JP3149390B2 - 管継手 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配管の接続、特に
ユニオン式による接続に好適に用いられ、配管内の流体
の漏れや外部からの塵埃等の侵入を密封して防止すると
ともに、液溜まりを防ぎ、特に衛生性を有する医薬品製
造工場、食品製造工場等のサニタリー用の配管系や洗浄
液等の流体の純度が要求される電子機器工場等で好適に
用いられる管継手に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、配管の途中で管を接続する場合、
連結する一方の管の端部にユニオンねじ、他方の管の端
部にユニオンつばを取付け、両者をユニオンナットで結
合するユニオンや、連結する管のそれぞれの端部にフラ
ンジを一体に形成し、フランジを対向させてフランジの
シール面間にＯリング等のシール材を配設し、フランジ
の外周側にラップジョイントやクランプ等の保持部材を
装着して管を接続する継手等が一般的に使用されてい
る。また、本出願人が先に出願した特開平８−１８４３
９３号公報（以下、イ号公報という）には、管状の継手
部と、継手部の端部に延設されたつば部と、継手部及び
つば部の略中央部に穿口された開口部の内周面と、つば
部の端面に形成された接合面と、つば部に貫通して形成
されたボルト挿通孔と、つば部の内周面に内周面と同軸
状に形成された環状溝と、つば部の接合面に内周面と同
軸状に形成された凸条部を備えた管継手が開示されてい
る。また、実公平７−５０６２８号公報（以下、ロ号公
報という）には、フランジのシール端面に、軸方向断面
形状が矩形状であって、その最内径側が主体部の深さよ
りも小さな寸法にて軸方向に突出する環状小突起に形成
されたシール凹部を周設してなる管体のフランジを対向
させて配する一方で、対向するフランジのシール凹部が
形成する環状空間の外周側に硬質材からなる角形断面形
状の嵌合リングを嵌着するとともに、嵌合リングの内側
にＯリングを環装し、更に管体のフランジを外周側に装
着された保持部材で結合させた配管用継手が開示されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のユニオン等の配管用の管継手は以下の課題を有して
いた。ユニオンでは、管の端部にユニオンねじやユニオ
ンつばを取付けてユニオンナットでユニオンねじとユニ
オンつばを接続しているため、管、ユニオンねじ、ユニ
オンつばとの各接続部に液溜まり部が形成されて液溜ま
りが生じ、管内でバクテリア等が繁殖し易く衛生性に欠
けるため、医薬品製造や食品製造等のサニタリー用の配
管に使用できない。フランジのシール面間にＯリング等
のシール材を配設し、フランジの外周側に保持部材を装
着して管を接続する継手では、フランジのシール面間に
シール材を使用しているため、経年使用によるシール材
の腐食や劣化等で密封性能の低下を引き起こし易く、密
封精度の信頼性に欠ける。また、シール材の配設位置に
液溜まりが生じ易く、管内でバクテリア等が繁殖して衛
生性に欠ける。更に、フランジのシール面間にシール材
を配設しているため、配管の分解・再組み込み毎に新し
いシール材との交換を要し利便性に欠ける。また、イ号
公報に記載の管継手では、継手部及びつば部に穿口され
た開口部の内周面に環状溝を形成しているため、管状内
を流れる流体が環状溝内に溜まり、環状溝内でバクテリ
ア等が繁殖して管状内の衛生性に欠け、衛生性を要する
医薬品製造工場や食品製造工場等のサニタリー用の配管
系に使用できない。また、開口部の内周面に管状溝を形
成しているため、管状内を清掃した際にも環状溝内まで
清掃できず、管状内の衛生性を保てずメンテナンス性に
欠ける。また、ロ号公報に記載の配管用継手では、配管
時に嵌合リングとＯリングを要し、部品点数が多く配管
作業性に欠ける。また、対向したフランジを結合した際
にＯリングの内端面が管体の内径面から突出した場合に
管体の内径面と突出したＯリングとの間で液溜まりが生
じバクテリア等の発生を引き起し、衛生性に欠ける。ま
た、Ｏリングを用いているため、Ｏリングの腐食や劣化
等による密封性能の低下を引き起こし易く耐久性に欠け
る。更に、配管の分解・再組み込み毎に新しいＯリング
に交換する必要があり、利便性に欠ける。

【０００４】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、簡単な構造で、反力を利用して高い密封精度を得る
ことができるとともに、配管作業性に優れ、また、液溜
まりを防ぎ衛生性に優れた管継手を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決す
るために本発明における管継手は以下の構成を有してい
る。本発明の請求項１に記載の管継手は、（ａ）管体の
端面に周設されたフランジ部と、前記フランジ部の端面
側に前記管体と同軸状で前記管体の外周壁側に前記フラ
ンジ部の外径よりも小さい外径で形成された密接片部
と、前記密接片部の背面側と前記フランジ部の間に形成
された周溝からなる間隙部と、前記密接片部の接合面に
形成された１乃至複数の凸条部と、を有した雄型継手部
と、（ｂ）管体の端面に周設されたフランジ部と、前記
フランジ部の端面に形成された密封面と、を有した雌型
継手部と、（ｃ）前記雄型継手部及び前記雌型継手部を
結合する結合部材と、を備えた構成を有している。これ
により、雄型継手部の密接片部を雌型継手部の密封面に
当接して雄型継手部と雌型継手部を結合部材で結合する
だけで密接片部の接合面に形成された凸条部が密封面に
当接して密接片部が弾性変形して撓むため、密接片部の
反力により凸条部を密封面に押しつけることができ、雄
型継手部と雌型継手部の管体の端面を密着して結合でき
るという作用を有する。また、周溝からなる間隙部が管
体の外周壁に形成されているので、雄型継手部と雌型継
手部の管体の接続部においても管体の内周面を同一面上
にして結合することができ、管体の内部に液溜まり部が
形成されるのを防ぐという作用を有する。

