JPH11141765A

JPH11141765A - 管継手

Info

Publication number: JPH11141765A
Application number: JP9346984A
Authority: JP
Inventors: Reiji Teraoka; 玲二寺岡; Kuniomi Kuroda; 邦臣黒田
Original assignee: SOLAR GIKEN KK
Current assignee: SOLAR GIKEN KK
Priority date: 1997-11-10
Filing date: 1997-11-10
Publication date: 1999-05-28
Anticipated expiration: 2017-11-10
Also published as: DE69823774T2; JP3076981B2; EP0915281B1; EP0915281A3; US6264250B1; EP0915281A2; DE69823774D1

Abstract

(57)【要約】【目的】プラスチック管の精度や変形に関係なく容易に
挿入や引抜きができて、さらに管にスリーブを入れるよ
うな操作を必要とせず、簡易な操作で着脱が繰り返し可
能である管継手を提供する。【構成】本体（１）とネジ（１５）で螺合する本体
（２）を有し、本体（１）には順次Ｏリング（３）、補
助リング（４）、係止リング（５）、押圧リング（６）
を配設し、本体（２）を回転することによる軸方向の変
位が、押圧リングと共に係止リングを管に圧接させ、同
時にＯリングを押圧するように形成することにより、管
の密封と着脱を容易にした管継手である。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】この発明は水道または冷暖房用の
温水等を輸送するプラスチック管の継手、特にワンタッ
チ式と称される継手に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の管継手としては、その断面を模型
的に示すと図１１の（Ａ）〜（Ｃ）及図１２のようなも
のがあり、本体は概ねプラスチックで出来ている。これ
らはすべてプラスチック管用のワンタッチ式と称される
ものであり、管を挿入するだけで接合が完了する方式で
ある。（Ａ）において３８は継手本体、３９はシール部
材のＯリングであり、４０は保護リングである。４２は
管の離脱を防ぐための係止リングであり、その正面図に
示すようにフランジ周辺以外は複数個（図では８個）の
アーム４３に分割されている。

【０００３】材質は金属またはプラスチック製であり、
後者の場合はその先端部分には金属片４１が爪として埋
め込まれている。管１３が挿入されるとそれら個々の爪
は押し広げられ、ついでＯリング３９を通過し管は凸部
４６まで挿入される。これで接続完了である。管に引き
抜き力が働くと本体のテーパー部４５によってアーム４
３群は縮径し、爪と管とに摩擦力が生じ管の離脱を防止
する。管を引き抜くときは係止リングのフランジを本体
３８に押しつけると、テーパー部を外れたアーム４３群
は拡径し爪は抵抗力を失い管は容易に抜ける。

【０００４】（Ｂ）は離脱防止の爪として金属板を打ち
抜いた平板状の爪４８が用いられる。この方式では爪自
体の剛性には全く期待しない構造にしている。管の挿入
時にはこの爪を押し広げることは（Ａ）と同じである
が、このタイプは特に小径管用（外径１２ｍｍ以下が多
い）の空気配管に用いられる。管を抜くときは解放リン
グ４２を本体に押しつけるのも（Ａ）と同じである。
（Ｃ）は最も単純でありプラスチック製の係止リング５
１がパイプの離脱を防止する。このタイプは軟質ポリエ
チレン管に多様され、硬質管には係止リング５１が機能
せず使用できない。図１２の場合は金属製の特殊な爪リ
ング５２が用いられ、挿入時にはスリーブ５４を管端に
挿入するのが特徴である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしなが図１１の
（Ａ）及び（Ｂ）の継手は複雑な構造のため製作コスト
が高い。同図（Ｃ）の継手は、前述したように硬質のプ
ラスチック管には用いられない。また管を抜くときは別
個の工具を使用するという煩わしさがある。また図１２
の継手は挿入した管をそのままでは抜くことができず、
キャップ５３を外すしかない。またそうした場合は爪５
２は管に食い込んだままＯリングと共に本体から引き抜
かれ、その爪５２を簡単に外すことはできず、結局管自
体を切断しなければならない。

【０００６】さらに金属スリーブ５４の挿入自体が難し
く、固くて入らない場合は、それを挿入せず接合するこ
ともある。それでも見かけ上、一応の接合はできるので
そのまま施工を終了すると、後に水漏れの事故を起こす
ことになる。スリーブ５４が挿入不可ということは、管
の外径も細めであり、それも原因してＯリングの密閉が
不完全になるからである。特にポリブテン管は例えば呼
び径２０ＡのＪＩＳ規格では、外径２７±０．１５ｍｍ
であるのに対して、内径は２１．２±０．３ｍｍと許容
差が大きい。固定した径の金属スリーブでは、固くて入
らないもの、また緩すぎて効果のないもの等の問題が生
じるのは当然である。

