(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の接続管の先端側端部が差し込まれる受口部およびこの受口部の内奥に設けられた管端ストッパー部を有する継手本体と、この継手本体の前記受口部の外周に設けた雄ねじにねじ込み結合されかつ前記接続管の外周に遊嵌される締付ナットと、前記継手本体の受口部の内部に配され、前記接続管の外周に嵌合する円筒形状のフェルールと、を備えており、
前記受口部の管端ストッパー部より軸方向外方側の内周に、前記フェルールの先端側部の当接により該先端部に縮径作用を加える第１のテーパ面が軸方向外方に向かって漸次拡がり状に形成されており、
前記締付ナットの内周に、前記雄ねじに螺合する雌ねじと、この雌ねじの軸方向外端側に設けられるフェルール押圧段部とが形成され、前記フェルール押圧段部が前記締付ナットの螺進に伴って前記フェルールの後端部を軸方向内方へ押し込むことで該フェルールの先端側部が前記第１のテーパ面と前記接続管外周との隙間に食い込んで前記接続管外周と前記第１のテーパ面に気密状態に密着するようにしている管継手において、
前記受口部における前記第１のテーパ面の窄まり側端と前記管端ストッパー部との間の第１の内周面には、前記接続管の一端部の径方向外方への変位を許容するための接続管逃がし用凹部が形成されており、
前記接続管逃がし用凹部の半径が、前記第１のテーパ面の窄まり側端における前記第１のテーパ面の半径より大きいことを特徴とする、管継手。
【請求項２】
前記受口部の軸方向外側開口端の内周に、前記フェルールの後端部の当接により該後端部に縮径作用を加える第２のテーパ面が軸方向外方に向かって漸次拡がり状に形成されている、請求項１記載の管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷熱空調機等の冷媒配管など金属製接続管の接続に用いられる管継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の管継手として、先に本出願人により図４に示すようなフェルールを用いる形態の管継手を提案した（例えば、特許文献１参照。）。図４における右半分は締付ナット２２の仮締め状態図を、左半分は締付ナット２２の本締め完了時の状態図をそれぞれ示している。この管継手は、筒状の継手本体２１と、この継手本体２１の雄ねじに螺合される締付ナット２２と、継手本体２１に挿入される金属製の接続管Ｐの全周を囲むような筒状をなす金属製のフェルール（締付リング）２３と、継手本体２１の内周に軸方向外方に向かって漸次拡がり状に形成したテーパ面２５を有し、締付ナット２２の螺進に伴ってフェルール２３を縮径方向へ押圧する縮径手段とを備え、この縮径手段により押圧されたフェルール２３が塑性変形しつつ縮径することで、図４における左半分の状態図に示すごとく接続管Ｐの外周に対し気密・水密状態に密着する形態で締め付ける構成としたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２０７７９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記管継手は図４における右半分の状態図に示すように、予め、継手本体２１に対しフェルール２３を挿入してセットし、次いで締付ナット２２を継手本体２１の雄ねじに螺合させて仮組みされている。
この管継手に接続管Ｐを接続する際には、継手本体２１に手作業により接続管Ｐをこの先端側端部Ｐ−１の最先端が継手本体２１の内奥の管端ストッパー部２６に当たるまで挿入する。この後、スパナなどの工具で締付ナット２２を回転させて本締めすることで、図４における左半分の状態図に示すようにフェルール２３の先端側部２３ａを接続管Ｐに食込ませて接続管Ｐの抜止めとシールを行い、接続作業を終えるというものである。
【０００５】
