伸縮可撓継手構造

【課題】大きな屈曲に対しても漏水を生じないようし、シール部材の変形性能を低下させないようにする。
【解決手段】受け口１２内にフランジ部１３ａを有する挿し口１３をシール部材１５を介在させて挿し込み、袋ナット１７を前記受け口１２の外周にねじ込んでシール部材１５を抜け止めする。その袋ナット１７の鍔部１７ａと前記受け口１２の端面１２ａとの間に、シール部材１５の環状突出部１５ａを夾んで固定したので、シール部材１５は、継手部が大きく伸縮又は屈曲しても移動したり外れたりせず、漏水を生じさせない。また、シール材１５を、フランジ部１３ａの外周面２３ａとそれに対向する受け口１２の内周面２２との間の空間Ｐ、及び挿し口１３の外周面２３と袋ナット１７の内周面２８との間の空間Ｑに臨ませたので、圧縮によるシール部材１５の変形はその両空間Ｐ，Ｑへと逃げる。このため、シール部材１５の弾力性は減少せず変形性能が低下しない。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水道配管等において用いられる伸縮可撓式継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、上水道や下水道等の流体配管の継手部には、伸縮可撓継手が用いられる場合が多い。この伸縮可撓継手は、配管内の流体圧力や、あるいは地震や地盤沈下等により配管に作用する外力によって、その接続された配管同士が伸縮あるいは屈曲しようとした場合に、その伸縮や屈曲に追随して継手部が伸縮又は変形して、管体やバルブ等の機器が損傷することを防いでいる。
【０００３】
従来の伸縮可撓継手１は、例えば、図５に示すように、受け口２に、その内径が一般部よりも大きい大口径部２ｂ、その大口径部２ｂよりもやや小径の小口径部２ａが、受け口前端部から奥部に向かって順に形成されている。その受け口２に、継手パイプ（挿し口）３が差し込まれて、その継手パイプ３の前端が前記小口径部２ａに至っている。
【０００４】
継手パイプ３の前端には、その全周に亘って外側に突出するフランジ部３ａが形成されており、そのフランジ部３ａの外周面と小口径部２ａの内周面とが、径方向に所定の隙間ｗを介して対向している。また、その小口径部２ａは、挿入された継手パイプ３の前端位置からさらに奥部へ延びており、継手本体（受け口）２と継手パイプ３とは、軸方向へ所定の距離ｄだけ相対移動することができるようになっている。
【０００５】
その継手本体２の大口径部２ｂには、その奥部から前端部側に向かって筒状スペーサ４、シールリング５、シールカバー６が順に挿入されている。
その筒状スペーサ４の奥部側の端部４ａは、受け口の小口径部２ａと大口径部２ｂとの間の段部２ｃに当接している。また、その筒状スペーサ４は、その本体部４ｂの内径が前記フランジ部３ａの外径よりも小さく、前記奥部側の端部４ａに、前記フランジ部３ａの外径よりも小さい内径を有する内方突起を有し、フランジ部３ａがこの内方突起を所定以上の力で押したときに変形してフランジ部３ａが通ることを許容する。
また、シールリング５は、ゴムなど弾性を有する素材でできており、その一端がスペーサ４に当接するとともに、他端は、シールカバー６を介して継手本体２の外周にねじ込まれた袋ナット７の鍔部７ａに拘束されている。
【０００６】
