JP2018053959A - 可撓パイプ用管継手構造 - Google Patents

Abstract

【課題】可撓パイプに対して高い密封性を発揮し、かつ、コンパクトな管継手構造を提供する。【解決手段】シール材保持リング25に対して、微小拡径状態としてシール材Ｓが組付けられたリング・シールユニット体を有し、可撓パイプＰの挿入によって、パイプＰの先端がシール材保持リング25に当接すると、シール材Ｓは放出されて、ラジアル外方向Ｘ1,Ｘ2に拡径しつつ、パイプＰの第一山部２Ｆを越えて、パイプＰの第一谷部４Ｆへ落込む。【選択図】図15

Description

本発明は、可撓パイプ（フレキシブルパイプ）用管継手構造に関する。

従来から、図16に示すような管継手構造が使用されている。特に図16に示すものは、ガス用のワンタッチ管継手として使用され、継手本体40の内部空間に、耐火部としての熱膨張ゴム41と、横断面一文字型のシールゴム42と、縮径弾性力付与スプリング付きの抜け止めリング43とを、奥から手前に、順次配設して、可撓パイプＰの外面に接触乃至係止状として、その外方側から、螺合リング44を継手本体40に螺着して、パイプＰの抜止めを行うと共に、上記シールゴム42にて密封して、気体（ガス）の外部漏洩を防止していた。

シールゴム42は、可撓パイプＰの挿入分の圧縮率のみでアキシャル方向に押圧されているに過ぎず、特に、可撓パイプＰの外周面に於て、山部45の頂部には傷が付いている場合には、気体（ガス）の外部漏洩を生ずる虞れがあった。（なお、可撓パイプＰの山部45の頂部には他の物体に衝突等した傷が付き易い。）
そこで、Ｏリングを付加し、このＯリングを可撓パイプＰの谷部に落し込んで密封性を向上する技術も考え得るが、従来、図17〜図19に示すような管継手構造が提案されている（特許文献１参照）。

図17はパイプ未挿入状態、図18はパイプ挿入途中状態、図19はパイプ挿入完了状態を示すが、継手本体40の内部に、コイルスプリング47によって弾発付勢されるＯリング保持リング48が設けられ、このＯリング保持リング48は、薄肉円筒部48Ａと、その円筒部48Ａの内周面からラジアル内方向に延設された内鍔状当接片48Ｂとから成り、この当接片48Ｂは、上記コイルスプリング47の弾発付勢力を受ける機能と、図17から図18のように挿入されてくるパイプＰの先端が当接して、上記コイルスプリング47の弾発付勢力に抗して図の左方向へ移動させるパイプ当接機能とを兼備する。

そして、図17のパイプ未挿入状態では、シール材としてのＯリング49は、保持リング48の円筒部48Ａに外嵌状態で弾性的に拡径状で保持される。
特に、挿入されてくるパイプＰが円筒部48Ａに内挿可能なように、円筒部48Ａの外径寸法Ｄ₄₈は、パイプＰの外径Ｄ₀ よりもかなり大きな寸法である。つまり、パイプＰの外径Ｄ₀ と、円筒部48ＡとパイプＰとの間隙と、円筒部48Ａの肉厚等を合算した、かなり大きな外径寸法Ｄ₄₈を円筒部48Ａが有し、従って、図17に示したようなパイプ未挿入状態の管継手として、（Ｏリング48は、自由状態下での伸縮していないときに比較すると、）かなり大径に弾性的に伸長された状態（拡径弾性変形状態）に保持される。

その後、図18に示すように、パイプＰが挿入されてくると、パイプＰの先端面が内鍔状当接片48Ｂに当接して、図の左方向へ押込まれたＯリング保持リング48からＯリング49が、自身の弾性縮径力によって、先端から２番目のパイプ谷部50に落込む。

次に、（図18から）図19に示す如く、継手本体40の孔部のテーパ面51に対してＯリング49が圧接し、このテーパ面51とパイプ谷部50の間に挾圧されたＯリング49によって、密封機能を発揮する。

特開平７−１７４２７４号公報

しかしながら、図17〜図19に示したような管継手には、次のような問題があった。
即ち、組付けられた管継手は、未使用状態のままで長期間に渡って、流通過程や作業現場に在庫・保管される場合がある。

エラストマー（ゴム）から成るＯリング49は、前述したように、拡径弾性変形状態───かなり大径に弾性的に伸長された状態───として、未使用状態（図17参照）を保つので、いわゆるクリープ現象等によってＯリング49の弾性（弾発付勢力）が著しく減少し、可撓パイプＰの谷部50へ落込み難くなり、あるいは、（弾性密着力が不足して）密封性能が低下するという問題がある。

また、図17〜図19に示した保持リング48のエッジがＯリング49を傷付ける虞れもあったり、コイルスプリング47及びその他の部品点数も多く、複雑な構造となるという問題もあった。
従って、従来から使用されている図16に示すような可撓パイプ用管継手に図17〜図19に示すＯリング保持リング48とＯリング49とコイルスプリング47等の密封構造（機構）を付加・適用することが困難であるという問題があったといえる。

本発明に係る可撓パイプ用管継手構造は、継手本体の内部に、シール材がラジアル方向に拡縮変形して侵入自在な環状凹部を、設け；該環状凹部の内方側の一側面と、該環状凹部よりも継手本体内方側に形成された最終シール用孔部との角部に、可撓パイプ未挿入状態で当接状に配設されるシール材保持リングを備え；しかも、可撓パイプ未挿入状態で、上記シール材が弾性的に微小拡径状態として上記シール材保持リングに組付けられたリング・シールユニット体を構成しており；該リング・シールユニット体のシール材保持リングは、挿入されてくる可撓パイプの先端に当接すると、上記最終シール用孔部へ可撓パイプと共に押込まれ、かつ、上記リング・シールユニット体のシール材はシール材保持リングから分離放出され；分離放出されたシール材は、挿入されてくる可撓パイプの先端の第一山部の勾配面、及び、上記環状凹部の内方側の一側面と外方側の他側面によって、誘導されて、ラジアル外方向に拡径して上記第一山部の頂部を越えるように、構成され；さらに、上記頂部を越えたシール材は、自身の縮径弾発力によって可撓パイプの第一谷部に落込み状態となり；接続完了状態下で、落込み状態の上記シール材は、上記最終シール用孔部の内周面の奥部に圧接して、密封するように構成されている。

