CN107687549B - 管接头装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种构造成通过两个开口端的开口将待插入其内的两个管道互连的管接头装置。所述管接头装置包括接头主体和放置在所述接头主体中并且构造成支撑待插入所述管接头装置中的管道的接头组件。所述接头主体包括在中央部形成的具有第一直径的小直径部和在小直径部的两侧形成且具有大于第一直径的第二直径的大直径部。所述各大直径部包括：具有第二直径的第一水平部、直径从第一水平部朝向开口逐渐减小的缩径部和从所述缩径部朝向开口水平地延伸并且具有小于第一水平部的直径的第二水平部。各第二水平部的至少一部分构造成朝向所述管接头装置的外径方向和开口倾斜，然后再朝向内径方向和开口倾斜，并且具有整体上为山形的卷曲部。在无需铸造加工的情况下通过扩管和卷曲的机械工序来形成所述接头主体。

Description

管接头装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种管接头装置及其制造方法，更具体地，涉及一种能够使工业或家庭用的供水、供热、制冷和空调管道容易地连接和拆卸并且改善了部件的组装性能的管接头装置。

背景技术

构造成连接两个管道的管接头装置是已知的(例如，参见韩国实用新型申请公开No.20-2012-2695A)。

一般而言，管接头装置是构造成在建立管道设施时将管道连接成诸如线形、肘形、T形、十字形等多种形式并广泛应用于工业和家庭的机械装置。

在现有技术中广泛使用的普通管接头装置需要诸如连接部的焊接和螺丝部件等单独的固定装置，以增大管道的连接性和气密性。因此，管道连接工作较麻烦且组装过程增加，从而增大了施工成本。

此外，用于现有技术的管接头装置的管道用的常见钢管很薄，从而难以在施工现场进行焊接或螺纹连接。此外，例如，需要使用专用压缩机的单独过程。

另一方面，在管接头装置中安装有诸如支承环、O形环等机械元件，以对插入装置中的管道进行固定并且容易拉出所插入的管道。为了将机械元件稳定地保持在管接头装置中，已经提出了各种构造。在一种构造中，管接头装置的内周面是锥形的或者形成有单独的凹槽，使得机械元件不会在管接头装置中移动。在另一种构造中，在管接头装置中设置有用于支撑机械元件的单独的支撑元件。然而，根据前一种构造，不易对厚度不是那么大的管接头装置的内周面进行加工。此外，当形成有凹部等时，强度可能降低。根据后一种构造，设置有单独的支撑元件，使得结构变得复杂并且成本增大。考虑到这一点，通过铸造来制造管接头装置。然而，由于需要在内周面上形成用于支撑机械元件的锥形面、凹槽等，所以在铸造时需要高机械精度的模具，从而增大了成本。

发明内容

[需要解决的问题]

鉴于上述情况而完成了本发明，并且本发明的目的是提供一种管接头装置及其制造方法，所述管接头装置能够将各种机械元件稳定地保持在构造成连接两个管道的管接头装置中，而无需单独的支撑元件，并且无需对管接头装置的内周面进行单独加工。

本发明的另一个目的是提供一种用于通过机械加工而不是通过铸造方法来稳定地支撑设置在构造成连接两个管道的管接头装置中的各种机械元件的结构。

[解决问题的方法]

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种管接头装置的制造方法，所述管接头装置构造成通过形成在其两个开口端的开口将两个管道互连。所述方法包括：在扩管用模具的下模和上模之间放置具有单一直径的直管的步骤；进行扩管工序的步骤：通过所述管道的两个开口插入用于扩管的冲头，并且形成接头主体，所述接头主体包括在其中央部的具有第一直径的小直径部和在小直径部的两侧形成的具有大于第一直径的第二直径的大直径部；通过所述接头主体的两个开口插入用于支撑待插入所述管接头装置中的管道的接头组件的步骤；第一卷曲步骤：对其内插入有所述接头组件的接头主体的两个开口进行卷曲工序，从而形成具有第二直径的第一水平部、直径从第一水平部朝向开口逐渐减小的缩径部以及从所述缩径部朝向开口水平地延伸且在开口附近具有小于第一水平部的直径的第二水平部，和第二卷曲步骤：对已经进行过第一道卷曲工序的接头主体进行进一步的卷曲工序，从而使各第二水平部的至少一部分朝向所述管接头装置的外径方向和开口倾斜，然后使其朝向内径方向和开口倾斜，从而形成断面形状整体上为山形的卷曲部。

