JP5472706B2

JP5472706B2 - 管継手

Info

Publication number: JP5472706B2
Application number: JP2009232713A
Authority: JP
Inventors: 寿彦辻村
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 2009-10-06
Filing date: 2009-10-06
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2029-10-06
Also published as: JP2011080522A

Description

本発明は、例えば給水、給湯等に使用する樹脂管などを接続するための管継手に関する。

一般に給水給湯等の配管材料として、架橋ポリエチレン管やポリブテン管のように可とう性のある樹脂管が用いられている。この樹脂管を器具に接続したり、分岐配管したりするために種々の管継手が提案されている。

例えば、特許文献１には、継手本体内に一体に又は別体に設けた内筒部の外周面に装着溝を形成し、この装着溝に内周シール部材を装着し、内筒部には、ゴム等の弾性材料で形成したガイドリングを外嵌し、このガイドリングの内周面で内周シール部材を押圧接触させると共に、内筒部に嵌合した接合パイプの先端面でガイドリングの後端面を押圧ガイドしながら接合パイプを挿入接続するようにした樹脂管用ワンタッチ継手が記載されている。

接合パイプの挿入をガイドするガイドリングに関して、特許文献２には、内径部に前方拡がり状のテーパを付けたテーパ付リング（ガイドリングに相当）を有し、このテーパ付リングが内筒体の外周に設けられた弾性シールリングより軸方向外方部位と、外筒体の内周に設けられた抜止めリングより軸方向内方部位との間に嵌め込まれている差込み式管継手が記載されている。

また特許文献３には、内周面が軸心方向外方側ストレート部と軸心方向内方側誘導テーパ部とを有し、かつ、軸心直交面に対して外周側が軸心方向内方へ傾斜した勾配面部を外端面に有するパイプ誘導環体（ガイドリングに相当）を備えた管継手が記載されている。

また特許文献４には、樹脂管等のパイプをワンタッチで接続できるパイプ用ワンタッチ継手に装着されるパイプ挿入ガイドであって、このパイプ挿入ガイドには、先端側の部分と後端側の部分に複数のスリットを交互に形成したものが記載されている。そして、挿入されるパイプの先端面の形状に合わせて、パイプ挿入ガイドが変形することができ、例えば斜めに切られたパイプの挿入に対しても内周シールリングが、パイプ端面に接触して損傷するのを防止することが可能となる、とされている。

特開２００７−１９８５８５号公報特開２００４−２３２６９２号公報特開２００８−２９１８８６号公報意匠登録第１３６７８６５号

特許文献１から３の記載によれば、接続パイプの挿入をガイドするガイドリングを設けることによって、シール部材や抜け止め部材を弾性変形させながらパイプが挿入されるので、パイプの先端がに引っかかることなくスムーズ挿入することができるとされている。しかしながら、冬季のように施工環境気温が低いときなどにはシール部材（例えばゴム製のＯリング）やガイドリングの硬度があがり、パイプの挿入荷重が増加してしまうという問題があった。

一方特許文献４に記載のパイプ挿入ガイドでは、パイプ挿入ガイドに拡径／縮径可能な柔軟性を有するがために、パイプ挿入ガイドがＯリング外周を通過するときにＯリングを押圧変形させることができず、パイプ挿入ガイドの外径が大きくなり、かえってパイプの挿入荷重が増加してしまうことがわかった。

本発明は、上記の問題点を解決するためになしたもので、本発明の目的は、低温での施工であっても、接続される管を挿入する荷重が過剰になることなくスムーズな施工を行うことのできる継手を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の管継手は、継手本体内に設けた内筒部の外周面に装着溝を形成し、この装着溝にシール部材を装着し、内筒部には、ガイドリングを外嵌し、このガイドリングの内周面でシール部材を押圧接触させるとともに、内筒部に嵌合した接合パイプの先端面でガイドリングの後端面を押圧ガイドしながら接合パイプを挿入接続するようにした管継手において、前記ガイドリングは、半径方向に薄肉部が形成され、前記薄肉部は、前記ガイドリングの内周面に形成されたスリットであることを特徴とするものである。

