JP5867815B2 - 管継手 - Google Patents

Description

本発明は、管同士を回転自在に接続する管継手に関する。

ナット状の締結部材とその内側に嵌挿されるアダプタとの間に例えばＬ字型の管の一端が回転自在かつ抜け止め状態で嵌着される管継手が知られている（特許文献１参照）。特許文献１の管継手では、気密性を維持するとともに管の回転性を維持ためにＯリングをＬ字管の円筒内周面とアダプタの円筒外周面の間に介挿している。

特許第３９３２５０９号公報

しかし特許文献１の構成では、Ｏリングの両側にＬ字管の円筒内周面とアダプタの円筒外周面が摺接する区間が形成されるため液体を流通させる場合、管内からこの区間まで液体が滲入し液溜りとなる。飲料、食品、医薬品などを扱う場合、液溜りの発生は特に問題となる。

本発明は、管同士の間のシール性、回転性を維持しながらも液溜りが発生しない管継手を提供することを課題としている。

本発明の管継手は、締結部材と、締結部材に連結される管と、締結部材内に配置され管を締結部材との間に回転自在かつ抜け止め状態で保持するアダプタと、アダプタと管の間に介挿されるＯリングとを備える管継手であって、管内に嵌挿されるアダプタのスリーブ部の先端外周縁にテーパー面が形成されるとともにテーパー面と管の内側面との間で三角溝が形成され、Ｏリングがこの三角溝内に配置され、三角溝のＧ寸法が、Ｏリング線径Ｗに対して０．９Ｗ〜１．１Ｗとされたことを特徴としている。

液溜りの発生をより低減するには、スリーブ部の先端と前記管の内側面との間の隙間は０．２７Ｗ〜０．４７Ｗであることが好ましく、更にスリーブ部の内周面からテーパー面までの距離を０．２７Ｗ〜０．４０Ｗとすることが好ましい。また、外部からの異物の侵入を防止するために、スリーブ部の外周面と管の内周面の間に第２のＯリングを介挿してもよい。

本発明によれば、管同士の間のシール性、回転性を維持しながらも液溜りが発生しない管継手を提供することができる。

本実施形態の管継手の部分断面図である。 Ｏリング装着部の拡大断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態である管継手の構成を示す部分断面図である。

図１は、本実施形態の管継手１０の軸に沿った半分を断面図として描き、残りを側面図として描いたものである。管継手１０は、例えば液配管に用いられる管継手であり、管１１、締結部材１２、アダプタ１３、Ｏリング１４とから主に構成される。

本実施形態において管１１は例えばＬ字形状を呈するＬ字管であり、Ｌ字管１１の一端は後述するように締結部材１２に回転自在に接続される。一方、Ｌ字管１１の他端には例えばプッシュイン継手１５が設けられ、可撓チューブ（図示せず）が接続される。

また本実施形態において締結部材１２は、例えば手回しで用いられるナット状の締結部品であり、外周部には周に沿って一定の間隔で滑り止めのノブ状の突起１２Ａが設けられる。締結部材１２の内側には雌ネジ１２Ｂが螺刻され、通常は機器等の固定部あるいは固定されたパイプなどに螺着される。

締結部材１２内にはＬ字管１１を締結部材１２に回転自在に係合させるアダプタ１３が装着される。アダプタ１３は、フランジ付のスリーブ形状を呈し、スリーブ部１３ＡはＬ字管１１内に嵌挿され、フランジ部１３Ｂは締結部材１２内の係止面１２Ｃに当接されその軸方向の運動が規制される。

すなわち、締結部材１２には、雌ネジ１２Ｂが形成された締結部１２Ｄと、その内径が雌ネジ１２Ｂの内径よりも狭くＬ字管１１の接続に用いられる接続部１２Ｅが設けられ、締結部１２Ｄの内周面と接続部１２Ｅの内周面の間には円筒軸に垂直な段部が係止面１２Ｃとして形成される。Ｌ字管１１が接続部１２Ｅ側の開口から締結部材１２内に嵌挿された状態において、アダプタ１３は締結部１２Ｄ側の開口から締結部材１２内に挿入され、スリーブ部１３ＡがＬ字管１１内に嵌挿される。

フランジ部１３Ｂの外径は、接続部１２Ｅの内径よりも大きく形成され、フランジ部１３Ｂと係止面１２Ｃが当接することによりＬ字管１１の接続部１２Ｅからの抜脱が防止される。また、締結部材１２が固定部（図示せず）に螺着されると、フランジ部１３Ｂは固定部の雄ネジの先端（図示せず）と係止面１２Ｃとの間にパッキング等を介して挟まれ、その動きは軸方向、回転方向の何れにも規制され、締結部材１２とアダプタ１３は一体的に固定部に固定される。

また、アダプタ１３のスリーブ部１３ＡとＬ字管１１の係合は、スリーブ部１３Ａの外周に形成された円環状の突起１３ＣをＬ字管１１の内周面に形成された円環状の溝１１Ａの嵌合により行われ、これによりＬ字管１１はアダプタ１３に対して軸方向への運動が規制されながらも周方向へは回転自在とされる。なお、アダプタ１３は例えば樹脂などの弾性を有する素材から形成され、スリーブ部１３ＡがＬ字管１１へ挿入される際、スリーブ部１３Ａは突起１３Ｃが溝１１Ａに嵌合されるまで径方向内側へ圧縮される。

