JP2009150443A - 管接続構造、弁、管継手及び冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】配管接続後に誰でもが簡単に螺合部を緩めたり、螺合部を緩めて配管を取り外したりすることができないようにした、製作が容易な管接続構造及びこの管接続構造を用いた弁、管継手、及び冷凍装置を提供すること。
【解決手段】本発明に係る管接続構造は、被接続側機器に取り付けられる継手本体１と、接続しようとする配管Ｐに外装される結合部材２と、継手本体１と結合部材２とを螺合して締結可能とするように、一方に雄ねじ部２４ａが形成され、他方に雌ねじ部１３ａが形成された螺合部とを備えている。また、この他に、径方向の力が加えられることにより弾性的に直径を変更することのできる弾性リング４と、継手本体１と結合部材２との締結完了時に結合部材２を緩めることができないように、弾性リング４を継手本体１と結合部材２とに跨って双方に係合保持する係合保持機構とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、管接続構造に関し、特に、配管を接続する被接続機器側に取り付けられる継手本体と、接続すべき配管に外装されて継手本体に締結される結合部材とを備えた管接続構造に関する。また、本発明は、このような管接続構造を管継手部に採用した弁、管継手、及び冷凍装置に関する。

一般的に、継手本体と接続しようとする配管に外装されて継手本体に締結される結合部材を備えた管接続構造としては、特許文献１に記載のようなフレア式管継手や同特許文献１や特許文献２に記載の食い込み式管継手などが用いられている。また、これら管継手は、接続完了状態において誰でもがスパナ、モンキーなどの一般的な締結工具を用いて簡単に管継手の螺合部を緩めたり、螺合部を緩めて配管を取り外したりできるようになっていた。

なお、特殊な例として、特許文献３には、接続部のシール性を向上維持させるための構造を備えたフレア式管継手及び食い込み式管継手が記載されている。この管継手では、接続口本体（継手本体）と筒状フレアナット（結合部材）又は螺合筒部（結合部材）との締結完了状態において、筒状フレアナット又は螺合筒部の開口側端部を拡径するように弾性的に変形させて、接続口本体と筒状フレアナット又は螺合筒部とを係合させる係合部が設けられていた。このため、管接続構造は、一旦配管が接続された後は管継手部を緩めることができない構造となっていた。
特開２００３−７４７６９号公報 特表２００４−５２６９１１号公報 特開２００３−７４７６８号公報

ところで、このような管接続構造の一用途である冷凍装置の分野では、冷媒として使用されているフロンガスが大気に放出されると、オゾン層破壊や地球温暖化などの弊害を発生する要因となることから、冷媒放出に対する規制が年々厳格になってきている。最近では、管継手により配管接続される部分については簡単に取り外しができないようにすることが要望されている。

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の一般的なフレア式管継手及び食い込み式管継手は、前述のようにこのような要望を満たすことができない。また、特許文献３に記載のフレア式管継手及び食い込み式管継手は、このような要望を満たすものではあるが、筒状フレアナット又は螺合筒部の開口側端部を拡径するように弾性的に変形させるために大きな力を必要とする。このため、特許文献３に記載の管継手は、筒状フレアナット又は螺合筒部の開口側端部を弾性的に変形させて係合させる前に、係合部やねじ部が破損する恐れがあり、製作が困難である。

本発明は、このような背景に基づきなされたものであって、配管接続後に誰でもが簡単に螺合部を緩めたり、螺合部を緩めて配管を取り外したりすることができないようにしたものであり、製作が容易な管接続構造を提供することを目的とする。また、本発明は、このような管接続構造を用いた弁、管継手、及び冷凍装置を提供することを目的とする。

本発明に係る管接続構造は、上記課題を解決するものであって、配管を接続する被接続側機器に取り付けられる継手本体と、接続しようとする配管に外装される結合部材と、継手本体と結合部材とを螺合して締結可能とするように、一方に雄ねじ部が形成され、他方に雌ねじ部が形成された螺合部と、径方向の力が加えられることにより弾性的に直径を変更することのできる弾性リングと、前記継手本体と前記結合部材との締結完了時に前記結合部材を緩めることができないように、前記弾性リングを前記継手本体と前記結合部材とに跨って双方に係合保持する係合保持機構とを備えていることを特徴とする。

このような構成上の特徴を有する管継手構造によれば、継手本体と結合部材との締結完了時に、係合保持機構の作用により弾性リングが継手本体と結合部材とに跨って双方に係合保持され、結合部材を緩めることができないようになっている。したがって、配管接続後においては誰でもが容易に管継手の螺合部を緩めたり、螺合部を緩めて配管を取り外したりすることができなくなる。また、このように構成されているので、従来のように継手本体又は結合部材の開口側端部を弾性的に変形させる必要がなく、製作が容易である。また、この管接続構造が冷凍装置に応用された場合には、冷媒として使用されているフロンガスが不用意に大気に放出されることが回避される。

