JP4519781B2 - Pipe fitting - Google Patents
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- F16L19/00—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on or into one of the joint parts
- F16L19/08—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on or into one of the joint parts with metal rings which bite into the wall of the pipe
- F16L19/083—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on or into one of the joint parts with metal rings which bite into the wall of the pipe the longitudinal cross-section of the ring not being modified during clamping
- F16L19/086—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on or into one of the joint parts with metal rings which bite into the wall of the pipe the longitudinal cross-section of the ring not being modified during clamping with additional sealing means
Description
本発明は管継手、特に水道配管等に用いられる銅管や樹脂管のような比較的軟質の配管の接続作業に適した管継手に関するものである。 The present invention relates to a pipe joint, and particularly to a pipe joint suitable for connecting relatively soft pipes such as copper pipes and resin pipes used for water pipes and the like.
上水道用銅管の接続作業には、ハンダ付けやロウ付けが一般的であるが、接続作業に手間がかかるため、簡易でかつ管の抜けを確実に防止できる管継手が求められている。そこで、例えば特許文献1に示すように、内周にテーパ面を持つナットと、外周にテーパ面を持ち、内周に管の外周面に食い込む爪部を有する割リングとを用いた管継手が知られている。 Soldering or brazing is generally used to connect copper pipes for waterworks, but since the connecting work takes time and effort, pipe joints that are simple and can reliably prevent the pipe from being pulled out are required. Therefore, for example, as shown in Patent Document 1, a pipe joint using a nut having a tapered surface on the inner periphery and a split ring having a tapered surface on the outer periphery and a claw portion that bites into the outer peripheral surface of the pipe on the inner periphery is provided. Are known.
図5は従来の管継手の一例を示す。
この継手の場合、継手本体10に管Pを挿入し、ナット11を継手本体10に対して締め込むことにより、ナット11のテーパ面11aが割リング12のテーパ面12aと回転方向に摺動しながら軸方向に押し、これによって割リング12が内径方向に縮み、割リング12の内面の爪部12bが管Pの外周に食い込んで係止する。
FIG. 5 shows an example of a conventional pipe joint.
In the case of this joint, the pipe P is inserted into the
ところが、上記継手の場合、ナット11の締付によりテーパ面11a,12a同士が摩擦圧接するので、多大の締付トルクが必要になる。また、テーパ面同士の圧接反力がナット11を緩ませる方向に作用するので、ナット11に緩みが発生しやすい。また、振動や外力などによってナット11が緩むと、割リング12も同時に緩むため、管Pが継手本体10から抜けてしまうという問題がある。
また、継手本体10の内周に配置されるOリング13を交換する際、ナット11を緩めると、割リング12も管Pに対して緩むので、割リング12の管Pに対する位置がずれてしまう。そのため、再度ナット11を締め付けるとき、管Pの差し込み深さの管理をやり直す必要があり、作業が面倒になる。
管Pをカットするときなど、管Pの一端側に回転トルクがかかると、管Pの他端側にも捩れトルクがかかる。従来の継手は、継手本体10と管Pとが一体固定されるので、管Pの捩れトルクが継手を介して接続された別の管にも伝えられ、別の管の継手部分が緩んでしまうという問題がある。
さらに、ナット11のテーパ面11aと割リング12のテーパ面12aとが回転方向に摺動しながら軸方向に相対移動するので、大きな異音(摺動音)が発生することがある。このような異音は、ナット11と割リング12との硬度差がない場合や同系材質の場合に起こる。
Further, when the O-
When rotational torque is applied to one end side of the pipe P, such as when the pipe P is cut, twisting torque is also applied to the other end side of the pipe P. In the conventional joint, since the
Furthermore, since the
そこで、本発明の目的は、接続作業が簡単で、上記のような課題を解決できる管継手を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a pipe joint that can be easily connected and can solve the above-described problems.
