(57)【要約】【課題】管挿入部１１を備えた継手本体１と、前記管挿入部に軸方向に移動可能に挿通された縮径可能なロックリング３と、ロックリングを覆って継手本体に連結されたロックリング受け外筒２とを有し、被接続管を引き抜き方向の引っ張り力に対してはロックリング３の係止作用やくさび効果により固定し、押し戻し力に対してもロックリング受け外筒２とロックリング３との間の定着手段でロックリング３の固定位置を保持して前記被接続管の固定を安定に維持させる差し込み継手において、上記定着手段の簡易化及びロックリング受け外筒の継手本体への連結手段の簡易化を図る。【解決手段】ロックリング受け外筒が合成樹脂製であり、引き抜き方向と逆方向の押し込みでロックリング受け外筒のテーパ内面部２１に食い込まされる係止刃３４をロックリング３のテーパ外面部３１に備えている。【選択図】図１
2006125521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
止水リング装着溝付きの管挿入部を備えた継手本体と、前記管挿入部に軸方向に移動可能
に挿通された縮径可能なロックリングと、継手入口側に至るにつれて径小とされたテーパ
内面部を備え前記ロックリングを覆って継手本体に連結された合成樹脂製のロックリング
受け外筒とを有し、前記ロックリングは引き抜き方向の引っ張りにより前記ロックリング
受け外筒のテーパ内面部に当接されるテーパ外面部を備え、この当接による縮径で被接続
管外面に食い込まされる係止刃を内面側に、前記引き抜き方向と逆方向の押し込みでロッ
クリング受け外筒内面に食い込まされる係止刃をテーパ外面部にそれぞれ備えていること
を特徴とする差し込み継手。
【請求項２】
ロックリング内面側の係止刃が１ヵ所に設けられ、ロックリングテーパ外面部の係止刃の
高さがその係止刃根元よりテーパ外面部の径大端に至る高低差よりも低くされていること
を特徴とする請求項１記載の差し込み継手。
【請求項３】
ロックリングテーパ外面部の係止刃が１ヵ所に設けられ、この係止刃よりも継手奥方側に
ロックリング内面側の係止刃が位置されていることを特徴とする請求項２記載の差し込み
継手。
【請求項４】
継手本体へのロックリング受け外筒の連結が、凸部への凹部のはめ合い連結により行われ
ていることを特徴とする請求項１〜３何れか記載の差し込み継手。
【請求項５】
凹部の底面に２段以上でかつ継手入口側の段面ほど浅くされた段差が設けられ、かつ継手
入口側に対し遠方側の凸部側面に臨む凹部コーナのアールが応力緩和のために大きくされ
ていることを特徴とする請求項４記載の差し込み継手。
【請求項６】
はめ合い連結部近傍のロックリング受け外筒部分が増肉されていることを特徴とする請求
項５記載の差し込み継手。
【請求項７】
ロックリング受け外筒のかしめ連結用凹部に臨む入口部の内径ｄ１と継手本体のかしめ連
結用凸部の外径ｄ２との差が（０．０１〜０．０５）ｄ１とされていることを特徴とする
請求項４〜６何れか記載の差し込み継手。
【請求項８】
ロックリング受け外筒の加熱下ではめ合い連結が行われていることを特徴とする請求項３
〜７何れか記載の差し込み継手。
【請求項９】
ロックリング受け外筒の合成樹脂材がポリフェニルサルフォンであることを特徴とする請
求項１〜８何れか記載の差し込み継手。
【請求項１０】
被接続管先端が止水リング装着溝の手前に接触され、ロックリング受け外筒の入口側端内
周に被接続管外面が接触された状態での被接続管の継手中心軸にに対する傾き角θが３°
以下になるように、ロックリング受け外筒の入口端から継手本体の止水リング装着溝まで
の距離が設定されていることを特徴とする請求項１〜９何れか記載の差し込み継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は差し込み継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体移送管、特に合成樹脂管をワンタッチで接合するための差し込み継手として、本出
願人は既に図８に示すものを提案した（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１９３８８３号公報
