JP5089487B2 - 管体の継手構造、これを備えた管継手及びます - Google Patents

Description

本発明は、給水用及び排水用等の各種管体を配管する場合に幅広く使用することのできる管体の継手構造、これを備えた管継手及びますに関する。

従来、この種の管体の継手構造としては、例えば次のようなものが存在する。即ち、この従来のものは、継手本体の側面に排水横引き管が接続される枝管部を設けると共に、継手本体の内周面に所定間隔を有して二条の環状溝を形成し、且つ該環状溝にゴム輪を装着したものである。排水管は、継手本体に回転自在に挿通して配管される。

そして、例えば配管施工後のレイアウトの変更やリニューアル等の際に排水機器等の設置場所を変更した場合は、継手本体を排水管に対して回転させれば枝管部を所望の位置に配置することが可能である。上記継手構造は、配管の配置変更に対応できるという利点を有している。
特開２００３−２５３７１７号公報

しかしながら、上記従来の管体の継手構造では、排水管とゴム輪との接続時に排水管の外周面とゴム輪とが圧接状態となるように、ゴム輪の内径寸法は排水管の外径寸法よりも小さく設定されている。このため、排水管の継手本体への挿着作業が非常に厄介なものとなっていた。特に、十分な配管スペースのない状況下で行われる屋根裏等の屋内での配管作業は、極めて煩雑であり、作業者にかかる負担も大きかった。

また、上記従来のものにあっては、継手本体から排水管が離脱するのを防止する手段は特に有してはいないために、ゴム輪の排水管に対する圧接力のみでは、排水管が継手本体から不用意に離脱してしまうという問題点もあった。

更に、構造上配管のレイアウト変更時に於ける継手本体の回転操作により、ゴム輪と管体の外周面との良好なシール状態が損なわれ易いという欠点があった。また、ゴム輪に摩耗が生じ易いために、継手部分から流通流体が漏洩するという難点も有していた。よって、ゴム輪の早期の交換が必要になる等、保守、管理面に於ける不都合もあった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、管体の着脱作業を容易に行えるようにすると共に、その接続状態を良好に維持できるようにし、もって配管のレイアウトの変更という事態への迅速且つ柔軟な対応を可能にならしめることにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る管体の継手構造は、管体が差し込まれる継手本体と、前記管体が挿通され、回転動作により該継手本体に取り付けられる固定リングと、それぞれ前記管体が挿通され、前記固定リング内に前記管体の長手方向に互いに離間するように嵌合され、前記固定リングに対して回転自在な一対の環状体と、該両環状体に挟み込まれ、前記固定リングを回転させた際に、該両環状体が互いに接近することによって該両環状体に押圧され、径方向の内方に膨出して前記管体の外周面に圧接可能な略環状のシール体と、を備えてなるものである。

上記管体の継手構造に於いては、配管すべき管体を固定リングの環状体に挿通した状態で、固定リングを回転させれば環状体により押圧されて、シール体が径方向の内方に膨出して前記管体の外周面に圧接され、該管体が継手本体に接続されることになる。一方、管体を継手本体から離脱する場合は、固定リングを先程とは逆方向に回転させると、環状体による押圧状態が解除され、シール体は外方に膨出して内径が拡径することになる。これにより、該シール体と管体の外周面との圧接状態が解除され、管体を継手本体から離脱することができる。

即ち、管体の環状体への挿脱作業は、該管体をシール体に接触せしめることなく行うことができ、且つ固定リングの回転という極めて容易な操作により行うことができる。そのために、作業に熟練性なるものが要求されることもなく、作業者にかかる負担も少なくて、現場での一連の作業が効率良く行えることになる。特に、十分な配管スペースがない状況に於いては有用である。

また、管体が挿通される環状体は、継手本体に設けられる固定リングに対して回転自在に嵌合されてなるために、管体に対して継手本体を容易に回転させることができる。従って、例えば継手本体の側面に分岐部を有するような場合に於いて、この分岐部に配管した管体の配置位置に変更が生じたとしても、継手本体を適宜回転させることにより、その分岐部を所望の位置に配置して、これに管体を接続することができる。即ち、配管施工後のレイアウトの変更等という事態に迅速且つ柔軟に対応できるのである。

