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    公开号:WO1991016565A1
    申请号:PCT/JP1991/000485
    申请日:1991-04-12
    公开日:1991-10-31
    发明作者:Yasuhito Kimura；Masaa Muto
    申请人:Smc Corporation；
    IPC主号:F16L15-00
    专利说明:
    [0001] 明
    [0002] 発明の名称
    [0003] 管 巖 手 発明の技衛分野
    [0004] *発明は、 淀体機器の管用ねじに鑛着させる管港手に関する fc のであり、 更に詳しく は、 管用ねじに使用されている複数種類の 同一呼び径の雌ねじに饑合できる雄ねじを備えた管鏖手のシール 手段に関するものである。 背景技铕
    [0005] 従来、 空気配管用の管用ねじとしては、 インチ方式において、 例えば、 I SO 及び J I S 規格による管用テーパねじ R，Rc，Rp と管用 平行ねじ G 、 及び ANS I規格による米式標準管用テーパねじ N PT と 米式標準管用耐密テーパねじ NPTFが主として使用されており、 管 用テーパねじ R，Rc , Rp はテーパ雄ねじ R とテーパ雌ねじ Rcまたは 平行雌ねじ Rpとの蟻合により、 管用平行ねじ G は平行雄ねじ G と 平行雌ねじ G との接合により、 また米式標準管用テーパねじ NPT はテーパ雄ねじ NPT とテーパ雌ねじ NPT との蛾合により、 米式標 準管用耐密テーパねじ NPTFはテーパ雄ねじ NPTFとテーパ雌ねじ N P TFとの蟓合により、 それぞれ機械的結合力と気密性等の機能が得 られるものである。
    [0006] しかしながら、 これらの管用ねじは、 同一の呼び径であって も、 ねじの種類によってピッチ、 外径、 有効径、 谷径、 ねじ山の 角度、 山や谷の丸み等の基準山形を決める各寸法が異なるばかり でなく 、 気密方式も異なるので、 呼び径が同じであっても、 ある 種類のねじに他の種類のねじを蟻合させようとすると、 鳔合でき なかったり、 或いは蠓合できても気密性が不良になる等の囿題が ある。
    [0007] したがって、 複数種類の管用ねじに対応するためには、 各呼び 径每に管用ねじの種類に応じた管港手を準備する必要があるの で、 継手の種類が多くなってメーカー及びユーザー双方における 管理コストが増加するばかりでなく 、 誤使用によるシール不良等 の事故が発生することがある。
    [0008] また、 テーパねじを有する管継手は、 ねじ山の形の各寸法許容 差のばらつきや、 ねじ加工機等による基準位置のばらつきによつ て流体機器への頓合長さにばらつきが生じ、 これらのばらつき は、 締付け時の増締め数のばらつきによっても生じる。 このた め、 テーパねじにおいては、 気密性の安全上ねじ首下の長さを余 裕を持たせて長く しているので、 コスト高になる、 狭い場所での 取付けができない、 ねじ込み工数が長く なる等の問題があり、 ま た、 ねじ込み作業に際してシールの手数が必要になるという問題 がある。
    [0009] これらの閬題を解決するものとして、 末発明の発明者らは、 1 種類の管麩手で、 呼び径同一の複数種類の管用雌ねじに蝝着でき る雄ねじ （以下、 兼用管用雄ねじという。 ） を有する管纔手を、 先に提案している （特願昭 63-276987号） 。
    [0010] しかるに、 このような兼用管用雄ねじをもつ管継手を用いる と、 多種多様の淀体機器等にそれを蟻挿するため、 シールが不完 全になるという新たな問題が生じている。 即ち、 上記既提案の管 継手のシールでは、 第 5図 Aに示すように、 管港手の雄ねじ 1 の 首部に設けたシール溝中のシール部材 3 を淀体機器 2 の雌ねじ穴 4 の入口部分 4aに圧接することによって行っているため、 雌ねじ のねじ溝がその入口部分 4aまで切られていることと閭連して、 シールが不完全になる。
    [0011] また、 流体機器 2 の表面 2aを座面と してシールを行うことも考 えられるが、 該表面 2aは一般に平面であるとは限らず、 平面で あっても多くの傷があったりするため、 シール面としては適さな い
    [0012] さらに、 ねじについての規格において、 雌ねじ穴 4 の入口部分 4aの面取りの大きさについては規定がないため、 一般に雌ねじ穴 の入口部分 4aの形状は製品ごとにばらつきが大きく 、 第 5図 Bに 示すように入口部分 4aの面取りが大きくて、 雄ねじ 1 佣のスパナ 掛けのためのナツ ト部 l aが大きい場合には、 雄ねじのシール用座 面 l bやシール部材 3 が雌ねじの入口部分 4aから外れて、 シール不 能になることもある。 発明の開示