【０００７】以上の継手類は管を挿入しただけで接合を
完了させるために、最初からＯリングも係止リングも管
径より小さく設定してある。つまり径の小さい所に太い
径を差し込むのであるから、挿入が固いのである。ポリ
ブテン管は前述の許容差に加えてこれが巻物で供給され
る場合は巻癖がついており、そのため管径は楕円に変形
し、呼び径１３Ａ（外径１７ｍｍ）でもその長径と短径
の差は１ｍｍを越える。継手の径は外径の許容差の下限
に合わせなければならず、許容差上限の管では当然挿入
が難しくなる。そのため図１２のタイプでは、継手の内
面に潤滑剤を塗布するよう勧めているが、Ｏリングに効
果はあっても爪の部分ではあまり効き目はない。

【０００８】図１１（Ａ）の継手においては無理に挿入
すると、解放するときにリング４２が動かず、管を外す
ことさえできなくなる。以上の従来継手はすべてプラス
チック管の寸法が不安定な特性を吸収する対応ができて
いない。本発明は以上のような問題点を解決することを
課題としてなされたものであり、その目的は管の精度や
変形に関係なく容易に挿入や引抜きができて、さらに管
にスリーブを入れるような操作を必要としない簡易な操
作で着脱が繰り返し可能である管継手を提供するにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本管継手は本体１とネジ１５で螺合する本体２を
有し、本体１には順次Ｏリング３、補助リング４、係止
リング５、押圧リング６を配設し、本体２を回転するこ
とによる軸方向の変位が、押圧リングと共に係止リング
を管に圧接させるように形成し、管の密封と着脱を容易
にしたものである。この管継手の接合操作を図１によっ
て説明する。これは本発明の一例を示す断面図であり、
中心線Ｌから上部は管１３が挿入された直後の状態であ
る。挿入管は殆ど抵抗なく１７の所まで挿入される。つ
いで本体２を１〜２回転軽く素手で廻し、固くなったと
ころで接合が完了する。その状態を中心線Ｌの下部に示
した。管を抜くときは本体２をやはり素手で弛めること
で抜くことができる。

【００１０】まず挿入を容易にするという課題解決のた
めにＯリング部分について説明する。従来の継手では管
が挿入されただけで、液体の漏れがないように設定され
ているから、当然許容差の規格内における管径の大小に
影響する。最初から下限に合わせなければ液体の漏れは
防げず、従って上限の管では固い挿入になる。さらに楕
円に変形した管に対してはさらに固い挿入にしなければ
密閉が不完全になる。本発明では軽い挿入でもＯリング
部を漏れない構造に工夫したものである。

【００１１】図１においてＯリング３は本体の段部１８
に、ついで補助リング４が配設される。補助リングは本
体１に固定しても良いが、取り出しが可能なように後述
するような方法で溝にいれても良い。あるいは図３のよ
うに本体１を３６と３４に分割し、補助リング４を本体
３４と一体にしても良い。この場合、補助リングは前後
に、つまり軸方向には動かないように配設したものとし
て説明する。Ｏリングについては、挿入管の外壁２０と
本体１の内壁１８によって、圧縮され密閉が完全になる
よう、その径、太さ、内壁１８の径等が決められる。通
常は推賞される圧縮量で密閉は十分であるが、前述した
ように管の変形や巻癖により、密閉が不完全になるの
で、さらに大きな圧縮量に設定するのが従来の継手であ
る。さらにＯリングは密閉空間に配設されており、Ｏリ
ングの全体積がその空間以上に圧縮されるような状態に
なると管の挿入は殆ど不可能になる。

【００１２】従ってそれを避けるために管の径方向に圧
縮された分を、軸方向に逃がすよう余裕をとった構造と
する。つまり本体壁面１８はＯリングの線形より軸方向
の距離を大きくするのである。また本体１の内径部１２
と本体２の内径部１１は管の許容差に対応するために、
その最大値に略、あわせる必要がある。当然細い管に対
してはガタができ、管の巻癖により曲がった管を継手に
挿入したときには強力に片側に寄せられる。それを図５
の（Ｂ）に示した。線Ｌの上側は寄せられた図であり、
下側はその対面である。寄せられた側でＯリング３は圧
縮され、対面では単に接触している状態である。このよ
うに管が偏心しても全周が圧縮された状態にするために
固い挿入の設定になる。それでも漏れの事故は皆無では
ない。

【００１３】本継手では、固い挿入の設定にしなくて
も、密閉ができる方法を提供する。つまり管を真円に修
正することと、その偏りをなくすることで、その原因を
排除するのである。その方法は押圧リング６の外周にテ
ーパーを設けたｃ字状リングとし本体２の先端と係合し
て縮径可能とすることと、挿入された管の先端外周が接
する本体（１７）部分は管の挿入する方向に縮小するテ
ーパーとすることである。押圧リングは図６（Ｃ）６ａ
に示すように円周の一カ所を切断してｃ字状としたもの
であり、外周に設けたテーパーが本体２と２１で係合
し、本体２が前に移動すると径が縮小する。このため押
圧リングは挿入管の管径に関わらず、それを締め付ける
ので必然的に真円に修正され、且つ中央に位置させる。
さらに管端が位置する本体１７に管が当接するとこれも
管径の大小に関係なく、真円になり、自動的に中央に位
置することとなる。Ｏリングの両サイドで行われるこの
機構はＯリング本来の圧縮量の設定で十分密閉の効果を
発揮させるものである。

