JP3117930U

JP3117930U - 接続継手

Info

Publication number: JP3117930U
Application number: JP2005008795U
Authority: JP
Inventors: 秀明馬場; 仁原田
Original assignee: タイフレックス株式会社
Priority date: 2005-10-24
Filing date: 2005-10-24
Publication date: 2006-01-19
Anticipated expiration: 2015-10-24

Abstract

【課題】施工後に配管のねじれや残留応力が発生しにくい回転式接続継手において、部品点数や製作工程を少なく抑えてそのコストダウンを図りやすくする。
【解決手段】薄肉金属管１と薄肉金属管１に回転自在に外嵌されたねじ付き接続具２とでなる。ねじ付き接続具２が、薄肉金属管１の管壁の端部の先端鍔部１３ａと薄肉金属管１の管壁を膨出加工することにより形成された山形部１４ａとにより挟まれて軸方向で位置決めされている。薄肉金属管１の管壁を縮径加工工程を経て形成した環状溝部５に、弾性シール材６を嵌め込んで水密シール性を確保する。
【選択図】図１

Description

本考案は、接続継手、特に、消火配管系の天井配管の接続に好適に用い得る接続継手に関する。

消火配管系の天井配管では、施工場所が狭くて限定的であるために、比較的長い管状の接続継手を１つの配管接続口に放射状に連結して振り回すという施工は容易でなく、接続継手の長さが長ければ長いほど施工の困難性は増大するということが云える。

一方、消火配管系の天井配管に用いられる比較的長い管状の接続継手は、相手方配管にねじ締め結合されるねじ付き接続具を管状の継手本体に直接に強固に固定した構造の固定式接続継手と、ねじ付き接続具を管状の継手本体に対して回転可能に取り付けた構造の回転式接続継手とに分類することができる。このうち、回転式接続継手は、施工時にねじ付き接続具が継手本体に対して回転するために、施工後の配管のねじれや残留応力が発生しにくいという長所を備えている。

このような状況下で、従来より、回転式接続継手についての研究も種々行われている（たとえば、特許文献１参照）、図１３には、上掲の特許文献１の図１の内容をそのまま示してあり、このものの構造を図中の符号を参照して次に説明する。

図１３の継手は、上水道配管系において、本管から枝管を介して需要側に分岐管を分岐するのに使用される分岐管継手であって、金属ベロー管４０の端部に具備されている筒状の取付部４０Ａの先端にカーリング９を具備させ、取付部４０Ａに外嵌した筒状の固定部材２と筒状の可動部材３とを上記カーリング９とベロー管４０の山形部との間に挟み込んでそれらを軸方向で位置決めしてあると共に、固定部材２をベロー管４０に回転しないように固定してあるのに対し、可動部材３を固定部材２やベロー管４０に対して回転可能としてある。

この構成であると、ベロー管４０を相手方配管に接続するという施工に際して、可動部材３を回して相手方配管の接続口にねじ込んで接続したとしてもベロー管４０自体は回転することがないので、施工後にベロー管４０にねじれ状態が残存したり残留応力が発生したりしにくいという回転式接続継手に特有の長所が発揮される。

なお、図１３は、特許文献１の図１の内容及び符号をそのまま示したものである。したがって、同図中に付されている符号は同図だけに限って有効であって、本考案の実施形態などを示した図１〜図１２に付した符号とは無関係であるものとする。

実開平７−６５９４号公報

しかしながら、図１３を参照して説明した従来例は、ねじ付き接続具に相当している可動部材３を固定部材２によって回転可能に支持してあり、ベロー管４０の取付部４０Ａは、固定部材２をベロー管４０に保持させる要素として機能しているに過ぎない。このために、継手を構成するために不可欠な部品として、ベロー管４０と固定部材２と可動部材３との３つの部品と、水密性を保つための部品（たとえば弾性シール部材７Ａ，７Ｂなど）とが必要になる。特に、可動部材３を回転可能にするための要素として固定部材２を用いているために、その固定部材２が余分に必要になって部品点数が増え、そのことが、コスト高の原因になっているだけでなく、水密性を保つための部品である弾性シール材を、固定部材２と可動部材３との間だけでなく、固定部材２とベロー管４０の取付部４０Ａとの間にも介在させなければならないために、コスト高をさらに増長させることになっていた。

