(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィッティングであって、円筒状管部分と、隣接する環状のＯリングチャネル部分とを形成する金属の管壁を備えており、該管壁は、前記円筒状管部分に沿った第１の壁厚と、前記Ｏリングチャネル部分の少なくとも一部分に沿った第２の壁厚とを有し、該第２の壁厚は、前記第１の壁厚よりも小さく、前記円筒状管部分および前記Ｏリングチャネル部分は、管の円筒状端部が前記フィッティングに挿入されたときに前記管の前記円筒状端部を包囲するように構成および適応されており、
前記管壁は、前記円筒状管部分に対して半径方向外方へ突出しておりかつ前記Ｏリングチャネル部分とは反対側で前記円筒状管部分に隣接している拡開部分をさらに形成しており、前記管壁は、前記Ｏリングチャネル部分において、隣接する前記円筒状管部分に対して半径方向外方へ突出しており、前記管壁は、これにより、前記円筒状管部分の適切な位置において圧着工具を位置決めするための位置決めクレイドルを形成している、
ことを特徴とする、フィッティング。
【請求項２】
前記管壁は、銅を含む、請求項１記載のフィッティング。
【請求項３】
前記管壁は、０．００５ｍｍ〜０．０７０ｍｍの結晶粒度に焼きなましされている、請求項２記載のフィッティング。
【請求項４】
前記管壁は、０．０１５ｍｍ〜０．０３５ｍｍの結晶粒度に焼きなましされている、請求項３記載のフィッティング。
【請求項５】
前記第２の壁厚は、前記第１の壁厚の８２％未満である、請求項１記載のフィッティング。
【請求項６】
前記管壁の前記Ｏリングチャネル部分と係合しかつ該Ｏリングチャネル部分によって包囲されている弾性のＯリングをさらに備える、請求項１記載のフィッティング。
【請求項７】
前記管壁の前記Ｏリングチャネル部分に形成された、成形されたガスケットをさらに備える、請求項１記載のフィッティング。
【請求項８】
前記管壁は、前記円筒状管部分に対して半径方向内方へ突出した挿入ストッパをさらに形成しており、前記管壁の前記Ｏリングチャネル部分は、前記挿入ストッパと前記円筒状管部分との間に位置している、請求項１記載のフィッティング。
【請求項９】
前記管壁は、銅から形成されておりかつ０．００５ｍｍ〜０．０７０ｍｍの結晶粒度に焼きなましされており、前記第２の壁厚は、前記第１の壁厚の８２％未満であり、前記管壁は、前記円筒状管部分に対して半径方向内方へ突出した挿入ストッパをさらに形成しており、前記管壁の前記Ｏリングチャネル部分は、前記挿入ストッパと前記円筒状管部分との間に配置されており、前記管壁は、前記Ｏリングチャネル部分において、隣接する前記円筒状管部分に対して半径方向外方へ突出しており、前記管壁は、前記円筒状管部分に対して半径方向外方へ突出しておりかつ前記Ｏリングチャネル部分とは反対側で前記円筒状管部分に隣接している拡開部分をさらに形成している、請求項１記載のフィッティング。
【請求項１０】
前記円筒状管部分および前記Ｏリングチャネル部分は、前記フィッティングの第１の軸方向半分に形成されており、前記フィッティングは、前記第１の軸方向半分の鏡像である、前記管壁によって形成された第２の軸方向半分を有する、請求項１記載のフィッティング。
【請求項１１】
前記管壁は、前記円筒状管部分に対して半径方向内方へ突出しておりかつ前記フィッティングの前記第１の軸方向半分と前記第２の軸方向半分との間で中央に位置決めされた挿入ストッパをさらに形成している、請求項１０記載のフィッティング。
【請求項１２】
前記管壁は、銅を含み、耐食性コーティングを有する、請求項１記載のフィッティング。
【請求項１３】
前記円筒状管部分は銅を含む、請求項１記載のフィッティングを形成する方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の方法で、前記フィッティングを形成し、その後、前記管壁を０．００５ｍｍ〜０．０７０ｍｍの結晶粒度に焼きなましするステップを含む、方法。
【請求項１５】
請求項１３記載の方法で、前記フィッティングを形成し、その後、前記管壁を０．０１５ｍｍ〜０．０３５ｍｍの結晶粒度に焼きなましするステップを含む、方法。
【請求項１６】
管結合部を形成する方法において、前記方法は、
１本の金属の管をフィッティングに挿入するステップであって、該フィッティングは、円筒状管部分と、隣接する環状のＯリングチャネル部分とを形成する金属の管壁を有しており、該管壁は、前記円筒状管部分に沿った第１の壁厚と、前記Ｏリングチャネル部分の少なくとも一部分に沿った第２の壁厚とを有し、該第２の壁厚は、前記第１の壁厚よりも小さく、前記フィッティングは、前記管壁の前記Ｏリングチャネル部分と係合しかつ該Ｏリングチャネル部分によって包囲されている弾性のＯリングをさらに有し、前記１本の金属の管は円筒状端部を有し、前記フィッティングへの１本の金属の管の挿入は、前記Ｏリングが前記１本の金属の管の前記円筒状端部と前記フィッティングの前記Ｏリングチャネル部分との間で半径方向に圧縮されながら、前記フィッティングの前記円筒状管部分および前記Ｏリングチャネル部分が、前記１本の金属の管の前記円筒状端部を包囲するように生じる、ステップと、
