JP4040490B2

JP4040490B2 - Pipe fitting

Info

Publication number: JP4040490B2
Application number: JP2003036282A
Authority: JP
Inventors: 幸一川▲崎▼; 敬一中井; 由男橋岡
Original assignee: Kitz Corp
Current assignee: Kitz Corp
Priority date: 2002-02-14
Filing date: 2003-02-14
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2023-02-14
Also published as: JP2003307290A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給水、給湯、冷暖房システム或は消火設備等に広く用いられる樹脂パイプをワンタッチで接続することができる管継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この樹脂パイプは、建物内の給水、給湯或は冷暖房配管や戸建住宅の床暖房などに広く応用されており、そして、この樹脂パイプを接続するための管継手は、パイプとの接続作業が簡便である一方、パイプの抜け止め機能が確実であり、しかも漏水の心配がないことが必須条件である。
【０００３】
従来、図１２（ａ）に示すように、継手本体１内に押圧体２を螺合して位置決め固定された一対のロックリング３ａ、３ｂの間に０．３〜１．０ｍｍのスペーサ４を介装して樹脂パイプ５を抜け止めするようにした継手がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
一方、パイプの差込方向前方側に向く複数の爪の先端近傍に突部を設けたものがある（例えば、特許文献２参照。）。また、ロックリングに設けた規制片の両端にパイプに食い込む深さに対応するように切欠き部を形成したものがあり（例えば、特許文献３参照。）、更に、パイプに食い込む内端縁と食い込みを制限する部分に面取りをしたロックリングがある（例えば、特許文献４参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３１６５１０９号公報
【特許文献２】
特許第２６８５１０５号公報
【特許文献３】
特許第２９４５６５３号公報
【特許文献４】
特許第２９２０１４６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載された発明は、一対のロックリング３ａ、３ｂが押圧体２の先端部により継手本体１内の受け面１ａ上に軸方向及び周方向に移動不能に位置決め固定されているため、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、パイプ５を挿入する際に、ロックリング３ａ，３ｂの爪６ａ，６ｂのみが変形するので、爪の弾性力に抗してパイプを挿入しなければならず、挿入力が大きくなりパイプ挿入作業が困難であった。その上、挿入したパイプ５が回転したときに、パイプ５の外周に周方向の傷が付き、その部分よりパイプ５が切断されてしまう場合があった。
【０００７】
特に、樹脂パイプ５は伸びの影響があるため、パイプ挿入口側にあるロックリング３ｂと奥側にあるロックリング３ａとでは変形の仕方が異なり、図１２（ｂ）に示すように、挿入口側の方がパイプ５の伸びが大きいため、その伸びに追随するロックリング３ｂの変形量は必然的に大きくなる。その結果、図１２（ｃ）に示すように、常に挿入口側のロックリング３ｂのパイプ５への食い込み量が過多となって、その部位からパイプ５が切断されるおそれがあった。この場合、ロックリングの枚数を増やせば個々の変形量が減ってこの点が解消されたとしても却ってパイプの挿入が極めて困難となる。
【０００８】
また、特許文献２と特許文献３に記載された発明は、いずれもパイプへの食い込みをロックリングの形状によって制限しようとするものであるが、実際には金属の薄板状のロックリングが、軟質状の樹脂パイプに食い込むのを阻止する効果にはばらつきがあり、制限部位ごと食い込んでしまうため、結果的にパイプが切断するおそれがある。このうち、特許文献３の発明では、各爪間にスリットを形成することにより、パイプ挿入時における各爪の拡がりを許容してパイプの挿入を円滑に行おうとするものであるが、実際にはスリットだけでは不十分な場合があり、爪を強制的に押し拡げるために強い力でパイプを継手に挿入しなければならない場合があった。
【０００９】
更に、特許文献４に記載されている発明は、樹脂パイプに食い込む内端縁への面取りは、パイプ挿入時の傷付きに対して効果はあるが、食い込みを制限する部位に面取りをしても前記の例と同様にその効果にはばらつきがあるため、結果的に樹脂パイプに食い込んでパイプを切断するおそれがあった。
【００１０】
本発明は、従来のワンタッチ管継手が有する問題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、ロックリングと挿入したパイプとが共回り可能にしてパイプの捩れに追随するようにし、しかも、挿入パイプをワンタッチで簡単に挿入することができ、一方、挿入されたパイプは、引き抜き阻止力が確実に発揮されて、極めて安定した状態で接続され、しかも漏水の心配もない管継手を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、筒状の継手部材と蓋部材で継手本体を構成し、この継手本体内にシールリングと挿入パイプ抜け止め用のロックリングを装着し、このロックリングのリング部内周に保持爪を突出形成し、前記継手本体内にパイプを挿入後、このパイプに引き抜き力が加わった際の、当該保持爪の起立過程において、隣り合う各保持爪の両側部同士が互いに接触して前記保持爪の傾斜角度を保持するようにした管継手である。
【００１２】
請求項２に係る発明は、保持爪の先端両側部位にパイプ食い込み部を形成した管継手である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明における管継手に樹脂パイプを接続する際の実施形態の一例を図面に基づいて詳述する。
【００１４】
図１は、本発明における管継手の一例を示した斜視図で、図２は同上の分離斜視図であり、図３は管継手に樹脂パイプを接続した状態を示す部分断面図である。図中１０は、黄銅または青銅等の金属製の継手本体であり、本例における継手本体１０は、筒状の継手部材１１の雄螺子１１ａと筒状の蓋部材（ナット又はキャップ）１２の雌螺子１２ａを螺合して構成しており、継手部材１１の端部には、図示しないヘッダーや接続部材或は配管と連結するおねじ部１１ｂ（又はめねじ或はその他の接続部）を設けている。この蓋部材１２は、上記のキャップ構造には限らずおねじを有するブッシュであってもよく、この場合は、継手部材にブッシュをねじ込んで継手本体を構成する。この蓋部材１２には、外周面に確認窓２７を形成している。
【００１５】
継手本体１０に接続するための樹脂パイプ１３は、架橋ポリエチレン又はポリブテン等の樹脂素材により成形されたパイプであり、このパイプ１３を継手本体１０に接続する場合は、樹脂パイプ１３の先端挿入部分に青黄銅等の金属製のコアリング１４を嵌着して、後述するロックリング１５，１６の食い込み量とシールリング１７又は１８のシール性を保持するようにしている。このコアリング１４の先端部には鍔部１４ａを形成しており、樹脂パイプ１３の端部を保護すると共に継手本体１へのパイプ１３の挿入が円滑に行えるようにテーパ面１４ｂを形成している。なお、パイプ１３は、樹脂製の他、銅製であってもよい。
【００１６】
図２において、ステンレス鋼等で形成したロックリング１５，１６は、リング部１９が継手本体の中心軸の直交方向に対して３〜５度傾斜させるものとし、本例においては、図７に示すように約５度、環状スペーサ２６側に傾斜するよう、屈曲形成されている。リング部１９を傾斜させることにより、このリング部１９と接触する継手本体１０等の部品との接触面積が少なくなり、摩擦抵抗が小さくなることから、ロックリング１５，１６が回転し易くなる。従って、継手部材１１と蓋部材１２で構成した継手本体１０内において、挿入パイプ１３とロックリング１５，１６とは共回り可能に設けられている。
【００１７】
リング部の傾斜角は、３度よりも小さい角度では、継手本体１０に接続されたパイプ１３内に流体圧が加わった際、パイプ１３に引き抜き力が加わり、その力によりロックリング１５，１６のリング部１９が継手本体１０等の部品に押し付けられ、継手本体１０等の部品との接触面積が大きくなり、摩擦抵抗が上昇することから、ロックリング１５，１６の回転が行いにくい。一方、７度よりも大きい角度では、後述する保持爪２０がパイプ１３に接触する角度が浅くなり、パイプ１３に引き抜き力が加わった際、確実にこのパイプ１３を保持できないおそれがある。仮に、これを解消するために保持爪２０を長くした場合には、起立に伴うパイプ１３への食い込み深さが深くなり、パイプ１３が切れやすくなるおそれがある。従って、リング部の傾斜角は３〜７度の範囲であればよいが、ロックリング１５，１６の回転性を確実に得るには、上記のように５〜７度がより望ましい。
【００１８】
