JP5736499B1

JP5736499B1 - 管継手構造

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Publication number: JP5736499B1
Application number: JP2014221650A
Authority: JP
Inventors: 井上　智史; 智史井上
Original assignee: Inoue Sudare Co Ltd
Current assignee: Inoue Sudare Co Ltd
Priority date: 2014-10-30
Filing date: 2014-10-30
Publication date: 2015-06-17
Anticipated expiration: 2034-10-30
Also published as: JP2016089873A

Abstract

【課題】パイプが銅管から成る場合、端部にフレア加工せず、迅速に強力な接続が可能な管継手構造を提供する。【解決手段】雄ネジ付き継手本体１と、継手本体１の雄ネジ２に螺着される袋ナット３と、を備え、銅管を接続する冷媒用管継手構造に於て、袋ナット３の内部収納空間10に収納されると共に、外周面８にホームベース型の断面形状の凹周溝９を有し、袋ナット３と継手本体１の雄ネジ２を螺着させる際に継手本体１と袋ナット３からアキシャル方向の圧縮力を受けて、凹周溝底薄壁部13がラジアル内方向へ塑性変形して、挿入されている銅管の外周面側から食い込んで抜止めする圧縮変形スリーブ部７を有し、さらに、圧縮変形スリーブ部７と内挿筒部４とは一体ものから成る。【選択図】図１

Description

本発明は、管継手構造に関する。

管継手の一種として、フレア継手が古くから用いられている（例えば、特許文献１参照）。
一般に、図11に示すように、雄ネジ付き継手本体30のテーパ面31と、継手本体30の雄ネジ32に螺着される袋ナット33のテーパ面34の間に、銅製パイプ35の端部を拡径テーパ状に塑性加工して成るフレア端部37を、挟持させて圧接力により密封する構成である。
しかし、フレア加工を現場で行う必要があったため、配管作業能率アップが阻害されていた。

そこで、本発明者は、従来の（図11に示すような）フレア継手の上記欠点を解決し、さらに、部品点数も少なくて、シンプルな部品形状の管継手構造として、かつて図12及び図８に示すような発明を提案している（特許文献２参照）。
即ち、図12に於て、袋ナット38の内部収納空間39に圧縮変形スリーブ40を内有させて、袋ナット38を継手本体41の雄ネジ42に螺進させ、この螺進させる際に、継手本体41のテーパ状先端面43と、袋ナット38の内鍔38Ａによって、アキシャル方向の強い圧縮力を付与させることで、上記スリーブ40の２個のＵ字状の外周凹溝44，44（図８（Ａ）参照）のアキシャル方向幅寸法を減少させつつ、この外周凹溝44の溝底薄壁部45をラジアル内方向へ塑性変形（図８（Ｃ）（Ｄ）参照）させて、挿入されているパイプ46の外周面に、塑性変形した溝底薄壁部45を食い込ませて、（図12のように）パイプ46の引抜けを阻止する構造である。なお、図12及び図８では、未圧縮状態下で上記Ｕ字状であった外周凹溝44は、アキシャル方向幅寸法が零となるまで圧縮変形している場合を例示するが、このアキシャル方向幅寸法が小さく残っている場合もある。47は、ＰＴＦＥ等を塗装したシール層であり、溝底薄壁部45のパイプ46の外周面への食い込み変形に伴って、強く圧縮されて密封作用（シール性能）を増加させている。また、36はスペーサであって、薄肉金属板から成り、袋ナット38とスリーブ40の間に介装して、袋ナット38のスリーブ40に対する回転を円滑化し、かつ、スリーブ40のラジアル方向外方への変形を抑制している。

特開２００５−４２８５８号公報特許第５２７６２１５号公報

図12に示した管継手は、（図11に示した）フレア継手に代わり得る優れた発明ではあるが、次のような改良すべき点が残っている点に本発明者は気付いた。即ち、（ｉ）パイプ46の耐引抜力は冷媒用配管用として十分であると考えられるが、冷媒用気体の密封性に関して、（後述する図10のような使用状況下で、）少し不安がある点、（ii）図12に示したシール層47の被覆作業が面倒かつコスト高であり、しかも、図12に示したような溝底薄壁部45の塑性変形に伴って部分的にシール層47が破壊する場合も考えられ、密封性能が低下する点。

