特開 2024-112388 管継手

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024112388

(43)【公開日】2024-08-21

(54)【発明の名称】管継手

(51)【国際特許分類】

   F16L 21/08 20060101AFI20240814BHJP

   F16L 21/03 20060101ALI20240814BHJP

【ＦＩ】

F16L21/08 B

F16L21/03

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023017356

(22)【出願日】2023-02-08

(71)【出願人】

【識別番号】000002174

【氏名又は名称】積水化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100152272

【弁理士】

【氏名又は名称】川越 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100147267

【弁理士】

【氏名又は名称】大槻 真紀子

(74)【代理人】

【識別番号】100188592

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 洋

(72)【発明者】

【氏名】頼 蘭馨

(72)【発明者】

【氏名】川▲高▼ 俊基

(72)【発明者】

【氏名】宮本 翔太

(72)【発明者】

【氏名】近本 博章

【テーマコード（参考）】

3H015

【Ｆターム（参考）】

3H015FA06

(57)【要約】

【課題】ベース部材に傾斜部を設けることでパイプの挿入力を低減することが可能な管継手を提供することを目的とする。
【解決手段】パッキンよりも継手本体の軸線方向に沿って前記継手本体の端縁側に向かって、ベース部材１０３ｂ、第１の抜け止めリング１０４ａ、スペーサー１０４ｃ、及び第２の抜け止めリング１０４ｂの順に配置されており、前記ベース部材１０３ｂおよび前記スペーサー１０４ｃのうちの少なくとも一方が、パイプを挿入する方向に沿った傾斜部２００、２０１を有する、管継手。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

継手本体と、
前記継手本体の内周面に配置された環状のパッキンと、
前記継手本体の内周面に配置された環状のベース部材と、
前記継手本体の内周面に配置された環状のスペーサーと、
前記継手本体の内周面に配置された第１の抜け止めリングと、
前記継手本体の内周面に配置された第２の抜け止めリングと、を備え、
前記パッキンよりも前記継手本体の軸線方向に沿って前記継手本体の端縁側に向かって、前記ベース部材、前記第１の抜け止めリング、前記スペーサー、及び前記第２の抜け止めリングの順に配置されており、
前記ベース部材および前記スペーサーのうちの少なくとも一方が、パイプを挿入する方向に沿った傾斜部を有する、管継手。

【請求項2】

前記傾斜部が前記ベース部材にある、請求項１に記載の管継手。

【請求項3】

前記傾斜部の傾斜角が、１０°～３０°である、請求項２に記載の管継手。

【請求項4】

前記ベース部材がＲ形状を有する、請求項１～３のいずれか１項に記載の管継手。

【請求項5】

前記ベース部材がＰＰＳを含む、請求項４に記載の管継手。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、管継手に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、建築物内の給水、給湯、又は空調機器等に用いられるパイプを接続するために、管継手が用いられている（例えば、特許文献１参照）。管継手は、軸方向に対向配置した一対のパイプを接続する。管継手は、内周面に収容凹部が形成された筒状の継手本体と、収容凹部に収容され、継手本体の内側に挿入されるパイプの外周面に接触する抜け止めリングと、継手本体の内周面に配置された環状のスペーサーと、を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－１６８９８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

パイプを挿入した時に、抜け止めリングはパイプの挿入方向に向けて曲がる。特許文献１に開示された管継手のように、抜け止めリングが２つの管継手部品に挟まれる場合、パイプを挿入すると抜け止めリングは２つの管継手部品によって固着されるように挟まれる。そのため抜け止めリングが曲げにくくなり、挿入力が高くなることがあった。

【0005】

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、ベース部材に傾斜部を設けることでパイプの挿入力を低減することが可能な管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】

【0006】

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の管継手は、継手本体と、前記継手本体の内周面に配置された環状のパッキンと、前記継手本体の内周面に配置された環状のベース部材と、前記継手本体の内周面に配置された環状のスペーサーと、前記継手本体の内周面に配置された第１の抜け止めリングと、前記継手本体の内周面に配置された第２の抜け止めリングと、を備え、前記パッキンよりも前記継手本体の軸線方向に沿って前記継手本体の端縁側に向かって、前記ベース部材、前記第１の抜け止めリング、前記スペーサー、及び前記第２の抜け止めリングの順に配置されており、前記ベース部材および前記スペーサーのうちの少なくとも一方が、パイプを挿入する方向に沿った傾斜部を有する、管継手。

