(57)【要約】【課題】フェルール先端部のテーパ面が当接されるカム面周りの構造を改良することにより、気密性に優れた食い込み式管接続構造を提供すること。【解決手段】継手本体１は、基部１１から一体的に結合部材側に円筒状に延びるとともに内周面に雌ねじ部１３ａが形成された雌ねじ筒部１３と、基部１１から雌ねじ筒部１３内へ突出する軸部１４と、軸部１４の軸心部に形成された接続すべき配管Ｐを差し込む配管差込口１６とを備えている。また、軸部１４の先端にはカム面１９が形成され、軸部１４の外周側には円筒状の空間部１５が形成されている。そして、円筒状の空間部１５の軸方向長さをＳ１、カム面１９の軸方向長さをＳ２、軸部１４の径方向の厚さをＤ１としたときに、Ｓ１／Ｓ２≧０．５（式１）、Ｓ１／Ｄ１≦０．５（式２）となるように形成されている。【選択図】図３
2010043695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被接続側に取り付けられる継手本体と、継手本体に螺合される結合部材と、継手本体と結合部材との間に挟着されるフェルールとを備え、
前記継手本体は、基部から一体的に結合部材側に円筒状に延びるとともに内周面に雌ねじ部が形成された雌ねじ筒部と、基部から雌ねじ筒部内へ突出する軸部と、軸部の軸心部に形成された接続すべき配管を差し込む配管差込口と、この配管差込口に連続して軸部の先端に形成された、フェルールの先端部のテーパ面を押し付けるためのカム面と、軸部と雌ねじ筒部の内周面との間に形成された円筒状の空間部とを有し、
前記継手本体における円筒状の空間部及び軸部は、次の（式１）及び（式２）
Ｓ１／Ｓ２≧０．５  （式１）
Ｓ１／Ｄ１≧０．５  （式２）
但し、Ｓ１＝円筒状の空間部の軸方向長さ、
Ｓ２＝カム面の軸方向長さ、
Ｄ１＝軸部の径方向の厚さ
を満たすように形成されていることを特徴とする食い込み式管接続構造。
【請求項２】
請求項１記載の食い込み式管接続構造において、前記継手本体における円筒状の空間部は、次の（式３）
Ｓ１／Ｄ２≦２．０  （式３）
但し、Ｄ２＝円筒状の空間部の径方向の幅
を満たすように構成されていることを特徴とする食い込み式管接続構造。
【請求項３】
請求項１又は２記載の食い込み式管接続構造において、前記継手本体における円筒状の空間部及び軸部は、次の（式４）
０．１＜Ｄ１／Ｄ０＜０．４  （式４）
但し、Ｄ０＝接続すべき配管の外径、
を満たすように構成されていることを特徴とする食い込み式管接続構造。
【請求項４】
前記継手本体は、基部の反結合部材側にソケット部を有し、このソケット部は、被接続側にろう付されるように構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の食い込み式管接続構造。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の食い込み式管接続構造において、前記接続すべき配管は銅管であり、前記継手本体、結合部材及びフェルールは黄銅製であることを特徴とする食い込み式管接続構造。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載の食い込み式管接続構造において、前記結合部材は、接続すべき配管を貫通させる配管貫通孔を備えるとともに、継手本体側の側面にフェルールを押圧する押圧面が形成され、さらに、外周面に前記雌ねじ部に螺合される雄ねじ部が形成された管接続部を有することを特徴とする食い込み式管接続構造。
【請求項７】
請求項１〜６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。
【請求項８】
請求項１〜６の何れか１項に記載の管接続構造を管継手部に用いた食い込み式管継手。
【請求項９】
請求項７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。
【請求項１０】
請求項８記載の食い込み式管継手を冷媒回路に用いたことを特徴とする冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食い込み式管接続構造に関し、特に、カム面が継手本体に形成された食い込み式管接続構造における継手本体の構造に関する。また、本発明は、このような食い込み式管接続構造を用いた弁、食い込み式管継手及び冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍装置の冷媒配管、温水装置の給湯配管や給水配管などの配管システムにおいて、配管接続の対象である被接続側の装置、配管等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た状態で継手本体に螺合されて組み付けされる結合部材と、継手本体と結合部材との間に挟着されるフェルールとを備えた食い込み式管継手が用いられている。
【０００３】
