JP4352434B1 - 配管のワンタッチ継手 - Google Patents

Abstract

【課題】配管のワンタッチ継手は、ワンタッチで接続できる利点があるが、接続した配管と継手本体との緩みが生じ易いという課題がある。
【解決手段】
開口側端部外周に被係合部９，２３を有する継手本体２と、前記被係合部９，２３と係合離脱自在な係合部２０，２１，２４をその内側に形成した係合環部１７を有するロックリングホルダー６と、前記ロックリングホルダー６の内側面に形成した凹部１９と前記継手本体２の開口側端面１０との間に介在させた、中心孔１４に係止片５３の刃先１５を形成した平面状のロックリング５と、前記継手本体２の切欠部１１に収納されるＯリング４と、前記切欠部１１より内側寄りのパッキン嵌入穴１３に嵌入されるゴムパッキン３と、前記継手本体２の配管挿入孔７に突出した止突起７１と、を具備する配管のワンタッチ継手１。
【選択図】図１

Description

この発明は、配管を簡単な操作で確実に継手に連結できる配管のワンタッチ継手に関する。

技術背景

屋内の各部屋の配置される水道管や配線管等の配管を継手に連結する作業は、建物の規模や部屋数によっては数多くあるので、手早く且つ確実に作業を進める必要がある。このような要請に応える継手の発明として、例えば、特許文献１に示されるワンタッチ継手がある。この従来発明は、パイプと継手本体とを接続する際に、継手本体に形成した雄ねじに、キャップ部材に形成した雌ねじを螺合させて、皿ばね形状のリングの内周面に規制片を形成したロックリング等を固定している構造である。そして、パイプをキャップ部材内から継手本体内に挿入すると共に、パイプの外周にロックリングの規制片を係合させて、パイプの抜け止めを図るものである。
しかしながら、この構造によると、継手本体とキャップ部材とをねじ結合するようにしているので、時間の経過と共にねじが緩んで漏れが発生したり、パイプを脱落したりするおそれがある問題点がある。

そこで、このような問題点を解決するために、例えば、特許文献２に開示されるワンタッチ継手が提案されている。この従来の発明は、パイプの外周面に喰い込んでパイプの抜けを防止する規制舌を内周側に形成した規制リングを継手本体の開口側端部においてリング部材と筒部材の間に挟んで固定し、且つ、この筒部材を保持部材で保持して継手本体にかしめて固定するように構成したものである。これによって、パイプを筒部材の内部へ押し込むと、前記した規制リングの規制舌がパイプの外周面に当接し、パイプに引き抜き方向の力が作用したときには、この規制舌が外周面に喰い込んでパイプの抜けを有効に防止する点において、前記従来技術と同様であるが、異なるところは、雄ねじと雌ねじの螺合の接続構造を採用せずに、継手本体と保持部材を継手本体の先端部分をかしめることによって接続する構成としたものである。

特開２０００−２４９２６８号公報 特開２００３−０４２３６９号公報

しかしながら、上記従来技術によると、長年の使用によって保持部材と継手の連結に緩みが生じることは防止できる利点はあるものの、かしめ作業をするための装置を作業現場に持ち込んで作業しなければならないという問題点がある。また、規制舌を内周側に形成した規制リングは、構造が複雑なために製作費が高くなるという問題点がある。さらに、規制リングをリング部材と筒部材に挟んでいるだけであるので、パイプの挿入によって規制舌が開いてパイプの外周を押圧した時であっても、その開くことによって生じた力は保持部材には伝達されることがなく、従って、保持部材と継手本体のかしめによる固定には何ら影響を与えることはないので、かしめによる保持力しか有効でないという問題点がある。

