JP5464756B2 - 管継手 - Google Patents

Description

本発明は、管継手に関するものである。

近年、地球環境に配慮したクリーンな給湯システムとしてヒートポンプ式給湯装置が普及してきている。ヒートポンプ式給湯装置は、冷凍サイクルにより温水を生成する冷媒回路を内蔵したヒートポンプユニットと、ヒートポンプユニットで生成された温水を貯水する貯水ユニットとを備えている。また、ヒートポンプ式給湯装置においては、現地据付工事に際して、ヒートポンプユニットと貯水ユニットとの間で温水を循環させるための連絡配管や、貯水ユニットから浴槽等の温水利用機器に温水を供給するための連絡配管が引き回され、各ユニットや温水利用機器に接続される。

一般に、各ユニットや温水利用機器に連絡配管を接続するためには、管継手が用いられている。従来の管継手として、例えば、特許文献１に記載されたものがある。この管継手は、図１３に示されるように、管が外装される内筒スリーブ１０１を有する継手本体１０２と、内筒スリーブ１０１に外嵌されたＯリング１０３と、継手本体１０２に接続され、管挿入口に向かって縮径するテーパー内面１０４を有した外筒スリーブ１０５と、内周面に管に食い込む内周刃部１０６が形成されたＣ型のロックリング１０７とを備えている。

そして、この管継手の外筒スリーブ１０５と内筒スリーブ１０１との間のスペースＳに管の端部を挿入すると、Ｏリング１０３が管の内周面に圧接されるとともに、ロックリング１０７が管の外周面に食い込み、管が抜け止めされる。特に、管が管継手から引き抜かれる方向へ移動すると、ロックリング１０３がテーパー内面１０４によって縮径し、管の外周面により深く食い込むため、管がより確実に抜け止めされる。

特開２０１０−２４９１６６号公報

管継手に対する管の挿入を容易にし、しかも管を確実に管継手に接続するため、管の外周端縁には予め面取りを施しておくことが推奨されている。しかし、このような面取りの作業は配管の施工現場にて行われるため、作業者が不注意で忘れてしまう場合がある。面取りが施されていない管を管継手に挿入すると、管の外周端縁が途中で引っ掛かり、最後まで管を管継手に挿入できなくなる恐れがある。管継手に対して不完全な状態で管を接続してしまうと、十分なシールがなされず液漏れの原因となる。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、不完全な管の接続を防止することが可能な管継手を提供することを目的とする。

本発明の第１の観点に係る管継手は、軸方向の先端側に管が挿入される外筒体と、前記外筒体の内周面に設けられ、当該外筒体に挿入された管の外周面に係止する保持環と、を備え、前記保持環における軸方向先端の内径が、管の外径よりも小さく、かつ、管の外周端縁に面取りが施された場合の当該端縁の外径よりも大きく形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、管の外周端縁に面取りが施されていない場合、当該管の外周端縁が保持環の内周端縁に干渉するため、管を挿入できなくなる。そのため、不適切な管の接続を防止することができる。

上記構成において、前記保持環の軸方向先端の内径と管の外径との寸法差が、前記管の外径の２．０％〜２０．０％の範囲内で設定されることが好ましい。
一般的に管の外周端縁に施される面取りの寸法（直径方向の合計寸法）は、管の外径の２．０％〜２０．０％の範囲内である。したがって、保持環の軸方向先端の内径と管の外径との寸法差を上記範囲内で設定することにより、管に対して無理なく面取りを施すことができる。

本発明の第２の観点に係る管継手は、管に軸方向の先端側が挿入される内筒体と、前記内筒体の外周面に設けられ、当該内筒体を挿入した管の内周面に係止する保持環と、を備え、前記保持環における軸方向先端の外径が、管の内径よりも大きく、かつ、管の内周端縁に面取りが施された場合の当該端縁の内径よりも小さく形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、管の内周端に面取りが施されていない場合、当該管の内周端縁が保持環の外周端縁に干渉するため、管を挿入できなくなる。そのため、不適切な管の接続を防止することができる。

上記構成において、前記保持環の軸方向先端縁の外径と管の内径との寸法差が、前記管の内径の２．０％〜２０．０％の範囲内で設定されることが好ましい。
一般的に管の内周端縁に施される面取りの寸法（直径方向の合計寸法）は、管の外径の２．０％〜２０．０％の範囲内である。したがって、保持環の軸方向先端の内径と管の外径との寸法差を上記範囲内で設定することにより、管に対して無理なく面取りを施すことができる。

