JP4998029B2 - 食い込み式管継手、冷凍装置及び温水装置 - Google Patents
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Description
本発明は、食込み式管継手、並びに、これを応用した冷凍装置及び温水装置に関し、特に、フェルールを一体的に形成した食い込み式管継手の構造に関する。
内部に流体を流す流体管に対し用いられる管継手は、管の劣化や流体供給管の劣化などが生じたときに交換や修理を容易に行うことができるように、取り外し可能なものが多く使われてきている。このような管継手としては、用途に応じ各種構造のものが存在する。
例えば、流体管の中に冷媒が流れる空気調和機等の冷凍サイクル装置においては、従来、管継手としてフレア式管継手が多用されてきた。しかし、冷凍サイクル装置においては、地球環境保護のため、冷媒の変更が進められている。すなわち、冷媒は、従来のフロン冷媒から可燃性のプロパン、エタン、エチレン、nペンタン、nブタン、イソブタン等のHC冷媒や、使用圧力が高圧となる二酸化炭素などの自然冷媒に置換されつつある。このため、新しい冷媒を使用する冷凍サイクル装置においては、冷媒漏れの少ない管継手として食い込み式管継手の開発が活発に行われるようになってきている。
このような食い込み式管継手の一例として特許文献1に記載のようなものがある。この食い込み式管継手は、結合用部材に対しフェルールが一体的に形成されたものである。
また、この食い込み式管継手は、図14(a)に示すように、接続すべき配管102の先端部を挿入する配管接続口101aを有する継手本体101と、中心部に接続すべき配管102を貫通させる貫通孔103aを備えた袋ナット状の結合用部材103とを備えている。また、結合用部材103の基部103bに対しては、径方向に延びる薄肉部104を介して環状のフェルール105が連結され、この薄肉部104を介してフェルール105と結合用部材103とが一体的に形成されている。また、継手本体101の配管接続口101aの入口部には、フェルール105の先端部を配管102に食い込ませるようにガイドするカム面106が形成されている。
また、この食い込み式管継手は、図14(a)に示すように、接続すべき配管102の先端部を挿入する配管接続口101aを有する継手本体101と、中心部に接続すべき配管102を貫通させる貫通孔103aを備えた袋ナット状の結合用部材103とを備えている。また、結合用部材103の基部103bに対しては、径方向に延びる薄肉部104を介して環状のフェルール105が連結され、この薄肉部104を介してフェルール105と結合用部材103とが一体的に形成されている。また、継手本体101の配管接続口101aの入口部には、フェルール105の先端部を配管102に食い込ませるようにガイドするカム面106が形成されている。
そして、フェルール105から薄肉部104にかけての後端面105aに対し空間部107を介在させて、フェルール105の後端面105aを押圧するための押圧面108が形成されている。この管継手において配管102が接続されるときは、結合用部材103を締結するときの締結力により、フェルール105の先端部がカム面106に押し付けられる(図14(a)参照)。そして、この状態からさらに結合用部材103が締め付けられることにより、薄肉部104に軸方向力が作用して薄肉部104が切断されてフェルール105が独立の状態になるとともに、その後端面105aが押圧面108により押圧される(図14(b)参照)。また、押圧面108はフェルールを軸心側に押し付けるように傾斜した面になっているとともに、フェルール105の内周面に、径方向に切り込まれたノッチ109が形成されている。したがって、フェルール105は、ノッチ109を中心にして先端部が軸心方向に傾斜されやすく構成されている。この結果、フェルール105の独立後に押圧面108を介して結合用部材103の締結力がフェルール105の後端面105aにさらに加えられると、フェルール105の先端部が軸心側に押し付けられながら、テーパ面105bがカム面106に押し付けられるように押圧される。この結果、フェルール3の先端部がカム面106に案内されて配管102に食い込み、このフェルール105の先端部の食い込みにより、配管102が気密に接続されるように構成されている(図14(c)参照)。
特表2004−526911号公報
ところで、上記従来の食い込み式管継手を加工する場合、特に、フェルール105周りは複雑な形状を呈するため、加工に長時間を費やすという問題点があった。そこで、発明者は、フェルール周りの加工時間の短縮化という課題に取り組んで研究を重ねた。その研究の一つして、フェルール周りの加工を複雑化している、空間部とノッチの加工の短縮化取り上げている。上記従来の食い込み式管継手においては、空間部及びノッチは、結合用部材の前方開口部から旋盤の刃物を挿入し、軸心側から径方向外周に向かって刃先を所定位置に当てて切削するという点に共通性があるが、それぞれ異なる形状となっていた。このような空間部とノッチの加工をする場合、共通的に使用できる刃物で倣い切削させると、それぞれの加工時間が長くなるという問題がある。そこで、それぞれの形状に合わせた専用の刃物を使用することによりそれぞれの加工時間を短くすることが考えられるが、この場合には刃物の交換に時間を要するため、大きな効果を挙げることが困難である。
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、フェルールの後端面の後方に形成される空間部と、フェルールの内周面に形成されるフェルールの変形容易化のためのノッチの形状とを共通化することにより、加工時間の短縮化を図った食い込み式管継手及びこれを用いた冷凍装置及び温水装置を提供することを目的とする。