また、この場合において前記係合保持機構は、前記係合保持機構は、前記弾性リングを、径方向の力が加えられていない自然状態の場合に外周部が径方向外側に突出するように係合保持する、前記雄ねじ部の基端側に形成された保持溝と、弾性リングを径方向の力が加えられない自然状態に拡径させてその外周部を係合保持する、前記雌ねじ部の先端側に形成された係合溝と、前記保持溝に形成された自然状態の弾性リングを結合部材の締結方向への移動に伴い縮径させて前記係合溝に導き入れる、前記係合溝の先端側に形成されたテーパ状のガイド部とからなるように構成することができる。このように構成すると、保持溝、係合溝及びガイド部の寸法及びその位置を調節することにより、外周部が突出するように保持溝に保持される弾性リングに対し、結合部材の締結工程完了間際にガイド部により径方向外側から力を加え、結合部材の移動を利用して弾性リングを縮径させることができる。また、弾性リングを縮径させることにより、結合部材の締結完了と同時にガイド部から係合溝内に容易に導き入れることができる。係合溝内に導き入れられた弾性リングは、係合溝内で解放されて自然状態に向かって拡径し、係合溝内に係合保持される。これにより、継手本体と結合部材との締結完了時に弾性リングを継手本体と結合部材とに跨って双方に係合保持させることができ、結合部材が締結された後に、結合部材を緩めることができない係合保持機構とすることができる。

また、前記弾性リングは、Ｃリングである構造としてもよい。このように構成すると、弾性リングとして市販品のＣリングの中から適切なものを容易に選択することができる。
また、この弾性リングであるＣリングは、素材の断面形状が円形であることが望ましい。このようにすると、素材の断面形状に角部がないので、保持溝及び係合溝への弾性リングの出し入れをスムーズに行うことができる。

また、前記継手本体と前記結合部材とには、締結完了時に双方が当接する当り面がそれぞれに形成されている構造とすることができる。このように構成すると、配管の締結完了を容易に管理することができる。

上記管接続構造は、前記継手本体と前記結合部材との間にフェルールが挟着されることにより、フェルールの一部を配管に食い込ませる食い込み式管継手構造である構成とすることができる。このように食い込み式管継手構造とすることにより、高圧流体を取り扱う装置に好適な管接続構造とすることができる。

また、上記管接続構造は、接続しようとする配管の管端にフレア部を形成し、このフレア部を前記継手本体と前記結合部材との間に挟着するフレア式管接続構造である構成とすることができる。このようにフレア式管接続構造とすることにより、一般に用いられるのに好適な管接続構造とすることができる。

また、本発明に係る弁及び管継手は、上記何れかの管接続構造を管継手部に用いたことを特徴とする。したがって、このような弁、管継手は一旦配管を接続した後は管継手部を容易に緩めることができなくなる。

また、本発明に係る冷凍装置は、これら弁或は管継手を冷媒回路に用いたことを特徴とする。したがって、このような弁、管継手を用いた冷凍装置は、一旦配管を接続した後は管継手部を容易に緩めることができなくなるので、不用意な冷媒ガス漏れや、大気への冷媒の放出が回避され、フロンガスの大気への放出量の削減に寄与することができる。

本発明に係る管接続構造、並びに、これを用いた弁及び管継手によれば、一旦配管が接続された後は、専門家を除いては、誰でもが容易に継手本体と結合部材との螺合部を緩めたり、螺合部を緩めて配管を取り外したりすることができなくなる。また、弾性リングを継手本体と結合部材とに跨って双方に係合保持させる係合保持機構を利用するものであるため、継手本体又は結合部材の開口側端部を弾性的に変形させる必要がなく製作が容易である。また、このような弁及び管継手を用いた冷凍装置は、不用意な冷媒ガス漏れや、大気への冷媒の放出が回避され、フロンガスの大気への放出量の削減に寄与することができる。

（実施の形態１）
実施の形態１に係る管接続構造を図面に基づき説明する。本実施の形態に係る管接続構造は、空気調和機などの冷凍装置の分野において、冷媒回路中の食い込み式管継手における管継手部に適用される他、分離型空気調和機の室外機に室内外連絡配管を接続する閉鎖弁における管継手部などに適用される。図１は、このような管接続構造を管継手部に採用した食い込み式管継手の部分断面図であって、（ａ）は締結開始時の状態図であり、（ｂ）は締結完了時の状態図である。図２は、同食い込み式管継手における弾性リングの係合保持機構を拡大して示す図であって、（ａ）は締結開始時の状態図であり、（ｂ）は締結完了直前の状態図であり、（ｃ）は締結完了時の状態図である。

