JP2000230681A - 薄肉ステンレス鋼管と継手の接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 薄肉ステンレス鋼管の管径が大きい場合にも
適している薄肉ステンレス鋼管と継手の接続構造を提供
する。 【解決手段】 端部外周に２個の傾斜面６、７を有する
膨出部８が形成された薄肉ステンレス鋼管１と、端部外
周にフランジ部２６が形成された継手本体２と、継手本
体２側の端部外周にフランジ部１９が形成され、継手本
体２側の端部内周に挟持リング４の形状に合致する嵌合
凹部３４が形成されるとともに、薄肉ステンレス鋼管１
の端部に外嵌され、傾斜押圧面９及びパッキン１０によ
り膨出部８を挟持する挟持部３と、嵌合凹部３４に嵌合
され、パッキン１０を押圧する挟持リング４と、継手本
体２のフランジ部２６と挟持部３のフランジ部１９及び
挟持リング４との間に挟着されるガスケットパッキン５
と、継手本体２のフランジ部２６と挟持部３のフランジ
部１９とを固定するボルト３０とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、薄肉ステンレス
鋼管と継手とを現場で簡単かつ確実に接続することがで
きる薄肉ステンレス鋼管と継手の接続構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来技術として、本出願人が先
に提案している実公平２−３７０１５号公報に開示され
る接続構造がある。この接続構造は、接続構造の全体断
面図である図８及び接続構造の部分拡大断面図である図
９に示すように、薄肉ステンレス鋼管５１、継手５２、
ナット５３及びパッキン５４から構成される。前記薄肉
ステンレス鋼管１は、その端部外周を拡径して２つの傾
斜面５５、５６を有する円環状の山型突起部５７が形成
されている。前記継手５２は、前記薄肉ステンレス鋼管
５１を挿入する内径を有すると共に、その端部外周面に
は雄ねじ５８が形成され、その端部内周には前記山型突
起部５７の一方の傾斜面５５に密着するテーパ部５９及
びパッキン嵌め込み部６０からなる第１切欠部６１が形
成されている。前記ナット５３は、前記継手５２と前記
山型突起部５７を境に対向して前記薄肉ステンレス鋼管
５１に外嵌する嵌合部６２と、前記継手５２の雄ねじ５
８に螺合する雌ねじ部６３と、前記嵌合部６２と雌ねじ
部６３の内径差によって形成される継手当接面６４とを
有し、前記嵌合部６２の内側端部には前記山型突起部５
７の他方の傾斜面５６に密着する第２切欠部６５が形成
されている。前記パッキン５４は、前記継手５２と前記
薄肉ステンレス鋼管５１の間に設けられ、前記ナット５
３の雌ねじ部６３と前記継手５２の雄ねじ５８が螺合固
着した際に前記山型突起部５７の一方の傾斜面５５、前
記ナット５３の継手当接面６４及び前記継手５２のパッ
キン嵌め込み部６０にそれぞれ密着するように形成され
ている。このような構造を採用することによって、同公
報に記載の効果を生じるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の接続構造によると、前記継手５２の外周に形成した
雄ねじ５８と螺合する前記ナット５３の雌ねじ部６３を
内側に形成しなければならないことから、前記ナット５
３の全体形状及び重量が共に大きくなり、そのため、接
続構造全体の形状及び重量も大きくなりがちである。特
に、前記薄肉ステンレス鋼管の管径が大きい場合には、
前記ナット５３の形状及び重量は相当に大きなものとな
って、接続構造の軽量化を図ることが困難であるという
問題点がある。また、前記継手５２とナット５３の締め
忘れがある場合においても、外部からみただけでは認識
しにくいという問題点もある。

