(57)【要約】【課題】迅速かつ容易に管を接続できる管継手であり、サイズアップすることなく優れたシール性を維持しながら高い流量特性を発揮でき、構造が簡単であって汎用性が高く、確実・強固に接続できる管継手を提供すること。【解決手段】継手本体１０と、この継手本体１０に挿入した接合パイプ２５との間に環状空間１８を設け、この環状空間１８に継手本体１０の軸芯方向に離間して複数のシール部２０、３４を設けて区画域２７を形成すると共に、一方のシール部２０近傍から区画域２７内に接着剤２８を充填し、この接着剤２８を他方のシール部３４近傍から継手本体１０の外方に吐出させるようにした管継手である。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
継手本体と、この継手本体に挿入した接合パイプとの間に環状空間を設け、この環状空間に前記継手本体の軸芯方向に離間して複数のシール部を設けて区画域を形成すると共に、一方のシール部近傍から前記区画域内に接着剤を充填し、この接着剤を他方のシール部近傍から継手本体の外方に吐出させるようにしたことを特徴とする管継手。
【請求項２】
前記接合パイプは、ポリオレフィン系樹脂管等の樹脂パイプ、樹脂層と金属層からなる２層以上を有する管、或は金属パイプである請求項１記載の管継手。
【請求項３】
前記接合パイプがポリオレフィン系樹脂パイプのとき、ポリオレフィン系樹脂に接着可能なゲル状接着剤を用いた請求項１又は２記載の管継手。
【請求項４】
前記継手本体に接着剤を注入する注入口を設け、かつ接着剤の充填完了を示すための接着剤の吐出口を形成した請求項１乃至３の何れか１項に記載の管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、住宅設備の給水・給湯用や建築設備の空調用冷温水の配管に、架橋ポリエチレン管、ポリブテン管等の樹脂管や、金属強化ポリエチレン管等の金属強化樹脂管を接続可能な管継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、住宅設備やビルの配管設備として、架橋ポリエチレン管やポリブテン管などの樹脂管が鋳鉄管や銅管に代替して使われるようになってきている。これらの管は、耐食性はもとより、耐薬品性、耐熱性、及び耐クリープ性に優れているため、給水・給湯設備等の配管に適していると言われている。
【０００３】
この種の樹脂管を接続するための継手構造としては、ワンタッチ式継手、電気融着式継手、熱融着型式継手、袋ナット式継手、スライドリング式継手の５種類に大別できる。これらの継手構造においては、管との接続時の密封性と耐引抜性を確保する必要がある。
このうち、ワンタッチ式継手は、管を継手に差し込むだけで接続でき、管と継手の接続が容易でかつ短時間で施工できるため特に普及が進んでいる。
【０００４】
ワンタッチ式継手のシール構造は、内周Ｏリングシール方式（以下「内周式」という。）と外周Ｏリング方式（以下「外周式」という。）の２つに分類できる。
内周式は、継手内に組み込まれたシール用Ｏリングが管の内径面側に配置され、このＯリングにより管の内側をシールするようにしている。この内周式は、管内径面にＯリングやパッキンを配置するため管外径面に付く傷には影響を受けず、シール性の観点では信頼性が良い。
内周式の管継手としては、例えば、線径の細いＯリングを内蔵し、管をそのまま継手に挿入できるタイプのものがある（例えば、特許文献１参照。）。この管継手は、挿入しただけでは適正なＯリングのつぶし代を稼ぐことができないため、管挿入後に管自体を外径側から強制的にクランプして、適正なつぶし代を得るようにしている。
【０００５】
また、その他の内周式の管継手として、線径の太いＯリング若しくは専用パッキン（断面三角形パッキン）を使用して、クランプする必要なく適正なつぶし代を得ようとした管継手がある。この場合、管挿入力が高くなってしまうため、挿入ガイドとよばれる部品を継手内に具備している。この挿入ガイドが無いと、管挿入力が高くなるばかりか内周Ｏリングを切断したり、巻き込んでしまうため、内周Ｏリングを接着剤で内筒の装着溝に固定している場合もある。
【０００６】
一方、外周式の管継手としては、例えば、特許文献２に示したようなものがあり、この樹脂パイプ用継手は、継手内に組み込まれたシール用Ｏリングが管の外径面側に配置され、このＯリングにより管の外側をシールするようにしている。
【０００７】
また、特許文献３の管継手は、管体端部の外周を取り囲む状態に、接着剤貯液用凹溝と圧力開放用の凹溝を設けており、継手部に管体を挿入した状態で、接着剤注入用の圧力開放用凹溝から接着剤を注入して一体化するようにしており、この接着剤によって継手部内周側と管体外周側をシールするようにしている。
この管継手は、接着剤の注入部と吐出部とを、継手本体のパイプ挿入側端部の上下に対向して配置している。
【０００８】
特許文献４は、螺旋管の接続方法に関するものであり、外周面が螺旋凹凸波形状に形成された管体を、管継手の内周面に形成した螺旋凹凸波形に螺嵌し、薬液注入口から薬液を注入することで管体と管継手を一体化している。
これらの外周式による接続は、内周式に比べて基本構造がシンプルで、流量特性も良好であるというメリットがある。
【０００９】
ところで、住宅設備やビルの配管設備としては、架橋ポリエチレン管やポリブテン管等の樹脂管以外にも、樹脂管層の間にアルミニウムなどの金属を挟んで一体形成したものがあり、このような金属強化ポリエチレン管等の管は、いわゆる多層管と呼ばれている。
