(57)【要約】【課題】管継手に挿入・連結する配管（パイプ）の表面に当該グリップリングに一連に形成した刃先を該配管の側面に深く食込ませ、該配管の脱管を防止すべくした管継手に於けるグリップリングの表面形成方法を提供する。【解決手段】グリップリング１７は略Ｌ字状の切れ目若しくはＶ字状溝１７ｂを左右に備えかつ、略Ｌ字状の切れ目若しくは該Ｖ字状溝１７ｂ相互間に刃１７ａを一連に形成してなる。この刃１７ａの先端部分が刃先１７ｃであって、ケーシング１５を締め付けた際、このグリップリング１７の刃先１７ｃが配管（パイプ）（図示せず）の側面に食い込み脱管を防止する。【選択図】図１
2007120622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
釜内に無電解ニッケルと不活性ガスを充填する工程と、前記釜内に刃先を一連に形成したグリップリングを挿置しかつ低温熱処理を行なう工程と、前記グリップリングの表面に硬質膜を溶着する工程とでなることを特徴とする管継手に於けるグリップリングの表面形成方法。
【請求項２】
放電加工機により刃先を一連に形成したグリップリングの表面にタングステンカーバイドを浸透させる工程と、前記グリップリングの表面に硬化層を形成する工程とでなることを特徴とする管継手に於けるグリップリングの表面形成方法。
【請求項３】
炭素固溶拡散処理方法により刃先を一連に形成したグリップリングに包含する炭素成分を固溶拡散状態にする工程と、前記グリップリングの表面に硬化層を形成する工程とでなることを特徴とする管継手に於けるグリップリングの表面形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管継手に使用するグリップリングの表面を特殊な工法を採用して超硬化処理を行ない、該管継手に挿入・連結する配管（パイプ）の表面に当該グリップリングに一連に形成した刃先を該配管の側面に深く食込ませ、該配管の脱管を防止すべくした管継手に於けるグリップリングの表面形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の管継手の第１の例としては、図４に示す実用新案登録第３０１８８７６号実用新案公報に開示した技術がある。これについて説明すれば、管継手１は管の外周を被覆するスリーブ１２と、このスリーブ１２の外周を被覆して、前記スリーブ１２を管外周に締結するケーシング２と、ケーシング２の両端開口３、３縁に設けられたフランジ４とスリーブ１２間に配置され、ケーシング２による管の締めつけ時、管の外周に食い込んで管継手１内に管を固定するグリップリング５及びこのグリップリング５をケーシング２内に固定するリングよりなる。前記対峙して配置されたケーシング２の端部２ａ、２ｂは、それぞれこの端部２ａ、２ｂより延長された舌片６ａ、６ｂが設けられており、この舌片６ａ、６ｂを前記半円弧状のフランジ４の外側に折り返してその先端を前記フランジ４の外周上に固着して、棒状ワッシャ７ａを内接する円弧を一部に形成するブラケット８を形成している。
【０００３】
そして、この舌片６ａとフランジ４の一方端の外周間に形成されたブラケット８内にはボルト９、９の外径よりもやや大きめの内径を有する２の孔が設けられた棒状ワッシャ７ａが支持されており、フランジ４の他方端の外周と舌片６ｂ間で形成されたブラケット８内には、前記ボルト９、９と螺合するネジ孔を有する棒ナット７ｂが支持されている。また、前記ブラケット８、８には、前記ボルト９、９を棒状ワッシャ７ａ及び棒ナット７ｂに挿通するための開孔１０、１０が穿孔されており、この開孔１０、１０を介して、前記ボルト９、９を棒状ワッシャ７ａ及び棒ナット７ｂに挿通し、又棒状ワッシャ７ａ及び棒ナット７ｂに螺合させる。このようにして、棒状ワッシャ７ａ、棒ナット７ｂを支持したブラケット８、８は、その外壁を例えばポンチ等で圧潰して圧痕部を形成し、ブラケット８、８の内壁が前記棒状ワッシャ７ａ、棒ナット７ｂに圧接するようにして、ブラケット８、８内に支持された棒状ワッシャ７ａ、棒ナット７ｂがブラケット８、８内で位置ずれすることを防止している。
【０００４】
