特許 7445339 鋼管と継手の接続機構

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-28

(45)【発行日】2024-03-07

(54)【発明の名称】鋼管と継手の接続機構

(51)【国際特許分類】

   F16L 19/02 20060101AFI20240229BHJP

   F16L 21/00 20060101ALI20240229BHJP

   F16B 39/24 20060101ALI20240229BHJP

   F16B 39/282 20060101ALI20240229BHJP

   F16B 43/00 20060101ALI20240229BHJP

【ＦＩ】

F16L19/02

F16L21/00 D

F16B39/24 M

F16B39/282 C

F16B43/00 A

F16B43/00 B

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2023012153

(22)【出願日】2023-01-30

【審査請求日】2023-02-16

【早期審査対象出願】

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】391057627

【氏名又は名称】オーエヌ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100080182

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 三彦

(72)【発明者】

【氏名】山島 護

(72)【発明者】

【氏名】瀬川 和佳

【審査官】杉山 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１４２２９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１０２７８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－３１８４５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実公昭４８－０２８６０１（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】特開２０２０－１３３８９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｌ １９／０２

Ｆ１６Ｌ ２１／００

Ｆ１６Ｂ ３９／２４

Ｆ１６Ｂ ３９／２８２

Ｆ１６Ｂ ４３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体通路を内部に有する連結筒部の端部に雄ねじを外周に形成した接続用筒部を有すると共に前記連結筒部と前記接続用筒部の境界付近の外周囲から外側方向にはみ出た鍔部を有する継手と、該継手の前記雄ねじと螺合する雌ねじを内周に形成した環状外筒部、及び前記流体通路と連通する鋼管を支持する鋼管支持部を有するナットとを具備し、前記雄ねじと前記雌ねじとを螺合して、前記鋼管を継手と機密に接続する、鋼管と継手の接続機構において、
前記ナットの前記環状外筒部の前記継手の前記鍔部側を向く円環状側面に、この円環状側面から前記鍔部方向へ所定高さの稜部を有し、この稜部から前記ナットの相対締め付け回転方向に緩やかな傾斜角度を有する緩斜面と、前記稜部から前記ナットの相対緩め回転方向に急角度の急斜面と、を形成したラチェット歯が複数設けられ、
前記接続用筒部に形成してある前記雄ねじの前記鍔部側に形成してある平坦外周面に外嵌して前記継手の前記鍔部と前記ナットの前記環状側面との間に介在し、外径が前記環状外筒部の外径よりも短い輪の一部に形成された切欠部の一端側に設けられた係止部が前記継手に設けられた引掛部に係止され、前記切欠部の他端側の前記継手と反対方向に傾いた傾斜先端部が前記円環状側面の前記ラチェット歯側に付勢されてなる弾性リングと、
前記環状外筒部の前記円環状側面の外周縁側から前記鍔部方向側へ延出した隠し円筒部と、を具備し、
前記弾性リングの他端側の前記傾斜先端部の端部が前記ラチェト歯の前記急斜面に当接して前記ナットと前記継手の相対的緩めを防止し、且つ、前記雄ねじと前記雌ねじとの螺合完了時に、前記鍔部と前記円環状側面との間に前記弾性リングが挟まれた状態で前記隠し円筒部が前記弾性リングの外周面を覆うことによって、前記継手と前記ナットの接続完了が外側から目視確認できることを特徴とする鋼管と継手の接続機構。

【請求項2】

前記傾斜先端部の内周側が凹んで形成されて径方向の厚さが薄いことを特徴とする請求項１に記載の鋼管と継手の接続機構。

【請求項3】

前記弾性リングの少なくとも外周面に色彩を施してなる請求項１に記載の鋼管と継手の接続機構。

【請求項4】

前記弾性リングの外周面に施す色彩は蛍光塗料であることを特徴とする請求項３に記載の鋼管と継手の接続機構。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、建造物の屋内配管などに主として使用される鋼管と継手の接続機構に関する。

【背景技術】

【0002】

この種の鋼管と継手の接続機構の従来技術としては、出願人らが先に提案した特許文献１に示される接続機構がある。この接続機構は、被係合部を端部に設けた継手本体と、該被係合部を内側に挿入して係合する係合環部を端部に有するロックリングホルダーとを、前記被係合部の外周に設けた係合突起を前記ロックリングホルダーの内周に設けた開口切欠部を通じて内周の奥へと押し込み挿入してから該開口切欠部と連通している内周に設けてある係合穴へ回転させて挿入して、ロックリングホルダーと継手とに引き抜き方向の力が作用した場合であっても抜け出ないように確固に接続できる構造の接続機構である。そして、常時はロックリングホルダーは鋼管を抜け方向への移動を阻止すると共に自身はロックリングによって引き抜き方向へ付勢されているので前記被係合部と係合穴内面との摩擦が大となり円周方向への回転が阻止され緩むことはないようになされている。

