JP2003240177A - ワンタッチ継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】管に急な曲げが加わっても、その曲げ荷重をス
リーブ部材を介して継手本体が受け止めることができ、
管自体に負荷がかかることもなく、止水部材の機能を維
持できるワンタッチ継手を提供することにある。 【解決手段】継手本体３１と、この継手本体の内部に設
けられ、接続される管１０の外面と係止する係止爪３７
を有する係止部材３８と、管の端末に装着され、継手本
体に挿入することにより、管が係止部材の係止爪に係止
されて抜け止めされた状態で接続されるスリーブ部材２
１とからなり、スリーブ部材は、管に挿入される長筒部
２３と、継手本体に対する接続時に該継手本体の奥部の
内周面と嵌合される短筒部２４とを有し、少なくとも短
筒部に止水部材２６を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液体、気体を輸
送する配管を接続する継手に係わり、特に差込挿入のみ
で接続可能なワンタッチ継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、住宅の給水給湯配管を行う場
合、給湯器側と接続されるヘッダーを屋内に設置し、各
部屋に配管される複数本の給水給湯配管の端末を前記ヘ
ッダーに接続する配管工事が行われている。

【０００３】このような配管工事にはヘッダーに差込み
挿入のみで接続可能なワンタッチ継手が用いられてい
る。このワンタッチ継手は、継手本体と管との接続部に
おける漏水を防止するために止水部材及び止水部材の配
置構造は最も重要である。

【０００４】止水部材として一般的に用いられているの
はＯリングである。そして、その配置においては、大き
く２種類に区別できる。挿入接続する管の外面側に配置
し止水する「外止水方式」と管の内面側に配置して止水
する「内止水方式」とがある。

【０００５】図５は、従来の内止水方式のワンタッチ継
手を示し、継手本体１にはスリーブ部４が設けられてい
る。このスリーブ部４の軸方向に内腔２が貫通して設け
られている。スリーブ部の外周には円環状溝からなる管
差込み部３が設けられている。

【０００６】スリーブ部４の外周面には軸方向に離間し
て２条の環状溝５が設けられ、これら環状溝５にはＯリ
ングからなる止水部材６が収納されている。管差込み部
３の外周部には内面に複数の係止爪７を有する係止部材
８が挿入され、この係止部材８は継手本体１に螺合固定
された蓋部材９によって継手本体１に取り付けられてい
る。

【０００７】このように構成されたワンタッチ継手は、
管１０の端末を管差込み部３に差し込むことにより、管
１０の内周面が止水部材６によって封止され、管１０の
外周面に係止部材８の係止爪７が係合する。従って、管
１０を継手本体１に差込み挿入するのみで接続可能であ
り、管１０の内周面が止水部材６によって封止されると
ともに、係止爪７によって管１０の抜け出しを防止でき
る。

【０００８】このワンタッチ継手は、管１０に予めスリ
ーブ部材を装着する必要もなく単に管１０を差し込むだ
けで接続が可能で、またスリーブ部材不要という点から
部品点数を減らすことも可能となる。また、施工時の管
１０の取り扱い方によって傷が付く可能性があるが、内
止水方式を採用している場合は管１０の内面側で止水す
るため、それらの傷による止水性能の低下を懸念する必
要がない。

【０００９】図６は、従来の外止水方式のワンタッチ継
手を示し、継手本体１１にはその軸方向に内腔１２が貫
通して設けられている。継手本体１１の前端部には内腔
１２より大径の管差込み部１３が設けられ、その外側に
はさらに大径の凹陥部１４が設けられている。

【００１０】凹陥部１４の奥部にはＯリングからなる止
水部材１５が収納され、その外側にはワッシャ１６を挟
んで複数の係止爪１７を有する係止部材１８が挿入され
ている。この係止部材１８は継手本体１１に螺合固定さ
れた蓋部材１９によって継手本体１１に取り付けられて
いる。

【００１１】管１０の端末には予め別部品となっている
スリーブ部材２０を挿入しておく。このスリーブ部材２
０の先端部にはテーパ状の環状突起２０ａが設けられて
いる。