【０００４】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あって、接続構造の形状及び重量を小さくし、軽量化を
図ることにより、前記薄肉ステンレス鋼管の管径が大き
い場合にも適した薄肉ステンレス鋼管と継手の接続構造
を提供すること、及び、薄肉ステンレス鋼管と継手の接
続部分の締め忘れを外部から容易に認識することができ
る薄肉ステンレス鋼管と継手の接続構造を提供すること
を技術課題とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記技術課題を解決する
ための具体的手段は、次のようなものである。すなわ
ち、請求項１に記載する薄肉ステンレス鋼管と継手の接
続構造は、端部外周に２個の傾斜面を有する膨出部が形
成された薄肉ステンレス鋼管と、端部外周にフランジ部
が形成された継手本体と、前記継手本体側の端部外周に
フランジ部が形成され、前記継手本体側の端部内周に挟
持リングの形状に合致する嵌合凹部が形成されるととも
に、前記薄肉ステンレス鋼管の端部に外嵌され、内周に
前記膨出部の一方の傾斜面を押圧する傾斜押圧面が形成
され、前記膨出部を挟んで前記傾斜押圧面に対向する位
置に前記膨出部の他方の傾斜面に密着して押圧するパッ
キンが配され、該傾斜押圧面及びパッキンにより前記膨
出部を挟持する挟持部と、前記継手本体側の端部外周に
鍔部が形成され、前記嵌合凹部に嵌合され、その継手本
体側端面が前記フランジ部の継手本体側端面とともに前
記継手本体のフランジ部との接合面を構成し、その挟持
部側端面が前記パッキンを押圧する挟持リングと、前記
継手本体のフランジ部の接合面と前記挟持部のフランジ
部及び前記挟持リングの各継手本体側端面により構成さ
れる接合面との間に挟着されるガスケットパッキンと、
前記継手本体のフランジ部と前記挟持部のフランジ部と
を固定するボルトとを有することを特徴とするものであ
る。

【０００６】請求項２に記載する薄肉ステンレス鋼管と
継手の接続構造は、請求項１の構成において、前記挟持
リングの前記挟持部側の端部外周にパッキン嵌め込み溝
を形成し、該パッキン嵌め込み溝にパッキンを嵌め込ん
だことを特徴とするものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係る薄
肉ステンレス鋼管と継手の接続構造を図面に基づいて説
明する。本発明の実施形態に係る薄肉ステンレス鋼管と
継手の接続構造は、接続構造の部分拡大断面図である図
１、接続構造の全体断面図である図２に示すように、薄
肉ステンレス鋼管１、継手本体２、挟持部３、挟持リン
グ４及びガスケットパッキン５から構成される。

【０００８】前記薄肉ステンレス鋼管１は、その端部外
周に管径を拡径して形成した断面が２つの傾斜面６、７
を有する円環状の膨出部８を有している。該膨出部８の
２つの傾斜面６、７のうち、一方の傾斜面６は、前記挟
持部３の傾斜押圧面９により押圧され、他方の傾斜面７
は、パッキン１０より押圧され、密着する。このように
して、前記膨出部８は、前記傾斜押圧面９及びパッキン
１０により挟持される。このような膨出部８を形成する
ために、ここでは、図３及び図４に示すような拡管装置
１１を使用する。なお、前記膨出部８を形成するための
方法はこれに限られるものではなく、他の方法であって
も良いことは勿論である。

【０００９】図３及び図４に示す拡管装置１１は、図外
の基台に固定された拡管ヘッド１２と、該拡管ヘッド１
２内に移動自在に挿通されたシャフト１３、該シャフト
１３に外嵌したゴム受け部１４、拡管ゴム１５及びゴム
押え１６、前記シャフト１３の先端に固定した係止部１
７を主な構成要素とするものである。

