JPS624792Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は管を接続する装置に関する。

管を接続する装置は従来から種々知られている
が、これらの管接続装置は外力が印加されたとき
に破損することがあることや、接続に要する諸部
材がばらばらな状態で工事現場に運ばれ、ここで
管とともに組立てらるという欠点があり、これら
の欠点を除くため、この発明者の発明が特願昭54
−108881によつて出願され、特開昭56−35888に
より公開されている。

この考案の目的は、接続された管に力が印加さ
れたとき、ある程度の移動を許容するが、それに
よつて管同志の密な結合をそこなうことがなく、
しかも安定に強く管を把持することが可能であ
り、しかも予め一体的に組立てておく事ができる
管接続装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、この考案の管接続装
置には、中間接続管と、締付部材と、ロツク部材
とパッキンが設けられ、上記締付部材の円錐形内
周面には複数個の案内溝と突条が形成され、ロツ
ク部材に含まれる球は上記突条の間の案内溝に沿
つてのみ締付部材に対して移動でき、上記各球は
締付部材に対しては２点で、接続された管に対し
ては１点で接触するように形成されている。この
考案の装置の詳細及び効果の詳細は以下説明する
実施例に記載されている通りである。

次にこの考案の管接続装置の実施例を説明す
る。第１図はこの発明の管接続装置１０を示す。
管接続装置１０は必要な部材を一体的に組立てた
もので、このまま包装し倉庫に格納することがで
きるし、又両側から２点鎖線で示した管を工事現
場で挿入し、後に説明するように、両管を接続す
ることができる。第２図は上記両管を接続した場
合の状況を示す。管接続装置１０は中間接続管１
２とその両端にそれぞれ設けられた接続部１４，
１４ａを有し、接続される管１６，１６ａはそれ
ぞれ接続部１４，１４ａに挿入される。更に接続
部について説明するが、両接部１４，１４ａは中
間接続管１２に逆向きに設けられているだけで、
構造及び作用は同じであり、又管１６，１６ａの
直径が相違しても、接続部１４，１４ａの寸法が
異るのみ接続の方式は全く同じであるので、該説
明は主として第１図の右側の接続部１４について
のみ行なわれる。なお管接続装置１０の長手方向
中心軸をＡ−Ｂとし、接続部１４に対してＡ方向
を前方、Ｂ方向を後方、Ａ方向への運動を前進、
Ｂ方向への運動を後進、中心軸Ａ−Ｂと直角な方
向を半径方向、上記半径方向のうち中心軸に接近
する方向を内側方向、その反対方向を外側方向と
記す。Fig・１に於て中間接続管１２は小径部１
２ａ、大径部１２ｃ、両部１２ａと１２ｃを接続
し、後方に向かつて拡がる円錐部１２ｂを有し、
大径部１２ｃの内周にはめねじ１２ｄが形成され
ている。

中間接続管１２には、後側から環状の締付部材
１８が螺合される。上記螺合は上記締付部材１８
の前端外周に形成されたおねじ１８ｄを上記めね
じ１２ｄに螺入することによつて行なわれる。締
付部材１８の後端部には、該部材１８の上記螺入
を容易にするため、たとえばスパナをかける８角
形の把持部１９が設けられている。又締付部材１
８には中心軸Ａ−Ｂと同軸の貫通孔２０が設けら
れ、締付部材１８の内周面は前端から後端に向か
つて順次大径内周部２０ａ、円錐形内周部２０
ｂ、小径内周部２０ｃからなり、上記円錐形内周
部２０ｂの頂角（第１図にはその半分の角度θが
示されている。）２θは約24゜程度に形成されて
いる。円錐形内周部２０ｂには、円錐形の母線に
沿つてほぼ一定の巾に形成された複数個の案内溝
２０ｄが等角度毎に設けられ、該案内溝２０ｄの
間には突条２０ｅが形成されている。案内溝２０
ｄと突条２０ｅは第１図では中心軸Ａ−Ｂの近く
に見える２〜３個が示されており、中心軸と直角
方向に見た図は第４図および第５図に示されてい
る。

