JP5661430B2 - 管継手 - Google Patents

Description

本発明は、管体を接続する管継手に係り、特に、管体の外面でシールを行う管継手に関するものである。

従来から管体の外面でシールを行う管継手が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような管継手では、管体の内側をサポート（支持）するために、サポートスリーブが用いられる。サポートスリーブは、一般的に、筒状の金属部材で構成されており、管継手とは別体とされ、管体を管継手に接続する際に、管体の先端内側に嵌め込まれて使用される。

このように、サポートスリーブは、管継手とは別体とされて、管継手とは別に管体に嵌めこむ必要があるため、管体の接続作業が煩雑になると共に、作業者がサポートスリーブを嵌めこみ忘れるということも考えられる。

特開２００４−２０４６５９号公報

本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、部品点数を減少させ、作業を簡易にする管継手を得ることを目的とする。

請求項１に記載の管継手は、筒状とされ、一端側に管体が挿入される挿入口が構成され、該管体の外周との間をシールするシール部が設けられた継手本体と、筒状とされ、前記シール部よりも奥側に形成された連結部で前記継手本体と連結されて、前記継手本体の内周との間に前記管体の挿入空間を構成し、前記管体を支持すると共に、筒軸方向の前記シール部よりも前記連結部側に空気抜孔が構成された内周支持部材と、を備えている。

上記構成の管継手では、継手本体と内周支持部材とが連結されている。したがって、継手本体と内周支持部材とが別体とされている場合と比較して、部品点数が少なく、簡易に作業を行うことができる。また、内周支持部材を継手本体と別体にすることにより、万一内周支持部材に損傷が生じても、継手本体へ進展することを防止することができる。

内周支持部材に求められる機能として、管体保持部材やシール部材が管体を外面側から締め付ける際の管体の支持（内周面側から）、管体の偏平矯正、がある。これらの機能を効果的に発揮させるためには、内周支持部材の外径と管体の内径との間のクリアランスは小さい方がよい。しかしながら、クリアランスを小さくすると、管体を接続したときに、管体の先端と継手本体との間が密閉状態となり、差し込み抵抗が生じる場合がある。

そこで、本発明の管継手では、内周支持部材に空気抜孔を構成している。空気抜孔は、内周支持部材の筒軸方向で、シール部よりも連結部側に構成されており、このように、空気抜孔を構成することにより、管体の差し込み時に空気抜孔から空気が排出され、スムーズに管体を連結することができる。
請求項２に記載の管継手は、筒状とされ、一端側に管体が挿入される挿入口が構成され、該管体の外周との間をシールするシール部が設けられた継手本体と、筒状とされ、前記シール部よりも奥側に形成された連結部で前記継手本体と連結されて、前記継手本体の内周との間に前記管体の挿入空間を構成し、前記管体を支持すると共に、筒軸方向の前記シール部よりも前記連結部側に空気抜孔が構成された、前記継手本体と一体的に形成されている内周支持部材と、を備えている。
このように、内周支持部材を継手本体と一体的に形成することにより、簡単に管継手を製造することができる。

請求項３に記載の管継手は、筒状とされて前記継手本体の内周側に配置され、前記管体を外面側から保持すると共に、径方向外側へ拡径可能とされ管体の保持を解除可能な管体保持部材、をさらに備えたものである。

上記構成の管継手では、管体を外面側から保持する管体保持部材は、径方向外側へ拡径可能とされており、管体の保持を解除可能とされている。すなわち、本発明の管継手は管体を接続した後に、当該管体を取り外すことができるようになっている。管体を取り外す際にも、空気抜孔から空気が流入するので、スムーズに管体の取り外しを行うことができる。

請求項４に記載の管継手は、前記内周支持部材には、前記連結部よりも前記挿入口側に他の部分よりも低剛性の低剛性部が構成されていること、を特徴とする。

このように、内周支持部材の連結部よりも挿入口側に低剛性部を構成することにより、低剛性部で曲げ剛性が低くなり、内周支持部材が管体の動きに追従して曲がりやすくなる。したがって、連結部への負荷を小さくすることができ、連結部の損傷を抑制することができる。

