JP2022067340A - 接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】加工費を抑えつつも調芯性を担保することができ、さらに接続構造のコンパクト化を図り、狭小な作業空間においても管部材の接続作業や取り外し作業を無理なく行えるようにする。【解決手段】先端部にフランジ１２を有する一対の管部材１０を、それらのフランジ１２を互いに対向させた状態で接続する管継手２０と、一対の管部材１０のフランジ１２の間に介在する環状ガスケット３０と、フランジ１２の互いに対向する対向面それぞれに形成された凹部４０と、を備え、それぞれの凹部４０に環状ガスケット３０が嵌め込まれることにより、管部材１０及び環状ガスケット３０の管軸を一致させるようにした。【選択図】図１

Description

本発明は、一対の管部材を管継手により接続してなる接続構造に関するものである。

従来の接続構造としては、特許文献１に示すように、一対の管部材の先端部に設けられたフランジを互いに対向させるとともに、これらの間にシール性を担保するための環状ガスケットを介在させ、それら一対の管部材を管継手により接続してなるものがある。

この接続構造では、一対の管部材や環状ガスケットの調芯性を得るためのガイドリングを用いている。具体的には、まず、フランジの互いに対向する対向面に凹部を設けて、この凹部にガイドリングを嵌め込む。そして、このガイドリングには、軸方向に座繰った段部が設けられており、この段部に環状ガスケットを配置させることで、管部材と環状ガスケットの管軸を一致させている。

しかしながら、このようにガイドリングを用いた構成であると、フランジに凹部を形成するための加工が必要となり、加工費が増大するうえ、凹部を形成するためにフランジが大きくなり、狭小な作業空間での使用が難しくなる。

特開２０１３－０６８２７０号公報

そこで、本発明は、加工費を抑えつつも調芯性を担保することができ、さらに接続構造のコンパクト化を図ることで、狭小な作業空間においても管部材の接続作業や取り外し作業を無理なく行えるようにすることをその主たる課題とするものである。

すなわち、本発明に係る接続構造は、先端部にフランジを有する一対の管部材を、それらのフランジを互いに対向させた状態で接続する管継手と、前記一対の管部材の前記フランジの間に介在する環状ガスケットと、前記フランジの互いに対向する対向面それぞれに形成された凹部と、を備え、それぞれの前記凹部に前記環状ガスケットが嵌め込まれることにより、前記管部材及び前記環状ガスケットの管軸が一致することを特徴とするものである。

このように構成された接続構造によれば、一対の管部材のフランジの対向面に形成された凹部に環状ガスケットを嵌め込むことで、管部材及び環状ガスケットの管軸を一致させることができるので、従来の調芯に用いられていたガイドリングを不要にすることができる。
これにより、加工費を抑えつつも調芯性を担保することができ、さらに接続構造のコンパクト化が可能となり、狭小な作業空間においても管部材の接続作業や取り外し作業を無理なく行うことができる。

前記環状ガスケットが、前記凹部の一方に嵌め込まれる部分と、前記凹部の他方に嵌め込まれる部分とが同径の円筒状をなすものであることが好ましい。
これならば、環状ガスケットの取り付け方向に制約がなく、環状ガスケットをどちらの向きで用いてもシール性を発揮させることができる。

前記環状ガスケットに取り付けられた状態で、一方の前記フランジに固定されるリテーナをさらに備えることが好ましい。
これならば、リテーナをフランジに固定することで環状ガスケットが調芯された状態で保持されるので、管接続の作業性のさらなる向上を図れる。

前記リテーナと前記環状ガスケットとの間に介在して、前記リテーナを前記環状ガスケットに係止させる係止機構を備え、前記リテーナが、円環の一部を切り欠いた形状をなし、前記係止機構が、前記リテーナの内周面又は前記環状ガスケットの外周面の一方に設けられた係止溝と、前記リテーナの内周面又は前記環状ガスケットの外周面の他方に設けられて前記係止溝に嵌る突出部とからなることが好ましい。
これならば、リテーナを簡単に環状ガスケットに取り付けることができる。