上記締付部材１８の内周面の内側には、この装
置１０によつて接続された管が振動等によつて脱
出するのを防止する環状のロツク部材２２が嵌め
込まれている。また締付部材１８の前端と中間接
続管１２の円錐部１２ｂの内面との間には順次そ
れぞれ環状の中間体２４および座板２６およびパ
ツキン２８が嵌入されている。パツキン２８の前
端は中間接続管１２の円錐部１２ｂの内面に当接
する円錐形外面２８ａを有し、内周面２８ｂの直
径はパツキン２８が自然な状態にある場合、管１
６が抵抗無く貫通できるように管１６の直径より
若干大きく形成されている。座板２６はパツキン
２８の後端面に嵌め込まれた板状部材であり、中
間体２４は可撓性を有する材料で形成され、前端
で座板２６に接触し、後端は突部３０を介して締
付部材１８の前端開口に軸方向に動くことができ
る様に取付けられている。ロツク部材２２を締付
部材１８の内部に取付けるときは、中間体２４を
取去つて、ロツク部材２２を挿入してもよし、中
間体２４が嵌められている場合には、そのまま締
付部材１８内部に圧入してもよい。

上記ロツク部材２２の形状構造は第３図に拡大
して示されている。第３図に見るようにロツク部
材２２は、上記案内溝２０ｄと同数の複数個の球
３２と、球３２を中心軸Ａ−Ｂを中心とする円周
上にほぼ等間隔に保持する環状の保持部材３４か
らなる。保持部材３４は前部に位置する基部３４
ａと後部に位置する球保持部３４ａと、両部３４
ａと３４ｃを連結する弾性部３４ｂを有する。保
持部材３４はゴム等の弾性を有する材料で形成さ
れ、弾性部３４ｂは第３図に示すようにベロー状
に形成されている。従つてロツク部材２２を中心
軸Ａ−Ｂ方向両端から押せばロツク部材２２は収
縮し、力を抜けば元の形に戻る。

締付部材１８と中間体２４の内側にロツク部材
２２を嵌入した状況が第１図に示されている。こ
の状況ではロツク部材２２は、前後に自由に延び
た状態にあり、基部３４ａは中間体２４の後端部
に接し、球３２の外側は締付部材１８の上記案内
溝２０ｄを押圧している。また球３２の内側は、
締付部材１８の後端部に嵌込まれたパツキンすな
わちＯリング３６を通して挿入される管１６の外
径より内側すなわち、中心軸Ａ−Ｂに近い位置に
あるように形成されている。第１図では管１６は
２点鎖線で示され、球３２との関係位置が明示さ
れている。Ｏリング３６は外部からの異物がロツ
ク部材２２の周囲に進入するのを防いでいる。

第４図は第１図のＫ−Ｋ線断面図を示したもの
である。図示するように球３２は案内溝２０ｄに
１個ずつ係合し、球３２の中心軸Ａ−Ｂ側の部分
は挿入された管１６の外周より中につき出た位置
にある。管１６はこの関係を示すために２点鎖線
で画かれている。又、第５図は第４図の断面図か
らロツク部材２２を取去り、案内溝２０ｄの形状
を見た図である。この溝の間には突条２０ｅが形
成されている。従つてロツク部材２２と締付部材
１８が相対的に回転しようとしても該回転は不可
能である。第１，２，４，５図により、締付部材
１８、特に案内溝２０ｄおよび突条２０ｅの形状
およびロツク部材２２の結合位置関係が明確に示
されている。

上記ロツク部材２２の保持部材３４、パツキン
２８および３６にゴム、プラスチツク等の弾性を
有する通常のパッキン用材料を用いられ、中間接
続管１２、締付部材１８、中間体２４、板材２６
および球３２にはステンレス鋼その他の鋼材、銅
合金類等種々の材料が用いられるが、金属間の接
触電位差を少くして腐食が生ずるのを抑えるよう
に同じ金属を用いるのが好ましく、この管接続装
置を水道用配管に用いる場合には錆の発生を避け
るように、ステンレス鋼を用いるのが普通であ
る。

次にこの考案の管接続装置１０を予め組立てる
工程、組立てた管接続装置１０を工事現場に運ん
だ後、管を接続する工程およびこの考案の管接続
装置１０を用いた効果について説明する。