さらに、従来のＵ字状外周凹溝44の場合、袋ナット38を作業工具にて螺進していくと、極端に回転トルクが増加して、スムーズに袋ナット38を回転することが困難となるという問題点（これを改良すべき点（iii）と呼ぶ）がある。また、一旦締付けた袋ナット38を緩めようとしても、袋ナット38とスペーサ36とスリーブ40とパイプ46が一体化して、一体に回転し、パイプ46は捩られ、再度の部品利用が至難となるという問題点（これを改良すべき点（iv）と呼ぶ）がある。

上記の点（iii）（iv）の原因は、図12（Ａ）に於けるＷ部の拡大図としての図12（Ｂ）に示す如く、アキシャル方向に圧縮変形したスリーブ40が、その外周凹溝44の外周開口端部44Ａが、スペーサ36、及び、袋ナット38の内周面38Ｃを、局部的に強く矢印Ｇ_１，Ｇ_２のように、押圧し、その押圧による相互圧接部位が塑性変形しつつ一体化してしまうためであることが判明した。さらに詳しく説明すれば、パイプ46も袋ナット38もスペーサ36も取外した、圧縮変形スリーブ40の単品に、アキシャル方向圧縮力Ｆを付与すると、図８に示す如く、Ｕ字状の外周凹溝44の幅寸法が減少する途中で、開口端部44Ａにラジアル外方向に小凸隆部50を発生する。その理由は、Ｕ字状外周凹溝44の場合、溝底薄壁部45が、圧縮開始直後に、（全周の一部又は全周が）一旦逆方向に、図８（Ｂ）のように弯曲変形する場合があり、引続いての圧縮力Ｆ付与により、図８（Ｃ）の如くラジアル内方向に弯曲変形する。このように、不安定に溝底薄壁部45がラジアル外方とラジアル内方とに揺れ動いている最中に、圧縮力Ｆによって、外周凹溝44の開口端部44Ａには小凸隆部50が生ずると推定される。そして、図８に於て、仮に、図12のパイプ46を挿入した状態下で、スリーブ40に圧縮力Ｆを付与すれば、一層顕著に、小凸隆部50が発生する。

ところが、実際の管継手構造としては、外周側にスペーサ36が外嵌され、さらに、袋ナット38が外嵌されているため、図12（Ｂ）に示すように大きなラジアル外方向（矢印Ｇ_１，Ｇ_２）の押圧力が、スペーサ36と袋ナット38に加わり、上述した一体化を生じ、袋ナット38と共廻りせざるを得なくなると考えられる。
以上説明したような改良すべき点（ｉ）（ii）（iii）（iv）が残っていることが本発明の課題である。そこで、本発明は、簡易な構成をもって、かつ、少ない部品点数にて、上記課題を解決し、実用上優秀な、安価に製造も容易な、特に、冷媒用にも好適な管継手を提供することを、目的とする。

本発明は、雄ネジ付き継手本体と、該継手本体の雄ネジに螺着される袋ナットと、を備え、上記袋ナットの内部収納空間に収納されると共に、外周凹溝を有し、上記袋ナットと上記継手本体の雄ネジを螺着させる際に上記継手本体と上記袋ナットからアキシャル方向の圧縮力を受けて、上記外周凹溝の底壁部がラジアル内方向へ塑性変形して、挿入されている被接続用パイプの外周面側から食い込んで抜止めする圧縮変形スリーブ部を有する管継手構造に於て、上記外周凹溝の断面形状をホームベース型に形成したものである。

また、本発明は、上記パイプに外嵌される上記圧縮変形スリーブ部と、上記パイプに内挿される内挿筒部とを、閉円環状連結部にて一体に連結した内蔵ブロック体を備え、上記内蔵ブロック体は、奥方が閉じたパイプ差込用円筒状凹部を有し、さらに、上記雄ネジ付き継手本体は先端縮径テーパ面を有すると共に、上記内蔵ブロック体の内端面には上記先端縮径テーパ面に対応した圧接シール用テーパ面を有している。

また、未圧縮状態に於て、上記圧縮変形スリーブ部のスリーブ内周面、及び、上記内挿筒部の外周面は、いずれも平滑円周面状に形成されている。
また、上記圧縮変形スリーブ部は、上記アキシャル方向の圧縮力を受けて上記ホームベース型の外周凹溝は、軸心直交方向の縦１文字型に閉じると共に、スリーブ外周面は小凸隆部の無い平滑円周面状を保ってスリーブ内周面がラジアル内方向へ塑性変形するように構成されている。

