JP5227852B2 - 継手 - Google Patents

Description

本発明は、例えば給水系や給湯系の配管システムにおいて、継手本体と樹脂パイプが差し込まれる連結筒体との連結部の連結を保持する保持環を継手本体に装着する際に連結筒体の外周面の傷付きを抑え、差し込まれる樹脂パイプを連結筒体から視認することができる継手に関するものである。

従来、給水系や給湯系の配管システムにおいて、樹脂パイプを差し込むだけで接続することができ、差し込まれた樹脂パイプは抜け止め機構により抜け止め保持される、いわゆるワンプッシュ（ワンタッチ）式の継手が知られている。この種の継手のうち、継手本体の端部に連結筒体が連結され、その連結部の外周に連結を保持するための保持環が装着された継手が知られている。

具体的には、本出願人が次のような継手を提案している（特許文献１を参照）。すなわち、この継手では、パイプが差し込まれる継手本体と、該継手本体に連結される蓋体とを備え、継手本体と蓋体との連結部外周に保持体が装着されている。そして、この保持体により、継手がウォーターハンマー等の強い衝撃力を受けたとき、継手本体と連結筒体との連結が外れることを防止することができる。

特開２００８−２５６５９号公報（第２頁、第３頁及び図１）

前記特許文献１に記載の継手においては、円環状をなす保持体の端部が折曲形成されて係止部となり、その係止部が連結筒体の係止凹部に嵌まり込んで係止されている。該係止部先端部の直径は連結筒体の外周面の直径よりも小さいことから、保持環を連結筒体の先端側から嵌挿する場合には、保持環を拡径させながら摺動させる必要がある。このとき、保持環の係止部により合成樹脂で形成された連結筒体の外周面に傷が付くという問題があった。特に、連結筒体が樹脂パイプの挿入を視認するために透明樹脂で形成されている場合、その透明性が損なわれ、樹脂パイプが挿入されているか否かの視認性に支障を来たすという問題があった。

そこで本発明の目的とするところは、連結筒体の視認性に係わる部分の外周面に傷が付くことを抑制し、内部の視認性を確保することができる継手を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の継手は、継手本体の端部内周には透明樹脂で形成された連結筒体の内端部が凹凸関係により係合されて連結部を形成し、該連結部の外周に位置する継手本体の端部外周面には継手本体と連結筒体との連結を保持する保持環を連結筒体側から嵌挿して装着し、該保持環の端部に曲げ形成された係止爪が継手本体の端部に切欠き形成された係止段部に係止されると共に、連結筒体内にはパイプが差し込まれる差込空間を有し、かつ連結筒体の外端部には差し込まれたパイプを抜け止めする抜け止め機構を備えている。そして、前記連結筒体は角筒状に形成され、その稜線部の内端が前記係止段部に係止された保持環の係止爪に係止されて保持環の脱落を規制するように構成されていることを特徴とする。

請求項２に記載の継手は、請求項１に係る発明において、前記連結筒体の稜線部の頂部は面取りされていることを特徴とする。
請求項３に記載の継手は、請求項２に係る発明において、前記稜線部は、その外端部側が内端部側より低くなるように構成されていることを特徴とする。

請求項４に記載の継手は、請求項１から請求項３のいずれか１項に係る発明において、前記保持環の内端部は継手本体の外周面に設けられた当接面に当接されるように構成されていることを特徴とする。

請求項５に記載の継手は、請求項１から請求項４のいずれか１項に係る発明において、前記継手本体はゴム入りの樹脂により形成されると共に、保持環は金属により形成されていることを特徴とする。

本発明の継手では、前記連結筒体は角筒状に形成され、その稜線部の内端が保持環の係止爪に係止されて保持環の脱落を規制するように構成されている。このため、保持環が連結筒体に嵌挿されて継手本体の外周面に装着される場合、保持環の特に係止爪が連結筒体の稜線部上を摺動して行われる。従って、連結筒体の外周面のうち稜線部以外の部分に傷が付くことを防止することができる。

よって、本発明の継手では連結筒体の視認性に係わる部分すなわち稜線部以外の部分に傷が付くことを抑制でき、内部の視認性を確保することができる。

実施形態における継手を示す半縦断面図。 図１の２−２線における断面図。 継手本体に保持環が装着されている近傍を示す部分拡大断面図。 継手の作用を示し、継手本体に連結筒体が連結された状態で、保持環を装着する状態を示す部分断面図。 継手の作用を示し、保持環が連結筒体及び継手本体上を摺動する状態を示す部分断面図。 継手の差込空間に樹脂パイプを差し込む状態を示す断面図。

