JP2017227242A

JP2017227242A - 管継手及び管継手接続構造

Info

Publication number: JP2017227242A
Application number: JP2016122547A
Authority: JP
Inventors: 建郎飯塚; Takeo Iizuka
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2016-06-21
Filing date: 2016-06-21
Publication date: 2017-12-28

Abstract

【課題】過剰なねじ込みにより生じる負荷を抑制することができる、管継手及び管継手接続構造を提供する。【解決手段】管継手1は、管状に形成されたおねじ部2と、おねじ部2から軸O方向に沿って管状に延びていると共におねじ部2と隣接する位置に形成され、当該おねじ部2の谷径D2よりも外径D3が小さい管状部3と、を有し、樹脂材料により形成されている。管継手接続構造は、管状部3の外径D3が被接続部材70のめねじ部4の内径D4よりも小さい。【選択図】図５

Description

本発明は、管継手及び管継手接続構造に関する。

管継手には、管状に形成されたおねじ部（管接続部）と、一般工具によって把持することができる回転トルク入力部（把持部）と、を有するものがある（例えば、特許文献１参照。）。また、特許文献１には、めねじ部を有する被接続部材（継手本体）に管継手を接続した管継手接続構造も開示されている。

特開２００９−１１５１９２号公報

上記特許文献１に記載された管継手は、回転トルク入力部に、締結完了までのトルクが入力されると、回転トルク入力部を変形又は破損させることで、管継手の取り外しを不可能にさせる。

しかしながら、回転トルクを基準に管継手の締結完了を判断する場合、管継手のおねじと被接続部材のめねじとの間の摩擦抵抗が、何らかの原因で小さくなってしまったときには、管継手のねじ込みが進行し続けることにより、回転トルク入力部の端面が被接続部材の端面を大きな力で押圧する。前記押圧力は、その反力として、回転トルク入力部に対して管継手の軸方向に沿った軸力を生じさせる。このため、管継手のねじ込みが過度に進行し、前記軸力が大きくなり過ぎると、管継手（特に、おねじ部と回転トルク入力部との間の連結部分）を破断させてしまう虞がある。

本発明の目的は、過剰なねじ込みにより生じる負荷を抑制することができる、管継手及び管継手接続構造を提供することである。

本発明に係る管継手は、管状に形成されたおねじ部と、前記おねじ部から当該おねじ部の軸方向に沿って管状に延びていると共に前記おねじ部と隣接する位置に形成され、当該おねじ部の谷径よりも外径が小さい管状部と、を有し、樹脂材料により形成されている。
本発明に係る管継手は、過剰なねじ込みにより生じる負荷を抑制することができる管継手となる。

本発明に係る管継手では、前記管状部の、少なくとも一部を回転トルク入力部とすることができる。
この場合、小型化された管継手となる。

本発明に係る管継手では、前記おねじ部をテーパーねじで構成することができる。
この場合、耐圧性及びシール性に優れた管継手となる。

本発明に係る管継手では、前記樹脂材料を強化プラスチックとすることができる。
この場合、変形や破壊に対する抵抗力が高く強度性に優れた管継手となる。

本発明に係る管継手接続構造は、管状に形成されたおねじ部と、前記おねじ部から当該おねじ部の軸方向に沿って管状に延びていると共に前記おねじ部と隣接する位置に形成されている管状部と、を有し、樹脂材料により形成されている管継手と、前記管継手の前記おねじ部に対応するめねじ部を有する被接続部材と、を備え、前記管継手の前記管状部の外径が前記被接続部材の前記めねじ部の内径よりも小さい。
本発明に係る管継手接続構造によれば、過剰なねじ込みにより生じる負荷を抑制することができる管継手接続構造となる。

本発明によれば、過剰なねじ込みにより生じる負荷を抑制することができる、管継手及び管継手接続構造を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る管継手を示す斜視図である。図１の上面図である。図１の側面図である。図３のＡ−Ａ断面図である。図１の管継手を用いた管継手接続構造を示す断面図である。図２のＢ−Ｂ断面図である。本実施形態に係る管状部の他の例を図２のＢ−Ｂ断面で示す図である。本実施形態に係る管状部の他の例を図２のＢ−Ｂ断面で示す図である。本実施形態に係る管状部の他の例を図２のＢ−Ｂ断面で示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る、管継手及び管継手接続構造を説明する。

図１乃至図４中、符号１は、本発明の一実施形態に係る管継手である。本実施形態では、管継手１は、一部を除いたその他の構成部品が全て、樹脂材料により形成されている。管継手１は、例えば、樹脂製の給水パイプが接続される継手として使用することができる。