【０００４】
図８において、１’は管挿入部１１’を備えた金属製継手本体、３’は管挿入部１１’
に軸方向に移動可能に挿通された縮径可能なロックリング、２’はロックリング３’を覆
って継手本体１’に螺合連結された金属製のロックリング受け外筒である。４’はスペー
サリングである。
前記管挿入部１１’は止水リング装着溝１２’を備え、この溝１２’にＯリング等の止
水リング１３’が装着されている。
前記ロックリング受け外筒２’は継手入口側に至るにつれて径小とされたテーパ内面部
２１’を備え、このテーパ外面部に係止溝２２’，…が設けられている。
前記ロックリング３’はロックリング受け外筒２’のテーパ内面部２１’に当接される
テーパ外面部３１’を備え、このテーパ外面部３１’には前記のテーパ内面部２１’の係
止溝２２’，…に係止される係止爪３２’，…が設けられ、内面側にはロックリング３’
の縮径により被接続管外面に食い込まされる係止刃３４’，…が設けられている。このロ
ックリング３’には通常Ｃリング形状のものが用いられる。
【０００５】
上記の差し込み継手を用いて管を接合するには、図９の（イ）に示すように継手本体１
’の管挿入部１１’上に被接続管端部ｐをロックリング３’内を通過して挿入する。ロッ
クリング３’内面側の係止刃３４’，…の内径が被接続管外形よりも小とされているが、
係止刃３４’，…の向きが被接続管挿入方向に対し順方向とされているので、被接続管端
部の挿入は容易である。この被接続管端部の挿入により、継手本体１’と被接続管ｐとの
間が止水リング例えばＯリング１３’の圧縮により止水される。
被接続管の引き抜き方向の引っ張り力、例えば内圧によるスラスト力に対してロックリ
ング内面の係止刃３４’，…が逆らう方向にあるので、被接続管を挿入したのちは、図９
の（ロ）に示すようにその係止刃３４’，…がスラスト力により被接続管ｐの外面に食い
込み、更にスラスト力によりロックリング３’のテーパ外面部３１’がロックリング受け
外筒２’のテーパ内面部２１’に当接され、くさび効果でロックリング３’が縮径されて
ロックリング内面係止刃３４’，…の被接続管外面への食い込みが一層に促される。
【０００６】
ロックリング受け外筒２’のテーパ内面部２１’にロックリング３’のテーパ外面部３
１’が当接されると、ロックリング受け外筒２’のテーパ内面部２１’の係止溝２２’，
…にロックリング３’のテーパ外面部３１’の係止爪３２’，…がはめ込まれる。従って
、上記引き抜き方向の引っ張り力が作用しなくなっても、例えばスラスト力が零になって
も、あるいは被接続管に熱膨張等により押し戻し力が作用しても、ロックリング３’の位
置を固定でき、被接続管の固定状態を安定に保持でき、止水リング１３’による安定な止
水を保証できる（ロックリング３’が押し戻されると、前記したくさび効果が失われ、被
接続管が内圧によりクリープ膨張して管内面が止水リング１３’から離隔し漏水に至るが
、前記の差し込み継手ではかかる危険性を排除できる）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記の差し込み継手では、ロックリング受け外筒のテーパ内面部にロック
リングのテーパ外面部の係止爪を係止するための係止溝を設ける必要があり、この係止溝
にはめ込み上の高い寸法精度が要求されるために、継手の高コスト化が避けられない。
更に、前記した従来の差し込み継手では、継手本体とロックリング受け外筒との連結を
螺合により行っており、ネジ成形に精密さが要求され、かかる面においてもコスト上の問
題がある。
【０００８】
本発明の目的は、管挿入部を備えた継手本体と、前記管挿入部に軸方向に移動可能に挿
通された縮径可能なロックリングと、ロックリングを覆って継手本体に連結されたロック
リング受け外筒とを有し、被接続管を引き抜き方向の引っ張り力に対してはロックリング
の係止作用やくさび効果により固定し、押し戻し力に対してもロックリング受け外筒とロ
ックリングとの間の定着手段でロックリングの固定位置を保持して前記被接続管の固定を
安定に維持させる差し込み継手において、上記定着手段の簡易化及びロックリング受け外
筒の継手本体への連結手段の簡易化を図ることにある。
【０００９】
