JP3934704B2 - 管継手 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス管などを接続するための管継手であって、特にグリースニップルを用いた管継手の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、配管現場での接続作業の手間すなわち継手本体と袋ナットのねじ接合、を省いた継手としては、実開平４−１０５２９０号公報に開示され図９に示す管継手がある。この管継手は、継手本体10の端部外面にグリースニップル11を取付け、このグリースニップル11と連通する大径部13の内周面には一端側に向って縮径する第１のテーパ面14と他端側に向って縮径する第２のテーパ面15をそれぞれ形成し、両側の肉厚部21，22を中央の薄肉部23で連結して断面凹字状に且つ軸線方向に伸縮自在に形成したリング状のパッキン20を前記テーパ面14，15の間の大径部に装着し、またそのパッキン20の一端側に複数の鋼球をゴムバンドに包持して形成し、管Ｐの外面を把持する係止部材30を設けたものである。
【０００３】
この管継手の接続作業は、先ず管Ｐ（樹脂被覆鋼管）を継手本体10の内部に挿入した後、グリースニップル11よりシリコン系シーラント等の固化性流体50を注入することによりパッキン20の両肉厚部21，22は軸線方向に伸長し、両テーパ面14，15によって縮径作用を受け且つ係止部材30を押圧して管Ｐを把持するように作用する。よって、シリコン系シーラント50が固化した後でも管をシール性をもって接続することが出来るというものであった。尚、グリースニップル11はＪＩＳＢ１５７５において規定されており、通常逆止弁機能が備わっている。したがって固化性流体を注入するには逆止弁のボール（鋼球）11Ｃをグリースガンでスプリングに抗してこれを下方に押し下げ逆止機能を解除してから行うというものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが上記従来の管継手では、固化性流体を充填する際にパッキン20の凹部内にあった空気の逃げを考慮していなかったので、パッキンの両肉厚部21，22の変形による縮径作用が均等かつ充分に行われないことがあり、よってシール性能と引抜き阻止性能が安定しないという問題があった。
【０００５】
また、固化性流体を充填するのにどれだけ注入すればよいのかという作業終了の確認手段がなく、正常に接続がなされたのかという不安が後までつきまとうという問題があった。
したがって本発明は、パッキン内の空気を逃がすと共に作業終了の確認を行えるように改良した上記管継手を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、継手本体の一端部に大径部内面に開口する孔を形成し、該孔にグリースニップルを取り付け、前記大径部よりも前記一端側の内周面には、該一端側に向って縮径する第１のテーパ面を形成し、他端側の内周面には、該他端側に向って縮径する第２のテーパ面を形成し、両側の肉厚部を中央の薄肉部で連結して断面凹字状に且つ軸線方向に伸縮自在に形成したリング状のパッキンを前記両テーパ面の間の大径部に装着し、管の外面を把持する係止部材を前記パッキンの前記一端側に装着し、前記グリースニップルから固化性流体を注入するようになした管継手において、前記継手本体の大径部内面に開口する第２の孔を形成し、該孔に第２のグリースニップルを設け、前記第２のグリースニップルには、グリースニップル注入口の逆止弁のボールを押して逆止機能を解除する凸部と、前記グリースニップルの首部に嵌着する係止部とを有するキャップ部材を取り付け、前記係止部は、その一部を切欠いて外部と連通する空気逃がし通路を形成して、パッキン内部の空気を外部に排出するようになし、かつ、前記係止部材の一端側に、リング状の薄板部と棒状の突出片とからなるインジケータ部材を軸線方向に移動自在に装着し、前記突出片が前記継手本体の一端側に設けた凹溝内から外部に見えることによって注入作業の終了を知らせることを特徴とする管継手である。
【０００７】
また、本発明は、前記大径部と第１のテーパ面との間と前記大径部と第２のテーパ面との間に小径段部を形成したことを特徴とする管継手である。
【０００８】
