(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
継手本体の一端部に大径部内面に開口する孔を形成し、該孔にグリースニップルを取り付け、前記大径部よりも前記一端側の内周面には、
該一端側に向って縮径する第１のテーパ面を形成し、
他端側の内周面には、該他端側に向って縮径する第２のテーパ面を形成し、
両側の肉厚部を中央の薄肉部で連結して断面凹字状に且つ軸線方向に伸縮自在に形成したリング状のパッキンを前記両テーパ面の間の大径部に装着し、
管の外面を把持する係止部材を前記パッキンの前記一端側に装着した管継手において、
前記継手本体の大径部には、前記開口孔を含む位置に内方に突出した環状の突出部を形成し、該突出部に前記パッキンの薄肉凹部を係合したことを特徴とする管継手。
【請求項２】
継手本体の一端部に大径部内面に開口する孔を形成し、該孔にグリースニップルを取り付け、前記大径部よりも前記一端側の内周面には、
該一端側に向って縮径する第１のテーパ面を形成し、
他端側の内周面には、該他端側に向って縮径する第２のテーパ面を形成し、
両側の肉厚部を中央の薄肉部で連結して断面凹字状に且つ軸線方向に伸縮自在に形成したリング状のパッキンを前記両テーパ面の間の大径部に装着し、
管の外面を把持する係止部材を前記パッキンの前記一端側に装着した管継手において、
前記継手本体の大径部と前記第１のテーパ面との間および／または前記継手本体の大径部と前記第２のテーパ面との間に小径段部を形成すると共に、前記継手本体の大径部には、前記開口孔を含む位置に内方に突出した環状の突出部を形成し、該突出部に前記パッキンの薄肉凹部を係合したことを特徴とする管継手。
【請求項３】
前記パッキンの内周面は、前記中央の薄肉部分から前記一端側および他端側の両側に向って拡径するテーパ面に形成したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の管継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス管などを接続するための管継手であって、特にグリースニップルを用いた管継手の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、配管現場での接続作業の手間すなわち継手本体と袋ナットのねじ接合、を省いた継手としては、実開平４−１０５２９０号公報に開示され図８に示す管継手がある。この管継手は、継手本体１の端部外面にグリースニップル８を取付け、このグリースニップル８と連通する大径部３の内周面には一端側に向って縮径する第１のテーパ面４と他端側に向って縮径する第２のテーパ面５をそれぞれ形成し、両側の肉厚部２ａ、２ｂを中央の薄肉部２ｃで連結して断面凹字状に且つ軸線方向に伸縮自在に形成したリング状のパッキン２を前記テーパ面４、５の間の大径部に装着し、またそのパッキン２の一端側に複数の鋼球をゴムバンドに包持して形成し、管Ｐの外面を把持する係止部材６を設けたものである。
【０００３】
この管継手の接続作業は、先ず管Ｐ（樹脂被覆鋼管）を継手本体１の内部に挿入した後、グリースニップル８よりシリコン系シーラント等の固化性流体50を注入することによりパッキン２の両肉厚部２ａ、２ｂは軸線方向に伸長し、両テーパ面４、５によって縮径作用を受け、且つ係止部材６を押圧して管Ｐを把持するように作用する。よって、シリコン系シーラント50が固化した後でも管をシール性をもって接続することが出来るというものであった。尚、グリースニップル８はＪＩＳＢ１５７５において規定されており、通常逆止弁機能が備わっている。したがって固化性流体を注入するには逆止弁のボール（鋼球）をグリースガンでスプリングに抗してこれを下方に押し下げ逆止機能を解除してから行うというものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の管継手では、接続作業が終了した後は、パッキンの発生面圧を保持できるように固化性流体は早期に固化することが望ましい。しかしながら、実際はコストや作業性を考慮すると必ずしも望ましいものを使用するとは限らない。場合によっては、完全に固化するまでに数ヶ月かかることもあるし、また途中でパッキンの肉厚部とテーパ面の間から流れ出すようなことも考えられる。以上のことより、従来の管継手では、固化性流体の仕様や特性によってシール性能が左右され安定しないという問題があった。
