JP2022147339A - 圧縮かしめ管継手 - Google Patents

Abstract

【課題】高温環境下において、継手本体とスリーブとの間に挿入した樹脂管が抜けることを抑制した圧縮かしめ管継手を提供する。【解決手段】ノズル部２３が一端部に設けられた継手本体２０と、ノズル部２３を囲繞するスリーブ３０と、を備え、ノズル部２３とスリーブ３０との間に、樹脂管７０の一端部を挿入するとともに、ノズル部２３およびスリーブ３０をかしめることによって、ノズル部２３とスリーブ３０との間で樹脂管７０の一端部を水密に挟む圧縮かしめ管継手１０であって、ノズル部２３における樹脂管７０の突き当たり位置にリング状部材５０が配置され、リング状部材５０の一部が、ノズル部２３の前記突き当たり位置の外周面に形成されたリング状部材嵌合溝２３ｃに嵌装されている、圧縮かしめ管継手１０。【選択図】図１

Description

本発明は、圧縮かしめ管継手に関する。

戸建て住宅や集合住宅の床下等に配管される給水・給湯用配管材としては、例えば、アルミニウムの芯層とその芯層を挟んで内外層に形成されたポリエチレン樹脂層とを有する金属強化ポリエチレン管等の樹脂管が用いられている。金属強化ポリエチレン管は、例えば、空調機器の冷温水配管等に用いられる。

上記樹脂管と、戸外等に配管された金属管等の剛性管とを接続するためには、例えば、特許文献１、２に示す圧縮かしめ管継手が用いられる。圧縮かしめ管継手は、継手本体のノズル部とスリーブとの間に上記樹脂管の端部を挿入し、かしめ工具にセットした専用のかしめダイスを用いて、スリーブのかしめ部をかしめることによって、水密に樹脂管を接続する。

ノズル部は、スリーブのかしめ部に対応する位置に、リング状のシール材嵌合溝を有する。このシール材嵌合溝に、リング状シール材が嵌合されている。
樹脂管は、かしめることによって、スリーブのかしめ部に対応する位置に対応する部分がノズル部側に縮径するように変形する。すると、この変形部の内壁面がリング状シール材に圧接されて、樹脂管が圧縮かしめ管継手に水密に接続される。また、リング状シール材と継手本体の間は接着剤で固定されているため、かしめられた際に、リング状シール材が継手本体から抜けて、水漏れすることはない。

特開２００５－３２５９０４号公報 特開２０１１－１６９３３５号公報

従来、圧縮かしめ管継手では、火災のような高温環境下において、リング状シール材と継手本体との間に配置される接着剤が熱で軟化することがある。接着剤は、軟化すると接着強度が低下する。接着剤の接着強度が低下すると、かしめ時の管軸と垂直方向の荷重に起因する応力によって、継手本体からリング状シール材が離隔し、圧縮かしめ管継手から樹脂管が抜けて、水漏れが発生する。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、高温環境下において、継手本体とスリーブとの間に挿入した樹脂管が抜けることを抑制した圧縮かしめ管継手を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の態様を有する。
［１］ノズル部が一端部に設けられた継手本体と、前記ノズル部を囲繞するスリーブと、を備え、前記ノズル部と前記スリーブとの間に、樹脂管の一端部を挿入するとともに、前記ノズル部および前記スリーブをかしめることによって、前記ノズル部と前記スリーブとの間で前記樹脂管の一端部を水密に挟む圧縮かしめ管継手であって、前記ノズル部における前記樹脂管の突き当たり位置にリング状部材が配置され、前記リング状部材の一部が、前記ノズル部の前記突き当たり位置の外周面に形成された嵌合溝に嵌装されている、圧縮かしめ管継手。
［２］前記リング状部材の内周面側において、前記ノズル部とは反対側の稜が面取りされている、［1］に記載の圧縮かしめ管継手。
［３］前記リング状部材は、厚さ方向に切欠が設けられ、平面視Ｃ字状をなす、［１］に記載の圧縮かしめ管継手。