その後、前記フィッティングと前記１本の金属の管とがインターロックされるように前記フィッティングの前記円筒状管部分と前記１本の金属の管の前記円筒状端部とを非弾性的に変形させるような形式で、前記フィッティングの前記円筒状管部分を半径方向内方へ圧着するステップであって、前記圧着はまた、前記Ｏリングを前記１本の金属の管の前記円筒状端部と前記フィッティングの前記Ｏリングチャネル部分との間でさらに圧縮するような形式で、前記フィッティングの前記Ｏリングチャネル部分を非弾性的に変形させることを含む、ステップと
を含み、
前記管壁は、前記円筒状管部分に対して半径方向外方へ突出しておりかつ前記Ｏリングチャネル部分とは反対側で前記円筒状管部分に隣接している拡開部分をさらに形成しており、前記管壁は、前記Ｏリングチャネル部分において、隣接する前記円筒状管部分に対して半径方向外方へ突出しており、前記圧着は、該圧着の間に軸方向で前記Ｏリングチャネル部分と前記拡開部分との間に配置される圧着工具を使用して行われる、
ことを特徴とする、管結合部を形成する方法。
【請求項１７】
前記フィッティングの前記管壁は、前記円筒状管部分に対して半径方向内方へ突出した挿入ストッパをさらに形成しており、前記管壁の前記Ｏリングチャネル部分は、前記挿入ストッパと前記フィッティングの前記円筒状管部分との間に位置しており、前記フィッティングへの前記１本の金属の管の挿入は、前記フィッティングの前記挿入ストッパが前記フィッティングへの前記１本の金属の管のさらなる挿入を阻止するまで前記フィッティングへ前記１本の金属の管を次第に挿入することを含む、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記圧着は、前記フィッティングの前記円筒状管部分と、前記１本の金属の管の円筒状端部とに、少なくとも２つの環状の半径方向凹所を形成する、請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
前記フィッティングへ前記１本の金属の管を挿入する前に前記フィッティングの前記金属の管壁の内面に硬化性の液体のシーラントを配置することをさらに含む、請求項１６記載の方法。
【請求項２０】
前記圧着は、前記Ｏリングチャネル部分が変形するよりも大きく前記フィッティングの前記円筒状管部分を非弾性的に半径方向に変形させる、請求項１６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願とのクロスリファレンス
本願は、引用によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１２年３月９日に出願された仮特許出願第６１／６０９０３９号明細書、および２０１１年１２月２８日に出願された仮特許出願第６１／５８０９９３号明細書の出願日の利益を請求する。
【０００２】
連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載
該当なし。
【０００３】
付録
該当なし。
【０００４】
発明の背景
発明の分野
本発明は、屋内および屋外のＨＶＡＣにラインセットを取り付け、冷却構成部材を接合するためのフィッティングに関する。特に、本発明は、２つの慣用の管端部を互いに取り付けるために使用することができるフィッティングを圧着することに関する。圧着フィッティングは、（ＨＶＡＣおよびその他の高圧冷却システムにおける管などの）著しい圧力下にある管を封止して接続するように特別に適応および構成されている。
【０００５】
一般的な背景
冷却システムにおいて銅、アルミニウムまたはその他のかなり可鍛性の管を利用することが一般的な慣習である。幾つかのこのような管（特に銅管）を接合するために慣用のはんだ付け技術を使用することができるが、はんだ付けまたはろう付けは欠点を有する恐れがある。例えば、はんだ付け／ろう付けは、通常、トーチの使用を伴うが、このトーチは固有の火災リスクを生じる。建築物において高圧管が接合される必要があり、このような建築物が公共に開放されているような状況では、これは問題となるまたは禁じられる恐れがある。加えて、アルミニウムをはんだ付け／ろう付けすることは、可能であるが、困難であり、冷却およびＨＶＡＣラインを接合するためには実用的でないと一般的に考えられている。さらに、設置者が、（例えば、熱を加えながら管に窒素などのパージガスを流過させることによって）このような酸化を回避するための付加的なステップを採用しないかぎり、ろう付け／はんだ付け作業からの熱は、しばしば、このような管の内面において酸化を生ぜしめる。
【０００６】