また、前記ボルト９、９の先端部は、先端方向に徐々に細く断面変化する円錐状又は載頭円錐状に形成してもよく、このボルト９、９が挿入される棒ナット７ｂのネジ孔入口周辺には、前記ボルト９、９の先端部を棒ナット７ｂのネジ孔内に案内するためのすりばち状の座ぐりを形成する。さらに、前記ケーシング２を形成するフランジ４の一方端の内周面には、ケーシング２の内周と略同様の曲率で湾曲するスライド板１１の一端が固着されており、このスライド板１１は、前記ケーシング２の閉塞時、ケーシング２の端部２ａ、２ｂ間をケーシング２の内周より被覆しており、その他方端は自由端であり、ケーシング２の開閉に伴って、ケーシング２を形成するフランジ４の他方端の内周と摺動する位置に配置されている。
【０００５】
さらに、前記ケーシング２の両端開口３、３周縁には、ケーシング２の中心方向に突出するフランジ４が設けられ、また、フランジ４の内周面に固着された前記スライド板１１及び保護板にも同様のフランジ４を形成し、前記ケーシング２の端部２ａ、２ｂ間が離間している際にも開口全内周縁にわたって連続したフランジ４が形成されるように構成されている。なお、ケーシング２の構成は、フランジ４を前記ヒンジにより連結する構成としてもよく、この例のように１つの湾曲形成したフランジ４の端部２ａ、２ｂを対峙して略円筒状ケーシング２を形成し、このケーシング２の両端開口３、３周縁より突設されたフランジに１又は複数の切欠きを設けることで、前記ケーシング２の端部２ａ、２ｂ間を開閉可能とする構成とすることもできる。前記ケーシング２内には、円筒状のスリーブ１２が配置されている。
【０００６】
１２はスリーブで、このスリーブ１２は、合成ゴム等の弾性材料よりなり、前述のケーシング２の内周と略同一の外径を有する円筒状に形成している。このスリーブ１２の外周は、ケーシング２の内周面との良好な密着性を確保すべく平坦に形成されている。スリーブ１２の内周面は、凹凸状に形成されている。このスリーブ１２の内周面の凹凸形状は、その中央部において波状に起伏しており、そして、前記スリーブ１２の両端開口付近において、前記スリーブ１２は、スリーブ１２の内部中央方向に折り返された舌状部を有し、この舌状部の先端方向に、前記スリーブ１２の内周を、略台形状に膨出させた突部がそれぞれ形成されている。５はグリップリングを示し、このグリップリング５は、管継手１の内方方向にその中心が傾斜する環状を成し、また、その内周には、等間隔に複数の歯５ａが形成されている。この歯５ａは、前記環状のリングの内周から略Ｌ字状に切れ目を入れて、この切れ目で囲まれた部分を僅かに立ち上げて形成したものである。
【０００７】
また、前記グリップリング５は、一端を切欠いたＣ字状を成しており、この切欠き部分には、一方の切欠き端を延長する補助板が固着されており、この補助板の他端を他方の切欠き端の側面に摺動自在に当接させて前記リングを無端環状に形成している。このように形成されたグリップリング５は、前記ケーシング２のフランジ４と、このケーシング２内に配置されたスリーブ１２の開口端間に挿入される。なお、このグリップリング５の挿入に際しては、前記グリップリング５とケーシング２のフランジ４間に金属線等をＣ字状に曲げて形成されたリングを配置すれば好適である。このようにリングを嵌挿することで、グリップリング５のケーシング２内での遊びを防止できる。
【０００８】
また、この種の管継手の第２の例としては、特公平２−５３６７０号の特許公報に開示した技術がある。この技術は特にグリップリングとしての締付環を開示してある。これついてに説明すれば、内縁からＪ形の切込みが出ており、この切込みによって生じた薄板は円錐台の内周面から幾らか外へ折曲げられ、又はねじれている。該内縁は凹形輪郭を有する。そしてこの輪郭は鋭角を挾むＶ形をなす。これに対して外縁は丸みを帯びている。丸みを帯びた外縁がハウジングの端フランジと円筒形部分の間の隔角部に支えられる。内縁はＶ形輪郭を具備する。この輪郭の側辺部は円錐台形締付環の内周面と共に鋭角の刃先を形成し、ボルトを締込むとこの刃先が管端の材料に入り込む。その際管材料が押のけられ又はまくれ上がる。これに対してＶ字形輪郭の他方の側辺部は鋭角の切刃によってまくれ上がった管材料と共に１対のストップを形成し、切刃が管材料に更に入り込むことを事実上阻止する。管端の完全な機械的結合のために十分な、ハウジングの収縮又は緊締は、ボルトの締込む時にはっきりと察知することができる。
