JP4636963B2 - 継手 - Google Patents

Description

本発明は、例えば給水・給湯系の配管システムにおいて樹脂管の端部同士、あるいは樹脂管の端部と水栓器具とを接続する継手（管継手）に関するものである。

従来、例えば樹脂管の端部をワンタッチで差し込んで分離不能に接続可能な継手として、ほぼ円筒状をなす継手本体と、該継手本体の内部に連結され、かつ、樹脂管の端部に内装されるほぼ円筒状をなす内筒と、前記継手本体内に設けられ、かつ、該継手本体の内周面と、前記内筒の外周面との間に形成された挿入空間に挿入された樹脂管の抜け止めを行うための抜け止めリングとから構成されたものが提案されている。（特許文献１参照）
前記抜け止めリングは、径方向内側に向かって傾斜状態で延びる複数の爪部を有し、前記挿入空間に挿し込まれた状態の樹脂管に引き抜き方向への力が作用したときには、前記抜け止めリングの爪部が樹脂管の外周面に食い込んで継手本体内から樹脂管が抜けないようになっている。

前記内筒の基端部の外周面には、雄ねじ部が設けられており、該雄ねじ部が継手本体の内周面の一端側に設けられた雌ねじ部に螺合されることにより、継手本体と、内管が一体に連結されている。前記内管の外周面には収容溝が周方向に沿って延びるように環状に凹設され、該収容溝にシール部材が嵌着されている。
特開２００３−４２３７０号公報

ところが、上記従来の継手においては、樹脂管に強い引き抜き力が作用した場合に、抜け止めリングの爪部が樹脂管の外周面に食い込み、さらに、何らかの要因によって限度を超えた引き抜き力が作用すると、抜け止めリングの爪部が樹脂管を切断してしまう畏れがあった。

又、継手本体に内筒が一体に固定されているため、水撃などの外力が樹脂管に作用した場合に、樹脂管の内周面とシール部材との適正な接触状態が保持できなくなり、シール性能が低下するという問題があった。

さらに、前記シール部材が抜け止めリングの爪部を基準として、内筒の軸方向の内側と外側に配設されていたので、継手の前記挿入空間に樹脂管を挿入する際に爪部よりも内側のシール部材による抵抗が大きく挿入を迅速に行うことができないという問題があった。すなわち、抜け止めリングの爪部によって樹脂管の外周面に位置を規制しようとする大きな抵抗が作用して、内筒に対する樹脂管の姿勢が規制された状態で、シール部材の外周面に樹脂管の内周面が嵌入される際に、挿入抵抗が増大し、樹脂管を円滑に挿入することができないという問題があった。

本発明は、上記のような従来の技術に存する問題点に着目してなされたものである。その主たる目的は、抜け止めリングに限度を超えた引き抜き力が作用した場合に、爪部による樹脂管の切断を未然に防止し、耐久性を向上することができる継手を提供することにある。

又、本発明の別の目的は、上記目的に加えて、水撃などの外力が加わった際に樹脂管の内周面と、シール材との接触状態を適正に保持してシール性能を維持することができる継手を提供することにある。

さらに、本発明の別の目的は、主たる目的に加えて、継手の挿入空間への樹脂管の挿入作業を円滑に行うことができる継手を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１及び２に記載の発明は、樹脂管の端部を差し込んで接続可能な継手本体に内筒を設けて前記継手本体に差し込まれる樹脂管の端部に前記内筒が内嵌されるように構成するとともに、前記継手本体内に前記樹脂管の抜け出しを防止する爪部を有する抜け止めリングを備えた継手において、前記内筒を前記継手本体と別体に形成し、前記内筒の外周面に対し、前記樹脂管が前記継手本体に挿入された際に弾性変形された前記抜け止めリングの爪部の先端と対応する位置に前記樹脂管が前記内筒の径方向内側へ弾性変形するのを許容する凹部を設けたことを要旨とする。
また、請求項１に記載の発明では、前記継手本体に対し前記内筒を継手本体の中心軸線の周りで回動可能に、かつ該中心軸線に対し前記内筒の中心軸線が傾斜する方向の揺動可能に連結している。
請求項２に記載の発明では、前記継手本体の内周面には、前記内筒の基端面を当接する当接面が形成され、該当接面に近接して前記継手本体の内周面には前記内筒の基端部外周面を所定の隙間をもって緩く嵌入する嵌入孔が形成され、該嵌入孔の内周面には周方向に沿って環状の第１係合溝が形成され、前記内筒の基端部外周面には前記第１係合溝と対応するように第２係合溝が形成され、前記第１及び第２係合溝内には連結リングが嵌入され、該連結リングによって、継手本体内で前記内筒が回動可能に、かつ揺動可能に連結されている。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記凹部は前記内筒の外周面に対し周方向全域に凹設された環状の逃げ溝であることを要旨とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項において、前記内筒の外周面に形成された環状の収容溝に収容され、かつ、樹脂管の内周面に接触されるシール部材は、前記抜け止めリングの爪部を基準として、前記内筒の先端側に配設されていることを要旨とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項において、前記凹部又は逃げ溝の深さ寸法は、０．１〜１．０ｍｍの範囲に設定されていることを要旨とする。