前記リテーナが、その外周面の複数箇所から軸方向に延びる複数の爪部を有し、前記複数の爪部が一方の前記フランジの外周面に嵌め込まれることにより、前記リテーナが前記一方の前記フランジに固定されることが好ましい。
これならば、リテーナに所謂止め輪の機能を発揮させることができ、リテーナを管部材のフランジに簡単に固定することができる。

具体的な実施態様としては、前記管継手が、隣り合うもの同士が互いに回転可能に連結された一連のユニット部材と、両端のユニット部材を連結して前記一連のユニット部材を環状にする締結具とを具備し、前記一対の管部材の前記フランジを互いに対向させた状態で、前記ユニット部材を前記各管部材の前記フランジに外嵌させるとともに前記締結具を締め付けることによって前記一対の管部材を接続するものである態様を挙げることができる。

また、別の実施態様としては、前記管継手が、前記一方の管部材の外周に嵌め込まれて、外周面に雄ねじ部が形成された第１ナット部材と、前記他方の管部材の外周に嵌め込まれて、内周部に前記雄ねじ部と螺合する雌ねじ部が形成された第２ナット部材とを具備し、前記第１ナット部材の前記雄ねじ部と前記第２ナット部材の前記雌ねじ部を螺合させることにより、前記一対の管部材を接続するものである態様を挙げることができる。

さらに別の実施態様としては、前記管継手が、前記一対の管部材の前記フランジの裏側それぞれに設けられた一対の挟込部材と、前記一対の挟込部材を締結する締結具とを具備し、前記締結具により前記一対の前記挟込部材を締め付けることにより、前記一対の管部材を接続するものである態様を挙げることができる。

上述した本発明によれば、加工費を抑えつつも調芯性を担保することができ、さらに接続構造のコンパクト化が可能となり、狭小な作業空間においても管部材の接続作業や取り外し作業を無理なく行うことができる。

本発明の一実施形態における接続構造の断面図。 同実施形態における管継手の非連結状態を示す断面図。 同実施形態における管継手の連結状態を示す断面図。 同実施形態における接続構造の拡大断面図。 同実施形態におけるリテーナの構成を示す模式図。 同実施形態における管継手の連結手順を説明するための断面図。 その他の実施形態における接続構造の断面図。 その他の実施形態における接続構造の断面図。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

本実施形態の接続構造１００は、一対の管部材１０を管継手２０により接続してなるものであり、具体的には図１に示すように、一対の管部材１０を対向させた状態で接続する管継手２０と、一対の管部材１０の間に介在する環状ガスケット３０とを備え、これら一対の管部材１０を気密に接続する構造である。

管部材１０は、管本体１１と、管本体１１の端部に設けられたフランジ１２とを有するものである。フランジ１２には、その先端面に、円環状の突起１３が設けられており、その裏面には、この実施形態では先端へ向かうにつれ径が大きくなる傾斜面１４が形成されている。更に、フランジ１２の外周面には、径寸法を小さくしてなる段部１５が形成されている。

管継手２０は、対向させたフランジ１２に外嵌されてこれらを緊締結合するものであり、図２及び図３に示すように、互いに隣り合うもの同士が互いに軸を中心として回転可能に連結された複数（ここでは３つ）のユニット部材２１と、両端のユニット部材２１を連結して一連のユニット部材２１を環状にする締結具２２とを有する、所謂クランプ式のものである。

ユニット部材２１は、ここでは軸方向から視て円環を３分割した形状をなすものである。ユニット部材２１の内周面には、図３に示すように、対向した１対のフランジ１２の外周縁部に外嵌させることができる幅を有した凹溝２１１が、周方向に延びるように設けられており、この凹溝２１１の側面には、フランジ１２の裏面の傾斜面１４に対応した傾斜面２１２が形成されている。

締結具２２は、図２及び図３に示すように、例えば、ボルト部材２２１とナット部材２２２とを具備したものである。ボルト部材２２１は、両端のユニット部材２１の先端部に形成された貫通孔に挿通する。そして、ナット部材２２２にボルト部材２２１を螺合させることによって、両端のユニット部材２１を連結するとともに、管継手２０の内周径を拡縮することができる。

環状ガスケット３０は、図４に示すように、上述した一対の管部材１０のフランジ１２の間に介在し、これらのフランジ１２に挟まれて突起１３が食い込むことにより、気密性を担保するものである。

