(57)【要約】【課題】フレア式管接続構造のシール性能及び配管支持力を向上させる。また、このようなフレア式管接続構造を用いた弁、フレア式管継手を提供する。さらには、このような弁、フレア式管継手を用いた冷凍装置を提供する。【解決手段】本発明に係るフレア式管接続構造は、接続すべき配管３の端部に滑らかな表面からなるフレア部３１を形成し、このフレア部３１の内面を継手本体１の本体側シール面１６に押し付けながら、継手本体１の本体側シール面１６とフレアナット２のナット側シール面２４との間にフレア部３１を挟持するものである。そして、本体側シール面１６及びナット側シール面２４の少なくとも何れか一方に環状突条部１８又は環状凹溝を設けている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続すべき配管の端部に滑らかな表面からなるフレア部を形成し、このフレア部の内面を継手本体の本体側シール面に押し付けながら、継手本体の本体側シール面とフレアナットのナット側シール面との間にフレア部を挟持するフレア式管接続構造であって、前記本体側シール面及びナット側シール面の少なくとも何れか一方に環状突条部又は環状凹溝が形成されていることを特徴とするフレア式管接続構造。
【請求項２】
請求項１記載のフレア式管接続構造において、少なくとも本体側シール面に環状突条部又は環状凹溝が形成されていることを特徴とするフレア式管接続構造。
【請求項３】
請求項１記載のフレア式管接続構造において、本体側シール面及びナット側シール面それぞれに環状突条部又は環状凹溝が形成されていることを特徴とするフレア式管接続構造。
【請求項４】
請求項３記載のフレア式管接続構造において、本体側シール面及びナット側シール面の一方には環状突条部が形成され、他方には環状凹溝が形成されていることを特徴とするフレア式管接続構造。
【請求項５】
請求項４記載のフレア式管接続構造において、本体側シール面に環状突条部が形成されるとともに、ナット側シール面に環状凹溝が形成されていることを特徴とするフレア式管接続構造。
【請求項６】
請求項４又は５記載のフレア式管接続構造において、前記環状突条部と前記環状凹溝とは噛み合う位置に形成されていることを特徴とするフレア式管接続構造。
【請求項７】
請求項３記載のフレア式管接続構造において、本体側シール面及びナット側シール面の双方に環状突条部が形成されていることを特徴とするフレア式管接続構造。
【請求項８】
請求項７記載のフレア式管接続構造において、本体側シール面及びナット側シール面双方の環状突条部は対向して突き合わされる位置に形成されていることを特徴とするフレア式管接続構造。
【請求項９】
請求項７記載のフレア式管接続構造において、本体側シール面及びナット側シール面双方の環状突条部は対向しない位置に形成されていることを特徴とするフレア式管接続構造。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか１項記載のフレア式管接続構造において、環状突条部は、軸心方向に切断した断面形状が略三角形であることを特徴とするフレア式管接続構造。
【請求項１１】
請求項１０記載のフレア式管接続構造において、環状突条部はこのフレア式管接続構造の軸心に平行な面と軸心に垂直な面とから形成されていることを特徴とするフレア式管接続構造。
【請求項１２】
請求項１〜１１記載のフレア式管接続構造において、前記環状突条部のフレア部の表面からの高さ寸法は、接続すべき配管の肉厚の１０〜２０パーセントであることを特徴とするフレア式管接続構造。
【請求項１３】
請求項１〜６の何れか１項に記載のフレア式管接続構造において、環状凹溝は、軸心方向に切断した断面形状が略三角形であることを特徴とするフレア式管接続構造。
【請求項１４】
請求項１３記載のフレア式管接続構造において、環状凹溝はこのフレア式管接続構造の軸心に平行な平行面と軸心に垂直な垂直面とから形成されていることを特徴とするフレア式管接続構造。
【請求項１５】
請求項１〜１４記載のフレア式管接続構造において、前記環状凹溝のフレア部の表面からの深さ寸法は、接続すべき配管の肉厚の１０〜２０パーセントであることを特徴とするフレア式管接続構造。
【請求項１６】
請求項１〜１５の何れか１項に記載のフレア式管接続構造を管接続部に用いた弁。
【請求項１７】
請求項１〜１５の何れか１項に記載のフレア式管接続構造を管接続部に用いたフレア式管継手。
【請求項１８】
請求項１６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１９】
請求項１７記載の弁をフレア式管継手を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、フレア式管接続構造に関し、特に、フレア部を挟持する継手本体に形成されている本体側シール面及びフレアナットのナット側シール面の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
フレア式管接続構造は、比較的簡単な構造であり、現地工事にも適用できる。このため、冷凍装置、航空機、工作機械などの分野において、閉鎖弁等の弁、管継手などにおける管接続部の構造に一般に適用されている。特許文献１及び特許文献２はその一例である。フレア式管接続構造を用いた配管接続は、フレアナットを配管に外装した状態で配管の端部にフレア部を形成し、フレア部を管接続部の継手本体に形成された本体側シール面に押し付けるようにフレアナットを継手本体に締結する。これにより、配管のフレア部を継手本体の本体側シール面とフレアナットのナット側シール面との間に挟着するように行われている。この場合において配管のシールは、フレア部の内面と本体側シール面との接触部に面圧をかけることにより行われている。また、接続される配管の支持は、フレア部内面と本体側シール面との接触部の面圧及びフレア部の外面とナット側シール面との接触部の面圧により行われている。なお、フレア式管接続構造としては、特許文献３のものもある。特許文献３は、特殊な例であって、本体側シール面とフレア部の内面との双方に環状突条部を形成し、これら環状突条部を押し付け合うことにより、本体側シール面とフレア部の内面とのシールを行うものである、
