JP2014095472A - 配管、特に原動機付車両の配管のためのネジ接続装置 - Google Patents

配管、特に原動機付車両の配管のためのネジ接続装置 Download PDF

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Abstract

【課題】ネジ接続部の不都合な弛緩あるいは緩みを効果的でかつ絶対安全な方法で防止できる冒頭で挙げた様式のネジ接続装置を提供する。
【解決手段】袋ナット２内において、配管端部７が配管１に収容されており、配管端部７が正面側の端部形状を備えていること、袋ナット２の雌ネジ４を接続要素の雄ネジを用いてネジ締めする際に、袋ナット２の内部空間３内に配置されたストッパ面９が端部形状８の端部背面側１０の方向に動かされているか、あるいは反対の向きに動かされていること、およびストッパ面９と端部背面側１０の間に配管１の周囲にわたり取囲んでいるバネ要素１１が配置されていることにより解決される。
【選択図】図１

Description

本発明は、配管、特に原動機付車両の配管のためのネジ接続装置に関する。本発明の範囲では、少なくとも１つの配管あるいは原動機付車両の配管が、別の配管あるいは接続管もしくは接続集合体と接続している。原動機付車両の配管は、本発明の範囲では、燃料パイプあるいはブレーキオイル用の配管を指す。
先に挙げた様式のネジ接続装置は、実践から異なる実施形態において公知である。これら公知のネジ接続装置の多くは、短所的には短所では弛緩トルク（Ｌｏｃｋｅｒｕｎｇｓｄｒｅｈｍｏｍｅｎｔ）あるいは緩みトルク（Ｌｏｅｓｅｄｒｅｈｍｏｍｅｎｔ）がわずかであること、ならびに緩み回転角（Ｌｏｅｓｅｄｒｅｈｗｉｎｋｅｌ）あるいは弛緩回転角（Ｌｏｃｋｅｒｕｎｇｓｄｒｅｈｗｉｎｋｅｌ）が小さすぎることを特徴とする。これらのネジ接続装置をネジ締めする際に、特に配管は一緒に回転し、配管のねじれにより弾力はほとんど配管内に蓄積される。配管のねじれにより、望ましくないあるいは制御されないネジ接続装置の弛緩あるいは緩みとなる恐れがある復元モーメントが生じる。望ましくないネジ接続装置の弛緩あるいは緩みは、それらが何度も原動機付車両で発生するように、特に振動によっても生じる。接続装置のこのような弛緩あるいは緩みは、極めて不都合な弛緩を生む。
それに対して本発明の根底をなす課題は、ネジ接続部の不都合な弛緩あるいは緩みを効果的でかつ絶対安全な方法で防止できる冒頭で挙げた様式のネジ接続装置を提供することである。
この技術的な課題を解決するために、本発明は、
配管（１）、特に原動機付車両の配管のためのネジ接続装置であって、
内部空間（３）と内部空間（３）の周囲にわたり取囲んでいる雌ネジ（４）を備えた袋ナット（２）ならびに雄ネジ（６）を備えた接続要素を有するネジ接続装置において、
袋ナット（２）内において、配管端部（７）が配管（１）に収容されており、配管端部（７）が正面側の端部形状を備えていること、
袋ナット（２）の雌ネジ（４）を接続要素の雄ネジを用いてネジ締めする際に、袋ナット（２）の内部空間（３）内に配置されたストッパ面（９）が端部形状（８）の端部背面側（１０）の方向に動かされているか、あるいは反対の向きに動かされていること、
およびストッパ面（９）と端部背面側（１０）の間に配管（１）の周囲にわたり取囲んでいるバネ要素（１１）が配置されていることを特徴とするネジ接続装置を教示する。
冒頭に挙げたように、原動機付車両用配管は、本発明の範囲では、ブレーキオイルのための燃料パイプあるいは配管を指す。実用的な正面側の端部形状はフランジとして構成されているのが好ましい。フランジとは本発明の範囲では公知のものとしては、配管あるいは配管端部の外径の形状を指す。本発明の範囲では、配管あるいは原動機付車両用配管の端部形状あるいはフランジは、ネジ接続装置がネジ締めされた状態では、袋ナットの内部空間内に収容されている。
