管継手及びパッキン
【課題】 管の外径に差異がある場合であっても、同一形で対応できる管継手を提供する。
【解決手段】 管７０の外径よりも大径で該管７０の端部を挿入可能な孔部を備える本体部１と、該本体部１の孔部の内周面及び該本体部１に挿入される管７０の外周面間に介設される環状のパッキン２０とを備える管継手において、パッキン２０は、周方向に沿って連続する凹部３０ａを少なくとも一つ備え、しかも、該凹部３０ａを介して隣接する二面間の距離が変化するように変形することで、径方向の幅寸法が変化するように構成されることを特徴とする。
【解決手段】 管７０の外径よりも大径で該管７０の端部を挿入可能な孔部を備える本体部１と、該本体部１の孔部の内周面及び該本体部１に挿入される管７０の外周面間に介設される環状のパッキン２０とを備える管継手において、パッキン２０は、周方向に沿って連続する凹部３０ａを少なくとも一つ備え、しかも、該凹部３０ａを介して隣接する二面間の距離が変化するように変形することで、径方向の幅寸法が変化するように構成されることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば水道管、ガス管といった、管と管とを接続するための管継手、及び例えば接続した管と管との間といった、二つの物体間の隙間を密封するためのパッキンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水道管、ガス管等の管７０を接続するために、図１４に示すような管継手が知られている。この管継手は、開口端部の内周面に拡径部１１´及び開口端部の外周面にフランジ部１５を有する本体部１´と、拡径部１１´にて本体部１´の内周面及び管７０の外周面間を密封する環状のパッキン２０´と、本体部１´側に突出する押圧部５１及び本体部１´のフランジ部１５と相対するフランジ部５２を有する押輪５０と、本体部１´のフランジ部１５及び押輪５０のフランジ部５２を締結する締結手段６０（ここではボルト６１及びナット６２）とで構成されている。
【０００３】
拡径部１１´は、管７０の軸方向に対して平行である平行面１１ａ´と、管７０の軸方向に対して垂直である垂直面１１ｂ´とを備えており、パッキン２０´と押輪５０とを外挿した管７０を本体部１´の開口端部から挿入すると、パッキン２０´は、拡径部１１´内に収容され、且つ本体部１´と押輪５０との間に位置した状態となる。
【０００４】
そして、本体部１´のフランジ部１５及び押輪５０のフランジ部５２をボルト６１及びナット６２で締め付けると、押輪５０は、本体部１´側に移動し、それに伴い、押圧部５１は、パッキン２０´を拡径部１１´内に押し込み、その後、パッキン２０´の一部が拡径部１１´の垂直面１１ｂ´に接触すると、押圧部５１による押圧力がパッキン２０´を管７０の軸方向に圧縮する。それと共に、パッキン２０´は、その押圧力によって、拡径部１１´の平行面１１ａ´及び管７０の外周面と接触するまで径方向の幅寸法が拡大し、最終的にその双方の面と密接するため、漏水等を防止することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記のような従来の管継手の場合、管の外径に差異があると、それらの管に対して同一形のものを使用できない場合がある。
【０００６】
例えば、ある外径の管７０に適した管継手を、その管７０より若干小さい外径の管に対して使用した場合である。この場合、拡径部１１´の平行面１１ａ´と管７０の外周面との間が広くなるため、パッキン２０´は、押圧部５１による押圧力によって径方向の幅寸法が拡大はするものの、拡径部１１´の平行面１１ａ´及び管７０の外周面の双方の面と接触するまでには至らない事態が起こり得て、また、そうなると漏水等を引き起こすということで、そのような管継手は使用に耐えられないのである。
【０００７】
ここで、管７０は、例えば水道管にしても、硬質塩化ビニル管、鋼管、鋳鉄管、石綿セメント管等の種類がある。しかも、これらの管７０は、仮に呼び径が同じであっても、材質が違えば、実際の外径が数ｍｍ〜十数ｍｍも異なり、さらに、呼び径が大きい場合には、実際の外径が数十ｍｍ異なることもある。よって、呼び径が同じでも材質が違うという理由で、実際の外径が多少異なる管を接続する場合、それぞれに適した管継手を準備する必要が従来はあった。
【０００８】
本発明は、斯かる実情に鑑み、管の外径に差異がある場合であっても、同一形で対応できる管継手を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る管継手は、管７０の外径よりも大径で該管７０の端部を挿入可能な孔部を備える本体部１と、該本体部１の孔部の内周面及び該本体部１に挿入される管７０の外周面間に介設される環状のパッキン２０とを備える管継手において、パッキン２０は、周方向に沿って連続する凹部３０ａを少なくとも一つ備え、しかも、該凹部３０ａを介して隣接する二面間の距離が変化するように変形することで、径方向の幅寸法が変化するように構成されることを特徴とする。
【００１０】
上記管継手によれば、パッキン２０の径方向の幅寸法が本体部１の内周面及び管７０の外周面間の径方向の距離より小さい場合、パッキン２０は、径方向の幅寸法を拡大することで、その双方の面と密接可能となる。反対に、パッキン２０の径方向の幅寸法が本体部１の内周面及び管７０の外周面間の径方向の距離より大きい場合、パッキン２０は、径方向の幅寸法を縮小することで、その双方の面と密接可能となる。
【００１１】
つまり、パッキン２０は、本体部１の内周面及び管７０の外周面間の径方向の距離に応じて径方向に拡縮し、径方向の幅寸法を変化させることによって、その双方の面と密接可能となる。よって、外径に差異がある管を接続する際に、同一の管継手を使用しても、その管継手を構成するパッキン２０は、本体部１の内周面及びそれぞれの管７０の外周面と密接可能となる。
【００１２】
ここで、周方向に沿って連続する凹部３０ａとは、同じ断面形状が周方向に連続する場合だけでなく、パッキン２０の径方向の幅寸法が変化できる程度に例えばリブが周方向の適宜箇所に設けられて、凹部３０ａが周方向に断続している場合も含む。
【００１３】
また、前記管継手は、前記本体部１との間で前記パッキン２０を介設すべく、本体部１に挿入される管７０に外挿され、本体部１側にパッキン２０を押し込む押圧手段５０を備えることを採用することができる。このようにすれば、押圧手段５０がパッキン２０を軸方向に圧縮するため、パッキン２０は、その押圧力によって、本体部１の内周面及び管７０の外周面と確実に密接することができる。また、特に、パッキン２０の径方向の幅寸法が本体部１の内周面及び管７０の外周面間の径方向の距離より小さい場合、パッキン２０は、押圧手段５０の押圧力によって、径方向の幅寸法を拡大し、その双方の面と確実に密接するようになる。
【００１４】
また、前記パッキン２０は、前記凹部３０ａを備える環状のパッキン本体３０と、凹部３０ａに沿った断面形状を有してパッキン本体３０内に配置される環状の芯体４０とを備え、該芯体４０は、パッキン本体３０の凹部３０ａを介して隣接する二面間の距離の変化に応じて、変形可能に構成されることを採用することができる。このようにすれば、芯体４０が押圧手段５０や管７０からの外力によって変形したパッキン２０は、該芯体４０の変形に伴って発生する反力（弾性反発力）により、安定した装着状態、即ち安定した密接状態に好適に維持される。
【００１５】
また、前記芯体４０は、長手方向の側縁に切込みが複数入れられた帯状の板を長手方向の端部で接合した環状の板であって、幅方向中央部にて屈曲または湾曲されたものからなり、これに応じて前記パッキン本体３０は、前記凹部３０ａが周方向の内周側または外周側を向くように構成されることを採用することができる。このようにすれば、管７０を接続した後に通水等すると、パッキン２０は、それに伴って発生する周方向の側面側からの水圧によって、さらに拡径部１１の平行面１１ａ及び管７０の外周面との接触圧を大きくすることができる。なお、芯体４０の長手方向の側縁に切り込みを複数入れる理由は、パッキン２０が径方向の幅寸法が変化するように変形するのに伴って必然となる、周方向の長さが変化するような芯体４０の変形を可能にするためである。即ち、パッキン２０が径方向の幅寸法が変化するように変形する際に、同様に、芯体４０も、径方向の幅寸法が変化するように変形することができるのである。
【００１６】
また、前記芯体４０は、周方向の内縁、または内縁及び外縁に切り込みが複数入れられた環状の板であって、幅方向中央部にて屈曲または湾曲されたものからなり、これに応じて前記パッキン本体３０は、前記凹部３０ａが周方向の側面側を向くように構成されることを採用することができる。このようにすれば、パッキン２０は、径方向の幅寸法の変化量を大きくすることができる。即ち、パッキン２０が対応可能な本体部１の内周面及び管７０の外周面間の径方向の距離が広がり、より多くの種類の管７０を同一形の管継手でカバーすることができるようになる。なお、芯体４０の周方向の内縁及び外縁に切り込みを複数入れる理由は、上記理由と同様である。
【００１７】
本発明に係るパッキンは、周方向に沿って連続する凹部３０ａを少なくとも一つ備える環状のパッキン本体３０と、凹部３０ａに沿った断面形状を有してパッキン本体３０内に配置される環状の芯体４０とを備え、パッキン本体３０は、凹部３０ａを介して隣接する二面間の距離が変化するように変形することで、径方向の幅寸法が変化するように構成され、芯体４０は、パッキン本体３０の凹部３０ａを介して隣接する二面間の距離の変化に応じて、変形可能に構成されることを特徴とする。
【００１８】
上記パッキン２０によれば、密封する二つの物体間の距離に応じて径方向に拡縮し、径方向の幅寸法を変化させることによって、その双方の物体と密接可能となる。よって、二つの物体間の距離に差異がある場合に、同一のパッキン２０を使用しても、その双方の物体と密接可能となる。また、芯体４０が外力によって変形したパッキン２０は、該芯体４０の変形に伴って発生する弾性反発力により、安定した密接状態に好適に維持することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の管継手によれば、管の外径に差異がある場合であっても、同一形で対応できるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る管継手の実施形態について、添付図面を参照して説明する。図中、図１４と同一の符号を付した部分は、同一の構成または要素を表す。
【００２１】
＜実施形態１＞
まず、第１の実施形態（実施形態１）の概略構成を図１に示す。本実施形態に係る管継手は、図１に示すように、一対の管７０（一方は図示しない）を接続するために両端からそれぞれ管７０を挿入可能な孔部を備える本体部１と、該本体部１の内周面及び管７０の外周面間を密封するパッキン２０と、該パッキン２０を圧縮するためにパッキン２０を本体部１側に押し込む押圧手段５０（ここでは押輪）と、押輪５０を本体部１側に移動させるために本体部１及び押輪５０を締結する締結手段６０（ここではボルト６１及びナット６２）とを備える。