【００１４】しかしながら本発明では、以上の機構に加
えてさらにＯリングの密閉度を増し加える方法を提供す
る。その方法は補助リング４を溝１９に摺接させ本体２
の変位により、Ｏリングを押圧するものであり、さらに
その押圧距離を制限するものである。図５（Ａ）により
その方法を説明する。（Ａ）において溝１９に補助リン
グ４が摺接しており、軸方向に移動が自由である。補助
リングは図４のように押圧リングと同じ内径３７に納め
ると移動自由であるが抜けだしも可能である。この抜け
だしを防止するために溝に入れるのであるが、それが必
要な理由は後述する。（Ａ）において本体壁面１８と管
外径２０により圧縮されるように、また管外径２０より
小さい内径に設定されたＯリング３は、管の挿入時に距
離ｄだけ圧縮される。さらに補助リング４が軸方向に移
動することにより、隙間７だけ押圧される。それによっ
てＯリングは十分に圧縮されて管外壁に密着し、管の密
閉が完全となる。補助リング４の移動は、本体２の回転
により、押圧リング６を介して行われる。

【００１５】最初からＯリングが挿入管に触れないよう
に設定しておけば挿入に際しての抵抗はなくなるが、そ
れだと補助リングの移動距離が大きくなり、本体２の回
転数が増える。しかし押圧量ｄの距離なら挿入時に大き
な抵抗にはならないことは、前述した。簡易な操作とい
うことは本体２の回転を出来るだけ少なくし、さらに軽
い力で、つまりスパナとかレンチ等の道具を一切使わず
に素手で操作できるということを目的としている。この
Ｏリングを圧縮する距離について、例えば図５（Ｄ）の
ように押圧量７を大きくした場合は、本体２を素手で廻
してもかなり固く締め付けることがきるが、漏れを防ぐ
という目的のためにはそれは過剰の増締めである。Ｏリ
ング自体の永久ひずみを考えると無用なことであり、そ
れはまた本体２を弛める場合にも、その回し始めには力
を要することになる。

【００１６】軽い力で操作できるようにするには、Ｏリ
ング３の押圧距離に制限を設ける必要がある。それがス
ペース７の空間でありＯリングのようなゴムをネジで締
め付ける場合は徐々にネジが固くなっていくが硬いもの
を締め付けるときは終点で急に止まる。そこで回転を止
めることで軽い操作が可能となる。そのため本発明では
Ｏリングの追加押圧の距離に制限を設ける構成としたの
である。補助リングを納める溝はコの字状でも、図５
（Ａ）１９のようなテーパーがついていても良い。コの
字状でも溝の深さは浅くて良く、テーパーの場合も傾斜
角は緩くて良い。補助リングの形状を図５（Ｃ）のよう
に円の一部を切断したｃ字状とすれば、縮径が可能であ
り、挿入もしやすく、また取り外しも可能である。

【００１７】次に管の挿入が容易であるためには、係止
リングの抵抗も少なくしなければならない。前述した従
来の継手はすべて、これら係止リングを挿入管自体の力
で押し広げる機構になっており、挿入を固くしているの
はそれが遠因となっている。本発明における係止リング
機構は思索と実験を繰り返した結果生まれたものであ
り、ネジとテーパーと金属のバネ特性を利用したもので
ある。ネジを利用した継手は多くの実例があるが、その
すべてはパッキン類を強力に締め上げて管のシールまた
は固定、あるいはシールと固定を同時に行うものであ
る。本発明の機構は素手で回せるネジの力で十分に機能
を発揮できるものとなっている。

【００１８】本発明における係止リング機構の第一の方
法を図６の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）によって説
明する。（Ａ）は管が挿入された直後の状態の一部拡大
断面図であり、（Ｂ）は本体２を廻して接合が完了した
状態の同断面を示している。係止リングは皿バネ形状の
縮径可能なｃ字状リングである。係止リング５ａは図６
（Ｃ）に示したような傾斜角の大きい皿バネ、つまり円
錐を底から任意距離で輪切りにしたようなものであり、
金属バネ材で作られる。これは円周を一カ所切断してｃ
字状としてあるので極めて容易に径を縮小することがで
きる。押圧リング６ａもｃ字状であり、素材を剛性の小
さいプラスチックとすれば、これも縮径が容易である。
以後の第二、第三の係止リング機構における押圧リング
はすべてｃ字状の縮径可能なものである。さらにこの押
圧リング６ａは係止リングを補助リングに接触しないよ
うに内包し、且つ係止リングの内径は管外径より大きく
し、押圧リングよりは小さくする。

【００１９】（Ａ）の状態つまり管を挿入しただけの状
態では係止リング５ａの内径は管外径〔（Ｄ）のＢ−Ｂ
線〕２０より大きくしてあるため管に触れないようにし
てある。また押圧リング６ａの内径〔（Ｄ）のＣ−Ｃ〕
より係止リングの内径をわずか小さく設定し、少しだけ
係止リングの先端２３が出る状態にする。さらに押圧リ
ング６ａに係止リング５ａを納めたとき、補助リング４
に係止リング５ａが触れないように、その面位置（Ｄ）
のＡ−Ａは係止リングの方を低くする。これは係止リン
グ５ａが縮径で移動するときに、補助リングと摩擦抵抗
を生じさせないためである。

