JP6870430B2 - 管継手 - Google Patents

Description

本発明は、管継手に関する。

特許文献１に示されるように、流体を流す配管用の管継手として、筒状に形成された継手本体（第１筒）と、その継手本体の軸線方向の端部から挿入される配管を同継手本体に保持するための保持部材と、その保持部材を前記継手本体に取り付けるための筒状のキャップ（第２筒）と、を備えたものが知られている。継手のキャップは、その開口端に継手本体における上記端部（挿入端）が挿入された状態となることにより、上記保持部材を継手本体との間に挟んで同継手本体に取り付けるためのものである。

キャップの開口端の内周面には内向き爪部が形成されている一方、継手本体の挿入端の外周面には外向き爪部が形成されている。そして、キャップの開口端に継手本体の挿入端が挿入されたときに外向き爪部が内向き爪部を乗り越えると、外向き爪部と内向き爪部とが係合された状態となる。こうした外向き爪部と内向き爪部との係合を通じてキャップが継手本体から抜けないようにされ、同キャップによって保持部材が継手本体に対し外れないようにされる。そして、管継手における継手本体の上記挿入端側から配管を挿入すると、その配管が保持部材によって保持されて継手本体から抜けないようにされる。

特開２０１６−８９８７８号公報

ところで、管継手については、カバー内などの狭い場所に設置される場合があり、そうした場合の作業性向上のために管継手における外径の最も大きくなる部分、すなわちキャップの開口端と継手本体の挿入端とが径方向に重なる部分を、可能な限り小さく抑えることが要望されている。しかし、そうした要望に対応するために、キャップの開口端と継手本体の挿入端とにおける径方向に重なる部分をそれぞれ径方向に薄くすると、その部分の強度が低下することは避けられない。その結果、キャップの開口端に対する継手本体の挿入端の挿入に伴って外向き爪部が内向き爪部を乗り越える際、それら挿入端と開口端との径方向に重なる部分に対し径方向に大きな力が作用することにより、その部分が破損するおそれがある。

本発明の目的は、第１筒及び第２筒における開口端と挿入端との径方向に重なる部分の外径を小さく抑えつつ上記部分で必要とされる強度を確保することができる管継手を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する管継手は、第１筒及び第２筒を備えており、第１筒と第２筒とのうちの一方に形成されている挿入端が、第１筒と第２筒とのうちの他方に形成されている開口端に挿入されている。そして、開口端から挿入端が抜けないよう、開口端の内周面に形成されている内向き爪部と挿入端の外周面に形成されている外向き爪部とが係合される。上記内向き爪部は、開口端の開口寄りに位置する大径内向き爪部、及び、その大径内向き爪部よりも上記開口端の開口から離れて位置するとともに同大径内向き爪部よりも小さい内径を有する小径内向き爪部とされている。また、上記記外向き爪部は、上記挿入端の開口寄りに位置する小径外向き爪部、及び、その小径外向き爪部よりも上記挿入端の開口から離れて位置するとともに同小径外向き爪部よりも大きい外径を有する大径外向き爪部とされている。そして、上記開口端の小径内向き爪部と上記挿入端の小径外向き爪部とが係合するとともに、上記開口端の前記大径内向き爪部と上記挿入端の大径外向き爪部とが係合するようになっている。

上記構成によれば、第１筒及び第２筒における開口端と挿入端との径方向に重なる部分において、挿入端における大径外向き爪部を形成している部分の径方向の厚さは、開口端における大径内向き爪部を形成している部分の径方向の厚さよりも厚くなる。更に、開口端における小径内向き爪部を形成している部分の径方向の厚さは、挿入端における小径外向き爪部を形成している部分の径方向の厚さよりも厚くなる。このため、第１筒及び第２筒における開口端と挿入端との径方向に重なる部分、すなわち管継手における外径の最も大きくなる部分が小さく抑えられるとしても、挿入端における大径外向き爪部を形成している部分の径方向の厚さ、及び、開口端における小径内向き爪部を形成している部分の径方向の厚さをそれぞれ、必要とされる強度を確保することが可能な値に設定することができる。

