JP6358490B2

JP6358490B2 - 管継手

Info

Publication number: JP6358490B2
Application number: JP2013204782A
Authority: JP
Inventors: 剛志久胡; 積中田
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2018-07-18
Anticipated expiration: 2033-09-30
Also published as: JP2015068447A

Description

この発明は、給水給湯用などの配管の接続に使用されるメカニカル接続方式の管継手に関し、特に、メカニカル接続方式の管継手における、袋ナットと継手本体との緩み防止の構造に関するものである。

従来から、屋内給水給湯用などの配管には一般配管用ステンレス鋼鋼管が使用されている。一般配管用ステンレス鋼鋼管の接続方式には、袋ナットと継手本体とを締め付けることで管を接続するメカニカル接続方式の管継手が広く使用されている。この種の管継手として、例えば、特許文献１には図１４に示すように、管Ｐの端部に形成されたフレア部を挟むテーパ部を有する継手本体２０と袋ナット３０とを備え、継手本体２０と袋ナット３０を締め付けることによって管Ｐを接続する管継手１０が開示されている。

このタイプの管継手によればフレア部が形成された管の端部に袋ナットを装着した状態で、継手本体と袋ナットを所定の締め付けトルクで締め付けるだけで管の接続を行うことができるので、ねじ込み継手による管の接続に対して配管の施工が簡単であるという長所がある。しかしながら、配管に強い振動などの外力が加わって袋ナットに接続を緩ませる方向の力が作用した場合に、継手本体と袋ナットの接続が緩み、管と管継手との接続が外れたり流体の漏れが生じたりする恐れがある。

そこで、特許文献１には、継手本体２０に形成された円周溝で縮径するリング部材４０と、袋ナット３０の端部内面にリング部材４０に引っ掛かる係止溝３０１とを設け、袋ナットの係止溝３０１とリング部材４０とが嵌り合って袋ナット３０の緩み止めを行うことが記載されている。この袋ナットの緩み止め構造によれば、リング部材と係止溝が嵌り合いさえすれば機械的に確実に袋ナットの緩み止めを行うことができる。

特開２００８−３８９２４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の管継手には次のような解決すべき課題がある。袋ナットは継手本体に所定の長さが締め付けられたときに、リング部材と係止溝とが嵌り合うように設定されるが、例えば、管の厚みのばらつきなどに起因して所定の長さ締め付けることができないことが考えられる。この場合は、リング部材と係止溝とが嵌り合っていないので、袋ナットの緩み止めの機能を果たさない。また、逆に、袋ナットが所定の長さ締め付けられているにもかかわらず管と継手との接続が不十分であることも考えられる。この場合は、袋ナットの緩み止めの機能は果たすが、管と継手との接続が確実に行われない。この袋ナットの緩み止め構造で、これらの課題を解決することは、各部材の寸法精度を非常に高めることで可能であるが製造コストの増大にもつながる。

本発明は、これらの問題点に鑑みてなされたものであり、確実に管のメカニカル接続を行うことができて、かつ、継手本体に対する袋ナットの締め付け完了の位置にばらつきが生じた場合であっても袋ナットの緩み止めを行うことを低コストで実現できる管継手を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、本発明の管継手は、管を受け取る受け口を有する継手本体と、継手本体に螺合される袋ナットと、受け口に装着され管とシールするシール部材と、を有する管継手において、
継手本体に対して袋ナットが締め付けられたときに、継手本体と袋ナットとの締め付け方向への相対移動のみを許容するナット緩み止め部材を備えるものである。
この管継手によれば、継手本体に袋ナットを締め付けて管を接続するとき、継手本体と袋ナットは締め付け方向にのみ相対移動する。換言すると、継手本体と袋ナットは締め付けが緩む方向へは相対移動することはない。

上記の管継手において、本発明の管継手は、ナット緩み止め部材が、
弾性的に拡縮可能に設けられた環状の板状部材であり、
継手本体の外周部に突出する保持凸部に嵌り合う第１孔部と、
袋ナットを締め付けたときに、袋ナットに形成された係止片が係止する複数の第２孔部と、
を備える部材である。
この管継手によれば、ナット緩み止め部材は、保持凸部に第１孔部が嵌り合って継手本体に保持される。また、袋ナットはナット緩み止め部材に円周方向に複数形成された第２の孔部に、係止片が袋ナットの締め付け方向にのみ移動しながら継手本体に締め付けられる。