本実施の形態に係る食い込み式管継手は、図１（ａ）に示すように、被接続側機器から導出される配管Ｐａに取り付けられた継手本体１と、この食い込み式管継手に接続されるべき配管Ｐに外装されて継手本体１に締結される結合部材２と、結合部材２に一体に形成されたフェルール３とから形成されている。なお、以下の説明において前後の方向をいうときは、継手本体１側、例えば、図１（ａ）における左側を前側とし、結合部材２側、すなわち、図１（ａ）における右側を後側とする。また、この点については、後述する各実施の形態においても同様とする。

継手本体１は、基部１１の前側にソケット部１２が形成されるとともに、基部１１の外周部の後側に雌ねじ筒部１３が形成され、さらに、基部１１の軸心部の後側に雌ねじ筒部１３内の空間部に突出する軸部１４が形成されている。雌ねじ筒部１３の内面には、結合部材２の螺合部としての雌ねじ部１３ａが形成されている。また、雌ねじ部１３ａの先端側、すなわち後部には、後述する結合部材２の保持溝に係合保持されている弾性リング４を径方向の力が加えられない自然状態に拡径させ、その外周部を係合保持する係合溝１６が形成されている。また、この係合溝１６の先端側に連続して、すなわち係合溝１６の先端側の壁から雌ねじ筒部１３の開口側端面に向けて径が大きくなるテーパ状のガイド部１５が形成されている。このガイド部１５は、保持溝２６に係合保持されている弾性リング４を、継手本体１と結合部材２との締結完了直前において、結合部材２の締結側への移動に伴い縮径し、その外周部を係合溝１６に導き入れるためのものである。

次に、軸部１４の外周面には、配管接続時に後述する結合部材２の保護筒部２５を収納する環状空間部１７が形成されている。基部１１及び雌ねじ筒部１３の外形は、六角ナット状に一体的に形成されている。基部１１から軸部１４にかけての軸心部には配管Ｐを差し込む差込口１８ａが形成され、基部１１からソケット部１２にかけての軸心部には配管Ｐａを差し込む差込口１８ｂが形成され、さらに、差込口１８ａと差込口１８ｂとの間には、連通孔を形成するとともに配管Ｐ及び配管Ｐａの位置規制を行う段部１８ｃが形成されている。段部１８ｃは、差込口１８ａ、１８ｂに差し込まれた配管Ｐ，Ｐａの先端部を段部１８ｃに当接させることにより、配管Ｐ，Ｐａの先端位置を一定に保持する。

軸部１４の先端部、すなわち、差込口１８ａの入口部にはカム面１９が形成されている。カム面１９は、図１（ａ）に示すように、前側において差込口１８ａに連なり、後側（結合部材２側）に向けて径が大きくなる円錐状の面に形成されている。

結合部材２は、図１（ａ）に示すように、軸心部に配管Ｐを貫通させる貫通孔２１が形成されるとともに、前側部分は継手本体１に螺合される管接続部２２として形成され、後側部分は、一般の締結工具で把持可能とするように形成された把持部２３として形成されている。

管接続部２２は、基部２４を有し、この基部２４の継手本体側にフェルール３の外周を保護する保護筒部２５が形成されるとともに、基部２４の外周には継手本体１と螺合する螺合部としての雄ねじ部２４ａが形成されている。雄ねじ部２４ａは、前述の雌ねじ部１３ａと協働して本管接続構造における螺合部を形成する。また、把持部２３は、図１(ａ)に示すように、外形形状が六角ナット形状であり、結合部材２の締結時において、継手本体１の端面がこの把持部２３の側面に当接する状態で締結を完了する位置に形成されている。ここで、雌ねじ筒部１３の結合部材２側の端面と把持部２３の継手本体１側の側面とは、本発明における継手本体１の当り面と結合部材２の当り面とを構成する。

また、図２（ａ）に示すように、雄ねじ部２４ａの基端部には、すなわち、雄ねじ部２４ａの基端と把持部２３との間における基部２４の外周には、突状部２７が全周面に形成されることにより、この突状部２７と雄ねじ部２４ａの基端との間に弾性リング４を保持する保持溝２６が形成されている。弾性リング４は、素材の断面形状が円形のＣリングである。また、保持溝２６は、径方向の力を加えない自然状態の弾性リング４を、その外周部が径方向外側に突出する状態で係合保持するように形成されている。また、保持溝２６、係合溝１６及びガイド部１５は、把持部２３の継手本体１側の側面が継手本体１の結合部材２側の端面に当接するときに、ガイド部１５により弾性リング４を縮径して係合溝１６内へ導き入れ、係合溝１６内において導き入れた弾性リング４を縮径作用から解放して自然状態に向けて拡径できるような位置関係及び寸法に形成されている。

