JP7340292B1 - 管継手 - Google Patents

Abstract

【課題】施工性を犠牲にすることなく、使い勝手の良い管継手を提供することを目的とする。【解決手段】ニップル本体と袋ナットを備える管継手であって、前記袋ナットは、円柱胴部とナット部を有し、前記ナット部は、少なくとも一対の二面幅を有するものであり、前記二面幅の外周の外接円の直径は前記円柱胴部の直径よりも大であり、前記二面幅の外周の内接円の直径は前記円柱胴部の直径よりも小であることを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、例えば合成樹脂やゴムなどの軟質材料で形成された可撓性を有する変形可能なホースやチューブなどの管体を接続するために用いられる管継手に関する。

従来、この種の管継手の一例として、管体に内嵌される円筒状の案内部を有するニップル本体と、ニップル本体の案内部に管体が挿入される間隙を有して同心状に外嵌されており、案内部に対向する部分が縮径可能である拡縮スリーブと、拡縮スリーブの縮径可能な部分を縮径させるべく拡縮スリーブに外嵌されており、拡縮スリーブに内嵌された管体を変形させる袋ナットと、を具備するものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３－０３６５０３号公報

また、従来の管継手の中には、施工性をより高めたものもある。図９は、そのような従来の管継手を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は左斜視図、（ｃ）は右斜視図である。また、図１０は、袋ナットのみを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は左斜視図、（ｃ）は右斜視図である。図９、１０に示されるように、ニップル本体５は、中央部にニップル本体二面幅５１（六角二面幅）を有し、左右両端には他の機器の管接続口（不図示）に接続するための接続部５４と管体に内嵌される案内部５３を有している。袋ナット６は、ニップル本体５の雄ネジ部（不図示）に外嵌されるべく内周面に雌ネジ部を有する円柱胴部６１とナット部６２を有している。ナット部６２は、スパナやレンチ等の締め付け工具が係止し得るように六角ナット形状に形成されている。そして、拡縮スリーブ（不図示）の縮径部（不図示）とニップル本体５の案内部５３の間隙内に管体（不図示）が挿入された状態で、ニップル本体二面幅５１とナット部６２にそれぞれスパナ等の締め付け工具を係合させ、逆向きに回転操作して締め付ける。
このような従来の管継手では、円柱胴部６１の寸法範囲内にナット部６２の外周寸法が収まるようにして、二面幅と円柱胴部外面との間に段差Ｄを設けるようにしている。この段差Ｄは、工具を継手に対して垂直方向に位置決めすることによって、工具に最大トルクを与えて施工性を高める機能を果たす。レンチ等を二面幅に掛け外しを行いつつ作業をする際に、確実に二面幅にレンチ等を掛けてロスがなくスピーディに連続して締め付けることが可能となる。図１１は、この作業の様子を説明する図であるが、適切な位置決めを容易に行うことが理解されよう。

ところで、給湯管や給水管等の管材は、用途や使用環境によって、狭い箇所での配管や狭い間隔での並列配管が要求されることがある。その場合には、工具を取り回す十分なスペースがなく、必然的に斜め掛けが必要になってくる場面が生じる。ところが、斜め掛けをしようにも、段差Ｄが邪魔をして六角ナットに十分なトルクを与えるようにレンチ等で挟みこむことができない。図１２は、この様子を示している。
六角ナットの外形を大きくすれば斜め掛けは可能となるが、十分なスペースがある場合に不利になってしまう。段差Ｄが存在しないことから、垂直荷重のロスが発生し、施工性を犠牲にすることになるからである。

本発明は、このような問題に対処することを課題とするものであり、施工性を犠牲にすることなく、使い勝手の良い管継手を提供することを目的とするものである。

このような目的を達成するために本発明は、ニップル本体と袋ナットを備える管継手であって、前記袋ナットは、円柱胴部とナット部を有し、前記ナット部は、少なくとも一対の二面幅を有するものであり、前記二面幅の外周の外接円の直径は前記円柱胴部の直径よりも大であり、前記二面幅の外周の内接円の直径は前記円柱胴部の直径よりも小であることを特徴とする。