このような食い込み式管継手として、図１１に記載のようなものがある。これについて説明する。継手本体１１０は、軸方向の中間部に位置する基部１１１と、基部１１１の反結合部材側に形成された非接続装置の機器に螺合により螺子結合されるソケット部１１２と、ソケット部１１２の反対側に結合部材１２０を螺合する雌ねじ筒部１１３とを備えている。ソケット部１１２は、外周面に雄ねじ部１１４を備えている。雌ねじ筒部１１３は、内周面に結合部材１２０を螺合する雌ねじ部１１５を備えている。また、雌ねじ筒部１１３内の側壁、すなわち、基部１１１にフェルール１３０の先端部のテーパ面１３１を押接するためのカム面１１６が形成されている。
【０００４】
また、継手本体１１０に螺合される結合部材１２０は、継手本体１１０の雌ねじ部１１５に螺合される雄ねじ部１２１を備えるとともに、継手本体側の端部から突出するようにフェルール１３０が薄肉部１３２を介して一体的に形成されている。フェルール１３０は、結合部材１２０の締結工程において薄肉部１３２が切断され、その後の締結過程において独立のフェルールと同様に作用するものである。フェルール１３０の後方には所定の空間を空けて押圧面１２２が形成されている。なお、図１１は、結合部材１２０の締結途中の状態図であって、フェルール１３０の薄肉部１３２が切断され、フェルール１３０の後端面がこの押圧面１２２のより押圧されている。これを先行技術１と称する。
【０００５】
また、他の先行技術として、図１２に示すようなものがある。これについて説明する。継手本体２１０は、軸方向の中間部に位置する基部２１１と、基部２１１の反結合部材側に形成されたソケット部２１２と、基部２１１の結合部材側に形成された雌ねじ筒部２１３とを備えている。ソケット部２１２は、被接続装置の配管Ｐａにろう付される。雌ねじ筒部２１３は、内周面に結合部材２２０を螺合する雌ねじ部２１４が形成されている。雌ねじ筒部２１３の後側部の内部には、基部２１１から突出するように軸部２１５が形成されている。そして、軸部２１５の先端には、フェルール２３０のテーパ面２３１が押接されるカム面２１６が形成され、軸部２１５の外周と雌ねじ筒部２１３の内周面との間には、円筒状の空間部２１７が形成されている。
【０００６】
継手本体２１０に螺合される結合部材２２０は、継手本体２１０の雌ねじ部２１４に螺合される雄ねじ部２２１を備えるとともに、継手本体側の端部から突出するようにフェルール２３０が薄肉部２３２を介して一体的に形成されている。フェルール２３０の後方には所定の空間を空けて押圧面２２２が形成されている。さらに、結合部材２２０の継手本体側の端部における外周部から突出するように、フェルール２３０の外側を囲う保護筒部２２３が結合部材２２０と一体的に形成されている。この保護筒部２２３は、フェルール２３０が損傷を受けるのを保護するためのものであって、前述の空間部２１７は結合部材２２０が継手本体２１０に締結されるときに、保護筒部２２３を収納するスペースとして機能する。なお、図１２は、結合部材２の締結開始時の状態図であって、フェルール２３０の薄肉部２３２がまだ切断されていない状態となっているが、締結過程が進むと図１１のように切断される。以下これを先行技術２と称する。
【０００７】
なお、上記先行技術１及び先行技術２は特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００８−１０６９３５号公報、図２２、図６０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、本発明者がカム面とフェルールのテーパ面とのシールのメカニズムについて研究を重ねた結果、先行技術１について次のような問題点のあることが解明された。
すなわち、先行技術１の場合には、カム面１１６が継手本体１１０の基部１１１に直接形成されるため、基部１１１の剛性により、フェルール１３０を配管に食い込ませるときに、図示Ｚ矢印方向へのカム面１１６の撓みや、フェルール１３０のテーパ面１３１に馴染むようなカム面１１６の変形が少なくなる。このため、カム面１１６とフェルール１３０のテーパ面１３１とが面接触し難くなるとともに円周方向に均一な接触が維持され難くなり、漏れが生じやすくなる。
【０００９】
なお、先行技術２は、カム面２１６が軸部２１５の先端に形成されているので、軸部２１５の剛性が大きい場合には上記先行技術と同一の問題点を有する。しかしながら、先行技術２は、このようなカム面２１６とフェルール２３０のテーパ面２３１との面接触を加味してカム面２１６及び軸部２１５周りの形状を設定したものではなく、上記問題点とは無関係に定められた構造を示しているに過ぎない。
【００１０】
