JP6343131B2

JP6343131B2 - 継手

Info

Publication number: JP6343131B2
Application number: JP2013161351A
Authority: JP
Inventors: 浩二三ツ橋
Original assignee: Tabuchi Corp
Current assignee: Tabuchi Corp
Priority date: 2013-08-02
Filing date: 2013-08-02
Publication date: 2018-06-13
Anticipated expiration: 2033-08-02
Also published as: JP2015031342A

Description

この発明は、給水、給湯用配管やエア配管に使用する例えば三層管などの樹脂管を接続するための継手に関するもので、水密性、気密性を高めて内部の流体の漏出を確実に防止すると共に、接続した樹脂管が容易に抜けないようにした継手を提供するものである。

従来、樹脂管に使用されている管継手としては、特許文献１の図６や図７に従来の基本的構成例が提示され、それらの継手が有する課題を解決するものとして、特許文献１の本文記載の管継手が提案されている。

この特許文献１に記載された管継手は、端部にテーパ内面を有する継手本体と、該継手本体に螺合するナットと、前記継手本体とナットとの間に装着した食込み部材とからなり、前記ナットを締め付けることにより、食込み部材が継手本体内に装着した接続管の外面を縮径して接続管との気密と引き抜け阻止を行う管継手において、前記食込み部材が、前部に継手本体のテーパ内面に当接するテーパ外面と、外周面に継手本体の端面に当接するつば部と、後部に前記つば部の強度より大きいラッパ状の薄肉部とを有する管継手である。

そして、管を装着後ナットを締め付けると、ナットの締め付け推力によってつば部が変形して曲がり、あるいは切断されて食込み部材が本体のテーパ内面に押し込まれ、縮径して管を締め付けるものである。

また、特許文献２に開示された継手は、その大きさを短くすることを目的としたものであって、基本的な形状としては、継手の筒形本体と、該筒形本体の内周面に係合する把持環と、前記筒形本体の基端部の外周面に形成したねじ軸に螺合する袋状のナットとを備えており、前記ナットの基端部に、筒形本体の内周面と平行かつ部分的に嵌合可能の外周面と、該外周面の先端縁からナットの基端部へ延びる先細りのテーパ面とを有するかぎ状の突条を設け、前記把持環は外周面が前記筒形本体の内周面に嵌合する筒体であって、該筒体の基端に前記ナットのかぎ状の突条の内周のテーパ面に対向して形成したテーパ面と、前記筒体の内周面から径内方へ突出する爪とを有する変形可能なものである。

そして、前記ナットが締め付けられると、前記ナットのテーパ面が前記把持環のテーパ面に当接して軸方向と径方向の力を及ぼし、これにより前記ナットのかぎ状の突条の外周面を前記筒形本体の内周面に沿って滑り込ませ、前記把持環は径方向の内側へと圧縮されて、樹脂製管を保持するものである。

特許第２６５９４９１号特許第４６５０９９３号

上述した各管継手において、特許文献１に開示されたものは、継手本体のテーパ内面と食込み部材のテーパ外面が当接、摺動することで、また、特許文献２に開示されたものは、ナットのかぎ状の突条の内周のテーパ面が把持環のテーパ面に当接、摺動することで、食込み部材又は把持環が縮径して樹脂管を保持するものである。

この場合、いずれの構成であっても、ナットを軸回りに回転させることで、食込み部材又は把持環が軸方向に摺動するものである。しかしながら、ナットを回転させると、互いのテーパ面同士が当接しているため、軸方向の推力のほかに、食込み部材又は把持環を共回りする方向に力が作用するので、ねじり応力が生じ、保持した樹脂管にもそのねじり応力が作用する結果となる。上記従来の管継手における食込み部又は把持環は、回転方向には固定されていなかったので、ねじり応力が樹脂管に作用する力は大きなものである。

その結果、接続した樹脂管が回転することで歪みが生じ、該接続部からの漏れを生じるという問題が指摘される。特に接続した樹脂管の他端が既に固定されている場合には、管全体にねじれによる歪みが生じるほか、他端が回転してその接続部が緩んでしまうなどの問題もある。

また、上述した各管継手は、特にエア配管を意識したものではないが、一般に、管内を流通する流体が気体のエア配管の場合には、液体と異なり、分子構造がより小さいので、その分、高度な気密性を必要としている。