本考案は以上の状況に鑑みてなされたものであり、従来例として説明した図１３の継手の構成要素のうち、固定部材に相当する部材を省略して部品点数を削減することを可能にすることにより、施工後に配管のねじれや残留応力が発生しにくい回転式接続継手でありながら、部品点数が少なく抑えられてコストダウンを図りやすくなる接続継手を提供することを目的とする。

また、本考案は、消火配管系の天井配管の接続に好適に用い得る接続継手を提供することを目的とする。

本考案に係る接続継手は、薄肉金属管とこの薄肉金属管に回転自在に外嵌されたねじ付き接続具とでなり、前記ねじ付き接続具が、前記薄肉金属管の管壁に曲げ加工によって形成された２つの径大部に挟まれて軸方向で位置決めされていると共に、前記径大部の形成箇所の相互間位置で前記薄肉金属管の管壁に形成された環状溝部に嵌め込まれている弾性シール材によって前記ねじ付き接続具の内周面と薄肉金属管の外周面との間の隙間が水密にシールされており、２つの前記径大部のうちの一方が、前記薄肉金属管の管壁の端部を拡径加工することにより形成された先端鍔部でなり、その他方が、前記薄肉金属管の管壁を膨出加工することにより形成された山形部でなる、というものである。

この考案によれば、接続継手が、薄肉金属管と、この薄肉金属管に回転自在に外嵌されたねじ付き接続具と、弾性シール材とによって構成されていて、ねじ付き接続具を回転自在に保持する部品として、継手本体に相当する薄肉金属管が利用されていることにより、図１３を参照して説明した継手の固定部材が不要になり、それだけ部品点数が削減される。それにもかかわらず、ねじ付き接続具が薄肉金属管に対して回転自在であるために、施工後にねじれや残留応力の発生しにくい回転式接続継手を安価に提供することが可能になる。

また、これによれば、ねじ付き接続具の位置決めのための２つの径大部を形成している先端鍔部と山形部とが、薄肉金属管の管壁自体を変形させて製作されているために、それらを形成するための余分な部品が不要になる。

本考案では、上記環状溝部が、薄肉金属管の管壁を縮径加工工程を経て形成されており、薄肉金属管が、管状に曲げた板材の突合せ端部を肉盛り溶接することにより形成されているのに対し、前記環状溝部の溝底面の肉盛り溶接部の盛上り部が前記縮径加工工程を経ることにより消失していて、前記環状溝部の溝底面によって形成された内側シール座面と上記ねじ付き接続具の内周面に形成された外側シール座面とによって前記弾性シール材が弾圧挟持されている、という構成を採用することが可能である。

これによれば、薄肉金属管を製作するための一般的な方法、すなわち、板材を管状に曲げてその突合せ端部を肉盛り溶接するという造管方法で薄肉金属管を安価に製作したとしても、その薄肉金属管の所定箇所を縮径加工して弾性シール材を保持させるための環状溝部を形成するという工程を行うだけで、肉盛り溶接箇所を別途切削したり研磨したりしてシール座面を形成するという余分な工程を行うことなくその環状溝部の溝底面にシール座面が自然に形成されるようになる。また、その溝底面によって形成される内側シール座面とねじ付き接続具の内周面に形成された外側シール座面とによって弾性シール材を弾圧挟持させるだけで水密性が確保される構成を採用しているために、薄肉金属管に対するねじ付き接続具の回転の円滑性が弾性シール材によって損なわれにくいという利点もある。この点に関し、仮に弾性シール材が環状溝部の溝底面のほか、その側壁面に弾圧してはじめて水密性が確保されるような構成を採用すると、ねじ付き接続具の内周面に対する弾性シール材の弾圧力が大きくなりすぎてそのねじ付き接続具を円滑に回転させることができなくなるおそれがある。

