JP2002310346A

JP2002310346A - 配管構造体および管部材

Info

Publication number: JP2002310346A
Application number: JP2002037973A
Authority: JP
Inventors: Andreas Bernd Stahn; アンドレアス・ベルンド・シュターン; Frank Karl Sattler; フランク・カール・ザットラー
Original assignee: ITT Manufacturing Enterprises LLC
Current assignee: ITT Manufacturing Enterprises LLC
Priority date: 2001-02-16
Filing date: 2002-02-15
Publication date: 2002-10-23
Also published as: DE10107246B4; DE10107246A1; EP1236946A1; DE10107246C5

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】接続部の漏れがなく、構造が簡単な配管構造体
および管部材を提供する。【解決手段】配管構造体は、軸方向に接続された２つの
管１２，１４を備え、管の各々は、接続側においてその
軸方向端部１６，１８にフレアー３２，３４を備える。
接続部材２２は、少なくとも１つの雄管ナット２６と雌
管ナット２４を備える。接続部材２２は、両管の端部１
６，１８が、軸方向において少なくとも間接的に、互い
に向き合ってプレスされるように、前記両管の端部１
６，１８に関連して作用を行う。シールを形成するため
に、フレアー３２，３４と向き合って接する端部面３
６，３８を備える少なくとも１つの環状中間部材２０
が、両管１２，１４の端部１６，１８の間に配置され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、第一に軸方向に
互いに接続される２本の管を備える配管構造体に関し、
前記の各管は、接続側の軸線方向端部に接続デバイスを
備えるフレアーを有し、管を特定すれば、互いに軸線方
向に向き合って、少なくとも間接的にプレスされるよう
に、両管の端部に関連して作用する少なくとも１つの雄
管ナットと１つの雌管ナットである。

【０００２】

【従来の技術】このタイプの配管構造体は、いわゆるＥ
-Ｆフレアー接続DIN74234(図７、図８参照)に関して知
られる。このタイプの配管構造体の場合、２本の管１１
０と１１２が、両端面で互いに軸方向に向き合ってプレ
スされる。接続対象である端部エリアにおいて、２本の
管１１０と１１２は、環状の外側ビード１１４、１１６
を有する。肩部１２０を備える雌管ナット１１８は、１
つの外側ビード１１４と向き合ってこれを支持し、縁部
１２４を備える雄管ナット１２２は、他方のビード１１
６と向き合ってこれを支持する。両管の各端部は、それ
ぞれ径方向に裏返しにされたフレアー１２６、１２８を
備える。雌管ナット１１８と、雄管ナット１２２が一緒
にねじ切りが施されるときは、２つのフレアー１２６と
１２８が互いに向き合った状態でプレスされる。これ
は、２つの管１１０と１１２の間の漏れのない永久的に
緊密な接続を創り出すことを意図する。

【０００３】しかしながら、作業中の配管構造体にあっ
ては、雄管ナット１２２と雌管ナット１１８が、強く引
き合うと、Ｆタイプのフレアーとして形成されるフレア
ー１２８は、対向するＥタイプのフレアー１２６の接触
面が小さ過ぎるので傾くことが判明した(図７参照)。そ
の結果、２つの管１１０と１１２の間の接続部は、最早
漏れがないとはいえない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、し
たがって、最初に名を付したタイプの配管構造体を、両
管が漏れのなさに信頼性が高く、それでいて接続構造が
単純な配管構造体を更に開発することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の目的は、少な
くとも１つの環状中間部材を２つの管の両端部の間に配
置することによって最初に言及したタイプの配管構造体
で達成され、前記中間部材は、端部面を備え、これらに
対向してフレアーが接してシールを形成する。

【０００６】この発明の配管構造体の場合は、最早２つ
の管が直接向き合って接することはない。それらは、互
いに「間接的に」向き合ってプレスされる程度である。
その代わりに、１つの中間部材が対面する２つの端部の
間に楔着される。適切な管の端部に面する中間部材の端
面は、それが、最大限度に作用するように、すなわち、
対応する管面に存在するフレアーに関連してシール態様
で作用するように設計される。この中間部材それ自体は
変形されることができないので、１つのフレアーの望ま
しくない変形に最終的に起因するフレアーの変形から結
果的に発生する相互作用は何もない。この中間部材は、
好ましくは、一続きの部材であるが、マルチ部材のバー
ジョンも想定することができる。