【００１０】そして、その拡管操作は次の通り行う。ま
ず、図３に示すように、前記拡管ヘッド１２の端部外周
に形成されたフランジ部１８に前記挟持部３のフランジ
部１９を接合する。この際、前記挟持部３のパッキン１
０は取り外しておき、前記拡管ヘッド１２のフランジ部
１８に設けられたボルト２０を前記挟持部３のフランジ
部１９に設けられた取付孔２１に挿通させるように接合
することとし、前記ボルト２０にナット２２を螺合して
これを締め付けることにより固定する。この時点で、前
記薄肉ステンレス鋼管１には、端部から前記シャフト１
３、ゴム受け部１４、拡管ゴム１５、ゴム押え１６及び
係止部１７が同時に挿入されている。そして、図外の装
置によって、前記シャフト１３を矢印Ｐ方向へ引張る
と、図４に示すように、前記係止部１７が前記ゴム押え
１６を矢印Ｐ方向へ押圧するので、前記ゴム受け部１４
及び前記ゴム押え１６により挟まれて両側から押圧され
た前記拡管ゴム１５はその軸方向の幅が縮小され、該縮
小された体積分だけ円周方向に膨張する。この膨張した
拡管ゴム１５の外周には、図３に示すように、前記挟持
部３の傾斜押圧面９、該傾斜押圧面９につながる前記挟
持部の内周面２３及び前記拡管ヘッド１２の先端内周面
に形成した切欠部２４により形成される台形状の空間２
５が存在しているので、前記拡管ゴム１５の円周方向へ
の膨張に伴い、前記薄肉ステンレス鋼管１はその端部に
おいて前記台形状の空間２５の形状に沿うように膨出し
て膨出部８を形成する。

【００１１】このようにして前記膨出部８を形成すれ
ば、前記一方の傾斜面６の傾斜角と前記挟持部３の傾斜
押圧面９の傾斜角とがほぼ等しくなるために、軸線が一
致して密着度が良くなる利点がある。また、前記薄肉ス
テンレス鋼管１内に静的に均一な力を加えるゴム拡管法
により拡径するため、加工硬化、残留応力をほとんど生
じさせることなく加工することができる。

【００１２】図１及び図２に示すように、前記継手本体
２は、その端部外周にフランジ部２６が形成され、該フ
ランジ部２６の挟持部側端面は、前記挟持部３のフラン
ジ部１９及び前記挟持リング４との接合面２７を構成す
る。また、図５に示すように、前記フランジ部２６に
は、前記挟持部３のフランジ部１９と接合するための取
付孔２８が前記フランジ部２６に沿って円形に配列して
複数設けられる。なお、ここでは、前記取付孔２８は通
常の円孔とし、前記継手本体２のフランジ部２６の取付
孔２８及びそれに対応する位置に設けられた前記挟持部
３のフランジ部１９の取付孔２１にボルト３０を挿通
し、ナット３１を締結することにより前記継手本体２と
挟持部３とを接合しているが、場合によっては前記継手
本体２のフランジ部２６の取付孔２８の内周面に雌ねじ
を設けて、前記ナット３１を使用せずにボルト３０のみ
で前記挟持部３のフランジ部１９と接合する構造として
も良い。前記継手本体２の形状は、図２に示すような屈
曲した形状のものに限られず、図６に示すようなＴ字形
状や図示しない直線形状など様々な形状とすることが可
能であり、また、前記継手本体２の内径が一端と他端で
異なり、それに合わせて前記フランジ部の大きさも異な
る形状とすることで、異なる管径の薄肉ステンレス鋼管
を接続できるようにすることも可能である。

【００１３】図１及び図２に示すように、前記挟持部３
は、前記薄肉ステンレス鋼管１の端部に外嵌される。こ
こで、前記挟持部３の内周には、前記膨出部８の一方の
傾斜面６を押圧する傾斜押圧面９が形成され、前記膨出
部８を挟んで前記傾斜押圧面９に対向する位置に前記膨
出部８の他方の傾斜面７に密着して押圧するパッキン１
０が配される。したがって、前記挟持部３は、この傾斜
押圧面９及びパッキン１０により、前記膨出部８を両側
から挟持する。

【００１４】前記パッキン１０は、前記傾斜押圧面９に
つながる内周面２３よりもさらに大きい内径を有する環
状溝からなるパッキン嵌め込み部３２に嵌め込まれる。
ここで、該パッキン嵌め込み部３２の前記膨出部８と反
対側の側面は前記挟持リング４本体の挟持部側端面３３
によって構成され、前記挟持リング４は前記ガスケット
パッキン５を介して前記継手本体２のフランジ部２６に
より前記挟持部３側へ押圧されるので、前記パッキン１
０を前記パッキン嵌め込み部３２に嵌め込んだ後、該挟
持リング４を前記挟持部３の嵌合凹部３４に嵌合させる
ことにより、前記パッキン１０は、前記挟持リング４本
体の挟持部側端面３３によって側方から押圧されること
となる。それにより、前記パッキン１０は、径方向に膨
出して前記膨出部８の他方の傾斜面７との密着度が高く
なるとともに、前記挟持リング４の挟持部側端面３３を
含む前記パッキン嵌め込み部３２の側面にも密着するこ
ととなる。前記パッキン１０は、弾力性を有するゴム等
からなり、断面が矩形のリング状に形成される。このよ
うなパッキン１０を備えることにより、前記薄肉ステン
レス鋼管１及び前記継手本体２の内部を流れる流体の漏
れ及び外部からの空気の侵入を確実に防止することがで
きる。