【0003】

また、特許文献２の鋼管と継手の接続機構は、端部外周に接合用の雄ねじを形成した継手と、該継手を内側に挿入して係合するための雌ねじを形成したナットとを、前記継手の端部を前記ナットの内側に挿入しつつ前記雄ねじに雌ねじを螺合させるためにナットを回転させて接続するものである。この際に、山型突起の端部側の傾斜面は継手の角部によって押圧され反対側の傾斜面はナットの傾斜角部によって押圧されることで、山型突起を有する鋼管が軸心方向への移動が阻止されて接続が完了する。このナットの傾斜角部は、鋼管の端部を山型に拡管する際に使用した拡管機の部材をそのまま使用することから、山型突起の傾斜面と傾斜角部は傾斜角度や表面形状が完全一致しているので密着が図られる。

【0004】

しかしながら、特許文献１の従来技術によれば、継手本体とロックリングホルダーとの接続時において、雄ねじを形成した被係合部を端部に設けた継手本体と、該被係合部を内側に挿入して係合する雌ねじを形成した係合環部を端部に有するロックリングホルダーとを、ねじ結合して接続しているので、長年の使用による建造物の振動や老化によってねじ結合が緩んで、鋼管内部を通過する流体漏れが発生する虞があるという問題点がある。

【0005】

また、特許文献２の従来技術においても、継手の端部外周に形成した雄ねじとナットの内周に形成した雌ねじを螺合して接続しているので、前記と同様に、長年の使用による建造物の振動や老化によってねじ結合が緩んで、鋼管内部を通過する流体漏れが発生する虞があるという問題点がある。

【0006】

そこでこれら問題点を解決すべく出願人は、先に継手とナットの間に一端側を継手に固定された弾性リングを介在させて、この弾性リングのナット方向に弾性付勢された他端部をナットに設けたチェット歯の急斜面に当接させることによって、継手とナットが相互に緩み方向に回転しないような緩み止め機構を具備した鋼管と継手の接続機構を提案した。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特許第４３５２４３４号公報

【文献】ＷＯ２００９／０５０８２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、この新提案した接続機構においても別の問題点を有している。それは、継手とナットとの接続が完全になされているかどうかの確認が外部から目視してできないことである。大型建造物になるとこの接続機構は、何百、何千という数に及ぶために、実際に流体を配管に流して漏れをチェックしての点検作業は困難を伴い、それが故に外部からの目視による効率良い接続確認作業ができる接続機構が望まれていた。

【0009】

この発明は上記の問題点を解決すべくなされたものであって、その手段とするところは以下の通りである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

流体通路を内部に有する連結筒部の端部に雄ねじを外周に形成した接続用筒部を有すると共に前記連結筒部と前記接続用筒部の境界付近の外周囲から外側方向にはみ出た鍔部を有する継手と、該継手の前記雄ねじと螺合する雌ねじを内周に形成した環状外筒部、及び前記流体通路と連通する鋼管を支持する鋼管支持部を有するナットとを具備し、前記雄ねじと前記雌ねじとを螺合して、前記鋼管を継手と機密に接続する、鋼管と継手の接続機構において、
前記ナットの前記環状外筒部の前記継手の前記鍔部側を向く円環状側面に、この円環状側面から前記鍔部方向へ所定高さの稜部を有し、この稜部から前記ナットの相対締め付け回転方向に緩やかな傾斜角度を有する緩斜面と、前記稜部から前記ナットの相対緩め回転方向に急角度の急斜面と、を形成したラチェット歯が複数設けられ、
前記接続用筒部に形成してある前記雄ねじの前記鍔部側に形成してある平坦外周面に外嵌して前記継手の前記鍔部と前記ナットの前記環状側面との間に介在し、外径が前記環状外筒部の外径よりも短い輪の一部に形成された切欠部の一端側に設けられた係止部が前記継手に設けられた引掛部に係止され、前記切欠部の他端側の前記継手と反対方向に傾いた傾斜先端部が前記円環状側面の前記ラチェット歯側に付勢されてなる弾性リングと、
前記環状外筒部の前記円環状側面の外周縁側から前記鍔部方向側へ延出した隠し円筒部と、を具備し、
前記弾性リングの他端側の傾斜先端部の端部が前記ラチェト歯の前記急斜面に当接して前記ナットと前記継手の相対的緩めを防止し、且つ、前記雄ねじと前記雌ねじとの螺合完了時に、前記鍔部と前記円環状側面との間に弾性リングが挟まれた状態で前記隠し円筒部が前記弾性リングの外周面を覆うことによって、前記継手と前記ナットの接続完了が外側から目視確認できることを特徴とする鋼管と継手の接続機構としたことにある。。