また、前記環状体の外周面に、固定リングの内周面に接触する環状凸部を設けることも可能である。

これにより、環状体は、その係合凸部が固定リングの内周面に接触しつつ回転することになるために、両者の接触面積が非常に少なくなって、固定リングの回転動作を簡易に行うことができ、作業性が向上する。

更に、前記環状体の内周面に段部を形成し、前記シール体を前記環状体の段部に装着すると共に、該両環状体が間隙を有して対向配置されるように構成しても構わない。

この場合は、固定リングを回転すると、環状体間に形成された間隙が小さくなるようにシール体は押圧されて、該シール体が径方向の内方に膨出して管体の外周面に圧接することになる。

その際、シール体を環状体の段部に装着すると共に、一対の環状体を接近させて両者間には間隙が形成されるように構成しているために、シール体の押圧時に該シール体が外方に膨出して、前記固定リングの内周面に接触し、該固定リングの回転動作に支障を生ぜしめるようなことなく、シール体は良好に径方向の内方へ膨出してシールが図られる。

更に、前記シール体の外周面には凹状部を周方向に形成してもよい。

これによれば、環状体によりシール体は、その外周面の凹状部が閉じるように押圧されるために、シール体の内方への膨出が好適に行われ、良好なシール性を確保できるのである。

また、前記環状体を、低い摩擦係数を有する樹脂材料により形成することも可能である。

これによると、固定リングが環状体に対して回転し易くなって、管体の配管作業が一層容易に行えることになる。

かかる低い摩擦係数を有する樹脂材料としては、例えばジュラコンが最適である。

更に、本発明に係る管継手は、前記管体の継手構造を備えたものである。

このことにより、上述した作用効果を奏する管継手を得ることができる。

また、本発明に係るますは、前記管体の継手構造と、該管体の継手構造が設けられるます本体と、を備えたものである。

このことにより、上述した作用効果を奏するますを得ることができる。

本発明によれば、管体の着脱作業が極めて容易に行えるばかりではなく、その接続状態を良好に維持することができ、更には配管のレイアウトの変更という事態への対応も迅速且つ柔軟に行えるという効果を奏する。

＜第一実施形態＞
以下、本発明に係る管体の継手構造を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本実施形態に係る管体の継手構造を示す一部断面を含む正面図である。図中の符号１は、直管部２の側面に分岐部３を設けた継手本体で、直管部２及び分岐部３の先端部側には鍔部４を介して接続部５が夫々設けられている。

この鍔部４には、図２に示すように所定間隔を有して三個の切欠６が形成されている。また、接続部５の側面には、同図に示すように所定間隔を有して三個の係合溝７が設けられている。かかる係合溝７は、管軸方向に形成した挿入部８と、該挿入部８に直交して水平に連設した第一直線部９と、該第一直線部９に所定の角度を有して連設した傾斜部１０と、該傾斜部１０に連設した水平の第二直線部１１とからなっている。該第二直線部１１の略中央部には、曲面状の凸部１２が膨出形成されている。図３に示すように、符号４０は前記係合溝７の挿入部８の挿入側にテーパ面４１を有して設けられた凸状部である。

符号１３は、継手本体１の接続部５に取付けた固定リングを示す。かかる固定リング１３は、その回転動作により後述するシール体３０を管体Ｘの外周面に圧接せしめて、該管体Ｘを継手本体１に接続するためのものである。固定リング１３の一端側内周面には、図３のように、前記継手本体１の係合溝７にスライド自在に係合する三個の係合凸部１４が所定間隔を有して設けられている。尚、固定リング１３を継手本体１に取付ける場合は、固定リング１３の係合凸部１４を継手本体１の係合溝７に設けたテーパ面４１及び凸状部４０を乗り越えるようにして挿入部８内に挿入する。これにより、固定リング１３と継手本体１との一体性が保たれる。そのため、工場等に於いて、予めこの状態にまで製作しておけば、現場への搬送作業や現場に於ける配管作業の簡略化が図れて、作業効率が大幅に向上することになる。また、固定リング１３等の各構成部品を紛失するという事態も良好に回避できる。尚、固定リング１３は、上述したように必ずしも継手本体１から離脱しないように設ける必要はなく、取り外せるように構成してもよい。

