JP6082426B2 - Pipe fitting - Google Patents
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Description
本発明は、管継手に関する。 The present invention relates to a pipe joint.
従来、空気調和機の冷凍機の配管系統などに使用される管継手であって、配管が挿入される継手本体と、継手本体に外嵌されるナットと、継手本体とナットとの間に配置されるフェルールと、を備えた管継手が知られている。この管継手は、フェルールの先端部により配管の外周を拘束し、当該先端部により押圧して配管を変形させることにより気密性と配管保持力とを確保する食い込み式の管継手である。下記特許文献１には、この種の管継手において、継手本体とナットとが嵌合するネジ部に潤滑剤を塗装することが記載されている。
Conventionally, a pipe joint used in a piping system of an air conditioner refrigerator, etc., which is disposed between a joint body into which piping is inserted, a nut externally fitted to the joint body, and the joint body and the nut. There is known a pipe joint provided with a ferrule. This pipe joint is a bite-type pipe joint that secures airtightness and pipe holding force by constraining the outer periphery of the pipe with the tip of the ferrule and pressing the tip to deform the pipe.
上記特許文献１に開示された管継手では、継手本体及びナットのネジ部に潤滑剤を焼付塗装することにより、ナットの締付時における摩擦を低減することができる。しかし、この場合には摩擦が低減される一方で潤滑剤の使用量の増加によりコストが増加するという問題があった。
In the pipe joint disclosed in
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コスト増加を抑制しつつ締付トルクを低減することが可能な管継手を提供することである。 This invention is made | formed in view of the said subject, The objective is to provide the pipe joint which can reduce a fastening torque, suppressing a cost increase.
本発明の一局面に係る管継手（１）は、配管（２）を繋ぐための食い込み式の管継手（１）である。上記管継手（１）は、前記配管（２）の周囲を囲む環形状を有し、前記配管（２）に食い込む側である先端部（２１Ａ，２２Ａ）と、前記環形状の軸方向（Ｐ１，Ｐ２）において前記先端部（２１Ａ，２２Ａ）と反対側に位置する後端部（２１Ｂ，２２Ｂ）と、を有するフェルール（２１，２２）と、前記フェルール（２１，２２）の周面（２３，２４，２５，２６）上に形成された第１潤滑膜（４０，４１，４２，４３，４８）と、を備えている。前記先端部（２１Ａ，２２Ａ）側での前記第１潤滑膜（４０，４１，４２，４３，４８）の厚み（Ｔ１，Ｔ１１，Ｔ３，Ｔ３１）は、前記後端部（２１Ｂ，２２Ｂ）側での前記第１潤滑膜（４０，４１，４２，４３，４８）の厚み（Ｔ２，Ｔ２１，Ｔ４，Ｔ４１）よりも大きくなっている。 The pipe joint (1) which concerns on 1 aspect of this invention is a bite type pipe joint (1) for connecting piping (2). The pipe joint (1) has an annular shape surrounding the circumference of the pipe (2), and includes a tip end portion (21A, 22A) which is a side biting into the pipe (2), and an axial direction (P1) of the annular shape. , P2) and ferrules (21, 22) having rear end portions (21B, 22B) located on the opposite side of the front end portions (21A, 22A), and peripheral surfaces (23 of the ferrules (21, 22)) , 24, 25, 26) and a first lubricating film (40, 41, 42, 43, 48). The thickness (T1, T11, T3, T31) of the first lubricating film (40, 41, 42, 43, 48) on the front end (21A, 22A) side is the rear end (21B, 22B) side. It is larger than the thickness (T2, T21, T4, T41) of the first lubricating film (40, 41, 42, 43, 48).
上記管継手（１）では、配管（２）に食い込む側である先端部（２１Ａ，２２Ａ）における第１潤滑膜（４０，４１，４２，４３，４８）の厚み（Ｔ１，Ｔ１１，Ｔ３，Ｔ３１）が、後端部（２１Ｂ，２２Ｂ）における第１潤滑膜（４０，４１，４２，４３，４８）の厚み（Ｔ２，Ｔ２１，Ｔ４，Ｔ４１）よりも大きい。これにより、先端部（２１Ａ，２２Ａ）を配管（２）に食い込ませるときの摩擦を低減し、締付トルクを低減することができる。また後端部（２１Ｂ，２２Ｂ）に比べてトルク上昇への影響が大きい先端部（２１Ａ，２２Ａ）における第１潤滑膜（４０，４１，４２，４３，４８）の厚みを相対的に大きくすることにより、潤滑剤の使用量を低減し、コスト削減を図ることができる。したがって、上記管継手（１）によれば、コスト増加を抑制しつつ締付トルクを低減することができる。 In the pipe joint (1), the thickness (T1, T11, T3, T31) of the first lubricating film (40, 41, 42, 43, 48) at the tip end portion (21A, 22A) on the side biting into the pipe (2). ) Is larger than the thickness (T2, T21, T4, T41) of the first lubricating film (40, 41, 42, 43, 48) at the rear end (21B, 22B). Thereby, the friction at the time of biting the tip (21A, 22A) into the pipe (2) can be reduced, and the tightening torque can be reduced. Further, the thickness of the first lubricating film (40, 41, 42, 43, 48) at the front end portion (21A, 22A), which has a greater influence on the torque increase than the rear end portion (21B, 22B), is relatively increased. As a result, the amount of lubricant used can be reduced, and the cost can be reduced. Therefore, according to the pipe joint (1), it is possible to reduce the tightening torque while suppressing an increase in cost.
