JP6300067B2 - 管継手 - Google Patents

Description

この発明は、給水給湯用などの配管の接続に使用されるメカニカル接続方式の管継手に関し、特に、メカニカル接続方式の管継手における、袋ナットと継手本体との緩み防止の構造、ならびに袋ナットの締め付け完了の確認機能を有する構造に関するものである。

従来から、屋内給水給湯用などの配管には一般配管用ステンレス鋼鋼管が使用されている。一般配管用ステンレス鋼鋼管の接続方式には、袋ナットと継手本体とを締め付けることで管を接続するメカニカル接続方式の管継手が広く使用されている。この種の管継手として、特許文献１には図８に示す管継手１０が開示されている。管継手１０は、管Ｐの端部に形成されたフレア部を挟むテーパ部を有する継手本体２０と袋ナット３０とを備え、継手本体２０と袋ナット３０を締め付けることによって管Ｐを接続するものである。また、管継手１０は、袋ナット３０の締め付け完了を確認するために、継手本体２０の外周部に設けられた嵌合する二重リング構造のインジケータ４０（内リング４０１、外リング４０２）を備えている。特許文献１には、管継手１０によれば、外リング４０２で内リング４０１が完全に覆われて内リング４０１が見えなくなるまで継手本体２０と袋ナット３０とを締め付けることで、袋ナット３０の締め付け完了を目視で確認できることが記載されている。

特開平９−２４２９４９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の管継手には次のような解決すべき課題がある。管継手１０で管Ｐを接続する場合には、管Ｐの肉厚寸法のばらつきなどに起因して、袋ナット３０の締め付け完了の位置はピンポイントに定まった位置ではなく、ある幅を持った範囲の位置になる。ところが、外リング４０２で内リング４０１が完全に覆われて内リング４０１が見えなく位置は、管継手１０を構成する部材の軸方向の寸法によってほぼピンポイントに定まっている。したがって、インジケータ４０で袋ナットの締め付けが完了しているかどうかを確実に確認することはできないおそれがある。

本発明は、この問題点に鑑みてなされたものであり、管のメカニカル接続が完了していることを確実に確認することができる管継手を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、本発明の管継手は、
管の端部に形成された拡径部を受け取る受け口を有し、外周部におねじ部を有する継手本体と、前記おねじ部に螺合されるめねじ部を一端に有し、他端に壁部が形成された袋ナットと、前記袋ナットの内部に装着され、前記袋ナットを前記継手本体に締め付けることで前記管を前記受け口に向かって押圧する押圧部とを有する中間部材と、前記壁部と前記押圧部との間に装着される弾性部材と、前記継手本体に装着され前記管と前記継手本体との間をシールするシール部材と、を備え、
前記袋ナットの締め付け力を、前記弾性部材を介して前記中間部材に伝えて前記管を前記継手本体の前記受け口に押し付けて前記管を接続する管継手であって、
前記中間部材は、前記押圧部から前記袋ナットの他端側に向かって伸び、前記袋ナットの締め付けが完了したとき前記袋ナットの他端から突出するインジケータ部を有し、
前記弾性部材は、
前記シール部材が押しつぶされ、前記管の前記拡径部が前記受け口に接触し前記押圧部と前記受け口で挟み込まれるまではわずかに弾性部材が変形し、その後さらに前記袋ナットを締め付けると大きく弾性的に圧縮されるばね定数となるように設けられるものである。
この管継手によれば、管の拡径部が受け口に接続するまでは、弾性部材がわずかに弾性変形しつつ継手本体に袋ナットが締め付けられる。そして、管の拡径部が受け口に接続した後に更に袋ナットを締め付けると、弾性部材が大きく弾性的に圧縮変形する。それとともに、袋ナットの他端からインジケータ部が突出する。施工者は継手本体の外部からこのインジケータ部を確認することによって、管の接続作業が完了していることを確認することができる。

本発明の管継手において、前記インジケータ部は、
前記壁部内径よりも小径の円筒部とすることができる。また、インジケータ部は、ｎ個以上の円弧状部とすることもできる。（ここで、ｎは１以上の自然数）

このように、本発明の管継手によれば、施工者は袋ナットの他端から飛び出したインジケータ部を確認することで、管の接続が確実に完了していることを確認することができる。

本発明の実施の形態である管継手の半断面図である。 本発明の実施の形態における継手本体を示す図である。 本発明の実施の形態における袋ナットを示す半断面図である。 本発明の実施の形態における中間部材を示す半断面図である。 本発明の実施の形態における弾性部材を示す平面図および側面図である。 本発明の実施の形態における袋ナットに、中間部材および弾性部材を装着した状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態の管継手の使用状態を示す断面図である。 従来技術を示す断面図である。

