説明

管結合装置

【課題】止水部材を十分な力で流体管の外周面に密着させることができる管結合装置を提供すること。
【解決手段】流体管2を挿入可能な受口部3aを有する受口管3と、受口部3aの先端部に配置されるとともに内径寸法が伸縮可能なリング体5と、リング体5と受口部3aとの間及びリング体5と流体管2の外周面2aとの間を密閉する弾性を有する環状の止水部材7と、リング体5を受口管3の管軸Cに向けて押圧することでリング体5の内径寸法を流体管2の外径に応じて縮径させる押圧手段4と、を備え、受口管3と流体管2とを水密に接続する管結合装置であって、リング体5は、複数の回転体6を周方向に沿って連結させることで構成されており、回転体6は、押圧手段4に押圧されることで管軸Cに向けて偏心した回転軸6e回りに回転され、リング体5の内径寸法が縮径される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、流体管を挿入可能な受口部を有する受口管と、受口部の先端部に配置されるとともに内径寸法が伸縮可能なリング体と、リング体と受口部との間及びリング体と流体管の外周面との間を密着する弾性を有する環状の止水部材と、リング体を受口管の管軸に向けて押圧することでリング体の内径寸法を流体管の外径に応じて縮径させる押圧手段と、を備え、受口管と流体管とを水密に接続する管結合装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の管結合装置は、チューブ(流体管)を挿入する挿入端を有するスリーブ部(受口部)にて、スリーブ部の周方向にそれぞれ連結して配置され、環状の閉鎖リング(リング体)を形成する複数の楔状の要素と、各要素をスリーブ部に挿入されたチューブに向けて押し付ける圧力手段と、スリーブ部と閉鎖リングとの間及びチューブと閉鎖リングとの間に配置されるゴム製リング(止水部材)と、を備えており、各要素を圧力手段(押圧手段)によってチューブに向けて押し付けることで各要素を周方向に回転させて閉鎖リングを縮径させ、チューブの外周面にゴム製リングを当接させ、スリーブ部と閉鎖リングとの間及びチューブと閉鎖リングとの間を密着した状態でチューブとスリーブ部とを接続しているものがある(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第3940458号公報(第4頁、第1図)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1に記載の管結合装置にあっては、閉鎖リング(リング体)を縮径させるために圧力手段(押圧手段)によって各要素を押圧すると各要素は周方向に回転するため、圧力手段が各要素を押圧する力の一部は要素が回転するために使用されるため、チューブの外周面にゴム製リング(止水部材)を当接させる際にゴム製リングをチューブの外周面に十分に密着させる力を得ることができないという問題がある。
【0005】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、止水部材を十分な力で流体管の外周面に密着させることができる管結合装置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】
【0006】
前記課題を解決するために、本発明の管結合装置は、
流体管を挿入可能な受口部を有する受口管と、前記受口部の先端部に配置されるとともに内径寸法が伸縮可能なリング体と、該リング体と前記受口部との間及び前記リング体と前記流体管の外周面との間を密閉する弾性を有する環状の止水部材と、前記リング体を前記受口管の管軸に向けて押圧することで前記リング体の内径寸法を前記流体管の外径に応じて縮径させる押圧手段と、を備え、前記受口管と前記流体管とを水密に接続する管結合装置であって、
前記リング体は、複数の回転体を周方向に沿って連結させることで構成されており、前記回転体は、前記押圧手段に押圧されることで前記管軸に向けて偏心した回転軸回りに回転され、前記リング体の内径寸法が縮径されることを特徴としている。
この特徴によれば、押圧手段から各回転体にかかる力にリング体の周方向を向く成分が存在しないので、押圧手段が回転体を管軸に向けて押圧する力を、止水部材を流体管の外周面に密着させるのに十分な大きさとすることができるばかりか、止水部材に周方向に捻れが生じないため止水性を維持することができる。
【0007】
本発明の管結合装置は、