図４に示すように、符号１５は、固定リング１３の一端部に設けた鍔部である。該鍔部１５には、三個の切欠１６が所定間隔を有して形成されている。これら三個の切欠１６は、固定リング１３の係合凸部１４を継手本体１の係合溝７の第二直線部１１の終端に移動せしめた際に、該継手本体１の鍔部４の切欠６と一致するような位置に形成されている。符号１７は、固定リング１３の他端部内周面に内向きに設けた環状凸部である。固定リング１３の他端部側外周面は、多角形状に形成されている。

図５に示すように、符号１８は固定リング１３にスライド自在に外嵌したストッパーである。同図のように、環状のストッパー本体１９には、所定間隔を有して三個の係止片２０が上向きに突設されている。係止片２０の先端部内周面には、係合部２１が設けられている。尚、係止片２０は固定リング１３の切欠１６を介して継手本体１の切欠６に係入され、その鍔部４に係合部２１が係合して、固定リング１３の逆回転を防止する。図４に示すように、符号２２は、固定リング１３の外周面に接着したテープである。テープ２２が外部に露出しているか否かに基づいて、前記ストッパー１８の係合部２１が継手本体１の鍔部４に係合しているか否かを外部から目視で確認することができる。この場合、テープ２２に代えて、例えばリングを外嵌したり、塗料等を塗布してもよい。また、ストッパー１８の係合部２１が継手本体１に係合している場合にテープ２２等がストッパー本体１９により隠蔽されるように構成してもよい。

符号２３は、固定リング１３内に回転自在に嵌合した一対の環状体である。環状体２３の一端側内周面には、図６に示すように、二段の段部２４、２５が設けられている。外側の段部２４は、周面部２６とテーパ部２７と内壁部２８とからなっている。また、環状体２３の外周面には、二条の環状凸部２９が所定間隔を有して設けられている。尚、この環状凸部２９の外径寸法は、固定リング１３の内径寸法よりも若干小さく設定されている。このため、環状体２３は固定リング１３内に回転自在に嵌合することになる。

符号３０は、図７に示すように対向配置した一対の環状体２３間に配すべく、外側の段部２４に嵌合させたゴム製のシール体である。この状態では、環状体２３間に間隙４２が形成される。符号３１はシール体３０の外周面略中央部に形成した断面略Ｖの字状の凹状部である。

尚、図８に示すように、シール体３０の凹状部３１の深さＡは、環状体２３のテーパ部２７と内壁部２８とを合わせた高さＢに対して、Ａ＞Ｂとなるように設定している。この場合、Ａ＝Ｂとなるように設定しても構わない。また、各環状体２３のテーパ部２７の軸方向に対する角度Θは同角度の４５°としている。一対の環状体２３にシール体３０を装着した状態で、対向する環状体２３の端面間の間隙幅Ｃは、シール体３０の凹状部３１の幅Ｄよりも小さくなっている。更に、シール体３０の端面とこれに対向する環状体２３の内側の段部２５とが形成する間隙幅Ｅは、極力小となるべく設定している。

また、同図の如くシール体３０の内径Ｆは、環状体２３の内径Ｇよりも若干大きく設定され、該環状体２３の内径Ｇは、接続すべき管体の外径よりも若干大きく設定されている。また、環状体２３はジュラコン等の合成樹脂からなり、継手本体１及び固定リング１３等は塩化ビニル等の合成樹脂で構成している。

符号３２は、図３に示すように、継手本体１の端面に環状に形成された溝３３に装着したＯリングである。継手本体１に固定リング１３を取付けた際に、内側に位置する環状体２３の背面が前記継手本体１の端面に当接してＯリング３２によりシールが図られることになる。尚、Ｏリング３２の表面には、潤滑剤が塗布されている。

