JP6687694B2 - 結合構造、管継手、及び結合構造の形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、管部材と、これに装着される円筒部材との結合構造に係り、特に前記管部材の外周面と円筒部材の内周面とがシール性を有し且つ離脱不能に結合されている結合構造、及び該結合構造の形成方法並びに該結合構造を有する管継手に関する。

配管部材の継手構造としては、特許文献１に示すように、一対の配管部材を溶接して結合する方法がある。

しかしながら、溶接による配管の結合は、その固有な問題として、種々の準備作業、溶接後のビード除去、管路の酸洗いを含む後処理があり、リードタイムが長く、コストの増大を招くといった問題がある。

特開２００７−２４７７０２号公報

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、溶接を用いることなく、管部材及び管継手をこれまで以上に強固に結合できるようにすることをその主たる所期課題とするものである。

図１９は、本発明の原理を説明する模式図であって、管部材Ｐの外周面と、この外周面に装着される円筒部材Ｃとの結合構造に関する。具体的には、上方の図で示すように、円筒部材Ｃの内周面に環状突起ｔが形成されており、この円筒部材Ｃの外周面における軸方向所定幅ｄを径方向内向きに押圧する押圧手段Ｐｒが配設されている。
同図１９の下方では、前記押圧手段Ｐｒを破線でしめすように、右側へ移動させつつ、径方向内向きの力によって環状突起ｔを管部材Ｐの外周面へ徐々に食い込ませていることを示す。

すなわち、この原理を適用した本発明に係る結合構造は、管部材の外周面と、当該管部材に装着される円筒部材の内周面とを気密又は液密に結合する結合構造であって、前記円筒部材の内周面に形成された環状突起を有し、前記管部材及び前記円筒部材を離脱不能にすることを特徴とするものである。

このように筒状部材の内周面に環状突起が形成されているので、この環状突起を管部材の外周面に食い込ませることで、溶接を用いることなく、これまで以上に強固な結合構造を得ることができる。

また、本発明に係る管継手は、前記管部材に結合するものであって、前記管部材とともに上述した結合構造を構成することを特徴とする。
このような管継手を用いれば、上述した結合構造を得ることができ、溶接を用いることなく管部材に強固に結合させることができる。

管継手の具体的な実施態様としては、前記管部材を収容する収容空間が形成された第１部材と、前記管部材の外周面と前記収容空間を形成する前記第１部材の内周面（以下、収容面という）との間に介在する前記円筒部材と、前記円筒部材に軸方向の力を与える押込部材とを備えるものを挙げることができる。

円筒部材の内周面に形成された環状突起を管部材の外周面に食い込ませるためには、前記押込部材による軸方向の力によって、前記円筒部材に径方向内向きの力を生じさせるように構成されていることが好ましい。

ここで、管継手としての要点（第１部材たる継手本体、円筒部材、押込部材たるナット）を示した図１８の構成について検討する。
この管継手を用いる場合、まず、管部材に円筒部材を装着させた状態で、これらを継手本体に差し込み、円筒部材の後側から押込部材であるナットを継手本体に螺合させる。これにより、円筒部材を管部材の外周面と継手本体の内周面との間に押し込むことができる。
ここでは、継手本体の内周面や円筒部材の外周面を、管部材の挿入方向に向かって徐々に縮径するように傾斜させるとともに、円筒部材の内周面に複数の突起を設けてある。これにより、円筒部材を継手本体に向かって押し込むことで、円筒部材が径方向内側に押し潰されて、突起が管部材に食い込む。

しかしながら、継手本体の内周面や円筒部材の外周面が傾斜していると、図１８に示すように、円筒部材を押し込む力を増加させると食い込みに関与する環状突起の数が急激に増加するので、押し込む力に抵抗する力も急激に増加する。換言すれば、管部材に食い込む複数の環状突起が同時に抵抗力として作用するので、押し込む力がそれだけ大きくなる。従って、ナットを継手本体に螺合させるに連れて必要な締め付けトルクが大きくなり、締め付けトルクが足らずに十分な圧着性が得られるまで円筒部材を潰せないと、管部材が管継手から抜けてしまう。