【特許文献１】特開平２００３−７４７６８号公報、図１２
【特許文献２】特開２００７−１６２７４３号公報、図６、図７
【特許文献３】特開平１１−３３６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１及び特許文献２に記載されている従来一般のフレア式管接続構造においては、フレア部の加工公差を小さくすることができないため、本体側シール面とフレア部の内面との接触面が一定にならず、漏れが発生しやすいという問題があった。なお、その漏れもバラツキの大きいものとなっていた。また、上記従来一般のフレア式管接続構造においては、特許文献２に記載のように、フレア部の先端に形成される空間に空気中の水分が凍結することにより、フレア部が押し出され配管が抜けやすくなるという問題もあった。
【０００４】
このような問題点は、本体側シール面とフレア部の内面との接触部の面圧を大きくすることにより解決可能と考えられるが、接触面積が大きいために、この接触部の面圧を大きくするにはフレア部を押し付ける押圧力を大きくしなければならなかった。しかし、フレア部の内面を押し付ける押圧力を大きくすると、フレアナットの締付トルクを大きくしなければならないため作業性が低下するという問題があった、また、フレア部の内面を押し付ける押圧力を大きくすると、フレア部が応力腐食するというおそれがあった。
【０００５】
なお、特許文献３は、フレア部の内面と継手本体の本体側シール面とに複数の環状突条部を設け、双方の環状突条部を押し付け合うことにより増し締めを可能としたものであって、両者の接触部の面圧を大きくすることは容易である。しかしながら、このフレア式管接続構造は、前述のように、フレア部の内面に環状突条部を形成しなければならない特殊なものであって、従来一般のフレア式管接続構造のように現地にてこのようなフレア加工を行うことできないものであった。
【０００６】
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、滑らかな表面からなるフレア部を、継手本体の本体側シール面に押し付けながら、継手本体の本体側シール面とフレアナットのナット側シール面との間にフレア部を挟持するフレア式管接続構造において、シール性能及び配管支持力を向上させることを目的とする。また、このようなフレア式管接続構造を管接続部に適用した弁及び管継手を提供するとともに、これら弁、管継手を冷媒回路に使用した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】
【０００７】
本発明に係るフレア式管接続構造は、接続すべき配管の端部に滑らかな表面からなるフレア部を形成し、このフレア部の内面を継手本体の本体側シール面に押し付けながら、継手本体の本体側シール面とフレアナットのナット側シール面との間にフレア部を挟持するものであって、前記本体側シール面及びナット側シール面の少なくとも何れか一方に環状突条部又は環状凹溝が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
このような構成上の特徴を有する本発明に係るフレア式管接続構造によれば、環状突条部の先端部が押し付けられる部位においては、環状突条部の先端部がフレア部に食い込むように押し付けられることにより、フレア部の内外両表面部との接触部における面圧が増大する。また、環状凹溝が押し付けられる部位においては、環状凹溝にフレア部の表面部が食い込むように押し付けられるため、環状凹溝の開口縁とフレア部表面との接触部における面圧が増大する。このようにして、継手本体の本体側シール面とフレア部の内面との接触部におけるシール性能が向上する。また、本体側シール面とナット側シール面とフレア部の表面との間にフレア部を挟着することによる配管支持力が向上する。
【０００９】
また、この場合において、少なくとも本体側シール面に環状突条部又は環状凹溝が形成されていることが好ましい。このように構成すると、フレア部の内面が継手本体の本体側シール面に形成された環状突条部又は環状凹溝に押し付けられるため、本体側シール面に環状突条部又は環状凹溝が形成されていない場合に比し、継手本体の本体側シール面との接触部における面圧が増大し、シール性能及び配管支持力が向上する。
【００１０】
さらには、このフレア式管接続構造において、本体側シール面及びナット側シール面それぞれに環状突条部又は環状凹溝が形成されていることがより好ましい。このように構成すると、本体側シール面のみに環状突条部又は環状凹溝が形成されている場合に比し、継手本体の本体側シール面との接触部における面圧がより増大するとともに、フレアナットに形成されているナット側シール面とフレア部の外面との接触部における面圧がより増大する。この結果、シール性能及び配管支持力が向上する。
【００１１】
また、この場合いおいて、本体側シール面及びナット側シール面の一方には環状突条部が形成され、他方には環状凹溝が形成されていることが好ましい。フレア部の内外表面と本体側シール面又はナット側シール面との接触部における面圧は、環状突条部を形成した場合の方が環状凹溝を形成した場合より大きくなる。したがって、このように構成すると、本体側シール面及びナット側シール面の何れにも環状凹溝が形成されている場合に比し、フレア部の内外表面と本体側シール面及びナット側シール面との接触部における面圧が大きくなり、シール性能及び配管支持力が向上する。
【００１２】