【００２０】図６（Ａ）において、本体２を回転させ左
に移動すると、その傾斜端面２１により押圧リング６ａ
は径が縮小する方向に移動し、つれて係止リングも同方
向に移動する。しかしその移動は押圧リングが挿入管の
外径２０に当たるとそれ以上は進まないが、係止リング
の突出部２３は管に圧接される。このとき同時に押圧リ
ングは管の挿入方向にも移動し、図６（Ｄ）の矢印のよ
うに補助リング４を動かす。結果として補助リング４は
Ｏリングを隙間７だけ追加圧縮することになり、Ｏリン
グは前述した効果を発揮する。

【００２１】さて接続が完了した図６（Ｂ）の状態で、
管１３に引き抜き力が働くと、係止リングの管に圧接し
た部分が抵抗となり、管は係止リングと押圧リングを引
き抜く方向に移動させる。しかしテーパー部２１のため
に、径が縮小する方向に進み抵抗は益々大きくなり、管
の完全な離脱防止を実現する。意識的に管を引き抜く場
合は本体２を回転し図で右方向に移動させると、押圧リ
ングと係止リングは自らの弾性力で復帰して（Ａ）の状
態に戻り、容易に管を引き抜くことができる。

【００２２】本発明における係止リング機構の第二の方
法は係止リング自体の傾斜を変えることにより、管の離
脱を防止するものであり、これを図７で説明する。
（Ｃ）に示すようにこの場合の係止リングは鍔状の輪２
６から中央に放射する傾斜したアーム２７を持つリング
である。またこの場合の押圧リング６ｂは補助リング４
と共に係止リング５ｂのアームの変位を制限するよう
に、且つ係止リングと押圧リングの内径は同じになるよ
うに形成する。

【００２３】この係止リング５ｂは補助リングと押圧リ
ングに挟まれた状態で配設されるが、このときこの係止
リングを押圧してアームの角度βを小さくすると、アー
ム群の内径が縮小し、管表面に圧接する。この押圧距離
つまりアームの変位角に制限を設けないと、必要以上に
アームが曲げられ、アームは弾性変形の限度を越えて原
形に復さなくなる。それを防ぐために押圧距離を制限す
ることとし、押圧リングに傾斜２４を設けた。この傾斜
角はアームが押圧されたときに必要とする傾斜角に合わ
せるかまたはそれ以下とする。補助リングの係止リング
に接する面２８も傾斜をつけてあるが、係止リングを押
圧しやすい形状であればよく、ここでの角度そものは重
要ではない。

【００２４】このような短いアームを、管に圧接するま
で傾斜させると、それだけでこの係止リングは塑性変形
を起こすか、破壊するかが計算上で想定される。これは
鍔が固く固定されていると仮定した場合であり、このよ
うに小さなアームには曲げ量が大き過ぎるのである。し
かし実験の結果は（Ｂ）に示したように係止リングの外
周部が浮き上がり隙間２５ができ断面は、くの字型にな
る。その結果、係止リングは塑性変形も破壊もせず傾斜
角を変えることができ、解放すればもとにもどる。この
現象をもっと効果的にするには（Ｄ）のように鍔の外周
部のアームに対応する位置に切込み２６ｂを入れると良
い。ただしバネとしてあまり弱くならない考慮が必要で
ある。係止リングの押圧変位量８と隙間７の合計が本体
２の移動距離となる。

【００２５】さらに係止リングと押圧リングを同じ内径
とするのは、次の理由による。係止リングが押圧リング
より内径側にわずかでも飛び出していると、管挿入時に
係止リングを働かせることになる。そうなると本体２の
操作と無関係になり、管の引き抜きは不可能になる。こ
の場合の係止リングは挿入時には管に触れさせないこと
が肝要であり、それが同径にする意味である。管着脱の
操作は第一の方法と同じであり、図７における（Ａ）は
挿入直後、（Ｂ）は固定状態である。

【００２６】本発明における係止リング機構の第三の方
法は第一と第二の方法の特長を兼ね備えたものである。
この場合の係止リング５ｃは全体として皿バネ状の縮径
可能なｃ字状リングとし、内径及び外径から切り込みを
入れたものである。このときの押圧リング６ｃは係止リ
ング５ｃを内包し、補助リング４と押圧リング６ｃによ
って係止リング５ｃの角度変位を制限するように、且つ
係止リングと押圧リングの内径は同じになるように形成
したものである。

【００２７】これを図８により説明する。係止リング
（Ｃ）は第一の方式による皿バネ状のリングに内径と外
径から幅のある切り込みを入れたものである。第一方式
の５ａのリングでは、縮径はしても角度の変位は期待で
きなかったが、この５ｃのリングではそれを可能にした
ものである。したがって押圧リングの形状は第一の方式
と類似している。係止リングを押圧リングに内包してい
るため、押圧距離は８で決まる。さらに角度の変位によ
り内径が小さくなるので、係止リングと押圧リングの内
径は同じでよい。この場合の全体の押圧距離は隙間７と
８の合計である。押圧リングの傾斜面３０は係止リング
の状態によりなくても良いが、傾斜面を設ける場合は係
止リングが押圧されたときの角度以下とするのが望まし
い。それは引抜き力が働いたときにさらに角度が変位す
る余地を残しておくためである。

