JP7024346B2

JP7024346B2 - 管継手用加締めナット

Info

Publication number: JP7024346B2
Application number: JP2017224486A
Authority: JP
Inventors: 夏摘滝; 大介眞榮田
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2017-11-22
Filing date: 2017-11-22
Publication date: 2022-02-24
Anticipated expiration: 2037-11-22
Also published as: JP2019094970A

Description

本発明は管継手用加締めナットに関する。

管継手として例えばホース継手金具が挙げられる。
ホース継手金具は、一般に、継手本体と管継手用加締めナットとを含んで構成されている。
ホース継手金具は管継手用加締めナットを介して機器に設けられた機器側継手金具に連結される。
管継手用加締めナットは、ナット部と、ナット部から突出し内周部が円筒面で形成された筒部と、筒部の先端で筒部の半径方向内側に突出し円筒面から起立する内側面を有する環状の突起部とを備えている。
そして、突起部が継手本体の互いに対向する側面と底面とからなる凹溝上で突起部の半径方向内側に加締められ突起部が凹溝に回転可能かつ継手本体の軸方向において突起部が互いに対向する側面の間で移動できる範囲で移動可能に結合されて管継手が構成されている（特許文献１参照）。
一方、従来の管継手用加締めナットは、突起部を加締める前は、加締め用筒部の円筒面に対して環状の突起部の内側面は、直交している。

特開２０１０－２６６００４号公報

そのため、突起部の加締めにより、突起部の内側面は、円筒面から半径方向内側に至るにつれて筒部に近づく方向に変位する傾斜面となる。
その結果、管継手用加締めナットの雌ねじを機器側継手金具の雄ねじに螺合した際に、管継手用加締めナットの内側面が、継手本体の凹溝の側面に面接触ではなく線接触あるいは点接触することから、管継手用加締めナットに対する継手本体の姿勢が安定せず、がたつきやすくなり、安定したトルクで管継手用加締めナットを回転できない。
そのため、ホース継手金具と機器側継手金具との連結操作を円滑に行なう上で不利となり、作業効率の向上を図る上で不利となる。
また、ホース、ホース継手金具、機器側継手金具を流通する流体の圧力が、継手本体を機器側継手金具から離す方向に加わった場合、管継手用加締めナットの内側面と継手本体の凹溝の側面とが面接触ではなく線接触あるいは点接触し、力がそれら接触した部分に集中して内側面と側面に加わるため、ホース継手金具の耐久性の向上を図る上で不利となり、また、ホース継手金具の耐圧性能の向上を図る上でも不利となる。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、その目的は管継手と機器側継手金具とを連結する際の作業効率の向上を図れ、管継手の耐久性および耐圧性能の向上を図る上で有利な管継手用加締めナットを提供することにある。

上述の目的を達成するため、請求項１記載の発明は、ナット部と、前記ナット部から前記ナット部と同軸上で円筒状に突出し内周部が円筒面で形成された筒部と、前記筒部の先端で前記筒部の半径方向内側に突出し前記円筒面から起立する内側面を有する環状の突起部とを備え、前記突起部が継手本体の凹溝内で回転可能かつ前記凹溝内で前記継手本体の軸方向に移動可能に加締め装置により加締められて管継手が構成される管継手用加締めナットであって、前記内側面は、前記加締められた状態で前記内側面とこの内側面に対向する前記凹溝の側面とが平行するように、前記円筒面から半径方向内側に至るにつれて前記筒部から離れる方向に変位する傾斜面で形成されていることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、前記円筒面の軸心方向に直交する平面に対して前記傾斜面がなす角度θは、３度から１２度の範囲であることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、管継手用加締めナットは、突起部が加締められた状態で内側面とこの内側面に対向する凹溝の側面とが平行するので、管継手用加締めナットを機器側継手金具に螺合した際に、管継手用加締めナットの内側面と継手本体の凹溝の側面とが、平行状態を維持しつつ近接し、管継手用加締めナットの内側面と継手本体の大径部の側面とが面接触する。
そのため、管継手用加締めナットに対する継手本体の姿勢ががたつくことがなく、管継手と機器側継手金具との安定した結合状態を簡単に得ることができ、管継手と機器側継手金具との連結操作の作業効率の向上を図る上で有利となる。
また、継手金具本体、機器側継手金具を流通する流体の圧力が、継手本体を機器側継手金具から離す方向に加わった場合、その力は、継手本体の凹溝の側面から管継手用加締めナットの内側面に作用する。
この場合、継手本体の凹溝の側面と管継手用加締めナットの内側面とが面接触しているため、力が面接触した内側面と側面の全域で分散するため、管継手の耐久性の向上を図る上で有利となり、また、管継手の耐圧性能の向上を図る上でも有利となる。
請求項２記載の発明によれば、管継手用加締めナットの突起部の加締めにより、内側面を、筒部の軸心と直交する平面上に位置させる上で有利となる。

