管継手
【課題】管が斜め切りの状態や弾性シールリングの圧縮代を大きく設定した場合であっても、弾性シールリングを傷付けたり噛み込むことなく樹脂管をスムーズかつ強固に接続することができ、シール性を確保しながら樹脂管を所定位置まで接続することができる管継手を提供する。
【解決手段】継手本体５に設けた内筒３と外筒４との間隙Ｇに挿入する樹脂管２をロックリング７で引き抜き防止状態で接続し、かつ、内筒３の外周面３ａに装着したシール部材８で密封接続する管継手である。この管継手は、樹脂管２挿入時に樹脂管端面２ａに当接してこの樹脂管２をガイドする挿入ガイド１０が内筒３と外筒４の間に装着され、この挿入ガイド１０には、シール部材８を案内する内周先端側の導入部４１と、この導入部４１に続くシール部材圧接用の円筒面４２と、この円筒面４２に続く後端位置にシール部材８を係止する係止端４３とが設けられている。
【解決手段】継手本体５に設けた内筒３と外筒４との間隙Ｇに挿入する樹脂管２をロックリング７で引き抜き防止状態で接続し、かつ、内筒３の外周面３ａに装着したシール部材８で密封接続する管継手である。この管継手は、樹脂管２挿入時に樹脂管端面２ａに当接してこの樹脂管２をガイドする挿入ガイド１０が内筒３と外筒４の間に装着され、この挿入ガイド１０には、シール部材８を案内する内周先端側の導入部４１と、この導入部４１に続くシール部材圧接用の円筒面４２と、この円筒面４２に続く後端位置にシール部材８を係止する係止端４３とが設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、住宅設備の給水や給湯用の配管に、架橋ポリエチレン管やポリブテン管等の樹脂管をワンタッチで接続するための管継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、住宅設備等の給水給湯配管は、架橋ポリエチレン管やポリブテン管などの樹脂管を用いて施工されることがほとんどであり、樹脂管を接続する場合、施工が容易であることから樹脂管を挿入するだけでこの樹脂管を接続可能な、いわゆるワンタッチ式の管継手が用いられることが多くなっている。この場合、樹脂管の挿入をスムーズにし、所定の接続位置まで樹脂管を案内するために、挿入ガイドと呼ばれるガイド部材が用いられることがある。挿入ガイドを用いた場合、管切断時の端面処理を省略でき、パイプカッター等で管を切断してそのまま継手に接合できるため、作業性も良くなる。
【０００３】
この種の管継手として、例えば、特許文献１の差込み式管継手が知られている。この管継手においては、テーパ付リングと呼ばれる挿入ガイドが、内筒体に装着されたＯリングである弾性シールリングより軸方向外方部位と、外筒体に取り付けられた抜け止めリングより軸方向内方部位側との間に嵌め込まれている。テーパ付リングには、内径部に前方拡がり状の単純なテーパが付けられ、このテーパの小径側の内径は管の内径にほぼ一致し、前方のテーパ面の径はＯリングの外径より大きく、入口部分には小さなアール面が設けられている。
この管継手に管が挿入されると、管の挿入に従ってテーパ付リングが継手内部へ移動し、内径部のテーパがＯリングを圧縮し、このＯリングをシールリング溝へ押し込もうとする力が働くようになっている。これにより、管の端部側内周が面取りされていない場合でも、管端部がＯリングを噛み込まずにスムーズにＯリングを乗り越え、接続時の管によりＯリングが傷付くことを防ごうとするものである。
【０００４】
同文献２の管継手は、ガイド環と呼ばれる挿入ガイドを有し、この挿入ガイドは、Ｏリングであるシール部材を覆う状態で案内部に外嵌されている。この管継手に接続管が挿入されると、接続管の内周面がガイド環の円筒部の外周面に外嵌し、円筒部が接続管の内周面と案内部の外周面に挟圧された状態となり、円筒部の内周面でＯリングの外周面全体を均一に押圧しながらＯリングを覆ってスライドするように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４２６８８１１号公報
【特許文献２】特許第３６００７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の管継手においては、管が斜め切り状態であるときに、管の挿入に伴ってテーパ付リングが継手の内筒体に装着された弾性シールリングを斜めに傾いた状態で乗り越えようとし、このテーパ付リングの一部が弾性シールリングを乗り越えることで、弾性シールリングの弾性力（復元力）でテーパ付リングが継手奥側に押し出され、管の端面から離れてしまうおそれがある。この場合、テーパ付リング端面と管端面との間に生じた間隙により管端面が直接弾性シールリングに接触することになり、弾性シールリングが噛み込まれたり傷付いたりしてシール性が確保されない状態で管が接続されることがある。
このような管の斜め切り時に発生する挿入ガイドの押し出し現象は、管の内径誤差が大きい場合に確実にシール性を確保したり、シール性を長期に亘って維持するために弾性シールリングの線径を太くし、圧縮代を大きく設定した場合に、より顕著となる。
【０００７】
同文献２の管継手では、ガイド環の円筒部が接続管の内周面と案内部の外周面に挟圧された状態で、Ｏリングの外周面を均一に押圧しながら案内部をスライドするように構成されているので、接続管内部の寸法のバラツキを吸収するために挿入完了後の管内径と案内部外形の寸法に比較的大きな隙間が存在することになる。そのため、高圧時においてＯリングがはみ出しやすくなったり、接続管とコア部との間に生じる遊びのために接続管が動き易くなって不安定になることがあり、漏れが生じるおそれがあった。
【０００８】
本発明は、上記の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、管が斜め切りの状態や弾性シールリングの圧縮代を大きく設定した場合であっても、弾性シールリングを傷付けたり噛み込むことなく樹脂管をスムーズかつ強固に接続することができ、シール性を確保しながら樹脂管を所定位置まで接続することができる管継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、継手本体に設けた内筒と外筒との間隙に挿入する樹脂管をロックリングで引き抜き防止状態で接続し、かつ、内筒の外周面に装着したシール部材で密封接続する管継手であって、樹脂管挿入時に樹脂管端面に当接してこの樹脂管をガイドする挿入ガイドを内外筒の間に装着し、この挿入ガイドには、シール部材を案内する内周先端側の導入部と、この導入部に続くシール部材圧接用の円筒面と、この円筒面に続く後端位置にシール部材を係止する係止端とを設けた管継手である。
【００１０】
請求項２に係る発明は、導入部は、円弧部である管継手である。
【００１１】
請求項３に係る発明は、円筒面の内径をシール部材の外径と樹脂管の内径との中間の径とし、係止端の内径を樹脂管の内径とほぼ同一の径に形成した管継手である。
【００１２】
請求項４に係る発明は、挿入ガイドの外周に複数の弾性舌片を設け、この弾性舌片の外径を外筒の内径より大きく設定した管継手である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によると、挿入ガイドを用いて樹脂管を接続することで樹脂管をガイドしながらスムーズかつ強固に接続することができ、シール部材を案内する内周先端側の導入部と、この導入部に続くシール部材圧接用の円筒面と、この円筒面に続く後端位置に係止端とを設けているので、挿入ガイドと樹脂管との間に隙間が生じることを防ぎながらこの樹脂管を継手内部に挿入して、樹脂管の端面が面取りの施されていない鋭利な角になっている状態であってもこの樹脂管によりシール部材が噛み込まれたり傷ついたりすることを防ぎつつ、シール性を確保しながら樹脂管を所定位置までスムーズに接続できる。この管継手は、樹脂管が斜め切りの状態で管端面が傾斜していてもシール部材を噛み込むことなくスムーズに管端部分をシール部材に対して乗り越えさせることができ、シール部材の圧縮代を大きく設定した場合でも樹脂管を軽い挿入により接続可能である。
【００１４】
請求項２に係る発明によると、導入部を円弧部とすることで挿入ガイドが円滑にシール部材を乗り越えることができ、このシール部材が傷付くことを防ぎつつ樹脂管を案内することができる。
【００１５】
請求項３に係る発明によると、導入部に続く円筒面の内径によるシール部材の圧縮代を小さく設定でき、シール部材が円筒面により強く押圧されることを防いで、シール部材の脱落や位置ずれを防いで確実に樹脂管を継手奥部まで挿入して接続できる。また、円筒面によりシール部材が均等に圧縮されるため、挿入ガイド中心が継手の内筒軸芯に調芯され、管に対する偏芯状態での挿入を防いでシール性を確保した状態で接続できる。
【００１６】
請求項４に係る発明によると、弾性舌片が外筒の内径側を押圧することで管を重力方向に挿入するときでも挿入ガイドが間隙内を自由落下して管端と離脱することを防止し、挿入ガイドの位置を外部から目視したときに挿入が十分か不十分であるかの判定を確実におこなえる。更に、樹脂管の挿入が完了したときに弾性舌片を拡径させることにより、この弾性舌片が外筒の内壁を衝撃的に叩くことで音・振動を発生させて、この音・振動を確認することで樹脂管の接続完了の検知することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明における管継手の実施形態を示した半截断面図である。
