JP6877775B2 - 管継手 - Google Patents
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Description
即ち、図13に示すように、被接続用のパイプ61の端部に挿入される挿入筒部70を有する金属製の継手本体62と、上記挿入筒部70に外嵌された上記パイプ61の端部を弾発的な締付力で締付けるためのスリット付きのC形状締付環体63と、該締付環体63の弾発力に抗して該締付環体63を拡径するように上記スリットに離脱可能に差し込まれて挟持されると共に挿入される上記パイプ61の先端部に当接して離脱する拡径片64と、該拡径片64を挟持している上記締付環体63を包囲すると共に上記継手本体62に回転自在に外嵌される透明な筒状カバー部材65と、を備えている。
即ち、図14,図15に示した従来の管継手は、単層の透明樹脂から成る継手本体51と、その端部51Aの雄ネジに螺着される円筒体52とを有する管継手であって、軸心方向に長い継手本体51の中間にストッパ用低内鍔55が一体形成されている。そして、継手本体51の端部51Aの内周側に、ゴム製Oリング53、及び、パイプ抜止め金属リング54が配設されている。
しかも、パイプ61の先端に挿入される金属製のスリーブ部材58は、テーパ状外面59Aを有する外鍔部59を備え、この外面59Aは、パイプ61と異なる色として、継手本体51の外部から矢印56のように、目視せんとしている。
また、図16(A)(B)は、図15の(後述する)問題点を解決するための公知技術を示し、ゴム製Oリング53を守る保護リング57をシール凹溝60に設けている。
上記「接着剤」「塗料」に含まれている溶剤(ソルベント)が筒状カバー部材65に付着すると、ソルベントクラック(亀裂)を発生して、新築建物の室内に甚大な漏水事故の虞があることが判明した。
給湯にも耐える耐熱性を有し、かつ、透明性を有するPSU,PPSU等の他の全ての樹脂についても、同様にソルベントクラックや亀裂を発生して、新築建物の室内や、台所内にて漏水事故を発生する。
さらに、パイプ61の挿入に伴って、小さな拡径片64が締付環体63から離脱して円環状空間74に収容され、透明な筒状カバー部材65を介して、離脱後の拡径片64を作業者又は検査員が目視確認するのであるが、小さな拡径片64が、 360°にわたる円環状空間74のいずれの位置に存在するかを、目視確認することは、至難であるという問題点があった。
仮に、筒状カバー部材65を作業者(検査員)が指で回転させて、見易い周方向位置まで拡径片64をもってきて目視確認せねばならず、面倒で、かつ、困難な作業となっていた。
しかしながら、図14,図15に示す構成のものには、次のような問題点が残されている。
即ち、上述のスリーブ部材58は円環状の外鍔部59を有しているにかかわらず、外部から(矢印56のように)目視することが、依然、困難な点である。
要するに、作業員や検査員が眼71にて外鍔部59の外面59Aを目視確認せんとしても、外鍔部59の存在する継手本体51の長手方向位置を探すことが面倒で手間が掛り、しかも、外面59Aからの光が矢印L100 のように全反射して目視確認が困難となっていた。
数ヶ月乃至数年間に渡って使用すると、図15(A)に示したOリング53は、図15(B)の拡大断面図に示すような欠損部Kを発生し、流体の外部漏洩事故を起こす虞があった。
矢印Fg のように浸入してきた流れを、遮断しつつ戻すリターン流Rf を、保護リング57にて発生させ、Oリング53の欠損部K(図15(B)参照)の発生を防止する構成である。
しかしながら、図16(A)(B)のような極めて小さな部品を保護リング57として使用しているので、凹溝60への装着作業が極めて困難であり、装着時に傷付いたり、不安定な姿勢でOリング53と共に装着される事故の心配もある。さらに、小さな保護リング57の内周と、パイプ61の外周面との間に小ギャップが存在し、かつ、保護リング57の外周と溝底面60Aとの間にも小ギャップが存在し、ゴム劣化性ガスYg を十分に遮断できなかった。
あるいは、従来は至難と考えられていた、耐給湯性と耐強アルカリ性及び透明性という別の3特性を備えるパイプ挿入完了確認領域を、形成できた。
しかも、継手本体外部から、確実かつ迅速に、目印環体を作業者・検査員が明瞭に確認できるようになり、パイプ接続不良を防止できる。
