(57)【要約】【課題】予め組立てた状態の管継手へパイプを挿入すれば直ちにパイプ接続作業が完了できるようにする。しかも、パイプ端部に面取り加工せずとも、シール材を傷付けずに差込できるようにする。【解決手段】パイプＰの端部１が差込まれる円環状空隙室３を軸心外方向へ開口状として有する。パイプ誘導環体40を空隙室３に内有しておく。このパイプ誘導環体40は、ストレート部と誘導テーパ部とを、内周面43に、備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被接続パイプ（Ｐ）の端部（１）が差込まれる円環状空隙室（３）を有すると共に、該端部（１）の内周面（９）に密接するシール材（14）を有する内挿筒部（10）を備えた管継手に於て、上記空隙室（３）に外方から差込んで上記内挿筒部（10）に外嵌状に保持されるパイプ誘導環体（40）が設けられ、しかも、該パイプ誘導環体（40）は、内周面（43) が軸心方向外方側ストレート部（44）と軸心方向内方側誘導テーパ部（45）とを有し、かつ、軸心直交面（35）に対して外周側が軸心方向内方へ傾斜した勾配面部（47）を外端面（46）に有することを特徴とする管継手。
【請求項２】
上記内挿筒部（10）には、上記誘導環体（40）の外端の内周端縁部（42）が係止する位置決め小凸条（31）が突設されている請求項１記載の管継手。
【請求項３】
上記円環状空隙室（３）は軸心方向外方へ縮径する絞り用テーパ面部（25）を備え、かつ、該空隙室（３）内には、円周１箇所の切れ目（27）を有すると共にパイプ外周面食い込み用爪部（28）を有する抜け止めリング（26）が設けられ、しかも、該抜け止めリング（26）はプラスチック製とした請求項１又は２記載の管継手。
【請求項４】
上記円環状空隙室（３）内には、上記抜け止めリング（26）を軸心方向外方へ弾発的に押圧して該抜け止めリング（26）を上記絞り用テーパ面部（25）に接触させるバックアップ弾性リング（30）を備えている請求項３記載の管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は管継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、配管現場に於て、作業者がレンチ等の作業工具を用いないで、能率的に配管作業が可能なように、本発明者は既に、パイプ端部を挿入してゆけば、自動的に接続作業が可能な管継手を提案した（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３２４８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の上記管継手では、被接続パイプの端部の内周角部に面取り加工を施さねばならず、配管作業が面倒で非能率であった。また、被接続パイプの端部の内周面に接触しながら挿入される内挿筒部を上記管継手が有しているが、この内挿筒部には特殊な形状のシール材が必要であった。即ち、一般的なＯリングをシール材として用いると、前記面取り加工を十分に施さないパイプを差込んでゆくと、Ｏリングがシール溝から捩れつつ脱落したり、傷付く虞があった。
【０００４】
そこで、本発明は、被接続パイプの端部の内周角部に面取り加工を省略しても、スムーズに差込みが可能であって、通常のＯリング等のシール材を内挿筒部に使用しても、パイプ差込時に傷付きが発生せずに、かつ、シール溝からの脱落も発生しない管継手を提供することを目的とする。また、管継手外径寸法も小さく（コンパクトであり）、構成部品の組立ても容易とすることを別の目的とする。あるいは、上記内挿筒部のシール溝に嵌着した上記Ｏリング等のシール材の（パイプ内径に対する）締め代・圧縮率を十分に大きくして、密封性能を改善できるようにすることをさらに他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、被接続パイプの端部が差込まれる円環状空隙室を有すると共に、該端部の内周面に密接するシール材を有する内挿筒部を備えた管継手に於て、上記空隙室に外方から差込んで上記内挿筒部に外嵌状に保持されるパイプ誘導環体が設けられ、しかも、該パイプ誘導環体は、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。
また、上記内挿筒部には、上記誘導環体の外端の内周端縁部が係止する位置決め小凸条が突設されている。
