JP2006329214A - 管継手 - Google Patents

Abstract

【課題】 袋ナットの締付け完了を確実に確認できる管継手を提供する。
【解決手段】 接続管１０の端部内周面に当接するパッキン４が収容される収容溝２１とその奥側に形成されたおねじ部２３とその終端に形成された段差部２４を含む継手本体２と、おねじ部２３に螺合されるめねじ部３２を有する袋ナット３と、袋ナット３の端面と継手本体２の奥側端面との間に介装されるインジケータ部材５とを備え、インジケータ部材５は、一端部が袋ナット３に当接する第１リング６と、第１リング６の他端側に当接する端面を有しかつ袋ナット３の本締めにより第１リング６の内径側に折り畳まれる第２リング７から構成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、給水又は給湯用配管を構成するステンレス鋼管を接続するために好適な管継手に関する。

給水又は給湯用配管は、耐食性が必要とされるので、ステンレス鋼管が多用されている。ステンレス鋼管を接続するための管継手としては、例えば、継手本体に袋ナットを締付けることにより接続管を継手本体に接続する袋ナット方式の管継手が実用化されている。

上記袋ナット方式の管継手としては、種々の構造のものが提案されている。例えば、端部にフレア状の拡開部を有する管を、端部に先細りのテーパ外周面とそれに続いておねじを有する継手本体と、めねじに続いてテーパ内周面を有する袋ナットとで締付けて継手本体のテーパ外周面に管の拡開部内面を圧接し接続するとともに、継手本体のテーパ外周面の中間部にパッキン装着部を設けて環状のゴムパッキンを装着し、袋ナットのテーパ内周面の小径側に管の拡開元部外面が当接しない逃がし面を設けることが提案されている（特許文献１参照）。

また、接続管が挿入される貫通孔と端部の外周に形成された雄ねじと雄ねじに隣接する段部を有する継手本体と、この雄ねじに螺合する雌ねじを有しかつ接続管に当接するナットと、継手本体の端部に形成された収容部内に配置された環状のパッキンを備え、ナットに接続管を挿入してから接続管の端部近傍に２つの傾斜面を有する環状突起部を拡径加工により成形した後に、継手本体の雄ねじとナットの雌ねじを螺合して管継手を組み立てることが提案されている（特許文献２参照）。

この種の管継手においては、袋ナットを人手で締め付ける仮締めを行った後に、パイプレンチなどの工具で袋ナットを締付ける本締めを行うことにより、配管施工が完了し、正常な使用が可能となる。しかして配管施工の際に、本締めを行わずに仮締めのままで配管完了とされた場合、接続管と継手本体とはパッキンが多少圧縮された状態でシールされるので、配管後の水圧試験では流体の漏出が検知されないが、パッキンは十分に圧縮されていないので、実使用で流体が漏れ出すといった不具合が生じる。そこで、袋ナット方式の管継手においては、継手本体に、袋ナットの締付けが完了し本締めが行われたことを目視で確認する手段を設けることが提案されている。

特許文献１には、継手本体のおねじに続く摺接外面を塗料で着色し、本締めが行われると、袋ナットのめねじの前端側にある摺接内面が継手本体の摺接外面に覆い被さり、摺接外面が見えなくなることにより、本締めの確認を行うことが記載されている。この確認手段は、部品点数が増加するわけではなく、また簡単に実施できるが、塗料を塗布する摺接外面の幅は数ｍｍ程度でしかも摺接外面は袋ナットよりも低い位置に存在するので、見る角度によっては着色部分が残存しているにも係わらずそれを見落とすという難点がある。

そこで、現用の管継手には、袋ナットの本締めが行われると、その一部が移動又は変形して外観からは視認できない部材を設ける構造が採用されている。例えば、上述した特許文献２には、継手本体の段部と袋ナットとの間に、継手本体の段部に当接しかつ凹部を有する外側リングの内側に、凹部に嵌合するフランジと軸方向に延出するリップを有しかつ袋ナットに当接する内側リングを配置する構造が記載されている。この構造によれば、手締めで袋ナットを締め込むと、リップが継手本体とナットの螺合部に食い込み、次いで工具により本締めを行うと、フランジが破断されて、内側リングは外側リングの内側に移動して、見えなくなるので、締め込み完了を確認できる。