そこで、本発明は、給水、給湯用配管の他、エア配管にも適合するように、接続継手として高度な水密性、気密性を有すると共に、接続樹脂管が容易に抜けないような継手を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明は、継手の構成として、内周面に径大部と段部を有する中空円筒状の継手本体と、継手本体の前記径大部に嵌入して樹脂管を締め付けるチャックリングと、継手本体の外周面の雄ネジ部に螺合して前記チャックリングを押圧、縮径するナットとを備え、前記チャックリング及び継手本体に設けた一対の係着構造部を介してチャックリングを継手本体に係着するという手段を採用した。

このように、チャックリングが継手本体に一対の係着構造部を介して係着しているので、ナットを回しても、その回転に伴ってチャックリングが共回りすることがない。そのため、接続する樹脂管にねじれが生じることもない。また、段部によってチャックリングの嵌入量を一定量に保持する。

そして、係着構造部は、入口側端部を幅狭とし、奥側を幅広とした形状を有する凹溝と、この凹溝の幅狭な入口を弾性的に通過可能な膨出頭部を有する形状の係着突起の組み合わせで構成するという手段を採用した。

かかる係着構造は、係着突起の膨出頭部が凹溝の幅狭な入口を弾性的に通過して継手本体とチャックリングの係着を容易とすると共に、係着後は不用意に外れることがない。なお、凹溝と係着突起のそれぞれをいずれに設けるかは任意である。

そして、継手本体は、一方端に接続部を形成し、他方端に管接続部を形成したものであって、この管接続部は、外周面にナットが螺合する雄ネジ部と締め付けたナットが当接するつば部を形成し、管接続部の雄ネジ部の管端部にはチャックリングが係着する凹溝を設けるという手段を採用した。

また、上記管接続部のつば部のナットとの当接側側面に段部を設け、その周面に複数の突起を設けるという手段を採用した。

また、管接続部の内周面には、上記径大部及び段部と連通して樹脂管が嵌入可能な径小部を形成し、その端部に係止段部を形成するという手段を採用した。

この継手本体のつば部は、ナットの進行を所定の位置で係止するものであり、下述するチャックリングの縮径を一定量に保持する。また、径小部の係止段部は、樹脂管の挿入量を一定量に保持する。

そして、チャックリングは、中空円筒状の一方端側を所定数に分割して弾性片とし、各弾性片の内側面には複数の係止爪を設ける一方、外側面は先端側に次第に縮径するテーパ面とし、他方端は、継手本体の管接続部の径大部に嵌入して摺動可能な嵌入部とするという手段を採用した。

また、チャックリングの嵌入部の周面に、上記管接続部の雄ネジ部の管端部に設けた凹溝と対応して、この凹溝に嵌入、係着する係着突起を設けるという手段を採用した。

この複数の係止爪は、ナットの締め付けにより樹脂管に食い込んでこれを強固に保持する。また、継手本体の凹溝に嵌入する係着突起は、チャックリングを継手本体に容易に係着させることができると共に、共回りを防止する。

そして、ナットは、一方端の内周面に継手本体の管接続部の雄ネジ部に螺合する雌ネジ部を形成し、他方端の内周面には先端側に次第に縮径するテーパ面を形成するという手段を採用した。

また、ナットの雌ネジ部側端部の内周面に、継手本体のつば部のナットとの当接側側面の周面に設けた突起と干渉する複数の突起を列設するという手段を採用した。

ナットの内周面のテーパ面は、チャックリングのテーパ面に当接し、ナットの締め付けに伴い、弾性片を縮径し、係止爪で確実に樹脂管を保持する。

また、継手本体のつば部の突起と、ナットの内周面の突起は、ナットの締め付けの最終段階で互いに干渉し、断続音を発生させ、締め付けの音による確認を可能とする。

そして、継手本体とチャックリングは、合成樹脂で構成することとした。

合成樹脂で構成することで、大量かつ安価に製造することができる。

上述したように、本発明に係る継手は、継手本体、チャックリング、ナットという僅かな部材で構成されており、簡単な構成であるので、その組み立てが非常に簡単であり、また、故障も少ない。さらに安価に製造できるという利点がある。

そして、継手本体とチャックリングとに、互いに係着可能な係着構造部として、凹溝と係着突起とを設けたので、チャックリングが容易に取り付け可能であると共に、チャックリングが継手本体に固定されるので、ナットの締め付けに伴って、チャックリングが共回りしたり、樹脂管にねじれを生じることがなくなった。そのため、樹脂管が容易に抜けることもなく、また、高度な水密性、気密性を保持することが可能となった。さらに、ナットを外した際にも、チャックリングが脱落することがない。

