JP4387993B2

JP4387993B2 - 配管継手

Info

Publication number: JP4387993B2
Application number: JP2005209119A
Authority: JP
Inventors: 晃治清水
Original assignee: Inax Corp
Current assignee: Inax Corp
Priority date: 2005-07-19
Filing date: 2005-07-19
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2025-07-19
Also published as: JP2007024233A

Description

この発明は配管継手に関する。

従来より、筒体の環状の保持溝に弾性を有する環状のシール部材を保持させ、筒体に挿し込んだ配管と筒体との間をそのシール部材にてシールするようになした配管継手が広く用いられている。
図７はその一例を示している。
同図において２００は配管継手で、２０２はその配管継手２００に備えられた筒体である。
筒体２０２の外周面には環状の保持溝２０４が設けられていて、そこに弾性を有する環状のシール部材としてのＯリング２０６が保持されており、筒体２０２の軸方向に外嵌状態に挿し込まれた配管２０８と筒体２０２との間をＯリング２０６にてシールするようになっている。

ところでこの配管継手２００において、配管２０８を配管継手２００に接続すべく筒体２０２に対して外嵌状態に挿し込む際、配管２０８の先端面２０８Ａが配管２０８の軸直角方向の面をなしていると、図７（ロ）に示しているように配管２０８の先端面２０８Ａが同時にＯリング２０６の全周に当接してこれを縮径変形させることから、その際に大きな抵抗力が急激に発生し、そのため大きな抵抗力に打ち勝って強い力で配管２０８を筒体２０２に挿し込まなければならず、配管継手２００への配管２０８の接続作業性が悪い問題があった。
尚図７は筒体に対して配管を外嵌状態に挿し込む場合の例であるが、筒体に対して配管を内嵌状態に挿し込み、そして筒体の内周面に保持させたシール部材にて筒体と配管との間をシールするようになした配管継手においても同様の問題が生ずる。

本発明はこのような課題を解決するために案出されたものである。
尚、下記特許文献１には自在管継手についての発明が示され、そこにおいてＯリングを管軸方向に対して傾斜した状態に設けた点が開示されているが、このものは一方の継手体の挿込方向に対してＯリングは傾いておらず、本発明とは異なったものである。

特開平９−６０７７６号公報

本発明は以上のような事情を背景とし、配管を継手本体の筒体に挿し込む際のＯリングによる抵抗を少なくし、配管をスムーズに筒体に挿し込み得て、配管の接続作業性を良好となすことのできる配管継手を提供することを目的としてなされたものである。

而して請求項１のものは、筒体の環状の保持溝に弾性を有する環状のシール部材を保持させ、該筒体に挿し込んだ配管と該筒体との間を該シール部材にてシールするようになした配管継手において、前記保持溝の形状を、少なくとも前記筒体に対して前記配管を挿し込む際に前記シール部材を該配管の挿込み方向と直角方向に対して傾斜状態とする形状となしてあることを特徴とする。

請求項２のものは、請求項１において、前記保持溝における前記配管の挿込み方向の奥側の面である溝後面及び前側の溝前面を含む保持溝全体が前記配管の挿込み方向に対して傾斜しており、前記シール部材の装着時に該シール部材を前記傾斜状態に拘束保持するものとなしてあることを特徴とする。

請求項３のものは、請求項１において、前記保持溝における前記配管の挿込み方向の奥側の面である溝後面が前記傾斜形状の面となしてあるとともに、前側の溝前面が前記筒体の軸直角方向の面となしてあり、前記配管の挿込み時に前記シール部材が該配管に押されて傾斜するようになしてあることを特徴とする。

請求項４のものは、請求項３において、前記傾斜形状の面を有するリングを前記筒体に嵌着することで前記溝後面が形成してあることを特徴とする。

請求項５のものは、請求項１〜４の何れかにおいて、前記配管継手が前記配管を前記筒体に外嵌状態に挿し込ませるものであり、前記保持溝及び前記シール部材が該筒体の外周面に設けてあり、更に該筒体には、前記配管の挿込み時に該配管の先端面と対向する側の端面を、該先端面の形状に追従変形させることによって全周に亘り該先端面に当接させ、前記シール部材の径方向への突出を防止しつつ該配管の挿込みにつれて軸方向に圧縮弾性変形する弾性体が前記シール部材の外周側に嵌装してあることを特徴とする。