上述した問題は、管部材の径寸法が大きい程、必要な締め付けトルクが大きくなるので、より顕著に現れる。

そこで、上述した問題を解決するためには、前記第１部材には、前記径方向内向きの力を前記円筒部材の外周面の一部に集中させる力集中部が形成されていることが好ましい。
このような構成であれば、円筒部材に与えられた軸方向の力に起因して生じた径方向内向きの力を円筒部材の外周面の一部に集中させることができるので、円筒部材を押し込む際の抵抗を小さくすることができるうえ、図１９の模式図に示すように、円筒部材の内周面に形成された環状突起を例えば１つずつ管部材の外周面に食い込ませることができる。
これにより、円筒部材を押し込むために必要な力（例えばナットを用いた場合の締め付けトルク）を小さくすることができ、ひいては大径の管部材にも本発明に係る管継手を適用することが可能となる。

前記力集中部が、前記収容面の一部であって径方向内向きに膨出する膨出面であることが好ましい。
これならば、簡単な構成で力を円筒部材の外周面に集中させることができる。

前記円筒部材の軸方向に平行な断面において、前記環状突起が軸方向に沿って複数設けられており、前記円筒部材に生じる径方向内向きの力により、前記複数の環状突起が軸方向に沿って１つずつ前記管部材の外周面に食い込むように構成されていることが好ましい。
このような構成であれば、複数の環状突起を一挙に管部材の外周面に食い込ませる構成に比べて、円筒部材を押し潰すために必要な力が小さくなり、円筒部材を押し込むために必要な力のさらなる低減を図れる。

前記複数の環状突起としては、連続して形成された螺旋状をなすもの、又は、非連続に形成された円環状をなすものが挙げられる。
このようなものであれば、管部材と管継手との圧着性やこれらの間のシール性を向上させることができる。

前記押込部材の具体的な構成の一例としては、前記第１部材に螺合するナットと、前記ナットから軸方向の力を受けて前記円筒部材を前記第１部材に向かって押圧する円筒要素とを有する構成が挙げられる。

また、本発明に係る結合構造の形成方法は、管部材の外周面と、当該管部材に装着される円筒部材の内周面とを気密又は液密に結合する結合構造の形成方法であって、内周面に環状突起を有する円筒部材を管部材に装着する第１ステップと、前記円筒部材の軸方向所定幅を径方向内向きに押圧する第２ステップと、前記径方向内向きの押圧により前記円筒部材の前記軸方向所定幅に形成された前記環状突起を前記管部材の外周面に食い込ませる第３ステップとを備えていることを特徴とする方法である。
このように結合構造を形成すれば、円筒部材の内周面に形成された環状突起を管部材の外周面に食い込ませるので、溶接を用いることなく、これまで以上に強固な結合構造を得ることができる。

前記第２ステップにおいて径方向内向きに押圧する円筒部材の領域を、軸方向に沿ってシフトさせる第４ステップをさらに備えていることが好ましい。
これならば、円筒部材の内周面に形成された環状突起を徐々に管部材の外周面に食い込ませることができ、円筒部材を押し込むために必要な力の低減を図れる。

上述した本発明によれば、管部材及び管継手を、溶接を用いることなく、これまで以上に強固に結合させることができ、しかも、円筒部材を押し込むために必要な力を小さくすることで、大径の管部材の連結にも使用することが可能となる。

