JP3728668B2

JP3728668B2 - 管継手

Info

Publication number: JP3728668B2
Application number: JP2002237374A
Authority: JP
Inventors: 忠弘大見; 努篠原; 道雄山路; 信一池田; 兼嗣山本
Original assignee: Fujikin Inc
Current assignee: Fujikin Inc
Priority date: 2002-08-16
Filing date: 2002-08-16
Publication date: 2005-12-21
Anticipated expiration: 2020-12-21
Also published as: JP2003074767A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、管継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、管継手としては、突合わせ端面にそれぞれガスケット押え用環状突起が設けられている一対の管状継手部材と、両継手部材の突合わせ端面の間に介在させられる円環状ガスケットと、両継手部材を連結するナットとを備え、両継手部材、両ガスケット押え用環状突起およびガスケットの各内径が相等しく、かつ各ガスケット押え用環状突起がガスケットの内縁部全周にわたって当接するようになされているものが知られている。
【０００３】
図６および図７は従来の管継手を示している。同図において、(42)は継手部材、(44)はガスケット押え用環状突起、(45)は円環状ガスケットをそれぞれ示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の管継手において、各ガスケット押え用環状突起(44)がガスケット(45)の内縁部全周にわたって当接するようになされているのは、ねじ締付け完了時にガスケット押え用環状突起(44)とガスケット(45)とが面一となり、管継手に液だまりとなる凹所が存在しないようにするためである。
【０００５】
ところが、上記従来の管継手では、図６に示すように、ねじ締付け時にガスケット押え用環状突起(44)に働く力は、軸方向（図６の右向き）の成分だけでなく内向き（図６の下向き）の成分も有しているため、ガスケット押え用環状突起(44)が内向きに変形する。一方ガスケット(45)は各ガスケット押え用環状突起(44)が最初に当接する内縁部で最も変形する。この結果、各ガスケット押え用環状突起(44)とガスケット(45)の内縁部とが離れ、管継手締付完了時には、図７に示すように、ガスケット押え用環状突起(44)とガスケット(45)との間に液だまりとなる環状の凹所(S) ができるという問題があった。
【０００６】
この発明の目的は、ガスケットおよび各ガスケット押え用環状突起の変形に起因する凹所をなくし、締付け完了時に液だまりとなる凹所が存在しない管継手を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明による管継手は、突合わせ端面にそれぞれガスケット押え用環状突起が設けられている一対の管状継手部材と、両継手部材の突合わせ端面の間に介在させられる円環状ガスケットと、両継手部材を連結するねじ手段とを備え、各ガスケット押え用環状突起が、各継手部材の内周面に連なる内周面と、内周面より半径方向外側においてガスケット端面に密接するシール面とを備えている管継手において、締付け前におけるガスケットの内径と各継手部材の内径とが等しくされるとともに、シール面が断面凸円弧状とされるとともにその内縁よりも半径方向外側において最も突出させられており、シール面の最突出端がガスケット端面に当接した時にシール面の最突出端より半径方向内側部分とガスケット端面の半径方向内側部分との間に隙間がが形成され、ガスケットは、締付け完了時にこの隙間がなくなるように、その端面の半径方向内側部分が軸方向に変形することを特徴とするものである。
【０００８】
突起のシール面は、断面が１／４円よりも大きい円弧状であり、円弧の中心が継手部材の内径よりも大きい径のところに設けられていることが好ましい。
【０００９】
【作用】
この発明の管継手によると、ねじを締付けていくと、図４に示すように、ガスケット押え用環状突起(34)のシール面(34b) の最突出端(P) がガスケット(20)の端面に当接するが、このときにはシール面(34b) の最突出端(P) より半径方向内側部分とガスケット(20)端面の半径方向内側部分との間に隙間(G1)が形成される。さらにねじを締付けていったときにシール面(34b) に働く力は、最突出端(P) より半径方向内側部分では軸方向より若干外向きで、最突出端(P) より半径方向外側部分では軸方向より若干内向きであり、ガスケット押え用環状突起(34)に働く合力は、ほぼ軸方向（図４の右方向）を向く。そのため、ガスケット押え用環状突起(34)は半径方向内向きにはほとんど変形することなく、ガスケット(20)は最突出端(P) が最初に当接した半径方向内側部分で最も凹まされる。そして、締付け完了時には、図５に示すように、隙間(G1)がなくなってガスケット押え用環状突起(34)の内周(34a) とガスケット(20)の内周とがほぼ面一となる。
【００１０】
【実施例】
以下、図面を参照して、この発明の実施例について説明する。なお、以下の説明において、図１の左右を左右とする。
【００１１】
図１から図５までに示すように、管継手は、第１管状継手部材(31)および第２管状継手部材(32)と、第１管状継手部材(31)の右端面と第２管状継手部材(32)の左端面との間に介在させられる円環状ガスケット(20)と、円環状ガスケット(20)を保持しかつ第１管状継手部材(31)に保持されるリテーナ(5) とを備えており、第２継手部材(32)側から第１継手部材(31)にねじはめられたナット(4) により、第２継手部材(32)が第１継手部材(31)に固定されている。各継手部材(31)(32)の突合わせ端面の内周部には、ガスケット押え用環状突起(33)(34)がそれぞれ形成され、同外周部には、締過ぎ防止用環状突起(35)(36)がそれぞれ形成されている。
【００１２】
ガスケット(20)は、内径が各継手部材(31)(32)の内径に等しい内側円環部(22)と、その左右両面が内側円環部(22)の左右両面より軸方向（左右方向）外方に突出させられた外側円環部(21)と、外側円環部(21)と内側円環部(22)との間のテーパ部(23)とよりなり、内側円環部(22)およびテーパ部(23)の左右両面によってガスケット押え用環状突起(33)(34)を受けるようになされている。外側円環部(21)左右各面の内側円環部(22)左右各面に対する突出量は、ガスケット押え用環状突起(33)(34)の高さから適正な締付けを行ったさいのガスケット(20)に対する各継手部材(31)(32)の軸方向への移動量を引いたものより若干大きくなされている。外側円環部(21)の外周面には、外向きフランジよりなる抜止め部(24)が設けられている。したがって、ガスケット(20)をリテーナ(5) に対して強く押し付けた場合でもガスケット(20)がリテーナ(5) の右側から脱落することがなく、ガスケット(20)をリテーナ(5) に保持させたりリテーナ(5) を各継手部材(31)(32)に保持させたりする作業がやりやすい。ガスケット(20)はニッケル製で、必要に応じて銀メッキが施される。ガスケット(20)の材質として、オーステナイト系ステンレス鋼、銅またはアルミニウム合金などが適宜採用される。
