JP2014109295A

JP2014109295A - 管継手構造

Info

Publication number: JP2014109295A
Application number: JP2012262697A
Authority: JP
Inventors: Tomohito Inoue; 智史井上
Original assignee: Inoue Sudare Co Ltd
Current assignee: Inoue Sudare Co Ltd
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2014-06-12

Abstract

【課題】電蝕を発生することなく、かつ、迅速・容易に強力な配管接続を行い得る管継手構造を提供する。
【解決手段】雄ネジ付き継手本体１と、継手本体１の雄ネジ２に螺着される袋ナット３と、を備え、ステンレス鋼と略同電位の金属から成る被接続管４を接続する管継手構造に於て、袋ナット３の内部収納空間１０に収納されると共に、外周面８に凹周溝９を有し、袋ナット３と継手本体１の雄ネジ２を螺着させる際に継手本体１と袋ナット３からアキシャル方向の圧縮力を受けて、凹周溝底薄壁部１３がラジアル内方向へ塑性変形して、挿入されている被接続管４の外周面１４側から食い込んで抜止めするステンレス鋼製の圧縮変形用スリーブ７を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、管継手構造に関する。

管継手の一種として、フレア継手が広く用いられている（特許文献１参照）。
一般に、図１２に示すように、雄ネジ付き継手本体３０のテーパ面３１と、継手本体３０の雄ネジ３２に螺着される袋ナット３３のテーパ面３４の間に、被接続パイプ３５の端部を拡径テーパ状に塑性加工して成るフレア端部３７を、挟持させて圧接力により密封する構造である。

特開２００５−４２８５８号公報

しかし、被接続パイプ３５が銅から成り、継手本体３０及び袋ナット３３が異種金属から成る場合には、被接続パイプ３５と継手本体３０及び袋ナット３３の間で電蝕が発生するという欠点があった。
また、銅管に、現場でフレア加工を施すのは手間が掛かり、配管作業能率アップを阻害しているという欠点があった。

そこで、本発明は、電蝕を発生することなく、かつ、迅速・容易に強力な配管接続を行い得る管継手構造を提供することを目的とする。

本発明に係る管継手構造は、雄ネジ付き継手本体と、該継手本体の雄ネジに螺着される袋ナットと、を備え、ステンレス鋼と略同電位の金属から成る被接続管を接続する管継手構造に於て、上記袋ナットの内部収納空間に収納されると共に、外周面に凹周溝を有し、上記袋ナットと上記継手本体の雄ネジを螺着させる際に上記継手本体と上記袋ナットからアキシャル方向の圧縮力を受けて、凹周溝底薄壁部がラジアル内方向へ塑性変形して、挿入されている上記被接続管の外周面側から食い込んで抜止めするステンレス鋼製の圧縮変形用スリーブを有するものである。
また、上記被接続管は、銅から成るものである。

本発明の管継手構造によれば、被接続管の端部にフレア加工を施す必要がなく、作業効率を向上できる。また、袋ナットを螺進するだけで、被接続管の引抜けを極めて強力に阻止できる。しかも、密封性を発揮する接続（配管）を迅速・容易に行い得る。さらに、被接続管の電蝕を防止することができる。また、コンパクトで、かつ、部品点数が少なく、部品形状がシンプルであって、容易に組立てることができる。

本発明の第１の実施形態のパイプ接続前の状態を示す断面正面図である。接続完了状態を示す断面正面図である。圧縮変形用スリーブを示す断面正面図であり、（Ａ）は自由状態の断面正面図、（Ｂ）は自由状態の要部拡大断面正面図、（Ｃ）は接続完了状態の要部拡大断面正面図である。袋ナットを示す断面正面図である。本発明の第２の実施形態のパイプ接続前の状態を示す断面正面図である。接続完了状態を示した断面正面図である。圧縮変形用スリーブを示す断面正面図である。本発明の第３の実施形態のパイプ接続前の状態を示す断面正面図である。接続完了状態を示した断面正面図である。圧縮変形用スリーブを示す断面正面図である。要部拡大断面正面図である。従来例を示す断面正面図である。

以下、実施の形態を示す図面に基づき本発明を詳説する。
図１と図２に示すように、本発明の管継手構造は、雄ネジ付き継手本体１と、継手本体１の雄ネジ２に螺着される袋ナット３と、を備え、金属製の被接続管４を締付けて、管継手６と被接続管４が接続されるように構成された管継手構造である。即ち、被接続管４の端部５にフレア加工を施すことなく、管継手６と被接続管４の接続が可能である。
継手本体１及び袋ナット３は、例えば真鍮やステンレス鋼やメッキ鋼から成る。なお、配管接続完了状態で、被接続管４及び管継手６の内部には、空気や水等の流体、あるいは、エアコン用の冷媒が流れる。