上記目的を達成するため、本発明は、管を受け入れる開口部を持ち、外周に雄ねじ部を持つ継手本体と、軸方向一端側の内面に上記雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有し、軸方向他端側の内面に上記雌ねじ部より内径側に突出する内側段差部を有するナットと、内周面に管の外周面に食い込む爪部を有し、軸方向一端側の外周面に円筒面を持ち、軸方向他端側の外周面に上記円筒面に向かって漸次大径となるテーパ面を持ち、半径方向の弾性を有する割リングと、軸方向一端側の内周面に上記割リングのテーパ面と対応するテーパ面を持ち、軸方向他端側の内周面に上記テーパ面の最小径部と連続する円筒面を持ち、外周面に上記ナットの内側段差部と当接する外側段差部を持つ円筒状のスリーブとを備え、上記ナットを継手本体に対して螺合させ、ナットの内側段差部でスリーブの外側段差部を継手本体側に引き寄せることにより、スリーブのテーパ面が割リングのテーパ面に接触して割リングを縮径変形させ、さらにスリーブの円筒面が割リングの円筒面に乗り上げるように構成したことを特徴とする管継手を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention has a joint body having an opening for receiving a tube and having a male threaded portion on the outer periphery, and a female threaded portion that is threadedly engaged with the male threaded portion on the inner surface at one end in the axial direction. A nut having an inner stepped portion projecting to the inner diameter side from the female thread portion on the inner surface on the other end side in the direction, and a claw portion that bites into the outer peripheral surface of the pipe on the inner peripheral surface, and a cylindrical surface on the outer peripheral surface on the one axial end side A split ring that has a tapered surface that gradually increases in diameter toward the cylindrical surface on the outer peripheral surface on the other end side in the axial direction and that has elasticity in the radial direction, and the split ring on the inner peripheral surface on the one end side in the axial direction. An outer step having a cylindrical surface continuous with the smallest diameter portion of the tapered surface on the inner peripheral surface on the other end side in the axial direction, and contacting the inner step portion of the nut on the outer peripheral surface. A cylindrical sleeve having a portion, and the nut is screwed onto the joint body By pulling the outer stepped portion of the sleeve toward the joint body side with the inner stepped portion of the nut, the sleeve taper surface comes into contact with the taper surface of the split ring, and the split ring is reduced in diameter. Provided is a pipe joint configured to ride on a cylindrical surface of a split ring.
ナットを継手本体に対して締め込むと、ナットのねじ込み回転によって、スリーブはナットの内側段差部によって継手本体側に引き寄せられる。スリーブとテーパ面を介して接する割リングもスリーブに対して軸方向に相対移動しながら縮径変形し、割リングの爪部が管の外周に食い込む。テーパ面同士は軸方向には摺接するが、回転方向には摺接しないので、ナットの締付力は小さくて済む。最終締付状態になると、スリーブのテーパ面は割リングのテーパ面を乗り越え、スリーブの円筒面と割リングの円筒面とが接触する。テーパ面同士が圧接しないので、ナットの緩みが発生しにくい。
振動や外力などによってナットに緩みが発生し、スリーブの外側段差部とナットの内側段差部とが離れても、スリーブと割リングとは円筒面で圧接しており、割リングが外径方向に変位しない。そのため、割リングの爪部が管に食い込んた状態を保持し、管が継手本体から抜けることがない。
When the nut is tightened with respect to the joint body, the sleeve is pulled toward the joint body by the inner stepped portion of the nut due to the screwing rotation of the nut. The split ring in contact with the sleeve via the taper surface is also deformed to reduce the diameter while moving relative to the sleeve in the axial direction, and the claw portion of the split ring bites into the outer periphery of the tube. The tapered surfaces slidably contact each other in the axial direction, but do not slidably contact in the rotational direction, so that the tightening force of the nut can be small. In the final tightening state, the tapered surface of the sleeve gets over the tapered surface of the split ring, and the cylindrical surface of the sleeve and the cylindrical surface of the split ring come into contact with each other. Since the tapered surfaces are not pressed against each other, loosening of the nut hardly occurs.
Even if the nut loosens due to vibration or external force, and the outer stepped portion of the sleeve and the inner stepped portion of the nut are separated, the sleeve and the split ring are pressed against each other on the cylindrical surface. Does not displace. Therefore, the state where the claw part of the split ring bites into the pipe is maintained, and the pipe does not come out of the joint body.
継手本体の内部に配置されるOリングの交換などの際、ナットを緩めても、割リングとスリーブとが管に対して緩まないので、割リングの管に対する位置もずれない。そのため、再度ナットを締め付けるとき、管の差し込み深さの管理をやり直す必要がない。なお、割リングを管から外す場合には、スリーブを軸方向に押し、割リングの円筒面から外せば、割リングも管から簡単に外すことができる。 When replacing the O-ring arranged inside the joint body, even if the nut is loosened, the split ring and the sleeve do not loosen with respect to the pipe, so the position of the split ring with respect to the pipe does not shift. For this reason, when the nut is tightened again, it is not necessary to redo the management of the tube insertion depth. When removing the split ring from the pipe, the split ring can be easily removed from the pipe by pushing the sleeve in the axial direction and removing it from the cylindrical surface of the split ring.