【図２】図１の管継手に樹脂管を挿入した状態を示す半截断面図である。
【図３】挿入ガイドを示す半截断面図である。
【図４】樹脂管の挿入開始状態を示す拡大断面図である。
【図５】図１の要部拡大断面図である。
【図６】図４の状態から樹脂管を挿入した状態を示す拡大断面図である。
【図７】図６の状態から樹脂管を挿入した状態を示す拡大断面図である。
【図８】樹脂管の挿入が完了した状態を示す拡大断面図である。
【図９】斜め切りの樹脂管を挿入する状態を示す拡大断面図である。
【図１０】本発明における管継手の他の実施形態を示した要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明における管継手の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１においては、本発明における管継手の実施形態を示した半截断面図を示しており、図２においては、樹脂管を挿入した状態、図４においては、樹脂管の挿入開始状態の拡大断面図を示している。
【００１９】
図において、本発明における管継手本体１は、例えば、給水・給湯用の樹脂管２を抜け止め状態で接続可能になっており、内筒３、外筒４が設けられた継手本体５、キャップ６、ロックリング７、シール部材８を有し、この管継手本体１内には挿入ガイド１０が装着されている。樹脂管２としては、例えば、架橋ポリエチレン管やポリブテン管等の管を用いることができ、更に、これ以外にも、金属強化ポリエチレン管等の各種の樹脂管、或は、銅管等の金属管を接続することも可能である。
【００２０】
本実施形態における継手本体５には内筒３が一体に形成され、この継手本体５に対して外筒４が取付けられてこの内筒３と外筒４との間に間隙Ｇが形成され、この間隙Ｇに樹脂管２が挿入される。継手本体５は、例えば、銅合金などの金属、又はＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）などの剛性の高い樹脂により筒状に形成され、通水用の流路口１１を有している。内筒３は継手本体５の樹脂管２を接続する側に樹脂管２の内径に応じた適宜の外径に設けられている。なお、内筒３を別部品として継手本体に装着してもよい。
【００２１】
内筒３の外周面３ａには装着溝１２が形成され、この装着溝１２には、例えば、ＥＰＤＭ等のゴム製のＯリングからなるシール部材８が装着されている。この構造により、管継手本体１は、内筒３の外周面３ａに装着したシール部材８で樹脂管２の内周を密封シールしながら接続する内周シール構造のワンタッチ継手になっている。装着溝１２は、継手本体５の樹脂管２が抜け出す側である開口側と、この開口側よりも樹脂管２の挿入側との２ヶ所に形成され、各装着溝１２、１２にシール部材８、８がそれぞれ装着されている。これにより、シール部材８は、ロックリング７と対向する位置に配設される。
【００２２】
継手本体５の外周囲には凹凸状の係合部１４が形成され、この係合部１４に外筒４が取付けられる。継手本体５における内筒３との他方側には雄ネジ部１６が設けられ、この雄ネジ部１６には図示しないヘッダーや接続部材、或はその他の外部の配管が接続可能になっている。継手本体５は、図示したような直線形状以外にも、例えば、チーズ形状やエルボ形状などであってもよい。
【００２３】
外筒４は、例えば、非結晶性ナイロンやＰＰＳＵ（ポリフェニルサルフォン樹脂）などの樹脂により透明或は半透明に設けられ、この外筒４の外部から樹脂管２や挿入ガイド１０の挿入状態を透視可能になっている。
【００２４】
外筒４の内径奥部には、後述する弾性舌片３５の弾性力で打撃されることにより音・振動を発生させるための凹状収納部２０が形成されており、この凹状収納部２０は、管継手軸芯方向において、長さＷにより形成されている。長さＷは、挿入ガイド１０が継手の奥まで届いたときに弾性舌片３５の係止凸部３８が位置する場所よりも一次側までくるように形成され、これにより、係止凸部３８の位置と凹状収納部の入り口２０ａとの間には、樹脂管２の斜め切りを許容する距離（空間）Ｌが形成可能になっている。この距離Ｌは、後述する樹脂管のずれ量Δを許容できる長さに設けられる。凹状収納部の入り口２０ａ側には外筒４の内周面４ａの内径よりも縮径した鍔状の内径凸部２１が環状に形成され、この内径凸部２１は、樹脂管２を管継手本体１に挿入したときの挿入完了時の樹脂管の端面２ａの位置よりも継手奥部側に形成されている。
【００２５】
外筒４の内周側の継手本体５への取り付け位置には、この継手本体５の係合部１４とスナップ嵌合可能な係合部２２が設けられ、また、この他端側の外周側には、凹凸状の係合段部２３が設けられている。外筒４は、係合部１４、２２のスナップ嵌合により継手本体５に一体化され、嵌合後には外筒４と継手本体５とが相互に回転可能な状態となっている。図示しないが、外筒４の内径は、樹脂管２の外径の寸法と略同じでこの樹脂管２が無理なく挿入できる寸法に設けられている。外筒４の入口側内周には内向きのテーパ面２５と、このテーパ面２５になだらかにつながるＲ面２６が形成されている。
【００２６】
キャップ６は、たとえば、引張り弾性率が外筒４よりも高いポリアセタールなどの樹脂により形成されている。このキャップ６の内周側には、外筒４の係合段部２３にスナップ嵌合可能な係合段部２７が形成されている。キャップ６は、係合段部２３、２７のスナップ嵌合により外筒４の開口側に取付けられ、取付け後には、キャップ６と外筒４とが相互に回転可能になる。キャップ６の端部側には内周方向に突設する環状突部２８が形成され、外筒４の装着後には、この環状突部２８によりロックリング７の抜け出しが防止される。キャップ６は、透明性を有する材料により形成することもできる。
【００２７】
ロックリング７は、ステンレス鋼等により略環状に形成され、環状部３０と、この環状部３０の内径側の爪部３１とを有している。爪部３１は、環状部３０から所定の傾斜角度で屈曲形成され、樹脂管２の表面に係止可能になっている。ロックリング７は、外筒４の開口側とキャップ６の内周部位との間に形成される空隙３２に装着され、爪部３１により樹脂管２の挿入をスムーズにしつつ、この爪部３１が樹脂管２に係止して、樹脂管２に引抜き荷重が加わったときに引抜き阻止力を発揮して速やかにこの樹脂管２を引き抜き防止状態で接続可能になっている。
【００２８】
図３、５に示した挿入ガイド１０は、管継手本体１内に樹脂管２をガイドするために設けられ、内筒３と外筒４との間隙Ｇに装着される。挿入ガイド１０は、例えば、弾性を有するポリアセタール等の硬質樹脂製、或は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの軟質樹脂製などからなり、その内周には、導入部４１と、円筒面４２と、係止端４３とが形成され、外周には、複数の弾性舌片３５とテーパ面部３６とが形成されている。
【００２９】
導入部４１は、円弧部からなり、挿入ガイド１０の内周先端側に形成され、この導入部４１によりシール部材８を案内可能になっている。円筒面４２は、導入部４１に続いてシール部材８圧接用として形成され、この円筒面４２の内径は、シール部材８の外径と樹脂管２の内径との中間の寸法になっている。より具体的には、円筒面４２の内径は、樹脂管２の内径よりも大きく、この円筒面４２がシール部材８を圧縮するときの圧縮代（つぶし代）が、樹脂管２がシール部材８を圧縮するときのつぶし代の約半分程度になるように設定されている。更に、円筒面４２の内径を係止端４３の内径よりも大径としていることで、この円筒面４２によるシール部材８のつぶし代が係止端４３によるつぶし代よりも小さくなるように設定されている。これによって、シール部材８は、円筒面４２から大きい負荷を受けることがないので、挿入ガイド１０と樹脂管２は、なだらかに間隙Ｇに挿入可能になっている。
【００３０】
係止端４３は、円筒面４２に続く後端位置にシール部材８を係止可能に形成され、この係止端４３の内径は、樹脂管２の内径とほぼ同一の径か、或はやや小さい径になっている。図５において、係止端４３は、円筒面４２との間に形成されるアール面４４を介してなだらかにつながっている。アール面４４の大きさは、適宜の大きさであればよいが、このアール面４４の係止端４３における接線と継手本体の軸芯との交差角αが３０〜４５°程度になるように設けることが好ましい。また、円筒面４２と係止端４３との間には、アール面の代わりとしてテーパ面を設けるようにしてもよい。係止端４３には、アール面４４の成形容易性や強度を確保するため、樹脂管２の当接面側に環状鍔部４５が形成されている。
【００３１】
このように挿入ガイド１０のシール部材８との接触部位は、シール部材８と最初に接触する導入部４１、続いてシール部材８を圧接する円筒面４２、この円筒面４２よりもより強くシール部材８を圧接可能な係止端４３からなる三段階の面により構成されている。