在一个示例性实施方案中，可以通过多道扩管工序来得到所述接头主体。

在一个示例性实施方案中，可以使用第一卷曲模具进行第一卷曲步骤，第一卷曲模具包括用于将所述接头主体放置在其内的第一卷曲专用模具以及具有与所述缩径部和第二水平部相对应的形状且其上安装有卷曲冲头的第一卷曲R模具，所述卷曲冲头插入所述接头主体中。

在一个示例性实施方案中，可以使用第二卷曲模具进行第二卷曲步骤，第二卷曲模具包括用于将已经进行过第一卷曲步骤的接头主体放置在其内的第二卷曲专用模具以及具有与所述卷曲部相对应的形状且其上安装有卷曲冲头的第二卷曲R模具，所述卷曲冲头插入所述接头主体中。

在一个示例性实施方案中，在各步骤中，未进行单独的铸造加工。

在一个示例性实施方案中，所述接头组件可以包括在所述开口附近的安装在所述接头主体中且构造成夹持并支撑插入所述接头主体中的管道的外径的卡爪保持件，并且在所述卡爪保持件的周面上可以形成有周向间隔开形成的多个卡爪。

在一个示例性实施方案中，所述各卡爪可以是沿所述接头主体的内径方向突出并且沿所述管道的插入方向倾斜的齿状部。

根据本发明的另一个方面，提供了一种构造成通过两个开口端的开口将待插入其内的两个管道互连的管接头装置。所述管接头装置包括接头主体和放置在所述接头主体中并且构造成支撑待插入所述管接头装置中的管道的接头组件。所述接头主体包括在中央部形成的具有第一直径的小直径部和在小直径部的两侧形成且具有大于第一直径的第二直径的大直径部。所述各大直径部包括：具有第二直径的第一水平部、直径从第一水平部朝向开口逐渐减小的缩径部和从所述缩径部朝向开口水平地延伸并且具有小于第一水平部的直径的第二水平部。各第二水平部的至少一部分构造成朝向所述管接头装置的外径方向和开口倾斜，然后再朝向内径方向和开口倾斜，并且具有整体上为山形的卷曲部。在无需铸造加工的情况下通过扩管和卷曲的机械工序来形成所述接头主体。

在一个示例性实施方案中，所述接头组件可以包括在所述开口附近的安装在所述接头主体中且构造成夹持并支撑插入所述接头主体中的管道的外径的卡爪保持件，并且在所述卡爪保持件的周面上可以形成有周向间隔开形成的多个卡爪。

在一个示例性实施方案中，所述各卡爪可以是沿所述接头主体的内径方向突出并且沿所述管道的插入方向倾斜的齿状部。

[发明效果]

根据本发明，可以提供一种具有能够将各种机械元件稳定地保持在管接头装置中而无需单独的支撑元件且无需对管接头装置的内周面进行单独加工的结构的管接头装置。

附图说明

图1是示出了根据本发明示例性实施方案的管接头装置的结构的断面图，其中图1(a)是示出了最终管接头装置的中间步骤结构的断面图，即，在第一道卷曲工序之后的结构，图1(b)示出了最终管接头装置的结构，即，在第二道卷曲工序之后的结构。

图2详细地示出了在第一和第二道卷曲工序之后的管接头装置的端部的结构。

图3示出了制造根据本发明示例性实施方案的管接头装置的工序(扩管工序)。

图4示出了制造根据本发明示例性实施方案的管接头装置的工序，其中示出了通过第一和第二道卷曲工序来形成管接头装置的特征的工序。

具体实施方式

在下文中，参照附图对本发明的示例性实施方案进行说明。以下，省略对现有技术中公知的构造的说明，例如，省略了对将要设置在管接头装置中的多种机械元件的功能和详细构造的说明。即，机械元件用于支撑插入管接头装置中的管道，并且一些机械元件未构成本发明的要点。尽管省略了说明，但是本领域技术人员参考以下说明可以容易地理解本发明的特征构造。

