(57)【要約】【課題】止水部材を十分な力で流体管の外周面に密着させることができる管結合装置を提供すること。【解決手段】流体管２を挿入可能な受口部３ａを有する受口管３と、受口部３ａ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５と、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止水部材７と、リング体５を受口管３の管軸Ｃに向けて押圧することでリング体５の内径寸法を流体管２の外径に応じて縮径させる押圧手段４と、を備え、受口管３と流体管２とを水密に接続する管結合装置であって、リング体５は、複数の回転体６を周方向に沿って連結させることで構成されており、回転体６は、押圧手段４に押圧されることで管軸Ｃに向けて偏心した回転軸６ｅ回りに回転され、リング体５の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、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止水部材と、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、複数の回転体を周方向に沿って連結させることで構成されており、前記回転体は、前記押圧手段に押圧されることで前記管軸に向けて偏心した回転軸回りに回転され、前記リング体の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】
前記回転体は、前記リング体の周方向の一側に向けて突出する前記回転軸である連結軸と、前記リング体の周方向の他側に凹設され、隣接する回転体の連結軸を前記リング体の周方向に遊嵌可能な連結凹部と、を備えてい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】
前記受口管内に、前記押圧手段により押圧される前記リング体を全周に亘って支持する支持手段を備え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】
前記回転体の回転軸よりも前記管軸側で前記回転体を押圧し、前記止水部材による前記回転体と前記流体管の外周面との間の密着を保持する密着保持手段を備え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、リング体と受口部との間及びリング体と流体管の外周面との間を密着する弾性を有する環状の止水部材と、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（止水部材）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（止水部材）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、止水部材を十分な力で流体管の外周面に密着させ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、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止水部材と、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、複数の回転体を周方向に沿って連結させることで構成されており、前記回転体は、前記押圧手段に押圧されることで前記管軸に向けて偏心した回転軸回りに回転され、前記リング体の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、押圧手段から各回転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、押圧手段が回転体を管軸に向けて押圧する力を、止水部材を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、止水部材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。
【０００７】
本発明の管結合装置は、
前記回転体は、前記リング体の周方向の一側に向けて突出する前記回転軸である連結軸と、前記リング体の周方向の他側に凹設され、隣接する回転体の連結軸を前記リング体の周方向に遊嵌可能な連結凹部と、を備えていることを特徴としている。
この特徴によれば、連結軸を隣り合う回転体の連結凹部に嵌合していくのみで構成することができるとともに、リング体を押圧手段によって押圧する際には、回転体を連結軸を中心に回転させることでリング体の内径寸法を縮径させることができる。
【０００８】
本発明の管結合装置は、
前記受口管内に、前記押圧手段により押圧される前記リング体を全周に亘って支持する支持手段を備えることを特徴としている。
この特徴によれば、押圧手段がリング体を押圧する際、リング体が支持手段によって全周に亘って支持されていることでリング体に押圧手段からの力が全周に亘って均一に加わるので、リング体を偏りなく均一に縮径させることができる。
【０００９】
本発明の管結合装置は、
前記回転体の回転軸よりも前記管軸側で前記回転体を押圧し、前記止水部材による前記回転体と前記流体管の外周面との間の密着を保持する密着保持手段を備えることを特徴としている。
この特徴によれば、回転体が流体管内を流れる流体の流体圧を受けてリング体の内径寸法が拡径される方向に回転しようとしても、密着保持手段により回転体の回転が阻止されることで回転体と流体管の外周面との間の密着が保持され、受口管と流体管との間からの流体の漏洩を防ぐことができる。
【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】図２におけるリング体の形状を示す正面図である。
【図４】（ａ）は、回転体の側面図であり、（ｂ）は、回転体の正面図である。
【図５】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６】図５におけるリング体の形状を示す正面図である。
【図７】本実施例の変形例における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。