この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その手段とするところは、
請求項１の発明にあっては、 中心部に配管挿入穴を有し開口側端部外周に被係合部を有する継手本体と、該継手本体の被係合部と係合離脱自在な係合部をその内側に形成した係合環部と、該係合環部と中心部の挿通孔との間の側壁の内面に形成した凹部と、前記挿通孔の内周側から前記継手本体方向へ突出したロックリング押え片と、を有するロックリングホルダーと、前記ロックリングホルダーの側壁の内面の凹部と、前記継手本体の開口側端面との間に介在する、平板状の弾性金属部材を平板状態で一体成形加工してその中心孔から外周縁部に向かう放射状の長孔によって形成される複数の係止片の中心孔側に刃先を具備する平面状のロックリングと、 前記継手本体の開口側端面内周の配管挿入孔側から切り欠いて形成した切欠部に収納されるＯリングと、 前記継手本体の切欠部より内側寄りに形成された配管挿入孔の内周面に開口するパッキン嵌入穴に嵌入されるゴムパッキンと、前記継手本体の配管挿入孔の内周面から突出して形成した配管の侵入を規制する止突起と、を具備し、前記継手本体の被係合部と前記ロックリングホルダーの係合部とを係合して連結した状態で、前記配管挿入孔に配管が挿通された時に、前記ロックリングの中心孔の複数の係止片の刃先が配管の外周面に引き抜き方向に抗するように喰い込み、且つ、前記刃先の前面が前記Oリングを切欠部方向へ押圧し、更に、該刃先と反対側の外周縁部が配管の挿通により生じる反力により前記ロックリングホルダーの側壁の内面に当接して継手本体と反対方向にロックリングホルダーを付勢する、ことを特徴とする配管のワンタッチ継手としたことにある。

請求項２の発明にあっては、前記被係合部が、継手の開口側端部に形成した拡径部の外周に設けた係合突起で、前記係合部が、ロックリングホルダーの係合環部の内側に形成した開口切欠部と該開口切欠部と連通して周方向に形成された係合穴であることにある。

請求項３の発明にあっては、前記被係合部が、継手の開口側端部に形成した縮径部の外部に形成した雄ねじで、前記係合部が、ロックリングホルダーの係合環部の内側に形成した雌ねじであることにある。

請求項４の発明にあっては、前記継手に形成した切欠部の開口側端面の角部を削って傾斜面を形成したことにある。

上記請求項１の手段によると、配管をロックリングホルダーの中心孔へその先端側から継手の配管挿入孔に形成した止突起に当たって止まるまで押し込むだけの１回の操作で、ロックリングの中心孔の刃先が配管の外周面に喰い込み、抜け方向への力の作用に対して有効に阻止できる配管と継手の接続ができるので、作業効率の向上と共に抜け防止の効果を得ることができる。又、ロックリングの中心孔に位置する係止片の刃先が配管の外周面との摩擦抵抗によって配管と共に継手本体の内側方向へ移動するのに伴い、その中央部分が継手本体の開口側端面の角に当接していることから、外周縁部はロックリングホルダーの側壁の内面の凹部に当接して継手本体と反対方向へ付勢する。これにより、ロックリングホルダー全体にも継手本体と反対方向への付勢力が生じるので、継手本体とロックリングホルダーとが互いに離れる方向への力が生じて、継手本体の被係合部とロックリングホルダーの係合部との係合部分に強い摩擦力が発生し、係合部と被係合部との接続が強固になって、緩みが生じ難くなる利点がある。また、ロックリングの中心孔に位置する係止片の刃先が継手本体の内側方向へ移動するのに伴いその前面がＯリングを切欠部方向へ押圧するので、Ｏリングの体積を切欠部の上下方向へ膨張させ、その結果、配管の外周面とＯリングとの密着度合いが強くなり、止水性がより向上する。さらに、ロックリングは、平板状の弾性金属部材を平板状態で一体成形加工してその中心孔から外周縁部に向かう放射状の長孔によって形成される複数の係止片の中心孔側に刃先を具備させるだけの加工でよいので、従来のように皿ばね形状のリングの内周面に規制片を形成するのと較べて製造が簡単で、且つ、原価を大幅に節約できる。また、弾力性のある平板からなるロックリングに歪を生じさせた反発力を利用しているので、強い力で継手本体とロックリングホルダーとが互いに離れる方向へ作用させることができことから、係合部と被係合部との摩擦抵抗が大きくなり、従ってこれら２つの部材に緩みが生じ難くなる。

