JP2019178689A - Pipe joint - Google Patents
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Description
この発明は、管継手に関し、特に、温度変化時のシール性の低下を防止する管継手に関する。 The present invention relates to a pipe joint, and more particularly to a pipe joint that prevents a decrease in sealing performance when temperature changes.
管継手として、例えば、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。 The pipe joint includes, for example, a pair of joint members having fluid passages communicating with each other and an annular gasket interposed between the butted end surfaces of the pair of joint members. There is known one in which a pair of joint members are coupled to each other by a male screw member provided in the joint member and a female screw member provided in the other joint member.
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。
In
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、外気温が低下する場合や、流す流体が極低温流体の場合においては、継手部材や配管材料の熱収縮によってガスケットなどのシール部材にかかる面圧が低下し、シール性が悪くなる場合がある。 The above-described conventional pipe joint is excellent in sealing performance by plastically deforming a gasket and performing surface sealing, and is used in various applications. For example, when the outside air temperature decreases or when the fluid to flow is a cryogenic fluid, the surface pressure applied to the sealing member such as a gasket may decrease due to the thermal contraction of the joint member or the piping material, and the sealing performance may deteriorate. is there.
その他、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、それによりシール部材にかかる面圧が低下し、シール性が悪くなる場合がある。さらに、樹脂製ガスケットを使用すると、樹脂のクリープ変形・応力緩和の進行で、シール部材にかかる面圧が低下し、シール性が悪くなる場合がある。 In addition, it may be used under conditions with large vibrations such as pumps and compressors. In this case, the entire pipe joint is repeatedly subjected to vibration over a long period of time, which reduces the surface pressure applied to the seal member. In some cases, the sealing performance may deteriorate. Furthermore, when a resin gasket is used, the surface pressure applied to the seal member may decrease due to the progress of creep deformation and stress relaxation of the resin, and the sealing performance may deteriorate.
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、継手部材等の温度変化によりシール面圧の低下、管全体に振動を受けた時のシール面圧の低下、樹脂ガスケットのクリープ変形・応力緩和によるシール面圧の低下等によっても流体の漏れを生じさせることのないシール性の優れた管継手を提共することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a pipe joint for connecting joint members to each other. It is intended to provide a pipe joint with excellent sealing performance that does not cause fluid leakage even when the seal surface pressure is reduced, or the seal surface pressure is reduced due to creep deformation or stress relaxation of the resin gasket.
上記課題を解決するためになされた本発明(1)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、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または他方の継手部材に取り付けられた雄ねじ部材の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入れ、前記外向きフランジと前記内向きフランジの対向面間にこれら両フランジを軸方向外方に付勢する付勢部材が備えられていることを特徴としている。 The pipe joint according to the present invention (1), which has been made to solve the above problems, includes a pair of joint members in which a fluid passage is formed in at least one, and a female screw member into which any one of the joint members is inserted. A pipe joint in which the pair of joint members are coupled to each other by a male screw formed on the other joint member or a male screw of the male screw member attached to the other joint member and a female screw of the female screw member. The coupling member is a cylindrical sleeve having an outward flange, and the internal thread member is formed with an internal thread and an inward flange opposite to the outward flange on the inner peripheral surface, and is fitted into the sleeve. An urging member for urging both flanges outward in the axial direction is provided between facing surfaces of the directional flange and the inward flange.
この本発明(1)の管継手によると、スリーブの外向きフランジと雌ねじ部材(ナット)の内向きフランジの対向面間に付勢部材が備えられていることから、雌ねじ部材を締め付けることで、付勢部材が圧縮され、この付勢部材による復元力は、スリーブをガスケットに向けて押圧する方向に常に働く。この作用によって、温度低下で部材が収縮し、ガスケットにかかる面圧が低下しても、この力でガスケットが押圧されガスケットの面圧の低下を防ぐことができ、流体が管継手から漏れ出すことがなくなる。 According to the pipe joint of the present invention (1), since the urging member is provided between the facing surfaces of the outward flange of the sleeve and the inward flange of the female screw member (nut), by tightening the female screw member, The urging member is compressed, and the restoring force by the urging member always works in the direction of pressing the sleeve toward the gasket. Due to this action, even if the member shrinks due to a temperature drop and the surface pressure applied to the gasket decreases, this force can press the gasket and prevent a decrease in the surface pressure of the gasket, and fluid leaks from the pipe joint. Disappears.