図３（Ａ）に示すように、本発明の管継手構造は、ステンレス鋼から成る圧縮変形用スリーブ７を有している。
圧縮変形用スリーブ７は、その外周面８に２本のＵ字状凹周溝９，９を有している。凹周溝９は、ラジアル内方に底薄壁部１３が薄肉に残留形成されるように設けられている。圧縮変形用スリーブ７は、袋ナット３の内部収納空間１０に収納されている（図１、図２参照）。本発明に於て、「ステンレス鋼」とは、ステンレス鋼の他、鋼系合金、及び、メッキした鋼を包含するものとする。

被接続管４は、ステンレス鋼と略同電位の金属から成り、より好ましくは、銅から成る。なお、ステンレス鋼から成るも望ましい。つまり、本発明に於て、「ステンレス鋼と略同電位の金属」とは、銅又はステンレス鋼である。なお、「銅」には、銅系合金を含むものとする。
一般に、ステンレス鋼と銅は、電位差が低いため電蝕が生じにくい。即ち、被接続管４とステンレス鋼製の圧縮変形用スリーブ７は、接触箇所に使用しても電蝕を発生することが少ない。

図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、圧縮変形用スリーブ７は、内周面１１にシール層１２を有する。シール層１２は、例えば、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂を塗装することにより形成される。

圧縮変形用スリーブ７は、袋ナット３の雌ネジと継手本体１の雄ネジ２を螺着させる際に、図３（Ｂ）の自由状態から、図３（Ｃ）に示すように、継手本体１と袋ナット３からアキシャル方向の圧縮力（締付力）Ｆを受けて、（Ｕ字状凹周溝９の幅寸法Ｗを次第に減少しつつ）凹周溝底薄壁部１３がラジアル内方向へ塑性変形して、挿入されている被接続管４の外周面１４側から食い込んで抜止めする。圧縮変形用スリーブ７は、凹周溝底薄壁部１３を被接続管４に食い込ませ、強力な耐引抜力を発揮し、被接続管４の引抜けを防止している。図２と図３（Ｃ）に示すように、被接続管４は、ラジアル方向の締付力によって、内周面がラジアル内方向に塑性変形して、小突条部２５，２５が形成されている。なお、凹周溝９は、塑性変形の際、側面１５，１５どうしが圧接して、その幅寸法Ｗがゼロとなっても良い（図示省略）。また、食い込みの際、シール層１２によって密封状態となる。

図１と図２に示すように、継手本体１は、端部１６にテーパ面１７を有する（例えばＪＩＳＢ８６０７のフレア管継手に用いられる継手本体と同一形状である）。図３（Ａ）及び図１・図２に示すように、圧縮変形用スリーブ７は、端部１８に、継手本体１のテーパ面１７に対応した（同一傾斜角度θの）圧接シール用テーパ面１９を有する。継手本体１のテーパ面１７と、圧接シール用テーパ面１９は、従来のフレア管継手の管継手構造と同様に圧接により密封作用をなす。
図３（Ｄ）は、変形例を示す要部拡大断面図であって、（上述した）テーパ面１７とテーパ面１９とが強く圧接した際に、端部１８が（ラジアル外方向に）過大な拡径塑性変形を発生することを防止するため、補強用内鍔部２８をラジアル内方向に突設させている。なお、この内鍔部２８の内方高さに相当する段差寸法Ｈは、図１，図２の管（パイプ）４（４０）の肉厚寸法と略同一とするのが望ましい。
さらに、後述する図１０に示した別の実施の形態に於て、補強用内鍔部２８を２点鎖線のように突設するも好ましく、また、図７（Ｂ）に示した他の実施形態のように、補強用内鍔部２８を突設して、その段差寸法Ｈを、管（パイプ）４（４０）の肉厚寸法Ｔ_４と略同一とする。

図４に示すように、袋ナット３の少なくとも内面受口２０及び外端面２６に、電蝕防止のための絶縁性樹脂２１を塗装する。この構成により、袋ナット３と被接続管４の電蝕をより確実に防止できる。樹脂２１は、例えば、エポキシ樹脂から成るのが好ましい。但し、袋ナット３を、被接続管４と同じ乃至略同一の電位の金属とする場合は、この絶縁性樹脂２１を省略しても良い。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図５〜図７に示すように、圧縮変形用スリーブ７が内周面１１に２本のシール溝２２，２２を有し、シール溝２２，２２内にＯリング等のシール材２３，２３が内装されている。図５〜図７では、圧縮変形用スリーブ７は、内周面１１にシール層を有していない。また、圧縮変形用スリーブ７のアキシャル方向長さ寸法Ｌは、上述の第１実施形態のスリーブ７（図３参照）よりも長くなる。その他の構成は、上述の第１実施形態と同様である。
ところで、図７（Ｂ）は、図７（Ａ），図５，図６の変形例に相当するものであって、シール材２３（シール溝２２）の位置と、凹周溝９の位置とを、アキシャル方向に入れ替えた構成である。この図７（Ｂ）のように構成すれば、配管接続完了状態下（図６参照）で、凹周溝底薄壁部１３が管４（４０）の外周面１４への圧着による密封作用が第１段階で働き、仮にこの密封作用が不十分な場合に、（ラジアル外方側の）シール材２３によって、確実な密封作用をなすことができる。