本発明によれば、面取りが施されていない管を管継手に挿入することができなくなるので、不完全な管の接続を防止することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る管継手を示す斜視図である。 図１に示される管継手の断面図である。 管継手における弾性シール部材及び保持環の装着部分を拡大して示す断面図である。 （ａ）は保持環の断面図、（ｂ）は保持環の正面図である。 保持環と管との寸法関係を示す断面図である。 面取りが施された管を管継手に挿入する状態を示す断面図である。 面取りが施されていない管を管継手に挿入する状態を示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る管継手の断面図である。 保持環と管との寸法関係を示す断面図である。 比較例に係る管継手に、面取りが施されていない管を挿入する状態を示す断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る管継手における保持環と管との寸法関係を示す断面図である。 （ａ）は保持環の断面図、（ｂ）は保持環の正面図である。 従来技術に係る管継手の断面図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
《第１の実施の形態》
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る管継手１０を示す斜視図である。
本実施の形態の管継手１０は、液体や気体等の流体が流れる管Ｐと、この流体を利用する各種の機器Ｕとを接続するために用いられるものであり、その軸方向の先端部が管Ｐの端部に接続され、軸方向の基端部が機器Ｕに接続される。したがって、管継手１０の軸方向先端側には、管Ｐを挿入するための挿入口１１が形成され、軸方向基端側には、機器Ｕ側の配管（被接続箇所）Ｕ１の端部に設けられた雄ネジに螺合する、ネジ筒としてのナット１６が設けられている。

なお、本実施の形態の管継手１０は、主として常温（例えば、５℃〜３５℃）において相変化をしない水、海水、薬品、ブライン等の液体を扱う管Ｐと機器Ｕとの接続のために好適に使用される。特に、給湯装置、空気調和装置、及び床暖房装置等における熱源ユニットと配管との接続等に好適に使用される。また、管Ｐは、耐食性や耐熱性が良好な架橋ポリエチレン管やボリブデン管等の硬質樹脂管や、アルミニウム等の金属管の内面及び外面を樹脂材で被覆した三層管等の金属強化樹脂管が使用される。硬質樹脂管や三層管は、耐熱性が高いため、例えば、ＣＯ_２冷媒を使用した熱源ユニットのように９０℃以上の非常に高温の温水を生成するシステムで好適に使用される。

図２は、図１に示される管継手１０の断面図である。なお、この図に示される管継手１０は、管Ｐが接続される先端部が図における左側に示され、機器Ｕの被接続箇所Ｕ１に接続される基端部が図における右側に示されている。
管継手１０は、主として内筒体１４と、外筒体１５と、ナット１６とから構成されている。内筒体１４、外筒体１５、及びナット１６は、脱鉛青銅、砲金等の金属材料や硬質の樹脂材料からなる。内筒体１４は、円筒形状に形成され、その先端部の外周面には環状の切欠溝１７が形成され、この切欠溝１７よりも基端側（図２の右側）には、後述する弾性シール部材３６を装着するための環状の装着溝（シール装着部）１８が形成されている。内筒体１４の基端部の内周面は、基端側へ向かうに従って内径が拡大するテーパー面１９に形成されている。

内筒体１４の基端には、径方向外方に突出する環状の第１突条部２１が形成されている。また、第１突条部２１の先端側（図２の左側）に隣接した位置には、当該第１突条部２１よりも小さい突出量で径方向外方へ突出する環状の第２突条部２２が形成されている。

外筒体１５は、円筒形状に形成され、内筒体１４の径方向外側に、当該内筒体１４と同心状に配置されている。そして、この外筒体１５の内周面と内筒体１４の外周面との間には、管Ｐを挿入することができるスペース（以下、「挿入スペース」ともいう）Ｓが形成されている。外筒体１５の先端部の外周面は、基端側に向かうに従って外径が大きくなるテーパー面２４に形成されている。外筒体１５の先端部の内周面には、後述する保持環４２を収容するための環状の保持凹部２５が形成されている。この保持凹部２５は、内筒体１４に形成された切欠溝１７と装着溝１８の径方向外側に重複した位置に配置されている。

ナット（ネジ筒）１６は、外筒体１５の基端部に一体に形成されている。つまり、ナット１６と外筒体１５とは、一つの素材を機械加工することによって単一の部品で構成されている。このナット１６の外周面２７は、スパナ等の工具を嵌合させることが可能な六角形状に形成され、内周面には雌ネジ２８が形成されている。また、ナット１６の先端側には、径方向内方に突出する環状の第３突条部２９が形成されている。なお、ネジ筒１６は、機器Ｕ側の被接続箇所Ｕ１の形状に応じて、外周面に雄ネジを有する形態とすることも可能である。

内筒体１４は、ナット１６の基端側（図２の右側）からナット１６の内部に挿入され、さらにナット１６よりも先端側（図２の左側）へ突出して外筒体１５の内部に配置される。この際、内筒体１４の第１突条部２１がナット１６の第３突条部２９に軸方向に当接することによって、ナット１６に対する内筒体１４の先端側への移動が制限されている。したがって、内筒体１４の第１突条部２１とナット１６の第３突条部２９とは、ナット１６に対する内筒体１４の先端側への移動を規制するための位置規制部３１を構成している。