また、上記シール材保持リングは、円環基部と、該円環基部からラジアル外方向に突出状として交互に配設された第１突片・第２突片とを、有し；しかも、継手軸心を含んだ縦断面視に於て、第１突片と第２突片は、継手軸心に対して、大小相違する傾斜角度をもって可撓パイプ未挿入状態下で、継手本体外方側へ傾斜し、大傾斜角度の第１突片と、小傾斜角度の第２突片によって形成された、ラジアル外方及び継手本体外方へしだいに拡開するＶ字形収納空間に、上記シール材が収納保持され；上記第１突片は、可撓パイプ未挿入状態下で上記角部に対して係止し；上記第２突片は、上記シール材が可撓パイプ未挿入状態下で弾性縮径変形するのを阻止する縮径阻止機能、及び、挿入されてくる可撓パイプの先端の第一山部の勾配面が当接するパイプ押込力受持機能を、備え；上記第２突片が挿入されてくる可撓パイプの先端の上記勾配面に当接してパイプ押込力を受けると、上記角部に係止している上記第１突片の上記大傾斜角度が減少して上記Ｖ字形収納空間の拡開角度が減少しつつ収納保持されていたシール材を、上記Ｖ字形収納空間から分離放出するよう構成されたものである。

また、上記シール材保持リングの上記円環基部に摺動自在として挿通されるガイド用内挿筒部を、上記継手本体が内部に有している。

また、上記シール材保持リングの第２突片の先端が、上記可撓パイプの先端の上記第一山部の勾配面に当接する複数の点乃至微小線分を連結する仮想当接円の径をＤ_y とし、上記可撓パイプの外径をＤ₀ とし、上記可撓パイプの外周の谷底径をＤ_i とすると、下記数式（１）が成立するように上記第２突片の寸法・形状を設定した。
Ｄ_i＋0.20・(Ｄ₀ −Ｄ_i )≦Ｄ_y ≦Ｄ_i ＋0.75・(Ｄ₀ −Ｄ_i )……数式（１）

また、上記シール材は、その横断面形状が、内周側の円弧状第１凸部と、外周側の円弧状第２凸部と、左右に突出状の小円弧状耳部とを、有し、さらに、横断面におけるラジアル方向寸法よりもアキシャル方向寸法を大きく設定した。

また、上記シール材の上記第一谷部への落込み状態で、かつ、パイプ接続完了状態に於て、上記シール材の上記耳部の内周面部位から上記第１凸部の傾斜側面部位に渡って連続状に、上記可撓パイプに密接し、しかも、上記第１凸部は上記第一谷部の最底部との間に微小間隙部を形成した非接触状態である。

また、弾性的に微小拡径状態として上記シール材保持リングに組付けられたシール材の可撓パイプ未挿入状態での内径をＤ₁₀とし、上記可撓パイプの外周面の谷底径をＤ_i とし、上記可撓パイプの外径をＤ₀ とすると、下記数式（２）が成立する。
Ｄ_i ＋0.10・(Ｄ₀ −Ｄ_i )≦Ｄ₁₀≦Ｄ_i ＋0.70・(Ｄ₀ −Ｄ_i )……数式（２）

本発明に係る可撓パイプ用管継手構造によれば、シール材は弾性的に微小拡径状態を、未使用期間中、維持しており、シール材がクリープ現象等によってその弾発付勢力（弾性）を減少乃至喪失してしまうことを防ぎ、安定して優れた密封性能を発揮する。しかも、全体にコンパクト化を図り得ると共に部品点数の低減も図り得る。さらに、シール材は、一旦ラジアル外方向に拡径して、引続きラジアル内方向に縮径し、可撓パイプの第一山部を越えるや、直ちに第一谷部に落込み状態となって、最終シール用孔部の奥部に（パイプ先端と共に）侵入して、スムースかつ確実に配管接続を行い得る。さらに、可撓パイプの挿入も軽く行うことが可能である。

本発明の実施の一形態を示し、パイプ未挿入状態の簡略断面図である。 パイプが挿入される途中を示す断面図である。 パイプが挿入される途中であって、第一山部の頂部をシール材が越える直前を示す断面図である。 パイプが挿入される途中であって、第一山部の頂部をシール材が越えつつある状態を示す断面図である。 パイプが挿入される途中であって、シール材の第一谷部へ落込み状態を示す断面図である。 接続完了状態を示す断面図である。 シール材の一例を示す断面図であって、（Ａ）は全体の断面図、（Ｂ）は拡大横断面図である。 要部拡大説明図であって、（Ａ）は可撓パイプの谷部と山部と、最終シール用孔部の内周面と、シール材との相互の形状・寸法関係を示す要部拡大説明図であり、（Ｂ）は接続完了状態におけるシール材の弾性変形の状態及び面圧力分布を示す要部拡大説明図である。 シール材保持リングの一例を示す正面図である。 図９の端面図であって、（Ａ）は図９のＡ−Ａ端面図、（Ｂ）は図９のＢ−Ｂ端面図である。 リング・シールユニット体の正面図である。 リング・シールユニット体の背面図である。 パイプ抜止め部材の正面図である。 継手本体内に組付前の状態を示すリング・シールユニット体の要部拡大断面図である。 シール材保持リングとシール材と可撓パイプ及び環状凹部等の寸法関係・位置関係・作用を説明するための要部拡大断面図である。 従来例を示す断面図である。 他の従来例を示し、パイプ未挿入状態の要部断面図である。 パイプ挿入途中の他の従来例を示す要部断面図である。 パイプ接続完了状態の要部拡大図である。

