(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一般的に、管継手は、その製造時、流通時、施工時、及び使用時などで、様々な衝撃(例えば、作業者の不注意で管継手が落下したときの衝撃)、振動(例えば、施工後の水栓の急な開閉による水撃圧による振動)、及び熱(例えば、温水配管した場合での通水及び止水の繰り返しによる熱サイクル)等に晒されることがある。仮に互いに螺着される2つの管状部材が共に金属製である場合は、このような環境下でも螺着強度への影響は比較的少ないと考えられる。しかし、仮に一方の管状部材が金属製で他方の管状部材が樹脂製であるような場合は、樹脂製の管状部材がこのような衝撃、振動、又は熱に晒されることによって次第に変形する結果、金属製の管状部材との螺着が緩むおそれがあった。
【0005】
この発明は、上述した課題を解決するためのものであり、管状部材間の螺着の緩みを防止できる管継手を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明の管継手は、外周面に第1ねじ部を有する第1管状部材と、内周面に前記第1ねじ部と螺着された第2ねじ部を有する第2管状部材と、を備え、前記第1及び第2管状部材のうちいずれか一方は、変形することで前記第1及び第2管状部材のうち他方の外周面に設けられた被固定部に係合された加締め部を有することを特徴とする。
この発明の管継手によれば、第1及び第2管状部材間の螺着の緩みを防止できる。
【0007】
この発明の管継手では、前記第2管状部材が、前記第1管状部材の外周面に設けられ、変形することで前記被固定部に係合された前記加締め部を有してもよい。
【0008】
この発明の管継手において、前記被固定部は、前記第1管状部材の外周面から該第1管状部材の径方向外側へ膨出していることが好ましい。この場合、加締め部と被固定部が軸方向に係合するため、加締め部から第1管状部材に大きな押圧力を作用させることなく、第1及び第2管状部材間の螺着の緩みをより効果的に防止できる。
【0009】
この発明の管継手において、前記加締め部は、前記第2管状部材の軸方向の先端部にあるとともに、前記被固定部と軸方向に当接する、前記第2管状部材に備えられる段部に隣接していることが好ましい。この場合、第1管状部材の外周面から第1管状部材の径方向外側へ膨出している被固定部が、加締め部と段部とによって挟持されるので、第1及び第2管状部材間の螺着の緩みをより効果的に防止できる。
【0010】
この発明の管継手において、前記加締め部は、前記第2管状部材の周方向の全体にわたって連続していてもよい。この場合、加締め部と被固定部との接触面積を大きく確保することで、第1及び第2管状部材間の螺着の緩みをより効果的に防止できる。
【0011】
この発明の管継手において、前記加締め部は、該加締め部における前記第2管状部材の周方向の一部分に切り欠き部を有していてもよい。この場合、切り欠き部を区画する、周方向と交わる方向の壁面の内周側縁部が、被固定部に食い込むことで、第1及び第2管状部材間の螺着の緩みをより効果的に防止できる。
【0012】
この発明の管継手において、前記加締め部は、該加締め部の内周面に突起部を有することが好ましい。この場合、突起部が、被固定部に食い込むことで、第1及び第2管状部材間の螺着の緩みをより効果的に防止できる。
【0013】
この発明の管継手では、前記第1管状部材を樹脂製とし、前記第2管状部材を金属製とした場合、第1及び第2管状部材間の螺着の緩みを十分効果的に防止しつつ、コストを低減できるので、特に有利である。
【発明の効果】
【0014】
この発明によれば、管状部材間の螺着の緩みを防止できる、管継手を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下に、図面を参照しつつ、この発明に係る管継手の実施形態を例示説明する。
【0017】
図1及び
図2は、この発明の管継手の一実施形態を示している。
図1は、本実施形態の管継手1を、管継手1の軸方向に沿う一部断面で示した、側面図であり、