これらの導入部４１、円筒面４２、係止端４３の各部位を形成する場合には、例えば、シール部材８のつぶし代を円筒面４２において１５％弱程度になるように設計すればよい。このつぶし代は、適宜の大きさとすることが可能であり、１５％弱よりも大きくすることもできる。なお、導入部４１をテーパ状に形成してもよい。
【００３２】
ところで、一般的に挿入用ガイドを用いないで樹脂管を接続する場合には、Ｏリング（シール部材）を設計する際の基準に従ってこのＯリングを傷めることなく樹脂管を挿入可能にするために、例えば、樹脂管の先端内周にＪＩＳ Ｂ ２４０１などで規定されている面取りを設けることが必要になっている。そのため、本来であれば、樹脂管を切断したあとにその先端内周に面取りを施してからこの樹脂管を挿入することが望ましいが、実際には、配管の作業現場の作業効率向上の点から、この規格を満足する滑らかな面取りを施すことは困難になっており、しかも、この面取り工程で新たなヒゲバリ等が生じた場合にはこのヒゲバリがＯリングとのシール面に挟まって却ってシール性を阻害する要因になることがある。このことから、作業現場では、ヒゲバリ等の発生を避けるために樹脂管を専用カッター等で切断した後、面取り加工を施すことなくそのままこの樹脂管を接続用として用いる場合がほとんどである。
【００３３】
そこで、本発明の管継手本体は、上述した三段階の面による構成により挿入ガイド１０を設け、シール部材８を装着する装着溝１２の外径寸法を、シール部材８が所定のつぶし代を発揮する大きさとしていることで、シール部材８によるシール性を高く確保しつつ樹脂管２を容易に挿入できるようにしている。これによって、樹脂管２の挿入時には、挿入ガイド１０により内筒３と外筒４との間の間隙Ｇにシール部材８を内径方向に押さえつつ樹脂管２を案内し、この樹脂管２をスムーズに接続することが可能になる。
【００３４】
一方、挿入ガイド１０の外周において、弾性舌片３５は、複数箇所、例えば、挿入ガイド１０の４箇所に等間隔で形成され、挿入ガイド１０の外周部位から外側に弓なりに反るように突き出して、外筒４の内径よりも大きく、更に、外筒４の奥部に設けられた凹状収容部２０の内径と同一か、やや大きい外径になるような寸法に設定されている。
【００３５】
弾性舌片３５の端部には係止凸部３８が形成され、この係止凸部３８は、図６に示した凹状収納部２０の始端位置に設けた内径凸部２１に係止可能になっている。挿入ガイド１０が樹脂管２に押されて間隙Ｇ内を奥方向に移動し、係止凸部３８が内径凸部２１に係止したときに、弾性舌片３５には弾性エネルギーが蓄勢されるようになっている。弾性舌片３５は、凹状収納部２０に収納可能な大きさになっている。
テーパ面部３６は、挿入ガイド１０の後端付近の外周に、挿入ガイド１０の挿入方向から所定角度で傾斜して形成されている。
【００３６】
挿入ガイド１０には、弾性舌片３５、テーパ面部３６、これらの間に位置する外周部３７により、その外周囲に装着凹部４０が形成される。この装着凹部４０にロックリング７の爪部３１を嵌め込むようにしながら挿入ガイド１０を挿入することで、この挿入ガイド１０がロックリング７とシール部材８との間に仮止め状態で装着される。この仮止め装着により、管継手本体１内からの挿入ガイド１０の脱落が防がれる。
そして、樹脂管２の挿入の完了時には、管継手本体１は、拡径した弾性舌片３５がその弾性力により外筒４の凹状収納部２０に衝突して音・振動を発生するようになっている。
【００３７】
続いて、上述のように構成された管継手本体１に樹脂管２を挿入する場合の動作を説明する。
図４においては、樹脂管端面２ａが管軸に対して垂直に切断された樹脂管２を挿入するときの樹脂管２の挿入開始の状態を示しており、端面２ａが管継手本体１に仮止め状態で装着された挿入ガイド１０に当接した瞬間を示している。このとき、入口側のシール部材８は、挿入ガイド１０の円筒面４２により所定のつぶし代よりもやや緩い状態に圧縮されている。このため、挿入ガイド１０は、シール部材８の外径により支持され、管継手の軸心に対して自動調芯されて樹脂管２の端面２ａとの芯ずれが防がれた状態にある。
【００３８】
この状態から樹脂管２を挿入すると、樹脂管２の挿入に伴って挿入ガイドの係止端４３が手前のシール部材８を押圧する。
このとき、挿入ガイド１０はブレーキがかかった状態になり、移動が規制される。この状態で、更に樹脂管２の挿入が継続されると、挿入ガイド１０は樹脂管の端面２ａに押し付けられ、挿入ガイド１０と樹脂管２との隙間が極めて小さいものとなる。
【００３９】
この挿入力が係止端４３とシール部材８との係合力を上回ると、挿入ガイド１０は樹脂管２の端面２ａから離れることなくシール部材８を乗り越えて奥方向に移動する。従って、樹脂管の端面２ａが、シール部材８に接触してこのシール部材８を損傷したり噛み込んだり、シール部材８を装着溝１２から飛び出させたりする現象を防ぐことができる。しかも、係止端４３がシール部材８に接触するまでの間には、シール部材８の外径と樹脂管２の内径との間の径であり樹脂管２によるつぶし代の約半分程度のつぶし代になる円筒面４２がシール部材８を押圧し、続いて、円筒面４２から続くアール面４４と係止端４３とによりシール部材８を押圧するため、シール部材８を圧縮するのに要する力を極力小さく抑えることができる。
【００４０】
樹脂管２を続けて挿入すると、挿入ガイド１０の導入部４１が奥側のシール部材８に接触し、挿入リング１０が奥側シール部材８に乗り上げた状態になる。円筒面４２の内径は、上記したようにシール部材８の外径よりも小さく樹脂管２の内径よりも大きくなるように設定しているので、挿入ガイド１０は円滑に挿入されて図６の状態となる。
【００４１】
このとき、挿入ガイド１０の外周側では弾性舌片３５及び係止凸部３８が外筒４のテーパ面２５に接触し、樹脂管２の挿入に伴ってこのテーパ面２５に続いて形成されたＲ面２６に沿うようにこれらが変形しながら間隙Ｇ内に収納される。
この状態から樹脂管２を挿入した場合には、挿入ガイド１０の内周側では前記と同様にこの挿入ガイド１０が奥側のシール部材８を乗り越えるため、シール部材８に損傷等が生じることを防ぐことができ、樹脂管２の挿入時のシール性をこの奥側及び手前側の双方のシール部材８により確保しつつ、樹脂管２を管継手本体１の内部へ移動させることができる。
【００４２】
２ヶ所に装着されたシール部材８、８のうち、入口側のシール部材８は、挿入ガイド１０の円筒面４２であらかじめ圧縮された状態にあるため、挿入荷重が軽くなるメリットがあり、対向配置されたロックリング７とによる挿入荷重を軽減できる効果もある。
【００４３】
係止端４３が奥側のシール部材８に当接したときには、挿入ガイド１０が樹脂管２の端面２ａに押圧されて管継手本体１の内部に移動する。このとき、弾性舌片３５が外筒４の内周面４ａにより縮径されて径方向の弾性エネルギーが蓄勢され、この内周面４ａに強く圧接した状態で管継手本体１の内部方向に移動しようとするため、仮に、管継手本体１が、樹脂管２を重力方向に挿入する向きに配設されている場合にも、挿入ガイド１０が奥側のシール部材８を乗り越えた後に重力で樹脂管端面２ａから離れて管継手本体１の奥側に落下することが防がれる。
【００４４】
樹脂管２を更に挿入すると、図７に示すように、挿入ガイド１０の係止凸部３８が外筒４の内径凸部２１まで到達し、挿入ガイド１０は、４つ形成された係止凸部３８のうち、少なくとも１つの係止凸部３８が外筒４の内径凸部２１に係止されることにより、更なる移動を規制される。この状態から樹脂管２の挿入が継続されると、挿入ガイド１０が樹脂管２で押圧されることにより、上述の係止状態を保ったまま若干樹脂管２の挿入方向に移動する。これにより、残りの係止凸部３８が内径凸部２１に係止される。
【００４５】
この係合状態において、更に樹脂管２の挿入を継続しようとすると、挿入ガイド１０の移動が規制されているため、作業者はより強い力で樹脂管２を挿入しようとする。このとき、係止凸部３８が内径凸部２１を乗り越えようとして中心側に曲げ変形し、弾性舌片３５に弾性エネルギーが蓄勢されつつ挿入ガイド１０が移動し、挿入荷重は若干増加した状態となる。
【００４６】
この状態から挿入を継続し、係止凸部３８が内径凸部２１を乗り越えると、その瞬間に挿入荷重が低下すると共に、開放された各係止凸部３８が蓄勢された弾性エネルギーにより拡径し、元の状態あるいは、やや縮径された状態まで復元する。その際、係止凸部３８が凹状収容部２０に衝撃的に衝突することで振動・音が発生する。この場合、少なくとも音が発生すればよく、振動が生じればなおよい。挿入ガイド１０は勢いよく継手奥側に移動するため、弾性舌片３５が一斉に拡径し、効果的に音（振動）を発生することができる。弾性舌片３５にはこの振動・音発生の機能を持たせることなく、単に外筒５に当接させて前述した自然落下を防止するだけの機能を持たせるようにしてもよい。
【００４７】
内径凸部２１は、その内径が外筒の内周面４ａよりも小さいことから、弾性舌片３５を更に縮径して径方向の弾性エネルギーを増加させる機能を有する。この機能のみを必要とする管継手においては、上述した係止凸部３８と内径凸部２１との係合状態は必要なく、外筒の内周面４ａから内径凸部２１を傾斜面や曲面で接続し、円滑に弾性舌片３５を縮径するようにしてもよい。
【００４８】