上記請求項２の手段によると、被係合部が継手本体の拡径部の外周に設けた係合突起で、係合部がロックリングホルダーの係合環部の内側に形成した開口切欠き部と周方向に形成された係合穴であるので、係合突起を開口切欠部に合わせて押し込み回転させるだけの作業で容易に連結できる。又、この連結時においても、ロックリングの外周縁部の先端が側壁の内側の凹部を押圧するので、ロックリングホルダーと継手本体とは互いに反対方向へ弾性付勢されることとなり、係合突起と係合穴との係合面における摩擦力が大きくなって、外れ難くなる利点がある。

上記請求項３の手段によると、被係合部が継手本体の縮径部の外周に設けた雄ねじで、係合部がロックリングホルダーの係合環部の内側に形成した雌ねじであるので、これら雄ねじと雌ねじの螺合によって、すなわちロックリングホルダーの回転だけの作業で容易に連結できる。又、この連結時においても、前述と同様に、ロックリングの外周の先端が側壁の内面の凹部を押圧するので、ロックリングホルダーと継手本体とは互いに反対方向へ弾性付勢されることとなり、雄ねじと雌ねじとの係合面における摩擦力が大きくなって、外れ難くなる利点がある。

上記請求項４の手段によると、前記継手本体に形成した切欠部の開口側端面の角部を削って傾斜面を形成したので、削った角部の空間部分に傾いたロックリングの中央部分を収納でき、従って、継手本体の開口側端面とロックリングホルダーの内面との間隔距離が狭くても、ロックリングの傾きを大きくでき、その反発による弾性付勢力を増大させることができる利点がある。

この発明の最良の実施形態について以下図面を参照しつつ説明する。

この発明の配管のワンタッチ継手１の第１の実施の形態は、図１〜３に示すように、継手本体２、ゴムパッキン３、Ｏリング４、ロックリング５、及びロックリングホルダー６を主な構成要件としている。

前記継手本体２の中心の配管挿入孔７の開口側端部の外周は拡径された拡径部８を形成しており、その外周面には前記ロックリングホルダー６と係合する係合突起９が複数個所定間隔で突設されている。又、開口側端面１０の内周には前記Ｏリング４が収納される切欠部１１が配管挿入孔７及び開口側端面１０に開口して形成されると共に、この切欠部１１と開口側端面１０にその両端が跨った傾斜面１２が必要に応じて形成されている。この傾斜面１２は、継手本体２の開口側端面１０とロックリングホルダー６の内面に形成した凹部１９との間に形成されるロックリング５の収納スペースを、その間隔距離を出来るだけ小さい状態で有効に確保するためのものであるから、なくても差し支えは生じない。又、傾斜面に限らず、円弧状その他の形状であっても良い。更に、この切欠部１１より内側、すなわち継手２の中心寄りには、配管挿入孔７の内周面に開口するようにパッキン嵌入穴１３が形成されている。又、配管挿入孔７の中央部の内周面には、配管Ａの侵入を阻止する止突起７１が配管Ａの肉厚相当分だけ突出して形成されている。

前記ロックリング５は、図２、図４に示すように、平板状の弾性金属部材を平板状態で一体成形加工してその中心孔１４から外周縁部５１に向かう放射状の長孔５２によって形成される複数の係止片５３の中心孔１４側に刃先１５を具備する平面状のものである。従って、ロックリング５は全体としては概略ドーナツ形状をなしており、その中心孔１４の直径は配管Ａの外径寸法より僅かに小さく、且つ、その内周には精鋭な係止片５３の刃先１５が面している。この刃先１５は、中心孔１４の内周側に向かって斜めにカットした滑り面を有するものであっても、その他の形状であっても良い。弾性を有する円形平板の材質としては、ステンレス鋼、鉄、バネ用材料などの金属板が使用される。また、その厚さは、材質や直径或いは使用目的によって異なるが、通常は０．５乃至２ｍｍのものが使用されるが、これに限定されるものではない。

