JP6924539B1 - 管継手構造 - Google Patents

Abstract

【課題】金属パイプが揺動振れを起こしても、パイプが引抜けないコンパクトな管継手構造を提供する。【解決手段】継手本体１から突出状のパイプ接続筒部５を有し、この接続筒部５の外周面には、引抜け用独立小突条20を有し、さらに、この独立小突条20よりも軸心内方位置には、閉円環状リング13によって、パイプ振れ止め領域15が形成される。【選択図】図４

Description

本発明は、管継手構造に関する。

従来から、図15に示すフレア継手は広く知られている。一般に、このフレア継手は、図15に示すように、パイプＰの端部にフレア加工部ｆを作業工具（治具）によって塑性加工することで形成していた。フレア継手本体ｈのテーパ部ａに当てて袋ナットｎにて締付け、袋ナットｎのテーパ面ｔとフレア継手本体ｈのテーパ部ａにて挾圧し、金属面の相互圧接にて密封性を確保する構成である（例えば、特許文献１参照）。作業現場にて、被接続用パイプＰの端部に、専用治具（作業工具）を使用してフレア加工部ｆを形成する際に、テーパ状への大きな塑性変形によって、フレア加工部ｆの小径側角部ｆ₁ に亀裂を生じ易い。

そこで、図16に示すような構造の管継手構造が提案されている（特許文献２参照）。図16に示す管継手構造は、フレア継手本体82と袋ナット83を有し、内部に引抜阻止部材81を備えた構成であって、パイプ先端にフレア加工も、その他の加工も省略できるという優れた点もあるが、極めて超精密な、爪80を有する引抜阻止部材81を必要とした。そのため製作が難しく、コスト高となるという問題が残されている。また、パイプＰに回転トルクが作用すると、爪80によって螺旋溝が形成されながらパイプ引抜けが生ずる場合もある。

そこで、本発明者は、図17と図18に示すような管継手構造を提案した（特許文献３参照）。
図17と図18に示す管継手構造は、冷媒用パイプとして、Ｃｕ又はＡｌが使用される。その構造は、以下の通りである。

即ち、軸心方向両側の各々に、雄ネジ部37ｆと段付部38ｆとパイプ接続筒部41ｆとを、順次形成した継手本体40ｆと、上記雄ネジ部37ｆに螺着される雌ネジ部を有する２個の袋ナット15ｆとを、備え、相互に接続される２本の被接続用パイプＰｆは、Ｃｕ又はＡｌの軟らかい金属製であって、先端面から所定軸心寸法に渡って先端拡径管部５ｆが形成されると共に、上記先端拡径管部５ｆと基本径管部との境界には、テーパ状段付部10ｆが形成され、上記継手本体40ｆの上記パイプ接続筒部41ｆが、パイプＰｆの上記先端拡径管部５ｆに挿入された状態で、上記袋ナット15ｆの継手本体40ｆへの螺進により、上記パイプＰｆのテーパ状段付部10ｆを経て上記先端拡径管部５ｆに外嵌される閉円環状リング25ｆを、上記袋ナット15ｆの内部に設け、上記リング25ｆのラジアル内方向への縮径付勢力にて、パイプＰｆの先端拡径管部５ｆと、継手本体40ｆの上記パイプ接続筒部41ｆとの密封状態を保つように構成した冷媒用管継手構造である。

特開２００５−４２８５８号公報 特開２０１０−２７０８４６号公報 特許第６７３０７５９号公報

図17と図18に示した管継手構造は、冷媒用として優れている。しかし、最近、蒸気用パイプの接続用への需要が高まりつつある。
このような蒸気用パイプの材質は、ステンレス鋼や高硬度の銅等であり、剛性，強度，硬度が高いことに伴って、次のような問題が発生することが、判明してきた。
即ち、図17に於て、矢印Ｍｐにて示した曲げモーメントがパイプＰｆに作用した際、パイプＰｆの先端拡径管部５ｆが、外方へ抜け出てしまう虞れがあるという問題である。

従来の冷媒用の軟質ＣｕのパイプＰｆであれば、大きな曲げモーメント（外力）Ｍｐが作用しようとしても、軟らかいパイプＰｆ自身が大きく弯曲変形しつつ、その曲げモーメント（外力）Ｍｐを吸収（緩和）して、直接的には、リング25ｆとパイプ接続筒部41ｆに、伝達されずに済んでいたと、推察される。
さらに、図17に示すように、パイプＰｆに、軸心廻りの回転力（捩りトルク）Ｎｐが同時に作用する場合もあり、前記曲げモーメントＭｐ及び回転トルクＮｐの同時作用によって、簡単にパイプＰｆが回転を起こしつつ、一層容易にパイプＰｆが外方へ抜け出ることが判ってきた。

また、図17，図18に於て、パイプＰｆの先端拡径管部５ｆを強く掴持している、袋ナット15ｆとリング25ｆの横断面積が、極めて大であり、それが、パイプＰｆのテーパ状段付部10ｆでは、急激に断面積が減少する。従って、振動が常に付与される環境下でのパイプＰｆの疲労破断事故発生も心配される。