次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
図８〜図１０では、圧縮変形用スリーブ７に、ステンレス鋼等の硬質金属（又は硬質プラスチック）製のカバー部材２４が外嵌状に取り付けられている。このカバー部材２４は、スリーブ７の長さ寸法Ｌよりも僅かに短いアキシャル方向長さ寸法の円筒部４０と、その外端に連設された内鍔部４１とから成る。
カバー部材２４は、袋ナット３の内周面と、圧縮変形用スリーブ７の外周面との摩擦抵抗（圧着による抵抗）を低減し、滑りを助長するためのものである。このカバー部材２４が無い図２、図６に示した状態下で、スリーブ７が、袋ナット３の螺進に伴って、アキシャル方向に圧縮変形するときに、スリーブ７の外径寸法も増加する（ラジアル外方への）変形を生じ、袋ナット３の内周面に強く圧着して、スリーブ７が袋ナット３と共廻りし、故に、被接続管４も同時に共廻りして、捩れを発生する虞れがあった。
カバー部材２４は硬質とし、かつ、好ましくは、摩擦係数も低い材質とすることにより、スリーブ７の外周面と、袋ナット３の内周面が強く圧着して（密着して）起こる上記共廻り、及び、被接続管４の捩れを、防止することができる。なお、袋ナット３と、圧縮変形用スリーブ７の電蝕を防止する機能を発揮する場合もある。さらに言えば、前記内鍔部４１は、スリーブ７の外端面と、袋ナット３の内鍔部３Ａとの間の摩擦抵抗を低減して、滑り易くする作用もなす。

また、図１１に示すように、圧縮変形用スリーブ７は、圧接シール用テーパ面１９に（メッキ加工や溶射等によって）銅等の軟質金属シール層２７を被覆するも好ましい。あるいは、（図示省略の）軟質金属の断面八の字型ガスケットを介在させるも好ましい。軟質金属シール層２７によれば、フレア管継手の圧接の際、シール性を向上でき、確実に密封できる。

なお、本発明は、設計変更可能であって、例えば、圧縮変形用スリーブ７のＵ字状凹周溝９の本数は、増減可能である。図５〜図７に於て、圧縮変形用スリーブ７が、内周面１１に１本のシール溝２２を有するも良い。

以上のように、本発明に係る管継手構造は、雄ネジ付き継手本体１と、継手本体１の雄ネジ２に螺着される袋ナット３と、を備え、ステンレス鋼と略同電位の金属から成る被接続管４を接続する管継手構造に於て、袋ナット３の内部収納空間１０に収納されると共に、外周面８に凹周溝９を有し、袋ナット３と継手本体１の雄ネジ２を螺着させる際に継手本体１と袋ナット３からアキシャル方向の圧縮力Ｆを受けて、凹周溝底薄壁部１３がラジアル内方向へ塑性変形して、挿入されている被接続管４の外周面１４側から食い込んで抜止めするステンレス鋼製の圧縮変形用スリーブ７を有するので、被接続管４の端部５にフレア加工を施す必要がなく、作業効率を向上できる。また、袋ナット３を螺進するだけで、被接続管４の引抜けを強力に阻止でき、かつ、密封性を発揮する接続（配管）を迅速・容易に行い得る。さらに、被接続管４の電蝕を防止することができる。また、コンパクトで、かつ、部品点数が少なく、部品形状がシンプルであって、容易に組立てることができる。

また、被接続管４が、銅から成ることによって、ステンレス鋼製の圧縮変形用スリーブ７との間で電蝕の心配がなく好ましい。

１継手本体
２雄ネジ
３袋ナット
４被接続管
７圧縮変形用スリーブ
８外周面
９凹周溝
１０内部収納空間
１３凹周溝底薄壁部
１４外周面
Ｆ圧縮力

Claims

雄ネジ付き継手本体（１）と、該継手本体（１）の雄ネジ（２）に螺着される袋ナット（３）と、を備え、ステンレス鋼と略同電位の金属から成る被接続管（４）を接続する管継手構造に於て、
上記袋ナット（３）の内部収納空間（１０）に収納されると共に、外周面（８）に凹周溝（９）を有し、上記袋ナット（３）と上記継手本体（１）の雄ネジ（２）を螺着させる際に上記継手本体（１）と上記袋ナット（３）からアキシャル方向の圧縮力（Ｆ）を受けて、凹周溝底薄壁部（１３）がラジアル内方向へ塑性変形して、挿入されている上記被接続管（４）の外周面（１４）側から食い込んで抜止めするステンレス鋼製の圧縮変形用スリーブ（７）を有することを特徴とする管継手構造。
上記被接続管（４）は、銅から成る請求項１記載の管継手構造。