JP2020180695A - 管継手 - Google Patents

Abstract

【課題】締結部材と継手部材が共回りすることを防止するスラストベアリングの腐食を抑制することのできる管継手を提供すること。【解決手段】互いに連通する流体通路を有している管状の第１管継手部材１及び管状で端部にフランジ部２ａを形成した第２管継手部材２と、第１管継手部材１の端面と第２管継手部材２の端面との間に介在させられる円環状ガスケット４と、第２管継手部材２側から第１管継手部材１を第２管継手部材２に向かって進行させる雌ねじ部３ｂとフランジ部２ａに係合する段部３ａを内周面に備えた締結部材３と、フランジ部２ａと段部３ａとの間に配設される共回り防止用のスラストベアリング５とを備え、締結部材３の段部３ａ内周面に環状溝３ｃを形成し、この環状溝３ｃに、環状のシール部材８を配設するようにしている。【選択図】図１

Description

本発明は、管継手に関し、特にナットの回転に伴って配管が共回りすることを防止するスラストベアリングの腐食を抑制する管継手に関する。

従来、ガスケットを塑性変形させて面シールを行う管継手として、図４（ａ）に示す構造のものが知られている。この管継手は、互いに連通する流体通路を有している管状で端部に雄ねじ部１ｂを形成した第１管継手部材１及び管状の第２管継手部材２と、第１管継手部材１の端面と第２管継手部材２の端面との間に介在させられる円環状ガスケット４とを備えており、第２管継手部材側２から第１管継手部材１の雄ねじ部１ｂに螺合する雌ねじ部３ｂを備えた締結部材３により、第２管継手部材２と第１管継手部材１とが固定されている（例えば、特許文献１、２）。

このような形態の継手については、シール性能の高さから主に半導体製造装置分野において実績を挙げており、半導体製造装置分野に限らず、水素ソステーション用配管の継手等、屋外での用途にも使用されるようになってきた。

特開２０１８−１７３８１号公報 特開２０１４−８４８８６号公報

上記従来の管継手は、締結部材３の螺合によって、第２管継手部材２を第１管継手部材１側に押圧する必要があることから、締結部材３の底面には内側に突出した段部３ａ、第２管継手部材２の端部には締結部材３の段部３ａに係合するフランジ部２ａが設けられている。そして、この段部３ａとフランジ部２ａが接触すると締結部材３の回転に伴って第２管継手部材２が共回りを起こすため、段部３ａとフランジ２ａの間にスラスト玉軸受からなるスラストベアリング５が配設されている。

このような菅継手を使った配管は、屋内で使用されるときには問題はないものの、屋外で雨水にさらされる場所で使用される場合、図４（ｂ）に示す、第２管継手部材２と締結部材３との隙間Ｓから継手内に雨水が侵入し、耐食性の低いスラストベアリング５が腐食する場合がある。スラストベアリング５が腐食すると、配管のメンテナンス等の際に菅継手の開放が困難になったり、菅継手が破損したりする場合がある等の問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、締結部材と管継手部材が共回りすることを防止するスラストベアリングの腐食を抑制することのできる管継手を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る菅継手は、
互いに連通する流体通路を有している管状の第１管継手部材及び管状で端部にフランジ部を形成した第２管継手部材と、
第１管継手部材の端面と第２管継手部材の端面との間に介在させられる円環状ガスケットと、
第２管継手部材のフランジ部に係合する段部と第１管継手部材を第２管継手部材に向かって相対的に進行させる雌ねじ部とを内周面に備えた締結部材と、
前記フランジ部と段部との間に配設される共回り防止用のスラストベアリングと、
を備えており、
前記締結部材の段部内周面には環状溝を形成し、該環状溝に環状のシール部材を配設している。

この菅継手は、締結部材の段部内周面に形成した環状溝に環状のシール部材、例えば、Ｏリングを配し、第２管継手部材と締結部材との間に生じる環状隙間からの雨水の管継手内部への侵入を防止する。

