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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-12-17
(45)【発行日】2025-12-25
(54)【発明の名称】管継手
(51)【国際特許分類】
   F16L 15/04 20060101AFI20251218BHJP
   F16L 15/06 20060101ALI20251218BHJP
【FI】
F16L15/04 Z
F16L15/06
【請求項の数】 5
(21)【出願番号】P 2022072093
(22)【出願日】2022-04-26
(65)【公開番号】P2023161641
(43)【公開日】2023-11-08
【審査請求日】2025-01-06
(73)【特許権者】
【識別番号】000229737
【氏名又は名称】株式会社PILLAR
(74)【代理人】
【識別番号】100087653
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴江 正二
(72)【発明者】
【氏名】飯田 俊英
(72)【発明者】
【氏名】大西 健士
(72)【発明者】
【氏名】田邉 裕樹
(72)【発明者】
【氏名】南原 翔平
(72)【発明者】
【氏名】上村 尚三
【審査官】奈須 リサ
(56)【参考文献】
【文献】特開2021-162061(JP,A)
【文献】特開2021-162060(JP,A)
【文献】特開2015-068500(JP,A)
【文献】特開2014-219060(JP,A)
【文献】特開2001-187990(JP,A)
【文献】米国特許第05176415(US,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F16L 1/00-59/22
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
いずれも筒状であり、軸方向の一端部には配管との接続部を含み、他端部には多条のねじを含み、前記ねじで互いに締結可能な第1部品と第2部品
を備えた管継手であって、
前記第1部品の外周面が、周方向の一部から外周方向へ延びる第1突出部を含み、
前記第2部品の外周面が、
周方向の一部から外周方向へ延びる第2突出部と、
前記第2突出部とは異なる周方向の一部から外周方向へ張り出すと共に、軸方向へ突き出る突起と
を含み、
前記第1突出部と前記第2突出部とは、前記ねじが正しい締結完了位置に到達すると、前記第1部品と前記第2部品との周方向における位置を互いに一致させるように構成されており、
前記第1部品と前記第2部品との締結作業において前記ねじが互いに同軸に近づけられる際、
前記ねじ間の周方向の角度が正しい締結開始位置での値である場合には、前記ねじが正しい締結完了位置に到達するまで、前記突起が前記第1部品の外周面のうち前記第1突出部以外の外周側を通過して前記第1突出部との衝突を避け、
前記ねじ間の周方向の角度が誤った締結開始位置での値である場合には、前記ねじが誤った締結完了位置に到達する前に、前記突起が前記第1突出部と衝突する
ように前記突起が構成されている
ことを特徴とする管継手。
【請求項2】
前記ねじが正しい締結開始位置から正しい締結完了位置までの移動に必要とする回転角であるはめあい角は180°以下であり、
前記突起の長さは、前記ねじが正しい締結開始位置で噛み合わされたときの前記ねじの座面間の距離以上であり、
前記ねじが互いに同軸に配置された際、
前記ねじ間の周方向の角度が正しい締結開始位置での値である場合には、前記第1部品と前記第2部品との周方向において前記突起が前記第1突出部から前記はめあい角以上離れており、
前記ねじ間の周方向の角度が誤った締結開始位置での値である場合には、周方向において前記突起が前記第1突出部の範囲内に位置する、
請求項1に記載の管継手。
【請求項3】
前記第1突出部と前記第2突出部とは、前記第1部品と前記第2部品とのそれぞれの軸方向から見える輪郭が等しい、請求項1に記載の管継手。
【請求項4】
前記第1突出部と前記第2突出部とは、前記ねじが正しい締結完了位置に到達すると、互いにスナップフィット方式で引っ掛かるように構成されている、請求項1に記載の管継手。
【請求項5】
前記第1突出部と前記第2突出部とは、前記ねじが正しい締結完了位置に到達すると互いに引っ掛かり、前記ねじの逆転を妨げるように構成されている、請求項1に記載の管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は管継手に関し、特に多条ねじを備えたものに関する。
【背景技術】
【0002】
「多条ねじ」とは、螺旋状に連なるねじ山の数、すなわち条数が2以上のねじをいう。多条ねじは、ねじ山を1条しか含まないねじ、すなわち1条ねじと比べ、軸方向におけるねじ山の間隔(ピッチ)が等しければ、ねじが1回転する間に軸方向へ進む距離(リード)が長い。したがって、多条ねじは1条ねじよりも容易に、締結開始位置から締結完了位置への移動に必要な回転数を抑えることができる。ここで、「締結開始位置」とは、雄ねじのねじ山が雌ねじのねじ溝へ進入し始めるとき、すなわち両ねじが噛み合い始めるときの両ねじの相対位置をいう。一方、「締結完了位置」とは、両ねじが噛み合わされている状態において雄ねじのねじ山が雌ねじのねじ溝の内側に存在する範囲の軸方向の長さ、すなわち両ねじのはめあい長さが必要な値に達したときの両ねじの相対位置をいう。なお、両ねじが同軸に配置されている状態におけるそれらの相対位置は一般に、一方に対する他方の周方向の角度と軸方向の距離(両ねじが噛み合わされている場合は、その距離が負値で表されてもよい。)との組み合わせで特定される。
【0003】
この利点から多条ねじは、締結に必要な作業時間を短縮させる目的で多用される(たとえば特許文献1参照)。特に多条ねじが管継手に利用される場合、その管継手で配管同士を接続する作業が迅速化される。したがって、多条ねじを備えた管継手は、たとえば、半導体、医療品、薬品、または食品等の製造に利用される配管設備、特にその中で、配管が頻回に着脱される部位において有用である。配管の着脱に必要な時間の短縮は、洗浄等のメンテナンスを行う作業者の負担の軽減に効果的だからである。多条ねじを備えた管継手はまた、自動車に搭載される、ガソリン、冷却水、または排ガス等を流す配管設備にも有用である。これらの配管設備に対しては、自動車の安全性を確保する目的で、特に高い信頼性が要求される。配管設備の組み立ての作業性を高く維持したままでこの要求を満たすには、管継手に多条ねじを利用することにより、配管の確実な接続を手早く実現させることが効果的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2016-169581号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