本発明の更なる目的は、上記目的に加えて管接続作業の信頼性の向上を図ることにある
。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る差し込み継手は、止水リング装着溝付きの管挿入部を備えた継手本体と、
前記管挿入部に軸方向に移動可能に挿通された縮径可能なロックリングと、継手入口側に
至るにつれて径小とされたテーパ内面部を備え前記ロックリングを覆って継手本体に連結
された合成樹脂製のロックリング受け外筒とを有し、前記ロックリングは引き抜き方向の
引っ張りにより前記ロックリング受け外筒のテーパ内面部に当接されるテーパ外面部を備
え、この当接による縮径で被接続管外面に食い込まされる係止刃を内面側に、前記引き抜
き方向と逆方向の押し込みでロックリング受け外筒内面に食い込まされる係止刃をテーパ
外面部にそれぞれ備えていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る差し込み継手は、請求項１において、ロックリング内面側の係止刃が１
ヵ所に設けられ、ロックリングテーパ外面部の係止刃の高さがその係止刃根元よりテーパ
外面部の径大端に至る高低差よりも低くされていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る差し込み継手は、請求項２において、ロックリングテーパ外面部の係止
刃が１ヵ所に設けられ、この係止刃よりも継手奥方側にロックリング内面側の係止刃が位
置されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る差し込み継手は、請求項１〜３何れかにおいて、継手本体へのロックリ
ング受け外筒の連結が、凸部への凹部のはめ合い連結により行われていることを特徴とす
る。
【００１４】
請求項５に係る差し込み継手は、請求項４において、凹部の底面に２段以上でかつ継手
入口側の段面ほど浅くされた段差が設けられ、かつ継手入口側に対し遠方側の凸部側面に
臨む凹部コーナのアールが応力緩和のために大きくされていることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に係る差し込み継手は、請求項５において、はめ合い連結部近傍のロックリン
グ受け外筒部分が増肉されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項７に係る差し込み継手は、請求項４〜６の何れかにおいて、ロックリング受け外
筒のかしめ連結用凹部に臨む入口部の内径ｄ１と継手本体のかしめ連結用凸部の外径ｄ２
との差が（０．０１〜０．０５）ｄ１とされていることを特徴とする。
【００１７】
請求項８に係る差し込み継手は、請求項３〜７何れかにおいて、ロックリング受け外筒
の加熱下ではめ合い連結が行われることを特徴とする。
【００１８】
請求項９に係る差し込み継手は、請求項１〜８何れかにおいて、ロックリング受け外筒
の合成樹脂材がポリフェニルサルフォンであることを特徴とする。
【００１９】
請求項１０に係る差し込み継手は、請求項１〜９何れかにおいて、被接続管先端が止水
リング装着溝の手前に接触され、ロックリング受け外筒の入口側端内周に被接続管外面が
接触された状態での被接続管の継手中心軸にに対する傾き角θが３°以下になるように、
ロックリング受け外筒の入口端から継手本体の止水リング装着溝までの距離が設定されて
いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る差し込み継手は、内圧作用下のスラスト力のもとでのロックリングによる被
接続管のロックを内圧解除のもとでも維持できるようにロックリングとロックリング受け
外筒との間を定着するものであるが、請求項１によれば、ロックリングのテーパ外面部の
係止刃をスラスト力とは逆方向の押し戻し力でロックリング受け外筒のテーパ内面部に食
い込ませて前記定着を行わせ得るから、高い寸法精度が要求される係止定着溝をロックリ
ング受け外筒内面に加工する必要がなく、継手の加工コストを軽減できる。
【００２１】
請求項２によれば、ロックリングのテーパ外面部に係止刃を設けるにもかかわらず、ロ