上記管継手（１）において、前記第１潤滑膜（４０，４１，４２，４３，４８）は、潤滑剤（４４）を含んでいてもよい。前記先端部（２１Ａ，２２Ａ）側での前記第１潤滑膜（４０，４１，４２，４３，４８）における前記潤滑剤（４４）の濃度は、前記後端部（２１Ｂ，２２Ｂ）側での前記第１潤滑膜（４０，４１，４２，４３，４８）における前記潤滑剤（４４）の濃度よりも大きくなっていてもよい。 In the pipe joint (1), the first lubricating film (40, 41, 42, 43, 48) may contain a lubricant (44). The concentration of the lubricant (44) in the first lubricating film (40, 41, 42, 43, 48) on the front end (21A, 22A) side is on the rear end (21B, 22B) side. The concentration of the lubricant (44) in the first lubricant film (40, 41, 42, 43, 48) may be larger.
上記構成によれば、先端部（２１Ａ，２２Ａ）側での第１潤滑膜（４０，４１，４２，４３，４８）中の潤滑剤（４４）の濃度を相対的に大きくすることにより、当該先端部（２１Ａ，２２Ａ）における潤滑性能をより向上させることができる。その結果、締付トルクの上昇をより効果的に抑制することができる。 According to the above configuration, by relatively increasing the concentration of the lubricant (44) in the first lubricant film (40, 41, 42, 43, 48) on the tip end (21A, 22A) side, The lubricating performance at the tip portions (21A, 22A) can be further improved. As a result, an increase in tightening torque can be suppressed more effectively.
上記管継手（１）において、前記第１潤滑膜（４０，４１，４２，４３，４８）は、前記後端部（２１Ｂ，２２Ｂ）から前記先端部（２１Ａ，２２Ａ）に向かって厚みが徐々に大きくなるように形成されていてもよい。 In the pipe joint (1), the first lubricating film (40, 41, 42, 43, 48) gradually increases in thickness from the rear end portion (21B, 22B) toward the tip end portion (21A, 22A). It may be formed to be larger.
上記構成によれば、フェルール（２１，２２）の周面全体に均一に潤滑剤を塗布した後、先端部（２１Ａ，２２Ａ）を重力方向下側に向けてフェルール（２１，２２）を放置することにより、上記厚み変化を有する第１潤滑膜（４０，４１，４２，４３，４８）を容易に形成することができる。 According to the above configuration, after the lubricant is uniformly applied to the entire peripheral surface of the ferrule (21, 22), the ferrule (21, 22) is left with the tip (21A, 22A) facing downward in the direction of gravity. Thus, the first lubricating film (40, 41, 42, 43, 48) having the thickness change can be easily formed.
上記管継手（１）は、前記配管（２）が挿入される継手本体（１０）と、前記継手本体（１０）に外嵌されるナット（３０）と、をさらに備えていてもよい。前記ナット（３０）には、前記継手本体（１０）と嵌合する部分であり、かつ第２潤滑膜（４６）が形成されたネジ部（５１）が形成されていてもよい。前記ネジ部（５１）では、圧力面（５２）での前記第２潤滑膜（４６）の厚み（Ｔ５）が非圧力面（５３）での前記第２潤滑膜（４６）の厚み（Ｔ６）よりも大きくなっていてもよい。 The pipe joint (1) may further include a joint body (10) into which the pipe (2) is inserted, and a nut (30) that is externally fitted to the joint body (10). The nut (30) may be formed with a thread portion (51) that is a portion that fits with the joint main body (10) and in which the second lubricating film (46) is formed. In the thread portion (51), the thickness (T5) of the second lubricating film (46) at the pressure surface (52) is equal to the thickness (T6) of the second lubricating film (46) at the non-pressure surface (53). May be larger.
上記管継手（１）において、「圧力面（５２）」とは、ネジ部（５１）のネジ山（５０）を構成する一方のネジ面であって、ナット（３０）を継手本体（１０）に嵌合させて軸方向へ移動させるときに、継手本体（１０）から受ける押圧力が他方のネジ面よりも大きい面である。また「非圧力面（５３）」とは、上記ネジ山（５０）を構成する上記他方のネジ面であって、上記押圧力が一方のネジ面（圧力面（５２））よりも小さい面である。 In the pipe joint (1), the “pressure surface (52)” is one thread surface constituting the thread (50) of the thread portion (51), and the nut (30) is connected to the joint body (10). The pressing force received from the joint body (10) when it is fitted and moved in the axial direction is a surface that is larger than the other screw surface. The “non-pressure surface (53)” is the other screw surface constituting the screw thread (50), and the pressing force is smaller than one screw surface (pressure surface (52)). is there.
上記構成によれば、継手本体（１０）からの押圧力が大きい圧力面（５２）での第２潤滑膜（４６）の厚みを非圧力面（５３）よりも大きくすることにより、ナット（３０）を継手本体（１０）に締結する際のトルク上昇を効果的に抑制することができる。また、圧力面（５２）と非圧力面（５３）との間で第２の潤滑膜（４６）に膜厚差を設けることにより潤滑剤の使用量を低減し、コスト削減を図ることができる。 According to the said structure, by making the thickness of the 2nd lubricating film (46) in the pressure surface (52) with a large pressing force from a coupling main body (10) larger than a non-pressure surface (53), a nut (30 ) Can be effectively suppressed from increasing torque when fastened to the joint body (10). Further, by providing a difference in film thickness in the second lubricating film (46) between the pressure surface (52) and the non-pressure surface (53), the amount of lubricant used can be reduced and the cost can be reduced. .