さらに、従来例を示した図17及び図18で明らかなように、袋ナット15ｆが使用されていたが、パイプＰｆの外径寸法に比べて、袋ナット15ｆの外径（ラジアル方向の寸法）が大であるが故に、複数本のパイプＰｆ，Ｐを接近して平行に配設する場合、パイプ相互間隔寸法を大きく設定する必要があった。狭い設備（装置）内に於て、複数本のパイプＰｆ，Ｐを平行に配設するのに、不必要に広い空間を占めるという問題もあった。

そこで、本発明は、このような問題を解決して、硬度と剛性の高いパイプに対しても確実に、引抜け事故を防止し、冷媒用以外の多種多様な流体にも安心して適用できる管継手構造を提供することを、目的とする。

また、狭小な設備内や装置内にも、複数のパイプを相互に平行に多数本配設する場合に、パイプ相互間隔を最小として、コンパクトに配管することを可能とする管継手構造を提供することを、別の目的とする。

そこで、本発明は、袋ナットを省略して、継手本体と閉円環状リングとから、構成され；被接続用の金属製のパイプには、先端面から所定軸心寸法に渡って、先端拡径管部が形成されると共に、上記先端拡径管部と基本径管部との境界には、テーパ状段付部が形成され；上記継手本体にはパイプ接続筒部が形成され、該パイプ接続筒部が、パイプの上記先端拡径管部に挿入された状態で、上記リングを、上記先端拡径管部に外嵌状に圧入し、リングのラジアル内方向への縮径付勢力にて、パイプの先端拡径管部と上記パイプ接続筒部との密封状態を保つように構成し；上記継手本体のパイプ接続筒部の外周面には、断面が鋭い頂部又は鋭い角部を有する複数本の独立小突条を外周面先端寄りに形成すると共に；複数本の上記独立小突条の最内方位置小突条と最外方位置小突条の間隔寸法よりも大きい、アキシャル方向寸法に渡って、パイプ軸心の揺動振れを阻止するように、上記リングの内周面がパイプの外周面に密接するパイプ振れ止め領域を、上記パイプ接続筒部の基端側に形成した。

また、上記パイプ接続筒部が、軸心方向の一方にのみ設けられ、他方には、テーパ雄ネジ筒部が設けられている。
また、上記パイプ接続筒部が、軸心方向両側に設けられている。
また、作業工具の一対の押圧作動片の一方が、上記リングを、上記継手本体の上記パイプ接続筒部に沿って圧入させるためのアキシャル方向ベクトルを、付与すると共に；上記継手本体が外フランジ部を突出状に有し、上記アキシャル方向ベクトルと反対方向の反ベクトルを、上記押圧作動片の他方が発生するように、上記フランジ部が、該押圧作動片の他方を受持するように構成した。

また、上記リングの内周面は、軸心方向の内端側から外端側へ、順次、大径孔部とテーパ部と小径孔部とを、備え；配管接続完了状態下で；大径孔部は、上記パイプ振れ止め領域に対応し；上記小径孔部は、上記独立小突条を有する上記外周面先端寄りに対応し；上記テーパ部は、上記パイプ振れ止め領域の外端近傍に対応するように、設定した。
また、上記パイプ接続筒部における上記パイプ振れ止め領域の外周面には、配管接続完了状態下でパイプの内周面に食込状態となるパイプ廻り止め用の多数の小凹凸部が、形成されている。
また、パイプ廻り止め用の上記小凹凸部は、上記振れ止め領域の軸方向外端に配設された第１小凹凸部と、上記振れ止め領域の軸方向内端に配設された第２小凹凸部と、から成る。

本発明によれば、ステンレス鋼，Ｃｕ，Ａｌ等の各種金属材質のパイプに好適に使用でき、金属パイプ接続完了状態において、パイプに大きい曲げモーメントが作用して、振られたとしても、パイプ抜けが阻止できる。さらに、振動が長期にわたって付与される環境下でのパイプの疲労破断をも防止できる。

また、ラジアル方向の外形寸法が十分小さく、従って、複数本のパイプを接近して平行に配設する場合に、パイプ相互間隔寸法を最小限まで小さくすることで、狭小な設備内や機械装置内等に、場所をとらずに、コンパクトにパイプを配設できる。

本発明の実施の一形態を示す図であって（Ａ）は接続作業中の状態を示す断面図、（Ｂ）は接続完了状態を示す断面図である。 本発明の他の実施形態を示す図であって（Ａ）は接続作業中の状態を示す断面図、（Ｂ）は接続完了状態を示す断面図である。 本発明の別の実施形態を示す図であって（Ａ）は接続作業中の状態を示す断面図、（Ｂ）は接続完了状態を示す断面図である。 接続完了状態を示す要部拡大断面図である。 拡大説明図であって（Ａ）は継手本体の要部の拡大断面説明図、（Ｂ）は独立小突条の複数の実施例を示す拡大断面説明図である。 被接続用のパイプを継手本体のパイプ接続筒部へ挿入する状態を示す要部拡大断面図である。 閉円環状リングを示す断面図であって（Ａ）は第１の実施例の断面図、（Ｂ）は第２の実施例の断面図である。 作業工具の一例を示しリング引寄せ作業開始状態の正面図である。 リング引寄せ作業完了状態を示す作業工具の一例の正面図である。 リング引寄せ作業開始状態を示す作業工具の他例の正面図である。 リング引寄せ作業完了状態を示す作業工具の他例の正面図である。 作業工具の別例を示す側面図である。 リング引寄せ作業開始状態を示す別例の平面図である。 リング引寄せ作業完了状態を示す別例の平面図である。 従来例を示す断面図である。 他の従来例を示す断面図である。 別の従来例を示す断面図である。 接続作業途中状態を示す図17の要部拡大断面図である。