【0011】

前記傾斜先端部の内周側が凹んで形成されて径方向の厚さが薄いことを特徴とすることにある。

【0012】

更に、前記弾性リングの少なくとも外周面に色彩を施してなることにあり、又、前記弾性リングの外周面施す色彩は蛍光塗料であることを特徴とすることにある。

【発明の効果】

【0013】

この発明によると、継手の接続用筒部の外周に形成した雄ねじと、ナットの環状外筒部の内周に形成した雌ねじとを、締め付け方向に双方又はいずれか一方を相対回転させて、継手と鋼管を流体の漏れなく機密に接続する接続機構において、前記雄ねじと雌ねじの螺合による接続を歳月の経過や振動の繰り返しによっても緩まない構成としたので、継手と鋼管の接続部位に隙間が生じなく、流体漏れの発生を生じさせない。これは、継手とナットの間に介在させた弾性リングの一端側が継手の引掛部に係止され、他端側がナットの環状外筒部の円環状側面に形成してあるラチェット歯の急斜面に当接されて、継手とナットとが相対的に緩み方向へ回転しないからである。ここで相対的に回転とは、継手又はナットのいずれか一方又は双方が同時に締め付け方向又は緩み方向へ回転することである。

【0014】

継手とナットを締め付けてゆくと、弾性リングの他端側が円環状側面に摺接して移動してゆくが、継手とナットとが相対的に接近する方向に回転する際には、ラチェット歯の緩斜面を摺動しつつ上りきった稜部の先の急斜面は弾性リングの付勢力によって急落下し、更に回転を続けても相対的回転はそのまま可能である。しかし、相対的に継手とナットとが離反する方向つまり相対的に緩め方向に回転させた際には、一端部を継手に固定されている弾性リングの他端部は緩斜面を摺動しつつ下ることは出来るが急斜面を超えて稜部に至ることは出来ないので、突き当たって当接し停止する。これによって相対的回転は阻止され、結局緩み方向への回転は阻止され、流体漏れを防止できる。

【0015】

また、締め終わった際には、ラチェット歯は継手側を向いた環状外筒部の環状側面に形成していることから、弾性リングを形成する輪のほぼ全周を継手の対向面と環状側面の間で弾性リングの付勢力に抗して挟圧出来ることになる。そしてこの挟圧により弾性リングに撓みを生じさせたり、弾性リングの両端部が継手の引掛部やラチェット歯表面から外れることがないので、恒久的に緩み防止効果が得られる。

【0016】

弾性リングの内径が接続用筒部の外径と略等しく、弾性リングの外径と環状外筒部の外径とが略等しいので、接続用筒部に外嵌して環状外筒部によって締め付けた際に、弾性リングの外周は環状外筒部に設けている隠し円筒部内に納まり外部から見えなくなる。外側へはみ出すことはない。また、弾性リングの直径方向の厚さを円環状側面と同じ長さとした場合には、接続時において弾性リングが継手とナットの間に上手く納めることができる。弾性リングの切欠部の一方の端部に、前記継手の引掛部の構造に見合った係止部を具備し、他方の端部に急斜面に当接する当接部を設ければ、弾性リングによる継手とナットの締め付け後の相対的緩め防止を恒久的に維持できる。そして、締め付け完了時には、隠し円筒部によって弾性リングの外周面が見えなくなることで、継手とナットの接続が完了していることを外側から目視確認することができる。

【0017】

円環状側面にラチェット歯が複数個形成されているので、継手とナットを相対的に締め付けた後の緩め方向への戻り回転が少なくなるので、きめ細かい強度選択が可能になる。
弾性リングの他方の端部側に前記円環状側面側へ折れ曲がって傾斜した傾斜先端部を設けているので、この傾斜先端部の端部が円環状側面方向に常時の方向に付勢されて、傾斜先端部の端部は円環状側面に当接するので、ラチェット歯の表面を摺動し易くなり、かつ、急斜面に当接した際には外れ難くなる。ｚ

