シール構造及びそれを備えた管継手、ます、パイプ
【課題】一連の配管作業を簡易に行えるようにすると共に、シール性の向上を図る。
【解決手段】外周面に環状の凹状部３１が周方向に形成されると共に、管体Ｘが挿通されるシール体３０と、前記シール体３０を押圧する押圧面を有し、該押圧面でシール体３０を押圧することにより径方向の内方に膨出せしめて前記管体Ｘの外周面に圧接させるべく、該シール３０体の両側に夫々配される第一押圧体２３及び第二押圧体２３と、を備えたシール構造であって、前記押圧面の径方向の高さが前記凹状部３１の深さ以下の寸法に設定されて、該押圧面が前記凹状部３１の側方に位置するシール体３０の側端面を押圧し得るように構成する。
【解決手段】外周面に環状の凹状部３１が周方向に形成されると共に、管体Ｘが挿通されるシール体３０と、前記シール体３０を押圧する押圧面を有し、該押圧面でシール体３０を押圧することにより径方向の内方に膨出せしめて前記管体Ｘの外周面に圧接させるべく、該シール３０体の両側に夫々配される第一押圧体２３及び第二押圧体２３と、を備えたシール構造であって、前記押圧面の径方向の高さが前記凹状部３１の深さ以下の寸法に設定されて、該押圧面が前記凹状部３１の側方に位置するシール体３０の側端面を押圧し得るように構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給水配管及び排水・下水配管等に幅広く使用されている管継手、ます、及びパイプの接続部の構造及びそれを備えた物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、管継手、ます、パイプ等を用いて給水配管、排水・下水配管がなされるが、その接続部は、主として、接着タイプ、ゴム輪タイプ、球形自在タイプ等が知られている。これらは一方の接続部受口に、他方の接続部差口、例えば管継手の差口、ますの差口、あるいはパイプの差口などが接続されて配管がなされている。接着タイプの場合は接着剤を塗布して接合し、ゴム輪受口タイプの場合は滑剤を塗布してこれらの差口を受口に挿入して接合している。以下、管継手の差口、ますの差口、あるいはパイプの差口を総称して「管体」という。また、接着剤や滑剤を塗布しないで接合できるメカニカル式管継手を使用して配管されることもある。この種の管継手のシール構造としては、例えば次のようなものが存在する。即ち、この従来のものは、一端側内周面にテーパ面を有するニップルと、内周面にテーパ面を有するテーパワッシャーが装着された袋ナットと、該テーパワッシャーと前記ニップル間に配されるパッキンとからなっている。また、パッキンの外周面には周方向に溝が形成されている。かかる溝の深さは、前記ニップル及びテーパワッシャーのテーパ面の高さよりも小さく設定されている。
【０００３】
これに管体を接続する場合は、テーパワッシャーに管体を挿着した状態で袋ナットをニップルに螺合する。これにより、パッキンはニップル及びテーパワッシャーのテーパ面で押圧され、径方向に縮径して管体の外周面に圧接する。管体はパッキンによりシールが図られた状態で管継手に接続される。
【特許文献１】実開昭５５−１４９６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のものにあっては、パッキンの押圧はニップル及びテーパワッシャーの各テーパ面全体により行われるために、溝の内方に位置する中実部分も押圧されることになる。このため、比較的大きな押圧力を加えてパッキンを膨出させるべく、袋ナットには相当の回転力を加えることが必要となる。これにより、現場での作業が非常に厄介なものとなって、作業性に欠けるという問題点があった。
【０００５】
また、各テーパ面の角度は約４５°と大きく設定されているので、内方側のテーパ面とパッキンの端面間に形成される間隙幅が大きくなる。このため、管体の挿入時に該管体がパッキンに接触し易く、作業性を低下せしめる一因ともなっていた。
【０００６】
それ故に、本発明は上記従来の問題点を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、一連の配管作業を簡易に行えるようにすると共に、シール性の向上を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係るシール構造は、外周面に環状の凹状部が周方向に形成されると共に、管体が挿通されるシール体と、前記シール体を押圧する押圧面を有し、該押圧面でシール体を押圧することにより径方向の内方に膨出せしめて前記管体の外周面に圧接させるべく、該シール体の両側に夫々配される第一押圧体及び第二押圧体と、を備えたシール構造であって、前記押圧面の径方向の高さが前記凹状部の深さ以下の寸法に設定されて、該押圧面が前記凹状部の側方に位置するシール体の側端面を押圧し得るように構成されたものである。
【０００８】
上記シール構造に於いては、先ず配管すべき管体をシール体に挿通した状態で、該シール体を第一押圧体及び第二押圧体で押圧すると、シール体は変形する。この場合、各押圧体の押圧面の径方向の高さをシール体の凹状部の深さ以下の寸法となるように設定しているために、この凹状部の側方に位置する側端面部分のみが押圧されることになる。かかる押圧力を受けて、シール体はその凹状部が閉じるように変形すると共に、径方向の内方に膨出して前記管体の外周面に圧接される。
【０００９】
尚、ここにいう「押圧体」とは、後述する第一及び第二押圧体、固定リング、継手本体、接続部材等を含むシール体を押圧する物体であることを意図し、環状であるか、段部を備えているかを問わない。
【００１０】
また、本発明に係るシール構造は、前記第一押圧体及び第二押圧体が環状に形成されると共に、内周面にシール体を装着するための段部が設けられ、且つ該段部にシール体を装着した際には、前記第一押圧体及び第二押圧体間に間隙が形成されるように構成されている。
【００１１】
上記シール構造に於いては、第一押圧体と第二押圧体の段部にシール体を装着した状態で、配管すべき管体を挿通する。そして、第一押圧体及び第二押圧体でシール体を押圧すると、両押圧体間に形成された間隙が狭まるように接近して前記シール体が押圧力を受けることになる。これにより、シール体はその凹状部が閉じるように変形すると共に、径方向の内方に膨出して前記管体の外周面に圧接される。
【００１２】
これら上記各シール構造によると、シール体は径方向の内方へ膨出し易くなり、良好なシール性を得ることができる。しかも、押圧体による押圧力は小さくてすむので、配管作業も容易に行える。
【００１３】
また、前記押圧体の段部よりも内方位置に内側の段部を形成し、且つ該内側の段部の側端面を管軸方向に対して略垂直に形成してもよい。
【００１４】
これによると、外側の段部に装着したシール体の側端面と、各押圧体に形成した内側の段部の側端面間に形成される間隙を幅狭にすることができる。従って、管体が押圧体やシール体に接触することなく、管体を各押圧体に容易に挿通できる。
【００１５】
更に、第一押圧体及び第二押圧体間に形成される間隙幅は、前記凹状部の管軸方向の幅以下に設定しても構わない。
【００１６】
このようにすれば、シール体の押圧時に於いて、該シール体が各押圧体の間隙から外方に膨出することがなくなる。よって、かかるシール体の外方への膨出により、配管作業に支障を与えるようなこともない。
【００１７】
また、前記各押圧体の押圧面は、該押圧体の軸線方向に対して傾斜するテーパ部を有するように構成してもよい。
【００１８】
これによれば、押圧面を各押圧体の軸線方向に対して傾斜するテーパ部を有して構成しているために、シール体の凹状部が狭まるように適切に押圧力が作用する。このため、該シール体の内方への膨出が一層良好なものとなると共に、押圧体による押圧力を更に軽減することができる。
【００１９】
更に、前記各押圧体の押圧面により押圧されるシール体の被押圧端面は、各シール体の軸線方向に対して傾斜するテーパ部を有するように構成してもよい。
【００２０】
この場合も同様に、シール体の良好な膨出によるシール性の向上、及び押圧体による押圧力の軽減を図ることができる。
【００２１】
また、管軸方向に対する前記各押圧体のテーパ部の角度を同一に設定することも可能である。
【００２２】
これによると、シール体には各押圧体から略均等の押圧力が作用し得るために、シール体が管軸方向に対して略垂直の内方へ膨出する。その結果、シール体と管体との接触面積を十分に確保することが可能となり、シール性の更なる向上を図ることができる。
【００２３】
更に、前記シール体を押圧するための押圧手段を備えさせることもできる。
【００２４】
これによると、シール体は押圧手段により押圧されることになる。
【００２５】
また、接続部を有する継手本体と、回転動作により該継手本体の接続部に固定される固定リングとを備え、前記第一押圧体及び第二押圧体を該固定リング内に回転自在に嵌合し、該固定リング及び前記継手本体により前記押圧手段を構成してもよい。
【００２６】
この場合は、固定リングを回転させると、押圧手段たる継手本体及び固定リングにより第一及び第二押圧体が押圧力を受ける。かかる両押圧体によりシール体は押圧され、径方向の内方に膨出して管体と圧接することになる。
【００２７】