なお、内筒体１４に形成された第２突条部２２は、挿入スペースＳに対する管Ｐの挿入限界を設定するストッパとしての機能を有している。
また、ナット１６の内部には、環状のパッキン３３が設けられており、このパッキン３３は、内筒体１４の基端面と、機器Ｕ側の被接続箇所Ｕ１の先端面との間に挟まれ、両者の間からの流体の漏れを防止している。また、管継手１０の不使用時や、管継手１０に管Ｐのみを接続した状態では、ナット１６に対する内筒体１４の基端側への移動が制限されないため、ナット１６には、内筒体１４の基端側への移動を制限するキャップ（図示略）が取り付けられる。

図３は、管継手１０における弾性シール部材３６及び保持環４２の装着部分を拡大して示す断面図である。
内筒体１４に形成された装着溝１８には、環状の弾性シール部材３６が装着されている。この弾性シール部材３６は、弾性変形可能な素材、例えば、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコンゴム、フッ素系ゴム等によって形成されている。

弾性シール部材３６の外周面には、径方向外方へ円弧状に膨出する２つの環状のシール部３８ａ，３８ｂが軸方向に並べて形成されている。これらシール部３８ａ，３８ｂは、装着溝１８に挿入された状態で内筒体１４の内周面よりも径方向外方へ突出している。そして、これらシール部３８ａ，３８ｂは、挿入スペースＳ内に挿入された管Ｐの内周面に密着することによって、内筒体１４と管Ｐとの間の流体の漏れを防止する機能を有している。

弾性シール部材３６の基端側（図３の右側）には、中心軸線Ｏに略平行な平坦面４０が形成されている。この平坦面４０は、装着溝１８に対する弾性シール部材３６の装着方向を示す目印となる。具体的に、本実施の形態では、平坦面４０が基端側に位置するように弾性シール部材３６が装着溝１８に装着されている。

なお、本実施の形態の弾性シール部材３６は、軸方向に２つのシール部３８ａ，３８ｂを一体に備えた構成となっているが、２つのシール部３８ａ，３８ｂが別体に形成され、互いに独立した構成とされていてもよい。例えば、弾性シール部材３６は、１つのシール部を構成するＯリング等を軸方向に２つ並設することによって構成されていてもよい。さらに、シール部は１つのみであってもよい。また、弾性シール部材３６は、軸方向に間隔をあけて２箇所以上に設けられていてもよい。

図４（ａ）は保持環４２の断面図、図４（ｂ）は保持環４２の正面図である。
図３及び図４に示されるように、外筒体１５の内周面に形成された保持凹部２５内には保持環４２が収容されている。この保持環４２は、周方向の一部分４３が欠落したＣ字形状に形成されており、この欠落した部分４３の間隔を狭めるように弾性変形させることによって径方向寸法を縮小できるようになっている。また、保持環４２は、径方向寸法を縮小させた状態で外筒体１５の先端開口から挿入されることによって保持凹部２５に装着することが可能となっている。なお、保持環４２は、外筒体１５の先端開口から挿入され、保持凹部２５内に装着されるときに縮径方向に弾性変形されるだけでなく若干塑性変形もされる。そのため、外筒体１５に装着する前と後とでは、保持環４２の径寸法には変化が生じる。

図３に示されるように、保持環４２の内周面における軸方向先端側（図２の左端側）には、径方向内方に突出する第１爪部（第１保持部）４６が形成され、軸方向基端側（図２の右端側）には、径方向内方に突出する第２爪部（第２保持部）４５が形成されている。この第１爪部４６と第２爪部４５とは、保持環４２の径方向寸法を縮小させることによって管Ｐの外周面に強く押し付けられて食い込み、管Ｐを強固に保持する機能を有している。また、保持環４２の軸方向先端は、軸心に略垂直な平坦面５１に形成され、保持環４２の軸方向基端も、軸心に略垂直な平坦面５８に形成されている。

保持環４２の軸方向先端側の外周面には、基端側（図３の右側）に向かうにしたがって外径が大きくなるように傾斜する第１傾斜面４９が形成されている。また、この第１傾斜面４９よりも基端側には、基端側に向かうにしたがって外径が大きくなるように傾斜する第２傾斜面４８が形成されている。したがって、第１，第２傾斜面４９，４８は、挿入スペースＳ内に挿入された管Ｐの外周面に対して、先端側ほど径方向の間隔が狭くなるように形成されている。また、第１傾斜面４９と第２傾斜面４８との間には第１段差面５０が形成されており、この第１段差面５０は、中心軸線Ｏに略平行に形成されている。

