(57)【要約】【課題】流体管の外周面に十分な力で密着することができる管結合装置を提供すること.【解決手段】リング体５は、リング体５と受口部３ａとの間及びリング体５と流体管２の外周面２ａとの間を密閉する弾性を有する環状の弾性部材により構成されているとともに、受口部３ａの先端部に配置されたリング体５の管軸を含むリング部５ａの断面形状が長径Ｌ１及び短径Ｌ２を有する形状であり、長径Ｌ１側が管軸Ｃに向けて傾斜している状態から押圧手段４に押圧されることで、より管軸Ｃに向かうように弾性変形されて内径寸法が縮径される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体管を挿入可能な受口部を有する受口管と、前記受口部の先端部に配置されるとともに内径寸法が伸縮可能なリング体と、前記リング体を前記受口管の管軸に向けて押圧することで前記リング体の内径寸法を前記流体管の外径に応じて縮径させる押圧手段と、を備え、前記受口管と前記流体管とを水密に接続する管結合装置であって、
前記リング体は、該リング体と前記受口部との間及び前記リング体と前記流体管の外周面との間を密閉する弾性を有する環状の弾性部材により構成されているとともに、前記受口部の先端部に配置された前記リング体の前記管軸を含むリング部の断面形状が長径及び短径を有する形状であり、前記長径側が前記管軸に向けて傾斜している状態から前記押圧手段に押圧されることで、より前記管軸に向かうように弾性変形されて内径寸法が縮径されることを特徴とする管結合装置。
【請求項２】
前記リング体は、前記押圧手段によって押圧されることで前記断面形状の周方向に回転することを特徴とする請求項１に記載の管結合装置。
【請求項３】
前記リング体には、該リング体の径方向を向く切欠が周方向に沿って複数形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の管結合装置。
【請求項４】
前記弾性部材は、前記押圧手段によって押圧される硬質部と、該硬質部よりも軟質であって前記受口部及び前記流体管の外周面とに密着する軟質部と、から構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の管結合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体管を挿入可能な受口部を有する受口管と、受口部の先端部に配置されるとともに内径寸法が伸縮可能なリング体と、リング体を受口管の管軸に向けて押圧することでリング体の内径寸法を流体管の外径に応じて縮径させる押圧手段と、を備え、受口管と流体管とを水密に接続する管結合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の管結合装置は、チューブ（流体管）を挿入する挿入端を有するスリーブ部（受口部）にて、スリーブ部の周方向にそれぞれ連結して配置され、環状の閉鎖リング（リング体）を形成する複数の楔状の要素と、各要素をスリーブ部に挿入されたチューブに向けて押し付ける圧力手段と、スリーブ部と閉鎖リングとの間及びチューブと閉鎖リングとの間に配置されるゴム製リングと、を備えており、各要素を圧力手段（押圧手段）によってチューブに向けて押し付けることで各要素を周方向に回転させて閉鎖リングを縮径させ、チューブの外周面にゴム製リングを当接させ、スリーブ部と閉鎖リングとの間及びチューブと閉鎖リングとの間を密着した状態でチューブとスリーブ部とを接続しているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９４０４５８号公報（第４頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の管結合装置にあっては、閉鎖リング（リング体）を縮径させるために圧力手段（押圧手段）によって各要素を押圧すると各要素は周方向に回転するため、圧力手段が各要素を押圧する力の一部は要素が回転するために使用されるため、チューブの外周面にゴム製リングを当接させる際にゴム製リングをチューブの外周面に十分に密着させる力を得ることができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、流体管の外周面に十分な力で密着することができる管結合装置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】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明の管結合装置は、
流体管を挿入可能な受口部を有する受口管と、前記受口部の先端部に配置されるとともに内径寸法が伸縮可能なリング体と、前記リング体を前記受口管の管軸に向けて押圧することで前記リング体の内径寸法を前記流体管の外径に応じて縮径させる押圧手段と、を備え、前記受口管と前記流体管とを水密に接続する管結合装置であって、