【０００７】この配管構造体は、最小限により大きなス
ペースを必要とするだけである。この発明の配管構造体
の製造は、その上更に、ユーザーにとって、対応するフ
レアーが互いに直接向き合って接する以前に知られた配
管構造体と同一である。この発明の配管構造体は、同じ
組み立て工程を用いて、高程度の漏れのなさを可能とす
ることができる。前記の組み立て工程は、この発明の配
管構造体が使用されたとき、工程の質を実質的に改良す
る。

【０００８】この発明の有利な別の開発は従属請求項に
引用される。

【０００９】最初の意図は、端部面に円錐形の構造を付
与し、接続デバイスによって、フレアーを対応する端部
面に向かってプレスすることである。円錐形の構造を取
る結果として、中間部材に対する管の端部と対応するフ
レアーとの自動的な中心合わせを通じて位置決めが単純
化される。更に、端部面におけるフレアー用のシールシ
ートを製造するには小さな軸方向力を要するだけなの
で、接続デバイスを全体に小さくすることが可能であ
る。

【００１０】第二の別の開発の場合は、径方向に裏返さ
れたフレアーが、接続側における管の端部の少なくとも
１つに存在し、フレアーに割り当てられた中間部材の端
面が円錐形の凹部を有する点が説明される。したがっ
て、フレアーは、軸方向外側と軸方向内側に延出する。
このタイプの配管構造体は、径方向に比較的小さいこと
がわかる。更には、中間部材が、機械部品として廉価に
製造されることが可能である。しかしながら、フレアー
が軸方向内側を向き、中間部材がそれにしたがう構造を
とることも全く可能である。径方向外側を向くフレアー
と、これにしたが形状をなす中間部材もまた想定するこ
とができる。

【００１１】１１５度の角度で径方向に裏返されたフレ
アー、すなわち、DIN74234にしたがうフレアーと、これ
に整合する中間部材の場合には、中間部材における凹部
のアパーチャー角度がほぼ１２０度であることが、特
に、好ましい。このタイプの１つのアパーチャー角度
は、面取りした盲孔の典型的なアパーチャー角度に対応
するので、容易に製造することができる。更に、このよ
うな角度では、フレアーと中間部材の端部面との間の接
触圧が極めて大きいので確実なシールが保障される。

【００１２】中間部材が、金属、好ましくは、アルミニ
ュームおよび更にＡl、Ｚn、Ｍg、Ｃu、1.5から製造さ
れることも可能である。これらの材料は、良好に作用す
る。更には、アルミニュームの材料特性は、結果として
極めて強固な接続となる。

【００１３】中間部材が、分離を防ぐために接続デバイ
スに抗して、特に、雌管ナットにしっかりと保持される
ことが特に好ましい。この発明の配管構造体のこの別の
開発の結果は、配管構造体の組立が比較的簡単化され
る。その理由は、配管構造体を組み立てるために使用者
が中間部材を別途に取り扱う必要がないからである。

【００１４】したがって、この発明の下においては、１
つの環状スペースが接続デバイス中に、特定すれば雌管
ナットに創り出され、その内部において中間部材が１つ
のエリアに重なって、好ましくは多少の軸方向のクリア
ランスとともに配置される。この種の環状スペースは、
例えば雌管ナット中に容易に想像することができる。何
故ならば、スペースは、完成した配管構造体内に中間部
材が存在することができる雌管ナット内において利用さ
れなければならないからである。

【００１５】接続側における環状スペースが、スタンピ
ングまたは頭付け(staked)されたリングまたは少なくと
も１つのタブによって区画されるならば、特に好まし
い。リングの内直径は、中間部材を環状スペース内にし
っかりと保持することが可能なように中間部材の外側直
径よりも僅かに小さくなければならない。このタイプの
リングは、配管構造体の付随的な組立を行う場合に障害
とはならず、例えば、中間部材が、輸送中に接続デバイ
スから落下しないように固定する。