また、上記円環状空隙室は軸心方向外方へ縮径する絞り用テーパ面部を備え、かつ、該空隙室内には、円周１箇所の切れ目を有すると共にパイプ外周面食い込み用爪部を有する抜け止めリングが設けられ、しかも、該抜け止めリングはプラスチック製とした。
また、上記円環状空隙室内には、上記抜け止めリングを軸心方向外方へ弾発的に押圧して該抜け止めリングを上記絞り用テーパ面部に接触させるバックアップ弾性リングを備えている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、次のような著大な効果を奏する。パイプ誘導環体は、軸心方向外方から簡単に差込んで組込みできる。そして、パイプ誘導環体はシール材を予め縮径方向に押圧しつつ、パイプ端部を外嵌状に誘導案内することができて、スムーズなパイプ差込みが可能となる。しかも、被接続パイプの端部の内周角部の面取り加工が省略できるので、配管作業能率が向上する。また、パイプ誘導環体の誘導によって、シール材が内挿筒部のシール溝から脱落したり、損傷を受けることが、防止できる。
さらに、誘導環体が、（軸心方向）外方側のストレート部を有することによって、正常姿勢を保ちつつ、円環状空隙室の奥方（内方）へ移動し、シール材等に引っ掛からずにスムーズにパイプ端部を誘導案内できる。
また、軸心直交面に対して外周側が内方へ傾斜した勾配面部を外端に有し、差込まれてくるパイプの先端が、（軸心直交面状ではなくって）斜め切りされているような場合に、誘導環体は、斜め切りされたパイプ先端面の傾斜を吸収して姿勢を保持し、（シール材に引っ掛からずに）スムーズに移動しつつ、パイプ端部を誘導案内できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図示の実施の形態に基づき本発明を詳説する。
図１〜図４に示す実施の一形態に於て、被接続用パイプＰの未接続状態を図１に示し、パイプＰを矢印Ａ方向に差込んで完了（直前）の状態を図２に示し、図３は矢印Ｂ方向にパイプＰが（引抜力を受けて）引き抜かれようとする状態を示す。図４は図１の要部拡大図を示す。
【０００８】
この管継手２及びパイプＰから成る配管構造体は、例えば、冷温水が流れる給水給湯用として使用される。また、パイプＰは、図９に例示の如く、アルミニウム等の金属内層６と、その内外に積層した架橋ＰＥ樹脂やポリエチレン等のプラスチックの内層７・外層８から、成る。このように被接続パイプＰとしては、金属プラスチック複合管（金属補強プラスチック管）が、本発明に係る管継手２に、適用できる。なお、図１〜図３では、パイプＰを簡略化して図示している（積層された状態を略している）。
【０００９】
そして、３は軸心外方向に開口する円環状（円形凹溝状）空隙室であり、パイプＰの端部１が差込まれる。パイプＰの最先端面４は、軸心直交面５に対して微小角度θ0 だけ傾斜して、切断されている場合を、図１，図９に例示している。さらに、このパイプＰの最先端面４と内周面９との角部（内周端縁角部）11は面取り加工を省略している。つまり、パイプＰを軸心直交面状に（切断具にて）切断したままにて、最先端面４を形成し、内外面取りを省略している。
10は継手本体12の一部を成す内挿筒部であり、（図例では）２個のシール溝13, 13が凹設され、これにＯリング等の一般に広く用いられるシール材14, 14が嵌着されている。このシール材14は、図２，図３に示す如く、差込まれたパイプＰの端部１の内周面９に密接して、密封作用をなす。
【００１０】
ところで、継手本体12は一般に金属製とする。前記内挿筒部10と、六角頭部15とテーパ雄ネジ部16を有するニップル型の場合を図１に例示するが、これ以外に、エルボ型，チーズ型，その他、形状は自由に、選定できる。
また、17は筒状カバー部材、18は筒状キャップである。継手本体12の六角頭部15近傍の内挿筒部10の基部に、抜け止め小凸条19を形成して、嵌着浅溝部20を形成し、これに筒状カバー部材17の内端部17ａを回転可能に嵌着（連結）する。この筒状カバー部材17は透明のプラスチックとするのが好ましい。また、筒状カバー部材17は、その内孔部形状が、第１段付部21、第２段付部22をもって、軸心方向外方に段差状に内径が増加する第１孔部23・第２孔部24を形成している。筒状カバー部材17と筒状キャップ18は相互に嵌着するように、一方（図例ではカバー部材17）に外周切欠部を形成し、他方（図例ではキャップ18）に内周切欠部を形成し、超音波溶接（融着）等で一体化した構造である。
