JP2018054019A - 管継手 - Google Patents

Abstract

【課題】特殊工具を使用しなくても容易に所定のトルクで継手本体にナットを締め付けることができて、かつ、継手本体とナットとの締め付けの状態をを外部から容易に知ることができるメカニカル接続方式の管継手を提供することを目的とする。
【解決手段】 管継手は、継手本体とナットを所定のトルクで締め付けることで、管と継手とを接続する。管継手は、継手本体とナットの内、少なくとも一方に、継手本体とナットとを所定のトルクで締め付けることができるトルク管理手段を備えている。
【選択図】図１

Description

この発明は、給水給湯用などの管の接続に使用されるメカニカル接続方式の管継手に関し、特に、メカニカル接続方式の管継手における、継手本体とナットとを締め付ける構造に関する。

従来から、屋内給水給湯用などの配管には一般配管用ステンレス鋼鋼管が使用されている。一般配管用ステンレス鋼鋼管の接続方式には、継手本体とナットとを締め付けることで管を接続するメカニカル接続方式の管継手が広く使用されている。この種の管継手として、例えば、特許文献１には図７に示すように、管Ｐの端部に形成されたフレア部を挟むテーパ部を有する継手本体２０と袋ナット３０（以下、ナットという）とを備え、継手本体２０とナット３０を締め付けることによって管Ｐを接続する管継手１０が開示されている。

管継手１０によれば、フレア部が形成された管Ｐの端部にナット３０を装着した状態で、継手本体２０とナット３０とを所定のトルクで締め付けるだけで管Ｐの接続を行うことができる。管継手１０によれば、管継手１０と管Ｐとの接続完了は、継手本体２０に対してナット３０を締め付けるトルクによって管理されるので、ナット３０の締め付けにはトルクレンチなどの締め付けトルクを検知可能な特殊工具が使用される。このように、ナット３０の締め付けをトルクによって管理することで、管継手１０と管Ｐとを強固に接続することができる。

特開２００８−３８９２４号公報

しかし、管継手１０は、管Ｐのフレア部の寸法のばらつきや、継手本体２０およびナット３０の寸法公差があるために、締め付けが完了したときのナット３０の端面の位置は定位置に定まらない。そのため、実際には締め付けが完了しているにも関わらず、継手本体２０の胴部とナット３０の端面との間に間隔ができて、ナット３０の締め付けが不足しているように見える場合がある。このように、管継手１０は、継手本体２０とナット３０の締め付けの状態を外部から正確に知ることができないという問題がある。

また、継手本体２０とナット３０との締め付けを正しくトルクで管理するためには、トルクレンチなどの特殊工具が必要になる。特殊工具は、例えばモンキレンチなどの汎用工具に比べて大きい場合が多く、狭い場所では工具を扱いにくい。また、暗い場所では、配管作業中および配管作業後の状態を目視で確認することが困難である。

本発明は、上記の従来技術における問題点に鑑みてなされたものであり、特殊工具を使用しなくても、容易に所定のトルクで継手本体にナットを締め付けることができて、かつ、継手本体とナットとの締め付けの状態を外部から容易に知ることができるメカニカル接続方式の管継手を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、本発明の管継手は、
管の受け口を有し、本体ねじ部が形成されている継手本体と、
継手本体にねじ込み可能なナットねじ部が形成されているナットとを備え、
継手本体とナットとを所定のトルクで締め付けることで、管と継手とを接続する管継手において、
継手本体とナットの内、少なくとも一方に、継手本体とナットとを所定のトルクで締め付けることができるトルク管理手段が設けられていることを特徴とするものである。
本発明の管継手によれば、継手本体にナットを締め付けて管を接続するとき、継手本体とナットとは、継手本体とナットの内少なくとも一方に設けられたトルク管理手段によって所定のトルクで締め付けられる。作業者は、トルク管理手段の状態を外部から確認することで継手本体とナットとの締め付けの状態を容易に確認することができる。

本発明の管継手によれば、継手本体にナットを所定のトルクで締め付けることを容易に行うことができる。また、継手本体とナットとの締め付けの状態を容易に確認することができる。

本発明の実施の形態の管継手の半裁断面図である。 本発明の実施の形態におけるナットを示す正面図である。 本発明の実施の形態におけるリング部材を示す正面図である。 本発明の実施の形態におけるナットの締め付け後の状態を示す正面図である。 本発明の第２実施の形態の管継手の半裁断面図である。 本発明の第３実施の形態におめるナットを示す正面図である。 従来技術の管継手を示す断面図である。