本発明は、従来技術に存在するこのような問題点に着目してなされたものであって、フェルール先端部のテーパ面が当接されるカム面周りの構造を改良することにより気密性に優れた食い込み式管接続構造を提供することを目的とする。また、本発明は、このような食い込み式管接続構造を用いた弁、食い込み式管継手及び冷凍装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る食い込み式管接続構造は、上記課題を解決するものであって、被接続側に取り付けられる継手本体と、継手本体に螺合される結合部材と、継手本体と結合部材との間に挟着されるフェルールとを備え、前記継手本体は、基部から一体的に結合部材側に円筒状に延びるとともに内周面に雌ねじ部が形成された雌ねじ筒部と、基部から雌ねじ筒部内へ突出する軸部と、軸部の軸心部に形成された接続すべき配管を差し込む配管差込口と、この配管差込口に連続して軸部の先端に形成された、フェルールの先端部のテーパ面を押し付けるためのカム面と、軸部と雌ねじ筒部の内周面との間に形成された円筒状の空間部とを有し、前記継手本体における円筒状の空間部及び軸部は、次の（式１）及び（式２）
Ｓ１／Ｓ２≧０．５  （式１）
Ｓ１／Ｄ１≧０．５  （式２）
但し、Ｓ１＝円筒状の空間部の軸方向長さ、
Ｓ２＝カム面の軸方向長さ、
Ｄ１＝軸部の径方向の厚さ
を満たすように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
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接続構造によれば、基部から雌ねじ筒部内へ突出する軸部の先端にカム面が形成されるとともに、軸部の外周側には円筒状の空間部が形成されている。そして、円筒状の空間部の軸方向長さ、カム面の軸方向長さ、及び、軸部の径方向の厚さが適切な関係に形成される。これにより、カム面とフェルールのテーパ面との馴染みが良好になり、気密性に優れた食い込み式管接続構造を提供することができる。
【００１３】
また、このような食い込み式管接続構造において、前記継手本体における円筒状の空間部を、次の（式３）
Ｓ１／Ｄ２≦２．０  （式３）
但し、Ｄ２＝円筒状の空間部の径方向の幅
を満たすように構成することが好ましい。このように構成すれば、軸部外周側の円筒状の空間部の加工が容易となり、加工時間を短縮することができる。
【００１４】
また、このような食い込み式管接続構造において、前記継手本体における円筒状の空間部及び軸部は、次の（式４）
０．１＜Ｓ２／Ｄ０＜０．４  （式４）
但し、Ｄ０＝接続すべき配管の外径、
を満たすように構成することが好ましい。このように構成すれば、冷凍装置用の管継手などに実用化する上で適切な構造とすることができる。
【００１５】
また、前記継手本体は、基部の反結合部材側にソケット部を有し、このソケット部は、被接続側にろう付されるように構成してもよい。このようにソケット部をろう付構造として、継手本体が被接続側に固定される場合、ろう付のための熱が継手本体に加えられる。しかしながら、継手本体を加熱する熱は、軸部と雌ねじ筒部の内周面との間に形成された円筒状の空間部による熱遮断作用により、カム面への直接的な伝熱が回避されるので、カム面に熱変形を生じることがなくなるとともに、カム面の表面に酸化被膜が形成されるといったことがなくなる。この結果、カム面とフェルールのテーパ面との気密性能を向上することができる。
【００１６】
また、このような食い込み式管接続構造において、接続すべき配管は銅管とし、前記継手本体、結合部材及びフェルールは黄銅製とすることができる。このように構成すれば冷凍装置用に好適な食い込み式管接続構造を提供することができる。
【００１７】
また、このような食い込み式管接続構造において、前記結合部材は、接続すべき配管を貫通させる配管貫通孔を備えるとともに、継手本体側の側面にフェルールを押圧する押圧面が形成され、さらに、外周面に前記雌ねじ部に螺合される雄ねじ部が形成された管接続部を有するように構成してもよい。このように構成すれば、継手本体及び結合部材と別体に形成されたフェルールを用いた食い込み式管接続構造を容易に形成することができる。
【００１８】
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、気密性に優れたものとすることができる。
【００１９】
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、本発明に係る冷凍装置は、上記のような弁、管継手を用いているので、気密性の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る食い込み式管接続構造によれば、先端部にカム面を有する軸部と雌ねじ筒部の内周面との間に形成された円筒状の空間部の軸方向長さ、カム面の軸方向長さ、及び、軸部の径方向の厚さが適切な関係に形成されるので、気密性に優れたものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態に係る食い込み式管接続構造について、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おける室内外連絡配管を接続する閉鎖弁の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、締結開始時の状態図であり、図２は、同食い込み式管継手においてフェルールを結合部材に仮止めした組付状態図である。
【００２２】