    [0013] *発 の主たる目的は、 兼用管用雄ねじを有する管港手におい て、 箇単な手段によりシール不良をなくすことにある。
    [0014] *発 ¾の他の目的は、 一般に雌ねじの加工に際しては、 最終的 に雌ねじ穴の入口部分に若干ながらも面取りが尨されることに着 目 し、 この面取り部を利用して、 即ち、 雌ねじの入口側における 谷の径よりも若干外側の位置をシール面として、 兼用管用雄ねじ の基部のテーパ面に設けたシール部材にり確実にシール可饞にす ることにある。
    [0015] さらに、 本発明の他の目的は、 上記シール部材を設けた兼用管 用雄ねじの基部をテーパ面として、 雌ねじ側の面取りの大きさ等 にばらつきがあつても確実にシールできるようにした管継手を得 ることにある。
    [0016] 上記目的を達成するため、 本発明の管継手は、 流体機器の管用 雌ねじに螺着する雄ねじが、 流体機器の管用ねじとして使用され ている複数種類の同一啐び径の雌ねじに饞合できるねじ山を有 し、 且つその軸方向長さを機械的結合力が得られる範囲内におい て短く形成したものにおいて、 上記管用雄ねじの基端部に略 90度 のテーパ角を有する末広がりのテーパ面を設け、 このテーパ面に おける上記管用雌ねじの入口部分の最も外側の谷の径ょり若干外 側の位置に対応させて、 流体機器の管用雌ねじとの間をシールす るためのシール部豺を装着したことを特徴としている。
    [0017] このような管 ¾手によれば、 淀体機器の管用雌ねじに孃着する 鐶合部の雄ねじを、 複数種類の同一呼び径の管用雌ねじに «合で きるようにしたので、 1種類の管継手で呼び径同一の複数種類の 管用雌ねじに *S着することができる。
    [0018] また、 このように各種の流体機器の管用雌ねじに «着可篚にす ると、 多種多様の淀体機器等に頓挿することになるために、 シー ルが不完全になることもあるが、 通常の雌ねじ穴の入口部分に若 干ながらも設けられる面取り部分を利用するので、 流体機器にお ける雌ねじ開口部の面取りの大きさ等にばらつきがあっても、 確 実にシールすることができる。
    [0019] さらに、 雄ねじの軸方向長さを結合に必要なだけの短いものに したので、 管維手のコス卜が低下し、 流体機器への饞着も簡単に なる。 図面の箇単な説明
    [0020] 第 1図は术発明の実尨例の要部切断正面図、 第 2図 A， Bは同 シール状態の部分拡大図、 第 3図 A〜Cはシール状態の他の態様 の部分 ¾大図、 第 4図は兼用管用ねじ設定の説呢図、 第 5図 A , Bは既提案の管継手におけるシール不良の説明図である。 発 ¾を実尨するための最良の形態
    [0021] 実尨例の説明に先立って、 第 4図により、 管用テーパ雌ねじ Rc と平行雌ねじ G 、 及び米式濛準管用テーパ雌ねじ N PT と米式標準 管用酣密テーパねじ N PTFのいずれにも 合できる兼用管用雄ねじ の設定の一例を説 ¾する。
    [0022] 第 4図における雌ねじ 5 側の実線、 点線、 一点鎖線及び細い実 線は、 それぞれ雌ねじ Rc， G， NPT及び NPTFにおける同一啐び径の基 準山形を、 基準径の位置を同じにして軸方向に重ねた場合を示 し、 図中の 0は、 テーパねじのテーパ角の 2分の 1 より若干大き い角である。 この場合、 これらのねじの基準山形における寸法許 容差は、 各規格に定める通りである。 第 4図で ¾らかなように、 管用ねじに慣用されている上記 4種類の雌ねじのいずれにも蝝合 可鶬な雄ねじ 6 のねじ山は、 全部の雌ねじの山形の内側にあるこ とが必要である。
    [0023] この場合、 雌ねじ Rcと G は、 それらの基準径、 ピッチ、 ねじ山 の角度、 山と谷の丸みなどがすべて同じで、 雌ねじ G が平行ねじ であるのに対して雌ねじ Rcがテーパねじで締込方向に向って径が 小さく なつてゆく だけの差であるから、 雌ねじ G の山形は、 常に 雌ねじ Rcの山形の外側にある。 また、 鹺ねじ NPT と NPTFは、 それ らのビツチ角、 テーパ角、 とがり山の角度と高さ及び有効径が同 じで、 外径と谷径が異なるが、 最小外径は、 NPTFが NPT よりも小 さいが雌ねじ Rcよりも大きく 、 最小の谷径は NPT の方が NPTFより 極めて僅か小さいため、 NPT ねじの最小の谷径を考慮しておけ ば、 NPTFねじに嵌合可能になる。
    [0024] したがって、 雌ねじ Rcの山の形と雌ねじ NPT の山の形との内側 が必要な雄ねじ 6 の山形範囲となり、 Rcねじの稜線と NPT ねじの 稜線とで作られるとがり三角形が幾何学的に決定されるあるビッ チとテ一パ角を持つ連铙山になるので、 これらのビ、クチ、 テーパ 角、 とがり山の角度と高さ等を基準にし、 これに雌ねじ側の基準 山形の各径、 寸法許容差を加味して、 山頂、 谷底の切取り高さ、 形状等を決定することにより、 雌ねじ Rc，G，NPT及び NPTFに鰾合で きる兼用管用雄ねじを設定することができ、 第 4図に示す斜線部 分の内側がその一例である。
