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技術 メカニカル管継手

出願人 株式会社エムアイイーテクノ淡路産業株式会社
発明者 山本英俊木村紀久丸山忠克野村美樹
出願日 2001年11月13日 (19年7ヶ月経過) 出願番号 2001-347469
公開日 2003年5月21日 (18年1ヶ月経過) 公開番号 2003-148662
状態 特許登録済
技術分野 圧接部材をもつ継手
主要キーワード 段差位置 薄肉ステンレス鋼管 サイズダウン 断面山形 破壊圧力 先端部内面 環状凹溝 メカニカル管継手
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2003年5月21日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (8)

課題

従来よりも高い抜け出し阻止力および破壊圧力を得ることができ、しかも全体の軽量化を図ることができるメカニカル管継手を提供する。

解決手段

本発明のメカニカル管継手は従来とは逆に、継手本体1をめねじとし、その両側に継手おねじ11を螺合させる構造とした。継手本体1は中央の小径部2の両側に拡径部3を介して大径の継手めねじ4を形成し、この拡径部3の内面鋼管Pの拡管部22の先端側が圧着される環状のゴムパッキン7を取付ける。継手おねじ11は先端部に断面山形の拡管部22が形成された鋼管Pを内部に保持した状態で継手めねじ4の内側に螺合される。

概要

背景

接続しようとする鋼管の先端部に断面山形拡管部を形成し、この拡管部を利用して鋼管を継手本体にねじ止めするようにしたメカニカル管継手は、従来から広く知られている。その代表的なものは図7に示すとおりであり、両側におねじ50を備えた継手本体51と、これに螺合される継手めねじ52とにより構成されている。鋼管Pの先端部には拡径部53が形成され、継手めねじ52で拡径部53の後面54を押圧することにより拡径部22の前面55をゴムパッキン56に密着させ、シールしている。

ところが近年、ビル高層化に伴って配管使用圧力も高くなっており、上記のような従来型のメカニカル管継手では通常よりも高い内圧がかかったとき鋼管Pが継手本体51から抜け出してしまう可能性が生じていた。すなわち、この構造では管継手が鋼管Pを保持する距離A+Bが短いため、両側の鋼管Pに引っ張り力が作用すると継手本体51と鋼管Pとがくの字状に曲がり易く、その結果抜け出し阻止力が低くなり、また鋼管P自体が曲がる前に管継手から外れてしまうことがあった。このほか、破壊圧力試験を行なった場合にも試験値が低かった。このような問題を解決するためにA寸法を長くすることもなされているが、これは保持される部分が剛性のない管端であるから保持強度が弱く、A寸法を長くした割りには保持力の増加は少なかった。更に、従来構造ではゴムパッキン56と継手本体51のおねじ50との干渉を避けるために継手本体51を十分に厚肉とする必要があり、軽量化が難しいという問題もあった。

概要

従来よりも高い抜け出し阻止力および破壊圧力を得ることができ、しかも全体の軽量化を図ることができるメカニカル管継手を提供する。

本発明のメカニカル管継手は従来とは逆に、継手本体1をめねじとし、その両側に継手おねじ11を螺合させる構造とした。継手本体1は中央の小径部2の両側に拡径部3を介して大径の継手めねじ4を形成し、この拡径部3の内面に鋼管Pの拡管部22の先端側が圧着される環状のゴムパッキン7を取付ける。継手おねじ11は先端部に断面山形の拡管部22が形成された鋼管Pを内部に保持した状態で継手めねじ4の内側に螺合される。

目的

本発明は上記した従来の問題点を解決して、従来よりも高い抜け出し阻止力および破壊圧力を得ることができ、しかも全体の軽量化を図ることができるメカニカル管継手を提供するためになされたものである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

中央の小径部の両側に拡径部を介して大径の継手めねじを形成した継手本体と、先端部に断面山形拡管部が形成された鋼管を内部に保持した状態で前記の継手めねじの内側に螺合される継手おねじとからなり、前記拡径部の内面に鋼管の拡管部の先端側が圧着される環状のゴムパッキン取付けたことを特徴とするメカニカル管継手

請求項2

継手おねじが継手めねじの内側に螺合されるおねじ部と、これより大径で継手めねじの外側に位置する本体部とからなり、その内周面環状凹溝を形成したものである請求項1記載のメカニカル管継手。

請求項3

継手おねじのおねじ部と本体部との段差位置に、締め付け確認用着色リングを設けた請求項1記載のメカニカル管継手。

技術分野

0001

本発明は、給水・給湯管として用いられる薄肉ステンレス鋼管などの鋼管を相互に接続するために用いられるメカニカル管継手に関するものである。

背景技術

0002

接続しようとする鋼管の先端部に断面山形拡管部を形成し、この拡管部を利用して鋼管を継手本体にねじ止めするようにしたメカニカル管継手は、従来から広く知られている。その代表的なものは図7に示すとおりであり、両側におねじ50を備えた継手本体51と、これに螺合される継手めねじ52とにより構成されている。鋼管Pの先端部には拡径部53が形成され、継手めねじ52で拡径部53の後面54を押圧することにより拡径部22の前面55をゴムパッキン56に密着させ、シールしている。