本実施の形態に係る食い込み式管接続構造は、図１及び図２に示すように、配管を接続しようとする被接続側に取り付けられる継手本体１と、継手本体１に螺合されて組み付けられる結合部材２と、継手本体１及び結合部材２とは別体に形成されるとともに、継手本体１と結合部材２との間に挟着されるフェルール３とを備えている。なお、本明細書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における継手本体側、すなわち、図１における左側を前側とし、結合部材２側、すなわち、図１における右側を後側とする。
【００２３】
継手本体１は、黄銅製であって、前述の図１、図２、及び継手本体の単体図面である図３に示すように、軸方向の中心部に位置する基部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。軸部１４の外周側には、配管接続時に軸部１４の強度を調節するための円筒状の空間部１５が形成されている。また、この円筒状の空間部１５の基端部には内部凍結防止用の通気孔１５ａが形成されている（図３（ｂ）参照）。
【００２４】
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を差し込む配管差込口１６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被接続側装置から導出される配管Ｐａを差し込む配管差込口１７が形成されている。また、配管差込口１６と配管差込口１７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１８が形成されている。段部１８は、配管差込口１６、１７に差し込まれた配管Ｐ，Ｐａの先端部を段部１８の端面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。なお、段部１８の前側の端面は、加工時の刃具の外形形状が残されてテーパ状に形成されている。
【００２５】
軸部１４の先端部、すなわち、配管差込口１６の入口部にはカム面１９が形成されている。カム面１９は、前側において配管差込口１６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。また、カム面１９は、入口側、すなわち、後側（結合部材２側）の円錐部の拡がり角度θ１に対し、前側の配管差込口１６に連なる近辺部１９ａの拡がり角度θ２が大となるように形成されている（図３（ｃ）参照）。
【００２６】
上記構成において、図３（ｂ）に示すように、
Ｓ１＝円筒状の空間部１５の軸方向長さ、
Ｓ２＝カム面１９の軸方向長さ、
Ｄ１＝軸部１４の径方向の厚さ
Ｄ２＝円筒状の空間部１５の径方向の幅
Ｄ０＝接続すべき配管Ｐの外径
としたときに、
Ｓ１／Ｓ２≧０．５  （式１）
Ｓ１／Ｄ１≧０．５  （式２）
Ｓ１／Ｄ２≦２．０  （式３）
０．１＜Ｄ１／Ｄ０＜０．４  （式４）
の関係に形成されている。
【００２７】
結合部材２は、黄銅製であって、図１、図２、及び結合部材の単体図面である図４に示すように、軸心に配管Ｐを貫通させる配管貫通孔２１が形成されるとともに、結合部材２を二分するように径方向の切れ目を成す円盤状スリット２２が形成されている。そして、円盤状スリット２２の継手本体側に継手本体１に螺合されるとともに配管接続機構を構成する管接続部２３が形成され、円盤状スリット２２の反継手本体側に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２４が形成されている。なお、円盤状スリット２２の軸方向の位置は、継手本体１に対し結合部材２が締結されて配管接続作業が完了した状態において、継手本体１の結合部材側端面の位置と略一致するように配置されている（図６参照）。
【００２８】
管接続部２３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２３ａが形成されている。また、把持部２４の外形は、締結工具で把持可能とするように六角ナット状に形成されている。そして、円盤状スリット２２と配管貫通孔２１との間に、薄肉の管状部により管接続部２３と把持部２４とを連結する管状連結部２６が形成されている。管状連結部２６は、把持部２４を締め付ける回転トルクが配管接続完了時の値まで大きくなると切断される強度に設計されている。
【００２９】
管接続部２３の継手本体端部には、本発明の骨子を成すフェルール３の後端部を仮止めするための仮止め機構の一部が形成されている。すなわち、管接続部２３の継手本体側端部には凹部２７が形成され、この凹部２７の奥端面がフェルール３を押圧する押圧面２８として形成されている。押圧面２８は、軸心側が後方へ広がる傾斜面に形成されている。そして、この凹部２７の入口には径方向内向きの環状の突部２９が形成されている。この突部２９の端面は、前方に径が大きくなる傾斜面に形成されている（図２及び図４（ｃ）参照）。この傾斜面２９ａは、後述するフェルール３の後端部に形成される環状の突部３５を圧入し易くするためのものである。また、この内向きの突部２９と押圧面２８との間に環状の拡径部２９ｂが形成されている。
【００３０】
