パイプ継手
【課題】 内面取りを施したりパイプ端面を真円にしたりすることなく、カットされたままのパイプをスリーブへ円滑に差し込んで接続一体化できるパイプ継手を提供する。
【解決手段】 主部10にスリーブ11を突出形成した継手本体1と、該スリーブの外周面に設けた環状溝11cに装着され、該スリーブに外嵌する接続用パイプ5に密着するパッキン9と、該パイプの外嵌に先立ち該スリーブに遊嵌する筒体であって、その筒内径をパッキン9の外径よりも小さくした小径部42からスリーブ11の奥端側に向け次第に拡径する傾斜部41を設けて、スリーブ11の先端側に配される筒内径よりも該傾斜部を介してスリーブ11の奥端側に配される筒内径の方を大きくした矯正部材4と、該矯正部材と共にスリーブ11を覆って継手本体1に取着される袋ナット3と、を具備する。
【解決手段】 主部10にスリーブ11を突出形成した継手本体1と、該スリーブの外周面に設けた環状溝11cに装着され、該スリーブに外嵌する接続用パイプ5に密着するパッキン9と、該パイプの外嵌に先立ち該スリーブに遊嵌する筒体であって、その筒内径をパッキン9の外径よりも小さくした小径部42からスリーブ11の奥端側に向け次第に拡径する傾斜部41を設けて、スリーブ11の先端側に配される筒内径よりも該傾斜部を介してスリーブ11の奥端側に配される筒内径の方を大きくした矯正部材4と、該矯正部材と共にスリーブ11を覆って継手本体1に取着される袋ナット3と、を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配水管などの継手として用いられ、樹脂管等のパイプを差し込むだけで接続一体化できるワンタッチのパイプ継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂管等のパイプを差し込むだけで一体化するパイプ継手がある。そのパイプ継手は、例えば図１４,図１５のごとく、継手本体Ｘに突出形成した筒状スリーブＸ１に接続用パイプ５を外嵌すると、スリーブ外周面に装着したＯリングたるパッキン９がパイプ５に密着してシールすると共に、ロックリングｇの爪ｇ１がパイプ５に食い込んで接続一体化する構造になっている。
ここで、上記パイプ５は直径約１ｍ程度に巻き束ねて車両搬送され、施工現場でその巻き束ねられたパイプを真っ直ぐに伸ばした後、必要長さにカットして使用される。ところが、パイプ５を真っ直ぐに伸ばしたつもりでも不十分で、パイプ５が斜めカットされるケースがあった。斜めカットされたパイプ５をそのままスリーブに差し込むと、パッキン９をめくり上げてしまったり傷つけたりした。こうした問題に対して、対策発明が提案されている（例えば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３１４７７５公報
【０００４】
特許文献１の発明は、「…テーパ付リングには、これの内周面の前端部から後方に向かって窄まる前方拡がり状のテーパを備えており、このテーパの最小内径を前記管の基準内径以下に設定していることを特徴とする差込管継手。」とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかるに、特許文献１には次のような問題があった。まず、その公報記載の従来技術に「テーパ４８の最小内径を管Ｐの基準内径と同一に設定していたが、これでは、図１１に示すように、管内径が交差内の最小内径である管Ｐが挿入されたとき、テーパ付リング３５にて弾性シーリング３２の外径部が管Ｐの内径よりも小さく抑えられないため、管Ｐの内径部が弾性シーリング３２の外径部につかえて管Ｐの挿入性が損なわれるという問題が生じる」とあり、上記「テーパの最小内径を前記管の基準内径以下に設定」しなければならず、厳しい精度が予想された。
そして、テーパ付リングが樹脂成形品であるため、弾性変形の融通性に欠けた。「或る程度斜め切断された管である場合も、テーパ付リングが管Ｐの斜め切断端面Ｃに沿って撓む」とするものの、斜めカットされた管といってもあくまで或る程度の範囲であり、その範囲が限定された。また、テーパ付リングを弾性変形可能にすると、その段落００２６に記載のごとく「中空軸１５は円周に複数の軸方向に沿う切欠部１４を円周方向に所定間隔で列設して拡縮変形自在に形成」するので、以下のような不具合を招いた。管Ｐの一端部をコレットの中空軸に挿入に伴い、「管Ｐの一端部の切断端面Ｃでテーパ付リングが管差込み間隙１２の内奥方向へ押し込まれ、テーパ付リング２２のテーパ２４が内筒体５のシーリング溝１３から突出している弾性シーリング２の外周部に当接し該リングを圧縮させ」ることができずに、弾性変形可能なテーパ付リングは拡縮変形自在の中空軸１５を拡形させ半径外方向へ広がってしまう虞があった。その結果、管Ｐを弾性シーリング３２に突っ掛かることなくスムーズに継手本体へ装着するのが難しくなった。
【０００６】
一方、パイプ５をパイプカッターで斜めカットしないよう心掛け、パイプ端面５５をパイプ本体５１に対しきれいに直角に切断したとしても、やはりスリーブに外嵌する際、悪さをすることが判ってきた。該パイプをスリーブに差し込むと、図１３のごとくパイプ筒の内端面５５１が、時としてパッキン９に突き当たり、シール機能を損なう形９１に変形させ、場合によっては、収まっていた環状溝からパッキン９を押し出してしまう不具合を生じさせた。
加えて、最近のパイプ５はアルミニウム等の金属を芯材にし、その内外層に樹脂層を設けた金属複合管が使われる場合があり、パイプカッターでパイプを切断すると、パイプ端面のパイプ径が楕円形に扁平化した。そのままではパイプをスリーブにうまく差し込めないケースも出てきた。
【０００７】
上記両問題を解決するのに、今では殆どの施工業者がパイプ面取り機(いわゆるハンドテーパーリーマー)と称する治具を用いている。パイプ面取り機でパイプ端面５５を円形に修正し、さらにパイプ端面の内周面を削って、図１４のような内面取り５９を施した後、図１５のごとく該パイプをスリーブＸ１に差し込む方法を採っている。
【０００８】
しかしながら、パイプ面取り機を購入し、且つそれを施工現場に持参し、しかも、施工前に面取り加工作業等を行わねばならなかった。また、図１６のごとくパイプ５が角度θで少し大きく斜めカットされてしまうと、パイプ面取り機ではパイプ先端面の下側内周面には内面取りを施せない未加工部分５８が残った。この未加工部分５８がパッキン９に突き当たって悪さをし、パイプ面取り機を使用しても改善されないこともあった。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するもので、内面取りを施したりパイプ端面を真円にしたりする面取り機を使用しなくても、またパイプが斜めカットされてしまっても、何ら前加工することなく、カットされたそのままのパイプをスリーブへ円滑に差し込んで接続一体化できるパイプ継手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】
【００１０】
上記目的を達成すべく、請求項１に記載の発明の要旨は、主部に筒状スリーブを突出形成した継手本体と、該スリーブの外周面に設けた環状溝に装着され、該スリーブに外嵌する接続用パイプに密着してシールするパッキンと、該パイプの外嵌に先立ち該スリーブに遊嵌する筒体であって、その筒体の内径を前記パッキンの外径よりも小さくした小径部と該小径部からスリーブの奥端側に向け次第に拡径する傾斜部を設けて、スリーブの先端側に配される筒内径よりも該傾斜部を介してスリーブの奥端側に配される筒内径の方を大きくした矯正部材と、該矯正部材と共に前記スリーブを覆って前記継手本体に取着される筒状袋ナットと、を具備し、且つ前記矯正部材が弾性変形可能にして、その硬度を前記パッキンの硬度と等しいか又はこれよりも硬くする一方、該矯正部材が少なくとも前記パッキンを装着した前記スリーブ上を移動する範囲で、前記袋ナットが該矯正部材に近接又は当接する筒内壁を有して、
該袋ナットに設けた開口部から挿入し前記スリーブに外嵌するパイプからの押圧を受けて、前記矯正部材がスリーブの奥端側へ移動するようにしたことを特徴とするパイプ継手にある。
請求項２の発明たるパイプ継手は、請求項１において、矯正部材のスリーブ奥端側への動きに前記パッキンが前記傾斜部で係止して、該パッキンよりもスリーブの先端側に前記小径部が配設されるようにして、前記スリーブに外嵌するパイプからの押圧を受けて、前記パッキンに係止されていた傾斜部が該パッキンを押圧変形させ、これを乗り越え、スリーブの奥端側へ移動することを特徴とする。請求項３の発明たるパイプ継手は、請求項１又は２で、スリーブの先端部分に、その外径が先端に向けて次第に減少するテーパを設けたことを特徴とする。請求項４の発明たるパイプ継手は、請求項１〜３で、スリーブに遊嵌される前記矯正部パイプ継手材の配設位置よりもスリーブの先端側に位置するスリーブの外周面に周回溝を設け、該周回溝に装着されるロックリングをさらに具備し、該ロックリングの外径を前記小径部の筒内径よりも大きくして、該矯正部材のスリーブ先端への移動を該ロックリングが係止するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項１の発明のごとく傾斜部を設けて、スリーブの先端側に配される筒内径よりも傾斜部を介してスリーブの奥端側に配される筒内径の方が大きく、且つ矯正部材が少なくとも前記パッキンを装着した前記スリーブ上を移動する範囲で、前記袋ナットが該矯正部材に近接又は当接する筒内壁を有していると、スリーブに遊嵌されこれに沿って水平移動する矯正部材がパッキンに当たる時は、必ずその傾斜部が当たり、さらに矯正部材が袋ナットの筒内壁で拡径しないよう規制するので、傾斜部に加えられる外力から派生する分力が、弾性体たるパッキンを環状溝へ押し沈める。従って、パイプの筒内端面がスリーブ上を移動する際、パッキンに突き当たってシール機能を損なう形に変形させていた従来の不具合は解消される。矯正部材を弾性変形可能にするので、パイプが斜めカットされても、それに対応して該矯正部材が弾性変形するので、何の問題もなく、斜めカットされたそのままのパイプをスリーブへ円滑に外嵌することができる。さらに、矯正部材の硬度をパッキンの硬度と等しいかまたはこれよりも硬くして、且つ該矯正部材が少なくとも前記パッキンを装着した前記スリーブ上を移動する範囲で、袋ナットが該矯正部材に近接又は当接する筒内壁を有しているので、傾斜部に加えられた外力でもって弾性体たるパッキンを環状溝へ有効に押し沈める。
請求項２の発明のごとく、矯正部材のスリーブ奥端側への動きに、傾斜部が前記パッキンに係止されて、該パッキンよりもスリーブの先端側に前記小径部が配設されるようにして、前記スリーブに外嵌するパイプからの押圧を受けて、前記パッキンに係止されていた傾斜部が該パッキンを押圧変形させ、これを乗り越え、スリーブの奥端側へ移動する構成とすると、パイプを接続する前の未使用状態下では、パッキンが弾性収縮してない負荷のない状態にあり、パイプ継手は組付け品での長期保管も可能になる。