【００２８】従来の継手図１２の場合はスリーブの使用
を必要不可欠としているが、本継手におけるさらなる特
徴は、そのスリーブが不要なことである。爪リング５２
の構造では線というよりむしろ点で管を支え、離脱を防
止している。そのため管が真円でなければ、爪の一部だ
けしか有効に働かず、離脱防止が不安定になる。スリー
ブは管を真円に近づけるためのものであり、スリーブの
使用を必須としているものである。本発明の方法によれ
ば、係止リングが管に食い込むと同時に押圧リングが面
として、管を締め付けるようになっているので、管を円
に修正する働きをし、スリーブがなくても十分な引抜き
抵抗力を持つ。係止リングと押圧リングの管を締め付け
る構造が相乗的に働き引抜き力が強力であれば、それに
対する抵抗力も増大する自動ロック機構として作用する
からである。

【００２９】これまで本体２を弛めることで管が抜ける
と説明してきたが、これは補助リングが溝に納められて
いることの効果である。例えば図３のように補助リング
が完全に固定された本体構造で機能していた係止リング
が図４の移動自由の補助リングに移行すると、とたんに
機能しなくなる、つまり管が抜けなくなるのである。図
４で本体２をゆるめ管を抜こうとすると、Ｏリングが管
について抜けてくると同時に補助リングも抜けてくる。
それが押圧リングを押し、係止リングを働かせ、本体２
は幾ら弛めても効果はない。Ｏリングの抜けだしを防ぐ
ために補助リングを溝に入れるのである。つまり押圧リ
ングの自動復帰を妨げないためである。

【００３０】前述した本体１のテーパー部１７には、も
う一つの効果がある。本継手における管接合の際、テー
パー部がない場合、本体２を前進させたとき係止リング
が先に働いてからＯリングを押圧するということも生じ
る。このとき管はすでに本体１の段部９に当接してお
り、係止リングが管壁２０に食い込んだ状態でさらに押
されると管は動かないから係止リングに大きな負荷がか
かる。これを防止するには一旦挿入された管がさらに、
わずか前進できる機構であればよい。それには管が当接
する段部９に緩衝材を置けば、解決する。

【００３１】しかし異種材料を使うことは、コストの面
から好ましくない。もっと効果的な方法が、このテーパ
ー部である。挿入された管はその外径が同径になるテー
パー部で一旦は停止する。その位置から多少強い力で押
されても、テーパーであるから移動は可能である。特に
プラスチック管は完全な真円であることはあり得ないか
ら、それがなおこのテーパー部でクッションの役をなす
ことになる。

【００３２】本体２を前進させる距離は隙間７及び８で
決まるが、回転操作が容易なために、弛めるときにも制
限がないとつい必要以上に回しすぎて、本体２を外して
しまう可能性もある。それを問題なしとするなら図９
（Ｂ）２のように単なるツマミにすることもできる。し
かし回転は１〜２回転で十分であるから、それ以上廻せ
ないようにストッパーを設けることが操作を簡便にする
ことでもある。つまり本体２には本体１からの抜け出し
防止機構を設けるのである。

【００３３】そのための方法として図９（Ａ）のよう
に、本体２の管挿入側を外周に折り返した構造とする。
その内周側に凹部３１を設け、本体１の挿入側外周に突
起３２を設け３１と嵌合させる。突起３２の幅より３１
の幅を広くすることで、可動域が得られる。しかし前進
方向は前述したように隙間７と８で決まるからその間隔
に合わせて隙間１４を設定する事ができる。ストッパー
として働いた状態（Ａ）で隙間１４を７と８の合計値と
して決めると、本体２は最小の動きに設定できる。この
本体２を本体１に組み込むための方法としては、本体の
折り曲げた外周部３３に軸方向に数本のスリットを設け
て、アーム群を作り、その弾性で３２の凸部を乗り越え
て本体１と勘合できるようにする。そのために凸部３２
の挿入側にはゆるい傾斜を付けておく。またその反対側
に急傾斜を付けておけば、通常の軽い回転では本体２の
ストッパーの役をなすが、強く廻すとアームが自動的に
開いて外すことができる。

【００３４】

【作用】本継手は本体２が解放され隙間１４を持つ状態
で供給される。この状態において、管は困難を感ずるこ
となく挿入できて本体１のテーパー部１７まで達する。
このままで管を引き抜くと、容易に抜けてくる、つまり
出入りが自由である。接合を完了し管を抜けなくするに
は本体２を素手で軽く回転する。その量は１〜２回であ
り、数秒で終わる。本体２の回転が固くなった状態で接
続が完了であり、このとき係止リングと押圧リングが本
体１のテーパー部１７と協同して変形した管径を真円に
修正するように働き、このＯリングの両サイドでの修正
はそのシール性を一層効果的にする。前述した従来継手
にはこのような機能はない。引抜き力が生じたときにの
み機能するものはあるが、本発明のように常に作用して
いることが重要である。管が太ければ太いなりに、細け
れば細いなりに押圧リングが管壁に圧接する機構であ
り、回転操作が軽いからといって、この圧接が弱くなる
わけではなく、ネジで増幅された押圧力は必要且つ十分
な力で管に作用する。