また、管接続部２３の反継手本体側の面には、後述する特別の工具と係合する係合部として、断面が円形で所定深さの４個の係合穴部５１が形成されている。また、把持部２４には、前記係合穴部５１を把持部２４の反継手本体側から加工可能とする加工用穴５２が形成されている。この加工用穴５２は、係合穴部５１と相対向する位置に加工されており、図５に示すように、所定円周上において等間隔に４個形成されている。
【００３１】
フェルール３は、黄銅製であって、図１、図２、及びフェルールの単体図面である図５に示すように、継手本体１及び結合部材２とは別体に形成された独立のフェルールである。そして、フェルール３は、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、軸方向に切断した断面で見て、前部３２の外周面が先細のテーパ面３３に形成され、さらに、後部３４の外周面が軸心に略平行な円筒状の平行面に形成されている。
【００３２】
前方外周面を成すテーパ面３３は、軸心に対する傾斜角度がカム面１９の後側の円錐部の拡がり角度θ１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３３との接触面積が大きくなるように形成されている。
【００３３】
また、フェルール３の後端部には、フェルール３の仮止め機構の一部として、径方向外向きの環状の突部３５が形成されている。この突部３５の外周端面は、フェルール３の後部３４の突部３５を結合部材２の拡径部２９ｂに圧入しやすくするために、後方に径が小さくなる傾斜面３５ａに形成されている（図２参照）。この突部３５の最大径部の外径は、前述の結合部材２の径方向内向きの環状の突部２９の最小内径より僅かに大きく形成されており、圧入変形により前記内向きの突部２９を介して拡径部２９ｂに押し込められる。また、突部３５の軸方向寸法は、前述の拡径部２９ｂの軸方向寸法より僅かに小さくなるように形成されている。
【００３４】
フェルール３の仮止め機構は、管接続部２３の継手本体側端面及びフェルール３の後端部において上述のように構成されている。これにより、フェルール３の後端部が結合部材２の継手本体側側面に形成された凹部２７に対し、着脱自在に、かつ、結合部材２に仮止めされて一体化されたまま搬送可能に、かつ、継手本体１に対し組み付け可能に構成されている。
【００３５】
フェルール３の後端面は、押圧面２８により押圧される受圧面である。また、フェルール３の後端面は、中心側が前方となる傾斜面３４ａが中心軸側に形成され、中心軸に垂直な垂直面３４ｂが外周側に形成されている。また、傾斜面３４ａと挿通孔３１との交差により形成される角部が後エッジ部を形成している。
【００３６】
また、フェルール３には、挿通孔３１の内周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３６、第２ノッチ３７が形成されている。第１ノッチ３６は軸方向の先端部に形成され、第２ノッチ３７は軸方向の後よりに形成されている。第１ノッチ３６は、この第１ノッチ３６の前方にある先端部分の変形を容易にするためのものである。第１ノッチ３６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との交差により形成される角部が前エッジ部を形成している。
【００３７】
第２ノッチ３７は、軸方向における第１ノッチ３６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３７は、外周側に短い辺を備えた略三角形状に形成されている。フェルール３は、図２に示すように、第２ノッチ３７とフェルール３の外周面との間に薄肉部３８が形成されるとともに、後端面に傾斜面３４ａが形成されていることにより、薄肉部３８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の前部３２のテーパ面３３がカム面１９に密着し易くなるとともに、フェルール３の後端に形成される後エッジ部が配管Ｐに食い込み易くなっている。
【００３８】
以上のように形成されるフェルール３は、部品として搬送及び管理段階において、その後端部が結合部材２に仮止めされて一体化される。この仮止めされた状態図が図２である。このような仮止め状態とするには、フェルール３の中心軸と結合部材２の中心軸とを芯合せした状態として、フェルール３の後端部を結合部材２の凹部２７に押し付ける。これにより、フェルール３の突部３５の外周端面の傾斜面３５ａと結合部材２の内向き突部２９の内周端面の傾斜面２９ａとが当接し、次いで、フェルール３の後端部が圧入変形される。そして、フェルール３の突部３５が僅かに縮径して、拡径部２９ｂ内に挿入される。突部３５は、拡径部２９ｂに挿入された後自由状態に戻るため、外径が結合部材２の内向き突部２９の内径より僅かに大きくなり、フェルール３が仮止めされるとともに搬送作業時においてフェルール３の仮止めされた状態が維持される。しかし、この内向き突部２９と外向き突部３５の引っ掛かりは僅かであるため、フェルール３を軸方向に引っ張ることによりフェルール３を結合部材２から取り外すことも可能である。