以下、図示の実施の形態に基づき本発明を詳説する。
図１〜図15に示す実施の一形態に於て、Ｐは被接続用可撓パイプであり、フレキパイプ，フレキシブルパイプ等とも呼ばれ、独立した円環状山部と谷部が交互に形成された薄肉金属管５と、それに被覆のプラスチック被覆層６とから、成る。
なお、本発明に於て、金属管５の山部・谷部を、可撓パイプＰの山部２・谷部４と呼ぶ。その理由は、図１〜図５でも明らかなように、本発明に係る管継手構造は、パイプ先端から金属管５の６山（又は７山）を露出状態として管継手１に接続される構造であり、このように露出状態の金属管５の山部２・谷部４が重要な構成要素となるからである。

３は継手本体であって、図例では、ソケット型を示すが、これはエルボ型やチーズ型等であっても良く、継手本体３の一端のみならず、複数端に袋ナット７が螺着されるものとするも好ましい。
この継手本体３は、軸心Ｌ₃ に沿って流路用孔部８が貫設されると共に、外周面には、テーパ雄ネジ部９，作業工具掴持用六角部11，雄ネジ部12がアキシャル方向に順次配設され、この雄ネジ部12に袋ナット７の雌ネジ部13が螺着される。また、袋ナット７はアキシャル方向に比較的長い寸法であって、シール用凹溝14を開口端近傍に有し、この凹溝14には、Ｔ字型シール15が嵌着され、図６に示すように、接続完了状態下でパイプＰの被覆層６の外周面に密接して、シールする。
また、袋ナット７の内部の段付面16と、継手本体３の雄ネジ部12の端面との間には、パイプ挿入完了状態で、パイプＰが引抜けることを阻止するパイプ抜出防止具17（図13参照）が挾持状に設けられている。

継手本体３の孔部８は、袋ナット７が螺着される開口端面側から、大径の第１孔部８Ａ，それよりもやや径の小さい第２孔部８Ｂ，さらに径の小さい第３孔部８Ｃ，及び、小径の第４孔部８Ｄが、順次配設され、しかも、各孔部８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄの境目には、第１・第２・第３段付面18Ａ，18Ｂ，18Ｃが設けられる。また、第３段付面18Ｃの内周端から薄肉円筒状の（後述する）内挿筒部20が連設されている。この内挿筒部20は、第３孔部８Ｃと同心円形状に設けられ、第３孔部８Ｃと、内挿筒部20の外周面と、第３段付面18Ｃによって、（袋ナット７の存在する）アキシャル外方側に開口状の円筒型空間部21が形成される。また、この内挿筒部20の内周面と、第４孔部８Ｄとは略同一径として連続して、直接に、流体が接する流路を構成する。
そして、開口端側の大径の第１孔部８Ａには、従来例を示す図16と同様の熱膨張ゴム41とシールゴム42が、嵌着されている。

そして、Ｓは、ゴム等の弾性材から成るシール材であり、このシール材Ｓが、図１〜図５に示すように、かつ、図15の拡大図に矢印Ｘ₁ 〜Ｘ₆ にて示すように、ラジアル方向Ｒに拡縮変形しつつ侵入自在な環状凹部30が、継手本体３の内部に設けられている。具体的には、この環状凹部30は、前記第２段付面18Ｂと第２孔部８Ｂ、及び、熱膨張ゴム41の内端面41Ａによって、ラジアル内方向に開口状に形成されている。

25はシール材保持リングであって、図９と図10に例示するように、0.15〜３ｍｍ程度の薄い金属板のプレス加工品から成り、図11，図12、及び、図14と図１に示す如く、継手本体３への組付（組込）以前、及び、（継手本体３の内部に組付けられると共に）パイプ未挿入状態で、シール材Ｓが弾性的に微小拡径状態として組付けられたリング・シールユニット体Ｕを構成している。また、シール材保持リング25は、軸心直交面に沿った円環基部26と、この円環基部26からラジアル外方向に突出状として、交互に配設された第１突片31・第２突片32とを、有している。
しかも、継手軸心Ｌ₃ を含んだ縦断面視に於て、第１突片31と第２突片32は、継手軸心Ｌ₃ に対して、大小相違する傾斜角度θ₁ ，θ₂ をもって、パイプ未挿入状態下（図１，図14参照）で、継手本体外方側───第１孔部８Ａ側───へ傾斜している。

大傾斜角度θ₁ の第１突片31と、小傾斜角度θ₂ の第２突片32によって、ラジアル外方及び継手本体外方へしだいに拡開するＶ字形収納空間33に、シール材Ｓが収納保持されている（図１，図11，図12，図14参照）。
図14に示すように、Ｖ字形収納空間33の開き角度β₀ は、θ₁ −θ₂ である。

また、図１に示したパイプ未挿入状態で、環状凹部30の内方側の一側面34───前記第２段付面18Ｂ───と、環状凹部30よりも内方側に形成された最終シール用孔部35───前記第３孔部８Ｃ───との角部36に、シール材保持リング25が、パイプ未挿入状態で、当接状に配設されている。

具体的には、保持リング25の第１突片31が、第２段付面18Ｂと第３孔部８Ｃとの角部36に当接状として、パイプＰが挿入されるのを、待っている。なお、角部36は、面取りされているのが好ましい。また、最終シール用孔部35とは、前記第３孔部８Ｃが相当し、図６に示したように最終の接続完了状態下で、シール材Ｓが密に圧接して、流体の密封を行う内周面である。

さらに、リング・シールユニット体Ｕの保持リング25・シール材Ｓについて、説明すれば、図１と図14に示すように、第１突片31は、パイプ未挿入状態下で、前記角部36に対して、係止する位置決め機能を発揮している。第２突片32は、シール材Ｓが弾性縮径変形するのを阻止する縮径阻止機能、及び、挿入されてくる可撓パイプＰの先端の第一山部２Ｆの勾配面22が当接して、この勾配面22からパイプ押込力Ｆ_P （図15参照）を受けるパイプ押込力受持機能を、具備しているといえる。

