JP6215676B2 - 管継手 - Google Patents
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Description
前記係止機構はストップリングと、前記ストップリングを受承するように前記押ナットの外面に形成された環状溝と、前記ストップリングを受承するとともに相互に連通するように前記継手本体の内面に形成された第1の係止溝、第2の係止溝を含み、
前記ストップリングは、
前記管の挿入が完了するまでは前記環状溝と前記第1の係止溝に跨がって係止し、
前記管の挿入が完了した後には前記シール部材のスライド動作に伴って、前記押ナット拘束解除部材が前記ストップリングと前記継手本体との間に移動することで縮径されて、前記環状溝と前記第1の係止溝に跨る係止が解除されることを特徴としている。
この管継手によれば、管が所定位置まで挿入されていない状態で、管を極端に斜めに引っ張ったとしても、押ナット拘束解除部材がシール部材と連動して管の挿入方向とは逆方向にスライドしないかぎり、押ナットが継手本体から引き出されることはなく、押ナットに装着されたインジケータが継手本体の端部から現れない。したがって、管が所定位置まで挿入されていないにもかかわらず、施工が正常完了したと誤って判断されることを防止することができるという効果を奏する。
前記胴部は、断面が先端に向かって先細りとなるように形成されていることが好ましい。この構成によればシール部材と連動して押ナット拘束解除部材がスライドしたとき、前記ストップリングと前記継手本体との間にクサビ効果によって、よりスムーズに移動することができる。
前記弾性部材は、圧縮コイルばねと、前記圧縮コイルばねを圧縮状態で保持するガイド部材と、前記ガイド部材の内側に接して前記圧縮コイルばねの圧縮状態の保持を支持する移動部材とからなり、
前記移動部材の前記圧縮コイルばねの圧縮状態の支持を解除することに伴って、圧縮バネが伸長して、前記シール部材が前記管の挿入方向とは逆方向へスライドするように構成することもできる。この構成によれば、フレキシブル管が所定の位置に挿入されると圧縮バネの伸長力を利用して前記シール材を管挿入と逆方向に移動可能とすることができる。
本発明の第1の実施の形態を図1から図11を用いて詳細に説明する。
図1に示すように、管継手1は、一端から図示しないフレキシブル管(例えば樹脂被覆が施された金属コルゲート管)が挿入される内孔21を有し、他端側におねじ部22が形成された継手本体2と、一部が継手本体2に挿入される押ナット3と、圧縮状態に保持され、継手本体2の内部に装着される弾性部材4と、内孔21にスライド可能に配置されたシール部材5と、シール部材5と内孔21の近傍に配置された押ナット拘束解除部材14と、図示しないフレキシブル管の外周に係合するリテーナ6(抜け止め部材)を有する。また8aは押ナット3と継手本体2をシールするためのOリング、8bは押ナット3とフレキシブル管をシールするためのリップパッキンである。
継手本体2は、図2に示すように、一端(図中右側から)から他端に向かって、弾性部材4の一部を受容するインロー部23と、弾性部材4の他の部分を受容しかつシール部材5がスライド可能に入り込む第1段部24と、リテーナ6とナット拘束解除部材がスライド可能に嵌りこむ第2段部25bと、押ナット3がスライド可能に入り込む第3段部25aと、一端部に形成された円周溝29(図1における分解リング9が入り込んでいる部分)を有する。またインロー部23と第1段部24の間には、環状に係合溝241が形成されている。
押ナット3は、リテーナ6に当接し、テーパ面31aを有する先端部31を有するとともに、外周面にストップリング7の一部が進入する環状溝32が形成されている。押ナット3には、Oリング8a、リップパッキン8bが嵌装されるとともに、Oリング8aよりも継手本体2端部側の位置に、外気と連通する連通孔(例えば円孔)が設けられ、連通孔には選択透過性部材10が装着される。そして押ナット3の外周面は滑らかな円筒状である。
弾性部材4は、フレキシブル管11が継手本体2の奥まで挿入されたときに、シール部材5をフレキシブル管の挿入方向と逆方向に押圧することにより、リテーナ6を押ナット2の先端部に当接させかつシール性を向上させる機能を有する部材である。この弾性部材4は、圧縮コイルばね41(図1は圧縮された状態を示す。)と、L字形断面を有する略円筒状のガイド部材42と、ガイド部材42の内径側に軸方向に移動可能に設けられる略円筒状の移動部材44を有する。