本発明の一実施形態における管継手の構成を示す分解断面図。 同実施形態における円筒部材の内周面の部分拡大図。 同実施形態における管継手と管部材との連結前の状態を示す断面図。 同実施形態における応力集中部の機能を説明するための模式図。 同実施形態における円筒部材に加わる力を解析した結果（円筒部材への圧入開始直後の位置）。 同実施形態における円筒部材に加わる力を解析した結果（円筒部材への圧入の途中位置）。 同実施形態における管継手と管部材との連結後の状態を示す断面図。 同実施形態における管継手の密着性及びシール性の実験に用いた管部材の写真。 他の実施形態における第１部材の構成を示す断面図。 他の実施形態における管継手と管部材との連結後の状態を示す断面図。 他の実施形態における円筒部材の構成を示す断面図。 他の実施形態における管継手と管部材との連結前の状態を示す断面図。 他の実施形態における管継手と管部材との連結後の状態を示す断面図。 他の実施形態における押込部材の構成を示す断面図。 他の実施形態における環状突起の構成を示す断面図。 他の実施形態における環状突起の構成を示す断面図。 他の実施形態における環状突起の構成を示す断面図。 他の実施形態における継手本体の構成を示す断面図。 他の実施形態における管部材と円筒部材との結合構造を示す断面図。 他の実施形態における管継手の使用方法を説明する模式図。 従来の管継手を用いた場合に円筒部材に働く力を説明する模式図。 本発明の管継手を用いた場合に円筒部材に働く力を説明する模式図。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

本実施形態の管継手１００は、管部材Ｐが連結されるものであり、具体的には図１に示すように、管部材Ｐの一部（ここでは管端部Ｐａ）が差し込まれる差込口Ｈが形成された第１部材たる継手本体１０と、管端部Ｐａに装着される円筒部材２０と、円筒部材２０を継手本体１０側に押し込む押込部材３０とを具備している。ここでの管継手１００は、互いの管端部Ｐａを対向させた一対の管部材Ｐを連結するものであり、それぞれの管部材Ｐに対して用いられる円筒部材２０及び押込部材３０を具備している。
なお、図１に示す構成は、一方（左側）の管部材Ｐが管継手１００にすでに連結されており、他方（右側）の管部材Ｐが管継手１００に連結されていない状態を示している。

継手本体１０は、管部材Ｐとの間で流体を流通可能にしつつ、当該管部材Ｐが連結するものであり、図１に示すように、差込口Ｈを介して差し込まれた管端部Ｐａを収容する収容空間Ｓが形成されている。ここでの継手本体１０は、一対の管部材Ｐを連結するものであり、各管部材Ｐの管端部Ｐａそれぞれに対応する一対の収容空間Ｓと、これらの収容空間Ｓを連通する連通路Ｌとが形成されている。

より具体的に説明すると、継手本体１０は、略回転体形状をなすものであり、内周面のうちの収容空間Ｓを形成する部分１１（以下、収容面１１ともいう）の径寸法が、連通路Ｌを形成する部分の径寸法よりも大きい。収容空間Ｓと連通路Ｌとの間には、段部が形成されており、この段部によって収容空間に差し込まれた管部材Ｐを係止させることができる。

円筒部材２０は、図１に示すように、上述した収容空間Ｓに管端部Ｐａが収容された状態において、収容面１１と管端部Ｐａの外周面との間に介在して、これらの面の密着性やこれらの間のシール性を確保するためのものである。ここでの円筒部材２０は、収容面１１と管端部Ｐａの外周面との間に形成される環状空間に圧入されるように設計されており、具体的には圧入される前の状態において、外径（外周面２１の径寸法）が収容面１１の径寸法よりも若干大きく、内径（内周面２２の径寸法）が管部材Ｐの径寸法よりも若干大きい。

より具体的に説明すると、円筒部材２０は、概略円筒状のものであり、差し込まれた管端部Ｐａの先端面に係止する係止部２３と、後述する押込部材３０に押圧される被押圧面２４とを有している。そして、係止部２３に管部材Ｐの端面が当てられた状態で、被押圧面２４が押圧されることにより、管部材Ｐとともに円筒部材２０が収容空間Ｓに差し込まれる（圧入される）ように構成されている。なお、ここでの被押圧面２４は軸方向に対して傾斜した傾斜面であるが、必ずしも傾斜させる必要はない。

