JPH0754159B2 - 管継手 - Google Patents

管継手

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JPH0754159B2
JPH0754159B2 JP61045481A JP4548186A JPH0754159B2 JP H0754159 B2 JPH0754159 B2 JP H0754159B2 JP 61045481 A JP61045481 A JP 61045481A JP 4548186 A JP4548186 A JP 4548186A JP H0754159 B2 JPH0754159 B2 JP H0754159B2
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axially
pipe
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annular
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レオナード・ジエイ・コワル
ノーマン・ビー・ウエルズ
アルバート・ジエイ・スウオーツ
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インペリアル・クレバイト・インコ−ポレイテツド
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/08—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members
    • F16L37/084—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking
    • F16L37/092—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of elements wedged between the pipe and the frusto-conical surface of the body of the connector
    • F16L37/0925—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of elements wedged between the pipe and the frusto-conical surface of the body of the connector with rings which bite into the wall of the pipe
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L33/00—Arrangements for connecting hoses to rigid members; Rigid hose connectors, i.e. single members engaging both hoses
    • F16L33/22—Arrangements for connecting hoses to rigid members; Rigid hose connectors, i.e. single members engaging both hoses with means not mentioned in the preceding groups for gripping the hose between inner and outer parts
    • F16L33/227—Arrangements for connecting hoses to rigid members; Rigid hose connectors, i.e. single members engaging both hoses with means not mentioned in the preceding groups for gripping the hose between inner and outer parts the hose being introduced into or onto the connecting member and automatically locked

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は管継手に関し、特に分離可能でプッシュ接続の
管継手に関する。
（従来技術） 従来、分離可能なプッシュ接続の管継手として、継手本
体の外端部内にコレットを収容したものがある。この管
継手においては、管の端部の継手本体に対するシール接
続を行うために、管の端部はコレットに同軸的に挿入さ
れている。
このように管の接続を行うために、多くの異なった管継
手が開発されている。例えば、アンドレ・レグリス（An
dre Legris）に付与された米国特許第3,909,046号明細
書には、軸線方向の内側端部にテーパがつけられたカム
面（camming surface）を有する管状部材内に管状のコ
レットが最初に装着された管継手が開示されている。こ
のコレットは管状部材の内側端部から挿入されるので、
コレットの外端部の外径が管状部材に設けられた孔の最
小内径より大きくなってはならない。
またジョン・ディ・ゲスト（John D.Guest）に付与され
た米国特許第4178023号明細書には、他のコレットを有
する管継手が開示されている。このコレットはスロット
を有しているので、コレットの内端が継手本体のテーパ
が付けられた孔の寸法の小さい端部を通って軸線方向内
側に通過できるようにコレットの内端を十分に圧縮でき
る。これにより継手本体外側からのコレットの装着が可
能になり、またコレットの外端部に比較的大きく張り出
たフランジを形成することができ、コレットを軸線方向
内側に容易に移動させることができ、所望のときに管継
手から管の端部をはずすことが可能となる。
（発明が解決しようとする問題点） 米国特許第3,909,046号に係る管継手では、管継手から
管をはずすためには、管継手から突出しているコレット