【０００６】ここで、間隙部としては、密接片部が弾性
変形して撓む量より大きい幅で形成されるのが望まし
い。凸条部の断面形状としては、半円形状のものが好適
に用いられるが、三角形状、方形状等の任意の形状でも
よい。また、凸条部を密接片部の外周縁端部に形成した
場合、密接片部を弾性変形させ易くなり、小さい力で密
接片部を弾性変形できる。更に、凸条部を複数形成した
場合、密接片部の弾性変形量等に応じて、管体の内周側
に向かうに連れて凸条部の高さを低く形成してもよい。
各凸条部をいずれも密封面に接触させることができ、密
封性を向上できる。結合部材としては、雄型継手部と雌
型継手部の外周側に装着するクランプや、雄型継手部と
雌型継手部のフランジ部にボルト挿通孔を形成し、挿通
孔に挿通するボルトとナットや、雄型継手部又は雌型継
手部の外周壁に螺子部を形成し、螺子部に螺着するユニ
オンナット等のナットが用いられる。尚、該管継手の材
質としては、可鍛鋳鉄、炭素鋼、合金鋼、ステンレス
鋼、アルミニウム、黄銅、銅等の金属材料や硬質塩化ビ
ニル、ポリエチレンやポリアミド、ポリエステル、ポリ
サルホン等の合成樹脂等が用いられ、該管継手の使用状
況により適宜選択される。

【０００７】本発明の請求項２に記載の管継手は、
（ａ）管体の端面に周設されたフランジ部と、前記フラ
ンジ部の端面側に前記管体と同軸状で前記管体の外周壁
側に前記フランジ部の外径よりも小さい外径で外周縁端
部が前記管体の端面よりも突出して形成された密接片部
と、前記密接片部の背面側と前記フランジ部の間に形成
された周溝からなる間隙部と、を有した雄型継手部と、
（ｂ）管体の端面に周設されたフランジ部と、前記フラ
ンジ部の端面に形成された密封面と、を有した雌型継手
部と、（ｃ）前記雄型継手部及び前記雌型継手部を結合
する結合部材と、を備えた構成を有している。これによ
り、雄型継手部の密接片部を雌型継手部の密封面に当接
して雄型継手部と雌型継手部を結合部材で結合するだけ
で、密接片部の外周縁端部が密封面に当接して密接片部
が弾性変形して撓み、密接片部の反力により密接片部を
密封面に押しつけて雄型継手部と雌型継手部の管体の端
面を密着して結合できるという作用を有する。また、周
溝からなる間隙部が管体の外周壁に形成されているの
で、雄型継手部と雌型継手部の管体の接続部においても
管体の内周面を同一面上にして結合することができ、管
体の内部に液溜まり部が形成されるのを防ぐという作用
を有する。ここで、密接片部としては、外周縁端部が管
体の端面より突出していればよく、外周縁端部に向かう
につれて密接片部の厚さを厚く、若しくは薄く形成して
も、均一の厚さに形成してもよい。また、密接片部と密
接片部の背面側に形成された間隙部との角度としては、
管体や密接片部の材質等に応じて適宜決定される。ま
た、密接片部の背面側と間隙部の接続部にアールを付け
て形成してもよい。密接片部の挫屈を防ぐことができ
る。

【０００８】本発明の請求項３に記載の管継手は、請求
項２に記載の発明において、前記密接片部の接合面に形
成された１乃至複数の凸条部を備えた構成を有してい
る。これにより、密接片部と密封面とのあたりを凸条部
でとることができ、高い密封精度を得ることができると
いう作用を有する。ここで、凸条部を形成する代わり
に、密接片部の外周縁端部を面取り又はアール付けをし
て密封面とのあたりをとってもよい。密封面とのあたり
が向上し密封性を向上できる。

【０００９】本発明の請求項４に記載の管継手は、
（ａ）管体の端面にフランジ状に周設された密接片部
と、前記密接片部の接合面に形成された１乃至複数の凸
条部と、前記密接片部の背面側の基部の対称位置に形成
された突起部と、前記密接片部の背面側に前記突起部を
介して前記管体の外周に挿設され外径が前記密接片部の
外径より大きいフランジ部材と、前記密接片部と前記フ
ランジ部材との間に形成された間隙部と、を有した雄型
継手部と、（ｂ）管体の端面に周設されたフランジ部
と、前記フランジ部の端面に形成された密封面と、を有
した雌型継手部と、（ｃ）前記雄型継手部及び前記雌型
継手部を結合する結合部材と、を備えた構成を有してい
る。これにより、密接片部の背面側の基部に形成された
突起部により密接片部と雄型継手部のフランジ部材間に
間隙部を形成できるので、雌型継手部の密封面に雄型継
手部の密接片部を当接して雄型継手部と雌型継手部を結
合部材で結合した際に、密接片部を弾性変形させて撓ま
せることができ、密接片部の反力で密接片部を密封面に
押しつけて雄型継手部と雌型継手部の管体の端面を密着
して結合できるという作用を有する。ここで、突起部の
突出高さとしては、密接片部が弾性変形して撓む量より
大きく形成されるのが望ましい。

