JP6014310B2

JP6014310B2 - 管継手

Info

Publication number: JP6014310B2
Application number: JP2011140580A
Authority: JP
Inventors: 研二三根; 大喜江口
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2011-06-24
Filing date: 2011-06-24
Publication date: 2016-10-25
Anticipated expiration: 2031-06-24
Also published as: JP2013007440A

Description

本発明は、流体を移送する配管を接続するための管継手に係るものである。

従来、液体を移送するホース等の配管の接続に用いられる管継手としては、例えば、特許文献１のよう管継手が知られている。このような管継手においては、管継手自体が伸縮することで、接続する管の長さ（接続間距離）のバラツキを吸収したり、接続する管の接続状態を調整することで、管に引張り荷重が加わったり、管が過度に撓み屈曲が生じるのを防止し、管の耐久性を向上させるものがある。

実開昭６３−１８０７９４号公報

しかしながら、特許文献１のような管継手では、液漏れを防止するためのシール箇所が多い。このため、シール構造が複雑になると共に、管継手が伸縮する際の摺動部に設けたシール部材の磨耗が懸念される。

本発明は、上記問題を解決すためのもので、伸縮可能で且つシール箇所を減らすことができる管継手を得ることが目的である。

請求項１に記載の発明の管継手は、一端が接続する一方の管に連結され、他端に円筒部を備えた内管と、一端が接続する他方の管に連結され、他端に設けた円筒部の内周部が前記内管の円筒部の外周部と摺動することで前記内管に対して軸方向へ相対移動可能であると共に前記円筒部の外周部に螺子が形成された中管と、前記内管に固定され、内周部に形成された螺子が前記中管の円筒部の外周部の螺子と螺合することで前記中管に対して軸方向に相対変位可能であり、該内周部に形成された螺子の前記中管の挿入側に非螺子部が設けられた外管と、前記内管の円筒部の外周部と前記中管の円筒部の内周部との対向面に形成された周溝と、前記周溝内に配設された環状のシール部材と、前記内管の一端側に一体的に形成され、前記外管と当接して前記内管と前記外管との相対移動を抑制する６角部と、内周部に形成された螺子が、前記中管の円筒部の外周部の螺子と螺合しつつ、前記外管に当てて前記中管と前記外管との相対位置を固定し、前記６角部との間で前記外管を挟持する環状部材と、を有する。

請求項１に記載の発明の管継手では、内管に連結される一方の管と、中管に連結される他方の管との長さにバラツキがある場合には、内管に固定され外管の内周部に形成された螺子を、中管の円筒部の外周部に形成した螺子に螺合することで、外管とともに内管を中管に対して軸方向に相対変位させることができる。このため、接続する管の長さのバラツキを吸収することができる。また、内管の円筒部の外周部と、中管の円筒部の内周部との対向面に周溝を形成し、この周溝内に環状のシール部材を配設することで、シール箇所を減らし、シール部材が少ない簡素な構成とすることができる。さらに、特許文献１では容易に摺動するため、加減圧によるホースの伸び縮みで摺動し、シール材が磨耗し、流体漏れに繋がる懸念があったが、本発明では容易に摺動しないので磨耗を抑制できる。

内周部に螺子が形成された環状部材を中管の円筒部の外周部の螺子と螺合することで、環状部材が外管に当たり、中管と外管との相対位置を固定するため、中管と外管との緩みが抑制されると共に、更に確実に磨耗を抑制できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の管継手において、前記内管の円筒部の外周部に前記外管の円筒部の内周部の螺子に螺合する螺子が形成されており、前記内管の円筒部の外周部の螺子と前記外管の内周部の螺子とが螺合することで前記内管と前記外管とが固定される。

内管の円筒部の外周部の螺子と、外管の円筒部の内周部の螺子との螺合を解除することで内管と外管とを容易に分離することができるため、保守点検が容易になる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の管継手において、前記シール部材が前記内管の円筒部の外周部に形成された前記周溝内に設けられている。

