| 【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】伸縮自在性と離脱防止性を発揮しつつ、該継手部が曲げ方向や偏心方向の外力を受けた場合でも、優れた液密性を安定して維持し得る様な合成樹脂製の伸縮離脱防止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した離脱防止継手であり、上記受口の最先端内面を上記挿口の外面に近接させる内径で構成すると共に、挿口側外面にロックリング装着用の環状溝を形成し、該装着されたロックリングと受口内面の掛止面によって離脱防止構造とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 合成樹脂製管の受口と挿口を縮可能なシール接続構造とし、上記受口内面にはロックリング収容部を有すると共に、挿口外面にはロックリングに掛止する掛止部を有する離脱防止継手であって、上記受口の最先端内面を上記挿口の外面に近接させた内径で構成すると共に、挿口外面の前記掛止部を環状溝で形成した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管継手の改良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３（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３（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突起Ｓ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、シール用パッキン装着用の環状溝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、その奥側には環状のロックリング収容部７が形成され、これに金属等の難変形材からなる少なくとも１つ割りで締り勝手のロックリング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】そして上記ロックリング収容部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）に移動して環状突起Ｓ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、ロックリング収容部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先端の環状突起Ｓをロックリング８の奥側まで突っ込んだ状態［図３（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３（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、その先端の環状突起Ｓ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３（Ａ）］、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傾向が生じてきている。
【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管の継手では、金属材に比べて素材の柔軟性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】即ちこの様な合成樹脂製管継手部に、地盤沈下や地震などによる地盤変動によって曲げ方向や偏心方向の外力がかかった場合、継手部で液漏れを生じることが経験された。この理由は次の様に考えられる。
【０００８】即ち上記の様な継手において、相対的に薄肉の挿口に曲げ方向或は偏心方向の外力が加わると、例えば図４に示す如く挿口１が撓みを起こして挿口１と受口２の間の隙間が部分的に広がり、当該部分でシール用パッキン６が密着不良となって液密性を失い、液漏れを生じる。
【０００９】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に着目してなされたものであって、伸縮自在性と離脱防止性を発揮しつつ、該継手部が曲げ方向や偏心方向の外力を受けた場合でも、優れた液密性を安定して維持し得る様な合成樹脂製の伸縮離脱防止継手を提供しようとするものである。
【００１０】
【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し、上記受口内面にはロックリング収容部を有すると共に、挿口外面にはロックリングに掛止する掛止部を有する離脱防止継手であって、上記受口の最先端内面を上記挿口の外面に近接させた内径で構成すると共に、挿口外面の前記掛止部を環状溝で形成したところに要旨を有している。
【００１１】この発明を実施するに当たっては、挿口における前記ロックリング掛止用の環状溝に対応する挿口内面側を膨出させ、あるいは、挿口を構成する合成樹脂材よりも高剛性の難変形材によって、該環状溝を内面側から補強しておけば、該ロックリングで離脱防止されたときに、ロックリングの縮径方向や抜け出し方向にかかる力による当該環状溝部分の破損を防止することができ、離脱防止機能をより確実に発揮させることができるので好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明では、前述した様な伸縮離脱防止構造を有する合成樹脂製の継手であって、上記受口の最先端内面を上記挿口の外面に近接する内径で構成すると共に、挿口側外面のロックリング掛止用の掛止部として環状溝を形成し、該ロックリングと受口内面の掛止面によって離脱防止構造としたもので、こうした構成とすることにより、以下に詳述する如く挿口部に外力が加わった時でも、該挿口を受口の最先端内面で把持し、受口と挿口の間で前記図４で示した様な隙間の拡大が起こるのを防止することができ、その結果として液密性の低下を解消できる。
【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等のポリオレフェン系樹脂によって構成され、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、ロックリング８を掛止して離脱を防止するロックリング掛止用の環状溝３を形成すると共に、該環状溝３に対応する内面側を膨出させて厚肉部３’を形成し、上記環状溝３でロックリング８を掛止した時に受ける外周側からの締め付け力や抜け出し方向にかかる力に耐える強度を与えている。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、その奥側には環状のロックリング収容部７が形成され、これに金属材の如き難変形材からなる１つ割り構造で弾性的に拡縮径可能なロックリング８が収容されている。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】そして上記ロックリング収容部７およびロックリング８の受口２の開口側には、それぞれテーパ面Ｔが設けられ、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おり、またロックリング収容部７における開口部側の壁面は、ロックリング８の抜出を防止するための掛止面７ａを構成している。
