JPH02253077A - 流体的接続具および接続装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば空気、ガス、水または油等の流体を取
り扱う対象物体同士（例えば機器、パイプ、槽など）を
流体的に接続する接続具および接続装置、特に配管具お
よび配管装置に関し、更に詳しくは、プラスチックおよ
び金属を複合して形成した接続具および接続装置に関す
る。

本明細書で使用する「流体的に接続する」なる語は、対
象物体同士の間で流体が流れることができるようにする
、あるいは対象物体同士が流体により接続されるように
する（例えば対象物体同士を接続することにより、双方
の対象物体が同じ流体により接続されている状態になる
）ことを意味するものとして使用している。

［従来の技術］ 従来、上記用途に使用する接続具（または配管具）とし
ては、第２図に示すような金属から作られたものであっ
た。このような接続具１は、「フィッティング」と呼ば
れ、通常、黄銅またはステンレス鋼等の金属素材を切削
加工して製作されており、各種の機械設備機器の接続ま
たは配管などに広く使用されている。

接続具ｌは、空気等の流体が通過する貫通孔２、接続す
べき対象物体（またはパイプ）３に設けられた雌ねじ部
に係合するように接続具の外周部に切られた雄ねじ部４
、接続具をねじ込んで雄ねじ部４を雌ねじ部に係合させ
る場合に接続具を容易に回転できるようにするための六
角部５、および対象物体３に接続すべき他の対象物体（
例えばパイプ）８に連結するための連結部材６の孔を形
成する壁の内面に喰い込んで接続具ｌが抜は出さないよ
うにするための鋭角部７を有して成る。

第２図に示した連結部材６は、「エルボ−」と呼ばれ、
直角に折れ曲がった形式のものを図示しているが、Ｔ字
型やＹ字型等の他の形式の連結部材も用いられる。連結
部材６は、一般的にはポリアセクール樹脂などのプラス
チックから作られていて、その一端６ａが接続具の鋭角
部７を越えて嵌め込まれ、孔を形成する壁の内面に鋭角
部７が食い込んで回転自在に係合・保持されている。

第２図から明らかなように、接続具１と連結部材６が協
働して対象物体３と８（例えば対象物体３とパイプ８）
との間の流体的な接続、即ち、対象物体とパイプとの間
における流体の導通を確保している。

また、連結部材６の他端６ｂには対象物体３に接続すべ
きパイプ８が矢印Ａ方向に差し込まれて固定されている
。パイプ８は、連結部材６に備わった係合手段（例えば
レリース環）９を矢印六方向に押し付けることによって
連結部材６から抜き取ることができるようになっている
。

連結部材６と接続具１との間の気密性または液密性は、
ゴム製の０−リング１０を嵌め込むことにより確保され
ている。同様の封止目的のために対象物体３の雌ねじ部
に係合する雄ねじ部４の表面にはシール用塗料が塗布さ
れている。

雄ねじ部４には僅かにテーパが付けられて先端側が細く
なっており、また、対象物体３の雌ねじ部も雄ねじ部４
に対応するテーパが付けられ、双方のねじ部は確実に密
着係合するまでねじ込まれるようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ 上述のような接続具は、通常、金属素材を多軸旋盤を用
いて切削加工して製作されており、一般的に材料費が高
価であり、多量の切削を必要とすることによる加工費も
高くなるので製造コストが高くなる。特に、腐食性流体
用の接続具の場合は、耐食性に優れたステンレス鋼のよ
うな被削性の悪い材料を使用する必要があるので、切削
速度を小さくせざるを得す、また、切削工具の摩耗が早
いことなどの理由故に生産性が低くなり、コスト的に更
に割高になる。

また、雄ねじ部に塗布する塗料はフッ素樹脂等を特徴と
する特殊なものであり、樹脂の塗布に必要な費用も高く
なるという問題点もある。

このような問題点を解決するために、金属に代えてポリ
アミド樹脂のようなプラスチック材料から製造した接続
具も考えられたが、後述するように割れや応力緩和によ
る緩みなどのプラスチック材料に特有の問題点が新たに
発生し、実用的には問題があることが判っている。

本発明の課題は、上述の諸問題点を解決し、安価で生産
性が高く、しかも、従来の金属製の接続具に劣らない機
能を有する接続具を提供し、更に、かかる接続具を使用
した接続装置を提供しようとすることである。

［課題を解決するための手段］ 第１の要旨において、本発明は、 流体的に接続すべき対象物体の雌ねじ部に係合する上う
に外周部の少なくとも一部分に切られた雄ねじ部および
流体が通過または存在する貫通孔を有するプラスチック
材料製接続具本体、ならびに 貫通孔の少なくとも一部分に配置され、流体が通過また
は存在する孔を貫通孔と協働して規定する金属製筒、 を有して成る流体的接続具 を提供する。

