特開2017-227242(P2017-227242A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2017-227242(P2017-227242A)
(43)【公開日】2017年12月28日
(54)【発明の名称】管継手及び管継手接続構造
(51)【国際特許分類】
   F16L 15/00 20060101AFI20171201BHJP
【FI】
   F16L15/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
【全頁数】8
(21)【出願番号】特願2016-122547(P2016-122547)
(22)【出願日】2016年6月21日
(71)【出願人】
【識別番号】000005278
【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(74)【代理人】
【識別番号】100097238
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 治
(74)【代理人】
【識別番号】100179947
【弁理士】
【氏名又は名称】坂本 晃太郎
(72)【発明者】
【氏名】飯塚 建郎
【テーマコード(参考)】
3H013
【Fターム(参考)】
3H013GA04
3H013GA08
(57)【要約】
【課題】過剰なねじ込みにより生じる負荷を抑制することができる、管継手及び管継手接続構造を提供する。
【解決手段】管継手1は、管状に形成されたおねじ部2と、おねじ部2から軸O方向に沿って管状に延びていると共におねじ部2と隣接する位置に形成され、当該おねじ部2の谷径D2よりも外径D3が小さい管状部3と、を有し、樹脂材料により形成されている。管継手接続構造は、管状部3の外径D3が被接続部材70のめねじ部4の内径D4よりも小さい。
【選択図】図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
管状に形成されたおねじ部と、
前記おねじ部から当該おねじ部の軸方向に沿って管状に延びていると共に前記おねじ部と隣接する位置に形成され、当該おねじ部の谷径よりも外径が小さい管状部と、
を有し、
樹脂材料により形成されている、管継手。
【請求項2】
前記管状部の、少なくとも一部が回転トルク入力部である、請求項1に記載の管継手。
【請求項3】
前記おねじ部がテーパーねじで構成されている、請求項1又は2に記載の管継手。
【請求項4】
前記樹脂材料が強化プラスチックである、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の管継手。
【請求項5】
管状に形成されたおねじ部と、前記おねじ部から当該おねじ部の軸方向に沿って管状に延びていると共に前記おねじ部と隣接する位置に形成されている管状部と、を有し、樹脂材料により形成されている管継手と、
前記管継手の前記おねじ部に対応するめねじ部を有する被接続部材と、を備え、
前記管継手の前記管状部の外径が、前記被接続部材の前記めねじ部の内径よりも小さい、管継手接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、管継手及び管継手接続構造に関する。
【背景技術】
【0002】
管継手には、管状に形成されたおねじ部(管接続部)と、一般工具によって把持することができる回転トルク入力部(把持部)と、を有するものがある(例えば、特許文献1参照。)。また、特許文献1には、めねじ部を有する被接続部材(継手本体)に管継手を接続した管継手接続構造も開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2009−115192号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献1に記載された管継手は、回転トルク入力部に、締結完了までのトルクが入力されると、回転トルク入力部を変形又は破損させることで、管継手の取り外しを不可能にさせる。
【0005】
しかしながら、回転トルクを基準に管継手の締結完了を判断する場合、管継手のおねじと被接続部材のめねじとの間の摩擦抵抗が、何らかの原因で小さくなってしまったときには、管継手のねじ込みが進行し続けることにより、回転トルク入力部の端面が被接続部材の端面を大きな力で押圧する。前記押圧力は、その反力として、回転トルク入力部に対して管継手の軸方向に沿った軸力を生じさせる。このため、管継手のねじ込みが過度に進行し、前記軸力が大きくなり過ぎると、管継手(特に、おねじ部と回転トルク入力部との間の連結部分)を破断させてしまう虞がある。
【0006】
本発明の目的は、過剰なねじ込みにより生じる負荷を抑制することができる、管継手及び管継手接続構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る管継手は、管状に形成されたおねじ部と、前記おねじ部から当該おねじ部の軸方向に沿って管状に延びていると共に前記おねじ部と隣接する位置に形成され、当該おねじ部の谷径よりも外径が小さい管状部と、を有し、樹脂材料により形成されている。
