JP4972422B2 - 管継手 - Google Patents

Description

本発明は、給水又は給湯用ステンレス鋼管などの配管をワンタッチで接続するために使用される管継手に関する。

この種のワンタッチ方式の管継手として、例えば、図１１に示すように、基体（継手本体）３０の大径部の内面に設けられた２条の周溝にＯリング３１を嵌め込み、大径部の縁端にコイルバネ３２と、内側面に直角エッジ３３aを有する押圧部材３３が嵌め込まれた合成樹脂製の内カラー３４とが配置され、これらをテーパ付外カラー（押輪）３５で覆うようにしたものがある（特許文献１参照。）。この管継手によれば、内カラー３４の先端より接続管３６が挿入されると、押圧部材３３が内カラー３４の先端側に押されるが、押圧部材３３の外側面が外カラー３５のテーパ面３５aで押圧されて内側面の直角エッジ３３aが接続管３６に食い込むことにより、これら管継手と接続管３６との結合が保持される。この結合状態で接続管３６に引き抜き力が作用すると、押圧部材３３はコイルバネ３２の弾発力により外カラー３５のテーパ面３５a側に押し付けられると共に、そのテーパ面３５aによって押圧部材３３の直角エッジ３３が接続管３６を押圧することにより、接続管３６の引き抜きが阻止されるというものである。

特開平１０−１２２４６０号公報（図１１）

しかるに、上記従来の管継手では、継手本体３０に接続管３６を挿入後、接続管を正常長さにまで挿入できたか否かを容易に確認することができず、挿入不足の場合漏水の原因になる。そのためには、一般に、接続管３６を継手本体３０に挿入する前に、施工者が接続管３６に差し込み代をマジックインキ等でマーキングし、挿入後、差し込み代のマーキングの位置まで差し込んだことを確認するという方法が採用されるが、現場で接続管３６に差し込み代をマーキングする作業は甚だ煩わしかった。

本発明は、このような問題点を解消するためになされたものであり、その目的とするところは、接続管を挿入するだけのワンタッチでシール状にかつ抜止め状に接続できるうえ、接続管への差し込み代のマーキング作業を省け、接続管の挿入状態を人目で容易に確認でき、施工性、信頼性に優れる管継手を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の管継手は、請求項１に記載のように、接続管の端部を受け入れる受口部を有する継手本体内に、前記受口部から継手本体内奥に向かって順に、前記接続管の外周面に係合される抜止部材と、前記抜止部材を受口部の内周に向かって押圧付勢する弾性部材と、前記接続管の外周面に密着する第１のシールリングと、前記接続管の端部の外周を覆う透視筒体とを収容配置しており、前記受口部の内周に、前記抜止部材の当接により該抜止部材に径方向内方への移動作用を加えるテーパ面を受口部外方に向かって窄まり状に形成し、前記透視筒体の外周に対応する前記継手本体の円周上の少なくとも１箇所には確認孔を内外貫通状に設け、前記透視筒体の外周と前記継手本体の内周との間であって前記確認孔よりも継手本体内奥側の位置に第２のシールリングを、前記確認孔よりも受口部側の位置に第３のシールリングをそれぞれ介在配置しており、前記継手本体の内部に、前記接続管の端部の末端に外嵌可能な傷付き防止スリーブが収容され、この傷付き防止スリーブは前記接続管の挿入前に前記第１のシールリングの内径部に配置され、前記接続管の挿入に伴い該接続管の端部で前記透視筒体の内部位置にまで押し込まれるようにしてあり、前記傷付き防止スリーブは、内径が前記接続管の内径と略同一径に、外径が前記透視筒体の内径よりも小さく形成されたシールリング保持筒部と、このシールリング保持筒部の後端側に一体に連設され、内径が前記接続管の外径よりも大きく、外径が前記透視筒体の内径よりも小さく形成されて前記接続管の端部の末端に外嵌可能な接続管端部受け筒部とを有する形に形成されており、前記シールリング保持筒部の外周に、自由状態の前記第１のシールリングの内径部が嵌まり込む凹溝を形成していることに特徴を有するものである。

このような構成によれば、継手本体への接続管の挿入途中および完全に挿入した後の状態を確認孔より透視筒体を透して外部より目視で容易に確認できるため、接続管の挿入不足を未然に防止でき、接続管への差し込み代のマーキング作業を省略することができる。