多層管は、例えば、上記のような３層構造からなっており、特に、曲げによる加工性と、中間層のアルミニウム層の塑性による形状記憶性を有している。更に、アルミニウムは軽量であることから、全体を軽量化できるメリットもある。これらによって、多層管は、現場での利便性に優れており、樹脂管とともに従来の金属製配管材料に代替して普及している。
【００１０】
多層管を接続するための継手構造としては、ワンタッチ式継手、熱融着式継手、スライドリング式継手、プレスカシメ式継手に大別でき、このうち、施工性の高さなどからワンタッチ式継手とプレスカシメ式継手が特に利用されている。
ワンタッチ式継手は、配管作業中に管外周側表面に傷がつくとアルミニウム層（金属層）が腐食しやすくなるという理由から外周式が用いられることは殆どなく、通常は内周式が用いられている。この場合の内周式は、内周側シール部材として専用のパッキンが組み込まれていることが多く、この専用パッキンによって管とのシールが行われる。
【００１１】
一方、プレスカシメ式継手は、管を継手に挿入した後に、外側から電動若しくは手動の専用工具を用いてリング状のかしめ部材をかしめることによりこれらを接続したものであり、空調機器の冷温水循環経路などを中心に普及が進んでいる。
【特許文献１】特許第３４１１５４６号公報
【特許文献２】特開２００５−９０５５３号公報
【特許文献３】実開昭６２−６２０８９号公報
【特許文献４】特公平４−６７０７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、内周式のワンタッチ継手は、Ｏリングやパッキンを管内径面に配置するという構造であり、このＯリングを装着するため、継手内筒部の肉厚が増すことにより継手の圧力損失が増加して流量特性の低下につながっていた。このため、外周式のワンタッチ継手と同等の流量を得ようとする場合には、継手と管のサイズアップが必要になり、コストアップにもつながっていた。また、内周式のワンタッチ式継手は、外周式のワンタッチ継手に比べて基本構造が複雑になるという問題があった。
特許文献１の管継手は、管を挿入しただけでは適正なつぶし代が得られず、管挿入後に管外径から強制的にクランプしてつぶし代を得るようにしているため、構造が複雑になっていた。
【００１３】
一方、特許文献２のような外周式のワンタッチ継手は、管外径面にＯリングが配置されるという構造により管径を大きくすることができ、流量特性は内径式に比較して良くなるが、配管施工時に管の扱いが粗雑だったり配管作業中にカッター等で外径面に線傷を付けたりすると、Ｏリングによる部分的なシールでは十分なシール効果が得られずに流体漏れを起こすことがあった。
【００１４】
特許文献３の管継手は、接着剤を利用して接続しようとしたものであるが、接着剤の入出部分がパイプ挿入側に偏っているため、接着剤が挿入したパイプの先端側である奥側に届きにくくなっていた。
また、充填した接着剤を堰き止める部分が無いため、接着剤を注入したときにこの接着剤が継手内部の流体に接するおそれがあった。
更に、接着剤注入後、この接着剤を固化させている最中にパイプが動くと、このパイプが継手本体内を移動して正しい位置で接続できなくなる可能性があった。
接着剤の注入部と吐出部は、パイプの円周方向に対して対向位置に配置されているため、接着剤の注入中に双方を同時に視認するのが困難になり、接着剤を確実に注入できなくなるおそれがあった。
また、接着後には、パイプが継手部材に対して回転不能に固定されるという問題もあった。
【００１５】
特許文献４の螺旋管の接続方法は、螺旋管と管継手の間隙に薬液（接着剤）を注入したものであるため、この間隙分だけ螺旋管が軸芯ずれを生じた状態で接続されてしまうことがあった。
【００１６】
他方、プレスカシメ型継手は、専用のプレスカシメ工具を必要とし、汎用性に乏しいという問題があった。
また、継手内筒部の肉厚が他の部分と比べて厚くなる構造のため通水口径が小さくなり、流量特性を上げるためにはサイズアップする必要があった。
【００１７】
本発明は、従来の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、迅速かつ容易に管を接続できる管継手であり、サイズアップすることなく優れたシール性を維持しながら高い流量特性を発揮でき、構造が簡単であって汎用性が高く、確実・強固に接続できる管継手を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、継手本体と、この継手本体に挿入した接合パイプとの間に環状空間を設け、この環状空間に継手本体の軸芯方向に離間して複数のシール部を設けて区画域を形成すると共に、一方のシール部近傍から区画域内に接着剤を充填し、この接着剤を他方のシール部近傍から継手本体の外方に吐出させるようにした管継手である。
【００１９】
請求項２に係る発明は、接合パイプは、ポリオレフィン系樹脂管等の樹脂パイプ、樹脂層と金属層からなる２層以上を有する管、或は金属パイプである管継手である。
【００２０】
請求項３に係る発明は、接合パイプがポリオレフィン系樹脂パイプのとき、ポリオレフィン系樹脂に接着可能なゲル状接着剤を用いた管継手である。
【００２１】
請求項４に係る発明は、継手本体に接着剤を注入する注入口を設け、かつ接着剤の充填完了を示すための接着剤の吐出口を形成した管継手である。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１に係る発明によると、迅速かつ容易に管を接続できる管継手であって、住宅設備の給水・給湯設備の配管や空調用配管に利用する場合にサイズアップすることなく優れたシール性を維持しながら高い流量特性を発揮できる管継手である。しかも、構造が簡単であって汎用性が高く、高い密封性と耐引抜性を発揮して確実かつ強固に接続することができる管継手である。
