JP7709348B2 - ねじ込み継手 - Google Patents

Description

本発明は、ねじ込み継手に関する。

金属同士の圧着で止水する、メタルタッチと呼ばれる止水方法は、従来水道分野を中心に広く使われている（特許文献１～３）。
メタルタッチはバルブ分野でも使用されている。弁装置と樹脂管の接続に使用される継手では、弁装置との接続部分が、フランジ部と、フランジ部に連接され、雄ねじが形成された筒状部と、を有する構造とされ、金属製の弁装置の弁箱と金属製のフランジ部との圧着によって止水されるようになっている（特許文献４）。

特許第４１５７４９３号公報 特開２００８－３０３８９４号公報 特許第３８７１４２８号公報 特許第４７１９１７６号公報

しかし、ねじ込み継手において、メタルタッチによる止水方法を採用した場合、ねじ込みが不充分で、金属製の弁装置の弁箱の端部と金属製のフランジ部とが充分に圧着されていなくても、緩み止めの接着剤が使用されているねじ込み部で一時的に止水されてしまう場合がある。

そのため、施工時に水圧テストを行った際にねじ込み部での一時的な止水がなされてしまい、ねじ込み不足が発見できず、長期的には止水性がなくなり施工後に漏水するという問題があった。
本発明は上記事情に鑑み、接続対象と圧着されることによる止水方法を採用したねじ込み継手において、ねじ込み不足で圧着が不充分であるという不良を、水圧テストによって確実に検知できるねじ込み継手を提供することを課題とする。

上記の課題を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
［１］接続対象に螺合して挿入される筒状部と、
前記筒状部に連続し、前記筒状部を前記接続対象に挿入した際に前記接続対象と圧着される環状の圧着部とを備え、
前記筒状部は、外周面に前記接続対象の雌ねじと螺合する雄ねじが形成されていると共に、前記圧着部の近傍に貫通孔が形成されていることを特徴とするねじ込み継手。
［２］前記圧着部の前記接続対象と圧着される面が平面とされている、［１］に記載のねじ込み継手。
［３］前記筒状部の雄ねじが平行雄ねじである、［１］又は［２］に記載のねじ込み継手。
［４］少なくとも前記筒状部と前記圧着部が金属製とされている、［１］～［３］のいずれか一項に記載のねじ込み継手。
［５］前記筒状部の雄ねじが、前記貫通孔が形成されている部分よりも前記接続対象に挿入される先端側の外周面に形成されている、［１］～［４］のいずれか一項に記載のねじ込み継手。

本発明のねじ込み継手は、ねじ込み不足で圧着が不充分であるという不良を、水圧テストによって確実に検知できる。

本発明の一実施形態に係るねじ込み継手に弁装置と配管とが接続された状態を示す一部切り欠き断面図である。 ねじ込みが充分な場合の、ねじ込み継手と弁装置の接続部分を示す断面図である。 貫通孔が形成された箇所における筒状部の断面図である。 ねじ込みが不充分な場合の、ねじ込み継手と弁装置の接続部分を示す断面図である。 ねじ込みが不充分な場合の、漏水経路を説明する図である。

以下、本発明の実施の形態によるねじ込み継手について、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るねじ込み継手に弁装置７０と配管８０が接続された状態を模式的に示したものである。

図１のねじ込み継手は、継手本体１０と、ボディー５０と、抜け止め部材６０と、ガイドリング６５とで概略構成されている。
ここで、継手本体１０及びボディー５０は筒状に形成され、抜け止め部材６０及びガイドリング６５は環状に形成されている。

継手本体１０、ボディー５０、抜け止め部材６０、及びガイドリング６５のそれぞれの中心軸は、共通の軸線Ｏである。すなわち、これらは同軸状に配置されている。軸線Ｏに沿う方向を軸線Ｏ方向と言う。軸線Ｏに直交する方向を径方向と言い、軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向と言う。

継手本体１０は、圧着部２０と、圧着部２０の一方に連設された円筒状の筒状部３０と、圧着部２０の他方に連設された円筒状のノズル部４０とを備える。これら圧着部２０、筒状部３０、及びノズル部４０は、軸線Ｏと同軸に配置され、軸線Ｏ方向に沿って一列に連なっている。
以下では、軸線Ｏ方向のうち、圧着部２０に近い側を基端側といい、圧着部２０から遠い側を先端側という場合がある。

継手本体１０は、真鍮、砲金、ステンレス鋼等の金属から形成されている。
圧着部２０の外径は、筒状部３０とノズル部４０の各々の外径より大きい。
圧着部２０と筒状部３０との境界における外周面には段差が生じている。この段差における径方向に沿う面を継手側圧着面２１と称する。また、圧着部２０とノズル部４０との境界における外周面にも段差が生じている。

図１には、筒状部３０が挿入される接続対象が、弁装置７０の弁箱７１である例を示した。
図２に示すように、弁箱７１には筒状部３０と螺合する螺合部７２と、継手本体１０の圧着部２０に外嵌する外嵌部７３を有している。弁箱７１の螺合部７２と外嵌部７３とは、軸線Ｏと同軸に配置され、軸線Ｏ方向に沿って一列に連なっている。螺合部７２の内周面には、雌ねじ７４が形成されている。