請求項３の発明のごとく、スリーブの先端部分に、外径が先端に向けて次第に減少するテーパを設けると、パイプカッターのパイプ切断によりパイプ端面が扁平化しても、スリーブにパイプを外嵌する過程で、該テーパがパイプ端面を矯正し円形に修正する。
請求項４の発明のごとく、スリーブに遊嵌される矯正部材の配設位置よりもスリーブの先端側の外周面に周回溝を設け、該周回溝に装着されるロックリングをさらに具備し、該ロックリングの外径を小径部の筒内径よりも大きくして、該矯正部材のスリーブ先端への移動を該ロックリングが係止するようにすると、パイプ継手を組付け品にした場合でも、矯正部材がスリーブから抜け落ちることがなく、保管だけでなく取り扱いやハンドリングも楽になる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のパイプ継手は、内面取りを施したりパイプ端面を円形修正したりする面取り機による前加工を必要とせず、さらに面取り機では対応できなかった斜めカットされたパイプであっても、該パイプをそのままスリーブへ差し込み、ワンタッチで円滑に接続一体化できるなど極めて有益である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係るパイプ継手について詳述する。図１〜図１２は本発明のパイプ継手の一形態を示したもので、図１はその上段を断面表示したパイプ継手の正面図、図２はパイプ継手に接続用パイプが差し込まれて接続一体化した説明断面図、図３は図１の矯正部材周りの断面図、図４は図３の状態からスリーブに差し込むパイプからの押圧を受けて、矯正部材が該パッキンを押圧変形する様子を示す断面図、図５は図４の要部拡大図、図６,図７は図３の状態から斜めカットされたパイプをスリーブに差し込む時の矯正部材及びパッキンが変形する様子を示す断面図、図８は矯正部材の斜視図、図９は(イ)がロックリングの平面図、(ロ)が(イ)のIV-IV線矢視図である。図１０は図１〜図７とは異なる他態様の矯正部材を用いた図３に対応する断面図、図１１は図１０の矯正部材がスリーブに差し込むパイプからの押圧を受けて、パッキンを押圧変形する様子を示す断面図、図１２は図１〜図１１とは別態様品で、上段を断面表示したパイプ継手の正面図である。
【００１４】
パイプ継手は、継手本体１とパッキン９と矯正部材４とロックリング２と袋ナット３とを具備する(図１)。これらを組み付けたパイプ継手は、袋ナット３の開口部３０から接続用パイプ５を挿入しスリーブ１１の外周面に嵌める(外嵌する)と、パッキン９が該パイプと該スリーブ間をシールし且つロックリング２の爪２２がパイプ５に食い込むことで、パイプ５を接続一体化する。
【００１５】
継手本体１はその中央部にあたる主部１０に筒状スリーブ１１を突出形成した部品で、パイプ継手の主要部になっている(図１)。スリーブ１１がある側の主部１０には袋ナット３が取着する締結部１３が設けられ、反対側には他の継手に接続する連結部１５が設けられる。該スリーブの外周面１１ｆにはパッキン９を装着する環状溝１１ｃとロックリング２を装着する周回溝１１ｅが設けられる(図３)。
本実施形態の継手本体１は、工具で把持することのできる角柱状主部１０に加え、この一端面が軸方向に突出して、外周に雄ねじ部１３ａの締結部１３を形成する張出部１２を延設し、該張出部の端面からさらにスリーブ１１を突出形成する。また主部１０の他端面が軸方向に突出して、外周に雄ねじ部１５ａのある連結部１５を形成する。パイプ継手として機能するよう、継手本体１にはスリーブ１１から張出部１２、主部１０、連結部１５へと軸方向に貫通する導通孔１９が設けられ、これら各部は一体加工されている。前記環状溝１１ｃは同形状のものを少し隔てて二個形成し、前記周回溝１１ｅは、両環状溝１１ｃを挟むようにして、スリーブ１１の先端１１ｂ側と奥端１１ａ側に同形状のものを各一個形成する。そのスリーブ先端１１ｂ側に形成する周回溝１１ｅは、スリーブ１１に遊嵌される矯正部材４の配設位置よりもスリーブ先端寄りに設けられる。尚、「スリーブの奥端」は、パイプ継手としてパイプ５をスリーブ１１に外嵌する際、スリーブ先端１１ｂからスリーブ１１の奥へと差し込む視点から用いるが、主部１０にスリーブ１１を突出形成した視点から眺めれば、「スリーブの奥端」はスリーブ１１の基端に該当する。
【００１６】
前記環状溝１１ｃはスリーブ外周面１１ｆに等断面形状で周回形成される。その形状はパッキン９の外周部分をスリーブ外周面１１ｆから突出させて、パッキン９を収納保持できる断面凹形状とする。一方、周回溝１１ｅもスリーブ外周面１１ｆに等断面形状で周回形成される。その形状は、図１のごとく、ロックリング２が当初収まる深溝部１１ｅ０に加え、該深溝部のスリーブ先端１１ｂ側の壁面が、深溝部１１ｅ０の底面からスリーブ先端１１ｂに向けて上昇傾斜面の勾配溝部１１ｅ１を設けた溝形状とする。ここでの周回溝１１ｅには、さらに勾配部１１ｅ１の底部分から筒状先端１１ｂに向かって外径が一定のストレート部１１ｅ２が延設される。そして、該ストレート部の筒状部先端１１ｂ側の溝壁として、溝底から筒状部の半径外方向に垂直起立する前壁δが設けられる。
また、前記スリーブ１１の先端部分には、その外径がスリーブ先端１１ｂに向けて次第に減少するテーパ１１ｄが設けられる。
【００１７】
パッキン９は前記環状溝１１ｃに装着され、スリーブ１１に外嵌する接続用パイプ５に密着してシールする部材である。ここでのパッキン９はゴム製等からなるＯリングとする。環状溝１１ｃに装着されたＯリング９は、その外周部が環状溝１１ｃから突出する。Ｏリング９は袋ナット３の開口部３０から挿入しスリーブ１１に外嵌するパイプ５へ密着し、パイプ５とスリーブ１１との間をシールする(図２)。
【００１８】
矯正部材４は、パイプ５のスリーブ１１への外嵌に先立ち、該スリーブに遊嵌する筒体である(図８)。その筒内径を前記パッキン９の外径よりも小さくした小径部４２と、該小径部からスリーブの奥端１１ａ側に向け次第に拡径する傾斜部４１とを設けて、スリーブ１１の先端１１ｂ側に配される筒内径よりも該傾斜部を介してスリーブの奥端１１ａ側に配される筒内径の方を大きくした矯正部材４とする。開口部３０から挿入しスリーブ１１に外嵌するパイプ５からの押圧を受けて、該矯正部材がスリーブの奥端１１ａ側へ移動するよう設定される。
【００１９】
本実施形態の矯正部材４は、図８のごとく外径が一定の円筒体で、その外径は袋ナット３の筒内径よりも若干小さい。スリーブ１１に遊嵌した矯正部材４が、少なくともパッキン９を装着したスリーブ上を移動する範囲で、該矯正部材は筒状袋ナット３の筒内壁３１に近接（又は当接）するよう設定される。ここでは、該矯正部材のスリーブ上の移動可能範囲で、該矯正部材は筒状袋ナット３の筒内壁３１に近接（又は当接）するよう設定される。符号４０は筒孔を示す。該矯正部材の内径に関しては、図１のごとく内径ｄ４２が一定の小径部４２を過ぎた傾斜部４１のところでその内径が次第に大きくなり、最終的にパッキン９の外径に等しいか又はこれよりも若干大きめの筒内径ｄ４３となる。そして、該筒内径を保ったまま延設して大径部４３を形成する。大径部４３における筒内径ｄ４３は、パッキン９の外径に等しいか、或いは大径部４３内にパッキン９が収まれば、パッキン９との間に僅かに隙間ができる程度の大きさとする。矯正部材４はスリーブ１１の先端側から奥端１１ａ側に向けて小径部４２と傾斜部４１と大径部４３になるが、矯正部材４の大半を該大径部が占める。矯正部材４はスリーブ１１に遊嵌し、パイプ継手未使用の状態では、図３のごとくロックリング２に小径部４２の端面４７が係止される鎖線位置と、Ｏリング９に傾斜部４１が係止される実線位置との間を移動できる。その遊嵌状態にある矯正部材４は、パッキン９が傾斜部４１を係止した図３の実線位置で、大径部４３が第一,第二のＯリング９に被るように設けられる。このとき、大径部４３は図３のスリーブ先端側に位置する第一Ｏリング９を越え、さらにスリーブ奥端１１ｂ側の第二Ｏリング９の頂部を越える長さを有する。ここでは、Ｏリング９の外径に大径部４３の内径ｄ４３を略等しくする。第一,第二Ｏリング９に大径部４３が図１のように被った状態にすると、ゴム特性に基づく粘着性あるＯリング９と大径部４３の接触力で、パイプ継手未使用の状態下、スリーブ１１に矯正部材４が遊嵌状態にあるといっても不用意には動かぬようになっている。
【００２０】
矯正部材４は、図１０に示す別態様品のごとく、内径一定の小径部４２を経て、傾斜部４１のところでその内径が次第に大きくなり、パッキン９の外径に等しいか又は若干大きめの内径が形成された段階で終わる形状にすることもできる。図１〜図８と図１０の両矯正部材４とも、パイプ５の外嵌に先立ち、スリーブ１１に遊嵌する筒体であって、袋ナット３に設けた開口部３０から挿入しスリーブ１１に外嵌するパイプ５からの押圧を受けて、矯正部材４がスリーブの奥端１１ａ側へ移動する。尚、図１０の矯正部材４の場合は、パイプ５の外嵌に先立ち、スリーブ１１に遊嵌するが、さらに図１１のごとく矯正部材４が袋ナット３の筒内壁に拡径を抑制された状態で、パッキン９を押圧変形させて、パッキン９に載る状態とするのがよい。スリーブ先端１１ｂ側に配されるロックリング２と第一Ｏリング９間の距離を小さくするためである。
【００２１】
矯正部材４は、弾性変形可能な材質(ここではゴム)で造られ、具体的にはゴム若しくは熱可塑性エラストマー又は発泡体からなる弾性体からなり、その硬度を前記パッキン９の硬度と同等又はこれよりも硬くしている。斜めカットされたパイプ５がスリーブ１１に差し込まれた際、パイプ５の斜めカット端面５５に応じて矯正部材４が弾性変形して受け止めて、パイプ５のスリーブ１１への外嵌を円滑にするためである。矯正部材４とパイプ５の関係は、矯正部材４の小径部内径ｄ４２をパイプ５の内径ｄ５に等しくするか又はこれよりも若干小さくする(図１,図２)。パイプ５の外径に対しては矯正部材４の外径Ｄ４をパイプ外径Ｄ５に略等しくする。
【００２２】
図１〜図７のパイプ継手は、パイプ接続前の継手未使用の状態で、矯正部材４のスリーブ奥端１１ａ側への動きにパッキン９が傾斜部４１で係止して、該パッキンよりもスリーブ先端１１ｂ側に小径部４２が配設される。そして、スリーブ１１に外嵌するパイプ５からの押圧を受けて、矯正部材４が拡径しないよう袋ナット３の筒内壁３１で抑制されていることから、パッキン９に係止されていた傾斜部４１(矯正部材４)が、該パッキンを押圧変形させ、これを乗り越え、スリーブ１１の奥端１１ａ側へと移動する構成とする。ここで、前記矯正部材４の硬度をパッキン９の硬度と同等又はこれよりも硬くしたのは、自ら弾性変形しつつも、傾斜部４１でパッキン９を確実に押圧変形させるためである。傾斜部４１によるパッキン９の押圧変形をより確実に実行させるには、矯正部材４の硬度をパッキン９の硬度よりも硬くするのがより好ましい。