【0018】

継手の連結筒部と接続用筒部の境界近辺の外周に外周方向へ突出した鍔部を設けているので、環状外筒部の円環状側面をこの鍔部に当接することが出来て、継手とナットの連結状態が安定する。継手に設ける引掛部をこの鍔部に設けることもできて、継手の他の部位に設けるより加工が簡単にできる。

【0019】

傾斜先端部の内周側が凹んで厚さが薄くなると、弾性リングを接続用筒部に外嵌した時に、傾斜先端部が接続用筒部から浮いた状態になるので、接続用筒部の外周に形成している雄ねじと接触して移動が妨げられ難くなり、接続作業能率が向上する。

【0020】

この時、外周面に色彩が施されていると、外部から目視し易くなる。

【0021】

前記色彩が蛍光塗料であるとブラックライトをあてることで暗闇でも光るので目視し易くなる。このように、色彩を施すことで、継手とナットとの締結の視覚確認作業の効率化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】この発明の実施形態の鋼管と継手の接続機構で使用する継手の断面図。

【図2】同じくナットの断面図

【図3】弾性リングの側面斜視図

【図4】弾性リングの正面図

【図5】弾性リングの右側面図

【図6】継手に弾性リングを嵌めて鋼管をナットで手締めで仮接続した状態の正面図

【図7】図６状態から本締めした状態の正面座

【図8】 ラチェット歯の側面からの弾性リング他端部との係合拡大説明図

【図9】円環状側面の全周にラチェット歯を設け正面図

【図10】図７の要部の拡大断面図

【図11】他の実施形態の弾性リングの継手及びナットへの取付拡大説明図

【発明を実施するための形態】

【0023】

この発明の鋼管と継手の接続機構の最良の実施形態について、以下図を参考にしつつ説明する。
この鋼管と継手の接続機構１の実施形態は、図１に示される継手２と、図２に示されるナット３と、図３～５に示される弾性リング４と、を主として用いて、鋼管５を図６～１０に示される機構により、鋼管と継手の接続機構１を構築するものである。

【0024】

前記継手２は、図１、１０に示されるように、流体通路２ａを内部に有する連結筒部２ｂの端部に雄ねじ２ｃを外周に形成した接続用筒部２１を有している。この実施形態では、継手２の連結筒部２ｂとしてＬ字形状の両端部に接続用筒部２１を具備したエルボを示したが、テイー、クロス、レジューサなどの構造形状から施工現場に応じて選択される。また、連結筒部２ｂと接続用筒部２１の境界付近の外周囲から外側方向にはみ出た鍔部２２を有している。この鍔部２２には、図６等に示されるように、一部を切欠いた引掛部２２ａを設けているが、他の部位に設けてもよい。さらに、連結筒部２ｂと接続用筒部２１の境界付近の外周囲には雄ねじ２ｃを形成していない表面が平坦な平坦外周面２１ａが設けられると共に、先端にも雄ねじ２ｃを形成していない平坦挿入面２１ｂが設けられている。

【0025】

前記接続用筒部２１の連絡筒部２ｂと境界付近の内周には前記流体通路２ａの径より大きく鋼管４の先端が挿入される中大径部２１ｃが設けられ、さらにこの中大径部２１ｃより先端側にはパッキン６が収納される大径部２１ｄが設けられている。パッキン６はこの大径部２１ｄの内周面と、中大径部２１ｃと大径部２１ｄの径差によって生じる段差面２１ｅによって囲まれた領域に収納されている。又、段差面２１ｅと中大径部２１ｃが交差する角部２１ｆが設けられている。

【0026】

前記ナット３は、図２、９，１０に示されるように、袋ナットとも称せられているもので、前記継手２の接続用筒部２１の外周囲に形成している雄ねじ２ｃと螺合する雌ねじ３ａを内周に形成した環状外筒部３１と、該環状外筒部３１の一端側に設けられて前記流体通路２ａと連通する鋼管４を支持する鋼管支持部３２とを有している。環状外筒部３１の鋼管支持部３２と反対側面、即ち接続時に継手２側を向く面である幅の狭い円環状側面３３には、円周方向に円弧状のラチェット歯３４が形成されている。

