JP3889977B2

JP3889977B2 - メカニカル式管継手

Info

Publication number: JP3889977B2
Application number: JP2002059731A
Authority: JP
Inventors: 隆須貝; 寛仁甲斐田
Original assignee: Riken Corp
Current assignee: Riken Corp
Priority date: 2002-03-06
Filing date: 2002-03-06
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2022-03-06
Also published as: JP2003254476A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管継手、特に単一の構造で異なる直径の接続管を接合できるメカニカル式管継手に属する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、実用新案登録第２５００５４９号公報に示されるように、継手本体と接続管の端部との間に配置されるシール部材と、継手本体の端部に形成されたねじ部に連結される袋ナットと、継手本体に対する袋ナットの締め付けにより接続管の抜け出しを阻止する抜け止め部材とを有するメカニカル式管継手は公知である。このメカニカル式管継手は、接続管の端部にねじ加工を行わずに、管継手により接続管を直接接合できる施工性に優れまた、構造上接合部に可撓性及び伸縮性を有する。このため、給水又は給湯などの水道配管、冷却水や冷温水などの空調配管を含む様々な分野で流体供給管の管接合に用いられている。
【０００３】
例えば、図９に示すように、従来の抜け止め部材(50)は、外周面(50a)と、図示しない接続管の外周面に当接する内周面(50b)と、軸方向の外側に配置されかつ径方向に形成された外端面(50c)と、軸方向の内側に配置されかつ径方向に形成された内端面(50d)とを備えている。外周面(50a)は、テーパ状に形成されかつ図示しない袋ナットのテーパ面に当接し、内周面(50b)には軸方向に一定間隔離間して複数の環状突起(50e)が設けられる。テーパ状に形成される外周面(50a)では、外側の小径位置から内側の大径位置まで種々の位置で袋ナットのテーパ面が当接するので、抜け止め部材(50)は、異なる外径の接続管の抜け止め作用を行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
接続管に接触して接続管の抜けを阻止する抜け止め部材では、抜け止め部材の刃形状及び材質が、材質が相違する接続管の管種によって異なり、例えば鋼管では鉄製の抜け止め部材が用いられ、ポリエチレン管では樹脂又は黄銅製の抜け止め部材が多用されている。例えば水道配管分野では、鋼管、塩化ビニル管、ポリエチレン管等の管材が使用され、呼び径が同じでも管外径や管外径の許容差が異なる管種が多い。例えば亜鉛メッキ鋼管、水道用ポリエチレン管、水道用硬質塩化ビニル管の呼び２５に関するＪＩＳ規格による基準外径、管外径の許容差を比較すると、外径３４±０.５mmの鋼管が最大で、外径３２±０.２mmの塩化ビニル管が最小であるから、最大径と最小径の外径差は３４.５−３１.８＝２.７mmである。従来の抜け止め部材(50)では、直径の大きな鋼管の抜け止めを比較的良好に達成できても、直径の小さな樹脂管の抜け止めを達成することができない難点があった。
【０００５】
本発明は、部品を交換せずにかつ単一の構造で直径の異なる２種以上の接続管を確実に接合できるメカニカル式管継手を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によるメカニカル管継手は、接続管(6)を挿入する空洞部(1a)を形成する継手本体(1)と、継手本体(1)と接続管(6)の端部(6a)との間に配置されるシール部材(3)と、継手本体(1)の端部(1b)に形成されたねじ部(1c)に連結されるねじ部(2b)及びテーパ面(2a)が形成された袋ナット(2)と、継手本体(1)に対する袋ナット(2)の締め付けにより接続管(6)の端部(6a)の抜け出しを阻止する抜け止め部材(5)とを有する。抜け止め部材(5)は、テーパ状に形成されかつ袋ナット(2)のテーパ面(2a)に当接する外周面(5a)と、軸方向の外側に配置されかつ径方向に形成された外端面(5g)と、軸方向の内側に配置されかつ径方向に形成された内端面(5h)と、縮径可能な合口隙間とを有する。抜け止め部材(5)は、内端面(5h)の近傍で径方向内側に突出する刃(5f)と、外端面(5g)の近傍で径方向内側に突出して接続管(6)の外周面に当接する円筒内面(5d)と、円筒内面(5d)と刃(5f)との間に設けられた切欠部(5e)とを備えている。