本発明によれば、コスト増加を抑制しつつ締付トルクを低減することが可能な管継手を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the pipe joint which can reduce a fastening torque can be provided, suppressing a cost increase.
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
＜管継手の構造＞
まず、本発明の一実施形態に係る管継手１の構造について、図１を参照して説明する。図１は、管継手１の断面構造を部分的に示している。管継手１は、例えば空気調和機の冷凍機などにおいて、配管２同士を繋ぐためのものである。図１では、管継手１の配管２の接続部分における右側部分のみが示されているが、左側も同様の断面構造となっている。
<Structure of pipe fitting>
First, the structure of the
管継手１は、継手本体１０と、フロントフェルール２１と、バックフェルール２２と、ナット３０と、を主に備えている。管継手１では、継手本体１０内に配管２が挿入され、継手本体１０にナット３０が外嵌される。そして、ナット３０を軸方向Ｐ０に移動させて締め込むことによりフロントフェルール２１及びバックフェルール２２の先端部を径方向内側に変形させ、当該先端部を配管２の表面に食い込ませることにより、配管２の保持力及び気密性が確保される。
The
配管２は、冷媒などの流体が通過する中空部が内部に形成された円筒形状を有する。配管２は、変形が容易な銅製の配管であることが好ましいがこれに限られず、アルミニウム製や鋼製などの他の金属製の配管でもよい。
The
継手本体１０は、略円筒形状を有し、配管２が挿し込まれる挿入穴が内部に形成された黄銅製の部材である。継手本体１０の内径は、配管２の外径よりも大きい。継手本体１０は、配管２の軸方向Ｐ０に対して略平行な内周面である本体面１２と、当該本体面１２と繋がり、かつ軸方向Ｐ０に対して傾斜する本体傾斜面１１と、を有する。本体傾斜面１１は、継手本体１０の内径が軸方向Ｐ０の両端部に向かい拡大される向きに傾斜している。
The
継手本体１０の本体面１２には、径方向内側へ突出し、配管２の一方端が当接する当接部１３が形成されている。当接部１３は、継手本体１０の内周面（本体面１２）に沿って環状に形成されている。
A
継手本体１０の外周面には、ナット３０の締結時にスパナやレンチなどの工具により掴まれる掴み部１４が設けられている。掴み部１４は、軸方向Ｐ０から見たときの外形が六角形状である。継手本体１０の両端部の外周面には、ナット３０と嵌合する本体ネジ部１５が形成されている。
On the outer peripheral surface of the
ナット３０は、環形状を有する黄銅製の部材であり、継手本体１０に外嵌されている。ナット３０は、配管２の軸方向Ｐ０に対して略平行な内周面であるナット面３１と、ナット面３１に対して鈍角を成すように当該ナット面３１と繋がるナット傾斜面３２と、当該ナット傾斜面３２と繋がり、かつ配管２が挿入される挿入孔を規定するナット円周面３３と、を有する。ナット傾斜面３２は、図１に示すように継手本体１０の奥に向かうに従って内径が拡大するように傾斜する。ナット３０は、継手本体１０との締結時に工具により掴んで回転させるため、軸方向Ｐ０から見たときの外形が六角形状である。
The
フロントフェルール２１は、配管２の周囲を囲む環形状を有する黄銅製の部材である。フロントフェルール２１は、継手本体１０とナット３０との間に配置されている。フロントフェルール２１は、先端部２１Ａと、当該環形状の軸方向において先端部２１Ａと反対側に位置する後端部２１Ｂと、を有する。フロントフェルール２１は、後端部２１Ｂから先端部２１Ａに向かって外径が徐々に縮小される形状を有する。先端部２１Ａには、軸方向Ｐ０に垂直な先端面２７が形成されている。後端部２１Ｂには、軸方向Ｐ０に垂直な後端面２１Ｄと、当該後端面２１Ｄの内端に繋がる後端傾斜面２１Ｃと、が形成されている。後端傾斜面２１Ｃは、フロントフェルール２１の軸方向の長さが径方向内側に向かい小さくなるように、径方向に対して傾斜する。
The
先端面２７の外径は、本体面１２の外径よりも大きい。そのため、フロントフェルール２１は、ナット３０の締結前（図１）において先端部２１Ａの外周縁部が本体傾斜面１１に当接するように配置されている。そして、ナット３０を軸方向Ｐ０に移動させて締め込むことにより、先端部２１Ａが本体傾斜面１１に押し付けられて径方向内側に変形し、配管２の表面に食い込むことにより配管２が保持される。
The outer diameter of the
バックフェルール２２は、フロントフェルール２１と同様に、配管２の周囲を囲む環形状を有する黄銅製の部材である。バックフェルール２２は、先端部２２Ａと、当該環形状の軸方向において先端部２２Ａと反対側に位置する後端部２２Ｂと、を有する。バックフェルール２２は、後端部２２Ｂから先端部２２Ａに向かって外径が徐々に縮小され、軸方向の長さがフロントフェルール２１よりも小さい形状を有する。
Similar to the