図2は、
図1において四角の破線で囲った部分の拡大断面図である。管継手1は、互いに同軸に連結された、管状の継手部材2(第1管状部材)と管状のバルブ本体部材3(第2管状部材)とを、備えている。継手部材2は管継手1の軸方向一方側に配置され、バルブ本体部材3は管継手1の軸方向他方側に配置されている。本例では、継手部材2は、コスト低減等の観点から、樹脂(好ましくは、ポリフェニレンスルファイド等の殆ど弾性変形しないような硬い樹脂)から構成されており、バルブ本体部材3は金属(例えば、砲金、青銅、銅、鉄、ステンレス等)から構成されている。
本例では、継手部材2のバルブ本体部材3とは反対側にある配管接続口24には、後述するパイプ接続部70を介して、例えばポリブテン製の給水給湯用パイプ(図示せず)等の上流側配管部材が接続される。一方、バルブ本体部材3の継手部材2とは反対側にある配管接続口34には、水廻り器具に通じる金属配管(図示せず)等の下流側配管部材が螺着等により接続される。ただし、継手部材2の配管接続口24に下流側配管部材を接続し、バルブ本体部材3の配管接続口34に上流側配管部材を接続してもよい。
なお、
図2では、継手部材2及びバルブ本体部材3のみを示しており、管継手1の他の構成要素の図示を省略している。
【0018】
以下の説明では、管継手1の軸方向(管継手1内の配管の中心軸線方向。)、径方向、周方向を、それぞれ単に「軸方向」、「径方向」、「周方向」ともいう。また、説明の便宜上、管継手1の軸方向における継手部材2側(図の左側)を、「軸方向第1側」といい、バルブ本体部材3側(図の右側)を、「軸方向第2側」という。
【0019】
継手部材2は、軸方向第2側の端部の外周面に雄ねじ21(第1ねじ部)を有しており、バルブ本体部材3は、軸方向第1側の端部の内周面に、継手部材2の雄ねじ21と螺着された雌ねじ31(第2ねじ部)を有する。継手部材2には、雄ねじ21の近傍の位置(雄ねじ21に対してOリング61を介して軸方向第1側に隣接する位置)に、継手部材2の外周面から径方向外側へと膨出する環状の突出部22(被固定部)が全周にわたって連続して設けられている。
図2に示すように、本例における突出部22は、軸方向の断面において、軸方向第1側の径方向外側角部22aの外表面の曲率半径のほうが、軸方向第2側の径方向外側角部22bの外表面の曲率半径よりも小さくなるように、形成されている。
【0020】
本例において、継手部材2の外周面には、軸方向における雄ねじ21と突出部22との間において、周方向溝が形成されており、その周方向溝内にはOリング61が設けられている。Oリング61は、継手部材2の外周面とバルブ本体部材3の内周面とによって挟まれており、継手部材2とバルブ本体部材3との間を液密にシールする。
ただし、Oリング61は、雄ねじ21に対して軸方向第2側に配置されてもよいし、また、バルブ本体部材3の内周面に周方向溝を形成してその周方向溝内に設けてもよい。
【0021】
バルブ本体部材3は、雌ねじ31の近傍の位置(雌ねじ31に対してOリング61を介して軸方向第1側に隣接する位置)でかつ、バルブ本体部材3の軸方向第1側の先端部に、全周にわたって連続する環状の加締め部32を有している。
図2に示すように、バルブ本体部材3の内周面には、加締め部32の付け根部(軸方向第2側端部)に隣接し、該付け根部から径方向内側に延在する段部33が形成されており、この段部33を介してバルブ本体部材3の内径は縮径されている。そして、バルブ本体部材3の段部33は、継手部材2の突出部22の軸方向第2側の面と接触している。
【0022】
バルブ本体部材3の加締め部32は、変形することで継手部材2の突出部22に係合されており、すなわち、継手部材2の突出部22を覆うように、突出部22に対して加締められている。より具体的に、本例において加締め部32は、突出部22の形状に沿うように、軸方向断面において径方向外側に凸の略U字型に折り曲げられており、径方向内側に向けて延在する加締め部32の軸方向第1側の先端部は、突出部22の軸方向第1側の角部22aに接触している。したがって、突出部22は、軸方向第2側で接触している(すなわち軸方向に当接している)バルブ本体部材3の段部33と、軸方向第1側で接触しているバルブ本体部材3の加締め部32とによって挟持されるので、継手部材2とバルブ本体部材3との戻り回転(螺着が緩む方向の回転)が防止され、ひいては継手部材2とバルブ本体部材3との螺着の緩みが防止される。