また、付勢部材による付勢力は、雌ねじ部材(ナット)の内向きフランジの内面を押す方向にも加わるので、この力の作用によって、雄ねじのねじ山と雌ねじのねじ谷の接触圧を高めるように働く。これにより、繰り返しの振動によるねじの緩みが防止され、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。 Further, since the urging force by the urging member is also applied in the direction of pushing the inner surface of the inward flange of the female screw member (nut), the contact pressure between the male screw thread and the female screw thread valley is increased by the action of this force. To work. As a result, loosening of the screw due to repeated vibration is prevented, and even when the entire pipe joint is repeatedly subjected to vibration over a long period of time, sealing performance is ensured and parts are prevented from being damaged.
さらに、樹脂製のガスケットを使用すると、クリープ変形・応力緩和によってガスケットが変形をしてシール面圧が低下する場合がある。このようなシール面圧の低下も、付勢部材による付勢力の作用によって防止することができる。 Furthermore, when a resin gasket is used, the gasket may be deformed by creep deformation and stress relaxation, and the seal surface pressure may be reduced. Such a decrease in the seal surface pressure can also be prevented by the action of the urging force by the urging member.
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、一対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雌ねじ部材(ナット)によって、両継手部材が結合されてもよく、一対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。 The screw means for coupling the joints can have various configurations. For example, both of the pair of joint members are formed with a male thread portion formed in one of the pair of joint members and screwed into the male thread portion of the joint member. A joint member may be combined, a pair of joint members may be a sleeve in which a male thread portion is not formed, and both joint members may be coupled by a male thread member and a nut which are separate members.
本発明(2)の管継手は、前記付勢部材が、圧縮コイルばねである本発明(1)に記載の継手である。 The pipe joint of the present invention (2) is the joint according to the present invention (1), wherein the biasing member is a compression coil spring.
本発明(2)においては、付勢部材を低コストの圧縮コイルばねとしているので、コストアップにならず、シンプルな構成なので、安定して振動によるねじの緩みを防止することができる。 In the present invention (2), since the urging member is a low-cost compression coil spring, the cost is not increased and the structure is simple, so that the loosening of the screw due to vibration can be stably prevented.
本発明(3)の管継手は、付勢部材が、1または2以上の環状の皿ばねである本発明(1)に記載の継手である。 The pipe joint of the present invention (3) is the joint according to the present invention (1), wherein the biasing member is one or two or more annular disc springs.
本発明(3)においても、付勢部材を低コストの皿ばねとしているので、コストアップにならず、シンプルな構成なので、安定して振動による緩みを防止することができる。 Also in the present invention (3), since the urging member is a low-cost disc spring, the cost is not increased and the structure is simple, so that loosening due to vibration can be prevented stably.
本発明(4)の管継手は、前記圧縮コイルばねの両端に、前記外向きフランジおよび前記内向きフランジにそれぞれ当接する円環状のリング体が備えられ、該リング体がフッ素樹脂コートされている本発明(2)に記載の継手である。 In the pipe joint of the present invention (4), annular ring bodies that respectively contact the outward flange and the inward flange are provided at both ends of the compression coil spring, and the ring bodies are coated with fluororesin. It is a joint as described in the present invention (2).
本発明(4)の管継手において、圧縮コイルばねの両端に、前記外向きフランジおよび前記内向きフランジにそれぞれ当接する円環状のリング体が備えられ、該リング体がフッ素樹脂コートされているので、継手締結時の管等の供回りを防止することができる。 In the pipe joint of the present invention (4), an annular ring body that contacts the outward flange and the inward flange is provided at both ends of the compression coil spring, and the ring body is coated with fluororesin. Further, it is possible to prevent the pipes from being turned around when the joint is fastened.
