特開 2024-118608 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】P2024118608

(43)【公開日】2024-09-02

(54)【発明の名称】管継手

(51)【国際特許分類】

   F16L 21/08 20060101AFI20240826BHJP

   F16L 21/02 20060101ALI20240826BHJP

   F16L 37/088 20060101ALI20240826BHJP

   B29C 45/38 20060101ALI20240826BHJP

【ＦＩ】

F16L21/08 G

F16L21/02 Z

F16L37/088

B29C45/38 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023024981

(22)【出願日】2023-02-21

(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】宮本 翔太

(72)【発明者】

【氏名】川▲高▼ 俊基

(72)【発明者】

【氏名】頼 蘭馨

(72)【発明者】

【氏名】上杉 行乃

(72)【発明者】

【氏名】近本 博章

【テーマコード（参考）】

3H015

3J106

4F202

【Ｆターム（参考）】

3H015BB01

3H015BC01

3H015JA02

3J106AB01

3J106BA01

3J106BB01

3J106BC04

3J106BD01

3J106BE24

3J106CA02

3J106EA03

3J106EB02

3J106EC01

3J106ED13

4F202AG08

4F202AG28

4F202AH11

4F202AR07

4F202AR12

4F202CA11

4F202CB01

4F202CK06

4F202CK12

(57)【要約】

【課題】パイプを挿入する時にパイプや施工者の手を傷つけることがなく、かつ施工時にインコアを視認でき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】継手本体と、前記継手本体の内周面に配置されたインコアと、前記継手本体の端部に配置されたキャップ１０２と、を備え、前記キャップ１０２の端面１０２ｃは複数の貫通凹部２００を有し、前記貫通凹部２００の少なくとも１つにゲート痕２０１がある、管継手。
【選択図】図３

【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インコアと、
前記継手本体の端部に配置されたキャップと、を備え、
前記キャップの端面は複数の貫通凹部を有し、
前記貫通凹部の少なくとも１つにゲート痕がある、管継手。

【請求項2】

前記キャップの端面において、前記貫通凹部の端面が一部凹構造である、請求項１に記載の管継手。

【請求項3】

前記キャップの端面において、前記貫通凹部が３か所以上均等に配置されている、請求項１または２に記載の管継手。

【請求項4】

前記キャップの端面において、前記貫通凹部が占める面積の割合が２％～２０％である、請求項１または２に記載の管継手。

【請求項5】

前記貫通凹部の深さが０.５ｍｍ～３ｍｍである、請求項１または２に記載の管継手。

【請求項6】

前記貫通凹部の周方向における切り欠きの長さが１.０ｍｍ～４.０ｍｍである、請求項１または２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、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。スペーサーは、第１の抜け止めリングと第２の抜け止めリングに挟まれている。また、第１の抜け止めリングは、ベースとスペーサーに挟まれている。また、継手本体には、合成樹脂製のキャップが装着されている。合成樹脂製のキャップは、射出成型によって製造されることが一般的である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１３９４９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

キャップの射出成形工程において、ゲート痕が残ることがある。特許文献１の管継手のようにキャップの内周面にゲート用の凹部を設けてその内部にゲート痕を形成すると、パイプを挿入した時に、ゲート痕の切れ残りによりパイプが傷つくことがあり、止水することができないことがあった。また、施工現場で管継手のパイプを挿入する工程において、インコアをキャップに挿入したとき、インコアがキャップの端面に対して１ｍｍ程度しか飛び出ておらず、視認しにくい問題点もあった。

【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、施工現場で管継手のパイプを挿入する時にパイプを傷つけにくく、かつインコアを視認でき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インコアと、前記継手本体の端部に配置されたキャップと、を備え、前記キャップの端面は複数の貫通凹部を有し、前記貫通凹部の少なくとも１つにゲート痕がある、管継手。

【0007】

この発明によれば、キャップの端面が複数の貫通凹部を有し、貫通凹部の少なくとも１つにゲート痕があるため、施工現場でパイプを挿入する時にパイプを傷つけにくい。また、貫通凹部を通してインコアを視認することができる。