以下、本発明を具体化した実施形態につき、図面に従って詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、継手１０を構成する継手本体１１は、ゴムが混入されたポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等のゴム入りの合成樹脂により略円筒状に形成され、その両外端部内周面にはそれぞれ環状の係合凹部１２が設けられている。一対の連結筒体１３は継手本体１１の両端側に配置され、それらの内端部外周面に設けられた係合凸部１４が前記継手本体１１の係合凹部１２に係合されて連結され、連結部が形成されている。両連結筒体１３の内端部外周面には環状溝１５が凹設されてゴム製のシール部材１６が嵌着され、継手本体１１と連結筒体１３との間のシール性（水密性）を得ると同時に、継手本体１１に対する連結筒体１３の組付けの容易性を図るようになっている。

図３に示すように、継手本体１１の両外端側の外周面には保持環１７を支持する支持受け面１８が形成されると共に、その内端部には係合段差による当接面１９が設けられ、外端部には係止段部２０が切欠き形成されている。そして、支持受け面１８上には円筒状をなす保持環１７が外嵌され、その内端部が継手本体１１の当接面１９に当接され、外端部の内周側へ折曲げられた係止爪２１が係止段部２０に係止されている。この保持環１７により、継手本体１１と連結筒体１３との連結が保持されるように構成されている。

図１及び図２に示すように、前記連結筒体１３は、非晶性ナイロン樹脂（非晶性ポリアミド樹脂）等の透明樹脂により六角筒状（正六角筒状）に形成され、内部を透視できるように構成されている。該連結筒体１３は角筒状であればよく、四角筒状、八角筒状等の形状であってもよい。連結筒体１３の外周部の周方向６箇所には軸線方向に延びる稜線部２２が設けられ、その稜線部２２上を保持環１７特にその係止爪２１が摺動するようになっている。稜線部２２の頂部は面取りされて面取り部２２ａとなり、保持環１７の特に係止爪２１が摺動しやすいようになっている。

この稜線部２２においては、外端部２２ｂ側が内端部２２ｃ側より低くなるように構成され、保持環１７の特に係止爪２１が外端部２２ｂ上を摺動する際の摺動抵抗を低減させるように構成されている。稜線部２２の外端部２２ｂと内端部２２ｃとの間には傾斜面２２ｄが形成され、保持環１７が稜線部２２の外端部２２ｂから傾斜面２２ｄを経て内端部２２ｃに乗り上げるように構成されている。稜線部２２の内端部２２ｃは支持受け面１８上に支持された保持環１７の係止爪２１に係止されるようになっている。連結筒体１３の稜線部２２以外の外面は平坦面５１となっており、その平坦面５１から内部を透視できるようになっている。前記継手本体１１の係止段部２０と連結筒体１３の稜線部２２の内端部２２ｃとにより保持溝２３（図３参照）が形成され、その保持溝２３に保持環１７の係止爪２１が入り込んで抜け止め保持されるようになっている。

継手本体１１内にはステンレス鋼（SUS304、SUS316等）、青銅、アルミニウム等の金属により形成されたインサート部材２４が継手本体１１の両外端側から挿入され、両内端部の折曲片２４ａが継手本体１１の内周側へ突出する環状壁２５に当接している。このインサート部材２４は、金属の板材をプレス絞り加工により抜き成形して円筒状に形成されている。プレス絞り加工は、ダイの上に金属の板材を支持し、周囲をしわ押えで押えた状態で、パンチにて板材を押し込んで加工する方法である。

該インサート部材２４は、継手本体１１内に装着されたときに内端側から外端側に向かうに従って縮径される複数の段部２６を有している。係る段部２６は、内端側から第１段部２６ａ、第２段部２６ｂ、第３段部２６ｃ及び第４段部２６ｄよりなっている。第４段部２６ｄの軸線方向のほぼ中央部には、周方向に角度９０度間隔で４つの係合孔２７が透設されている。