多条ねじでは一般に、雄ねじのねじ山が雌ねじのねじ溝のいずれへも進入可能である。したがって、締結開始位置は条数と同じ数だけ存在する。締結開始位置が異なれば、そこから到達可能な締結完了位置も異なるので、締結完了位置の数も条数に等しい。しかし、締結完了位置が複数存在することは多条ねじの用途によっては好ましくない。たとえば特許文献1に開示された多条ねじは、締結すべき2本の鋼管の各開口端に設けられている。これらの開口端には更に、ねじが締結完了位置に到達すると互いの位置を一致させるマークの対も付されている。鋼管の締結作業では、これらのマークが互いの位置を一致させたことにより、ねじが締結完了位置へ到達したことが確認される。この場合、いずれの締結完了位置への到達についても同様な確認を可能にするには、締結完了位置ごとに異なるマークの対を両鋼管に付す必要がある。しかし、そのようなマーキングは煩雑である。その他に、いずれも回転非対称な形状である2つの部品の締結に多条ねじが利用される場合、特定の締結完了位置でしか両部品の形状が合わないことがある。
【0006】
これらの用途では、複数の締結完了位置の中から特定のもの(以下、「正しい締結完了位置」と呼ぶ。)を予め選択し、それら以外(以下、「誤った締結完了位置」と呼ぶ。)にねじが到達する可能性を抑える工夫が望ましい。たとえば特許文献1に開示された工夫では、締結対象の2本の鋼管に、それらのねじが正しい締結完了位置に到達したときに位置を一致させるマークの対に加え、それらのねじが正しい締結開始位置で噛み合わされるときに位置を一致させるマークの対も付される。「正しい締結開始位置」とは、複数の締結開始位置のうち、そこからであればねじが正しい締結完了位置に到達可能であるものをいう。したがって、鋼管の締結作業では、ねじが締結開始位置で噛み合わされる時点ですでに、その後にねじが到達するはずの締結完了位置の正誤が判別可能である。
【0007】
しかし、特許文献1に開示された多条ねじを、正しい締結開始位置以外の締結開始位置(以下、「誤った締結開始位置」と呼ぶ。)で噛み合わせることも、誤った締結開始位置から誤った締結完了位置へ移動させることも、物理的には可能である。したがって、マークの対が位置を一致させていないことを作業者が誤って見落とし、ねじを誤った締結開始位置で噛み合わせ、更に誤った締結完了位置まで移動させてしまう可能性がある。その結果、締結の作業性が損なわれかねないので、特許文献1に開示された工夫では不十分な場合もありうる。
【0008】
本発明の目的は上記の課題を解決することであり、特に、多条ねじが誤った締結完了位置に到達することを更に確実に防ぐことにより、配管の接続の作業性が更に高い管継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の1つの観点による管継手は第1部品と第2部品とを備えている。両部品はいずれも筒状であり、軸方向の一端部には配管との接続部を含み、他端部には多条のねじを含む。それらのねじで両部品は互いに締結可能である。第1部品の外周面は、周方向の一部から外周方向へ延びる第1突出部を含む。第2部品の外周面は、周方向の一部から外周方向へ延びる第2突出部と、第2突出部とは異なる周方向の一部から外周方向へ張り出すと共に軸方向へ突き出る突起とを含む。第1突出部と第2突出部とは、ねじが正しい締結完了位置に到達すると、両部品の周方向における位置を互いに一致させるように構成されている。突起は次のように構成されている。両部品の締結作業においてねじが互いに同軸に近づけられる際、ねじ間の周方向の角度が正しい締結開始位置での値である場合には、ねじが正しい締結完了位置に到達するまで突起が第1部品の外周面のうち第1突出部以外の外周側を通過して第1突出部との衝突を避ける。一方、ねじ間の周方向の角度が誤った締結開始位置での値である場合には、ねじが誤った締結完了位置に到達する前に突起が第1突出部と衝突する。
【0010】
この管継手は、次の条件(A)、(B)、(C)、(D)をすべて満たしてもよい。(A)ねじが正しい締結開始位置から正しい締結完了位置までの移動に必要とする回転角(以下、「はめあい角」と呼ぶ。)が180°以下である。(B)突起の長さは、ねじが正しい締結開始位置で噛み合わされたときのねじの座面間の距離以上である。(C)ねじが互いに同軸に配置された際、ねじ間の周方向の角度が正しい締結開始位置での値である場合には、第1部品と第2部品との周方向において突起が第1突出部からはめあい角以上離れている。(D)ねじが互いに同軸に配置された際、ねじ間の周方向の角度が誤った締結開始位置での値である場合には、両部品の周方向において突起が第1突出部の範囲内に位置する。
【発明の効果】
【0011】
この管継手では、両部品の締結作業においてねじが互いに同軸に近づけられる際、ねじ間の周方向の角度が正しい締結開始位置での値である場合には、ねじが正しい締結完了位置に到達するまで、突起が第1部品の外周面のうち第1突出部以外の外周側を通過して第1突出部との衝突を避ける。すなわち、ねじが正しい締結完了位置に到達する前に突起が第1部品から外周側へ逸れ、第1突出部に阻まれることなく第1部品よりも外周側を移動する。これにより、ねじが正しい締結完了位置に到達可能である。一方、ねじ間の周方向の角度が誤った締結開始位置での値である場合には、ねじが誤った締結完了位置に到達する前に、突起が第1突出部と衝突する。これにより、ねじの相互の更なる接近が阻まれるので、ねじを誤った締結完了位置に到達させることは物理的に不可能である。こうして、ねじが誤った締結完了位置に到達することが更に確実に防止されるので、この管継手は配管の接続の作業性が更に高い。
【0012】
この管継手が上記の条件(A)-(D)をすべて満たす場合、ねじを誤った締結開始位置で噛み合わせることすら、物理的に不可能である。実際、ねじが噛み合わされる際、ねじ間の周方向の角度が正しい締結開始位置での値である場合には、第1部品と第2部品との周方向において突起が第1突出部から離れているので、ねじが正しい締結開始位置に到達する。その後も突起が第1突出部と衝突することなく、第1部品よりも外周側を移動するので、ねじが正しい締結完了位置に到達する。一方、ねじ間の周方向の角度が誤った締結開始位置での値である場合には、ねじが誤った締結開始位置に到達する前に、またはその到達と同時に、突起が第1突出部と衝突する。これにより、ねじを誤った締結開始位置で噛み合わせることが物理的に不可能である。したがって、当然、ねじが誤った締結完了位置に到達することも物理的に不可能であるので、この管継手は配管の接続の作業性が更に高い。
【0013】
第1突出部と第2突出部とにより、第1部品と第2部品とはいずれの形状も回転非対称である。したがって、作業者は、両突出部が周方向の位置を一致させたことを見ることにより、ねじが正しい締結完了位置に到達したことを目で確認できる。したがって、本発明による管継手は配管の接続の作業性が更に高い。
【0014】
第1突出部と第2突出部とは、第1部品と第2部品とのそれぞれの軸方向から見える輪郭が等しくてもよい。作業者は、両突出部の輪郭が完全に重なって見えることから、ねじが正しい締結完了位置に到達したことを一目で確認できる。したがって、本発明による管継手は配管の接続の作業性が更に高い。
【0015】
第1突出部と第2突出部とは、ねじが正しい締結完了位置に到達するとスナップフィット方式で互いに引っ掛かるように構成されていてもよい。これにより、両突出部が互いに引っ掛かるとき、音または振動の少なくともいずれかが生じる。作業者はその音を聞き、またはその振動を感じることにより、ねじが正しい締結完了位置へ到達したことを耳、または手でも確認できる。したがって、本発明による管継手は配管の接続の作業性が更に高い。
【0016】