【００１０】本発明の請求項５に記載の管継手は、請求
項４に記載の発明において、前記雄型継手部が、前記突
起部の代わりに、前記密接片部の背面側の基部で前記管
体の外周に挿設された環状体を備えた構成を備えてい
る。これにより、環状体で密接片部とフランジ部材との
間に間隙部を形成でき、請求項４に記載の間隙部の機能
を果たすので、簡単な構造で高い密封精度を維持できる
という作用を有する。環状体が密接片部の撓み量に合っ
た厚みを有し、ある程度の機械的強度を有するものであ
れば何でも使用でき汎用性に優れるという作用を有す
る。ここで、環状体の内径は、管体の外径と略同一のも
のが使用される。環状体の内径が管体の外径よりも大き
すぎると密接片部の撓みが塑性変形となる場合が生じ、
極端な場合、部分的に撓み代がとれなくなる場合が生じ
るからである。環状体の幅としては、前記間隙部と同程
度かそれよりも広く形成してもよい。また、環状体の厚
みは密接片部に形成された凸条部のうち最内周に形成さ
れた凸条部の内径よりも薄いものが用いられる。密接片
部の撓み代を確保するためである。

【００１１】本発明の請求項６に記載の管継手は、請求
項１乃至５の内いずれか１項に記載の発明において、前
記雄型継手部及び前記雌型継手部の前記フランジ部、又
は前記雄型継手部の前記フランジ部材と前記雌型継手部
の前記フランジ部のいずれか一方が外周壁に螺子部を備
え、かつ前記結合部材がユニオンナット状に形成された
ナットである構成を有している。これにより、請求項１
乃至５で得られる作用の他、ナットを締めるだけで高い
密封精度が得られるという作用を有する。

【００１２】本発明の請求項７に記載の管継手は、請求
項１乃至６の内いずれか１項に記載の発明において、前
記雄型継手部及び前記雌型継手部の前記フランジ部、又
は前記雄型継手部の前記フランジ部材と前記雌型継手部
の前記フランジ部の各々がフランジ面に対し直交して穿
孔された２以上の挿通孔部を備え、かつ前記結合部材が
ボルト及びナットである構成を有している。これによ
り、請求項１乃至５で得られる作用の他、従来のラップ
ジョイントと同様の方法でフランジ部同士又はフランジ
部材とフランジ部を接合するだけで、従来では得られな
い高い密封精度が得られるという作用を有する。また、
従来のパッキンと異なりシール部が高い強度を有してい
るので、耐久性を飛躍的に高めるという作用を有する。