【００１６】接続側において両管の軸方向端部は、それ
ぞれ、接続デバイスがグリップすることができる外側ビ
ードを備える。このタイプの外側ビードは、フレアーが
形成されるとき、容易に創り出されることが可能であ
る。このようにして、接続デバイスが、フレアーの直近
に、特定の管をグリップするための可能性が創り出され
る。その結果、組立工程中に特別の管に導入される力は
極力小さく維持される。

【００１７】もしも、管がそれぞれ、接続側においてそ
れらの端部においてタイプＥまたはタイプＦのフレアー
を備えるならば、特に好ましい。このタイプのフレアー
は、例えば自動車産業においては普通のものである。こ
の配管構造体が、いずれの場合にも、それらの端部面に
同一のフレアー、すなわち、２つのＦタイプのフレア−
または２つのＥタイプのフレアーを備えることができる
結果、配管構造体の製造コストは、相当程度減少する。
何故ならば、１台の工作機械だけで両方のフレアーを充
分に製造することができるからである。

【００１８】中間部材における１つの端部面と半径線の
間の角度が、この端部面に割り当てられるフランジと半
径線の間の角度よりも僅かに大きくすることが提案され
る。このようにして、管の弾性的性質とこれに対応する
フレアーは、フレアーと中間部材の間にシールを形成す
るために特に良好に利用される。

【００１９】この発明はまた、少なくとも１つの軸方向
端面に１つのフランジを備えるとともに、その端部に、
特に、１つのねじ切り接続部に配置された接続デバイス
を備える１つの管を有する管部材にも関する。

【００２０】この種の管部材を別の管部材に特に容易に
接続するためには、この発明の下において、１つの環状
の剛性の、端部面が円錐状に形成された中間部材が提案
され、前記中間部材は、接続デバイス内に保持され、こ
れと大体同軸なので前記管部材は失われることがない。
この種の管部材別の開発は従属請求項に記載される。

【００２１】

【発明の実施の形態】この発明の１具体例を添付図面を
参照しつつ以下に説明する。

【００２２】図１において、配管構造体の第一具体例
は、全体として参照符号１０を備える。配管構造体は、
２つの基本的に同一の管１２と１４を備え、これらは、
軸線方向に互いに整合するように配列される。１つの中
間部材２０が、管１２と１４の端部セクション１６と１
８の中間に配置される。管１２および１４は、接続デバ
イス２２によって互いに向き合ってプレスされる。接続
デバイス２２は、今度は、雌管ナット２４と雄管ナット
２６を構成する。

【００２３】管１２と１４の端部セクション１６と１８
は、それぞれ、径方向外側に向く環状ビード２８、３０
を備え、図１の軸方向端部から多少後退する。径方向に
裏返され軸方向外側を指向するタイプＦのフレアー３２
または３４は、管１２または１４のビード２８または３
０と直接隣接する。フレアー３２、３４は、それぞれの
管１２または１４の径方向線３５に関して３０度よりも
多少小さい角度を形成する。管１２または１４のフレア
ー３２または３４と対面する中間部材２０の両端面は、
逆に、円錐形の凹部３６または３８(図４参照)として形
成される。２つの凹部３６または３８の開口角度は、約
１２０度である。中間部材２０の径方向外側面と径方向
内側面は、配管構造体１０の長手方向軸４０に平行であ
る。中間部材２０の内径は、管１２または１４の内径と
同じである。この中間部材は、アルミニューム合金Ａ
l、Ｚn、Ｍg、Ｃu １．５．からの切削部分として製造
される。