本発明に係る食い込み式管継手は、上記課題を解決するものであって、接続すべき配管を挿入する配管接続口を有する継手本体と、継手本体に締結される結合用部材と、継手本体又は結合用部材の何れか一方に径方向の薄肉部を介し一体的に形成された環状のフェルールと、フェルールが形成されていない他方の継手本体又は結合用部材にフェルールの先端部を配管に食い込ませるようにガイドするカム面とを備え、前記フェルールが形成されている継手本体又は結合用部材に、フェルールの後端面に対し空間部を挟んで対向する押圧面が形成され、さらに、前記フェルールは、フェルールの変形を助けるために内周面から径方向外周に向けて切り込まれた少なくとも一つのノッチを有し、前記空間部と前記ノッチの内の少なくとも一部のノッチとは、共通の専用の刃物で切削可能なようにこの共通の刃物の尖端形状に合わされて形成され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本発明に係る食い込み式管継手によれば、フェルールの後端面の後方に形成する空間部とフェルールの変形を容易にするためのノッチの内の少なくとも一部とが、共通の専用刃物により切削可能な形状に形成されるので、それぞれの加工をするときに刃物の交換を必要としないばかりでなく、それぞれの加工時間も短縮される。これにより食い込み式管継手のコスト軽減に寄与することができる。
また、前記一部のノッチには、フェルールの内周面における後端部よりに位置してフェルールを前部と後部とに二分する第1ノッチが含まれ、この第1ノッチは、前部と後部とがこの第1ノッチを挟んで曲げられるとともにフェルールの先端部と後端部とが配管に食い込むように変形されることを、容易化するためのものであり、さらに、前記フェルールには、内周面の先端部及び後端部にそれぞれ配管に食い込ませるためのエッジ部が形成され、前記押圧面は、フェルールの外周面の後端部を中心側に押し付けながら軸方向に押圧可能とする傾斜面を備えているものとすることができる。このように構成すれば、フェルールの先端部及び後端部のエッジ部をそれぞれ配管に食い込みやすくするための第1ノッチと空間部との加工時間を短くすることができる。また、このように加工時間が短縮化されることにより、このような第1ノッチを有する食い込み式管継手の普及に貢献することができる。なお、このような第1ノッチを形成すると、フェルールの後端部と先端部とにおいて配管に対する食い込みが行われて配管が保持される。このため、配管を通じて伝達される振動や衝撃は、フェルールの先端部の食い込み部に伝達される前にフェルールの後端部の食い込み部により消耗され、フェルールの先端部の食い込みによる配管保持及び配管シール機能が保護される。したがって、このような第1ノッチの普及によりフェルール一体型の食い込み式管継手の性能を向上させることができる。
また、前記空間部及び第1ノッチは、外周側が尖った略V字状に近い台形に形成されているものとすることもできる。このように構成すると、後端部のエッジ部の食い込み途中において第1ノッチを形成する前面と後面とを当接させ得る形状とすることができ、この当接のタイミングを計ることにより後端部のエッジ部による過剰な食い込みを防止することができる。したがって、フェルール後端部の過剰な変形による冷媒流通抵抗の増加を防止することができる。このように、空間部と第1ノッチの形状の共通化を図ることにより性能向上と加工時間の短縮化とを同時に追求することができる。
また、前記一部のノッチにはフェルールの先端部に位置する第2ノッチが含まれ、この第2ノッチは、フェルールにおけるこの第2ノッチより先端側の部分を、接続すべき配管の外周面と配管接続口の内周面との間に押し込ませて接続すべき配管を仮止めする楔状部として形成するためのものであるように構成することもできる。このように構成すれば、結合用部材を締結工具で締結しなければならなくなる前に配管を仮止めするための第2ノッチと空間部との共通化により、これらの加工時間を短縮化することができる。したがって、締結作業を効率化した食い込み式管継手の普及に貢献することができる。
前記第1ノッチとは別にフェルールの先端部に位置する第2ノッチを有するように構成することもできる。この第2ノッチは、フェルールにおけるこの第2ノッチより先端側の部分を、接続すべき配管の外周面と配管接続口の内周面との間に押し込ませて接続すべき配管を仮止めする楔状部として形成するためのものである。このように構成することにより、シール機能及び配管保持機能に優れ、さらに、作業性に優れた食い込み式管継手の普及に貢献することができる。
また、本実施の形態に係る食い込み式管継手を冷媒回路や給水回路に使用した冷凍装置を構成してもよい。また、本実施の形態に係る食い込み式管継手を給湯回路や給水回路に使用した温水装置を構成してもよい。これにより冷凍装置や温水装置のコスト軽減に貢献することができる。
本発明に係る食い込み式管継手によれば、フェルールの後端面の後方に形成する空間部とフェルールの変形を容易にするためのノッチの形状とが共通の専用刃物により形成されるので、それぞれの加工をするときに刃物の交換を必要としないばかりでなく、それぞれの加工時間も短縮される。これにより食い込み式管継手のコスト軽減に寄与することができる。また、これを冷凍装置及び温水装置に用いることにより、冷凍装置及び温水装置のコスト軽減に貢献することができる。
以下、本発明の各実施の形態について図面に基づき説明する。なお、各図面において共通する要素には同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
