JP5190648B2 - 継手機構 - Google Patents

Description

本発明は管の継手機構に係り、さらに詳しくは被接続管が伸縮動したり、回動したりした場合でも影響を受けることなく安全に適用可能であり、さらに接続部のシール性の確保に優れ、かつ安価で施工性にも優れる継手機構に関する。

この種の継手機構は、従来より主として給排水管、給排気管、電力・通信ケーブル保護管等の各種配管系において被接続管の接続のために利用されてきた。
従来の継手機構としては、シール用のゴムリングを介して被接続管を継手本体に差し込むものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、そのような構成の継手機構に、被接続管が継手本体から離脱するのを防止するための、離脱防止手段を備えたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
さらには本件出願人が先に出願している、上記の従来技術と比較して施工が容易で利便性に優れた継手機構も存在する（特許文献３）。
特開平１０−１９１７８号公報 （第１図、第２図） 特開平７−１３９６７４号公報 （第１図、第２図） 特開２００４−２３９２８９号公報 （第６図、第７図）

ところで特許文献１のものには、被接続管の離脱防止手段が存在しないため、被接続管が継手本体から引き抜かれるという事故が起き易いという問題点があった。
これに対し、被接続管が簡単に引き抜かれる事故を防止するために、特許文献２のように、継手機構に被接続管の引き抜きを止める離脱防止手段を備えるものも提案されているが、このような構成の継手機構は離脱防止手段の構成が複雑となったり、離脱防止手段の締め付け（あるいは固定）の操作が思いのほか煩雑となって、その施工に多大の時間を要するという問題点があった。さらにカシメ手段により被接続管の離脱防止を強固にすることも行われているが、この場合には被接続管の伸縮動や回動に対処することができず、一方ねじ込み方式で被接続管を接続する方式では、被接続管が薄肉である場合には、肉厚の減少で強度保障が損なわれてしまう等の問題点もあった。

上記の問題点を解決する継手機構として、本件出願人が先に出願している特許文献３の発明が存在している。確かに上記した問題点の解決のためには、特許文献３の構成で十分対処できるのであるが、この特許文献３の継手機構においては継手本体の内部に差し込まれる被接続管の外周壁位置に、ストッパ部材の内周側縁部を収納するための内側リング溝（文献３の図１及び図６における符号１０）を形成する必要があった。
この内側リング溝は、ストッパ部材を介して継手本体と被接続管との接続を確実にするために存在するのであるが、本発明者は可能であれば被接続管に内側リング溝を形成しないで済ませることができれば、内側リング溝形成のための作業が不要になることに思いを至らせ、本発明を完成させることができた。

本発明は、上記の問題点をすべて解消し、簡単な構成であるにもかかわらず、継手本体と被接続管との間で確実なシール効果が得られ、さらに被接続管の引き抜き事故が防止できると共に被接続管の伸縮動や回動に対処でき、被接続管と継手本体との組み立て施工が容易となり、施工に特別の工具を準備する必要もなく、かつ施工作業の結果の良否は、完成した継手機構の外観チェックだけで瞬時に判定することができ、さらに被接続管の内側リング溝の形成を不要にできるという特筆すべき利点のある継手機構を提供するものである。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、円筒状の継手本体と、金属製のリング状帯体の一部を切欠した形状のストッパ部材と、継手本体の内側に挿入される被接続管と、この被接続管の挿入先端付近の外周に取り付けられるシール用弾性リングとで構成され、被接続管の外周壁には前記ストッパ部材の内周側縁部を収納するための凹部を一切形成することなく、継手本体内に被接続管を挿入した状態で、前記ストッパ部材を継手本体に対し、差し込み操作及び引き出し操作が行えるように構成した継手機構であって、
継手本体の内周壁には、ストッパ部材の外周側縁部が収納される外側リング溝を刻設し、このストッパ部材の帯体の幅寸法より広幅に形成されるストッパ部材導入口を、前記外側リング溝の刻設位置からわずかに挿入先端側にずらした継手本体の外壁部位置に刻設し、
前記ストッパ部材は、その帯体の対向両端部がわずかに芯ずれするように螺旋ねじりを加えた状態となっており、
前記外側リング溝の内周壁は挿入方向の後端側から先端側に向かって拡開状態のテーパー面に形成され、前記ストッパ部材の外周壁も上記外側リング溝のテーパー面に対応する形状のテーパー面に形成され、
前記ストッパ部材の内周壁は被接続管の外周壁と略平行状に形成されると共にその内周壁面を滑り止め効果のある粗面に形成したことを特徴とする継手機構である。

