JP5919152B2 - 管継手 - Google Patents
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しかしながら、クリアランスを小さく設定した場合、挿入管の挿入時における空気抵抗が大きくなるという問題があった。特に、挿入管の管径が大きくなるにつれて、抵抗力が大きくなり問題となりやすい。
一局面に従う管継手は、ノズルと外筒とを含む管継手である。ノズルと外筒との間には、管が挿入される管挿入空間が存在している。ノズルの外周には外筒の内壁を支持する支持部を有する。支持部は、管挿入空間に対し、ノズルの先端と反対側(ノズル後端側)に設けられる。ノズルの支持部は、ノズル外周と外筒内周とが同軸となるように外筒を支持することができる。さらに、支持部の外周の一部及び外筒の支持部を取り囲む内周の一部の少なくともいずれかに凹部が形成されている。この凹部を介して管挿入空間と管継手の外部とが連通している。
「支持部」は、外筒の内壁を支持する機能を有し、少なくとも、外筒の内壁に当接可能な支持面を有している部分である。
「凹部」は、管挿入空間と管継手外部とを連通させる機能を有し、基準面(ノズル外表面及び/又は外筒の内壁面)よりも窪んでいることによって一定の空間を形成している部分である。
「管継手外部」は、管継手周囲の空間領域である。
従って、管継手への配管挿入時における空気抵抗を下げ、良好な管挿入性を得ることができる。
本発明の管継手は、ノズルの支持部の凹部を複数有してよい。
これにより、管挿入空間の空気をより効率よく外部へ排出することができる。従って、より良好な管挿入性を得ることができる。
本発明の管継手は、凹部を、支持部の外周及び外筒の内周の少なくともいずれかの全周にわたって等間隔のピッチで有してよい。
これにより、管挿入空間の空気をより効率よく外部へ排出することができる。従って、より良好な管挿入性を得ることができる。また、凹部を等間隔のピッチで形成することにより凹部以外の部分をも等間隔で形成できるので、外筒支持性を確実に確保することができる。
本発明の管継手において、支持部の外周及び外筒の内周は、それぞれ、全周の40%以上85%以下、好ましくは全周の70%以上80%以下が凹部によって欠切されていてよい。
上記40%の範囲を下回る場合、管挿入空間の空気を外部へ排出する空気路としての大きさが不十分となり、管挿入の際の抵抗が高くなる傾向にある。管挿入空間の空気を効率よく外部へ排出する観点からは凹部の占める範囲は大きい方が好ましい傾向にあるが、上記85%の範囲を上回る場合、凹部により欠切されていない面すなわち支持部において外筒の内壁を支持するための面(支持面)が小さくなり、外筒支持性、ノズル強度、及び管継手構造の安定性が低下する傾向にある。
凹部による欠切が上記範囲内であることにより、外筒支持性、ノズル強度及び管継手構造の安定性を担保するとともに、管挿入空間の空気を効率よく外部へ排出することができる。従って、外筒支持性、ノズル強度及び管継手構造の安定性と良好な管挿入性との両方をバランスよく得ることができる。
本発明の管継手は、支持部は、管挿入空間側の端部に、外筒を係止させるための係止部を有してよい。この場合、外筒は、内壁に係合突部を有し、ノズル支持部の係止部と外筒内壁の係合突部とが係合する。
「係合突部」は、係止部に係合する機能を有し、外筒内壁において突設されている部分である。
従って、管挿入時にノズルから外筒が抜けることを防止することができる。
本発明の管継手は、係止部において、外筒の内径よりも小さい外径を有し且つノズルと同軸である環状壁を有してよい。
以下に、本発明を、その実施の形態を表す図面を参照し詳述する。図1は本発明の管継手の第1実施形態を表す模式的断面図であり、図2は図1の管継手におけるノズルの模式的外観図であり、図3は図1の管継手におけるノズルの模式的外観斜視図である。
また、図4は、図1における破線円囲み部分の模式的拡大断面図であり、図5は、図1のA−A線断面の一例を示す模式的断面図である。
さらに、図6(a)は、図1の管継手に管を挿入する途中の状態を示す模式的断面図(a)であり、図6(b)は、図6(a)の破線円囲み部分の模式的拡大断面図である。
以下、ノズル200の詳細について説明し、その後に外筒300について説明する。
図2、3に示すように、ノズル200は、貫通孔201、ノズル先端部210、挿入筒部220、支持部230、筒胴部280及びフランジ部290を有する。
また、上述した貫通孔201は、ノズル先端部210、挿入筒部220、支持部230、筒胴部280及びフランジ部290の全てにおいて形成される。
以下、説明の都合上ノズル200のノズル先端部210側を先端側と呼び、フランジ部290側を後端側と呼ぶ。
ノズル先端部210は、接続されるべき管500の先端部501(図6(a)参照)を導入する形状からなる。具体的には、ノズル先端部210には、テーパ面が形成される。
当該テーパ面は、接続されるべき管500の先端部501(図6(a)参照)が、通常想定される偏平率の範囲(例えば70%以上75%以下)であっても接続できるように配設される。