(実施の形態1)
実施の形態1に係る管継手について、図1〜図6に基づいて説明する。実施の形態1に係る管継手は、冷凍装置、ヒートポンプ式温水装置などの冷媒回路、給水回路、給湯回路などに使用される食い込み式管継手であり、図1はこの食い込み式管継手の締結前の状態における部分断面図である。本食い込み式管継手は、図1に示されるように被接続側機器に取り付けられる継手本体1と、継手本体1に接続すべき配管pに外装される結合用部材2と、結合用部材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言うときは、継手本体1側、例えば、図1における左側を前側とし、結合用部材2側、すなわち、図1における右側を後側とする。なお、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。
(実施の形態1)
実施の形態1に係る管継手について、図1〜図6に基づいて説明する。実施の形態1に係る管継手は、冷凍装置、ヒートポンプ式温水装置などの冷媒回路、給水回路、給湯回路などに使用される食い込み式管継手であり、図1はこの食い込み式管継手の締結前の状態における部分断面図である。本食い込み式管継手は、図1に示されるように被接続側機器に取り付けられる継手本体1と、継手本体1に接続すべき配管pに外装される結合用部材2と、結合用部材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言うときは、継手本体1側、例えば、図1における左側を前側とし、結合用部材2側、すなわち、図1における右側を後側とする。なお、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、図1〜図3に示すように、閉鎖弁、容器、配管などの被接続側機器への取付部11及び結合用部材2を締結するときに締結工具で把持するナット部12が形成された基部13と、結合用部材2を螺合する螺合部としての雌ねじ14aが内周面に形成された雌ねじ筒部14とを有する。また、継手本体1は、基部13における結合用部材2側の端面から雌ねじ筒部14内に突出する軸部15を有する。そして、この軸部15から基部13にかけての軸心部には配管接続時に配管pの先端部を所定位置に差し込む配管接続口16が形成されている。また、配管接続口16の前側には、径が異なる連通孔17、18が形成され、取付部11の外周面には雄ねじ11aが形成されている。
配管接続口16の孔径は、接続する配管pを嵌挿するように配管pの外形寸法と略同径に形成されている。また、配管接続口16と連通孔17との間に段部(カウンターボア)16aが形成されている。段部16aは、本食い込み式管継手の組付時において、配管pの先端面を当接させて配管pの挿入位置を一定化するものである。
また、配管接続口16の入口部にはカム面19が形成されている。カム面19は、前側において配管接続口16に連なり、後側(結合用部材2側)に向けて径が大きくなる円錐状に形成されている。なお、管継手の軸心に対するカム面19の傾斜角度は、後述するフェルール3の先端部のテーパ面32より大きく形成されている。
結合用部材2は、図1、図2、及び図4〜図6に示すように、軸心に配管pを貫通させる貫通孔21を形成した円筒状の基部22を有し、この基部22の前側に、フェルール3の外周を保護する保護筒部23が形成され、この保護筒部23に続く基部22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22aが形成されている。また、基部22の後部は、締結工具で把持可能とするように外形を大きくするとともに六角ナット状とした把持部24に形成されている。
このように形成された結合用部材2には、保護筒部23内において基部22から前側へ、つまり、継手本体1側へ突出するように環状のフェルール3が形成されている。フェルール3の軸心の孔は配管pを貫通させる貫通孔31であり、その直径は、前述の配管接続口16及び基部22の軸心に設けられた貫通孔21と略同径である。このフェルール3は、図4から分かるように、環状であって、後端部において径方向に延びる薄肉部4を介し基部22に連結されて、結合用部材2と一体的に形成されている。
フェルール3は、軸方向の断面で見ると、例えば図5に示すように、後部が略一定の肉厚に形成され、前部が先端にいくに従い薄くなるように外周面がテーパ面32に形成されている。このテーパ面32の傾斜角度は前述のようにカム面19の傾斜角度よりやや小さい角度に形成されている。また、フェルール3の後端面33は、内周側から径方向外方に窪む空間部34を介して基部22に形成された押圧面25と対峙するように形成されている。空間部34は、軸方向の断面で見て外周側に尖る略V字形をなす形状に形成されている。より詳しく見ると、図5に示すように、尖端部分には僅かな直線部34aが形成されている。このような空間部34が形成されていることにより、その前面となるフェルール3の後端面33は、内周側が前方となるように傾斜して形成され、また、空間部34の後面となる押圧面25は、内周側が後方となるように傾斜して形成されている。
一方、フェルール3の後部の外周面と薄肉部4の前面側(すなわちフェルール3の先端側)とは、図5に図示されるように軸方向の断面で見て略直角に連結されている。また、この直角部は、フェルール3から薄肉部4に跨る後端面33からなる後部側の面と、フェルール3の円筒状外周面及び薄肉部4の前面側平面で形成される前部側の面とからなる断面形状において、エッジ状の先端41を有する切込をなし、この切込により局部的に肉厚が薄くなる最薄肉部42が形成されている(図5参照)。この最薄肉部42は、エッジ状の先端41を備えた切込により形成されていることになるため、結合用部材2に対し軸方向の力が作用すると、応力集中が生起される。