管接続装置１０を組立てるには、先ず中間接続
管１２の大径部１２ｃの側から、パツキン２８を
挿入し、その円錐形外面２８ａを円錐部１２ｂの
内周面に当接させ、次に座板２６をパツキン２８
の後端部に嵌め込む。次に締付部材１８の後端部
にＯリング３６を嵌入し、前端からロツク部材２
２を挿入する。挿入によりロツク部材２２は球３
２を案内溝２０ｄに係合するが、そうでない場合
にも手でロツク部材２２を若干回転させれば、ロ
ツク部材２２は球３２が案内溝２０ｄと係合する
安定な係合状態となる。ロツク部材２２を締付部
材１８の内側に挿入した後締付部材１８の前端開
口に中間体２４を嵌め込む。このようにして組立
てられた物を中間接続管１２の大径部１２ｃに螺
合する。この操作を中間接続管１２の両端につい
て行なえば、第１図の管接続装置１０が組み上が
る。既に記載した接続部１４，１４ａはそれぞれ
中間接続管１２の円錐部１２ｂ、大径部１２ｃ、
締付部材１８、ロツク部材２２、パツキン２８、
座板２６、中間体２４、パツキン３６を用いて組
み上げられた品物を意味する。

上記のように組立てられた管接続装置１０は工
事現場に運搬され、接続するべき管が両側から挿
入される。先ず管１６を第１図のようにＯリング
３６を通して前方すなわち図の前方に押しこむ
と、管１６は先端で球３２を円錐形円周部２０ｂ
に沿つて、斜め上方に押し動かしつつ前進し、中
間体２４、座板２６およびパツキン２８の内側を
通つて前方に突出する。この状態は第２図に示さ
れている。このとき締付部材１８に挿入される管
１６の挿入長さを適切に定めて先端がパツキン２
８より先方に突出するようにしてもよし、又中間
接続管１２の小径部１２ａに管１６の先端の前進
を阻止するストツパ突起１２ｅを設けてもよい。
このときロツク部材２２は中心軸ABに沿つて前
方に圧縮された状態にある。従つて、球３２は円
錐形内周部２０ｂと管１６の外径の間に形成され
後方に向つて狭くなる環状空所３５の中を後方に
向けて押し付けられている。

第２図の管接続装置１０の締付部材１８を把持
部１９をつかんで回転し、中間接続管１２の大径
部１２ｃに螺入すれば、締付部材１８は円錐形内
周部２０ｂで球３２を押しつつ大径部１２ｃの中
に進む。このとき球３２は環状空所３５の広い方
の空間に向けて押されるので、その移動は、保持
部材３４の弾性部３４ｂを圧縮しつつ、円滑に行
なわれる。このような締付部材１８の左方移動に
よつて、パツキン２８は中間体２４および座板２
６を介して左に押され、従つてパッキン２８は中
間接続管１２の円錐部１２ｂの内周面と、挿入さ
れた管１６の外径面との間の左方に向かつて狭く
なる空間３５ａに強く押込まれる。パツキン２８
が上記のように前方に押されるとこれと直角方向
に長くなるように変形し、管１８はパツキン２８
を介して上記円錐部１２ｂの内側に固く把持され
る。その結果、中間接続管１２と管１６は密に結
合される。次に管１６ａを左方の接続部１４ａに
挿入し、管１６の場合と同様に管接続装置１２に
把持させれば、管１６と１６ａはこの考案の管接
続装置１０を介して密に接続される。上記のよう
に管１６を締付部材１８の内部に挿入する場合に
も、又締付部材１８を螺入する場合にも、球３２
は初めに係合した案内溝２０ｄに沿つて移動する
ことができるが、突条２０ｅを越えて他の案内溝
に移ることはない。このとき球３２の外側は案内
溝２０ｄの両側の突条２０ｅに２点で接し、内側
は管１６と１点で接している。すなわち球３２は
合計３点で締付部材１８と管１６とに安定に接触
している。

