JP3082074B2 - 薄肉ステンレス鋼管と継手の接続機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する利用分野】この発明は、薄肉ステンレス
鋼管と継手とを現場で簡単かつ確実に接続することがで
きる薄肉ステンレス鋼管と継手の接続機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、水道配管など流体を移送する屋内
配管の材質としては、鉄管や銅管又はビニール管等が使
用されていたが、鉄管や銅管は腐食が発生し易く流体の
品質低下や流体の漏洩を起こし、一方ビニール管は耐熱
性が低く、かつ凍結などに対する強度も低いという夫々
の欠点を有しているため、近年では耐食性、耐熱性、耐
寒性、更には機械的強度にも優れた薄肉ステンレス鋼管
が使用されるようになった。しかしながら、この薄肉ス
テンレス鋼管にも以下に示すような問題点があった。即
ち、薄肉ステンレス鋼管は硬く伸びの大きい材質であ
り、かつ、ステンレス鋼管が高価であるため管の肉厚を
１ｍｍ前後の薄肉にして経済性を持たせていることから
ねじ切り加工をすることが困難である。これらの理由か
ら継手との接続はハンダ付、溶接、あるいはプレス等を
施すことによって行われるが、これらによる接続は引張
りに対しては弱く取り外しが出来ない上、接続部で腐食
作用を起こし易いという欠点を有し、接続作業にも熟練
を要している。

【０００３】そこで、出願人は、先に実願昭５８−２０
０５号（実開昭５９−１０７３９０号）において、現場
作業が可能で引張りに強く、取り外しも可能で且つ接続
部での腐食も起こり難く薄肉ステンレス鋼管と継手の接
続機構を提案した。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来提案の接続機構においても、まだ一つ未解決の問題点
を含んでいた。すなわち、継手に対してナットを締め付
けた場合に、完全に締め付けが行われているか否かの判
断が見た目で確認することができないために、ナットを
締め込む程度を締め込みトルクの大きさ又はナットの回
転角度で確認するか、あるいは、ナット端面とナットが
対向する継手の鍔との間隔を限界ゲージで確認する方法
等が行われているが、いずれも手数がかかり実用的でな
いという問題点がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、このような
事情に鑑みてなされたものであって、その手段とすると
ころは、端部外周に凸部を形成した薄肉ステンレス鋼管
と、該薄肉ステンレス鋼管を挿入する内径を有すると共
に端部外周面に雄ねじを形成した継手と、該継手と前記
凸部を境に対向して前記薄肉ステンレス鋼管に外嵌する
嵌合部を有すると共に継手の雄ねじに螺合する雌ねじ部
を有するナットと、該継手と前記薄肉ステンレス鋼管の
間に設けたパッキンと、から構成される薄肉ステンレス
鋼管と継手の接続機構において、前記薄肉ステンレス鋼
管の凸部を、２つの傾斜面を有する山型突起部に形成
し、前記継手に、その端部内周に前記山型突起部に密着
するテーパ部及びパッキン嵌め込み部からなる第１切欠
部を形成し、前記ナットに、その嵌合部の内側端部に前
記山型突起部の一方の傾斜面に密着する第２切欠部を形
成すると共に、該ナットの雌ねじ部と継手の雄ねじが螺
合固着した際に継手の端面が当接する、前記嵌合部と雌
ねじ部の内径差によって形成される継手当接面を形成
し、前記パッキンを、前記ナットの雌ねじ部と前記継手
の雄ねじが螺合固着した際に前記薄肉ステンレス鋼管に
形成した山型突起部の他方の傾斜面、前記ナットの継手
当接面及び継手のパッキン嵌め込み部にそれぞれ密着す
るように形成し、更に、可撓性で弾力性を有する材質か
らなり、継手の端部方向側の端に部分的に前記継手の外
径面よりも外方に突出した押圧部分である突起が形成さ
れた外周面を有する環状のマーカーが、前記継手の外径
面における前記ナットの雌ねじ部と継手の雄ねじが螺合
固着した際に前記ナットの雌ねじ部により隠される位置
に埋まるように外嵌されたことにある。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態に
ついて、図に基づいて説明する。図１乃至図５に示すよ
うに、この発明の薄肉ステンレス鋼管１と継手２の接続
機構は、薄肉ステンレス鋼管１、継手２、ナット３、パ
ッキン４及びマーカー５から構成される。前記薄肉ステ
ンレス鋼管１は、その端部周辺に管径を拡径して形成し
た断面が２つの傾斜面６ａ、６ｂを有する山状の山型突
起部６を有している。