図1に示した第1の実施の形態から説明すれば、図1の左半分はパイプ未接続状態、右半分はパイプ挿入(接続)完了状態を示す縦断面図である。
P0 は、被接続パイプであって、材質は、PEXやPB等の比較的に軟らかい樹脂が好適である。(なお、PE,架橋PE等の比較的に軟らかい樹脂でも良い。)
図1の右半分に示したように、抜止めリング5の歯部3が、パイプP0 の外周面2に食い込んだパイプ引抜阻止状態で、パイプP0 と一体状に回転しつつ、アキシャル外方向Yへのパイプ引抜けを防止するよう構成されている。
また、継手本体1の軸心方向の左右各々には、内鍔7Aを有する不透明円筒体7が外嵌され、固着されている。この円筒体7はPC(ポリカーボネート)等の耐ソルベント性及び耐強アルカリ性に優れた不透明樹脂から成り、これを継手本体1に嵌め殺し状に外嵌固着している。低い凹凸波形部8は、無理矢理に不透明円筒体7を継手本体1に外嵌した後の引抜阻止作用をなしている。
そして、透明な上記パイプ挿入完了確認領域Gにまで、パイプP0 の先端面12が押込まれてきたことを、継手本体1の外部Eから、作業者又は検査員が、目視確認可能なように、閉円環状の樹脂製の目印環体20が設けられている。
この目印環体20は、合成樹脂製であって、赤色,橙色,黄色,黄緑色としたり、さらには蛍光色とする。このようにして、目印環体20は、作業者又は検査員が、パイプ挿入完了確認領域Gの外部から目視確認できる。
また、図1から明らかなように、各2個のOリング等のシール17,18が、(挿入された)パイプP0 の外周面2に密接する。つまり、外面止水の密封構造とする。なお、14はシール18のバックアップリングであり、不透明円筒体7の内鍔7Aと、継手本体1の外端面との間に介装されている。また、前述の抜止めリング5の歯部3の傾斜に沿うように、バックアップリング14の内周と外端面との角部は面取りされている。
継手本体1は、前述の如く、透明樹脂内層11と透明樹脂外層13から成る内外二重構造であって、不透明円筒体7の未固着状態では、アキシャル方向全体にわたって透明である。
そして、内層11は、給湯に耐える耐熱性樹脂とする。例えば、ポリスルホン(PSU),ポリフェニレンスルフィド(PPSU),ポリサルフォン(PSP)等が好適である。他方、外層13は、溶剤に耐える耐ソルベント性樹脂とする。例えば、ポリカーボネート(PC)が好適である。又は、外層13として、水酸化ナトリウム,水酸化カリウム等の強アルカリ性(洗剤)に耐える耐強アルカリ性樹脂とすることもできる。例えば、耐強アルカリ性樹脂としては、塩化ビニルや、「トライタン」(米国の Eastman社の登録商標)等のコポリエステル樹脂、が好適である。特に、内層11・外層13共に「透明」であることが必須条件である。
そして、2種類の樹脂をもって、2色射出成形にて相互に積層一体化して、構成される。内層11と外層13の間に全然極微小の間隙も無く、透明性は高い。
しかしながら、「透明」でなければならないという条件下では、給湯に耐える―――95℃程度に耐える―――耐熱性、及び、接着剤や塗料中の溶剤に耐える耐ソルベント性(又は、強アルカリ性に耐える耐強アルカリ性)を、同時に充足する実用性のある樹脂は、現実には存在しない。
条件 (i) :給湯用に耐える耐熱性(約95℃)を備えていること。
条件 (ii) :接着剤・塗料が外部から付着した場合に、接着剤や塗料に含まれた溶剤によって亀裂を発生しない耐ソルベント性を、備えていること。
条件(iii) :強アルカリ性洗剤が外部から付着した場合に、亀裂を発生しない耐強アルカリ性を、備えていること。
条件 (iv) :目印環体20が挿入完了確認領域Gに到達したことを外部Eから目視確認できる透明性を、備えていること。
継手本体1は、アキシャル方向中央の位置に、パイプP0 の内径に略等しい内径の内鍔部31を有し、また、パイプP0 にて押込まれてきた金属筒体9の外鍔部9A(目印環体20)が当接して停止する目印環体停止用の弯曲凹状段付面部30を有する。つまり、図1、及び、図10〜図12に示すように、上記内鍔部31の側面を成す(孔部軸心に直交する)直交部32と、内径寸法が、(軸心内方向にゆくにしたがって)しだいに減少するアール状勾配部33とをもって、弯曲凹状段付面部30が、構成されている。