管をカットする時など、管にトルクがかかることがある。上記管に本継手が用いられていると、管に食い込んでいる割リングとスリーブは管と一体に回転するが、ナットや継手本体は相対回転できるので、継手を介して接続された別の管にはトルクが伝達されない。そのため、別の管の継手部分が緩むことがない。 Torque may be applied to the tube when cutting the tube. When this joint is used in the above pipe, the split ring and sleeve that bite into the pipe rotate together with the pipe, but the nut and joint body can rotate relative to each other, so another pipe connected via the joint can be used. Torque is not transmitted to. Therefore, the joint part of another pipe does not loosen.
ナットの締め込み時には、ナットの内側段差部がスリーブの外側段差部に対して軸方向に接触するだけであり、摩擦力が小さくて済むので、共回りによる管の捩れを防止できる。スリーブのテーパ面が割リングのテーパ面を乗り越えると、円筒面同士が接触するに過ぎないため、ナットの締め込み時に発生する異音(摺動音)は、従来のようなテーパ面同士が接触する場合に比べて小さい。 When the nut is tightened, the inner stepped portion of the nut is only in contact with the outer stepped portion of the sleeve in the axial direction, and the frictional force is small, so that twisting of the tube due to co-rotation can be prevented. When the taper surface of the sleeve gets over the taper surface of the split ring, the cylindrical surfaces only come into contact with each other. Therefore, abnormal noise (sliding noise) generated when tightening the nut is in contact with the conventional taper surfaces. Small compared to the case.
本発明の場合には、ナットをある程度締め込むと、スリーブが割リングの円筒面に乗り上げ、締付力が増大しない。管が比較的軟質の管の場合、従来のようにナットと割リングのテーパ面の作用によって割リングを締め付ける方式では、ナットの締め込み量に比例して締付力が増大するので、管が内側に変形して圧損を生じる。これに対し、本発明では管を必要以上に締め付けないので、管の内側への変形を防止でき、圧損を生じない管内径を保てる。 In the case of the present invention, when the nut is tightened to some extent, the sleeve rides on the cylindrical surface of the split ring, and the tightening force does not increase. When the pipe is a relatively soft pipe, the tightening force increases in proportion to the tightening amount of the nut in the conventional method of tightening the split ring by the action of the tapered surface of the nut and the split ring. Deforms inward and causes pressure loss. On the other hand, in the present invention, since the pipe is not tightened more than necessary, it is possible to prevent the pipe from being deformed to the inside, and to keep the inner diameter of the pipe without causing pressure loss.
継手本体の外周に、スリーブの円筒面が割リングの円筒面に乗り上げるまでナットを螺合させた状態で、ナットの軸方向一端部と当接するストッパ部を設けるのが望ましい。
この場合には、ナットとストッパ部とが圧接することで、ロックナットとしての緩み防止機能を果たすことができる。しかも、スリーブの円筒面が割リングの円筒面に乗り上げた後でナットとストッパ部とが圧接するので、テーパ面による緩み方向の応力が作用せず、ナットの緩みを確実に防止できる。
It is desirable to provide a stopper on the outer periphery of the joint body so as to abut against one end in the axial direction of the nut in a state where the nut is screwed until the cylindrical surface of the sleeve rides on the cylindrical surface of the split ring.
In this case, when the nut and the stopper portion are brought into pressure contact with each other, the function of preventing the loosening as the lock nut can be achieved. In addition, since the nut and the stopper portion come into pressure contact after the cylindrical surface of the sleeve rides on the cylindrical surface of the split ring, the stress in the loosening direction due to the tapered surface does not act, and the loosening of the nut can be reliably prevented.
継手本体の開口部の内周に軸方向他端側に開口した凹段部を形成し、凹段部に、管の外周をシールするためのシールリングと、スリーブの軸方向一端部と当接可能な押えリングとを配置し、スリーブが押えリングを介してシールリングを軸方向に圧縮可能とするのがよい。
シールリングを継手本体の内周部に配置するだけでも、管の外周をシールすることが可能であるが、管を挿入した時にシールリングを傷付ける可能性がある。また、管径バラツキがあったり管自体の断面が真円でない場合に、十分なシール性が得られないことがある。そこで、シールリングを管を挿入しやすい内径寸法とし、ナットを締め込み、スリーブを継手本体方向に引き寄せた際、スリーブの端面で押えリングを介してシールリングを軸方向に圧縮すれば、シールリングが内径方向に膨出して管の外周面に密着するので、シールリングを傷付けることなくシール性を向上させることができる。なお、シールリングとしてはOリングなどの公知のシール材を用いることができる。
A concave step that opens to the other end in the axial direction is formed on the inner periphery of the opening of the joint body, and a seal ring for sealing the outer periphery of the tube and an axial end of the sleeve abut on the concave step. A possible presser ring is arranged, and the sleeve can compress the seal ring in the axial direction via the presser ring.