第1突出部と第2突出部とは、ねじが正しい締結完了位置に到達すると互いに引っ掛かり、ねじの逆転、すなわち緩む方向への回転を妨げるように構成されていてもよい。これにより、外部からの振動衝撃または形状の経年変化に起因するねじの緩みが防止される。
【図面の簡単な説明】
【0017】
図1】本発明の実施形態による管継手の外観を示す斜視図である。
図2図1が示す管継手の分解図である。
図3図1が示す直線III-IIIに沿った断面図である。
図4図2が示す雄部品と雌部品とが同軸に配置され、雄ねじと雌ねじとの間の周方向の角度が正しい締結開始位置での値であるときの両部品の外観を示す平面図(a)と側面図(b)である。
図5図2が示す雄ねじと雌ねじとが正しい締結完了位置に到達したときの管継手の外観を示す平面図(a)と側面図(b)である。
図6図2が示す雄部品と雌部品とが同軸に配置され、雄ねじと雌ねじとの間の周方向の角度が誤った締結開始位置での値であるときの両部品の外観を示す平面図(a)と側面図(b)である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
図1は、本発明の実施形態による管継手100の外観を示す斜視図であり、図2は、管継手100の分解図であり、図3は、図1が示す直線III-IIIに沿った断面図である。管継手100は、好ましくは自動車内において、第1ホース510を第2ホース520へ接続するのに利用される(図3参照)。第1ホース510と第2ホース520とは高密度ポリエチレン(HDPE)等の樹脂から成り、好ましくは電気自動車(EV)のバッテリーパックの冷却ラインに含まれ、冷却水(LLC)を通す配管として利用される。
【0019】
管継手100は雄部品200と雌部品300との組み合わせである。両部品200、300はいずれも、ポリアミド(PA)またはガラス繊維強化ポリアミド(PA-GF)等の樹脂から成る円筒部品であり、それぞれの中心軸201、301に対して垂直な断面では内周面が円形であり(図2参照。)、内径が等しい(図3参照)。図3が示すように、雄部品200は第1ホース510に接続され、雌部品300は第2ホース520に接続される。さらに、両部品200、300が互いに同軸に締結されると、それらの内部空間を通して第1ホース510の内部空間が第2ホース520の内部空間に連通する。すなわち両部品200、300の内部空間が、2本のホース510、520の間を繋ぐLLCの流路として機能する。
[雄部品の構造]
【0020】
雄部品200の軸方向の一端部210(図2図3では左端部。以下、「第1端部」という。)は第1ホース510との接続部であり、第1ホース510の中に同軸に配置される(図3参照)。第1端部210の外径は第1ホース510の内径よりも大きいので、第1端部210が第1ホース510の中へ圧入されると、第1ホース510の開口端が押し広げられる。これに伴うその開口端の復元力が第1端部210を内周方向へ締め付けるので、第1ホース510が第1端部210に固定され、第1ホース510の内周面と第1端部210の外周面との間がシールされる。
【0021】
雄部品200の軸方向の他端部220(図2図3では右端部。以下、「第2端部」という。)は雌部品300との接続部であり、開口部221、環状溝230、雄フランジ240、および、雄ねじ250を含む。開口部221は、雄部品200の内部空間の出入口を仕切る円筒状の壁である。環状溝230は、開口部221を同軸に囲む円環形状の溝であり、好ましくは雄部品200の軸方向において第1端部210と第2端部220との間の境界付近まで延びている(図3参照)。その軸方向における環状溝230の深さは開口部221の壁厚よりも十分に大きい。雄フランジ240は、第2端部220の外周部のうち、第1端部210と雄部品200の軸方向(図2図3では右方)において同軸に隣接する円環部分である。雄ねじ250は、第2端部220の外周部のうち、雄フランジ240とは反対側(図2図3では右側)に設けられ、環状溝230を同軸に囲む。
[雌部品の構造]
【0022】
雌部品300の軸方向の一端部310(図2図3では左端部。以下、「第1端部」という。)は雄部品200との接続部であり、開口部311、環状突起330、雌フランジ340、および、雌ねじ350を含む。開口部311は、雌部品300の内部空間の出入口を仕切る円筒状の壁であり、雄部品200の開口部221と内径が等しい。環状突起330は開口部311の周囲から同軸に(図2図3では左方へ)突出しており、自身の軸方向に対して垂直な断面が円環状である。さらに、環状突起330は雄部品200の環状溝230へ圧入可能であるように、内径と外径とが設計されている(詳細については後述参照)。雌フランジ340は、環状突起330を同軸に囲む円環部材であり、雌部品300の軸方向における一端部(図2図3では右端部)が開口部311に同軸に接続され、その軸方向における反対側の端面341(図2図3では左端面)が環状突起330の先端331(図2図3では左端)を越えて張り出ている。雌ねじ350は雌フランジ340の内周面に設けられ、環状突起330を同軸に囲む。
【0023】
雌部品300の軸方向の他端部320(図2図3では右端部。以下、「第2端部」という。)は第2ホース520との接続部であり、第2ホース520の中に同軸に配置される(図3参照)。第2端部320の外径は第2ホース520の内径よりも大きいので、第2端部320が第2ホース520の中へ圧入されると、第2ホース520の開口端が押し広げられる。これに伴うその開口端の復元力が第2端部320を内周方向へ締め付けるので、第2ホース520が第2端部320に固定され、第2ホース520の内周面と第2端部320の外周面との間がシールされる。
[雄ねじと雌ねじ]
【0024】
雄ねじ250は多条ねじ、たとえば2条の右ねじであり、第1ねじ山251と第2ねじ山252とを含む(図2図3参照)。これらのねじ山251、252は、断面がたとえば台形状であり、雄部品200の中心軸201のまわりで、同じ形状、同じサイズの右巻きの螺旋を描いており、各螺旋の両端部を除き、形状とサイズとが等しい。それらの螺旋の先端、すなわち第1ねじ山251の先端253と第2ねじ山252の先端254とは、雄ねじ250の周方向における位置が互いに、360°を雄ねじ250の条数“2”で割った値、すなわち180°異なる。
【0025】
雌ねじ350は、雄ねじ250に噛み合い可能な多条ねじ、たとえば2条の右ねじであり、第1ねじ溝351と第2ねじ溝352とを含む(図2図3参照)。これらのねじ溝351、352は、断面がたとえば台形状であり、雌部品300の中心軸301のまわりで、同じ形状、同じサイズの右巻きの螺旋を描いており、各螺旋の両端部を除き、形状とサイズとが等しい。それらの螺旋の先端、すなわち第1ねじ溝351の先端353と第2ねじ溝352の先端(図示せず。)とは、雌ねじ350の周方向における位置が互いに、360°を雌ねじ350の条数“2”で割った値、すなわち180°異なる。
【0026】
雄ねじ250と雌ねじ350とはいずれも右ねじであるので、互いに同軸に噛み合わされた際、それぞれの中心軸201、301に沿って相手のねじへ向かう方向に対して時計回りが正転方向、すなわちねじが締まる方向であり、反時計回りが逆転方向、すなわちねじが緩む方向である。図2では、雄ねじ250については、その中心軸201に沿った右方に対し、時計回りMCLが正転方向であり、反時計回りMCCが逆転方向である。雌ねじ350については、その中心軸301に沿った左方に対し、時計回りFCLが正転方向であり、反時計回りFCCが逆転方向である。
