JP2009168075A - Pipe joint structure, and pipe connection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、管継手構造及び管接続方法に関する。 The present invention relates to a pipe joint structure and a pipe connection method.
従来から、空調機における冷媒配管の管継手として、フレア継手が広く使用されてきた。つまり、先端縮径テーパ部と雄ネジ部を有する雄部材に、先端にフレア加工を施したパイプを、袋ナットによって雄部材に押圧して接続する構造である(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, flare joints have been widely used as pipe joints for refrigerant pipes in air conditioners. That is, it is a structure in which a pipe flared at the tip is connected to the male member by a cap nut and connected to a male member having a tip diameter-reduced taper portion and a male screw portion (see, for example, Patent Document 1).
しかし、上述のフレア継手は、トルク管理が困難であり、過大トルクに起因するフレア加工部の異常変形により、あるいは、過小トルクに起因する締付け不足により、内部流体(冷媒)が漏洩するという欠点があった。また、長い期間使用すると、フレア加工部から内部流体が漏洩するという欠点があった。
解決しようとする課題は、フレア加工を施されたパイプを接続するとトルク管理が困難であって、内部流体の漏洩が生じやすい点である。また、補修の際、新たなパイプにフレア加工を施すという手間がかかる点である。 The problem to be solved is that torque control is difficult when a flare-processed pipe is connected, and internal fluid is likely to leak. In addition, when repairing, it takes time and effort to flare the new pipe.
そこで、本発明に係る管継手構造は、被接続パイプが内挿される孔部を有する金属製外嵌筒部を備え、該外嵌筒部の外周面に凹周溝が形成され、該凹周溝の溝底面が縮径作業具の押圧力を受ける受圧面とし、該溝底面に対応する上記孔部の内周面に、縮径塑性変形部を形成して、上記パイプの対応部位と一体状に縮径塑性変形させて連結したものである。 Therefore, the pipe joint structure according to the present invention includes a metal outer fitting cylinder portion having a hole portion into which the connected pipe is inserted, and a concave groove is formed on the outer peripheral surface of the outer fitting cylinder portion. The groove bottom surface of the groove is a pressure-receiving surface that receives the pressing force of the diameter-reducing work tool, and a reduced-diameter plastic deformation portion is formed on the inner peripheral surface of the hole corresponding to the groove bottom surface so as to be integrated with the corresponding portion of the pipe It is formed by being reduced in diameter and deformed and connected.
また、上記溝底面に対応する上記孔部の内周面に、シール溝が形成され、該シール溝内にシール材が嵌着されている。
また、上記溝底面に対応する位置以外の領域に於て、上記孔部の内周面にシール溝を形成して、該シール溝内にシール材が嵌着されている。
また、上記溝底面に対応する上記孔部の内周面に、縮径塑性変形前の状態で、独立円環突条が形成されている。
In addition, a seal groove is formed on the inner peripheral surface of the hole corresponding to the groove bottom surface, and a seal material is fitted into the seal groove.
In a region other than the position corresponding to the groove bottom surface, a seal groove is formed on the inner peripheral surface of the hole, and a seal material is fitted in the seal groove.
In addition, an independent annular ridge is formed on the inner peripheral surface of the hole corresponding to the groove bottom surface in a state before the reduced diameter plastic deformation.
そして、本発明に係る管接続方法は、外周面に凹周溝を有する金属製外嵌筒部に、パイプを内挿し、次に、上記外嵌筒部の凹周溝に対応する溝底面を、縮径作業具によって上記パイプの対応部位と一体状に縮径塑性変形させて連結する方法である。 And the pipe connection method according to the present invention includes inserting a pipe into a metal outer fitting cylinder portion having a concave circumferential groove on the outer peripheral surface, and then forming a groove bottom surface corresponding to the concave circumferential groove of the outer fitting cylinder portion. In this method, the reduced diameter working tool is connected to the corresponding portion of the pipe by being subjected to a reduced diameter plastic deformation integrally.
本発明によれば、被接続パイプを単に切断したままで内挿すれば済み、フレア加工等の加工が不要となる。そして、冷媒等の流体に対して、長期間にわたって優れた密封性を発揮する。さらに、パイプ引抜抵抗力は極めて大きい。 According to the present invention, it is only necessary to insert the pipe to be connected while it is cut, and processing such as flare processing becomes unnecessary. And it exhibits excellent sealing performance over a long period of time against a fluid such as a refrigerant. Further, the resistance to pulling out the pipe is extremely large.
図1と図2は本発明の実施の形態を示し、図2は接続途中の状態を示し、図1は接続(完了)状態を示す。
Pは、銅等の金属から成る被接続パイプであり、2は、被接続パイプPが矢印Aのように内挿される、孔部3を有する真ちゅうや銅や青銅等の金属製外嵌筒部である。
この外嵌筒部2は、テーパ雄ネジ19(図3,4参照)や、ネジ孔やその他の構造(例えば図1のように他のパイプ13を挿入してろう付けする外筒部20を有する構造)を有する管継手本体の一部から成り、又は、図示省略した各種の管継手の一部品(一部)から成っている。なお、Lは軸心を示し、図1,図2はこの軸心Lよりも上方の一部分のみを断面にて示す。
1 and 2 show an embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a state during connection, and FIG. 1 shows a connection (completed) state.