【0027】

このラチェット歯３４は、図６～９に示されているように、ナット３の継手２への相対的締め付け回転方向に緩やかな傾斜角度を有する緩斜面３４ａと、ナット３の継手２への相対的緩め回転方向に急角度の傾斜面を有する急斜面３４ｂと、これら緩斜面３４ａと急斜面３４ｂの共通する円環状側面３３からの高さである稜部３４ｃを形成している。一周する円環状側面３３に設ける円弧状のラチェット歯３４の数は、１個以上あれば可能であるが、図９に示すように、一周全部に等間隔に設けてもよく、この場合には締付後の緩む角度を小さくできる。また、緩傾斜面３４ａや急傾斜面３４ｂ及び隣接する２つのラチェット歯３４の間の円環状側面３３の長さを短くしても緩む角度を小さく出来る。しかし、締付完了後において、傾斜先端部５１ｄの端部５１ｂがラチェット歯３４上面に接していない時には、ラチェット歯３４が設けられていない円環状側面３３に端部５１ｂが当接するようにしなければならないので、傾斜先端部５１ｄの長さ、傾斜角度、ラチェット歯３４の１ピッチの長さ、ラチェット歯３４の間隔距離などを総合的に考慮して決められる。稜部３４ｃの円環状側面３３からの長さと図３に示す弾性リング５の輪の幅ｔの合計が締付後の継手２とナット３の間隔距離となる。

【0028】

前記環状外筒部３１の環状側面３３の外周側から継手２方向側へ延出した隠し円筒部３５を具備している。この隠し円筒部３５の環状側面３３の外周側からの継手２方向側への延出長さは、前記弾性リング５の幅ｔとラチェット歯３４の稜部３４ｃの高さの合計の長さである。これよりも短くなれば締め付けても弾性リング５の外周面５ａが外部から常時目視することができるので好ましくなく、逆に長すぎると締め付けが完了する前に外周面５ａが隠れてしまうので締め付け完了を外部から目視して確認できないからである。弾性リング５の外周面５ａは、隠し円筒部３５の内周面３５ａの内側に位置するので、弾性リング５の他方の端部５１ｂがラチェット歯３４の急斜面３４ｂに当接してもなお緩め回転方向への力が作用して弾性リング５の輪が開く方向に付勢された時に、内周面３５ａに外周面５ａが当接して輪が開かないので外周面５ａと内周面３５ａとの摩擦力が大きくなり、これによっても継手２とナット３の相互の緩め方向への回転を阻止し得る。

【0029】

前記環状外筒部３１の外周面にはナット３の中心軸方向に複数の滑り止め台３１ａが等間隔に設けられて、ナット３の指先での回転を容易にし、環状外筒部３１の補強強度を得ている。また、環状外筒部３１の一端側に設けた鋼管支持部３２の中心部には鋼管４を挿通させる挿通穴３２ａが設けられると共に、図１０によく現れているように、この挿通穴３２ａの内側には挿入された鋼管４を継手２方向へ押圧するために鋼管４の山型突部４１の傾斜面４１ｂを継手２方向へ押す押圧傾斜面３２ｂ、この押圧傾斜面３２ｂの端から雌ねじ３ａ方向へ垂直に立ち上がった垂直内面３２ｃが形成されている。

【0030】

前記弾性リング５は、図３～６によく示されるように、ステンレス鋼などの金属材料あるいは合成樹脂材料からなる弾性を有し、幅ｔが薄くて前記円環状側面３３と同じ又は略同じ厚さｄとなるような板状部材を円形の輪に切り抜きなどによって形成し、当該輪の一部を切欠いた切欠部５１を有するものである。この金属材料としてステンレス鋼を使用する場合には、SUS304CSPが好適に使用できる。切欠部５１の切り欠きの長さは特に限定されるものではなく、単に切目を入れただけで切欠部５１の一方の端部５１ａと他方の端部５１ｂとの輪の部分の距離が殆ど間隔なくして相向かい合う端面同士が接近していても、逆に、図１１に示すように、切欠部５１の一方の端部５１ａと他方の端部５１ｂとの距離が殆どない程度まで接近させて弾性リング５の輪の長さ部分が極端に短かくなるまで切欠部５１が大きくてもよい。輪の内径は、継手２の接続用筒部２１の外周に形成している雄ねじ２ｃの直径或いは平坦外周面２１ａの直径と略同じである。多少の誤差があっても弾性があるので弾性リング５を接続用筒部２１に嵌め込むことができる。切欠部５１が大きく弾性リング５の輪の長さが接続用筒部２１に外嵌できない程度に短くても使用可能で、この場合にはその短い一部の輪の内周の曲率半径が接続用筒部２１の外周の曲がりの曲率半径と同じ程度であればよい。また、輪の外径は環状外筒部３１の外径と略同じか若干小さくしている。