請求項１及び２に記載の発明によれば、抜け止めリングに限度を超えた引き抜き力が作用した場合に、その爪部が樹脂管の外周面に食い込み、その後、樹脂管自体がその半径方向内側に弾性変形して凹部に進入するので、樹脂管の切断を未然に防止し、耐久性を向上することができる。
さらに、継手の挿入空間に樹脂管を挿入する際に樹脂管を回動させながら、しかも、わずかではあるが揺動させながら挿入することができ、挿入作業を円滑に行うことができる。又、継手に対し樹脂管を連結した使用状態において、樹脂管の内部に水撃によって樹脂管が過大な外力を受けた場合に、樹脂管の動きに連動して内筒も移動することができる。この結果、内筒に対する樹脂管の連結状態が安定して保持されるので、内筒の外周面に装着したシール部材と樹脂管の内周面との接触状態を適正に保持し、シール性を安定して確保することができる。

請求項３に記載の発明によれば、凹部が環状の逃げ溝であるため、その形成作業を容易に行うことができるとともに、継手本体の内部において、抜け止めリングの回動を阻止して前記凹部と爪部を対応する構成が不要となり、抜け止めリングの取付構成を簡素化し、コストを低減することができる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、抜け止めリングの爪部によって樹脂管の外周面が位置規制された後に、シール部材の外周面に樹脂管の内周面が新たに接触されることがないので、継手の挿入空間に樹脂管を挿入する作業を円滑に行うことができる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、内筒の肉厚を薄くする必要がなく、従って、内筒の剛性を確保することができる。

以下、本発明を、給水・給湯系の配管システムにおいて樹脂管の端部を接続する継手に具体化した一実施形態について図面に基づき説明する。
図２に示すように、この継手は概略的に見て、略円筒状の継手本体１１と、この継手本体１１の内部に装着され、かつ、樹脂管Ｐの端部内周面に嵌入される内筒１２と、前記継手本体１１の先端部に螺合されたナット１５によって所定位置に把持され、かつ、挿入された樹脂管Ｐの抜け止めを行うための抜け止めリング１６とによって構成されている。

前記継手本体１１の基端部（図１の左端部）の外周面には、雄ねじ部１１ａが螺刻され、図示しない水道配管などの管体に螺合可能になっている。継手本体１１の基端部内周面には該基端部の内径よりも先端側（図１の右端側）の内径が大きくなる段差状に形成されており、その段差部分が前記内筒１２の基端面１２ａを当接する当接面１１ｂとなっている。又、この当接面１１ｂよりも先端側の継手本体１１の嵌入孔１１ｃの内径は、前記内筒１２の基端部外周面１２ｂの外径よりも若干大きくなるように形成され、嵌入孔１１ｃと内筒１２の外周面１２ｂの間に僅かな隙間Ｇが形成されている。

