JP5343220B2 - 配管継手 - Google Patents

Description

本発明は、配管同士の接続、配管とバルブやヘッダ等との接続等、配管を被接続体に接続する際に用いられる配管継手に関する。

従来から、配管同士の接続、配管とバルブやヘッダ等との接続等、配管を被接続体に接続する際には、配管継手が使用されている。このような従来の配管継手として、例えば、掛止部を有する継手本体と、当該掛止部に掛止される係合部を有し且つ配管の端部に嵌挿されるキャップと、当該キャップと配管との抜けを防止するスリーブとを備え、当該キャップを継手本体に差し込むと、前記係合部が掛止部に掛止されて前記キャップが継手本体に接続される構成を有するものがある。（例えば、特許文献１参照）。

また、配管と被接続体とを接続する配管継手として、一端に、前記配管に連結される配管側連結部が形成され、他端に、前記被接続体に連結される被接続体側連結部が形成されてなり、前記被接続体側連結部に、当該被接続体に形成されているフランジに係合する係合部を形成した構成を有するものがある。この配管継手は、前記配管側連結部を配管の中空部分に嵌入し、前記被接続体側連結部の先端部を被接続体に形成された孔に嵌入すると共に、前記係合部を前記フランジに係合させることで、配管と被接続体とを接続する構成を備えている。（例えば、特許文献２参照）。

前述したような従来の配管継手は、通常、前記係合部の先端に形成されている係合爪を配管あるいは被接続体に形成されたフランジ等に係合させることで、配管継手と、配管または被接続体との接続をより確実なものにしている。この係合爪とフランジとの係合は、通常、前記係合部を弾性変形させて係合爪をフランジの一方の面に位置させた後、当該係合部の弾性復元力によって、この係合爪をフランジに係止させることで行われている。

ここで、前記係合部の弾性変形は、通常、当該係合部の付根部分（本体との接続部分）を支点として撓ませることで行われる。したがって、係合部の付根部分をある程度撓ませ易くすることで、係合及び係合解除を行い易くし、作業性を向上させるため、係合部の本体に対する付根部分を細くする等の工夫がなされている。
実開昭５６−１０４６８７号公報 特開平１１−２１０９６７号公報

しかしながら、特許文献１の図１に記載された配管継手のように、係合部の付根部分を細くすると、係合部を弾性変形し易くすることはできるが、撓みの支点が、より本体側になるため、係合爪が外れ易くなる虞がある。また、引用文献１の図２に記載されているように、係合部の付根部分を支点として係合部を揺動させるシーソー方式により係合部を撓ませる構成の場合、係合部の付根部分を基準として、係合爪と反対側に延出する部分を短くすると、係合部を撓ませるために必要な力が大きくなり、係合及び係合解除が困難となる。このため、前記延出する部分を長くすると、配管継手が大型化してしまう。このシーソー方式の場合も、係合部の付根部分を細くすれば、係合部を弾性変形し易くすることができるため、前記延出する部分をある程度短くしても係合及び係合解除を行い易くすることはできるが、係合爪が外れ易くなる虞がある。

また、係合部の付根部分を支点とした梃子の原理を利用して係合部を撓ませる構成の場合、支点となる係合部の付根部分が一番撓むことになるため、ここに応力が集中し、係合部が破損し易くなる虞もある。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、配管や、この配管に接続される被接続体に対する取付け・取外し作業が容易であり、配管や被接続体に取付けられた際には、これらを確実に保持することが可能であると共に、寿命が向上した配管継手を提供することを目的とする。