管端部を接合するための圧着フィッティングの使用は、低圧用途におけるはんだ付け／ろう付けの公知の代替手段である。様々な状況において様々なタイプの管を接合するために多くの圧着技術が使用されてきたが、冷却およびＨＶＡＣラインに関連した比較的高い圧力は、漏れなし接続を達成することを困難にする。さらに、多くの高圧接続部では、このような圧着フィッティングは、圧力によって誘発される軸方向引張荷重を支持しなければならない。このような軸方向荷重および内部圧力は、管端部を変形させ、圧着フィッティングから分離させる恐れがある。このような分離は、管がかなり可鍛性である場合には防止することが特に困難である。
【０００７】
発明の概要
本発明による圧着フィッティングは、接合される２つの管の向かい合った端縁部上を摺動するスリーブフィッティングを有する。概して、各スリーブフィッティングは、フィッティングの端部から間隔を置いて配置された一対の内部Ｏリングチャネルを有する。Ｏリングチャネルはそれぞれ、弾性のＯリングを収容するように適応および構成されており、Ｏリングは、高圧シールを形成するように、２つの管のそれぞれ１つの端縁部に当て付けられて変形する。各スリーブは、フィッティングの端部の間の中央に形成された内側突出部を有していてもよい。内側突出部は、管の端縁部をフィッティング内へどれだけ挿入することができるかを制限する“ストッパ”として機能する。Ｏリングの外側のフィッティングの端縁部は、半径方向内方へ圧着され、これにより、フィッティングに挿入された管に沿って変形するように構成および適応されている。この変形は、フィッティングと管との間のインターロックジオメトリを形成し、管がフィッティングから引き出されることを防止する。本発明のフィッティングを使用して形成された結合の引抜強度は、フィッティングの圧着領域における付加的な塑性変形を生じる形式でフィッティングを圧着することによって高めることができる。塑性変形作業は、フィッティングの圧着された領域を硬化させ、これにより、フィッティングのこのような領域を圧着後により可鍛性でなくする。望まれるならば、インターロックジオメトリの範囲を増大させるためにフィッティングの端部における圧着作業の間に複数の圧着バンドを形成することができる。
【０００８】
加えて、本発明による圧着フィッティングは、フィッティングが、別の管の端部を収容するように適応されている管の一体的かつ一体構造の部分であるような形式で管の端部から形成することができる。
【０００９】
本発明の別の特徴は以下の詳細な説明および図面に示されている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１（ａ）、図１（ｂ）および図１（ｃ）は、本発明による圧着フィッティングの１つの実施の形態の形成の様々な段階の（中心軸線に対して平行な）断面図を示している。
【図２】図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）および図２（ｄ）は、本発明による圧着フィッティングの別の実施の形態の、図１（ａ）、図１（ｂ）および図１（ｃ）のものと同じ断面図を示している。
【図３】図３（ａ）および図３（ｂ）は、図１（ｃ）に示されたフィッティングを圧着する方法の軸方向断面図および横断面図である。
【図４】図４（ａ）および図４（ｂ）は、図１（ｃ）に示されたフィッティングを圧着する別の方法の軸方向断面図および横断面図である。
【図５】図５（ａ）および図５（ｂ）は、図１（ｃ）に示されたフィッティングを圧着するさらに別の方法の横断面図を示している。
【図６】本発明による管継手の斜視図を示している。
【図７】本発明によるフィッティングを圧着するために使用することができるツー・ジョー圧着工具を示している。
【図８】フィッティングの圧着された領域の加工物硬化を高めるように構成された溝を有する圧着工具のジョーの詳細図を示している。
【図９】本発明によるフィッティングを圧着するために使用されるツー・ジョー圧着工具を示している。
【図１０】溝を有さない圧着工具のジョーの詳細図を示している。
【図１１】図１０に示された圧着工具を使用して形成された本発明による管継手の斜視図を示している。
【図１２】圧着が行われた後の、本発明による圧着フィッティングの別の実施の形態の断面図を示している。
【図１３】圧着後の本発明による圧着フィッティングの断面図を示しており、フィッティングは、フィッティングの互いに反対側の端部のそれぞれにおいて二重圧着を形成する択一的な圧着形式によって圧着されている。
【図１４】本発明によるさらに別の圧着フィッティングの断面図を示しており、フィッティングの壁部は不均一な壁厚を有する。
【図１５】図１４に示されたフィッティングを有する圧着された管継手アセンブリの断面図を示している。
【図１６】図１６に示されたフィッティングが、フィッティングの各端部における複数のＯリングチャネル部分を有することを除き、図１４に示されたフィッティングと同じフィッティングの断面図を示している。
