JP2014202225A

JP2014202225A - 管継手

Info

Publication number: JP2014202225A
Application number: JP2013076324A
Authority: JP
Inventors: 建郎飯塚; Takeo Iizuka; 田中　寛治; Kanji Tanaka; 寛治田中
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2013-04-01
Filing date: 2013-04-01
Publication date: 2014-10-27
Anticipated expiration: 2033-04-01
Also published as: JP5689916B2

Abstract

【課題】金属管と樹脂管で構成され樹脂管に締付け部を設けた管継手についての気密性能を高めることを目的とする。
【解決手段】管体２０へ接続可能に構成された金属管１２と、一端部２２が他の管体２４と接続可能に構成され、他端部２６が金属管１２の外周１６Ａを覆って金属管１２と一体成型され、他端部２６が軸方向に分割され前記金属管１２に嵌合する複数の部位を備え、複数の部位のうち少なくとも１つを除いた部位に締付けトルクの入力部となる締付け部３０が設けられた樹脂管１４と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、管継手に関する。

合成樹脂製の管状部材と金属製の外部材とによって継手部材を構成し、工具を噛み合わせるためのナット部を外部材に一体的に設けた構造が開示されている（特許文献１参照）。

特開２０１２−３７０１１号公報

しかしながら、上記した従来例では、金属製の外部材にナット部を設けているため、切削加工が必要となり、材料費や加工コストを抑制することが難しい。

これに対し、ナット部（締付け部）が樹脂となるように、樹脂管に金属管をインサート成型することが行われている。この場合、樹脂と金属との密着部で気密性能を確保している。管継手をなるべくコンパクトにして材料費を削減するため、密着部は締付け部の径方向内側の箇所や、その近傍になるよう設計されている。

ところが、この締付け部に過剰な締付け力が加わると、意図しない近傍の部位へも力が伝達されて、締付け部の径方向内側の密着部だけでなく、その近傍部位の密着部でも剥離が生じ、気密性能が低下することが考えられる。

本発明は、上記事実を考慮して、金属管と樹脂管で構成され樹脂管に締付け部を設けた管継手についての気密性能を高めることを目的とする。

請求項１の発明（管継手）は、管体へ接続可能に構成された金属管と、一端部が他の管体と接続可能に構成され、他端部が前記金属管の外周を覆って前記金属管と一体成型され、前記他端部が軸方向に分割され前記金属管に嵌合する複数の部位を備え、前記複数の部位のうち少なくとも１つを除いた部位に締付けトルクの入力部となる締付け部が設けられた樹脂管と、を有している。

請求項１に記載の管継手では、樹脂管の他端部が、軸方向に分割され金属管に嵌合する複数の部位を備えているので、金属管の部分を管体に接続する際に他端部の締付け部に対して締付けトルクを入力しても、その近傍の部位にはトルクが伝わり難い。従って、締付け部の径方向内側における樹脂管と金属管との密着部に剥離が生じても、その近傍部位の密着部では剥離が生じ難い。このため、金属管と樹脂管で構成され樹脂管に締付け部を設けた管継手についての気密性能を高めることができる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の管継手において、前記他端部には、前記金属管の外周に接し、厚さが前記複数の部位の外表面から前記金属管の外周までの半径方向の厚さよりも薄い肉薄部が設けられ、前記複数の部位は、前記肉薄部で軸方向に連結されている。

請求項２に記載の管継手では、複数の部位を一体成型しつつ、締付け部からその近傍の部位への締付けトルクの伝達を抑制できる。

請求項３の発明は、請求項２に記載の管継手において、前記肉薄部は、前記樹脂管の外表面に溝を形成して構成されている。

金属管の直径を部分的に大きくして樹脂管に肉薄部を形成する場合、金属管の加工が必要となる。請求項３に記載の管継手では、樹脂管の外表面に溝を形成して肉薄部を構成しているので、金属管の加工が少なくて済む。このため、加工コストの増加を抑制できる。

請求項４の発明は、請求項２又は請求項３に記載の管継手において、前記肉薄部の半径方向の厚さは、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍである。

ここで、肉薄部の半径方向の厚さが１．５ｍｍを上回ると、締付け部からその近傍部位に締付けトルクが伝わり易くなる。また、肉薄部の半径方向の厚さが０．５ｍｍを下回ると、成型時に樹脂が流れにくくなる。

請求項４に記載の管継手では、肉薄部の厚さを適切に設定しているので、締付け部からその近傍部位への締付けトルクの伝達を有効に抑制することができる。

請求項５の発明は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の管継手において、前記他端部における前記締付け部の外表面は、多角形状に形成されている。

請求項５に記載の管継手では、他端部における締付け部の外表面が多角形状に形成されているので、締付け部に対して締付けトルクを入力し易い。このため、金属管の部分を管体に接続する際の作業性を高めることができる。

本発明に係る管継手によれば、金属管と樹脂管で構成され樹脂管に締付け部を設けた管継手についての気密性能を高めることができる、という優れた効果が得られる。

管継手の一部を軸方向に切断した状態を示す断面図である。管継手における密着部付近を示す拡大図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。図１において、本実施形態に係る管継手１０は、金属管１２と、樹脂管１４と、を有している。