本実施形態は以上のような構成からなる。次に、かかる継手を使用して給水管や排水管等の管体を配管する場合について説明する。

先ず、固定リング１３に接続すべき管体Ｘを挿入する。本実施形態では、シール体３０の内径Ｆを環状体２３の内径Ｇよりも若干大きく設定すると共に、環状体２３の内径Ｇを接続すべき管体Ｘの外径よりも大きく設定しており、しかもシール体３０の端面とこれに対向する環状体２３の内側の段部２５とが形成する間隙幅Ｅを極力小さく設定しているために、管体Ｘをスムーズに挿入することができる。

次に、図９のように、固定リング１３を継手本体１側に押圧して、固定リング１３の係合凸部１４を係合溝７の挿入部８の終端にまで移動させる。その際、外側の環状体２３は固定リング１３の環状凸部１７により押圧されるので、一対の環状体２３及びシール体３０は一体となって継手本体１側へと移動し、内側の環状体２３の背面が継手本体１の端面に当接することになる。

更に、図１０のように固定リング１３を回転すると、その係合凸部１４は係合溝７の第一直線部９、傾斜部１０を介して第二直線部１１をスライド移動し、該第二直線部１１に設けた凸部１２を乗り越えてその終端にまで移動することになる。

かかる係合凸部１４が係合溝７の傾斜部１０を移動する際には、固定リング１３の環状凸部１７により外側の環状体２３を介してシール体３０が押圧されることになる。この際、内側の環状体２３は継手本体１によりその移動が規制されているので、シール体３０は押圧力を受けて撓み、その内径Ｆが縮径するように内方に膨出して管体Ｘの外周面に圧接することになる。

この場合に於いて、シール体３０の押圧は、環状体２３の段部２４のテーパ部２７及び内壁部２８により行われるのであるが、かかる環状体２３のテーパ部２７と内壁部２８とを合わせた高さＢは、シール体３０の凹状部３１の深さＡよりも小さく設定されている。そのため、固定リング１３を回転させると、同図のようにシール体３０の凹状部３１が閉じるように押圧力が加わって、シール体３０が内方に膨出することとなる。このため、固定リング１３にさほど回転力をかけることなく、管体Ｘを簡易に接続することができる。

また、各環状体２３のテーパ部２７の軸方向に対する角度Θは同角度の４５°としているために、各環状体２３から略均等に押圧力がシール体３０に加わって、偏りが生じることなく内方に膨出することになる。よって、シール体３０の管体Ｘに対する圧接面積を十分に確保できるという利点がある。

更に、一対の環状体２３にシール体３０を装着した状態で、対向する環状体２３の端面間の間隙幅Ｃはシール体３０の凹状部３１の幅Ｄよりも小さくなっているために、シール体３０が環状体２３間から外方へ膨出して固定リング１３の内周面に接触するようなことはない。それ故、固定リング１３の回転トルクを増大せしめるようなこともない。また、シール体３０が継手本体１の回転に支障を与えることもない。

また、シール体３０を管体Ｘに圧接させる際には、かかる圧接によりシール体３０及び環状体２３は回転せずに固定されて固定リング１３のみが回転し得ることになるが、固定リング１３は各環状体２３の二条の環状凸部２９でのみ接触しており、且つ環状体２３は滑り易いジュラコンで構成しているので、容易に回転させることができる。従って、作業がし易くなる。

その後、ストッパー１８の係止片２０を継手本体１側にスライド移動させて、その切欠６に係止片２０を係入し、その係合部２１を継手本体１の鍔部４に係合させる。その結果、固定リング１３に設けた目印２２が露出し、ストッパー１８が確実に機能していることを外部から目視で確認することができる。これにより、一連の管体Ｘの接続作業は完了するが、かかる一連の接続作業は極めて簡易に行えるという利点があり、このため作業スペースが制限されるような状況下に於いても作業者に負担をかけることなく、効率的良く一連の配管作業を行うことができる。