【０００７】
外径の大きい一対の接続管(6)を接続するとき、袋ナット(2)は、抜け止め部材(5)の外周面(5a)の軸方向の外側位置(5b)に当接して、内端面(5h)側より外端面(5g)側に大きな縮径力を抜け止め部材(5)に加えて、抜け止め部材(5)の円筒内面(5d)で接続管(6)の外周面を把持する。外径の小さい一対の接続管(6)を接続するとき、袋ナット(2)は、抜け止め部材(5)の外周面(5a)の軸方向の内側位置(5c)に当接して、外端面(5g)側より内端面(5h)側に大きな縮径力を抜け止め部材(5)に加えて、刃(5f)を接続管(6)の外周面に押圧する。このため、直径の大きな鋼管及び直径の小さな樹脂管を接続管(6)として接合する何れの場合でも、単一の抜け止め部材(5)を使用して、確実に抜け止めを行うことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明によるメカニカル式管継手の実施の形態を図１〜図８について説明する。
図１に示すように、本発明によるメカニカル式管継手は、一対の接続管(6)を挿入する空洞部(1a)を有しかつ鋳鉄によりほぼ円筒状に形成される継手本体(1)と、継手本体(1)と各接続管(6)の端部(6a)との間に配置されるシール部材(3)と、継手本体(1)の両端部(1b)に形成されたねじ部(1c)に連結されるねじ部(2b)を有する袋ナット(2)と、継手本体(1)に対する袋ナット(2)の締め付けにより接続管(6)の端部(6a)の抜け出しを阻止する抜け止め部材(5)と、抜け止め部材(5)と継手本体(1)の端部(1b)との間に配置されたワッシャ(4)とを有する。シール部材(3)は水密なパッキンを形成し弾性を有するゴム材料により形成される。袋ナット(2)、ワッシャ(4)及び抜け止め部材(5)は鉄、鋳鉄、ステンレス鋼、黄銅等から選択された金属により形成される。
【０００９】
図示しないが、リング状に形成される抜け止め部材(5)の円周の一部に合口隙間となる切欠部が設けられ、抜け止め部材(5)の縮径又は拡径が可能となる。抜け止め部材(5)は、テーパ状に形成されかつ袋ナット(2)のテーパ面(2a)が当接する外周面(5a)と、軸方向の外側に配置されかつ径方向に形成された外端面(5g)と、ワッシャ(4)に当接して軸方向の内側に配置されかつ径方向に形成された内端面(5h)と、内端面(5h)の径方向内部に形成されかつ径方向内側に突出する三角形断面の刃(5f)と、抜け止め部材(5)の内側に接続管(6)の外面と平行に形成されかつ接続管(6)に当接する円筒内面(5d)と、円筒内面(5d)と刃(5f)との間に設けられた切欠部(5e)とを備えている。抜け止め部材(5)の外周面(5a)は軸方向の外側位置(5b)から軸方向の内側位置(5c)まで連続的に変化するテーパ面として形成される。円筒内面(5d)は、抜け止め部材(5)全長の１／３〜２／３程度の長さで接続管(6)の外面と平行に設けられる。切欠部(5e)は、接続管(6)の外周面に平行な円筒内面(5d)の軸方向の内側端部より内端面(5h)まで径方向外周側に設けられ、切欠部(5e)の内端部に刃(5f)が形成される。刃(5f)の頂点は、１mm以内の寸法差で円筒内面(5d)より径方向内側に突出し、刃(5f)の突出角度θは３０度〜１２０度の範囲内である。図示の例では、環状の単一の刃(5f)を設けた例を示すが、複数の刃(5f)を軸方向に間隔を開けて抜け止め部材(5)の内端面(5h)側の内周面に形成してもよい。また、刃(5f)は抜け止め部材(5)の内端のみでなく、内端近傍に設けることもできる。
【００１０】
外周面(5a)は、合口隙間により縮径又は拡径が可能であるため、刃(5f)及び円筒内面(5d)は、縮径時又は拡径時に異なる直径の接続管(6)の外面に接触できかつ接続管(6)に接触する抜け止め部材(5)の平行な円筒内面(5d)及び刃(5f)は、各種接続管(6)に対し抜け出しを阻止する作用がある。鋼管の外径は一般的な同型式の塩化ビニル管より大きい。