前述した特徴を有する本発明によれば、施工性を犠牲にすることなく、使い勝手の良い管継手を提供することが可能となる。

本発明の実施形態に係る管継手につき、全体の分解状態を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る管継手を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は左斜視図、（ｃ）は右斜視図である。 本発明の実施形態に係る管継手の中、袋ナットのみを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は左斜視図、（ｃ）は右斜視図である。 本発明の実施形態に係る管継手の寸法の関係を説明するための図であり、（ａ）は左側面図に、（ｂ）は右側面図に対応する図である。 従来の管継手の寸法の関係を説明するための図であり、（ａ）は左側面図に、（ｂ）は右側面図に対応する図である。 本発明の実施形態に係る管継手に対してスパナを約３０度の角度で斜め掛けして作業を行う様子を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る管継手の接続前の状態を示す図であり、（ａ）は正面図を、（ｂ）は縦断正面図である。 本発明の実施形態に係る管継手の接続後の状態を示す図であり、（ａ）は正面図を、（ｂ）は縦断正面図である。 従来の管継手を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は左斜視図、（ｃ）は右斜視図である。 従来の管継手の中、袋ナットのみを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は左斜視図、（ｃ）は右斜視図である。 従来の管継手に対してスパナが直角となるように掛けて作業を行う様子を示す説明図である。 従来の実施形態に係る管継手に対してスパナを約３０度の角度で斜め掛けして作業を行うことが困難であることを示す説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の図面は説明を目的に作成されたもので、分かりやすくするため、説明に不要な部材を意図的に図示していない場合がある。また、説明のため部材を意図的に大きくまたは小さく図示している場合があり、正確な縮尺を示す図面ではない。なお、以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。
（管継手の全体構成）
本発明の実施形態に係る管継手Ａの全体構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る管継手Ａにつき、全体の分解状態を示す斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係る管継手Ａを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は左斜視図、（ｃ）は右斜視図である。図３は、本発明の実施形態に係る管継手Ａの中、袋ナットのみを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は左斜視図、（ｃ）は右斜視図である。

本発明の実施形態に係る管継手Ａは、図１～図３に示すように、ニップル本体１と袋ナット２とから構成される。より具体的に、ニップル本体１は、他の機器の管接続口（不図示）に接続するための接続部１４と、可撓性を有する管体Ｂの挿入空間に沿って設けられる案内部１３と、案内部１３の外周面と管体Ｂの挿入空間を挟んで径方向に対向するように設けられる筒状部１２と、ニップル本体二面幅１１を有し、また、袋ナット２は、案内部１３の外周面と管体Ｂの挿入空間を挟んで径方向に対向し且つ案内部１３の軸方向へ往復動自在に設けられる円柱胴部２１と、ナット部２２を有している。この他、本発明の実施形態においては、案内部１３の外周面と径方向に対向して案内部１３の軸方向へ往復動自在で且つ径方向へ弾性的に変形可能に設けられる拡縮スリーブ３が設けられている。

ニップル本体１及び案内部１３は、真鍮などの金属や硬質合成樹脂などの硬質材料で、後述する管体Ｂの内径と略同じか又はそれよりも若干大きいか若しくは若干小さな外径を有する円筒状に形成されるか、或いは、ステンレスなどの変形可能な剛性材料からなる棒材やパイプ材、鋳造などを切削加工することで、管体Ｂの内径と略同じか又はそれよりも若干大きいか若しくは若干小さな外径を有する肉厚が薄い円筒状に形成される。
さらに、案内部１３の外周面には、管体Ｂの内表面と対向する抜け止め用の凹凸部１５を形成することが好ましい。
図示される例では、管体抜け止め用の凹凸部１５として、案内部１３の外周面の軸方向略端部位置に、環状凹部と環状凸部が交互に連続する竹の子状の部位が形成されている。また、その他の例として図示しないが、案内部１３の外周面を平滑面に形成することも可能である。

筒状部１２は、後述する管体Ｂの外径よりも大きい内径を有する円筒状に形成され、案内部１３の外側に二重筒状となるように一体形成することで、管挿入方向へ移動不能に配置するか、又は案内部１３と別個に形成して、案内部１３の外側に二重筒状となるように挿着することで、管挿入方向へ移動不能に配置される。なお、図示は省略されているが、筒状部１２の外周面には雄ネジが刻設されている。

袋ナット２は、例えば真鍮やステンレスなどの錆難い金属材料やその他の剛性材料で、その軸方向一部が後述する拡縮スリーブ３の外径よりも大きい内径を有する略円筒状に形成された円柱胴部２１を有している。円柱胴部２１の内周面には雌ネジが刻設されており、筒状部１２の外周面に刻設された雄ネジに対し螺合させることで、案内部１３側に対し管挿入方向及び管抜け方向へ往復動自在に支持している。さらに、袋ナット２の円柱胴部２１に隣接する外周面には、回転操作用のナット部２２が設けられている。

拡縮スリーブ３は、例えばポリアセタール樹脂やそれ以外の表面の滑り性と耐熱性に優れた合成樹脂などの弾性変形可能な材料で略円筒状に形成され、案内部１３の外周面と管体Ｂの挿入空間を挟んで径方向に対向するとともに、管挿入方向及び管抜け方向へ往復動自在に配置している。
拡縮スリーブ３は、その径方向へ弾性的に拡径及び縮径変形させる弾性変形部を有し、その内径を、拡径時において後述する管体Ｂの外径と略同じか又はそれよりも大きく設定し、縮径時において管体Ｂの外径よりも小さくなるように設定している。