【００３５】意識的に管を引き抜くときは、本体２を弛
める方向に廻すだけである。Ｏリングの追加増締めと係
止リング機構を管に圧接する働きを、本体２の回転とい
う一つの操作で、且つ制限付きの移動でそれを同時に行
わせる構造としている。つまり挿入が固いということ
を、回転機構に置き換えて解決し、そのことが前述した
多くの特長を有するものとなった。つまり本発明になる
継手は従来の挿入しづらい、抜きづらい、スリーブ使用
の煩わしさ等の問題を解消し、信頼性のある接合を行い
得て且つその着脱も簡易なものとしたのである。

【００３６】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
２において、継手本体１と本体２とはネジ１５で係合
し、本体１にＯリング３と補助リング４と係止リング５
と押圧リング６とを備える。本実施例において係止リン
グ以外はすべてプラスチック製とした。１３はこの継手
に挿入されたプラスチック管を示しており、本実施例で
は１３Ａ（外径１７ｍｍ）とした。挿入管の外径は許容
差を有し、例えばポリブテン管の場合は外径が１７ｍｍ
の場合は±０．１５ｍｍ（ＪＩＳ規格）となっている。
したがって管外径は１６．８５ｍｍから１７．１５ｍｍ
となり、本体内径は、最大径１７．１５ｍｍ＋αでなけ
ればならない。さらに楕円に変形していることも考慮し
て、本体内径１１，１２は１７．５ｍｍと設定した。

【００３７】さらに詳細は図５で説明する。Ｏリングは
内径部１８に納められる。Ｏリングにはそれを納める穴
径とそれに挿入される軸径とで、推賞される圧縮量が存
在する。そのとおり設計した継手であれば挿入に無理な
力は必要ない。しかし前述した許容差に加え、曲がり癖
による偏りや管断面の変形が作用して、常識的な設計で
は完全密閉は不可能である。本実施例ではＯリングの太
さを３．５ｍｍとし、挿入時に規定の圧縮量を得られる
よう１８の径とＯリングの径を決めた。その圧縮量は図
５（Ａ）における距離ｄである。

【００３８】補助リングは（Ｃ）に示すように円周に切
断部４ａを有するｃ字状とし、さらに外周にもテーパー
を設けた。縮径可能なｃ字状にすることで、容易に溝に
納めることができまた取り出すのも容易である。これを
納める溝１９もテーパーとし、その角度は５゜とした
が、抜けだし防止にはこれで十分である。テーパーを大
きくしても溝の径が大きいとそれだけ本体の外径も大き
くなり、好ましくない。補助リングの径を溝の径より少
し大きめの径にしておくと、溝の中で広がり壁面に摺接
する。さらにリング幅と溝の空間部分７はＯリングが追
加圧縮される距離であり、本実施例では０．６ｍｍとし
た。

【００３９】係止リング機構には三通りの方式があり、
それぞれについて述べる。第一の方式を図６により説明
する。係止リングは図６の（Ｃ）５ａに示した角度α
〔（Ｄ）に示す〕を持つｃ字状の皿バネで、材質はステ
ンレンスのバネ材であり、板厚は０．３ｍｍである。仮
にこのようなｃ字状でない完全円の急傾斜の皿バネを平
板から塑性変形させて作ることは、亀裂が生じて実際は
不可能に近い。しかしｃ字状であるから、製作が容易に
なる。つまり図１０（Ｂ）のような皿バネを展開した図
は同図（Ａ）になる。これを逆にして平板で打ち抜いて
（Ａ）を作りこれを（Ｂ）にするのである。つまり
（Ａ）の図で端辺を矢印のように近づけると（Ｂ）の形
になる。弾性変形のみで簡単に（Ｂ）の形になるから、
力を除くと元に戻る。故にわずかな塑性変形で（Ｂ）に
安定させることができる。

【００４０】（Ｂ）の寸法よりわずか開いた状態に成形
すると、バネ性があるから本体１に納めたとき安定性が
よい。皿バネ状に成形したときの必要な寸法、図１０の
（Ｂ）のそれぞれに対して、（Ａ）の打ち抜き寸法に対
応する関係は簡単な数式で表すことができる。この実施
例においては、板幅ａは３ｍｍ、角度θ１は４５゜、高
さＨは２．１ｍｍ、内径Ｄ１は１７．５ｍｍ、外径Ｄ２
は２１．７ｍｍである。これを作るのに（Ａ）の各寸法
はθ２は１０５゜、Ｄ３は２４．７ｍｍ、Ｄ４は３０．
７ｍｍであった。しかして（Ｂ）の形から実際はさらに
縮径するので、端辺部分が重なることになるので、その
分はあらかじめ２．５ｍｍ切断した。係止リングの内径
は１７．５ｍｍであるから、本体内径と同じであり、挿
入する時点では管には殆ど係止しない。