本考案において、上記ねじ付き接続具は、その先端面が上記先端鍔部に対峙し、かつ、当該ねじ付き接続具に形成されたテーパ面が上記山形部の傾斜面に対峙しているという構成を採用することが望ましい。これによれば、薄肉金属管側の１つの径大部である山形部を、薄肉金属管における上記ねじ付き接続具の嵌合領域の内側に形成することができるようになるために、ねじ付き接続具２の嵌合領域の長さや２つの径大部の相互間隔を短く抑えることができるようになり、そのことが、ねじ付き接続具２の取付け箇所のコンパクト化や摩擦の低減を図ることに役立つだけでなく、ねじ付き接続具を小形化してその回転操作や締付け操作を容易に行うことに役立つ。また、ねじ付き接続具の小形化を通じて当該接続継手の取扱いの容易化を図ることにも役立つ。さらには、テーパ面が無い場合には山形部はねじ付き接続具と線接触するために、ねじ付き接続具を回転させる際に、接触箇所において薄肉金属管が削られて傷の付く場合があるが、テーパ面により山形部とテーパ面が面接触することにより、接触面積が大きくなるので、山形部が削られることはない。

本考案では、上記径大部の形成箇所の相互間位置で上記薄肉金属管の管壁に形成された環状凹部に嵌め込まれた欠円形状の抜止めリングが、その環状凹部と上記ねじ付き接続具の内周面に形成された環状凹部とに跨がって嵌合されている、という構成を採用することが可能である。これによれば、薄肉金属管の管壁に曲げ加工によって形成された２つの径大部によるねじ付き接続具の位置決め作用に加えて、抜止めリングによってもそのねじ付き接続具が軸方向で位置決めされるようになるために、相手方配管に接続したねじ付き接続具の薄肉金属管からの耐抜出し強度が向上する。

以上のように、本考案によれば、施工後に配管のねじれや残留応力が発生しにくい回転式接続継手でありながら、部品点数や製作工程を少なく抑えてそのコストダウンを図りやすくなるという効果が奏される。また、ねじ付き接続具を小形化することが可能であるために、消火配管系の天井配管の接続に用いる場合であっても、比較的長い当該接続継手の取扱いが容易になり、しかも、ねじ付き接続具を回転させたり締め付けたりする際の作業性が改善されて施工を短時間で行うことができるようになるという利点もある。

図１〜図６は本考案の種々の実施形態を示した要部の半裁側面図、図７は弾性シール材６が嵌め込まれた環状溝部形成箇所の拡大断面図、図８は薄肉金属管１の要部の側面図、図９は薄肉金属管１の要部の縦断正面図、図１０は環状溝部形成箇所の縦断正面図、図１１は環状溝部５の溝底面によって形成された内側シール座面５１と弾性シール材６との接触状態を示した説明図、図１２は相手方配管との接続状態を示した説明図である。

図１に示した実施形態において、１は薄肉金属管であり、１ｍ前後の比較的長い管体でなる。この薄肉金属管１は、波形管であってもストレート管であってもよいが、少なくともその端部はストレート部１２として形成されている。そして、ストレート部１２として形成されている薄肉金属管１の端部にはねじ付き接続具２が回転自在に外嵌されている。図例のねじ付き接続具２は、回転工具（不図示）が係合される係合部２１とねじ部２２とを有していて、ねじ部２２が相手方配管のねじ部にねじ込まれる。なお、図例ではねじ部２２をテーパ雄ねじで示してあるけれども、このねじ部２２はテーパ雌ねじであっても、あるいは、ストレートの雄ねじ又は雌ねじであってもよく、いずれの形態を選択するかは、相手方配管のねじ部の種類に依存する。

