本実施例に係る金属管継手1-1又は1-2は、� ��述するOリングによるシールに関する構造の み相違する同一形状であり、図1に示すよう� �、スリーブ部2とルーズフランジ3とを備えて いる。何れも鋼材などの金属材で形成されて いる。ルーズフランジ3は、スリーブ部2の一� ��の直円筒部2aの外周径よりも大きな内径を� �つ内孔があるドーナッツ状の部材である。� �ーズフランジ3は、スリーブ部2上に遊嵌され 、等角度間隔にボルト孔3aが設けられている� ��スリーブ部2には、挿入孔2cが設けられてお� ��、金属管(鋼管など)4が挿入されて、接着剤� ��よる接合がされる。

 図2は、金属管継手1-1及び1-2をボルト5に� �結合した状態の側面図とその断面図である� �スリーブ部2は一端に直円筒部2a、他端に鍔� �2bを有している。直円筒部2aは内方に金属管4 の端部4aを挿入される挿入孔2cが形成されて� �り、外周面にルーズフランジ3を直円筒部2a� �中心線方向e1の移動自在に遊嵌する。スリー ブ部2の他端には、中心線e1方向に対して外方 向に垂直に立ち上がった端面b1を有する鍔部2 bと、挿入孔2cの中心線方向最奥位置に形成さ れ、中心線方向に対して内方向にドーナッツ 状のドーナッツ部2dとを有している。挿入孔2 cはスリーブ内周面a1と、中心線e1に対して内� ��向に垂直に立ち上がったドーナッツ部2dの� �状面a2とで形成されている。スリーブ内周面 a1が金属管4の外周と接着剤h1により接着され� ��面である。環状面a2は、金属管4の肉厚に相� ��する幅を有しており、金属管4が挿入された 際には、金属管4の内周面と面一となる面a3に 連結している。面a3は、中心線e1に平行な面� �あり、後述の一側端面b1に接続している。

 鍔部2bはスリーブ部2の他端をその半径方� ��外側f1へボルト5aに干渉しない長さだけ突出 させた形状であり、流体気密を確保する面と なる一側端面b1を有している。直円筒部2aの� �周面よりも半径方向外側f1に位置した環状面 b2は、フランジ3へ当接する面である。直円筒 部2aから鍔部2bに立ち上がる部分は、円Rによ� ��曲線で接続している。

 金属管継手1-2のスリーブ部2(左側)の端面b 1は中心線e1に直交した平面であって、Oリン� �d1を嵌合させるためのOリング溝g1が挿入孔2c� ��同心に形成されており、また金属管継手1-1� ��スリーブ部2(右側)の端面b1も中心線e1に直交 した平面である。従って。Oリングd1を挿入す ることにより、2組の金属管継手1-1、1-2は、� �体密を確保する。なお、低圧配管において� �、図9aのように、金属管継手1-2の代わりにO� �ング溝g1を有さない金属管継手1-1と同形にし て、対向した端面b1間の流体密を中空を有す� ��ドーナッツ円板板状のパッキン6を使用して 確保してもよい。

 金属管継手1-1のドーナッツ部2dの環状面a2 は中心線e1に直交した平面であって、Oリング d2を嵌合させるためのOリング溝g2が挿入孔2c� �同心に形成されている。Oリングd2は、金属� �4の一側面4bと環状面a2との間で、流体密を確 保する。ここにおいて、Oリングd2を設ける理 由は、塗布された接着剤h1が金属管4の一側面 4bを通って金属管4内部に垂れることを防止す るためである。金属管内4に突出して固化し� �接着剤は、金属管4内を流れる流体により剥� ��する可能性がある。使用する接着剤h1の種� �として、垂れを発生しない接着剤であれば� �Oリング溝g2は必要が無い。金属管継手1-2は� �Oリング溝g2の無い場合のものを示している� �尚、Oリング溝g2は、図9bのように、面a2から� ��面b1に向けた壁を持ち、底が面a3側に開放し ている段差7であっても良い。Oリングd2を収� �するにおいては、Oリング溝g2或いは段差7の� ��うな窪み部があれば良い。

 以上の構成から明らかなように、スリー� ��部2の他側端面b1は鍔部2bとドーナッツ部2dに 跨って形成されている。

 本実施例においてはルーズフランジ3とス リーブ部2とが別体となっているが、一体と� �ても構わないものである。そのような金属� �継手については後述する。

 次に2組の金属管継手1-1、1-2を使用して左 右2本の金属管(JIS規格品)4を流体密に結合さ� �る場合の処理例について図3を参照して説明� ��る。尚、金属管継手1-1は、スリーブ部2の端 面b1には、Oリング溝g1が無く、オン側と呼ば� ��る。一方、金属管継手1-2は、Oリング溝g1が� ��りメン側と呼ばれる。オン側、メン側で1対 となる。図中、オン側の金属管継手1-1には、 Oリング溝g2が設けられているが、これは先に 述べたように必須ではない。メン側にOリン� �溝g2が存在しても良い。

