JP2002340258A - 金属管用メカニカル式管継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 管端部を加工する必要がなく接続時に管の
共回りがなく、施工性の良い管継手を提供すること。 【解決手段】 金属製パイプを接続する管継手であっ
て、端部にオネジを有する本体１の内部に、複数個の鋼
球５を円周上に等間隔で配置したスリーブ４およびシー
ル３を設け、片側端部にメネジを有するナット２で組付
け、ナット２を本体１に締め付け時、ナット２の内面テ
ーパ部２ｂで鋼球５を金属管９の中心方向に押し付ける
構造とした金属管用管継手。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】]本発明はナット締結により
接続する金属管用メカニカル管継手の構造に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】ナット締結により接続する金属管用メカ
ニカル管継手には、管の引抜き阻止力を得るために、接
続すべき金属管を切断および面取り以外に端部を拡管し
たり、溝付けしたりする管端加工が必要な管継手の種類
と、切断および面取り以外には特別な管端加工が必要で
ない管継手の種類に大別される。前者の代表的なものは
実公平０２−０３７０１５号「薄肉ステンレス鋼管と継
手の接続機構」、特開平９−１７８０６３号「締付け確
認付管継手」等があり、後者の代表的なものは特許第３
１２２３８５号「管継手」、特開２００１−１２６６６
号「管継手」等がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の管端加工が必要
な管継手では、管端をテーパ、凸形、溝などの形状に加
工するための特別の拡管機または溝加工機が必要であ
り、一般的にはそれらは持ち運びするには重く、また予
めナットを管に差し込んで管端加工する必要があり作業
性が悪いという課題があった。

【０００４】また、管の切断および面取り以外には特別
な管端加工を必要としない前記特許第３１２２３８５号
などに基づく関連の管継手では、次のような課題があ
る。 （１）ナット回転時に管も共回りするため、本体および
管を締付け工具で固定した状態でナットを回転させる必
要があり、実質的には両手で足らず、二人作業が必要と
なる場合があった。 （２）管を締結後も管と管継手とは相対的に容易に回転
するので、屈曲した配管で偏芯荷重がかかる場合には管
を支持する必要があり、施工がやり難いという課題があ
った。 （３）Ｏリングなどのシールは予め決められた寸法のパ
ッキンハウジング内に収納されており、シールの内径は
接続すべき管の外径よりも小さい状態であり、管を管継
手内に挿入時にシールを押し広げて挿入するが、締め代
が小さいとシール性能に課題が残り、締め代が大きいと
管の挿入抵抗が大きくなったり、シールを異常変形させ
たり損傷させたりする課題があった。 （４）管の外周に予め目印を付けないで管を管継手内に
挿入してナットを回転させて接続しょうとするとき、ナ
ットはエンドレスに回転するのでナットを止める限界が
分からなくなり、リテーナが本体に当接後は挿入した管
が逆に外側に押し出されて管がシール部分から外れる危
険性があるという課題があった。

【０００５】本発明は、管を切断および面取り以外の特
別な管端加工を施す必要がなく、従って特別な拡管また
は溝付け工具を必要とせず、モンキーレンチまたはパイ
プレンチなどの通常工具を用いて、接続すべき管を特別
に固定することなく管継手本体を固定してナットを締め
付けることにより、管を回転させることなく強固に接続
でき、かつ管を管継手内に挿入する際に挿入抵抗がほと
んどなく、ナット締め付け完了時にはシールの必要な締
め代が確保されているという施工性の良い管継手を提供
することを目的としている。

【０００６】

【[課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
めに、端部にオネジを有する本体の内面に、複数個の鋼
球を円周状に等間隔で配置したスリーブおよびシールを
設け、片側端部にメネジを有するナットでスリーブに配
置された鋼球を包み込むような形で本体に係合してナッ
トで組付けて１組の継手となし、接続すべき管を差し込
めるようにした。

【０００７】また、ナットの内面をテーパ状となし、ナ
ットを本体に締め付けた時、スリーブに保持された複数
個の鋼球をナットのテーパ部で接続すべき金属管の中心
方向に押し付ける構造とした。