【特許文献１】登録第３０１８８７６号実用新案公報
【特許文献２】特公平２−５３６７０号特許公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の技術は、背景技術で述べたような構成であるので次の課題が存在した。
すなわち、従来の技術に於いては、管継手に挿入・連結する管壁の配管が図３（ａ）、（ｂ）に示すように、管壁の厚さｔ１の肉厚が厚くかつ外表面が例えば硬度ＨＶ１３０程度の炭素鋼配管１３であるとき、グリップリング５の刃先５ａが管外表面に十分に食込んでいた。しかし、当該配管が管壁の薄い配管であって厚さｔ２の肉厚が薄くかつ外表面が例えば硬度ＨＶ２３０程度の図３（ｃ）に示すような、薄肉ステンレス鋼管１３Ａであるとき、ボルトを締め付けるトルク値を増加しても、管壁の肉厚ｔ２が薄く剛性が低くかつグリップリング５の刃先５ａが食込むことなく図（ｄ）に示すように、刃先５ａの食い込み圧により管側面１３ａが内側へへこむように形成されるという問題点があった。
そして、従来の技術に於いては、配管（パイプ）としてオーステナイト系ステンレス鋼によれば、従来の熱処理でも硬くすることは可能であるが、耐食性が著しく損なわれてしまい超硬度化する場合は耐食性を損なわずかつ低コストの処理をしなければならないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る管継手に於けるグリップリングの表面形成方法は、当該グリップリングの表面を超硬化処理を行うことで該グリップリングをＨＶ８００〜１０００程度まで上昇させ、従来の締め付けトルク値でも配管側面へより深く刃先を食い込ますことが可能となる新規なグリップリングの表面形成方法を提供することを目的としたものであって、次の構成、手段から成立する。
【００１１】
すなわち、請求項１記載の発明によれば、釜内に無電解ニッケルと不活性ガスを充填する工程と、前記釜内に刃先を一連に形成したグリップリングを挿置しかつ低温熱処理を行なう工程と、前記グリップリングの表面に硬質膜を溶着する工程とでなることを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、放電加工機により刃先を一連に形成したグリップリングの表面にタングステンカーバイドを浸透させる工程と、前記グリップリングの表面に硬化層を形成する工程とでなることを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、炭素固溶拡散処理方法により刃先を一連に形成したグリップリングに包含する炭素成分を固溶拡散状態にする工程と、前記グリップリングの表面に硬化層を形成する工程とでなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る管継手に於けるグリップリングの表面形成方法は叙上の構成を有するので次の効果がある。
【００１５】
すなわち、請求項１記載の発明によれば、釜内に無電解ニッケルと不活性ガスを充填する工程と、前記釜内に刃先を一連に形成したグリップリングを挿置しかつ低温熱処理を行なう工程と、前記グリップリングの表面に硬質膜を溶着する工程とでなることを特徴とする管継手に於けるグリップリングの表面形成方法を提供する。
このような構成としたので、低温熱処理工程により該グリップリングの表面に硬質膜を溶着させたので、該グリップリングの刃先を硬度ＨＶ８００〜１０００程度に向上させ、配管を変形させることなく接続配管の側面へ深く食い込ませ脱管防止を図れる効果がある。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、放電加工機により刃先を一連に形成したグリップリングの表面にタングステンカーバイドを浸透させる工程と、前記グリップリングの表面に硬化層を形成する工程とでなることを特徴とする管継手に於けるグリップリングの表面形成方法を提供する。