さらに、円筒部材２０は、先端（継手本体１０側）に向かって外径が徐々に縮径するテーパ部２５が設けられている。そして、このテーパ部２５よりも先端側の外径を上述した収容面１１の径寸法よりも小さくすることで、円筒部材２０の先端部を収容空間Ｓに容易に差し込むことができるようにしてある。一方、円筒部材２０のテーパ部２５よりも後側の外周面２１は、軸方向に対して傾斜することなく、軸方向に沿って延びている。

また、円筒部材２０の内周面２２には、図２に示すように、径方向内向きに突出する環状突起２６が設けられている。この環状突起２６は、円筒部材２０が収容面１１と管端部Ｐａの外周面との間に圧入されて径方向に潰されることで、管端部Ｐａの外周面に食い込む。環状突起２６の突出方向は、ここでは径方向から若干先端側に傾いた方向としてあるが、これに限らず例えば径方向に突出させても良い。本実施形態では、軸方向に沿った断面において複数の環状突起２６が設けられており、これらの環状突起２６は全体として螺旋状に形成されている。なお、環状突起２６としては、軸方向に沿った断面において非連続に形成された円環状のものであっても良い。また、環状突起２６は、円筒部材２０の内周面２２におけるテーパ部２５よりも後側に設けられており、テーパ部２５には設けられていない。

押込部材３０は、図１に示すように、円筒部材２０を継手本体１０に向かって押し込むものであり、円筒部材２０の被押圧面２４を押圧する押圧面３１を有している。本実施形態の押込部材３０は、管部材Ｐが挿通するとともに、継手本体１０の外周面に形成されたネジ部に螺合するナットである。なお、押圧面３１は、被押圧面２４と対応させて、軸方向に対して傾斜した傾斜面であるが、必ずしも傾斜させる必要はない。
このように、押込部材３０の機能は、円筒部材２０に着目すれば、円筒部材２０を継手本体１０に対して相対的に押し込むものとして説明できるが、継手本体１０に着目すれば、継手本体１０を円筒部材に対して相対的に引き込むものとして説明することができる。つまり、押込部材３０は、継手本体１０との距離を縮めながら継手本体１０を円筒部材２０に引き込むものでありながら、継手本体１０との距離を縮めながら円筒部材２０を継手本体１０に押し込むものである。この明細書における「押し込む」とは、上述した双方（押し込む及び引き込む）の機能を含めた概念である。

ここで、本実施形態の管継手１００に管部材Ｐを連結させる方法について説明する。

まず、図３に示すように、管継手１００に連結させる管部材Ｐ（図３における右側の管部材Ｐ）に押込部材３０たるナットを通し、管端部Ｐａに円筒部材２０を装着（外嵌）させた状態で、管端部Ｐａを継手本体１０に押し当てるようにして、円筒部材２０の先端部（具体的にはテーパ部２５）を継手本体１０の差込口Ｈに押し当てる。

この状態において、押込部材３０たるナットを継手本体１０に螺合させていく。これにより、押込部材３０の押圧面３１が円筒部材２０の被押圧面２４を押圧して、押込部材３０から円筒部材２０に軸方向の力が加わり、円筒部材２０が、管端部Ｐａの外周面と収容面１１との間で潰されながら、管端部Ｐａとともに収容空間Ｓに圧入される。

然して、本実施形態の管継手１００は、図４ａ、図４ｂ、及び図４ｃに示すように、円筒部材２０に与えられた軸方向の力を径方向内向きの力に変換して、その径方向内向きの力を円筒部材２０の外周面２１の一部に集中させるように構成されている。

より具体的に説明すると、特に図４ａに示すように、継手本体１０の収容面１１には、円筒部材２０に与えられた軸方向の力を径方向内向きの力に変換して、その径方向内向きの力を円筒部材２０の外周面２１の一部に集中させる力集中部Ｘが設けられている。なお、同図４ａでは、あたかも継手本体１０の収容面１１が動くことなく、その収容面１１に対して円筒部材２０が押し込まれているように見受けられるが、実際には、上述したように継手本体１０が円筒部材２０に引き込まれている状態でもある。