本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、ここで説明する実施の形態は、本発明の実施の形態を例示するものにすぎず、本発明の実施の形態はここに例示する形態に限られない。

（第１の実施の形態）
図１は、管継手１を側面から見た半裁断面図である。図１において、左側は管Ｐを接続した状態を示し、右側は各部材を分解した状態を示している。図１に示すように、管継手１は、継手本体２と、継手本体２に締め付け可能なナット３と、ナット３に装着されているトルク管理手段であるリング部材４と、継手本体２と管Ｐとをシールするシール部材５と有し、継手本体２とナット３を締め付けることで管Ｐを機械的に接続するものである。

図１に示すように、継手本体２は、内部に流体が流れる流路２１を有する中空形状を有している。外周部は、端部から順に、受け口２２と、おねじ部２３からなる本体ねじ部と、胴部２４とが形成されている。受け口２２は、シール部材４が装着されるパッキン溝２２１と、パッキン溝２２１から奥側に向かって拡がるテーパ部２２２とからなり、図１に示すように、管Ｐが接続された際に、管Ｐの端部に形成されたフレア部Ｐ１の内周面と当接する。おねじ部２３は、テーパ部２２２の後部に形成されており、管Ｐを接続する際にナット３がねじ込まれる。胴部２４は、管Ｐを接続する際に、スパナなどの工具で保持できるように、所定の２面幅を有する複数の対向する２面を有する多角形（本実施の形態では六角形）に形成されている。本実施の形態の管継手では、胴部２４の外形形状は六角形であるが、少なくとも一対の所定の二面幅を有する対向する２面を有する形状であればよく、例えば四角形、や八角形であってもよい。

図１および図２に示すように、ナット３は、継手本体２と同様に、所定の２面幅を有する複数の対向する２面を有する多角形（本実施の形態では六角形）に形成されている。継手本体２の胴部と同様に、ナット３の外形形状も、例えば四角形や八角形であってもよい。多角形状の対角の位置には、外側から内径側に向かって窪むナット凹部３３（特許請求の範囲における継手凹部に相当する）が継手の軸線方向に沿って形成されている。内周部は、端部から奥側に向かって拡がるように形成されたテーパ部３１と、継手本体のおねじ部２３にねじ込み可能なめねじ部３２からなるナットねじ部とが形成されている。管Ｐを接続する際には、テーパ部３１は、管Ｐの端部に形成されたフレア部Ｐ１を、継手本体２のテーパ部２２２に向かって押圧する。めねじ部３２は、テーパ部３１と反対側の端部に向かって形成されており、管Ｐを接続する際に、継手本体２のおねじ部２３にねじ込み可能に設けられている。継手本体２およびナット３の材料は、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼であるＳＣＳ１３を使用することができる。

図３に示すように、ナット３と同様に、リング部材４は所定の２面幅を有する複数の対向する２面を有する多角形状に形成されている。リング部材４は、ナット３が収まるようにリング状に形成されている。リング部材４の内側の対角位置には、内径側に突出するリング凸部４１が形成されている。図１および図２に示すように、リング部材４は、ナット凹部３３にリング凸部４１が嵌り合うようにナット３の外周部に装着されている。リング部材４の対角位置の外周部には、リング凸部の側方にＶ字形の断面形状の溝部４２からなる破断部が形成されている。リング部材４の内側寸法は、リング部材４をナット３の外周部に装着可能で、かつ、ナット３の外周部から容易に脱落することがない寸法で形成されている。

図１に示すように、シール部材５は、継手本体２の端部に形成されたパッキン溝２２１に装着された環状の部材である。シール部材５は、管Ｐが継手１に接続されている状態で、管Ｐのフレア部Ｐ１内面が密着するテーパ外面５１を有している。管Ｐを接続する際には、シール部材５は、テーパ外面５１が管Ｐのフレア部Ｐ１の内面に押されてパッキン溝２２１内で押しつぶされて、管Ｐと継手本体２の間をシールする。シール部材５の材料にはゴム材料が使用され、耐熱性やその他の機械的性質に優れるニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）や、さらに耐熱性に優れるフッ素ゴム（ＦＫＭ）などが使用される。

