JP2016061332A

JP2016061332A - 管継手

Info

Publication number: JP2016061332A
Application number: JP2014188000A
Authority: JP
Inventors: 智明柏又; Tomoaki Kashiwamata; 完石井; Hiroshi Ishii
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2014-09-16
Filing date: 2014-09-16
Publication date: 2016-04-25
Anticipated expiration: 2034-09-16
Also published as: JP6498895B2

Abstract

【課題】加締めの際被加締め部材に変形や亀裂等の発生を抑制することができる管継手を得ることを目的とする。【解決手段】内部が流路４４とされた管状に形成されていると共に、径方向で段差を有する被係止部２７が設けられた被加締め部材１４と、内部が被加締め部材１４の流路４４と連通した流路１８とされた管状に形成されていると共に、被加締め部材１４と結合され、かつ、径方向に沿って変形させることで被係止部２７の底面５０と離間した位置で被係止部２７と係合された係止部２６が形成されている金属製の加締め部材１２と、被加締め部材１４と加締め部材１２との結合部に設けられると共に、加締め部材１２と被加締め部材１４とにそれぞれ当接するＯリング１６と、を備えた管継手。【選択図】図１

Description

本発明は、管継手に関する。

下記特許文献１には、管継手が開示されている。この管継手は、可とう性のホース（被加締め部材）を、ホースの端部内側に挿入されているニップルと、ホースの外周側に設けられているスリーブ（加締め部材）との間に配設している。そして、スリーブを径方向内側へ加締めることで、ホースがニップルの外周面に押圧される。これにより、ホースはニップルひいては管継手へと接続される。

特開２００７−２７８３７８号公報

しかしながら、特許文献１に開示された構成によると、ホースはニップルとスリーブとの間で圧縮変形することでニップルへと固定されている。このため、ホースに使用する材料によっては、加締めの際にホースに変形や亀裂が発生する可能性があり、この点で改善の余地がある。

本発明は、上記事実を考慮して、被加締め部材に加締めによる変形や亀裂等が発生するのを抑制できる管継手を得ることを目的とする。

請求項１に係る管継手は、内部が流路とされた管状に形成されていると共に、径方向で段差を有する被係止部が設けられた被加締め部材と、内部が前記被加締め部材の前記流路と連通した流路とされた管状に形成されていると共に、前記被加締め部材と結合され、かつ、径方向に沿って変形させることで前記被係止部の断面底部と離間した位置で前記被係止部と係合された係止部が形成されている金属製の加締め部材と、前記被加締め部材と前記加締め部材との結合部に設けられると共に、前記加締め部材と前記被加締め部材とにそれぞれ当接する止水部材と、を備えている。

請求項２の発明は、請求項１記載の管継手において、前記被係止部は、前記被加締め部材の外周面に設けられ、前記係止部は、前記被係止部の径方向外側に配設されている。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の管継手において、前記係止部には、径方向に沿って係止面が設けられており、前記被係止部には、径方向に沿ってかつ前記係止面と当接可能な被係止面が設けられている。

請求項１記載の発明によれば、加締め部材は、加締め部材の係止部が被加締め部材の被係止部に係合されることで被加締め部材と結合されている。係止部は、被係止部の断面底部と離間した位置で被係止部と係合されていることから、係止部を変形させる際の荷重が被係止部へと伝達しない。また、係止部の変形後に被係止部に加わり続ける残留荷重も生じない。したがって、荷重が伝達されることで発生する被加締め部材の変形や亀裂を抑制することができる。

請求項２記載の発明によれば、加締め部材は、前記被係止部の径方向外側に配設された係止部を被係止部側、つまり径方向内側に変形させることで、被加締め部材と係合させることが可能となる。したがって、管継手の径方向外側から係止部を変形させるため、係止部を変形させるための冶具のサイズの自由度が大きくなる。すなわち、管継手の径方向内側から係止部を変形させる場合では、係止部を変形させる冶具は管継手の流路内に納まるサイズである必要がある。しかしながら、本発明のように管継手の径方向外側から係止部を変形させる場合は、冶具のサイズの制限が緩和されるため、冶具の作製が容易となる。

