JP2001159481A - 管継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流路抵抗が小さく、締付・分解が容易で、薄
肉管の接続が可能な管継手を提供する。 【解決手段】 本体２の段差部７にＯリング５とコレッ
ト４の一端を挿入すると、本体２の端面とコレット４の
外径部の突起８の端面間にスキマが形成され、コレット
４をナット３で締め付けて両端面を接触させると、Ｏリ
ング５により所定のシール圧が得られ、更にナット３を
所定の位置まで締め付けると、コレット４の内径部に設
けたツメが、管１にくいこんで所定の接続力が得られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、管継手に関するも
のであり、特に、工作機械の切削部にクーラント、水、
エアー等を供給する配管のような低圧用途の配管に用い
られる管継手に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、あらゆる分野において省エネルギ
ーが重要なテーマとなっており、工作機械においても例
外ではない。工作機械の全消費動力に占めるクーラント
の供給ポンプの消費動力の割合は、２０〜４０％と非常
に大きい。また、単に消費動力ばかりでなく、クーラン
ト等を供給する配管系の配管、管継手のコスト、配管施
工コスト等を含めた、工作機械全体の省エネルギー、省
資源が重要となっている。

【０００３】従来、クーラント及びエアー用配管にはＳ
ＧＰ管が採用され、管継手には、ねじ込み継手や、さし
込み継手が採用されている。

【０００４】ねじ込み継手を用いた配管の施工は、ＳＧ
Ｐ管の端部にテーパネジを加工し、その表面にシールテ
ープを巻き、ねじ込継手をねじ込むことにより行われ
る。また、さし込み継手を用いた配管の施工は、ＳＧＰ
管の端部にさし込み継手を差し込み、溶接することによ
り行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ねじ込み継手を用いた
配管の場合、上述したように配管の施工に手間がかかる
と共に、ＳＧＰ管にねじ込み継手のテーパネジにねじ込
むので、ＳＧＰ管の端面が流路内に位置して流路抵抗が
大きくなるという問題がある。また、一方の継手を締め
ると、他方の継手が緩むのでこれを防止するため、また
配管の分解を容易とするためユニオンを設ける必要があ
る。

【０００６】さし込み継手を用いた配管の場合、配管と
管継手を溶接しなければならないし、配管を分解する場
合、配管を切断しなければならないという問題がある。

【０００７】また、ＳＧＰ管は、端部にねじを加工する
ため、その分だけ肉厚が厚くなる。通常、クーラント及
びエアーの供給圧力は、１ＭＰａ以下であるので、ＳＧ
Ｐ管では厚すぎるという問題がある。

【０００８】本発明は、流路抵抗が小さく、締付・分解
が容易で、薄肉管の接続が可能な管継手を提供すること
を課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による管継手は、
内径部に管が挿入される本体と、該本体の外径部の端部
に螺合されるナットと、該本体の内径部の端部に形成さ
れた段差部に一端が挿入されナットで押圧される環状の
コレットと、該コレットの先端に設けられるＯリングと
からなり、前記本体の内径部には、管の内径と略同一の
内径を有する環状の突起が形成され、この内径部の端部
に形成された段差部の底部は傾斜面とされており、前記
コレットの外径部には、環状の突起が形成され、コレッ
トの内径部の両端には、管の外径と略同一な内径を有す
る環状の突起がそれぞれ形成され、ナット側の突起の先
端にはツメが形成されており、前記コレットの外径部の
突起は、本体の段差部にＯリングとコレットの一端を挿
入したとき、本体の端面とコレットの外径部の突起の端
面間にスキマが形成され、コレットをナットで締め付け
て両端面を接触させたとき、Ｏリングにより所定のシー
ル圧が生じる位置に設けられていることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例に基
づき図面を参照して説明する。

【００１１】図１は、本発明の一実施例の管継手の構成
図であり、（ａ）は分解状態とセット状態、（ｂ）は締
め付け状態を示している。

【００１２】本実施例の管継手はユニオン形式のもの
で、内径部に薄肉の管１が挿入される本体２と、該本体
２の外径部の両端部に螺合されるナット３と、該本体２
の内径部の両端部に一端が挿入されナット３で押圧され
る環状のコレット４と、両コレット４の先端にそれぞれ
設けられるＯリング５とから構成されている。