【0007】

この発明によれば、ベース部材およびスペーサーのうちの少なくとも一方が傾斜部を有することで、パイプの挿入時に、抜け止めリングが曲げやすくなり、挿入力が低減する。

【0008】

また、上記の管継手において、前記傾斜部が前記ベース部材にあってもよい。
この発明によれば、ベース部材に角度をつけることで、パイプの挿入時に、抜け止めリングが曲げやすくなり、挿入力が低減する。

【0009】

また、上記の管継手において、前記傾斜部の傾斜角が、１０°～３０°であってもよい。
この発明によれば、ベース部材の傾斜部に１０°～３０°の角度をつけることで、パイプの挿入時に、傾斜部を有さない通常のベース部材よりも挿入力が低減する。

【0010】

また、上記の管継手において、前記ベース部材がＲ形状を有してもよい。
この発明によれば、ベース部材の傾斜が深くなることで、傾斜が直線であるベース部材を設ける場合よりも抜け止めリングがより曲げやすくなる。

【0011】

また、上記の管継手において、前記ベース部材がＰＰＳを含んでもよい。
この発明によれば、ベース部材は耐薬性に強く、金属を含む場合よりもコストが安く成形しやすい。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、パイプの挿入時に挿入力を低減する管継手を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係る管継手を示す図であって、一部断面を含む斜視図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る管継手の部品構成を示す斜視図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る管継手の縦断面図の一部である。

【図4】本発明の一実施形態に係る管継手の縦断面図の一部である。

【図5】本発明の一実施形態に係るベース部材の縦断面図の一部である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図１から図２を参照し、本発明の一実施形態に係る管継手１００について説明する。図１は、継手本体１０１と、継手本体１０１の内周面に配置された環状のパッキン１０３ａと、継手本体１０１の内周面に配置された環状のベース部材１０３ｂと、継手本体１０１の内周面に配置された環状のスペーサー１０４ｃと、継手本体１０１の内周面に配置された第１の抜け止めリング１０４ａと、継手本体１０１の内周面に配置された第２の抜け止めリング１０４ｂと、を備える。パッキン１０３ａよりも継手本体１０１の軸線方向に沿って継手本体１０１の端縁側に向かって、ベース部材１０３ｂ、第１の抜け止めリング１０４ａ、スペーサー１０４ｃ、及び第２の抜け止めリング１０４ｂの順に配置される。
本実施形態に係る管継手１００は、建物内の吸水、給湯又は空調機器用の複数のパイプ（配管）を接続するための部材である。管継手１００と、この管継手１００に接続されるパイプと、は配管構造を構成する。

【0015】

管継手１００は、筒状の継手本体１０１と、継手本体１０１の端部に設けられたキャップ１０２と、を備えている。
以下では、継手本体１０１の中心軸線に沿う方向を軸方向といい、継手本体１０１を軸方向から見た平面視で、前記中心軸線と交差する方向を径方向という。また、前記平面視で前期中心軸線回りに周回する方向を周方向という。

【0016】

継手本体１０１の軸方向の端部における内周面には、段１１３が形成されている。段１１３は、継手本体１０１の内周面から径方向の内側に向けて突出している。段１１３は、周方向の全周にわたって設けられている。段１１３において、継手本体１０１の内径は、軸方向の外側から内側に向けて段階的に（段状に）縮径している。段１１３には、継手本体１０１とは別体で形成されたインコア１０５が突き当たる。
以下では、継手本体１０１のうち、継手本体１０１の端面から段１１３に至るまでの部分を、継手本体１０１の開口端という。

【0017】

継手本体１０１の軸方向の両端部それぞれにおける外周面には、外フランジ部１０１ｂと、雄ねじ部１０１ｃと、が形成されている。
外フランジ部１０１ｂは、継手本体１０１から径方向の外側に向けて突出する。外フランジ部１０１ｂは、継手本体１０１の外周面に、全周にわたって延びている。
雄ねじ部１０１ｃは、継手本体１０１の外周面のうち、外フランジ部１０１ｂよりも軸方向の外側（即ち、継手本体１０１の端部寄り）に位置する部分に形成されている。