請求項３記載の発明によれば、係止部の係止面と被係止部の被係止面とは、加締め部材及び被加締め部材の径方向に沿って設けられていることから、係止面と被係止面とが当接する場合は径方向に沿って当接される。したがって、加締め部材と被加締め部材とが軸方向で離間する方向に力が作用しても、軸方向と直角に配置された係止面と被係止面とが当接して力を受け止めることができる。

請求項１記載の本発明に係る管継手は、被加締め部材に加締めによる変形や亀裂等が発生するのを抑制できるという優れた効果が得られる。

請求項２記載の本発明に係る管継手は、コストを抑制して製造効率を向上することができるという優れた効果が得られる。

請求項３記載の本発明に係る管継手は、加締め部材と被加締め部材とを確実に結合できるという優れた効果が得られる。

第１〜第３実施形態に係る管継手を示す断面図である。第１〜第３実施形態に係る管継手の要部を示す拡大断面図である。（Ａ）は第１〜第３実施形態に係る管継手における係止部の塑性変形前の状態を示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に対し塑性変形後の状態を示す断面図である。第４実施形態に係る管継手を示す断面図である。

（第１実施形態）
以下、図１〜３を用いて、本発明に係る管継手の第１実施形態について説明する。

図１に示されるように、管継手１０は、給水用及び給湯用の継手とされており、加締め部材１２と、被加締め部材１４と、止水部材としてのＯリング１６と、を有している。加締め部材１２は、金属製の略円筒状に形成されており、内部が流路１８とされている。管継手１０の軸方向Ｓにおける一方の端部２０には、外周面に沿ってねじ部２２が形成されている。また、ねじ部２２と隣接する加締め部材１２の略中央部には、ナット部２４が形成されている。ナット部２４は、ねじ部２２に対して外周面が径方向外側に配設されていると共に、軸方向Ｓ視で略六角形に形成されている。したがって、スパナ等を嵌合させて回転させることが可能とされている。

ナット部２４におけるねじ部２２側と反対側の側面２８には、係止部２６が形成されている。この係止部２６は、ナット部２４の側面２８に配設される根元部３０を有している。根元部３０の内周端３０Ａは、ナット部２４の根元部３０側の内周端よりも径方向外側に位置して構成されている。また、係止部２６は、根元部３０からねじ部２２と反対側かつ径方向内側に向かって斜めに延設されると共に、先端には径方向内側へ凸形状とされた突出部３２が形成されている。この突出部３２は、突出部３２の先端に設けられて略径方向に沿って延設される先端面３４と、先端面３４の径方向内側の端部から略軸方向Ｓに沿ってナット部２４側へと延設された内周面３６と、内周面３６のナット部２４側の端部から径方向外側へと延設された係止面３８と、で構成されている（図２参照）。また、この係止部２６は、根元部３０を中心に塑性変形によって径方向内側へと変形した状態とされている。さらに、加締め部材１２における流路１８には、軸方向Ｓにおける一方の端部２０と反対側の端部４０の一部に流路１８に対して拡径されたリング保持部４２が形成されている。具体的には、径方向に沿って延設されたＯリング保持面４２ａと、Ｏリング保持面４２ａの径方向外側の端部から軸方向Ｓに沿って係止部２６側へと延設されたＯリング保持面４２ｂと、で構成されている。

被加締め部材１４は、樹脂製の略円筒状に形成されており、内部が流路４４とされている。また、被加締め部材１４の一部は、加締め部材１２の係止部２６側から加締め部材１２の内部に挿入されている。これにより、加締め部材１２の流路１８と被加締め部材１４の流路４４とが連通された状態とされている。すなわち、流路１８と流路４４とは連続した構成とされる。

