JP2017141952A

JP2017141952A - 配管接続構造

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Publication number: JP2017141952A
Application number: JP2016202731A
Authority: JP
Inventors: 東宜輸本; Harunobu Yumoto; 東伯輸本; Tohaku Yumoto
Original assignee: DAIKI SANGYO CO Ltd
Current assignee: DAIKI SANGYO CO Ltd
Priority date: 2016-02-05
Filing date: 2016-10-14
Publication date: 2017-08-17
Anticipated expiration: 2036-10-14
Also published as: WO2017135178A1; JP6164762B1

Abstract

【課題】少ない部品数と工数にて、気密性、防水性及び防振性に優れた配管接続構造を提供する。【解決手段】配管接続部１００Ａは、第１の筒体１、及び第２の筒体２を備えている。第２の筒体２は、第１の筒体１の開口端１Ａに設けられ第１の筒体１と一体成形されたフランジ部３と、フランジ部３の周縁に立設された筒部４と、を有し、筒部４の内径を第１の筒体１の内径より大きく形成してある。シールキャップ６は、その上面中央に配管１０Ａが挿入される配管挿入口６Ａを有している。シールキャップ６は、第２の筒体２の筒部４の上端４Ａから筒部４の外周面に嵌着される。シールリング５は、シールキャップ６の配管挿入口６Ａに挿入された配管１０Ａ、第２の筒体２及びシールキャップ６とで囲まれたリング状の空間に嵌入される。【選択図】図２

Description

本発明は、配管接続構造に関し、蒸気や空気などの気体、水や油などの流体、粉体、粒体を輸送する配管の接続構造に関する。

一般に、配管接続構造としては、例えば、ねじ込み接続式、フランジ接続式又はこれに類するものが知られている。ねじ込み接続式は、文字通り管用ねじを用いて接続する方式である。フランジ接続式等は、２本の配管の接続端にそれぞれフランジを取り付け、フランジにあけた穴を通してボルト・ナットで接続する方式等である。

特開２０１０−２０３６０１号公報

しかしながら、ねじ込み接続式は、熟練工によるねじ切り作業や、ねじ切り後の防錆処理等の工程が必要とされていた。また、フランジ接続方式等は、フランジ、ボルト・ナット等の多くの部品が必要とされており、これに加えてフランジの穴あけ作業、ボルト・ナットの締め付け作業が煩雑であった。

上述の課題に鑑み、本発明による配管接続構造は、第１の筒体（１）と、第１の筒体（１）の開口端（１Ａ）に設けられ第１の筒体（１）と一体成形されたフランジ部（３）と、フランジ部（３）の周縁に立設された筒部（４）と、を有する第２の筒体（２）と、配管（１０Ａ）が挿入される配管挿入口（６Ａ）を有し、第２の筒体（２）に嵌着されたシールキャップ（６）と、シールキャップ（６）の配管挿入口（６Ａ）に挿入された配管（１０Ａ）、第２の筒体（２）及びシールキャップ（６）とで囲まれた空間に嵌入されたシールリング（５）と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、少ない部品数と工数にて、気密性、防水性及び防振性に優れた配管接続構造を提供することができる。

本発明の第１の実施形態における配管接続構造を示す図である。図１のＸ−Ｘ線における断面図である。本発明の第２の実施形態における配管構造を示す図である。図３のＹ−Ｙ線における断面図である。本発明の第３乃至第６の実施形態における配管接続構造を示す図である。本発明の第７及び第８の実施形態における配管接続構造を示す図である。本発明の第９及び第１０の実施形態における配管接続構造を示す図である。本発明の第１１の実施形態における配管接続構造を示す図である。本発明の第１２の実施形態における配管接続構造を示す図である。

次に、本発明の第１の実施形態における配管接続構造を図１及び図２に基づいて説明する。図１は、Ｔ形の配管接続構造１００を示す図で、図１（ａ）は、配管接続構造１００の平面図、図１（ｂ）は、その正面図である。図２は、図１のＸ−Ｘ線における断面図である。