【００３９】
次に、以上のように構成された本結合部材による配管接続方法について説明する。
継手本体１及び結合部材２により配管Ｐを接続するに際しては、先ず継手本体１が被接続側の配管Ｐａにろう付される。このろう付は、配管Ｐａの先端部が段部１８に当接するように、配管Ｐａをソケット部１２の配管差込口１７に差し込み、次いで、ソケット部１２を加熱しながらろう材を配管差込口１７と配管Ｐａの隙間に流し込んでろう付される。このとき、ソケット部１２に加えられた熱がカム面１９の方に熱伝導されるが、円筒状の空間部１５の熱遮断効果によりカム面１９に熱変形が生じたり、カム面１９に酸化皮膜が形成されたりすることが抑制される。なお、継手本体１が取り付けられる対象としては、配管、閉鎖弁等の各種機器の配管接続ポートである。
【００４０】
このように被接続側の配管Ｐａに取り付けられた継手本体１に対し、接続すべき配管Ｐが次のようにして接続される。先ず配管Ｐを、フェルール３が仮止めされた状態の結合部材２の配管貫通孔２１及びフェルール３の挿通孔３１に貫挿させて結合部材２を配管Ｐに外装する。この外装作業は、フェルール３が仮止めされた状態の結合部材２を継手本体１から分離した状態として配管Ｐに外装してもよいし、フェルール３が仮止めされた状態の結合部材２を継手本体１に緩く螺合した状態としておいて、結合部材２の後方から配管Ｐを挿入するようにしてもよい。そして、配管Ｐの先端部をフェルール３の挿通孔３１を通して配管差込口１６に挿入し、その先端を段部１８の段差状の端面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。この螺合により図１に示すようにフェルール３の後端部が押圧面２８に当接する状態となる。
【００４１】
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３６前方の先端部分が配管Ｐと配管差込口１６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、締結工具により結合部材２がさらに締め付けられると、押圧面２８の軸心側が後方へ拡がる傾斜面に形成されているので、フェルール３の薄肉部３８を中心として前後の部分が軸心側に曲がりやすくなる。したがって、フェルール３は、第２ノッチ３７の前部においては、薄肉部３８を中心にして前エッジ部が配管Ｐに食い込むように傾斜し、第２ノッチ３７の後部においては、薄肉部３８を中心にして後端の後エッジ部が配管Ｐに食い込むように傾斜する（図６参照）。これにより、フェルール３のテーパ面３３がカム面１９に押し付けられる。また、一方で、カム面１９を形成する軸部１４周りの寸法が、前述の関係に形成されているため、カム面１９とテーパ面３３との馴染みが良好となり、配管接続後の漏れ量が低減される。
【００４２】
このようにして、フェルール３における前エッジ部及び後エッジ部の食い込みが所定量に達すると、図６に示すように、継手本体１の雌ねじ筒部１３の端部と円盤状スリット２２の継手本体側の面とが略一致する。また、このような状態まで結合部材２が締め付けられると、回転トルクが配管接続完了時の値に到達し、管状連結部２６が切断されて継手本体１の雌ねじ筒部１３から突出した状態にある把持部２４が切断される。これにより結合部材２の接続作業が完了する。
【００４３】
次に、上記のような状態で締結された配管接続部は、把持部２４が切断されるため誰でもが勝手に接続部を緩めることができないが、図７に示すような専用の工具を用いることにより、この配管接続部を緩めることができる。
【００４４】
この専用工具６０は、図７に示すように、半円盤状の基体部６１に柄部６２が取り付けられている。基体部６１の半円状穴６３の内周半径は配管Ｐよりやや大径に形成されている。また、係合部として基体部６１の側面に、管接続部２３の４個の係合穴部５１の内、任意の隣り合う３個に係合可能な３個の円柱状の係合突部６４が形成されている。
【００４５】
そして、この専用工具の係合突部６４を管接続部２３の任意の隣り合う３個の係合穴部５１に係合させて、専用工具６０の柄部６２に力を入れて基体部６１を回転させることにより、管接続部２３を回転させて継手本体１との螺合を緩めることができ、配管Ｐを継手本体１から取り外すことができる。この配管接続解除方法によれば、配管Ｐを切断することなく、配管Ｐを取り外すことができるので配管接続解除工事が簡単になる。また、継手本体１を残した状態で配管Ｐを取り外すとともに、結合部材２に仮止めされていたフェルール３を引き抜くことにより、この継手本体１に対し新たなフェルール３を用いて配管Ｐを再度接続することができる。
【００４６】
次に以上のように構成された本実施の形態に係る食い込み式管接続構造によれば次のような効果を奏することができる。