薄肉金属管１の端部の軸方向２箇所、図例では先端とその先端から所定間隔を隔てた部位との２箇所に径大部１３，１４が形成されている。これらの径大部１３，１４のうち、先端側の径大部１３は、管壁の端部を拡径加工することによりフレア状に形成された先端鍔部１３ａでなり、その先端鍔部１３ａにねじ付き接続具２の先端面３が対峙しているのに対し、他の径大部１４は、管壁を湾曲状に膨出加工することにより形成された山形部１４ａでなり、その山形部１４ａにねじ付き接続具２に形成されている外広がり状のテーパ面４が対峙している。そして、先端鍔部１３ａと山形部１４ａとによりねじ付き接続具２が挟まれて軸方向で位置決めされている。このように、ねじ付き接続具２を軸方向で位置決めするための２つの径大部１３，１４を管壁に曲げ加工を行うことによって形成しておくと、それらを形成している先端鍔部１３ａと山形部１４ａとが薄肉金属管１の管壁自体によって形成されるために、それらを形成するための余分な部品が不要になるという利点がある。また、薄肉金属管１側の１つの径大部１４である山形部１４ａの一部をねじ付き接続具２のテーパ面４で囲まれる空所に位置させたことにより、２つの径大部１３，１４の相互間隔が短く抑えられてねじ付き接続具２の取付け箇所、すなわち、２つの径大部１３，１４の形成箇所を含めてそれらの相互間長さを短くすることが可能になり、そのことが、ねじ付き接続具２の取付け箇所のコンパクト化、摩擦の低減を図ることに役立つと共に、テーパ面４が無い場合には山形部１４ａはねじ付き接続具２と線接触するために、ねじ付き接続具２を回転させる際に、接触箇所において薄肉金属管１が削られて傷の付く場合があるが、テーパ面４により山形部１４ａとテーパ面４が面接触することにより、接触面積が大きくなるので、削られることはない。

薄肉金属管１の２つの径大部１３，１４の形成箇所の相互間には、管壁に溝付け加工を行うことによって形成された環状溝部５が位置しており、その環状溝部５にＯリングなどでなる弾性シール材６が嵌め込まれている。図７に示したように、この弾性シール材６は、環状溝部５の溝底面によって形成された内側シール座面５１とねじ付き接続具２の内周面によって形成された外側シール座面２３とに弾圧挟持されることによって、ねじ付き接続具２の内周面と薄肉金属管１の外周面との間の隙間を水密にシールする作用を発揮している。

以上説明した実施形態の接続継手は、図１２のように、そのねじ付き接続具２を回転させてそのねじ部２２を相手方配管１００のねじ部１１０にねじ込んで締め付けることによってその相手方配管１００に接続される。そして、ねじ付き接続具２を回転させるときには、そのねじ付き接続具２が薄肉金属管１に対して回転するために、施工後の薄肉金属管１にねじれや残留応力が発生しにくいということが云える。

図２に示した実施形態は、図１で説明した接続継手の構成を基本として、そのねじ付き接続具２の軸方向中間部に略Ｖ字形断面の環状溝７を追加してあると共に、薄肉金属管１に、その環状溝７に嵌まり込む膨出部１５を形成することによって、その膨出部１５にねじ付き接続具２を軸方向で位置決めする機能を具備させることに加えて、膨出部１５と環状溝７の溝面との間に空間を確保してねじ付き接続具２を回転させるときの薄肉金属管１との摩擦抵抗を低減させた事例である。その他の構成は図１を参照して説明したところと同様である。この構成であれば、ねじ付き接続具２の位置決め作用が、２つの径大部１３，１４だけでなく、膨出部１５と環状溝７との嵌合部分によっても発揮されるために、そのねじ付き接続具２がいっそう確実に軸方向で位置決めされることに加え、ねじ付き接続具２を回転させるときの円滑性が向上する。

図３に示した実施形態は、図２で説明した接続継手の構成を基本として、薄肉金属管１の端部の環状溝部５をその軸方向２箇所に形成し、それぞれの環状溝部５に弾性シール材６を嵌め込んでねじ付き接続具２の内周面と薄肉金属管１の外周面との間の隙間を二重に水密シールさせた事例である。その他の構成は図２を参照して説明したところと同様である。この構成であれば、ねじ付き接続具２の内周面と薄肉金属管１の外周面との間の隙間が二重に水密シールされるために高い水密性能を有するようになる。

図４に示した実施形態は、図２で説明した接続継手の構成を基本とし、ねじ付き接続具２の軸方向中間部の略Ｖ字形断面の環状溝７にゴムなどでなる弾性リング８を挟み込むことによってねじ付き接続具２をがたつきなく円滑に回転させ得るようにしたものである。なお、この実施形態では、図２で説明した膨出部１５を省略することによって、弾性リング８を薄肉金属管１の平坦な外周面に弾接させてある。その他の構成は図２を参照して説明したところと同様である。