また、本発明の前記キャップ部材は、一方のグリースニップルから固化性流体を注入した際、他方のグリースニップルのキャップ部材内まで固化性流体が侵入し該キャップ部材を押圧して脱落させることによって注入作業の終了を知らせる第２のインジケータ部材を兼ねていることを特徴とする管継手である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
軸線方向に収縮したパッキンと係止部材とを予め工場において、又は配管現場において継手本体内に装着し、該継手本体の一端側より接続すべき管を挿入する。 そして、一方のグリースニップル（キャップが取付けてない方）より固化性流体を注入すると、断面凹字状に形成したパッキンの略中央の凹部内に固化性流体は流入して押圧力を発生せしめパッキンを軸線方向に伸長させる。するとパッキンの両肉厚部は両テーパ面によって縮径作用を受け、両肉厚部の外周面については両テーパ面との間からの固化性流体の漏洩を確実に防止し、両肉厚部の内周面については管との間をシールする。
【００１０】
同時に軸線方向に伸長したパッキンは係止部材を一端側に押圧し、係止部材は第１のテーパ面によって縮径作用を受けて管を把持する。同時に係止部材の一端側はインジケータ部材を外方側に押出すから、インジケータである突出片の先端は継手本体の端面から突出して外から見えるようになる。この間パッキンの凹部内の空気は他方のグリースニップル側から外部に排出される。さらに空気逃がし通路を形成したキャップを取付けておけば確実に空気は排出され安心である。時間の経過によって固化性流体が固化したときには、グリースニップルがたとえ緩んだとしても管との接続が緩むことはない。その後管に引抜き力が作用した場合、係止部材は第１のテーパ面によって縮径して管の外面にさらに喰込み、管を一層強く把持して引抜き阻止力は増強する。
【００１１】
以下、本発明を図面を参照して説明する。図１〜図５は管との接続作業を経時的に示した図であり、図１は接続作業前のソケット継手の半縦断面図を示し、右側は図２のＡ−Ｏ−Ｂ断面である。尚、継手本体の形状についてはソケットの他にエルボ，チー，径違いソケット等種々のものがある。図２は図１の右側面図、図３は管を挿入した状態を示す縦断面図（尚、左側は省略している。以下同様。）、図４は管接続作業終了時を示す縦断面図、図５は管に引抜き力がかかったときの状態を示す横断面図（但し図２のＢ−Ｏ−Ｃ断面）である。尚、上記した従来技術の管継手と同様の部品は同一符号で示しており、以下は一方の接続部を取り上げて説明する。
【００１２】
この管継手は、継手本体10内にパッキン20と係止部材30とインジケータ40を内蔵しており、継手本体10の上下端の外面には継手本体10の内面に開口する第１及び第２の孔（めねじ孔）12ａ、12ｂがそれぞれ形成されており、ここに第１及び第２のグリースニップル60ａ，60ｂがねじ込んで取付けられている。よってこのグリースニップル60ａ，60ｂは継手本体10の外部と内部とを連通している。ここで上記グリースニップル60ａ，60ｂは例えばＪＩＳＢ１５７５にあるものを用いているが、これらのグリースニップルには、スプリングとボールを組合せた逆止弁機能が内蔵されている。但しこの逆止弁機能は空気など気体に対しては完全に機能するものではないから、後述するように一方のグリースニップルから固化性流体を注入すれば他方のグリースニップルから空気を外に逃がすことができる。
【００１３】
また孔12ａ，12ｂの開口部位置での継手本体10の内面は円筒状の大径部13に形成されており、この大径部13よりも図面右側の内周面には、図面右側に向って円錐状に縮径する第１のテーパ面14に形成されており、大径部13よりも図面左側の内周面は、図面左側に向って円錐状に縮径する第２のテーパ面15に形成されている。尚、両テーパ面14、15は内周面の少なくとも一部に形成されていればよく全部がテーパ面である必要はない。また、本実施例では大径部は円筒状内周面として設けているがこれは設けなくても良く、直接両テーパ面が連続していても大径部を形成しているものとする。また上記グリースニップル60ａ，60ｂは規格品を使用したがこれに限定されるものではない。
【００１４】