【図１７】本発明による圧着フィッティングのさらに別の実施の形態の正面図を示しており、フィッティングの壁部は不均一な壁厚を有しており、圧着フィッティングの端部は外方へ拡開している。
【図１８】図１７に示されたフィッティングの平面図を示している。
【図１９】図１８に示された線１９−１９に沿って見た、図１７および図１８に示されたフィッティングの断面図を示している。
【図２０】図１７〜図１９に示されたフィッティングの右側の図を示している。
【図２１】図１７〜図２０に示されたフィッティングの斜視図を示しており、その前側、上側および右側を示している。
【００１１】
明細書及び図面における参照符号は対応する物を示している。
【００１２】
詳細な説明
本発明による圧着フィッティングの１つの実施の形態は、図１（ｃ）に示されている。図１（ａ）に示したように、圧着フィッティング２０は好適には管２２の直線的な部分から形成される。２つの内部Ｏリングチャネル２４は、好適には管部分の互いに反対側の端部２６の中間で管部分２０にハイドロフォーミングされる。これは、管部分２２の外側に２つの環状の突出部２８をも形成する。環状の凹所３０も、好適には管部分の反対側の互いに反対側の端部２６とＯリングチャネル２４との間の中央で管部分２０の外側にハイドロフォーミングされる。これは、内部環状突出部３１を形成する。弾性のＯリング３２は、Ｏリングチャネル２４に嵌合させられ、管部分２２の主内面３４から半径方向内方へ突出している。好適には、Ｏリングは、圧着フィッティングが使用されるシステムにおける特定の流体と化学的に適合するポリマ材料から形成されている。Ｏリング３２の代わりに、（例えば熱可塑性材料またはその他の硬化性材料によって）フィッティング内にガスケットを成形することができる。管部分２２の主内面３４は、好適には、圧着フィッティング２０が接合するように構成されている管の外径と同じかまたはそれよりも僅かに大きな直径を有する。０．０３２インチ（０．８１ｍｍ）の壁厚を有する０．５インチ（１．２７ｃｍ）の管を接合するためには、管部分２２は、好適には、約０．０６０インチ（１．５２４ｍｍ）の壁厚を有する。２つの環状突出部２８の間に位置する圧着フィッティング２０の部分の壁厚は、２つの環状突出部の外側の圧着フィッティングの部分の壁厚よりも薄くすることができ、これにより、圧着フィッティング２０の性能に不都合な影響なく材料を節約することができる。
【００１３】
本発明による圧着フィッティングの別の実施の形態は、図２（ｄ）に示されている。この圧着フィッティング２０’も好適にはハイドロフォーミングされている。圧着フィッティング２０’は好適には、この圧着フィッティング２０’が接合するように構成された管の直径よりも僅かに小さな直径を有する、図２（ａ）に示したような管２２’の直線的な部分から形成されている。図２（ｂ）に示したように、管部分２２’の互いに反対側の端縁部３６は、圧着フィッティング２０’が接合するように構成されている管の外径と等しいかまたは僅かにのみ大きな内径を有するように半径方向外方へ拡開させられる。管部分２２’の中央部分３８は拡開させられず、元の直径のままである。図２（ｃ）に示したように、２つの内部Ｏリングチャネル２４’は、好適には管部分の互いに反対側の端部２６’の中間で管部分２０’に形成される。上述した他の実施の形態のように、これは、管部分２２’の外側に２つの環状突出部２８をも形成する。図２（ｄ）に示したように、弾性のＯリング３２’は、Ｏリングチャネル２４’に嵌合させられ、管部分２２’の端縁部３６から半径方向内方へ突出し、圧着フィッティング２０’の形成を完了する。好適には、Ｏリングはポリマ材料から形成されている。同様に、Ｏリング３２’の代わりに、ガスケットをフィッティング内に成形することができる。
【００１４】
フィッティングをハイドロフォーミングするのではなく、代替的に、圧着フィッティングを、２分の１インチ（１．２７ｃｍ）よりも大きな管サイズのために旋削することができ、小さな直径の管を内部でロール成形することに関連した困難さにより、より小さな圧着フィッティングを、２分の１インチ（１．２７ｃｍ）よりも小さな管サイズのために据え込み鍛造を利用して形成することができる（もちろん、より大きな直径の管も据え込み鍛造することができ、困難であるが、より小さな直径の管をロール成形することができる）。
【００１５】
上述の圧着フィッティング２０，２０’の両実施の形態は同様の形式で利用される。これにより、第１の説明された圧着フィッティング２０の使用のみがここでは説明される。しかしながら、第２の説明された圧着フィッティング２０’の中央部分３８は、第１の説明された圧着フィッティング２０の内部環状突出部３１と同じ目的のために機能する。
【００１６】
