(57)【要約】【課題】管継手からの管の抜け出しを確実に防止し、管係止性能を高めることができる管継手を提供する。【解決手段】管１１を挿入して接続する筒状の継手本体１３と、その継手本体１３に設けられたキャップ１４とを有する管係止シール部１２を備え、管係止シール部１２に管１１の抜け出しを防止する管係止リング１５とシールリング１６が挿着された管継手１０において、前記管係止リング１５は、その外周面に管係止シール部１２の奥に向かってテーパ状に拡径された外周テーパ面２３が形成され、その内周面に周方向に間隔をおいて内方に突き出た複数の爪２４が設けられた略Ｃ型形状の割りリングで構成され、前記管係止シール部１２の管係止リング１５の外周テーパ面２３に対向する内周面がその外周テーパ面２３に合ったテーパ状の内周テーパ面２９に形成される。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管を挿入して接続する筒状の継手本体と、その継手本体に設けられたキャップとを有する管係止シール部を備え、管係止シール部に管の抜け出しを防止する管係止リングとシールリングが挿着された管継手において、前記管係止リングは、その外周面に管係止シール部の奥に向かってテーパ状に拡径された外周テーパ面が形成され、その内周面に周方向に間隔をおいて内方に突き出た複数の爪が設けられた略Ｃ型形状の割りリングで構成され、前記管係止シール部の管係止リングの外周テーパ面に対向する内周面がその外周テーパ面に合ったテーパ状の内周テーパ面に形成されることを特徴とする管継手。
【請求項２】
前記管係止リングの内周面に形成された爪の突き出し量の管の肉厚に対する比率が０．１〜０．２５に設定されることを特徴とする請求項１記載の管継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は管を挿入するのみで接続処理が完了するワンタッチ型の管継手に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の管継手は、管継手に挿入した管の抜け出しを防止する管係止リングを備えている。この管係止リングとしては特許文献１に記載されたものがある。この管係止リングは内周面にリング軸線方向へ多数の鋸歯状の係止凸条が内方に突き出るように、また、周方向にわたり切れ目なく連続するようにして設けられ、且つ、周方向の一箇所にリング軸線方向へ切り込み（スリット）が入った割りリングで構成されている。また、この管係止リングの外周面はテーパ面になっているので、管継手に挿入接続された管に流体圧力が加わり、その管に管抜け出し方向の力（管引抜き力）が作用してその方向に管が移動すると、その外周面に係止凸条により摩擦接触する管係止リングも管の抜け出し方向に移動して縮径する。これにより、管係止リングの係止凸条が管継手に挿入された管を圧迫して締め付け、管継手からの管の抜け出しを防止する。
【０００３】
また、他の管係止リング（ロックリング）としては特許文献２に記載されたものがある。この管係止リングは、周方向に切り込みのない閉じた環状のベースリングと、その内周面から周方向に間隔をおいて内方に突き出た複数の爪（規制片）とから構成され、これら爪がベースリングの内周面から管の挿入方向に約４５度の傾斜角度で延びるように折り曲げ形成されている。そして、管に管抜け出し方向の力が作用してその方向に管が移動すると、その外周面に爪により摩擦接触する管係止リングも管の抜け出し方向に移動することにより、爪が管の外周面に食い込み、管継手からの管の抜け出しを防止する。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２８０６０号公報（段落００１３乃至００１５、段落００２０、図１、２）
【特許文献２】
特許第２９４５６５３号公報（段落００２０、００２１、図２、４（ａ）（ｂ））
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前者の管係止リングを備えた管継手は、管係止リングの係止凸条がほぼ均等に管を圧迫して管を締め付けるが、係止凸条が環状に形成されるため、その突き出し量を大きくしても、管の外周面への食い込み量が大きくならず、管に作用する管抜け出し方向の力が大きくなるとスリップして管継手から管が抜け出す恐れがあり、管継手からの管の抜け出しを確実に防止することができない。
【０００６】