本発明の管継手によれば、継手本体と内周支持部材とが別体とされている場合と比較して、部品点数が少なく、簡易に作業を行うことができる。

本発明の実施形態に係る管継手（管体非接続）を示す一部断面図である。 本発明の実施形態に係る管継手の内周支持部材の斜視一部破断図である。 本発明の実施形態に係る管継手（管体接続状態）を示す一部断面図である。 本発明の実施形態に係る管継手（管体取り外し動作状態）を示す一部断面図である。 本発明の実施形態に係る管継手（管体非接続）の内周支持部材の変形例を示す一部断面図である。 本発明の実施形態に係る管継手（管体非接続）の内周支持部材の他の変形例を示す一部断面図である。 本発明の実施形態に係る管継手の内周支持部材の変形例の斜視一部破断図である。 本発明の実施形態に係る管継手の内周支持部材の他の変形例の斜視一部破断図である。 本発明の実施形態に係る管継手の内周支持部材の他の変形例の斜視図である。

以下、本発明の実施形態に係る管継手を図面に従って説明する。

図１には、本実施形態の管継手１２の半断面図が示されている（管体１０が未接続の状態）。管継手１２は、継手本体２０及び内周支持部材３０を備えている。なお、図面において、一点鎖線Ｓは、管継手１２の筒軸を示している。

継手本体２０は、筒状本体部２２、キャップ部２４、コレット２６、及び、仕切部材２８を有している。

筒状本体部２２は、樹脂製で一体形成され、略筒状とされている。筒状本体部２２の筒の一端側（管体１０が挿入される側）の内径は、中間部２２Ｍの内径よりも大径とされ、先端側から順に第１内壁部２２Ａ、第２内壁部２２Ｂ、第３内壁部２２Ｃが構成されている。第１内壁部２２Ａの内径が最も大径で、第２内壁部２２Ｂ、第３内壁部２２Ｃと、順次、内径が小径となっている。第１内壁部２２Ａと第２内壁部２２Ｂの間、第２内壁部２２Ｂと第３内壁部２２Ｃの間には、各々段差部が構成されている。筒状本体部２２の第１内壁部２２Ａ、第２内壁部２２Ｂに対応する外周側には、雄ネジ２２Ｎが形成されている。筒状本体部２２を形成する樹脂としては、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリフェニルサルフォン（ＰＰＳＵ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリブテン（ＰＢ）などが好適に用いられる。

筒状本体部２２の第１内壁部２２Ａの内側には、仕切部材２８が嵌め込まれている。仕切部材２８は、環状で第１内壁部２２Ａの内側に沿う筒部２８Ｂ、筒部２８Ｂの先端（管体１０が挿入される側の端部）から径方向外側へ突出する外部２８Ａ、筒部２８Ｂの後端（先端と逆側の端部）から径方向内側へ突出する内部２８Ｃを有している。外部２８Ａは、筒状本体部２２の先端を覆うように配置されている。内部２８Ｃは、第１内壁部２２Ａと第２内壁部２２Ｂの間を仕切り、第１内壁部２２Ａ側にコレット空間ＫＲを構成し、第２内壁部２２Ｂ側にＯリング空間ＯＲを構成する。内部２８Ｃのコレット空間ＫＲ側は、先端側に向かって凸となるテーパー形状とされ、テーパー面２８Ｔが構成されている。

キャップ部２４は、環状とされ、内壁に雄ネジ２２Ｎに螺合する雌ネジ２４Ｎが形成されている。キャップ部２４は、雌ネジ２４Ｎが雄ネジ２２Ｎに螺合することにより筒状本体部２２と連結されている。キャップ部２４の管体１０の挿入側には、筒状本体部２２の第１内壁部２２Ａよりも内径が小径とされた挿入口部２４Ａが形成されている。

