JP4052545B2 - 取り付け部材と取り付け部材のチューブ保持部に挿入されたチューブ端部とを圧締めしてカップリングを形成する方法及びそのための形状部品 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、取り付け結合部材またはフランジ付きジョイントと、取り付け部材の保持部分の最終端にまで挿入されるチューブ端部とを圧締めして継ぎ手を形成する方法に関する。取り付け部材の環状バルジの部分にはプレスツールが使われ、そのバルジ部にはシールリングが装着される。本発明はまた、発明の方法を実施する間に取り付けチューブ保持部分に挿入される形状部品にも関する。
【０００２】
【従来の技術】
チューブ端末がチューブ保持部分に挿入される前に、取り付け部材に環ドーナツ状の変形によって成形され、内部で開放されている保持溝に、シールリングが装着される。チューブ端部の端面はシャープエッジになっている恐れがあるので、チューブ端部を取り付け部材に挿入する際にシールリングが損傷を受けシール能力が発揮されない危険が存在する。
【０００３】
本発明は、上述タイプの方法を設計する場合の問題点に基づいて、チューブ端部を取り付け部材に挿入する際に環状保持溝に装着されたシールリングがチューブの最先端部の鋭い外周エッジによって損傷を受けないようにし、且つ、結合される部品が圧締めされた時に必要とする締め堅さも得られるようにするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、上述の問題は次のようにして解決される。取り付け部材のチューブ保持部にチューブ端部が挿入される前、または挿入されている間にシールリングは少なくとも１個の嵌め込まれた形状部品によって内径側から外側へ弾性的に変形される。またチューブ端部は最終端まで挿入され、結合される部品上に冷間変形が施される。
【０００５】
１個または個々の形状部品がシールリング装着前、装着中、または装着後に取り付け部材のチューブ保持部に導入されることによって、シールリングがチューブ端部の運動領域の外側に逃がされ、チューブの最先端部に取り除かれずにバリの一部分として残っている可能性のある、いかなるシャープエッジでもシールリングに接触しないようにすることができる。
【０００６】
冷間変形の方法によって取り付け部材と結合されるチューブは一般的には金属チューブを含み、その金属チューブは例えばステンレス鋼または銅からなる。プラスティックチューブ及び複合材チューブであってもよい。取り付け部材のチューブ保持部に、あるいはシールリングの保持溝に装着される形状部品は、プラスティック製であることが好ましい。金属あるいは他の材質でなくても要件を満たすものであれば使用することができる。
【０００７】
さらに他の発明の実施形態が従属する請求項に示されている。この方法の実施形態および取り付け部材のチューブ保持部に、またはシールリングの保持溝に装着される形状部品の例は図面に示されている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１はチューブ端部３に対する保持部２を有し、シールリング５のための保持溝４を備えた取り付け部材１の断面図を示している。保持溝４は取り付け部材の環状ドーナツ型変形６によって構成される。図示された実施形態では、チューブ保持部２は円錐形のテーパー部７が境界となっており、このテーパー部はチューブ端部３との接触面をなしている。
【０００９】
プラスティックの形状部品８はチューブ保持部２に装着されてシールリングがチューブ端部３の外周面と接触しないようにしている。チューブ端部のチューブ保持部2への導入は形状部品８が挿入された後でのみ行われる。そうすることにより、もし、例えチューブが適切にバリ取りされていなかったとしても、チューブ端の端面領域のいかなるシャープエッジもシールリング５を傷つけることがないことを確実にする。
【００１０】
形状部品８の構造デザインが図１及び２に示されている。形状部品８には環状のフランジ１０が外側に突出し、取り付け部材１の前部端面９に対して密着装着されており、環状部分１１はこのフランジから外側に伸びている。これらの環状部１１にはシールリング５のための保持溝４に向かって伸び且つ溝の内表面に接して位置を占めるエッジ１２が備えられている。端部１２からは薄い壁状の舌１３が伸びているが、シールリングの半分を超えて伸びることはない。環状部１１は取り付け部材のチューブ保持部２の内表面に接して位置を占め、またチューブ端部３の外表面に接して位置を占めている。
【００１１】
チューブ端部３に対して取り付け部材１を押し付けるのはプレスツールを用いて実行され、環状ドーナツ型リング６の領域またはその近くで、矢印Ａ及びＢの方向に行なわれる。シールリングの下側に入りこんでいる舌１３に対応するシールリングの一部がプレス工程の間にチューブ端部３の外部表面に押し付けられ、前述の構造部材間に十分な締りが得られる。