確認孔は透視筒体と、この透視筒体の外周面と継手本体の内周面との間に介在配置した第２，３のシールリングとにより密封シールされており、接続管が完全に挿入されると接続管の外周面と継手本体の内周面とが第１のシールリングにより確実に密封シールされることと相俟って、内部流体の漏洩を防止できる。
また、接続管が完全に挿入されると、抜止部材は弾性部材により受口部のテーパ面に押し付けられると共に、そのテーパ面によって抜止部材が縮径して接続管の外周面に係合されることにより、接続管の抜止め状態が得られる。

接続管の挿入後、接続管に引き抜き力が加えられると、接続管と同行する抜止部材が受口部のテーパ面と当接することにより、抜止部材が径方向内方へ移動して、接続管の外周面への係合力が増す。これにより接続管の抜け出しが確実に阻止される。

傷付き防止スリーブを継手本体の内部に収容する構成によれば、接続管を切断する際、その切断端面に多少のバリが発生してもそれを除去する加工を怠っても、接続管の挿入時に該接続管の端部のバリ等で第１のシールリングを傷付けることなく施工できる。したがって、接続管の切断方法に制限がなくその切断施工の自由度が得られる。また、接続管の挿入完了状態は、確認孔から透視筒体を透して傷付き防止スリーブが見えることを確認することによって、接続管が所定の位置まで確実に挿入されていることを確認することができる。

接続管を挿入する前、すなわち在庫、保管時に第１のシールリングには内部応力が発生せず、第１のシールリングは接続管が挿入されたときにはじめて弾性的に拡径して接続管の外周に密着するので、適切な圧縮代が長期間にわたり維持され、所定の耐用年数を保証することができる。

本発明の管継手によれば、接続管を挿入するだけのワンタッチでシール状にかつ抜止め状に接続でき、しかも接続管への差し込み代のマーキング作業を省け、接続管の挿入状態を人目で容易に確認でき、施工性、信頼性に優れる。

図１は本発明の一実施例を示す管継手の斜視図、図２は接続管の挿入完了後の状態を示す同管継手の半欠截断面図、図３は接続管を挿入する前の状態を示す同管継手の半欠截断面図、図４は接続管の挿入途中の状態を示す同管継手の欠截断面図、図５は接続管を更なる挿入途中の状態を示す同管継手の半欠截断面図、図６は同管継手の傷付き防止スリーブの半欠截断面図、図７は同管継手のカラーの平面図、図８は同カラーの正面図、図９は同カラーの断面図である。

図１、図２に示すように、管継手１は、両端部が開口した筒形状を有する継手本体２と、この継手本体２の内部に収容配置される抜止部材３と、弾性部材４と、第１のシールリング５と、透視筒体６と、傷付き防止スリーブ７等を備えている。

継手本体２は、軸方向中央付近に段部８を設け、この段部８をはさんで一側に大径部９を、他側に小径の流路１０を形成し、大径部９の開口端部、すなわち継手本体２の軸方向一端部に接続管１１の端部が挿入される受口部１２を形成し、他端部の外周に接続用雄ねじＳを形成している。受口部１２の内周には受口部外方に向かって窄まり状のテーパ面１３と、テーパ面１３の受口部外方側端に円周溝１４を形成している。

受口部１２の内部には、テーパ面１３に内接する抜止部材３と、この抜止部材３を保持するカラー１５と、抜止部材３をカラー１５ごとテーパ面１３に向かって押圧付勢する弾性部材４とが配置されている。継手本体２の円周溝１４にはストッパーリング１６が嵌合されてその内径部でカラー１５が受口部外方へ抜け出るのを防止している。
弾性部材４は圧縮コイルばね等からなり、この弾性部材４の外端部はカラー１５の後端の段部１５ａに係合し、同弾性部材４の内端部は第１のシールリング５に隣接する断面Ｌ形の環状のスペーサー１７に係合している。