そして、中空円板状支持部421と継手本体2の第1段部24の奥端との間に圧縮コイルばね41を圧縮させた状態で挟持し、ガイド部材42の折曲部422aを継手本体2の係合溝241に係止させるとともに、折曲部422aの内周面を移動部材44で支持して、円弧板部422が開かないようにして、圧縮コイルばね41が圧縮された状態を保っている。言い換えると、移動部材44が、継手本体2の奥側に移動(スライド)して、折曲部422aの内周面から離脱すると、円弧板部422が縮径して、折曲部422aが係合溝241から離脱し、圧縮コイルばね41が伸長するように構成されている。ガイド部材42は、強度の点から金属材料で形成することが好ましい。移動部材44は、移動を円滑に行うために、例えばエンジニアリングプラスチックのような比重の小さい材料からなり、ガイド部材42(円弧部422の内径面)に当接するフランジ部441を有する。
シール部材5は、金属ゴルゲート管の先端側をシールするために、例えばゴム材料からなる気密パッキン51と、このパッキンに固着されたL字形の断面形状を有する金属製ガイド52に固設された耐火パッキン53を有する。気密パッキン51の外径側は、継手本体2の第1段部24の内径よりも大きく設定し、この第1段部24に密着するように圧入されている。ただし、気密パッキン51は、金属コルゲート管の外径よりもやや小さい内径を有するとともに、金属コルゲート管の例えば2山分をシールできるような長さを有し、金属コルゲート管の外周側を気密にシールすることができる。また、気密パッキン51の、管の挿入方向と逆方向の端部(図1における左側の端部)の内面には、少なくとも一箇所のスリット51bが形成されている。もし、金属コルゲート管が完全に奥まで挿入されずに、先端の一山がスリット51bの位置にある状態のときには、金属コルゲート管の内部と外部とはスリット51bで連通しており、気密パッキン51と金属コルゲート管とはシールされない。この状態でガス漏れ検査を行えば必ずガスはスリット51bを通って外部に漏れる。この漏れを検出することで、施工が完了していないことを確実に検出することができる。このパッキンは、特に長期間にわたってシール性能を保持する必要性から、耐ガス透過性に優れているジェン系特殊ゴム(例えばNBR)で形成することができる。
管継手1が火災等で高温に曝されて、通常のゴム材料からなる気密パッキン51が焼失した場合でも、ガス漏れを防止できるようにするために、シール部材5は高温に曝されると熱膨張する耐火パッキン53を有する。気密パッキン51が焼失した場合、耐火パッキン53が熱膨張して、継手本体2と金属コルゲート管との隙間に充填される。また弾性部材4が軸方向に伸長することによりガイド部材42に当接するので、熱膨張した耐火パッキン53の移動が規制されて、耐火パッキン53は、継手本体2の内周面と金属コルゲート管の外周面をシールすることができる。
リテーナ6は、弾性変形可能な材料(例えばエンジニアリングプラスチック)からなり、ナットに当接するテーパ面61bが形成された基部61を有するリング状部材である。このリテーナは一端側が円周方向に形成された複数の軸方向溝62によって複数のセグメントに分割されるとともに、各セグメントの先端の内径側には、継手本体2の奥まで金属コルゲート管12が挿入されたときに、金属コルゲート管の谷部に係止される金属材料(例えば黄銅)からなる爪部61aが設けられている。ただしこれらの爪部61aは、無負荷状態では金属コルゲート管の外径よりも大なる内径を有し、金属コルゲート管が挿入されるときには、金属コルゲート管の山部に引っ掛からないような寸法に設定される。
ストップリング7は、弾性変形可能なC字状部材であり、施工作業の状態に応じて継手本体2に対して押ナット3を複数の位置に切換える位置切換機能と所望の位置に押ナット3をロックしておくロック機能を有する。このストップリング7は、これらの機能を具有するために、例えばオーステナイト系ステンレス鋼のようなばね性を有する金属材料からなる線材で形成することができる。ストップリング7については後述する係止溝の項でも説明する。
押ナット拘束解除部材14について、図3および図8を用いて詳細に説明する。図3に示すように、押ナット拘束解除部材14は、フレキシブル管11の管継手1への挿入完了に伴ってシール部材5がフレキシブル管の挿入方向と逆向きにスライドしたときに、シール部材に矢印方向に押されて第2段部25bの内面に沿ってスライド移動し、その先端が第1の係止溝271とストップリング7との間に入り込むことでストップリング7を縮径させ、押ナット拘束状態を解除する役目を果たすものである。ここで、押ナット拘束状態とは、図3に示す継手本体2と押ナット3との位置関係の状態を指している。具体的には、第1の係止溝271と環状溝32に跨って設けられたストップリング7によって押ナット3が継手本体2に固定された状態を示している。
押ナット拘束解除部材14は、シール部材5と隣接して継手本体の第2段部25bに胴部142が内接するように装着されている。押ナット拘束解除部材14の胴部142は、第2段部25bに全周面にわたって内接していてもよいし、一部分が内接するよう近接状態におかれてもよい。