また、フェルール3の先端付近の内周面には第2ノッチ35が設けられ、フェルール3の後端側よりの内周面には第1ノッチ36が設けられている。第2ノッチ35は、この第2ノッチ35より先端側の部分の変形を容易にするためのものである。第2ノッチ35は、軸心方向の断面形状が直角三角形であって、後側の切込面が軸心と直角となるように形成されている。また、この第2ノッチ35は、結合用部材2を手回しで締め付ける段階において、第2ノッチ35の前方に薄く形成された楔状部3aを配管pと配管接続口16との間に楔状に差し込んで配管pを仮止め可能としている。また、第2ノッチ35の後側の切込面と内周面との交差部がエッジ部3bをなし、このエッジ部3bがフェルール3における先端部の配管pへの食い込みを行っている(図6参照)。
第1ノッチ36は、外周側の辺が短い台形であって略V字状であり、前述の空間部34の尖端部分と同一の形状に形成されている。つまり、空間部34は、この第1ノッチ36のV字状を成す交差辺を延長した形状である。また、略V字状の第1ノッチ36が形成されていることにより、第1ノッチ36の外周側の辺(すなわち、尖端部分)とフェルール3の後部の外周面との間に薄肉の環状薄肉部37を形成している。このように第1ノッチ36が形成されて環状薄肉部37が形成されることにより、フェルール3の先端側のエッジ部3bが配管pに食い込むように変形するとともに、後端面33の内周側縁部を形成するエッジ部3cが配管pに食い込むように変形する。したがって、フェルール3全体が第1ノッチ36を中心にして変形している(図2及び図6(c)参照)。このように、先端部のエッジ部3bの食い込み以外に後端部のエッジ部3cを配管pに食い込むように変形させるのは、配管pを抜けないように保持するとともに、配管pを伝達する振動がエッジ部3bに伝達されることを抑止し、先端部おけるエッジ部3bの食い込みによるシール機能及び配管保持機能を高く維持するためである。
次に、以上のように構成される本食い込み式管継手による配管接続方法について説明する。
継手本体1に対し配管pを接続するに際し、継手本体1は配管、容器類、閉鎖弁等の所定の装置側機器に取り付けられているものとする。本食い込み式管継手による配管接続は、まず結合用部材2の貫通孔21に配管pを挿貫して、結合用部材2を配管pに外装する。次に、配管pの先端部をフェルール3の貫通孔31を通じて配管接続口16に挿入し、その先端面を段部16aに当接させ、結合用部材2を継手本体1に螺合する。この状態が図1である。
継手本体1に対し配管pを接続するに際し、継手本体1は配管、容器類、閉鎖弁等の所定の装置側機器に取り付けられているものとする。本食い込み式管継手による配管接続は、まず結合用部材2の貫通孔21に配管pを挿貫して、結合用部材2を配管pに外装する。次に、配管pの先端部をフェルール3の貫通孔31を通じて配管接続口16に挿入し、その先端面を段部16aに当接させ、結合用部材2を継手本体1に螺合する。この状態が図1である。
次いで、結合用部材2を手回しで締め付けていくと、フェルール3の楔状部3aが配管pと配管接続口16との間に押し込まれ、配管pの仮止めが行われる。この状態が図6(a)である。
そして、その後は、フェルール3の第2ノッチ35の後側の部分がカム面19に当接するため大きな回転トルクを必要とする。したがって、この段階から後の工程では締結工具を使って結合用部材2を継手本体1に締め付ける。この締め付けにより従来例の場合と同様に、フェルール3の先端部がカム面19に押し付けられた状態で結合用部材2が締め付けられることにより、薄肉部4に軸方向前向きの力が作用する。このとき、フェルール3の外周面と薄肉部4の前面との交差部、すなわちエッジ状の先端41(図6(a)参照)を有する最薄肉部42に応力集中が発生し、この最薄肉部42において薄肉部4が切断され、後端面33の外周側端部が押圧面25に当接するようになる(図6(b)参照)。
フェルール3は、上記のように結合用部材2から分離されて、後端面33の外周側端部が押圧面25により押圧される。また、フェルール3は、その後は独立のフェルール3と同様に作用する。すなわち、フェルール3は、後端面33の外周側端部が押圧面25により押圧される状態から結合用部材2がさらに締め付けられると、中心部が後方へ拡がるように傾斜する傾斜面として押圧面25が形成されているので、第1ノッチ36を中心として前後の部分が軸心側に曲がり易くなる。したがって、フェルール3は、第1ノッチ36の前部においては、第1ノッチ36を中心にしてエッジ部3bが配管pに食い込むように傾斜し、第1ノッチ36の後部においては、第1ノッチ36を中心にして後端面33の内周側のエッジ部3cが配管pに食い込むように傾斜する(図6(c)参照)。
さらに、本発明に係るフェルール3は、このように後部が第1ノッチ36を中心にして傾斜するように変形されてエッジ部3cが食い込み、この食い込み量が適正値になると、第1ノッチ36を形成する前面と後面とが略全面で当接するように、第1ノッチ36の形状が設定されている。その形状は、前述のような形状であって、図5に拡大して示されるように空間部34の尖端部の形状と同一の略V字型であって、より詳しくは第1ノッチ36の尖端に短い直線部36aが形成されている台形である。これにより、本実施の形態1に係るフェルールでは、第1ノッチ36を形成する前面と後面とが略全面で当接した後は、第1ノッチ36を中心とする傾斜が規制され、エッジ部3cの過剰な食い込みが起こらないように設定されている。