本発明によれば、ホームベース型の外周凹溝の底壁部が、アキシャル方向の圧縮力を受けると、直ちにラジアル内方向へのみ塑性変形し、挿入されているパイプの外周面に対して、極めて大きな面圧ピークをもって食い込み、耐パイプ引抜力は大きいと共に、流体密封性も優れる。特に、冷媒に対する安定して優れた密封性を備える。
しかも、袋ナットを作業工具にて螺進していく際の回転トルクは小さく、接続作業の作業能率が向上する。即ち、圧縮変形スリーブ部がアキシャル方向に圧縮していく途中、及び、最終的接続完了状態（スリーブ部圧縮状態）に於て、スリーブ部の外周面は小凸隆部が発生せずに平滑円周面状を保ち、スリーブ部の外周面に対して、袋ナットは円滑に回転可能であるので、作業工具にて袋ナットを螺進させる際の回転トルクは小さくて済み、接続作業の能率が向上する。特に、被接続用パイプに捩りを与えることがない。かつ、一旦締付けた袋ナットを、緩める必要が生じたとき、袋ナットとスペーサ部とは一体化（固着化）していないので、容易に袋ナットを取外して再利用（再使用）が可能となる。

本発明の実施の一形態を示すパイプ未挿入状態の断面図である。パイプを挿入して、かつ、袋ナット未締付状態を示す断面図である。袋ナット締付完了状態（接続完了状態）の断面図である。図２の要部拡大図である。内蔵ブロック体の一例の断面図である。外周凹溝の説明図である。作用説明のための要部拡大断面図である。従来例の問題点と作用を説明するための要部拡大断面図である。圧縮状態に於ける圧縮変形スリーブ部の要部のみを取出して示した拡大説明図である。パイプに回転トルクを付与する試験方法を説明する斜視説明図である。従来例を示す断面図である。他の従来例を示した配管接続完了状態の断面図であって、（Ａ）は要部断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＷ部の拡大断面図である。パイプを挿入して袋ナットを締付ける前の状態を示す比較例の断面図である。接続完了状態を示す比較例の断面図である。比較例における要部の横断面図である。

以下、図示の実施の形態に基づき本発明を詳説する。
図１と図２と図３は本発明の実施の形態を示し、図１はパイプＰの挿入直前の状態を示した断面図、図２はパイプＰを挿入した未締付状態の断面図、図３は締付（接続）完了状態を示す断面図である。また、図４は図２の要部拡大図である。

本発明は、管継手構造であって、雄ネジ２付きの継手本体１と袋ナット３とを備え、袋ナット３の内部収納空間10には金属製圧縮変形スリーブ部７を有する。そして、４はパイプＰ（の端部）に内挿される内挿筒部であって、パイプＰ（の端部）に外嵌される上記圧縮変形スリーブ部７と、この内挿筒部４とは、閉円環状連結部11にて一体に連結され、内蔵ブロック体Ｗを形成している。即ち、一体ものの金属製内蔵ブロック体Ｗの一部位が、圧縮変形スリーブ部７である場合を、図１〜図５では、例示している。そして、本発明は、冷媒、及び、水や湯や油等の液体、あるいは各種ガス等の気体等の流体に使用可能な管継手である。
この圧縮変形スリーブ部７は、外周面８に複数本（図１〜図５では２本を示す）の凹周溝（外周凹溝）９，９を有し、袋ナット３を継手本体１の雄ネジ２に螺進させる際にアキシャル方向の圧縮力Ｆを受けて、外周凹溝９の底壁部13がラジアル内方向へ塑性変形して、挿入されている金属管（本発明では、冷媒用パイプ又はパイプと言う場合がある）Ｐに閉円環状縮径変形部12（図３参照）を形成しつつ食い込んで、金属管Ｐの抜止めを行う。

また、継手本体１は、先端縮径テーパ面48を有する。特に、図11に示す従来から長年月にわたって使用されてきた、（フレアパイプ接続用の）継手本体30を、そのまま、本発明の継手本体１に、流用（共用）することも、望ましい。
そして、図６，図７（Ａ）等に示すように、上記外周凹溝９の断面形状を野球のホームベース型（又は、ホームプレート型とも呼ぶ）に形成する。また、内蔵ブロック体Ｗは、奥方が前記閉円環状連結部11にて閉じたパイプ差込用円筒状凹部14を有する。また、内蔵ブロック体Ｗの内端面には、継手本体１の上記先端縮径テーパ面48に対応した圧接シール用テーパ面18を有している。