【００２４】雌管ナット２４(図５参照)は、同様にシリ
ンダー状に切削加工または押し出し加工が施された部分
である。前記雌管ナットは、外側に、１つの工具がグリ
ップすることができる六角形のセクション４２を備え
る。雌管ナット２４の全長に沿う１つの六角形が可能で
ある。雌管ナット２４の内側においては、段差のあるボ
アを持ち、図１の左端に案内セクション４６を備え、大
体真ん中にある中心セクション４８と、ねじ切りセクシ
ョン５０を持つ。案内セクション４６の内径は、多少の
クリアランスはあるが、管１２の外形にほぼ整合する。
中心セクション４８の内径は、同様に、多少のクリアラ
ンスを持って、中間部材２０の外径と大体整合する。ね
じ切りセクション５０は、逆に、雄管ナット２６の面に
おいて整合ねじ切りセクション５２と関連して作用し、
その内径は、逆に管１４の外経に大体整合する。図１に
おいて、雄管ナット２６は、その右端に六角形のセクシ
ョン５４を備え、これを越えて１つの工具が同様に整合
することができる。

【００２５】雌管ナット２４内の段差のあるボアの中心
セクション４８は、案内セクション４６よりも大きい直
径を持つので、これら２つのセクションの間に肩部が設
けられる。その機能は、以下に詳細に説明する。雌管ナ
ット２４のボアの中心セクション４８と、中心セクショ
ン４８よりも大径であるねじ切りセクション５２の間の
遷移エリアにおいて、径方向に裏返されたリング５８が
頭付け(staking)によって形成される(図３参照)。雌管
ナット２４内の段差付きボアの中心セクション４８のエ
リアにおいて、１つの環状のスペース６０が、リング５
８によって創出され、前記リング内には中間部材２０
が、軸方向クリアランスを備えるが分離に抗してしっか
りした状態で坐着される。

【００２６】管設備１０は次のような態様で製造され
る。

【００２７】先ず、未だリング５８のない雌管ナット２
４が、(図示されていない)管１２の端部と重ねられて
(図示される)管１２の端部セクション１６まで挿入され
る。次に、中間部材２０が、雌管ナット２４内の段差付
きのボアのねじ切りセクション５０を通って、雌管ナッ
ト２４内の段差付きボアの中心部分４８内に挿入され
る。次に、リング５８が頭付けによって創出される。こ
のようにして、図２に示される予め組立てられた管部材
６２が製造される。中間部材２０は、リング５８によっ
て、雌管ナット２４内の段差付きボア内の中心セクショ
ン４８内において、軸方向に固定され、その結果とし
て、雌管ナット２４それ自体は、分離しないようにしっ
かりと管１２と向かい合って保持される。この接合部分
においては、リング５８に代えて、単一のタブが頭付け
またはスタンピングによって、中間部材２０を、雌管ナ
ット２４内の案内ボアの中心セクション４４内に固定し
ても良い点を指摘すべきである。

【００２８】図１に示される配管構造体１０を製造する
ために、雄管ナット２６が、図示されない管１４の端部
に重ねられて挿入され、管１４は、先ず、そのフレアー
３４とともに雌管ナット２４のねじ切りセクション５０
内へ挿入される。次いで、雄管ナット２６が、雌管ナッ
ト２４に向かって締付けられる。この過程で、雌管ナッ
ト２４内の段差付きボアの案内セクション４６と中心セ
クション４８の間に形成される肩部５６は、管１２のビ
ード２８と係合する。同様の態様で、図１の雄管ナット
２６の左端部が、管１４のビード３０と係合する。この
ようにして、２つの管１２、１４は、中間部材２０に向
かって軸方向に押される。

【００２９】管１２、１４のフレアー３２、３４は中間
部材２０の部分において、それぞれ、円錐形の凹部３６
または３８に向き合って坐着する。中間部材２０におい
て、円錐形の各凹部３６または３８と径方向の線３５と
がなす角度が、この円錐形凹部と径方向線３５に対して
割り当てられるフレアー３２または３４の間の角度より
も僅かに小さいので、雌管ナット２４と雄管ナットが一
緒に締付けられるとき、フレアー３２と３４は、変形、
すなわち、基本的に弾性的に変形される。しかしなが
ら、凹部３６または３８のそれぞれの円錐形状の結果と
して、対応する円錐形凹部と対抗するフレアー３２また
は３４の大きな接触圧の下においてさえ、最大の変形は
限られる。雌管ナット２４と雄管ナット２６との過度の
締め付けが原因となるフレアー３２と３４の傾きは、こ
の管設備の場合は、すべてが排除される。２つの管１２
と１４の間の漏れ防止の接続部の一体性は、この配管構
造体１０を備えるあらゆる場合に保証される。