【００１３】
リテーナ(5) はステンレス鋼板で一体的に形成されたもので、円環部(25)と、円環部(25)右端に内方突出状に設けられた３つの爪(28)を備えガスケット(20)の外周面を保持するガスケット保持部(26)と、第１管状継手部材(31)の右端面に係合するようになされた継手部材保持部(29)とよりなる。３つの爪(28)は若干弾性を有しており、各爪(28)の先端には、右方に折曲げられた若干の弾性を有する折曲げ部(28a) が設けられている。そして、各爪(28)の内側にガスケット(20)が嵌め込まれ、折曲げ部(28a) がガスケット(20)に密着させられてガスケット(20)のリテーナ(5) 内における径方向および軸方向への移動が阻止されている。円環部(25)には、３つの爪(28)が設けられている位置において、それぞれ一対の軸線方向切欠きが設けられており、これによって形成された３つの爪状保持部(30)によって継手部材保持部(29)が構成されている。３つの爪状保持部(30)は、弾性力によって第１継手部材(31)の右端部外面を挾みつけることにより、リテーナ(5) を第１管状継手部材(31)に保持している。
【００１４】
ナット(4) の右端部には内向きフランジ(11)が形成されており、このフランジ(11)の部分が第２継手部材(32)の周囲にはめられている。ナット(4) の左端部の内周にはめねじ(12)が形成されており、これが第１継手部材(31)の右側に形成されたおねじ(14)にねじはめられている。第２継手部材(32)の左端部外周には外向きフランジ(13)が形成されており、これとナット(4) の内向きフランジ(11)との間に共回り防止用のスラスト玉軸受(6) が介在させられている。
【００１５】
各ガスケット押え用環状突起(33)(34)は、各継手部材(31)(32)の内周面より若干先端側に広がってのびる内周面(33a)(34a)と、内周面(33a)(34a)より半径方向外側においてガスケット(20)端面に密接するシール面(33b)(34b)とを備えている。シール面(33b)(34b)は、断面が円の４分の１よりも大きい円弧状であり、円弧の中心が継手部材(31)(32)の内径よりも大きい径のところに設けられることにより、シール面(33b)(34b)にその内縁よりも半径方向外側において最も突出させられている。ナット(4) が締付けられていくと、シール面(33b)(34b)の最突出端(P) がまずガスケット(20)に当接するが、この時点ではシール面(33b)(34b)の最突出端(P) より半径方向内側部分とこれに相対するガスケット(20)の端面の半径方向内側部分との間に、隙間(G1)が形成される。シール面(33b)(34b)の最突出端(P) がガスケット(20)に当接した時には、各ガスケット押え用環状突起(33)(34)のシール面(33b)(34b)のうちガスケット(20)のテーパ部(23)に相対する部分とガスケット(20)のテーパ部(23)との間にも、若干の隙間(G2)が形成されるようになされている（図４参照）。
【００１６】
各締過ぎ防止用環状突起(35)(36)は、ガスケット押え用環状突起(33)(34)よりも左右方向内向きに突出させられており、適正な締付けよりもさらに締付けようとしたさいに、リテーナ(5) をその両面から押圧するようになされている。各締過ぎ防止用環状突起(35)(36)は組立て前の各継手部材(31)(32)のガスケット押え用環状突起(33)(34)を保護しており、これにより、シール性に重要な影響を及ぼすガスケット押え用環状突起(33)(34)が傷付くことが防止されている。
【００１７】
ナット(4) を締付けていくときに各シール面(33b)(34b)に働く力は、最突出端(P) より半径方向内側部分では軸方向より若干外向きで、最突出端(P) より半径方向外側部分では軸方向より若干内向きであり、ガスケット押え用環状突起(34)に働く合力は、ほぼ軸方向（図４の右向き）を向く。ナット(4) を締付けていくと、ガスケット押え用環状突起(34)は内向きにはほとんど変形することなく、ガスケット(20)は最突出端(P) が最初に当接した部分で最も凹まされて隙間(G1)が小さくなっていく。ナット(4) を適正量締付けることにより、隙間(G1)がなくなるとともに、各ガスケット押え用環状突起(33)(34)の内周(33a)(34a)がそのテーパ角度が減少するように変形させられ、各継手部材(31)(32)の内周とガスケット(20)の内周はほぼ面一になる。このようにして、締付完了時には、ガスケット押え用環状突起(33)(34)とガスケット(20)との間に液だまりとなる凹所は存在しなくなる（図５参照）。
【００１８】
上記実施例において、ガスケット(20)および各ガスケット押え用環状突起(33)(34)の寸法については、締付トルクを適正な値としたときにガスケット(20)と各ガスケット押え用環状突起(33)(34)との隙間(G1)(G2)がなくなるように決定される。
【００１９】
各ガスケット押え用環状突起(33)(34)の断面の寸法は、例えば直線部分のテーパが５°、突起高さが０．５ｍｍ、円弧の半径が０．５ｍｍ、円弧の中心が各継手部材(31)(32)の内径より０．３ｍｍ大きくなされる。
【００２０】
なお上記実施例では、各ガスケット押え用環状突起(33)(34)の内周面(33a)(34a)が先端側に広がったテーパ面となされているが、テーパをなくして各継手部材(31)(32)内周に対して完全な面一としてもよい。また、各ガスケット押え用環状突起(33)(34)のシール面(33b)(34b)は部分的に直線部分を含んでいてもよく、各シール面(33b)(34b)の最突出端近くの断面形状は円弧でなく直線であってもよい。
【００２１】
【発明の効果】
この発明の管継手によると、締付け完了時には、ガスケット押え用環状突起の内周とガスケットの内周とがほぼ面一となり、液だまりとなる凹所が存在しない。したがって、管内を流れる流体と凹所に残留する流体とが混ざって純度が落ちたり、反応して反応生成物が生じたりすることがなく、高清浄度が必要な配管にも使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の管継手の縦断面図である。
【図２】図１の要部分解斜視図である。
【図３】図１の要部拡大断面図である。
【図４】図１の管継手の締付け途中の状態を示す要部拡大断面図である。
【図５】図１の管継手の締付け完了時の状態を示す要部拡大断面図である。
【図６】従来の管継手の締付け途中の状態を示す要部拡大断面図である。
【図７】従来の管継手の締付け完了時の状態を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
(4) ナット
(20) 円環状ガスケット
(31)(32) 管状継手部材
(33)(34) ガスケット押え用環状突起
(33a)(34a) 突起内周面
(33b)(34b) 突起シール面
(P) 最突出端
(G1) 隙間