また、後者の管係止リングを備えた管継手は、管に管抜け出し方向の力が作用してその方向に管が移動したとき、管係止リングも管の抜け出し方向に移動するが、管係止リングの周方向に間隔をおいて内方に傾斜して突き出た複数の爪の傾斜角度等にばらつきがあるため、これら複数の爪が管の外周面に均等な深さに食い込まず、管の外周面に適切に食い込んだ一部の爪だけで管抜け出し方向の力（管引抜き力）を支えるため、これら一部の爪に応力が集中して爪を破損させる恐れがあり、管係止リングが管の係止機能を失って、管継手から管が抜け出す恐れがあり、管継手からの管の抜け出しを確実に防止することができない。
【０００７】
本発明は上記に鑑みなされたもので、管継手からの管の抜け出しを確実に防止し、管係止性能を高めることができる管継手を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に記載された管継手は、管を挿入して接続する筒状の継手本体と、その継手本体に設けられたキャップとを有する管係止シール部を備え、管係止シール部に管の抜け出しを防止する管係止リングとシールリングが挿着された管継手において、前記管係止リングは、その外周面に管係止シール部の奥に向かってテーパ状に拡径された外周テーパ面が形成され、その内周面に周方向に間隔をおいて内方に突き出た複数の爪が設けられた略Ｃ型形状の割りリングで構成され、前記管係止シール部の管係止リングの外周テーパ面に対向する内周面がその外周テーパ面に合ったテーパ状の内周テーパ面に形成されるものである。
【０００９】
このような構成によると、管継手に接続すべき管を挿入する場合には、管係止シール部に挿着された管係止リングが無理なく押し広げられ、管の外周面を爪で傷付けられずに容易に挿入することが可能になる。また、管継手に挿入接続された管に流体圧力が加わり、その管に管抜け出し方向の力（管引抜き力）が作用してその方向に管が移動したとき、その外周面に複数の爪により摩擦接触する管係止リングも管の抜け出し方向に移動する。そうすると、拡縮径しない管係止シール部の内周テーパ面が管抜け出し方向にテーパ状に縮径しているので、管係止リングの外周テーパ面が前記管係止シール部の内周テーパ面に沿って縮径する方向に摺動し、略Ｃ型形状の割りリングで構成されている管係止リングが管係止リングは周方向に偏ることなく半径方向の内側にほぼ均等に縮径する。よって、管係止リングに形成された複数の爪が管の外周面に周方向にばらつきを生じることなく均等な深さに食い込んで管継手に挿入された管をしっかり係止して保持することができる。更に、各爪を管の外周面に食い込ませる力が均等に分散して加わるので、一部の爪だけに応力が集中せず、爪の破損が防止され、管に作用する管抜け出し方向の力が大きくなっても、管継手からの管の抜け出しを確実に防止することができ、管の係止機能を高めることができる。
【００１０】
本発明の請求項２に記載された管継手は、請求項１記載の管継手において、前記管係止リングの内周面に形成された爪の突き出し量の管の肉厚に対する比率が０．１〜０．２５に設定されるものである。
【００１１】
前記比率は爪の食い込む深さの度合いを示している。即ち、その比率が小さくなると、爪の食い込み深さが浅くなり、その比率が大きくなると、爪の食い込み深さが深くなることを示している。その比率が０．２５より大きくなると、爪が管に食い込み過ぎて、管継手に接続された管に引張力が加わってネッキングを起こす前に、管が食いちぎられる恐れがあり、０．１より小さくなると、爪の食い込みが浅くなり過ぎて管が抜け易くなる。そこで、前記比率が０．１〜０．２５の範囲に設定されていると、爪が管の外周面に食い込んだ場合、管がネッキングを起こす前に食いちぎられるようなことがなくなり、管の損傷を防止することができるので好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面により詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態を示す管継手１０において、接続すべき管１１を挿入した状態の半部縦断面図、図２は本発明の管継手１０の主要部である管係止リング１５を示すもので、（イ）は正面図、（ロ）は左側面図、（ハ）は（イ）のＸ−Ｘ矢視断面図である。
【００１３】
本発明の管継手１０は、図１に示すように、管１１を挿入して接続する筒状の継手本体１３と、その継手本体１３にこれと管１１との間の隙間を塞ぐように設けられたキャップ１４とを有する管係止シール部１２を備え、管係止シール部１２に管１１の抜け出しを防止する管係止リング１５とシールリング１６が挿着されて構成される。
【００１４】