配管接続構造１００は、３本の配管１０Ａ、１０Ｂ及び１０ＣをＴ形の継手１１に接続するもので、図１（ａ）の平面図は、便宜上、配管１０Ａが接続される配管接続部１００Ａのみを示している。

配管接続部１００Ａの反対側で配管１０Ｂが接続される配管接続部１００Ｂ、継手１１から横方向に分岐して配管１０Ｃが接続される配管接続部１００Ｃは、配管接続部１００Ａと同じ構造とすることができるので、以下では配管接続部１００Ａの構成を詳しく説明する。

配管接続部１００Ａは、第１の筒体１、及び第２の筒体２を備え、これらの筒体が継手１１の一部を構成している。第２の筒体２は、第１の筒体１の開口端１Ａに設けられて第１の筒体１と一体成形されたリング状のフランジ部３と、フランジ部３の周縁に立設された筒部４と、を有し、シールリング５を嵌入させる空間を形成するために筒部４の内径を第１の筒体１の内径より大きく形成してある。

シールキャップ６は、その上面中央に配管１０Ａが挿入される配管挿入口６Ａを有した蓋状の筒体で形成されている。シールキャップ６は、第２の筒体２の筒部４の上端４Ａから筒部４の外周面に嵌着される。この場合、シールキャップ６の内径を筒部４の外径より若干小さくすることで、両者を弾性力により強固に固定することができる。

シールリング５は、シールキャップ６の配管挿入口６Ａに挿入された配管１０Ａ、第２の筒体２及びシールキャップ６とで囲まれたリング状の空間に嵌入される。この配管接続部１００Ａを形成するには、先ず、第２の筒体２と配管１０Ａで囲まれたリング状の空間の中にシールリング５を導入し、その後、シールキャップ６を第２の筒体６に嵌着することで、前記リング状の空間にシールリング５が嵌入される。

配管接続部１００Ａによれば、少ない部品数と工数にて、配管接続部１００Ａにおける高気密性、高防水性及び高防振性を実現することができる。シールリング５は、高気密性等を実現するために、ゴム等の弾力性があるパッキン材、またはコーキング材、接着剤等、シリコーン系等の液状またはゲル状のシーリング材で構成されることが好ましい。

配管１０Ａ−１０Ｃ、第１の筒体１、第２の筒体２及びシールキャップ６は、鉄材等の金属材、または非鉄金属材等で構成することができるが、腐食を防止するためには、ステンレス材等の耐腐食性を有する材料で構成することが好ましい。

次に、本発明の第２の実施形態における配管接続構造を図３及び図４に基づいて説明する。図３は、Ｔ形の配管接続構造２００を示す図で、図３（ａ）は、配管接続構造２００の平面図、図３（ｂ）は、その正面図である。図４は、図３のＹ−Ｙ線における断面図である。

この実施形態が第１の実施形態と異なるのは、シールキャップ６が、配管挿入口６Ａで配管１０Ａの長手方向に突出して配管１０Ａの外周面に接触するリング状の突出部６Ｂを有していることである。これにより、シールキャップ６と配管１０Ａとの接触面積が大きくなるために、気密性及び防水性をさらに向上させることができる。

次に、本発明の第３乃至第６の実施形態における配管接続構造をそれぞれ図５（ａ）〜（ｄ）に基づいて説明する。図５（ａ）〜（ｄ）の左側の図は、図１（ａ）のＸ−Ｘ線における断面図に対応している。図５（ａ）〜（ｄ）の右側の図は、嵌入される前のシールリング５の同断面形状を示している。

第３乃至第６の実施形態における配管接続構造は、それぞれ図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、シールキャップ６の配管挿入口６Ａに挿入された配管１０Ａの先端が、第２の筒体２のフランジ部３の端部に接触している。第３乃至第５の実施形態（図５（ａ）から図５（ｃ））については、シールリング５の全体が、第２の筒体２、シールキャップ６及び配管１０Ａによって囲まれたリング状の閉鎖空間の中に配置され、配管接続部の気密性がより高くなっている。

第４の実施形態における配管接続構造は、図５（ｂ）に示すように、シールキャップ６の上面が斜めに配管１０Ａに接触することで、シールキャップ６と配管１０Ａとの密着性・固着性を高めている。