この伸縮可撓継手１は、所定以上の圧力や外力に対し、配管が伸長しようとした場合にその伸長による配管の変位を吸収し、管や機器の損傷を防ぐとともに、上記隙間ｗの寸法を大きく設定すれば、継手パイプ３と継手本体２とが折れ曲がろうとした場合に、その折れ曲がり（屈曲）にも対応できるようになっている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−６３３３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記伸縮可撓継手１によれば、受け口２の小口径部２ａ内周面と、継手パイプ３のフランジ部３ａ外周面との隙間ｗが小さいので、継手部が折れ曲がろうとする外力が配管に作用した場合に、その内外周面間が当接してしまう。継手本体２と継手パイプ３とが直接触れれば、その当接により配管が楕円に変形して漏水を生じさせることもある。また、継手部が大きく屈曲して、前記当接部が強く圧接すると、配管が損傷することがあるので好ましくない。
【０００８】
この当接を防ぐために、上記シールリング５などのシール部材を径方向に厚くするなどして、上記隙間ｗを大きくする手段が有効であると考えられる。隙間ｗが大きくなれば、継手部を夾んで両配管が大きく屈曲しても、その隙間ｗを介して対向する配管の内外周面が直接触れることは回避されるからである。
【０００９】
しかし、隙間ｗを大きくしても、上記シールリング５などのシール部材は耐久性等の観点から所定の硬度を必要とし、その変形性能には限界があるので、継手部が、その限界に相当する屈曲角度を超えて大きく屈曲すれば、シール部材は、その屈曲に対応して変形できなくなる。このため、シール部材が移動したり外れたりしてそのシール部材と配管との間に隙間を生じ、その隙間から漏水を生じさせることがある。
【００１０】
また、継手部を夾んで両配管が相反する方向へ強く引かれると、上記シールリング５などのシール部材は袋ナット７の端面壁内面と継手パイプ３のフランジ部３ａの端面によって、両側から管軸方向へ強く圧縮される。この圧縮度合いが大きいと、前記シール部材の弾力性は減少し、変形性能が低下する。シール部材の変形性能が低下すれば、その継手部が対応できる配管同士の屈曲可能角度は低下する。このため、上記の場合と同様、シール部材と配管との間に隙間を生じ漏水の原因となるとともに、配管損傷の原因ともなるので好ましくない。
【００１１】
そこで、この発明は、伸縮可撓式継手において、大きな屈曲に対しても、漏水を生じないようにすることを第一の課題とし、特に、継手部の伸長状態において、シール部材の変形性能を低下させないようにすることを第二の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記第一の課題を解決するために、この発明は、シール部材を、受け口の端面と袋ナットの鍔部との間に挟んで固定したのである。
このようにすれば、シール部材は、受け口と袋ナットとの間に挟まれて固定されるので、継手部が大きく伸縮又は屈曲しても、シール部材が移動したり外れたりすることを防止し得る。このため、大きな屈曲に対しても、漏水を生じさせない。
【００１３】
また、上記第二の課題を解決するために、この発明は、挿し口のフランジ部外周面とそれに対向する受け口の内周面に夾まれた空間、及び、挿し口の外周面と袋ナットの鍔部内周面に夾まれた空間に、それぞれシール部材を臨ませたのである。
このようにすれば、シール部材が管軸方向へ強く圧縮されると、そのシール部材は変形して各空間へ入り込む。すなわち、圧縮によるシール部材の変形は、その両空間へと逃げる。このため、継手部の伸長状態においても、シール部材の弾力性は減少せず変形性能が低下しない。
【発明の効果】
【００１４】
この発明は、以上のようにしたので、伸縮可撓継手において、大きな屈曲に対しても、漏水を生じないようにし、また、継手部の伸長状態において、シール部材の変形性能を低下させない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
上記第一の課題を解決するための手段の実施形態として、受け口内にシール部材を介在させて挿し口を挿し込み、その挿し口が貫通する袋ナットを前記受け口の外周にねじ込んで、その袋ナットの鍔部により前記シール部材を前記挿し口の後端側へ抜け止めするとともに、そのねじ込みにより、前記鍔部と前記受け口の端面との間に前記シール部材の後端周縁部を夾んで固定した伸縮可撓継手構造である。