次に、挿入筒部220は、接続されるべき管500(図6(a)参照)を支持する形状からなる。具体的には、挿入筒部220は、断面の相違する複数の環状体からなる。また、当該挿入筒部220には、環状溝221が設けられる。
次いで、支持部230は、主に後述する外筒300を支持する形状からなる。支持部230は、ノズル200の挿入筒部220と後述する筒胴部280との間に設けられる。支持部230は、最外径が挿入筒部220より大径となるように形成されている。
本実施の形態における支持部230には、支持片240、係止部250、環状部260、および凹部270が形成される。以下、支持部230の各部について説明を行う。
係止部250は、支持部230の挿入筒部220側の端部に設けられる。係止部250は、フランジ形状からなる。
係止部250の一部に係止爪251が形成される。係止爪251は、図1に示した外筒300の内周面に係止可能な形状からなる。本実施の形態において、例えば、係止爪251は、高さが漸次増加する爪形状からなる。また、係止爪251は、最外径L2(図4参照)は、16.2mmからなる。また、フランジ形状からなる係止部250の挿入筒部220側の側壁は、環状壁255が形成されている。
係止部250の環状壁255と逆側には、環状部260が設けられている。環状部260は、断面最外径が係止部250よりも小径となるように形成されている。
支持片240は、環状部260の後端側に形成される。支持片240は、先端側から後端側に向かって立設されたリブ形状からなり、当該リブ形状は、スロープ面241、支持面242、および保持面243を有する。
支持面242は、環状部260の周面と平行に形成されている。支持面242は、後述する外筒300の内壁に当接し、外筒300を支持する。スロープ面241は、環状部260の周面から、周面と平行に形成された支持面242まで漸次高くなるようスロープ状に形成される。保持面243は、支持面242の後端側に支持面242よりもさらに立設して形成される。すなわち、保持面243は、支持面242よりもリブ高さが大きく形成される。
凹部270は、ノズル200の軸方向に、環状部260の後端側から支持部230の後端まで延在するように刻設される。
最後に、フランジ部290は、ノズル200の後端に形成される。
なお、その他ノズル200の材質は金属であってもよい。金属としては、銅、錫、鉄、クロム及びニッケルからなる群から1または複数選ばれる合金であってよく、好ましくは、砲金及びステンレス鋼が挙げられる。
続いて、外筒300について説明を行う。外筒300についてもノズル200と同様に、管継手100に接続されるべき管500(図6(a)参照)が挿入される側を先端側と呼び、逆側を後端側と呼ぶ。図1に示すように、外筒300は、先端側に外筒端部310、後端側に被支持部330を有する。
外筒300の外筒端部310には、挿入筒部220の最外径よりも大きな被挿入内壁320を有する。
ノズル200の挿入筒部220が外筒300の被挿入内壁320に挿入され、被挿入内壁320と挿入筒部220との間に管挿入空間350が形成される。また、外筒300の外筒端部310は、被支持部330よりも厚肉の筒状からなる。これは、管継手100のノズル200のノズル先端部210を保護するためである。
被支持部330の内壁には被支持面340が形成される。被支持面340は、被挿入内壁320よりも内部に向かって突設されて形成される。被挿入内壁320と被支持面340との境界で被支持面340側には、係合突部341が形成される(図4参照)。係合突部341の最内径L1は、15.5mmからなる。
続いて、ノズル200および外筒300を嵌合し、管継手100を形成することについて説明する。
ノズル200の先端側が、外筒300の後端側から挿入される。すなわち、ノズル200の挿入筒部220が外筒300の被挿入内壁320内に挿入される。
さらに、挿入した場合、係止爪251が外筒300の被支持面340に接触し、被支持面340が外周側へ弾性変形しつつ、係止爪251が係合突部341(図4参照)を乗り越える。すなわち、係合突部341の最内径L1よりも係止爪251の最外径L2が大きいため、被支持面340が弾性変形する。ここで、被支持面340には、潤滑のためのグリスが塗布される。
また、外筒300の被支持面340の内周径よりもノズル200の保持面243の外周径が大きいので、外筒300の後端が支持面242と保持面243との段差部分に係止される。この場合、挿入筒部220の支持面242と、外筒300の被支持面340とが当接する。ここで、被支持面340に塗布されたグリスにより被支持面340と支持面242との接触抵抗が減る。その結果、ノズル200と外筒300とが軸心を中心に互いに回転可能に設けられる。以上により、管継手100が形成される。
以下、図4を参照し、管挿入空間350と管継手100外部との連通について詳細を説明する。
また、係合突部341および係止爪251の間には、クリアランスCL1が形成される。
さらに、ノズル200の環状部260と外筒300の被支持面340との間には、クリアランスCL2が形成される。
以下、図6(a)及び図6(b)を参照し、管継手100への管500の接続について詳細を説明する。