以下、図示の実施の形態に基づき本発明を詳説する。
図１に於て、１は継手本体であり、いわゆるソケットタイプの場合を例示する。この継手本体１は、軸心方向中央位置に六角ナット部等の外フランジ部２を有すると共に、軸心方向の一方には、パイプ接続筒部５を有している（図５，図６参照）。また、ソケットタイプとして、この継手本体１は、軸心方向の他方に、テーパ雄ネジ筒部６を有する場合を例示している。

そして、図１から判るように、本発明の管継手構造では、従来の袋ナット15ｆ（図17，図18参照）が省略されている。言い換えると、本発明の管継手構造では、袋ナットを省略して、継手本体１と閉円環状リング13とから、構成されている。

図６に示すように、被接続用のパイプＰには、先端面９から、所定軸心寸法Ｌ₁₀に渡って、先端拡径管部10が形成されると共に、この先端拡径管部10と基本径管部11との境界には、所定軸心寸法Ｌ₁₂のテーパ状段付部12が形成されている。

このような先端拡径管部10とテーパ状段付部12の塑性加工は、従来周知の拡径工具（治具）にて、容易に成形可能である。しかも、拡径管部10の内径及び外径寸法は、高精度な公差に、容易に成形され、パイプＰの基本径管部11の内径及び外径寸法の公差よりも、十分に小さい（高精度である）。
本発明に適用されるパイプＰは、「金属パイプ」であって、ステンレス鋼，硬質Ｃｕ，軟質Ｃｕ，Ａｌ等の金属であり、その他、種々の金属に応用可能である。

そして、図１，（図２，図３），図４，図７に於て、13は閉円環状リングである。この閉円環状リング13の機能と作用等について、以下説明する。
継手本体１のパイプ接続筒部５が、パイプＰの先端拡径管部10に挿入された状態（図６と図１（Ｂ）参照）において、後述の作業工具（図８〜図14参照）によって、閉円環状リング13は、図１（Ａ）から図１（Ｂ）のように、パイプＰのテーパ状段付部12を経て、先端拡径管部10に外嵌される。

ところで、パイプ接続筒部５の外周面先端寄り（先端領域）55には、その外周面に、図５（Ａ）（Ｂ）に示すような、断面が鋭い頂部41又は鋭い角部（エッジ）42を有する複数本の独立小突条20が形成されている。

この独立小突条20の断面形状について説明すると、図５（Ｂ）に於て、（ａ）は単数の鋭い頂部41を有する断面三角形の場合を示し、（ｂ）は頂部41，41を２個備えた二山型である。（ｃ）は鋭い頂部41，41を（同様に）２個備えているが全体が一山型である。（ｄ）は鋭い角部（エッジ）42を頂上に有する富士山型である。（ｅ）は鋭い角部（エッジ）42を頂上に有する台型の場合を示す。また、（ｆ）は縦長矩形であり、鋭い角部（エッジ）42を頂上に有する。（ｇ）は（ｄ）に示した富士山型の頂上に三角形を積上げて鋭い頂部41を有する。（ｈ）は（ｅ）に示した台型の上に三角形を積上げて鋭い頂部41を有する。また、（ｉ）は（ｆ）に示した矩形の上に鋭い頂部41を有する三角形を積重ねた断面である。なお、図５（Ｂ）は独立小突条20の断面形状の複数の実施例を図示しているが、これ以外に曲線部位を有する等の変形は可能であって、要は、鋭い頂部41と鋭い角部42の少なくとも一方を有する山型（凸型）であれば良いと言える。
従って、閉円環状リング13は、そのラジアル内方向への縮径付勢力にて、パイプＰの先端拡径管部10と、継手本体１のパイプ接続筒部５との密封状態を保つことができる。

次に、複数本（図５では３本）の独立小突条20の（アキシャル方向の）最内方位置小突条20Ｘと最外方位置小突条20Ｙの間隔寸法を、Ｗ₂₀とすると、図１，図４，図５，図６に示す如く、継手本体１の外フランジ部２の一端面（段付面）４から先端方向へのアキシャル方向寸法Ｗ₁₅に渡って、パイプＰの軸心Ｌｐの揺動振れＳｐを阻止するように、閉円環状リング13の内周面13ＡがパイプＰの外周面に密接するパイプ振れ止め領域15を、形成している。
さらに、このパイプ振れ止め領域15に於ては、リング13の内周面13ＡがパイプＰの外周面に密接状態であると共に、パイプＰの内周面は、パイプ接続筒部５の外周面に対して、密接状態を保つ（図４及び図１参照）。

次に、図２に示す本発明の他の実施形態について、以下、説明する。パイプ接続筒部５，５が両側に設けられている。この図２は、いわゆるカップリング型であって、パイプＰとパイプＰを接続するのに用いられる。図２から判るように、中央線Ｌｍに関して、左右対称形である。
言い換えれば、既に説明した図１に於て、外フランジ部２の左右中央位置の中央線Ｌ₂ の左側半分を除去して、上記中央線Ｌ₂ に関して、右半分を対称形状としたものを、中央線Ｌ₂ の左側に付設したものである。