It is possible to seal the outer periphery of the pipe only by arranging the seal ring on the inner peripheral portion of the joint body, but there is a possibility that the seal ring may be damaged when the pipe is inserted. In addition, sufficient sealing performance may not be obtained when there is a variation in tube diameter or the cross section of the tube itself is not a perfect circle. Therefore, if the seal ring has an inside diameter that allows easy insertion of the pipe, tightens the nut, and pulls the sleeve toward the joint body, compressing the seal ring in the axial direction via the retainer ring at the end face of the sleeve Swells in the inner diameter direction and adheres closely to the outer peripheral surface of the pipe, so that the sealing performance can be improved without damaging the seal ring. As the seal ring, a known seal material such as an O-ring can be used.
スリーブの軸方向他端側の内周面に、割リングの軸方向の抜けを規制するストッパ部を突設するのがよい。
ナットを締めつけた状態で、管に強い引張り力が作用すると、管に食い込んでいる割リングが管と共に引っ張られる。割リングとスリーブとは円筒面で接触しているに過ぎないので、割リングがスリーブから抜け、管も一緒に抜けてしまう可能性がある。そこで、スリーブに割リングの軸方向の抜けを規制するストッパ部を設けることで、このような問題を解決できる。
It is preferable to project a stopper portion that restricts the axial separation of the split ring on the inner peripheral surface on the other axial end side of the sleeve.
When a strong tensile force is applied to the tube with the nut tightened, the split ring that bites into the tube is pulled together with the tube. Since the split ring and the sleeve are only in contact with each other on the cylindrical surface, there is a possibility that the split ring comes off from the sleeve and the tube comes out together. Therefore, such a problem can be solved by providing a stopper portion for restricting the axial separation of the split ring in the sleeve.
本発明において、軸方向一端側および軸方向他端側とは、部品に設けられる特徴部の軸方向の配置順序を指すものであり、部品における軸方向一端部および軸方向他端部を指すだけに限らない。例えば割リングにおける円筒面とテーパ面について見ると、円筒面がテーパ面より軸方向一端側に位置しておればよく、円筒面が軸方向中央部であってもよい。同様に、テーパ面は円筒面より軸方向他端側に位置しておればよく、軸方向中央部であってもよい。ナットにおける雌ねじ部と内側段差部との関係、スリーブにおけるテーパ面と円筒面との関係も同様である。 In the present invention, the one axial end side and the other axial end side refer to the axial arrangement order of the features provided in the component, and only the axial one end portion and the other axial end portion of the component. Not limited to. For example, when looking at the cylindrical surface and the tapered surface in the split ring, the cylindrical surface may be positioned on one end side in the axial direction from the tapered surface, and the cylindrical surface may be the central portion in the axial direction. Similarly, the tapered surface may be positioned on the other axial end side from the cylindrical surface, and may be the central portion in the axial direction. The same applies to the relationship between the female thread portion and the inner stepped portion of the nut, and the relationship between the tapered surface and the cylindrical surface of the sleeve.
