JP5778399B2

JP5778399B2 - 管継手

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Publication number: JP5778399B2
Application number: JP2010179725A
Authority: JP
Inventors: 建郎飯塚
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2010-08-10
Filing date: 2010-08-10
Publication date: 2015-09-16
Anticipated expiration: 2030-08-10
Also published as: JP2012037011A

Description

本発明は、管状の接続部に接続される管継手に関する。

近年、低コスト化や軽量化を目的として、管体に接続する管継手の本体（以下、「継手部材」とする）を樹脂によって形成することが多くなっている。
一般的な継手部材には、この継手部材を接続する鋼管等の管体（以下、「第１管体」とする）から送り込まれる水や湯等の流体が通過する流路（貫通孔）が設けられており、流路の末端側の内壁には雌ねじ状の管用ねじ（以下、「管用雌ねじ」とする）が形成されている。

そして、第１管体の先端部に形成された雄ねじ状の管用ねじ（以下、「管用雄ねじ」とする）を継手部材の管用雌ねじに捩じ込んで締め付けることにより、継手部材の流路と第１管体とを連通させ、第１管体に継手部材を接続する。
また、継手部材の先端部を樹脂管等の管体（以下、「第２管体」とする）の中空部に挿入することにより、継手部材の流路と第２管体とを連通させ、継手部材に第２管体を接続する。

しかし、第１管体の管用雄ねじを継手部材の管用雌ねじに捩じ込む際に締め付け過ぎると、継手部材に形成されている管用雌ねじのねじ山が潰れたり、継手部材が捩じ切れたり、継手部材が第１管体の管用雄ねじに強く押し広げられて材軸方向に割れたりして、継手部材が破損してしまい、これによって、管継手が使用できなくなったり、第１管体から送り込まれる流体が管継手から漏れたりすることが懸念される。

また、管継手の破損を懸念して、継手部材の管用雌ねじに対する第１管体の管用雄ねじの締め付けが十分になされない場合には、第１管体と継手部材との接続部における十分な止水性が期待できなくなってしまう。

特許文献１の合成樹脂製の継手は、ヘッダーの分岐口に継手を螺着する際、継手本体が過剰に捩じられて切断されてしまったときに、分岐口に残った継手本体に形成された六角形状の流路に六角レンチを嵌め込み回転させて、この継手本体を分岐口から取り外すことができるようにしたものである。
しかし、特許文献１の合成樹脂製の継手は、継手を螺着する際に継手本体が破損してしまうのを防ぐものではない。

特開２００４−２４５３７３号公報

本発明は係る事実を考慮し、管状の接続部に管継手を接続する際に管継手の本体が破損するのを防ぐことができる管継手を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、管状の接続部に接続される管継手において、合成樹脂製の管状部材と、前記管状部材の外周に設けられ、前記管状部材の管軸方向に互いに引っ張ることで前記管状部材と着脱可能に構成された外部材と、前記外部材に与えた回転力を前記管状部材へ伝達し前記管状部材に対して前記接続部を捩じ込んで接続することにより前記接続部と前記管状部材とを連通させるとともに、所定値よりも大きい回転力が前記外部材から前記管状部材へ伝達されるときに壊れて該伝達を遮断する回転力伝達部と、を有する管継手である。

請求項１に記載の発明では、合成樹脂製の管状部材、外部材及び回転力伝達部を有する管継手が、管状の接続部に接続される。外部材は、管状部材の外周に設けられている。また、回転力伝達部は、外部材に与えた回転力を管状部材へ伝達し、管状部材に対して管状の接続部を捩じ込んで接続することにより管状の接続部と管状部材とを連通させる。さらに、回転力伝達部は、所定値よりも大きい回転力が外部材から管状部材へ伝達されるときに、外部材から管状部材への回転力の伝達を遮断する。

よって、外部材に回転力を与えることにより、この回転力が回転力伝達部により管状部材に伝達され、管状の接続部に対して管状部材が回転する。これにより、管状部材に対して管状の接続部を捩じ込んで接続することができる。

ここで、例えば、スパナなどの工具等で外部材を締め付けることによって外部材に回転力を与える場合、過剰に締め付け過ぎて所定値よりも大きい回転力が外部材から管状部材へ伝達されるときには、回転力伝達部によりこの回転力の伝達が遮断される。

これにより、所定値よりも大きい回転力が管状部材に作用するのを防ぐことができるので、管状部材が破損するのを防ぐことができ、管継手が使用できなくなったり、送り込まれる流体が管継手から漏れたりするのを防ぐことができる。

