JP2002061781A - 管継手 - Google Patents

管継手

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JP2002061781A
JP2002061781A JP2000253851A JP2000253851A JP2002061781A JP 2002061781 A JP2002061781 A JP 2002061781A JP 2000253851 A JP2000253851 A JP 2000253851A JP 2000253851 A JP2000253851 A JP 2000253851A JP 2002061781 A JP2002061781 A JP 2002061781A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 雄金具のシート面部分を、内圧を保持する部
分と継手の締結力を保持する部分とに機能を分割するこ
とで、シート面の損傷を防止しつつ、内圧保持力を大き
くする。 【解決手段】 雄金具と雌金具のそれぞれ外側と内側に
円錐形のシート面を形成し、雄金具と雌金具を締結して
互いのシート面を面接触させ、シート面圧力で内圧を保
持する管継手であって、雄金具のシート面部に凹部を設
け、当該凹部よりも先端側を内圧により拡径可能な内圧
保持部とし、当該凹部よりも後端側を締結力保持部とし
た管継手。 1‥雄金具、5‥シート面の凹部、5A‥内圧保持部、
5B‥締結力保持部

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車、建設機械及
び工作機械等の配管に使用する管継手に関するものであ
り、特に内圧保持力を向上させた管継手に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来の管継手にあっては、図9に示すよ
うに、雄金具の外側に形成されたシート面11を雌金具
の内側に形成されたシート面12に全面的に接触させ、
雄金具ナット13を締め付けることによって発生する軸
力でシート面圧を高めて内圧を保持するものであった。
このような従来のシート面全面接触タイプと言われる管
継手は、シート面部分の強度が高く加工が簡単であると
いう利点はあるが、内圧を保持する力はシート面圧を高
める軸力が全てであり、高圧に耐えるためには、ナット
13を強く締め付けて軸力を上げるしかなかった。
【0003】そのため、人間の力ではナットを強く締め
付けられない場合や、ナットを強く締め付けることによ
って生じる不具合、すなわち、ナット自体や雄・雌金具
のシート面の変形または破損等を防止するために強く締
め付けられない場合には、雄金具と雌金具との間にOリ
ングを取り付ける等の対策をすることで、高圧を保持で
きるようにするしかなかった。
【0004】また、図10に示すように、雄金具シート
面11の先端部15のみを球状に形成することによっ
て、当初から雌金具シート面12との接触部が全面的に
小さくなるようにし、雄金具ナット13の締め付けによ
って発生する軸力に対して相対的にシート面圧を高めら
れる線接触タイプと言われる管継手もあった。しかしな
がら、このような管継手は内圧保持力をある程度大きく
することはできるが、線接触のためシート面部分の強度
が低くなり、また、シート面の加工自体が困難であると
いう問題があった。さらに、線接触のため、雄金具ナッ
ト13の締め付けによって発生する軸力で雌金具シート
面12に傷を付けるという問題もあった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来の管継手を改良したものであって、雄金具のシート面
部分を、内圧を保持する部分と継手の締結力を保持する
部分とに機能を分割することで、シート面の損傷を防止
しつつ、内圧保持力を大きくしようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するためになされたものであって、その要旨は、雄
金具と雌金具のそれぞれ外側と内側に円錐形のシート面
を形成し、雄金具と雌金具を締結して互いのシート面を
面接触させ、シート面圧力で内圧を保持する管継手であ
って、雄金具のシート面部に凹部を設け、当該凹部より
も先端側を内圧により拡径可能な内圧保持部とし、当該
凹部よりも後端側を締結力保持部とした管継手に係るも
のである。
【0007】そして、好ましくは、雄金具と雌金具の締
結に際し、雄金具のシート面における前記内圧保持部
が、前記締結力保持部よりも先に雌金具のシート面に面
接触するようになされている管継手に係るものであり、
より好ましくは、管継手中心軸と雄金具のシート面にお
ける前記内圧保持部がなす角度をθ1、前記締結力保持
部がなす角度をθ2、雌金具のシート面がなす角度をθ
3としたとき、θ1≦θ3となされ、かつ、θ2≦θ3
となされている管継手に係るものである。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の管継手は、雄金具のシー
ト面部に凹部を設けたものであり、当該凹部の部分でシ
ート面が変形できるようにすることによって、その先端
側を拡径可能としたものである。すなわち、図9に示す
従来例と同様に、雄・雌シート面同士のほぼ全体が接触