このような構成としたので、放電加工機により該グリップリングの表面に硬化層を形成させたので、該グリップリングの刃先を硬度ＨＶ１３００〜１５００程度に向上させ、配管を変形させることなく接続配管の側面へ深く食い込ませ脱管防止を図れる効果がある。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、炭素固溶拡散処理方法により刃先を一連に形成したグリップリングに包含する炭素成分を固溶拡散状態にする工程と、前記グリップリングの表面に硬化層を形成する工程とでなることを特徴とする管継手に於けるグリップリングの表面形成方法を提供する。
このような構成としたので、炭素固溶拡散処理方法により該グリップリングの表面に硬化層を形成させたので、該グリップリングの刃先を硬度ＨＶ７００〜８００程度に向上させ、配管を変形させることなく接続配管の側面へ深く食い込ませ脱管防止を図れる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る管継手に於けるグリップリングの表面形成方法の実施の形態について添付図面に基づき詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る管継手の構造を示す斜視図であり、管継手開口部分にグリップリングを備えていることを示している。
本発明に係る管継手に於けるグリップリングの表面形成方法を説明するに当り、先づ当該管継手Ａにつき説明すれば、管継手Ａに挿入・装置する配管（図示せず）の外周を被覆するスリーブ１４と、このスリーブ１４の外周を被覆して、前記スリーブ１４を管外周に締結するケーシング１５と、ケーシング１５の両端開１５ａ、１５ｂ縁に設けられたフランジ１６とスリーブ１４間に配置され、ケーシング１５による配管（パイプ）の締めつけ時、配管の外周に食い込んで管継手Ａ内に配管を固定するグリップリング１７及びこのグリップリング１７をケーシング１５内に固定するリング（図示せず）よりなる。前記対峙して配置されたフランジ１４の端部１５ｃ、１５ｄは、前記ケーシング１５の外側に折り返してその先端を前記ケーシング１５の外周上に固着して、棒状ナット１８及び棒状ワッシャ１９を内接する円弧を一部に形成するブラケット２０を所望数個、すなわち図１の場合は３個を対に形成している。
【００２０】
そして、ブラケット２０…内にはボルト２１…の外径よりもやや大きめの内径を有する孔が設けられた棒状ワッシャ１９が支持されており、前記ボルト２１…と螺合するネジ孔を有する棒状ナット１８が支持されている。また、前記ブラケット２０…には、前記ボルト２１…を棒状ナット１８に挿通するための開孔が穿孔されており、この開孔を介して、前記ボルト２１…を棒状ナット１８に挿通し、又棒状ナット１８に螺合させる。このようにして、棒状ナット１８の支持されたブラケット２０…は、その外壁を例えばポンチ等で圧潰して圧痕部２０ａを形成し、ブラケット２０…の内壁が前記棒状ワッシャ１９に圧接するようにして、ブラケット２０…内に支持された棒状ワッシャ１９がブラケット２０…内で位置ずれすることを防止している。
【００２１】
また、前記ケーシング１５の内周面に装着されたスリーブ１４の外周面の一部には、ケーシング１５の内周と略同様の曲率で湾曲するスライド板２２の一端が固着されており、このスライド板２２は、ケーシング１５の開閉に伴って、ケーシング１５を形成するフランジ１６の内周と摺動する位置に配置されている。さらに、前記ケーシング１５の両端開１５ａ、１５ｂ周縁には、ケーシング１５の中心方向に突出するフランジ１６が設けられ、また、フランジ１６の内周面に固着された前記スライド板２２及び保護板にも同様のフランジ１６を形成してもよい。前記ケーシング１５内には、円筒状のスリーブ１４が配置されている。
【００２２】