更には、住宅設備に比べてより厳しい流量特性が要求されるビル等の建築設備用配管においても優れた流量特性を発揮することができる管継手である。
なお、接合パイプ先端外周部を継手内の当接部に当接させ、パイプ後方部を仮固定部に仮固定して区画域内に接着剤を充填してもよく、この場合、接合パイプがずれることなく所定位置に固着することができる。
【００２３】
請求項２に係る発明によると、各種の接合パイプを接続することができ、耐食性、耐薬品性、耐熱性、耐クリープ性などの優れた機能性を有するパイプや、曲げ加工性・形状記憶性を有するパイプなどを目的や用途などに応じて適宜選んで接続することができ、しかも、何れの接合パイプを用いた場合であっても接続後に高いシール性と耐引抜性を維持できる管継手である。
【００２４】
請求項３に係る発明によると、給水・給湯設備やさや管設備として普及しているポリオレフィン系の樹脂管と強固に接着することができ、接着時には、接着剤に気泡が混入するのを防いで高い強度で固着することができる管継手である。
【００２５】
請求項４に係る発明によると、継手本体と接合パイプの間の環状空間に接着剤を容易に流入させることができ、接着剤注入用のハンドガン等を利用することにより外部に漏れを生じることなく確実に注入できる管継手である。このハンドガンの一回の接着剤の吐出量を予め定めておくことによって適切な量の接着剤を注入することができ、同じ継手本体と接合パイプを接続する場合の吐出量のバラツキを抑えることができる。
環状空間内に接着剤が充填された場合には、吐出口より接着剤が吐出されることによりこれを確認することができ、さらに、注入口と吐出口を対向位置に設けることにより、環状空間内に接着剤を隙間なく充填させて、常に高い接着力によって固着することができる管継手である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明における管継手の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１において、本発明の管継手は、例えば、給水・給湯用として用いられる接合パイプ２５の接続用として設けられる。
接合パイプ２５は、架橋ポリエチレン管やポリブテン管などのポリオレフィン系樹脂等の樹脂パイプであり、この接合パイプ２５を継手本体１０に接続可能に設けている。
【００２７】
継手本体１０は、継手部１１と被覆筒２１に分けて形成しており、継手部１１に嵌合雄部１２、被覆筒２１に嵌合雌部２２を設け、これらをスナップ嵌合によって嵌合して一体化して、これにより、継手部１１を被覆筒２１に対して回動可能に設けている。継手部１１と被覆筒２１は、スナップ嵌合以外の取付構造によって取付けるようにしてもよく、例えば、継手部と被覆筒に互いに螺合可能なおねじとめねじを設け、これらにより一体化するようにしてもよい。
【００２８】
継手部１１は、青銅または黄銅等の金属によって形成している。嵌合雄部１２の隣接位置には、凹状溝１３を設け、この凹状溝１３にＯリングからなるシールリング１９を装着している。
凹状溝１３の接合パイプ２５の挿入側には突設状の係止部１４を設け、この係止部１４に当接させるように、水分の含有によって膨張可能な水膨張性のシール材２０を配設し、このシール材２０を第１シール部としている。
【００２９】
第１シール部２０は、少なくとも接合パイプ２５と継手本体１０の被覆筒２１との間をシール可能に設けている。係止部１４の接合パイプ２５挿入側には係止部１４より縮径して筒状部１５を延設しており、本実施形態では、第１シール部２０によって、この筒状部１５の外周と接合パイプ２５の端部においてもシールして接合パイプ２５端部からの錆漏れを防止できるようにしている。
シール材２０の材質は、例えば、樹脂、ＮＢＲ、ＣＲ等のゴムを用いるようにし、本実施形態においては、水膨張ゴムを用いている。
【００３０】
嵌合雄部１２の凹状溝１３と反対側にはナット部１６を設けており、このナット部１６を把持して回転することにより、継手部１１を被覆筒２１に対して回すようにし、更に、ナット部１６に続けておねじからなる接続部１７を形成しており、この接続部１７に対して図示しないヘッダーや接続部材、或はその他の配管を連結可能に設けている。この接続部１７はおねじ以外の形態であってもよく、例えば、めねじなどの任意の形態に設けることができる。
継手部１１は、その全体形状を図のような直線状の形状以外のチーズ形状やエルボ形状などによって形成することもできる。また、継手部を図示しないバルブの一部に組み込むこともでき、配管の一部として構成することが可能である。
【００３１】
被覆筒２１は、樹脂によって略筒状に形成し、一方側に継手本体１０との嵌合部位、他方側に接合パイプ２５の挿入部位を形成している。
被覆筒２１には、外周側と内周側とを連通するような連通口を設け、この連通口を、接着剤２８を注入する注入口２３としている。また、注入口２３と離間した位置に外周側と内周側を連通するような他の連通口を設け、この連通口を接着剤２８の充填完了を示すための吐出口２４としている。
【００３２】
注入口２３は、接合パイプ２５とシール材２０との当接位置付近に形成しており、その形状をハンドガン等のノズル３８に対応させるようにしている。
