JP5404147B2 - フレキシブルチューブ用継手 - Google Patents

Description

本発明はフレキシブルチューブ用継手に関し、特にガス配管などに用いられるコルゲイト管にて構成されたフレキシブルチューブを接続するための継手に関する。

この種のフレキシブルチューブ用継手として、たとえば特許文献１に記載されたものがある。この継手は、一端側の筒状本体と他端側の止輪からなり、止輪の他端（挿し口）から内部に、フレキシブルチューブを構成するコルゲイト管の先端部を挿入することで、これら継手本体とコルゲイト管とが互いに接合されるように構成されている。この継手構造では、フレキシブルチューブに引き抜き方向の力がかかると、継手本体と止輪との間に内装されてコルゲイト管に外嵌される抜け止め具であるリテーナが谷部に嵌合して継手本体内のテーパ部に係止され、抜け止めされる。

たとえば特許文献１に記載されたフレキシブルチューブ用継手を、図６を参照して説明する。１はフレキシブルチューブで、薄肉のステンレス製のコルゲイト管２と、このコルゲイト管２の外周を覆う樹脂製のチューブ状の被覆体３とによって構成されている。コルゲイト管２において、４は山部、５は谷部である。このフレキシブルチューブ１は、コルゲイト管２の先端側で所定数の山部４につき被覆体３が取り除かれた状態で継手１０に接合される。

この継手１０は、筒状本体１１とこの筒状本体１１の同一軸心上に一体に接続される止め輪３１からなり、筒状本体１１は、真鍮などの金属によって形成され、その一端側に外ねじ部１２が形成されて、ガス管やガス器具などの被接続体に接続することができるように構成されている。１３は工具掛かり部で、外ねじ部１２のねじ込み操作のために用いられる。筒状本体１１の他端側の内周には、その他端側から順に、内ねじ部１５と、入口側内周面１６と、奥側内周面２１とが形成され、さらに奥側内周面２１のエンド部に奥端面１９が形成されている。この奥端面１９の内周端部に、コルゲイト管２を案内するための筒状突部２０が他端側に突出して形成され、奥側内周面２１と筒状突部２０との間に、コルゲイト管２の先端部と後述のシール材とを収容する環状収容部２２が形成されている。また筒状突部２０の他端部外周面には、コルゲイト管２の嵌入を案内するテーパ面１４が形成されている。

そして環状収容部２２の内周部にコルゲイト管２の先端部分が配置され、図６（ａ）に示す構造において、環状収容部２２のシール材２３は、一端側（奥側）の標準シール材２５Ａと、他端側（入口側）の耐火シール材２４Ａとで構成される。また図６（ｂ）に示す構造において、環状収容部２２のシール材２３は、一端側の耐火シール材２４Ｂと、他端側の標準シール材２５Ｂとで構成される。

止輪３１は、真鍮などの金属によって筒状に形成されるとともに、その一端側に、筒状本体１１の内ねじ部１５にねじ込み可能な外ねじ部３２が形成され、止輪３１の他端側の外周に、外ねじ部３２よりも大径の外周面３３が形成されている。そして止輪３１の軸心部に、フレキシブルチューブ１を挿通させるための孔部３４が貫通状態で形成されている。この孔部３４における止輪３１の他端側の内周にパッキン３５が収容され、また孔部３４における止輪３１の一端側内周には、この止輪３１の一端側に向かって拡径するテーパ受け面３６が形成されている。さらに、止輪３１を筒状本体１１にねじ込んだ状態においては、この止輪３１内周のテーパ受け面３６と筒状本体１１の入口側内周面１６とシール材２３の端面とで囲まれる空間３７が形成され、この空間３７に抜け止め具である環状のリテーナ３８が配置されている。

このリテーナ３８は、真鍮などの金属材料により形成され、その一端側すなわち筒状本体１１の奥側には、径方向内向きの突部３９が形成されている。この突部３９は、コルゲイト管２が継手１０に挿入されたときにこのコルゲイト管２の谷部５にはまり込むことが可能とされている。またリテーナ３８の外周には、止輪３１のテーパ受け面３６に接触可能なテーパ面４０が形成されている。さらにリテーナ３８は、突部３９を有した一端側から他端側に向かう軸心方向の切り込みが周方向の複数の位置に形成されることで、図示の状態から突部３９が拡径できるように構成されている。そしてリテーナ３８の一端側の外周には、横断面が矩形状の環状溝４１が形成され、この環状溝４１にはリテーナ３８の突部３９が図示の縮径状態になるように力を及ぼすためのリングばね４２がはめ込まれている。