このスリーブ１４は、合成ゴム等の弾性材料よりなり、前述のケーシング１５の内周と略同一の外径を有する円筒状に形成している。このスリーブ１４の外周は、ケーシング１５の内周面との良好な密着性を確保すべく平坦に形成されている。スリーブ１４の内周面は、凹凸状１４ａに形成されている。このスリーブ１４の内周面の凹凸形状１４ａは、その中央部において波状に起伏しており、そして、前記スリーブ１４の両端開口付近において、前記スリーブ１４は、スリーブ１４の内部中央方向に折り返された舌状部（図示せず）を有し、この舌状部の先端方向に、前記スリーブ１４の内周を、略台形状に膨出させた突部がそれぞれ形成されている。
【００２３】
１７はグリップリングを示し、このグリップリング１７は、図２に示すように管継手Ａの内方方向にその中心が傾斜する環状を成し、また、その内周には、等間隔に複数の刃１７ａが形成されている。この刃１７ａは、前記環状のグリップリング１７の内周から略Ｌ字状又はV字状に切れ目１７ｂを入れて、この切れ目１７ｂで囲まれた部分を僅かに立ち上げて形成したものである。また、前記グリップリング１７は、一端を切欠いた略Ｃ字状を成しており、刃１７ａはその上面の一方端面に刃先１７ｃを形成している。このように形成されたグリップリング１７は、前記ケーシング１５のフランジ１６と、このケーシング１５内に配置されたスリーブ１４の開口端間に挿入される。なお、このグリップリング１７の挿入に際しては、前記グリップリング１７とケーシング１５のフランジ１６間に金属線等をＣ字状に曲げて形成されたリングを配置すれば好適となる。
【００２４】
次に、管継手Ａに於けるグリップリング１７の表面形成方法を説明する。
図２に示すようにグリップリング１７は略Ｌ字状の切れ目若しくはＶ字状溝１７ｂを左右に備えかつ、略Ｌ字状の切れ目若しくは該Ｖ字状溝１７ｂ相互間に刃１７ａを一連に形成してなる。この刃１７ａの先端部分が刃先１７ｃであって、ケーシング１５を締め付けた際、このグリップリング１７の刃先１７ｃが配管（パイプ）（図示せず）の側面に食い込み脱管を防止する。そして、管継手Ａに於けるグリップリング１７の表面形成方法としては先づ、釜内に無電解ニッケルと不活性ガスを充填する工程と、前記釜内に刃先１７ｃ又は刃１７ａを一連に形成したグリップリング１７を挿置しかつ低温熱処理を行なう工程と、前記グリップリング１７の表面に硬質膜を溶着する工程とで構成される。
【００２５】
ここに於いて、無電解ニッケルはニッケル−リン（５〜１３％）の合金めっきで多くの機械的特性・電気的特性・物理的特性などをもつ表面処理で、ほとんどの金属素材・プラスチック・セラミックスに可能である。その特徴は、均一析出性に於いて、形状如何によらず、つきまわりは完全であり、所定膜厚の±１０％以内であり、硬度に於いては、析出状態で５００〜５５０ＨＶ、磨耗抵抗に於いて、電気めっきより優れている。また、耐熱性に於いて、高温酸化による表面スケールの防止に役立ち、密着性に於いて、極めて優れており、耐食性に於いて、純ニッケルと同等又は優れていることが判明している。
しかし、かかる無電解ニッケルのみではグリップリング１７の刃先１７ｃを硬度ＨＶ８００〜ＨＶ１０００程度にすることができず、この無電解ニッケルに不活性ガスを充填することが必要である。
【実施例１】
【００２６】
次に、管継手Ａに於けるグリップリング１７の表面形成方法の実施例１について説明する。
実施例１は、先づ、放電加工機により刃先１７ｃを一連に形成したグリップリング１７の表面にタングステンカーバイドを浸透させる工程と、前記グリップリング１７の表面に硬化層を形成する工程とで構成される。
ここで、当該タングステンカーバイドを浸透させる工程の一つとして、ニッケルとタングステンの２元合金めっき手法としては、タングステンの含有率の高いめっきであって、フッ酸や硝酸にも溶解しない耐酸性を持つ超高耐食性の表面処理方法である。その特徴点は、ピンホールがなく、柔軟性に富んだ皮膜で、フッ素ガスなどにも強い耐熱性の皮膜である。そして、析出状態では硬度ＨＶ６００〜７００程度だが、硬化処理することによりＨＶ１３００以上となる。塩水噴霧試験では、１０００時間以上何らの変化もなく、耐薬品性、耐磨耗性及び耐食性を有し、高温時の酸化性・非粘着性、離型性に優れており、工業用クロムめっきの代替として環境にやさしいめっき手法である。
【００２７】