一体ものの上記内蔵ブロック体Ｗは、未圧縮状態に於ては、圧縮変形スリーブ部７のスリーブ内周面７Ａ、及び、内挿筒部４の外周面４Ａは、いずれも平滑円周面状に形成されている。つまり、比較例を示す図13〜図15に於て、圧縮変形スリーブ51の内周面51Ａが、未圧縮状態下（図13参照）で、小凸条52や浅い凹部53を有する非平滑円周面であり、また、パイプＰに挿入される内挿筒部54の外周面にはアキシャル方向凹凸条55を有する非平滑円周面であるのに対して、本発明に係る管継手では、スリーブ内周面７Ａと、内挿筒部４の外周面４Ａは、平滑円周面状である。
従って、図５に於て、パイプ差込用円筒状凹部14は、その内外各々の内周面が平滑円周面状である。このように、シンプルな形状のパイプ差込用円筒状凹部14であることで、鋳造やダイキャストや切削加工等にて形成する場合、極めて製作が容易であることが判る。

そして、図３に示す如く、圧縮力Ｆを受けてアキシャル方向に圧縮変形したスリーブ部７の薄壁部13が金属管外周面15に食い込んだ閉円環状食い込み部16にて、流体（冷媒）外部漏洩を防止させている。即ち、抜止めリング体としての圧縮変形スリーブ部７の内周面７Ａと、パイプＰの外周面15との間には、ゴム製ＯリングやＵパッキン等の弾性シール部材を省略している。さらに、図３に於て、パイプＰの閉円環状縮径変形部12と、内挿筒部４の外周面４Ａとの圧接によって、一層、上記外部漏洩を防止できる。特に、内蔵ブロック体Ｗは、奥方が閉鎖された円筒状凹部14を有しているため、外周側及び内周側の両方にて密封作用がなされている。

そして、図５，図６，図７（Ａ）に於て、外周凹溝（凹周溝）９の形状の一例を示し、５角形のホームベース型（ホームプレート型とも呼ぶ）であって、深さ寸法をＨ_Ｏとし、
幅寸法をＮ_Ｏとすると、Ｈ_Ｏ＝Ｎ_Ｏであり、また、溝奥の二等辺三角形19と横長状長方形20とから成り、三角形19は、頂点19Ａの角度（頂角）θが90°の直角三角形であって、長方形20は深さ方向寸法をＨ_２とすると、Ｎ_Ｏ＝２×Ｈ_２の関係にある。

しかも、（二等辺直角）三角形19の高さ（深さ）寸法をＨ_１とすると、Ｈ_１＝Ｈ_２＝（１／２）・Ｈ_Ｏなる関係式が成立している。従って、一点Ｏを中心点とする、頂点19Ａ及び左右角部の先端点21，22を連結する（点線をもって示す）円23を描くことができると共に、開口端角部24，24を結ぶ直線25に、上記円23が接する。

ホームベース（ホームプレート）型の一例としては、上述したような寸法関係である。しかしながら、以下のような不等式の範囲で形状・寸法を変更することも可能である。
即ち、０．８・Ｎ_Ｏ≦Ｈ_Ｏ≦１．３・Ｎ_Ｏ
０．９・Ｈ_１≦Ｈ_２≦１．５・Ｈ_１
これに伴って、頂角θも９０°よりも大きく又は小さく、僅かに変化することとなる。

図７（Ａ）及び図６の未圧縮状態から、袋ナット３の螺進によって（図３参照）、スリーブ部７がアキシャル方向の圧縮力Ｆを受けた際、図７（Ｂ）に示す如く、溝底側の薄壁部（底壁部）13は、３６０°全周に渡って均等に、直ちにラジアル内方向へ塑性変形していく。図８（Ｃ）に示した従来例に比べると、三角形に近い山形に塑性変形しつつ、図３のようにパイプＰの外周面15に食い込み、三角形に近い山形の閉円環状食い込み部16を形成する。

図８の従来のＵ字型外周凹溝44では、図６，図７に示す本発明に比較して、点々をもって示した領域Ｋが削除されているために、溝底薄壁部45が、３６０°全周に、又は、周方向の一部位に於て、図８（Ｂ）の如く、逆方向───凹溝44の内部側───へ一旦塑性変形を生ずるという欠点があり、さらに、溝底薄壁部45の塑性変形がラジアル外方と内方に揺れ動くことによって、図12の状態に於て、全周均等に閉円環状食い込み部が形成され難いという欠点もあり、さらに、上述のようにラジアル外方と内方に揺れ動いて、いわばダラダラと閉円環状食い込み部が形成されるために、その形状は比較的なだらかな山型となりパイプ外周面への食い込み深さが浅いという欠点もあった。しかも、上述のいわば、ダラダラとしつつ閉円環状食い込み部が形成される途中工程で、図８（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）に示したように、開口端部44Ａ，44Ａに小凸隆部50，50が形成されてしまって、図12に示した矢印Ｇ_１，Ｇ_２のラジアル外方向の押圧力が袋ナット38の内周面38Ｃに強く作用し、袋ナット38の締め付け作業が困難となったり、再利用のために袋ナット38を取外して分離至難となる欠点もあった。