このようにして、フェルール3の先端部におけるエッジ部3bの食い込み及びフェルール3の後端部におけるエッジ部3cの食い込みが所定量に達すると、結合用部材2を締め付けるための回転トルクが所定値に到達することになり、配管pの接続が完了する(図2参照)。
次に、上記のように構成されるフェルールにおける空間部34と第1ノッチ36の加工方法について説明する。空間部34と第1ノッチ36とは、共に外周側が尖った略V字状に近い台形に形成された共通の形状である。すなわち、空間部34の形状は、前記のように第1ノッチ36の形状においてV字状の交差辺を延長したものである。したがって、図5に示すように、空間部34の形状に合わせて形成された刃物(バイト)51を軸心側から径方向(Y方向)の所定位置に移動させて空間部34を切削する。また、この刃物51を第1ノッチ36の形成される軸方向(X方向)の所定位置及び径方向(Y方向)の所定位置に移動させて、第1ノッチ36を切削する。このように形成すると、刃物51の交換に要する時間が節約される。
実施の形態1に係る食い込み式管継手は、以上のように構成されているので、次のような効果を奏することpができる。
(1)フェルール3の後端面の後方に形成する空間部34と、フェルール3の変形を容易にするためのノッチ、すなわち、この実施の形態1では第1ノッチ36とが共通の専用刃物により切削されるので、それぞれの加工をするときに刃物の交換を必要としないばかりでなく、それぞれの加工時間も短縮される。これにより食い込み式管継手のコスト軽減に寄与することができる。
(1)フェルール3の後端面の後方に形成する空間部34と、フェルール3の変形を容易にするためのノッチ、すなわち、この実施の形態1では第1ノッチ36とが共通の専用刃物により切削されるので、それぞれの加工をするときに刃物の交換を必要としないばかりでなく、それぞれの加工時間も短縮される。これにより食い込み式管継手のコスト軽減に寄与することができる。
(2)上記のようにフェルール3の変形を容易にするためのノッチがフェルール3の内周面における後端部よりに位置してフェルール3を前部と後部とに二分する第1ノッチ36であって、前部と後部とがこの第1ノッチ36を挟んで曲り易くなるように形成されている。また、これにより、先端部のエッジ部3bと、後端部のエッジ部3cとが食い込みやすくなっている。このような機能を有する第1ノッチ36と空間部34とが共通の(略V字状の)形状に形成されているため、刃物51の共通化を図ることができ、加工時間の短縮を行うことができる。したがって、このような第1ノッチ36を有するフェルール一体型の食い込み式管継手の普及に貢献することができる。なお、このような第1ノッチ36を形成すると、フェルール3の後端部と先端部とにおいて配管pに対する食い込みが行われて配管pが保持される。このため、配管pを通じて伝達される振動や衝撃は、フェルール3の先端部の食い込み部に伝達される前にフェルール3の後端部の食い込み部により消耗され、フェルール3の先端部の食い込みによる配管シール機能及び配管保持機能が保護される。したがって、このような第1ノッチ36の普及によりフェルール一体型の食い込み式管継手の性能を向上させることができる。
(3)前記空間部34及び第1ノッチ36は、外周側が尖った略V字状に近い台形に形成されている。したがって、後端部のエッジ部3cの食い込み途中において第1ノッチ36を形成する前面と後面とを略全面で当接させ得る形状とすることができ、過剰な食い込みを防止することができる。これによりフェルール3の後端部の過剰な変形による冷媒流通抵抗の増加を防止することができる。このように、空間部34と第1ノッチ36の形状の共通化を図ることにより性能向上と加工時間の短縮化とを同時に追求することができる。
(4)また、フェルール3の変形を容易にするためのノッチとして、フェルール3の先端部に位置する第2ノッチ35を形成し、この第2ノッチ35の先に楔状部3aを形成している。そして、この楔状部3aを接続すべき配管pの外周面と配管接続口16の内周面との間の隙間に押し込んで接続すべき配管pを仮止めしている。したがって、このような第2ノッチ35を設けたものでは、結合用部材2を締結工具で締結しなければならなくなる前に配管pを仮止めするため配管接続作業を容易化することができる。
(5)この実施の形態においては、前述の第1ノッチ36と第2ノッチ35とを備えているので、シール機能及び配管保持機能に優れ、さらに、作業性に優れた食い込み式管継手の普及に貢献することができる。
(6)結合用部材2の基部22から前方に突出するフェルール3は、保護筒部23により外周周りが保護されている。このため、配管接続前の部品保管の状態において、フェルール3が傷付けられるようなことが予防される。
(7)また、フェルール3を結合用部材2の基部22に連結する薄肉部4において、エッジ状の先端41を有する切込により局部的に肉厚が薄くされた最薄肉部42が形成されているため、この最薄肉部42に応力集中が生起される。この結果、薄肉部4は最薄肉部42の部分で容易に切断される。
(8)本実施の形態に係る食い込み式管継手を冷凍装置や温水装置の冷媒回路、給水回路、給湯回路などに使用することができ、このような冷凍装置や温水装置のコスト軽減に貢献することができる。
(実施の形態2)
次に、実施の形態2について図7に基づき説明する。実施の形態2は、実施の形態1において、第2ノッチ35の形状を変更したものである。
次に、実施の形態2について図7に基づき説明する。実施の形態2は、実施の形態1において、第2ノッチ35の形状を変更したものである。