本発明に係る管継手は、過剰なねじ込みにより生じる負荷を抑制することができる管継手となる。
【0008】
本発明に係る管継手では、前記管状部の、少なくとも一部を回転トルク入力部とすることができる。
この場合、小型化された管継手となる。
【0009】
本発明に係る管継手では、前記おねじ部をテーパーねじで構成することができる。
この場合、耐圧性及びシール性に優れた管継手となる。
【0010】
本発明に係る管継手では、前記樹脂材料を強化プラスチックとすることができる。
この場合、変形や破壊に対する抵抗力が高く強度性に優れた管継手となる。
【0011】
本発明に係る管継手接続構造は、管状に形成されたおねじ部と、前記おねじ部から当該おねじ部の軸方向に沿って管状に延びていると共に前記おねじ部と隣接する位置に形成されている管状部と、を有し、樹脂材料により形成されている管継手と、前記管継手の前記おねじ部に対応するめねじ部を有する被接続部材と、を備え、前記管継手の前記管状部の外径が前記被接続部材の前記めねじ部の内径よりも小さい。
本発明に係る管継手接続構造によれば、過剰なねじ込みにより生じる負荷を抑制することができる管継手接続構造となる。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、過剰なねじ込みにより生じる負荷を抑制することができる、管継手及び管継手接続構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】本発明の一実施形態に係る管継手を示す斜視図である。
図2図1の上面図である。
図3図1の側面図である。
図4図3のA−A断面図である。
図5図1の管継手を用いた管継手接続構造を示す断面図である。
図6図2のB−B断面図である。
図7】本実施形態に係る管状部の他の例を図2のB−B断面で示す図である。
図8】本実施形態に係る管状部の他の例を図2のB−B断面で示す図である。
図9】本実施形態に係る管状部の他の例を図2のB−B断面で示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る、管継手及び管継手接続構造を説明する。
【0015】
図1乃至図4中、符号1は、本発明の一実施形態に係る管継手である。本実施形態では、管継手1は、一部を除いたその他の構成部品が全て、樹脂材料により形成されている。管継手1は、例えば、樹脂製の給水パイプが接続される継手として使用することができる。
【0016】
管継手1は、管状に形成されたおねじ部2と、おねじ部2からおねじ部2の軸Oの方向(以下、単に、「軸方向」ともいう。)に沿って管状に延びている管状部3と、を有する。管状部3は、前記軸方向に沿っておねじ部2と隣接する位置に形成されている。
【0017】
本実施形態では、おねじ部2及び管状部3は、管継手本体10に設けられている。管継手本体10は、樹脂材料により形成されている。図4に示すように、管継手本体10は、前記軸方向に管状に延びた管状体である。管継手本体10の内部には、前記軸方向に沿って延びる流路R1が形成されている。おねじ部2は、管継手本体10の一端部に形成されている。管継手本体10の他端部は、環状の突起10aよりも小径の接続端部10eを構成している。
【0018】
符号20は、管継手本体10の外側に取り付けられた本体カバーである。本実施形態では、本体カバー20は、透明な樹脂材料により形成されている。本体カバー20は、前記軸方向に管状に延びた筒状体である。本体カバー20は、その内周面に環状の突起20aが設けられている。本体カバー20は、その環状の突起20aが管継手本体10の外周面に設けられた環状の突起10aに引っ掛かることによって抜け止めされている。更に、本体カバー20の外周面には、軸Oを取り囲むように、環状の係止突起21が形成されている。
【0019】
符号30は、筒状のキャップである。キャップ30は、樹脂材料により形成されている。図4に示すように、キャップ30の内周面には、軸Oを取り囲むように、環状の係止溝31が形成されている。キャップ30は、その係止溝31に本体カバー20の係止突起21が引っ掛かることによって抜け止めされている。
【0020】
符号40は、ステンレス鋼等の金属で構成されたロック爪である。ロック爪40は、軸Oの周りに間隔を置いて配置されている。ロック爪40は、本体カバー20とキャップ30との間に配置されている。図4に示すように、ロック爪40は、管継手本体10の接続端部10eとの間に、パイプ等を挿入するための環状の隙間を形成している。ロック爪40は、管継手本体10の接続端部10eとの間に挿入されたパイプ等に引っ掛かって、当該パイプ等を抜け止めする。
【0021】