押ナット拘束解除部材14を継手本体の第2段部25bに装着する際には、押ナット拘束解除部材14は、弾性的に縮径させることで内径寸法の小さな第3段部25aを通過させることができ、第3段部25aを通過させた後は、逆に弾性的に拡径させて第2段部25bに内接するように装着される。このように、押しナット拘束解除部材14は、径方向に弾性やばね性を有する材料で設けることが好ましいい。例えば、ばね用スレンレス帯鋼などの金属材料や、ポリアセタール、ポリアミドイミド、ポリフィニレンスルファイド等のエンジニアリングプラスチックなどを用い得る。
フレキシブル管11が挿入施工された管継手を分解する場合に、その作業を速やかに行うために、例えばSUS304−WPBからなるC形形状の分解リング9が押ナット3に着脱自在に装着される。この分解リング9は、押ナット3への装着と取り外しを容易に行えるような形状を有し、押ナット3の外周面に形成された円周溝29に嵌着される。分解リング9を取外すときにはC形形状のスリット部に鍵バリ状の工具を引っ掛けて分解リング9を引っ張る。すると押ナットの円周溝から分解リング9を取外することができる。また、この分解リング9は、挿入確認動作を目視で確認できるようインジケータ機能を兼ねるようにしてもよく、少なくともその外周面を継手本体2および押ナット3と異なる色相に着色することができる。そのため、分解リングは金属製に限定されることはなく、エンジニアリングプラスチックなど色調を配合し易い材料を用いてもよい。その場合C形でなく全周が繋がった略O型状とし、樹脂特有の弾性を利用して押ナット3の円周溝29に嵌めこんでもよい。
選択透過性部材10は、配管施工時にフレキシブル管11に誤って釘が打ち込まれるなどした場合に、コルゲート管と樹脂被覆との間を通って管継手1まで到達したガスを管継手1の外部へ透過させて、管継手1の外部からガス漏れを検出するために設けられる。選択透過性部材10は、ガス透過性を有するが配管施工後長期間水分、塵芥等の侵入を防止し得る多孔質部材である。このような多孔質部材は、ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレン等)、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリテトラフルオロエチレン等のポリマーの多孔質体であるのが好ましい。
管継手1は、継手本体2に特定の形状を有する係止溝27を設ける。その詳細を図3および図5により説明する。係止溝27は、フレキシブル管11の挿入前および挿入途中でストップリング7が保持される第1の係止溝271と、フレキシブル管11の挿入完了時にストップリング7が保持される第2の係止溝272と、その間に形成された環状突出部273とで構成されている。係止溝27はストップリング7の線径dの2倍以上の長さL1(図3)を有しかつ線径dよりも浅くなるように設けられ、係止溝27の中央部には断面が山形の環状突出部273が形成されている。環状突出部273は、フレキシブル管11の挿入方向(図5の右側)に向って下り勾配のテーパ面27a、フレキシブル管11の引き抜き方向(図5の左側)に向って下り勾配のテーパ面27bが形成されている。
図5(a)は、本発明の第1の実施の形態を示したものであり、テーパ面27aとテーパ面27bから構成される山形の環状突出部273はその先端が尖っている。図5(a)は、山形の環状突出部273が、第1の係止溝から第2の係止溝へのストップリングの移動を一時的に留め置いている状態を示している。この状態から、施工確認のために施工者がフレキシブル管11を管の引き抜き方向(図5の矢印の方向)へ引っ張ると、フレキシブル管11はリテーナ6を介して押ナット3を管の引き抜き方向(図4の矢印の方向)に移動させようとする。このときストップリングの線径の半分以上が前記押ナットの環状溝側にあり、残りのストップリングの半分以下が第1の係止溝271に跨って係止しているので、押ナット3の外周溝の端面にある作用点3bは、ストップリング7と接触してストップリングを押圧し、ストップリング7は、容易に第1の係止溝271から第2の係止溝272に移動することができる。
上記の管継手とフレキシブル管を接続する作業およびフレキシブル管が接続された管継手を分解する作業は、図3、図4、図6に示す手順で行うことができる。