被加締め部材１４の外周面４６には、径方向で段差を有する被係止部２７が周方向に沿って形成されている。具体的には、この被係止部２７は環状の溝とされており、軸方向Ｓに沿った断面が凹形状とされかつ溝の開口が径方向外側へ向けられている。そして、径方向内側かつ加締め部材１２側へと斜めに延設された傾斜面４８と、傾斜面４８の径方向内側の端部から軸方向Ｓに沿って加締め部材１２側へと延設された断面底部としての底面５０と、底面５０の加締め部材１２側の端部から径方向外側へ向かって延設された被係止面３９と、で構成されている（図２参照）。

被係止部２７内には、塑性変形によって径方向内側へと変位された係止部２６が収められている。これにより、係止部２６と被係止部２７とが係合されている。この係合状態では、係止部２６の内周面３６と被係止部２７の底面５０とは離間した状態、すなわち間隙を有した状態とされている。つまり、底面５０の外径に対し内周面３６の内径が大きく設定されている。また、係止部２６の係止面３８と被係止部２７の被係止面３９とは当接可能な状態とされている。

被加締め部材１４における被係止部２７より加締め部材１２側には、リング保持部５２が形成されている。具体的には、外周面４６から径方向内側へと延設されたＯリング保持面５２ａと、Ｏリング保持面５２ａの径方向内側の端部から軸方向Ｓに沿って延設されたＯリング保持面５２ｂと、で構成されている。そして、加締め部材１２のリング保持部４２と被加締め部材１４のリング保持部５２とで軸方向Ｓに沿った断面形状が略矩形状とされたリング保持空間５６が形成される。このリング保持空間５６の内部には、Ｏリング１６が設けられており、Ｏリング１６がＯリング保持面４２ｂと、Ｏリング保持面５２ａと、Ｏリング保持面５２ｂと、に当接することで、加締め部材１２の流路１８及び被加締め部材１４の流路４４を流れる流体の止水性が向上される（図２参照）。

被加締め部材１４の軸方向Ｓにおける加締め部材１２の反対側には、Ｏリング１７が並列に設けられており、このＯリング１７及び被加締め部材１４の外周側に略円筒状に形成されたキャップ５８が設けられている。このキャップ５８の内側と被加締め部材１４との間には、図示しないパイプが差し込まれ、並列に設けられたＯリング１７とパイプの内周面とが当接することで止水される構成とされている。

なお、被加締め部材１４は、前述のとおり樹脂製とされているため、流路４４、被係止部２７及びリング保持部５２等が成形型によって一体的に形成することが可能とされている。

次に、係止部２６の塑性変形について説明する。

図３（Ａ）に示されるように、塑性変形前の加締め部材１２の係止部２６は、軸方向Ｓに沿って延設されており、この状態で加締め部材１２内に被加締め部材１４を挿入させる。そして、係止部２６を塑性変形させる場合には、略円筒状に形成された冶具６０の内部に被加締め部材１４及び加締め部材１２を挿入させる。この冶具６０は、内周面における加締め部材１２側の端部６２が、加締め部材１２側に向かうにつれて径方向外側へと傾けられて形成されている。図３（Ｂ）に示されるように、冶具６０を軸方向Ｓに沿って加締め部材１２側へと移動させると、冶具６０の端部６２と係止部２６とが当接し、端部６２の形状に合わせて係止部２６が根元部３０から径方向内側へ向かって斜めに塑性変形される。このときに、係止部２６の突出部３２が被係止部２７内へと変位される。なお、冶具６０の移動は、係止部２６の内周面３６と被係止部２７の底面５０とが離間すると共に、係止部２６の係止面３８と被係止部２７の被係止面３９とが当接可能な関係となる位置に突出部３２が変位するまで行われる。これにより、加締め部材１２の係止部２６と被加締め部材１４の被係止部２７とは係止される。

