JP3195332U - 継手構造 - Google Patents

Abstract

【課題】シール性が良好で、低コストであり、余分なスペースを要せずに容易に管部材の接続を解除できる継手構造を提供する。【解決手段】継手構造１０が、継手本体３と管部材１とシール部材４とナット５を有する。管部材１の一端部には大径のフレア加工部１ａが一体的に形成され、継手本体３の一端部には雄ねじ部３ａが形成されている。シール部材４はフレア加工部１ａの端面と雄ねじ部３ａの端面とに挟まれている。ナット５は、フレア加工部１ａに係合する被係合部５ａと、雄ねじ部３ａがねじ込まれる雌ねじ部５ｂを有する。雄ねじ部３ａと雌ねじ部５ａとの螺合が解除された状態で、フレア加工部１ａの端面が雄ねじ部３ａの端面に対して相対的に、管部材１から継手本体３へと向かう流体の流れの方向Ａと直交する方向Ｂにスライドするように、管部材１は継手本体３に対して相対的に移動可能である。【選択図】図１

Description

本考案は継手構造に関する。

流体を流通させる配管設備において、中空の管部材同士を接続するための継手構造が利用されている。例えば、２つの管部材を接続する部材としてユニオン継手がある。具体的には、一方の管部材の端部にユニオンねじを取り付け、他方の管部材の端部にユニオンつばを取り付けて、両者にまたがってユニオンナットを配置し、ユニオンナットの一部をユニオンつばに係合させるとともに、ユニオンナットの雌ねじ部にユニオンねじをねじ込むことによって両管部材を接続する。特許文献１には、このようなユニオン継手の一例が示されている。

特開２０１１−２５２５７７号公報

互いに接続された２つの管部材を含む配管設備において、一部の管部材や配管内の部品の修理や交換や保守等のために、管部材の接続を解除すること必要になる場合がある。そのような場合には、例えばユニオンナットを緩めてユニオンねじとの螺合を解除した後に、一方の管部材をその長手方向に後退させることによって他方の管部材との間に隙間を開ける。しかし、配管設備において、管部材を長手方向に後退させるスペースを確保することは、スペース効率を非常に悪くして、設備の大型化を招く。
また、ユニオン継手等の継手構造においては、流体の漏れを防ぐシール性と、低コスト化が望まれている。
そこで、本考案の目的は、シール性が良好で、かつ低コストであり、余分なスペースを必要とすることなく容易に管部材の接続を解除できる継手構造を提供することにある。

本考案の継手構造は、中空の継手本体と、中空の管部材と、継手本体と管部材との間に配置されるシール部材と、継手本体の一端部と管部材の一端部とにまたがって配置されているナットと、を有している。管部材の一端部には、フレア加工によって大径のフレア加工部が一体的に形成されている。継手本体の一端部には雄ねじ部が形成されている。シール部材は、フレア加工部の端面と、雄ねじ部の端面とに挟まれている。ナットは、管部材の継手本体に面する部分と反対側からフレア加工部に係合する、フレア加工部の外径よりも小さい内径を有する被係合部と、フレア加工部の外径よりも大きい内径を有し継手本体の雄ねじ部がねじ込まれる雌ねじ部と、を有している。雄ねじ部と雌ねじ部との螺合が解除された状態で、フレア加工部の端面が雄ねじ部の端面に対して相対的に、管部材から継手本体へと向かう流体の流れの方向と直交する方向にスライドするように、管部材は継手本体に対して相対的に移動可能である。

本考案の継手構造によると、良好なシール性と低コストとを実現でき、さらに、余分なスペースを必要とすることなく容易に管部材の接続を解除できる。

本考案の継手構造の接続状態を示す一部切欠正面図である。 図１に示す継手構造の接続解除状態を示す一部切欠正面図である。 図１，２に示す継手構造を含む配管設備の一例を示す模式図である。

以下、本考案の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１に本考案の継手構造１０の接続状態、図２にその接続解除状態を示している。この継手構造１０は、中空の管部材１を他の部材（例えば他の管部材２等）に接続して、両者の間での流体の流通を可能にするものである。継手構造１０は、管部材１に加えて、中空の継手本体３と、継手本体３と管部材１との間に配置されるシール部材４と、継手本体３の一端部と管部材１の一端部とにまたがって配置されているナット５と、を含む。管部材１は、一端部、すなわち継手本体３に面する端部に、フレア加工によって形成された大径のフランジ状のフレア加工部１ａを有する。さらに、管部材１は、フレア加工部１ａと一部重なるように位置した状態でかしめられて固定されているスリーブ１ｂを有する。