実施の形態2における、フェルール3は図7に示すようなものであって、第2ノッチ35以外の構成は実施の形態1と同一である。この実施の形態2においては、第2ノッチ35は、その形状を空間部34や第1ノッチ36の尖端部の形状と同一にすることにより、空間部、第1ノッチ36及び第2ノッチ35の形状における共通化を図っている。そしてこのようにすることにより、図7に示すように、共通の刃物を径方向(Y方向)及び軸方向(X方向)の所定位置に移動させて、空間部34、第1ノッチ36及び第2ノッチ35を加工するようにしたものである。このようにして、実施の形態2による食い込み式管継手によれば、加工時間をより一層短縮化したものである。なお、この実施の形態2による食い込み式管継手は実施の形態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8に基づき説明する。実施の形態3は、実施の形態1と比較して、空間部の形状、第1ノッチの形状及び薄肉部に形成される切込の形状を変更したものであり、他の構成は実施の形態1と同一である。
次に、実施の形態3について図8に基づき説明する。実施の形態3は、実施の形態1と比較して、空間部の形状、第1ノッチの形状及び薄肉部に形成される切込の形状を変更したものであり、他の構成は実施の形態1と同一である。
実施の形態3のフェルール3は、図8に示すようなものであって、空間部34の前面側の平面部、すなわち、薄肉部4からフェルール3に跨る後端面33が軸心に対し直角となるように形成され、さらに後方の押圧面25は、実施の形態1の場合と同様の傾斜面に形成されている。また、第1ノッチ36も径方向外周側の尖端部の形状を空間部34の形状と共通化するように変更している。さらに、空間部34を形成する平面部としての後端面33の形状が異なることにより、最薄肉部42を形成するために、薄肉部4の前面から先端41を有する3角形状の切込が切り込まれている。
このようにすることにより、空間部34を形成する平面部が軸心に対し直角に形成されるので、エッジ部3cによる食い込みが、実施の形態1の場合に比しより効果的に行われる。また、以上のように構成されているので、実施の形態1における(1)及び(4)〜(8)の効果を奏することができる。
(実施の形態4)
次に、実施の形態4について図9及び図10に基づき説明する。実施の形態4は、実施の形態1と比較して、継手本体と結合用部材との螺合構造を変更したものである。以下これを具体的に説明する。
次に、実施の形態4について図9及び図10に基づき説明する。実施の形態4は、実施の形態1と比較して、継手本体と結合用部材との螺合構造を変更したものである。以下これを具体的に説明する。
実施の形態4における継手本体1と結合用部材2との螺合構造の点について説明する。継手本体1においては、実施の形態1におけるような雌ねじ筒部14は形成されずに、軸部15の外周側に雄ねじ15aが形成されている。また、結合用部材2においては、保護筒部23に代わり、基部22の前方に雌ねじ筒部28が形成されている。また、基部22の外周に形成されていた雄ねじ22aは廃止され、雌ねじ筒部28の内周面に継手本体1の雄ねじ15aに螺合される雌ねじ28aが形成されている。また、雌ねじ筒部28は、実施の形態1の場合の保護筒部23に代わりフェルール3の外周を保護することができる。
実施の形態4の食い込み式管継手は、以上のように形成されているので、実施の形態1における(1)〜(5)、(7)及び(8)の効果を奏することができる。
(実施の形態5)
次に、実施の形態5について図11及び図12に基づき説明する。実施の形態5は、実施の形態1において、フェルールの後方の空間部の形状を変更したものであって、他の点は実施の形態1と同一である。
(実施の形態5)
次に、実施の形態5について図11及び図12に基づき説明する。実施の形態5は、実施の形態1において、フェルールの後方の空間部の形状を変更したものであって、他の点は実施の形態1と同一である。
この実施の形態におけるフェルール3の後方の空間部34は、図11に示すようなものであって、空間部34の尖端部、つまり外周側部分は、第1ノッチ36と同一のV字状に形成され、空間部34の内周側部分は、前後面が軸線に垂直な平面を成すように形成されている。
したがって、空間部34の後面となる押圧面25は、外周側部分25aが傾斜面であり、内周側部分25bは軸線に垂直な垂直面に形成されている。また、外周側部分25aの傾斜面は、内周側が後方となるように傾斜する傾斜面であり、この点については実施の形態1の傾斜面と同様である。また、この外周側部分25aの傾斜面は、最薄肉部42で切断された後のフェルール3の後端部に当接するように構成されている。さらに、この実施の形態に係る押圧面25は、結合用部材2の締結過程における途中までは外周側部分25aでフェルール3の外周側の後端部を押圧するが、結合用部材2の締結過程における途中から後は、軸線に垂直な垂直面から成る内周側部分25bでフェルール3の外周側の後端部を押圧するように構成されている。
一方、空間部34の前面を成す薄肉部4からフェルール3に跨る後端面33は、切込の反対側の部分を含む外周側部分33aが傾斜面であり、内周側部分33bが軸線に垂直な垂直面に形成されている。したがって、フェルール3の後部の外周面と薄肉部4の前面側との直角の連結部は、実施の形態1の場合と同様に、フェルール3から薄肉部4に跨る後端面33に対する切込を形成し、この切込の位置に最薄肉部42を形成している。また、後端面33の内周側縁部を形成するエッジ部3cが直角に形成されている。
以上のように構成された実施の形態5の食い込み式管継手では、図12に示されるように接続される。