しかしながら、上記管継手は、接続管Ｐをこれの先端側端部Ｐ−１の最先端が継手本体２１内の管端ストッパー部２６に当たるまで挿入してから締付ナット２２を本締めするので、締付ナット２２を本締めするに伴い、フェルール２３の先端側部２３ａが接続管Ｐに食込み、その食い込み状態が維持される。接続管Ｐの先端側端部Ｐ‐１は、フェルール２３の先端側部２３ａの食込み箇所より先端側に位置するため、軸方向の圧縮荷重（座屈荷重）を受けるまま管端ストッパー部２６に向けて押されることとなる。これにより、接続管Ｐの先端側端部Ｐ−１は、図４中の破線Ｆで示すように、径方向外方へ膨らむような変位が加えられる。しかしながら、接続管Ｐの先端側端部Ｐ−１が継手本体２１のテーパ面２５より内奥に位置し、接続管Ｐの外径と略同じ内径の内周面２７に当接することにより、このような変位は抑制され、その結果、締付ナット２２の締付トルクが高トルクになる。このため、天井裏などのように狭隘な場所においては、スパナ等工具による締付ナット２２の締付作業を著しく困難にし、作業性を低下するという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、上記のようなフェルールを用いる形態の管継手において、接続管の抜止め、シール性を確保し得ながら、スパナ等の工具による締付けトルクの軽減・低減化を図り得て、天井裏などのように狭い場所でも小さい締付トルクで締付け作業が容易に行える管継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明について、発明の内容を理解し易くするために、図１〜図３に付した符号を参照して説明する。
請求項１記載の発明は、接続管Ｐの先端側端部Ｐ−１が差し込まれる受口部４およびこの受口部４の内奥に設けられた管端ストッパー部５を有する継手本体１と、この継手本体１の受口部４の外周に設けた雄ねじ１１にねじ込み結合されかつ接続管Ｐの外周に遊嵌される締付ナット２と、継手本体１の受口部４の内部に配され、接続管Ｐの外周に嵌合する円筒形状のフェルール３と、を備えており、受口部４の管端ストッパー部５より軸方向外方側の内周に、フェルール３の先端側部３ａの当接により該先端部に縮径作用を加える第１のテーパ面７が軸方向外方に向かって漸次拡がり状に形成されており、締付ナット２の内周に、雄ねじ１１に螺合する雌ねじ１３と、この雌ねじ１３の軸方向外端側に設けられるフェルール押圧段部１４が形成され、フェルール押圧段部１４が締付ナット２の螺進に伴ってフェルール３の後端部３ｂを軸方向内方へ押し込むことで該フェルール３の先端側部３ａが第１のテーパ面７と接続管Ｐの外周との隙間に食い込んで接続管Ｐの外周と第１のテーパ面７に気密・水密状態に密着するようにしている管継手において、
前記受口部４における第１のテーパ面７の窄まり側端７ａと管端ストッパー部５との間の第１の内周面６には、接続管Ｐの先端側端部Ｐ−１の径方向外方への変位を許容するための接続管逃がし用凹部１２が形成されており、
前記接続管逃がし用凹部の半径が、前記第１のテーパ面の窄まり側端における前記第１のテーパ面の半径より大きいことに特徴を有するものである。
【０００８】
上記構成によると、締付ナット２を継手本体１に締め付けると、フェルール押圧段部１４がフェルール３の後端部３ｂを軸方向内方へ押し込んで、該フェルール３の先端側部３ａが第１のテーパ面７により径方向内方に押圧されて縮径変形を加えられながら第１のテーパ面７と接続管Ｐの外周との隙間に食い込むため、この食い込みにより、接続管Ｐが継手本体１から抜け止めされた状態に接続される。また、フェルール３の先端側端部３ａが継手本体１の第１のテーパ面７と接続管Ｐの外周との隙間に食い込むことにより、接続管Ｐの外周と第１のテーパ面７とに気密・水密状に密着し、継手本体１と接続管Ｐの隙間がシールされる。
【０００９】
とくに、受口部４における第１のテーパ面７の窄まり側端７ａと管端ストッパー部５との間の第１の内周面６には、接続管逃がし用凹部１２を形成しているので、締付ナット２２を本締めするに伴い、フェルール３の先端側部３ａが接続管Ｐに食込み、この食い込み状態のまま、接続管Ｐの先端側端部Ｐ−１が、軸方向の圧縮荷重（座屈荷重）を受けつつ管端ストッパー部４５に向けて押される。これに伴い、接続管Ｐの先端側端部Ｐ−１は、図４中の破線Ｆで示すような径方向外方へ膨らむ形に変位が加えられて接続管逃がし用凹部１２内に嵌まり込み、前記先端側端部Ｐ−１の径方向外方への変位が許容される（図１における左半分の状態図、図２における左半分の状態図、図３における左半分の状態図を参照）。したがって、締付ナット２の締付トルクが小さくて済み、天井裏などのように狭い場所でも、また柄の短いスパナ等でも締付け作業が円滑に且つ容易に行うことができる。