前記内筒１２の基端部外周面１２ｂには周方向に環状の収容溝１２ｃが形成され、この収容溝１２ｃにはシールリング１３が嵌入され、前記嵌入孔１１ｃの内周面に接触され、前記隙間Ｇのシール性が常に確保されるようになっている。前記嵌入孔１１ｃには周方向に環状の第１係合溝１１ｄが形成され、この第１係合溝１１ｄと対応するように、前記基端部外周面１２ｂには同じく周方向に環状の第２係合溝１２ｄが形成されている。前記第１係合溝１１ｄ及び第２係合溝１２ｄには連結リングとしてのＣリング１４が嵌入されている。前記嵌入孔１１ｃの先端縁（図１の右側端）には、該先端縁から離隔するほど大径となるようにテーパ状の案内斜面１１ｅが形成され、前記継手本体１１への内筒１２の装着時に、前記Ｃリング１４を縮径しつつ前記第１係合溝１１ｄ側に案内するようになっている。

前記継手本体１１に対する内筒１２の連結作業は、次のようにして行われる。最初に、継手本体１１に対し、内筒１２を挿入する以前に、図４において、前記内筒１２の第２係合溝１２ｄにＣリング１４を係合した状態で、継手本体１１の内部に内筒１２を挿入し、前記案内斜面１１ｅによって前記Ｃリング１４を縮径方向に弾性変形させる。前記内筒１２の基端面１２ａが前記当接面１１ｂに当接されると、前記第１係合溝１１ｄの位置に縮径されたＣリング１４が移動されるので、該Ｃリング１４がその弾性復元力により拡径され、Ｃリング１４の内周部が図１及び図５に示すように前記第２係合溝１２ｄに係合されたままＣリング１４の外周部が第１係合溝１１ｄに係合され、この結果、前記継手本体１１に対し内筒１２が回転可能に、かつ、揺動可能に連結される。

前記継手本体１１の内周面には、前記案内斜面１１ｅの先端縁に連続するように樹脂管Ｐの収容孔１１ｆが形成され、この収容孔１１ｆの先端縁に連続するように先端側ほど大径となるテーパ面１１ｇが形成され、このテーパ面１１ｇの先端縁には、段差状の当接部１１ｈが形成され、この当接部１１ｈの先端側には、雌ねじ部１１ｉが形成されている。前記雌ねじ部１１ｉには、前記ナット１５の外周面に形成された雄ねじ部１５ａが螺合され、前記当接部１１ｈと、ナット１５の内端面１５ｂとの間には、一対の抜け止めリング１６が介在され、両抜け止めリング１６の間には、スペーサ１７が介在されている。前記抜け止めリング１６は半径方向内側に、かつ、継手本体１１の内側に向かって傾斜する複数の爪部１６ａを備えている。この爪部１６ａは例えば１０〜２０箇所に等ピッチで形成されている。

前記内筒１２の基端部外周面１２ｂの先端縁には、樹脂管Ｐの端面を当接する当接面１２ｅが形成され、この当接面１２ｅに連続して樹脂管Ｐの端部内周面に嵌入される円筒状の外周面１２ｆが形成されている。この外周面１２ｆには周方向に環状の収容溝１２ｇ，１２ｈが形成され、各溝には樹脂管Ｐの内周面に接触されるシールリング１８，１９が収容されている。

前記継手本体１１の前記収容孔１１ｆ、ナット１５の内周面１５ｃ及び抜け止めリング１６の爪部１６ａと、前記内筒１２の外周面１２ｆ及び前記シールリング１８，１９との間には、樹脂管Ｐを挿入する挿入空間２０が形成されている。前記シールリング１８，１９によって、樹脂管Ｐの内周面と内筒１２の外周面１２ｆとの間のシール性を保持するようになっている。図１に示すように前記シールリング１８，１９は前記抜け止めリング１６の爪部１６ａの先端部を基準として内筒１２の先端側に配設されている。

次に、前記継手の挿入空間２０に対し、樹脂管Ｐを挿入する動作について説明する。最初に、図１の継手の挿入空間２０に対して樹脂管Ｐの端部を挿入する。樹脂管Ｐの内周面によって、前記シールリング１９の外周面が縮径方向に押圧され、次に、シールリング１８の外周面が押圧され、さらに、樹脂管Ｐの端部外周面が抜け止めリング１６の爪部１６ａを拡径方向に弾性変形させて移動され、樹脂管Ｐの端面が内筒１２の当接面１２ｅに当接すると、継手に対する樹脂管Ｐの連結動作が完了する。図２に示すように、継手に樹脂管Ｐが連結された状態では、樹脂管Ｐに通常の引き抜き方向の外力が作用した場合に、図６に実線で示すように抜け止めリング１６の爪部１６ａが樹脂管Ｐの外周面に食い込んで、引き抜きが阻止される。