（１）基部１１から雌ねじ筒部１３内へ突出する軸部１４の先端にカム面１９が形成されるとともに、軸部１４の外周に形成される円筒状の空間部１５の軸方向長さＳ１、カム面１９の軸方向長さＳ２、及び、軸部１４の径方向の厚さＤ１が前述の式（１）及び式（２）のような関係に形成されている。これにより、カム面１９とフェルール３のテーパ面３３との馴染みを良好にすることができる。図８及び図９は、円筒状の空間部１５の軸方向長さＳ１、カム面の軸方向長さＳ２、及び、軸部１４の径方向の厚さＤ１を前述の式（１）及び式（２）のような関係とする根拠を示したもので、この式を満たすことにより漏れ量が低減され、気密性に優れた食い込み式管接続構造を提供することができる。
【００４７】
（２）また、円筒状の空間部１５の軸方向長さＳ１と円筒状の空間部の径方向の幅Ｄ２とが式（３）を満たすように形成されているので、円筒状の空間部１５の径方向の幅Ｄ２が小さく、円筒状の空間部１５の軸方向長さＳ１が大きいといった形状にはならない。これにより、円筒状の空間部１５の加工が容易となり、円筒状の空間部１５の加工時間を短縮することができる。図１０は、式（３）の根拠となるデータを示したものである。
【００４８】
（３）また、カム面１９の軸方向長さＳ２と接続すべき配管Ｐの外径Ｄ０とが式（４）を満たすように形成されているので、冷凍装置用の管継手などに実用化する上で適切な構造とすることができる。
【００４９】
（４）また、ソケット部１２に配管Ｐａをろう付するときに加えられる熱が、円筒状の空間部１５による熱遮断効果により、カム面１９に直接的に伝導されないので、カム面１９に熱変形が生じたり、カム面１９の表面に酸化被膜が形成されたりといったことがなくなる。
【００５０】
（５）また、接続すべき配管Ｐを銅管とし、継手本体１、結合部材２及びフェルール３を黄銅製としているので、冷凍装置用に好適な食い込み式管接続構造を提供することができる。
【００５１】
（６）また、結合部材２は、接続すべき配管Ｐを貫通させる配管貫通孔２１を備えるとともに、継手本体側の側面にフェルール３を押圧する押圧面２８が形成され、さらに、外周面に雌ねじ部１３ａに螺合される雄ねじ部２３ａが形成された管接続部２３を有するように構成されている。したがって、継手本体１及び結合部材２と別体に形成されたフェルール３を用いた食い込み式管接続構造を容易に形成することができる。
【００５２】
（７）また、継手本体１及び結合部材２とは別体に形成されたフェルール３を用いるので、前述の従来例のような結合部材２に一体化されたフェルール３を用いる場合に比較すると、フェルール３の加工時間を短縮することができる。
【００５３】
（８）また、フェルール３は、継手本体１及び結合部材２とは別体に形成されているが、部品としての取り扱いの段階からフェルール３の後端部が結合部材２に仮止めすることができるので、通常の別体独立型のフェルールを用いる場合のように、部品管理の工数が大きくなったり、フェルールを紛失したりするなどの問題がない。
【００５４】
（９）また、本発明の弁や管継手は、上記構成の管接続構造を管継手部に用いているので、加工時間が短縮され、コスト軽減が行われる。また、気密性に優れたものとすることができる。
【００５５】
（１０）また、本発明の冷凍装置は、このような弁或は管継手を冷媒回路に用いているので、冷凍装置のコスト軽減及び気密性の向上を図ることができる。
（変形例）
上記実施の形態において以下のように変更することもできる。
【００５６】
・フェルール３は、上記実施の形態においては、継手本体１及び結合部材２とは別体に形成されるとともに、結合部材２に仮止めされて一体化されたたまま保管、搬送、継手本体１への取付が可能に形成されているが、このように仮止めを行わずに別体独立の部品として従来と同様に取り扱うものとしてもよい。また、従来例のように結合部材２と一体に形成されたものとしてもよい。
【００５７】
・フェルール３と結合部材２との仮止め機構は、結合部材２に対し回動可能及び所定範囲内で軸方向に移動可能に仮止めされるとともに、結合部材２に仮止めされて一体化されたたまま搬送可能、かつ、継手本体に対し組み付け可能に構成されるものであれば、他の構造に変更してもよい。
【００５８】
・結合部材２に仮止めされたフェルール３を保護するための囲いを結合部材２に対し着脱自在に取り付けるようにしてもよい。
・継手本体１は、被接続側の配管Ｐａにろう付により固定されるように形成されているが、ソケット部１２が被接続側の容器、装置等の接続口に挿入され、ろう付されて固定されるように形成されているものでもよい。この場合においても、ろう付によりソケット部１２に加えられる熱は円筒状の空間部１５により熱遮断されるので、カム面１９における熱歪みの発生や酸化膜の形成を抑制することができる。
【００５９】
・また、ソケット部１２の外周面に雄ねじ部を形成し、ソケット部１２が被接続側の機器等に螺合されて、継手本体１が被接続側に固定される構造としてもよい。
・本実施の形態においては、材料として黄銅が用いられているが、用途によって鉄系金属などの他の材料としてもよい。
【００６０】
・継手本体１に内部凍結防止用の通気孔１５ａが設けられているが、この通気孔１５ａを設けていないものも本発明に包含される。