図２について、追加説明すると、継手本体１は、軸心方向中央位置に、外周が円形の外フランジ部２を有する。図１と同様の外周六角形としても自由であるが、円形の方が製造が安価・容易である。そして、軸心方向の両側の各々に、パイプ接続筒部５を有している。
従って、図１の実施形態に関して、図４と図５と図６等をもって既述した内容は、この図２の実施形態に関しても、同様の内容であるので、重複説明は省略する。

次に、図３に示す実施形態について説明すると、図２の実施形態と相違する点は、以下の２点である。
即ち、（ｉ）閉円環状リング13の断面形状が（僅かに）相違する点、及び、（ii）外フランジ部２が小寸法Ｋ₂ の間隙26をもって配設した２個の分離外フランジ部２ａ，２ａから成る点、である。

まず、上記相違点（ｉ）について説明する。図７（Ａ）（Ｂ）は、各々、閉円環状リング13の縦断面（上半分）を示し、図７（Ａ）は図２（及び図１）の実施形態に使用されたリング13であり、図７（Ｂ）は図３の実施形態に使用されたリング13である。

この図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、リング13の内周面13Ａは、軸心方向の内端側から外端側へ、順次、大径孔部31とテーパ部32と小径孔部33とを、順次、備えている。なお、テーパ部32は図７（Ａ）では直線状勾配であり、図７（Ｂ）では弯曲凸状勾配の場合を示す。Ｒ₃₂はその弯曲状勾配の曲率半径を示す。なお、図７（Ｂ）は、外周面13Ｂの断面形状が、内周面13Ａと略平行となるように、（ストレートではなく）軸心方向で傾斜した折れ線状である。

つまり、図７（Ｂ）の形状ならば、短円筒素材の軸心方向の一部位を、縮径又は拡径する塑性加工を行うことによって、作成できる。
これに対し、図７（Ａ）では、外周面13Ｂが同一外径寸法のストレート状であって、図７（Ａ）の右側の端面13Ｅの厚さ寸法Ｔｅが左側の端面13Ｇの厚さ寸法Ｔｇよりも大きく、従って、右側の端面13Ｅの（軸心方向から見たときの）円環帯状の面積が（左側の端面13Ｇよりも）十分に大である。

このことは、後述する作業工具30（図８〜図14参照）の押圧作動片35Ａが、図７に示す（リング13の）右側の端面13Ｅを押圧しつつ、リング13を継手本体１（の接続筒部５）へ圧入する際に、押圧作動片35Ａがリング13を押圧する面圧が低く済み、かつ、安定接触して、スムーズな接続筒部５への圧入作業を可能としている。かつ、押圧作動片35Ａがリング13を押圧する際の面圧（力）が低いことによって、リング13の右側の端面13Ｅの塑性変形を防止できる。

次に、図３に示す実施形態が図２に示す実施形態と相違する前記相違点（ii）について、説明する前に、外フランジ部２，２ａ，２ａの作用と機能について説明する。即ち、外フランジ部２が単数（図１，図２参照）であっても、あるいは、分離状の２個の外フランジ部２ａ，２ａである（図３）としても、この外フランジ部２，２ａ，２ａの作用と機能は、閉円環状リング13を、継手本体１のパイプ接続筒部５に沿って（作業工具30により）圧入させるためのアキシャル方向ベクトルＦ₃₀と反対方向の（大きさの等しい）反ベクトルＦ₂ を、発生させるものである。

言い換えると、図９，図11，図14に示すように、作業工具30の一対の押圧作動片35Ａ，35Ｂの一方35Ａが、上記リング13を、上記継手本体１の上記パイプ接続筒部５に沿って圧入させるためのアキシャル方向ベクトルＦ₃₀を、付与すると共に、上記継手本体１が外フランジ部２，２ａ，２ａを突出状に有し、上記アキシャル方向ベクトルＦ₃₀と反対方向の反ベクトルＦ₂ を、上記押圧作動片35Ａ，35Ｂの他方35Ｂが発生するように、上記フランジ部２，２ａ，２ａが、該押圧作動片35Ａ，35Ｂの他方35Ｂを受持するように構成されている。

ここで、前記相違点（ii）について以下説明する。図３に示す実施形態では、外フランジ部２が２個の分離外フランジ部２ａ，２ａから成り、図２にあっては、１個の外フランジ部２のみから成る。

１個の外フランジ部２のみを有する図２では、左右の閉円環状リング13，13の一方を、まず、図９〜図14に示したような作業工具30によって、引寄せて、パイプ接続筒部５へ圧入する。その次に、他方のリング13を作業工具30によって引寄せて、他方のパイプ接続筒部５へ圧入する作業手順となる。

作業工具30の押圧作動片35Ａ，35Ｂは、図12，図13等に示す如く、Ｕ字状凹部38を有するのであるが、１回目の引寄せ作業時と、２回目の引寄せ作業時では、前述の押圧作動片35Ａ，35ＢのＵ字状凹部38の半径寸法（形状）を相違させねばならない。
従って、作業工具30として、Ｕ字状凹部38の半径寸法（形状）が異なる複数種類を予め準備せねばならない。