また、上記の管継手において、本発明に関連する管継手は、ナット緩み止め部材が、
弾性的に拡縮可能に設けられた環状の部材であり、
継手本体の外周部に突出する保持凸部に嵌り合う第１係止部と、
袋ナットを締め付けたときに、袋ナットに形成された係止片が係止する複数の第２係止部と、
を備える部材である。
この管継手によれば、ナット緩み止め部材は、保持凸部に第１係止部が嵌り合って継手本体に保持される。また、袋ナットはナット緩み止め部材に円周方向に複数形成された第２係止部に、袋ナットに形成された係止片が締め付け方向にのみ移動しながら継手本体に締め付けられる。

また、上記の管継手において、本発明の管継手は、ナット緩み止め部材が、
継手本体に形成された環状溝部に圧入されて固定される環状本体部と、
環状本体部に設けられ、袋ナットを締め付けたときに袋ナットに形成された係止片が袋ナットの締め付け方向にのみ移動可能な規制片と、
を備える部材であってもよい。
この管継手によれば、ナット緩み止め部材は、継手本体に対して環状本体部で保持される。また、袋ナットは、緩む方向の移動を環状本体に備わる規制片によって規制され、締め付け方向にのみ移動しながら継手本体に締め付けられる。

本発明の管継手によれば、袋ナットは継手本体と袋ナットの締め付け方向への相対移動のみ許容するナット緩み止め部材を備えるので、もし、管の寸法のばらつきなどによって継手本体に対する袋ナットの締め付け完了の位置にばらつきが生じた場合であっても、確実に管のメカニカル接続を行うことができ、かつ、低コストで袋ナットの緩み止めを実現することができる。

第１の実施の形態の管継手の断面図である。第１の実施の形態における継手本体を示す図である。第１の実施の形態における袋ナットを示す図である。第１の実施の形態におけるナット緩み止め部材の斜視図である。第１の実施の形態の管継手の使用状態を示す断面図である。第２の実施の形態の管継手の断面図である。第２の実施の形態における継手本体を示す図である。第２の実施の形態における袋ナットを示す図である。第２の実施の形態におけるナット緩み止め部材の斜視図である。第２の実施の形態の管継手の使用状態を示す断面図である。第３の実施の形態における継手本体を示す断面図である。第３の実施の形態におけるナット緩み止め部材の斜視図である。第３の実施の形態における継手本体とナット緩み止め部材とを組み付けた状態を示す斜視部分断面図である。従来技術の管継手を示す断面図である。

本発明に係る第１〜第３の実施の形態の管継手を順に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は管継手１の断面図である。図の左側は管Ｐを接続した状態を示し、図の右側は各部材を分解した状態を示している。図１に示すように、管継手１は、継手本体２と、継手本体２に締め付けられる袋ナット３と、継手本体２と管Ｐをシールするシール部材４と、ナット緩み止め部材５とを有し、継手本体２と袋ナット３を締め付けることで管Ｐを機械的に接続するものである。

図２は継手本体２を示し、図２（ａ）は継手本体の断面図、図２（ｂ）は継手本体の斜視図である。図２に示すように、継手本体２は、内部に流体が流れる流路２１を有する中空形状を有している。外周部は、端部から順に、受け口２２と、おねじ部２３と、胴部２４とが形成されている。受け口２２は、シール部材４が装着されるパッキン溝２２１と、パッキン溝２２１から奥側に向かって拡がるテーパ部２２２とからなり、管Ｐが接続された際に管Ｐの端部を受け取る。おねじ部２３は、テーパ部２２２の後部に形成されており管Ｐを接続する際に、袋ナット３が締め付けられる。胴部２４は、管Ｐを接続する際にスパナなどの工具で保持できるように、所定の２面幅を有する対向する複数の２面を有する例えば６角形状に形成されている。また胴部２４のおねじ２３側の端部には、保持凸部２５が円周方向に複数形成されている。

図３は袋ナット３を示し、図３（ａ）は継手本体側から袋ナットを見た側面図、図３（ｂ）は袋ナットの正面から見た半断面図、図３（ｃ）は袋ナットの斜視図である。図３に示すように、袋ナット３は、内周部に、テーパ部３１とめねじ部３２とが形成されている。テーパ部３１は、端部から奥側に向かって拡がるように形成されており、管Ｐを接続する際には管Ｐの端部に形成されたフレア部を、継手本体２のテーパ部２２２に向かって押圧する。めねじ部３２は、テーパ部３１と反対側の端部に向かって形成されており、管Ｐを接続する際に、継手本体２のおねじ部２３に締め付けられる。袋ナット３の外周部は、継手本体と同様に、工具で保持するために所定の２面幅を有する対向する複数の２面を有する例えば６角形状に形成されている。また、袋ナットの外周端部には、周方向に複数の係止片３３と係止溝３４が形成されている。係止片３３は、袋ナットを締め付ける方向に向かって傾斜する傾斜面３３１と、傾斜面と反対側には傾斜のない係止部３３２が形成されている。また係止片３３には、端面には面取り３３３が施されている。継手本体２および袋ナット３の材料は、例えば、オーステナイト系ステンレス鋳鋼のＳＣＳ１３が使用される。