【００１３】本発明の請求項８に記載の管継手は、請求
項１乃至７の内いずれか１項に記載の発明において、前
記雄型継手部及び前記雌型継手部の前記フランジ部、又
は前記雄型継手部の前記フランジ部材と前記雌型継手部
の前記フランジ部の各々がフランジ面の背面側に傾斜壁
を備え、かつ前記結合部材がクランプである構成を有し
ている。これにより、請求項１乃至５で得られる作用の
他、クランプをワンタッチで締めるだけで高い密封精度
を得るという作用を有する。クランプの開閉によりフラ
ンジ部間やフランジ部材とフランジ部の連結や解除がで
きるので、配管現場の配管作業を著しく高めるという作
用を有する。ここで、クランプのフランジ部当接部は、
内側に傾斜面を備えておくのが望ましい。これにより、
クランプの締め付け時に傾斜面がフランジ部の傾斜壁を
滑り、より簡単にフランジ部間の連結及び解除を容易に
することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）本発明の実施の形態１における管継手
について、以下図面を用いて説明する。図１（ａ）は実
施の形態１における管継手の雄型継手部の全体斜視図で
あり、図１（ｂ）は実施の形態１における管継手の雄型
継手部の要部断面図であり、図２（ａ）は実施の形態１
における管継手の雌型継手部の全体斜視図であり、図２
（ｂ）は実施の形態１における管継手の雌型継手部の要
部断面図であり、図３は実施の形態１における管継手の
結合時の要部断面図であり、図４（ａ）は実施の形態１
の応用例における雄型継手部の要部断面図であり、図４
（ｂ）は実施の形態１の他の応用例における雄型継手部
の要部断面図である。図１において、１は医薬品製造工
場や食品製造工場等のサニタリー用の配管に用いられる
実施の形態１における管継手の雄型継手部、２は雄型継
手部１の管体、３は管体２の端面に周設されたフランジ
部、４はフランジ部３の端面から延設され周溝からなる
間隙部を介して管体２と同軸状でフランジ部３の外径よ
りも小さい外径で形成された密接片部、４ａは密接片部
４の接合面、５は密接片部４の接合面４ａの外周縁側に
形成された凸条部、６は密接片部４の背面側とフランジ
部３の間に形成された周溝からなる間隙部である。尚、
間隙部６の幅としては、密接片部４の撓み量より大きく
形成され、深さとしては、雄型継手部１の材質や密接片
部４の撓み量等により適宜決定される。図２において、
７は雄型継手部１と結合される実施の形態１における管
継手の雌型継手部、８は雌型継手部７の管体、９は管体
８の端面に周設された雄型継手部１のフランジ部３と同
径のフランジ部、９ａはフランジ部９の外周壁に形成さ
れた螺子部、１０はフランジ部９の端面に凹状に形成さ
れ雄型継手部１の密接片部４が嵌合して当接される密封
面である。図３において、１１は実施の形態１における
ユニオンナット等のナットからなる結合部材である。図
４（ａ）において、１Ａは実施の形態１の応用例におけ
る雄型継手部、４Ａは外周縁端部５Ａが管体２の端面よ
りも突出して端面にフランジ状に周設された密接片部で
ある。尚、外周縁端部５Ａに図１に示すように凸条部５
を形成してもよく、また、外周縁端部５Ａに曲面状にア
ールを付けて形成してもよい。密封面１０に当接した際
のあたりを多くすることができ、密接片部４Ａを密封面
１０に密着できる。また、密接片部４Ａの厚みを均一に
して形成する代わりに、外周縁端部５Ａ側を肉薄にして
形成してもよい。密接片部４Ａの機械的強度を向上でき
る。また、密接片部４Ａと密接片部４Ａの背面側に形成
された間隙部６との角度としては、管体２や密接片部４
Ａの材質等に応じて適宜決定される。また、密接片部４
Ａの背面側と間隙部６の接続部にアールを付けて形成し
てもよい。密接片部４Ａの挫屈を防ぐことができる。図
４（ｂ）において、１Ｂは実施の形態１のその他の応用
例における雄型継手部、４ｂは密接片部４の背面側の基
部の対称位置に形成された突起部、３Ｂは密接片部４の
背面側に挿設され突起部４ｂに当接されたフランジ部材
である。尚、突起部４ｂを密接片部４の背面側に形成す
る代わりに、環状体を密接片部４の背面側に挿設しても
よい。環状体を介してフランジ部材３Ｂを挿設すること
により、図１の間隙部６と同様の間隙部を密接片部４と
フランジ部材３Ｂの間に形成することができ、雌型継手
部７と結合した際に密接片部４を撓ませて密接片部４の
反力を得ることができる。

【００１５】以上のように構成された実施の形態１の管
継手について、以下その動作を図３を用いて説明する。
雄型継手部１の密接片部４を雌型継手部７の密封面１０
に嵌合して当接する。次に、結合部材１１を雄型継手部
１側から雌型継手部７の螺子部９ａに螺着して雄型継手
部１と雌型継手部７を接続し、フランジ部３，９が密着
するまで締めつけると、雄型継手部１の密接片部４の接
合面４ａに形成された凸条部５が雌型継手部７の密封面
１０で押さえられ、密接片部４が弾性変形して撓み、密
接片部４の反力で凸条部５が密封面１０に押しつけられ
て雄型継手部１と雌型継手部７の端面が密着して結合さ
れる。尚、配管系が減圧の場合、減圧になるにつれフラ
ンジ部３，９との間及び間隙部６が減圧になり密接片部
４が密封面１０に引き寄せられるため、密接片部４の反
力と真空度により凸条部５が密封面１０に強力に押しつ
けられ、雄型継手部１と雌型継手部７の管体の端面を完
全にシールする。

【００１６】以下、実施の形態１の管継手を用いてシー
ル性能の評価の結果について説明する。 （実験例）図５はシール性能の評価試験を示す模式図で
ある。尚、図１乃至図３と同様のものには同一の符号を
付して説明を省略する。図中、１２は管体２の一方の端
面を密閉した実験用雄型継手部、１３は実験用雄型継手
部１２の密閉した端面に穿孔された孔部、１４は管体８
の一方の端面を密閉した実験用雌型継手部、１５はポン
プ、１６はポンプ１５と実験用雄型継手部１２に密封状
に結合されたパイプ、１７はパイプ１６に接続された圧
力計である。ここで、実験用雄型継手部１２としては、
管体２，８の内径が略５５ｍｍ、実験用雄型継手部１２
の密接片部４に形成された凸条部５の接合面４ａからの
高さが略０．２ｍｍ、密接片部４の厚さが略２ｍｍ、間
隙部６の深さが略５．２５ｍｍ、間隙部６の幅が１．５
ｍｍで形成されたものを用いた。以上のように構成され
た実験用雄型継手部１２及び実験用雌型継手部１４を、
図５に示すように、結合部材１１で結合し、ポンプ１５
によりパイプ１６を介して１９Ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力を
かけて１０分間保持した。この結果、実験用雄型継手部
１２と実験用雌型継手部１４のフランジ部３，９の接続
部からの洩れは認められなかった。また、分解・再組立
てした後、同様にして試験を行った結果、５回の分解・
再組立てした後でも接続部での洩れは認められなかっ
た。