金属管１２は、管体２０へ接続可能に構成されている。この金属管１２は、小径部１６と大径部１８とを有している。小径部１６の外周１６Ａには、樹脂管１４との密着性を高めるために、例えばローレット加工が施されている（図示せず）。また、小径部１６の外周１６Ａには、周方向に延びる例えば３本の溝１６Ｂが形成されている。なお、この溝１６Ｂを設けず、樹脂管１４と金属管１２との密着部が円筒面状となるようにしてもよい。一方、大径部１８の外周１８Ａには、管体２０との締結用の管用テーパ雄ねじが形成されている。管体２０は、管用テーパ雌ねじが形成された各種配管部品である。大径部１８の内周には、周方向に延びる複数の溝１８Ｂが形成されている。

樹脂管１４は、一端部２２が他の管体２４と接続可能に構成され、他端部２６が金属管１２の外周を覆って金属管１２と一体成型されている。図示の例では、他端部２６は、小径部１６の外周を覆うと共に、大径部１８の外周の一部も覆っている。また、他端部２６は、軸方向に分割され金属管１２に嵌合する複数の部位を備えている。図示の例では、他端部２６は、２つの部位を備えている。２つの部位は、金属管１２における例えば小径部１６の外周１６Ａに夫々嵌合する嵌合部位である。ここで、「分割」は「分離」に限定されるものではない。樹脂管１４の材料としては、ＰＢ、ＰＥＸ、ＰＰＳ、ＰＰＳＵから選ばれた樹脂が好適であり、特にＰＰＳ，ＰＰＳＵがより好ましいが、これには限定されないことは勿論であり、これらを複合して用いることもできる。

他端部２６には、金属管１２における小径部１６の外周１６Ａに接し、厚さｔが２つの部位の外表面から小径部１６の外周１６Ａまでの半径方向の厚さｔ１，ｔ２よりも薄い肉薄部２８が設けられている。２つの部位は、該肉薄部２８で軸方向に連結されている。換言すれば、２つの部位は、肉薄部２８で軸方向に区画されている。
なお、厚さｔ，ｔ１，ｔ２は、半径方向において小径部１６の外周１６Ａを基準とするものであり、溝１６Ｂを基準とするものではない。肉薄部２８は、小径部１６の外周１６Ａに位置することが望ましい。ローレット加工等により外周１６Ａが平滑でない場合には、厚さｔは肉薄部２８における平均厚さとする。周方向において厚さｔ１，ｔ２が変化する場合には、厚さｔ１，ｔ２は夫々最小厚さとする。厚さｔ１は、締付け部３０に掛けるスパナ等の工具（図示せず）のサイズに合わせて適宜設定することができる。

図２に示されるように、肉薄部２８は、樹脂管１４の外表面に溝を形成して構成されている。換言すれば、肉薄部２８を形成するために、金属管１２の小径部１６の外周１６Ａに、周方向に延びる凸部を設けるようなことはしていない。ローレット加工などの金属加工を行う表面の外周に凸部を形成していないと、金属加工が行い易くなる。軸方向において、肉薄部２８の位置は、小径部１６の溝１６Ｂから外れている。肉薄部２８の半径方向の厚さｔは、例えば１．５ｍｍ以下であり、１．０ｍｍ以下がより好ましい。厚さｔが１．５ｍｍを上回ると、締付け部３０からその近傍部位に締付けトルクが伝わり易くなる。なお、成型時の樹脂の流れ易さを考慮すると、厚さｔは０．５ｍｍ以上であることが望ましい。また、肉薄部２８の軸方向長さは、０．５ｍｍ〜２ｍｍが好ましい。０．５ｍｍを下回ると締付けトルクが伝わり易くなり、２ｍｍを上回ると成型時に樹脂の流れにくくなるおそれがある。

複数の部位のうち少なくとも１つを除いた部位には、締付けトルクの入力部となる締付け部３０が設けられている。軸方向において、締付け部３０は、金属管１８の大径部１８に近い側に形成されている。これにより、締付け部３０にスパナ等の工具（図示せず）を掛ける際に、樹脂製のキャップ３４に干渉することがなくなる。大径部１８から遠い側の部位は、円筒状の一般部３２となっている。つまり、図示の例では、２つの部位のうち一般部３２を除いた部位に、締付け部３０が設けられている。他端部２６における締付け部３０の外表面は、例えば多角形状に形成されている。多角形とは、例えば６角形又は８角形であり、図示の例では６角形である。締付け部３０にスパナ等の工具（図示せず）を掛け易くするためには、締付け部３０における直径方向の二面幅が、一般部３２の外径以上とされていることが望ましい。

樹脂管１４の一端部２２には、例えば管体２４を差し込むだけで接続が完了する機構が組み込まれており、この部分は樹脂製のキャップ３４により覆われている。また、一端部２２の外周に形成された溝には、Ｏリング３８が取り付けられている。これにより、管体２４との間の水密性、気密性が確保される。