【００１１】
抜け止め部材(5)を製造する際に、図５Ａに示すように、矩形断面を有する金属ストリップ(60)又は円形断面の線材(61)の圧延材をテーパ状に形成（伸線）すると共に、金属ストリップ(60)の底面に切欠部(62)を形成した後、所定の長さに切断し、環状に形成（コイリング）することにより抜け止め部材(5)を完成する。環状の抜け止め部材(5)の一部に合口隙間(63)が設けられる。
【００１２】
図３に示すように、仮締め状態で抜け止め部材(5)、ワッシャ(4)及びシール部材(3)を通じて継手本体(1)の空洞部(1a)内に鋼管である一対の接続管(6)を挿入し、適当な締め付けトルクで袋ナット(2)を締め付けて本締めを行うと、図３に示すように、袋ナット(2)のテーパ面(2a)は抜け止め部材(5)の外周面(5a)に設けられた軸方向の外側位置(5b)よりに当接する。このとき、袋ナット(2)の締め付けにより抜け止め部材(5)が縮径され、抜け止め部材(5)の円筒内面(5d)が接続管(6)の外周面を強固に挟持すると共に、刃(5f)は接続管(6)の外周面に食い込むので、一対の接続管(6)を管継手により接続できると共に、接続管(6)の引き抜き阻止力が得られる。
【００１３】
これに対し、塩化ビニル管等の樹脂管を接続管(6)として使用する場合には、樹脂管の外径が鋼管の外径より小さく、弾力性又は可撓性を有するため、管継手による接続の際に抜け止め部材(5)を接続管(6)上で十分に縮径すると共に、刃(5f)を接続管(6)の外周面に食い込ませなければならない。このため、樹脂管では、抜け止め部材(5)の円筒内面(5d)による挟持力よりも接続管(6)に刃(5f)が食い込むことが必要とされるため、刃(5f)の先端をある程度鋭く形成する必要がある。樹脂管を接続管(6)として使用するとき、仮締め状態で抜け止め部材(5)、ワッシャ(4)及びシール部材(3)を通じて継手本体(1)の空洞部(1a)内に鋼管である一対の接続管(6)を挿入し、適当な締め付けトルクで袋ナット(2)を締め付けて本締めを行うと、図４に示すように、袋ナット(2)のテーパ面(2a)は抜け止め部材(5)の外周面(5a)に設けられた軸方向の内側位置(5c)よりに当接する。このとき、袋ナット(2)の締め付けにより抜け止め部材(5)がより縮径され、抜け止め部材(5)の円筒内面(5d)が接続管(6)の外周面を強固に挟持すると共に、刃(5f)は接続管(6)の外周面により小さく縮径して食い込むので、一対の接続管(6)を管継手により接続できると共に、接続管(6)の引き抜き阻止力が得られる。この場合に、袋ナット(2)のテーパ面(2a)は抜け止め部材(5)の外周面(5a)に設けられた軸方向の内側位置(5c)よりに当接するので、袋ナット(2)による縮径力が抜け止め部材(5)の内端面(5h)側に集中し、円筒内面(5d)より刃(5f)側に縮径力が作用すると同時に、切欠部(5e)が形成されているので、接続管(6)の外周面に刃(5f)を深く食い込ますことができる。
【００１４】
このように、外径の大きい一対の接続管(6)を接続するとき、袋ナット(2)は、抜け止め部材(5)の外周面(5a)に設けられた軸方向の外側位置(5b)に当接して、内端面(5h)側より外端面(5g)側に大きな縮径力を抜け止め部材(5)に加えて、抜け止め部材(5)の円筒内面(5d)により接続管(6)の外周面を把持する。外径の小さい一対の接続管(6)を接続するとき、袋ナット(2)は、抜け止め部材(5)の外周面(5a)上に設けられた軸方向の内側位置(5c)に当接して、外端面(5g)側より内端面(5h)側に大きな縮径力を抜け止め部材(5)に加えて、刃(5f)を接続管(6)の外周面に押圧する。このため、直径の大きな鋼管及び直径の小さな樹脂管を接続管(6)として接合する何れの場合でも、単一の抜け止め部材(5)を使用して、確実に抜け止めを行うことができる。
【００１５】
本発明の実施の形態は種々の変更が可能である。例えば、図６に示すように、金属ストリップ(60)に切欠部(62)を形成する際に、刃(5f)と円筒内面(5d)に軸方向のＶ溝(64)を形成すると、刃(5f)が鋭利となりより抜け止め作用を強化することができる。また、図７に示すように、外端面(5g)又は内端面(5h)を湾曲突起に形成して刃(5f)に剛性を与え、図８に示すように、内端面(5h)を湾曲凹面に形成して、刃(5f)に弾力性を与えてもよい。