バックフェルール２２は、継手本体１０とナット３０との間に配置され、かつ軸方向Ｐ０においてフロントフェルール２１と隣接して配置されている。バックフェルール２２は、ナット３０の締結前（図１）において先端部２２Ａの外周縁部がフロントフェルール２１の後端傾斜面２１Ｃに当接し、かつ後端部２２Ｂの外周部分がナット傾斜面３２に当接するように配置されている。ナット３０を軸方向Ｐ０に移動させて締め込むことにより、後端部２２Ｂがナット傾斜面３２に押され、かつ先端部２１Ａが後端傾斜面２１Ｃに押し付けられる。これにより、先端部２１Ａが径方向内側に変形し、フロントフェルール２１と同様に配管２の表面に食い込む。
The
＜フェルール上の潤滑膜＞
次に、フロントフェルール２１及びバックフェルール２２上に形成された潤滑膜について、図２及び図３を主に参照して説明する。以下に説明するように、フロントフェルール２１及びバックフェルール２２の表面上には、ナット３０の締結時に発生する摩擦を低減する目的で潤滑膜が形成されている。図２は、フロントフェルール２１の軸方向Ｐ１に沿った断面構造を示している。図３は、バックフェルール２２の軸方向Ｐ２に沿った断面構造を示している。
<Lubricating film on ferrule>
Next, the lubricating film formed on the
まず、フロントフェルール２１に形成された潤滑膜の構造について説明する。フロントフェルール２１は、軸方向Ｐ１に対して略平行な内周面２４と、後端部２１Ｂから先端部２１Ａに向かい径方向内向きに傾斜する外周面２３と、を有する。外周面２３上には、後端部２１Ｂから先端部２１Ａに亘り略全面に第１潤滑膜４０（４８）が形成されている。内周面２４上には、後端部２１Ｂから先端部２１Ａに亘り略全面に第１潤滑膜４１（４８）が形成されている。
First, the structure of the lubricating film formed on the
第１潤滑膜４０，４１は、後端部２１Ｂから先端部２１Ａに向かって厚みが徐々に大きくなるように形成されている。換言すると、第１潤滑膜４０，４１の厚みは、後端部２１Ｂから先端部２１Ａに向かって滑らかに増加している。このため、先端部２１Ａ側での第１潤滑膜４０，４１の厚みＴ１，Ｔ１１は、後端部２１Ｂ側での第１潤滑膜４０，４１の厚みＴ２，Ｔ２１よりも大きくなっている。第１潤滑膜４０，４１は、先端部２１Ａ側において最大値が存在し、かつ後端部２１Ｂ側において最小値が存在する膜厚分布を有する。第１潤滑膜４０，４１の膜厚は、例えば電磁式膜厚計や渦電流式膜厚計などを用いて測定することができる。
The
図６は、第１潤滑膜４０，４１の膜構造を拡大して示している。第１潤滑膜４０，４１は、ＰＴＦＥ（Ｐｏｌｙ Ｔｅｔｒａ Ｆｌｕｏｒｏ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ）などの潤滑剤４４と、アクリル樹脂などのバインダー（結合剤）４５と、を有する。潤滑剤４４は、図６に示すようにバインダー４５中において均一に分散している。潤滑剤４４は、ＰＴＦＥに限られず、例えば二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）などの他の固体潤滑剤でもよいが、摩擦を効果的に低減する観点からＰＴＦＥであることが好ましい。
FIG. 6 shows the film structure of the
図２では、第１潤滑膜４０，４１に含まれる潤滑剤４４（図６参照）は、膜中の黒い点により示されている。図２に示すように、先端部２１Ａ側での第１潤滑膜４０，４１における潤滑剤４４の濃度（質量濃度）は、後端部２１Ｂ側での第１潤滑膜４０，４１における潤滑剤４４の濃度よりも大きくなっている。より具体的には、第１潤滑膜４０，４１における潤滑剤４４の濃度は、後端部２１Ｂから先端部２１Ａに向かって増加している。このため、第１潤滑膜４０，４１は、先端部２１Ａ側において潤滑剤４４濃度の最大値を有し、かつ後端部２１Ｂ側において潤滑剤４４濃度の最小値を有する。
In FIG. 2, the lubricant 44 (see FIG. 6) contained in the
なお、図２では示されていないが、フロントフェルール２１の先端面２７、後端面２１Ｄ及び後端傾斜面２１Ｃにも潤滑膜が形成されていてもよい。
Although not shown in FIG. 2, a lubricating film may also be formed on the
次に、バックフェルール２２に形成された潤滑膜の構造について説明する。バックフェルール２２は、軸方向Ｐ２に対して略平行な内周面２６と、後端部２２Ｂから先端部２２Ａに向かって径方向内側に傾斜する外周面２５と、を有する。外周面２５は、図３に示すように曲面部分と平面部分とを含む。外周面２５上には、後端部２２Ｂから先端部２２Ａに亘り略全面に第１潤滑膜４２（４８）が形成されている。内周面２６上には、後端部２２Ｂから先端部２２Ａに亘り略全面に第１潤滑膜４３（４８）が形成されている。
Next, the structure of the lubricating film formed on the
