JP2019163832A - 管継手 - Google Patents

Abstract

【課題】 耐振性に優れた管継手を提供すること。【解決手段】 一方の継手部材は、外向きフランジ７を有する円筒状のスリーブ３とされ、雌ねじ部材は、雌ねじとスリーブ３の外向きフランジ７に対向する内向きフランジ８とを内周面に形成しスリーブ３に嵌められるナット５とされる。ナット５の内向きフランジ８のスリーブ３の外向きフランジ７に対向する対向面がテーパ状に形成されるとともに、テーパ状の対向面８ａに当接するテーパ面１２を外周に有する縮径可能なコレット１０が、ナット５の内向きフランジ８とスリーブ３の外向きフランジ７との間に介在されており、ナット５が締め付けられることで、コレット１０が縮径してスリーブ３を保持するようになされている。【選択図】 図１

Description

この発明は、管継手に関し、特に、耐振性を向上させた管継手に関する。

管継手として、互いに連通する流体通路を有している１対の継手部材と、１対の継手部材の突合わせ端面の間に介在させられる円環状ガスケットとを備えており、いずれか一方の継手部材に設けられた雄ねじ部材と他方の継手部材に設けられた雌ねじ部材とによって１対の継手部材同士が結合されるものが知られている。

特許文献１には、一方の継手部材は、外向きフランジを有する円筒状のスリーブとされ、雌ねじ部材は、スリーブの外向きフランジに対向する内向きフランジを有し、スリーブに嵌められるナットとされているものが開示されている。

特開２０１４−８４８８６号公報

上記従来の管継手は、ガスケットを塑性変形させて面シールを行うことで、シール性に優れており、種々の用途で使用されている。例えば、ポンプやコンプレッサ等の振動が大きい条件下で使用されることがあり、この場合には、管継手全体が長期間にわたって繰り返し振動を受けることから、耐振性が求められる。

一方の継手部材は、外向きフランジを有する円筒状のスリーブとされ、雌ねじ部材は、スリーブの外向きフランジに対向する内向きフランジを有し、スリーブに嵌められるナットとされている管継手では、スリーブの外周とナットの内向きフランジの内周との間に微小な隙間が存在しているため、管継手が振動を受けると、その隙間が振幅域となり、長期間にわたって振動が繰り返された場合には、シール性が低下したり、部品が破損したりする可能性がある。

本発明は、係る点に鑑みてなされたものであり、その目的は、継手部材同士を連結する管継手であって、管全体に振動を受けた時でも流体の漏れを生じさせることのない、耐振性に優れた管継手を提供することにある。

上記課題を解決するためになされた本発明による管継手は、少なくとも一方に流体通路が形成されている１対の継手部材と、前記１対の継手部材の突合わせ端面の間に介在させられる円環状ガスケットと、いずれか一方の継手部材が挿通される雌ねじ部材とを備え、他方の継手部材に形成された雄ねじと前記雌ねじ部材の雌ねじとによって前記１対の継手部材同士が結合される管継手において、前記一方の継手部材は、外向きフランジを有する円筒状のスリーブとされ、前記雌ねじ部材は、雌ねじと前記スリーブの外向きフランジに対向する内向きフランジとを内周面に形成し前記スリーブに嵌められるナットとされ、前記ナットの内向きフランジの前記スリーブの外向きフランジに対向する対向面がテーパ状に形成されるとともに、前記テーパ状の対向面に当接するテーパ面を外周に有する縮径可能なコレットが、前記ナットの内向きフランジと前記スリーブの外向きフランジとの間に介在されており、前記ナットが締め付けられることで、前記コレットが縮径して前記スリーブを保持するようになされていることを特徴とするものである。

この管継手によると、ナットの内向きフランジのスリーブの外向きフランジに対向する面にテーパ面が設けられるとともに、このテーパ面に当接するテーパ面を有し、縮径可能なコレットがナットの内向きフランジとスリーブの外向きフランジの間に介在されていることから、ナットが締め付けられることで、コレットが縮径してスリーブ部材が保持される。これにより、スリーブの外周とナットの内向きフランジの内周との間の隙間が振幅域となることが防止され、管継手全体が長期間にわたって繰り返し振動を受けた場合であっても、シール性が確保され、部品の破損も防止される。

継手同士を結合するねじ手段は種々の構成が可能であり、例えば、第１および第２の継手部材のいずれか一方に雄ねじ部が形成され、継手部材の雄ねじ部にねじ合わされたナットによって、両継手部材が結合されてもよく、第１および第２の継手部材がいずれも雄ねじ部が形成されていないスリーブとされ、別部材とされた雄ねじ部材とナットとによって、両継手部材が結合されてもよい。

前記スリーブの外向きフランジと前記ナットの内向きフランジとの間に、共回りを防止する共回り防止リングが配置されており、前記コレットの反テーパ面側の端面が前記共回りリングに当接していることがある。
このようにすると、ナット締付け時にスリーブが共回りすることが確実に防止される。