本発明によれば、第１筒及び第２筒における開口端と挿入端との径方向に重なる部分の外径を小さく抑えつつ上記部分で必要とされる強度を確保することができる。

管継手全体を示す断面図。 継手本体とキャップとの係合態様を示す拡大断面図。 継手本体とキャップとの係合態様を示す拡大断面図。 管継手全体を示す断面図。 管継手全体を示す断面図。

［第１実施形態］
以下、管継手の第１実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
図１に示す管継手１は、流体を流す配管２同士を繋ぐためのものであって、筒状に形成された継手本体４を備えている。この継手本体４は第１筒としての役割を担う。そして、上流側（図１の右側）の配管２は、継手本体４の軸線方向における一方の端部（図１の右端部）から同継手本体４内に挿入されている。一方、下流側（図１の左側）の配管２は、継手本体４の軸線方向における他方の端部（図２の左端部）から同継手本体４内に挿入されている。なお、管継手１における上流側と下流側とは同一の構造となっているため、以下では上流側のみ詳しく説明し、下流側については上流側と同一の符号を付して説明を省略する。

継手本体４の内周面において、同継手本体４の軸線方向の中央部には環状突起５が形成されている。更に、継手本体４の内周面において、環状突起５に隣接する同継手本体４の端部寄りの部分には配管２の端部を収容する収容部６が設けられている。配管２の端部には筒状のインコア７が挿入されている。このインコア７が配管２内に没入することは同インコア７の端部に形成されたフランジ７ａによって抑制されている。そして、このようにインコア７を挿入した配管２の端部が継手本体４の端部から挿入されて収容部６内に収容されている。

継手本体４の内周面において、収容部６と同継手本体４の上記端部との間の部分には、収容部６よりも大径となるシール部８が設けられている。このシール部８内には、収容部６側から継手本体４の端部側に向けて、シールリング９、スペーサ１０、シールリング１１、保持リング１２が順に配置されている。そして、配管２の端部が継手本体４の収容部６内に挿入されたときには、その配管２がシールリング９、スペーサ１０、シールリング１１、及び保持リング１２を貫通する。このとき、シール部８内のシールリング９，１１が配管２の外周面に接触した状態となり、それによって継手本体４内を流れる流体が配管２の外周面と継手本体４の内周面との間から管継手１の外に漏れることが抑制される。

また、管継手１は、配管２を継手本体４に保持するための保持部材１３と、その保持部材１３を継手本体４に取り付けるためのキャップ１４と、を備えている。上記保持部材１３には嵌込リング１５と割リング１６との間に位置する円環状のロックリング１７が設けられている。保持部材１３は、継手本体４のシール部８に配置された保持リング１２に隣接して位置している。また、キャップ１４は、円筒状に形成されており、第２筒としての役割を担う。このキャップ１４は、その開口端（継手本体４側の端部）に継手本体４における上記端部（挿入端）が挿入された状態となることにより、上記保持部材１３を継手本体４（保持リング１２）との間に挟んでいる。

キャップ１４は、その開口端を継手本体４の挿入端と径方向に重なる部分において、同挿入端に対し係合させることにより、継手本体４に取り付けられている。このように継手本体４に対しキャップ１４を取り付けることにより、それら継手本体４とキャップ１４との間に挟まれた上記保持部材１３が継手本体４に取り付けられるようになる。保持部材１３がキャップ１４によって継手本体４に取り付けられた状態で、配管２の端部が保持部材１３及びキャップ１４を貫通して継手本体４の上記挿入端から収容部６内に挿入されると、保持部材１３のロックリング１７が配管２の外周面を押圧し、それによって同配管２の継手本体４からの抜け出しが防止される。