圧着フィッティング２０は、圧着フィッティングに接合される管４０のうちの少なくとも１つを最初に挿入することによって管を接合するために使用される。各管４０は、管よりも小さな直径を有する内部管状突出部３１によって、圧着フィッティング２０内へどれだけ挿入することができるかが制限される。これは、２つの管４０の間の中間点が圧着フィッティング２０のいずれかの側へ偏らないことを保証する。また、これにより、Ｏリング３２は半径方向外方へ圧縮し、管４０の外面およびＯリングチャネル２４に環状の圧縮圧力を加え、これにより圧力シールを形成する。次いで、圧着フィッティング２０を、様々な圧着工具および方法のうちのいずれかを用いて管４０に圧着することができる。１つの方法が図３（ａ）に概略的に示されている。この方法は、少なくとも３つのダイ４２を圧着フィッティングのそれぞれの端部２６に隣接しておよび環状突出部２８の外側で圧着フィッティング２０の外面に対して半径方向内方へ押し付ける圧着工具を含む。ダイ４２の間の間隙４４は、ダイによって圧着フィッティング２０に加えられた圧力下で圧着フィッティング２０が局所的に変形するときに圧着フィッティング２０からの材料が流れ込むための空間を提供している（図３（ａ）および図３（ｂ）参照）。圧着させられる圧着フィッティング２０の部分は、ダイ４２の間の管４０をも均一にかつ半径方向内方へ塑性変形させる形式で、半径方向内方へ塑性変形する。圧着フィッティング２０の周面に沿った均一な圧縮は、挿入された管が圧潰するまたは折れ曲がることを防止する。圧潰または折れ曲がりは漏れ通路を生じる恐れがある。したがって、圧着フィッティング２０とインターロックされる管４０に外側凹所４６が形成される。これは、管４０と圧着フィッティング２０との間に引張荷重が加えられたときに管４０が圧着フィッティング２０から軸方向に分離することを防止する。圧着フィッティング２０が変形するときに圧着フィッティング２０からの材料が流れ込むための間隙４４を提供することによって、そうでない場合に生じるよりも多くの圧着フィッティングの局所的な変形が生じる。より大きな変形はより多くの加工物硬化を生ぜしめ、これにより、圧着フィッティング２０に優れた引抜強度を提供する。圧着フィッティング２０の両側が管４０に取り付けられると、圧着された継手４８（図６参照）が完成し、使用に供することができる。
【００１７】
圧着フィッティング２０を圧着する別の方法は、作動においてコンパウンドボルトカッタと類似の２ジョー圧着工具５０（図７に示されている）を利用する。図８に示したように、２ジョークリンパ５０のジョー５２に波形の突出部５４および凹所５６を設けることができる。凹所５６は、上述の圧着方法におけるダイ４２の間の間隙のように作用する。これに代えて、図４（ａ）、図４（ｂ）および図９〜図１１に示したように、２ジョー圧着工具５０’のジョー５２’は滑らかであることができ、これにより、圧着後、圧着フィッティング２０の変形された部分はほぼ完全な環状のリングを形成する。
【００１８】
圧着フィッティング２０を圧着するために、さらに別のタイプの圧着法を使用することができる。例えば、図５（ａ）に示したように、２ジョー圧着工具５０’’の２つのジョー５２’’を、圧着フィッティング２０の環状突出部２８のうちのいずれか一方にまたがるように輪郭づけることができる。好適には、突出部の外側の主要な圧着ほどではないが、環状突出部２８にまたがるジョー５２’’の部分は、環状突出部２８に接触して環状突出部２８を圧着するように構成することができる。これは、それぞれのＯリング３２をさらに圧縮することができ、より大きな圧力封止能力を提供する。加えて、環状突出部２８にまたがることにより、環状突出部は、圧着プロセスの間に圧着工具が圧着フィッティング２０に適切に位置決めされることを保証するように位置決め機構として機能することができる。ジョー５２’’の輪郭は、圧着フィッティング２０の環状突出部２８にまたがるように構成および適応されたジョーの部分にすぐ隣接した環状凹所５８を有してもよい。図５（ｂ）に示したように、これは環状ギャップ６０を形成し、圧着フィッティング２０と、圧着フィッティング２０に挿入されたそれぞれの管４０において、認めうるほどのインターロックする環状段部６２がさらに形成されることを保証し、これにより、継手が高い引抜強度をさらに有することを保証する。
【００１９】
圧着継手のさらに別の実施の形態が図１２に示されている。２つの管を取り付けるために使用される別個の構成部材ではなく、この継手の圧着フィッティング７０は、第１の管７２の端部、または、冷却またはＨＶＡＣ構成部材に結合されたスタブアウトに形成されている。第１の管７２は、継手を形成する第２の管７４のものと等しい直径および厚さを有してもよい。したがって、第１の管７２は、圧着フィッティングを形成するように（図示したように）拡開させられていてもよい。しかしながら、第１の管７２は、単に、第２の管７４の外径よりも僅かに大きな内径を有することもできる。もちろん、この圧着フィッティング７０は、第１の管７２と一体に形成されているので、１つの圧着部７６のみを必要とする。上述の他の圧着フィッティングと同様に、この圧着フィッティング７０も、Ｏリングチャネルの形成により生じる環状突出部７８を有し、これは、Ｏリング８０からの空間を提供する。圧着部７６自体は、上述の方法のうちのいずれかによって形成することができる。加えて、図示したように、圧着フィッティング７０は、圧着フィッティング７０が第１の管７２の残りの壁厚よりも大きな壁厚を有するように形成することができる。