更に、接続部を有する継手本体と、回転動作により該継手本体の接続部に固定される固定リングとを備え、前記継手本体の接続部が第一押圧体を兼ねていて、該第一押圧体が継手本体の一部となっており、且つ前記第二押圧体を固定リング内に嵌合させると共に、該固定リング及び前記継手本体により前記押圧手段を構成することもできる。
【００２８】
この場合は、固定リングを回転させると、該固定リングにより第二押圧体が押圧力を受ける。この第二押圧体によりシール体は押圧され、該第二押圧体と継手本体の接続部とで圧縮されることとなり、シール体は径方向の内方に膨出して管体と圧接することになる。
【００２９】
また、接続部を有する継手本体と、回転動作により該継手本体の接続部に固定される固定リングとを備え、前記固定リングが第二押圧体を兼ねていて、該第二押圧体が固定リングの一部となっており、該固定リング及び前記継手本体により前記押圧手段を構成してもよい。
【００３０】
この場合、固定リングを回転させると、該固定リングによりシール体は押圧され、該固定リングと第一押圧体とで圧縮されることとなり、シール体は径方向の内方に膨出して管体と圧接することになる。
【００３１】
更に、接続部を有する継手本体と、回転動作により該継手本体の接続部に固定される固定リングとを備え、前記継手本体の接続部が第一押圧体を兼ねていて、該第一押圧体が継手本体の一部となっており、且つ前記固定リングが第二押圧体を兼ねていて、該第二押圧体が固定リングの一部となっており、該固定リング及び前記継手本体により前記押圧手段を構成することも可能である。
【００３２】
この場合は、固定リングを回転させると、該固定リングによりシール体は押圧され、該固定リングと継手本体の接続部とで圧縮されることとなり、シール体は径方向の内方に膨出して管体と圧接することになる。
【００３３】
更に、本発明に係る管継手、ます、又はパイプは、それぞれの流入側接続部あるいは流出側接続部に前記シール構造又は前記管継手のシール構造を備えたものである。これらのシール構造は接続部に一体的に形成してもよく、また別体で製作した物を取付け一体化させたものでもよい。
【００３４】
このことにより、上述した作用効果を奏する管継手、ます、パイプを得ることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、シール体が径方向の内方に好適に膨出するために、管体間との良好なシール性を確実且つ強固に維持できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
＜第一実施形態＞
以下、本発明に係る管継手のシール構造を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００３７】
図１は、本実施形態に係る管継手のシール構造を示す一部断面を含む正面図である。図中の符号１は、直管部２の側面に分岐部３を設けた継手本体で、直管部２及び分岐部３の先端部側には鍔部４を有する接続部５が夫々設けられている。
【００３８】
この鍔部４には、図２に示すように所定間隔を有して三個の切欠６が形成されている。また、接続部５の側面には、同図に示すように所定間隔を有して三個の係合溝７が設けられている。かかる係合溝７は、管軸方向に形成した挿入部８と、該挿入部８に直交して周方向に連設した第一直線部９と、後述する固定リング１３を前記継手本体１に接近させるべく、該第一直線部９に所定の角度を有して連設した傾斜部１０と、該傾斜部１０に連設した周方向の第二直線部１１とからなっている。該第二直線部１１には、曲面状の凸部１２が膨出形成されている。図３に示すように、符号４０はテーパ面４１を有する凸状部である。このテーパ面４１は、前記係合溝７の挿入部８の挿入側（図２の下側、図３の右側）に向かって下るように傾斜している。
【００３９】
符号１３は、継手本体１の接続部５に取付けた固定リングを示す。その一端側内周面には、図３のように、前記継手本体１の係合溝７にスライド自在に係合する三個の係合凸部１４が所定間隔を有して設けられている。尚、固定リング１３を継手本体１に取付ける場合は、固定リング１３の係合凸部１４を継手本体１の係合溝７に設けたテーパ面４１及び凸状部４０を乗り越えるようにして挿入部８内に挿入する。これにより、固定リング１３と接続部５との一体性が保たれる。このため、工場等に於いて、予めこの状態にまで製作しておけば、現場への搬送作業や現場に於ける接続作業の簡略化が図れて、作業効率が大幅に向上することになる。また、固定リング１３等の各構成部品を紛失するという事態も良好に回避できる。尚、固定リング１３は、上述したように必ずしも接続部５から離脱しないように設ける必要はなく、取り外せるように構成してもよい。
【００４０】
また、前記挿入部８は管軸方向に形成されているので、かかる挿入部８への係合凸部１４の挿入は容易に行える。このため、係合凸部１４を第一直線部９に適切に誘導することができて、固定リング１３の回転動作が良好に行えることになる。更に、係合凸部１４の挿入部８内の移動により、固定リング１３の継手本体１側への移動距離を確保することができる。このために、傾斜部１０を急角度に設定したり、その長さを必要以上に確保するようなことは必要なくなり、よって継手本体１のコンパクト化が図れる利点がある。
【００４１】
尚、前記係合溝７の第一直線部９、傾斜部１０及び第二直線部１１を固定リング１３の係合凸部１４が移動する際には、固定リング１３は図４に示すように、夫々１０°、４０°及び１０°回転するように設定している。この場合、傾斜部１０の傾斜角度を大きく設定すれば、少ない回転動作で固定リング１３を継手本体１に固定することができる。一方、傾斜部１０の傾斜角度を小さく設定すれば、固定リング１３は無理なくスムーズに回転することになる。従って、傾斜部１０の傾斜角度を決定するに際しては、このような点が考慮される。本実施形態では、前記係合凸部１４が傾斜部１０をスライド移動することにより、固定リング１３が継手本体１に２.５ｍｍ接近するように設定している。傾斜部１０の周方向に対する傾斜角度αは約４°である。
【００４２】
図５に示すように、符号１５は、固定リング１３の一端部に設けた鍔部である。該鍔部１５には、三個の切欠１６が所定間隔を有して形成されている。これら三個の切欠１６は、固定リング１３の係合凸部１４を継手本体１の係合溝７の第二直線部１１の終端に移動せしめた際に、該継手本体１の鍔部４の切欠６と一致するような位置に形成されている。符号１７は、固定リング１３の他端部内周面に内向きに設けた環状凸部である。固定リング１３の他端部側外周面は、多角形状に形成されている。
【００４３】
図６に示すように、符号１８は固定リング１３にスライド自在に外嵌したストッパーである。同図のように、環状のストッパー本体１９には、所定間隔を有して三個の係止片２０が上向きに突設されている。かかる係止片２０の個数は変更が可能であり、これに合わせて前記継手本体１及び固定リング１３の各切欠６、１６の個数も適宜変更すればよい。係止片２０の先端部内周面には、係合部２１が設けられている。尚、係止片２０は固定リング１３の切欠１６を介して継手本体１の切欠６に係入され、その鍔部４に係合部２１が係合して、固定リング１３の逆回転を防止する。図５（ｂ）に示すように、符号２２は、固定リング１３の外周面に接着した目印としてのテープである。この目印２２が外部に露出しているか否かに基づいて、前記ストッパー１８の係合部２１が継手本体１の鍔部４に係合しているか否かを外部から目視で確認することができる。
【００４４】
符号２３は、固定リング１３内に回転自在に嵌合した環状の第一押圧体及び第二押圧体である。各押圧体２３の一端側内周面には、図７に示すように、外側の段部２４、内側の段部２５が設けられている。外側の段部２４は、周面部２６と各押圧体の軸線方向に対して傾斜するテーパ部２７と内壁部２８とからなっている。かかるテーパ部２７及び内壁部２８が、後述のシール体３０に直接接触して押圧する押圧面となる。また、各押圧体２３の外周面には、二条の環状凸部２９が管軸方向に所定間隔を有して設けられている。尚、この環状凸部２９の外径寸法は、固定リング１３の内径寸法よりも若干小さく設定されている。このため、各押圧体２３は固定リング１３内に回転自在に嵌合することになる。
【００４５】
符号３０は、図８に示すように対向配置した両押圧体２３で挟持すべく、外側の段部２４に嵌合させたゴム製のシール体である。この状態では、両押圧体２３間に間隙４２が形成される。符号３１はシール体３０の外周面略中央部に形成した断面略Ｖの字状の凹状部である。また、前記押圧体２３の押圧面により押圧される被押圧端面には、各シール体の軸線方向に対して傾斜するするテーパ部４６が形成されている。
【００４６】
尚、図９に示すように、シール体３０の凹状部３１の深さＡは、各押圧体２３のテーパ部２７と内壁部２８とを合わせた押圧面の高さＢに対して、Ａ＞Ｂとなるように設定している。この場合、Ａ＝Ｂとなるように設定しても構わない。即ち、押圧面は凹状部３１の側方に位置するシール体３０の端面部分のみを押圧するように構成されている。即ち、凹状部３１の底部より上方位置を前記押圧面で両側から押圧する。
【００４７】