【００１５】また、前記挟持部３の前記継手本体２側の
端部外周にはフランジ部１９が形成される。該フランジ
部１９には、前記継手本体２と同様に、前記ボルト３０
を挿通するための取付穴２１が前記フランジ部１９に沿
って円形に配列して、かつ、前記継手本体２のフランジ
部２６の前記取付孔２８に対応する位置に複数設けられ
る。

【００１６】更に、前記挟持部３の前記継手本体２側の
端部内周には、前記挟持リング４の形状に合致する形状
の嵌合凹部３４が形成される。すなわち、前記嵌合凹部
３４は、前記挟持リング４と略同一形状の空間部を有す
る凹部であり、前記挟持リング４の継手本体側の端部外
周に形成された鍔部３５に対応する段差部３６が設けら
れている。この段差部３６が設けられたことにより、前
記挟持リング４を前記嵌合凹部３４に嵌合した際、前記
挟持リング４が前記挟持部３側に入りすぎることなく、
適度に前記パッキン１０を押圧することができ、なおか
つ、前記挟持リング４の継手本体側端面３７と前記挟持
部３のフランジ部１９の継手本体側端面３８とが同一面
上に位置し、前記継手本体２のフランジ部２６との接合
面３９を構成する。

【００１７】前記挟持リング４は、その前記継手本体２
側の端部外周に鍔部３５が形成される。この鍔部３５
は、前記挟持リング４を前記嵌合凹部３４に嵌合した際
に、その挟持部側端面が前記段差部３６に当接し、それ
により、上記のように前記挟持リング４が適当な位置に
固定される。前記挟持リング４本体の挟持部側端面３３
は、前記パッキン１０を押圧するため、平面形状に形成
されている。また、前記挟持リング４の継手本体側端面
３７は、前記挟持部３のフランジ部１９の継手本体側端
面３８とともに前記継手本体２のフランジ部２６との接
合面３９を構成するため、前記挟持部３のフランジ部１
９の継手本体側端面３８と同一の平面を構成するような
平面形状に形成されている。

【００１８】また、前記挟持リング４の前記挟持部３側
の端部外周には、パッキン嵌め込み溝４０が形成され、
該パッキン嵌め込み溝４０にパッキン４１が嵌め込まれ
ている。このパッキン４１としては、通常、Ｏリングな
どが用いられる。このパッキン４１を設けたことによ
り、前記挟持リング４を前記挟持部３の嵌合凹部３４に
嵌合した状態から容易にはずれなくなるので、前記継手
本体２と前記挟持リング４を嵌合した後の前記挟持部３
との接続作業中に、前記挟持リング４がはずれることを
防止し、作業性を高めることができる。また、前記挟持
部３のパッキン１０を補助して前記薄肉ステンレス鋼管
１及び前記継手本体２の内部を流れる流体の漏れ及び外
部からの空気の侵入を防止することもできる。なお、継
手の仕様によっては、前記パッキン４１を設けない場合
もある。

【００１９】前記ガスケットパッキン５は、前記継手本
体２のフランジ部２６の接合面２７と前記挟持部３のフ
ランジ部１９及び前記挟持リング４により構成される接
合面３９との間に挟着される。すなわち、前記ガスケッ
トパッキン５は、前記前記継手本体２のフランジ部２６
と、前記挟持部３のフランジ部１９とが前記ボルト３０
及びナット３１により接合された際に、両側の接合面２
７、３９により押しつぶされることにより、密閉性を確
保し、前記薄肉ステンレス鋼管１及び前記継手本体２の
内部を流れる流体の漏れ及び外部からの空気の侵入を防
止するものである。前記ガスケットパッキン５として
は、ここでは、表面をテフロンで覆ったものを使用する
が、これに限定されるものではない。