シール部材４は、図１に示すように、継手本体２の端部に形成されたパッキン溝２２１に装着された環状の部材であり、管Ｐが接続された際に管Ｐの内面と継手本体２の間をシールする。シール部材４の材料には、ゴム材料が使用され、耐熱性やその他の機械的性質に優れるニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）や、さらに耐熱性に優れるフッ素ゴム（ＦＫＭ）などが使用される。

図４はナット緩み止め部材５の斜視図である。図４に示すように、ナット緩み止め部材５は、円周方向の一部が切り欠かれた環状に形成された板状の部材である。ナット緩み止め部材５は、複数の第１孔部５１と複数の第２孔部５２が円周方向に形成されている。第１孔部５１は継手本体２の外周部に形成された保持凸部２５が嵌り合うように厚さ方向に貫通する貫通孔である。また第２孔部５２も第１孔部と同様に厚さ方向に貫通する貫通孔として形成されている。ナット緩み止め部材５は、弾性的に拡縮径可能に設けられており、第１孔部５１が継手本体２の保持凸部２５に嵌り合うように継手本体２に装着される。ナット緩み止め部材５の材料には、ばね鋼やステンレス鋼などの弾性を有する板材が使用され、第１孔部５１、第２孔部５２を打ち抜き加工により形成した板材をリング状に丸めて形成される。

次に、図５を参照して、管継手１を使用した管Ｐの接続手順について説明する。図５（ａ）は袋ナットの締め付けの初期の状態を示し、図５（ｂ）は袋ナットの締め付けを完了した状態を示している。
（１）シール部材４、ナット緩み止め部材５が装着された継手本体２と、端部にフレア加工が施された管Ｐの外周部に装着された袋ナット３とを準備し、図５（ａ）に示すように継手本体２のおねじ部２３と袋ナット３のめねじ部３２とを手締めによって仮に締め付ける。
（２）さらに、袋ナット３の締め付けを進めると、袋ナット３の端部に形成された係止片３３の面取りされた部分でナット緩み止め部材５の端部が弾性的に押し拡げられ、係止片３３がナット緩み止め部材５の第２係止孔に収まる。
（３）さらに、袋ナット３の締め付けを進めて、袋ナット３のテーパ部３１と継手本体２のテーパ部２２２で管Ｐのフレア加工された端部を強固に挟みつけ、かつ、シール部材を完全に圧縮して管Ｐの接続が完了する。袋ナット３を締め付けるとき、袋ナット３の端部に形成された係止片３３は、締め付け方向に傾斜する傾斜面３３１（図３を参照）で弾性的にナット緩み止め部材５を押し拡げて、ラチェット的に第２孔部から円周方向に隣り合う第２孔部へと次々と移動する。一方、係止片３３の締め付け方向と反対方向には傾斜はなく、第２孔部に係止する係止部３３２が形成されているので、締め付け方向に隣り合う第２孔部に移動した係止片３３が元の第２孔部に戻ることはない。言い換えると、袋ナット３は締め付け方向にのみ移動可能であることになる。管Ｐの接続が完了するまで、袋ナット３を締め付けると、袋ナット３に形成された係止片３３は第２孔部に係止する。したがって、袋ナット３は、管Ｐの接続が完了した後はその位置で緩み止め部材５により確実に緩み止めされるので、もし袋ナット３を緩ませる方向の外力が作用しても袋ナット３が緩むことはない。

（第２の実施の形態）
図６は管継手１ａの断面図である。図の左側は管Ｐを接続した状態を示し、図の右側は各部材を分解した状態を示している。第２の実施の形態の管継手１ａは、ナット緩み止め部材５ａの構造と、それに関わる継手本体２ａと袋ナット３ａの構造を除く部分は、第１の実施の形態の管継手と同一であるので、同一の参照符号を付してその説明は省略する。
図６に示すように、管継手１ａは、継手本体２ａと、継手本体２締め付けられる袋ナット３ａと、継手本体２ａと管Ｐをシールするシール部材４と、ナット緩み止め部材５ａとを有する。