【0027】
雄ねじ250と雌ねじ350とはいずれも条数が“2”であるので、締結開始位置が2つ存在する。一方(以下、「正しい締結開始位置」と呼ぶ。)は、第1ねじ山251の先端253が第1ねじ溝351の先端353へ進入し始め、第2ねじ山252の先端254が第2ねじ溝352の先端354へ進入し始めるときの両ねじ250、350の相対位置である。他方(以下、「誤った締結開始位置」と呼ぶ。)は、第1ねじ山251の先端253が第2ねじ溝352の先端354へ進入し始め、第2ねじ山252の先端254が第1ねじ溝351の先端353へ進入し始めるときの両ねじ250、350の相対位置である。
【0028】
締結開始位置と同様に締結完了位置も2つ存在する。以下、正しい締結開始位置から到達可能な締結完了位置を「正しい締結完了位置」と呼び、誤った締結開始位置から到達可能な締結完了位置を「誤った締結完了位置」と呼ぶ。締結完了位置では雄ねじ250と雌ねじ350とのはめあい長さが目標値に達する。この目標値は、雄部品200と雌部品300との間の締結が外力に十分に耐え、かつ雄部品200の環状溝230へ雌部品300の環状突起330が必要な深さまで圧入されるように設計される(詳細については後述参照)。さらに、両ねじ250、350が締結開始位置から締結完了位置までの移動に必要とする回転角、すなわちはめあい角が、好ましくは180°以下、更に好ましくは90°であるように、両ねじ250、350のリードが設計される。
[フランジ]
【0029】
図4図6は、同軸に配置された雄部品200と雌部品300とを雄部品200の第1端部210の側から見たときの両部品200、300の外観を示す平面図(a)と側面図(b)である。特に図4は、雄ねじ250と雌ねじ350との間の周方向の角度が正しい締結開始位置での値であるときの外観を示す。図5は、両ねじ250、350が正しい締結完了位置に到達したときの外観を示す。図6は、両ねじ250、350間の周方向の角度が誤った締結開始位置での値であるときの外観を示す。
-ねじの座面-
【0030】
図2図4図6が示すように、雄フランジ240の軸方向の端面のうち雄ねじ250に近い方(図2図4図6の(b)では右端面)241と、雌フランジ340の軸方向の端面(図2図4図6の(b)では左端面)341とはいずれも、軸方向に対して垂直な円環面である。両端面241、341は、図5の(b)が示すように、雄ねじ250と雌ねじ350とが正しい締結完了位置に到達すると互いに接触し、両ねじ250、350の軸力で押し合う。この意味で、以下、各端面241、341を各ねじ250、350の「座面」と呼ぶ。
-突出部-
【0031】
図1図6が示すように、雄フランジ240の周方向の一部からは雄突出部243が外周方向(図1図3図5では上方、図4の(a)では左方、図6の(a)では右方)へ延び、雌フランジ340の周方向の一部(図1図6では上部)からは雌突出部343が外周方向(図1図6では上方)へ延びている。両フランジ240、340はいずれも突出部243、343の存在により、回転非対称な形状である。好ましくは、図1図2図4図6の(a)が示すように、各フランジ240、340の軸方向から見える輪郭が涙滴形状である。更に好ましくは、図5の(a)が示すように、これらの輪郭が互いに同形、同サイズである。特に図4図6の(a)が示すように、両フランジ240、340は、突出部243、343を除き、外径RFが互いに同じ一定値である。この外径RFを越えて突出部243、343は外周方向へ張り出している。好ましくは図4の(a)が示すように、各フランジ240、340の周方向における突出部243、343の幅、特にフランジ240、340の外径RFよりも外周方向へ張り出した部分の幅WFが、各中心軸201、301まわりの回転角に換算されると、約90°である。
【0032】
図2図6の(b)が示すように、雄フランジ240の周方向では雄突出部243の範囲の中に第1ねじ山251の先端253が位置する。好ましくは、その先端253と周方向における同じ場所に、雄フランジ240の外周方向における雄突出部243の先端244(図2では上端、図6の(b)では前端)が位置する。
【0033】
雄突出部243の先端244(図2では上端)から雄ねじ250の正転方向MCLへは(図2では右方に対して時計回りに、図6の(b)では下方へ)段部248が広がっている。段部248は、雄ねじ250の座面241と同じ側(図2図3図6の(b)では右側)に位置する雄突出部243の端面247(以下、「阻止面」と呼ぶ。)から隆起した部分である。雄フランジ240の軸方向(図2図6の(b)では右方)における段部248の先端面249(図2図6の(b)では右端面)はその軸方向に対して垂直であり、その軸方向において雄ねじ250の座面241と同じ場所、またはそれよりも外側(図2図6の(b)では右側)に位置する。
【0034】
図2が示すように、雌フランジ340の外周方向における雌突出部343の先端344(図2では上端)は、第1ねじ溝351の先端353から雌ねじ350の逆転方向FCCへ(図2では左方に対して反時計回りに)雄ねじ250と雌ねじ350とのはめあい角=90°回転した場所に位置する。第1ねじ溝351の先端353と第2ねじ溝352の先端354とは雌ねじ350の周方向における位置が互いに360°/条数“2”=180°異なるので、雌突出部343の先端344は第2ねじ溝352の先端354からは、図4図6の(b)が示すように、雌ねじ350の正転方向FCLへ(図2では左方に対して時計回りに、図4図6の(b)では上方へ)180°-90°=90°回転した場所に位置する。
【0035】
図1図3図4図6の(b)が示すように、雌突出部343は薄板部345と厚板部346とを含む。薄板部345と厚板部346とはいずれの板面も雌フランジ340の軸方向(図1図3図4図6の(b)では左右方向)に対して垂直であり、互いに隙間GPを隔てて対向している。その軸方向において薄板部345は厚板部346よりも薄い。薄板部345の板面のうち厚板部346から遠い方347(図2図3図4図6の(b)では左側の板面)は、雌フランジ340の軸方向において雌ねじ350の座面341と同じ場所に位置する。
【0036】
図2図4図6が示すように、雌突出部343の先端344(図2図4図6では上端)から雌ねじ350の正転方向FCLへは(図2では左方に対して時計回りに、図4の(a)、図6の(a)では左方へ)段部348が広がっている。段部348は、薄板部345の板面347(図2図3図4の(b)、図6の(b)では左側の板面)から隆起した部分である。雌フランジ340の径方向における段部348の範囲(図2図4参照。)は、雄フランジ240の径方向における段部248の範囲(図2図5の(b)参照。)と少なくとも一部が重なる。好ましくは、雌フランジ340の軸方向における段部348の先端面349(図2図3図4の(b)、図6の(b)では左端面)が雌フランジ340の軸方向と周方向との両方に対して傾斜しており、雌突出部343の先端344(図2図4図6では上端)から雌ねじ350の正転方向FCLへ(図2では左方に対して時計回りに、図4の(a)、図6の(a)では左方へ)離れた部分ほど薄板部345の板面347に近い。
-突起-
【0037】
