(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央の小径部の両側に拡径部を介して大径の継手めねじを形成した継手本体と、先端部に断面山形の拡管部が形成された鋼管を内部に保持した状態で前記の継手めねじの内側に螺合される継手おねじとからなり、この継手おねじは継手めねじの内側に螺合されるおねじ部と、これより大径で継手めねじの外側に位置する本体部とからなるとともに、その内周面に環状凹溝を形成したものであり、前記拡径部の内面に鋼管の拡管部の先端側が圧着される環状のゴムパッキンを取付けたことを特徴とするメカニカル管継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給水・給湯管として用いられる薄肉ステンレス鋼管などの鋼管を相互に接続するために用いられるメカニカル管継手に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
接続しようとする鋼管の先端部に断面山形の拡管部を形成し、この拡管部を利用して鋼管を継手本体にねじ止めするようにしたメカニカル管継手は、従来から広く知られている。その代表的なものは図７に示すとおりであり、両側におねじ５０を備えた継手本体５１と、これに螺合される継手めねじ５２とにより構成されている。鋼管Ｐの先端部には拡径部５３が形成され、継手めねじ５２で拡径部５３の後面５４を押圧することにより拡径部２２の前面５５をゴムパッキン５６に密着させ、シールしている。
【０００３】
ところが近年、ビルの高層化に伴って配管の使用圧力も高くなっており、上記のような従来型のメカニカル管継手では通常よりも高い内圧がかかったとき鋼管Ｐが継手本体５１から抜け出してしまう可能性が生じていた。すなわち、この構造では管継手が鋼管Ｐを保持する距離Ａ＋Ｂが短いため、両側の鋼管Ｐに引っ張り力が作用すると継手本体５１と鋼管Ｐとがくの字状に曲がり易く、その結果抜け出し阻止力が低くなり、また鋼管Ｐ自体が曲がる前に管継手から外れてしまうことがあった。このほか、破壊圧力試験を行なった場合にも試験値が低かった。このような問題を解決するためにＡ寸法を長くすることもなされているが、これは保持される部分が剛性のない管端であるから保持強度が弱く、Ａ寸法を長くした割りには保持力の増加は少なかった。更に、従来構造ではゴムパッキン５６と継手本体５１のおねじ５０との干渉を避けるために継手本体５１を十分に厚肉とする必要があり、軽量化が難しいという問題もあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の問題点を解決して、従来よりも高い抜け出し阻止力および破壊圧力を得ることができ、しかも全体の軽量化を図ることができるメカニカル管継手を提供するためになされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明のメカニカル管継手は、中央の小径部の両側に拡径部を介して大径の継手めねじを形成した継手本体と、先端部に断面山形の拡管部が形成された鋼管を内部に保持した状態で前記の継手めねじの内側に螺合される継手おねじとからなり、この継手おねじは継手めねじの内側に螺合されるおねじ部と、これより大径で継手めねじの外側に位置する本体部とからなるとともに、その内周面に環状凹溝を形成したものであり、前記拡径部の内面に鋼管の拡管部の先端側が圧着される環状のゴムパッキンを取付けたことを特徴とするものである。
【０００６】
本発明のメカニカル管継手は、拡管部が形成された鋼管を内部に保持した継手おねじを継手本体の継手めねじの内側に螺合する構造としたので、全体のサイズを拡大しなくても管継手が鋼管を保持する距離を従来品よりも長くすることができる。このため従来よりも抜け出し阻止力や曲げに対する強度を高くすることができる。以下に本発明の好ましい実施形態を示し、併せてその他の利点を説明する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１〜４は本発明のメカニカル管継手を説明する図であって、１は継手本体、１１はこの継手本体１に螺合される継手おねじ、Ｐはこのメカニカル管継手によって接続される薄肉ステンレス鋼管などの鋼管である。図２に示すように、継手本体１は中央に鋼管Ｐの外径にほぼ等しい平坦な小径部２を備え、その両側に拡径部３を介して継手めねじ４を形成したものである。継手めねじ４の内周面にはめねじ５が形成されている。拡径部３にはパッキン収納溝６が設けられてゴムパッキン７が装着されている。
【０００８】
継手おねじ１１は図１に示すように鋼管Ｐを内部に保持した状態で継手めねじ４の内側に螺合されるもので、継手めねじ４の内側に螺合されるおねじ部１２と、これより大径で継手めねじ４の外側に位置する本体部１３とからなる。図４に示すように鋼管Ｐの先端部には予め断面山形の拡管部２２を形成しておき、継手おねじ１１の先端部内面に形成された凹面１４がこの拡管部２２の後面２４を押圧できるようになっている。また継手おねじ１１の内周面は鋼管Ｐの外径と一致させた保持面１５となっているが、その中央部には幅の広い環状凹溝１６が設けられている。
【０００９】
継手おねじ１１のおねじ部１２と本体部１３との段差位置には、締め付け確認用の着色リング１７が取付けられている。この着色リング１７は、継手おねじ１１を継手本体１の継手めねじ４に所定位置まで締め付けたときに継手めねじ４により覆い隠されることによって、締め付け確認機能を発揮するものである。
【００１０】