【０００５】
また、上記した管継手で用いたパッキンの内周面は、管Ｐが挿入し易いように一様に平坦で、かつ自由状態で管外径に対して隙間が生じるような寸法としている。ところが、固化性流体の充填にともなう押圧力は、先ず薄肉凹部２ｃに垂直にかかるので、この隙間が大きいとこの薄肉部にかかる力も大きく両側の肉厚部２ａ、２ｂが互いに向き合うような変則的な変形をすることがあった。かといって、実際、管にもまた各部品にも寸法公差があるので、この隙間の大きさを制限するには限界があった。つまり、パッキンの形状によってもシール性能が安定しないという問題があった。
【０００６】
また、固化性流体はパッキン２の薄肉凹部内に充填するのであるが、このパッキンは軸線方向に移動可能であるから、接続前に、また接続作業中に、凹部位置がグリースニップルの開口孔から外れるということがあった。この場合、パッキンの肉厚部が偏って伸長し、縮径が不完全になる。また最悪は凹部内に固化性流体が充填されないという問題が生じる。
他方で、これら固化性流体の充填量は最小限に抑え、作業時間は極力短くしたいという課題があった。
【０００７】
したがって本発明は、固化性流体の固化時間に関係なくパッキンのシール面圧を高めること、また、他方でパッキンの形状を改良し、これらによってシール性能を安定させた上記管継手を提供することを目的とする。
また、本発明は、パッキンの軸方向の移動を抑えて位置決めし、確実に固化性流体がパッキンの凹部内に充填されるようにする。且つこの時の充填量を最小限に抑えるようにした上記管継手を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、継手本体の一端部に大径部内面に開口する孔を形成し、該孔にグリースニップルを取り付け、前記大径部よりも前記一端側の内周面には、該一端側に向って縮径する第１のテーパ面を形成し、他端側の内周面には、該他端側に向って縮径する第２のテーパ面を形成し、両側の肉厚部を中央の薄肉部で連結して断面凹字状に且つ軸線方向に伸縮自在に形成したリング状のパッキンを前記両テーパ面の間の大径部に装着し、管の外面を把持する係止部材を前記パッキンの前記一端側に装着した管継手において、前記継手本体の大径部には、前記開口孔を含む位置から内方に突出した環状の突出部を形成し、該突出部に前記パッキンの薄肉凹部を係合させた管継手である。以上によって、パッキンの位置決めと固体性流体の充填量を減らすという目的を達成したものである。
【０００９】
また、本発明は、継手本体の一端部に大径部内面に開口する孔を形成し、該孔にグリースニップルを取り付け、前記大径部よりも前記一端側の内周面には、該一端側に向って縮径する第１のテーパ面を形成し、他端側の内周面には、該他端側に向って縮径する第２のテーパ面を形成し、両側の肉厚部を中央の薄肉部で連結して断面凹字状に且つ軸線方向に伸縮自在に形成したリング状のパッキンを前記両テーパ面の間の大径部に装着し、管の外面を把持する係止部材を前記パッキンの前記一端側に装着した管継手において、前記継手本体の大径部と前記第１のテーパ面との間および／または前記継手本体の大径部と前記第２のテーパ面との間に小径段部を形成すると共に、前記継手本体の大径部には、前記開口孔を含む位置に内方に突出した環状の突出部を形成し、該突出部に前記パッキンの薄肉凹部を係合した管継手である。
【００１０】
さらに、上記した管継手において用いたパッキンは、その内周面が中央の薄肉部分から前記一端側および他端側の両側に向かって拡径する両テーパ面に形成されていることが望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
少なくともパッキンと係止部材とは予め工場において、または配管現場において継手本体内に組み込む。このとき継手本体に取り付けられているグリースニップルの開口孔位置に形成した環状の突出部にパッキンの薄肉凹部を嵌めるようにして装着する。これによってこの突出部を挟んでパッキンは位置決めされ、前後に移動することがなくなる。そして、この継手本体の一端側より接続すべき管を挿入し、一方のグリースニップルより固化性流体を注入する。このとき、パッキンの移動が阻止されているので、凹部内に固化性流体は確実に流入して、先ずパッキンの内周面のうち薄肉凹部が管外表面に押圧され、ついで両肉厚部を押し広げるようにパッキンを軸線方向に伸長させ、パッキンの両肉厚部は両テーパ面によって縮径作用を受け、パッキンのテーパ状内周面は管外表面に強く圧接される。このとき、テーパ面の途中に小径段部を形成しておくと、パッキンの肉厚部はこの小径段部に押付けられて、この部分で一段と縮径作用を受けて面圧が高まる。また、これと共に固化性流体の流出が防止される。