また、シール17とスペーサ16とシール18を収納するシール凹溝は、段付部35と大径部36とバックアップリング14にて、形成されている。
図2の挿入筒部19、及び、図1の金属筒体9は、薄肉であって、従来例を示した図13の挿入筒部70よりも、著しく肉厚寸法が減少し、これによって、図2,図1に示す内径寸法D19,D9 は、従来例の図13の内径寸法D70よりも、小さく、従って、湯や水等の通過抵抗を減少できる。内径寸法D19,D9 が、十分大きく確保可能な理由は、図13の挿入筒部70に設けるシール66,66を省略して、図1,図2のように、パイプP0 の外周面2に対して密接するように、シール17,18の位置を変更しているからである。
パイプP0 を矢印A方向に挿入する際に、目印環体20(リング22)の勾配面(テーパ面)22Aがシール18,17を弾性的に拡径させてパイプP0 の先端の通過がスムーズとなるように誘導するガイド機能を発揮する。この点は、図1に於て、外鍔部9Aのテーパ面10も同様のガイド機能を発揮する。
なお、図2に示す第2実施形態は、図1と同一符号は同様の構成であるので、上述した以外の構成については説明を以下省略する。
それ以外の構成については、図2と同一符号は同様の構成であるので、重複説明を省略する。
即ち、図4と、その要部拡大図の図12に示したチーズ型(T型)の管継手では、Oリング等のゴム製シール17は、各パイプP0 に対して単数個を配設している場合を示す。さらに、図6に例示した抜止めリング5に限らず、公知の種々の抜止機構のものに変更することも、自由である。
詳しく説明すると、図9(A)に示した目印環体20(閉円環状リング22)の断面に於て、底辺20Aには、先端方向20Bに倒れた不等辺三角形状の係止用爪部42が設けられ、かつ、先端面20Cは、軸心L44と直交する(小さな幅寸法W1 の)直交平面とする。つまり、この先端面20Cと底辺20Aとは直角を成す。
また、基端面20Dは、パイプP0 の先端面12が当接(押圧)する面であって、底辺20Aに直交する。基端面20Dの幅寸法(図9(A)の上下方向寸法)は、先端面20Cの幅寸法(上下方向寸法)の2倍乃至10倍である。
言い換えると、目印環体20の外周面の断面形状は、基端から先端にゆくにしたがって、内径寸法がしだいに減少する弯曲凸状テーパ形状Tp である。
しかも、この弯曲凸状テーパ形状Tp の外周面断面形状は、曲率半径Rが、基端から先端にゆくにしたがって、しだいに減少する。つまり、図9(A)に示すように、仮に、4区画Z4 ,Z3 ,Z2 ,Z1 に区画してみれば、R4 >R3 >R2 >R1 の如く曲率半径Rが減少してゆき、先端点は、先端面20Cに到る。
即ち、図1,図2,図3,図4,図5、及び、図10〜図12に示した各図面に於て、継手本体1の孔部15は、パイプ挿入完了確認領域Gにおいて、弯曲凹状段付面部30を有し、その弯曲凹状段付面部30は、図9(A)にて説明した形状及び寸法関係をそのまま有する。即ち、パイプP0 からの押圧力が作用しないで、単に弯曲凹状段付面部30に目印環体20を差込めば、ほとんど圧縮力を受けないままで、すっぽりと、嵌合するように、両者の形状と寸法を、設定するのが望ましい。
但し、図10,図11,図12等において後述するように、目印環体20は、接続完了状態下で、パイプP0 の先端面12による押圧力Fp を受けて、弾性的に圧縮変形するので、弯曲凹状段付面部30の形状と寸法が、公差等によって、目印環体20の形状と寸法に対して、微小な形状及び寸法の相違は、(後述する)図10、及び、図11,図12の目視の確実容易性や、ゴム劣化性ガスに対する密封・遮断性に、ほとんど影響せず、従って、公差等による微小な形状や微少な寸法の相違は許容できるものである。
即ち、上述のように、パイプ挿入完了確認領域Gにおいて、内径寸法がしだいに減少する目印環体停止用の弯曲凹状段付面部30を、継手本体1の孔部15が、備えていることによって、次のような作用・効果が奏される。
挿入されるパイプP0 の先端面12によって押込まれてきた目印環体20は、弯曲凹状段付面部30に到着して停止するが、パイプP0 の先端面12によって押圧力Fp を受け続けて、目印環体20は弾性圧縮状態となり、弯曲凹状テーパ形状Tp ´である弯曲凹状段付面部30に対して弾発的に密接状態となる。即ち、図10に矢印P20にて示したような弾発力をもって、目印環体20は弯曲凹状段付面部30に密接状態となる。