P is a connected pipe made of a metal such as copper, and 2 is a metal external fitting cylinder portion such as brass, copper or bronze having a
The external
そして、外嵌筒部2の外周面には(2本の)凹周溝5,5が形成され、凹周溝5の溝底面5aが縮径作業具の押圧力(図1中の矢印F参照)を受ける受圧面となる。縮径作業具としては、図示省略するが、例えば3個の転動ローラを有するハンドル付きの作業具であって、その内の少なくとも1個のローラを、ネジにて、又は、油圧等にて縮径方向へ強力に押圧させることで、凹周溝5の溝底面5aを転動しつつ、塑性変形によって、溝底薄肉部6を縮径させ、図1に示すように、内挿したパイプPの外周面に圧接し、さらには、パイプPを僅かに縮径塑性変形させる。
言い換えれば、溝底面5aに対応する孔部3の内周面に、縮径塑性変形部7を(周凸条として)形成して、内挿パイプPの対応部位と一体状に縮径塑性変形させて、外嵌筒部2とパイプPとを、連結(接続)する。
Then, (two) concave
In other words, the diameter-reduced
ところで、浅い周溝部8,9,10が外嵌筒部2の孔部3に形成して、凹周溝5に対応する溝底薄肉部6の軸心方向両端位置がパイプPに接触しないように、「逃げ」を形成する。つまり、図2からも分かるように、浅い周溝部8,9,10によって、溝底面5a,5aに対応した孔部3の内周面に、縮径塑性変形前の状態で、低い独立円環突条18, 18が形成されている。
このようにして、前記矢印Fにて示した縮径押圧力を、溝底薄肉部6に集中的に作用させ、縮径塑性変形部7が形成され易いように構成している。そして、パイプPに於て、縮径塑性変形部7に対応した凹周状塑性変形部11が形成される。
By the way, shallow
Thus, the reduced diameter pressing force indicated by the arrow F is concentratedly applied to the groove bottom
上述のように、本発明に係る管接続方法によれば、外周面に凹周溝5,5を1本乃至2本(又はそれ以上)有する金属製外嵌筒部2に、パイプPを内挿し、段付部12に当てて、次に、外嵌筒部2の凹周溝5,5に対応する溝底面5aを、縮径作業具によって、パイプPの対応部位と一体状に、縮径塑性変形させて、連結する方法であり、迅速かつ容易に、確実に安定して強固に一体接続が可能である。
なお、図1と図2では、13は、前記パイプPが、本発明に係る管継手構造を備えた管継手1を介して、接続される(他の)パイプであり、例えば、このパイプ13は、空調機側の配管パイプ13であって、管継手1の他端側外筒部20の孔部14に内挿して、ろう付け15にて固着(連結)されている。
As described above, according to the pipe connecting method according to the present invention, the pipe P is disposed inside the metal externally fitted
In FIGS. 1 and 2,
次に、図3と図4は他の実施の形態を示し、図4は接続途中の状態を示し、図3は接続(完了)状態を示す。
図1,図2と相違する点について重点的に説明すると、凹周溝5の溝底面5aに対応する孔部3の内周面に、シール溝16が形成され、このシール溝16内にOリング等のシール材17が嵌着されている。言い換えると、低い独立円環突条18の内周面に矩形状断面のシール溝16を形成し、図4から図3のように連結すると、縮径塑性変形部7とパイプP外周面とが圧接状態で、シール材17は、さらに密封性能を確実に向上させている。
Next, FIG. 3 and FIG. 4 show other embodiments, FIG. 4 shows a state during connection, and FIG. 3 shows a connection (completed) state.