本発明における係合保持機構は、雄ねじ部２４ａの基端側に形成された保持溝２６、雌ねじ部１３ａの先端側に形成された係合溝１６、及び係合溝１６の先端側に連続して形成されたガイド部１５を構成要素とする。そして、この係合保持機構は、このような構成要素により、継手本体１と結合部材２との締結完了時に、弾性リング４の外周部を継手本体１の係合溝１６に係合保持させるとともに、弾性リング４の内周側を結合部材２の保持溝２６に係合保持させるとともに、結合部材２を緩める方向には移動できないようにするものである。

次に、フェルール３は、図１(ａ)に示すように、軸心に配管Ｐを挿通させる挿通孔３１が形成された環状物であって、後端部において径方向に延びる薄肉部３２を介し基部２４に連結されて、結合部材２と一体的に形成されている。この薄肉部３２は、結合部材２の締結過程において結合部材２を継手本体１に締め付ける回転トルクが所定値になったときに切断されるように形成されている。また、フェルール３の後方には、基部２４との間に空間部３３が形成されている。この空間部３３は、軸方向に切断した断面で見て、内周側が軸心に垂直な一定間隔の平行平面に形成され、外周側尖端部が略三角形状に形成されている。また、略三角形の頂点には軸心に平行な短い辺が形成されている。なお、この空間部３３の前面はフェルール３の後端面であり、空間部３３の後面は基部２４の前端面である。また、空間部３３の外周側の三角形状を形成する後方の傾斜面、すなわち、後方に向かうにつれ径が小さくなる円錐状の面が、フェルール３の後端部を結合部材２の締結に伴って軸方向に押圧する押圧面２８を形成している。また、空間部３３の前面を成すフェルール３の後端面と挿通孔３１との交差部が後エッジ部を形成している。

上記のように後端部において薄肉部３２を介し基部２４に連結されたフェルール３は、軸方向に切断した断面で見て、前方外周面が先細のテーパ面３４に形成され、さらに、後方外周面が軸心に略平行な円柱状の平行面に形成されている。テーパ面３４の軸心に対する傾斜角度はカム面１９の傾斜角度より小さく形成されている。これにより、フェルール３の前部が曲げられ易くなり、カム面１９とテーパ面３４との接触面積が大きくなるように形成されている。

また、フェルール３には、挿通孔３１の内面から外周方向に切り込まれた切込部である第１ノッチ３５、第２ノッチ３６が形成されている。第１ノッチ３５は軸方向の先端部に形成され、第２ノッチ３６は軸方向の後よりに形成されている。第１ノッチ３５は、この第１ノッチ３５の前方にある先端部分３７の変形を容易にするためのものである。第１ノッチ３５は、軸心方向に切断した断面形状が直角三角形であって、後方の切込端面と挿通孔３１との交差部が前エッジ部を形成している。

また、第２ノッチ３６は、軸方向における第１ノッチ３５と後端面との間における後端面よりの位置に形成されている。この第２ノッチ３６は、外周側に短い辺を備えた略三角形状であり、前述の空間部３３の尖端部分と同一の略三角形状に形成されている。フェルール３は、第２ノッチ３６とフェルール３の外周面との間に薄肉部が形成され、この薄肉部をヒンジのようにして前後部が軸心側に曲がり易くなっている。この結果、フェルール３前部のテーパ面３４がカム面１９に密着し易くなるとともに、フェルール３の後端面の後エッジ部が配管Ｐに食い込み易くなっている。

本実施の形態に係る食い込み式管継手の管継手部は、上記説明のように継手本体１に対し結合部材２を締め付けて配管Ｐを接続する構造を備えているが、本発明に係る管接続構造は、このような管継手部の構造をいう。

また、以上の構成において、配管Ｐａ，Ｐは銅管により形成され、継手本体１、結合部材２及びフェルール３は黄銅製材料から形成されている。これらは、冷凍装置用材料として最適であり汎用性のあるものである。