これに対し、図３に示した実施形態にあっては、同一の作業工具30を使用できる利点がある。
即ち、図３からも明らかなように、他方の押圧作動片35Ｂは、継手本体１の所定間隔小寸法Ｋ₂ の円周面に対応して使用し、かつ、一方の押圧作動片35Ａは、パイプＰの外周面に対応すれば良いので、同じ作業工具30によって、作業可能となる利点がある。

ところで、図１（Ｂ），図２（Ｂ），図３（Ｂ）及び図４に示した配管接続完了状態下では、リング13の大径孔部31（図７参照）は、パイプ振れ止め領域15に対応する。
小径孔部33は、接続筒部５の（前述の）独立小突条20を有する外周面先端寄り55に、対応する（配管接続完了状態）。即ち、図１（Ｂ），図２（Ｂ），図３（Ｂ）及び図４に示した如く、リング13の小径孔部33がパイプＰを強くラジアル内方向に押圧して、独立小突条20にパイプ内周面を食い込ませることができる。

さらに、リング13のテーパ部32は、パイプ振れ止め領域15の外端近傍に対応する。図４，図５では、Ｗ₁₅をもって示したアキシャル方向範囲の外端に、リング13のテーパ部32が対応する。

また、図４，図６に示すように、パイプ接続筒部５におけるパイプ振れ止め領域15の外周面には、配管接続完了状態下でパイプＰの内周面に食込状態となるパイプ廻り止め用の多数の小凹凸部22が、形成されている。

図例では、この小凹凸部22は、パイプ振れ止め領域15のアキシャル方向（軸方向）外端にローレット加工等にて形成した第１小凹凸部22Ａと、パイプ振れ止め領域15のアキシャル方向（軸方向）内端にローレット加工等にて形成した第２小凹凸部22Ｂと、をもって構成した場合を示す。

ところで、パイプ振れ止め領域15の軸方向外端を、軸方向外方に向かって縮径するテーパ部17を形成し、第１小凹凸部22Ａは、このテーパ部17を含むように、ローレット加工等で形成することによって、図６の矢印Ｋｐ方向にパイプＰの先端拡径管部10を挿入することがスムーズとなる。かつ、図４に示すように、リング13のテーパ部32（図７参照）が、（上述のテーパ部17にも形成されている）第１小凹凸部22Ａのテーパ部17に対向することにより、局部的に強力に噛合して、強力なパイプ回転阻止作用を行うことができる。

また、第２小凹凸部22Ｂは、段付部４とパイプ接続筒部５の基端との隅部に、配設される。しかも、図４，図５，図６に示すように、この隅部の第２小凹凸部22Ｂは、三角形の縦断面形状となる。図６に於て、配管接続作業の最初の段階でパイプＰを矢印Ｋｐ方向から押込んでゆくと、パイプＰの先端は、第１小凹凸部22Ａのテーパ部17にてスムーズに誘導されて外嵌状に差込まれる。つづいて、パイプＰが図６の左方へ差込まれると、三角形の縦断面形状の第２小凹凸部22Ｂに直ちに突入して、係止できる。

ところで、本発明では、図１（Ａ）から（Ｂ）まで、又は、図２（Ａ）から（Ｂ）まで、若しくは、図３（Ａ）から（Ｂ）の状態まで、閉円環状リング13をアキシャル方向へ押し込む寸法（距離）は、従来例の図18の場合のストロークＳ₂₅と、略同一で済む利点もある。即ち、図７に示すように、リング13の内周面形状が、大径孔部31と小径孔部33とを有することによって、図５のパイプ振れ止め領域15と、先端領域55の全部の小突条20，20，20とに、同時進行にて、リング13が外嵌されてゆくが故である。このように、閉円環状リング13のアキシャル方向（引寄せ）押込作業が迅速に、能率良くできるという利点を、本発明は有する。

次に、作業工具30について、説明する。図８と図９は、手動ハンドル23，23を有する手動タイプを示す。
押圧作動片35Ａ，35Ｂを、パイプＰの軸心Ｌｐに平行に移動させる直線ガイドレール24を有する。つまり、押圧作動片35Ａ，35Ｂの各基端部は、ガイドレール24にスライド自在に取付けられている。

一対の揺動アーム25，25の先端を、押圧作動片35Ａ，35Ｂの基端部に、枢結すると共に、一対の揺動アーム25，25の中間を、連結片27にて、揺動可能に連結する。一対の手動ハンドル23，23は先端がピン28にて開閉自在に枢結される。一対の手動ハンドル23，23の各先端に、揺動アーム25の基端をピン29にて、枢着する。

図８と図９から判るように、手動ハンドル23，23を作業者が手で握って、ピン28廻りに揺動させれば、直線ガイドレール24を介して押圧作動片35Ａ，35Ｂが、パイプ軸心Ｌｐに沿って直線往復作動する構成である。

また、図10と図11に示した作動工具30は、油圧シリンダ39にて押圧作動片35Ａ，35Ｂをパイプ軸心Ｌｐ方向に移動させるものである。図８，図９に於ける直線ガイドレール24、揺動アーム25、連結片27等は、図10，図11に於ても、同様に具備している。但し、図10，図11では、油圧シリンダ39のピストンロッド先端40と、揺動アーム25の基端とは、雄ネジ杆48と板片47とピン29によって、連結される。
油圧シリンダ39の往復動は、押圧作動片35Ａ，35Ｂの（パイプ軸心Ｌｐに沿った方向への）往復直線運動に変換（伝達）される。