【００２０】このような構成からなる前記薄肉ステンレ
ス鋼管１、継手本体２、挟持部３、挟持リング４及び及
びガスケットパッキン５は、次のようにして接続され
る。まず、前記パッキン１０を取り外した前記挟持部３
を前記薄肉ステンレス鋼管１に外嵌し、上記の通りに拡
管操作を行って前記薄肉ステンレス鋼管１の端部におい
て、管径を拡径して前記膨出部８を形成する。その後、
前記挟持部３の継手本体２側の端部から前記パッキン嵌
め込み部３２に前記パッキン１０を挿入して嵌め込み、
更に前記挟持リング４を前記挟持部３の嵌合凹部３４に
嵌合させる。この状態においては、図７に示すように、
前記挟持部３は前記薄肉ステンレス鋼管１の端部に外嵌
され、前記膨出部８を前記挟持部３の傾斜押圧面９と前
記パッキン１０により両側から挟持した状態となるが、
前記パッキン１０は、前記挟持リング４により押圧され
ていないため、完全には挟持されておらず、また、前記
挟持リング４は、その継手本体側端面３７が、前記挟持
部３のフランジ部１９の継手本体側端面３８からわずか
に突出した状態となっている。

【００２１】その後、図１及び図２に示すように、前記
継手本体２のフランジ部２６を前記挟持部３のフランジ
部１９に接合する。この際、前記ガスケットパッキン５
を前記継手本体２のフランジ部２６の接合面２７と前記
挟持部３のフランジ部１９及び前記挟持リング４により
構成される接合面３９との間に挟み、前記継手本体２の
フランジ部２６の取付孔２８と前記挟持部３のフランジ
部１９の取付孔２１とにボルト３０を挿通し、ナット３
１を締結することにより固定する。これにより、前記ガ
スケットパッキン５は、両側の接合面２７、３９により
押しつぶされ、密閉性を確保する。また、前記挟持リン
グ４は、前記挟持リング４の継手本体側端面３７と前記
挟持部３のフランジ部１９の継手本体側端面３８とが同
一面上に位置するところまで前記ガスケットパッキン５
を介して前記継手本体２のフランジ部２６により前記挟
持部３側へ押圧される。それによって、前記パッキン１
０は、前記挟持リング４本体の挟持部側端面３３により
側方から押圧され、径方向に膨出するので、前記薄肉ス
テンレス鋼管１の膨出部８の他方の傾斜面７との密着度
が高くなるとともに、前記膨出部８を挟持することがで
き、更に前記挟持リング４の挟持部側端面３３を含む前
記パッキン嵌め込み部３２の側面にも密着し、密閉性を
確保する。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係る薄肉ステンレス鋼管と継手の接続構造は、以下の
ような効果を奏する。すなわち、従来の大型のナットを
使用する方法に代えてフランジを小型のボルト及びナッ
トにより接合する方法を採用しているので、接続構造の
小型化及び軽量化を図ることができる。したがって、前
記薄肉ステンレス鋼管の管径が大きい場合にも適したも
のとすることができる。また、薄肉ステンレス鋼管の端
部外周に形成した膨出部を挟持部の傾斜押圧面と挟持リ
ングにより押圧されたパッキンとによって挟持したこと
により、前記薄肉ステンレス鋼管と前記挟持部とを強固
に接続することができるとともに、高い密閉性を確保
し、前記薄肉ステンレス鋼管及び前記継手本体の内部を
流れる流体の漏れ及び外部からの空気の侵入を確実に防
止することができる。更に、前記継手本体のフランジ部
と前記挟持部のフランジ部との隙間の広さにより締め付
け状態を容易に確認することができるとともに、前記継
手本体のフランジ部と前記挟持部のフランジ部とを固定
するボルトが露出しているので、ボルトの締付状態を容
易に確認することができるので締め忘れを防止すること
ができる。

