JP2008163981A - パイプと継手の接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】複合パイプを接続する場合に安定した抜け止め効果をうることができるパイプと継手の接続構造を得る。
【解決手段】袋ナット６の雌ねじ部２２の側から袋ナットに嵌込まれてテーパ面２５と環状内周面２３に跨がって、かつ、上端外周面１２ａがテーパ面２５に当接した状態で配置されるカシメリング１２と、このカシメリング１２を支持するため環状内周面２３に配置されるサポートリング１３と、環状溝９へ挿入されたパイプ１の外周１ａに当接させるため環状内周面２３に配置される爪付きのリング１４とを備え、パイプ１として、合成樹脂材料よりなる合成樹脂層間に金属材料よりなる金属層４が挟着された少なくとも３層構造を有する複合パイプを用い、前記カシメリング１２に設けたカシメ爪１５によって圧縮してパイプ１の金属層４の金属外周面を縮径するよう構成した。
【選択図】図４

Description

この発明は、パイプと継手の接続構造に関するものである。

給水と給湯の配管工事に際して、給水主管と、給湯設備からの給湯主管とを屋内に引き込んで、これら給水主管および給湯主管を給水用の配管用ヘッダーおよび給湯用の配管用ヘッダーにそれぞれ接続し、これら各ヘッダーと、例えば洗面所の湯水混合栓の上流に位置する各止水栓とを接続する水供給管、湯供給管として、架橋ポリエチレンなどの熱に強く、変形しにくく、錆びることがないなど優れた耐久性を備えた樹脂パイプを蛇腹状の鞘管に挿通して成るものが使用されており、それによって、水漏れ等の場合に鞘管はそのままにして前記樹脂パイプの両端の接続を解除するだけで鞘管内から前記樹脂パイプを取り出し、入れ替えできる点で利便性がある。

下記特許文献１に記載されている継手は、継手本体の内筒部の外周面と樹脂パイプの内周面との間をシールするタイプのもので、継手本体から樹脂パイプを抜け止め保持するための抜け止め保持部材を有しており、この抜け止め保持部材は、先端が丸くなった規制片を備え、樹脂パイプの外周部に食い込むようにして接続されている。

特開２００１−２５４８８４号公報

ところで、近年、前記樹脂パイプ以外に、架橋ポリエチレンなどの合成樹脂材料とアルミニウムなどの金属材料とからなり合成樹脂層間に例えばアルミニウムの金属層が挟着された例えば３層構造を有する複合パイプが使用され始めており、仮に、前記継手に前記複合パイプを接続した場合、先端が丸くなった規制片を有する抜け止め保持部材では、前記複合パイプの最外周の合成樹脂層は、後述する図に示すように、薄いため、安定した抜け止め効果をうることができないおそれがある。

この発明は、複合パイプを接続する場合に安定した抜け止め効果をうることができるパイプと継手の接続構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、この発明のパイプと継手の接続構造は、袋ナットを締付けずに、予め組み立てた状態の継手へパイプを挿入することによりパイプと継手を接続するよう構成されたパイプと継手の接続構造において、
一端に接続部を有し、この接続部から他端側に向かって設けられた外筒部を有する一方、接続部から他端側に向かって外筒部より突出した状態で設けられ外筒部とでパイプの外周が当接しながらパイプが挿入される環状溝を形成する内筒部を有し、外筒部の外周面に雄ねじを有する継手本体と、 一端側から順次、外筒部の雄ねじに螺合する雌ねじが形成された雌ねじ部、この雌ねじに連なる平坦な環状内周面が形成された環状部、および環状内周面に連なる内周面が当該内周面よりもパイプの外周が当接する他端側に行く程先細りのテーパ面あるいは湾曲面に形成されたパイプ挿通穴部を有するとともに、継手本体に接続されたときに環状部およびパイプ挿通穴部と内筒部との間に、環状溝に連通するパイプ挿通用の環状空間を形成しうる袋ナットと、
この袋ナットの雌ねじ部の側から袋ナットに嵌込まれてテーパ面あるいは湾曲面と環状内周面に跨がって、かつ、上端外周面がテーパ面あるいは湾曲面に当接した状態で配置されるカシメリングと、
このカシメリングを支持するため袋ナットの雌ねじ部の側から袋ナットに嵌込まれて環状内周面に配置されるサポートリングと、
環状溝へ挿入されたパイプの外周に当接させるため袋ナットの雌ねじ部の側から袋ナットにサポートリングの直下に位置する状態で嵌込まれて環状内周面に配置される爪付きのリングとを備え、
パイプとして、合成樹脂材料よりなる合成樹脂層間に金属材料よりなる金属層が挟着された少なくとも３層構造を有する複合パイプを用い、
環状空間を介して環状溝まで差し込まれたパイプの抜け止めを行うためパイプの金属層を前記カシメリングに設けたカシメ爪によって圧縮して金属層の金属外周面を縮径するよう構成したことを特徴とする（請求項１）。

