JP2005337369A - カップリング型管継手 - Google Patents

Abstract

【課題】 標準の締付け力で配管を接続することが可能なカップリング型管継手を提供する。
【解決手段】 カップリング型管継手１は、軸方向の両端から鋼管１０ａ、１０ｂが差し込まれる、円周方向に弾性変形可能な断面Ｃ字型状の継手本体２と、継手本体２の軸方向両端部に装着される一対のロック部材３ａ、３ｂと、ロック部材３ａ、３ｂの間に装着されるパッキン４と、継手本体２の支持部２２ａ、２２ｂに装着される棒ナット５１、棒ワッシャ５２及び棒ナット５１にねじ込まれるボルト５３を含む締結部材５と、支持部２２ａ、２２ｂの間隔ｇを規制する基体部６１とボルト５３の締付け方向に弾性変形可能な変形部６２からなるスペーサ部材６ａ、６ｂを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、給水、給湯、冷温水配管などの各種配管の接続に使用されるカップリング型管継手に関する。

給水、給湯、冷温水配管などにおいては、例えば炭素鋼又はステンレス鋼からなる鋼管の突合せ接合を行うために、継手本体の両側から鋼管を差し込み、断面Ｃ字型に設けたハウジング両端をボルトによって縮径して鋼管を接合する形式のカップリング型管継手が使用されている。この種管継手としては、従来から種々の構造のものが提案されている。

特許文献１には、横断面が環状に形成された部分とその部分の長さ方向両端部に連続し、かつ管の外周面から管の半径方向に離れるように延びた一対の側壁を有するスリーブを備え、一対の側壁の間に凹状に形成された表面部を有する間隔部材を配置し、上記凹状表面部に嵌るような凸状表面部を有する一対のバーで側壁を挟み、一対の側壁と間隔部材と一対のバーを貫通するボルトとナットを締付けることにより、管の接続を行うようにした管継手が記載されている。

特許文献２には、接続管の管端部を、ゴムリングにてシールし、接続管の管端部のグルーブ溝に、そのゴムリングの左右両側に、ゴムリングのはみ出しを防止するリングプレートを介在して抜け管防止リングを締付け嵌合して抜け止めするタイプの管継手が記載されている。この管継手においては、締め込みハウジングの周方向の両端に設けたロッド間に締付けボルトを螺通すると共にロッド間で締付けボルトの外周にスペーサを装着し、ハウジングがスペーサに当接するまで締付けボルトを締付けることが行われる。

特許文献３には、配管の管端同士を突合せた外周位置をシートリングやロックリングを有するシートロック機構を収容した断面略Ｃ字形に形成したハウジングで囲繞し、このハウジングの円周方向両端部をボルトで締付けて配管同士の突合せ面を接合すると共に、ハウジングの両端部にＬ字型の当接部を背中合わせに設け、ハウジングの締付け時にこれらの当接部をハウジングの他の端部に当接することにより、適正な締付け量が得られるようにした管継手が記載されている。

特公平１−３２３９７号公報（第３−５頁、図１、図２） 特許第３１６０７９４号公報（第２−３頁、図１、図２、図１０） 特開２００３−１７２４８５号公報（第３−４頁、図１）

上記の管継手には次のような問題がある。いずれの特許文献に記載された管継手においても、ハウジングの自由端の間にスペーサ部材を介装し、ハウジングがスペーサ部材に当接するまで締付けることにより、一定の締め付け量を得ようとしている点が共通している。しかしながら、同口径の配管（例えば鋼管）を接続する場合であっても、継手本体（ハウジング）の周長、継手本体と締付けボルトの摩擦抵抗、鋼管の外径寸法や厚さ寸法のばらつき、およびロック部材やシール部材の抵抗力のばらつきに起因して、継手本体の自由端の間隔に差異（最大で３ｍｍ程度）が生じる。このため、鋼管の口径によって設定される標準の締付けトルク（例えば８０〜９０Ｎｍ）で締付けを行っても、継手本体とスペーサ部材との間に隙間が生じ、正確に施工完了を把握することができない場合がある。逆に確実に継手本体とスペーサ部材が当るようにスペーサ部材の寸法を設定すれば、極端に軽いトルクで当ってしまうことが十分考えられる。このことは管路を流動する流体の漏れ発生の原因にもなる。