図８においては、樹脂管２の挿入を完了した状態を示しており、このとき係止凸部３８が凹状収納部２０に収納される。この場合、挿入ガイド１０が継手の奥まで届いたときに弾性舌片３５の係止凸部３８の位置と凹状収納部２０の入り口２０ａとの間に樹脂管２の斜め切りを許容する距離Ｌを設けているので、この距離Ｌにより後述する斜め切りの樹脂管５０を接続する場合でも、その端面５０ａの長さ方向のずれを吸収して確実に係止凸部３８を凹状収納部２０に収納できる。また、距離Ｌを設けていることにより係止凸部３８が凹状収納部２０に衝突したときにこれらの間に空間部位が形成されるため、この空間部位により係止凸部３８による衝突音を反響させることができ、衝突音（振動）をより大きく発生させることができる。
【００４９】
図９においては、管継手本体１に対して、端面５０ａが管軸に対して垂直に切断されていない斜め切りの樹脂管５０を挿入する場合を示している。図において、樹脂管５０は、この斜め切りによって端面上部側と端面下部側との間にずれ量Δによる寸法差が生じており、この樹脂管５０を管継手本体１に挿入する際には、端面下部側が先行して挿入されることになる。
【００５０】
この場合、端面下部側において、係止端４３がシール部材８に引っ掛かってこのシール部材８を圧接した状態になるため、挿入ガイド１０に樹脂管５０が当接し、挿入ガイド１０が樹脂管５０によって押圧された状態が維持される。このとき、ずれ量Δの分だけ遅れて挿入されている端面上部側においては、挿入ガイド１０が端面５０ａに沿うように軸芯方向に変形し、その変形状態が維持されるため端面下部側と同様に挿入ガイド１０が樹脂管５０により押圧された状態が確保される。
【００５１】
樹脂管５０が更に押し込まれた際にも、係止端４３が完全にシール部材８を乗り越えるまでは前記と同様に挿入ガイド１０に樹脂管５０が押付けられた状態が常に維持され、挿入ガイド１０と端面５０ａとが離間することが防がれる。これによって、斜め切りの樹脂管５０を挿入する場合でも、端面５０ａが完全にシール部材８を通過するまではこの端面５０ａのエッジ部位がシール部材８に接触することが防がれ、垂直に切断された樹脂管の場合と同様に、シール部材８が挿入ガイド１０と端面５０ａとの間に挟みこまれたり端面５０ａにより傷ついたりすることが防止される。
【００５２】
なお、係止端を有することの無い挿入用ガイド、例えば、内周側がテーパ状の挿入用ガイドを使用した場合には、斜め切りの樹脂管を挿入する際にこの挿入用ガイドがシール部材に圧接して乗り越えようとするときに、挿入ガイドの端部（管端面の当接面）半周程度がシール部材を乗り越えたときに、シール部材を乗り越えた挿入ガイドの半周部分が樹脂管の挿入方向に押圧され、挿入ガイド全体がシール部材を乗り越えてしまうため、継手内に遅れて挿入される側では挿入用ガイドと樹脂管端面との間に隙間が生じて樹脂管端面のエッジ部分が直接シール部材に接触することになる。その際、樹脂管における先行して挿入される側では既にシール部材が樹脂管の内面に入り込んでいるため、遅れて挿入される側ではシール部材がその装着溝から搾り出された状態になって樹脂管のエッジ部分に引っ掛かり易くなる。そのため、シール部材が内筒と樹脂管との間からはみ出したり樹脂管のエッジ部分に傷付けられて漏水を引き起こすことにつながる。
一方、前述したとおり、本発明における管継手は、斜め切りの樹脂管の場合であっても係止端４３のシール部材８との引っ掛かり効果によって挿入ガイド１０がシール部材８に押し出されることなく、シール部材８の装着溝１２への装着が維持されて、管端面２ａによってシール部材８が傷付けられることを確実に防ぐことが可能になっている。
【００５３】
上述したように、本発明の管継手は、樹脂管２をガイドする挿入ガイド１０を内筒３と外筒４との間に装着し、この挿入ガイド１０は、シール部材８を案内する内周先端側の前記の導入部４１と、この導入部４１に続く円筒状の円筒面４２と、この円筒面４２に続く、シール部材８を係止する係止端４３とを有し、この内周形状によって垂直に切断された樹脂管はおろか、斜め切りの樹脂管、すなわち挿入ガイド１０が斜めに傾いた状態で樹脂管５０が挿入され、シール部材８が導入部４１に偏芯状態で圧縮されたとしてもシール部材８の一部が装着溝１２から押し出されたり飛び出したりするおそれがなく、このシール部材８の脱落や位置ずれを防ぎつつ樹脂管２を所定位置まで挿入して接続できる。
【００５４】
しかも、前記のように、係止端４３は、アール面４４を介して円筒面４２となだらかに繋がってその出口部は軸に対して３０〜４５°となっているので、斜め切りの樹脂管５０の場合にも、係止端４３がシール部材８を乗り越えるときの抵抗がアール面４４から係止端４３に近づくにつれて徐々に大きくなって挿入ガイド１０のみが先行して押出されることがなく、この挿入ガイド１０が樹脂管２の挿入完了まで管端部に密着してシール部材８を乗り越えることが可能となる。そのため、管端部が直接シール部材８に接触してこのシール部材８を噛み込むことを防ぎ、挿入ガイド１０としての樹脂管２の案内機能を確実に発揮することができる。
【００５５】
図１０においては、本発明における管継手の他の実施形態を示している。なお、この実施形態において、前記実施形態と同一部分は同一符号によって表し、その説明を省略する。
この実施形態における管継手本体６０は、挿入ガイド６１と、この挿入ガイド６１と別体の環状のクリック部材６２とを有し、挿入ガイド６１を内筒３と外筒４との間隙Ｇに装着し、挿入ガイド６１よりも継手奥側にクリック部材６２を装着したものである。
【００５６】
挿入ガイド６１の内周には、導入部４１と、円筒面４２と、係止端４３とが形成されている。
クリック部材６２の外周には複数の弾性舌片３５が設けられ、この弾性舌片３５の外径は外筒４の内径よりも大きく設定されている。外筒４の内径奥部にはこの弾性舌片３５で音・振動を発生させるための凹状収納部２０が形成されている。
【００５７】
これらの挿入ガイド６１、クリック部材６２は、前述した挿入ガイド１０と同様に、例えば、弾性を有するポリアセタール等の硬質樹脂、或は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの軟質樹脂製などによって形成される。管継手本体６０を組立てる際には、外筒４の内周に形成された係止凹部６３に弾性舌片３５を係止させるようにしてクリック部材６２を予め継手奥側に装着し、これに続いて挿入ガイド６１を装着する。
【００５８】
このような管継手本体６０の場合にも、前記実施形態と同様に、挿入ガイド６１の導入部４１、円筒面４２、係止端４３の案内により樹脂管２をスムーズに挿入でき、垂直切り、斜め切りの何れの樹脂管であってもその内周形状によってシール部材８が飛び出すことを防止し、管端部によるシール部材８の噛み込みやシール部材８の損傷を防ぎながら樹脂管２を案内して、シール性を確保しながら樹脂管２を強固に接続することができる。この場合には、樹脂管２の挿入完了時に、クリック部材６２に設けた弾性舌片３５が凹状収納部２０に衝突したことを確認することで樹脂管２の接続完了を検知できる。
このように、樹脂管２をガイドする機能を有する挿入ガイド６１に対して、音・振動を発生させる機能を有するクリック部材６２を分けて構成することも可能である。
【００５９】
以上、本発明における管継手の実施形態について詳述したが、本発明は、前記実施の形態記載に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載されている発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の変更ができるものである。
【００６０】
これにより、継手本体に設けた内筒と外筒との間隙に樹脂管を挿入し、この樹脂管をロックリングで引き抜きを防止しながらシール部材で密封接続する構造の管継手であれば各種の内部構造に設けることができ、例えば、継手本体に外筒を一体に形成し、この継手本体に別体に設けた内筒を嵌合等の適宜の固着手段で固着することもできる。また、ロックリングを増やして樹脂管の抜け止め効果を高めるなどの変更も可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 管継手本体
２ 樹脂管
３ 内筒
３ａ 外周面
４ 外筒
５ 継手本体
７ ロックリング
８ シール部材
１０ 挿入ガイド
３５ 弾性舌片
４１ 導入部
４２ 円筒面
４３ 係止端
Ｇ 間隙
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、住宅設備の給水や給湯用の配管に、架橋ポリエチレン管やポリブテン管等の樹脂管をワンタッチで接続するための管継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、住宅設備等の給水給湯配管は、架橋ポリエチレン管やポリブテン管などの樹脂管を用いて施工されることがほとんどであり、樹脂管を接続する場合、施工が容易であることから樹脂管を挿入するだけでこの樹脂管を接続可能な、いわゆるワンタッチ式の管継手が用いられることが多くなっている。この場合、樹脂管の挿入をスムーズにし、所定の接続位置まで樹脂管を案内するために、挿入ガイドと呼ばれるガイド部材が用いられることがある。挿入ガイドを用いた場合、管切断時の端面処理を省略でき、パイプカッター等で管を切断してそのまま継手に接合できるため、作業性も良くなる。
