(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体管を水密に接合するパッキンと、流体管の外周面に食い込む刃が内周面に形成されたロックリングとを内装する環状溝が内面に形成された継手体に、合成樹脂製の流体管を挿入し、少なくともロックリングの収容された前記環状溝の所定の部分を外方から塑性変形させて、ロックリングを流体管の外周面に係止させると共に、前記パッキンが収容されている環状溝の内周面とパッキンの外周面との間に、圧力分散部材が配置され、前記環状溝を塑性変形させて前記圧力分散部材を縮径させ前記パッキンを環状溝の内周面と流体管の外周面に圧接させることを特徴とする管継手。
【請求項２】
前記ロックリングには、継手体の端部に向かって縮径する外テーパ面が形成されるとともに、環状溝には前記外テーパ面に当接し、継手体の端部に向かって縮径する内テーパ面が形成されている請求項１に記載の管継手。
【請求項３】
流体管を水密に接合するパッキンと、流体管の外周面に食い込む刃が内周面に形成されたロックリングとを内装する環状溝が内面に形成された継手体に、合成樹脂製の流体管を挿入し、少なくともロックリングの収容された前記環状溝の所定の部分を外方から塑性変形させて、ロックリングを流体管の外周面に係止させると共に、前記ロックリングには、継手体の端部に向かって縮径する外テーパ面が形成され、該外テーパ面に当接し、継手体の端部に向かって縮径する内テーパ面が形成された補助部材を環状溝の内周面とロックリングの外周面との間に配置すると共に、前記補助部材にはパッキンの継手体端部側の面に当接する区画片が内周側に突出して設けられていることを特徴とする管継手。
【請求項４】
前記環状溝は、パッキンが収容されるパッキン溝と、ロックリングが装着されるロックリング溝とが別々に形成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の管継手。
【請求項５】
前記パッキンが収容されている環状溝の内周面とパッキンの外周面との間に、圧力分散部材が配置され、前記環状溝を塑性変形させて前記圧力分散部材を縮径させ前記パッキンを環状溝の内周面と流体管の外周面に圧接させる請求項３に記載の管継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道管、ガス管、プラント用配管等に使用される流体管を接合する管継手であって、パッキンが装着された継手体に流体管を差し込み、ロックリングを縮径させて流体管の抜け出しを防止する管継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
外圧によって変形するポリエチレン管等の流体管Ｐを接続する継手として、図７および図８に示すような管継手が知られている。
【０００３】
この従来の管継手Ａは、継手体Ｂ、継手体Ｂに螺合される袋ナットＣ、流体管内面に挿入されるインコアＤ、パッキンＥ、１つ割りのロックリングＦ、パッキン押えＧからなる。
【０００４】
継手体Ｂには、その端部内面にパッキンＥを収容する収容凹部Ｂ１が設けられ、その端部側には袋ナットＣが螺合される雌ねじ部Ｂ２が形成されている。袋ナットＣの継手体Ｂ側の外径部には、雄ねじ部Ｃ１が形成され、その内周面は、パッキンＥ側に拡径するテーパ面Ｃ２が設けられている。インコアＤは、流体管の変形を防止できる強度を持ち、外径が流体管Ｐの内径とほぼ等しく設定されており、一方の端部には面取りＤ１が、他方の端部には外径方向に突出した鍔部Ｄ２が形成されている。ロックリングＦは、内面に流体管Ｐの外面に食込む刃Ｆ１が形成され、外面に袋ナットＣのテーパ面Ｃ２に密接するテーパ面Ｆ２が形成された縮径する1つ割りの形状をしている。
【０００５】
この継手Ａに流体管Ｐを接続するには、まず、流体管Ｐの内径にインコアＤを挿入する。次に、袋ナットＣ、ロックリングＦ、パッキン押えＧ、パッキンＥの順で流体管Ｐに外嵌させる。部品を外嵌させた流体管Ｐを継手体Ｂに挿入し、袋ナットＣの雄ねじ部Ｃ１を、継手体Ｂの雌ねじ部Ｂ２に螺合させ締め付ける。
【０００６】