透視筒体６は、接続管１１の外径よりも大きい内径を有する形に形成し、継手本体２内の段部８と第１のシールリング５との間に収容配置する。そして、透視筒体６の外周に対応する継手本体２の円周上の少なくとも１箇所には確認孔１８を内外貫通状に設け、透視筒体６の外周と継手本体２の内周との間であって確認孔１８よりも継手本体内奥側の位置に第２のシールリング１９を、確認孔１８よりも受口部側の位置に第３のシールリング２０をそれぞれ介在配置している。第２，３のシールリング１９，２０は継手本体２の内周面に確認孔１８をはさんで設けたシールリング溝２１，２２にそれぞれ各内径部が突出するように嵌め込まれている。これにより継手本体２内を流れる水等流体が透視筒体６の外周と継手本体２の内周との間から確認孔１８に漏れ出ることのないように密封シールされる。

傷付き防止スリーブ７は、図２、図６に示すように、内径が接続管１１の内径と略同一径に、外径が透視筒体６の内径よりも小さく形成されたシールリング保持筒部７ａと、このシールリング保持筒部７ａの後端側に一体に連設され、内径が接続管１１の外径よりも大きく、外径が透視筒体６の内径よりも小さく形成されて接続管１１の端部の末端に外嵌可能な薄肉の接続管端部受け筒部７ｂとを有する形に形成されている。シールリング保持筒部７ａの内周面と接続管端部受け筒部７ｂの内周面との間には、接続管１１の端部の端面が当接する段部２３を形成している。シールリング保持筒部７ａの外周には、自由状態の第１のシールリング５の内径部が嵌まり込む凹溝２４を形成している。接続管端部受け筒部７ｂの後端部７ｃは後方へ漸次拡径するラッパ状に形成し、これにより接続管１１の挿入時に該接続管１１の端部が接続管端部受け筒部７ｂの後端部７ｃに引っ掛かることなくスムーズに挿入できるようになしている。

カラー１５は、図２、図７〜９に示すように、複数個の保持穴１５ｂを円周方向に所定間隔置きに有し、各保持穴１５ｂに抜止部材３が嵌着されている。各抜止部材３の内面側には２つの係合歯３ａを形成している。

管継手１を構成する上記各部材は例えば次の材料で形成することができる。継手本体２は、耐食性及び剛性を必要とするので、例えばＳＣＳ材や青銅材により精密鋳造の手法に等より製造することができる。第１のシールリング５、第２，３のシールリング１９，２０は、オレフィン系ゴム製のＯリングで形成することができ、特に耐塩素、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で形成することが好ましく、また耐熱性とともに耐薬品性にも優れたＦＫＭ（フッ素ゴム）などで形成することもできる。透視筒体６は透明もしくは半透明のＰＰＳＵ（ポリフェニルサルフォン）やＰＥＩ（ポリエーテルイミド）などで形成することができる。傷付き防止スリーブ７はＰＰやＰＥなどで形成することができる。カラー１５は、架橋ポリエチレンなどの汎用エンジニアリングプラスチックや、優れた耐熱性を有するＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）など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。弾性部材４として圧縮コイルバネを使用する場合は、この部材をオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）で形成することができ、またストッパーリング１６もこれと同様の材料で形成することができる。抜止部材３は、接続管１１より硬質の材料、例えば接続管１１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）で形成すればよい。

上記の管継手１による接続管１１の施工手順を図２〜図５を参照にして説明する。
予め、図３に示すように継手本体２内に、受口部１２から継手本体２内奥に向かって順に、抜止部材３と、弾性部材４と、第１のシールリング５と、傷付き防止スリーブ７と、透視筒体６、および第２，３のシールリング１９，２０等全ての部品を組み込んでおく。その際、第１のシールリング５は自由状態でこれの内径部が傷付き防止スリーブ７の凹溝２４に嵌まり込むように配置される。この組み込み状態で在庫、保管される。
しかる後、現場施工で、図４に示すように、継手本体２の受口部１２に接続管１１を挿入し、その端部を傷付き防止スリーブ７の接続管端部受け筒部７ｂに挿入して接続管１１の端部の端面を傷付き防止スリーブ７内の段部２３に当接させる。このとき、抜止部材３は受口部１２のテーパ面１３に沿って継手本体２の内奥方向に移動し、かつ係合歯３ａが接続管１１の外周面に係合する。この状態で接続管１１を引き抜く方向に外力が加わったとしても、受口部１２のテーパ面１３に当接する抜止部材３の係合歯３ａが接続管１１の外周面に係合しているので、接続管１１が抜け出ることはない。また、第１のシールリング５と接続管１１の端面との間には傷付き防止スリーブ７が介在した状態にあり、この状態で接続管１１の端面は第１のシールリング５と非接触の状態で継手本体２の奥まで挿入されるので、接続管１１の端面にバリが生じていてもそのバリで第１のシールリング５が傷付けられることはなく、第１のシールリング５の損傷による流体漏れは生じない。