本発明は、配管と、中空の被接続体とを接続する配管継手であって、一端に前記配管を装着し、他端に前記被接続体を装着する継手本体と、前記継手本体と一体的に形成され、前記配管または被接続体に形成されている被係合部に着脱可能に係合する係合部と、を備え、前記係合部は、前記継手本体から延出する延出部と、当該延出部の先端側に形成され且つ前記被係合部に着脱可能に係合する係合爪と、前記延出部の先端側と一体的に形成され且つ前記係合爪の係合を解除する係合解除部と、を有し、前記係合解除部は、前記延出部よりも外側に位置し且つ当該延出部の延出基端側に向けて延出する操作部と、当該操作部に設けられ且つ前記延出部の延出基端よりも先端側に当接する当接部と、を有してなり、前記当接部は、前記延出部に向けて凸状となる湾曲面を有してなり、前記操作部が操作された際に、当該湾曲面の少なくとも一部が前記延出部を押圧し、当該湾曲面を支点として前記延出部を前記湾曲面に沿って弾性変形させる配管継手を提供するものである。

この構成を備えた配管継手は、操作部を操作することで、当接部の湾曲面を支点とした梃子の力を利用して延出部を弾性変形させ、係合爪の被係合部に対する係合を解除することができる。このため、係合爪と被係合部との係合を確実に保持するため、係合爪が係合を解除する方向に不意に移動することを抑制する目的で、係合部の係合維持力をある程度大きくしておいても、係合爪を被係合部に簡単に係合させたり、係合爪と被係合部との係合を簡単に解除したりすることができる。したがって、配管や被接続体に対する取付け・取外し作業を簡単に行うことができる。また、この時、前記支点は、延出部の延出基端よりも先端側にあるため、当該延出部は、この支点を基点として全体的に撓むことになる。とりわけ、前記延出部は、前記湾曲面に沿って滑らかに撓むことになる。したがって、配管や被接続体に対する取付け・取外しを行う際にかかる応力を効率よく分散することができるため、係合部が破損することを防止することができる。

前記延出部は、延出基端側の剛性が、当該延出部の他の部分の剛性よりも高くなるよう構成することができる。このようにすることで、前記延出部の延出基端側が撓み難くなるため、延出部が付根部分から破損することを一層防止することができる。なお、延出部の延出基端側の剛性が、当該延出部の他の部分の剛性よりも高くなる構成として、例えば、延出部の延出基端側を当該延出部の他の部分よりも太く構成することが挙げられる。

また、本発明にかかる配管継手が、前記湾曲面を有している場合、この湾曲面は、前記操作部を操作した際に、前記延出部の先端側から延出基端側に向かって順に押圧する構成とすることができる。このように構成することで、前記延出部は、前記湾曲面に沿ってさらに滑らかに撓むことになり、前記応力を、さらに効率よく分散することができる。

そしてまた、本発明にかかる配管継手は、前記操作部を操作した際に、当該操作部の操作範囲を制限する制限部材をさらに備えることができる。このように構成することで、操作部が必要以上の力で操作されることを防止することができ、係合部の破損をさらに防止することができる。

次に、本発明の好適な実施の形態にかかる配管継手について図面を参照して説明する。なお、以下に記載される実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施の形態にのみ限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。

（参考例１）
図１は、参考例１にかかる配管継手の全体構成を示す正面図であって、通常状態を示す図、図２は、図１に示す配管継手の係合部を弾性変形させた状態を示す正面図、図３は、図１に示す配管継手を配管に接続した状態を示す一部断面図、図４は、図１に示す配管継手を配管に接続する、または接続した配管継手を配管から取外す途中の状態を示す一部断面図である。前記各図では、説明を判り易くするため、各部材の厚さやサイズ、拡大・縮小率等は、実際のものとは一致させずに記載した。

なお、参考例１では、配管継手を弾性変形可能な樹脂から構成し、配管継手の弾性変形及び弾性復元力を使用して、配管同士を接続する場合について説明する。

図１〜図４に示すように、参考例１にかかる配管継手１は、一端に配管（図示せず）を着脱可能に装着する配管連結部１２が形成され、他端に配管１００（図３及び図４参照）を着脱可能に装着する配管連結部１３が形成された継手本体１０と、継手本体１０と一体的に形成され、配管１００に形成されている被係合部としてのフランジ１０１に着脱可能に係合する２つの係合部５０と、を備えて形成されている。