請求項２の発明は、ストッパ部材の内周壁面の粗面が鋸歯状であることを特徴とする請求項１記載の継手機構である。

請求項３の発明は、前記ストッパ部材導入口を塞ぐ閉塞片を継手本体の一部に形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の継手機構である。

請求項４の発明は、前記ストッパ部材の挿入方向の後端縁部に立ち上がり片を形成したことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の継手機構である。

請求項５の発明は、前記ストッパ部材導入口の縁部近くに、ストッパ部材の立ち上がり片を収納できる切欠部を形成したことを特徴とする請求項４記載の継手機構である。

請求項６の発明は、被接続管の挿入先端が当接可能となる位置決め段部を、継手本体の内周壁面に形成したことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の継手機構である。

請求項１に係る発明の継手機構によれば、継手本体の開口部にシール用弾性リングを取り付けた被接続管を差し込み、継手本体の内周壁に刻設した外側リング溝と、被接続管の外周壁に刻設した内側リング溝とを対向状にセットし、その状態で継手本体外周壁に沿うようにストッパ部材をあてがい、続いてストッパ部材導入口からストッパ部材の先端を回転させるように差し込むことで、ストッパ部材が外側リング溝に収まる位置に簡単にセットでき、ストッパ部材の内周壁面の粗面が被接続管の外周壁面に圧接されるため、被接続管が継手本体から抜け出ない状態が完成する。

このとき、ストッパ部材セット位置よりも被接続管の挿入先端方向側にある被接続管の外周壁にシール用弾性リングが備えられるので、被接続管と継手本体とのシール性は少しも損なわれることはない。また被接続管の回動はまったく自由であり、かつ被接続管の伸縮動は内側リング溝の幅寸法の範囲内で自由に調整可能である。

さらにストッパ部材はほぼリング状に形成されているため、ストッパ部材に螺旋ねじりを加えない場合には、ストッパ部材の先端をストッパ部材導入口に差し込む際に、ストッパ部材導入口の大きさ及び形状の条件より、ストッパ部材に螺旋ねじりを加えながら差し込まなければならないが、ここでストッパ部材が可撓性の高い帯体で形成されているような場合には、軽い力でストッパ部材に螺旋ねじりを加えることが比較的容易にできるかもしれないが、その螺旋ねじりを作業者が施工現場で細工することは、一般的には困難であるか又はわずらわしい。そのため、本発明では帯体の対向両端部がわずかに芯ずれするように事前に螺旋ねじりを加えておき、このようにすることでストッパ部材の差し込み操作が容易に行えるようにしている。

請求項２に係る発明の継手機構によれば、ストッパ部材の内周壁面の粗面が鋸歯状であるため、上記した通りストッパ部材の断面形状がくさび形を呈し、被接続管に引き抜き方向の力がかかった際には、そのくさび形断面形状の内周壁面の鋸歯が被接続管の外周壁面に対し、引き抜き力に比例して被接続管の外周壁面に食い込む結果となるため、一層強力な被接続管の抜け止め効果を発揮する。

請求項３に係る発明の継手機構によれば、継手本体の閉塞片を横に倒してストッパ部材導入口を塞ぐと、外側リング溝の内周壁と被接続管の外周壁との間にセットされたストッパ部材は、ストッパ部材導入口から抜け出せなくなるという効果を発揮する。