シール部材が内管の円筒部の外周部に形成された周溝内に設けられているため、内管と外管とを分離した際に、シール部材が中管の円筒部の内周部に形成された周溝内に設けられている構成に比べて、シール部材を容易に交換できる。

以上説明したように請求項１に記載の本発明の管継手は、伸縮可能で且つシール箇所を減らすことができる。また、磨耗を抑制できる。

さらに、請求項１に記載の本発明の管継手は、中管と外管との緩みを抑制できる。また、更に確実に磨耗を抑制できる。

請求項２に記載の本発明の管継手は、保守点検性能を向上できる。

請求項３に記載の本発明の管継手は、シール部材の交換性を向上できる。

本発明の管継手の第１実施形態を示す半裁断面図である。本発明の管継手の第１実施形態を示す半裁断面図である。本発明の管継手の第１実施形態を示す半裁断面図である。本発明の管継手の第１実施形態を示す半裁断面図である。本発明の管継手の第１実施形態を示す分解斜視図である。本発明の管継手の第２実施形態を示す半裁断面図である。本発明の管継手の第３実施形態を示す半裁断面図である。本発明の管継手の第４実施形態の外筒を示す半裁断面図である。本発明の管継手の第５実施形態を示す分解斜視図である。本発明の管継手の第６実施形態を示す分解斜視図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図５に従って説明する。
なお、図１〜４は、本発明の第１実施形態である管継手１０の結合状態を示す半裁断面図であり、図５は、管継手１０を示す分解斜視図である。

図１及び図５に示されるように、本実施形態の管継手１０は、内管１２、中管３０及び外管４０を備えている。なお、本実施形態の管継手１０は高圧（３Ｍｐａ〜４０Ｍｐａ）に対応可能とされている。

管継手１０の内管１２は筒状とされている。また、内管１２は、中管３０への差し込み方向の先端側から順に第１円筒部１４、第２円筒部１６、６角部１８、及び、接続部（図示省略）となっており、第１円筒部１４の外径が第２円筒部１６の外径に比べて小径になっている。

内管１２の第１円筒部１４は、内管１２の中で外径が最も小径とされており、外周部１４Ａには螺子が形成されていない。また、内管１２の第１円筒部１４における外周部１４Ａの先端１４Ｂの近傍には、周方向に環状の周溝５０が全周に形成されており、この周溝５０の内部には、環状のシール部材としてのＯリング５２が設けられている。なお、周溝５０の内部における第２円筒部１６側の部位にはＯリング５２に隣接して、薄板環状のバックアップリング５４が設けられている。

内管１２の第２円筒部１６は第１円筒部１４に連続しており、第２円筒部１６の外周部１６Ａには、全周にわたって螺子３１が形成されている。内管１２の６角部１８は第２円筒部１６に連続しており、第２円筒部１６よりも大径とされている。また、内管１２の６角部１８の外周部はスパナを掛けるための６角形状となっている。内管１２の接続部は６角部１８に連続しており、６角部１８よりも小径となっている。また、内管１２の接続部には接続する一方の管２２に固定された口金具２４が連結されている。

なお、内管１２の筒芯部には、内管１２の軸方向に沿って流体が流れる断面円形状の流路部１２Ａが形成されている。

管継手１０の中管３０は筒状とされており、内管１２を差し込む方向の先端側から順に、円筒部３２、６角部３４、及び、接続部３６が形成されている。図１に示すように、中管３０の円筒部３２の先端側３２Ａは、内径が内管１２の第１円筒部１４の外径よりもわずかに大径とされており、内周部３２Ｂには螺子が形成されていない。また、中管３０の円筒部３２の内周部３２Ｂと、内管１２の第１円筒部１４の外周部１４Ａとが摺動面を構成しており、中管３０の円筒部３２の内周部３２Ｂと、内管１２の第１円筒部１４の外周部１４ＡとがＯリング５２によってシールされている。さらに、中管３０の円筒部３２の外周部３２Ｃには、全周にわたって螺子３５が形成されている。