【００１２】
さらに軸線方向に伸長したパッキンの一端側は係止部材を一端側に押圧し、係止部材は第１のテーパ面によって縮径作用を受けて管に喰込みこれを把持する。
その後、もし管に引抜き力が作用すると、係止部材は第１のテーパ面によって縮径して管の外面にさらに喰込み、管を一層強く把持して引抜き阻止力を増強する。尚、固化性流体の充填量は、従来の充填空間が上記した環状突出部によって埋められる結果となり、よって充填量は少なく、作業時間も短縮される。
【００１３】
以下、本発明を図面を参照して説明する。図１〜図５は管との接続作業を経時的に示した図であり、図１は接続作業前のソケット継手の半縦断面図を示し、右側は図２のＡ−Ｏ−Ｂ断面である。尚、継手本体の形状についてはソケットの他にエルボ，チー，径違いソケット等種々のものがある。図２は図１の右側面図、図３は管を挿入した状態を示す縦断面図（尚、左側は省略している。以下同様。）、図４は管接続作業終了時を示す縦断面図、図５は管に引抜き力がかかったときの状態を示す横断面図（但し図２のＢ−Ｏ−Ｃ断面）である。尚、上記した従来技術の管継手と同様の部品は同一符号で示しており、以下は一方の接続部を取り上げて説明する。
【００１４】
この管継手は、継手本体10内にパッキン20と係止部材30とインジケータ40を内蔵しており、継手本体10の上下端の外面には継手本体10の内面に開口する第１及び第２の孔（めねじ孔）11ａ、11ｂがそれぞれ形成されており、ここに第１及び第２のグリースニップル60ａ，60ｂがねじ込んで取付けられている。よってこのグリースニップル60ａ，60ｂは継手本体10の外部と内部とを連通している。ここで上記グリースニップル60ａ，60ｂは例えばＪＩＳＢ１５７５にあるものを用いているが、これらのグリースニップルには、スプリングとボールを組合せた逆止弁機能が内蔵されている。但し、この逆止弁機能は空気など気体に対しては完全に機能するものではないから、後述するように一方のグリースニップルから固化性流体を注入すれば他方のグリースニップルから空気を外に逃がすことができる。
【００１５】
そして、開口孔11ａ，11ｂを形成した部分は大径部13にあり、この大径部13の内面側は、上記開口孔11ａ、11ｂを含んで内方に突出した環状の突出部12状に形成されている。例えばこの突出部12は、大径部の内面を円弧状13Ｒ、13Ｌに加工することによっても形成することが出来る。この環状突出部12を設けることによって、一つは図（図５参照）からも分かる通り、固化性流体を充填する容積が従来に比べ極端に少なくすることができる。そして、この環状突出部12よりも図面右側の内周面は、略平行内面に加工した小径段部16Ｒを設け、さらに端部に向かって円錐状に縮径する第１のテーパ面14を形成している。他方、環状突出部12よりも図面左側の内周面は、図面左側に向って円錐状に縮径し、第１のテーパ面より角度の大きい第２のテーパ面15に形成している。尚、この第２のテーパ面の途中に、第１のテーパ面と同様に第２の小径段部を設けても良い。
尚、本実施例では大径部は円弧状内周面として設けているが、このような形状に限られるものではなく、直接両テーパ面が連続していても大径部を形成しているものとし、また環状突出部は別体の部品を嵌めるなどして設けても良い。またグリースニップル60ａ，60ｂは規格品を使用したがこれに限定されるものではない。
【００１６】
継手本体10の円弧状大径部13Ｒ、13ＬにはＮＢＲ製のパッキン20が装着されており、このパッキン20は全体としてリング状をなし、半径方向の断面は全体的には凹状をなし、すなわち軸線方向図面右側の厚肉部21と、左側の厚肉部22と、両厚肉部21，22の半径方向内方を連結する薄肉の凹部23とからなり、この薄肉凹部23によってパッキン20は軸線方向に伸縮することができるように形成されている。そして、パッキン20の内周面は、前記薄肉凹部23部分を管外径に近い寸法とし、ここから両側に拡径するテーパ面21Ｔ、22Ｔに形成されている。