【００１６】
本発明の実施の形態では、下記の作用効果が得られる。
［１］抜け止め部材(5)が縮径される範囲が広く、単一の構造でも異なる外径の接続管(6)を十分な抜け出し阻止力で接続することができる。
［２］抜け止め部材(5)を交換せずに、異なる外径の接続管(6)を接続することができ、施工性が向上する。
【００１７】
【実施例】
刃(5ｆ)の突出角度θ＝４５度及び９０度の図２Ａ、Ｂに示す２種類の抜け止め部材(5)を備えた呼び２５のメカニカル式管継手を準備した。図２Ａ、Ｂの各抜け止め部材(5)の代表的な寸法を、全長Ｌ₁＝１１mm、円筒内面(5d)の長さＬ₂＝６.２mm、円筒内面(5d)の内径Ｄ₁＝６１.４mm、外端面(5g)の外径Ｄ₂＝６４.９mm、内端面(5h)の外径Ｄ₃＝７１.３mmとした。抜け止め部材(5)を用いて呼び２５の鋼管及び塩化ビニル管を接続管(6)を接続した後、引張試験機を用いてメカニカル式管継手から接続管(6)に引張力を加えて、抜け止め部材(5)及び従来の抜け止め部材の引き抜き阻止力を測定した。表１に示す測定結果から明らかなように、本発明によるメカニカル式管継手では、従来の管種専用の継手の引き抜き阻止力と同等の特性が得られることが判明した。
【００１８】
【表１】

【００１９】
【発明の効果】
本発明によるメカニカル式管継手は、所望の複数の管種に適合しかつ異なる管種でも十分な引き抜き阻止力が得られる性能を備え、寸法の相違する管種に合わせて異なる寸法の袋ナット及び抜け止め部材に交換する必要がないため、施工性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるメカニカル式管継手の断面図
【図２】図１のメカニカル式管継手に使用する抜け止め部材の断面図
【図３】鋼管を接続した本発明のメカニカル式管継手の部分断面図
【図４】塩化ビニル管を接続した本発明のメカニカル式管継手の部分断面図
【図５】図２に示す抜け止め部材の製造工程を示すブロック図
【図６】抜け止め部材の他の実施の形態を示す斜視図
【図７】外端面及び内端面を湾曲に形成した例を示す抜け止め部材の断面図
【図８】内端面に湾曲凹面を形成した例を示す抜け止め部材の断面図
【図９】メカニカル式管継手に使用する従来の抜け止め部材の断面図
【符号の説明】
(1)・・継手本体、 (1a)・・空洞部、 (1b)・・継手本体端部、 (1c)・・ねじ部、 (2)・・袋ナット、 (2a)・・テーパ面 (3)・・パッキン、 (4)・・ワッシャ、 (5)・・抜け止め部材、 (5a)・・外周面、 (5b)・・外側位置、 (5c)・・内側位置、 (5d)・・円筒内面、 (5e)・・切欠部、 (5f)・・刃、 (5g)・・外端面、 (5h)・・内端面、 (6)・・接続管、 (6a)・・端部、

Claims

接続管を挿入する空洞部を形成する継手本体と、継手本体と接続管の端部との間に配置されるシール部材と、継手本体の端部に形成されたねじ部に連結されるねじ部及びテーパ面が形成された袋ナットと、継手本体に対する袋ナットの締め付けにより接続管の端部の抜け出しを阻止する抜け止め部材とを有し、抜け止め部材は、テーパ状に形成されかつ袋ナットのテーパ面に当接する外周面と、軸方向の外側に配置されかつ径方向に形成された外端面と、軸方向の内側に配置されかつ径方向に形成された内端面と、縮径可能な合口隙間とを有するメカニカル式管継手において、
抜け止め部材は、内端面の近傍で径方向内側に突出する刃と、外端面の近傍で径方向内側に突出して接続管の外周面に当接する円筒内面と、円筒内面と刃との間に設けられた切欠部とを備え、
外径の大きい一対の接続管を接続するとき、袋ナットは、抜け止め部材の外周面の軸方向外側位置に当接して、抜け止め部材を縮径し、
外径の小さい一対の接続管を接続するとき、袋ナットは、抜け止め部材の外周面の軸方向内側位置に当接して、抜け止め部材を縮径することを特徴とするメカニカル式管継手。
刃の突出角度は３０度〜１２０度の範囲内である請求項１に記載のメカニカル式管継手。
円筒内面に対する刃の突出する寸法差は１mm以内である請求項１又は２に記載のメカニカル式管継手。
抜け止め部材の外周面は軸方向の外側位置から軸方向の内側位置まで連続的に変化するテーパ面として形成される請求項１〜３の何れか１項に記載のメカニカル式管継手。