また、この場合において、本体側シール面に環状突条部が形成されるとともに、ナット側シール面に環状凹溝が形成されていることが好ましい。このようにすると、本体側シール面に形成された環状突条部がフレア部の内面に食い込むように押し付けられるので、本体側シール面に環状凹溝が形成されるとともにナット側シール面に環状突条部が形成されている場合に比し、シール性能が向上する。
【００１３】
さらに、上述のように、本体側シール面及びナット側シール面の何れか一方には環状突条部が形成され他方に環状凹溝が形成されている場合、あるいは、本体側シール面に環状突条部が形成されナット側シール面に環状凹溝が形成されている場合において、環状突条部と環状凹溝とが噛み合う位置に形成されていることが好ましい。このようにすると、環状突条部がフレア部に食い込むように押し付けられる。これにより、フレア部の反対側表面部が環状凹溝に食い込むようにフレア部を変形させるので、本体側シール面とフレア部の内面との接触部における面圧、及びナット側シール面とフレア部の外面との接触部における面圧を大きくすることができ、シール性能及び配管支持力が向上する。
【００１４】
また、本体側シール面及びナット側シール面の双方に環状突条部が形成されているようにしてもよい。このようにすると、フレア部の内外表面と本体側シール面又はナット側シール面との接触部における面圧が大きくなる環状突条部がフレア部の内面及び外面に形成されるので、シール性能及び配管支持力が大きくなる。
【００１５】
さらに、この場合において、本体側シール面及びナット側シール面双方の環状突条部を対向させて突き合わせるように形成してもよい。この場合は、フレア部の内外両面で環状突条部が食い込むように対向しながら互い押し付け合いされるので、押付力が大きくなり、シール性能及び配管支持力が大きくなる。
【００１６】
また、本体側シール面及びナット側シール面の双方に環状突条部が形成されている場合において、体側シール面及びナット側シール面双方の環状突条部を対向しないようにずらして形成するようにしてもよい。このように構成することにより、フレア部の内外両面で環状突条部がフレア部の表面に食い込むように押し付けられるため、両環状突条部間でフレア部が蛇行状に変形される傾向となる。したがって、本体側シール面及びナット側シール面とフレア部の内外両面との接触部における面圧が大きくなり、シール性能及び配管支持力が大きくなる。
【００１７】
また、上記における環状突条部は、軸心方向に切断した断面形状が略三角形であることが好ましい、このようにすると、先端部が尖った形状となるので、環状突条部がＲ状の先端部である場合に比し、環状突条部の先端によるフレア部の表面への押付力が集中しやすい線接触となる。したがって、環状突条部とフレア部との接触部における面圧が大きくなり、シール性能及び配管支持力が大きくなる。
【００１８】
また、この場合において、環状突条部は、フレア式管接続構造の軸心に平行な平行面と軸心に垂直な垂直面とから形成されていることが好ましい。このように構成することにより、切削による環状突条部の製作が容易になる。また、フレア部に対しフレアナットからの軸方向の力で押し付けられたときに変形し難く、フレア部への食い込みも容易となり、大きな押付力を得ることができる。
【００１９】
また、環状突条部は、フレア部の表面からの高さ寸法は、接続すべき配管の肉厚の１０〜２０パーセントであることが好ましい。シール性能及び配管支持力の向上効果に対するフレアナットの締付トルクの変化、フレア部に作用する応力集中などを考慮して、実験的に確認された最適値に設定されている。
【００２０】
また、前述の環状凹溝についても、軸心方向に切断した断面形状が略三角形であることが好ましい。このように構成すれば、形状が簡単であるため製作が容易である。
また、この場合において、環状凹溝は、フレア式管接続構造の軸心に平行な平行面と軸心に垂直な垂直面とから形成されていることが好ましい。このように構成することにより、切削による環状凹溝の製作がより容易になる。また、環状凹溝へフレア部の表面部が食い込みやすくなり、大きな押付力を得ることができる。
【００２１】
また、環状凹溝は、フレア部の表面からの深さ寸法が、接続すべき配管の肉厚の１０〜２０パーセントであることが好ましい。シール性能及び配管支持力の向上効果に対するフレアナットの締付トルクの変化、フレア部に作用する応力集中などを考慮して、実験的に確認された最適値に設定されている。
【００２２】
また、本発明に係る弁は、上記何れかのフレア式管接続構造を管接続部に用いたことを特徴とする。したがって、この弁は、管接続部に配管が接続される場合におけるシール性能及び配管支持力が大きくなり、流体の漏れが少なくなる。
【００２３】
また、本発明に係るフレア式管継手は、上記何れかのフレア式管接続構造を管接続部に用いたことを特徴とする。したがって、このフレア式管継手は、管接続部に配管が接続される場合におけるシール性能及び配管支持力が大きくなり、流体の漏れが少なくなる。
【００２４】
また、本発明に係る冷凍装置は、上記弁を冷媒回路に用いたことを特徴とする。したがって、この冷凍装置は、弁の管接続部におけるシール性能及び配管支持力が大きくなり、流体の漏れが少なくなる。
【００２５】