の比較的小さい末端部分にねじ回しを作用させてコレッ
トを軸線方向内側に強力に付勢しなければならず、管を
はずすことが難しい。さらに、この管継手においては、
管状部材を継手本体にしっかりと固定しておかなければ
ならないので、管継手のコストが高くなる上、さらに管
状部材を継手本体にしっかりと固定しない場合には、管
継手が壊れる可能性がある。
また米国特許第4178023号に係る管継手においては、コ
レットを管継手内に保持するコレットのスロットが形成
された端部の弾力性または反発力のために、管継手が大
きい流体圧力を受けた場合にコレットが軸線方向外側に
移動する可能性があるという大きな欠点がある。特に、
管継手が合成樹脂のような比較的軟質の物質からなり、
スロットが形成されたコレットの端部の半径方向内側へ
の収縮に対して比較的小さな抵抗力しか有しない場合に
は、上記欠点であるコレットの移動の可能性はさらに大
きくなる。
本発明の目的は、前述の従来技術に係る管継手の問題点
を解決した新規かつ簡単な改良された分離可能なプッシ
ュ接続の管継手を提供することにある。
（問題点を解決するための手段） 本発明においては、上記問題点を解決するため、第１の
発明では、第１の軸線を確定する貫通孔14,214,を有す
るとともに半径方向の内面が貫通孔の軸線方向外側の端
部16を形成する軸線方向外端部15を有してなる継手本体
11と、貫通孔14の軸線方向外側の端部16に同軸的に収容
されて継手本体11に接続される管Ｔの端部を同軸的に収
容し且つ第２の軸線を確定する環状コレット12,212と、
環状コレット12の内側端部より軸線方向内側の貫通孔内
19に同軸的に配置された環状シール部材13とからなり、
貫通孔14の軸線方向外側の端部16は軸線方向外側に円筒
状部分17を、そして軸線方向内側に軸線方向内側に向か
って広がる截頭円錐状部分18を有し、環状コレット12
は、管状中間部分32と，継手本体11の軸線方向外端部15
より軸線方向外側で半径方向外側に張り出し且つ継手本
体11の軸線方向外端部15の最小外径より大きくない外径
を有するフランジ33と、貫通孔14の軸線方向外側の端部
16の截頭円錐状部分18の半径方向内側に位置し且つ半径
方向外側に突出するカム部35及び半径方向内側に向いた
管グリップ部37を有する軸線方向内端部34とを備えてお
り、環状コレット12は更に截頭円錐状部分18と当接する
カム部35によってコレット12が軸線方向外側に付勢され
るようにコレット12の軸線方向内側部34を圧縮させるよ
うに軸線方向内端部34に長手方向に延びる少なくとも１
本のスロット38を有しており、環状コレット12の軸線方
向内端部34が半径方向に完全に締付けられたときのカム
部35の最小外径が截頭円錐状面部分18の外端の直径より
も大きくなるようにスロット38の第２の軸線の円周方向
の合計幅が定められており、シール部材13は環状コレッ
ト12から軸線方向内側に延びる管の端部をシールする。
そして本出願の第２の発明では、軸線方向外端部と第１
の軸線を確定する貫通孔とを有し該貫通孔314の軸線方
向外側の端部342に前記軸線方向外端部を貫通して開口
する円筒状部分353が形成され軸線方向外側の端部342の
軸線方向内側端部に径方向に延びる係止面が形成されて
なる継手本体341と、貫通孔314の軸線方向外側の端部内
に円筒状内面353に対して弾性的に付勢されて配置され
且つ軸線方向内側端部部分が半径方向内側に軸線方向内
側に向かって広がる截頭円錐状くさび面318を有してい
るスプリット型管状弾性ブッシング350と、継手本体341
に接続される管Ｔの端部を同軸的に収容しブッシング35
0に同軸的に収納されて第２の軸線を確定する環状コレ
ット312とを具備し、環状コレット312は管状中間部分
と、継手本体341の軸線方向外端部の軸線方向外側に位
置し半径方向外側に張り出してブッシング350の軸線方
向外端の内径より大きい外径を有するフランジ333と、
ブッシング350の截頭円錐状くさび面318の半径方向内側
に位置しており半径方向外側に突出するカム部を有する
軸線方向内側端部334と、半径方向内側に向いた鋭い管
状グリップ部とを備え、更に環状コレット312は截頭円
錐状部分318と当接する前記カム部によって環状コレッ
ト312が軸線方向外側に付勢されるように環状コレット3
12の軸線方向内端部334を圧縮させるように軸線方向内
端部334に長手方向に延びる少なくとも１本のスロット3
38を有しており、環状コレット312の軸線方向内端部334
が半径方向に完全に締付けられたときのカム部の最小外
径が截頭円錐状くさび面318の外端の直径よりも大きく
なるようにスロットの第２の軸線の円周方向の合計幅を
定めている。
なお、第１の発明の実施例においては継手本体の外端部
15はコレットを装着した後にスエージング20によって縮
径される。コレット12の外側端部には半径方向に張り出
したフランジ33が形成されている。該フランジは、継手
本体11の外端部の最小になる外径より大きくない外径を
有しているが、継手本体の外側からコレット12を操作で
きるよう継手本体11の外端部15の内径より実質的大きな
外径をなしている。
（発明の作用） 第１の発明の管継手においては、環状コレット12の軸線
方向内端部34が半径方向に完全に締付けられたときのカ
ム部35の最小外径が、継手本体11に形成された貫通孔14
の軸線方向外側の端部の截頭円錐状面部分18の外端の直
径よりも大きくなるようにスロット38の円周方向の合計
幅を定めており、また第２の発明の管継手においては、
環状コレット312の軸線方向内端部334が半径方向に完全
に締付けられたときのカム部の最小外径が、ブッシング
350の截頭円錐状くさび面318の外端の直径よりも大きく
なるようにスロット338の円周方向の合計幅を定めてい
るため、第４図に示すように、環状コレットを完全に締
付けた状態にしても、管継手内部の圧力が高くなったと
きに管状コレットが外側に抜け出ることはない。またこ
のようにすると、環状コレットを完全に締付けた状態で
環状コレットのグリップが更に径方向内側に移動するこ
とがないため、締め付けられる管を切断したり、管に損
傷を与えることがない。
本発明に係る管継手においては、コレットの外側端部は