次に、図１および図４を参照して、管継手１を使用した管Ｐの接続手順について説明する。
（１）ねじ込み開始
シール部材５が装着された継手本体２と、端部にフレア加工が施された管Ｐの外周部に装着されたナット３とを準備し、図１の左側に示すように、継手本体２のおねじ部２３にナット３のめねじ部３２をねじ込む。継手本体２へのナット３のねじ込みは、継手本体２の胴部２４とリング部材４にそれぞれ形成された二面幅を有する箇所に、ねじ込み用の工具（例えばスパナ等）を掛けて行われる。

（２）管の接続完了
管Ｐの接続は、管Ｐのフレア加工された端部がナット３のテーパ部３１と継手本体２のテーパ部２２２との間に強固に挟まれるまで、継手本体２にナット３がねじ込まれ、継手本体２とナット３との締め付けトルクが所定のトルクに達することで完了する。所定のトルクとは、十分な接続性能を持って管と管継手とを接続することができる、継手本体２とナット３との締め付けトルクである。所定のトルクの大きさは、接続される管の口径、材質および形状などの各種条件の違いによって異なる。例えば、呼び径２０Ｓｕの一般配管用ステンレス鋼鋼管を接続するための管継手では、所定のトルクの大きさが５０Ｎ・ｍになるように設計されているものがある。管継手１では、ナット３は、工具を使用してリング部材４を介してねじ込まれる。

図４に示すように、リング部材４は、継手本体２とナット３との締め付けトルクが所定のトルクに達すると、溝部４２からなる破断部の位置で破断する。溝部４２の位置は、リング部材の全周の中で最も厚さが薄くなるように、かつ、リング凸部４１の周方向の側方に設けられている。そのため、継手本体２とナット３を締め付ける際の引っ張り応力は溝部４２に集中して、継手本体２とナット３を締め付けトルクが所定のトルクに達すると溝部４２が優先的に破断する。このように、溝部４２からなる破断部は、リング凸部の周方向の側方に設けることが好ましい。溝部４２が破断することで、リング部材４の少なくとも一部（図４において一部を斜線で示したＡの箇所）がナット３に対して周方向に相対移動して、破線で示されている状態から実線で示されている状態になる。管継手１によれば、リング部材４が破断するまでナット３をねじ込めば、継手本体２とナット３との締め付けトルクは確実に所定トルクに達している。作業者は、リング部材４が破断するまで継手本体２にナット３を締め付けることで、ナット３を過不足なく所定のトルクで継手本体２に締め付けて管Pを接続することができる。もって、作業者は、トルクレンチなどの特殊工具ではなく、汎用の工具を使って確実な管の接続を行うことができる。また、特殊工具よりも小さな汎用の工具を使って管の接続を行うことが可能であることから、例えば天井裏などの狭所における管の接続も容易に行うことができる。

また、作業者は、リング部材４の状態を見ることで管の接続完了を容易に確認することができる。また、破断したリング部材４を管の接続後に取り除くようにすれば、作業者以外の第三者（例えば作業管理者等）がリング部材４の有無をチェックすることで、確実に管の接続が完了していることを容易に確認することができる。このように、管継手１は、作業時および作業後の、管の接続状態を容易に確認できるので暗所における管の接続にも適している。

（第２の実施の形態）
図５は、本発明の第２の実施の形態の管継手１ａを側面から見た半裁断面図である。第１の実施の形態の管継手１では、トルク管理手段をナット３に装着したが、トルク管理手段は継手本体側に設けることもできる。管継手１ａは、トルク管理手段が継手本体２ａに設けられている以外は第１の実施の形態の管継手１と同じであるので、同一の部分については説明を省略する。

図５に示すように、管継手１ａは、継手本体２ａと、継手本体２ａに締め付けられるナット３ａと、継手本体２ａに装着されているトルク管理手段であるリング部材４と、継手本体２ａと管Ｐとをシールするシール部材５を有している。

継手本体２ａにおいて、胴部２４ａは、管Ｐを接続する際にスパナなどの工具で保持できるように、所定の２面幅を有する複数の対向する２面を有する多角形状に形成されている。多角形状の対角の位置には、外側から内径側に向かって窪む本体凹部２５（特許請求の範囲における継手凹部に相当する）が継手の軸線方向に沿って形成されている。胴部２４ａの外周部には、本体凹部２５ａにリング凸部４１が嵌り合うようにリング部材４が装着されている。管継手１ａでは、リング部材４は、管の接続が完了したとき、継手本体の胴部２４ａに対して周方向に相対移動可能である。