図５に示した実施形態は、ねじ付き接続具２側のテーパ面４を、そのねじ付き接続具２の内周面の中間部に形成した略Ｖ字形断面の環状溝形部９の片側傾斜面９１によって形成し、そのテーパ面（片側傾斜面９１）４に、薄肉金属管１の管壁に形成した山形部１４ａでなる径大部１４を対峙させてあると共に、環状溝形部９に収容させた弾性リング８をそのテーパ面４と径大部１４（山形部１４ａ）とに弾接させた事例である。このものによると、ねじ付き接続具２が、２つの径大部１３，１４に挟まれて軸方向で位置決めされ、弾性シール材６によってねじ付き接続具２の内周面と薄肉金属管１の外周面との間の隙間が水密にシールされる。この事例において、弾性リング８は、ねじ付き接続具２をがたつきなく円滑に回転させることに役立つ。

図６に示した実施形態では、図１で説明した接続継手の構成を基本とし、径大部１３，１４の形成箇所の相互間位置で薄肉金属管１の管壁に環状凹部１６を形成し、その環状凹部１６に嵌め込まれた欠円形状の抜止めリング１７が、その環状凹部１６とねじ付き接続具２の内周面に形成された環状凹部２４とに跨がって嵌合されている。この実施形態において、抜止めリング１７は、薄肉金属管１側の環状凹部１６に嵌め込んだときの自然状態では、その外周部が環状凹部１６の外側に突出する大きさの拡縮径可能な金属製の弾性体でなる。そして、同図に仮想線で示したように、薄肉金属管１に嵌合させたねじ付き接続具２を矢印Ａのように嵌め込んでいくときに、ねじ付き接続具２のテーパ面４がその抜止めリング１７を縮径させ、その後、その抜止めリング１７の外周部が拡径方向に復元してねじ付き接続具２側の環状凹部２４にも嵌合する。この実施形態では、薄肉金属管１側の２つの径大部１３，１４によるねじ付き接続具２の位置決め作用に加えて、抜止めリング１７によってもそのねじ付き接続具２が軸方向で位置決めされるようになるために、相手方配管に接続したねじ付き接続具２の薄肉金属管１からの耐抜出し強度が向上する。

図２〜図６を参照して説明した各実施形態の接続継手においても、ねじ付き接続具２を回転させてそのねじ部２２を相手方配管のねじ部１１０にねじ込んで締め付けることによってその相手方配管に接続される。そして、ねじ付き接続具２を回転させるときには、そのねじ付き接続具２が薄肉金属管１に対して回転するために、施工後の薄肉金属管１にねじれや残留応力が発生しにくいということが云える。

ところで、薄肉金属管１は、たとえばステンレス板などの金属製の板材を円筒状に曲げてその突合せ端部を肉盛り溶接するという工程を経て造管することにより安価に製作することが可能である。そのため、この造管方法を採用した薄肉金属管１にあっては、図８又は図９のように、その表面に肉盛り溶接跡としての肉盛り部９１，９２が管壁の内外両面に残存している。そのため、図１などに示したようにその薄肉金属管１にただ単に環状溝部５を形成してその環状溝部５に弾性シール材６を嵌め込んだだけでは、図１１に仮想線で示したように、弾性シール材６が溝底面の肉盛り部９１に乗り上がってその肉盛り部９１の両側に隙間Ｓが形成されてしまう。そして、そのような隙間Ｓが存在していると、環状溝部５の溝底面とねじ付き接続具２の内周面とによって弾性シール材６を弾圧挟持させるだけでは水密シール性についての信頼性に乏しくなる。そのような場合に、水密シール性についての信頼性を高めるためには、環状溝部５の溝底面とねじ付き接続具２の内周面とによって弾性シール材６を弾圧挟持させてその圧縮変形量を大きくすることによって環状溝部５の全体を弾性シール材６によって完全に埋めてしまうことが有効であると考えられるけれども、そのようにすると、ねじ付き接続具２の内周面に対する弾性シール材６の弾圧力が大きくなりすぎて、ねじ付き接続具２を円滑に回転させることができなくなるおそれが生じる。また、ねじ付き接続具２の回転の円滑性を確保するために、環状溝部５の溝底面の肉盛り部９１を切削したり研磨したりして消失させることも考えられるけれども、そのようにすることは、切削や研磨に要する工程が余分に必要になって製作コストが高騰するという問題がある。