また、各押圧体２３のテーパ部２７の管軸方向に対する角度Θは同角度の４５°としている。両押圧体２３間にシール体３０を装着した状態で、対向する押圧体２３の端面間の間隙幅Ｃは、シール体３０の凹状部３１の幅Ｄよりも小さくなっている。この場合、Ｃ＝Ｄとなるように設定してもよい。
【００４８】
更に、シール体３０の側端面と、これに対向する押圧体２３の側端面となる内側の段部２５とが形成する間隙幅Ｅが極力幅狭となるように、押圧体２３の側端面は管軸方向に対して略垂直に形成されている。
【００４９】
また、同図の如くシール体３０の内径Ｆは、押圧体２３の内径Ｇよりも若干大きく設定され、該押圧体２３の内径Ｇは、接続すべき管体の外径よりも若干大きく設定されている。また、押圧体２３はジュラコン等の合成樹脂からなり、継手本体１及び固定リング１３等は塩化ビニル等の合成樹脂で構成している。
【００５０】
符号３２は、図３に示すように、継手本体１の端面に環状に形成された溝３３に装着したＯリングである。継手本体１に固定リング１３を取付けた際に、内側に位置する第一押圧体２３の背面が前記継手本体１の端面に当接してＯリング３２によりシールが図られることになる（図１も参照）。尚、Ｏリング３２の表面には、潤滑剤が塗布されている。
【００５１】
本実施形態は以上のような構成からなる。次に、かかる管継手を使用して給水管や排水管等を配管する場合について説明する。
【００５２】
先ず、固定リング１３に接続すべき管体Ｘを挿入する。本実施形態では、シール体３０の内径Ｆを押圧体２３の内径Ｇよりも若干大きく設定すると共に、押圧体２３の内径Ｇを接続すべき管体Ｘの外径よりも大きく設定しており、しかもシール体３０の側端面とこれに対向する押圧体２３の側端面となる内側の段部２５とが形成する間隙幅Ｅが極力幅狭となるように設定しているため、管体Ｘをスムーズに挿入することができる。
【００５３】
次に、図１０のように、固定リング１３を継手本体１側に押圧して、固定リング１３の係合凸部１４を係合溝７の挿入部８の終端にまで移動させる。その際、外側の第二押圧体２３は固定リング１３の環状凸部１７により押圧されるので、一対の押圧体２３及びシール体３０は一体となって継手本体１側へと移動し、内側の第一押圧体２３の背面が継手本体１の端面に当接することになる。
【００５４】
更に、固定リング１３を回転すると図１１のように、その係合凸部１４は係合溝７の第一直線部９、傾斜部１０を介して第二直線部１１をスライド移動し、該第二直線部１１に設けた凸部１２を乗り越えてその終端にまで移動することになる。この場合、凸部１２は曲面状に形成されてなるために、該凸部１２と固定リング１３の係合凸部１４とを無理なくスムーズに係脱させることができる。また、この係脱状態は固定リング１３の回転時の感触により作業者が認識できるので、作業の確実性が向上することになる。
【００５５】
かかる係合凸部１４が係合溝７の傾斜部１０を移動する際には、固定リング１３の環状凸部１７により外側の第二押圧体２３を介してシール体３０が押圧される。この際、内側の第一押圧体２３は継手本体１によりその移動が規制されているので、シール体３０は両側から押圧力を受けて撓み、その内径Ｆが縮径するように内方に膨出して管体Ｘの外周面に圧接することになる。以上、説明したように本実施形態では、継手本体１及び固定リング１３をシール体３０の押圧手段としている。
【００５６】
この場合に於いて、シール体３０の押圧は、押圧体２３の外側の段部２４のテーパ部２７及び内壁部２８からなる押圧面により行われるのであるが、かかる押圧体２３のテーパ部２７と内壁部２８とを合わせた押圧面の高さＢは、シール体３０の凹状部３１の深さＡよりも小さく設定されている。そのため、固定リング１３を回転させると、同図のようにシール体３０の凹状部３１が閉じるように押圧力が加わって、シール体３０が内方に膨出することとなる。このため、固定リング１３にさほど回転力をかけることなく、管体Ｘを簡易に接続することができる。
【００５７】
また、各押圧体２３のテーパ部２７の管軸方向に対する角度Θは同角度の４５°としているために、各押圧体２３から略均等に押圧力がシール体３０に加わって、偏りが生じることなく内方に膨出することになる。よって、シール体３０の管体Ｘに対する圧接面積を十分に確保できるという利点がある。
【００５８】
更に、一対の押圧体２３にシール体３０を装着した状態で、対向する押圧体２３の端面間の間隙幅Ｃはシール体３０の凹状部３１の幅Ｄよりも小さくなっているために、シール体３０が押圧体２３間から外方へ膨出して固定リング１３の内周面に接触するようなことはない。それ故、固定リング１３の回転トルクを増大せしめるようなこともない。
【００５９】
また、シール体３０が管体Ｘに圧接された後は、かかる圧接によりシール体３０と管体Ｘとが一体化して回転せず、固定リング１３と押圧体２３との間で回転し得ることになるが、固定リング１３は各押圧体２３の二条の環状凸部２９でのみ接触しており、且つ押圧体２３は滑り易いジュラコンで構成しているので、容易に回転させることができる。故に、継手本体１と管体Ｘとは相対的に回転する。従って、作業がし易くなる。
【００６０】
その後、ストッパー１８の係止片２０を継手本体１側にスライド移動させて、その切欠６に係止片２０を係入し、その係合部２１を継手本体１の鍔部４に係合させる。その結果、固定リング１３に設けた目印２２が露出し、ストッパー１８が確実に機能していることを外部から目視で確認することができる。これにより、一連の管体Ｘの接続作業は完了するが、かかる一連の接続作業は極めて簡易に行えるという利点があり、このため作業スペースが制限されるような状況下に於いても作業者に負担をかけることなく、効率的良く一連の接続作業を行うことができる。
【００６１】
また、このようにして接続された管体Ｘは、継手本体１の係合溝７に設けた凸部１２と固定リング１３の係合凸部１４との係止、及びストッパー１８の継手本体１の切欠６への係入により逆回転が防止されて、管体Ｘの接続状態は強固に維持されることになる。従って、固定リング１３が不用意に逆回転して流通流体が漏洩したり、管体Ｘが継手本体１から離脱するような事態を確実に阻止することができるのである。
【００６２】
一方、配管した管体Ｘを管継手から取り外す場合は、ストッパー１８を管体Ｘ側にスライドして、その係合部２１と継手本体１の鍔部４との係合状態を解除すると共に、ストッパー１８の係止片２０を前記鍔部４の切欠６から離脱させる。これが確実に行われたことは、目印２２がストッパー１８のストッパー本体１９により隠蔽されていることで外部から確認できる。
【００６３】
次に、固定リング１３を先程とは逆方向に回転させるべく少し強めに回転力を加えると、継手本体１の係合溝７に設けた凸部１２は曲面状に形成されているために、該凸部１２と固定リング１３の係合凸部１４との係合状態は解除される。更に、この係合凸部１４が係合溝７の挿入部８に設けた凸状部４０に相対する位置（元の位置）にまで、固定リング１３を回転させる。
【００６４】
尚、かかる係合凸部１４が係合溝７の傾斜部１０を逆方向に移動することにより、外側の押圧体２３からの押圧力が除去されるために、シール体３０の内径Ｆは拡径して元の状態に戻る。これにより、管体Ｘとの圧接状態が解除されるので、管体Ｘを継手から容易に取り外すことができる。
【００６５】
また、この状態に於いては、固定リング１３と押圧体２３とは回転自在に嵌合させているので、固定リング１３及び継手本体１を押圧体２３、シール体３０及び管体Ｘに対して回転させることが可能である。
【００６６】
従って、配管の施工後にレイアウトの変更等により、給排水機器の設置場所が変更された場合、例えば継手本体１の分岐部３に配管すべき管体Ｘの配置に変更が生じた場合は、図１２に示すように継手本体１の分岐部３を新たに接続すべき管体Ｘの位置に応じて適宜回転させた後、上述のように分岐部３に新たな管体Ｘを接続して配管を行えばよい。このようにして、配管の施工後に於けるレイアウトの変更等にも迅速且つ柔軟に対応することができる。尚、継手本体１の直管部２に配管すべき管体Ｘの配置に変更が生じた場合も同様にして対処することができる。
【００６７】
また、本実施形態に係る管継手は、全体が極めて簡易な構成からなるために、その製作も容易に且つ安価に行えるという利点も有している。
【００６８】
尚、上記実施形態に於いては、第一及び第二押圧体２３を環状に形成した一対の押圧体２３で構成しているが、例えば次に説明するように、第一押圧体２３を継手本体１で構成することもできる。以下、上記実施形態と共通する部分については、同様の符号を付して、その説明は省略する。即ち、図１３に示すように、継手本体１は一端部が固定リング１３に接続される接続部４７と、該接続部４７の他端部に接続される本体側接続部４８とからなっている。また、接続部４７の一端部の内周面は前記押圧体２３と同様の構成からなり、シール体３０を装着することが可能である。接続部４７と本体側接続部４８との間のシールは、該本体側接続部４８の外周面に外嵌着したＯリング４９により図られている。シール体３０は押圧手段としての固定リング１３及び前記継手本体により押圧される。この場合も上記実施形態と同様のシール効果を得ることができる。
【００６９】