前記ロックリングホルダー６は、図１〜３、図５〜７に良く現れているように、ロックリング５を継手本体２の端面１０に密着させ、且つ、ロックリング５の外周の外周縁部５１の反力を受止める役割を有するもので、中心にはその内部に配管Ａを挿通できる継手本体２の配管挿入孔７の内径とほぼ同じ内径の挿通孔１６を形成し、外周には前記継手２の拡径部８の開口している先端側をその内側に挿通して係合する保持環部１７を有している。又、前記挿通孔１６と保持環部１７の間の側壁１８の内面には前記ロックリング５の外周の外周縁部５１を収納し当接できる凹部１９が形成されている。更に、保持環部１７の内周面には、図３に良く現れているように、前記継手２の拡径部８の外周に形成されている係合突起９を導入する開口切欠部２０と、この開口切欠部２０と連続して周方向に形成された係合穴２１が形成されている。また、前記挿通孔１６の内周側には、継手本体２方向へ突出したロックリング押え片２６を有している。

前記ゴムパッキン３、Ｏリング４の断面形状や材質は、とくに限定されるものではなく、通常用いられる公知の物が使用される。

上記構成からなるこの配管のワンタッチ継手１を使用する場合には、図１〜３に示すように、まず、継手本体２のパッキン嵌入穴１３に配管挿入孔７側からゴムパッキン３を嵌め込み、次いで、Ｏリング４を切欠部１１に嵌め込む。そして、ロックリングホルダー６の側壁１８の内部にロックリング５の外周縁部５１を収納してから、継手本体２と係合させる。この係合は、保持環部１７の開口切欠部２０へ係合突起９を導入して周方向に回転させ、係合突起９を係合穴２１に引抜き方向に対して係止されるように係合させるだけでよい。これによって、図１の左側に示すようにロックリング５の刃先１５の裏面すなわち継手本体２と反対側の面がロックリングホルダー６のロックリング押え片２６に後方から押圧されて、その前面がＯリング４を押圧しながら接する。この時、ロックリング５の係止片５３の刃先１５、Ｏリング４及びゴムパッキン３は、その構成上、継手本体２の配管挿入孔７内へ僅かに突出するようになっている。このような接続によると、ロックリング５の裏面がロックリング押え片２６に押されることに伴い、その外周縁部５１には当接している継手本体２を境にして継手本体２と反対方向の力が作用し、これによって、係合突起９と係合穴２１との係合摩擦力が増して、継手本体２とロックリングホルダー６がこの段階でも容易に外れ難くなる。従って、予め工場等で組立てたものを作業現場へ運搬する場合でも、途中での外れを有効に防止できる利点がある。

このような準備が整ってから、図１の右側に示すように、配管Ａの端部を矢符Ｂ方向にロックリングホルダー６の挿通孔１６、ロックリング５に形成した中心孔１４及び継手２の配管挿入孔７に差し込んで止突起７１に当たって止まるまで押し込むだけでよい。これによって、継手本体２の配管挿入孔７の内周面から僅かに出ているロックリング５の中心孔１４を形成している係止片５３の刃先１５は、配管Ａの継手本体２の配管挿入孔７方向への押し込み移動時には、配管挿入孔７の内側へ僅かに突出していることにより配管Ａの外周面を摺動しながら配管Ａと共に同方向へ幾分移動して、ロックリング５に直径方向への歪を生じさせる。このため、その外周縁部５１が前記ロックリングホルダー６の側壁１８の凹部１９を継手本体２と反対方向へ弾性付勢する。そして移動静止後は、この刃先１５がロックリング５に生じている弾性力によって配管Ａの外周に食い込んで固定されるので、ロックリングホルダー６の継手本体２と反対方向への弾性付勢力はそのままの状態を維持する。これによって、ロックリングホルダー６を継手本体２と離反する方向への作用も持続されるので、前記係合突起９と係合穴２１との摩擦力は大きい状態を維持でき、従って、多少の振動や年月の経過によっても係合状態がずれることがなくなり、継手本体２とロックリングホルダー６の係合を長年月に亘って強固な状態を維持できる。

一方、ロックリング５の前面すなわち継手本体２方向の面はＯリング４を切欠部１１方向に押圧して、Ｏリング４と密着すると共にＯリング４自身もその押し込みによって縮小した体積分を配管Ａの外周面方向や切欠部１１の内面方向へ膨張して密着するので止水性がより向上した状態となる。
又、ゴムパッキン３も僅かに配管挿入孔７の内周面側へ突出していた部分がパッキン嵌入穴１３方向へ押し込まれるために生じた反力によって配管Ａの外周面やパッキン嵌入穴１３の内側面と密着して止水性をより向上させる。従って、これらＯリング４及びゴムパッキン３によって、配管Ａの外周面と継手本体２の配管挿入孔７との隙間からの漏水を有効に防止できる。