前記回転体は、前記リング体の周方向の一側に向けて突出する前記回転軸である連結軸と、前記リング体の周方向の他側に凹設され、隣接する回転体の連結軸を前記リング体の周方向に遊嵌可能な連結凹部と、を備えていることを特徴としている。
この特徴によれば、連結軸を隣り合う回転体の連結凹部に嵌合していくのみで構成することができるとともに、リング体を押圧手段によって押圧する際には、回転体を連結軸を中心に回転させることでリング体の内径寸法を縮径させることができる。
【0008】
本発明の管結合装置は、
前記受口管内に、前記押圧手段により押圧される前記リング体を全周に亘って支持する支持手段を備えることを特徴としている。
この特徴によれば、押圧手段がリング体を押圧する際、リング体が支持手段によって全周に亘って支持されていることでリング体に押圧手段からの力が全周に亘って均一に加わるので、リング体を偏りなく均一に縮径させることができる。
【0009】
本発明の管結合装置は、
前記回転体の回転軸よりも前記管軸側で前記回転体を押圧し、前記止水部材による前記回転体と前記流体管の外周面との間の密着を保持する密着保持手段を備えることを特徴としている。
この特徴によれば、回転体が流体管内を流れる流体の流体圧を受けてリング体の内径寸法が拡径される方向に回転しようとしても、密着保持手段により回転体の回転が阻止されることで回転体と流体管の外周面との間の密着が保持され、受口管と流体管との間からの流体の漏洩を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施例における管結合装置を示す分解側断面図である。
【図2】リング体が凹設部と押輪との間に配置された状態を示す側断面図である。
【図3】図2におけるリング体の形状を示す正面図である。
【図4】(a)は、回転体の側面図であり、(b)は、回転体の正面図である。
【図5】流体管と受口管とが接続された状態を示す側断面図である。
【図6】図5におけるリング体の形状を示す正面図である。
【図7】本実施例の変形例における流体管と受口管とが接続された状態を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明に係る管結合装置を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【0012】
実施例に係る管結合装置につき、図1から図7を参照して説明する。以下、図1、図2、図4(a)、図5の紙面右側と、図3、図4(b)、図6の紙面手前側とをリング体及び回転体の正面側(前方側)とし、リング体の周方向である図4(a)の紙面手前側と図4(b)の紙面左側とを回転体の左側として説明する。図1に示すように、本実施例における管結合装置1は、例えば、上水道用の流体管2(図5参照)を水密に接続可能な装置である。
【0013】
この管結合装置1は、図1及び図5に示すように、流体管2を挿入可能に流体管2の外径よりも大径の内径に形成された受口部3aを有する受口管3を備えている。この受口部3aの先端部には、受口管3の全周に亘って拡径方向に突出するフランジ3bが形成されているとともに、この受口部3aの先端部における内径側には、受口部3aの他の内周面よりもフランジ3b側に向けて凹設された凹設部3cが形成されている。
【0014】
一方、フランジ3bの正面側には、フランジ3bと略同一の外径及び内径を有する環状の押輪4が対向配置されており、押輪4における内径側は、流体管2の受口管3に対する離脱方向に向けて傾斜をなすテーパー面4aに形成されている。
【0015】
そして、図2、図3、図5及び図6に示すように、これらフランジ3bと押輪4との間には、流体管2を十分に挿通可能な内径を有するとともに、径方向に伸縮することでこの内径寸法を流体管2の外径と略同一の内径にまで変化可能なリング体5と、このリング体5に一体に取り付けられ、流体管2と受口管3とを接続する際に流体管2の外周面2aと受口管3の内周面との間を水密に密着する止水部材7と、が配置されており、フランジ3bと押輪4とは、互いの外周側の複数箇所をボルト・ナット8で管軸C方向に緊締することでこれらリング体5と止水部材7とを凹設部3c及とテーパー面4aとの間で挟持している。
【0016】
次に、リング体5の構成について詳述する。リング体5は、図2、図3、図4(a)及び図4(b)に示すように回転体6を周方向に複数連結することで略円形状をなすように構成されている。これら回転体6は樹脂材により構成されており、回転体6の後端部から前端部にかけてリング体5における外周面側が管軸Cに向けて傾斜するテーパー面6aが形成されているとともに、回転体6の前端部に正面側に向けてリング体5における内周側から外周側に向けて傾斜するテーパー面6bが形成されている。
