(57)【要約】【課題】  円管に傷がつきにくく、円管への取付作業が容易であり、かつ、円管の端部まで肉盛溶接が可能な水配管継手を提供する。【解決手段】  本発明に係る水配管継手は、先端部分が外周面に肉盛溶接を行う円管の内部に挿入され、基端部分が前記円管に冷却水を供給する水配管に接続され、基端から先端まで内部に冷却水用の流路が形成され、先端部分に形成された止め部を有する継手本体と、継手本体の外周面に嵌められ、一方側の端面が止め部に接する筒状の弾性部材と、弾性部材の他方側の端面を前記止め部に向かって弾性部材の軸方向に沿って押圧して、前記弾性部材を圧縮変形させる圧縮変形機構と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に肉盛溶接を行う円管の内部に先端部分が挿入され、前記円管に冷却水を供給する水配管に基端部分が接続され、基端から先端まで内部に冷却水用の流路が形成され、前記先端部分に止め部が形成された継手本体と、
前記継手本体の外周面に嵌められ、一方側の端面が前記止め部に接する筒状の弾性部材と、
前記弾性部材の他方側の端面を前記止め部に向かう方向に押圧して、前記弾性部材を圧縮変形させる圧縮変形機構と、を備えた水配管継手。
【請求項２】
前記止め部は円環状に形成されており、
前記止め部の外径と前記弾性部材の外径は一致する、請求項１に記載の水配管継手。
【請求項３】
前記継手本体に沿って移動可能な中間部材をさらに備え、
前記圧縮変形機構は、前記中間部材を介して前記弾性部材の他方側の端面を押圧する、請求項１又は２に記載の水配管継手。
【請求項４】
前記中間部材は環状の部材であって、前記弾性部材に接触する内方部と、前記圧縮変形機構に接触し前記内方部とは異なる外径を有する外方部と、を有し、
前記内方部の外径と前記弾性部材の外径は一致する、請求項３に記載の水配管継手。
【請求項５】
前記圧縮変形機構は、前記継手本体に形成された雄ねじと、前記雄ねじに対応するナットと、を有し、前記ナットを締め付けることにより前記弾性部材の他方側の端面を前記止め部に向かう方向に押圧する、請求項１乃至４のうちいずれか一の項に記載の水配管継手。
【請求項６】
前記継手本体の雄ねじが形成された部分には、互いに平行な一対の平坦面が形成されている、請求項５に記載の水配管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円管肉盛溶接を行う際に使用する水配管継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
円管の製造工程において、耐食性を向上させること等を目的として、円管の外周面に肉盛溶接を行う場合がある。円管の外周面に肉盛溶接を行う際は、溶接の熱によって円管が変形しないように、円管の内部に冷却水が供給される。円管と冷却水を供給するための水配管とは水配管継手を介して接続されるが、一度しか行われない水配管継手の固定のために円管に機械加工を施すのは現実的ではない。そこで従来は、円管に水配管継手を溶接したり、円管の端部を水配管継手で覆い水配管継手を外部から締め付けたりするなどして、円管に水配管継手を固定していた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、円管に水配管継手を溶接する方法は、製品である円管が傷つくおそれがあるとともに、溶接作業や取外し作業に時間がかかるという問題がある。また、円管の端部を水配管継手で覆って締め付ける方法は、円管の外周面が傷つくおそれがあるとともに、円管の端部では外周面に肉盛溶接ができないという問題がある。
【０００４】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、円管に傷がつきにくく、円管への固定作業が容易であり、かつ、円管の端部まで肉盛溶接が可能な水配管継手を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様に係る水配管継手は、外周面に肉盛溶接を行う円管の内部に先端部分が挿入され、前記円管に冷却水を供給する水配管に基端部分が接続され、基端から先端まで内部に冷却水用の流路が形成され、前記先端部分に止め部が形成された継手本体と、前記継手本体の外周面に嵌められ、一方側の端面が前記止め部に接する筒状の弾性部材と、前記弾性部材の他方側の端面を前記止め部に向かう方向に押圧して、前記弾性部材を圧縮変形させる圧縮変形機構と、を備えている。
【０００６】
この構成によれば、筒状の弾性部材を円管の内部に挿入した状態で、圧縮変形機構により弾性部材を止め部に向かう方向に押圧して、弾性部材を軸方向に圧縮し、弾性部材を圧縮変形させることができる。これにより弾性部材の外径が大きくなり、弾性部材の外周面が円管の内周面と接触する結果、水配管継手を円管に固定することができる。この場合、円管は水配管継手と弾性部材を介して接触するため、傷がつきにくい。また、圧縮変形機構により弾性部材を止め部に向かう方向に押圧するだけで水配管継手を円管に固定できるため、固定作業は容易である。さらに、水配管継手は、円管の外周面に接することなく円管に固定できるため、円管の端部まで肉盛溶接が可能である。