また、中管３０の６角部３４は円筒部３２に連続しており、円筒部３２よりも大径とされている。また、中管３０の６角部３４の外周部はスパナを掛けるための６角形状となっている。中管３０の接続部３６は６角部３４に連続しており、６角部３４よりも小径とされている。また、中管３０の接続部３６には接続する他方の管３８に固定された口金具３９が連結されている。なお、中管３０の筒芯部には、中管３０の軸方向に沿って流体が流れる断面円形状の流路部３０Ａが形成されており、流路部３０Ａの径は、内管１２の流路部１２Ａの径と同じになっている。

管継手１０の外管４０は筒状とされており、外管４０の外周部４０Ａはスパナを掛けるための６角形状となっている。また、外管４０の内周部４０Ｂには全周にわたって螺子４２、４４が形成されており、一端側の螺子４２は、中管３０の円筒部３２の螺子３５と螺合している。また、他端側の螺子４４は、内管１２の第２円筒部１６における外周部１６Ａに形成した螺子３１に螺合している。このため、外管４０が軸方向（図１の矢印Ａ方向）へ移動し内管１２の６角部１８に当たることで、外管４０と内管１２とを固定することができるようになっている。

一方、管継手１０の長さを調整する場合には、外管４０を内管１２とともに中管３０に対して相対回転させることで、外管４０及び内管１２を中管３０に対して軸方向へ移動させることができるようになっている。このため、摩擦固定の構造に比べて、油圧等の高圧使用が可能となっている。また、締め付けリング等を変形させる構成に比べて、繰り返し使用が可能になっている。

また、中管３０の円筒部３２の外周部３２Ｃには、環状部材としてのロックナット６０が取付けられている。このロックナット６０は、内周部に形成された螺子６０Ａが、中管３０の円筒部３２における外周部３２Ｃに形成した螺子３５に螺合することで軸方向（図１の矢印Ａ方向）へ移動し外管４０に当たり、内管１２の６角部１８とで、外管４０を挟持している。従って、ロックナット６０によって、中管３０と外管４０との相対位置を固定することができるようになっている。

（管継手の長さ調整方法）
次に、管継手１０の長さを調整する方法について図２〜４に従って説明する。

図２に示すように、ロックナット６０を緩める方向へ回転して、ロックナット６０を中管３０の６角部３４に近づく方向（図２の矢印Ｂ方向）へ移動して、中管３０と外管４０との固定を解除する。

次に、管継手１０の長さを短くする場合には、図３に示すように、外管４０及び内管１２を中管３０に対して相対的に回転させ、中管３０への挿入方向（図３の矢印Ｃ方向）へ移動し、ロックナット６０に当てることで、中管３０と外管４０とを固定する。

一方、管継手１０の長さを長くする場合には、図４に示すように、外管４０及び内管１２を中管３０に対して相対的に回転させ、中管３０からの抜き出し方向（図４の矢印Ｄ方向）へ移動し、その後、ロックナット６０を中管３０からの抜き出し方向（図４の矢印Ｄ方向）へ移動し、外管４０に当てることで、中管３０と外管４０とを固定する。

（作用及び効果）
次に、本発明の管継手１０の作用及び効果について説明する。

本実施形態の管継手１０では、内管１２の接続部に口金具２４を介して連結された一方の管２２と、中管３０の接続部３６に口金具３９を介して連結された他方の管３８との長さ（接続間距離）にバラツキがある場合には、内管１２に固定された外管４０を中管３０に対して回転させる。