図４ｂ及び図４ｃは、この構成において、円筒部材２０の外周面２１に加わる力をＦＥＭ解析した結果を示したものである。この解析結果から、力集中部Ｘにより円筒部材２０の外周面２１の一部に力が集中していることが分かる。なお、図４ｂ及び図４ｃにおける矢印の長さが、円筒部材２０の外周面に加わる力の大きさを示している。図示の例の最長矢視では７００ＭＰａに相当している。

力集中部Ｘは、例えば収容面１１から径方向内向きに膨出する膨出面であり、図３の状態において、円筒部材２０の先端部（テーパ部２５）を受ける面となる。なお、ここでの力集中部Ｘは、収容面１１における差込口Ｈの近傍に設けられており、収容面１１における力集中部Ｘが設けられていない部分は、軸方向に対して傾斜することなく、軸方向に沿って延びている。

円筒部材２０に与えられた軸方向の力が、力集中部Ｘによって径方向内向きの力に変換されて円筒部材２０の外周面２１の一部に集中すると、図４ａに示すように、その力が集中した箇所において円筒部材２０が潰されて変形し、円筒部材２０の内周面２２に形成された環状突起２６が管部材Ｐの外周面に食い込む。

本実施形態の力集中部Ｘは、図４ａ、図４ｂ、及び図４ｃに示すように、径方向内向きの力を円筒部材２０の外周面２１の一部に集中させることで、円筒部材２０の内周面２２に形成された複数の環状突起２６が軸方向に沿って徐々に（例えば１つずつ）管部材Ｐの外周面に食い込むように構成されている。

このように、押込部材３０であるナットを継手本体１０に螺合させながら、図５に示す状態まで円筒部材２０を継手本体１０に向かって押し込むことで、円筒部材２０が収容面１１と管端部Ｐａの外周面との間に形成された環状空間に圧入されるとともに、円筒部材２０の内周面２２に形成された環状突起２６が管端部Ｐａの外周面に食い込んで、管部材Ｐと管継手１００とが強固に結合され連結される。これにより、管端部Ｐａの外周面と円筒部材２０の内周面２２との間には、円筒部材２０の内周面２２に形成された環状突起２６を用いてなる結合構造であって、シール性（気密性或るいは液密性）を有し且つ離脱不能な結合構造が形成される。

このように構成された管継手１００であれば、円筒部材２０の内周面２２に形成された環状突起２６を軸方向に沿って１つずつ管部材Ｐの外周面に食い込ませるように力集中部Ｘが設けられているので、複数の環状突起２６を一挙に食い込ませる構成に比べて、円筒部材２０を押し込むために必要な力（押込部材３０たるナットの締め付けトルク）を小さくすることができ、例えば外径３０ｍｍ程度の大径の管部材Ｐにも適用することが可能となる。

さらに、円筒部材２０が収容面１１と管端部Ｐａの外周面との間に形成された環状空間に圧入されるとともに、円筒部材２０の内周面２２に形成された環状突起２６が管端部Ｐａの外周面に食い込むので、収容面１１と管部材Ｐの外周面との間には、非常に良好な密着性及びシール性が得られる。
図６に示す写真がその証左であり、本実施形態の管継手１００に連結された管部材Ｐを密閉状態にして圧油を供給し続けた結果である。すなわち、管部材Ｐを密閉状態にして圧油を供給し続けた場合、収容面１１と管部材Ｐの外周面との間の密着性が不十分であると、管継手１００から管部材Ｐが抜けてしまうし、シール性が不十分であると圧油が漏れ続けるが、実際には管部材Ｐが破裂した（写真の破線で囲まれた部分）。このことは、収容面１１と管部材Ｐの外周面との間に、非常に高い密着性やシール性が得られていることの証左である。なお、ここで用いた管部材Ｐは、外径３４ｍｍ、肉厚６．４ｍｍの炭素鋼からなるものであり、引っ張り強さ５００Ｎ／ｍｍ^２である。なお、破壊圧力は２３０ＭＰａであった。