Claims

突合わせ端面にそれぞれガスケット押え用環状突起(33)(34)が設けられている一対の管状継手部材(31)(32)と、両継手部材(31)(32)の突合わせ端面の間に介在させられる円環状ガスケット(20)と、両継手部材(31)(32)を連結するねじ手段とを備え、各ガスケット押え用環状突起(33)(34)が、各継手部材(31)(32)の内周面に連なる内周面(33a)(34a)と、内周面(33a)(34a)より半径方向外側においてガスケット(20)端面に密接するシール面(33b)(34b)とを備えている管継手において、締付け前におけるガスケット(20)の内径と各継手部材(31)(32)の内径とが等しくされるとともに、シール面(33b)(34b)が断面凸円弧状とされるとともにその内縁よりも半径方向外側において最も突出させられており、シール面(33b)(34b)の最突出端(P)がガスケット(20)端面に当接した時にシール面(33b)(34b)の最突出端(P)より半径方向内側部分とガスケット(20)端面の半径方向内側部分との間に隙間(G1)が形成され、ガスケット(20)は、締付け完了時にこの隙間(G1)がなくなるように、その端面の半径方向内側部分が軸方向に変形することを特徴とする管継手。
突起 (33)(34) のシール面 (33b)(34b) は、断面が１／４円よりも大きい円弧状であり、円弧の中心 (O) が継手部材の内径よりも大きい径のところに設けられている請求項１の管継手。