JP2007120741A - 管継手、冷凍装置、ヒートポンプ式給湯機、閉鎖弁、給水配管、配管の接続方法、及び現地配管施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スリーブの紛失を防止し、配管の接合時における作業性を向上させつつ、接合部のシール性を確保することができる管継手、該管継手を用いる冷凍装置等、及び配管の接続方法等を提供する。
【解決手段】スリーブ１５は、ナット１４の継手本体１３へのねじ込み前においてはナット１４に対して一体的に設けられる。ナット１４が継手本体１３にねじ込まれていくと、スリーブ１５は継手本体１３から切断されて分離する。そして、引き続きナット１４をねじ込んでいくと、スリーブ１５が配管１２に食い込んで、配管１２を継手本体１３に対して接合する。
【選択図】図４

Description

本発明は、冷媒配管等を接合するための管継手、該管継手を用いる冷凍装置等、及び配管の接続方法等に関するものである。

従来、冷凍装置の冷媒配管等の内部に流体を流通させる配管の接合に用いられる管継手として、継手本体の接合孔に配管を挿入し、ナットをねじ込むことによって配管を継手本体の接合孔に接合するようにした管継手が知られている。こうした管継手としては、特許文献１の従来の技術に示されるように、継手本体にナットをねじ込むときに継手本体とナットとの間にスリーブを介在させ、ねじ込みによってスリーブを配管の外周に食い込ませて配管と継手本体とを接合して接合部のシール性を確保するようにした、いわゆる食い込み継手が多く採用されている。

図１６は特許文献１の従来の技術に示される食い込み継手を示したものである。この食い込み継手は、継手本体１０１と、ナット１０２と、継手本体１０１とナット１０２との間に設けられるスリーブ１０３とによって構成される。配管１０４を継手本体１０１に接合するときは、配管１０４の外周面１０４ａにスリーブ１０３を装着して継手本体１０１の接合孔１０１ａに配管１０４の先端部１０４ｂを挿入し、継手本体１０１のねじ部１０１ｂに対してナット１０２のねじ部１０２ａをねじ込む。すると、スリーブ１０３は、その後端面１０３ａがナット１０２の押圧面１０２ｂから押圧力を受けるとともに、その前端部１０３ｂが継手本体１０１のテーパ面１０１ｃから押圧力を受ける。このため、スリーブ１０３の前端部１０３ｂは、配管１０４の外周面１０４ａに食い込み、配管１０４は継手本体１０１の接合孔１０１ａに接合される。このようにして、食い込み継手は、スリーブ１０３を配管１０４に食い込ませることにより配管１０４と継手本体１０１とを接合して接合部のシール性を確保するように構成されている。
特開２００３−７４７６８号公報

ところで、このような管継手は、継手本体とナットとスリーブとによって構成されるため、配管を接合するまでの間に比較的小物部品であるスリーブを紛失する恐れがあった。また、配管を接合するときには小物部品であるスリーブを組み付けることから、作業性が悪いという問題があった。また、スリーブは、押圧力を受ける部位や配管に食い込む部位が露出しているため、スリーブを予備部品として保有するときに、あるいはスリーブを取り扱う際に、当該部位に傷が付き易く、管継手の接合部のシール性に悪影響を与えてしまう恐れがあった。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、スリーブの紛失を防止し、配管の接合時における作業性を向上させつつ、接合部のシール性を確保することができる管継手、該管継手を用いる冷凍装置等、及び配管の接続方法等を提供することにある。

本発明に係る管継手は、配管を接合するための接合孔が形成される継手本体と、この継手本体に締結される締結部材と、前記配管が前記接合孔に挿入された状態で前記締結部材の前記継手本体への締結によって前記配管の外周に食い込むスリーブと、を備え、前記スリーブは、前記締結部材の前記継手本体への締結前においては前記継手本体又は前記締結部材に対して一体的に設けられ、前記締結部材の前記継手本体への締結によって前記継手本体又は前記締結部材から切断されて分離することを特徴とする。

同構成によれば、締結部材の継手本体への締結によって配管の外周に食い込むスリーブは、締結部材の継手本体への締結前においては継手本体又は締結部材に対して一体的に設けられる。このため、従来のようにスリーブが継手本体又は締結部材に対して別体で構成される場合と比べて、配管を接合するまでの間にスリーブが紛失してしまうことを防止することができ、スリーブを予備部品として保管しておく必要がなくなる。また、配管を接合するときにスリーブを組み付けなくてもよいため、配管の接続時における作業性が向上する。

さらに、スリーブが継手本体又は締結部材に対して一体的に設けられることから、スリーブの食い込み部等が表面に露出することを抑えるように構成することができ、部品を取り扱う際に、食い込み部等に傷が付き難くすることができる。このため、スリーブの傷により管継手の接合部のシール性が劣化することを抑制することができる。

そして、スリーブは締結部材の継手本体への締結によって継手本体又は締結部材から切断されて分離するため、分離されたスリーブは従来の構成のように配管の外周に食い込み、接合部のシール性を確保しながら配管を継手本体の接合孔に接合することができる。

また、前記継手本体にはねじ部が形成されており、前記締結部材は前記ねじ部に螺合されることで前記継手本体に締結されるようにしてもよい。同構成によれば、締結部材は継手本体に形成されたねじ部に螺合されることで継手本体に締結されるため、締結部材のねじ込み動作によってスリーブを配管の外周に確実に食い込ませるように構成することができる。

また、前記スリーブは、前記継手本体又は前記締結部材に対して一体的に加工されるようにしてもよい。同構成によれば、スリーブは継手本体又は締結部材に対して一体的に加工されるため、管継手の部品点数を削減することができる。

また、前記スリーブは、前記継手本体又は前記締結部材に対して接合されることにより一体的に設けられるようにしてもよい。同構成によれば、スリーブは継手本体又は締結部材に対して、例えば接着、嵌め込み等の方法で接合されることにより一体的に設けられるため、スリーブと継手本体又は締結部材との部品加工性に配慮した構成をとりつつ、スリーブの一体化を図ることができる。

また、前記スリーブは、前記締結部材の内周側に一体的に設けられ、前記締結部材の締結方向の厚みから突出しないように配置されるようにしてもよい。同構成によれば、スリーブは締結部材の内周側に一体的に設けられ、締結部材の締結方向の厚みから突出しないように配置されるため、スリーブが締結部材の表面に露出しないようにすることができる。このため、締結部材を取り扱う際に、スリーブに傷が付くことを防止することができ、スリーブの傷により管継手の接合部のシール性が劣化することを防止することができる。

また、前記スリーブの切断によって生じる切断面は、前記締結部材の締結方向と略同一方向に形成されるようにしてもよい。同構成によれば、スリーブの切断によって生じる切断面は締結部材の締結方向と略同一方向に形成されるため、締結部材の締結によって発生する締結方向の剪断力によって容易にスリーブを切断できるような構造にすることができる。また、切断面を締結部材の締結方向と略同一方向に形成することで、締結部材の締結方向の押圧力が切断面に加わることを抑えることができ、切断面の摺動負荷等によって締結部材が十分に締結されず、スリーブが配管に十分に食い込んでいない状態になってしまうことを回避することができる。

また、前記スリーブの切断によって生じる切断面は、前記締結部材の前記継手本体への締結によって前記スリーブが前記配管に食い込むときに、他の部材と接触しない位置に設けられるようにしてもよい。同構成によれば、締結部材の継手本体への締結によってスリーブが配管に食い込むときに、スリーブの切断によって生じる切断面は他の部材と接触しない位置に設けられるため、当該切断面が他の部材と接触して締結部材が十分に締結されず、スリーブが配管に十分に食い込んでいない状態になってしまうことをより一層回避することができる。

また、前記スリーブは、前記配管と同一又はそれ以上の硬度の材料で形成されるようにしてもよい。同構成によれば、スリーブは配管と同一又はそれ以上の硬度の材料で形成されるため、スリーブが配管に食い込み易くなる。このため、スリーブが配管に食い込む部位におけるシール性を向上させることができる。

また、前記スリーブは、前記配管に食い込む部位の先端がシャープエッジ形状に形成されるようにしてもよい。同構成によれば、スリーブの配管に食い込む部位の先端はシャープエッジ形状に形成されるため、スリーブが配管に確実に食い込むようにして、スリーブが配管に食い込む部位におけるシール性を向上させることができる。

また、前記スリーブが前記配管に食い込む部位は先端部であるようにしてもよい。同構成によれば、スリーブが配管に食い込む部位は先端部であるため、締結部材の締結によって当該先端部を容易に変形させるような構成をとることができる。

また、前記スリーブの前記先端部における半径方向の幅ｔと、前記配管の外径Ｄｐと、前記継手本体の前記接合孔の内径Ｄ０とは、以下の関係式を満たすようにしてもよい。
０．０２＜｛Ｄｐ−（Ｄ０−２ｔ）｝／Ｄｐ＜０．１
（Ｄ０−２ｔ）は、継手本体の接合孔の内径Ｄ０からスリーブの食い込み部の幅２ｔを差し引いた内径を示すものであり、配管の接合時には、この内径に配管の外径Ｄｐが挿入されていると考えることができる。このため、｛Ｄｐ−（Ｄ０−２ｔ）｝は、スリーブの先端部の配管に対する食い込み量を示すので、｛Ｄｐ−（Ｄ０−２ｔ）｝／Ｄｐは、配管に対するスリーブの食い込み比率を表すパラメータとして用いることができる（以下、このパラメータを食い込み係数と呼ぶ）。