また特許文献３には、端部外周環状突部を形成した薄肉ステンレス鋼管に外嵌したナットの雌ねじ部を、継手本体の端部に設けた雄ねじに手回しで螺合して、雌ねじ部の先端に隣接する管状突起を継手本体の雄ねじに隣接する環状溝に嵌着した色付きストップリングの突起に当接し、さらに工具を用いてナットを締め込んで、管状突起により色付きストップリングの突起を押し潰し、かつナットの嵌合部内側面である接当面にて継手本体の端部内側の奥短面が傾斜した大径の切欠部に装入したプッシュリング、バックアップリング、シールリングを押圧して、それをある角度で圧潰することが提案されている。

特開平１１−２３６９８６号公報（第４〜５頁、図１〜４） 特開平９−１３７８８４号公報（第３〜４頁、図１〜４） 特開平１０−７３１８６号公報（第５〜６頁、図１、図３）

特許文献２及び特許文献３に記載された構造には、次のような問題があり、信頼性の点で十分とはいえない。すなわち、特許文献２に記載された調整リングは、複雑な形状を有し、それを射出成形などで製作する際の寸法精度のばらつきにより、例えば内側リングのフランジの一部のみが外側リングの凹部に嵌合されていない場合には、フランジの破断が不十分であっても、内側リングの大半が外側リングで隠蔽されるので、目視では本締めが完了したと認識されてしまう。しかるに実際は、ナットの締め込みが不十分なので、パッキンと接続管とのシールが十分行われず、実使用で流体が漏出するおそれがある。また特許文献３に記載された構造においては、本締めが完了しても色付きストップリングの突起が袋ナットの内側にきちんと折り畳まれず、袋ナットと継手本体との間に挟みこまれることがあり、しかも色付きストップリングの大部分は袋ナットの内側に収まるので、目視では本締めが完了したと誤認されてしまう。しかるにこの場合もナットの締め込みが不十分なので、シールリングと接続管との接触が十分ではなく、実使用で流体が漏出するおそれがある。

したがって本発明の目的は、上記の問題点を解消して、配管施工完了前に行われる水圧検査の段階で袋ナットが本締めされていないことを確実に発見することができる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、本発明の管継手は、接続管の端部内周面に当接するパッキンが収容される収容溝とその奥側に形成されたおねじ部とその終端に形成された段差部を含む継手本体と、前記おねじ部にねじ込まれるめねじ部を有する袋ナットと、前記袋ナットと前記継手本体との間に介装されるインジケータ部材とを備え、
前記インジケータ部材は、一端部が前記袋ナットに当接する第１リングと、前記第１リングの他端側に当接する端面を有しかつ前記袋ナットの本締めにより前記第１リングの内径側に折り畳まれる第２リングとから構成されることを特徴とするものである。

本発明において、前記第２リングは、前記第１リングに当接しかつ山形状断面を有する厚肉部と山形状断面を有する薄肉部からなる形状とすることができる。

本発明において、前記第２リングは、山形状断面を有すると共に、前記第１リングの端面に当接する上り勾配面とその勾配よりも緩やかな下り勾配面を有する形状としてもよい。

本発明において、前記第１リングは、その内径側に前記第２リングの端面に当接する係止部を有すると共に、前記第２リングは、楔状断面を有する形状としてもよい。

本発明において、前記第２リングは、前記継手本体側の端面に放射状に複数の切込みを有することが好ましい。

本発明において、前記第１リングは淡色の色相を有し、かつ前記第２リングは濃色の色相を有することが好ましい。

本発明の管継手によれば、袋ナットの端面と継手本体の奥側端面との間に第１リングと、第1リングが継手本体に向かって強く押し込まれたときに長さ方向の途中で座屈しうる形状を有する第２リングとを並設してインジケータ部材を構成するので、袋ナットが手締めされると、第１リングと第２リングとが密着するが、その状態では第２リングは座屈せず、パッキンのシール作用が行われないので、配管施工完了前に行われる水圧検査で袋ナットの締め付けが未完であることを確実に検出できる。さらに、袋ナットが本締めされると、第２リングがＵ字形または逆Ｕ字形に折り畳まれ、しかも第１リングが第２リングに乗り上げることにより、第２リングが第１リングで隠蔽されるので、袋ナットの締付けが完了したことを目視で確実に確認することができる。