保持爪２０は、図７に示すようにリング部１９の内周に、リング部１９より更に所定の傾斜角度（本例におけるロックリングの初期屈曲角度は４５度）を有して突出形成するように設けてパイプ挿入が容易になるようにし、且つ、パイプの引抜阻止力を得るようにし、パイプ引抜時には、この保持爪２０がパイプ１３の外周面に食い込んでパイプの抜け止めを規制するようにしている。各保持爪２０は、図５に示すようにスリット２０ａと中央位置に凹部２０ｂを形成し、この凹部２０ｂを形成することによって、保持爪２０が起立しても保持爪２０全体がパイプに食い込むことのないようにしている。また、この凹部２０ｂを形成することにより、パイプ食い込み部２０ｃを保持爪２０の両側に沿って２ヶ所に形成している。このように、本例におけるロックリング１５，１６には、ロックリングの形状によってパイプ１３への食い込みを制限しようとする部分がない。
【００１９】
食い込み部２０ｃは、各保持爪２０先端の３ヶ所以上に設けるようにしてもよく、このように複数箇所に食い込み部２０ｃを設ける場合には、食い込み部２０ｃが細く形成されることにより、保持爪２０とパイプ１３との接触面圧が高くなり、ポリエチレン管のように比較的硬質のパイプはもちろん、ポリブテン管のように比較的軟質のパイプ１３への食い込みが容易となる。また、保持爪２０がパイプ１３を保持する際のポイントが増加するため、確実にパイプ１３を保持できる。
なお、食い込み部２０ｃ先端を小半径のアール形状とすれば、継手本体１０へのパイプ１３の挿入時に、パイプ１３外周を傷つけるおそれがない。
【００２０】
パイプ１３の挿入時には、挿入するに伴って各保持爪２０がスリット２０ａにより拡がってその傾斜角度が大となり、リング部１９の傾斜や後述する離間部２４ともあいまって、パイプに対するロックリングの傾斜角度が更に大となり、継手本体１０へのパイプ１３の挿入を円滑に行うことができる。
一方、パイプ挿入後、このパイプ１３に引き抜き力が加わった際には、後述するようにロックリング成形時に保持爪２０がやや押し広げられているため、各保持爪２０が起立してその傾斜角度が浅くなる過程において、隣り合う保持爪２０の側部２０ｄが接触する。パイプ１３の引き抜き力により更に保持爪２０が起立しようとしても、両保持爪２０間のスリット２０ａが狭まることにより保持爪２０は互いに規制し合い、起立が抑制される。従って、保持爪２０は、２つの食い込み部２０ｃ、２０ｃが略一体となってパイプ１３への接触角の急激な低下を生ずることなく、パイプを保持することができる。このように、各保持爪２０の起立過程においては、各保持爪２０の側部２０ｄが互いに接触するようにし、保持爪２０の傾斜角度を保持して十分なパイプ保持力を有する管継手を得るようにした。
なお、保持爪２０の側部２０ｄと食い込み部２０ｃの側部位とを共用することにより、側部２０ｄを長く確保することができるので、ロックリングの成形時、側部２０ｄや食い込み部２０ｃを精度良く形成することができる。
【００２１】
この側部２０ｄは、より好ましくは、パイプ１３に引き抜き力が加わった際、保持爪２０が起立してパイプ食い込み部２０ｃがパイプ１３に食い込んだ後に各保持爪２０が互いに接触するよう、図５に示すように保持爪２０のパイプ食い込み部２０ｃ先端からややリング部よりの位置からリング部１９に向かって形成するのが好ましい。
更に、食い込み部２０ｃを保持爪２０の両側に形成することによって、保持爪２０の側部２０ｄにおいては面積が大きくなることから、保持爪が絞り曲げ加工時に割合が大きくなり、結果としてスリット２０ａをより狭く形成することができる。
【００２２】
図５において、ロックリング１５，１６の保持爪２０をリング部１９と同一の水平方向に起立させた際の保持爪２０のパイプ食い込み量は、パイプ１３の肉厚断面積の３５〜５０％としており、過剰なパイプ引き抜き力が加わった場合でもパイプ１３を破断しにくくしている。
【００２３】
ここで、ロックリングを成形する場合を説明する。図８（ａ）は、ロックリングを平面状に加工成形した状態である。また、図８（ｂ）においては、曲げ加工によって保持爪を屈曲させた状態である。実線部分は保持爪を絞り曲げ加工により屈曲させた場合の形状を示したものであり、この絞り曲げ加工によって保持爪をやや押し広げられた形状として約４５度に傾斜成形している。具体的には、プレス機を用いて絞りを加えることにより保持爪は伸ばされ、円周方向に広がった形状となり、これに伴い、スリット巾もやや狭いものになる。従って、パイプ１３に引き抜き力が加わった際、保持爪２０が完全に起立する前にスリット巾が図８（ｃ）に示すように零になり、各保持爪側面２０ｄが接触する。この状態から保持爪２０が更に起立しようとしても、互いの保持爪２０が干渉して起立を防げるので屈曲角度が維持され、パイプ１３の抜けを防ぐことができる。このときの角度αは１０〜２０度で保持するような加工を施すのがよいが、より好ましくは、１２〜２０度で保持するように加工するのがよい。
【００２４】
図８（ｂ）の破線部分は、保持爪を通常の曲げ加工によって単に屈曲させた場合の形状を示したものであり、この場合には、保持爪の屈曲によってスリット巾は広がるが、パイプに引き抜き力が加わって保持爪が起立する際、スリット巾が無くなるのは、保持爪が完全に起立して保持爪の屈曲角が無くなったときであり、望ましくない。なお、図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）において、それぞれＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線で切断したときの断面図を左側に示した。
【００２５】
このロックリング１５，１６を使用することにより、パイプ１３がポリエチレン管、ポリブテン管の何れの場合でも保持することができる。一般にポリエチレン管は比較的硬質で金属製ロックリングの爪が食い込みやすい材質である一方、ポリブテン管は比較的軟質で弾性があり、パイプとの接触面圧が低い爪ではパイプ外面から逃げてしまい爪が食い込みにくい材質であるが、従来の技術に示した各爪の先端中央に半径の大きい円弧状の突部を有する形状のロックリングのように、管に対する爪の接触面圧が低くなり、ポリブテン管への食い込みが不十分となったり、管に引き抜き力が加わった際に管が継手から抜けてしまったりするおそれがなく、確実に保持できる。
このように、ポリブテン管専用としてあらたに別のロックリングを設ける必要がなく、ポリエチレン管とポリブテン管に共用できるロックリングであり、部品が増えて管理工数が増えたり、コストアップとなったりすることがない。また、管継手本体の組み立て時に、誤って異種管用のロックリングを組み込んでしまうおそれもない。
【００２６】
この複数のロックリング１５，１６（本例では２個）は、リング部１９同士間に金属や樹脂等で形成したスペーサリング２１を介在させて、継手本体内の装着部２２に装着している。本例において、このスペーサリング２１の厚みは、０．７〜１．５ｍｍが好ましく、スペーサリング２１の厚さが０．５ｍｍ以下では、各ロックリング１５，１６が略同じ挙動となり、全ての爪が一度に起立してパイプが破断に至るため望ましくない。後述する実施例においては、角度規制部２８と組み合わせることにより、スペーサリング厚２１が１．０〜１．５ｍｍにおいて好ましい結果を得た。
【００２７】
本例における装着部２２は、蓋部材１２の内周側に設けた段部１２ｂと蓋部材１２に嵌合した耐圧強度、耐冷熱性、耐加水分解性、耐塩素性を有する透明又は半透明状透視筒２５の端部に設けた環状スペーサ２６との間である。この装着部２２の少なくとも装着面２３とリング部１９との間に離間部２４を設け、図６（ａ）において、装着部２２の継手本体軸方向におけるロックリング１５と段部１２ｂとの離間距離Ａを０．１〜０．８ｍｍとしている。これによりロックリング１５は、離間距離Ａ分だけ傾斜可能となり、パイプ挿入が円滑に行われる。また、離間距離Ａがあることにより、ロックリング１５，１６は継手本体内で回転可能となる。従って、継手部材１１と蓋部材１２で構成した継手本体１０内において、挿入パイプ１３とロックリング１５，１６とは共回り可能に設けられている。なお、離間距離Ａを０．８ｍｍよりも大とすると、パイプ１３に引き抜き力が加わった際に、リング部１９の外周側が継手部材１１の方向に傾斜してしまい、パイプ１３に対する保持爪２０の接触角が浅くなってしまうことから、十分なパイプの保持を行うことができないおそれがある。
【００２８】
なお、離間部２４を設けずに、ロックリングのリング部１９のみを傾斜させてパイプ１３の共回りを防止することもでき、この場合、リング部１９を適宜の角度傾斜させることによりリング部と接触する継手本体１０等の部品との接触面積が少なくなり、摩擦抵抗が小さくなることからロックリングが回転しやすくなる。
【００２９】
角度規制部２８は、継手本体１０と一体に又は別体に設け、ロックリング１５の変形角度を規制している。本例においては、図４において、蓋部材１２に一体に設けた角度規制部２８を一体に設けている。この角度規制部２８は、継手本体１０内に一体に又は別体に設ければよく、上記の例には限定されない。角度規制部２８の傾斜角度は、パイプ１３に引抜力が働いた場合、パイプ挿入口側に装着したロックリング１５の変形量が、奥側にあるロックリング１６の変形量を下回ることにより、これら２個のロックリングが当接してしまうことのないよう、ロックリング１５の保持爪２０の傾斜角度以下に設定している。本例は、ロックリング１５の保持爪２０の初期屈曲角４５度に対し、角度規制部２８は０度よりも大きく４０度以下の角度の範囲で、継手の呼び径等に対応して任意に設定される。また、角度規制部２８は、継手の呼び径が大きくなる程、その角度を小さくすることにより、パイプを破断することなく、ロックリングによってパイプを保持することができる。
【００３０】