【０００８】また、シールを収容する本体のパッキンハ
ウジング部の口径が本体の入口側では大きく、奥では口
径が小さい構造とした。

【０００９】また、複数個の鋼球を円周状に等間隔で配
置したスリーブの外周の少なくとも１箇所に軸方向に溝
を設け、スリーブが勘合する本体の内側にスリーブの溝
と対応する対抗位置において溝に内接するピンを取付け
る構造とした。

【００１０】また、スリーブを弾力性のある樹脂で製作
し、円周上に等間隔に配置した鋼球を収納する複数個の
穴の外側および内側開口部の直径は鋼球の直径よりわず
か小さくして成形し、スリーブ成形後に鋼球を穴の外側
開口部より押込み、通常ではスリーブの外側に落ちこぼ
れないようにし、またナットを締め付けない状態におい
ては鋼球が前記スリーブの内径以上には内側に飛び出さ
ないような構造とした。

【００１１】また、本体と勘合するスリーブの端面から
一定位置の外周面の一部または全部に小さな突起を設
け、軸方向に小さな推力ではその小さな突起が前記本体
の端部に当接してスリーブがそれ以上本体の内部に進入
しない構造となし、ナットをモンキーレンチまたはパイ
プレンチなどの工具を用いて締める場合の推力ではその
小さな突起が変形してスリーブが本体に進入できるよう
な構造とした。

【００１２】また、本体と勘合するスリーブの端面から
先ほどの小さな突起より更に離れた位置の外周面の一部
又は全部に大きな突起を設け、ナットを締め付け時に本
体の端面に突き当り、それ以上にスリーブが本体の奥部
に進入しないような構造とした。

【００１３】また、本体オネジ部の奥の垂直面に少なく
とも外周を着色したインジケータリングＡが接するよう
に取付け、インジケータリングＡの外周と内接可能でか
つそのインジケータリングＡの外周の色と明らかに異な
る色のインジケータリングＢを直列に取付け、ナットの
締め付けが完了した時にナットの端面がインジケータリ
ングＢを本体の垂直面との間に挟み込み、インジケータ
リングＡを完全に隠してしまう構造とした。

【００１４】また、本体の管受け部の内径を金属管の外
径寸法よりわずか大きい寸法となし、本体の中央部の内
径を金属管の内径寸法とほぼ同程度にして管受け部端に
金属管が突き当たる構造とした。

【００１５】

【作用】上記のように構成された本発明の金属管用管継
手においては、管をスリーブ内に挿入後内面がテーパ状
のナットを締め付けることにより、複数個の鋼球を管表
面に押し付けて管に凹みを発生させるため、管の引抜き
を阻止する機能を確保することができる。

【００１６】また、複数個の鋼球を円周上に等間隔で配
置したスリーブの外周の一部に軸方向に延びた溝を設
け、このスリーブと勘合する管継手本体の内側にこの溝
内に突出するピンを取付けることにより、ナットを締め
付ける時に鋼球を介して管が回転しようとするのを阻止
することができる。これは接続すべき管が他端で既に締
結されているときには管の緩む方向に管が回転するのを
阻止する作用をする。

【００１７】これにより、管を接続するときには管継手
本体を固定してナットを締め付けるだけで良く、管を固
定しておく必要はない。即ち両手作業で施工でき、一人
作業が可能である。

【００１８】また、管継手本体の内部は端面に近い側は
大きな口径とし、奥部は小さい口径とした構造とし、Ｏ
リングなどのシールは管挿入前には大きい内径部の本体
端部に設置するようにしたことにより、管挿入時の抵抗
を減らす作用をし、管挿入後にナットを締めることによ
りスリーブが前進してシールを内径の小さい本体奥部に
押し込むことにより、管と本体奥部との間で十分な締め
代を確保する作用をする。

【００１９】スリーブの外周の一部に小さな突起を設
け、手で軽くナットを締めた状態ではスリーブの微小突
起が本体の端面に当ってそれ以上進入しないようにした
ことにより、前記のシールの位置を接続前には継手本体
の口径の大きい一定の位置に確保する作用をし、ナット
をモンキーレンチまたはパイプレンチなどの工具で締め
付けた場合にこの小さな突起が変形してスリーブが本体
内に更に進入できるようにすることにより、その後のナ
ット締め付け作業に支障をきたさない様に作用する。