ックリングを傾かせてロックリングのロックリング受け外筒内軸方向の投影像外郭寸法を
小さくできるから、ロックリングのテーパ外面部を外筒のテーパ内面部に円滑に挿入でき
、良好な作業性を保証できる。
【００２２】
請求項３によれば、ロックリングの傾けに必要な回転モーメントを充分に大きくできる
から、振動等の外乱があっても、前記の作業性を保証できる。
【００２３】
請求項４によれば、継手本体へのロックリング受け外筒の連結を凸部への凹部のはめ合
い連結により行っており、精密さが要求されるネジ加工を必要としないから、継手の加工
コストを軽減できる。
【００２４】
請求項５によれば、はめ合い連結のための凹部と凸部における、継手入口側に対し遠方
側の凸部側面に臨む凹部コーナのアールを大きくして凹部コーナの応力緩和を図っている
から、スラスト荷重に対するはめ合い連結部の耐疲労破壊性を向上できる。
【００２５】
請求項６によれば、はめ合い連結部近傍のロックリング受け外筒断面積を増やしてスラ
スト荷重に対する応力を相対的に減じることができるので、スラスト荷重に対するはめ合
い連結部の一層の耐疲労破壊性の向上を図ることができる。
【００２６】
請求項７によれば、はめ合い連結部の耐引っ張り強度とはめ合い作業性との調和のもと
で、継手の性能を向上できる。
【００２７】
請求項８によれば、いわゆる焼き嵌めを使用でき、はめ合い連結部のはめ合い代を大き
くしても、はめ合い作業性をよく保証できる。
【００２８】
請求項９によれば、ポリフェニルサルフォンの優れた耐熱性のために、焼き嵌め連結を
安全に行い得、ポリフェニルサルフォンの優れた耐疲労性のために連結部の優れた耐疲労
破壊性を保証できる。
【００２９】
請求項１０によれば、被接続管端部を継手本体の管挿入部に、止水リングを脱輪させる
ことなく挿入でき、管接続作業の信頼性を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は請求項１〜３に係る差し込み継手を示すための図面である。
図１において、１は継手本体であり、図２の（イ）にも示されているように管挿入部１
１を備え、管挿入部１１に止水リング装着溝１２が設けられ、該溝１２に止水リング１３
が装着されている。
この継手本体１の材質は特に限定されず、例えば、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、フ
ッ素樹脂、シリコン樹脂、ＡＢＳ樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリウレタン等の
合成樹脂、これらの樹脂を繊維や充填剤で補強した強化樹脂、鉄、アルミニウム、銅、ス
テンレススチール、真鍮等の金属や合金若しくはこれらにメッキ等の防食処理を施したも
のを使用できる。
止水リング１２の外径は被接続管の内径よりも圧縮代だけ大きくされている。止水リン
グ１２の材質には、通常のものが使用され、例えば、天然ゴムや合成ゴム、例えばニトリ
ルゴム、ブチルゴム、シリコンゴム等を使用できる。止水リングの断面形状としては、円
形、楕円形、四角形、楔形等を挙げることができる。
２は合成樹脂製のロックリング受け外筒であり、図２の（ロ）にも示されているように
平行内面部に燐在して継手入口側に至るにつれて径小とされたテーパ内面部２１を備えて
いる。このロックリング受け外筒２は継手本体１に連結されており、その連結構造は、後
述のはめ合い連結の外、螺合連結とすることもできる。この合成樹脂製ロックリング受け
外筒２の材質としては、ポリフェニルサルフォンが好適であるが、他の合成樹脂、例えば
塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、フッ素樹脂、シリコン樹脂、ＡＢＳ樹脂の使用も可能で
ある。
【００３１】
図１において、３は縮径可能なロックリングであり、図２の（ニ）にも示されており、
平行外面部の外径がロックリング受け外筒２の平行内面部の内径よりも小とされ、継手本
体１の管挿入部１１に軸方向に移動可能に挿通されている。
図２の（ホ）は図２の（ニ）の点線枠内の拡大図を示している。図１及び図２の（ニ）
並びに図２の（ホ）において、３１はロックリング先端側に形成されたテーパ外面部、３