以上のように、本発明にかかる管継手は、ナットと割リングとの間にスリーブを介在させ、ナットの締め込みによってスリーブが継手本体側へ引き寄せられると、スリーブのテーパ面が割リングのテーパ面に接触して割リングを縮径変形させ、さらにスリーブの円筒面が割リングの円筒面に乗り上げるように構成したので、ナットをある程度締め込むと、管に対する締付力が増大しない。そのため、銅管や樹脂管のような比較的軟質の配管に適用した場合に、管の内側への変形を防止でき、圧損を生じない管内径を保つことができる。
また、スリーブの円筒面と割リングの円筒面とが接触した状態で締付終了状態となるので、テーパ面同士が圧接した状態で締付状態となる従来の管継手に比べてナットの緩みが発生しにくく、ナットに多少の緩みが発生しても、スリーブと割リングとは円筒面で圧接し続けるので、割リングの爪部が管に食い込んだ状態を保持し、管が継手本体から抜けることがない。
さらに、継手本体の内部に配置されるシール材の交換などの際、ナットを緩めても、割リングとスリーブとが管に対して緩まないので、割リングの管に対する位置もずれない。そのため、再度ナットを締め付けるとき、管の差し込み深さの管理をやり直す必要がなく、締付作業が容易になる。
As described above, in the pipe joint according to the present invention, when the sleeve is interposed between the nut and the split ring and the sleeve is pulled toward the joint main body by tightening the nut, the taper surface of the sleeve becomes the taper of the split ring. Since the split ring is deformed in diameter reduction in contact with the surface, and the cylindrical surface of the sleeve rides on the cylindrical surface of the split ring, the tightening force on the pipe does not increase when the nut is tightened to some extent. Therefore, when applied to a relatively soft pipe such as a copper pipe or a resin pipe, deformation to the inside of the pipe can be prevented, and the inner diameter of the pipe can be maintained without causing pressure loss.
Also, since the tightening is completed when the cylindrical surface of the sleeve and the cylindrical surface of the split ring are in contact with each other, the nut is loosened compared to the conventional pipe joint that is tightened when the tapered surfaces are in pressure contact with each other. Even if the nut is slightly loosened, the sleeve and the split ring are kept in pressure contact with each other on the cylindrical surface, so the claw part of the split ring keeps biting into the pipe and the pipe comes out of the fitting body. There is nothing.
Further, when the seal member disposed inside the joint body is replaced, even if the nut is loosened, the split ring and the sleeve do not loosen with respect to the pipe, so that the position of the split ring with respect to the pipe does not shift. Therefore, when the nut is tightened again, it is not necessary to manage the insertion depth of the pipe again, and the tightening operation is facilitated.
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、実施例を参照して説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to examples.
図1,図2は本発明にかかる管継手の第1実施例を示し、この管継手は一般の水道配管Pの接続に使用した例を示す。
この実施例の管継手1は、両方向に開口した筒体よりなる継手本体2を備えており、2本の管Pが継手本体2に対向して挿入される。管Pは銅管(例えば外径9.5〜54mm、厚み0.8〜1.8mm)などの金属管よりなる。管継手1は左右対称構造であるため、その一端側の構造についてのみ、以下に説明する。なお、図1で中央より左側は締め付け前、中央より右側は締め付け後である。
