JP6731736B2 - ユニオンナット付き管継手と継手に用いる栓体 - Google Patents

Description

本発明は、例えば水道メータ直結ユニオン継手やサニタリーユニオン継手或はその他の管継手などに広く適用されるユニオンナット付き管継手と継手に用いる栓体に関する。

この種の管継手は、ネジ接続の一種であり、管の接続やバルブの接続をユニオンナット（直結ナット）と相手側の管接続端（ユニオンねじ）にユニオンナットで接続する形式である。ユニオンナットは袋ナット状に形成され管端部（ユニオンつば）に不安定な遊嵌状態で備えられているから、ユニオンナットが管継手本体に固定されていない場合は、管継手の搬送の際等に作用する不規則な外力でユニオンナットが容易に大きくガタつき、内周に設けられためねじなどが損傷するおそれがある。

図５は、従来例のユニオンナット付き管継手を示しており、ユニオンナット４２が可動することで継手本体４０から飛び出し軸心がずれた状態の一例を示している。同図に示すように、ユニオンナット４２は、継手本体４０に対して固定されていない場合、特に不規則な外力が作用する運搬中などにおいて、内部に遊びを有している分自由に可動できることから容易に大きくガタつき、これにより、内外の物体に当るなどして損傷したり、不快な金属音を生じたりする。特に、ユニオンナット４２の内周面に形成されためねじ部４１がフランジ部４３に不規則にカチ当ることでめねじ部４１が損傷し易い。

従来、これに対し例えば管体用キャップに関する特許文献１が提案されている。同文献には、有底筒状に形成されナット部に嵌めこまれるキャップ本体と、その開口端部に設けられたフランジ部とにより一体的に構成され、キャップ本体の外周面にナット部の雌ねじ溝に係合する複数の係合突起が設けられ、係合突起の近傍位置におけるフランジ部にはナット部の雌ねじ溝に対する係合突起の係合を解除するための把持体を突出形成し、かつ係合突起に対向する部位のフランジ部を切欠いて切欠き部を形成すると共に、把持体側の切欠き部を他の切欠き部よりも大きく切欠き形成した管体用キャップが示されている。

この管体用キャップは、キャップ本体を、パッキンを介してナット部の雌ねじ孔内に挿入することで、一対の係合突起がナット部の雌ねじ溝に係合してナット部に装着されるから、ナット部は管体端部に形成された鍔部から管端外方へ突出した状態で仮固定されるものである。

その他、特許文献２も提案されており、同文献には、固着部として円板部の一面に形成された筒部がメータユニットの圧着面の流路に嵌着され、かつ、円板部の径方向の一部に、摘み用表示部が舌片状に突出形成されたメータユニットの圧着面用保護キャップが示されている。

特開２０１４−４０８５５号公報 特開２０１０−２７５７９３号公報

しかしながら、特許文献１の管体用キャップは、先ず、キャップ体の外周面の係合突起が、単に管端から引き出された状態のナット部（ユニオンナット）の雌ねじ溝に係合するものに過ぎず、また、ナット部の回動も係止されていない。よって、ナット部の固定が不完全であり、たとえこの管体用キャップを装着していても、例えば搬送時や作業時などにおいて、ナット部に外部の物体の衝突や振動或は回動力などの不意な外力が作用した際、ナット部が外れる方向へみだりに移動・回動しうるから、キャップ体が不意に緩んだり外れてしまうおそれがある。

また、この管体用キャップは、この管体用キャップを装着した状態における管継手の占有スペースの問題があり、少なくとも、管端から突出したナット部が占有するスペースと、ナット部から突出した把持体が占有するスペースにつき、この管体用キャップをナット部に装着したユニオン継手を収容するスペースが余分に失われることになる。

突出したナット部のスペースについては、継手の種類や収容環境によっては継手１つ当たりの逸失分は無視しうる場合もあるが、継手の梱包時に大量に並べて敷き詰めて収容する場合などにおいては、全体の収容スペースの逸失分は問題となるおそれがある。特に、継手を余分なスペースを持たない専用箱に収容しなければならない場合など、梱包する収容容器に所定の制限がある場合は、収容できる継手の数が損なわれるか、或は収容不可能となる問題点がある。しかも、この点は管継手の呼び径・サイズが大きくなるほど、通常は顕著なものとなる。また、突出した把持体についても、同様に継手を敷き詰めて収容した場合などに邪魔になりやすく、また、不規則な方向に突出しうる把持体の方向を揃えるにも手間が掛かる。さらに、この管体用キャップは把持体の引き抜きにより取り外し易い構造であることから、継手の運搬中に不意に把持体が引っ掛かるなどにより、この管体用キャップが不意に脱落するおそれもある。しかも、係合突起や把持体、切欠き部などを有した複雑な構造であり、生産性の面にも難点がある。