連結筒体１３の内周面とインサート部材２４の外周面との間には、樹脂パイプ２８が差し込まれる差込空間２９が形成されている。インサート部材２４の第１段部２６ａと継手本体１１との間には、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）等のゴムにより形成されたシールリング３０が嵌着され、インサート部材２４の内端部と継手本体１１の内周面との間のシール性が確保されるようになっている。樹脂パイプ２８は、ポリオレフィン（架橋ポリエチレン、ポリブテン等）等の合成樹脂により形成されている。インサート部材２４の内側空間は、水などの流体が流通する流通孔３１となっている。

インサート部材２４の第２段部２６ｂ上で継手本体１１と連結筒体１３との間には、前記シールリング３０を押える押え部材３２が介在され、シールリング３０を位置決め保持するように構成されている。この押え部材３２はその径方向中央部が肉厚に形成されて厚肉部３３となっている。そして、押え部材３２の当該厚肉部３３の内端面でシールリング３０を押えるようになっている。押え部材３２の内周面には周方向に角度９０度毎の４箇所に膨出部３４が設けられ、インサート部材２４が挿通された状態で押え部材３２がインサート部材２４の外周面に圧着される。

インサート部材２４の第３段部２６ｃ及び第４段部２６ｄに跨る位置には、扁平な波型形状を有するシール材３５が嵌着されている。このシール材３５はインサート部材２４の第３段部２６ｃと第４段部２６ｄに跨って設けられている。このため、樹脂パイプ２８が継手１０の差込空間２９に差し込まれてシール材３５の外周に当って内端側へ力を受けたときでも、第３段部２６ｃ及び第４段部２６ｄでその力が受け止められ、シール材３５の内端側への移動が規制される。シール材３５の外周面には表面凹凸部（図４〜６を参照）が形成され、樹脂パイプ２８が継手１０の差込空間２９に差し込まれたとき、表面凹凸部の凸部が樹脂パイプ２８の内周面に押圧され密接してシール性を発現すると同時に、凸部が引き伸ばされて凹部に吸収され、次の凸部も同様にしてシール性を発現するようになっている。

インサート部材２４の開口端部外周にはシール材３５を抜け止め規制する規制部材３６が取着されている。該規制部材３６の内周面には前記インサート部材２４の係合孔２７に係合する図示しない係合突起が設けられ、外端側の内周面にはインサート部材２４の外端部に係合するストッパ部３７が突出形成されている。そして、規制部材３６がインサート部材２４に固定されている。さらに、規制部材３６の外端部の内周面は外端側ほど拡径されたテーパ面３８となっており、樹脂パイプ２８内を流れる水が樹脂パイプ２８内から継手１０内の流通孔３１へ流れる際の通水抵抗（流動抵抗）が低減される。さらに、規制部材３６の外端部の外周面は曲面３９となり、規制部材３６がインサート部材２４の外端部に装着された状態で規制部材３６の外周への樹脂パイプ２８の差し込みが案内されるようになっている。

前記連結筒体１３の外端側の外周面には雄ねじ４０が螺刻され、ガラス繊維強化ナイロン樹脂製のキャップ（締付ナット）４１の雌ねじ４３が螺合され、キャップ４１が連結筒体１３に連結されるようになっている。連結筒体１３の外端面とキャップ４１の内周面（内端面）との間には、ステンレス鋼等の金属で形成され樹脂パイプ２８を抜け止めする抜け止めリング４４が介装されている。該抜け止めリング４４の内周部には抜け止め片４４ａが斜め方向に突出形成され、樹脂パイプ２８の外周部に食い込んで樹脂パイプ２８を抜け止めするようになっている。

この抜け止めリング４４とキャップ４１の内周の第１斜面４５との間には、割りリング４６が介在され、抜け止め片４４ａの傾斜角度を保持するように構成されている。該割りリング４６の外端部には、キャップ４１の第１斜面４５と同じ傾斜角度をもつ第２斜面４７が設けられ、樹脂パイプ２８の引き抜き方向への力により抜け止め片４４ａを介して割りリング４６が軸線方向外方へ力を受けたとき、割りリング４６を縮径させるように構成されている。そして、割りリング４６の内周面に形成された締付面４８が樹脂パイプ２８を締付けるようになっている。上記の抜け止めリング４４、割りリング４６、キャップ４１等によって樹脂パイプ２８の抜け止め機構が構成されている。