・各実施の形態における結合部材２は、結合部材２の締結過程において管接続部２３と把持部２４とに分割しない構造としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、冷凍装置、空気調和装置、給湯器等の温水装置、給水装置、一般の製造設備などにおける冷媒回路、水回路、ガス回路などに使用される食い込み式管接続構造に対し適用することができる。また、本発明を適用した食い込み式管接続構造は、配管同士の接続、閉鎖弁等の弁における管継手部、その他各種装置における管継手部に適用することができる。また、本発明を適用した食い込み式管接続構造が対象とする配管は、銅管、ステンレス管などの金属管を初め樹脂配管をも包含する。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態に係る食い込み式管接続構造の断面図であって、配管接続開始の状態図である。
【図２】同食い込み式管接続構造において、フェルールの後端部を結合部材に対し仮止めして一体化した状態図である。
【図３】同食い込み式管接続構造における継手本体の単体図面であって、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）はカム面部の拡大図である。
【図４】同食い込み式管接続構造における結合部材の単体図面であって、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図であり、（ｃ）は継手本体側側面に形成された仮止め機構の構成図である。
【図５】同食い込み式管接続構造におけるフェルールの単体図面であって、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図６】同食い込み式管接続構造の部分断面図であって、配管接続完了時の状態図である。
【図７】同食い込み式管接続構造に用いられる専用工具の斜視図である。
【図８】本発明における、Ｓ１／Ｓ２に対する漏れ量の線図である。
【図９】本発明における、Ｓ１／Ｄ１に対する漏れ量の線図である。
【図１０】本発明における、Ｓ１／Ｄ２に対する加工速度の線図である。
【図１１】従来の食い込み式管接続構造の部分断面図であって、締結工程中の状態図である。
【図１２】他の従来の食い込み式管接続構造の部分断面図であって、締結開始時の状態図である。
【符号の説明】
【００６３】
Ｐ、Ｐａ…配管、Ｓ１…円筒状の空間部の軸方向長さ、Ｓ２…カム面の軸方向長さ、Ｄ０…（配管の）外径、Ｄ１…軸部の径方向の厚さ、Ｄ２…円筒状の空間部の径方向の幅、１…継手本体、２…結合部材、３…フェルール、１１…基部、１２…ソケット部、１３…雌ねじ筒部、１３ａ…雌ねじ部、１４…軸部、１５…（円筒状の）空間部、１６…配管差込口、１９…カム面、２１…配管貫通孔、２３…管接続部、２３ａ…雄ねじ部、２８…押圧面、３３…テーパ面。
【図１】
2010043695.tif 000003
【図２】
2010043695.tif 000004
【図３】
2010043695.tif 000005
【図４】
2010043695.tif 000006
【図５】
2010043695.tif 000007
【図６】
2010043695.tif 000008
【図７】
2010043695.tif 000009
【図８】
2010043695.tif 000010
【図９】
2010043695.tif 000011
【図１０】
2010043695.tif 000012
【図１１】
2010043695.tif 000013
【図１２】
2010043695.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成21年12月18日(2009.12.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
管接続部２３の継手本体端部には、フェルール３の後端部を仮止めするための仮止め機構の一部が形成されている。すなわち、管接続部２３の継手本体側端部には凹部２７が形成され、この凹部２７の奥端面がフェルール３を押圧する押圧面２８として形成されている。押圧面２８は、軸心側が後方へ広がる傾斜面に形成されている。そして、この凹部２７の入口には径方向内向きの環状の突部２９が形成されている。この突部２９の端面は、前方に径が大きくなる傾斜面に形成されている（図２及び図４（ｃ）参照）。この傾斜面２９ａは、後述するフェルール３の後端部に形成される環状の突部３５を圧入し易くするためのものである。また、この内向きの突部２９と押圧面２８との間に環状の拡径部２９ｂが形成されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
また、管接続部２３の反継手本体側の面には、後述する特別の工具と係合する係合部として、断面が円形で所定深さの４個の係合穴部５１が形成されている。また、把持部２４には、前記係合穴部５１を把持部２４の反継手本体側から加工可能とする加工用穴５２が形成されている。この加工用穴５２は、係合穴部５１と相対向する位置に加工されており、図４に示すように、所定円周上において等間隔に４個形成されている。