【００１６】
上記構成の伸縮可撓継手構造において、上記シール部材の後端周縁部に、径方向外側に突出する環状突出部を設け、その環状突出部を、前記受け口の端面と上記鍔部との間に夾んで固定するようにすれば、シール部材は、受け口と袋ナットとの間に夾みやすくなる。また、環状突出部を夾んで固定すれば、その夾まれたシール部材は、受け口と挿し口とが大きく伸縮又は屈曲した際にも外れにくくなる。このため、シール部材が受け口に対して移動したり外れたりすることを、より確実に防止し得る。
【００１７】
また、上記第二の課題を解決するための手段の実施形態として、受け口内に、その前端部にフランジ部を有する挿し口を挿し込み、前記フランジ部よりも後端側において、前記挿し口の外周面と受け口の内周面との間にシール部材を介在させる。その挿し口が貫通する袋ナットを前記受け口の外周にねじ込んで、その袋ナットの鍔部により前記シール部材を前記挿し口の後端側へ抜け止めするとともに、前記フランジ部の後端側端面を前記シール部材に当接させる。
そのフランジ部の外周面とそれに対向する受け口の内周面との間に空間を形成し、上記挿し口の外周面と上記鍔部の内周面との間に空間を形成し、上記シール部材をその両空間に臨ませて配置した伸縮可撓継手構造を採用し得る。
【００１８】
このようにすれば、シール部材が、上記鍔部の内面及び上記鍔部の後端側端面に夾まれて管軸方向へ強く圧縮されると、その圧縮によるシール部材の変形は、上記両空間へ逃げるようになるので、シール部材の弾力性は減少せず変形性能が低下しない。このため、継手部の伸長状態においても、対応できる配管同士の屈曲可能角度を低下させず、漏水や配管損傷を防止し得る。
【００１９】
なお、上記シール部材を上記両空間に臨んで配置した構成において、そのシール部材に上述の環状突出部を設けても良い。このようにすれば、シール部材を夾みやすく、また、そのシール部材は袋ナットと受け口との間にしっかりと固定されるので、継手部の伸長等によりシール部材が変形する際に、そのシール部材が移動したり外れたりすることを阻止する上で効果的である。
【００２０】
また、上記伸縮可撓継手構造とするための挿し口と受け口との接続方法として、以下の構成を採用し得る。
すなわち、筒状のシール部材の外側にスリーブを嵌め、その後、そのシール部材の内側に挿し口の後端部を圧入して、その挿し口の前端部に設けたフランジ部の後端側端面を前記シール部材に当接させる。
そのスリーブの外側に上記受け口を嵌めた後、前記スリーブを後端側へ向かって引き抜き、その後、上記挿し口を貫通する袋ナットを前記受け口の外周にねじ込むようにした接続方法である。
【００２１】
シール部材の外側にスリーブを嵌める際の抵抗や、スリーブをシール部材から引き抜く際の抵抗は、そのシール部材の外側に直接受け口を圧入する際の圧入抵抗よりも小さいので、その接続の際に、シール部材を傷めることを防ぐことができる。また、そのスリーブの外周に受け口を嵌める前に、挿し口の前端に設けたフランジ部をシール部材の前端に当接させてしっかりと圧接しておけば、受け口を嵌めた後、袋ナットをねじ込む際に、そのシール部材を受け口側へ押し込む必要がない。このため、袋ナットのねじ込みが軽やかとなって作業が容易になる。
【実施例】
【００２２】
一実施例を図１乃至図３に基づいて説明する。
この実施例の伸縮可撓継手１０は、図３に示すように、水道管９に取り付けられた分水栓１１の分岐管２０に設けられるものである。その構成は、図１に示すように、分岐管２０にパッキン２１を介してねじ込まれた受け口１２内に、ゴム製のシール部材１５を介在させて挿し口１３が挿し込まれ、その挿し込み状態で、挿し口１３用の挿通孔１８を有する袋ナット１７が、挿し口１３側から受け口１２の外周にねじ込まれ固定されている。