比較的大きく形成されているので、コレットを軸線本発
明内側に付勢して所望のときに管継手から管を解放する
ことができる。
本発明に係る管継手においては、コレットが同軸的に挿
入された後、継手本体の軸線方向外端部がコレットの周
囲に縮径されるので、継手本体の軸線方向外端部にコレ
ットが効果的に保持されるようになる。
本発明に係る管継手においては、継手本体軸線方向外端
部が圧縮されるコレットの軸線方向内側の部分の硬度に
よりかなり大きな硬度を有する物質から形成されている
ので、コレットを吹き出し等に対して継手本体の外端部
分に効果的かつ確実に保持できる。
本発明に係る管継手においては、継手本体の軸線方向外
側端部にはコレットの内側端部と当接する截頭円錐状に
傾斜する内側面が形成されており、管の端部を継手本体
に対して好適にシール接続するようにコレットが挿入さ
れた管の端部の周囲にきつく圧縮されている。
本発明に係る管継手においては、コレットは内側端部に
内側に突出するグリップ部分を有しているので、管継手
の完成時に該グリップ部分が管の端部に効果的かつ確実
に係合し継手本体に対してシール接続されている管の端
部をさらに確実に保持することができる。
（実施例） 以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。
第１図ないし第５図に示される第１の発明の好適な一実
施例においては、符号10で示した管継手は継手本体11,
コレット12およびシール部材13を有している。なお本願
明細書においては、管継手10のコレット12が配置される
側を外側と云い、継手本体11が配置される側を内側と云
う。
第３図に示すように、継手本体11には貫通孔14が設けら
れており、該継手本体11の本体部分である軸線方向外端
部15には半径方向内側に貫通孔14の軸線方向外側の端部
を構成する内側面16が形成されている。該内側面16は軸
線方向外側に位置する第１の円筒状部分17、軸線方向内
側に向って広がる、即ち拡径する截頭円錐状部分18およ
び軸線方向内側に位置する第２の円筒部分19とから構成
される。
図示の管継手10では、継手本体11の外端部15は適当な手
段、例えばスエージング工具20を用いて形成される。そ
れゆえ、第２図に示されるように、継手本体11には、当
初は貫通孔14の外端部15を形成するための同一径の円筒
状の管状端部21が設けられている。スエージング工具20
は第３図および第４図に示されるように管状端部21に嵌
め合わされ、該管状端部21を変形させて第１図，第４図
および第５図に示されるように、継手本体11の外端部15
に必要な段付き形状を形成する。
より詳細に説明すると、スエージング工具20のスエージ
ング内側面は、外端部15の外側端部23に要求される外径
に等しい内径を有する同一径の円筒状面部22をスエージ
ング内側面の外側よりの部分に有しており、また外端部
15の中間部分25をほぼ20°から24°の範囲内の角度を有
する截頭円錐状に形成するように調整された截頭円錐状
面部24を内側の部分に有している。
さらに第３図および第４図に示されるように、継手本体
11は、成形操作終了時にスエージング工具20の軸線方向
の内端面27が当接する半径方向に張り出た肩面26を有し
ている。変形前の管状端部21の円筒状の内面28は肩面26
よりも更に軸線方向内側に延びている。それゆえ、第４
図に示されるように、内側面16の軸線方向内側の第２の
円筒状部分19は収縮させられることがなく、第２の円筒
状部分19はスエージング工具20によって管状端部21を変
形する前の内面28の内径と同じ寸法のまま残ることとな
る。
第５図に示されるように、シール部材13には０−リング
が使用されており、該０−リングは内側面16の軸線方向
内側の第２の円筒状部分19内に配置され、該円筒状部分
19の軸線方向内側の端部ぶから半径方向に張り出た肩面
29と接触状態にある。
さらに第５図に示されるように、貫通孔14は、管継手10
に接続される管Ｔの外径寸法と実質的に等しい内径寸法
を有する円筒状の中央部分30を有しており、管継手10の
完成時には管Ｔの末端部分31がこの中央部分30に収容さ
れる。管継手10の完成時には、０−リング13は管Ｔの末
端部分31と内側面16の軸線方向内側の円筒状部分19とに
より半径方向に圧縮され、継手本体11に対する管Ｔの末
端部分31のシールを提供する。
第２図に明瞭に示されるように、コレット12は管状の中
間部分32,軸線方向外側の端部に設けられた半径方向の
外側に大きくなった端部即ちフランジ33および軸線方向
の内側端部に形成され半径方向の内側と外側に大きくな
った端部34から構成される。中間部分32とフランジ33の
内径は、第５図に示されるように接続される管Ｔの外径
に実質的に等しくなっている。
この実施例における半径方向外側に突出するフランジ33
は、第４図に示されるようにスエージング工具20に設け
られた内面22の径寸法より小さい外径を有するフランジ
を構成している。
コレット12の端部34は、半径方向外側に突出するカム部
を構成するボス35と半径方向内側に突出する多数の歯ま
たは歯状手段からなるグリップ部を構成する環状ボス36
から構成される。ボス35の外径寸法は外端部15の内側面
16の截頭円錐状部分18の最小内径寸法より大きくなって
いる。
また第５図に示されるように、半径方向内側に突出する
環状ボス36の内側には管継手10の完成時に管Ｔの末端部
分31の外周面に噛み合う鋭いエッヂ37が形成されてい
る。歯状手段は螺旋状ねじ山とすることもできる。
コレット12にはさらに少なくとも１本の、この実施例で
は多数の長手方向に延びるスロット38が設けられてい
る。この実施例では、スロット38は、コレット12の軸線
39の周囲に等しい間隔で設けられるとともに少なくとも
コレット12の長さの約80％の長さとなるように形成され
る。複数のスロット38円周方向の幅の合計値（合計幅）
は、第４図に示されるように、スロット38が圧縮される
ときにスロット38の内側端部40が閉塞されるように、半
径方向外側に突出するボス35の外径寸法を継手本体11の
外端部15の内側面16の截頭円錐状部分18の最小内径寸法