尚、前記パッキンの薄肉部分は余裕を持たせるように全体的にＷ形のパッキン形状とすることもできる。また両肉厚部21，22の外径状は、パッキン20を軸線方向に収縮させた自由状態で両厚肉部21，22が円弧状の大径部13Ｒ、13Ｌに嵌まる大きさに形成するとよい。
【００１７】
次に、パッキン20の図面右側すなわち継手本体の第１のテーパ面14側には、係止部材30が装着されている。この係止部材30は、リング状に形成して拡縮自在な耐火ゴムパッキン（膨張黒鉛＋ＮＢＲ）よりなるゴムバンド31に、複数の鋼球32を内周方向等間隔に包持せしめて形成されている。また他の実施例としてパッキン20と係止部材30との間にリテーナ部材を介させて、ゴムバンド31を均等に押圧するようにすることもできる。また鋼球32の代わりに鋼製リングの円周の１箇所を切欠き内面に複数の喰込み突起を設けた係止構造を用いることもできる。
【００１８】
上記係止部材30のさらに図面右側にはインジケータ40が装着されている。このインジケータ40は、図６に示すようにリング状に形成した薄板部分41と棒状に突出した突出片42ａ，42ｂとからなり、ここでは合成樹脂製で一体成形したものである。突出片は、継手本体や管Ｐとは異なる色とすることが望ましいが、必ずしも上下対に形成することはなく１つでも、また２つ以上であっても良い。この突出片は継手本体の端部に形成した凹溝17内に収容して薄板部41と共に軸方向に移動自在になっており、突出片が継手端部から見え隠れすることによって接続作業の状況（終了等）を確認することができるものである。
【００１９】
以下、接続作業について説明する。
配管現場での作業の軽減を図るために、上記したパッキン20と係止部材30とインジケータ40とは、予め工場において継手本体10内へ組み付けておく。このとき、パッキン20の薄肉凹部23を上記環状突出部12に嵌めるようにして位置決めをする。これによって、パッキン20が軸方向に移動するのが防止されるし、確実にグリースニップルの開口孔11ａあるいは11ｂから固化性流体を薄肉凹部23内に充填できる。
管Ｐは、鋼管の外面を樹脂被覆層によって被覆した外面樹脂被覆鋼管を示し、本発明による管継手は、この外面樹脂被覆鋼管の接続に最も適する。もっとも接続しようとする管Ｐの種類によって本発明が制限されるものではないが、例えば、接続に先だって樹脂被覆層の端部を面取りしておくことが好ましく、またパッキン20の内周面には潤滑油を塗布しておくことが好ましい。そして、配管現場での作業は、組付けられた継手本体10に、接続しようとする管Ｐの端部を挿入することより始まる。
【００２０】
図３に示すごとく管Ｐを継手本体10の内部に挿入し、挿入深さ、すなわち接続位置を定める。このときパッキン20の内周面は、テーパ面21Ｔ、22Ｔとなっているので挿入に支障はない。接続位置を定めた後に、継手本体10のグリースニップル60ａよりグリースガン51を用いて固化性流体を圧入する。固化性流体として本実施例ではシリコン系のシーラント50を用いたが、時間経過とともに固化するものでも良く、二液硬化型のもの等もある。さて、上述したように開口孔11とパッキンの凹部23は常に一致しているから、注入されたシリコン系シーラント50は、パッキン20の両厚肉部21，22と薄肉部23とによって形成された凹部に確実に流入して、先ずパッキンの内周面のうち管に接触している薄肉凹部部分が管外表面に押圧され、ついで両肉厚部を押し広げるようにパッキンを軸線方向に伸長させる。すると、パッキン20の肉厚部21は先ず小径段差部16Ｒに押し当たり、さらにテーパ面14によって縮径作用を受けて継手内面と管外面に強く圧接し密封シールする。同時に、パッキン20の肉厚部22側は、テーパ面15に沿って縮径作用を受け、同様に継手内面と管外面に強く圧接し密封シールする。
【００２１】
尚、このとき凹部内の空気は他方のグリースニップル60ｂのキャップ70の空気逃げ通路から逐次外部に排出されるのでパッキンの軸方向への正常な伸長を阻害するものはない。また、両肉厚部21，22の外周面については、テーパ面14側は小径段差部16Ｒによって、一方テーパ面15側はテーパ角度がきついことから、これらの間からのシリコン系シーラント50の漏洩は確実に防止され、かつ両肉厚部21，22の内周面については、テーパ面となっているから固化性流体による押圧力とテーパ面14、15による縮径作用によるパッキンの伸長と変形が適切におこなわれ管Ｐの外面との間を確実にシールする。