【００２３】
挿し口１３は、その前端部にフランジ部１３ａを有し、前記シール部材１５は、そのフランジ部１３ａよりも後端側において、前記挿し口１３の外周面２３と受け口１２の内周面２２との間に位置している。また、フランジ部１３ａの後端側端面１３ｂは、そのシール部材１５の前端に当接している。
受け口１２の内周面２２は、前記フランジ部１３ａの外周面２３ａの外径よりも大きな内径となっているので、その内周面２２と外周面２３ａとの間に空間Ｐを形成している。
【００２４】
前記シール部材１５は、その中心に貫通孔１５ｆを有する筒状を成し、受け口１２と挿し口１３との間に圧入される前は、図２ａに示すように、その前端部にテーパ部１５ｂと前端突出部１５ｃを有する形状となっている。また、後端周縁部には、その全周に亘り径方向外側に突出する環状突出部１５ａが設けられている。
【００２５】
受け口１２の外周にねじ込まれた前記袋ナット１７の前記挿通孔１８周囲の鍔部１７ａが前記シール部材１５の後端に当接し、その当接により、シール部材１５が挿し口１３の後端側へ抜けないように抜け止めされている（図１参照）。また、袋ナット１７の鍔部１７ａの内側端面１７ｃと前記受け口１２の端面１２ａとの間に、前記環状突出部１５ａが夾まれて固定されている。
このとき、袋ナット１７の上記挿通孔１８の内周面２８（鍔部１７ａの内周面２８）は、その内径が挿し口１３の外周面２３の外径よりも大きくなっているので、その内周面２８と挿し口１３の外周面２３との間に空間Ｑを形成している。
なお、袋ナット１７の受け口１２へのねじ込みは、その袋ナット１７の内周に、受け口１２の外周に形成されたねじ部１２ｂに対応するねじ部１７ｂが形成されているので、両ねじ部１２ｂ，１７ｂを介して行われる。
【００２６】
この伸縮可撓継手１０とするための受け口１２と挿し口１３との接続方法を説明すると、図２ａに示すように、筒状のシール部材１５の外側に、その全長に亘って金属製のスリーブ（接合パイプ）１６を嵌める。このとき、シール部材１５の環状突出部１５ａもスリーブ１６内に収めるようにする（図２ａ，図２ｂ参照）。
【００２７】
そのシール部材１５の内側の貫通孔１５ｆに、挿し口１３の後端部１３ｃを圧入し（図２ｂ，図２ｃ参照）、圧入用治具２４，２５を使用して、挿し口１３の前端部に設けたフランジ部１３ａの後端側端面１３ｂを前記シール部材１５に当接させる（図２ｃ，図２ｄ参照）。シール部材１５の貫通孔１５ｆには、図２ｂに示すテーパー部１５ｂが設けられているので、挿し口１３を圧入しやすくなっている。
このとき、図示する治具２５には、シール部材１５の後端が当接する凹部が形成されているので、そのシール部材１５の後端には、膨出部１５ｅが形成される。また、シール部材１５の前端は、上記空間Ｐに入り込んで膨出部１５ｄが形成される。この膨出部１５ｄは、図２ｂに示すシール部材１５の前端側突出部１５ｃが変形したものである。
【００２８】
上記圧入用治具２４，２５を退去させた後、上記スリーブ１６の外側に受け口１２を嵌める（図２ｅ，図２ｆ参照）。このとき、シール部材１５の外周はスリーブ１６により保護されており、シール部材１５の内側に挿し口１３を圧入した後もそのスリーブ１６の外径は不変である。したがって、スリーブ１６の外側に受け口１２を嵌めるのが簡単である。
その後、スリーブ１６を後端側へ向かって引き抜く（図２ｇ参照）。この引き抜きにおいて、スリーブ１６の後端に設けられたフランジ１６ａを掴むと便利である。このとき、スリーブ１６の外周面は、軸方向に滑り易い表面形状、及び表面粗度に形成されているので、その引き抜きはスムースである。また、必要に応じてシール部材１５の外周面に滑材を塗布しておけば、その引き抜きはさらにスムースとなる。スリーブ１６の引き抜きがスムースであれば、シール部材１５に無理な力が作用しないので、そのシール部材１５の不必要な変形を抑えシール性能を向上させることができる。