【００４１】この場合の押圧リングは図６（Ｃ）６ａの
形状とし、やはり円周の一部を切断したものである。外
周に４０゜のテーパーを付け本体２と２１で接すること
により、縮径できるようにした。さらに段部２２を設
け、ここに係止リング５ａを内包させる。このとき押圧
リングの内径は係止リングの内径より大きくする。つま
り押圧リングが縮径して管に接圧したときに係止リング
の先端が先に管に係止させるために、突出量を０．４ｍ
ｍとし、従って押圧リングの内径は１８．３ｍｍとな
る。この突出量は最初の設定で決まり、押圧リングが縮
径しても、変わらない。従ってこの突出量が少なすぎる
と、管に引抜き力が働いたとき係止リングは管の表面を
鉋のように削り取りながら抜けてくることがある。また
多すぎると押圧リングを管に圧接させるのが難しくな
り、係止リングだけの抵抗力となる。

【００４２】第二の方式を図７によって説明する。
（Ｃ）は係止リング５ｂの詳細であり、平面の鍔２６と
βの角をなす放射状のアーム２７を持つ。材質はステン
レスのバネ材であり、厚さは０．３ｍｍ、傾斜角βは４
５゜である。アームの長さは３．５ｍｍ、アーム群の内
径は１７．５ｍｍ、鍔の外径は２５．５ｍｍ、同内径２
２．５ｍｍ、アームの数は１２本、全高２．８ｍｍであ
る。この係止リングのアームを１５゜押圧して３０゜と
すると、アームの内径は１６．４ｍｍにまで縮径する。
そのときの押圧距離は約０．７ｍｍである。この係止リ
ングの鍔自体は縮径せず、アームの角度変位だけで管を
係止する。そのためアームの長さや角度を小さくはでき
ず、第一の方式の係止リングより、全体として大きなサ
イズになる。

【００４３】管にアームが食い込む程度により、さらに
角度が減少するので、それらを考慮し押圧リング６ｂの
当接面２４の角度は２５゜とした。これに対する補助リ
ング４もその傾斜角２８を２５゜に設定した。係止リン
グが完全に押圧されても、押圧リングとの間にはまだ５
゜の隙間が残っており、管を引き抜かれたとき、この撓
み角により、ここからさらに管に食い込んで引抜力を強
化する余地があり、それがさらに押圧リングを縮径さ
せ、管を締め付ける。この例における全押圧距離は約
１．２ｍｍである。

【００４４】第三の方式を図８よって説明する。係止リ
ング５ｃは第一及び第二の方式の係止リングの特長を併
せ持った機能がある。これは傾斜角の変位とｃ字状によ
ることとの両方で縮径する。形状は全体としてｃ字状の
皿バネであり、外径と内径の両方から多数の切り欠きを
入れ傾斜角を変えやすくしたものである。しかしこれを
単に押圧すると内径が縮径すると同時に外径も広がる。
押圧リングに内包することで外径の拡径が押さえられ、
傾斜角の変化はすべて縮径にまわる。材質はステンレス
のバネ材であり、板厚は０．３ｍｍ、角度γは４０゜、
板幅は３．１１ｍｍ、高さＨは２．０ｍｍ、内径は１
７．５ｍｍ、外径は２２．３ｍｍである。

【００４５】押圧リングの外周突起２９の高さを１．５
ｍｍとすると、ここに２ｍｍの係止リングが入るから隙
間８は０．５ｍｍとなる。これが押圧されると、傾斜角
は１０゜小さくなり、そのときの係止リングの内径は
０．６ｍｍ縮径する。押圧リングの内径は係止リングと
同じ１７．５ｍｍであるが、この例では押圧リングが本
体１に縮径して接圧すると、同時に係止リングも縮径さ
れ管に接触してからさらに隙間８の分、つまり０．６ｍ
ｍが縮径して管に係止する。押圧リング６ｃの傾斜部３
０は係止リングの傾斜量を制限するものであるが、この
場合３０゜にすれば、管への食い込み量は０．３ｍｍで
固定される。係止リングの仕様によっては、傾斜角はな
くてもよいが、本例では２０゜とした。

【００４６】さて本体に戻ってさらに説明する。本体１
の１７部は角度５゜のテーパーを付けた。挿入管の緩衝
と同時に、いわゆるガタのある本体内径部１２に対して
管を中央に位置させ、また曲がり癖による偏心と楕円の
修正にもなる。そのためこの部分の角度は大きすぎても
小さすぎても効果は薄くなる。角度が大きいと、前記の
機能を発揮させるには強い挿入力が必要であり、角度が
あまり小さいとテーパーの距離が長くなり、また挿入し
た管がくさび作用で抜けなくなる。本実施例では角度５
゜に対して１７．５ｍｍの内径部から挿入管の最小内径
１６．８ｍｍまでのテーパー長さは約４．６ｍｍとな
る。