よりも大きくなるように予め選定してある。それゆえ、
第４図に示されるように、管継手10の組立完成後にコレ
ット12が継手本体11から抜けるようなことが効果的にか
つ確実に防止される。第５図に示されるように、コレッ
ト12の内側端部の圧縮は、継手本体11の外端部15の内側
面16の截頭円錐状部分18に対してコレット12の半径方向
外側に突出するボス35を強制的に押付けるように、コレ
ット12と管Ｔの末端部分31を軸線方向外側に付勢する管
継手10内に作用する圧力によって生じる。管継手10内に
流体圧力が存在するときは、前述のとおり、０−リング
13はコレット12の端部34に対して押付けられて、管Ｔの
末端部分31と継手本体11との間をシールする。
さらに第５図に示されるように、外端部15の内側面16の
截頭円錐状部分18へのコレット12の半径方向外側に突出
するボス35を圧縮させることにより、コレット12のスロ
ット38の内端部40を圧縮して、管Ｔの末端部分31の外側
面の半径方向に、鋭いエッヂ37が形成されている環状ボ
ス36を圧接させることによって、管継手10への管Ｔの末
端部分31の接続完成時に管Ｔの末端部分31を確実に保持
できる。
すでに簡単に述べたように、第１図，第４図および第５
図に示される通り、管状端部21はコレット12に使用され
る物質よりも大きな硬度を有しており、それゆえ組立後
にコレット12は継手本体11の外端部15に効果的かつ確実
に保持される。
この実施例においては、前述したとおり、継手本体11と
コレット12はともに金属で形成されているため、管継手
10にシールされて接続される管Ｔの末端部分31を高い永
久性および耐久性を持って確実に保持することができ
る。
コレット12の半径方向に突出するフランジ33は比較的大
きな半径方向の構造を有しているので、従来の管継手に
要求されたねじ回し等を使用することなく、簡単に指先
でコレット12を操作することができる。
本実施例の管継手10は非常に簡単かつ低コストで製造で
きる。また３つの部材だけから構成できる上、高い耐久
性を有するとともに管継手10に対する管Ｔの末端部分31
の改良された確実なシールを達成できる。更に本実施例
の管継手10は比較的高い圧力でも破裂や吹出しを生じる
ようなことがなく、また前述したように、外部に露出し
ている比較的広いコレット12の半径方向に突出するフラ
ンジ33を指先で操作することによって配管またはその解
除が可能である。
次に、第６図および第７図を参照して本発明の他の実施
例を説明する。本実施例においては、符号210で示した
管継手は、管接続口242を有する管接続口部材241に管Ｔ
の末端部分を接続するために構成された管継手である。
この管継手210はほとんど第１図乃至第５図に示した管
継手10と同様に構成されているが、第６図に示されるよ
うに、管接続口242の軸線方向外側の端部で管接続口部
材241に接続される継手本体243を有している点で異な
る。
継手本体243は、貫通孔214の一部を形成する内側面216
を有しており、継手本体243の軸線方向外側の端部223は
内側面216の軸線方向外側の端部に第１の円筒状部分217
を形成する。貫通孔216には、軸線方向外側に第１の円
筒状部分217が、そして軸線方向内側に内側には向って
拡径する截頭円錐状部分218が形成されている。
内側面216にはさらに０リングであるシール部材213を収
容する半径方向に広がった中間円筒状部分219が形成さ
れている。
コレット212は、第１図乃至第５図に示したように、コ
レット12を管継手10の外端部15に収容するのと同じ方法
で継手本体243の軸線方向外側部分に収容される。
より詳細に説明すると、コレット212は管状の中間部分2
32,軸線方向外側の半径方向に大きく出た端部即ちフラ
ンジ部233,および軸線方向内側の半径方向の両側に張り
出した端部234とから構成される。中間部分232とフラン
ジ部233の内径は、第６図に示されるように接続される
管Ｔの外径に実質的に等しくなっている。
コレット212の234は半径方向外側に突出するボス235と
半径方向内側に突出するボス236とから形成されるボス2
35の外径は内側面216の截頭円錐状部分218の最小直径よ
り大きくなっている。
半径方法内側に突出するボス236の内側には、第６図に
示されるように、管継手210の完成時に管Ｔの末端部分
の外側面とかみ合うようになる鋭いエッヂ237が形成さ
れている。
コレット212にはさらに少なくとも１本の、この実施例
では多数の長手方向に延びる管継手10のスロット38と同
様のスロットが設けられる。管継手10と同様に、スロッ
トの円周方向の幅は、スロットの内端部を閉塞するよう
にコレット212の内端部を圧縮させたときに、半径方向
外側に突出するボス235の外径が内側面216の截頭円錐状
部分218の最小になる直径より大きくなるようあらかじ
め選定される。それゆえ、管継手210の組立完成後にコ
レット212が管継手本体243の外端部215から抜けてしま
うことが効果的かつ確実に防止される。コレット212の
内側端部の圧縮は、内側面216の截頭円錐状部分218に付
してコレット212の半径方向外側に突出するボス235を強
く圧接するようにコレット212と管Ｔの末端部分を軸線
方向外側に付勢する管継手210内に作用する圧力によっ
て生じる。管継手210内に流体圧力が存在するときは、
前述のとおり、０−リング213はコレット212の端部234
に付して圧接され、管Ｔの末端部分と継手本体243との
間をシールするようになる。
前述のとおり、管継手210は、継手本体243の軸線方向内
側の端部244が管接続口242に収容されるようになってい
る点で第１図乃至第５図の管継手10とは異なっている。
より詳細に説明すると、第６図および第７図に示される
ように、継手本体243の軸線方向内側の端部244は管接続
口242の内径と実質的に等しい外径を有するとともに半
径方向外側に開口する環状溝245を備えている。該環状
溝245には、管接続口242に継手本体243の内端部244が挿
入されると、継手本体243を管接続口部材241に対してシ
ールするための一般的なシール部材である０−リング24
6が収容されている。