（第１実施形態の作用・効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

本実施形態では、図２に示されるように、加締め部材１２は、加締め部材１２の係止部２６が被加締め部材１４の被係止部２７に係合されることで被加締め部材１４と結合されている。係止部２６は、被係止部２７の底面５０と離間した位置で被係止部２７と係合されている。すなわち、係止部２６の内周面３６と被係止部２７の底面５０とは、クリアランスを有した状態とされていることから、係止部２６を変形させる際の荷重が被係止部２７へと伝達しない。また、係止部２６の変形後に被係止部２７に加わり続ける残留荷重も生じない。したがって、荷重が伝達されることで発生する被加締め部材１４の変形や亀裂を抑制することができる。これにより、被加締め部材１４に加締めによる変形や亀裂等が発生するのを抑制できる

また、加締め部材１２は、被係止部２７の径方向外側に配設された係止部２６を被係止部２７側、つまり径方向内側に塑性変形させることで、被加締め部材１４と係合させることが可能となる。したがって、管継手１０の径方向外側から係止部２６を塑性変形させるため、係止部２６を塑性変形させるための冶具６０のサイズの自由度が大きくなる。すなわち、管継手１０の径方向内側から係止部２６を塑性変形させる場合では、係止部２６を塑性変形させる冶具は管継手１０の流路１８、４４内に納まるサイズである必要がある。しかしながら、本発明のように管継手１０の径方向外側から係止部２６を塑性変形させる場合は、冶具６０のサイズの制限が緩和されるため、冶具６０の作製が容易となる。これにより、コストを抑制して製造効率を向上することができる。

さらに、係止部２６の係止面３８と被係止部２７の被係止面３９とは、加締め部材１２及び被加締め部材１４の径方向に沿って設けられていることから、係止面３８と被係止面３９とが当接する場合は径方向に沿って当接される。したがって、加締め部材１２と被加締め部材１４とが軸方向Ｓで離間する方向に力が作用しても、軸方向Ｓと直角に配置された係止面３８と被係止面３９とが当接して力を受け止めることができる。これにより、加締め部材１２と被加締め部材１４との抜けを防止して確実に結合できる。

さらにまた、本実施形態では以下の作用効果も得ることができる。

本実施形態では、加締め部材１２は、加締め部材１２の係止部２６が被加締め部材１４の被係止部２７に係合されることで被加締め部材１４と結合されている。この加締め部材１２は、被加締め部材１４に径方向で段差を有する被係止部２７があれば被加締め部材１４と結合可能となる。すなわち、被加締め部材１４には比較的加工が容易な段差形状を形成すればよく、特別な加工が不要となる。つまり、段差が形成されていれば既に量産されているものを使用することも可能となる。また、加締め部材１２と被加締め部材１４との結合部には、加締め部材１２と被加締め部材１４とに当接されたＯリング１６が設けられていることから、止水性を高めた状態で加締め部材１２と被加締め部材１４とが係合される。これにより、コストを抑制して製造効率を向上することができる。

また、被加締め部材１４は樹脂材料で構成されていることから、被加締め部材１４が金属により構成された場合と比較し重量を抑制することができる。また、被加締め部材１４を成形型で形成することができるため、コストを抑制することが可能となる。したがって、重量及びコストを抑制することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る管継手について説明する。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

この第２実施形態に係る管継手は、基本的な構成は第１実施形態と同様とされ、被加締め部材１４の材質が加締め部材１２と同一の金属製で構成されている点に特徴がある。

すなわち、加締め部材１２は一例として銅合金で構成されると共に、被加締め部材１４も銅合金によって構成されている。つまり、既に管継手の一部として量産されている他の部材を被加締め部材１４とすることができる。

（第２実施形態の作用・効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

本実施形態においても、第１実施形態と同様に、加締め部材１２は、加締め部材１２の係止部２６が被加締め部材１４の被係止部２７に係合されることで被加締め部材１４と結合されている。係止部２６は、被係止部２７の底面５０と離間した位置で被係止部２７と係合されている。すなわち、係止部２６の内周面３６と被係止部２７の底面５０とは、クリアランスを有した状態とされていることから、係止部２６を変形させる際の荷重が被係止部２７へと伝達しない。また、係止部２６の変形後に被係止部２７に加わり続ける残留荷重も生じない。したがって、荷重が伝達されることで発生する被加締め部材１４の変形や亀裂を抑制することができる。これにより、被加締め部材１４に加締めによる変形や亀裂等が発生するのを抑制できる。