本明細書において「対象物体」なる語は、いわゆる機器
だけではなく、パイプのような単なる導管や槽などをも
包含するものとして使用しており、流体的接続の確保を
所望する、雌ねじ部を有するものであれば特に限定され
るものではない。

流体的接続を確保すべき流体の種類およびその温度など
に応じて、接続具本体を作るために使用するプラスデッ
ク材料を適当に選択できるが、般的にはポリアセタール
樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂のような
エンジニャリングプラスチック材利およびポリ塩化ビニ
ル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂のよう
な汎用プラスチック材料などを使用するのが好ましい。

例えば温度７０〜１００℃において、流体的に接続すべ
き対象物体が取り扱う流体が温水である場合はポリアセ
タール樹脂を、流体が腐食性のある化学物質を含む場合
はポリエチレン樹脂を使用するのが特に好ましい。

更に、本明細書においては、マトリックス成分としてプ
ラスチックを含む複合プラスチック４４’　Ｉｔ、例え
ば繊維材料または充填剤とプラスチックマトリックス成
分から成る複合プラスチック材料もプラスチック材料に
包含されるものとして使用している。繊維材料としては
、（プラスチックマトリックス成分とは異なる）有機ま
たは無機繊維材料、例えばポリアミド繊維、ポリイミド
繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維などを使用でき
る。また、充填剤としては、例えばカーボンフィラーガ
ラスフィラー、金属フィラーなどを使用できる。

上述のようなプラスチック材料を、例えば射出成形また
は切削加工して、雄ねじ部および貫通孔を有する接続具
本体を製造するのが好ましい。

接続具本体の貫通孔は、流体が通過する孔を規定する。

貫通孔の少なくとも一部分に、好ましくは接続具本体の
壁を介して少なくとも雄ねじ部と重なるように、金属製
筒が好ましくは貫通孔と同心的に、接続具本体と嵌合す
るように挿入される。

金属製筒が接続具の貫通孔の全長にイつたり配置されて
いるのも本発明の接続具の好ましい態様である。

本発明の接続具の貫通孔に配置される金属製筒に使用す
る金属も、プラスチックと同様に流体的接続を所望する
流体およびその温度などに応じて適当に選択できる。一
般的には従来の金属製接続具に使用されてきた金属材料
、例えば、黄銅、鉄Ｓ−５０Ｃなどを使用できる。また
、腐食性の流体を取り扱う場合は、ステンレス鋼のよう
な耐食性材料を使用するのが好ましい。

金属製筒を製造するには、金属パイプを単に切断するだ
けで本発明の接続具の金属製筒として使用できる。また
、金属板を曲げ加工または絞り加工することにより筒状
にすることも可能である。

従って、安価な材料を使用できることになる。また、こ
れらの方法を適用できることにより、切削法と比較して
加工性や生産性が著しく高くなる。

必要に応じて、適当な方法により金属製筒を面取するの
が好ましい。

金属製筒を接続具本体に配置する場合、金属製筒と接続
具本体との間に隙間が実質的に形成されないようにする
のが好ましい。適当な配置方法としては、例えばインザ
ート成形または超音波圧入のような方法を適用できる。

本発明の接続具の好ましい態様では、接続具をねじ込む
場合に使用する（従来技術において説明した）六角部を
設けてよい。

本発明の接続具は、単独で、あるいは他の部材と協働し
て対象物体同士、例えば機器とパイプ（または他の機器
）またはパイプ同士を接続でき、特にパイプとパイプま
たは機器を流体的に接続または配管する場合に有用であ
る。

以下、対象物体とパイプを接続する場合を中心にして本
発明を説明する。

接続部に存在する流体の圧力が大きくなく、対象物体に
接続すべきパイプに接続具を嵌合的に挿入するだけで、
接続具とパイプとの間の緊密な係合が確保される場合に
は、本発明の接続具を接続すべきパイプに直接係合させ
、必要に応じて接着剤、ビンヂコック、クランプなどの
締結手段を係合部分の周囲に供給して、係合状態を確保
することにより対象物体とパイプとを接続できる。

また、パイプが軟質材料、例えば軟質プラスチック材料
からできている場合は、相対的に硬質のプラスチック材
料から作った接続具の外周部に（従来技術で説明した）
鋭角部を設けると、鋭角部がパイプに食い込むことが可
能となり、金属製の接続具と同様の接続が可能となる。

しかしながら、一般的には本発明の接続具と協働する連
結部材を使用して対象物体とパイプを接続するのが好ま
しい。連結部材は、対象物体に接続すべきパイプを係合
保持する手段、例えばレリース環、ねじ部などを有し、
この手段によりパイプは連結部材に係合されるようにな
っている。