次に、以上のように構成される食い込み式管接続構造における配管接続方法について説明する。
継手本体１は、配管Ｐを接続するに先立ち、被接続側機器から導出される接続部としての配管Ｐａに取り付けられている。配管Ｐの接続は、先ず結合部材２の貫通孔２１に配管Ｐを差し込み、結合部材２を配管Ｐに外装する。また、この結合部材２に形成された係合保持機構を構成する保持溝２６には、Ｃリングからなる弾性リング４を保持しておく。なお、この状態においては、弾性リング４は、径方向の外側から力が作用しない自然状態であって、その外周部が径方向外側に突出する状態になっている。そして、配管Ｐの先端部をフェルール３の挿通孔３１を通して差込口１８ａに挿入し、その先端を段部１８ｃに当接させた状態として結合部材２を継手本体１に螺合する。この状態が図１（ａ）であり、弾性リング周りを拡大したのが図２（ａ）である。

この状態から引き続き結合部材２を手回しで締め付けると、フェルール３における第１ノッチ３５前方の先端部分３７が配管Ｐと差込口１８ａとの間に楔状に差し込まれ、配管Ｐが仮止めされる。そして、さらに結合部材２が締め付けられることにより、薄肉部３２に応力集中が生起されて薄肉部３２が切断され、以降、フェルール３が独立のフェルールと同様に作用する。また、結合部材２がさらに締め付けられることにより、結合部材２を締結するための回転トルクが次第に大きくなるとともに、フェルール３の前エッジ部及び後エッジ部の配管Ｐへの食い込みが行われる。一方、結合部材２が締め付けられることにより、保持溝２６に保持されていた弾性リング４の外周部が雌ねじ部１３ａの先端部に形成された、係合保持機構を構成するガイド部１５に接触し、径方向外側からの力を受けて弾性的に縮径される（図２（ｂ）参照）。そして、結合部材２の締結方向への移動に伴い弾性リング４は縮径されて係合保持機構を構成する係合溝１６に導き入れられる。係合溝１６に導き入れられた弾性リング４は、係合溝１６内において自然状態に向けて拡径し、その外周部が係合溝１６に係合保持される。また、このような状態になったときに、把持部２３の継手本体側の側面が継手本体１の結合部材側の端面に略当接する状態となり、継手本体１と結合部材２との締結が完了する。図２（ｃ）はこの状態を示す。

このようにして、フェルール３の前エッジ部及び後エッジ部による配管Ｐへの所定量の食い込みが行われた後、結合部材２側の当り面である把持部２３の継手本体１側の側面が、継手本体１側の当り面である雌ねじ筒部１３の結合部材２側の端面に当接することにより締め付けが完了する。このときの状態が図１（ｂ）であり、係合保持機構の拡大図が図２（ｃ）である。

また、本実施の形態における管接続構造においては、保持溝２６、ガイド部１５及び係合溝１６からなる係合保持機構の作用により、弾性リング４が継手本体１の係合溝１６と結合部材２の保持溝２６とに跨って双方に係合保持されて締結完了される。したがって、その後に結合部材２を緩めようとすると、弾性リング４が係合溝１６のガイド部１５側の壁に押し付けられるので、弾性リング４を保持溝２６内に係合保持する結合部材２の軸方向への移動が妨げられる。したがって、結合部材２を緩めることができなくなっている。

以上のように構成された本実施の形態に係る管接続構造は、次のような効果を奏する。
（１）継手本体１と結合部材２との締結完了時に、前述の係合保持機構の作用により弾性リング４が継手本体１と結合部材２とに跨って双方に係合保持され、結合部材２を緩めることができないようになっている。したがって、配管接続後においては誰でもが容易に管継手の螺合部を緩めたり、螺合部を緩めて配管を取り外したりすることができない。

（２）また、上述のように、結合部材２を継手本体１に締結する工程において、弾性リング４を弾性的に変形して継手本体１と結合部材２とに跨って双方に係合保持させる係合保持機構を利用するため、継手本体１又は結合部材２の開口側端部を弾性的に変形させる必要がなく、製作が容易である。

（３）また、保持溝２６、ガイド部１５及び係合溝１６の寸法及びその位置を調節することにより、継手本体１と結合部材２との締結完了に合わせて容易に弾性リング４を係合溝１６と保持溝２６とに跨って係合保持することができる。

（４）弾性リング４は、Ｃリングとしているので、弾性リング４として市販品のＣリングの中から適切なものを容易に選択することができる。
（５）また、弾性リング４であるＣリングは、素材の断面形状が円形であって、素材の断面形状に角部がないので、保持溝２６及び係合溝１６への弾性リング４の出入りをスムーズに行うことができる。