【００１１】
この筒状キャップ18の内周面には、軸心方向外方へ縮径する絞り用テーパ面部25が形成され、結局、前記円環状空隙室３が、軸心方向外方へ縮形する絞り用テーパ面部25を具備しているといえる。この空隙部３内に、図６〜図８に示したような、円周１箇所の切れ目27を有すると共にパイプ外周面食い込み用爪部28を有する抜け止めリング26が、設けられている。この抜け止めリング26をプラスチック製とするのが好ましい。
そして、円環状空隙室３内には、抜け止めリング26を軸心方向外方（図１と図２の右方向）へ弾発的に押圧して、抜け止めリング26を絞り用テーパ面部25に接触させるバックアップ弾性リング30を、設ける。
【００１２】
具体的には、バックアップ弾性リング30はゴム製Ｏリングが好適である。抜け止めリング26はその内端面29は、軸心直交面状に形成され、前記第２段付部22と、この内端面29との間に、Ｏリング等から成る弾性リング30が、介設（介在）されている。
さらに言えば、カバー部材17の大径の第２孔部24と、キャップ18のテーパ面部25の大径寄りに渡っての範囲に、図１に示したパイプ未挿入状態下、及び、図２のパイプ挿入直後の状態下では、配置される。
40は、図１と図４に示す如く、筒状キャップ18の開口端寄りの（最小）内径寸法Ｄ18よりも僅かに小さい外径寸法Ｄ40のパイプ誘導環体である。このパイプ誘導環体40は、空隙室３に、軸心方向外方から差込んで、内挿筒部10に外嵌状に保持されている。このパイプ誘導環体40の材質はＰＥ，ＰＰ等のプラスチックとすると共に、閉円環形状である（図５参照）。
【００１３】
継手本体12の内挿筒部10に於て、軸心方向外寄りのシール溝13の近傍（外方）に、位置決め小凸条31が突設されている。この小凸条31の外径寸法は、パイプ誘導環体40の内径寸法Ｄ41よりも、僅かに大きく設定される。この位置決め小凸条31は、誘導環体40の外端の内周端縁部（内角部）42が、図４と図１のように係止して、位置決めされる。但し、Ｏリング等のシール材14がこの位置決めに共働している。即ち、このシール材14と小凸条31とは、軸心方向に近い位置に配設されているので、シール材14が誘導環体40の内周面に弾発的に接触して、位置決め用小凸条31の方向へ弾発的に押圧して、常に正確な位置に誘導環体40を保持し、離脱を防ぎ、かつ、（後述するが）シール材14，14を傷付けず、かつ、スムーズに、単に切断した（面取りしていない）パイプＰの端部１を、差込みできるように、ガイドする。
【００１４】
パイプ誘導環体40は、図５に示すように、内周面43が、軸心方向外方側ストレート部44と、軸心方向内方側の誘導テーパ部45を、有する断面形状である。そして、（軸心方向外側を向く）外端面46は、軸心直交面35に対して、所定角度αをもって外周側が軸心方向内方へ傾斜した勾配面部47に、形成されている。傾斜角度αは、８°〜20°とするのが望ましい。
【００１５】
さらに詳しく説明すると、ストレート部44と外端面46（勾配面部47）は、極めて小さなアール部の角部（内周端縁部）42をもって、連結され、また、ストレート部44と誘導テーパ部45とは、大きな曲率半径Ｒ1 にて連結されている。軸心Ｌに対してストレート部44は平行であり、また、誘導テーパ部45の軸心Ｌに対する傾斜角度θは、10°〜30°とする。特に、15°〜25°とするのが望ましい。下限値未満であると、軸心方向寸法（全幅寸法）Ｈ0 が過大となり、これに伴って空隙室３が軸心方向に大きくなって、管継手のコンパクト化を阻害する。逆に、上限値を越すと急激に誘導案内時の抵抗が増加する。
そして、ストレート部44の軸心方向寸法Ｈ44は、全幅寸法Ｈ0 の30％〜45％に設定するのが良い。下限値未満であると、安定姿勢を、図４の待機状態、及び、軸心内方向への移動時に、保持することが困難となる。逆に、上限値を越すと、全幅Ｈ0 を過大としなければ、十分な軸心方向寸法に誘導テーパ部45を形成できない。
【００１６】
パイプ誘導環体40の外周面48は、軸心方向外方側のストレート部49と、軸心方向内方側のテーパ部50を有する。ストレート部49は軸心Ｌと平行であり、従って、内周側ストレート部44と平行に形成されている。ストレート部49とテーパ部50は大きな曲率半径にて連結されている。また、テーパ部50は軸心方向内方へ縮径し軸心Ｌに対する傾斜角度βは、８°〜25°として、β＜θなる関係式が成立する。また、ストレート部49の軸心方向寸法Ｈ49は、全幅寸法Ｈ0 の18％〜38％に設定する。