本発明の実施の形態を図１〜図７を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は管継手１の断面図である。図の左側は管Ｐを接続した状態を示し、図の右側は各部材を分解した状態を示している。図１に示すように、管継手１は、継手本体２と、継手本体２に締め付けられる袋ナット３と、継手本体２と管Ｐをシールするシール部材４と、中間部材５と、弾性部材６とを有し、継手本体２と袋ナット３を締め付けることで管Ｐを機械的に接続するものである。

図２は継手本体２を示し、図２（ａ）は継手本体の断面図、図２（ｂ）は継手本体の斜視図である。図２に示すように、継手本体２は、内部に流体が流れる流路２１を有する中空形状を有している。外周部は、端部から順に、受け口２２と、おねじ部２３と、胴部２４とが形成されている。受け口２２は、シール部材４が装着されるパッキン溝２２１と、パッキン溝２２１から奥側に向かって拡がるテーパ部２２２とからなり、管Ｐが接続された際に管Ｐの端部に形成された拡径部を受け取る。本実施の形態では管Ｐの端部の拡径部は後述のフレア部である。おねじ部２３は、テーパ部２２２の後部に形成されており管Ｐを接続する際に、袋ナット３が締め付けられる。胴部２４は、管Ｐを接続する際にスパナなどの工具で保持できるように、所定の２面幅を有する対向する複数の２面を有する例えば６角形状に形成されている。

図３は袋ナット３を示す断面図である。図３に示すように、袋ナット３の外周部は、継手本体と同様に、工具で保持するために所定の２面幅を有する対向する複数の２面を有する例えば６角形状に形成されている。また、袋ナット３の内周部は、継手本体側の一端にめねじ部３３が形成され、他端に壁部３１が形成されている。壁部３１の継手本体側には、後述の中間部材が装着されるように、壁部３１の内径より大きな内径を有するよう段部３２が形成されている。

図４は中間部材５を示す断面図である。図４に示すように、中間部材５は、円筒部５１と、円筒部より大径の押圧部５２を有する中空の部材である。円筒部５１と押圧部５２の間は階段状に形成されており、後述の弾性部材６によって押される押圧面５３が形成されている。また、押圧部５２側の内面には端部に向かって拡大するテーパ部５４が形成されている。継手本体２、袋ナット３および中間部材５の材料は、例えば、オーステナイト系ステンレス鋳鋼のＳＣＳ１３が使用される。

図５は弾性部材６を示し、図（ａ）は正面図、図５（ｂ）は側面図である。図５に示すように弾性部材６は環状に形成されており、その外径寸法は袋ナット３の段部３２よりも若干小さく、内径寸法は中間部材５の小径の円筒部５１よりも若干大きい。また、図５（ｂ）に示すように円周方向に波打った形状をしており矢印Ａ方向に圧縮されたとき、反対方向に反発する反力を生じるようになっている。弾性部材６の材料には、ばね鋼やステンレス鋼などの弾性を有する板材が使用される。

図６は袋ナット３に中間部材５と弾性部材６を装着した状態を示す半断面図である。図６に示すように、袋ナット３の段部３２には奥側から弾性部材６と中間部材５が装着されている。このとき、弾性部材６は、袋ナット３の壁部３１と段部３２、中間部材５の円筒部５１と押圧面５３で囲まれた環状の空間内に収まっている。また、中間部材５は、円筒部５１側の端部が袋ナット３の端面と同一平面上にくるように装着されている。

シール部材４は、図１に示すように、継手本体２の端部に形成されたパッキン溝２２１に装着された環状の部材であり、管Ｐが接続された際に管Ｐの内面と継手本体２の間をシールする。シール部材４の材料には、ゴム材料が使用され、耐熱性やその他の機械的性質に優れるニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）や、さらに耐熱性に優れるフッ素ゴム（ＦＫＭ）などが使用される。