【００２３】
ロックリング２は、金属製棒材をロックリング用の爪になる尖端２２を形成した後、Ｃ字状の割りリングにした金属加工品である(図９)。パイプ５の内周面５３に食い込むことのできる尖端２２を、断面視で一箇所設けた加工棒材が、その尖端２２を外周側に配してＣ字状割りリングに成形されたロックリングになっている。尖端２２が平面視Ｃ字状の割りリングの外周縁になるにようにして、該尖端がパイプ５に食い込む爪２２の役割を担えるロックリング２とする。該尖端の爪２２が、スリーブ１１に外嵌したパイプに対し、その内周面に食い込み且つ係止して、パイプ５の継手本体１からの引抜き移動を阻止する。二個の前記周回溝１１ｅに同形のロックリング２が用いられる。
【００２４】
本実施形態は、図９(ロ)の鎖線で示す縦断面円形の金属製丸棒から、プレス加工の剪断加工によって、実線で示した１／４円弧よりも小さく分離形成したロックリングとする。１／４円弧よりも小さく分離形成した加工棒材は、１／４円孔のカット品よりも鋭角の尖端２２を有する長手方向にわたって等しい断面形状を有する製品になる。鋭角になることでパイプ内周面５３に、尖端２２が爪としてより食い込み易くなる。その後、該尖端が設けられた加工棒材を、同図(イ)のごとく尖端２２が峰続きの外周縁となるよう割りリングに成形する。Ｃ字状割りリングのロックリング２としている。同図(ロ)のごとく、尖端２２を外周側に配し、平らな底部２３が内周側に配するようにしてＣ字状割りリングのロックリング２とする。
ロックリング２は、図１のごとく底部２３を深溝部１１ｅ０の底部分αに対向させ、円弧形曲面の前面部分２１をスリーブ先端１１ｂ側に配して周回溝１１ｅに装着される。割りリングの口を広げ弾性変形させて、周回溝１１ｅの深溝部１１ｅ０にロックリング２が装着される。装着されたロックリング２は、その割りリング外径Ｄ２をパイプ５の内径ｄ５よりも大きくして、スリーブ１１に外嵌するパイプ５に爪２２が食い込んでパイプ５を接続一体化する(図２,図９)。ここで、装着されるロックリング２の外径Ｄ２は、通常ほぼ楕円形になるが、その長軸長さがパイプ内径ｄ５よりも大きければよい。長軸長さ部分にある爪２２がパイプ５の内面へ食い込み、パイプ５をパイプ継手に接続一体化できるからである。また、ロックリング２の長軸長さは小径部４２の筒内径ｄ４２よりも大きければ、矯正部材４のスリーブ先端１１ｂへの移動を該ロックリングが係止できる。スリーブ１１にＯリング９,ロックリング２を装着し、さらにスリーブ１１に遊嵌した矯正部材４を覆って継手本体１に袋ナット３を螺着一体化してなるパイプ継手の組付け品は、スリーブ１１からの矯正部材４の抜け落ちを防ぐことができる。尚、矯正部材４に所定外力を加えれば、弾性変形可能な矯正部材４はロックリング２を乗り越えることができるが、通常の保管や搬送等の取扱い状況下ではそのようなことは起こらない。
【００２５】
袋ナット３は内周面に設けた雌ねじ部３４が前記継手本体１の雄ねじ部１３ａに螺合する金属製品である(図１)。スリーブ１１に装着したＯリング９,ロックリング２と、スリーブ１１に遊嵌した矯正部材４と共に、該スリーブを覆って前記継手本体１に取着できる大きさの袋ナット３とする。ナット頭に接続用パイプ５を差し込むための円孔形の開口部３０が形成され、袋ナット３は、パイプのスリーブへの差込により、矯正部材４が少なくともパッキン９を装着したスリーブ１１上を移動する範囲は、該矯正部材に近接又は当接する筒内壁３１を有する筒状体になっている。さらにここでは、矯正部材４がスリーブ１１上を移動する全範囲で、袋ナット３は、該矯正部材に近接又は当接する筒内壁３１を有する筒状体になっている。符号３５は袋ナット３の通孔を示す。
本実施形態の袋ナット３は筒外径及び筒内径が略一定の円筒形状とするが、その筒内径は一端側の開口部３０に向けて口を大きくし、接続用パイプ５を本パイプ継手に差込み易くする。また、開口部３０と反対の他端側の筒内面に、締結部１３の雄ねじ部１３ａと螺合する雌ねじ部３４を設ける。袋ナット３がパイプ継手として組み付けられた段階で、スリーブ先端１１ｂ側に装着のロックリング２からスリーブ奥端１１ａまでの袋ナット３の筒内径は一定で、矯正部材４の外径Ｄ４よりも僅かに大きく設定する。符号３７は透孔を示し、パイプ継手に差し込まれる接続用パイプ５が所定位置まで差し込まれているかどうかを確認する覗き孔になっている。
【００２６】
また、本パイプ継手の構成部品でないが、これに使用される接続用パイプ５について述べる。接続用パイプ５は、合成樹脂製の樹脂管だけでなく、合成樹脂と金属との複合品も適用できる。具体的には、機械的強度に優れたアルミニウム等の金属を芯材とし、内外層に耐熱性に優れた架橋ポリエチレンで構成された金属複合架橋ポリエチレン管などである。これらの接続用パイプ５も、外層に樹脂層が存在し、スリーブ１１に導入され外嵌する接続用パイプ５の内周面５３に、ロックリング２の爪２２が弾性的に食い込むようにして、樹脂管と同様、本発明の作用,効果が得られるからである。図中、符号５０はパイプ孔、符号５１はパイプ本体、符号５２はパイプ外周面を示す。
【００２７】
次に、図１〜図９の前記構成部品からなる本パイプ継手の一使用要領及び作用について説明する。まず、継手本体１のスリーブ１１に設けた環状溝１１ｃに第一,第二Ｏリング９を装着し、またスリーブ奥端１１ａ側の周回溝１１ｅにロックリング２を装着する。次いで、スリーブ１１に矯正部材４を嵌め、該スリーブに遊嵌する。続いて、該矯正部材の傾斜部４１を第一Ｏリング９側へ寄せた後、スリーブ先端１１ｂ側の周回溝１１ｅにロックリング２を装着する。しかる後、袋ナット３の雌ねじ部３４を継手本体１の外周に設けた前記雄ねじ部１３ａに螺着する。これで、本パイプ継手が完成する。
【００２８】
このパイプ継手は、接続用パイプ５を袋ナット３の開口部３０を通じてスリーブ１１に差し込むだけで、パイプ５が該パイプ継手に接続一体化される。しかも、パイプ５はパイプ端面５５を円形に変形したり、パイプ端面５５の内周面を削って内面取りを施したりせず、必要長さにカットされたままのパイプ５であっても、スリーブ１１へ円滑に差し込むことができる。
詳しくは、接続用パイプ５を開口部３０から挿入すると、パイプ５はスリーブに導入されて、該スリーブに外側から嵌る。パイプ５の切り口端面５５がカッター等によって楕円形に扁平化してもテーパ１１ｄによって矯正され、円形に補修される。そして、パイプ先端５４がロックリング２を乗り越える(図４)。ロックリング２に爪２２を形成するが、スリーブ１１に差し込む段階では、スリーブにパイプ５を差し込む方向がロックリング２を深溝部１１ｅ０へ押し込む方向であり、且つロックリング２の円弧形前面部分２１をスリーブ先端１１ｂ側に配して周回溝１１ｅに装着されているので、パイプ５はここを滑るようにしてスリーブ奥端１１ａへと向かう。パイプ先端５４が矯正部材４に達すると、パイプ端面５５が矯正部材４の端面４７に当接してこれを押す。弾性変形可能な矯正部材４は、その端面４７がパイプ端面５５に順応変形し当接する。パイプ５からの押圧を受けて、図４のごとく矯正部材４の傾斜部４１がＯリング９をなでるようにして押圧変形させていく。弾性変形可能な矯正部材４は、袋ナット３の筒内壁３１に規制されているので、半径外方向へ拡がることなくＯリング９を押圧する。該Ｏリングは、矯正部材４からの押圧を受けて、断面円形から断面が楕円化する。図中、符号ＡＳはパイプ５からの押圧を受けてＯリング９を押す傾斜部４１の圧接部分を示す。パイプ５の奥端１１ａ側への押圧進行に伴い、傾斜部４１が第一Ｏリング９を滑るようにして該Ｏリングを図３から図４の状態へと弾性変形させて押し潰し、これを乗り越えていく。さらに図５で詳しく説明すると、パイプ５からスリーブ奥端１１ａ方向へ加えられる力Ｆの分力Ｆ１が働いて、Ｏリング９を弾性変形させて環状溝１１ｃに沈めるようにして、傾斜部４１が前進(紙面右方向)する。かくして、いままでパイプ内面の内面取り５９をしなければ、パイプ内端面５５１がＯリング９に突き当たり、シール機能を損なう形９１に変形させ(図１３)、場合によっては、収まっていた環状溝１１ｃからパッキン９を押し出してしまうような不具合を解消する。矯正部材４がＯリング９を文字通り矯正して環状溝１１ｃに押しとどめる。スリーブ奥端側に位置する第二Ｏリング９においても、第一Ｏリング９と同様に弾性変形させて押し潰し、該Ｏリングを乗り越えていく。さらにいえば、パッキン９が傾斜部４１を係止した図３の実線位置にあって、大径部４３は第一Ｏリング９をカバーし、さらに第二Ｏリング９の頂部までカバーする長さを有している。そのため、第一,第二Ｏリング９が何らかの原因で環状溝１１ｃから浮き立つのも抑えることが可能で、シール機能を損なうあらゆる変形が確実に防止される。
【００２９】
その後、パイプ５はスリーブ奥端１１ａ側のロックリング２を、前記スリーブ先端側のロックリング２と同じく、滑るように通過していく。そうして、パイプ先端が図２のごとく矯正部材４を介してスリーブの奥端１１ａへ到達する。この時点になると、弾性変形させて環状溝１１ｃに沈められていたＯリング９は、その弾性復元力でパイプ内面５３に密着してシールする(図２)。また、ロックリング２がパイプ５を継手本体１に一体化させる。スリーブ１１に外嵌されたパイプ５を引き抜こうとすれば、ロックリング２が深溝部１１ｅ０から勾配溝部１１ｅ１を上ってその割りリング外径を拡大し、爪２２がパイプ内面に一層食い込むこととなり、パイプ５のパイプ継手への接続一体化がより強力になる。かくのごとくして、パイプ５の本パイプ継手へのワンタッチ接続がなされる。
【００３０】
また、パイプ５が斜めカットされるケースにあっても、斜めカットされたパイプ５をそのままスリーブ１１に差し込むことができる。まず、パイプ先端５４がロックリング２を乗り越える。パイプ先端５４が矯正部材４に達すると、パイプ端面５５が矯正部材４に突き当たり、続いて、模式的に描けば図６のように、該パイプが弾性変形可能な該矯正部材４を弾性変形させてこれに当接にし、押す格好になる。矯正部材４は弾性変形しても、その外径は袋ナット３の規制を受けて大きくならない。従って、スリーブ奥端１１ａへと向かうパイプ５の押圧力で、図６でいえばパイプ先端５４が突き出る上側に位置する傾斜部４１がまずＯリング９を滑るようにして、弾性変形で押し潰し、該Ｏリングを傾斜部４１,小径部４２が乗り越えていく。遅れて、図７のごとくパイプ端面５５の下側に位置する傾斜部４１がＯリング９を滑るようにして、弾性変形で押し潰し、これを傾斜部４１,小径部４２が乗り越えていく。後は、パイプ端面５５をパイプ５に対し直角にカットした前記パイプ５のパイプ継手への接続と同様の作用を経て接続が完了する。斜めカットされたパイプ５の本パイプ継手へのワンタッチ接続が達成される。
【００３１】