同構成によれば、食い込み係数は所定数以上に設定されるため、配管の接合時においてスリーブの食い込み比率を大きくとることができ、食い込み部のシール性を確保することができる。また、食い込み係数は所定数以下に設定されるため、スリーブの食い込み比率が必要以上に大きくなることを防止して、配管の接合時における締結部材の締結力が過大となることを抑えることができる。このため、締結部材が破壊等してしまうことを抑制しつつ、食い込み部のシール性を確保するような構成をとることができる。

また、前記継手本体の内周に形成された円錐状のガイド面が前記スリーブの外周に形成された円錐状の被ガイド面を押圧することにより、前記スリーブを前記配管に食い込ませるようにしてもよい。

同構成によれば、継手本体の内周に形成された円錐状のガイド面がスリーブの外周に形成された円錐状の被ガイド面を押圧することにより、スリーブを配管の外周に食い込ませるため、締結部材の締結方向への移動に伴いスリーブが配管の外周に向かって徐々に変形するように構成することができる。このため、締結部材の締結力が過大となることを抑えて締結部材が確実に締結されるようにし、スリーブが配管の外周に確実に食い込むようにすることができる。

また、前記締結部材の締結方向に対する前記被ガイド面の傾斜角は、前記ガイド面の傾斜角よりも小さくなるように形成されるようにしてもよい。同構成によれば、締結部材の締結方向に対する被ガイド面の傾斜角は、ガイド面の傾斜角よりも小さくなるように形成されるため、スリーブの締結方向先端部が配管の外周に向かって変形し易くすることができる。このため、スリーブが配管の外周に対してより確実に食い込むような構成をとることができる。

また、前記被ガイド面の傾斜角は、前記ガイド面の傾斜角の半分の角度よりも大きくなるように形成されるようにしてもよい。同構成によれば、被ガイド面の傾斜角はガイド面の傾斜角の半分の角度よりも大きくなるように形成されるため、被ガイド面の傾斜角が小さくなりすぎてガイド面からの押圧力が効率よく加わらなくなるといった状況を回避することができる。

また、前記継手本体は配管を接合する複数の接合孔を有し、少なくとも１つの接合孔に挿入される配管が前記スリーブの食い込みによって接合されるように構成してもよい。同構成によれば、複数の接合孔を有し、複数の配管を接合できる管継手においても、継手本体又は締結部材に対して一体的に設けられたスリーブが、配管の接合時に継手本体又は締結部材から切断されて、配管の外周に食い込むことで配管を接合するといった構成をとることができる。

また、前記継手本体は配管を接合する２つの接合孔を有し、一方の接合孔に挿入される配管は前記スリーブの食い込みによって接合され、他方の接合孔に挿入される配管はろう付けにより接合されるように構成してもよい。同構成によれば、２本の配管を接合する管継手が、一方の配管を上記のようにスリーブの食い込みによって接合し、他方の配管をろう付けにより接合するように構成される。このため、例えば配管上に設けられた機器を交換するような場合、現地で配管を切断して機器を交換した後、切断された配管を再接続するときに、こうした管継手を好適に使用することができる。

また、前記継手本体は配管を接合する２つの接合孔を有し、双方の接合孔に挿入される配管が前記スリーブの食い込みによって接合されるように構成してもよい。同構成によれば、２本の配管を接合する管継手が、双方の配管を上記のようにスリーブの食い込みによって接合するように構成される。このため、例えば配管上に設けられた機器を交換するような場合、現地で配管を切断して機器を交換した後、この管継手を用いて切断された配管を再接続するときに、ろう付けを行うための設備等を用いることなく、安全且つ容易に配管を接続することができる。

また、管継手には少なくとも２種類の外径を有する配管が接合されるように構成してもよい。同構成によれば、複数の配管を接合できる管継手が、少なくとも２種類の外径を有する配管を接合するように構成される。このため、配管内を流れる流体の流量等によって配管径を使い分けるような場合に、こうした管継手を好適に使用することができる。

また、接合される配管は、流路が複数に分岐する分岐管であってもよい。同構成によれば、流体が分岐或いは合流する箇所に用いられる分岐管と他の配管との接続部に、上記の管継手が使用される。このため、例えば配管内を流れる流体が分岐或いは合流するように配管の構成を変更するような場合、現地で配管を切断して分岐管を配設した後、新たに接続されるべき配管及び切断された配管と分岐管とを接続するときに、こうした管継手を好適に使用することができる。

また、管継手には超臨界状態で使用される超臨界冷媒が流通する配管を接続するようにしてもよい。同構成によれば、超臨界状態で使用される超臨界冷媒が配管内を流れて管継手と配管との接合部に高圧が加わった場合においても、上記の管継手は配管との接合部におけるシール性が確保されているため、接合部における冷媒の漏れを好適に抑えることができる。

また、管継手には二酸化炭素冷媒が流通する配管を接続するようにしてもよい。同構成によれば、接続される配管内を流れる流体は二酸化炭素冷媒であるため、上記の管継手を用いた配管回路を地球環境に配慮した構成とすることができる。また、二酸化炭素冷媒が超臨界状態で使用されて、管継手と配管との接合部に高圧が加わった場合においても、上記の管継手は配管との接合部におけるシール性が確保されているため、接合部における冷媒の漏れを好適に抑えることができる。

また、管継手には炭化水素冷媒が流通する配管を接続するようにしてもよい。同構成によれば、接続される配管内を流れる流体は、プロパン、イソブタン等の炭化水素冷媒であるため、上記の管継手を用いた配管回路を地球環境に配慮した構成とすることができる。また、上記の管継手は配管との接合部におけるシール性が確保されているため、引火性の強い炭化水素冷媒が接合部から漏れることを好適に抑えることができる。

また、本発明に係る冷凍装置は、上記の管継手を冷媒配管の接続部に用いたことを特徴とする。同構成によれば、冷凍装置は冷媒配管の接続部に上記の管継手を用いたものであるため、スリーブの紛失を防止し、配管の接合時における作業性を向上させつつ、接合部のシール性を確保した冷凍装置とすることができる。

また、本発明に係るヒートポンプ式給湯機は、上記の管継手を冷媒配管の接続部に用いたことを特徴とする。同構成によれば、ヒートポンプ式給湯機は冷媒配管の接続部に上記の管継手を用いたものであるため、スリーブの紛失を防止し、配管の接合時における作業性を向上させつつ、接合部のシール性を確保したヒートポンプ式給湯機とすることができる。

また、本発明に係る閉鎖弁は、上記の管継手を配管の接続部に用いたことを特徴とする。同構成によれば、閉鎖弁は配管の接続部に上記の管継手を用いたものであるため、スリーブの紛失を防止し、配管の接合時における作業性を向上させつつ、接合部のシール性を確保した閉鎖弁とすることができる。

また、本発明に係る給水配管は、上記の管継手を配管の接続部に用いたことを特徴とする。同構成によれば、給水配管は配管の接続部に上記の管継手を用いたものであるため、スリーブの紛失を防止し、配管の接合時における作業性を向上させつつ、接合部のシール性を確保した給水配管とすることができる。

また、本発明に係る配管の接続方法は、配管を接合するための接合孔が形成される継手本体と、この継手本体に締結される締結部材と、前記配管が前記接合孔に挿入された状態で前記締結部材の前記継手本体への締結によって前記配管の外周に食い込むスリーブとを備える管継手を用いた配管の接続方法であって、前記管継手は、前記スリーブが前記締結部材の前記継手本体への締結前においては前記継手本体又は前記締結部材に対して一体的に設けられるとともに、前記配管を前記継手本体の前記接合孔に挿入する第１工程と、前記締結部材の前記継手本体への締結動作により前記スリーブを前記継手本体又は前記締結部材から切断して分離する第２工程と、前記締結部材の前記継手本体への締結動作により前記スリーブを前記配管の外周に食い込ませる第３工程とを含むことを特徴とする。

同構成によれば、配管を管継手に接続するときは、配管を継手本体の接合孔に挿入し、継手本体又は締結部材に対して一体的に設けられたスリーブを、締結部材の継手本体への締結動作により継手本体又は締結部材から切断する。そして、締結部材の継手本体への締結動作により、分離したスリーブを配管の外周に食い込ませて配管を接合する。このようにスリーブを継手本体又は締結部材に対して一体的に設けることから、配管を接合するまでの間のスリーブの紛失を防止し、配管の接合時における作業性を向上させることができる。また、締結部材の締結動作により分離したスリーブは、締結動作によって配管の外周に食い込むため、接合部のシール性を確保した配管の接続方法をとることができる。

また、本発明に係る現地配管施工方法は、上記の配管の接続方法を適用して現地配管工事を行うことを特徴とする。同構成によれば、締結部材の継手本体への締結動作等によって現地配管工事を行うため、ろう付けを行うための設備等を用いることなく、安全且つ容易に現地配管を施工することができる。

本発明に係る管継手、該管継手を用いる冷凍装置等、及び配管の接続方法等によれば、スリーブの紛失を防止し、配管の接合時における作業性を向上させつつ、接合部のシール性を確保することができる。