第１潤滑膜４２，４３は、後端部２２Ｂから先端部２２Ａに向かって厚みが徐々に大きくなるように形成されている。換言すると、第１潤滑膜４２，４３の厚みは、後端部２２Ｂから先端部２２Ａに向かって滑らかに増加している。このため、先端部２２Ａ側での第１潤滑膜４２，４３の厚みＴ３，Ｔ３１は、後端部２２Ｂ側での第１潤滑膜４２，４３の厚みＴ４，Ｔ４１よりも大きくなっている。第１潤滑膜４２，４３は、先端部２２Ａ側において最大値が存在し、かつ後端部２２Ｂ側において最小値が存在する膜厚分布を有する。
The
第１潤滑膜４２，４３は、上記フロントフェルール２１の場合と同様に、ＰＴＦＥなどの潤滑剤４４（図６参照）を含む。図３において、第１潤滑膜４２，４３に含まれる潤滑剤４４は、膜中の黒い点により示されている。図３に示すように、先端部２２Ａ側での第１潤滑膜４２，４３における潤滑剤４４の濃度は、後端部２２Ｂ側での第１潤滑膜４２，４３における潤滑剤４４の濃度よりも大きくなっている。より具体的には、第１潤滑膜４２，４３における潤滑剤４４の濃度は、後端部２２Ｂから先端部２２Ａに向かって増加している。このため、第１潤滑膜４２，４３は、先端部２２Ａ側において潤滑剤４４濃度の最大値を有し、かつ後端部２２Ｂ側において潤滑剤４４濃度の最小値を有する。
The
なお、図３では示されていないが、バックフェルール２２の先端面２８及び後端面２９にも潤滑膜が形成されていてもよい。
Although not shown in FIG. 3, a lubricating film may be formed on the
＜ナット上の潤滑膜の構造＞
次に、ナット３０上に形成された潤滑膜の構造について、図４及び図５を参照して説明する。上記フロントフェルール２１及びバックフェルール２２と同様に、ナット３０の表面上にも締結時の摩擦を低減する目的で潤滑膜が形成されている。図４は、ナット３０の軸方向Ｐ３に沿った断面構造を示している。図５は、図４中の領域Ｖにおける拡大図である。
<Structure of lubricating film on nut>
Next, the structure of the lubricating film formed on the
ナット３０は、内周面にナットネジ部５１が形成された雌ネジである。ナットネジ部５１は、三角ネジであり、雄ネジである継手本体１０の外周面に形成された本体ネジ部１５と嵌合する。この嵌合状態でナット３０を回転させることにより、軸方向Ｐ３に移動させることができる。
The
ナットネジ部５１及び本体ネジ部１５は、図４に示した本実施形態のような三角ネジに限られず、台形ネジ、角ネジ又は丸ネジなどの他種類のネジでもよい。またナットネジ部５１及び本体ネジ部１５におけるネジ山の数や角度なども図４の構成に限られず、任意に設計することが可能である。
The
ナットネジ部５１は、複数のネジ山５０を有する。各ネジ山５０は、圧力面５２及び非圧力面５３を有し、これらの面が所定の角度を成して頂点５４で繋がるように構成されている。圧力面５２は非圧力面５３よりも軸方向Ｐ３上側に位置し、非圧力面５３は圧力面５２よりも軸方向Ｐ３下側に位置する。軸方向Ｐ３の上側とはナット３０が継手本体１０から離れる側であり、軸方向Ｐ３下側とはナット３０が継手本体１０に近づく側である。圧力面５２は、ナット３０を軸方向Ｐ３に移動させて締め込む際に、継手本体１０（本体ネジ部１５）から受ける押圧力が非圧力面５３に比べて大きい面である。つまり、圧力面５２は、ナット３０を締め込むときに雄ネジに対する軸方向Ｐ３の推力を発生させる面である。
The
圧力面５２及び非圧力面５３には、第２潤滑膜４６が略全面に亘り形成されている。第２潤滑膜４６は、図５に示すように圧力面５２及び非圧力面５３に沿って一様な膜厚を有していてもよいし、膜厚が変動していてもよい。第２潤滑膜４６は、上記第１潤滑膜４８と同様に、ＰＴＦＥなどの潤滑剤がアクリル樹脂などのバインダー中に分散した膜構造を有する。この第２潤滑膜４６により、本体ネジ部１５とナットネジ部５１との間に生じる摩擦が低減される。
A
圧力面５２での第２潤滑膜４６の厚みＴ５は、非圧力面５３での第２潤滑膜４６の厚みＴ６よりも大きくなっている。より具体的には、圧力面５２では、非圧力面５３に比べて、第２潤滑膜４６の膜厚の最大値、最小値及び平均値のいずれも大きくなっている。このように、圧力面５２と非圧力面５３との間には、第２潤滑膜４６の膜厚差が設けられており、当該膜厚差の大きさは特に限定されない。
The thickness T5 of the
＜潤滑膜の作製方法＞
次に、上記第１潤滑膜４８及び第２潤滑膜４６の作製方法について、図２及び図７を参照して説明する。
<Lubrication film production method>
Next, a method for producing the
はじめに、フロントフェルール２１上における第１潤滑膜４０，４１の作製方法について説明する。まず、フロントフェルール２１が準備される。次に、フロントフェルール２１が別途準備された潤滑剤溶液に浸漬される。この潤滑剤溶液は、ＰＴＦＥなどの潤滑剤、アクリル樹脂などのバインダー、及びシンナーやベンゼンなどの揮発性有機溶媒からなる。その後、フロントフェルール２１が潤滑剤溶液中から取り出される。これにより、図７に示すように、フロントフェルール２１の外周面２３及び内周面２４上に潤滑剤溶液の膜４７が均一に塗布される。潤滑剤溶液の膜４７は、図７に示すように後端部２１Ｂから先端部２１Ａに亘り略均一な膜厚で塗布される。