【０００７】図３、図４に詳細するように、前記継手２
は、その端部内周面にテーパ部７ａとパッキン嵌め込み
部７ｂからなる第１切欠部７を形成すると共に、端部外
周面には雄ねじ８を形成し、ナット３を締め込んだ際
に、ナット端面に対向する鍔９を設けている。

【０００８】前記ナット３は、前記薄肉ステンレス鋼管
１に外嵌する嵌合部１０、該嵌合部１０よりも内径が大
きく形成されると共に内周面に前記継手２の雄ねじ８が
螺合するねじ溝を刻んだ雌ねじ部１１、嵌合部１０と雌
ねじ部１１の内径差によって形成される継手当接面１２
及び該継手当接面１２の内側端部に形成される第２切欠
部１３からなる。

【０００９】前記パッキン４は、前記継手２のパッキン
嵌め込み部７ｂに嵌め込み使用するものであって、薄肉
ステンレス鋼管１と継手２の接続完了時に、薄肉ステン
レス鋼管１の山型突起部６、継手２のパッキン嵌め込み
部７ｂ、ナット３の継手当接面１２にそれぞれ密着可能
な接着面を有する横断面が矩形のゴム等の弾力性のある
材質からなるパッキンである。

【００１０】前記マーカー５は、図５に詳細するよう
に、継手２の外径面に形成した周方向に沿うマーカー溝
２ａに埋まるように外嵌したもので、可撓性で弾力性を
有する合成ゴム、樹脂等を材質にして環状に成形したも
のである。特に、前記マーカー５の外周面には、継手の
端部方向側の端に部分的に前記継手の外径面よりも外方
に突出した押圧部分である略台形状断面の突起５ａが形
成され、この突起５ａの一部分は傾斜部５ｂとなってい
る。

【００１１】より具体的には、継手２の外径面に形成し
たマーカー溝２ａに外嵌するマーカー５は、継手２の雄
ねじ８にナット３の雌ねじ部１１の雌ねじを螺合固着し
た際に、ちょうどナット３の雌ねじ部１１によってマー
カー５の全体が隠れて表出しないように位置付けられて
いる。そして、マーカー５の外周面に形成された突起５
ａは、継手２の端部方向側の端に部分的に形成されたも
のであり、この突起５ａの上面には継手２の端部側から
上がり傾斜面となる傾斜部５ｂが形成されている。ま
た、マーカー５には、素地色のまま、又は、外周面に所
定の色を着色している。

【００１２】このような構成からなる薄肉ステンレス鋼
管１、継手２、ナット３、パッキン４及びマーカー５
は、次のようにして接続機構を構成する。まず、薄肉ス
テンレス鋼管１に１つ又２つのナット３を外嵌してか
ら、該鋼管１の片端又は両端において管径を拡径して山
状の山型突起部６を形成する。このとき、山型突起部６
の傾斜角を等しくするようにすることが最も望ましい
が、そのためには、特公昭６１−１３８９０号公報に開
示された図６乃至図７に示すような拡管装置を使用する
が、この拡管装置以外の装置であってもよいのは勿論で
ある。図６乃至図７に示す拡管装置は、図外の基台に固
定された拡管ヘッド１４と、該拡管ヘッド１４内に移動
自在に挿通されたシャフト１５、該シャフト１５に外嵌
したゴム受け１６、拡管ゴム１７及びゴム押え１８、シ
ャフト１５の先端に固定した係止部１９を主構成要件と
するものであって、その拡管操作は次の通り行う。

【００１３】まず、図６に示すように、前記拡管ヘッド
１４の外周に形成された雄ねじ２０と前記薄肉ステンレ
ス鋼管１に外嵌したナット３の雌ねじ部１１の雌ねじを
螺合固着する。このとき、薄肉ステンレス鋼管１の端部
からは、シャフト１５及びゴム受け１６、拡管ゴム１
７、ゴム押さえ１８、係止部１９が同時に挿入されてい
る。そして、図外の装置によって、シャフト１５を矢印
Ａ方向に引っ張ると図７に示すように、ゴム受け１６が
拡管ヘッド１４に当接する。その後も尚シャフト１５を
矢印Ａ方向へ引っ張ると、係止部１９がゴム押さえ１８
を矢印Ａ方向へ押すので、ゴム受け１６及びゴム押さえ
１８に挟圧された拡管ゴム１７はその幅を縮小されるの
で円周方向へ縮小された体積分だけ膨張する。この膨張
した拡管ゴム１７の外周には、ナット３の第２切欠部１
３及び拡管ヘッド１４の先端内周面に形成した切欠部２
１が形成する山状の空間２２が存在しているので、前記
拡管ゴム１７の円周方向への膨張に伴い薄肉ステンレス
鋼管１はその端部において山状の空間２２に膨出して山
型突起部６を形成すると、山型突起部６の傾斜面６ｂの
傾斜角とナット３の第２切欠部１３の傾斜角が全く等し
くなるため、軸線が一致して密着度がよくなる利点があ
る上に、継手２と螺合するナット３が拡管治具の一部と
して使用されて薄肉ステンレス鋼管１に山型突起部６を
拡管形成するので、山型突起部６を形成するための作業
性が大幅に向上する。