なお、加締め部が被固定部に対して「加締められる」とは、加締め部が被固定部の形状に沿うように塑性変形されることによって、加締め部が被固定部に係合されること(すなわち、加締め部と被固定部とが互いに固定状態となること)を指しているにすぎず、必ずしも加締め部から被固定部に大きな押圧力が掛かることは要しない。
【0023】
ここで、仮に、軸方向の断面において突出部22の軸方向第2側の径方向外側角部22bの外表面の曲率半径が過度に小さい場合、加締め部32が突出部22に対して加締められる際に、突出部22の軸方向第2側の径方向外側角部22bが加締め部32の内周面に突き当たる結果、加締め部32が突出部22に十分に沿う(フィットする)ことができず、加締め部32と突出部22との間に隙間が生じるおそれがある。そこで、本例では、上述したように、軸方向の断面において突出部22の軸方向第2側の径方向外側角部22bの外表面の曲率半径を、突出部22の軸方向第1側の径方向外側角部22aの外表面の曲率半径よりも大きくしたので、加締め部32を突出部22に沿うようにフィットさせることができ、加締め部32と突出部22との間での隙間の発生を抑制して、継手部材2とバルブ本体部材3との螺着の緩みをより確実に防止できる。
また、仮に、軸方向の断面において突出部22の軸方向第1側の径方向外側角部22aの外表面の曲率半径が過度に大きい場合、加締め部32が突出部22に対して加締められる際に、加締め部32の先端が継手部材2の外表面に当接する程度に加締め部32が折れ曲がる結果、加締め部32と突出部22の軸方向第1側の表面との間に隙間が生じるおそれがある。そこで、本例では、軸方向の断面において突出部22の軸方向第1側の径方向外側角部22aの外表面の曲率半径を、突出部22の軸方向第2側の径方向外側角部22bの外表面の曲率半径よりも小さくしたので、加締め部32の先端が継手部材2の外表面に当接する程度に加締め部32が折れ曲がるのを抑制し、ひいては加締め部32を突出部22に沿うようにフィットさせることができ、加締め部32と突出部22の軸方向第1側の表面との間に隙間が生じるのを抑制して、継手部材2とバルブ本体部材3との螺着の緩みをより確実に防止できる。
【0024】
本例のように、加締め部32を、バルブ本体部材3の軸方向第1側の先端部における、雌ねじ31の近傍に配置した場合には、加締め部32の軸方向延在長さが比較的短くなるので、加締め部32の剛性の低下を抑制でき、ひいては継手部材2とバルブ本体部材3との戻り回転ひいては螺着の緩みをより効果的に防止できる。
【0025】
また、本例では、被固定部を、継手部材2の外周面から継手部材2の径方向外側へ膨出する突出部22として構成したので、仮に被固定部を継手部材2の軸方向に沿う外周面の一部として形成した場合とは異なり、加締め部32と突出部22とが軸方向に係合する(本例では、より具体的に、突出部22が加締め部32と段部33とによって軸方向両側から挟持される)ので、被固定部ひいては継手部材2に大きな押圧力が掛かる必要なしに、継手部材2とバルブ本体部材3との戻り回転ひいては螺着の緩みをより効果的に防止できる。
【0026】
また、本例では、加締め部32が、バルブ本体部材3の周方向の全体にわたって連続して形成されているので、突出部22(被固定部)との接触面積を大きく確保でき、ゆえに上記戻り回転ひいては螺着の緩みを効果的に防止できる。
【0027】
図1に示す例において、管継手1は、継手部材2に設けられ、継手部材2の配管接続口24に給水用パイプを接続するためのパイプ接続部70と、バルブ本体部材3に設けられ、管継手1内を流れる水の通過の許容及び禁止を切り換えるボールバルブ71とを、さらに備えている。
【0028】