First, a method for producing the
次に、先端部２１Ａを重力方向下側に向けた状態でフロントフェルール２１が平坦面上に配置され、常温下で５〜１０分間程度放置される（常温乾燥）。この間に重力により膜４７が先端部２１Ａ側に流動し、当該膜４７に含まれる潤滑剤（ＰＴＦＥ）が先端部２１Ａ側に集中する。その後、当該膜４７に含まれる有機溶媒が完全に揮発することにより、第１潤滑膜４０，４１が形成される。これにより、図２に示すように後端部２１Ｂ側よりも先端部２１Ａ側での膜厚が大きく、かつ潤滑剤の濃度が高い第１潤滑膜４０，４１が形成される。
Next, the
バックフェルール２２では、上記フロントフェルール２１の場合と同様に、潤滑剤溶液に浸漬された後、先端部２２Ａを重力方向下側に向けて常温乾燥させることにより、第１潤滑膜４２，４３（図３参照）が形成される。またナット３０では、上記フロント及びバックフェルール２１，２２の場合と同様に、潤滑剤溶液に浸漬された後、ナットネジ部５１を重力方向下側に向けて常温乾燥させることにより、第２の潤滑膜４６（図５参照）が形成される。
In the
＜作用効果＞
次に、上記管継手１による作用効果について説明する。
<Effect>
Next, the effect by the said
上記管継手１は、フロントフェルール２１と、バックフェルール２２と、フロント及びバックフェルール２１，２２の周面上に形成された第１潤滑膜４８と、を備えている。先端部２１Ａ，２２Ａ側での第１潤滑膜４８の厚みＴ１，Ｔ１１，Ｔ３，Ｔ３１は、後端部２１Ｂ，２２Ｂ側での第１潤滑膜４８の厚みＴ２，Ｔ２１，Ｔ４，Ｔ４１よりも大きくなっている。
The
上記管継手１では、配管２に食い込む側である先端部２１Ａ，２２Ａにおける第１潤滑膜４８の厚みＴ１，Ｔ１１，Ｔ３，Ｔ３１が、後端部２１Ｂ，２２Ｂにおける第１潤滑膜４８の厚みＴ２，Ｔ２１，Ｔ４，Ｔ４１よりも大きい。これにより、先端部２１Ａ，２２Ａを配管２に食い込ませるときの摩擦を低減し、締付トルクを低減することができる。また後端部２１Ｂ，２２Ｂに比べてトルク上昇への影響が大きい先端部２１Ａ，２２Ａにおける第１潤滑膜４８の厚みを相対的に大きくすることにより、潤滑剤の使用量を低減し、コスト削減を図ることができる。したがって、上記管継手１によれば、コスト増加を抑制しつつ締付トルクを低減することができる。
In the
上記管継手１において、第１潤滑膜４８は、潤滑剤４４を含む。先端部２１Ａ，２２Ａ側での第１潤滑膜４８における潤滑剤４４の濃度は、後端部２１Ｂ，２２Ｂ側での第１潤滑膜４８における潤滑剤４４の濃度よりも大きくなっている。これにより、先端部２１Ａ，２２Ａにおける潤滑性能をより向上させることができる。その結果、締付トルクの上昇をより効果的に抑制することができる。
In the
上記管継手１において、第１潤滑膜４８は、後端部２１Ｂ，２２Ｂから先端部２１Ａ，２２Ａに向かって厚みが徐々に大きくなるように形成されている。これにより、フェルール２１，２２の周面全体に均一に潤滑剤溶液を塗布した後、先端部２１Ａ，２２Ａを重力方向下側に向けてフェルール２１，２２を放置することにより、上記厚み変化を有する第１潤滑膜４８を容易に形成することができる。
In the
上記管継手１は、配管２が挿入される継手本体１０と、継手本体１０に外嵌されるナット３０と、を備えている。ナット３０には、継手本体１０と嵌合するナットネジ部５１が形成されている。ナットネジ部５１では、圧力面５２での第２潤滑膜４６の厚みＴ５が非圧力面５３での第２潤滑膜４６の厚みＴ６よりも大きくなっている。これにより、ナット３０を継手本体１０に締結する際のトルク上昇を効果的に抑制することができる。
The
また、圧力面及び非圧力面の両方に対して潤滑剤が均一に塗布された管継手では、トルク上昇を抑制することができる一方で潤滑剤の使用量が増加し、これによりコストが増加するという問題がある。これに対して、上記管継手１では、圧力面５２と非圧力面５３との間で第２潤滑膜４６に膜厚差を設けることにより潤滑剤の使用量を低減し、コスト削減を図ることができる。
Moreover, in the pipe joint in which the lubricant is uniformly applied to both the pressure surface and the non-pressure surface, the torque increase can be suppressed while the amount of the lubricant used is increased, thereby increasing the cost. There is a problem. On the other hand, in the
＜変形例＞
次に、上記実施形態に係る管継手１の変形例について説明する。
<Modification>
Next, the modification of the pipe joint 1 which concerns on the said embodiment is demonstrated.