先の実施の形態1におけると同様に、配管pに結合用部材2が外装されるとともに、配管pの先端部がフェルール3の貫通孔31を通じて配管接続口16に挿入され、さらに、結合用部材2を手回しで締め付けて配管pを仮止めする。この状態は、図12(a)であって、空間部34の形状が相違する他は実施の形態1における図6(a)と同一である。
先の実施の形態1におけると同様に、配管pに結合用部材2が外装されるとともに、配管pの先端部がフェルール3の貫通孔31を通じて配管接続口16に挿入され、さらに、結合用部材2を手回しで締め付けて配管pを仮止めする。この状態は、図12(a)であって、空間部34の形状が相違する他は実施の形態1における図6(a)と同一である。
また、引き続き、締結工具を使って結合用部材2を継手本体1に締め付けることにより、フェルール3は最薄肉部42において切断され、フェルール3の後端面33に押圧面25の外周側部分25aが当接する(図12(b)参照)。この図は実施の形態1における図6(b)に対応する。
次いで、締結工具を使って結合用部材2をさらに締め付けると、内周側が後方となるように傾斜する傾斜面からなる押圧面25の外周側部分25aにより、フェルール3の外周側の後端部が押圧される。このため、実施の形態1の場合と同様に、フェルール3は、第1ノッチ36を中心にして前部及び後部がそれぞれ配管pに食い込むように傾斜し、前部のエッジ部3bと後部のエッジ部3cとが配管pに食い込む。ところが、この実施の形態の場合は、結合用部材2が締結される過程の途中で、フェルール3の外周側の後端部を押圧する面が、傾斜面である外周側部分25aから軸線に対する垂直面である内周側部分25bへと切り換わるように構成されている。このため、フェルール3の後部は、この切換までは第1ノッチ36を中心にして傾斜してエッジ部3cが配管pに食い込むように変形するが、切換後は後部が前方向に押圧されながら配管pに食い込むように変形する、したがって、第1ノッチ36の前後面が、実施の形態1の場合よりも早く当接するように変形する(図12(c)参照)。この結果、フェルール3が切断されて外周側の後端部が押圧面25の外周側部分25aに最初に当接する段階(図12(b))から、第1ノッチ36の前後面が当接する段階に至るまでの結合用部材2の移動距離S(図12参照)が小さくなる。
次に、上記のように構成されるフェルールにおける空間部34と第1ノッチ36の加工は、空間部34の尖端部、つまり外周側部分が第1ノッチ36と同一のV字状に形成されている。このため、図11に示すように、共通の刃物51を第1ノッチ36を形成する刃物51を軸方向(X方向)及び径方向(Y方向)に移動させて使用することにより、共通の専用の刃物51を使用して行われる。
実施の形態5は以上のように構成されているので、実施の形態1の場合と同様の効果を奏することができることに加えて、次のような効果を奏することができる。
(1)空間部34に形成される押圧面25は、外周側部分25aを傾斜面とし、内周側部分25bを軸線に垂直な垂直面とするとともに、結合用部材2が締結される過程の途中でフェルール3の外周側の後端部を押圧する面を押圧面25の外周側部分25aから内周側部分25bへと切り換えるようにしている。このため、押圧面25の外周側部分25aがフェルール3の外周側の後端部に最初に当接する段階(図12(b))から、第1ノッチ36の前後面が当接する段階に至るまでの結合用部材2の移動距離S(図12参照)が小さくなる。この結果、結合用部材2の締付ストロークが短縮される。したがって、実施の形態1の場合に比し、その分配管接続時間が短縮される。
(1)空間部34に形成される押圧面25は、外周側部分25aを傾斜面とし、内周側部分25bを軸線に垂直な垂直面とするとともに、結合用部材2が締結される過程の途中でフェルール3の外周側の後端部を押圧する面を押圧面25の外周側部分25aから内周側部分25bへと切り換えるようにしている。このため、押圧面25の外周側部分25aがフェルール3の外周側の後端部に最初に当接する段階(図12(b))から、第1ノッチ36の前後面が当接する段階に至るまでの結合用部材2の移動距離S(図12参照)が小さくなる。この結果、結合用部材2の締付ストロークが短縮される。したがって、実施の形態1の場合に比し、その分配管接続時間が短縮される。
(2)また、空間部34は、内周側が実施の形態1に比し小さくなるので、その分管継手を小型化することが可能である。
(3)フェルール3の後端面の内周側のエッジ部3cが直角に形成されるので、エッジ部3cによる食い込みが、実施の形態1の場合に比しより効果的に行われる。
(3)フェルール3の後端面の内周側のエッジ部3cが直角に形成されるので、エッジ部3cによる食い込みが、実施の形態1の場合に比しより効果的に行われる。
(実施の形態6)
次に、実施の形態6について図13に基づき説明する。実施の形態6は、実施の形態5における第1ノッチの形状を変更したものである。
次に、実施の形態6について図13に基づき説明する。実施の形態6は、実施の形態5における第1ノッチの形状を変更したものである。
すなわち、この実施の形態に係る第1ノッチ36は、その設計意図、接続する配管pの材質や寸法、フェルール3の材質や形状などの諸仕様の変更により第1ノッチ36を深く形成する必要が生じた場合に対応する形状を示す。
この場合、第1ノッチ36は、実施の形態5の場合と同様の刃物を使用することを加味し、図13に示すように、外周側部分361、すなわち尖端部を実施の形態5における第1ノッチ36と同一のV字状とし、内周側部分362の前後の壁面を軸線に垂直な平面により形成したものとしている。第1ノッチ36を深く形成する必要のある場合は、このような形状で第1ノッチ36を形成することにより、実施の形態5と同様の効果を奏することができる。