管継手１は、管状に形成されたおねじ部２と、おねじ部２からおねじ部２の軸Ｏの方向（以下、単に、「軸方向」ともいう。）に沿って管状に延びている管状部３と、を有する。管状部３は、前記軸方向に沿っておねじ部２と隣接する位置に形成されている。

本実施形態では、おねじ部２及び管状部３は、管継手本体１０に設けられている。管継手本体１０は、樹脂材料により形成されている。図４に示すように、管継手本体１０は、前記軸方向に管状に延びた管状体である。管継手本体１０の内部には、前記軸方向に沿って延びる流路Ｒ１が形成されている。おねじ部２は、管継手本体１０の一端部に形成されている。管継手本体１０の他端部は、環状の突起１０ａよりも小径の接続端部１０ｅを構成している。

符号２０は、管継手本体１０の外側に取り付けられた本体カバーである。本実施形態では、本体カバー２０は、透明な樹脂材料により形成されている。本体カバー２０は、前記軸方向に管状に延びた筒状体である。本体カバー２０は、その内周面に環状の突起２０ａが設けられている。本体カバー２０は、その環状の突起２０ａが管継手本体１０の外周面に設けられた環状の突起１０ａに引っ掛かることによって抜け止めされている。更に、本体カバー２０の外周面には、軸Ｏを取り囲むように、環状の係止突起２１が形成されている。

符号３０は、筒状のキャップである。キャップ３０は、樹脂材料により形成されている。図４に示すように、キャップ３０の内周面には、軸Ｏを取り囲むように、環状の係止溝３１が形成されている。キャップ３０は、その係止溝３１に本体カバー２０の係止突起２１が引っ掛かることによって抜け止めされている。

符号４０は、ステンレス鋼等の金属で構成されたロック爪である。ロック爪４０は、軸Ｏの周りに間隔を置いて配置されている。ロック爪４０は、本体カバー２０とキャップ３０との間に配置されている。図４に示すように、ロック爪４０は、管継手本体１０の接続端部１０ｅとの間に、パイプ等を挿入するための環状の隙間を形成している。ロック爪４０は、管継手本体１０の接続端部１０ｅとの間に挿入されたパイプ等に引っ掛かって、当該パイプ等を抜け止めする。

符号５０は、樹脂材料により形成された解放リングである。解放リング５０は、キャップ３０の内周面に対して、軸Ｏに沿ってスライド可能に保持されている。解放リング５０は、管継手本体１０の接続端部１０ｅとの間に、パイプ等を挿入するための環状の隙間を形成している。解放リング５０は、軸Ｏに沿って押し込まれることでロック爪４０を押圧し、パイプ等に対するロック爪４０の引っ掛かりを解除することができる。

符号６０は、管継手本体１０の接続端部１０ｅの外周面に取り付けられたＯリングである。Ｏリング６０は、弾性材料により形成されている。Ｏリング６０は、管継手本体１０の接続端部１０ｅと、本体カバー２０、ロック爪４０及び解放リング５０と、の間に接続されたパイプ等の内周面を気密又は液密に封止する。

図５中、符号７０は、管継手１のおねじ部２に対応するめねじ部４を有する被接続部材である。被接続部材７０は、例えば、建物等に敷設された配管である。被接続部材７０は、管継手１と共に、本発明の一実施形態に係る管継手接続構造を構成する。被接続部材７０の内部には、前記軸方向に沿って延びる流路Ｒ２が形成されている。めねじ部４は、流路Ｒ２の内周面に形成されている。管継手１は、そのおねじ部２を被接続部材７０に形成されためねじ部４にねじ込むことにより、被接続部材７０に接続される。

ここで、管継手１において、おねじ部２の谷径Ｄ２よりも管状部３の外径Ｄ３が小さくなっている。

本実施形態では、図２及び３に示すように、管状部３の外観形状は、後述するように、軸Ｏを法線とする平面を断面としてみた形状（以下、「軸直断面形状」ともいう。）が軸Ｏを中心とする円形の輪郭線のうち、軸Ｏを挟んで対向する２つの領域を切り欠いて、互いに平行な直線形の輪郭線とした形状である。本実施形態では、管状部３の外径Ｄ３は、軸Ｏを中心とする円形の輪郭線を描く部分の直径が最大外径Ｄ３maxとなり、互いに平行な直線形の輪郭線を描く部分の間の寸法が最小外径Ｄ３minとなる。即ち、本実施形態では、円形の輪郭線を描く部分は、その半径をＤ３max／２とする円弧形の輪郭線で形作られており、また、互いに平行な直線形の輪郭線を描く部分は、Ｄ３minだけ間隔を置いて配置された互いに平行な直線形の２つの輪郭線で形作られている。