【００１３】前記本体２の内径部には、管１の内径と略
同一の内径を有する環状の突起６が形成されている。こ
の突起６の両端面は、軸芯に対して直角とされている。
内径部の端部には段差部７が形成され、その底部は傾斜
面とされている。前記本体２の外径部の両端には雄ネジ
が設けられ、その中央部はスパナなどで保持できるよう
に６角形状とされている。

【００１４】前記コレット４の外径部には、環状の突起
８が形成され、コレット４の内径部の両端には、管１の
外径と略同一な内径を有する環状の突起９，１０がそれ
ぞれ形成されている。ナット側の突起１０は、本体側の
突起９の厚さより薄くされ、その先端には本体側に傾斜
した刃（ツメ）が形成されている。

【００１５】コレット４には、ナット側から等配に、複
数のスリット（図示せず）が内径部の本体側の突起９に
到るまで切られている。なお、外径部の突起８よりナッ
ト側は、本体側より長くされている。

【００１６】コレット４の外径部の突起８は、図１
（ａ）に示すように、本体２の段差部７に、Ｏリング５
とコレット４の一端を挿入したとき、本体２の端面とコ
レットの外径部の突起８の端面間にスキマが形成され、
図１（ｂ）に示すように、コレット４をナット３で締め
付けて両端面を接触させたとき、Ｏリング５により所定
のシール圧が生じる位置に設けられている。

【００１７】前記ナット３の穴底部は傾斜面とされ、こ
の傾斜面でコレット４の端部を押圧するようにされてい
る。なお、ナット３の外径部は円筒状とされ、必要に応
じてローレット掛けがなされている。これにより、どの
ようなレンチでもナット３を回転することができる。

【００１８】次に上記管継手の組立て要領について説明
する。

【００１９】図１（ａ）中右側に示すように、薄肉の管
１にナット３、コレット４およびＯリング５の順に嵌め
込む。次に、図１（ａ）中左側に示すように、管１を本
体２の内径部に形成された突起６の端面に当るまで挿入
する。続いて、本体２にナット３をねじ込み、ナット３
の傾斜面で、コレット４を軸方向に移動し、Ｏリング５
が本体２の段差部７の傾斜面に当るようにする。この状
態において、本体２の端面とコレット４の突起８の端面
間にスキマが形成されている。

【００２０】更にナット３をスパナ等で回転すると、図
１（ｂ）に示すように両端面が接触する。この状態にお
いて、Ｏリング５は、くさび状に変形し、管１と本体２
の傾斜面との間に所定のシール圧が生じる。

【００２１】更にナット３を回転してコレット４を押圧
すると、コレット４のナット側がスリット等により管側
に撓み、コレット４の内径側の突起１０のツメが管１に
くい込む。ナット３は、本体２に設けた目印の位置にく
るまで締め付ける。本実施例では、図１（ｂ）に示すよ
うに、ナット３の本体側端面が、本体２の雄ネジを覆う
まで回転するようにしてある。この状態において、管１
は管継手にツメによって確実に接続される。

【００２２】本発明による管継手は、流路抵抗がほとん
どないので、クーラントの配管系の圧損を小さくするこ
とができる。

【００２３】例えば、ねじ込み継手を用いたクーラント
の配管では、５０Ａ（２″）および３２Ａ（１^１／
４″）管を使用した場合、圧損が０．２ＭＰａであった
が、本発明の管継手を用いると、前者の管では、０．０
８ＭＰａ、後者の管では、０．１３ＭＰａとなった。

【００２４】また、本発明による管継手では、シール機
能と管の接続機能を分離し、シール圧と接続力をそれぞ
れ所定の値とすることができるので、薄肉管でも問題な
く接続することができる。

【００２５】本実施例では、３２Ａ（１^１／４″）、厚
さ１．５ｍｍの管を使用した。なお、３２Ａ（１^１／
４″）のＳＧＰ管の厚さは３．５ｍｍである。図１
（ａ）のセット状態から、図１（ｂ）の締め付け状態と
するまでナット３を回転すると、ナット３は、軸方向に
２．５ｍｍ移動した。これにより、管に１ＭＰａの内圧
を与えても、シールと管の接続は確実になされた。ま
た、本管継手は、管の外径が±０．５ｍｍ以内なら接続
可能であることが判明した。