【００４７】本体１のネジ部１５はピッチ１とした。隙
間７が０．６ｍｍ、係止リング部での進む距離は管の許
容差によって異なるが、いずれの例も０．５ｍｍ程度で
ある。従って合計で１．１ｍｍであり、本体２の回転は
約１回転で接合、脱着ができる。本体２の管挿入部の形
状としては図１のようにもできる。これは継手本体の外
径を太くしない効果がある反面、継手全体は長くなる。
１４の隙間は１〜２ｍｍであるから、それを目安に係止
リングの開閉ができる。しかし管を抜くときに、つい廻
しすぎて本体２を抜いてしまうということを防ぐには、
図２のような構造にすると良い。継手外径は多少太くな
るが、全長は短くできる。尚図６、図７，図８共に
（Ａ）は挿入直後、（Ｂ）は接合状態を示したものであ
る。

【００４８】

【発明の効果】許容差の大きいプラスチック管を、挿入
するだけで接続を完了させるという従来の継手には無理
がある。本発明は従来のワンタッチ方式に付随する種々
の問題を解決するべくなされたものである。許容差が大
きくても、曲がり癖とそれによって管径が楕円に変形し
ても、本発明は金属バネを利用した係止機構と軽快な回
転機構とにより、従来のワンタッチ方式以上の操作性を
有し、且つ信頼性のある継手を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の継手の１例を示す断面図。

【図２】本発明の継ぎ手の別の実施例を示す断面図。

【図３】補助リングの別の取り付け例を示す断面図。

【図４】補助リングを内装する方法の比較説明図。

【図５】Ｏリングの増締め機構を示す説明図で，
（Ａ）、（Ｂ）はＯリング部断面図、（Ｃ）は補助リン
グの斜視図、（Ｄ）は別の例の断面図。

【図６】係止リング機構の方法１を示す説明図、
（Ａ）、（Ｂ）はその部分の断面図、（Ｃ）は係止リン
グと押圧リングの斜視図、（Ｄ）はその詳細説明図。

【図７】係止リング機構の方法２を示す説明図、
（Ａ）、（Ｂ）はその部分の断面図、（Ｃ）は係止リン
グ。（Ｄ）は係止リングの一部拡大図

【図８】係止リング機構の方法３を示す説明図、
（Ａ）、（Ｂ）はその部分の断面図、（Ｃ）は係止リン
グ。

【図９】本体２の抜け出し防止機構の説明図、（Ａ）は
本発明によるその部分の断面図、（Ｂ）は別の実施態様
を示す。

【図１０】方法１による係止リングの製法説明図。

【図１１】従来継手の説明図。

【図１２】従来継手の説明図。

【符号の説明】

１継手本体１２継手本体２３Ｏリング４補助リング５係止リング６押圧リング１３管１６補助リング収納部１７テーパー部１８Ｏリング収納部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】本体（１）とネジ（１５）で螺合する本体
（２）を有し、本体（１）には順次Ｏリング（３）、補
助リング（４）、係止リング（５）、押圧リング（６）
を配設し、本体（２）を回転することによる軸方向の変
位が、押圧リングと共に係止リングを管に圧接させるよ
うに形成し、管の密封と着脱を容易にしたことを特徴と
する管継手。
【請求項２】押圧リングは外周にテーパーを有するｃ字
状リングとし、本体（２）の先端と係合して縮径可能に
したことを特徴とする請求項１記載の管継手。
【請求項３】挿入された管の先端外周が接する本体（１
７）部分は管の挿入方向に縮小するテーパーとしたこと
を特徴とする請求項１記載の管継手。
【請求項４】溝に摺接している補助リングが、本体２の
変位により、Ｏリングを押圧する構造としたことを特徴
とする請求項１記載の管継手。
【請求項５】補助リングがＯリングを押圧する距離を制
限したことを特長とする請求項４記載の管継手。
【請求項６】係止リングは皿バネ形状の縮径可能なｃ字
状リングとしたことを特徴とする請求項１記載の管継
手。
【請求項７】係止リングは鍔状の輪から中央に放射する
傾斜したアームを持つリングとしたことを特徴とする請
求項１記載の管継手。
【請求項８】係止リングは、全体として皿バネ状の縮径
可能なｃ字状リングとし、内径及び外径から切り込みを
入れたことを特徴とする請求項１記載の管継手。
【請求項９】押圧リングは係止リングを補助リングに接
触しないように内包し、且つ係止リングの内径は管外径
より大きくし、押圧リングよりは小さく形成したことを
特徴とする請求項２および６記載の管継手。
【請求項１０】押圧リングは補助リングと共に係止リン
グのアームの変位を制限するように、且つ係止リングと
押圧リングの内径は同じになるように形成したことを特
徴とする請求項２および７記載の管継手。
【請求項１１】押圧リングは係止リングを内包し、補助
リングと押圧リングによって係止リングの角度変位を制
限し、且つ係止リングと押圧リングの内径は同じになる
ように形成したことを特徴とする請求項２および８記載
の管継手。
【請求項１２】本体（２）には本体（１）からの抜け出
し防止機構を設けてあることを特長とする請求項１記載
の管継手。【０００１】