また、ナットの締め付けによりチャックリングを縮径させて樹脂管の外周に圧着するので、この点でも、樹脂管の抜けを防止することができると共に、該部には高度な水密性、気密性が形成され、継手としての有用性に優れる。

また、継手本体につば部を設け、ナットを該つば部まで締め付けるようにしたので、チャックリングの食い込み深さを一定量にすることができる。また同様に、チャックリングが継手本体の所定位置まで嵌着するので、安定した水密性、気密性を得ることができる。

（Ａ）は本発明に係る継手の正面図、（Ｂ）はその縦断面図である。本発明に係る継手の部材構成を示す分解正面図である。（Ａ）は継手本体の左側面図、（Ｂ）は上半分を断面で表した正面図である。（Ａ）はＯリングの左側面図、（Ｂ）は上半分を断面で表した正面図である。（Ａ）はチャックリングの左側面図、（Ｂ）は上半分を断面で表した正面図、（Ｃ）は右側面図、（Ｄ）は平面図である。（Ａ）はナットの上半分を断面で表した正面図、（Ｂ）は右側面図である。樹脂管を接続する際の作動原理の説明図である。

以下、本発明に係る継手の好ましい実施形態を添付した図面に従って説明する。本発明品は、図１、図２で表されているように、基本的に４つの部材を組み合わせて構成されており、各図において、１は継手本体、２はＯリング、３はチャックリング、４はナットである。

継手本体１は、図３で示すように、合成樹脂からなる中空円筒状であり、一方端外周面に例えば雄ネジからなる接続部１１を形成すると共に、他方端に管接続部１２を形成している。この接続部１１は、図示した雄ネジの他、雌ネジ、ソケット、又はユニオンで構成することもある。また、管接続部１２は、外周面に下述するナット４が螺合する雄ネジ部１３と、それに連続して締め付けたナット４が当接する立ち上がり状のつば部１４を形成し、前記雄ネジ部１３の管端部には、下述するチャックリング３が係着可能な凹溝１５を設けている。この凹溝１５は、下述するチャックリング３の係着突起３５が弾性的に嵌入、係着するものでもので、例えば、入口側端部を幅狭とし、奥側を幅広とした形状を有している。また、つば部１４の上記ナット４との当接側側面には周方向に段部１４ａを設け、その周面の一部に複数の突起１４ｂ、１４ｂ・・・を設けている。

また、管接続部１２の内周面は、チャックリング３が嵌入、摺動可能な径大部１６と、これに連続して下述するＯリング２が係着する段部１７を介して、接続する樹脂管（Ｐ）が嵌入可能な径小部１８が形成され、径小部１８の端部には、樹脂管（Ｐ）の進行を阻止する係止段部１９が形成されている。

図４に示すＯリング２は、ＮＢＲ（ニトリルゴム）等からなる既存のもので、上記継手本体１の内周面の段部１７に係着するものであるが、チャックリング３の圧入によって変形、縮径して、挿入した樹脂管（Ｐ）を水密又は気密に保持する。

チャックリング３は、図５で示すように、合成樹脂からなる中空円筒状であり、一方端側は所定数に分割した弾性片３１、３１・・・からなり、各弾性片３１の内側面には複数段の係止爪３２を設ける一方、外側面は先端側に次第に縮径するテーパ面３３とし、他方端は、継手本体１の管接続部１２の径大部１６に嵌入して摺動可能な嵌入部３４を有している。そして、ナット４を締め付けることにより、嵌入部３４の端部でＯリング２を押圧すると共に、弾性片３１部分が内側に縮径してその係止爪３２が接続する樹脂管（Ｐ）に食い込んでこれを係止する。この嵌入部３４の周面には、上記継手本体１の雄ネジ部１３の管端部に設けた凹溝１５と対応して、該凹溝１５に弾性的に嵌入、係着する係着突起３５を設けている。この係着突起３５は、上記凹溝１５の幅狭な入口を弾性的に通過可能な膨出頭部を有する形状で、凹溝１５に嵌入した後は容易に抜けない構造となっている。このため、チャックリング３は継手本体３の管端部に係着、固定されることになり、不用意に外れることがなく、また、ナット４の回転に伴ってチャックリング３や樹脂管が共回りすることを防止する。なお、チャックリング３の弾性片３１の構成はこれに限定されるものではなく、ナットの締め付けで縮径するような構成であれば、従来公知の他の構成を採用することもある。また、嵌入部３４の基端部分にはつば部３６が設けられ、継手本体１の管接続部１２の先端部分と当接し、嵌入部３４の進行が一定量で阻止される。