第５の実施形態における配管接続構造は、図５（ｃ）に示すように、リング状の突出部６Ｂが、第２の実施形態とは逆方向に折り返されて延びているというものである。

第６の実施形態における配管接続構造は、図５（ｄ）に示すように、シールキャップ６は、第２の筒体２の筒部４を内周面と外周面の両面から挟み込むように折り返すことで、シールキャップ６と第２の筒体２との密着性・固着性を高めたものである。

この場合、シールリング５の上面がシールキャップ６の配管挿入口６Ａから外部に露出していることから、シールリング５は、その構成材料の外部への逸脱や漏出を防止するために、ゴム等の弾力性があるパッキン材で構成されることが好ましい。

次に、本発明の第７及び第８の実施形態における配管接続構造をそれぞれ図６（ａ），（ｂ）に基づいて説明する。図６（ａ），（ｂ）は図１（ａ）のＸ−Ｘ線における断面図に対応している。

第７の実施形態における配管接続構造は、図６（ａ）に示すように、シールキャップ６が、配管１０Ａ、第２の筒体２及びシールキャップ６とで囲まれたリング状の空間、好ましくはその閉鎖空間に連通する充填材導入口６Ｃを有しているものである。シールリング５は、充填材導入口６Ｃから導入された充填材で形成される。

すなわち、この実施形態では、シールキャップ６を第２の筒体２に嵌着し、シールキャップ６に配管１０Ａを挿入して前記空間を形成した後に、充填材導入口６Ｃから充填材が導入される。充填材とは、前述のように、コーキング材、接着剤等、シリコーン系等の液状またはゲル状のシーリング材のことである。

充填材導入口６Ｃを設けることで、前記空間に充填材を導入してシールリング５を容易に形成することができることに加え、充填材導入口６Ｃを介して、導入された充填材が外部空気に接触することで、充填材の乾燥や硬化を促進することができる。この場合、充填材導入口６Ｃを複数個設けることにより、充填材の導入時間を短縮し、充填材の乾燥等の効果を促進することができる。

第８の実施形態における配管接続構造は、図６（ｂ）に示すように、第２の筒体２が、配管１０Ａ、第２の筒体２及び前記シールキャップ６とで囲まれたリング状の空間、好ましくはその閉鎖空間に連通する充填材導入口２Ａを有しているものである。シールリング５は、充填材導入口２Ａから導入された充填材で形成される。充填材導入口２Ａは、第２の筒体２の筒部４またはフランジ部３に形成することができる。

この実施形態においても、シールキャップ６を第２の筒体２に嵌着し、シールキャップ６に配管１０Ａを挿入して前記空間を形成した後に、充填材導入口２Ａから充填材が導入される。そして、同様に、充填材導入口２Ａを設けることで、前記空間に充填材を導入してシールリング５を容易に形成することができることに加え、充填材導入口２Ａを介して、導入された充填材が外部空気に接触することで、充填材の乾燥や硬化を促進することができる。この場合、充填材導入口２Ａを複数個設けることにより、充填材の導入時間を短縮し、充填材の乾燥等の効果を促進することができる。

次に、本発明の第９及び第１０の実施形態における配管接続構造をそれぞれ図７（ａ），（ｂ）に基づいて説明する。図７（ａ），（ｂ）は図１（ａ）のＸ−Ｘ線における断面図に対応している。

第９の実施形態における配管接続構造は、図７（ａ）に示すように、第２の筒体２の筒部４の外周面に凹部４Ｂが設けられ、シールキャップ６の内周面に凹部４Ｂに嵌合する凸部６Ｄが設けられたものである。これにより、シールキャップ６を第２の筒体２に強固に嵌着することができる。

第１０の実施形態における配管接続構造は、図７（ｂ）に示すように、第９の実施形態におけるものとは逆に、シールキャップ６の内周面に凹部６Ｅが設けられ、第２の筒体２の筒部４の外周面に凹部６Ｅに嵌合する凸部４Ｃが設けられたものである。この構造によっても、シールキャップ６を第２の筒体２に強固に嵌着することができる。