コレット空間ＫＲには、管体保持部材としてのコレット２６が配置されている。コレット２６は、環状とされ、口部２６Ａ、大径部２６Ｂ、及び、爪部２６Ｃを有している。コレット２６の内径は、挿入口部２４Ａの内径よりも小径とされている。大径部２６Ｂは、コレット空間ＫＲの奥側（仕切部材２８の内部２８Ｃ側）に配置され、外径が挿入口部２４Ａよりも大径とされている。大径部２６Ｂの先端側（仕切部材２８の内部２８Ｃ側）の内周には、先端へ向かって内径が大径となるテーパー形状の傾斜部２６Ｋが形成されている。傾斜部２６Ｋは、仕切部材２８のテーパー面２８Ｔの先端側に当接されている。

爪部２６Ｃは、大径部２６Ｂの傾斜部２６Ｋよりも挿入口部２４Ａ側に形成されている。爪部２６Ｃは、金属製とされており、コレット２６の内周面よりも径方向内側に突出して管体１０の外面に食い込み可能とされている。なお、本実施形態では、金属製の爪部２６Ｃを埋め込んで使用しているが、コレット２６の一部を径方向内側に突出させて樹脂で一体的に爪部を形成してもよい。口部２６Ａは、大径部２６Ｂから挿入口部２４Ａ側に延出配置され、外径が挿入口部２４Ａの内径よりも小径で、先端部が挿入口部２４Ａの内壁に沿って配置されている。

第２内壁部２２Ｂの内周側には、Ｏリング空間ＯＲが構成されている。Ｏリング空間ＯＲには、Ｏリング２９が配置されている。Ｏリング２９により、管体１０の外周面と継手本体２０との間がシールされる。

第３内壁部２２Ｃの内周側には、内周支持部材３０との間に挿入空間１０Ｒが構成されている。挿入空間１０Ｒは、第３内壁部２２Ｃの内周壁に沿って第２内壁部２２Ｂ、第１内壁部２２Ａに対応する側にも延出構成されている。挿入空間１０Ｒには、管体１０が挿入される。また、第３内壁部２２Ｃと中間部２２Ｍとの間には、段部２２Ｄ及び係合突部２２Ｅが形成されている。係合突部２２Ｅは、段部２２Ｄ側が小径となるテーパー形状を有し、中間部２２Ｍの内壁よりも径方向内側に突出されている。

内周支持部材３０は、図２にも示されるように、略円筒形状とされ、一端側に径方向外側に張り出した係合部３２及び突条部３４が形成されている。係合部３２は、一端側先端に形成され、先端に向かって小径となるテーパー形状とされている。突条部３４は、係合部３２とわずかに離間して配置されている。突条部３４と係合部３２の間には、係合凹条３２Ａが構成されている。

内周支持部材３０には、空気抜孔３０Ｈが構成されている。空気抜孔３０Ｈは、突条部３４よりも挿入口部２４Ａ側で、Ｏリング２９よりも奥側の範囲Ｌに構成されている。空気抜孔３０Ｈは貫通孔とされており、空気抜孔３０Ｈにより挿入空間１０Ｒと内周支持部材３０の筒内が連通されている。なお、空気抜孔３０Ｈは、直径１．０ｍｍ〜５．０ｍｍ程度が好ましい。

内周支持部材３０は、係合部３２と係合突部２２Ｅとが係合することにより、筒状本体部２２と連結されている。当該係合部分が連結部２１となっている。この係合状態のとき、係合突部２２Ｅは、係合凹条３２Ａに嵌め込まれている。係合突部２２Ｅと係合部３２との係合により、内周支持部材３０が筒状本体部２２から抜け出る方向への移動が阻止されている。このように、内周支持部材３０が筒状本体部２２に連結されているので、継手接続作業時に予め管体１０内に内周支持部材を挿入しておく必要がなく、簡易に作業を行うことができる。

内周支持部材３０の突条部３４は、係合凹条３２Ａと逆側の面が、段部２２Ｄと第２内壁部２２Ｃとの間に構成される段差面２２Ｆと面一となっており、突条部３４と段差面２２Ｆにより、管体１０の突き当て面が構成されている。