次に、キャップ１４と継手本体４との係合態様について詳しく説明する。
図２に示すように、キャップ１４の開口端と継手本体４の挿入端との径方向（図２の上下方向）に重なる部分のうち、キャップ１４における開口端の内周面には大径内向き爪部１９ａ及び小径内向き爪部１９ｂが形成されている。大径内向き爪部１９ａは、キャップ１４における開口端の開口寄りに位置している。一方、小径内向き爪部１９ｂは、上記大径内向き爪部１９ａよりも上記開口端の開口から離れて位置しているとともに、その大径内向き爪部１９ａよりも小さい内径を有している。

また、キャップ１４の開口端と継手本体４の挿入端との径方向に重なる部分のうち、継手本体４における挿入端の外周面には小径外向き爪部１８ａ及び大径外向き爪部１８ｂが形成されている。小径外向き爪部１８ａは、継手本体４における挿入端の開口寄りに位置している。一方、大径外向き爪部１８ｂは、上記小径外向き爪部１８ａよりも上記挿入端の開口から離れて位置しているとともに、その小径外向き爪部１８ａよりも大きい外径を有している。そして、継手本体４の小径外向き爪部１８ａはキャップ１４の小径内向き爪部１９ｂと係合するとともに、継手本体４の大径外向き爪部１８ｂはキャップ１４の大径内向き爪部１９ａと係合する。

上述したように、キャップ１４における開口端の内周面に大径内向き爪部１９ａ及び小径内向き爪部１９ｂを形成するとともに、継手本体４における挿入端の外周面に小径外向き爪部１８ａ及び大径外向き爪部１８ｂを形成することにより、上記開口端と上記挿入端との径方向に重なる部分の厚さを以下の（Ａ）及び（Ｂ）のようにすることができる。

（Ａ）継手本体４における挿入端の大径外向き爪部１８ｂを形成している部分の径方向の厚さＴＨ２を、キャップ１４における開口端の大径内向き爪部１９ａを形成している部分の径方向の厚さＴＨ１よりも厚くする。

（Ｂ）キャップ１４における開口端の小径内向き爪部１９ｂを形成している部分の径方向の厚さＴＨ４を、継手本体４における挿入端の小径外向き爪部１８ａを形成している部分の径方向の厚さＴＨ３よりも厚くする。

継手本体４の小径外向き爪部１８ａは斜面２１ａ及び垂直面２１ｂを有している。小径外向き爪部１８ａにおいて、垂直面２１ｂは継手本体４の軸線と直交する方向に延びている一方、斜面２１ａは上記垂直面２１ｂ側から継手本体４における挿入端の開口に向うほど上記軸線に近づくよう傾斜している。また、継手本体４の大径外向き爪部１８ｂは斜面２３ａ及び垂直面２３ｂを有している。大径外向き爪部１８ｂにおいて、垂直面２３ｂは継手本体４の軸線と直交する方向に延びている一方、斜面２３ａは上記垂直面２３ｂ側から継手本体４における挿入端の開口に向うほど上記軸線に近づくよう傾斜している。

キャップ１４の大径内向き爪部１９ａは平行面２４ａ及び垂直面２４ｂを有している。大径内向き爪部１９ａにおいて、垂直面２４ｂはキャップ１４の軸線と直交する方向に延びている一方、平行面２４ａは上記垂直面２４ｂ側からキャップ１４における開口端の開口に向って上記軸線と平行に延びている。また、キャップ１４の小径内向き爪部１９ｂは斜面２２ａ及び垂直面２２ｂを有している。小径内向き爪部１９ｂにおいて、垂直面２２ｂはキャップ１４の軸線と直交する方向に延びている一方、斜面２２ａは上記垂直面２２ｂ側から上記開口端の開口に向うほど上記軸線から離れるよう傾斜している。

