JP2007146991A - 管継手 - Google Patents

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Abstract

【課題】ナットに対して一体的に設けられたスリーブをナットのねじ込みによってナットから切断するように構成するとともに、スリーブがナットから分離するタイミングを安定させてスリーブの食い込み部におけるシール性を確保するようにした管継手を提供する。
【解決手段】スリーブ15は、配管12の接続前にはナット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スリーブ15の当接面15cと継手本体13の当接面13cとが当接して、ナット14から切断されて分離する。そして、さらにナット14がねじ込まれることによって、スリーブ15の前端部15aが継手本体13に形成されたガイド面13dに押圧されて変形し、被ガイド面15bがガイド面13dによってガイドされることで前端部15aが配管12の外周面に食い込む。
【選択図】図4

Description

本発明は、冷媒配管等を接続するための管継手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続に用いられる管継手として、継手本体の接合部に配管を配置し、継手本体にナットをねじ込むことによって配管を継手本体の接合部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、ナットの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採用されている。
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、配管を接続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る。また、配管を接続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る。こうした問題を解決するためには、ナットの継手本体へのねじ込み前においてスリーブをナットに対して一体的に設け、ナットの継手本体へのねじ込みによってスリーブをナットから切断するようにした管継手が考えられる。
図5にスリーブをナットに対して一体的に設けた管継手の一例を示す。管継手101は、配管102が接合される継手本体103と、継手本体103に螺合されるナット104と、配管102の接続時に継手本体103とナット104との間に介在して配管102の外周に食い込むスリーブ105とを備えている。スリーブ105は、図5(a)に示すように、ナット104に対して一体的に加工されており、基部105aを通じてスリーブ105とナット104とが連結されている。配管102を管継手101に接続するときは、ナット104の保持孔104aに配管102を貫通させて継手本体103の接合孔103aに配管102の先端部102aを挿入する。そして、継手本体103の雄ねじ部103bに対してナット104の雌ねじ部104bをねじ込む(図5(a))。
ナット104をねじ込んでいくと、継手本体103のガイド面103cがスリーブ105の前端部105bと当接し、ナット104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105の基部105aは切断され、ナット104とスリーブ105とが分離する(図5(b))。
引き続きナット104をねじ込んでいくと、継手本体103のガイド面103cがスリーブ105の前端部105bと当接し、且つナット104の内側面104cがスリーブ105の後端面105cに当接する状態となる。そして、ナット104のねじ込みに伴ってスリーブ105の後端面105cがナット104の内側面104cから押圧力を受け、スリーブ105の被ガイド面105dが継手本体103のガイド面103cにガイドされることにより、スリーブ105の前端部105bが配管102の外周面102bに食い込んでいく(図5(c))。このようにして、管継手101は、配管102を継手本体103に接合する。
しかしながら、このように構成される管継手101は、スリーブ105がナット104から分離する時、及びスリーブ105の前端部105bが配管102の外周面102bに食い込む時に、共に継手本体103のガイド面103cから押圧力を受けるため、スリーブ105がナット104から分離するタイミングが不安定となる。すなわち、前端部105bが食い込んだ後にスリーブ105が分離する場合や、スリーブ105が分離した後に前端部105bが食い込む場合がある。前端部105bが食い込んでシール性を確保した後にスリーブ105が分離する場合は、前端部105bが食い込んでからスリーブ105が分離するまでの間に、図6に示すような状態でスリーブ105がナット104と共に回転するため、前端部105bが配管102の外周面102bを傷つけてしまうことがある。そして、このように形成された配管102の外周面102bの傷は、スリーブ105の食い込み部におけるシール性を低下させてしまう恐れがある。
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、ナットに対して一体的に設けられたスリーブをナットのねじ込みによってナットから切断するように構成するとともに、スリーブがナットから分離するタイミングを安定させてスリーブの食い込み部におけるシール性を確保するようにした管継手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内周に形成され、ねじ部が外周に形成される継手本体と、前記ねじ部に螺合するナットと、前記配管が前記接合孔に挿入された状態で前記ナットの前記継手本体へのねじ込みによって前記継手本体に形成されたガイド面に押圧されて変形し、前記ガイド面にガイドされて前記配管の外周に食い込むスリーブとを備え、前記ナットの前記継手本体へのねじ込み前においては、前記スリーブが前記ナットに対して一体的に設けられるとともに、前記ナットの前記継手本体へのねじ込み時において、前記スリーブが前記ガイド面に押圧される前に、前記スリーブを前記ナットから切断させる切断構造を有することを特徴とする。