上記構成によれば、本発明の管継手は、接合パイプの先端面で押圧されるガイドリングを有し、このガイドリングは半径方向に薄肉部が形成されているので、低温の環境下においても適度な弾性を維持し、かつ高温の環境下においても弾性力が低下しにくい。よって、低温から高温の環境下において、接続パイプの挿入荷重が過大に増加することなく施工することができる。

上記発明において、前記継手本体に接続され、接続パイプが挿通される内孔と、該内孔におけるパイプ挿入口側に形成された段部とを有する外筒スリーブを備え、前記ガイドリングの外周には、前記段部に係止する突起を設けることができる。

また上記発明において、前記外筒スリーブには、前記内孔における前記段部より奥側であって、パイプ挿入口に向かって縮径するテーパ内面が形成され、該テーパ内面に相対するテーパ外面を外周に有し、内周面に前記管に食込む内周刃部が形成されたＣ型のロックリングと、前記装着溝に装着された奥側の第一Ｏリングと手前側の第二Ｏリングとを備え、前記内周刃部は接合パイプの挿入時には前記第一Ｏリングに相対する位置に配置され、施工後接合パイプに引抜き荷重が加わると前記第二Ｏリングに相対する位置にまで移動可能とすることが好ましい。

本発明によれば、接合パイプの先端面で押圧されるガイドリングを有し、このガイドリングは半径方向に薄肉部が形成されているので、低温の環境下においても適度な弾性を維持し、かつ高温の環境下においても弾性力が低下しにくい。よって、低温から高温の環境下において、接続パイプの挿入荷重が過大に増加することなく施工することができる。

本発明の実施の形態に係る管継手の分解斜視図である。本発明の実施の形態に係る管継手の断面図である。ガイドリング第一実施例で、図３（ａ）は半断面図、図３（ｂ）は斜視図である。ガイドリング第二実施例で、図４（ａ）は半断面図、図４（ｂ）は斜視図である。本発明の実施の形態に係る管継手に接続パイプを挿入途中の状態を示す断面図である。本発明の実施の形態に係る管継手に接続パイプを挿入完了した状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、管継手１は、継手本体１０と、二つのＯリング２０ａ、２０ｂと、透明部３０と着色部４０とからなる外筒スリーブ５０と、ロックリング６０と、ガイドリング７０とを有する。

継手本体１０は、内部に流体が流動する通孔１１と、一端側に突出した内筒スリーブ１２と、他端側に形成された雄ねじ部１３と、他の器具等に接続するための工具掛部１４とを有する。内筒スリーブ１２の外周面には第一Ｏリング２０ａ及び第二Ｏリング２０ｂを装着するためのＯリング溝１５ａ、１５ｂが形成されている。また、内筒スリーブ１２と工具掛部１４との間には、透明部３０を係止するための係止段部１８とテーパ溝１９が形成されている。
なお、この実施の形態においては、他の器具と接続するための片ねじソケットの形態を示すが、これに限らずエルボやチーズといった一般の管継手の形態とすることができる。

透明部３０は、ポリエーテルサルフォンを主成分とする薄い茶褐色の透明な円筒状の樹脂製部材で、外周面から内筒スリーブ１２を透視することができる。
また内径側には、継手本体１０の係止段部１８と係り合う係止段部３１が形成されている。継手本体１０の係止段部１８と透明部３０の係止段部３１とは圧入して組立てやすいように互いに端部に向かってテーパ状となっている。より具体的には、係止段部３１とテーパ溝１９とは組立後に面当たりとなるように同一の角度のテーパ面となっている。
また透明部３０の他端側外周面には、着色部４０と係止させるための係止段部３３とテーパ溝３５が形成されている。