実施の形態に係る管継手用加締めナットが取り付けられたホース継手金具の一部を破断した側面図である。実施の形態に係る管継手用加締めナットが取り付けられたホース継手金具とそれに連結された機器側継手金具の一部を破断した側面図である。実施の形態に係る管継手用加締めナットの一部を破断した側面図である。実施の形態に係る管継手用加締めナットが加締めにより取り付けられる前のホース継手金具の一部を破断した側面図である。実施の形態に係る管継手用加締めナットが継手本体に加締められた状態を示す拡大断面図である。従来の管継手用加締めナットの一部を破断した側面図である。従来の管継手用加締めナットが継手本体に加締められた状態を示す拡大断面図である。従来の管継手用加締めナットが継手本体に加締められ、機器側継手金具に連結された状態を示す拡大断面図である。従来の管継手用加締めナットが継手本体に加締められ、機器側継手金具に連結された状態で管継手用加締めナットに対して継手本体の姿勢が安定しないことを示す拡大断面図である。

次に、本発明の実施の形態に係る管継手用加締めナットについて図面を参照して説明する。
本実施の形態では、管継手がホース継手金具である場合について説明する。
図１に示すように、ホース継手金具１０はホース１２の端部に連結され、適宜機器に着脱可能に結合されることで、ホース１２内を流れる流体を適宜機器に供給し、あるいは、適宜機器から流体をホース１２により排出させるものである。
ホース継手金具１０は、継手本体１４と管継手用加締めナット１６とを含んで構成されている。
継手本体１４はニップル１８とソケット２０とを備えている。
図２に示すように、ホース継手金具１０は管継手用加締めナット１６を介して機器４４に設けられた機器側継手金具４６に連結される。

図１に示すように、ニップル１８は金属製で筒状を呈し、同軸上に大径部２２と、小径部２４と、工具掛け部２６と、ニップル側筒状部２８とが並べられて構成され、それらの中心に孔１８０２が貫通形成されている。
大径部２２は、機器側継手金具４６に係脱可能に着脱される箇所であり筒状を呈している。
小径部２４は、大径部２２の端部に大径部２２よりも小さい外径で周方向に沿って形成されている。
工具掛け部２６は、小径部２４を挟んで大径部２２と反対側の箇所に設けられ、六角形状に設けられている。
大径部２２が工具掛け部２６に対向する側面２２０２と、小径部２４の外周面からなる底面２４０２と、側面２２０２と対向する工具掛け部２６の側面２６０２とによって加締めナット取り付け用凹溝３０が構成されている。
側面２２０２、２６０２は、ニップル１８の軸心と直交する平面上に位置し、小径部２４の外周面（底面２４０２）はニップル１８の軸心を中心とした円筒面で形成されている。
加締めナット取り付け用凹溝３０を介して、後述する管継手用加締めナット１６が加締めにより回転可能かつ加締めナット取り付け用凹溝３０内で突起部４２が移動できる範囲で軸方向に移動可能に取り付けられる。
工具掛け部２６に隣接するニップル１８の部分にソケット２０を取り付けるための凹溝３２が形成されている。
ニップル側筒状部２８は、凹溝３２に隣接して設けられ、ホース１２の内周面１２０２に挿入される部分であり、その外周面に凹凸部２８０２が設けられている。

