JP4947706B2 - 管継手 - Google Patents

Description

本発明は、薄肉鋼管などの接続管を、管端加工を施さずにワンタッチ操作で接続するための管継手に関する。

給水又は給湯用配管としては、ステンレス鋼管に代表される耐食性に優れた薄肉鋼管が多用されている。このステンレス鋼管を接続するための管継手としては、従来から接続管の端部に加工（管端加工）を施して、その端部を管継手に挿入することが行われている。

しかしながら管端加工に要する工数を無くす工夫、例えば管端加工を施さない接続管を用いて、ワンタッチ方式で接続する形式の管継手も実用に供されている（特許文献１参照）。この管継手は、基体（雌体）の大径部の内面に設けられた２条の周溝にＯリングが嵌め込まれ、大径部の縁端にコイルバネと、内側面に直角エッジを有する押圧部材が嵌め込まれた合成樹脂製の内カラーとが配置され、これらをテーパ部を有する外カラーで覆うようにした構造を有する。この管継手によれば、内カラーの先端より接続管が挿入されると、押圧部材が内カラーの先端側に押されるが、押圧部材の外側面が外カラーのテーパ面で押圧されて内側面の直角エッジが接続管に食い込むことにより、管継手と接続管との結合が保持される。この結合状態で接続管に引き抜き力が作用すると、押圧部材はコイルバネの弾発力により外カラーのテーパ部側に押し付けられると共に、そのテーパ部によって押圧部材のエッジが接続管を押圧することにより、接続管の引き抜きが阻止される。この結合状態から、内カラーの先端を内側に押すことにより、押圧部材は外カラーとの接触から解かれ、接続管を引き抜くことができる。すなわち、この管継手によれば、管の種類、材質を問わずにその結合及び離脱が自由にできるとされている。

また、特許文献２には、接続する管を挿入するための開口部側内面にシール部材（Oリング）が装着されるシール溝を有する継手本体と、抜け止め片を円周上に装着するための切欠き部が複数個設けられていて継手本体方向に少しく移動可能な抜け止め片ホルダーと、接続する管の外周面に当接するように装着された抜け止め片と、抜け止め片ホルダーに外嵌されていて抜け止め片を管芯方向に押圧する抜け止め片押さえと、継手本体側から管通過穴に向って縮径するテーパ部を内面に有するテーパ外管とを管継手が提案されている。この管継手によれば、何らの工具を使用することなく、継手本体に管を挿入するだけで管継手から抜けて外れることはないとされている。また抜け止め片押さえとテーパ外管の構成により、抜け止め片を押圧するためのコイルスプリング（特許文献１参照）が不要になり、管継手の長さをコイルスプリングの分だけ短くすることができるとされている。

特許第３６７８５１５号公報（第４−５頁、図１） 特開平２００６−１０５２６９号公報（第４−７頁、図１）

特許文献１及び２に記載された管継手は、管端加工を施さずに、ワンタッチ操作で管の接続を行える点で共通しているが、管が完全に（継手本体の奥まで）挿入されたことを確認するために、管端に所定の（シール性を確保するのに必要な）挿入長さを示すマーキングを施す作業が必要となる。すなわち継手内部に管が挿入されて、管の先端が押圧部材(抜け止め部材)を通過すれば、見掛け上継手と管が接続された状態が現出する。しかしこのような仮接続状態で通水すると、Oリングは管の外周面に密着していないので、漏水が発生する。そこで、管を管継手に挿入する前に、管端（外周面）の所定位置にマジックインキ等でマーキングを施し、その位置まで管を挿入することにより、Oリングを管の外周面に確実に密着させて漏水を防止するようにしている。しかるに、多数の接続部（継手部）を備えた配管では、全ての管にマーキングを施すと、配管作業工数の増大を招来するという問題がある。またマーキング作業を忘れることも予測され、総ての接続部で正常な接続状態が得られるとは限らない。

また、特許文献１及び２に示す管継手には、上記とは別の問題も存在する。すなわち、継手本体に管が挿入される途中で、管端がOリングに接触するので、管端にバリなどがあると、Oリングが損傷し、シール性が低下するおそれがある。

したがって本発明の目的は、従来よりも配管作業工数を低減できる管継手を提供することである。

本発明の他の目的は、管の挿入時にシール部材の損傷が防止される管継手を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の管継手は、一端側から接続管が挿入される受口を有する継手本体と、前記接続管が所定長さだけ挿入されたときに前記継手本体の内周面と前記接続管の外周面で圧縮されるシール部材と、前記接続管が所定長さだけ挿入されたときに、前記接続管の先端で前記シール部材から離間する位置に押し込まれる保護スリーブと、前記継手本体に前記接続管に向って移動可能に支持される挿入確認部材とを備え、前記保護スリーブは、前記挿入確認部材が押し込まれたときにその先端部を受取る保持部を有するものである。