本発明の範囲では、バネ要素は、ネジ接続装置がネジ締めされた状態では、袋ナットのストッパ面に、ならびに配管あるいは原動機付車両用配管の端部形状背面側に当接している。実用的には、袋ナットの雌ネジは、袋ナットの少なくとも正面側領域あるいはストッパ要素側の領域内に形成されている。
本発明の範囲では、接続要素は、接続配管あるいは接続配管に接続しているか、あるいは接続配管を収容する接続装置である。本発明の好ましい実施形態によれば、接続要素は接続配管を収容している、雄ネジを備えたネジ式継手である。別の好ましい本発明による実施形態によれば、雄ネジは接続すべき配管あるいは接続配管に直接設けられている。さらに、袋ナットはいわば接続すべき配管あるいは接続配管上にネジ締めされる。本発明の範囲では、接続要素の雄ネジは、袋ナットに属している接続要素の正面端部に配置されている。
実用的には、配管端部の端部形状は、ネジ接続装置がネジ締めされた状態で、接続面でもって接続要素の補完的接続面に当接している。端部形状の接続面は、配管の長手方向軸線Ｌに対して斜めに配置されているのが得策である。その際に、接続面は円錐形あるいは丸みを付されて仕上げられていてもよい。接続要素の補完的接続面は、相応して同様に円錐形あるいは丸みを付されて形成されている。
本発明の範囲では、袋ナットの内部空間のストッパ面は、ネジ締めの過程でバネ要素と接触し、バネ要素は端部形状背面側と接触するので、バネ要素は、袋ナットのストッパ面と配管の端部形状背面側の間の中間空間内で収納されるかあるいは挟み込まれる。実用的には、袋ナットのストッパ面は、内部空間の内周にわたり取囲む
さらに本発明の範囲では、バネ要素はネジ接続装置のネジ締め前に配管に配置されているか、あるいは配管の端部形状の背後に配置されている。実用的に、バネ要素はネジ締め前に配管上に差込まれ、従って配管により保持される。バネ要素あるいは配管上に差込まれたバネ要素は、配管の長手軸線方向に移動可能である。バネ要素はネジ締めの過程で、ストッパ面と端部形状背面側の間の中間空間で収容した後、実用的には弾性的に変形されるのが好ましい。それにより、バネ要素は解除ねじりモーメントを上げる力を、袋ナットあるいは袋ナットの雌ネジに加える。本発明の特に推奨される実施形態によれば、バネ要素は金属からあるいは基本的には金属から、好ましくは鋼から、あるいは基本的に鋼から成る。
本発明の範囲では、袋ナットのストッパ面は、配管の長手方向軸線Ｌあるいは袋ナットの長手方向軸線Ｌに対して斜めに配置されていること、および好ましくは袋ナットのストッパ面は、配管の長手方向軸線Ｌと、あるいは袋ナットの長手方向軸線Ｌと、１０°〜１７０、特に２０°〜６０°、好ましくは３０°〜５０°、実施の変形によれば３５°〜４５°の角度αをなしている。本発明の範囲では、先に挙げた角度指示は、ネジ接続装置がネジ締めされた状態に関連している。
実用的に、バネ要素の袋ナット側のストッパ面は、配管の長手方向軸線Ｌと、あるいは袋ナットの長手方向軸線Ｌに対して斜めに配置されており、および好ましくはバネ要素の袋ナット側のストッパ面は、配管の長手方向軸線Ｌと１０°〜１７０、特に２０°〜６０°、好ましくは３０°〜５０°、極めて好ましくは３５°〜４５°の角度をなしている。さらにここでは本発明の範囲では、角度の指示は、ネジ接続装置のネジ締めされた状態に関連している。好ましくは、バネ要素の端部形状側のストッパ面は、配管の長手方向軸線Ｌに対して斜めに配置されており、実用的にはこの端部形状側のストッパ面は、配管の長手方向軸線Ｌと１０°〜１７０、α２特に２０°〜６０°、好ましくは３０°〜５０°、特に好ましくは３５°〜４５°の角度をなしている。
さらに本発明の範囲では、配管の端部形状の端部形状背面側が、配管（１）の長手方向軸線Ｌに対して斜めに配置されていること、およびこの端部形状背面側（１０）あるいは端部形状背面側の相当するストッパ面が、配管（１）の長手方向軸線Ｌと１０°〜１７０、特に２０°〜６０°、実用的には３０°〜５０°、極めて推奨的には３５°〜４５°の角度α３をなしている。この角度指示も、実用的にはネジ接続装置のネジ締めされた状態に関連している。