本発明の目的は、標準の締付け力で配管を接続した時に、継手本体とスペーサ部材を確実に当ることができるカップリング型管継手を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明のカップリング型管継手は、軸方向の両端から配管が差し込まれる、円周方向に弾性変形可能な断面Ｃ字形状の継手本体と、前記継手本体の軸方向両端部に装着される一対のロック部材と、前記一対のロック部材の間に装着されるシール部材と、前記継手本体の開口部に装着される締結部材と、前記締結部材の締付け方向の厚さ寸法が変更可能なスペーサ部材とを有することを特徴とするものである。

本発明において、前記スペーサ部材は、前記開口部に挟着される基体部とその外周に形成された弾性変形可能な脚部を有することが好ましい。

本発明において、前記スペーサ部材は、剛性材料からなるコアとそれを被覆する樹脂層を有することが好ましい。

本発明によれば、前記継手本体に装着される締結部材が締付けられることにより、スペーサ部材の両端部は締付け方向に弾性変形し自由端の間隔が一定の値に維持され、適正なトルクで締付けを行うことが可能となる。

以下本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施に形態に係わるカップリング型管継手の側面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図１に使用されるスペーサの断面図、図４は図３をＢ方向からみた矢視図である。なお、図１は、継手に鋼管が挿入されていない状態を示している。

図１及び図２に示すように、カップリング型管継手（以下管継手という）１は、Ｃ字形状断面を有する継手本体２と、継手本体２の内部の軸方向両端部に装着された一対のロック部材３ａ、３ｂと、継手本体２の内部に収容され、ロック部材３ａ、３ｂ間に挟まれた円筒状のパッキン４と、パッキン４の外周に装着されたスライド板４０と、継手本体２とその両端から挿入される鋼管１０ａ、１０ｂとを固定するための締結部材５ａ、５ｂと、開口部２１に装着されるスペーサ６ａ、６ｂを有する。鋼管１０ａ、１０ｂとしては、例えば配管用炭素鋼管（ＪＩＳ Ｇ ３４５２）、圧力管用炭素鋼鋼管（ＪＩＳ Ｇ Ｇ３４５４）、一般配管用ステンレス鋼管（ＪＩＳ Ｇ ３４４８）などが使用される。この管継手１を構成する各部の詳細は次の通りである。

継手本体２は、塑性加工が可能で耐食性を有する金属材料（例えばオーステナイト系ステンレス鋼）からなる薄板を湾曲させて形成したＣ字形状断面を有する部材で、円周方向の両端部は外側に折り返されることにより、支持部２２ａ、２２ｂが形成され、これらの間に開口部２１が形成されている。これらの支持部２２ａ、２２ｂの端部は、例えばスポット溶接により形成された複数の溶接部（図示省略）により外周面に固着される。また継手本体２の軸方向の両端部はパッキン４の端面側に折り返されている。

ロック部材３ａ（３ｂも同様）は、ワイヤリング３１と、先鋭な内周縁を有するグリップリング３２と、ワイヤリング３１との間でグリップリング３２を挟み付けるサポートリング３３とを有する。これらの部材は、例えば耐食性を有する金属材料（例えばオーステナイト系ステンレス鋼）で形成することができるが、ワイヤリング３１及びサポートリング３３は、鋼管（例えばＳＵＳ３０４鋼管）と同様の材料で形成され、グリップリング３２は、鋼管よりも硬い材料（例えばＳＵＳ３０１）で形成することが好ましい。パッキン４は、ゴム材料で形成することが可能であり、用途に応じて選定すればよく、耐熱性のあるゴム、例えばエチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）や、耐油性のあるゴム、例えばニトリルゴム（ＮＢＲ）で形成される。締結部材５ａ、５ｂは、継手本体２の支持部２１ａ、２１ｂに各々挿入される棒ナット５１、棒ワッシャ５２と、これらを挿通する長さを有し、棒ナット５１にねじ込まれる一対のボルト５３を含む。

スペーサ６ａ、６ｂは、棒ナット５１と棒ワッシャ５２との間に位置するように各ボルト５３に装着されている。スペーサ６ａ（６ｂも同様）は、図３及び４に示すように、ボルト５３が挿通される孔６３を有する矩形状の基体部６１と、その両側に形成された脚部６２を有する。脚部６２は基体部６１の厚さｔよりも薄くかつ端部が基体部６１の端面６４から高さｈだけ突出するような形状を有するので、端面６５が固定された時に、脚部６２に矢印Ｘ方向からの力が作用すると、脚部６２は矢印Ｙ方向に開くので、突出高さｈが減少する。スペーサ６は、締付けトルクによっても破損せずかつ弾性変形が可能な材料、例えばエンジニアリングプラスチック（ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）等）、あるいは熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）で形成することができる。