２はテーパ外面部３１に突設された環状の係止刃であり、その高さＨが刃３１の根元から
テーパ外面部の径大端３３に至る高さＨに較べて低くされている。３４はロックリング内
面の１ヵ所に突設された環状の係止刃である。ロックリング内面の係止刃３４には、被接
続管の引き抜き方向の引っ張り力で被接続管外面に食い込む方向性が付与されており、ロ
ックリング３のテーパ外面部３１の係止刃３２には、被接続管を押し戻す方向の力で被接
続管外面に食い込む方向性が付与されている。
この縮径可能なロックリング３には、通常Ｃリング形状のもの、すなわち図３の（イ）
に示すように全長にわたりスリット３０を有する環状体が用いられるが、図３の（ロ）に
示すように、両端から途中にわたり互い違いに複数本のスリット３０を長さ方向にラップ
させて設けたもの、図３の（ハ）に示すようにテーパ外面部のみに複数本のスリットを設
けたもの等の使用も可能である。
ロックリング３の材質には、弾性に優れた金属材が使用され、例えばはがね、ステンレ
ススチール鋼を用いることができる。
図２の（ニ）、（ホ）や図３の（イ）に示すロックリングは、板状基材の外面側にテー
パ外面部を加工すると共にそのテーパ外面部に係止刃を加工し、内面側の１ヵ所に係止刃
を加工し、更にＣリング状にロール加工することにより製造できる。
【００３２】
本発明に係る差し込み継手で接合する管材は、ロックリング内面の係止刃の食い込みが
可能なものであればよく、通常、合成樹脂管、最外層が合成樹脂層である複合管等である
。
上記の差し込み継手により管体を接続するには、図４の（イ）に示すように被接続管端
部を継手本体１の管挿入部１１上にロックリング３内を通過させて挿入する。ロックリン
グ内面の係止刃３４の内径が被接続管外径よりも大きくされているが、被接続管ｐの挿入
方向に対しロックリング内面の係止刃３４の向きが順方向とされているから、その挿入は
容易である。
挿入後は、図４の（ロ）に示すように内圧によるスラスト力または人力により、被接続
管ｐに引き抜き方向の引っ張り力を作用させて被接続管ｐと共にロックリング３をスラス
ト力方向に移動させる。ロックリング３のテーパ外面部３１の係止刃３２の高さを、ロッ
クリング３の平行面３５を上回らない高さとしてあるから、この移動初期に、ロックリン
グ３のテーパ外面先端部がロックリング受け外筒２のテーパ内面部２１にある程度の長さ
潜入される（以下、初期潜入という）。
【００３３】
この際、図４の（ロ）に示すようにロックリング３が被接続管外面の１ヵ所の係止刃３
４により一点支持された状態になるから、傾きロックリング先端側がロックリング受け外
筒２のテーパ内面部２１にある点ｘで接触される。この接触点ｘでのロックリング軸方向
に対する直角方向のスラスト力成分をｆ、この接触点ｘと単一支点yとの間のロックリン
グ軸方向距離をＬとすると、ロックリング３に作用する回転モーメントＭは、
【００３４】
[数１]
Ｍ＝ｆＬ
で与えられる。
上記ロックリング３のテーパ外面部３１の係止刃３２の上端をロックリング３の平行面
３５に対し低くするほど、ロックリング３のテーパ外面先端部３１のロックリング受け外
筒テーパ内面部２１への初期潜入深さを深くでき、従って、図２の（ニ）及び図２の（ホ
）にも示されているようにロックリング３のテーパ外面部３１の可及的に先端側に係止刃
３２を設けることが望ましい。
図４の（ロ）におけるロックリング３の傾きを確保するには、式（１）に示した回転モ
ーメントＭをある程度大きくする必要があり、従って、上記した距離Ｌをある程度長くす
ることが有効である。而るに、ロックリングのテーパ外面部３１の先端側に係止刃３２を
設ける場合、この係止刃３２とロックリング内面の単一支点yとの間、すなわち係止刃３
２と係止刃３４との間のロックリング軸方向距離Ｌをある程度長くするには、ロックリン
グ内面の係止刃３４の位置をロックリングテーパ外面部３１の係止刃３２に対し継手奥方
側に位置させることが有効である。
【００３５】
上記のように、本発明に係る差し込み継手においては、ロックリング３を傾かせた状態で
ロックリング３をスラスト力等により移動させてロックリング３のテーパ外面部３１をロ