前記リング体は、該リング体と前記受口部との間及び前記リング体と前記流体管の外周面との間を密閉する弾性を有する環状の弾性部材により構成されているとともに、前記受口部の先端部に配置された前記リング体の前記管軸を含むリング部の断面形状が長径及び短径を有する形状であり、前記長径側が前記管軸に向けて傾斜している状態から前記押圧手段に押圧されることで、より前記管軸に向かうように弾性変形されて内径寸法が縮径されることを特徴としている。
この特徴によれば、押圧手段からリング体にかかる力にリング体の周方向を向く成分が存在しないので、押圧手段がリング体を管軸に向けて押圧する力を、リング体を変形させて流体管の外周面に密着させるのに十分な大きさとすることができるばかりか、リング体に周方向に捻れが生じないため止水性を維持することができる。更に、リング体は弾性部材のみから構成されているので、複数の部品を組み付けることでリング体を構成する手間が無い。
【０００７】
本発明の管結合装置は、
前記リング体は、前記押圧手段によって押圧されることで前記断面形状の周方向に回転することを特徴としている。
この特徴によれば、リング体の断面形状の周方向への回転に伴う弾性変形によってリング体の全体に亘って弾性変形による負荷が分散されるので、リング体の流体管の外周面に密着する箇所の劣化を抑えることができる。
【０００８】
本発明の管結合装置は、
前記リング体には、該リング体の径方向を向く切欠が周方向に沿って複数形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、リング体が押圧手段に押圧されることで先端部が管軸に向くように変形されても、各切欠がリング体の変形によって生じる歪みを吸収することができるので、リング体と流体管の外周面との間の密着性を向上させることができる。
【０００９】
本発明の管結合装置は、
前記弾性部材は、前記押圧手段によって押圧される硬質部と、該硬質部よりも軟質であって前記受口部及び前記流体管の外周面とに密着する軟質部と、から構成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、硬質部は、軟質部よりも硬質であるため、押圧手段がリング体を押圧する力を硬質部の弾性変形によってさほど吸収されることなくリング体の変形に使用することができるとともに、軟質部を受口部及び流体管の外周面とに密着させることで、受口管と流体管とをより水密に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例における管結合装置を示す分解側断面図である。
【図２】リング体が凹設部と押輪との間に配置された状態を示す側断面図である。
【図３】（ａ）は、図２におけるリング体の形状を示す正面図であり、（ｂ）は、図３（ａ）におけるリング体のＡ−Ａ断面図である。
【図４】流体管と受口管とが接続された状態を示す側断面図である。
【図５】（ａ）は、図４におけるリング体の形状を示す正面図であり、（ｂ）は、図５（ａ）におけるリング体のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】本実施例の変形例におけるリング体を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る管結合装置を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【００１２】
実施例に係る管結合装置につき、図１から図６を参照して説明する。以下、図１、図２、図３（ｂ）、図４、図５（ｂ）、図６の紙面右側と、図３（ａ）、図５（ａ）の紙面手前側とをリング体の正面側（前方側）として説明する。図１に示すように、本実施例における管結合装置１は、例えば、上水道用の流体管２（図４参照）を水密に接続可能な装置である。
【００１３】
この管結合装置１は、図１及び図４に示すように、流体管２を挿入可能に流体管２の外径よりも大径の内径に形成された受口部３ａを有する受口管３を備えている。この受口部３ａの先端部には、受口管３の外周面の複数箇所（本実施例では２箇所のみ図示する）から拡径方向に向けてフランジ３ｂが突出しているとともに、この受口部３ａの先端部における内径側には、受口部３ａの他の内周面よりもフランジ３ｂ側に向けて凹設された凹設部３ｃが形成されている。
【００１４】
一方、フランジ３ｂの正面側には、フランジ３ｂと略同一の外径及び内径を有する環状の押輪４が対向配置されており、押輪４における内径側は、流体管２の受口管３に対する離脱方向に向けて傾斜をなすテーパー面４ａに形成されている。
【００１５】
そして、図２、図３（ａ）及び図５（ａ）に示すように、これらフランジ３ｂと押輪４との間には、流体管２を十分に挿通可能な内径を有するとともに、径方向に伸縮することでこの内径寸法を流体管２の外径と略同一の内径にまで変化可能であり、流体管２と受口管３とを接続する際に流体管２の外周面２ａと受口管３の内周面との間を水密に密着するリング体５が配置されており、フランジ３ｂと押輪４とは、互いの外周側の複数箇所をボルト・ナット８で管軸Ｃに沿って平行な方向に緊締することでリング体５を凹設部３ｃとテーパー面４ａとの間で挟持している。