内周支持部材３０は樹脂製とされている。樹脂としては、筒状本体部２２と同一の樹脂、または、ＰＰＳ、ＰＰＳＵ、ＰＯＭなどが好適に用いられる。なお、内周支持部材３０は、接続された管体１０の動きに追従しやすいように、筒状本体部２２よりも柔軟性のある材料で構成されることが好ましい。柔軟性のある材料としては、ＰＰＳ、ＰＰＳＵ、ＰＯＭなどを用いることができる。また、柔軟性を高めるために、強化剤の含有比率を下げることも有効である。特に、ＰＰＳについては、ガラス含有率を０％とすることにより、柔軟性を得ることができる。

内周支持部材３０の突条部３４よりも挿入口部２４Ａ側には、低剛性溝３６が構成されている。低剛性溝３６は、断面Ｖ字状で内周支持部材３０の外周を１周するように構成されている。低剛性溝３６は、内周支持部材３０の軸方向中央部よりも奥側（突条部３４側）に構成されており、内周支持部材３０の機能を維持するために、軸方向でＯリング２９でのシール位置から連結部２１側に構成されることが好ましい。

内周支持部材３０は、筒状本体部２２とは別に成形しておき、係合部３２と係合突部２２Ｅとを係合させてもよいし、筒状本体部２２を成形した後に二色成形により筒状本体部２２へ内周支持部材３０を付加形成してもよい。

なお、内周支持部材３０は、管体１０が接続された際に、コレット２６やＯリング２９が管体１０を外周面側から締め付ける力に抗して内周側から管体１０を支持する機能、また、管体１０の偏平を矯正する機能を有している。これらの機能を効果的に発揮するために、内周支持部材３０の外径と管体１０の内径との差は、０〜０．３５ｍｍの範囲、さらに好ましくは、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲とされることが好ましい。

管体１０を管継手１２と連結させる際には、挿入口部２４Ａ側から管体１０を挿入空間１０Ｒへ挿入し、図３に示されるように、管体１０の先端を段差面２２Ｆへ当接させる。このとき、管体１０の先端よりも奥側の挿入空間１０Ｒ内の空気は、空気抜孔３０Ｈから内周支持部材３０の筒内へ排出される。したがって、挿入空間１０Ｒが正圧になることが防止され、管体１０をスムーズに挿入することができる。

上記のようにして、内周支持部材３０が管体１０の内側に挿入され、管体１０を内周側から支持する。Ｏリング２９は、管体１０により押圧され、管体１０との間がシールされる。コレット２６の爪部２６Ｃは、管体１０の外周面に食い込み、管体１０の抜けが阻止される。

ここで、管体１０に対して曲げの力が作用すると、内周支持部材３０にも力が作用し、連結部２１に大きな力が加わる。本実施形態では、内周支持部材３０と筒状本体部２２が別体とされているので、万一、内周支持部材３０に損傷が生じても、その損傷が筒状本体部２２へ進展することがなく、管体１０と継手本体２０との間のシール性を確保することができる。

管体１０を管継手１２から取り外す際には、治具（不図示）を挿入口部２４Ａへ差し込み、コレット２６を奥へ押し込む。これにより、図４に示されるように、コレット２６の先端が仕切部材２８のテーパー面２８Ｔに沿って移動し、爪部２６Ｃの管体１０への食い込みが解除される。この状態で、管体１０を抜き出す。このとき、管体１０の先端よりも奥側の挿入空間１０Ｒ内へは、内周支持部材３０の筒内から空気抜孔３０Ｈを通って空気が流入する。したがって、挿入空間１０Ｒが負圧になることが防止され、管体１０をスムーズに管継手１２から取り外すことができる。

本実施形態では、内周支持部材３０が継手本体２０と連結されており、管体１０の取り外し後に、内周支持部材３０は管体１０内に残らず、管体１０から抜け出て継手本体２０に連結された状態が維持される。したがって、内周支持部材３０を容易に再利用することができる。