更に、接続管１１を深く挿入すると、図５の挿入途中過程を経て、図２に示すように継手本体２と接続管１１とのシール接続状態が得られる。すなわち、図５に示すように接続管１１が継手本体２の途中まで挿入されると、抜止部材３の係合歯３ａが接続管１１の外周面に係合した状態で接続管１１は継手本体２の内奥まで押し込まれるとともに、傷付き防止スリーブ７が透視筒体６内に押し込まれる。更に、図２に示すように、接続管１１が、傷付き防止スリーブ７のシールリング保持筒部７ａが継手本体２内の段部８に達する挿入完了位置まで挿入されると、第１のシールリング５が接続管１１の外周面に圧縮状に密着して接続管１１の外周面と継手本体２の内周面との間を確実に密封シールする状態が得られるとともに、抜止部材３の係合歯３ａが接続管１１の外周面に係合した確実な抜止め状態が得られる。

こうした接続管１１の挿入完了状態は、確認孔１８から透視筒体６を透して傷付き防止スリーブ７が見えることを確認することによって、接続管１１が所定の位置まで確実に挿入されていることを確認することができる。傷付き防止スリーブ７が組み込まれない場合は、確認孔１８から透視筒体６を透して接続管１１の端部が見えることを確認することによって、接続管１１が所定の位置まで確実に挿入されていることを確認することができる。したがって、接続管１１の挿入不足による内部流体の漏洩の発生を未然に防止することができる。

接続管１１の挿入完了後、該接続管１１を抜き出し方向に引っ張ると、接続管１１と同行する抜止部材３がテーパ面１３の窄まり側に当接することにより、抜止部材３が径方向内方へ移動して係合歯３ａが接続管１１の外周面への食い込み係合力を増す。これにより接続管１１の抜け出しが確実に阻止される。

接続管端部受け筒部７ｂを有する傷付き防止スリーブ７が組み込まれている場合は、次のような利点もある。すなわち、接続管１１の挿入長さが不足した場合には、図５のように接続管１１と第１のシールリング５との間に傷付き防止スリーブ７の接続管端部受け筒部７ｂが介在し、接続管１１が第１のシールリング５と非接触状態になるので、水圧試験で傷付き防止スリーブ７の内周面と接続管１１の外周面との間の隙間から接続管１１の外周面に沿って受口部１２の方向への微小な水漏れを検知することができる。この水漏れ検知により接続管１１の挿入不足を確認できる。

尚、接続管１１の接続後、接続管１１を管継手１から人為的に離脱させるには、ドライバー等を受口部１２から差し込んでカラー１５を抜止部材３ごと継手本体２の内奥方向へ弾性部材４の弾発力に抗して押し込むことにより、抜止部材３のテーパ面１３との当接による締め付け力が解除され、これで接続管１１を継手本体２から引き抜くことができる。

図３に示すように、接続管１１を挿入する前、すなわち在庫、保管時には、傷付き防止スリーブ７のシールリング保持筒部７ａの外周に形成した凹溝２４に、自由状態の第１のシールリング５の内径部を嵌まり込む状態にしている。これが、仮に、シールリング保持筒部７ａの外周に第１のシールリング５の内径部を凹溝２４を設けずに嵌め込むと第１のシールリング５の内径部が弾性変形（拡径）した状態で長期間放置されると、「ヘタリ現象」が生じて圧縮永久歪が残留し、荷重が除去されても内径が元の寸法に復帰せず、耐用年数の低下をもたらすが、図３に示すように自由状態の第１のシールリング５の内径部がシールリング保持筒部７ａの外周に形成した凹溝２４に嵌まり込む装着状態では、第１のシールリング５には内部応力が発生せず、第１のシールリング５は接続管１１が挿入されたときにはじめて弾性的に拡径して接続管１１の外周に密着するので、適切な圧縮代が長期間にわたり維持され、所定の耐用年数を保証することができる。