そこで、図１〜図６を参照して説明した各実施形態では、薄肉金属管１の管壁を縮径加工して環状溝部５を形成する際に、環状溝部５の溝底面の肉盛り溶接部の盛上り部９１を消失させるような加工方法を採用し、そうすることによって、図１０に実線で示したように、環状溝部５を形成するときに自然にその溝底面が平坦な内側シール座面５１として仕上がるようにしてある。このような加工方法としては、たとえば、薄肉金属管１の管壁に押し付けた溝付けローラをその薄肉金属管１の周囲で回転させながら環状溝部５を形成するという加工方法があり、しかも、そのような加工方法は、一般的な溝付け方法として採用されているものである。したがって、この加工方法によって形成された環状溝部５に弾性シール材６を嵌め込むと、図１１のように、その溝底面によって形成された内側シール座面５１に弾性シール材６の内周面が無理なく密着するようになって、ねじ付き接続具２の内周面によって形成されている外側シール座面２３（図７参照）と上記内側シール座面５１との隙間が確実に水密にシールされ、そのことが、ねじ付き接続具２の内周面と薄肉金属管１の外周面との間の隙間の水密シール性についての信頼性を高めることに役立つ。

本考案の実施形態を示した要部の半裁側面図である。本考案の他の実施形態を示した要部の半裁側面図である。本考案のさらに他の実施形態を示した要部の半裁側面図である。本考案のさらに他の実施形態を示した要部の半裁側面図である。本考案のさらに他の実施形態を示した要部の半裁側面図である。本考案のさらに他の実施形態を示した要部の半裁側面図である。弾性シール材が嵌め込まれた環状溝部形成箇所の拡大断面図である。薄肉金属管の要部の側面図である。薄肉金属管の要部の縦断正面図である。環状溝部形成箇所の縦断正面図である。内側シール座面と弾性シール材との接触状態を示した説明図である。相手方配管との接続状態を示した説明図である。従来例の説明図である。

符号の説明

１薄肉金属管
２ねじ付き接続具
３ねじ付き接続具の先端面
４テーパ面
５環状溝部
６弾性シール材
１３，１４径大部
１３ａ先端鍔部
１４ａ山形部
１６，２４環状凹部
１７抜止めリング
２３外側シール座面
５１内側シール座面
９１盛上り部

Claims

薄肉金属管とこの薄肉金属管に回転自在に外嵌されたねじ付き接続具とでなり、前記ねじ付き接続具が、前記薄肉金属管の管壁に曲げ加工によって形成された２つの径大部に挟まれて軸方向で位置決めされていると共に、前記径大部の形成箇所の相互間位置で前記薄肉金属管の管壁に形成された環状溝部に嵌め込まれている弾性シール材によって前記ねじ付き接続具の内周面と薄肉金属管の外周面との間の隙間が水密にシールされており、２つの前記径大部のうちの一方が、前記薄肉金属管の管壁の端部を拡径加工することにより形成された先端鍔部でなり、その他方が、前記薄肉金属管の管壁を膨出加工することにより形成された山形部でなることを特徴とする接続継手。
上記環状溝部が、薄肉金属管の管壁を縮径加工工程を経て形成されており、薄肉金属管が、管状に曲げた板材の突合せ端部を肉盛り溶接することにより形成されているのに対し、前記環状溝部の溝底面の肉盛り溶接部の盛上り部が前記縮径加工工程を経ることにより消失していて、前記環状溝部の溝底面によって形成された内側シール座面と上記ねじ付き接続具の内周面に形成された外側シール座面とによって前記弾性シール材が弾圧挟持されている請求項１に記載した接続継手。
上記ねじ付き接続具は、その先端面が上記先端鍔部に対峙し、かつ、当該ねじ付き接続具に形成されたテーパ面が上記山形部の傾斜面に対峙している請求項１又は請求項２に記載した接続継手。
上記径大部の形成箇所の相互間位置で上記薄肉金属管の管壁に形成された環状凹部に嵌め込まれた欠円形状の抜止めリングが、その環状凹部と上記ねじ付き接続具の内周面に形成された環状凹部とに跨がって嵌合されている請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した接続継手。