【００２９】
その後、袋ナット１７を前記受け口１２の外周にねじ込む（図２ｇ，図２ｈ参照）。このとき、前述の圧入用治具２４，２５により、シール部材１５と挿し口１３のフランジ部１３ａとはしっかりと圧接されているので、この袋ナット１７のねじ込みはスムースである。このねじ込みにより、シール部材１５の後端に形成された上記膨出部１５ｅは、上記空間Ｑに入り込んだ状態となり、伸縮可撓継手１０の接続が完了する。
【００３０】
この伸縮可撓継手１０の作用を説明すると、まず、図２ｈに示す状態において、地震等により継手部が屈曲（スイング）する方向へ力が作用すると、その屈曲に対し、シール部材１５が柔軟に変形する。このとき、上記空間Ｐ，Ｑにおいて、受け口１２と挿し口１３とが直接接触しないように隙間設定されており、また、シール部材１５は所定の弾性力を有しているので、シール部材１５がその継手部の屈曲による各部部材の変位を吸収するよう変形して、その各部部材に損傷を生じさせない。
【００３１】
また、シール部材１５は、上記環状突出部１５ａが袋ナット１７と受け口１２の端面１２ａとの間に挟まれて固定されているので、その継手部が屈曲しようとした際に、シール部材１５にねじれの力が作用しても、常にその位置が維持される。したがって、シール部材１５は動いたり外れたりしない。また、その環状突出部１５ａが、常に袋ナット１７及び受け口１２に圧接しているので、その止水性能は終始維持される。
さらに、この実施例によれば、シール部材１５のボリュームが大きいので、そのシール部材１５を構成するゴムの流動化によって、シール部材１５が受け口１２の内周面２２及び挿し口１３の外周面２３等に強く密着する。このため、その止水性能は高いレベルで維持されることとなる。
【００３２】
つぎに、図２ｈに示す状態において、地震等により継手部が伸長する方向へ力が作用すると、前記フランジ部１３ａの後端側端面１３ｂが前記シール部材１５を後端側へ押し、
シール部材１５が圧縮される。この圧縮により、シール部材１５による止水性能は、さらに向上する。
継手部がさらに伸長すると、シール部材は前記両空間Ｐ，Ｑに臨んで配置されているので、そのシール部材１５の変形は、図２ｈに示す矢印の方向へ逃げる。このため、シール部材１５はその圧縮前の初期の弾性力を維持して、継続して各部部材の変位を吸収し得る。したがって、この伸長状態で上記屈曲する方向への力が作用しても、隙間の発生に伴う漏水を生じさせないとともに、各部部材に損傷をも生じさせない。
また、この伸長状態において、シール部材１５が、図２ｈに示す矢印の方向へ変形することに伴い、そのシール部材１５にはその矢印の方向へのねじれの力が作用する。このとき、シール部材１５の環状突出部１５ａは、袋ナット１７と受け口１２の端面１２ａとの間に挟まれて固定されているので、そのねじれの力に対してシール部材１５は動かないように固定される。
【００３３】
なお、図４に示すように、軸方向へ長さの長い挿し口１３に対しても、この伸縮可撓継手１０の構造を採用し得る。
また、上記各実施例では、シール部材１５としてゴム（ＳＢＲ）硬度７０度のものを使用した。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】一実施例の切断正面図
【図２ａ】図１の伸縮可撓継手の接続方法を示し、シール部材の外側にスリーブを嵌める際の状態を示す。
【図２ｂ】図１の伸縮可撓継手の接続方法を示し、シール部材の内側に挿し口を圧入する前の状態を示す。
【図２ｃ】図１の伸縮可撓継手の接続方法を示し、シール部材に挿し口を圧入した後、圧入用治具を使用する前の状態を示す。