次に、図７を参照して、管継手１を使用した管Ｐの接続手順について説明する。図７（ａ）は袋ナットの締め付けの初期の状態を示し、図７（ｂ）は管Ｐのフレア部を継手本体２のテーパ部２２２と中間部材５のテーパ部５４で挟み込むまで袋ナットの締め付けを行った状態を示し、図７（ｃ）はさらに袋ナット３を締め付けた状態を示している。
（１）シール部材４が装着された継手本体２と、中間部材５と弾性部材６とが組み付けられ、端部にフレア加工が施された管Ｐの外周部に装着された袋ナット３とを準備し、図７（ａ）に示すように継手本体２のおねじ部２３と袋ナット３のめねじ部３２とを手締めによって仮に締め付ける。
（２）さらに、図７（ｂ）に示すように、中間部材５のテーパ部５４と継手本体２のテーパ部２２２で管Ｐのフレア部を挟み込むまでシール部材４を押しつぶしながら袋ナット３を締め付ける。このとき、弾性部材６は、シール部材４からの反発力に抗して管Ｐをテーパ部２２２に押し付けるために必要な推力よりも大きな反力（張力）を有するので、この状態ではほとんど変形せずわずかに変形する。したがって、このときの中間部材５の円筒部５１の端面は、袋ナット３の壁部３１の端面と同一平面上にある。
（３）図７（ｂ）の状態までは、弾性部材６が圧縮される力はシール部材４の圧縮に伴う反発力程度であるが、さらに図７（ｃ）に示すように袋ナット３の締め付けを進めると、テーパ部２２２と管Ｐのフレア部とが接触することにより、袋ナット３の締め付けに伴うねじによる推進力が弾性部材６を圧縮する力として作用する。テーパ部２２２と管Ｐはいずれも金属材料であるので、この時の力はシール部材４の圧縮に伴う反発力よりも極めて大きい。その結果として、弾性部材６は、袋ナット３の壁部３１と中間部材５の間で圧縮されて弾性変形する。弾性部材６は、管のフレア部が受け口に接触して押圧部と受け口で挟み込まれるまではわずかに変形し、フレア部と受け口が接触した後にさらに袋ナットを締め付けると大きく弾性的に圧縮されるようなばね定数となるように設定されている。それに伴って、袋ナット３の端部からは中間部材５の円筒部５１が突出する。この状態を外部から確認することによって、管Ｐが確実に接続されていることを確認することができる。このように、中間部材５の円筒部５１は管Ｐの接続が完了していることを確認するためのインジケータ部として機能する。なお、本実施の形態では、インジケータ部は円筒状の円筒部５１であるが、インジケータ部は押圧部から袋ナットの他端側に向かって伸びる、１つ以上の円弧状部であってもよい。

また、この管継手によれば、圧縮された弾性部材６の反発力は継手本体２のおねじ部２３と袋ナット３のめねじ部３３の接触を強めるようにも作用するので、振動などによって袋ナット３が緩む方向の外力が加わったときの緩み止めとしても効果を発揮する。

なお、本発明は図１に示す形態の管継手に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更することができる。例えば、弾性部材６は管の接続の際にシール部材を圧縮して弾性変形させるだけのばね力を備えていれば、図５に示される特殊形状のばね以外に皿ばねやコイルスプリングなどであってもよい。また、接続される管も、管端にフレア部を有するものに限定されない。例えば、管端の外周部が膨らまされ環状の突起が形成された管を接続するメカニカル式管継手に適用することもできる。

１：管継手
２：継手本体
２１：流路、２２受け口、２２１：パッキン溝、２２２：テーパ部
２３：おねじ部、２４：胴部
３：袋ナット
３１：壁部、３２：段部、３３：めねじ部
４：シール部材
５：中間部材
５１：円筒部、５２：押圧部、５３：押圧面、５４：テーパ部
６：弾性部材
Ｐ：管

Claims (1)

1. 管の端部に形成された拡径部を受け取る受け口を有し、外周部におねじ部を有する継手本体と、
   前記おねじ部に螺合されるめねじ部を一端に有し、他端に壁部が形成された袋ナットと、
   前記袋ナットの内部に装着され、前記袋ナットを前記継手本体に締め付けることで前記管を前記受け口に向かって押圧する押圧部を有する中間部材と、
   前記壁部と前記押圧部との間に装着される弾性部材と、
   前記継手本体に装着され前記管と前記継手本体との間をシールするシール部材と、
   を備え、
   前記袋ナットの締め付け力を、前記弾性部材を介して前記中間部材に伝えて前記管を前記継手本体の前記受け口に押し付けて前記管を接続する管継手であって、
   前記中間部材は、前記押圧部から前記袋ナットの他端側に向かって伸び、前記袋ナットの締め付けが完了したとき前記袋ナットの他端から突出するインジケータ部を有し、
   前記弾性部材は、
   前記シール部材が押しつぶされ、前記管の前記拡径部が前記受け口に接触し前記押圧部と前記受け口で挟み込まれるまではわずかに弾性部材が変形し、その後さらに前記袋ナットを締めつけると大きく弾性的に圧縮されるばね定数となるように設けられることを特徴とする管継手。

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