【００２０】
図１３は、図１に示したフィッティングと同様のフィッティング８２を有する継手を示している。フィッティング８２は、代替的な方法を用いて圧着されている。この方法は、フィッティングの互いに反対側の端部のそれぞれにおいて、２つの間隔を置いて配置された環状凹所８４を形成する。フィッティング８２のいずれかの任意の端部における凹所８４の対は、圧着工具を２回使用することによって別々に形成することができる。これに代えて、フィッティングのいずれかの任意の端部における凹所の対を、１つではなく２つの環状凹所を形成するように構成および適応された１つの圧着工具を用いて同時に形成することができる。この方法は、圧着フィッティング８２と、圧着フィッティングによって接合された管８６との間のインターロックジオメトリにおいて付加的な波形を形成する。幾つかの場合、これらの付加的な波形は、最大張力を増大させ、この最大張力を一方の管８６から他方の管へ継手を介して引き渡すことができる。もちろん、このような二重の環状凹所は、接合プロセスの間に、ここに開示された圧着フィッティングのうちのいずれにも形成することもできる。
【００２１】
図１４は、さらに別のフィッティング９０を示している。このフィッティング９０は、厚さが変化する管壁９２を有する。管壁９２は、互いに反対側の端部のそれぞれにおいて、円筒状管部分９４と、隣接する環状のＯリングチャネル部分９６とを形成している。円筒状の各管部分９４は、圧着されるように構成されている（後述する）。管壁９２は、円筒状管部分９４に沿った第１の厚さと、Ｏリングチャネル部分９６に沿った第２のより薄い壁厚とを有する（厚さはこのような領域の平均壁厚である）。第２の壁厚は、好適には第１の壁厚の８２％未満である。フィッティング９０の各Ｏリングチャネル部分９６は、隣接する円筒状管部分９４に対して半径方向外方へ突出している。管壁９２は、環状の位置決め突出部９８も形成しており、位置決め突出部９８は、それぞれ各Ｏリングチャネル部分９６とは反対側で円筒状管部分９４のそれぞれ１つに隣接している。好適には、位置決め突出部９８は、フィッティング９０の互いに反対側の末端部に配置されている。管壁９２は、さらに、円筒状管部分９４に対して半径方向内方へ突出した環状の挿入ストッパ１００を形成している。環状の挿入ストッパ１００は、好適には、フィッティング９０の互いに反対側の端部の間の中央に位置決めされており、以下で説明するように、フィッティングの各端部への管の挿入が過剰または不十分になることを防止するように機能する。管壁９２は、好適には、上述の技術のうちのいずれかを用いて銅から形成されている。フィッティング９０の管壁９２が製造された後、好適には０．００５〜０．０７０ｍｍの結晶粒度、より好適には０．０１５〜０．０３５ｍｍの結晶粒度に焼きなましされる。
【００２２】
２つの管を接合するためにフィッティング９０を使用する前に、弾性のＯリング１０２がＯリングチャネル部分９６のそれぞれに位置決めされる。Ｏリング１０２が配置されると、管の端部が挿入ストッパ１００に係合するまで管の端部をフィッティングの一方の端部に挿入することによってフィッティング９０を管１０４に接合することができる。挿入ストッパ１００は、フィッティング内への管のさらなる挿入を阻止し、管１０４の端部がそれぞれのＯリングを通過して挿入されたことを保証する。フィッティング９０内への管１０４の端部の挿入は、それぞれのＯリング１０２を管とフィッティングのＯリングチャネル部分９６との間で半径方向に圧縮する。次いで、好適にはクリンパを使用することによってアセンブリを圧着することができ、クリンパは、（図１５に示したように）アセンブリに半径方向に複数の環状変形部１０６を形成する。好適には、クリンパは、フィッティング９０のＯリングチャネル部分９６によって形成された環状突出部と、それぞれの位置決め突出部９８との間に隙間なく嵌合するように寸法決めされており、これにより、環状変形部１０６の適切な位置決めが保証される。環状変形部１０６は、フィッティング９０の円筒状管部分９４の環状バンドと、管１０４の隣接する環状バンドとを半径方向内方へ塑性的に／非弾性的に変形させ、これにより、２つの構成部材の間にインターロックジオメトリを形成する。インターロックジオメトリは、２つの構成部材の間に引張荷重が存在するときに管１０４がフィッティング９０から解離することを防止する。