この場合、内筒部は、接続部および外筒部に対向する外周面にそれぞれ、上下複数のＯリング溝を有するとともに、パイプは、内筒部に挿通されるリング状絶縁ガイドを介して環状溝に差し込まれるよう構成され、
リング状絶縁ガイドは、先端側の内面が、Ｏリング溝に嵌込まれているＯリングに損傷を与えないように末広がり状のテーパ面、あるいは、湾曲面に形成されており、
継手本体は、パイプの差し込み動作終了の目安となるよう機能させるべく、環状溝が位置する部分に前記環状溝に連通するのぞき穴を有し、
さらに、接続部と外筒部は接続部に設けた雌ねじと外筒部に設けた雄ねじによって連結されるとともに、接続部は一端側および他端側に設けた内径小径部分および内径大径部分より構成されており、内径小径部分および内径大径部分間に形成される段差部分を介して内径大径部分は雌ねじを有し、
また、外筒部は先端に前記爪付きのリングが載置可能な環状の載置面を有する一方、
内筒部は、接続部と外筒部とは別体に設けられており、かつ、前記段差部分および外筒部間に位置する外向きフランジを有して継手本体の軸心まわりに回転自在に設けられており、
また、パイプと継手が接続されている状態で、流体圧力がパイプと継手の接続部分に作用し、または、温度変化によってパイプが熱膨張で伸縮し、もしくは、外力がパイプ等に作用した場合、パイプが引き抜かれるパイプ挿入方向とは反対の方向に変位するパイプと共に、パイプの外周に当接している前記爪付きのリングおよびサポートリングを介して前記カシメリングも袋ナットの前記テーパ面あるいは湾曲面を一端側に変位することによって抜け止めを許容するカシメ爪による圧縮が金属層にまで及ぶよう、内筒部は、変位した前記カシメリングのカシメ爪に対向する位置に環状凹所を有するのが好ましい（請求項２）。

さらに、この発明では、前記パイプは、架橋ポリエチレンなどの合成樹脂材料よりなる合成樹脂層間にアルミニウムなどの金属材料よりなる金属層が挟着された少なくとも３層構造を有する複合パイプであるのが好ましい（請求項３）。

この発明では、流体圧力がパイプと継手の接続部分に作用し、または、温度変化によってパイプが熱膨張で伸縮し、もしくは、外力がパイプ等に作用して複合パイプが抜ける方向に力がかかる時に、カシメリングが狭まり、複合パイプをカシメリングのカシメ爪によりカシメることにより、カシメリングのカシメ爪による圧縮が複合パイプの金属層にまで及ぶので、複合パイプを接続する場合に安定した抜け止め効果をうることができる。

以下、この発明の実施例を、図を参照しながら説明する。なお、それによってこの発明は限定されるものではない。

図１〜図６は、この発明の一つの実施の形態を示す。図１は、継手の外観を示し、図２〜図４は、複合パイプと継手の接続手順を示している。図２は、複合パイプ挿入前の継手を示し、図３は、複合パイプの挿入中の状態を示し、図４は、複合パイプと継手が接続されている状態を示す。また、図５は、カシメリングのカシメ爪による圧縮が複合パイプの金属層にまで及んでいることを示す図である。図６は、カシメリングを示す。
図１〜図６において、１は例えば３層構造を有する複合パイプ（以下、単にパイプという）で、架橋ポリエチレンなどの合成樹脂材料よりなる合成樹脂層２，３間に金属材料（例えば、アルミニウム）よりなる金属層４が挟着されている。