本発明(5)の管継手は、本発明(3)の管継手であって、1の皿ばねが備えられている場合は当該皿ばねの両端に、2以上の皿ばねが備えられている場合は両端の皿ばねの軸方向外方端に、前記外向きフランジおよび前記内向きフランジにそれぞれ当接する円環状のリング体が備えられ、該リング体がフッ素樹脂コートされている管継手である。 The pipe joint of the present invention (5) is the pipe joint of the present invention (3), and when one disc spring is provided, two or more disc springs are provided at both ends of the disc spring. In this case, an annular ring body that comes into contact with the outward flange and the inward flange is provided at the axially outer ends of the disc springs at both ends, and the ring body is a pipe joint that is coated with fluororesin. .
本発明(5)の管継手において、1の皿ばねが備えられている場合は当該皿ばねの両端に、2以上の皿ばねが備えられている場合は両端の皿ばねの軸方向外方端に、前記外向きフランジおよび前記内向きフランジにそれぞれ当接する円環状のリング体が備えられ、該リング体がフッ素樹脂コートされているので、継手締結時の管等の供回りを防止することができる。 In the pipe joint of the present invention (5), when one disc spring is provided, the axially outer ends of the disc springs at both ends when two or more disc springs are provided at both ends of the disc spring. Are provided with annular ring bodies that respectively contact the outward flange and the inward flange, and the ring bodies are coated with fluororesin, so that it is possible to prevent the circulation of pipes and the like when the joint is fastened. it can.
この発明の管継手によると、付勢部材による付勢力によって、温度低下等によるシール面圧の低下を防止でき、シール性の向上を図ることができる。 According to the pipe joint of the present invention, due to the urging force of the urging member, it is possible to prevent a decrease in the seal surface pressure due to a temperature decrease or the like, and to improve the sealing performance.
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。以下の説明において、上下左右は、図面上の上下左右をいうものとする。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, up, down, left, and right refer to up, down, left, and right in the drawings.
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、この管継手1は、流体通路3aを有する継手部材3(以下、スリーブ3ともいう。)と、継手部材2Aを有し、継手部材2Aは、流体通路を有していない。継手部材2Aは、一般に閉止栓と呼ばれるもので(以下、閉止栓2Aともいう。)、閉止栓2A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。
FIG. 1 shows a first embodiment of a pipe joint according to the present invention. The
閉止栓2Aの外周には、雄ねじ4aが形成され、左側端部には外向きフランジ5が形成されている。
A
閉止栓2Aの端面(図例右側端面)とスリーブ3の端面(図例左側端面)との間に円環状のガスケット6と、スリーブ3側から閉止栓2Aに螺合される雌ねじ部材7(以下、ナット7ともいう。)とを備えている。
An
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8が設けられている。ナット7の右端部には内向きフランジ9が設けられている。
The
閉止栓2Aの雄ねじ4aとナット7の雌ねじ7aとを締めあげて締結すると、閉止栓2A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ので、これによって、流体通路3a内の流体の漏洩を確実に防止する。
When the
ガスケット6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6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。
The
スリーブ3の外向きフランジ8の右側端面とナット7の内向きフランジ9の左側端面間に付勢部材(圧縮コイルばね12)が備えられており、閉止栓2Aの雄ねじ4aとナット7の雌ねじ7aとを締めあげて締結すると圧縮コイルバネ12は左右から押圧されて、その反力として、ガスケット6には左に向かう方向に、内向きフランジ9には右に向かう方向に力を及ぼす。その結果、ガスケット6に向かう押圧力が生じ、ガスケットのシール部の面圧の低下が起こらずに流体が漏れることがなくなる。