傷付き防止スリーブ７を組み込む上記実施例では、その傷付き防止スリーブ７は例えば赤色や青色などの目立つ色に着色しておくことによって、確認孔１８からより一層確認し易くなる。

上記実施例では、第２，３のシールリング１９，２０が継手本体２の内周面に設けたシールリング溝２１，２２にそれぞれ嵌め込まれているが、これに代えて、図１０に示すように第２，３のシールリング１９，２０は透視筒体６の外周に設けたシールリング溝２１，２２にそれぞれ各外径部が突出するように嵌め込むものであってもよい。これにおいても、上記実施例の場合と同様に継手本体２内を流れる水等流体が透視筒体６の外周と継手本体２の内周との間から確認孔１８に漏れ出ることのないように密封シールされる。

また、上記実施例では、継手本体２の一方の側に接続用雄ねじを形成した雄ねじアダプター管継手について記述したが、本発明はこれに限られず、他の構造、例えば、左右対称のソケット形管継手、エルボ型管継手等にも適用できることは勿論である。また、接続管１１としては、ステンレス鋼管等の金属管に限られず、樹脂製の接続管、例えば塩化ビニール製の接続管などにも適用することができる。

本発明の一実施例の管継手の斜視図である。 接続管の挿入完了後の状態を示す同管継手の半欠截断面図である。 接続管を挿入する前の状態を示す同管継手の半欠截断面図である。 接続管の挿入途中の状態を示す同管継手の半欠截断面図である。 接続管を更なる挿入途中の状態を示す同管継手の半欠截断面図である。 同管継手の傷付き防止スリーブの半欠截断面図である。 同管継手のカラーの平面図である。 同カラーの正面図である。 同カラーの断面図である。 他の実施例の管継手を図３に相応して示す半欠截断面図である。 従来例の管継手の半欠截断面図である。

１ 管継手
２ 継手本体
３ 抜止部材
４ 弾性部材
５ 第１のシールリング
６ 透視筒体
７ 傷付き防止スリーブ
７ａ シールリング保持筒部
７ｂ 接続管端部受け筒部
１１ 接続管
１２ 受口部
１３ テーパ面
１８ 確認孔
１９ 第２のシールリング
２０ 第３のシールリング
２４ 凹溝

Claims (1)

1. 接続管の端部を受け入れる受口部を有する継手本体内に、前記受口部から継手本体内奥に向かって順に、前記接続管の外周面に係合される抜止部材と、前記抜止部材を受口部の内周に向かって押圧付勢する弾性部材と、前記接続管の外周面に密着する第１のシールリングと、前記接続管の端部の外周を覆う透視筒体とを収容配置しており、前記受口部の内周に、前記抜止部材の当接により該抜止部材に径方向内方への移動作用を加えるテーパ面を受口部外方に向かって窄まり状に形成し、前記透視筒体の外周に対応する前記継手本体の円周上の少なくとも１箇所には確認孔を内外貫通状に設け、前記透視筒体の外周と前記継手本体の内周との間であって前記確認孔よりも継手本体内奥側の位置に第２のシールリングを、前記確認孔よりも受口部側の位置に第３のシールリングをそれぞれ介在配置しており、
   前記継手本体の内部に、前記接続管の端部の末端に外嵌可能な傷付き防止スリーブが収容され、この傷付き防止スリーブは前記接続管の挿入前に前記第１のシールリングの内径部に配置され、前記接続管の挿入に伴い該接続管の端部で前記透視筒体の内部位置にまで押し込まれるようにしてあり、
   前記傷付き防止スリーブは、内径が前記接続管の内径と略同一径に、外径が前記透視筒体の内径よりも小さく形成されたシールリング保持筒部と、このシールリング保持筒部の後端側に一体に連設され、内径が前記接続管の外径よりも大きく、外径が前記透視筒体の内径よりも小さく形成されて前記接続管の端部の末端に外嵌可能な接続管端部受け筒部とを有する形に形成されており、
   前記シールリング保持筒部の外周に、自由状態の前記第１のシールリングの内径部が嵌まり込む凹溝を形成していることを特徴とする、管継手。

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