また、本発明に係る冷凍装置は、上記フレア式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、この冷凍装置は、フレア式管継手の管接続部におけるシール性能及び配管支持力が大きくなり、流体の漏れが少なくなる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係るフレア式管接続構造によれば、継手本体の本体側シール面とフレア部の内面との接触部におけるシール性能が向上する。また、本体側シール面とナット側シール面との間にフレア部を挟着することによる配管支持力が向上する。また、本発明に係る弁及びフレア式管継手は、管接続部このフレア式管接続構造を採用しているので、流体の漏れが少なくなる。さらに、本発明に係る冷凍装置は、このような弁、フレア式管継手を採用したものであるので、流体の漏れが少なくなり、製品の信頼性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下各実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。なお、各実施の形態に共通する構成要素には同一の符号を付し、その重複説明を省略する。
（実施の形態１）
実施の形態１に係るフレア式管接続構造について、図１及び図２に基づいて説明する。図１は、実施の形態１に係るフレア式管接続構造を管接続部に採用したフレア式管継手の分解断面図であり、図２は同フレア式管継手の締結状態の断面図である。
【００２８】
この実施の形態１に係るフレア式管継手は、ヒートポンプ式空気調和機、ヒートポンプ式温水装置などの冷凍装置の冷媒回路に使用される。また、このフレア式管継手は、被接続側装置に取り付けられる継手本体１と、接続する配管に外装されて継手本体１に螺合されるフレアナット２とから構成されている。なお、本明細書において前後の方向をいうときは、継手本体側を前方とし、フレアナット側を後方とする。
【００２９】
継手本体１は、外周が六角ナット状に形成された基部１１の一方側に、被接続側機器への取付部１２が形成され、他方側に配管を接続する管接続部の構成要素としての管継手部１３が形成されている。
【００３０】
取付部１２は、被接続側機器から引き出されている配管Ｐを接続する、所謂ソケット部として形成されており、中心部に配管挿入孔１４が形成されている、配管挿入孔１４に被接続側機器から引き出されている配管Ｐが挿入され、入口部でろう付されることにより、継手本体１が被接続側機器に取り付けられる。
【００３１】
他方の管継手部１３は、フレアナット２を螺合する雄ねじ１５ａが外周面に形成され軸部１５を有し、この軸部の１５の先端に、後方に向かって径が小さくなるテーパ面からなる本体側シール面１６が形成されている。また、軸部１５の中心には冷媒を流通するための連通孔１７が形成されている。
【００３２】
フレアナット２は、所謂袋ナットであり、雌ねじ２１が内周に形成されるとともに、後方の縮径部２２の中心には接続すべき配管３を貫通させる配管貫通孔２３が形成されている。また、この縮径部２２と雌ねじ２１との間には、後方に向かって径が小さくなるテーパ面からなるナット側シール面２４が形成されている。このフレアナット２は、配管３を継手本体１に接続する場合には、配管３に外装される。なお、配管３の先端部には、フレア加工により滑らかな表面からなるフレア部３１が形成されるが、このフレア部３１はフレアナットが配管３に外装された後に形成される。
【００３３】
以上の構成は、従来一般のものと同一の構成であって、本実施の形態においては本発明の特徴をなす環状突条部１８が、本体側シール面１６の径方向の略中央部において、本体側シール面１６と一体に形成されている。環状突条部１８は、本体側シール面１６を一周するように環状に形成されたものであって、軸方向の断面形状が三角形を成している。この三角形は、このフレア式管接続構造の軸心に平行な平行面１８ａと軸心と垂直を成す垂直面１８ｂとからなっている。このように、三角形状が平行面１８ａと垂直面１８ｂとから構成されているので、加工が単純化され加工公差を少なくすることができる。また、環状突条部１８の本体側シール面１６からの高さｈ１は、このフレア式管接続構造のシール性能及び配管支持力の向上効果に対するフレアナット２の締付トルクの変化、フレア部３１に作用する応力集中などを考慮して、実験的に確認された最適値に設定されている。また、発明者の研究の結果として、高さｈ１は、配管３の肉厚の１０〜２０パーセントに設定されている。
【００３４】
本フレア式管継手における管接続部は、上記説明における継手本体１の本体側シール面１６に対し配管３のフレア部３１を押し付けながらフレアナット２を締め付けて配管３を接続する構造部分をいい、本発明におけるフレア式管接続構造は、このよう管接続部の接続構造をそのものをいう。
【００３５】
また、以上の構成において、配管Ｐ，３は銅管により形成され、継手本体１、フレアナット２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。
【００３６】
ここで、以上のように構成されたフレア式管継手における配管接続の方法を順を追って説明する。
先ず、継手本体１が被接続側機器に取り付けられる。この取付は、取付部１２の配管挿入孔１４に被接続機器から導出される配管Ｐの先端部を挿入し、配管Ｐを配管挿入孔１４にろう付する。このようにして、配管Ｐを介して継手本体１が被接続機器に取り付られる。次に、被接続側機器に取り付けられた継手本体１に対し配管Ｐを接続するに当り、配管３を所定の長さに切断する。そして、この配管３の先端をフレアナット２の配管貫通孔２３に通して、フレアナット２を配管３に外装する。次いで、配管３の先端部にフレア加工具により滑らかな表面を有するフレア部３１を形成する。このフレア加工具は、従来から一般的に使用されているものでよい。この段階における状態は図１の状態である。
【００３７】