そして、上記した接続管Ｐの先端側端部Ｐ−１の変位は、受口部４における第１のテーパ面７の窄まり側端７ａと管端ストッパー部５との間に形成した接続管逃がし用凹部１２に吸収されるので、接続管Ｐの上記した抜止めやシールに影響を及ぼすことはなく、接続管Ｐの上記した抜止めやシール性を確保できる。
【００１０】
本発明に係る管継手は、請求項２に記載のように、受口部４の軸方向外側開口端の内周に、フェルール３の後端部３ｂの当接により該後端部３ｂに縮径作用を加える第２のテーパ面９を軸方向外方に向かって漸次拡がり状に形成するという構成を採用することができる。これによると、締付ナット２の螺進に伴い、フェルール３の先端側部３ａが第１のテーパ面７と接続管Ｐの外周との隙間に楔状に食い込み終える直前に、フェルール３の後端部３ｂが第２のテーパ面９により径方向内方に押圧されて縮径変形を加えられるため、フェルール３の後端部３ｂが接続管Ｐの外周に気密・水密状態に密着したシール状態が得られる。すなわち、前記フェルール３の先端側部３ａによるシールと共に二重シールされる状態が得られる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、受口部における第１のテーパ面の窄まり側端と管端ストッパー部との間の第１の内周面に接続管逃がし用凹部を形成して、この接続管逃がし用凹部で接続管の先端側端部の径方向外方への変位を許容するので、接続管の抜止め、シール性を確保し得ながら、天井裏などのように狭い場所でも小さい締付トルクで締付け作業が容易に行えるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例を示す管継手の半欠截断面図である。
【図２】他の実施例を示す管継手の半欠截断面図である。
【図３】更に他の実施例を示す管継手の半欠截断面図である。
【図４】従来例の管継手の半欠截断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の好適な実施例について、図面に基づき説明する。図１における右半分は締付ナットの仮締め状態図を、左半分は締付ナットの本締め完了時の状態図をそれぞれ示している。図１において、本発明に係る管継手は、継手本体１、締付ナット２、およびフェルール３を備える。この管継手により接続される接続管Ｐは銅管やステンレス管等の金属製、または樹脂製からなる。
【００１４】
図１に示すように、継手本体１は筒状に形成され、これの両端部に接続管Ｐの先端側端部Ｐ−１が差し込まれる受口部４が開口されている。この受口部４の内奥には、その軸方向内側から外側に向かって順に、環状の管端ストッパー部５と、この管端ストッパー部５よりも大きい内径でストッパー部５の軸方向両側に形成される第１の内周面６と、この第１の内周面６の軸方向外側端から軸方向外方に向かって漸次拡がり状に形成される第１のテーパ面７と、この第１のテーパ面７の軸方外方端に連続して軸方向外方へ真直ぐにかつ第１の内周面６より大きい内径に形成される第２の内周面８と、受口部４の軸方向外側開口端の内周であって第２の内周面８の軸方向外側端から軸方向外方に向かって漸次拡がり状に形成される第２のテーパ面９が備えられている。第２のテーパ面９の勾配は第１のテーパ面７よりも大きく設定されている。継手本体１の外周における軸方向中間位置にはスパナ等工具が掛けられる多角形の工具掛け部１０が張り出し形成され、受口部７の外周に対応する位置には雄ねじ１１が形成されている。
【００１５】
受口部４における第１のテーパ面７の窄まり側端７ａと管端ストッパー部５との間の第１の内周面６には、接続管Ｐの先端側端部Ｐ−１の径方向外方への変位を許容するための接続管逃がし用凹部１２が形成されている。接続管逃がし用凹部１２は、図１に示すように、断面形状が直線状に形成されており、締付ナット２が本締めされる前、すなわち受口部４内に差し込まれた接続管Ｐの先端側端部Ｐ−１の変位前において、この接続管Ｐの先端側端部Ｐ−１の外周面との間に接続管Ｐの先端側端部Ｐ−１の径方向外方への変位を許容するための撓み空間を形成するものである。接続管Ｐの中心（受口部４の中心）から接続管逃がし用凹部１２の内面上の点に至る線分の長さ（接続管逃がし用凹部１２の半径）ｄ１は、変位前の接続管Ｐの半径ｄ２よりも大きく設定している。接続管逃がし用凹部１２の半径は、第１のテーパ面７の窄まり側端７ａにおける第１のテーパ面７の半径より大きい。
【００１６】