なお、この実施形態では、継手本体１に凹溝１５を設け、チャックリング３にこの凹溝１５と対応する形状の係着突起３５を設けて、互いに係着するようにしたが、この凹溝１５と係着突起３５は逆に取り付けることも可能である。要するに、継手本体１とチャックリング３が互いに係着可能な一対の係着構造部を両者に形成することで、チャックリング３を継手本体１に対して容易に取り付け可能とすると共に、その後は不用意に外れることがないようにする。これにより、継手の組み立てが可能で、かつ、チャックリング３や樹脂管の共回りを防止するものである。

ナット４は、図６で示すように、合成樹脂からなる中空円筒状であり、一方端の内周面に上記継手本体１の管接続部１２の雄ネジ部１３に螺合する雌ネジ部４１を有し、他方端の内周面には先端側に次第に縮径するテーパ面４２が形成されている。このテーパ面４２は、前記チャックリング３の弾性片３１のテーパ面３３に当接し、ナット４を締め付けることにより弾性片３１を縮径方向に押圧し、係止爪３２を樹脂管（Ｐ）に食い込ませて、管の抜けを防止する。このナット４の構成は、基本的に従来公知のものとほぼ同様の構成であり、上記チャックリング３の締め付け構造と相俟って、その形状は任意に選択できるものである。

なお、ナット４の一方端端部の内周面には、円周方向に突起４３、４３・・・を列設している。この突起４３は、ナット４が最終的に継手本体１のつば部１４に当接する際に、該部に設けた突起１４ｂと互いに干渉して、カチカチという断続音を発生させる。この音を確認することで、ナットが十分に締め込まれたことが確認できると共に、緩み止めの効果も期待できる。

次に、上記構成を有する継手の作動原理について、図７に従って説明する。パイプの接続に先立って、先ず、継手を組み立てる。即ち、図１及び図７（１）に示すように、継手本体１の管接続部１２側からＯリング２を挿入し、段部１７に係着させる。このＯリングの内径は、挿着する樹脂管（Ｐ）の外径より少し小さく、樹脂管に密着する大きさとする。

続いて、径大部１６にチャックリング３の嵌入部３４を嵌入して、その端部を前記Ｏリング２に当接させる。このとき、嵌入部３４に設けた係着突起３５が継手本体１の雄ネジ部１３の管端部に設けた凹溝１５に弾性的に嵌入、係着して、チャックリング３は継手本体３の管端部に係着、固定されることになる。

次に管接続部１２の雄ネジ部１３にナット４を螺合し、その内側のテーパ面４２がチャックリング３の弾性片３１のテーパ面３３に当接するまで進行させる。この状態では、未だ当該弾性片３１は縮径されていないので、挿入する樹脂管（Ｐ）の外径より大きい内径を有している。この状態で、図７（１）に示すように、継手の組み立ては完了する。

次に、図７（２）に示すように、組み立てた継手に樹脂管（Ｐ）を径小部１８まで挿入し、その管端を係止段部１９に当接させる。

次に、ナット４を締めると、図７（３）に示すように、ナットのテーパ面４２がチャックリング３のテーパ面３３を押圧しながら進行するので、嵌入部３４の端部がＯリング２を押圧して、一定量だけ圧潰し、その変形、縮径により、Ｏリング２は挿入した樹脂管（Ｐ）を気密に保持する。

さらにナット４を締め付けると、図７（４）に示すように、チャックリング３は、その嵌入部３４の基端部分のつば部３６が継手本体１の管接続部１２の先端部分に当接してその進行が阻止され、それ以上進行することはなく、ナット４のテーパ面４２がチャックリング３の弾性片３１のテーパ面３３を押圧して、弾性片３１が次第に縮径され、その係止爪３２が樹脂管（Ｐ）に当接する。このとき、上述したように、チャックリング３の係着突起３５が継手本体１の凹溝１５に係着して、チャックリング３は継手本体３の管端部に係着、固定されているので、ナット４を回してもチャックリング３は共回りすることがない。そのため、樹脂管（Ｐ）も共回りすることがなく、樹脂管（Ｐ）にねじれが生じることがない。