この場合において、第１管継手部材は、締結部材の雌ねじ部側端面と対向する環状段部を備え、前記雌ねじ部側端面と前記環状段部の締結部材側の端面との間に環状のシール部材を設けることができる。

第１管継手部材と締結部材との隙間からの雨水の侵入を、締結部材の段部内周面に形成した環状溝に環状のシール部材によって防ぎ、スラストベアリングの腐食を有効に抑制することができる。

また、第２管継手部材側にも環状のシール部材を設けることで、管継手内への雨水等の侵入をより確実に防ぐことができる。

本発明に係る管継手の１実施形態を示す断面図である。 同管継手の、組込前を示す断面図である。 本発明に係る管継手の別の実施形態を示す断面図である。 従来の管継手を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

＜実施形態１＞管継手
本実施形態１は、本発明に係る管継手である。この管継手Ｊは、互いに連通する流体通路を有している管状の第１管継手部材１及び管状で端部にフランジ部２ａを形成した第２管継手部材２と、第１管継手部材１の端面と第２管継手部材２の端面との間に介在させられる円環状ガスケット４と、第２管継手部材２のフランジ部２ａに係合する段部３ａと第１管継手部材１を第２管継手部材２に向かって相対的に進行させる雌ねじ部３ｂとを内周面に備えた締結部材３と、フランジ部２ａと段部３ａとの間に配設される共回り防止用のスラストベアリング５とを備えている。そして、本発明に係る管継手Ｊは、締結部材３の段部３ａ内周面に環状溝３ｃを形成し、この環状溝３ｃに、環状のシール部材８を配設するようにしている。

ガスケット４の両端面は、軸方向に対して直交する平坦面とされており、第１管継手部材１及び第２管継手部材２の端面に形成される環状の突部が押圧されることで変形し、流体通路を流れる流体の外部への漏洩を防止している。

第１管継手部材１及び第２管継手部材の材質は、特に限定するものではなく、ステンレス等の金属材料が用いられ、本実施形態ではＳＵＳ３１６Ｌ製である。また、ガスケット４の材質も、特に限定するものではなく、ステンレス等の金属材料の他、非金属製であってもよく、本実施形態では、第１管継手部材１及び第２管継手部材と同様のＳＵＳ３１６Ｌを使用するようにしている。

＜第１管継手部材１及び第２管継手部材＞
第１管継手部材１及び第２管継手部材は、対面する端部にガスケット４を押圧する突部を形成する。第１管継手部材１は、第２管継手部材２と対面する端部に雄ねじ部１ｂを形成し、雄ねじ部１ｂに近接して段部１ａを形成している。この段部１ａは、雌ねじ部３ｂ側端面と対面するように構成され、外周面がスパナ等の工具が係合する六角形状をなしている。第２管継手部材２は、第１管継手部材１と対面する端部にフランジ部２ａを備えている。

＜締結部材＞
締結部材３は、外周面がスパナ等の工具が係合する六角形状をした筒状体で、内周面の一端に段部３ａが形成され、第２管継手部材２のフランジ部２ａと、スラストベアリング５を介在させて係合する。スラストベアリング５は、従来品と同様に内部にボールを備えたスラスト玉軸受け構造をしており、締結部材３の回転を第２管継手部材２に伝えることを防ぎ、共回りを防止している。また、締結部材３の内周面は、段部３ａから開放端部に向かって第１管継手部材１の雄ねじ部１ｂと螺合する雌ねじ部３ｂが形成されている。そして、段部３ａの内周面に環状溝３ｃを形成し、この環状溝３ｃには環状のシール部材８が配設される。

＜シール部材＞
シール部材８は、例えば、Ｏリングを用いることができ、高圧や腐食性のガスに晒されるものではなく、その材質は特に限定されるものではない。

このシール部材８は、図２に示すように、段部３ａに環状溝部３ｃを２箇所設けることでダブルシールとしてより確実に外部からの雨水等の侵入を防止することができる。

また、第１管継手部材１は、上述したように締結部材３の雌ねじ部３ｂ側端面と対向する環状の段部１ａを備えており、この環状の段部１ａの雌ねじ部側３ｂと対面する端面と締結部材３側の端面（雌ねじ部側３ｂ端面）との間に環状のシール部材７を設けることができる。このシール部材７の材質は、も特に限定するものではなく、フッ素ゴムを用いても構わないが、本実施形態においては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を用いるようにしている。