図1図2図4図6が示すように、雌フランジ340は外周面に突起360を含む(図4図6ではハッチで強調されている)。突起360は、雌フランジ340の外周面のうち雌突出部343とは異なる周方向の一部(図1図3図4図6の(b)では手前側、図4図6の(a)では右側)から外周方向へ張り出すと共に、軸方向(図1図3図4図6の(b)では左方、図4図6の(a)では手前)へ突出している。特に軸方向において突起360は雌ねじ350の座面341よりも距離LPだけ外側(図4図6の(b)では左側)まで延びている。
【0038】
図4の(a)が示すように、雌フランジ340の周方向における突起360の幅WPは突出部243、343の共通の幅WF以下であり、好ましくは30°よりもやや小さい:WP≒30°≦WF。さらに、図4の(b)、図6の(b)が示すように、雌フランジ340の周方向では突起360の範囲の中に第2ねじ溝352の先端354が位置する。好ましくは、その先端354と周方向における同じ場所に突起360の周方向の中心が位置する。したがって、雌突出部343と突起360との間には約30°の間隔WGが開いている:WG≒30°。
【0039】
図4図6の(b)が示すように、突起360の先端面361は雌フランジ340の軸方向に対して垂直であり、好ましくは図4図6の(a)が示すように、雌フランジ340の外周に沿った円弧形状である。軸方向における雌ねじ350の座面341から先端面361までの範囲、すなわち座面341よりも外側(図4図6の(b)では左側)に位置する突起360の部分では、内径RPが雌フランジ340の外径RF以上であり、かつ雌突出部343の最大外径、すなわちその先端344の外径RT以下である:RF≦RP≦RT。
【0040】
図2図4の(b)が示すように、雌ねじ350の第1ねじ溝351の先端353と第2ねじ溝352の先端354とはいずれも、雌ねじ350の座面341よりも軸方向において奥(図2図4の(b)では右側)に位置する。したがって、図4の(b)が2点鎖線で示すように、両ねじ250、350が正しい締結開始位置で噛み合わされたときの座面241、341間の距離LSは雄ねじ250の長さLMよりも短い:LS<LM。好ましくはこの距離LS以上であるように、雌ねじ350の座面341と突起360の先端面361との間の距離LPは設計される:LP≧LS。
[管継手を用いたホースの接続作業]
【0041】
管継手100を用いて第1ホース510に第2ホース520を接続する作業は、好ましくは以下の手順で行われる。まず、第1ホース510の開口端の中へ雄部品200の第1端部210が圧入され、第2ホース520の開口端の中へ雌部品300の第2端部320が圧入される。すなわち各部品200、300がホース510、520に接続される。次に、雄部品200の第2端部220と雌部品300の第1端部310とが同軸に突き合わされ、雄ねじ250と雌ねじ350との締結開始位置が探られる。
-ねじが正しい締結開始位置に近い場合-
【0042】
図4が示す雄部品200と雌部品300との配置では、雄ねじ250と雌ねじ350との間の周方向の角度が正しい締結開始位置での値である。すなわち、両ねじ250、350の周方向において第1ねじ山251の先端253が第1ねじ溝351の先端353と同じ場所に位置し、第2ねじ山252の先端254が第2ねじ溝352の先端354と同じ場所に位置する。このとき、その周方向では雄突出部243の範囲から雌フランジ340の突起360が外れており、特にその周方向の中心が、雄突出部243の先端244(図4の(a)では左端)から両部品200、300の中心軸201=301のまわりに180°回転した場所に位置する。突起360の内径RPは雄フランジ240の外径RF以上である(RP≧RF)ので、両ねじ250、350が互いに近づけられると、突起360が雄フランジ240の外周側へ逸れて雄フランジ240と衝突しない。したがって、両ねじ250、350が正しい締結開始位置に到達する。すなわち、第1ねじ山251の先端253が第1ねじ溝351の先端353に到達し、第2ねじ山252の先端254が第2ねじ溝352の先端354に到達する。このとき、図4の(a)が示すように、雄突出部243と突起360との間には約120°の周方向の間隔(WF+WG≒90°+30°)が開いている。
【0043】
雄ねじ250と雌ねじ350とが正しい締結開始位置に到達した後に、雄部品200が雄ねじ250の正転方向MCLへ(図4の(a)では時計回りに)回転させられ、雌部品300が雌ねじ350の正転方向FCLへ(図4の(a)では反時計回りに)回転させられる。突起360の内径RPが雄フランジ240の外径RF以上である(RP≧RF)ので、突起360が雄フランジ240と衝突することなくその外周に沿って回転する。したがって、第1ねじ山251が第1ねじ溝351へ進入し、第2ねじ山252が第2ねじ溝352へ進入する。すなわち、両ねじ250、350が噛み合い始める。両ねじ250、350が正しい締結開始位置に到達した際の雄突出部243と突起360との周方向の間隔=約120°が両ねじ250、350のはめあい角=90°以上であるので、突起360が雄突出部243と衝突するよりも先に、両ねじ250、350が正しい締結完了位置に到達する。こうして、雄部品200と雌部品300との締結が完了する。
-ねじが誤った締結開始位置に近い場合-
【0044】
図6が示す雄部品200と雌部品300との配置では、雄ねじ250と雌ねじ350との間の周方向の角度が誤った締結開始位置での値である。すなわち、両ねじ250、350の周方向において、第1ねじ山251の先端253が第2ねじ溝352の先端354と同じ場所に位置し、第2ねじ山252の先端254が第1ねじ溝351の先端353と同じ場所に位置する。このとき、その周方向では雄突出部243の範囲の中に雌フランジ340の突起360が位置し、特にその周方向の中心が雄突出部243の先端244(図4の(a)では右端)と周方向の位置を一致させる。一方、突起360の内径RPが雄フランジ240の外径RF以上、雄突出部243の最大外径RT以下であり(RF≦RP≦RT)、雌ねじ350の座面341と突起360の先端面361との間の距離LPが、正しい締結開始位置で噛み合わされた両ねじ250、350の座面241、341間の距離LS以上である(LP≧LS)。したがって、両ねじ250、350が互いに近づけられると、ねじ山251、252の先端253、254がねじ溝351、352の先端353、354に到達する前に、またはその到達と同時に、突起360が雄突出部243の阻止面247と衝突する。こうして両ねじ250、350の相互の更なる接近が阻まれるので、両ねじ250、350を誤った締結開始位置で噛み合わせること、すなわち第1ねじ山251の先端253を第2ねじ溝352の先端354に進入させ、第2ねじ山252の先端254を第1ねじ溝351の先端353に進入させることは、物理的に不可能である。
[はめあい角が180°以下であることの意義]
【0045】