また、このようして接続された管体Ｘは、継手本体１の係合溝７に設けた凸部１２と固定リング１３の係合凸部１４との係止、及びストッパー１８の継手本体１の切欠６への係入により逆回転が防止されて、管体Ｘの接続状態は強固に維持されることになる。従って、固定リング１３が不用意に逆回転して流通流体が漏洩したり、管体Ｘが継手本体１から離脱するような事態を確実に阻止することができるのである。

一方、配管した管体Ｘを継手から取り外す場合は、ストッパー１８を管体Ｘ側（図１０の右方向）にスライドさせて、その係合部２１と継手本体１の鍔部４との係合状態を解除すると共に、ストッパー１８の係止片２０を前記鍔部４の切欠６から離脱させる。これが確実に行われたことは、テープ２２がストッパー１８のストッパー本体１９により隠蔽されていることで外部から確認できる。

次に、固定リング１３を先程とは逆方向に回転させるべく少し強めに回転力を加えると、継手本体１の係合溝７に設けた凸部１２は曲面状に形成されているために、該凸部１２と固定リング１３の係合凸部１４との係合状態は解除される。更に、この係合凸部１４が係合溝７の挿入部８に設けた凸状部４０に対向する位置にまで、固定リング１３を回転させる。

尚、かかる係合凸部１４が係合溝７の傾斜部１０を逆方向に移動することにより、外側の環状体２３からの押圧力が除去されるために、シール体３０の内径Ｆは拡径して元の状態に戻る。これにより、管体Ｘとの圧接状態が解除されるので、管体Ｘを継手から容易に取り外すことができる。

また、この状態に於いては、固定リング１３と環状体２３とは回転自在に嵌合させているので、固定リング１３及び継手本体１を環状体２３、シール体３０及び管体Ｘに対して回転させることが可能である。

従って、配管の施工後にレイアウトの変更等により、給排水機器の設置場所が変更された場合、例えば継手本体１の分岐部３に配管すべき管体Ｘの配置に変更が生じた場合は、図１１に示すように継手本体１の分岐部３を新たに接続すべき管体Ｘの位置に応じて適宜回転させた後、上述のように分岐部３に新たな管体Ｘを接続して配管を行えばよい。このようにして、配管の施工後に於けるレイアウトの変更等にも迅速且つ柔軟に対応することができる。尚、継手本体１の直管部２に配管すべき管体Ｘの配置に変更が生じた場合も同様にして対処することができる。

また、本実施形態に係る管体の継手構造は、全体が極めて簡易な構成からなるために、その製作も容易に且つ安価に行えるという利点も有している。

尚、上記実施形態に於いては、環状体２３の外周面に二条の環状凸部２９を形成したが、かかる環状凸部２９は必要に応じて設ければよいものであり、省略することも可能である。但し、環状凸部２９を設ける場合、その具体的な数は問うものではない。また、かかる環状凸部２９に代えて、例えばその一部を省略したり、或いは所定間隔を有して複数の凸部を設けて、該凸部と固定リング１３の内周面とが点接触するように構成することも可能である。

更に、上記実施形態では、一対の環状体２３が間隙４２を有して対向配置されるように、各環状体２３に設けた段部２４にシール体３０を装着しているが、必ずしも環状体２３に段部２４を設ける必要はない。要は、シール体３０が一対の環状体２３間に挟み込まれ、固定リング１３を回転させた際に、両環状体２３が互いに接近することによって該環状体２３に押圧され、径方向の内方に膨出して管体Ｘの外周面に圧接するように構成されていればよい。

また、上記実施形態に於いては、シール体３０の凹状部３１の形状を断面略Ｖの字状に形成したが、本発明はこれに決して限定されるものでなく、例えば断面略Ｕの字状に形成してもよい。但し、かかる凹状部３１は、必要に応じてシール体３０に形成すればよいものであり、省略することも可能である。その他、シール体３０の各部位の具体的な寸法設定も該実施形態に限定されない。

更に、本発明に係る管体の継手構造は、上記実施形態のように継手本体１が分岐部３を有している場合に特に有用であるが、本発明は分岐部３を有しない直管部２のみで構成した継手本体１にも勿論適用可能である。

