JP2007285405A - 配管の接続構造およびスリーブのかしめ用ダイス - Google Patents

Abstract

【課題】ゴムパッキンを介在させなくても、柔軟管をシール性よく接続することができる配管の接続構造およびこの接続構造を容易に形成することができるスリーブのかしめ用ダイスを提供する。
【解決手段】継手本体のノズル部に柔軟管が嵌装されるとともに、柔軟管に外嵌されたスリーブが縮径方向にかしめられ、かしめられたスリーブと前記ノズル部との間で柔軟管が挟着固定されるとともに、かしめられたスリーブが、かしめによってスリーブの一部が外側に膨らむように褶曲して形成された褶曲部が、スリーブの管軸方向にほぼ平行な複数の平行褶曲部分と、平行褶曲部分と平行褶曲部分とを連結するとともに、平行褶曲部分に対して８０度〜９０度の角度で交差するように設けられた連結褶曲部分とを備えていることを特徴としている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、継手本体のノズル部に柔軟管が嵌装されるとともに、柔軟管に外嵌されたスリーブがスリーブの周方向の一部にスリーブの管軸方向に平行で外側に褶曲する褶曲部が形成されるようにかしめられ、かしめられたスリーブと前記ノズル部との間で柔軟管が挟着固定される配管の接続構造およびこの接続構造を形成するのに用いるスリーブのかしめ用ダイスに関する。

図７に示すように、戸建て住宅や集合住宅の床下などに配管される給水・給湯用配管材としての架橋ポリエチレン管や金属強化架橋ポリエチレン管（たとえば、積水化学工業社製商品名エスロンスーパーエスロメタックス）などの柔軟管Ｐと、戸外等に配管された金属管などの剛性管とを接続する場合、柔軟管Ｐの端部に嵌合するノズル部（「ニップル」とも称される）１１１を有する継手本体１１０と、柔軟管Ｐに外嵌し、外側からかしめることによって、ノズル部１１１との間で柔軟管の端部を挟持するようにしたスリーブ（「圧縮リング」とも称される）１２０とを備える継手が使用されている（たとえば、特許文献１参照）。
現場施工で上記スリーブ１２０をかしめるために、たとえば、図８に示すようなかしめ工具２００が用いられている。

このかしめ工具２００は、工具本体３００と２つの分割ダイス４１０、４２０からなるダイス４００とを備えている。
そして、ダイス４００は、一方の分割ダイス４１０が工具本体３００に予め一体化され、他方の分割ダイス４２０が工具本体３００にの着脱自在となっているとともに、図９に示すように、スリーブ１２０を２つの分割ダイス４１０、４２０のかしめ凹部４３０を臨む位置に配置させて工具本体３００に設けられた操作レバー３１０を押すことによって工具本体３００内に設けられた油圧装置（図示せず）によって分割ダイス４２０が２つの分割ダイス４１０、４２０のかしめ凹部４３０の両側に設けられた対向部の突き合わせ面４４０同士が突き合うまで分割ダイス４１０側に移動し、スリーブ１２０をかしめ凹部４３０の内面形状にかしめて柔軟管Ｐをかしめられたスリーブ１２０とノズル部１１１との間で挟着固定できるようになっている。

また、上記のようなダイス４００の場合、図１０に示すように、各分割ダイス４１０、４２０の突き合わせ面４４０とかしめ凹部４３０とのコーナー部に面取り部４５０が設けられていた。
すなわち、分割ダイス４１０、４２０のかしめ凹部４３０によって徐々にかしめられて分割ダイス４１０のかしめ凹部４３０の未当接部分がスリーブ１２０の外側へ逃げようとすして、余肉部分が褶曲して外側に膨出した状態になる。したがって、もし、面取り部４５０がないと、そして、この膨出した状態になった部分（以下、「褶曲部」と記す）が突き合わせ面４４０と突き合わせ面４４０との間に噛み込んでしまって、かしめ完了後にダイス４００がスリーブ１２０からスムーズに外れない、また、スリーブ１２０に割れが生じるという問題が発生する虞がある。

そこで、面取り部４５０を設けることによって、面取り部４５０と面取り部４５０との間に生じる隙間部分にスリーブ１２０の褶曲部がうまく収まるようにして、噛み込みの問題を解消するようにしている。