【００１２】このように構成されたワンタッチ継手は、
端末に挿入したスリーブ部材２０を挿入した管１０を管
差込み部１３に差し込むことにより、管１０の外周面が
止水部材１５によって封止され、管１０の外周面に係止
部材１８の係止爪１７が係止される。従って、管１０を
継手本体１１に差込み挿入するのみで接続可能であり、
管１０の外周面が止水部材１５によって封止されるとと
もに、係止爪１７によって管１０の抜け出しを防止でき
る。

【００１３】外止水方式のワンタッチ継手は、管１０の
端末にスリーブ部材２０を装着するが、その材質や形状
は管１０の扁平を矯正する目的を満たすものであれば特
に限定されていることはなく、真鍮の削り出し品からス
テンレスのプレス品まで多種多様であれ、基本的には単
純な筒状体で良いため、比較的内径を大きくすることが
可能で流路を大きくとることができる。また、樹脂管は
外径基準で製造されることが一般的であることから、内
径に比べて寸法公差が小さく、製造上のばらつきも小さ
いため、継手の設計や品質の維持が比較的容易である。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
外止水方式のワンタッチ継手の場合は、管１０の表面と
継手本体１１の内面に介在する止水部材１５によって止
水するため、内止水方式と異なり、仮に施工時に管１０
の取り扱いによって傷が付いた場合には、傷の種類や深
さによっては漏水の原因となる。

【００１５】また、外止水方式の場合、スリーブ部材２
０と管１０は一体化しているものの、それらと継手本体
１１との連体化は継手本体１１の構造に依る部分が大き
い。従って、継手本体１１の近傍で管１０に急激な曲が
りが加わると、曲げ荷重の影響が継手本体１１内の管１
０にも及び、程度の差はあるものの管１０が偏った状態
で接続される。その結果、止水部材１５の扁平状態にも
偏りが生じて性能低下の原因となり、継手本体１１と管
１０との間に強い応力と弱い応力の分布が局所的にあら
われ、これが長期耐久性を低下させる原因にもなる。

【００１６】一方、内止水方式のワンタッチ継手の場合
は、外止水方式のように管１０の外傷に対する懸念は無
いものの、樹脂管が外径基準で製造されていることが一
般的で、内径寸法も規格化されているものの寸法公差が
大きいことから、その公差範囲内で止水性能を満足する
止水部材６の設計が困難となる。止水部材６を強く扁平
させる設計では、止水性能は向上するものの挿入し難く
なり、逆に弱く扁平させる設計では、挿入し易くなるも
のの止水性能は低下する。

【００１７】これらの相反する傾向は、Ｏリングのよう
に圧縮扁平させて止水する部材を使用する場合には、程
度の差はあるものの必ずあらわれる。上記の内径寸法の
ように公差範囲が広い場合には、他の部材の寸法公差を
狭めても、内径寸法の変化により止水部材６の扁平の程
度が変化し、またその変化の幅も大きいことから安定し
た性能を維持するのが難しい。

【００１８】また、内止水方式の場合は、スリーブ部４
の表面に環状溝５を設けてＯリングからなる止水部材６
を配置するため、スリーブ部４の最小内径を大きくとる
ためには、止水部材６として細いＯリングを選択し、環
状溝５の深さを浅くする必要がある。しかし、細いＯリ
ングは構造体としての剛性が低く変形し易いために、管
１０の挿入時にめくれあがる問題が生じやすい。さら
に、内止水方式の場合も外止水方式の場合も、外観から
はＯリングを確認することができないため、上記のよう
なめくれあがりによる漏水の原因を除去することができ
ない。

【００１９】この発明は、前記事情に着目してなされた
もので、その目的とするところは、管の外傷に影響を受
けることがなく、また継手本体の近傍で、管に急な曲げ
が加わっても、その曲げ荷重をスリーブ部材を介して継
手本体が受け止めることができ、管自体に負荷がかかる
こともなく、止水部材の機能を維持できるワンタッチ継
手を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記目的を
達成するために、請求項１は、継手本体と、この継手本
体の内部に設けられ、接続される管の外面と係止する係
止爪を有する係止部材と、前記管の端末に装着され、管
と共に挿入されるスリーブ部材とからなり、前記スリー
ブ部材は、前記管に挿入される長筒部と、継手本体に対
する接続時に該継手本体の奥部の内周面と嵌合される短
筒部とを有し、少なくとも前記短筒部に止水部材を設け
たことを特徴とする。