    [0025] この場合、 雄ねじ 6 の山の形は、 雌ねじ Rcと NPT の山の形の内 儸にあればよいので、 雄ねじの山の形は、 上述の範囲において任 意に設定できることはいうまでもない。
    [0026] 上述のようにして設定した兼用管用雄ねじを各種類の管用雌ね じに螺合させた場合、 同種類同士のねじの饈合に比べてねじ山相 互のひっかかり率が小さくなるが、 空気圧用管鏃手において多用 されている呼び径 1/8 〜1/2 インチの場合のひっかかり率は計算 上 70 %以上になり、 また、 実験によると、 空気圧用管鏃手の一般 的な最高使用圧力に対する剪断強度が 30倍以上あるので、 実用上 の支障は全く ない。
    [0027] 第 1図は、 兼用管用雄ねじを有する本発明の実尨例を示し、 こ の管鐽手 10は、 継手本体 11、 該港手本体 11に回動可能で摺動不能 に取付けた打込ハーフ 12、 及び麋手 *体 11と打込ハーフ 12間を シールする Oリング 13を備えている。
    [0028] 上記纔手： *：体 11は、 打込ハーフ 12と反対側のチューブ接铳部 15 に、 シール材と、 チューブの外壁に喰込んでそれを係止する係止 部材 （いずれも図示省略） と、 チューブ接続部 15への押入により 係止部の係止を解除してチューブの抜取りを可钜にするリ リース 部材 16a とを有するワンタッチ鏖手 16付きエルボとして構成され ている。 しかしながら、 *発明の管麋手は、 趣手 *体にチューブ を接続可能なものであればよく 、 またエルボに限定されるもので ちない。
    [0029] 打込みハーフ 12は、 鏖手 *体 11の開口に圧入される圧入部 18、 スパナ等の回転工具をかけるナツ ト部 19、 流体機器に蟻合される 蜣合部 20を有し、 この 合部 20は、 基端にナッ ト部 19に向けて末 広がり で略 90度のテーパ角を有するテーパ面 21が形成され、 該 テーパ面 21の先端部外周に兼用管用雄ねじ 23が形設されており、 該兼用管用雄ねじ 23の軸方向長さは、 使用空気圧に対して十分な 結合力が得られる範囲内において短く している。 この雄ねじの軸 方向長さは、 例えば 2〜4 程度のねじ山を有する長さに形成する のが望ましい。
    [0030] 上記テーパ面 21は、 兼用管用雄ねじ 23が螺合可能な複数種類の 管用雌ねじの最も外側の谷径より若干外側の位置に環状のシール 溝 2 1a が形設されており、 該シール溝 21a に、 流体機器の蟓合部 との間をシールするためのシール部材 22が装着されている。
    [0031] 上記管齄手 10は、 首下長さ （蟻合都 20の轴方向長さ） を最小に 設定するので、 コストが低く 、 狭い場所に設置することができ、 しかもねじ込み工数が少ないので、 取付作業が容易である。
    [0032] また、 シール部材 22を、 兼用管用雄ねじ 23が蟻合可篚な複数種 類の管用雌ねじの最も外側の谷の径ょり若干外側の位置の面取り 部 24に対応させて設けた環状のシール溝 21a に装着したので、 第 2図 Aに示すように面取り部 24が非常に小さい場合、 或いは第 2 図 Bに示すように面取り部 24が大きい場合であっても、 確実に シールするこ とができ、 しかも後加工が普通である面取り部 24 は、 淀体機器 2 の表面 2 aと異なり、 傷や打額が少ないので、 これ らの原因によるシール不良も殆どない。
    [0033] さらに、 複数種類の管用雌ねじの山形の最も内側に雄ねじを設 定したこ とにより 、 雄ねじの径が常に雌ねじの径より小さいの で、 締付け時にねじ山面同士を凝着させ、 さらにねじ込まれてね じ山面が破壊されることによる摩耗粉や切 81粉が殆ど発生しない ので、 これらの異物による電磁弁、 シリンダ等の流体機器の動作 不良を防止することができる。
    [0034] 第 1図に示すように、 スパナをかけるナッ ト部 1 9を含めて、 港 手 *体 11及び打込みノ、ーフ 12には、 雄ねじ及びシール部おを除い て上記テーパ面 2 1よりも外側に突出する部分を設けないが、 第 3 図 A〜Cにおいては、 さらに、 管継手 10におけるナッ ト部または 兼用管用雄ねじ 23の基部 26が、 雌ねじ 5 の最も外側の谷の径より 小さい場合におけるシール部材装着の態様を示している。 同図 A においては、 ナツ ト部または雄ねじの基部 26と兼用管用雄ねじ 23 との間に環状のシール溝 27を設け、 このシール溝 27にシール部材 28を装着している。 この場合、 シール部材 28の硬度を大きく して その変形を防止することにより、 流体圧によってシール部材 28が 外方にはみ出してシール不良となることを防止している。