継手本体４から取り外された状態のキャップ１４を同継手本体４に取り付ける際には、キャップ１４と継手本体４とを同一軸線上に配置し、キャップ１４における大径内向き爪部１９ａ側を継手本体４の小径外向き爪部１８ａ側に向けた状態で、同キャップ１４を継手本体４側に移動させる。これにより、キャップ１４の大径内向き爪部１９ａが継手本体４の小径外向き爪部１８ａ及び大径外向き爪部１８ｂを乗り越えるとともに、キャップ１４の小径内向き爪部１９ｂが継手本体４の小径外向き爪部１８ａを乗り越える。その結果、継手本体４の挿入端がキャップ１４の開口端に挿入された状態となる。

継手本体４の挿入端がキャップ１４の開口端に挿入された状態では、継手本体４の小径外向き爪部１８ａとキャップ１４の小径内向き爪部１９ｂとが係合するとともに、継手本体４の大径外向き爪部１８ｂとキャップ１４の大径内向き爪部１９ａとが係合する。詳しくは、小径外向き爪部１８ａの垂直面２１ｂと小径内向き爪部１９ｂとの垂直面２２ｂとが継手本体４及びキャップ１４の軸線方向において対向して位置するとともに、大径外向き爪部１８ｂの垂直面２３ｂと大径内向き爪部１９ａの垂直面２４ｂとが上記軸線方向において対向して位置する。この状態のもとでは、キャップ１４が継手本体４から離れようとすると、互いに対向している垂直面２１ｂと垂直面２２ｂとが接触するとともに、同じく互いに対向している垂直面２３ｂと垂直面２４ｂとが接触する。これらにより、キャップ１４が継手本体４から抜けることは抑制される。

次に、本実施形態における管継手１の作用について説明する。
キャップ１４の開口端と継手本体４の挿入端との径方向に重なる部分においては、上記（Ａ）及び上記（Ｂ）のように、図２に示す厚さＴＨ２は厚さＴＨ１に対し厚くなるとともに厚さＴＨ４は厚さＴＨ３に対し厚くなる。このように厚さＴＨ２，ＴＨ４が厚くなることにより、キャップ１４の開口端と継手本体４の挿入端との径方向に重なる部分（管継手１における外径の最も大きくなる部分）が小さく抑えられるとしても、厚さＴＨ２，ＴＨ４をそれぞれ必要とされる強度を確保することが可能な値に設定することができる。従って、キャップ１４の開口端に対する継手本体４の挿入端の挿入時に大径内向き爪部１９ａが小径外向き爪部１８ａ及び大径外向き爪部１８ｂを乗り越えるとともに、小径内向き爪部１９ｂが小径外向き爪部１８ａを乗り越える際、上記部分に対し径方向に大きな力が作用するとしても、その部分が破損することを抑制することができる。

以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）キャップ１４の開口端と継手本体４の挿入端との径方向に重なる部分、言い換えれば管継手１における外径の最も大きくなる部分において、その外径を小さく抑えつつ、上記部分で必要とされる強度を確保することができる。

（２）キャップ１４の開口端と継手本体４の挿入端との径方向に重なる部分に対し径方向に大きな力が作用して仮に破損が生じるとしても、同破損はキャップ１４の開口端の大径内向き爪部１９ａを形成している部分、もしくは継手本体４の挿入端の小径外向き爪部１８ａを形成している部分といった薄い部分で生じることとなる。このため、キャップ１４の開口端の小径内向き爪部１９ｂを形成している部分、もしくは継手本体４の挿入端の大径外向き爪部１８ｂを形成している部分といった厚い部分で、キャップ１４と継手本体４との係合を保持して管継手１としての機能を維持することができる。

［第２実施形態］
次に、管継手の第２実施形態について図３を参照して説明する。
図３に示すように、この実施形態においては、小径外向き爪部１８ａ及び小径内向き爪部１９ｂが継手本体４及びキャップ１４の軸線方向に間隔をおいて複数（この例では二つ）設けられている。このように小径外向き爪部１８ａ及び小径内向き爪部１９ｂを複数設けることにより、小径外向き爪部１８ａ及び小径内向き爪部１９ｂの突出量を小さくしたとしても、それら小径外向き爪部１８ａと小径内向き爪部１９ｂとの係合を行うことができる。