そして、フレア部３１の内面を本体側シール面１６に当接させながらフレアナット２を締め付ける。これに伴い、フレア部３１がナット側シール面２４により本体側シール面に押し付けられる。フレアナット２は、予め設定された締付トルクになるまで締め付けられる。予め設定された締付トルクになったかどうかはトルク計により測定することができる。しかし、これに代えてフレアナットの回転角度（回転数）により判断することもできる。このような方法でフレアナット２の締付トルクを把握しながらフレアナット２を締め付け、フレアナット２の締付トルクが所定値になったときに、フレア部３１がナット側シール面２４により本体側シール面１６に押し付けられた状態で挟着され、フレアナット２の締付が完了する。この状態が図２である。この図２に示すように、本体側シール面１６に形成された環状突条部１８はフレア部３１に食い込むように押し付けられている。また、環状突条部１８は、このフレア式管接続構造の軸心に平行な平行面１８ａと軸心と垂直を成す垂直面１８ｂとから構成されているので、フレア部３１に対しフレアナットからの軸方向の力で押し付けられたときに変形し難く、フレア部３１への食い込みも容易となり、大きな押付力を得ることができる。
【００３８】
実施の形態１に係るフレア式管継手に採用されているフレア式管接続構造は、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ができる。
（１）環状突条部１８の先端部がフレア部３１に食い込むように押し付けられることによりフレア部３１の内外両表面と本体側シール面１６との接触部における面圧が増大する。この結果、継手本体１の本体側シール面１６とフレア部３１の内面との接触部におけるシール性能が向上する。また、本体側シール面１６とナット側シール面２４との間にフレア部３１を挟着することによる配管支持力が向上する。
【００３９】
（２）環状突条部１８が、三角形状に形成されているので、先端部が尖った形状となる。したがって、環状突条部１８の先端によるフレア部３１の表面への押付力が集中しやすい線接触となり、環状突条部１８とフレア部３１との接触部における面圧が大きくなり、シール性能及び配管支持力が大きくなる。
【００４０】
（３）環状突条部１８は、フレア式管継手構造の軸心に平行な平行面１８ａと軸心に垂直な垂直面１８ｂとから形成されているので、加工が単純化され加工公差を少なくすることができる。フレア部３１に対しフレアナット２からの軸方向の力で押し付けられたときに変形し難く、フレア部３１への食い込みも容易となり、大きな面圧を得ることができる。
【００４１】
（４）また、環状突条部１８の本体側シール面１６からの高さｈ１が配管３の肉厚の１０〜２０パーセントに設定されているので、このフレア式管接続構造のシール性能及び配管支持力の向上効果に対するフレアナット２の締付トルクの変化、フレア部３１に作用する応力集中などを考慮して、最適値に設定することができる。
【００４２】
（５）実施の形態１に係るフレア式管接続構造は、弁やフレア式管継手などの管接続部に適用することができる。このように本実施の形態に係るフレア式管接続構造を採用した弁、管継手は、シール性能や配管支持力が高く、信頼生成が高い。
【００４３】
（６）また、このような弁やフレア式管継手を採用した冷凍装置も、シール性能や配管支持力が高くなり、信頼生成が高くなる。
（実施の形態２）
実施の形態２は、図３に示すように、実施の形態１において、ナット側シール面２４に環状凹溝２５を設けたものである。なお、その他の構成は実施の形態１と同様に構成されている。
【００４４】
環状凹溝２５は、環状突条部１８と噛み合うような位置関係に設けられている。また、環状凹溝２５は、ナット側シール面２４を一周するように環状に形成されたものであって、軸方向の断面形状が三角形を成している。この三角形は、このフレア式管接続構造の軸心に平行な平行面２５ａと軸心と垂直を成す垂直面２５ｂとからなっている。このように、三角形状が平行面２５ａと垂直面２５ｂとから構成されているので、加工が単純化され加工公差を少なくすることができる。また、環状凹溝２５のナット側シール面２４からの深さｈ２は、このフレア式管接続構造のシール性能及び配管支持力の向上効果に対するフレアナット２の締付トルクの変化、フレア部３１に作用する応力集中などを考慮して、実験的に確認された最適値に設定されている。また、発明者の研究の結果として、この深さｈ２は、配管３の肉厚の１０〜２０パーセントに設定されている。
【００４５】
本実施の形態２に係るフレア式管接続構造は、以上のように構成されているので、実施の形態１における効果に加え、次のような効果を奏することができる。
（１）実施の形態２では、本体側シール面１６に環状突条部１８が形成されるとともに、ナット側シール面２４に環状凹溝２５が形成されているので、フレア部３１の外面が環状凹溝２５に食い込むように変形することにより、環状凹溝２５の開口縁が当接する部位の面圧が大きくなる。したがって、実施の形態１に比し、フレアナット２に形成されているナット側シール面２４とフレア部３１の外面との接触部における面圧が増大する。また、これに伴い、継手本体１の本体側シール面１６とフレア部３１の内面との接触部における面圧も増大する。この結果、シール性能及び配管支持力が向上する。
【００４６】
（２）また、この実施の形態においては、環状突条部１８と環状凹溝２５とが噛み合うような位置関係に形成されているので、環状突条部１８がフレア部３１の内面に食い込みながら、フレア部３１の内面を押し付けるので、フレア部３１の外面が環状凹溝２５に食い込むように変形されやすくなる。したがって、フレア部３１の両面におけるシール性能及び配管支持力が向上する。
【００４７】
（３）ナット側シール面２４に形成されている環状凹溝２５は、軸心方向に切断した断面形状が略三角形であるので、簡略な形状であり、製作が容易である。また、この三角形は、フレア式管接続構造の軸心に平行な平行面２５ａと軸心に垂直な垂直面２５ｂとから形成されているので、切削による環状凹溝２５の製作がより容易となる。
【００４８】
（実施の形態３）
実施の形態３は、図４に示すように、実施の形態１において、ナット側シール面２４に環状突条部２６を設けたものである。また、環状突条部１８と環状突条部２６とは、互いに押し付け合わないようなずれた位置関係に形成されている。なお、その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００４９】
