JPH0561590U - 管継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 管継手において、管継手に接続された管体の
温度が管体の軟化温度を越えたときにも管体と管継手と
の接続部における良好な耐漏洩性および良好な引抜き強
度を確保する。 【構成】 管継手１に接続すべき管体Ｔ（プラスチック
材料からなる）に形状記憶合金材料からなるスリーブ３
０を外嵌させる。次いで管継手本体１０と締付けナット
２０とを螺合させることによりスリーブ３０を図１に示
すように機械的に縮径せしめる。高温の使用条件下で管
体Ｔの温度がその軟化温度を越えるとスリーブ３０が形
状回復して全体的に更に縮径せしめられる。このときス
リーブ３０の環状突起部３３が締付けナット２０の環状
溝２３を半径方向内方に向けて押圧し、その結果締付け
ナット２０が管継手本体１０およびスリーブ３０に対し
て緩むことが防止される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は管継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】

管継手に結合すべき管体の端部にスリーブを外嵌せしめると共に管体の端部内 にインサート部を嵌合せしめ、スリーブを管継手本体と締付けナットとの螺合に より機械的に縮径せしめて縮径せしめられたスリーブとインサート部とにより管 体を挟持するようにした管継手が一般的に広く用いられている。しかしながら例 えばプラスチック材料からなる管体をこの管継手に結合したものを高温環境下で 使用したり或いはこの管体内に高温の流体を流したりした場合に管体の温度が管 体の軟化温度を越えると、管体が軟化してその弾性が低下し、その結果スリーブ とインサート部とにより管体を締付ける締付け効果が著しく低下してしまう。そ の結果管体と管継手との接続部から流体が漏洩したり或いは管体が管継手から抜 けやすくなるという問題を生ずる。

【０００３】 この問題を解決するために上述のスリーブを形状記憶合金材料により形成し、 このスリーブを、スリーブの温度が管体の軟化温度付近の予め定められた形状回 復温度を越えたときに上述の機械的に縮径せしめられた径よりも更に縮径するよ うに形状記憶せしめた管継手が公知である（特公平３−４８３９４号公報参照） 。この形状記憶合金材料からなるスリーブを用いた管継手では高温の使用条件下 で管体が軟化して管体の弾性が低下したときにはスリーブが機械的に縮径せしめ られた径よりも更に縮径するので、スリーブ内周面が管体端部の外周面を押圧す る押圧力が増大せしめられる。斯くして、高温の使用条件下で管体が軟化しても スリーブとインサート部とによる管体の良好な締付け効果が維持されるようにし ようとしている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】 しかしながら実際にはこの管継手では、スリーブの温度が上述の形状回復温度 を越えたときにスリーブが機械的に縮径せしめられた径よりも更に縮径すると、 スリーブと締付けナットとの接触部に作用する面圧が著しく低下し、その結果締 付けナットの緩みが発生してしまう。このように締付けナットの緩みが発生する とスリーブ内周面を管体端部の外周面上に良好に押圧せしめることができず、そ の結果スリーブとインサート部とによる管体の良好な締付け効果を確保すること ができなくなる。従ってこの管継手においても高温の使用条件下で使用されると やはり管体と管継手との接続部から流体が漏洩したり、管体が管継手から抜けや すくなるという問題を生じてしまう。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記問題点を解決するために本考案によれば、管継手に結合すべき管体の端部 に形状記憶合金材料からなるスリーブを外嵌せしめると共に管体の端部内にイン サート部を嵌合せしめ、スリーブを管継手本体と締付けナットとの螺合により機 械的に縮径せしめて縮径せしめられたスリーブとインサート部とにより管体を挟 持すると共に、スリーブを、スリーブの温度が管体の軟化温度付近の予め定めら れた形状回復温度を越えたときに上述の機械的に縮径せしめられた径よりも更に 縮径するように形状記憶せしめた管継手において、スリーブの温度が予め定めら れた形状回復温度を越えたときにスリーブと締付けナットとの係合部においてス リーブが縮径することを規制する係止手段を設けている。

【０００６】

【作用】

スリーブの温度が予め定められた形状回復温度を越えたときにスリーブは機械 的に縮径せしめられた径よりも全体的に更に縮径せしめられる。このときスリー ブと締付けナットとの係合部においてスリーブが縮径しようとする力が係止手段 を介して締付けナットに作用し、この力により締付けナットが拘束され、斯くし て締付けナットが管継手本体およびスリーブに対して緩むことが防止される。