【００２２】
本体部１は、管７０を挿入するために管７０の外径よりやや大きい内径を備える挿入部１０と、それぞれの開口端部の内周面にパッキン２０が押し込められ、且つ挿入部よりも大径の拡径部１１と、それぞれの開口端部の外周面にボルト６１が挿通される開孔を有するフランジ部１５と、中央部に管７０の過剰な挿入を防止するために管７０の端部と当接可能であり、且つ挿入部よりも小径の縮径部１６とを備える。
【００２３】
挿入部１０は、管７０の外径よりやや大きい内径を備えるため、管７０を本体部１に挿入した際に、挿入部１０の内周面と管７０の外周面との間に僅かな隙間を有する。
【００２４】
拡径部１１は、管７０の軸方向に対して平行であり、且つ止水等するためにパッキン２０の一部が密接する平行面１１ａと、管７０の軸方向に対して垂直であり、且つパッキン２０を押輪５０とによって径方向の幅寸法を拡大させるために拘束面となる垂直面１１ｂとを備える。
【００２５】
縮径部１６は、管７０の軸方向に対して平行であり、且つ管７０の内周面と略面一である平行面１６ａと、管７０の軸方向に対して垂直であり、且つ管７０を本体部１に挿入した際、管７０の端部の端面との間に僅かな隙間を有し得る垂直面１６ｂとを備える。したがって、管７０の内部は、縮径部１６の垂直面１６ｂと管７０の端部の端面との間に有する隙間、及び挿入部１０の内周面と管７０の外周面との間に有する隙間を介して、拡径部１１と通じている。
【００２６】
パッキン２０は、材質がニトリルゴムやエチレンプロピレンゴム等のゴムであるパッキン本体３０と、材質が炭素鋼やステンレス鋼等の鉄鋼であり、且つパッキン本体３０内に配置される芯体４０とを備える。そして、パッキン２０は、パッキン本体３０で外形を形成し、図２（Ａ）に示すように、全体では環状であり、また、図２（Ｂ）に示すように、Ｖ字の断面形状であり、内周側に凹部３０ａと、外周側に凸部３０ｂと、両側面に２つの端部３０ｃ、３０ｃとを備える。
【００２７】
芯体４０は、図３に示すように、長手方向の側縁に切り込みが複数入れられた帯状の板を長手方向の端部で接合し、幅方向中央部にて屈曲したものである。より詳細には、帯状の板の長手方向の側縁に、側縁側ほど拡幅する切り込みを、一方の側縁及び他方の側縁の交互に且つ板の長手方向に適宜間隔を有して連続して設けた形状、つまり、一定幅を有するＷ字を直線状に連接した形状の板を、幅方向中央部で屈曲し、環状となるように両端を接合したものである。
【００２８】
押輪５０は、拡径部１１の平行面１１ａとの間、及び管７０の外周面との間にそれぞれ僅かな隙間を有して挿入可能であり、且つ管７０の径方向に対して平行な面を備える押圧部５１と、本体部１のフランジ部１５と相対し、且つボルト６１が挿通される開孔を有するフランジ部５２とを備えている。
【００２９】
本実施形態に係る管継手の構成に関する説明は以上のとおりで、次に、この本実施形態に係る管継手の作用について図４を参照して説明する。
【００３０】
まず、本実施形態の管継手に管７０を装着するために、パッキン２０と押輪５０とを外挿した管７０を本体部１の開口端部から挿入する。このとき、パッキン２０は、図４（Ａ）に示すように、拡径部１１に収容され、且つ本体部１と押輪５０との間に位置した状態となる。なお、パッキン２０は、予め拡径部１１内に収容しておき、しかも、押輪５０を予め本体部１に装着しておき、管７０のみを本体部１の開口端部から挿入するようにしてもよい。
【００３１】
そして、本体部１のフランジ部１５、押輪５０のフランジ部５２の順で、あるいはその逆の順で、それぞれの開孔にボルト６１を挿入し、その後、ナット６２をボルト６１に取り付け、締め付けると、押輪５０のフランジ部５２が本体部１のフランジ部１５側に移動し、それに伴い、押輪５０は、本体部１側に移動し、そして、押圧部５１は、拡径部１１の垂直面１１ｂ側に移動する。したがって、パッキン２０は、押圧部５１によって、拡径部１１内に押し込められ、その後、その一部が拡径部１１の垂直面１１ｂに接触するようになる。
【００３２】
さらに、ナット６２を締め付けると、押圧部５１が拡径部１１の垂直面１１ｂ側に移動を続けるため、パッキン２０は、該垂直面１１ｂと押圧部５１とに挟まれ、しかも、既に双方の面と接触しているので、図４（Ｂ）に示すように、凹部３０ａを介して隣接する二面間の距離が小さくなるように変形し、径方向の幅寸法が拡大する。そして、パッキン２０は、凸部３０ｂが拡径部１１の平行面１１ａに、また、それぞれの端部３０ｃ、３０ｃが管７０の外周面に、それぞれ接触する。
【００３３】
そして、ナット６２を締め付けるにつれて、パッキン本体３０の圧縮による弾性反発力及び芯体４０の変形による弾性反発力は、押圧部５１に対して徐々に大きくなる。やがて、それらの力によってナット６２を締め付けることができなくなると、管７０が管継手に装着され、パッキン２０は、変形を完了する。
【００３４】
そうすると、パッキン２０は、図４（Ｃ）に示すように、凸部３０ｂが拡径部１１の平行面１１ａと密接し、本体部１側の端部３０ｃが挿入部１０の内周面と管７０の外周面との隙間に入り込みながら拡径部１１の垂直面１１ｂ及び管７０の外周面と密接し、押圧部５１側の端部３０ｃが押圧部５１と管７０の外周面との隙間に入り込みながら押圧部５１及び管７０の外周面と密接する。よって、パッキン２０は、本体部１の内周面及び管７０の外周面間を密封する。
【００３５】
次に、本実施形態に係る同一の管継手に、上記した管７０より外径の小さい管７１を装着した場合について、図５を参照して説明する。
【００３６】
まず、本実施形態の管継手に管７１を装着するために、パッキン２０と押輪５０とを外挿した管７１を本体部１の開口端部から挿入する。このとき、パッキン２０は、図５（Ａ）に示すように、拡径部１１に収容され、且つ本体部１と押輪５０との間に位置した状態となる。
【００３７】
そして、本体部１のフランジ部１５、押輪５０のフランジ部５２の順で、あるいはその逆の順で、それぞれの開孔にボルト６１を挿入し、ナット６２をボルト６１に取り付け、締め付けると、押輪５０のフランジ部５２が本体部１のフランジ部１５側に移動し、それに伴い、押輪５０は、本体部１側に移動し、そして、押圧部５１は、拡径部１１の垂直面１１ｂ側に移動する。そして、パッキン２０は、押圧部５１によって、拡径部１１内に押し込められ、その後、その一部が拡径部１１の垂直面１１ｂに接触するようになる。
【００３８】
さらに、ナット６２を締め付けると、押圧部５１が拡径部１１の垂直面１１ｂ側に移動を続けるため、パッキン２０は、該垂直面１１ｂと押圧部５１とに挟まれ、しかも、既に双方の面と接触しているので、図５（Ｂ）に示すように、凹部３０ａを介して隣接する二面間の距離が小さくなるように変形し、径方向の幅寸法が拡大する。そして、パッキン２０は、凸部３０ｂが拡径部１１の平行面１１ａに、また、それぞれの端部３０ｃ、３０ｃが管７１の外周面に、それぞれ接触する。
【００３９】
そして、ナット６２を締め付けるにつれて、パッキン本体３０の圧縮による弾性反発力及び芯体４０の変形による弾性反発力は、押圧部５１に対して徐々に大きくなる。やがて、それらの力によってナット６２を締め付けることができなくなると、管７１が管継手に装着され、パッキン２０は、変形を完了する。
【００４０】
そうすると、パッキン２０は、図５（Ｃ）に示すように、凸部３０ｂが拡径部１１の平行面１１ａと密接し、本体部１側の端部３０ｃが挿入部１０の内周面と管７１の外周面との隙間に入り込みながら拡径部１１の垂直面１１ｂ及び管７１の外周面と密接し、押圧部５１側の端部３０ｃが押圧部５１と管７１の外周面との隙間に入り込みながら押圧部５１及び管７１の外周面と密接する。そこで、パッキン２０は、凹部３０ａを介して隣接する二面間の距離を小さく変形すればするほど、径方向の幅寸法が拡大される。よって、前記の管７０を装着した場合と比較して、パッキン２０は、凹部３０ａを介して隣接する二面間の距離がさらに小さくなるように変形するため、径方向の幅寸法がさらに拡大し、その結果、本体部１の内周面及び管７１の外周面間を密封する。
【００４１】
以上より、本実施形態に係る管継手は、パッキン２０が内周側に凹部３０ａを備えた構成であるため、従来の管継手よりパッキン２０の径方向の幅寸法の変化量を大きくすることができる。よって、外径に差異がある管７０、７１を接続する際に、同一の管継手を使用しても、その管継手を構成するパッキン２０が拡径部１１の平行面１１ａ及び管７０、７１の外周面と密接可能となるため、同一の管継手で漏水等を防止できる。
【００４２】
また、本実施形態に係る管継手は、本体部１側に突出し、且つパッキン２０に当接する押輪５０を備えた構成であるため、パッキン２０をその押輪５０の押圧力によって変形することができる。よって、パッキン２０の径方向の幅寸法が本体部１の内周面及び管７０の外周面間の径方向の距離より小さい場合であっても、パッキン２０は、押輪５０の押圧力によって、径方向の幅寸法を拡大することで、その双方の面と密接可能となる。
【００４３】
また、本実施形態に係るパッキン２０は、鉄鋼の芯体４０がパッキン本体３０の内部に配置される構成であるため、凹部３０ａを介して隣接する二面間の距離が小さくなるように変形すると、芯体４０によって弾性反発力が発生する。そして、この弾性反発力がパッキン２０から拡径部１１の垂直面１１ｂ方向と押圧部５１方向とに働くため、パッキン２０は、この反力により安定した装着状態、即ち安定した密接状態に好適に維持される。
【００４４】
また、本実施形態に係るパッキン２０は、凹部３０ａが内周側に備える構成である。そこで、管継手で管７０、７１を接続した後に通水等すると、それに伴い発生する水圧は、パッキン２０に対して、縮径部１６の垂直面１６ｂと管７０、７１の端部との間に有する隙間を介し、挿入部１０の内周面と管７０、７１の外周面との間に有する隙間から働く。そして、パッキン２０がその水圧によって変形する場合、パッキン２０がさらに径方向に圧縮するように変形するため、凸部３０ｂと拡径部１１の平行面１１ａとの接触圧、及びそれぞれの端部３０ｃ、３０ｃと管７０、７１の外周面との接触圧を大きくする。したがって、本体部１の内周面及び管７０、７１の外周面間のパッキン２０による密封性がさらに向上できる。
【００４５】
なお、上記実施形態において、凹部３０ａがパッキン２０の内周側に設けてある場合を例にとって説明したが、図６に示すように、凹部３１ａがパッキン２１の外周側に設けてある場合にも適用できるのは勿論である。この場合について、図６を参照して説明する。
【００４６】
この場合の実施形態は、図１に示す管継手の構成とパッキン２１が異なり、その他が略同一である。しかし、微小な相違点として、拡径部１２の平行面１２ａは、図１に示す拡径部１１の平行面１１ａと比較して管７０の軸方向の距離が大きい。但し、この場合の拡径部１２は、図１に示す拡径部１１と同様に、拡径部１２の管７０の軸方向の距離が拡径部１２の管７０の径方向の距離より大きい。
【００４７】
まず、本実施形態の管継手に管７０を装着するために、パッキン２１と押輪５０とを外挿した管７０を本体部２の開口端部から挿入する。このとき、パッキン２１は、図６（Ａ）に示すように、拡径部１２内に収容され、且つ本体部２と押輪５０との間に位置した状態となる。