図７は継手本体２ａを示し、継手本体２ａは、おねじ部２３の後部には円周方向に複数の保持凸部２５ａが形成されている。

図８は袋ナット３ａを示し、図８（ａ）は継手本体側から袋ナットを見た側面図、図８（ｂ）は袋ナットの斜視図である。袋ナット３ａは、端部外面に、締め付け方向（図の矢印Ａの方向）に向かって傾斜する傾斜面３３１ａとその反対方向には係止部３３２ａを有する鋸刃形状の複数の係止片３３ａが円周方向に所定の間隔をあけて形成されている。また係止片３３ａには、端面には面取り３３３ａが施されている。

図９はナット緩み止め部材５ａの斜視図を示している。図９に示すように、、ナット緩み止め部材５ａは、円周方向の一部が切り欠かれた環状に形成されており、その内周部には継手本体２ａに形成された保持凸部２５ａに対応する部分に、保持凸部２５ａが嵌り合って収まる複数の第１係止部５１ａが円周方向形成されている。また、第１係止部５１ａと反対側の端部には袋ナット３ａの係止片３３ａが収まる複数の谷部５２１ａと、ナットの締め付けに伴って係止片３３ａの傾斜面によって押し拡げられる複数の山部５２２ａとからなる第２係止部５２ａとが形成されている。

次に、図１０を参照して、管継手１ａを使用した管Ｐの接続手順について説明する。図１０（ａ）は袋ナット３ａの締め付けの初期の状態を示し、図１０（ｂ）は袋ナット３ａの締め付けを完了した状態を示している。
（１）シール部材４、ナット緩み止め部材５ａが装着された継手本体２ａと、端部にフレア加工が施された管Ｐの外周部に装着された袋ナット３ａとを準備し、図１０（ａ）に示すように継手本体２ａのおねじ部２３と袋ナット３ａのめねじ部３２とを手締めによって仮に締め付ける。
（２）さらに、袋ナット３ａの締め付けを進めると、袋ナット３ａの端部に形成された係止片３３ａは、傾斜面３３１ａによって山部５２１ａを押し拡げて移動し、山部５２１ａを越えて隣り合う谷部５２２ａへ移動する。（図８、図９を参照）
（３）さらに、袋ナット３ａの締め付けを進めて、袋ナット３ａのテーパ部３１と継手本体２ａのテーパ部２２２で管Ｐのフレア加工された端部を強固に挟みつけ、かつ、シール部材を完全に圧縮して管Ｐの接続が完了する。袋ナット３ａを締め付けるとき、袋ナット３の端部に形成された係止片３３ａは、締め付け方向に傾斜する傾斜面３３１ａで山部５２１ａを押し拡げて、弾性的にナット緩み止め部材５ａを拡径し、ラチェット的に谷部５２２ａから円周方向に隣り合う谷部５２２ａへと次々と移動する。一方、係止片３３ａの締め付け方向と反対方向には傾斜はなく、山部５２１ａに係止する係止部３３２ａが形成されているので、締め付け方向に隣り合う谷部５２２ａに移動した係止片３３ａが元の谷部５２２ａに戻ることはない。管Ｐの接続が完了するまで、袋ナット３ａを締め付けると、袋ナット３ａに形成された係止片３３ａは山部５２１ａに係止する。このように、本実施の形態においても第１の実施の形態と同様に、管Ｐを接続した後の袋ナットの緩み止めを行うことができる。

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態の管継手１ｂは、ナット緩み止め部材５ｂの構造と、それに関わる継手本体２ｂの構造が他の実施の形態とは相違するが、袋ナットの構造は第２の実施の形態の管継手と同一であり、またそれ以外の部分は第１の実施の形態の管継手と同一であるので、同一部分については同一の参照符号を付してその説明を省略する。

図１１は継手本体２ｂの断面図である。図１１に示すように、継手本体２ｂには、胴部２４ｂのねじ側の面に後述する袋ナット緩み止め部材５ｂを保持する環状溝部２４１ｂが形成されている。