する面接触タイプとして、図10に示す従来例の線接触
タイプにおける不具合を回避し、かつ、凹部によってシ
ート面の先端側を拡径可能とすることで、図9の従来例
に対し、高圧を保持できるようにしたものである。
【0009】本発明の管継手の機能についてさらに詳細
に説明すると、内部流体が低圧の場合には、固定ナット
を回転させて締め付けることによって発生する軸力で、
雄金具における凹部よりも先端側のシート面と雌金具の
シート面とを面接触させ、内圧を保持する。一方、内部
流体が高圧の場合には、その内圧によって雄金具のシー
ト面を内側から押し拡げようとする力が大きくなる。こ
こで、本発明の管継手は雄金具のシート面部に凹部が設
けられているので、上記した力によって凹部よりも先端
側のシート面部が拡径する。従って、雌金具のシート面
との面圧が高まり、高圧であっても内圧を保持できるの
である。このように、本発明では雄金具の凹部よりも先
端側のシート面を内圧保持部とし、内圧によって雄金具
のシート面を内側から押し拡げようとする力を有効に利
用することで、シール力を大幅に向上させている。
【0010】また、雄金具と雌金具の締結には、固定ナ
ットの回転による締め付けで発生する軸力が締結力とし
て作用している。そのため、雄金具のシート面部の全体
が変形するようでは、上記した内圧保持機能を発揮する
ことはできても、軸力を保持できないため、継手締結力
保持機能を発揮することができない。そこで、本発明で
は雄金具のシート面部の凹部よりも後端側を締結力保持
部としている。すなわち、固定ナットの回転により発生
する軸力を、変形することのない凹部よりも後端側のシ
ート面で受け、雌金具のシート面とでしっかりと確実に
締結力を保持するのである。
【0011】このように、本発明の管継手は、円錐形の
シート面を、内圧を保持する部分と継手締結力を保持す
る部分とに機能を分割させることにより、シール力を向
上させながら締結力を保持するものであって、軸力に加
え、内圧によって発生するシート面を押し拡げる力を利
用し、さらに、シート面が押し拡げられても充分な継手
締結力を確保できるものである。
【0012】なお、内圧保持機能を一層確実に働かせる
ためには、雄金具のシート面における内圧保持部が、締
結力保持部よりも先に雌金具のシート面に面接触するよ
うにすることが好ましい。すなわち、例えば内圧保持部
のシート面と締結力保持部のシート面との間に段差を設
けることにより、雄金具における内圧保持部のシート面
が最初に雌金具のシート面と接触するようにし、さらに
軸力を上げることによって内圧保持部のシート面を縮径
変形させるとともに、雄金具における締結力保持部のシ
ート面を雌金具のシート面に接触させるのである。この
ようにすれば、予め内圧保持部の面圧が高くなるので、
内圧保持機能が一層確実なものとなる。
【0013】また、内圧保持機能を一層確実に働かせる
ために、管継手中心軸と雄金具のシート面における前記
内圧保持部がなす角度をθ1、前記締結力保持部がなす
角度をθ2、雌金具のシート面がなす角度をθ3とした
とき、θ1≦θ3となり、かつ、θ2≦θ3となるよう
にすることも有効である。特に、θ1<θ3の場合、軸
力が上がることによって内圧保持部のシート面がθ1=
θ3となるまで縮径変形するので、内圧保持部の面圧を
予め高くしておくことができるからである。また、軸力
によって、雄金具における締結力保持部には縮径方向に
力が作用し、一方、雌金具のシート面には拡径方向に力
が作用する。そのため、予めθ2≦θ3としておけば、
雄金具における締結力保持部と雌金具のシート面とが一
層均一に面接触するようになるからである。さらに、締
結力保持部の凹部側の端部が角部となり、エッジ効果が
働いて、当該角部も内圧保持のバックアップとなるから
である。
【0014】なお、雄金具のシート面における内圧保持
部を締結力保持部よりも先に雌金具のシート面と面接触
するようにするとともに、θ1(雄金具における内圧保
持部がなす角度)≦θ3(雌金具のシート面がなす角
度)、かつ、θ2(雄金具における締結力保持部がなす
角度)≦θ3(雌金具のシート面がなす角度)とするこ
ともできる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の好ましい実施の形態を図面に
より説明する。図1は、本発明の管継手の第1実施例を
示す半断面図であり、雄金具1と雌金具2は雄金具ナッ
ト3の締め付けにより接続されている。ここで、図1の
○部を拡大して図2に示すように、雄金具1のシート面
には凹部5が設けられ、当該凹部5よりも先端側が内圧
保持部5A、後端側が締結力保持部5Bとなっている。
【0016】図1及び図2に示す管継手では、雄金具ナ
ット3の締め付けにしたがって、雄金具1の内圧保持部
5Aおよび締結力保持部5Bが雌金具2のシート面6に
面接触する。そして、内部流体が高圧の場合には、その
内圧によって雄金具1のシート面を内側から押し拡げよ
うとする力が大きくなり、凹部5を起点に内圧保持部5
Aが拡径する。従って、雌金具2のシート面6との面圧
が高まり、高圧であっても内圧を保持できるのである。
一方、雄金具ナット3の締め付けにより発生する軸力
は、変形することのない締結力保持部5Bで受けるの
で、雌金具2のシート面6との面接触によって締結力が
確実に保持される。