【００４８】
そして、本体部２のフランジ部１５、押輪５０のフランジ部５２の順で、あるいはその逆の順で、それぞれの開孔にボルト６１を挿入し、ナット６２をボルト６１に取り付け、締め付けると、押輪５０のフランジ部５２が本体部２のフランジ部１５側に移動し、それに伴い、押輪５０は、本体部２側に移動し、そして、押圧部５１は、拡径部１２の垂直面１２ｂ側に移動する。そして、パッキン２１は、押圧部５１によって、拡径部１２内に押し込められ、その後、その一部が拡径部１２の垂直面１２ｂに接触する。
【００４９】
さらに、ナット６２を締め付けると、押圧部５１が拡径部１２の垂直面１２ｂ側に移動を続けるため、パッキン２１は、該垂直面１２ｂと押圧部５１とに挟まれ、しかも、既に双方の面と接触しているので、図６（Ｂ）に示すように、凹部３１ａを介して隣接する芯体４１の二面間の距離が小さくなるように変形し、径方向の幅寸法が拡大する。そして、パッキン２１は、凸部３１ｂが管７０の外周面に、また、それぞれの端部３１ｃ、３１ｃが拡径部１２の平行面１２ａに、それぞれ接触する。
【００５０】
そして、ナット６２を締め付けるにつれて、パッキン本体３１の圧縮による弾性力及び芯体４１の変形による反力は、押圧部５１に対して徐々に大きくなる。やがて、それらの力によってナット６２を締め付けることができなくなると、管７０が管継手に装着され、パッキン２１は、変形を完了する。
【００５１】
そうすると、パッキン２１は、図６（Ｃ）に示すように、凸部３１ｂが管７０の外周面と密接し、本体部２側の端部３１ｃが拡径部１２の平行面１２ａ及び拡径部１２の垂直面１２ｂと密接し、押圧部５１側の端部３１ｃが押圧部５１と拡径部１２の平行面１２ａとの隙間に入り込みながら該平行面１２ａ及び押圧部５１と密接する。よって、パッキン２１は、本体部２の内周面及び管７０の外周面間を密封する。
【００５２】
＜実施形態２＞
次に、第２の実施形態（実施形態２）について説明する。本実施形態は、図１に示す管継手の構成とパッキン２２が異なり、その他が略同一である。但し、微小な相違点として、この実施形態２の拡径部１３の平行面１３ａが図１に示す拡径部１１の平行面１１ａと比較して管７０の軸方向の距離が小さい。しかも、この実施形態２の拡径部１３は、図１に示す拡径部１１と異なり、拡径部１３の管７０の軸方向の距離が拡径部１３の管７０の径方向の距離より小さい。
【００５３】
本実施形態に係るパッキン２２は、パッキン本体３２で外形を形成し、図７（Ａ）に示すように、全体では環状であり、また、図７（Ｂ）に示すように、Ｖ字の断面形状であり、側面側に凹部３２ａと、その反対の側面側に凸部３２ｂと、内周側及び外周側にそれぞれ端部３２ｃ、３２ｃとを備える。
【００５４】
芯体４２は、図８に示すように、周方向の内縁及び外縁に切り込みが複数入れられた環状の板を、幅方向中央部にて屈曲されたものである。より詳細には、環状の板の内縁に内縁側ほど縮幅する切り込みと、外縁に外縁側ほど拡幅する切り込みを、交互に且つ周方向に適宜間隔を有して連続して設けた形状、つまり、一定幅を有するＷ字を環状に連接した形状の板を、周方向の中央部で屈曲したものである。
【００５５】
本実施形態に係る管継手の構成に関する説明は以上のとおりで、次に、この本実施形態の作用を、凹部３２ａが、側面側として、拡径部１３の垂直面１３ｂ側を向く配置の場合について、図９を参照して説明する。
【００５６】
まず、本実施形態の管継手に管７０を装着するために、パッキン２２と押輪５０とを外挿した管７０を本体部３の開口端部から挿入する。このとき、パッキン２２は、図９（Ａ）に示すように、拡径部１３に収容され、且つ本体部３と押輪５０との間に位置した状態となる。
【００５７】
そして、本体部３のフランジ部１５、押輪５０のフランジ部５２の順で、あるいはその逆の順で、それぞれの開孔にボルト６１を挿入し、その後ナット６２をボルト６１に取り付け、締め付けると、押輪５０のフランジ部５２が本体部３のフランジ部１５側に移動し、それに伴い、押輪５０は、本体部３側に移動し、そして、押圧部５１は、拡径部１３の垂直面１３ｂ側に移動する。そして、パッキン２２は、押圧部５１によって、拡径部１３内に押し込められ、その後パッキン２２は、その一部が拡径部１３の垂直面１３ｂに接触する。
【００５８】
さらに、ナット６２を締め付けると、押圧部５１が拡径部１３の垂直面１３ｂ側に移動を続けるため、パッキン２２は、該垂直面１３ｂと押圧部５１とに挟まれ、しかも、既に双方の面と接触しているので、図９（Ｂ）に示すように、凹部３２ａを介して隣接する二面間の距離が大きくなるように変形し、径方向の幅寸法が拡大する。そして、パッキン２２は、凸部３２ｂが押圧部５１と接触し、拡径部１３の平行面１３ａ側の端部３２ｃが該平行面１３ａ及び拡径部１３の垂直面１３ｂと接触し、管７０の外周面側の端部３２ｃが拡径部１３の垂直面１３ｂ及び管７０の外周面と接触する。
【００５９】
そして、ナット６２を締め付けるにつれて、パッキン本体３２の圧縮による弾性反発力及び芯体４２の変形による弾性反発力は、押圧部５１に対して徐々に大きくなる。やがて、それらの力によってナット６２を締め付けることができなくなると、管７０が管継手に装着され、パッキン２２は、変形を完了する。
【００６０】
そうすると、パッキン２２は、図９（Ｃ）に示すように、凸部３２ｂが押圧部５１と密接し、拡径部１３の平行面１３ａ側の端部３２ｃが該平行面１３ａ及び拡径部１３の垂直面１３ｂと密接し、管７０の外周面側の端部３２ｃが挿入部１０の内周面と管７０の外周面との隙間に入り込みながら拡径部１３の垂直面１３ｂ及び管７０の外周面と密接する。よって、パッキン２２は、本体部３の内周面及び管７０の外周面間を密封する。
【００６１】
以上より、本実施形態に係るパッキン２２は、凹部３２ａをパッキン２２の側面側に備える構成であるため、実施形態１のパッキン２０、２１と比較して、径方向の幅寸法の変化量を大きくすることできる。よって、パッキン２２が対応可能な本体部３の内周面と管７０の外周面との径方向の距離が広がり、より多くの管７０を同一形の管継手でカバーすることができるようになる。
【００６２】
また、本実施形態に係るパッキン２２は、凹部３２ａが、側面側として、拡径部１３の垂直面１３ｂ側を向く配置の構成である。そこで、管継手に管７０を接続した後に通水等すると、それに伴い発生する水圧は、パッキン２２に対して、縮径部１６の垂直面１６ｂと管７０の端部との間に有する隙間を介し、挿入部１０の内周面と管７０の外周面との間に有する隙間から働く。そして、パッキン２２がその水圧によって変形する場合、パッキン２２がさらに径方向に圧縮するように変形するため、拡径部１３の平行面１３ａ側の端部３２ｃと該平行面１３ａとの接触圧、及び管７０の外周面側の端部３２ｃと管７０の外周面との接触圧を大きくする。よって、本体部３の内周面及び管７０の外周面間のパッキン２２による密封性がさらに向上することができる。
【００６３】
なお、凹部３２ａが拡径部１３の垂直面１３ｂ側を向く配置の場合を例にとって説明したが、凹部３２ａが押圧部５１側を向く配置の場合にも適用できるのは勿論である。
【００６４】
しかし、管継手に管７０を接続した後に通水等した場合、それに伴い発生する水圧によって、パッキンは、凹部を介して隣接する二面間の距離が小さくなるように変形する。つまり、パッキンが径方向の幅寸法を縮小するように変形するため、拡径部１３の平行面１３ａ側の端部と該平行面１３ａとの接触圧、及び管７０の外周面側の端部と管７０の外周面との接触圧を小さくする。よって、凹部は、押圧部５１側ではなく、拡径部１３の垂直面１３ｂ側を向くように配置することが好ましい。
【００６５】
なお、上記実施形態２において、芯体４２が環状の板の内縁及び外縁に切り込みが設けてある場合を例にとって説明したが、図１０に示すように、内縁のみに設けてある場合にも適用できるのは勿論である。即ち、本実施形態に係る管継手は、パッキン２３の芯体４３と上記パッキン２２の芯体４２と異なり、その他が略同一である。この場合について、以下に説明する。
【００６６】
本実施形態に係る芯体４３は、図１０に示すように、周方向の内縁のみに切り込みが複数入れられた環状の板を、幅方向中央部にて屈曲されたものである。より詳細には、環状の板の内縁に一定幅を有した切り込みが適宜間隔を有して連続して設けられた形状の板を、周方向の中央部で屈曲したものである。
【００６７】
ここで、本実施形態に係る芯体４３は、上記実施形態２の芯体４２と比較すると、外縁に切り込みを有していないため、形状がシンプルであり、そして、環状の板を加工することが比較的容易である。しかし、芯体４３は、外縁に切り込みがないため、外縁が周方向に長さを変化することができず、その結果、パッキン２３は、変形による径方向の幅寸法の拡縮を、芯体４３に切り込みを有している内縁側部分の周方向の長さの変化だけで行うことになる。よって、パッキン２３が芯体４３に切り込みを有していない外縁側部分の周方向の長さの変化がなくても、拡径部１３の平行面１３ａ側の端部３３ｃは、該平行面１３ａと密接することができるような寸法になっている。
【００６８】
本実施形態に係る管継手の構成に関する説明は以上のとおりで、次に、この本実施形態の作用を、凹部３３ａが側面側として、拡径部１３の垂直面１３ｂ側を向く配置の場合について、図１１を参照して説明する。
【００６９】
まず、本実施形態の管継手に管７０を装着するために、パッキン２３と押輪５０とを外挿した管７０を本体部３の開口端部から挿入する。このとき、パッキン２３の内径が管７０の外径より小さいため、人力によってパッキン２３の径方向の幅寸法を縮小するように変形した状態で外挿した管７０を挿入することになる。そして、図１１（Ａ）に示すように、拡径部１３に収容される。
【００７０】
そして、パッキン２３が人力によって拡径部１３に押し込まれると、図１１（Ｂ）に示すように、管７０の外周面側の端部３３ｃは、挿入された際と同様の形状を維持し、管７０の外周面と接触しながら移動する。また、パッキン２３が拡径部１３に押し込められると、拡径部１３の平行面１３ａ側の端部３３ｃは、平行面１３ａと密接できる寸法に設定されているため、平行面１３ａと密接することになる。その際に、平行面１３ａ及び端部３３ｃ間の接触圧が大きいため、さらに人力でパッキン２３を本体部３側に押し込もうとしても、ある距離で押し込むことが出来なくなる。
【００７１】
その後、本体部３のフランジ部１５、押輪５０のフランジ部５２の順で、あるいはその逆の順で、それぞれの開孔にボルト６１を挿入し、その後ナット６２をボルト６１に取り付け、締め付けると、押輪５０のフランジ部５２が本体部３のフランジ部１５側に移動し、それに伴い、押圧部５１は、拡径部１３の垂直面１３ｂ側に移動する。そして、パッキン２３は、押圧部５１によって、管７０の外周面側の端部３３ｃが拡径部１３の垂直面１３ｂに接触する。
【００７２】
ここで、パッキン２３は、芯体４３の環状の内縁にのみ切り込みを有している形状であるため、芯体４３の外縁側部分の変形を伴うように変形はできない。よって、パッキン２３は、内周面側が変形することで径方向の幅寸法を拡縮しつつ、外周面側が変形しないため、パッキンとして高い真円度を維持することができる。