次に、この発明の要部構成について説明する。
前記内筒１２の外周面１２ｆには前記抜け止めリング１６，１６の爪部１６ａ，１６ａと対応するように、かつ周方向に凹部としての環状の逃げ溝１２ｉが形成されている。この逃げ溝１２ｉの深さ寸法は、０．１〜１．０mmの範囲に設定されている。内筒１２の逃げ溝１２ｉによって樹脂管Ｐが半径方向内方に弾性変形するのを許容するようにしている。前記逃げ溝１２ｉの軸方向の両側面は例えば６０°に面取り加工されている。

本実施形態によって得られる作用効果について、以下に記載する。
（１）前記実施形態では、前記内筒１２の外周面１２ｆに対し前記抜け止めリング１６の爪部１６ａの先端と対応するように逃げ溝１２ｉを形成したので、継手に対し樹脂管Ｐを連結した図２に示す状態において、樹脂管Ｐに通常の引き抜き方向の外力が作用した場合に、図６に実線で示すように抜け止めリング１６の爪部１６ａの先端縁が樹脂管Ｐの外周面に食い込んで引き抜きが阻止される。そして、樹脂管Ｐに過大な引き抜き方向の外力が作用した場合に、図６に鎖線で示すように爪部１６ａによって樹脂管Ｐが逃げ溝１２ｉ側に弾性変形されて逃げ込むことになる。従って、爪部１６ａによる樹脂管Ｐの外周面への過剰な切り込みが阻止されて、樹脂管Ｐの切断が防止され、耐久性を向上することができる。

（２）前記実施形態では、継手本体１１の当接面１１ｂ及び嵌入孔１１ｃに対し、内筒１２の基端面１２ａ及び基端部外周面１２ｂを隙間Ｇをもって緩く嵌入し、第１及び第２係合溝１１ｄ，１２ｄに係合したＣリング１４によって継手本体１１と内筒１２を連結し、内筒１２の内部で樹脂管Ｐが回動可能に、かつ図３に示すように継手本体１１の中心軸線Ｏ１に対し、内筒１２の中心軸線Ｏ２が傾斜する方向へ揺動可能に連結した。このため、継手の挿入空間２０に樹脂管Ｐを挿入する際に樹脂管Ｐを回動させながら、しかも、揺動させながら挿入することができ、挿入作業を円滑に行うことができる。

又、継手に樹脂管Ｐを連結した使用状態において、樹脂管Ｐの内部に水撃によって樹脂管Ｐが過大な外力を受けた場合に、内筒１２に対する樹脂管Ｐの連結状態が安定して保持されるので、シールリング１８，１９と樹脂管Ｐの内周面との接触状態を適正に保持して、シール性を安定して確保することができる。

（３）前記実施形態では、内筒１２の逃げ溝１２ｉを、０．１〜１．０mmの範囲に設定したので、内筒１２の肉厚を薄くする必要がなく、従って、内筒１２の剛性を確保することができる。

（４）前記実施形態では、内筒１２の外周面１２ｆに装着したシールリング１８，１９の位置を抜け止めリング１６の爪部１６ａの先端を基準として、それよりも外側に設定したので、爪部１６ａによって樹脂管Ｐの外周面が位置規制される前に、樹脂管Ｐの内周面に対するシールリング１８，１９の嵌入動作が終了するので、挿入空間２０に樹脂管Ｐを挿入する作業を円滑に行うことができる。

なお、前記実施形態は次のように変更して構成することもできる。
・ 図示しないが、前記継手本体１１に対し、別体の内筒１２を固定してもよい。又、継手本体１１と内筒１２を一体に形成して内筒１２を継手本体１１から分離不能な構成としてもよい。