【0017】また、図3は、本発明の第1実施例の管継
手を雌金具ナット4を有する管継手に適用した例を示す
半断面図であり、雄金具1における凹部5、当該凹部5
よりも先端側の内圧保持部5A、後端側の締結力保持部
5Bは図2に示したものと同様である。なお、本発明の
管継手は、他にも曲がり管等の各種の管継手に適用する
ことができる。
【0018】図4は、本発明の管継手の第2実施例を示
す一部拡大断面図である。第2実施例では、雄金具1に
おける内圧保持部5Aが締結力保持部5Bよりも先に雌
金具のシート面に面接触するように、内圧保持部5Aの
シート面と締結力保持部5Bのシート面との間に段差D
を設けたものである。従って、予め内圧保持部5Aの面
圧を高くしておくことができ、内圧保持機能が一層確実
なものとなっている。
【0019】図5は、本発明の管継手の第3実施例を示
す一部拡大断面図である。第3実施例では、雄金具1に
おける内圧保持部5Aがなす角度θ1を雌金具2のシー
ト面6がなす角度θ3よりも小さく(θ1<θ3)し、
かつ、雄金具1における締結力保持部5Bがなす角度θ
2を雌金具2のシート面6がなす角度θ3よりも小さく
(θ2<θ3)したものである。従って、内圧保持部5
Aの面圧を予め高くしておくことができるだけでなく、
雄金具1における締結力保持部5Bと雌金具2のシート
面6とが均一に面接触するようになる。
【0020】図6は本発明の管継手の第4実施例であっ
て、凹部5を横向きに設けた例を示し、図7は第5実施
例であって、凹部5を縦溝とした例を示し、図8は第6
実施例であって、凹部5をシート面ではなく、雄金具1
の内周面のシート面部に設けた例を示す一部拡大断面図
である。第4実施例ないし第6実施例は、図2に示す第
1実施例の雄金具1に設けた凹部5の変形例を示すもの
であり、それぞれ第1実施例と同様の作用効果を奏す
る。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の管継手
は、雄金具のシート面に凹部を設け、当該凹部よりも先
端側の内圧を保持する部分と、当該凹部よりも後端側の
締結力を保持する部分とに機能を分割しているので、内
圧保持部において、内圧により発生するシート面を内側
から押し拡げようとする力を有効に利用することがで
き、その結果、シール力が大幅に向上したものとなって
いる。また、締結力保持部において、固定ナットの回転
により発生する軸力を受け、雌金具のシート面とでしっ
かりと確実に締結力を保持することができるものとなっ
ている。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の第1実施例の管継手を示す半
断面図である。
【図2】図2は、本発明の第1実施例の管継手を示す一
部拡大断面図である。
【図3】図3は、第1実施例の管継手を雌金具ナットを
有する管継手に適用した例を示す半断面図である。
【図4】図4は、本発明の第2実施例の管継手を示す一
部拡大断面図である。
【図5】図5は、本発明の第3実施例の管継手を示す一
部拡大断面図である。
【図6】図6は、本発明の第4実施例の管継手を示す一
部拡大断面図である。
【図7】図7は、本発明の第5実施例の管継手を示す一
部拡大断面図である。
【図8】図8は、本発明の第6実施例の管継手を示す一
部拡大断面図である。
【図9】図9は、従来のシート面全面接触タイプの管継
手を示す半断面図である。
【図10】図10は、従来の線接触タイプの管継手を示
す半断面図である。
【符号の説明】
1‥雄金具 2‥雌金具 3‥雄金具ナット 4‥雌金具ナット 5‥雄金具シート面の凹部 5A‥内圧保持部 5B‥締結力保持部 6‥雌金具シート面 11‥雄金具シート面 12‥雌金具シート面 13‥雄金具ナット 15‥雄金具シート面の球状先端部 θ1‥雄金具のシート面における内圧保持部がなす角度 θ2‥雄金具のシート面における締結力保持部がなす角
度 θ3‥雌金具のシート面がなす角度 D‥内圧保持部のシート面と締結力保持部のシート面と
の段差

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 雄金具と雌金具のそれぞれ外側と内側に
    円錐形のシート面を形成し、雄金具と雌金具を締結して
    互いのシート面を面接触させ、シート面圧力で内圧を保
    持する管継手であって、雄金具のシート面部に凹部を設
    け、当該凹部よりも先端側を内圧により拡径可能な内圧
    保持部とし、当該凹部よりも後端側を締結力保持部とし
    たことを特徴とする管継手。
  2. 【請求項2】 雄金具と雌金具の締結に際し、雄金具の
    シート面における前記内圧保持部が、前記締結力保持部
    よりも先に雌金具のシート面に面接触するようになされ
    ていることを特徴とする請求項1に記載の管継手。
  3. 【請求項3】 管継手中心軸と雄金具のシート面におけ
    る前記内圧保持部がなす角度をθ1、前記締結力保持部
    がなす角度をθ2、雌金具のシート面がなす角度をθ3
    としたとき、θ1≦θ3となされ、かつ、θ2≦θ3と
    なされていることを特徴とする請求項1または2のいず
    れか1項に記載の管継手。
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