【００１４】上述のようにして、薄肉ステンレス鋼管１
の拡管を終えると、継手２のパッキン嵌め込み部７ｂに
一端が若干突き出る大きさのパッキン４を嵌め込み、マ
ーカー溝２ａにマーカー５を外嵌し、薄肉ステンレス鋼
管１の端部を継手2の内部に挿入する。そして、継手２
の端部外周に形成した雄ねじ８とナット３の雌ねじ部１
１の雌ねじをナット３の継手当接面１２が継手２の先端
に当接するまで螺入させる。このとき、ナット３の雌ね
じ部１１がマーカー５の傾斜部５ｂに当接して更に矢印
方向へねじ込まれながら移動するに伴い、弾力性があっ
て押圧部分であるマーカー５の突起５ａは全体に下方へ
圧縮される。また、前記薄肉ステンレス鋼管１の山型突
起部６は、継手のテーパ部７ａ、ナット３の第２切欠部
１３及びパッキン４によって挟圧されて固定され、更
に、パッキン４は山型突起部６の傾斜面６ａ、パッキン
嵌め込み部７ｂ及び継手当接面１２に圧縮されながら密
着し、薄肉ステンレス鋼管１内を流れる流体の漏洩を防
止する。

【００１５】このような接続機構では、継手２の雄ねじ
８にナット３の雌ねじ部１１の雌ねじを螺合固着するこ
とで、継手２のマーカー溝２ａに外嵌したマーカー５は
ナット３の存在で隠れて、その結果、素地色又は外周面
に着色した所定の色が見えなくなる。この現象を利用す
ることによって、継手２の雄ねじ８にナット３の雌ねじ
部１１の雌ねじを螺合してマーカー５の色がナット３の
存在で隠れることなく現認できれば不完全な接続と判断
することが可能となり、逆に、マーカー５の色がナット
３の存在で隠れて見えなくなれば完全な接続と判断する
ことが可能となる。

【００１６】そして、継手２の雄ねじ８にナット３の雌
ねじ部１１の雌ねじが螺合固着している状態では、継手
２のパッキン嵌め込み部７ｂ内の圧縮されたパッキン４
が弾性反発力でナット３の継手当接面１２を常に押圧す
るに加えて、マーカー５の圧縮されている突起５ａが弾
性反発力でナット３の雌ねじ部１１を常に押圧している
ので、継手２の雄ねじ８とナット３の雌ねじ部１１の雌
ねじの螺合部分の摩擦力が一層高まる。

【００１７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によると、薄肉ステンレス鋼管の端部に形成した山型
突起部の２つの傾斜面に継手及びナットに形成した対応
する切欠部を密着させて互いの方向へ締め付けるもので
あるから、薄肉ステンレス鋼管の引き抜き強度を大きく
することができる。又、ナットを締め付けた時に継手の
先端がナットの継手当接面と当接することによって、雌
ねじ部と雄ねじの螺合部分の摩擦抵抗を増大なさしめて
強固な締め付け力を得ることができる。更に又、山型突
起部の相対向する２つの傾斜面をナット及び継手の双方
で締め付けることにより継手及びナットの傾斜面に当接
する部分が山型突起部の傾斜面を僅かに押さえ込む結
果、この山型突起部の弾性反発力がそれぞれナット及び
継手の双方に伝わって、ナットの雌ねじと継手の雄ねじ
の螺合部分の摩擦力が高まり、その結果、薄肉ステンレ
ス鋼管の曲げ、振動、捻り等によって生じるナットの緩
みを防止できる。

