JP5344128B2 - 管継手 - Google Patents

Description

この発明は、継手本体に挿入した樹脂管等の通水管を袋ナットの締め込みによってチャックリングを縮径させて保持するようにした管継手の改良に関するものである。

接続の対象となる管（通水管とする）が、樹脂管あるいは金属層の内外に樹脂層を形成した三層管である場合、この通水管を割りリング状のチャックリングに挿通しておき、このチャックリングを継手本体に螺合する袋ナットの締め込みにより縮径変形させることで通水管の締め付けと共に、チャックリング内の凸条（食い込み歯）を管面に食い込ませて通水管を抜け止めするようにした管継手は公知であり、本出願人もこれまで複数件提案している（例えば、特許文献１〜６参照）。

特開２０００−４６２７２号公報 特開２００１−４１３７８号公報 特開２００２−８１５８６号公報 特開２００２−１１５７８５号公報 特開２００３−１３０２７４号公報 特開２００６−１３８３７８号公報

ところで、上記従来の管継手は、チャックリングが袋ナット側の片側外面にテーパ面を有し、袋ナットが前記テーパ面に適合するテーパ口を有して、継手本体に対する袋ナットの締め込み（螺合進行）に伴って前記テーパ口による前記テーパ面への半径方向内向きの押圧力が高まる結果、チャックリングの内径寸法を前記片側から順に縮小させるものである。このため、軸孔に対して均一に縮径するのではなく、最初に袋ナットのテーパ口が作用して縮径し始めることになり、締め付けが平均的ではない。すなわち、従来の構成であればチャックリングが偏って縮径するために通水管の抜け止めに必要な有効長が小さくなってしまうので、袋ナットの締め込み量を増やしていっても、片側の縮径が過剰となるだけで、軸孔内の凸条が過度に食い込んで管面を傷つける恐れもある。

また、別の課題として、上記従来の管継手は、継手本体が通水スリーブを有して、この通水スリーブに通水管を差し込んだ状態でチャックリングを縮径させるものであるが、前記通水スリーブと通水管の水密性の確保は、専ら前記通水スリーブの外面に装着したＯリングが主に担っている。このため、水密性を高めようとＯリングの径を大きくすれば通水スリーブに対する通水管の差し込み抵抗が大きくなって作業性を阻害する反面、差し込みやすさ（作業性）を優先すればＯリングの小径化に伴い充分な水密性を確保できないという問題がある。

本発明は上述した課題に鑑みなされたもので、その目的とするところは、チャックリングが片締めとならないように、全体を均一的に縮径させて高い締め付け力を確保しつつ、通水管に対する食い込み構造も改良して通水管の抜け止め効果をより高めた管継手を提供することである。また、通水管の差し込みや袋ナットの締め込みなどの作業性を良好としながらも、より高い水密性を得ることも本発明の目的の一つである。

上述した目的を達成するために本発明では、雄ネジ胴と通水スリーブの間の環状空間を通水管の挿入部として、前記雄ネジ胴の開口に漸次縮径するテーパ口を形成すると共に、前記通水スリーブの外周面に前記通水管に食い込む環状先丸の外向き凸条を一体的に形成した継手本体と、内面開口に前記テーパ口と逆向きの逆テーパ口を形成して前記雄ネジ胴に螺合する袋ナットと、両側の外面それぞれに前記テーパ口および前記逆テーパ口に対応するテーパ面を形成したチャックリングとを備える。ここまでの手段によれば、袋ナットの螺合進行によりチャックリング両側のテーパ面双方がテーパ口および逆テーパ口に対して同時に圧入するため、従来のように袋ナット側だけが先行縮径して片締めとなることがなく、袋ナットの締め込み量に応じて内部挿通孔が全長にわたってほぼ均一に縮径する。

上述の手段を基本として本発明では、チャックリングの内部挿通孔に前記外向き凸条を挟む対称位置に内向き凸条を一対形成しているので、前記外向き凸条と前記一対の内向き凸条によって通水管の管壁を前記チャックリングの内部で波形に変形させて、高い引き抜き防止力を得ると同時に水密性も高めることができる。ここで、チャックリングは袋ナットの締め込み完了時に前記一対の内向き凸条の中間に通水スリーブの前記外向き凸条が位置することが好ましい。

なお、雄ネジ胴のテーパ口と袋ナットの逆テーパ口は、互いに逆向きに漸次縮径するものであるが、線対称において同一の傾斜角度とすれば、チャックリングのテーパ面双方の圧入条件が同じとなり、チャックリングをより均一に縮径させることができる。

通水スリーブの外周面にさらに、前記外向き凸条を挟み、且つ、前記チャックリングの内向き凸条それぞれと対面する内向き凹条を一対形成すれば、袋ナットの締め込み完了時にチャックリングの前記内向き凸条と通水スリーブの前記外向き凸条の実質高低差が大きくなるため、通水管をより高低差の大きい波形に変形させることができる。