第１傾斜面４９と第２傾斜面４８とは、互いに略同一の傾斜角度に形成されている。また、第１傾斜面４９と第２傾斜面４８とは、第１段差面５０を間に挟んで軸方向に離れて配置されている。なお、保持環４２の外周面における第２傾斜面４８よりもさらに基端側は、基端側ほど外径が小さくなるような傾斜面５２とされている。この傾斜面５２によって、保持環４２の基端側の外径が小さくなるので、外筒体１５の先端開口から保持環４２を挿入しやすくなり、保持凹部２５への装着を容易に行うことができるようになる。

外筒体１５に形成された保持凹部２５の底面は、第３傾斜面５４と第４傾斜面５３とを有している。第３傾斜面５４は、保持環４２の第１傾斜面４９と略同一の角度で傾斜し、当該第１傾斜面４９に当接する。第４傾斜面５３は、保持環４２の第２傾斜面４８と略同一の角度で傾斜し、当該第２傾斜面４８に当接する。また、第３傾斜面５４と第４傾斜面５３との間には中心軸線Ｏに略平行な第２段差面５５が形成されている。

保持環４２は、外筒体１５の先端開口から挿入されるときに縮径方向に弾性変形及び塑性変形し、保持凹部２５内に配置されたときに拡径方向へ若干弾性復帰する。このとき第１，第２傾斜面４９，４８と第３，第４傾斜面５４，５３との間には、径方向の隙間が形成される。そして、外筒体１５と内筒体１４との間の挿入スペースＳ内に管Ｐが挿入されると、保持環４２の径方向寸法が拡大し、第１，第２傾斜面４９，４８が第３，第４傾斜面５４，５３に当接する。

管Ｐの内部を流れる流体の圧力等によって管Ｐに挿入スペースＳから離脱する方向（矢印Ｘ）への力が作用すると、保持環４２は、管Ｐとともに先端側へ移動するとともに、第１〜第４傾斜面４９，４８，５４，５３の作用で外筒体１５によって径方向内方へ押され、径方向寸法が縮小する。そして、保持環４２の径方向寸法が縮小することによって、第１爪部４６及び第２爪部４５がより強く管Ｐの外周面に押し付けられ、挿入スペースＳからの管Ｐの離脱が確実に防止される。特に、保持環４２は、軸方向両側の第１，第２傾斜面４９，４８の２箇所において径方向内方に押されるため、保持環４２の軸方向の略全体の範囲を管Ｐの周面に強く押し付けることができる。

ここに、第１〜第４傾斜面４９，４８，５４，５３は、管Ｐの離脱方向Ｘへの移動により保持環４２の径方向寸法を縮小させる作用部を構成し、この作用部と保持環４２とによって、挿入スペースＳに挿入された管Ｐを保持する保持機構４７が構成されている。また、作用部は、第１傾斜面４９と第３傾斜面５４との組によって構成された第１作用面と、第２傾斜面４８と第４傾斜面５３との組によって構成された第２作用面とからなる。

なお、作用部を構成する傾斜面は、外筒体１５と保持環４２との双方に形成されていなくてもよく、いずれか一方に形成されていればよい。例えば、作用部は、保持環４２に形成された第１傾斜面（第１作用面）４９と第２傾斜面（第２作用面）４８のみによって構成されていてもよく、この場合、保持凹部２５の底面には、第１傾斜面４９及び第２傾斜面４８に当接する部分（例えば角部）が存在していればよい。逆に、作用部は、第３傾斜面（第１作用面）５４及び第４傾斜面（第２作用面）５３のみによって構成されていてもよく、この場合、保持環４２の外周面には、第３傾斜面５４及び第４傾斜面５３にそれぞれ当接する部分（例えば角部）が存在していればよい。

管Ｐは、長期の使用で強度が劣化すると挿入スペースＳから離脱しやすくなっていくが、上記のように挿入スペースＳから離脱する方向Ｘへの管Ｐの移動によって保持環４２が管Ｐを強固に保持するため、管Ｐの離脱は確実に防止される。
また、弾性シール部材３６は、長期の使用で劣化し、弾性力の低下とともに永久歪が生じるようになっている。この永久歪は、管Ｐの内周面に対する弾性シール部材３６の面圧の低下を招き、流体の漏れの原因となる。この問題に対して、本実施の形態では、保持環４２の第２爪部４５が弾性シール部材３６の径方向外側に対向する位置に配置されているので、保持環４２の径方向寸法が縮小して第２爪部４５が管Ｐの外周面に強く押し付けられると、管Ｐの内周面が弾性シール部材３６に強く押し付けられ、弾性シール部材３６によるシール面圧が高められる。そのため、弾性シール部材３６に永久歪が生じたとしても弾性シール部材３６の機能を維持することができる。

また、保持環４２の第１爪部４６は、内筒体１４の切欠溝１７の径方向外側に対向する位置に配置されている。このため、保持環４２の径方向寸法が縮小して第１爪部４６が管Ｐの外周面に強く押し付けられると、管Ｐの内周面が切欠溝１７の端縁（係止部）５６に強く押し付けられ、当該端縁５６が管Ｐの内周面に食い込んで係止する。これによって、保持環４２による管Ｐの保持力が増大し、挿入スペースＳからの管Ｐの離脱がより確実に防止されるようになっている。