雄部品200では第1端部210と第2端部220とが一体化され、雌部品300では第1端部310と第2端部320とが一体化されているので、雄ねじ250と雌ねじ350とを噛み合わせるには、雄部品200の全体と雌部品300の全体とを相対的に回転させる必要がある。ホース510、520の接続作業では、両ねじ250、350を噛み合わせる前に、各部品200、300をホース510、520に接続する。したがって、両ねじ250、350を噛み合わせる段階では両部品200、300の相対回転に伴い、ホース510、520の少なくとも一方をねじらざるを得ない。それ故、そのときのねじれとは反対方向のねじれを、ホース510、520のいずれかに対して予め加えておくことが好ましい。これにより、両ねじ250、350を締結完了位置に到達させたときにはホース510、520のいずれにもねじれが残らないようにできる。両ねじ250、350のはめあい角が180°以下である場合、ホース510、520のいずれかに対して予め加えられるべき反対方向のねじれも180°以下である。したがって、この反対方向のねじれを加えるのに必要な雄部品200または雌部品300の回転を、作業者に片手で行わせることができる。
[環状溝への環状突起の圧入]
【0046】
雌部品300の環状突起330は、壁厚が雄部品200の環状溝230の径方向の幅よりもわずかに大きい一方、内径が環状溝230の内周側の表面の直径と等しく、またはそれよりもわずかに小さく、外径が環状溝230の外周側の表面の直径と等しく、またはそれよりもわずかに大きい。したがって、雄ねじ250と雌ねじ350とが正しい締結開始位置から正しい締結完了位置へ移動する際、両ねじ250、350の軸力によって環状溝230へ環状突起330が圧入され、環状溝230の内周側の表面には環状突起330の内周面が密着し、環状溝230の外周側の表面には環状突起330の外周面が密着する(図3参照)。これらの密着領域、すなわちシール領域SRにより、雄部品200の開口部221と雌部品300の開口部311との隙間がシールされる。この隙間に対するシール性が十分に高いように、両部品200、300の軸方向におけるシール領域SRの広さ、すなわち環状突起330のうち環状溝230へ圧入されるべき部分の長さが設計される。さらに、その長さに基づいて両ねじ250、350のはめあい長さの目標値が設計され、締結完了位置が決定される。
【0047】
環状溝230への環状突起330の圧入には雄ねじ250と雌ねじ350との軸力が利用されるので、両ねじ250、350の締め付けトルクを素手で加えることが可能な程度に抑えるには、圧入に必要な力を抑える必要がある。そこで、圧入に伴う開口部221の壁の歪みが十分に小さいように、開口部221の壁厚、環状溝230の幅と深さ、および環状突起330の厚さと長さが設計される。具体的には、開口部221の壁厚に対して環状溝230の深さが十分に大きく、好ましくは3倍以上に設計され、圧入に伴う環状溝230の幅の増加量に対し、シール領域SRから環状溝230の底231までの軸方向の距離が十分に大きく、好ましくは10倍を超えるように設計される。
[突出部の役割]
【0048】
好ましくは図3図5が示すように、雄ねじ250と雌ねじ350とが正しい締結完了位置に到達すると両ねじ250、350の座面241、341が互いに接触するように、雄ねじ250の長さLMが設計される。しかし、実際には、座面241、341間の接触だけでは両ねじ250、350の正しい締結完了位置への到達が確認しにくい。その上、雄部品200と雌部品300とが互いに締結される度に、両ねじ250、350の最終的な相対位置と正しい締結完了位置との間のずれが大きくばらつきやすい。
【0049】
雄突出部243と雌突出部343とは、以下に説明されるように、雄ねじ250と雌ねじ350とが正しい締結完了位置に到達したことを作業者に容易に確認させることができる。これにより、管継手100はホース510、520の接続の作業性が高い。さらに、両ねじ250、350の最終的な相対位置と正しい締結完了位置との間のずれが確実に許容範囲内に抑えられる。したがって、両ねじ250、350のはめあい長さの不足に起因するシール領域SRの面積の不足も、両ねじ250、350の過剰な締め付けトルクに起因する両部品200、300の過大なクリープ変形も生じにくい。それらの結果、管継手100はその高いシール性に対する信頼性が高い。
【0050】
雄フランジ240の周方向では、雄突出部243の先端244が第1ねじ山251の先端253と同じ場所に位置する。雌フランジ340の周方向では、雌突出部343の先端344が第1ねじ溝351の先端353から雌ねじ350の逆転方向FCCへ、雄ねじ250と雌ねじ350とのはめあい角=90°回転した場所に位置する(図2参照)。両ねじ250、350が正しい締結開始位置にあるときには第1ねじ山251の先端253が第1ねじ溝351の先端353に位置するので、雄突出部243の先端244が雌突出部343の先端344から雌ねじ350の正転方向FCLへ90°回転した場所に位置する(図4の(a)参照)。したがって、両ねじ250、350が正しい締結完了位置に到達すると初めて突出部243、343が先端244、344の周方向の位置を一致させ、軸方向からはそれらの輪郭が完全に重なって見える(図5の(a)参照)。それ故、作業者は、両ねじ250、350が正しい締結完了位置に到達したことを一目で確認できる。さらに、突出部243、343の先端244、344間の位置ずれ、および突出部243、343間の輪郭のずれはわずかでも目立つので、それらのずれを視認できない程度に小さく抑えることが容易である。その結果、両ねじ250、350の最終的な相対位置と正しい締結完了位置との間のずれが確実に許容範囲内に抑えられる。
【0051】
雄突出部243では、雄フランジ240の軸方向において段部248の先端面249が雄ねじ250の座面241と同じ場所、またはそれよりも外側(図2では右側)に位置する。雌突出部343では、雌フランジ340の軸方向において段部348の先端面349が雌ねじ350の座面341よりも外側(図2では左側)に位置する。したがって、両ねじ250、350が正しい締結完了位置に到達すると段部248、348が、以下に説明されるように、スナップフィット方式で互いに引っ掛かる。
【0052】
両ねじ250、350が正しい締結完了位置に到達する直前、雄突出部243の段部248の先端面249が雌突出部343の段部348の先端面349と衝突する。雌突出部343の先端面349はその傾斜により、雄突出部343の先端面249から軸方向の圧力を受ける。これにより、雌突出部343の薄板部345が厚板部346へ向かってしなる。その結果、両ねじ250、350の正転が更に進むと、段部248、348が互いを乗り越え、両ねじ250、350が正しい締結完了位置に到達する。それと同時に、薄板部345のしなりが元へ戻るので、雄突出部243の表面に雌突出部343の先端面349が打ち付けられる。そのときの音が薄板部345と厚板部346との隙間GPで反響する。この反響音を聞くことによって作業者は、両ねじ250、350が正しい締結完了位置に到達したことを耳でも確認できる。作業者は更に、雌突出部343の傾斜面349が打ち付けられることで生じる振動を感じることにより、両ねじ250、350が正しい締結完了位置へ到達したことを手でも確認できる。
【0053】
上記の役割に加え、突出部243、343は雄部品200と雌部品300とを素手で回転させやすくする。これにより、管継手100を用いたホース510、520の接続は作業性が高い。実際、作業者は両部品200、300を相対的に回転させる際、突出部243、343に指を掛けることができるので、両部品200、300に対して周方向の力を加えやすい。また、突出部243、343は同じ部品200、300の他の部分よりもその部品200、300の中心軸201、301からの距離が遠いので、周方向に同じ大きさの力を受けても、それに伴って各部品200、300にはより大きいトルクを作用させる。したがって、作業者は周方向の力を各突出部243、343に対して加えることにより、各部品200、300に十分に大きなトルクを容易に作用させることができる。