螺合部７２の雌ねじ７４が形成されていない部分の内径は、筒状部３０の外径よりやや大きくされている。外嵌部７３の内径は、圧着部２０の外径と同じかやや大きくされている。螺合部７２と外嵌部７３との境界における内周面には段差が生じている。この段差における径方向に沿う面を弁装置側圧着面７５と称する。
螺合部７２の外径は外嵌部７３の外周面と連続するように外嵌部７３に向けて次第に拡大している。

筒状部３０の外周面には、螺合部７２の内面に形成された雌ねじ７４と螺合する雄ねじ３１が形成されている。雄ねじ３１は平行雄ねじである。そのため、圧着部２０の継手側圧着面２１と螺合部７２の弁装置側圧着面７５とが当たるまでねじ込むことができる。また、図２、図３に示すように、筒状部３０の圧着部２０近傍には、軸線Ｏを挟み径方向で対向する２カ所に貫通孔３２が形成されている。

なお、本実施形態では、筒状部３０の貫通孔３２が形成された部分の外周面には雄ねじ３１が形成されておらず、貫通孔３２よりも先端側（弁箱７１側）に雄ねじ３１が形成されている。雄ねじ３１は貫通孔３２が形成されている部分にも形成されていてもよい。ただし、貫通孔３２は雄ねじ３１が形成されていない部分に形成する方が、加工が容易である点で好ましい。

圧着部２０の継手側圧着面２１と螺合部７２の弁装置側圧着面７５とは、互いに対向している。
継手側圧着面２１と弁装置側圧着面７５とは、雄ねじ３１と雌ねじ７４とを充分に螺合した際、互いに圧着され、止水可能な状態で密着するようになっている。
本実施形態において、継手側圧着面２１と弁装置側圧着面７５とは各々平面とされており、圧接された際に圧着しやすくなっている。

図１に示すように、ノズル部４０は、ノズル基端部４１とノズル先端部４２とからなる。ノズル先端部４２の外径はノズル基端部４１の外径より小さくされ、ノズル基端部４１とノズル先端部４２の境界における外周面には段差が生じている。ノズル先端部４２の内径はノズル基端部４１の内径より小さくされ、ノズル基端部４１とノズル先端部４２の境界における内周面はなだらかに連続している。
ノズル先端部４２の外周面には、複数の周溝４３が形成されている。複数の周溝４３は、軸線Ｏ方向に互いに間隔を空けて形成されている。周溝４３には、Ｏリング等のシール材４５が配置されている。シール材４５は、周溝４３から径方向の外側に向かって突出している。

ボディー５０は、ノズル部４０の径方向の外側にノズル部４０と同軸に配置されている。ボディー５０とノズル部４０との間には隙間があり、この隙間により、筒状の受け入れ部Ｓが形成される。
ボディー５０は、アウターボディ部材５１と、インナーボディ部材５２と、ロックリング５３と、を備えている。アウターボディ部材５１は、例えば透明ナイロン等の透明な樹脂で形成されている。アウターボディ部材５１の基端部は、ノズル部４０のノズル基端部４１における外周面に固定されている。

インナーボディ部材５２は、アウターボディ部材５１の内部における先端側の部分に収容されている。インナーボディ部材５２は、円環状のインナーボディ本体５２ａと、複数の叩き部５２ｂと、を備えている。各叩き部５２ｂは、片持ちレバー状に形成され、インナーボディ本体５２ａから基端側（圧着部２０側）に向かって延びている。複数の叩き部５２ｂは、周方向に互いに間隔を空けて配置されている。各叩き部５２ｂの先端部には、叩き凸部５２ｃが径方向の内側へ突出するように設けられている。
アウターボディ部材５１の基端部には、円筒状のロックリング５３が嵌め合わされている。

抜け止め部材６０は、環状の環状部６１と、抜け止め部６２と、を備えている。環状部６１は、インナーボディ部材５２とロックリング５３との間に挟まれることで固定されている。
抜け止め部６２は、環状部６１の内周縁に一体に形成されている。抜け止め部６２は、環状部６１から先端側に向かうに従い縮径するテーパ状に形成されている。

ガイドリング６５は、継手本体１０のノズル部４０とボディー５０とに間に、ノズル部４０及びボディー５０と同軸に配置されている。ガイドリング６５は、可動本体部６６と、ガイド部６７と、を備えている。可動本体部６６は、環状に形成されている。可動本体部６６の先端面に、環状のガイド部６７が設けられている。

ガイド部６７の軸線Ｏを含む平面による断面は、クサビ形である。ガイド部６７の外周面は、先端側（圧着部２０と反対側）に向かうに従い拡径するテーパ状に形成されている。ガイド部６７の最大外径は、可動本体部６６の外径より大きい。ガイド部６７と可動本体部６６との境界における外周面には段差が生じている。
ガイドリング６５は、受け入れ部Ｓ内において軸線Ｏ方向にスライド可能である。