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は本発明の第１の実施の形態に係わる管継手の半断面図で、左半分は締め付け前の状態を示し、右半分が本締め状態を示し、図２は本発明で使用されるインジケータ部材を示す拡大断面図、図３は本発明の第１の実施の形態に係わる管継手を手絞めした状態の要部を示す拡大断面図、図４は本発明の第１の実施の形態に係わる管継手を本絞めした状態の要部を示す拡大断面図である。

図１に示すように、管継手１は、オーステナイト系ステンレス鋼（例えばＳＵＳ３０４）からなる接続管１０の端部を拡径することにより形成されたフレア部１１を受取る継手本体２とそこにねじ込まれる袋ナット３とを有する。継手本体２は、接続管１０が差し込まれる側の端部に形成された収容溝２１と、そこに配置されるパッキン４と、収容溝２１から奥側に形成されたテーパ面２２と、おねじ部２３とその終端に形成された段差部２４とを有する。袋ナット３は、継手本体２のテーパ面２２との間に接続管１０の端部に形成されたフレア部１１を受取るための空間を形成するテーパ面３１を一端部側に有し、おねじ部２３に螺合されるめねじ部３２を他端部側に有する。袋ナット３と段差部２４の奥側端面２５との間には、本締めされたことを表示するために、第１リング６と第２リング７からなるインジケータ部材５が挟着されている。上記の継手本体２及び袋ナット３は、耐食性を有する金属材料で形成することができ、通常は、オーステナイト系ステンレス鋼（例えばＳＵＳ３０４）で形成される。パッキンはゴム（例えばＥＰＤＭ等のオレフィン系ゴム）などの弾性体で形成することができる。第１リング６及び第２リング７は、例えばＰＯＭなどの汎用エンジニアリングプラスチックで形成される。

図２に示すように、インジケータ部材５は、袋ナット３の端面に当接しかつそのねじ込み方向に沿って上り勾配となるテーパ状端面を有する第１リング６と、そのテーパ状端面に当接しかつ山形状断面を有する厚肉部７１とそこから軸方向に伸長する山形状断面を有する薄肉部７２からなる第２リング７とで構成されている。第２リング７は、厚肉部７１と薄肉部７２との境界にＶ字状断面の円周溝（切込み）７３が形成されているので、本締めによりその境界で座屈することができる。第１リング６と第２リング７は、継手本体２及び袋ナット３と異なりかつ相互に異なる色相を有することが好ましい。例えば継手本体２及び袋ナット３がオーステナイト系ステンレス鋼の場合は、これらの色相（灰色）と区別できるようにするために、第１リングは白色の色相をもち、第２リングは濃色（例えば赤色）の色相を呈するように着色されていることが好ましい。

インジケータ部材５が、所定の機能を果たすために、第１リング６及び第２リング７の寸法は、次のような条件を満たすように設定されることが好ましい。袋ナット３がねじ込み量Ｌｓだけ継手本体２に仮締めされたときに、相互に密着した状態が得られるようにするために、第１リング６の内径側の長さＬａ１及び第２リング７の内径側の長さＬｂ１は、これらの和が袋ナット３から段差部２４の奥側端面２５までの距離Ｌｃと一致するような寸法に設定される。第１リング６の外径側の長さＬａ２は、袋ナット３が本締めされたときに、袋ナット３の端面と段差部２４の奥側端面２５との間に第１リング６が挟着されるような寸法に設定される。第２リング７の厚肉部７１の長さＬｂ２は、第１リング６の外径側の長さＬａ２よりも短く設定される。第２リング７の厚肉部７１の厚さｔｂ１は、第１リング６の厚さｔａよりも薄くなるように設定される。第２リング７の薄肉部７２の長さＬｂ３は、第２リング７が折り畳まれたときに外周側にできるだけはみ出さないようにするために、厚肉部７１の長さＬｂ２の０．８〜１．２倍の範囲に設定されることが好ましい。また、手締めの場合は、３〜５Ｎ・ｍ程度の締付け力が袋ナット３に作用するので、このような締付け力では第２リング７が座屈しないが、本締めでは、継手の口径によっても異なるが、例えば５０〜２００Ｎ・ｍ程度の締付け力が袋ナット３に作用するので、このような締付け力で第２リング７が厚肉部７１と薄肉部７２との境界で座屈してＵ字形に折畳まれ易いようにするために、薄肉部７２の厚さｔｂ２は、厚肉部７１の厚さｔｂ１の０．６〜０．９倍の範囲にあることが好ましい。さらに、本締めでは、第１リング６が第２リング７の厚肉部７１の外周面に乗り上げることができるようにするために、テーパ面と底面とのなす角度αは４５°以上の鋭角であることが好ましく、より好ましい角度は６０〜８０°の範囲である。