【0054】
さらに、突出部243、343は、正しい締結完了位置に到達した後の雄ねじ250と雌ねじ350との緩みを防ぐ。これにより、管継手100は外部からの振動衝撃または形状の経年変化に対する信頼性が高い。実際、上記のとおり、両ねじ250、350が正しい締結完了位置に到達すると、両部品200、300の段部248、348が互いに引っ掛かる。その後、外部からの振動衝撃等によって両ねじ250、350が、逆転を促すトルクを受けたとしても、段部248、348が互いに周方向の側面を接触させて両ねじ250、350の逆転を妨げる。こうして、突出部243、343は両ねじ250、350の緩みを防ぐことができる。特に段部248、348は突出部243、343の先端244、344(図2図3では上端)に隣接するので、同じ部品200、300の他の部分よりもその部品200、300の中心軸201、301からの距離が遠い。したがって、両ねじ250、350の逆転を促すトルクが大きくても、それに伴って段部248、348が押し合う力は十分に弱いので、段部248、348の相互の引っ掛かりによる両ねじ250、350の緩み止めの効果は十分に高い。
[実施形態の利点]
【0055】
管継手100は次の条件(A)、(B)、(C)、(D)をすべて満たす。(A)雄ねじ250と雌ねじ350とのはめあい角=90°が180°以下である。(B)雌ねじ350の座面341と雌フランジ340の突起360の先端面361との間の距離LPは、両ねじ250、350が正しい締結開始位置で噛み合わされたときの両ねじ250、350の座面241、341間の距離LS以上である:LP≧LS。(C)両ねじ250、350が互いに同軸に配置された際、両ねじ250、350間の周方向の角度が正しい締結開始位置での値である場合には、雄部品200と雌部品300との周方向において突起360が雄突出部243からはめあい角=90°以上離れている。(D)両ねじ250、350が互いに同軸に配置された際、両ねじ250、350間の周方向の角度が誤った締結開始位置での値である場合には、両部品200、300の周方向において突起360が雄突出部243の範囲内に位置する。
【0056】
管継手100が上記の条件(A)-(D)をすべて満たすので、雄ねじ250と雌ねじ350とを誤った締結開始位置で噛み合わせることすら、物理的に不可能である。実際、両ねじ250、350が噛み合わされる際、両ねじ250、350間の周方向の角度が正しい締結開始位置での値である場合には、雄部品200と雌部品300との周方向において突起360が雄突出部243から離れているので、両ねじ250、350が正しい締結開始位置に到達する。その後も突起360が雄突出部243と衝突することなく、雄フランジ240よりも外周側を移動するので、両ねじ250、350が正しい締結完了位置に到達する。一方、両ねじ250、350間の周方向の角度が誤った締結開始位置での値である場合には、両ねじ250、350が誤った締結開始位置に到達する前に、またはその到達と同時に、突起360が雄突出部243と衝突する。これにより、両ねじ250、350を誤った締結開始位置で噛み合わせることが物理的に不可能である。したがって、当然、両ねじ250、350が誤った締結完了位置に到達することも物理的に不可能であるので、管継手100は配管の接続の作業性が更に高い。
[変形例]
【0057】
(1)管継手100の樹脂材料は、PA、PA-GFには限られない。その他に、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエーテルエテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド等、種々の樹脂が使用可能である。これらは、管継手100の使用分野または用途、ホース510、520の材質等に応じて適宜に選択されればよい。
【0058】
(2)管継手100では、雄部品200が環状溝230を含み、その中へ雌部品300の環状突起330が圧入される。逆に、雌部品300が環状溝を含み、その中へ雄部品200の環状突起が圧入されてもよい。
【0059】
(3)雄フランジ240の周方向では雄突出部243の先端244が第1ねじ山251の先端253と同じ場所に位置し、雌フランジ340の周方向では突起360の中心が第2ねじ溝352の先端354と同じ場所に位置する。しかし、これらの配置に本発明は限定されない。両ねじ250、350が締結完了位置に到達するまでに雄突出部243に突起360が衝突するか否かは、両ねじ250、350が噛み合わされた際の雄突出部243と突起360との相対位置で決まり、雄突出部243と第1ねじ山251の先端253との相対位置にも、突起360と第2ねじ溝352の先端354との相対位置にも、直接には依存しないからである。
【0060】
(4)雄ねじ250のねじ山251、252と雌ねじ350のねじ溝351、352とはいずれも断面が台形状であるが、三角形、矩形、鋸歯形等の他の多角形状であっても、頂上または谷底が丸みを帯びた形状であってもよい。また、両ねじ250、350の条数は“2”であるが、“3”またはそれ以上であってもよい。この場合、締結開始位置が条数と同数存在し、すなわち3以上存在するので、正しい締結開始位置が2以上選択されてもよい。これに合わせて突起360が誤った締結開始位置と同数まで追加され、次の条件[a]、[b]を満たすように配置される。
【0061】
[a]両ねじ250、350が噛み合わされる際、両ねじ250、350間の周方向の角度がいずれかの誤った締結開始位置での値である場合には、両ねじ250、350の周方向においていずれかの突起360が雄突出部243の範囲内に位置する。条件[a]が満たされれば、両ねじ250、350がいずれの誤った締結開始位置に接近しても、いずれかの突起360が雄突出部243と衝突するので、両ねじ250、350をいずれの誤った締結開始位置で噛み合わせることも物理的に不可能である。
【0062】
[b]両ねじ250、350が噛み合わされる際、両ねじ250、350間の周方向の角度がいずれかの正しい締結開始位置での値である場合には、いずれの突起360も雄突出部243から雄ねじ250の正転方向MCLへ、両ねじ250、350のはめあい角以上離れている。条件[b]を満たすには、突起360の幅WPまたは雄突出部243の幅WFが調節されればよい。条件[b]が満たされれば、両ねじ250、350をいずれの正しい締結開始位置で噛み合わせることも、そこから正しい締結完了位置に到達させることも可能である。
【0063】
(5)管継手100では、雌部品300が突起360を含む。逆に、雄部品200が突起を含んでもよい。突起360の断面は円弧形状であるが、多角形、円形等、他の形状であってもよい。突出部243、343を含むフランジ240、340の輪郭は涙滴形状であるが、その他の回転非対称な形状であってもよい。この場合、突起360の内径がフランジ240、340の外径RF以上であり、かつ突出部243、343の最大外径RT以下であるように設計されればよい。
【0064】