発明の作用・効果

以上のように本発明は、筒体の保持溝の形状を、少なくとも筒体に対して配管を挿し込む際にシール部材を配管の挿込方向と直角方向に対し傾斜状態とするようになしたもので、本発明によれば、先端面が軸直角方向の面を成す配管を配管継手の筒体に挿し込む際、配管の先端面がシール部材に対して全周に亘り同時に当接して全体を一挙に弾性変形させるといったことがなく、配管の挿込みにつれて徐々にシール部材を弾性変形させつつシール部材を配管に弾性嵌合させることができる。
従って配管の挿込時に急激に大きな抵抗力を発生させることがなく、配管を円滑に筒体に挿込作業し得て、配管継手に対する配管の接続作業性を良好となすことができる。

本発明においては、請求項２に従って保持溝全体を配管の挿込方向と直角方向に対して傾斜させ、シール部材をその保持溝の傾斜形状に拘束保持するようになしておくことができる。
この場合にはシール部材を筒体に装着した時点でシール部材が傾斜した状態に保持される。

一方請求項３に従って保持溝における配管の挿込方向の奥側の面である溝後面を上記の傾斜形状の面に、また前側の溝前面を筒体の軸直角方向の面に形成しておき、配管の挿込時にシール部材が配管に押されて傾斜するようになしておくことができる。

この場合において、上記の傾斜形状の面を有するリングを筒体に嵌着することで上記の溝後面を形成することができ（請求項４）、而してこのようにすれば請求項３の保持溝を容易に筒体に具備させることができる。
ところで上記のようにシール部材を傾斜状態とすると、その傾斜角度が一定以上の大きな急角度であるとき、配管の挿込時にシール部材が保持溝から浮上りを生じることが危惧される。

ここにおいて請求項５は、配管が筒体に外嵌状態に挿し込まれる配管継手において、配管の挿込時に配管の先端面と対向する側の端面を配管の先端面の形状に追従変形させることによって、全周に亘り先端面に当接させ、筒体の外周面に保持させたシール部材の径方向への突出を防止しつつ、配管の挿込みにつれて軸方向に圧縮弾性変形する弾性体を筒体に且つシール部材の外周側に嵌挿するようになしたもので、この請求項５によれば、シール部材が傾斜した状態にあってもその浮上りを良好に防止することができる。

尚本発明においては傾斜した状態のシール部材が配管の挿込みによって浮上りを生ずるのを防止すべく、その傾斜角度を７度以下となしておくことが望ましい。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１〜図３において、１０は金属製の配管継手、１２は継手本体で、フランジ状の大径の工具掛部１４を有しており、その工具掛部１４の図中右側の外周面に雄ねじ１６を有している。
また雄ねじ１６とは反対側の図中左側に円筒形状の内筒（筒体）１８を一体に備えている。
そしてこの内筒１８に対して樹脂製の配管２０が外嵌状態に軸方向に挿し込まれ、内筒１８に接続されるようになっている。
ここで内筒１８の外周面には環状の保持溝２２が形成されており、そこに弾性を有する環状のシール部材としてのＯリング２４が保持されている。

２６は配管継手１０に備えられた外筒で外スリーブ２８と内スリーブ３０とから成っており、その内スリーブ３０と内筒１８との間に配管２０の挿入空間３２を形成している。
外スリーブ２８は図中右端部に雌ねじ３４を有していて、その雌ねじ３４において継手本体１２の雄ねじ３６にねじ結合され、固定されている。
この外スリーブ２８には段付形状の第１挟持部３８が形成されていて、この第１挟持部３８が、内スリーブ３０の端部にて構成される第２挟持部３９とともに、金属製の皿ばね状のロックリング４０のリング基部４２（図３参照）を軸方向に挟持し保持している。

このロックリング４０は、図３に示すように周方向に連続した円環状をなすフラットなリング基部４２、及びリング基部４２から配管２０の挿込み方向に向けて径方向内方に斜めに突出する形態で、リング基部４２に沿って周方向に並んで形成された複数の爪４４を有しており、図1に示しているように挿入空間３２に挿し込まれた配管２０の外面に爪４４を食い込ませて、配管２０を抜止状態にロックしている。