【０００３】
この種の管継手として、例えば、特許文献１の差込み式管継手が知られている。この管継手においては、テーパ付リングと呼ばれる挿入ガイドが、内筒体に装着されたＯリングである弾性シールリングより軸方向外方部位と、外筒体に取り付けられた抜け止めリングより軸方向内方部位側との間に嵌め込まれている。テーパ付リングには、内径部に前方拡がり状の単純なテーパが付けられ、このテーパの小径側の内径は管の内径にほぼ一致し、前方のテーパ面の径はＯリングの外径より大きく、入口部分には小さなアール面が設けられている。
この管継手に管が挿入されると、管の挿入に従ってテーパ付リングが継手内部へ移動し、内径部のテーパがＯリングを圧縮し、このＯリングをシールリング溝へ押し込もうとする力が働くようになっている。これにより、管の端部側内周が面取りされていない場合でも、管端部がＯリングを噛み込まずにスムーズにＯリングを乗り越え、接続時の管によりＯリングが傷付くことを防ごうとするものである。
【０００４】
同文献２の管継手は、ガイド環と呼ばれる挿入ガイドを有し、この挿入ガイドは、Ｏリングであるシール部材を覆う状態で案内部に外嵌されている。この管継手に接続管が挿入されると、接続管の内周面がガイド環の円筒部の外周面に外嵌し、円筒部が接続管の内周面と案内部の外周面に挟圧された状態となり、円筒部の内周面でＯリングの外周面全体を均一に押圧しながらＯリングを覆ってスライドするように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４２６８８１１号公報
【特許文献２】特許第３６００７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の管継手においては、管が斜め切り状態であるときに、管の挿入に伴ってテーパ付リングが継手の内筒体に装着された弾性シールリングを斜めに傾いた状態で乗り越えようとし、このテーパ付リングの一部が弾性シールリングを乗り越えることで、弾性シールリングの弾性力（復元力）でテーパ付リングが継手奥側に押し出され、管の端面から離れてしまうおそれがある。この場合、テーパ付リング端面と管端面との間に生じた間隙により管端面が直接弾性シールリングに接触することになり、弾性シールリングが噛み込まれたり傷付いたりしてシール性が確保されない状態で管が接続されることがある。
このような管の斜め切り時に発生する挿入ガイドの押し出し現象は、管の内径誤差が大きい場合に確実にシール性を確保したり、シール性を長期に亘って維持するために弾性シールリングの線径を太くし、圧縮代を大きく設定した場合に、より顕著となる。
【０００７】
同文献２の管継手では、ガイド環の円筒部が接続管の内周面と案内部の外周面に挟圧された状態で、Ｏリングの外周面を均一に押圧しながら案内部をスライドするように構成されているので、接続管内部の寸法のバラツキを吸収するために挿入完了後の管内径と案内部外形の寸法に比較的大きな隙間が存在することになる。そのため、高圧時においてＯリングがはみ出しやすくなったり、接続管とコア部との間に生じる遊びのために接続管が動き易くなって不安定になることがあり、漏れが生じるおそれがあった。
【０００８】
本発明は、上記の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、管が斜め切りの状態や弾性シールリングの圧縮代を大きく設定した場合であっても、弾性シールリングを傷付けたり噛み込むことなく樹脂管をスムーズかつ強固に接続することができ、シール性を確保しながら樹脂管を所定位置まで接続することができる管継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、継手本体に設けた内筒と外筒との間隙に挿入する樹脂管をロックリングで引き抜き防止状態で接続し、かつ、内筒の外周面に装着したシール部材で密封接続する管継手であって、樹脂管挿入時に樹脂管端面に当接してこの樹脂管をガイドする挿入ガイドを内外筒の間に装着し、この挿入ガイドには、シール部材を案内する内周先端側の導入部と、この導入部に続くシール部材圧接用の円筒面と、この円筒面に続く後端位置にシール部材を係止する係止端とを設けた管継手である。
【００１０】
請求項２に係る発明は、導入部は、円弧部である管継手である。
【００１１】
請求項３に係る発明は、円筒面の内径をシール部材の外径と樹脂管の内径との中間の径とし、係止端の内径を樹脂管の内径とほぼ同一の径に形成した管継手である。
【００１２】
請求項４に係る発明は、挿入ガイドの外周に複数の弾性舌片を設け、この弾性舌片の外径を外筒の内径より大きく設定した管継手である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によると、挿入ガイドを用いて樹脂管を接続することで樹脂管をガイドしながらスムーズかつ強固に接続することができ、シール部材を案内する内周先端側の導入部と、この導入部に続くシール部材圧接用の円筒面と、この円筒面に続く後端位置に係止端とを設けているので、挿入ガイドと樹脂管との間に隙間が生じることを防ぎながらこの樹脂管を継手内部に挿入して、樹脂管の端面が面取りの施されていない鋭利な角になっている状態であってもこの樹脂管によりシール部材が噛み込まれたり傷ついたりすることを防ぎつつ、シール性を確保しながら樹脂管を所定位置までスムーズに接続できる。この管継手は、樹脂管が斜め切りの状態で管端面が傾斜していてもシール部材を噛み込むことなくスムーズに管端部分をシール部材に対して乗り越えさせることができ、シール部材の圧縮代を大きく設定した場合でも樹脂管を軽い挿入により接続可能である。
【００１４】
請求項２に係る発明によると、導入部を円弧部とすることで挿入ガイドが円滑にシール部材を乗り越えることができ、このシール部材が傷付くことを防ぎつつ樹脂管を案内することができる。
【００１５】
請求項３に係る発明によると、導入部に続く円筒面の内径によるシール部材の圧縮代を小さく設定でき、シール部材が円筒面により強く押圧されることを防いで、シール部材の脱落や位置ずれを防いで確実に樹脂管を継手奥部まで挿入して接続できる。また、円筒面によりシール部材が均等に圧縮されるため、挿入ガイド中心が継手の内筒軸芯に調芯され、管に対する偏芯状態での挿入を防いでシール性を確保した状態で接続できる。
【００１６】
請求項４に係る発明によると、弾性舌片が外筒の内径側を押圧することで管を重力方向に挿入するときでも挿入ガイドが間隙内を自由落下して管端と離脱することを防止し、挿入ガイドの位置を外部から目視したときに挿入が十分か不十分であるかの判定を確実におこなえる。更に、樹脂管の挿入が完了したときに弾性舌片を拡径させることにより、この弾性舌片が外筒の内壁を衝撃的に叩くことで音・振動を発生させて、この音・振動を確認することで樹脂管の接続完了の検知することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明における管継手の実施形態を示した半截断面図である。
【図２】図１の管継手に樹脂管を挿入した状態を示す半截断面図である。
【図３】挿入ガイドを示す半截断面図である。
【図４】樹脂管の挿入開始状態を示す拡大断面図である。
【図５】図１の要部拡大断面図である。
【図６】図４の状態から樹脂管を挿入した状態を示す拡大断面図である。
【図７】図６の状態から樹脂管を挿入した状態を示す拡大断面図である。
【図８】樹脂管の挿入が完了した状態を示す拡大断面図である。
【図９】斜め切りの樹脂管を挿入する状態を示す拡大断面図である。
【図１０】本発明における管継手の他の実施形態を示した要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明における管継手の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１においては、本発明における管継手の実施形態を示した半截断面図を示しており、図２においては、樹脂管を挿入した状態、図４においては、樹脂管の挿入開始状態の拡大断面図を示している。
【００１９】
図において、本発明における管継手本体１は、例えば、給水・給湯用の樹脂管２を抜け止め状態で接続可能になっており、内筒３、外筒４が設けられた継手本体５、キャップ６、ロックリング７、シール部材８を有し、この管継手本体１内には挿入ガイド１０が装着されている。樹脂管２としては、例えば、架橋ポリエチレン管やポリブテン管等の管を用いることができ、更に、これ以外にも、金属強化ポリエチレン管等の各種の樹脂管、或は、銅管等の金属管を接続することも可能である。
【００２０】