【００１２】
図３に示されている形状部品１４は、外側に伸びた環状フランジ１５を持ち取り付け部材１のチューブ保持部に当該形状部品が挿入された後には、このフランジ部が取り付け部材の端面９に接して位置を占める。環状フランジから伸びたステム１６はシールリングの内側形状部分に押し当てられる。そのステムは内側に変形し、チューブ保持部２の中へ挿入されるチューブ端部３が動く進路の方向に突き出てくる。このようにして取り付け部材のチューブ保持部２の内部へチューブ端部が挿入されることによって、ステム１６とシールリング５が変形し、その結果チューブ端部がシールリング５に接触しないことを確実にしている。
【００１３】
ステム１６はシールリング５の幅の半分までの範囲でシールリングに押し付けつけられる。こうすることによって取り付け部材１と挿入されたチューブ端部を一緒に圧締めする時にシールリングの有効な部分がチューブ端部の外周壁に直接圧着されることを確実にし、したがって結合部品間に十分な締りが得られることになる。
【００１４】
図４から図６までの実施形態では、シールリング５と金属チューブ端部３との間に隙間を与える形状部品は、切り欠きを有するリング１７のごとくに成形される。このリングは断面上に２つの足１８，１９を持ち、その２つの足は鋭角をなしている。足１９はシールリング５の幅の半分の範囲でその下方を通り、他方の足１８は保持溝４の壁に対して押し付けられる。
【００１５】
図６による切り欠きリングの場合には、シールリング５の下方を通る足は環状セグメント２０によって構成される。図７及び８による実施形態においては取り付け部材にある保持溝４内でシールリング５を押してチューブ端部３の運動範囲から離す働きをする形状部品はクランプリング２１として構成され、特にここではＯ−リングが図８の図示により一部分が分割されている。
【００１６】
図９から明らかなように、角度のついた断面形状を持つ分割されたモールドリング２２を使うことができる。足２３はシールリング５に押し付けられ、もう一方の足２４は挿入されるチューブ端部３の運動範囲内へ伸びていて、チューブ端部が挿入される際にモールドリング２２が外方向へ押されて、それに伴い足２３がシールリングをチューブ端部の動く範囲から外れた位置に保持するようにしている。
【００１７】
図１０及び１１から明らかなように、シールリング保持溝内でシールリングの両側に分割クランプリングまたは分割モールドリングを装着できる。これらのリング２５及び２６は、取り付け部材１がチューブ端部３に対して圧締めされる時には脇に押されて、シールリング５がチューブ端部３の外周表面に直接押し付けられるようにしている。
【００１８】
図１２および１３に図示された形状部品は、取り付け部材の保持溝４内に装着され、シールリングとの側部接触面２７もしくは２８を有している。これらの両側の接触面は薄い壁２９，３０によって一体に結合されている。これらの薄い壁は取り付け部材とチューブ端部３とが圧締めされる時には、破壊されるように予め設定された部分である。これらの薄い壁が破壊された後、シールリング５はチューブ端部３の外周面上に押し付けられ得るので、取り付け部材と挿入されたチューブ端部間の所望の締り堅さが得られる。図１４から明らかなように、チューブ端部を取り付け部材１のチューブ保持部４の中に挿入する際に、シールリング５とチューブ端部３の運動領域間に隙間を供する為に用いられる形状部品は、環状セグメントの形態をした楔３１のように設計することも可能である。
【００１９】
図１５から１７までによる実施形態においては、取り付け部材１のチューブ保持部２に装着される形状部品はケーシング３２のごとくに設計されており、これはケーシング部分３３および３４とからなり、予め破壊されるように設定されている領域３５を介して始めは一体に結合されている。
【００２０】
ケーシング３２の前方端部には内径側に突き出た環状フランジ３６が備えられており、ケーシングがチューブ端部に一旦取り付けられたなら、そのフランジはチューブ端部３の端面に対して密着される。ケーシング３２の付いたチューブ端部は取り付け部材１のチューブ保持部２の中に共に挿入される。ケーシング３２の後部端末には外側に突き出した環状フランジ３７があり、これには取り付け部材の側部位置に１個のピン３８が備えてある。
【００２１】
最初の組み付けステップが図１６に図示されており、ケーシング３２がチューブ端部３と共に取り付け部材１のチューブ保持部２の内部に、始めは十分離れたところから挿入され、ピン３８が取り付け部材１の前部端面９に当たる。ここまでの組み付け動作の終了時点ではケーシング３２はまだ図１５に示されたように連続的な伸びた空間形態のままである。チューブ端部３の挿入動作が継続している時にケーシング３２は予め破壊するように設定された領域３５の所で分割し、引き続いてケーシングの一部分３４がチューブ端部と共に図１７に示された最終位置まで移動する。