図２及び図３において、４６はＯリング２４の外周側において内筒１８に嵌装された金属製のコイルばねである。
このコイルばね４６は、図３に示しているように隣接するコイル４８と４８との間に隙間を生ぜしめないで密着巻きして成る密巻部５０と、コイル４８と４８との間に隙間を形成する状態で疎に巻いて成る疎巻部５２とを有しており、その密巻部５０を挿入前の配管２０の先端面２０Ａ（図２参照）の側に、また疎巻部５２を反対側に位置させる状態でＯリング２４の外周側に嵌装されている。

このコイルばね４６は、配管２０を挿入空間３２に挿し込んで配管２０を内筒１８に対し軸方向に外嵌状態に嵌め合わせる際、Ｏリング２４が保持溝２２から浮き上がるのを防止するために設けられている。
詳しくは、コイルばね４６は密巻部５０の端面を配管２０の先端面２０Ａに全周に亘り密着状態に当接させ、そして配管２０の挿し込みにつれて疎巻部５２の大きな弾性変形に基づいて軸方向に圧縮弾性変形し、そして密巻部５０にてＯリング２４を外側から覆った状態として、Ｏリング２４が保持溝２２から浮き上がり食み出すのを防止する。

図１及び図２に示しているように、上記配管継手１０における外筒２６、詳しくは内スリーブ３０の内周面は、挿入空間３２の図中右側の奥部の側が大径部５４とされ、また図中左側の挿入側が小径部５６とされていて、それらの間に段付部５８が形成されている。
他方、上記コイルばね４６もまた図３に示しているように図中右部が大径部６０、左部が小径部６２とされている。
コイルばね４６は、このように構成された結果、配管継手１０に嵌装された状態で大径部６０が内スリーブ３０の段付部５８に当ることによって、かかる配管継手１０から脱落防止される。

図１〜図３において、６４はロックリング４０に対するバックアップリングを兼ねたロック解除部材で円筒形状をなしており、外筒２６、詳しくは外スリーブ２８の内周面に沿って軸方向に進退可能に設けられている。
このロック解除部材６４は軸方向、詳しくは図中右方向の前進移動によってロックリング４０の爪４４を拡開させ、配管２０の外面に対する爪４４の食込みを解除する働きをなす。即ち配管２０に対するロックリング４０によるロックを解除する働きをなす。
このロック解除部材６４は、外スリーブ２８の内周面に環状に突出形成された第１係合部６６によって軸方向に抜け防止されている。

このロック解除部材６４の更に図中左側には、円筒形状をなす解除操作部材６８が軸方向に所定ストローク進退移動可能に設けられている。
この解除操作部材６８には被係合部７２が径方向外方に突出する状態で設けられており、解除操作部材６８は、この被係合部７２に対して外スリーブ２８の第２係合部７０が軸方向に係合することで外筒２６から軸方向に抜け止めされる。
尚この円筒形状をなす解除操作部材６８には、その軸端部に径方向外方に突出したフランジ部７４が設けられている。

本実施形態においては、図２及び図４に示しているように保持溝２２全体が内筒３２の軸方向である配管２０の挿込方向と直角方向に対して角度θ（図４（ロ）参照）で傾斜しており、そこに保持されているＯリング２４もまた、対応した角度の傾斜状態に保持されている。
詳しくは、配管２０の挿込方向の奥側の面である溝後面２２Ａ及び前側の溝前面２２Ｂ、更にこれら溝後面２２Ａ，溝前面２２Ｂを含む保持溝２２全体が、配管２０の挿込前の状態において配管２０の挿込方向と直角方向に対し傾斜させられている。

従って本実施形態では、先端面２０Ａが軸直角方向の面を成す配管２０を内筒１８に対して外嵌状態に軸方向に挿し込む際、図４，図５に示すように先端面２０Ａが同時にＯリング２４に対し全周に亘り当接せず、先ずその一部（図５では下部）が部分的にＯリング２４に当接してこれを縮径方向に弾性変形させながらＯリング２４の下部に嵌り合い（図５（Ｉ））、更に配管２０の前進移動につれてＯリング２４の中間部までが配管２０に嵌り合い（図５（II））、そして最終的にＯリング２４全体が配管２０に嵌り合って（図５（III））、配管２０の内周面に弾性接触し、配管２０と内筒１８との間をシールする。