以上に説明した管継手１０は、挿入口１１から挿入スペースＳ内に管Ｐを差し込むとともに、ナット１６を機器Ｕの被接続箇所Ｕ１に螺合することによって管Ｐと機器Ｕとを接続するが、この際、管継手１０を先に管Ｐに接続してもよいし、先に機器Ｕに接続してもよい。
前者の場合、例えば図２に示されるように、管継手１０の挿入スペースＳに管Ｐを差し込んだ状態で、機器Ｕとの接続にためにナット１６を回転させると、ナット１６と一体に形成された外筒体１５も連れ回りする。一方、内筒体１４は、ナット１６及び外筒体１５に対して位置規制部３１によって先端側への移動が規制されるのみであり、ナット１６及び外筒体１５に対して相対回転可能であるので、ナット１６の回転に連れ回りすることなく停止した状態を維持することになる。

また、管Ｐに押し付けられている保持環４２は、外筒体１５の保持凹部２５の底面に当接しているだけであるため、外筒体１５がナット１６と共に回転しても、保持環４２は保持凹部２５の底面上を滑って連れ回りせず、管Ｐも停止した状態を維持することになる。したがって、ナット１６とともに回転するのは外筒体１５のみとなり、ナット１６の回転に伴って管Ｐがよじれたり、弾性シール部材３６が管Ｐに過度に擦れて損傷を受けたりすることはない。そのため、弾性シール部材３６によるシール性能を好適に維持することができる。

後者の場合は、管継手１０のナット１６を機器Ｕ側の被接続箇所Ｕ１に螺合するときは勿論のこと、その後、管継手１０の挿入スペースＳに管Ｐを差し込むときにも、管Ｐがよじれたり弾性シール部材３６が管Ｐに擦れて損傷を受けたりすることはほとんどない。したがって、なんら問題なく管Ｐと機器Ｕとを接続することができる。

本実施の形態の管継手１０は、ナット１６の基端側から先端側へ向けて内筒体１４を挿入して外筒体１５の内部に配置することによって組み立てられる。そして、ナット１６の第３突条部２９と内筒体１４の第１突条部２１とを軸方向に当接させることによって、ナット１６に対する内筒体１４の先端側への移動が制限される。したがって、ナット１６に対する内筒体１４の抜け止めを行うために抜け止め用のＣリング等を用いる必要が無く、管継手２２の組立てを非常に簡単に行うことができるとともに、部品点数の削減を図ることができる。

図３に示されるように、保持環４２に形成された第１，第２傾斜面４９，４８、及び保持凹部２５に形成された第３，第４傾斜面５４，５３は、いずれも間に第１，第２段差面５０，５５が介在している。これにより、次のような利点がある。
例えば、第１段差面５０を省略し、第１傾斜面４９をそのまま基端側に延長して第２傾斜面４８に連続させると、当該第１，第２傾斜面４９，４８は径方向外側に大きく拡がり、保持環４２が径方向に分厚く形成されることになる。そして、保持環４２が径方向に分厚く形成されると、重量が増大するとともに剛性も高くなり、保持凹部２５への装着が困難になるという欠点がある。同様に、保持凹部２５の第２段差面５５を省略し、第３傾斜面５４をそのまま基端側に延長して第４傾斜面５３に連続させると、保持凹部２５は、径方向外方へ深く形成されることになる。その分、外筒体１５の径方向寸法を大きくしなければならず、管継手１０が大型化する。また、保持凹部２５が深くなると、当然に保持環４２も径方向に分厚く形成しなければならない。

この点、本実施の形態では、第１傾斜面４９と第２傾斜面４８との間には第１段差面５０が形成され、第３傾斜面５４と第４傾斜面５３との間には第２段差面５５が形成されているので、保持環４２の径方向の厚みをそれほど大きくすることなく、また、保持凹部２５をそれほど深く形成することなく、保持環４２を軸方向の広い範囲で管Ｐの外周面に強く押し付けることができる。
なお、第１，第２段差面５０，５５は、管継手１０の中心軸線Ｏに平行な面とするに限らず、第１〜第４傾斜面４９，４８，５４，５３よりも緩やかな角度でこれらと同じ向き傾斜する面や、第１〜第４傾斜面４９，４８，５４，５３とは逆向きに傾斜する面とすることができる。

図５に示されるように、保持環４２の軸方向先端には、軸心に対して略垂直な平坦面５１が形成されている。そして、保持環４２の軸方向先端における内径（平坦面５１の内周縁５７の径）Ｄｃｉは、管Ｐの外径Ｄｐｏに対して次の式（１）の関係を有している。
Ｄｃｉ＜Ｄｐｏ ・・・（１）
なお、この保持環４２の内径Ｄｃｉは、外筒体１５に装着された状態での寸法であり、外筒体１５に装着される前の保持環４２単体での寸法とは異なる。