【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７を参照して説明する。以下、図１、図２、図４（ａ）、図５の紙面右側と、図３、図４（ｂ）、図６の紙面手前側とをリング体及び回転体の正面側（前方側）とし、リング体の周方向である図４（ａ）の紙面手前側と図４（ｂ）の紙面左側とを回転体の左側として説明する。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５参照）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５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の全周に亘って拡径方向に突出するフランジ３ｂが形成されているとともに、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、図５及び図６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なリング体５と、このリング体５に一体に取り付けられ、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止水部材７と、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方向に緊締することでこれらリング体５と止水部材７とを凹設部３ｃ及とテーパー面４ａとの間で挟持している。
【００１６】
次に、リング体５の構成について詳述する。リング体５は、図２、図３、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように回転体６を周方向に複数連結することで略円形状をなすように構成されている。これら回転体６は樹脂材により構成されており、回転体６の後端部から前端部にかけてリング体５における外周面側が管軸Ｃに向けて傾斜するテーパー面６ａが形成されているとともに、回転体６の前端部に正面側に向けてリング体５における内周側から外周側に向けて傾斜するテーパー面６ｂが形成されている。
【００１７】
また、回転体６の前端部におけるテーパー面６ｂ側には、回転体６の左右幅方向の全長に亘って正面側に向けて収納溝６ｃが開口しているとともに、回転体６の後端部には、回転体６の左右幅方向の全長に亘って背面側に向けて収納溝６ｄが開口している。更に、回転体６の前後方向の略中央部から前端部にかけては、左右両側面から回転体６の左右幅方向の略中央に向けて傾斜をなすテーパー面６ｆ，６ｆが形成されている。つまり、回転体６の左右幅寸法は前後幅方向の略中央部から前端部に向けて短寸となるように形成されている。
【００１８】
また、回転体６の左側面における前後幅方向の中心から大きくずれた後端部からは、本発明における回転軸としての略円柱状の連結軸６ｅが、リング体５の周方向に向けて突設されている。この連結軸６ｅの左端部は、連結軸６ｅの拡径方向に向けて膨出した係止突部６ｈに形成されている。尚、連結軸６ｅは、一対の略半円柱形状をなす軸体６ｉ，６ｉを回転体６の前後幅方向で間隙を有した状態で対向配置させることで、略円柱形状を成すように形成されている。このため、連結軸６ｅの前後幅寸法は、前後方向から押圧することによって僅かに縮小可能となっている。
【００１９】
一方、リング体５の周方向を向く回転体６の右側面における後端部からは、リング体５の周方向に向けて連結凹部６ｇが開口している。この連結凹部６ｇは、連結軸６ｅの係止突部６ｈよりも僅かに短寸の直径に形成されているとともに、連結凹部６ｇの内部は、係止突部６ｈよりも大径且つリング体５の周方向への幅寸法が長寸に形成された拡径溝６ｊに形成されている。
【００２０】
このように構成された複数の回転体６は、順次連結軸６ｅの前後幅寸法を縮小させながら連結軸６ｅを隣り合う回転体６の連結凹部６ｇ内に嵌入させるとともに、係止突部６ｈを拡径溝６ｊまで嵌入させていくことでリング体５を構成する。このため、各回転体６は、連結軸６ｅを回転中心として偏心した状態で回転可能となっており、このように各回転体６が回転することで、リング体５の内径寸法が伸縮可能となっている。尚、このリング体５は、図３に示すように、各回転体６の前端部が正面側を向いて内径が最大となっている状態では、隣り合う回転体６，６間の前端部間に間隙が形成されている。
【００２１】
また、各回転体６の収納溝６ｃは、複数の回転体６が略円形状のリング体５を構成することで同一の円周上に配置される。同様に、各回転体６の収納溝６ｄは、複数の回転体６がリング体５を構成することで同一の円周上に配置される。このため、これら収納溝６ｃに止水部材７の一端がリング体５の内周の全周にかけて嵌入されるとともに、収納溝６ｄに止水部材７の他端がリング体５の内周の全周にかけて嵌入され、且つリング体５の内周側と後端部の一部及び前端部におけるテーパー面６ｂの一部を被覆するようにリング体５に取り付けられる。以下、止水部材７のリング体５の内周側を被覆する箇所を内周部７ａ、テーパー面６ｂの一部を被覆する箇所をテーパー部７ｂ、後端部の一分を被覆する箇所を後端部７ｃとして説明する。
【００２２】
図１及び図２に示すように、リング体５及び止水部材７は、凹設部３ｃと押輪４との間に配置され、フランジ３ｂと押輪４とがボルト・ナット８によって管軸Ｃ方向に緊締されることで後端部７ｃ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の前端部に当接している。
【００２３】
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、図５に示すように、流体管２の先端部を押輪４とリング体５及び止水部材７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とによって各回転体６を挟圧する。
【００２４】
このため、止水部材７の後端部７ｃは、凹設部３ｃの内壁とリング体５との間で弾性変形し、リング体５と受口部３ａとの間を水密に保持する。更に、各回転体６は、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方向に向けて緊締することで、テーパー面４ａから管軸Ｃに向けて押圧力を受ける。
【００２５】
このテーパー面４ａから受ける押圧力によって、各回転体６は、後端部の連結軸６ｅを連結軸として、偏心した状態で前端部を管軸Ｃに向くように回転していく。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順次テーパー面４ａをテーパー面６ａに当接させていくとともに、テーパー面４ａからテーパー面６ａに対して管軸Ｃに向けて力を加えていく。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。
【００２６】
同時に押輪４がテーパー面４ａからテーパー面６ａに対して管軸Ｃに向けて押圧する力によって、テーパー部７ｂが流体管２の外周面２ａと各回転体６との間で弾性変形し、流体管２の外周面２ａに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。
【００２７】