【0018】

図１～図２に示すように、キャップ１０２は、軸方向に段階的に外径が小さくなっている筒状である。キャップ１０２は、内周面に雌ねじが形成された第１筒１０２ａと、第１筒１０２ａよりも軸方向に沿って外側に位置する第２筒１０２ｂと、を備えている。
第１筒１０２ａは、雄ねじ部１０１ｃに螺着する。キャップ１０２の内周の第１筒１０２ａと第２筒１０２ｂとの境界に相当する部分には段差１０２ｄが設けられている。段差１０２ｄは、周方向の全周にわたって延びている。段差１０２ｄは、継手本体１０１において軸方向の外側を向く端面に接触又は近接する。

【0019】

第２筒１０２ｂは、第１筒１０２ａよりも小径である。第２筒１０２ｂは、第１筒１０２ａから軸方向の外側に延びる。
管継手１００において、継手本体１０１とキャップ１０２との間には、止水部１０３及び固定部１０４を収容するための収容凹部１０６が形成されている。収容凹部１０６は、段差１０２ｄと、継手本体１０１において軸方向の外側を向く端面と、の間に形成されている。収容凹部１０６は、周方向の全周にわたって延びている。

【0020】

継手本体１０１は、例えば、合成樹脂材料の射出成形又は金属材料の切削加工、鋳造若しくは鍛造により形成されている。
キャップ１０２は、例えば、合成樹脂材料の射出成形又は金属材料の切削加工、鋳造若しくは鍛造により形成されている。
前記合成樹脂材料としては、例えば、架橋ポリエチレン、ポリブデン、塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリサルフォン樹脂（ＰＳＵ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリフェニルスルホン樹脂（ＰＰＳＵ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ガラス繊維強化ＰＰＳ、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等、用途に応じた品質設計に基づき、任意に選択することができる。また、切削加工や融着等の他の加工方法を用いてもよい。
前記金属材料としては、ステンレス鋼、低合金鋼、炭素鋼、低温用炭素鋼、低温用合金鋼、真鍮、砲金、アルミニウム合金、マグネシウム合金等、用途に応じた品質設計に基づき、任意に選択することができる。

【0021】

管継手１００における軸方向の各端部には、継手本体１０１の端部に向かって順に、パッキン１０３ａ（シール部材）と、ベース部材１０３ｂと、抜け止めリング１０４ａ（第１の抜け止めリング）と、スペーサー１０４ｃと、抜け止めリング１０４ｂ（第２の抜け止めリング）と、が設けられている。即ち、固定部１０４は止水部１０３よりも端部寄りに位置している。
パッキン１０３ａ及びベース部材１０３ｂは止水部１０３を構成する。止水部１０３によって、パイプＰの内容物が管継手１００から漏れ出ることを防ぐ。
抜け止めリング１０４ａ、スペーサー１０４ｃ及び抜け止めリング１０４ｂは固定部１０４を構成する。管継手１００に挿入したパイプＰは、固定部１０４によって管継手１００に固定される。

【0022】

パッキン１０３ａ（シール部材）は、継手本体１０１の内周面に配置されている。パッキン１０３ａは、図示の例では１つだが、軸方向に間隔をあけて複数設けられてもよい。パッキン１０３ａは、断面円形の環状である。パッキン１０３ａは、周方向の全周にわたって延びている。図示の例では、パッキン１０３ａとしてＯリングが採用されている。パッキン１０３ａの材質としては、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、ビニルメチルシリコンゴム（ＶＭＱ）、アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等のゴム材料を採用することができる。

【0023】

ベース部材１０３ｂは、パッキン１０３ａと抜け止めリング１０４ａとの間に配置されている。ベース部材１０３ｂは、パッキン１０３ａと抜け止めリング１０４ａとが接触することを規制する。ベース部材１０３ｂは、環状に形成されている。ベース部材１０３ｂは、周方向の全周にわたって延びている。ベース部材１０３ｂは、継手本体１０１の開口端内に嵌め込まれている。ベース部材１０３ｂは、継手本体１０１の内周面に設けられた段である第１段に接触している。ベース部材１０３ｂは、継手本体１０１の前記第１段に対して軸方向の外側から引っ掛けられている。ベース部材１０３ｂの内径は、パッキン１０３ａの内径よりも大きい。