パイプ１と継手５の接続構造は、袋ナット６を締付けずに、図１、図２に示すように、予め組み立てた状態の継手５へパイプ１を挿入することによりパイプ１と継手５を接続するよう構成されている。
前記接続構造は、継手本体１１と、袋ナット６と、等間隔に形成された正面視Ｕ字形状の切欠ａを介して複数の爪（カシメ爪）１５が内周面から内側に突出した状態で同一円周上に形成されているカシメリング１２と、サポートリング１３と、爪付きのリング１４とを備えている。

継手本体１１は、銅製であり、一端に接続部７を有し、この接続部７から他端側に向かって設けられた外筒部８を有する一方、接続部７から他端側に向かって外筒部８より突出した状態で設けられ外筒部８とでパイプ１の外周が当接しながらパイプ１が挿入される環状溝９を形成する内筒部１０を有し、外筒部８の外周面に雄ねじ２０を有している。
袋ナット６は、一端側から順次、外筒部８の雄ねじ２０に螺合する雌ねじ２１が形成された雌ねじ部２２、この雌ねじ２１に連なる平坦な環状内周面２３が形成された環状部２４、および環状内周面２３に連なる内周面２５が当該内周面２５よりもパイプ１の外周１ａが当接する他端側に行く程先細りのテーパ面に形成されたパイプ挿通穴部２６を有するとともに、継手本体１１に接続されたときに環状部２４およびパイプ挿通穴部２６と内筒部１０との間に、環状溝９に連通するパイプ挿通用の環状空間Ｓを形成するものである。 カシメリング１２は、袋ナット６の雌ねじ部２２の側から袋ナット６に嵌込まれてテーパ面２５と環状内周面２３に跨がって、かつ、上端外周面１２ａがテーパ面２５の下部に当接した状態で予め配置されている。
サポートリング１３は、カシメリング１２を支持するため袋ナット６の雌ねじ部２２の側から袋ナット６に嵌込まれて環状内周面２３に予め配置されている。サポートリング１３は、縦断面逆Ｌ字形状をなしている。
爪付きのリング１４は、環状溝９へ挿入されたパイプ１の外周１ａに当接させるため袋ナット６の雌ねじ部２２の側から袋ナット６にサポートリング１３の直下に位置する状態で嵌込まれて環状内周面２３に予め配置されている。１４ａは、複数の爪で、内周面から内側下向きに突出した状態で同一円周上に形成されている。
そして、前記接続構造は、環状空間Ｓを介して環状溝９まで差し込まれたパイプ１の抜け止めを行うためパイプ１の金属層４を前記カシメリング１２に設けた前記カシメ爪１５によって圧縮して金属層４の金属外周面を縮径するよう構成されている。

さらに、内筒部１０は、接続部７および外筒部８に対向する外周面にそれぞれ、上下複数のＯリング溝３０を有するとともに、パイプ１は、内筒部１０に挿通されるリング状絶縁ガイド３１を介して環状溝９に差し込まれる。
リング状絶縁ガイド３１は、図３に示すように、先端側の内面３１ａが、Ｏリング溝３０に嵌込まれているＯリング３３に損傷を与えないように末広がり状のテーパ面に形成されている。
また、継手本体１１は、パイプ１の差し込み動作終了の目安となるよう機能させるべく、環状溝９が位置する部分に前記環状溝９に連通する複数ののぞき穴３５を有している。 また、接続部７と外筒部８は接続部７に設けた雌ねじ７ａと外筒部８に設けた雄ねじ８ａによって連結されている。
接続部７は一端側および他端側に設けた内径小径部分４０および内径大径部分４１より構成されており、内径小径部分４０および内径大径部分４１間に形成される段差部分４２を介して内径大径部分４１は雌ねじ７ａを有する。
また、外筒部８は先端に前記爪付きのリング１４が載置可能な環状の載置面４４（図４参照）を有する一方、
内筒部１０は、接続部７と外筒部８とは別体に設けられており、かつ、前記段差部分４２および外筒部８間に位置する外向きフランジ１０ａ（図２参照）を有して継手本体１１の軸心まわりに回転自在に設けられている。