【００１７】次に、管体２，８内を流動する圧力流体の
圧力と密接片部４の反力の関係について、図面を用いて
説明する。図６は圧力流体の圧力と密接片部の密着反力
の関係を示す図である。図中、横軸は圧力流体の圧力を
示し、縦軸は密接片部４の密着反力を示す。図６に示す
ように、圧力流体の圧力が０Ｋｇｆ／ｃｍ² の場合、雄
型継手部１と雌型継手部７を結合部材１１で結合した際
の密接片部４の弾性変形に伴う密接片部４の復元力だけ
が密接片部４の密着反力として働く。圧力流体の圧力が
下降して管体２，８内が減圧になるにつれて、雄型継手
部１と雌型継手部７のフランジ部３，９との間及び間隙
部６の空気が吸引され、密接片部４が更に密封面１０に
押しつけられ、密接片部４の密着反力が上昇する傾向が
認められた。また、管体２，８内の圧力が上昇するにつ
れて、雄型継手部１と雌型継手部７のフランジ部３，９
の当接面との間隙から圧力が漏れるため、密接片部４と
密封面１０の間に圧力がかかり、密接片部４の密着反力
が減少する傾向が認められた。尚、この実験から実施の
形態１の雄型継手部１としては、間隙部６の深さを密接
片部４の材質や形状等に応じて、２ｍｍ〜１５ｍｍ好ま
しくは、３ｍｍ〜１０ｍｍに適宜決定できることがわか
った。間隙部６の深さが３ｍｍよりも小さくなるにつれ
材質にもよるが密接片部４が撓み難くなり雄型継手部１
と雌型継手部７の結合時に大きな力を要す傾向が認めら
れ、また、深さが１０ｍｍよりも深くなるにつれ、加工
し難く生産性に欠ける傾向が認められることがわかっ
た。また、雄型継手部１の凸条部５の高さは、管体２の
材質や密接片部４の形状や大きさ等に応じて、０．１ｍ
ｍ〜２．２ｍｍ好ましくは、０．２ｍｍ〜１．２ｍｍに
適宜決定できることがわかった。密接片部４の材質にも
よるが、高さが０．２ｍｍよりも低くなるにつれ、密接
片部４の撓み量が小さく密接片部４の強い密着反力が得
られ難くなる傾向が認められ、高さが１．２ｍｍよりも
高くなるにつれ密接片部４の撓み量が大きくなりすぎ密
接片部４の基部に金属疲労がたまり易く機械的強度が劣
化し易い傾向が認められることがわかった。

【００１８】以上のように実施の形態１における管継手
は構成されているので、以下の作用を有する。雄型継手
部の密接片部を雌型継手部の密封面に嵌合して当接し、
ナット等からなる結合部材を雄型継手部から雌型継手部
の螺子部に螺合して雄型継手部と雌型継手部を結合する
だけで、密接片部の接合面に形成された凸条部が雌型継
手部の密封面で押さえられて密接片部が弾性変形して撓
み、密接片部の反力により凸条部が密封面に押しつけら
れて雄型継手部と雌型継手部の管体の端面を密着して結
合できるという作用を有する。また、周溝からなる間隙
部が管体の外周壁側に形成されているため、雄型継手部
の密接片部の接合面と雌型継手部の密封面を密着し、雄
型継手部と雌型継手部の接続部で各管体の内周面を同一
面上にでき、管体内に液溜まり部を形成することなく密
接して結合できるという作用を有する。また、管体内が
減圧するにつれて、特に密接片部の密封面への密着反力
が増大するため、真空や減圧の配管系の場合に特に強固
に密封して結合できるという作用を有する。また、雄型
継手部の端面に周設した密接片部の反力を利用して凸条
部を雌型継手部の密封面に密接させて密封しているた
め、配管の分解・再組立てを繰り返すことができるとい
う作用を有する。

【００１９】（実施の形態２）本発明の実施の形態２に
おける管継手について、以下図面を用いて説明する。図
７は実施の形態２における管継手の結合時の要部断面図
である。尚、実施の形態１と同様のものには同一の符号
を付して説明を省略する。図７において、１８は医薬品
製造工場や食品製造工場等のサニタリー用の配管に用い
られる実施の形態２における管継手、１９は管継手１８
の雄型継手部、５ａは密接片部４の接合面４ａの外周縁
側に形成された凸条部、５ｂは密接片部４の接合面４ａ
に凸条部５ａより内周側に形成された凸条部、２０は雄
型継手部１９のフランジ部３に穿孔された挿通孔部、２
１は管継手１８の雌型継手部、２２は雌型継手部２１の
フランジ部９に穿孔された挿通孔部、２３は挿通孔部２
０，２２に挿通され雄型継手部１９と雌型継手部２１を
結合するボルトとナットからなる結合部材である。尚、
凸条部５ａ，５ｂとしては、密接片部４の接合面４ａの
外周縁側の凸条部５ａの高さが、内周側の凸条部５ｂの
高さよりも高く形成されている。以上のように構成され
た実施の形態２の管継手１８は、図７に示すように、実
施の形態１と同様に、雄型継手部１９の密接片部４を雌
型継手部２１の密封面１０に嵌合して当接し、フランジ
部３，９に形成された挿通孔部２０，２２にボルトとナ
ットからなる結合部材２３を挿通して螺合し、雄型継手
部１９と雌型継手部２１を結合する。以上のように実施
の形態２における管継手は構成されているので、実施の
形態１の作用に加えて、以下の作用を有する。密接片部
の接合面の２ヵ所に凸条部を形成し、かつ密接片部の外
周縁側の凸条部の高さを内周側の凸条部の高さよりも高
く形成しているため、外周縁側及び内周側の両凸条部を
雌型継手部の密封面に密着することができ、雄型継手部
と雌型継手部を強固に密封して結合できるという作用を
有する。