【0008】

また、上記の管継手において、前記キャップの端面において、前記貫通凹部の端面が一部凹構造であってもよい。
この発明によれば、貫通凹部の端面が一部凹構造であるため、キャップを縦断面で見たときに段差が形成され、インコアを視認することができる。

【0009】

また、上記の管継手において、キャップの端面において、前記貫通凹部が３か所以上均等に配置されていてもよい。
この発明によれば、施工時にキャップを前後左右どの方向から見てもゲート痕が視認できるので、施工現場でパイプを挿入する時にパイプをより傷つけにくい。さらに前後左右どの方向から見てもインコアを視認することができる。

【0010】

また、上記の管継手において、前記キャップの端面において、前記貫通凹部が占める面積の割合が２％～２０％であってもよい。
この発明によれば、キャップの射出成形工程において、キャップの端面の貫通凹部から合成樹脂が均等に流れやすくなるため、例えば、キャップが真円になるように成形される。

【0011】

また、上記の管継手において、前記貫通凹部の深さが０.５ｍｍ～３ｍｍであってもよい。
この発明によれば、貫通凹部をより深くすることで管継手の成形工程において貫通凹部に対してトルクを大きくかけることができ、キャップを管継手に対して容易に締めこむことができる。

【0012】

また、上記の管継手において、前記貫通凹部の周方向における切り欠きの長さが１.０ｍｍ～４.０ｍｍであってもよい。
この発明によれば、管継手の成形工程において用いる十字の継手治具の強度を確保できる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、施工現場で管継手のパイプを挿入する時にパイプを傷つけにくく、かつインコアを視認できる管継手を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【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キャップの形状を示す斜視図である。

【図4】本発明の一実施形態に係るキャップの形状を示す斜視図である。

【図5】本発明の一実施形態に係るキャップの縦断面図の一部である。

【図6】本発明の一実施形態に係るインコアを挿入した時のキャップの縦断面図の一部である。

【図7】本発明の一実施形態に係るキャップの雌ねじ部を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

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、継手本体１０１の内周面に配置された樹脂製のインコア１０５と、継手本体１０１の端部に配置されたキャップ１０２を備える。
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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。
ベース部材１０３ｂ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。

【0025】

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。

【0026】

さらに、図３又は図４に示すように、キャップ１０２の端面１０２ｃは、複数の貫通凹部２００を有し、貫通凹部２００の少なくとも１つにゲート痕２０１がある。複数の貫通凹部２００は、周方向にみて３か所以上均等に配置されていてもよい。図３では、貫通凹部２００を周方向にみて４か所均等に設けている。図４では、貫通凹部２００を周方向にみて８か所均等に設けている。これにより、施工現場でパイプＰをキャップ１０２に挿入するときであっても、ゲート痕２０１の切れ残りがキャップ１０２の内周面ではなく端面１０２ｃにあるため、パイプＰを傷つけにくい。そのため、パイプＰの傷による水漏れを防ぐことができる。さらに、貫通凹部２００を３か所以上均等に配置すると、前後左右どの方角から見てもゲート痕２０１を視認することができるので、より確実にパイプＰを傷つけることがなく施工を行うことができる。

【0027】

また、図５に示すように、キャップ１０２の端面１０２ｃにおいて、複数の貫通凹部２００の端面２０２が一部凹構造となっている。貫通凹部２００は、径方向から見た正面視において矩形状である。これにより、キャップ１０２を縦断面で見たとき、端面１０２ｃと端面２０２の間に段差が生じる。この段差を貫通凹部２００の深さとする。パイプＰを挿入した時、キャップ１０２の端面１０２ｃにおいて、インコア１０５は数ミリ飛び出すように設計されているが、端面１０２ｃと端面２０２の間に段差を設けることで、図６に示すようにパイプＰを挿入した時でも、段差が窓として機能しインコア１０５が挿入されたことを施工者が視認することができる。管継手１００はインコア１０５が挿入されていないと施工不良を起こすことがあるため、施工者はインコア１０５が挿入されたことを視認することでより確実に施工を行うことができる。