（６）また、継手本体１と結合部材２とには、締結完了時に双方が当接する当り面がそれぞれに形成されている。すなわち、雌ねじ筒部１３の結合部材２側端面が継手本体１の当り面であり、把持部２３の継手本体１側の側面が結合部材２側の当り面を成している。このように、双方の当り面が当接することにより結合部材２の締結完了を容易に検知することができるので、配管Ｐの締結完了を容易に管理することができる。

（７）また、この実施の形態における管接続構造は、継手本体１と結合部材２との間にフェルール３が挟着されることにより、フェルール３の一部を配管Ｐに食い込ませる食い込み式管継手構造とされているので、高圧流体を取り扱う装置に好適な管接続構造とすることができる。

（８）本実施の形態に係る管接続構造は、上述の記載からも明らかなように、管継手や閉鎖弁等の弁における管継手部に適用することができる。また、この管接続構造を管継手部に採用した管継手や弁を用いた冷凍装置は、一旦配管を接続した後は管継手部を容易に緩めることができなくなる。このため、不用意な冷媒ガス漏れや、大気への冷媒の放出が回避され、フロンガスの大気への放出量の削減に寄与することができる。

(実施の形態２)
次に、実施の形態２について図３に基づき説明する。実施の形態２は、本発明に係る管接続構造の特徴をフレア式管継手に適用したものである。図３は、この実施の形態２に係るフレア式管継手の部分断面図である。なお、図３において、実施の形態１における食い込み式管継手と共通する部分には同一の符号を付しその説明を簡略化する。

このフレア式管継手は、被接続側装置の配管Ｐａに取り付けられる継手本体１と、接続しようとする配管Ｐに外装されて継手本体１に結合される結合部材２とを備えている。
継手本体１は、実施の形態１に係る食い込み式管継手と同様、基部１１の前側にソケット部１２が形成されるとともに、基部１１の外周部の後側に雌ねじ筒部１３が形成され、さらに、基部１１の軸心部の後側に雌ねじ筒部１３内の空間部に突出する軸部１４が形成され、その内面には結合部材２の螺合部としての雌ねじ部１３ａが形成されている。また、実施の形態１と同様に、雌ねじ部１３ａの先端側には係合溝１６が形成され、この係合溝１６の先端側に連続し、かつ雌ねじ筒部１３の開口側端面に向かって径大となるテーパ状のガイド部１５が形成されている。

また、基部１１及び雌ねじ筒部１３の外形は、六角ナット状に一体的に形成されている。基部１１からソケット部１２にかけての軸心部には配管Ｐａを差し込む差込口１８ｂが形成され、基部１１から軸部１４にかけての軸心部には、軸部１４の先端側に連通する連通孔１４ｂが形成されるとともに、軸部１４の先端にはフレア受面５１が形成されている。

結合部材２は、軸心部に配管Ｐを貫通させる貫通孔２１が形成されるとともに、前側部分は継手本体１に螺合される管接続部２２が形成され、後側部分は、一般の締結工具で把持可能な把持部２３が形成されている。

管接続部２２は、基部２４を有し、この基部２４の外周には継手本体１と螺合する螺合部としての雄ねじ部２４ａが形成されている。また、基部２４の継手本体側側面にはテーパ状のフレア圧接面５２が形成されている。フレア圧接面５２は、中心部の後側において貫通孔２１に連結されている。

また、雄ねじ部２４ａの基端部には、すなわち、雄ねじ部２４ａの基端と把持部２３との間における基部２４の外周には、実施の形態１と同様の弾性リング４を係合保持する保持溝２６が形成されている。また、この弾性リング４も、実施の形態１と同様のものであって、断面形状が円形の素材を使用したＣリングである。

また、把持部２３も、実施の形態１におけるものと略同一であって、外形形状が六角ナット形状であり、結合部材２の締結時において、把持部２３の側面が継手本体１の端面に当接する状態で締結を完了する位置に形成されている。なお、雌ねじ筒部１３の結合部材２側の端面と把持部２３の継手本体１側の側面とは、継手本体１の当り面と結合部材２の当り面とを構成する。

上記のように形成された管継手は、次のようにして配管Ｐが接続される。
先ず、実施の形態１の場合と同様に、継手本体１が被接続側装置の配管Ｐａに取り付けられる。そして、弾性リング４を保持溝２６に保持した状態で結合部材２を接続しようとする配管Ｐに外装するとともに、配管Ｐの先端部にフレア部５３を形成する。次いで、フレア部５３をフレア受面５１に押し当てながら結合部材２を締め付ける。結合部材２を締め付けると、フレア部５３がフレア受面５１とフレア圧接面５２との間に挟着される。一方、結合部材２が締め付けられることにより、保持溝２６に保持されていた弾性リング４は、その外周部が係合溝１６の先端側（後側）に形成されたガイド部１５に接触し、これにより径方向外側からの力を受けて縮径され、係合溝１６に導き入れられる。そして、係合溝１６に導き入れられた弾性リング４は、係合溝１６係合溝内において拡径し、その外周部が係合溝１６に係合保持される。なお、弾性リング４の内周側は結合部材２の保持溝２６に係合保持されている。