【0017】
また、回転体6の前端部におけるテーパー面6b側には、回転体6の左右幅方向の全長に亘って正面側に向けて収納溝6cが開口しているとともに、回転体6の後端部には、回転体6の左右幅方向の全長に亘って背面側に向けて収納溝6dが開口している。更に、回転体6の前後方向の略中央部から前端部にかけては、左右両側面から回転体6の左右幅方向の略中央に向けて傾斜をなすテーパー面6f,6fが形成されている。つまり、回転体6の左右幅寸法は前後幅方向の略中央部から前端部に向けて短寸となるように形成されている。
【0018】
また、回転体6の左側面における前後幅方向の中心から大きくずれた後端部からは、本発明における回転軸としての略円柱状の連結軸6eが、リング体5の周方向に向けて突設されている。この連結軸6eの左端部は、連結軸6eの拡径方向に向けて膨出した係止突部6hに形成されている。尚、連結軸6eは、一対の略半円柱形状をなす軸体6i,6iを回転体6の前後幅方向で間隙を有した状態で対向配置させることで、略円柱形状を成すように形成されている。このため、連結軸6eの前後幅寸法は、前後方向から押圧することによって僅かに縮小可能となっている。
【0019】
一方、リング体5の周方向を向く回転体6の右側面における後端部からは、リング体5の周方向に向けて連結凹部6gが開口している。この連結凹部6gは、連結軸6eの係止突部6hよりも僅かに短寸の直径に形成されているとともに、連結凹部6gの内部は、係止突部6hよりも大径且つリング体5の周方向への幅寸法が長寸に形成された拡径溝6jに形成されている。
【0020】
このように構成された複数の回転体6は、順次連結軸6eの前後幅寸法を縮小させながら連結軸6eを隣り合う回転体6の連結凹部6g内に嵌入させるとともに、係止突部6hを拡径溝6jまで嵌入させていくことでリング体5を構成する。このため、各回転体6は、連結軸6eを回転中心として偏心した状態で回転可能となっており、このように各回転体6が回転することで、リング体5の内径寸法が伸縮可能となっている。尚、このリング体5は、図3に示すように、各回転体6の前端部が正面側を向いて内径が最大となっている状態では、隣り合う回転体6,6間の前端部間に間隙が形成されている。
【0021】
また、各回転体6の収納溝6cは、複数の回転体6が略円形状のリング体5を構成することで同一の円周上に配置される。同様に、各回転体6の収納溝6dは、複数の回転体6がリング体5を構成することで同一の円周上に配置される。このため、これら収納溝6cに止水部材7の一端がリング体5の内周の全周にかけて嵌入されるとともに、収納溝6dに止水部材7の他端がリング体5の内周の全周にかけて嵌入され、且つリング体5の内周側と後端部の一部及び前端部におけるテーパー面6bの一部を被覆するようにリング体5に取り付けられる。以下、止水部材7のリング体5の内周側を被覆する箇所を内周部7a、テーパー面6bの一部を被覆する箇所をテーパー部7b、後端部の一分を被覆する箇所を後端部7cとして説明する。
【0022】
図1及び図2に示すように、リング体5及び止水部材7は、凹設部3cと押輪4との間に配置され、フランジ3bと押輪4とがボルト・ナット8によって管軸C方向に緊締されることで後端部7cが凹設部3cの内壁に当接するとともに、押輪4のテーパー面4aがリング体5の前端部に当接している。
【0023】
次に、受口部3aに挿入された流体管2の接続について説明する。先ず、図5に示すように、流体管2の先端部を押輪4とリング体5及び止水部材7の内径側を挿通させ、受口部3a内に所定距離挿入させる。この状態から押輪4とフランジ3bとをボルト・ナット8によって管軸Cに沿って平行な方向に更に緊締することで、凹設部3cの内壁とテーパー面4aとによって各回転体6を挟圧する。
【0024】
このため、止水部材7の後端部7cは、凹設部3cの内壁とリング体5との間で弾性変形し、リング体5と受口部3aとの間を水密に保持する。更に、各回転体6は、押輪4とフランジ3bとをボルト・ナット8によって管軸C方向に向けて緊締することで、テーパー面4aから管軸Cに向けて押圧力を受ける。
【0025】
このテーパー面4aから受ける押圧力によって、各回転体6は、後端部の連結軸6eを連結軸として、偏心した状態で前端部を管軸Cに向くように回転していく。以降、押輪4は、押輪4とフランジ3bとをボルト・ナット8によって更に緊締することによって順次テーパー面4aをテーパー面6aに当接させていくとともに、テーパー面4aからテーパー面6aに対して管軸Cに向けて力を加えていく。つまり、本実施例における押輪4とフランジ3bとボルト・ナット8とは本発明における押圧手段を構成している。