図1に示す例において、パイプ接続部70は、継手部材2の外周側に配置され、透明な樹脂等からなるカバー50と、カバー50の軸方向第1側の先端に隣接して配置され、軸方向第1側に凸の略V字型に屈曲し、その内周側端部が給水給湯用パイプ(図示せず)に食い込んで給水用パイプを保持するためのロック爪55と、カバー50の外周面に圧入又は螺着により固定され、ロック爪55の抜け止めを防止するための筒状のキャップ51と、ロック爪55に対して軸方向第1側に配置され、ロック爪55の給水用パイプへの食い込みを解除するための解放リング54とを、備えている。継手部材2とパイプ接続部70との間(より具体的には、継手部材2の外周面と、カバー50、ロック爪55、及び解放リング54の内周面との間)には、給水用パイプが挿入される環状の挿入空間52が区画されている。継手部材2の外周面のうち挿入空間52を区画する部分には、周方向溝が形成されおり、この周方向溝内にはOリング53が設けられている。給水用パイプが挿入空間52内へ挿入されると、給水用パイプはそこで保持されるとともに、給水給湯用パイプと継手部材2との間がOリング53によって液密にシールされる。
【0029】
図1に示す例において、ボールバルブ71は、バルブ本体部材3内の配管内に配置されたボール57及びボールシート58と、ボール57からバルブ本体部材3の外部へ延在する弁棒56と、弁棒56のうちバルブ本体部材3の外部にある部分に取り付けられ、手動によるボール57の回転操作を可能にするためのハンドル59と、弁棒56のうちバルブ本体部材3内部にある部分の外周面に形成された、弁棒56の周方向の溝内に設けられ、弁棒56とバルブ本体部材3との間を液密にシールするためのOリング60とを、有している。
【0030】
つぎに、
図3を参照して、上述した管継手1の組み立て方法について説明する。
まず、継手部材2の雄ねじ21とバルブ本体部材3の雌ねじ31とを螺着させる。このとき、バルブ本体部材3の軸方向第1側の先端にある加締め部32は、加締められる前の状態にあり、軸方向に沿って延在している。
次に、互いに螺着された継手部材2及びバルブ本体部材3を、図示しない固定手段によって位置を固定した状態で、加締め治具40を用いて、加締め部32を突出部22に対して加締める(すなわち、加締め部32を変形させることで突出部22に係合させる)。加締め治具40は、有底筒状又は無底筒状に構成されており、その内径は、管継手1の中心軸線から突出部22の付け根(径方向最内端)までの径方向距離とほぼ同じである。加締め治具40の内周面は、加締め治具40の軸方向一方側の端部に、該軸方向一方側の端に向かうにつれて徐々に拡径するテーパ面41を有している。加締めを行う際には、加締め治具40のテーパ面41側を加締め部32に対向させ、継手部材2を加締め治具40内へ挿入させながら、加締め治具40を軸方向第2側に向けて変位させて、テーパ面41を加締め部32の先端に接触させる。その後、加締め治具40を、軸方向第2側に向けて所定の荷重を掛けながら所定変位量だけさらに軸方向第2側に向けて押し込むことにより、テーパ面41によって、加締め部32を突出部22に沿って径方向内側に向けて折り曲げ、これにより加締め部32を突出部22に対して加締める。
その後、加締め治具40を継手部材2から取り外し、パイプ接続部70及びボールバルブ71をそれぞれ継手部材2及びバルブ本体部材3に装着して、管継手1を得る。
【0031】
なお、加締め治具40の上記所定荷重及び所定変位量は、加締め部32によって継手部材2とバルブ本体部材3との戻り回転が阻止されるのに必要最低限の値に設定されることが好ましい。これにより、加締め部32から必要以上に大きな押圧力が突出部22ひいては継手部材2に掛かるのを回避し、突出部22ひいては継手部材2の破損を防止できる。
【0032】
つぎに、加締め部32及び被固定部の第1〜第3変形例について、それぞれ
図4〜
図6を参照しながら、
図2の例と異なる点を中心に説明する。
図4に示す第1変形例は、加締め部32の構成のみが
図2の例と異なり、被固定部は