【００７３】
さらに、ナット６２を締め付けると、パッキン２３が圧縮され続け、そのうちに、パッキン本体３３の圧縮による弾性反発力及び芯体４３の変形による弾性反発力により、ナット６２の締め付けに対する抵抗力が大きくなり、締め付けることができなくなると、パッキン２３は、変形を完了する。
【００７４】
このとき、パッキン２３が凹部３３ａを介して隣接する二面間の距離が大きくなるように変形するが、パッキン２３の内周面側だけが周方向に長さを変化するように変形できるため、パッキン２３は、径方向の幅寸法を内径方向にのみ拡大するように変形する。そうすると、パッキン２３は、図１１（Ｃ）に示すように、凸部３３ｂが押圧部５１と密接し、管７０の外周面側の端部３３ｃが挿入部１０の内周面と管７０の外周面との隙間に入り込み、さらに拡径部１３の垂直面１３ｂ及び管７０の外周面と密接する。
【００７５】
そして、拡径部１３の平行面１３ａ側の端部３３ｃは、パッキン２３の外周側を変化するように変形できないため、上記実施形態２と異なり垂直面１３ｂと接触しないが、拡径部１３に押し込まれて以降、平行面１３ａとの密接状態を維持する。よって、パッキン２３は、本体部３の内周面及び管７０の外周面間を密封する。
【００７６】
以上より、本実施形態に係るパッキン２３の芯体４３は、環状の板の内縁のみ切り込みを備える構成であるため、パッキン２３の変形に関係なく、拡径部１３の平行面１３ａ側の端部３３ｃが該平行面１３ａと密接できる。さらに、パッキン２３は、変形完了後でも高い真円度を維持することができるため、本体部３の内周面及び管７０の外周面間を安定した密封状態にすることができる。
【００７７】
なお、凹部３３ａが拡径部１３の垂直面１３ｂ側を向く配置の場合を例にとって説明したが、凹部３３ａが押圧部５１側を向く配置の場合にも適用できるのは勿論である。
【００７８】
しかし、上記実施形態２と同様に、管継手に管７０を接続した後に通水等した場合を考慮し、パッキンによる本体部３の内周面及び管７０の外周面間の密封性を向上させるため、凹部は、押圧部５１側ではなく、拡径部１３の垂直面１３ｂ側を向くように配置することが好ましい。
【００７９】
＜その他の実施形態＞
なお、本発明の管継手及びパッキンは、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００８０】
パッキンは、図１〜図１１に図示したものに限らず、図１２（Ａ）に示すように、円形に凹部３４ａを備えた断面形状でもよく、図１２（Ｂ）に示すように、芯体が屈曲せず、湾曲した断面形状でもよい。また、図１２（Ｃ）に示すように、パッキン本体３６の凹部３６ａが複数備えた断面形状でもよく、図１２（Ｄ）に示すように、パッキン本体３７の凹部３７ａと芯体４７との数が異なる断面形状でもよい。また、これらのパッキン２４、２５、２６、２７は、凹部３４ａ、３５ａ、３６ａ、３７ａが周方向の内周側、外周側、側面側のどの方向にでも適用できるのは勿論である。
【００８１】
また、上記実施形態において、管継手は、押輪のある管継手を例にとって説明したが、図１３（Ａ）に示すように、本体部４と、パッキン２１とを備え、押輪を有さない管継手や、図１３（Ｂ）に示すように本体部５と、パッキン２１を備え、伸縮管７２を装着する管継手に適用できるのは勿論である。
【００８２】
また、上記実施形態において、管継手は、開口が二つ両端に有する管継手を例にとって説明したが、開口が両端になくてもよく、また開口が二つではなく、三つ以上有する管継手に適用できるのは勿論である。
【００８３】
また、上記実施形態において、パッキンが管継手に使用される場合を例にとって説明したが、図１３（Ｃ）に示すように、フランジ式接続等の管接続用のパッキン２２に適用できるのは勿論である。
【００８４】
また、上記実施形態において、パッキンは、押輪で拡径部に押し込まれる場合を例にとって説明したが、人力等の外力によって変形され、しかも、芯体によりその変形が維持された状態で、拡径部内に収容させる場合であってもよい。例えば、パッキンの径方向の幅寸法が本体部の内周面及び管の外周面間の径方向の距離より大きい場合、径方向の幅寸法を縮小し、その双方の面間の距離より小さくすることができる。そのようにすれば、特にパッキンの径方向の幅寸法が本体部の内周面及び管の外周面間の径方向の距離より大きい場合は、パッキンを本体部に円滑に装着させることができる。
【００８５】
また、上記実施形態において、パッキン本体の材質は、ゴムを例にとって説明したが、弾性のあるフッ素樹脂等の材質でもよい。
【００８６】
また、上記実施形態において、芯体の材質は、鉄鋼を例にとって説明したが、芯体の変形に対して弾性反発力が発生し得る硬質樹脂等の材質でもよい。
【００８７】
また、上記実施形態において、押圧部は、管の径方向に平行な面を備えることを例にとって説明したが、管の径方向に対して角度を有した面でもよく、また球面や曲面でもよい。そのようにすれば、押圧部とパッキンとを接触させる面積を大きくすることができ、そしてパッキンにかかる押圧力を分散することができる。
【００８８】
また、上記実施形態において、締結手段は、ボルト及びナットを例にとって説明したが、本体部または押輪の一方にねじ部が備えられ、押輪を本体部にねじ込む等の締結手段でもよい。
【００８９】
また、上記実施形態において、水道管を例にとって説明したが、ガス管、電線管等の管にも適用できるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の一実施形態に係る管継手を説明する要部拡大断面図であって、管継手に管が装着された状態を示す。
【図２】同実施形態に係るパッキンであって、（Ａ）は、正面図、（Ｂ）は、（Ａ）のＡ−Ａ線における断面図を示す。
【図３】同実施形態に係るパッキンの芯体の展開図及び断面図を示す。
【図４】同実施形態に係る管継手の要部拡大断面図であって、管継手に管が装着されるまでの過程について、（Ａ）は、パッキンが変形する前の状態、（Ｂ）は、パッキンが変形を始めた状態、（Ｃ）は、パッキンが変形を完了した状態を示す。
【図５】同実施形態に係る管継手の要部拡大断面図であって、管継手に図４の管より外径の小さい管が装着される過程について、（Ａ）は、パッキンが変形する前の状態、（Ｂ）は、パッキンが変形を始めた状態、（Ｃ）は、パッキンが変形を完了した状態を示す。
【図６】同実施形態の変形例に係る管継手の要部拡大断面図であって、管継手に管が装着されるまでの過程について、（Ａ）は、パッキンが変形する前の状態、（Ｂ）は、パッキンが変形を始めた状態、（Ｃ）は、パッキンが変形を完了した状態を示す。
【図７】本発明の他の実施形態に係るパッキンであって、（Ａ）は、正面図、（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面図を示す。
【図８】同実施形態に係るパッキンの芯体の展開図及び断面図を示す。
【図９】同実施形態に係る管継手の要部拡大断面図であって、管継手に管が装着されるまでの過程について、（Ａ）は、パッキンが変形する前の状態、（Ｂ）は、パッキンが変形を始めた状態、（Ｃ）は、パッキンが変形を完了した状態を示す。
【図１０】同実施形態の変更例に係るパッキンの芯体の展開図及び断面図を示す。
【図１１】同変更例に係る管継手の要部拡大断面図であって、管継手に管が装着されるまでの過程について、（Ａ）は、パッキンが管を内挿した状態、（Ｂ）は、パッキンが本体側に押込められた状態、（Ｃ）は、パッキンが変形を完了した状態を示す。
【図１２】本発明のさらに他の実施形態に係るパッキンであって、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）は、それぞれ断面図を示す。
【図１３】本発明のさらに他の実施形態に係るパッキンであって、（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ他のタイプの管継手に、（Ｃ）は、他の管接続に使用される場合の断面図を示す。
【図１４】従来の管継手の要部拡大断面図を示す。
【符号の説明】
【００９１】
１…本体部、１０…挿入部、１１…拡径部、１１ａ…平行面、１１ｂ…垂直面、１５…フランジ部、１６…縮径部、１６ａ…平行面、１６ｂ…垂直面、２０…パッキン、３０…パッキン本体、３０ａ…凹部、３０ｂ…凸部、３０ｃ…端部、４０…芯体、５０…押輪（押圧手段）、５１…押圧部、５２…フランジ部、６０…締結手段、６１…ボルト、６２…ナット、７０…管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば水道管、ガス管といった、管と管とを接続するための管継手、及び例えば接続した管と管との間といった、二つの物体間の隙間を密封するためのパッキンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水道管、ガス管等の管７０を接続するために、図１４に示すような管継手が知られている。この管継手は、開口端部の内周面に拡径部１１´及び開口端部の外周面にフランジ部１５を有する本体部１´と、拡径部１１´にて本体部１´の内周面及び管７０の外周面間を密封する環状のパッキン２０´と、本体部１´側に突出する押圧部５１及び本体部１´のフランジ部１５と相対するフランジ部５２を有する押輪５０と、本体部１´のフランジ部１５及び押輪５０のフランジ部５２を締結する締結手段６０（ここではボルト６１及びナット６２）とで構成されている。
【０００３】
拡径部１１´は、管７０の軸方向に対して平行である平行面１１ａ´と、管７０の軸方向に対して垂直である垂直面１１ｂ´とを備えており、パッキン２０´と押輪５０とを外挿した管７０を本体部１´の開口端部から挿入すると、パッキン２０´は、拡径部１１´内に収容され、且つ本体部１´と押輪５０との間に位置した状態となる。
【０００４】
そして、本体部１´のフランジ部１５及び押輪５０のフランジ部５２をボルト６１及びナット６２で締め付けると、押輪５０は、本体部１´側に移動し、それに伴い、押圧部５１は、パッキン２０´を拡径部１１´内に押し込み、その後、パッキン２０´の一部が拡径部１１´の垂直面１１ｂ´に接触すると、押圧部５１による押圧力がパッキン２０´を管７０の軸方向に圧縮する。それと共に、パッキン２０´は、その押圧力によって、拡径部１１´の平行面１１ａ´及び管７０の外周面と接触するまで径方向の幅寸法が拡大し、最終的にその双方の面と密接するため、漏水等を防止することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記のような従来の管継手の場合、管の外径に差異があると、それらの管に対して同一形のものを使用できない場合がある。
【０００６】
例えば、ある外径の管７０に適した管継手を、その管７０より若干小さい外径の管に対して使用した場合である。この場合、拡径部１１´の平行面１１ａ´と管７０の外周面との間が広くなるため、パッキン２０´は、押圧部５１による押圧力によって径方向の幅寸法が拡大はするものの、拡径部１１´の平行面１１ａ´及び管７０の外周面の双方の面と接触するまでには至らない事態が起こり得て、また、そうなると漏水等を引き起こすということで、そのような管継手は使用に耐えられないのである。