透視筒２５は、パイプ１３の外周面と継手本体１０の内周面との間に配置しているが、継手本体１０を構成する蓋部材１２のめねじ１２ａの端部と、継手本体１０のおねじ基部とを当接させ、蓋部材１２が必要以上にねじ込めないようにして透視筒２５に蓋部材１２による締付力が加わらないようにしている。
蓋部材１２には段部１２ｃを設け、ここに環状スペーサ２６を係止することにより、ロックリング装着部を確実に確保している。
【００３１】
次に、上記の実施形態における作用を説明する。
図２、図３において、継手部材１１の係合面１１ｃの角部にシールリング１８を装着し、透視筒２５を継手部材１１内に挿入すると、透視筒２５の係合部２５ａが継手部材１１の係合面１１ｃに係合され、シールリング１８が装着段部２５ｂに装着されて接液部分の透視筒２５と継手部材１１とが密封シールされる。
次に、透視筒２５の後端部に形成した装着部２５ｃにシールリング１７を装着する。
【００３２】
一方、蓋部材１２の装着部２２には、２個のロックリング１５，１６をスペーサリング２１を介して装着しておき、更に、ロックリング１６とシールリング１７との間に環状スペーサ２６を介挿し、蓋部材１２のめねじ１２ａを継手部材１１のおねじ１１ａに螺合して継手本体１０を構成している。
【００３３】
この継手本体１０に樹脂パイプ１３を接続する場合は、パイプ１３の先端よりコアリング１４を嵌着し、しかも、コアリング１４の鍔部１４ａがパイプ１３の端面に位置した状態に嵌着する。この樹脂パイプ１３を蓋部材１２のパイプ挿入口２９より挿入すると、図６（ａ）に示す初期状態において、ロックリング１５は、段部１２ｂに対し距離Ａだけ離間した状態で、かつ、リング部１９が約５度の角度で傾斜した状態で配置されていると共に、ロックリング１５の保持爪２０はリング部１９に対して約４５度の角度を有しているので、保持爪２０は合計で約５０度の角度でパイプ外周に接する。この構造は、ロックリング１６も同様である。次いで、同図（ｂ）に示すように、ロックリング１５は、距離Ａの範囲内で更に傾斜状態になる。同図（ｃ）において、ロックリング１６も傾きながらパイプは容易に挿入される。このように容易に挿入されるので、ロックリング１５，１６は、同様な角度を呈するので、両者は重なることなく、パイプの挿入が容易に行われる。この場合、ロックリング１５，１６は周方向に回転可能であり、パイプの捩れ等に追随可能に設けられている。
【００３４】
ロックリング１５，１６のリング部１９の座面は、３〜７度の傾斜角としているので接触面積が少なくなり、パイプ１３とロックリング１５，１６の共回りが行なわれやすい状態でパイプ１３を強固に保持することができる。更には、離間距離Ａがない場合でも、リング部１９は段部１２ｂとスペーサリング２１との接触部分が減って、ロックリング１５，１６が回転可能となり、パイプのねじれ等に追随できる。更に、上述のように離間距離Ａを設けることで、ロックリング１５はより回転しやすくなるほか、傾斜度合が増してパイプ挿入が容易となる機能を発揮することができる。
【００３５】
次いで、図３に示すように、パイプ１３を透視筒２５の内周面に設けたパイプ当接面２５ｄに当接するまで挿入すると、パイプ１３の外周面にロックリング１５，１６が食い込み、抜け止めされると共に、パイプ１３の外周面と透視筒２５の内周面とがシールリング１７により確実に密封シールされる。
このとき、ロックリング１５，１６の保持爪２０は、その中央部に凹部２０ｂを深く形成しているので、両端部の食い込み部２０ｃからパイプ１３に食い込む。
【００３６】
ロックリングを用いた管継手では、パイプに引き抜き力が加わり保持爪が起立するに従って、食い込み部分がパイプに食い込む面積が次第に増加していくが、本例においては、食い込み部２０ｃを厚さ一定の板状で且つ角度の浅い台形状に形成することにより、食い込み増加量を抑え、保持爪２０とパイプ１３との接触面圧が高い状態を継続することができ、パイプ１３への食い込みを容易にすることができる。従って、食い込み面積が急激に増加して保持爪２０の起立と共にパイプ１３との接触面圧が低下して、食い込みにくくなるような現象を抑えられる。
【００３７】
なお、本例は、蓋部材１２のパイプ挿入口２９に、蓋部材１２とパイプ１３の外周との間を密封シールするシール部材を設けない構造、すなわちパイプ１３は継手本体１０に挿入されるとまずロックリング１５に接触する構造である。よって、パイプ挿入作業者がこの接触感覚をもってパイプ１３がロックリング１５に達するまで挿入が行なわれたかを確認することができ、パイプ挿入時にまずシール部材と接触する構造の継手に比べて誤認のない確実なパイプ挿入を行うことができる。
【００３８】
継手本体１０に挿入した樹脂パイプ１３は、継手本体１０の蓋部材１２の外周面に形成した確認窓２７より透明又は半透明状の透視筒２５を介して外部より、目視することができる。確認窓２７により継手本体１０への樹脂パイプ１３の装着確認を終えた後、パイプ１３に冷水又は温水等の流体を流すと、流体は透視筒２５とパイプ１３外周の隙間、及び透視筒２５と継手部材１１の隙間にそれぞれ進入するが、いずれもシールリング１７，１８によりシールされているので、流体が蓋部材１２に設けられた確認窓２７から管継手外部に漏れることはない。
【００３９】
図４（ａ）に示すように、パイプ１３に矢印方向に引抜力が働くと、ロックリング１５，１６は、段部１２ｂ側に引き寄せられてリング部１９は垂直となり、図６における距離Ａは零となり、保持爪２０は約４５度の角度でパイプ外周に接する。次いで、図４（ｂ）において、パイプ１３を抜け止め規制しているロックリング１５，１６の保持爪２０が徐々に起立し、やがて、ロックリング１５の保持爪２０が、最も起立してしまった場合でも、保持爪２０のパイプ１３への食い込み量はパイプ１３の肉厚断面積の３５〜５０％であり、パイプ１３は、その肉厚が半分以上確保されているので、パイプ１３がみだりに破断されるおそれがない。このとき、保持爪２０の凹部２０ｂを深く形成してパイプ１３に全く食い込まない部分とし、保持爪２０全体がパイプ１３に食い込むことのないようにしているので、パイプ１３の初期肉厚を部分的に確保でき、パイプ１３の破断をより一層抑えることができる。
【００４０】
保持爪２０の起立過程においては、各保持爪２０の側部２０ｄが接触し、互いに起立を規制し合うロックリング１５，１６を用いることにより、保持爪２０全体の起立が抑制された状態で傾斜角度を保持することができ、保持爪２０がそれ以上起立するのを防いでパイプ１３の保持力を維持することができ、パイプの破断を確実に防ぐことができる。
更に、パイプ食い込み部２０ｃを保持爪２０の両側に形成しているので、スリット２０ａの狭まりに即座に追従させて保持爪２０の起立の初期段階から起立抑制を行うことができ、保持爪２０の完全な起立を更に防ぐことができる。また、側部２０ｄの面積を大きくとることができ、絞り曲げ加工により、この面積を増加させてスリット２０ａをより狭く形成することができ、保持爪２０が起立するときの側部２０ｄの接触を起立当初から確実に行うことができる。
【００４１】
なお、本実施形態のように、各保持爪２０におけるパイプ食い込み部２０ｃを側部２０ｄに沿って細く形成することにより、パイプ１３への食い込み性を確保しつつ、保持爪２０の接触によってスリット２０ａを介して隣り合うパイプ食い込み部２０ｃが一体となってパイプ１３の保持を行うことができ、パイプの保持力を十分確保することができる。更に、ロックリングの保持爪２０が、継手本体１０内と一体又は別体に設けた角度規制部２８に当接するため、パイプ１３への保持爪２０の食い込み防止力を高め、確実にパイプ１３の破断を防ぐことができる。
【００４２】
ロックリング１５，１６は、パイプ１３と共に回転可能であるため、図１１（ａ）に示すように、通常の状態の場合はロックリングに支障を与えないが、従来構造では、図１１（ｂ）に示すように、パイプが曲がった場合、ロックリングは偏変形を生じ、ロックリングに加わる力が位置により異なる問題点がある。しかし、本例によると、角度規制部２８を設けているので、図１１（ｃ）に示すようにロックリング１５，１６が局部的に変わることがなく確実に抜け止め防止ができる。
【００４３】
なお、手前のロックリング１５は、パイプ１３の引き抜き力の一部を確実に受けるため、奥のロックリング１６に加わる力を低減でき、保持爪２０の変形量が抑えられ、パイプ１３への食い込み角度が浅く、ばね力が維持され、パイプ１３を把持する力が大となる。
また、パイプ１３の移動量も抑制されるので、シールリング１７等とのシール性への影響がない。
【００４４】
【実施例】
本発明における管継手の実施の一例を具体的に説明する。
本例における継手サイズは１３Ａを用いており、ロックリングの保持爪の初期屈曲角は、４５度である。
【００４５】
図９に示したグラフは、架橋ポリエチレン管（ＰＥＸ管）におけるパイプのストロークと引張力との関係を示した例であり、また、図１０に示したグラフは、ポリブテン管（ＰＢ管）におけるパイプのストロークと引張力との関係を示した例である。両図において、実線は、パイプ引き抜き力負荷時、パイプは伸び、かつロックリング食い込み部でのパイプ破断なしを示し、これを二重丸で示した。破線は、パイプ引き抜き力負荷時、パイプは伸びるが、ロックリング食い込み部でパイプが破断したことを示し、これを丸印で示した。鎖線は、パイプ引き抜き力負荷時、パイプは伸びなかったが、パイプ材料の降伏点に達する強度を有した上で、ロックリング食い込み部でパイプが破断したことを示し、これを△印で示した。また、パイプ材料の降伏点に達することなく、ロックリング食い込み部でパイプが破断したものは、表において×印で示した。
【００４６】
【表１】