図１から図２のように、保持リング25の第２突片32が、挿入されてくるパイプＰの先端の第一山部２Ｆの勾配面22に当接して、図15に示すようにパイプ押込力Ｆ_P を受けると、上記角部36に係止していた第１突片31は、その大傾斜角度θ₁ が減少して、Ｖ字形収納空間33の拡開角度β₀ が、図14（図１）から図15（図２，図３）のように、減少しつつ、収納保持されていたシール材Ｓを、Ｖ字形収納空間33から、分離放出される。
保持リング25は、シール材Ｓを分離放出しつつ、図３から、さらに、図４→図５→図６と、順次円筒型空間部21の奥方へ押込まれていく。

ところで、保持リング25の円環基部26は、継手本体３のガイド用内挿筒部20に摺動可能に外嵌されているので、保持リング25が倒れたり（傾いたり）して、スムースに継手本体３の奥方への移動が難しくなるという問題の発生を、解決している。言い換えると、保持リング25の円環基部26に摺動自在として挿通されたガイド用内挿筒部20を継手本体３が備えていることで、小さなパイプ押込力Ｆ_P をもってスムースにパイプＰを押込むことができる。

そして、弾性的に微小拡径状態として保持リング25に組付けられたシール材Ｓの可撓パイプ未挿入状態（図１及び図14と図11，図12参照）での内径をＤ₁₀とし、可撓パイプＰの外周面における谷底径をＤ_i とし、可撓パイプＰの外径をＤ₀ とすると、下記数式（２）が成立するように設定する。
Ｄ_i ＋0.10・(Ｄ₀ −Ｄ_i )≦Ｄ₁₀≦Ｄ_i ＋0.70・(Ｄ₀ −Ｄ_i )……数式（２）
より望ましくは、次の数式（３）が成立するよう設定する。
Ｄ_i ＋0.20・(Ｄ₀ −Ｄ_i )≦Ｄ₁₀≦Ｄ_i ＋0.60・(Ｄ₀ −Ｄ_i )……数式（３）

上記数式に於て、下限値未満であると、図１（図14）の状態からパイプＰが挿入され、図２（図15）のように第一山部２Ｆの頂点よりも先端方向の傾斜面（勾配面22）に対し、シール材Ｓが円滑に（保持リング25から離脱して）乗り移りすることが、困難となる。逆に、上限値を越せば、シール材Ｓが長期間の未使用（在庫）状態でクリープ現象にて弾発性（縮径方向の弾性付勢）を低下乃至喪失する虞れがある。

ところで、シール材Ｓの横断面形状について説明すると、図７に示すように、内周側の半径Ｒ₁ の円弧状第１凸部61と、外周側の半径Ｒ₂ の円弧状第２凸部62と、左右に突出状の半径Ｒ₃ の小円弧状耳部63，63とを有し、かつ、第１凸部61と耳部63の（点線で示した）隅部64は、半径Ｒ₄ の凹状円弧65で肉盛りされ、また、第２凸部62と耳部63の（点線で示した）隅部66は、半径Ｒ₅ の凹状円弧67で肉盛りされた形状である。

そして、横断面におけるラジアル方向寸法（高さ寸法）Ｈよりも、アキシャル方向寸法（幅寸法）Ｗを、大きく設定する。具体的には、1.20・Ｈ≦Ｗ≦1.40・Ｈとする。また、耳部63の中心点Ｐ₆₃の、第１凸部61の頂点Ｐ₆₁からのラジアル方向寸法（高さ寸法）Ｈ₆₃は、前記高さ寸法Ｈの半分よりも大きく設定する。つまり、0.60・Ｈ≦Ｈ₆₃≦0.80・Ｈとして、耳部63，63が横断面の重心点よりもラジアル外方寄りに、配設され、図８（Ａ）に示したように、パイプＰの谷部に嵌り込むと、点々68，68にて示した部位が弾性的に圧縮変形する。さらに、図６に示した接続完了状態に於て、第３孔部８Ｃ（孔部35）の内周面に対しては、図８（Ａ）に示した点々69の部位が弾性的に圧縮変形する。

図８（Ｂ）には、この接続完了状態下でのシール材Ｓの弾性変形の断面形状、及び、圧接面圧力Ｐ₁ の分布を示す。
図８（Ａ）（Ｂ）から判るように、シール材Ｓは、上述した独自の横断面形状に伴って、パイプＰの谷部４及び山部２の勾配面に対して、安定姿勢を保ち（捩れを発生せず）、かつ、点々68にて示した弾性圧縮部（圧接部）は、谷部４の勾配面と、山部２の勾配面に渡って連続状となる。
言い換えると、68Ａは谷部４の左右勾配面による挟み込みシール領域であり、68Ｂは最終シール用孔部35からラジアル内方向への押付力による押圧シール領域である。

さらに言えば、図４から図５に示す如く、シール材Ｓが自身の縮径弾性力によって谷部４へ落込む際に、両耳部63，63の存在によって捩れることが防止され、かつ、（図７に示したように）全体幅寸法Ｗよりも第１凸部61の幅寸法（２×Ｒ₁ ）が小さいために谷部４に向かってスムースに滑り（落ち）込むことができ、しかも、図５から図６のように最終シール用孔部35へ侵入する際、谷部４に向かって、弾性変形しつつ沈み込み易いと共に、（前述した）挟み込みシール領域68Ａ及び押付シール領域68Ｂが、連続状に形成され、優れたシール性（密封性能）を発揮する。また、第一山部２Ｆを、図３から図４のように、越える際には、シール材Ｓの第１凸部61の頂点近傍領域70は傷付き易いが、このような損傷し易い頂点近傍領域70は、パイプＰの谷部４に対して、非接触である（間隙部19がある）ため、一層、シール性（密封性能）は向上できる。