【００１７】また、上記挿口１の先端部外周側に設けられるロックリング掛止用の環状溝３の挿口１開口側の壁は、ほぼ直角に立ち上がったロックリング掛止壁３ａとし、ロックリング８が該掛止壁３ａに当接して掛止する様に構成される一方、挿口１奥側の壁は、傾斜角度の小さい傾斜面３ｂとし、挿口１が受口２の奥方向へ挿し込まれる際には、ロックリング８が拡径し該傾斜面３ｂを乗り越えて挿口１の奥方向へ容易に移動できる様に構成している。
【００１８】従って挿口１は、腔部１０の軸方向長さに応じて図１の一点鎖線位置ＢからＣの間で軸方向移動して伸縮することができ、また挿口１が図１の左方向へ移動し、ロックリング８が環状溝３に噛み合った状態で掛止面７ａに当接すると、挿口１はそれ以上左方向へ移動できなくなり、離脱防止されることになる。
【００１９】また受口２の最先端内面は、上記挿口１の外径とほぼ等しい内径とすることにより、挿口１の外周面に近接する様に寸法調整されているが、上記の様に本発明では、挿口１に設けられるロックリング掛止部を環状溝３によって構成し、挿口１の外周面から突出しない様に構成しているので、受口２の先端開口側から挿口１を内部へ支障なく突っ込むことができる。
【００２０】しかも受口２の最先端部内面は、前述の如く挿口１の外面に近接した内径となる様に寸法調整されているので、例えば前記図４に示した様に該継手部に曲げ方向や偏心方向の外力がかかったときでも、挿口１は受口２の最先端部内面で殆んど隙間なく外周側から把持され、挿口１が図４に示した様に偏心もしくは変形方向の外力を受けたときでも受口２との隙間が広がる様なことはない。その結果として、シール用パッキン６の圧接状態が円周方向で不均一になって部分的に圧接不足となる様なことがなく、安定して高い液密性を維持することが可能となる。
【００２１】この場合、図示する如くロックリング掛止部を構成する環状溝３の挿口内面側を膨出させて厚肉部３’を設けておけば、ロックリング８による締め付け力や抜け出し方向にかかる力によって該環状溝３が破壊し、離脱防止効果が損なわれる様なこともなくなるので好ましい。しかし本発明では該肉厚部３’は必ずしも必須ではなく、要は、ロックリングの掛止用として環状溝３を採用し、且つ受口２の最先端部内面を前述の如く挿口１の外面に近接した内径となる様に寸法調整することにより、継手部に曲げ方向や偏心方向の外力がかかったときでも、挿口１を受口２の最先端部内面で隙間なく外周側から把持できる様にし、挿口１が偏心もしくは変形方向の外力を受けたときでも受口２との隙間が広がらない様に構成されたものであれば、全て本発明の技術的範囲に含まれる。
【００２２】更に図１の例では、好ましい例として、挿口最先端部の内面側に補強リング１３を装着し、前述の如く挿口１をシール用パッキン６やロックリング８内に強引に押し込んで受口２内へ装入する際における挿口１先端部の破損防止を図っており、更にその奥側でシール用パッキン６が当接される位置の内面側には補強用スリーブ１４を配置し、シール用パッキン６による締め付け力による強化を図っている。なおこれら補強リング１３や補強用スリーブ１４の構成素材としては、挿口１を構成する合成樹脂材よりも硬質の素材、例えば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などを使用すればよい。
【００２３】なお図１の例では、補強リング１３と補強用スリーブ１４を別体として形成したが、これらは一体に形成したものであっても構わない。またこれらは、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一体化してもよく、或は予め成形した挿口に事後的に装着することも可能である。事後的に装着する場合は、装着を容易にするため軸方向にスリットを設けた開き勝手のリング状もしくは短管状とし、縮径させた状態で挿口１の内面側に装入し弾発力で挿口内面に密着させることも有効である。この場合、適当な接着剤を用いて補強リング１３やスリーブ１４を挿口１の内面に接合固定すれば、それらの補強効果を一層高めることができるので好ましい。また補強用スリーブ１４は、シール用パッキン６による締め付け力に対する強化を目的と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もその目的を十分に果たすことができる。
【００２４】ところで上記図１では、挿口におけるロックリング掛止用環状溝３の対応部分を内面側に膨出させ厚肉部３’を形成することにより強化する例を示したが、この他、例えば図２（Ａ），（Ｂ）（挿口１の他の例を示す要部断面図）に示す如く、ロックリング掛止用環状溝３に対応する挿口内面側位置まで補強リング１３を延長して内挿することによって内面側から補強したり［図２（Ａ）］、或は、補強用スリーブ１４を厚肉部３’の内面側にまで延長し［図１（Ｂ）］、挿口１の端部側内面全域を強化することも、好ましい態様として推奨される。
【００２５】また、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やロックリング収容部７の形成位置や形状など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は金属等の難変形材からなる１つ割り構造の締り勝手のリングによって構成し、その外周には、図示する如くロックロング収容部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。
【００２６】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、伸縮自在性と離脱防止性の両特性を発揮しつつ、地盤沈下や地震等で外力を受けたときでも、高度の液密性を維持し得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１７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１１−９４１５７ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）４月９日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２５２４７５ |
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