継手本体243の端部244には、環状溝245より軸線方向外
側に位置する部分に半径方向に突出する第１の歯247が
設けられており、該歯247の外径は管接続口部材241と管
接続口242で締りばめとなるよう第１の締めしろ（inter
ference fit）を有するようにあらかじめ選定される。
この実施例では、歯247は管接続口部材241とほどよい締
りばめとなるよう管接続口242の内径よりほぼ0.00254cm
から0.01016cm（0.01″から0.04″）大きい外径を有し
ている。
継手本体243の軸線方向内側の端部244には第６図に示す
ように、さらに歯247より軸線方向外側に環状の第２の
歯248が設けられている。該第２の歯248は、管継手210
を組立てる時には、継手本体243を管接続口242に挿入す
る際に第１の歯247の通過に続いて、管接続口部材241と
ほどよい締りばめとなるように第１の歯247の外径より
ほぼ0.00508cmから0.02032cm（0.02″から0.08″）大き
い外径を有している。
継手本体243の軸線方向内側の端部244には、軸線方向外
側の端部に円筒状部分249が形成されており、該円筒状
部分249の直径は、第２の歯248の外径と実質的に等しく
形成されている。それゆえ、第２の歯248は第６図に示
される嵌合状態に達するまで管接続口部材241の管接続
口242内に入り、管接続口部材241は円筒状部分249と気
密に嵌合する。
管継手210は、金属または硬質のプラスチックおよびこ
れらと同様の物質からなる管接続部材241と永久接続ま
たは耐久性を有して接続されるので、経済的に製造が可
能であるとともにすぐれた装置を提供でき、さらに管接
続口部材214への管Ｔの端部の強い接続を達成できる。
本実施例では、管接続口242は、０−リングの固定シー
ルのために一般的直径寸法公差の範囲内で形成されう
る。継手本体243の軸線方向内側の端部244は管接続口24
2に圧入されるので、歯247と管接続口部材241の管接続
口242との間の直径方向の締りばめは、歯247の半径方向
内側への変形を生じさせるとともに接触箇所で管接続口
242の半径方向外側への変形を生じさせる。これにより
両部分のサイジングまたはサイズ決めが行なわれ、そし
て変形は少なくともいくぶん弾性的であり、管接続口部
材241に使用されている物質のうち挿入された歯247の軸
線方向外側の幾らかの物質がスプリングバックして、第
１の固定作用をなす歯247の先端の半径方向内側に変形
は拡張する。
さらに、管接続口242への継手本体243の軸線方向内側の
端部244の挿入により、第２の歯248は、第１の歯247の
通過によって拡がった管接続口242の軸線方向外側の部
分と接触するようになる。第２の歯248は，第１の歯247
よりわずかに大きく、それゆえ、拡がった管接続口242
と接触できる。第１の歯247は管接続口242の外側端部内
において精密にコントロールされた外径を有するのに対
し、第２の歯248は、管接続口242から継手本体243が軸
線方向外側へ移動することを確実に阻止するよう管接続
口242の部分と係合するべく精密に形成されている。
第２の歯248はさらに管接続口242の一部分を広げるとと
もに、第２の歯248の軸線方向外側の管接続口242の部分
をスプリングバックさせ、継手本体243の軸線方向内側
の端部244を管接続口242内に効果的かつ確実にとどめる
さらなる固定作用を提供する。
歯247と歯248の二重のサイジング作用は、管接続口242
の内径を高度にコントロールするため、管接続口242の
外側端部の円筒状部分249が、管接続口242内で継手本体
243上に付加摩擦保持力を生じさせるコントロールされ
た適度な力で管接続口242の外側端部内に圧入される。
当業者にとっては自明のことであるが、円筒状部分249
には、管接続口242とのグリップをさらに確実なものと
するためにきざみまたは同様のものを設けることもでき
る。
連続的に大きくなる改良されたグリップ歯を用いれば、
管接続口で極端に正確に寸法コントロールをしなくて
も、同一径の円筒状接続口内で多重のグリップ動作を得
ることができる。
次に、第８図および第９図に示される本出願の第２の発
明の一実施例について説明すると、符号310で示した本
発明を具体化した管継手310は、ほとんど第６図および
第７図に示した管継手210と同様に構成されているが、
管継手210の継手本体211の代わりに管接続口部材341の
管接続口342内にブッシング350が設けられている。
管継手310はコレット312を有しており、該コレット312
はほとんど第６図の管継手210のコレット212と同様に構
成されるが、第９図に示されるように、半径方向に張り
出した６角形状の外周351を有する外側フランジ333を有
している。フランジ333の最大横寸法は管接続口342の内
径より大きな寸法を有するようにあらかじめ選定されて
いる。したがって、管接続口部材341の軸線方向外側の
端面352にフランジ333の周辺部分351が当接することに
より、管接続口342内にコレット312が内側に移動するの
を制限する手段が構成される。第８図に示されるよう
に、コレット312は、ブッシング350を管接続口342に完
全に挿入配置するようにブッシング350を付勢するため
に用いられる。そして、第８図に示されるようにコレッ
ト312の挿入が管接続口部材の外端面352までに制限され
ることに対応して、ブッシング350の挿入はブッシング3
50の外端面が管接続部材の外端面と同一高さになる位置
に制限される。
ブッシング350は、第６図に示した実施例のコレット212
に対する継手本体243のくびれ形状との関係と同様にし
てコレット312と協働する。そこで、さらに詳細に説明
すると、コレット312の拡径した内端部334は、第６図に
示した実施例の管継手210の半径方向外側に突出するボ
ス235が継手本体211の截頭円錐状部分218と協働するの
と同様に、ブッシング350の軸線方向内側から外側に向
かって縮径する截頭円錐状くさび面を有する截頭円錐状
部分318と協働する。
管状のブッシング350の半径方向外側面は、軸線方向の
最も内側の円筒状部分353,中間部に半径方向に突出した