また、パイプ１と継手５が接続されている状態で、流体圧力がパイプ１と継手５の接続部分に作用し、または、温度変化によってパイプ１が熱膨張で伸縮し、もしくは、外力がパイプ１等に作用した場合、パイプ１が引き抜かれるパイプ挿入方向（Ａ方向）（図３参照）とは反対の方向（Ｂ方向）（図４，５参照）に変位するパイプ１と共に、パイプ１の外周１ａに当接している前記爪付きのリング１４およびサポートリング１３を介して前記カシメリング１２も袋ナット１の前記テーパ面２５を一端側に変位することによって抜け止めを許容するカシメ爪１５による圧縮が図５に示すように金属層４にまで及ぶよう、内筒部１０は、変位した前記カシメリング１２のカシメ爪１５に対向する位置に、環状凹所４９を有する。

而して、図４に示すようにパイプ１と継手５が接続されている状態において、使用時に、流体圧力がパイプ１と継手５の接続構造に作用し、または、温度変化によってパイプ１が熱膨張で伸縮し、もしくは、外力がパイプ１等に作用した場合、すなわち、パイプ１がＢ方向に変位する。しかし、パイプ１の外周１ａに当接している前記爪付きのリング１４およびサポートリング１３もパイプ１と共に変位し、最終的に、カシメリング１２も袋ナット１の前記テーパ面２５を一端側に変位することになり、カシメリング１２が縮径する。そのため、カシメ爪１５が金属層４に入り込み金属外周面を圧縮して金属外周面を縮径する。そのため、複合パイプ１を接続する場合に安定した抜け止め効果をうることができる。すなわち、袋ナットを締付けずに、予め組み立てた状態の継手へパイプを挿入するだけのワンタッチ接続タイプのパイプと継手の接続構造において、抜け止めの信頼性を向上できる。そして、爪を食い込ませるだけの従来方法では、パイプにおける食い込んだ部分が削れた際、パイプが抜け出るおそれがあるが、この発明では、アルミニウム層をカシメて物理的に抜けなくすることにより、パイプが抜け出るような事態を回避することができる。

以上、ワンタッチで容易にパイプを継手に接続できるとともに、カシメタイプと同様の抜け止め強度を確保できる上に、この実施の形態では、以下の効果を奏する。
（１）リング状絶縁ガイド３１により、銅とアルミニウムの異種金属同士の接触によるパイプ１や内筒部１０の腐食を防止できる。
（２）内筒部１０を接続部７と外筒部８とは別体に設け、かつ、継手本体１１の軸心まわりに回転自在に設けたので、カシメ爪１５が金属層４に入り込み金属外周面を圧縮して金属外周面を縮径した後においてもパイプ１と内筒部１０を一体的に回転させることができる。その結果、パイプ１と内筒部１０の回転自在により、パイプ１のねじれの発生を防止することができるとともに、施工をし易くできる。

この発明の一つの実施の形態における継手の外観を示す図である。 上記実施の形態におけるパイプと継手の接続手順におけるパイプ挿入前の継手を示す構成説明図である。 上記実施の形態におけるパイプと継手の接続手順におけるパイプの挿入中の状態を示す構成説明図である。 上記実施の形態におけるパイプと継手の接続手順における複合パイプと継手が接続されている状態を示す構成説明図である。 上記実施の形態におけるカシメリングのカシメ爪による圧縮が複合パイプの金属層にまで及んでいることを示す図である。 （Ａ）は、上記実施の形態で用いたカシメリングの上面図である。（Ｂ）は、上記実施の形態で用いたカシメリングの縦断面である。

符号の説明

１ 複合パイプ
１ａ 外周
４ 金属層
５ 継手
６ 袋ナット
７ 接続部
８ 外筒部
９ 環状溝
１０ 内筒部
１１ 継手本体
１２ カシメリング
１２ａ 上端外周面
１３ サポートリング
１４ 爪付きのリング
１４ａ 爪
１５ カシメ爪
２０ 雄ねじ
２１ 雌ねじ
２２ 雌ねじ部
２３ 環状内周面
２４ 環状部
２５ 内周面（テーパ面）
２６ パイプ挿通穴部
Ｓ パイプ挿通用の環状空間