この実施形態によれば、第１実施形態における（１）及び（２）の効果に加え、以下に示す効果が得られるようになる。
（３）小径外向き爪部１８ａ及び小径内向き爪部１９ｂの突出量を小さくすることにより、キャップ１４の開口端に対する継手本体４の挿入端の挿入時、キャップ１４の大径内向き爪部１９ａが継手本体４の小径外向き爪部１８ａを乗り越えやすくなる。言い換えれば、継手本体４の挿入端がキャップ１４の開口端に挿入されるとき、キャップ１４の開口端と継手本体４の挿入端とにおける径方向に重なる部分に対し径方向に大きな力が作用することを抑制でき、その力によって上記部分が破損することを抑制できる。

［第３実施形態］
次に、管継手の第３実施形態について図４を参照して説明する。
図４に示すように、この実施形態の管継手１では、ニップル型の継手本体４が採用されているとともに、同継手本体４に対し第１実施形態のようなインコア７を用いることなく配管２を繋ぐようにしている。

この継手本体４における軸線方向の端部には内筒部３１が形成されているとともに、その内筒部３１の外周を囲むように外筒３２が設けられている。この外筒３２は、継手本体４に対し固定されており、第１筒としての役割を担う。そして、配管２は、上記内筒部３１の外周面と上記外筒３２の内周面との間に挿入されることにより、継手本体４に繋がれる。

内筒部３１の外周面には、シールリング９，１１が収容された環状溝３３，３４が形成されている。そして、配管２が上記内筒部３１の外周面と上記外筒３２の内周面との間に挿入されたときには、シールリング９，１１が配管２の内周面に接触した状態となり、それによって継手本体４内を流れる流体が配管２の内周面と内筒部３１の外周面との間から管継手１の外に漏れることが抑制される。

外筒３２の端部（挿入端）はキャップ１４の開口端に挿入された状態となっている。このキャップ１４は、配管２を継手本体４に保持するための保持部材１３を外筒３２の端面との間に挟むことによって継手本体４に取り付けるものである。保持部材１３は、ロックリング１７を外筒３２の端部との間に位置させる割リング３５を有している。そして、配管２を内筒部３１の外周面と外筒３２の内周面との間に挿入すると、ロックリング１７が配管２の外周面を押圧するようになり、それによって同配管２の継手本体４からの抜け出しが防止される。

外筒３２の挿入端の外周面には、キャップ１４の小径内向き爪部１９ｂと係合する小径外向き爪部１８ａ、及び、キャップ１４の大径内向き爪部１９ａと係合する大径外向き爪部１８ｂが形成されている。

この実施形態によれば、第１実施形態の（１）及び（２）と同様の効果が得られるようになる。
［第４実施形態］
次に、管継手の第４実施形態について図５を参照して説明する。

図５に示すように、この実施形態の管継手１では、第３実施形態に対し、外筒３２が開口端を有する一方でキャップ１４が挿入端を有している点が異なっている。すなわち、外筒３２の開口端にキャップ１４の挿入端が挿入されることにより、同キャップ１４が保持部材１３を外筒３２の端面との間に挟んで継手本体４に取り付けている。

外筒３２における開口端の内周面には、大径内向き爪部１９ａ及び小径内向き爪部１９ｂが形成されている。大径内向き爪部１９ａは、外筒３２における開口端の開口寄りに位置しており、平行面２４ａ及び垂直面２４ｂを有している。また、小径内向き爪部１９ｂは、上記大径内向き爪部１９ａよりも上記開口端の開口から離れて位置しており、斜面２２ａ及び垂直面２２ｂを有している。