また、図12，図13，図14に示した作業工具30は、電動モータにて作動させるものである。ハンドル部43の上端に水平状として駆動機構を内蔵したケーシング部44が連設されている。
このケーシング部44に電動モータが内蔵され、その回転駆動軸45が、ケーシング部44の前方へ突設され、べベルギア46がその軸45の先端に付設されている。

ケーシング部44の先端面から、平行な２枚の板片47，47が突設され、一対の軸受にて回転自在として上記板片47，47に雄ネジ杆48を横架する。
この雄ネジ杆48に、上記べベルギア46に噛合する被駆動用べベルギア49を固着する。

上記板片47，47の先端に、直線ガイドレール50を、横架する。一方の押圧作動片35Ａの基部には、直線ガイドレール50にスライド自在に取付けられる被スライド部51、及び、上記雄ネジ杆48に螺合して雄ネジ杆48の正転・逆転に伴って前後へ移動する雌ネジ部52とを、一体状に、有している。
他方の押圧作動片35Ｂの基部は、直線ガイドレール50の前端に固着される。

図13の状態から、モータの回転により駆動軸45とべベルギア46が正回転すれば、べベルギア49と雄ネジ杆48が一方向に回転し、被スライド部51は、（図13から図14に示すように）直線移動して、押圧作動片35Ａは、リング13の右側端面13Ｅに対して、ベクトルＦ₃₀を付与し、他方、その反力とし、他方（固定側）の押圧作動片35Ｂによって、反ベクトルＦ₂ を、外フランジ部２に、付与する。

なお、本発明に係る管継手において、閉円環状リング13を圧入するための作業工具30としては、図８〜図14に示したものに限らず、他の機構のものや、エアー圧を用いる等も、自由である。

本発明は、以上詳述したように、袋ナットを省略して、継手本体１と閉円環状リング13とから、構成され；被接続用の金属製のパイプＰには、先端面９から所定軸心寸法Ｌ₁₀に渡って、先端拡径管部10が形成されると共に、上記先端拡径管部10と基本径管部11との境界には、テーパ状段付部12が形成され；上記継手本体１にはパイプ接続筒部５が形成され、該パイプ接続筒部５が、パイプＰの上記先端拡径管部10に挿入された状態で、上記リング13を、上記先端拡径管部10に外嵌状に圧入し、リング13のラジアル内方向への縮径付勢力にて、パイプＰの先端拡径管部10と上記パイプ接続筒部５との密封状態を保つように構成し；上記継手本体１のパイプ接続筒部５の外周面には、断面が鋭い頂部41又は鋭い角部42を有する複数本の独立小突条20を外周面先端寄り55に形成すると共に；複数本の上記独立小突条20の最内方位置小突条20Ｘと最外方位置小突条20Ｙの間隔寸法Ｗ₂₀よりも大きい、アキシャル方向寸法Ｗ₁₅に渡って、パイプ軸心Ｌｐの揺動振れＳｐを阻止するように、上記リング13の内周面13ＡがパイプＰの外周面に密接するパイプ振れ止め領域15を、上記パイプ接続筒部５の基端側に形成した構成であるので、図17や図18等に示したようなラジアル方向外形寸法が大きい従来の袋ナット15ｆが省略され、パイプＰとパイプＰの接続部位のラジアル外形寸法が著しく減少できる。これに伴って、複数本のパイプＰ…を相互に接近して平行に配設（配管）する際に、パイプ相互間隔を極めて小さくすることが可能となって、設備内や機械装置内等の狭小空間内に、場所をとらずに配管することができる。

さらに、図１（Ｂ），図２（Ｂ），図３（Ｂ），図４を、従来例（図17，図18）と比較すれば以下のことが明らかとなる。即ち、本発明では、パイプ軸心Ｌｐに沿って、パイプＰ，Ｐｆと管継手とを合わせた横断面積の変化について、比較検討したい。
本発明では、閉円環状リング13の肉厚寸法は小さく（薄く）て済むのに対し、従来例（図17，図18）では、袋ナット15ｆの肉厚寸法は極端に大きい。従って、パイプＰ，Ｐｆが、閉円環状リング13又は袋ナット15ｆから、露出状となる部位───テーパ状段付部12，10ｆの附近───では、本発明の横断面積の変化は少ないのに対して、従来例は横断面積の変化が極端に大きい。従って、後者（従来）では、パイプＰｆに曲げ力が作用した際に応力集中を生じ、これに伴って、パイプＰｆに振動が常に付与される動力機械等の環境下で、パイプＰｆに疲労破断事故の発生の虞れがある。本発明では、応力集中も少なく、パイプＰの疲労破断を有効に防止できる。
さらに、本発明では、Ｃｕ，Ａｌ，ステンレス鋼等の種々の材質のパイプＰに適用できる。かつ、それ等の各種材質の適用できる硬度の範囲も広いという利点もある。しかも、パイプＰの接続完了下で、パイプＰに大きい曲げモーメントＭｐ（図17参照）が作用した場合、従来例ではパイプが抜け出る事故の虞れがあったが、本発明では、上記継手本体１の上記パイプ接続筒部５の外周面には、断面が鋭い頂部41又は鋭い角部42を有する複数本の独立小突条20を外周面先端寄り55に形成すると共に；複数本の上記独立小突条20の最内方位置小突条20Ｘと最外方位置小突条20Ｙの間隔寸法Ｗ₂₀よりも大きい、アキシャル方向寸法Ｗ₁₅に渡って、パイプ軸心Ｌｐの揺動振れＳｐを阻止するように、上記リング13の内周面13ＡがパイプＰの外周面に密接するパイプ振れ止め領域15を、上記パイプ接続筒部５の基端側に形成した構成により、大きい曲げモーメントＭｐが作用しても、パイプＰの引き抜けを、防止できる。