本実施形態のガイドリング６５とインナーボディ部材５２とは、配管８０が正規の位置まで挿入された際に、クリック音を発生させるために設けられている。
すなわち、ガイドリング６５は、配管８０を挿入する前は、叩き部５２ｂとシール材４５との間に配置されている。そして、配管８０を挿入した際に、配管８０に押されて、図１に示す位置（ノズル基端部４１とノズル先端部４２との境界位置）までスライドするようになっている。

ガイドリング６５がスライドする際、ガイドリング６５のガイド部６７が叩き凸部５２ｃに当たった状態でさらにスライドすると、叩き部５２ｂが径方向の外側に向かって反るように弾性変形する。そして、配管８０が正規の接続位置まで挿し込まれ、ガイドリング６５が図１に示す位置まで挿し込まれたとき、叩き凸部５２ｃが、ガイド部６７を乗り越えて径方向の内側へ勢いよく弾性復帰する。このとき、叩き凸部５２ｃが可動本体部６６を叩きつけることにより、クリック音が発生する。これを聞き取ることによって、配管８０が正規接続位置に達したことを確認できるようになっている。

本実施形態のねじ込み継手によれば、ねじ込み不足で圧着が不充分という不良を、水圧テストによって確実に検知できる理由を図４、図５を用いて説明する。
図４に示すように、ねじ込みが不充分な場合、継手側圧着面２１と弁装置側圧着面７５との間に隙間が生じ、圧着による止水ができない状況となる。

この状態で水圧テスト行うと、図５に示すように漏水経路９０が生じて漏水する。漏水経路９０は、貫通孔３２から継手側圧着面２１と弁装置側圧着面７５との隙間、次いで圧着部２０と外嵌部７３との隙間を経由する経路である。
仮に、貫通孔３２がないと、接着剤で緩み止めされた雄ねじ３１と雌ねじ７４との螺合部分で一時的な止水が可能となる場合がある。その場合、止水箇所９１で止水されて、水圧テスト時に図４に示すねじ込み不足の状態となっていることを検知できない可能性がある。
しかし、貫通孔３２があれば、漏水経路９０により漏水が生じるので、水圧テストによって、確実にねじ込み不足を検出することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は、上記の実施形態に限定するものではない。
本発明における接続対象は弁装置の弁箱に限定されない。また、接続対象に螺合して挿入される筒状部は複数あってもよい。すなわち、複数の接続対象にねじ込みによって接続されるねじ込み継手であってもよい。

本発明において、接続対象に螺合して挿入される筒状部以外の接続部（上記実施形態においては、配管８０が挿入される部分）の構造に何ら限定はなく、例えば、配管が継手本体の内側に挿入される雌型としてもよい。また、複数の配管が挿入される多口継手としてもよい。

また、圧着部と接続対象とが圧着される面は平面に限られず、例えば、一方が凹面で、他方がその凹面と密着可能な凸面とされた形状でもよい。
また、筒状部の雄ねじは平行雄ねじに限定されず、テーパねじでもよい。
また、ねじ込み継手の各部分の材質にも限定はない。筒状部と圧着部については、金属製であることが好ましいが、それ以外の部分の材質に何ら限定はない。

また、接続対象は、圧着部と圧着する部分については、金属製であることが好ましいが、それ以外の部分の材質に何ら限定はない。
また、本発明のねじ込み継手のねじ込み不足の検知方法は、水圧テストに限られない。例えば、水に代えて空気を使用する空圧テスト、水に代えて油を使用する油圧テスト等の他の圧力テストによってねじ込み状態を確認してもよい。

１０ 継手本体
２０ 圧着部
２１ 継手側圧着面
３０ 筒状部
３１ 雄ねじ
３２ 貫通孔
４０ ノズル部
５０ ボディー
５１ アウターボディ部材
５２ インナーボディ部材
５３ ロックリング
６０ 抜け止め部材
６５ ガイドリング
７０ 弁装置
７１ 弁箱
７２ 螺合部
７３ 外嵌部
７４ 雌ねじ
７５ 弁装置側圧着面
８０ 配管
９０ 漏水経路

Claims (4)

1. 接続対象に螺合して挿入される筒状部と、
   前記筒状部に連続し、前記筒状部を前記接続対象に挿入した際に前記接続対象と圧着される環状の圧着部とを備え、
   前記筒状部は、外周面に前記接続対象の雌ねじと螺合する雄ねじが形成されていると共に、前記圧着部の近傍に貫通孔が形成されており、
   前記筒状部の雄ねじが、前記貫通孔が形成されている部分よりも前記接続対象に挿入される先端側の外周面に形成されていることを特徴とするねじ込み継手。
2. 前記圧着部の前記接続対象と圧着される面が平面とされている、請求項１に記載のねじ込み継手。
3. 前記筒状部の雄ねじが平行雄ねじである、請求項１又は２に記載のねじ込み継手。
4. 少なくとも前記筒状部と前記圧着部が金属製とされている、請求項１～３のいずれか一項に記載のねじ込み継手。