筒状本体１１の端面と、この筒状本体１１よりも外側における止輪３１の端面との間には、継手１０の内部から外部へのガスの通過は許容するが、継手１０の外部から内部への水の通過は許容しないパッキン４３が設けられている。

図６は、継手１０の内部に、フレキシブルチューブ１の先端部分が挿入されている状態を示している。フレキシブルチューブ１を継手１０に接合する際には、フレキシブルチューブ１の先端の一定範囲で被覆体３を除去してコルゲイト管２を露出させた状態で、これを継手１０の内部に挿入する。このとき、コルゲイト管２は、その先端部がリテーナ３８を押し広げてこのリテーナ３８の位置を通過したうえで、シール材２３の内周に挿入される。このとき、コルゲイト管２の先端部は、耐火シール材２４Ａ，２４Ｂおよび標準シール材２５Ａ，２５Ｂの内周を通って奥端部に到達し、適当数の山部４の外周が少なくとも標準シール材２５Ａ，２５Ｂの内周に密接している。また、リテーナ３８の突部３９が、コルゲイト管２におけるその先端から距離をおいた位置の谷部５にはまり込んでいる。止輪３１の内部には、フレキシブルチューブ１における被覆体３の先端部がはまり込んでいる。パッキン３５は、この被覆体３の外周をシールすることで、継手１０の内部に水などが浸入するのを防止する。

継手１０とフレキシブルチューブ１との間のシールは、通常時は軟質の標準シール材２５Ａ，２５Ｂによって行われる。火災発生時などにおいて高温に晒されたときには、標準シール材２５Ａ，２５Ｂは焼失するが、それに代わって耐火シール材２４Ａ，２４Ｂがシール機能を発揮する。すなわち、耐火シール材２４Ａ，２４Ｂは、上述のように熱膨張性の部材によって形成されているのが通例であり、高温に晒されたときに体積が増大することで、標準シール材２５Ａ，２５Ｂの焼失などによって生じた空隙を埋め、それによって所要のシール機能を発揮する。

フレキシブルチューブ１に継手からの抜け出し力が作用した場合には、コルゲイト管２の一つの谷部５に突部３９がはまり込んでいるリテーナ３８の外周のテーパ面４０が止輪３１のテーパ受け面３６に当たり、リテーナ３８は止輪３１から径方向内向きの反力を受ける。すると、リテーナ３８とコルゲイト管２との引掛り状態が確実なものになり、これによって継手１０からのフレキシブルチューブ１の抜け出しが防止される。

このようにして継手１０とフレキシブルチューブ１とが接合されることでガス配管を構成することができ、このガス配管を用いてたとえばガス管とガス器具との間の配管に供することができる。

特開２００７−２１１８３８号公報

上記において、常温における通常の使用時には、耐火シール材２４Ａ，２４Ｂは、硬質であるために実質的なシール機能を発揮せず、実際には軟質の標準シール部２５Ａ，２５Ｂのみしかシールに寄与していない。すると、環状収容部２２内には、耐火シール材２４Ａ，２４Ｂと標準シール材２５Ａ，２５Ｂとが軸心方向に並んで配置された構成となっているために、標準シール材２５Ａ，２５Ｂの軸心方向の長さが耐火シール材２４Ａ，２４Ｂにより制限され、標準シール材２５Ａ，２５Ｂが接するコルゲイト管２の山部４が１〜１．５個程度となり、シール性が十分でないという問題があった。ここで、耐火シール材２４Ａ，２４Ｂは、高温に晒された時にコルゲイト管２に十分な接触面積を確保するために、十分な体積を確保する必要がある。

そこで本発明は、常温における通常の使用時におけるシール性を向上させることができるとともに、高温に晒されたときのシール性も十分に確保できるフレキシブルチューブ用継手を提供することを目的とする。