そして、この実施例１によればグリップリング１７の表面に於ける硬度が高い硬化層を形成し、ワーク表面上に２０〜３０ｕｍ程度の硬化皮膜を形成する。ワーク内部にも１０〜２０ｕｍ程度の厚さの硬化層を形成する。また、グリップリング１７の表面はワーク材とよく溶け合って、ワーク材内部に良質の硬化層を１０〜２０ｕｍの厚さで形成する。ワーク表面上には１０〜２０ｕｍ程度の硬質皮膜が形成する。また、ワーク表面上の皮膜は取除きが簡単となる。そして、当該グリップリング１７の寿命が大幅に向上し、非常に硬いセラミック系の材料を該グリップリング１７の表面の内部に混入させ硬い層を形成することができた。また、グリップリング１７の表面の内部に硬化層を形成し、焼入れ処理やメッキコーティング処理と併用して使用でき、耐磨耗性を向上するうえに簡単な設備かつ簡単な操作手順でもって、しかも短時間の工程で該グリップリング１７の表面を形成することができた。
【実施例２】
【００２８】
次に、管継手に於けるグリップリング１７の表面形成方法の実施例２について説明する。
実施例２は、先づ、炭素固溶拡散処理方法により刃先１７ｃを一連に形成したグリップリング１７に包含する炭素成分を固溶拡散状態にする工程と、前記グリップリングの表面に硬化層を形成する工程とで構成される。
【００２９】
上述した炭素固溶拡散処理方法はオーステナイト系ステンレスに対する表面硬化処理方法であって、当該グリップリング１７の表面にに形成された硬化層自体が安定なオーステナイト組織で形成され、耐磨耗性や強靭性を備え、耐食性を有して当該グリップリング１７の表面を形成できる特質がある。そして、当該グリップリング１７の表面の硬度ＨＶ８００以上となり非磁性特性を有することに加え、窒素処理方法と同等の当該グリップリング１７の表面の硬度が得られ、疲労強度が著しく向上することが判明した。
【００３０】
このように上述した実施の形態、実施例１又は実施例２に基づく本発明に係るグリップリングの表面形成方法によれば、当該グリップリングの表面を超硬化処理を行うことで該グリップリングをＨＶ８００〜１０００程度まで上昇させ、従来の締め付けトルク値でも配管側面へより深く刃先１７ｃを食い込ますことが可能となるという特徴点を顕出することができた。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係るグリップリングの表面形成方法で作製したグリップリングを適用した管継手の構造を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る管継手に適用するグリップリングの形状を示す斜視図である。
【図３】従来の技術に於けるグリップリングが管継手に挿入・配置される配管（パイプ）に食い込む状態を示す説明図であって、（ａ）は厚い管壁の配管にグリップリングを食込ませる前の状態を示す説明図、（ｂ）は厚い管壁の配管にグリップリングが食込んだ状態を示す説明図、（ｃ）は薄い管壁の配管にグリップリングを食込ませる前の状態を示す説明図、（ｄ）は薄い管壁の配管にグリップリングを食込ませる際、該薄い管壁の配管が湾曲した状態を示す説明図である。
【図４】従来の技術で形成したグリップリングを管継手に適用したときの管継手の構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１４    スリーブ
１５    ケーシング
１５ａ  ケーシングの一方の開口
１５ｂ  ケーシングの他方の開口
１５ｃ  ケーシングの端部
１５ｄ  ケーシングの端部
１６    フランジ
１７    グリップリング
１７ａ  グリップリングの刃
１７ｂ  グリップリングの略Ｌ字状切れ目（Ｖ字状溝）
１７ｃ  グリップリングの刃先
１８    棒状ナット
１９    棒状ワッシャ
２０    ブラケット
２０ａ  ブラケットの圧痕部
２１    ボルト
２２    スライド板
Ａ      管継手
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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