同構成によれば、ナットの継手本体へのねじ込みによって配管の外周に食い込むスリーブは、ナットの継手本体へのねじ込み前においてはナットに対して一体的に設けられる。このため、スリーブがナットに対して別体で構成される場合と比べて、配管を接続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、配管を接続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。
また、スリーブは、ナットの継手本体へのねじ込み時において、継手本体のガイド面から押圧されて変形する前に、切断構造によってナットから切断されるため、スリーブが配管の外周に食い込む前にスリーブをナットから確実に分離しておくことができ、スリーブがナットから分離するタイミングが不安定になることを防止することができる。このため、スリーブがナットから分離する前にスリーブが配管の外周に食い込んでしまい、スリーブとナットとが一体的に回転することで配管の外周を傷つけてしまうような状況を回避することができ、スリーブの食い込み部においてシール性が低下することを抑制することができる。
また、前記切断構造は、前記ナットの前記継手本体へのねじ込み時において、前記スリーブに形成された第1当接部と前記継手本体に形成された第2当接部とが当接するように構成されるようにしてもよい。
同構成によれば、切断構造は、ナットの継手本体へのねじ込み時において、スリーブに形成された第1当接部と継手本体に形成された第2当接部とが当接するように構成され、この当接によってスリーブがナットから切断される。このため、スリーブと継手本体との形状寸法の関係により、スリーブがガイド面に押圧されるタイミングとスリーブがナットから切断されるタイミングとをコントロールすることができる。これにより、スリーブが継手本体のガイド面に押圧される前に、第1当接部と第2当接部とを確実に当接させてスリーブをナットから切断させるように構成することができる。
また、前記第1当接部は、前記スリーブが前記配管の外周に食い込むときに前記ガイド面によりガイドされる前記スリーブの被ガイド面から突出して設けられた突起部に形成されるようにしてもよい。
同構成によれば、第1当接部は、スリーブが配管の外周に食い込むときにガイド面によりガイドされるスリーブの被ガイド面から突出して設けられた突起部に形成される。このため、スリーブの被ガイド面が継手本体のガイド面に押圧される前に第1当接部が第2当接部と当接するように構成し易くなる。
また、前記継手本体は、前記ナットの前記継手本体へのねじ込みによって前記スリーブが前記配管に食い込むときに、前記突起部と接触しないように構成されるようにしてもよい。
同構成によれば、ナットの継手本体へのねじ込みによってスリーブが配管に食い込むときに、継手本体がスリーブの突起部と接触しないように構成されるため、継手本体と突起部との接触によってスリーブが配管の外周に食い込む動作が阻害されてしまうことを回避することができる。
また、前記第2当接部は、前記ナットがねじ込まれる側の前記継手本体の端面に形成されるようにしてもよい。
同構成によれば、第2当接部は、ナットがねじ込まれる側の継手本体の端面に形成されるため、ナットのねじ込み時において、スリーブが継手本体のガイド面に押圧される前に第2当接部がスリーブの第1当接部と当接し易く構成することができる。
本発明に係る管継手によれば、ナットの継手本体へのねじ込み前においてはスリーブをナットに対して一体的に設けて、ナットのねじ込みによってスリーブをナットから切断するように構成するため、配管の接続前におけるスリーブの紛失を防止し、配管の接続時における作業性を向上させる。また、スリーブが継手本体のガイド面に押圧されて配管の外周に食い込む前にスリーブをナットから確実に分離しておくため、配管の外周を傷つけてしまうような状況を回避することができ、スリーブの食い込み部においてシール性が低下することを抑制することができる。
以下、図1〜4を参照して、本発明を具体化した管継手の一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に螺合されるナット14と、配管の接続時に継手本体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の接続前にはナット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スリーブ15の当接面(第1当接部)15cと継手本体13の当接面(第2当接部)13cとが当接して、ナット14から切断されて分離する。そして、さらにナット14がねじ込まれることによって、前端部15aが継手本体13に形成されたガイド面13dに押圧されて変形し、スリーブ15に形成された被ガイド面15bがガイド面13dによってガイドされることで前端部15aが配管12の外周面12bに食い込む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のねじ込み時にスリーブ15と当接する当接面13cと、スリーブ15が配管12に食い込むときにスリーブ15をガイドするガイド面13dと、ナット14が螺合される雄ねじ部13eと、外周に形成されたナット部13f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の外径とほぼ等しい内径を有している。ソケット部13aと接合孔13bとは内部空間13gを介して連通している。当接面13cは、ナット14がねじ込まれる側の端面に、ナット14のねじ込み方向に対して略垂直方向に形成される。ガイド面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の被ガイド面15bをガイドし、スリーブ15の前端部15aが配管12の外周面12bに食い込むようにしている。雄ねじ部13e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13gの外周側に形成されている。ナット部13f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。
また、継手本体13には、ガイド面13dの当接面13c側に隣接する部位に凹部13hが形成されている。凹部13h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が配管12に食い込むときに、スリーブ15の当接面15cが形成された突起部と接触しないように構成される。