継手本体10の大径部（円筒状内周面）13にはＮＢＲ製のパッキン20が装着されており、このパッキン20は全体としてリング状をなし、半径方向の断面は全体的には凹状をなし、すなわち軸線方向図面右側の厚肉部21と、左側の厚肉部22と、両厚肉部21，22の半径方向内方を連結する薄肉の凹部23とからなり、この薄肉凹部23によってパッキン20は軸線方向に伸縮することができるように形成されている。薄肉部分は余裕を持たせるように全体的にＷ形のパッキン形状とすることもできる。また両肉厚部21，22の外径は、パッキン20を軸線方向に収縮させて継手本体10の円筒状内周面13に装着したときに、両厚肉部21，22が継手本体10の内周面と密着する大きさに形成されている。
【００１５】
次に、パッキン20の図面右側すなわち継手本体の第１のテーパ面14側には、係止部材30が装着されている。この係止部材30は、リング状に形成して拡縮自在な耐火ゴムパッキン（膨張黒鉛＋ＮＢＲ）よりなるゴムバンド31に、複数の鋼球32を周方向等間隔に包持せしめて形成されている。また他の実施例としてパッキン20と係止部材30との間にリテーナ部材を介させて、ゴムバンド31を均等に押圧するようにすることもできる。また鋼球32の代わりに鋼製リングの円周の１箇所を切欠き内面に複数の喰込み突起を設けた係止構造を用いることもできる。
【００１６】
上記係止部材30のさらに図面右側にはインジケータ40が装着されている。このインジケータ40は、図７に示すようにリング状に形成した薄板部分41と棒状に突出した突出片42ａ，42ｂとからなり、ここでは合成樹脂製で一体成形したものである。突出片は、継手本体や管Ｐとは異なる色とすることが望ましいが、必ずしも上下対に形成することはなく１つでもまた２つ以上であっても良い。この突出片は継手本体の端部に形成した凹溝17内に収容して薄板部41と共に軸方向に移動自在になっており、突出片が継手端部から見え隠れすることによって接続作業の状況（終了等）を確認することができるものである。
【００１７】
次に第２のグリースニップル60ｂには、本実施例では図６（図６の上はグリースニップル部の一部断面図、下はＸ−Ｘ断面図である。）に示すキャップ70が取付けられている。
このキャップ70は、ふた部分71の内面中央部に凸部72をまた下端にグリースニップル60ｂの首部63に嵌着する環状の係止部73を設け、また係止部73には一部を切欠いてキャップ内と外部とを連通する貫通孔74が形成されている。したがって、このキャップ70をグリースニップル60ｂの頭部に取付けると、係止部73が首部63に嵌着して保持されると同時に上記凸部72がグリースニップルの逆止機能である逆止弁のボール61を下方に押し下げシール面62から離して逆止機能を解除する。他方、上記したように係止部73には孔74が明けられているから、ボール61の部分から、キャップ内の空間75を介して孔74に至る空気逃がし通路が形成されることになりパッキン内部の空気はこの通路を通って確実に外部に排出することが出来る。
【００１８】
また、このキャップ70はパッキン凹部内に固化性流体が注入された際、その作業終了時に、充填した固化性流体がこのキャップ70の空間75内にも侵入することによって係止部73を外方に押し出す圧力を発生せしめ、ついにはキャップを首部から脱落させるようにして、注入作業の終了を知らせる第２のインジケータの働きをさせることもできる。尚、脱落させる時期や強さは、係止部の寸法を調節して嵌着具合を操作することによって行うことができる。
【００１９】
以下、接続作業について説明する。
配管現場での作業の軽減を図るために、上記したパッキン20と係止部材30とインジケータ40とは、予め工場において継手本体10内へ組付けておく。尚、キャップ70は必ずしも取付けなくても良いが、確実を期するために取付けておけばよい。 管Ｐは、鋼管の外面を樹脂被覆層によって被覆した外面樹脂被覆鋼管を示し、本発明による管継手はこの外面樹脂被覆鋼管の接続に最も適する。もっとも接続しようとする管Ｐの種類によって本発明が制限されるものではないが、接続に先だって樹脂被覆層の端部を面取りしておくことが好ましく、またパッキン20の内周面には潤滑油を塗布しておくことが好ましい。そして、配管現場での作業は、組付けられた継手本体10に、接続しようとする管Ｐの端部を挿入することより始まる。
【００２０】