更に詳細に説明すると、Ｌ字管１１の接続側の端部１１Ｂでは、管本体１１Ｃに比べその外径および内径が大きく形成され、アダプタ１３のスリーブ部１３Ａの軸方向長さと、Ｌ字管１１の端部１１Ｂの軸方向長さは略同じ長さとされる。すなわち、管本体１１Ｃの内周面と端部１１Ｂの内周面の境界には、軸方向に垂直な境界面１１Ｄが形成され、アダプタ１３の突起１３Ｃと端部１１Ｂに設けられた溝１１Ａが嵌合すると、フランジ部１３Ｂは端部１１Ｂの先端面に僅かな隙間を隔てて隣接し、スリーブ部１３Ａの先端は、後述する所定の隙間を隔てて境界面１１Ｄに隣接する。また、管本体１１Ｃの内径とスリーブ部１３Ａの内径は略等しく形成され、流通される流体の圧力損失の発生が防止される。

更に本実施形態では、スリーブ部１３Ａの先端部の外周縁にテーパー面１３Ｄが設けられる。テーパー面１３Ｄには、Ｏリング１４が配置され、組立時Ｏリング１４は、テーパー面１３Ｄ、境界面１１Ｄ、端部１１Ｂの内周面との間で圧縮され、Ｌ字管１１とアダプタ１３の間の隙間を気密する。

また本実施形態では、外側からの異物の侵入をより確実に防止するため、スリーブ部１３Ａの外周面と端部１１Ｂの間にＯリング１６が介挿される。図１の例では、スリーブ１３Ａの外周面に円環溝が設けられ、ここにＯリング１６が装置される。またスリーブ１３Ａの外周面に形成された円環溝に対応してＬ字管１１の端部１１Ｂの内周面には段部が形成され、Ｏリング１６はこの円環溝と段部の間で圧縮される。なお、本実施形態では、Ｌ字管１１の端部１１Ｂの外径は、公差を除き締結部材１２の接続部１２Ｅの内径に略等しく形成される。

次に図２を参照して、本実施形態のテーパー面１３ＤとＯリング１４を用いたシール構造についてより詳細に説明する。図２は、Ｏリング１４と、これを取り囲むテーパー面１３Ｄ、境界面１１Ｄ、端部１１Ｂの内周面１１Ｅで形成される三角溝の拡大段面図である。なおＯリングの大きさは圧縮前の状態として示され、その一部が破線で描かれている。

本実施形態のテーパー面１３Ｄは、円筒軸方向に対し４５°の角度で設けられ、三角溝のＧ寸法（テーパー面に対面する２辺の長さ）は、Ｏリング線径Ｗに対して０．９Ｗ〜１．１Ｗとされ、スリーブ部１３Ａの先端と境界面１１Ｄの隙間ｔは、０．２７Ｗ〜０．４７Ｗとされる。更に、スリーブ部１３Ａの内周面からテーパー面１３Ｄまでの距離Ｔは０．２７Ｗ〜０．４０Ｗとされる。

以上のように構成することで、圧縮されたＯリングが略三角溝を充填し、液溜りの発生が防止されるとともにＯリングに掛かる軸方向力が低減され、アダプタとＬ字管の間の回転運動が阻害されない。

なおテーパー面１３Ｄに替え、スリーブ部１３Ａの先端外周縁を四角く切り落とし、すなわち先端部の外周角部を境界面１１Ｄや端部１１Ｂの内周面１１Ｅに平行な面で切り落とし、Ｏリング溝としてもよい。

なお、本実施形態では締結部材１２にネジを用いた方式が採用されたが他の接合方式を採用してもよい。また本実施形態ではＬ字管を例に説明を行ったが、管本体は屈曲していなくてもよく、屈曲角度も本実施形態に限定されるものではない。また管にはプッシュイン継手（１５）が装着されたがこれに限定されるものではない。

１０ 管継手
１１ Ｌ字管
１１Ａ 円環状溝
１１Ｂ 接続側端部
１１Ｃ 管本体
１１Ｄ 境界面
１１Ｅ 端部内周面
１２ 締結部材
１３ アダプタ
１３Ａ スリーブ部
１３Ｂ フランジ部
１３Ｃ 円環状突起
１３Ｄ テーパー面
１４ Ｏリング
１５ プッシュイン継手
１６ Ｏリング

Claims (4)

1. 締結部材と、前記締結部材に連結される管と、前記締結部材内に配置され前記管を前記締結部材との間に回転自在かつ抜け止め状態で保持するアダプタと、前記アダプタと前記管の間に介挿されるＯリングとを備える管継手であって、
   前記管内に嵌挿される前記アダプタのスリーブ部の先端が、前記管の本体の内周面と前記管の端部の内周面の間を連絡する境界面に隣接して配置され、前記スリーブ部の先端外周縁にテーパー面が形成されるとともに前記テーパー面と前記管の内側面との間で三角溝が形成され、前記Ｏリングが前記三角溝内に配置され、前記三角溝のＧ寸法が、前記ＯリングのＯリング線径Ｗに対して０．９Ｗ〜１．１Ｗとされ、前記Ｏリングが前記テーパ面、前記境界面、前記端部の内周面の間で圧縮されることを特徴とする管継手。
2. 前記スリーブ部の先端と前記管の内側面との間の隙間が０．２７Ｗ〜０．４７Ｗであることを特徴とする請求項１に記載の管継手。
3. 前記スリーブ部の内周面から前記テーパー面までの距離が０．２７Ｗ〜０．４０Ｗであることを特徴とする請求項２に記載の管継手。
4. 前記スリーブ部の外周面と前記管の内周面の間に第２のＯリングが介挿されることを特徴とする請求項３に記載の管継手。

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