前記コレットの反テーパ面側の端面が前記スリーブの外向きフランジに当接しており、前記コレットの少なくとも前記反テーパ面側の端面に、摩擦低減用のコーティングが施されていることがある。
このようにすると、別途の共回りリングを不要として、ナット締付け時にスリーブが共回りすることを防止できる。

前記コレットは、円筒体に端から端まで延びるスリットが設けられるとともに、前記円筒体の一端部の外周にテーパ面が設けられたものとされていることが好ましい。

この発明の管継手によると、振動に対して、スリーブとナットとの間にある隙間に起因する径方向相対移動（振動）が防止されるので、耐振性の向上を図ることができる。

図１は、この発明による管継手の第１実施形態を示す縦断面図である。 図２は、この発明による管継手の第２実施形態を示す縦断面図である。 図３は、この発明で使用されるコレットの１例を示す斜視図である。 図４は、コレットの縮径の変移をナットの締付状態で示す部分拡大図で、（ａ）は組込完了状態を、（ｂ）は仮締め状態を、（ｃ）は本締め状態を示す。 図５は、この発明による管継手の第３実施形態を示す縦断面図である。

この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。

図１は、この発明による管継手の第１実施形態を示しており、管継手１は、互いに連通する流体通路２ａ、３ａを有しており、雄ねじ６を形成した第１管状継手部材（以下、雄ねじ部材２という。）および第２管状継手部材（以下、スリーブ３という。）と、雄ねじ部材２の端面（図例右側端面）とスリーブ３の端面（図例左側端面）との間に介在させられる円環状ガスケット４と、スリーブ３側から雄ねじ部材２に螺合されるナット５とを備えている。

雄ねじ部材２は、その外周には、ナット５にねじ合わされる雄ねじ６が設けられている。スリーブ３は、円筒状をなし、その左端部には、外向きフランジ７が設けられている。ナット５の右端部には内向きフランジ８が設けられている。内向きフランジ８の左端面は、左に行くほど径が大きくなるテーパ状の対向面８ａとされている。

ガスケット４はニッケル合金製で、必要に応じて銀メッキが施される。ガスケット４の材質として、オーステナイト系ステンレス鋼、銅またはアルミニウム合金などが適宜採用される。
雄ねじ部材２およびスリーブ３の端面には、ガスケット押え用環状突起２ｂ、３ｂがそれぞれ形成されている。これによって、流体通路２ａ、３ａを流れる流体の漏洩を確実に防止する。

スリーブ３の外向きフランジ７の右面に、共回り防止リング９が配されており、ナット５の内向きフランジ８と共回り防止リング９との間にコレット１０が配置されている。

共回り防止用リング９は、環状体に摩擦低減のためのコーティングが施されたもの（スラストワッシャ等）であってもよく、１対の軌道輪間に複数のボールを収容したもの（スラスト玉軸受等）であってもよい。

コレット１０は、図３に示すように、円筒体に端から端まで延びるスリット１１が設けられたもので、スリット１１の幅が狭くなることで縮径可能とされている。円筒体の一端部の外周には、テーパ面１２が設けられている。端から端まで延びるスリットに代えて、円筒体の一側に複数のスリットを設けるようにしてもよい。

コレット１０は、図１に示すように、テーパ面１２がナット５の内向きフランジ８のテーパ状の対向面８ａに対向するように配置され、テーパ面１２は、右に行くほど径が小さくなるテーパ面１２となっている。

共回り防止リング９とコレット１０とが嵌められたスリーブ第２管状継手部材３と雄ねじ部材（第１管状継手部材）２とがガスケット４を介して突き合わされ、スリーブ３に嵌められたナット５が雄ねじ部材２の雄ねじ６に締め付けられることで、スリーブ３が雄ねじ部材２に固定される。

締付けにより、雄ねじ部材２のガスケット押え用環状突起２ａおよびスリーブ３のガスケット押え用環状突起３ａがガスケット４をその両面から強く押圧し、ガスケット４の両面に凹みが生じて流体密の連結が果たされる。同時に、雄ねじ部材２の端面およびスリーブ３の端面のガスケット押え用環状突起２ａ、３ａの無い部分もガスケット４をその両面から押圧し、ガスケット４は、両継手部材（雄ねじ部材２およびスリーブ３）の端面全面で保持される。これにより、優れたシール性が得られる。

コレット１０は、ナット５の締付けに伴ってテーパ面１２がナット５の内向きフランジ８のテーパ状の対向面８ａに押されることで、縮径し、これにより、その内周面全体でスリーブ３を強く保持し、コレット１０自体もナット５とスリーブ３との間に固定される。図４は、コレット１０の通常状態から縮径状態への変移を示し、図４（ａ）の状態は組込完了状態で、ナット５が締め付けられていない状態、同図（ｂ）はコレット１０のテーパ面１２が、フランジ８のテーパ状の対向面８ａに当接した状態（仮締め状態）、同図（ｃ）は更にナット５を締め込みコレット１０の内周面がスリーブ７の外周面と密接に当接している状態（本締め状態）である。