本発明において、前記挿入確認部材はシール部材を介して前記継手本体に装着されていることが好ましい。

また、本発明はこれらの管継手において、前記挿入確認部材は前記保護スリーブに向って先細りに形成された先端部を有するとともに、前記保持部は前記先端部を受取る環状溝であることを特徴とするものである。

また、本発明において、前記挿入確認部材はその先端部が前記保持部に押し込まれたときに前記継手本体で隠蔽される着色部を有することが好ましい。

また、本発明において、前記受口に、前記接続管が所定長さだけ挿入されたときに前記接続管に押圧されるエッジ部を有する抜止部材が装着されるとともに、前記接続管が前記継手本体に所定長さだけ挿入されたときに、前記抜止部材を介して前記シール部材を付勢する弾性部材を有することが好ましい。

本発明の管継手によれば、接続管を挿入すると、管の先端部が保護スリーブの端部内周面にもぐり込み、その過程で抜止部材が継手本体に係止され、ついで管を所定位置（保護スリーブが継手本体に突き当たる位置）まで挿入すると、保護スリーブの保持部が挿入確認部材の先端に対向する位置にくるので、挿入確認部材を押圧すると、その先端が保持部に入り込み、挿入確認部材の一部が継手本体で隠蔽され、管が完全に挿入されたことを目視で確認することができる。

特に挿入確認部材の途中（最後まで押し込まれたときに継手本体に入り込む位置）に目印（例えば他の部分とは異なる色相の着色部）を設けると、それが継手本体で隠蔽されるので、より確実に挿入完了を目視で確認できる。

さらにシール部材の内側に保護スリーブが存在するので、管の先端がシール部材と直接接触することが防止され、もってシール部材の損傷を防止できる。

また抜止部材の内周面に接続管に食い込むエッジ部を設けることにより、接続管を管継手に挿入するだけのワンタッチ操作にも係わらず、高い引き抜き阻止力が得られる。

以下本発明の実施の形態を添付図面により説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態に係わる管継手の縦断面図、図２は同斜視図、図３は継手本体の断面図、図４は確認部材の一部を破断した正面図、図５は管を途中まで挿入させた状態を示す断面図、図６は接続管を継手本体の奥まで挿入した状態を示す断面図である。

図１及び図２に示すように、管継手１は、ソケット状の継手本体２と、その外周側から装着される挿入確認部材３と、接続管（不図示）と継手本体２とをシールするシール部材４と、シール部材４の内径側に装着される保護スリーブ５と、継手本体２の一端側に設けられ、内カラー７に保持された抜止部材８と、内カラー７とシール部材４との間に介装された圧縮コイルバネ６とを備えている。

管継手１を構成する各部の詳細は次の通りである。
継手本体２は、一端側から奥側に向って拡径された受口２１（長さL1）と、この受口２１に隣接し、途中から段差が形成された中間部２２（長さL２）と、その終端部側に形成された円環状の突出部２３と、相手部材（不図示）と接合するために、他端側に形成されたおねじ部２４を有する。突出部２３は、継手本体２の外周側からその内周側に通ずる貫通穴２３０を有し、そこに挿入確認部材３が挿入される。

図３及び４も併せて、挿入確認部材とそれが装着される貫通穴の詳細を説明する。
挿入確認部材３は、上記貫通穴２３０に装着される押ボタン３１と、その途中に嵌装されるストップリング３２（図１参照）及び止め輪３３を含む。押ボタン３１は、頭部３１０と、その下側に仕切溝３１１を介して形成された識別部３１２と、ストップリング３２が嵌装される円周溝３１３と、止め輪３３（例えばC字形ワッシャー）が嵌装される円周溝３１４と、小径部３１５と、逆円錐台状の先端部３１６を有する（図４参照）。ストップリング３２はバネ鋼などの線材をC字形に丸めて拡縮径可能に形成されたリング状の部材で、縮径した際には円周溝３１３内に完全に収まることができる。識別部３１２には、所定範囲（高さｈの部分）だけ、この押ボタン３１が最後まで押し込まれたときに、貫通穴２３０に入り込む（突出部２３で隠蔽される）ので、頭部３１０（例えば黒色）と異なる色相（例えば赤色）に着色されている。