このように構成したパイプ継手は、いままでのようにパイプ面取り機を用いなくても、必要長さにカットしたパイプ５をそのままスリーブ１１に差し込むことができる。パイプ５の内面取りを施さなくても、パイプ５をスリーブ１１に差し込むと、パイプ先端面５５が矯正部材４に当接して、両者が連結したような格好になり、該矯正部材４の傾斜部４１が内面取りの役割を担う。パイプ端面５４がＯリング９に直接突き当たるのでなく、該Ｏリングには矯正部材４の傾斜部４１が当接する。パイプ５から矯正部材４へスリーブ軸方向に押圧力Ｆが加えられるが、Ｏリング９に接する傾斜部４１にて、該押圧力の分力Ｆ１がＯリング９を弾性変形で環状溝１１ｃ内へ押し沈めるので、傾斜部４１が該Ｏリングを容易に乗り越える。該傾斜部４１に続く小径部４２、パイプ５も該Ｏリングを容易に通過することができる。その後、図２のようにパイプ先端５４が矯正部材４を介してスリーブの奥端１１ａに達すれば、環状溝１１ｃへ押し沈められたＯリング９は弾性復元力によってパイプ内周面に密着してシールする。と同時に、周回溝１１ｅに装着されたロックリング２の爪２２がスリーブ１１に外嵌するパイプ５の内周面に食い込んでパイプ５を接続一体化する。パイプ５を引き抜こうとすれば、ロックリング２が深溝部１１ｅ０から勾配溝部１１ｅ１を上ってその径を拡大し、爪２２がパイプ内面により深く食い込むので、パイプ５のパイプ継手への接続一体化が一段と強化される。本パイプ継手へのパイプ５のワンタッチ接続が円滑且つ確実になされる。
また、パイプカッターでパイプ５を切断した際、パイプ端面５５のパイプ径ｄ５が楕円形に扁平化しても、スリーブ１１の先端部分にテーパ１１ｄを設けるので、スリーブ１１へパイプ５を差込みさえすれば、パイプ５の差込み進行と共にパイプ５を円形へと矯正できる。
パイプ面取り機を購入するコスト増、またこれを施工現場に持参し、さらに施工前に内面取り及び真円加工等の前加工をしなければならなかった作業等の問題を解消する。
【００３２】
さらに、端面５５が斜めカットされたパイプ５のパイプ継手への接続は、従来、面取り機を使用しても困難であったが、本パイプ継手を用いれば、パイプ５の斜めカット端面５５に矯正部材４が弾性変形で追従して、難なく接続一体化できる。斜めカットされたパイプ５がスリーブ１１に差し込まれて矯正部材４に当たると、パイプ５を差し込む押圧が弾性体からなる矯正部材４を弾性変化させる。斜めカットされたパイプ先端面５５の形状に合わせて小径部４２の端面４７が弾性変形する。スリーブ１１に外嵌する斜めカットされたパイプ５からの押圧を受けて、例えば図６でいえば、まず上方側の傾斜部４１が第一Ｏリング９を押圧変形させ、これを乗り越え、スリーブの奥端１１ａ側へと移動する。遅れて、図７のごとく、下方側の傾斜部４１が第一Ｏリング９を押圧変形させ、これを乗り越え、スリーブ１１の奥端１１ａへと移動する。スリーブ奥端側の第二Ｏリング９、スリーブ奥端側のロックリング２に対しても同様の動きをして、斜めカットパイプ５をスリーブ１１へ円滑に外嵌できる。矯正部材４は弾性変形するものの、その硬度を前記パッキン９の硬度と等しいか又はこれよりも硬くしているので、矯正部材４でＯリング９を確実に押圧変形させることができる。ここで、矯正部材４の弾性変形で該矯正部材の筒外周面４５が広がろうとしても、円筒状袋ナット３の規制を受ける。かくして、袋ナット３の筒内壁とスリーブとで造る環穴Ｋを矯正部材４が円滑に進むことになる。
矯正部材４は以下の更なる効果を発揮する。継手本体１に取着された袋ナット３は、少なくともスリーブ先端１１ｂ側に装着されるロックリング２からスリーブ奥端１１ａまで筒内径が一定であり、該矯正部材が少なくともパッキン９を装着したスリーブ１１上を移動する範囲で、袋ナット３が該矯正部材に近接又は当接する筒内壁３１を有している。さらにここでは、矯正部材４のスリーブ１１上の移動範囲で、該矯正部材に近接又は当接する筒内壁３１を有している。従って、パイプ継手へのパイプ５の差込みで、パイプ５の差込み圧力を受けた矯正部材４は、半径外方向への拡径が袋ナット３の筒内壁３１によって制限されているので、半径内方向へと向かう。該矯正部材が半径内方向に向かい延びる傾向にあるので、パッキン９を押付け、これを乗り越えるだけでなく、特許文献１のごとく「テーパ(本発明でいう傾斜部)の最小内径をパイプの基準内径以下に設定」せずとも、矯正部材に続くパイプを、うまく同伴させてスリーブ奥端側へ円滑移動できる。
さらにいえば、パイプ継手へのパイプの差込みで、矯正部材４がスリーブの奥端１１ａ側に配したロックリング２を通過するとき、該矯正部材はゴム等の弾性変形部材からなり自ら変形するので、該ロックリングの領域も楽に通過できる長所を有する。
【００３３】
加えて、スリーブ１１に遊嵌される矯正部材４の配設位置よりもスリーブ１１の先端側にロックリング２を装着し、且つ該ロックリングの外径を小径部４２の筒内径ｄ４２よりも大きくして、該矯正部材のスリーブ１１への移動を該ロックリングが係止する構成であるので(図３)、継手本体１にＯリング９,ロックリング２,矯正部材４,袋ナット３を組付けたパイプ継手の一体組付け品にできる。保管が楽で且つ各部品を別々に保管して、一パーツを失ってしまうような事態も起こらない。矯正部材４がスリーブ１１から抜け落ちないので取扱いなども頗る便利になる。
また、図１〜図７や図１０のようなパイプ継手は、その使用前の状態で、矯正部材４のスリーブ奥端１１ａ側への動きにパッキン９が当たって係止するが、パッキン９そのものに押圧負荷はかかっていないので、パッキンに歪みやへたりが生じることなく、本パイプ継手が未使用状態であれば長期保管できる長所を有する。
【００３４】
また、図２のごとくパイプ先端５４が矯正部材４を介してスリーブ１１の奥端１１ａへ達して、パイプ継手に接続一体化されるパイプ５は、矯正部材４を介して継手本体１の張出部１２に当接するので、パイプ５に金属複合管を使用しても電蝕の問題は起こらない。金属複合管にはアルミニウムが通常用いられ、継手本体１には通常真鍮が使用されることから、両者が接すれば電蝕の問題が生じる。そのため、金属複合管を用いる場合は、これまで非電導性のゴム等のスペーサを介在させて両者の接触を回避する対策を講じている。本発明では矯正部材４に電気特性に優れる非電導性のゴムや熱可塑性エラストマー等が用いられるので、スペーサを別途準備するコストやこの取付け作業を削減できる更なるメリットもある。
このように、本パイプ継手は数々の優れた効果を発揮する。
【００３５】
尚、本発明においては、前記実施例に示すものに限られず、目的，用途に応じて本発明の範囲で種々変更できる。継手本体１,ロックリング２,袋ナット３,矯正部材４,パッキン９等の形状，大きさ，個数などは用途に応じて適宜選択できる。例えば、図１２に示すパイプ継手とすることができる。同図の継手本体１は連結部１５をナット部材１６とする。該ナット部材は主部１０から取り外し可能にし、主部１０に設けた外鍔１０ａにナット部材１６の内鍔１６ａを係止させて用いられる。該ナット部材の雌ねじ部１６ｂを螺合部にして、他の継手に接続される連結部１５としている。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明のパイプ継手の一形態で、その上段を断面表示したパイプ継手の正面図である。
【図２】図１のパイプ継手に接続用パイプが差し込まれて接続一体化した説明断面図である。
【図３】図１の矯正部材周りの断面図である。
【図４】図３の状態からスリーブに差し込むパイプからの押圧を受けて、矯正部材が該パッキンを押圧変形する様子を示す断面図である。
【図５】図４の要部拡大図である。
【図６】図３の状態から斜めカットされたパイプをスリーブに差し込む時の矯正部材及びパッキンが変形する様子を示す断面図である。
【図７】図３の状態から斜めカットされたパイプをスリーブに差し込む時の矯正部材及びパッキンが変形する様子を示す断面図である。
【図８】矯正部材の斜視図で、(イ)がスリーブ奥端側から見た斜視図、(ロ)がスリーブ先端側から見た斜視図である。
【図９】(イ)がロックリングの平面図、(ロ)が(イ)のIV-IV線矢視図である。
【図１０】図１〜図７とは異なる他態様の矯正部材を用いた図３に対応する断面図である。
【図１１】図１０の矯正部材がスリーブに差し込むパイプからの押圧を受けて、パッキンを押圧変形する様子を示す断面図である。
【図１２】図１〜図１１とは別態様品で、上段を断面表示したパイプ継手の正面図である。
【図１３】従来技術の説明断面図である。
【図１４】従来技術の説明断面図である。
【図１５】従来技術の説明断面図である。
【図１６】従来技術の説明断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ 継手本体
１０ 主部
１１ スリーブ
１１ａ スリーブの奥端
１１ｂ スリーブの先端
１１ｃ 環状溝
１１ｄ テーパ
１１ｅ 周回溝
２ ロックリング
３ 袋ナット
３０ 開口部
４ 矯正部材
４１ 傾斜部
４２ 小径部
５ 接続用パイプ（パイプ）
９ パッキン（Ｏリング）
ｄ４２ スリーブの先端側に配される矯正部材の筒内径（小径部内径）
ｄ４３ スリーブの奥端側に配される矯正部材の筒内径（大径部内径）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配水管などの継手として用いられ、樹脂管等のパイプを差し込むだけで接続一体化できるワンタッチのパイプ継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂管等のパイプを差し込むだけで一体化するパイプ継手がある。そのパイプ継手は、例えば図１４,図１５のごとく、継手本体Ｘに突出形成した筒状スリーブＸ１に接続用パイプ５を外嵌すると、スリーブ外周面に装着したＯリングたるパッキン９がパイプ５に密着してシールすると共に、ロックリングｇの爪ｇ１がパイプ５に食い込んで接続一体化する構造になっている。
ここで、上記パイプ５は直径約１ｍ程度に巻き束ねて車両搬送され、施工現場でその巻き束ねられたパイプを真っ直ぐに伸ばした後、必要長さにカットして使用される。ところが、パイプ５を真っ直ぐに伸ばしたつもりでも不十分で、パイプ５が斜めカットされるケースがあった。斜めカットされたパイプ５をそのままスリーブに差し込むと、パッキン９をめくり上げてしまったり傷つけたりした。こうした問題に対して、対策発明が提案されている（例えば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３１４７７５公報
【０００４】