また、チャックリングのテーパ面それぞれの傾斜面をテーパ口および逆テーパ口に向かって外側に膨らむ凸曲面状とすることで、テーパ口および逆テーパ口との接触面積が小さくなり、袋ナットの締め込みトルクが軽くなる。

さらに、チャックリングの前記内向き凸条を、頂角を丸めた断面等脚台形とすれば、通水管を挿通する際の摩擦抵抗を低減できる。

本発明によれば、チャックリングをその両側から段階的に縮径し、通水管をほぼ均一に締め付けるので、片締めによる接続不良や管面を傷つけることがなく、また、縮径時にチャックリング内部で通水管が波形に変形するので、より確実に通水管の抜けが防止できると共に、通水スリーブとの接水面からの漏水も同時に防止することができる。

また、雄ネジ胴のテーパ口と袋ナットの逆テーパ口を線対称において同一の傾斜角度としたものにあっては、チャックリングの両側を全く同じ条件で縮径させることができ、通水管をより均一に締め付けることができる。

さらに、通水スリーブの外周面に内向き凹条を形成したものにあっては、チャックリング内において通水管をより高低差の大きい波形に変形させることができるため、抜け止めと漏水の効果がより高まる。

また、チャックリングのテーパ面の傾斜面を凸曲面状としたものにあっては、テーパ口および逆テーパ口との接触面積が小さくなって、袋ナットを低トルクで締め込むことができ、さらに、チャックリングの内向き凸条を角丸の断面等脚台形としたものにあっては、通水管を楽にチャックリングに挿入することができるため、作業性が向上する。

以下、本発明の好ましい実施の形態を添付した図面に従って説明する。図１は、本発明の一実施形態を示した管継手の上半断面図であって、継手本体１はフランジ部２を境として片側に雄ネジ胴３と通水スリーブ４を同軸に設け、両者３・４の間の環状空間を通水管Ｐの挿入部とする一方、これとは反対側は任意構成の接続部５としている。この継手本体１において、雄ネジ胴３の開口はその内径寸法を挿入部に向かって漸次縮径した軸方向縮径型のテーパ口３ａとしている。また、通水スリーブ４は、この実施形態の場合、雄ネジ胴３の前記テーパ口３ａから一部突出する長さを有して、当該突出部の外周面に環状先丸の外向き凸条４ａを周設している。さらに、この実施形態では、本発明における選択的手段として、通水スリーブ４の外周面に、前記外向き凸条４ａの前後（図面上、左右）の同じ距離位置に環状の内向き凹条４ｂ・４ｃを一対周設している。

次に、袋ナット６は、前記雄ネジ胴３に螺合する雌ネジ６ａを有して、その片側の内面開口に継手本体１の雄ネジ胴３に向かって内径寸法を漸次拡径した逆テーパ口６ｂを形成している。言い換えれば、袋ナット６の逆テーパ口６ｂは、雄ネジ胴３のテーパ口３ａと逆向きに縮径するものである。そして、この実施形態の場合、テーパ口３ａと逆テーパ口６ｂは、線対称において同一の傾斜角度に形成したものである。

続いて、チャックリング７は、その両側の外面双方に中央に向かって外形寸法が漸次拡径するテーパ面７ａ・７ｂを形成しており、中央は前記テーパ面７ａ・７ｂの最大外径からなる水平な円筒面７ｃとしている。これらテーパ面７ａ・７ｂは雄ネジ胴３のテーパ口３ａおよび袋ナット６の逆テーパ口６ｂにそれぞれ対応するもので、袋ナット３の螺合進行によってテーパ口３ａ・逆テーパ口６ｂに対する圧入深さを増して、チャックリング７を両側から縮径させるものである。

なお、チャックリング７は、内部に通水管Ｐの挿通孔７ｄを有して、その筒壁一部を図示しないスリットで軸方向に裂開した断面略Ｃ形としたものであり、前記スリットを幅狭とする変形によって前記挿通孔７ｄを縮径することは従来と同じである。そして、本発明の場合、チャックリング７の挿通孔７ｄに、その中間位置から等間隔位置に一対の内向き凸条７ｅ・７ｆを形成している。また、これら内向き凸条７ｅ・７ｆの突出長は、チャックリング７を縮径させる以前において、通水管Ｐが通過可能な量に設定される。さらに、この実施形態では、内向き凸条７ｅ・７ｆを頂角を丸めた断面等脚台形として、通水管Ｐを引っ掛かりなく、楽に挿通できるようにしているが、チャックリング４の縮径前に通水管Ｐが通過可能なものであれば別の形状とすることも可能である。

上記構成からなるチャックリング７は、挿通孔７ｄの内部形状およびテーパ面７ａ・７ｂを含めた外部形状が前後（図面上、左右）に線対称であり、特に、本実施形態では、継手本体１の通水スリーブ４に一対の内向き凹条４ｂ・４ｃを形成する場合に、その間隔と前記一対の内向き凸条７ｅ・７ｆの間隔とを一致させている。