次に、図１〜図６にもどって説明する。可撓パイプ未挿入状態では、リング・シールユニット体Ｕとして、シール材Ｓは弾性的に微小拡径状態で円筒型空間部21の開口端位置にて、図１の如く、パイプＰの挿入を待っている（待機している）。
リング・シールユニット体Ｕのシール材保持リング25は、挿入されてくるパイプＰの先端に、図２と図15に示すように当接すると、最終シール用孔部35の奥方へパイプＰと共に押込まれ（図３，図４参照）、かつ、リング・シールユニット体Ｕのシール材Ｓはシール保持リング25から放出される（図３，図４，図15参照）。

分離放出されたシール材Ｓは、図15に示す如く、挿入されてくる可撓パイプＰの先端の第一山部２Ｆの先端方向側の勾配面22、及び、環状凹部30の内方側の一側面34と、外方側の他側面41Ａによって、誘導されて、ラジアル外方向Ｘ₁ ，Ｘ₂ に弾性的に拡径して、第一山部２Ｆの頂部23（図15参照）を越えていく（図15の矢印Ｘ₃ をもって示す）。
さらに、第一山部２Ｆの頂部23を超えたシール材Ｓは、自身の縮径弾発力によって、図15の矢印Ｘ₄ ，Ｘ₅ ，Ｘ₆ 、及び、図４から図５のように、パイプＰの第一谷部４Ｆに滑り込み、シール材Ｓの落込み状態となる。

図６に示したように、接続完了状態下では、落込み状態のシール材Ｓは、最終シール用孔部35の内周面の奥部に圧接（図８（Ｂ）に示した面圧力Ｐ₁ をもって圧接）して、密封する。
そして、図８及び図６に示した、シール材Ｓの第一谷部４Ｆへの落込み状態で、かつ、パイプ接続完了状態に於て、シール材Ｓは、前述した押付シール領域68Ｂと挟み込みシール領域68Ａに渡って、連続状に、可撓パイプＰの第一谷部４Ｆとそれに続く山部２，２の傾斜面（勾配面）に、密封する。言い換えると、シール材Ｓは、パイプ接続完了状態では、左右の耳部63，63の内周面部位（符号68Ｂに相当）から、第１凸部61の傾斜側面部位（符号68Ａに相当）に渡って、連続状に、パイプＰの第一谷部４Ｆと山部２，２の傾斜面に、圧接して密封状態となる。その密封状態面圧分布は、図８（Ｂ）に於て、圧接面圧力Ｐ₁ をもって示す。また、この状態で、第１凸部61は、第一谷部４Ｆの最底部との間に、微小間隙部19を形成した非接触状態である。

このようにして、シール材Ｓとして、第一山部２Ｆを越え、かつ、第一谷部４Ｆへの滑り込みの際に、傷付き易い第１凸部61の頂部近傍は、密封に関与させない。逆に傷付きを受けない、符号68Ａ，68Ｂにて示したシール領域にて、密封を確実に行う。しかも、図８（Ｂ）に示したように、シール材Ｓは捩れを生じないで正しい姿勢を保つことが、シール材Ｓの左右の耳部63，63及び第１凸部61を有する横断面形状にて、確保され、安定姿勢を維持しつつ高い密封性能を発揮している。

次に、図９〜図12に於て、シール材保持リング25について追加説明すると、第１突片31と第２突片32は、円環基部26から交互に突出状となるように、30°の中心角度をもって、各々６枚ずつ設けられ、軸心Ｌ₃ に沿った方向から見ると、第１突片31の幅寸法よりも、第２突片32の幅寸法が大きく、かつ、第１突片31が第２突片32よりもラジアル外方向に大きく突出状である。第２突片32の（周方向の）幅寸法が大き目に設定されている理由は、図１〜図６，図14，図15に示すように、第２突片32は軸心Ｌ₃ に対する傾斜角度θ₂ が、ほとんど変化せずに、確実に挿入されてくるパイプＰの勾配面22に当接して押込力をパイプＰから受ける機能、及び、図１から図２及び図15のように円滑に勾配面22にシール材Ｓを移乗させる（乗り渡す）機能を、備えている必要があるためといえる。

それに対し、第１突片31の（周方向の）幅寸法が小さ目に設定されている理由は、図１→図２→図３→図４と、（適度の（小さい）抵抗力を発揮しつつも、）軸心Ｌ₃ に対する傾斜角度θ₁ が変化する必要があるためであり、この傾斜角度θ₁ の（減少）変化によって、角部36に当接状としてパイプＰの挿入を待っていた保持リング25が、スムースに孔部35内へ侵入可能となり、さらに、Ｖ字形収納空間33に収納保持されていたシール材Ｓを、スムースに分離放出するためである。
第２突片32は、その先端32Ａが、可撓パイプＰの先端の第一山部２Ｆの勾配面22に当接するが、軸心Ｌ₃ 方向から見れば、当接部位は、複数の点、乃至、微小線分（微小弧状線分）となる。

図９と図11及び図15に於て、このような複数の点、乃至、微小線分を全て連結する仮想当接円Ｙを想定すると共に、その仮想当接円Ｙの径をＤ_y とする。そして、可撓パイプＰの外径をＤ₀ とし、可撓パイプＰの外周の谷底径をＤ_i とすると、下記数式（１）が成立するように、第２突片32の寸法・形状を設定する。
Ｄ_i ＋0.20・(Ｄ₀ −Ｄ_i )≦Ｄ_y ≦Ｄ_i ＋0.75・(Ｄ₀ −Ｄ_i )……数式（１）
言い換えれば、図15に於て、第２突片32の先端32ＡがパイプＰの勾配面22に当接する位置は、パイプ外周面の谷底部から、20％〜75％の山の中腹に存在する。

そして、より望ましくは次の数式（４）が成立するように設定する。
Ｄ_i ＋0.25・(Ｄ₀ −Ｄ_i )≦Ｄ_y ≦Ｄ_i ＋0.65・(Ｄ₀ −Ｄ_i )……数式（４）
上記数式に於て、下限値未満であると、パイプＰの先端が偏心して挿入されてくると、第２突片32が 360°にわたってパイプＰの先端に当接せずに、保持リング25の姿勢が異常に傾く等によって、シール材Ｓをスムースに離脱させることが難しくなり、勾配面22への乗り移りも難しくなる。逆に、上限値を越せば、シール材Ｓが長期間の未使用（在庫）状態でクリープ現象にて弾性が低下乃至喪失する虞れがある。