【００２２】
予め設定された破壊領域３５で分割された後、ピン３８は上に向き、図１７に示された位置を取る。この位置を見て組み付け作業者はケーシング３２が破壊設定領域で分割されたことを知ることができる。この分割によってケーシング３２のシーリングリング５に対応する領域に遊びが創生され、取り付け部材１がチューブ端部３と共に圧縮される時にシールリング５がチューブ端部３の外周面に直接圧締めされる。かくして部品間に要求される締め堅さが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】チューブ端部及び形状部品が挿入された取り付け部材のプレス工程前の状態を示す断面図である。
【図２】図１による実施形態の透視図である。
【図３】本発明の変形例を示す断面図である。
【図４】チューブ端部が挿入された取り付け部材と、シールリングの保持溝に挿入されたリング状部品のプレス工程前の状態を示す概略図である。
【図５】挿入チューブからシールリングを引き離すために、シールリングの保持溝内に装着されるリングの実施形態を示す概略図である。
【図６】挿入チューブからシールリングを引き離すために、シールリングの保持溝内に装着されるリングの実施形態を示す概略図である。
【図７】シールリングの保持溝内にクランプリングを備える実施形態を示す概略図である。
【図８】図７のクランプリングの平面図である。
【図９】図７による実施形態の変形例を示す概略図である。
【図１０】 シールリング及び金属チューブが装着された取り付け部材の断面図であり、シールリングの両サイドに１個づつのリングが供され、前記リングがシールリングを押してチューブから離している。
【図１１】本質的には図１０に該当する実施形態であるが、シールリングにあてがわれたリングがモールドリングとして設計されている。
【図１２】保持溝に挿入された形状部品を示す概略図であり、シールリングとの接触面を２つ持ち、プレス工程の間は予め設定された破壊領域の薄い壁によって、これら２つの接触面は一体になっている。
【図１３】保持溝に挿入された形状部品を示す概略図であり、シールリングとの接触面を２つ持ち、プレス工程の間は予め設定された破壊領域の薄い壁によって、これら２つの接触面は一体になっている。
【図１４】シールリングのための保持溝内に挿入された楔型の形状部品の概略図であり、シールリングを金属チューブから離している。
【図１５】ケーシングとして設計された形状部品の断面図を示しており、予め設定された破壊領域を備えている。その領域の幅はシールリングの幅に相当する。
【図１６】図１５によるケーシングを使って、チューブ端部を取り付け部材のチューブ保持部に挿入するための組み付け工程を示す概略図である。
【図１７】図１５によるケーシングを使って、チューブ端部を取り付け部材のチューブ保持部に挿入するための組み付け工程を示す概略図である。
【符号の説明】
１ 取り付け部材 ２０ 環状セグメント
２ チューブ保持部 ２１ クランプリング
３ チューブ端部 ２２ 形状リング
４ 保持溝 ２３ 足
５ シールリング ２４ 足
６ 変形部 ２５ クランプリング
７ テーパー部 ２６ モールドリング
８ 形状部品 ２７ 接触面
９ 端部端面 ２８ 接触面
１０ 環状フランジ ２９ 壁
１１ 環状セグメント ３０ 壁
１２ エッジ ３１ 楔
１３ 舌 ３２ ケーシング
１４ 形状部品 ３３ ケーシング構成部分
１５ 環状フランジ ３４ ケーシング構成部分
１６ 軸部 ３５ 予め設定された破壊領域
１７ リング ３６ 環状フランジ
１８ 足 ３７ 環状フランジ
１９ 足 ３８ ピン

Claims (19)

1. 取り付け部材と、シールリングが装備された前記チューブ取り付け部材のチューブ保持部内部にその接合端部まで挿入されたチューブ端部との間に、圧締め結合を創出する方法であって、
   前記シールリングを保持する前記取り付け部材の環状バルジ領域にはプレスツールが使用され、前記取り付け部材（１）の前記チューブ保持部（２）へ前記チューブ端部（３）を挿入する前、または前記チューブ端部（３）を挿入している間に、前記シールリング（５）が少なくとも１個の挿入された形状部品によって内径形状部に弾性的変形がなされ、前記チューブ端部（３）が接触面前進端まで挿入されると前記結合部品間に冷間変形がなされる方法。
2. 形状部品として、１個または２個以上のリング、環状セグメント、ケーシング、楔またはステムが用いられる請求項１に記載の方法。