ロックリングＦが袋ナットＣのテーパ面Ｃ２に押されて継手体Ｂ方向に移動し、ロックリングＦの端部の平面におされてパッキン押えＧとパッキンＥが継手体Ｂの収容凹部Ｂ１に収容される。
【０００７】
このとき、袋ナットＣは、回転しながら継手体Ｂ方向に移動し、テーパ面Ｃ２でロックリングＦを縮径させる。ロックリングＦの刃Ｆ１が流体管Ｐの外径に食い込み、インコアＤが流体管Ｐの変形を防止することにより、流体管Ｐの管継手Ａからの離脱を阻止して接続される。
【０００８】
また、別の従来例として、図９に示すような押輪ＨでロックリングＦを押し、ロックリングＦがパッキン押えＧを介してパッキンＥを継手体Ｂに押し込む管継手が知られている。
【０００９】
継手体Ｂは、端部の内周面に設けられたパッキンＥが収容される収容凹部Ｂ１と、その外面に形成されたフランジＢ３とによって構成され、収容凹部Ｂ１には、継手体Ｂの中央側より断面が楔形のパッキンＥ、パッキン押えＧ、ロックリングＦが配置され、内周面に径の収縮を防止するインコアＤが装着された流体管Ｐが挿入されている。
【００１０】
押輪Ｈの内周面には、継手体Ｂ側に向かって拡径するテーパ面Ｈ１が形成され、外面には、継手体ＢのフランジＢ３に対応するフランジＨ２が設けてあり、ボルト・ナットＩによって継手体Ｂに取り付けられる。
【００１１】
ロックリングＦの外周面には、テーパ面Ｈ１に当接するテーパ面Ｅ２が形成され、内周面には、流体管Ｐの外周面に食い込む刃Ｆ１が形成されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記の管継手においては、ロックリングを縮径させるのに袋ナットや押輪を用いており、ねじ部を形成するために継手体や袋ナットの肉厚を厚くしてねじ加工を行い、あるいは、フランジを設けるために継手全体の肉厚を厚くするなどにより製造コストが高くなっていた。
【００１３】
また、ねじが緩んだり、ボルトのナットが緩んだりしロックリングの押し込みが不足して流体管が抜け出す恐れがあった。
【００１４】
本発明が解決しようとする課題は、上記問題を解決するためになされたもので、製造コストを低くし、管の抜け出しを確実に防止する管継手を提供する点にある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の管継手は、流体管を水密に接合するパッキンと、流体管の外周面に食い込む刃が内周面に形成されたロックリングとを内装する環状溝が内面に形成された継手体に、合成樹脂製の流体管を挿入し、少なくともロックリングの収容された前記環状溝の所定の部分を外方から塑性変形させて、ロックリングを流体管の外周面に係止させると共に、前記パッキンが収容されている環状溝の内周面とパッキンの外周面との間に、圧力分散部材が配置され、前記環状溝を塑性変形させて前記圧力分散部材を縮径させ前記パッキンを環状溝の内周面と流体管の外周面に圧接させることを特徴としている。
【００１６】
この特徴により、継手体の環状溝を外部より圧力を加えて継手体の中心方向に押し出すように塑性変形させてロックリングを縮径させるのみで、流体管の抜け出し防止とシールが完了する。このように管継手は、継手体と、パッキンと、ロックリングとの３点で構成され、部品点数を少なくすることができ、また、ねじ部やフランジ部が必要ないので継手体の肉厚を薄くすることが可能となり、製品コストを低くすることができる。
【００１７】
また、継手体を塑性変形させてロックリングの縮径を保持しているので、ねじやボルトが緩むような心配もなく、抜出阻止力が安定する。
また、内径を流体管の外径よりも大きく形成したパッキンを環状溝に装着することができるようになるので、継手体に流体管を挿入するときにパッキンの摩擦による挿入抵抗が無くなり、流体管の挿入作業が楽に行え、流体管の接合の作業性が向上する。
更に、環状溝を塑性変形させることによって縮径する圧力分散部材が配置されているので、環状溝の塑性変形がパッキンに対して不均一であっても縮径された圧力分散部材によってパッキンは均等に圧縮されるのでパッキンの止水性が向上する。
【００１８】
前記ロックリングには、継手体の端部に向かって縮径する外テーパ面が形成されるとともに、環状溝には前記外テーパ面に当接し、継手体の端部に向かって縮径する内テーパ面が形成されているのが好ましい。