然して、本実施形態の接続構造１００は、図４に示すように、上述した管部材１０のフランジ１２の互いに対向する対向面それぞれに形成された凹部４０を利用して構成されたものであって、この凹部４０に上述した環状ガスケット３０が嵌め込まれることにより、管部材１０及び環状ガスケット３０の管軸が一致するように構成されている。

より具体的に説明すると、本実施形態の環状ガスケット３０は、円筒状をなすものであり、この環状ガスケット３０の外周面３０ａと、上述した凹部４０の内周面４０ａとが接触することで、一対の管部材１０及び環状ガスケット３０の管軸が一致する。

本実施形態では、一方の管部材１０の凹部４０に嵌め込まれる円筒部分と、他方の管部材１０の凹部４０に嵌め込まれる円筒部分とが、同径のものであり、これらの円筒部分の外周面３０ａと、凹部４０の内周面４０ａとが調芯機能を発揮するものである。

なお、環状ガスケット３０は、上述したように突起１３により潰されることで、径方向に僅かに膨らむことになる。従って、環状ガスケット３０は、凹部４０に対して若干のガタを有して嵌め込まれ、その後、突起１３に潰されることで、円筒部分それぞれの外周面３０ａと凹部４０の内周面４０ａとが面接触するように構成されている。

さらに、本実施形態の接続構造１００は、図４及び図５に示すように、環状ガスケット３０に取り付けられた状態で、一方のフランジ１２に固定されるリテーナ５０を備えている。

リテーナ５０は、図５に示すように、所謂止め輪の機能を発揮するものであり、具体的には、円環の一部を切り欠いた形状をなし、その外周面の複数箇所から軸方向に延びる複数（ここでは３つ）の爪部５１を有している。これら複数の爪部５１は、一方のフランジ１２の外周面に嵌め込まれて引っ掛かり、これによりリテーナ５０とともに環状ガスケット３０を一方のフランジ１２に固定させることができる。もちろん、爪部５１の向きを反対に向ければ、他方のフランジ１２にリテーナ５０や環状ガスケット３０を固定できる。

このリテーナ５０と環状ガスケット３０との間には、図４に示すように、リテーナ５０を環状ガスケット３０に係止させる係止機構６０が介在している。より具体的に説明すると、この実施形態では、環状ガスケット３０の外周面３０ａに係止溝６１が設けられており、リテーナ５０の内周面に係止溝６１に嵌る突出部６２が設けられており、これらの係止溝６１及び突出部６２が係止機構６０を構成している。なお、係止溝６１をリテーナ５０の内周面に設けるとともに、突出部６２を環状ガスケット３０の外周面３０ａに設けても構わない。

係止溝６１は、環状ガスケット３０の外周面３０ａを径方向内側に凹ませたものであり、ここでは環状ガスケット３０の外周面３０ａの全周に亘って形成されている。ただし、係止溝６１としては、環状ガスケット３０の外周面３０ａの複数箇所に間欠的に設けられていても良い。

突出部６２は、リテーナ５０の内周面から径方向内側に突出させたものであり、ここではリテーナ５０の内周面の複数箇所（ここでは３箇所）に設けられている。より具体的には、これらの突出部６２は、リテーナ５０の周方向において爪部５１と対応した位置に設けられており、言い換えれば、複数箇所に設けられた爪部５１それぞれの内側に突出部６２が設けられている。

次に、上述した接続構造１００による一対の管部材１０の接続方法について、図６を参照しながら説明する。

まず、環状ガスケット３０にリテーナ５０を取り付ける（図６ａ）。具体的には、環状ガスケット３０の外周面３０ａに形成された係止溝６１に、リテーナ５０の内周面に設けられた突出部６２を嵌め込む。これにより、係止機構６０が機能して、環状ガスケット３０にリテーナ５０が係止される。

次に、リテーナ５０の爪部５１を一方の管部材１０のフランジ１２の外周面に嵌め込んで引っ掛けるとともに、環状ガスケット３０の一方の管部材１０を向く円筒部分を、その管部材１０のフランジ１２に設けられた凹部４０に嵌め込む（図６ｂ）。これにより、この円筒部分の外周面３０ａと、凹部４０の内周面４０ａとが調芯機能を発揮して、一方の管部材１０と環状ガスケット３０の管軸が一致する。