貫通穴２３０は、継手本体２の内部に向って、押ボタン３１の円周溝３１３に嵌装されたストップリング３２が係止される係止溝２３１と、押ボタン３１が最後まで押し込まれたときにストップリング３２が係止される係止溝２３２と、少なくとも押ボタン３１の先端部３１６（テーパ面）に接するシール部材３４が装着される段部２３３と、押ボタン３１の小径部３１５及び先端部３１６が通過する小孔部２３４を有する（図３参照）。係止溝２３１には、継手本体２の内部側に向かって縮径するテーパ部が形成されている。
上記の押ボタン３１は、貫通穴２３０に装着されると、拡径されたストップリング３２により、係止溝２３１に係止されてその位置（図１参照）で継手本体２に保持される。

シール部材４は、中間部２２の奥側に装着されており、接続管が正常に（所定長さだけ）挿入されたときに、接続管１０の外周面と継手本体２の内周面（中間部２２の内周側）に密着するように継手本体２に内装される。

保護スリーブ５は、例えばプラスチックで形成された円筒状部材であり、挿入確認部材３に最初に当接するガイド部５１と、挿入確認部材３の先端部３１６が入り込む逆台形状の断面を有する保持部５２（環状溝）と、接続管が正常に（所定長さだけ）挿入されたときに、シール部材４を通りすぎて継手本体２の内周面（中間部２２の奥側）に密着する端部５３を有する。

圧縮コイルバネ６は、継手本体２の中間部２２に位置し、一端がバネ座６０を介して保護スリーブ５の外周に位置し、他端が内カラー７の端部（段差部）に係止されて、接続管が正常に（所定長さだけ）挿入されたときに、シール部材４を接続管の挿入方向と同方向に付勢（圧縮）するように設けられる。

抜止部材８は、内周面に複数条のエッジ部８１、８２を有する、断面が円弧状（外側に湾曲）に形成された部材であり、エッジ部が内カラー７の内周面から突出するように、その円周方向に沿って（例えば等角度間隔で）複数個が取付けられている。内カラー７は、その一端側の外周面の段部が継手本体２に係止されたC字形の止め輪９により支持されており、図１に示すように上記した全ての部材が継手本体２の内部に保持される。

上記の管継手１による配管の施工手順を図５と図６により説明する。まず、継手本体２（図３参照）に挿入確認部材３（図４参照）を含む全ての部品が組込まれた、図１に示す管継手１を準備する。次いで、図５に示すように、継手本体１の受口２１から、管端に加工を施さない接続管１０（例えばＳＵＳ３０４製鋼管）を挿入する。この接続管の挿入過程において、接続管１０は、抜止部材８を通過し、その先端が保護スリーブ５の端部５３に入り込むので、保護スリーブ５は、最初の位置（図１参照）から紙面に向って左側に移動し、シール部材４は保持部５２のテーパ面に当接する。この当接により、接続管１０が挿入されたとの出応えが作業者に伝わる。しかし、この状態で押ボタン３１を押し込んでも、その先端部３１６の端面は、保護スリーブ５のガイド部５１の外周面に当接するので、押ボタン３１の識別部３１の一部は貫通穴２３から浮き上がっており、識別部３１は外部から視認することができる。さらに、この状態で押ボタン３１の押込みを解除すると、シール部材３４は完全に小径部３１５上に移動しておらずシール部材３４の復元力が先端部（テーパ部）３１６に作用しているので、押ボタン３１は元の状態（図１参照）に復帰する。これにより、接続管１０の挿入が完了していないことが、より確実に外部から目視で判断できる。なお、接続管１０が継手本体２に挿入されると、抜止部材８はそのエッジ部が接続管１０の外周部に当接し、受口２１の内面（テーパ）に沿って移動し、抜止部材８の端部は中間部２２まで移動するので、圧縮コイルバネ６が圧縮される。

次いで図６に示すように、接続管１０を最後まで差し込んで、保護スリーブ５の端面を継手本体２の内面に突き当てる。この状態で押ボタン３１を押圧すると、その移動が許容されて、先端部３１６が保護スリーブ５の保持部５２内に押し込まれる。このとき、押ボタン３１は、ストップリング３２が係止溝２３１のテーパ部によって縮径され円周溝３１３内に完全に収まりながら移動し、ストップリング３２が復元力により拡径してその外周部が係止溝２３２に係止するまで移動する。また、小径部３１５は完全にシール部材３４の内径側に挿入され小径部３１５の外周面と貫通穴２３０の内周面をシールする。この状態では、押ボタン３１の識別部３１２は、突出部２３で隠蔽されるので、接続管１０の挿入が完了していることが目視で判断できる。