特許文献１の発明は、「…テーパ付リングには、これの内周面の前端部から後方に向かって窄まる前方拡がり状のテーパを備えており、このテーパの最小内径を前記管の基準内径以下に設定していることを特徴とする差込管継手。」とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかるに、特許文献１には次のような問題があった。まず、その公報記載の従来技術に「テーパ４８の最小内径を管Ｐの基準内径と同一に設定していたが、これでは、図１１に示すように、管内径が交差内の最小内径である管Ｐが挿入されたとき、テーパ付リング３５にて弾性シーリング３２の外径部が管Ｐの内径よりも小さく抑えられないため、管Ｐの内径部が弾性シーリング３２の外径部につかえて管Ｐの挿入性が損なわれるという問題が生じる」とあり、上記「テーパの最小内径を前記管の基準内径以下に設定」しなければならず、厳しい精度が予想された。
そして、テーパ付リングが樹脂成形品であるため、弾性変形の融通性に欠けた。「或る程度斜め切断された管である場合も、テーパ付リングが管Ｐの斜め切断端面Ｃに沿って撓む」とするものの、斜めカットされた管といってもあくまで或る程度の範囲であり、その範囲が限定された。また、テーパ付リングを弾性変形可能にすると、その段落００２６に記載のごとく「中空軸１５は円周に複数の軸方向に沿う切欠部１４を円周方向に所定間隔で列設して拡縮変形自在に形成」するので、以下のような不具合を招いた。管Ｐの一端部をコレットの中空軸に挿入に伴い、「管Ｐの一端部の切断端面Ｃでテーパ付リングが管差込み間隙１２の内奥方向へ押し込まれ、テーパ付リング２２のテーパ２４が内筒体５のシーリング溝１３から突出している弾性シーリング２の外周部に当接し該リングを圧縮させ」ることができずに、弾性変形可能なテーパ付リングは拡縮変形自在の中空軸１５を拡形させ半径外方向へ広がってしまう虞があった。その結果、管Ｐを弾性シーリング３２に突っ掛かることなくスムーズに継手本体へ装着するのが難しくなった。
【０００６】
一方、パイプ５をパイプカッターで斜めカットしないよう心掛け、パイプ端面５５をパイプ本体５１に対しきれいに直角に切断したとしても、やはりスリーブに外嵌する際、悪さをすることが判ってきた。該パイプをスリーブに差し込むと、図１３のごとくパイプ筒の内端面５５１が、時としてパッキン９に突き当たり、シール機能を損なう形９１に変形させ、場合によっては、収まっていた環状溝からパッキン９を押し出してしまう不具合を生じさせた。
加えて、最近のパイプ５はアルミニウム等の金属を芯材にし、その内外層に樹脂層を設けた金属複合管が使われる場合があり、パイプカッターでパイプを切断すると、パイプ端面のパイプ径が楕円形に扁平化した。そのままではパイプをスリーブにうまく差し込めないケースも出てきた。
【０００７】
上記両問題を解決するのに、今では殆どの施工業者がパイプ面取り機(いわゆるハンドテーパーリーマー)と称する治具を用いている。パイプ面取り機でパイプ端面５５を円形に修正し、さらにパイプ端面の内周面を削って、図１４のような内面取り５９を施した後、図１５のごとく該パイプをスリーブＸ１に差し込む方法を採っている。
【０００８】
しかしながら、パイプ面取り機を購入し、且つそれを施工現場に持参し、しかも、施工前に面取り加工作業等を行わねばならなかった。また、図１６のごとくパイプ５が角度θで少し大きく斜めカットされてしまうと、パイプ面取り機ではパイプ先端面の下側内周面には内面取りを施せない未加工部分５８が残った。この未加工部分５８がパッキン９に突き当たって悪さをし、パイプ面取り機を使用しても改善されないこともあった。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するもので、内面取りを施したりパイプ端面を真円にしたりする面取り機を使用しなくても、またパイプが斜めカットされてしまっても、何ら前加工することなく、カットされたそのままのパイプをスリーブへ円滑に差し込んで接続一体化できるパイプ継手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】
【００１０】
上記目的を達成すべく、請求項１に記載の発明の要旨は、主部に筒状スリーブを突出形成した継手本体と、該スリーブの外周面に設けた環状溝に装着され、該スリーブに外嵌する接続用パイプに密着してシールするパッキンと、該パイプの外嵌に先立ち該スリーブに遊嵌する筒体であって、その筒体の内径を前記パッキンの外径よりも小さくした小径部と該小径部からスリーブの奥端側に向け次第に拡径する傾斜部を設けて、スリーブの先端側に配される筒内径よりも該傾斜部を介してスリーブの奥端側に配される筒内径の方を大きくした矯正部材と、該矯正部材と共に前記スリーブを覆って前記継手本体に取着される筒状袋ナットと、を具備し、且つ前記矯正部材が弾性変形可能にして、その硬度を前記パッキンの硬度と等しいか又はこれよりも硬くする一方、該矯正部材が少なくとも前記パッキンを装着した前記スリーブ上を移動する範囲で、前記袋ナットが該矯正部材に近接又は当接する筒内壁を有して、
該袋ナットに設けた開口部から挿入し前記スリーブに外嵌するパイプからの押圧を受けて、前記矯正部材がスリーブの奥端側へ移動するようにしたことを特徴とするパイプ継手にある。
請求項２の発明たるパイプ継手は、請求項１において、矯正部材のスリーブ奥端側への動きに前記パッキンが前記傾斜部で係止して、該パッキンよりもスリーブの先端側に前記小径部が配設されるようにして、前記スリーブに外嵌するパイプからの押圧を受けて、前記パッキンに係止されていた傾斜部が該パッキンを押圧変形させ、これを乗り越え、スリーブの奥端側へ移動することを特徴とする。請求項３の発明たるパイプ継手は、請求項１又は２で、スリーブの先端部分に、その外径が先端に向けて次第に減少するテーパを設けたことを特徴とする。請求項４の発明たるパイプ継手は、請求項１〜３で、スリーブに遊嵌される前記矯正部パイプ継手材の配設位置よりもスリーブの先端側に位置するスリーブの外周面に周回溝を設け、該周回溝に装着されるロックリングをさらに具備し、該ロックリングの外径を前記小径部の筒内径よりも大きくして、該矯正部材のスリーブ先端への移動を該ロックリングが係止するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項１の発明のごとく傾斜部を設けて、スリーブの先端側に配される筒内径よりも傾斜部を介してスリーブの奥端側に配される筒内径の方が大きく、且つ矯正部材が少なくとも前記パッキンを装着した前記スリーブ上を移動する範囲で、前記袋ナットが該矯正部材に近接又は当接する筒内壁を有していると、スリーブに遊嵌されこれに沿って水平移動する矯正部材がパッキンに当たる時は、必ずその傾斜部が当たり、さらに矯正部材が袋ナットの筒内壁で拡径しないよう規制するので、傾斜部に加えられる外力から派生する分力が、弾性体たるパッキンを環状溝へ押し沈める。従って、パイプの筒内端面がスリーブ上を移動する際、パッキンに突き当たってシール機能を損なう形に変形させていた従来の不具合は解消される。矯正部材を弾性変形可能にするので、パイプが斜めカットされても、それに対応して該矯正部材が弾性変形するので、何の問題もなく、斜めカットされたそのままのパイプをスリーブへ円滑に外嵌することができる。さらに、矯正部材の硬度をパッキンの硬度と等しいかまたはこれよりも硬くして、且つ該矯正部材が少なくとも前記パッキンを装着した前記スリーブ上を移動する範囲で、袋ナットが該矯正部材に近接又は当接する筒内壁を有しているので、傾斜部に加えられた外力でもって弾性体たるパッキンを環状溝へ有効に押し沈める。
請求項２の発明のごとく、矯正部材のスリーブ奥端側への動きに、傾斜部が前記パッキンに係止されて、該パッキンよりもスリーブの先端側に前記小径部が配設されるようにして、前記スリーブに外嵌するパイプからの押圧を受けて、前記パッキンに係止されていた傾斜部が該パッキンを押圧変形させ、これを乗り越え、スリーブの奥端側へ移動する構成とすると、パイプを接続する前の未使用状態下では、パッキンが弾性収縮してない負荷のない状態にあり、パイプ継手は組付け品での長期保管も可能になる。
請求項３の発明のごとく、スリーブの先端部分に、外径が先端に向けて次第に減少するテーパを設けると、パイプカッターのパイプ切断によりパイプ端面が扁平化しても、スリーブにパイプを外嵌する過程で、該テーパがパイプ端面を矯正し円形に修正する。
請求項４の発明のごとく、スリーブに遊嵌される矯正部材の配設位置よりもスリーブの先端側の外周面に周回溝を設け、該周回溝に装着されるロックリングをさらに具備し、該ロックリングの外径を小径部の筒内径よりも大きくして、該矯正部材のスリーブ先端への移動を該ロックリングが係止するようにすると、パイプ継手を組付け品にした場合でも、矯正部材がスリーブから抜け落ちることがなく、保管だけでなく取り扱いやハンドリングも楽になる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のパイプ継手は、内面取りを施したりパイプ端面を円形修正したりする面取り機による前加工を必要とせず、さらに面取り機では対応できなかった斜めカットされたパイプであっても、該パイプをそのままスリーブへ差し込み、ワンタッチで円滑に接続一体化できるなど極めて有益である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係るパイプ継手について詳述する。図１〜図１２は本発明のパイプ継手の一形態を示したもので、図１はその上段を断面表示したパイプ継手の正面図、図２はパイプ継手に接続用パイプが差し込まれて接続一体化した説明断面図、図３は図１の矯正部材周りの断面図、図４は図３の状態からスリーブに差し込むパイプからの押圧を受けて、矯正部材が該パッキンを押圧変形する様子を示す断面図、図５は図４の要部拡大図、図６,図７は図３の状態から斜めカットされたパイプをスリーブに差し込む時の矯正部材及びパッキンが変形する様子を示す断面図、図８は矯正部材の斜視図、図９は(イ)がロックリングの平面図、(ロ)が(イ)のIV-IV線矢視図である。図１０は図１〜図７とは異なる他態様の矯正部材を用いた図３に対応する断面図、図１１は図１０の矯正部材がスリーブに差し込むパイプからの押圧を受けて、パッキンを押圧変形する様子を示す断面図、図１２は図１〜図１１とは別態様品で、上段を断面表示したパイプ継手の正面図である。
【００１４】
パイプ継手は、継手本体１とパッキン９と矯正部材４とロックリング２と袋ナット３とを具備する(図１)。これらを組み付けたパイプ継手は、袋ナット３の開口部３０から接続用パイプ５を挿入しスリーブ１１の外周面に嵌める(外嵌する)と、パッキン９が該パイプと該スリーブ間をシールし且つロックリング２の爪２２がパイプ５に食い込むことで、パイプ５を接続一体化する。
【００１５】
継手本体１はその中央部にあたる主部１０に筒状スリーブ１１を突出形成した部品で、パイプ継手の主要部になっている(図１)。スリーブ１１がある側の主部１０には袋ナット３が取着する締結部１３が設けられ、反対側には他の継手に接続する連結部１５が設けられる。該スリーブの外周面１１ｆにはパッキン９を装着する環状溝１１ｃとロックリング２を装着する周回溝１１ｅが設けられる(図３)。