管継手100において、ノズル200の係止爪251は、外筒300の係合突部341よりも先端側に配設されている。
図6(a)に示すように管継手100の管挿入空間350へ接続されるべき管500が接続される際、ノズル200は、管継手100の先端側から後端側へ、軸方向の力を受ける。
これによって、係止爪251が後端側へ移動し、係止爪251が係合突部341と接触する。この場合、係合突部341が係止爪251の後端側への移動を阻止する。その結果、ノズル200が外筒300の後端側へ遊脱することを防止できる。
なお、外筒300は、ノズル200の支持面242により支持されているが、被挿入内壁320と係止爪251との径に差があるので、ノズル200と外筒300との軸がわずかにずれる場合がある。この場合でも、支持部230の全周の少なくとも一部で、クリアランスCL1,CL2(図4参照)が維持される。
図7は、第2の実施の形態にかかる管継手における外筒の一例を、後端側から軸方向に見た場合の模式図であり、図8は、図7のB−B線断面図であり、図9は、図8の外筒300aとノズル200aとの嵌合の模式的拡大図である。なお、第2の実施の形態においては、主に第1の実施の形態と異なる点について説明し、同一点については説明を省略する。
図7および図8に示すように、凹部370は、被支持面340の軸心周り(周方向)に所定の間隔で刻設される。
それにより、図9に示すように、管挿入空間350が、クリアランスCL1と連通し、クリアランスCL1は、クリアランスCL2と連通し、クリアランスCL2は、凹部370と連通する。
さらに、凹部370は、管継手100a外部に連通している。これにより、管挿入空間350と管継手100a外部とが連通する。
図10乃至図13は、第1の実施の形態におけるノズル200の他の例を示す模式的斜視図である。なお、他の例においては、第1の実施の形態と異なる点について説明し、同一点については説明を省略する。
凹部270bは、ノズル200の軸方向に、係止部250の後端側から支持部230の後端まで延在するように刻設される。また、凹部270bは、軸心周り(周方向)に所定の間隔で刻設される。
係止部250cは、軸心周り(周方向)に所定の間隔で形成される。すなわち、係止部250は、軸心周り(周方向)に環状(フランジ状)に設けられたが、係止部250cは、所定の間隔で複数個設けられる。
凹部270dは、凹部270がさらに環状壁255まで刻設される。また、係止部250dは、支持片240が立設される部位に設けられる。
係止部250eは、係止部250に凹部251eを複数設けたものである。
第1の実施の形態乃至第2の実施の形態にかかる管継手100,100aにおいては、以下の効果が奏される。
さらに、管挿入空間350内の空気が外部へ排出される方向Fは、接続されるべき管500の挿入方向Dと同じ方向であるので、挿入時における空気抵抗を下げ、良好な管挿入性を得ることができる。
これにより、管挿入空間350と管継手100外部との連通性を確保しつつ、管挿入空間350を管継手100外部の雰囲気から遮蔽することができる。従って、管500挿入前においては、管継手100外部から管挿入空間350への異物混入を防止することができ、管500挿入後においては、異物汚染を防止することができる。
本発明において、管継手100,100aが「管継手」に相当し、ノズル200,200a,〜,200eが「ノズル」に相当し、外筒300,300aが「外筒」に相当し、管挿入空間350が「管挿入空間」に相当し、支持部230が「支持部」に相当し、凹部270,270b,270d,370が「凹部」に相当し、係止部250,250c,250d,250eが「係止部」に相当し、係合突部341が「係合突部」に相当し、環状壁255が「環状壁」に相当する。
200,200a,〜,200e ノズル
230 支持部
250,250c,250d,250e 係止部
255 環状壁
270,270b,270d,370 凹部
300,300a 外筒
341 係合突部
350 管挿入空間
Claims (4)
- ノズルと外筒とを含む管継手であって、
前記ノズルと前記外筒との間に管挿入空間を有し、
前記ノズルは、前記管挿入空間に対し前記ノズルの先端と反対側の外周に前記外筒の内壁を支持する支持部を有し、
前記支持部の外周の一部及び前記外筒の前記支持部を取り囲む内周の一部の少なくともいずれかに凹部が形成され、
前記凹部を介して前記管挿入空間と前記管継手の外部とが連通しており、
前記支持部は、管挿入空間側の端部に、前記外筒を係止させるための係止部を有し、前記外筒は、前記内壁に、前記係止部に係合する係合突部を有し、
前記係止部は、前記外筒の内径よりも小さい外径を有し且つ前記ノズルと同軸である環状壁を有する、管継手。 - 前記凹部を複数有する、請求項1に記載の管継手。
- 前記凹部を、前記支持部の外周及び前記外筒の内周の少なくともいずれかの全周にわたって等間隔のピッチで有する、請求項2に記載の管継手。
- 前記全周のうち、40%以上85%以下が前記凹部によって欠切されている、請求項1から3のいずれか1項に記載の管継手。
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