JP2004060820A

JP2004060820A - メカニカル式管継手

Info

Publication number: JP2004060820A
Application number: JP2002221963A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Kaida; 甲斐田　寛仁; Takashi Miyake; 三宅　隆
Original assignee: Riken Corp
Current assignee: Riken Corp
Priority date: 2002-07-30
Filing date: 2002-07-30
Publication date: 2004-02-26

Abstract

【課題】メカニカル式管継手の袋ナットの本締め時に接続管の共廻りを阻止する。
【解決手段】本体ねじ部（１１）の内側で拡径部（１４）の内面に形成されかつ外側に向かって拡径するテーパ内面（１２）と、テーパ内面（１２）の更に内側で本体ねじ部（１１）の内面に円環状に形成された溝部（１３）とをメカニカル式管継手の継手本体（１）に設ける。袋ナット（４）のナットねじ部（４１）を継手本体（１）の本体ねじ部（１１）に締め込む際に、袋ナット（４）の端部（４２）により内側に押圧される抜け止め部材（５）は、継手本体（１）のテーパ内面（１２）と接続管（２）の外周面との間に押圧され、接続管（２）は抜け止め部材（５）を介して拡径部（１４）の内面に固定される。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管継手、特に袋ナットを締め付ける際に抜け止め部材と共に接続管の共廻りが生じないメカニカル式管継手に関する。
【０００２】
【従来技術】
図６に示すように、従来のメカニカル式管継手は、接続管（２）を挿入する拡径部（１４）及び拡径部（１４）の内面に形成された雌ねじとなる本体ねじ部（１１）とを端部に有する継手本体（１）と、継手本体（１）の本体ねじ部（１１）に連結される雄ねじとなるナットねじ部（４１）が形成されかつ接続管（２）が挿通される袋ナット（４）と、拡径部（１４）の内側に配置されかつ接続管（２）の外側に装着されるシール部材（３）、ワッシャ（６）及び円環状に形成したコイルスプリングからなる抜け止め部材（５）とを備えている。袋ナット（４）の端部の内面にはテーパ内面（４５）が形成される。
【０００３】
図７に示すように、継手本体（１）の拡径部（１４）内にシール部材（３）、ワッシャ（６）及び抜け止め部材（５）を順次配置して、袋ナット（４）のナットねじ部（４１）を継手本体（１）の本体ねじ部（１１）に係合させて、袋ナット（４）の仮締め状態を得る。次に、袋ナット（４）、抜け止め部材（５）、ワッシャ（６）及びシール部材（３）を通じて接続管（２）の端部を継手本体（１）内に挿入した後に、袋ナット（４）を締め込むと、本締め状態で接続管（２）を管継手に装着することができる。シール部材（３）及び抜け止め部材（５）の内径は、接続管（２）の外径より大きく形成されるので、各部材を組み付けた管継手に接続管（２）を直接挿入して袋ナット（４）を締め付けるだけで施工が完了する。また、袋ナット（４）の締め込みにより、ワッシャ（６）に当接する抜け止め部材（５）を袋ナット（４）のテーパ内面（４５）と接続管（２）の外周面に押圧することができる。図６に示す組立状態では、接続管（２）が外側に引張されると、テーパ内面（４５）の縮径部に向かって抜け止め部材（５）が接続管（２）と共に拡径部（１４）の外側に移動され、抜け止め部材（５）は接続管（２）の外周面に一層強固に押圧されるので、接続管（２）の抜け出しを防止することができる。また、接続管（２）の外周面と拡径部（１４）の内面との間にシール部材（３）が圧縮され、接続管（２）内を流れる内部流体の漏洩を阻止するシール効果を発揮することができる。この形式のメカニカル式管継手は、接続管（２）の端部にねじ加工を行わず又は環状の凹部若しくは凸部を形成せずに、接続管（２）を管継手に直接接続できるため、施工性に優れる。また、継手本体（１）の中心軸に対してある程度の角度範囲内で接続管（２）の中心軸を傾斜させた状態で接続管（２）を管継手により接続できるので、構造上接合部に可撓性を付与できるため、給水配管等の種々の配管分野で流体供給管の管接合に多用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図６及び図７に示す従来のメカニカル式管継手では、抜け止め部材（５）は、袋ナット（４）に形成されたテーパ内面（４５）と、接続管（２）の外周面との間に挟持されるため、接続管（２）を管継手に挿入して袋ナット（４）のナットねじ部（４１）を継手本体（１）の本体ねじ部（１１）にねじ込むと、抜け止め部材（５）が接続管（２）の外周面に食い込み、袋ナット（４）と抜け止め部材（５）及び接続管（２）が一体となって同一方向に回転する共廻り現象が発生する。共廻りは、接続管（２）を回転させて回転位置を変更させて、接続管（２）の反対側端部に既に接続された管継手の袋ナットを緩める難点が発生する。共廻りを防止するには、工具等を使用して接続管（２）の回転を抑制しなければならず、著しく施工が煩雑となる欠点がある。
本発明は、継手本体に対する袋ナットの本締め時に、接続管の共廻り現象を防止できるメカニカル式管継手を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によるメカニカル式管継手は、接続管（２）を挿入する拡径部（１４）及び拡径部（１４）に形成された本体ねじ部（１１）とを端部に有する継手本体（１）と、継手本体（１）の本体ねじ部（１１）に連結されるナットねじ部（４１）が形成されかつ接続管（２）が挿通される袋ナット（４）と、拡径部（１４）の内側に配置されかつ接続管（２）の外側に装着されるシール部材（３）及び抜け止め部材（５）とを備えている。継手本体（１）は、本体ねじ部（１１）の内側で拡径部（１４）の内面に形成されかつ外側に向かって拡径するテーパ内面（１２）と、テーパ内面（１２）の更に内側で本体ねじ部（１１）の内面に円環状に形成された溝部（１３）とを備えている。シール部材（３）は溝部（１３）に配置されかつ接続管（２）の外周面に当接する。袋ナット（４）のナットねじ部（４１）を継手本体（１）の本体ねじ部（１１）に締め込む際に、袋ナット（４）の端部（４２）により内側に押圧される抜け止め部材（５）は、継手本体（１）のテーパ内面（１２）と接続管（２）の外周面との間に押圧され、接続管（２）は抜け止め部材（５）を介して拡径部（１４）の内面に固定されるので、袋ナット（４）が回転しても接続管（２）の共廻りを阻止することができる。従って、接続管（２）の共廻りを発生せずに、袋ナット（４）の本締めを行うことができ、これにより、接続管（２）の継手本体（１）からの抜け出しを阻止することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるメカニカル式管継手の実施の形態を図１〜図５について説明する。図１〜図５では、図６及び図７に示す箇所と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【０００７】