代替え的な実施形態は、袋ナットのストッパ面が、袋ナットのストッパ肩部の構成要素であること、およびストッパ面に、ストッパ面に対して曲げられた当接面が接続していること、好ましくは当接面が配管の長手方向軸線Ｌに対して、あるいは袋ナットの長手方向軸線に対して平行にあるいはほぼ平行に配置されている。本発明の範囲では、ストッパ面およびストッパ肩部の当接面は、１０°〜１７０、特に２０°〜６０°、実用的には３０°〜５０°、極めて推奨的には３５°〜４５°の角度α４をなしている。
推奨的に、バネ要素はストッパ部分を備えており、このストッパ部分には袋ナット側のストッパ面とバネ要素の端部形状側のストッパ面が設けられている。さらにバネ要素はストッパ部分に対して曲げられた当接部分を備えており、好ましくは当接部分は配管の長手方向軸線Ｌに対して、あるいは袋ナットの長手方向軸線Ｌに対して平行にあるいはほぼ平行に配置されている。バネ要素のストッパ部分は、ストッパ部分に対して曲げられた当接部分と１０°〜１７０、特に２０°〜６０°、好ましくは３０°〜５０°、特に好ましくは３５°〜４５°の角度α５をなしている。本発明の範囲では、バネ要素の当接部分は、ネジ接続装置のネジ締めされた状態で、一方ではストッパ肩部の当接面に、他方では配管に当接している。
本発明の別の代替え的な特別な実施形態は、バネ要素が、袋ナットのストッパ面と端部形状の端部形状背面部の間にだけ、あるいはほぼ間にだけ配置されていることを特徴とする。この実施形態において、バネ要素は、いわば先に説明した本発明の第一の代替え的な実施形態のストッパ部分からのみ成る。
本発明の範囲では、配管が袋ナットの中央開口部を占めており、袋ナットのストッパ面は中央開口部（２０）に隣接しているか、あるいは接続している。その際に、中央開口部は袋ナットのストッパ面に直接接続しているか、あるいは前述の当接面のストッパ肩部の中間位置の下方でストッパ面に接続している。
本発明の特に推奨的な実施形態は、バネ要素の端部形状側のストッパ面が、コーティング部によりわずかな摩擦係数μを備えていることを特徴とする。実用的に、配管の所属する端部形状背面側、あるいは配管の端部形状背面側のストッパ面もコーティング部によりわずかな摩擦係数μを備えている。
本発明の根底をなす認識は、本発明によるネジ接続装置により、配管を高い圧下にある液体の媒体により簡単でかつコストを安く互いに接続することができることである。本発明によるバネ要素の実現により、雌ネジと割当てられた接触領域の間の簡単でかつ適切な摩擦力の調節あるいは最適化が可能になる。バネ要素の形状により、バネ要素と端部形状あるいはフランジの間の接触面の大きさ、およびバネ要素と袋ナットあるいはその大きさの間の接触面の大きさは、簡単な方法で確定することができる。本発明によるネジ接続装置の最初のネジ締め部は、わずかな摩擦力とわずかなねじり力で接続されている。ネジ締めされた状態で、摩擦力とねじり力は増す。接続部あるいはネジ接続部の不慮の緩みあるいは不慮の弛緩は十分防ぐことができる。ネジ接続部の緩みを防ぐねじりモーメントは、ネジの接続部をねじる際、あるいは開放する際にもわずかな程度だけ一定であるのが有利である。その理由は、バネ要素がさらに相応する力を袋ナットに及ぼし、従って袋ナットの雌ネジにも影響を及ぼすことにある。それに対して、ネジ接続部の簡単で意図的な緩みあるいは弛緩が可能である。
本発明を図に基づいて詳細に説明する。
本発明によるネジ接続装置の第一の実施形態のまだネジ締めしていない状態の断面図である。 一部がネジ締めされている状態の、図１による対象物を示す図である。 完全にネジ締めされている状態の、図１による対象物を示す図である。 第二の実施形態の、図１による対象物を示す図である。 第二の実施形態の、図２による対象物を示す図である。 本発明の第二の実施形態の、図３による対象物を示す図である。