その他、継手本体１や固定リング１３の形状等や、環状体２３の材質等の具体的な構成も、本発明の意図する範囲内に於いて任意に設計変更自在である。

＜第二実施形態＞
本発明に係る管体の継手構造は、上記第一実施形態のような管継手に適用できる他、次のようにますに適用することも可能である。以下、上記管体の継手構造Ｙを備えたますについて、図１２及び図１３を参照しつつ説明する。尚、第一実施形態と共通する部分については、同様の符号を付して、その説明は省略する。

図１２に示すますＺは、前記継手本体１の直管部２や分岐部３に対応する、流入部５０及び流出部５１が形成されたます本体５２と、該流入部５０及び流出部５１に設けられる管体の継手構造Ｙとからなっている。尚、ます本体５２の上部には点検口５３が開口形成されている。

また、図１３に示すますＺは、ます本体５２の側部に対向させて流入部５０及び流出部５１が形成されたものであり、これら流入部５０及び流出部５１には管体の継手構造Ｙが夫々設けられている。尚、ます本体５２の上部には点検口５３が開口形成されている。

このように、管体の継手構造Ｙをますに適用した場合に於いても、上述したと同様の効果を得ることができる。

この場合に於いて、ますの形状等の具体的な構成は、上記実施形態の如きもの限定されるものでない。

以上説明したように、本発明は、管継手やます等について有用である。

管体の継手構造の一実施形態を示す断面図である。 継手本体の一部を示す正面図である。 固定リングを継手本体に取付けた状態を示す断面図である。 （ａ）は固定リングの平面図であり、（ｂ）はその断面図である。 （ａ）はストッパーの平面図であり、（ｂ）はその正面図である。 （ａ）は環状体の平面図であり、（ｂ）はその断面図である。 環状体にシール体を装着した状態を示す断面図である。 環状体にシール体を装着した状態を示す断面図である。 継手に管体を挿入した状態を示す断面図である。 継手に管体を挿入して固定した状態を示す断面図である。 継手の使用状態を示す正面図である。 ますの一実施形態を示す断面図である。 ますの他の一実施形態を示す断面図である。

符号の説明

１ 継手本体
１３ 固定リング
２３ 環状体
２４ 段部
２９ 環状凸部
３０ シール体
３１ 凹状部
４２ 間隙
５２ ます本体
Ｘ 管体

Claims (8)

1. 管体が差し込まれる継手本体と、
   前記管体が挿通され、回転動作により該継手本体に取り付けられる固定リングと、
   それぞれ前記管体が挿通され、前記固定リング内に前記管体の長手方向に互いに離間するように嵌合され、前記固定リングに対して回転自在な一対の環状体と、
   該両環状体に挟み込まれ、前記固定リングを回転させた際に、該両環状体が互いに接近することによって該両環状体に押圧され、径方向の内方に膨出して前記管体の外周面に圧接可能な略環状のシール体と、
   を備えてなることを特徴とする管体の継手構造。
2. 前記環状体の外周面に、固定リングの内周面に接触する環状凸部が設けられてなる、
   請求項１記載の管体の継手構造。
3. 前記環状体の内周面に段部が形成され、
   前記シール体が前記環状体の段部に装着され、該両環状体が間隙を有して対向配置されるように構成してなる、
   請求項１又は２記載の管体の継手構造。
4. 前記シール体の外周面に凹状部が周方向に形成されてなる、
   請求項１乃至３の何れか一つに記載の管体の継手構造。
5. 前記環状体が低い摩擦係数を有する樹脂材料により形成されてなる、
   請求項１乃至４の何れか一つに記載の管体の継手構造。
6. 前記環状体がジュラコンにより形成されてなる、
   請求項１乃至５の何れか一つに記載の管体の継手構造。
7. 請求項１乃至６の何れか一つに記載の管体の継手構造を備えてなることを特徴する管継手。
8. 請求項１乃至６の何れか一つに記載の管体の継手構造と、
   該管体の継手構造が設けられるます本体と、
   を備えてなることを特徴とするます。

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