1 and 2 show a first embodiment of a pipe joint according to the present invention, and this pipe joint shows an example used for connecting a general water pipe P. FIG.
The pipe joint 1 according to this embodiment includes a
継手本体2は銅合金などの金属材料よりなり、図2に示すように、その両端の開口部2aの内周面には、軸方向一端側に開口する凹段部2bが形成され、中央部内周面には管Pの外周面をガイドするガイド面2cが形成され、このガイド面2cの中央部に管Pの挿入深さを規定するためのストッパ壁2dが形成されている。上記凹段部2bにはOリング3が嵌合され、Oリング3の軸方向一側面と外周面とが保持されている。凹段部2bには、Oリング3の軸方向他側面を支持する押えリング4が軸方向移動可能に配置されている。継手本体2の開口部2aの外周面には雄ねじ部2eが形成され、継手本体2の中央部側の外周面には、後述するナット5の締め込み限度位置を規定する外フランジ部(ストッパ部)2fが形成されている。なお、図示していないが、継手本体2の中央部外周面にレンチなどの工具が係合する工具係合面を形成してもよいし、外フランジ部2fの外周面に工具係合面を形成してもよい。
The
継手本体2の雄ねじ部2eには、銅合金などの金属材料よりなるナット5が螺合されている。図2に示すように、ナット5の軸方向一端部の内周面に、雄ねじ部2eに螺合する雌ねじ部5aが設けられている。ナット5の他端部内周面には雌ねじ部5aより内径方向に突出する内側段差部5bが一体に形成されている。この内側段差部5bは、ナット5を継手本体2に対して締め込んだ際、後述するスリーブ7の外側段差部7cの側面と当接してスリーブ7を継手本体2側に引き寄せる役割を有するものである。
A
ナット5の内側には、金属部品で形成された割リング6とスリーブ7とが配置されている。割リング6は、管Pより高硬度材料で形成されており、図2に示すようにリング状部品の一部にスリット6aを形成することで、半径方向の弾性を付与したものである。割リング6の内周面には管Pの外周面に食い込む爪部6bが形成され、軸方向一端側の外周面に円筒面6cが形成され、軸方向他端側の外周面に円筒面6cに向かって漸次大径となるテーパ面6dが形成されている。つまり、テーパ面6dの最大径部と円筒面6cとが連続している。なお、割リング6の爪部6bは、1列に限らず、複数列に形成してもよい。さらに、爪部6bを周方向に連続的に延びる形成とする必要はなく、断続的あるいは分散状の突起としてもよく、管Pに食い込んで係止できるものであればよい。
Inside the
スリーブ7は、軸方向一端側の内周面に割リング6のテーパ面6dと対応するテーパ面7aを持ち、軸方向他端側の内周面にテーパ面7aの最小径部と連続する円筒面7bを持つ円筒部品である。円筒面7bの内径は、自由状態における割リング6の円筒面6cの外径より小さい。スリーブ7の軸方向一端側の外周面には、ナット5の雌ねじ部5aの内径より小径で、内側段差部5bの側面と当接可能な外側段差部7cが形成され、スリーブ7の軸方向他端部の内周には、割リング6の軸方向端面に当接可能な内フランジ部(ストッパ部)7dが内径方向に突出形成されている。この内フランジ部7dは、ナット5を締め込んだ状態で管Pに強い引張力が作用した時、割リング6が管Pと一緒にスリーブ7から抜け出るのを防止するものである。
The
ここで、本管継手1を用いて管Pを接続する方法について説明する。
まず、継手本体2の凹段部2bにOリング3と押えリング4とを挿入し、ナット5の内側に割リング6とスリーブ7とを嵌合させる。この時点では、割リング6のテーパ面6dとスリーブ7のテーパ面7aとが軽く接触しているに過ぎない。この状態で、管Pをナット5および継手本体2の開口部2aに対して挿入する。
次に、継手本体2の雄ねじ部2eに対してナット5の雌ねじ部5aを螺合させる。ナット5のねじ込み回転に伴って、図2の左側に示すように、ナット5の内側段差部5bの側面によってスリーブ7の外側段差部7cが継手本体2側に引き寄せられ、スリーブ7のテーパ面7aが割リング6のテーパ面6dに乗り上げるため、割リング6が縮径変形し、爪部6bが管Pに食い込む。
Here, a method of connecting the pipe P using the main pipe joint 1 will be described.
First, the O-
Next, the
さらにナット5を締め込むと、スリーブ7のテーパ面7aが割リング6のテーパ面6dの最大径部を乗り越え、スリーブ7の円筒面7bが割リング6の円筒面6cに接触する。この時点では、割リング6の爪部6bは管Pに最大限度まで食い込んだ状態にあり、それ以上ナット5を締め込んでも、爪部6bの管Pに対する食い込み量は変化しない。つまり、管Pに対する係止力は変化しない。一方、ナット5の締付トルクは、スリーブ7のテーパ面7aが割リング6のテーパ面6dの最大径部を乗り越えた後、小さくなる。スリーブ7の端面が押えリング4に当接し、押えリング4を介してOリング3を側方から圧縮するため、Oリング3が管Pの外周に圧接し、シール性が向上する。その後のナット5の締付トルクは、専らOリング3の圧縮(シール)に使われる。
When the
ナット5を締め込み限度位置まで締め込むと、図1の右側に示すように、ナット5の端面が継手本体2の外フランジ部2fに圧接し、ナット5と外フランジ部2fとの圧接力によりナット5の緩みを抑制するロックナットとして機能する。締め込み限度位置において、継手本体2とスリーブ7との間には僅かな軸方向隙間δが存在しているのが望ましい。管Pの他端側に回転トルクが作用したとき、管Pと一体に割リング6、スリーブ7、ナット5および継手本体2が回転してしまい、緩みが発生する可能性があるが、軸方向隙間δにより継手本体2とスリーブ7との相対回転が許容されるので、緩みの発生を防止できるからである。