【００１６】
リング体５は、図２、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、環状のゴム等の弾性部材によって一体に構成されている。また、凹設部３ｃとテーパー面４ａとの間で挟持されたリング体５の管軸Ｃを含むリング部５ａの断面形状は、周面が全周に亘って曲面に形成されるとともに長径Ｌ１及び短径Ｌ２を有するＡ−Ａ断面視で略楕円形状に形成されている。
【００１７】
このリング部５ａの長径Ｌ１は、リング体５の正面側に向けてリング体５の縮径方向に向くように傾斜した状態となっている。更に、リング体５の外周側には、リング体５の径方向を向く切欠５ｂが、リング体５の外周側に向けて開口した状態で周方向に沿って複数形成されている。
【００１８】
このように構成されたリング体５は、図１及び図２に示すように、凹設部３ｃと押輪４との間に配置されることで長径Ｌ１側の後部が凹設部３ｃの内壁に当接するとともに、押輪４のテーパー面４ａがリング体５の長径Ｌ１側の前部に当接している。
【００１９】
次に、受口部３ａに挿入された流体管２の接続について説明する。先ず、特に図示しないが、リング体５の全体と、流体管２の外周面２ａの全周と、凹設部３ｃのリング体５が当接する内壁の全周と、押輪４のテーパー面４ａの全周と、に亘ってグリス等の滑剤を付着させる。そして、図４に示すように、流体管２の先端部を押輪４とリング体５との内径側を挿通させ、受口部３ａ内に所定距離挿入させる。この状態から押輪４とフランジ３ｂとをボルト・ナット８によって管軸Ｃに沿って平行な方向に更に緊締することで、凹設部３ｃの内壁とテーパー面４ａとによってリング体５を挟圧する。
【００２０】
このため、リング体５は、押輪４によって押圧されることで、リング部５ａの長径L１側の後部よりも管軸Ｃに近接している長径Ｌ１側の前部を流体管２の外周面２ａに当接させるよう、リング体５全体を弾性変形させながらリング部５ａの周方向に向けて回転させ、長径Ｌ１側の後部を凹設部３ｃの内壁に摺接させながら移動させる。
【００２１】
尚、このときのリング体５におけるリング部５ａの周方向に向けての回転は、リング体５の全体に滑剤が付着していることによってリング体５と凹設部３ｃ、テーパー面４ａ、及び流体管２の外周面２ａとの間で大きな摩擦力を生じさせることなくなされる。更に尚、リング体５におけるリング部５ａの周方向に向けての回転においては、リング体５が凹設部３ｃの拡径側の内壁とテーパー面４ａとに当接しているため、リング体５の外径が拡径されることがない。
【００２２】
以降、押輪４は、押輪４とフランジ３ｂとをボルト・ナット８によって更に緊締することによってリング部５ａをリング部５ａの周方向に向けて回転させていく。つまり、本実施例における押輪４とフランジ３ｂとボルト・ナット８とは本発明における押圧手段を構成している。
【００２３】
同時に、押輪４がテーパー面４ａからリング体５を押圧する力によって、リング部５ａの長径Ｌ１側の前部が流体管２の外周面２ａに当接することで弾性変形し、リング体５がリング部５ａの長径Ｌ１側の前部によって流体管２の外周面２ａの全周に亘って密着する。これにより、リング体５の内周側と流体管２の外周面２ａとの間は、周方向の全周に亘って水密に保持され、流体管２と受口管３とが水密に接続される。
【００２４】
尚、この流体管２と受口管３とが水密に接続された状態のリング体５は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、リング部５ａが周方向に回転したことでリング部５ａの長径Ｌ１側が管軸Ｃを向いたため、図３に示す内径が最大の状態よりも縮径されるとともに、各切欠５ｂが隙間なく閉塞し、リング体５が弾性変形したことによりリング体５の内径側に生じた撓みが吸収される。
【００２５】
更に尚、本実施例では、上述したようにリング体５をゴム等の弾性部材によって構成し、このリング体５を押輪４によって押圧することで弾性変形したリング体５と流体管２の外周面２ａとの密着させたが、本実施例の変形例として、図６に示すように、リング体５’がより硬質な弾性部材によって構成した硬質部５ｃと、硬質部５ｃの内周側に取り付けられ、硬質部５ｃよりも軟質な弾性部材によって構成した軟質部５ｄと、を備えるようにしてもよい。
【００２６】
この場合、硬質部５ｃの外周側に前述した複数の切欠５ｂが形成されるとともに、硬質部５ｃの内周側に軟質部５ｄが取り付けられる。このため、硬質部５ｃは押輪４のテーパー面４ａからの押圧力を弾性変形することでさほど吸収されることなくリング体の変形に使用することができるとともに、軟質部５ｄは、硬質部５ｃが押輪４によって押圧されることで、凹設部３ｃの内壁及び流体管２の外周面２ａに対して弾性変形して密着するようになっている。
【００２７】