ソケット２０は、金属製で円筒状を呈している。
ソケット２０は、同軸上に筒状の取り付け部３４とソケット側筒状部３６とが並べられて構成されている。
取り付け部３４は、ニップル１８の凹溝３２に加締められることで取着され、これによりニップル１８とソケット２０とが結合されている。
取り付け部３４が凹溝３２に取着された状態で、ソケット側筒状部３６とニップル側筒状部２８との間に環状空間Ｓが設けられている。

そして、ニップル１８の外周部とソケット２０の内周部との間の環状空間Ｓにホース１２が挿入された状態で、不図示の加締め装置によりソケット２０の軸心方向に沿った加締め範囲内でソケット２０がその半径方向内側に加締められ、ホース１２の内周面１２０２の全周をニップル側筒状部２８の外周面２８０４の全周に密着させた状態でホース継手金具１０がホース１２に取り付けられている。
このように管継手用加締めナット１６が組付けられたホース継手金具１０は、図２に示すように、管継手用加締めナット１６の雌ねじ３８０２を機器４４側の機器側継手金具４６の雄ねじ４６０２に結合することで連結される。

次に、管継手用加締めナット１６について説明する。
図３に示すように、管継手用加締めナット１６は、ナット部３８と、筒部４０と、突起部４２とを含んで構成されている。
ナット部３８は、その内周面に雌ねじ３８０２が形成され、外周面に六角形状が形成されて構成されている。
筒部４０は、ナット部３８の軸方向の一端から突出し、筒部４０の内周部は円筒面４００２で形成されている。
突起部４２は、筒部４０の先端で筒部４０の半径方向内側に突出した環状を呈し、円筒面４００２から起立する内側面４２０２を有している。
図１に示すように、突起部４２が加締められた状態で、管継手用加締めナット１６の軸心方向に沿った突起部４２の長さＬは、加締めナット取り付け用凹溝３０の幅Ｗよりも小さい寸法で形成されている。
内側面４２０２は、円筒面４００２から半径方向内側に至るにつれて筒部４０から離れる方向に変位する傾斜面で形成されている。
円筒面４００２の軸心方向に直交する平面Ｐに対して傾斜面がなす角度θは、突起部４２の内径や突起部４２の半径方向内側への加締め量によって変化するが、ほぼ３度から１２度の範囲であると、突起部４２を加締めた際に管継手用加締めナット１６の内側面４２０２と、継手本体１４の大径部２２の側面２２０２とを、簡単に略平行させる上で有利となる。
すなわち、内側面４２０２は、突起部４２が継手本体１４の小径部２４上で筒部４０の半径方向内側に加締められ突起部４２が継手本体１４の加締めナット取り付け用凹溝３０に回転可能に結合された状態で、筒部４０の軸心と直交する平面上にほぼ位置するように構成されている。

次に、管継手用加締めナット１６の継手本体１４の加締めナット取り付け用凹溝３０への取り付けについて説明する。
図４に示すように、管継手用加締めナット１６の軸心と、継手本体１４の軸心とを一致させた状態で、管継手用加締めナット１６の突起部４２および筒部４０の内部に加締めナット取り付け用凹溝３０、継手本体１４の大径部２２を挿入し、管継手用加締めナット１６および継手本体１４の軸心方向において突起部４２が加締めナット取り付け用凹溝３０内に位置するように位置決めを行なう。
位置決めがなされたならば、不図示の加締め装置により管継手用加締めナット１６の突起部４２を半径方向内側に加締める。
これにより、図１、図５に示すように、管継手用加締めナット１６の筒部４０が突起部４２と共に半径方向内側に変位し、突起部４２が加締めナット取り付け用凹溝３０に収容される。
この状態で突起部４２の内周面４２０４と加締めナット取り付け用凹溝３０の底面２４０２との間に隙間が確保され、これにより管継手用加締めナット１６は、底面２４０２上で回転可能な状態となる。
また、突起部４２が加締めナット取り付け用凹溝３０の両側面２２０２、２６０２の間で継手本体１４の軸方向に移動可能な状態となる。