符号50は、樹脂材料により形成された解放リングである。解放リング50は、キャップ30の内周面に対して、軸Oに沿ってスライド可能に保持されている。解放リング50は、管継手本体10の接続端部10eとの間に、パイプ等を挿入するための環状の隙間を形成している。解放リング50は、軸Oに沿って押し込まれることでロック爪40を押圧し、パイプ等に対するロック爪40の引っ掛かりを解除することができる。
【0022】
符号60は、管継手本体10の接続端部10eの外周面に取り付けられたOリングである。Oリング60は、弾性材料により形成されている。Oリング60は、管継手本体10の接続端部10eと、本体カバー20、ロック爪40及び解放リング50と、の間に接続されたパイプ等の内周面を気密又は液密に封止する。
【0023】
図5中、符号70は、管継手1のおねじ部2に対応するめねじ部4を有する被接続部材である。被接続部材70は、例えば、建物等に敷設された配管である。被接続部材70は、管継手1と共に、本発明の一実施形態に係る管継手接続構造を構成する。被接続部材70の内部には、前記軸方向に沿って延びる流路R2が形成されている。めねじ部4は、流路R2の内周面に形成されている。管継手1は、そのおねじ部2を被接続部材70に形成されためねじ部4にねじ込むことにより、被接続部材70に接続される。
【0024】
ここで、管継手1において、おねじ部2の谷径D2よりも管状部3の外径D3が小さくなっている。
【0025】
本実施形態では、図2及び3に示すように、管状部3の外観形状は、後述するように、軸Oを法線とする平面を断面としてみた形状(以下、「軸直断面形状」ともいう。)が軸Oを中心とする円形の輪郭線のうち、軸Oを挟んで対向する2つの領域を切り欠いて、互いに平行な直線形の輪郭線とした形状である。本実施形態では、管状部3の外径D3は、軸Oを中心とする円形の輪郭線を描く部分の直径が最大外径D3maxとなり、互いに平行な直線形の輪郭線を描く部分の間の寸法が最小外径D3minとなる。即ち、本実施形態では、円形の輪郭線を描く部分は、その半径をD3max/2とする円弧形の輪郭線で形作られており、また、互いに平行な直線形の輪郭線を描く部分は、D3minだけ間隔を置いて配置された互いに平行な直線形の2つの輪郭線で形作られている。
【0026】
本実施形態では、おねじ部2及びめねじ部4は、テーパーねじで構成されている。テーパーねじには、例えば、[JIS B 0203]の管用テーパーねじが挙げられる。
【0027】
本実施形態のように、おねじ部2がテーパーねじで構成されている場合、管状部3の外径D3を、おねじ部2の最大谷径D2maxよりも小さくする。より好ましくは、管状部3の外径D3を、おねじ部2の最小谷径D2minよりも小さくする。
【0028】
本実施形態のように、おねじ部2と隣接する位置に、おねじ部2の谷径D2よりも外径D3が小さい管状部3を形成すれば、管継手1のねじ込みが過度に進行しても、管継手1の管状部3は被接続部材70の端面70eと接触することがない。すなわち、本実施形態のように、管継手1に、おねじ部2の谷径D2よりも外径D3が小さい管状部3を設ければ、管継手1のねじ込みが過度に進行しても、管継手1が被接続部材70を大きな力で押圧し、前記押圧力が、その反力として、管継手1に対して管継手1の前記軸方向に沿った軸力を生じさせない。
【0029】
従って、本実施形態に係る管継手1は、過剰なねじ込みにより生じる負荷を抑制することができる管継手となる。
【0030】
また、本実施形態に係る管継手1では、管状部3の、少なくとも一部を回転トルク入力部としている。回転トルク入力部は、レンチ等の一般的な回転トルク入力用工具が挿入され、当該工具に保持される形状に形作られている。これにより、管継手1のおねじ部2を被接続部材70に形成されためねじ部4にねじ込むことができる。
【0031】
図6に示すように、本実施形態では、管状部3全体を回転トルク入力部としている。回転トルク入力部は、その軸直断面形状が、真円の輪郭形状の両端をそれぞれ、直線状に切り欠いて、2つの直線の輪郭形状を付加した形状に形作られている。この輪郭形状は、おねじ部2の谷径D2と同一の直径を有する仮想円内に配置されている。図1乃至3に示すように、本実施形態では、回転トルク入力部は、回転トルク入力部の外観形状は、2つの円形の側面3aと、2つの平面3bとで形作られている。
【0032】
図7乃至9には、回転トルク入力部の変形例を示す。図7は、軸直断面形状が正四角形の輪郭形状に形作られた回転トルク入力部の例である。この例では、回転トルク入力部は、4つの平面3bからなる正四角柱の形状に形作られている。図8は、軸直断面形状が正六角形の輪郭形状に形作られた回転トルク入力部の例である。この例では、回転トルク入力部は、6つの平面3bからなる正六角柱の形状に形作られている。図9は、軸直断面形状が正八角形の輪郭形状に形作られた回転トルク入力部の例である。この例では、回転トルク入力部は、8つの平面3bからなる正八角柱の形状に形作られている。これら回転トルク入力部の輪郭形状は、おねじ部2の谷径D2と同一の直径を有する仮想円内に配置されている。このように、回転トルク入力部の形状は、工具の形状に合せて適宜、変更することができる。