次に、本発明の第１１の実施形態における配管接続構造をそれぞれ図８に基づいて説明する。図８は図１（ａ）のＸ−Ｘ線における断面図に対応している。

第１１の実施形態における配管接続構造は、図８に示すように、シールキャップ６が、第２の筒体２の筒部４の外周面から延在してフランジ部３に接触する延在部６Ｆを有し、シールキャップ６がフランジ部３に嵌着されたものである。これにより、シールキャップ６を第２の筒体２に強固に嵌着することができる。

次に、本発明の第１２の実施形態における配管接続構造をそれぞれ図９に基づいて説明する。図９は、図１（ａ）のＸ−Ｘ線における断面図に対応している。

第１２の実施形態における配管接続構造は、図９に示すように、シールリング５に当接する第２の筒体２の筒部４の内周面に微細な複数の凹凸部４Ｄが連続的に形成され、シールリング５に当接する配管１０Ａの先端外周面にも微細な複数の凹凸部１０ＡＡが連続的に形成されたものである。凹凸部４Ｄ，１０ＡＡは、それぞれ滑らかな筒部４の内周面、配管１０Ａの先端外周面に溝、あるいは突起を形成することにより形成することができる。

これにより、シールリング５と筒部４及び配管１０Ａとの接触面積が増加することに加え、いわゆるアンカー効果により、両者の密着性が高まることから、配管１０Ａと継手１１との接続強度を向上させることが可能になる。筒部４の内周面の凹凸部４Ｄ、配管１０Ａの外周面の凹凸部１０ＡＡのうち、いずれか一方が形成されていればある程度の効果は得られるが、より大きな効果を得るために両方の凹凸部４Ｄ，１０ＡＡを設けることが好ましい。

具体的には、筒部４の内周面の凹凸部４Ｄは、タップ等を使った切削またはサンドペーパーやサンドブラストによる研磨、もしくはこれに類する方法で形成することができる。この場合、凹凸部４Ｄは筒部４の内周面の一部または全体に渡って形成されることになる。一方、配管１０Ａの外周面の凹凸部１０ＡＡは、ダイス等を使った切削またはサンドペーパーやサンドブラストによる研磨、もしくはこれに類する方法で形成することができる。この場合、凹凸部１０ＡＡは配管１０Ａの先端外周面の一部または全体に渡って形成されることになる。

上述した各実施形態においては、Ｔ形の配管接続構造を例に挙げて説明したが、本発明は、これに限らず、ソケット形、Ｌ形、Ｙ形、ストレーナー形、プラグ形等の種々の配線接続構造に適用することができる。また、各実施形態の特徴構成は、互いに他の実施形態の構成に適宜適用することができる。さらに、本発明は、蒸気や空気などの気体、水や油などの流体、粉体、粒体を輸送する配管の接続構造に広く適用することができるものである。

１第１の筒体
２第２の筒体
２Ａ充填材導入口
３フランジ部
４筒部
４Ａ上端
４Ｂ凹部
４Ｃ凸部
４Ｄ凹凸部
５シールリング
６シールキャップ
６Ａ配管挿入口
６Ｂ突出部
６Ｃ充填材導入口
６Ｄ凸部
６Ｅ凹部
６Ｆ延在部
１０Ａ〜１０Ｃ配管
１０ＡＡ凹凸部
１００Ａ〜１００Ｃ配管接続部
１００，２００配管接続構造