加えて、ロックリング５の係止片５３の刃先１５が配管Ａの外周面の全周囲から喰い込むために配管Ａの引き抜き方向の力の作用に対してはこのロックリング５によって阻止されて、継手２と確固に連結固定されることとなる。

配管Ａを取り換える場合のように、継手本体２とロックリングホルダー６との係合を解除する際には、ロックリングホルダー６を係合時の回転と反対方向へ回転させて、係合突起９を係合穴２１内で移動させて開口切欠部２０の位置まで達した時点で引き抜くだけの作業でよい。これによって、ロックリングホルダー６の挿通孔１６は配管Ａの外周を滑りながら継手本体２から離反することができる。これによって、継手本体２とロックリングホルダー６の係合は解除できるので、ロックリング５は配管Ａの外周面に喰い込んだままの状態で配管Ａと共に継手本体２から引き抜かれる。そして、必要に応じて、Ｏリング４及びゴムパッキン３をそれぞれ切欠部１１及びパッキン嵌入穴１３から取り外して新品と交換して、又、ロックリング５も必要に応じて新品と交換してから、前述のように、継手本体２とロックリングホルダー６を連結し終えてから、新しい配管Ａを前述と同じ作業によって連結するようにする。

この発明の第２の実施の形態を、図５〜７に基づいて説明する。前記第１の実施の形態と異なる主なところは、継手本体２とロックリングホルダー６の係合の箇所であるので、この箇所を中心に説明し、他の共通する箇所は同じ符号を付してその説明を省略する。

継手本体２の中心の配管挿入孔７の開口側端部の外周は縮径されて縮径部２２が形成され、その外周には雄ねじ２３が形成されている。又、前記縮径部２２の開口している先端部を挿入するロックリングホルダー６の保持環部１７の内周面には前記雄ねじ２３と螺合する雌ねじ２４が形成されている。又、前記パッキン嵌入穴１３は中央部が深くなった横長状に形成されており、この内側に配管挿入孔７の内周面側に僅かに突出した大径Ｏリング２５が収納されている。

上記構成からなる第２の実施の形態の配管のワンタッチ継手１を使用する際には、図５の左側に示すように、前記第１の実施の形態と同様に、大径Ｏリング２５、Ｏリング４の嵌め込みをして、ロックリング５の外周側の先端がロックリングホルダー６の側壁１８の内面の凹部１９に当接するようにして収納してから、継手本体２と係合させる。この係合は継手本体２の縮径部２２の外周に形成した雄ねじ２３と、ロックリングホルダー６の保持環部１７の内周面に形成した雌ねじ２４とを螺合固定することによって行う。この場合の作用効果は第１の実施形態で説明したのと同じである。この後、図５の右側に示すように、配管Ａの端部を矢符Ｂ方向にロックリングホルダー６の挿通孔１６、ロックリング５に形成した中心孔１４及び継手本体２の配管挿入孔７に差し込んで、継手本体２の止突起７１に当たって止まるまで押し込むだけでよい。この場合においても第１の実施の形態と同様に、ロックリング５の外周縁部５１に継手本体２と反対方向の付勢力が作用しているので、側壁１８も同方向に押圧され、従って、ロックリングホルダー６も同方向に押圧されることによって、前記雄ねじ２３と雌ねじ２４の接触部分の摩擦力が大きくなることから、係合が緩み難くなる配管のワンタッチ継手１を得ることができる。又、継手本体２と配管Ａの間に介在するＯリング４及び大径Ｏリング２５によって、十分な止水を行うことができる。

この発明の配管のワンタッチ継手１で使用する配管Ａの材質としては、とくに制限されるものではないが、合成樹脂、柔らかい銅や真ちゅうの他に通常のステンレス鋼管のような硬い材質の配管Ａであってもよい。この場合のロックリング５の材質としては、前記ステンレス鋼管よりも更に硬質のステンレスが好的に使用される。又、ロックリング５の係止片５３の刃先１５が喰い込み易いように配管Ａの端部外周面に凹凸面を形成しておくとより効果的である。

