| 【発明の名称】 |
伸縮離脱防止継手 |
| 【発明者】 |
【氏名】赤石 ▲頼▼信
【氏名】山田 良樹
【氏名】槇 厚
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| 【要約】 |
【課題】本来の伸縮自在性を発揮しつつ、継手部に大きな抜出し方向の外力が加わった場合でも、該掛止効果を失なうことなく安定して優れた離脱防止効果を発揮し得る様な合成樹脂製の継手を提供すること。
【解決手段】合成樹脂製管の受口と挿口を伸縮可能なシール接続構造とすると共に、受口内面に設けた掛止面と、該掛止面より奥深い位置の挿口外面に設けられた掛止突起の間に配置されたロックリングにより離脱防止構造とした伸縮離脱防止継手で、上記挿口内面側の上記掛止突起に対応する位置に、該挿口を構成する合成樹脂材よりも高剛性の難変形材からなる補強リングが、挿口管々肉内に埋設され、上記掛止突起の割れ誘発を防止する構造とした伸縮離脱防止継手を開示する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 合成樹脂製管の受口と挿口を伸縮可能なシール接続構造とすると共に、受口内面に設けた掛止面と、該掛止面より奥深い位置の挿口外面に設けられた掛止突起の間に配置されたロックリングにより離脱防止構造とした伸縮離脱防止継手であって、上記挿口の内面側であって上記掛止突起に対応する位置には、該挿口を構成する合成樹脂材よりも高剛性の難変形材からなる、上記掛止突起の変形防止用補強リングが、挿口管々肉内に埋設されていることを特徴とする伸縮離脱防止継手。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、伸縮自在性と離脱防止性を兼ね備えた合成樹脂製の伸縮離脱防止継手に関し、特に該継手部に大きな引き抜き方向の力が作用したときでも、離脱防止作用をより確実に発揮し得る様に改善された伸縮離脱防止継手に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】伸縮性と離脱防止性を兼ね備えた継手としては、例えば図４（Ａ），（Ｂ）の要部断面図に示す様な構造の継手が知られている。即ち図４（Ａ），（Ｂ）において１は挿口、２は受口を示し、挿口１の先端部外周には環状の掛止突起３が形成されると共に、最先端外周側には面取り状のテーパ面４が設けられている。一方受口２の開口部側内周面には、環状溝５が設けられこれにシール用パッキン６が装着されると共に、その奥側にはもう１つの環状溝７が形成され、これに金属等の剛性材からなる１つ割り構造で拡縮径可能なロックリング８が装着され、更にその奥側には、上記挿口１先端部の管軸方向（図の左右方向）移動を許す腔部１０が適当な長さで形成されている。
【０００３】そして上記環状溝７およびロックリング８の受口開口側には、同一勾配のテーパ面Ｔが夫々設けられており、挿口１が左方向（抜け方向）に移動して掛止突起３の左側垂直面（掛止面）がロックリング８に当接し、更に抜け方向へ移動しようとして該ロックリング８に受口開口側方向の力がかかった時には、ロックリング８がテーパ面Ｔに沿って僅かにスライドしつつ縮径できる様に構成されている。
【０００４】従って、受口２の環状溝５にシール用パッキン６、環状溝７にロックリング８を夫々装着した状態で、挿口１先端外周のテーパ面４を利用して、該挿口１先端の掛止突起３をロックリング８の奥側まで突っ込んだ状態［図４（Ａ）］では、挿口１と受口２はシール用パッキン６によりシール作用を受けて液密下に接続され、挿口１は、腔部１０の軸方向長さ分だけ受口２奥方向への挿入が許される。他方挿口１は、図４（Ａ）の状態から矢印方向に移動して管路全体の伸長に対応することができるが、その先端の掛止突起３がロックリング８に当接した時点で抜け方向の移動が阻止され［図４（Ｂ）］、ここで離脱防止が図られる。
【０００５】ところで上記の様な継手構造は、従来より鋳鉄等の金属材によって作製されており、上記の様な受・挿継手構造とすることによって、管軸方向に伸縮自在性を持たせると共に継手部の離脱を防止することができた。ところが最近、継手素材の軽量化や低コスト化、更には発錆による問題などが指摘されるにつれて、この様な継手を例えば高密度ポリエチレンの如き硬質合成樹脂材で作製しようとする動きが生じてきている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の様な合成樹脂製の継手であっても、図示した様な構造とすれば継手部の伸縮自在性と離脱防止性は有効に発揮される。ところがこの様な合成樹脂製の継手では、金属材に比べて素材の強度不足に起因して新たな問題を生じることが確認された。