ックリング受け外筒２のテーパ内面部２１に潜入させることができる。この場合、ロック
リング受け外筒中心軸に対するロックリングの上下方向の傾き角をα、左右方向の傾き角
をβすれば、潜入中のロックリングテーパ外面部の係止刃の潜入方向の投影像外郭寸法、
すなわちロックリング受け外筒の中心軸方向の投影像外郭寸法が、傾きが無い場合（α＝
０、β＝０）に較べ、上下方向にcosα倍、左右方向にcosβ倍に減少される結果、ロック
リング受け外筒テーパ内面部２１へのロックリングテーパ外面先端部３１の潜入がスムー
ズに行われ、最終的に図３の（ハ）に示すように、ロックリング３のテーパ外面部３１が
ロックリング受け外筒２のテーパ内面部２１に緊密に当接され、スラスト力等によるくさ
び効果でロックリング３が縮径されてロックリング内面の係止刃３４が被接続管外面に深
く食い込まされる。
【００３６】
従来のようにロックリング内面の複数カ所に係止刃を設けるとロックリング２を傾かせ
ることができず、ロックリングのテーパ外面部を合成樹脂製ロックリング受け外筒のテー
パ内面に当接させようとしても、ロックリングの軸方向とロックリング受け外筒２の軸方
向とが不可避的に一致され、テーパ外面部の係止刃の前面に合成樹脂の圧縮反力が作用し
て前記の当接を緊密に行わせ得ず、当接面からの充分なロックリング縮径力を得ることが
困難であるが、本発明によれば、ロックリング３のテーパ外面部３１をロックリング受け
外筒２のテーパ内面部２１に緊密に当接させ得、スラスト力等によるくさび効果でロック
リング３を縮径させてロックリング内面の係止刃３４を被接続管外面に深く食い込ませる
ことができる。
【００３７】
その後、内圧解除によるスラスト力の消滅や被接続管の熱膨張によって、図４の（ハ）
に示すように被接続管に継手奥側に押し戻す力が作用しても、ロックリングテーパ外面部
３１の係止刃３２がロックリング受け外筒テーパ内面部２１に食い込む結果、ロックリン
グ３の固定位置を保持でき、従ってロックリング３によるくさび効果を維持でき、被接続
管の固定状態を安定にできるため、止水リングによる止水性能を安定に持続できる。
【００３８】
上記において、ロックリング内面に設ける係止刃を１ヵ所とする条件は、図４の（ロ）
におけるロックリング３の回転を可能とするための必須の要件であり、１ヵ所の周方向に
複数箇の係止刃片を間隔を隔てて設ける場合でも、上記要件は充足される。
【００３９】
請求項４〜９に係る差し込み継手の特徴は、継手本体へのロックリング受け外筒の連結
構造にあり、他の構成は請求項１〜３に共通である。
図５は請求項４に含まれる差し込み継手の継手本体１とロックリング受け外筒２とのは
め合い連結構造を示し、継手本体１に凸部１０を設け、ロックリング受け外筒２の後端部
内面に凹部２０を設け、この凹部２０を凸部１０にはめ合い連結してある。凸部１０の継
手入口側コーナは、ロックリング受け外筒２の内面の凹部２０に隣在する入口ランド２０
１のスムーズな乗り越えをき保証するために面取り１０１してある。
本発明に係る差し込み継手においては、内圧のもとで発生するスラスト力の大部分が被
接続管ｐ→ロックリング３→ロックリング受け外筒２を経て連結部に伝達され、図５に示
すはめ合い連結部では、継手入口に対し遠方側の凸部側面に臨む凹部コーナ２０２に大な
る応力が作用し、スラスト力の発生状況の如何によっては、その凹部コーナ２０２に疲労
破壊が発生する畏れがある。
現に、図５に示すはめ合い連結で金属製継手本体にポリフェニルサルフォン製ロックリ
ング受け外筒を連結した差し込み継手により呼び径１６Ａの管を接続し、常温水で内圧０
〜２Ｍｐａの脈動試験を行ったところ、１２０万回でロックリング受け外筒が前記の凹部
コーナで疲労破壊した。
【００４０】
而るに、請求項５に係る差し込み継手によれば、ロックリング受け外筒の耐疲労強度を
向上できる。図６は請求項５に係る差し込み継手のはめ合い連結構造を示し、前記した凹
部コーナのアールを大きくしアールコーナ２０２０とすることによって応力緩和を図り、
凹部の底面平坦部２０２１で凹部１０の上面を支承してある。
特に図示の例では、請求項６に基づきロックリング受け外筒２のはめ合い連結箇所近傍
の外面部分２０２２を増肉しており、この増肉部分２０２２でもスラスト力が負担されて