請求項２に記載の発明は、前記回転力伝達部は、前記外部材及び前記管状部材の少なくとも一方に設けられた突起部材と、前記外部材及び前記管状部材の少なくとも他方に設けられ前記突起部材が収容される収容部と、を備え、所定値よりも大きい回転力が前記外部材から前記管状部材へ伝達されるときに前記外部材の前記突起部材又は前記収容部が壊れる。

請求項２に記載の発明では、回転力伝達部が、突起部材と、突起部材が収容される収容部とを有している。突起部材は、外部材及び管状部材の少なくとも一方に設けられており、収容部は、外部材及び管状部材の少なくとも他方に設けられている。

よって、外部材に与えた回転力は、突起部材と収容部との間で伝達されて管状部材に達し、管状の接続部に対して管状部材が回転する。これにより、管状部材に対して管状の接続部を捩じ込んで接続することができる。
また、所定値よりも大きい回転力が外部材から管状部材へ伝達されるときには、突起部材が折れて突起部材と収容部との間で回転力が伝達されなくなる。

よって、簡単なキー構造により回転力伝達部を構成することができ、また、突起部材の形状や強度等の設定によって、突起部材が折れるタイミング（回転力の大きさ）を調整することができる。

本発明は上記構成としたので、管状の接続部に管継手を接続する際に管継手の本体が破損するのを防ぐことができる。

本発明の実施形態に係る管継手を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る継手部材を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る管状部材及び外部材を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る管継手を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る回転力伝達部の変形例を示す正面図である。本発明の実施形態に係る回転力伝達部の変形例を示す正面図である。本発明の実施形態に係る回転力伝達部の変形例を示す正面図である。本発明の実施形態に係る回転力伝達部の変形例を示す正面図である。本発明の実施形態に係る継手部材の変形例を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る継手部材の変形例を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る継手部材の変形例を示す斜視図である。本発明の実施形態に係るブロック部材を示す正面図である。本発明の実施形態に係るブロック部材の変形例を示す正面図である。本発明の実施形態に係るブロック部材の変形例を示す正面図である。

図を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
まず、本発明の実施形態である管継手について説明する。

図１の斜視図に示すように、管継手１０は、管継手本体としての継手部材１２と、後に説明する第２接続部１６に設けられたキャップ部材１８とによって構成されている。そして、この管継手１０を介して、例えば、給水器、給湯器等の設備機器（不図示）に繋がれて水、湯等を供給する鋼管等の管体（以下、「第１管体２０」とする）と、給水用樹脂管、給湯用樹脂管等の管体（以下、「第２管体２２」とする）とを連結する。

図２及び図３の斜視図に示すように、継手部材１２は、合成樹脂製の管状部材２４と、金属製の外部材２６とによって構成されている。図２には、管状部材２４と外部材２６とによって組み立てられた継手部材１２が示され、図３には、継手部材１２を管状部材２４と外部材２６とに分解した状態が示されている。

図３に示すように、管状部材２４は、第１管体２０から送り込まれる水、湯等の流体が通る流路としての貫通孔２８を有する管状の部材であり、管状部材２４の材軸方向に対して、第１管体２０へ接続される側が第１接続部１４、第２管体２２へ接続される側が第２接続部１６となっている。第１接続部１４の外径は、第２接続部１６の外径よりも大きくなっている。

外部材２６は円筒状の部材であり、図２の状態において、管状部材２４の第１接続部１４が外部材２６の内側に収容されている。すなわち、管状部材２４（第１接続部１４）の外周に外部材２６が設けられている。この状態において、第１接続部１４の外周面と、外部材２６の内周面との間に隙間を有していてもよいが、この隙間は、外部材２６の中空部に第１接続部１４を挿入できる限りにおいて出来るだけ小さくするのが好ましい。

図３に示すように、外部材２６の後方端部（第１管体２０に接続する側の端部）の外周面には、スパナ等の工具によって外部材２６を回せるように、スパナ等の工具を噛み合わせることができるナット部３０が外部材２６と一体に設けられている。

また、図４の斜視図に示すように、第１接続部１４の内周面には、第１管体２０の端部に形成されたテーパ状の雄ねじが捩じ込まれるテーパ状の雌ねじ３２が形成されている。

図２及び図３に示すように、外部材２６の前方端部（第２管体２２が接続される側の端部）には、外部材２６の内周面から内側へ突出するように、図１において第２管体２２側から管継手１０を見た正面視にて台形の板材によって形成された突起部材３４が設けられている。