【００２０】また、スリーブの一定位置の外周に大きな
突起を設け、ナット締め付け時にスリーブが一定位置以
上に進入できない構造となしたことにより、本体の奥部
と管外径とスリーブ端面で形成されるパッキンハウジン
グとしての空間を一定形状寸法に保持することができる
ようになり、これはナット締め付け完了時のシールの締
め代を一定に保って、シール性能を確保し、シール寿命
を延長する作用をする。

【００２１】本体の外周部に色および寸法の異なる２種
類のインジケータリングＡ，Ｂを設けて、ナット締め付
け完了時にナットの端面に押されてインジケータリング
Ｂ（例えば白色）がインジケータリングＡ（例えば赤
色）を完全に覆い隠すようにした構造により、ナット締
め付け完了を離れた位置から容易に判断でき、施工管理
上締め付け忘れを防止する作用をする。

【００２２】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例にもと
づき図面を参照して説明する。図１において、端部にオ
ネジを有する本体（１）の内部に、複数個の鋼球（５）
を円周上に等間隔で配置したスリーブ（４）を設け、そ
のスリーブ（４）の内側端面（４ａ）に接してシール
（３）を口径の大きい本体入口側（１ｄ）に配置する。
このスリーブ（４）の外周の少なくとも１箇所に軸方向
に溝（４ｄ）を設け、本体（１）の端部に近い位置の内
側にはこの溝（４ｄ）に対応する対抗位置においてこの
溝（４ｄ）に内接するピン（８）を取りつける。

【００２３】また、このスリーブ（４）は外周に設けた
小さな突起（４ｃ）が本体（１）の端面（１ｅ）に当る
ことにより、小さな推力ではスリーブ（４）が本体
（１）内に進入しないようにする。また、本体（１）の
オネジ部の終わり部分と本体（１）の垂直面（１ｈ）と
の間には互いに異なる色に着色したインジケータリング
Ａ（６）およびインジケータリングＢ（７）を設ける。
また、本体（１）のオネジに係合するメネジ部（２ａ）
を有するナット（２）を、スリーブ（４）を覆う形でナ
ット（２）の内面テーパ部（２ｂ）がスリーブ（４）に
保持された鋼球（５）に接する状態にして本体（１）に
組付ける。

【００２４】図１のＡ−Ａ断面およびＢ−Ｂ断面を示す
図２において、樹脂製など弾力性のある材質で作られた
スリーブ（４）の円周上に等間隔に設けた穴（４ａ）は
鋼球（５）を一定位置に保持できるように内径側および
外径側に開口した穴の直径は鋼球（５）よりわずか小さ
くし、通常の状態ではそれぞれの鋼球（５）はスリーブ
（４）の内径側より飛び出さない状態で保持されている
構造とする。

【００２５】図３において、ナット（２）を本体（１）
側にねじ込むことにより、ナット（２）の内面に接触し
た鋼球（５）を介して、スリーブ（４）は本体に進入し
スリーブ（４）の大きな突起（４ｂ）が本体（１）の端
面（１ｅ）に当接して止まる。このとき、本体（１）の
内面入口部（１ｄ）に配置されていたシール（３）は、
スリーブ（４）の端面（４ｅ）に押されて、内径の小さ
な本体（１）の奥部（１ｃ）に押し込まれる。

【００２６】図４において、図３の状態から更にナット
（２）を本体（１）側にねじ込むことにより、ナット
（２）の内面のテーパ部（２ｂ）のくさび効果により鋼
球（５）を金属管（９）の軸直角方向に押し付け、金属
管（９）の表面は鋼球（５）の外形に沿って凹み（９
ａ）を発生させる。これはナット（２）の端面（２ｃ）
がインジケータＢ（７）を本体（１）の垂直面（１ｈ）
に挟みつけて停止するまで行われる。

【００２７】この際、ナット（２）の回転に対して鋼球
（５）を介して金属管（９）を同方向に回転させようと
する力が発生するが、鋼球（５）を保持するスリーブ
（４）の外周部に設けた軸方向の溝（４ｄ）と勘合し本
体（１）に固定されているピン（８）により、スリーブ
（４）の管軸回りの回転は阻止されるため、鋼球（５）
自身が金属管（９）の表面の凹み（９ａ）の中で自転
し、金属管（９）を管軸回りに回転させることはない。