第２図のように管１６と１６ａを接続した状態
に於て、管１６に前進方向に力が印加された場合
にはロツク部材２２による抵抗はほとんど受ける
ことなく、該力は主としてパツキン２８を圧縮し
て管１６，１６ａを強く把持するように作用す
る。逆に管１６に引抜き方向の力すなわち後進方
向の力が印加されれば、管１６は球３２を狭い空
間３５ａの中に引込むように作用する。球３２
は、保持部材３４の弾性部３４ｂの作用により、
管１６に力が加えられる前から上記空間３５ａに
向けて付勢されているので、球３２は管１６に引
抜き方向の力が印加されると直ちに円錐形内周面
２０ｂと管１６の表面を押圧し、弾性的に変形さ
せつつ右方に移動する。上記弾性的変形は管１６
の僅かな後方移動とともに生ずる。又円錐形内周
部２０ｂの中心軸Ａ−Ｂを含む縦断面に於て、円
錐形内周面の頂角はほぼ24゜に形成され、球３２
は締付部材１８と管１６との間のほぼ12゜の角度
の領域の中に楔の様に引き込まれる。従つて締付
部材１８は球３２を介して管１６を確実に把持
し、管１６は極端に大きな力が加えられぬ限り、
僅かな上記移動以上に動くことはない。上記移動
の量は少いので管１６が上記のように移動して
も、管１６の先端がパツキン２８から抜け出る心
配はなく、この管接続装置１０からパイプ１６，
１６ａ中の液体たとえば水が漏れる事はない。管
１６の把持の際に、球３２は円錐形内周部２０ｂ
の突条２０ｅを２点で押し、その反力で管１６の
表面を１点で押しているので、それぞれの突条２
０ｅを押す力は、管１６を押す力のほぼ半分程度
となり、締付部材１８の側に局部的に与える弾性
的変形は、管１６の表面に局部的に与える変形よ
り少くてすむ。従つてこの考案の管接続装置１０
によれば、円錐形内周面２０ｂに案内溝２０ｄを
有しない従来形式の管接続装置に比べて、管１６
を強く把持することができる。それは案内溝が無
い場合には球３２は一点で円錐形内周面２０ｂに
接触し、該一点に大きな力が印加され、大きな力
で管を把持できないからである。

又球３２が案内溝２０ｄに案内され、かつ締付
部材１８と管１６との間に３点で保持されるの
で、従来の案内溝が無く２点で保持される場合に
比べ、球３２は安定に保持され、片寄つて位置す
るという不都合は生じない。管接続装置１０から
管１６，１６ａを取外すには、中間接続管１２に
対して締付部材１８を回転して該締付部材１８を
抜き出せばよく、管接続装置を再び第１図のよう
に組立てればまた使用することができる。

管１６に更に大きな力が印加され、球３２が強
く締付装置１８および管１６の間に引き込まれ、
管１６に作用する押圧および該押圧力による変形
が管１６の弾性限度を越えると、球３２は管１６
の表面に塑性変更を起こして食い込む。従つて管
１６は上記食い込みに相当する分だけ移動する
が、それ以上は管１６が大きく破損しない限り抜
け出ることはない。管１６ａに対しても同様であ
る。

この考案は管接続装置１０の通常の動作時に於
ては、管１６が引抜き方向に引張られると、管の
ある程度の移動とともに球３２は楔のように環状
空間３５の狭い側に引き込まれて管１６の上記移
動を阻止する。続いて管１６に押込み方向の力が
印加されたときは、球３２は環状空間３５の広い
側に押出され管１６は内部にある程度移動する
が、その移動はパツキン２８を押圧し管１６を強
く把持することによつて吸収される。従つて装置
１０は管１６，１６ａを把持状態を保ちつつ、し
かも管のある程度の動きを許す機能をもつてい
る。この機能の有用性は次の説明で更に明らかと
なる。

すなわち、この考案の管接続装置１０を用いて
管１６，１６ａを接続した配管システムに、地震
等の原因により、該管１６に前後方向に振動的な
力が印加された場合、管１６はある程度の移動は
許容されるが、通常それ以上の移動を行なうこと
なしに管接続装置１０に把持され、上記移動によ
つてパツキン２８の漏洩防止作用がそこなわれる
ことはない。すなわち軸方向振動に対して強い管
接続装置が得られる。又配管の状況により、管１
６が第２図の右端に示した矢印４０の方向に振動
しても、この振動は球３２の部分をほぼ支点とし
て僅かに回転できるので、上記矢印４０方向の振
動に対しても、よつて生ずる装置１０および管１
６が破損する機会を減少することができる。

上述のように振動に対して、管のある程度の中
心軸方向移動および、中心軸を含む面内でのある
程度の回転を許容するこの考案の管接続装置の機
能は、この装置や管が所によつて異る温度にさら
された場合に生ずる管同志や管と管接続装置間の
膨張又は収縮に対して、振動の場合と同様に有効
に働き、この考案の装置による管接続を確実なも
のとする。それは上記熱膨脹や収縮による影響
は、上記振動の場合と同様に、主として管の中心
軸方向に印加される力および管軸を中心軸方向か
ら回転しようとする力として加えられるからであ
る。