継手本体３は、一端部、すなわち管部材１に面する端部に雄ねじ部３ａが形成されているとともに、他端部、すなわち他の管部材２に面する端部にも雄ねじ部３ｂが形成されている。そして、雄ねじ部３ａと雄ねじ部３ｂの間に、外形が大きな六角形である被把持部３ｃが形成されている。この被把持部３ｃはスパナ等の工具で把持するのに適している。継手本体３の雄ねじ部３ａの端面（管部材１に面する端面）に環状の溝３ｄが形成されており、この溝３ｄ内に、シール部材であるＯリング４が収容されている。管部材１と継手本体３とが互いに突き当てられると、Ｏリング４は、フレア加工部１ａの端面と雄ねじ部３ａの端面とに挟まれる。

ナット５は、フレア加工部１ａの外径よりも小さい内径を有する被係合部５ａと、フレア加工部１ａの外径よりも大きい内径を有する雌ねじ部５ｂとを有している。ナット５には管部材１が挿通されて、被係合部５ａが管部材１の継手本体３に面する部分と反対側から（図面左方から）フレア加工部１ａに係合して、ナット５が継手本体３側に向かって管部材１から離れることを防いでいる。また、ナット５の雌ねじ部５ｂには、管部材１に対向する継手本体３の雄ねじ部３ａをねじ込むことが可能である。

雄ねじ部３ａが雌ねじ部５ｂにねじ込まれていない状態（螺合が解除された状態）で、管部材１は継手本体３に対して、管部材１から継手本体３へと向かう流体の流れの方向（方向Ａ）と直交する方向（方向Ｂ）に相対的に移動可能である。その相対的な移動により、フレア加工部１ａの端面が、雄ねじ部３ａの端面に対して相対的に方向Ｂにスライドする。具体的には、管部材１の少なくとも一端部を方向Ｂに変位させるための機構が設けられていてもよいが、特別な機構を用いることなく、管部材１が方向Ｂに僅かにスライドできる程度の遊びをもって固定されていてもよい。フレア加工部１ａの端面と雄ねじ部３ａの端面はいずれも、方向Ａに対して垂直な面（方向Ｂに対して平行な面）である。そして、フレア加工部１ａの端面は、管部材１の継手本体３に対する相対的な移動において雄ねじ部３ａの端面に干渉しない平坦な面である。雄ねじ部３ａの端面は、凸状の部分がなく、前述したＯリング４を収容するための溝３ｄ以外には凹凸がない面である。

以上のような構成の本考案の継手構造１０を組み立てる際には、ナット５に管部材１を挿通して、被係合部５ａを、管部材１の継手本体３に面する部分と反対側から（図面左方から）フレア加工部１ａに係合させる。一方、継手本体３の雄ねじ部３ｂを他の管部材２の図示しない雌ねじ部にねじ込んで固定する。そして、継手本体３の雄ねじ部３ａの端面の溝３ｄ内に、シール部材であるＯリング４を収容する。それから、ナット５の雌ねじ部５ｂに、継手本体３の雄ねじ部３ａをねじ込む。こうして、ナット５の被係合部５ａが管部材１のフレア加工部１ａに係合し、かつ、ナット５の雌ねじ部５ｂに、他の管部材２に固定された継手本体３の雄ねじ部３ａがねじ込まれることによって、管部材１と他の管部材２がナット５を介して接続される。溝３ｄに収容されたＯリング４が、継手本体３の雄ねじ部３ａの端面と管部材１のフレア加工部１ａの端面との間に挟まれて圧縮した状態で保持されるので、接続部分のシール性が良好である。また、大径のフレア加工部１ａは、管部材１をしごくフレア加工によって管部材１と一体的に形成されているので、フランジ状の別部材を管部材１に溶接等の方法で取り付ける場合に比べて低コストで、ナット５の被係合部５ａに係合する部分を形成することができる。

管部材１と他の管部材２との接続を解除する場合には、ナット５を回転させて、継手本体３の雄ねじ部３ａと雌ねじ部５ｂとの螺合を解除し、雄ねじ部３ａを雌ねじ部５ｂから脱出させる、そして、ナット５を、管部材１の継手本体３に面する部分と反対側に（図面左方に）後退させる。そうすると、雄ねじ部３ａの端面とフレア加工部１ａの端面は、互いに当接しているが固定されてはいない状態になる。そこで、管部材１を方向Ｂにスライドさせることにより、雄ねじ部３ａの端面とフレア加工部１ａの端面とが互いに突き当たらず両者の中空部同士が連通しない状態にする。こうして、管部材１と継手本体３との接続を解除し、それによって、管部材１と他の管部材２との接続を解除する。ナット５を回転させる際には、スパナ等の工具で継手本体３の被把持部３ｃを把持することによって、継手本体３が同時に回転させることなくナット５のみを回転させて緩めることができる。このように、被把持部３ｃが存在することによって、継手本体３を回転しないように保持することが容易にできる。