この目的を達成するため本発明の請求項１に係る発明は、
同一軸心上に一体に接合された一端側の筒状本体と他端側の止輪からなり、山部と谷部を有するコルゲイト管に被覆体が外嵌されたフレキシブルチューブを、止輪の挿し口から筒状本体の内部に挿入することで、コルゲイト管を筒状本体に接合可能としたフレキシブルチューブ用継手であって、
筒状本体の奥側内周面の奥端面に、コルゲイト管の挿入を案内する筒状突部を他端側に突出させて、当該筒状突部と前記奥側内周面との間に、コルゲイト管の先端部分とシール材とを収容する環状収容部を形成し、
当該環状収容部の奥端部の全面に、耐火性能を有し高温に晒されると膨張してシール機能を発揮する耐火シール材を配置し、
前記環状収容部でコルゲイト管の先端部分の外周部に所定数の山部にわたって、耐火性能を有しないが常温でシール機能を発揮する標準シール材を配置し、
前記標準シール材を、コルゲイト管の所定数の山部外周に接する長さに形成し、
止輪に、筒状本体に装着される基端筒部と、当該基端筒部に取り付けられて透明な樹脂材料で形成された先端筒部とを設け、
前記先端筒部を、挿し口の内周に環状突部が形成された外筒部と、当該外筒部に内嵌されて前記環状突部との間に被覆体の外周面との隙間をシールするパッキンの収容溝を形成する規制筒部とで構成し、
前記規制筒部の内面に奥側が小径となる段部を形成して、この段部をコルゲイト管の先端部から一定長さで削除された被覆体の挿入を規制する規制部としたものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の構成において、
耐火シール材は、高温に晒されると、６乃至１２倍の体積に膨張して奥端部の全面からコルゲイト管の先端からその外周部および内周部を包囲して接するように膨張する材料としたものである。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の構成において、
筒状本体と止輪との間に形成された空間部に、コルゲイト管を所定範囲で軸心方向に移動を許容するとともに抜け止めする環状の抜け止め具を設け、
標準シール材は、コルゲート管の少なくとも２個以上の山部外周に接する長さに形成されるとともに、コルゲイト管の先端部分に接した状態でコルゲイト管と共に軸心方向に移動されるように構成されたものである。

請求項１記載の構成によれば、耐火性シール材を環状収容部の奥端面全面に配置することで、必要な体積を確保しつつ、標準シール材を軸心方向に長くしてコルゲイト管の所定数の山部外周に接するように配置することができる。これにより常温における通常の使用時のシール性を向上させることができる。また高温に晒されたときには、耐火シール材を環状収容部の奥端部内で、コルゲイト管の先端を含むその内、外周側に接するように膨張させることができ、効果的にシールすることができる。
また、止輪の先端筒部を透明な樹脂により形成したので、フレキシブル管の先端から一定距離で削除したフレキシブルチューブの被覆体の先端が、規制部に当接しているかどうかを目視により確認するだけで、コルゲイト管が筒状本体の奥端部にまで達しているかどうかを確認することができ、客観的にかつ正確に判断することができる。
さらに先端筒部を、外筒部と規制筒部とで構成し、規制筒部の内面に、コルゲイト管の先端部から一定長さで削除された被覆体の挿入を規制する段部を形成して規制部としたので、樹脂製の先端筒部を機械加工することなくパッキンの収容溝を形成することで、機械加工の手間を省いて、低コスト化を図ることができる。

請求項２記載の構成によれば、高温で十分に膨張する耐火シール材を使用することで、高温に晒されたときに、耐火シール材が、環状収容部の奥端部から、筒状突部とコルゲイト管の先端部内周面の隙間と、奥側内周面とコルゲイト管の先端部外周面の空間とにそれぞれ充満され、コルゲイト管先端の内外周面を包み込むように十分な面積で接することで、効果的にシールすることができる。

請求項３記載の構成によれば、抜け止め具により、コルゲイト管の軸心方向の移動を許容して耐震性能を確保しつつ、コルゲイト管の外周部で２個以上の山部に接する標準シール材がコルゲイト管と共に移動されることで、地震発生時のシール性の低下を防止することができる。

本発明に係るフレキシブルチューブ用継手の実施例１を示す半縦断面図である。 フレキシブルチューブに引き抜き方向の負荷がかかった場合の部分縦断面図である。 フレキシブルチューブ用継手が高温に晒された場合の部分縦断面図である。 止輪の拡大縦断面図である。 フレキシブルチューブ用継手の一部を切り欠いた斜視図である。 （ａ）および（ｂ）はそれぞれ従来例を示すフレキシブルチューブ用継手の半縦断面図である。

［実施例１］
以下、本発明に係る実施例１を、図面を参照して説明する。
なお、従来例と同一部材には、同一符号を付して説明を省略する。

図１に示すように、環状収容部２２に収容されるシール材５０は、奥端面１９の全面に配置された環状の耐火シール材５１と、コルゲイト管２の外周面と奥側内周面２１との間で、耐火シール材５１の他端側に並んで配置された標準シール材５２とで構成されている。そしてこの標準シール材５２の他端面は、空間３７の他端側に位置している。

耐火シール材５１は、たとえば熱膨張性黒鉛が混入されたニトリルゴムなどの、硬質ではあるが火災発生時などに対抗するための耐火性を有するとともに、火災発生時などの高温に晒されたときに数倍（６乃至１２倍）に膨張する材料により形成されている。したがって、高温に晒されたときには、図３に示すように、耐火シール材５１が環状収容部２２内で奥端部から、コルゲイト管２の先端部を含みその外周部と内周部を包み込むように接して膨張し、シール性を発揮する。

