JP5816885B2 - 管継手 - Google Patents

Description

本発明は、例えば合成樹脂やゴムなどの軟質材料からなる変形可能なホースやチューブ、又は硬質材料からなる変形不能なパイプなどの管体を、継手本体に対し差し込むだけで接続できる工具不要なワンプッシュ式の管継手に関する。

従来、この種の管継手として、挿入した配管に内圧が作用して抜け方向に変位するとロックリングが食い込んで係止する方式であり、継手本体内に内部部材（カラー）を介して断面略「く」の字状のロックリングが、継手本体内を僅かに進退変位可能に配置され、配管の抜け方向に内部部材の抜け止め材を設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２３２７２０号公報

しかし乍ら、このような従来の管継手では、継手本体に対し管体（配管）の挿入後に逆の管抜け方向へ移動することによりロックリングが食い込んで係止する方式であるため、管体を挿入しただけでは確実に接続できず、この挿入状態で例えば地震などの振動や衝撃が作用すると、継手本体から管体が抜け出るおそれがあった。
それにより、管体がその内部に流体を通す導管である場合には流体が漏れ出す可能性があるという問題があった。

本発明は、このような問題に対処することを課題とするものであり、管体の挿入が容易で且つ管挿入と逆方向に移動しなくても接続を完了させること、などを目的とするものである。

このような目的を達成するために本発明は、円筒状のニップルと、前記ニップルに対向して傾斜状に突出する係止爪が周設されたロックリングとを備え、前記ニップル及び前記ロックリングとの間に管体が挿入されることで、前記管体の外周面に前記ロックリング内周の前記係止爪を食い込ませて前記管体を抜け不能に接続する管継手であって、弾性変形可能に形成される外周部を有する前記ロックリングと、前記ロックリングの前記外周部において前記係止爪が傾斜状に突出する側の面の一部と当接して前記外周部を弾性変形可能に支持する支持手段と、前記ロックリングの前記外周部において前記係止爪が傾斜状に突出する側と反対の面と当接して前記外周部を弾性変形不能に支持する抜け止め手段と、を備え、前記支持手段は、前記管体の挿入時に前記係止爪が前記管体の挿入方向へ移動自在となるように前記外周部の一部を弾性変形可能に支持するとともに、前記管体の挿入終了時に前記係止爪が前記管体の挿入方向と逆の管抜け方向へ移動自在となるように前記外周部を弾性的に形状復元可能に支持し、前記抜け止め手段は、前記係止爪が前記管抜け方向へ移動不能となるように前記外周部を支持したことを特徴とする。

前述した特徴を有する本発明は、支持手段が、ロックリングの外周部において係止爪が傾斜状に突出する側の面と当接して支持することにより、管体の挿入に伴って外周部を弾性変形させて係止爪が管挿入方向へ移動し、また管体の挿入が終了すると、外周部を弾性復元させて係止爪が管抜け方向へ移動して管体の外周面に食い込み、この状態では抜け止め手段が、ロックリングの外周部において係止爪が傾斜状に突出する側と反対の面と当接して支持することにより、管体を管抜け方向へ引き抜こうとしても管体が管抜け方向へ移動しないので、管体の挿入が容易で且つ管挿入と逆方向に移動しなくても接続を完了させることができる。
その結果、継手本体に対し管体の挿入後に逆の管抜け方向へ移動させてロックリングを食い込ませる必要がある従来のものに比べ、管体を挿入しただけで確実に接続でき、例えば地震などの振動や衝撃が作用しても、継手本体から管体が外れることがなく、長期に亘って接続状態を保持できる。
それにより、管体がその内部に流体を通す導管であっても流体が漏れ出す事故を防止できる。

本発明の実施形態に係る管継手の全体構成を示す一部切欠正面図である。 部分的な拡大断面図であり、（ａ）が正面図、（ｂ）が（ａ）の（２Ｂ）−（２Ｂ）線に沿える縦断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施形態に係る管継手Ａは、図１〜図２に示すように、その継手本体Ａ１に円筒状のニップル１と、これに対向して傾斜状に突出する係止爪２ａが周設されたロックリング２とを、主要な構成要素として備えている。
これらニップル１とロックリング２との間に形成される環状の管挿入スペースＳに対し、管体Ｂが挿入されることで、管体Ｂの外周面Ｂ１にロックリング２内周の係止爪２ａを食い込ませて管体Ｂをその挿入方向（以下「管挿入方向」という）と逆方向となる管体Ｂの抜け方向（以下「管抜け方向」という）へ引き抜き不能に接続している。