継手本体１０は、略中央部分に位置し、中空の略円筒形からなるベース部１１と、ベース部１１の一端に連続的に形成され、ベース部１１の中空部と連通する中空の略円筒形からなる配管連結部１２と、ベース部１１の他端から連続的に形成され、ベース部１１の中空部と連通する中空の略円筒形からなる配管連結部１３と、を備えている。

ベース部１１は、配管連結部１２及び１３よりも大きな外径を有し、配管連結部１２及び１３に接続された配管の先端が各々当接する当接面２１及び２２を備えている。

配管連結部１２は、中空の略円筒形からなり、ベース部１１の当接面２１から略垂直方向に延出しており、その外周部には、先端側から配管連結部１３側に向けて径が若干大きくなるように形成された３つのスリーブ１４が、先端側から当接面２１側に向けて順に形成されている。これらのスリーブ１４は、先端側のスリーブ１４と、これに隣接する当接面２１側のスリーブ１４とにより、段状の係止部１５を形成し、この係止部１５の存在により、配管連結部１２に連結された配管の抜け止めがなされるようになっている。なお、配管連結部１２は、配管（図示せず）を着脱可能に装着する構成に限らず、配管の中空部分に圧入される、あるいは溶接される等により、配管に固定される構成であってもよい。

配管連結部１３は、中空の略円筒形からなり、ベース部１１の当接面２２から略垂直方向（配管連結部１２と反対の方向）に延出しており、その外周部には、互いに間隔をおいて２つの環状溝１６が互いに間隔をおいて形成されている。これらの環状溝１６にはＯリング１７が各々配設され、配管連結部１３が配管１００を接続した際に、配管１００の内壁と、配管連結部１３の外壁との間を密封するようになっている。

２つの係合部５０は、互いに対向する位置（すなわち、互いに１８０度離れた位置）に形成されている。これらの係合部５０は、ベース部１１の当接面２１側の外周部からベース部１１の径方向に延出する延出基端部５１と、延出基端部５１に連続形成され、配管連結部１３側に延出する延出部５２と、延出部５２の先端側に形成され且つ配管１００に形成されているフランジ１０１に着脱可能に係合する係合爪５３と、を有している。

延出基端部５１は、延出部５２よりも太く構成されており、延出部５２よりも高い剛性を備えている。延出部５２は、配管連結部１３が配管１００の中空部分に挿入され、係合爪５３がフランジ１０１を越える際に、図２及び図４に示すように、延出基端部５１近傍（図２に示すＡ点付近）を支点としてフランジ１０１から離れる方向に弾性変形し、係合爪５３がフランジ１０１を越えると弾性復元し、図３に示すように、係合爪５３をフランジ１０１に確実に係合させる。このように、参考例１にかかる配管継手１は、配管１００に対し、ワンタッチで確実に固定できるため、作業効率を向上することができる。

ここで、延出基端部５１は、前述したように、延出部５２よりも太く、剛性が高いため、係合部５０の撓みの支点が、延出部５２の延出基端部５１近傍（図２に示すＡ点付近）となる。これに対し、図１２及び図１３に示す従来の配管継手のように、延出基端部１５１と延出部５２との太さがほぼ同じであり、剛性に殆ど違いがない構成の場合は、係合部１５０の撓みの支点が、延出基端部１５１の付根部分（図１３に示すＢ点付近）となる。すなわち、参考例１にかかる配管継手１は、係合部５０の撓みの支点が、図１２及び図１３に示す従来の配管継手の係合部１５０の撓みの支点に比べ、外側（係合爪５３とフランジ１０１との係合を解除する方向）に移動することになる。したがって、参考例１にかかる配管継手１は、従来の配管継手に比べ、係合爪５３とフランジ１０１が係合している際に、係合爪５３が係合を解除する方向に不意に移動することを抑制することができ、両者の係合を確実に保持することができる。一方、係合爪５３とフランジ１０１との係合を解除する、及び係合爪５３をフランジ１０１に係合させる際は、剛性が低い延出部５２を適切に弾性変形させることができるため、配管１００に対する取付け・取外し作業を簡単に行うことができる。