When the
ナット5を締め込み限度位置まで締め込んだ状態において、管Pに強い引張り力F(図1参照)が作用すると、管Pに割リング6が食い込んでいるため、割リング6も管Pと一緒にF方向に移動しようとする。割リング6とスリーブ7とは円筒面6c,7bで接触しているに過ぎないため、割リング6がスリーブ7に対して軸方向に抜けてしまう可能性がある。しかし、スリーブ7の内径方向に突出するストッパ部7dが割リング6の軸方向移動を規制するので、割リング6の抜けを防止することができ、ひいては管Pの抜けを防止できる。
In the state where the
図3はナット5のねじ込み回転角とナット5の締付トルクおよび管Pの係止力との関係を示したものである。
ナット5のねじ込み回転角が小さい領域では、スリーブ7のテーパ面7aが割リング6のテーパ面6dに接触するため、回転角の増大に比例して締付トルクおよび係止力も増大する。しかし、所定回転角を越えると、スリーブ7の円筒面7bが割リング6の円筒面6cに接触するため、締付トルクが減少し、最大トルクより一定値低い値で安定する。一方、係止力は割リング6の爪部6bの食い込み量に比例するので、最大係止力を保持できる。
FIG. 3 shows the relationship between the screwing rotation angle of the
In a region where the screwing rotation angle of the
上記のように、ナット5を締めつけたとき、ナット5とスリーブ7とは内側段差部5bと外側段差部7cとが軸方向に接するだけであり、テーパ面同士が摩擦圧接する訳ではないので、締付トルクが小さくなり、さらにスリーブ7が割リング6の円筒面6aに乗り上げた後は締付トルクをさらに小さくできる。
ナット5の締付終了状態において、スリーブ7と割リング6とは半径方向のみ圧接するので、ナット5に軸方向の力を与えず、緩みが発生しにくい。また、振動や外力などによってナット5が多少緩んでも、割リング6はスリーブ7で外周が保持されて緩まないので、管Pが継手本体2から抜けてしまうという問題がない。
As described above, when the
When the
また、継手本体2の内周に配置されるOリング3を交換する際、ナット5を緩めると、割リング6が管Pに対して緩まないので、割リング6の管Pに対する位置がずれない。そのため、再度ナット5を締め付けるとき、管Pの差し込み深さの管理をやり直す必要がなく、取付が簡単である。
管Pをカットするときなど、管Pの一端側に回転トルクがかかると、管Pの他端側にも捩れトルクがかかる。しかし、割リング6とスリーブ7との間、あるいはスリーブ7とナット5との間で回転が許容されるので、継手本体2と管Pとが一体回転せず、管Pの捩れトルクが継手1を介して接続された別の管に伝えられて別の管の継手部分が緩んでしまうという問題を解消できる。
さらに、ナット5の締め込み時に、割リング6のテーパ面6dとスリーブ7のテーパ面7aとは回転方向に摺動せず、軸方向に摺動するだけであるから、ナット5、スリーブ7、割リング6との硬度差がない場合や同系材質の場合であっても、大きな異音(摺動音)が発生することがない。
Further, when the O-
When rotational torque is applied to one end side of the pipe P, such as when the pipe P is cut, twisting torque is also applied to the other end side of the pipe P. However, since rotation is allowed between the
Further, when the
図4は割リングの第2実施例を示す。第1実施例と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
割リング6’は、軸方向両端部の外周面に一対のテーパ面6d,6dを有し、軸方向中央部の外周面に円筒面6cを有するものである。この割リング6’は、どちらの向きに配置しても管Pを係止できるので、誤組付を防止できるという利点がある。
FIG. 4 shows a second embodiment of the split ring. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
The
本発明は上記実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
上記実施例では、継手本体の内周の凹段部にシールリングと押えリングとを配置し、スリーブによって押えリングを介してシールリングを軸方向に圧縮するように構成したが、押えリングを省略し、図5と同様に継手本体の内周溝にシールリングを配置してもよい。
上記実施例では、シールリング(Oリング)を継手本体の内周部に配置したが、特許文献1のように継手本体から管の内周に嵌合する筒部を設け、この筒部の外周にシールリングを配置してもよい。継手本体と管Pとの間をシールするシール部材として、Oリングを使用したが、リップを有するガスケットなど他の公知のシール部材を用いてもよい。
上記実施例では、継手本体を二方向に開口した接続口を有するソケット形とした例を示したが、一方向にのみ開口した接続口を有するものや、三方向または四方向の接続口を設けたものでもよい。要するに、少なくとも1つの開口部を有するものであれば、継手本体の形状は自由に選択可能である。
本発明は、銅管のような金属管の接続だけでなく、架橋ポリエチレン管のような樹脂管の接続にも使用できる。さらに、本発明の管継手は、液体配管の接続だけでなく、気体配管の接続に用いることも可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified without departing from the spirit of the present invention.