管部材１をその長手方向（方向Ａ）に後退させることによって、管部材１とナット５および他の管部材２との接続を解除することも可能である。しかし、管部材１を長手方向（方向Ａ）に後退させるためには、配管設備に余分なスペースを開けておく必要があり、スペース効率の悪化および配管設備の大型化を招く。また、管部材１と他の配管部品との接続を阻害するおそれがあるため、管部材１を長手方向（方向Ａ）に後退させることが困難な場合がある。それに対し、本実施形態では、管部材１が、その長手方向（方向Ａ）に直交する方向（方向Ｂ）にスライド可能である。従って、管部材１と他の管部材２との接続を解除する際に管部材１をその長手方向（方向Ａ）に後退させる必要がなく、配管設備のスペース効率の悪化および大型化を招くおそれや、管部材１と他の配管部品との接続を阻害するおそれをなくすことができる。そして、容易に管部材１と他の管部材２との接続を解除することができる。

管部材１のフレア加工部１ａは、細い管本体１ｃに公知のフレア加工を施すことによって一体的に形成される。フレア加工において管本体１ｃをしごいて大径のフランジ状に加工する際には、図示しない工具によってスリーブ１ｂを把持した状態で行うことにより、細い管本体１ｃが僅かに潰れて流体の流通の抵抗となるおそれをなくすことができる。具体的には、管本体１ｃより大径かつ短いスリーブ１ｂに管本体１ｃを挿通し、スリーブ１ｂを把持した状態で、管本体１ｃの先端部をしごいて大径にするフレア加工を施す。このとき、径が拡大する方向に押し拡げられる管本体１ｃの先端部によって、スリーブ１ｂは内側から加圧される。管本体１ｃが内側から押しつけられることによってスリーブ１ｂは管本体１ｃに実質的にかしめられた状態になって固定される。スリーブ１ｂは大径のフレア加工部１ａの背面側（図１，２の左側）に位置しており、フレア加工における押さえ治具として用いられている。このスリーブ１ｂが存在することによって、フレア加工を安全かつ容易に行うことが可能になる。しかもそのフレア加工自体によってスリーブ１ｂは管本体１ｃに固定されるため、溶接や接着等の固定工程を必要としない。この構成によると、継手構造１０のシール性の向上のために必要な管部材１の一端部の大径のフレア加工部１ａの形成を安全かつ容易にすることができ、しかも、溶接や接着等を行う場合に比べて低コストで容易にスリーブ１ｂを管本体１ｃに固定できるという格別の効果が得られる。ただし、本考案において、スリーブ１ｂを持たない構成にすることも可能である。

図３には、本考案の継手構造１０を採用した配管設備を模式的に示している。この配管設備では、マニホールド６とポンプ７が、配管８やバルブ９やエルボ１１等を介して接続されている。そして、マニホールド６とバルブ９との間に、本考案の継手構造１０が設けられている。具体的には、マニホールド６とバルブ９の間に位置する管部材１と、マニホールド６に接続された他の管部材２とが、前述した構成の継手構造１０によって接続されている。同様に、マニホールド６とバルブ９の間に位置する管部材１と、バルブ９に接続された他の管部材２とが、前述した構成の継手構造１０によって接続されている。バルブ９とポンプ７との間は、ストレートな配管８と、方向転換点に位置するエルボ１１とによって接続されている。

この配管設備において、例えば、交換や保守のためにバルブ９を取り外す必要が生じた場合には、前述したように、バルブ９に接続された他の管部材２に接続されている継手構造１０のナット５を緩めて螺合を解除し、ナット５を後退させる。そして、管部材１を、管部材１から継手本体３へと向かう流体の流れの方向（方向Ａ）と直交する方向（方向Ｂ）にスライドさせる。それによって管部材１と継手本体３との接続を解除し、すなわち、管部材１と、バルブ９に接続されている他の管部材２との接続を解除する。そこで、他の管部材２からバルブ９を取り外す。実際の取り外し方法としては、管部材１との接続が解除されて一端がフリーになった他の管部材２を取り外してバルブ９を露出させてから、バルブ９を配管８から取り外すことが考えられる。また、その他のいかなる方法でバルブ９を取り外しても構わないが、いずれの場合であっても、本考案の継手構造１０によって容易に管部材１と他の管部材２との接続を解除できることにより、バルブ９の取り外しが容易になる。そして、配管設備が複雑であっても、また、配管設備の周囲に空きスペースがほとんどなくても、管部材１と他の管部材２との接続解除が容易に行える。