図３に示すごとく管Ｐを継手本体10の内部に挿入し、挿入深さ、すなわち接続位置を定める。接続位置を定めた後に、継手本体10のグリースニップル60ａよりグリースガン51を用いて固化性流体を圧入する。固化性流体として本実施例ではシリコン系のシーラント50を用いたが、時間経過とともに固化するものであれば良く、二液硬化型のもの等もある。さて、注入されたシリコン系シーラント50は、パッキン20の両厚肉部21，22と薄肉部23とによって形成された凹部に流入して、パッキン20を軸線方向に伸長させ、パッキン20の両肉厚部21，22は両テーパ面14，15によって縮径作用を受ける。このとき凹部内の空気は他方のグリースニップル60ｂのキャップ70の空気逃げ通路から逐次外部に排出されるのでパッキンの軸方向への正常な伸長を阻害するものはない。したがって両肉厚部21，22の外周面については、両テーパ面14，15との間からのシリコン系シーラント50の漏洩は確実に防止され、両肉厚部21，22の内周面については、管Ｐの外面との間が確実にシールされる。
【００２１】
これと同時にパッキン20の図面右側厚肉部21は、係止部材30とインジケータ40を右側に押圧しており、鋼球32は第１のテーパ面14によって縮径作用を受けて管Ｐに喰い込みこれを把持する。同時にインジケータ40も図面右側に押されて突出片インジケータ42ａ，42ｂは継手本体の端面から外に突出して目に見えるようになる。これによってシリコン系シーラント50が十分に充填注入されたことを知ることができる。またこのとき、キャップ70もシリコン系シーラント50の圧力によって脱落するようにしているから、これによっても作業終了を確認することが出来る。以上を確認したら充填作業を終了する。その後時間の経過によってシリコン系シーラント50が固化したときには、グリースニップル11がたとえ緩んだとしても管１との接続が緩むことはない。
【００２２】
その後、管Ｐに図面右方向への引抜き力が作用した場合、図５に示すように鋼球32は第１のテーパ面14によって縮径作用を受けて、管Ｐ外面に一層喰込み、管Ｐを一層強く把持して十分な引抜き阻止力を発揮する。その際、鋼球32を包持したゴムバンド31の図面右側を収納する溝を、第１のテーパ面14に形成しておけば、第１のテーパ面14の小径側への鋼球32の移動が支障なく行われて好ましい。
【００２３】
次に、図８に示す本発明の他の実施例について説明する。図８は管継手の上部のみを断面で示し、図の右側は管挿入後で接続前を示し、左側は管接続後を示している。尚、上記した実施例と同様の構成については同一符号を付し、その説明は省略する。
本実施例で上記実施例と異なる点は、先ず、第１のテーパ面14の途中に大径部より小径になった段部、即ち、小径段部16Ｒを設けたところである。固化性流体をパッキン20の薄肉凹部23に充填すると、上記したとおり厚肉部21、22は軸方向に伸長するが、この小径段部16Ｒを設けたことにより、一旦、小径段部でパッキンが径方向に縮径してシール面圧をよりアップし持続することが出来る。これとともに、この部分で固化性流体の流出を確実に阻止し、外にはみ出させない。という効果もある。尚、第２のテーパ面15は、第１のテーパ面14のテーパ角度よりもきつくして、上記と同様の効果を期待するものであるが、無論この第２テーパ面15にも小径段部16Ｌを形成することが望ましい。この場合、固化性流体の固化時間が遅くてもパッキン20自身のシール面圧、性能がそれぞれの部位で高く保たれるので安心である。
【００２４】
第２に、継手本体10の大径部の開口孔12を含む位置に環状の突出部11を設けた点である。この環状突出部11は、本例のように大径部を左右に円弧状13Ｒ、13Ｌに加工することで形成することが出来る。そして、環状突出部11にパッキン20の薄肉凹部23を嵌めて装着し、円弧状部13Ｒ、13Ｌに肉厚部21、22を位置させる。これにより、運搬時や管挿入時などにパッキン20が軸方向に移動できない。よって、固化性流体は確実に凹部23内に充填され、肉厚部21、22は左右均等に伸長することができ、正常なシール性能を達成できる。また、環状突出部11を設けた分この空間が狭くなり、従い固化性流体の充填量が少なくて済む。よって、接続時間と固化時間の短縮が図られるという効果もある。
【００２５】