上記のカップリング型継手による配管施工の手順を図５及び図６により説明する。
図５は図１のカップリング型管継手を鋼管に締付けて行き、継手本体とスペーサ部材が最初に当った状態を示す平面図、図６は図１のカップリング型管継手を鋼管に締付けた後の状態を示す平面図である。
配管施工前には、継手本体２の支持部２２ａと２２ｂの間の間隔ｇは図５に示すｇ_１より広い状態（図示せず）にある。
図５に示すように、継手本体２の支持部２２ａ、２２ｂに棒ナット５１、棒ワッシャ５２を挿入し、これらにボルト５３を組付け、かつ間隔ｇはｇ_１より広い間隔を有する支持部２２ａ、２２ｂの間にスペーサ６ａ、６ｂをセットした後、継手本体２の両側から鋼管１０ａ、１０ｂを差し込む。次いで、ボルト５３を標準のトルクで締付けることにより、支持部２２ａ、２２ｂは接近し間隔ｇ＝ｇ_１の時にスペーサ６ａ、６ｂの脚部６２に当接する。ここで、ｇ_１は継手本体の周長他のばらつきを考慮して設定された、締付が完了する間隔である。その後、更に締付けることによって、スペーサ６の脚部６２は支持部２２ａにより外側に拡げられる。支持部２２ａ、２２ｂの間隔ｇはｇ_２、すなわち基体部６１の厚さｔ（図４参照）と同一の寸法にまで減少することができる。
以上のことより、本実施の形態によれば、間隔ｇがｇ_１≦ｇ≦ｇ_２の範囲であれば、いずれの状態であっても施工が完了した状態である。つまり、ボルト５３が標準の締付けトルク以上で締付けられたことを、許容量をもって確実に確認することができる。また、継手本体の周長他にばらつきがあっても、標準のトルクでの締付けで支持部２２ａ、２２ｂとスペーサ６ａ、６ｂが当接して、それを目視で確認することにより施工完了の確認を容易に行うことができるので、実用上の効果は極めて大である。

本発明において、スペーサ６ａ、６ｂの基体部６１の厚さｔ及び脚部６２の突出高さｈは、標準トルクなどに応じて適宜設定することが可能であり、例えば標準トルクが８０〜９０Ｎｍの場合は、ｔ＝１０〜１２ｍｍ、ｈ＝３〜４ｍｍの範囲が好ましい。

本発明においては、上記に示す構造に限らず、種々の変更が可能である。例えば、スペーサ６ａ、６ｂは、単一の材料に限らず、剛性の大なる材料（金属）からなるコアの周囲に弾性材料（例えばゴムまたは、スポンジ等の海綿材）の被覆を施した構造でもよい。

本発明の実施に形態に係わるカップリング型管継手の側面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１にカップリング型継手に使用されるスペーサの正面図である。 図３をＢ方向からみた矢視図である。 図１のカップリング型管継手の支持部とスペーサの脚部が当接した状態を示す平面図である。 図１のカップリング型管継手の支持部がスペーサの基体部に当接した状態を示す平面図である。

符号の説明

１：カップリング型管継手、２：継手本体、２１：開口部、２２ａ、２２ｂ：支持部、２３：溶接部、３ａ、３ｂ：ロック部材、３１：ワイヤイング、３２：グリップリング、３３：サポートリング、４：パッキン、４０：スライド板、５ａ、５ｂ：締結部材、５１：棒ナット、５２：棒ワッシャ、５３：ボルト、６ａ、６ｂ：スペーサ、６１：基体部、６２：変形部

Claims (3)

1. 軸方向の両端から配管が差し込まれる、円周方向に弾性変形可能な断面Ｃ字形状の継手本体と、前記継手本体の軸方向両端部に装着される一対のロック部材と、前記一対のロック部材の間に装着されるシール部材と、前記継手本体の開口部に装着される締結部材と、前記締結部材の締付け方向の厚さ寸法が変更可能なスペーサ部材とを有することを特徴とするカップリング型管継手。
2. 前記スペーサ部材は、前記開口部に挟着される基体部とその外周に形成された弾性変形可能な脚部を有することを特徴とする請求項１記載のカップリング型管継手。
3. 前記スペーサ部材は、剛性材料からなるコアとそれを被覆する弾性材料層を有することを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載のカップリング型管継手。

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