また、これとは逆に第二押圧体２３を固定リング１３で構成することも可能である。更には、第一押圧体２３を継手本体１で構成し、且つ第二押圧体２３を固定リング１３で構成することも可能であり、何れの場合も上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００７０】
更に、各押圧体２３によるシール体３０の押圧は、必ずしも全周で行う必要はなく、一部分で押圧するようにしてもよい。従って、各押圧体２３は環状ではなく、例えば半割状や三つ割状等、複数の部材から構成することも可能である。
【００７１】
尚、シール体３０が管体Ｘに圧接され、その後ストッパー１８が継手本体１に係止された後は、シール体３０、管体Ｘ、固定リング１３、及び接続部４７が一体化して回転せず、接続部４７と本体側接続部４８との間で回転し得ることになる。
【００７２】
また、該実施形態では、継手本体１及び固定リング１３をシール体３０の押圧手段としているが、押圧手段の具体的な構成は決してこれに限定されるものではない。よって、かかる継手本体１や固定リング１３は、必ずしも本発明の必須の要件とはならない。
【００７３】
更に、上記実施形態では、押圧体２３の押圧面をテーパ部２７と内壁部２８とで構成したが、テーパ部２７又は内壁部２８の何れか一方を省略して、テーパ部２７又は内壁部２８のみで押圧面を構成してもよい。
【００７４】
また、上記実施形態では、被押圧端面となるシール体３０の外周部端面にテーパ部４６を設けているが、かかるテーパ部４６は必ずしも設ける必要はない。但し、前記押圧体２３やシール体３０にテーパ部２７、４６を設けることにより、押圧時に於けるシール体３０の膨出が一層良好なものになるという利点がある。
【００７５】
更に、上記実施形態のように、各押圧体２３のテーパ部２７の管軸方向に対する角度Θを同角度の４５°にする必要はない。その具体的な角度は問うものではなく、また同一角度にする必要もない。
【００７６】
更に、該実施形態では、対向する押圧体２３の端面間の間隙幅Ｃが、シール体３０の凹状部３１の幅Ｄ以下となるようにしたが、これとは逆にＣ＞Ｄとなるように設定しても構わない。
【００７７】
また、上記実施形態では、シール体３０の側端面と、これに対向する押圧体２３の側端面となる内側の段部２５とが形成する間隙幅Ｅが極力幅狭となるように、押圧体２３の側端面を管軸方向に対して略垂直に形成している。しかるに、本発明は決してこれに限定されず、間隙幅Ｅの具体的な大きさや押圧体２３の側端面の形状等は適宜変更が可能である。
【００７８】
更に、シール体３０の外周面に設けられる凹状部３１の断面形状もＶの字状に限定されない。例えば、断面略Ｕの字状に形成してもよい。
【００７９】
＜第二実施形態＞
本発明に係るシール構造は、次のようにますに適用することも可能である。以下、上記シール構造Ｙを備えたますについて、図１４及び図１５を参照しつつ説明する。尚、第一実施形態と共通する部分については、同様の符号を付して、その説明は省略する。
【００８０】
図１４に示すますＺは、前記継手本体１の直管部２や分岐部３に対応する、流入部５０及び流出部５１が形成されたます本体５２と、該流入部５０及び流出部５１に設けられるシール構造Ｙとからなっている。尚、ます本体５２の上部には点検口５３が開口形成されている。
【００８１】
また、図１５に示すますＺは、ます本体５２の側部に対向させて流入部５０及び流出部５１が形成されたものであり、これら流入部５０及び流出部５１にはシール構造Ｙが夫々設けられている。尚、ます本体５２の上部には点検口５３が開口形成されている。
【００８２】
このように、シール構造Ｙをますに適用した場合に於いても、上述したと同様の効果を得ることができる。
【００８３】
この場合に於いて、ますの形状等の具体的な構成は、上記実施形態の如きもの限定されるものでない。
＜第三実施形態＞
【００８４】
本発明に係るシール構造は、パイプに適用することも可能である。図１６に示すようにシール構造Ｙは上記実施形態と共通するので、その説明は省略する。図１６に示す実施形態はシール構造Ｙを別体で製作してパイプ本体６０の端部に接着により一体化してものであり、図１７に示す実施形態はシール構造Ｙを有する別体のものをパイプ本体６０の端部に挿入接着したものである。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
以上説明したように、本発明は、管体に配管接続されるシール構造として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】管体とのシール構造の一実施形態を示す断面図である。
【図２】継手本体の一部を示す正面図である。
【図３】固定リングを継手本体に取付けた状態を示す断面図である。
【図４】継手本体の係合溝を示す正面図である。
【図５】（ａ）は固定リングの平面図であり、（ｂ）はその断面図である。
【図６】（ａ）はストッパーの平面図であり、（ｂ）はその正面図である。
【図７】（ａ）は押圧体の平面図であり、（ｂ）はその断面図である。
【図８】押圧体にシール体を装着した状態を示す断面図である。
【図９】押圧体にシール体を装着した状態を示す断面図である。
【図１０】継手に管体を挿入した状態を示す断面図である。
【図１１】継手に管体を挿入して固定した状態を示す断面図である。
【図１２】継手の使用状態を示す正面図である。
【図１３】他の実施形態を示す断面図である。
【図１４】ますの一実施形態を示す断面図である。
【図１５】ますの他の一実施形態を示す断面図である。
【図１６】パイプの一実施形態を示す断面図である。
【図１７】パイプの他の一実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１ 継手本体
５ 接続部
１３ 固定リング（第二押圧体）
２３ 第一押圧体、第二押圧体
２４ 外側の段部
２５ 内側の段部
２７ テーパ部
３０ シール体
３１ 凹状部
４２ 間隙
４６ テーパ部
４７ 接続部（第一押圧体）
５２ ます本体
６０ パイプ本体
Ｘ 管体
Ｙ シール構造
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給水配管及び排水・下水配管等に幅広く使用されている管継手、ます、及びパイプの接続部の構造及びそれを備えた物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、管継手、ます、パイプ等を用いて給水配管、排水・下水配管がなされるが、その接続部は、主として、接着タイプ、ゴム輪タイプ、球形自在タイプ等が知られている。これらは一方の接続部受口に、他方の接続部差口、例えば管継手の差口、ますの差口、あるいはパイプの差口などが接続されて配管がなされている。接着タイプの場合は接着剤を塗布して接合し、ゴム輪受口タイプの場合は滑剤を塗布してこれらの差口を受口に挿入して接合している。以下、管継手の差口、ますの差口、あるいはパイプの差口を総称して「管体」という。また、接着剤や滑剤を塗布しないで接合できるメカニカル式管継手を使用して配管されることもある。この種の管継手のシール構造としては、例えば次のようなものが存在する。即ち、この従来のものは、一端側内周面にテーパ面を有するニップルと、内周面にテーパ面を有するテーパワッシャーが装着された袋ナットと、該テーパワッシャーと前記ニップル間に配されるパッキンとからなっている。また、パッキンの外周面には周方向に溝が形成されている。かかる溝の深さは、前記ニップル及びテーパワッシャーのテーパ面の高さよりも小さく設定されている。
【０００３】
これに管体を接続する場合は、テーパワッシャーに管体を挿着した状態で袋ナットをニップルに螺合する。これにより、パッキンはニップル及びテーパワッシャーのテーパ面で押圧され、径方向に縮径して管体の外周面に圧接する。管体はパッキンによりシールが図られた状態で管継手に接続される。
【特許文献１】実開昭５５−１４９６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のものにあっては、パッキンの押圧はニップル及びテーパワッシャーの各テーパ面全体により行われるために、溝の内方に位置する中実部分も押圧されることになる。このため、比較的大きな押圧力を加えてパッキンを膨出させるべく、袋ナットには相当の回転力を加えることが必要となる。これにより、現場での作業が非常に厄介なものとなって、作業性に欠けるという問題点があった。
【０００５】
また、各テーパ面の角度は約４５°と大きく設定されているので、内方側のテーパ面とパッキンの端面間に形成される間隙幅が大きくなる。このため、管体の挿入時に該管体がパッキンに接触し易く、作業性を低下せしめる一因ともなっていた。
【０００６】
それ故に、本発明は上記従来の問題点を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、一連の配管作業を簡易に行えるようにすると共に、シール性の向上を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係るシール構造は、外周面に環状の凹状部が周方向に形成されると共に、管体が挿通されるシール体と、前記シール体を押圧する押圧面を有し、該押圧面でシール体を押圧することにより径方向の内方に膨出せしめて前記管体の外周面に圧接させるべく、該シール体の両側に夫々配される第一押圧体及び第二押圧体と、を備えたシール構造であって、前記押圧面の径方向の高さが前記凹状部の深さ以下の寸法に設定されて、該押圧面が前記凹状部の側方に位置するシール体の側端面を押圧し得るように構成されたものである。