本実施形態では、おねじ部２及びめねじ部４は、テーパーねじで構成されている。テーパーねじには、例えば、［ＪＩＳＢ０２０３］の管用テーパーねじが挙げられる。

本実施形態のように、おねじ部２がテーパーねじで構成されている場合、管状部３の外径Ｄ３を、おねじ部２の最大谷径Ｄ２maxよりも小さくする。より好ましくは、管状部３の外径Ｄ３を、おねじ部２の最小谷径Ｄ２minよりも小さくする。

本実施形態のように、おねじ部２と隣接する位置に、おねじ部２の谷径Ｄ２よりも外径Ｄ３が小さい管状部３を形成すれば、管継手１のねじ込みが過度に進行しても、管継手１の管状部３は被接続部材７０の端面７０ｅと接触することがない。すなわち、本実施形態のように、管継手１に、おねじ部２の谷径Ｄ２よりも外径Ｄ３が小さい管状部３を設ければ、管継手１のねじ込みが過度に進行しても、管継手１が被接続部材７０を大きな力で押圧し、前記押圧力が、その反力として、管継手１に対して管継手１の前記軸方向に沿った軸力を生じさせない。

従って、本実施形態に係る管継手１は、過剰なねじ込みにより生じる負荷を抑制することができる管継手となる。

また、本実施形態に係る管継手１では、管状部３の、少なくとも一部を回転トルク入力部としている。回転トルク入力部は、レンチ等の一般的な回転トルク入力用工具が挿入され、当該工具に保持される形状に形作られている。これにより、管継手１のおねじ部２を被接続部材７０に形成されためねじ部４にねじ込むことができる。

図６に示すように、本実施形態では、管状部３全体を回転トルク入力部としている。回転トルク入力部は、その軸直断面形状が、真円の輪郭形状の両端をそれぞれ、直線状に切り欠いて、２つの直線の輪郭形状を付加した形状に形作られている。この輪郭形状は、おねじ部２の谷径Ｄ２と同一の直径を有する仮想円内に配置されている。図１乃至３に示すように、本実施形態では、回転トルク入力部は、回転トルク入力部の外観形状は、２つの円形の側面３ａと、２つの平面３ｂとで形作られている。

図７乃至９には、回転トルク入力部の変形例を示す。図７は、軸直断面形状が正四角形の輪郭形状に形作られた回転トルク入力部の例である。この例では、回転トルク入力部は、４つの平面３ｂからなる正四角柱の形状に形作られている。図８は、軸直断面形状が正六角形の輪郭形状に形作られた回転トルク入力部の例である。この例では、回転トルク入力部は、６つの平面３ｂからなる正六角柱の形状に形作られている。図９は、軸直断面形状が正八角形の輪郭形状に形作られた回転トルク入力部の例である。この例では、回転トルク入力部は、８つの平面３ｂからなる正八角柱の形状に形作られている。これら回転トルク入力部の輪郭形状は、おねじ部２の谷径Ｄ２と同一の直径を有する仮想円内に配置されている。このように、回転トルク入力部の形状は、工具の形状に合せて適宜、変更することができる。

本実施形態に係る管継手１のように、管状部３を回転トルク入力部とすれば、回転トルク入力部の端面が被接続部材７０の端面７０ｅに接触することなく、かつ、管状部３の位置が回転トルク入力部と前記軸方向で一致するため、過剰なねじ込みにより生じる負荷を抑制することができ、かつ、小型化された管継手となる。なお、回転トルク入力部は、管状部３のうち、少なくとも一部に形成することができる。この場合も、過剰なねじ込みにより生じる負荷を抑制することができ、かつ、小型化された管継手となる。

更に、本実施形態に係る管継手１のように、おねじ部２を耐圧性及びシール性に優れたテーパーねじで構成すれば、過剰なねじ込みにより生じる負荷を抑制することができた管継手となる。

ところで、本実施形態に係る管継手１では、前記樹脂材料には様々な材料を採用することができる。本実施形態に係る管継手１は、前記樹脂材料を強化プラスチックとした場合に有効である。強化プラスチックには、例えば、タルク樹脂や、炭素繊維やガラス繊維を含んだ繊維強化プラスチック等の強化プラスチックを採用することができる。強化プラスチックは一般的に、変形や破壊に対する抵抗力に改善の余地がある。本実施形態では、前記樹脂材料として、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂を採用している。