【００２８】また図４において、ナット（２）の締め付
け完了時には、インジケータＡ（６）は外径部を異なる
色に着色されたインジケータＢ（７）に、また両側面を
ナット（２）の端面（２ｃ）および本体１の垂直面（１
ｈ）により覆い隠される。

【００２９】図４のＡ−Ａ断面を示す図５において、金
属管（９）の外周面にはスリーブ（４）の円周上に等間
隔に配置され、穴（４ａ）に保持された鋼球（５）が管
軸中心に向かって押しつけられることによって、凹み
（９ａ）を発生させる。図７は本発明の別の実施例を示
し、本体をパイプから塑性加工により成形する場合にお
いて外周部に付加するローラ加工溝を介して内周部に突
起を作り、これにより継手内面に管受け突き当たり部を
設ける構造を示す。これにより、パイプから塑性加工で
管端に継手本体が成形できる。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。 （１）接続すべき管の切断面の外形部にバリ、突起など
異常がない限り、管を切断したままで、拡管、溝付けな
どの特別な管端加工をせずに、通常の工具で容易に接続
できる。 （２）ナット締め付け時に管が共回りしないため、継手
本体に対してナットを相対的に回転させて締め付けるだ
けで良いから一対のモンキーレンチまたはパイプレンチ
の使用のみで良く、一人の両手作業で容易に接続でき
る。 （３）管接続時にナットを本体から離すなど管継手を分
解する必要がなく、管を継手内にそのまま差し込んで接
続作業を開始できる。

【００３１】（４）管接続前にはシールの内径は広がっ
ているので、管を継手内に挿入するときにはその挿入抵
抗は少なく、容易に挿入できる。 （５）同様の理由により、管挿入時に管端によりシール
を異常変形させたり、損傷させる危険を少なくできる。 （６）シールの締め代は本体奥部の寸法設定により任意
に設定でき、またシールが存在する空間であるパッキン
ハウジングの形状寸法も安定して確保されるため、シー
ル性能、シール寿命を最適にできる。 （７）ナットの締め付け完了は互いに異なる色に着色さ
れた２種のインジケータを採用し、一方の色のインジケ
ータが覆い隠されることにより、容易に判定できる。

【図面の簡単な説明】

【図1】 本発明にあずかる管継手の軸方向の断面図
で、上半分は管挿入前の状態を、下半分は管挿入後の状
態を示す。

【図2】 本発明にあずかる管継手の構成部品である鋼
球を保持したスリーブの軸直角方向の断面図で、上半分
は図１のＡ−Ａ断面を下半分は図１のＢ−Ｂ断面を示
す。

【図3】 本発明にあずかる管継手の軸方向の断面図
で、管挿入後ナット締め付けの途中段階を示す。

【図4】 本発明にあずかる管継手の軸方向の断面図
で、管挿入後ナット締め付け完了時を示す。

【図5】 本発明にあずかる管継手の構成部品である鋼
球を保持したスリーブおよび接続すべき金属管の軸直角
方向の断面図で、管挿入後ナット締め付け完了時を示
す。

【図６】 別の実施例を示し、鋼球に代えテーパコロを
採用した場合を示す。

【図７】 別の実施例を示し、本体をパイプから塑性加
工により成形する場合において外周部に付加するローラ
加工溝を介して内周部に突起を作り、これにより継手内
面に管受け突き当たり部を設ける構造を示す。

【符号の説明】

１ 本体 １ａ 管受け部 １ｂ 管受け部端 １ｃ 奥部 １ｄ 入口部 １ｅ 端面 １ｆ オネジ部 １ｇ 中央部 １ｈ 垂直面 １ｊ 内周部突
起 １ｋ 外周部ローラ加工溝 ２ ナット ２ａ メネジ部 ２ｂ テーパ部 ２ｃ 端面 ３ シール ４ スリーブ ４ａ 穴 ４ｂ 大きな突起 ４ｃ 小さな突
起 ４ｄ 溝 ４ｅ 端面 ５ 鋼球 ６ インジケー
タＡ ７ インジケータＢ ８ ピン ９ 金属管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H014 GA06 GA17 3H015 JA02