なお、この実施の形態の場合は第1ノッチ36の形状が異なるため、結合用部材2の締結による第1ノッチ36の前面と後面との当接の仕方が、実施の形態1の場合や実施の形態5の場合と異なってくる。すなわち、この実施の形態の場合は、結合用部材2の締結によりフェルール3の後部が第1ノッチ36を中心に傾斜すると、第1ノッチ36の前面及び後面の内周側の縁部同士が先ず当接する。このため、第1ノッチ36の前面と後面とは略全面で当接するという状態にはならずに、この縁部同士の当接によりフェルール3の後部の傾斜が食い止められて、エッジ部3cの過剰な食い込みが規制される。
(変形例)
(1)上記各実施の形態においては、空間部34、第1ノッチ36、及び第2ノッチ35を備えているが、空間部34と第1ノッチ36のみを備えたものでもよいし、空間部34と第2ノッチ35のみを備えたものでもよい。
(1)上記各実施の形態においては、空間部34、第1ノッチ36、及び第2ノッチ35を備えているが、空間部34と第1ノッチ36のみを備えたものでもよいし、空間部34と第2ノッチ35のみを備えたものでもよい。
(2)また、上記各実施の形態における空間部34、第1ノッチ36及び第2ノッチ35形状については先に掲げたものに限定されるものではない。
(3)また、上記各実施の形態においては、フェルール3が結合用部材2に対し一体に形成され、カム面19が継手本体1に形成されている。しかし、これとは逆にフェルール3を継手本体1と一体的に形成し、カム面19を結合用部材2に形成したものとしてもよく、また、フェルール3の取付についても、結合用部材2の基部22のような位置に限定されるものではない。
(3)また、上記各実施の形態においては、フェルール3が結合用部材2に対し一体に形成され、カム面19が継手本体1に形成されている。しかし、これとは逆にフェルール3を継手本体1と一体的に形成し、カム面19を結合用部材2に形成したものとしてもよく、また、フェルール3の取付についても、結合用部材2の基部22のような位置に限定されるものではない。
(4)実施の形態1〜3,5及び6においては、継手本体1側に雌ねじ14aを形成するとともに結合用部材2側に雄ねじ22aを形成している。しかし、この螺合部の構造については、実施の形態4に示したように、継手本体1側に雄ねじ15aを形成するとともに結合用部材2側に雌ねじ28aを形成してもよく、その場合における具体的構造についても先の例に限定されるものではない。
p…配管、1…継手本体、2…結合用部材、3…フェルール、3a…楔状部、3b,3c…エッジ部、4…薄肉部、16…配管接続口、19…カム面、25…押圧面、33…後端面、34…空間部、35…第2ノッチ、36…第1ノッチ、41…先端、51…刃物(バイト)。
Claims (7)
- 接続すべき配管を挿入する配管接続口を有する継手本体と、継手本体に締結される結合用部材と、継手本体又は結合用部材の何れか一方に径方向の薄肉部を介し一体的に形成された環状のフェルールと、フェルールが形成されていない他方の継手本体又は結合用部材にフェルールの先端部を配管に食い込ませるようにガイドするカム面とを備え、
前記フェルールが形成されている継手本体又は結合用部材に、フェルールの後端面に対し空間部を挟んで対向する押圧面が形成され、
さらに、前記フェルールは、フェルールの変形を助けるために内周面から径方向外周に向けて切り込まれた少なくとも一つのノッチを有し、
前記空間部と前記ノッチの内の少なくとも一部のノッチとは、共通の専用の刃物で切削可能なようにこの共通の刃物の尖端形状に合わされて形成されている
ことを特徴とする食い込み式管継手。 - 前記一部のノッチには、フェルールの内周面における後端部よりに位置してフェルールを前部と後部とに二分する第1ノッチが含まれ、この第1ノッチは、前部と後部とがこの第1ノッチを挟んで曲げられるとともにフェルールの先端部と後端部とが配管に食い込むように変形されることを、容易化するためのものであり、
さらに、前記フェルールには、内周面の先端部及び後端部にそれぞれ配管に食い込ませるためのエッジ部が形成され、
前記押圧面は、フェルールの外周面の後端部を中心側に押し付けながら軸方向に押圧可能とする傾斜面を備えている
ことを特徴とする請求項1記載の食い込み式管継手。 - 前記空間部及び第1ノッチは、外周側が尖った略V字状に近い台形に形成されていることを特徴とする請求項2記載の食い込み式管継手。
- 前記一部のノッチにはフェルールの先端部に位置する第2ノッチが含まれ、この第2ノッチは、フェルールにおけるこの第2ノッチより先端側の部分を、接続すべき配管の外周面と配管接続口の内周面との間に押し込ませて接続すべき配管を仮止めする楔状部として形成するためのものであることを特徴とする請求項1記載の食い込み式管継手。
- 前記第1ノッチとは別にフェルールの先端部に位置する第2ノッチを有し、この第2ノッチは、フェルールにおけるこの第2ノッチより先端側の部分を、接続すべき配管の外周面と配管接続口の内周面との間に押し込ませて接続すべき配管を仮止めする楔状部として形成するためのものであることを特徴とする請求項2又は3記載の食い込み式管継手。
- 請求項1〜5の何れか1項に記載の食い込み式管継手を冷媒回路、給水回路、又は、冷媒回路と給水回路の双方に使用した冷凍装置。
- 請求項1〜5の何れか1項に記載の食い込み式管継手を給湯回路、給水回路、又は、給湯回路と給水回路の双方に使用した温水装置。
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