図１２はナット緩み止め部材５ｂの円周方向の一部を切り欠いた部分断面図である。図１２に示すように、ナット緩み止め部材５ｂは、環状本体部５１ｂと、環状本体部５１ｂとつながった環状の環状保持部５２ｂと、環状保持部５２ｂに保持される規制片５３ｂとを備えている。環状本体部５１ｂには、継手本体２ｂの環状溝２４１ｂに圧入保持するために一条の凸条部５１１ｂが形成されている。環状保持部５２ｂには端部に４か所のスリット５２１ｂが形成されており、スリット５２１ｂには規制片５３ｂが支持固定されている。規制片５３ｂは、環状保持部５２ｂの円周方向に弾性的に変形可能な板状体である。環状本体部５１ｂと環状保持部５２ｂは金属製の材料で形成され、例えば、ＳＣＳ１３などオーステナイト系ステンレス鋳鋼などで形成される。規制片５３ｂは、ばね鋼などの弾性を有する金属板などで形成される。本実施の形態ではスリット５２１ｂ、規制片５３ｂを４か所としているがこの数量に限定されない。スリット５２１ｂ、規制片５３ｂはＮか所に設けることができる（Ｎは、1以上の自然数）。

図１３に示すように、継手本体２ｂとナット緩み止め部材５ｂとは、継手本体２ｂの環状溝部２４１ｂにナット緩み止め部材の環状本体部５１ｂを圧入することにより一体的に固定される。環状本体部５１ｂには一条の凸条部５１１ｂが形成されているので、継手本体２ｂとナット緩み止め部材５ｂは強固に固定される。

第３の実施の形態の管継手１ｂでは、次のようにして管Ｐが接続される。袋ナット３ａは、継手本体２ｂに締め付けるとき、袋ナット３ａの端部の係止片３３ａは規制片５３ｂを円周方向に変形させながら締め付けられる。このとき、係止片３３ａは隣り合う係止片３３ａが次々と規制片５３ｂを通過する。そして、管Ｐの接続が完了するまで袋ナットの締め付けが完了すると、規制片５２ｂが係止片３３ａの係止部３３２ａに係止する。このとき、係止部３３２ａには傾斜を有していないので、規制片５２ｂは締め付けと反対方向に移動しない。このように、本実施の形態においても第１、第２の実施の形態と同様に、管Ｐを接続した後の袋ナットの緩み止めを行うことができる。

なお、本発明に係る管継手は、上述した第１〜第３の実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において変更することができる。例えば、ナット緩み止め部材は、継手本体側に設けるのではなく、袋ナット側に設けることもできる。

１，１ａ，１ｂ：管継手
２，２ａ，２ｂ：継手本体
２１：流路、２２受け口、２２１：パッキン溝、２２２：テーパ部
２３：おねじ部、２４、２４ｂ：胴部、２４１ｂ：環状溝部
２５，２５a：保持凸部
３，３ａ，３ｂ：袋ナット
３１：テーパ部、３２：めねじ部、３３，３３ａ，３３ｂ：係止片
３３１，３３１ａ：傾斜面、３３２，３３２ａ：係止部、３３３，３３３ａ：面取り
３４：係止溝
４：シール部材
５、５ａ、５ｂ：ナット緩み止め部材
５１：第１孔部、５１ａ：第１係止部
５１ｂ：環状本体部、
５２：第２孔部、５２ａ：第２係止部、５２ｂ環状保持部、
５２１ａ：谷部、５２２ａ：山部
５２１ｂ：スリット、５３ｂ：規制片
Ｐ：管

Claims

管を受け取る受け口を有する継手本体と、前記継手本体に螺合される袋ナットと、前記受け口に装着され前記管とシールするシール部材と、を有する管継手において、
前記継手本体に対して前記袋ナットが締め付けられたときに、前記継手本体と前記袋ナットとの締め付け方向への相対移動のみを許容するナット緩み止め部材を備え、
前記ナット緩み止め部材は、
弾性的に拡縮可能に設けられた環状の板状部材であり、
前記継手本体の外周部に突出する保持凸部に嵌り合う第１孔部と、
前記袋ナットを締め付けたときに、前記袋ナットに形成された係止片が係止する複数の第２孔部と、
を備えることを特徴とする管継手。
管を受け取る受け口を有する継手本体と、前記継手本体に螺合される袋ナットと、前記受け口に装着され前記管とシールするシール部材と、を有する管継手において、
前記継手本体に対して前記袋ナットが締め付けられたときに、前記継手本体と前記袋ナットとの締め付け方向への相対移動のみを許容するナット緩み止め部材を備え、
前記ナット緩み止め部材は、
前記継手本体に形成された環状溝部に圧入されて固定される環状本体部と、
前記環状本体部に設けられ、前記袋ナットを締め付けたときに前記袋ナットに形成された係止片が袋ナットの締め付け方向にのみ移動可能な規制片と、
を備えることを特徴とする管継手。