【０００７】

【実施例】 図１に示されるように管継手１は管継手本体１０と締付けナット２０とスリー ブ３０とから構成される。管継手本体１０の端部には管継手１に接続すべき管体 Ｔの端部の内周面上に嵌合せしめられる環状のインサート部１１と、管体Ｔの端 部の外周面上に嵌合せしめられる環状の外筒部１２とが形成される。インサート 部１１と外筒部１２とは同軸をなし、インサート部１１は外筒部１２よりも軸線 方向に長く延びている。これらインサート部１１の外周面と外筒部１２の内周面 とにより、管体Ｔの端部を受容する環状の管体受容溝１３が形成される。また外 筒部１２の端面１４はテーパ状をなし、即ち管体Ｔの挿入方向に向けて縮径する 円錐状に形成されている。また管継手本体１０の端部の外周面には雄ねじ部１５ が形成されている。

【０００８】 一方、締付けナット２０は管継手本体１０の雄ねじ部１５と螺合せしめられる 雌ねじ部２１を有する。更に締付けナット２０は、上述の管継手本体１０のテー パ状端面１４に軸線方向に間隔を隔てて対向せしめられるテーパ状端面２２を有 する。図１に示されるようにこのテーパ状端面２２は管体Ｔの挿入方向と反対方 向に向けて縮径する円錐状に形成されている。また、このテーパ状端面２２上に はテーパ状端面２２の軸線と同軸をなす環状溝２３が形成されている。

【０００９】 一方、スリーブ３０は管継手本体１０のテーパ状端面１４と締付けナット２０ のテーパ状端面２２との間に挟まれるように管体Ｔの端部の外周面上に嵌合せし められる。このスリーブ３０の両端面３１，３２は夫々テーパ状をなす。即ち、 管継手本体１０側に位置するテーパ状端面３１は上述のテーパ状端面１４のテー パ角にほぼ対応したテーパ角を有する円錐状に形成され、締付けナット２０側に 位置するテーパ状端面３２は上述のテーパ状端面２２のテーパ角にほぼ対応した テーパ角を有する円錐状に形成されている。従って管継手本体１０と締付けナッ ト２０とを螺合させると、スリーブ３０のテーパ状端面３２が締付けナット２０ のテーパ状端面２２と摺合せしめられると共にスリーブ３０のテーパ状端面３１ が管継手本体１０のテーパ状端面１４と摺合せしめられる。また、スリーブ３０ のテーパ状端面３２上には締付けナット２０の環状溝２３内に嵌合せしめられる 環状突起部３３が形成されている。なお、このスリーブ３０は形状記憶合金材料 、例えばＴｉ−Ｎｉ合金、Ｃｕ−Ｚｎ合金またはＣｕ−Ｚｎ−Ａｌ合金などから なる。また、管体Ｔは例えばポリアミド、ポリ塩化ビニルなどのプラスチック材 料からなり、そのプラスチック材料の軟化温度Ｔｓ、例えば約６０℃を越えると 軟化して弾性が低下する性質を有する。

【００１０】 次に、図１に示す実施例の組付け方法および作用について説明する。 まず、図１に示される管継手１に管体Ｔを接続する手順について説明する。ま ず始めに管体Ｔの軟化温度Ｔｓよりも低い常温環境下において締付けナット２０ を管体Ｔの端部上に挿通させる。次いでスリーブ３０を管体Ｔの端部の外周面上 に挿通させ、スリーブ３０の環状突起部３３を締付けナット２０の環状溝２３内 に嵌合させる。次いで管体Ｔを管継手本体１０の管体受容溝１３内に嵌合させ、 次いで締付けナット２０の雌ねじ部２１と管継手本体１０の雄ねじ部１５とを螺 合させて締付けナット２０と管継手本体１０とを締付けていく。このように締付 けナット２０と管継手本体１０とを締付けていくと、締付けナット２０側に位置 するスリーブ３０のテーパ状端面３２が締付けナット２０のテーパ状端面２２に 当接せしめられ、次いでスリーブ３０が締付けナット２０のテーパ状端面２２に より管体Ｔの先端方向に向けて押されていき、次いで管継手本体１０側に位置す るスリーブ３０のテーパ状端面３１が管継手本体１０のテーパ状端面１４に当接 せしめられる。次いで締付けナット２０と管継手本体１０とを更に締付けていく と、管継手本体１０側に位置するスリーブ３０の端部３４が管継手本体１０のテ ーパ状端面１４に沿って管体Ｔの外周面上に押込まれる方向に変形せしめられ、 斯くして図１に示されるように管体Ｔの外周面上に喰込んだ喰込み部３５がスリ ーブ端部３４に生じせしめられる。斯くして管体Ｔは機械的に縮径せしめられた 喰込み部３５近傍のスリーブ３０の内周面とインサート部１１の外周面とにより 良好に挟圧保持され、かつ喰込み部３５の近傍領域において管体Ｔの内周面がイ ンサート部１１の外周面上に良好に密着せしめられる。その結果、管体Ｔと管継 手１との接続部における良好な耐流体漏洩性が確保されると共に、管体Ｔの管継 手１に対する良好な引抜き強度が確保される。