【００１８】そして、可撓性で弾力性を有する材質から
なり、継手の端部方向側の端に部分的に前記継手の外径
面よりも外方に突出した押圧部分である突起が形成され
た外周面を有する環状のマーカーが、前記継手の外径面
における前記ナットの雌ねじ部と継手の雄ねじが螺合固
着した際に前記ナットの雌ねじ部により隠される位置に
埋まるように外嵌されているので、薄肉ステンレス鋼管
の端部を継手の内部に挿入すると共に、継手の端部外周
面に形成した雄ねじとナットの雌ねじ部の雌ねじを螺合
した状態では、マーカーの押圧部分である突起が下方に
圧縮される。この状態下では、マーカーの押圧部分であ
る突起が弾性反発力によってナットの雌ねじ部を常に押
圧するので、前記効果であるナットの雌ねじ部と継手の
雄ねじの螺合部分の摩擦力がより一層高められる。

【００１９】更に、継手の雄ねじにナットの雌ねじ部の
雌ねじを螺合固着することで、継手の外径面に外嵌され
たマーカーはナットの存在で隠れるので、この現象を利
用することによって、継手の雄ねじにナットの雌ねじ部
の雌ねじを螺合した際にマーカーがナットの存在で隠れ
ることなく視認できれば不完全な接続と判断することが
可能となり、逆にマーカーがナットの存在で隠れて見え
なくなれば完全な接続と判断することが可能となる。そ
の結果、ナットの締め付け程度は容易に視覚的に確認で
き、締め付け不足又は締め忘れが一見して判断できて点
検が容易であると同時にこれらを防止することに役立て
ることができる。

【００２０】又、パッキンはパッキン嵌め込み部に収納
されているので、薄肉ステンレス鋼管が温度の変化によ
って伸縮を繰り返しても体積の圧縮及び拡張は極めて僅
かであるので、パッキンの延命化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る薄肉ステンレス鋼管と継手の接
続状態を示す断面図。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。

【図３】図１の要部拡大図。

【図４】継手とナットの不完全な接続状態を示す拡大
図。

【図５】図４のＶＩＩ部分の拡大図。

【図６】拡管装置で薄肉ステンレス鋼管に山型突起部を
形成するときの説明図。

【図７】図６の作用状態図。

【符号の説明】

１ 薄肉ステンレス鋼管 ２ 継手 ３ ナット ４ パッキン ５ マーカー５ａ 突起 ６ 山型突起部（凸部） ６ａ、６ｂ 山型突起部の傾斜面 ７ 第1切欠部 ７ａ テーパ部 ７ｂ パッキン嵌め込み部８ 雄ねじ １０ 嵌合部 １１ 雌ねじ部 １２ 継手当接面 １３ 第２切欠部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16L 19/03

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 端部外周に凸部を形成した薄肉ステンレ
   ス鋼管と、該薄肉ステンレス鋼管を挿入する内径を有す
   ると共に端部外周面に雄ねじを形成した継手と、該継手
   と前記凸部を境に対向して前記薄肉ステンレス鋼管に外
   嵌する嵌合部を有すると共に継手の雄ねじに螺合する雌
   ねじ部を有するナットと、該継手と前記薄肉ステンレス
   鋼管の間に設けたパッキンと、から構成される薄肉ステ
   ンレス鋼管と継手の接続機構において、 前記薄肉ステンレス鋼管の凸部を、２つの傾斜面を有す
   る山型突起部に形成し、前記継手に、その端部内周に前
   記山型突起部に密着するテーパ部及びパッキン嵌め込み
   部からなる第１切欠部を形成し、前記ナットに、その嵌
   合部の内側端部に前記山型突起部の一方の傾斜面に密着
   する第２切欠部を形成すると共に、該ナットの雌ねじ部
   と継手の雄ねじが螺合固着した際に継手の端面が当接す
   る、前記嵌合部と雌ねじ部の内径差によって形成される
   継手当接面を形成し、前記パッキンを、前記ナットの雌
   ねじ部と前記継手の雄ねじが螺合固着した際に前記薄肉
   ステンレス鋼管に形成した山型突起部の他方の傾斜面、
   前記ナットの継手当接面及び継手のパッキン嵌め込み部
   にそれぞれ密着するように形成し、 更に、可撓性で弾力性を有する材質からなり、継手の端
   部方向側の端に部分的に前記継手の外径面よりも外方に
   突出した押圧部分である突起が形成された外周面を有す
   る環状のマーカーが、前記継手の外径面における前記ナ
   ットの雌ねじ部と継手の雄ねじが螺合固着した際に前記
   ナットの雌ねじ部により隠される位置に埋まるように外
   嵌されたことを特徴とする薄肉ステンレス鋼管と継手の
   接続機構。