上記における環状突条部２６は、ナット側シール面２４を一周するように環状に形成されたものであって、軸方向の断面形状が三角形を成している。この三角形は、このフレア式管接続構造の軸心に平行な平行面２６ａと軸心と垂直を成す垂直面２６ｂとからなっている。このように、三角形状が平行面２６ａと垂直面２６ｂとから構成されているので、加工が単純化され加工公差を少なくすることができる。また、環状突条部２６のナット側シール面２４からの高さｈ３は、このフレア式管接続構造のシール性能及び配管支持力の向上効果に対するフレアナット２の締付トルクの変化、フレア部３１に作用する応力集中などを考慮して、実験的に確認された最適値に設定されている。また、発明者の研究の結果として、この高さｈ３は、配管３の肉厚の１０〜２０パーセントに設定されている。また、本体側シール面１６に形成された環状突条部１８とナット側シール面２４に形成された環状突条部２６とは、フレア部の中心位置に対し略対称的に外周側と内周側との振り分けられた位置に形成されている。
【００５０】
本実施の形態３に係るフレア式管接続構造は、以上のように構成されているので、実施の形態１における効果に加え、次のような効果を奏することができる。
（１）実施の形態３では、環状突条部２６がフレア部３１の外面に押し付けられるので、実施の形態１に比し、フレアナット２の外面側におけるナット側シール面２４との接触部における面圧が増大する。また、これに伴い、継手本体１の本体側シール面１６とフレア部３１の内面との接触部における面圧も増大する。この結果、シール性能及び配管支持力が向上する。
【００５１】
（２）また、この実施の形態においては、環状突条部１８と環状突条部２６とが互いに押し付け合わないようなずれた位置関係に形成されている。したがって、これら環状突条部１８，２６が異なる位置で、フレア部３１の内面と外面に対し食い込みながら押し付けるので、フレア部３１の両面に対する押付力が増大する。また、フレア部３１が両環状突条部１８,２６間で蛇行状に変形される傾向となる。したがって、フレア部３１の両面におけるシール性能及び配管支持力が向上する。
【００５２】
（３）ナット側シール面２４に形成されている環状突条部２６は、軸心方向に切断した断面形状が略三角形であるので、簡略な形状であり、製作が容易である。また、この三角形は、フレア式管接続構造の軸心に平行な平行面２６ａと軸心に垂直な垂直面２６ｂとから形成されているので、切削による環状突条部２６の製作がより容易となる。
【００５３】
（実施の形態４）
実施の形態４は、図５に示すように、実施の形態１において、ナット側シール面２４に環状凹溝２５を設けたものである。この環状凹溝２５は、実施の形態２において説明したものと同様のものである。なお、その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００５４】
したがって、この実施の形態４においては、環状凹溝２５がフレア部３１の外面に押し付けられるので、環状凹溝２５の開口縁が当接する部位における面圧大きくなるので、実施の形態１に比し、フレア部３１の外面とナット側シール面２４との接触部における面圧が増大する。また、これに伴い、継手本体１の本体側シール面１６とフレア部３１の内面との接触部における面圧も増大する。この結果、シール性能及び配管支持力が向上する。
【００５５】
（実施の形態５）
実施の形態５は、図６に示すように、実施の形態１において、ナット側シール面２４に環状突条部２６を設けたものである。また、この環状突条部２６は、実施の形態３において説明されたものと同様のものであって、本体側シール面１６に設けられた環状突条部１８に対向するように設けられている。なお、その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００５６】
したがって、この実施の形態のものは、実施の形態１に比し、フレア部３１の内外表面が、環状突条部１８及び環状突条部２６により、食い込むように対向しながら互い押し付け合いされるので、フレア部３１の内外表面と本体側シール面１６及びナット側シール面２４との接触部における面圧が大きくなり、シール性能及び配管支持力が大きくなる。なお、この実施の形態の場合は、フレア部３１に対する押圧力が大きくなりすぎないように、実施の形態１の場合に比し、環状突条部１８，２６の高さｈ１、ｈ３を小さく設定することが好ましいと思われる。
【００５７】
（実施の形態６）
実施の形態６は、図７に示すように、実施の形態１において、本体側シール面１６に設けられた環状突条部１８を環状凹溝１９に変更したものである。なお、その他の構成は実施の形態１と同様に構成されている。
【００５８】
環状凹溝１９は、本体側シール面１６を一周するように環状に形成されたものであって、軸方向の断面形状が三角形を成している。この三角形は、このフレア式管接続構造の軸心に平行な平行面１９ａと軸心と垂直を成す垂直面１９ｂとからなっている。このように、三角形状が平行面１９ａと垂直面１９ｂとから構成されているので、加工が単純化され加工公差を少なくすることができる。また、環状突条部１８の本体側シール面１６からの深さｈ４は、このフレア式管接続構造のシール性能及び配管支持力の向上効果に対するフレアナット２の締付トルクの変化、フレア部３１に作用する応力集中などを考慮して、実験的に確認された最適値に設定されている。発明者の研究の結果として配管３の肉厚の１０〜２０パーセントに設定されている。
【００５９】
実施の形態６に係るフレア式管継手に採用されているフレア式管接続構造は、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ができる。