【００１９】
このようにすることで、流体管に抜出力が働き、流体管と継手体が相対移動したときに、ロックリングの外テーパ面が継手体の内テーパ面に当接し、くさび作用によってロックリングが縮径されて流体管の外周面にさらに食い込み、抜出阻止力が向上する。
【００２０】
他の本発明の管継手は、流体管を水密に接合するパッキンと、流体管の外周面に食い込む刃が内周面に形成されたロックリングとを内装する環状溝が内面に形成された継手体に、合成樹脂製の流体管を挿入し、少なくともロックリングの収容された前記環状溝の所定の部分を外方から塑性変形させて、ロックリングを流体管の外周面に係止させると共に、前記ロックリングには、継手体の端部に向かって縮径する外テーパ面が形成され、該外テーパ面に当接し、継手体の端部に向かって縮径する内テーパ面が形成された補助部材を環状溝の内周面とロックリングの外周面との間に配置すると共に、前記補助部材にはパッキンの継手体端部側の面に当接する区画片が内周側に突出して設けられていることを特徴としている。
【００２１】
このようにすることで、流体管に抜出力が働き、流体管と継手体が相対移動したときに、ロックリングの外テーパ面が内テーパ面に当接し、くさび作用によってロックリングが縮径されて流体管の外周面にさらに食い込み、抜出阻止力が向上し、また、継手体の塑性変形が部分的な変形であっても縮径した補助部材がロックリングの外周面にほぼ全周に渡って接触するのでロックリングを均等に縮径することができ、抜出阻止力が向上する。
【００２３】
また、流体管に抜出力が働き、流体管と継手体が相対移動したときに、ロックリングが継手体の端部側に移動してもパッキンは区画片に当接するので、パッキンの止水性能が安定して保たれる。
【００２４】
前記環状溝は、パッキンが収容されるパッキン溝と、ロックリングが装着されるロックリング溝とが別々に形成されているのが好ましい。
【００２５】
このようにすることで、パッキンとロックリングが別々の溝に配置されるので、流体管に抜出力が働き、流体管と継手体が相対移動したときに、ロックリングが継手体の端部側に移動してもパッキンは移動することがなく止水性能安定して保たれる。
【００２６】
パッキンが収容されている環状溝の内周面とパッキンの外周面との間に、圧力分散部材が配置され、環状溝を塑性変形させて、圧力分散部材を縮径させパッキンを環状溝の内周面と流体管の外周面に圧接させるのが好ましい。
【００２７】
このようにすることで、内径を流体管の外径よりも大きく形成したパッキンを環状溝に装着することができるようになるので、継手体に流体管を挿入するときにパッキンの摩擦による挿入抵抗が無くなり、流体管の挿入作業が楽に行え、流体管の接合の作業性が向上する。
【００２９】
また、環状溝を塑性変形させることによって縮径する圧力分散部材が配置されているので、環状溝の塑性変形がパッキンに対して不均一であっても縮径された圧力分散部材にってパッキンは均等に圧縮されるのでパッキンの止水性が向上する。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００３１】
図１ないし図３は、本発明の管継手１を用いてポリエチレン製の流体管２、２を接合した第１実施例を示している。
【００３２】
同図において、３は、ステンレス製の継手体、４は、環状溝３ａの内周面に配置されるロックリング、５は、流体管２を継手体３に水密に接合するパッキン、６は、流体管２の端部内周に装着されたインコア、７は、塑性変形部を示している。
【００３３】
継手体３の両端部分には、ロックリング４とパッキン５とが収容される環状溝３ａが形成され、端部側には、端部に向かって縮径する内テーパ面３ｂが設けられており、その先端は内周側に突出した突出片３ｃが形成されているている。また、継手体３の内面中央には管中心方向に突出したストッパー３ｄが設けられている。
【００３４】
ロックリング４は、図３に示すように、流体管２よりも硬質の合成樹脂、例えばアセタール樹脂等やステンレス製等の金属体からなる１つ割りの形状をしており、縮径させても元の形状に戻る弾性を有し、外周面には継手体３の内テーパ面３ｂとほぼ同じ傾斜の外テーパ面４ａが形成され、内周面には、円周方向を向く複数の刃４ｂが形成されている。