弾性変形部の具体例としては、拡縮スリーブ３の軸方向一部にすり割りやスリットや凹みなどの切欠部を形成することで、径方向へ弾性的に伸縮変形してスムーズに拡径又は縮径されるように構成されている。
図示される例では、拡縮スリーブ３の軸方向一端部から軸方向へ延びるすり割りを周方向へ複数切欠形成することで、拡縮スリーブ３の軸方向全長がスムーズに拡径及び縮径変形可能にしている。
また、その他の例として図示しないが、拡縮スリーブ３の軸方向両端部から軸方向へ直線状に延びるすり割り（スリット）を千鳥状に周方向へ複数切欠形成したり、曲線などの非直線状に延びるすり割りを形成したりすることも可能である。

一方、管体Ｂは、例えば塩化ビニルなどの軟質合成樹脂やシリコーンゴムやその他のゴムなどの軟質材料で成形される例えばホースやチューブなどであり、その内表面と外表面が平坦なものが好ましい。
管体Ｂの具体例として、図示される例では単層構造のホースを用いている。
また、管体Ｂのその他の例として図示しないが、その透明又は不透明な外層と内層との間に中間層として、複数本か又は単数本の合成樹脂製ブレード（補強糸）が螺旋状に埋設される積層ホース（ブレードホース）や、中間層として合成樹脂製又は金属製の断面矩形などの帯状補強材と断面円形などの線状補強材を螺旋状に巻き付けて一体化した螺旋補強ホース（フォーランホース）や、金属製線材や硬質合成樹脂製線材を螺旋状に埋設した螺旋補強ホースなど、構造が異なる多種類の管体を用いることも可能である。

（施工性向上のための要部構成）
次に、本発明の実施形態に係る管継手Ａの締め付け作業時の施工性向上に寄与する構成について説明する。

袋ナット２において、図３（ｂ）に示されるように、ナット部２２の六角ナットの二面幅のスパナ等が当接する平面の両端が円柱胴部２１よりも突出する一方で、図３（ｃ）に示されるように、ナット部２２の六角ナットの二面幅のスパナ等が当接する平面の中央部に対しては円柱胴部２１が突出するようにされている。このため、図３（ｃ）に示されるように、二面幅と円柱胴部外面との間には三日月状段差ＭＤが生じることになる。

図４は、本発明の実施形態に係る管継手Ａの寸法の関係を幾何学的に説明する図であり、（ａ）は図３に示される袋ナット２の左側面図に、（ｂ）は図３に示される袋ナット２の右側面図に対応する図である。すなわち、寸法の関係を説明するために不要な部位は図示していない。
ナット部２２（六角ナット）の二面幅の外周の外接円の直径は円柱胴部２１の直径よりも大きくされている一方で、ナット部２２（六角ナット）の二面幅の外周の内接円の直径は円柱胴部２１の直径よりも小さくされている。このため、袋ナット２には、三日月状段差ＭＤを有しつつ、また、円柱胴部２１よりも外方に突出する部位を二面幅が有する状況が実現されている。

参考までに、図５は、従来の管継手の寸法の関係を幾何学的に説明する図であり、（ａ）は図１０に示される袋ナット６の左側面図に、（ｂ）は図１０に示される袋ナット６の右側面図に対応する図である。すなわち、寸法の関係を説明するために不要な部位は図示していない。
図５（ｂ）では、円柱胴部の外周とナット部の外周の双方を視認できるものの、図５（ａ）では、ナット部外周が円柱胴部の外周内に収まっているため、ナット部の外周を視認することができない。

このように、本発明の実施形態に係る管継手Ａは、従来の管継手に対して特徴的な寸法の関係を具備することが理解されよう。さて、このような特徴を有する本発明の実施形態によれば、締め付け作業を行うに際して十分なスペースがあれば、図９に示される従来の管継手と同様に、三日月状段差ＭＤが工具を継手に対して垂直方向に位置決めすることによって、工具に最大トルクを与えることが可能となる。一方、狭い箇所での配管や狭い間隔での並列配管が要求される場合には、図６に示されるように、円柱胴部２１よりも外方に突出する二面幅部位に対してレンチ等を斜め掛けすることができ、十分なトルクを与えることが可能となる。また、従来のものに比して、二面幅の肉厚を大きくすることができるため、強度が上がり、スパナでの締め付けの際の変形や破損を防止することができる。
二面幅（六角ナット）の角部は面取り形状である。これは、実際に、正六角形の形状から出発して面取り加工したものではなく、面取り加工したものと結果的にみれば同じ形状になっているということである。袋ナット２は、丸形状や六角形状の棒材やパイプ材を切削加工することによって得られるところ、面取り部分を基準とした大きさの材料を切削加工すれば良く、出発材料を小さくできるため、材料費を抑えることが可能となる。