（第１実施形態）
以下、図１〜５を参照して、本発明を具体化した管継手の第１実施形態について説明する。

図１は管継手の構成を示す部分断面図である。管継手１は、配管１１，１２を接続するものであり、配管１１，１２が挿入される継手本体１３と、継手本体１３に螺合される締結部材としてのナット１４と、配管の接合時に継手本体１３とナット１４との間に介在するスリーブ１５とを備えている。継手本体１３の一端側に設けられたソケット部１３ａには配管１１がろう付け等により固定され、他端側に設けられた接合孔１３ｂには継手本体１３に接合される配管１２の先端部１２ａが挿入されている。継手本体１３に挿入された配管１２は、ナット１４の継手本体１３へのねじ込みによってスリーブ１５の前端部１５ａが配管１２の外周面１２ｂに食い込むことで継手本体１３に接合されている。ここで、配管１２に食い込むスリーブ１５は、配管１２の接合前にはナット１４に対して一体的に設けられ、ナット１４の継手本体１３へのねじ込みによってナット１４から切断されて分離するように構成されている。以下、このように構成された管継手１の詳細について説明する。

図２は継手本体１３の部分断面図である。継手本体１３は、配管１１が固定されるソケット部１３ａと、配管１２が挿入される接合孔１３ｂと、ナット１４が螺合される雄ねじ部１３ｃと、スリーブ１５が配管１２に食い込むときにスリーブ１５の外周面１５ｃをガイドするガイド面としてのガイド部１３ｄと、外周に形成されたナット部１３ｅとを有している。

ソケット部１３ａは、円柱状に形成されるとともに、固定される配管１１の外径とほぼ等しい内径を有している。接合孔１３ｂは、円柱状に形成されるとともに、挿入される配管１２の外径Ｄｐとほぼ等しい内径Ｄ０を有している。ソケット部１３ａと接合孔１３ｂとは内部空間１３ｆを介して連通している。雄ねじ部１３ｃは、ナット１４と螺合するねじ形状が接合孔１３ｂ及び内部空間１３ｆの外周側に形成されている。ガイド部１３ｄは、接合孔１３ｂの入口側に位置し、円錐状に形成されている。この円錐面によって、ナット１４がねじ込まれるときにスリーブ１５の外周面１５ｃをガイドし、スリーブ１５が配管１２の外周面１２ｂに食い込むようにしている。ナット部１３ｅは、ナット１４をねじ込むときに継手本体１３を保持できるように設けられている。

図３はナット１４の部分断面図である。ナット１４は、継手本体１３の雄ねじ部１３ｃと螺合する雌ねじ部１４ａと、配管１２の外周を保持する保持孔１４ｂとを有し、スリーブ１５が一体的に形成されている。雌ねじ部１４ａは、継手本体１３に対してねじ込まれる挿入側の内周面に形成される。保持孔１４ｂは、円柱状に形成されており、保持される配管１２の外径Ｄｐとほぼ等しい内径を有している。スリーブ１５は、ナット１４に対して一体的に加工されており、雌ねじ部１４ａに対して前記挿入側とは逆側で且つ内径側の位置に形成される。図３に示すように、スリーブ１５は、ナット１４のねじ込み方向の厚みから突出しないように配置され、スリーブ１５がナット１４の表面に露出しないように配置される。これにより、ナット１４を取り扱う際に、スリーブ１５に傷が付くことを防止することができる。

スリーブ１５は、配管１２と対向する内周面１５ｂと、配管１２に食い込むときに継手本体１３のガイド部１３ｄによってガイドされる被ガイド面としての外周面１５ｃと、配管１２に食い込むときに押圧力を受ける後端面１５ｄとを有している。

内周面１５ｂは、円柱状に形成されており、配管１２の外径Ｄｐとほぼ等しい内径を有している。外周面１５ｃは、内周面１５ｂの外周側に位置し、円錐状に形成されている。外周面１５ｃにおける円錐面の傾斜角βは、継手本体１３のガイド部１３ｄにおける円錐面の傾斜角αよりも小さくなるように形成される。これにより、ナット１４がねじ込まれたときに、ナット１４のねじ込み方向側のスリーブ１５の先端部である前端部１５ａが内径側に変形して配管１２の外周面１２ｂに食い込むようにしている。また、外周面１５ｃの傾斜角βは、ガイド部１３ｄの傾斜角αの半分の角度よりも大きくなるように形成される。これにより、傾斜角βが小さくなりすぎてガイド部１３ｄからの押圧力が効率よく加わらなくなることを回避している。ここで、継手本体１３のガイド部１３ｄの傾斜角αは、スリーブ１５の前端部１５ａをスムーズにガイドするために、１５°以上且つ３０°以下に設定されるのが好ましく、２０°以上且つ２５°以下に設定されるのがより好ましい。また、配管１２に食い込む前端部１５ａの先端１５ｇはシャープエッジ形状に形成される。これにより、スリーブ１５が配管１２に確実に食い込むようにして、スリーブ１５が配管１２に食い込む部位におけるシール性を向上させる。

後端面１５ｄは、スリーブ１５の前端部１５ａの逆側に形成され、ナット１４の保持孔１４ｂの内側面に設けられた当接部１４ｃと対向している。後端面１５ｄは、スリーブ１５がナット１４から分離した後に当接部１４ｃから押圧力を受け、前端部１５ａを配管１２の外周面１２ｂに食い込ませる。また、スリーブ１５の基部１５ｅは、図３に示すように、薄肉に形成されているため、基部１５ｅが切断されてスリーブ１５がナット１４から容易に分離できるようになっている。

また、スリーブ１５は、配管１２と同一又はそれ以上の硬度の材料で形成される。例えば、配管１２が黄銅により形成される場合、スリーブ１５は黄銅或いはステンレスにより形成され、配管１２がステンレスにより形成される場合、スリーブ１５はステンレスにより形成される。これにより、スリーブ１５が配管１２に食い込み易くなり、スリーブ１５が配管１２に食い込む部位におけるシール性を向上させる。

次に、管継手１を用いて配管１２を継手本体１３に接合する配管の接続方法について説明する。図４は管継手１のスリーブ１５周辺部の動作を示す断面図である。配管１２を継手本体１３に接合するときは、まず、ナット１４の保持孔１４ｂに配管１２を貫通させて継手本体１３の接合孔１３ｂに配管１２の先端部１２ａを挿入する（第１工程）。そして、継手本体１３のナット部１３ｅを保持しながら、図４（ａ）に示すように、継手本体１３の雄ねじ部１３ｃに対してナット１４の雌ねじ部１４ａをねじ込む。

ナット１４をねじ込んでいくと、継手本体１３のガイド部１３ｄがスリーブ１５の外周面１５ｃの一部と当接し、ナット１４のねじ込みに伴ってその押圧力が大きくなる。これにより、スリーブ１５の基部１５ｅにおいて、ナット１４のねじ込み方向に加わる剪断力が大きくなり、スリーブ１５の基部１５ｅは切断される。このとき、ナット１４の切断面１４ｄとスリーブ１５の切断面１５ｆとは、スリーブ１５の基部１５ｅが薄肉となっている方向、すなわちナット１４のねじ込み方向に形成される。このように、切断面１４ｄ，１５ｆが剪断力の作用する方向と略同一方向に形成されるので、ナット１４のねじ込みによって容易に基部１５ｅを切断することができる。そして、スリーブ１５の基部１５ｅの切断によって、図４（ｂ）に示すように、ナット１４とスリーブ１５とは分離する（第２工程）。

引き続きナット１４をねじ込んでいくと、継手本体１３のガイド部１３ｄがスリーブ１５の外周面１５ｃの一部と当接し、且つナット１４の当接部１４ｃがスリーブ１５の後端面１５ｄに当接する状態となる。そして、ナット１４のねじ込みに伴ってスリーブ１５の後端面１５ｄがナット１４の当接部１４ｃから押圧力を受け、スリーブ１５の外周面１５ｃが継手本体１３のガイド部１３ｄにガイドされることにより、図４（ｃ）に示すように、スリーブ１５の前端部１５ａが配管１２の外周面１２ｂに食い込んでいく（第３工程）。

なお、ナット１４の切断面１４ｄは、ナット１４とスリーブ１５とが分離してからスリーブ１５が配管１２に食い込んでいくまでの間に、継手本体１３のガイド部１３ｄの外周側に設けられた逃げ部１３ｇによって、継手本体１３と接触しないように構成される。また同様に、スリーブ１５の切断面１５ｆは、ナット１４の当接部１４ｃの奥側に設けられた凹部１４ｅによって、ナット１４と接触しないように構成される。これにより、切断面１４ｄ，１５ｆが他の部材と接触してナット１４が継手本体１３に対して十分にねじ込まれず、スリーブ１５が配管１２に十分に食い込んでいない状態になってしまうことを回避することができる。

このようにして、管継手１は、スリーブ１５の前端部１５ａを配管１２の外周面１２ｂに食い込ませることで、配管１２を継手本体１３に接合する。このときに、スリーブ１５の前端部１５ａの食い込みにより、スリーブ１５の前端部１５ａと配管１２の外周面１２ｂとの間が密閉される。また、スリーブ１５の外周面１５ｃと継手本体１３のガイド部１３ｄとが密着することにより、スリーブ１５の外周面１５ｃと継手本体１３のガイド部１３ｄとの間が密閉される。これらの箇所を密閉することによって、配管１２と継手本体１３とのシール性が確保される。