請求項４に係る発明の継手機構によれば、ストッパ部材の後端縁部に立ち上がり片を形成することにより、ストッパ部材の差込操作時の取り扱いが容易となり、継手機構の組み立て操作性が一層向上する。

請求項５に係る発明の継手機構によれば、ストッパ部材導入口の縁部近くに切欠部を形成したため、ストッパ部材のセットが完了した段階で立ち上がり片をその切欠部に収納することにより、ストッパ部材のセット位置の安定性が一層確実になる。

請求項６に係る発明の継手機構によれば、被接続管の挿入先端が当接可能となる位置決め段部を、継手本体の内周壁面に形成したので、継手本体内に被接続管を差し込み、その際被接続管の挿入先端をその位置決め段部に当接させるだけで、被接続管の継手本体内への望ましい挿入位置が自動的に決定され、ストッパ部材の差込操作を適切かつ効果的に行えるという効果がある。

以下添付図面に基づいて、本発明に係る継手機構の一実施の形態を詳説する。
図１は本発明に係る継手機構の分解斜視図、図２は同組み立ての途中状態の斜視図、図３は同組み立て完成状態の斜視図、図４は閉塞片でストッパ部材導入口を閉塞した状態の斜視図、図５は一旦組み立てた継手機構からストッパ部材を取り外す状態の斜視図、図６は組み立て完成状態の継手機構の縦断面図、図７は同平面図である。

また図８は鞘管タイプの実施例の平面図、図９はＴ字管タイプの実施例の平面図、図１０はエルボ管タイプの実施例の平面図、図１１はストッパ部材の立ち上がり片を収納する切欠部を示す斜視図、図１２は前図にストッパ部材をセットした状態の斜視図であり、図１３はストッパ部材の平面図、図１４は前図のＸ−Ｘ線断面図である。

本発明の継手機構は、継手本体１と、ストッパ部材１１と、被接続管Ａ，Ｂ、Ｃ、とシール用弾性リング２１とで構成される。
まず継手本体１は金属、合成樹脂などの適宜素材で形成される円筒状の筒体であり、その内周壁２には外側リング溝３が刻設されている。
この外側リング溝３には、ストッパ部材１１の外周側縁部１１ａが収納される。またこの外側リング溝３を形成した継手本体１の壁部の一部位置には、ストッパ部材１１の帯体の幅寸法Ｌ１より広幅に形成されるストッパ部材導入口４が刻設されている。

このストッパ部材導入口４の幅寸法Ｌ２は、ストッパ部材１１の帯体の幅寸法Ｌ１より広幅としているが、幅寸法Ｌ２の大きさを、ストッパ部材１１の帯体の幅寸法Ｌ１の１．５〜２．５倍程度に形成すると、ストッパ部材の差し込み操作が無理なく行えるという効果がある。
この倍率は継手機構を構成する各部材の大きさ、素材などにより適宜選択されることであり、ストッパ部材１１に芯ずれピッチＬ３を形成する場合には、その芯ずれピッチＬ３と等しくなるようにすることが望ましい。

また、継手本体１に形成したシール用弾性リング溝５は、シール用弾性リング２１のシール性とセット位置を確実にするために適宜形成される溝である。
さらに、継手本体１の各端縁外側に形成される膨隆縁部６は、継手本体１の強度の保持と、作業時の取り扱い易さを確保するために形成されたものである。

さらにストッパ部材１１は金属などのリング状帯体の一部を切欠した形状であるが、図１に示すようにリング状帯体の対向両端部１２，１３がわずかに芯ずれ（図１において、芯ずれピッチをＬ３で表示している）するように螺旋ねじりを加えることが望ましい。

本発明の継手本体における外側リング溝３を形成した部分の外周壁は、隆起状に形成されることが通常であり（もちろん継手本体の厚さ寸法により、隆起状に形成されないことも考えられるが、全体の薄肉化を図る観点からは隆起状に処理することが一般的となる）、ストッパ部材導入口４にストッパ部材１１の先端１２をあてがうと、ストッパ部材の先端１２以外のストッパ部材１１の残部は螺旋ねじりを加えられた状態で継手本体１の外周壁に沿うように位置する。