上記の管継手を使用する場合の配管施工の手順を図１、図３及び図４により説明する。まず図１の左半分に示すように、継手本体２の収容溝２１にパッキン４を挿入するとともに継手本体２の段差部２４付近に第１リング６と第２リング７を装入してインジケータ部材５を形成してから、袋ナット３が装着された接続管１０をそのフレア部１１がパッキン４と重なるように継手本体２に差し込む。次いで図３に示すように袋ナット３のめねじ部３１を所定山数だけ継手本体２のおねじ部２３にねじ込むことにより、袋ナット３の手締めを行う。袋ナット３の手締めを行うことにより、袋ナット３と継手本体２との間にインジケータ部材５が保持される。第２リング７を例えば赤色に着色しておくことにより、第２リング７の薄肉部７２は継手本体２の周囲から目視で観察されるので、仮締め状態であることが直ちに視認される。仮締め状態の管継手によれば、パッキン４は接続管１０のフレア部１１と接触していないので、接続管１０とのシールが行われず、水圧検査を行うと、袋ナット３の端部から水が漏れ出すことから、本締めが行われていないことを確実に確認できる。

最後に、図４に示すように袋ナット３をパイプレンチ（不図示）などで締め付けることにより、第２リング７は第１リング６を介して継手本体２に向って手締め時よりも強い力で押し込まれるので、第２リング７はその途中でＵ字形に折り畳まれるとともに、第１リング６は第２リング７に乗り上げた状態となり、第２リング７は第１リング６と段差部２４とで囲まれた領域に収容される。したがって第２リング７は第１リング６で隠蔽されるので、本締めが完了したことを直ちに確認できる。

本発明においては、インジケータ部材は、第1リングが継手本体に向かって強く押し込まれたときに、第２リングが長さ方向の途中で座屈しうるように構成されていればよく、上記の構造に限定されない。インジケータ部材の他の例を図５〜図７により説明する。図５は本発明の第２の実施の形態に係わる管継手の要部を示す断面図、図６は本発明の第２の実施の形態で使用されるインジケータ部材（第２リング）を示す半断面図、図７は本発明の第３の実施の形態に係わる管継手の要部を示す断面図であり、図１と同一機能部分は同一の参照符号で示す。

図５に示す管継手１は、図６に示す第２リングを使用した以外は図１と同様の構造を有する。この第２リング７は、第１リング６の継手本体寄りの端面に当接する、上り勾配の第１のテーパ面７０ａと、それより緩やかな下り勾配の第２のテーパ面７０ｂを有する、全体が略山形状に形成された断面形状を有する。また第２リング７には、内径側の途中に断面Ｖ字形の円周溝７３が設けられる共に、第２のテーパ面７０ｂ側に円周方向に沿って所定間隔をおいて（図６のＹ方向からみて放射状に）複数の切込み７４が設けられている。このような切欠きは、図６に示す以外の第２リングにも必要に応じて設けることができる。

この管継手１によれば、図１のものと同様の手順で配管施工が行われ、袋ナット３をパイプレンチ（不図示）などで締め付けることにより、第２リング７は第１リング６を介して継手本体２に向って押し込まれるので、第２リング７はその途中（切込み７３が形成されている部分）で逆Ｕ字形に折り畳まれるとともに、第１リング６は第２リング７に乗り上げた状態となり、第２リング７は第１リング６と段差部２４とで囲まれた領域に収容される。したがって第２リング７は第１リング６で隠蔽されるので、本締めが完了したことを直ちに確認できる。