【００２０】（実施の形態３）本発明の実施の形態３に
おける管継手について、以下図面を用いて説明する。図
８（ａ）は実施の形態３における管継手の雄型継手部の
全体斜視図であり、図８（ｂ）は実施の形態３における
管継手の雄型継手部の要部断面図であり、図９（ａ）は
実施の形態３における管継手の雌型継手部の全体斜視図
であり、図９（ｂ）は実施の形態３における管継手の雌
型継手部の要部断面図であり、図１０は実施の形態３に
おけるクランプ式の結合部材の全体斜視図であり、図１
１は実施の形態３における管継手の結合時の要部断面図
である。図８において、２４は医薬品製造工場や食品製
造工場等のサニタリー用の配管に用いられる実施の形態
３における管継手の雄型継手部、２５は雄型継手部２４
の管体、２６は管体２５の端面に周設され背面側が傾斜
して形成された傾斜壁を備えたフランジ部、２６ａはフ
ランジ部２６の外周壁、２７はフランジ部２６の端面か
ら延設され周溝からなる間隙部を介して管体２５と同軸
状でフランジ部２６の外径よりも小さい外径で形成され
た密接片部、２７ａは密接片部２７の接合面、２８は密
接片部２７の接合面２７ａの外周縁側に形成された凸条
部、２９は密接片部２７の背面側とフランジ部２６の間
に形成された周溝からなる間隙部である。図９におい
て、３０は雄型継手部２４と結合される実施の形態３に
おける管継手の雌型継手部、３１は雌型継手部３０の管
体、３２は管体３１の端面に周設され雄型継手部２４の
フランジ部２６と同径で背面側が傾斜して形成された傾
斜壁を備えたフランジ部、３２ａはフランジ部３２の外
周壁、３３はフランジ部３２の端面に凹状に形成され雄
型継手部２４の密接片部２７が嵌合して当接される密封
面である。図１０において、３４は実施の形態３におけ
るクランプ式の結合部材、３５はクランプ式の結合部材
３４の固定ねじである。以上のように構成された実施の
形態３の管継手は、実施の形態１と同様に、雄型継手部
２４の密接片部２７を雌型継手部３０の密封面３３に嵌
合して当接し、図１１に示すように、フランジ部２６，
３２の外周壁２６ａ，３２ａにクランプ式の結合部材３
４を装着して、固定ねじ３５でクランプ式の結合部材３
４を固定し雄型継手部２４と雌型継手部３０を結合す
る。

