JP2021173409A - プレス式管継手 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｏリングを内装した環状膨出部を具備するソケット部に被接続管を挿入し、環状膨出部とその両側を縮径することで被接続管を固定するプレス式管継手において、施工作業性を向上させる。【解決手段】ソケット部に環状膨出部を形成し、被接続管の端部に小径の挿入部を形成して、挿入部をソケット部に嵌装する。【選択図】図２

Description

本発明は、配管システムを構成するメカニカル形管継手のうち、ソケット部に接続管を差し込んだ状態で締め付けて接続するプレス式管継手に関する。

流体を金属配管内に流通させる配管システムにおいて、金属製の接続管あるいは独立した管継手のソケット部に、金属製の被接続管を所定量差し込んだ状態で締め付けて（加締めて）接続する、所謂プレス式管継手が多用されている。

例えば特許第３４３６８２２号には、独立した金属管継手（接続管）の両側に被接続管を接続できるタイプのプレス式管継手が開示されている。この管継手の端部には一般部に対して大径のソケット部が形成され、ソケット部には更に大径の環状膨出部が形成されている。また、環状膨出部の内側（環状溝）には弾性Ｏリングが装着される。そして、ソケット内に被接続管の一端部（挿入部）が差し込まれ、Ｏリングが環状溝と挿入部とによって求心方向に圧縮された状態で、管継手と秘接続管が固定される。

具体的な固定方法は、環状膨出部とその内部のＯリングを環状断面の金型で求心方向へ押して環状断面のまま縮径を施し、同時にその両側のソケット部の一部については求心方向に６角断面の金型で押して６角断面となる縮径加工（加締め加工）を施すことで、管継手と被接続管とが気密（液密）かつ強固に相互固定されるものである。

このような管継手においては、一般部に対してソケット部は５〜８％程度の拡径が必要で、更にソケット部に対して環状膨出部は２０％程度の拡径が必要となるので、一般部に対して環状膨出部は２５〜２８％程度の拡径率の拡径加工となる。一般的に金属の塑性加工による拡径においては拡径率３０％程度までが目安とされており、特にステンレスなどの難加工材では塑性加工による加工硬化を伴うため、熱処理による素材の軟化が必要となる。

したがって、上記のような拡径加工、特に塑性加工が重畳する環状膨出部の成形においては、ソケット部の拡径加工後に焼きなましなどの熱処理が必要となる場合がある。また、そのような重畳する拡径加工により環状膨出部を形成しても、管継手の接続時に環状膨出部およびソケット部の一部に縮径加工を施す必要があるため、環状膨出部形成後にもソケット部全域に亘る熱処理による軟化を施しておく必要がある。

しかしながら、熱処理加工はそれ自体がコストアップ要因であるとともに、工程数および作業の煩雑化によるコストアップも伴うため、経済的ではない。なるべく熱処理を省略して、塑性加工だけによる成形工程で済ませたい。

特許第３４３６８２２号公報

そこで本発明は、拡径成形において熱処理を必要としないか最小限の熱処理で済む、プレス式管継手を提供する。

前術の課題を解決するために、本プレス式管継手は、被接続管の端部に一般部より小径に設けられた挿入部をソケット部内に嵌装し、環状膨出部内の環状溝には弾性を有するＯリングを装着して、環状膨出部とその両側のソケット部の一部を縮径した。

ソケット部は接続管の端部に画定されているとよい。

また、被接続管の挿入部には複数列の環状凹部が形成されており、それぞれの環状凹部と縮径されたソケット部の一部とが嵌合するとよい。

本発明のプレス式管継手によれば、ソケット部の拡径が不要で拡径は環状膨出部のみで良いため、熱処理加工が不要となるか必要であっても加工前か完了後に１回だけの熱処理で済む。また、被接続管においては簡易な縮径加工を施せば良いので、熱処理は不要である。したがって、プレス管継手として熱処理を廃止できるか最小限化でき、経済的かつ効率的な成形が実現できる。

特に、独立した管継手を用いず接続管と被接続管とを直接接続する場合においては、接続管の端部をそのままソケット部として使えるので、環状膨出部の成形のみで済み、一層経済的かつ効率的である。

また、被接接続管の挿入部の、縮径加工（カシメ加工）時にソケット部が縮径変形されるであろう該当部位に、予め複数列の凹溝を形成しておくと、縮径加工（カシメ加工）時には挿入部（内管）の縮径変形を施すことなくソケット部（外管）の縮径変形だけをすれば良いので、縮径加工（カシメ加工）の力が少なくて済み、施工現場においては出力の小さい小型加工機を使用でき作業効率が向上する。

本発明の第１実施形態に係るプレス式管継手の施工前状態を記載した断面図である。 本発明の第１実施形態に係るプレス式管継手の施工後状態を記載した断面図である。 本発明の第２実施形態に係るプレス式管継手の施工前状態を記載した断面図である。

以下、本発明の望ましい実施形態について図１を参照して説明する。

図１に本発明の第１実施形態に係るプレス式管継手１の、接続加工前の相互嵌合状態の断面図（施工前状態１４）を示す。本実施形態は、独立した管継手（複数の被接続管を接続）ではなく、接続管と被接続管だけで構成するプレス式管継手である。接続管２の端部に区画したソケット部５に、周知の拡径手段によって環状膨出部６が一体形成されている。

なお、本実施形態におけるソケット部とは、被接続管３の挿入部１２との嵌合部分（ラップ範囲）を意味する便宜上の画定であり、特に接続管２に別部材が接続されていたり追加工が施されているわけではなく接続管の端部そのものである。しかしながら、製作都合上や板厚設定上などで、ソケット部として別部材を接続したり追加工を施すことが好ましい場合は、そうしても構わない。