産業上の利用分野

この発明の配管のワンタッチ継手は、比較的小径の各種配管、例えば、屋内水道配管、屋内電気配管などに好適に使用できるので、多大な需要が見込まれる。

この発明の第１の実施形態の縦断面図で、左半分が組立時、右半分が配管挿入後の状態を示す。 図１の分解断面図。 第１の実施形態のロックリングホルダーと継手本体の接続前の接近斜視図。 ロックリングの正面図。 この発明の第２の実施形態の縦断面図で、左半分が組立時、右半分が配管挿入後の状態を示す。 図５の分解断面図。 第２の実施形態のロックリングホルダーと継手本体の接続前の接近斜視図。

符号の説明

１ 配管のワンタッチ継手
２ 継手本体
３ ゴムパッキン
４ Ｏリング
５ ロックリング
６ ロックリングホルダー
７ 配管挿入穴
７１ 止突起
８ 拡径部
９ 係合突起（被係合部）
１０ 開口側端面
１１ 切欠部
１２ 傾斜面
１３ パッキン嵌入穴
１４ 中心孔
１５ 刃先
１７ 係合環部
１６ 挿通孔
１８ 側壁
１９ 凹部
２０ 開口切欠部（係合部）
２１ 係合穴（係合部）
２２ 縮径部
２３ 雄ねじ（被係合部）
２４ 雌ねじ（係合部）
２５ 大径Ｏリング
２６ ロックリング押え片
５１ 外周縁部
５２ 長穴
５３ 係止片

Claims (4)

1. 中心部に配管挿入穴を有し開口側端部外周に被係合部を有する継手本体と、
   該継手本体の被係合部と係合離脱自在な係合部をその内側に形成した係合環部と、該係合環部と中心部の挿通孔との間の側壁の内面に形成した凹部と、前記挿通孔の内周側から前記継手本体方向へ突出したロックリング押え片と、を有するロックリングホルダーと、
   前記ロックリングホルダーの側壁の内面の凹部と、前記継手本体の開口側端面との間に介在する、平板状の弾性金属部材を平板状態で一体成形加工してその中心孔から外周縁部に向かう放射状の長孔によって形成される複数の係止片の中心孔側に刃先を具備する平面状のロックリングと、
   前記継手本体の開口側端面内周の配管挿入孔側から切り欠いて形成した切欠部に収納されるＯリングと、
   前記継手本体の切欠部より内側寄りに形成された配管挿入孔の内周面に開口するパッキン嵌入穴に嵌入されるゴムパッキンと、
   前記継手本体の配管挿入孔の内周面から突出して形成した配管の侵入を規制する止突起と、
   を具備し、
   前記継手本体の被係合部と前記ロックリングホルダーの係合部とを係合して連結した状態で、前記配管挿入孔に配管が挿通された時に、前記ロックリングの中心孔の複数の係止片の刃先が配管の外周面に引き抜き方向に抗するように喰い込み、且つ、前記刃先の前面が前記Oリングを切欠部方向へ押圧し、更に、該刃先と反対側の外周縁部が配管の挿通により生じる反力により前記ロックリングホルダーの側壁の内面に当接して継手本体と反対方向にロックリングホルダーを付勢する、ことを特徴とする配管のワンタッチ継手。
2. 前記被係合部が、継手本体の開口側端部に形成した拡径部の外周に設けた係合突起で、前記係合部が、ロックリングホルダーの係合環部の内側に形成した開口切欠部と該開口切欠部と連通して周方向に形成された係合穴であることを特徴とする請求項１記載の配管のワンタッチ継手。
3. 前記被係合部が、継手本体の開口側端部に形成した縮径部の外部に形成した雄ねじで、前記係合部が、ロックリングホルダーの係合環部の内周に形成した雌ねじであることを特徴とする請求項１記載の配管のワンタッチ継手。
4. 前記継手本体に形成した切欠部の開口側端面の角部を削って傾斜面を形成したことを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の配管のワンタッチ継手。

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