図1に示す管継手1にフレキシブル管11を挿入し、挿入が完了すると図4に示す状態となる。具体的には、フレキシブル管11の先端部(数山)の被覆樹脂13を引き剥がして金属コルゲート管12の外周面を露出させてから、この先端部を継手本体2に挿入して押ナット3、リテーナ6およびシール部材5の内周を通過させる。この挿入動作により、金属コルゲート管12の先端(端面)が移動部材44に突き当たり、フランジ部441がインロー部23側に押し込まれてフレキシブル管11の挿入が完了する。フレキシブル管11の挿入が完了するのと同時に、ガイド部材42の円弧板部422の自由端が継手本体2の係合溝241から離脱する。それに伴って、圧縮されていた圧縮コイルばね41が開放され、その復元力によりシール部材5は図4の矢印の方向にスライドし、それと共に押ナット拘束解除部材14も協働して移動する。その後、リテーナ6の爪部61aは耐火パッキン53から拘束解除部材14を介して押されてリテーナ6のテーパ面61bが押ナット3のテーパ面31に密着するとともに、爪部61aは縮径して金属コルゲート管12の谷部に係合される(リテーナ6については図1も参照)。
このときの係止溝27におけるストップリング7の状態は、図5に示すように、押ナット拘束解除部材14の胴部142の先端が、本体内面の第1の係止溝271とストップリング7との間に入り込んでストップリング7を縮径させて、ナット拘束状態が解除された状態となっているので、次いで、フレキシブル管11を管の挿入方向と逆方向に引っ張ると、ストップリング7は第1の係止溝271から第2の係止溝272に押ナット3の環状溝32に収まった状態で小さな力で容易に移動することができる。また、図5(b)に示される本発明の第2の実施の形態の場合には、特に小さな力でストップリング7を第1の係止溝271から第2の係止溝272へ移動させることができるので、フレキシブル管の挿入後に管を引っ張ることをしなくてもストップリング7を第1の係止溝271から第2の係止溝272へ移動させることができる。
このとき、継手本体2と押ナット3とが機械的に結合されてこれらの相対移動が阻止されるので、フレキシブル管11に更に引き抜き力が作用した場合でも、フレキシブル管11が管継手1から抜け出すことができず、フレキシブル管11の挿入(管継手1との接続)が完了したと判断される。
フレキシブル管11が接続された管継手1は、以下に示す手順で各部材を分解することができる。まず、図7に示すように、継手本体2と押ナット3の間に装着された分解リング9を取り外す。これによって、押ナット3は継手本体2の端部に形成された円周溝29に嵌るように移動可能となる。次いで、図10および図11に示すように押ナット3を円周溝29に向かって矢印方向に押し込むと、継手本体2と押ナット3とを係止していたストップリング7は、継手本体2の第2の係止溝272(第2の位置)から第1の係止溝271(第1の位置)へ移動し、さらに保持溝28(第3の位置)に移動する。ストップリング7はこの位置で弾性的に拡径して保持溝28に収まって保持される。その結果、継手本体2と押ナット3との係止が解除されて、押ナット3、リテーナ6などの各部品と共にフレキシブル管11を継手本体2から引き抜くことができる。
フレキシブル管11を継手本体2から引き抜いた状態を図12に示す。同図に示すように、管継手1は、フレキシブル管11を損傷せずに、継手本体2と、シール部材5、リテーナ6および押ナット3が装着されたフレキシブル管11と、弾性部材4(圧縮コイルばね41、ガイド部材42、移動部材44)とに分解することができる。またフレキシブル管11からシール部材5、リテーナ6および押ナット3を取り外すことができる。したがってコルゲート管11はそのままの状態で(切断せずに)再使用することができる。また各部品を材質別に分別・回収して、リサイクルする(再資源化する)ことができる。
本発明の第3の実施形態について図13を用いて説明する。図13は本発明の第3の実施の形態に係る管継手の弾性部材近傍の半断面図である。なお、図1から図12を用いて説明した第一の実施の形態と同一の構成は同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
図13に示すように、管継手1Aは管継手1と比較して、弾性部材4Aにスペーサ部材43を有し、継手本体2に係合溝241が形成されていない点が相違する。
弾性部材4Aは、フレキシブル管11が継手本体2Aの奥まで挿入されたときに、シール部材5をフレキシブル管11の挿入方向と逆方向に押圧することにより、リテーナ6を押ナット3の先端部に当接させかつシール性を向上させる機能を有する部材である。この弾性部材4Aは、圧縮コイルばね41と、L字形断面を有する略円筒状のガイド部材42と、圧縮コイルばね41とともにガイド部材42に支持される中空円板状のスペーサ部材43と、ガイド部材42の内径側に軸方向に移動可能に設けられる略円筒状の移動部材44を有する。ガイド部材42は、中空円板状支持部421と、そこから軸方向に延出する(円周方向に沿って配置された)複数の円弧板部422を有し、その先端は斜め上方に折曲げられて折曲部422aが形成されている。
2、2A:継手本体
21:内孔、22:おねじ部、23:インロー部、24:第1段部
241:係合溝、25b:第2段部、25a:第3段部
27:係止溝、271:第1の係止溝、272:第2の係止溝