【０００８】
上記シール構造に於いては、先ず配管すべき管体をシール体に挿通した状態で、該シール体を第一押圧体及び第二押圧体で押圧すると、シール体は変形する。この場合、各押圧体の押圧面の径方向の高さをシール体の凹状部の深さ以下の寸法となるように設定しているために、この凹状部の側方に位置する側端面部分のみが押圧されることになる。かかる押圧力を受けて、シール体はその凹状部が閉じるように変形すると共に、径方向の内方に膨出して前記管体の外周面に圧接される。
【０００９】
尚、ここにいう「押圧体」とは、後述する第一及び第二押圧体、固定リング、継手本体、接続部材等を含むシール体を押圧する物体であることを意図し、環状であるか、段部を備えているかを問わない。
【００１０】
また、本発明に係るシール構造は、前記第一押圧体及び第二押圧体が環状に形成されると共に、内周面にシール体を装着するための段部が設けられ、且つ該段部にシール体を装着した際には、前記第一押圧体及び第二押圧体間に間隙が形成されるように構成されている。
【００１１】
上記シール構造に於いては、第一押圧体と第二押圧体の段部にシール体を装着した状態で、配管すべき管体を挿通する。そして、第一押圧体及び第二押圧体でシール体を押圧すると、両押圧体間に形成された間隙が狭まるように接近して前記シール体が押圧力を受けることになる。これにより、シール体はその凹状部が閉じるように変形すると共に、径方向の内方に膨出して前記管体の外周面に圧接される。
【００１２】
これら上記各シール構造によると、シール体は径方向の内方へ膨出し易くなり、良好なシール性を得ることができる。しかも、押圧体による押圧力は小さくてすむので、配管作業も容易に行える。
【００１３】
また、前記押圧体の段部よりも内方位置に内側の段部を形成し、且つ該内側の段部の側端面を管軸方向に対して略垂直に形成してもよい。
【００１４】
これによると、外側の段部に装着したシール体の側端面と、各押圧体に形成した内側の段部の側端面間に形成される間隙を幅狭にすることができる。従って、管体が押圧体やシール体に接触することなく、管体を各押圧体に容易に挿通できる。
【００１５】
更に、第一押圧体及び第二押圧体間に形成される間隙幅は、前記凹状部の管軸方向の幅以下に設定しても構わない。
【００１６】
このようにすれば、シール体の押圧時に於いて、該シール体が各押圧体の間隙から外方に膨出することがなくなる。よって、かかるシール体の外方への膨出により、配管作業に支障を与えるようなこともない。
【００１７】
また、前記各押圧体の押圧面は、該押圧体の軸線方向に対して傾斜するテーパ部を有するように構成してもよい。
【００１８】
これによれば、押圧面を各押圧体の軸線方向に対して傾斜するテーパ部を有して構成しているために、シール体の凹状部が狭まるように適切に押圧力が作用する。このため、該シール体の内方への膨出が一層良好なものとなると共に、押圧体による押圧力を更に軽減することができる。
【００１９】
更に、前記各押圧体の押圧面により押圧されるシール体の被押圧端面は、各シール体の軸線方向に対して傾斜するテーパ部を有するように構成してもよい。
【００２０】
この場合も同様に、シール体の良好な膨出によるシール性の向上、及び押圧体による押圧力の軽減を図ることができる。
【００２１】
また、管軸方向に対する前記各押圧体のテーパ部の角度を同一に設定することも可能である。
【００２２】
これによると、シール体には各押圧体から略均等の押圧力が作用し得るために、シール体が管軸方向に対して略垂直の内方へ膨出する。その結果、シール体と管体との接触面積を十分に確保することが可能となり、シール性の更なる向上を図ることができる。
【００２３】
更に、前記シール体を押圧するための押圧手段を備えさせることもできる。
【００２４】
これによると、シール体は押圧手段により押圧されることになる。
【００２５】
また、接続部を有する継手本体と、回転動作により該継手本体の接続部に固定される固定リングとを備え、前記第一押圧体及び第二押圧体を該固定リング内に回転自在に嵌合し、該固定リング及び前記継手本体により前記押圧手段を構成してもよい。
【００２６】
この場合は、固定リングを回転させると、押圧手段たる継手本体及び固定リングにより第一及び第二押圧体が押圧力を受ける。かかる両押圧体によりシール体は押圧され、径方向の内方に膨出して管体と圧接することになる。
【００２７】
更に、接続部を有する継手本体と、回転動作により該継手本体の接続部に固定される固定リングとを備え、前記継手本体の接続部が第一押圧体を兼ねていて、該第一押圧体が継手本体の一部となっており、且つ前記第二押圧体を固定リング内に嵌合させると共に、該固定リング及び前記継手本体により前記押圧手段を構成することもできる。
【００２８】
この場合は、固定リングを回転させると、該固定リングにより第二押圧体が押圧力を受ける。この第二押圧体によりシール体は押圧され、該第二押圧体と継手本体の接続部とで圧縮されることとなり、シール体は径方向の内方に膨出して管体と圧接することになる。
【００２９】
また、接続部を有する継手本体と、回転動作により該継手本体の接続部に固定される固定リングとを備え、前記固定リングが第二押圧体を兼ねていて、該第二押圧体が固定リングの一部となっており、該固定リング及び前記継手本体により前記押圧手段を構成してもよい。
【００３０】
この場合、固定リングを回転させると、該固定リングによりシール体は押圧され、該固定リングと第一押圧体とで圧縮されることとなり、シール体は径方向の内方に膨出して管体と圧接することになる。
【００３１】
更に、接続部を有する継手本体と、回転動作により該継手本体の接続部に固定される固定リングとを備え、前記継手本体の接続部が第一押圧体を兼ねていて、該第一押圧体が継手本体の一部となっており、且つ前記固定リングが第二押圧体を兼ねていて、該第二押圧体が固定リングの一部となっており、該固定リング及び前記継手本体により前記押圧手段を構成することも可能である。
【００３２】
この場合は、固定リングを回転させると、該固定リングによりシール体は押圧され、該固定リングと継手本体の接続部とで圧縮されることとなり、シール体は径方向の内方に膨出して管体と圧接することになる。
【００３３】
更に、本発明に係る管継手、ます、又はパイプは、それぞれの流入側接続部あるいは流出側接続部に前記シール構造又は前記管継手のシール構造を備えたものである。これらのシール構造は接続部に一体的に形成してもよく、また別体で製作した物を取付け一体化させたものでもよい。
【００３４】
このことにより、上述した作用効果を奏する管継手、ます、パイプを得ることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、シール体が径方向の内方に好適に膨出するために、管体間との良好なシール性を確実且つ強固に維持できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
＜第一実施形態＞
以下、本発明に係る管継手のシール構造を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００３７】
図１は、本実施形態に係る管継手のシール構造を示す一部断面を含む正面図である。図中の符号１は、直管部２の側面に分岐部３を設けた継手本体で、直管部２及び分岐部３の先端部側には鍔部４を有する接続部５が夫々設けられている。
【００３８】
この鍔部４には、図２に示すように所定間隔を有して三個の切欠６が形成されている。また、接続部５の側面には、同図に示すように所定間隔を有して三個の係合溝７が設けられている。かかる係合溝７は、管軸方向に形成した挿入部８と、該挿入部８に直交して周方向に連設した第一直線部９と、後述する固定リング１３を前記継手本体１に接近させるべく、該第一直線部９に所定の角度を有して連設した傾斜部１０と、該傾斜部１０に連設した周方向の第二直線部１１とからなっている。該第二直線部１１には、曲面状の凸部１２が膨出形成されている。図３に示すように、符号４０はテーパ面４１を有する凸状部である。このテーパ面４１は、前記係合溝７の挿入部８の挿入側（図２の下側、図３の右側）に向かって下るように傾斜している。
【００３９】
符号１３は、継手本体１の接続部５に取付けた固定リングを示す。その一端側内周面には、図３のように、前記継手本体１の係合溝７にスライド自在に係合する三個の係合凸部１４が所定間隔を有して設けられている。尚、固定リング１３を継手本体１に取付ける場合は、固定リング１３の係合凸部１４を継手本体１の係合溝７に設けたテーパ面４１及び凸状部４０を乗り越えるようにして挿入部８内に挿入する。これにより、固定リング１３と接続部５との一体性が保たれる。このため、工場等に於いて、予めこの状態にまで製作しておけば、現場への搬送作業や現場に於ける接続作業の簡略化が図れて、作業効率が大幅に向上することになる。また、固定リング１３等の各構成部品を紛失するという事態も良好に回避できる。尚、固定リング１３は、上述したように必ずしも接続部５から離脱しないように設ける必要はなく、取り外せるように構成してもよい。