【００１７】
そして、内方先端部32は、曲率半径Ｒ32のアール状丸頭形状であり、この曲率半径Ｒ32は、次式の範囲に設定する。
0.20×（Ｄ40−Ｄ41）≦Ｒ32≦0.30×（Ｄ40−Ｄ41）
曲率半径Ｒ32が下限値未満であると、不必要に全幅寸法Ｈ0 が過大となり、逆に、上限値を越えると、内方へのスムーズな移動が困難となる。
図１と図４に示すように、パイプ誘導環体40が、パイプ未挿入状態で保持されるが、内径寸法Ｄ41は、内挿筒部10の基本外径寸法Ｄ10と同一乃至僅かに大きく設定して、小凸条31の外径寸法よりも小さく設定して、上記未挿入状態の保持が、確実に行われるように構成する。
【００１８】
図１に示すように、矢印Ａ方向に、パイプＰが空隙室３内へ差込まれてくると、予め空隙室３内で、図４のように（最外側の）シール材14と小凸条31によって、軸心方向位置が決められて保持されている（待機中の）パイプ誘導環体40に、パイプＰの最先端面４が図９に示す如く当接して、軸心方向内方へパイプ誘導環体40を押込んでゆく。
特に、パイプＰの端部１の（最先端面４）の角部11に、面取り加工を省略したとしても、その鋭い角部11がシール材14の外周面を越える直前にて、パイプ誘導環体40がシール材14をシール溝13内（ラジアル内方向）へ押圧しつつ摺動し、角部11がシール材14に接触することを、巧妙に防止できる。
【００１９】
内方側誘導テーパ部45を環体40が有しているので、円滑にシール材14をシール溝13内（ラジアル内方向）へ押圧しつつ、シール材14の外周面を、非接触にて角部11が越えてゆく。従って、シール材14が、（面取り加工を省略した）切断したままのパイプ端部１の角部11で傷付くことなく、及び、シール溝13から脱落することが、有効に防止できる。
あるいは、Ｏリング等のシール材14の（パイプＰ内径に対する）締め代・圧縮率を大きく設定し、シール溝13からパイプ未差込状態下でシール材14の外周面がやや大き目に突出していたとしても、誘導テーパ部45にて円滑・スムーズに押込みながら、パイプＰの端部１は越えてゆくことが可能となって、配管（接続）完了状態下での密封性能を著しく向上できる。
【００２０】
さらに、図９に示すように、パイプＰの最先端面４と内周面９との角部（内周端縁角部）11は、パイプ誘導環体40の内周端縁部（角部）42に対応して、この内周端縁部42を（矢印Ｆにて示す如く）押圧するので、図９の実線から２点鎖線33のように捩れ回転を僅かに生じ、シール材14から抵抗を受けたときにも、円滑・スムーズにシール材14を乗り越え易い。
しかも、図１と図９に示した如く、仮に、パイプＰの切断された最先端面４が、軸心直交面５に対して微小角度θ0 傾斜していたとした場合、パイプ誘導環体40は 360°全周が均等な力にて、最先端面４に当接せず、 360°全周の内の小さな中心角度の範囲のみが、図９の矢印Ｆのような大きな押込力を受けることとなる。しかしながら、既述のように前記角度αをもって勾配面部47を有しているので、パイプ誘導環体40は、パイプＰの角部11のみから、矢印Ｆで示した押込力を受け、内方先端部32がシール材14に引っ掛かる（突っ掛かる）ことなく、２点鎖線のように捩り（回転）しつつ、円滑・スムーズに乗り越えて、軸心内方へのパイプ誘導（ガイド）が行われる。
【００２１】
その後、図２に示すように、パイプ誘導環体40が空隙室３の内方奥部に当接するまで、パイプＰが差込まれる。この状況を、透明なプラスチックから成る筒状カバー部材17を通して、目視にて確認できる。環体40を赤や青や緑等の有彩色のものとするのが、目視確認性向上の点で望ましい。
図２に示した接続（完了）状態に於て、Ｏリング等の弾性材から成る弾性リング30によって、抜け止めリング26は軸心外方へ弾発的に押圧されて、テーパ面部25の大径寄り（内方寄り）に接触して、爪部28は軽くパイプＰの外周面に接触し、初期食い付きを助ける役目（予圧付与の役目）を果たす。即ち、その後、図３に示すように、矢印Ｂ方向にパイプＰが引き抜かれようとすると、直ちに爪部28がパイプＰの外周面に食い付く（食い込む）ことができる。なお、図３に示したように、食い付いた爪部28の軸心方向位置は、２個のシール材14, 14の内の少なくとも一方の軸心方向位置とするのが、好ましい。その理由は、引抜力作用時に、抜け止めリング26が縮径して、パイプＰをラジアル内方へ押圧し、シール材14と密に接触させて、シール性を確保できるからである。
