JP6112842B2

JP6112842B2 - 管継手構造

Info

Publication number: JP6112842B2
Application number: JP2012262698A
Authority: JP
Inventors: 井上　智史; 智史井上
Original assignee: Inoue Sudare Co Ltd
Current assignee: Inoue Sudare Co Ltd
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2032-11-30
Also published as: JP2014109296A

Description

本発明は、管継手構造に関する。

従来、ＰＥ、ＰＰ又はＰＥＸ（架橋ポリエチレン）等から成る樹脂管を、Ｃ型締付リングを縮径させることによって締付けて接続する管継手が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００９−１６８１６７号公報

しかし、従来の管継手は、Ｃ型締付リングにウォームホイールを一端に有する略接線方向のボルト部材とそれに螺合するナットとを設け、ウォームホイールに対して噛合するウォームを電動作業工具にて回転駆動させて、ナットとボルト部材と螺進して、締め付けることにより、締付リングを縮径させるように構成されていた。即ち、締め付け作業の際に、電動作業工具を必要とし、配管作業効率アップを阻害しているという欠点があった。また、部品点数が多く、複雑な形状の部品を必要とし、組立時に手間がかかるという欠点があった。

そこで、本発明は、電動作業工具を使用しなければ締め付け作業を行えない為、配管作業効率アップを阻害している点、また、部品点数が多く、複雑な形状の部品を必要とし、組立時に手間がかかる等、上記の問題を回避するための管継手構造を提供することを目的とする。

本発明に係る管継手構造は、雄ネジ付き継手本体と、該継手本体の雄ネジに螺着される袋ナットと、を備え、樹脂管を接続する管継手構造に於て、上記継手本体は、上記樹脂管の端部に挿入される内挿筒部を有し、該内挿筒部の外周面に多重円環状の小突条を有し、上記袋ナットの内部収納空間に収納されると共に、外周面に凹周溝を有する円筒形状の圧縮変形用スリーブを備え、該圧縮変形用スリーブは、内周面が平滑円周面状に形成され、上記袋ナットと上記継手本体の雄ネジを螺着させる際に上記継手本体と上記袋ナットからアキシャル方向の圧縮力を受けて、上記凹周溝の幅寸法を減少しつつ凹周溝底薄壁部がラジアル内方向へ突出するように塑性変形して、上記内挿筒部が挿入されている上記樹脂管の端部に、外周面側から食い込んで抜止めすると共に、上記食い込みによって、上記樹脂管の端部の内周面が、接続完了状態下で、上記内挿筒部の外周面に圧接し、かつ、該内挿筒部の外周面の上記小突条が、上記樹脂管の端部の内周面にラジアル内方から食い込むように構成されたものである。

また、接続完了状態に於て、上記圧縮変形用スリーブの外端部にアキシャル方向の弾発力を付与する押しバネを、上記袋ナットの上記内部収納空間に有しているものである。
また、上記内挿筒部は、外周面にシール溝を有し、該シール溝に円環状シール材を装着しているものである。

本発明の管継手構造によれば、袋ナットを螺進するだけで、樹脂管の引抜けを強力に阻止でき、かつ、密封性を発揮する接続（配管）を迅速・容易に行い得る。電動作業工具を使用して締め付け作業を行う必要がなく、作業効率を向上できる。また、コンパクトで、かつ、部品点数が少なく、部品形状がシンプルであって、容易に組立てることができる。

本発明の実施の一形態のパイプ接続前の状態を示した断面正面図である。接続完了状態を示した断面正面図である。圧縮変形用スリーブを示す断面正面図であり、（Ａ）は自由状態の断面正面図、（Ｂ）は自由状態の要部拡大断面正面図、（Ｃ）は接続完了状態の要部拡大断面正面図である。本発明の他の実施形態のパイプ接続前の状態を示した断面正面図である。接続完了状態を示した断面正面図である。

以下、実施の形態を示す図面に基づき本発明を詳説する。
図１に示すように、本発明の管継手構造は、雄ネジ付き継手本体１と、継手本体１の雄ネジ２に螺着される袋ナット３と、を備え、管継手６と樹脂管４を接続するように構成された管継手構造である。
継手本体１は、内挿筒部５を有し、樹脂管４の端部４Ａに内挿筒部５が挿入され、雄ネジ２に袋ナット３を螺進して締め付けることで、樹脂管４と管継手６が接続される。
なお、配管接続完了状態では、樹脂管４と管継手６の内部に、空気や水等の流体が流れる。