A biasing member (compression coil spring 12) is provided between the right end surface of the
内向きフランジ9には右に向かう方向に力が発生するので、この力によって雄ねじ4aのねじ山斜面と雌ねじ7aのねじ谷斜面を互いに押圧する圧力が上がりねじが緩みにくくなる。
Since a force is generated in the rightward direction on the
圧縮コイルばね12による付勢力の調整は、ばね材質、ばねの巻き数、ばね径等の諸パラメータを適宜決めて、ばね定数を調節することによって容易に行うことができる。
Adjustment of the biasing force by the
図2に示す実施例2の管継手は、図1に示す実施例1の管継手と類似するもので、付勢部材を圧縮コイルばね12から皿ばね13に変更したものである。図2に示す管継手では、皿ばね13を5枚互いに対向させて配置している。
The pipe joint of the second embodiment shown in FIG. 2 is similar to the pipe joint of the first embodiment shown in FIG. 1, and the urging member is changed from the
図1に示す実施例1の圧縮コイルばね12のときと同じく、閉止栓2Aの雄ねじ4aとナット7の雌ねじ7aとを締めあげて締結すると皿ばね13は左右から押圧されて、その反力として、ガスケット6には左に向かう方向に、内向きフランジ9には右に向かう方向に力を及ぼす。その結果、ガスケット6に向かう押圧力が生じ、ガスケットのシール部の面圧の低下が起こらずに流体が漏れることがなくなる。
As in the case of the
内向きフランジ9には右に向かう方向に力が発生するので、この力によって雄ねじ4aのねじ山斜面と雌ねじ7aのねじ谷斜面を互いに押圧する圧力が上がりねじが緩みにくくなる。
Since a force is generated in the rightward direction on the
皿ばね13による付勢力の調整は、皿ばね材質、皿ばねの形状等の諸パラメータを適宜決めることによって容易に行うことができる。
Adjustment of the urging force by the
図3に示す実施例3の管継手は、図1に示す実施例1の管継手と類似するもので、圧縮コイルばね12の両端に、外向きフランジ8および内向きフランジ9にそれぞれ当接する円環状のリング体14が備えられ、該リング体14がフッ素樹脂コートされている管継手である。フッ素樹脂コートされているので、外向きフランジ8や内向きフランジ9の内面との摩擦係数が小さくなるので、スリーブ3等が締結時に供回りいなくなる。
The pipe joint of the third embodiment shown in FIG. 3 is similar to the pipe joint of the first embodiment shown in FIG. 1, and is a circle that contacts the
図4に示す実施例4の管継手は、継手部材2は流体通路2aを有するスリーブとされ(以下スリーブ2という。)、その右端部に外向きフランジ8が形成されている。スリーブ2には左方から雄ねじ部材4が嵌め入れられ、この雄ねじ部材4に形成された雄ねじ4aとナット7の雌ねじ7aとが螺合して管継手1は締結される。
In the pipe joint of Example 4 shown in FIG. 4, the
スリーブ3の外向きフランジ8の右端面とナット7の左側端面間に圧縮コイルバネ12が備えられている。図1に示す実施例1と同じく、スリーブ3の外向きフランジ8の右側端面とナット7の内向きフランジ9の左側端面間に付勢部材(圧縮コイルばね12)が備えられており、雄ねじ部材4の雄ねじ4aとナット7の雌ねじ7aとを締めあげて締結すると圧縮コイルバネ12は左右から押圧されて、その反力として、ガスケット6には左に向かう方向に、内向きフランジ9には右に向かう方向に力を及ぼす。その結果、ガスケット6に向かう押圧力が生じ、ガスケットのシール部の面圧の低下が起こらずに流体が漏れることがなくなる。
A
内向きフランジ9には右に向かう方向に力が発生するので、この力によって雄ねじ4aのねじ山斜面と雌ねじ7aのねじ谷斜面の互いに押圧する圧力が上がりねじが緩みにくくなる。
Since a force is generated in the rightward direction on the
図5に示す実施例5の管継手は、図4に示す実施例4の管継手と類似し、圧縮コイルばね12が皿ばね13に変更になったもので、その作用効果は図2に示す実施例2の管継手と同様なので説明は省略する。
The pipe joint of the fifth embodiment shown in FIG. 5 is similar to the pipe joint of the fourth embodiment shown in FIG. 4, and the
図6に示す実施例6の管継手は、図5に示す実施例5の管継手と類似し、皿ばね13の両端に図3に示す実施例3のリング体14が備えられたもので、その作用効果は図3に示す実施例3の管継手と同様なので説明は省略する。
The pipe joint of Example 6 shown in FIG. 6 is similar to the pipe joint of Example 5 shown in FIG. 5, and is provided with
図7に示す実施例7の管継手は、雄ねじ4aを形成した雄ねじ部材4と雄ねじ4aと螺合する雌ねじ部材7(以下、ナット7ともいう。)とを備える。ナット7は図1〜6と類似した形状である。
The pipe joint of Example 7 shown in FIG. 7 includes a
ナット7に管部材3Bを嵌め入れ、雄ねじ部材4の雄ねじ4aとナット7の雌ねじ7aとを締めあげることにより、管部材3Bと雄ねじ部材4とを締結し、管継手1を構成する。管部材3Bを締結する際のシール機構として、2つのリング(フロントリングFRとバックリングBR)を備えており、バックリングBRは外向きフランジBRaを有している。
The