【0031】

弾性リング５の一方の端部５１ａには、図３～５に示すように、継手２或いは鍔部２２に設けている引掛部２２ａに係止する係止部５１ｃが継手２方向に曲げて設けられている。引掛部２２ａが継手２の他の部位、例えば平坦外周面２１ａに設けられている場合には下向きの突起からなる係止部５１ｃとするなど、その部位に見合うような係止部５１ｃを一方の端部５１ａに具備する。この係止部５１ｃや一方の端部５１ａを継手２に溶接などによって固定しておいてもよい。また、弾性リング５の他方の端部５１ｂには、円環状側面３３上やラチェット歯３４の緩斜面３４ａ上を摺動し、稜部３４ｃを超えて急斜面２４ｂに当接するものであるから、特に加工の必要はなく輪を切断した断面が現れていてもよい。更に、図４に示すように、他方の端部５１ｂから輪の中心角θの部位までを他の輪の部分に対して、図５に示すように、一方向側に傾斜角αで傾けた傾斜先端部５１ｄとしておくと、設置時にこの傾斜先端部５１ｄの端部でもある５１ｂが円環状側面３３及び該円環状側面３３に設けているラチェット歯３４の上面方向へ付勢されて摺動し易くなり、かつ、急斜面３４ｂに当接して係止し易くなる。

【0032】

また、内周側に円周突部５１ｅが複数個設けられて厚さｄが長くなっているのは、弾性リング５の輪の部分を接続用筒部２１に外嵌する際に、この円周突部５１ｅが接続用筒部２１の平坦外周面２１ａに当接して、弾性リング５の輪の側面と円環状側面３３の高さ位置を合わせて密着しやすいようにするためである。

【0033】

弾性リング５の外周面５ａの厚さｄは３～８ｍｍ、幅ｔは１．７～３ｍｍ程度が好ましく利用できるので、継手２とナット３の接続完了時に外周面５ａを外部から目視して隠し円筒部３５によって見えなくなっていることで接続完了が否かを判断する際に、継手２やナット３の金属色と区別できる色彩を有しているのが望ましい。用いる金属の種類が異なることで区別できる場合はともかく、近い色の場合には見やすくするために弾性リング５の外周面に色彩を施すようにする。この場合の色彩としては金属面の色に比較して対照的に見やすい青色の不滅インキが挙げられるが、この色に限定されるものではない。色彩を施す手段としては、塗料を外周面５ａ に塗付することの他、色彩を有するテープを張るなど他の手段を用いても良い。又、蛍光塗料を色彩としてすれば暗所においてバラックライトで目視し易くなるのでなお好ましい。弾性リング５として合成樹脂材料を使用する場合には、色素を原料に混ぜておけば外周面５a を含むリング全体が着色されるので、特に色彩を施す必要がない。

【0034】

上記構成からなるこの発明の鋼管と継手の接続機構１を構築する手順及び使用について説明する。この実施形態で使用する鋼管４は、図１０によく示されているように、鋼管４の端部４ａ側の傾斜面４１ａと他方側の傾斜面４１ｂの２つの傾斜面を有する山型突部４１を形成した厚さが薄肉の長尺なステンレス鋼管を使用した。鋼管４に山型突部４１を形成する方法や装置は公知のものを使用でき限定されることはないが、例を挙げれば、特許第３４６７５４号に示される拡管装置が有効に活用できる。しかし、この山型突部４１を有する鋼管４に限定されるものではなく、相向かい合った継手２とナット３が螺合接合することにより、鋼管４が継手２に流体漏れを生じないように機密に接続される形式のものであればよい。

【0035】

まず、図６にも示されるように、弾性リング５を継手２の接続用筒部２１に外嵌させて、継手２側に形成してある平坦外周面２１ａに外嵌しておく。この実施形態では、切欠部５１の一方の端部５１ａに設けた係止部５１ｃを継手２に設けてある引掛部２２ａに係止させている例を示しているが、継手４に設ける引掛部２２ａの位置や形状は継手２の他の位置であっても異なる引掛け方法であってもよい。