The points different from FIGS. 1 and 2 will be described with emphasis. A
なお、図3と図4の実施の形態では、管継手1にはテーパ雄ネジ19を有する場合を例示した。このように、本発明に於て、外嵌筒部2は、テーパ雄ネジ19を有する管継手1の一部であっても、図1,図2のように、ろう付け15される外筒部20を有する管継手1の一部をもって構成しても良く、さらには、袋ナットやその他の連結機構を有する各種管継手の一部品や一部分に、外嵌筒部2を形成しても、自由である。
3 and FIG. 4, the case where the
図3,図4に於て、図1,図2と同一の符号は同様の構成であり重複した説明を省略する。また、管接続方法も同様であるので、説明省略する。なお、Oリングから成るシール材17を図示したが、これを、UパッキンやVパッキンや角パッキン等の他の形状・構造のものとするも自由である。
3 and FIG. 4, the same reference numerals as those in FIG. 1 and FIG. Moreover, since the pipe connection method is the same, description thereof is omitted. In addition, although the sealing
次に、図5と図6は別の実施の形態を示し、図6は接続途中の状態を示し、図5は接続(完了)状態を示す。
この図5と図6に示す実施の形態では、凹周溝5の溝底面5aに対応する位置以外の領域(軸心方向位置)に於て、孔部3の内周面にシール溝16, 16を形成して、このシール溝16内にシール材17を嵌着する。図5,図6では、シール溝16, 16をやや大き目の矩形溝として、Uパッキンから成るシール材17を使用している場合を例示した。なお、シール材17としては、図3,図4と同様のOリングとしたり、その他、角パッキンやVパッキン等の形状・構造のものを用いるも、自由である。
また、凹周溝5,5よりも軸心方向内方部位に於て、シール溝16, 16が形成されている場合を図5,図6では示す。
Next, FIG. 5 and FIG. 6 show another embodiment, FIG. 6 shows a state during connection, and FIG. 5 shows a connection (completed) state.
In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the
5 and 6 show the case where the
そして、図5,図6に示した実施の形態では、溝底面5aに対応する孔部3の内周面に、複数本の三角山型突条21…を形成している。
図6の矢印A方向にパイプPを挿入し、図5の矢印Fのように縮径作業具にて溝底面5aを強く押圧して、溝底薄肉部6を縮径方向に塑性変形させると、パイプPの外周面に、三角山型突条21が喰い込みつつ、パイプPには凹周状塑性変形部11を形成して、連結される。
In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, a plurality of
When the pipe P is inserted in the direction of arrow A in FIG. 6 and the
このように、三角山型突条21が喰い込むことによって、引抜強度は一層向上するのみならず、局部的面圧も高まるので、密封性能も、さらに改善(向上)する。なお、突条21としても、管継手1の内方へ傾斜した三角山型とすることは、引抜力向上と密封性向上の上で一層好ましく、あるいは、三角山型以外に、矩形山型や丸山型等とするも、自由である。なお、このような突条21を、図1〜図4の前述の実施の形態に適用するも、好ましい(図示省略)。
In this way, the triangular mountain-
なお、図5,図6に於て、図1〜図4と同一符号は、同様の構成であり、管接続方法も同様であるので、重複説明を省略する。
なお、本発明は新品の配管(作業)に使用する場合に限らず、修理や配管交換等にも適用可能である。
5 and 6, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 4 have the same configuration and the same pipe connection method, and thus the duplicated description is omitted.
In addition, this invention is applicable not only to the case of using for new piping (work) but repair, piping replacement, etc.
本発明は、上述のように、被接続パイプPが内挿される孔部3を有する金属製外嵌筒部2を備え、該外嵌筒部2の外周面に凹周溝5が形成され、該凹周溝5の溝底面5aが縮径作業具の押圧力を受ける受圧面とし、該溝底面5aに対応する上記孔部3の内周面に、縮径塑性変形部7を形成して、上記パイプPの対応部位と一体状に縮径塑性変形させて連結した構造であるので、パイプPと外嵌筒部2を、確実に強固に連結でき、同時に、密封性をも高め得る。長期使用期間にわたって、引抜けたり、流体洩れの心配がなくなる利点がある。パイプP側にフレア加工等の面倒な加工が不要となり、単に軸心と直交する面で切断して、挿入すれば済む。
As described above, the present invention includes a metal outer
また、上記溝底面5aに対応する上記孔部3の内周面に、シール溝16が形成され、該シール溝16内にシール材17が嵌着されているので、最も強く圧接した部位に於て、シール材17が有効に働いて、一層優れた密封性を発揮できる。
また、上記溝底面5aに対応する位置以外の領域に於て、上記孔部3の内周面にシール溝16を形成して、該シール溝16内にシール材17が嵌着されているので、シール材17が安定した密封性を常に発揮する。
また、上記溝底面5aに対応する上記孔部3の内周面に、縮径塑性変形前の状態で、独立円環突条18が形成されているので、縮径塑性変形に伴って、極めて強い接触面圧をもって突条18の部位がパイプPの外周面に圧接して、引抜力が増大し、また、密封性も向上する。
Further, a
Further, in a region other than the position corresponding to the
In addition, since the independent
また、外周面に凹周溝5を有する金属製外嵌筒部2に、パイプ2を内挿し、次に、上記外嵌筒部2の凹周溝5に対応する溝底面5aを、縮径作業具によって上記パイプPの対応部位と一体状に縮径塑性変形させて連結する管接続方法であるので、優れた施工性を発揮し、容易かつ迅速に作業が可能である。
Moreover, the
2 外嵌筒部
3 孔部
5 凹周溝
5a 溝底面
7 縮径塑性変形部
16 シール溝
17 シール材
18 独立円環突条
P パイプ
2
16 Seal groove
17 Sealing material
18 Independent ring ridge P pipe
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