図2の例と同様に突出部22として構成される。本変形例の加締め部32は、加締め部32におけるバルブ本体部材3の周方向の一部分に、1つ又は複数(
図4の例では、複数)の切り欠き部32aを有している点で異なる。
図4の例において、これらの切り欠き部32aは、それぞれ加締め部32の根元側(軸方向第2側)から先端(軸方向第1側の端)まで軸方向に沿って延在するとともに、周方向に沿って等間隔で配列されている。この構成によれば、切り欠き部32aを区画する、周方向と交わる方向(図の例では、軸方向)の壁面の内周側縁部が、突出部22に食い込むことで、継手部材2とバルブ本体部材3との戻り回転ひいては螺着の緩みを、より効果的に防止できる。
加締め部32の加締め方法は、
図2の例と同様でよい。
なお、切り欠き部32aは、軸方向以外の任意の方向に延在してもよく、また、加締め部32の軸方向第1側又は第2側の端の手前で終端していてもよい。
また、突起部32bは、周方向に断続的に配列されてもよい。
【0033】
図5に示す第2変形例は、加締め部32の構成のみが
図2の例と異なり、被固定部は
図2の例と同様に突出部22として構成される。本変形例の加締め部32は、その内周面に突起部32bを有している。突起部32bは、周方向に連続して環状に延在していてもよいし、周方向に断続的に配列されてもよい。この構成によれば、突起部32bが突出部22に食い込むことで、継手部材2とバルブ本体部材3との戻り回転ひいては螺着の緩みを、より効果的に防止できる。
加締め部32の加締め方法は、
図2の例と同様でよい。
なお、突起部32bは、
図5の例のように、突出部22の軸方向第1側の面に食い込むように配置される場合以外にも、突出部22の径方向外側の面や軸方向第2側の面に食い込むように配置されてもよい。また、本変形例でも、
図4の例のように、加締め部32におけるバルブ本体部材3の周方向の一部分に1つ又は複数の切り欠き部32aを有してもよい。
【0034】
図6に示す第3変形例は、加締め部32及び被固定部の両方の構成が
図2の例と異なる。本変形例において、被固定部は、継手部材2の外周面に、周方向に沿って延在する環状の凹部23として構成され、加締め部32は、凹部23の形状に沿って凹部23を覆うように、径方向内側に凸の略U字型に塑性変形されている。このような場合でも、加締め部32は、仮に被固定部を継手部材2の軸方向に沿う外周面の一部として形成した場合とは異なり、軸方向の両側から凹部23によって挟持されるので、被固定部ひいては継手部材2に大きな押圧力を掛ける必要なしに、継手部材2とバルブ本体部材3との戻り回転ひいては螺着の緩みをより効果的に防止できる。
本変形例の加締め部32を凹部23に対して加締める際には、継手部材2に螺着されたバルブ本体部材3のうち少なくとも凹部23に径方向に隣接する部分を、図示しない加締め治具により径方向内側へ押圧する。
なお、凹部23及び加締め部32は、雄ねじ21、雌ねじ31に対して軸方向第2側に配置されてもよい。また、本変形例でも、
図4の例のように、加締め部32におけるバルブ本体部材3の周方向の一部分に1つ又は複数の切り欠き部32aを有してもよいし、
図5の例のように、加締め部32の内周面に突起部32bを有してもよい。
【0035】
なお、上述した各例において、軸方向の断面における突出部22の形状は、
図2に示すものに限られず、任意の形状としてよい。
また、管継手1は、パイプ接続部70をバルブ本体部材3の配管接続口34に設けてもよいし、パイプ接続部70を備えなくてもよい。また、管継手1は、ボールバルブ71を備えなくてもよい。
また、管継手1内の流路は、本例のように直線状に延在する場合以外にも、任意の角度(例えば90度)で屈曲して延在してもよい。
また、継手部材2及びバルブ本体部材3の一方又は両方が、配管接続口24、34を複数有していてもよい。
また、継手部材2及びバルブ本体部材3の両方を金属製としてもよい。
さらに、バルブ本体部材3を樹脂製又は金属製としてバルブ本体部材3の外周面に被固定部を設けて、継手部材2を金属製として継手部材2に加締め部を設けてもよい。