また、第１接続部１４の端面３６には、図２の状態において、突起部材３４が収容される収容部としての凹部３８が形成されている。すなわち、突起部材３４と凹部３８とによって、キー構造による回転力伝達部４０が構成されている。なお、突起部材３４と凹部３８との間に隙間を有してもよいが、突起部材３４と凹部３８との間で効率よく回転力を伝達させるために、突起部材３４と凹部３８との間の隙間はできるだけ小さい方が好ましい。

管状の接続部としての第１管体２０の端部へ管継手１０を接続する場合には、図４に示すように、第１管体２０の中空部と管状部材２４の貫通孔２８とが連通するように、第１管体２０の端部の材軸と管状部材２４の材軸とを略一致させるとともに、第１管体２０の先端部に第１接続部１４の雌ねじ３２の端部を接触させる。そして、第１管体２０の端部の材軸に対して回転しないように第１管体２０の端部を固定した状態で、スパナ等の工具や手などを用いて管状部材２４の材軸に対してナット部３０を回転させることにより、外部材２６に回転力を与える。

このとき、外部材２６に与えられた回転力は、突起部材３４と凹部３８との間で伝達されて管状部材２４の第１接続部１４に達し、第１管体２０の端部に対して第１接続部１４が回転する。

これにより、管状部材２４の雌ねじ３２に対して第１管体２０の端部（雄ねじ）が捩じ込まれて、第１管体２０の中空部と管状部材２４の貫通孔２８とが連通した状態で、第１管体２０に継手部材１２（第１接続部１４）が接続される。そして、さらに、外部材２６に回転力を与えて、第１管体２０の端部（雄ねじ）に対して継手部材１２（第１接続部１４）を締め付け、第１管体２０の端部へ管継手１０を確実に接続する。

また、管継手１０へ第２管体２２の端部を接続する場合には、図１に示すように、第２管体２２の中空部へ管状部材２４の第２接続部１６を挿入し、キャップ部材１８によって第２接続部１６に第２管体２２を固定する。

このようにして、第１管体２０に管継手１０を接続し、管継手１０に第２管体２２を接続することにより、管継手１０を介して、第１管体２０と、第２管体２２とが連結される。

次に、本発明の実施形態である管継手の作用及び効果について説明する。

図４で示したように、管状部材２４の材軸に対してナット部３０を回転させて外部材２６に回転力を与えることにより、外部材２６に与えられた回転力は、回転力伝達部４０を構成する突起部材３４と凹部３８との間で伝達されて管状部材２４の第１接続部１４に達し、第１管体２０の端部に対して第１接続部１４が回転する。これにより、管状部材２４の雌ねじ３２に対して第１管体２０の端部（雄ねじ）が捩じ込まれて、第１管体２０に継手部材１２（第１接続部１４）を接続することができる。

ここで、例えば、スパナなどの工具等により外部材２６のナット部３０を過剰に締め付けて所定値よりも大きい回転力が外部材２６から管状部材２４へ伝達されるときには、突起部材３４の略根元部分がせん断して折れ、突起部材３４と凹部３８との間で回転力が伝達されなくなる。すなわち、回転力伝達部４０により外部材２６から管状部材２４への回転力の伝達が遮断されるので、所定値よりも大きい回転力が管状部材２４に作用することを防ぐことができる。

例えば、外部材２６から管状部材２４へ伝達された場合に管状部材２４が破損してしまう回転力の大きさを所定値とすれば、第１管体２０の端部（雄ねじ）に対して継手部材１２（第１接続部１４）を過剰に締め付けたときに、管状部材２４が破損するのを防ぐことができるので、管継手１０が使用できなくなったり、第１管体２０から送り込まれる流体が継手部材１２から漏れたりするのを防ぐことができる。なお、管状部材２４の破損としては、例えば、管状部材２４の雌ねじ３２のねじ山が潰れたり、管状部材２４が捩じ切れたり、管状部材２４の第１接続部１４が第１管体２０のテーパ状の雄ねじにより強く押し広げられて材軸方向に割れたりすること等が考えられる。

また、突起部材３４及び凹部３８による簡単なキー構造により回転力伝達部４０を構成することができ、また、突起部材３４の形状、材質、強度等の設定、又は外部材２６への突起部材３４の固定方法によって、外部材２６から管状部材２４への回転力の伝達が遮断されるタイミング（回転力の大きさ）を調整することができる。