これによって、外管４０の内周部４０Ｂに形成した螺子４２が、中管３０の円筒部３２における外周部３２Ｃの螺子３５に螺合することで、外管４０及び内管１２を中管３０に対して軸方向に相対変位させることができる。このため、内管１２の接続部に口金具２４を介して連結された一方の管２２と、中管３０の接続部３６に口金具３９を介して連結された他方の管３８との間隔が広い場合には、管継手１０の長さを長くすることができる。一方、内管１２の接続部に口金具２４を介して連結された一方の管２２と、中管３０の接続部３６に口金具３９を介して連結された他方の管３８との間隔が短い場合には、管継手１０の長さを短くすることができる。この結果、接続する管の長さ（接続間距離）のバラツキを吸収することができる。また、摩擦固定の構造に比べて、油圧等の高圧（３Ｍｐａ〜４０Ｍｐａ）使用が可能であると共に、締め付けリング等を変形させる構成に比べて、繰り返し使用が可能である。

また、本実施形態の管継手１０では、内管１２の第１円筒部１４における外周部１４Ａの先端１４Ｂの近傍に形成された周方向に環状の周溝５０の内部にＯリング５２が設けられており、このＯリング５２によって、摺動面を構成している中管３０の円筒部３２の内周部３２Ｂと、内管１２の第１円筒部１４の外周部１４Ａとがシールされている。このため、管継手１０におけるシール箇所を減らし、Ｏリング５２等のシール部材が少ない簡素な構成とすることができる。

また、本実施形態の管継手１０では、長さを調整する際に、外管４０の内周部４０Ｂに形成した螺子４２と、中管３０の円筒部３２における外周部３２Ｃの螺子３５との螺合によって、中管３０の円筒部３２の内周部３２Ｂと、内管１２の第１円筒部１４の外周部１４Ａとの対向面が、管継手１０の軸を中心に回転しながら軸方向に摺動する。このため、特許文献１では容易に摺動するため、加減圧によるホースの伸び縮みで摺動し、シール材が磨耗し、流体漏れに繋がる懸念があったが、本実施形態では、容易に摺動しないので磨耗を抑制できる。

また、本実施形態の管継手１０では、ロックナット６０の内周部に形成された螺子６０Ａと、中管３０の円筒部３２における外周部３２Cに形成した螺子３５とが螺合しており、ロックナット６０が外管４０に当たり、内管１２の６角部１８とで、外管４０を挟持し、中管３０と外管４０との相対位置を固定することができる。このため、中管３０と外管４０との結合が緩むことが抑制されると共に、更に確実に磨耗を抑制できる。

また、本実施形態の管継手１０では、外管４０の内周部４０Ｂに形成した螺子４４が、内管１２の第２円筒部１６における外周部１６Ａに形成した螺子３１に螺合しているため、螺子４４と螺子３１との螺合を解除することで内管１２と外管４０とを容易に分離することができる。この結果、保守点検性能を向上できる。

また、本実施形態の管継手１０では、内管１２の第１円筒部１４における外周部１４Ａに形成された周溝５０にＯリング５２が設けられている。このため、螺子４４と螺子３１との螺合を解除し内管１２と外管４０とを分離した場合に、中管３０の円筒部３２の内周部３２Ｂに形成された周溝にＯリングが設けられている構成に比べて、Ｏリング５２を容易に交換することができる。この結果、Ｏリング５２の交換性を向上できる。

［その他の実施形態］
以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、螺子４４と螺子３１との螺合を解除することで内管１２と外管４０とを分離することができる構成としたが、これに代えて、内管１２と外管４０とを一体構造としてもよい。

また、上記実施形態では、管継手１０の内管１２の第１円筒部１４における外周部１４Ａに形成された周溝５０にＯリング５２が設けたが、これに代えて、図６に示す第２実施形態のように、管継手１０の中管３０における円筒部３２の内周部３２Ｂの先端部に形成された周溝５０にＯリング５２を設けた構成としてもよい。