【００３５】
パッキン５は、継手体３の中央側にリップ部５ａが形成されたセルフシールの形状となっている。
【００３６】
インコア６は、外径が流体管２の内径とほぼ等しく形成され、一方の端部には外径方向に突出した鍔部６ａが形成されている。
【００３７】
上記実施例の管継手１を用いて、流体管２を接合するには、まず、接合する流体管２の端部に鍔部６ａが当接するまでインコア６を挿入する。
【００３８】
次に、環状溝３ａにロックリング４とパッキン５を装着した継手体３に、インコア６が内部に装着された流体管２を所定寸法挿入する。
【００３９】
ついで、加圧器でロックリング４が収容してある環状溝３ａの一部を外周面より圧縮し、内径方向に突出するように塑性変形させて塑性変形部７を加工し、ロックリング４を縮径させることによって流体管２の外周面に刃４ｂを食い込ませ接合を完了する。
【００４０】
加圧器は、継手体３の外周面の接線に平行な平面を部分的に設けるものでもよく（図２（ａ））、また、円周方向に連続した帯状に継手体３を塑性変形させるものでもよい（図２（ｂ））。
【００４１】
図４の（ａ）は、環状溝３ａにロックリング４およびパッキン５が装着された継手体３に流体管２が挿入されている状態を示している。
ロックリング４の刃４ｂは、流体管２の外周面に接触しており、パッキン５は、環状溝３ａの内周面と流体管２の外周面とに圧接されている。
【００４２】
図４の（ｂ）は、ロックリング４が装着された継手体３の一部を加圧器によって塑性変形させた状態を示している。
加圧器によって内周方向に突出する状態で塑性変形させられた塑性変形部７によって、ロックリング４は縮径し、刃４ｂが流体管２の外周面に食い込んでいる。
【００４３】
図４の（ｃ）は、流体管２に抜出力が働き、継手体３と流体管２が相対移動した状態を示している。
継手体３と流体管２が相対移動したことによって、ロックリング４の外テーパ面４ａと継手体３の内テーパ面３ｂが当接し、くさび作用によってロックリング４の刃４ｂが流体管２に更に食い込み、ロックリング４と突出片３ｃが係合し流体管の抜け出しが防止される。
【００４４】
本管継手においては、上記のように継手体３と、ロックリング４と、パッキン５の３点で構成されるので、従来の管継手に比べて部品点数が少なく、また、ねじ部やフランジ部が必要ないので肉厚を薄くすることができるので製造コストが低い。また、ロックリング４を継手体３の塑性変形によって縮径させているので、抜出阻止力が安定して発揮される。
【００４５】
図５は、本発明の第２実施例を示し、継手体３、ロックリング４、パッキン５は第１実施例とほぼ同様に構成され、継手体３の環状溝３ａの内周面とロックリング４の外周面の間に補助部材８が設けられている。
補助部材８は、縮径可能な１つ割りの形状をしており、継手体３端部側の内周面にロックリング４の外テーパ面４ａが当接する内テーパ面８ａが形成され、反対側の端部には内径方向に突出した区画片８ｂが設けられている。
【００４６】
上記第２実施例の管継手１を用いて、流体管２を接続するには、第１実施例と同様な方法で行われる。
【００４７】
図５（ａ）は、環状溝３ａにパッキン５、補助部材８が配置され、補助部材８の内部にロックリング４が設置された継手体３に流体管２を挿入した状態を示している。
ロックリング４の刃４ｂは、流体管２の外周面に接触しており、パッキン５は、環状溝３ａの内周面と流体管２の外周面とに圧接され、補助部材８の区画片８ｂに当接して継手体３の端部方向に移動しない状態になっている。
【００４８】
図５（ｂ）は、補助部材８が装着された継手体３の一部を加圧器によって塑性変形させた状態を示している。
加圧器によって内周方向に突出する状態で塑性変形させられた塑性変形部７によって補助部材８が縮径され、その内周面がロックリング４の外周面にほぼ均等に当接してロックリングを縮径させ、刃４ｂを流体管２の外周面に食い込ませている。
【００４９】
図５（ｃ）は、流体管２に抜出力が働き、継手体３と流体管２が相対移動した状態を示している。