本発明の管継手構造は、圧縮変形用スリーブ７を有している。
圧縮変形用スリーブ７は、アルミニウムや銅等の金属、又は、プラスチックから成り、その外周面８に２本のＵ字状凹周溝９，９を有している（図３（Ａ）参照）。凹周溝９は、ラジアル内方に底薄壁部１３が薄肉に残留形成されるように設けられている。圧縮変形用スリーブ７は、袋ナット３の内部収納空間１０に収納されている（図１、図２参照）。

継手本体１は、スリーブ７よりも大きな径の当接受け面１７を有している。また、内挿筒部５は、外周面に多重円環状の小突条１９を有している。

圧縮変形用スリーブ７は、袋ナット３の雌ネジと継手本体１の雄ネジ２を螺着させる際に、図３（Ｂ）の自由状態から、図３（Ｃ）に示すように、継手本体１（の当接受け面１７）と袋ナット３からアキシャル方向の圧縮力（締付力）Ｆを受けて、（Ｕ字状凹周溝９の幅寸法Ｗを次第に減少しつつ）凹周溝底薄壁部１３がラジアル内方向へ塑性変形して、内挿筒部５に挿入されている樹脂管４の端部４Ａに、外周面１４側から食い込んで抜止めする。

圧縮変形用スリーブ７は、凹周溝底薄壁部１３を樹脂管４に食い込ませ、強力な耐引抜力を発揮し、樹脂管４の引抜けを防止している。また、圧縮変形用スリーブ７は、ラジアル方向の締付力によって、食い込みの際、樹脂管４の端部４Ａを外周面１４側から押圧して密封状態とする。図２と図３（Ｃ）に示すように、樹脂管４は、ラジアル方向の締付力によって、内周面がラジアル内方向に塑性変形して、小突条部２５，２５を形成している。小突条部２５，２５は、接続完了状態下で、弾性変形しつつ内挿筒部５の外周面に圧接する。この際、膨出状となった小突条部２５，２５には、小突条１９がラジアル内方から食い込み、樹脂管４と内挿筒部５の間を密封状態とし、かつ、引抜け方向への滑りを防止する。なお、凹周溝９は、塑性変形の際、側面１５，１５どうしが圧接して、その幅寸法Ｗがゼロとなっても良い（図示省略）。

図２と図３（Ｃ）に示すように、接続完了状態に於て、圧縮変形用スリーブ７の外端部７Ａにアキシャル方向の弾発力を付与する押しバネ１２を、袋ナット３の内部収納空間１０に有している。
図例では、押しバネ１２はコイルばねから成る。押しバネ１２によってアキシャル方向の弾発力が圧縮変形用スリーブ７に付勢され続けることにより、接続完了後に、クリープによる応力緩和現象が生じた場合であっても、圧縮変形用スリーブ７は、樹脂管４の小変形に追従して凹周溝底薄壁部１３がラジアル内方向に変形する。このようにして、接続完了の後、一定期間経過後に樹脂管４が小変形しても、樹脂管４の耐引抜力を保持し、かつ、密封性を維持している。

また、圧縮変形用スリーブ７には、ステンレス等の硬質金属（又は硬質プラスチック）製の硬質カバー部材１６が外嵌状に取り付けられている。
硬質カバー部材１６は、袋ナット３と圧縮変形用スリーブ７の電蝕を防止すると共に、雄ネジ２に袋ナット３を螺着させる際に、袋ナット３への回転トルクが小さくとも作業工具にて回転が可能となる。また、袋ナット３の内周面に摺動して、圧縮変形用スリーブ７の回転を防止している。
この構成により、圧縮変形用スリーブ７が電蝕によって腐蝕されるのを防止でき、かつ、袋ナット３との摩擦を軽減できる。さらに、袋ナット３と圧縮変形用スリーブ７が共廻りするのを防止し、樹脂管４が捩じれるのを抑制できる。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。
図４と図５では、内挿筒部５は、外周面１１にシール溝２２を有し、シール溝２２に円環状シール材２３を装着している。その他の構成は、上述の実施形態と同様である。
シール材２３は、樹脂管４が内挿筒部５に挿入される際、樹脂管４の内周面に圧縮されて弾性変形する。さらに、圧縮変形用スリーブ７が、継手本体１と袋ナット３からアキシャル方向の圧縮力Ｆを受けて、凹周溝底薄壁部１３がラジアル内方向へ塑性変形する際、樹脂管４の内周面によって、さらに潰され、シール材２３が樹脂管４に圧接状態となる。即ち、内挿筒部５のシール溝２２に、シール材２３を設けたことにより、樹脂管４と内挿筒部５の間を確実に密封状態とすることができる。