いわば、曇ったガラス窓に鼻を押付ければ、外部から、その鼻を容易に見付けることができるのと同様の原理を活用していると言える。
なお、図10に於て、弾発的に圧縮された目印環体20の底辺20A・爪部42側は、金属筒体9の先端部外面によって、サポートされ、目印環体20のラジアル内方向への逃げを阻止し、確実に、弯曲凹状段付面部30に対して大きな弾発力P20をもって弾発的に密接できる。
なお、図2,図3の実施形態にあっては、上記「袋部」は、継手本体1に一体形成された挿入筒部19の外周面部と、弯曲凹状段付面部30をもって、形成されている。従って、図2,図3に示す各実施形態にあっても、図10にて既に説明した作用・効果が奏せられる。
図11,図12に於て、17は、パイプP0 の外周面2に密接して、流体の外部漏洩を防止するOリング等のゴム製シールであり、このゴム製シール17が、湯水等の流体中の微量の塩素ガス等のゴム劣化性ガスによって、コロージョン(劣化)を起こして、(従来の図15(B)に示したような)欠損部Kを発生し、流体外部漏洩事故を起こすことを、図1,図4に示した本発明の実施形態では防止できることを、説明するための要部拡大図である。
さらに、弾性圧縮状態の目印環体20と、パイプP0 の先端面12も、矢印P20に示した弾発力をもって、密接状態となっている。しかも、目印環体20は、図10で述べた「袋部」内にて弾性的に圧縮されている。
従って、被密封流体(湯水等)が(図11,図12に点線矢印H,Qにて示すように)浸入することを、弾性圧縮変形した目印環体20が、弯曲凹状段付面部30及びパイプ先端面12に対して、弾発的に圧接(矢印P20参照)することによって、遮断して、阻止する。
また、上記継手本体1における上記挿入完了確認領域G以外の軸心方向位置に、不透明円筒体7を外嵌した構成であるので、嵌め殺しや熱融着等によって、不透明円筒体7を継手本体1に固着できて、製作し易く、この不透明円筒体7によって、作業者又は検査員は、挿入完了確認領域Gに対してのみ注意を集中して、迅速かつ確実な確認と点検を行い得る。
また、上記目印環体20は、外周に勾配面22Aを有する閉円環状リング22から成るので、パイプP0 の先端面の角部がシール18,17を傷付けないように、パイプ挿入時のガイド(誘導)の機能を発揮する役目も兼ね、かつ、部品としてはシンプルで安価である。
2 外周面
7 不透明円筒体
9 金属筒体
11 透明樹脂内層
12 先端面
13 透明樹脂外層
15 孔部
17 (ゴム製)シール
20 目印環体
30 弯曲凹状段付面部
G パイプ挿入完了確認領域
P0 被接続パイプ
E 外部
Fp 押圧力
Yg ゴム劣化性ガス
Claims (5)
- 挿入される被接続用のパイプ(P 0 )の外周面(2)に密接して、外部漏洩を防止するゴム製シール(17)を備えた管継手に於て、
継手本体(1)が、透明なパイプ挿入完了確認領域(G)を、備え、
さらに、挿入されるパイプ(P0 )の先端面(12)によって押込まれて、上記継手本体(1)の孔部(15)に挿入される樹脂製目印環体(20)を有し、
上記孔部(15)は、上記パイプ挿入完了確認領域(G)において、内径寸法がしだいに減少する目印環体停止用の弯曲凹状段付面部(30)を、有し、
上記目印環体(20)が、上記継手本体(1)の挿入完了確認領域(G)の上記弯曲凹状段付面部(30)に到達して停止し、該目印環体(20)が、弾発的に圧縮されて、上記先端面(12)及び弯曲凹状段付面部(30)に対して弾発的に密接状態となって、被密封流体に混入しているゴム劣化性ガス(Yg )が上記ゴム製シール(17)に向って流れることを遮断するように構成し、
しかも、弯曲凹状段付面部(30)に密接状態の上記目印環体(20)が、継手本体外部(E)から目視確認可能に構成されていることを特徴とする管継手。 - 継手本体(1)が、透明樹脂内層(11)と透明樹脂外層(13)の内外二重構造から成るパイプ挿入完了確認領域(G)を、備え、かつ、上記透明樹脂内層(11)は耐熱性樹脂から成り、上記透明樹脂外層(13)は耐ソルベント性樹脂から成り、
さらに、挿入されるパイプ(P0 )の先端面(12)によって押込まれて、上記継手本体(1)の孔部(15)に挿入される樹脂製目印環体(20)を有し、