一方、締付ナット２は、これの内周に継手本体１の雄ねじ１１に螺合する雌ねじ１３と、この雌ねじ１３の軸方向外端側に軸心と直交するよう径方向内方に向けて設けられるフェルール押圧段部１４と、このフェルール押圧段部１４よりも軸方向外方に、接続管Ｐを挿入可能な接続管挿入部１５とを備えている。接続管挿入部１５は、図１に示すように、断面形状が直線状に形成されている。
【００１７】
締付ナット２の雌ねじ１３には、減摩層（図示省略、以下同じ）が形成されている。減摩層は、有機又は無機のバインダー中に二硫化モリブデン粉末を分散させた塗料タイプの減摩材を前記所定箇所に焼付塗装することにより形成することができる。また、減摩層は、フッ素樹脂等の減摩材を塗装したり、あるいはクロムめっきを施したりすることによっても形成することができる。このような減摩層は、締付ナット２のフェルール押圧段部１４にも形成されている。
【００１８】
フェルール３は、継手本体１の第２の内周面８の内径より少し小さい外径寸法を有し、かつ接続管Ｐの外径よりも少し大きい内径寸法を有する円筒形状に形成される。フェルール３の先端側部３ａの外周は先窄まり状のテーパ面１６に形成され、後端部３ｂは断面円形に形成されている。このフェルール３は真鍮やステンレスなど金属製であって、ステンレス製のフェルール３は銅管又はステンレス管からなる接続管Ｐに対応でき、真鍮製のフェルール３は銅管からなる接続管Ｐに対応できる。
【００１９】
次に、接続管Ｐを接続するひとつの要領について説明する。予め、図１における右半分に示すように、継手本体１の受口部４内にフェルール３をこれの先端側部３ａから挿入するとともに、締付ナット２の雌ねじ１３を継手本体１の雄ねじ１１に螺合させて仮組みする。その際、フェルール３の先端側部３ａの外周に先窄まり状のテーパ面１６を形成しているので、受口部４内から第１のテーパ面７に亘って挿入し易い。この仮組み状態では、フェルール３の先端側部３ａの最先端が継手本体１の第１のテーパ面７に当接するとともに、後端部３ｂが受口部４から後方外部へ突出する。また、締付ナット２のフェルール押圧段部１４は、フェルール３の断面円形の後端部３ｂの円周の一部に、線接触状態に当接する。締付ナット２の先端面２ａは、継手本体１の工具掛け部１０の一側端面１０ａよりも後方に離間した位置にある。
【００２０】
次いで、このように仮組みした管継手において、接続管Ｐの先端側端部Ｐ−１を締付ナット２から継手本体１の受口部４内に差し込む。このとき、接続管Ｐの先端側端部Ｐ−１が、締付ナット２、フェルール３、第１の内周面６の接続管逃がし用凹部１２を順に通過して管端ストッパー部５に当たるまで差し込む。しかる後、継手本体１の工具掛け部１０にスパナ等工具を掛けて該継手本体１を回り止め状態にしたうえで、締付ナット２を別のスパナ等工具で締付け方向に回転させて本締めする。すると、締付ナット２が螺進し、図１における左半分に示すように、締付ナット２の先端面２ａが工具掛け部１０の一側端面１０ａに当接すると同時に、フェルール押圧段部１４が受口部４の外側端面４ａに当接する。締付ナット２の雌ねじ１３に減摩層が形成されているので、雌ねじ１３と雄ねじ１１の接触面同士の摩擦を低減でき、柄の短いスパナ等でも小さい操作力で容易に締付ナット２を回すことができて作業性に優れる。
【００２１】
この締付ナット２の螺進に伴い、フェルール押圧段部１４によりフェルール３の後端部３ｂが軸方向内方へ押し込まれることで、該フェルール３が軸方向内方へ推進され、該フェルール３の先端側部３ａが第１のテーパ面７により径方向内方に押圧されて縮径変形を加えられながら第１のテーパ面７と接続管Ｐの外周との隙間に楔状に食い込んで行って、接続管Ｐの外周と第１のテーパ面７とに気密・水密状態に密着する。また、フェルール３の先端側部３ａが第１のテーパ面７と接続管Ｐの外周との隙間に楔状に食い込み終える直前に、フェルール３の後端部３ｂが第２のテーパ面９により径方向内方に押圧されて縮径変形を加えられるため、フェルール３の後端部３ｂが接続管Ｐの外周に気密・水密状態に密着する。
【００２２】
また、締付ナット２のフェルール押圧段部１４がフェルール３の後端部３ｂに線接触しているため、締付ナット２がフェルール３に対して滑り易く、フェルール３の後端部３ｂに対し空回りしながら該フェルール３を押し込むことができる。すなわち、締付ナット３の回転力がフェルール３を介して接続管Ｐに伝わり難く、締付ナット２の締め付け時に接続管Ｐが共回りするのをよく防止できる。また、締付ナット２のフェルール押圧段部１４に減摩層が形成されているため、フェルール３の後端部３ｂに対し線接触させることと相俟って更に滑り易く、接続管Ｐの共回り防止をより確実に行うことができる。