よって、継手に仮固定するキャップは、外方に向け突出し運搬などの際に邪魔になるような部位をできるかぎり有さずに簡易な構造に形成されると共に、キャップを装着した 状態の管継手は、ユニオンナットが突出することなく占有スペースが最小限に抑えられていることが望ましい。

一方で、特許文献２は、設置前のメータユニットにおいて、水道メータ圧着面のパッキンに粉塵等が付着することを防ぐために、単に、手で摘まんで圧着面に着脱するタイプのいわゆる養生キャップに関するものに過ぎない。

そこで、本発明は上記問題を解決するために開発されたものであり、その目的とするところは、ユニオンナットがほぼ継手本体の面間内に保持されることでユニオンナットを保護すると共に管端のシール面を保護し、かつ、全体の占有スペースをコンパクトに抑え、しかも簡単に栓体を着脱可能としたユニオンナット付き管継手と継手に用いる栓体を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、継手本体の外周囲にユニオンナットを備えた管継手において、ユニオンナットを継手本体の面間内に収容させた状態で、継手本体の内径流路内に管端キャップ用の栓体を嵌着すると共に、栓体の外周に鍔部を一体に設け、この鍔部の外径がユニオンナットのめねじ部のねじ径よりも大径に形成された状態で、ユニオンナットが継手本体の面間内に収容され、かつ、鍔部でユニオンナットが面間内から飛び出しを防ぎ、ユニオンナットを継手本体から引き出すことで嵌着している栓体の鍔部を押し出すことができるようにしたユニオンナット付き管継手である。

請求項２に係る発明は、栓体に複数個のリブを形成し、このリブが内径流路の寸法の許容差に対応するようにしたユニオンナット付き管継手である。

請求項３に係る発明は、鍔部の外径をユニオンナットの外形を構成する二面幅よりも小さくしたユニオンナット付き管継手である。

請求項４に係る発明は、継手本体のシール端面を鍔部の接触面で保持するようにしたユニオンナット付き管継手である。

請求項５に係る発明は、ユニオンナット付き管継手に用いる栓体である。

請求項１に記載の発明によると、内径流路内に栓体を嵌着すると共に、栓体の外周に鍔部を一体に設け、この鍔部の外径がユニオンナットのめねじ部のねじ径よりも大径に形成された状態でユニオンナットが継手本体の面間内に収容されるようにしたから、内径流路内に栓体を嵌着した状態において、ユニオンナットの端部が鍔部に当たることにより、ユニオンナットが鍔部より外方に飛び出すことがない。よって、ユニオンナットを直接固定することなく、その動きを、嵌着した栓体の鍔部より内方のわずかな可動範囲内に十分な確実性をもって制限することができ、これにより、ユニオンナットを継手本体に対してほぼ固定状態に維持し、もって、管継手の輸送時や保管時などにおけるユニオンナットの損傷を防ぐことができる。また、ユニオンナットが鍔部より内方に収容されるから、ユニオンナットが管端面から突出することがなく、これによりユニオン継手の占有スペースを省スペース化することができる。
加えて、ユニオンナットを継手本体から引き出すとユニオンナットの先端面が栓体の鍔部に当たり、鍔部を押し出して必ずキャップ本体が取り外れるように構成することができる。

請求項２に記載の発明によると、内径流路内に栓体を挿入した際、栓体と栓体の外周に設けたリブにより適切に可撓変形することにより栓体が内径流路内周面に確実に嵌着するから、同じ呼び径用の栓体であっても、材質や鋳造方法の違いなどから生じる同じ呼び径の内径流路の許容差に対応可能となり、もって、許容差を生じ得るさまざまな内径流路を有する管継手に使用可能となる。

請求項３に記載の発明によると、少なくとも鍔部の外径がユニオンナットの端面に有する二面幅より小さいから、ユニオンナットが管端面から突出することがなく、かつ、鍔部がユニオンナットの外径から突出することがない。よって、栓体を内径流路に嵌着した状態において、ユニオン継手の占有スペースを最小限に抑えることが可能となる。

請求項４に記載の発明によると、継手本体のシール端面を鍔部の接触面で保持することにより、ユニオンナットを面間内に保持できるばかりでなく、管端のシール端面が確実に保護されるという有用な効果がある。