本実施形態の継手本体１は、工具で把持することのできる角柱状主部１０に加え、この一端面が軸方向に突出して、外周に雄ねじ部１３ａの締結部１３を形成する張出部１２を延設し、該張出部の端面からさらにスリーブ１１を突出形成する。また主部１０の他端面が軸方向に突出して、外周に雄ねじ部１５ａのある連結部１５を形成する。パイプ継手として機能するよう、継手本体１にはスリーブ１１から張出部１２、主部１０、連結部１５へと軸方向に貫通する導通孔１９が設けられ、これら各部は一体加工されている。前記環状溝１１ｃは同形状のものを少し隔てて二個形成し、前記周回溝１１ｅは、両環状溝１１ｃを挟むようにして、スリーブ１１の先端１１ｂ側と奥端１１ａ側に同形状のものを各一個形成する。そのスリーブ先端１１ｂ側に形成する周回溝１１ｅは、スリーブ１１に遊嵌される矯正部材４の配設位置よりもスリーブ先端寄りに設けられる。尚、「スリーブの奥端」は、パイプ継手としてパイプ５をスリーブ１１に外嵌する際、スリーブ先端１１ｂからスリーブ１１の奥へと差し込む視点から用いるが、主部１０にスリーブ１１を突出形成した視点から眺めれば、「スリーブの奥端」はスリーブ１１の基端に該当する。
【００１６】
前記環状溝１１ｃはスリーブ外周面１１ｆに等断面形状で周回形成される。その形状はパッキン９の外周部分をスリーブ外周面１１ｆから突出させて、パッキン９を収納保持できる断面凹形状とする。一方、周回溝１１ｅもスリーブ外周面１１ｆに等断面形状で周回形成される。その形状は、図１のごとく、ロックリング２が当初収まる深溝部１１ｅ０に加え、該深溝部のスリーブ先端１１ｂ側の壁面が、深溝部１１ｅ０の底面からスリーブ先端１１ｂに向けて上昇傾斜面の勾配溝部１１ｅ１を設けた溝形状とする。ここでの周回溝１１ｅには、さらに勾配部１１ｅ１の底部分から筒状先端１１ｂに向かって外径が一定のストレート部１１ｅ２が延設される。そして、該ストレート部の筒状部先端１１ｂ側の溝壁として、溝底から筒状部の半径外方向に垂直起立する前壁δが設けられる。
また、前記スリーブ１１の先端部分には、その外径がスリーブ先端１１ｂに向けて次第に減少するテーパ１１ｄが設けられる。
【００１７】
パッキン９は前記環状溝１１ｃに装着され、スリーブ１１に外嵌する接続用パイプ５に密着してシールする部材である。ここでのパッキン９はゴム製等からなるＯリングとする。環状溝１１ｃに装着されたＯリング９は、その外周部が環状溝１１ｃから突出する。Ｏリング９は袋ナット３の開口部３０から挿入しスリーブ１１に外嵌するパイプ５へ密着し、パイプ５とスリーブ１１との間をシールする(図２)。
【００１８】
矯正部材４は、パイプ５のスリーブ１１への外嵌に先立ち、該スリーブに遊嵌する筒体である(図８)。その筒内径を前記パッキン９の外径よりも小さくした小径部４２と、該小径部からスリーブの奥端１１ａ側に向け次第に拡径する傾斜部４１とを設けて、スリーブ１１の先端１１ｂ側に配される筒内径よりも該傾斜部を介してスリーブの奥端１１ａ側に配される筒内径の方を大きくした矯正部材４とする。開口部３０から挿入しスリーブ１１に外嵌するパイプ５からの押圧を受けて、該矯正部材がスリーブの奥端１１ａ側へ移動するよう設定される。
【００１９】
本実施形態の矯正部材４は、図８のごとく外径が一定の円筒体で、その外径は袋ナット３の筒内径よりも若干小さい。スリーブ１１に遊嵌した矯正部材４が、少なくともパッキン９を装着したスリーブ上を移動する範囲で、該矯正部材は筒状袋ナット３の筒内壁３１に近接（又は当接）するよう設定される。ここでは、該矯正部材のスリーブ上の移動可能範囲で、該矯正部材は筒状袋ナット３の筒内壁３１に近接（又は当接）するよう設定される。符号４０は筒孔を示す。該矯正部材の内径に関しては、図１のごとく内径ｄ４２が一定の小径部４２を過ぎた傾斜部４１のところでその内径が次第に大きくなり、最終的にパッキン９の外径に等しいか又はこれよりも若干大きめの筒内径ｄ４３となる。そして、該筒内径を保ったまま延設して大径部４３を形成する。大径部４３における筒内径ｄ４３は、パッキン９の外径に等しいか、或いは大径部４３内にパッキン９が収まれば、パッキン９との間に僅かに隙間ができる程度の大きさとする。矯正部材４はスリーブ１１の先端側から奥端１１ａ側に向けて小径部４２と傾斜部４１と大径部４３になるが、矯正部材４の大半を該大径部が占める。矯正部材４はスリーブ１１に遊嵌し、パイプ継手未使用の状態では、図３のごとくロックリング２に小径部４２の端面４７が係止される鎖線位置と、Ｏリング９に傾斜部４１が係止される実線位置との間を移動できる。その遊嵌状態にある矯正部材４は、パッキン９が傾斜部４１を係止した図３の実線位置で、大径部４３が第一,第二のＯリング９に被るように設けられる。このとき、大径部４３は図３のスリーブ先端側に位置する第一Ｏリング９を越え、さらにスリーブ奥端１１ｂ側の第二Ｏリング９の頂部を越える長さを有する。ここでは、Ｏリング９の外径に大径部４３の内径ｄ４３を略等しくする。第一,第二Ｏリング９に大径部４３が図１のように被った状態にすると、ゴム特性に基づく粘着性あるＯリング９と大径部４３の接触力で、パイプ継手未使用の状態下、スリーブ１１に矯正部材４が遊嵌状態にあるといっても不用意には動かぬようになっている。
【００２０】
矯正部材４は、図１０に示す別態様品のごとく、内径一定の小径部４２を経て、傾斜部４１のところでその内径が次第に大きくなり、パッキン９の外径に等しいか又は若干大きめの内径が形成された段階で終わる形状にすることもできる。図１〜図８と図１０の両矯正部材４とも、パイプ５の外嵌に先立ち、スリーブ１１に遊嵌する筒体であって、袋ナット３に設けた開口部３０から挿入しスリーブ１１に外嵌するパイプ５からの押圧を受けて、矯正部材４がスリーブの奥端１１ａ側へ移動する。尚、図１０の矯正部材４の場合は、パイプ５の外嵌に先立ち、スリーブ１１に遊嵌するが、さらに図１１のごとく矯正部材４が袋ナット３の筒内壁に拡径を抑制された状態で、パッキン９を押圧変形させて、パッキン９に載る状態とするのがよい。スリーブ先端１１ｂ側に配されるロックリング２と第一Ｏリング９間の距離を小さくするためである。
【００２１】
矯正部材４は、弾性変形可能な材質(ここではゴム)で造られ、具体的にはゴム若しくは熱可塑性エラストマー又は発泡体からなる弾性体からなり、その硬度を前記パッキン９の硬度と同等又はこれよりも硬くしている。斜めカットされたパイプ５がスリーブ１１に差し込まれた際、パイプ５の斜めカット端面５５に応じて矯正部材４が弾性変形して受け止めて、パイプ５のスリーブ１１への外嵌を円滑にするためである。矯正部材４とパイプ５の関係は、矯正部材４の小径部内径ｄ４２をパイプ５の内径ｄ５に等しくするか又はこれよりも若干小さくする(図１,図２)。パイプ５の外径に対しては矯正部材４の外径Ｄ４をパイプ外径Ｄ５に略等しくする。
【００２２】
図１〜図７のパイプ継手は、パイプ接続前の継手未使用の状態で、矯正部材４のスリーブ奥端１１ａ側への動きにパッキン９が傾斜部４１で係止して、該パッキンよりもスリーブ先端１１ｂ側に小径部４２が配設される。そして、スリーブ１１に外嵌するパイプ５からの押圧を受けて、矯正部材４が拡径しないよう袋ナット３の筒内壁３１で抑制されていることから、パッキン９に係止されていた傾斜部４１(矯正部材４)が、該パッキンを押圧変形させ、これを乗り越え、スリーブ１１の奥端１１ａ側へと移動する構成とする。ここで、前記矯正部材４の硬度をパッキン９の硬度と同等又はこれよりも硬くしたのは、自ら弾性変形しつつも、傾斜部４１でパッキン９を確実に押圧変形させるためである。傾斜部４１によるパッキン９の押圧変形をより確実に実行させるには、矯正部材４の硬度をパッキン９の硬度よりも硬くするのがより好ましい。
【００２３】
ロックリング２は、金属製棒材をロックリング用の爪になる尖端２２を形成した後、Ｃ字状の割りリングにした金属加工品である(図９)。パイプ５の内周面５３に食い込むことのできる尖端２２を、断面視で一箇所設けた加工棒材が、その尖端２２を外周側に配してＣ字状割りリングに成形されたロックリングになっている。尖端２２が平面視Ｃ字状の割りリングの外周縁になるにようにして、該尖端がパイプ５に食い込む爪２２の役割を担えるロックリング２とする。該尖端の爪２２が、スリーブ１１に外嵌したパイプに対し、その内周面に食い込み且つ係止して、パイプ５の継手本体１からの引抜き移動を阻止する。二個の前記周回溝１１ｅに同形のロックリング２が用いられる。
【００２４】
本実施形態は、図９(ロ)の鎖線で示す縦断面円形の金属製丸棒から、プレス加工の剪断加工によって、実線で示した１／４円弧よりも小さく分離形成したロックリングとする。１／４円弧よりも小さく分離形成した加工棒材は、１／４円孔のカット品よりも鋭角の尖端２２を有する長手方向にわたって等しい断面形状を有する製品になる。鋭角になることでパイプ内周面５３に、尖端２２が爪としてより食い込み易くなる。その後、該尖端が設けられた加工棒材を、同図(イ)のごとく尖端２２が峰続きの外周縁となるよう割りリングに成形する。Ｃ字状割りリングのロックリング２としている。同図(ロ)のごとく、尖端２２を外周側に配し、平らな底部２３が内周側に配するようにしてＣ字状割りリングのロックリング２とする。
ロックリング２は、図１のごとく底部２３を深溝部１１ｅ０の底部分αに対向させ、円弧形曲面の前面部分２１をスリーブ先端１１ｂ側に配して周回溝１１ｅに装着される。割りリングの口を広げ弾性変形させて、周回溝１１ｅの深溝部１１ｅ０にロックリング２が装着される。装着されたロックリング２は、その割りリング外径Ｄ２をパイプ５の内径ｄ５よりも大きくして、スリーブ１１に外嵌するパイプ５に爪２２が食い込んでパイプ５を接続一体化する(図２,図９)。ここで、装着されるロックリング２の外径Ｄ２は、通常ほぼ楕円形になるが、その長軸長さがパイプ内径ｄ５よりも大きければよい。長軸長さ部分にある爪２２がパイプ５の内面へ食い込み、パイプ５をパイプ継手に接続一体化できるからである。また、ロックリング２の長軸長さは小径部４２の筒内径ｄ４２よりも大きければ、矯正部材４のスリーブ先端１１ｂへの移動を該ロックリングが係止できる。スリーブ１１にＯリング９,ロックリング２を装着し、さらにスリーブ１１に遊嵌した矯正部材４を覆って継手本体１に袋ナット３を螺着一体化してなるパイプ継手の組付け品は、スリーブ１１からの矯正部材４の抜け落ちを防ぐことができる。尚、矯正部材４に所定外力を加えれば、弾性変形可能な矯正部材４はロックリング２を乗り越えることができるが、通常の保管や搬送等の取扱い状況下ではそのようなことは起こらない。
【００２５】