継手体３と流体管２が相対移動したことによって、ロックリング４の外テーパ面４ａと補助部材８の内テーパ面８ａが当接し、くさび作用によってロックリング４の刃４ｂが流体管２に更に食い込み、ロックリング４と突出片３ｃが係合し流体管の抜け出しが防止される。
【００５０】
第２実施例の管継手においては、補助部材１１に内テーパ面１１ａが形成されているので環状溝３ａには内テーパ面が必要なく、継手体の外周面にテーパ面ができないので加圧器による塑性変形の作業が容易となる。
また、ロックリング４が管継手３の端部方向に移動しても、パッキン５は区画片８ｂに当接し移動することがないので安定した止水性が確保される。
【００５１】
図６は、本発明の第３実施例を示し、ロックリング溝９とパッキン溝１０とが継手体３の内周面に形成され、それぞれの溝にロックリング４、パッキン５が配置されている。
【００５２】
ロックリング溝９の端部側には、ロックリング４の外テーパ面４ａに当接する内テーパ面９ａが形成されており、パッキン溝１０の内周面とパッキン５の外周面の間には一つ割の円筒状に形成されている圧力分散部材１１が配置されている。
【００５３】
上記第３実施例の管継手１を用いて、流体管２を接続するには、第１実施例と同様な方法で行われる。
【００５４】
ロックリング溝９とパッキン溝１０とにロックリング４とパッキン５をそれぞれに配置した継手体３に、インコア６を取り付けた流体管２を挿入する。
パッキン５の内径は、流体管２の外径とほぼ同じか若干大きく形成されている。
【００５５】
ロックリング溝９とパッキン溝１０とを外周より加圧器によって内径方向に突出するように塑性変形させ塑性変形部７を加工する。
ロックリング４は塑性変形部７によって縮径され、流体管２の外周面に刃４ｂを食い込ませる。圧力分散部材１１も塑性変形部７によって縮径され、パッキン５を外周面から押圧し、パッキン５を流体管２の外周面に圧接させる。
【００５６】
第３実施例の管継手においては、ロックリング４とパッキン５は別々の溝に配置されるので、流体管２と継手体３が相対移動してロックリング４が管継手３の端部方向に移動しても、パッキン５は移動することがない。
【００５７】
圧力分散部材１１がパッキン溝１０の内周面とパッキン５の外周面の間に配置されているので、塑性変形が円周に対して不均一であっても圧力分散部材１１が縮径しパッキン５の外周面を均等に押圧するのでパッキンの確実な止水性が確保される。
【００５８】
本発明は、上記実施例に限定されるものではない。実施例では、流体管を挿入したときにロックリングの刃が流体管の外周面に接しているが、ロックリングの内径を大きく形成して接しないようにしてもよい。また、実施例でのロックリングは、１つ割りの形状をしているが円弧状の複数のリング体を変形可能に連結したロックリングを用いてもよい。実施例での区画片は補助部材と一体に設けられているが、別体としてもよい。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、継手体の環状溝を外部より圧力を加えて継手体の中心方向に押し出すように塑性変形させてロックリングを縮径させるのみで、流体管の抜け出し防止とシールが完了する。このように管継手は、継手体と、パッキンと、ロックリングとの３点で構成され、部品点数を少なくすることができ、また、ねじ部やフランジ部が必要ないので継手体の肉厚を薄くすることが可能となり、製品コストを低くすることができる。
【００６０】
また、継手体を塑性変形させてロックリングの縮径を保持しているので、ねじやボルトが緩むような心配がなく、抜出阻止力が安定する。
また、内径を流体管の外径よりも大きく形成したパッキンを環状溝に装着することができるようになるので、継手体に流体管を挿入するときにパッキンの摩擦による挿入抵抗が無くなり、流体管の挿入作業が楽に行え、流体管の接合の作業性が向上する。
更に、環状溝を塑性変形させることによって縮径する圧力分散部材が配置されているので、環状溝の塑性変形がパッキンに対して不均一であっても縮径された圧力分散部材によってパッキンは均等に圧縮されるのでパッキンの止水性が向上する。
【００６１】