（１）環状凹溝１９がフレア部３１に押し付けられる部位においては、環状凹溝１９にフレア部３１の内面の表面部が食い込むように押し付けられるため、環状凹溝１９の開口縁に押し付けられる押圧力が増大する。この結果、継手本体１の本体側シール面１６とフレア部３１の内面との接触部におけるシール性能が向上する。また、本体側シール面１６とナット側シール面２４との間にフレア部３１を挟着することによる配管支持力が向上する。なお、実施の形態１と比較すると、環状凹溝１９とフレア部３１との接触部における面圧は、環状突条部１８とフレア部３１との接触部における面圧より小さくなる。したがって、実施の形態１の場合の方がこの実施の形態６のものよりシール性能及び配管支持力を大きくすることができる。
【００６０】
（２）環状凹溝１９は、軸心方向に切断した断面形状が略三角形であるので、簡略な形状であり、製作が容易である。また、この三角形は、フレア式管接続構造の軸心に平行な平行面１９ａと軸心に垂直な垂直面１９ｂとから形成されているので、切削による環状凹溝１９の製作がより容易となる。
【００６１】
（３）また、環状凹溝１９の本体側シール面１６からの深さｈ４が配管３の肉厚の１０〜２０パーセントに設定されているので、このフレア式管接続構造のシール性能及び配管支持力の向上効果に対するフレアナット２の締付トルクの変化、フレア部３１に作用する応力集中などを考慮して、シール性能の向上及び配管支持力の向上を行うことができる。
【００６２】
（４）実施の形態６に係るフレア式管接続構造は、弁やフレア式管継手などの管接続部に適用することができる。このように本実施の形態に係るフレア式管接続構造を採用した弁、管継手は、シール性能や配管支持力が高く、信頼生成が高い。
【００６３】
（実施の形態７）
実施の形態７は、図８に示すように、実施の形態６において、環状凹溝１９と対向するように、ナット側シール面２４に環状凹溝２５を設けたものである。この環状凹溝２５は、実施の形態２において説明したものと同様のものである。なお、その他の構成は実施の形態６と同様である。
【００６４】
したがって、この実施の形態７においては、環状凹溝１９と環状凹溝２５とが向かい合いながら押し付けられる。このため、フレア部３１の内面が環状凹溝１９に食い込むように、また、フレア部３１の外面が環状凹溝２５に食い込むように変形する。これにより、環状凹溝１９及び環状凹溝２５の開口縁が当接するフレア部３１の内外面において、フレア部３１の内面及び外面の双方から押付力が加わる。この結果、実施の形態７においては、本体側シール面１６とフレア部３１の内面との接触部及びナット側シール面とフレア部３１の外面との接触部における面圧が増大し、実施の形態６の場合に比し、シール性能及び配管支持力が向上する。
【００６５】
（実施の形態８）
実施の形態８は、図９に示すように、実施の形態６において、ナット側シール面２４に環状突条部２６を設けたものである。この環状突条部２６は、実施の形態３において説明したものと同様のものである。また、環状凹溝１９と環状突条部２６とは対向しないずれた位置関係に形成されている。なお、その他の構成は実施の形態６と同様である。
【００６６】
したがって、この実施の形態８においては、環状突条部２６がフレア部３１の外面に押し付けられるので、実施の形態６に比し、フレア部３１の外面とナット側シール面２４との接触部の押付力が増大する。また、これに伴い、継手本体１の本体側シール面１６とフレア部３１の内面との接触部における面圧も増大する。この結果、シール性能及び配管支持力が向上する。
【００６７】
（実施の形態９）
実施の形態９は、図１０に示すように、実施の形態６において、ナット側シール面２４に環状凹溝２５を設けたものである。この環状凹溝２５は、実施の形態２において説明されたものと同様のものである。また、環状凹溝２５は、本体側シール面１６に設けられた環状凹溝１９と対向しない位置に設けられている。なお、その他の構成は実施の形態８と同様に構成されている。
【００６８】
したがって、この実施の形態９においては、環状凹溝２５の開口縁が当接する部位に押付力が加わるので、実施の形態６に比し、フレア部３１の外面とナット側シール面２４との接触部における面圧が増大する。また、これに伴い、継手本体１の本体側シール面１６とフレア部３１の内面との接触部における面圧も増大する。この結果、シール性能及び配管支持力が向上する。
【００６９】
（実施の形態１０）
実施の形態１０は、図１１に示すように、実施の形態６において、ナット側シール面２４に環状突条部２６を設けたものである。この環状突条部２６は、実施の形態３において説明したものと同様のものである。また、環状突条部２６は、環状凹溝１９と対向するように設けられている、なお、その他の構成は実施の形態６と同様である。
【００７０】
したがって、この実施の形態１０においては、環状凹溝１９と環状突条部２６とが噛み合うように設けられているので、フレア部３１の外面においては、環状突条部２６がフレア部３１の外面に食い込みながら、フレア部３１の外面を押し付ける。一方、フレア部３１の内面においては、フレア部３１の外面からの押付力を受けて、フレア部３１の内面が環状凹溝１９に食い込むように変形される。したがって、実施の形態６に比し、ナット側シール面２４とフレア部３１の外面との接触部における面圧が増大するとともに、本体側シール面１６とフレア部３１の内面との接触部における面圧も増大する。この結果、シール性能及び配管支持力が向上する。
【００７１】
（実施の形態１１）
実施の形態１１は、図１２に示すように、実施の形態１において、本体側シール面の環状突条部１８を廃止して、ナット側シール面２４に環状突条部２６を設けたものである。つまり、従来周知のものにおいて、ナット側シール面２４に環状突条部２６を設けた点に特徴を有する。この環状突条部２６は、実施の形態３において説明したものと同様のものである。なお、その他の構成は実施の形態６と同様である。