一方、吐出口２４は、この注入口２３から離れた位置である、接合パイプ２５と保持リング３４との当接位置付近に形成している。これにより、接着剤２８を継手本体の軸芯方向に沿って充填することができ、接合パイプ２５との間に軸芯方向に長い接着剤２８の層を形成し、パイプ２５の保持及びシールを行うことができる。また、継手内部に残るおそれのある空気を接着剤２８の注入により吐出口２４側に移動し、排気することができ、充填された接着剤２８内への空気の巻き込みを防ぎ、パイプ２５の保持・シールを強固にすることができる。そして、仮に接合パイプ２５と継手部１１に生じた隙間から水漏れが生じた場合でも、空気の気泡の少ない接着剤２８の層により、外部への水漏れを防ぐことができる。
【００３３】
また、吐出口２４は、注入口２３に対して、継手本体外周における±９０°の領域に形成することにより、接着剤２８を注入口２３から注入した際に、この吐出口２４から接着剤２８が吐出するのを容易に視認することが可能となる。
吐出口２４は、その形状を注入口２３よりも小径になるように形成する。このような細径に設けることにより、接着剤２８を注入したときに周り込みを向上させることができ、また、注入済の接着剤２８が流出するのを防止することもできる。
【００３４】
被覆筒２１の材料としては、耐圧強度、耐冷熱性、耐加水分解性、耐塩素性、耐衝撃性、耐薬品性、耐長期熱間内圧クリープ性などを有するものが望ましい。
被覆筒２１は、透明或は半透明の樹脂によって形成することもでき、この場合、外部から内部を視認することができることにより、接着剤２８の注入状況や空気の混入状況を確認でき、接着時における不具合を未然に防ぐことも可能である。
また、被覆筒２１を非透明性の材料で形成する場合には、被覆筒２１の外部に図示しない確認窓を形成することもでき、この場合、継手本体１０を組み立てた後に、この確認窓から内部の状態を確認でき、接合パイプ２５を挿入したときの挿入が完了した状態を外方から確認することもできる。
【００３５】
継手部１０と被覆筒２１の間には、シールリング１９、シール材２０に加えて、環状リング３１、シールリング３３、保持リング３４、ロックリング３５を収納している。
環状リング３１は、例えば、図６（ａ）のような形状に形成され、この環状リング３１が注入口２３と吐出口２４の間に挿入されており、接着剤２８の粘性が高い場合等、必要に応じ用いられる。また、環状リングは、図６（ｂ）に示すような形状の環状リング３２であってもよい。環状リング３１、３２は、注入口２３から接着剤２８が注入されたときに、図３において接合パイプ２５の挿入によってこの接合パイプ２５と継手本体１０との間に形成される環状空間１８内を筒状部１５に沿って右側方向に滑り、この筒状空間１８内の空気を吐出口２４から吐出できるようにしている。
【００３６】
図６（ａ）に示す環状リング３１は、外周側に複数の外周溝３１ａを形成したものであり、環状空間１８内を摺動したときに、この外周溝３１ａから空気を抜くことができるようにしている。一方、図６（ｂ）に示す環状リング３２は、表面に多数の貫通した小孔３２ａをパンチング等により形成したものであり、この小孔３２ａから空気を抜くことができるようにしたものである。何れの各環状リング３１、３２も金属又は樹脂、或はその他の各種材料で形成することができ、また、空気を通すことができれば、図６以外の形状によって設けることもできる。
【００３７】
シールリング３３は、シールリング１９とともに、弾性材料により変形可能に設けている。本例においては、この材料としてＥＰＤＭなどのゴム等とし、硬度は、例えば、硬さ（デューロメータＡ）ＨＡ７０程度を有するように形成するのが望ましいが、ＨＡ７０以上、或は以下の材料を用いて形成してもよい。このシールリング３３に隣接するように、水膨張性を有する図示しない水膨張性Ｏリングを装着してもよく、この場合には、２重のシール方式を採用することによりシール性が向上し、しかも、水膨張性Ｏリングが水分の含有により膨張することでシール性を更に増すことが可能になる。
【００３８】
保持リング３４は、外径を被覆筒２１内に挿入可能に環状に形成している。また、内径は、接合パイプ２５の外径よりもごく僅かだけ大きく形成して接合パイプ２５を挿入可能に設けている。保持リング３４の内径と外径により構成される肉厚は、シールリング３３を係止できるような厚さとしている。
保持リング３４は、外周側を被覆筒２１内部に形成した環状段部２１ａに係止させ、この保持リング３４の接合パイプ２５の挿入側からシールリング３３を当接させた状態で装着する。シールリング３３の接合パイプ２５の挿入側にはロックリング３５を配設し、このロックリング３５と保持リング３４によってシールリング３３を挟んだ状態に位置決めしている。この保持リング３４を第２シール部としている。
【００３９】
第２シール部３４は、少なくとも接合パイプ２５の外周と被覆筒２１との間をシール可能に設けている。また、本実施形態では、この第２シール部３４がシールリング３３の支持機能も兼ねているが、この第２シール部３４がシール機能を発揮していることで、シールリング３３を省略することもできる。この場合には、例えば、圧力手段やその他の手段で第２シール部を位置決めする必要がある。
保持リング３４の材質は、シールリング３３を別体に設ける場合、樹脂、或は金属などの各種の材料を用いることができ、水膨張ゴムであるシール材２０が膨張するときの膨張圧に耐え得る強さを有する材料であればよい。
【００４０】
環状空間１８には、複数のシール部である第１シール部２０、第２シール部３４を継手本体１０の軸芯方向に離間して設けていることにより区画域２７が形成されている。