また、図４ｃに示すように、収容面１１における力集中部Ｘ以外の部分や、円筒部材２０のテーパ部２５よりも後側の外周面２１が、軸方向に対して傾斜することなく、軸方向に沿って延びているので、円筒部材２０における力集中部Ｘを通過した後の部分には、円筒部材２０に径方向内向きの力が作用せず、円筒部材２０の変形が抑えられ、円筒部材２０の押し込みが妨げられない。その結果、円筒部材２０を押し込むために必要な力をより小さくすることができる。

そのうえ、円筒部材２０の内周面２２に形成された環状突起２６が全体として螺旋形状であるので、この環状突起２６を管部材Ｐの外周面に食い込ませることで、シール性をより向上させることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。

例えば、図７に示すように、管端部Ｐａが差し込まれる第１部材４０は、継手本体１０とは別部材であっても良い。具体的にこの第１部材４０は、前記実施形態と同様に、管端部Ｐａが収容される収容空間Ｓが形成されており、この収容空間Ｓを形成する収容面４１と管端部Ｐａの外周面との間に円筒部材２０が圧入されるように構成されている。なお、収容空間Ｓに連通する連通路Ｌは、ここでは第１部材４０と継手本体１０とに亘って形成されている。

そして、ここでの管継手１００は、図８に示すように、継手本体１０の端面１２と第１部材４０の端面４２とが互いに対向するとともに、これらの端面１２、４２がＯリング等のシール部材Ｚを介して密接するように構成されている。具体的には、前記実施形態と同様に、押込部材３０が円筒部材２０を第１部材４０に向かって押し込むことで、第１部材４０が継手本体１０に向かって押し込まれる。これにより、継手本体１０の端面１２と第１部材４０の端面４２とがＯリング等のシール部材Ｚを介して密接する。

このような構成であれば、第１部材４０を継手本体１０とは別部材にしてあるので、押込部材３０たるナットを継手本体１０から外すことで、第１部材４０を継手本体１０から離すことが可能である。換言すれば、継手本体１０を径方向に移動させることができ、管部材Ｐと着脱可能な管継手１００を提供することができ、例えば狭小なスペース等での作業性を向上させることができる。

押込部材３０としては、図９〜図１１に示すものであっても良い。
具体的にこの押込部材３０は、前記実施形態におけるナット３０ａの他に、ナット３０ａから軸方向の力を受けて円筒部材２０を継手本体１０に向かって押圧する円筒移動体３０ｂをさらに備えている。
この円筒移動体３０ｂは、円筒部材２０の外径よりも小さい内径を有するものであり、内周面には、径方向内側に突出して円筒部材２０の端部を受け止める段部３２が形成されている。

この管継手１００を用いる場合、図１０に示すように、まず管部材Ｐにナット３０ａを通し、その後、円筒移動体３０ｂを装着させる。そして、管部材Ｐに円筒部材２０を装着させる。その状態で、管部材Ｐを収容空間Ｓに差し込む。そして、ナット３０ａによって円筒移動体３０ｂを継手本体１０に向かって押し込むことにより、円筒移動体３０ｂが、管端部Ｐａの外周面に配置されている円筒部材２０と継手本体１０の収容面１１との間に圧入される。

このような構成であれば、押込部材３０によって円筒移動体３０ｂを押し込む際に、管部材Ｐの軸方向位置が制約されない。さらに、図１１に示すように、左方の管部材の内径が右方の管部材の外径より大きい場合、右方の管部材の軸方向取り付け位置は何ら制約されず、いわゆる二重管構造を構成している。