【００７２】
したがって、この実施の形態１１においては、環状突条部２６がフレア部３１の外面に押し付けられるので、環状凹溝や環状突条部を設けていない従来のものに比し、フレア部３１の外面とナット側シール面２４との接触部における面圧が増大する。また、これに伴い、継手本体１の本体側シール面１６とフレア部３１の内面との接触部における面圧も増大する。この結果、従来のものに比し、シール性能及び配管支持力が向上する。
【００７３】
（実施の形態１２）
実施の形態１２は、図１３に示すように、実施の形態１において、本体側シール面の環状突条部１８を廃止して、ナット側シール面２４に環状凹溝２５を設けたものである。つまり、従来周知のものにおいて、ナット側シール面２４に環状凹溝２５を設けた点に特徴を有する。この環状凹溝２５は、実施の形態２において説明したものと同様のものである。なお、その他の構成は実施の形態６と同様である。
【００７４】
したがって、この実施の形態１２においては、環状凹溝２５がフレア部３１の外面に押し付けられるので、環状凹溝や環状突条部を設けていない従来のものに比し、フレア部３１の外面とナット側シール面２４との接触部における面圧が増大する。また、これに伴い、継手本体１の本体側シール面１６とフレア部３１の内面との接触部における面圧も増大する。この結果、従来のものに比し、シール性能及び配管支持力が向上する。
【００７５】
（変形例）
（１）上記各実施の形態において、フレア式管接続構造は、フレア式管継手における管接続部の構造として説明したが、このような管接続部は、閉鎖弁等の弁類における管接続部に使用してもよい。
【００７６】
（２）環状突条部１８，２６は、各実施の形態において、それぞれ１個（１条）としていたが、本体側シール面１６、ナット側シール面２４及びフレア部３１が大きい場合は、複数個（複数条）にしてもよい。同様に、環状凹溝１９，２５についても複数個にしてもよい。また、環状突条部１８，２６及び環状凹溝１９，２５は、三角形状が好ましいが、図示以外の三角形としてもよい。また、三角形に代えて円弧等の曲面にしてもよい。なお、環状突条部１８，２６の先端を円弧等の曲面にした場合は、環状突条部１８，２６とフレア部３１の内外表面との接触部における面圧が低下するので、シール性能及び配管保持力が前述の三角形の場合に比し小さくなる可能がある。
【００７７】
（３）各実施の形態において、継手本体１は、被接続側機器に取り付けられるようにするために、被接続側機器から導出される接続部としての配管Ｐをろう付する取付部１２に形成されているが、これに代えて外周に雄ねじが形成された継手部を備えたものとしてもよい。
【００７８】
（４）また、このような弁類や、上記実施の形態のようなフレア式管継手は、上記各実施の形態においては冷凍装置の冷媒回路に使用されることを前提にして述べているが、本発明に係るフレア式管接続構造は、このような冷凍装置用のものに限定されるものではなく、油配管、水配管などに使用されるものとして構成してもよく、航空業界、工作機外業界等に広範囲において適用することができる
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施の形態１に係るフレア式管継手の分解部分断面図である。
【図２】同フレア式管継手の締結完了状態の部分断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係るフレア式管継手の要部断面図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係るフレア式管継手の要部断面図である。
【図５】本発明の実施の形態４に係るフレア式管継手の要部断面図である。
【図６】本発明の実施の形態５に係るフレア式管継手の要部断面図である。
【図７】本発明の実施の形態６に係るフレア式管継手の要部断面図である。
【図８】本発明の実施の形態７に係るフレア式管継手の要部断面図である。
【図９】本発明の実施の形態８に係るフレア式管継手の要部断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態９に係るフレア式管継手の要部断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態１０に係るフレア式管継手の要部断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態１１に係るフレア式管継手の要部断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態１２に係るフレア式管継手の要部断面図である。
【符号の説明】
【００８０】
３…配管、１…継手本体、２…フレアナット、１６…本体側シール面、１８，２６…環状突条部、１８ａ，１９ａ．２５ａ．２６ａ…平行面、１８ｂ，１９ｂ．２５ｂ．２６ｂ…垂直面、１９，２５…環状凹溝、２４…ナット側シール面、３１…フレア部。
【図１】
2009063090.tif 000003
【図２】
2009063090.tif 000004
【図３】
2009063090.tif 000005
【図４】
2009063090.tif 000006
【図５】
2009063090.tif 000007
【図６】
2009063090.tif 000008
【図７】
2009063090.tif 000009
【図８】
2009063090.tif 000010
【図９】
2009063090.tif 000011
【図１０】
2009063090.tif 000012
【図１１】
2009063090.tif 000013
【図１２】
2009063090.tif 000014
【図１３】
2009063090.tif 000015