【０００７】
ここで、管７０は、例えば水道管にしても、硬質塩化ビニル管、鋼管、鋳鉄管、石綿セメント管等の種類がある。しかも、これらの管７０は、仮に呼び径が同じであっても、材質が違えば、実際の外径が数ｍｍ〜十数ｍｍも異なり、さらに、呼び径が大きい場合には、実際の外径が数十ｍｍ異なることもある。よって、呼び径が同じでも材質が違うという理由で、実際の外径が多少異なる管を接続する場合、それぞれに適した管継手を準備する必要が従来はあった。
【０００８】
本発明は、斯かる実情に鑑み、管の外径に差異がある場合であっても、同一形で対応できる管継手を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る管継手は、管７０の外径よりも大径で該管７０の端部を挿入可能な孔部を備える本体部１と、該本体部１の孔部の内周面及び該本体部１に挿入される管７０の外周面間に介設される環状のパッキン２０とを備える管継手において、パッキン２０は、周方向に沿って連続する凹部３０ａを少なくとも一つ備え、しかも、該凹部３０ａを介して隣接する二面間の距離が変化するように変形することで、径方向の幅寸法が変化するように構成されることを特徴とする。
【００１０】
上記管継手によれば、パッキン２０の径方向の幅寸法が本体部１の内周面及び管７０の外周面間の径方向の距離より小さい場合、パッキン２０は、径方向の幅寸法を拡大することで、その双方の面と密接可能となる。反対に、パッキン２０の径方向の幅寸法が本体部１の内周面及び管７０の外周面間の径方向の距離より大きい場合、パッキン２０は、径方向の幅寸法を縮小することで、その双方の面と密接可能となる。
【００１１】
つまり、パッキン２０は、本体部１の内周面及び管７０の外周面間の径方向の距離に応じて径方向に拡縮し、径方向の幅寸法を変化させることによって、その双方の面と密接可能となる。よって、外径に差異がある管を接続する際に、同一の管継手を使用しても、その管継手を構成するパッキン２０は、本体部１の内周面及びそれぞれの管７０の外周面と密接可能となる。
【００１２】
ここで、周方向に沿って連続する凹部３０ａとは、同じ断面形状が周方向に連続する場合だけでなく、パッキン２０の径方向の幅寸法が変化できる程度に例えばリブが周方向の適宜箇所に設けられて、凹部３０ａが周方向に断続している場合も含む。
【００１３】
また、前記管継手は、前記本体部１との間で前記パッキン２０を介設すべく、本体部１に挿入される管７０に外挿され、本体部１側にパッキン２０を押し込む押圧手段５０を備えることを採用することができる。このようにすれば、押圧手段５０がパッキン２０を軸方向に圧縮するため、パッキン２０は、その押圧力によって、本体部１の内周面及び管７０の外周面と確実に密接することができる。また、特に、パッキン２０の径方向の幅寸法が本体部１の内周面及び管７０の外周面間の径方向の距離より小さい場合、パッキン２０は、押圧手段５０の押圧力によって、径方向の幅寸法を拡大し、その双方の面と確実に密接するようになる。
【００１４】
また、前記パッキン２０は、前記凹部３０ａを備える環状のパッキン本体３０と、凹部３０ａに沿った断面形状を有してパッキン本体３０内に配置される環状の芯体４０とを備え、該芯体４０は、パッキン本体３０の凹部３０ａを介して隣接する二面間の距離の変化に応じて、変形可能に構成されることを採用することができる。このようにすれば、芯体４０が押圧手段５０や管７０からの外力によって変形したパッキン２０は、該芯体４０の変形に伴って発生する反力（弾性反発力）により、安定した装着状態、即ち安定した密接状態に好適に維持される。
【００１５】
また、前記芯体４０は、長手方向の側縁に切込みが複数入れられた帯状の板を長手方向の端部で接合した環状の板であって、幅方向中央部にて屈曲または湾曲されたものからなり、これに応じて前記パッキン本体３０は、前記凹部３０ａが周方向の内周側または外周側を向くように構成されることを採用することができる。このようにすれば、管７０を接続した後に通水等すると、パッキン２０は、それに伴って発生する周方向の側面側からの水圧によって、さらに拡径部１１の平行面１１ａ及び管７０の外周面との接触圧を大きくすることができる。なお、芯体４０の長手方向の側縁に切り込みを複数入れる理由は、パッキン２０が径方向の幅寸法が変化するように変形するのに伴って必然となる、周方向の長さが変化するような芯体４０の変形を可能にするためである。即ち、パッキン２０が径方向の幅寸法が変化するように変形する際に、同様に、芯体４０も、径方向の幅寸法が変化するように変形することができるのである。
【００１６】
また、前記芯体４０は、周方向の内縁、または内縁及び外縁に切り込みが複数入れられた環状の板であって、幅方向中央部にて屈曲または湾曲されたものからなり、これに応じて前記パッキン本体３０は、前記凹部３０ａが周方向の側面側を向くように構成されることを採用することができる。このようにすれば、パッキン２０は、径方向の幅寸法の変化量を大きくすることができる。即ち、パッキン２０が対応可能な本体部１の内周面及び管７０の外周面間の径方向の距離が広がり、より多くの種類の管７０を同一形の管継手でカバーすることができるようになる。なお、芯体４０の周方向の内縁及び外縁に切り込みを複数入れる理由は、上記理由と同様である。
【００１７】
本発明に係るパッキンは、周方向に沿って連続する凹部３０ａを少なくとも一つ備える環状のパッキン本体３０と、凹部３０ａに沿った断面形状を有してパッキン本体３０内に配置される環状の芯体４０とを備え、パッキン本体３０は、凹部３０ａを介して隣接する二面間の距離が変化するように変形することで、径方向の幅寸法が変化するように構成され、芯体４０は、パッキン本体３０の凹部３０ａを介して隣接する二面間の距離の変化に応じて、変形可能に構成されることを特徴とする。
【００１８】
上記パッキン２０によれば、密封する二つの物体間の距離に応じて径方向に拡縮し、径方向の幅寸法を変化させることによって、その双方の物体と密接可能となる。よって、二つの物体間の距離に差異がある場合に、同一のパッキン２０を使用しても、その双方の物体と密接可能となる。また、芯体４０が外力によって変形したパッキン２０は、該芯体４０の変形に伴って発生する弾性反発力により、安定した密接状態に好適に維持することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の管継手によれば、管の外径に差異がある場合であっても、同一形で対応できるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る管継手の実施形態について、添付図面を参照して説明する。図中、図１４と同一の符号を付した部分は、同一の構成または要素を表す。
【００２１】
＜実施形態１＞
まず、第１の実施形態（実施形態１）の概略構成を図１に示す。本実施形態に係る管継手は、図１に示すように、一対の管７０（一方は図示しない）を接続するために両端からそれぞれ管７０を挿入可能な孔部を備える本体部１と、該本体部１の内周面及び管７０の外周面間を密封するパッキン２０と、該パッキン２０を圧縮するためにパッキン２０を本体部１側に押し込む押圧手段５０（ここでは押輪）と、押輪５０を本体部１側に移動させるために本体部１及び押輪５０を締結する締結手段６０（ここではボルト６１及びナット６２）とを備える。
【００２２】
本体部１は、管７０を挿入するために管７０の外径よりやや大きい内径を備える挿入部１０と、それぞれの開口端部の内周面にパッキン２０が押し込められ、且つ挿入部よりも大径の拡径部１１と、それぞれの開口端部の外周面にボルト６１が挿通される開孔を有するフランジ部１５と、中央部に管７０の過剰な挿入を防止するために管７０の端部と当接可能であり、且つ挿入部よりも小径の縮径部１６とを備える。
【００２３】
挿入部１０は、管７０の外径よりやや大きい内径を備えるため、管７０を本体部１に挿入した際に、挿入部１０の内周面と管７０の外周面との間に僅かな隙間を有する。
【００２４】
拡径部１１は、管７０の軸方向に対して平行であり、且つ止水等するためにパッキン２０の一部が密接する平行面１１ａと、管７０の軸方向に対して垂直であり、且つパッキン２０を押輪５０とによって径方向の幅寸法を拡大させるために拘束面となる垂直面１１ｂとを備える。
【００２５】
縮径部１６は、管７０の軸方向に対して平行であり、且つ管７０の内周面と略面一である平行面１６ａと、管７０の軸方向に対して垂直であり、且つ管７０を本体部１に挿入した際、管７０の端部の端面との間に僅かな隙間を有し得る垂直面１６ｂとを備える。したがって、管７０の内部は、縮径部１６の垂直面１６ｂと管７０の端部の端面との間に有する隙間、及び挿入部１０の内周面と管７０の外周面との間に有する隙間を介して、拡径部１１と通じている。
【００２６】
パッキン２０は、材質がニトリルゴムやエチレンプロピレンゴム等のゴムであるパッキン本体３０と、材質が炭素鋼やステンレス鋼等の鉄鋼であり、且つパッキン本体３０内に配置される芯体４０とを備える。そして、パッキン２０は、パッキン本体３０で外形を形成し、図２（Ａ）に示すように、全体では環状であり、また、図２（Ｂ）に示すように、Ｖ字の断面形状であり、内周側に凹部３０ａと、外周側に凸部３０ｂと、両側面に２つの端部３０ｃ、３０ｃとを備える。
【００２７】
芯体４０は、図３に示すように、長手方向の側縁に切り込みが複数入れられた帯状の板を長手方向の端部で接合し、幅方向中央部にて屈曲したものである。より詳細には、帯状の板の長手方向の側縁に、側縁側ほど拡幅する切り込みを、一方の側縁及び他方の側縁の交互に且つ板の長手方向に適宜間隔を有して連続して設けた形状、つまり、一定幅を有するＷ字を直線状に連接した形状の板を、幅方向中央部で屈曲し、環状となるように両端を接合したものである。
【００２８】
押輪５０は、拡径部１１の平行面１１ａとの間、及び管７０の外周面との間にそれぞれ僅かな隙間を有して挿入可能であり、且つ管７０の径方向に対して平行な面を備える押圧部５１と、本体部１のフランジ部１５と相対し、且つボルト６１が挿通される開孔を有するフランジ部５２とを備えている。
【００２９】
本実施形態に係る管継手の構成に関する説明は以上のとおりで、次に、この本実施形態に係る管継手の作用について図４を参照して説明する。
【００３０】
まず、本実施形態の管継手に管７０を装着するために、パッキン２０と押輪５０とを外挿した管７０を本体部１の開口端部から挿入する。このとき、パッキン２０は、図４（Ａ）に示すように、拡径部１１に収容され、且つ本体部１と押輪５０との間に位置した状態となる。なお、パッキン２０は、予め拡径部１１内に収容しておき、しかも、押輪５０を予め本体部１に装着しておき、管７０のみを本体部１の開口端部から挿入するようにしてもよい。
【００３１】