このシール部材７は、第１管継手部材１の雄ねじ部１ｂと締結部材３の雌ねじ部３ｂとの隙間からの雨水等の侵入を防ぐもので、シール部材８が防ぐ、第２管継手部材２の外周面と締結部材３の段部３ａの内周面との隙間ほど雨水等の侵入量は多くなく、管継手Ｊの取付方向（第１管継手部材１が第２管継手部材２よりも下側に配設される等）によってはシール部材７を設ける必要はない。

上記構成において、締結部材３の外周面及び第１管継手部材１の段部１ａを手作業で捻じ込める所まで捻じ込んだ後、スパナ等の工具を用いて締結部材３及び第１管継手部材１を把持し、所定トルクまで締結する。この際、第１管継手部材１及び第２管継手部材２の端面に形成される環状の突部によってガスケット４が押圧変形されるときの、環状の段部１ａの端面と締結部３の端面との距離Ｌより、シール部材７の幅寸法を若干大きくなるように設定し、管継手Ｊの連結によってシール部材７を圧縮し、シール機能を発揮させる。

シール部材８は、締結部材３の環状溝３ｃに取り付け、第２管継手部材２に嵌着することでシール機能を発揮することは言うまでもない。

＜実施形態２＞管継手
本実施形態２は、本発明に係る管継手である。実施形態１との違いは、第１管継手部材１に雄ねじ部１ｂが形成されておらず、第２管継手部材２の形状と同形状をしている。

第１管継手部材１は、図３に示すように、実施形態１の第１管継手部材１に形成されている雄ねじ部１ｂを形成しておらず、一端に締結部材３の雌ねじ部３ｂに螺合する雄ねじ部１０ｂを形成し、他端に表面が六角形状の段部１０ａを備えた筒状のカップリング部材１０を嵌着するようにしている。

カップリング部材１０は、内径が第１管継手部材１の配管部分の外径より若干大径で、内周面の適所、本実施形態では段部１０ａの内側に環状溝１０ｃを形成し、この環状溝１０ｃにＯリング等のシール材９を装着し、第１管継手部材１の配管部分の外表面とカップリング部材１０の内表面との隙間から雨水等の侵入を防いでいる。

実施形態２に係る管継手では、配管となる管継手部材として別形状のものを用意する必要がなく、カップリング部材を使用することで部品の統一を図ることができる。

以上説明したように、本発明の管継手は、外部からの雨水等の侵入を防止し、耐食性の低いスラストベアリングの腐食を有効に防止することができるから、水素ステーション等の屋外での使用に好適に用いることができる。

１ 第１管継手部材
２ 第２管継手部材
３ 締結部材
４ ガスケット
５ スラストベアリング
６ ナット
７ 環状のシール部材
８ 環状のシール部材
Ｊ 管継手

Claims (2)

1. 互いに連通する流体通路を有している管状の第１管継手部材及び管状で端部にフランジ部を形成した第２管継手部材と、
   前記第１管継手部材の端面と前記第２管継手部材の端面との間に介在させられる円環状ガスケットと、
   前記第２管継手部材のフランジ部に係合する段部と前記第１管継手部材を前記第２管継手部材に向かって相対的に進行させる雌ねじ部とを内周面に備えた締結部材と、
   前記フランジ部と段部との間に配設される共回り防止用のスラストベアリングと、
   を備えており、
   前記締結部材の段部内周面には環状溝を形成し、該環状溝に環状のシール部材を配設した管継手。
2. 前記第１管継手部材は、前記締結部材の雌ねじ部側端面と対向する環状の段部を備え、前記雌ねじ部側端面と前記環状段部の締結部材側の端面との間に環状のシール部材を設けた請求項１に記載の管継手。

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