JP5154900B2 - 管継手 - Google Patents

Description

この発明は、水道管、その他の管体を他の管体や水道用の機器等の各種の機器に接続する際に用いられる管継手に関する。

一般に、水道用の管継手は、下記特許文献１に記載されているように、継手本体を有している。この継手本体の一端部には、外筒部と内筒部とが同軸に形成されている。外筒部と内筒部との間には、水道管が挿入される環状の収容空間が形成されている。この収容空間に臨む内筒部の外周面には、Ｏリング等からなるシール部材が設けられている。このシール部材は、収容空間に挿入された水道管の内周面と内筒部の外周面との間を封止する。これにより、水道管が継手本体に封止状態で接続される。その一方、継手本体の他端部には、他の水道管や水道用機器が接続される。この結果、水道管と他の水道管又は機器が継手本体を介して接続される。

ところで、水道管を収容空間に挿入するときには、水道管の先端面、特に先端面と内周面との交差稜線がシール部材を押し潰しながら進む。このため、シール部材が交差稜線によって傷付けられるおそれがある。このような不都合を防止するために、従来の管継手においては、ガイド部材が用いられている。ガイド部材は、収容空間のシール部材より開口部側の端部に移動可能に配置されており、その内周面には収容空間の内部側から開口部側へ向かって小径になるテーパ面が形成されている。

水道管を収容空間に挿入すると、水道管の先端面がガイド部材の後端面に突き当たり、ガイド部材を収容空間の内部側へ移動させる。すると、ガイド部材のテーパ面がシール部材に突き当たり、ガイド部材の内部側への移動に伴ってシール部材を押し潰す。そして、ガイド部材がシール部材を通過すると、それと同時に水道管の内周面が押し潰されたシール部材の外周面に接触する。したがって、シール部材が水道管の先端面と内周面との交差稜線によって傷付けられることがない。

特開２００４−２３２６９２号公報

上記従来の管継手においては、水道管の先端面がその長手方向と直交する垂直面になっているときにはシール部材が水道管によって傷つけられることを防止することができるが、水道管の先端面がその長手方向に対して傾斜した傾斜面になっているときには、シール部材が水道管によって傷付けられることを防止することができないという問題があった。

すなわち、水道管の先端面が垂直面になっているときには、水道管の先端面がガイド部材の後端面に全周にわたって接触しており、ガイド部材がシール部材を通過すると、それと同時に水道管の内周面の先端部が全周にわたってシール部材に接触する。したがって、シール部材が水道管によって傷付けられることがない。しかるに、水道管の先端面が傾斜している場合には、水道管の先端面に水道管の挿入方向において前方側に位置する部分と後方側に位置する部分とが生じる。前方側に位置する部分は、ガイド部材の後端面に接触し、あるいは極めて近接している。したがって、ガイド部材がシール部材を通過すると同時に水道管の内周面がシール部材の外周面に接触する。ところが、後方側に位置する部分は、ガイド部材の後端面に接触することがなく、当該部分とガイド部材の後端面との間に水道管の先端面の傾斜角度に応じた大きさの隙間が生じる。このため、ガイド部材がシール部材を通過すると、シール部材がそれ自体の弾性によって復元して隙間に入り込んでしまう。この結果、水道管の先端面と内周面との交差稜線がシール部材に押圧接触するため、ガイド部材を採用しているにも拘わらず、シール部材が水道管によって傷付けられるおそれがあったのである。

この発明は、上記の問題を解決するために、一端部に互いに同軸に形成された外筒部及び内筒部を有し、この外筒部と内筒部との間に一端開口部から管体が挿入される環状の収容空間が形成された継手本体と、上記収容空間に面する上記内筒部の外周面に設けられ、上記内筒部の外周面と上記収容空間に挿入された上記管体の内周面との間を封止する弾性材からなる環状のシール部材と、このシール部材より開口部に位置する上記収容空間の内部にその軸線方向へ移動可能に設けられた環状のガイド部材とを備え、上記ガイド部材の内周面には上記収容空間の内部側から開口部側へ向かって小径になるテーパ面が形成され、上記ガイド部材が上記収容空間に挿入される上記管体の先端面によって上記収容空間の内部側へ押圧移動させられるときに、上記テーパ面が上記シール部材をその径方向内側に向かって押し潰すように構成された管継手において、上記ガイド部材が上記収容空間の軸線に対して傾斜することができるよう、上記ガイド部材の外周面の中間部における外径を両端部における外径より大径にするとともに、上記テーパ面の最小内径を上記内筒部の外径より大径にし、さらに上記ガイド部材の上記中間部の外径を上記外筒部の内径とほぼ同一にしたことを特徴としている。
この場合、上記ガイド部材の外周面を断面円弧状に形成することが望ましい。