そして、本体部１のフランジ部１５、押輪５０のフランジ部５２の順で、あるいはその逆の順で、それぞれの開孔にボルト６１を挿入し、その後、ナット６２をボルト６１に取り付け、締め付けると、押輪５０のフランジ部５２が本体部１のフランジ部１５側に移動し、それに伴い、押輪５０は、本体部１側に移動し、そして、押圧部５１は、拡径部１１の垂直面１１ｂ側に移動する。したがって、パッキン２０は、押圧部５１によって、拡径部１１内に押し込められ、その後、その一部が拡径部１１の垂直面１１ｂに接触するようになる。
【００３２】
さらに、ナット６２を締め付けると、押圧部５１が拡径部１１の垂直面１１ｂ側に移動を続けるため、パッキン２０は、該垂直面１１ｂと押圧部５１とに挟まれ、しかも、既に双方の面と接触しているので、図４（Ｂ）に示すように、凹部３０ａを介して隣接する二面間の距離が小さくなるように変形し、径方向の幅寸法が拡大する。そして、パッキン２０は、凸部３０ｂが拡径部１１の平行面１１ａに、また、それぞれの端部３０ｃ、３０ｃが管７０の外周面に、それぞれ接触する。
【００３３】
そして、ナット６２を締め付けるにつれて、パッキン本体３０の圧縮による弾性反発力及び芯体４０の変形による弾性反発力は、押圧部５１に対して徐々に大きくなる。やがて、それらの力によってナット６２を締め付けることができなくなると、管７０が管継手に装着され、パッキン２０は、変形を完了する。
【００３４】
そうすると、パッキン２０は、図４（Ｃ）に示すように、凸部３０ｂが拡径部１１の平行面１１ａと密接し、本体部１側の端部３０ｃが挿入部１０の内周面と管７０の外周面との隙間に入り込みながら拡径部１１の垂直面１１ｂ及び管７０の外周面と密接し、押圧部５１側の端部３０ｃが押圧部５１と管７０の外周面との隙間に入り込みながら押圧部５１及び管７０の外周面と密接する。よって、パッキン２０は、本体部１の内周面及び管７０の外周面間を密封する。
【００３５】
次に、本実施形態に係る同一の管継手に、上記した管７０より外径の小さい管７１を装着した場合について、図５を参照して説明する。
【００３６】
まず、本実施形態の管継手に管７１を装着するために、パッキン２０と押輪５０とを外挿した管７１を本体部１の開口端部から挿入する。このとき、パッキン２０は、図５（Ａ）に示すように、拡径部１１に収容され、且つ本体部１と押輪５０との間に位置した状態となる。
【００３７】
そして、本体部１のフランジ部１５、押輪５０のフランジ部５２の順で、あるいはその逆の順で、それぞれの開孔にボルト６１を挿入し、ナット６２をボルト６１に取り付け、締め付けると、押輪５０のフランジ部５２が本体部１のフランジ部１５側に移動し、それに伴い、押輪５０は、本体部１側に移動し、そして、押圧部５１は、拡径部１１の垂直面１１ｂ側に移動する。そして、パッキン２０は、押圧部５１によって、拡径部１１内に押し込められ、その後、その一部が拡径部１１の垂直面１１ｂに接触するようになる。
【００３８】
さらに、ナット６２を締め付けると、押圧部５１が拡径部１１の垂直面１１ｂ側に移動を続けるため、パッキン２０は、該垂直面１１ｂと押圧部５１とに挟まれ、しかも、既に双方の面と接触しているので、図５（Ｂ）に示すように、凹部３０ａを介して隣接する二面間の距離が小さくなるように変形し、径方向の幅寸法が拡大する。そして、パッキン２０は、凸部３０ｂが拡径部１１の平行面１１ａに、また、それぞれの端部３０ｃ、３０ｃが管７１の外周面に、それぞれ接触する。
【００３９】
そして、ナット６２を締め付けるにつれて、パッキン本体３０の圧縮による弾性反発力及び芯体４０の変形による弾性反発力は、押圧部５１に対して徐々に大きくなる。やがて、それらの力によってナット６２を締め付けることができなくなると、管７１が管継手に装着され、パッキン２０は、変形を完了する。
【００４０】
そうすると、パッキン２０は、図５（Ｃ）に示すように、凸部３０ｂが拡径部１１の平行面１１ａと密接し、本体部１側の端部３０ｃが挿入部１０の内周面と管７１の外周面との隙間に入り込みながら拡径部１１の垂直面１１ｂ及び管７１の外周面と密接し、押圧部５１側の端部３０ｃが押圧部５１と管７１の外周面との隙間に入り込みながら押圧部５１及び管７１の外周面と密接する。そこで、パッキン２０は、凹部３０ａを介して隣接する二面間の距離を小さく変形すればするほど、径方向の幅寸法が拡大される。よって、前記の管７０を装着した場合と比較して、パッキン２０は、凹部３０ａを介して隣接する二面間の距離がさらに小さくなるように変形するため、径方向の幅寸法がさらに拡大し、その結果、本体部１の内周面及び管７１の外周面間を密封する。
【００４１】
以上より、本実施形態に係る管継手は、パッキン２０が内周側に凹部３０ａを備えた構成であるため、従来の管継手よりパッキン２０の径方向の幅寸法の変化量を大きくすることができる。よって、外径に差異がある管７０、７１を接続する際に、同一の管継手を使用しても、その管継手を構成するパッキン２０が拡径部１１の平行面１１ａ及び管７０、７１の外周面と密接可能となるため、同一の管継手で漏水等を防止できる。
【００４２】
また、本実施形態に係る管継手は、本体部１側に突出し、且つパッキン２０に当接する押輪５０を備えた構成であるため、パッキン２０をその押輪５０の押圧力によって変形することができる。よって、パッキン２０の径方向の幅寸法が本体部１の内周面及び管７０の外周面間の径方向の距離より小さい場合であっても、パッキン２０は、押輪５０の押圧力によって、径方向の幅寸法を拡大することで、その双方の面と密接可能となる。
【００４３】
また、本実施形態に係るパッキン２０は、鉄鋼の芯体４０がパッキン本体３０の内部に配置される構成であるため、凹部３０ａを介して隣接する二面間の距離が小さくなるように変形すると、芯体４０によって弾性反発力が発生する。そして、この弾性反発力がパッキン２０から拡径部１１の垂直面１１ｂ方向と押圧部５１方向とに働くため、パッキン２０は、この反力により安定した装着状態、即ち安定した密接状態に好適に維持される。
【００４４】
また、本実施形態に係るパッキン２０は、凹部３０ａが内周側に備える構成である。そこで、管継手で管７０、７１を接続した後に通水等すると、それに伴い発生する水圧は、パッキン２０に対して、縮径部１６の垂直面１６ｂと管７０、７１の端部との間に有する隙間を介し、挿入部１０の内周面と管７０、７１の外周面との間に有する隙間から働く。そして、パッキン２０がその水圧によって変形する場合、パッキン２０がさらに径方向に圧縮するように変形するため、凸部３０ｂと拡径部１１の平行面１１ａとの接触圧、及びそれぞれの端部３０ｃ、３０ｃと管７０、７１の外周面との接触圧を大きくする。したがって、本体部１の内周面及び管７０、７１の外周面間のパッキン２０による密封性がさらに向上できる。
【００４５】
なお、上記実施形態において、凹部３０ａがパッキン２０の内周側に設けてある場合を例にとって説明したが、図６に示すように、凹部３１ａがパッキン２１の外周側に設けてある場合にも適用できるのは勿論である。この場合について、図６を参照して説明する。
【００４６】
この場合の実施形態は、図１に示す管継手の構成とパッキン２１が異なり、その他が略同一である。しかし、微小な相違点として、拡径部１２の平行面１２ａは、図１に示す拡径部１１の平行面１１ａと比較して管７０の軸方向の距離が大きい。但し、この場合の拡径部１２は、図１に示す拡径部１１と同様に、拡径部１２の管７０の軸方向の距離が拡径部１２の管７０の径方向の距離より大きい。
【００４７】
まず、本実施形態の管継手に管７０を装着するために、パッキン２１と押輪５０とを外挿した管７０を本体部２の開口端部から挿入する。このとき、パッキン２１は、図６（Ａ）に示すように、拡径部１２内に収容され、且つ本体部２と押輪５０との間に位置した状態となる。
【００４８】
そして、本体部２のフランジ部１５、押輪５０のフランジ部５２の順で、あるいはその逆の順で、それぞれの開孔にボルト６１を挿入し、ナット６２をボルト６１に取り付け、締め付けると、押輪５０のフランジ部５２が本体部２のフランジ部１５側に移動し、それに伴い、押輪５０は、本体部２側に移動し、そして、押圧部５１は、拡径部１２の垂直面１２ｂ側に移動する。そして、パッキン２１は、押圧部５１によって、拡径部１２内に押し込められ、その後、その一部が拡径部１２の垂直面１２ｂに接触する。
【００４９】
さらに、ナット６２を締め付けると、押圧部５１が拡径部１２の垂直面１２ｂ側に移動を続けるため、パッキン２１は、該垂直面１２ｂと押圧部５１とに挟まれ、しかも、既に双方の面と接触しているので、図６（Ｂ）に示すように、凹部３１ａを介して隣接する芯体４１の二面間の距離が小さくなるように変形し、径方向の幅寸法が拡大する。そして、パッキン２１は、凸部３１ｂが管７０の外周面に、また、それぞれの端部３１ｃ、３１ｃが拡径部１２の平行面１２ａに、それぞれ接触する。
【００５０】
そして、ナット６２を締め付けるにつれて、パッキン本体３１の圧縮による弾性力及び芯体４１の変形による反力は、押圧部５１に対して徐々に大きくなる。やがて、それらの力によってナット６２を締め付けることができなくなると、管７０が管継手に装着され、パッキン２１は、変形を完了する。
【００５１】
そうすると、パッキン２１は、図６（Ｃ）に示すように、凸部３１ｂが管７０の外周面と密接し、本体部２側の端部３１ｃが拡径部１２の平行面１２ａ及び拡径部１２の垂直面１２ｂと密接し、押圧部５１側の端部３１ｃが押圧部５１と拡径部１２の平行面１２ａとの隙間に入り込みながら該平行面１２ａ及び押圧部５１と密接する。よって、パッキン２１は、本体部２の内周面及び管７０の外周面間を密封する。
【００５２】
＜実施形態２＞
次に、第２の実施形態（実施形態２）について説明する。本実施形態は、図１に示す管継手の構成とパッキン２２が異なり、その他が略同一である。但し、微小な相違点として、この実施形態２の拡径部１３の平行面１３ａが図１に示す拡径部１１の平行面１１ａと比較して管７０の軸方向の距離が小さい。しかも、この実施形態２の拡径部１３は、図１に示す拡径部１１と異なり、拡径部１３の管７０の軸方向の距離が拡径部１３の管７０の径方向の距離より小さい。
【００５３】
本実施形態に係るパッキン２２は、パッキン本体３２で外形を形成し、図７（Ａ）に示すように、全体では環状であり、また、図７（Ｂ）に示すように、Ｖ字の断面形状であり、側面側に凹部３２ａと、その反対の側面側に凸部３２ｂと、内周側及び外周側にそれぞれ端部３２ｃ、３２ｃとを備える。
【００５４】
芯体４２は、図８に示すように、周方向の内縁及び外縁に切り込みが複数入れられた環状の板を、幅方向中央部にて屈曲されたものである。より詳細には、環状の板の内縁に内縁側ほど縮幅する切り込みと、外縁に外縁側ほど拡幅する切り込みを、交互に且つ周方向に適宜間隔を有して連続して設けた形状、つまり、一定幅を有するＷ字を環状に連接した形状の板を、周方向の中央部で屈曲したものである。
【００５５】
本実施形態に係る管継手の構成に関する説明は以上のとおりで、次に、この本実施形態の作用を、凹部３２ａが、側面側として、拡径部１３の垂直面１３ｂ側を向く配置の場合について、図９を参照して説明する。
【００５６】
まず、本実施形態の管継手に管７０を装着するために、パッキン２２と押輪５０とを外挿した管７０を本体部３の開口端部から挿入する。このとき、パッキン２２は、図９（Ａ）に示すように、拡径部１３に収容され、且つ本体部３と押輪５０との間に位置した状態となる。