本発明によれば、高温環境下において、継手本体とスリーブとの間に挿入した樹脂管が抜けることを抑制した圧縮かしめ管継手を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る圧縮かしめ管継手を模式的に示し、圧縮かしめ管継手の管軸方向に沿う断面図である。 本発明の一実施形態に係る圧縮かしめ管継手に用いられるかしめ工具を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る圧縮かしめ管継手に用いられるかしめ工具に装着されるかしめダイスを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る圧縮かしめ管継手に用いられるかしめ工具に装着されるかしめダイスを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る圧縮かしめ管継手に用いられるかしめ工具に装着されるかしめダイスを示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る圧縮かしめ管継手に対し、かしめ工具に装着されたかしめダイスを用いて樹脂管を接続する方法を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る圧縮かしめ管継手を構成するリング状部材を模式的に示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ線に沿う断面図である。 本発明の一実施形態に係る圧縮かしめ管継手を構成するリング状部材を模式的に示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ線に沿う断面図である。

［圧縮かしめ管継手］
以下、本発明の実施の形態による圧縮かしめ管継手について、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る圧縮かしめ管継手を模式的に示し、圧縮かしめ管継手の管軸方向に沿う断面図である。
図１に示す圧縮かしめ管継手１０は、継手本体２０と、スリーブ３０と、リング状シール材４０と、リング状部材５０と、を備える。なお、図１では、継手本体２０とスリーブ３０をかしめる前の状態を示す。

継手本体２０は、六角ナット状のフランジ部２１と、フランジ部２１の一方に連設された円筒状の雄ねじ筒部２２と、フランジ部２１の他方に連設された円筒状のノズル部２３とを備える。

図１に示すように、ノズル部２３は、その最大外径Ｄ１が、圧縮かしめ管継手１０に接続される樹脂管７０の内径Ｄ２より小さい。また、ノズル部２３は、その管軸方向の中央部に、ノズル部２３の外周面２３ａの全周にわたって形成されたシール材嵌合溝２３ｂを有する。また、ノズル部２３は、シール材嵌合溝２３ｂを挟む外周面２３ａが鋸歯状の凹凸形状に形成されている。さらに、ノズル部２３は、フランジ部２１に隣接する部分に、ノズル部２３の外周面２３ａの全周にわたるリング状部材嵌合溝２３ｃを有する。

スリーブ３０は、円筒状のスリーブ本体３１と、スリーブ本体３１の一端に連設された円形フランジ３２とを備える。スリーブ３０は、ノズル部２３を囲繞するように配置されている。図１に示すように、スリーブ本体３１は、その内径Ｄ３が樹脂管７０の外径Ｄ４とほぼ同じか少し大きくなっている。また、スリーブ本体３１は、他端が継手本体２０のフランジ部２１におけるノズル部２３側に設けられた嵌合溝２１ａに嵌合一体化されている。円形フランジ３２は、スリーブ本体３１の一端から外周方向に広がるように設けられている。

リング状シール材４０は、ノズル部２３のシール材嵌合溝２３ｂに嵌装されている。また、リング状シール材４０は、シール材嵌合溝２３ｂへの嵌装状態で、シール材嵌合溝２３ｂの底２３ｄからの最高高さが、シール材嵌合溝２３ｂの底２３ｄからシール材嵌合溝２３ｂの両側壁上端までの高さより低くなるように形成されている。さらに、リング状シール材４０は、その断面形状が、非圧縮状態で、リングの厚さ方向の寸法がシール材嵌合溝２３ｂの溝幅より少し小さく、最高高さ部分がリングの厚さ方向（中心軸方向）の中心位置よりノズル部２３における雄ねじ筒部２２とは反対側に少しずれた略かまぼこ形状をなしている。なお、リング状シール材４０は、シール材嵌合溝２３ｂ内に配置された接着剤を介して、シール材嵌合溝２３ｂ内に嵌装されていてもよい。

リング状部材５０は、平面視で円環状をなしている。リング状部材５０は、平板状のパッキンまたはＯリングである。リング状部材５０の外径Ｄ５は、スリーブ本体３１の内径Ｄ３よりも小さい。リング状部材５０は、ノズル部２３における樹脂管７０の突き当たり位置に配置される。リング状部材５０の一部は、ノズル部２３の前記突き当たり位置の外周面２３ａに形成されたリング状部材嵌合溝２３ｃに嵌装されている。図１に示すように、リング状部材５０は、リング状部材嵌合溝２３ｃに嵌装された状態で、その外縁がリング状部材嵌合溝２３ｃから突出している。さらに、リング状部材５０の外周面５０ａは、スリーブ本体３１の内周面３１ａに接している。