図７に示す管継手１は、第１リング６及び第２リング７を除いた以外は図１と同様の構造を有する。第１リング６は、略矩形状断面を有すると共に、内径側に狭幅の係止部６１が設けられている。第２リング７は、内径側の途中に断面Ｖ字形の円周溝７３が設けられると共に、円周溝７３から袋ナット３寄りの部分は矩形状の断面形状を有するのに対し継手本体２寄りの部分は楔状の断面形状を有する。この第２リングは、第１リング６の係止部６１と内周面に当接するように継手本体２に装着されている。

この管継手１によれば、図１のものと同様の手順で配管施工が行われ、袋ナット３をパイプレンチ（不図示）などで締め付けることにより、第２リング７は第１リング６の係止部６１を介して継手本体２に向って押し込まれて、第２リング７はその途中（切込み７３が形成されている部分）で逆Ｕ字形に折り畳まれるとともに、係止部６１も折り曲げられるので、第１リング６は第２リング７に乗り上げた状態となり、第２リング７は第１リング６と段差部２４とで囲まれた領域に収容される。したがって第２リング７は第１リング６で隠蔽されるので、本締めが完了したことを直ちに確認できる。この第２リング７は、他の第２リングよりもやや長く、その長い部分（Ｌｘ）が継手本体２のおねじ部２３と干渉するような長さを有する。また第１リング６は、その一部が第２リング７の端部に乗り上げた状態で継手本体２に装着されるので、袋ナット３の本締めが行われたときに、両リングが同心に保持されやすく、もって楔状断面部が上記領域からはみ出すのを防止することができる。

上記の管継手は、種々の口径を有する接続管の配管に適用することが可能であるが、特に呼び径が２０Ａ〜２５Ａの接続管の配管に好適である。

本発明の第１の実施の形態に係わる管継手を示す半断面図である。 本発明で使用されるインジケータ部材を示す拡大断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係わる管継手を手締めした状態の要部を示す拡大断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係わる管継手を本締めした状態の要部を示す拡大断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係わる管継手の要部を示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態で使用されるインジケータ部材（第２リング）を示す半断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係わる管継手の要部を示す断面図である。

符号の説明

１：管継手、２：継手本体、２１：収容溝、２２：テーパ面、２３：おねじ部、２４：段差部、３：袋ナット、３１：テーパ面、３２：めねじ部、４：パッキン、５：インジケータ部材、６：第１リング、６１：係止部、７：第２リング、７０ａ：第１テーパ面、７０ｂ：第２テーパ面、７１：厚肉部、７２：薄肉部、７３：円周溝（切込み）、７４：切欠き、７５：楔状部

Claims (6)

1. 接続管の端部内周面に当接するパッキンが収容される収容溝とその奥側に形成されたおねじ部とその終端に形成された段差部を含む継手本体と、前記おねじ部にねじ込まれるめねじ部を有する袋ナットと、前記袋ナットと前記継手本体との間に介装されるインジケータ部材とを備え、
   前記インジケータ部材は、一端部が前記袋ナットに当接する第１リングと、前記第１リングの他端側に当接する端面を有しかつ前記袋ナットの本締めにより前記第１リングの内径側に折り畳まれる第２リングとから構成されることを特徴とする管継手。
2. 前記第２リングは、前記第１リングに当接しかつ山形状断面を有する厚肉部と山形状断面を有する薄肉部からなることを特徴とする請求項１に記載の管継手。
3. 前記第２リングは、山形状断面を有すると共に、前記第１リングの端面に当接する上り勾配面とその勾配よりも緩やかな下り勾配面を有することを特徴とする請求項１に記載の管継手。
4. 前記第１リングは、その内径側に前記第２リングの端面に当接する係止部を有すると共に、前記第２リングは、楔状断面を有することを特徴とする請求項１に記載の管継手。
5. 前記第２リングは、前記継手本体側の端面に放射状に複数の切欠きを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の管継手。
6. 前記第１リングは淡色の色相を有し、かつ前記第２リングは濃色の色相を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の管継手。

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