また標準シール材５２は、ニトリルゴムなどのように耐火性は有しないが、軟質で常温でのシール性能にすぐれた材料により形成され、コルゲイト管２の先端部分の外周部で所定数、たとえば２個以上（図では３個）の山部４の外周に接する長さに形成されている。これは、限られた環状収容部２２において、耐火シール材５１が環状収容部２２の奥端部の全面、すなわち筒状突部２０の外周面から奥側内周面２１にわたって配置されていることから、耐火シール材５１が軸心方向に短くても、膨張によるシールに必要な体積を確保できる。このため、標準シール材５２の軸心方向の長さを、十分に長くできるためである。

ここで、図２に示すように、地震などによりフレキシブルチューブ１が引き抜かれる方向の負荷を受けた場合であっても、コルゲイト管２がリテーナ３８により係止されるとともに、標準シール材５２がコルゲイト管２と共に移動し、コルゲイト管２の３個以上の山部４の外周に接した状態を維持することでシール性を保持することができる。

止輪６１は、真鍮などの金属と透明樹脂の複合体で筒状に形成されている。すなわち、筒状本体１１に接合される金属製の基端筒部６３と、この基端筒部６３の他端側に嵌合固定されて外側からフレキシブルチューブ１が目視可能な透明な樹脂製の先端筒部６４とで構成されている。

前記基端筒部６３に、図４に示すように、筒状本体１１の内ねじ部１５にねじ込み可能な外ねじ部６２が形成されている。また基端筒部６３の外周部に一端側の大径部６５と、この大径部６５から段部を介して他端側に形成された小径部６６とが設けられ、この小径部６６には、段部に所定間隔をあけて２本の環状の係止溝６７が形成されている。

先端筒部６４は、外周側に配置される外筒部７０と、外筒部７０の孔部７１に内嵌めされて所定位置に配置される規制筒部７２とで構成されている。外筒部７０には、外ねじ部６２よりも大径の外周面７３と孔部７１とが形成されている。また外筒部７０の他端側に、基端筒部６３の小径部６６に外嵌されて接着されシールされる連結筒部７５と、この連結筒部７５の一端側の内周面に沿って中心側に突設されて係止溝６７にそれぞれ嵌合される環状爪部７６とが設けられている。さらに挿し口３０に対応して孔部７１の内周部に略三角形断面の環状突起７７が突設されている。

前記規制筒部７２は、他端側の内周コーナ部にフレキシブルチューブ１を案内するための湾曲面７８と、フレキシブルチューブ１の被覆体３の挿入を許容する大径孔部７９が形成されている。またこの大径孔部７９に、規制段部（規制部）８１を介して、一端側に被覆体３の挿入を規制する小径孔部８０が形成されて規制部を構成している。

そして、外筒部７０の孔部７１内で環状突部７７と規制筒部７２との間に、リング状のパッキン８２の収容溝８３が形成されている。このパッキン８２は、内周側に周方向に沿ってシール片が突出されるＴ字形断面で、被覆体３の外周面と止輪３１との隙間をシールして水などの浸入を防止している。

ところで、樹脂製の先端筒部６４（外筒部７０と規制筒部７２）を一体成形した場合、成形により同時に収容溝８３を形成することができない。このため、成形後に機械加工により収容溝８３を形成する必要があり、これにより製造工程が複雑化して製造コストが嵩む。しかし、本発明では、先端筒部６４を、外筒部７０と規制筒部７２の２つの部品として、それぞれ成形した後に所定位置に嵌合させたままか、または嵌合して接する面を接着剤などにより固定することで、製造工程を単純化し、製造コストを低減させている。

この状態の継手１０に、コルゲイト管２の先端が谷部５で切管され、かつコルゲイト管２の先端から所定距離だけ基端側で被覆体３が取り除かれた状態のフレキシブルチューブ１を、止輪６１の挿し口３０から小径孔部８０を介して筒状本体１１内に挿入する。

すると、コルゲイト管２の先端の山部４がリテーナ３８の突部３９を押し広げてこの突部３９の位置を通過し、標準シール材５２の内周に圧入されるとともに、コルゲイト管２の先端が耐火シール材５１に近接する位置まで押し込まれて環状収容部２２に収容される。この時、外筒部７０および規制筒部７２が透明な樹脂により形成されていることから、被覆体３の先端を目視することができるとともに、フレキシブルチューブ１が、コルゲイト管２の先端から一定距離で被覆体３が削除されていることから、目視により被覆体３の先端が規制段部８１に当接または近接していることを確認すると、コルゲイト管２の先端が耐火シール材５１に近接する位置まで圧入されていることになる。したがって、この被覆体３の先端の位置を、目視により外筒部７０および規制筒部７２を通して確認することにより、フレキシブルチューブ１と継手１０とが正常に接合されていることを正確に確認することができる。