接着剤２８の注入時には、一方のシール部である第１シール部２０近傍の注入口２３から区画域２７内にこの接着剤２８を充填し、他方のシール部である第２シール部３４近傍の吐出口２４から接着剤２８を継手本体１０の外方に吐出させるようにしている。このように、接着剤２８によって継手本体１０と接合パイプ２５を接続し、この接着剤２８により密封性と耐引抜性を確保するようにしている。
【００４１】
ロックリング３５は、ステンレス鋼等で略環状に形成し、内径側には、接合パイプ２５の表面側に係止してこの接合パイプ２５を抜け止めする保持爪３５ａを設けている。リング部３５ｂは、継手本体１０の中心軸の直交方向に対して約３〜５度程度傾斜させてもよく、本例においては、約５度程度保持リング３４側に傾斜するように屈曲形成している。このようにリング部３５ｂを傾斜させることにより、このリング部３５ｂと接触する被覆筒２１との接触面積が少なくなり、摩擦抵抗が小さくなることから、ロックリング３５が回転し易くなる。また、接合パイプ２５の挿入後に、この接合パイプ２５とロックリング３５を共回りさせることができるようにしてもよい。
【００４２】
保持爪３５ａは、リング部３５ｂの内周に、リング部３５ｂより更に所定の傾斜角度（本例におけるロックリングの初期屈曲角度は４５度）を有して突出形成するように設けることで接合パイプ２５の挿入を容易にし、且つ、接合パイプ２５の引抜阻止力を得るようにして、接合パイプ２５の引抜時に、保持爪３５ａが接合パイプ２５の外周面に食い込んで抜け止めを規制するようにしている。更に、この保持爪３５ａには、図示しないスリットと、中央部に凹状部を形成するようにしてもよく、この場合、凹状部を形成することによって、保持爪３５ａが起立しても全体が接合パイプに食い込むことのないようにすると共に、食い込み部を保持爪の両側に沿って２ヶ所に形成できる。このように、本例におけるロックリング３５には、本体の形状によって接合パイプ２５への食い込みを制限しようとする部分がない。
【００４３】
ロックリング３５は、継手本体１０に接合パイプ２５を挿入したときにこの接合パイプ２５を仮着でき、接合パイプが、樹脂パイプ２５、後述の２層以上を有する多層管２６、金属パイプの何れの場合でも確実に保持できるようにしている。例えば、一般にポリエチレン管は、比較的硬質であるため保持爪３５ａが食い込みやすい材質である一方、ポリブテン管は、比較的軟質で弾性があるため接触面圧が低い保持爪ではパイプ外面から逃げてしまい爪が食い込みにくい材質であるが、本実施形態のロックリング３５を用いた場合には、接合パイプ２５をポリブテン管とした場合でも、食い込みが不十分になったり引き抜き力が加わった際に抜けてしまうことがなく確実に保持できる。
【００４４】
ロックリング３５は、区画域２７外に配設することが可能であり、本実施形態においては、ロックリング３５を継手本体１０における接合パイプ２５の挿入側端部に配設しているが、継手本体１０の接合パイプ２５の突き当て側内部に配設するようにしてもよい。
【００４５】
キャップ３７は樹脂等によって形成しており、筒部３７ａから中心方向に形成した鍔部３７ｂの内周側に接合パイプ２５を挿入可能な挿入口３７ｃを形成している。筒部３７ａの内周面には嵌合オス部３７ｄを設けており、この嵌合オス部３７ｄを被覆筒２１の対応する外周面に形成した嵌合メス部２１ｂにスナップ嵌合可能に設けている。
【００４６】
継手本体１０を一体に組み込む場合には、先ず、図１において、予め継手部１１の凹状溝１３にシールリング１９を装着し、また、係止部１４にシール材２０を係止しておく。
一方、被覆筒２１の内側には、注入口２３と吐出口２４の間に環状リング３１を嵌め込むようにして装着する。このとき環状リング３１は、注入口２３に隣接するように配設し、被覆筒２１の内径に対して傾きの無い状態で係止させるようにする。
【００４７】
被覆筒２１の環状段部２１ａには保持リング３４を係止し、この保持リング３４にシールリング３３を当接させた状態で装着し、このシールリング３３を挟むように保持爪３５ａをシールリング３３に当接させながらリング部３５ｂを被覆筒２１の端部側に当接させてロックリング３５を装着する。
キャップ３７は、この上から被覆筒２１の嵌合メス部２１ｂ嵌合オス部３７ｄをスナップ嵌合させて取付け、これによりキャップ３７と被覆筒２１を一体化する。キャップ３７の装着後には、環状段部２１ａと鍔部３７ｂとの間に保持リング３４、シールリング３３、ロックリング３５が挟着された状態で取付け固定される。
【００４８】
続いて、この被覆筒２１と継手部１１を、嵌合雌部２２に嵌合雄部１２をスナップ嵌合させることで一体化し、これにより、被覆筒２１と継手部１１の間に、シールリング１９、シール材２０、環状リング３１、保持リング３４、シールリング３３、ロックリング３５が収納された状態で仮固定され、継手本体１０として組立てられる。このように、継手本体１０は、予め一体に組み込んだ状態により出荷等を行うことができる。
【００４９】
接着剤２８は、接合パイプ２５と被覆筒２１を接着できる性質を有し、例えば、二液を混合することによって化学反応で固着する二液混合型の接着剤や、或は、一液型の接着剤を用いるようにする。接着剤２８を二液混合型とした場合、この接着剤２８を混ぜ合わせるまで接着性を生ずることがなく、安全に使用できる。接着剤２８は、仮に飲料用の水が接液した場合でも、人体に悪影響を及ぼすことのない安全な材料によって設けている。