図にはすべて、配管１のための、特に原動機付車両のための本発明によるネジ接続装置が示してある。ネジ接続装置は、内部空間３とこの内部空間３の周囲にわたって取囲んでいる雌ネジ４を備えた袋ナット２を備えている。そのほかさらにネジ接続装置は、接続要素を備え、この接続要素は実施例では接続配管５として構成されており、かつ雄ネジ６を備えている。ネジ接続装置のネジ締めされた状態（図３および６）において、雄ネジ６は袋ナット２の雌ネジ４内に係合している。
袋ナット２内に、あるいは袋ナット２の内部空間内に、配管１の配管端部７が収容されており、この配管端部７は、正面側のフランジ８を備えている。すなわち、接続要素あるいは配管５の雄ネジ６と、袋ナット２の雌ネジ４をネジ締めする際に、袋ナット２の内部空間３内に配置された背面側のストッパ面９が、フランジ８のフランジ背面１０の方向に動かされるか、あるいは逆にフランジ背面１０は袋ナット２のストッパ面９の方向に動かされる（図２および５）。本発明によれば、袋ナット２のストッパ面９とフランジ８のフランジ背面１０の間には、配管１の周囲にわたり取囲んでいるバネ要素１１が配置されている。実用的に、かつ実施形態において（図１および４）、バネ要素１１は、まだ尚ネジ接続装置がネジ締めされていない状態で配管１に配置されているか、あるいは配管１上に差込まれている（ａｕｆｓｃｈｉｅｂｅｎ）。
ネジ接続装置の別のネジ締めの過程において、袋ナット２のストッパ面９はバネ要素１１と接触するか、あるいはバネ要素１１がフランジ背面１０と接触するので、バネ要素１１はストッパ面８とフランジ背面１０の間の中間空間にほとんど挟み込まれる。好ましくはかつ実施形態では、バネ要素は圧縮される。本発明の範囲において、バネ要素１１は金属から、好ましくは鋼から成る。
ネジ接続装置がネジ締めされた状態で、実用的に配管端部のフランジ８は、ストッパ面１２でもって接続配管５の補完的接続面１３に密着する。好ましくはかつ実施形態では、フランジ８の接続面１２も、接続配管５の補完的接続面１３も円錐形に構成されている。
推奨的にかつ実施形態では、袋ナット２のストッパ面９は、配管１の長手方向軸線Ｌに対して斜めに配置されている。好ましくはかつ実施形態では、袋ナット２のストッパ面９は、ネジ接続装置がネジ締めされた状態で、配管１の長手方向軸線Ｌと３５°〜４５°の角度αを、特には４０°の角度αを成している。バネ要素１１の袋ナット側のストッパ面１４は、配管１の長手方向軸線Ｌに対して斜めに配置されているのが有利であり、かつ推奨的には袋ナット側のストッパ面１４は、ネジ接続装置がネジ締めされた状態で、配管１の長手方向軸線Ｌと同様に３５°〜４５°の角度α１を、特には４０°の角度α１を成している。バネ要素１１のフランジ側のストッパ面１５も配管１の長手方向軸線Ｌに対して斜めに配置されており、このフランジ側のストッパ面１５が、ネジ接続装置がネジ締めされた状態で、配管１の長手方向軸線Ｌと３５°〜４５°の角度α２を、特には４０°の角度α２を成しているのが推奨的である。さらに、配管１のフランジ８のフランジ背面１０が、配管１の長手方向軸線Ｌに対して斜めに配置されており、フランジ背面１０が、ネジ接続装置がネジ締めされた状態で、配管１の長手方向軸線Ｌと３５°〜４５°の角度α３を、特には４０°の角度α３を成しているのが好ましい。
図１と３には、本発明によるネジ接続装置の第一の実施例が示してある。この実施形態において、袋ナット２のストッパ面９は、袋ナット２のストッパ肩部１６の構成要素であり、ストッパ面９にはここではストッパ面９に対して曲げられた当接面１７が接続している。好ましくはかつ実施例では、当接面１７は配管１の長手方向軸線Ｌに対して平行に配置されている。推奨的にかつ実施形態では、ストッパ面９と当接面１７は、３５°〜４５°の角度α４を、特には４０°の角度α４を成している。この実施形態において、バネ要素１１は実用的にはストッパ部分１８を備えており、このストッパ部分には、袋ナット側のストッパ面１４とフランジ側のストッパ面１５が設けられている。さらにバネ要素１１は、ストッパ部分１８に対して曲げられた当接部分１９を備えており、この当接部分は好ましくはかつ実施例では、配管１の長手方向軸線Ｌに対して平行に配置されている。ここではバネ要素１１の当接部分１８は、当接部分１９と好ましくは３５°〜４５°の角度α５を、特には４０の角度α５を成している。当接部分１９は、一方では当接肩部１６の当接面１７に溶接しており、他方では配管１に当接している。図１と３からは、当接肩部１６が、袋ナット２の配管１により占められた開口部２０に直接接続していることが見て取れる。