前記樹脂パイプ２８の差込空間２９には、樹脂パイプ２８の先端面に押圧されて樹脂パイプ２８の差し込みを案内する差込ガイド４９が配置されている。該差込ガイド４９はＣリング状に形成され、拡縮可能に構成されている。差込ガイド４９の外径は樹脂パイプ２８の外径と同一又は若干大きく形成され、内径は規制部材３６の外径より若干大きく形成されている。割りリング４６の内周面には、係合用段差５０が設けられ、該係合用段差５０に差込ガイド４９の外端面の外周部が係合され、差込ガイド４９が抜け止め保持されるようになっている。差込ガイド４９の内端部は内端側ほど幅狭になるテーパ状に形成され、差込ガイド４９が継手１０の差込空間２９を内方へ移動するときに円滑に移動できるようになっている。

上記のように、継手１０は継手本体１１、連結筒体１３、保持環１７、抜け止め機構等によって構成されている。
次に、以上のように構成された継手１０についてその作用を説明する。

さて、図４に示すように、連結筒体１３の内端部を継手本体１１の外端部内周に圧入し、係合凸部１４を係合凹部１２に係合した後、保持環１７を連結筒体１３の外端側から嵌挿する。続いて、図５に示すように、保持環１７を連結筒体１３に嵌挿し、その内端部が継手本体１１の支持受け面１８上に位置するように移動させる。このとき、連結筒体１３は六角筒状に形成されているため、保持環１７の特に係止爪２１は連結筒体１３の稜線部２２上を摺動し、稜線部２２以外の平坦面５１には接触しない。従って、連結筒体１３の外周面はその稜線部２２に傷が付いたとしても、稜線部２２以外の平坦面５１に傷が付くことを防止することができ、平坦面５１から内部を良好に透視することができる。しかも、稜線部２２の頂部が面取り部２２ａとなっていることにより、保持環１７が稜線部２２上を摺動する際に滑らかに移動することができる。

さらに、稜線部２２においては外端部２２ｂ側が内端部２２ｃ側より低くなるように構成され、言い換えれば外端部２２ｂ側ではその高さが保持環１７の係止爪２１の先端部の高さとほぼ同じ高さに設定されていることから、保持環１７の特に係止爪２１が稜線部２２の外端部２２ｂ上を摺動するときには、摺動抵抗を極力抑えることができる。

そして、図６に示すように、保持環１７をさらに嵌挿すると、その内端部が継手本体１１の当接面１９に当接すると同時に、外端部が継手本体１１の係止段部２０に係止される。その後、樹脂パイプ２８を差込空間２９に差し込むと、樹脂パイプ２８の内端が差込ガイド４９に案内されて差し込まれ、差込ガイド４９の内端部が押え部材３２に当接する。このようにして、図１に示すように、継手１０の両端部に２つの樹脂パイプ２８が接続される。

以上の実施形態によって発揮される効果について、以下にまとめて記載する。
・ 本実施形態の継手１０では、連結筒体１３は六角筒状に形成され、その稜線部２２の内端部２２ｃが保持環１７の係止爪２１に係止されて保持環１７の脱落を規制するように構成されている。このため、保持環１７が連結筒体１３に嵌挿されて継手本体１１の支持受け面１８に装着される場合、保持環１７の係止爪２１が連結筒体１３の稜線部２２上を摺動して行われる。従って、連結筒体１３の外周面はその稜線部２２以外の平坦面５１に傷が付くことを防止することができる。よって、本実施形態の継手１０では連結筒体１３の平坦面５１を介して樹脂パイプ２８の差し込みを確認するための視認性を確保することができる。

・ 連結筒体１３の稜線部２２の頂部が面取り部２２ａとなっていることにより、保持環１７が稜線部２２上を摺動する際に円滑に、しかも安定した状態で移動することができる。

・ 連結筒体１３の稜線部２２はその外端部２２ｂ側が内端部２２ｃ側より低くなるように構成されていることにより、保持環１７が稜線部２２の外端部２２ｂ上を摺動するとき、摺動抵抗が少なく、速やかに移動することができる。加えて、外端部２２ｂと内端部２２ｃとの間には傾斜面２２ｄが形成されているため、保持環１７は稜線部２２の外端部２２ｂから傾斜面２２ｄを経て内端部２２ｃへと円滑に摺動することができる。

・ 保持環１７の内端部が継手本体１１の外周面に設けられた当接面１９に当接されるように構成されていることにより、保持環１７を装着する際に保持環１７を当接面１９に当接するまで嵌挿すればよいため装着を容易に行うことができると共に、装着後に保持環１７を継手本体１１の外周面上に安定した状態で保持することができる。