    [0035] 第 3図 Bは、 シール部材 29の外周に合成街脂または金属で形成 した外周リング 30を設け、 この外周リング 30によってシール部材 29の外方へのはみ出しを防止している。 また、 同図 Cは、 面取り 部 24とテーパ面 21との間に、 シール部材を構成する断面略矩形の ガスケッ ト 31を設けている。
    [0036] これらのものの上記以外の構成及び作用は、 第 2図に記載のも のと同じであるから、 図中の同一の個所に同一の符号を付して詳 細な説明は省略する。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    1 . 流体機器の管用雌ねじに螺着する雄ねじが、 淀体機器の管 用ねじとして使用されている複数種類の同一呼び径の雌ねじに蟓 合できるねじ山を有し、 且つその軸方向長さを機械的結合力が得 られる範囲内において短く形成したものにおいて、
    上記管用雄ねじの基端部に略 90度のテーパ角を有する末広がり のテーパ面を設け、 このテーパ面における上記管用雌ねじの入口 部分の最も外側の谷の径より若干外側の位置に対応させて、 流体 機器の管用雌ねじとの間をシールするためのシール部おを装着し た、
    ことを特徴とする管鏖手。
    2 . シール部材として Oリングを用いたことを特镦とする特許 請求の範囲第 1項記載の管継手。
    3 . 继手末体に、 雄ねじを除いてテーパ面よりも外偶に突出す る部分を具備しないことを特徴とする特許請求の範囲第 1項記載 の管縷手。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    EP0482204A4|1992-09-09|
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    KR100186874B1|1999-05-01|
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    CA2058995C|1997-03-11|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1991-10-31| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AU CA KR US |
    1991-10-31| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): BE CH DE ES FR GB IT NL SE |
    1991-12-05| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1991907501 Country of ref document: EP |
    1991-12-12| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 2058995 Country of ref document: CA |
    1992-04-29| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1991907501 Country of ref document: EP |
    1997-11-05| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1991907501 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP2099922A|JPH0648075B2|1990-04-16|1990-04-16|管継手|
    JP2/99922||1990-04-16||DE1991628125| DE69128125T2|1990-04-16|1991-04-12|Rohrkupplung|
    EP19910907501| EP0482204B1|1990-04-16|1991-04-12|Pipe joint|
    AU76621/91A| AU651821B2|1990-04-16|1991-04-12|Threaded pipe fitting with sealing means|
    US08/284,046| US5433489A|1990-04-16|1994-08-01|Pipe fitting|
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