【０００７】
また、上記の水配管継手において、前記止め部は円環状に形成されており、前記止め部の外径と前記弾性部材の外径は一致するようにしてもよい。
【０００８】
仮に、止め部の外径が弾性部材の外径より大きいと、弾性部材の外周面が円管の内周面に接触するように弾性部材を大きく変形させる必要があり、これにより弾性部材が歪むおそれがある。また、仮に、止め部の外径が弾性部材の外径よりも小さいと、止め部は弾性部材の端面のうち径方向内側の部分にのみ接触するため、圧縮によって弾性部材が歪むおそれがある。このように、弾性部材が歪むと、弾性部材の外周面全体が円管の内周面に密着できず、円管に水配管をしっかりと固定できないない。一方、上記のとおり、止め部の外径と弾性部材の外径が一致していれば、弾性部材を変形させても大きく歪むことはなく、弾性部材の外周面全体を円管の内周面に密着させることができる結果、水配管継手をしっかりと円管に固定することができる。
【０００９】
また、上記の水配管継手において、前記継手本体に沿って移動可能な中間部材をさらに備え、前記圧縮変形機構は、前記中間部材を介して前記弾性部材の他方側の端面を押圧するようにしてもよい。
【００１０】
この構成によれば、中間部材が弾性部材を押圧することになるため、圧縮変形機構の構成によらず、しっかりと弾性部材を押圧することができる。
【００１１】
また、上記の水配管継手において、前記中間部材は環状の部材であって、前記弾性部材に接触する内方部と、前記圧縮変形機構に接触し前記内方部とは異なる外径を有する外方部と、を有し、前記内方部の外径と前記弾性部材の外径は一致するようにしてもよい。
【００１２】
この構成によれば、内方部の外径と弾性部材の外径が一致するため、前述した止め部の外径と弾性部材の外径が一致する場合と同様の理由から、水配管をしっかりと円管に固定することができる。
【００１３】
また、上記の水配管継手において、前記圧縮変形機構は円、前記継手本体に形成された雄ねじと、前記雄ねじに対応するナットと、を有し、前記ナットを締め付けることにより前記弾性部材の他方側の端面を前記止め部に向かう方向に押圧するようにしてもよい。
【００１４】
この構成によれば、圧縮変形機構を単純な構成とすることができ、しかも、確実に弾性部材を押圧することができる。
【００１５】
また、上記の水配管継手において、前記継手本体の雄ねじが形成された部分には、互いに平行な一対の平坦面が形成されていてもよい。
【００１６】
この構成によれば、ナットを締めつける際、スパナ等で平坦部を挟むことができるため、継手本体が共回りするのを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のとおり、上記の水配管継手によれば、円管に傷がつきにくく、円管への取付作業が容易であり、かつ、円管の端部まで肉盛溶接が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、水配管継手の全体図である。
【図２】図２は、図１に示す水配管継手の分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。以下では、全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同じ符号を付して、重複する説明は省略する。
【００２０】
図１は水配管継手１００の全体図であり、図２は水配管継手１００の分解図である。水配管継手１００は、外周面に肉盛溶接を行う円管１０１と円管１０１の内部に冷却水を供給する水配管１０２とを水密につなぐための継手である。図１及び図２に示すように、本実施形態に係る水配管継手１００は、継手本体１０と、弾性部材２０と、中間部材３０と、圧縮変形機構４０と、を備える。以下、これらの構成要素について順に説明する。
【００２１】
継手本体１０は、ステンレスなどの金属によって形成される、ほぼ円筒状の軸体であり、その基端には冷却水の入口１１が形成されており、先端には冷却水の出口１２が形成されている。継手本体１０の内部には、入口１１と出口１２をつなぐようにして、基端から先端まで延びる冷却水用の流路１３が形成されている。継手本体１０の先端部分は円管１０１の内部に挿入されており、基端部分は水配管１０２に接続されている。継手本体１０は、基端部分に位置する水配管取付部１４と、先端部分に位置する止め部１５とを有している。
【００２２】
水配管取付部１４は、水配管１０２が取り付けられる部分であって、いわゆるテーパねじが形成されている。水配管１０２の端部にはこのテーパねじに対応する雌ねじが形成されており、その雌ねじとテーパねじを噛み合わせることで、水配管取付部１４に水配管１０２を取り付けることができる。
【００２３】
止め部１５は、軸状の継手本体１０が他の部分よりも拡径された部分であり、弾性部材２０の移動を制限するストッパとして機能する。本実施形態の止め部１５は円環状に形成されているが、止め部１５は円環状以外の形状であってもよい。止め部１５の外径は円管１０１の内径とほぼ同じであるが、止め部１５が円管１０１の内部に挿入できるように、円管１０１の内径よりもわずかに小さい。