・ 継手本体１１はゴム入りの樹脂により形成されると共に、保持環１７は金属により形成されていることにより、継手本体１１の靭性を高めることができ、金属製の保持環１７が装着される継手本体１１の耐久性を向上させることができる。

・ 保持環１７を連結筒体１３に嵌挿する場合、その係止爪２１が稜線部２２の傾斜面２２ｄから内端部２２ｃに乗り上げ、さらに内端側へ摺動するときには、保持環１７が稜線部２２と平坦面５１の形状に倣って若干変形する。その結果、内端部２２ｃに対する係止爪２１の摺動抵抗を低下させることができる。

なお、前記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
〇 連結筒体１３に対するキャップ４１の連結を凹凸関係による係合構造とし、キャップ４１を連結筒体１３に圧入して係合構造を形成するように構成することもできる。

〇 連結筒体１３の稜線部２２の頂部を断面円弧状などの形状にすることもできる。
○ 前記継手本体１１、キャップ４１、規制部材３６、押え部材３２、割りリング４６、差込ガイド４９等を、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）等の合成樹脂（エンジニアリングプラスチック）によって形成することができる。

〇 前記連結筒体１３を形成する透明樹脂として、ポリカーボネート等を使用することができる。
○ 実施形態では継手本体１１の両端部に樹脂パイプ２８を接続するタイプの継手１０に具体化したが、継手本体１１の一端部に樹脂パイプ２８を接続し、他端部は水栓金具に接続されるタイプの継手１０に具体化することもできる。

〇 パイプとして、樹脂パイプ２８のほかに銅パイプ等の軟らかい金属製のパイプを使用することもできる。
○ 連結筒体１３の内周面に環状溝を形成し、その環状溝にシールリングを嵌着して連結筒体１３と樹脂パイプ２８との間のシール性を図るように構成することもできる。

○ 差込ガイド４９を着色することができ、その場合には連結筒体１３を通してその着色を認識することができ、樹脂パイプ２８の継手１０内への差し込みを容易に確認することができる。

〇 継手１０を、給水系配管や給湯系配管のほか、床暖房配管、ロードヒーティング用配管等の接続に使用することもできる。
さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。

・ 前記継手本体と連結筒体との連結部にはシール部材が介装されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の継手。このように構成した場合、請求項１から請求項５のいずれかに係る発明の効果に加えて、継手本体と連結筒体との間のシール性を発揮することができると共に、連結筒体を継手本体に連結したときシール部材が抜け止めの機能を発揮することができ、組付け（仮組付け）の容易性を図ることができる。

・ 前記稜線部の外端部と内端部との間には傾斜面が設けられていることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の継手。このように構成した場合、請求項３から請求項５のいずれかに係る発明の効果に加えて、保持環は稜線部の外端部から傾斜面を経て内端部へと円滑に摺動することができる。

１０…継手、１１…継手本体、１２…連結部を構成する係合凹部、１３…連結筒体、１４…連結部を構成する係合凸部、１７…保持環、１９…当接面、２０…係止段部、２１…係止爪、２２…稜線部、２２ａ…面取り部、２２ｂ…外端部、２２ｃ…内端部、２８…樹脂パイプ、２９…差込空間。

Claims (5)

1. 継手本体の端部内周には透明樹脂で形成された連結筒体の内端部が凹凸関係により係合されて連結部を形成し、該連結部の外周に位置する継手本体の端部外周面には継手本体と連結筒体との連結を保持する保持環を連結筒体側から嵌挿して装着し、該保持環の端部に曲げ形成された係止爪が継手本体の端部に切欠き形成された係止段部に係止されると共に、連結筒体内にはパイプが差し込まれる差込空間を有し、かつ連結筒体の外端部には差し込まれたパイプを抜け止めする抜け止め機構を備え、
   前記連結筒体は角筒状に形成され、その稜線部の内端が前記係止段部に係止された保持環の係止爪に係止されて保持環の脱落を規制するように構成されていることを特徴とする継手。
2. 前記連結筒体の稜線部の頂部は面取りされていることを特徴とする請求項１に記載の継手。
3. 前記稜線部は、その外端部側が内端部側より低くなるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の継手。
4. 前記保持環の内端部は継手本体の外周面に設けられた当接面に当接されるように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の継手。
5. 前記継手本体はゴム入りの樹脂により形成されると共に、保持環は金属により形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の継手。

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