CN105637274B - 管接头 - Google Patents

Abstract

提供一种能够抑制在形成于芯材的外凸缘的角部产生的应力集中、并且能够确保外凸缘的轴向的强度的管接头。通过在由于树脂制的芯材(14)的外周面和外凸缘(50)而形成的角部形成凹圆弧形状的第1倾斜面(52)，从而能够抑制在作用有与轴向交叉的方向的外力时对角部产生的应力集中。在金属制的盖形螺母(54)的内凸缘(60)上设置与第1倾斜面(52)相抵接的第2倾斜面(64)，在紧固盖形螺母(54)时，使内凸缘(60)的第2侧壁面(61)与外凸缘(50)的第1侧壁面(51)相接触，并且使第2倾斜面(64)与芯材(14)的第1倾斜面(52)相接触。能够增大内凸缘(60)与外凸缘(50)之间的接触面积，能够确保外凸缘(50)的轴向的强度。

Description

管接头

技术领域

本发明涉及一种管接头。

背景技术

在将管连接于机器的螺纹接头等时使用了管接头。作为该管接头，有联管接头(日文：ユニオン継手)(例如，参照专利文献1)。联管接头构成为包括与螺纹接头相连接的筒状的芯材和用于将芯材固定于螺纹接头的盖形螺母。

联管接头通过将联管螺母拧紧到螺纹接头的外螺纹，从而使盖形螺母的内凸缘向螺纹接头侧推压芯材的外凸缘，外凸缘被夹持固定在内凸缘与螺纹接头之间。

在外凸缘的内凸缘侧设有与轴向正交的侧壁面，在内凸缘的外凸缘侧设有与外凸缘的侧壁面相对的侧壁面，在拧紧盖形螺母时，外凸缘的侧壁面受到来自内凸缘的侧壁面的推压力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005―114001号公报

发明内容

发明要解决的问题

可是，联管接头由于外凸缘被夹持固定在盖形螺母的内凸缘与螺纹接头之间，因此当与轴向交叉的方向的外力作用于芯材时，应力集中于外凸缘的角部。在芯材为合成树脂的情况下，考虑到耐久性，尽可能地抑制应力集中较好。

为了抑制该应力集中，一般考虑在外凸缘的角部形成圆弧面。但是，当考虑到应力集中而增大圆弧面时，存在承受来自内凸缘的推压力的外凸缘的侧壁面变小的倾向，内凸缘与外凸缘之间的接触面积变小而推压力集中于外凸缘的一部分，因此外凸缘的轴向的强度降低。

欲确保内凸缘与外凸缘之间的接触面积，也考虑使外凸缘和盖形螺母大型化，但是接头的尺寸大型化，成本也上升。另外，当欲确保内凸缘与外凸缘之间的接触面积而减小芯材的直径时，芯材的内径缩小，导致流量降低。

本发明考虑到上述事实，其目的在于提供一种即使在形成于芯材的外凸缘的角部形成了用于抑制应力集中的倾斜面的情况下、也能够确保外凸缘的轴向的强度的管接头。

用于解决问题的方案

第1技术方案的管接头包括：芯材，其为合成树脂制并形成为圆筒状，且在长度方向一端部连接有管体；外凸缘，其为环状且形成于所述芯材的另一端部，并朝向径向外侧延伸；抵接面，其形成于所述外凸缘，并包括第1倾斜面，该第1倾斜面设于所述芯材与所述外凸缘之间的角部且在沿着轴向的截面下观察时相对于所述芯材的外周面倾斜；以及盖形螺母，其包括：筒部，其形成有内螺纹部；内凸缘，其从所述筒部的端部朝向径向内侧突出并具有供所述芯材贯穿的孔；以及被抵接面，其与所述抵接面相抵接，该被抵接面包括形成于所述内凸缘的角部并与所述第1倾斜面相抵接的第2倾斜面。

第1技术方案的管接头例如通过在螺纹接头与形成于芯材的外凸缘之间配置环状的密封构件并将盖形螺母的内螺纹部螺纹接合于螺纹接头的外螺纹部并紧固于螺纹接头的外螺纹部，在设于芯材的连接部处连接管体，从而能够使管体与螺纹接头相互连接。