請求項５に係る発明によると、この栓体を管継手の内径流路に嵌着させれば、栓体の鍔部が管端のシール面を保護し、さらに、管内への異物侵入の防止も確実となる。

本発明のユニオンナット付き管継手の分解斜視図である。 本発明のユニオンナット付き管継手の栓体を示した平面図である。 図２におけるＡ−Ａ線断面図である。 本発明のユニオンナット付き管継手の断面図である。 ユニオンナット付き管継手における従来例を示した断面図である。

以下、本発明のユニオンナット付き管継手の実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本実施形態のユニオンナット付き管継手の分解斜視図である。また、図４は、本実施形態のユニオンナット付き管継手の断面図であり、ユニオンナット２を継手本体１の面間Ｍ内に収容させた状態で、継手本体１の内径流路３内に、管端キャップ用の栓体６が嵌着している。

図１、４にそれぞれ示すように、本実施形態の継手本体１は、一側は、外周囲にユニオンナット２を備え、ユニオン式に管接続可能な継手となっている。継手本体１の他側は、特に制限されず任意に構成可能であるが、本例においては、後述するように、水道用ポリエチレン管等を接合可能な樹脂管用継手となっている。

図２はキャップ本体１０の平面図を、図３は図２におけるキャップ本体１０のＡ−Ａ線断面図をそれぞれ示す。図２、３に示すように、本発明のキャップ本体１０は、栓体６の外周に、鍔部８を一体に設けており、このように構成されていれば、キャップ本体１０の材質、製法、大きさ、サイズ、形状などは特に制限されず任意に選択可能であるが、後述のようにキャップ本体１０、特にリブ７には、ある程度可撓性が要されることから、材質は樹脂製が好ましい。キャップ本体１０は複雑な形状を有さない簡素な構造となる。また、本例のキャップ本体１０の材質は半透明ポリプロピレンシートによる真空成形であるから、キャップ本体１０を薄く成形することができる。その他、樹脂材料や軟質素材で成形することも可能である。さらに、栓体６は有底形状であるが、穴あき形状であってもよく、穴あき形状にすると、キャップ本体１０を継手本体１より取り外し容易となる。

図２、３に示すように、本実施形態の栓体６の外周面１１には、複数個のリブ７が形成されており、このリブ７が内径流路３の許容差に対応するようにしている。このリブ７は、継手本体１の異なる製法（例えば砂型鋳造、ロストワックス加工など）に共用できる形状に形成するのが好ましい。

本実施形態のリブ７の断面形状は、図２に示すように、中空部分７ａを有する断面略円弧形状を呈している。この断面形状と、薄い肉厚とが相俟って、リブ７の弾性ある可撓性を発揮している。リブ７の継手軸方向長さは、ガスケットの厚みの長さに加え、内径流路３に十分に嵌着する長さとしている。リブ７の先端７ｂの形状は、テーパ形状としており、内径流路３に円滑に嵌着できるようにしている。リブ７の外径寸法Ｓは、ガスケットの内径寸法と略同じかやや小径とし、且つ、内径流路３の内径寸法（最大交差を含めた寸法）よりも大径に設定している。なお、目的に応じて、リブ７の外径寸法Ｓを、ガスケットの内径寸法よりもやや大きく設定してもよい。

上記のように構成されたリブ７を外周面１１に設けていることにより、栓体６を内径流路３に挿入した際、突起状の各場所のリブ７が、内径流路３の各場所の表面状態に応じて、それぞれ適切に可撓変形しつつ、形状復元力や表面の摩擦力により内径流路３表面を捉えてこれに密着する。特に、各リブ７が円筒形状の外周面１１に対称的に配置されている場合は、各リブ７の密着力の総和が適切な合力となって寸法のバラツキを吸収し、栓体６を内径流路３への嵌着が安定化する。これにより、同じ呼び径の製品（継手本体１）に対して、その寸法の許容差に拘わらず、装着不良を起こすことなく、同一サイズ・形状の均質なキャップ本体１０を使用可能となり、もってキャップ本体１０の製品品質の安全性・安定性、或は生産性を高めることができる。