ここで、円筒面４００２から半径方向内側に至るにつれて筒部４０から離れる方向に変位する傾斜面からなる内側面４２０２は、突起部４２の加締めにより、筒部４０と突起部４２とが、ナット部３８側の筒部４０の端部を支点として管継手用加締めナット１６の軸心方向に向かって傾斜し、その結果、内側面４２０２は、筒部４０の軸心と直交する平面上にほぼ位置する。
これにより、管継手用加締めナット１６の内側面４２０２と、継手本体１４の大径部２２の側面２２０２とが略平行となり、したがって、管継手用加締めナット１６の内側面４２０２と、継手本体１４の大径部２２の側面２２０２とが面接触可能な状態となる。
次に、図２、図５に示すように、管継手用加締めナット１６の雌ねじ３８０２を機器側継手金具４６の雄ねじ４６０２に結合することで、雄ねじ４６０２の端部に位置する機器側継手金具４６の筒部４６０４の端面４６０６と、ホース継手金具１０の大径部２２の端面２２０４とがそれらの全域で圧接され、液密に結合される。

本実施の形態によれば、管継手用加締めナット１６の内側面４２０２は、円筒面４００２から半径方向内側に至るにつれて筒部４０から離れる方向に変位する傾斜面で形成されているので、管継手用加締めナット１６の突起部４２が加締められることで、管継手用加締めナット１６の軸心に対する内側面４２０２の角度が変化し、内側面４２０２は管継手用加締めナット１６の軸心に直交する平面上に位置する。
そのため、管継手用加締めナット１６の雌ねじ３８０２を機器側継手金具４６の雄ねじ４６０２に螺合した際に、管継手用加締めナット１６の内側面４２０２と継手本体１４の大径部２２の側面２２０２とが、平行状態を維持しつつ近接し、管継手用加締めナット１６の内側面４２０２と継手本体１４の大径部２２の側面２２０２とが面接触する。
その結果、管継手用加締めナット１６に対する継手本体１４の大径部２２の姿勢ががたつくことがなく、ホース継手金具１０と機器側継手金具４６との安定した結合状態を簡単に得ることができ、ホース継手金具１０と機器側継手金具４６との連結操作の作業効率の向上を図る上で有利となる。

また、ホース１２、ホース継手金具１０、機器側継手金具４６を流通する流体の圧力が、継手本体１４を機器側継手金具４６から離す方向に加わった場合、その力は、継手本体１４の大径部２２の側面２２０２から管継手用加締めナット１６の内側面４２０２に作用する。
この場合、継手本体１４の大径部２２の側面２２０２と管継手用加締めナット１６の内側面４２０２とが面接触しているため、力が面接触した内側面４２０２と側面２２０２の全域で分散するため、ホース継手金具１０の耐久性の向上を図る上で有利となり、また、ホース継手金具１０の耐圧性能の向上を図る上でも有利となる。
また、内側面４２０２と、継手本体１４の大径部２２の側面２２０２とが面接触するため、管継手用加締めナット１６を継手本体１４に締め付ける時のトルクが安定し、加締めナットの回転角が減少する。
これにより、工具の入りづらい狭い場所でのホース継手金具１０の機器側継手金具４６への取り付け作業が容易となる。
また、管継手用加締めナット１６を継手本体１４に締め付ける時のトルクが安定するため、加締めナットの滑りが減る。
これにより、管継手用加締めナット１６および継手本体１４の表面を合成樹脂被膜で覆うトップコートと呼ばれる表面処理が可能となり、ホース継手金具１０の耐久性の向上を図る上で有利となる。

次に、比較例として従来の管継手用加締めナット１６′を用いた場合について説明する。
なお、以下の比較例では、実施の形態と同様の部分、部材については実施の形態と同一の符号を付している。
図６に示すように、従来の管継手用加締めナット１６′は、突起部４２が加締められる前の状態で、その内側面４２０２が筒部４０の軸心と直交する平面Ｐ上にほぼ位置するように構成されている。
管継手用加締めナット１６′の突起部４２および筒部４０の内部に加締めナット取り付け用凹溝３０、継手本体１４の大径部２２を挿入し、管継手用加締めナット１６′および継手本体１４の軸心方向において突起部４２が加締めナット取り付け用凹溝３０内に位置するように位置決めを行ない、公知の加締め装置により管継手用加締めナット１６′の突起部４２を半径方向内側に加締める。
これにより、図７に示すように、管継手用加締めナット１６′の筒部４０が突起部４２と共に半径方向内側に変位し、突起部４２が加締めナット取り付け用凹溝３０に収容され、突起部４２が加締めナット取り付け用凹溝３０の両側面２２０２、２６０２の間で継手本体１４の軸方向に移動可能な状態となる。