以上、本発明の実施形態について説明した。

なお、本発明の実施形態では、第１管体２０の端部にテーパ状の雄ねじを形成し、この雄ねじが捩じ込まれるテーパ状の雌ねじ３２を第１接続部１４の内周面に形成した例を示したが、第１管体２０の端部と、第１接続部１４の内周面とには、管用ねじが形成されていればよい。
例えば、図４で示したように、第１管体２０の端部と、第１接続部１４の内周面とに管用テーパねじを形成してもよいし、第１管体２０の端部と、第１接続部１４の内周面とに管用平行ねじを形成してもよい。また、第１管体２０の端部に管用テーパねじを形成し、第１接続部１４の内周面に管用平行ねじを形成してもよいし、第１管体２０の端部に管用平行ねじを形成し、第１接続部１４の内周面に管用テーパねじを形成してもよい。

また、本発明の実施形態では、回転力伝達部４０を構成する突起部材３４が、正面視にて台形状に形成されている例を示したが、所定値よりも大きい回転力が外部材２６から管状部材２４へ伝達されるときに突起部材３４がせん断して折れれば、突起部材３４はどのような形状や大きさであってもよいし、どのような材質であってもよい。例えば、図５の拡大図に示すように、外部材２６の内周面から内側へ突出するように設けられ正面視にて矩形の板材によって形成された突起部材４２と、第１接続部１４の端面３６に形成され突起部材４２が収容される凹部４４とによって回転力伝達部４６を構成するようにしてもよいし、図６の拡大図に示すように、突起部材４２の根元に切り欠き４８を形成してせん断し易くしてもよい。この場合、切り欠き４８の切り欠き量を調整することによって、外部材２６から管状部材２４への回転力の伝達が遮断されるタイミング（回転力の大きさ）を調整することができる。

また、本発明の実施形態では、外部材２６の内周面に突起部材３４が設けられている例を示したが、所定値よりも大きい回転力が外部材２６から管状部材２４へ伝達されるときにせん断して折れれば、突起部材３４は、外部材２６の内周面にどのような方法で設けられてもよい。例えば、削り出しにより、突起部材３４を有するように外部材２６を形成してもよいし、接着剤等によって外部材２６の内周面に突起部材３４を固定してもよい。また、例えば、図７の拡大図に示すように、正面視にて矩形の板材によって形成された突起部材５０と、第１接続部１４の端面３６に形成され突起部材５０の略半分が収容される凹部５２と、外部材２６の端面５６に形成され突起部材５０の略半分が収容される凹部５４とによって回転力伝達部５８を構成するようにしてもよい。

また、本発明の実施形態では、回転力伝達部４０が、外部材２６に設けられた突起部材３４と、管状部材２４に設けられた収容部としての凹部３８とによって構成されている例を示したが、回転力伝達部は、外部材及び管状部材の少なくとも一方に設けられた突起部材と、外部材及び管状部材の少なくとも他方に設けられた収容部とを有していればよい。

例えば、図８の拡大図に示すように、管状部材２４の第１接続部１４の外周面から外側へ突出するように設けられた突起部材６０と、外部材２６の端面５６に形成され突起部材６０が収容される凹部６２とによって、回転力伝達部６４を構成するようにしてもよい。また、例えば、図５の回転力伝達部４６と図８の回転力伝達部６４とを組み合わせて用いてもよい。

また、例えば、図９の斜視図に示すように、突起部材６８と、この突起部材６８が挿入される収容部としての貫通孔７０とによって回転力伝達部を構成するようにしてもよい。突起部材６８は、第１接続部１４の端面３６から前方へ（第１接続部１４から第２接続部１６へ向かって）突出するように設けられた棒状の部材であり、根元に切り欠き６６が形成されている。貫通孔７０は、外部材２６の前方端部に外部材２６の内周面から内側へ突出するように設けられた正面視にて略半円形状の板部材７２に形成されている。

また、本発明の実施形態では、突起部材３４及び凹部３８によるキー構造によって回転力伝達部４０を構成した例を示したが、回転力伝達部は、外部材に与えた回転力を管状部材へ伝達するとともに、所定値よりも大きい回転力が外部材から管状部材へ伝達されるときにこの伝達を遮断するものであればよい。例えば、回転力伝達部を、図１０の斜視図に示す回転力伝達部７４や、図１１の斜視図に示す回転力伝達部７６のような構成にしてもよい。