上記実施形態において、第１潤滑膜４８は、後端部２１Ｂ，２２Ｂから先端部２１Ａ，２２Ａに向かって滑らかに厚みが増加する場合に限られず、段階的に（ステップ状に）厚みが増加してもよい。また後端部２１Ｂ，２２Ｂから先端部２１Ａ，２２Ａに向かって厚みが徐々に増加する場合に限られず、後端部２１Ｂ，２２Ｂから先端部２１Ａ，２２Ａに向かう途中において厚みが急峻に増加してもよい。
In the above-described embodiment, the
上記実施形態において、先端部２１Ａ，２２Ａ側での潤滑剤４４の濃度が後端部２１Ｂ，２２Ｂ側での潤滑剤４４の濃度よりも高い場合に限られず、後端部２１Ｂ，２２Ｂから先端部２１Ａ，２２Ａに亘って潤滑剤４４の濃度が均一でもよい。
In the above embodiment, it is not limited to the case where the concentration of the
上記実施形態において、ナット３０の圧力面５２と非圧力面５３との間に第２潤滑膜４６の膜厚差が設けられる場合に限られず、当該膜厚差が設けられなくてもよい。
In the said embodiment, it is not restricted to the case where the film thickness difference of the
上記実施形態において、フロントフェルール２１では先端部２１Ａと後端部２１Ｂとの間で膜厚差を有する第１潤滑膜４０，４１（図２参照）が形成され、かつバックフェルール２２では後端部２２Ｂから先端部２２Ａに亘り膜厚が均一な潤滑膜が形成されてもよい。またフロントフェルール２１では後端部２１Ｂから先端部２１Ａに亘り膜厚が均一な潤滑膜が形成され、かつバックフェルール２２では先端部２２Ａと後端部２２Ｂとの間で膜厚差を有する第１潤滑膜４２，４３が形成されてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態において、第１潤滑膜４８及び第２潤滑膜４６に膜厚差を設ける方法は、フェルール２１，２２及びナット３０を潤滑剤溶液に浸漬した後、先端部２１，２２Ａ及びナットネジ部５１を重力方向下側に向けて常温乾燥する方法に限られず、スプレー塗布や刷毛塗りなどにおいてフェルール２１，２２及びナット３０の表面における潤滑剤溶液の塗布量に差を設ける方法でもよい。具体的には、フェルール２１，２２において先端部後端部２１Ｂ，２２Ｂ側よりも先端部２１Ａ，２２Ａ側での塗布量を増やし、またナット３０において非圧力面５３よりも圧力面５２での塗布量を増やしてもよい。
In the above embodiment, the method of providing a difference in film thickness between the
＜実験例＞
フェルール及びナット上における潤滑膜の作製方法が管継手の締付トルクに与える影響を調査した。
<Experimental example>
The effect of the lubrication film preparation method on the ferrule and nut on the tightening torque of the pipe joint was investigated.
まず、フロントフェルール、バックフェルール及びナットをそれぞれ準備した。次に、フロントフェルール、バックフェルール及びナットを、ＰＴＦＥやバインダーなどを含む潤滑剤溶液にそれぞれ浸漬した。その後、フロントフェルール、バックフェルール及びナットを潤滑剤溶液中から取り出し、種々の条件下で常温乾燥させることにより潤滑膜を作製した。そして、潤滑膜が形成されたフロントフェルール、バックフェルール及びナットを用いた管継手において、ナット回転角の範囲を０〜５１０°として締付トルクの測定を行った。 First, a front ferrule, a back ferrule, and a nut were prepared. Next, the front ferrule, the back ferrule, and the nut were respectively immersed in a lubricant solution containing PTFE, a binder, and the like. Thereafter, the front ferrule, the back ferrule and the nut were taken out from the lubricant solution and dried at room temperature under various conditions to prepare a lubricating film. Then, in a pipe joint using a front ferrule, a back ferrule, and a nut on which a lubricating film was formed, the tightening torque was measured with a nut rotation angle range of 0 to 510 °.
図８は、上記実験結果を示すグラフであり、横軸はナット回転角（°）を示し、縦軸は締付トルク（Ｎ・ｍ）を示している。図８のグラフ中、（１），（３）は、フロントフェルール及びバックフェルールの先端部、並びにナットのネジ部を全て重力方向下側に向けて乾燥処理を行った場合の結果を示している。（２）は、フロントフェルール及びバックフェルールの先端部を重力方向下側に向け、かつナットのネジ部を重力方向上側に向けて乾燥処理を行った場合の結果を示している。（４）は、フロントフェルール及びバックフェルールの先端部を重力方向上側に向け、かつナットのネジ部を重力方向下側に向けて乾燥処理を行った場合の結果を示している。（５）は、フロントフェルール、バックフェルール及びナットの軸方向を水平方向に向けて乾燥処理を行った場合の結果を示している。 FIG. 8 is a graph showing the experimental results. The horizontal axis represents the nut rotation angle (°), and the vertical axis represents the tightening torque (N · m). In the graph of FIG. 8, (1) and (3) show the results when the front ferrule and the tip of the back ferrule and the threaded portion of the nut are all dried downward in the direction of gravity. . (2) shows a result when the drying process is performed with the front ferrule and the back ferrule tip portions directed downward in the gravity direction and the screw portions of the nut directed upward in the gravity direction. (4) shows the results when the drying process is performed with the front ferrule and back ferrule tip portions directed upward in the gravity direction and the nut thread portions directed downward in the gravity direction. (5) shows the results when the drying process is performed with the front ferrule, the back ferrule, and the nut axially directed in the horizontal direction.