【００２６】なお、油圧に使用されているくい込み継手
を、薄肉の管の接続に使用すると、フェルールが接続す
る管を変形させるので、フェルールが管にくい込まず、
シールと管の接続が確実に行えない。

【００２７】上述した実施例では、ユニオン形式の管継
手について説明したが、図２に示すように、曲管の両端
１１に、上述した管継手の本体２の一端を溶接してエル
ボ１２とすることもできる。このエルボ１２では、従来
エルボに比べ曲率半径を大きくできるので圧損を小さく
することができる。また、図３に示すように、多数ボス
が設けられている円筒１３の側壁に上述した管継手の本
体２の一端を溶接してヘッダー１４とすることもでき
る。なお、図示していないが、Ｔ型管の端部に、上述し
た管継手の本体２の一端を溶接してチーズとすることも
できる。

【００２８】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、次のような効果を得ることができる。 （ａ）配管の為のねじ切り、溶接、フレア加工等の２次
的加工を必要としない。 （ｂ）ネジ切り不要の為、使用圧力に応じた薄肉管を使
用できる。 （ｃ）ソフトシール機構により、漏れに対する信頼性が
高い。 （ｄ）圧損が少ないので、クーラント等の供給ポンプの
消費動力を小さくすることができる。 （ｅ）配管、管継手のコスト、配管施工コストを削減で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の管継手の構成図であり、
（ａ）は分解状態とセット状態、（ｂ）は締め付け状態
を示している。

【図２】本管継手を用いたエルボの外形図である。

【図３】本管継手を用いたヘッダーの外形図である。

【符号の説明】

１ 管 ２ 本体 ３ ナット ４ コレット ５ Ｏリング ６、８、９、１０ 突起 ７ 段差部 １１ 曲管 １２ エルボ １３ 円筒 １４ ヘッダー

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内径部に管（１）が挿入される本体
   （２）と、該本体（２）の外径部の端部に螺合されるナ
   ット（３）と、該本体（２）の内径部の端部に形成され
   た段差部（７）に一端が挿入されナット（３）で押圧さ
   れる環状のコレット（４）と、該コレット（４）の先端
   に設けられるＯリング（５）とからなり、 前記本体（２）の内径部には、管（１）の内径と略同一
   の内径を有する環状の突起（６）が形成され、該内径部
   の端部に形成された段差部（７）の底部は傾斜面とされ
   ており、 前記コレット（４）の外径部には、環状の突起（８）が
   形成され、コレット（４）の内径部の両端には、管
   （１）の外径と略同一な内径を有する環状の突起（９，
   １０）がそれぞれ形成され、ナット側の突起（１０）の
   先端にはツメが形成されており、 前記コレット（４）の外径部の突起（８）は、本体
   （２）の段差部（７）にＯリング（５）とコレット
   （４）の一端を挿入したとき、本体（２）の端面とコレ
   ット（４）の外径部の突起（８）の端面間にスキマが形
   成され、コレット（４）をナット（３）で締め付けて両
   端面を接触させたとき、Ｏリング（５）により所定のシ
   ール圧が生じる位置に設けられていることを特徴とする
   管継手。
2. 【請求項２】 前記ナット（３）の穴底部には、コレッ
   ト（４）の端部を押圧してコレット（４）のナット側を
   撓ませ、コレット（４）に設けたツメを管（１）にくい
   込ませる傾斜面が形成されていることを特徴とする請求
   項１記載の管継手。
3. 【請求項３】 前記コレット（４）のナット側には、複
   数のスリットが形成されていることを特徴とする請求項
   １または２記載の管継手。
4. 【請求項４】 前記ナット（３）の締め付け位置を目視
   できる目印を本体（２）に設けたことを特徴とする請求
   項１、２または３記載の管継手。
5. 【請求項５】 前記管継手が、ユニオン形式の管継手で
   あることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記
   載の管継手。
6. 【請求項６】 曲管（１１）に、請求項１〜４のいずれ
   か１項に記載の管継手が溶接されてなるエルボ。
7. 【請求項７】 円筒（１３）の側壁に、請求項１〜４の
   いずれか１項に記載の管継手が溶接されてなるヘッダ
   ー。
8. 【請求項８】 Ｔ型管に、請求項１〜４のいずれか１項
   に記載の管継手が溶接されてなるチーズ。