図１に示すように、圧縮かしめ管継手１０では、ノズル部２３とスリーブ３０との間に、樹脂管７０の一端部が挿入される。樹脂管７０の一端部が挿入された状態で、ノズル部２３およびスリーブ３０をかしめることによって、ノズル部２３とスリーブ３０との間で樹脂管７０の一端部が水密に挟まれて固定される。また、ノズル部２３とスリーブ３０との間に挿入された樹脂管７０の一端面（継手本体２０のフランジ部２１側の端面）７０ａがリング状部材５０における前記外縁に突き当たる。

継手本体２０は、真鍮、砲金、ステンレス鋼等から形成されている。

スリーブ３０は、ステンレス鋼、アルミニウム等から形成されている。

リング状シール材４０は、エチレン－プロピレン－ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）等の合成ゴムから形成されている。リング状シール材４０は、圧縮かしめ管継手１０に樹脂管７０が正常に接続されたとき、圧縮率が５％～６５％となるように弾性変形するように形成されている。

リング状部材５０は、ステンレス鋼、アルミニウム、エチレン－プロピレン－ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、フッ化物ゴム（ＦＫＭ）等の合成ゴム等から形成されている。

本実施形態の圧縮かしめ管継手１０は、例えば、図２に示すようなかしめ工具１００に装着された図３～図５に示す専用のかしめダイス１１０を用いてスリーブ３０がかしめられる。
図３～図５に示すように、かしめダイス１１０は、２つの分割ダイス１１０ａから構成されている。
２つの分割ダイス１１０ａは、それぞれ略半筒形状をしたかしめ凹部１１１と、かしめ凹部１１１の両側に設けられた突き合わせ面１１２とを有している。

２つの分割ダイス１１０ａは、突き合わせ面１１２が、突き合わせ凸面１１２ａと突き合わせ凹面１１２ｂとを軸方向に交互に形成した凹凸形状をしている。２つの分割ダイス１１０ａは、一方の分割ダイス１１０ａの突き合わせ凸面１１２ａが他方の分割ダイス１１０ａの突き合わせ凹面１１２ｂに突き合うようになっている。
かしめ凹部１１１の内壁面には、半円弧状をしたかしめ突条１１３が、平行に３条ずつ設けられている。そして、かしめ突条１１３を含むかしめ凹部１１１の突き合わせ面１１２とのコーナー部は、湾曲形状に面取りされている。

各かしめ突条１１３は、突き合わせ凸面１１２ａを形成する突部１１２ｃの両端縁および端部突部１１２ｄの内側の端縁に沿うようにかしめ凹部１１１の内壁面と突き合わせ凸面１１２ａとのコーナー部に達するようにそれぞれ設けられている。
２つの分割ダイス１１０ａは、かしめ工具１００にセットされた状態で、一方の分割ダイス１１０ａのかしめ突条１１３と、他方の分割ダイス１１０ａのかしめ突条１１３とが１つずつ対となるように配置される。２つの分割ダイス１１０ａの突き合わせ凸面１１２ａと突き合わせ凹面１１２ｂとが突き合わされた状態で、各対となるかしめ突条１１３が、かしめ凹部１１１の軸に直交する方向（図４の矢印Ｘ方向）から投影したとき、重なって投影されないようにかしめ凹部１１１の軸方向にずれるとともに、図５に示すように、かしめ凹部１１１の軸方向から見たとき、対となるかしめ突条１１３の両端部同士が重なった状態となる。すなわち、対となるかしめ突条１１３が略円形を形成したように見える。また、中央の対となるかしめ突条１１３は、かしめ時にリング状シール材４０の直上を臨む位置に配置されるようになっている。

つぎに、上記かしめ工具１００に装着されたかしめダイス１１０を用いた樹脂管Ｐの圧縮かしめ管継手１０への接続方法を、図６を参照しながら詳しく説明する。

図６（ａ）に示すように、樹脂管７０の一端部をノズル部２３とスリーブ３０との間に挿入する。
圧縮かしめ管継手１０では、ノズル部２３の最大外径Ｄ１が樹脂管７０の内径Ｄ２より小さく、リング状シール材４０の外径Ｄ５がシール材嵌合溝２３ｂの側壁上側周縁の直径より小径である。したがって、この挿入状態では、樹脂管７０とノズル部２３およびリング状シール材４０との間に水圧試験を行ったときに確実に水漏れが生じる隙間が生じた状態となっている。