【００１１】 ところで、スリーブ３０は上述のように形状記憶合金材料からなり、このスリ ーブ３０はスリーブ３０の温度が予め定められた形状回復温度Ｔｍ、即ち変態温 度Ｔｍを越えると図１に示す機械的に縮径せしめられた形状よりも全体的に更に 縮径せしめられた形状になるように予め形状記憶せしめられている。なお、この スリーブ３０の形状回復温度Ｔｍは上述の管体Ｔの軟化温度Ｔｓとほぼ等しい温 度、例えば約６０℃に定められている。従って、図１に示す実施例ではスリーブ ３０の形状回復温度Ｔｍよりも低い常温環境下、即ち管体Ｔの軟化温度Ｔｓより も低い常温環境下において、上述のように予め形状記憶せしめられたスリーブ３ ０を全体的に予め定められた所定量だけ拡径せしめ、次いでこの拡径せしめられ たスリーブ３０を上述のように管体Ｔの外周面上に挿通させ、次いで締付けナッ ト２０と管継手本体１０とを螺合させて締付けることによりスリーブ３０が図１ に示される形状まで機械的に縮径せしめられるようにしている。

【００１２】 次に、図１に示されるように管体Ｔが接続された管継手１を管体Ｔの軟化温度 Ｔｓよりも高温の環境下で使用したり、或いはこの管体Ｔ内に管体Ｔの軟化温度 Ｔｓよりも高温の流体を流通させた場合について説明する。 この場合にはスリーブ３０の温度が形状回復温度Ｔｍを越えるので、スリーブ ３０は形状回復して図１に示す機械的に縮径せしめられた形状よりも全体的に更 に縮径せしめられる。このときスリーブ３０の喰込み部３５も図１に示す状態に 比べて更に縮径せしめられる。即ち、スリーブ３０の喰込み部３５が図１に示す 状態よりも更に深く管体Ｔの外周面上に喰込むことになる。一方、このとき環状 突起部３３の近傍領域のスリーブ３０部分も同様に形状回復して図１に示す状態 よりも更に縮径しようとする。しかしながらこの環状突起部３３は締付けナット ２０の環状溝２３内に嵌合されているので、環状突起部３３の近傍領域のスリー ブ３０部分が縮径することが環状突起部３３と環状溝２３との係合により規制さ れる。従って環状突起部３３と環状溝２３とは、スリーブ３０の温度が形状回復 温度Ｔｍを越えたときにスリーブ３０と締付けナット２０との係合部においてス リーブ３０が縮径することを規制する係止手段４０を形成している。斯くして、 スリーブ３０の温度が形状回復温度Ｔｍを越えるとスリーブ３０の環状突起部３ ３が縮径しようとして締付けナット２０の環状溝２３の環状内側壁面を半径方向 内方に向けて押圧することになる。上述のようにスリーブ３０の温度が形状回復 温度Ｔｍを越えてスリーブ３０が図１に示される状態よりも全体的に更に縮径す ると、締付けナット２０のテーパ状端面２２とスリーブ３０のテーパ状端面３２ との間に作用する接触面圧が低下し、或いはこれらテーパ状端面２２とテーパ状 端面３２間に隙間が発生するが、このようにスリーブ３０の環状突起部３３が環 状溝２３を介して締付けナット２０を半径方向内方に向けて押圧するので、締付 けナット２０が管継手本体１０およびスリーブ３０に対して良好に拘束保持され る。斯くして締付けナット２０が管継手本体１０およびスリーブ３０に対して緩 むことが防止される。このようにスリーブ３０の温度が形状回復温度Ｔｍを越え ると、環状突起部３３の近傍領域を除いてスリーブ３０が図１に示される状態よ りも全体的に更に縮径されると共に締付けナット２０は管継手本体１０およびス リーブ３０に対して良好な締付け状態に保持されることになる。