連結箇所の応力が全体的に緩和されるから、それだけ上記凹部のアールコーナ２０２０で
の応力を一層に低くできる。
【００４１】
現に、図２の（イ）に示す寸法、形状（凹部コーナのアールが大、増肉部在り）の金属
製継手本体（ＣＡＣ４０６Ｃ）と図２の（ロ）に示すポリフェニルサルフォン製ロックリ
ング受け外筒とをはめ合い連結したモデル１及びこのモデル１に対し増肉部を削り、かつ
凹部コーナをアール無しとしたモデル２につき、内圧１．５Ｍｐａスラスト力の設定条件
で分布応力をＦＥＭ（finit elemnt method）解析して凹部コーナの最大応力を求めたと
ころ、モデル２では１９Ｍｐａであったのに対し、モデル１では１４Ｍｐａに低減できた
。また、モデル２では最大応力領域が凹部コーナの極めて狭いスポットに集中していたの
に対し、モデル１ではコーナアール面に沿って広く分散していることが認められた。
また、モデル１の差し込み継手によれば、モデル２の差し込み継手に較べ、前記した脈
動試験１２０万回から１０００万回以上（１０００万回を超えても破壊せず）に向上でき
ることを確認した。
ただし、何れの差し込み継手においても、継手本体の材質をＣＡＣ４０６Ｃ、ロックリン
グ受け外筒の材質をポリフェニルサルフォン、ロックリング材質をＳＵＳ３０４、止水リ
ング材質をＥＤＤＭとし、図２の（イ）に示すように、止水リング装着溝１２に環状突起
１２１を設け、図２の（ハ）に示すように止水リング１３には表面に２個の環状隆起部１
３１，１３２を有し裏面に環状凹部１３３を有する断面平型パッキングを使用し、装着溝
に装着したパッキングの環状凹部を装着溝の環状突起に嵌合した。
【００４２】
上記のようにロックリング受け外筒のはめ合い連結部外面の増肉も、はめ合い凹部コー
ナの応力緩和に有効であるが、増肉すると、はめ合い荷重（軸方向圧入力）の増加が避け
られない。
しかしながら、請求項８によれば、ロックリング受け外筒を加熱膨張させて拡径させ、
はめ合い後に冷却収縮させる、いわゆる焼嵌めを用いることができるから、はめ合い荷重
を低減でき、前記の増肉下でも容易にはめ合い連結することができる。
はめ合い連結部のはめ合い代を大きくすれば、スラスト力等に対する耐引き抜け強度を
大きくできるが、はめ合い荷重が増加してするので、請求項７では、ロックリング受け外
筒のかしめ連結用凹部に臨む入口部の内径ｄ１と継手本体のかしめ連結用凸部の外径ｄ２
との差を（０．０１〜０．０５）ｄ１として、耐引き抜け強度とはめ合い荷重の調和を図
っている。
例えば、図２に示す継手本体とロックリング受け外筒の場合、０．０３９ｄ１（ｄ１＝
２１．６５ｍｍ）としている。
（０．０１〜０．０５）ｄ１の限定理由は０．０１ｄ１未満では耐引き抜け強度が不足
し、０．０５ｄ１を超えるとはめ合い荷重が大きくなり過ぎるからである。
【００４３】
上記の例では、凹部底面をアール部と平面部との２段としているが、アール部と平面部
との間に中間の段面をそれだけ断面積変化を漸次的にして応力変化を緩和でき、３段以上
とすることも可能である。
【００４４】
本発明に係る差し込み継手で接続された管の端部外面にはロックリング内面の係止刃が
食い込み、端部内面に止水リングの圧縮反力が作用する。この係止刃の食い込み位置と止
水リング圧縮反力作用位置とは、歪負荷の重畳を回避するために、ある程度距離的に隔離
することが望ましく、通常、止水リング装着溝がロックリング受け外筒のテーパ内面部、
すなわちロックリング圧縮場所よりも継手入口寄りに設けられる。
しかしながら、止水リング装着溝を継手入口側に近づけるに従いロックリング受け外筒
の先端と止水リング装着溝との間の距離が短くなり、この距離が短くなり過ぎると、被接
続管端部を継手本体の管挿入部に挿入する際、管先端内周縁が止水リングに斜めの管角度
で接触して止水リングが脱輪される畏れがある。
図７に示すように、ロックリング受け外筒２の先端内径をＤ１φ、継手本体１の管挿入
部１１の外径をＤ２φ、被接続管の厚みをｔ、ロックリング受け外筒先端から止水リング
装着溝までの距離をＡとすれば、管の挿入先端内周縁ｅが止水リング装着溝１２にかかる
際に挿入管ｐがとり得る斜め角θは、式２から求めることができる。