【0033】
本実施形態に係る管継手1のように、管状部3を回転トルク入力部とすれば、回転トルク入力部の端面が被接続部材70の端面70eに接触することなく、かつ、管状部3の位置が回転トルク入力部と前記軸方向で一致するため、過剰なねじ込みにより生じる負荷を抑制することができ、かつ、小型化された管継手となる。なお、回転トルク入力部は、管状部3のうち、少なくとも一部に形成することができる。この場合も、過剰なねじ込みにより生じる負荷を抑制することができ、かつ、小型化された管継手となる。
【0034】
更に、本実施形態に係る管継手1のように、おねじ部2を耐圧性及びシール性に優れたテーパーねじで構成すれば、過剰なねじ込みにより生じる負荷を抑制することができた管継手となる。
【0035】
ところで、本実施形態に係る管継手1では、前記樹脂材料には様々な材料を採用することができる。本実施形態に係る管継手1は、前記樹脂材料を強化プラスチックとした場合に有効である。強化プラスチックには、例えば、タルク樹脂や、炭素繊維やガラス繊維を含んだ繊維強化プラスチック等の強化プラスチックを採用することができる。強化プラスチックは一般的に、変形や破壊に対する抵抗力に改善の余地がある。本実施形態では、前記樹脂材料として、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂を採用している。
【0036】
本実施形態に係る管継手1のように、管継手1の樹脂材料として、強化プラスチックを使用すれば、過剰なねじ込みにより生じる負荷を抑制することができ、かつ、変形や破壊に対する抵抗力が高く強度性に優れた管継手となる。
【0037】
また、図5に示すように、本発明に係る管継手の他の実施形態として、管継手1において、管状部3の外径D3を、被接続部材70のめねじ部4の内径D4よりも小さくすることができる。
【0038】
上述した他の実施形態に係る管継手1のように、めねじ部4がテーパーねじで構成されている場合、管状部3の外径D3を、めねじ部4の内径D4の最大値(以下、「めねじ部4の最大内径」ともいう。)D4maxよりも小さくする。より好ましくは、管状部3の外径D3を、めねじ部4の内径D4の最小値(以下、「めねじ部4の最小内径」ともいう。)D4minよりも小さくする。本実施形態では、めねじ部4の内径D4は、1ピッチ(1リード)の半分だけ軸Oに沿ってずれて軸Oを挟んで互いに向かい合うめねじ部4のねじ山間の内径をいう。また、本実施形態では、めねじ部4の最大内径D4maxは、図5に示すように、被接続部材70の端面70eに最も近い、めねじ部4の内径D4をいう。更に、本実施形態では、めねじ部4の最小内径D4minは、図5に示すように、被接続部材70の端面70eから最も遠い、めねじ部4の内径D4をいう。
【0039】
上述した他の実施形態に係る管継手1のように、管継手1の管状部3の外径D3を被接続部材70のめねじ部4の内径D4よりも小さくしても、管継手1のねじ込みが過度に進行しても、管継手1の管状部3では被接続部材70の端面70eと接触することがない。すなわち、本実施形態のように、管継手1に、被接続部材70のめねじ部4の内径D4よりも小さい外径D3を有する管状部3を設ければ、管継手1のねじ込みが過度に進行しても、管継手1が被接続部材70を大きな力で押圧し、前記押圧力が、その反力として、管継手1に対して管継手1の前記軸方向に沿った軸力を生じさせない。
【0040】
従って、上述した他の実施形態に係る管継手1も、過剰なねじ込みにより生じる負荷を抑制することができる管継手となる。
【0041】
上述したところは、本発明の例示的な実施形態を開示したにすぎず、特許請求の範囲に従えば、様々な変更が可能となる。例えば、本発明に係る管継手は、管状に形成されたおねじ部2以外の部分は、上述した各実施形態に係る管継手1の形態に限定されることなく、様々な形態を採ることができる。
【産業上の利用可能性】
【0042】
液体(例えば、冷水、温水、油等)や気体等の、任意の流体を流通させる配管システムに採用される管継手及び管継手接続構造に利用することができる。
【符号の説明】
【0043】
1;管継手, 2;おねじ部, 3;管状部, 4;めねじ部, 10;管継手本体, 20;本体カバー, 30;キャップ, 40;ロック爪, 50;解放リング, 60;Oリング, 70;被接続部材, 70e;被接続部材70の端面, D2;おねじ部の谷径, D2min;おねじ部の最小谷径, D2max;おねじ部の最大谷径, D3;管状部の外径, D3min;管状部の最小外径, D3max;管状部の最大外径, D4;めねじ部の内径, D4min;めねじ部の最小谷径, D4max;めねじ部の最大谷径, O;おねじ部(めねじ部)の軸, R1;管継手の流路, R2;被接続部材の流路
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9