特開２００４−１００８３１号公報 特開２００５−３２５９０４号公報

ところで、従来、柔軟管Ｐとノズル部１１１との間には、ゴムパッキンを介在させていたが、本発明の発明者は、ゴムパッキンを取り除き、部品点数を減らしコストダウンを図ると共に、接続作業性を向上させることができないかと考えた。

しかし、スリーブ１２０の一部が上記のように褶曲状態になるに際しては、図１１に示すように、このスリーブ１２０の褶曲部１２１に対応する柔軟管Ｐの一部も外側に膨らむように褶曲する場合があり、柔軟管Ｐの材質によっては、ゴムパッキンを用いないと、柔軟管Ｐの褶曲部において、継手本体１１０のノズル部１１１と柔軟管Ｐとの間にミズ道６００が形成されてしまい、シール性に問題が生じる虞があった。

本発明は、上記事情に鑑みて、ゴムパッキンを介在させなくても、柔軟管をシール性よく接続することができる配管の接続構造およびこの接続構造を容易に形成することができるスリーブのかしめ用ダイス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に、本発明の請求項１に記載の配管の接続構造（以下、「請求項の接続構造」と記す）は、継手本体のノズル部に柔軟管が嵌装されるとともに、柔軟管に外嵌されたスリーブが縮径方向にかしめられ、かしめられたスリーブと前記ノズル部との間で柔軟管が挟着固定されるとともに、かしめられたスリーブが、かしめによってスリーブの一部が外側に膨らむように褶曲して形成された少なくとも１つの管軸方向に連続する褶曲部を備えている配管の接続構造において、前記褶曲部が、スリーブの管軸方向にほぼ平行な複数の平行褶曲部分と、平行褶曲部分と平行褶曲部分とを連結するとともに、平行褶曲部分に対して８０度〜９０度の角度で交差するように設けられた連結褶曲部分とを備えていることを特徴としている。

本発明の請求項２に記載のスリーブのかしめ用ダイス（以下、「請求項２のダイス」と記す）は、かしめ凹部と、かしめ凹部の両側に設けられた突き合わせ面とを有する２つの分割ダイスを備え、スリーブを、２つの分割ダイスのかしめ凹部を臨む位置に配置したのち、２つの分割ダイスを対向する突き合わせ面同士が突き合うように相対移動させて、２つのかしめ凹部により形成された筒形状にかしめるようになっているスリーブのかしめ用ダイスにおいて、各分割ダイスは、前記筒形状の軸に８０度〜９０度の角度で交差するように平面状に立ち上がる立ち上がり面を介して隣接する突き合わせ面と高さの異なる複数の突き合わせ面をかしめ凹部の両側に備えているとともに、各突き合わせ面が、かしめ凹部とのコーナー部に突き合う他方の突き合わせ面に形成された面取り部との間でスリーブがかしめられた際に生じるスリーブの褶曲部が入り込む凹部を形成する面取り部を有することを特徴としている。

本発明の請求項３に記載のスリーブのかしめ用ダイス（以下、「請求項３のダイス」と記す）は、請求項２のダイスにおいて、２つの分割ダイスが同一形状に形成されていることを特徴としている。

本発明において、ダイスの材質としては、スリーブをうまくかしめることができる強度を備えたものであれば、特に限定されず、ステンレス鋼や超硬合金等の従来から使用されているものが挙げられる。

本発明のダイスにおいて、立ち上がり面の高さ、すなわち、隣接する突き合わせ面と突き合わせ面との高低差は、ミズ道を断つことができれば、特に限定されないが、たとえば、呼び径 ２０〜２５ｍｍ程度の柔軟管においては４ｍｍ程度が好ましい。
ダイスによってかしめられるスリーブの材質は、かしめによって柔軟管の端部をノズル部に水密に固定できれば特に限定されないが、たとえば、銅、ステンレス鋼、真鍮等の従来から使用されているものが挙げられ、腐食の虞がある場所に用いられる場合、ステンレス鋼が好ましい。