次に、本実施形態の管継手について、通水管Ｐの接続要領について説明すると、先ず、チャックリング４を継手本体１の通水スリーブ４に挿通して、その雄ネジ胴３に袋ナット６を緩く締め込んでおく。この状態では、チャックリング４が袋ナット６の逆テーパ口６ｂと雄ネジ胴３のテーパ口３ａの間に位置しながらも縮径していないため、チャックリング４を介して通水管Ｐを継手本体１の挿入部まで挿入することができる。

そして、通水管Ｐの挿入後、袋ナット６を締め込むまでの手順は、従来の管継手と何ら変わるところはないが、本実施形態の場合、袋ナット６を締め込んでいくと、その逆テーパ口６ｂおよび雄ネジ胴３のテーパ口３に対するチャックリング４のテーパ面７ａ・７ｂの圧入深さが増していき、チャックリング４はその両側から段階的に縮径する。ここで、この実施形態では、袋ナット６を継手本体１のフランジ部２と当接する限界位置まで締め込んで作業完了とし、図１はこの状態を示している。この作業完了時において、チャックリング４は挿通孔７ｄの全域がほぼ均一に縮径して通水管Ｐを通水スリーブ４に満遍なく締め付けると共に、通水スリーブ４の外向き凸条４ａとチャックリング７の内向き凸条７ｅ・７ｆが互い違いに通水管Ｐに食い込んで、管壁を波形に変形させるため、高い抜け止め効果と水密性が同時に発揮される。特に、この実施形態では、作業完了時にチャックリング７の前後（図面上、左右）が通水スリーブ４の外向き凸条４ａを対称軸とした線対称となって、その内向き凸条７ｅ・７ｄが通水スリーブ４の内向き凹条４ｂ・４ｃと対面するから、この部分の通水管Ｐの変形量が大きくなり、より高低差が大きい波形に変形することから、前記抜け止め効果と水密性を更に高めることができる。

図２は、チャックリング７のテーパ面７ａ・７ｂについて、より好ましい選択的変更例を示したもので、ここでは雄ネジ胴３のテーパ口３ａとこれに対応するチャックリング７の片側テーパ面７ｂとの関係を示しているが、袋ナット６の逆テーパ口６ｂとチャックリング７のもう片側のテーパ面７ａについても線対称において同じ関係である。そして、上記実施形態ではその傾斜面を直線状としたが、この変更例では当該傾斜面を外側に向かって膨らむ凸曲面状としている。当該変更例によれば、テーパ面７ａ・７ｂが袋ナット６の逆テーパ口６ｂおよび雄ネジ胴３のテーパ口３ａに線接触の状態で圧入するから、摩擦抵抗が低下して袋ナット６の締め込みトルクを低減することができる。したがって、これを実現するものであれば、円弧であっても楕円弧であっても、本発明の凸曲面に含まれることはもちろんである。

なお、上述した実施形態では、袋ナット６を継手本体１のフランジ部２と当接するまで締め込んで作業完了としたが、どの段階を作業完了とするかは本発明では任意とする。また、袋ナット６の逆テーパ口６ｂと雄ネジ胴３のテーパ口３ａは、上記実施形態のように、線対称においてその傾斜角度を厳密に同一とすることが、より確実に片締めを回避できるため最適であるが、製造上不可避な若干の角度差は許容範囲である。

本発明の第一実施形態を示す管継手の上半断面図 チャックリングのテーパ面のより好ましい変更例を示した要部拡大断面図

符号の説明

１ 継手本体
３ 雄ネジ胴
３ａ テーパ口
４ 通水スリーブ
４ａ 外向き凸条
４ｂ・４ｃ 内向き凹条
６ 袋ナット
６ｂ 逆テーパ口
７ チャックリング
７ａ・７ｂ テーパ面
７ｄ 挿通孔
７ｅ・７ｆ 内向き凸条

Claims (4)

1. 雄ネジ胴と通水スリーブの間の環状空間を通水管の挿入部として、前記雄ネジ胴の開口に漸次縮径するテーパ口を形成すると共に、前記通水スリーブの外周面に前記通水管に食い込む環状先丸の外向き凸条を一体的に形成した継手本体と、内面開口に前記テーパ口と逆向きの逆テーパ口を形成して前記雄ネジ胴に螺合する袋ナットと、両側の外面それぞれに前記テーパ口および前記逆テーパ口に対応するテーパ面を形成したチャックリングとを備え、このチャックリングの内部挿通孔には前記外向き凸条を挟む対称位置に内向き凸条を一対形成し、テーパ口と逆テーパ口は、線対称において同一の傾斜角度であることを特徴とした管継手。
2. 前記通水スリーブの外周面にはさらに、前記外向き凸条を挟み、且つ、前記チャックリングの内向き凸条それぞれと対面する内向き凹条を一対形成した請求項１記載の管継手。
3. 前記チャックリングのテーパ面それぞれは、傾斜面が凸曲面状である請求項１または２記載の管継手。
4. 前記チャックリングの前記内向き凸条は、頂角を丸めた断面等脚台形である請求項１から３のうち何れか一項記載の管継手。

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