環状膨出部６の内面は、環状溝７として略Ｕ字状あるいは略Ｖ字状の断面が環状に形成されている。そして、環状溝７内に円断面で環状のＯリング８が内装されている。Ｏリングは耐候性、耐水性などが求められるので、ＥＰＤＭなどのゴム材が好ましい。Ｏリングは、後述する挿入部１２および環状溝７と密に接している状態であるが、まだ圧縮されていないのでシール機能は発揮されていない。

接続管２のソケット部５には、被接続管３の先端に一般部１０より小径に形成された挿入部１２が嵌挿されており、ソケット部５の先端部９は、被接続管３の段差部１１に当接している。すなわち、先端部９が段差部１１に当接して止まるまで被接続管３を挿入すれば良いので確実なストッパとして機能し、施工時の挿入代管理として使える。このように先端部９が段差部１１に当接して止まるところまで差し込んだ状態を施工前状態１４とする。

この後に、前述の特許第３４３６８２２号に記載されたような周知の施工要領にて、ソケット部５および環状膨出部６に、縮径するための塑性加工を同時に施す。そして、環状膨出部６およびＯリング８については環状を保ったまま外径を縮径し、その両側のソケット部５および挿入部１２については６角形の断面となるように縮径し、第１縮径部２０および第２縮径部２１を形成する。このような縮径成形の結果、図２に示すような断面のプレス式管継手１を得る。なお、図２における環状膨出部６とＯリング８は、縮径加工を受けて変形するため、厳密には図１における環状膨出部６とＯリング８とは断面形状が異なるが、便宜上、同一符号を付している。

このように、本実施形態のプレス式管継手１によれば、接続管側においてはソケット部の拡径が不要で環状膨出部のみの形成で良いため、熱処理加工が不要となるか、必要であっても加工前か完了後に１回だけの熱処理で済む。また、被接続管においては簡易な縮径加工を施せば良いので、こちらも熱処理は不要である。したがって、プレス式管継手として、熱処理を廃止できるか最小限化でき、経済的かつ効率的な成形が実現できる。

特に本実施形態のように、独立した管継手を用いず直接接続管と被接続管とを接続する場合においては、接続管の端部をそのままソケット部として使えるので、環状膨出部の成形のみで済み、一層経済的かつ効率的である。

図３は、本発明の第２実施形態に係るプレス式管継手１の、接続加工前の相互嵌合状態の断面図（施工前状態１５）である。施工後の状態は、前述の第１実施形態に係るプレス式管継手１と同じである。すなわち、施工前状態のみが異なるものである。

第２実施形態の施工前状態においては、接続管２は第１実施形態と同一であるが、被接続管１３が被接続管３とは異なる。被接続管１３の挿入部２２には、環状の縮径部である第１の環状凹部２３と第２の環状凹部２４とが予め形成されている。両環状凹部とも挿入部２２に周知の縮径方法、例えば転造加工などで縮径形成されるが、縮径量はその板厚程度でよい。また、両環状凹部ともに管軸方向の位置は、上述のようにソケット部５が６角形断面へと縮径（変形）される第１縮径部２０と第２縮径部２１に該当する軸方向部位に形成しておく。

この後に、前述の施工要領にて、ソケット部５および環状膨出部６に縮径のための塑性加工を同時に施す。この時、ソケット部５および挿入部１２の一部が６角形の断面となるように縮径されるが、挿入部２２は縮径加工を受けない。そして、ソケット部５および挿入部１２の一部が縮径変形されて、第１の環状凹部２３および第２の環状凹部２４に嵌合する。

このような実施形態においては、縮径加工（カシメ加工）時にソケット部が縮径変形されるであろう該当部位に複数列の環状凹部を形成しておくことで、６角断面の縮径加工（カシメ加工）時には外管であるソケット部の縮径変形だけをすれば良いので、加工力が少なくて済み、施工現場においては出力の小さい小型加工機を使用でき作業効率が向上する。

なお、ソケット部及び挿入部に施す縮径加工は必ずしも断面が６角形でなくても構わず、円断面や楕円断面や他の多角形断面でも構わない。また、縮径する工法も、前述の特許第３４３６８２２号に記載された２分割の金型による挟圧方式に定めることなく、他分割数の金型や、回転塑性加工による全周縮径などでも構わない。また、第１および第２実施形態共に接続管２そのものを管継手の本体としたが、独立した管継手と被接続管との接続においても本発明を適用できる。

以上、本発明の実施形態を説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱し範囲の変更があっても本発明に包含される。

１ プレス式管継手
２ 接続管
３ 被接続管
５ ソケット部
６ 環状膨出部
７ 環状溝
８ Ｏリング
１２、２２ 挿入部
２０ 第１縮径部
２１ 第２縮径部
２３ 第１の環状凹部
２４ 第２の環状凹部

Claims (3)

1. 環状膨出部を具備するソケット部に被接続管を挿入し、前記環状膨出部およびその両側のソケット部の一部を縮径することで前記被接続管を固定するプレス式管継手であって、
   前記被接続管の端部に一般部より小径に設けられた挿入部を形成し、
   該挿入部が前記ソケット部内に嵌装され、
   前記環状膨出部内の環状溝と前記挿入部とによってＯリングが挟持されたことを特徴とする、
   プレス式管継手。
2. 接続管の端部に前記ソケット部が画定され、
   該ソケット部に前記環状膨出部が一体形成されて、
   前記接続管と前記被接続管とが直接的に固定されることを特徴とする、
   請求項１に記載のプレス式管継手。
3. 前記挿入部には複数列の環状凹部が形成されており、
   該環状凹部と前記縮径されたソケット部の一部とが嵌合していることを特徴とする、
   請求項１又は２に記載のプレス式管継手。

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