請求項１の接続構造は、以上のように、褶曲部が、スリーブの管軸方向にほぼ平行な複数の平行褶曲部分と、平行褶曲部分と平行褶曲部分とを連結するとともに、平行褶曲部分に対して８０度〜９０度の角度で交差するように設けられた連結褶曲部分とを備えているので、スリーブのかしめに伴って、柔軟管の一部が平行褶曲部分内に入り込んで褶曲形状になろうとしても、平行褶曲部分に対して８０度〜９０度の角度で交差するように設けられた連結褶曲部分によって押さえられて、ノズル部と柔軟管との間に管軸方向にミズ道となる連続する隙間は形成されない。したがって、ミズ道の形成による漏水の問題が解消される。すなわち、ゴムパッキンを用いなくてもシール性を確保できるようになるため、部品点数が減り、コストダウンが図れるとともに、柔軟管の管継手への接続作業を容易にすることができる。

請求項２のダイスは、以上のように、各分割ダイスは、前記筒形状の軸に８０度〜９０度の角度で交差するように平面状に立ち上がる立ち上がり面を介して隣接する突き合わせ面と高さの異なる複数の突き合わせ面をかしめ凹部の両側に備えているとともに、各突き合わせ面が、かしめ凹部とのコーナー部に突き合う他方の突き合わせ面に形成された面取り部との間でスリーブがかしめられた際に生じるスリーブの褶曲部が入り込む凹部を形成する面取り部を有するので、上記請求項１の接続構造を容易に得ることができる。

すなわち、スリーブを両分割ダイスのかしめ凹部を臨む位置に配置し、両分割ダイスの対応する突き合わせ面が突き合うまで両分割ダイスを相対移動させて、スリーブを両ダイスのかしめ凹部形状にかしめるのであるが、各分割ダイスがかしめ凹部の両側に複数の突き合わせ面を備え、これらの突き合わせ面が隣接する突き合わせ面と高さが異なるので、面取り部と面取り部とによって形成される凹部が周方向にずれた位置に形成される。したがって、かしめによって生じたスリーブの余剰部分がこの周方向にずれた凹部に褶曲して入り込み、平行褶曲部分を形成する。また、スリーブの平行褶曲部分と平行褶曲部分の間の余剰部分は、立ち上がり面と立ち上がり面とのスライド嵌合によって平行褶曲部に対して８０度〜９０度の角度で折れ曲がるとともに、平行褶曲部より幅が狭く褶曲した連結褶曲部分となる。

また、請求項３のダイスのように、２つの分割ダイスを同一形状に形成すれば、２つの分割ダイスをセット姿勢を考慮する必要がなく、かしめ工具にセットすることができるので、
分割ダイスのかしめ工具への取り付け作業性がよくなる。

以下に、本発明を、その実施の形態をあらわす図面を参照しつつ詳しく説明する。
図1および図２は、本発明にかかるスリーブのかしめ用ダイスの１つの実施の形態をあらわしている。

図１および図２に示すように、このダイス１ａは、同一形状をした２つの分割ダイス２ａを備えている。
各分割ダイス２ａは、略半筒状をしたかしめ凹部２１を中央に備えている。
かしめ凹部２１は、かしめ凹部２１の半筒の中心軸に直交する方向に設けられた３本の突条２２を壁面に備えている。

かしめ凹部２１の一側には、同じ高さ位置に設けられた第１突き合わせ面２３ａおよび第３突き合わせ面２３ｃと、この第１突き合わせ面２３ａと第３突き合わせ面２３ｃとの間に設けられ、両側の立ち上がり面２４を介して第１突き合わせ面２３ａおよび第３突き合わせ面２３ｃから突出するように設けられた第２突き合わせ面２３ｂを備えている第１対向部２３ｄが形成されている。

かしめ凹部２１の他側には、第１突き合わせ面２３ａおよび第３突き合わせ面２３ｃと同一平面内に形成された第４突き合わせ面２３ｅおよび第６突き合わせ面２３ｇと、第４突き合わせ面２３ｅと第６突き合わせ面２３ｇとの間に設けられ、両側の立ち上がり面２４を介して第４突き合わせ面２３ｅおよび第６突き合わせ面２３ｇから窪んだように設けられた第５突き合わせ面２３ｆを備えている第２対向部２３ｈが形成されている。
また、図２に示すように、各突き合わせ面２３ａ〜２３ｃ、２３ｅ〜２３ｇと、かしめ凹部２１とのコーナー部（突条２２部分も含む）にそれぞれ、後述するスリーブの褶曲部が入り込む隙間Ｓを形成する面取り部２５が形成されている。