上記特徴構成を有するこの発明によれば、管体の先端面が傾斜している場合には、管体を収容空間に挿入すると、管体の先端面のうちの挿入方向最前部に位置する箇所がガイド部材の後端面に接触する。その状態で管体をさらに挿入すると、ガイド部材が傾斜する。その結果、ガイド部材の後端面と管体の先端面とが全周にわたって接触し、それらの間に隙間が形成されることがない。したがって、ガイド部材の周方向における各部がシール部材を通過すると、それと同時に管体の内周面の周方向における各部がシール部材に接触する。よって、シール部材が管体の先端面と内周面との交差稜線によって傷付けられることがない。

以下、この発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施の形態を示す。この実施の形態は、この発明を水道管用の管継手１に適用したものである。勿論、この発明は、適用対象が水道管用の管継手１に限定されるものでなく、他の液体又は気体用の管継手にも適用可能である。

管継手１は継手本体２を備えている。継手本体２の一端部（図１において右端部）には、外筒部２ａと内筒部２ｂとが互いに同軸に形成されている。外筒部２ａと内筒部２ｂとの間には、一端部が開口し、他端部が閉じた環状の収容空間３が形成されている。この収容空間３には、図３〜図８に示すように、水道管（管体）Ｔが挿入される。水道管Ｔは、継手本体２に後述するようにして接続される。継手本体２の他端部には、テーパ雄ねじ部２ｃが形成されている。このテーパ雄ねじ部２ｃには、他の水道管や水道用の機器が螺合固定される。これにより、水道管Ｔが他の水道管又は機器に、継手本体２の一端面から他端面まで貫通する通路孔２ｄを介して接続される。なお、水道管Ｔとしては、全体が樹脂からなるもの、あるいはアルミニウム製の金属管の外周を樹脂で被覆してなるもの等が用いられる。これは、水道管Ｔ以外の管体についても同様である。

収容空間３に臨む内筒部２ｂの外周面には、環状をなす二つの装着溝２ｅが互いに近接して設けられている。装着溝２ｅは、一つ又は三つ以上形成してもよい。各装着溝２ｅには、０リング等のシール部材４が装着されている。シール部材４は、弾性を有する断面円形の素材によってリング状に形成されている。シール部材４の内径は、装着溝２ｅの内径より若干小径になっている。したがって、シール部材４の内周面は、それ自体の弾性によって装着溝２ｅの底面に押圧接触している。シール部材４の外径は、内筒部２ｂの外径より大径になっている。したがって、シール部材４の外周部は、装着溝２ｅから収容空間３内に突出している。

収容空間３に臨む外筒部２ａの内周面には、軸線を外筒部２ａの軸線と一致させたストレート孔部２ｆが形成されている。このストレート孔部２ｆは、二つのシール部材４，４のうちの外側に配置されたシール部材４と対向する箇所から収容空間３の底部まで延びている。

収容空間３に臨む外筒部２ａの内周面には、係止部材５が設けられている。係止部材５は、所定範囲内において収容空間３の軸線方向へ移動可能であるが、位置固定して、つまり移動不能に設けてもよい。係止部材５は、環状をなす金属製の板材からなるものであり、その内周部には複数の爪部５ａが形成されている。各爪部５ａの先端部に内接する円の内径は、水道管Ｔの外径より所定の大きさだけ小径に設定されている。係止部材５は、シール部材４より収容空間３の開口部側（図１において右側）に配置されている。しかも、係止部材５は、その軸線を外筒部２ａの軸線（収容空間３の軸線）と一致させて配置されている。

収容空間３内には、筒状をなすガイド部材６が収容空間３の軸線方向へ移動可能に設けられている。図１及び図２に示すように、ガイド部材６の内周面６ａは、収容空間３の内部側から開口部側へ向かうにしたがって小径になるテーパ面とされている。内周面６ａの最小内径、つまりガイド部材６の後端面６ｂ（図１において右側の端面）における内径は、図４〜図８に示すように、ガイド部材６の軸線が外筒部２ａ及び内筒部２ｂの軸線に対して所望の角度（例えば、１０°程度）だけ傾斜することができるよう、内筒部２ｂの外径より若干大径に設定されている。

ガイド部材６の外周面６ｃは、円弧面によって形成されており、この円弧面の曲率中心は、ガイド部材６の軸線方向においてガイド部材６の中間部に位置している。したがって、ガイド部材６の外径は、ガイド部材６の軸線方向において円弧面の曲率中心と同一位置に位置する中間部において最大になっており、そこから両端に向かって漸次小径になっている。この実施の形態の場合、外径が最大になる箇所は、ガイド部材６の軸線方向における中央より後端側に配置されているが、中央に配置してもよく、中央より前端側に配置してもよい。