以上の説明は、管部材１を継手本体３に対して方向Ｂにスライドさせる構成に関するものであるが、継手本体３を管部材１に対して方向Ｂにスライドさせる構成であってもよい。また、管部材１と継手本体３のいずれもが方向Ｂにスライド可能な構成であれば、その配管設備のレイアウト等に応じて、管部材１と継手本体３のうち、方向Ｂに十分なスペースが存在する方をスライドさせればよい。すなわち、本考案では、管部材１が継手本体３に対して相対的に方向Ｂにスライド可能であることが重要である。この相対的なスライドの移動量は小さくてよく、フレア加工部１ａの端面と雄ねじ部３ａの端面が対向しない程度にずらせればよい。

前述した実施形態では、継手本体３の他端部に雄ねじ部３ｂが形成されており、他の管部材２にねじ込まれる構成である。しかし、このような構成に限定されるわけではない。継手本体３の他端部に雌ねじ部またはその他の接続機構が設けられていて、他の管部材２と接続される構成であってもよい。また、継手本体の他端部は単なる突起部等であってもよく、その場合には、他の管部材２に設けられている接続機構か、または、継手本体３および他の管部材２とは別に用意されている接続機構によって、継手本体３と他の管部材２とが接続されてもよい。そして、他の管部材２は、マニホールド等の部品に直接形成された部材であってもよい。その場合、管状になっていない単なる開口部等であってもよい。
シール部材は、前述したＯリング４に限られず、金属製のガスケット等であってもよい。

１ 管部材
１ａ フレア加工部
１ｂ スリーブ
１ｃ 管本体
２ 他の管部材（他の部材）
３ 継手本体
３ａ 雄ねじ部
３ｂ 雄ねじ部
３ｃ 被把持部
３ｄ 溝
４ シール部材（Ｏリング）
５ ナット
５ａ 被係合部
５ｂ 雌ねじ部
１０ 継手構造

Claims (6)

1. 中空の継手本体と、中空の管部材と、前記継手本体と前記管部材との間に配置されるシール部材と、前記継手本体の一端部と前記管部材の一端部とにまたがって配置されているナットと、を有し、
   前記管部材の前記一端部には、フレア加工によって大径のフレア加工部が一体的に形成されており、
   前記継手本体の前記一端部には雄ねじ部が形成されており、
   前記シール部材は、前記フレア加工部の端面と、前記雄ねじ部の端面とに挟まれており、
   前記ナットは、前記管部材の前記継手本体に面する部分と反対側から前記フレア加工部に係合する、前記フレア加工部の外径よりも小さい内径を有する被係合部と、前記フレア加工部の外径よりも大きい内径を有し前記継手本体の前記雄ねじ部がねじ込まれる雌ねじ部と、を有し、
   前記雄ねじ部と前記雌ねじ部との螺合が解除された状態で、前記フレア加工部の前記端面が前記雄ねじ部の前記端面に対して相対的に、前記管部材から前記継手本体へと向かう前記流体の流れの方向と直交する方向にスライドするように、前記管部材は前記継手本体に対して相対的に移動可能である
   継手構造。
2. 前記フレア加工部の前記端面と前記雄ねじ部の前記端面はいずれも、前記流体の流れの方向に対して垂直な面であり、かつ、前記フレア加工部の前記端面は、前記管部材の前記継手本体に対する相対的な移動において前記雄ねじ部材の前記端面に干渉しない平坦な面である、請求項１に記載の継手構造。
3. 前記シール部材は、前記雄ねじ部の前記端面に形成された溝に収容されているＯリングである、請求項１または２に記載の継手構造。
4. 前記継手本体の他端部には、別の管部材と接続するための雄ねじ部が形成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の継手構造。
5. 前記継手本体は、前記一端部の前記雄ねじ部と前記他端部の前記雄ねじ部との間に、大径の被把持部を有している、請求項４に記載の継手構造。
6. 大径の前記フレア加工部の背面側に、フレア加工における押さえ治具として用いられるスリーブが設けられている、請求項１から５のいずれか１項に記載の継手構造。

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