【0028】

またキャップ１０２は、射出成型によって製造される。合成樹脂をキャップ１０２の端面１０２ｃ側から縦方向に流し込むことにより、合成樹脂製のキャップ１０２が成形される。また、管継手１００を製造する際、キャップ１０２は、最後の工程として、例えば十字の継手治具を用いて継手本体１０１に対して締めこまれる。言い換えると、継手本体１０１の収容凹部に前述した各部材が配置された状態で、キャップ１０２が継手本体１０１に対して絞め込まれる。このとき、貫通凹部２００に対して継手治具を嵌め込んだ状態で、継手治具を周方向に回転させると、継手治具がキャップ１０２に対してひっかかり、キャップ１０２が継手本体１０１に装着される。

【0029】

貫通凹部２００の深さを０．５ｍｍ未満とすると、施工者は十分にインコア１０５が挿入されたことを視認することが出来ない。一方、貫通凹部２００の深さを３ｍｍ以上とすると、キャップ１０２の縦方向の切り欠きが大きくなるため、キャップ１０２自体の衝撃に対する強度が弱くなる可能性がある。そのため、貫通凹部２００の深さは、０.５ｍｍ～３ｍｍとすることが好ましく、０.５ｍｍ～２ｍｍとすることがより好ましい。貫通凹部２００の深さを０.５ｍｍ～３ｍｍとすることで、管継手１００の施工工程においても貫通凹部２００にトルクを大きくかけることができ、キャップ１０２を管継手１００に対して容易に締めこむことができる。

【0030】

図７に示すように、キャップ１０２の内側に雌ねじ部２０３が設けられている。雌ねじ部２０３は、管継手を施工する際に雄ねじ部１０１ｃに嵌め込まれる部材である。合成樹脂はキャップ１０２の端面１０２ｃ側から、複数の貫通凹部２００を介して均等に縦方向に流し込まれるため、射出成型後の残留応力がキャップ１０２の縦方向に残る。一方、キャップ１０２の内径方向には残留応力が残りにくい。そのため、雌ねじ部２０３が真円状に成形される。雌ねじ部２０３を真円状とすることで、雄ねじ部１０１ｃをより滑らかに締め込むことが可能になる。キャップ１０２の端面１０２ｃにおいて、貫通凹部２００が占める面積の割合を２％～２０％とすることで、貫通凹部２００を複数設けることができ、かつ、キャップ１０２の表面全体を覆うシール材との接触面積を確保できる。貫通凹部２００が占める面積の割合は、３％～１５％とすることがより好ましい。

【0031】

さらに、貫通凹部２００の周方向における切り欠きの長さを１.０ｍｍ～４.０ｍｍとすることが好ましい。貫通凹部２００の周方向における切り欠きの長さを１.０ｍｍ未満とすると、管継手１００を施工する際、キャップ１０２を締め込むための十字の継手治具の強度が低くなる。切り欠きの長さを４.０ｍｍ以上とすると、キャップ１０２の表面全体を覆うシール材との接触面積が減る。なお、シール材は、商品として管継手１００が市場に流通する際、管継手１００の内部からインコア１０５が離脱するのを規制するための部材である。

【0032】

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0033】

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。

【0034】

（実施例）
実施例では、キャップ１０２の端面１０２ｃにおいて、貫通凹部２００が４か所均等に設けられている場合の貫通凹部２００の面積割合、貫通凹部２００が８か所均等に設けられている場合の貫通凹部２００の面積割合を測定した。継手口径は１０Ａ、１３Ａ、１６Ａ、２０Ａであるものを用いた。このときの結果を表１、表２に示す。表１は貫通凹部２００が４か所均等に設けられている図３の例、表２は貫通凹部２００が８か所均等に設けられている図４の例で測定した結果を示す。

【0035】

【表1】

【0036】

【表2】

【0037】

表１、表２にも示されるように、キャップ１０２の端面１０２ｃにおいて、複数の貫通凹部２００を均等に設けることで、様々な大きさの継手口径を用いても貫通凹部２００が占める面積の割合は２％～２０％となった。

【符号の説明】

【0038】

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
１０２ｃ 端面
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 貫通凹部
２０１ ゲート痕
２０２ 端面
２０３ 雌ねじ部
Ｐ パイプ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】