另外，由于在接头主体的外凸缘形成有包括设于外凸缘的角部的第1倾斜面在内的抵接面，在盖形螺母的内凸缘设有包括与外凸缘的第1倾斜面相抵接的第2倾斜面并与外凸缘的抵接面相抵接的被抵接面，因此能够增大在紧固盖形螺母时内凸缘与外凸缘相接触的接触面积。因此，抑制了在外凸缘的角部产生的应力集中并确保了芯材的与轴向正交的方向的强度，并且能够确保外凸缘的轴向的强度。

另外，在此所说的倾斜面不仅包括以恒定角度倾斜的直线状的倾斜面，也包括倾斜角度逐渐变化的弯曲的倾斜面。

第2技术方案在第1技术方案的管接头中，所述第1倾斜面的径向尺寸h相对于从所述芯材的外周面到所述外凸缘的外周面为止的沿着径向的所述外凸缘的径向尺寸H被设定为40％以上。

在第2技术方案的管接头中，由于第1倾斜面的径向尺寸h相对于从芯材的外周面到外凸缘的外周面为止的沿着径向的外凸缘的径向尺寸H设定为了40％以上，因此能够有效地抑制在芯材上作用有与轴向交叉的方向的外力时的应力集中。

第3技术方案在第1技术方案或第2技术方案的管接头中，所述第1倾斜面是曲率半径为r1的凹圆弧面，所述第2倾斜面是曲率半径为r2的凸圆弧面，并设定为r1＝r2。

在第3技术方案的管接头中，由于将第1倾斜面设为了曲率半径为r1的凹圆弧面，将第2倾斜面设为了曲率半径为r2的凸圆弧面，并设定为了r1＝r2，因此能够使形成为凹圆弧面的第1倾斜面与形成为凸圆弧面的第2倾斜面在整个面上可靠地相抵接。

第4技术方案在第1技术方案～第3技术方案中的任一技术方案的管接头中，所述抵接面具有与所述芯材的外周面正交的第1侧壁面，所述被抵接面具有与所述第1侧壁面相抵接的第2侧壁面。

在第4技术方案的管接头中，抵接面包括与芯材的外周面正交的第1侧壁面和形成为凹圆弧面的第1倾斜面，被抵接面包括与第1侧壁面相抵接的第2侧壁面和与第1倾斜面相抵接的第2倾斜面。

因此，能够使第1倾斜面与第2倾斜面相抵接，并且能够使第1侧壁面与第2侧壁面相抵接。

发明的效果

如以上所说明的那样，根据本发明的管接头，即使在形成于芯材的外凸缘的角部形成了用于抑制应力集中的倾斜面的情况下，也能够确保外凸缘的轴向的强度。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的管接头的、沿着轴线的剖视图。

图2A是表示盖形螺母的内凸缘与芯材的外凸缘相接触的状态的、沿着轴线的放大剖视图。

图2B是表示盖形螺母的内凸缘与芯材的外凸缘分开的状态的、沿着轴线的放大剖视图。

图3是表示在本发明的一实施方式的管接头上连接了树脂管与螺纹接头的状态的、沿着轴线的剖视图。

图4是表示第2实施方式的管接头的抵接面与被抵接面的、沿着轴线的剖视图。

图5是表示第3实施方式的管接头的抵接面与被抵接面的、沿着轴线的剖视图。

具体实施方式

[第1实施方式]

按照附图说明本发明的第1实施方式的管接头10。

如图1所示，本实施方式的管接头10构成为包括接头主体12和盖形螺母54。

(接头主体)

接头主体12包括芯材14、套筒16、中间环18、卡合解除构件20、锁定环24以及作为止漏构件的O形密封圈22，这些构件使彼此中心轴线一致地进行配置。另外，在本实施方式中，芯材14、套筒16、中间环18以及卡合解除构件20是合成树脂的成形品。

芯材14的箭头L方向侧形成为能够向作为连接对象的树脂管P内***的芯部26。在该芯部26的外周面上形成有一对嵌插槽28，在这些嵌插槽28内分别嵌入有O形密封圈22。当芯部26向树脂管P内***时，该O形密封圈22紧贴树脂管P的内周面，并对树脂管P与芯材14之间进行密封。