273:環状突出部、28:保持溝、29:円周溝
3:押ナット
31:先端部、31a:テーパ面、32:環状溝
33:ナット内面端部
4:弾性部材
41:圧縮コイルばね、42:ガイド部材
421:中空円板状支持部、422:円弧板部、422a:折曲部
43:スペーサ部材、44:移動部材、441:フランジ部
5:シール部材
51:気密パッキン、51b:スリット、52:金属製ガイド
53:耐火パッキン、
6:抜け止め部材(リテーナ)
61:基部、61a:爪部、61b:テーパ面、62:軸方向溝
7:ストップリング、
8a:Oリング、8b:リップパッキン、
9:分解リング、
10:選択性透過部材
11:フレキシブル管
12:金属コルゲート管
13:樹脂被覆
14:押ナット拘束解除部材
14a:内面テーパ部
14b:外面テーパ部
142:胴部
143:受圧部、143a:受圧片、143b:切欠き部、144:切割部
Claims (9)
- 管が挿入される押ナットと、前記押ナットが挿入される内孔を有する継手本体と、前記管が奥まで挿入されると挿入方向とは逆方向にスライドし前記管と前記継手本体をシールするシール部材と、前記管に係合して前記管を抜け止めするリテーナと、前記継手本体に対して前記押ナットを所定の位置に保持する係止機構と、前記シール部材と隣接する押ナット拘束解除部材とを備え、
前記係止機構は、ストップリングと、前記ストップリングを受承するように前記押ナットの外面に形成された環状溝と、前記ストップリングを受承するとともに相互に連通するように前記継手本体の内面に形成された第1の係止溝、第2の係止溝とを含み、
前記ストップリングは、
前記管の接続が完了するまでは前記環状溝と前記第1の係止溝に跨がって係止し、
前記管の接続が完了した後には前記シール部材のスライド動作に伴って、前記押ナット拘束解除部材が前記ストップリングと前記継手本体との間に移動することで縮径されて、前記環状溝と前記第1の係止溝に跨る係止が解除されることを特徴とする特徴とする管継手。 - 前記押ナット拘束解除部材は、前記シール部材とともに前記継手本体の内孔にスライド可能に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の管継手。
- 前記押ナット拘束解除部材は、前記継手本体の内孔に内接するC形リングであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の管継手。
- 前記押ナット拘束解除部材は、
前記内孔にスライド可能に内接する円筒状の胴部と、前記胴部の一方の端部に形成された板状の受圧部とを備える略L字形の断面形状を有する部材であって、
前記胴部は、断面が先端に向かって先細りとなるように形成されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の管継手。 - 前記受圧部は、所定幅を切り欠いた複数の切欠き部と所定幅を有する複数の受圧片を周方向に交互に現れるように備えることを特徴とする請求項4に記載の管継手。
- 前記係止機構は、前記シール部材のスライド動作まで、前記ストップリングがストップリング線径の半分以上を第1の係止溝側に、残りのストップリング線径の半分未満が前記押ナットの環状溝に、跨って係止していることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の管継手。
- 前記継手本体は、圧縮状態に保持される弾性部材を前記内孔に備え、
前記弾性部材は、圧縮コイルばねと、前記圧縮コイルばねを圧縮状態で保持するガイド部材と、前記ガイド部材の内側に接して前記圧縮コイルばねの圧縮状態の保持を支持する移動部材とからなり、
前記移動部材の前記圧縮コイルばねの圧縮状態の支持を解除することに伴って、圧縮バネが伸長して、前記シール部材が前記管の挿入方向とは逆方向へスライドすることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の管継手。 - 前記押ナットには前記管の挿入動作では前記継手本体で隠蔽されかつ前記フレキシブル管の挿入確認動作では露出する分解リングが着脱自在に設けられ、前記押ナットから前記分解リングが取り外されると前記ギャップが消滅するとともに前記ストップリングが前記継手本体のみに係止される第3の位置に移動することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の管継手。
- 前記シール部材の、前記管の挿入方向とは逆方向側の端部に、スリットを備えることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の管継手。
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