【００２３】
このように、締付ナット２の締め付けによりフェルール３の先端側部３ａが縮径変形しながら第１のテーパ面７と接続管Ｐの外周との隙間に食い込むことにより、接続管Ｐが継手本体１の受口部４から抜け止めされた状態に接続される。また、フェルール３の先端側部３ａが第１のテーパ面７と接続管Ｐの外周との隙間に食い込んで行って、接続管Ｐの外周と第１のテーパ面７とに気密・水密状態に密着することにより、フェルール３の内周と接続管Ｐの外周との隙間およびフェルール３の外周と継手本体１の第１のテーパ面７との隙間が気密・水密状にシールされる。また、フェルール３の後端部３ｂの内周が接続管Ｐの外周に気密・水密状に密着するとともに、該後端部３ｂの外周が第２のテーパ面９に気密状に密着したシール状態が得られる。すなわち、前記フェルール３の先端側部３ａによるシールと共に二重シールされる状態が得られる。
【００２４】
また、締付ナット２２を本締めするに伴い、フェルール２３の先端側部２３ａが接続管Ｐに食込み、この食い込み状態のまま接続管Ｐの先端側端部Ｐ−１が、軸方向の圧縮荷重（座屈荷重）を受けつつ管端ストッパー部２６に向けて押される。これにより、接続管Ｐの先端側端部Ｐ−１が、図４中の破線Ｆで示すような径方向外方へ膨らむ形の変位が加えられると、図１における左半分の状態図に示すように、接続管Ｐの先端側端部Ｐ−１が接続管逃がし用凹部１２に嵌り込んで接続管Ｐの先端側端部Ｐ−１の径方向外方への変位が許容される。したがって、締付ナット２の締付トルクが小さくて済み、天井裏などのように狭い場所でも、また柄の短いスパナ等でも締付け作業が円滑に且つ容易に行うことができる。
さらに、接続管Ｐの先端側端部Ｐ−１の変位は、受口部４における第１のテーパ面７の窄まり側端７ａと管端ストッパー部５との間に形成した接続管逃がし用凹部１２に吸収されるので、接続管Ｐの上記した抜止めやシールに影響を及ぼすことはなく、接続管Ｐの上記した抜止めやシール性を確保できる。
【００２５】
なお、上記実施例では、接続管逃がし用凹部１２は、図１に示すように、断面形状が直線状に形成されているが、このような形状に限られることはなく、例えば、図２に示すように、凹円弧形状に形成されていてもよいし、図３に示すように、「く」の字形状に形成されていてもよい。これら接続管逃がし用凹部１２の半径は、第１のテーパ面７の窄まり側端７ａにおける第１のテーパ面７の半径より大きい。
また、上記実施例ではフェルール３の後端部３ｂは断面円形に形成されているが、このような形状に限られることはなく、例えば、少なくともフェルール押圧段部１４に線接触する頂点と、接続管Ｐの外周に当接する頂点とを有する多角形に形成されていてもよい。この場合、第２のテーパ面９は、そのテーパ面９に当接する頂点をも有する多角形断面の後端部に形成することが好適である。なお、第２のテーパ面９は、必ずしも必要でない。また、受け口部４は、継手本体１の少なくとも一端部に設けられていればよい。さらに、減摩層は、雄ねじ１１だけに形成されていてもよいし、雄ねじ１１，雌ねじ１３の両方に形成されていてもよい。
【００２６】
また、上記実施例では、継手本体１が同径ソケットタイプ、すなわち、同径の接続管同士を接続可能なタイプである場合について説明したが、継手本体１の構造はこれに限られることはなく、例えば、異なる径の管同士を接続可能な異径ソケットタイプであってもよい。
さらに、本発明は、上記継手本体１が図示例のソケットタイプ以外に、エルボあるいはＴ型等である場合にも同様に適用できる。
【符号の説明】
【００２７】
Ｐ 接続管
Ｐ−１ 先端側端部
１ 継手本体
２ 締付ナット
３ フェルール
３ａ フェルールの先端側部
３ｂ フェルールの後端部
４ 受口部
５ 管端ストッパー部
６ 第１の内周面
７ 第１のテーパ面
８ 第２の内周面
９ 第２のテーパ面
１１ 雄ねじ
１２ 接続管逃がし用凹部
１３ 雌ねじ
１４ フェルール押圧段部
【図１】
0005525897.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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