3. 前記シールリング（５）と前記チューブ端部（３）との間に隙間を供する前記リング、個々の前記環状セグメントもしくは個々のステムが、前記取り付け部材の前記チューブ保持部の中へ前記シールリングまたは形状シールのおよそ中間領域まで導入される請求項２に記載の方法。
4. 前記取り付け部材（１）が前記挿入されたチューブ端部と共に圧縮される時、前記シールリングのおよそ半分が前記チューブ端部に直接押し付けられる請求項３に記載の方法。
5. 前記取り付け部材（１）の前記チューブ保持部（２）に挿入される前記ケーシング（３２）が、内側に張り出た環状フランジ（３６）によって前記チューブ端部（３）の終端面に対して密着設置され、初めは前記チューブ端部によって前記取り付け部材の終端面（９）における接触面まで挿入され、続いて前記シールリング領域において分割され、前記前部ケーシング部分（３４）が前記チューブ端部（３）とともに前記チューブ保持部（２）の中へ前記取り付け部材（１）の接触面まで移動される請求項２に記載の方法。
6. 個々の前記ケーシング部分（３３，３４）の間の分割領域が前記シールリング（５）の幅に対応し、前記シールリングがその全幅もしくは幅の一部に沿って前記チューブ端部（３）に対して押し付けられる請求項５に記載の方法。
7. 前記取り付け部材（１）の前記チューブ保持部（２）に挿入された前記形状部品が前記シールリングの内側形状の一部に対して密着装着され、挿入されるチューブ端部（３）の前記移動領域に向かって伸びており、前記チューブ端部（３）が挿入されると前記シールリング（５）が 前記チューブ端部の移動領域から離される請求項１に記載の方法。
8. 前記取り付け部材のチューブ保持部に挿入可能な請求項２に記載の形状部品であって、前記取り付け部材（１）の前端面（９）に対して密着装着される環状フランジ（１０）と、前記フランジから伸びた環状セグメントが端部（１２）によりチューブ保持部にある前記シールリング（５）のための保持溝（４）に嵌っていて、前記溝の内部表面に接して位置を占め、前記シールリングの下部を半分通過している前記端部から伸びた薄い壁状の舌が出ている形状部品。
9. 前記環状セグメント（１１）が前記取り付け部材（１）のチューブ保持部（２）の内面に接して位置を占め、またチューブ端部（３）の外面に接して位置を占める請求項８に記載の形状部品。
10. 前記取り付け部材（１）の前端面（９）に密着装着された環状フランジ（１５）を有し、そこから伸びた個々のステムが前記シールリング（５）の内側形状に接し、前記リング幅の半分までの領域で密着装着され、挿入される前記チューブ端部（３）の運動領域で前記シールリングと一体になって構成される請求項２に記載された方法を実施するための形状部品。
11. 前記シールリング（５）の保持溝（４）内に挿入可能な分割リング（１７）として設計され、前記リングは２個の足（１８、１９）を有し、断面形状は鋭角をなし、一方の足（１９）は前記シールリングの下方に半分のところまで達し、他方の足（１８）は保持溝（４）の壁に接して位置を占める請求項２に記した方法を実施するための形状部品。
12. 前記シールリング（５）の下方に通る足が環状セグメント（２０）からなる請求項１１に記載の形状部品。
13. 前記保持溝（４）内に装着される分割クランプリングとして設計され、前記シールリングを外側へ押す請求項２に記載の方法を実施するための形状部品。
14. 角度のついた断面形状をした分割モールドリング（２２）として設計され、一つの足（２３）は前記シールリング（５）に接して位置され、もう一方の足（２４）は挿入されるチューブ端部（３）の運動領域に伸びている請求項２に記載した方法を実施するための形状部品。
15. 分割クランプリング（２５）またはモールドリング（２６）が、前記保持溝（４）の前記シールリング（５）の両側に装着される請求項２に記載した方法を実施するための形状部品。
16. 予め設定された破壊領域によって一体化されている、シールリングに対する横接触面（２７，２８）を有する請求項２に記載の方法を実施するための形状部品。
17. 予め設定された破壊領域（３５）によって一体化されている２個のケーシング部分（３３，３４）からなり、前記破壊領域の幅が前記シールリング（５）の幅に対応する請求項５に記載の方法を実施するための形状部品。
18. 前記ケーシング（３２）が外側に突出した環状フランジ（３７）を有し、前記フランジが前記取り付け部材（１）の関連する端面（９）と作用し合う請求項１７に記した形状部品。
19. 軸に平行なピン（３８）が前記環状フランジ（３７）に装備され、前記ケーシング部分（３３，３４）の分割が始まる時には、前記ピンが前記取り付け部材（１）の終端面（９）に接して位置を占め、分割が起こる間に外側に移動する請求項１８に記した形状部品。

Images