芯材14的箭头R方向侧形成为以直径大于芯部26的直径的方式形成的大径部30，在大径部30处，在与芯部26之间的分界附近形成有槽32。

中间环18配置于芯材14的箭头L方向侧的外周面的外侧。

中间环18的箭头R方向侧的端部进入到芯材14的槽32并嵌合于芯材14的槽32，由此中间环18固定于芯材14。

由中间环18的内周面、芯部26的外周面以及大径部30的端部包围的中空圆筒的***部34被设定为能够供树脂管P的端部分***一定尺寸的大小。

在中间环18的箭头R方向侧的外周面上形成有形成为凹凸状的套筒卡合部36。

套筒16形成为大致筒状，并配置于中间环18的箭头L方向侧的外周面的外侧。

在套筒16的内周面上形成有在箭头L方向侧能够与套筒卡合部36嵌合的凹凸状的被卡合部38。套筒卡合部36嵌合于该被卡合部38而使中间环18固定于套筒16。

在套筒16的比被卡合部38靠箭头L方向侧的位置依次形成有随着朝向箭头L方向去而内径缩小的倾斜部40、恒定内径的第1恒定径部42以及内径比第1恒定径部42的内径小的第2恒定径部44。

锁定环24配置在套筒16的倾斜部40的内周侧并且是中间环18与后述的卡合解除构件20之间的位置。该锁定环24在周向上隔开间隔地具有多个向内周侧突出的能够弹性变形的爪部24A，通过该爪部24A的顶端部的假想圆的直径被设定为稍微小于树脂管P的外径。

卡合解除构件20形成为内径稍微大于树脂管P的外径的大致筒状，以能够沿着中心轴线K1移动的方式配置于套筒16的内周侧。该卡合解除构件20包括用于向箭头R方向侧推压爪部24A的推压倾斜部46和位于推压倾斜部46的箭头L方向侧的恒定外径部分48。

为了使卡合解除构件20不自套筒16脱落，卡合解除构件20的恒定外径部分48形成为外径小于套筒16的第1恒定径部42的内径，并且外径大于第2恒定径部44的内径。

如图1、图2A和图2B所示，在芯材14的大径部30的箭头R方向的端部形成有朝向径向外侧延伸的环状的外凸缘50。

如图2B所示，在由于大径部30的外周面和外凸缘50的第1侧壁面51而形成的角部(外凸缘50的基部)形成有第1倾斜面52。

本实施方式的第1侧壁面51在沿着芯材14的轴向的截面下观察时与芯材14的轴线正交。第1倾斜面52在沿着芯材14的轴向的截面下观察时呈在大径部30的径向外侧具有曲率中心的、半径为r1的凹圆弧形状，并平滑地连接于大径部30的外周面和第1侧壁面51。

另外，本实施方式的第1侧壁面51和第1倾斜面52相当于本发明的抵接面。

(盖形螺母)

如图1、图2A和图2B所示，盖形螺母54由六棱柱状的金属构件形成。在轴心上从箭头R方向侧的端部朝向箭头L方向侧形成有第1孔56，在第1孔56的箭头L方向侧形成有内径小于第1孔56的内径的第2孔58。在第1孔56内，从箭头R方向侧的端部朝向孔底形成有内螺纹62。

第1孔56的内径被设定为能够供芯材14的外凸缘50***的尺寸。另一方面，第2孔58的内径被设定为小于芯材14的外凸缘50的外径、并且稍微大于芯材14的大径部30的外径的尺寸。由此，盖形螺母54能够相对于芯材14相对旋转自如，并且在轴向上移动自如。

盖形螺母54的箭头L方向侧的端部与第1孔56的底部之间形成为从第1孔56的内表面朝向径向内侧延伸的环状的内凸缘60。

内凸缘60的第1孔56侧(箭头R方向侧)的第2侧壁面61在沿着盖形螺母54的轴向的截面下观察时与盖形螺母54的轴线正交，与外凸缘50的第1侧壁面51相对且能够与第1侧壁面51相抵接。