【００４０】
また、前記挿入部８は管軸方向に形成されているので、かかる挿入部８への係合凸部１４の挿入は容易に行える。このため、係合凸部１４を第一直線部９に適切に誘導することができて、固定リング１３の回転動作が良好に行えることになる。更に、係合凸部１４の挿入部８内の移動により、固定リング１３の継手本体１側への移動距離を確保することができる。このために、傾斜部１０を急角度に設定したり、その長さを必要以上に確保するようなことは必要なくなり、よって継手本体１のコンパクト化が図れる利点がある。
【００４１】
尚、前記係合溝７の第一直線部９、傾斜部１０及び第二直線部１１を固定リング１３の係合凸部１４が移動する際には、固定リング１３は図４に示すように、夫々１０°、４０°及び１０°回転するように設定している。この場合、傾斜部１０の傾斜角度を大きく設定すれば、少ない回転動作で固定リング１３を継手本体１に固定することができる。一方、傾斜部１０の傾斜角度を小さく設定すれば、固定リング１３は無理なくスムーズに回転することになる。従って、傾斜部１０の傾斜角度を決定するに際しては、このような点が考慮される。本実施形態では、前記係合凸部１４が傾斜部１０をスライド移動することにより、固定リング１３が継手本体１に２.５ｍｍ接近するように設定している。傾斜部１０の周方向に対する傾斜角度αは約４°である。
【００４２】
図５に示すように、符号１５は、固定リング１３の一端部に設けた鍔部である。該鍔部１５には、三個の切欠１６が所定間隔を有して形成されている。これら三個の切欠１６は、固定リング１３の係合凸部１４を継手本体１の係合溝７の第二直線部１１の終端に移動せしめた際に、該継手本体１の鍔部４の切欠６と一致するような位置に形成されている。符号１７は、固定リング１３の他端部内周面に内向きに設けた環状凸部である。固定リング１３の他端部側外周面は、多角形状に形成されている。
【００４３】
図６に示すように、符号１８は固定リング１３にスライド自在に外嵌したストッパーである。同図のように、環状のストッパー本体１９には、所定間隔を有して三個の係止片２０が上向きに突設されている。かかる係止片２０の個数は変更が可能であり、これに合わせて前記継手本体１及び固定リング１３の各切欠６、１６の個数も適宜変更すればよい。係止片２０の先端部内周面には、係合部２１が設けられている。尚、係止片２０は固定リング１３の切欠１６を介して継手本体１の切欠６に係入され、その鍔部４に係合部２１が係合して、固定リング１３の逆回転を防止する。図５（ｂ）に示すように、符号２２は、固定リング１３の外周面に接着した目印としてのテープである。この目印２２が外部に露出しているか否かに基づいて、前記ストッパー１８の係合部２１が継手本体１の鍔部４に係合しているか否かを外部から目視で確認することができる。
【００４４】
符号２３は、固定リング１３内に回転自在に嵌合した環状の第一押圧体及び第二押圧体である。各押圧体２３の一端側内周面には、図７に示すように、外側の段部２４、内側の段部２５が設けられている。外側の段部２４は、周面部２６と各押圧体の軸線方向に対して傾斜するテーパ部２７と内壁部２８とからなっている。かかるテーパ部２７及び内壁部２８が、後述のシール体３０に直接接触して押圧する押圧面となる。また、各押圧体２３の外周面には、二条の環状凸部２９が管軸方向に所定間隔を有して設けられている。尚、この環状凸部２９の外径寸法は、固定リング１３の内径寸法よりも若干小さく設定されている。このため、各押圧体２３は固定リング１３内に回転自在に嵌合することになる。
【００４５】
符号３０は、図８に示すように対向配置した両押圧体２３で挟持すべく、外側の段部２４に嵌合させたゴム製のシール体である。この状態では、両押圧体２３間に間隙４２が形成される。符号３１はシール体３０の外周面略中央部に形成した断面略Ｖの字状の凹状部である。また、前記押圧体２３の押圧面により押圧される被押圧端面には、各シール体の軸線方向に対して傾斜するするテーパ部４６が形成されている。
【００４６】
尚、図９に示すように、シール体３０の凹状部３１の深さＡは、各押圧体２３のテーパ部２７と内壁部２８とを合わせた押圧面の高さＢに対して、Ａ＞Ｂとなるように設定している。この場合、Ａ＝Ｂとなるように設定しても構わない。即ち、押圧面は凹状部３１の側方に位置するシール体３０の端面部分のみを押圧するように構成されている。即ち、凹状部３１の底部より上方位置を前記押圧面で両側から押圧する。
【００４７】
また、各押圧体２３のテーパ部２７の管軸方向に対する角度Θは同角度の４５°としている。両押圧体２３間にシール体３０を装着した状態で、対向する押圧体２３の端面間の間隙幅Ｃは、シール体３０の凹状部３１の幅Ｄよりも小さくなっている。この場合、Ｃ＝Ｄとなるように設定してもよい。
【００４８】
更に、シール体３０の側端面と、これに対向する押圧体２３の側端面となる内側の段部２５とが形成する間隙幅Ｅが極力幅狭となるように、押圧体２３の側端面は管軸方向に対して略垂直に形成されている。
【００４９】
また、同図の如くシール体３０の内径Ｆは、押圧体２３の内径Ｇよりも若干大きく設定され、該押圧体２３の内径Ｇは、接続すべき管体の外径よりも若干大きく設定されている。また、押圧体２３はジュラコン等の合成樹脂からなり、継手本体１及び固定リング１３等は塩化ビニル等の合成樹脂で構成している。
【００５０】
符号３２は、図３に示すように、継手本体１の端面に環状に形成された溝３３に装着したＯリングである。継手本体１に固定リング１３を取付けた際に、内側に位置する第一押圧体２３の背面が前記継手本体１の端面に当接してＯリング３２によりシールが図られることになる（図１も参照）。尚、Ｏリング３２の表面には、潤滑剤が塗布されている。
【００５１】
本実施形態は以上のような構成からなる。次に、かかる管継手を使用して給水管や排水管等を配管する場合について説明する。
【００５２】
先ず、固定リング１３に接続すべき管体Ｘを挿入する。本実施形態では、シール体３０の内径Ｆを押圧体２３の内径Ｇよりも若干大きく設定すると共に、押圧体２３の内径Ｇを接続すべき管体Ｘの外径よりも大きく設定しており、しかもシール体３０の側端面とこれに対向する押圧体２３の側端面となる内側の段部２５とが形成する間隙幅Ｅが極力幅狭となるように設定しているため、管体Ｘをスムーズに挿入することができる。
【００５３】
次に、図１０のように、固定リング１３を継手本体１側に押圧して、固定リング１３の係合凸部１４を係合溝７の挿入部８の終端にまで移動させる。その際、外側の第二押圧体２３は固定リング１３の環状凸部１７により押圧されるので、一対の押圧体２３及びシール体３０は一体となって継手本体１側へと移動し、内側の第一押圧体２３の背面が継手本体１の端面に当接することになる。
【００５４】
更に、固定リング１３を回転すると図１１のように、その係合凸部１４は係合溝７の第一直線部９、傾斜部１０を介して第二直線部１１をスライド移動し、該第二直線部１１に設けた凸部１２を乗り越えてその終端にまで移動することになる。この場合、凸部１２は曲面状に形成されてなるために、該凸部１２と固定リング１３の係合凸部１４とを無理なくスムーズに係脱させることができる。また、この係脱状態は固定リング１３の回転時の感触により作業者が認識できるので、作業の確実性が向上することになる。
【００５５】
かかる係合凸部１４が係合溝７の傾斜部１０を移動する際には、固定リング１３の環状凸部１７により外側の第二押圧体２３を介してシール体３０が押圧される。この際、内側の第一押圧体２３は継手本体１によりその移動が規制されているので、シール体３０は両側から押圧力を受けて撓み、その内径Ｆが縮径するように内方に膨出して管体Ｘの外周面に圧接することになる。以上、説明したように本実施形態では、継手本体１及び固定リング１３をシール体３０の押圧手段としている。
【００５６】
この場合に於いて、シール体３０の押圧は、押圧体２３の外側の段部２４のテーパ部２７及び内壁部２８からなる押圧面により行われるのであるが、かかる押圧体２３のテーパ部２７と内壁部２８とを合わせた押圧面の高さＢは、シール体３０の凹状部３１の深さＡよりも小さく設定されている。そのため、固定リング１３を回転させると、同図のようにシール体３０の凹状部３１が閉じるように押圧力が加わって、シール体３０が内方に膨出することとなる。このため、固定リング１３にさほど回転力をかけることなく、管体Ｘを簡易に接続することができる。
【００５７】
また、各押圧体２３のテーパ部２７の管軸方向に対する角度Θは同角度の４５°としているために、各押圧体２３から略均等に押圧力がシール体３０に加わって、偏りが生じることなく内方に膨出することになる。よって、シール体３０の管体Ｘに対する圧接面積を十分に確保できるという利点がある。
【００５８】
更に、一対の押圧体２３にシール体３０を装着した状態で、対向する押圧体２３の端面間の間隙幅Ｃはシール体３０の凹状部３１の幅Ｄよりも小さくなっているために、シール体３０が押圧体２３間から外方へ膨出して固定リング１３の内周面に接触するようなことはない。それ故、固定リング１３の回転トルクを増大せしめるようなこともない。
【００５９】