【００２１】請求項２は、請求項１のスリーブ部材は、
短筒部の外径に対する長さの比率が０．４以上であるこ
とを特徴とする。

【００２２】この発明によれば、スリーブ部材の各筒部
と、継手本体に止水部材を設けることにより、継手構造
から考えられる全ての漏水経路に対し、各々２重に止水
することが可能となる。

【００２３】また、スリーブ部材が継手本体に接続時に
継手本体の奥部の円筒部と嵌合する短筒部を有してい
る。従って、継手本体の近傍で、管に曲げが加わって
も、短筒部と継手本体が一本化しているため、管に加わ
った曲げ荷重をスリーブ部材を介して継手本体が受け止
めるため、管自体に負荷がかかることもなく、止水部材
の効果に偏りが生じることもない。更に、スリーブ部材
に装着した止水部材が管の挿入時にめくれあがる問題に
対しても、スリーブ部材が別部材であり、挿入後に外観
での観察が可能となることから異常な装着状態を排除す
ることが可能となる。

【００２４】また、スリーブ部材は、短筒部の外径に対
する長さの比率が０．４以上としているため、スリーブ
部材の短筒部と継手本体の奥部との係合によって一体化
することにより、管に加わった曲げ荷重に対して諸性能
を維持することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００２６】図１及び図２は第１の実施形態を示す。図
１はワンタッチ継手の半縦断側面図、図２（ａ）は継手
本体に対して管を接続する前の半縦断側面図、同図
（ｂ）は継手本体に対して管を接続した状態の半縦断側
面図である。

【００２７】スリーブ部材２１は、金属材料、例えば真
鍮を切削加工して円筒状に形成されており、このスリー
ブ部材２１の先端部側には挿入時の抵抗を減らすために
テーパ状の環状突起２２が一体に設けられている。この
環状突起２２より基端側には長筒部２３が形成され、先
端側には短筒部２４が形成されている。

【００２８】長筒部２３の先端側の２箇所には環状溝２
５が形成され、これら環状溝２５にはエチレンプロピレ
ンゴム（ＥＰＲ）等で作成されたＯリングからなる止水
部材２６が収納されている。短筒部２４には１箇所の環
状溝２７が形成され、これら環状溝２７には前記ＥＰＲ
等のＯリングからなる止水部材２８が収納されている。

【００２９】長筒部２３には管１０の端末が嵌合されて
いる。この長筒部２３の外径は、管１０の内径公差の最
小内径値と一致させており、２箇所の止水部材２６によ
って管１０の内面と封止されている。すなわち、止水部
材２６は扁平状態に弾性変形して止水機能が働く。短筒
部２４の外径は、後述する継手本体の管差込み部に対し
てすきまばめの関係とし、管１０の挿入時の抵抗になら
ないように形成されている。さらに、スリーブ部材２１
の短筒部２４の外径に対する長さの比率（長さ／外径）
が０．４以上設定されている。

【００３０】次に、継手本体３１について説明する。継
手本体３１は、金属材料、例えば真鍮の切削加工によっ
て製作されており、その軸方向に内腔３２が貫通して設
けられている。継手本体３１の前端部には内腔３２より
大径の管差込み部３３が設けられ、その外側にはさらに
大径の凹陥部３４が設けられている。

【００３１】凹陥部３４の奥部には前記ＥＰＲ等のＯリ
ングからなる止水部材３５が収納され、その外側にはワ
ッシャ３６を挟んで複数の係止爪３７を有する係止部材
３８が挿入されている。この係止部材３８は継手本体３
１に螺合固定された蓋部材３９によって継手本体３１に
取り付けられている。

【００３２】前記ワッシャ３６と係止部材３８は、ＰＰ
Ｓ（ポリフェニレンスルファイド）の成形品であり、係
止部材３８にはステンレス板を打ち抜いた係止爪３７が
インサート成型されている。さらに、継手本体３１の内
腔３２と管差込み部３３との間にはテーパ係合面４０が
形成され、このテーパ係合面４０はスリーブ部材２１の
環状突起２２のテーパ角と一致しており、接続時に面接
触するようになっている。

【００３３】さらに、係止部材３８の外周面には管差込
み部３３の開口に向かって先細のテーパ面３８ａが形成
されている。また、蓋部材３９の内周面にも管差込み部
３３の開口に向かって先細のテーパ面３９ａが形成され
ている。そして、係止部材３８が外に向かって移動した
ときには、両テーパ面３８ａ，３９ａが面接触し、係止
部材３８が縮径方向に押圧されるようになっている。