【0026】
同時に押輪4がテーパー面4aからテーパー面6aに対して管軸Cに向けて押圧する力によって、テーパー部7bが流体管2の外周面2aと各回転体6との間で弾性変形し、流体管2の外周面2aに全周に亘って密着する。これにより、リング体5の内周側と流体管2の外周面2aとの間は、周方向の全周に亘って水密に保持され、流体管2と受口管3とが水密に接続される。
【0027】
尚、この流体管2と受口管3とが水密に接続された状態のリング体5は、図5及び図6に示すように、各回転体6が管軸Cに向けて押圧されたことで、図3に示す内径が最大の状態よりも縮径されるとともに、隣り合う回転体6,6間のテーパー面6f,6fが間隙無く当接する。
【0028】
更に尚、本実施例では、上述したように複数の回転体6を周方向沿って複数連結することでリング体5を構成するとともに、このリング体5を押輪4によって押圧することで管軸Cに向けて回転した各回転体6と流体管の外周面2aとの間を止水部材7のテーパー部7bによって密着させたが、本実施例の変形例として、図7に示すように、リング体5を凹設部3cと押輪4との間に配置する以前に、受口管3内に本発明における支持手段としての樹脂材により構成された支持管9を挿入してもよい。
【0029】
この場合、支持管9は、リング体5を凹設部3cと押輪4との間に配置させることで支持前端部9aが止水部材7の内周部7aまたは後端部7cの略全周に亘って当接するようになっている。この状態から押輪4がリング体5を押圧することで、リング体5が止水部材7を介して支持管9によって押輪4の力に抗して支持され、リング体5を構成している各回転体6の連結軸6eに大きな負荷がかかることでリング体5の環形状が崩れてしまうことが防止される。同時に、押輪4の力がリング体5の全周に亘って均一に加わるため、全ての回転体6を同一の力で管軸Cに向けて回転させ、リング体5を偏りなく均一に縮径させる。
【0030】
尚、本変形例では更に、流体管2と受口管3とを水密に接続した後は、図7に示すように、本発明における密着保持手段としての保持片10を押輪4の正面側に複数(本変形例では1つのみを図示)螺着する。この保持片10の管軸C側に延びる端部には、流体管2の受口管3内への挿入方向に向けて保持突部10aが形成されている。
【0031】
この保持突部10aは、保持片10が押輪4に対して螺着されることで、各回転体6のテーパー面6aに連結軸6eよりも管軸C寄りの位置で当接する。このため、流体管2及び受口管3内に上水が流れることで、各回転体6が上水からの圧力を受けて連結軸6eを回転中心にリング体5の内径寸法が拡径される方向に回転しようとしても、保持片10が上水からの圧力に抗して回転体6の浮き上がりを防止するので、止水部材7のテーパー部7bによる回転体6と流体管2の外周面2aとの間の密着が保持される。
【0032】
以上、本実施例における管結合装置1にあっては、リング体5は、複数の回転体6を周方向に沿って連結させることで構成されており、回転体6は、押輪4に押圧されることで管軸Cに向けて偏心した回転軸回りに回転され、リング体5の内径寸法が縮径されるので、押輪4から各回転体6にかかる力にリング体5の周方向を向く成分が存在しないので、押輪4が回転体6を管軸Cに向けて押圧する力を、止水部材7を流体管2の外周面2aに密着させるのに十分な大きさとすることができるばかりか、止水部材7に周方向に捻れが生じないため止水性を維持することができる。
【0033】
また、回転体6は、リング体5の周方向の一側に向けて突出する回転軸である連結軸6eと、リング体5の周方向の他側に凹設され、隣接する回転体6の連結軸6eをリング体5の周方向に遊嵌可能な連結凹部6gと、を備えているので、連結軸6eを隣り合う回転体6の連結凹部6gに嵌合していくのみで構成することができるとともに、リング体5を押輪4によって押圧する際には、回転体6を連結軸6eを中心に回転させることでリング体5の内径寸法を縮径させることができる。
【0034】
また、受口管2内に、押輪4により押圧されるリング体5を全周に亘って支持する支持管9を備えるので、押輪4がリング体5を押圧する際、リング体5が支持管9によって全周に亘って支持されていることでリング体5に押輪4からの力が全周に亘って均一に加わるので、リング体5を偏りなく均一に縮径させることができる。
【0035】