なお、参考例１では、延出基端部５１の剛性を、延出部５２の剛性よりも高くするため、延出基端部５１を延出部５２よりも太く構成した場合について説明したが、これに限らず、例えば、係合部５０を射出成形する際に、延出部５２よりも高い剛性となる材料で、延出基端部５１を形成する等、様々な方法を選択することができる。

また、参考例１では、２つの係合部５０を互いに対向する位置に配設した場合について説明したが、これに限らず、係合部５０の配設数、配設箇所は、所望により任意に決定することができる。

（実施の形態）
次に、本発明の実施の形態にかかる配管継手について図面を参照して説明する。図５は、本発明の実施の形態にかかる配管継手の全体構成を示す正面図であって、通常状態を示す図、図６は、図５に示す配管継手を配管に接続した状態を示す一部断面図、図７は、図５に示す配管継手を配管に接続する、または接続した配管継手を配管から取外す途中の状態を示す一部断面図である。前記各図では、説明を判り易くするため、各部材の厚さやサイズ、拡大・縮小率等は、実際のものとは一致させずに記載した。

なお、実施の形態も、参考例１と同様に、配管継手を弾性変形可能な樹脂から構成し、配管継手の弾性変形及び弾性復元力を使用して、配管同士を接続する場合について説明する。また、実施の形態では、参考例１で説明した部材と同様の部材には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図５〜図７に示すように、実施の形態にかかる配管継手２の、参考例１にかかる配管継手１との異なる主な点は、係合部６０の構成である。すなわち、実施の形態にかかる配管継手２は、参考例１で説明した継手本体１０と、この継手本体１０と一体的に形成され、配管１００のフランジ１０１に着脱可能に係合する２つの係合部６０と、を備えて形成されている。

２つの係合部６０は、互いに対向する位置（すなわち、互いに１８０度離れた位置）に形成されている。これらの係合部６０は、延出基端部５１と、延出部５２と、係合爪５３と、延出部５２の先端側に一体的に形成され且つ係合爪５３のフランジ１０１に対する係合を解除する係合解除部７０と、を有して構成されている。

係合解除部７０は、延出部５２の外側に位置し且つ延出基端部５１よりも配管連結部１２側に延出する操作部５４と、操作部５４に形成され且つ操作部５４を操作した際に、延出部５２の延出基端よりも先端側に当接する当接部５５を備えている。２つの係合部６０に形成された各々の操作部５４は、互いに対向配置され、図７に示すように、内側（延出基端部５１に近づく方向）に倒すように操作することで、当接部５５を延出部５２に当接させる。

当接部５５は、操作部５４の延出部５２と対向する面に形成されており、延出部５２に向けて凸状となる湾曲面５６を有している。この湾曲面５６は、操作部５４を操作した際に、湾曲面５６の係合爪５３に近い側から延出基端部５１に近い側に向かって順に延出部５２を押圧し、延出部５２を湾曲面５６に沿って弾性変形させる。すなわち、延出部５２は、湾曲面５６を支点として、係合爪５３をフランジ１０１から離れる方向に、全体的に弾性変形し、係合爪５３とフランジ１０１との係合を解除したり、係合爪５３をフランジ１０１に係合させたりする。

ここで、延出部５２は、湾曲面５６に沿って滑らかに撓む（弾性変形する）ことになるため、配管継手２の取付け・取外しを行う際に係合部６０にかかる応力を、効率よく分散することができる。したがって、前記応力が一カ所に集中することがないため、係合部６０が破損することを防止することができる。さらに、延出基端部５１は、延出部５２よりも剛性が高いため、係合爪５３が係合を解除する方向に不意に移動することを抑制することができ、両者の係合を確実に保持することができる。

また、係合爪５３とフランジ１０１との係合を確実に保持するため、係合部６０の係合維持力をある程度大きくしておいても、操作部５４を操作することで、湾曲面５６を支点とした梃子の力を利用して延出部５２を弾性変形させ、係合爪５３のフランジ１０１に対する係合を解除することができるため、係合爪５３をフランジ１０１に簡単に係合させたり、係合爪５３とフランジ１０１との係合を簡単に解除したりすることができる。したがって、配管１００に対する取付け・取外し作業を簡単に行うことができる。