ここで、管継手１及び配管１２の形状に対して、配管１２の接続時における管継手１のシール性と、ナット１４の継手本体１３に対する締め付けトルクとを測定したところ、図５に示すような関係が得られた。図５の横軸は、配管１２の外径Ｄｐと、継手本体１３の接合孔１３ｂの内径Ｄ０と、スリーブ１５の前端部１５ａにおける半径方向の幅ｔ（図３参照）とを用いて設定した食い込み係数｛Ｄｐ−（Ｄ０−２ｔ）｝／Ｄｐを示している。（Ｄ０−２ｔ）は、継手本体の接合孔の内径Ｄ０からスリーブ１５の食い込み部の幅２ｔを差し引いた内径を示すものであり、配管１２の接合時には、この内径に配管１２の外径Ｄｐが挿入されていると考えることができる。このため、｛Ｄｐ−（Ｄ０−２ｔ）｝は、スリーブ１５の前端部１５ａの配管１２に対する食い込み量を示すので、食い込み係数｛Ｄｐ−（Ｄ０−２ｔ）｝／Ｄｐは、配管１２に対するスリーブ１５の食い込み比率を表すパラメータとして用いることができる。

図５中のＸは、食い込み係数に対する管継手１のシール性の変化を表すものであり、縦軸には配管１２の接合部からの漏れ量Ｑ（ｃｃ／ｓｅｃ）をとっている。接合部からの漏れ量Ｑは、配管１２及び管継手１内にヘリウムを充填し、その圧力を４．２ＭＰａとしたときのヘリウムの漏れ量をヘリウムリーク検査機により測定したものである。食い込み係数は、外径Ｄｐをφ９．５２ｍｍ、傾斜角αを２０°、傾斜角βを１５°に固定して、幅ｔを０．１〜０．６ｍｍに変更することで変化させている。漏れ量Ｑは、図５中のＸに示すように、食い込み係数が大きくなるほど、すなわちスリーブ１５の食い込み比率が大きくなるほど減少する。そして、食い込み係数が０．０３以上になると、漏れ量Ｑがほぼ無くなり、ヘリウムリーク検査機の測定限界１０^−６以下の値をとる。

図５中のＹは、食い込み係数に対するナット１４の締め付けトルクの変化を表すものである。ナット１４の締め付けトルクＴは、配管１２の外径Ｄｐの１．６７乗に比例することが知られているため、外径Ｄｐ差による締め付けトルクＴへの影響を抑えるべく、縦軸にはトルク係数Ｔ／Ｄｐ^１．６７をとっている。トルク係数は、漏れ量Ｑが最低になるようにナット１４を締め付けたときに、締め付けトルクＴが最大となる測定値から算出される。食い込み係数は、外径Ｄｐをφ９．５２ｍｍ、傾斜角αを２０°、傾斜角βを１５°に固定して、幅ｔを０．１〜０．６ｍｍに変更することで変化させている。トルク係数は、図５中のＹに示すように、食い込み係数が大きくなるほど、すなわちスリーブ１５の食い込み比率が大きくなるほど増加する。そして、食い込み係数が０．１以上、すなわちトルク係数が１．８×１０^５以上になると、継手本体１３の雄ねじ部１３ｃ又はナット１４の雌ねじ部１４ａが破損する可能性の高くなるねじ破損領域Ｚに入る。

また、配管１２の外径Ｄｐを変化させて食い込み係数を変化させたときの、トルク係数を図５中に示す。外径Ｄｐをφ６．３５ｍｍにしたときの位置Ｐ１、外径Ｄｐをφ９．５２ｍｍにしたときの位置Ｐ２、外径Ｄｐをφ１２．７ｍｍにしたときの位置Ｐ３、外径Ｄｐをφ１５．８８ｍｍにしたときの位置Ｐ４、及び外径Ｄｐをφ１９．０５ｍｍにしたときの位置Ｐ５は、それぞれがほぼＹの線上に位置する。これにより、外径Ｄｐを変化させても、食い込み係数とトルク係数との関係にほとんど変化がないことを実証できる。

以上のような測定結果から、管継手１及び配管１２は、食い込み係数が以下の式（１）を満たすように形状が設定される。
０．０２＜｛Ｄｐ−（Ｄ０−２ｔ）｝／Ｄｐ＜０．１ …（１）
すなわち、食い込み係数が０．０２以上に設定されると、配管１２の接合部からの漏れ量Ｑをほぼ無くすことができ、食い込み係数が０．１以下に設定されると、継手本体１３又はナット１４のねじ部が破損することを抑えることができる。なお、食い込み係数と漏れ量Ｑとの関係は傾斜角αの値によって変化しないが、食い込み係数とトルク係数との関係は傾斜角αによって変化するため、締め付けトルクの余裕度を考慮すると、食い込み係数が０．０４以上で且つ０．０６以下となるように設定されることが好ましい。食い込み係数をこのように設定することで、継手本体１３又はナット１４のねじ部が破損してしまうことを抑制しつつ、配管１２の接合部におけるシール性を確保することができる。

上記第１実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）第１実施形態では、配管１２の外周面１２ｂに食い込むスリーブ１５は、ナット１４の継手本体１３へのねじ込み前においてはナット１４に対して一体的に設けられる。このため、スリーブ１５がナット１４に対して別体で構成される場合と比べて、配管１２を接合するまでの間にスリーブ１５が紛失してしまうことを防止することができ、スリーブ１５を予備部品として保管しておく必要がなくなる。また、スリーブ１５がナット１４に対して一体的に設けられることから、配管１２を継手本体１３に接合するときにスリーブ１５を組み付ける作業がなくなり、配管１２の接続時における作業性が向上する。そして、スリーブ１５は、ナット１４の継手本体１３へのねじ込みによってナット１４から切断されて配管１２の外周面１２ｂに食い込むため、容易にスリーブ１５を切断できるように構成するとともに、接合部のシール性を確保しながら配管１２を継手本体１３の接合孔１３ｂに接合することができる。

（２）第１実施形態では、スリーブ１５はナット１４の内周側に一体的に設けられ、ナット１４のねじ込み方向の厚みから突出しないように配置される。このため、スリーブ１５がナット１４の表面に露出しないようにすることができ、ナット１４を取り扱う際に、スリーブ１５に傷が付くことを防止することができる。これにより、スリーブ１５の前端部１５ａや外周面１５ｃに傷が付き、スリーブ１５の前端部１５ａと配管１２の外周面１２ｂとの間のシール性又はスリーブ１５の外周面１５ｃと継手本体１３のガイド部１３ｄとの間のシール性が損なわれてしまうような事態を回避することができる。

（３）第１実施形態では、スリーブ１５はナット１４に対して一体的に加工されている。このため、管継手１の部品点数を削減することができ、部品管理や組立作業が容易になる。

（４）第１実施形態では、スリーブ１５の基部１５ｅの切断によって形成される切断面１４ｄ，１５ｆは、スリーブ１５の基部１５ｅが薄肉となっている方向、すなわちナット１４のねじ込み方向に形成される。このため、スリーブ１５の基部１５ｅに作用する剪断力の方向と切断面１４ｄ，１５ｆが形成される方向とを略同一方向にすることができ、ナット１４のねじ込みによって容易に基部１５ｅを切断することができる。

（５）第１実施形態では、ナット１４とスリーブ１５とが分離してからスリーブ１５が配管１２に食い込んでいくまでの間に、ナット１４の切断面１４ｄは継手本体１３と接触しないように構成され、スリーブ１５の切断面１５ｆはナット１４と接触しないように構成される。このため、切断面１４ｄ，１５ｆが他の部材と接触してナット１４が継手本体１３に対して十分にねじ込まれず、スリーブ１５が配管１２に十分に食い込んでいない状態になってしまうことを回避することができる。

（６）第１実施形態では、スリーブ１５は配管１２と同一又はそれ以上の硬度の材料で形成される。このため、スリーブ１５が配管１２に食い込み易くなるように構成することができ、スリーブ１５が配管１２に食い込む部位におけるシール性を向上させることができる。

（７）第１実施形態では、配管１２に食い込むスリーブ１５の前端部１５ａの先端１５ｇが、シャープエッジ形状に形成される。このため、スリーブ１５が配管１２に確実に食い込むようにして、スリーブ１５が配管１２に食い込む部位におけるシール性を向上させることができる。

（８）第１実施形態では、配管１２に食い込むスリーブ１５の前端部１５ａは、ナット１４のねじ込み方向側の先端部に位置するため、ナット１４のねじ込みによって前端部１５ａを容易に変形させることができる。

（９）第１実施形態では、継手本体１３に形成された円錐状のガイド部１３ｄがスリーブ１５に形成された円錐状の外周面１５ｃを押圧することにより、スリーブ１５を配管１２に食い込ませるため、ナット１４のねじ込みに伴いスリーブ１５の前端部１５ａが徐々に変形するように構成することができる。このため、ナット１４のねじ込みトルクが過大となることを抑えてナット１４が確実に締結されるようにし、スリーブ１５が配管１２に確実に食い込むようにすることができる。