押込部材３０としては、前記実施形態のナットに限らず、図１２に示すように、一対の管部材Ｐそれぞれの管端部Ｐａに設けられたフランジ部Ｆと、フランジ部Ｆを連結するネジ等の連結部Ｂとから構成しても良い。
具体的には、一対の管部材Ｐそれぞれに円筒部材２０を外嵌して、それぞれの管端部Ｐａを収容空間Ｓに差し込む。この状態において、それぞれのフランジ部Ｆに形成された複数のネジ孔にネジ等の連結部Ｂを挿通して締めることで、フランジ部Ｆの離間距離を縮めながら円筒部材２０を押し込むことができる。
なお、図１２の構成における第１部材１０は、前記実施形態の継手本体を、一方の収容空間Ｓが形成された第１要素１０ａと、他方の収容空間Ｓが形成された第２要素１０ｂとに分割したものであり、第１要素１０ａ及び第２要素１０ｂにおける対向面は、Ｏリング等のシール部材Ｚを介して密接している。

力集中部Ｘとしては、図１３ａに示すように収容面１１の複数箇所に設けられていても良い。
また、力集中部Ｘは、図１３ｂに示すように、収容面１１における差込口Ｈの近傍に限らず、差込口Ｈから連通路Ｌ側に離れた位置に設けられていても良い。

前記実施形態の円筒部材２０の内周面２２には複数の環状突起２６が設けられていたが、図１４に示すように、円筒部材２０の内周面２２に１つの環状突起２６が設けられていても良い。

前記実施形態の管継手１００は、互いの管端部Ｐａを対向させた一対の管部材Ｐを連結するためのものであったが、図１５に示すように、連結空間がＬ字状をなし、互いの管端部Ｐａの向きを例えば直交させた状態で一対の管部材Ｐを連結するものであっても良い。
さらには、前記実施形態の管継手１００は、一対の管部材Ｐを連結するものであったが、片側は管部材でなくても良く、例えば流体機器等のポートと管部材Ｐとを連結するために管継手１００を用いても良い。

また、管継手１００としては、図１６に示すように、少なくとも円筒部材２０を用いて構成されていれば良く、前記実施形態における継手本体１０や押込部材３０は必ずしも必要としない。

そのうえ、図１７に示すように、円筒部材２０の内周面２２に形成された環状突起２６を、予め管部材Ｐの外周面に食い込ませておけば、管継手１００としては、押込部材３０を備えたものでなくても良い。

より具体的に説明すると、図１７に示すように、まず円筒部材２０を外嵌させた管部材Ｐをストッパ５０に固定する。この際、管端部Ｐａ及び円筒部材２０は継手本体１０に相当する継手本体相当部材６０の収容空間Ｓ１に収容される。この状態において、管継手１００とは別に用意した押込部材３０を例えば油圧シリンダ７０によって円筒部材２０の外周面２１と収容空間Ｓ１を形成する収容面６１との間の環状空間に押し込む。この場合においても、油圧シリンダ７０により円筒部材２０に加わる軸方向の力は、押込部材３０の内周面に設けられた力集中部Ｘによって、径方向内向きの力に変換されて円筒部材２０の外周面２１に集中する。その結果、環状突起２６が管部材Ｐの外周面に食い込む。
このように、予め環状突起２６を管部材Ｐの外周面に食い込ませておけば、この管部材Ｐを継手本体１０の収容空間Ｓの奥まで差し込むことができるので、ナットを継手本体１０に螺合させる際に必要な締め付けトルクを非常に小さくすることができる。
上記図１７に示す例は、押込部材３０を収容空間Ｓ１の奥まで軸方向に押し込んだ（圧入した）後、シリンダ７０の先端部から分離することにより、継手本体相当部材６０と一体に固着されることを示す。また、参照符号６０ａは結合用のねじ部である。なお、この場合、収容空間Ｓ１の継手本体相当部材６０がなくても良い。また、押込部材３０をシリンダ先端に固定したまま引く抜くことも可能である。押込部材３０を引き抜く場合は、例えば押込部材３０を油圧により径方向に拡径することで引き抜き抵抗を減らすことができる。