本実施形態における継手本体５には内筒３が一体に形成され、この継手本体５に対して外筒４が取付けられてこの内筒３と外筒４との間に間隙Ｇが形成され、この間隙Ｇに樹脂管２が挿入される。継手本体５は、例えば、銅合金などの金属、又はＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）などの剛性の高い樹脂により筒状に形成され、通水用の流路口１１を有している。内筒３は継手本体５の樹脂管２を接続する側に樹脂管２の内径に応じた適宜の外径に設けられている。なお、内筒３を別部品として継手本体に装着してもよい。
【００２１】
内筒３の外周面３ａには装着溝１２が形成され、この装着溝１２には、例えば、ＥＰＤＭ等のゴム製のＯリングからなるシール部材８が装着されている。この構造により、管継手本体１は、内筒３の外周面３ａに装着したシール部材８で樹脂管２の内周を密封シールしながら接続する内周シール構造のワンタッチ継手になっている。装着溝１２は、継手本体５の樹脂管２が抜け出す側である開口側と、この開口側よりも樹脂管２の挿入側との２ヶ所に形成され、各装着溝１２、１２にシール部材８、８がそれぞれ装着されている。これにより、シール部材８は、ロックリング７と対向する位置に配設される。
【００２２】
継手本体５の外周囲には凹凸状の係合部１４が形成され、この係合部１４に外筒４が取付けられる。継手本体５における内筒３との他方側には雄ネジ部１６が設けられ、この雄ネジ部１６には図示しないヘッダーや接続部材、或はその他の外部の配管が接続可能になっている。継手本体５は、図示したような直線形状以外にも、例えば、チーズ形状やエルボ形状などであってもよい。
【００２３】
外筒４は、例えば、非結晶性ナイロンやＰＰＳＵ（ポリフェニルサルフォン樹脂）などの樹脂により透明或は半透明に設けられ、この外筒４の外部から樹脂管２や挿入ガイド１０の挿入状態を透視可能になっている。
【００２４】
外筒４の内径奥部には、後述する弾性舌片３５の弾性力で打撃されることにより音・振動を発生させるための凹状収納部２０が形成されており、この凹状収納部２０は、管継手軸芯方向において、長さＷにより形成されている。長さＷは、挿入ガイド１０が継手の奥まで届いたときに弾性舌片３５の係止凸部３８が位置する場所よりも一次側までくるように形成され、これにより、係止凸部３８の位置と凹状収納部の入り口２０ａとの間には、樹脂管２の斜め切りを許容する距離（空間）Ｌが形成可能になっている。この距離Ｌは、後述する樹脂管のずれ量Δを許容できる長さに設けられる。凹状収納部の入り口２０ａ側には外筒４の内周面４ａの内径よりも縮径した鍔状の内径凸部２１が環状に形成され、この内径凸部２１は、樹脂管２を管継手本体１に挿入したときの挿入完了時の樹脂管の端面２ａの位置よりも継手奥部側に形成されている。
【００２５】
外筒４の内周側の継手本体５への取り付け位置には、この継手本体５の係合部１４とスナップ嵌合可能な係合部２２が設けられ、また、この他端側の外周側には、凹凸状の係合段部２３が設けられている。外筒４は、係合部１４、２２のスナップ嵌合により継手本体５に一体化され、嵌合後には外筒４と継手本体５とが相互に回転可能な状態となっている。図示しないが、外筒４の内径は、樹脂管２の外径の寸法と略同じでこの樹脂管２が無理なく挿入できる寸法に設けられている。外筒４の入口側内周には内向きのテーパ面２５と、このテーパ面２５になだらかにつながるＲ面２６が形成されている。
【００２６】
キャップ６は、たとえば、引張り弾性率が外筒４よりも高いポリアセタールなどの樹脂により形成されている。このキャップ６の内周側には、外筒４の係合段部２３にスナップ嵌合可能な係合段部２７が形成されている。キャップ６は、係合段部２３、２７のスナップ嵌合により外筒４の開口側に取付けられ、取付け後には、キャップ６と外筒４とが相互に回転可能になる。キャップ６の端部側には内周方向に突設する環状突部２８が形成され、外筒４の装着後には、この環状突部２８によりロックリング７の抜け出しが防止される。キャップ６は、透明性を有する材料により形成することもできる。
【００２７】
ロックリング７は、ステンレス鋼等により略環状に形成され、環状部３０と、この環状部３０の内径側の爪部３１とを有している。爪部３１は、環状部３０から所定の傾斜角度で屈曲形成され、樹脂管２の表面に係止可能になっている。ロックリング７は、外筒４の開口側とキャップ６の内周部位との間に形成される空隙３２に装着され、爪部３１により樹脂管２の挿入をスムーズにしつつ、この爪部３１が樹脂管２に係止して、樹脂管２に引抜き荷重が加わったときに引抜き阻止力を発揮して速やかにこの樹脂管２を引き抜き防止状態で接続可能になっている。
【００２８】
図３、５に示した挿入ガイド１０は、管継手本体１内に樹脂管２をガイドするために設けられ、内筒３と外筒４との間隙Ｇに装着される。挿入ガイド１０は、例えば、弾性を有するポリアセタール等の硬質樹脂製、或は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの軟質樹脂製などからなり、その内周には、導入部４１と、円筒面４２と、係止端４３とが形成され、外周には、複数の弾性舌片３５とテーパ面部３６とが形成されている。
【００２９】
導入部４１は、円弧部からなり、挿入ガイド１０の内周先端側に形成され、この導入部４１によりシール部材８を案内可能になっている。円筒面４２は、導入部４１に続いてシール部材８圧接用として形成され、この円筒面４２の内径は、シール部材８の外径と樹脂管２の内径との中間の寸法になっている。より具体的には、円筒面４２の内径は、樹脂管２の内径よりも大きく、この円筒面４２がシール部材８を圧縮するときの圧縮代（つぶし代）が、樹脂管２がシール部材８を圧縮するときのつぶし代の約半分程度になるように設定されている。更に、円筒面４２の内径を係止端４３の内径よりも大径としていることで、この円筒面４２によるシール部材８のつぶし代が係止端４３によるつぶし代よりも小さくなるように設定されている。これによって、シール部材８は、円筒面４２から大きい負荷を受けることがないので、挿入ガイド１０と樹脂管２は、なだらかに間隙Ｇに挿入可能になっている。
【００３０】
係止端４３は、円筒面４２に続く後端位置にシール部材８を係止可能に形成され、この係止端４３の内径は、樹脂管２の内径とほぼ同一の径か、或はやや小さい径になっている。図５において、係止端４３は、円筒面４２との間に形成されるアール面４４を介してなだらかにつながっている。アール面４４の大きさは、適宜の大きさであればよいが、このアール面４４の係止端４３における接線と継手本体の軸芯との交差角αが３０〜４５°程度になるように設けることが好ましい。また、円筒面４２と係止端４３との間には、アール面の代わりとしてテーパ面を設けるようにしてもよい。係止端４３には、アール面４４の成形容易性や強度を確保するため、樹脂管２の当接面側に環状鍔部４５が形成されている。
【００３１】
このように挿入ガイド１０のシール部材８との接触部位は、シール部材８と最初に接触する導入部４１、続いてシール部材８を圧接する円筒面４２、この円筒面４２よりもより強くシール部材８を圧接可能な係止端４３からなる三段階の面により構成されている。
これらの導入部４１、円筒面４２、係止端４３の各部位を形成する場合には、例えば、シール部材８のつぶし代を円筒面４２において１５％弱程度になるように設計すればよい。このつぶし代は、適宜の大きさとすることが可能であり、１５％弱よりも大きくすることもできる。なお、導入部４１をテーパ状に形成してもよい。
【００３２】
ところで、一般的に挿入用ガイドを用いないで樹脂管を接続する場合には、Ｏリング（シール部材）を設計する際の基準に従ってこのＯリングを傷めることなく樹脂管を挿入可能にするために、例えば、樹脂管の先端内周にＪＩＳ Ｂ ２４０１などで規定されている面取りを設けることが必要になっている。そのため、本来であれば、樹脂管を切断したあとにその先端内周に面取りを施してからこの樹脂管を挿入することが望ましいが、実際には、配管の作業現場の作業効率向上の点から、この規格を満足する滑らかな面取りを施すことは困難になっており、しかも、この面取り工程で新たなヒゲバリ等が生じた場合にはこのヒゲバリがＯリングとのシール面に挟まって却ってシール性を阻害する要因になることがある。このことから、作業現場では、ヒゲバリ等の発生を避けるために樹脂管を専用カッター等で切断した後、面取り加工を施すことなくそのままこの樹脂管を接続用として用いる場合がほとんどである。
【００３３】
そこで、本発明の管継手本体は、上述した三段階の面による構成により挿入ガイド１０を設け、シール部材８を装着する装着溝１２の外径寸法を、シール部材８が所定のつぶし代を発揮する大きさとしていることで、シール部材８によるシール性を高く確保しつつ樹脂管２を容易に挿入できるようにしている。これによって、樹脂管２の挿入時には、挿入ガイド１０により内筒３と外筒４との間の間隙Ｇにシール部材８を内径方向に押さえつつ樹脂管２を案内し、この樹脂管２をスムーズに接続することが可能になる。
【００３４】
一方、挿入ガイド１０の外周において、弾性舌片３５は、複数箇所、例えば、挿入ガイド１０の４箇所に等間隔で形成され、挿入ガイド１０の外周部位から外側に弓なりに反るように突き出して、外筒４の内径よりも大きく、更に、外筒４の奥部に設けられた凹状収容部２０の内径と同一か、やや大きい外径になるような寸法に設定されている。
【００３５】