【0024】

抜け止めリング１０４ａ、１０４ｂ（第１の抜け止めリング、第２の抜け止めリング）及びスペーサー１０４ｃは、ベース部材１０３ｂに対して軸方向の外側に配置されている。抜け止めリング１０４ａ、１０４ｂ及びスペーサー１０４ｃは、継手本体１０１の収容凹部に配置されている。収容凹部は、前記第１段よりも軸方向の外側に位置している。抜け止めリング１０４ａ、１０４ｂ及びスペーサー１０４ｃは、前記収容凹部に対して、軸方向に若干の遊びをもった状態で配置されている。抜け止めリング１０４ａ、スペーサー１０４ｃ及び抜け止めリング１０４ｂは、軸方向の外側から内側に向けてこの順に並べられて配置されている。スペーサー１０４ｃは、前記収容凹部において、抜け止めリング１０４ａ及び抜け止めリング１０４ｂの間に軸方向に挟まれて配置されている。

【0025】

さらに、図３に示すように、ベース部材１０３ｂが、パイプＰを挿入する方向に沿った傾斜部２００を有する。傾斜部２００は、ベース部材１０３ｂのうち、軸方向の外側の面（抜け止めリング１０４ａ側の面）に設けられている。傾斜部２００は、径方向の外側から内側に向かうに従い、軸方向の内側に傾斜している。これにより、パイプＰを挿入した時に、抜け止めリング１０４ａがパイプＰの挿入方向に曲がりやすくなる。なお、傾斜部２００は、ベース部材１０３ｂの周方向の全周にわたって設けられている。傾斜部２００の外周縁は、ベース部材１０３ｂの外周縁上に位置している。抜け止めリング１０４ａは、ベース部材１０３ｂの外周縁（傾斜部２００の外周縁）と、スペーサー１０４ｃと、の間に挟まれている。さらに、図４に示すように、ベース部材１０３ｂおよびスペーサー１０４ｃが、パイプＰを挿入する方向に沿った傾斜部２００、２０１を有してもよい。また、ベース部材１０３ｂおよびスペーサー１０４ｃのうちの少なくとも一方が、パイプＰを挿入する方向に沿った傾斜部２００、２０１を有してもよい。傾斜部２０１は、スペーサー１０４ｃのうち、軸方向の外側の面（抜け止めリング１０４ｂ側の面）に設けられている。傾斜部２０１は、径方向の外側から内側に向かうに従い、軸方向の内側に傾斜している。これにより、パイプＰを挿入した時に、抜け止めリング１０４ｂがパイプＰの挿入方向に曲がりやすくなる。なお、傾斜部２０１は、スペーサー１０４ｃの周方向の全周にわたって設けられている。傾斜部２０１の外周縁は、スペーサー１０４ｃの外周縁上に位置している。これにより、パイプＰを挿入した時に、抜け止めリング１０４ａ、１０４ｂが、パイプＰの挿入方向に曲がりやすくなる。

【0026】

また、図３、図４に示すように、スペーサー１０４ｃは押さえ部２０２を備える。押さえ部２０２は、抜け止めリング１０４ａを軸方向の外側から押さえる。押さえ部２０２は、スペーサー１０４ｃにおいて軸方向の内側（抜け止めリング１０４ａ側）を向く面である。また、キャップ１０２は押さえ部２０３を備える。押さえ部２０３は、抜け止めリング１０４ｂを軸方向の外側から押さえることができる。押さえ部２０３は、段差１０２ｄである。押さえ部２０３は押さえ部２０２よりも径方向に長く、径方向の内側（インコア１０５の方向）に向かって出っ張っている。

【0027】

押さえ部２０２、２０３は、挿入されたパイプＰを引き抜く過程で、抜け止めリング１０４ａ、１０４ｂがパイプＰとともに抜け出ようとしたときに、抜け止めリング１０４ａ、１０４ｂを押さえる。すなわち、パイプＰの引き抜き時、抜け止めリング１０４ａ、１０４ｂは、それぞれの外周縁にある支点Ｘ、Ｙを中心として、軸方向の外側にひっくり返ろうとする。しかしながら、押さえ部２０２、２０３がパイプＰを軸方向の外側から押さえることで、パイプＰの引き抜き時でも抜け止めリング１０４ａ、１０４ｂの引っ繰り返りが規制される。