なお、バックアップ弾性リング30は、抜け止めリング26と略同一径として、バックアップリング30の内端面29に当接するように配置したことにより、筒状カバー部材17・筒状キャップ18の外径寸法の増大を防いで、コンパクト化に寄与しているといえる。
【００２２】
次に、図６〜図８に於て、抜け止めリング26について追加説明すれば、プラスチックとすることで、爪部28が複合パイプＰに食い込んで、内層のアルミニウム等の金属内層６と接触しても、異種金属接触腐食等の問題が生じない。また、爪部28は単数本として、１本当り強力な食い込み力を発生する。また、軸心方向外端縁34は丸味があってパイプ誘導環体40の移動時に引っ掛からないように、ラジアル外方へ逃げることができる。また、複数本（図６では７本）の切欠溝36が外端縁34から軸心方向に形成されており、これによって、爪部28が、複合パイプＰに食い込んだとしても、プラスチック外層８が輪切り状としてスッポ抜けることを、防止できる。
【００２３】
なお、本発明は、上述の図示の実施の形態に限定されず、設計変更自由であり、管継手２としてパイプＰの引き抜けを阻止するための抜け止めリング26の代りに、パイプＰの挿入に伴ってパイプ端部と接触して、Ｃ字状バネリングの切れ目に挾持しておいた飛散片が、ラジアル外方又は軸心方向内方へ飛び去り、Ｃ字状バネリングがパイプ外周面から絞り込み、又は、食い付いて、内挿筒部と共働して、パイプＰを強固に保持する構成のものとするも自由である。あるいは、パイプ端部１の外周面に（回転しつつ）塑性加工にて凹周係止溝を形成する管継手とすることも自由である。要するに、シール材14を有する内挿筒部10を備えた管継手であれば、上述したパイプ誘導環体40が優れた作用・効果を奏することができる。
【００２４】
以上詳述したように、本発明は、被接続パイプＰの端部１が差込まれる円環状空隙室３を有すると共に、該端部１の内周面９に密接するシール材14を有する内挿筒部10を備えた管継手に於て、上記空隙室３に外方から差込んで上記内挿筒部10に外嵌状に保持されるパイプ誘導環体40が設けられ、しかも、該パイプ誘導環体40は、内周面43が軸心方向外方側ストレート部44と軸心方向内方側誘導テーパ部45とを有し、かつ、軸心直交面35に対して外周側が軸心方向内方へ傾斜した勾配面部47を外端面46に有するように構成したので、部品（パイプ誘導環体40) の組立て（組込み）が容易であり、しかも、パイプ端部１を差込むだけで、容易・迅速に配管・接続作業が完了する。さらに、パイプＰの角部11に面取り加工せずに済み、配管作業能率が著しく改善できる。
また、パイプ誘導環体40の誘導案内によって、シール材14, 14がシール溝13から脱落したり、損傷を受けることが防止できる。特に、ストレート部44とテーパ部45を有するので、安定姿勢を保持しつつ、シール材14をスムーズに乗り越えて、一層容易なパイプ差込みが可能である。さらに、パイプ最先端面４が斜め切りであっても、図９の２点鎖線33のように強く押込まれる部位が変形しつつ、軸心内方向へ移動して、シール材14をスムーズ（円滑）に乗り越える。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の一形態を示す断面説明図である。
【図２】作用説明用要部断面図である。
【図３】作用説明用要部断面図である。
【図４】図１の要部拡大断面図である。
【図５】パイプ誘導環体の断面図であり、（Ａ）は全体の断面図、（Ｂ）は要部拡大断面図である。
【図６】抜け止めリングの正面図である。
【図７】抜け止めリングの断面側面図である。
【図８】要部拡大断面図である。
【図９】作用説明用要部拡大図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  端部
３  空隙室
９  内周面
10  内挿筒部
14  シール材
25  テーパ面部
26  抜け止めリング
27  切れ目
28  爪部
30  バックアップ弾性リング
31  位置決め用小凸条
35  軸心直交面
40  パイプ誘導環体
42  内周端縁部（角部）
43  内周面
44  ストレート部
45  誘導テーパ部
46  外端部
47  勾配面部
Ｐ  パイプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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