以上、本実施例における管結合装置１にあっては、リング体５は、リング体５と受口部３ａとの間及びリング体５と流体管２の外周面２ａとの間を密閉する弾性を有する環状の弾性部材により構成されているとともに、受口部３ａの先端部に配置されたリング体５の管軸Ｃを含むリング部５ａの断面形状が長径Ｌ１及び短径Ｌ２を有する形状であり、長径Ｌ１側が管軸Ｃに向けて傾斜している状態から押輪４に押圧されることで、より管軸Ｃに向かうように弾性変形されて内径寸法が縮径されるので、押輪４からリング体５にかかる力にリング体５の周方向を向く成分が存在しないので、押輪４がリング体５を管軸Ｃに向けて押圧する力を、リング体５を変形させて流体管２の外周面２ａに密着させるのに十分な大きさとすることができるばかりか、リング体５に周方向に捻れが生じないため止水性を維持することができる。更に、リング体５は弾性部材のみから構成されているので、複数の部品を組み付けることでリング体５を構成する手間が無い。
【００２８】
また、リング体５は、押輪４によって押圧されることでリング部５ａの周方向に回転するので、リング体５のリング部５ａの周方向への回転に伴う弾性変形によってリング体５の全体に亘って弾性変形による負荷が分散されるので、リング体５の流体管２の外周面２ａに密着する箇所の劣化を抑えることができる。
【００２９】
また、リング体５には、リング体５の径方向を向く切欠５ｂが周方向に沿って複数形成されているので、リング体５が押輪４に押圧されることで先端部が管軸Ｃに向くように変形されても、各切欠５ｂがリング体５の変形によって生じる歪みを吸収することができるので、リング体５と流体管２の外周面２ａとの間の密着性を向上させることができる。
【００３０】
また、弾性部材は、押輪４によって押圧される硬質部５ｃと、硬質部５ｃよりも軟質であって受口部３ａ及び流体管２の外周面２ａとに密着する軟質部５ｄと、から構成されているので、硬質部５ｃは、軟質部５ｄよりも硬質であるため、押輪４がリング体５を押圧する力を硬質部５ｃの弾性変形によってさほど吸収されることなくリング体５の変形に使用することができるとともに、軟質部５ｄを受口部３ａ及び流体管２の外周面２ａとに密着させることで、受口管３と流体管２とをより水密に接続することができる。
【００３１】
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【００３２】
例えば、前記実施例では、流体管２を上水道用として説明したが、流体管２内を流れる流体は上水の他、石油等の水以外の液体でもよく、また、液体とガス等の混合物であってもよい。
【００３３】
また、前記実施例では、管結合装置１を、流体管２を挿入するための受口管３に設けたが、本実施例の管結合装置１を受口管の両端部に設け、受口管を異なる径の流体管を接続するための管継手として構成してもよい。
【００３４】
また、前記実施例では、リング体５を押輪４によって押圧することで、リング体５全体を弾性変形させながらリング部５ａの周方向に向けて回転させ、リング部５ａの長径Ｌ１側の前部と流体管２の外周面２ａとを全周に亘って密着させたが、流体管の外径が受口部３ａ及び内径が最大となっている状態のリング体５の内径と略同一である場合には、押輪４がリング体５を押圧することでリング体５の内周側と流体管の外周面とを全周に亘って密着させることで受口管３と流体管との間を水密に保持するようにしてもよい。
【００３５】
更に、流体管の外径が、前記実施例の流体管２の外径よりも大径且つ受口部３ａ及び内径が最大となっている状態のリング体５の内径よりも小径に形成されている場合には、前記実施例と同様にリング体５を押輪４によって押圧することでリング体５全体を弾性変形させながらリング部５ａの周方向に向けて回転させ、リング部５ａの長径Ｌ１側の前部が管軸Ｃを向く以前の状態で流体管の外周面に密着させ、受口管３と流体管との間を水密に保持するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１                管結合装置
２                流体管
２ａ              外周面
３                受口管
３ａ              受口部
３ｂ              フランジ（押圧手段）
４                押輪（押圧手段）
４ａ              テーパー面
５，５’          リング体
５ａ              リング部
５ｂ              切欠
５ｃ              硬質部
５ｄ              軟質部
８                ボルト・ナット（押圧手段）
Ｌ１              長径
Ｌ２              短径
【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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