図４〜６には、本発明によるネジ接続装置の第二の好ましい実施形態が示してある。ここではバネ要素１１が図１〜３による実施例よりも短く構成されており、バネ要素１１は単に袋ナット２のストッパ面９とフランジ８フランジ背面１０の間に配置されているにすぎない。バネ要素１１は、ここではほとんど本発明の前述した第一の実施形態のストッパ面１８に相当しているにすぎない。実用的にかつ実施形態では、ストッパ面９はこの実施形態においては配管１により占められた、袋ナット２の中央開口部２０に直接している。
これらの図において、バネ要素１１の少なくともストッパ面１５はコーティング部２１とわずかな摩擦係数μを有している。それにより、不都合なねじれ力の発生を阻止することができ、ネジ接続の部の不慮の緩みを防ぐことができる。
１ 配管
２ 袋ナット
３ 内部空間
４ 雌ネジ
６ 雄ネジ
７ 配管端部
８ 端部形状
９ ストッパ面
１０ 端部背面側
１２ 接続面
１３ 補完的接続面
１４ ストッパ面
１５ ストッパ面
１６ ストッパ肩部
１７ 当接面
１８ ストッパ部分
１９ 当接部分
２０ 中央開口部
２１ コーティング部

Claims (15)

  1. 配管（１）、特に原動機付車両の配管のためのネジ接続装置であって、
    内部空間（３）と内部空間（３）の周囲にわたり取囲んでいる雌ネジ（４）を備えた袋ナット（２）ならびに雄ネジ（６）を備えた接続要素を有するネジ接続装置において、
    袋ナット（２）内において、配管端部（７）が配管（１）に収容されており、配管端部（７）が正面側の端部形状を備えていること、
    袋ナット（２）の雌ネジ（４）を接続要素の雄ネジを用いてネジ締めする際に、袋ナット（２）の内部空間（３）内に配置されたストッパ面（９）が端部形状（８）の端部背面側（１０）の方向に動かされているか、あるいは反対の向きに動かされていること、
    およびストッパ面（９）と端部背面側（１０）の間に配管（１）の周囲にわたり取囲んでいるバネ要素（１１）が配置されていることを特徴とするネジ接続装置。
  2. 接続要素が、接続配管（５）あるいは接続配管（５）に接続しているか、あるいは接続配管（５）を収容する接続装置であることを特徴とする請求項１記載のネジ接続装置。
  3. 配管端部（７）の端部形状が、ネジ接続装置がネジ締めされた状態で、接続面（１２）でもって接続要素の補完的接続面（１３）に当接していることを特徴とする請求項１または２に記載のネジ接続装置。
  4. 袋ナット（２）のストッパ面（９）が、ネジ締めの過程でバネ要素（１１）と接触し、バネ要素（１１）が、端部形状背面側（１０）と接触するので、バネ要素（１１）が、ストッパ面（９）と端部形状背面側（１０）の間の中間空間内で収納されるかあるいは挟み込まれることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のネジ接続装置。
  5. バネ要素（１１）がネジ締めの過程で変形されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のネジ接続装置。
  6. バネ要素（１１）が金属から、好ましくは鋼から成ることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のネジ接続装置。