【００４５】
[数２]
Ａsinθ＝（Ｄ１−Ｄ２）cosθ／２−ｔ
本発明者が各種寸法の被接続管について、管の挿入傾き角が止水リングの脱輪に及ぼす
影響を試験したところ、表１の通りであり、斜め挿入角度が３°以下であれば脱輪が生じ
ないことを確認した。
【表１】
2006125521.tif 000003
【００４６】
請求項１０では、この確認に基づき被接続管先端を止水リング装着溝の手前に接触させ
、ロックリング受け外筒の入口側端内周に被接続管外面を接触させた状態での被接続管の
継手中心軸にに対する傾き角θを３°以下にするように、ロックリング受け外筒の入口端
から継手本体の止水リング装着溝までの距離を設定しており、止水リングを脱輪させるこ
となく被接続管を挿入でき、止水リングの本来の止水性能を保証できる。
すなわち、前記式（２）から、
【００４７】
[数３]
Ａ＝〔（Ｄ１−Ｄ２）cosθ−２ｔ〕／２sinθ
が成立し、θ＝３°とし
【００４８】
[数４]
Ａ≧〔（Ｄ１−Ｄ２）cosθ−２ｔ〕／２sinθ
を満たせば、止水リングを脱輪させることなく被接続管を挿入でき、止水リングの本来の
止水性能を保証できる。
【００４９】
本発明に係る差し込み継手を用いた管接続部では、継手本体の管挿入部先端を超える外
筒部分Ｂが被接続管に作用する曲げモーメントが管挿入部先端位置に到達するのを軽減し
て曲げ歪の緩和に寄与するから、この面から継手本体の管挿入部先端を超える外筒部分Ｂ
の長さを被接続管径に応じて長くすることが有効である。
表２は、被接続管の曲げ歪の緩和と止水リングの脱輪防止とから、ロックリング受け外
筒の入口端から継手本体の止水リング装着溝までの標準距離を設定したものであり、管サ
イズ１６Ａ以上では、止水リングの脱輪防止最小長さとの差を管サイズ１３Ａ以下に較べ
大きくしてある。
【表２】
2006125521.tif 000004
【００５０】
なお、本発明に係る差し込み継手においても、図８に示した従来例のようにスペーサを
組み込むことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る差し込み継手の一実施例を示す図面である。
【図２】本発明に係る差し込み継手の組立て部材を示す図面である。
【図３】本発明に係る差し込み継手のロックリングの異なる例を示す図面である。
【図４】本発明に係る差し込み継手を用いた管の接続方法を示す図面である。
【図５】本発明に係る差し込み継手における継手本体とロックリング受け外筒との連結部の一例を示す図面である。
【図６】本発明に係る差し込み継手における継手本体とロックリング受け外筒との連結部の別例を示す図面である。
【図７】請求項１０の説明に使用した図面である。
【図８】従来の差し込み継手を示す図面である。
【図９】従来の差し込み継手を用いた管の接続方法を示す図面である。
【符号の説明】
【００５２】
１              継手本体
１０            凸部
１１            管挿入部
１２            止水リング装着溝
１３            止水リング
２              ロックリング受け外筒
２０            凹部
２０２０        アールコーナ
２０２１        平坦底面
２０２２        増肉部
２１            テーパ外面部
３              ロックリング
３１            テーパ外面部
３２            係止刃
３４            係止刃
Ａ              外筒の入口端から継手本体止水リング装着溝までの距離
【図１】
2006125521.tif 000005
【図２】
2006125521.tif 000006
【図３】
2006125521.tif 000007
【図４】
2006125521.tif 000008
【図５】
2006125521.tif 000009
【図６】
2006125521.tif 000010
【図７】
2006125521.tif 000011
【図８】
2006125521.tif 000012
【図９】
2006125521.tif 000013