【図２ｄ】図１の伸縮可撓継手の接続方法を示し、シール部材に挿し口を完全に圧入した状態を示す。
【図２ｅ】図１の伸縮可撓継手の接続方法を示し、スリーブの外側に受け口を嵌める前の状態を示す。
【図２ｆ】図１の伸縮可撓継手の接続方法を示し、スリーブの外側に受け口を嵌めた状態を示す。
【図２ｇ】図１の伸縮可撓継手の接続方法を示し、スリーブを引き抜いた後、袋ナットをねじ込む前の状態を示す。
【図２ｈ】図１の伸縮可撓継手の接続方法を示し、袋ナットをねじ込んだ状態を示す。
【図３】図１の伸縮可撓継手を取り付けた分水栓の全体図
【図４】他の実施例の伸縮可撓継手を取り付けた分水栓の全体図
【図５】従来例の切断正面図
【符号の説明】
【００３５】
１，１０伸縮可撓継手
２，１２受け口
３，１３挿し口
５，１５シール部材
７，１７袋ナット
１１分水栓
１２ｂ，１２ｃ，１７ｂ，２０ｃねじ部
１３ａフランジ部
１３ｂフランジ部後端側端面
１３ｃ後端部
１５ａ環状突出部
１５ｂテーパ部
１５ｃ前端側突出部
１５ｄ，１５ｅ膨出部
１５ｆ貫通孔
１６スリーブ
７ａ，１７ａ鍔部
１７ｃ鍔部内側端面
１８挿通孔
２０管路（分岐管）
２１パッキン
２２受け口内周面
２３挿し口外周面
２３ａフランジ部外周面
２４，２５圧入用治具
２８鍔部内周面

【特許請求の範囲】
【請求項１】
受け口１２内にシール部材１５を介在させて挿し口１３を挿し込み、その挿し口１３が貫通する袋ナット１７を前記受け口１２の外周にねじ込んで、その袋ナット１７の鍔部１７ａにより前記シール部材１５を前記挿し口１３の後端側へ抜け止めするとともに、そのねじ込みにより、前記鍔部１７ａと前記受け口１２の端面１２ａとの間に前記シール部材１５の後端周縁部を夾んで固定した伸縮可撓継手構造。
【請求項２】
受け口１２内に、その前端部にフランジ部１３ａを有する挿し口１３を挿し込み、前記フランジ部１３ａよりも後端側において、前記挿し口１３の外周面２３と受け口１２の内周面２２との間にシール部材１５を介在させ、前記挿し口１３が貫通する袋ナット１７を前記受け口１２の外周にねじ込んで、その袋ナット１７の鍔部１７ａにより前記シール部材１５を前記挿し口１３の後端側へ抜け止めするとともに、前記フランジ部１３ａの後端側端面１３ｂを前記シール部材１５に当接させ、
上記フランジ部１３ａの外周面２３ａとそれに対向する受け口１２の内周面２２との間に空間Ｐを形成し、上記挿し口１３の外周面２３と上記鍔部１７ａの内周面２８との間に空間Ｑを形成し、上記シール部材１５をその両空間Ｐ，Ｑに臨ませた伸縮可撓継手構造。
【請求項３】
請求項２に記載の伸縮可撓継手構造において、上記袋ナット１７を上記受け口１２の外周へねじ込むことにより、上記鍔部１７ａと前記受け口１２の端面１２ａとの間に、上記シール部材１５の後端周縁部を夾んで固定したことを特徴とする伸縮可撓継手構造。
【請求項４】
上記シール部材１５の後端周縁部に、径方向外側に突出する環状突出部１５ａを設け、上記鍔部１７ａと上記受け口１２の端面１２ａとの間には、前記環状突出部１５ａが夾まれることを特徴とする請求項１又は３に記載の伸縮可撓継手構造。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の伸縮可撓継手構造とするための挿し口１３と受け口１２との接続方法であって、筒状のシール部材１５の外側にスリーブ１６を嵌め、その後、そのシール部材１５の内側に挿し口１３の後端部を圧入して、その挿し口１３の前端部に設けたフランジ部１３ａの後端側端面１３ｂを前記シール部材１５に当接させ、
上記スリーブ１６の外側に上記受け口１２を嵌めた後、前記スリーブ１６を後端側へ向かって引き抜き、その後、上記挿し口１３を貫通する袋ナット１７を前記受け口１２の外周にねじ込むことを特徴とする挿し口１３と受け口１２との接続方法。

【図１】