管継手１０に挿入して接続される管１１は、水道の配管等に使用されるもので、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ナイロン等の樹脂を例えば外径１７ｍｍ、肉厚２．１ｍｍの円管状に成形して形成され、管端部内面に管を内側から補強する円筒状の片端に鍔を有する金属製カラー１７が嵌着されている。
【００１５】
管係止シール部１２の継手本体１３は、ポリエチレン等の樹脂を円筒状に射出成形、ブロー成形等することにより形成される。継手本体１３の一方の端部側は拡径され、その端部側から内部に管１１を挿入して係止及びシールするため、奥に向かって内径が段状に小さくなる管挿入口１８が形成される。また、他方の端部側の外周面には、継手本体１３を水道配管、機器等に螺着させるために雄ねじ部１９とナット部２０が形成されている。
【００１６】
そして、継手本体１３の管挿入口１８内には、奥側から順にＯリング等からなるシールリング１６、スペーサリング２１及び管係止リング１５が挿着され、管挿入口１８の開口端に円筒状又は円環状のポリエチレン等の樹脂で出来たキャップ１４が継手本体１３と管１１との間の隙間を塞ぐように嵌着される。キャップ１４は、継手本体１３の拡径された一方の端部の外周面に装着された係止スリーブ２２の両端部を継手本体１３の外周面及びキャップ１４の外側面に向けて折り曲げて係止させることにより固定され、これにより、管係止リング１５、シールリング１６等の継手本体１３からの脱着が防止される。キャップ１４は係止スリーブ２２で固定する代わりに、継手本体１３における一方の端部の外周面に螺着して固定するようにしてもよい。
【００１７】
管係止リング１５は、図２（イ）（ロ）（ハ）に示すように、機械的強度が大きく耐久性等に優れたポリフェニレンオキサイド（変性ＰＰＯ）、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニルサルホン、ポリエーテルサルホン等の樹脂を射出成形等により、その外周面に管係止シール部１２の継手本体１３の奥に向かってテーパ状に拡径された外周テーパ面２３が形成され、その内周面に周方向に間隔をおいて内方に突き出た複数（図示のものは８個）の爪２４が設けられ、周方向の一箇所にリング軸線方向へく字形状の切り込み２５が入った略Ｃ型形状の割りリングで構成される。そして、継手本体１３に挿着された状態では、内径が挿入される管１１の外径よりもやや小さく設定され、縮径する方向に弾発力が作用するようになっている。
【００１８】
また、管係止リング１５の内周面には、周方向に間隔をおいて設けられた複数の爪２４が管１１の外周面に食い込み易いように、各爪２４間に半円弧状の凹溝２６がリング軸線方向へ形成されている。
【００１９】
各爪２４は、更に詳細に説明すると、ステンレス鋼製の皿形環状板２７の内周面から内方に突き出るように一体に形成され、その皿形環状板２７を管係止リング１５の成形加工時に同心状に埋め込むことにより設けられる。従って、各爪２４は継手本体１３の奥に向かって傾斜するように設けられ、且つ、周方向に少し内側にわん曲した弧状に、また、先端に向け薄肉状に形成されている。爪２４の管係止リング１５の内周面からの突き出し量Ａ（図２（ハ）参照）は本実施形態では０．４ｍｍであり、該突き出し量Ａの管１１の前記肉厚２．１ｍｍに対する比率が０．１９になる。従って、請求項２で規定された比率０．１〜０．２５の範囲の中でほぼ中央の値に設定されており、爪２４の管１１の外周面への食い込み量０．４ｍｍは適切である。なお、爪２４は本実施形態ではステンレス鋼製であるが強度を維持できるものであれば他の材料で構成してもよい。また、図示しないが管係止リング１５と同材質で一体に設けるようにしてもよい。
【００２０】
更に、前記管係止リング１５の前記爪２４から継手本体１３に管が挿入される入口側の内周面が所定長さリング軸線に平行な平滑面２８に形成され、それから内周面がラッパ状に拡径されている。この平滑面２８が形成されていると、管係止リング１５が縮径して爪２４が管１１の外周面に食い込む際、前記平滑面２８の管挿入側端縁に相当する部位、即ち、内周面が平滑面２８からラッパ状に拡径を始める部位が管１１の外周面に当接する。そこで、前記爪２４の食い込み量を規制し、爪２４の食い込み過ぎを抑える作用をするので好ましい。
【００２１】