ガイド部材６の最大外径は、ストレート孔部２ｆの内径とほぼ同一に設定されている。したがって、ガイド部材６は、ストレート孔部２ｆ内に入り込むと、外筒部２ａ及び内筒部２ｂの径方向へ移動することが阻止される。しかも、ガイド部材６は、その外径が軸線方向の中間部で最大になり、両端部で小径になっているから、内周面６ａの最小内径が内筒部２ｂの外径より若干大径になっていることと相俟って、収容空間３内においてその軸線（外筒部２ａ及び内筒部２ｂの軸線）に対して傾斜可能になっている。

なお、収容空間３内に水道管Ｔを挿入することができるようにするために、ストレート孔部２ｆの内径は、水道管Ｔの外径とほぼ同一か若干大径に設定されており、内筒部２ｂの外径は、水道管Ｔの内径とほぼ同一か若干小径に設定されている。

ガイド部材６は、係止部材５より収容空間３の開口部側に配置されている。そして、ガイド部材６は、その外周面６ｃのうちの最大外径を有する部分と先端面との間に位置する箇所が爪部５ａに接触することにより、収容空間３の内部側への移動が阻止されている。その一方、外筒部２ａの内周面の開口側端部には、環状突出部２ｇが形成されている。この環状突出部２ｇの内径は、ガイド部材６の最大外径より若干小径になっており、ガイド部材６が収容空間３から抜け出ることが環状突出部２ｇによって阻止されている。

次に、上記構成の管継手１の継手本体２に水道管Ｔを接続する場合について説明する。いま、図３〜図８に示すように、水道管Ｔの先端面Ｔａが水道管Ｔの長手方向に対して若干の角度（例えば、５°程度）傾斜しているものとする。このような水道管Ｔを収容空間３に挿入すると、図４に示すように、先端面Ｔａのうち挿入方向において最も前方に位置する最前部Ｔｂがまずガイド部材６の後端面６ｂに突き当たる。この状態で水道管Ｔをさらに挿入すると、ガイド部材６が最前部Ｔｂによって前方に押される結果、図５に示すように、ガイド部材６が先端面Ｔａと同様に傾斜し、ガイド部材６の後端面６ｂが先端面Ｔａと全周にわたって接触する。したがって、水道管Ｔの先端面Ｔａのうちの挿入方向において最も後方に位置する最後部Ｔｃとガイド部材６の後端面６ｂとの間に隙間が形成されることがない。

水道管Ｔをさらに挿入すると、図５及び図６に示すように、内周面６ａがシール部材４を押し潰しつつガイド部材６がシール部材４を通過する。ここで、ガイド部材６が傾斜しているので、ガイド部材６は水道管Ｔの挿入方向において前方側に位置する部分から順次通過する。このとき、水道管Ｔの先端面Ｔａがガイド部材６の後端面６ｂに全周にわたって隙間無く接触しているので、水道管Ｔの内周面の周方向における各部は、ガイド部材６の後端面６ｂの周方向における各部がシール部材４を通過すると同時にシール部材４に接触する。したがって、水道管Ｔの先端面Ｔａと内周面との交差稜線がシール部材４に突き当たることが無い。よって、シール部材４が水道管Ｔによって傷付けられることを防止することができる。

先端面Ｔａが傾斜することなく垂直になっている場合には、水道管Ｔの挿入に伴ってガイド部材６がその軸線を収容空間３の軸線と一致させた状態、つまり傾斜が無い状態で移動するだけであり、ガイド部材６が通過するのとほぼ同時に水道管Ｔの内周面がシール部材４の外周部に接触する。このとき、ガイド部材６の内周面６ａの最小径が水道管Ｔの内径（＝内筒部２ｂの外径）より若干大径になっているので、先端面Ｔａが垂直になっていると、ガイド部材６の内周面と水道管Ｔの内周面との間には段差が形成される。この段差の分だけ水道管Ｔの先端面Ｔａと内周面との交差稜線によってシール部材４の外周部が擦過される。しかし、ガイド部材６の内周面と水道管Ｔの内周面との間に形成される段差は、非常に小さなものである。したがって、水道管Ｔの先端面Ｔａと内周面との交差稜線によってシール部材４が傷付けられることはほとんどない。

図７に示すように、ガイド部材６の先端面が収容空間３の底部に突き当たったら、図８に示すように、水道管Ｔを収容空間３から抜き出すように移動させる。すると、係止部材５の爪部５ａが水道管Ｔに食い込む。これによって、水道管Ｔが継手本体２に脱出不能に接続される。