このようにして、フレア部５３が所定の力で挟着された後に把持部２３の側面が継手本体１の端面に当接されるとともに、弾性リング４が継手本体１と結合部材２とに跨って双方に係合保持されることにより、継手本体１と結合部材２との締め付けが完了する。図３はこのときの状態を示す。

実施の形態２は、以上に説明したように構成されるものであって、この実施の形態に係るフレア式管継手も実施の形態１と同様の特徴的構成を備えており、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。

（実施の形態３）
次に、実施の形態３について図４及び図５に基づき説明する。実施の形態３は、実施の形態１において、継手本体と結合部材との螺合部としての雄ねじ部と雌ねじ部とを入れ替えた構造である。図４は、この実施の形態３に係る食い込み式管継手の部分断面図であって、（ａ）は締結開始時の状態図であり、（ｂ）は締結完了時の状態図である。図５は、同食い込み式管継手における弾性リングの係合保持機構を拡大して示す図であって、（ａ）は締結開始時の状態図であり、（ｂ）は締結完了直前の状態図であり、（ｃ）は締結完了時の状態図である。なお、図４及び図５において、実施の形態１における食い込み式管継手と共通する部分には同一の符号を付しその説明を簡略化する。

前述のよう継手本体１と結合部材２との螺合部としての雄ねじ部と雌ねじ部とを入れ替えるために、この実施の形態３においては、結合部材２における基部２４の継手本体１側に雌ねじ筒部５５が形成され、雌ねじ筒部５５の内周面に継手本体１との螺合部としての雌ねじ部５５ａが形成されている。

また、この雌ねじ部５５ａの先端側（前面側）には、実施の形態１におけるガイド部１５及び係合溝１６と同様のガイド部６１及び係合溝６２が形成されている。なお、結合部材２において基部２４から雌ねじ筒部５５に亘る外形は六角ナット状に形成されている、このため、この実施の形態における結合部材２には把持部が形成されていない。

また、継手本体１は、図４（ａ）に示すように、基部１１の結合部材２側に形成された軸部１４の外周面に螺合部としての雄ねじ部１４ａが形成され、その外周には雌ねじ筒部が形成されていない。

また、雄ねじ部１４ａの基端部には、すなわち、雄ねじ部１４ａの基端と基部１１との間における軸部１４の外周には、突状部６５が全周面に形成されることにより、この突状部６５と雄ねじ部１４ａの基端との間に弾性リング４を保持する保持溝６６が形成されている。この保持溝６６は、実施の形態１における保持溝２６と同様の作用をするものである。

なお、この実施の形態においては、継手本体１における基部１１の結合部材２側側面が継手本体１における結合部材２との当り面を構成し、結合部材２における雌ねじ筒部５５の継手本体１側端面が結合部材２における継手本体１との当り面を構成する。

実施の形態３は以上のように構成されているので、継手本体１と結合部材２との接続は、図４（ａ）及び図５（ａ）に示すように、保持溝６６に弾性リング４が係合保持された継手本体１の雄ねじ部１４ａが結合部材２の雌ねじ筒部５５内に挿入されるように螺合されて締結される。また、継手本体１と結合部材２との締結完了直前においては、図５（ｂ）に示すように、実施の形態１の場合と同様に、弾性リング４がガイド部６１に接触して縮径され、係合溝６２に導かれる。そして、継手本体１と結合部材２との締結完了の時点においては、結合部材２の継手本体側端面が継手本体１の基部１１の側面に当接する。このときの状態を示したものが図４（ｂ）であり、このときの係合保持機構周りを拡大して示したのが図５（ｃ）である。これら図に示すように、結合部材２の締結側への移動に伴い、弾性リング４が係合溝６２に導き入れられて係合溝６２内において拡径し、その外周部が係合溝６２に係合保持されるとともに、その内周部が結合部材２の保持溝６６に係合保持された状態となっている。

このようにして、実施の形態１の場合と同様に、フェルール３の前エッジ部及び後エッジ部が配管Ｐに食い込んだ後に結合部材２の継手本体側端面が継手本体１の基部１１の側面に当接するとともに、弾性リング４が継手本体１と結合部材２とに跨って双方に係合保持されることにより、継手本体１と結合部材２との締め付けが完了する。