図１及び図２は、本発明によるメカニカル式管継手を適用した第１の実施の形態を示す。図１に示すメカニカル式管継手の継手本体（１）は、雌ねじである本体ねじ部（１１）の内側で拡径部（１４）の内面に形成されかつ外側に向かって拡径するテーパ内面（１２）と、テーパ内面（１２）の更に内側で本体ねじ部（１１）の内面に円環状に形成された溝部（１３）とを備えている。セルフシールタイプのシール部材（３）は溝部（１３）に配置されかつシール部材（３）の端面から軸方向外側に突出し抜け止め部材（５）に当接する円環状の突起（３１）を備えている。図示のように、本実施の形態では、テーパ内面（１２）は軸方向の外側から内側に向かって内径が減少する内細状に継手本体（１）に形成されるのに対し、図６及び図７に示す従来のメカニカル管継手では、継手本体（１）内に収容される袋ナット（４）に軸方向の内側から外側に向かって外径が減少する外細状にテーパ内面（４５）が形成される点で相違する。本実施の形態では、抜け止め部材（５）は、テーパ内面（１２）と、接続管（２）の外周面と、袋ナット（４）の端部（４２）とにより形成される空間内に配置されるが、シール部材（３）と抜け止め部材（５）との間にワッシャ（６）は挿入されない。
【０００８】
継手本体（１）のテーパ内面（１２）と溝部（１３）との間には環状の接続通路（１５）が形成され、シール部材（３）は、接続通路（１５）を通り軸方向に突出して抜け止め部材（５）に当接する円環状の突起（３１）を有する。袋ナット（４）の端部（４２）の外周面は継手本体（１）のテーパ内面（１２）と実質的に同一の角度で傾斜するテーパ外面（４３）を有し、袋ナット（４）が抜け止め部材（５）を押圧するとき、テーパ内面（１２）に接触しない。
【０００９】
施工の際に、図２に示すように、継手本体（１）の拡径部（１４）内にシール部材（３）及び抜け止め部材（５）を順次配置して、袋ナット（４）のナットねじ部（４１）を継手本体（１）の本体ねじ部（１１）に係合させて、袋ナット（４）を仮締めした状態で、袋ナット（４）、抜け止め部材（５）及びシール部材（３）を通じて接続管（２）の端部を継手本体（１）内に挿入した後に、袋ナット（４）を締め込むと、接続管（２）を管継手に装着することができる。仮締め状態で、接続管（２）を抜け止め部材（５）の内部に挿入するとき、図５に示すように、接続管（２）の先端部（２２）が抜け止め部材（５）を内側に押圧して、抜け止め部材（５）をテーパ内面（１２）に沿って縮径させると、接続管（２）の挿入が不可能になる。そこで、仮締め状態でシール部材（３）の端面から軸方向に突出する円環状の突起（３１）に抜け止め部材（５）を当接させると、抜け止め部材（５）が仮締め状態の位置に保持される。このため、抜け止め部材（５）を押圧により縮径せずに接続管（２）の先端部（２２）を抜け止め部材（５）に円滑に挿入することができる。しかしながら、仮締め状態で、接続管（２）の外径に対して抜け止め部材（５）の内径を十分に大きく保持できると共に、本締め状態で、抜け止め部材（５）を接続管（２）の外周面に所与の押圧力で食い込ませることができれば、シール部材（３）の突起（３１）は不要である。
【００１０】
接続管（２）の挿入後に袋ナット（４）を更に締め込む本締めにより、拡径部（１４）のテーパ内面（１２）と接続管（２）の外周面との間に抜け止め部材（５）を押圧しかつ抜け止め部材（５）によりシール部材（３）の突起（３１）を押圧する。従って、テーパ内面（１２）に沿って抜け止め部材（５）を縮径させて、抜け止め部材（５）の内周面が接続管（２）の表面に食い込むことによって、抜け止め部材（５）を接続管（２）の所定の位置に押圧して、継手本体（１）からの接続管（２）の抜け出しを阻止することができる。このとき、接続管（２）は抜け止め部材（５）を介してテーパ内面（１２）に対して固定されるので、袋ナット（４）が回転しても接続管（２）の共廻りが阻止される。
【００１１】
図１及び図２に示す本発明の実施の形態は変更が可能である。例えば、図３及び図４に示すように、継手本体（１）のテーパ内面（１２）は、端部側が大きな角度（１２ａ）で、奥側が端部側よりも小さな角度（１２ｂ）を有する外側より内側が鋭角となる２段階に変化するテーパ角度を有する。図４に示すように、２段階に変化するテーパ角度ではなく、３段階以上で変化するテーパ角度又は連続的に変化するテーパ角度で形成してもよい。
【００１２】
本実施の形態では、円環状に形成する突起（３１）を示すが、円周方向に不連続な複数個の突起（３１）を形成しても、同様の効果が得られる。また、切り口を有する円環状の抜け止め部材（５）とする代わりに、締付トルクが高くなる傾向はあるがエンドレスな円環状でもよい。袋ナット（４）の端部（４２）と抜け止め部材（５）との間若しくは抜け止め部材（５）とシール部材（３）の突起（３１）との間又はこれらの両方の間にワッシャを配置してもよい。
【００１３】
【実施例】
線径１ｍｍのＳＵＳ３０４ＷＰＢ材を外径３．２ｍｍのコイル状に形成し、更に線材の巻き数５３で内径２３ｍｍの円環状に成形して抜け止め部材（５）を製造した。継手本体（１）のテーパ内面（１２）のテーパ角度を５°、８°、１５°並びに端部側１５°奥側８°の２段テーパに形成した。シール部材（３）を抜け止め部材（５）に接する長さの円環状の突起（３１）を備えたセルフシールタイプとした。ＪＩＳ　Ｇ　３４４８に規定される呼び径２０Ｓｕのステンレス鋼管を製作したメカニカル管継手に接続し、テーパ角度と、締付トルクと、抜出阻止力との実験結果を表１に示す。
【００１４】
【表１】