弾性舌片３５の端部には係止凸部３８が形成され、この係止凸部３８は、図６に示した凹状収納部２０の始端位置に設けた内径凸部２１に係止可能になっている。挿入ガイド１０が樹脂管２に押されて間隙Ｇ内を奥方向に移動し、係止凸部３８が内径凸部２１に係止したときに、弾性舌片３５には弾性エネルギーが蓄勢されるようになっている。弾性舌片３５は、凹状収納部２０に収納可能な大きさになっている。
テーパ面部３６は、挿入ガイド１０の後端付近の外周に、挿入ガイド１０の挿入方向から所定角度で傾斜して形成されている。
【００３６】
挿入ガイド１０には、弾性舌片３５、テーパ面部３６、これらの間に位置する外周部３７により、その外周囲に装着凹部４０が形成される。この装着凹部４０にロックリング７の爪部３１を嵌め込むようにしながら挿入ガイド１０を挿入することで、この挿入ガイド１０がロックリング７とシール部材８との間に仮止め状態で装着される。この仮止め装着により、管継手本体１内からの挿入ガイド１０の脱落が防がれる。
そして、樹脂管２の挿入の完了時には、管継手本体１は、拡径した弾性舌片３５がその弾性力により外筒４の凹状収納部２０に衝突して音・振動を発生するようになっている。
【００３７】
続いて、上述のように構成された管継手本体１に樹脂管２を挿入する場合の動作を説明する。
図４においては、樹脂管端面２ａが管軸に対して垂直に切断された樹脂管２を挿入するときの樹脂管２の挿入開始の状態を示しており、端面２ａが管継手本体１に仮止め状態で装着された挿入ガイド１０に当接した瞬間を示している。このとき、入口側のシール部材８は、挿入ガイド１０の円筒面４２により所定のつぶし代よりもやや緩い状態に圧縮されている。このため、挿入ガイド１０は、シール部材８の外径により支持され、管継手の軸心に対して自動調芯されて樹脂管２の端面２ａとの芯ずれが防がれた状態にある。
【００３８】
この状態から樹脂管２を挿入すると、樹脂管２の挿入に伴って挿入ガイドの係止端４３が手前のシール部材８を押圧する。
このとき、挿入ガイド１０はブレーキがかかった状態になり、移動が規制される。この状態で、更に樹脂管２の挿入が継続されると、挿入ガイド１０は樹脂管の端面２ａに押し付けられ、挿入ガイド１０と樹脂管２との隙間が極めて小さいものとなる。
【００３９】
この挿入力が係止端４３とシール部材８との係合力を上回ると、挿入ガイド１０は樹脂管２の端面２ａから離れることなくシール部材８を乗り越えて奥方向に移動する。従って、樹脂管の端面２ａが、シール部材８に接触してこのシール部材８を損傷したり噛み込んだり、シール部材８を装着溝１２から飛び出させたりする現象を防ぐことができる。しかも、係止端４３がシール部材８に接触するまでの間には、シール部材８の外径と樹脂管２の内径との間の径であり樹脂管２によるつぶし代の約半分程度のつぶし代になる円筒面４２がシール部材８を押圧し、続いて、円筒面４２から続くアール面４４と係止端４３とによりシール部材８を押圧するため、シール部材８を圧縮するのに要する力を極力小さく抑えることができる。
【００４０】
樹脂管２を続けて挿入すると、挿入ガイド１０の導入部４１が奥側のシール部材８に接触し、挿入リング１０が奥側シール部材８に乗り上げた状態になる。円筒面４２の内径は、上記したようにシール部材８の外径よりも小さく樹脂管２の内径よりも大きくなるように設定しているので、挿入ガイド１０は円滑に挿入されて図６の状態となる。
【００４１】
このとき、挿入ガイド１０の外周側では弾性舌片３５及び係止凸部３８が外筒４のテーパ面２５に接触し、樹脂管２の挿入に伴ってこのテーパ面２５に続いて形成されたＲ面２６に沿うようにこれらが変形しながら間隙Ｇ内に収納される。
この状態から樹脂管２を挿入した場合には、挿入ガイド１０の内周側では前記と同様にこの挿入ガイド１０が奥側のシール部材８を乗り越えるため、シール部材８に損傷等が生じることを防ぐことができ、樹脂管２の挿入時のシール性をこの奥側及び手前側の双方のシール部材８により確保しつつ、樹脂管２を管継手本体１の内部へ移動させることができる。
【００４２】
２ヶ所に装着されたシール部材８、８のうち、入口側のシール部材８は、挿入ガイド１０の円筒面４２であらかじめ圧縮された状態にあるため、挿入荷重が軽くなるメリットがあり、対向配置されたロックリング７とによる挿入荷重を軽減できる効果もある。
【００４３】
係止端４３が奥側のシール部材８に当接したときには、挿入ガイド１０が樹脂管２の端面２ａに押圧されて管継手本体１の内部に移動する。このとき、弾性舌片３５が外筒４の内周面４ａにより縮径されて径方向の弾性エネルギーが蓄勢され、この内周面４ａに強く圧接した状態で管継手本体１の内部方向に移動しようとするため、仮に、管継手本体１が、樹脂管２を重力方向に挿入する向きに配設されている場合にも、挿入ガイド１０が奥側のシール部材８を乗り越えた後に重力で樹脂管端面２ａから離れて管継手本体１の奥側に落下することが防がれる。
【００４４】
樹脂管２を更に挿入すると、図７に示すように、挿入ガイド１０の係止凸部３８が外筒４の内径凸部２１まで到達し、挿入ガイド１０は、４つ形成された係止凸部３８のうち、少なくとも１つの係止凸部３８が外筒４の内径凸部２１に係止されることにより、更なる移動を規制される。この状態から樹脂管２の挿入が継続されると、挿入ガイド１０が樹脂管２で押圧されることにより、上述の係止状態を保ったまま若干樹脂管２の挿入方向に移動する。これにより、残りの係止凸部３８が内径凸部２１に係止される。
【００４５】
この係合状態において、更に樹脂管２の挿入を継続しようとすると、挿入ガイド１０の移動が規制されているため、作業者はより強い力で樹脂管２を挿入しようとする。このとき、係止凸部３８が内径凸部２１を乗り越えようとして中心側に曲げ変形し、弾性舌片３５に弾性エネルギーが蓄勢されつつ挿入ガイド１０が移動し、挿入荷重は若干増加した状態となる。
【００４６】
この状態から挿入を継続し、係止凸部３８が内径凸部２１を乗り越えると、その瞬間に挿入荷重が低下すると共に、開放された各係止凸部３８が蓄勢された弾性エネルギーにより拡径し、元の状態あるいは、やや縮径された状態まで復元する。その際、係止凸部３８が凹状収容部２０に衝撃的に衝突することで振動・音が発生する。この場合、少なくとも音が発生すればよく、振動が生じればなおよい。挿入ガイド１０は勢いよく継手奥側に移動するため、弾性舌片３５が一斉に拡径し、効果的に音（振動）を発生することができる。弾性舌片３５にはこの振動・音発生の機能を持たせることなく、単に外筒５に当接させて前述した自然落下を防止するだけの機能を持たせるようにしてもよい。
【００４７】
内径凸部２１は、その内径が外筒の内周面４ａよりも小さいことから、弾性舌片３５を更に縮径して径方向の弾性エネルギーを増加させる機能を有する。この機能のみを必要とする管継手においては、上述した係止凸部３８と内径凸部２１との係合状態は必要なく、外筒の内周面４ａから内径凸部２１を傾斜面や曲面で接続し、円滑に弾性舌片３５を縮径するようにしてもよい。
【００４８】
図８においては、樹脂管２の挿入を完了した状態を示しており、このとき係止凸部３８が凹状収納部２０に収納される。この場合、挿入ガイド１０が継手の奥まで届いたときに弾性舌片３５の係止凸部３８の位置と凹状収納部２０の入り口２０ａとの間に樹脂管２の斜め切りを許容する距離Ｌを設けているので、この距離Ｌにより後述する斜め切りの樹脂管５０を接続する場合でも、その端面５０ａの長さ方向のずれを吸収して確実に係止凸部３８を凹状収納部２０に収納できる。また、距離Ｌを設けていることにより係止凸部３８が凹状収納部２０に衝突したときにこれらの間に空間部位が形成されるため、この空間部位により係止凸部３８による衝突音を反響させることができ、衝突音（振動）をより大きく発生させることができる。
【００４９】
図９においては、管継手本体１に対して、端面５０ａが管軸に対して垂直に切断されていない斜め切りの樹脂管５０を挿入する場合を示している。図において、樹脂管５０は、この斜め切りによって端面上部側と端面下部側との間にずれ量Δによる寸法差が生じており、この樹脂管５０を管継手本体１に挿入する際には、端面下部側が先行して挿入されることになる。
【００５０】
この場合、端面下部側において、係止端４３がシール部材８に引っ掛かってこのシール部材８を圧接した状態になるため、挿入ガイド１０に樹脂管５０が当接し、挿入ガイド１０が樹脂管５０によって押圧された状態が維持される。このとき、ずれ量Δの分だけ遅れて挿入されている端面上部側においては、挿入ガイド１０が端面５０ａに沿うように軸芯方向に変形し、その変形状態が維持されるため端面下部側と同様に挿入ガイド１０が樹脂管５０により押圧された状態が確保される。
【００５１】
樹脂管５０が更に押し込まれた際にも、係止端４３が完全にシール部材８を乗り越えるまでは前記と同様に挿入ガイド１０に樹脂管５０が押付けられた状態が常に維持され、挿入ガイド１０と端面５０ａとが離間することが防がれる。これによって、斜め切りの樹脂管５０を挿入する場合でも、端面５０ａが完全にシール部材８を通過するまではこの端面５０ａのエッジ部位がシール部材８に接触することが防がれ、垂直に切断された樹脂管の場合と同様に、シール部材８が挿入ガイド１０と端面５０ａとの間に挟みこまれたり端面５０ａにより傷ついたりすることが防止される。