また、回転体6の連結軸6eよりも管軸C側で回転体6を押圧し、止水部材7による回転体6と流体管2の外周面2aとの間の密着を保持する保持片10を備えるので、回転体6が流体管2内を流れる流体の流体圧を受けてリング体5の内径寸法が拡径される方向に回転しようとしても、保持片10により回転体6の回転が阻止されることで回転体6と流体管2の外周面2aとの間の密着が保持され、受口管3と流体管2との間からの流体の漏洩を防ぐことができる。
【0036】
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【0037】
例えば、前記実施例では、流体管2を上水道用として説明したが、流体管2内を流れる流体は上水の他、石油等の水以外の液体でもよく、また、液体とガス等の混合物であってもよい。
【0038】
また、前記実施例では、管結合装置1を、流体管2を挿入するための受口管3に設けたが、本実施例の管結合装置1を受口管の両端部に設け、受口管を異なる径の流体管を接続するための管継手として構成してもよい。
【0039】
また、前記実施例では、回転体6と流体管2の外周面2aとの間を止水部材7のテーパー部7bによって水密に保持したが、流体管の外径が受口部3a及び内径が最大となっている状態のリング体5の内径と略同一である場合には、押輪4がリング体5を押圧することで回転体6と流体管2の外周面2aとの間を止水部材7の内周部7aによって水密に保持するようにしてもよい。
【0040】
また、前記実施例では、リング体5を押輪4によって押圧することで、各回転体6を回転体6の前端部が管軸Cに向くように回転させ、リング体5の内周側と流体管2の外周面2aとの間を周方向の全周に亘って水密に保持したが、流体管の外径が、前記実施例の流体管2の外径よりも大径且つ受口部3a及び内径が最大となっている状態のリング体5の内径よりも小径に形成されている場合には、前記実施例と同様にリング体5を押輪4によって押圧することで各回転体6を縮径方向に向けて傾斜するように回転させた状態で流体管の外周面に密着させ、受口管3と流体管との間を水密に保持するようにしてもよい。
【符号の説明】
【0041】
1 管結合装置
2 流体管
2a 外周面
3 受口管
3a 受口部
3b フランジ(押圧手段)
4 押輪(押圧手段)
5 リング体
6 回転体
6e 連結軸(回転軸)
6g 連結凹部
7 止水部材
8 ボルト・ナット(押圧手段)
9 支持管(支持手段)
10 保持片(密着保持手段)
C 管軸

【特許請求の範囲】
【請求項1】
流体管を挿入可能な受口部を有する受口管と、前記受口部の先端部に配置されるとともに内径寸法が伸縮可能なリング体と、該リング体と前記受口部との間及び前記リング体と前記流体管の外周面との間を密閉する弾性を有する環状の止水部材と、前記リング体を前記受口管の管軸に向けて押圧することで前記リング体の内径寸法を前記流体管の外径に応じて縮径させる押圧手段と、を備え、前記受口管と前記流体管とを水密に接続する管結合装置であって、
前記リング体は、複数の回転体を周方向に沿って連結させることで構成されており、前記回転体は、前記押圧手段に押圧されることで前記管軸に向けて偏心した回転軸回りに回転され、前記リング体の内径寸法が縮径されることを特徴とする管結合装置。
【請求項2】
前記回転体は、前記リング体の周方向の一側に向けて突出する前記回転軸である連結軸と、前記リング体の周方向の他側に凹設され、隣接する回転体の連結軸を前記リング体の周方向に遊嵌可能な連結凹部と、を備えていることを特徴とする請求項1に記載の管結合装置。
【請求項3】
前記受口管内に、前記押圧手段により押圧される前記リング体を全周に亘って支持する支持手段を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の管結合装置。
【請求項4】
前記回転体の回転軸よりも前記管軸側で前記回転体を押圧し、前記止水部材による前記回転体と前記流体管の外周面との間の密着を保持する密着保持手段を備えることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の管結合装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2012−82933(P2012−82933A)
【公開日】平成24年4月26日(2012.4.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−231357(P2010−231357)
【出願日】平成22年10月14日(2010.10.14)
【出願人】(000105556)コスモ工機株式会社 (270)
【Fターム(参考)】