0003

ところが近年、ビル高層化に伴って配管使用圧力も高くなっており、上記のような従来型のメカニカル管継手では通常よりも高い内圧がかかったとき鋼管Pが継手本体51から抜け出してしまう可能性が生じていた。すなわち、この構造では管継手が鋼管Pを保持する距離A+Bが短いため、両側の鋼管Pに引っ張り力が作用すると継手本体51と鋼管Pとがくの字状に曲がり易く、その結果抜け出し阻止力が低くなり、また鋼管P自体が曲がる前に管継手から外れてしまうことがあった。このほか、破壊圧力試験を行なった場合にも試験値が低かった。このような問題を解決するためにA寸法を長くすることもなされているが、これは保持される部分が剛性のない管端であるから保持強度が弱く、A寸法を長くした割りには保持力の増加は少なかった。更に、従来構造ではゴムパッキン56と継手本体51のおねじ50との干渉を避けるために継手本体51を十分に厚肉とする必要があり、軽量化が難しいという問題もあった。

発明が解決しようとする課題

0004

本発明は上記した従来の問題点を解決して、従来よりも高い抜け出し阻止力および破壊圧力を得ることができ、しかも全体の軽量化を図ることができるメカニカル管継手を提供するためになされたものである。

課題を解決するための手段

0005

上記の課題を解決するためになされた本発明のメカニカル管継手は、中央の小径部の両側に拡径部を介して大径の継手めねじを形成した継手本体と、先端部に断面山形の拡管部が形成された鋼管を内部に保持した状態で前記の継手めねじの内側に螺合される継手おねじとからなり、前記拡径部の内面に鋼管の拡管部の先端側が圧着される環状のゴムパッキンを取付けたことを特徴とするものである。なお、継手おねじが継手めねじの内側に螺合されるおねじ部と、これより大径で継手めねじの外側に位置する本体部とからなり、その内周面環状凹溝を形成した構造のものであることが好ましい。また、継手おねじのおねじ部と本体部との段差位置に、締め付け確認用着色リングを設けた構造とすることが好ましい。

0006

本発明のメカニカル管継手は、拡管部が形成された鋼管を内部に保持した継手おねじを継手本体の継手めねじの内側に螺合する構造としたので、全体のサイズを拡大しなくても管継手が鋼管を保持する距離を従来品よりも長くすることができる。このため従来よりも抜け出し阻止力や曲げに対する強度を高くすることができる。以下に本発明の好ましい実施形態を示し、併せてその他の利点を説明する。

発明を実施するための最良の形態

0007

図1〜4は本発明のメカニカル管継手を説明する図であって、1は継手本体、11はこの継手本体1に螺合される継手おねじ、Pはこのメカニカル管継手によって接続される薄肉ステンレス鋼管などの鋼管である。図2に示すように、継手本体1は中央に鋼管Pの外径にほぼ等しい平坦な小径部2を備え、その両側に拡径部3を介して継手めねじ4を形成したものである。継手めねじ4の内周面にはめねじ5が形成されている。拡径部3にはパッキン収納溝6が設けられてゴムパッキン7が装着されている。

0008

継手おねじ11は図1に示すように鋼管Pを内部に保持した状態で継手めねじ4の内側に螺合されるもので、継手めねじ4の内側に螺合されるおねじ部12と、これより大径で継手めねじ4の外側に位置する本体部13とからなる。図4に示すように鋼管Pの先端部には予め断面山形の拡管部22を形成しておき、継手おねじ11の先端部内面に形成された凹面14がこの拡管部22の後面24を押圧できるようになっている。また継手おねじ11の内周面は鋼管Pの外径と一致させた保持面15となっているが、その中央部には幅の広い環状凹溝16が設けられている。

0009

継手おねじ11のおねじ部12と本体部13との段差位置には、締め付け確認用の着色リング17が取付けられている。この着色リング17は、継手おねじ11を継手本体1の継手めねじ4に所定位置まで締め付けたときに継手めねじ4により覆い隠されることによって、締め付け確認機能を発揮するものである。

0010

このように構成された本発明のメカニカル管継手により鋼管Pどうしを接続するには、断面山形の拡管部22の後方に継手おねじ11を配して鋼管Pを保持させたまま、図1のように継手おねじ11を継手本体1の継手めねじ4の内側に、着色リング17が見えなくなるまで螺合する。ここで拡管部22の形状は抜けにくいように、後面24の勾配が前面23の勾配よりも急な非対称形状としておくことが好ましい。