以上説明したように、本実施形態の管継手１２は、内周支持部材３０が継手本体２０と連結されているので、管体１０への内周支持部材３０の挿入と連結とを一度に行うことができ、管体１０の接続作業を容易に行うことができる。

また、内周支持部材３０に空気抜孔３０Ｈが構成されているので、管体１０の接続及び取り外しをスムーズに行うことができる。

なお、本実施形態では、内周支持部材３０が樹脂製とした例について説明したが、内周支持部材は、図５に示されるように、金属製の内周支持部材３１とすることもできる。本実施形態のように、内周支持部材３０が樹脂製とすることにより、金属製の場合と比較して、成形の際の自由度が高く、軽量であるため扱いを容易にすることができる。

また、本実施形態では、内周支持部材３０と継手本体２０とを別体としたが、図６に示されるように、両者を一体的に形成してもよい。内周支持部材３０と継手本体２０とを一体的に形成することにより、容易に成形を行うことができる。

また、本実施形態では、内周支持部材３０に低剛性溝３６を形成したが、低剛性溝３６はなくてもよい。本実施形態のように、低剛性溝３６を形成することにより、連結部２１近傍の曲げ剛性が小さくなり、内周支持部材３０が管体１０の動きに追従しやすくなることから、内周支持部材３０の損傷を抑制することができる。

また、本実施形態では、低剛性溝３６を、断面Ｖ字状の溝としたが、低剛性部は他の構成にすることもできる。例えば、図７に示されるように、断面四角状の凹溝の低剛性溝３６Ａとしてもよい。また、低剛性溝３６は、２本以上形成してもよい。

また、図８に示されるように、内周支持部材３０の軸方向Ｓの突条部３４側の厚みを先端側と比較して薄くすることにより、低剛性部３８を構成してもよい。

さらに、低剛性溝３６に代えて、図９に示されるように、軸方向Ｓに沿った複数のスリット３７を構成し、低剛性になるようにしてもよい。このように構成することにより、スリット３７が空気抜孔の代わりにもなり、低剛性部と空気抜孔の両方を兼ね備えた構成にすることができる。

１０ 管体
１０Ｒ 挿入空間
１２ 管継手
２０ 継手本体
２１ 連結部
２２ 筒状本体部
２４Ａ 挿入口部
２６ コレット
２９ Ｏリング
３０Ｈ 空気抜孔
３０ 内周支持部材
３１ 内周支持部材
３６ 低剛性溝
３６Ａ 低剛性溝
３７ スリット
３８ 低剛性部

Claims (4)

1. 筒状とされ、一端側に管体が挿入される挿入口が構成され、該管体の外周との間をシールするシール部が設けられた継手本体と、
   筒状とされ、前記シール部よりも奥側に形成された連結部で前記継手本体と連結されて、前記継手本体の内周との間に前記管体の挿入空間を構成し、前記管体を支持すると共に、筒軸方向の前記シール部よりも前記連結部側に空気抜孔が構成された内周支持部材と、
   を備えた管継手。
2. 筒状とされ、一端側に管体が挿入される挿入口が構成され、該管体の外周との間をシールするシール部が設けられた継手本体と、
   筒状とされ、前記シール部よりも奥側に形成された連結部で前記継手本体と連結されて、前記継手本体の内周との間に前記管体の挿入空間を構成し、前記管体を支持すると共に、筒軸方向の前記シール部よりも前記連結部側に空気抜孔が構成された、前記継手本体と一体的に形成されている内周支持部材と、
   を備えた管継手。
3. 筒状とされて前記継手本体の内周側に配置され、前記管体を外面側から保持すると共に、径方向外側へ拡径可能とされ管体の保持を解除可能な管体保持部材、をさらに備えた請求項１または請求項２に記載の管継手。
4. 前記内周支持部材には、前記連結部よりも前記挿入口側に他の部分よりも低剛性の低剛性部が構成されていること、を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の管継手。

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