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13e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、スリーブ15が配管12に食い込むときにスリーブ15を押圧する内側面14c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、円柱状に形成されるとともに、保持される配管12の外径とほぼ等しい内径を有している。内側面14cは、保持孔14bを形成する突部の雌ねじ部14a側の側部に、ナット14のねじ込み方向に対して略垂直方向に形成される。
スリーブ15は、図3に示すように、ナット14の雌ねじ部14aに対して継手本体13にねじ込まれる挿入側とは反対側で且つ内径側の位置に形成される。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、基部15fを通じてナット14に連結されている。スリーブ15は、配管12の外周面12bに食い込む前端部15aと、スリーブ15が配管12に食い込むときにガイド面13dによりガイドされる被ガイド面15bと、ナット14のねじ込み時に継手本体13と当接する当接面15cと、配管12と対向する内周面15dと、配管12に食い込むときに押圧力を受ける後端面15eとを有している。
前端部15aは、継手本体13にねじ込まれる挿入側の端部に設けられる。被ガイド面15bは、スリーブ15の外周側に設けられるとともに、円錐状に形成されている。被ガイド面15bにおける円錐面の傾斜角βは、継手本体13のガイド面13dにおける円錐面の傾斜角αよりも小さく形成される。これにより、ナット14がねじ込まれたときに、被ガイド面15bに隣接する前端部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。当接面15cは、被ガイド面15bから突出して設けられた突起部15gに形成される。内周面15dは、円柱状に形成されるとともに、配管12の外径とほぼ等しい内径を有している。後端面15eは、スリーブ15の前端部15aとは反対側に形成されるとともに、ナット14の内側面14cと対向している。後端面15eは、スリーブ15がナット14から分離した後に内側面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15fは、図3に示すように、薄肉に形成されているため、基部15f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。
次に、配管12を管継手1に接続する動作について説明する。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を管継手1に接続するときは、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。そして、継手本体13のナット部13fを保持しながら、継手本体13の雄ねじ部13eに対してナット14の雌ねじ部14aをねじ込む(図4(a))。
ナット14をねじ込んでいくと、スリーブ15の当接面15cが継手本体13の当接面13cと当接する。このときに、継手本体13のガイド面13dとスリーブ15の被ガイド面15bとは当接していない状態である(図4(b))。
そして、ナット14のねじ込みに伴って、スリーブ15の当接面15cと継手本体13の当接面13cとの当接部における押圧力が大きくなる。これにより、スリーブ15の基部15f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15fは切断され、ナット14とスリーブ15とは分離する(図4(c))。ここで、ナット14の継手本体13へのねじ込み時においてスリーブ15の当接面15cと継手本体13の当接面13cとが当接する構造は、切断構造に相当する。
このようにナット14とスリーブ15とが分離するときには、継手本体13のガイド面13dとスリーブ15の被ガイド面15bとが当接しないように構成しているため、スリーブ15がガイド面13dから押圧力を受けて前端部15aが配管12の外周面12bに食い込むことを防止することができる。すなわち、前端部15aが配管12の外周面12bに食い込む前に、スリーブ15をナット14から確実に分離しておくことができる。
引き続きナット14をねじ込んでいくと、継手本体13のガイド面13dがスリーブ15の被ガイド面15bと当接し、且つナット14の内側面14cがスリーブ15の後端面15e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15eがナット14の内側面14cから押圧力を受け、スリーブ15の被ガイド面15bが継手本体13のガイド面13dにガイドされることにより、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(図1)。
なお、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、スリーブ15の当接面15cが形成されている突起部15gは、継手本体13に設けられた凹部13hによって、継手本体13と接触しないように構成されている。
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の被ガイド面15bと継手本体13のガイド面13dとが密着することにより、スリーブ15の被ガイド面15bと継手本体13のガイド面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。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)上記実施形態では、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を接続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を接続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。
(2)上記実施形態では、管継手1は、配管12を接続するときのナット14のねじ込み時において、スリーブ15の前端部15aが配管12の外周面12bに食い込む前にスリーブ15がナット14から確実に分離するように構成されるため、スリーブ15がナット14から分離するタイミングが不安定になることを防止することができる。このため、スリーブ15がナット14から分離する前に前端部15aが配管12の外周面12bに食い込んでしまい、スリーブ15とナット14とが一体的に回転することで配管12の外周面12bを傷つけてしまうような状況を回避することができる。従って、配管12の外周面12bに形成される傷に起因して前端部15aの食い込み部におけるシール性が低下してしまうことを抑えることができる。