ニップル１の外周面１ａには、挿入された管体Ｂの内周面Ｂ２と対向する環状のパッキン１ｂを突設して、管体Ｂの内周面Ｂ２に弾性的に圧接させることが好ましい。
図１及び図２（ａ）に示される例では、ニップル１において後述するロックリング２の係止爪２ａよりも管挿入方向の外周面１ａに、一対の環状溝１ｃを凹設し、これら環状溝１ｃに断面形状が山形状に突出するパッキン１ｂを嵌着している。
また、その他の例として図示しないが、異なる断面形状のパッキン１ｂを配置することも可能である。

ロックリング２は、例えばステンレスなどの金属などの板材でその内径が管体Ｂの外径よりも若干小さく且つ外径が管体Ｂの外径よりも大きい円環状に形成され、その内周には複数の係止爪２ａを有し、これら係止爪２ａの基部は外周部２ｂによって連結される。係止爪２ａ及び外周部２ｂ又は少なくとも外周部２ｂを弾性変形可能に形成することが好ましい。
係止爪２ａは、周方向へ所定間隔毎に複数突設され、これら係止爪２ａを管挿入方向へ断面くの字形に傾斜するように屈曲形成して、各係止爪２ａの先端を管挿入スペースＳに向けそれぞれ突出させている。
ロックリング２の外周部２ｂは、周方向へ連続する円環状や周方向の一部を切断したＣ形状などに形成され、その外径を後述する支持手段３や抜け止め手段４の内径よりも大きくなるように設定している。

さらに、継手本体Ａ１には、ロックリング２の外周部２ｂにおいて係止爪２ａが傾斜状に突出する側の面２ｃと当接して外周部２ｂを弾性変形可能に支持する支持手段３と、ロックリング２の外周部２ｂにおいて係止爪２ａが傾斜状に突出する側と反対の面２ｄと当接して外周部２ｂを弾性変形不能に支持する抜け止め手段４とを備えている。

支持手段３は、ロックリング２の外周部２ｂにおいて係止爪２ａが傾斜状に突出する側の面２ｃの一部を、管体Ｂの挿入時に弾性変形可能に支持するとともに、管体Ｂの挿入終了時に弾性的に形状復元可能に支持している。
すなわち、支持手段３によって外周部２ｂの一部を、管挿入スペースＳへ管体Ｂを挿入した時には、それに伴ってロックリング２の係止爪２ａが管挿入方向へ移動（揺動）するように弾性変形させるとともに、管体Ｂの挿入が終了した時には、それに伴って管挿入方向へ移動したロックリング２の係止爪２ａが管抜け方向へ移動（揺動）するように弾性復元させている。
詳しくは、ロックリング２の外周部２ｂにおいて周方向の一部を管挿入方向へ弾性変形不能に支持することが好ましい。
図１及び図２（ａ）（ｂ）に示される例では、継手本体Ａ１に、ニップル１の外周面１ａと略平行に管抜け方向へ突出する外筒５が設けられ、この外筒５の管抜け方向の先端面を支持手段３としている。
また、その他の例として図示しないが、継手本体Ａ１にニップル１及び外筒５を二重筒状に一体形成して、この外筒の管抜け方向の先端面や該外筒の内周面に形成される凹状の段部が支持手段３となるように構成することも可能である。

抜け止め手段４は、ロックリング２の外周部２ｂにおいて係止爪２ａが傾斜状に突出する側と反対の面２ｄを、管体Ｂに管抜け方向へ力が作用した時には、それに伴ってロックリング２の係止爪２ａが管抜け方向へ移動不能となるように支持している。
図１及び図２（ａ）（ｂ）に示される例では、外筒５に対して円筒状のキャップ６が設けられ、このキャップ６の管挿入方向の先端面を抜け止め手段４としている。
また、その他の例として図示しないが、継手本体Ａ１に外筒５及びキャップ６を一体形成して、その内周面に形成される凹状の段部が抜け止め手段４となるように構成することも可能である。