【0028】

さらに、図５に示すように、傾斜部２００がベース部材１０３ｂにあるとき、傾斜部２００の傾斜角は、１０°～３０°である。傾斜角は、例えば、押さえ部２０２に対するベース部材１０３ｂの傾斜部２００の角度である。図５では、傾斜角を１０°、２０°、３０°としたときの例を図示する。傾斜角が１０°未満である場合、傾斜が足りないため抜け止めリング１０４ａは曲げにくく挿入力は低減しない。また傾斜角が３０°よりも大きい場合、パイプＰの挿入時に抜け止めリング１０４ａの曲げ変形が大きくなり、パイプＰへの抜け止めリング１０４ａの食い込みが浅くなるため引き抜き力に影響を及ぼす可能性がある。

【0029】

さらに、図３、図４、図５に示すように、ベース部材１０３ｂは、Ｒ形状を有する。言い換えると、ベース部材１０３ｂは、凹球面部３００を有する。凹球面部３００は、傾斜部２００に径方向の内側から連なっている。凹球面部３００は、ベース部材１０３ｂの内周面の一部である。Ｒ形状を有することで、パイプＰ挿入時に抜け止めリング１０４ａが変形しても、ベース部材１０３ｂに対して干渉しにくくなり、抜け止めリング１０４ａがより曲げやすくなる。

【0030】

また、ベース部材１０３ｂは、パイプＰを挿入する際にあたり、水や洗剤などと接触しやすいため、薬液による影響が少ないことが求められる。そのため、ベース部材１０３ｂはポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）などの耐薬性が強い樹脂を含んでもよい。また、ベース部材１０３ｂはガラス繊維強化ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＧＦＰＰＳ）を含んでもよい。ＰＰＳや、ＧＦＰＰＳは金属でベース部材を施工するよりも成形しやすく、コストも低い。

【0031】

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、本実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

【実施例0032】

以下では実施例によって本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明は後述する実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の変形が可能である。

【0033】

実施例では、万能試験機にてパイプ挿入時の最大挿入力（パイプの挿入し易さ）を計測した。計測方法としては、テンシロン万能試験機に設置した圧縮治具の直下に管継手を設置し、管継手に対して垂直方向に直管を設置する。その後テンシロン万能試験で直管を圧縮して直管を管継手に挿入し、その時の挿入力を試験機で計測する。また、試験速度は５ｍｍ／ｓと設定した。なお、継手口径は呼び径１３Ａであるものを用いた。

【0034】

（実施例）
実施例では、ベース部材１０３ｂの傾斜部２００の傾斜角をそれぞれ０°、１０°、２０°、３０°として調整し、それぞれの傾斜角で３回ずつ計測した時の平均挿入力を計測した。このときの結果を表１に示す。

【0035】

【表1】

【0036】

ベース部材１０３ｂの傾斜部２００の傾斜角を０°としたとき、平均挿入力は９８Ｎとなった。ベース部材１０３ｂの傾斜部２００の傾斜角を１０°としたとき、平均挿入力は９５Ｎとなり、傾斜角０°の時に比べて挿入力は３％低減した。また、ベース部材１０３ｂの傾斜部２００の傾斜角を２０°としたとき、平均挿入力は９０Ｎとなり、傾斜角０°の時に比べて挿入力は８％低減した。また、ベース部材１０３ｂの傾斜部２００の傾斜角を３０°としたとき、平均挿入力は８６Ｎとなり、傾斜角０°の時に比べて挿入力は１３％低減した。

【符号の説明】

【0037】

１００ 管継手
１０１ 継手本体
１０１ｂ 外フランジ部
１０１ｃ 雄ねじ部
１０２ キャップ
１０２ａ 第１筒
１０２ｂ 第２筒
１０２ｄ 段差
１０３ 止水部
１０３ａ パッキン
１０３ｂ ベース部材
１０４ 固定部
１０４ａ 抜け止めリング
１０４ｂ 抜け止めリング
１０４ｃ スペーサー
１０５ インコア
１０６ 収容凹部
１１３ 段
２００ 傾斜部
２０１ 傾斜部
２０２ 押さえ部
２０３ 押さえ部
３００ 凹球面部
Ｐ パイプ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】