このように構成された本発明のメカニカル管継手により鋼管Ｐどうしを接続するには、断面山形の拡管部２２の後方に継手おねじ１１を配して鋼管Ｐを保持させたまま、図１のように継手おねじ１１を継手本体１の継手めねじ４の内側に、着色リング１７が見えなくなるまで螺合する。ここで拡管部２２の形状は抜けにくいように、後面２４の勾配が前面２３の勾配よりも急な非対称形状としておくことが好ましい。
【００１１】
この結果、鋼管Ｐの拡管部２２の後面２４は継手おねじ１１の凹面１４により先端側に押され、拡管部２２の前面２３は継手本体１の拡径部３に設けられたゴムパッキン７に強く密着されてシールされる。更に鋼管Ｐの先端部は継手本体１の中央の平坦な小径部２に嵌り込んで保持されるとともに、鋼管Ｐの拡管部２２よりも後方部分は継手おねじ１１の保持面１５により保持される。ただし保持面１５の中央部には幅の広い環状凹溝１６が設けられているので、その両側の２箇所で保持されることとなる。
【００１２】
このように本発明のメカニカル管継手を用いれば、鋼管Ｐは図１に示すＡとＢの部分で保持されることとなるが、図７に示す従来品とは異なり継手おねじ１１が継手本体１の継手めねじ４の内側に位置するため、Ｂ寸法を十分に長く取ることができる。従って、鋼管Ｐ内に圧力が加わった状態で曲げたとき、引っ張ったとき、破壊圧力を加えたときなどにおいても、以下に述べるように抜け出しや曲がりが生じにくい。
【００１３】
先ず鋼管Ｐが引張られたときには、鋼管Ｐは後方に移動しようとするが、図５に示すように圧縮されたゴムパッキン７が復元するため、鋼管Ｐはゴムパッキン７に密着したまま（ゴムパッキン７と鋼管Ｐの拡管部２２との距離を一定に保ったまま）の状態を保つ。このため抜け出し阻止力が最大となるまで洩れることがない。また鋼管Ｐが後方に移動するに連れて拡管部２２の後面２４の周辺部が継手おねじ１１の凹面１４により変形されることとなり、強い抜け出し阻止力を発揮する。特に本発明においては鋼管Ｐは長い距離を持つＢの部分で保持されているため、継手本体１と常に同芯を保ったまま抜けて行く。このため、５０ＳＵ鋼管（呼び径５０ｍｍの薄肉ステンレス鋼管）でテストした結果として、抜け出し阻止力は従来品の１．５倍という高い値を安定して得られることを確認している。
【００１４】
次に曲げが加えられたときにも、上記のように鋼管Ｐは十分な長さを有するＢの部分で保持されているため、従来のように鋼管Ｐ自体が曲がる前に管継手から外れてしまうことはない。このため、５０ＳＵ鋼管でテストした場合の抜け出し曲げ荷重は、従来品の１．７倍という優れた結果となった。
【００１５】
更に破壊圧力試験を行なったときには、図６のように鋼管Ｐは膨らんで保持面１５の中央部に設けられた環状凹溝１６内に食い込んでから、上記と同様に同芯を保ったままほぼ平行に抜けて行く。このため５０ＳＵ鋼管でテストした場合の破壊圧力も従来品の２．２倍となった。
【００１６】
なお、上記の実施形態では継手本体１の中央に鋼管Ｐの外径にほぼ等しい平坦な小径部２を設け、鋼管Ｐ端部の２ｍｍ程度の平坦面２５をＡの部分で保持させたが、図１、図４の左側に示すように、平坦面２５をなくして鋼管端部が直接テーパー面２６を持つ構造としても、上記と同様の試験結果を得ることができることを確認した。
【００１７】
また図７に示す従来構造では、ゴムパッキン５６と継手本体５１のおねじ５０とが干渉するために継手本体５１を厚肉とする必要があり、軽量化が難しかったが、本発明ではゴムパッキン７の位置を変えることにより、継手おねじ１１との干渉のおそれをなくした。この結果、管継手のねじのサイズダウンが可能となり、５０ＳＵ用で従来品に比較して約２０％の軽量化を達成することができた。
【００１８】
更に、着色リング１７をリングの一ヶ所を切断した簡単な構造としておけば着脱が容易であり、リサイクル時の分別も容易となる。
【００１９】
なお、ゴムパッキン７としてはＯリングを使用することができるが、適宜な形状とすることも可能である。また、パッキン収納溝６の断面形状は図示のような半円状に限定されることはなく、四角形などの適宜な形状とすることも可能である。
【００２０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明のメカニカル管継手は従来品よりも抜け出し阻止力および破壊圧力が高く、しかも軽量化を図ることができる利点があり、特に薄肉ステンレス鋼管用の管継手として価値の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す断面図である。
【図２】継手本体を示す断面図である。
【図３】継手おねじを示す断面図である。
【図４】鋼管の端部を示す断面図である。
【図５】引張り力が加えられた場合の状態を示す断面図である。
【図６】破壊圧力試験時の状態を示す断面図である。
【図７】従来の管継手を示す断面図である。
【符号の説明】
１  継手本体
２  小径部
３  拡径部
４  継手めねじ
５  めねじ
６  パッキン収納溝
７  ゴムパッキン
１１  継手おねじ
１２  おねじ部
１３  本体部
１４  凹面
１５  保持面
１６  環状凹溝
１７  着色リング
２２  拡径部
２３  前面
２４  後面
２５  鋼管端部の平坦面
２６  鋼管端部のテーパー面
５０  おねじ
５１  従来の継手本体
５２  継手めねじ
５３  拡径部
５４  後面
５５  前面
５６  ゴムパッキン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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