最後に、さらにナット４を継手本体１のつば部１４に当接するまで締め付けると、図７（５）に示すように、チャックリング３の弾性片３１がさらに縮径し、その係止爪３２が樹脂管（Ｐ）に一定量だけ食い込むことになる。これにより、樹脂管（Ｐ）は確実に保持されることになり、抜け落ちることがなくなる。

なお、ナット４がつば部１４に当接する直前に、ナット４の一方端端部の内周面に列設した突起４３、４３・・・が、つば部１４の上記ナット４との当接側側面の周面の一部に設けた複数の突起１４ｂ、１４ｂ・・・と互いに干渉して、カチカチという断続音を発生させる。この断続音を確認することで、目視以外に、ナットが十分に締め込まれたことが確認できる。さらに、この突起同士の干渉は、緩み止めの効果も期待できる。

以上述べたように、本発明に係る継手は、基本的に、継手本体、Ｏリング、チャックリング、ナットという僅か４つの部材で構成されており、簡単な構成で安価に製造できると共に、故障も少ない。

また、ナットの締め付けによりチャックリングを縮径させて樹脂管の外周に圧着すると共に、Ｏリングを圧潰して樹脂管の外周面に一様に密着するので、該部には高度な水密性、気密性が形成され、継手としての有用性に優れたものである。

さらに、継手本体とチャックリングの間に係着構造部を形成し、例えば、チャックリングの係着突起を継手本体の凹溝に係着するようにしたので、組み立てが容易であると共に、チャックリングが共回りし、樹脂管にねじれを生じることがなく、また、ナットを外した際にも、チャックリングが脱落することがない。

また、継手本体につば部を設け、ナットを該つば部まで締め付けるようにしたので、チャックリングの食い込み深さを一定にすることができる。また同様に、チャックリングが継手本体の所定位置まで嵌着するので、Ｏリングの潰し代を一定にすることができ、安定した気密性を得ることができる。

なお、上記実施形態では、Ｏリングとチャックリングの縮径によって水密性、気密性を得るようにしたが、継手本体１とチャックリング３の組み合わせ構造によっては、Ｏリングを省略することも可能である。

１継手本体
２Ｏリング
３チャックリング
４ナット
１１接続部
１２管接続部
１３雄ネジ部
１４つば部
１４ａ段部
１４ｂ突起
１５凹溝
１６径大部
１７段部
１８径小部
１９係止段部
３１弾性片
３２係止爪
３３テーパ面
３４嵌入部
３５係着突起
３６つば部
４１雌ネジ部
４２テーパ面
４３突起

Claims

一方端に接続部を形成し、他方端に管接続部を形成し、前記管接続部の内周面に径大部とこれに連続して樹脂管が嵌入可能な小径部を有する中空円筒状の継手本体と、この継手本体の前記径大部に挿入するＯリングと、このＯリングを介して継手本体の前記径大部に嵌入する嵌入部を有して樹脂管を締め付けるチャックリングと、継手本体の外周面の雄ネジ部に螺合して前記チャックリングを押圧、縮径するナットとを備え、前記チャックリング及び継手本体に設けた一対の係着構造部を介してチャックリングを継手本体に係着し、上記係着構造部は、入口側端部を幅狭とし、奥側を幅広とした形状を有する凹溝と、この凹溝の幅狭な入口を弾性的に通過可能な膨出頭部を有する形状の係着突起の組み合わせで構成し、前記チャックリングの嵌入部を前記継手本体の前記径大部に嵌入し、当該嵌入部の端部を前記Ｏリングに当接させることで、前記樹脂管を前記継手本体の前記小径部に嵌入する前に、前記係着突起が前記凹溝に嵌入し、その後、ナットを外した際にも、前記チャックリングは脱落することがなく前記継手本体に係着する一方、継手本体の管接続部は、外周面にナットが螺合する雄ネジ部と締め付けたナットが当接するつば部を形成し、上記管接続部のつば部のナットとの当接側側面に段部を設け、その周面に複数の突起（１４ｂ）を設ける一方、ナットは、一方端の内周面に継手本体の管接続部の雄ネジ部に螺合する雌ネジ部を形成し、他方端の内周面には先端側に次第に縮径するテーパ面を形成し、該ナットの雌ネジ部側端部の内周面に、継手本体のつば部のナットとの当接側側面の周面に設けた突起（１４ｂ）と干渉する複数の突起（４３）を列設し、この突起（４３）それぞれは先端が丸く、前記ナットを締め付けとは逆の方向の回転を許容するように前記継手本体の突起（１４ｂ）と干渉することを特徴とした継手。