樹脂管１４を構成する樹脂は、金属管１２の内周も覆っており、管継手１０を流れる流体は、樹脂管１４の内側を通るようになっている。金属管１２の小径部１６の溝１６Ｂと、大径部１８の溝１８Ｂには、インサート成型時に樹脂が入り込んで軸方向に係合した状態となっている。これにより、管継手１０の軸方向の強度が高められている。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図１，２において、本実施形態に係る管継手１０では、樹脂管１４の他端部２６が、軸方向に分割され金属管１２に嵌合する複数の部位を備え、該複数の部位が肉薄部２８で軸方向に連結されているので、金属管１２の部分を管体２０に接続する際に他端部２６の締付け部３０に対して締付けトルクを入力しても、その近傍の部位である一般部３２にはトルクが伝わり難い。特に、肉薄部２８の厚さｔが、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍと適切に設定されているので、締付け部３０からその近傍部位への締付けトルクの伝達を有効に抑制することができる。

従って、締付け部３０の径方向内側における樹脂管１４と金属管１２との密着部に剥離が生じても、その近傍部位である一般部３２の密着部では剥離が生じ難い。金属管１２の内周と樹脂との境界に気体３６が矢印Ａ方向に進入して来ても、該気体３６が一般部３２の密着部を通過することは難しい。このため、金属管１２と樹脂管１４で構成され樹脂管１４に締付け部３０を設けた管継手についての気密性能を高めることができる。

また、他端部２６における締付け部３０の外表面が多角形状に形成されているので、締付け部３０に対して締付けトルクを入力し易い。このため、金属管１２の部分を管体２０に接続する際の作業性を高めることができる。

金属管１２の直径を部分的に大きくして樹脂管１４に肉薄部２８を形成する場合、金属管１２の加工が必要となる。しかしながら、本実施形態に係る管継手１０では、樹脂管１４の外表面に溝を形成して肉薄部２８を構成しているので、金属管１２の加工が少なくて済む。このため、加工コストの増加を抑制できる。

［他の実施形態］
樹脂管１４の他端部２６は、３つ以上の部位で構成されていてもよい。この場合、少なくとも１つの部位を一般部３２とし、残りの部位に締付け部３０を設けてもよい。また、１つの部位に締付け部３０を設け、残りの部位を一般部３２としてもよい。他端部２６における複数の部位は、肉薄部２８で連結されずに軸方向に離間していてもよい。

締付け部３０は、複数の部位にわたって設けられていてもよい。締付け部３０の外表面が多角形状に形成されているものとしたが、外表面の形状はこれに限られず、例えば、点対称に配置される一対の平面を円筒状の外表面に設けてもよい。

肉薄部２８が、樹脂管１４の外表面に溝を形成して構成されるものとしたが、これに限られず、外表面に開口した複数の止め穴により構成されるものであってもよい。また肉薄部２８が、周方向に連続して形成されるものとしたが、これに限られず、断続的に形成されていてもよい。肉薄部２８の半径方向の厚さｔが０．５ｍｍ〜１．５ｍｍであるものとしたが、該厚さｔはこれに限られない。

［試験例］
実施例１〜３及び比較例に係る管継手について、気密性の試験を行った。肉薄部の半径方向の厚さｔは、表１に示されるように４種類とした。試験方法は、工具を６角形状の締付け部に掛けて、該締付け部の角部が変形して工具が滑るまで、樹脂管にトルクを作用させる、というものである。そして、樹脂管の他端部と金属管の小径部との間で気密性が確保されているものを○とし、気密性が失われたものを×とした。

この結果、表１に示されるように、肉薄部の半径方向の厚さｔが０．５〜１．５ｍｍである実施例１〜３について、気密性が確保されることが確認できた。

１０管継手、１２金属管、１４樹脂管、１６Ａ外周、１８金属管、１８Ａ外周、２０管体、２２一端部、２４管体、２６他端部、２８肉薄部、３０締付け部、ｔ厚さ、ｔ１厚さ、ｔ２厚さ

Claims

管体へ接続可能に構成された金属管と、
一端部が他の管体と接続可能に構成され、他端部が前記金属管の外周を覆って前記金属管と一体成型され、前記他端部が軸方向に分割され前記金属管に嵌合する複数の部位を備え、前記複数の部位のうち少なくとも１つを除いた部位に締付けトルクの入力部となる締付け部が設けられた樹脂管と、
を有する管継手。
前記他端部には、前記金属管の外周に接し、厚さが前記複数の部位の外表面から前記金属管の外周までの半径方向の厚さよりも薄い肉薄部が設けられ、
前記複数の部位は、前記肉薄部で軸方向に連結されている請求項１に記載の管継手。
前記肉薄部は、前記樹脂管の外表面に溝を形成して構成されている請求項２に記載の管継手。
前記肉薄部の半径方向の厚さは、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍである請求項２又は請求項３に記載の管継手。
前記他端部における前記締付け部の外表面は、多角形状に形成されている請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の管継手。