（第３の実施の形態）
図６は、本発明の第３の実施の形態の管継手１ｂにおけるナット３ｂを正面から見た図である。第１の実施の形態の管継手１では、ナット３の対角位置にナット凹部３３を設け、リング部材４の対角位置にリング凸部４１を設けているが、図６に示すようにナット３ｂにナット凸部３３ｂ（特許請求の範囲における継手凸部に相当する）を設け、リング部材４ｂにリング凹部４１ｂを設け、ナット凸部３３ｂとリング凹部４１ｂを嵌め合わせるようにしてもよい。

（他の実施の形態）
第１、第２および第３の実施の形態の管継手は、本体ねじ部がおねじであり、ナットねじ部がめねじであるが、本発明はこれに限定されない。本発明は、本体ねじ部がめねじで、ナットねじ部がおねじである管継手に適用することもできる。

１、１ａ、１ｂ：管継手
２、２ａ：継手本体
２１：流路、２２受け口、２２１：パッキン溝、２２２：テーパ部
２３：おねじ部、２４、２４ａ：胴部、２５ａ：本体凹部
３、３ａ、３ｂ：ナット
３１：テーパ部、３２：めねじ部、３３：ナット凹部、３３ｂ：ナット凸部
４、４ｂ：リング部材
４１：リング凸部、４１ｂ：リング凹部、４２：溝部
５：シール部材
５１：テーパ外面
Ｐ：管
Ｐ１：フレア部

Claims (8)

1. 管の受け口を有し、本体ねじ部が形成されている継手本体と、
   前記継手本体にねじ込み可能なナットねじ部が形成されているナットとを備え、
   前記継手本体と前記ナットとを所定のトルクで締め付けることで、前記管と継手とを接続する管継手において、
   前記継手本体と前記ナットの内、少なくとも一方に、前記継手本体と前記ナットとを前記所定のトルクで締め付けることができるトルク管理手段が設けられていることを特徴とする管継手。
2. 前記トルク管理手段は、
   前記継手本体と前記ナットの内、少なくとも一方の外周部に装着されているリング部材であって、
   前記リング部材は、
   前記継手本体と前記ナットとの締め付け時に、前記継手本体と前記ナットとの締め付けトルクが所定のトルクに達するまでは、前記継手本体と前記ナットの内、少なくとも一方に対して周方向への相対移動をすることなく、
   前記継手本体と前記ナットとの締め付けトルクが所定のトルクに達した後は、前記継手本体と前記ナットの内、少なくとも一方に対して周方向に相対移動可能に設けられている請求項１に記載の管継手。
3. 前記リング部材が装着されている、前記継手本体と前記ナットの内、少なくとも一方の外面は、内径側に窪む継手凹部が形成され、
   前記リング部材の内面は、内径側に突出するリング凸部が形成され、
   前記リング部材は、前記継手凹部に前記リング凸部が嵌り合うように装着されている請求項２に記載の管継手。
4. 前記リング部材は、
   前記継手本体と前記ナットとの締め付けトルクが所定のトルクに達した後は、周方向の少なくとも一か所が破断可能に設けられている破断部を備えている請求項２または請求項３に記載の管継手。
5. 前記破断部は、
   前記リング部材の外面側に形成された溝部であって、
   前記リング凸部の少なくとも一側方に備えている請求項４に記載の管継手。
6. 前記リング部材が装着されている、前記継手本体と前記ナットの内、少なくとも一方の外面は、外径側に突出する継手凸部が形成され、
   前記リング部材の内面は、外径側に窪むリング凹部が形成され、
   前記リング部材は、前記継手凸部に前記リング凹部が嵌り合うように装着されている請求項２に記載の管継手。
7. 前記リング部材は、
   前記継手本体と前記ナットとの締め付けトルクが所定のトルクに達した後は、周方向の少なくとも一か所が破断可能に設けられている破断部を備えている請求項６に記載の管継手。
8. 前記破断部は、
   前記リング部材の外面側に形成された溝部であって、
   前記リング凹部の少なくとも一側方に備えている請求項７に記載の管継手。

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