Claims (3)

1. 一端に接続部を有し、この接続部から他端側に向かって設けられた外筒部を有する一方、接続部から他端側に向かって外筒部より突出した状態で設けられ外筒部とでパイプの外周が当接しながらパイプが挿入される環状溝を形成する内筒部を有し、外筒部の外周面に雄ねじを有する継手本体と、 一端側から順次、外筒部の雄ねじに螺合する雌ねじが形成された雌ねじ部、この雌ねじに連なる平坦な環状内周面が形成された環状部、および環状内周面に連なる内周面が当該内周面よりもパイプの外周が当接する他端側に行く程先細りのテーパ面あるいは湾曲面に形成されたパイプ挿通穴部を有するとともに、継手本体に接続されたときに環状部およびパイプ挿通穴部と内筒部との間に、環状溝に連通するパイプ挿通用の環状空間を形成しうる袋ナットと、
   この袋ナットの雌ねじ部の側から袋ナットに嵌込まれてテーパ面あるいは湾曲面と環状内周面に跨がって、かつ、上端外周面がテーパ面あるいは湾曲面に当接した状態で配置されるカシメリングと、
   このカシメリングを支持するため袋ナットの雌ねじ部の側から袋ナットに嵌込まれて環状内周面に配置されるサポートリングと、
   環状溝へ挿入されたパイプの外周に当接させるため袋ナットの雌ねじ部の側から袋ナットにサポートリングの直下に位置する状態で嵌込まれて環状内周面に配置される爪付きのリングとを備え、
   パイプとして、合成樹脂材料よりなる合成樹脂層間に金属材料よりなる金属層が挟着された少なくとも３層構造を有する複合パイプを用い、
   環状空間を介して環状溝まで差し込まれたパイプの抜け止めを行うためパイプの金属層を前記カシメリングに設けたカシメ爪によって圧縮して金属層の金属外周面を縮径するよう構成したことを特徴とするパイプと継手の接続構造。
2. 内筒部は、接続部および外筒部に対向する外周面にそれぞれ、上下複数のＯリング溝を有するとともに、パイプは、内筒部に挿通されるリング状絶縁ガイドを介して環状溝に差し込まれるよう構成され、
   リング状絶縁ガイドは、先端側の内面が、Ｏリング溝に嵌込まれているＯリングに損傷を与えないように末広がり状のテーパ面、あるいは、湾曲面に形成されており、
   継手本体は、パイプの差し込み動作終了の目安となるよう機能させるべく、環状溝が位置する部分に前記環状溝に連通するのぞき穴を有し、
   さらに、接続部と外筒部は接続部に設けた雌ねじと外筒部に設けた雄ねじによって連結されるとともに、接続部は一端側および他端側に設けた内径小径部分および内径大径部分より構成されており、内径小径部分および内径大径部分間に形成される段差部分を介して内径大径部分は雌ねじを有し、
   また、外筒部は先端に前記爪付きのリングが載置可能な環状の載置面を有する一方、
   内筒部は、接続部と外筒部とは別体に設けられており、かつ、前記段差部分および外筒部間に位置する外向きフランジを有して継手本体の軸心まわりに回転自在に設けられており、
   また、パイプと継手が接続されている状態で、流体圧力がパイプと継手の接続部分に作用し、または、温度変化によってパイプが熱膨張で伸縮し、もしくは、外力がパイプ等に作用した場合、パイプが引き抜かれるパイプ挿入方向とは反対の方向に変位するパイプと共に、パイプの外周に当接している前記爪付きのリングおよびサポートリングを介して前記カシメリングも袋ナットの前記テーパ面あるいは湾曲面を一端側に変位することによって抜け止めを許容するカシメ爪による圧縮が金属層にまで及ぶよう、内筒部は、変位した前記カシメリングのカシメ爪に対向する位置に環状凹所を有する請求項１に記載のパイプと継手の接続構造。
3. 前記パイプは、架橋ポリエチレンなどの合成樹脂材料よりなる合成樹脂層間にアルミニウムなどの金属材料よりなる金属層が挟着された少なくとも３層構造を有する複合パイプである請求項１または２に記載のパイプと継手の接続構造。

Images