また、シール体３０が管体Ｘに圧接された後は、かかる圧接によりシール体３０と管体Ｘとが一体化して回転せず、固定リング１３と押圧体２３との間で回転し得ることになるが、固定リング１３は各押圧体２３の二条の環状凸部２９でのみ接触しており、且つ押圧体２３は滑り易いジュラコンで構成しているので、容易に回転させることができる。故に、継手本体１と管体Ｘとは相対的に回転する。従って、作業がし易くなる。
【００６０】
その後、ストッパー１８の係止片２０を継手本体１側にスライド移動させて、その切欠６に係止片２０を係入し、その係合部２１を継手本体１の鍔部４に係合させる。その結果、固定リング１３に設けた目印２２が露出し、ストッパー１８が確実に機能していることを外部から目視で確認することができる。これにより、一連の管体Ｘの接続作業は完了するが、かかる一連の接続作業は極めて簡易に行えるという利点があり、このため作業スペースが制限されるような状況下に於いても作業者に負担をかけることなく、効率的良く一連の接続作業を行うことができる。
【００６１】
また、このようにして接続された管体Ｘは、継手本体１の係合溝７に設けた凸部１２と固定リング１３の係合凸部１４との係止、及びストッパー１８の継手本体１の切欠６への係入により逆回転が防止されて、管体Ｘの接続状態は強固に維持されることになる。従って、固定リング１３が不用意に逆回転して流通流体が漏洩したり、管体Ｘが継手本体１から離脱するような事態を確実に阻止することができるのである。
【００６２】
一方、配管した管体Ｘを管継手から取り外す場合は、ストッパー１８を管体Ｘ側にスライドして、その係合部２１と継手本体１の鍔部４との係合状態を解除すると共に、ストッパー１８の係止片２０を前記鍔部４の切欠６から離脱させる。これが確実に行われたことは、目印２２がストッパー１８のストッパー本体１９により隠蔽されていることで外部から確認できる。
【００６３】
次に、固定リング１３を先程とは逆方向に回転させるべく少し強めに回転力を加えると、継手本体１の係合溝７に設けた凸部１２は曲面状に形成されているために、該凸部１２と固定リング１３の係合凸部１４との係合状態は解除される。更に、この係合凸部１４が係合溝７の挿入部８に設けた凸状部４０に相対する位置（元の位置）にまで、固定リング１３を回転させる。
【００６４】
尚、かかる係合凸部１４が係合溝７の傾斜部１０を逆方向に移動することにより、外側の押圧体２３からの押圧力が除去されるために、シール体３０の内径Ｆは拡径して元の状態に戻る。これにより、管体Ｘとの圧接状態が解除されるので、管体Ｘを継手から容易に取り外すことができる。
【００６５】
また、この状態に於いては、固定リング１３と押圧体２３とは回転自在に嵌合させているので、固定リング１３及び継手本体１を押圧体２３、シール体３０及び管体Ｘに対して回転させることが可能である。
【００６６】
従って、配管の施工後にレイアウトの変更等により、給排水機器の設置場所が変更された場合、例えば継手本体１の分岐部３に配管すべき管体Ｘの配置に変更が生じた場合は、図１２に示すように継手本体１の分岐部３を新たに接続すべき管体Ｘの位置に応じて適宜回転させた後、上述のように分岐部３に新たな管体Ｘを接続して配管を行えばよい。このようにして、配管の施工後に於けるレイアウトの変更等にも迅速且つ柔軟に対応することができる。尚、継手本体１の直管部２に配管すべき管体Ｘの配置に変更が生じた場合も同様にして対処することができる。
【００６７】
また、本実施形態に係る管継手は、全体が極めて簡易な構成からなるために、その製作も容易に且つ安価に行えるという利点も有している。
【００６８】
尚、上記実施形態に於いては、第一及び第二押圧体２３を環状に形成した一対の押圧体２３で構成しているが、例えば次に説明するように、第一押圧体２３を継手本体１で構成することもできる。以下、上記実施形態と共通する部分については、同様の符号を付して、その説明は省略する。即ち、図１３に示すように、継手本体１は一端部が固定リング１３に接続される接続部４７と、該接続部４７の他端部に接続される本体側接続部４８とからなっている。また、接続部４７の一端部の内周面は前記押圧体２３と同様の構成からなり、シール体３０を装着することが可能である。接続部４７と本体側接続部４８との間のシールは、該本体側接続部４８の外周面に外嵌着したＯリング４９により図られている。シール体３０は押圧手段としての固定リング１３及び前記継手本体により押圧される。この場合も上記実施形態と同様のシール効果を得ることができる。
【００６９】
また、これとは逆に第二押圧体２３を固定リング１３で構成することも可能である。更には、第一押圧体２３を継手本体１で構成し、且つ第二押圧体２３を固定リング１３で構成することも可能であり、何れの場合も上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００７０】
更に、各押圧体２３によるシール体３０の押圧は、必ずしも全周で行う必要はなく、一部分で押圧するようにしてもよい。従って、各押圧体２３は環状ではなく、例えば半割状や三つ割状等、複数の部材から構成することも可能である。
【００７１】
尚、シール体３０が管体Ｘに圧接され、その後ストッパー１８が継手本体１に係止された後は、シール体３０、管体Ｘ、固定リング１３、及び接続部４７が一体化して回転せず、接続部４７と本体側接続部４８との間で回転し得ることになる。
【００７２】
また、該実施形態では、継手本体１及び固定リング１３をシール体３０の押圧手段としているが、押圧手段の具体的な構成は決してこれに限定されるものではない。よって、かかる継手本体１や固定リング１３は、必ずしも本発明の必須の要件とはならない。
【００７３】
更に、上記実施形態では、押圧体２３の押圧面をテーパ部２７と内壁部２８とで構成したが、テーパ部２７又は内壁部２８の何れか一方を省略して、テーパ部２７又は内壁部２８のみで押圧面を構成してもよい。
【００７４】
また、上記実施形態では、被押圧端面となるシール体３０の外周部端面にテーパ部４６を設けているが、かかるテーパ部４６は必ずしも設ける必要はない。但し、前記押圧体２３やシール体３０にテーパ部２７、４６を設けることにより、押圧時に於けるシール体３０の膨出が一層良好なものになるという利点がある。
【００７５】
更に、上記実施形態のように、各押圧体２３のテーパ部２７の管軸方向に対する角度Θを同角度の４５°にする必要はない。その具体的な角度は問うものではなく、また同一角度にする必要もない。
【００７６】
更に、該実施形態では、対向する押圧体２３の端面間の間隙幅Ｃが、シール体３０の凹状部３１の幅Ｄ以下となるようにしたが、これとは逆にＣ＞Ｄとなるように設定しても構わない。
【００７７】
また、上記実施形態では、シール体３０の側端面と、これに対向する押圧体２３の側端面となる内側の段部２５とが形成する間隙幅Ｅが極力幅狭となるように、押圧体２３の側端面を管軸方向に対して略垂直に形成している。しかるに、本発明は決してこれに限定されず、間隙幅Ｅの具体的な大きさや押圧体２３の側端面の形状等は適宜変更が可能である。
【００７８】
更に、シール体３０の外周面に設けられる凹状部３１の断面形状もＶの字状に限定されない。例えば、断面略Ｕの字状に形成してもよい。
【００７９】
＜第二実施形態＞
本発明に係るシール構造は、次のようにますに適用することも可能である。以下、上記シール構造Ｙを備えたますについて、図１４及び図１５を参照しつつ説明する。尚、第一実施形態と共通する部分については、同様の符号を付して、その説明は省略する。
【００８０】
図１４に示すますＺは、前記継手本体１の直管部２や分岐部３に対応する、流入部５０及び流出部５１が形成されたます本体５２と、該流入部５０及び流出部５１に設けられるシール構造Ｙとからなっている。尚、ます本体５２の上部には点検口５３が開口形成されている。
【００８１】
また、図１５に示すますＺは、ます本体５２の側部に対向させて流入部５０及び流出部５１が形成されたものであり、これら流入部５０及び流出部５１にはシール構造Ｙが夫々設けられている。尚、ます本体５２の上部には点検口５３が開口形成されている。
【００８２】
このように、シール構造Ｙをますに適用した場合に於いても、上述したと同様の効果を得ることができる。
【００８３】
この場合に於いて、ますの形状等の具体的な構成は、上記実施形態の如きもの限定されるものでない。
＜第三実施形態＞
【００８４】
本発明に係るシール構造は、パイプに適用することも可能である。図１６に示すようにシール構造Ｙは上記実施形態と共通するので、その説明は省略する。図１６に示す実施形態はシール構造Ｙを別体で製作してパイプ本体６０の端部に接着により一体化してものであり、図１７に示す実施形態はシール構造Ｙを有する別体のものをパイプ本体６０の端部に挿入接着したものである。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
以上説明したように、本発明は、管体に配管接続されるシール構造として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】管体とのシール構造の一実施形態を示す断面図である。
【図２】継手本体の一部を示す正面図である。
【図３】固定リングを継手本体に取付けた状態を示す断面図である。