また、上記パイプ接続筒部５が、軸心方向の一方にのみ設けられ、他方には、テーパ雄ネジ筒部６が設けられているので、ソケット型継手として、コンパクトかつ軽量で、製造も安価かつ容易である。また、外フランジ部２を、作業工具30の押圧作動片35Ｂを引掛ける部位として、閉円環状リング13の圧入を容易かつ確実・迅速に行うことができる。

また、上記パイプ接続筒部５，５が、軸心方向両側に設けられているので、カップリング型継手として、コンパクトかつ軽量で、製造も安価かつ容易である。特に、従来のネジ加工を省略でき、かつ、ラジアル方向及びアキシャル方向の両方にコンパクト化を図り得る。

また、作業工具30の一対の押圧作動片35Ａ，35Ｂの一方35Ａが、上記リング13を、上記継手本体１の上記パイプ接続筒部５に沿って圧入させるためのアキシャル方向ベクトルＦ₃₀を、付与すると共に；上記継手本体１が外フランジ部２，２ａ，２ａを突出状に有し、上記アキシャル方向ベクトルＦ₃₀と反対方向の反ベクトルＦ₂ を、上記押圧作動片35Ａ，35Ｂの他方35Ｂが発生するように、上記フランジ部２，２ａ，２ａが、該押圧作動片35Ａ，35Ｂの他方35Ｂを受持するように構成したので、両ベクトルＦ₃₀，Ｆ₂ は管継手内に於て相殺され、これによって、作業工具30は、図８〜図14に例示したような、小型軽量のシンプルなもので、十分である。また、外フランジ部２，２ａ，２ａは、ラジアル方向寸法が小さくて十分であると共に、（六角以外の）円形等とすることもできて、製作も容易である。

また、上記リング13の内周面13Ａは、軸心方向の内端側から外端側へ、順次、大径孔部31とテーパ部32と小径孔部33とを、備え；配管接続完了状態下で；大径孔部31は、上記パイプ振れ止め領域15に対応し；上記小径孔部33は、上記独立小突条20を有する上記外周面先端寄り55に対応し；上記テーパ部32は、上記パイプ振れ止め領域15の外端近傍に対応するように、設定したので、作業工具30による押込力によって、パイプ振れ止め領域15と、独立小突条20を有するパイプ抜止め領域と、に対してリング13は同時に軸心方向に押込まれて移動でき、作業工具30による押込みストロークＳ₁₃は、図１，図２，図３及び図13に示す如く、短くて済む。即ち、そのストロークＳ₁₃は、従来例の図18に示したリング25ｆの矢印Ｋｆ方向への螺進ストロークＳ₂₅と、略等しく、極めて短くて済むので、作業工具30による圧入の作業性が優れて良好である。

また、上記パイプ接続筒部５における上記パイプ振れ止め領域15の外周面には、配管接続完了状態下でパイプＰの内周面に食込状態となるパイプ廻り止め用の多数の小凹凸部22が、形成されているので、配管接続完了状態でのパイプＰが軸心Ｌｐ廻りに回転することを確実に阻止できる。パイプ振れ止め領域15の存在によって、パイプＰが図４に示した揺動振れＳｐを阻止できるとしても、パイプＰが軸心Ｌｐ廻りに回転を発生すれば、パイプＰの外周面に螺旋溝（スクリュー状の傷）を発生しつつ、次第次第に、パイプＰが抜け出る虞れがあり、特に、揺動振れＳｐの外力と、軸心Ｌｐ廻りの回転外力が、同時に、パイプＰに作用した状況下では、パイプＰが抜け出る危険性が高まる。このような危険性を、パイプ廻り止め用の小凹凸部22を付加したことによって、確実に解消できた。なお、小凹凸部22はローレット加工等によって容易に形成できる。

また、パイプ廻り止め用の上記小凹凸部22は、上記振れ止め領域15の軸方向外端に配設された第１小凹凸部22Ａと、上記振れ止め領域15の軸方向内端に配設された第２小凹凸部22Ｂと、から成るので、第２小凹凸部22Ｂは、（図６に示す如く）パイプＰを接続筒部５に深く外嵌（挿入）すれば、まず、パイプＰの先端面９に食い込み状態となって、パイプ廻り止め第１段目が完了する。その後、作業工具30によって、リング13を押圧してゆく際に、リング13によってラジアル内方向の力がパイプＰの拡径管部10に作用して、第１小凹凸部22ＡがパイプＰの内周面に強く食い込み、一層確実にパイプＰが軸心Ｌｐ廻りに回転することを、阻止できる。
このように、第２小凹凸部22Ｂ及び第１小凹凸部22Ａの共働きによって、パイプＰの軸心Ｌｐ廻りの回転を防止できる。それによって、パイプＰが（前述したように）スクリュー状の傷をパイプ外周面に発生しながら、引抜けることを防止できる。