また、加締め部材１２は、加締め部材１２の係止部２６が被加締め部材１４の被係止部２７に係合されることで被加締め部材１４と結合されている。この加締め部材１２は、被加締め部材１４に径方向で段差を有する被係止部２７があれば被加締め部材１４と結合可能となる。すなわち、被加締め部材１４には比較的加工が容易な段差を形成すればよく、特別な加工が不要となる。つまり、段差が形成されていれば既に量産されているものを使用することも可能となる。また、加締め部材１２と被加締め部材１４との結合部には、加締め部材１２と被加締め部材１４とに当接されたＯリング１６が設けられていることから、止水性を高めた状態で加締め部材１２と被加締め部材１４とが係合される。これにより、コストを抑制して製造効率を向上することができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る管継手について説明する。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

この第３実施形態に係る管継手は、基本的な構成は第１実施形態と同様とされ、被加締め部材１４の材質が加締め部材１２と異なる材質で形成されている点に特徴がある。

すなわち、加締め部材１２は、一例として銅合金で構成されると共に、被加締め部材１４は、一例としてサビを抑制するためにステンレスによって構成されている。この材質は、求められる特性に応じて適宜変更可能とされる。

（第３実施形態の作用・効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

また、被加締め部材１４をステンレスによって構成させることでサビの発生を抑制することができる。そして、ステンレスで構成された被加締め部材１４と加締め部材１２とは、係止部２６と被係止部２７とによって結合させることができる。すなわち、必要とされる特性に応じて被加締め部材の材料を変更しても、止水性を保ちながら加締め部材１２と被加締め部材１４とを結合させることができる。これにより、要求される特性に容易に応じることができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係る管継手について説明する。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

この第４実施形態に係る管継手は、基本的な構成は第１実施形態と同様とされ、被加締め部材７２が略円筒状とされている点に特徴がある。

すなわち、図４に示されるように、被加締め部材７２は、パイプ状とされている。この被加締め部材７２は、樹脂材料によって構成されており、加締め部材１２の内部へ一部が挿入されている。また、被加締め部材７２の外周面７６には、軸方向Ｓに沿った断面が凹形状の環状の溝とされかつ溝の開口が径方向外側へ向けられた被係止部７８が周方向に沿って形成されている。この被係止部７８は、径方向内側かつ加締め部材１２側へと斜めに延設された傾斜面８０と、傾斜面８０の径方向内側の端部から軸方向Ｓに沿って加締め部材１２側へと延設された底面８２と、底面８２の加締め部材１２側の端部から径方向外側へ向かって延設された被係止面８４と、で構成されている。

被係止部７８内には、塑性変形により径方向内側へと変位された係止部２６が収められている。これにより、係止部２６と被係止部７８とが係止されている。この係止状態では、係止部２６の内周面３６と被係止部７８の底面８２とは離間した状態、すなわち間隙を有した状態とされている。また、係止部２６の係止面３８と被係止部７８の被係止面８４とは当接可能な状態とされている。

（第４実施形態の作用・効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

本実施形態においても、第１実施形態と同様に、加締め部材１２は、加締め部材１２の係止部２６が被加締め部材７２の被係止部７８に係合されることで被加締め部材７２と結合されている。係止部２６は、被係止部７８の底面８２と離間した位置で被係止部７８と係合されている。すなわち、係止部２６の内周面３６と被係止部７８の底面８２とは、クリアランスを有した状態とされていることから、係止部２６を変形させる際の荷重が被係止部７８へと伝達しない。また、係止部２６の変形後に被係止部７８に加わり続ける残留荷重も生じない。したがって、荷重が伝達されることで発生する被加締め部材７２の変形や亀裂を抑制することができる。これにより、被加締め部材７２に加締めによる変形や亀裂等が発生するのを抑制できる。