（ニップル本体と袋ナットの寸法の関係）
図２に戻って説明する。本発明の実施形態に係る管継手Ａにおいては、図２（ｂ）及び（ｃ）から概観できるように、ニップル本体二面幅１１の二面間距離は袋ナット２の円柱胴部２１の直径よりも大とされている。スパナには二面幅に篏合できるようにガタがあるため、仮に、二面間距離と円柱胴部の直径が同じであるとしたならば、締め付け作業時にニップル本体１を固定しているスパナに袋ナット２の円柱胴部２１が干渉してしまう可能性があり、円柱胴部２１が傷つくことになる。本発明の実施形態に係る管継手Ａでは、そのような干渉を防ぎ、袋ナット２の外面が傷つくことを有効に防止できる。ただし、二面間距離と円柱胴部の直径を同じくしても、締め付け作業が不可能となる訳ではなく、気を付けてスパナを固定すれば、干渉しないように作業をすることも可能であるので、ニップル本体二面幅１１を円柱胴部２１の直径よりも大とすることが技術的に必要不可欠であるものではない。

（管体の抜け強度を高めるための構成）
次に、本発明の実施形態に係る管継手Ａの管体の抜け強度を高めるための構成について説明する。

図７は本発明の実施形態に係る管継手Ａの接続前の状態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断正面図である。図８は、本発明の実施形態に係る管継手の接続後の状態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断正面図である。図７（ｂ）に示されるように、袋ナット２は、その内周面に軸方向の管体Ｂ側に向かって内径が徐々に小さくなるように形成された袋ナット内傾斜面２３を有している。一方、拡縮スリーブ３は、その外周面に袋ナット内傾斜面２３に対向するスリーブ傾斜面３１を有している。

図７（ｂ）に示されるように、案内部１３と筒状部１２によって形成される管体Ｂの挿入空間に向け、管体Ｂを挿入して、拡縮スリーブ３の内面に設けられた突き当り部に至った状態で、図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示されるように、袋ナット２を締め付けることにより管挿入方向Ｎへ移動されて、袋ナット内傾斜面２３とスリーブ傾斜面３１を相対的に接近移動させると、拡縮スリーブ３全体が徐々に縮径変形する。

それにより、拡縮スリーブ３の内周面が管体Ｂの外表面に圧接し、管体Ｂの外表面を部分的に圧縮変形して、拡縮スリーブ３の内周面が管体Ｂの外表面に食い込むことで、管体Ｂ全体が管抜け方向Ｕへ移動不能に保持される。したがって、管体Ｂの抜け強度を高く維持することができる。

（別の実施形態）
本発明の実施形態に係る管継手Ａにおいては、ニップル本体１、袋ナット２ともに、二面幅は六角二面幅のものとして説明したが、レンチ等を当接させることのできる適切な二面間距離を実現できる二面幅を与えることができれば、正方形や正八角形などによる他の正多角二面幅であってもよく、また、二面取りブローチであってもよい。

１ ニップル本体
１１ ニップル本体二面幅
１２ 筒状部
１３ 案内部
１４ 接続部
１５ 凹凸部
２ 袋ナット
２１ 円柱胴部
２２ ナット部
２３ 袋ナット内傾斜面
３ 拡縮スリーブ
３１ スリーブ傾斜面
ＭＤ 三日月状段差
Ｂ 管体
Ｎ 管体の挿入方向（管挿入方向）
Ｕ 管体の挿入方向と逆方向（管抜け方向）
５ ニップル本体
５１ ニップル本体二面幅
５３ 案内部
５４ 接続部
６ 袋ナット
６１ 円柱胴部
６２ ナット部
Ｄ 段差

Claims (4)

1. ニップル本体と袋ナットを備える管継手であって、
   前記袋ナットは、円柱胴部とナット部を有し、
   前記ナット部は、少なくとも一対の二面幅を有するものであり、
   前記二面幅の外周の外接円の直径は前記円柱胴部の直径よりも大であり、前記二面幅の外周の内接円の直径は前記円柱胴部の直径よりも小である
   ことを特徴とする管継手。
2. 前記ニップル本体は、少なくとも一対のニップル本体二面幅を有し、
   前記ニップル本体二面幅は、前記袋ナットの前記円柱胴部の直径以上である
   ことを特徴とする請求項１に記載の管継手。
3. 前記二面幅は正多角二面幅であることを特徴とする請求項１又は２に記載の管継手。
4. 前記正多角二面幅は面取り形状であることを特徴とする請求項３に記載の管継手。

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