また環状収容部２２では、コルゲイト管２の先端面に対向して奥端面１９の全面に耐火シール材５１が配置されたことから、耐火シール材５１の体積を確保しつつ耐火シール材５１の軸心方向の長さを小さくし、その分、標準シール材５２の軸心方向の長さを、少なくともコルゲイト管２の３個の山部４に接するように形成することができる。これにより常温における通常の使用時のシール性を向上させることができる。

またコルゲイト管２に軸心方向に沿って引き抜き方向の負荷が発生した場合、コルゲイト管２の軸心方向の移動が所定範囲で許容されると共にリテーナ３８により抜け止めされるが、この時、コルゲイト管２の外周部で３つの山部４に接する標準シール材５２が環状収容部２２内でコルゲイト管２と共に所定範囲で移動されるので、地震発生時などのようにフレキシブルチューブ１を軸心方向に引き出す負荷がかかっても、シール性の低下を防止することができる。

さらに継手１０が高温に晒されたとき、耐火シール材５１が環状収容部２２の奥端部全面から、コルゲイト管２の内周面と筒状突部２０との隙間、およびコルゲイト管２の外周面と奥側内周面２１との空間部に沿って膨張され、耐火シール材５１が環状収容部２２内に充満されてコルゲイト管２の先端部とその内、外周面を包囲して接することから、コルゲイト管２と筒状本体１１の隙間を効果的にシールすることができる。

１ フレキシブルチューブ
２ コルゲイト管
３ 被覆体
４ 山部
１０ 継手
１１ 筒状本体
１９ 奥端面
２０ 筒状突部
２１ 奥側内周面
２２ 環状収容部
３８ リテーナ
５０ シール材
５１ 耐火シール材
５２ 標準シール材
６１ 止輪

Claims (3)

1. 同一軸心上に一体に接合された一端側の筒状本体と他端側の止輪からなり、山部と谷部を有するコルゲイト管に被覆体が外嵌されたフレキシブルチューブを、止輪の挿し口から筒状本体の内部に挿入することで、コルゲイト管を筒状本体に接合可能としたフレキシブルチューブ用継手であって、
   筒状本体の奥側内周面の奥端面に、コルゲイト管の挿入を案内する筒状突部を他端側に突出させて、当該筒状突部と前記奥側内周面との間に、コルゲイト管の先端部分とシール材とを収容する環状収容部を形成し、
   当該環状収容部の奥端部の全面に、耐火性能を有し高温に晒されると膨張してシール機能を発揮する耐火シール材を配置し、
   前記環状収容部でコルゲイト管の先端部分の外周部に所定数の山部にわたって、耐火性能を有しないが常温でシール機能を発揮する標準シール材を配置し、
   前記標準シール材を、コルゲイト管の所定数の山部外周に接する長さに形成し、
   止輪に、筒状本体に装着される基端筒部と、当該基端筒部に取り付けられて透明な樹脂材料で形成された先端筒部とを設け、
   前記先端筒部を、挿し口の内周に環状突部が形成された外筒部と、当該外筒部に内嵌されて前記環状突部との間に被覆体の外周面との隙間をシールするパッキンの収容溝を形成する規制筒部とで構成し、
   前記規制筒部の内面に奥側が小径となる段部を形成して、この段部をコルゲイト管の先端部から一定長さで削除された被覆体の挿入を規制する規制部とした
   ことを特徴とするフレキシブルチューブ用継手。
2. 耐火シール材は、高温に晒されると、６乃至１２倍の体積に膨張して奥端部の全面からコルゲイト管の先端からその外周部および内周部を包囲して接するように膨張する材料とした
   ことを特徴とする請求項１記載のフレキシブルチューブ用継手。
3. 筒状本体と止輪との間に形成された空間部に、コルゲイト管を所定範囲で軸心方向に移動を許容するとともに抜け止めする環状の抜け止め具を設け、
   標準シール材は、コルゲート管の少なくとも２個以上の山部外周に接する長さに形成されるとともに、コルゲイト管の先端部分に接した状態でコルゲイト管と共に軸心方向に移動されるように構成された
   ことを特徴とする請求項１または２記載のフレキシブルチューブ用継手。