（１０）第１実施形態では、スリーブ１５の外周面１５ｃにおける円錐面の傾斜角βは、継手本体１３のガイド部１３ｄにおける円錐面の傾斜角αよりも小さく形成されるため、スリーブ１５の前端部１５ａが配管１２側に向かって変形し易くすることができる。このため、スリーブ１５が配管１２に対してより確実に食い込むようにすることができる。

（１１）第１実施形態では、スリーブ１５の外周面１５ｃにおける円錐面の傾斜角βは、継手本体１３のガイド部１３ｄにおける円錐面の傾斜角αの半分の角度よりも大きくなるように形成される。このため、傾斜角βが小さくなりすぎてガイド部１３ｄからの押圧力が効率よく加わらなくなるといった状況を回避することができる。

（１２）第１実施形態では、管継手１及び配管１２は、食い込み係数が０．０２以上となり且つ０．１以下となるように形状が設定される。食い込み係数が０．０２以上に設定されると、配管１２の接合時においてスリーブ１５の食い込み比率を大きくとることができ、配管１２の接合部からの漏れ量Ｑをほぼ無くすことができる。また、食い込み係数が０．１以下に設定されると、スリーブ１５の食い込み比率が必要以上に大きくなることを防止して、継手本体１３又はナット１４のねじ部が破損することを抑えることができる。これにより、継手本体１３又はナット１４のねじ部が破損してしまうことを抑制しつつ、配管１２の接合部におけるシール性を確保することができる。

（第２実施形態）
次に、図６を参照して、本発明にかかる管継手の第２実施形態について説明する。第２実施形態では、ナットの継手本体へのねじ込みによりスリーブを配管の外周面に食い込ませることで配管を継手本体に接合する構成（図１参照）については第１実施形態と同一である。第２実施形態では、スリーブをナットに対して一体的に設けずに、スリーブ２５を継手本体２３に対して一体的に設けるようにしている。すなわち、スリーブ２５は、配管１２の接合前には継手本体２３に対して一体的に設けられ、締結部材としてのナット２４の継手本体２３へのねじ込みによって継手本体２３から切断されて分離するように構成されている。また、スリーブ２５は、接着等の方法で継手本体２３に接合され、継手本体２３に対して一体的に設けられている。なお、以下に説明する実施形態において、第１実施形態と同一構成についてはその重複する説明を省略又は簡略する。

図６は配管１２を継手本体２３に対して接合するときの、管継手２のスリーブ２５周辺部の動作を示す断面図である。図６（ａ）に示すように、スリーブ２５の接合面２５ｈは、ナット２４のねじ込み方向に形成され、接着によって継手本体２３の接合面２３ｈに接合されている。なお、スリーブ２５の接合面２５ｈを継手本体２３の接合面２３ｈに圧入等で嵌め込むことにより接合するように構成してもよい。

以下に、管継手２を用いて配管１２を継手本体２３に接合する配管の接続方法について説明する。配管１２を継手本体２３に接合するときは、まず、ナット２４の保持孔２４ｂに配管１２を貫通させて継手本体２３の接合孔２３ｂに配管１２の先端部１２ａを挿入する（第１工程）。そして、図６（ａ）に示すように、継手本体２３の雄ねじ部２３ｃに対してナット２４の雌ねじ部２４ａをねじ込む。

ナット２４をねじ込んでいくと、ナット２４の当接部２４ｃがスリーブ２５の後端面２５ｄに当接し、ナット２４のねじ込みに伴ってその押圧力が大きくなる。これにより、スリーブ２５の接合面２５ｈ及び継手本体２３の接合面２３ｈにおいて、ナット２４のねじ込み方向に加わる剪断力が大きくなり、スリーブ２５の接合面２５ｈと継手本体２３の接合面２３ｈとは切断される。接合面２５ｈ，２３ｈは剪断力の作用する方向と略同一方向に形成されているので、ナット２４のねじ込みによって容易に接合面２５ｈ，２３ｈが切断される。そして、この切断によって、図６（ｂ）に示すように、継手本体２３とスリーブ２５とが分離する（第２工程）。

引き続きナット２４をねじ込んでいくと、継手本体２３のガイド部２３ｄがスリーブ２５の外周面２５ｃの一部と当接し、且つナット２４の当接部２４ｃがスリーブ２５の後端面２５ｄに当接する状態となる。そして、ナット２４のねじ込みに伴ってスリーブ２５の後端面２５ｄがナット２４の当接部２４ｃから押圧力を受け、スリーブ２５の外周面２５ｃが継手本体２３のガイド部２３ｄにガイドされることにより、図６（ｃ）に示すように、スリーブ２５の前端部２５ａが配管１２の外周面１２ｂに食い込んでいく（第３工程）。

このようにして、管継手２は、スリーブ２５の前端部２５ａを配管１２の外周面１２ｂに食い込ませることで、配管１２と継手本体２３とのシール性を確保しつつ、配管１２を継手本体２３に接合する。

上記第２実施形態によれば、第１実施形態の効果（６）〜（１２）に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（１３）第２実施形態では、スリーブ２５は、ナット２４の継手本体２３へのねじ込み前においては継手本体２３に対して一体的に設けられる。このため、第１実施形態と同様に、配管１２を接合するまでの間にスリーブ２５が紛失してしまうことを防止することができ、スリーブ２５を予備部品として保管しておく必要がなくなる。また、配管１２を継手本体２３に接合するときにスリーブ２５を組み付ける作業がなくなり、配管１２の接続時における作業性が向上する。そして、スリーブ２５は、ナット２４の継手本体２３へのねじ込みによって継手本体２３から切断されて配管１２の外周面１２ｂに食い込むため、容易にスリーブ２５を切断できるように構成するとともに、接合部のシール性を確保しながら配管１２を継手本体２３の接合孔２３ｂに接合することができる。

（１４）第２実施形態では、スリーブ２５は、接着、嵌め込み等の方法で継手本体２３に接合され、継手本体２３に対して一体的に設けられる。このため、スリーブ２５を継手本体２３に対して一体的に加工することが困難であるような場合においても、スリーブ２５と継手本体２３とを一体化するように構成することができる。

（１５）第２実施形態では、継手本体２３の接合面２３ｈ及びスリーブ２５の接合面２５ｈは、ナット２４のねじ込み方向に形成される。このため、ナット２４のねじ込みによって加わる剪断力の方向と接合面２５ｈ，２３ｈの方向とを略同一方向にすることができ、ナット２４のねじ込みによって容易に接合面２５ｈ，２３ｈを切断することができる。

（１６）第２実施形態では、継手本体２３とスリーブ２５とが分離してからスリーブ２５が配管１２に食い込んでいくまでの間に、継手本体２３の接合面２３ｈはナット２４と接触しないように構成され、スリーブ２５の接合面２５ｈは継手本体２３と接触しないように構成される。これにより、接合面２５ｈ，２３ｈが他の部材と接触してナット２４が継手本体２３に対して十分にねじ込まれず、スリーブ２５が配管１２に十分に食い込んでいない状態になってしまうことを回避することができる。

（第３実施形態）
次に、図７を参照して、本発明にかかる管継手の第３実施形態について説明する。第１及び第２実施形態では、ナットの継手本体へのねじ込みにより配管を継手本体に接合しているが、第３実施形態及び後述する第４実施形態では、継手本体とナットとの間にねじ構造を使用せずに配管を継手本体に接合するようにしている。第３及び第４実施形態にかかる管継手は、スリーブを締結部材に対して一体的に設け、締結部材を配管の軸心方向にスライド移動させることで、スリーブを締結部材から切断し、分離したスリーブを配管の外周に食い込ませるように構成される。なお、スリーブが配管の外周面に食い込む構成等、第１実施形態と同一構成についてはその重複する説明を省略又は簡略する。

図７は配管１２を継手本体５３に対して接合するときの、管継手５の動作を示す断面図である。図７（ａ）は配管１２を管継手５により接続する前の状態を示している。管継手５は、図７（ａ）に示すように、配管１２が挿入される継手本体５３と、継手本体５３に締結される締結部材５４と、配管の外周面に食い込むスリーブ５５とを備えている。スリーブ５５は、締結部材５４に対して一体的に加工されており、基部５５ｅを通じてスリーブ５５と締結部材５４とが連結されている。

継手本体５３の外周には、作動レバー５６が回転自在に支持されている。作動レバー５６の回転軸５６ａは継手本体５３の軸心に対して略垂直方向に設けられる。作動レバー５６の中間位置には、係止レバー５７が回転自在に支持されている。係止レバー５７の回転軸５７ａは作動レバー５６の回転軸５６ａと平行に設けられる。なお、このように構成された作動レバー５６及び係止レバー５７は、継手本体５３の外周に複数箇所設けられている。係止レバー５７の先端に設けられた係止爪５７ｂは、締結部材５４の外周面に設けられた突部５４ｆと係合できるように構成される。また、継手本体５３に円柱状に設けられた摺動面５３ｉは締結部材５４に設けられた摺動面５４ｉと嵌合しており、締結部材５４が継手本体５３に対して軸心方向にのみ移動できるように構成されている。