【０００７】まず第１の問題は、挿口におけるシール用パッキン当接領域が、該シール用パッキンの締付力によって変形したり破損し、液密性を失うということである。即ち前述の様な構造の継手では、例えば図４に示した如く断面視で舌状に膨出したシール部を有するパッキンを使用することによって高度の液密性を確保できる様にしているが、その結果として、挿口１の該シール用パッキン６当接領域には該パッキン６による大きな締付力が作用し、挿口１が該締付力によって変形したり破損する恐れがある。
【０００８】そこでこうした挿口１の変形や破損による液密性の低下を防止するため、本出願人は図５に示す如く該挿口１のシール用パッキン６当接領域の内面側にスリーブ１５を装着して強化する方法を開発し、先に特許出願を済ませた。この場合、例えば図６に示す如く前記スリーブ１５を挿口１の先端開口部まで延長すると共にその先端をフランジ状に加工し、該フランジ部で挿口１の先端面を強化する手段も有効であることを明らかにした。
【０００９】第２の問題は、上記の様な合成樹脂製の管継手部に、地盤沈下や地震などによる地殻変動によって引き抜き方向に大きな力がかかった場合、該引き抜き方向の力あるいは更に曲げ方向や偏心方向の外力が前記掛止突起３の立上り部に集中的に作用し、例えば図７に示す如く挿口１の先端部が内側に変形したり或は掛止突起３が削り取られる様に脱落し、離脱防止効果が失われるということである。こうした問題は、前記図６に示した如くスリーブ１５を挿口１の先端開口部まで延長して存在させることによりある程度改善することができる。しかしながらこのスリーブ１５は、前述の如く元々シール用パッキン６の締付力に対する強化を目的として配置されるものであり、前記図７で示した様な掛止突起３の変形や脱落を防止する効果は十分といえない。
【００１０】本発明は、合成樹脂製継手を実用化する際に見られる上記の様な問題点、とりわけ前記第２の問題に着目してなされたものであって、本来の伸縮自在性を発揮しつつ、掛止突起３に大きな抜出し方向の外力が加わった場合でも、該掛止突起３が変形したり脱落して離脱防止効果を喪失する様なことがなく、安定して優れた離脱防止効果を発揮し得る様な合成樹脂製の継手を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決することのできた本発明に係る伸縮離脱防止継手とは、合成樹脂製管の受口と挿口を伸縮可能なシール接続構造とすると共に、受口内面に設けた掛止面と、該掛止面より奥深い位置の挿口外面に設けられた掛止突起の間に配置されたロックリングにより離脱防止構造とした伸縮離脱防止継手であって、上記挿口の内面側であって上記掛止突起に対応する位置には、該挿口を構成する合成樹脂材よりも高剛性の難変形材からなる、上記掛止突起の変形防止用補強リングが、挿口管々肉内に埋設された構造としたところに要旨を有している。
【００１２】
【発明の実施の形態】上記の様に本発明では、合成樹脂製の受口と挿口とによって構成される離脱防止継手に見られる掛止突起の変形や脱落による離脱防止作用の喪失を阻止し、該管継手部に大きな抜け出し方向の外力が作用したときでも安定して優れた離脱防止効果を発揮し得る様、挿口の外面側に形成される掛止突起の内面側を高剛性の難変形材からなる補強リングによって強化した点に特徴を有しており、こうした補強構造とすることによって、該掛止突起の変形や脱落を阻止し、強い抜け出し方向の力を受けたときでも優れた離脱防止性能を確実に発揮し得る様にしたものである。
【００１３】以下、一実施例を示す図面を参照しつつ本発明の実施形態を具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００１４】図１は本発明にかかる伸縮離脱防止継手を例示する断面説明図であり、図中１は挿口、２は受口を示し、これらは高密度ポリエチレンの如きポリオレフィン系樹脂等によって構成され、通常は射出成形法やインサート成形法等によって成形される。