【００４７】
表１は、継手サイズは１３Ａ（パイプ１３Ａの断面積約９８平方ミリメートル）を用いており、ロックリングの保持爪の初期屈曲角は、４５度である。この例は、角度規制部はなく、パイプの材質は、結果（１）は架橋ポリエチレン管であり、結果（２）はポリブテン管である。この実験結果からすると、パイプ１３への保持爪２０の食い込み量が３０％を下回ると、パイプ１３の把持力が低下し、ロックリングからパイプが抜けてしまう。一方、パイプ１３への保持爪２０の食い込み量が５５％を上回ると、パイプが伸びることなく破断してしまう。従って、ロックリング１５，１６の保持爪２０をリング部１９と同一の水平方向に起立させた際の保持爪２０のパイプ食い込み量は、パイプ１３の肉厚断面積の３５〜５０％が好ましく、とりわけ４０〜５０％が最適である。
【００４８】
【表２】

【００４９】
表２は、継手サイズ１３Ａにて角度規制部２８の角度規制値を０度から３０度まで７種類に分けて試験を実施すると共に、スペーサリング２１の厚みを０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．２ｍｍ、１．５ｍｍの４種類に分けて行った。その結果、同表から明らかなように、スペーサリング２１の厚みに対する角度規制部２８は、スペーサ厚を１．０〜１．５ｍｍにしたときに、１０〜１５度の角度に設けた場合が良好なパイプ１３の引張性能を得ることができた。また、継手サイズ１６Ａ、２０Ａ等の試験では、角度規制値を５〜１０度とした場合も良好な結果を得たことから、角度規制部２８の規制値は、０度よりも大きく、パイプ挿入口２９側に装着したロックリング１５の保持爪２０の初期屈折角よりも小さければより効果を発揮する。
【００５０】
【表３】

【００５１】
表３は、同じく継手サイズ１３Ａにて角度規制値３０度において、離間距離Ａを０．２から１．２まで変えてパイプの引張性能と挿入性の試験を行った。引張性能では０．２〜０．６ｍｍが好ましく、挿入性では、０．２ｍｍを除いて良好な結果を得た。総合的には０．４〜０．６が好ましいと考える。なお、表３における挿入性は、継手にパイプを挿入できなかったものを×印で示し、一方、無理な力を加えることなくパイプを挿入できたものを二重丸で示した。
【００５２】
【発明の効果】
以上のことから明らかなように、請求項１に係る発明によると、引き抜き力が加わった際に、保持爪の起立過程において、各保持爪の両端部が互いに接触して起立を規制し合うロックリングを用いることにより、保持爪全体の起立が抑制された状態で傾斜角度を保持することができ、保持爪がそれ以上起立するのを防いでパイプの保持力を維持させながら引抜阻止力を発揮し、もってパイプの破断を確実に防ぐことができるという効果を有する。更に、請求項２に係る発明によると、パイプ食い込み部を保持爪の両側部位に形成しているので、パイプへの引抜力が発生した初期の段階から保持爪の起立を抑制して保持力を維持させることができる管継手を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における管継手の一例を示した斜視図である。
【図２】図１の管継手を分離して示した分離斜視図である。
【図３】図１の管継手を示した部分断面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、本発明におけるパイプの引抜き力とロックリングの変形量を示した説明図である。
【図５】本発明におけるロックリングの保持爪が完全に起立した場合のパイプへの食い込み量を示した部分説明図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明における管継手のパイプ挿入工程を示した説明図である。
【図７】図６（ａ）の部分拡大図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、ロックリングの状態説明図である。（ａ）は、ロックリングを平面状に加工成形した状態である。（ｂ）は、曲げ加工によって保持爪を屈曲させた状態である。（ｃ）は、スリット巾が零になった状態である。
【図９】架橋ポリエチレン管（ＰＥＸ管）の管継手におけるパイプの引張試験データの比較例を示したグラフである。
【図１０】ポリブテン管（ＰＢ管）の管継手におけるパイプの引張試験データの比較例を示したグラフである。
【図１１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、パイプとロックリングとの関係を説明するための説明図である。
【図１２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、従来例におけるパイプの引抜き力とロックリングの変形量を示した説明図である。
【図１３】（ａ）、（ｂ）は、従来例における管継手のパイプ挿入状態を示した説明図である。
【符号の説明】
１０継手本体
１１継手部材
１２蓋部材
１３パイプ
１５，１６ロックリング
１７，１８シールリング
１９リング部
２０保持爪
２０ｂ凹部
２０ｃ食い込み部
２１スペーサリング
２２装着部
２３装着面
２４離間部
２８角度規制部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pipe joint that can connect resin pipes widely used in water supply, hot water supply, air conditioning systems, fire extinguishing equipment, and the like with one touch.
[0002]
[Prior art]
This resin pipe is widely applied to water supply, hot water supply or air conditioning piping in buildings, floor heating of detached houses, etc. And the pipe joint for connecting this resin pipe is connected to the pipe. While it is simple, it is essential that the pipe retaining function is reliable and there is no worry of water leakage.
[0003]
Conventionally, as shown in FIG. 12 (a), a spacer 4 having a thickness of 0.3 to 1.0 mm is interposed between a pair of