着色部４０は、グラスファイバー含有のポリフェニレンサルファイドを主成分とする黒色に着色された円筒状の樹脂製部材である。接続する管を挿入する一端側内周面には、一端側に向かって縮径するテーパ内面４１が形成され、ロックリング６０が内装される。テーパ内面４１の先端には段部４７が形成されている。また他端側内周面には、透明部３０と係止するための係止段部４３と円周溝４５が形成されている。透明部３０の係止段部３３と着色部４０の係止段部４３とは圧入して組立てやすいように互いに端部に向かってテーパ状となっている。そして、組立後には、係止段部３３が円周溝４５に、係止段部４３がテーパ溝３５に嵌まり合うようになっている。

グラスファイバー含有のポリフェニレンサルファイドは、ポリエーテルサルフォンよりも曲げ強さの大きな樹脂材料である。したがって、接続された管に曲げ荷重が加わった場合でも、透明部３０が柔軟に追従して内筒スリーブ１２へ加わる力を緩和することができる。またロックリング６０を内装する着色部４０には十分な強度があるので、管が抜け出したりする虞がない。

ロックリング６０は、接続する管に食い込ませるための内周刃部６１ａ、６１ｂが二条形成されたＣ型のリングで、黄銅等の金属材料である。外周面は、着色部４０のテーパ内面４１に対向するテーパ外面６５が形成され、ロックリング６０が着色部４０のテーパ内面４１の縮径側に移動しながら管に食い込むようになっている。またロックリング６０の奥端は、透明部３０の端面３３ａに当接しており、継手本体１０の奥側（図の左側）への移動が阻止されている。
そして、ロックリング６０の奥端が透明部３０の端面３３ａに当接している状態で、ロックリング６０の内周刃部６１ａが第一Ｏリング２０ａに対向する位置に配置されている。

ガイドリング７０は、図３に示すように、外周テーパ面７４、内周テーパ面７５、接続する管に押圧される押圧面７６が形成された略三角径の断面形状を有するリング状部材で、例えば次の物性値を有する高密度ポリエチレン製とすることが好ましい。密度＝９５２〜９６１ｋｇ／ｍ^３、引張り降伏応力＝２１〜２７ＭＰａ、曲げ弾性率＝８１０〜１３００ＭＰａ。内周テーパ面７５にはリング状の半径方向に薄肉となるスリット（薄肉部）７３が例えば４箇所形成され、外周テーパ面７４には突起７１が例えば４箇所形成されている。そしてガイドリング７０は、突起７１が着色部４０の段部４７に係止されて、着色部４０内に装着されている。突起７１が段部４７に係止されているので、装着した後には脱落することがない。
なお、ガイドリング７０の内径は、接続される管の許容最小寸法より若干小さく、ガイドリング７０の外径は、接続される管の許容最大寸法より若干大きく設定することが好ましい。

あるいは管継手１に接続する管の口径が比較的小さい場合（例えば、呼び径１３Ａ以下の場合）には、管外径許容公差が比較的小さいので、着色部４０の内径に嵌合するように装着することができる。この場合、図４に示すガイドリング７０Ａのように突起７１を省略した形態とする。

続いて、管継手１に管を接続する工程を図５、図６を用いて詳細に説明する。
管継手１に管Ｐを挿入すると、図５に示すように、管Ｐの先端Ｐ１がガイドリング７０の押圧面７６を押圧し、ガイドリング７０は内筒スリーブ１２に沿って移動する。するとガイドリング７０の内周テーパ面７５が第二Ｏリング２０ｂを押圧し、第二Ｏリング２０ｂを弾性変形させて通過する。このとき、ガイドリング７０の内周面にはスリット７３が形成されているものの、外周面は円周状に連続しているので、ガイドリング７０は拡径しにくく、管Ｐの通過を容易にしている。