接着剤２８は、特に、接合パイプ２５がポリオレフィン系樹脂パイプのときには、このポリオレフィン系樹脂に接着可能なゲル状の接着剤２８を用いるようにする。
【００５０】
次に、この実施形態における管継手に対して接合パイプを接合する場合の手順を説明する。
図１においては、継手本体１０に接合パイプ２５を挿入する前の状態を示している。接合パイプ２５は、パイプ切断機等によって切断し、これにより、切断端面が斜め切りにならないようにする。継手本体１０は、図のように注入口２３及び吐出口２４が上向きになるようにし、後述の接着剤２８を注入口２３から注入したときに、この接着剤２８が、上方側の注入口２３から入り、環状空間１８の下側から溜まって最終的に上方側の吐出口２４から吐出できるようにすることで、区画域２７内の隅々まで充填することができるようにしている。接合パイプ２５は、矢印の方向に挿入し、図２のようにシール材２０に当接するまで挿入し、このとき、継手本体１０に中心を合わせることで、接着剤２８を注入したときに継手部１１と被覆筒２１の間に均等の肉厚で注入することができる。
接合パイプ２５の挿入後には、この外周面にロックリング３５の保持爪３５ａが食い込み、抜け止めされた状態で仮固着される。
【００５１】
この状態で、図２のように注入口２３にハンドガン等のノズル３８を挿入し、このノズル３８より接着剤２８を環状空間１８内に注入する。
接着剤２８は、区画域２７内における接合パイプ２５と継手部１１、及び環状リング３１で仕切られた空間内に入り込もうとするが、この空間内には空気が存在しているため、この空気を環状リング３１に形成した外周溝３１ａから接合パイプ２５の挿入側に抜くようにして接着剤２８が注入される。外周溝３１ａを通過した空気は、環状リング３１が図において右方向への移動するに伴って吐出口２４より継手本体１０の外部に吐出される。
【００５２】
接着剤２８の注入時には、接合パイプ２５及び被覆筒２１にシール材２０がシールしていることによって流体流路１０ａ側への漏れを防止している。また、シール材２０は、接合パイプ２５の端面をシールしていることによって、接合パイプ２５が多層管の場合における、金属管の腐食を防止している。なお、流体流路１０ａ内を流れる水（流体）が筒状部１５外周面と接合パイプ２５の内周面との隙間から漏れようとした場合には、このシール材２０を膨張させてシール性を高め、確実に漏れを防ぐようにしてもよい。
【００５３】
図５において、注入口２３と吐出口２４は、中心から左右にずれた位置に設けているため、接着剤２８が注入口２３より注入されると、この接着剤２８は環状空間１８内を矢印のように接合パイプ２５の周りを螺旋状に進み、区画域２７内に空気を残存させることなく接合パイプ２５と被覆筒２１の間に接着剤２８が隙間なく充填される。
【００５４】
図３のように、さらに接着剤２８を注入すると、環状リング３１は更に右方向に移動し、接着剤の充填容積が拡がりながら環状リング３１が移動する。これにより、環状空間１８に徐々に接着剤２８を充填させることができ、接着剤２８に空気を混ぜることなく充填することができる。
【００５５】
環状リング３１には、前記のように外周溝３１ａを形成するか、或は、空気抜き用の小孔３２ａを複数形成し、接着剤２８はある程度の粘性を有しているため、これらの外周溝３１ａ又は小孔３２ａから吐出することなく空気のみが吐出され、空気を確実に抜き出しながら接着剤２８を充填することが可能になっている。
【００５６】
更に接着剤２８を注入し、図４のように環状リング３１が保持リング３４に隣接する位置まで達すると、この環状リング３１は保持リング３４に当接して移動が停止し、区画域２７内に完全に接着剤２８が充満した状態となる。この状態からさらに接着剤２８が注入された場合には、吐出口２４から余分な接着剤２８が吐出され、この吐出を視認することにより作業者が区画域２７内に接着剤２８が充満したことを確認できる。この後、注入口２３からノズル３８を抜き、接着剤２８が固化することで継手本体１０と接合パイプ２５の一体化を完了する。
【００５７】
なお、接着剤２８の注入時には、ロックリング３５により継手本体１０への接合パイプ２５の仮固着状態が維持されるが、接着剤２８が固化する前に継手本体１０と接合パイプ２５が相対回転すると接着剤２８によるシールが剥がれるおそれがある。これを防ぐために、仮固定後に大きい外力が生じた場合でも、この外力に耐え得る形状に継手本体を設けたり、前述のロックリング３５を確実に回り止めする形状に設けることなどにより、継手本体１０と接合パイプ２５の回り止め状態を確実に保持して、固化するまでの間に相対回転を防ぐようにしている。
【００５８】
また、ノズル３８からの接着剤２８の注入量は、環状空間１８に接着剤２８を充填して吐出口２４から吐出できる量を一回の操作で圧入できるように予め設定しておくとよく、この場合、接着剤２８を注入する度にわざわざ量を調節する必要なく、適切な量の注入することができる。
接着剤２８は、例えば、固化後に色の変化する材料を予め混入しておくことにより、この色の変化を外部から視認することで固化の完了を確認することもできる。
【００５９】
次に、本発明の管継手の上記実施形態における作用を説明する。
継手本体１０に接合パイプ２５を挿入すると、接合パイプ２５はロックリング３５によって仮固定された状態となり、継手本体１０の外周と接合パイプ２５の内周との間には環状空間１８が形成される。この環状空間１８において、第１シール部２０と第２シール部３４によって区画域２７が形成され、この区画域２７に接着剤２８を充填することにより、接合パイプ２５の外周側と被覆筒２１の内周側を接着剤で固定してこれらを一体化することができる。これにより、外周式の接続方式によって継手本体１０と接合パイプ２５をサイズアップすることなく優れた流量特性が得られる。また、この接続構造により、全体を簡略化することができる。