最後に、これは図示していないがパッキン20の内周面を、中央の薄肉凹部部分から一端側および他端側の両側に向かって拡径するテーパ面に形成した点である。 これはパッキン20と管Ｐの外面との間の隙間が大きい場合、固化性流体の押圧力によって、両側の肉厚部がお互いに向き合うような変形をして、その正常な伸長を阻害されることを防止するためのものである。尚、中央部分は管Ｐの外径に近い寸法となしているが、テーパ面であるから管の挿入には支障はない。これによって、固化性流体は充填されると、まず中央の凹部を管外面に押圧し、ついで押し開くように両肉厚部を伸長させる。そして、テーパ面14、15の縮径作用によってパッキン20の内周テーパ面も管外表面に押付けられシールするようになっている。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によって、管との接続作業が迅速に且つ狭い場所でも行うことができると共にパッキン内の空気を逃がし安定的にパッキンに良好なシール性を持たせることができる。またインジケータによって作業終了を確認することができるので一層信頼性の高い管継手が提供された。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例を示す管継手の管接続前を示す半断面図である。
【図２】 図１の側面図である。
【図３】 実施例の管挿入後を示す要部断面図である。
【図４】 実施例の接続完了時を示す要部断面図である。
【図５】 実施例の管引抜き力作用時を示す要部断面図である。
【図６】 実施例のキャップ部分の断面図とＸ−Ｘ断面図である。
【図７】 実施例のインジケータ部材を示す斜視図である。
【図８】 本発明の他の実施例を示し、図面右は接続前を、左は接続後を示す管継手の半断面図である。
【図９】 従来例を示す管継手の上半断面図である。
【符号の説明】
Ｐ…管 10…継手本体 11…環状突出部
12（12ａ，12ｂ）…孔 13…大径部 14，15…テーパ面
16（16Ｒ、16Ｌ）…小径段部 17（17ａ，17ｂ）…凹溝
20…パッキン 21，22…厚肉部 23…薄肉部
30…係止部材 31…ゴムバンド 32…鋼球
40…インジケータ 50…シリコン系シーラント 51…グリースガン
60（60ａ，60ｂ）…グリースニップル 70…キャップ
41…薄板部 42ａ，42ｂ…突出片（インジケータ）
61…逆止弁のボール 62…シール面 63…首部
72…凸部 73…係止部 74…貫通孔

Claims (3)

1. 継手本体の一端部に大径部内面に開口する孔を形成し、
   該孔にグリースニップルを取り付け、前記大径部よりも前記一端側の内周面には、該一端側に向って縮径する第１のテーパ面を形成し、他端側の内周面には、該他端側に向って縮径する第２のテーパ面を形成し、
   両側の肉厚部を中央の薄肉部で連結して断面凹字状に且つ軸線方向に伸縮自在に形成したリング状のパッキンを前記両テーパ面の間の大径部に装着し、
   管の外面を把持する係止部材を前記パッキンの前記一端側に装着し、
   前記グリースニップルから固化性流体を注入するようになした管継手において、
   前記継手本体の大径部内面に開口する第２の孔を形成し、該孔に第２のグリースニップルを設け、前記第２のグリースニップルには、グリースニップル注入口の逆止弁のボールを押して逆止機能を解除する凸部と、前記グリースニップルの首部に嵌着する係止部とを有するキャップ部材を取り付け、前記係止部は、その一部を切欠いて外部と連通する空気逃がし通路を形成して、パッキン内部の空気を外部に排出するようになし、かつ、
   前記係止部材の一端側に、リング状の薄板部と棒状の突出片とからなるインジケータ部材を軸線方向に移動自在に装着し、前記突出片が前記継手本体の一端側に設けた凹溝内から外部に見えることによって注入作業の終了を知らせることを特徴とする管継手。
2. 前記大径部と第１のテーパ面との間と前記大径部と第２のテーパ面との間に小径段部を形成したことを特徴とする請求項１記載の管継手。
3. 前記キャップ部材は、一方のグリースニップルから固化性流体を注入した際、他方のグリースニップルのキャップ部材内まで固化性流体が侵入し該キャップ部材を押圧して脱落させることによって注入作業の終了を知らせる第２のインジケータ部材を兼ねていることを特徴とする請求項１又は２記載の管継手。

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