次に、パイプ抜出防止具17について説明すると、図13及び図1〜図６に於て、薄い金属板から成り、内周縁からラジアル方向の多数のスリット27を形成して、スリット27のラジアル方向外端部には小円孔28を連設し、全ての小円孔28を結んだ円形29に沿って、プレス加工で図１〜図６に示すように「く」の字状に折曲げる。上記スリット27によって多数の係止爪片37が内周端縁に沿って形成され、この爪片37が継手本体３の内方を向くように、継手本体３の外端面と、袋ナット７の段付面７Ａにて、挟持状に保持する。このような簡素な花弁型の形状と保持構造によって、継手のアキシャル方向寸法がほとんど増加しないコンパクト化を図り得ると共に、簡便にして確実に、可撓パイプＰの山部２に爪片37が弾性的に変形しつつ、係止できる。

図２から図３の状態で、矢印Ｆ_p 方向に挿入されてくるパイプＰが何らかの原因で、矢印Ｆ_p と反対方向に引抜けようとすると、図２（図３）に於て、保持リング25の第２突片32と、熱膨張ゴム41との間に、“間隙”を発生して、この“間隙”から、シール材Ｓがその縮径弾性によって、ラジアル内方へ縮径変形して離脱する虞れがある。
しかしながら、図２の状態にあっては、パイプ抜出防止具17の係止爪片37は矢印Ｍ方向へ、自身の弾性にて復元せんとしており、パイプＰがそれから少し挿入されると、直ちに図３のように爪片37は揺動して、第一山部２Ｆから５番目の山部２Ｋに係止するので、シール材Ｓがラジアル内方へ離脱することを、防止できる。
なお、必ずしも５番目の山部２Ｋに限らず、別の番目の山部２に爪片37が係止する位置に、パイプ抜出防止具17を配設するも自由である（図示省略）が、図３に示した最も大きく前記“間隙”が開く挿入状態にて、爪片37が可撓パイプＰの山部２に係止するようにすれば良い。
なお、袋ナット７の内周面は、パイプＰの被覆層６に近接する寸法であるが、金属管５の外径寸法（パイプ外径Ｄ₀ ）よりも十分に大きな内径としている。

なお、本発明では、図17〜図19に示した従来例のコイルスプリング47を省略して、薄い金属板から成る保持リング25自身の（板バネ状の）第１突片31の弾発付勢力を、孔部35の内周面に接触状態で作用させて、適度の押込力を挿入中のパイプＰに付与できた構成で、部品の簡素化、及び、内部構造のコンパクト化を図っている。
また、図２から図３の状態で、シール材Ｓが前記“間隙”からラジアル内方向に脱落することを、パイプ抜出防止具17の爪片37によるパイプ山部２Ｋへの係止によって防止する点は、既に説明したが、さらに、本発明に於ては、次のような構成によって、一層、シール材Ｓが上記“間隙”からラジアル内方向に脱落することを、防止している。
即ち、 (ｉ) シール材Ｓの横断面形状が、図７に示した如く、（Ｈ＞Ｗとして）幅寸法Ｗが高さ寸法Ｈよりも大きい。 (ii) 保持リング25がその第２突片32が十分長く突出状に延伸している。(iii) 内挿筒部20を設けて保持リング25の姿勢が傾かないように常に正しい姿勢に保つことができるため上記“間隙”も 360°に渡って均等に形成可能である。

本発明は、以上詳述したように、継手本体３の内部に、シール材Ｓがラジアル方向Ｒに拡縮変形して侵入自在な環状凹部30を、設け；該環状凹部30の内方側の一側面34と、該環状凹部30よりも継手本体内方側に形成された最終シール用孔部35との角部36に、可撓パイプ未挿入状態で当接状に配設されるシール材保持リング25を備え；しかも、可撓パイプ未挿入状態で、上記シール材Ｓが弾性的に微小拡径状態として上記シール材保持リング25に組付けられたリング・シールユニット体Ｕを構成しており；該リング・シールユニット体Ｕのシール材保持リング25は、挿入されてくる可撓パイプＰの先端に当接すると、上記最終シール用孔部35へ可撓パイプＰと共に押込まれ、かつ、上記リング・シールユニット体Ｕのシール材Ｓはシール材保持リング25から分離放出され；分離放出されたシール材Ｓは、挿入されてくる可撓パイプＰの先端の第一山部２Ｆの勾配面22、及び、上記環状凹部30の内方側の一側面34と外方側の他側面41Ａによって、誘導されて、ラジアル外方向Ｘ₁ ，Ｘ₂ に拡径して上記第一山部２Ｆの頂部23を越えるように、構成され；さらに、上記頂部23を越えたシール材Ｓは、自身の縮径弾発力によって可撓パイプＰの第一谷部４Ｆに落込み状態となり；接続完了状態下で、落込み状態の上記シール材Ｓは、上記最終シール用孔部35の内周面の奥部に圧接して、密封するように構成されているので、従来の図16に比較して、弾性力を失わないシール材Ｓによって第一谷部４Ｆにて十分な密封性能を発揮でき、さらに、環状凹部30にてシール材Ｓはラジアル方向へのみ巧妙かつ円滑に移動しつつ確実に第一谷部４Ｆに落込んで、安定した一層確実な密封性能を発揮できる。また、リング・シールユニット体Ｕとして予め組立てられたシール材Ｓは、自由状態の径寸法から微小拡径状態を保ち、長期間に渡って使用されなかったとしても、（クリープ現象による）弾性喪失を防止できる。また、角部36から孔部35内へ保持リング25はスムースにパイプＰと共に侵入して逃げていき、抵抗も小さい。
しかも、シール材Ｓは、予めリング・シールユニット体Ｕとして組付けられているので、取扱が容易で、継手としての組立も簡単となり、シール材Ｓの損傷も防ぎ得る。