  7. 袋ナット（２）のストッパ面（９）が、配管（１）の長手方向軸線Ｌあるいは袋ナットの長手方向軸線Ｌに対して斜めに配置されていること、および好ましくは袋ナット（２）のストッパ面（９）が、配管の長手方向軸線Ｌと、あるいは袋ナットの長手方向軸線Ｌと、１０°〜１７０、特に２０°〜６０°、好ましくは３０°〜５０°、特に好ましくは３５°〜４５°の角度αをなしていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のネジ接続装置。
  8. バネ要素（１１）の袋ナット側のストッパ面（１４）が、配管（１）の長手方向軸線Ｌに対して斜めに配置されていること、および好ましくはこの袋ナット側のストッパ面（１４）が、配管（１）の長手方向軸線Ｌと１０°〜１７０、特に２０°〜６０°、好ましくは３０°〜５０°、推奨的には３５°〜４５°の角度α１をなしていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のネジ接続装置。
  9. バネ要素（１１）の端部形状側のストッパ面（１５）が、配管（１）の長手方向軸線Ｌに対して斜めに配置されていること、および好ましくはバネ要素（１１）の端部形状側のストッパ面（１５）が、配管（１）の長手方向軸線Ｌと１０°〜１７０、特に２０°〜６０°、好ましくは３０°〜５０°、特に好ましくは３５°〜４５°の角度α２をなしていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載のネジ接続装置。
  10. 配管（１）の端部形状（８）の端部形状背面側（１０）が、配管（１）の長手方向軸線Ｌに対して斜めに配置されていること、および実用的にはこの端部形状背面側（１０）が、配管（１）の長手方向軸線Ｌと１０°〜１７０、特に２０°〜６０°、好ましくは３０°〜５０°、特に好ましくは３５°〜４５°の角度α３をなしていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載のネジ接続装置。
  11. 袋ナット（２）のストッパ面（９）が、袋ナット（２）のストッパ肩部（１６）の構成要素であること、およびストッパ面（９）に、ストッパ面（９）に対して曲げられた当接面（１７）が接続していること、好ましくは当接面（１７）が配管（１）の長手方向軸線Ｌに対して斜めに配置されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載のネジ接続装置。
  12. バネ要素（１１）がストッパ部分（１８）を備えており、このストッパ部分には袋ナット側のストッパ面（１４）とバネ要素（１１）の端部形状側のストッパ面（１５）が設けられており、ならびにバネ要素がストッパ部分（１８）に対して曲げられた当接部分（１９）を備えていること、および好ましくは当接部分（１９）が配管（１）の長手方向軸線Ｌに対して平行に配置されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載のネジ接続装置。
  13. バネ要素（１１）が、袋ナット（２）のストッパ面（９）と端部形状（８）の端部形状背面部（１０）の間にだけ、あるいはほぼお間にだけ配置されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一つに記載のネジ接続装置。
  14. 配管（１）が袋ナット（２）の中央開口部（２０）を占めていること、および袋ナット（２）のストッパ面（９）が中央開口部（２０）に隣接しているか、あるいは接続していることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一つに記載のネジ接続装置。
  15. バネ要素（１）の端部形状側のストッパ面（１５）が、コーティング部（２１）によりわずかな摩擦係数μを備えていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一つに記載のネジ接続装置。
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