図８のグラフ中（１）と（５）との比較から明らかなように、フロントフェルール及びバックフェルールの先端部、並びにナットのネジ部を重力方向下側に向けて乾燥処理を行うことにより、締付トルクが大きく低減された。また（２）と（４）との比較から明らかなように、ナットのネジ部を重力方向下側に向けて乾燥処理を行った場合に比べて、フロントフェルール及びバックフェルールの先端部を重力方向下側に向けて乾燥処理を行った場合に締付トルクがより低減された。 As is clear from the comparison of (1) and (5) in the graph of FIG. 8, by performing the drying process with the front ferrule and the tip of the back ferrule, and the screw portion of the nut directed downward in the gravitational direction, Tightening torque was greatly reduced. Further, as is clear from the comparison between (2) and (4), the front ferrule and the back ferrule tips are arranged in the gravitational direction as compared with the case where the nut thread portion is directed downward in the gravitational direction. The tightening torque was further reduced when the drying process was performed downward.
今回開示された実施形態及びその変形例は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと解されるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiment and its modification disclosed this time are examples in all respects and are not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
１ 管継手、２ 配管、１０ 継手本体、２１，２２ フェルール（フロントフェルール、バックフェルール）、２１Ａ，２２Ａ 先端部、２１Ｂ，２２Ｂ 後端部、２３，２４，２５，２６ 周面（内周面、外周面）、３０ ナット、４８（４０，４１，４２，４３） 第１潤滑膜、４４ 潤滑剤、４６ 第２潤滑膜、５１ ナットネジ部（ネジ部）、５２ 圧力面、５３ 非圧力面、Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ 軸方向、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６，Ｔ１１，Ｔ２１，Ｔ３１，Ｔ４１ 厚み 1 pipe joint, 2 pipe, 10 joint body, 21, 22 ferrule (front ferrule, back ferrule), 21A, 22A tip, 21B, 22B rear end, 23, 24, 25, 26 peripheral surface (inner peripheral surface, Outer peripheral surface), 30 nut, 48 (40, 41, 42, 43) first lubricating film, 44 lubricant, 46 second lubricating film, 51 nut screw part (screw part), 52 pressure surface, 53 non-pressure surface, P0 , P1, P2, P3 axial direction, T1, T2, T3, T4, T5, T6, T11, T21, T31, T41 thickness
Claims (4)
前記配管（２）の周囲を囲む環形状を有し、前記配管（２）に食い込む側である先端部（２１Ａ，２２Ａ）と、前記環形状の軸方向（Ｐ１，Ｐ２）において前記先端部（２１Ａ，２２Ａ）と反対側に位置する後端部（２１Ｂ，２２Ｂ）と、を有するフェルール（２１，２２）と、
前記フェルール（２１，２２）の周面（２３，２４，２５，２６）上に形成された第１潤滑膜（４０，４１，４２，４３，４８）と、を備え、
前記先端部（２１Ａ，２２Ａ）側での前記第１潤滑膜（４０，４１，４２，４３，４８）の厚み（Ｔ１，Ｔ１１，Ｔ３，Ｔ３１）は、前記後端部（２１Ｂ，２２Ｂ）側での前記第１潤滑膜（４０，４１，４２，４３，４８）の厚み（Ｔ２，Ｔ２１，Ｔ４，Ｔ４１）よりも大きい、管継手（１）。 A bite type pipe joint (1) for connecting the pipe (2),
The tip (21A, 22A), which has a ring shape surrounding the pipe (2) and bites into the pipe (2), and the tip ( 21A, 22A) and rear ends (21B, 22B) located on the opposite side, ferrules (21, 22),
A first lubricating film (40, 41, 42, 43, 48) formed on the peripheral surface (23, 24, 25, 26) of the ferrule (21, 22),
The thickness (T1, T11, T3, T31) of the first lubricating film (40, 41, 42, 43, 48) on the front end (21A, 22A) side is the rear end (21B, 22B) side. A pipe joint (1), which is larger than the thickness (T2, T21, T4, T41) of the first lubricating film (40, 41, 42, 43, 48).
前記先端部（２１Ａ，２２Ａ）側での前記第１潤滑膜（４０，４１，４２，４３，４８）における前記潤滑剤（４４）の濃度は、前記後端部（２１Ｂ，２２Ｂ）側での前記第１潤滑膜（４０，４１，４２，４３，４８）における前記潤滑剤（４４）の濃度よりも大きい、請求項１に記載の管継手（１）。 The first lubricating film (40, 41, 42, 43, 48) includes a lubricant (44),
The concentration of the lubricant (44) in the first lubricating film (40, 41, 42, 43, 48) on the front end (21A, 22A) side is on the rear end (21B, 22B) side. The pipe joint (1) according to claim 1, wherein the concentration of the lubricant (44) in the first lubricating film (40, 41, 42, 43, 48) is greater.
前記継手本体（１０）に外嵌されるナット（３０）と、をさらに備え、
前記ナット（３０）には、前記継手本体（１０）と嵌合する部分であり、かつ第２潤滑膜（４６）が形成されたネジ部（５１）が形成され、
前記ネジ部（５１）では、圧力面（５２）での前記第２潤滑膜（４６）の厚み（Ｔ５）が非圧力面（５３）での前記第２潤滑膜（４６）の厚み（Ｔ６）よりも大きい、請求項１又は２に記載の管継手（１）。 A joint body (10) into which the pipe (2) is inserted;
A nut (30) fitted on the joint body (10), and
The nut (30) is formed with a threaded portion (51) that is a portion that fits with the joint main body (10) and in which the second lubricating film (46) is formed,
In the thread portion (51), the thickness (T5) of the second lubricating film (46) at the pressure surface (52) is equal to the thickness (T6) of the second lubricating film (46) at the non-pressure surface (53). The pipe joint (1) according to claim 1 or 2, which is larger than.
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