JP7312389B2

JP7312389B2 - プレス式管継手

Info

Publication number: JP7312389B2
Application number: JP2019142569A
Authority: JP
Inventors: 一美馬場; 真志太田
Original assignee: Sango Co Ltd
Current assignee: Sango Co Ltd
Priority date: 2019-07-16
Filing date: 2019-07-16
Publication date: 2023-07-21
Anticipated expiration: 2039-07-16
Also published as: JP2021014913A

Description

本発明は、配管システムを構成するメカニカル継手のうち、ソケット部に接続管を差し込んだ状態で締め付けて接続するプレス式管継手に関する。

流体を金属配管内に流通させる配管システムにおいて、金属製の管継手のソケット部に金属製の接続管を所定量差し込んだ状態で締め付けて（加締めて）接続する、所謂プレス式の管継手が多用されている。例えば特許第３４３６８２２号に記載されるように、ソケット部に形成された環状膨出部の内側（環状溝）に弾性Ｏリングを装着し、ソケット内に接続管の一端部を差し込んで、その状態に保持したまま環状膨出部およびその両側のソケット部の一部を締め付けて縮径加工し、接続管を気密（液密）に固定するものである。

具体的な配管施工時には、管継手のソケット部に接続管を差し込んだ状態に吊具などで仮固定するか他の作業者に接続管を保持させておき、プレス工具を用いて環状膨出部とその横のソケット部の一部を締め付けて縮径加工する。このような重工具による金属塑性加工を伴う作業において、縮径加工の間、管継手と接続管を正しい差し込み量およびアライメントに保持することはたいへん困難であるため、現場の作業性を悪化させている。

また、ソケット部への接続管の差し込み量が適正でないと気密性が担保されないところ、差し込み量は作業者に頼っているため、施工ミスが起きやすいという問題もある。これを解決すべく、例えば特開２０１６－１５５１５１号公報では接続管へのマーキングによる位置合せが提案されているが、マーキングの加工工数が増えることや、マーキング自体の正確さや消失リスクの課題もあり、差し込み量の完全な担保には至っていない。

更に、正確に施工されたとしても、差し込まれた両接続管の管端部は流体に晒されているため、接続管とソケット部内面との間に延在形成される微小隙間へ流体が回り込んで滞留し、ごく特殊な使用条件下においては微小隙間内での腐食発生も懸念される。

そこで本発明は、施工時における正確な差し込み量およびアライメントの確保が担保されるとともに、ごく特殊な使用条件下においてもソケット部内面の微小隙間における腐食が発生し難いプレス式管継手を提供する。

前術の課題を達成するために、本プレス式管継手は、Ｏリングを内装した環状膨出部を具備するソケット部に接続管を挿入し、環状膨出部とその横に位置するソケット部の一部を縮径することで接続管を固定するプレス式管継手において、ソケット部の環状膨出部とは反対側に前記ソケット部と隣接し大径に膨出した筒状空間である収納部を形成し、収納部には弾性を有するシールリングを内装して、シールリングには、接続管の端面の外周と嵌合する段部を設けた。

シールリングの内周面の径は接続管の内径よりも小さいとともに、段部は端面と当接しているとよい。

また、収納部の両側にはソケット部が延在し、ソケット部の受口に近い側に環状膨出部が形成されるとよい。

また、ソケット部及び収納部は接続管の一端に一体的に形成されていてもよい。

本発明によれば、シールリングに設けられた段部に接続管が嵌合し接続管の端部がスラスト方向およびラジアル方向に相対保持されるので、作業者にかかわらず差し込み量が一義的に保証されるとともに、施工中のアライメントも確保される。したがって、正確な差し込み量によって気密性が担保されるとともに、施工中のアライメント維持作業から解放されて作業性が向上する。

そして施工後は、シールリングに設けられた段部によって気密（液密）が確保されるので、流体が接続管とソケット内面との微小隙間へ回り込み滞留することを防止でき、ごく特殊な使用条件下においても微小隙間における腐食が発生することを防止できる。

また、シールリングの内周面の径を接続管の内径よりも小さくするとともに段部を接続管の端面と当接することにより、シール性を向上させることができる。

また、収納部の両側にソケット部を延在させソケット部の受口に近い側に環状膨出部を形成することで、シールリングを共有し２つの接続管を接続するプレス式管継手を、一体構成できる。