本実施形態に係る管継手１のように、管継手１の樹脂材料として、強化プラスチックを使用すれば、過剰なねじ込みにより生じる負荷を抑制することができ、かつ、変形や破壊に対する抵抗力が高く強度性に優れた管継手となる。

また、図５に示すように、本発明に係る管継手の他の実施形態として、管継手１において、管状部３の外径Ｄ３を、被接続部材７０のめねじ部４の内径Ｄ４よりも小さくすることができる。

上述した他の実施形態に係る管継手１のように、めねじ部４がテーパーねじで構成されている場合、管状部３の外径Ｄ３を、めねじ部４の内径Ｄ４の最大値（以下、「めねじ部４の最大内径」ともいう。）Ｄ４maxよりも小さくする。より好ましくは、管状部３の外径Ｄ３を、めねじ部４の内径Ｄ４の最小値（以下、「めねじ部４の最小内径」ともいう。）Ｄ４minよりも小さくする。本実施形態では、めねじ部４の内径Ｄ４は、１ピッチ（１リード）の半分だけ軸Ｏに沿ってずれて軸Ｏを挟んで互いに向かい合うめねじ部４のねじ山間の内径をいう。また、本実施形態では、めねじ部４の最大内径Ｄ４maxは、図５に示すように、被接続部材７０の端面７０ｅに最も近い、めねじ部４の内径Ｄ４をいう。更に、本実施形態では、めねじ部４の最小内径Ｄ４minは、図５に示すように、被接続部材７０の端面７０ｅから最も遠い、めねじ部４の内径Ｄ４をいう。

上述した他の実施形態に係る管継手１のように、管継手１の管状部３の外径Ｄ３を被接続部材７０のめねじ部４の内径Ｄ４よりも小さくしても、管継手１のねじ込みが過度に進行しても、管継手１の管状部３では被接続部材７０の端面７０ｅと接触することがない。すなわち、本実施形態のように、管継手１に、被接続部材７０のめねじ部４の内径Ｄ４よりも小さい外径Ｄ３を有する管状部３を設ければ、管継手１のねじ込みが過度に進行しても、管継手１が被接続部材７０を大きな力で押圧し、前記押圧力が、その反力として、管継手１に対して管継手１の前記軸方向に沿った軸力を生じさせない。

従って、上述した他の実施形態に係る管継手１も、過剰なねじ込みにより生じる負荷を抑制することができる管継手となる。

上述したところは、本発明の例示的な実施形態を開示したにすぎず、特許請求の範囲に従えば、様々な変更が可能となる。例えば、本発明に係る管継手は、管状に形成されたおねじ部２以外の部分は、上述した各実施形態に係る管継手１の形態に限定されることなく、様々な形態を採ることができる。

液体（例えば、冷水、温水、油等）や気体等の、任意の流体を流通させる配管システムに採用される管継手及び管継手接続構造に利用することができる。

１；管継手，２；おねじ部，３；管状部，４；めねじ部，１０；管継手本体，２０；本体カバー，３０；キャップ，４０；ロック爪，５０；解放リング，６０；Ｏリング，７０；被接続部材，７０ｅ；被接続部材７０の端面，Ｄ２；おねじ部の谷径，Ｄ２min；おねじ部の最小谷径，Ｄ２max；おねじ部の最大谷径，Ｄ３；管状部の外径，Ｄ３min；管状部の最小外径，Ｄ３max；管状部の最大外径，Ｄ４；めねじ部の内径，Ｄ４min；めねじ部の最小谷径，Ｄ４max；めねじ部の最大谷径，Ｏ；おねじ部（めねじ部）の軸，Ｒ１；管継手の流路，Ｒ２；被接続部材の流路

Claims

管状に形成されたおねじ部と、
前記おねじ部から当該おねじ部の軸方向に沿って管状に延びていると共に前記おねじ部と隣接する位置に形成され、当該おねじ部の谷径よりも外径が小さい管状部と、
を有し、
樹脂材料により形成されている、管継手。
前記管状部の、少なくとも一部が回転トルク入力部である、請求項１に記載の管継手。
前記おねじ部がテーパーねじで構成されている、請求項１又は２に記載の管継手。
前記樹脂材料が強化プラスチックである、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の管継手。
管状に形成されたおねじ部と、前記おねじ部から当該おねじ部の軸方向に沿って管状に延びていると共に前記おねじ部と隣接する位置に形成されている管状部と、を有し、樹脂材料により形成されている管継手と、
前記管継手の前記おねじ部に対応するめねじ部を有する被接続部材と、を備え、
前記管継手の前記管状部の外径が、前記被接続部材の前記めねじ部の内径よりも小さい、管継手接続構造。