【００３４】なお、前記実施形態では、スリーブ部材２
１及び継手本体３１を真鍮の切削加工により製造し、ま
た止水部材２６，２８，３５をＥＰＤＭとしたが、同等
の性能あるいは要求の性能を得るものであれば材料は問
わない。

【００３５】次に、前述のように構成されたワンタッチ
継手の作用について説明する。

【００３６】端末に予めスリーブ部材２１が挿入された
管１０を継手本体３１の管差込み部３３に差し込むと、
スリーブ部材２１の環状突起２２のテーパ面が管差込み
部３３のテーパ係合面４０に面接触する。そして、スリ
ーブ部材２１の短筒部２４に設けられた封止部材２８が
継手本体３１の内腔３２の内周面に密着し、管１０の外
周面に継手本体３１の封止部材３５が密着して封止され
る。すなわち、止水部材２８及び３５は扁平状態に弾性
変形して止水機能が働く。

【００３７】さらに、管１０の外周面には係止部材３８
の係止爪３７が喰い込んだ状態で係止されるため、管１
０の抜けを防止することができる。しかも、管１０の強
大な引き抜き力が加わると、係止部材３８のテーパ面３
８ａが蓋部材３９のテーパ面３９ａと摺動し、係止部材
３８が縮径作用により更に係止爪３７が管１０に喰い込
み引き抜き力に抗する保持力を得る。

【００３８】また、スリーブ部材２１の短筒部２４の外
径に対する長さの比率を０．４以上としている。従っ
て、スリーブ部材２１の短筒部２４と継手本体３１の内
腔３２との係合によって一体化するため、管１０に曲げ
荷重が加わっても、その係合の深さによってスリーブ部
材２１が傾くことはなく、安定した止水性能を得ること
ができる。

【００３９】また、スリーブ部材２１の各筒部に設けた
止水部材２６，２８と、継手本体３１に設けた止水部材
３５により、継手構造から考えられる全ての漏水経路に
対し、各々２重に止水することが可能となる。

【００４０】すなわち、図３に示すように、漏水経路Ｒ
１は、スリーブ部材２１の長筒部２３の表面と管１０の
内面の隙間を伝い、継手本体３１の内面と管１０の外面
を経て漏水する経路であるが、この場合には先ず止水部
Ｓ２で止水し、仮にＳ２で漏水したとしても、次いで止
水部Ｓ１で止水することができる。

【００４１】漏水経路Ｒ２は、スリーブ部材２１の短筒
部２４の表面と継手本体３１の内面の隙間を伝い、継手
本体３１の内面と管１０の外面を経て漏水する経路であ
るが、この場合には先ず止水部Ｓ３で止水し、仮にＳ３
で漏水したとしても、次いで止水部Ｓ１で止水すること
ができる。止水箇所とその効果についてだけ着目すれ
ば、本構成では、管１０の外傷による漏水の懸念も内止
水により払拭でき、また、内径公差の変動に対しても外
止水により対応することが可能となる。

【００４２】また、スリーブ部材２１が別部材であると
いう構成は従来技術の外止水方式と同様であるが、この
発明は、継手本体３１に接続時に継手本体３１の奥部の
円筒部と嵌合する短筒部２４を有しているという特徴が
ある。本構造によれば、継手本体３１の近傍で、管１０
に曲げが加わっても、短筒部２４と継手本体３１が一本
化しているため、管１０に加わった曲げ荷重をスリーブ
部材２１を介して継手本体３１が受け止めるため、管１
０自体に負荷がかかることもなく、止水部材２８，３５
の効果に偏りが生じることもない。更に、スリーブ部材
２１に装着した止水部材２６，２８が管１０の挿入時に
めくれあがる問題に対しても、スリーブ部材２１が別部
材であり、挿入後に外観での観察が可能となることから
異常な装着状態を排除することが可能となる。

【００４３】また、スリーブ部材２１は、短筒部２４の
外径に対する長さの比率が０．４以上であるため、図４
（ａ）に示すように、スリーブ部材２１の短筒部２４と
継手本体３１の奥部との係合によって一体化することに
より、管１０に加わった曲げ荷重に対して諸性能を維持
することができるが、この効果は係合の深さによって影
響を受ける。