図６（ａ）に示すように、樹脂管７０が挿入された圧縮かしめ管継手１０を、２つの分割ダイス１１０ａの間（図６（ａ）では片側の分割ダイス１１０ａしかあらわれていない）にスリーブ本体３１部分が挟まるようにかしめ工具１００を配置する。その後、かしめ工具１００のレバー１０１を操作して一方の分割ダイス１１０ａを他方の分割ダイス１１０ａ側に向かって移動させて、図６（ｂ）に示すようにスリーブ本体３１をかしめる。
このかしめによって、スリーブ本体３１が３対のかしめ突条１１３によって、シール材嵌合溝２３ｂの直上部分およびこのシール材嵌合溝２３ｂを挟んだ凹凸形状部分がかしめられる。

そして、このスリーブ３０がかしめられることによって、樹脂管７０が、かしめ突条１１３に対応する部分でノズル部２３側にリング状に変形される。すなわち、樹脂管７０は、中央の対となるかしめ突条１１３に対応する部分で、図６（ｂ）に示すように、シール材嵌合溝２３ｂ内に内壁面側の一部が入り込んでリング状シール材４０を５％～６５％の圧縮率になるように圧縮変形されて、しっかりと止水を図る。一方、図６（ｂ）に示すように、２組の対となるかしめ突条１１３に対応する部分でシール材嵌合溝２３ｂを挟んだ凹凸形状部分に内壁面側の一部が食い込むように圧縮変形されて樹脂管７０の抜け止めがなされる。

圧縮かしめ管継手１０は、上記のように、ノズル部２３の最大外径Ｄ１が樹脂管７０の内径Ｄ２より小径で、リング状シール材４０の外径Ｄ５が、シール材嵌合溝２３ｂの側壁上側周縁の直径より小径であるので、この挿入状態では、樹脂管７０とノズル部２３およびリング状シール材４０との間に水圧試験を行ったときに確実に水漏れが生じる隙間が生じた状態となる。
したがって、初期水圧試験時にかしめ忘れを確実に発見することができる。もちろん、正常なかしめが行われれば、長期使用後においても、樹脂管７０が抜けたり、接続部分から水漏れしたりすることがない。

また、上記かしめダイス１１０を用いてかしめれば、軽い力でかしめることができるとともに、かしめ部分に褶曲形状の余肉部が形成されず、周方向で圧縮が不均一になることがないため、漏水等に対する接合部の信頼性が向上する。
しかも、この圧縮かしめ管継手１０は、リング状シール材４０の外径Ｄ５が、シール材嵌合溝２３ｂの側壁上側周縁の直径より小径であるので、止水性を確保するためには、樹脂管７０の内壁がシール材嵌合溝２３ｂ内に入り込むように縮径させなければならない。すなわち、かしめによるスリーブ３０および樹脂管７０のかしめ部の縮径量を大きくする必要があるが、ダイス１１０を用いれば、必要な大きな縮径量を充分に確保することができる。

本実施形態の圧縮かしめ管継手１０によれば、ノズル部２３における樹脂管７０の突き当たり位置にリング状部材５０が配置され、リング状部材５０の一部が、ノズル部２３の前記突き当たり位置の外周面２３ａに形成されたリング状部材嵌合溝２３ｃに嵌装されている。そのため、圧縮かしめ管継手１０によれば、高温環境下において、水圧によってスリーブ３０が継手本体２０から抜けようとした際に、スリーブ３０がリング状部材５０に引っ掛かり、抜け難くなり、水密性を保持することができる。

＜他の実施形態＞
なお、本発明は、上記の実施形態に限定するものではない。

例えば、図７に示すような変形例に係るリング状部材２００、図８に示すような変形例に係るリング状部材２１０を採用してもよい。なお、変形例に係るリング状部材２００，２１０では、前記実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。

図７は、本発明の一実施形態に係る圧縮かしめ管継手を構成するリング状部材を模式的に示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ線に沿う断面図である。
図７に示すような変形例に係るリング状部材２００は、その内周面２００ａ側において、上記ノズル部２３とは反対側に配置される稜２００ｂ（雄ねじ筒部２２側に配置される稜）が面取りされている。このようにすれば、高温環境下において、リング状シール材４０と継手本体２０との間に配置される接着剤が軟化して、その接着剤の接着強度が低下しても、かしめ時の管軸と垂直方向の荷重に起因する応力をリング状部材２００により緩和することができ、その応力によって継手本体２０からリング状シール材４０が離隔することをより抑制できる。