【００３０】加えて、この配管構造体１０は、非常に経
済的に製造される。その理由は、２つの管１２、１４に
別々の異なるフレアーが必要とされないからである。そ
の代わりに、同一のフレアー、例えば、タイプＥまたは
タイプＦのフレアーが両管に使用することができる。し
たがって、２つの管１２または１４それぞれ製造するた
めには、単一の工作機械が必要なだけである。管部材６
２が予め組立てられるので、配管構造体１０を製造する
ために必要な部材の貯蔵庫は一層単純化され、配管構造
体１０の最終的な組立もまた、容易化される。その理由
は、点数の少ないバラのパーツを取り扱うだけだからで
ある。

【００３１】さて、配管構造体１０の第二の具体例を説
明する。機能が先の具体例と同一であるパーツには同一
の符号が付され詳細には再度説明しない。

【００３２】配管構造体１０の管１２、１４と中間部材
２０は、先の具体例と同一である。他方において、接続
デバイス２２は異なる設計が施される。図の右側に示さ
れる雄管ナット２６は依然として、図１〜図６のものと
同一に設計されるが、接続デバイスの残りの部材は、そ
うではない。管１２と重ねて挿入される雌管ナットの代
わりに、第２の雄管ナット２５が図６に配置され、この
ナットは、雄管ナット２６と同一であるが、これとは対
照的に、反対向きのねじ切り部を備える(参照番号はつ
かない)(したがって、もしも雄管ナット２６が右向きの
ねじ切りが施されるならば、雄管ナット２５は左向きの
ねじ切りを備えなければならない)。

【００３３】両方の雄管ナット２６、２５は、ユニオン
ナット２４のねじ切りセクション４２、５０によって互
いに接続される。１つの環状スペース６０が、２つのリ
ング５８a、５８bによって軸方向中心に配置されたこの
ユニオンナット２４のねじ切り部のない中心セクション
４４内に創出され、その内部には、中間部材２０が、多
少の軸方向クリアランスを備えて保持され、分離しない
ように固定される。この具体例に示される管設備１０
は、もしも、２つの雄管ナット２５と２６が、管１２、
１４に関して軸方向に移動することができるが回転的に
は固定されるならば、特に、組立が容易である。この場
合は、２つの固定管の間の漏れのない接続部は、１つの
工具(例えば、管フレアーレンチ)をユニオンナット２４
に用いることによって製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】配管構造体の第一具体例の長手方向断面図。

【図２】１つの管と、１つの中間部材と、１つの雌管ナ
ットを備える図１の配管構造体の管部材の長手方向断面
図。

【図３】図２の管部材の細部の断面図。

【図４】図３の管部材の中間部材の断面図。

【図５】図１の管部材のねじ切り接続部の断面図。

【図６】管設備の第二の具体例の長手方向断面図。

【図７】先行技術から知られる配管構造体の長手方向断
面図。

【図８】図７と同様の図。

【符号の説明】

１０…配管構造体，１２…管，１４…管，１６…端部，
１８…端部，２０…中間部材，２２…接続デバイス，２
４…雌管ナット，２６…雄管ナット，３０…環状ビー
ド，３２…フレアー，３４…フレアー，３５…半径線，
３６…凹部，３８…凹部，５８…リング，６０…環状ス
ペース，６２…管部材。