一方、配管の施工現場においては、管Ｐを管継手１０に接続する前に管Ｐの外周端縁に面取り６０を形成することが一般に行われている。そして、面取り６０が形成された場合の管Ｐの外周端縁６１の外径は、面取り６０の寸法をＣｏとすると（Ｄｐｏ−２Ｃｏ）となり、保持環４２の内径Ｄｃｉとの関係は次の式（２）のように設定される。
Ｄｃｉ＞Ｄｐｏ−２Ｃｏ ・・・（２）

したがって、上記式（１）及び（２）から、保持環４２の内径Ｄｃｉは、管の外径Ｄｐｏよりも小さいが、管Ｐに面取り６０が施された場合の管Ｐの外周端縁６１の外径（Ｄｐｏ−２Ｃｏ）よりも大きい寸法となる（次式（３）参照）。
Ｄｐｏ−２Ｃｏ＜Ｄｃｉ＜Ｄｐｏ ・・・（３）

ここで、本実施の形態の管継手１０と、図１０に示す比較例に係る管継手とを比較して説明する。図１０に示される管継手は、保持環４２の先端に平坦面５１が形成されず、保持環４２の内径Ｄｃｉが管Ｐの外径Ｄｐｏよりも大きくなっている。このため、管Ｐに面取りが形成されていなくても、保持環４２の第１爪部４６の傾斜によって管Ｐを保持環４２の径方向内側に挿入することが可能となる。しかし、管Ｐに面取りが形成されていないと、挿入スペースＳに挿入する途中で管Ｐが他の爪部４５等に引っ掛かり、第２突条部２２（図２参照）に当接する挿入終端位置に到るまでに管Ｐが止まってしまう可能性が高くなる。管Ｐが途中で止まってしまうと管継手１０との接続が不十分となり、保持環４２による抜け止めが適切に行えなかったり、弾性シール部材３６によって十分にシールされなかったりする恐れがある。また、管Ｐが第１爪部４６に係止された状態で止まってしまうと、作業のやり直しのために管Ｐを引き抜こうとしても第１爪部４６によって引き抜くことが困難となる。

これに対して本実施の形態の場合、保持環４２の内径Ｄｃｉが、管Ｐの外径Ｄｐｏよりも小さいため、図７に示されるように、管Ｐに面取りが施されていないと、保持環４２の内周縁５７と管Ｐの外周端縁６１’とが干渉し、挿入スペースＳ内に管Ｐを挿入することができなくなる。そのため、上述の如く、管Ｐが管継手１０に不十分な状態で接続されてしまうのを防止することができる。
そして、上記式（３）の如く保持環４２の軸方向先端の内径寸法Ｄｃｉが設定されていると、管Ｐの外周端縁に面取り６０を形成すれば、図６に示されるように、保持環４２の内周端縁５７と管Ｐの外周端縁６１とが干渉せず、管Ｐを管継手１０の挿入終端位置までスムーズに挿入することができ、管Ｐと管継手１０を適切に接続することができる。

なお、図５に示されるように、管Ｐの外周端縁に形成される面取り６０の寸法Ｃｏは、通常、管Ｐの外径Ｄｐｏの１．０％〜１０．０％とされる。言い換えると、面取り６０の直径方向の合計寸法２Ｃｏは、管Ｐの外径Ｄｐｏの２．０％〜２０．０％とされる。したがって、保持環４２の軸方向先端の内径Ｄｃｉの寸法は、面取り６０の寸法Ｃｏを考慮して、次の式（４）で示す範囲に形成されていることが推奨される。
０．８０Ｄｐｏ＜Ｄｃｉ＜０．９８Ｄｐｏ ・・・（４）

上記式（４）を満たす場合、保持環４２の内径Ｄｃｉと、管Ｐの外径Ｄｐｏとの寸法差が、管Ｐの外径Ｄｐｏの２．０％〜２０．０％の範囲内となる。
このように保持環４２の内径Ｄｃｉ寸法を設定することによって、管Ｐに対して通常の寸法で面取り６０を施せば、管Ｐを保持環４２の径方向内側に挿入することが可能となる。つまり、管Ｐを保持環４２の径方向内側に挿入するために大きな面取り６０を施す必要が無く、現場における面取り６０の施工を無理なく行うことができる。
なお、配管の施工現場においては、「面取り器」と呼ばれる専用の器具を使用して管Ｐに面取り６０を施す作業が行われており、この面取り器を使用すれば、管Ｐの外径Ｄｐｏの１．０％〜１０．０％程度の寸法Ｃｏの面取り６０を簡単に形成することができる。