首先，参照图1，图1是示出了根据本发明示例性实施方案的管接头装置的结构的断面图，其中图1(a)是示出了最终管接头装置的中间步骤结构的断面图，图1(b)示出了最终管接头装置的结构。

如图1所示，示例性实施方案的管接头装置100具有两个开口端，从而通过开口插入两个管道并且可以使两个管道互连。此外，如图所示，在管接头装置的两个端部附近的构造是相同的。通过各种所示的机械元件10,20,30,40,50,60(在下文中，称为“接头组件”)来组装、固定和支撑插入管接头装置中的管道。此外，插入管接头装置中的管道可以通过称为移除件的分离元件与装置分离。

具体地，接头组件的第一支承环10和第二支承环30通常由金属平垫圈构成(然而，本发明不限于此)，并且构造成支撑第一O形环20、第二O形环40、弹簧50和卡爪保持件60。

第一O形环20和第二O形环40由诸如橡胶等弹性材料制成(然而，本发明不限于此)，并且构造成与插入管接头装置100中的管道紧密接触并确保管道和管接头装置之间的稳定和气密连接。

弹簧50设置在弹簧引导件(未示出)和卡爪保持件60之间，并且构造成弹性地支撑卡爪保持件60和在卡爪保持件60被移除件推动之后(参照图2)使卡爪保持件60返回到其原始位置，从而将管道分离。

卡爪保持件60设置成夹持并支撑插入管接头装置100中的管道的外径，并且包括在其周面上形成的沿周向方向间隔开的多个卡爪62。即，卡爪62是一种沿管接头装置的内径方向突出的齿状部，并且构造成与插入管接头装置中的管道的外径部配合，从而支撑管道。另一方面，在本发明中，卡爪62的齿状部沿管道的插入方向倾斜(参照图2(b))，从而其在所插入的管道的拉出方向上起到阻力的作用，而不干扰管道的插入。由此，防止了管道的随意分离，这构成了本发明的特征。

以下，对管接头装置100的开口附近的构造进行更详细地说明。

如图1和图2所示，管接头装置100的两侧形成为具有多个直径，而不是具有一个直径的直管。即，如后所述的，对具有一个直径的直管进行多道扩管工序，从而确保用于将接头组件和管道插入其内的空间(参照图3)。根据本发明，扩张的管道没有原样地用作管接头装置。相反，如图所示，将接头组件插入扩张的管道中，然后针对两个开口进行第一道卷曲工序。

在图1(a)和图2(a)中示出了在第一道卷曲工序之后的管接头装置的外部形状(示出了开口附近的放大构造)。如图1(a)和图2(a)所示，在第一道卷曲工序之后，在管接头装置的开口附近形成有与通过扩管工序形成的第一水平部100h连续的第一卷曲部100e。第一卷曲部100e具有缩径部100e1，其直径从第一水平部100h朝向开口逐渐减小；和从缩径部水平地延伸到开口的第二水平部100e2，并且其直径小于第一水平部的直径。第二水平部100e2在其朝向管接头装置的内径侧的端部是弯曲的。通过缩径部100e1，可以将接头组件固定地保持在管接头装置中。此外，通过第二水平部100e2，可以稳定地保持接头组件，并且使接头组件能够更紧密地接触管道。即，如果仅设置缩径部而没有第二水平部，那么在缩径部的端部处不能与管道紧密接触。因此，优选形成第二水平部并进行卷曲工序，使得第二水平部的一部分弯曲到管接头装置中。