本実施の形態に係る管継手によれば、接続管の挿入が完了している状態では、シール部材４の内径側に接続管１０が入り込み、シール部材４は継手本体２（中間部２２の内周面）と接続管１０とで圧縮されるので、流体の漏れを生じることは無い。しかも圧縮コイルバネ６の復元力により、シール部材４は圧縮された状態が維持されるとともに、接続管１０は抜止部材８のエッジ部８１、８２で拘束されるので、接続管１０に引き抜き力が作用しても、管継手１から抜け出すことはない。すなわち本実施の形態によれば、接続管を管継手の奥まで挿入するといった実質的なワンタッチ操作で接続作業を行うことができる。また本実施の形態によれば、接続が完了したか否かを外部から目視で確認することができる。したがって本発明の管継手によれば、管端のマーキング作業を省略することができる。

また、管継手に接続管を挿入する前に、所定長さに接続管を切断した後、管端のバリを除去する管端の面取り工程が行われるが、それでも管端にバリが残留することもある。そのような場合でも、シール部材４は接続管の端部と直接接触しないので、シール部材の損傷が防止され、長期にわたって良好なシール性を維持することが可能となる。

本発明の管継手において、各部を構成する材料は、継手の用途や接続管の種類などに応じて適宜設定すればよく、例えばオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）からなる接続管を用いた給水給湯配管の場合には、継手本体をステンレス鋳鋼（ＳＣＳ材）などの耐食性を有する金属材料で形成すればよい。またストップリング、止め輪、圧縮コイルバネは、オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４等）などの耐食性を有する金属材料で形成すればよい。特に抜止部材８は、接続管より硬質の材料、例えば接続管がオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）の場合は、マルテンサイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４２０）で形成することが好ましい。

上記以外の部品は、それほど大きな機械的強度を必要としないので、高分子材料などの非金属材料で形成することができる。押ボタンは、優れた耐熱性を有するＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の特殊エンジニアリングプラスチックで形成することができる。シール部材としては、弾性体、例えばオレフィン系ゴムからなるOリングを使用でき、特に耐熱性に優れたエチレンとプロピレン及び架橋用ジエンモノマーとの３元共重合体であるＥＰＤＭで形成されたOリングを使用することが好適である。保護スリーブは、例えばポリオレフィンなどの汎用エンジニアリングプラスチックで形成することができる。

本発明は、上記の実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば継手本体を中間部の途中で分割して、受口側をナット部とした構造でもよい。また、接続される接続管は金属製に限定されず、樹脂製であってもよい。また他の形状（例えば、エルボ状）の管継手に適用できることはもちろんである。

本発明の実施の形態に係わる管継手の断面図である。 本発明の実施の形態に係わる管継手の斜視図である。 図１の管継手を構成する継手本体の断面図である。 図３の継手本体に組込まれる挿入確認部材の一部を破断した正面図である。 図１の管継手の途中まで接続管が挿入された状態を示す断面図である。 図１の管継手の奥まで接続管が挿入された状態を示す断面図である。

符号の説明

１：管継手、
２：継手本体、２１：受口、２２：中間部、２３：突出部、２３０：貫通穴、
２３１、２３２：係止溝、２３３：段部、２４：おねじ部、
３：挿入確認部材、３１：押ボタン、３１０：頭部、３１１：仕切溝、３１２：識別部、
３１３、３１４：円周溝、３１５：小径部、３１６：先端部、
３２：ストップリング、３３：止め輪、３４：シール部材、
４：シール部材、５：保護スリーブ、５１：ガイド部、５２：保持部、５３：端部、
６：圧縮コイルバネ、６０：バネ座、
７：内カラー、
８：抜止部材、８１：エッジ部、９：止め輪、
１０：接続管、

Claims (3)

1. 一端側から接続管が挿入される受口を有する継手本体と、前記接続管が所定長さだけ挿入されたときに前記継手本体の内周面と前記接続管の外周面で圧縮されるシール部材と、前記接続管が所定長さだけ挿入されたときに前記接続管の先端で前記シール部材から離間する位置に押し込まれる保護スリーブと、前記継手本体にその内周側に向って移動可能に支持される挿入確認部材とを備え、前記保護スリーブは、前記挿入確認部材が押し込まれたときにその先端部を受取る保持部を有する管継手であって、
   前記挿入確認部材は、前記保護スリーブに向って先細りに形成された先端部を有するとともに、前記保持部は前記先端部を受取る環状溝であることを特徴とする管継手。
2. 前記挿入確認部材はその先端部が前記保持部に押し込まれたときに前記継手本体で隠蔽される着色部を有することを特徴とする請求項１に記載の管継手。
3. 前記受口に、前記接続管が所定長さだけ挿入されたときに前記接続管に押圧されるエッジ部を有する抜止部材が装着されるとともに、前記接続管が前記継手本体に所定長さだけ挿入されたときに、前記抜止部材を介して前記シール部材を付勢する弾性部材を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の管継手。

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