【００２１】以上のように実施の形態３における管継手
は構成されているので、以下の作用を有する。雄型継手
部の密接片部を雌型継手部の密封面に嵌合して当接し、
クランプ式の結合部材を雄型継手部と雌型継手部の各外
周壁に装着するだけで、密接片部の接合面に形成された
凸条部を雌型継手部の密封面で押さえて密接片部を弾性
変形させて撓ませることができ、密接片部の反力により
凸条部が密封面に押しつけられて雄型継手部と雌型継手
部を密着して結合できるという作用を有する。また、周
溝からなる間隙部が管体の外周壁側に形成されているた
め、雄型継手部の密接片部の接合面と雌型継手部の密封
面を密着し、雄型継手部の管体と雌型継手部の管体の接
続部で内周面を同一面上にでき、管体内に液溜まり部を
形成することなく密接して結合できるという作用を有す
る。また、管体内が減圧した場合に特に密接片部の密着
反力が増大するため、真空や減圧の配管系の場合に特に
強固に密封して結合できるという作用を有する。また、
雄型継手部の端面に周設した密接片部の反力を利用して
凸条部を雌型継手部の密封面に密接させて密封している
ため、配管の分解・再組立てを繰り返すことができると
ともに、結合部材としてクランプ式の結合部材を用いて
いるため、配管の結合がし易いという作用を有する。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明における管継手によ
れば、以下の優れた効果を実現できる。請求項１に記載
の発明によれば、 （１）雄型継手部の密接片部を雌型継手部の密封面に当
接し、結合部材で雄型継手部と雌型継手部を結合するだ
けで、密接片部の接合面に形成された凸条部を雌型継手
部の密封面で押さえて密接片部を弾性変形させて撓ませ
ることができ、密接片部の反力により凸条部を密封面に
押しつけて雄型継手部と雌型継手部の管体の端面を密着
して結合でき、簡単な構造で配管作業性に優れ、確実に
密着して結合でき密封性に優れる。 （２）雄型継手部の密接片部の背面側とフランジ部の間
に周溝からなる間隙部を管体の外周壁に周設しているた
め、雄型継手部と雌型継手部の結合時に管体の接続部で
各管体の内周面を同一面上にして結合でき、管体内に液
溜まり部を形成することなく密接して雄型継手部と雌型
継手部を結合でき、管体内での液溜まりを防止し、特に
医薬品製造工場や食品製造工場等の衛生性を要するサニ
タリー用の配管系に適し、衛生性に優れるとともに、管
体内のクリーニングがし易く管体内のメンテナンス性に
優れる。 （３）雄型継手部の端面に周設した密接片部の反力を利
用して凸条部を雌型継手部の密封面に密接させて密封
し、従来のようにＯリング等のシール材を使用していな
いため、配管の分解・再組立て毎にシール材の交換等を
することなく容易に配管の分解・再組立てを繰り返すこ
とができ、耐久性や利便性に優れる。 （４）間隙部が管体の外周壁に周設されているため、管
体内が減圧するにつれて、密接片部の密封面への密着反
力が増大するため、真空や減圧の配管系の場合に特に強
固に密封して結合でき、密封精度に優れる。請求項２に
記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加
えて、 （５） 雄型継手部の密接片部を雌型継手部の密封面に
当接して雄型継手部と雌型継手部を結合部材で結合する
だけで、密接片部の外周縁端部が密封面に当接して密接
片部が弾性変形して撓み、密接片部の反力により密接片
部を密封面に押しつけて雄型継手部と雌型継手部の管体
の端面を密着して結合でき密封性に優れる。請求項３に
記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の効果に加
えて、 （６）密接片部と密封面とのあたりを凸条部でとること
ができ、高い密封精度を得ることができる。請求項４に
記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加
えて、 （７）密接片部の背面側の基部の対称位置に形成された
突起部により密接片部と雄型継手部に挿設したフランジ
部材間に間隙部を形成するため、雌型継手部の密封面に
雄型継手部の密接片部を当接して雄型継手部と雌型継手
部を結合部材で結合した際に、密接片部を撓ませること
ができ、密接片部の反力で密接片部を密封面に押しつけ
て雄型継手部と雌型継手部の管体の端面を密着して結合
できるとともに、密接片部を形成した管体にフランジ部
材を挿設するだけで雄型継手部が形成できるため、雄型
継手部の生産性に優れる。請求項５に記載の発明によれ
ば、請求項４に記載の発明の効果に加えて、 （８）環状体が間隙部の機能を果たすことができ、ま
た、環状体が密接片部の撓み量に合った厚みを有し、あ
る程度の機械的強度を有するものであればよいため、環
状体の汎用性や利便性に優れ、簡単な構造で高い密封精
度を維持でき生産性に優れる。請求項６に記載の発明に
よれば、請求項１乃至５に記載の発明の効果に加えて、 （９）ナットを締めるだけで高い密封精度が得られ、配
管作業性に優れる。請求項７に記載の発明によれば、請
求項１乃至５に記載の発明の効果に加えて、 （１０）従来のラップジョイントと同様の方法でフラン
ジ部を接合するだけで、従来では得られない高い密封精
度が得られるとともに、従来のパッキンと異なりシール
部が高い強度を有しているため、耐久性を飛躍的に向上
でき、密封精度の信頼性に優れる。請求項８に記載の発
明によれば、請求項１乃至５に記載の発明の効果に加え
て、 （１１）クランプをワンタッチで締めるだけで高い密封
精度を得ることができ、クランプの開閉によりフランジ
部間の連結や解除ができるので、配管現場の配管作業性
に優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）実施の形態１における管継手の雄型継手
部の全体斜視図 （ｂ）実施の形態１における管継手の雄型継手部の要部
断面図