【００６０】
接合パイプ２５と継手本体１０との間には、複数のシール部材２０、３４により接着剤２８の充填領域である区画域２７を確保して確実にこの領域に接着剤２８を導くことができ、このシール部材間の広い領域に対して、継手本体１０の軸芯方向に接着剤２８を充満させることができる。接合パイプ２５と継手本体１０は、この周面シールによって接合パイプ２５の外周面に線傷等が付いている場合でもこの線傷に影響を受けることなく高いシール性を発揮した状態で接続でき、流体漏れが生じることが無い。
【００６１】
このとき、接着剤２８は、第１シール部２０と第２シール部３４によって堰き止められた状態となり、継手本体１０内部を流れる流体に接することがない。
また、継手本体１０のパイプ挿入側端部などの区画域２７外に、ロックリング３５等の接合パイプ２５の保持部材を配置することができるため、このロックリング３５によって接着剤２８が固着するまで接合パイプ２５を仮固定することができる。
更に、接着剤２８の注入口２３と吐出口２４を、継手本体１０外周方向の±９０°の領域内に形成しているので、この注入口２３と吐出口２４を同時に視認することができる。
また、継手本体１０を、継手部１１と、この継手部１１に回転可能に係止された被覆筒２１により構成し、区画域２７を被覆筒２１と接合パイプ２５との間に形成することにより、接着剤２８が固着した後に、接合パイプ２５を被覆筒２１とともに継手部１１に対して回転することができる。
【００６２】
更に、接合パイプ２５は、筒状部１５やロックリング３５により調芯されながら継手本体１０に挿入されるため、継手部１１と同芯位置にて接着剤２８により接続される。
【００６３】
しかも、専用の締付け工具等を必要とすることなく、容易に接合することができるため汎用性に優れ、接着剤２８が固化すると、この接着剤２８により密封性と耐引抜性を確保しながら強固に固着することができる。
【００６４】
接着剤の注入時には、一般的にポリオレフィン系の樹脂を接続するための接着剤は粘性が高くなり、ハンドガン等を用いてこの接着剤の注入を行った場合には接合パイプ２５の外周に対して接着剤２８の回り込み不良が生じやすくなるが、本実施形態においては、環状リング３１を設け、この環状リング３１により環状空間１８内の空気を吐出口２４から押出して接着剤２８の充填領域を徐々に拡げるようにしているので、接合パイプ２５の全周に渡って接着剤２８を確実に回り込ませることができる。このとき、この環状リング３１が通気性を有していることにより、接着剤２８への空気の混入が防がれ、気泡などの発生を防いで接着剤２８の接着力を安定させることができる。
【００６５】
更には、接着剤２８によって環状空間１８を埋めるようにした接合手段であるので、接合パイプ２５に生じる外径の寸法誤差を許容することもでき、多少寸法が異なっていても確実に接続することができる。
【００６６】
図７ないし図９においては、本発明における管継手の第２実施形態を示している。なお、本実施形態以降の実施形態において、前記実施形態と同一部分は同一符号によって表わし、その説明を省略する。
この実施形態では、継手本体１０内に予め接合に必要な量（区画域２７の容積＋吐出口２４の容積）の接着剤２８を充填した後に接合パイプ２５を挿入することで、この接合パイプ２５と継手部１１との間の接着剤２８を充填して固着させるようにしたものである。
この場合、図７に示すように、先ず、継手本体１０を立設した状態にしておき、注入口２３からノズル３８を差し込んで、このノズル３８より接着剤２８を注入する。被覆筒２１は透明或は半透明の樹脂で形成しておき、この被覆筒２１の外周面から接着剤２８の注入状況を確認可能に設けている。この外周面には図示しない目盛り等を設けるようにしてもよく、これにより、必要な接着剤２８の充填量を確実に視認することもできる。
【００６７】
接着剤２８の所定量の注入後には、図７、図８に示すように接合パイプ２５を上方から挿入し、図９に示すようにこの接合パイプ２５がシール材２０に当接するまで挿入する。この挿入に従って、接着剤２８の液面は上昇する。挿入を完了すると、図９に示すように接着剤２８が吐出口２４から吐出し、この吐出を視認することにより区画域２７内に接着剤２８が充填されたことを確認できる。
【００６８】
このように、予め接着剤２８を注入した後に接合パイプ２５を挿入する場合には、接着剤２８は、図において環状空間１８の下方側から順次充填されていくため、接着剤２８に空気が巻き込まれるのを環状リングを必要とすることなく確実に防ぐことができる。
この接着方法による管継手は、例えば、工場などにおいて適用することができ、これによると、事前に継手本体１０を洩れの無い状態で一体に組み込んだ状態にでき、これを出荷できるため信頼性の高い管継手を提供することができる。
【００６９】
図１０においては、本発明における管継手の第３実施形態を示したものである。この実施形態では、継手本体４０の継手部４１と被覆筒４２の間のスナップ嵌合部位付近において継手部４１に係合突部４１ａ、被覆筒４２に係合凹部４２ａを設け、嵌合時にこれらを係合することにより回り止め機能を発揮して双方を共回り不能にしたものである。被覆筒４２は継手部４１に対して回転することがないため、接着剤が固化する前に被覆筒４２が継手部４１に対してずれて接着剤が剥がれることがなく、洩れの無い確実な接続作業を行うことができる。