【００１５】この挿口１には、先端部外周に、後述するロックリング８により掛止されて離脱を防止する為の掛止突起３が形成されている。一方、受口２の開口端部側内周面には環状溝５が設けられ、これにシール用パッキン６が装着されると共に、その奥側にもう１つの環状溝７が形成され、これに剛性材からなる１つ割り構造（Ｃ型）で弾性的に拡縮径可能なロックリング８が装着されている。そして、更にその奥側には、上記挿口１先端部の管軸方向移動を許す腔部１０が適当な長さで形成されている。図中１１は内周面の複数箇所（通常４〜８箇所程度）に設けた補強用リブ、１２は挿口１の挿し込み端を規制するストッパーを示している。
【００１６】そして上記環状溝７およびロックリング８の受口１開口側には、それぞれテーパ面Ｔが設けられ、挿口１が左方向（抜け方向）に移動して掛止突起３の左側垂直面（掛止面）がロックリング８に当接し、更に抜け方向へ移動しようとして該ロックリング８に受口開口側方向の力がかかった時には、ロックリング８がテーパ面Ｔに沿ってスライドして縮径し得る様に構成されている。また環状溝７における開口部側の壁面７ａは、ロックリング８の過剰な縮径を防止するための掛止面を構成している。従って挿口１は、腔部１０の長さＬに応じて図１の破線位置Ｂから破線位置Ｃの間で軸方向（図の左右方向）移動し、管路全体の伸縮に対応することができる。
【００１７】また、上記挿口１の先端部外周に設けられる掛止突起３の内周面側には、挿口１の構成素材よりも高剛性の難変形材からなる補強リング１４が設けられ、該補強リング１４によって上記掛止突起３形成部を内面側から強化している。その結果、例えば図７で説明した様に継手伸長時にロックリング８による抱締力と引き抜き方向の力が加わって該掛止突起３に大きな力が作用したときでも、該掛止突起３は内面側から補強リング１４によって強化されているので、該掛止突起３が変形したり脱落する様なことがなく、離脱防止性能がより確実に発揮される。ここで用いられる補強リング１４の素材は、挿口１を構成する素材よりも高剛性の難変形材であれば特に制限されないが、通常はステンレス鋼や砲金などの金属や硬質塩化ビニル樹脂、ポリフェニレン系樹脂等の高剛性素材が使用される。
【００１８】この様に本発明では、離脱防止機能を発揮する挿口１の掛止突起３の内面側を補強リング１４によって内面側から強化し、該掛止突起３が変形したり脱落するのを阻止することによって離脱防止性能を確実に発揮せしめ得る様にしたところに特徴を有するものであり、従って補強リング１４は、こうした強化効果を有効に発揮し得る限りその形状・構造等には一切制限がなく、例えば図１に示した様な単環状の他、例えば図２（Ａ）に示す如く掛止突起３の立上り角部に対応する強化効果を更に高めるため段付き形状の補強リング１４とするなど、必要に応じて形状・構造を任意に変更することが可能である。
【００１９】また、図１に示した様な離脱防止継手においては、前述の如く挿口１のシール用パッキン６の当接位置にシール用パッキン６の抱接力が作用して破損を招く恐れがある。従ってこの様な局部的な破壊を防止するため、例えば図１に示した様に、挿口１のシール用パッキン６当接領域の内面側に、前述した様な高剛性素材からなるスリーブ１５を配置し、内面側から補強しておくことは、本発明を実用化する際の好ましい態様として推奨される。
【００２０】なお図１の例では、補強リング１４とスリーブ１５を別体として形成した例を示したが、これらは一体に形成したものであっても構わない。なお該補強リング１４は、挿口１を成形する際に成形型内に予め装着しておいてインサート成形により埋め込んで一体化してもよく、或は埋込用の溝を予め形成しておいて事後的に埋設することも可能である。
【００２１】尚スリーブ１５は、前述の如くシール用パッキン６による抱締力に対して補強するものであるから、挿口１の内面全域に装着する必要はなく、シール用パッキン６の当接領域のみに装着するだけでその目的を十分に果たすことができる。
【００２２】また図１では、掛止突起３を挿口１の先端部外周に環状に形成した例を示したが、該掛止突起３は必ずしも全周に設けなければならない訳ではなく、周方向に断続的な突起として形成することも可能であり、更には、例えば図２（Ｂ）に示す如く挿口１よりもやや奥側に掛止突起３を形成し、該掛止突起３形成位置の内面側に補強リング１４を埋設して強化することも有効である。また、例えば図２（Ｃ）に示す如く挿口１の先端側外周に環状溝１６を形成することによってその先端部側を掛止突起３とすることも可能である。