lock rings

3a and 3b which are positioned and fixed by screwing a pressing body 2 into a joint body 1. There is a joint that is interposed to prevent the resin pipe 5 from coming off (see, for example, Patent Document 1).
[0004]
On the other hand, there is one in which protrusions are provided in the vicinity of the tips of a plurality of claws facing the front side of the pipe insertion direction (see, for example, Patent Document 2). In addition, there is one in which a notch portion is formed at both ends of the restriction piece provided on the lock ring so as to correspond to the depth of biting into the pipe (for example, refer to Patent Document 3), and an inner edge that bites into the pipe; There is a lock ring that is chamfered at a portion that restricts biting (see, for example, Patent Document 4).
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3165109
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 2685105
[Patent Document 3]
Japanese Patent No. 2945653
[Patent Document 4]
Japanese Patent No. 2920146
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the invention described in Patent Document 1, the pair of

lock rings

3a and 3b are positioned and fixed on the receiving surface 1a in the joint body 1 by the tip of the pressing body 2 so as to be immovable in the axial direction and the circumferential direction. Therefore, as shown in FIGS. 13A and 13B, when the pipe 5 is inserted, only the

claws

6a and 6b of the

lock rings

3a and 3b are deformed, so that the pipe resists the elastic force of the claws. It was difficult to insert the pipe because the insertion force was increased. In addition, when the inserted pipe 5 rotates, the outer periphery of the pipe 5 may be damaged in the circumferential direction, and the pipe 5 may be cut from that portion.
[0007]
In particular, since the resin pipe 5 is affected by elongation, the deformation method differs between the lock ring 3b on the pipe insertion port side and the lock ring 3a on the back side, and as shown in FIG. Since the extension of the pipe 5 is larger on the side, the deformation amount of the lock ring 3b following the extension inevitably increases. As a result, as shown in FIG. 12C, the amount of biting into the pipe 5 of the lock ring 3b on the insertion port side is always excessive, and the pipe 5 may be cut from that portion. In this case, if the number of lock rings is increased, the amount of individual deformation is reduced, and even if this point is eliminated, the pipe insertion becomes extremely difficult.
[0008]
The inventions described in Patent Document 2 and Patent Document 3 both attempt to limit the biting into the pipe by the shape of the lock ring, but in reality, a metal thin plate-shaped lock ring is soft. The effect of preventing the resin pipe from biting in varies, and the restricted part bites in, so that the pipe may be cut as a result. Of these, in the invention of Patent Document 3, the slits are formed between the claws so as to allow the claws to spread when the pipes are inserted, and the pipes are inserted smoothly. In some cases, the slit alone is not sufficient, and in some cases, the pipe has to be inserted into the joint with a strong force in order to forcibly expand the claws.
[0009]
Furthermore, in the invention described in Patent Document 4, chamfering to the inner end edge that bites into the resin pipe is effective against scratches at the time of pipe insertion, but chamfering to a part that restricts biting is also possible. As in the above example, the effect varies, and as a result, the resin pipe may be cut and the pipe may be cut.
[0010]
The present invention was developed to solve the problems of conventional one-touch fittings, and the object of the present invention is to allow the lock ring and the inserted pipe to rotate together to follow the twisting of the pipe. In addition, the insertion pipe can be easily inserted with a single touch. On the other hand, the inserted pipe is reliably connected with a pull-out preventing force and is connected in an extremely stable state, and there is no fear of water leakage. It is to provide a pipe joint.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 A joint body is composed of a tubular joint member and a lid member, a seal ring and a lock ring for preventing the insertion pipe from being detached are mounted in the joint body, and a holding claw is formed to project from the inner periphery of the ring portion of the lock ring. After the pipe is inserted into the joint body, when the pulling force is applied to the pipe, in the standing process of the holding claws, both side portions of the adjacent holding claws come into contact with each other, and the inclination angle of the holding claws is increased. To keep It is a pipe joint.
[0012]
The invention according to claim 2 Pipe bites were formed on both sides of the tip of the holding claw It is a pipe joint.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An example of embodiment at the time of connecting a resin pipe to a pipe joint in the present invention is explained in full detail based on a drawing.
[0014]
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a pipe joint according to the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the same, and FIG. 3 is a partial sectional view showing a state in which a resin pipe is connected to the pipe joint. In the figure, reference numeral 10 denotes a joint body made of metal such as brass or bronze. The joint body 10 in this example is a male screw 11 a of a tubular joint member 11 and a female of a tubular lid member (nut or cap) 12. A screw 12a is screwed together, and an end portion of the joint member 11 is provided with a male screw portion 11b (or a female screw or other connecting portion) that is connected to a header, a connecting member, or a pipe (not shown). ing. The lid member 12 is not limited to the cap structure described above and may be a bush having a male screw. In this case, the bush is screwed into the joint member to constitute the joint body. A confirmation window 27 is formed on the outer peripheral surface of the lid member 12.
[0015]
The resin pipe 13 for connecting to the joint body 10 is a pipe formed of a resin material such as cross-linked polyethylene or polybutene. When the pipe 13 is connected to the joint body 10, the resin pipe 13 is connected to the tip insertion portion of the resin pipe 13. A metal core ring 14 such as bronze is fitted to maintain the amount of biting of the lock rings 15 and 16 described later and the sealing performance of the seal ring 17 or 18. A flange 14a is formed at the tip of the core ring 14, and a tapered surface 14b is formed so as to protect the end of the resin pipe 13 and smoothly insert the pipe 13 into the joint body 1. Yes. The pipe 13 may be made of copper in addition to resin.
[0016]
In FIG. 2, the lock rings 15 and 16 formed of stainless steel or the like are such that the ring portion 19 is inclined by 3 to 5 degrees with respect to the direction orthogonal to the central axis of the joint body. In this example, the lock rings 15 and 16 are shown in FIG. Thus, it is bent so as to incline toward the annular spacer 26 side by about 5 degrees. By inclining the ring portion 19, the contact area with parts such as the joint body 10 that comes into contact with the ring portion 19 is reduced, and the frictional resistance is reduced, so that the lock rings 15 and 16 are easily rotated. Therefore, in the joint body 10 constituted by the joint member 11 and the lid member 12, the insertion pipe 13 and the lock rings 15 and 16 are provided so as to be able to rotate together.
[0017]
When the angle of inclination of the ring portion is smaller than 3 degrees, when fluid pressure is applied to the pipe 13 connected to the joint body 10, a pulling force is applied to the pipe 13, and the force causes the lock rings 15 and 16 to move. Since the ring portion 19 is pressed against the parts such as the joint body 10 and the contact area with the parts such as the joint body 10 is increased and the frictional resistance is increased, the lock rings 15 and 16 are difficult to rotate. On the other hand, when the angle is greater than 7 degrees, the angle at which a holding claw 20 to be described later contacts the pipe 13 becomes shallow, and when a pulling force is applied to the pipe 13, there is a possibility that the pipe 13 cannot be reliably held. If the holding claws 20 are lengthened in order to solve this problem, the depth of biting into the pipe 13 when standing is increased, and the pipe 13 may be easily cut. Therefore, the inclination angle of the ring portion may be in the range of 3 to 7 degrees, but 5 to 7 degrees is more desirable as described above in order to reliably obtain the rotation of the lock rings 15 and 16.
[0018]
As shown in FIG. 7, the holding claw 20 protrudes from the inner periphery of the ring portion 19 with a predetermined inclination angle (the initial bending angle of the lock ring in this example is 45 degrees) from the ring portion 19. So that the pipe can be easily inserted, and a pipe pull-out prevention force is obtained. When the pipe is pulled out, the holding claws 20 bite into the outer peripheral surface of the pipe 13 to restrict the pipe from being pulled out. ing. As shown in FIG. 5, each holding claw 20 is formed with a slit 20a and a concave portion 20b at the center position. By forming this concave portion 20b, even if the holding claw 20 stands up, the entire holding claw 20 bites into the pipe. So that there is no. Further, by forming the recess 20b, the pipe biting portion 20c is formed at two locations along both sides of the holding claw 20. As described above, the lock rings 15 and 16 in this example do not have a portion to restrict the biting into the pipe 13 due to the shape of the lock ring.
[0019]
The biting portions 20c may be provided at three or more positions at the tip of each holding claw 20. When the biting portions 20c are provided at a plurality of locations as described above, the biting portions 20c are formed narrowly, so that the holding claw The contact pressure between the pipe 20 and the pipe 13 becomes high, and it is easy to bite into a relatively soft pipe 13 such as a polybutene pipe as well as a relatively hard pipe such as a polyethylene pipe. Moreover, since the point at the time of the holding claw 20 holding the pipe 13 increases, the pipe 13 can be held reliably.
If the tip of the biting portion 20c has a small radius, the outer periphery of the pipe 13 is not damaged when the pipe 13 is inserted into the joint body 10.
[0020]
When the pipe 13 is inserted, each holding claw 20 is expanded by the slit 20a as the pipe 13 is inserted, and the inclination angle becomes large. In combination with the inclination of the ring portion 19 and the separation portion 24 described later, the inclination angle of the lock ring with respect to the pipe Is further increased, and the pipe 13 can be smoothly inserted into the joint body 10.
On the other hand, when a pulling force is applied to the pipe 13 after the pipe is inserted, the holding claws 20 are slightly spread during lock ring molding as will be described later. In the process of shallowing, the side portions 20d of the adjacent holding claws 20 come into contact with each other. Even if the holding claws 20 are to rise further due to the pulling force of the pipe 13, the slits 20 a between the two holding claws 20 are narrowed, so that the holding claws 20 are regulated to each other and the standing is suppressed. Therefore, the holding claw 20 can hold the pipe without the two biting