図１０に示すように、回転力伝達部７４は、管状部材２４の第１接続部１４にナット状に形成された外周部７８と、この外周部７８が嵌合されるように外部材２６に形成された内周部８０とによって構成されている。また、外周部７８付近に位置する内周部８０（破損部８２）は、外周部７８よりも強度が弱くなっている。これにより、外部材２６に与えた回転力は、内周部８０と外周部７８との間で伝達されて管状部材２４へ達するとともに、所定値よりも大きい回転力が外部材２６から管状部材２４へ伝達されるときに、破損部８２が壊れてこの伝達を遮断することができる。

図１１に示すように、回転力伝達部７６は、管状部材２４の第１接続部１４の外周に設けられた外部材としての金属製のブロック部材８４、８６によって構成されている。ブロック部材８４、８６は、第１接続部１４の材軸に対して点対称となるように配置されており、スパナ等の工具を噛み合わせて回せるようになっている。

図１２の拡大図に示すように、ブロック部材８４、８６は、接着剤Ｑによって第１接続部１４の外周面に固定されている。これにより、ブロック部材８４、８６に与えた回転力は、管状部材２４へ伝達されるとともに、所定値よりも大きい回転力がブロック部材８４、８６から管状部材２４へ伝達されるときに、第１接続部１４の外周面からブロック部材８４、８６が取れてこの伝達を遮断することができる。

また、例えば、ブロック部材８４、８６は、合成樹脂によって管状部材２４の第１接続部１４と一体に形成してもよい。この場合、図１３に示すように、ブロック部材８４、８６の根元に切り欠き８８を形成し、せん断によって第１接続部１４の外周面からブロック部材８４、８６が取れ易くなるようにしてもよい。また、図１４に示すように、ブロック部材８４、８６の根元に複数のスリット９０を形成し、せん断によって第１接続部１４の外周面からブロック部材８４、８６が取れ易くなるようにしてもよい。

また、本発明の実施形態では、外部材２６を金属製とした例を示したが、他の材料によって形成してもよく、例えば、外部材２６を樹脂によって形成してもよい。

また、本発明の実施形態では、第１管体２０の端部へ管継手１０を接続する例を示したが、管継手１０を接続する対象は、管状の接続部であればよい。例えば、配管を分岐するヘッダーの分岐口の端部へ管継手１０を接続してもよい。

また、本発明の実施形態では、外部材２６から管状部材２４へ伝達された場合に管状部材２４が破損してしまう回転力の大きさを所定値とする例を示したが、外部材２６から管状部材２４へ伝達された場合に管状部材２４が破損してしまう回転力の大きさよりも小さい値を所定値としてもよい。

また、本発明の実施形態の管継手１０は、所定値よりも大きい回転力が外部材から管状部材へ伝達されるときにこの伝達を遮断することにより、継手部材１２（管状部材２４)が破損するのを防ぐものであるが、例えば、外部材から管状部材への回転力が遮断されるまで第１管体２０の端部（雄ねじ）に対して継手部材１２（第１接続部１４）を締め付けて、第１管体２０の端部へ管継手１０を確実に接続するための締め付けトルク管理を行なうようにしてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１０管継手
２４管状部材
２６外部材
３４、４２、５０、６０、６８突起部材
３８、４４、５２、６２凹部（収容部）
４０、４６、５８、６４、７４、７６回転力伝達部
７０貫通孔（収容部）
８４、８６ブロック部材（外部材）

Claims

管状の接続部に接続される管継手において、
合成樹脂製の管状部材と、
前記管状部材の外周に設けられ、前記管状部材の管軸方向に互いに引っ張ることで前記管状部材と着脱可能に構成された外部材と、
前記外部材に与えた回転力を前記管状部材へ伝達し前記管状部材に対して前記接続部を捩じ込んで接続することにより前記接続部と前記管状部材とを連通させるとともに、所定値よりも大きい回転力が前記外部材から前記管状部材へ伝達されるときに壊れて該伝達を遮断する回転力伝達部と、
を有する管継手。
前記回転力伝達部は、
前記外部材及び前記管状部材の少なくとも一方に設けられた突起部材と、
前記外部材及び前記管状部材の少なくとも他方に設けられ前記突起部材が収容される収容部と、を備え、
所定値よりも大きい回転力が前記外部材から前記管状部材へ伝達されるときに前記外部材の前記突起部材又は前記収容部が壊れる、請求項１に記載の管継手。