また、加締め部材１２は、被係止部７８の径方向外側に配設された係止部２６を被係止部７８側、つまり径方向内側に塑性変形させることで、被加締め部材７２と係合させることが可能となる。したがって、管継手１０の径方向外側から係止部２６を塑性変形させるため、係止部２６を塑性変形させるための冶具６０のサイズの自由度が大きくなる。すなわち、管継手１０の径方向内側から係止部２６を塑性変形させる場合では、係止部２６を塑性変形させる冶具は管継手１０の流路１８、４４内に納まるサイズである必要がある。しかしながら、本発明のように管継手１０の径方向外側から係止部２６を塑性変形させる場合は、冶具６０のサイズの制限が緩和されるため、冶具６０の作製が容易となる。これにより、コストを抑制して製造効率を向上することができる。

さらに、係止部２６の係止面３８と被係止部７８の被係止面８４とは、加締め部材１２及び被加締め部材７２の径方向に沿って設けられていることから、係止面３８と被係止面８４とが当接する場合は径方向に沿って当接される。したがって、加締め部材１２と被加締め部材７２とが軸方向Ｓで離間する方向に力が作用しても、軸方向Ｓと直角に配置された係止面３８と被係止面８４とが当接して力を受け止めることができる。これにより、加締め部材１２と被加締め部材７２との抜けを防止して確実に結合できる。

本実施形態では、加締め部材１２は、加締め部材１２の係止部２６が被加締め部材７２の被係止部７８に係合されることで被加締め部材７２と結合されている。この加締め部材１２は、被加締め部材７２に径方向で段差を有する被係止部７８があれば被加締め部材７２と結合可能となる。すなわち、被加締め部材７２には比較的加工が容易な段差形状を形成すればよく、特別な加工が不要となる。つまり、段差が形成されていれば既に量産されているものを使用することも可能となる。また、加締め部材１２と被加締め部材７２との結合部には、加締め部材１２と被加締め部材７２とに当接されたＯリング１６が設けられていることから、止水性を高めた状態で加締め部材１２と被加締め部材７２とが係合される。これにより、コストを抑制して製造効率を向上することができる。

なお、上記第１〜第４実施形態では、被係止部２７、７８は断面開口が径方向外側へと向けられると共に係止部２６が被係止部２７、７８の外周側に配置された構成とされているが、これに限らず、係止部２６が被係止部２７、７８の内周側に配置された構成としてもよい。この場合は、被係止部２７、７８が被加締め部材１４、７２の内周面に形成されると共に断面開口が径方向内側へと向けられた構成となる。

１０管継手
１２加締め部材
１４被加締め部材
１６Ｏリング（止水部材）
１８流路
２６係止部
２７被係止部
３８係止面
３９被係止面
４４流路
４６外周面（外周）
５０底面（断面底部）
７２被加締め部材
７６外周面（外周）
７８被係止部
８２底面（断面底部）
８４被係止面

Claims

内部が流路とされた管状に形成されていると共に、径方向で段差を有する被係止部が設けられた被加締め部材と、
内部が前記被加締め部材の前記流路と連通した流路とされた管状に形成されていると共に、前記被加締め部材と結合され、かつ、径方向に沿って変形させることで前記被係止部の断面底部と離間した位置で前記被係止部と係合された係止部が形成されている金属製の加締め部材と、
前記被加締め部材と前記加締め部材との結合部に設けられると共に、前記加締め部材と前記被加締め部材とにそれぞれ当接する止水部材と、
を備えた管継手。
前記被係止部は、前記被加締め部材の外周面に設けられ、
前記係止部は、前記被係止部の径方向外側に配設された、
請求項１記載の管継手。
前記係止部には、径方向に沿って係止面が設けられており、
前記被係止部には、径方向に沿ってかつ前記係止面と当接可能な被係止面が設けられた、
請求項１又は請求項２記載の管継手。