【図２】（ａ）実施の形態１における管継手の雌型継手
部の全体斜視図 （ｂ）実施の形態１における管継手の雌型継手部の要部
断面図

【図３】実施の形態１における管継手の結合時の要部断
面図

【図４】（ａ）実施の形態１の応用例における雄型継手
部の要部断面図 （ｂ）実施の形態１の他の応用例における雄型継手部の
要部断面図

【図５】シール性能の評価試験を示す模式図

【図６】圧力流体の圧力と密接片部の密着反力の関係を
示す図

【図７】実施の形態２における管継手の結合時の要部断
面図

【図８】（ａ）実施の形態３における管継手の雄型継手
部の全体斜視図 （ｂ）実施の形態３における管継手の雄型継手部の要部
断面図

【図９】（ａ）実施の形態３における管継手の雌型継手
部の全体斜視図 （ｂ）実施の形態３における管継手の雌型継手部の要部
断面図

【図１０】実施の形態３におけるクランプ式の結合部材
の全体斜視図

【図１１】実施の形態３における管継手の結合時の要部
断面図

【符号の説明】

１ 雄型継手部 １Ａ 雄型継手部 １Ｂ 雄型継手部 ２ 管体 ３ フランジ部 ３Ｂ フランジ部材 ４ 密接片部 ４Ａ 密接片部 ４ａ 接合面 ４ｂ 突起部 ５Ａ 外周縁端部 ５ 凸条部 ５ａ 凸条部 ５ｂ 凸条部 ６ 間隙部 ７ 雌型継手部 ８ 管体 ９ フランジ部 ９ａ 螺子部 １０ 密封面 １１ 結合部材 １２ 実験用雄型継手部 １３ 孔部 １４ 実験用雌型継手部 １５ ポンプ １６ パイプ １７ 圧力計 １８ 管継手 １９ 雄型継手部 ２０ 挿通孔部 ２１ 雌型継手部 ２２ 挿通孔部 ２３ 結合部材 ２４ 雄型継手部 ２５ 管体 ２６ フランジ部 ２６ａ 外周壁 ２７ 密接片部 ２７ａ 接合面 ２８ 凸条部 ２９ 間隙部 ３０ 雌型継手部 ３１ 管体 ３２ フランジ部 ３２ａ 外周壁 ３３ 密封面 ３４ 結合部材 ３５ 固定ねじ

フロントページの続き (72)発明者 名川 政人 福岡県北九州市小倉南区舞ヶ丘三丁目12 −２ (56)参考文献 特開 平１−199090（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−184393（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−248772（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−124887（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−172084（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−177127（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−61682（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭58−13195（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16L 19/02 F16L 23/02 F16L 23/16

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）管体の端面に周設されたフランジ
   部と、前記フランジ部の端面側に前記管体と同軸状で前
   記管体の外周壁側に前記フランジ部の外径よりも小さい
   外径で形成された密接片部と、前記密接片部の背面側と
   前記フランジ部の間に形成された周溝からなる間隙部
   と、前記密接片部の接合面に形成された１乃至複数の凸
   条部と、を有した雄型継手部と、 （ｂ）管体の端面に周設されたフランジ部と、前記フラ
   ンジ部の端面に形成された密封面と、を有した雌型継手
   部と、 （ｃ）前記雄型継手部及び前記雌型継手部を結合する結
   合部材と、 を備えていることを特徴とする管継手。
2. 【請求項２】 （ａ）管体の端面に周設されたフランジ
   部と、前記フランジ部の端面側に前記管体と同軸状で前
   記管体の外周壁側に前記フランジ部の外径よりも小さい
   外径で外周縁端部が前記管体の端面よりも突出して形成
   された密接片部と、前記密接片部の背面側と前記フラン
   ジ部の間に形成された周溝からなる間隙部と、を有した
   雄型継手部と、 （ｂ）管体の端面に周設されたフランジ部と、前記フラ
   ンジ部の端面に形成された密封面と、を有した雌型継手
   部と、 （ｃ）前記雄型継手部及び前記雌型継手部を結合する結
   合部材と、 を備えていることを特徴とする管継手。
3. 【請求項３】 前記密接片部の接合面に形成された１乃
   至複数の凸条部を備えたことを特徴とする請求項２に記
   載の管継手。
4. 【請求項４】 （ａ）管体の端面にフランジ状に周設さ
   れた密接片部と、前記密接片部の接合面に形成された１
   乃至複数の凸条部と、前記密接片部の背面側の基部の対
   称位置に形成された突起部と、前記密接片部の背面側に
   前記突起部を介して前記管体の外周に挿設され外径が前
   記密接片部の外径より大きいフランジ部材と、前記密接
   片部と前記フランジ部材との間に形成された間隙部と、
   を有した雄型継手部と、 （ｂ）管体の端面に周設されたフランジ部と、前記フラ
   ンジ部の端面に形成された密封面と、を有した雌型継手
   部と、 （ｃ）前記雄型継手部及び前記雌型継手部を結合する結
   合部材と、 を備えていることを特徴とする管継手。
5. 【請求項５】 前記雄型継手部が、前記突起部の代わり
   に、前記密接片部の背面側の基部で前記管体の外周に挿
   設された環状体を備えていることを特徴とする請求項４
   に記載の管継手。
6. 【請求項６】 前記雄型継手部及び前記雌型継手部の前
   記フランジ部、又は前記雄型継手部の前記フランジ部材
   と前記雌型継手部の前記フランジ部のいずれか一方が外
   周壁に螺子部を備え、かつ前記結合部材がユニオンナッ
   ト状に形成されたナットであることを特徴とする請求項
   １乃至５の内いずれか１項に記載の管継手。
7. 【請求項７】 前記雄型継手部及び前記雌型継手部の前
   記フランジ部、又は前記雄型継手部の前記フランジ部材
   と前記雌型継手部の前記フランジ部の各々がフランジ面
   に対し直交して穿孔された２以上の挿通孔部を備え、か
   つ前記結合部材がボルト及びナットであることを特徴と
   する請求項１乃至５の内いずれか１項に記載の管継手。
8. 【請求項８】 前記雄型継手部及び前記雌型継手部の前
   記フランジ部、又は前記雄型継手部の前記フランジ部材
   と前記雌型継手部の前記フランジ部の各々がフランジ面
   の背面側に傾斜壁を備え、かつ前記結合部材がクランプ
   であることを特徴とする請求項１乃至５の内いずれか１
   項に記載の管継手。