さらに、２つの立ち上がり面２４と第２突き合わせ面２３ｂによって形成される突部が、立ち上がり面２４と第５突き合わせ面２３ｆによって形成される凹部に嵌り込む大きさとなるようになっている。
また、各突き合わせ面２３ａ〜２３ｃ、２３ｅ〜２３ｇと立ち上がり面２４とのなす角度は、８０度〜９０度、好ましくは、ほぼ９０度となっている

そして、このダイス２ａは、以下のようにして用いられる。
すなわち、図３に示すように、２つの分割ダイス２ａを、一方の分割ダイス２ａの第1対向部２３ｄと他方の分割ダイス２ａの第２対向部２３ｈとが対面するように油圧式のかしめ工具本体３にセットする。

つぎに、従来と同様にしてスリーブを外嵌した状態で柔軟管（架橋ポリエチレン管、架橋ポリエチレンと金属との複合管（たとえば、積水化学工業社製商品名エスロンスーパーエスロメタックス））など）の端部を継手本体に設けられたノズル部に嵌合するとともに、スリーブを柔軟管のかしめ位置に配置した状態にしたのち、図９に示す従来のダイス２００を用いた場合と同様にスリーブ部分が２つの分割ダイス２ａのかしめ凹部２１とかしめ凹部２１との間にくるように配置する。

続いて、かしめ工具本体３を作動させて、一方の分割ダイス２ａの第１突き合わせ面２３ａと、他方の分割ダイス２ａの第４突き合わせ面２３ｅ、一方の分割ダイス２ａの第２突き合わせ面２３ｂと、他方の分割ダイス２ａの第５突き合わせ面２３ｆ、一方の分割ダイス２ａの第３突き合わせ面２３ｃと、他方の分割ダイス２ａの第６突き合わせ面２３ｇがそれぞれ突き合うまで、一方の分割ダイス２ａを他方の分割ダイス２ａ方向に向かって移動させてスリーブを２つの分割ダイス２ａのかしめ凹部２１によって形成される筒形状にかしめて、図４に示すような接続構造Ａを得るようになっている。

すなわち、かしめによって、かしめられたスリーブ４が、表面に突条２２による３条の平行な圧縮痕４１が形成されるとともに、スリーブ４の管軸に平行で、中央の平行褶曲部分４２が両側の他の平行褶曲部分４３に対して周方向にずれた３つの平行褶曲部分４２、４３、４２を有し、隣接する平行褶曲部分４２と平行褶曲部分４３とが、平行褶曲部分４２と平行褶曲部分４３とに対し、８０度〜９０度の角度で折れ曲がるように形成された連結褶曲部分４４によって連結された２条の褶曲部（図では１条しかあらわれていない）４ａが形成されたかしめ形状になった接続構造Ａが得られる。 なお、図４中、Ｐは柔軟管、
５は継手本体である。

図５は、本発明にかかるダイスの第２の実施の形態をあらわしている。
図５に示すように、このダイス１ｂは、各分割ダイス２ｂのかしめ凹部２１の一側に第１突き合わせ面２３ｉ〜第３突き合わせ面２３ｋが階段状に並んだ第１対向部２３ｌが設けられ、他側に第１対向部２３ｌと逆の階段状に第４突き合わせ面２３ｍ〜第６突き合わせ面２３ｏが階段状に並んだ第２対向部２３ｐが設けられている以外は、上記ダイス１ａと同様になっている。

図６は、本発明にかかるダイスの第３の実施の形態をあらわしている。
図６に示すように、このダイス１ｃは、一方の分割ダイス２ｃがかしめ凹部２１を挟んで両側に上記ダイス１ａの第１対向部２３ｄが設けられ、他方の分割ダイス２ｄがかしめ凹部２１を挟んで両側に上記ダイス１ａの第２対向部２３ｈが設けられていて、両分割ダイス２ｃ、２ｄが同一形状になっていない以外は、上記ダイス１ａと同様になっている。