ここで、内径流路３の寸法は、一般的には僅かな範囲内であるが、継手本体１の呼び径に応じた加工普通許容差や、鋳造方法の違い、内径流路３の材質の違い、或は加工方法の違いなどの種々の要因から生じる、寸法の許容差を有しており、例えば、継手本体１（内径流路３）がステンレス合金の場合と、銅合金の場合では、加工後の内径流路３の表面形質（粗さなど）の違いが大きくなる場合が有り、同じ呼び径製品であっても両者の間に生じる寸法の許容差は大きくなりやすい。一方で、キャップ本体１０の栓体６の形状（外周面１１の外径又は鍔部８の内径）は、このような内径流路３に嵌着させるべく、内径流路３の内周面の形状とほぼ同じ形状（又は継手本体１の呼び径とほぼ同じ径）となるように形成されるものであるが、前記のような許容差が大きすぎる場合、栓体６を内径流路３に挿入しても、単に嵌め込まれるのみで嵌着不能となるか、或は嵌着しても両者の密着力が弱く実施に適さないような場合が有る。この点、本発明の栓体６の外周面１１には上記のようなリブ７が設けられているから、このような装着不良を起こすことなく、適切かつ確実に内径流路３に嵌着可能である。

本実施形態のキャップ本体１０の実施の一例としては、継手の呼び径２５の場合、鍔部８の直径ＲはΦ４２ｍｍ、内径はΦ２６ｍｍに設定しており、キャップ本体１０の全体で厚さは０．５ｍｍに設定している。また、リブ７は、栓体６の側面を曲げ形成することで外周面１１に対称的に９０度間隔で４箇所設けられており、鍔部８の内径端部から、軸方向へ長さ７．５ｍｍ形成し、栓体６の側面が外側（内径流路３側）に向けて所定幅で断面略円弧状に盛り上がった（盛り上がり高さ０．４５ｍｍ）形状の突起部となっている。この他、呼び径などに応じ、６０度間隔で６箇所に形成するなどしてもよく、さらに、断面略円弧形状を呈したリブ７の外面下部における外周面１１との繋がり部の形状・構成（傾斜角や曲率など）も、適宜設定可能である。なお、本例のキャップ本体１０は、真空成形のため薄板で製作可能であり、リブ７が変形し易く寸法の許容差に対応し易い。また、鍔部８の外周を折り返して、折返部を形成することにより、管端のシール端面４の防塵性を高めることができる。

本発明のリブ７は、上記のような機能を有するように設けられていれば、図２、３に示した本例の構造に限られるものではなく、継手本体１の呼び径や材質などに応じて、その形状、配置、個数などは任意に選択可能である。

さらに、図４において、ユニオンナット２は、内周面にねじ径（内径）ｒの平行ねじからなるめねじ部１２を有し、その奥部側に止め輪１３が装着されている。同図において、ユニオンナット２は、継手本体１の同図右側に設けられた内部に内径流路３を有する管形状部１４に遊嵌状態で備えられている。管形状部１４は、環状に突設形成されたフランジ部１５を有し、ユニオンナット２は、止め輪１３がフランジ部１５に係止することで、管形状部１４を他の管などと接続可能となっており、図示しない締め付け代の距離だけ自由に可動可能である。

そして同図には、ユニオンナット２が面間Ｍ内に収容された状態で、栓体６が内径流路３に嵌着しており、鍔部８の接触面９がシール端面４に当接して被覆している。このように本発明のキャップ本体１０を継手本体１０に装着することにより、ユニオンナット２を面間Ｍ内に保持できるから、図５に示したようにユニオンナット２が揺動してめねじ部１２などが損傷することが防がれる。

また、本発明の鍔部８の直径Ｒは、ユニオンナット２のめねじ部１２のねじ径ｒよりも大径に形成された状態で、ユニオンナット２が継手本体１の面間Ｍ内に収容されている。本実施形態の鍔部８の直径Ｒは、ユニオンナット２の外形１６を構成する六角形部にて対向する二面幅Ｌよりも小さくしている。このため、図４に示すように、本実施形態の鍔部８の直径Ｒは、ｒ＜Ｒ＜Ｌを満たしている。

鍔部８の直径Ｒをｒ＜Ｒの範囲に設定しておくことにより、同図に示すユニオンナット２を継手本体１の面間Ｍ内に収容してキャップ本体１０の装着を完了した状態においては、ユニオンナット２が同図右側へ移動し面間Ｍ内から外方に飛び出ようとすると、めねじ部１２のねじ山乃至は先端面１７が鍔部８に突き当たるから、その飛び出しが防がれる。よって、特にユニオンナット２を継手本体１から突出させて仮固定する従来存在する管端用キャップと比較して、継手本体１の占有スペースを大幅に低減することが可能となる。

また、鍔産８の直径ＲをＲ＜Ｌの範囲に設定しておくことにより、鍔部８がユニオンナット２の外形１６より外方に突出することはなく、これにより、装着したキャップ本体１０が占有するスペースは、継手本体１に対してほぼ皆無となる。よって、同図に示すユニオンナット２の占有スペースを最小限に抑えることができる。