一方、ガイドリング７０がロックリング６０の内側に達したときには、ガイドリング７０の内周面にスリット７３が形成されているので、ガイドリング７０は若干縮径して管の通過を容易にしている。このときガイドリング７０の突起７１は弾性変形して縮径する。換言すれば、ガイドリング７０はスリット７３が形成されているので、適度な剛性と適度な柔軟性とを兼ね備える。

さらに管Ｐを管継手１の奥方向に押し込むと、図６に示すように、ガイドリング７０が継手本体１０に突当たる。この状態では、３０が透視可能な透明部であるので、管継手１の外部からガイドリング７０を透視することができ、管の押込み完了状態を容易に認識することができる。なお、ガイドリング７０は、黄銅製の内筒スリーブ１２と区別しやすいように、例えば緑色や青色等に着色しておくことが好ましい。

そして図６の状態から管Ｐに引抜き方向の力を加えると、ロックリング６０が着色部４０のテーパ内面４１の縮径側に移動しながら管に食い込む。このとき内周刃部６１ａ、６１ｂは、管を挟んで、Ｏリング２０ｂの外周側に移動する。したがって、Ｏリング２０ｂにおけるシール面圧を上昇させ、シール性を確保するとともに、ロックリング６０とＯリング２０ｂとで管を挟み込んで、引抜き阻止力を確保することができる。

またＯリング２０ａ、２０ｂは、着色部４０の内部に位置し、透明部３０を通じて透視できない位置に設けている。接続する管を管継手１に挿入すると、ガイドリング７０が透明部３０を透して視認することができる。Ｏリング２０ａ、２０ｂは着色部４０の内部に配置されているので、透明部３０でガイドリング７０が視認できる状態になれば、管はＯリング２０ａ、２０ｂを確実に通過しシール性を確実なものにすることができる。

１：管継手
１０：継手本体、１１：通孔、１２：内筒スリーブ、１３：雄ねじ部、１４：工具掛部、１５ａ、１５ｂ：Ｏリング溝、１８：係止段部、１９：テーパ溝
２０ａ：第一Ｏリング、２０ｂ：第二Ｏリング
３０：透明部、３１：係止段部、３３：係止段部、３５：テーパ溝
４０：着色部、４１：テーパ内面、４３：係止段部、４５：円周溝、
５０：外筒スリーブ
６０：ロックリング、６１ａ、６１ｂ：内周刃部、６３：平面部、６５：テーパ外面
７０：ガイドリング、７１：突起、７３：スリット（薄肉部）、７４：外周テーパ面、７５：内周テーパ面、７６：押圧面

Claims

継手本体内に設けた内筒部の外周面に装着溝を形成し、この装着溝にシール部材を装着し、内筒部には、ガイドリングを外嵌し、このガイドリングの内周面でシール部材を押圧接触させるとともに、内筒部に嵌合した接合パイプの先端面でガイドリングの後端面を押圧ガイドしながら接合パイプを挿入接続するようにした管継手において、
前記ガイドリングは、半径方向に薄肉部が形成され、
前記薄肉部は、前記ガイドリングの内周面に形成されたスリットであることを特徴とする管継手。
前記継手本体に接続され、接続パイプが挿通される内孔と、該内孔におけるパイプ挿入口側に形成された段部とを有する外筒スリーブを備え、前記ガイドリングの外周には、前記段部に係止する突起を設けたことを特徴とする請求項１に記載の管継手。
前記外筒スリーブには、前記内孔における前記段部より奥側であって、パイプ挿入口に向かって縮径するテーパ内面が形成され、該テーパ内面に相対するテーパ外面を外周に有し、内周面に前記管に食込む内周刃部が形成されたＣ型のロックリングと、前記装着溝に装着された奥側の第一Ｏリングと手前側の第二Ｏリングとを備え、前記内周刃部は接合パイプの挿入時には前記第一Ｏリングに相対する位置に配置され、施工後接合パイプに引抜き荷重が加わると前記第二Ｏリングに相対する位置にまで移動可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の管継手。