ねじ込み継手とは
ねじ込み継手 (英: Threaded Joint, Screw Joint, Screwed Fitting) とは、配管継手の一種です。
配管継手とは、パイプとパイプを接続・分岐・閉止するための部品です。配管継手は大きく分けて、ねじ込み接続、溶接接続、フランジ接続、ヘルール接続の4種類があります。
ねじ込み継手は、4種類の中でも特殊な工具や機器を使用せずに接続できる方法で、比較的安価な配管継手として、発電・化学プラントや工場・ビル設備、一般家庭など幅広い分野で使用されています。
ねじ込み継手の使用用途
図1. ねじ込み継手の使用例
ねじ込み継手は、主に配管施工時のパイプ同士の接続・分岐・閉止のために使用されます。配管経路は全長において一直線にならない場合がほとんどで、上下左右に曲がり勾配を設けたり、1本の配管経路を2～4本に分岐させたり、またその逆に集合させたりします。その際に、ねじ込み継手が必要となります。
工場設備や機械内部及び一般家庭内で、ねじ込み継手が使用される場面は多いです。しかし、一般的にねじ込み継手は低圧流体用の配管で使用します。高圧高温蒸気などの流体の場合は、漏洩による事故や損傷をする可能性があるため、差し込み継手や溶接継手などの継手を使用します。
例として、JIS B2301ねじ込み式可鍛鋳鉄管継手において、最高使用圧力は下記のように規定されています。
| 流体の状態 | 最高使用圧力 |
| 120℃以下の静流水 | 2.5 MPa |
| 300℃以下の蒸気、空気、ガス及び油 | 1.0 MPa |
ねじ込み継手の原理
ねじ込み継手は、部品の片端または両端に管用 (くだよう) ねじの加工が施されています。ねじ形状は、各種規格によって規定されたねじで、代表的には下記のような種類があります。
| 規格 | 規格番号 | 規格名称 |
| JIS | B0202 | 管用平行ねじ (G) |
| B0203 | 管用テーパねじ (R, Rc) | |
| ISO | 228-1 | Pipe threads where pressure-tight joints are not made on the threads – Part 1: Dimensions, tolerances and designation |
| 7.1 | Pipe threads where pressure-tight joints are made on the threads – Part 1: Dimensions, tolerances and designation | |
| ANSI / ASME | B1.20.1 | Pipe Threads, General Purpose, Inch |
| NPS: American National Standard Straight Pipe Threads | ||
| NPT: American National Standard Taper Pipe Threads |
管用テーパねじは、オスねじでは先端に向かって、メスねじでは穴の奥行に向かって、ねじ外径が小さくなります。管用平行ねじは、オス、メスともにねじ全長にわたってねじ外径は同じになります。
ねじ込み継手は、オス・メスねじが密着することで流体の漏洩を防げます。一般的に配管用の継手として使用する場合は、管用平行ねじに比べて密閉性が高いため、管用テーパねじを使用するケースが多いです。ねじ部にはシールテープを巻いたり、シール材を塗布したりすることで、さらに密閉性を高めることができます。オス・メスねじが密着している状態は、下記図2を参照してください。
図2. テーパねじの原理
なお、2種類の管用平行ねじと管用テーパねじは、用途や必要な密閉性に応じて、下記のような組み合わせで選定します。
| ねじの組み合わせ | おねじ | ||
| 管用テーパねじ (R) | 管用平行ねじ (G) | ||
| めねじ | 管用テーパねじ (Rc) | ◎ | ×2 |
| 管用平行ねじ (Rp) | ◎ | ×2 | |
| 管用平行ねじ (G) | ×1 | 〇1 | |
記号説明
◎:配管など耐密接合の目的でシールテープを巻き組み合わせが可能
〇1:機械的接合の目的でパッキン、ガスケットを合わせて使用することで組み合わせが可能
×1:平行ねじの破損、パッキンの損傷による漏洩の可能性があり組み合わせは不可
×2:ねじ製作公差によってはねじ込めないこともあり密閉性が得られなく組み合わせは不可
ねじ込み継手の種類
ねじ込み継手は、用途や方向に応じて複数の種類があります。
1. ねじ込み継手の規格
標準的なねじ込み継手は、各規格で寸法・形状・材質・適用範囲などが規定されています。ねじ込み継手の各種規格は下記の表を参照してください。
| 規格 | 規格番号 | 規格名称 |
| JIS | B2301 | ねじ込み式可鍛鋳鉄製管継手 |
| B2302 | ねじ込み式鋼管製管継手 | |
| B2303 | ねじ込み式排水管継手 | |
| B2308 | ステンレス鋼製ねじ込み式管継手 | |
| ISO | 4144 | Pipework – Stainless Steel Fittings Threaded in Accordance With ISO 7-1 |
JIS B2301の種類
ねじ込み継手は多くの種類があり、例としてJIS B2301の場合を下記の表に示します。その形状は図2、3を参照してください。
| 種類 | 使用用途 | |
| エルボ | 90°エルボ | 90度または45°に配管経路を変える場合 |
| 45°エルボ | ||
| 径違いエルボ | ||
| オスメスエルボ (ストリートエルボ) | ||
| 45°めすおすエルボ (45°ストリートエルボ） | ||
| 径違いめすおすエルボ (径違いストリートエルボ） | ||
| ティー(チーズ) | 同径ティー | 3方向に配管経路を分岐(または集合)させる場合 |
| 径違いティー | ||
| 三方径違いティー | ||
| クロス | 同径クロス | 4方向に配管経路を分岐(または集合)させる場合 |
| 径違いクロス | ||
| ソケット | 同径ソケット | オスねじのパイプ同士を接合する場合 |
| 径違いソケット | ||
| メスオスソケット | ||
| ブッシング | メスねじのねじ込み継手と異径のパイプを接合する場合 | |
| ニップル | 同径ニップル | メスねじのねじ込み継手同士を接合する場合 |
| 径違いニップル | ||
| キャップ | オスねじのパイプを閉止する場合 | |
| プラグ | メスねじのねじ込み継手を閉止する場合 | |
| ユニオン | 同径ユニオン | メスねじのねじ込み継手同士を接合し分離が必要な場合 |
| メスオスユニオン | ||
| ユニオンエルボ | ||
| めすおすユニオンエルボ | ||
図3. ねじ込み継手の種類 (1)
図4. ねじ込み継手の種類 (2)
それぞれの種類で各種サイズがあり、パイプ呼び径に合わせて選定します。
2. ねじ込み継手の仕様・サイズ
ねじ込み継手の製品の仕様・サイズなどはJIS規格で規定されており、下記のように表示されます。
| 規格番号又は規格名称 | 形式 | 形状 | 表面状態 | 継手呼び | |
| 例1 | JIS B 2301 | I形 | 径違いめすおすエルボ | 黒 | 2×3/4 |
| 例2 | ねじ込み式可鍛鋳鉄製管継手 | I形 | 45°エルボ | めっき | 1-1/2 |
参考文献
https://www.monotaro.com/note/cocomite/504/
https://www.monotaro.com/s/pages/productinfo/kanyoneji/
https://www.fujikin.co.jp/support/basic/joint.html