通过第一道卷曲工序，可以将接头组件稳定地保持在管接头装置中，从而其不会被向外拉出。在该状态下的管接头装置可以稳定地保持插入其内的管道。另一方面，在一些情况下，可能需要将插入管接头装置中的管道再次分离到外部。当进行相应的操作时，使用移除件。即，将移除件插入管接头装置和管道之间，以推动卡爪保持件，从而在卡爪保持件和管道之间形成间隙。通过该间隙，管道被向外拉出。然而，在第一道卷曲工序之后，在第二水平部的朝向管接头装置的内径侧的端部弯曲的弯曲部的长度比插入移除件所需的长度要短(例如，插入移除件所需的空间为1mm，但是弯曲部的长度为0.85mm)。根据本发明人的观察，难以机械地形成具有较短长度的弯曲部。即使形成了这样的弯曲部，也不能充分确保用于防止管道被拉出的拉力。

因此，当意图不仅针对其中管道被插入并固定地使用而不被拉出的用途而且对于其中所插入的管道被再次拉出的用途来使用管接头装置时，需要能够满足管道的稳定支撑和容易移除所插入的管道这两个需求的构造。

为此，本发明人想到了一种如图1(b)和图2(b)所示的具有向外结构的管接头装置，其通过对已经进行过第一道卷曲工序的管接头装置进行第二道卷曲工序来得到。从图2(b)的放大图可以容易地看出，当进行第二道卷曲工序时，第二水平部100e2的一部分朝向外径方向和开口倾斜，然后再朝向内径方向和开口倾斜，从而使其形成为断面形状整体上为山形的第二卷曲部100e3。即，通过第二道卷曲工序，可以实现其中确保了用于插入移除件的空间并且通过与管道的紧密接触所插入的管道不会被拉出的构造。

以下，参照图3和图4对制造根据本发明示例性实施方案的管接头装置的工序进行说明。

首先，将具有单一直径的直管放置在扩管用模具的下模M1和上模M2之间，并进行第一道扩管工序，通过管道的两个开口插入用于第一道扩管的冲头P11,P12(图3(a))。然后，进行第二道扩管工序，通过已经进行过第一道扩管工序的管道的两个开口插入用于第二道扩管的冲头P21,P22，其直径大于用于第一道扩管的冲头P11,P12的直径(图3(b))。接着，进行第三道扩管工序，通过已经进行过第二道扩管工序的管道的两个开口插入用于第三道扩管的冲头P31,P32，其直径大于用于第二道扩管的冲头P21,P22的直径(图3(c))。由此，直管的直径构造成与待插入的管道的直径相对应(图3(c))。以这种方式，说明了将直管的直径构造成与待插入的管道的直径相对应而不是进行一道扩管工序的原因。即，如果管道一次性扩张，那么管道可能由于突然的管道扩张而损坏。

其次，通过已经进行过上述扩管工序的扩张的管道(接头主体)的两个开口插入接头组件(图4(a))。

接着，将其中插入有接头组件的扩张的管道放置在第一卷曲专用模具230中。然后，将其上安装有卷曲冲头222的第一卷曲R模具220移动到扩张的管道中。此时，第一卷曲R模具具有与图1(a)和图2(a)所示的缩径部100e1和第二水平部100e2相对应的形状。因此，当将第一卷曲R模具220插入扩张的管道中时，可以得到具有图1(a)和图2(a)所示的向外形状的管道(图4(b))。

将已经进行过第一道卷曲工序的管道放置在第二卷曲专用模具330中。然后，将其上安装有卷曲冲头322的第二卷曲R模具320移动到卷曲的管道中。此时，第二卷曲R模具具有与图1(b)和图2(b)所示的第二卷曲部100e3相对应的形状。因此，当将第二卷曲R模具320插入扩张的管道中时，可以得到具有图1(b)和图2(b)所示的向外形状的管道(即，管接头装置)(图4(c))。以这种方式，根据本发明的示例性实施方案，代替通过铸造加工形成管接头装置，可以通过扩管工序和卷曲工序的机械工序来实现所期望的管接头装置的构造，从而不需要形成具有高精度的铸造用模具。

尽管已经参考示例性实施方案说明了本发明，但是本发明不限于示例性实施方案。即，在所附权利要求的范围内可以对示例性实施方案进行各种修改和改变。这些修改和变化也包含在本发明的范围内。即，本发明受限于权利要求及其等同物。