In the above embodiment, the seal ring and the presser ring are arranged in the concave step portion on the inner periphery of the joint body, and the seal ring is compressed in the axial direction via the presser ring by the sleeve, but the presser ring is omitted. In the same manner as in FIG. 5, a seal ring may be disposed in the inner peripheral groove of the joint body.
In the above embodiment, the seal ring (O-ring) is arranged on the inner peripheral part of the joint body. However, as in Patent Document 1, a cylinder part that fits from the joint body to the inner periphery of the pipe is provided, and the outer periphery of the cylinder part is provided. A seal ring may be disposed on the surface. Although an O-ring is used as a seal member that seals between the joint body and the pipe P, other known seal members such as a gasket having a lip may be used.
In the above embodiment, an example in which the joint body has a socket shape having a connection port opened in two directions has been shown, but a connection port opened only in one direction or a connection port in three directions or four directions is provided. May be good. In short, the shape of the joint body can be freely selected as long as it has at least one opening.
The present invention can be used not only for connection of metal pipes such as copper pipes but also for connection of resin pipes such as crosslinked polyethylene pipes. Furthermore, the pipe joint of the present invention can be used not only for connection of liquid piping but also for connection of gas piping.
P 管
1 管継手
2 継手本体
2a 開口部
2b 凹段部
2e 雄ねじ部
2f ストッパ部(外フランジ部)
3 Oリング(シールリング)
4 押えリング
5 ナット
5b 内側段差部
6 割リング
6b 爪部
6c 円筒面
6d テーパ面
7 スリーブ
7a テーパ面
7b 円筒面
7c 外側段差部
7d ストッパ部(内フランジ部)
P Pipe 1
3 O-ring (seal ring)
4
Claims (4)
軸方向一端側の内面に上記雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有し、軸方向他端側の内面に上記雌ねじ部より内径側に突出する内側段差部を有するナットと、
内周面に管の外周面に食い込む爪部を有し、軸方向一端側の外周面に円筒面を持ち、軸方向他端側の外周面に上記円筒面に向かって漸次大径となるテーパ面を持ち、半径方向の弾性を有する割リングと、
軸方向一端側の内周面に上記割リングのテーパ面と対応するテーパ面を持ち、軸方向他端側の内周面に上記テーパ面の最小径部と連続する円筒面を持ち、外周面に上記ナットの内側段差部と当接する外側段差部を持つ円筒状のスリーブとを備え、
上記ナットを継手本体に対して螺合させ、ナットの内側段差部でスリーブの外側段差部を継手本体側に引き寄せることにより、スリーブのテーパ面が割リングのテーパ面に接触して割リングを縮径変形させ、さらにスリーブの円筒面が割リングの円筒面に乗り上げるように構成したことを特徴とする管継手。 A joint body having an opening for receiving a pipe and having an external thread on the outer periphery;
A nut having an internal thread portion screwed into the male screw portion on the inner surface on one axial end side, and an inner stepped portion projecting on the inner diameter side from the female screw portion on the inner surface on the other axial end side;
The inner peripheral surface has a claw that bites into the outer peripheral surface of the tube, the outer peripheral surface on one end side in the axial direction has a cylindrical surface, and the outer peripheral surface on the other end side in the axial direction has a taper that gradually increases in diameter toward the cylindrical surface. A split ring having a surface and having radial elasticity;
The inner peripheral surface on one end side in the axial direction has a tapered surface corresponding to the tapered surface of the split ring, and the inner peripheral surface on the other end side in the axial direction has a cylindrical surface continuous with the smallest diameter portion of the tapered surface. And a cylindrical sleeve having an outer stepped portion that contacts the inner stepped portion of the nut,
The nut is screwed onto the joint body, and the outer stepped portion of the sleeve is pulled toward the joint body side by the inner stepped portion of the nut. A pipe joint characterized in that it is radially deformed and the cylindrical surface of the sleeve rides on the cylindrical surface of the split ring.
上記凹段部に、上記管の外周をシールするためのシールリングと、上記スリーブの軸方向一端部と当接可能な押えリングとが配置され、
上記スリーブは上記押えリングを介してシールリングを軸方向に圧縮可能とされていることを特徴とする請求項1または2に記載の管継手。 On the inner periphery of the opening of the joint body, a concave step is formed that opens to the other end in the axial direction.
A seal ring for sealing the outer periphery of the tube and a presser ring that can come into contact with one axial end portion of the sleeve are disposed in the concave step portion,
The pipe joint according to claim 1 or 2, wherein the sleeve is capable of compressing the seal ring in the axial direction through the presser ring.
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