《第２の実施の形態》
図８は、本発明の第２の実施の形態に係る管継手の断面図、図９は、保持環と管との寸法関係を示す断面図である。
本実施の形態の管継手１０は、保持環４２と切欠溝１７の配置が第１の実施の形態の管継手１０と異なっている。具体的には、内筒体１４の外周面であって、装着溝１８よりも先端側に保持凹部２５が形成されており、この保持凹部２５内に保持環４２が収容されている。そして、保持環４２は、その外周面に第１爪部４６と第２爪部４５とを備えており、挿入スペースＳから離脱する方向Ｘへの管Ｐの移動により保持凹部２５の底面で径方向外側へ押されることで径方向寸法が拡大し、第１爪部４６と第２爪部４５とが管Ｐの内周面に押し付けられることで管Ｐを強固に保持するように構成されている。

外筒体１５の内周面には切欠溝１７が形成されている。この切欠溝１７は、保持環４２の第１爪部４６の径方向外側に対向する位置に形成されている。このため、保持環４２の径方向寸法が拡大して第１爪部４６が管Ｐの内周面に強く押し付けられると、管Ｐの外周面が切欠溝１７の端縁（係止部）５６に強く押し付けられ、当該端縁５６が管Ｐの内周面に食い込んで係止する。これによって、保持環４２による管Ｐの保持力が増大し、挿入スペースＳからの管Ｐの離脱がより確実に防止される。

図９に示されるように、保持環４２の軸方向先端の外径Ｄｃｏは、管Ｐの内径Ｄｐｉと次の式（５）を満たす関係にある。
Ｄｃｏ＞Ｄｐｉ ・・・（５）

また、本実施の形態の場合、管Ｐの内周端縁に面取り６２が形成されることが推奨されており、この面取り６２の寸法をＣｉとすると、管Ｐの内周端縁６３の内径は、（Ｄｐｉ＋２Ｃｉ）となり、保持環４２の外径Ｄｃｏとの関係は、次の式（６）のように設定される。
Ｄｃｏ＜Ｄｐｉ＋２Ｃｉ ・・・（６）

したがって、上記式（５）及び（６）から、保持環４２の外径Ｄｃｏは、管Ｐの内径Ｄｐｉよりも大きいが、管Ｐに面取り６２が施された場合の管Ｐの内周端縁６３の内径（Ｄｐｉ＋２Ｃｉ）よりも小さい寸法となる（次式（７）参照）。
Ｄｐｉ＜Ｄｃｏ＜Ｄｐｉ＋２Ｃｉ ・・・（７）

以上の構成によって、面取り６２が施されていない管Ｐを管継手１０に挿入しようとしても保持環４２の外周端縁５９が管Ｐの内周端縁に干渉し、管Ｐを挿入できなくなり、管Ｐと管継手１０とが不十分な状態で接続されるのを防止することができる。

また、管Ｐの内周端縁に形成される面取り６２の寸法Ｃｉは、通常、管Ｐの内径Ｄｐｉの１．０％〜１０．０％とされる。言い換えると、面取り６２の直径方向の合計寸法２Ｃｉは、管Ｐの内径Ｄｐｉの２．０％〜２０．０％とされる。したがって、保持環４２の軸方向先端の外径Ｄｃｏの寸法は、面取り６２の寸法Ｃｉを考慮すると、次の式（８）で示す範囲に形成されていることが推奨される。
１．０２Ｄｐｉ＜Ｄｃｏ＜１．２０Ｄｐｉ ・・・（８）

上記式（８）を満たす場合、保持環４２の外径Ｄｃｏと管Ｐの内径Ｄｐｉとの寸法差が、管Ｐの内径Ｄｐｉの２．０％〜２０．０％の範囲内となる。
このように保持環４２の外径Ｄｃｏを設定することによって、管Ｐに対して通常の寸法で面取り６２を形成すれば、管Ｐを保持環４２の径方向外側に挿入することが可能となる。つまり、管Ｐを保持環４２の径方向外側に挿入するために大きな面取りを施す必要が無く、現場における面取り６２の施工を無理なく行うことができる。

《第３の実施の形態》
図１１は、本発明の第３の実施の形態に係る管継手における保持環と管との寸法関係を示す断面図、図１２（ａ）は保持環の断面図、（ｂ）は保持環の正面図である。
上記第１，第２の実施の形態の保持環４２は、周方向の一部分４３（図４参照）が欠落したＣ字形状に形成されていたが、本実施の形態の保持環４２は、欠落部のない環状に形成されている。

具体的に、保持環４２は、少なくとも外周側が管継手１０の中心軸線に対して略垂直に配置された円環部４２ａと、この円環部４２ａの径方向内端から突出し、かつ管継手１０の基端側へ向けて円弧状に湾曲した複数の係止部４２ｂとを有している。
また、本実施の形態の外筒体１５は、基端側部材１５ａと、先端側部材１５ｂとに二分割されており、基端側部材１５ａに形成された雌ネジ１５ａ１と、先端側部材１５ｂに形成された雄ネジ１５ｂ１とを螺合させることによって、基端側部材１５ａと先端側部材１５ｂとが連結される。そして、保持環４２は、円環部４２ａの外周側が基端側部材１５ａと先端側部材１５ｂとによって挟まれることによって外筒体１５に装着される。