圧着作業は、環状変形部１０６においてフィッティング９０および管１０４の銅を硬化させ、これにより、インターロックジオメトリの強度を高める。管壁の円筒状管部分９４の厚さに対する管壁９２のＯリングチャネル部分９６の減じられた厚さにより、圧着プロセスは、環状変形部１０６ほど顕著でないとしても、管壁のＯリングチャネル部分をも半径方向内方へ塑性変形させる。これは、さらに、フィッティング９０と、フィッティング９０に挿入された管１０４との間におけるＯリング１０２のさらなる半径方向圧縮を生じる。次いで、このプロセスは、別の管１０４をフィッティング９０の反対側の端部に取り付けるために繰り返すことができる。アセンブリを内部で加圧するために、フィッティング９０はしばしば軸方向で張力が加えられ、これは、管壁９２のＯリングチャネル部分９６に沿ったフィッティング９０の減じられた厚さにより、Ｏリングチャネル部分を、Ｏリングチャネル部分９６におけるより薄い壁部の領域において僅かに伸張させ、それ自体は、Ｏリングチャネル部分９６の頂点における領域を部分的に半径方向に圧潰させる。これは、フィッティング９２と、フィッティング９２に挿入された管１０４の端部との間でＯリング１０２をさらに圧縮させ、これにより、圧力を保持するための能力を高める。フィッティング９０の焼きなましされる条件は、これが生じる程度に影響することが認められるべきである。
【００２３】
図１６は、その管壁９２’がフィッティングの各端部において複数のＯリングチャネル部分９６’を有することを除き、図１４に示されたフィッティング９０と同じフィッティング９０’を示している。したがって、このフィッティング９０’は、フィッティングの各端部において複数のＯリングを収容するように構成されている。外側Ｏリングチャネル部分９６’とは異なり、内側Ｏリングチャネル部分は圧着プロセス中に塑性変形しない。しかしながら、外側Ｏリングチャネル部分９６’とは異なり、内側Ｏリングチャネル部分９６’は、フィッティング９０’の隣接する部分よりも薄く、フィッティングが圧力を受けて軸方向に拡張しようとするときに、部分的に圧潰する。
【００２４】
図１４に示されたフィッティング９０または図１６に示されたフィッティング９０’の半分の構成を、冷却、ＨＶＡＣまたはその他の流体構成部材に接続された長い管またはスタブアウトの一体部分として形成することができることが認められるべきである。すなわち、上述のフィッティングの態様は、２つの別個の管を収容するように構成されたフィッティングに限定される必要はない。
【００２５】
本発明によるさらに別の圧着フィッティングが、図１７〜図２１に示されている。この圧着フィッティング１１０は、形状および機能において、図１４に示されたフィッティング９０と同じであり、幾つかの例外のみを有する。図１４に示された圧着フィッティングとは異なり、図１７〜図２１に示された圧着フィッティングは、環状の位置決め突出部９８ではなく、互いに反対側の端部に隣接して拡開部分１１２を有する。加えて、図１７〜図２１に示されたフィッティング１１０は、図１４に示されたフィッティング９０の環状挿入ストッパ１００ではなく、ディンプル挿入ストッパ１１４を有する。フィッティング１１０の拡開部分１１２は、好適には、フィッティングの中心線から３０〜４０度の角度、より好適には約３７度の角度で外方へ拡開している。図１４に示されたフィッティング９０の環状の位置決め突出部９８と同様に、フィッティング１１０の拡開部分１１２は、フィッティングが適切な位置において圧着されることを保証するために、クリンパが、フィッティング１１０のＯリングチャネル部分１１６によって形成された環状突出部と、それぞれの拡開部分１１２との間に隙間なく嵌合するように、位置決めされている。拡開部分１１２は、フィッティングが落下した際にフィッティング１１０を損傷から保護するためにも機能する。フィッティング１１０が落下すると、拡開部分１１２が衝撃を受けやすく、その結果、フィッティングの機能に不利に影響することなく、変形してもよい。さらに、フィッティング１１０の拡開部分１１２は、フィッティングへの管端部の挿入も容易にする。フィッティング１１０のディンプル挿入ストッパ１１４は、図１４に示されたフィッティング９０の環状挿入ストッパ１００と同じ目的のために機能するが、より簡単にフィッティングに形成されることが分かった。好適には、１８０度離れて配置された２つのディンプル挿入ストッパ１１４が設けられているが、１つだけを含むあらゆる数も十分である。図１４に示された圧着フィッティング９０と同様に、図１７〜図２１に示された圧着フィッティング１１０は、好適には、焼きなましされた銅から形成されており、圧着されたときに加工物は局所的に硬化する。圧着フィッティングは、ここで説明された様々なその他のフィッティングを参照して上記で説明したように１つ以上の管に圧着することができる。
【００２６】