なお、本発明は、設計変更可能であって、例えば、硬質カバー部材１６は、省略しても良い。また、押しバネ１２は、皿ばねや板ばねを用いるも好ましい。
また、本発明に於て、樹脂管４とは、ＰＥ、ＰＰ又はＰＥＸ（架橋ポリエチレン）等のプラスチックから成るもの、あるいは、プラスチック管の内径側に金属管を内装した複合管を、包含するものとする。
なお、圧縮変形用スリーブ７のＵ字状凹周溝９の本数は、増減可能である。

以上のように、本発明に係る管継手構造は、雄ネジ付き継手本体１と、継手本体１の雄ネジ２に螺着される袋ナット３と、を備え、樹脂管４を接続する管継手構造に於て、継手本体１は、樹脂管４の端部４Ａに挿入される内挿筒部５を有し、袋ナット３の内部収納空間１０に収納されると共に、外周面８に凹周溝９を有し、袋ナット３と継手本体１の雄ネジ２を螺着させる際に継手本体１と袋ナット３からアキシャル方向の圧縮力Ｆを受けて、凹周溝底薄壁部１３がラジアル内方向へ塑性変形して、内挿筒部５に挿入されている樹脂管４の端部４Ａに、外周面１４側から食い込んで抜止めする圧縮変形用スリーブ７を有するので、袋ナット３を螺進するたけで、樹脂管４に対して強力な耐引抜力を発揮でき、かつ、密封性を発揮する接続（配管）を迅速・容易に行い得る。電動作業工具を使用して締め付け作業を行う必要がなく、作業効率を向上できる。また、コンパクトで、かつ、部品点数が少なく、部品形状がシンプルであって、容易に組立てることができる。

また、接続完了状態に於て、圧縮変形用スリーブ７の外端部７Ａにアキシャル方向の弾発力を付与する押しバネ１２を、袋ナット３の内部収納空間１０に有しているので、樹脂管４にクリープによる応力緩和現象が生じた場合であっても、圧縮変形用スリーブ７が、樹脂管４の小変形に追従してラジアル内方向に塑性変形して、樹脂管４の耐引抜力を保持でき、かつ、密封性を維持できる。従って、長期使用期間にわたって安定した接続状態を維持できる。

また、内挿筒部５は、外周面１１にシール溝２２を有し、シール溝２２に円環状シール材２３を装着しているので、樹脂管４と内挿筒部５の間を確実に密封できる。

１継手本体
２雄ネジ
３袋ナット
４樹脂管
４Ａ端部
５内挿筒部
７圧縮変形用スリーブ
７Ａ外端部
８外周面
９凹周溝
１０内部収納空間
１１外周面
１２押しバネ
１３凹周溝底薄壁部
１４外周面
１９小突条
２２シール溝
２３円環状シール材
Ｆ圧縮力
Ｗ幅寸法

Claims

雄ネジ付き継手本体（１）と、該継手本体（１）の雄ネジ（２）に螺着される袋ナット（３）と、を備え、樹脂管（４）を接続する管継手構造に於て、
上記継手本体（１）は、上記樹脂管（４）の端部（４Ａ）に挿入される内挿筒部（５）を有し、該内挿筒部（５）の外周面に多重円環状の小突条（１９）を有し、
上記袋ナット（３）の内部収納空間（１０）に収納されると共に、外周面（８）に凹周溝（９）を有する円筒形状の圧縮変形用スリーブ（７）を備え、該圧縮変形用スリーブ（７）は、内周面が平滑円周面状に形成され、上記袋ナット（３）と上記継手本体（１）の雄ネジ（２）を螺着させる際に上記継手本体（１）と上記袋ナット（３）からアキシャル方向の圧縮力（Ｆ）を受けて、上記凹周溝（９）の幅寸法（Ｗ）を減少しつつ凹周溝底薄壁部（１３）がラジアル内方向へ突出するように塑性変形して、上記内挿筒部（５）が挿入されている上記樹脂管（４）の端部（４Ａ）に、外周面（１４）側から食い込んで抜止めすると共に、上記食い込みによって、上記樹脂管（４）の端部（４Ａ）の内周面が、接続完了状態下で、上記内挿筒部（５）の外周面に圧接し、かつ、該内挿筒部（５）の外周面の上記小突条（１９）が、上記樹脂管（４）の端部（４Ａ）の内周面にラジアル内方から食い込むように構成されたことを特徴とする管継手構造。
接続完了状態に於て、上記圧縮変形用スリーブ（７）の外端部（７Ａ）にアキシャル方向の弾発力を付与する押しバネ（１２）を、上記袋ナット（３）の上記内部収納空間（１０）に有している請求項１記載の管継手構造。
上記内挿筒部（５）は、外周面（１１）にシール溝（２２）を有し、該シール溝（２２）に円環状シール材（２３）を装着している請求項１又は２記載の管継手構造。