portions

20c and 20c being substantially integrated and causing a sudden decrease in the contact angle with the pipe 13. Thus, in the standing process of each holding claw 20, side portions 20d of each holding claw 20 are brought into contact with each other, and a pipe joint having sufficient pipe holding force is obtained by holding the inclination angle of the holding claw 20. I did it.
In addition, since the side part 20d can be secured long by sharing the side part 20d of the holding claw 20 and the side part of the biting part 20c, the side part 20d and the biting part 20c can be accurately used when forming the lock ring. It can be formed well.
[0021]
More preferably, the side portion 20d is configured so that when the pulling force is applied to the pipe 13, the holding claws 20 stand up and the pipe biting portion 20c bites into the pipe 13 so that the holding claws 20 come into contact with each other. It is preferable to form toward the ring part 19 from the position a little from a ring part from the pipe biting part 20c front-end | tip of the holding nail | claw 20, as shown in FIG.
Further, by forming the biting portion 20c on both sides of the holding claw 20, the area of the side portion 20d of the holding claw 20 is increased, so that the ratio of the holding claw is increased during the drawing bending process, and as a result, the slit 20a is formed. It can be formed narrower.
[0022]
In FIG. 5, when the holding claws 20 of the lock rings 15 and 16 are erected in the same horizontal direction as the ring portion 19, the amount of pipe biting of the holding claws 20 is 35 to 50% of the thickness cross-sectional area of the pipe 13. Therefore, even when an excessive pipe pulling force is applied, the pipe 13 is hardly broken.
[0023]
Here, the case where a lock ring is shape | molded is demonstrated. FIG. 8A shows a state in which the lock ring is formed into a flat shape. Moreover, in FIG.8 (b), it is the state which bent the holding nail | claw by the bending process. The solid line portion shows the shape when the holding claw is bent by drawing bending, and the holding claw is slightly expanded by this drawing bending, and is formed at an inclination of about 45 degrees. Specifically, the holding claws are stretched by applying a squeezing using a press machine, resulting in a shape that expands in the circumferential direction, and accordingly, the slit width becomes slightly narrow. Therefore, when a pulling force is applied to the pipe 13, the slit width becomes zero as shown in FIG. 8C before the holding claws 20 stand up completely, and the respective holding claw side surfaces 20d come into contact with each other. Even if the holding claws 20 try to stand up further from this state, the holding claws 20 interfere with each other to prevent the standing up, so that the bending angle is maintained and the pipe 13 can be prevented from coming off. The angle α at this time is preferably processed so as to be held at 10 to 20 degrees, but more preferably, it is processed so as to be held at 12 to 20 degrees.
[0024]
The broken line portion in FIG. 8B shows the shape when the holding claw is simply bent by a normal bending process. In this case, the slit width is widened by bending of the holding claw, When the holding claw is raised by applying a pulling force, the slit width is lost when the holding claw is completely raised and the bending angle of the holding claw is lost, which is not desirable. In FIGS. 8A, 8B, and 8C, cross-sectional views taken along lines BB, CC, and DD are shown on the left side, respectively.
[0025]
By using the lock rings 15 and 16, the pipe 13 can be held regardless of whether it is a polyethylene pipe or a polybutene pipe. In general, polyethylene pipes are relatively hard and metal lock ring claws are easy to bite, while polybutene pipes are relatively soft and elastic, and nails with low contact surface pressure with the pipe escape from the outer surface of the pipe. However, the contact surface pressure of the claw against the tube is low, as in the case of a lock ring with a circular arc-shaped projection with a large radius at the center of the tip of each claw shown in the prior art. There is no risk that the pipe will be insufficiently bited or the pipe will be pulled out of the joint when a pulling force is applied to the pipe.
In this way, it is not necessary to provide a separate lock ring exclusively for polybutene pipes, and it is a lock ring that can be shared with polyethylene pipes and polybutene pipes, which increases the number of parts and management man-hours and increases costs. There is no. Moreover, there is no possibility that a lock ring for different types of pipes will be mistakenly assembled when the pipe joint body is assembled.
[0026]
The plurality of lock rings 15 and 16 (two in this example) are mounted on the mounting portion 22 in the joint body with a spacer ring 21 formed of metal, resin or the like interposed between the ring portions 19. . In this example, the thickness of the spacer ring 21 is preferably 0.7 to 1.5 mm. When the thickness of the spacer ring 21 is 0.5 mm or less, the lock rings 15 and 16 behave substantially the same, and all the claws Is not desirable because it stands up at once and the pipe breaks. In Examples described later, by combining with the angle restricting portion 28, a preferable result was obtained when the spacer ring thickness 21 was 1.0 to 1.5 mm.
[0027]
The mounting portion 22 in this example is a transparent or translucent shape having a pressure strength, cold resistance, hydrolysis resistance, and chlorine resistance fitted to the lid member 12 with a step portion 12b provided on the inner peripheral side of the lid member 12. Between the annular spacer 26 provided at the end of the see-through cylinder 25. A separation portion 24 is provided between at least the attachment surface 23 of the attachment portion 22 and the ring portion 19. In FIG. 6A, the separation distance between the lock ring 15 and the step portion 12 b in the joint body axial direction of the attachment portion 22. A is 0.1 to 0.8 mm. As a result, the lock ring 15 can be inclined by the distance A, and the pipe can be inserted smoothly. Further, due to the separation distance A, the lock rings 15 and 16 can rotate within the joint body. Therefore, in the joint body 10 constituted by the joint member 11 and the lid member 12, the insertion pipe 13 and the lock rings 15 and 16 are provided so as to be able to rotate together. If the separation distance A is greater than 0.8 mm, when a pulling force is applied to the pipe 13, the outer peripheral side of the ring portion 19 is inclined in the direction of the joint member 11, and the holding claws 20 are attached to the pipe 13. Since the contact angle becomes shallow, there is a possibility that sufficient holding of the pipe cannot be performed.
[0028]
In addition, it is also possible to prevent the co-rotation of the pipe 13 by inclining only the ring portion 19 of the lock ring without providing the separation portion 24. In this case, by inclining the ring portion 19 at an appropriate angle, Since the contact area with the parts such as the joint body 10 to be contacted is reduced and the frictional resistance is reduced, the lock ring is easily rotated.
[0029]
The angle restricting portion 28 is provided integrally with the joint body 10 or separately, and restricts the deformation angle of the lock ring 15. In this example, in FIG. 4, the angle restricting portion 28 provided integrally with the lid member 12 is provided integrally. The angle restricting portion 28 may be provided integrally or separately in the joint body 10 and is not limited to the above example. When the pulling force is applied to the pipe 13, the inclination angle of the angle restricting portion 28 is such that the deformation amount of the lock ring 15 attached to the pipe insertion port side is less than the deformation amount of the lock ring 16 on the back side. The inclination angle of the holding claw 20 of the lock ring 15 is set to be equal to or less than the inclination angle so that the two lock rings do not come into contact with each other. In this example, the angle restricting portion 28 is arbitrarily set in accordance with the nominal diameter of the joint, etc. within an angle range of greater than 0 degree and less than 40 degrees with respect to the initial bending angle of 45 degrees of the holding claw 20 of the lock ring 15. Is set. Further, the angle restricting portion 28 can hold the pipe by the lock ring without breaking the pipe by reducing the angle as the nominal diameter of the joint increases.
[0030]
The see-through cylinder 25 is disposed between the outer peripheral surface of the pipe 13 and the inner peripheral surface of the joint main body 10, but the end of the female screw 12 a of the lid member 12 constituting the joint main body 10, and the joint main body 10. The male screw base is brought into contact so that the lid member 12 cannot be screwed more than necessary so that the fastening force by the lid member 12 is not applied to the see-through tube 25.
The lid member 12 is provided with a stepped portion 12c, and an annular spacer 26 is engaged therewith, so that the lock ring mounting portion is reliably secured.
[0031]
Next, the operation in the above embodiment will be described.
2 and 3, when the seal ring 18 is attached to the corner portion of the engaging surface 11 c of the joint member 11 and the fluoroscopic cylinder 25 is inserted into the joint member 11, the engaging portion 25 a of the fluoroscopic cylinder 25 becomes the joint member 11. The seal ring 18 is mounted on the mounting step 25b, and the see-through tube 25 and the joint member 11 at the liquid contact portion are hermetically sealed.
Next, the seal ring 17 is attached to the attachment portion 25 c formed at the rear end portion of the see-through cylinder 25.
[0032]
On the other hand, two lock rings 15 and 16 are mounted on the mounting portion 22 of the lid member 12 via the spacer ring 21, and an annular spacer 26 is interposed between the lock ring 16 and the seal ring 17. The joint body 10 is configured by inserting the female thread 12 a of the lid member 12 into the male thread 11 a of the joint member 11.