本発明にかかるスリーブのかしめ用ダイスは、上記の実施の形態に限定されない。たとえば、上記の実施の形態では、２つの分割ダイスがそれぞれかしめ工具本体に着脱自在になっていたが、分割ダイスの少なくとも一方は、かしめ工具本体に予め一体形成されていても構わない。
また、スリーブには、柔軟管がノズル部の根元まで正確に嵌め込まれているかを確認す
る確認孔を設けるようにしても構わない。

上記の実施の形態では、かしめ工具本体は、一方の分割ダイスを他方の分割ダイスに向かって平行移動させてスリーブをかしめるようにしていたが、かしめ工具本体の分割ダイスがセットされる作用部を一端が枢支軸で枢支されて、この枢支軸を中心に回動して離接する鋏状に形成するようにしても構わない。
上記の実施の形態では、かしめ凹部の両側にそれぞれ突き合わせ面が３つずつ設けられていたが、２つずつでも４つ以上でも構わない。また、両側で突き合わせ面の高低差が異なっていても突き合わせ面の数が異なっていても構わない。

本発明にかかるスリーブのかしめ用ダイスの第１の実施の形態をあらわす斜視図である。 図１のかしめ用ダイスの両分割ダイスを嵌合させた状態の正面図である。 図１のかしめ用ダイスをかしめ工具本体にセットした状態の正面図である。 図１のかしめ用ダイスを用いて得られた配管の接続構造をあらわす斜視図である。 本発明にかかるスリーブのかしめ用ダイスの第２の実施の形態をあらわす斜視図である。 本発明にかかるスリーブのかしめ用ダイスの第３の実施の形態をあらわす斜視図である。 従来から使用されている管継手の斜視図である。 従来のかしめ工具の正面図である。 図８のかしめ工具によってスリーブをかしめる状態を説明する断面図である。 従来の分割ダイスの要部断面図である。 従来のダイスを用いた場合のスリーブかしめ部の断面図である。

符号の説明

Ａ 接続構造
Ｐ 柔軟管
１ａ、１ｂ、１ｃ ダイス
２ａ〜２ｄ 分割ダイス
２１ かしめ凹部２１
２３ａ〜２３ｃ，２３ｅ〜２３ｇ，２３ｉ〜２３ｋ，２３ｍ〜２３ｏ 突き合わせ面
２４ 立ち上がり面
２６ 面取り部
４ かしめられたスリーブ
４ａ 褶曲部
４２ 平行褶曲部分
４３ 連結褶曲部分
５ 継手本体

Claims (3)

1. 継手本体のノズル部に柔軟管が嵌装されるとともに、柔軟管に外嵌されたスリーブが縮径方向にかしめられ、かしめられたスリーブと前記ノズル部との間で柔軟管が挟着固定されるとともに、かしめられたスリーブが、かしめによってスリーブの一部が外側に膨らむように褶曲して形成された少なくとも１つの管軸方向に連続する褶曲部を備えている配管の接続構造において、
   前記褶曲部が、スリーブの管軸方向にほぼ平行な複数の平行褶曲部分と、平行褶曲部分と平行褶曲部分とを連結するとともに、平行褶曲部分に対して８０度〜９０度の角度で交差するように設けられた連結褶曲部分とを備えていることを特徴とする配管の接続構造。
2. かしめ凹部と、かしめ凹部の両側に設けられた突合せ面とを有する２つの分割ダイスを備え、スリーブを、２つの分割ダイスのかしめ凹部を臨む位置に配置したのち、２つの分割ダイスを対向する突合せ面同士が突き合うように相対移動させて、２つのかしめ凹部により形成された筒形状にかしめるようになっているスリーブのかしめ用ダイスにおいて、
   各分割ダイスは、前記筒形状の軸に８０度〜９０度の角度で交差するように平面状に立ち上がる立ち上がり面を介して隣接する突合せ面と高さの異なる複数の突合せ面をかしめ凹部の両側に備えているとともに、各突合せ面が、かしめ凹部とのコーナー部に突き合う他方の突合せ面に形成された面取り部との間でスリーブがかしめられた際に生じるスリーブの褶曲部が入り込む凹部を形成する面取り部を有することを特徴とするスリーブのかしめ用ダイス。
3. ２つの分割ダイスが同一形状に形成されている請求項２に記載のスリーブのかしめ用ダイス。

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