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及び図６に示すように、各回転体６が管軸Ｃに向けて押圧されたことで、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、隣り合う回転体６，６間のテーパー面６ｆ，６ｆが間隙無く当接する。
【００２８】
更に尚、本実施例では、上述したように複数の回転体６を周方向沿って複数連結することでリング体５を構成するとともに、このリング体５を押輪４によって押圧することで管軸Ｃに向けて回転した各回転体６と流体管の外周面２ａとの間を止水部材７のテーパー部７ｂによって密着させたが、本実施例の変形例として、図７に示すように、リング体５を凹設部３ｃと押輪４との間に配置する以前に、受口管３内に本発明における支持手段としての樹脂材により構成された支持管９を挿入してもよい。
【００２９】
この場合、支持管９は、リング体５を凹設部３ｃと押輪４との間に配置させることで支持前端部９ａが止水部材７の内周部７ａまたは後端部７ｃの略全周に亘って当接するようになっている。この状態から押輪４がリング体５を押圧することで、リング体５が止水部材７を介して支持管９によって押輪４の力に抗して支持され、リング体５を構成している各回転体６の連結軸６ｅに大きな負荷がかかることでリング体５の環形状が崩れてしまうことが防止される。同時に、押輪４の力がリング体５の全周に亘って均一に加わるため、全ての回転体６を同一の力で管軸Ｃに向けて回転させ、リング体５を偏りなく均一に縮径させる。
【００３０】
尚、本変形例では更に、流体管２と受口管３とを水密に接続した後は、図７に示すように、本発明における密着保持手段としての保持片１０を押輪４の正面側に複数（本変形例では１つのみを図示）螺着する。この保持片１０の管軸Ｃ側に延びる端部には、流体管２の受口管３内への挿入方向に向けて保持突部１０ａが形成されている。
【００３１】
この保持突部１０ａは、保持片１０が押輪４に対して螺着されることで、各回転体６のテーパー面６ａに連結軸６ｅよりも管軸Ｃ寄りの位置で当接する。このため、流体管２及び受口管３内に上水が流れることで、各回転体６が上水からの圧力を受けて連結軸６ｅを回転中心にリング体５の内径寸法が拡径される方向に回転しようとしても、保持片１０が上水からの圧力に抗して回転体６の浮き上がりを防止するので、止水部材７のテーパー部７ｂによる回転体６と流体管２の外周面２ａとの間の密着が保持される。
【００３２】
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、複数の回転体６を周方向に沿って連結させることで構成されており、回転体６は、押輪４に押圧されることで管軸Ｃに向けて偏心した回転軸回りに回転され、リング体５の内径寸法が縮径されるので、押輪４から各回転体６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が回転体６を管軸Ｃに向けて押圧する力を、止水部材７を流体管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、止水部材７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。
【００３３】
また、回転体６は、リング体５の周方向の一側に向けて突出する回転軸である連結軸６ｅと、リング体５の周方向の他側に凹設され、隣接する回転体６の連結軸６ｅをリング体５の周方向に遊嵌可能な連結凹部６ｇと、を備えているので、連結軸６ｅを隣り合う回転体６の連結凹部６ｇに嵌合していくのみで構成することができるとともに、リング体５を押輪４によって押圧する際には、回転体６を連結軸６ｅを中心に回転させることでリング体５の内径寸法を縮径させることができる。
【００３４】
また、受口管２内に、押輪４により押圧されるリング体５を全周に亘って支持する支持管９を備えるので、押輪４がリング体５を押圧する際、リング体５が支持管９によって全周に亘って支持されていることでリング体５に押輪４からの力が全周に亘って均一に加わるので、リング体５を偏りなく均一に縮径させることができる。
【００３５】
また、回転体６の連結軸６ｅよりも管軸Ｃ側で回転体６を押圧し、止水部材７による回転体６と流体管２の外周面２ａとの間の密着を保持する保持片１０を備えるので、回転体６が流体管２内を流れる流体の流体圧を受けてリング体５の内径寸法が拡径される方向に回転しようとしても、保持片１０により回転体６の回転が阻止されることで回転体６と流体管２の外周面２ａとの間の密着が保持され、受口管３と流体管２との間からの流体の漏洩を防ぐことができる。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
また、前記実施例では、回転体６と流体管２の外周面２ａとの間を止水部材７のテーパー部７ｂによって水密に保持したが、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を押圧することで回転体６と流体管２の外周面２ａとの間を止水部材７の内周部７ａによって水密に保持するようにしてもよい。
【００４０】
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、各回転体６を回転体６の前端部が管軸Ｃに向くように回転させ、リング体５の内周側と流体管２の外周面２ａとの間を周方向の全周に亘って水密に保持したが、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各回転体６を縮径方向に向けて傾斜するように回転させた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】
【００４１】
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）
５                リング体
６                回転体
６ｅ              連結軸（回転軸）
６ｇ              連結凹部
７                止水部材
８                ボルト・ナット（押圧手段）
９                支持管（支持手段）
１０              保持片（密着保持手段）
Ｃ                管軸
【図１】
2012082933.tif 000003
【図２】
2012082933.tif 000004
【図３】
2012082933.tif 000005
【図４】
2012082933.tif 000006
【図５】
2012082933.tif 000007
【図６】
2012082933.tif 000008
【図７】
2012082933.tif 000009