１ 継手本体
２ 外フランジ部
２a 外フランジ部
５ パイプ接続筒部
６ テーパ雄ネジ筒部
９ 先端面
10 先端拡径管部
11 基本径管部
12 テーパ状段付部
13 閉円環状リング
13Ａ 内周面
15 パイプ振れ止め領域
20 独立小突条
20Ｘ 最内方位置小突条
20Ｙ 最外方位置小突条
22 小凹凸部
22Ａ 第１小凹凸部
22Ｂ 第２小凹凸部
30 作業工具
31 大径孔部
32 テーパ部
33 小径孔部
35Ａ 押圧作動片
35Ｂ 押圧作動片
41 頂部
42 角部（エッジ）
55 外周面先端寄り
Ｐ パイプ
Ｆ₂ 反ベクトル
Ｆ₃₀ ベクトル
Ｌ₁₀ 所定軸心寸法
Ｌｐ パイプ軸心
Ｓｐ 揺動振れ
Ｗ₁₅ アキシャル方向寸法
Ｗ₂₀ 間隔寸法

Claims (7)

1. 袋ナットを省略して、継手本体（１）と閉円環状リング（13）とから、構成され、
   被接続用の金属製のパイプ（Ｐ）には、先端面（９）から所定軸心寸法（Ｌ₁₀）に渡って、先端拡径管部（10）が形成されると共に、上記先端拡径管部（10）と基本径管部（11）との境界には、テーパ状段付部（12）が形成され、
   上記継手本体（１）にはパイプ接続筒部（５）が形成され、該パイプ接続筒部（５）が、パイプ（Ｐ）の上記先端拡径管部（10）に挿入された状態で、上記リング（13）を、上記先端拡径管部（10）に外嵌状に圧入し、リング（13）のラジアル内方向への縮径付勢力にて、パイプ（Ｐ）の先端拡径管部（10）と上記パイプ接続筒部（５）との密封状態を保つように構成し、
   上記継手本体（１）のパイプ接続筒部（５）の外周面には、断面が鋭い頂部（41）又は鋭い角部（42）を有する複数本の独立小突条（20）を外周面先端寄り（55）に形成すると共に、
   複数本の上記独立小突条（20）の最内方位置小突条（20Ｘ）と最外方位置小突条（20Ｙ）の間隔寸法（Ｗ₂₀）よりも大きい、アキシャル方向寸法（Ｗ₁₅）に渡って、パイプ軸心（Ｌｐ）の揺動振れ（Ｓｐ）を阻止するように、上記リング（13）の内周面（13Ａ）がパイプ（Ｐ）の外周面に密接するパイプ振れ止め領域（15）を、上記パイプ接続筒部（５）の基端側に形成したことを特徴とする管継手構造。
2. 上記パイプ接続筒部（５）が、軸心方向の一方にのみ設けられ、他方には、テーパ雄ネジ筒部（６）が設けられている請求項１記載の管継手構造。
3. 上記パイプ接続筒部（５）（５）が、軸心方向両側に設けられている請求項１記載の管継手構造。
4. 作業工具（30）の一対の押圧作動片（35Ａ）（35Ｂ）の一方（35Ａ）が、上記リング（13）を、上記継手本体（１）の上記パイプ接続筒部（５）に沿って圧入させるためのアキシャル方向ベクトル（Ｆ₃₀）を、付与すると共に、
   上記継手本体（１）が外フランジ部（２）（２ａ）（２ａ）を突出状に有し、上記アキシャル方向ベクトル（Ｆ₃₀）と反対方向の反ベクトル（Ｆ₂ ）を、上記押圧作動片（35Ａ）（35Ｂ）の他方（35Ｂ）が発生するように、上記フランジ部（２）（２ａ）（２ａ）が、該押圧作動片（35Ａ）（35Ｂ）の他方（35Ｂ）を受持するように構成した請求項１，２又は３記載の管継手構造。
5. 上記リング（13）の内周面（13Ａ）は、軸心方向の内端側から外端側へ、順次、大径孔部（31）とテーパ部（32）と小径孔部（33）とを、備え、
   配管接続完了状態下で、
   大径孔部（31）は、上記パイプ振れ止め領域（15）に対応し、
   上記小径孔部（33）は、上記独立小突条（20）を有する上記外周面先端寄り（55）に対応し、
   上記テーパ部（32）は、上記パイプ振れ止め領域（15）の外端近傍に対応するように、設定した請求項１，２，３又は４記載の管継手構造。
6. 上記パイプ接続筒部（５）における上記パイプ振れ止め領域（15）の外周面には、配管接続完了状態下でパイプ（Ｐ）の内周面に食込状態となるパイプ廻り止め用の多数の小凹凸部（22）が、形成されている請求項１，２，３，４又は５記載の管継手構造。
7. パイプ廻り止め用の上記小凹凸部（22）は、上記振れ止め領域（15）の軸方向外端に配設された第１小凹凸部（22Ａ）と、上記振れ止め領域（15）の軸方向内端に配設された第２小凹凸部（22Ｂ）と、から成る請求項６記載の管継手構造。

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