また、上記シール材保持リング25は、円環基部26と、該円環基部26からラジアル外方向に突出状として交互に配設された第１突片31・第２突片32とを、有し；しかも、継手軸心Ｌ₃ を含んだ縦断面視に於て、第１突片31と第２突片32は、継手軸心Ｌ₃ に対して、大小相違する傾斜角度θ₁ ，θ₂ をもって可撓パイプ未挿入状態下で、継手本体外方側へ傾斜し、大傾斜角度θ₁ の第１突片31と、小傾斜角度θ₂ の第２突片32によって形成された、ラジアル外方及び継手本体外方へしだいに拡開するＶ字形収納空間33に、上記シール材Ｓが収納保持され；上記第１突片31は、可撓パイプ未挿入状態下で上記角部36に対して係止し；上記第２突片32は、上記シール材Ｓが可撓パイプ未挿入状態下で弾性縮径変形するのを阻止する縮径阻止機能、及び、挿入されてくる可撓パイプＰの先端の第一山部２Ｆの勾配面22が当接するパイプ押込力受持機能を、備え；上記第２突片32が挿入されてくる可撓パイプＰの先端の上記勾配面22に当接してパイプ押込力を受けると、上記角部36に係止している上記第１突片31の上記大傾斜角度θ₁ が減少して上記Ｖ字形収納空間33の拡開角度Ｂ₀ が減少しつつ収納保持されていたシール材Ｓを、上記Ｖ字形収納空間33から分離放出するよう構成したしたので、極めて小型でシンプルな保持リング25にできると共に、組付けられたシール材Ｓを巧妙に分離放出できる。このようにして継手構造全体もコンパクトなものとなる。

また、上記シール材保持リング25の上記円環基部26に摺動自在として挿通されるガイド用内挿筒部20を、上記継手本体３が内部に有しているので、継手内部に於て、シール材保持リング25は常に正常な姿勢を保ち（軸心直交面から傾いた異常姿勢とならず）、シール材Ｓを 360°に渡って同時に放出して、挿入されてくるパイプＰの勾配面22に乗り移しさせることが可能となる。また、挿入されてくるパイプＰが僅かに引抜かれたような場合に生ずる前記“間隙”から、ラジアル内方向へのシール材Ｓの周方向の一部分からの脱落も防止できる。

また、上記シール材Ｓは、その横断面形状が、内周側の円弧状第１凸部61と、外周側の円弧状第２凸部62と、左右に突出状の小円弧状耳部63，63とを、有し、さらに、横断面におけるラジアル方向寸法Ｈよりもアキシャル方向寸法Ｗを大きく設定したので、図１〜図６に順次移動する際、特に、パイプＰの勾配面22に乗り移って、（図15に示したように）矢印Ｘ₁ →Ｘ₂ →Ｘ₃ →Ｘ₄ →Ｘ₅ →Ｘ₆ と移動する際、傾くことなく安定姿勢を保持しつつ、第一山部２Ｆを乗り越えて、第一谷部４Ｆまで円滑に落込む。

また、上記シール材Ｓの上記第一谷部４Ｆへの落込み状態で、かつ、パイプ接続完了状態に於て、上記シール材Ｓの上記耳部63の内周面部位から上記第１凸部61の傾斜側面部位に渡って連続状に、上記可撓パイプＰに密接し、しかも、上記第１凸部61は上記第一谷部４Ｆの最底部との間に微小間隙部19を形成した非接触状態であるように構成したので、図８に示すように、第一谷部４Ｆに於て、安定した確実な密封を行うことが可能となる。しかも、シール材Ｓの独特の横断面形状によって、挟み込みシール領域68Ａ及び押付シール領域68Ｂが、可撓パイプＰの第一谷部４Ｆへのシール材Ｓの落込み・圧縮状態で、形成され（図８（Ａ）参照）圧接面圧力Ｐ₁ も図８（Ｂ）に示すように生じ、可撓パイプＰに対して最も安定して巧妙に密接し、優れた密封性（シール性）を発揮できる。
しかも、微小間隙部19が形成されることによって、傷付き・損傷を第一山部２Ｆ越え時に受けている可能性のある、シール材Ｓの第１凸部61の頂点近傍領域70、を仮にシール領域とした場合の危険性を回避している。
さらに、この微小間隙部19を形成することによって、シール材Ｓの耳部63の内周面部から第１凸部61の傾斜側面部位に渡って連続状に密接した、挟み込みシール領域68Ａ及び押付シール領域68Ｂ（図８（Ａ）参照）の面圧力Ｐ₁ （図８（Ｂ）参照）が、増加し、一層密封性が向上する。

２ 山部
２Ｆ 第一山部
３ 継手本体
４ 谷部
４Ｆ 第一谷部
19 間隙部
20 内挿筒部
22 勾配面
23 頂部
25 保持リング
26 円環基部
30 環状凹部
31 第１突片
32 第２突片
32Ａ 先端
33 Ｖ字形収納空間
34 一側面
35 最終シール用孔部
36 角部
41Ａ 他側面（内端面）
61 第１凸部
62 第２凸部
63 耳部
Ｄ₀ パイプ外径
Ｄ₁₀ 内径
Ｄ_i 谷底径
Ｄ_y 仮想当接円の径
Ｈ ラジアル方向寸法（高さ寸法）
Ｌ₃ 軸心
Ｐ 可撓パイプ
Ｒ ラジアル方向
Ｓ シール材
Ｕ リング・シールユニット体
Ｗ アキシャル方向寸法（幅寸法）
Ｘ₁ ，Ｘ₂ ラジアル外方向
Ｙ 仮想当接円
θ₁ ，θ₂ 傾斜角度
β₀ 開き角度（拡開角度）

Claims (7)