一方で、装着されたキャップ本体１０を取り外す際は、例えば、軟らかい鍔部８の外径縁部を指でつまんで剥がすように内径流路３から引き出し、嵌着している栓体６を取り出してもよいし、或はユニオンナット２を引き出すことで先端面１７で鍔部８を押し出し、これにより嵌着している栓体６を取り外してもよい。

さらに、前記のユニオンナット２を引き出して仮固定する従来のキャップの場合、これを取り外して管継手を接続する使用時に、作業者が誤ってキャップが装着された状態のままユニオン管を接続することも可能な場合があるが、本例のキャップ本体１０の場合は、ユニオンナット２を継手本体１から引き出すと、上記のように先端面１７が鍔部８に当たり必ずキャップ本体１０も取り外れるように構成されているから、このような問題が生じることがない。

また、本例では、継手本体１のシール端面４が鍔部８の接触面９で保護されるようにしているから、シール部材を設けるシール端面４が、直接外部に露出状態で扱われることがなく、よって、継手本体１の運搬時などにおいて外部の物体に直接衝突して損傷したりするなどにより、品質が損なわれることがない。

図４において、本例の継手本体１の他側は、図示しない樹脂管を挿入する接続部１８となっており、この接続部１８に樹脂管を挿入してリング体１９を介して袋ナット２１を螺合させて接続する樹脂管用継手となっている。本例では、リング体１９は前部リング１９ａと後部リング１９ｂに分割形成され、また、接続部１８内部には、図示しない樹脂管の管端部に内挿する外形テーパ形状を呈する断面楔形のインコア２２が備えられている。接続部１８に樹脂管を挿着して袋ナット２１を締付けた際、樹脂管外周に前部リング１９ａ内周面が押し付けられて樹脂管外周が変形されると共に、後部リング１９ｂが縮径して樹脂管外周に食い込むことにより、樹脂管の引き抜きが効果的に阻止される。

なお、継手本体１の他側の接続部は、上記の例に限られることなく、雄ねじ部を設ける場合であっても、管端のシール端面を保護することができ、本発明におけるキャップ本体を継手本体の一側に装着する形態にも当然に適用される。

更に、本発明は、前記実施の形態の記載に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載されている発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。例えば、前記継手本体１の内径流路３内に、上記栓体６を嵌着すると共に、上記栓体６に一体に設けた鍔部８と、前記継手本体１のシール端面４との間に、図示しない環状のガスケットを仮固定する管継手を構成してもよい。この場合、ユニオンナット２は、前記ガスケットの厚みを含めた前記継手本体１の面間Ｍ内に収容されることとなり、従来技術に比して、前記ガスケットを仮固定する機能を加えつつ、継手全体の占有スペースを抑制することができる。

１ 継手本体
２ ユニオンナット
３ 内径流路
４ シール端面
６ 栓体
７ リブ
８ 鍔部
９ 接触面
１０ キャップ本体
１１ 外周面
１２ めねじ部
１６ ユニオンナットの外形
１７ 先端面
ｒ めねじ部のねじ径（内径）
Ｒ 鍔部の直径
Ｌ 二面幅

Claims (5)

1. 継手本体の外周囲にユニオンナットを備えた管継手において、前記ユニオンナットを前記継手本体の面間内に収容させた状態で、前記継手本体の内径流路内に管端キャップ用の栓体を嵌着すると共に、前記栓体の外周に鍔部を一体に設け、この鍔部の外径が前記ユニオンナットのめねじ部のねじ径よりも大径に形成された状態で、前記ユニオンナットが前記継手本体の面間内に収容され、かつ、前記鍔部で前記ユニオンナットが前記面間内から飛び出しを防ぎ、前記ユニオンナットを前記継手本体から引き出すことで嵌着している前記栓体の前記鍔部を押し出すことができるようにしたことを特徴とするユニオンナット付き管継手。
2. 前記栓体に複数個のリブを形成し、このリブが前記内径流路の寸法の許容差に対応するようにした請求項１に記載のユニオンナット付き管継手。
3. 前記鍔部の外径を前記ユニオンナットの外形を構成する二面幅よりも小さくした請求項１又は２に記載のユニオンナット付き管継手。
4. 前記継手本体のシール端面を前記鍔部の接触面で保護するようにした請求項１乃至３の何れか１項に記載のユニオンナット付き管継手。
5. 請求項１乃至４の何れか１項に記載のユニオンナット付き管継手に用いる栓体。

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