 結合すべき金属管4を、それぞれの一端部 4aを対向させて一線状に配置する。各一端部4 aの先端は、金属管4を例えばディスクカッタ� ��などで切り離し、切断端面の不整形状態を� ��ンダーなどで、長さ方向に直角な切断端面� ��調整した状態とする。

 そして、一端部4aと挿入孔2cの少なくとも 一方に接着剤h1を塗布し(図では一端部4a側)、 Oリングd2をOリング溝g2に嵌着した後、金属管 4の一端部4aをスリーブ部2の挿入孔2cに内挿す る。金属管4の一端部4aの先端を、環状面a2に� ��接させ、接着剤h1を硬化させる。金接着剤h1 としては、エポキシ系の樹脂が良い。

 上記した各組の金属管継手1-1、1-2におけ� ��挿入孔2cと金属管4の一端部4aとの接着結合� �、金属管4の引張り強度以上の強度が得られ� ��ように接着を行うものとする。具体的には� ��一端部4aの外周面と挿入孔2cとの間に存在す る接着面積に接着剤h1の引張強度を掛けた値� ��、金属管4の引張り強度以上となるようにス リーブ部2aの長さL1(図1)が設定されている。

 接着剤を利用した金属管継手の接合技術� ��本出願人による先行出願(特願2007-337449号)に 既述されているが、特に関連するものについ て具体的に説明すると、例えば、金属管4の� �端部4aの外径とスリーブ内周面a1の内径は、0 .2mm~0.6mmの範囲内でスリーブ内周面a1の内径を 大きくする。この隙間は可能な限り均一とす るのがよい。また挿入孔2c最奥における直円� ��部2aの厚さ(挿入孔2cの外周壁の厚さ)は、金� ��管4の引張り強度以上の強度が得られる大き さに設定する。

 次にリング溝g1内にOリングd1を嵌着し、2� ��の金属管継手1-1、1-2の一側端面b1同士を正� �させる。この状態の下で2組の金属管継手1-1� ��1-2の左右からルーズフランジ3のボルト孔3a� ��ボルト5aを橋渡し状に挿通し、これにナッ� �5bを螺合し締結操作し左右のルーズフランジ 3を引き寄せ結合させる。

 以上に説明したように、2本の金属管4は� �接着剤h1の塗布、各部材の嵌め込み、及び、 ボルト5a・ナット5bの締結の処理を実行する� �とにより流体密状態に結合される。したが� �て、火器使用厳禁領域において、火器を使� �することなく配管工事を実施することが可� �となる。

 図4は、火災に遭って例えば接着剤h1が燃� ��、或いは炭化してその接着能力が消失して� ��の接着能力が消失した状態下で、結合筒部� ��2に中心線e1方向の外力などが作用しても、� ��属管継手1-1、1-2が金属管4から脱落しない原 理を説明する図である。各金属管4の左右の� �端はプラント内の機械や、管固定バンドな� �に固定されているため、左右の金属管4が互� ��に離れる方向「イ」、「ロ」への動きは規� ��されている。従って、金属管継手1-1、1-2に� ��力が加わっても、金属管継手1-1、1-2はその� ��状面a2が金属管4の側面4bに衝接しているた� �、左右いずれの方向の外力に対しても、金� �管継手1-1、1-2が動くことはない(図4a)。

 図4bに、環状面a2を有さずに、同一の径の ままスリーブ内周面a1が、一側端面b1に達し� �いる金属管継手100-1、100-2を使用した場合を� ��す。この金属管継手のように、環状面a2が� �在しないと、金属管継手100-1、100-2は、両者� ��結合したまま外力「ハ」により左右方向(図 では右方向に移動し(図4c)、ついには、金属� �4の結合面の位置を乗り越えてしまう(図4d)。 この状態に至ると、金属管4同士の結合が外� �管内流体の漏洩が起こることになる。

 このように、スリーブ部2は各金属管4の� �端部4aとその対応する環状面a2との衝接によ� ��中心線e1方向の移動を規制されるのであり� �これによりスリーブ部2の移動による金属管1 内流体の急激な漏洩が阻止されると共に、金 属管4の位置ずれ及び金属管4内流体圧力に起� ��した、結合筒部材2やフランジ3などの飛び� �けや脱落などが抑制される。

 また、金属管4を金属管継手1-1、1-2はその 環状面a2が金属管4の挿入孔2cに挿入した際に� ��環状面a2は金属管4の側面4bに衝接して位置� �決める役割にも資している。図5は、環状面a 2が存在しない金属管継手100-1の結スリーブ部 2のみを抜き出して図示しているが、図5aの状 態では、金属管4の一側面4bがスリーブ部2の� �面b1から突出している。この状態では、金属 管継手1-1、1-2を結合した際の気密性保持を阻 害する。図5bは、逆に金属管4の一側面4bがス� ��ーブ部2の端面b1にまで至っておらず、金属� ��4を流れる流体の溜まりができる。また、こ の流体の溜まりに、スリーブ内周面a1と金属� ��4の外周面間に塗布された接着剤h1が垂れ出� ��と、固化した接着剤が落下することも有り� ��る。また、金属管4の一側面4bとスリーブ2の 端面b1を正確に合わせたとても、余分な流体� ��態の接着剤h1が垂れ出し金属管同士の結合� �障害となる。