ストッパ部材１１を外側リング３内に円滑に差し込むためには、現場の作業者がストッパ部材１１に螺旋ねじりを加えながら行うこととなる。ここで本発明のストッパ部材１１では事前に螺旋ねじりを加えたものを使用するため、ストッパ部材を形成するリング状帯体の対向両端部１２，１３がわずかに芯ずれ（図１において、芯ずれピッチを符号Ｌ３で表示した）するように螺旋ねじりが加えられている。

続いて、このストッパ部材１１の後端１３の縁部を折り曲げるなどして、立ち上がり片１４を形成しておくと、ストッパ部材１１をストッパ部材導入口４に差し込むときに、この立ち上がり片を把持して操作することができ、かつ立ち上がり片１４はストッパ部材１１が所定位置まで正確に挿入されたか否かの目印となり、さらには所定位置で差し込み操作を止める際の停止機能を発揮することにもなる。
もちろん、ストッパ部材１１を何らかの理由で引き抜く場合には、この立ち上がり片１４を把持することで、その操作が大変容易になるという特徴もある。

さらに本発明では、前記継手本体１のストッパ部材導入口４の近くに、このストッパ部材導入口４を塞ぐ閉塞片７を形成することができ、ストッパ部材１１の先端１２をストッパ部材導入口４から挿入し、前記外側リング溝３と被接続管Ａ，Ｂ，Ｃの外周壁との間にストッパ部材１１を正しくセットした後に、閉塞片７を倒してストッパ部材導入口４を塞ぐと、ストッパ部材１１はそのセット位置で安定的に保持され、継手本体１から抜け出なくなる（図１１及び図１２参照）。

また前記継手本体１のストッパ部材導入口４の縁部近くに、ストッパ部材１１の立ち上がり片１４を収納できる切欠部８を形成した場合には、ストッパ部材の先端１２をストッパ部材導入口４から挿入し、このストッパ部材１１を正しくセットした後に、ストッパ部材１１の立ち上がり片１４を切欠部８に収納させるだけで、ストッパ部材１１を目的のセット位置で安定的に保持させることが可能となり、この安定状態によりストッパ部材１１は継手本体１から不用意に抜け出さない状態となる（図１１及び図１２参照）。

上記の構成に係る本件発明の継手機構の組み立ての手順を説明する。
まず図１の状態で被接続管Ａ，Ｂ，ＣにＯリングのようなシール用弾性リング２１を係止して、被接続管Ａの挿入先端１５を継手本体１の内側に差し込む。
このとき継手本体１の内周壁２には、位置決め用段部１０が突設形成されているため、被接続管Ａの挿入先端１５はその位置決め用段部１０に突き当たって適正な位置に停止する。これにより、容易に被接続管Ａの挿入適正位置を割り出すことができる。
さらに、被接続管Ａの挿入先端１５を位置決め用段部１０に突き当てる手前の好みの位置で停止させたいような場合（例えば、被接続管の延び代などを考慮して遊び寸法を確保しておきたいケース）には、一旦被接続管Ａの挿入先端１５を位置決め用段部１０に突き当て、その位置でマーキングをした後、そのマーキング位置より一定寸法離れた位置に好みの修正マーキングを施し、その修正マーキングを頼りにして被接続管Ａを継手本体１内に差し込むようにすればよい。

ついで図２に示すように、ストッパ部材１１の先端１２をストッパ部材導入口４より回転進行させる要領で、徐々に外側リング溝３と被接続管Ａの外周壁の間にストッパ部材１１を正しくセットするように差し込んでいく。ストッパ部材１１の立ち上がり片１４がストッパ部材導入口４の縁部に当接した時点で差し込み操作は完了する。