環状歯354及び最も外側の円筒状部分355により形成され
る。またブッシング350には、環状歯354より軸線方向外
側に環状溝356が設けられている。さらに第９図に示さ
れるように、ブッシング350には長さ方向にのびるスロ
ット357が設けられるとともに、コレット312には第１図
乃至第５図に示した管継手10のスロット38と同様にして
長さ方向に延びる多数のスロット338が設けられてい
る。
シール部材であるエラストマ製の０−リング313は、第
８図に示されるようにブッシング350及びとコレット312
の内端から軸線方向内側にある管接続口342内に設けら
れる。そして第８図に示されるように管Ｔの端部358
は、管継手310の完成時には、管接続口部材341と０−リ
ング313とによってシールされた状態で、縮径されてい
る管接続口342の軸線方向内側部分359に収容される。
管継手310の組み立てに際しては、最初に０−リング313
を管接続口342に配置する。そしてコレット312をブッシ
ング350の孔316内に嵌合して組み立てる。ブッシング35
0のスロット357は、ブッシング350を半径方向に十分に
拡張させることができ、コレット312の拡径した内側端
部334を通過させて截頭円錐状部分318と係合させること
ができる。管継手310においては、スロット357は、管接
続口342にブッシング350を挿入したときに、ブッシング
350が収縮して完全にスロット357が閉じるようにあらか
じめ選定された幅を有している。
同軸的に組み立てられたブッシング350とコレット312は
管接続口342と同軸的に配置され、そしてフランジ312が
管接続口部材341の外端面352と当接するまでブッシング
350とコレット312を内側に付勢するため、平らな面を持
ったパンチによってフランジ312の外表面に圧力を加え
る。このようにして、ブッシング350は第８図に示され
る完全に収容された状態に配置される。
装着された状態でのブッシング350の内側の円筒状部分3
53の外径は、管接続口342と気密に嵌合するようにあら
かじめ選定される。ブッシング350の内側よりの末端部
分には、管接続口342へのブッシング350の挿入を容易に
するために、半径方向外側に食い付き部（chamfer）360
が設けられている。当業者には明らかなように、挿入を
容易とするために、ブッシング350とともにまたはブッ
シング350に設けるかわりに管接続口342の外側端部に食
い付き部を設けることもできる。
第８図に示されるように、環状歯354はブッシング350が
完全に装着された状態から軸線方向外側にブッシング35
0が移動することを防止するようにブッシング350を固定
する。コレット312は同様に、第８図に示される位置か
ら軸線方向外側にコレット312の拡径した内端部334が圧
迫されスロット338の閉塞により軸線方向外側に移動す
ることが防止される。それゆえ、コレット312は、第１
図乃至第５図の実施例の管継手10のコレット12と同様に
装着状態に維持される。
管継手310は非常にコンパクト管継手であって、経済的
に製造でき、スペースおよび材料が節約できるばかりで
なく、すぐれた装置であり、また精密な工具を必要とし
ないで、管接続口への適切な組み立てが可能である。
次に、第10図と第11図に示される第１の発明の他の実施
例について説明すると、符号410で示した管継手は、ほ
とんど第１図乃至第５図に示した管継手10と同様な構成
を有しているが、第11図に示されるように更にアイレッ
ト460を有している。このアイレット460は管継手410の
完成時に管Ｔの端部が管継手410に挿入されるときに、
管Ｔ内に嵌合されるように継手本体411の貫通孔414に収
容される。
管状のアイレット460は管Ｔの端部を半径方向内側で支
持するものであり、その結果、管継手410の引張り強度
が増加するとともに、管Ｔが合成樹脂から形成されてい
る場合や、管Ｔを軟質化するような高い温度にさらされ
るような場合に有利である。コレットの係合歯437に隣
接して管Ｔを半径方向内側で支持することにより、管継
手410では、広範囲な圧力および環境状態にわたって管
Ｔの確実な保持が達成される。
第10図に示されるように、管状のアイレット460は継手
本体411の貫通孔414の中間にある孔430内に遊嵌されて
いる。アイレット460の軸線方向の長さは、外側の端部4
61が管継手410から外側に突出するように予め定められ
ている。そのため、管Ｔの端部周辺で望ましい接続を行
えるよう管Ｔの端部が配置することができる。
第10図に示されるように、継手本体410の外端部415を截
頭円錐状にスエージングした後でも、コレット412が貫
通孔414内に遊嵌しており、アイレット460は継手本体41
1の貫通孔414内を軸線方向に移動可能である。アイレッ
ト460は、かみ合い歯437の内径よりわずかに大きい外径
を有する環状フランジ462を構成する半径方向に突出す
る内側端部を有している。コレット412にスロット438が
設けられているため、コレット412の内部の歯437の部分
は半径方向に拡がるため、フランジ462は、コレット412
内を自由に通過して第10図に示される完全に装着される
位置まで入ることができる。
フランジ462の外径は歯437の内径より大きく形成されて
いるので、アイレット460は、管継手410から分離し且つ
抜けないように管継手410内に保持される。同時に、ア
イレット460は、第11図に示される管継手410の完成時に
アイレット460をコレット412内の中心に位置させるよう
に作用する接続される管Ｔを収容するように管継手410
内に遊嵌される。
さらに第10図に示されるように、軸線方向外側で、コレ
ット412の半径方向外側に張り出したフランジ433は、継
手本体411の外端部415の形成時にコレット412のフラン
ジ433がスエージング工具20（第３図）の妨げとならな
いことを確実にするため、継手本体411の軸線方向外側
の端部の外径よりわずかに小さい外径を有している。
さらに、フランジ433の外径を継手本体411の外端部415
の隣接する端部の外径より小さく保持することにより、
管Ｔが管継手410から偶然抜けてしまうことを効果的に
防止する。