【００１５】
例１〜例５では、仮締め状態で組み立てられたメカニカル式管継手内に接続管（２）をいずれの場合も容易に挿入でき、その後、継手本体（１）に袋ナット（４）を締付けて本締めを行ったとき、接続管（２）の共廻り現象も生じなかった。例１では、抜出阻止力が３ｋＮを越えたが、汎用のモンキーレンチ等で袋ナットを締め付けるとき、締付トルクは４０Ｎ・ｍ以下であるとよい。例２及び例３では、締付トルクが４０Ｎ・ｍ以下でも、２０Ｍｐａに相当する実用上十分な内部流体保持圧力値である６ｋＮ程度の抜出阻止力が得られた。しかしながら、５°及び８°のテーパ角度ではテーパ部長さが１４ｍｍ以上となり、管継手全体が大きくなり重量が嵩み、製造コストも高いものとなる。例４及び例５のように端部側で大きく、奥側で端部側より小さいテーパ角度でテーパ部（１２）を形成すれば、テーパ部の全長を抑えることができる。
【００１６】
袋ナット（４）を締め付ける際に、袋ナット（４）の端部（４２）により押圧されテーパ内面（１２）に沿って縮径する抜け止め部材（５）の内周面は、接続管（２）の外周面に当接しかつ食い込むにつれて、袋ナット（４）の締付トルクは上昇する。同一の食い込み深さでは、テーパ角度が小さいほど小さい締付トルクで食い込みが可能となるので、ある程度以上の深さで食い込ませる部分のみ小さい角度でテーパを形成すればテーパ内面（１２）の全長を短縮することができる。
【００１７】
本発明の実施の形態では、下記の作用効果が得られる。
［１］　袋ナット（４）を締め付ける本締め時に、袋ナット（４）と共に接続管（２）が回転する共廻り現象が生じないので、施工が非常に容易となる。
［２］　抜け止め部材（５）に当接するシール部材（３）の突起（３１）により抜け止め部材（５）を仮締め状態の位置に保持できるので、接続管（２）の挿入が容易となる。
［３］　袋ナット（４）の本締めにより、抜け止め部材（５）を所定の位置で接続管（２）の外面に食い込ませて接続管（２）の抜け出し防止が可能となる。
［４］　本締め後に接続管（２）が継手本体（１）に対し確実に固定され、抜け止め部材（５）に遊びがなく、接続管（２）が抜き出し方向に移動しない。
［５］　２段階以上又は連続的に変化する角度でテーパ内面（１２）を形成すると、管継手の全長が過大にならずかつ小さい締付トルクで袋ナット（４）を締め込むことができる。
【００１８】
【発明の効果】
前記のように、本発明では、袋ナットの締め付け時に、袋ナットと共に接続管が回転する共廻り現象が生じないので、施工が非常に容易となり、共廻りに付随する弊害を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のメカニカル式管継手による第１の実施の形態を示す断面図
【図２】図１のメカニカル式管継手の仮締め状態を示す断面図
【図３】本発明のメカニカル式管継手による第２の実施の形態を示す断面図
【図４】図３のメカニカル式管継手の仮締め状態を示す断面図
【図５】接続管先端が抜け止め部材を押し込む場合を示す図
【図６】従来のメカニカル式管継手を示す断面図
【図７】図６のメカニカル式管継手の仮締め状態を示す断面図
【符号の説明】
（１）・・継手本体、　（２）・・接続管、　（３）・・シール部材、　（４）・・袋ナット、　（５）・・抜け止め部材、　（１１）・・本体ねじ部、　（１２）・・テーパ内面、（１３）・・溝部、　（１４）・・拡径部、　（３１）・・突起、　（４１）・・ナットねじ部、　（４２）・・ナット端部、　（４３）・・ナットテーパ外面、