次に、管継手５を用いて配管１２を継手本体５３に接合する配管の接続方法について説明する。配管１２を継手本体５３に接合するときは、まず、締結部材５４の保持孔５４ｂに配管１２を貫通させて継手本体５３の接合孔５３ｂに配管１２の先端部１２ａを挿入する（第１工程）。そして、図７（ａ）に示すように、係止レバー５７の係止爪５７ｂを締結部材５４の突部５４ｆと係合させながら、作動レバー５６をＲ方向に回転させる。

作動レバー５６をＲ方向に回転させると、締結部材５４は継手本体５３側に移動するため、継手本体５３のガイド部５３ｄがスリーブ５５の外周面５５ｃの一部と当接し、締結部材５４の移動に伴ってその押圧力が大きくなる。これにより、スリーブ５５の基部５５ｅにおいて、締結部材５４の移動方向に加わる剪断力が大きくなり、スリーブ５５の基部５５ｅは切断される。そして、図７（ｂ）に示すように、締結部材５４とスリーブ５５とが分離する（第２工程）。

引き続き作動レバー５６をＲ方向に回転させると、締結部材５４はさらに継手本体５３側に移動するため、継手本体５３のガイド部５３ｄがスリーブ５５の外周面５５ｃの一部と当接し、且つ締結部材５４の当接部５４ｃがスリーブ５５の後端面５５ｄに当接する状態となる。そして、締結部材５４の移動に伴ってスリーブ５５の後端面５５ｄが締結部材５４の当接部５４ｃから押圧力を受け、スリーブ５５の外周面５５ｃが継手本体５３のガイド部５３ｄにガイドされることにより、図７（ｃ）に示すように、スリーブ５５の前端部５５ａが配管１２の外周面１２ｂに食い込んでいく（第３工程）。

このようにして、管継手５は、スリーブ５５の前端部５５ａを配管１２の外周面１２ｂに食い込ませることで、配管１２と継手本体５３とのシール性を確保しつつ、配管１２を継手本体５３に接合する。

上記第３実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１７）第３実施形態では、作動レバー５６を操作することにより締結部材５４を継手本体５３へと締結させ、締結部材５４に対して一体的に設けられたスリーブ５５が、締結部材５４から切断されて配管１２の外周に食い込み、配管１２を継手本体５３に接合する。このため、継手本体５３と締結部材５４との間にねじ構造を使用しなくても、第１実施形態の効果（１），（２），（４）〜（１２）と同様の効果を得ることができる。

（第４実施形態）
次に、図８を参照して、本発明にかかる管継手の第４実施形態について説明する。第４実施形態に係る管継手では、第３実施形態と同様に、配管の接合時に締結部材を配管の軸心方向にスライド移動させるように構成している。なお、スリーブが配管の外周面に食い込む構成等、第１実施形態と同一構成についてはその重複する説明を省略又は簡略する。

図８は配管１２を継手本体６３に対して接合するときの、管継手６の動作を示す断面図である。図８（ａ）は配管１２を管継手６により接続する前の状態を示している。管継手６は、図８（ａ）に示すように、配管１２が挿入される継手本体６３と、継手本体６３に締結される締結部材６４と、配管の外周面に食い込むスリーブ６５とを備えている。スリーブ６５は、締結部材６４に対して一体的に加工されており、基部６５ｅを通じてスリーブ６５と締結部材６４とが連結されている。

継手本体６３の外周にはフランジ部６３ｊが設けられ、フランジ部６３ｊには結合孔６３ｋが形成されている。締結部材６４の外周には、継手本体６３のフランジ部６３ｊと対向する位置にフランジ部６４ｊが設けられ、結合孔６３ｋと同軸上に結合孔６４ｋが形成されている。なお、このようなフランジ部６３ｊ，６４ｊ及び結合孔６３ｋ，６４ｋは継手本体６３及び締結部材６４の外周に複数箇所設けられている。また、継手本体６３に円柱状に設けられた摺動面６３ｍは締結部材６４に設けられた摺動面６４ｍと嵌合しており、締結部材６４が継手本体６３に対して軸心方向にのみ移動できるように構成されている。

次に、管継手６を用いて配管１２を継手本体６３に接合する配管の接続方法について説明する。配管１２を継手本体６３に接合するときは、まず、締結部材６４の保持孔６４ｂに配管１２を貫通させて継手本体６３の接合孔６３ｂに配管１２の先端部１２ａを挿入する（第１工程）。そして、図８（ａ）に示すように、継手本体６３の結合孔６３ｋと締結部材６４の結合孔６４ｋとにボルト６６を挿入してナット６７を締め付ける。

ナット６７を締め付けていくと、締結部材６４は継手本体６３側に移動するため、継手本体６３のガイド部６３ｄがスリーブ６５の外周面６５ｃの一部と当接し、締結部材６４の移動に伴ってその押圧力が大きくなる。これにより、スリーブ６５の基部６５ｅにおいて、締結部材６４の移動方向に加わる剪断力が大きくなり、スリーブ６５の基部６５ｅは切断される。そして、図８（ｂ）に示すように、締結部材６４とスリーブ６５とが分離する（第２工程）。

引き続きナット６７を締め付けていくと、締結部材６４はさらに継手本体６３側に移動するため、継手本体６３のガイド部６３ｄがスリーブ６５の外周面６５ｃの一部と当接し、且つ締結部材６４の当接部６４ｃがスリーブ６５の後端面６５ｄに当接する状態となる。そして、締結部材６４の移動に伴ってスリーブ６５の後端面６５ｄが締結部材６４の当接部６４ｃから押圧力を受け、スリーブ６５の外周面６５ｃが継手本体６３のガイド部６３ｄにガイドされることにより、図８（ｃ）に示すように、スリーブ６５の前端部６５ａが配管１２の外周面１２ｂに食い込んでいく（第３工程）。

このようにして、管継手６は、スリーブ６５の前端部６５ａを配管１２の外周面１２ｂに食い込ませることで、配管１２と継手本体６３とのシール性を確保しつつ、配管１２を継手本体６３に接合する。

上記第４実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１８）第４実施形態では、ボルト６６にナット６７を締め付けることにより締結部材６４を継手本体６３へと締結させ、締結部材６４に対して一体的に設けられたスリーブ６５が、締結部材６４から切断されて配管１２の外周に食い込み、配管１２を継手本体６３に接合する。このため、継手本体６３と締結部材６４との間にねじ構造を使用しなくても、第１実施形態の効果（１），（２），（４）〜（１２）と同様の効果を得ることができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・第１、第３及び第４実施形態では、スリーブ１５がナット１４に対して一体的に加工されるように構成したが、スリーブ１５を、接着、嵌め込み等の方法でナット１４に対して接合するようにしてもよい。また、第２実施形態では、スリーブ２５が、接着、嵌め込み等の方法で継手本体２３に接合され、継手本体２３に対して一体的に設けられるようにしたが、スリーブ２５がナット２４に対して一体的に加工されるように構成してもよい。

・第１及び第２実施形態では、切断面１４ｄ，１５ｆ及び接合面２３ｈ，２５ｈはナット１４，２４のねじ込み方向に形成されるが、スリーブ１５，２５を容易に切断して分離できるのであれば、切断面１４ｄ，１５ｆ及び接合面２３ｈ，２５ｈはナット１４，２４のねじ込み方向以外の方向に形成されていてもよい。

・第１及び第２実施形態では、スリーブ１５，２５が分離してからスリーブ１５，２５が配管１２に食い込んでいくまでの間に、切断面１４ｄ，１５ｆ及び接合面２３ｈ，２５ｈは、他の部材と接触しないように構成されるが、スリーブ１５，２５を配管１２に対して十分に食い込ませることができれば、他の部材と接触するように構成してもよい。

・第１〜４実施形態では、配管１２の接合時にスリーブ１５，２５，５５，６５の先端部である前端部１５ａ，２５ａ，５５ａ，６５ａが配管の外周面１２ｂに食い込むようにしているが、スリーブ１５，２５，５５，６５の先端部以外の部位が配管１２の外周面１２ｂに食い込むようにしてもよい。

・第１〜４実施形態では、配管１２に食い込む前端部１５ａ，２５ａ，５５ａ，６５ａの先端がシャープエッジ形状に形成されているが、スリーブ１５，２５，５５，６５の配管１２に食い込む部位におけるシール性を確保できれば他の形状に形成されていてもよい。

・第１〜４実施形態では、外周面１５ｃ，２５ｃ，５５ｃ，６５ｃの傾斜角βは、ガイド部１３ｄ，２３ｄ，５３ｄ，６３ｄの傾斜角αよりも小さく、且つ傾斜角αの半分の角度よりも大きくなるように設定されるが、外周面とガイド部との摩擦係数等を考慮して、傾斜角αと傾斜角βとを上記以外の関係に設定してもよい。

・第１〜４実施形態では、スリーブ１５，２５，５５，６５は、配管１２と同一又はそれ以上の硬度の材料で形成されているが、スリーブ１５，２５，５５，６５の配管１２に食い込む部位におけるシール性を確保できれば配管１２より低い硬度の材料で形成されていてもよい。