更に、前記管係止シール部１２のキャップ１４は管係止リング１５の外周テーパ面２３に対向する内周面が、その外周テーパ面２３に合ったテーパ状、即ち、管係止シール部１２の継手本体１３の奥に向かってテーパ状に拡径された内周テーパ面２８に形成されている。そこで、継手本体１３に管係止リング１５が挿着されたとき、図１に示すように、管係止リング１５の外周テーパ面２３とキャップ１４の内周テーパ面２９が摺接する。そして、管係止リング１５が管係止シール部１２の継手本体１３の長手方向軸線に沿って前後方向、即ち、管１１の挿入離脱方向に移動すると、管係止リング１５の外周テーパ面２３が管係止シール部１２のキャップ１４の内周テーパ面２９に沿って前後方向（図１の左右方向）に摺動し、拡径（切り込み２５の幅が広がる）又は縮径（切り込み２５の幅が狭まる）する。本発明の管継手１０は以上のような構成になっている。
【００２２】
次に管継手１０を用いて管１１を接続処理する場合には、図１に示すように、接続すべき管１１の先端を管継手１０の管係止シール部１２のキャップ１４側からキャップ１４を通して継手本体１３の管挿入口１８に挿入する。
【００２３】
その際、管１１の先端が管係止リング１５に突き当り、その弾発力に抗して該リング１５を押し広げようとすると、管１１の先端の外周面が管係止リング１５の複数の爪２４に摩擦接触するので、管係止リング１５が管１１の先端に押されて管１１の挿入方向（矢印方向）に、継手本体１３の奥に向かって移動し、管係止リング１５の外周テーパ面２３の最縮径部位とキャップ１４の内周テーパ面２９の最縮径部位との間に距離Ｂの広い間隙ができる。この管係止リング１５の移動により、管係止リング１５の外周テーパ面２３がキャップ１４の内周テーパ面２９に沿って摺動し、内周テーパ面２９との間に隙間が形成される。これにより、管係止リング１５がその弾発力に抗して無理なく押し広げられ、管１１の外周面を爪２４で傷付けられずに容易に挿入することが可能になる。このようにして管１１を管係止リング１５、スペーサリング２１及びシールリング１６内に通し、その先端が継手本体１３の管挿入口１８の奥底に突き当たるまで挿入する。
【００２４】
このようにして管継手１０への管１１の挿入が終了した後、管１１内に水等の流体を流して流体輸送等を開始すると、管継手１０に挿入接続された管１１に流体圧力が加わり、図３に示すように、その管１１に管抜け出し方向の力（管引抜き力）が作用してその方向（矢印方向）に管１１が移動する。そうすると、管１１の外周面に複数の爪２４により摩擦接触する管係止リング１５も管１１の抜け出し方向に移動し、管係止リング１５の外周テーパ面２３の最縮径部位とキャップ１４の内周テーパ面２９の最縮径部位との間の間隙が前記距離Ｂから距離Ｃに狭まる。その際、拡縮径しない管係止シール部１２のキャップ１４の内周テーパ面２９が管抜け出し方向にテーパ状に縮径しているので、管係止リング１５の外周テーパ面２３がキャップ１４の内周テーパ面２９に沿って縮径する方向に摺動し、略Ｃ型形状の割りリングで構成されている管係止リングが周方向に偏ることなく半径方向の内側にほぼ均等に縮径する。
【００２５】
よって、管係止リング１５に形成された複数の爪２４が管１１の外周面に周方向にばらつきを生じることなく均等な深さに食い込んで管継手１０に挿入された管１１をしっかり係止して保持する。また、各爪２４を管１１の外周面に食い込ませる力が均等に分散して加わるので、一部の爪２４だけに応力が集中せず、爪２４の破損が防止され、管１１に作用する管抜け出し方向の力が大きくなっても、管継手１０からの管１１の抜け出しを確実に防止することができ、管１１の係止機能を高めることができる。
【００２６】
管継手１０においては、管係止リング１５の爪２４の突き出し量Ａは０．４ｍｍであり、該突き出し量Ａの管１１の前記肉厚２．１ｍｍに対する比率が０．１９になるように設定されている。この比率は爪２４の管１１への食い込む深さの度合いを示しており、その比率が所定値より大きくなるように、爪２４の突き出し量Ａが設定されていると、爪の食い込み深さが深くなり過ぎて、管１１に引張力が加わったときに、管１１がネッキングを起こす前に、管１１が食いちぎられる恐れがある。
【００２７】
そこで、材質が架橋ポリエチレンからなる外径１７ｍｍ、肉厚２．１ｍｍの管１１の該肉厚２．１ｍｍに対して、爪２４の突き出し量Ａ（ｍｍ）を種々変化させて管１１の外周面に爪２４を食い込ませ、爪２４の突き出し量Ａの管１１の肉厚に対する異なる８例の比率に対する管１１の引張試験を実施した。なお、管継手１０に管１１を挿入して接続した状態で、管を管抜け出し方向に引張力を加えていくと、管１１がそれを構成する材料の弾性限界を越えて塑性変形を始めて細くくびれてネッキングと称する状態になる。そこで、管１１がネッキングを起こす前に、ちぎれたり、管継手から抜けたりしないことが管継手の性能上好ましい。その試験結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