 図6は他の実施例に係る金属管継手10の使� ��状態を示す正面視一部断面図である。先の� ��施例は、ルーズフランジ3を設けたものであ ったが、本実施例においては、先の実施例の スリーブ部2とルーズフランジ3が一体化した� ��のであって、スリーブ部2の他端の唾部2dが� ��に外周に延長されてフランジ30としてボル� �孔を有するように形成したものである。金� �管継手10-1側は端面b1側にOリング溝がないオ� ��側であり、金属管継手10-2はOリング溝が存� �するメン側であって、オン側とメン側で一� �となる。

 スリーブ内周面a1の長さL1は、L1によるスリ� ��ブ内周面a1の面積に接着剤h1の引張強度を掛 けた値が、金属管4の引張り強度以上となる� �うにする。尚、結合筒部材2からフランジ30� �垂直に立ち上がる部分は、円Rによる曲線で� ��続する。
尚、ルーズフランジ3及びフランジ30のように 、ボルト孔を有するように形成した機能を実 現する部材を指すときには、フランジ部とい うことにする。

 図7はさらに他の実施例を示す図であり、 先の実施例の金属管継手10との相違は、金属� ��継手20は、スリーブ部2の直円筒部2aに変え� �外周面箇所に挿入孔2c入口側へ向け漸次に肉 厚を減少させて縮径された、或いは挿入孔2c� ��口側から奥に向かって漸次に肉厚を増大さ� ��て、径を大きくするテーパ面部2eを形成さ� �ている点である。その他の点は先の実施例� �金属管継手1、10の場合と同一の構成である� �図では、オン側の金属管継手20を示している 。

 テーパ面部2eは中心線e1に対する傾斜角θ� ��12度以下とする。また挿入孔2c入口側端点j2� ��厚さは挿入孔2cへの金属管4の一端部4aの挿� �処理の容易性が損なわれない範囲内で小さ� �する。例えば、0mm~3mm程度である。

 この金属管継手20は、テーパ面部2eの存在 により先の実施例に較べて、中心線e1方向引� ��荷重が分散して応力集中が抑制される。金� ��管継手20においては、テーパ面部2eからフラ ンジ30に立ち上がる部分においては円曲線Rに より接続し、その開始は入口側端点j2からL2� �位置である。その後距離L3にて円曲線にて接 続する。傾斜角θが12度以下のテーパ形状の� �合には、入口側端点j2から挿入孔2cの最奥ま� ��の長さを100%とした場合、入り口付近の20%の ところにおける、テーパ面部2eの歪量が大き� ��発生する。従って、テーパ面部2eからフラ� �ジ30に立ち上がる部分は、入り口付近の20%以 内のところを避けるようにL2を設定し、円曲� ��により接続する長さL3を設ける。

 図8は、他の実施例を示す図である。図8a� ��示すような3つ叉或いは図8dに示すような4つ 叉の金属管継手100、100’の一箇所の受け口部 101に本実施例を適用したスリーブ部30に変更� ��ている。

 金属管継手100は、受け口部101を金属管4が 挿入される挿入孔102を有し、挿入孔102の内周 壁103と金属管4の外周とを接着剤により接続� �るものである。受け口部101は、挿入孔102の� �り口から奥方向に向かって、肉厚が厚くな� �ようなテーパ状の外周壁104を有している。� �入孔102の内径は、金属管4の外径よりも0.2~0.6 mmの範囲内で大きく設定される。また、金属� ��4と内周壁103との間に存在する接着剤の接着 面積は、接着剤の引張強度に当該接着面積を 掛けた値が、金属管4の引張り強度以上とな� �ように設定されている。外周壁104のテーパ� �角度は中心線e2に対する傾斜角θ1を12度以下� ��する。また、受け口部101の入口側の厚さは� ��入孔102への金属管4の挿入処理の容易性が損 なわれない範囲内で薄くし、その厚さは0mm~3m m程度である。

 図8bは、金属管継手100の左側の受け口部10 1を、先の実施例におけるスリーブ部30に変更 したものである。図中、一点破線Pよりも入� �側が変更されたスリーブ部30である。また、 図8cは、図面下向きの受け口部101をスリーブ� ��30に変更している。図8eは、4つ叉の金属管� �手100’の左側の受け口部をスリーブ部30に変 更している。さらに、金属管4が利用される� �様によって、2以上の受け口部101をスリーブ� ��30に変更してもよく、変更される受け口部10 1も任意である。

 図8の実施例においては、オン側の構成と したが、メン側としても良いことは明らかで ある。また、メン側の継手として、金属管継 手1、10、20、100のいずれを利用しても良い。

 上記の各実施例において、金属管4の一端 部4aを焼き入れ或いは冷間加工をして良い。� ��の場合、一端部4aの範囲としては、接着剤h1 により接着される範囲以上の範囲と定義する ことができる。この処理により、中心線e1方� ��の張力により、金属管4の一端部4aが縮径し� ��接着面において変形が抑止され、結合箇所� ��強度はさらに増大する。