【００４４】図４（ｂ）に示すように、短筒部２４の外
径が一定と仮定するとき、短筒部２４の長さが短いほど
係合の深さは浅くなるが、管１０が曲げられスリーブ部
材２１が傾くとき、短筒部２４の長さが短い場合には、
継手本体３１との接触間隔が狭まることから、傾き角は
大きくなる。これにより止水部材２８が偏った状態で使
用され、安定した止水性能を得ることができなくなる。

【００４５】短筒部２４の傾きを決定する接触間隔は、
短筒部２４の長さだけでなく外径にも影響を受けるた
め、この発明では、短筒部２４の長さと外径と比率を用
いて代表値とした。短筒部２４の傾きを抑え、短筒部２
４による一体化の効果を得るためには、短筒部２４の外
径に対する長さの比率が０．４以上であることが望まし
い。

【００４６】表１は、比較評価した各スリーブ部材の短
筒部の外径に対する長さの比率と、それを用いた耐圧試
験の結果を示す。なお、比率が大きくなるほど短筒部の
長さが長くなっていることを意味する。

【００４７】

【表１】

【００４８】耐圧試験と曲げ耐圧試験の加圧条件は、Ｊ
ＩＳ Ｋ６７７０の耐圧試験条件に準じて２．５ＭＰａ
とし、２分間保持した後の漏れの有無で判定している。
曲げ耐圧試験では、許容曲げ半径の１５０ｍｍを加えた
条件で加圧した。

【００４９】試験の結果、直線接続状態での耐圧性能は
比率に関係なく安定した性能を示すのに対し、曲げ接続
状態では比率が０．４を下回るところから規格性能を満
たさなくなった。スリーブの曲げ耐圧性能は「△」表
示としているが、これは２分間の保持のあと、圧力の低
下が確認されたものの漏れだした水を確認できなかった
結果である。比率が０．３〜０．２９のスリーブは、上
記のように曖昧な結果が得られることが多く、試験条件
によらず確実な止水が得られるのは０．４以上であっ
た。

【００５０】なお、前記実施形態においては、住宅向け
の給水給湯配管に用いるワンタッチ継手として止水機能
について述べたが、この発明のワンタッチ継手はガス配
管の継手としても用いることができる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、管の外傷に影響を受けることがなく、また継手本体
の近傍で、管に急な曲げが加わっても、その曲げ荷重を
スリーブ部材を介して継手本体が受け止めることがで
き、管自体に負荷がかかることもなく、止水部材の機能
を維持できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態を示すワンタッチ継
手の半縦断側面図。

【図２】同実施形態を示し、（ａ）は継手本体に対して
管を接続する前の半縦断側面図、（ｂ）は継手本体に対
して管を接続した状態の半縦断側面図。

【図３】ワンタッチ継手の漏水経路を示す縦断側面図。

【図４】（ａ）（ｂ）はスリーブ部材の短筒部の長さの
違いによる傾きを示すワンタッチ継手の縦断側面図。

【図５】従来の内止水方式のワンタッチ継手の半縦断側
面図。

【図６】従来の外止水方式のワンタッチ継手の半縦断側
面図。

【符号の説明】

１０…管 ２１…スリーブ部材 ２３…長筒部 ２４…短筒部 ２６…止水部材 ３１…継手本体 ３５…止水部材 ３７…係止爪 ３８…係止部材

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J106 AA01 AA06 AB01 BA01 BB01 BC04 BD01 BE01 BE12 BE18 CA03 CA11 EA03 EB02 EB05 EC01 EC07 ED03 ED08 ED43 EE15

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 継手本体と、 この継手本体の内部に設けられ、接続される管の外面と
   係止する係止爪を有する係止部材と、 前記管の端末に装着され、管と共に前記継手本体に挿入
   されるスリーブ部材とからなり、 前記スリーブ部材は、前記管に挿入される長筒部と、継
   手本体に対する接続時に該継手本体の奥部の内周面と嵌
   合される短筒部とを有し、少なくとも前記短筒部に止水
   部材を設けたことを特徴とするワンタッチ継手。
2. 【請求項２】 スリーブ部材は、短筒部の外径に対する
   長さの比率が０．４以上であることを特徴とする請求項
   １に記載のワンタッチ継手。