一方、管体Ｂは、例えば塩化ビニル樹脂などの軟質合成樹脂又はゴムなどからなる可撓性を有するホースや、このホースよりも小径な可撓性を有するチューブなどの可撓性管、又は例えばポリプロピレンなどの硬質合成樹脂からなる剛性を有するパイプなどの剛性管である。

そして、本発明の実施形態に係る管継手Ａによると、図２（ａ）の二点鎖線に示すように、ニップル１とロックリング２との間に形成される管挿入スペースＳに管体Ｂが挿入されると、その先端に位置する切断面Ｂ３がロックリング２の係止爪２ａに突き当たって、これら係止爪２ａが管挿入方向へ押圧される。
これに伴い、ロックリング２の外周部２ｂが弾性変形して、係止爪２ａを管挿入方向へ移動（揺動）し、それにより、管体Ｂがスムーズに挿入可能となる。

その後、図１に示すように、管体Ｂの先端の切断面Ｂ３がニップル１の末端に形成される突き当たり面１ｄに当接するなどして、管体Ｂの挿入が終了すると、管体Ｂの外周面Ｂ１から係止爪２ａへの押圧が解除されるため、ロックリング２の外周部２ｂが弾性的に形状復元して、管挿入方向へ移動（揺動）した係止爪２ａが管抜け方向へ移動（揺動）して管体Ｂの外周面Ｂ１に食い込む。
それにより、継手本体Ａ１のニップル１に対して管体Ｂが接続され、管体Ｂの内周面Ｂ２にパッキン１ｂの先端が圧接してシールされる。
この接続状態では、抜け止め手段４がロックリング２の外周部２ｂを管抜け方向へ移動不能に支持しているため、管体Ｂを管抜け方向へ引き抜こうとしても、ロックリング２の係止爪２ａが管体Ｂの外周面Ｂ１に食い込んで管抜け方向へ係止されるため、管体Ｂが管抜け方向へ移動しない。
その結果として、管体Ｂの挿入が容易であり、且つ管挿入と逆方向となる管抜け方向に管体Ｂを移動しなくても継手本体Ａ１に対する管体Ｂの接続を完了させることができる。

さらに、ロックリング２の外周部２ｂが弾性変形可能に形成され、支持手段３が、ロックリング２の外周部２ｂの一部を管挿入方向へ弾性変形不能に支持している場合には、挿入した管体Ｂがロックリング２の係止爪２ａに突き当たることにより、ロックリング２の外周部２ｂにおいて支持手段３による不支持部分が管挿入方向へ弾性変形して、係止爪２ａが管挿入方向へ移動する。
また管体Ｂの挿入が終了すると、ロックリング２の外周部２ｂにおいて弾性変形した支持手段３による不支持部分が弾性的に形状復元して、係止爪２ａが管体Ｂの外周面Ｂ１に向け突出して食い込む。
それにより、管体Ｂの挿入に対して係止爪２をスムーズに往復動させて確実に食い込むようにすることができる。
その結果、管体Ｂをスムーズで且つ確実に接続することができる。
次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

この実施例は、図１及び図２（ａ）（ｂ）に示すように、支持手段３が、周方向へ所定間隔毎に配設した複数の突起３ａであり、これら突起３ａをそれぞれロックリング２の外周部２ｂにおいて係止爪２ａが傾斜状に突出する側の面２ｃに当接させることで、ロックリング２の外周部２ｂにおいて周方向の一部、すなわち突起３ａと当接する部分のみが、管挿入方向へ弾性変形不能に支持されている。

図１及び図２（ａ）（ｂ）に示される例では、継手本体Ａ１となる外筒５の管抜け方向の先端面に突起３ａを周方向へ等間隔毎に４個それぞれ一体に突出形成している。
また、その他の例として図示しないが、突起３ａを周方向へ等間隔毎に３個又は５個以上形成したり、外筒５と別個に形成された突起付きのリングを配置することも可能である。