また、上記実施形態では、管継手１０の内管１２の接続部に口金具２４を介して一方の管２２を連結したが、これに代えて、図７に示す第３実施形態のように、管継手１０の内管１２の接続部に袋ナット７０等の他の連結手段を介して一方の管を連結した構成としてもよい。なお、中管３０の接続部３６への他方の管の連結についても同様である。

また、上記実施形態では、外管４０の内周部４０Ｂの全周にわたって螺子４２、４４を形成したが、これに代えて、図８に示す第４実施形態のように、必要な強度が確保される螺子長さがあれば、螺子４２、４４を外管４０の内周部４０Ｂの両端部に形成し、全周に形成しない構成としてもよい。

また、上記実施形態では、中管３０の円筒部３２における外周部３２Ｃの全周にわたって螺子３５を形成したが、これに代えて、図９に示す第５実施形態のように、中管３０の円筒部３２における外周部３２Ｃの先端に螺子３５の無い部分７４を設けてもよい。本実施形態によれば、螺子３５の無い部分７４において、中管３０の円筒部３２を外筒４０に挿入し、その後、中管３０を外筒４０にねじ込むことができる。この結果、本実施形態では、中管３０を外筒４０にねじ込む際に、中管３０が外筒４０に対してぶれないため、中管３０を外筒４０に容易にねじ込むことが可能になり、作業性が向上する。

また、上記実施形態では、外管４０の内周部４０Ｂの全周にわたって螺子４２、４４を形成したが、これに代えて、図１０に示す第６実施形態のように、外管４０の内周部４０Ｂにおける中管３０の挿入側端に螺子４２の無い部分７６を設けてもよい。本実施形態によれば、螺子４２の無い部分７６において、中管３０の円筒部３２を外筒４０に挿入し、その後、中管３０を外筒４０にねじ込むことができる。この結果、本実施形態では、中管３０を外筒４０にねじ込む際に、中管３０が外筒４０に対してぶれないため、中管３０を外筒４０に容易にねじ込むことが可能になり、作業性が向上する。

１０管継手
１２内管
１４内管の第１円筒部
１４Ａ内管の第１円筒部の外周部
１６内管の第２円筒部
１６Ａ内管の第２円筒部の外周部
３０中管
３１螺子
３２中管の円筒部
３２Ａ中管の円筒部の先端側
３２Ｂ中管の円筒部の内周部
３２Ｃ中管の円筒部の外周部
３５螺子
６０ロックナット（環状部材）
４０外管
４２螺子
４４螺子
５０周溝
５２Ｏリング（シール部材）

Claims

一端が接続する一方の管に連結され、他端に円筒部を備えた内管と、
一端が接続する他方の管に連結され、他端に設けた円筒部の内周部が前記内管の円筒部の外周部と摺動することで前記内管に対して軸方向へ相対移動可能であると共に前記円筒部の外周部に螺子が形成された中管と、
前記内管に固定され、内周部に形成された螺子が前記中管の円筒部の外周部の螺子と螺合することで前記中管に対して軸方向に相対変位可能であり、該内周部に形成された螺子の前記中管の挿入側に非螺子部が設けられた外管と、
前記内管の円筒部の外周部と前記中管の円筒部の内周部との対向面に形成された周溝と、
前記周溝内に配設された環状のシール部材と、
前記内管の一端側に一体的に形成され、前記外管と当接して前記内管と前記外管との相対移動を抑制する６角部と、
内周部に形成された螺子が、前記中管の円筒部の外周部の螺子と螺合しつつ、前記外管に当てて前記中管と前記外管との相対位置を固定し、前記６角部との間で前記外管を挟持する環状部材と、
を有する管継手。
前記内管の円筒部の外周部に前記外管の円筒部の内周部の螺子に螺合する螺子が形成されており、前記内管の円筒部の外周部の螺子と前記外管の内周部の螺子とが螺合することで前記内管と前記外管とが固定される請求項１に記載の管継手。
前記シール部材が前記内管の円筒部の外周部に形成された前記周溝内に設けられている請求項２に記載の管継手。