連結部材が上述のように軟質である場合は、接続具とパ
イプとの直接接続の態様を本発明の接続具と連結部材と
の間の接続にも適用できる。

しかしながら、一般的には接続具の外周部に凸部または
凹部を設け、これらに嵌合する四部または凸部を連結部
材の孔を形成する壁の内面に設けて、接続具と連結部材
を嵌合的に接続するのが好ましい。

従って、第２の要旨において、本発明は、外周部の周方
向の少なくとも一部分に凸部または凹部を有する第１の
要旨の接続具、ならびに流体が通過または存在し、一端
に接続具を挿入できる貫通孔、 流体的に接続すべき他の対象物体に係合する他端に設け
られた係合手段、および 接続具の凸部または凹部に嵌合し、貫通孔を形成する内
壁の周方向の少なくとも一部分に設けられた凹部または
凸部 を有して成る連結部材 から成る接続装置 を提供する。本発明の「連結部材」は、いわゆるエルポ
ーまたはチーズに代表される形態を有し、本発明の第１
の要旨の接続具と協働して対象物体間士、例えば対象物
体とパイプなどを接続する部材を意味する。連結部材は
、金属製であってもよいが、生産性や原材料費などの観
点から、一般的には接続具本体と同じまたは異なるプラ
スチック材料から、好ましくは射出成形および要すれば
その後の機械加工により作られるのが好ましい。

接続具と連結部材が相互に自由に回転できるのが好まし
い場合は、少なくとも凹部を接続具または連結部材の全
周にわたり設ける。より好ましくは、凸部も全周にわた
゛り設ける。自由な回転が必要でない場合は、必ずしも
全周にわたり凹部を設ける必要はない。

凹部および凸部の形状は、容易に着脱を繰り返すことが
できる必要がある場合は断面に角が無い形状であるのが
好ましく、−旦接続具を連結部材に嵌合させた後にはあ
まり着脱する必要がない場合は、断面に角がある形状で
あるのが好ましいが、一般的には断面が弓形、半円形ま
たは半楕円形であるのが好ましい。

接続具と連結部材との密封性を確保するために例えば適
当なシーラントまたはＯ−リングなどを使用するのが好
ましい。

［作用］ 本発明の接続具を使用する場合、流体的に接続すべき対
象物体の雌ねじ部に対して接続具を強くねじ込んでし、
接続具の雄ねじ部のプラスチック材料は、対象物体の雌
ねじ部と金属製筒との間に存在して圧縮力を受けるのみ
である。また、接続具の雄ねじ部は、ねじ山とねじ谷に
より規定されるジグザグ状の断面形状を有するので、プ
ラスデック材料は雄ねじ部の軸心方向にクリープ的な流
動をすることが極めて困難となる。従って、接続具を対
象物体の雌ねじ部に対して強くねじ込んだ状態で高温下
、長時間放置しても、雄ねじ部が変形したり、割れたり
、あるいは緩んだりすることがない。

これに対して、金属製筒を貫通孔に有さないプラスチッ
ク材料製接続具を使用する場合では、たとえ、カーボン
ファイバーや金属ファイバーなどの補強材を混合した高
価で加工性の劣る複合プラスヂック材料を使用したとし
ても、接続具を強くねじ込む場合、雄ねじ部が切削加工
によって形成されている時には雄ねじ部の根元で割れ易
くなり、また、雄ねじ部が射出成形によって形成されて
いる時には高温または長時間の放置による雄ねじ部の応
力緩和により雄ねじ部が内方に変形してねじ込みが緩み
、実用的には許容できないことが本発明者の試作品を製
造した検討により確認されている。

上記結果に基づく本発明者の検討により、接続具の雄ね
じ部のプラスデック材料をその部位に「閉じ込め」で変
形や流動を妨げるための構成として、先に説明したよう
に金属製筒をプラスチック材料製接続具本体の貫通部に
配置するのが最も効果的であるという結論が得られたの
である。

更に、接続具本体の雄ねじ部はプラスチック材料で作ら
れているので金属に比べると軟らかく、接続具を強くね
じ込むと雄ねじ部の表面がミクロ変形を起こして接続す
べき対象物体の雌ねじ部に密着係合することになる。そ
のため、雌ねじ部と雄ねじ部との間にシール用塗料を介
在させなくても気密性や液密性が確保される。

また、接続具本体には上述の「閉じ込め」のメカニズム
が作用するため、塩化ビニル樹脂、ボリエヂレン樹脂の
ような比較的に軟質のプラスチック材料を用いることも
可能となる。従って、本発明の接続具が用いられる流体
の種類に応じて広汎な種類のプラスチック材料が選択で
きる。