上述の課題に鑑み、本発明による配管接続構造は、第１の筒体（１）と、第１の筒体（１）の開口端（１Ａ）に設けられ第１の筒体（１）と一体成形されたフランジ部（３）と、フランジ部（３）の周縁に立設された筒部（４）と、を有する第２の筒体（２）と、
配管（１０Ａ）が挿入される配管挿入口（６Ａ）を有し、第２の筒体（２）に嵌着されたシールキャップ（６）と、シールキャップ（６）の配管挿入口（６Ａ）に挿入された配管（１０Ａ）、第２の筒体（２）及びシールキャップ（６）とで囲まれた空間に嵌入されたシールリング（５）と、を備えるもので、さらに以下のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのいずれかの特徴を有するものである。
Ａ．前記シールキャップ（６）は、前記第２の筒体（２）の筒部（４）を内周面と外周面の両面から挟み込むように折り返され、前記シールリング（５）の上面がシールキャップ（６）の配管挿入口（６Ａ）から外部に露出している。（請求項１）
Ｂ．前記シールキャップ（６）は、前記配管（１０Ａ）、前記第２の筒体（２）及び前記シールキャップ（６）とで囲まれた空間に連通する充填材導入口（６Ｃ）を有し、前記シールリング（５）は、充填材導入口（６Ｃ）から導入された充填材で形成されている。（請求項２）
Ｃ．前記第２の筒体（２）は、前記配管（１０Ａ）、前記第２の筒体（２）及び前記シールキャップ（６）とで囲まれた空間に連通する充填材導入口（２Ａ）を有し、前記シールリング（５）は、充填材導入口（２Ａ）から導入された充填材で形成されている。（請求項３）
Ｄ．前記シールリング（５）に当接する、前記筒部（４）の内周面又は／及び前記配管（１０Ａ）の先端外周面に凹凸部（４Ｄ，１０ＡＡ）が形成されている。（請求項４）

Claims

第１の筒体（１）と、
第１の筒体（１）の開口端（１Ａ）に設けられ第１の筒体（１）と一体成形された
フランジ部（３）と、フランジ部（３）の周縁に立設された筒部（４）と、を有する第２の筒体（２）と、
配管（１０Ａ）が挿入される配管挿入口（６Ａ）を有し、第２の筒体（２）に嵌着されたシールキャップ（６）と、
シールキャップ（６）の配管挿入口（６Ａ）に挿入された配管（１０Ａ）、第２の筒体（２）及びシールキャップ（６）とで囲まれた空間に嵌入されたシールリング（５）と、を備えることを特徴とする配管接続構造。
前記シールキャップ（６）の配管挿入口（６Ａ）に挿入された配管（１０Ａ）の先端が前記第２の筒体（２）のフランジ部（３）に接触していることを特徴とする請求項１に記載の配管接続構造。
前記シールキャップ（６）は、配管挿入口（６Ａ）で前記配管（１０Ａ）の長手方向に突出して前記配管（１０Ａ）に接触する突出部（６Ｂ）を有することを特徴とする請求項１または２に記載の配管接続構造。
前記シールキャップ（６）は、前記第２の筒体（２）の筒部（４）を内周面と外周面の両面から挟み込むように折り返され、前記シールリング（５）の上面がシールキャップ（６）の配管挿入口（６Ａ）から外部に露出していることを特徴とする請求項１または２に記載の配管接続構造。
前記シールキャップ（６）は、前記配管（１０Ａ）、前記第２の筒体（２）及び前記シールキャップ（６）とで囲まれた空間に連通する充填材導入口（６Ｃ）を有し、前記シールリング（５）は、充填材導入口（６Ｃ）から導入された充填材で形成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の配管接続構造。
前記第２の筒体（２）は、前記配管（１０Ａ）、前記第２の筒体（２）及び前記シールキャップ（６）とで囲まれた空間に連通する充填材導入口（２Ａ）を有し、前記シールリング（５）は、充填材導入口（２Ａ）から導入された充填材で形成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の配管接続構造。
前記第２の筒体（２）の筒部（４）に凹部（４Ｂ）が設けられ、前記シールキャップ（６）に前記凹部（４Ｂ）に嵌合する凸部（６Ｄ）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の配管接続構造。
前記シールキャップ（６）に凹部（６Ｅ）が設けられ、前記第２の筒体（２）の筒部（４）に前記凹部（６Ｅ）に嵌合する凸部（４Ｃ）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の配管接続構造。
前記シールキャップ（６）は、前記第２の筒体（２）の筒部（４）の外周面から延在して前記フランジ部（３）に接触する延在部（６Ｆ）を有し、前記シールキャップ（６）が前記フランジ部（３）に嵌着されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の配管接続構造。
前記シールリング（５）に当接する、前記筒部（４）の内周面又は／及び前記配管（１０Ａ）の先端外周面に凹凸部（４Ｄ，１０ＡＡ）が形成されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の配管接続構造。