0011

この結果、鋼管Pの拡管部22の後面24は継手おねじ11の凹面14により先端側に押され、拡管部22の前面23は継手本体1の拡径部3に設けられたゴムパッキン7に強く密着されてシールされる。更に鋼管Pの先端部は継手本体1の中央の平坦な小径部2に嵌り込んで保持されるとともに、鋼管Pの拡管部22よりも後方部分は継手おねじ11の保持面15により保持される。ただし保持面15の中央部には幅の広い環状凹溝16が設けられているので、その両側の2箇所で保持されることとなる。

0012

このように本発明のメカニカル管継手を用いれば、鋼管Pは図1に示すAとBの部分で保持されることとなるが、図7に示す従来品とは異なり継手おねじ11が継手本体1の継手めねじ4の内側に位置するため、B寸法を十分に長く取ることができる。従って、鋼管P内に圧力が加わった状態で曲げたとき、引っ張ったとき、破壊圧力を加えたときなどにおいても、以下に述べるように抜け出しや曲がりが生じにくい。

0013

先ず鋼管Pが引張られたときには、鋼管Pは後方に移動しようとするが、図5に示すように圧縮されたゴムパッキン7が復元するため、鋼管Pはゴムパッキン7に密着したまま(ゴムパッキン7と鋼管Pの拡管部22との距離を一定に保ったまま)の状態を保つ。このため抜け出し阻止力が最大となるまで洩れることがない。また鋼管Pが後方に移動するに連れて拡管部22の後面24の周辺部が継手おねじ11の凹面14により変形されることとなり、強い抜け出し阻止力を発揮する。特に本発明においては鋼管Pは長い距離を持つBの部分で保持されているため、継手本体1と常に同芯を保ったまま抜けて行く。このため、50SU鋼管(呼び径50mmの薄肉ステンレス鋼管)でテストした結果として、抜け出し阻止力は従来品の1.5倍という高い値を安定して得られることを確認している。

0014

次に曲げが加えられたときにも、上記のように鋼管Pは十分な長さを有するBの部分で保持されているため、従来のように鋼管P自体が曲がる前に管継手から外れてしまうことはない。このため、50SU鋼管でテストした場合の抜け出し曲げ荷重は、従来品の1.7倍という優れた結果となった。

0015

更に破壊圧力試験を行なったときには、図6のように鋼管Pは膨らんで保持面15の中央部に設けられた環状凹溝16内に食い込んでから、上記と同様に同芯を保ったままほぼ平行に抜けて行く。このため50SU鋼管でテストした場合の破壊圧力も従来品の2.2倍となった。

0016

なお、上記の実施形態では継手本体1の中央に鋼管Pの外径にほぼ等しい平坦な小径部2を設け、鋼管P端部の2mm程度の平坦面25をAの部分で保持させたが、図1図4の左側に示すように、平坦面25をなくして鋼管端部が直接テーパー面26を持つ構造としても、上記と同様の試験結果を得ることができることを確認した。

0017

また図7に示す従来構造では、ゴムパッキン56と継手本体51のおねじ50とが干渉するために継手本体51を厚肉とする必要があり、軽量化が難しかったが、本発明ではゴムパッキン7の位置を変えることにより、継手おねじ11との干渉のおそれをなくした。この結果、管継手のねじのサイズダウンが可能となり、50SU用で従来品に比較して約20%の軽量化を達成することができた。

0018

更に、着色リング17をリングの一ヶ所を切断した簡単な構造としておけば着脱が容易であり、リサイクル時の分別も容易となる。

0019

なお、ゴムパッキン7としてはOリングを使用することができるが、適宜な形状とすることも可能である。また、パッキン収納溝6の断面形状は図示のような半円状に限定されることはなく、四角形などの適宜な形状とすることも可能である。

発明の効果

0020

以上に説明したように、本発明のメカニカル管継手は従来品よりも抜け出し阻止力および破壊圧力が高く、しかも軽量化を図ることができる利点があり、特に薄肉ステンレス鋼管用の管継手として価値の高いものである。

図面の簡単な説明

0021

図1本発明の実施形態を示す断面図である。
図2継手本体を示す断面図である。
図3継手おねじを示す断面図である。
図4鋼管の端部を示す断面図である。
図5引張り力が加えられた場合の状態を示す断面図である。
図6破壊圧力試験時の状態を示す断面図である。
図7従来の管継手を示す断面図である。

--

0022

1継手本体
2小径部
3 拡径部
4 継手めねじ
5 めねじ
6パッキン収納溝
7ゴムパッキン
11 継手おねじ
12 おねじ部
13 本体部
14 凹面
15 保持面
16環状凹溝
17着色リング
22 拡径部
23 前面
24 後面
25鋼管端部の平坦面
26 鋼管端部のテーパー面
50 おねじ
51 従来の継手本体
52 継手めねじ
53 拡径部
54 後面
55 前面
56 ゴムパッキン

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