2004092859.tif 000003
【００２９】
表１の試験結果によると、前記比率が０．２６及び０．２９の場合には、管１１がネッキングを起こす前に食いちぎれたのに対し、前記比率が０．１０、０．１４、０．１９及び０．２４の場合には、管１１がネッキングを起こす前に食いちぎれなかったことを示している。なお、前記比率が０．０５及び０．０７の場合には、爪２４の食い込みが浅くなり過ぎて管１１がネッキングや食いちぎれる前に管１１が管継手１０から抜け易いことを示している。以上の結果、前記比率が０．１〜０．２５の範囲に設定されていると、爪２４が管１１の外周面に食い込んだ場合、管１１が食いちぎられるようなことがなくなり、管１１の損傷を防止することができるので好ましい。
【００３０】
なお、前記実施形態では、管係止リング１５とシールリング１６が管係止シール部１２の継手本体１３側に挿着されているが、シールリング１６が管係止シール部１２のキャップ１４側に挿着されるようにしてもよい。また、管係止リング１５又はこれとシールリング１６がキャップ１４側に挿着されるようにしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１記載の管継手は、管を挿入して接続する筒状の継手本体と、その継手本体に設けられたキャップとを有する管係止シール部を備え、管係止シール部に管の抜け出しを防止する管係止リングとシールリングが挿着された管継手において、前記管係止リングは、その外周面に管係止シール部の奥に向かってテーパ状に拡径された外周テーパ面が形成され、その内周面に周方向に間隔をおいて内方に突き出た複数の爪が設けられた略Ｃ型形状の割りリングで構成され、前記管係止シール部の管係止リングの外周テーパ面に対向する内周面がその外周テーパ面に合ったテーパ状の内周テーパ面に形成されるので、管継手に接続すべき管を挿入する場合には、管係止シール部に挿着された管係止リングが無理なく押し広げられ、管の外周面を爪で傷付けられずに容易に挿入することが可能になる。
【００３２】
また、管継手に挿入接続された管に流体圧力が加わり、その管に管抜け出し方向の力が作用してその方向に管が移動したとき、管係止リングが管係止リングは周方向に偏ることなく半径方向の内側にほぼ均等に縮径するので、管係止リングに形成された複数の爪が管の外周面に周方向にばらつきを生じることなく均等な深さに食い込んで管継手に挿入された管をしっかり係止して保持することができる。更に、各爪を管の外周面に食い込ませる力が均等に分散して加わるので、一部の爪だけに応力が集中せず、爪の破損が防止され、管に作用する管抜け出し方向の力が大きくなっても、管継手からの管の抜け出しを確実に防止することができ、管の係止機能を高めることができる。
【００３３】
本発明の請求項２に記載された管継手は、請求項１記載の管継手において、前記管係止リングの内周面に形成された爪の突き出し量の管の肉厚に対する比率が０．１〜０．２５に設定されるので、爪が管の外周面に食い込んだ場合、管がネッキングを起こす前に食いちぎられるようなことがなくなり、管の損傷を防止することができるので好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す管継手において、接続すべき管を挿入した状態の半部縦断面図である。
【図２】本発明の管継手の主要部である管係止リングを示すもので、（イ）は正面図、（ロ）は左側面図、（ハ）は（イ）のＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図３】図１に示す管継手において、管内に流体圧力が加わり、その管に管抜け出し方向の力が作用した状態を示す半部縦断面図である。
【符号の説明】
１０　　　管継手
１１　　　管
１２　　　管係止シール部
１３　　　継手本体
１４　　　キャップ
１５　　　管係止リング
１６　　　シールリング
１７　　　金属製カラー
１８　　　管挿入口
１９　　　雄ねじ部
２０　　　ナット部
２１　　　スペーサリング
２２　　　係止スリーブ
２３　　　外周テーパ面
２４　　　爪
２５　　　切り込み
２６　　　凹溝
２７　　　皿形環状板
２８　　　平滑面
２９　　　内周テーパ面
Ａ　　　　突き出し量
Ｂ　　　　距離
Ｃ　　　　距離
【図１】
2004092859.tif 000004
【図２】
2004092859.tif 000005
【図３】
2004092859.tif 000006