袋ナット３は内周面に設けた雌ねじ部３４が前記継手本体１の雄ねじ部１３ａに螺合する金属製品である(図１)。スリーブ１１に装着したＯリング９,ロックリング２と、スリーブ１１に遊嵌した矯正部材４と共に、該スリーブを覆って前記継手本体１に取着できる大きさの袋ナット３とする。ナット頭に接続用パイプ５を差し込むための円孔形の開口部３０が形成され、袋ナット３は、パイプのスリーブへの差込により、矯正部材４が少なくともパッキン９を装着したスリーブ１１上を移動する範囲は、該矯正部材に近接又は当接する筒内壁３１を有する筒状体になっている。さらにここでは、矯正部材４がスリーブ１１上を移動する全範囲で、袋ナット３は、該矯正部材に近接又は当接する筒内壁３１を有する筒状体になっている。符号３５は袋ナット３の通孔を示す。
本実施形態の袋ナット３は筒外径及び筒内径が略一定の円筒形状とするが、その筒内径は一端側の開口部３０に向けて口を大きくし、接続用パイプ５を本パイプ継手に差込み易くする。また、開口部３０と反対の他端側の筒内面に、締結部１３の雄ねじ部１３ａと螺合する雌ねじ部３４を設ける。袋ナット３がパイプ継手として組み付けられた段階で、スリーブ先端１１ｂ側に装着のロックリング２からスリーブ奥端１１ａまでの袋ナット３の筒内径は一定で、矯正部材４の外径Ｄ４よりも僅かに大きく設定する。符号３７は透孔を示し、パイプ継手に差し込まれる接続用パイプ５が所定位置まで差し込まれているかどうかを確認する覗き孔になっている。
【００２６】
また、本パイプ継手の構成部品でないが、これに使用される接続用パイプ５について述べる。接続用パイプ５は、合成樹脂製の樹脂管だけでなく、合成樹脂と金属との複合品も適用できる。具体的には、機械的強度に優れたアルミニウム等の金属を芯材とし、内外層に耐熱性に優れた架橋ポリエチレンで構成された金属複合架橋ポリエチレン管などである。これらの接続用パイプ５も、外層に樹脂層が存在し、スリーブ１１に導入され外嵌する接続用パイプ５の内周面５３に、ロックリング２の爪２２が弾性的に食い込むようにして、樹脂管と同様、本発明の作用,効果が得られるからである。図中、符号５０はパイプ孔、符号５１はパイプ本体、符号５２はパイプ外周面を示す。
【００２７】
次に、図１〜図９の前記構成部品からなる本パイプ継手の一使用要領及び作用について説明する。まず、継手本体１のスリーブ１１に設けた環状溝１１ｃに第一,第二Ｏリング９を装着し、またスリーブ奥端１１ａ側の周回溝１１ｅにロックリング２を装着する。次いで、スリーブ１１に矯正部材４を嵌め、該スリーブに遊嵌する。続いて、該矯正部材の傾斜部４１を第一Ｏリング９側へ寄せた後、スリーブ先端１１ｂ側の周回溝１１ｅにロックリング２を装着する。しかる後、袋ナット３の雌ねじ部３４を継手本体１の外周に設けた前記雄ねじ部１３ａに螺着する。これで、本パイプ継手が完成する。
【００２８】
このパイプ継手は、接続用パイプ５を袋ナット３の開口部３０を通じてスリーブ１１に差し込むだけで、パイプ５が該パイプ継手に接続一体化される。しかも、パイプ５はパイプ端面５５を円形に変形したり、パイプ端面５５の内周面を削って内面取りを施したりせず、必要長さにカットされたままのパイプ５であっても、スリーブ１１へ円滑に差し込むことができる。
詳しくは、接続用パイプ５を開口部３０から挿入すると、パイプ５はスリーブに導入されて、該スリーブに外側から嵌る。パイプ５の切り口端面５５がカッター等によって楕円形に扁平化してもテーパ１１ｄによって矯正され、円形に補修される。そして、パイプ先端５４がロックリング２を乗り越える(図４)。ロックリング２に爪２２を形成するが、スリーブ１１に差し込む段階では、スリーブにパイプ５を差し込む方向がロックリング２を深溝部１１ｅ０へ押し込む方向であり、且つロックリング２の円弧形前面部分２１をスリーブ先端１１ｂ側に配して周回溝１１ｅに装着されているので、パイプ５はここを滑るようにしてスリーブ奥端１１ａへと向かう。パイプ先端５４が矯正部材４に達すると、パイプ端面５５が矯正部材４の端面４７に当接してこれを押す。弾性変形可能な矯正部材４は、その端面４７がパイプ端面５５に順応変形し当接する。パイプ５からの押圧を受けて、図４のごとく矯正部材４の傾斜部４１がＯリング９をなでるようにして押圧変形させていく。弾性変形可能な矯正部材４は、袋ナット３の筒内壁３１に規制されているので、半径外方向へ拡がることなくＯリング９を押圧する。該Ｏリングは、矯正部材４からの押圧を受けて、断面円形から断面が楕円化する。図中、符号ＡＳはパイプ５からの押圧を受けてＯリング９を押す傾斜部４１の圧接部分を示す。パイプ５の奥端１１ａ側への押圧進行に伴い、傾斜部４１が第一Ｏリング９を滑るようにして該Ｏリングを図３から図４の状態へと弾性変形させて押し潰し、これを乗り越えていく。さらに図５で詳しく説明すると、パイプ５からスリーブ奥端１１ａ方向へ加えられる力Ｆの分力Ｆ１が働いて、Ｏリング９を弾性変形させて環状溝１１ｃに沈めるようにして、傾斜部４１が前進(紙面右方向)する。かくして、いままでパイプ内面の内面取り５９をしなければ、パイプ内端面５５１がＯリング９に突き当たり、シール機能を損なう形９１に変形させ(図１３)、場合によっては、収まっていた環状溝１１ｃからパッキン９を押し出してしまうような不具合を解消する。矯正部材４がＯリング９を文字通り矯正して環状溝１１ｃに押しとどめる。スリーブ奥端側に位置する第二Ｏリング９においても、第一Ｏリング９と同様に弾性変形させて押し潰し、該Ｏリングを乗り越えていく。さらにいえば、パッキン９が傾斜部４１を係止した図３の実線位置にあって、大径部４３は第一Ｏリング９をカバーし、さらに第二Ｏリング９の頂部までカバーする長さを有している。そのため、第一,第二Ｏリング９が何らかの原因で環状溝１１ｃから浮き立つのも抑えることが可能で、シール機能を損なうあらゆる変形が確実に防止される。
【００２９】
その後、パイプ５はスリーブ奥端１１ａ側のロックリング２を、前記スリーブ先端側のロックリング２と同じく、滑るように通過していく。そうして、パイプ先端が図２のごとく矯正部材４を介してスリーブの奥端１１ａへ到達する。この時点になると、弾性変形させて環状溝１１ｃに沈められていたＯリング９は、その弾性復元力でパイプ内面５３に密着してシールする(図２)。また、ロックリング２がパイプ５を継手本体１に一体化させる。スリーブ１１に外嵌されたパイプ５を引き抜こうとすれば、ロックリング２が深溝部１１ｅ０から勾配溝部１１ｅ１を上ってその割りリング外径を拡大し、爪２２がパイプ内面に一層食い込むこととなり、パイプ５のパイプ継手への接続一体化がより強力になる。かくのごとくして、パイプ５の本パイプ継手へのワンタッチ接続がなされる。
【００３０】
また、パイプ５が斜めカットされるケースにあっても、斜めカットされたパイプ５をそのままスリーブ１１に差し込むことができる。まず、パイプ先端５４がロックリング２を乗り越える。パイプ先端５４が矯正部材４に達すると、パイプ端面５５が矯正部材４に突き当たり、続いて、模式的に描けば図６のように、該パイプが弾性変形可能な該矯正部材４を弾性変形させてこれに当接にし、押す格好になる。矯正部材４は弾性変形しても、その外径は袋ナット３の規制を受けて大きくならない。従って、スリーブ奥端１１ａへと向かうパイプ５の押圧力で、図６でいえばパイプ先端５４が突き出る上側に位置する傾斜部４１がまずＯリング９を滑るようにして、弾性変形で押し潰し、該Ｏリングを傾斜部４１,小径部４２が乗り越えていく。遅れて、図７のごとくパイプ端面５５の下側に位置する傾斜部４１がＯリング９を滑るようにして、弾性変形で押し潰し、これを傾斜部４１,小径部４２が乗り越えていく。後は、パイプ端面５５をパイプ５に対し直角にカットした前記パイプ５のパイプ継手への接続と同様の作用を経て接続が完了する。斜めカットされたパイプ５の本パイプ継手へのワンタッチ接続が達成される。
【００３１】
このように構成したパイプ継手は、いままでのようにパイプ面取り機を用いなくても、必要長さにカットしたパイプ５をそのままスリーブ１１に差し込むことができる。パイプ５の内面取りを施さなくても、パイプ５をスリーブ１１に差し込むと、パイプ先端面５５が矯正部材４に当接して、両者が連結したような格好になり、該矯正部材４の傾斜部４１が内面取りの役割を担う。パイプ端面５４がＯリング９に直接突き当たるのでなく、該Ｏリングには矯正部材４の傾斜部４１が当接する。パイプ５から矯正部材４へスリーブ軸方向に押圧力Ｆが加えられるが、Ｏリング９に接する傾斜部４１にて、該押圧力の分力Ｆ１がＯリング９を弾性変形で環状溝１１ｃ内へ押し沈めるので、傾斜部４１が該Ｏリングを容易に乗り越える。該傾斜部４１に続く小径部４２、パイプ５も該Ｏリングを容易に通過することができる。その後、図２のようにパイプ先端５４が矯正部材４を介してスリーブの奥端１１ａに達すれば、環状溝１１ｃへ押し沈められたＯリング９は弾性復元力によってパイプ内周面に密着してシールする。と同時に、周回溝１１ｅに装着されたロックリング２の爪２２がスリーブ１１に外嵌するパイプ５の内周面に食い込んでパイプ５を接続一体化する。パイプ５を引き抜こうとすれば、ロックリング２が深溝部１１ｅ０から勾配溝部１１ｅ１を上ってその径を拡大し、爪２２がパイプ内面により深く食い込むので、パイプ５のパイプ継手への接続一体化が一段と強化される。本パイプ継手へのパイプ５のワンタッチ接続が円滑且つ確実になされる。
また、パイプカッターでパイプ５を切断した際、パイプ端面５５のパイプ径ｄ５が楕円形に扁平化しても、スリーブ１１の先端部分にテーパ１１ｄを設けるので、スリーブ１１へパイプ５を差込みさえすれば、パイプ５の差込み進行と共にパイプ５を円形へと矯正できる。
パイプ面取り機を購入するコスト増、またこれを施工現場に持参し、さらに施工前に内面取り及び真円加工等の前加工をしなければならなかった作業等の問題を解消する。
【００３２】
さらに、端面５５が斜めカットされたパイプ５のパイプ継手への接続は、従来、面取り機を使用しても困難であったが、本パイプ継手を用いれば、パイプ５の斜めカット端面５５に矯正部材４が弾性変形で追従して、難なく接続一体化できる。斜めカットされたパイプ５がスリーブ１１に差し込まれて矯正部材４に当たると、パイプ５を差し込む押圧が弾性体からなる矯正部材４を弾性変化させる。斜めカットされたパイプ先端面５５の形状に合わせて小径部４２の端面４７が弾性変形する。スリーブ１１に外嵌する斜めカットされたパイプ５からの押圧を受けて、例えば図６でいえば、まず上方側の傾斜部４１が第一Ｏリング９を押圧変形させ、これを乗り越え、スリーブの奥端１１ａ側へと移動する。遅れて、図７のごとく、下方側の傾斜部４１が第一Ｏリング９を押圧変形させ、これを乗り越え、スリーブ１１の奥端１１ａへと移動する。スリーブ奥端側の第二Ｏリング９、スリーブ奥端側のロックリング２に対しても同様の動きをして、斜めカットパイプ５をスリーブ１１へ円滑に外嵌できる。矯正部材４は弾性変形するものの、その硬度を前記パッキン９の硬度と等しいか又はこれよりも硬くしているので、矯正部材４でＯリング９を確実に押圧変形させることができる。ここで、矯正部材４の弾性変形で該矯正部材の筒外周面４５が広がろうとしても、円筒状袋ナット３の規制を受ける。かくして、袋ナット３の筒内壁とスリーブとで造る環穴Ｋを矯正部材４が円滑に進むことになる。