また、ソケット部及び収納部を接続管の一端に一体的に形成することで、個体としての接続継手を省略することもできる。

本発明の第１実施形態に係るプレス式管継手を記載した断面図である。本発明の第２実施形態に係るプレス式管継手を記載した断面図である。本発明の第３実施形態に係るプレス式管継手の、接続加工前の状態を記載した断面図である。本発明の第３実施形態に係るプレス式管継手の、接続加工後の状態を記載した断面図である。本発明の第１実施形態に係るシールリングを記載した斜視図と断面図である。本発明のシールリングに係る他の実施形態を記載した断面図である。

以下、本発明の望ましい実施形態について図１を参照して説明する。

図１に本発明の第１実施形態に係るプレス式管継手１の断面図を示す。本管継手１の両端に開口する受口５，６から両接続管７，８が挿入され、各縮径部１４，１５，１６，１７において係止（加締め）されて、気密（液密）に固定された状態を示す。すなわち、施工完了後の実使用状態を現している。

本発明によるプレス式管継手１の本体は、接続管が内装される範囲に亘る第１と第２のソケット部２，３および両ソケット部に挟まれた大径の収納部４とが一体に形成されて成る。両ソケット部２，３には、両受口５，６から一定距離離れた位置に第１と第２の環状膨出部９，１０が形成され、両環状膨出部の内側は第１と第２の環状溝１１，１２を形成している。そして両環状溝１１，１２の内側には、ＥＰＤＭなどのゴム製や樹脂製で弾性を有するＯリング１３が、それぞれ装着されている。この状態においてＯリング１３は、後述するように各環状溝１１，１２内で圧縮され環状溝と管素材の間に密着して、シール機能を発現している。

そして、両ソケット部２，３の両側にそれぞれ施工された第１～第４の縮径部１４，１５，１６，１７においてもソケット部と両接続管が縮径され、シール機能を発現するとともにソケット２，３と両接続管７，８とを強固に相対固定（支持）している。ここまでは、従来のプレス式管継手と同様である。

更に本管継手においては、両ソケット部２，３に挟まれた中央部が大径に膨出して、筒状空間である収納部４を形成している。収納部４の内部には筒状のシールリング１８が装着あるいは圧入されており、シールリング１８の両開口には段部１９，２０が形成されている。そして、各段部１９，２０には各接続管が嵌合し固定されている。なお、シールリング１８の詳細形態は図５（ａ）（ｂ）に示す。

シールリング１８は筒状で、その両端面６１，６２に形成された段部１９，２０とから成る。シールリング１８の材質は、前記Ｏリング１３と同様に弾性を有するゴムや樹脂が好ましいが、使用環境や条件に従い適宜材質を選定すれば良い。段部１９（および図５に図示しない反対側の段部２０）は、端面６１，６２に同軸かつ小径な内筒面６３と、内筒面６３に接続し端面６１と平行な当接面６４とから成り、いずれも同軸状にある。このような段部１９に接続管７の端部が係合支持されるのであるが、具体的には、内筒面６３に接続管７の端部外周面が嵌合するとともに、接続管７の端面２３が当接面６４に気密（液密）に当接する。図示しないが、反対側端面６２においても、同様の段部・内筒面・当接面が形成されている。

このように、接続管７の端面２３と当接面６４との当接（面接触）は、施工時に接続管７（および８）を差し込んで、止まる位置まで押し当てることで実現される。すなわち、施工時には嵌合の感触に加えて押し当てて止まる感触も作業者が感得できるので、適正に差し込めたかを確認でき、適正差し込み量が一義的に保証される。
また、適正嵌合した状態のまま接続管が仮固定されるので、重工具による加締め作業において、縮径加工を施す間、自身や他の作業者によって正しい差し込み量およびアライメントを維持する必要が無くなり、現場の作業性を著しく向上させられる。

さらに、このような適正嵌合状態の実使用時においては、両接続管７，８の端部２３，２４は流体に晒されることがなく、端部２３，２４とソケット部内面との間に形成される第１および第２の隙間２１，２２へ流体が回り込むことも阻止され、その先に延在する接続管とソケット内面との微小隙間へ滞留することを防止できるので、ごく特殊な使用条件下においても腐食発生を防止できる。