[0033]
When the resin pipe 13 is connected to the joint body 10, the core ring 14 is fitted from the tip of the pipe 13, and the flange portion 14 a of the core ring 14 is fitted to the end face of the pipe 13. When the resin pipe 13 is inserted from the pipe insertion port 29 of the lid member 12, in the initial state shown in FIG. 6A, the lock ring 15 is separated from the stepped portion 12b by a distance A and the ring portion. 19 is disposed in an inclined state at an angle of about 5 degrees, and the holding claw 20 of the lock ring 15 has an angle of about 45 degrees with respect to the ring portion 19, so that the holding claw 20 is in total It touches the outer circumference of the pipe at an angle of about 50 degrees. This structure is the same for the lock ring 16. Next, as shown in FIG. 5B, the lock ring 15 is further inclined within the range of the distance A. In FIG. 5C, the pipe is easily inserted while the lock ring 16 is also tilted. Since the lock rings 15 and 16 have the same angle because they are easily inserted in this way, the pipes can be easily inserted without overlapping. In this case, the lock rings 15 and 16 are rotatable in the circumferential direction, and are provided so as to be able to follow pipe twisting and the like.
[0034]
Since the bearing surface of the ring portion 19 of the lock rings 15 and 16 has an inclination angle of 3 to 7 degrees, the contact area is reduced, and the pipe 13 is placed in a state where the pipe 13 and the lock rings 15 and 16 are likely to rotate together. It can be held firmly. Furthermore, even when there is no separation distance A, the ring portion 19 has a reduced contact portion between the step portion 12b and the spacer ring 21, and the lock rings 15 and 16 can be rotated to follow the twisting of the pipe. Furthermore, by providing the separation distance A as described above, the lock ring 15 can be rotated more easily, and a function of increasing the inclination and facilitating pipe insertion can be exhibited.
[0035]
Next, as shown in FIG. 3, when the pipe 13 is inserted until it comes into contact with the pipe contact surface 25 d provided on the inner peripheral surface of the see-through cylinder 25, the lock rings 15 and 16 bite into the outer peripheral surface of the pipe 13 to prevent the pipe 13 from coming off. At the same time, the outer peripheral surface of the pipe 13 and the inner peripheral surface of the see-through cylinder 25 are securely sealed by the seal ring 17.
At this time, the holding claws 20 of the lock rings 15 and 16 have a recess 20b deeply formed at the center thereof, so that they bite into the pipe 13 from the biting portions 20c at both ends.
[0036]
In a pipe joint using a lock ring, the area where the biting portion bites into the pipe gradually increases as the pulling force is applied to the pipe and the holding claws stand up. In this example, the biting portion 20c has a constant thickness. By forming a trapezoidal shape with a plate shape and a shallow angle, the amount of increase in biting can be suppressed, and the contact surface pressure between the holding claw 20 and the pipe 13 can be kept high, and the biting into the pipe 13 is easy. can do. Therefore, the phenomenon that the biting area increases rapidly, the contact surface pressure with the pipe 13 decreases as the holding claw 20 rises, and the biting becomes difficult to be suppressed.
[0037]
In this example, the pipe insertion port 29 of the lid member 12 is not provided with a seal member for sealing and sealing between the lid member 12 and the outer periphery of the pipe 13, that is, when the pipe 13 is inserted into the joint body 10. First, the structure contacts the lock ring 15. Therefore, the pipe insertion operator can confirm whether or not the pipe 13 has been inserted until the pipe 13 reaches the lock ring 15 with this contact feeling, and there is no misperception compared to a joint having a structure that first contacts the seal member when the pipe is inserted. Reliable pipe insertion can be performed.
[0038]
The resin pipe 13 inserted into the joint body 10 can be visually observed from the outside through a transparent or translucent see-through tube 25 from a confirmation window 27 formed on the outer peripheral surface of the lid member 12 of the joint body 10. After the confirmation of the mounting of the resin pipe 13 to the joint body 10 by the confirmation window 27, when a fluid such as cold water or hot water is passed through the pipe 13, the fluid is separated from the see-through cylinder 25, the outer periphery of the pipe 13, and the see-through cylinder 25. Although they enter the gaps of the joint member 11, both are sealed by the seal rings 17 and 18, so that no fluid leaks from the confirmation window 27 provided in the lid member 12 to the outside of the pipe joint.
[0039]
As shown in FIG. 4A, when a pulling force is applied to the pipe 13 in the direction of the arrow, the lock rings 15 and 16 are drawn toward the stepped portion 12b and the ring portion 19 becomes vertical, and the distance A in FIG. The holding claw 20 comes into contact with the outer periphery of the pipe at an angle of about 45 degrees. Next, in FIG. 4B, the holding claws 20 of the lock rings 15 and 16 that prevent the pipe 13 from coming off gradually rise, and eventually the holding claws 20 of the lock ring 15 stand up most. Even in this case, the amount of biting of the holding claws 20 into the pipe 13 is 35 to 50% of the wall cross-sectional area of the pipe 13, and the pipe 13 is secured with more than half the wall thickness. There is no fear of being done. At this time, the recessed portion 20b of the holding claw 20 is formed deeply so as not to bite into the pipe 13 at all, and the entire holding claw 20 is prevented from biting into the pipe 13, so that the initial thickness of the pipe 13 is partially increased. The breakage of the pipe 13 can be further suppressed.
[0040]
In the standing process of the holding claws 20, the side portions 20d of the holding claws 20 are in contact with each other, and by using the lock rings 15 and 16 that regulate the standing of each other, the holding claws 20 are tilted in a state in which the standing claws 20 are prevented from standing up. The angle can be maintained, the holding claws 20 can be prevented from standing further, the holding force of the pipe 13 can be maintained, and the pipe can be reliably prevented from breaking.
Further, since the pipe biting portions 20c are formed on both sides of the holding claw 20, it is possible to immediately follow the narrowing of the slit 20a and to suppress the standing claw 20 from standing up early. Complete standing can be further prevented. Further, the area of the side portion 20d can be increased, and the slit 20a can be formed narrower by increasing the area by drawing and bending, and the contact of the side portion 20d when the holding claw 20 rises can be achieved. This can be done reliably from the beginning.
[0041]
Note that, as in the present embodiment, the pipe biting portion 20c in each holding claw 20 is formed thinly along the side portion 20d, so that the biting property to the pipe 13 is ensured and the slit 20a is brought into contact with the holding claw 20 by contact. The pipe biting portions 20c adjacent to each other can be integrated to hold the pipe 13, and the holding force of the pipe can be sufficiently secured. Further, since the holding claw 20 of the lock ring comes into contact with the angle restricting portion 28 provided integrally with or separately from the inside of the joint body 10, the force of preventing the holding claw 20 from biting into the pipe 13 is increased, and the pipe 13 is reliably Breakage can be prevented.
[0042]
Since the lock rings 15 and 16 can rotate together with the pipe 13, as shown in FIG. 11 (a), there is no problem with the lock ring in the normal state. As shown in FIG. 4, when the pipe is bent, the lock ring undergoes partial deformation, and the force applied to the lock ring varies depending on the position. However, according to this example, since the angle restricting portion 28 is provided, the lock rings 15 and 16 are not locally changed as shown in FIG.
[0043]
Since the lock ring 15 on the front side reliably receives a part of the pulling force of the pipe 13, the force applied to the lock ring 16 in the back can be reduced, the deformation amount of the holding claw 20 can be suppressed, and the bite into the pipe 13 can be suppressed. The angle is shallow, the spring force is maintained, and the force for gripping the pipe 13 is increased.
Further, since the movement amount of the pipe 13 is also suppressed, there is no influence on the sealing performance with the seal ring 17 or the like.
[0044]
【Example】
An example of implementation of the pipe joint in the present invention will be specifically described.
The joint size in this example is 13A, and the initial bending angle of the holding claw of the lock ring is 45 degrees.
[0045]
The graph shown in FIG. 9 is an example showing the relationship between the pipe stroke and the tensile force in the cross-linked polyethylene pipe (PEX pipe), and the graph shown in FIG. 10 is the pipe in the polybutene pipe (PB pipe). This is an example showing the relationship between the stroke and the tensile force. In both figures, the solid line shows that when the pipe pulling force is applied, the pipe is stretched and there is no breakage of the pipe at the lock ring bite portion, which is indicated by a double circle. The broken line indicates that the pipe stretches when the pipe pulling force is applied, but the pipe breaks at the lock ring bite portion, and this is indicated by a circle. The chain line indicates that the pipe did not stretch when the pipe pull-out force was applied, but had the strength to reach the yield point of the pipe material, and also indicated that the pipe broke at the lock ring bite portion, which was indicated by a triangle. . In addition, the case where the pipe broke at the rock ring biting portion without reaching the yield point of the pipe material is indicated by x in the table.
[0046]
[Table 1]