多数の環状の歯437または螺旋状の歯がコレット412の内
端に設けられる場合には、スロット438の軸線方向の延
びが少なくともほぼコレット412の軸線方向の長さの80
％であることが望ましい。管継手210および310のように
単一の歯が利用される場合には、スロット438はいくぶ
ん短かく形成される。
管継手410の構造および作用のその他のすべての点につ
いては、管継手10と同様であり、そして管継手410の部
材のうち管継手10の同様の部材に400を加えた同様の参
照番号が付されている。
アイレット460は、第10図の構造に継手本体411を形成し
た後に装置されるので、アイレット460を使用するか否
かは使用者によって決定される。アイレット460を設け
れば、複数のまたは螺旋状のねじによる接続手段と一緒
になって非常に大きな支持力を得ることができる。
（発明の効果） 以上述べたように、本発明によれば、非常に簡単な構造
を有するとともに、製造コストの低い、管継手を提供す
ることができる。特に、第１の発明の管継手において
は、環状コレットの軸線方向内端部が半径方向に完全に
締付けられたときのカム部の最小外径が、継手本体に形
成された貫通孔の軸線方向外側の端部の截頭円錐状面部
分の外端の直径よりも大きくなるようにスロットの円周
方向の合計幅を定めており、また第２の発明の管継手に
おいては、環状コレットの軸線方向内端部が半径方向に
完全に締付けられたときのカム部の最小外径が、ブッシ
ングの截頭円錐状くさび面の外端の直径よりも大きくな
るようにスロットの円周方向の合計幅を定めているた
め、環状コレットを完全に締付けた状態にしても、管継
手内部の圧力が高くなったときに管状コレットが外側に
抜け出ることはないという利点がある。またこのように
すると、環状コレットを完全に締付けた状態で環状コレ
ットのグリップが更に径方向内側に移動することがない
ため、締め付けられる管を切断したり、管に損傷を与え
ることがないという利点がある。また、コレットの外側
端部は比較的大きく形成されているので、コレットを軸
線方向内側に付勢して所望のときに管継手から管を解放
することができる。更に、本発明に係る管継手において
は、継手本体の軸線方向外端部またはブッシングにはコ
レットの内側端部と当接する截頭円錐状に傾斜する内側
面が形成されており、管の端部を継手本体またはブッシ
ングに対して好適にシール接続することができる。その
上、コレットは内側端部に半径方向内側に突出するグリ
ップ部を有しているので、管継手の完成時に該グリップ
部が管の端部に効果的かつ確実に係合し継手本体に対し
てシール接続されている管の端部をさらに確実に保持す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は管の端部が接続された本発明に係る管継手の一
実施例を示す側面図、第２図は第１図の管継手の分解断
面図、第３図は第１図の管継手の継手本体の外端部を挿
入されたコレットを保持するように形成する第１の段階
を示す断面図、第４図は第３図の外端部の収縮の最終工
程を示す断面図、第５図は第３図の外端部に接続される
管の端部の接続を完成した状態を示す断面図、第６図は
本発明に係る管継手の他の実施例の配管完成状態を示す
断面図、第７図は第６図の管継手の部分拡大断面図、第
８図は本発明に係る管継手の更に別の実施例の配管完成
状態を示す断面図、第９図は第８図の管継手の一部分の
分解斜視図、第10図は管状アイレットが装着された本発
明に係る管継手の一部分を示す断面図、第11図は第10図
の管継手に管の端部を接続した配管完成状態を示す断面
図である。 10,210,310,410,……管継手、11,243,411……継手本体,
12,212,310,410……継手本体、12,212,312,412,……コ
レット、13,213,313……シール部材、14,414……貫通
孔、15,215……軸線方向外端部、16……内側面、17,217
……円筒状部分、18,218……截頭円錐状部分、19,219…
…円筒状部分、20……スエージング工具、33,233,333…
…フランジ、34,234,334……端部、35,235……ボス、3
6,236……環状ボス、37,237……エッヂ、38……スロッ
ト、241,341……管接続口部材、242,342……管接続口、
216……貫通孔、245……管状溝、350……ブッシング、4
60……アイレット、Ｔ……管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アルバート・ジエイ・スウオーツ アメリカ合衆国，イリノイ州 60646 リ ンカーンウツド、ノース・キーストーン・ アベニユー7232 (56)参考文献 特開 昭57−51091（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−179684（ＪＰ，Ｕ)

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第１の軸線を確定する貫通孔を有するとと
    もに半径方向の内面が前記貫通孔の軸線方向外側の端部
    を形成する軸線方向外端部を有してなる継手本体と、 前記貫通孔の前記軸線方向外側の端部に同軸的に収容さ
    れて前記継手本体に接続される管の端部を同軸的に収容
    して第２の軸線を確定する環状コレットと、 該環状コレットの内側端部より軸線方向内側の前記貫通
    孔内に同軸的に配置された環状シール部材とからなり、 前記貫通孔の前記軸線方向外側の端部は軸線方向外側に
    円筒状部分を、そして軸線方向内側に軸線方向内側に向
    かって広がる截頭円錐状部分を有し、 前記環状コレットは、管状中間部分と，前記継手本体の
    前記軸線方向外端部より軸線方向外側で半径方向外側に
    張り出し且つ前記継手本体の前記軸線方向外端部の最小
    外径より大きくない外径を有するフランジと、前記貫通
    孔の前記軸線方向外側の端部の前記截頭円錐状部分の半
    径方向内側に位置し且つ半径方向外側に突出するカム部
    及び半径方向内側に向いた管グリップ部を有する軸線方
    向内端部とを備えており、前記環状コレットは更に前記