従って本実施形態では、配管２０の挿込時に急激に大きな抵抗力が発生するといったことがなく、配管２０を小さな力で円滑に内筒１８に挿込作業することができ、配管継手１０に対する配管２０の接続作業性を良好となすことができる。

図６は本発明の他の実施形態を示している。
この実施形態は、内筒１８に小径部７６を部分的に形成して、そこに傾斜面を有し且つ周方向所定箇所に切目７８を有する弾性リング８０を嵌着して保持溝２２を形成し、そして弾性リング８０の傾斜面にて傾斜形状の溝後面２２Ａを形成するとともに、小径部７６前端の段付面にて軸直角方向の溝前面２２Ｂを形成し、かかる保持溝２２にＯリング２４を装着し保持させるようにした例である。

この実施形態では、Ｏリング２４は内筒１８へのセット時には、即ち保持溝７６への装着時には軸直角方向に立った姿勢をなしているが、配管２０を挿し込むと配管２０の挿込みにつれてＯリング２４が傾斜し、その傾斜した状態でＯリング２４が図中下部から漸次配管２０の内面に弾性嵌合して行く。
従ってこの実施形態においても、配管２０の挿込時にＯリング２４の弾性変形に基づく急激な大きな抵抗が発生することはなく、配管２０の挿込みにつれてＯリング２４の抵抗が徐々に生ずるため、配管２０を小さな力で円滑に挿込作業することができる。

また本実施形態では弾性リング８０を内筒１８の小径部７６に嵌着することで傾斜形状の溝後面２２Ａを形成しており、この場合内筒１８に保持溝２２を容易に具備させることができる。

以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示である。
例えば本発明は、筒体の内周面に保持溝を形成してそこにシール部材を保持させておき、配管を筒体に内嵌状態に挿し込んで配管と筒体との間をシール部材にてシールする形態の配管継手に対しても適用することが可能であり、更に本発明は樹脂配管以外の他の材質から成る配管の接続に際して適用することも可能であるなど、その趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。

本発明の一実施形態の配管継手を配管接続状態で一部切り欠いて示す図である。同実施形態の配管継手を配管接続前の状態で示す図である。同実施形態における配管継手を分解して示す斜視図である。同実施形態の配管継手に配管を挿入する際のコイルばねの作用説明図である。同実施形態の配管継手に配管を挿入する際の傾斜Ｏリングの作用説明図である。本発明の他の実施形態を示す図である。従来の配管継手を示す図である。

符号の説明

１０配管継手
１８内筒（筒体）
２０配管
２２保持溝
２２Ａ溝後面
２２Ｂ溝前面
２４Ｏリング
４６コイルばね
８０弾性リング

Claims

筒体の環状の保持溝に弾性を有する環状のシール部材を保持させ、該筒体に挿し込んだ配管と該筒体との間を該シール部材にてシールするようになした配管継手において
前記保持溝の形状を、少なくとも前記筒体に対して前記配管を挿し込む際に前記シール部材を該配管の挿込み方向と直角方向に対して傾斜状態とする形状となしてあることを特徴とする配管継手。
請求項１において、前記保持溝における前記配管の挿込み方向の奥側の面である溝後面及び前側の溝前面を含む保持溝全体が前記配管の挿込み方向に対して傾斜しており、前記シール部材の装着時に該シール部材を前記傾斜状態に拘束保持するものとなしてあることを特徴とする配管継手。
請求項１において、前記保持溝における前記配管の挿込み方向の奥側の面である溝後面が前記傾斜形状の面となしてあるとともに、前側の溝前面が前記筒体の軸直角方向の面となしてあり、前記配管の挿込み時に前記シール部材が該配管に押されて傾斜するようになしてあることを特徴とする配管継手。
請求項３において、前記傾斜形状の面を有するリングを前記筒体に嵌着することで前記溝後面が形成してあることを特徴とする配管継手。
請求項１〜４の何れかにおいて、前記配管継手が前記配管を前記筒体に外嵌状態に挿し込ませるものであり、前記保持溝及び前記シール部材が該筒体の外周面に設けてあり、更に該筒体には、前記配管の挿込み時に該配管の先端面と対向する側の端面を、該先端面の形状に追従変形させることによって全周に亘り該先端面に当接させ、前記シール部材の径方向への突出を防止しつつ該配管の挿込みにつれて軸方向に圧縮弾性変形する弾性体が前記シール部材の外周側に嵌装してあることを特徴とする配管継手。