管部材3Bと雄ねじ部材4とを締結する際、2つのリングFR・BRは管部材3Bに食い込み一体となる。管部材3Bと外向きフランジBRaを有したバックリングBRとが一体となることにより、図1のスリーブ3と同等の機能をもつ。
When the
外向きフランジBRaの右側端面とナット7の内向きフランジ9の左側端面間に付勢部材(圧縮コイルばね12)が備えられている。付勢部材は皿ばねでもよく、作用効果は、図1〜6に示す実施例1〜6の管継手と同様なので説明は省略する。
A biasing member (compression coil spring 12) is provided between the right end surface of the outward flange BRa and the left end surface of the
以上説明したように、本発明は、温度変化によりシール面圧が低下する場合、管全体に振動を受けた時のシール面圧が低下する場合、樹脂ガスケットのクリープ現象によるシール面圧の低下する場合等の環境下でも好適に用いることができる。この際、付勢部材(圧縮コイルばね、皿ばね等)を追加することで、既存の管継手を改良して使用することもできる。 As described above, according to the present invention, when the seal surface pressure decreases due to temperature change, when the seal surface pressure when the entire pipe is subjected to vibration decreases, the seal surface pressure decreases due to the creep phenomenon of the resin gasket. It can be suitably used even under circumstances. At this time, the existing pipe joint can be improved and used by adding an urging member (compression coil spring, disc spring, etc.).
1 :管継手
2 :スリーブ(継手部材)
2a:流体通路
2b:環状突起
2A:閉止栓(継手部材)
3 :スリーブ(継手部材)
3a:流体通路
3b:環状突起
4 :雄ねじ部材
4a:雄ねじ
5 :外向きフランジ
6 :ガスケット
7 :ナット(雌ねじ部材)
7a:雌ねじ
8 :外向きフランジ
9 :内向きフランジ
12:圧縮コイルばね(付勢部材)
13:皿ばね(付勢部材)
14:リング体
1: Pipe fitting 2: Sleeve (joint member)
2a:
3: Sleeve (joint member)
3a:
5: outward flange
6: Gasket 7: Nut (female screw member)
7a: Female thread 8: Outward flange 9: Inward flange 12: Compression coil spring (biasing member)
13: Belleville spring (biasing member)
14: Ring body
Claims (4)
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または他方の継手部材に取り付けられた雄ねじ部材の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、前記スリーブを嵌め入れ、
前記外向きフランジと前記内向きフランジの対向面間にこれら両フランジを軸方向外方に付勢する付勢部材が備えられていることを特徴とする管継手。 A pair of coupling members having a fluid passage formed in at least one of them;
A female screw member through which any one of the joint members is inserted,
In the pipe joint in which the pair of joint members are coupled to each other by the male screw formed on the other joint member or the male screw of the male screw member attached to the other joint member and the female screw of the female screw member,
The one joint member is a cylindrical sleeve having an outward flange,
The female screw member is formed with an internal thread and an inward flange opposite to the outward flange on the inner peripheral surface, and the sleeve is fitted therein.
A pipe joint comprising a biasing member for biasing both flanges outward in the axial direction between opposing surfaces of the outward flange and the inward flange.
2. The joint according to claim 1, wherein an annular ring body that contacts the outward flange and the inward flange is provided at both ends of the biasing member, and the ring body is coated with a fluororesin.
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