更に、接続具の外周に凸部または凹部を設け、これに対
応する四部または凸部を連結部材に設けることにより、
流体的に接続すべき一方の対象物体に係合した接続具と
接続すべき他方の対象物体またはパイプに係合した連結
部材との嵌合状態は容易に確保される。

［実施例］ 以下、第１図を参照して本発明の詳細な説明する。尚、
第２図を参照して先に説明した従来の接続具に対応する
部位については同じ番号を使用し、また、重複する説明
は省略する。

第１図は本発明の一実施例の接続具および接続装置の使
用状態を示す部分断面側面図である。接続具本体１４は
、例えばガラス繊維で強化したポリアミド樹脂等のプラ
スチックＵ料から作られている。

本発明の接続具１は、接続具本体１４および金属製筒１
３を有して成る。接続具本体１４は、貫通孔２および接
続ずべき対象物体３の雌ねじ部にねじ込まれる雄ねじ部
４、ならびに要すれば六角部５および連結部材６の一端
６ａの孔を形成する壁の内面に設けられた凹部（または
環状１ｉ）１１に嵌合する凸部（または環状突条用２が
一体に射出成形により一体に形成されている。雄ねじ部
４の内側、即ち、貫通孔２には黄銅やステンレス鋼等の
金属製筒１３がインサート成形又は超音波圧入などの方
法で配置されており、接続具をパイプ３に強くねじ込ん
だときの圧縮力に十分に耐えるようになっている。

第１図の場合、エルボ−形態の連結部材６には射出成形
時のアンダーカットとして、あるいは射出成形後に機械
加工によって、断面が弓形の凹部（または満月１が予め
設けられている。また、接続具には凹部１１に対応する
凸部Ｉ２が設げられており、連結部材６および接続具Ｉ
は本発明の接続装置を構成している。これは、先に説明
したように、接続具本体ｌがプラスチック製であるため
に、従来の金属製接続具のように鋭角部７を設けただけ
では接続具１を連結部材６に固定するのに必ずしも十分
でないことがあるためである。

金属製筒１３は金属の管を切断した後に角を機械加工で
面取りして作ることができるが、金属薄板を丸めて円管
状にして用いることもできる。バレル研摩や電界研摩等
の手段によって角を丸めることもてきる。

［発明の効果］ 上述のように、本発明の接続具を製造する場合、従来の
接続具に使用されてきた金属制別と比較して、安価なプ
ラスチック材料および金属薄板または金属パイプを使用
することができ、更に、プラスチック材料にイ」いては
、広汎な種類のプラスチック材料から選択できる。

また、シール用塗料をねじ部に塗布する必要がなく、金
属製筒の配置に際しては射出成形や超音波圧入といった
一般的で生産性の高い工法を用いることができ、全体よ
して安価な接続具を高い生産性で製造できる。

更に、接続具の雄ねじ部の飼料は、流動や変形を生じ難
いから耐久性、耐熱性、耐圧性に優れた接続具が得られ
るという効果もある。

また、凸部（または凹部）を外周部に有する接続具およ
び対応する凹部（または凸部）を内側に有する連結部材
から成る本発明の接続装置は、容易かつ効果的に対象物
体とパイプとを流体的に接続できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の接続具の使用状態を示す部
分断面側面図、第２図は従来の接続具の使用状態を示す
部分断面側面図である。 ■　接続具、２・・貫通孔、 ３　接続すべき一方の対象物体、４・・・雄ねじ部、６
・・・連結部材、６　ａ、６　ｂ・・・連結部材端部、
７　・鋭角部、８・接続すべき他方の対象物体、９・・
・係合手段、１０・−Ｏ−リング、ＩＩ　四部、１２・
・・凸部、１３・・・金属製筒、１４・・・接続具本体
。 特許出願人　株式会社　旭ボリスライグ代理　人　弁理
士　青　山　葆　はか１名第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、流体的に接続すべき対象物体の雌ねじ部に係合する
   ように外周部の少なくとも一部分に切られた雄ねじ部お
   よび流体が通過または存在する貫通孔を有するプラスチ
   ック材料製接続具本体、ならびに 貫通孔の少なくとも一部分に配置され、流体が通過また
   は存在する孔を貫通孔と協働して規定する金属製筒、 を有して成る流体的接続具。 ２、接続具本体の外周部の周方向の少なくとも一部分に
   凸部または凹部を更に有して成る請求項１記載の流体的
   接続具。 ３、請求項２記載の流体的接続具、ならびに流体が通過
   または存在し、一端に接続具を挿入できる貫通孔、 流体的に接続すべき他の対象物体に係合する他端に設け
   られた係合手段、および 接続具の凸部または凹部に嵌合し、貫通孔を形成する内
   壁の周方向の少なくとも一部分に設けられた凹部または
   凸部 を有して成る連結部材 から成る流体的接続装置。