【0036】

次に、図２、１０に示されているように、ナット３の挿通穴３２ａに挿通した鋼管４の端部４ａを継手２の中大径部２１ｃ内に挿入する。そして環状外筒部３１の滑り止め台３１ａを手で持って回転させつつ継手２にナット３を接近させてゆくと、あらかじめセットしてあるパッキン６が山形突部４１の一方の傾斜面４１ａに当接する。環状外筒部３１の雌ねじ３ａを接続用筒部２１の雄ねじ２ｃに螺合しているので更に締め付けて行と、図５に示すように、弾性リング５の傾斜先端部５１ｄの端部５１ｂがナット３側へ傾斜していることから、図８に示すように、傾斜先端部５１ｄの端部５１ｂが円環状側面３３方向へ付勢された状態でまず当接する。

【0037】

ナット３の締め付け方向への回転がさらに進むと、他方の端部５１ｂは円環状側面３３及び円弧状のラチェット面３４を摺動する。ラッチェット面３４の緩斜面３４ａを上って稜部３４ｃ超えると急斜面３４ｂを急落下する。このような回転を行い、手締めで回せるところまで締め付けると、図６、８に示すように、他方の端部５１ｂは緩斜面３４ａ又は円環状側面３３上のどこかの位置で停止する。この段階で、前記接続用筒部２１の先端の平坦挿入面２１ｂは環状外筒部３１の奥まで進み先端面が鋼管支持部３２の垂直内面３２ｃに当接している。そして、鋼管２の山型突部４１の他方の傾斜面４１ｂは押圧傾斜面３２ｂによって継手２方向へ押されて、一方の傾斜面４１ａはパッキン６及び角部２１fによってナット３方向へ押されているので、鋼管４と継手２の内周側面の間の隙間から流体が漏れないように機密状態が保たれつつ、鋼管４が継手２とが仮接続される。

【0038】

そして、工具を使用して更にナット３を強く締め付けると、図７、１０に示すように、弾性リング５は継手２又は鍔部２２と環状外筒部３１の円環側面３３の間に挟まれた状態で本締め付けが完了する。この状態では弾性リング５はナット３側の側面がラチェット歯３４の稜部３４ｃに継手２方向へ押されているので、弾性リング３と継手２又は鍔部２２との間には隙間が全くなく密着する。又、ナット３との間にはラチェット歯３４の緩斜面３４ａ及び急斜面３４ｂの上面の部分に若干の空間部が生じているものの全周に亘って密着する。そして、隠し円筒部３５は弾性リング５の外周面５ａを覆い隠すので外部から遮られ外周面５ａの色彩は目視出来なくなる。これによって目視による継手２とナット３の接続完了の確認が容易に行える。

【0039】

従って、この締め付けた状態だけでも各部材間の摩擦抵抗によって継手２とナット３との相対的緩みは生じにくいが、歳月の経過の間に生じる振動、建造物の劣化などの要因によって、摩擦抵抗が解けて相対的な緩みが生じる。それによりナット３又は継手２或いは双方に緩み方向へ相対的回転した場合には、弾性リング５の一方の端部５１ａは継手２に固定されているので、傾斜先端部５１ｄの先端の端部５１ｂが急斜面３４ｂに当接して継手２又はナット３の緩み方向への回転が阻止され、緩みが発生しなくなる。加えて、弾性リング５には他方の端部５１ｂを通じて輪を拡大する付勢力が生じているので、弾性リング５の外周面５ａと隠し円筒部３５の内周面３５ａとの摩擦力が生じていることから、緩みが一層防止される。これらの作用によって、継手２から鋼管４は外れることがないのは勿論のこと、緩みに伴うパッキン６と鋼管４の隙間も生じないことから、流体漏れをも防止できる。

【0040】

緩みが生じて継手３又はナット３の相対的緩み回転が始まった時に、傾斜先端部５１ｄの他方の端部５１ｂが円環状側面３３或いは緩斜面３４ａと接している位置にある時には、端部５１ｂが急斜面３４ｂ当接するまで相対的緩み回転が止まることがない。この緩みは、円環状側面３３に設けるラチェット歯３４の個数が少ないほど多くなる。即ち、円環状側面３３におけるラチェット歯３４の間隔距離が長いほど、或いはラチェット歯３４の長さが長いほど緩みの度合いは大きくなる。従って、ラチェット歯３４の数を多く設け、且つ、各ラチェット歯３４の間隔距離を狭くすれば、加工の手間は増えるが、緩みの度合いを少なく出来る利点が生じる。