上述した図１〜図１７では、円筒部材を径方向内向きに押圧する押圧手段Ｐｒ（図１９参照）として、主に圧入操作を採用した例を示したが、本発明の押圧手段はこうした圧入操作方式に限定されない。すなわち、圧入操作方式は、前述したように、ナット等の押込部材の軸方向に沿った移動に伴って同時的に径方向内向きの押圧力を生じさせるものであるが、図１９に示すように、径方向内向きの押圧力の発生と、押圧手段Ｐｒの軸方向の移動を別々のタイミングで行うようにしても良い。こうした例としては、公知の転造ローラを利用する方式（例えば特開平１１−２９０９８０号公報）や、割り金型を利用して径方向に縮径するかしめ方式などを挙げることができる。

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

１００・・・管継手
Ｐ ・・・管部材
Ｐａ ・・・管端部
１０ ・・・継手本体（第１部材）
Ｈ ・・・差込口
Ｓ ・・・収容空間
Ｌ ・・・連通路
１１ ・・・収容面
２０ ・・・円筒部材
２１ ・・・外周面
２２ ・・・内周面
２３ ・・・ストッパ面
２４ ・・・被押圧面
２５ ・・・テーパ部
２６ ・・・環状突起
３０ ・・・押込部材
３１ ・・・押圧面
Ｘ ・・・力集中部

Claims (8)

1. 管部材に結合する管継手であって、
   前記管部材を収容する収容空間が形成された第１部材と、
   前記管部材の外周面と前記収容空間を形成する前記第１部材の内周面（以下、収容面という）との間に介在するとともに、内周面に環状突起が形成された円筒部材とを備え、
   前記円筒部材に与えられる軸方向の力によって、前記円筒部材に径方向内向きの力を生じさせるように構成されており、
   前記第１部材には、前記径方向内向きの力を前記円筒部材の外周面の一部に集中させる力集中部が形成されており、
   前記力集中部が前記円筒部材の外周面の一部に集中させた力により、前記環状突起が前記管部材の外周面に食い込むように構成されている、管継手。
2. 前記円筒部材に軸方向の力を与える押込部材をさらに備える、請求項１記載の管継手。
3. 前記力集中部が、前記収容面の一部であって径方向内向きに膨出する膨出面である、請求項１又は２記載の管継手。
4. 前記円筒部材の軸方向に平行な断面において、前記環状突起が軸方向に沿って複数設けられており、
   前記円筒部材に生じる径方向内向きの力により、前記複数の環状突起が軸方向に沿って１つずつ前記管部材の外周面に食い込むように構成されている、請求項１乃至３のうち何れか一項に記載の管継手。
5. 前記複数の環状突起が、連続して形成された螺旋状をなすもの、又は、非連続に形成された円環状をなすものである、請求項４記載の管継手。
6. 前記押込部材が、
   前記第１部材に螺合するナットと、
   前記ナットから軸方向の力を受けて前記円筒部材を前記第１部材に向かって押圧する円筒要素とを有する、請求項２記載の管継手。
7. 管部材に管継手を結合する結合方法であって、
   前記管継手が、
   前記管部材を収容する収容空間が形成された第１部材と、
   前記管部材の外周面と前記収容空間を形成する前記第１部材の内周面（以下、収容面という）との間に介在するとともに、内周面に環状突起が形成された円筒部材とを備え、
   前記円筒部材を前記管部材に装着する第１ステップと、
   前記円筒部材の軸方向所定幅を径方向内向きに押圧する第２ステップと、
   前記径方向内向きの押圧により前記円筒部材の前記軸方向所定幅に形成された前記環状突起を前記管部材の外周面に食い込ませる第３ステップとを備え、
   前記第２ステップにおいて、前記円筒部材に軸方向の力を与えることにより、前記円筒部材に径方向内向きの力を生じさせ、
   前記第３ステップにおいて、前記第１部材に形成した力集中部により、前記径方向内向きの力を前記円筒部材の外周面の一部に集中させ、これにより前記環状突起を前記管部材の外周面に食い込ませる、結合方法。
8. 前記第２ステップにおいて径方向内向きに押圧する円筒部材の領域を、軸方向に沿ってシフトさせる第４ステップをさらに備えている、請求項７記載の結合方法。