さらに、図示される例では、継手本体Ａ１のニップル１に対して外筒５を例えば押し込み嵌合などによって着脱不能に装着し、外筒５の外周面に形成される段部５ａに対して、キャップ６を例えば押し込み嵌合などによって着脱不能に装着している。
また、その他の例として図示しないが、少なくとも外筒５に対してキャップ６を着脱自在に取り付けて容易に分解できることも可能である。

このような本発明の実施例に係る管継手Ａによると、ロックリング２の外周部２ｂにおいて周方向の一部を、支持手段３となる突起３ａによって管挿入方向へ弾性変形不能に支持している。
そのため、挿入した管体Ｂがロックリング２の係止爪２ａに突き当たると、ロックリング２の外周部２ｂにおいて支持手段３の突起３ａが当接していない円弧状の不支持部分２ｂ′が、それぞれ管挿入方向へ弾性変形して、係止爪２ａが管挿入方向へ移動（揺動）する。
その後、管体Ｂの挿入が終了すると、ロックリング２の外周部２ｂにおいて弾性変形した突起３ａが当接していない円弧状の不支持部分２ｂ′が、それぞれ弾性的に形状復元して、係止爪２ａが管体Ｂの外周面Ｂ１に向け突出して食い込む。
それにより、簡単な構造で管体Ｂの挿入に対して係止爪２をスムーズに往復動させて確実に食い込むようにすることができるという利点がある。

特に、継手本体Ａ１（外筒５）に支持手段３として複数の突起３ａを周方向へ所定間隔毎に突出形成した場合には、部品点数を最小に抑えることができて、部品管理の簡素化と製造コストの低減化が図れるという利点がある。

なお、図示例では、管継手Ａが、継手本体Ａ１の軸線方向両端部にそれぞれ管体Ｂが接続される中間用継手である場合を示しているが、これに限定されず、継手本体Ａ１の軸線方向一端部のみに管体Ｂが接続され、他端部には他の機器の管接続口に接続するための接続具が設けられるものであっても良い。
さらに、例えば特開２００４−２３２７２０号公報に記載されるように、ロックリング２の係止爪２ａの管挿入方向へ押圧するリリースを設け、このリリースの操作により管体Ｂの外周面Ｂ１への係止爪２ａの食い込み状態を解除してこれを引き抜き可能にしても良い。

１ ニップル １ａ 外周面
２ ロックリング ２ａ 係止爪
２ｂ 外周部 ２ｃ 係止爪が突出する側の面
２ｄ 係止爪が突出する側と反対の面 ３ 支持手段
３ａ 突起 ４ 抜け止め手段

Claims (3)

1. 円筒状のニップルと、前記ニップルに対向して傾斜状に突出する係止爪が周設されたロックリングとを備え、前記ニップル及び前記ロックリングとの間に管体が挿入されることで、前記管体の外周面に前記ロックリング内周の前記係止爪を食い込ませて前記管体を抜け不能に接続する管継手であって、
   弾性変形可能に形成される外周部を有する前記ロックリングと、
   前記ロックリングの前記外周部において前記係止爪が傾斜状に突出する側の面の一部と当接して前記外周部を弾性変形可能に支持する支持手段と、
   前記ロックリングの前記外周部において前記係止爪が傾斜状に突出する側と反対の面と当接して前記外周部を弾性変形不能に支持する抜け止め手段と、を備え、
   前記支持手段は、前記管体の挿入時に前記係止爪が前記管体の挿入方向へ移動自在となるように前記外周部の一部を弾性変形可能に支持するとともに、前記管体の挿入終了時に前記係止爪が前記管体の挿入方向と逆の管抜け方向へ移動自在となるように前記外周部を弾性的に形状復元可能に支持し、
   前記抜け止め手段は、前記係止爪が前記管抜け方向へ移動不能となるように前記外周部を支持したことを特徴とする管継手。
2. 前記支持手段が、前記ロックリングの前記外周部において周方向の一部を管挿入方向へ弾性変形不能に支持していることを特徴とする請求項１記載の管継手。
3. 前記支持手段が突起であり、前記ロックリングの前記外周部において前記突起と当接する部分を管挿入方向へ弾性変形不能に支持していることを特徴とする請求項２記載の管継手。

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