続いて、環状ガスケット３０の他方の管部材１０を向く円筒部分を、その管部材１０のフランジ１２に設けられた凹部４０に嵌め込む（図６ｃ）。これにより、この円筒部分の外周面３０ａと、凹部４０の内周面４０ａとが調芯機能を発揮して、一対の管部材１０の管軸が一致する。

そして、これら一対の管部材１０を管継手２０により接続する。具体的には、一連のユニット部材２１を環状にしながら、一対の管部材１０のフランジ１２の周りを包み込み、両端のユニット部材２１を連結して一連のユニット部材２１を環状にする（図６ｄ）。これにより、ユニット部材２１の傾斜面２１２が、フランジ１２の裏面の傾斜面１４を押圧して、突起１３が環状ガスケット３０に食い込み、一対の管部材１０が気密に接続される。

このように構成された本実施形態の接続構造１００によれば、一対の管部材１０のフランジ１２の対向面に形成された凹部４０に環状ガスケット３０の円筒部分を嵌め込むことで、管部材１０及び環状ガスケット３０の管軸を一致させることができるので、従来の調芯に用いられていたガイドリングを不要にすることができる。
これにより、加工費を抑えつつも調芯性を担保することができ、さらに接続構造１００のコンパクト化が可能となり、狭小な作業空間においても管部材１０の接続作業や取り外し作業を無理なく行うことができる。

また、環状ガスケット３０の軸方向両側の円筒部分が同径であるので、環状ガスケット３０の取り付け方向に制約がなく、環状ガスケット３０をどちらの向きで用いてもシール性を発揮させることができる。

さらに、環状ガスケット３０にリテーナ５０を取り付けており、このリテーナ５０をフランジ１２に固定することで環状ガスケット３０が保持されるので、管接続の作業性のさらなる向上を図れる。

加えて、リテーナ５０と環状ガスケット３０との間に係止機構６０を介在させているので、リテーナ５０を簡単に環状ガスケット３０に取り付けることができる。

そのうえ、リテーナ５０が、複数の爪部５１を有し、止め輪の機能を発揮するので、リテーナ５０を簡単に管部材１０のフランジ１２に固定することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。

例えば、前記実施形態では、管継手２０がクランプ式のものであったが、図７に示すように、管継手２０が、一方の管部材１０の外周に嵌め込まれて、外周面に雄ねじ部が形成された第１ナット部材７１と、他方の管部材１０の外周に嵌め込まれて、内周部に雄ねじ部と螺合する雌ねじ部が形成された第２ナット部材７２とを具備し、第１ナット部材７１の雄ねじ部と第２ナット部材７２の雌ねじ部を螺合させることにより、一対の管部材１０を接続するものであっても良い。

より具体的に説明すると、第１ナット部材７１は、その先端部７１１が一方の管部材１０のフランジ１２を裏側から押し込むものである。
また、第２ナット部材７２は、一対の管部材１０それぞれのフランジ１２を収容する収容凹部７２１が設けられたものであり、この収容凹部７２１の底面により他方の管部材１０のフランジ１２を裏側から受けるように構成されている。
かかる構成により、第１ナット部材７１の雄ねじ部と第２ナット部材７２の雌ねじ部を螺合させることで、第１ナット部材７１が一方の管部材１０のフランジ１２を裏側から押し込むとともに、第２ナット部材７２が他方の管部材１０のフランジ１２を裏側から受け、突起１３が環状ガスケット３０に食い込んで一対の管部材１０が気密に接続される。

また、別の実施態様としては、図８に示すように、管継手２０が、一対の管部材１０のフランジ１２の裏側それぞれに設けられた一対の挟込部材８０と、一対の挟込部材８０を締結する締結具９０とを具備し、締結具９０により一対の込部材を締め付けることにより、一対の管部材１０を接続するものであっても良い。