上記第１図、第２図は直線的に延びる中間接続
管１２の両端にそれぞれ接続部１４，１４ａを設
けて、同軸に配置する２本の管１６，１６ａを接
続する場合を示したが、この考案の管接続装置は
これに限らず、所望の角度に屈曲した中間接続管
１２を用いて種々の方向に延びる管を接続するこ
とができる。又中間接続管１２として適宜な形の
チヤンバを用い、該チヤンバに複数個の円錐部１
２ｂおよび大径部１２ｃを設け、これにパツキン
２８、中間体２４、座板２６、ロツク部材２２、
締付部材１８、Ｏリング３６等を第１図のように
結合すれば、複数個の流路を結合する管接続装置
を得ることができる。又接続部１４，１４ａ等を
異る寸法の管に適するように形成すれば、異る寸
法の管を接続することができる。

上記説明によつて、この考案を用いた接続装置
を用いることにより、次のような効果を得られる
ことがわかる。すなわち、管接続装置を組立てた
状態で保管でき、かつ運搬できること、工事現場
に於ける管の接続作業が簡単で、少い工数で実施
できること、外力に対して僅な管の移動及び回転
がある程度可能であり、該外力による装置及び管
の破損を防げること、地震による振動、附近に設
置された諸装置に基因する振動、附近を通る車輛
その他の交通機関による振動を吸収し、これらの
振動による装置および管の破損を防止できるこ
と、しかも上記のような機能を有する管接続装置
１０が締付部材１８の円錐形内周部２０ｂに案内
溝２０ｄを設けたことにより、該装置１０の管１
６を把持する力が大きく形成され、従つて装置が
小形に形成されること等である。そして上記諸利
点を有するこの考案の管接続装置は管接続一般に
使用できるが、特に振動を受ける場所に配置され
る配管、たとえば都市の水道管、道路や鉄道に沿
つた水道管、工場内の水道管の接続に適するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の管接続装置の一方の接続部
の断面正面図、第２図は第１図の装置に管を挿入
した状況を示す一部断面正面図、第３図は第１図
に使用したロツク部材の断面正面図、第４図は第
１図の装置のＫ−Ｋ線断面側面図、第５図は第４
図の中の締付部材のみを取り出して、案内溝およ
び突条の関係を示した図である。 １０……管接続装置、１２……中間接続管、１
２ａ……小径部、１２ｂ……円錐部、１２ｃ……
大径部、１２ｄ……めねじ、１２ｅ……ストツパ
突起、１４……接続部、１４ａ……接続部、１
６，１６ａ……管、１８……締付部材、１８ｄ…
…おねじ、１９把持部、２０……貫通孔、２０ａ
……大径内周部、２０ｂ……円錐形内周部、２０
ｃ……小径部内周部、２０ｄ……案内溝、２０ｅ
……突条、２２……ロツク部材、２４……中間
体、２６……座板、２８……パツキン、２８ａ…
…円錐形外面、２８ｂ……内周面、３０……突
部、３２……球、３４……保持部材、３４ａ……
基部、３４ｂ……弾性部、３４ｃ……球保持部、
３５……環状空間、３５ａ……空間、３６……パ
ツキン、４０……矢印。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 小径部と、該小径部の両端から該小径部の中心
   軸とほぼ同軸に外側に延び、外側に進むに従つて
   広がる円錐部と、該円錐部から該円錐部と同軸に
   延出し、内周にめねじを有する大径部を備えた中
   間接続管と； 上記めねじに螺入されるおねじを一端側外周に
   設けられ、接続される管を上記一端側から他端側
   に自在に通す上記中心軸とほぼ同軸の貫通孔を備
   えた締付部材で、該貫通の内周面が上記一端から
   他端に向かつて狭くなる円錐形内周面を含み、挿
   入された管との間に他端側に向かつて狭い環状空
   所を形成するものと； 複数個の球と、該球を上記環状空所の中にほぼ
   等間隔をへだてて保持し、該球を上記環状空所の
   狭くなる方向に付勢するロツク部材と； 上記管を通す貫通孔を有し、上記中間接続管の
   円錐部の内側に嵌入され、上記締付部材が上記大
   径部に螺入されるに伴つて押圧され、内部に挿入
   された管を密に把持するパツキンを有する管接続
   装置に於て、 上記締付部材の円錐形内周面に、該内周面の円
   錐母線方向に延びる複数個の案内溝と、該案内溝
   のそれぞれを挾んで形成された突条が設けられ、
   上記球の締付部材に対する運動が上記案内溝に沿
   つてのみ行なわれるように規制されること； および上記各球が上記締付部材に対して、上記
   突条に接触する２点で接触し、挿入された管に対
   しては１点で接触するように形成されている ことを特徴とする管接続装置。