ここで、突起部４２の内側面４２０２は、突起部４２の加締めにより、筒部４０と突起部４２とが、ナット部３８側の筒部４０の端部を支点として管継手用加締めナット１６′の軸心方向に向かって傾斜し、その結果、内側面４２０２は、円筒面４００２から半径方向内側に至るにつれて筒部４０に近づく方向に変位する傾斜面となる。
その結果、図８に示すように、管継手用加締めナット１６′の内側面４２０２が、継手本体１４の大径部２２の側面２２０２に対して傾斜し、したがって、管継手用加締めナット１６′の内側面４２０２の内周端が、継手本体１４の大径部２２の側面２２０２と、線接触あるいは点接触可能な状態となる。
そのため、管継手用加締めナット１６′の雌ねじ３８０２を機器側継手金具４６の雄ねじ４６０２に螺合した際に、管継手用加締めナット１６′の内側面４２０２が、継手本体１４の大径部２２の側面２２０２に面接触できないので、図９に点線で示すように、管継手用加締めナット１６′に対する継手本体１４の大径部２２の姿勢が安定せず、がたつきやすくなり、安定したトルクで管継手用加締めナット１６′を回転できず、ホース継手金具１０と機器側継手金具４６との連結操作を円滑に行なう上で不利となり、作業効率の向上を図る上で不利となる。

また、ホース１２、ホース継手金具１０、機器側継手金具４６を流通する流体の圧力が、継手本体１４を機器側継手金具４６から離す方向に加わった場合、その力は、継手本体１４の大径部２２の側面２２０２から管継手用加締めナット１６′の内側面４２０２に作用する。
この場合、管継手用加締めナット１６′の内側面４２０２と継手本体１４の大径部２２の側面２２０２とが面接触ではなく線接触あるいは点接触する。
そのため、力がそれら接触した部分に集中して内側面４２０２と側面２２０２に加わるため、ホース継手金具１０の耐久性の向上を図る上で不利となり、また、ホース継手金具１０の耐圧性能の向上を図る上でも不利となる。

また、本実施の形態では、円筒面４００２の軸心方向に直交する平面Ｐに対して傾斜面がなす角度θは、３度から１２度の範囲としたので、管継手用加締めナット１６の突起部４２の加締めにより、内側面４２０２を、筒部４０の軸心と直交する平面Ｐ上に位置させる上で有利となる。

なお、本実施の形態では、管体がホース１２であり、管継手がホース継手金具１０である場合について説明したが、鋼管を繋ぐ管継手などにも本発明は広く適用可能である。

１０ホース継手金具（管継手）
１４継手本体
１６管継手用加締めナット
２２０２側面
３０加締めナット取り付け用凹溝
３８ナット部
４０筒部
４００２円筒面
４２突起部
４２０２内側面

Claims

ナット部と、前記ナット部から前記ナット部と同軸上で円筒状に突出し内周部が円筒面で形成された筒部と、前記筒部の先端で前記筒部の半径方向内側に突出し前記円筒面から起立する内側面を有する環状の突起部とを備え、
前記突起部が継手本体の凹溝内で回転可能かつ前記凹溝内で前記継手本体の軸方向に移動可能に加締め装置により加締められて管継手が構成される管継手用加締めナットであって、
前記内側面は、前記加締められた状態で前記内側面とこの内側面に対向する前記凹溝の側面とが平行するように、前記円筒面から半径方向内側に至るにつれて前記筒部から離れる方向に変位する傾斜面で形成されている、
ことを特徴とする管継手用加締めナット。
前記円筒面の軸心方向に直交する平面に対して前記傾斜面がなす角度θは、３度から１２度の範囲である、
ことを特徴とする請求項１記載の管継手用加締めナット。