【００２２】
そして、このとき同時にパッキン20の厚肉部21は、係止部材30とインジケータ40を右側に押圧しており、鋼球32は第１のテーパ面14によって縮径作用を受けて管Ｐに喰い込みこれを把持する。同時にインジケータ40も図面右側に押されて突出片インジケータ42ａ，42ｂは継手本体の端面から外に突出して目に見えるようになる。これによってシリコン系シーラント50が十分に充填注入されたことを知ることができ、これを確認したら充填作業を終了する。さて、シリコンシーラント50の充填量は図５で示されるように従来に比べ格段に節約できる。その後時間の経過によってシリコン系シーラント50が固化するのであるが、本発明によればこの間も小径段差部とテーパ面の働きによってシール面圧が保持される。そして、グリースニップル11がたとえ緩んだとしても管１との接続が緩むことはない。
【００２３】
その後、管Ｐに図面右方向への引抜き力が作用した場合、図５に示すように鋼球32は第１のテーパ面14によって縮径作用を受けて、管Ｐ外面に一層喰込み、管Ｐを一層強く把持して十分な引抜き阻止力を発揮する。その際、鋼球32を包持したゴムバンド31の図面右側を収納する溝を、第１のテーパ面14に形成しておけば、第１のテーパ面14の小径側への鋼球32の移動が支障なく行われて好ましい。
【００２４】
次に、図７に示す本発明の他の実施例を説明する。図の右側は、管挿入後で接続前を示し、左側は、管接続後を示している。尚、上記した実施例と同様の構成については同一符号を付し、その説明は省略する。即ち、本実施例では、円弧状大径部13Ｌとテーパ面15との間にも小径段部16Ｌを形成した例である。これによって、円弧状大径部13Ｒとテーパ面14との間にも小径段部16Ｒと共にパッキン20の厚肉部21、22のシール性能を高め、より性能の安定化をはかることができるものである。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明によれば、管との接続作業が迅速に且つ狭い場所でも行うことができると共に確実、かつ安定的にパッキンに良好なシール性能を持たせることができた。また、パッキンの軸方向の移動を防止して、確実にパッキン凹部に固化性流体を充填せしめ、しかもこの充填量を節約することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例を示す管継手の管接続前を示す半断面図である。
【図２】  図１の右側面図である。
【図３】  実施例の管挿入後を示す要部断面図である。
【図４】  実施例の接続完了時を示す要部断面図である。
【図５】  実施例の管引抜き力作用時を示す要部断面図である。
【図６】  実施例のインジケータ部材を示す斜視図である。
【図７】  他の実施例を示す管継手の半断面図で、右側は接続前を、左側は接続後を示している。
【図８】  従来例を示す管継手の上半断面図である。
【符号の説明】
Ｐ…管            10…継手本体          11（11ａ，11ｂ）…孔
12…環状突出部    13（13Ｒ、13Ｌ）…円弧状大径部    14，15…テーパ面
16（16Ｒ、16Ｌ）…小径段部              17（17ａ，17ｂ）…凹溝
20…パッキン          21，22…厚肉部            23…薄肉部（凹部）
30…係止部材          31…ゴムバンド            32…鋼球
40…インジケータ      50…シリコン系シーラント  51…グリースガン
60（60ａ，60ｂ）…グリースニップル              41…薄板部
42ａ，42ｂ…突出片（インジケータ）
21Ｔ、22Ｔ…テーパ状内周面
【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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【図８】
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