1. 継手本体（３）の内部に、シール材（Ｓ）がラジアル方向（Ｒ）に拡縮変形して侵入自在な環状凹部（30）を、設け、
   該環状凹部（30）の内方側の一側面（34）と、該環状凹部（30）よりも継手本体内方側に形成された最終シール用孔部（35）との角部（36）に、可撓パイプ未挿入状態で当接状に配設されるシール材保持リング（25）を備え、
   しかも、可撓パイプ未挿入状態で、上記シール材（Ｓ）が弾性的に微小拡径状態として上記シール材保持リング（25）に組付けられたリング・シールユニット体（Ｕ）を構成しており、
   該リング・シールユニット体（Ｕ）のシール材保持リング（25）は、挿入されてくる可撓パイプ（Ｐ）の先端に当接すると、上記最終シール用孔部（35）へ可撓パイプ（Ｐ）と共に押込まれ、かつ、上記リング・シールユニット体（Ｕ）のシール材（Ｓ）はシール材保持リング（25）から分離放出され、
   分離放出されたシール材（Ｓ）は、挿入されてくる可撓パイプ（Ｐ）の先端の第一山部（２Ｆ）の勾配面（22）、及び、上記環状凹部（30）の内方側の一側面（34）と外方側の他側面（41Ａ）によって、誘導されて、ラジアル外方向（Ｘ₁ ）（Ｘ₂ ）に拡径して上記第一山部（２Ｆ）の頂部（23）を越えるように、構成され、
   さらに、上記頂部（23）を越えたシール材（Ｓ）は、自身の縮径弾発力によって可撓パイプ（Ｐ）の第一谷部（４Ｆ）に落込み状態となり、
   接続完了状態下で、落込み状態の上記シール材（Ｓ）は、上記最終シール用孔部（35）の内周面の奥部に圧接して、密封するように構成されたことを特徴とする可撓パイプ用管継手構造。
2. 上記シール材保持リング（25）は、円環基部（26）と、該円環基部（26）からラジアル外方向に突出状として交互に配設された第１突片（31）・第２突片（32）とを、有し、
   しかも、継手軸心（Ｌ₃ ）を含んだ縦断面視に於て、第１突片（31）と第２突片（32）は、継手軸心（Ｌ₃ ）に対して、大小相違する傾斜角度（θ₁ ）（θ₂ ）をもって可撓パイプ未挿入状態下で、継手本体外方側へ傾斜し、大傾斜角度（θ₁ ）の第１突片（31）と、小傾斜角度（θ₂ ）の第２突片（32）によって形成された、ラジアル外方及び継手本体外方へしだいに拡開するＶ字形収納空間（33）に、上記シール材（Ｓ）が収納保持され、
   上記第１突片（31）は、可撓パイプ未挿入状態下で上記角部（36）に対して係止し、
   上記第２突片（32）は、上記シール材（Ｓ）が可撓パイプ未挿入状態下で弾性縮径変形するのを阻止する縮径阻止機能、及び、挿入されてくる可撓パイプ（Ｐ）の先端の第一山部（２Ｆ）の勾配面（22）が当接するパイプ押込力受持機能を、備え、
   上記第２突片（32）が挿入されてくる可撓パイプ（Ｐ）の先端の上記勾配面（22）に当接してパイプ押込力を受けると、上記角部（36）に係止している上記第１突片（31）の上記大傾斜角度（θ₁ ）が減少して上記Ｖ字形収納空間（33）の拡開角度（Ｂ₀ ）が減少しつつ収納保持されていたシール材（Ｓ）を、上記Ｖ字形収納空間（33）から分離放出するよう構成した請求項１記載の可撓パイプ用管継手構造。
3. 上記シール材保持リング（25）の上記円環基部（26）に摺動自在として挿通されるガイド用内挿筒部（20）を、上記継手本体（３）が内部に有している請求項２記載の可撓パイプ用管継手構造。
4. 上記シール材保持リング（25）の第２突片（32）の先端（32Ａ）が、上記可撓パイプ（Ｐ）の先端の上記第一山部（２Ｆ）の勾配面（22）に当接する複数の点乃至微小線分を連結する仮想当接円（Ｙ）の径を（Ｄ_y ）とし、上記可撓パイプ（Ｐ）の外径を（Ｄ₀ ）とし、上記可撓パイプ（Ｐ）の外周の谷底径を（Ｄ_i ）とすると、下記数式（１）が成立するように上記第２突片（32）の寸法・形状を設定した請求項２記載の可撓パイプ用管継手構造。
   Ｄ_i ＋0.20・(Ｄ₀ −Ｄ_i )≦Ｄ_y ≦Ｄ_i ＋0.75・(Ｄ₀ −Ｄ_i )……数式（１）
5. 上記シール材（Ｓ）は、その横断面形状が、内周側の円弧状第１凸部（61）と、外周側の円弧状第２凸部（62）と、左右に突出状の小円弧状耳部（63）（63）とを、有し、さらに、横断面におけるラジアル方向寸法（Ｈ）よりもアキシャル方向寸法（Ｗ）を大きく設定した請求項１，２，３又は４記載の可撓パイプ用管継手構造。
6. 上記シール材（Ｓ）の上記第一谷部（４Ｆ）への落込み状態で、かつ、パイプ接続完了状態に於て、
   上記シール材（Ｓ）の上記耳部（63）の内周面部位から上記第１凸部（61）の傾斜側面部位に渡って連続状に、上記可撓パイプ（Ｐ）に密接し、しかも、上記第１凸部（61）は上記第一谷部（４Ｆ）の最底部との間に微小間隙部（19）を形成した非接触状態である請求項５記載の可撓パイプ用管継手構造。
7. 弾性的に微小拡径状態として上記シール材保持リング（25）に組付けられたシール材（Ｓ）の可撓パイプ未挿入状態での内径を（Ｄ₁₀）とし、上記可撓パイプ（Ｐ）の外周面の谷底径を（Ｄ_i ）とし、上記可撓パイプ（Ｐ）の外径を（Ｄ₀ ）とすると、下記数式（２）が成立する請求項１記載の可撓パイプ用管継手構造。
   Ｄ_i ＋0.10・(Ｄ₀ −Ｄ_i )≦Ｄ₁₀≦Ｄ_i ＋0.70・(Ｄ₀ −Ｄ_i )……数式（２）

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