另外，在内凸缘60的第1孔56侧(箭头R方向侧)的内角部形成有与形成于接头主体12的芯材14的第1倾斜面52相对的第2倾斜面64。该第2倾斜面64在沿着轴向的截面下观察时呈在内凸缘60的径向内侧具有曲率中心的、半径为r2的凸圆弧形状。在本实施方式中，第1倾斜面52的半径r1与第2倾斜面64的半径r2被设定为同一尺寸。

另外，本实施方式的第2侧壁面61和第2倾斜面64相当于本发明的被抵接面。

由此，能够使内凸缘60的第2侧壁面61与外凸缘50的第1侧壁面51相抵接，并且能够使内凸缘60的第2倾斜面64与外凸缘50的第1倾斜面52相抵接。

(作用、效果)

接着，说明本实施方式的管接头10的使用方法。

首先，说明管接头10与作为一侧的连接对象的螺纹接头66之间的连接顺序。

如图1所示，在管接头10的芯材14的外凸缘50与螺纹接头66之间配置环状的密封件68，将盖形螺母54的内螺纹62螺纹接合于螺纹接头66的外螺纹70并紧固盖形螺母54。

通过紧固盖形螺母54，从而管接头10连接于螺纹接头66，如图2A和图2B所示，外凸缘50与密封件68被夹持在内凸缘60与螺纹接头66之间。

由此，内凸缘60的第2侧壁面61与外凸缘50的第1侧壁面51相抵接，并且内凸缘60的第2倾斜面64与外凸缘50的第1倾斜面52相抵接。

在本实施方式的管接头10中，在由于大径部30的外周面和外凸缘50的第1侧壁面51而形成的角部形成了圆弧状的第1倾斜面52，因此能够抑制在与轴向交叉的方向的力作用于芯材14时在上述角部产生的应力集中。

与轴向交叉的方向的力例如是指用于进行相邻的其他管接头10的盖形螺母54的紧固操作的扳手撞上时等的外力，但是也可以是在树脂管P被拉拽时进行作用的外力等其他外力。

另外，为了有效地抑制上述应力集中，如图2B所示，在将从大径部30的外周面到外凸缘50的外周面为止的沿着径向所测量到的外凸缘50的高度尺寸设为H、将同样地沿着径向所测量到的第1倾斜面52的径向尺寸设为h时，优选的是将h设为H的40％以上。

另外，在本实施方式的管接头10中，由于使内凸缘60的第2倾斜面64抵接于外凸缘50的第1倾斜面52，并且使内凸缘60的第2侧壁面61抵接于外凸缘50的第1侧壁面51，因此能够增大外凸缘50与内凸缘60之间的接触面积。

因此，虽然在外凸缘50的角部形成有第1倾斜面52，但是在紧固盖形螺母54时，能够利用外凸缘50的内凸缘侧的侧部整体来承受内凸缘60的推压力，推压力不会集中于外凸缘50的局部，因此能够确保外凸缘的轴向的强度。

在本实施方式的管接头10中，由于将第1倾斜面52和第2倾斜面64设为了单纯的圆弧状，因此易于形成第1倾斜面52和第2倾斜面64，第1倾斜面52和第2倾斜面64的尺寸稳定性也较好，能够使第1倾斜面52与第2倾斜面64可靠地相抵接。

最后，说明管接头10与作为另一侧的连接对象的树脂管P之间的连接顺序。

向接头主体12的***部34内***树脂管P，将树脂管P的端部抵接于大径部30的端部。通过将树脂管P***到***部34内，从而锁定环24的爪部24A在树脂管P的作用下扩张，爪部24A的顶端部卡挂于树脂管P的外周面，阻止了树脂管P的脱落，树脂管P可靠地连接于管接头10。另外，当树脂管P连接于接头主体12时，芯材14的O形密封圈22紧贴树脂管P的内周面，因此确保了树脂管P与芯材14之间的密封性。

[第2实施方式]