【００７０】
この実施形態では、係合突部４１ａと係合凹部４２ａをそれぞれ継手部４１と被覆筒４２に設けるようにしているが、この組み合わせは逆であってもよく、また、その形状も互いに係合するものであれば、任意に決定できる。なお、係合突部４１ａをねじ部品等により着脱可能に形成し、これを接着剤２８の固化後に取り外し、被覆筒４２を継手部４１に対して回転できるようにしてもよい。
【００７１】
また、本実施形態における接合パイプは、樹脂層２６ａ、２６ａの間に、例えば、銅管やアルミニウムなどからなる金属層２６ｂを介在させた２層以上の管である多層管２６であり、このように接合パイプを多層管２６とすることで曲げ加工性と形状記憶性、及び軽量化を図ることができ、接合パイプとしての利便性を向上させることができる。しかも、この多層管２６を接合する場合には、専用の締付け工具を必要とすることなく接着剤の接着力によって強固に接続できる。
多層管の場合、少なくとも外周に、接着剤２８と密着性の良い樹脂層を有する多層管が好ましく、例えば、上記のような樹脂層の間に金属層を介在させた３層管とするのがよい。
このように、接合パイプは、樹脂パイプ、樹脂層と金属層からなる２層以上の多層管、或は金属パイプとすることができる。
【００７２】
図１１においては、本発明における管継手の第４実施形態を示したものである。この実施形態においては、継手本体５０における継手部５１を、接合パイプ２５を接合するための接合部５２と外部の配管等に接続可能な接続部５３に分割して形成したものである。
接合部５２には、かしめ部５２ａを設けており、このかしめ部５２ａを接続部５３に環状に突設形成した取付部５３ａにかしめ接続によって取付けている。これにより、接合部５２と接続部５３は互いに回動可能となり、また、接続部５３と被覆筒２１は予めかしめ接続によって回動自在に設けてあることから、接着剤２８で接合パイプ２５を接合した後には、この接着剤２８によって一体化した被覆筒２１と接合パイプ２５と接合部５２に対して、接続部５３を回転させることができ、接着剤によるシール性を維持した状態で接続部５３に配管等を簡単に接続することができる。
【００７３】
図１２においては、本発明における管継手の第５実施形態を示したものである。この実施形態においては、継手本体６０における継手部６１を接合部６２と接続部６３に分割し、接合部６２を、接続部６３に回転自在に装着可能なインコア状に形成している。これにより、接合部６２を接続部６３に挿入するだけで継手部５１として一体化できる。
【００７４】
なお、図示しないが、継手部と被覆筒は、スナップ嵌合以外の手段で一体化するようにしてもよく、継手部と被覆筒を使用箇所や用途に応じて双方を回転可能に設けたり、共回りさせることができる。また、継手部と被覆筒を一体に形成することもでき、この場合、樹脂或は金属の何れの材料を用いてもよく、特に、樹脂によって一体成形した場合には、この樹脂を透明或は半透明に設けることによって外部から視認して接合パイプの挿入確認を容易に行うことができる。
【００７５】
本発明の管継手構造は、管継手に適用されるばかりでなく、バルブやストレーナ等の配管器材の接続部にも応用でき得る。また、一般的な外周Ｏリングシール方式の管継手にも応用でき得る。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明における管継手の第１実施形態を示した断面図である。
【図２】図１の管継手に接合パイプを挿入した状態を示した断面図である。
【図３】図２の管継手に接着剤を注入開始した状態を示した断面図である。
【図４】図２の管継手に接着剤を注入完了した状態を示した断面図である。
【図５】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】環状リングを示した正面図である。（ａ）は、外周溝を形成した環状リングを示した正面図である。（ｂ）は、全体に小孔を施した環状リングを示した正面図である。
【図７】本発明における管継手の第２実施形態を示した断面図である。
【図８】図７の管継手に接合パイプを挿入開始した状態を示した断面図である。
【図９】図７の管継手に接合パイプを挿入完了した状態を示した断面図である。
【図１０】本発明における管継手の第３実施形態を示した断面図である。
【図１１】本発明における管継手の第４実施形態を示した断面図である。
【図１２】本発明における管継手の第５実施形態を示した断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０  継手本体
１８  環状空間
２０  シール材（第１シール部）
２３  注入口
２４  吐出口
２７  区画域
２５、２６  接合パイプ
２８  接着剤
３４  保持リング（第２シール部）
【図１】
2007285444.tif 000003
【図２】
2007285444.tif 000004
【図３】
2007285444.tif 000005
【図４】
2007285444.tif 000006
【図５】
2007285444.tif 000007
【図６】
2007285444.tif 000008
【図７】
2007285444.tif 000009
【図８】
2007285444.tif 000010
【図９】
2007285444.tif 000011
【図１０】
2007285444.tif 000012
【図１１】
2007285444.tif 000013
【図１２】
2007285444.tif 000014