【００５２】
なお、係止端を有することの無い挿入用ガイド、例えば、内周側がテーパ状の挿入用ガイドを使用した場合には、斜め切りの樹脂管を挿入する際にこの挿入用ガイドがシール部材に圧接して乗り越えようとするときに、挿入ガイドの端部（管端面の当接面）半周程度がシール部材を乗り越えたときに、シール部材を乗り越えた挿入ガイドの半周部分が樹脂管の挿入方向に押圧され、挿入ガイド全体がシール部材を乗り越えてしまうため、継手内に遅れて挿入される側では挿入用ガイドと樹脂管端面との間に隙間が生じて樹脂管端面のエッジ部分が直接シール部材に接触することになる。その際、樹脂管における先行して挿入される側では既にシール部材が樹脂管の内面に入り込んでいるため、遅れて挿入される側ではシール部材がその装着溝から搾り出された状態になって樹脂管のエッジ部分に引っ掛かり易くなる。そのため、シール部材が内筒と樹脂管との間からはみ出したり樹脂管のエッジ部分に傷付けられて漏水を引き起こすことにつながる。
一方、前述したとおり、本発明における管継手は、斜め切りの樹脂管の場合であっても係止端４３のシール部材８との引っ掛かり効果によって挿入ガイド１０がシール部材８に押し出されることなく、シール部材８の装着溝１２への装着が維持されて、管端面２ａによってシール部材８が傷付けられることを確実に防ぐことが可能になっている。
【００５３】
上述したように、本発明の管継手は、樹脂管２をガイドする挿入ガイド１０を内筒３と外筒４との間に装着し、この挿入ガイド１０は、シール部材８を案内する内周先端側の前記の導入部４１と、この導入部４１に続く円筒状の円筒面４２と、この円筒面４２に続く、シール部材８を係止する係止端４３とを有し、この内周形状によって垂直に切断された樹脂管はおろか、斜め切りの樹脂管、すなわち挿入ガイド１０が斜めに傾いた状態で樹脂管５０が挿入され、シール部材８が導入部４１に偏芯状態で圧縮されたとしてもシール部材８の一部が装着溝１２から押し出されたり飛び出したりするおそれがなく、このシール部材８の脱落や位置ずれを防ぎつつ樹脂管２を所定位置まで挿入して接続できる。
【００５４】
しかも、前記のように、係止端４３は、アール面４４を介して円筒面４２となだらかに繋がってその出口部は軸に対して３０〜４５°となっているので、斜め切りの樹脂管５０の場合にも、係止端４３がシール部材８を乗り越えるときの抵抗がアール面４４から係止端４３に近づくにつれて徐々に大きくなって挿入ガイド１０のみが先行して押出されることがなく、この挿入ガイド１０が樹脂管２の挿入完了まで管端部に密着してシール部材８を乗り越えることが可能となる。そのため、管端部が直接シール部材８に接触してこのシール部材８を噛み込むことを防ぎ、挿入ガイド１０としての樹脂管２の案内機能を確実に発揮することができる。
【００５５】
図１０においては、本発明における管継手の他の実施形態を示している。なお、この実施形態において、前記実施形態と同一部分は同一符号によって表し、その説明を省略する。
この実施形態における管継手本体６０は、挿入ガイド６１と、この挿入ガイド６１と別体の環状のクリック部材６２とを有し、挿入ガイド６１を内筒３と外筒４との間隙Ｇに装着し、挿入ガイド６１よりも継手奥側にクリック部材６２を装着したものである。
【００５６】
挿入ガイド６１の内周には、導入部４１と、円筒面４２と、係止端４３とが形成されている。
クリック部材６２の外周には複数の弾性舌片３５が設けられ、この弾性舌片３５の外径は外筒４の内径よりも大きく設定されている。外筒４の内径奥部にはこの弾性舌片３５で音・振動を発生させるための凹状収納部２０が形成されている。
【００５７】
これらの挿入ガイド６１、クリック部材６２は、前述した挿入ガイド１０と同様に、例えば、弾性を有するポリアセタール等の硬質樹脂、或は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの軟質樹脂製などによって形成される。管継手本体６０を組立てる際には、外筒４の内周に形成された係止凹部６３に弾性舌片３５を係止させるようにしてクリック部材６２を予め継手奥側に装着し、これに続いて挿入ガイド６１を装着する。
【００５８】
このような管継手本体６０の場合にも、前記実施形態と同様に、挿入ガイド６１の導入部４１、円筒面４２、係止端４３の案内により樹脂管２をスムーズに挿入でき、垂直切り、斜め切りの何れの樹脂管であってもその内周形状によってシール部材８が飛び出すことを防止し、管端部によるシール部材８の噛み込みやシール部材８の損傷を防ぎながら樹脂管２を案内して、シール性を確保しながら樹脂管２を強固に接続することができる。この場合には、樹脂管２の挿入完了時に、クリック部材６２に設けた弾性舌片３５が凹状収納部２０に衝突したことを確認することで樹脂管２の接続完了を検知できる。
このように、樹脂管２をガイドする機能を有する挿入ガイド６１に対して、音・振動を発生させる機能を有するクリック部材６２を分けて構成することも可能である。
【００５９】
以上、本発明における管継手の実施形態について詳述したが、本発明は、前記実施の形態記載に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載されている発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の変更ができるものである。
【００６０】
これにより、継手本体に設けた内筒と外筒との間隙に樹脂管を挿入し、この樹脂管をロックリングで引き抜きを防止しながらシール部材で密封接続する構造の管継手であれば各種の内部構造に設けることができ、例えば、継手本体に外筒を一体に形成し、この継手本体に別体に設けた内筒を嵌合等の適宜の固着手段で固着することもできる。また、ロックリングを増やして樹脂管の抜け止め効果を高めるなどの変更も可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 管継手本体
２ 樹脂管
３ 内筒
３ａ 外周面
４ 外筒
５ 継手本体
７ ロックリング
８ シール部材
１０ 挿入ガイド
３５ 弾性舌片
４１ 導入部
４２ 円筒面
４３ 係止端
Ｇ 間隙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
継手本体に設けた内筒と外筒との間隙に挿入する樹脂管をロックリングで引き抜き防止状態で接続し、かつ、前記内筒の外周面に装着したシール部材で密封接続する管継手であって、前記樹脂管挿入時に樹脂管端面に当接してこの樹脂管をガイドする挿入ガイドを前記内外筒の間に装着し、この挿入ガイドには、前記シール部材を案内する内周先端側の導入部と、この導入部に続くシール部材圧接用の円筒面と、この円筒面に続く後端位置に前記シール部材を係止する係止端とを設けたことを特徴とする管継手。
【請求項２】
前記導入部は、円弧部である請求項１に記載の管継手。
【請求項３】
前記円筒面の内径を前記シール部材の外径と前記樹脂管の内径との中間の径とし、前記係止端の内径を前記樹脂管の内径とほぼ同一の径に形成した請求項１又は２に記載の管継手。
【請求項４】
前記挿入ガイドの外周に複数の弾性舌片を設け、この弾性舌片の外径を前記外筒の内径より大きく設定した請求項１乃至３の何れか１項に記載の管継手。
【請求項１】
継手本体に設けた内筒と外筒との間隙に挿入する樹脂管をロックリングで引き抜き防止状態で接続し、かつ、前記内筒の外周面に装着したシール部材で密封接続する管継手であって、前記樹脂管挿入時に樹脂管端面に当接してこの樹脂管をガイドする挿入ガイドを前記内外筒の間に装着し、この挿入ガイドには、前記シール部材を案内する内周先端側の導入部と、この導入部に続くシール部材圧接用の円筒面と、この円筒面に続く後端位置に前記シール部材を係止する係止端とを設けたことを特徴とする管継手。
【請求項２】
前記導入部は、円弧部である請求項１に記載の管継手。
【請求項３】
前記円筒面の内径を前記シール部材の外径と前記樹脂管の内径との中間の径とし、前記係止端の内径を前記樹脂管の内径とほぼ同一の径に形成した請求項１又は２に記載の管継手。
【請求項４】
前記挿入ガイドの外周に複数の弾性舌片を設け、この弾性舌片の外径を前記外筒の内径より大きく設定した請求項１乃至３の何れか１項に記載の管継手。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−５２５７４（Ｐ２０１２−５２５７４Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９３９２７（Ｐ２０１０−１９３９２７）
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（３９０００２３８１）株式会社キッツ (223)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（３９０００２３８１）株式会社キッツ (223)
【Ｆターム（参考）】
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