    截頭円錐状部分と当接する前記カム部によって前記環状
    コレットが軸線方向外側に付勢されるように前記環状コ
    レットの前記軸線方向内端部を圧縮させるように前記軸
    線方向内端部に長手方向に延びる少なくとも１本のスロ
    ットを有しており、また前記環状コレットの前記軸線方
    向内端部が半径方向に完全に締付けられたときの前記カ
    ム部の最小外径が前記截頭円錐状面部分の外端の直径よ
    りも大きくなるように前記スロットの前記第２の軸線の
    円周方向の合計幅が定められており、 前記シール部材は前記環状コレットから軸線方向内側に
    延びる管の端部をシールすることを特徴とする管継手。
  2. 【請求項２】前記プリップ部は前記環状コレットの前記
    軸線方向内端部が前記管の端部の回りに締付けられたと
    きに前記管の端部と噛合うように形成された鋭い半径方
    向内端部を備えた環状ボスから形成されていることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項に記載の管継手。
  3. 【請求項３】軸線方向外端部と第１の軸線を確定する貫
    通孔とを有し該貫通孔の軸線方向外側の端部に前記軸線
    方向外端部を貫通して開口する円筒状内面が形成された
    前記軸線方向外側の端部の軸線方向内側端部に径方向に
    延びる係止面が形成されてなる継手本体と、 前記貫通孔の前記軸線方向外側の端部内に前記円筒状内
    面に対して弾性的に付勢されて配置され且つ軸線方向内
    側端部部分が半径方向内側に軸線方向内側に向かって広
    がる截頭円錐状くさび面を有しているスプリット型管状
    弾性ブッシングと、 前記継手本体に接続される管の端部を同軸的に収容し前
    記ブッシングに同軸的に収容されて第２の軸線を確定す
    る環状コレットとを具備し、 前記環状コレットは管状中間部分と、前記継手本体の前
    記軸線方向外端部の軸線方向外側に位置し半径方向外側
    に張り出して前記ブッシングの軸線方向外端の内径より
    大きい外径を有するフランジと、前記ブッシングの前記
    截頭円錐状くさび面の半径方向内側に位置しており半径
    方向外側に突出するカム部を有する軸線方向内側端部
    と、半径方向内側に向いた鋭い管状グリップ部とを備
    え、更に前記環状コレットは前記截頭円錐状部分と当接
    する前記カム部によって前記環状コレットが軸線方向外
    側に付勢されるように前記環状コレットの前記軸線方向
    内端部を圧縮させるように前記軸線方向内端部に長手方
    向に延びる少なくとも１本のスロットを有しており、前
    記環状コレットの前記軸線方向内端部が半径方向に完全
    に締付けられたときの前記カム部の最小外径が前記截頭
    円錐状くさび面の外端の直径よりも大きくなるように前
    記スロットの前記第２の軸線の円周方向の合計幅が定め
    られていることを特徴とする管継手。
  4. 【請求項４】前記貫通孔の前記係止面より軸線方向外側
    で前記環状コレットの前記軸線方向内端部より軸線方向
    内側の部分には同軸的に環状シール部材が配置され、前
    記ブッシングの前記軸線方向内端部分及び前記シール部
    材が前記コレットから軸線方向内側に延びる管の端部を
    シールすることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記
    載の管継手。
  5. 【請求項５】前記ブッシングには、前記ブッシングの弾
    性バイアスの結果として前記前記貫通孔の前記円筒状内
    面に食込む食込手段が設けられていることを特徴とする
    特許請求の範囲第３項に記載の管継手。
  6. 【請求項６】前記ブッシングは、前記貫通孔内に前記ブ
    ッシングの軸移動を自由に行わせることができ且つ前記
    貫通孔から軸が外側に抜けるのを防止する手段が設けら
    れていることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載
    の管継手。
  7. 【請求項７】前記截頭円錐状部は軸線方向内側に向かっ
    てほぼ20°から24°の範囲に有る角度を持って広がるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の管継手。
  8. 【請求項８】前記管状グリップ部は螺旋状の歯からなる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の管継
    手。
  9. 【請求項９】前記管継手に接続するべく前記環状コレッ
    ト内を通って同軸的に挿入される管の端部内に配置され
    るように前記貫通孔内に同軸的に収容される管状アイレ
    ットを有してなる特許請求の範囲第３項に記載の管継
    手。
  10. 【請求項１０】前記環状アイレットは半径方向に拡大さ
    れた管状内端部を有し、該内端部は前記グリップ部の内
    径より大きな外径を有することを特徴とする特許請求の
    範囲第９項に記載の管継手。
  11. 【請求項１１】前記環状アイレットは、完全に装着され
    た場合に前記継手本体の前記貫通孔の前記軸線方向外側
    の端部よりも外側に外端が配置されるように予め選択さ
    れた長さを有していることを特徴とする特許請求の範囲
    第９項に記載の管継手。
JP61045481A 1985-03-04 1986-03-04 管継手 Expired - Lifetime JPH0754159B2 (ja)

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US708164 1985-12-31
US06/815,332 US4685706A (en) 1985-03-04 1985-12-31 Releasable push-to-connect tube fitting

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