キャップ１４における挿入端の外周面は、小径外向き爪部１８ａ及び大径外向き爪部１８ｂが形成されている。小径外向き爪部１８ａは、キャップ１４における挿入端の開口寄りに位置しており、斜面２１ａ及び垂直面２１ｂを有している。また、大径外向き爪部１８ｂは、上記小径外向き爪部１８ａよりも上記挿入端の開口から離れて位置しており、斜面２３ａ及び垂直面２３ｂを有している。

この実施形態においても、第１実施形態の（１）及び（２）と同様の効果が得られるようになる。
［その他の実施形態］
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。

・第１〜第４実施形態において、小径外向き爪部１８ａの突出量については、継手本体４及びキャップ１４の軸線から小径外向き爪部１８ａの突出方向先端までの距離が上記軸線から大径内向き爪部１９ａまでの距離と等しい値、又は、その距離未満の値となるようにしてもよい。この場合、継手本体４や外筒３２から取り外された状態のキャップ１４を、継手本体４や外筒３２に取り付ける際、大径内向き爪部１９ａが小径外向き爪部１８ａを乗り越えることなく通過できるようになる。このため、小径内向き爪部１９ｂ及び大径内向き爪部１９ａに対する小径外向き爪部１８ａ及び大径外向き爪部１８ｂの係合が容易になる。

・第１〜第４実施形態において、大径内向き爪部１９ａ及び大径外向き爪部１８ｂを継手本体４及びキャップ１４の軸線方向に間隔をおいて複数設けるようにしてもよい。この場合、大径内向き爪部１９ａ及び大径外向き爪部１８ｂの突出量を小さくしても、それら大径内向き爪部１９ａと大径外向き爪部１８ｂとの係合を行うことができる。

・第１実施形態、第３実施形態、及び第４実施形態において、小径内向き爪部１９ｂ及び小径外向き爪部１８ａが継手本体４及びキャップ１４の軸線方向に間隔をおいて複数設けられるようにしてもよい。

１…管継手、２…配管、４…継手本体、５…環状突起、６…収容部、７…インコア、７ａ…フランジ、８…シール部、９…シールリング、１０…スペーサ、１１…シールリング、１２…保持リング、１３…保持部材、１４…キャップ、１５…嵌込リング、１６…割リング、１７…ロックリング、１８ａ…小径外向き爪部、１８ｂ…大径外向き爪部、１９ａ…大径内向き爪部、１９ｂ…小径内向き爪部、２１ａ…斜面、２１ｂ…垂直面、２１ａ…斜面、２２ｂ…垂直面、２３ａ…斜面、２３ｂ…垂直面、２４ａ…平行面、２４ｂ…垂直面、３１…内筒部、３２…外筒、３３…環状溝、３４…環状溝、３５…割リング。

Claims (1)

1. 継手本体と、配管を前記継手本体に保持するためのロックリングと、前記ロックリングを保持して前記ロックリングを前記継手本体に取り付けるためのキャップとを備えており、前記継手本体に形成されている挿入端が、前記キャップに形成されている開口端に挿入されており、前記開口端から前記挿入端が抜けないよう、前記開口端の内周面に形成されている内向き爪部と前記挿入端の外周面に形成されている外向き爪部とが係合される管継手において、
   前記内向き爪部は、前記開口端の開口寄りに位置する大径内向き爪部、及び、その大径内向き爪部よりも前記開口端の開口から離れて前記ロックリング側に位置するとともに同大径内向き爪部よりも小さい内径を有する小径内向き爪部であり、
   前記外向き爪部は、前記挿入端の開口寄りに位置する小径外向き爪部、及び、その小径外向き爪部よりも前記挿入端の開口から離れて位置するとともに同小径外向き爪部よりも大きい外径を有する大径外向き爪部であり、
   前記開口端の前記小径内向き爪部と前記挿入端の前記小径外向き爪部とが係合するとともに、前記開口端の前記大径内向き爪部と前記挿入端の大径外向き爪部とが係合することを特徴とする管継手。

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