本実施形態において、保持環４２の軸方向先端の内周端縁の径Ｄｃｉは、上述の式（１）〜（４）を満たすように構成されている。したがって、面取り６０が施された管Ｐを外筒体１５と内筒体１４との間の挿入スペースＳに挿入すると、保持環４２の係止部４２ｂが基端側へ弾性変形することによって、管Ｐの挿入が許容される。また、管Ｐに挿入スペースＳから離脱する方向（矢印Ｘ）への力が作用すると、保持環４２の係止部４２ｂが管Ｐの外周面に食い込むことによって挿入スペースＳからの管Ｐの離脱が確実に防止される。

また、面取り６０が施されていない管Ｐを挿入スペースＳに挿入しようとした場合には、保持環４２の軸方向先端の内周端縁５７が管Ｐの外周端縁に干渉するため、挿入スペースＳ内に管Ｐを挿入し難くなる。そのため、管Ｐが管継手１０に不十分な状態で接続されてしまうのを防止することができる。

本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において適宜変更できるものである。
第１，第２の実施の形態の保持環４２は、第１爪部４６のみを備えたものであってもよい。また、保持環４２は、軸方向に複数箇所に設けられていてもよい。また、第１の実施の形態において、保持環４２の第１爪部４６の内周側は傾斜状の面とされているが、軸心と平行な面とされていてもよい。同様に、第２の実施の形態において、保持環４２の第１爪部４６の外周側は、傾斜状の面ではなく軸心に平行な面とされていてもよい。

上記実施の形態では、管Ｐに形成される面取り６０，６２はテーパー状とされているが、アール状（凸状円弧面）、又は凹状に凹む円弧面であってもよい。
本発明の管継手１０は、液体だけでなく気体を扱う管Ｐと機器Ｕとを接続するために用いることができる。
また。管継手１０の外筒体１５、内筒体１４、及びネジ筒１６の構成は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、外筒体１５と内筒体１４とを一体形成（又は一体的に連結）し、これに対してネジ筒１６を相対回転可能に連結してもよい。また、内筒体１４とネジ筒１６とを一体形成し、これに外筒体１５を連結してもよい。

１０： 管継手
１４： 内筒体
１５： 外筒体
１６： ナット（ネジ筒）
３１： 位置規制部
３６： 弾性シール部材
３８ａ： シール部
３８ｂ： シール部
４２： 保持環
５１： 保持環の先端面
５７： 保持環の内周端縁
５９： 保持環の外周端縁
６０： 面取り
６１： 管の外周端縁
６２： 面取り
６３： 管の内周端縁
Ｐ： 管
Ｄｃｉ： 保持環の先端内径
Ｄｃｏ： 保持環の先端外径
Ｄｐｏ： 管の外径
Ｄｐｉ： 管の内径
Ｃｏ： 面取り寸法
Ｃｉ： 面取り寸法

Claims (4)

1. 軸方向の先端側に管（Ｐ）が挿入される外筒体（１５）と、
   前記外筒体（１５）の内周面に設けられ、当該外筒体（１５）に挿入された管（Ｐ）の外周面に係止する保持環（４２）と、を備え、
   前記保持環（４２）における軸方向先端の内径（Ｄｃｉ）が、管（Ｐ）の外径（Ｄｐｏ）よりも小さく、かつ、管（Ｐ）の外周端縁に面取り（６０）が施された場合の当該端縁の外径よりも大きく形成されていることを特徴とする管継手。
2. 前記保持環（４２）の軸方向先端の内径（Ｄｃｉ）と管（Ｐ）の外径（Ｄｐｏ)との寸法差が、前記管（Ｐ）の外径（Ｄｐｏ）の２．０％〜２０．０％の範囲内で設定される請求項１に記載の管継手。
3. 管（Ｐ）に軸方向の先端側が挿入される内筒体（１４）と、
   前記内筒体（１４）の外周面に設けられ、当該内筒体（１４）を挿入した管（Ｐ）の内周面に係止する保持環（４２）と、を備え、
   前記保持環（４２）における軸方向先端の外径（Ｄｃｏ）が、管（Ｐ）の内径（Ｄｐｉ）よりも大きく、かつ、管（Ｐ）の内周端縁に面取り（６２）が施された場合の当該端縁の内径よりも小さく形成されていることを特徴とする管継手。
4. 前記保持環（４２）の軸方向先端の外径（Ｄｃｏ）と管（Ｐ）の内径（Ｄｐｉ)との寸法差が、前記管（Ｐ）の内径の２．０％〜２０．０％の範囲内で設定される請求項３に記載の管継手。

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