より具体的に説明すると、一方の挟込部材８０は、一方の管部材１０のフランジ１２を裏側から押し込むものであり、他方の挟込部材８０は、他方の管部材１０のフランジ１２を裏側から受けるものである。
かかる構成により、締結具９０により一対の込部材を締め付けることで、一方の挟込部材８０が一方の管部材１０のフランジ１２を裏側から押し込むとともに、他方の挟込部材８０が他方の管部材１０のフランジ１２を裏側から受け、突起１３が環状ガスケット３０に食い込んで一対の管部材１０が気密に接続される。

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

１００・・・接続構造
１０ ・・・管部材
１１ ・・・管本体
１２ ・・・フランジ
１３ ・・・突起
１４ ・・・傾斜面
１５ ・・・段部
２０ ・・・管継手
２１ ・・・ユニット部材
２１１・・・凹溝
２１２・・・傾斜面
２２ ・・・締結具
２２１・・・ボルト部材
２２２・・・ナット部材
３０ ・・・環状ガスケット
３０ａ・・・外周面
４０ ・・・凹部
４０ａ・・・内周面
５０ ・・・リテーナ
５１ ・・・爪部
６０ ・・・係止機構
６１ ・・・係止溝
６２ ・・・突出部
７１ ・・・第１ナット部材
７１１・・・先端部
７２ ・・・第２ナット部材
７２１・・・収容凹部
８０ ・・・挟込部材
９０ ・・・締結具

Claims (8)

1. 先端部にフランジを有する一対の管部材を、それらのフランジを互いに対向させた状態で接続する管継手と、
   前記一対の管部材の前記フランジの間に介在する環状ガスケットと、
   前記フランジの互いに対向する対向面それぞれに形成された凹部と、を備え、
   それぞれの前記凹部に前記環状ガスケットが嵌め込まれることにより、前記管部材及び前記環状ガスケットの管軸が一致する、接続構造。
2. 前記環状ガスケットが、前記凹部の一方に嵌め込まれる部分と、前記凹部の他方に嵌め込まれる部分とが同径の円筒状をなすものである、請求項１記載の接続構造。
3. 前記環状ガスケットに取り付けられた状態で、一方の前記フランジに固定されるリテーナをさらに備える、請求項１又は２記載の接続構造。
4. 前記リテーナと前記環状ガスケットとの間に介在して、前記リテーナを前記環状ガスケットに係止させる係止機構を備え、
   前記リテーナが、円環の一部を切り欠いた形状をなし、
   前記係止機構が、前記リテーナの内周面又は前記環状ガスケットの外周面の一方に設けられた係止溝と、前記リテーナの内周面又は前記環状ガスケットの外周面の他方に設けられて前記係止溝に嵌る突出部とからなる、請求項３記載の接続構造。
5. 前記リテーナが、その外周面の複数箇所から軸方向に延びる複数の爪部を有し、
   前記複数の爪部が一方の前記フランジの外周面に嵌め込まれることにより、前記リテーナが前記一方の前記フランジに固定される、請求項３又は４記載の接続構造。
6. 前記管継手が、
   隣り合うもの同士が互いに回転可能に連結された一連のユニット部材と、
   両端のユニット部材を連結して前記一連のユニット部材を環状にする締結具とを具備し、
   前記一対の管部材の前記フランジを互いに対向させた状態で、前記ユニット部材を前記各管部材の前記フランジに外嵌させるとともに前記締結具を締め付けることによって前記一対の管部材を接続するものである、請求項１乃至５のうち何れか一項に記載の接続構造。
7. 前記管継手が、
   前記一方の管部材の外周に嵌め込まれて、外周面に雄ねじ部が形成された第１ナット部材と、
   前記他方の管部材の外周に嵌め込まれて、内周部に前記雄ねじ部と螺合する雌ねじ部が形成された第２ナット部材とを具備し、
   前記第１ナット部材の前記雄ねじ部と前記第２ナット部材の前記雌ねじ部を螺合させることにより、前記一対の管部材を接続するものである、請求項１乃至５のうち何れか一項に記載の接続構造。
8. 前記管継手が、
   前記一対の管部材の前記フランジの裏側それぞれに設けられた一対の挟込部材と、
   前記一対の挟込部材を締結する締結具とを具備し、
   前記締結具により前記一対の前記挟込部材を締め付けることにより、前記一対の管部材を接続するものである、請求項１乃至５のうち何れか一項に記載の接続構造。

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