(6)管継手100が上記の条件(A)-(D)をすべて満たすので、雄ねじ250と雌ねじ350とを誤った締結開始位置で噛み合わせることが物理的に不可能である。しかし、条件(A)-(D)をすべて満たすことは本発明にとって必須ではない。いずれかが緩和されれば、両ねじ250、350を正誤いずれの締結開始位置でも噛み合わせることが物理的に可能になりうる。しかし、本発明にとっては、両ねじ250、350を誤った締結完了位置に到達させることが、物理的に不可能でありさえすればよい。具体的には、雄部品200と雌部品300との締結作業において両ねじ250、350が互いに同軸に近づけられる際、両ねじ250、350間の周方向の角度が誤った締結開始位置での値である場合には、両ねじ250、350が誤った締結完了位置に到達する前に、突起360が雄突出部243と衝突すればよい。一方、両ねじ250、350間の周方向の角度が正しい締結開始位置での値である場合には、両ねじ250、350が正しい締結完了位置に到達するまで、突起360が雄フランジ240の外周面のうち雄突出部243以外の外周側を通過して雄突出部243との衝突を避ければよい。
【0065】
たとえば、雌ねじ350の座面341と雌フランジ340の突起360の先端面361との間の距離LPが条件(B)の規定する下限LSよりも短くてもよい(LP<LS)。この場合、雄ねじ250と雌ねじ350とを誤った締結開始位置で噛み合わせることが物理的には可能である。しかし、雄フランジ240の周方向における雄突出部243の位置が雄ねじ250の正転方向MCLへ適度にずらされ、または雄突出部243の幅WFが十分に広ければ、両ねじ250、350が誤った締結完了位置に到達する前に突起360を雄突出部243と衝突させることができる。これにより、両ねじ250、350を誤った締結完了位置に到達させることは物理的に不可能である。
【0066】
条件(D)が緩和され、雄ねじ250と雌ねじ350とが互いに同軸に配置された際、それらの間の周方向の角度が誤った締結開始位置での値であっても、それらの周方向において突起360が雄突出部243の範囲外に位置してもよい。この場合、条件(B)が満たされても突起360が雄突出部243と衝突しないので、両ねじ250、350を誤った締結開始位置で噛み合わせることが物理的には可能である。しかし、このときに突起360が雄突出部243から雄ねじ250の正転方向MCLへ両ねじ250、350のはめあい角未満しか離れていなければ、両ねじ250、350が正転すると、程なく突起360が雄突出部243と衝突する。したがって、両ねじ250、350の誤った締結完了位置への到達は物理的に不可能である。
【0067】
条件(A)が緩和され、雄ねじ250と雌ねじ350とのはめあい角が180°、更に360°=1回転を超えてもよい。この場合、雌ねじ350の座面341と突起360の先端面361との間の距離LPが条件(B)の規定する下限LSよりも十分に短ければ、両ねじ250、350を正誤いずれの締結開始位置でも噛み合わせることができる。さらに、条件(C)を満たすことはできないので、その代わりに突起360と雄突出部243とが次のように設計されればよい。両ねじ250、350が誤った締結開始位置から正転して、誤った締結完了位置までの残りの回転角を360°/条数以下の所定値、たとえば360°/2=180°以下の所定値まで減少させると、突起360の先端面361が両ねじ250、350の軸方向において雄ねじ250の座面241と同じ場所に到達する。このとき、先端面361が雄突出部243から雄ねじ250の正転方向MCLへ上記の所定値未満しか離れていない。これにより、両ねじ250、350が誤った締結完了位置に到達する前に、雄突出部243が突起360と衝突する。したがって、両ねじ250、350を誤った締結完了位置に到達させることは物理的に不可能である。一方、両ねじ250、350が正しい締結開始位置から正転して、正しい締結完了位置までの残りの回転角を上記の所定値まで減少させると、突起360の先端面361が、雄突出部243から雄ねじ250の正転方向MCLへ上記の所定値以上離れた場所で、雄ねじ250の座面241の外周側に到達する。したがって、雄突出部243が突起360と衝突する前に、両ねじ250、350が正しい締結完了位置に到達する。
【0068】
(7)管継手100では、雄突出部243が雌突出部343の薄板部345を押し退けることにより、段部248、348が互いに乗り越えて引っ掛かる。段部248、348の他にも、スナップフィット方式で互いに引っ掛かる構造は多様に変形可能である。たとえば、突出部243、343の一方に爪部が設けられ、他方に爪受け部が設けられていてもよい。爪部は突出部243、343の一方から軸方向へ突出しており、外周方向へしなることができる。雄ねじ250と雌ねじ350とが正しい締結完了位置に到達する際、爪部がしなってその先端を爪受け部に引っ掛ける。作業者は、爪部が爪受け部に引っ掛かっている状態を目で確認し、爪部の先端が爪受け部を叩く音または振動を耳または手で確認することにより、両ねじ250、350が正しい締結完了位置に到達したことを容易に確認できる。さらに、爪部と爪受け部との相互の引っ掛かりにより、両ねじ250、350の逆転が妨げられる。これにより、外部からの振動衝撃または形状の経年変化に起因する両ねじ250、350の緩みが防止される。
【0069】
(8)管継手100では、雄部品200と雌部品300とが突出部243、343の存在によって回転非対称な形状である。これにより、両部品200、300の締結作業では雄ねじ250と雌ねじ350とが締結完了位置に到達したことが容易に確認可能であり、両ねじ250、350の最終的な相対位置と締結完了位置との間のずれが確実に許容範囲内に抑えられる。しかし、その反面、両ねじ250、350が多条ねじであるので、複数の締結完了位置の中から少なくとも1つを、突出部243、343の周方向の位置が一致する正しいものとして選択する必要がある。これが、両ねじ250、350の締結完了位置に正誤がある理由である。しかし、この理由は本発明にとって必須の前提ではない。いかなる理由であっても、多条ねじの複数の締結完了位置の中から正しいものが選択され、それ以外の締結完了位置への多条ねじの到達を防ぐ必要がある場合には、本発明が有効である。
【符号の説明】
【0070】
100 管継手
200 雄部品
201 雄部品の中心軸
210 雄部品の第1端部
220 雄部品の第2端部
221 雄部品の開口部
230 環状溝
231 環状溝の底
240 雄フランジ
241 雄ねじの座面
243 雄突出部
244 雄突出部の先端
247 雄突出部の阻止面
248 雄突出部の段部
249 雄突出部の段部の先端面
250 雄ねじ
251、252 雄ねじのねじ山
253、254 雄ねじのねじ山の先端
300 雌部品
301 雌部品の中心軸
310 雌部品の第1端部
311 雌部品の開口部
320 雌部品の第2端部
330 環状突起
331 環状突起の先端
340 雌フランジ
341 雌ねじの座面
343 雌突出部
344 雌突出部の先端
345 薄板部
346 厚板部
347 薄板部の外側の板面
348 雌突出部の段部
349 雌突出部の段部の先端面
350 雌ねじ
351、352 雌ねじのねじ溝
353 雌ねじのねじ溝の先端
360 雌フランジの突起
361 雌フランジの突起の先端面
510 第1ホース
520 第2ホース
図1
図2
図3
図4
図5
図6