・第１〜４実施形態では、継手本体の一端側のソケット部に挿入される配管１１はろう付けにより固定され、他端側の接合孔に挿入される配管１２はスリーブ又は締結部材の締結により接合されるようにしているが、継手本体の両端の配管をスリーブ又は締結部材の締結により接合するように構成してもよい。図９は、両端に第１実施形態の構成を用いた管継手７の部分断面図である。継手本体７３の両端には接合孔７３ａ，７３ｂが設けられ、接合孔７３ａ，７３ｂには配管１１，１２がそれぞれ挿入されている。そして、ナット７４に一体的に設けられるスリーブ７５が、ナット７４の継手本体７３へのねじ込みによってナット７４から切断されて配管１１，１２の外周に食い込み、配管１１，１２を継手本体７３に接合する。このように構成すると、例えば配管上に設けられた機器を交換するような場合に、現地で配管を切断して機器を交換した後、管継手７を用いて切断された配管を再接続するときに、ろう付けを行うための設備等を用いることなく、安全且つ容易に配管を接続することができる。

・また、管継手の両端に外径の異なる配管を接続できるように構成してもよい。図１０は、両端に第１実施形態の構成を用いて外径の異なる配管を接続するようにした管継手８の部分断面図である。継手本体８３の一端側の接合孔８３ａには配管８１が挿入される。継手本体８３の他端側の接合孔８３ｂは接合孔８３ａよりも内径が小さく形成され、配管８１よりも外径が小さい配管８２が挿入されている。そして、ナット８４ａ，８４ｂにそれぞれ一体的に設けられるスリーブ８５ａ，８５ｂが、ナット８４ａ，８４ｂの継手本体８３へのねじ込みによってナット８４ａ，８４ｂから切断されて配管８１，８２の外周に食い込み、配管８１，８２を継手本体８３に接合する。このように構成すると、配管内を流れる流体の流量等によって配管径を使い分けるような場合に、こうした管継手８を好適に使用することができる。

・第１〜４実施形態では、管継手は２本の配管１１，１２を接続するように構成されているが、管継手が３本以上の配管を接続できるように構成してもよい。図１１は４本の配管を第１実施形態の構成を用いて接続するようにした管継手９の断面図である。管継手９は、第１ポート９１から流入する流体を第２〜第４ポート９２，９３，９４に分岐するように構成され、各ポートの接合孔９１ａ，９２ａ，９３ａ，９４ａには配管９５，９６，９７，９８がそれぞれ挿入されている。そして、第１実施形態の管継手１のナット１４とスリーブ１５とによって、各配管が各ポートに接合される。このように構成すると、例えば空気調和機の室外ユニットに対して複数の室内ユニットを接続するような場合に、冷媒を分岐或いは合流させる箇所において、こうした管継手９を好適に使用することができる。なお、複数の配管が接続できる管継手において、全ての配管が第１実施形態の構成によって接続されるようにしなくてもよく、少なくとも１本の配管が第１実施形態の構成によって接続されていればよい。

・また、３本以上の配管を接続する場合には、流路が複数に分岐する分岐管とともに第１〜４実施形態の管継手や上記の管継手７，８を使用するようにしてもよい。図１２は分岐管９９と配管との接続状態を示す概略図である。分岐管９９は、流路が複数に分岐するように構成されるとともに、その端部が管継手７，８によって配管１００とそれぞれ接続されている。このようにしても、配管１００の接合部におけるシール性を確保しつつ、配管１００を分岐或いは合流させるように構成することができる。また、配管内を流れる流体が分岐或いは合流するように配管の構成を変更するような場合、現地で配管を切断して分岐管を配設した後、新たに接続されるべき配管及び切断された配管と分岐管とを接続するときに、こうした分岐管９９と管継手７，８とを好適に使用することができる。

・第１〜４実施形態では、配管内を流れる流体の種類については特に限定していないが、第１〜４実施形態の管継手によって、超臨界状態で使用される超臨界冷媒が流通する配管を接続するようにしてもよい。このようにすると、超臨界状態で使用される超臨界冷媒が配管内を流れて管継手と配管との接合部に高圧が加わった場合においても、上記の管継手は配管との接合部におけるシール性が確保されているため、接合部における冷媒の漏れを好適に抑えることができる。

・また、第１〜４実施形態の管継手によって、二酸化炭素冷媒が流通する配管を接続するようにしてもよい。このようにすると、接続される配管内を流れる流体は二酸化炭素冷媒であるため、上記の管継手を用いた配管回路を地球環境に配慮した構成とすることができる。また、二酸化炭素冷媒が超臨界状態で使用されて、管継手と配管との接合部に高圧が加わった場合においても、上記の管継手は配管との接合部におけるシール性が確保されているため、接合部における冷媒の漏れを好適に抑えることができる。

・また、第１〜４実施形態の管継手によって、炭化水素冷媒が流通する配管を接続するようにしてもよい。このようにすると、接続される配管内を流れる流体は、プロパン、イソブタン等の炭化水素冷媒であるため、上記の管継手を用いた配管回路を地球環境に配慮した構成とすることができる。また、上記の管継手は配管との接合部におけるシール性が確保されているため、引火性の強い炭化水素冷媒が接合部から漏れることを好適に抑えることができる。

・第１〜４実施形態では、管継手は配管１１と配管１２とを接続するために用いられているが、これらの管継手の構成を、例えば空気調和機の冷媒配管に配設されるような閉鎖弁の接続部に用いてもよい。図１３は第１実施形態の管継手１の構成を用いた閉鎖弁３１の断面図である。閉鎖弁３１は、第１〜第４円筒部３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄの一端部が互いに連通するように略十字状に接続されるハウジング３２を備えている。第１円筒部３２ａ、第２円筒部３２ｂは、それぞれ、配管が接合される第１ポート３３、第２ポート３４を形成する。第３円筒部３２ｃはサービスポート３５を形成し、バルブコア３６の弁体３７を動作させることによって配管内の真空引きや冷媒のチャージ等を行うことができるように構成される。第４円筒部３２ｄには、略円柱状の弁体３８が配置され、弁体３８を動作させることによって、第１ポート３３と第２ポート３４とを連通又は遮断する。そして、このように構成された閉鎖弁３１において、第１ポート３３に第１実施形態の管継手１の構成を適用する。すなわち、閉鎖弁３１のハウジング３２に、管継手１の継手本体１３の構成を用い、ナット１４とスリーブ１５とによって第１ポート３３に挿入される配管１２を接合する。これにより、上記に説明した管継手の効果を有した閉鎖弁３１とすることができる。

・第１〜４実施形態では、管継手は配管１１と配管１２とを接続しているが、これらの管継手の構成を、図１４に示すような空気調和機４１の室内ユニット４２と室外ユニット４３とを連絡する冷媒配管４４の接続部４５，４６に適用してもよい。このような空気調和機４１では、室内ユニット４２と冷媒配管４４とを接続する接続部４５に、第１〜４実施形態の管継手を使用して冷媒配管４４を接合するような構成をとることができる。また、室外ユニット４３と冷媒配管４４とを接続する接続部４６に、上述の閉鎖弁３１を使用して冷媒配管４４を接合するような構成をとることができる。また、冷媒配管４４の途中に上述の管継手７，８を用いて配管同士が接続されるようにしてもよいし、室内ユニット４２が複数台設けられるときには冷媒配管４４の途中に上述の管継手９を用いて配管が分岐或いは合流する形態で接続されるようにしてもよい。また、第１〜４実施形態の管継手の構成は、空気調和機４１だけでなく、その他の冷凍装置における冷媒配管の接続部に適用することもできる。これにより、上記に説明した管継手の効果を有した冷凍装置とすることができる。

・また、第１〜４実施形態の管継手の構成を、ヒートポンプ式給湯機の配管の接続部に適用してもよい。図１５はヒートポンプ式給湯機の配管の接続状態を示す概略図である。図１５（ａ）に１つのタンクで構成されるヒートポンプ式給湯機１１１の概略図を示す。ヒートポンプ式給湯機１１１は、外気から熱をくみ上げるヒートポンプユニット１２１と、ヒートポンプユニット１２１によりくみ上げられた熱を利用して給湯を行う貯湯ユニット１３１とを備える。ヒートポンプユニット１２１は、膨張弁１２２と空気熱交換器１２３と圧縮機１２４と水熱交換器１２５とを有する冷凍サイクル装置からなり、各機器を接続する冷媒配管１２６内には冷媒が流通する。貯湯ユニット１３１は、給水配管１３２を介してタンク１３３に供給された水が、タンク１３３と水熱交換器１２５との間をポンプ１３４により循環し、水熱交換器１２５で熱交換された温水が、タンク１３３から給水配管１３５を介して給湯されるように構成される。図１５（ｂ）に２つのタンクで構成されるヒートポンプ式給湯機１１２の概略図を示す。ヒートポンプ式給湯機１１２は、ヒートポンプ式給湯機１１１と同様の構成を備えているが、貯湯ユニット１４１のタンクが第１タンク１４２と第２タンク１４３とを直列に接続して構成される。そして、第１タンク１４２及び第２タンク１４３に貯留されている温水が、追いだき用熱交換器１４４との間をポンプ１４５により循環し、浴槽１４６から給水配管１４７を介してポンプ１４８により送られる温水が、追いだき用熱交換器１４４で熱交換して温められ、給水配管１４９を介して浴槽１４６に戻されるような追いだき機能が付加されている。このようなヒートポンプ式給湯機１１１，１１２では、例えば冷媒配管１２６に設けられる接続部１２７や給水配管１３２，１３５に設けられる接続部１３６に、第１〜４実施形態の管継手を用いることができる。また、ヒートポンプ式給湯機１１２では、これに加えて給水配管１４７，１４９に設けられる接続部１５０に、第１〜４実施形態の管継手を用いることができる。これにより、上記に説明した管継手の効果を有したヒートポンプ式給湯機１１１，１１２とすることができる。なお、上記の接続部１２７，１３６，１５０は、ヒートポンプ式給湯機を構成する機器やユニットの配置によって、他の位置に設けられるようにしてもよい。このように、冷媒配管の接続部に加えて、配管内を水が流れる給水配管の接続部についても上記の管継手を適用することができる。また、樹脂で構成される給水配管の接続部についても上記の管継手を適用することができる。