【0041】

弾性リング５の輪の切欠部５１の切欠き部分が切断した切溝だけの幅であれば、輪の輪郭角度はほぼ３６０°に近くになり、使用時には接続用筒部２１の平坦外周面２１ａをほぼ一周する大きさになる。この場合には、ほぼ全周囲に亘って弾性リング５の輪の部分が継手２や鍔部２２と円環状側面３３の間に挟圧されるので、緩み方向へ大きな力が作用した場合であっても、摩擦抵抗力が大きくなるのに加えて急斜面３４ｂに端部５１ａが当接もするので、弾性リング５が壊れることはなく硬固に緩み止めを行える。加えて、弾性リング５の外周面５ａが全周に亘って多く露出するので、外部から接続不十分であることを発見し易くなる利点がある。逆に、切欠部５１を大きくすると、輪の輪郭が小さく短くなるものの材料費の節約を図ることができるが、外部から弾性リング５の外周面５ａの目視出来る部分が小さくなり接続状態の目視が難しくなる。

【0042】

尚、この実施形態においては、継手２とナット３を雄ネジと雌ネジを螺合してその間に山型突部４１を有する鋼管４を挟んで接合する例を説明したが、ネジ結合以外の手段によっても、或いは山型突部４１を有さない鋼管４を用いて、継手２とナット３のいずれか一方又は双方を緩め又は締付方向に相対的に回転させる工程を含む接続機構にも適用できる。

【0043】

鋼管４と継手２との接続状態を解除する場合には、継手２とナット３を緩み方向に工具などを用いて、夫々別々に或いは双方同時に緩み方向へ回転させれば弾性リング５が剪断されるか、弾性リング５の端部の継手２又はラチェト歯３４との係止、当接箇所が剪断されるので、容易に解体できる。

【0044】

以上説明したように、この発明の鋼管と継手の接続機構１によると、接続時に接続用筒部２１に弾性リング５を外嵌しておくだけの手間で緩みを防止でき、且つ、施工時における継手２とナット３の締め付け忘れを外部から目視で確認できるので、鋼管２の接続作業能率が向上する。

【産業上の利用可能性】

【0045】

この発明の鋼管と継手の接続機構によると、継手とナットで鋼管を弾性リングを挟んで締付接続して緩み止めをした構成を採用しているので、流体を通過させる各種の鋼管網の構築に使用でき応用範囲が広く、且つ、接続状態を外部から目視で知ることができるので施工作業の能率化を図ることができ、結果として、多くの需要が期待出来き、産業の発展に大きく寄与できるものである。

【符号の説明】

【0046】

１ 鋼管と継手の接続機構
２ 継手
２ａ 流体通路
２ｂ 連結筒部
２ｃ 雄ねじ
２１ 接続用筒部
２１ａ 平坦外周面
２１ｂ 平坦挿入面
２１ｃ 中大径部
２１ｄ 大径部
２１ｅ 段差面
２１ｆ 角部
２２ 鍔部
２２ａ 引掛部
３ ナット
３ａ 雌ねじ
３１ 環状外筒部
３１ａ 滑り止め台
３２ 鋼管支持部
３２ａ 挿通穴
３２ｂ 押圧面
３２ｃ 垂直内面
３３ 円環状側面
３４ ラチェット歯
３４ａ 緩斜面
３４ｂ 急斜面
３４ｃ 稜部
３５ 隠し円筒部
３５ａ 内周面
４ 鋼管
４ａ 一方の端部
４１ 山型突部
４１ａ 一方の傾斜面
４１ｂ 他方の傾斜面
５ 弾性リング
５ａ 外周面
５１ 切欠部
５１ａ 一方の端部
５１ｂ 他方の端部
５１ｃ 係止部
５１ｄ 傾斜先端部
ｄ 厚さ
ｔ 幅
６ パッキン

【要約】

【課題】継手とナットによって鋼管を接続する配管作業において、継手とナットとの締め付作業が確実に完了していることを外部から目視で確認できる接続機構を提供すること。
【解決する手段】
継手の雄ねじとナットの雌ねじを螺合して鋼管を機密に接続する、鋼管と継手の接続機構において、継手とナットの間に挟まれ一端側が継手に固定されている弾性リングの他端側がナットの側面にあるラッチェト歯の急斜面に当接してナットと継手の相対的緩めを防止し、且つ、雄ねじと雌ねじとの螺合完了時に、前記隠し円筒部が弾性リングの外周を覆うことによって、継手とナットの接続が外側から目視確認できることを特徴とする鋼管と継手の接続機構。
【選択図】 図１０

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】