図８は、本発明の一実施形態に係る圧縮かしめ管継手を構成するリング状部材を模式的に示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ線に沿う断面図である。
図７に示すような変形例に係るリング状部材２１０は、その厚さ方向に切欠２１１が設けられている。言い換えれば、リング状部材２１０は、一方の面（リング状部材２１０の外周面２１０ｃと直交する面）２１０ａから他方の面（リング状部材２１０の外周面２１０ｃと直交する面）２１０ｂにわたる切欠２１１が設けられている。これにより、リング状部材２１０は、平面視Ｃ字状をなしている。なお、リング状部材２１０の一方の面２１０ａとは、リング状部材２１０がリング状部材嵌合溝２３ｃに嵌装された状態でフランジ部２１側を向く面のことである。リング状部材２１０の他方の面２１０ｂとは、リング状部材２１０がリング状部材嵌合溝２３ｃに嵌装された状態でフランジ部２１とは反対側を向く面のことである。このようにすれば、高温環境下において、リング状シール材４０と継手本体２０との間に配置される接着剤が軟化して、その接着剤の接着強度が低下しても、かしめ時の管軸と垂直方向の荷重に起因する応力をリング状部材２００により緩和することができ、その応力によって継手本体２０からリング状シール材４０が離隔することをより抑制できる。

以上、この発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、実施の形態はこの発明の例示にしか過ぎないものである。よって、この発明は実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施の形態に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、実施の形態に複数の実施例や変形例がこの発明のものとして開示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。さらに、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。

以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［実施例］
図１に示すように、ノズル部の外周面側に形成されたリング状部材嵌合溝にスリーブ本体の内径よりも外径が小さいリング状部材が嵌装されている圧縮かしめ管継手に、上述のように樹脂管をかしめ接続した。

［比較例］
リング状部材が嵌装されていないこと以外は実施例と同様にして、圧縮かしめ管継手に樹脂管をかしめ接続した。

［耐熱性の評価］
実施例の圧縮かしめ管継手と樹脂管とを接続したものと、比較例の圧縮かしめ管継手と樹脂管とを接続したものとの耐熱性を評価した。
耐熱性については、消防庁告示第１９号「合成樹脂製の管及び管継手の基準」に準じて、樹脂管等の内部に空気が残らないように水を満たし、最高使用圧力の水圧力を加えた状態で、樹脂管等を加熱し、樹脂管の水圧力が低下するまでの時間を測定した。結果を表１に示す。

表１の結果から、実施例のように、圧縮かしめ管継手において、ノズル部の外周面側に形成されたリング状部材嵌合溝にスリーブ本体の内径よりも外径が小さいリング状部材を嵌装することにより、耐熱性が向上することが分かった。

１０ 圧縮かしめ管継手
２０ 継手本体
２１ フランジ部
２２ 雄ねじ筒部
２３ ノズル部
２３ｂ シール材嵌合溝
２３ｃ リング状部材嵌合溝
３０ スリーブ
３１ スリーブ本体
３２ 円形フランジ
４０ リング状シール材
５０，２００，２１０ リング状部材
７０ 樹脂管
２１１ 切欠

Claims (3)

1. ノズル部が一端部に設けられた継手本体と、前記ノズル部を囲繞するスリーブと、を備え、
   前記ノズル部と前記スリーブとの間に、樹脂管の一端部を挿入するとともに、前記ノズル部および前記スリーブをかしめることによって、前記ノズル部と前記スリーブとの間で前記樹脂管の一端部を水密に挟む圧縮かしめ管継手であって、
   前記ノズル部における前記樹脂管の突き当たり位置にリング状部材が配置され、前記リング状部材の一部が、前記ノズル部の前記突き当たり位置の外周面に形成された嵌合溝に嵌装されている、圧縮かしめ管継手。
2. 前記リング状部材の内周面側において、前記ノズル部とは反対側の稜が面取りされている、請求項1に記載の圧縮かしめ管継手。
3. 前記リング状部材は、厚さ方向に切欠が設けられ、平面視Ｃ字状をなす、請求項１に記載の圧縮かしめ管継手。

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