【００５７】
そして、本体部３のフランジ部１５、押輪５０のフランジ部５２の順で、あるいはその逆の順で、それぞれの開孔にボルト６１を挿入し、その後ナット６２をボルト６１に取り付け、締め付けると、押輪５０のフランジ部５２が本体部３のフランジ部１５側に移動し、それに伴い、押輪５０は、本体部３側に移動し、そして、押圧部５１は、拡径部１３の垂直面１３ｂ側に移動する。そして、パッキン２２は、押圧部５１によって、拡径部１３内に押し込められ、その後パッキン２２は、その一部が拡径部１３の垂直面１３ｂに接触する。
【００５８】
さらに、ナット６２を締め付けると、押圧部５１が拡径部１３の垂直面１３ｂ側に移動を続けるため、パッキン２２は、該垂直面１３ｂと押圧部５１とに挟まれ、しかも、既に双方の面と接触しているので、図９（Ｂ）に示すように、凹部３２ａを介して隣接する二面間の距離が大きくなるように変形し、径方向の幅寸法が拡大する。そして、パッキン２２は、凸部３２ｂが押圧部５１と接触し、拡径部１３の平行面１３ａ側の端部３２ｃが該平行面１３ａ及び拡径部１３の垂直面１３ｂと接触し、管７０の外周面側の端部３２ｃが拡径部１３の垂直面１３ｂ及び管７０の外周面と接触する。
【００５９】
そして、ナット６２を締め付けるにつれて、パッキン本体３２の圧縮による弾性反発力及び芯体４２の変形による弾性反発力は、押圧部５１に対して徐々に大きくなる。やがて、それらの力によってナット６２を締め付けることができなくなると、管７０が管継手に装着され、パッキン２２は、変形を完了する。
【００６０】
そうすると、パッキン２２は、図９（Ｃ）に示すように、凸部３２ｂが押圧部５１と密接し、拡径部１３の平行面１３ａ側の端部３２ｃが該平行面１３ａ及び拡径部１３の垂直面１３ｂと密接し、管７０の外周面側の端部３２ｃが挿入部１０の内周面と管７０の外周面との隙間に入り込みながら拡径部１３の垂直面１３ｂ及び管７０の外周面と密接する。よって、パッキン２２は、本体部３の内周面及び管７０の外周面間を密封する。
【００６１】
以上より、本実施形態に係るパッキン２２は、凹部３２ａをパッキン２２の側面側に備える構成であるため、実施形態１のパッキン２０、２１と比較して、径方向の幅寸法の変化量を大きくすることできる。よって、パッキン２２が対応可能な本体部３の内周面と管７０の外周面との径方向の距離が広がり、より多くの管７０を同一形の管継手でカバーすることができるようになる。
【００６２】
また、本実施形態に係るパッキン２２は、凹部３２ａが、側面側として、拡径部１３の垂直面１３ｂ側を向く配置の構成である。そこで、管継手に管７０を接続した後に通水等すると、それに伴い発生する水圧は、パッキン２２に対して、縮径部１６の垂直面１６ｂと管７０の端部との間に有する隙間を介し、挿入部１０の内周面と管７０の外周面との間に有する隙間から働く。そして、パッキン２２がその水圧によって変形する場合、パッキン２２がさらに径方向に圧縮するように変形するため、拡径部１３の平行面１３ａ側の端部３２ｃと該平行面１３ａとの接触圧、及び管７０の外周面側の端部３２ｃと管７０の外周面との接触圧を大きくする。よって、本体部３の内周面及び管７０の外周面間のパッキン２２による密封性がさらに向上することができる。
【００６３】
なお、凹部３２ａが拡径部１３の垂直面１３ｂ側を向く配置の場合を例にとって説明したが、凹部３２ａが押圧部５１側を向く配置の場合にも適用できるのは勿論である。
【００６４】
しかし、管継手に管７０を接続した後に通水等した場合、それに伴い発生する水圧によって、パッキンは、凹部を介して隣接する二面間の距離が小さくなるように変形する。つまり、パッキンが径方向の幅寸法を縮小するように変形するため、拡径部１３の平行面１３ａ側の端部と該平行面１３ａとの接触圧、及び管７０の外周面側の端部と管７０の外周面との接触圧を小さくする。よって、凹部は、押圧部５１側ではなく、拡径部１３の垂直面１３ｂ側を向くように配置することが好ましい。
【００６５】
なお、上記実施形態２において、芯体４２が環状の板の内縁及び外縁に切り込みが設けてある場合を例にとって説明したが、図１０に示すように、内縁のみに設けてある場合にも適用できるのは勿論である。即ち、本実施形態に係る管継手は、パッキン２３の芯体４３と上記パッキン２２の芯体４２と異なり、その他が略同一である。この場合について、以下に説明する。
【００６６】
本実施形態に係る芯体４３は、図１０に示すように、周方向の内縁のみに切り込みが複数入れられた環状の板を、幅方向中央部にて屈曲されたものである。より詳細には、環状の板の内縁に一定幅を有した切り込みが適宜間隔を有して連続して設けられた形状の板を、周方向の中央部で屈曲したものである。
【００６７】
ここで、本実施形態に係る芯体４３は、上記実施形態２の芯体４２と比較すると、外縁に切り込みを有していないため、形状がシンプルであり、そして、環状の板を加工することが比較的容易である。しかし、芯体４３は、外縁に切り込みがないため、外縁が周方向に長さを変化することができず、その結果、パッキン２３は、変形による径方向の幅寸法の拡縮を、芯体４３に切り込みを有している内縁側部分の周方向の長さの変化だけで行うことになる。よって、パッキン２３が芯体４３に切り込みを有していない外縁側部分の周方向の長さの変化がなくても、拡径部１３の平行面１３ａ側の端部３３ｃは、該平行面１３ａと密接することができるような寸法になっている。
【００６８】
本実施形態に係る管継手の構成に関する説明は以上のとおりで、次に、この本実施形態の作用を、凹部３３ａが側面側として、拡径部１３の垂直面１３ｂ側を向く配置の場合について、図１１を参照して説明する。
【００６９】
まず、本実施形態の管継手に管７０を装着するために、パッキン２３と押輪５０とを外挿した管７０を本体部３の開口端部から挿入する。このとき、パッキン２３の内径が管７０の外径より小さいため、人力によってパッキン２３の径方向の幅寸法を縮小するように変形した状態で外挿した管７０を挿入することになる。そして、図１１（Ａ）に示すように、拡径部１３に収容される。
【００７０】
そして、パッキン２３が人力によって拡径部１３に押し込まれると、図１１（Ｂ）に示すように、管７０の外周面側の端部３３ｃは、挿入された際と同様の形状を維持し、管７０の外周面と接触しながら移動する。また、パッキン２３が拡径部１３に押し込められると、拡径部１３の平行面１３ａ側の端部３３ｃは、平行面１３ａと密接できる寸法に設定されているため、平行面１３ａと密接することになる。その際に、平行面１３ａ及び端部３３ｃ間の接触圧が大きいため、さらに人力でパッキン２３を本体部３側に押し込もうとしても、ある距離で押し込むことが出来なくなる。
【００７１】
その後、本体部３のフランジ部１５、押輪５０のフランジ部５２の順で、あるいはその逆の順で、それぞれの開孔にボルト６１を挿入し、その後ナット６２をボルト６１に取り付け、締め付けると、押輪５０のフランジ部５２が本体部３のフランジ部１５側に移動し、それに伴い、押圧部５１は、拡径部１３の垂直面１３ｂ側に移動する。そして、パッキン２３は、押圧部５１によって、管７０の外周面側の端部３３ｃが拡径部１３の垂直面１３ｂに接触する。
【００７２】
ここで、パッキン２３は、芯体４３の環状の内縁にのみ切り込みを有している形状であるため、芯体４３の外縁側部分の変形を伴うように変形はできない。よって、パッキン２３は、内周面側が変形することで径方向の幅寸法を拡縮しつつ、外周面側が変形しないため、パッキンとして高い真円度を維持することができる。
【００７３】
さらに、ナット６２を締め付けると、パッキン２３が圧縮され続け、そのうちに、パッキン本体３３の圧縮による弾性反発力及び芯体４３の変形による弾性反発力により、ナット６２の締め付けに対する抵抗力が大きくなり、締め付けることができなくなると、パッキン２３は、変形を完了する。
【００７４】
このとき、パッキン２３が凹部３３ａを介して隣接する二面間の距離が大きくなるように変形するが、パッキン２３の内周面側だけが周方向に長さを変化するように変形できるため、パッキン２３は、径方向の幅寸法を内径方向にのみ拡大するように変形する。そうすると、パッキン２３は、図１１（Ｃ）に示すように、凸部３３ｂが押圧部５１と密接し、管７０の外周面側の端部３３ｃが挿入部１０の内周面と管７０の外周面との隙間に入り込み、さらに拡径部１３の垂直面１３ｂ及び管７０の外周面と密接する。
【００７５】
そして、拡径部１３の平行面１３ａ側の端部３３ｃは、パッキン２３の外周側を変化するように変形できないため、上記実施形態２と異なり垂直面１３ｂと接触しないが、拡径部１３に押し込まれて以降、平行面１３ａとの密接状態を維持する。よって、パッキン２３は、本体部３の内周面及び管７０の外周面間を密封する。
【００７６】
以上より、本実施形態に係るパッキン２３の芯体４３は、環状の板の内縁のみ切り込みを備える構成であるため、パッキン２３の変形に関係なく、拡径部１３の平行面１３ａ側の端部３３ｃが該平行面１３ａと密接できる。さらに、パッキン２３は、変形完了後でも高い真円度を維持することができるため、本体部３の内周面及び管７０の外周面間を安定した密封状態にすることができる。
【００７７】
なお、凹部３３ａが拡径部１３の垂直面１３ｂ側を向く配置の場合を例にとって説明したが、凹部３３ａが押圧部５１側を向く配置の場合にも適用できるのは勿論である。
【００７８】
しかし、上記実施形態２と同様に、管継手に管７０を接続した後に通水等した場合を考慮し、パッキンによる本体部３の内周面及び管７０の外周面間の密封性を向上させるため、凹部は、押圧部５１側ではなく、拡径部１３の垂直面１３ｂ側を向くように配置することが好ましい。
【００７９】
＜その他の実施形態＞
なお、本発明の管継手及びパッキンは、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００８０】
パッキンは、図１〜図１１に図示したものに限らず、図１２（Ａ）に示すように、円形に凹部３４ａを備えた断面形状でもよく、図１２（Ｂ）に示すように、芯体が屈曲せず、湾曲した断面形状でもよい。また、図１２（Ｃ）に示すように、パッキン本体３６の凹部３６ａが複数備えた断面形状でもよく、図１２（Ｄ）に示すように、パッキン本体３７の凹部３７ａと芯体４７との数が異なる断面形状でもよい。また、これらのパッキン２４、２５、２６、２７は、凹部３４ａ、３５ａ、３６ａ、３７ａが周方向の内周側、外周側、側面側のどの方向にでも適用できるのは勿論である。
【００８１】
また、上記実施形態において、管継手は、押輪のある管継手を例にとって説明したが、図１３（Ａ）に示すように、本体部４と、パッキン２１とを備え、押輪を有さない管継手や、図１３（Ｂ）に示すように本体部５と、パッキン２１を備え、伸縮管７２を装着する管継手に適用できるのは勿論である。
【００８２】
また、上記実施形態において、管継手は、開口が二つ両端に有する管継手を例にとって説明したが、開口が両端になくてもよく、また開口が二つではなく、三つ以上有する管継手に適用できるのは勿論である。
【００８３】