【００１３】 一方、管体Ｔは上述のようにその軟化温度Ｔｓよりも高温になると軟化して管 体Ｔの弾性が低下する。その結果、スリーブ３０の内周面とインサート部１１の 外周面間の間隔が管体Ｔの温度に拘らず同じである場合にはスリーブ３０とイン サート部１１とにより管体Ｔを挟圧する挟圧効果が大幅に低下してしまう。しか しながら図１に示す実施例ではスリーブ３０の温度が形状回復温度Ｔｍを越えた とき、即ち管体Ｔの温度が管体Ｔの軟化温度Ｔｓを越えたときには上述のように 喰込み部３５の近傍領域を含めてスリーブ３０が全体的に図１に示される状態よ りも更に縮径され、かつ締付けナット２０が管継手本体１０およびスリーブ３０ に対して良好な締付け状態に保持されるので、スリーブ３０の内周面とインサー ト部１１の外周面とにより管体Ｔを挟圧する挟圧力が増大せしめられる。斯くし て管体Ｔの温度が軟化温度Ｔｓを越えて管体Ｔの弾性が低下しても、スリーブ３ ０の内周面とインサート部１１の外周面とにより管体Ｔを良好に挟圧保持し続け ることができると共に喰込み部３５の近傍領域において管体Ｔの内周面とインサ ート部１１の外周面とを良好に密着させ続けることができる。その結果、管体Ｔ と管継手１との接続部における良好な耐流体漏洩性を維持することができると共 に、管体Ｔの管継手１に対する良好な引抜き強度を維持することができる。

【００１４】 なおこれまでスリーブ３０が、形状回復温度Ｔｍを越えたときに形状回復する 所謂一方向性の形状記憶効果を有する場合について説明してきた。しかしながら この代りにスリーブ３０に、形状回復温度Ｔｍの高温側および低温側で夫々別の 形状を記憶する所謂二方向性の形状記憶効果をもたせるようにすることもできる 。この二方向性の形状記憶効果とは、予め定められた形状回復温度Ｔｍよりも高 温になると予め定められた高温側の形状に変形し、一方形状回復温度Ｔｍよりも 低温になると予め定められた低温側の形状に変形する形状記憶効果のことであり 、この形状回復温度Ｔｍを境界とした変形作用をくり返し実施することができる 。なお、この二方向性の形状記憶効果は形状記憶合金材料を強加工したり或いは 形状記憶合金材料を拘束状態で熱処理することにより得ることができる。

【００１５】 従って熱サイクルを受けるような環境下で図１に示す管継手１を使用する場合 には、スリーブ３０を二方向性の形状記憶効果を有する形状記憶合金材料で形成 し、管体Ｔの軟化温度Ｔｓを境界として管体Ｔの弾性が変化するのに応じて夫々 高温側および低温側でスリーブ３０とインサート部１１とにより管体Ｔに対する 最適な挟圧状態が得られるようなスリーブ３０の各形状を予め記憶させるように することができる。その結果、管体Ｔおよび管継手１の温度に拘らずに管体Ｔが 常に最適な挟圧状態でスリーブ３０の内周面とインサート部１１の外周面間に挟 持せしめられることができる。この場合、低温側におけるスリーブ３０の形状は 高温側におけるスリーブ３０の形状に比べて全体的に拡径された形状になり、そ の結果管体Ｔの弾性が回復した低温側においてスリーブ３０とインサート部１１ とにより管体Ｔを締付け過ぎて管体Ｔにクリープが発生することを確実に阻止す ることができる。

【００１６】 なお図１に示す実施例では締付けナット２０に環状溝２３を形成し、この環状 溝２３内に嵌合する環状突起部３３をスリーブ３０に形成している。この代りに スリーブ３０のテーパ状端面３２上に環状溝を形成し、この環状溝内に嵌合する 環状突起部を締付けナット２０のテーパ状端面２２上に形成するようにしてもよ い。また、管体Ｔの内周面上に嵌合せしめられるインサート部１１を管継手本体 １０とは別体に形成することもできる。

【００１７】

【考案の効果】

管体が接続された管継手を管体の軟化温度よりも高温の環境下で使用した場合 や、或いは管体内に管体の軟化温度よりも高温の流体を流した場合でも、管体と 管継手との接続部における良好な耐流体漏洩性を確保することができると共に管 体の管継手に対する良好な引抜き強度を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】管継手の側面断面図である。

【符号の説明】

１…管継手 １０…管継手本体 １１…インサート部 ２０…締付けナット ２３…環状溝 ３０…スリーブ ３３…環状突起部 ４０…係止手段 Ｔ…管体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 管継手に結合すべき管体の端部に形状記
   憶合金材料からなるスリーブを外嵌せしめると共に管体
   の該端部内にインサート部を嵌合せしめ、該スリーブを
   管継手本体と締付けナットとの螺合により機械的に縮径
   せしめて縮径せしめられた該スリーブと該インサート部
   とにより該管体を挟持すると共に、該スリーブを、スリ
   ーブの温度が該管体の軟化温度付近の予め定められた形
   状回復温度を越えたときに上記機械的に縮径せしめられ
   た径よりも更に縮径するように形状記憶せしめた管継手
   において、スリーブの温度が上記予め定められた形状回
   復温度を越えたときに上記スリーブと上記締付けナット
   との係合部においてスリーブが縮径することを規制する
   係止手段を設けた管継手。