この差し込み操作中は、ストッパ部材１１は芯ずれするように螺旋ねじりを加えられた状態となっているため、差し込み時に強い抵抗を受けることなく軽い力で円滑に差し込める利点がある。また差し込み操作が完了した時点では、継手本体１の内周壁２に刻設した外側リング溝３により、ストッパ部材１１に形成された螺旋ねじりは規制修復され、ストッパ部材１１はほぼ芯ずれのないリング状を呈するようになる。

このような状態で、ストッパ部材１１の外周側縁部１１ａは外側リング溝３内に収まるため、被接続管Ａに抜け出す方向の引き抜き力がかかった場合、ストッパ部材１１の働きでその抜け出しは防止される。
すなわち、本発明のストッパ部材１１は図１３及び図１４に示されるように、その横断面がくさび状に形成されていて、外側リング溝３の内周壁３ａは挿入方向の後端側から先端側に向かって拡開状態のテーパー面に形成され、ストッパ部材１１の外周壁１１ａも外側リング溝のテーパー面に対応する形状のテーパー面に形成されているので、ストッパ部材のくさび効果により、被接続管Ａにかかる引き抜き力に比例して徐々に締め付け力を高める作用を発揮するので、確実なブレーキ力を付与することが可能となる。

また前記ストッパ部材１１の内周壁１１ｂは被接続管Ａの外周壁９と略平行状に形成されると共に、ストッパ部材１１の内周壁１１ｂ面を滑り止め効果のある粗面に形成しているので、被接続管とストッパ部材との接触面は、面接触する状態で平行状に配置される位置関係を保っている。
ストッパ部材１１の内周壁１１ｂ面に形成される粗面としては、ザラつき感があって滑り止め効果のある粗面であれば特に制限はないが、引き抜き方向に対して抵抗がかかる形状を呈する鋸歯状に形成しておくと、上記被接続管Ａの引き抜き力に対して一層確実なブレーキ力が発揮される。

さらに本発明のストッパ部材１１は、リング状帯体の一部を切欠しているが、その切欠部以外はすべて連続状になっているため、外側リング溝３の内周壁３ａから伝えられる押圧力（締め付け力）は、ストッパ部材１１の内周壁１１ｂ面から面状締め付けの状態で被接続管Ａに伝えられる（巾着袋の巾着紐のような連続締め付け効果がある）ため、上記の被接続管Ａの引き抜き力に対して一層確実なブレーキ力が発揮されることとなる。
このような本発明のストッパ部材１１の構成は、被接続管Ａが厚肉の場合は当然であるが、特に薄肉のものであった場合でも十分対応することができるという特徴がある。

ついで何らかの理由でストッパ部材１１を継手本体１から引き出すような場合には、前記の差し込み操作と逆順序の操作を行うことで対処可能となる。このような操作が可能となるため、被接続管Ａ、Ｂ、Ｃの交換あるいは配管の再施工などがあった場合には、何度でもその作業を繰り返せるという特徴が生まれる。

また一度安定した位置に収められたストッパ部材１１は、外部からその状態を視認するというチェックを行うだけで、継手機構の間違いのない施工が行われていることを確認することができ、万一現場で粗雑な作業が行われたようなケースがあったとしても、安全性のチェックが簡単に行えるという特徴もある。

本発明の継手機構では、被接続管側から見て、挿入先端１５に近い位置にシール用弾性リング２１を配設し、挿入先端１５より離れた側にストッパ部材１１が配設されるように位置づけているため、被接続管Ａ内を流れる流体の液漏れなどの問題はシール用弾性リング２１の存在で安全に対処できるという配置になっている。すなわち、ストッパ部材１１の組み立て部付近の構成は、液漏れのためのシール性をまったく問題にしなくてもよいこととなる。

本発明の継手機構は、鞘管タイプの配管（図８参照）でも、Ｔ字管タイプ（図９参照）の配管でも、さらにはエルボ管タイプ（図１０参照）の配管でも、またこれらに準ずるいかなるタイプのものにも応用できる。
本発明の継手機構は、従来の同種の機構と比較してカシメやねじ止めなどを必要としないため、特別の作業工具を使わなくても簡単に施工が行えるため、作業性に優れるという特徴がある。