【００２３】図３は本発明にかかる離脱防止継手の更に他の実施例を示す断面説明図であり、受口２に設けられるシール用パッキン６とロックリング８の装着位置を変更すると共に、掛止突起３を挿口１の先端開口部よりもかなり奥側に形成している。即ち本例では、受口２の最先端部内周にロックリング装着用の環状溝７を形成してこれにロックリング８を装着すると共に、その奥側にシール用パッキン装着用の環状溝５を形成してそれにシール用パッキン６を装着し、該環状溝５の更に奥側に所定長さの腔部１０を形成する一方、挿口１の先端部には、前記腔部１０に対応する長さを残してその奥側に掛止突起３が形成されると共に、その内面側に補強リング１４を埋設固定して強化している。そして、該補強リング１４埋設部よりも挿口１開口側の内面は補強用のスリーブ１５によって強化している。
【００２４】この継手では、上記掛止突起３形成部よりも挿口１先端側の外周面に密着するシール用パッキン６によって伸縮自在性と液密性が確保され、また挿口１が抜け出し方向に移動して掛止突起３が図面左側に移動し、該掛止突起３がロックリング８に当接すると、その位置で挿口１の抜出しが掛止され、離脱防止が図られる。そしてこの場合も、掛止突起３の内面は補強リング１４により強化されているので、該掛止突起３に抜出し方向の大きな力が作用したときでも、該掛止突起３の破損が抑えられ、より確実な離脱防止機能が発揮されることになる。
【００２５】この様な離脱防止構造であれば、該継手内の流体はシール用パッキン６の部分で確実にシールされ、流体がロックリング８方向へ漏出することがなく、例えば金属によって形成される該ロックリング８の発錆による劣化も阻止されるので、ロックリングの材質が制限されることもない。
【００２６】上記の様に本発明では、ロックリングを掛止するための掛止突起３を補強リング１４によって内面側から強化することによって離脱防止性能を高めたところに特徴を有しており、こうした構成を有している限りその他の構成は特に制限的でなく、例えば、受口２に設けられるシール用パッキン掛合用の環状溝５やロックリング掛合用の環状溝７の形成位置や形状など、あるいはシール用パッキン６やロックリング８の形状等は必要に応じて任意に変えることができ、また腔部１０の長さも必要とされる伸縮許容長さに応じて任意に変更することができる。尚、ロックリング８は金属等の剛性材からなる１つ割り構造の締り勝手もしくは開き勝手のリングによって構成し、その外周には、図示する如く環状溝７に形成されるテーパ面に対応して受口開口側に縮径するテーパ面を形成し、受口２本体部に局部的な力を作用させることなくテーパ面に沿ってスムーズに拡縮径できる様にすることが望ましい。
【００２７】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、挿口１の先端側に設けられてロックリングとの掛合により離脱防止を図る掛止突起３を補強リング１４によって内面側から強化することによって、該掛止突起３の破壊や脱落を防止することができ、地盤沈下や地震等で抜け出し方向に大きな外力を受けたときでも、高度の離脱防止性能を発揮する合成樹脂製の継手を提供し得ることができ、例えば上水用の管継手などとして極めて有効に活用できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１０５２
【氏名又は名称】株式会社クボタ
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）９月１９日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】小谷 悦司 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−９４１５３ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）４月９日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２５５０３８ |
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