図９は、上記ガイド部材６の第１変形例たるガイド部材６Ａを示す。このガイド部材６Ａにおいては、その外周面６ｃが円弧面によって形成されることなく、二つの直線によって略「へ」字状に形成されている。

図１０は、上記ガイド部材６の第２変形例たるガイド部材６Ｂを示す。このガイド部材６Ｂにおいては、内周面６ａが傾斜の緩やかな第１テーパ面６ｄと、この第１テーパ面６ｄから後端面６ｂまで延びる傾斜の急な第２テーパ面６ｅとによって構成されている。第２テーパ面６ｅの最小内径は、ガイド部材６Ｂが収容空間３内において傾斜することができるようにするために、内筒部２ｂの外径より若干大径になっている。

図１１は、上記ガイド部材６の第３変形例たるガイド部材６Ｃを示す。このガイド部材６Ｃは、ガイド部材６Ａ及びガイド部材６Ｂの各特徴を併せ持っている。すなわち、外周面６ｃが「へ」字状に形成されており、内周面６ａが第１及び第２テーパ面６ｄ，６ｅによって構成されている。

なお、この発明は、上記の実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、ガイド部材６Ｂ，６Ｃにおいては、第２テーパ面６ｅに代えて、一定の内径を有するストレートな円筒面にしてもよい。その場合には、円筒面の内径（＝第１テーパ面６ｄの最小内径）を内筒部２ｂの外径より若干大径にする。また、内周面６ａの前端部にストレートな円筒面を形成してもよい。

この発明の一実施の形態を示す縦断面図である。 同実施の形態において用いられているガイド部材を示す図であって、図２（Ａ）はその縦断面図、図２（Ｂ）はその左側面図、第２（Ｃ）はその右側面図である。 同実施の形態において、水道管を管継手の収容空間に挿入する直前の状態を示す断面図である。 同実施の形態において、水道管を管継手の収容空間に挿入して水道管の先端面の最前部がガイド部材に突き当たったときの状態を示す断面図である。 同実施の形態において、ガイド部材が傾斜して水道管の先端面全体がガイド部材に突き当たった状態を示す断面図である。 同実施の形態において、ガイド部材の一部がシール部材を通過したときの状態を示す断面図である。 同実施の形態において、ガイド部材が収容空間の底部突き当たったときの状態を示す断面図である。 同実施の形態において、係止部材の爪部が水道管に食い込んだときの状態を示す断面図である。 同実施の形態において用いられるガイド部材の第１変形例を示す図であって、図９（Ａ）はその縦断面図、図９（Ｂ）はその左側面図である。 同実施の形態において用いられるガイド部材の第２変形例を示す図であって、図１０（Ａ）はその縦断面図、図１０（Ｂ）はその左側面図である。 同実施の形態において用いられるガイド部材の第３変形例を示す図であって、図１１（Ａ）はその縦断面図、図１１（Ｂ）はその左側面図である。

符号の説明

Ｔ 水道管（管体）
Ｔａ 先端面
１ 管継手
２ 継手本体
２ａ 外筒部
２ｂ 内筒部
３ 収容空間
４ シール部材
６ ガイド部材
６Ａ ガイド部材
６Ｂ ガイド部材
６Ｃ ガイド部材
６ａ 内周面（テーパ面）
６ｃ 外周面

Claims (2)

1. 一端部に互いに同軸に形成された外筒部及び内筒部を有し、この外筒部と内筒部との間に一端開口部から管体が挿入される環状の収容空間が形成された継手本体と、上記収容空間に面する上記内筒部の外周面に設けられ、上記内筒部の外周面と上記収容空間に挿入された上記管体の内周面との間を封止する弾性材からなる環状のシール部材と、このシール部材より開口部に位置する上記収容空間の内部にその軸線方向へ移動可能に設けられた環状のガイド部材とを備え、上記ガイド部材の内周面には上記収容空間の内部側から開口部側へ向かって小径になるテーパ面が形成され、上記ガイド部材が上記収容空間に挿入される上記管体の先端面によって上記収容空間の内部側へ押圧移動させられるときに、上記テーパ面が上記シール部材をその径方向内側に向かって押し潰すように構成された管継手において、
   上記ガイド部材が上記収容空間の軸線に対して傾斜することができるよう、上記ガイド部材の外周面の中間部における外径を両端部における外径より大径にするとともに、上記テーパ面の最小内径を上記内筒部の外径より大径にし、さらに上記ガイド部材の上記中間部の外径を上記外筒部の内径とほぼ同一にしたことを特徴とする管継手。
2. 上記ガイド部材の外周面を断面円弧状に形成したことを特徴とする請求項１に記載の管継手。

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