また、延出基端部５１の配管連結部１２側の面には、操作部５４を操作した際に、操作部５４の操作範囲を制限する制限部材５８が各々形成されている。これらの制限部材５８は、操作された操作部５４の配管連結部１２側の先端部が当接し、操作部５４がこれ以上傾く（操作される）ことを抑止することで、係合部６０が過剰操作によって破損することを防止している。

なお、実施の形態では、当接部５５が湾曲面５６を有し、この湾曲面５６を延出部５２に押圧させることで、延出部５２を弾性変形させる場合について説明したが、これに限らず、例えば、参考例２に係る図８に示すように、当接部１５５の延出部５２に当接する面は、平面であってもよい。この図８に示す構成の場合、当接部１５５が、延出部５２の長さ方向の略中央部分に当接し、延出部５２は、この当接部分を支点として全体的に撓むことになる。したがって、配管１００に配管継手２を取付け・取外しする際にかかる応力を分散することができ、係合部６０が破損することを防止することができる。

また、実施の形態では、延出基端部５１の剛性が延出部５２の剛性よりも高い場合について説明したが、これに限らず、延出基端部５１の剛性が延出部５２の剛性とほぼ同じであってもよい。延出基端部５１の剛性が延出部５２の剛性とほぼ同じ場合は、当接部５５を、延出部５２の延出基端（延出基端部５１との境界部分）よりも先端側（係合爪５３側）に当接する位置に形成することで、延出部５２を全体的に撓ませることができ、配管１００に配管継手２を取付け・取外しする際にかかる応力を分散させることができる。

これに対し、延出基端部５１の剛性が延出部５２の剛性よりも高い場合は、参考例３に係る図９に示すように、当接部１５５が、延出基端部５１近傍の延出部５２側の端面を押圧するようにしてもよい。これは、延出部５２の剛性が低いため、操作部５４を操作することで、延出部５２の延出基端部５１近傍を支点として、延出部５２の係合爪５３側が引っ張り上げられるように、延出部５２全体が撓むことになる。

また、参考例４にかかる配管継手２は、図１０に示すように、延出部５２が、延出基端部５１から配管連結部１２側にも延出した構成を有し、この延出部５２の配管連結部１２側に延出した端部５２Ａに当接部１５５が当接するように、操作部５４に対する当接部１５５の形成位置を変更した構成としてもよい。この構成の場合、操作部５４を操作することで、当接部１５５が端部５２Ａに当接し、延出部５２の延出基端部５１近傍を支点として、延出部５２の係合爪５３側が引っ張り上げられるように、延出部５２全体が撓むことになる。また、端部５２Ａは、制限部材５８の役割を果たすことができるため、制限部材５８を別途形成する必要がない。

さらにまた、参考例５にかかる配管継手２は、図１１に示すように、ベース部１１が、当接面２１から操作部５４に向けて延出し、操作部５４を操作した際に、操作部５４に形成されている当接部１５５が当接する被当接部１２１を有した構成としてもよい。この構成の場合、操作部５４を操作することで、当接部１５５が被当接部１２１に当接し、延出部５２の延出基端部５１近傍を支点として、延出部５２の係合爪５３側が引っ張り上げられるように、延出部５２全体が撓むことになる。また、被当接部１２１は、制限部材５８の役割を果たすことができるため、制限部材５８を別途形成する必要がない。そしてまた、図１１に示す構成の場合、例えば、操作部５４に当接部１５５を設ける代わりに、被当接部１２１を操作部５４近傍まで延出させてもよい。この場合、操作部５４を操作することで、被当接部１２１の先端（操作部５４に対向する面）が、操作部５４に当接し、この被当接部１２１の先端を支点として、延出部５２の係合爪５３側が引っ張り上げられるように延出部５２全体が撓むことになる。すなわち、この構成の場合は、被当接部１２１が、制限部材５８及び当接部１５５の役割を果たすことになる。