本発明に係る継手機構は、給排水管、給排気管、電力・通信ケーブル保護管等の各種配管工事の分野で利用可能である。

本発明に係る継手機構の分解斜視図である。 同組み立ての途中状態の斜視図である。 同組み立て完成状態の斜視図である。 閉塞片でストッパ部材導入口を閉塞した状態の斜視図である。 一旦組み立てた継手機構からストッパ部材を取り外す状態の斜視図である。 組み立て完成状態の継手機構の縦断面図である。 同平面図である。 鞘管タイプの実施例の平面図である。 Ｔ字管タイプの実施例の平面図である。 エルボ管タイプの実施例の平面図である。 ストッパ部材の立ち上がり片を収納する切欠部を示す斜視図である。 前図にストッパ部材をセットした状態の斜視図である。 ストッパ部材の平面図である。 前図のＸ−Ｘ線断面図である。

符号の説明

１…継手本体
２…継手本体の内周壁
３…継手本体に刻設する外側リング溝
３ａ…外側リング溝の内周壁
４…ストッパ部材導入口
５…シール用弾性リング
６…膨隆縁部
７…閉塞片
８…切欠部
９…被接続管の外周壁
１０…位置決め用段部
１１…ストッパ部材
１１ａ…ストッパ部材の外周壁
１１ｂ…ストッパ部材の内周壁
１２…ストッパ部材の先端
１３…ストッパ部材の後端
１４…ストッパ部材の立ち上がり片
１５…被接続管の挿入先端
２１…シール用弾性リング
Ａ、Ｂ、Ｃ…被接続管
Ｌ１…ストッパ部材の帯体の幅寸法
Ｌ２…ストッパ部材導入口の幅寸法
Ｌ３…芯ずれピッチ

Claims (6)

1. 円筒状の継手本体と、金属製のリング状帯体の一部を切欠した形状のストッパ部材と、継手本体の内側に挿入される被接続管と、この被接続管の挿入先端付近の外周に取り付けられるシール用弾性リングとで構成され、被接続管の外周壁には前記ストッパ部材の内周側縁部を収納するための凹部を一切形成することなく、継手本体内に被接続管を挿入した状態で、前記ストッパ部材を継手本体に対し、差し込み操作及び引き出し操作が行えるように構成した継手機構であって、
   継手本体の内周壁には、ストッパ部材の外周側縁部が収納される外側リング溝を刻設し、このストッパ部材の帯体の幅寸法より広幅に形成されるストッパ部材導入口を、前記外側リング溝の刻設位置からわずかに挿入先端側にずらした継手本体の外壁部位置に刻設し、
   前記ストッパ部材は、その帯体の対向両端部がわずかに芯ずれするように螺旋ねじりを加えた状態となっており、
   前記外側リング溝の内周壁は挿入方向の後端側から先端側に向かって拡開状態のテーパー面に形成され、前記ストッパ部材の外周壁も上記外側リング溝のテーパー面に対応する形状のテーパー面に形成され、
   前記ストッパ部材の内周壁は被接続管の外周壁と略平行状に形成されると共にその内周壁面を滑り止め効果のある粗面に形成したことを特徴とする継手機構。
2. ストッパ部材の内周壁面の粗面が鋸歯状であることを特徴とする請求項１記載の継手機構。
3. 前記ストッパ部材導入口を塞ぐ閉塞片を継手本体の一部に形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の継手機構。
4. 前記ストッパ部材の挿入方向の後端縁部に立ち上がり片を形成したことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の継手機構。
5. 前記ストッパ部材導入口の縁部近くに、ストッパ部材の立ち上がり片を収納できる切欠部を形成したことを特徴とする請求項４記載の継手機構。
6. 被接続管の挿入先端が当接可能となる位置決め段部を、継手本体の内周壁面に形成したことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の継手機構。