フロントページの続き (72)発明者フランク・カール・ザットラードイツ連邦共和国、69509 メーレンバッハ、ゲルハルト−ハオプトマン−シュトラーセ 18 Ｆターム(参考） 3H014 CA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに軸方向に接続される２つの管(１
２，１４)を備えるとともに、前記管のそれぞれは、接
続側(１６，１８)におけるその軸方向端部にフレアー
(３２，３４)を備える配管構造体(１０)であって、１つ
の接続デバイス(２２)、特定すれば、少なくとも１つの
雄管ナット(２６)と少なくとも１つの雌管ナット(２４)
を備え、前記接続デバイスは、両管の端部(１６，１８)
が、軸方向において少なくとも間接的に、互いに向き合
ってプレスされるように、前記両管の端部(１６，１８)
に関連して作用を行い、シールを形成するために、フレアー(３２，３４)と向き
合って接する端部面(３６，３８)を備える少なくとも１
つの環状中間部材(２０)が、両管(１２，１４)の端部
(１６，１８)の間に配置される点に特徴を有する配管構
造体(１０)。
【請求項２】端部面(３６，３８)は、円錐状に形成さ
れており、フレアー(３２，３４)は、対応する端部面
(３６，３８)に向かって接続デバイス(２２)によってプ
レスされる請求項１記載の配管構造体(１０)。
【請求項３】接続側における両管の端部(１６，１８)
の少なくとも一方には、径方向に裏返されたフレアー
(３２，３４)が存在し、フレアー(３２，３４)に割り当
てられた中間部材(２０)の端部面は、円錐形の凹部(３
６，３８)を備える請求項２記載の配管構造体(１０)。
【請求項４】中間部材(２０)における凹部(３６，３
８)のアパーチャー角度はほぼ１２０度である請求項３
記載の配管構造体(１０)。
【請求項５】中間部材(２０)は、金属、好ましくは、
アルミニューム、および、更に、Ａl、Ｚn、Ｍg、Ｃu、
1.5から製造される請求項１〜４のいずれか１記載の配
管構造体(１０)。
【請求項６】中間部材(２０)は、分離に抗して接続デ
バイス(２２)、特に、雌管ナット(２４)にしっかり保持
される請求項１〜５のいずれか１記載の配管構造体(１
０)。
【請求項７】環状スペース(６０)が、接続デバイス
(２２)、特に、雌管ナット(２４)内に形成され、中間部
材(２０)は、少なくとも１つのエリアに亘って、好まし
くは、軸方向クリアランスを備えて坐着する請求項６記
載の配管構造体(１０)。
【請求項８】環状スペース(６０)は、スタンピングま
たは頭付けをされたリング(５８)または少なくとも１つ
のタブによって、接続側において区画される請求項７記
載の配管構造体(１０)。
【請求項９】管(１２，１４)の接続側における軸方向
端部(１６，１８)のそれぞれは、接続デバイス(２２)が
係合する外側ビード(２８，３０)を備える請求項１〜８
のいずれか１記載の配管構造体(１０)。
【請求項１０】管(１２，１４)のそれぞれは、接続側
におけるその端部(１６，１８)にタイプＥまたはタイプ
Ｆのフレアー(３２，３４)を備える請求項９記載の配管
構造体(１０)。
【請求項１１】接続デバイス(２０)における一方の端
部面(３６，３８)と半径線(３５)との間の角度は、この
端部面(３６，３８)に割り当てられたフレアー(３２，
３４)と半径線(３５)との間の角度よりも僅かに小さい
請求項１〜１０のいずれか１記載の配管構造体(１０)。
【請求項１２】少なくとも１つの軸端部(１６)にフレ
アー(３２)を備える管(１２)と、前記端部(１６)に割り
当てられた少なくとも１つの部分(２４)とを備える部材
(６２)、特に、１つのユニオンナット(２４)すなわち接
続デバイス(２２)であって、環状の中間部材(２０)は、前記部材(６２)とほぼ同軸上
に保持され、分離しないように固定される点に特徴を有
する部材(６２)。
【請求項１３】部分(２４)内に１つの環状スペース
(６０)が創り出され、前記スペース内には中間部材(２
０)が、少なくとも、１つのエリアに亘って坐着し、好
ましくは軸方向のクリアランスを備える請求項１２記載
の部材(６２)。
【請求項１４】環状スペース(６０)が、スタンピング
または頭付けをされたリング(５８)または少なくとも１
つのタブによって接続側に区画される請求項１３記載の
部材(６２)。