以上説明したように、実施の形態３は、実施の形態１と比較すると、継手本体１と結合部材２との螺合部としての雌ねじ部と雄ねじ部とを入れ替わって構成されていることに付随して、一部の構成が相違するが、実施の形態１の発明の特徴を備えたものであり、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。

（変形例）
（１）上記各実施の形態において、弾性リング４は、Ｃリングとしているが、径方向の力が加わることによりその径を変形できるリング状部材であれば、他のものでもよい。また、Ｃリングの素材の断面形状は円形に限られるものではなく長方形等の他の形状のものでもよい。

（２）各実施の形態は、管継手を例としているが、弁等の他の機器の管継手部に適用することができる。また、このような管接続構造は、冷凍装置用の管継手部の構造に限られたものではなくなく、水配管や油圧配管など他の用途にも適用することができる。

（３）実施の形態３は、実施の形態１を部分的に変更したものとして記載しているが、実施の形態２のフレア式管接続構造に対しても同様に変更することができる。

本発明の実施の形態１に係る食い込み式管継手の部分断面図であって、（ａ）は締結開始時の状態図であり、（ｂ）は締結完了時の状態図である。 同食い込み式管継手における弾性リングの係合保持機構を拡大して示す図であって、（ａ）は締結開始時の状態図であり、（ｂ）は締結完了直前の状態図であり、（ｃ）は締結完了時の状態図である。 実施の形態２に係るフレア式管継手の部分断面図であって、締結完了時の状態図である。 本発明の実施の形態３に係る食い込み式管継手の部分断面図であって、（ａ）は締結開始時の状態図であり、（ｂ）は締結完了時の状態図である。 同食い込み式管継手における弾性リングの係合保持機構を拡大して示す図であって、（ａ）は締結開始時の状態図であり、（ｂ）は締結完了直前の状態図であり、（ｃ）は締結完了時の状態図である。

符号の説明

Ｐ…配管、１…継手本体、２…結合部材、３…フェルール、４…弾性リング、１３ａ，５５ａ…雌ねじ部、１４ａ，２４ａ…雄ねじ部、１５，６１…ガイド部、１６，６２…係合溝、２６，６６…保持溝、５３…フレア部。

Claims (11)

1. 配管を接続する被接続側機器に取り付けられる継手本体と、接続しようとする配管に外装される結合部材と、継手本体と結合部材とを螺合して締結可能とするように、一方に雄ねじ部が形成され、他方に雌ねじ部が形成された螺合部と、径方向の力が加えられることにより弾性的に直径を変更することのできる弾性リングと、前記継手本体と前記結合部材との締結完了時に前記結合部材を緩めることができないように、前記弾性リングを前記継手本体と前記結合部材とに跨って双方に係合保持する係合保持機構とを備えていることを特徴とする管接続構造。
2. 前記係合保持機構は、前記弾性リングを、径方向の力が加えられていない自然状態の場合に外周部が径方向外側に突出するように係合保持する、前記雄ねじ部の基端側に形成された保持溝と、弾性リングを径方向の力が加えられない自然状態に拡径させてその外周部を係合保持する、前記雌ねじ部の先端側に形成された係合溝と、前記保持溝に形成された自然状態の弾性リングを結合部材の締結方向への移動に伴い縮径させて前記係合溝に導きいれる、前記係合溝の先端側に形成されたテーパ状のガイド部とからなることを特徴とする請求項１記載の管接続構造。
3. 前記弾性リングは、Ｃリングであることを特徴とする請求項１又は２記載の管接続構造。
4. 前記弾性リングであるＣリングは、素材の断面形状が円形であることを特徴とする請求項３記載の管接続構造。
5. 前記継手本体と前記結合部材とには、締結完了時に双方が当接する当り面がそれぞれに形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の管接続構造。
6. 請求項１〜５の何れか１項に記載の管接続構造は、前記継手本体と前記結合部材との間にフェルールが挟着されることにより、フェルールの一部を配管に食い込ませる食い込み式管接続構造であることを特徴とする管接続構造。
7. 請求項１〜５の何れか１項に記載の管接続構造は、接続しようとする配管の管端にフレア部を形成し、このフレア部を前記継手本体と前記結合部材との間に挟着するフレア式管接続構造であることを特徴とする管接続構造。
8. 請求項１〜７の何れか１項に記載の管接続構造を管継手部に用いた弁。
9. 請求項１〜７の何れか１項に記載の管接続構造を管継手部に用いた管継手。
10. 請求項８記載の弁を冷媒回路に用いたことを特徴とする冷凍装置。
11. 請求項９記載の管継手を冷媒回路に用いたことを特徴とする冷凍装置。

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