上記孔部(15)は、上記パイプ挿入完了確認領域(G)において、内径寸法がしだいに減少する目印環体停止用の弯曲凹状段付面部(30)を、有し、
上記目印環体(20)が上記継手本体(1)の挿入完了確認領域(G)の上記弯曲凹状段付面部(30)に到達して停止し、パイプ(P 0 )の先端面(12)による押圧力(Fp )により、弯曲凹状段付面部(30)に弾発的に密接状態となって、継手本体外部(E)から上記密接状態の上記目印環体(20)が目視確認可能に構成されていることを特徴とする管継手。 - 挿入される被接続用のパイプ(P 0 )の外周面(2)に密接して、外部漏洩を防止するゴム製シール(17)を備えた管継手に於て、
継手本体(1)が、透明樹脂内層(11)と透明樹脂外層(13)の内外二重構造から成るパイプ挿入完了確認領域(G)を、備え、かつ、上記透明樹脂内層(11)は耐熱性樹脂から成り、上記透明樹脂外層(13)は耐ソルベント性樹脂から成り、
さらに、挿入されるパイプ(P0 )の先端面(12)によって押込まれて、上記継手本体(1)の孔部(15)に挿入される樹脂製目印環体(20)を有し、
上記孔部(15)は、上記パイプ挿入完了確認領域(G)において、内径寸法がしだいに減少する目印環体停止用の弯曲凹状段付面部(30)を、有し、
上記目印環体(20)が、上記継手本体(1)の挿入完了確認領域(G)の上記弯曲凹状段付面部(30)に到達して停止し、該目印環体(20)が、弾発的に圧縮されて、上記先端面(12)及び弯曲凹状段付面部(30)に対して弾発的に密接状態となって、被密封流体に混入しているゴム劣化性ガス(Yg )が上記ゴム製シール(17)に向って流れることを遮断するように構成し、
しかも、弯曲凹状段付面部(30)に密接状態の上記目印環体(20)が、継手本体外部(E)から目視確認可能に構成されていることを特徴とする管継手。 - 継手本体(1)が、透明樹脂内層(11)と透明樹脂外層(13)の内外二重構造から成るパイプ挿入完了確認領域(G)を、備え、かつ、上記透明樹脂内層(11)は耐熱性樹脂から成り、上記透明樹脂外層(13)は耐強アルカリ性樹脂から成り、
さらに、挿入されるパイプ(P0 )の先端面(12)によって押込まれて、上記継手本体(1)の孔部(15)に挿入される樹脂製目印環体(20)を有し、
上記孔部(15)は、上記パイプ挿入完了確認領域(G)において、内径寸法がしだいに減少する目印環体停止用の弯曲凹状段付面部(30)を、有し、
上記目印環体(20)が上記継手本体(1)の挿入完了確認領域(G)の上記弯曲凹状段付面部(30)に到達して停止し、パイプ(P 0 )の先端面(12)による押圧力(Fp )により、弯曲凹状段付面部(30)に弾発的に密接状態となって、継手本体外部(E)から上記密接状態の上記目印環体(20)が目視確認可能に構成されていることを特徴とする管継手。 - 挿入される被接続用のパイプ(P 0 )の外周面(2)に密接して、外部漏洩を防止するゴム製シール(17)を備えた管継手に於て、
継手本体(1)が、透明樹脂内層(11)と透明樹脂外層(13)の内外二重構造から成るパイプ挿入完了確認領域(G)を、備え、かつ、上記透明樹脂内層(11)は耐熱性樹脂から成り、上記透明樹脂外層(13)は耐強アルカリ性樹脂から成り、
さらに、挿入されるパイプ(P0 )の先端面(12)によって押込まれて、上記継手本体(1)の孔部(15)に挿入される樹脂製目印環体(20)を有し、
上記孔部(15)は、上記パイプ挿入完了確認領域(G)において、内径寸法がしだいに減少する目印環体停止用の弯曲凹状段付面部(30)を、有し、
上記目印環体(20)が、上記継手本体(1)の挿入完了確認領域(G)の上記弯曲凹状段付面部(30)に到達して停止し、該目印環体(20)が、弾発的に圧縮されて、上記先端面(12)及び弯曲凹状段付面部(30)に対して弾発的に密接状態となって、被密封流体に混入しているゴム劣化性ガス(Yg )が上記ゴム製シール(17)に向って流れることを遮断するように構成し、
しかも、弯曲凹状段付面部(30)に密接状態の上記目印環体(20)が、継手本体外部(E)から目視確認可能に構成されていることを特徴とする管継手。
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