・また、第１〜４実施形態に記載した配管の接続方法を適用して、上記の空気調和機４１やヒートポンプ式給湯機１１１，１１２の現地配管工事を行うようにしてもよい。上記の管継手を用いて現地配管工事を行うと、締結部材の継手本体への締結動作等によって配管を接続することができるため、ろう付けを行うための設備等を用いることなく、安全且つ容易に現地配管を施工する現地配管施工方法を提供することができる。

第１実施形態の管継手の構成を示す部分断面図。 第１実施形態の継手本体の部分断面図。 第１実施形態のナットの部分断面図。 （ａ）は第１実施形態のスリーブが切断される前の断面図、（ｂ）はスリーブが分離した後の断面図、（ｃ）はスリーブが配管に食い込むときの断面図。 食い込み係数に対する接合部からの漏れ量及びトルク係数を表したグラフ。 （ａ）は第２実施形態のスリーブが切断される前の断面図、（ｂ）はスリーブが分離した後の断面図、（ｃ）はスリーブが配管に食い込むときの断面図。 （ａ）は第３実施形態のスリーブが切断される前の断面図、（ｂ）はスリーブが分離した後の断面図、（ｃ）はスリーブが配管に食い込むときの断面図。 （ａ）は第４実施形態のスリーブが切断される前の断面図、（ｂ）はスリーブが分離した後の断面図、（ｃ）はスリーブが配管に食い込むときの断面図。 両端に第１実施形態の構成を用いた管継手の部分断面図。 両端に第１実施形態の構成を用いて外径の異なる配管を接続する管継手の部分断面図。 複数の配管を第１実施形態の構成を用いて接続する管継手の断面図。 複数の配管と分岐管との接続状態を示す概略図。 本発明に係る管継手を用いた閉鎖弁の断面図。 空気調和機の室内ユニットと室外ユニットとの間の冷媒配管の接続状態を示す概略図。 （ａ）はヒートポンプ式給湯機の配管の接続状態を示す概略図、（ｂ）は他の例におけるヒートポンプ式給湯機の配管の接続状態を示す概略図。 従来例に係る管継手の構成を示す断面図。

符号の説明

１，２，５，６，７，８，９…管継手、１１，１２…配管、１３，２３，５３，６３，７３，８３…継手本体、１４，２４，７４，８４ａ，８４ｂ…ナット、１５，２５，５５，６５，７５，８５ａ，８５ｂ…スリーブ、３１…閉鎖弁、４１…空気調和機、５４，６４…締結部材、１１１，１１２…ヒートポンプ式給湯機。

Claims (28)

1. 配管を接合するための接合孔が形成される継手本体と、
   この継手本体に締結される締結部材と、
   前記配管が前記接合孔に挿入された状態で前記締結部材の前記継手本体への締結によって前記配管の外周に食い込むスリーブと、を備え、
   前記スリーブは、前記締結部材の前記継手本体への締結前においては前記継手本体又は前記締結部材に対して一体的に設けられ、前記締結部材の前記継手本体への締結によって前記継手本体又は前記締結部材から切断されて分離する
   ことを特徴とする管継手。
2. 請求項１に記載の管継手において、
   前記継手本体にはねじ部が形成されており、前記締結部材は前記ねじ部に螺合されることで前記継手本体に締結される
   ことを特徴とする管継手。
3. 請求項１又は２に記載の管継手において、
   前記スリーブは、前記継手本体又は前記締結部材に対して一体的に加工される
   ことを特徴とする管継手。
4. 請求項１又は２に記載の管継手において、
   前記スリーブは、前記継手本体又は前記締結部材に対して接合されることにより一体的に設けられる
   ことを特徴とする管継手。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の管継手において、
   前記スリーブは、前記締結部材の内周側に一体的に設けられ、前記締結部材の締結方向の厚みから突出しないように配置される
   ことを特徴とする管継手。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の管継手において、
   前記スリーブの切断によって生じる切断面は、前記締結部材の締結方向と略同一方向に形成される
   ことを特徴とする管継手。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の管継手において、
   前記スリーブの切断によって生じる切断面は、前記締結部材の前記継手本体への締結によって前記スリーブが前記配管に食い込むときに、他の部材と接触しない位置に設けられる
   ことを特徴とする管継手。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の管継手において、
   前記スリーブは、前記配管と同一又はそれ以上の硬度の材料で形成される
   ことを特徴とする管継手。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の管継手において、
   前記スリーブは、前記配管に食い込む部位の先端がシャープエッジ形状に形成される
   ことを特徴とする管継手。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の管継手において、
    前記スリーブが前記配管に食い込む部位は先端部である
    ことを特徴とする管継手。
11. 請求項１０に記載の管継手において、
    前記スリーブの前記先端部における半径方向の幅ｔと、前記配管の外径Ｄｐと、前記継手本体の前記接合孔の内径Ｄ０とは、以下の関係式を満たす
    ことを特徴とする管継手。
    ０．０２＜｛Ｄｐ−（Ｄ０−２ｔ）｝／Ｄｐ＜０．１
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の管継手において、
    前記継手本体の内周に形成された円錐状のガイド面が前記スリーブの外周に形成された円錐状の被ガイド面を押圧することにより、前記スリーブを前記配管に食い込ませる
    ことを特徴とする管継手。
13. 請求項１２に記載の管継手において、
    前記締結部材の締結方向に対する前記被ガイド面の傾斜角は、前記ガイド面の傾斜角よりも小さくなるように形成される
    ことを特徴とする管継手。
14. 請求項１３に記載の管継手において、
    前記被ガイド面の傾斜角は、前記ガイド面の傾斜角の半分の角度よりも大きくなるように形成される
    ことを特徴とする管継手。
15. 請求項１〜１４のいずれか一項に記載の管継手において、
    前記継手本体は配管を接合する複数の接合孔を有し、少なくとも１つの接合孔に挿入される配管が前記スリーブの食い込みによって接合されるように構成される
    ことを特徴とする管継手。
16. 請求項１５に記載の管継手において、
    前記継手本体は配管を接合する２つの接合孔を有し、一方の接合孔に挿入される配管は前記スリーブの食い込みによって接合され、他方の接合孔に挿入される配管はろう付けにより接合されるように構成される
    ことを特徴とする管継手。
17. 請求項１５に記載の管継手において、
    前記継手本体は配管を接合する２つの接合孔を有し、双方の接合孔に挿入される配管が前記スリーブの食い込みによって接合されるように構成される
    ことを特徴とする管継手。
18. 請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の管継手において、
    少なくとも２種類の外径を有する配管が接合されるように構成される
    ことを特徴とする管継手。
19. 請求項１〜１８のいずれか一項に記載の管継手において、
    前記接合される配管は、流路が複数に分岐する分岐管である
    ことを特徴とする管継手。
20. 超臨界状態で使用される超臨界冷媒が流通する配管を接続することを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一項に記載の管継手。
21. 二酸化炭素冷媒が流通する配管を接続することを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一項に記載の管継手。
22. 炭化水素冷媒が流通する配管を接続することを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一項に記載の管継手。
23. 請求項１〜２２のいずれか一項に記載の管継手を冷媒配管の接続部に用いたことを特徴とする冷凍装置。
24. 請求項１〜２２のいずれか一項に記載の管継手を冷媒配管の接続部に用いたことを特徴とするヒートポンプ式給湯機。
25. 請求項１〜１９のいずれか一項に記載の管継手を配管の接続部に用いたことを特徴とする閉鎖弁。
26. 請求項１〜１９のいずれか一項に記載の管継手を配管の接続部に用いたことを特徴とする給水配管。
27. 配管を接合するための接合孔が形成される継手本体と、この継手本体に締結される締結部材と、前記配管が前記接合孔に挿入された状態で前記締結部材の前記継手本体への締結によって前記配管の外周に食い込むスリーブとを備える管継手を用いた配管の接続方法であって、
    前記管継手は、前記スリーブが前記締結部材の前記継手本体への締結前においては前記継手本体又は前記締結部材に対して一体的に設けられるとともに、
    前記配管を前記継手本体の前記接合孔に挿入する第１工程と、
    前記締結部材の前記継手本体への締結動作により前記スリーブを前記継手本体又は前記締結部材から切断して分離する第２工程と、
    前記締結部材の前記継手本体への締結動作により前記スリーブを前記配管の外周に食い込ませる第３工程とを含む
    ことを特徴とする配管の接続方法。
28. 請求項２７に記載の配管の接続方法を適用して現地配管工事を行うことを特徴とする現地配管施工方法。

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