上記の管継手１において、組立前の状態ではスリーブ３の外周とナット５の内向きフランジ８の内周面との間には、微小な隙間Ｇが存在する。この隙間Ｇは、ナット５をスリーブ３に嵌めるために必要なものであるが、管継手１に振動が加わった際には、この隙間Ｇが振幅域となって、ナット５とスリーブ３とが径方向に相対移動し振動となる。したがって、従来の管継手では、長期間にわたって振動が繰り返された場合には、ガスケット４と雄ねじ部材２およびスリーブ３との間に隙間が生じ、シール性が低下したり、スリーブなどが破損したりする可能性がある。

これに対し、上記の管継手１によると、ナット５の締付けに伴って、ナット５とスリーブ３とがコレット１０を介して強く保持され、ナット５とスリーブ３とが径方向に相対移動振動することが防止される。

図２は、この発明による管継手の第２実施形態を示しており、この管継手１は、第１実施形態のものに比べて、共回り防止リング９が省略されており、コレット２０の反テーパ面側の端面がスリーブの外向きフランジに当接している。

コレット２０の形状は、図３に示したものと同じとされており、円筒体に端から端まで延びるスリット２１が設けられたもので、スリット２１の幅が狭くなることで縮径可能とされており、円筒体の一端部の外周にテーパ面２２が設けられている。

コレット２０には、少なくともその左端面に、摩擦低減のためのコーティング例えばフッ素コーティングが施されている。これにより、ナット５の締付けに伴ってコレット２０が回転しても、スリーブ３が共回りすることが防止される。

なお、上記の管継手１において、雄ねじ部材２に流体通路２ａが形成されているが、これに代えて、外向きフランジが設けられているスリーブと、これとは別体とされて外向きフランジに当接する雄ねじ部材とを使用し、スリーブ同士を突き合わせるとともに、雄ねじ部材とナットとをねじ合わせるようにしてもよい。

図５は、この発明による管継手の第３実施形態を示しており、この管継手１は、第１実施形態のものに比べて、雄ねじ部材２Ａが、メクラ栓となっている。メクラ栓は一時的に該当する配管を取り外して使用する場合等に用いられるものである。

以上説明したように、本発明は、ポンプやコンプレッサ等の振動が大きい条件下で使用される管継手の用途に好適に用いることができる。この際、コレットを追加するとともに、ナットを変更することで、既存の管継手を改良して使用することもできる。

１：管継手
２：雄ねじ部材（第１管状継手部材）
２ａ：流体通路
２Ａ：雄ねじ部材（メクラ栓）
３：スリーブ（第２管状継手部材）
３ａ：流体通路
４：ガスケット
５：ナット（雌ねじ部材）
７：外向きフランジ
８：内向きフランジ
８ａ：テーパ状の対向面
９：共回り防止リング
１０：コレット
１１：スリット
１２：テーパ面
２０：コレット
２１：スリット
２２：テーパ面

Claims (4)

1. 少なくとも一方に流体通路が形成されている１対の継手部材と、前記１対の継手部材の突合わせ端面の間に介在させられる円環状ガスケットと、いずれか一方の継手部材が挿通される雌ねじ部材とを備え、他方の継手部材に形成された雄ねじと前記雌ねじ部材の雌ねじとによって前記１対の継手部材同士が結合される管継手において、
   前記一方の継手部材は、外向きフランジを有する円筒状のスリーブとされ、
   前記雌ねじ部材は、雌ねじと前記スリーブの外向きフランジに対向する内向きフランジとを内周面に形成し前記スリーブに嵌められるナットとされ、
   前記ナットの内向きフランジの前記スリーブの外向きフランジに対向する対向面がテーパ状に形成されるとともに、前記テーパ状の対向面に当接するテーパ面を外周に有する縮径可能なコレットが、前記ナットの内向きフランジと前記スリーブの外向きフランジとの間に介在されており、前記ナットが締め付けられることで、前記コレットが縮径して前記スリーブを保持するようになされていることを特徴とする管継手。
2. 前記スリーブの外向きフランジと前記ナットの内向きフランジとの間に、共回りを防止する共回り防止リングが配置されており、前記コレットの反テーパ面側の端面が前記共回りリングに当接していることを特徴とする請求項１の管継手。
3. 前記コレットの反テーパ面側の端面が前記スリーブの外向きフランジに当接しており、前記コレットの少なくとも前記反テーパ面側の端面に、摩擦低減用のコーティングが施されていることを特徴とする請求項１の管継手。
4. 前記コレットは、円筒体に端から端まで延びるスリットが設けられるとともに、前記円筒体の一端部の外周にテーパ面が設けられたものとされていることを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の管継手。

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