矯正部材４は以下の更なる効果を発揮する。継手本体１に取着された袋ナット３は、少なくともスリーブ先端１１ｂ側に装着されるロックリング２からスリーブ奥端１１ａまで筒内径が一定であり、該矯正部材が少なくともパッキン９を装着したスリーブ１１上を移動する範囲で、袋ナット３が該矯正部材に近接又は当接する筒内壁３１を有している。さらにここでは、矯正部材４のスリーブ１１上の移動範囲で、該矯正部材に近接又は当接する筒内壁３１を有している。従って、パイプ継手へのパイプ５の差込みで、パイプ５の差込み圧力を受けた矯正部材４は、半径外方向への拡径が袋ナット３の筒内壁３１によって制限されているので、半径内方向へと向かう。該矯正部材が半径内方向に向かい延びる傾向にあるので、パッキン９を押付け、これを乗り越えるだけでなく、特許文献１のごとく「テーパ(本発明でいう傾斜部)の最小内径をパイプの基準内径以下に設定」せずとも、矯正部材に続くパイプを、うまく同伴させてスリーブ奥端側へ円滑移動できる。
さらにいえば、パイプ継手へのパイプの差込みで、矯正部材４がスリーブの奥端１１ａ側に配したロックリング２を通過するとき、該矯正部材はゴム等の弾性変形部材からなり自ら変形するので、該ロックリングの領域も楽に通過できる長所を有する。
【００３３】
加えて、スリーブ１１に遊嵌される矯正部材４の配設位置よりもスリーブ１１の先端側にロックリング２を装着し、且つ該ロックリングの外径を小径部４２の筒内径ｄ４２よりも大きくして、該矯正部材のスリーブ１１への移動を該ロックリングが係止する構成であるので(図３)、継手本体１にＯリング９,ロックリング２,矯正部材４,袋ナット３を組付けたパイプ継手の一体組付け品にできる。保管が楽で且つ各部品を別々に保管して、一パーツを失ってしまうような事態も起こらない。矯正部材４がスリーブ１１から抜け落ちないので取扱いなども頗る便利になる。
また、図１〜図７や図１０のようなパイプ継手は、その使用前の状態で、矯正部材４のスリーブ奥端１１ａ側への動きにパッキン９が当たって係止するが、パッキン９そのものに押圧負荷はかかっていないので、パッキンに歪みやへたりが生じることなく、本パイプ継手が未使用状態であれば長期保管できる長所を有する。
【００３４】
また、図２のごとくパイプ先端５４が矯正部材４を介してスリーブ１１の奥端１１ａへ達して、パイプ継手に接続一体化されるパイプ５は、矯正部材４を介して継手本体１の張出部１２に当接するので、パイプ５に金属複合管を使用しても電蝕の問題は起こらない。金属複合管にはアルミニウムが通常用いられ、継手本体１には通常真鍮が使用されることから、両者が接すれば電蝕の問題が生じる。そのため、金属複合管を用いる場合は、これまで非電導性のゴム等のスペーサを介在させて両者の接触を回避する対策を講じている。本発明では矯正部材４に電気特性に優れる非電導性のゴムや熱可塑性エラストマー等が用いられるので、スペーサを別途準備するコストやこの取付け作業を削減できる更なるメリットもある。
このように、本パイプ継手は数々の優れた効果を発揮する。
【００３５】
尚、本発明においては、前記実施例に示すものに限られず、目的，用途に応じて本発明の範囲で種々変更できる。継手本体１,ロックリング２,袋ナット３,矯正部材４,パッキン９等の形状，大きさ，個数などは用途に応じて適宜選択できる。例えば、図１２に示すパイプ継手とすることができる。同図の継手本体１は連結部１５をナット部材１６とする。該ナット部材は主部１０から取り外し可能にし、主部１０に設けた外鍔１０ａにナット部材１６の内鍔１６ａを係止させて用いられる。該ナット部材の雌ねじ部１６ｂを螺合部にして、他の継手に接続される連結部１５としている。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明のパイプ継手の一形態で、その上段を断面表示したパイプ継手の正面図である。
【図２】図１のパイプ継手に接続用パイプが差し込まれて接続一体化した説明断面図である。
【図３】図１の矯正部材周りの断面図である。
【図４】図３の状態からスリーブに差し込むパイプからの押圧を受けて、矯正部材が該パッキンを押圧変形する様子を示す断面図である。
【図５】図４の要部拡大図である。
【図６】図３の状態から斜めカットされたパイプをスリーブに差し込む時の矯正部材及びパッキンが変形する様子を示す断面図である。
【図７】図３の状態から斜めカットされたパイプをスリーブに差し込む時の矯正部材及びパッキンが変形する様子を示す断面図である。
【図８】矯正部材の斜視図で、(イ)がスリーブ奥端側から見た斜視図、(ロ)がスリーブ先端側から見た斜視図である。
【図９】(イ)がロックリングの平面図、(ロ)が(イ)のIV-IV線矢視図である。
【図１０】図１〜図７とは異なる他態様の矯正部材を用いた図３に対応する断面図である。
【図１１】図１０の矯正部材がスリーブに差し込むパイプからの押圧を受けて、パッキンを押圧変形する様子を示す断面図である。
【図１２】図１〜図１１とは別態様品で、上段を断面表示したパイプ継手の正面図である。
【図１３】従来技術の説明断面図である。
【図１４】従来技術の説明断面図である。
【図１５】従来技術の説明断面図である。
【図１６】従来技術の説明断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ 継手本体
１０ 主部
１１ スリーブ
１１ａ スリーブの奥端
１１ｂ スリーブの先端
１１ｃ 環状溝
１１ｄ テーパ
１１ｅ 周回溝
２ ロックリング
３ 袋ナット
３０ 開口部
４ 矯正部材
４１ 傾斜部
４２ 小径部
５ 接続用パイプ（パイプ）
９ パッキン（Ｏリング）
ｄ４２ スリーブの先端側に配される矯正部材の筒内径（小径部内径）
ｄ４３ スリーブの奥端側に配される矯正部材の筒内径（大径部内径）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主部に筒状スリーブを突出形成した継手本体と、該スリーブの外周面に設けた環状溝に装着され、該スリーブに外嵌する接続用パイプに密着してシールするパッキンと、該パイプの外嵌に先立ち該スリーブに遊嵌する筒体であって、その筒体の内径を前記パッキンの外径よりも小さくした小径部と該小径部からスリーブの奥端側に向け次第に拡径する傾斜部を設けて、スリーブの先端側に配される筒内径よりも該傾斜部を介してスリーブの奥端側に配される筒内径の方を大きくした矯正部材と、該矯正部材と共に前記スリーブを覆って前記継手本体に取着される筒状袋ナットと、を具備し、且つ前記矯正部材が弾性変形可能にして、その硬度を前記パッキンの硬度と等しいか又はこれよりも硬くする一方、該矯正部材が少なくとも前記パッキンを装着した前記スリーブ上を移動する範囲で、前記袋ナットが該矯正部材に近接又は当接する筒内壁を有して、
該袋ナットに設けた開口部から挿入し前記スリーブに外嵌するパイプからの押圧を受けて、前記矯正部材がスリーブの奥端側へ移動するようにしたことを特徴とするパイプ継手。
【請求項２】
矯正部材のスリーブ奥端側への動きに前記パッキンが前記傾斜部で係止して、該パッキンよりもスリーブの先端側に前記小径部が配設されるようにして、前記スリーブに外嵌するパイプからの押圧を受けて、前記パッキンに係止されていた傾斜部が該パッキンを押圧変形させ、これを乗り越え、スリーブの奥端側へ移動する請求項１記載のパイプ継手。
【請求項３】
前記スリーブの先端部分に、その外径が先端に向けて次第に減少するテーパを設けた請求項１又は２に記載のパイプ継手。
【請求項４】
前記スリーブに遊嵌される前記矯正部材の配設位置よりもスリーブの先端側に位置するスリーブの外周面に周回溝を設け、該周回溝に装着されるロックリングをさらに具備し、該ロックリングの外径を前記小径部の筒内径よりも大きくして、該矯正部材のスリーブ先端への移動を該ロックリングが係止するようにした請求項１乃至３のいずれか一項に記載のパイプ継手。
【請求項１】
主部に筒状スリーブを突出形成した継手本体と、該スリーブの外周面に設けた環状溝に装着され、該スリーブに外嵌する接続用パイプに密着してシールするパッキンと、該パイプの外嵌に先立ち該スリーブに遊嵌する筒体であって、その筒体の内径を前記パッキンの外径よりも小さくした小径部と該小径部からスリーブの奥端側に向け次第に拡径する傾斜部を設けて、スリーブの先端側に配される筒内径よりも該傾斜部を介してスリーブの奥端側に配される筒内径の方を大きくした矯正部材と、該矯正部材と共に前記スリーブを覆って前記継手本体に取着される筒状袋ナットと、を具備し、且つ前記矯正部材が弾性変形可能にして、その硬度を前記パッキンの硬度と等しいか又はこれよりも硬くする一方、該矯正部材が少なくとも前記パッキンを装着した前記スリーブ上を移動する範囲で、前記袋ナットが該矯正部材に近接又は当接する筒内壁を有して、
該袋ナットに設けた開口部から挿入し前記スリーブに外嵌するパイプからの押圧を受けて、前記矯正部材がスリーブの奥端側へ移動するようにしたことを特徴とするパイプ継手。
【請求項２】
矯正部材のスリーブ奥端側への動きに前記パッキンが前記傾斜部で係止して、該パッキンよりもスリーブの先端側に前記小径部が配設されるようにして、前記スリーブに外嵌するパイプからの押圧を受けて、前記パッキンに係止されていた傾斜部が該パッキンを押圧変形させ、これを乗り越え、スリーブの奥端側へ移動する請求項１記載のパイプ継手。
【請求項３】
前記スリーブの先端部分に、その外径が先端に向けて次第に減少するテーパを設けた請求項１又は２に記載のパイプ継手。
【請求項４】
前記スリーブに遊嵌される前記矯正部材の配設位置よりもスリーブの先端側に位置するスリーブの外周面に周回溝を設け、該周回溝に装着されるロックリングをさらに具備し、該ロックリングの外径を前記小径部の筒内径よりも大きくして、該矯正部材のスリーブ先端への移動を該ロックリングが係止するようにした請求項１乃至３のいずれか一項に記載のパイプ継手。
【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】
【公開番号】特開２０１０−１０１４７７（Ｐ２０１０−１０１４７７Ａ）
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７６１８３（Ｐ２００８−２７６１８３）
【出願日】平成２０年１０月２７日（２００８．１０．２７）
【出願人】（５０８３２１８２３）株式会社イノアック住環境 (22)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２７日（２００８．１０．２７）
【出願人】（５０８３２１８２３）株式会社イノアック住環境 (22)
【Ｆターム（参考）】
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