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項1】 金属製パイプを接続する管継手であっ
   て、端部にオネジを有する本体（１）の内部に、複数個
   の鋼球（５）を円周上に等間隔で配置したスリーブ
   （４）およびシール（３）を設け、片側端部にメネジを
   有するナット（２）で組付けたことを特徴とする金属管
   用管継手。
2. 【請求項２】 ナット（２）を本体（１）に締め付け
   時、当該ナット（２）の内面テーパ部（２ｂ）で鋼球
   （５）を金属管（９）の中心方向に押し付ける構造とし
   たことを特徴とする請求項１記載の金属管用管継手。
3. 【請求項３】 シール（３）を収容する本体（１）の
   パッキンハウジング部の口径が入口部（１ｄ）で大き
   く、奥部（１ｃ）で小さい構造としたことを特徴とする
   請求項１乃至２記載の金属管用管継手。
4. 【請求項４】 スリーブ（４）の外周の少なくとも1
   箇所に軸方向に溝（４ｄ）を設け、本体（１）の内側に
   は前記スリーブ（４）の溝（４ｄ）に対応する対抗位置
   において前記溝（４ｄ）に内接するピン（８）を取付け
   る構造としたことを特徴とする請求項１乃至３記載の金
   属管用管継手。
5. 【請求項５】 スリーブ（４）を弾力性のある樹脂で
   製作し、円周上に等間隔に配置した鋼球（５）を収納す
   る複数個の穴（４ａ）の外側および内側開口部の直径は
   前記鋼球（５）の直径よりわずか小さくして成形し、ス
   リーブ成形後に前記鋼球（５）を前記穴（４ａ）の外側
   開口部より押込み、通常では前記スリーブ（４）の外側
   に落ちこぼれないようにし、またナット（２）を締め付
   けない状態においては前記鋼球（５）が前記スリーブ
   （４）の内径以上には内側に飛び出さないような構造と
   したことを特徴とする請求項１乃至4記載の金属管用管
   継手。
6. 【請求項６】 本体（１）と勘合するスリーブ（４）
   の端面（４ｅ）から一定位置の外周面の一部または全部
   に小さな突起（４ｃ）を設け、軸方向に小さな推力では
   前記小さな突起（４ｃ）が前記本体（１）の端面（１
   ｅ）に当接して前記スリーブ（４）がそれ以上前記本体
   （１）の内部に進入しない構造となし、ナット（２）を
   モンキーレンチまたはパイプレンチなどの工具を用いて
   締める場合の推力では前記小さな突起（４ｃ）が変形し
   て前記スリーブ（４）が前記本体（１）に進入できるよ
   うな構造としたことを特徴とする請求項１乃至５記載の
   金属管用管継手。
7. 【請求項７】 本体（１）と勘合するスリーブ（４）
   の端面（４ｅ）から前記小さな突起（４ｃ）より更に離
   れた位置の外周面の一部又は全部に大きな突起（４ｂ）
   を設け、ナット（２）を締め付け時に本体（１）の端面
   （１ｅ）に突き当り、それ以上にスリーブ（４）が本体
   （１）の奥向きに進入しないような構造としたことを特
   徴とする請求項１乃至６記載の金属管用管継手。
8. 【請求項８】 本体（１）のオネジ部（１ｆ）の奥の
   垂直面（１ｈ）に少なくとも外周を着色したインジケー
   タリングＡ（６）が接するように取付け、前記インジケ
   ータリングＡ（６）の外周と内接可能でかつ前記インジ
   ケータリングＡ（６）の外周の色と明らかに異なる色の
   インジケータリングＢ（７）を取付け、ナット（２）の
   締め付けが完了した時に前記ナット（２）の端面（２
   ｃ）が前記インジケータリングＢ（７）を前記本体
   （１）の垂直面（１ｈ）との間に挟み込み、前記インジ
   ケータリングＡ（６）を完全に隠してしまう構造とした
   ことを特徴とする請求項１乃至７記載の金属管用管継
   手。
9. 【請求項９】 本体（１）の管受け部（１ａ）の内径
   を金属管（９）の外径寸法よりわずか大きい寸法とな
   し、前記本体（１）の中央部（１ｇ）の内径を金属管
   （９）の内径寸法とほぼ同程度にして管受け部端（１
   ｂ）に前記金属管（９）が突き当たる構造としたことを
   特徴とする請求項１乃至８記載の金属管用管継手。