上述のフィッティングのうちのいずれかによって、１つまたは複数の管をフィッティングに挿入する前に、Loctite (R) などのシーラントをフィッティングの内面に塗布することができる。管端部が、シーラントを有するフィッティングに挿入されると、管端部がＯリングを半径方向に圧縮させながら、シーラントはフィッティングの軸方向端部に向かって軸方向外向きに押し出される。フィッティングが圧着されるときにシーラントはさらに外向きに押し出される。シーラントは、フィッティング対管の継手の封止能力をさらに高める。
【００２７】
（特に銅フィッティングがアルミニウム管などの非銅管に取り付けられる場合において）異種金属腐食を防止することを助けるために、上述のフィッティングのうちのいずれかに耐食性コーティング（例えばすず、ニッケル、塗料、ポリマ）を塗布することもできる。
【００２８】
前記のことを考慮して、本発明は、冷却ラインセットにおいて管を接合する従来の方法に関連した様々な欠点を克服することが認められるべきである。本発明による圧着フィッティング、およびそれを用いて利用される方法は、２１００ポンド毎平方インチ（１４．５ＭＰａ）を超える内部圧力に耐えることができる継手を形成することができる。
【００２９】
発明の範囲から逸脱することなく、ここで説明及び例示された構成及び方法において様々な変更をなし得るので、前記説明に含まれた又は添付の図面に示された全ての事項は、限定するものではなく例示的であると解されることが意図されている。例えば、上述の方法のうちの幾つかは、圧着フィッティングの各端部に隣接した環状部分の周囲に１つの主圧着部を形成するが、圧着フィッティングと管との間の付加的なインターロックジオメトリを提供し、これにより、継手の引抜強度を高めるために、圧着フィッティングの各端部に隣接した、間隔を置いて配置された複数の環状部分の周囲に複数の圧着部を形成することができる。これは、複数の圧着部を同時に形成するように構成されたツー・ジョー圧着工具を使用して一回の動作で行うことができる。加えて、ここで説明されたフィッティングは同軸的に２つの管を接合するように構成されているが、本発明によるフィッティングは、４５度または９０度などの様々なその他の角度で管を接合するように構成されるようにＬ字継手または曲り継手を有することができることが認められるべきである。同様に、本発明によるフィッティングは、Ｔ字形フィッティングおよび／または径違い継手であることができる。さらに、本発明による圧着フィッティングは好適には焼きなましされた状態で形成されているが、そうである必要はない。つまり、本発明の広さ及び範囲は、上述の典型的な実施の形態によって限定されるべきではなく、ここに添付された以下の請求項及びそれらの均等物に従ってのみ規定されるべきである。
【００３０】
請求項又は発明の典型的な実施の形態の上記説明における本発明の要素を導入する場合、“含む”、“備える”及び“有する”という用語は、無制限であることが意図されており、列挙された要素以外の付加的な要素が存在してもよいことを意味する。加えて、“部分”という用語は、それが修飾する物又は要素のうちの幾つか又は全てを意味するものと解されるべきである。さらに、第１、第２及び第３などの識別子の使用は、限界の間におけるいかなる相対的位置又は時間シーケンスを課す形式において解されるべきではない。さらに、以下に続くあらゆる方法請求項のステップが提示される順序は、このようなステップが行われなければならない順序を制限する形式において解されるべきではない。
【図１（ａ）】
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【図１（ｂ）】
0006051468.tif 000003
【図１（ｃ）】
0006051468.tif 000004
【図２（ａ）】
0006051468.tif 000005
【図２（ｂ）】
0006051468.tif 000006
【図２（ｃ）】
0006051468.tif 000007
【図２（ｄ）】
0006051468.tif 000008
【図３（ａ）】
0006051468.tif 000009
【図３（ｂ）】
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【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
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【図５（ａ）】
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【図５（ｂ）】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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