接着，按照图4说明本发明的第2实施方式的管接头10。另外，对与第1实施方式相同的结构标注相同的附图标记，并省略其说明。

在第1实施方式中，第1倾斜面52呈在大径部30的径向外侧具有曲率中心的半径为r1的凹圆弧形状，但是本发明并不限于此，也可以是如图4所示的、相对于大径部30的外周面和第1侧壁面51以恒定角度倾斜的直线状的倾斜面。在该情况下，盖形螺母54的第2倾斜面64设为能够与第1倾斜面52相抵接的形状。

[第3实施方式]

接着，按照图5说明本发明的第3实施方式的管接头10。另外，对与第1实施方式相同的结构标注相同的附图标记，并省略其说明。

如图5所示，第1倾斜面52也可以构成为包括圆弧面52A和以恒定角度倾斜的直线状的倾斜面52B。在该情况下，盖形螺母54的第2倾斜面64也设为能够与包括圆弧面52A和倾斜面52B在内的第1倾斜面52相抵接的形状。

另外，虽未图示，但是第1倾斜面52既可以是曲率半径不同的多个凹圆弧形状相连而成的曲线形状，也可以是倾斜角度不同的多个直线状的倾斜面(分别为恒定角度)相连而成的面。

(其他实施方式)

以上，列举实施方式说明了本发明的实施方式，但是这些实施方式是一个例子，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变更实施。另外，当然本发明的保护范围并不限定于这些实施方式。

在上述实施方式中，在芯材14的外凸缘50的内凸缘侧形成有第1侧壁面51和第1倾斜面52，但是本发明并不限于此，也可以是，在外凸缘50的内凸缘侧不具有与轴向正交的第1侧壁面51，内凸缘侧全部成为第1倾斜面52。在该情况下，盖形螺母54的内凸缘60将外凸缘侧全部设为第2倾斜面64。

在上述实施方式中，使第1倾斜面52的半径r1与第2倾斜面64的半径r2一致，但是只要在紧固盖形螺母54时第1倾斜面52与第2倾斜面64相接触即可，由于制造上的误差等，半径r1与半径r2也可以不完全一致。

附图标记说明

10管接头；12接头主体；14芯材；16套筒(连接部)；18中间环(连接部)；22O形密封圈(连接部)；24锁定环(连接部)；26芯部(连接部)；50外凸缘；51第1侧壁面(抵接面)；52第1倾斜面(抵接面)；54盖形螺母；56第1孔；58第2孔；60内凸缘；61第2侧壁面(被抵接面)；62内螺纹；64第2倾斜面(被抵接面)。

Claims (3)

1.一种管接头，其中，该管接头包括：

芯材，其为合成树脂制并形成为圆筒状，且在长度方向一端部设置供管体连接的芯部，并在长度方向另一端部设置直径比所述芯部的直径大的大径部；

外凸缘，其为环状且形成于所述大径部，并朝向径向外侧延伸；

抵接面，其形成于所述外凸缘，并包括第1倾斜面，该第1倾斜面设于所述芯材与所述外凸缘之间的角部且在沿着轴向的截面下观察时相对于所述芯材的外周面倾斜；以及

盖形螺母，其包括：筒部，其形成有内螺纹部；内凸缘，其从所述筒部的端部朝向径向内侧突出并具有供所述芯材贯穿的孔；以及被抵接面，其与所述抵接面相抵接，该被抵接面包括形成于所述内凸缘的角部并与所述第1倾斜面相抵接的第2倾斜面，

所述第1倾斜面是曲率半径为r1的凹圆弧面，所述第2倾斜面是曲率半径为r2的凸圆弧面，并设定为r1＝r2，

所述曲率半径为r1的凹圆弧面的曲率中心位于所述大径部的径向外侧，所述曲率半径为r2的凸圆弧面的曲率中心位于所述内凸缘的内部。

2.根据权利要求1所述的管接头，其中，

所述第1倾斜面的径向尺寸h相对于从所述芯材的外周面到所述外凸缘的外周面为止的沿着径向的所述外凸缘的径向尺寸H被设定为40％以上。

3.根据权利要求1或2所述的管接头，其中，

所述抵接面具有与所述芯材的外周面正交的第1侧壁面，

所述被抵接面具有与所述第1侧壁面相抵接的第2侧壁面。