[0047]
In Table 1, the joint size is 13A (the cross-sectional area of the pipe 13A is approximately 98 square millimeters), and the initial bending angle of the holding claw of the lock ring is 45 degrees. In this example, there is no angle restricting portion, and the material of the pipe is that the result (1) is a crosslinked polyethylene pipe and the result (2) is a polybutene pipe. From this experimental result, when the amount of biting of the holding claws 20 into the pipe 13 is less than 30%, the gripping force of the pipe 13 is reduced and the pipe comes out of the lock ring. On the other hand, if the amount of biting of the holding claws 20 into the pipe 13 exceeds 55%, the pipe breaks without extending. Therefore, the amount of biting of the holding claws 20 when the holding claws 20 of the lock rings 15 and 16 are erected in the same horizontal direction as the ring portion 19 is preferably 35 to 50% of the thickness cross-sectional area of the pipe 13. In particular, 40 to 50% is optimal.
[0048]
[Table 2]

[0049]
Table 2 shows the joint size 13A, the angle restriction value of the angle restriction portion 28 is divided into seven types from 0 degree to 30 degrees, and the test is performed. The thickness of the spacer ring 21 is 0.5 mm, 1.0 mm, 1 .. Divided into 4 types of 2 mm and 1.5 mm. As a result, as is apparent from the table, the angle restricting portion 28 with respect to the thickness of the spacer ring 21 is preferably provided at an angle of 10 to 15 degrees when the spacer thickness is 1.0 to 1.5 mm. It was possible to obtain the tensile performance of the simple pipe 13. Further, in the tests of the joint sizes 16A, 20A, etc., good results were obtained even when the angle restriction value was set to 5 to 10 degrees. Therefore, the restriction value of the angle restriction portion 28 was larger than 0 degrees, and the pipe was inserted. If the angle of refraction is smaller than the initial refraction angle of the holding claw 20 of the lock ring 15 attached to the mouth 29 side, the effect is more exhibited.
[0050]
[Table 3]

[0051]
Table 3 shows that the pipe tensile performance and insertability were tested by changing the separation distance A from 0.2 to 1.2 at a joint size of 13A and an angle regulation value of 30 degrees. The tensile performance is preferably 0.2 to 0.6 mm, and the insertability is good except for 0.2 mm. Overall, 0.4 to 0.6 is considered preferable. The insertability in Table 3 is indicated by x when the pipe could not be inserted into the joint, while the double circle indicates that the pipe could be inserted without applying excessive force.
[0052]
【The invention's effect】
As is clear from the above, According to the first aspect of the present invention, when a pulling force is applied, in the process of raising the holding claws, both ends of the holding claws come into contact with each other to use the lock ring that regulates the standing up, so that the entire holding claws The tilt angle can be held in a state where the standing of the pipe is suppressed, and the pulling prevention force is exerted while maintaining the holding power of the pipe by preventing the holding claw from standing up any further, thereby reliably breaking the pipe. It has the effect that it can be prevented. Further, according to the invention of claim 2, since the pipe biting portion is formed on both sides of the holding claw, the holding force is suppressed by suppressing the standing of the holding claw from the initial stage when the pulling force to the pipe is generated. Can provide pipe fittings that can be maintained .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a pipe joint in the present invention.
2 is an exploded perspective view showing the pipe joint of FIG. 1 separately. FIG.
3 is a partial cross-sectional view showing the pipe joint of FIG. 1. FIG.
FIGS. 4A and 4B are explanatory views showing the pulling force of the pipe and the deformation amount of the lock ring in the present invention. FIGS.
FIG. 5 is a partial explanatory view showing the amount of biting into the pipe when the holding claw of the lock ring in the present invention is completely upright.
6A, 6B, and 6C are explanatory views showing a pipe insertion process of a pipe joint according to the present invention.
FIG. 7 is a partially enlarged view of FIG.
FIGS. 8A, 8B, and 8C are explanatory views of a state of the lock ring. (A) is the state which shape | molded the lock ring in planar shape. (B) is the state which bent the holding nail by bending. (C) is a state where the slit width becomes zero.
FIG. 9 is a graph showing a comparative example of pipe tensile test data in a pipe joint of a crosslinked polyethylene pipe (PEX pipe).
FIG. 10 is a graph showing a comparative example of pipe tensile test data in a pipe joint of a polybutene pipe (PB pipe).
FIGS. 11A, 11B, and 11C are explanatory diagrams for explaining the relationship between a pipe and a lock ring. FIGS.
FIGS. 12A, 12B, and 12C are explanatory views showing a pipe pulling force and a deformation amount of a lock ring in a conventional example.
FIGS. 13A and 13B are explanatory views showing a pipe insertion state of a pipe joint in a conventional example.
[Explanation of symbols]
10 Joint body
11 Joint members
12 Lid member
13 Pipe
15,16 Lock ring
17, 18 Seal ring
19 Ring part
20 Holding claws
20b recess
20c biting part
21 Spacer ring
22 Wearing part
23 Mounting surface
24 Spacing part
28 Angle control part

Claims

The joint body is composed of a tubular joint member and a lid member, a seal ring and a lock ring for retaining the insertion pipe are mounted in the joint body, and a holding claw is formed to project from the inner periphery of the ring portion of the lock ring. After the pipe is inserted into the joint body, when the pulling force is applied to the pipe, in the standing process of the holding claws, both side portions of the adjacent holding claws come into contact with each other, and the inclination angle of the holding claws is increased. A pipe joint characterized by being held .

The pipe joint according to claim 1, wherein a pipe biting portion is formed at both end portions of the holding claw .