(3)上記実施形態では、管継手1は、配管12を接続するときのナット14のねじ込み時において、スリーブ15の当接面15cと継手本体13の当接面13cとを当接させることにより、スリーブ15の基部15f剪断力を生じさせ、スリーブ15をナット14から切断させるようにしている。このため、スリーブ15と継手本体13との形状寸法の関係により、スリーブ15の被ガイド面15bが継手本体13のガイド面13dに押圧されるタイミングとスリーブ15がナット14から切断されるタイミングとをコントロールすることができる。これにより、スリーブ15の被ガイド面15bが継手本体13のガイド面13dに押圧される前、すなわちスリーブ15の前端部15aが配管12の外周面12bに食い込む前に、スリーブ15の当接面15cと継手本体13の当接面13cとを当接させてスリーブ15がナット14から確実に切断されて分離するように構成することができる。
(4)上記実施形態では、スリーブ15の当接面15cは、スリーブ15が配管12の外周面12bに食い込むときにガイド面13dによりガイドされる被ガイド面15bから突出して設けられた突起部15gに形成される。このため、スリーブ15の被ガイド面15bが継手本体13のガイド面13dに押圧される前に、スリーブ15の当接面15cが継手本体13の当接面13cと当接するように構成し易くなる。
(5)上記実施形態では、継手本体13の当接面13cは、ナット14がねじ込まれる側の端面に形成される。このため、ナット14のねじ込み時において、スリーブ15の被ガイド面15bが継手本体13のガイド面13dに押圧される前に、継手本体13の当接面13cがスリーブ15の当接面15cと当接し易く構成することができる。
(6)上記実施形態では、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、スリーブ15の当接面15cが形成されている突起部15gは、継手本体13に設けられた凹部13hによって、継手本体13と接触しないように構成されている。このため、継手本体13と突起部15gとの接触によってスリーブ15が配管12に食い込む動作が阻害されてしまうことを回避することができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、管継手1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構成してもよい。
・上記実施形態では、スリーブ15の当接面15cは突起部15gに形成され、継手本体13の当接面13cはナット14がねじ込まれる側の端面に形成されているが、スリーブ15が配管12に食い込む前にスリーブ15がナット14から分離するように構成されていれば、当接面15c及び当接面13cは他の箇所に設けられていてもよい。
・上記実施形態では、管継手1は、スリーブ15がナット14に対して一体的に設けられるように構成したが、スリーブ15を継手本体13に対して一体的に設け、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が配管12に食い込む前にスリーブ15が継手本体13から切断されて分離するように構成してもよい。
・上記実施形態では、管継手1は、配管11,12を接続するために用いられているが、管継手1の構成を、空気調和機の室内ユニットと室外ユニットとを連結する冷媒配管の接続部、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、又はその他の冷凍装置における冷媒配管の接続部に適用してもよい。
本発明に係る管継手の構成を示す部分断面図。 本発明に係る継手本体の部分断面図。 本発明に係るナットの部分断面図。 (a)はスリーブが切断される前の断面図、(b)はスリーブが押圧力を受けて切断されるときの断面図、(c)はスリーブが切断された後の断面図。 (a)は従来例に係る管継手においてスリーブが切断される前の断面図、(b)はスリーブが切断された後の断面図、(c)はスリーブが配管に食い込むときの断面図。 従来例に係る管継手において、スリーブが食い込んでからスリーブが分離するまでの間の状態を示す断面図。
符号の説明
1…管継手、11,12…配管、13…継手本体、14…ナット、15…スリーブ。

Claims (5)

  1. 配管を接合するための接合孔が内周に形成され、ねじ部が外周に形成される継手本体と、
    前記ねじ部に螺合するナットと、
    前記配管が前記接合孔に挿入された状態で前記ナットの前記継手本体へのねじ込みによって前記継手本体に形成されたガイド面に押圧されて変形し、前記ガイド面にガイドされて前記配管の外周に食い込むスリーブとを備え、
    前記ナットの前記継手本体へのねじ込み前においては、前記スリーブが前記ナットに対して一体的に設けられるとともに、前記ナットの前記継手本体へのねじ込み時において、前記スリーブが前記ガイド面に押圧される前に、前記スリーブを前記ナットから切断させる切断構造を有する
    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、
    前記切断構造は、前記ナットの前記継手本体へのねじ込み時において、前記スリーブに形成された第1当接部と前記継手本体に形成された第2当接部とが当接するように構成される
    ことを特徴とする管継手。
  3. 請求項2に記載の管継手において、
    前記第1当接部は、前記スリーブが前記配管の外周に食い込むときに前記ガイド面によりガイドされる前記スリーブの被ガイド面から突出して設けられた突起部に形成される
    ことを特徴とする管継手。
  4. 請求項3に記載の管継手において、
    前記継手本体は、前記ナットの前記継手本体へのねじ込みによって前記スリーブが前記配管に食い込むときに、前記突起部と接触しないように構成される
    ことを特徴とする管継手。
  5. 請求項2〜4のいずれか一項に記載の管継手において、
    前記第2当接部は、前記ナットがねじ込まれる側の前記継手本体の端面に形成される
    ことを特徴とする管継手。
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