なお、シールリングは、図６に示した実施形態としても良い。すなわち、シールリング７０の両端面に軸と同軸状のスリット状の段部７１を形成し、この段部７１に接続管７の端部２３を差し込んで嵌合・当接してもよい。図５の実施態様に加えて端部２３を挟んで内筒面が反対側にも形成されるので、シールリング７０による接続管７の保持力もシール性も向上する。ただし、スリット状の段部７１に端部２３を差し込むのに若干の力が必要となる分作業性が劣るので、施工箇所の要求条件によって適宜選択すればよい。

図２は、本発明の第２実施形態に係るプレス式管継手２５の断面図である。前述の第１実施形態に係るプレス式管継手１は収納部４を挟んで両側にソケット部２，３が延在しているが、本管継手においては収納部２９の片側のみにソケット部２７が存在し、反対側は第４の接続管２６が延在する。換言すると、一般配管である第４の接続管２６の端部にプレス式管継手を（ソケット部を）一体形成した実施態様である。第４の接続管２６の端部に一体形成されたソケット部２７に、第３の接続管２８が挿入され、その端部３５がシールリング３０の段部３１に嵌合・当接された適正状態にて、各縮径部３３，３４において係止（加締め）され気密（液密）に固定された状態を示す。このように、一般配管（接続管）の端部にプレス式管継手を一体的に設けても構わない。もちろん直管や曲管に限らず、従来から用いられているスリーブ、エルボ、チーズ、レデューサなどの配管（接続管）の端部に一体形成しても構わず、それによって個体としての管継手を省略可能となる。

図３および図４は、第１の実施形態によるプレス式管継手１とは異なり、環状膨出部３９の片側のみ縮径加工する第３の実施形態のプレス式管継手４５における、縮径加工の施工前と後を示す断面図である。基本的に第１乃至第３の実施形態における縮径加工法は同じであり、環状膨出部の数とそれに対応するプレス工具の形状が異なるだけである。

図３において、ソケット部３７内に挿入された接続管４３は、シールリング４２の段部に嵌合し固定されている。すなわちこの状態が、作業現場において仮止めされ加締め加工を待つ状態である。半割型のプレス工具（加締め工具）４７，４８がソケット部３７の両側（本図では上下）に位置し、第１の環状膨出部３９と半円溝５１，５２とが軸方向で同位置にあるようにプレス工具４７，４８が配される。そして、施工開始とともに２つのプレス工具がソケット部３７へ近接するように平行移動を開始する。

各プレス工具４７，４８に設けた各突出部４９，５０がソケット部３７および環状膨出部３９に亘って縮径するように塑性加工を施し、図４に示された位置にて停止する。この停止位置にて縮径加工（加締め加工）を終了し、この後、両プレス工具４７，４８はソケット部３７から離反する。同様に、収納部４１を挟んだ反対部分（環状膨出部４０）にも両プレス工具４７，４８を反転させて施工し、図１に示された形態の管継手４５が得られる。

このような縮径加工（加締め加工）自体は、従来のプレス式管継手と同様である。しかしながら、同様の作業性によって同様の縮径加工（加締め加工）を施すことが可能であれば、他の工法を適用しても構わない。例えば、スピニング加工などの回転塑性加工によって縮径加工（加締め加工）を実施してもよい。その場合、第１乃至第３実施形態のような円周上に間歇的（例えば６点～８点）な縮径部の形成ではなく、全周を真円状に均一縮径できるため、より保持性およびシール性を担保できる可能性がある。

以上、本発明の実施形態を説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱し範囲の変更があっても本発明に包含される。

１，２５，４５プレス式管継手
４，２９，４１収納部
１８，３０，７０シールリング
１９，２０，３１，６３段部

Claims

Ｏリングを内装した環状膨出部を具備するソケット部に接続管を挿入し、前記環状膨出部とその横に位置するソケット部の一部を縮径することで前記接続管を固定するプレス式管継手であって、
前記ソケット部の環状膨出部とは反対側に前記ソケット部と隣接し大径に膨出した筒状空間である収納部を形成し、
該収納部には弾性を有するシールリングを装着して、
該シールリングには前記接続管の端部と嵌合する段部を設けたことを特徴とする、プレス式管継手。