【００２３】本発明の請求項２に係る薄肉ステンレス鋼
管と継手の接続構造は、請求項１に係る発明の効果に加
えて、前記挟持リングを前記挟持部の嵌合凹部に嵌合し
た状態から容易にはずれなくなるので、前記継手本体と
前記挟持リングを嵌合した前記挟持部との接続作業中
に、前記挟持リングがはずれることを防止し、作業性を
高めることができる。また、前記挟持部のパッキンを補
助して前記薄肉ステンレス鋼管及び前記継手本体の内部
を流れる流体の漏れ及び外部からの空気の侵入を防止す
る効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る接続構造の部分拡大断
面図である。

【図２】本発明の実施形態に係る接続構造の全体断面図
である。

【図３】膨出部を形成するための拡管装置による拡管前
の状態を示す断面図である。

【図４】膨出部を形成するための拡管装置による拡管後
の状態を示す断面図である。

【図５】本発明の実施形態に係る接続構造の継手本体を
示す側面図である。

【図６】本発明の実施形態に係る接続構造において、継
手本体がＴ字形状の場合を示す全体断面図である。

【図７】本発明の実施形態に係る接続構造において、継
手本体を接続する前の状態を示す断面図である。

【図８】従来例に係る接続構造の全体断面図

【図９】従来例に係る接続構造の部分拡大断面図

【符号の説明】

１ 薄肉ステンレス鋼管 ２ 継手本体 ３ 挟持部 ４ 挟持リング ５ ガスケットパッキン ６ 膨出部の一方の傾斜面 ７ 膨出部の他方の傾斜面 ８ 膨出部 ９ 傾斜押圧面 １０ パッキン １１ 拡管装置 １９ 挟持部のフランジ部 ２６ 継手本体のフランジ部 ２７ 継手本体のフランジ部の接合面 ３０ ボルト ３１ ナット ３２ パッキン嵌め込み部 ３３ 挟持リングの挟持部側端面 ３４ 嵌合凹部 ３５ 挟持リングの鍔部 ３７ 挟持リングの継手本体側端面 ３８ 挟持部のフランジ部の継手本体側端面 ３９ 挟持部のフランジ部と挟持リングにより構成され
る接合面 ４０ 挟持リングのパッキン嵌め込み溝 ４１ 挟持リングのパッキン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 端部外周に２個の傾斜面を有する膨出部
   が形成された薄肉ステンレス鋼管と、 端部外周にフランジ部が形成された継手本体と、 前記継手本体側の端部外周にフランジ部が形成され、前
   記継手本体側の端部内周に挟持リングの形状に合致する
   嵌合凹部が形成されるとともに、前記薄肉ステンレス鋼
   管の端部に外嵌され、内周に前記膨出部の一方の傾斜面
   を押圧する傾斜押圧面が形成され、前記膨出部を挟んで
   前記傾斜押圧面に対向する位置に前記膨出部の他方の傾
   斜面に密着して押圧するパッキンが配され、該傾斜押圧
   面及びパッキンにより前記膨出部を挟持する挟持部と、 前記継手本体側の端部外周に鍔部が形成され、前記嵌合
   凹部に嵌合され、その継手本体側端面が前記フランジ部
   の継手本体側端面とともに前記継手本体のフランジ部と
   の接合面を構成し、その挟持部側端面が前記パッキンを
   押圧する挟持リングと、 前記継手本体のフランジ部の接合面と前記挟持部のフラ
   ンジ部及び前記挟持リングの各継手本体側端面により構
   成される接合面との間に挟着されるガスケットパッキン
   と、 前記継手本体のフランジ部と前記挟持部のフランジ部と
   を固定するボルトとを有することを特徴とする薄肉ステ
   ンレス鋼管と継手の接続構造。
2. 【請求項２】 前記挟持リングの前記挟持部側の端部外
   周にパッキン嵌め込み溝を形成し、該パッキン嵌め込み
   溝にパッキンを嵌め込んだことを特徴とする請求項１記
   載の薄肉ステンレス鋼管と継手の接続構造。