【図４】継手本体の係合溝を示す正面図である。
【図５】（ａ）は固定リングの平面図であり、（ｂ）はその断面図である。
【図６】（ａ）はストッパーの平面図であり、（ｂ）はその正面図である。
【図７】（ａ）は押圧体の平面図であり、（ｂ）はその断面図である。
【図８】押圧体にシール体を装着した状態を示す断面図である。
【図９】押圧体にシール体を装着した状態を示す断面図である。
【図１０】継手に管体を挿入した状態を示す断面図である。
【図１１】継手に管体を挿入して固定した状態を示す断面図である。
【図１２】継手の使用状態を示す正面図である。
【図１３】他の実施形態を示す断面図である。
【図１４】ますの一実施形態を示す断面図である。
【図１５】ますの他の一実施形態を示す断面図である。
【図１６】パイプの一実施形態を示す断面図である。
【図１７】パイプの他の一実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１ 継手本体
５ 接続部
１３ 固定リング（第二押圧体）
２３ 第一押圧体、第二押圧体
２４ 外側の段部
２５ 内側の段部
２７ テーパ部
３０ シール体
３１ 凹状部
４２ 間隙
４６ テーパ部
４７ 接続部（第一押圧体）
５２ ます本体
６０ パイプ本体
Ｘ 管体
Ｙ シール構造
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に環状の凹状部が周方向に形成されると共に、管体が挿通されるシール体と、
前記シール体を押圧する押圧面を有し、該押圧面でシール体を押圧することにより径方向の内方に膨出せしめて前記管体の外周面に圧接させるべく、該シール体の両側に夫々配される第一押圧体及び第二押圧体と、を備えたシール構造であって、
前記押圧面の径方向の高さが前記凹状部の深さ以下の寸法に設定されて、該押圧面が前記凹状部の側方に位置するシール体の側端面を押圧し得るように構成されてなることを特徴とするシール構造。
【請求項２】
前記第一押圧体及び第二押圧体が環状に形成されると共に、内周面にシール体を装着するための段部が設けられ、且つ該段部にシール体を装着した際には、前記第一押圧体及び第二押圧体間に間隙が形成されるように構成されてなる請求項１記載のシール構造。
【請求項３】
前記押圧体の段部よりも内方位置に内側の段部が形成され、且つ該内側の段部の側端面が管軸方向に対して略垂直に形成されてなる請求項２記載のシール構造。
【請求項４】
前記第一押圧体及び第二押圧体間に形成される間隙幅が、前記凹状部の管軸方向の幅以下に設定されてなる請求項２又は３記載のシール構造。
【請求項５】
前記各押圧体の押圧面が該押圧体の軸線方向に対して傾斜するテーパ部を有してなる請求項１乃至４の何れか一つに記載のシール構造。
【請求項６】
前記各押圧体の押圧面により押圧されるシール体の被押圧端面が該シール体の軸線方向に対して傾斜するテーパ部を有してなる請求項５記載のシール構造。
【請求項７】
管軸方向に対する前記各押圧体のテーパ部の角度が同一に設定されてなる請求項５又は６記載のシール構造。
【請求項８】
前記シール体を押圧するための押圧手段を備えてなる請求項１乃至７の何れか一つに記載のシール構造。
【請求項９】
接続部を有する継手本体と、
回転動作により該継手本体の接続部に固定される固定リングと、を備え、
前記第一押圧体及び第二押圧体が該固定リング内に回転自在に嵌合され、該固定リング及び前記継手本体により前記押圧手段を構成してなる請求項８記載のシール構造。
【請求項１０】
接続部を有する継手本体と、
回転動作により該継手本体の接続部に固定される固定リングと、を備え、
前記継手本体の接続部が第一押圧体を兼ねていて、該第一押圧体が継手本体の一部となっており、且つ前記第二押圧体が固定リング内に嵌合されると共に、該固定リング及び前記継手本体により前記押圧手段を構成してなる請求項８記載のシール構造。
【請求項１１】
接続部を有する継手本体と、
回転動作により該継手本体の接続部に固定される固定リングと、を備え、
前記固定リングが第二押圧体を兼ねていて、該第二押圧体が固定リングの一部となっており、該固定リング及び前記継手本体により前記押圧手段を構成してなる請求項８記載のシール構造。
【請求項１２】
接続部を有する継手本体と、
回転動作により該継手本体の接続部に固定される固定リングと、を備え、
前記継手本体の接続部が第一押圧体を兼ねていて、該第一押圧体が継手本体の一部となっており、且つ前記固定リングが第二押圧体を兼ねていて、該第二押圧体が固定リングの一部となっており、該固定リング及び前記継手本体により前記押圧手段を構成してなる請求項８記載のシール構造。
【請求項１３】
請求項１乃至１２の何れか一つに記載のシール構造を備えた管継手。
【請求項１４】
請求項１乃至１２の何れか一つに記載のシール構造を備えたます。
【請求項１５】
請求項１乃至１２の何れか一つに記載のシール構造を備えたパイプ。
【請求項１】
外周面に環状の凹状部が周方向に形成されると共に、管体が挿通されるシール体と、
前記シール体を押圧する押圧面を有し、該押圧面でシール体を押圧することにより径方向の内方に膨出せしめて前記管体の外周面に圧接させるべく、該シール体の両側に夫々配される第一押圧体及び第二押圧体と、を備えたシール構造であって、
前記押圧面の径方向の高さが前記凹状部の深さ以下の寸法に設定されて、該押圧面が前記凹状部の側方に位置するシール体の側端面を押圧し得るように構成されてなることを特徴とするシール構造。
【請求項２】
前記第一押圧体及び第二押圧体が環状に形成されると共に、内周面にシール体を装着するための段部が設けられ、且つ該段部にシール体を装着した際には、前記第一押圧体及び第二押圧体間に間隙が形成されるように構成されてなる請求項１記載のシール構造。
【請求項３】
前記押圧体の段部よりも内方位置に内側の段部が形成され、且つ該内側の段部の側端面が管軸方向に対して略垂直に形成されてなる請求項２記載のシール構造。
【請求項４】
前記第一押圧体及び第二押圧体間に形成される間隙幅が、前記凹状部の管軸方向の幅以下に設定されてなる請求項２又は３記載のシール構造。
【請求項５】
前記各押圧体の押圧面が該押圧体の軸線方向に対して傾斜するテーパ部を有してなる請求項１乃至４の何れか一つに記載のシール構造。
【請求項６】
前記各押圧体の押圧面により押圧されるシール体の被押圧端面が該シール体の軸線方向に対して傾斜するテーパ部を有してなる請求項５記載のシール構造。
【請求項７】
管軸方向に対する前記各押圧体のテーパ部の角度が同一に設定されてなる請求項５又は６記載のシール構造。
【請求項８】
前記シール体を押圧するための押圧手段を備えてなる請求項１乃至７の何れか一つに記載のシール構造。
【請求項９】
接続部を有する継手本体と、
回転動作により該継手本体の接続部に固定される固定リングと、を備え、
前記第一押圧体及び第二押圧体が該固定リング内に回転自在に嵌合され、該固定リング及び前記継手本体により前記押圧手段を構成してなる請求項８記載のシール構造。
【請求項１０】
接続部を有する継手本体と、
回転動作により該継手本体の接続部に固定される固定リングと、を備え、
前記継手本体の接続部が第一押圧体を兼ねていて、該第一押圧体が継手本体の一部となっており、且つ前記第二押圧体が固定リング内に嵌合されると共に、該固定リング及び前記継手本体により前記押圧手段を構成してなる請求項８記載のシール構造。
【請求項１１】
接続部を有する継手本体と、
回転動作により該継手本体の接続部に固定される固定リングと、を備え、
前記固定リングが第二押圧体を兼ねていて、該第二押圧体が固定リングの一部となっており、該固定リング及び前記継手本体により前記押圧手段を構成してなる請求項８記載のシール構造。
【請求項１２】
接続部を有する継手本体と、
回転動作により該継手本体の接続部に固定される固定リングと、を備え、
前記継手本体の接続部が第一押圧体を兼ねていて、該第一押圧体が継手本体の一部となっており、且つ前記固定リングが第二押圧体を兼ねていて、該第二押圧体が固定リングの一部となっており、該固定リング及び前記継手本体により前記押圧手段を構成してなる請求項８記載のシール構造。
【請求項１３】
請求項１乃至１２の何れか一つに記載のシール構造を備えた管継手。
【請求項１４】
請求項１乃至１２の何れか一つに記載のシール構造を備えたます。
【請求項１５】
請求項１乃至１２の何れか一つに記載のシール構造を備えたパイプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１０−２５２２６（Ｐ２０１０−２５２２６Ａ）
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８７０６８（Ｐ２００８−１８７０６８）
【出願日】平成２０年７月１８日（２００８．７．１８）
【出願人】（００００００５０５）アロン化成株式会社 (317)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１８日（２００８．７．１８）
【出願人】（００００００５０５）アロン化成株式会社 (317)
【Ｆターム（参考）】
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