請求項２の発明によれば、流体管に抜出力が働き、流体管と継手体が相対移動したときに、ロックリングの外テーパ面が継手体の内テーパ面に当接し、くさび作用によってロックリングが縮径されて流体管の外周面にさらに食い込み、抜出阻止力が向上する。
【００６２】
請求項３の発明によれば、流体管に抜出力が働き、流体管と継手体が相対移動したときに、ロックリングの外テーパ面が内テーパ面に当接し、くさび作用によってロックリングが縮径されて流体管の外周面にさらに食い込み、抜出阻止力が向上し、また、継手体の塑性変形が部分的な変形であっても縮径した補助部材がロックリングの外周面にほぼ全周に渡って接触するのでロックリングを均等に縮径することができ、抜出阻止力が向上する。
【００６３】
また、流体管に抜出力が働き、流体管と継手体が相対移動したときに、ロックリングが継手体の端部側に移動してもパッキンは区画片に当接するので、パッキンの止水性能が安定して保たれる。
【００６４】
請求項４の発明によれば、パッキンとロックリングが別々の溝に配置されるので、流体管に抜出力が働き、流体管と継手体が相対移動したときに、ロックリングが継手体の端部側に移動してもパッキンは移動することがなく止水性能安定して保たれる。
【００６５】
請求項５の発明によれば、内径を流体管の外径よりも大きく形成したパッキンを環状溝に装着することができるようになるので、継手体に流体管を挿入するときにパッキンの摩擦による挿入抵抗が無くなり、流体管の挿入作業が楽に行え、流体管の接合の作業性が向上する。
【００６６】
また、環状溝を塑性変形させることによって縮径する圧力分散部材が配置されているので、環状溝の塑性変形がパッキンに対して不均一であっても縮径された圧力分散部材によってパッキンは均等に圧縮されるのでパッキンの止水性が向上する。
【００６７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す一部切欠正面図である。
【図２】同じく、（ａ）は断続塑性変形時の側面図、（ｂ）は連続溝状塑性変形時の側面図である。
【図３】同じく、（ａ）はロックリングを示す側面図、（ｂ）はロックリングを示す断面図である。
【図４】同じく、接合時の説明断面図であり、（ａ）は流体管挿入時、（ｂ）は接合完了時、（ｃ）は流体管抜出時である。
【図５】本発明の第２実施例を示す要部断面図であり、（ａ）は流体管挿入時、（ｂ）は接合完了時、（ｃ）は流体管抜出時である。
【図６】本発明の第３実施例を示す要部断面図である。
【図７】従来例を示す一部切欠正面図である。
【図８】同じく、（ａ）はロックリングの一部切欠正面図、（ｂ）はロックリングの側面図である。
【図９】別の従来例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１              管継手
２              流体管
３              継手体
３ａ            環状溝
３ｂ            内テーパ面
３ｃ            突出片
３ｄ            ストッパー
４              ロックリング
４ａ            外テーパ面
４ｂ            刃
５              パッキン
５ａ            リップ部
６              インコア
６ａ            鍔部
７              塑性変形部
８              補助部材
８ａ            内テーパ面
８ｂ            区画片
９              ロックリング溝
１０              パッキン溝
１１              圧力分散部材
【図１】
0004169404.tif 000002
【図２】
0004169404.tif 000003
【図３】
0004169404.tif 000004
【図４】
0004169404.tif 000005
【図５】
0004169404.tif 000006
【図６】
0004169404.tif 000007
【図７】
0004169404.tif 000008
【図８】
0004169404.tif 000009
【図９】
0004169404.tif 000010