【００２４】
弾性部材２０は、弾性変形可能な筒状の部材である。本実施形態の弾性部材２０はゴムで形成されている。弾性部材２０は、継手本体１０の外周面に嵌められており、一方側の端面が継手本体１０の止め部１５に接している。弾性部材２０は、自然状態（押圧されていない状態）での外径は、止め部１５の外径に一致する。なお、本実施形態の弾性部材２０は、軸方向寸法が外径よりも大きく、かつ、外径の２倍よりも小さくなるように形成されている。
【００２５】
中間部材３０は、円環状の部材であり、弾性部材２０と共に継手本体１０の外周面に嵌められている。中間部材３０は、弾性部材２０の端面（止め部１５に接する面とは反対の端面）に接触する内方部３１と、内方部３１に隣接する外方部３２とを有している。内方部３１の外径は、外方部３２の外径よりも小さく、自然状態における弾性部材２０の外径と一致する。なお、中間部材３０は、ステンレス等の金属によって形成されている。
【００２６】
圧縮変形機構４０は、弾性部材２０を軸方向に圧縮して当該弾性部材２０を圧縮変形させるための機構である。本実施形態の圧縮変形機構４０は、継手本体１０に形成された雄ねじ４１と、雄ねじ４１に対応するナット４２と、を有している。圧縮変形機構４０は、このように構成されているため、ナット４２を締め付けていくと、中間部材３０はナット４２により弾性部材２０に向かって押し込まれる。これにより、中間部材３０の内方部３１と止め部１５により挟まれた弾性部材２０が軸方向に圧縮されて圧縮変形する。
【００２７】
なお、継手本体１０の雄ねじ４１が形成された部分には、一対の平坦面４３が形成されている。一対の平坦面４３は、互いに平行であって、継手本体１０の周方向位置が１８０度ずれた位置（図１では上方部分及び下方部分）に形成されている。これにより、ナット４２を締め付ける際にスパナ等で一対の平坦面４３を挟んで継手本体１０を保持することができる。そのため、ナット４２を締め付ける際に、継手本体１０が共回りするのを防ぐことができる。
【００２８】
本実施形態に係る水配管継手１００は、以上のように構成されているため、弾性部材２０を円管１０１の内部に挿入した状態でナット４２を締め付けると、弾性部材２０は圧縮変形する。つまり、弾性部材２０は軸方向に押圧されて軸方向寸法が小さくなるとともに径方向寸法（外径）が大きくなる。これにより、弾性部材２９の外周面が円管１０１の内周面と接触し、弾性部材２９の外周面は径方向外方に向かって円管１０１の内周面を押圧する。その結果、弾性部材２９の外周面と円管１０１の内周面の摩擦力が増大して、水配管継手１００は円管１０１に固定される。なお、弾性部材２９は、円管１０１の冷却水が外部に漏れるのを防ぐシールとしても機能する。
【００２９】
上記のとおり、本実施形態では、水配管継手１００の弾性部材２０が円管１０１の内周面と接触することによって水配管継手１００が円管１０１に固定される。そのため、円管１０１は金属部材等と強く接触することはなく、円管１０１に傷がつきにくい。また、ナット４２を締め付けるだけで水配管継手１００を円管１０１に固定することができるため、円管１０１と水配管１０２の固定作業は非常に容易である。さらに、水配管継手１００は、円管１０１の外周面に接することなく円管１０１に固定することができるため、円管１０１の端部まで肉盛溶接が可能である。
【００３０】
また、仮に、止め部１５及び内方部３１の外径が弾性部材２０の外径よりも大きすぎると、弾性部材２０の外周面を円管１０１の内周面に接触させるには、弾性部材２０を大きく変形させなければならない。この場合、弾性部材２０の外周面が円管１０１の内周面を押圧する力が小さくなるおそれがあり、また、弾性部材２０が歪む可能性が高い。弾性部材２０が歪めば、弾性部材２０の外周面全体が円管１０１の内周面に密着させることができない。また、仮に、止め部１５及び内方部３１の外径が弾性部材２０の外径よりも小さすぎると、止め部１５及び内方部３１は弾性部材２０の端面のうち径方向内側の部分にのみ接触することになる。そのため、弾性部材２０を軸心方向にまっすぐ押圧することができず、弾性部材２０が歪んで、弾性部材２０の外周面全体を円管１０１の内周面に密着させることができないおそれがある。これに対し、本実施形態では、弾性部材２０、止め部１５、及び内方部３１の各外径が一致しているため、弾性部材２０をわずかに変形させることにより弾性部材２０の外周面を円管１０１の内周面に接触させることができる。また、止め部１５及び内方部３１は弾性部材２０の端面全体に接触するため、弾性部材２０を軸心方向にまっすぐ押圧することができる。その結果、本実施形態によれば、水配管継手１００を円管１０１にしっかりと固定することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１０  継手本体
１３  流路
１５  止め部
２０  弾性部材
３０  中間部材
３１  内方部
３２  外方部
４０  圧縮変形機構
４１  雄ねじ
４２  ナット
４３  平坦部
１００  水配管継手
１０１  円管
１０２  水配管
【図１】
2017120106.tif 000003
【図２】
2017120106.tif 000004