Claims

接続管を挿入する拡径部及び拡径部に形成された本体ねじ部とを端部に有する継手本体と、継手本体の本体ねじ部に連結されるナットねじ部が形成されかつ接続管が挿通される袋ナットと、拡径部の内側に配置されかつ接続管の外側に装着されるシール部材及び抜け止め部材とを備え、袋ナットのナットねじ部を継手本体の本体ねじ部に締め込むことにより、抜け止め部材を接続管の外周面に押圧して、接続管の継手本体からの抜け出しを阻止するメカニカル式管継手において、
継手本体は、本体ねじ部の内側で拡径部の内面に形成されかつ外側に向かって拡径するテーパ内面と、テーパ内面の更に内側で本体ねじ部の内面に円環状に形成された溝部とを備え、
シール部材は溝部に配置されかつ接続管の外周面に当接し、
抜け止め部材は、テーパ内面と接続管の外周面との間に配置されて袋ナットの端部により内側に押圧されることを特徴とするメカニカル式管継手。
シール部材は、軸方向に突出して抜け止め部材に当接する円環状の突起を有し、袋ナットの締込みの際に抜け止め部材により内側に押圧される請求項１に記載のメカニカル式管継手。
継手本体端部の本体ねじ部の内側で拡径部の内周面に設けられたテーパ内面は、外側より内側が鋭角となる２段階以上又は連続的に変化するテーパ角度を有する請求項１又は２に記載のメカニカル式管継手。