Claims (8)

1.一种管接头装置的制造方法，所述管接头装置构造成通过形成在其两个开口端的开口将两个管道互连，所述方法包括：

在扩管用模具的下模和上模之间放置具有单一直径的直管的步骤；

进行扩管工序的步骤：通过所述管道的两个开口插入用于扩管的冲头，并且形成接头主体，所述接头主体包括在其中央部的具有第一直径的小直径部和在小直径部的两侧形成的具有大于第一直径的第二直径的大直径部；

通过所述接头主体的两个开口插入用于支撑待插入所述管接头装置中的管道的接头组件的步骤；

第一卷曲步骤：对其内插入有所述接头组件的接头主体的两个开口进行卷曲工序，从而形成具有第二直径的第一水平部、直径从第一水平部朝向开口逐渐减小的缩径部以及从所述缩径部朝向开口水平地延伸且在开口附近具有小于第一水平部的直径的第二水平部，和

第二卷曲步骤：对已经进行过第一道卷曲工序的接头主体进行进一步的卷曲工序，从而使各第二水平部的至少一部分朝向所述管接头装置的外径方向和开口倾斜，然后使其朝向内径方向和开口倾斜，从而形成断面形状整体上为山形的卷曲部，由此提供用于插入移除件的空间，其中，所述移除件分离插入的管道，

其中，使用第一卷曲模具进行第一卷曲步骤，第一卷曲模具包括用于将所述接头主体放置在其内的第一卷曲专用模具、以及具有与所述缩径部和第二水平部相对应的形状且其上安装有卷曲冲头的第一卷曲R模具，所述卷曲冲头插入所述接头主体中，

其中，使用第二卷曲模具进行第二卷曲步骤，第二卷曲模具包括用于将已经进行过第一卷曲步骤的接头主体放置在其内的第二卷曲专用模具、以及具有与所述卷曲部相对应的形状且其上安装有卷曲冲头的第二卷曲R模具，所述卷曲冲头插入所述接头主体中。

2.根据权利要求1所述的方法，其中通过多道扩管工序来得到所述接头主体。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中在各步骤中，未进行单独的铸造加工。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述接头组件包括在所述开口附近的安装在所述接头主体中且构造成夹持并支撑插入所述接头主体中的管道的外径的卡爪保持件，和

其中所述卡爪保持件在其周面上形成有周向间隔开形成的多个卡爪。

5.根据权利要求4所述的方法，其中各所述卡爪是沿所述接头主体的内径方向突出并且沿所述管道的插入方向倾斜的齿状部。

6.一种构造成通过两个开口端的开口将待插入其内的两个管道互连的管接头装置，所述管接头装置包括：

接头主体，和

放置在所述接头主体中并且构造成支撑待插入所述管接头装置中的管道的接头组件，

其中所述接头主体包括在中央部形成的具有第一直径的小直径部和在小直径部的两侧形成且具有大于第一直径的第二直径的大直径部，

其中各所述大直径部包括：

具有第二直径的第一水平部，

直径从第一水平部朝向开口逐渐减小的缩径部，和

从所述缩径部朝向开口水平地延伸并且具有小于第一水平部的直径的第二水平部，

其中各第二水平部的至少一部分构造成朝向所述管接头装置的外径方向和开口倾斜，然后再朝向内径方向和开口倾斜，并且具有整体上为山形的卷曲部，和

其中在无需铸造加工的情况下通过扩管和卷曲的机械工序来形成所述接头主体，

由此提供用于插入移除件的空间，其中，所述移除件分离插入的管道。

7.根据权利要求6所述的管接头装置，其中所述接头组件包括在所述开口附近的安装在所述接头主体中且构造成夹持并支撑插入所述接头主体中的管道的外径的卡爪保持件，和

其中所述卡爪保持件在其周面上形成有周向间隔开形成的多个卡爪。

8.根据权利要求7所述的管接头装置，其中各所述卡爪是沿所述接头主体的内径方向突出并且沿所述管道的插入方向倾斜的齿状部。

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