また、実施の形態では、２つの係合部６０を互いに対向する位置に配設した場合について説明したが、これに限らず、係合部６０の配設数、配設箇所は、所望により任意に決定することができる。

そしてまた、前述した実施の形態では、係合爪５３を配管１００のフランジ１０１に係合させる場合について説明したが、これに限らず、係合爪５３は、配管以外の被接続体（例えば、各種機器の排出口、バルブ、ヘッダ等）に形成されたフランジに係合させてもよい。また、係合爪５３を係合させる被係合部は、フランジ１０１に限らず、例えば、被接続体の外面に形成されている凸部や凹部等、係合爪５３を係合させることが可能であれば特に限定されるものではない。

参考例１にかかる配管継手の全体構成を示す正面図であって、通常状態を示す図である。 図１に示す配管継手の係合部を弾性変形させた状態を示す正面図である。 図１に示す配管継手を配管に接続した状態を示す一部断面図である。 図１に示す配管継手を配管に接続する、または接続した配管継手を配管から取外す途中の状態を示す一部断面図である。 本発明の実施の形態にかかる配管継手の全体構成を示す正面図であって、通常状態を示す図である。 図５に示す配管継手を配管に接続した状態を示す一部断面図である。 図５に示す配管継手を配管に接続する、または接続した配管継手を配管から取外す途中の状態を示す一部断面図である。 参考例２にかかる配管継手の全体構成を示す正面図であって、通常状態を示す図である。 参考例３にかかる配管継手の全体構成を示す正面図であって、通常状態を示す図である。 参考例４にかかる配管継手の全体構成を示す正面図であって、通常状態を示す図である。 参考例５にかかる配管継手の全体構成を示す正面図であって、通常状態を示す図である。 従来の配管継手の全体構成を示す正面図であって、通常状態を示す図である。 従来の配管継手の係合部を弾性変形させた状態を示す正面図である。

符号の説明

１、２ 配管継手
１０ 継手本体
１１ ベース部
１２、１３ 配管連結部
５０、６０、１５０ 係合部
５１、１５１ 延出基端部
５２ 延出部
５３ 係合爪
５４ 操作部
５５、１５５ 当接部
５６ 湾曲面
５８ 制限部材
７０ 係合解除部
１００ 配管
１０１ フランジ

Claims (4)

1. 配管と、中空の被接続体とを接続する配管継手であって、
   一端に前記配管を装着し、他端に前記被接続体を装着する継手本体と、
   前記継手本体と一体的に形成され、前記配管または被接続体に形成されている被係合部に着脱可能に係合する係合部と、
   を備え、
   前記係合部は、前記継手本体から延出する延出部と、当該延出部の先端側に形成され且つ前記被係合部に着脱可能に係合する係合爪と、前記延出部の先端側と一体的に形成され且つ前記係合爪の係合を解除する係合解除部と、を有し、
   前記係合解除部は、前記延出部よりも外側に位置し且つ当該延出部の延出基端側に向けて延出する操作部と、当該操作部に設けられ且つ前記延出部の延出基端よりも先端側に当接する当接部と、を有してなり、
   前記当接部は、前記延出部に向けて凸状となる湾曲面を有してなり、前記操作部が操作された際に、当該湾曲面の少なくとも一部が前記延出部を押圧し、当該湾曲面を支点として前記延出部を前記湾曲面に沿って弾性変形させる配管継手。
2. 前記延出部は、延出基端側の剛性が、当該延出部の他の部分の剛性よりも高く構成されてなる請求項１に記載の配管継手。
3. 前記延出部は、延出基端側が、当該延出部の他の部分よりも太く構成されてなる請求項１又は２に記載の配管継手。
4. 前記湾曲面は、前記操作部を操作した際に、前記延出部の先端側から延出基端側に向かって順に押圧する請求項１ないし３のいずれか一項に記載の配管継手。

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