・ 図示しないが、前記シールリング１８，１９のいずれか一方を省略してもよい。
・ 図示しないが、継手本体１１に対して内筒１２を回動不能に連結し、継手本体１１に対し、抜け止めリング１６を回動不能に収容すると共に、抜け止めリング１６の爪部１６ａの個数を例えば３〜５個に少なくし、各爪部１６ａと対応する内筒１２の外周面に樹脂管Ｐの弾性変形を許容する凹部を形成してもよい。

・ 図示しないが、連結リングとしてのＣリング１４に代えて、無端環状のリングの外周面に弾性変形可能な係止爪を設けて、この係止爪を前記第１係合溝１１ｄに係止することにより継手本体１１と内筒１２の連結を行うようにしてもよい。

この発明の継手を具体化した一実施形態を示す樹脂管の連結前の状態の半断面図。 継手に樹脂管を連結した状態を示す半断面図。 継手に樹脂管を連結した内筒の揺動状態を示す半断面図。 内筒及びＣリングを示す斜視図。 Ｃリングを通る継手の横断面図。 抜け止めリングの爪部の作用を説明するための部分拡大断面図。

符号の説明

Ｇ…隙間、Ｐ…樹脂管、Ｏ１，Ｏ２…中心軸線、１１…継手本体、１１ｂ，１２ｅ…当接面、１１ｃ…嵌入孔、１１ｄ…第１係合溝、１２…内筒、１２ａ…基端面、１２ｂ…基端部外周面、１２ｃ，１２ｇ，１２ｈ…収容溝、１２ｄ…第２係合溝、１２ｆ…外周面、１２ｉ…凹部としての逃げ溝、１６…抜け止めリング、１６ａ…爪部。

Claims (5)

1. 樹脂管の端部を差し込んで接続可能な継手本体に内筒を設けて前記継手本体に差し込まれる樹脂管の端部に前記内筒が内嵌されるように構成するとともに、前記継手本体内に前記樹脂管の抜け出しを防止する爪部を有する抜け止めリングを備えた継手において、
   前記内筒を前記継手本体と別体に形成し、前記内筒の外周面に対し、前記樹脂管が前記継手本体に挿入された際に弾性変形された前記抜け止めリングの爪部の先端と対応する位置に前記樹脂管が前記内筒の径方向内側へ弾性変形するのを許容する凹部を設け、
   前記継手本体に対し前記内筒を継手本体の中心軸線の周りで回動可能に、かつ該中心軸線に対し前記内筒の中心軸線が傾斜する方向の揺動可能に連結したことを特徴とする継手。
2. 樹脂管の端部を差し込んで接続可能な継手本体に内筒を設けて前記継手本体に差し込まれる樹脂管の端部に前記内筒が内嵌されるように構成するとともに、前記継手本体内に前記樹脂管の抜け出しを防止する爪部を有する抜け止めリングを備えた継手において、
   前記内筒を前記継手本体と別体に形成し、前記内筒の外周面に対し、前記樹脂管が前記継手本体に挿入された際に弾性変形された前記抜け止めリングの爪部の先端と対応する位置に前記樹脂管が前記内筒の径方向内側へ弾性変形するのを許容する凹部を設け、
   前記継手本体の内周面には、前記内筒の基端面を当接する当接面が形成され、該当接面に近接して前記継手本体の内周面には前記内筒の基端部外周面を所定の隙間をもって緩く嵌入する嵌入孔が形成され、該嵌入孔の内周面には周方向に沿って環状の第１係合溝が形成され、前記内筒の基端部外周面には前記第１係合溝と対応するように第２係合溝が形成され、前記第１及び第２係合溝内には連結リングが嵌入され、該連結リングによって、継手本体内で前記内筒が回動可能に、かつ揺動可能に連結されていることを特徴とする継手。
3. 請求項１又は２において、前記凹部は前記内筒の外周面に対し周方向全域に凹設された環状の逃げ溝であることを特徴とする継手。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、前記内筒の外周面に形成された環状の収容溝に収容され、かつ、樹脂管の内周面に接触されるシール部材は、前記抜け止めリングの爪部を基準として、前記内筒の先端側に配設されていることを特徴とする継手。
5. 請求項１〜４のいずれか１項において、前記凹部又は逃げ溝の深さ寸法は、０．１〜１．０ｍｍの範囲に設定されていることを特徴とする継手。

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