また、上記実施形態において、パッキンが管継手に使用される場合を例にとって説明したが、図１３（Ｃ）に示すように、フランジ式接続等の管接続用のパッキン２２に適用できるのは勿論である。
【００８４】
また、上記実施形態において、パッキンは、押輪で拡径部に押し込まれる場合を例にとって説明したが、人力等の外力によって変形され、しかも、芯体によりその変形が維持された状態で、拡径部内に収容させる場合であってもよい。例えば、パッキンの径方向の幅寸法が本体部の内周面及び管の外周面間の径方向の距離より大きい場合、径方向の幅寸法を縮小し、その双方の面間の距離より小さくすることができる。そのようにすれば、特にパッキンの径方向の幅寸法が本体部の内周面及び管の外周面間の径方向の距離より大きい場合は、パッキンを本体部に円滑に装着させることができる。
【００８５】
また、上記実施形態において、パッキン本体の材質は、ゴムを例にとって説明したが、弾性のあるフッ素樹脂等の材質でもよい。
【００８６】
また、上記実施形態において、芯体の材質は、鉄鋼を例にとって説明したが、芯体の変形に対して弾性反発力が発生し得る硬質樹脂等の材質でもよい。
【００８７】
また、上記実施形態において、押圧部は、管の径方向に平行な面を備えることを例にとって説明したが、管の径方向に対して角度を有した面でもよく、また球面や曲面でもよい。そのようにすれば、押圧部とパッキンとを接触させる面積を大きくすることができ、そしてパッキンにかかる押圧力を分散することができる。
【００８８】
また、上記実施形態において、締結手段は、ボルト及びナットを例にとって説明したが、本体部または押輪の一方にねじ部が備えられ、押輪を本体部にねじ込む等の締結手段でもよい。
【００８９】
また、上記実施形態において、水道管を例にとって説明したが、ガス管、電線管等の管にも適用できるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の一実施形態に係る管継手を説明する要部拡大断面図であって、管継手に管が装着された状態を示す。
【図２】同実施形態に係るパッキンであって、（Ａ）は、正面図、（Ｂ）は、（Ａ）のＡ−Ａ線における断面図を示す。
【図３】同実施形態に係るパッキンの芯体の展開図及び断面図を示す。
【図４】同実施形態に係る管継手の要部拡大断面図であって、管継手に管が装着されるまでの過程について、（Ａ）は、パッキンが変形する前の状態、（Ｂ）は、パッキンが変形を始めた状態、（Ｃ）は、パッキンが変形を完了した状態を示す。
【図５】同実施形態に係る管継手の要部拡大断面図であって、管継手に図４の管より外径の小さい管が装着される過程について、（Ａ）は、パッキンが変形する前の状態、（Ｂ）は、パッキンが変形を始めた状態、（Ｃ）は、パッキンが変形を完了した状態を示す。
【図６】同実施形態の変形例に係る管継手の要部拡大断面図であって、管継手に管が装着されるまでの過程について、（Ａ）は、パッキンが変形する前の状態、（Ｂ）は、パッキンが変形を始めた状態、（Ｃ）は、パッキンが変形を完了した状態を示す。
【図７】本発明の他の実施形態に係るパッキンであって、（Ａ）は、正面図、（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面図を示す。
【図８】同実施形態に係るパッキンの芯体の展開図及び断面図を示す。
【図９】同実施形態に係る管継手の要部拡大断面図であって、管継手に管が装着されるまでの過程について、（Ａ）は、パッキンが変形する前の状態、（Ｂ）は、パッキンが変形を始めた状態、（Ｃ）は、パッキンが変形を完了した状態を示す。
【図１０】同実施形態の変更例に係るパッキンの芯体の展開図及び断面図を示す。
【図１１】同変更例に係る管継手の要部拡大断面図であって、管継手に管が装着されるまでの過程について、（Ａ）は、パッキンが管を内挿した状態、（Ｂ）は、パッキンが本体側に押込められた状態、（Ｃ）は、パッキンが変形を完了した状態を示す。
【図１２】本発明のさらに他の実施形態に係るパッキンであって、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）は、それぞれ断面図を示す。
【図１３】本発明のさらに他の実施形態に係るパッキンであって、（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ他のタイプの管継手に、（Ｃ）は、他の管接続に使用される場合の断面図を示す。
【図１４】従来の管継手の要部拡大断面図を示す。
【符号の説明】
【００９１】
１…本体部、１０…挿入部、１１…拡径部、１１ａ…平行面、１１ｂ…垂直面、１５…フランジ部、１６…縮径部、１６ａ…平行面、１６ｂ…垂直面、２０…パッキン、３０…パッキン本体、３０ａ…凹部、３０ｂ…凸部、３０ｃ…端部、４０…芯体、５０…押輪（押圧手段）、５１…押圧部、５２…フランジ部、６０…締結手段、６１…ボルト、６２…ナット、７０…管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管（７０）の外径よりも大径で該管（７０）の端部を挿入可能な孔部を備える本体部（１）と、該本体部（１）の孔部の内周面及び該本体部（１）に挿入される管（７０）の外周面間に介設される環状のパッキン（２０）とを備える管継手において、パッキン（２０）は、周方向に沿って連続する凹部（３０ａ）を少なくとも一つ備え、しかも、該凹部（３０ａ）を介して隣接する二面間の距離が変化するように変形することで、径方向の幅寸法が変化するように構成されることを特徴とする管継手。
【請求項２】
前記本体部（１）との間で前記パッキン（２０）を介設すべく、本体部（１）に挿入される管（７０）に外挿され、本体部（１）側にパッキン（２０）を押し込む押圧手段（５０）を備えることを特徴とする請求項１に記載の管継手。
【請求項３】
前記パッキン（２０）は、前記凹部（３０ａ）を備える環状のパッキン本体（３０）と、凹部（３０ａ）に沿った断面形状を有してパッキン本体（３０）内に配置される環状の芯体（４０）とを備え、該芯体（４０）は、パッキン本体（３０）の、凹部（３０ａ）を介して隣接する二面間の距離の変化に応じて、変形可能に構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の管継手。
【請求項４】
前記芯体（４０）は、長手方向の側縁に切り込みが複数入れられた帯状の板を長手方向の端部で接合した環状であって、幅方向中央部にて屈曲または湾曲されたものからなり、これに応じて、前記パッキン本体（３０）は、前記凹部（３０ａ）が周方向の内周側または外周側を向くように構成されることを特徴とする請求項３に記載の管継手。
【請求項５】
前記芯体（４０）は、周方向の内縁、または内縁及び外縁に切り込みが複数入れられた環状の板であって、幅方向中央部にて屈曲または湾曲されたものからなり、これに応じて、前記パッキン本体（３０）は、前記凹部（３０ａ）が周方向の側面側を向くように構成されることを特徴とする請求項３に記載の管継手。
【請求項６】
周方向に沿って連続する凹部（３０ａ）を少なくとも一つ備える環状のパッキン本体（３０）と、凹部（３０ａ）に沿った断面形状を有してパッキン本体（３０）内に配置される環状の芯体（４０）とを備え、パッキン本体（３０）は、凹部（３０ａ）を介して隣接する二面間の距離が変化するように変形することで、径方向の幅寸法が変化するように構成され、芯体（４０）は、パッキン本体（３０）の、凹部（３０ａ）を介して隣接する二面間の距離の変化に応じて、変形可能に構成されることを特徴とするパッキン。
【請求項１】
管（７０）の外径よりも大径で該管（７０）の端部を挿入可能な孔部を備える本体部（１）と、該本体部（１）の孔部の内周面及び該本体部（１）に挿入される管（７０）の外周面間に介設される環状のパッキン（２０）とを備える管継手において、パッキン（２０）は、周方向に沿って連続する凹部（３０ａ）を少なくとも一つ備え、しかも、該凹部（３０ａ）を介して隣接する二面間の距離が変化するように変形することで、径方向の幅寸法が変化するように構成されることを特徴とする管継手。
【請求項２】
前記本体部（１）との間で前記パッキン（２０）を介設すべく、本体部（１）に挿入される管（７０）に外挿され、本体部（１）側にパッキン（２０）を押し込む押圧手段（５０）を備えることを特徴とする請求項１に記載の管継手。
【請求項３】
前記パッキン（２０）は、前記凹部（３０ａ）を備える環状のパッキン本体（３０）と、凹部（３０ａ）に沿った断面形状を有してパッキン本体（３０）内に配置される環状の芯体（４０）とを備え、該芯体（４０）は、パッキン本体（３０）の、凹部（３０ａ）を介して隣接する二面間の距離の変化に応じて、変形可能に構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の管継手。
【請求項４】
前記芯体（４０）は、長手方向の側縁に切り込みが複数入れられた帯状の板を長手方向の端部で接合した環状であって、幅方向中央部にて屈曲または湾曲されたものからなり、これに応じて、前記パッキン本体（３０）は、前記凹部（３０ａ）が周方向の内周側または外周側を向くように構成されることを特徴とする請求項３に記載の管継手。
【請求項５】
前記芯体（４０）は、周方向の内縁、または内縁及び外縁に切り込みが複数入れられた環状の板であって、幅方向中央部にて屈曲または湾曲されたものからなり、これに応じて、前記パッキン本体（３０）は、前記凹部（３０ａ）が周方向の側面側を向くように構成されることを特徴とする請求項３に記載の管継手。
【請求項６】
周方向に沿って連続する凹部（３０ａ）を少なくとも一つ備える環状のパッキン本体（３０）と、凹部（３０ａ）に沿った断面形状を有してパッキン本体（３０）内に配置される環状の芯体（４０）とを備え、パッキン本体（３０）は、凹部（３０ａ）を介して隣接する二面間の距離が変化するように変形することで、径方向の幅寸法が変化するように構成され、芯体（４０）は、パッキン本体（３０）の、凹部（３０ａ）を介して隣接する二面間の距離の変化に応じて、変形可能に構成されることを特徴とするパッキン。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
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【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００８−８２４９４（Ｐ２００８−８２４９４Ａ）
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６５２８３（Ｐ２００６−２６５２８３）
【出願日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【出願人】（３９９１３０３４８）株式会社水研 (19)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【出願人】（３９９１３０３４８）株式会社水研 (19)
【Ｆターム（参考）】
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