これに対して、本発明では、図６と図７（Ａ）に示すように、点々をもって示す領域Ｋが、従来例（図８（Ａ）参照）に比較して、付加（肉付け）され、かつ、凹周溝９の断面形状が頂点19Ａを有するために応力集中によって圧縮変形しやすく、確実に、直ちにラジアル内方向へのみ、３６０°全周に渡って、塑性変形しつつ、シャープな山型の閉円環状食い込み部16をもって、図３に示した締付完了状態が得られる。

凹周溝９のホームベース型の断面形状が頂点19Ａを有するため、底壁部（薄壁部）13の中央は上記の応力集中によって圧縮（折曲り）変形しやすく、さらには、点々をもって示した領域Ｋが補強肉付けの機能を発揮して、確実に、直ちにラジアル内方向へのみ（３６０°全周に渡って）塑性変形し、シャープな山型で深くパイプ外周面15へ食い込むことが可能である。

上述したように、閉円環状食い込み部16が確実に、直ちにラジアル内方向へのみの塑性変形を生ずることで、（図８の小凸隆部50，50を全く発生することなく、）図７（Ｂ）から（Ｃ）に示す如く、軸心直交方向の縦１文字型に外周凹溝９が閉じると共に、スリーブ外周面８は、平滑円周面状を保つ。
言い換えると、スリーブ内周面７Ａがラジアル内方向へ塑性変形して、食い込み部16を形成するときに、スリーブ外周面８は小凸隆部の無い平滑円周面を保持する。

次に、本発明の構成及び作用効果をさらに明らかとするために、図13〜図15に示した比較例と比べつつ、追加説明する。本発明では、図13〜図15のスペーサ36が不要であり、また、内挿筒部54と圧縮変形スリーブ51とは一体ものとされ、全体の構造の簡素化と部品点数減少が達成できている。スペーサ36が不要な理由は、図７等で述べたように、スリーブ部７の外周面８に（図８に示したような）小凸隆部50が発生しないからである。また、比較例では、内挿筒部54の外周面に、パイプ廻り止めのためのアキシャル方向凹凸条55が存在するが、本発明では内挿筒部４に於て、省略され、このようなアキシャル方向凹凸条55の機械加工の面倒さ（作業能率の悪さ）が解決され、コストダウンにも寄与している。

また、本発明では、圧縮変形スリーブ部７の内周面７Ａは、（凹凸の無い）平滑円周面であり、そのような平滑円周面であっても、図７と図６と図３等で説明したように、ホームベース型の凹周溝９の独特の応力集中による、ラジアル内方向のみへの閉円環状食い込み部16の確実な形成と、比較的角張った山型によって、被接続用パイプＰの外周面15に深く食い込み、パイプＰの軸心廻りの回転を防止できる。パイプＰが回転すると、（図９と図10にて別に説明する）冷媒等の流体洩れが発生することを、有効に防止できる。

また、図13の比較例では、圧縮変形スリーブ51の内周面51Ａに、小凸条52，52をわざわざ形成して、パイプＰの外周面に深く、図14に示すように、食い込ませようとしている。しかしながら、この小凸条52の存在は、図13でも分かるように、浅い凹部53を、パイプＰの外周面との間に形成し、この浅い凹部53へ、スリーブ51の圧縮変形時に、小凸条52の「逃げ」が生じ、結局、Ｕ字状凹周溝44の溝底薄壁部45が、パイプＰの外周面に十分に食い込めないことが判明した。即ち、本発明では、スリーブ部７の内周面７Ａが平滑面状であることと、スリーブ部７に形成した凹周溝（外周凹溝）９がホームベース型であることの相乗効果によって、パイプＰの外周面に対して、深く底壁部13が食い込むこととなり、パイプＰの耐引抜力の増加、及び、パイプＰの回転阻止力の増大を、実現している。

ところで、図１〜図４に於て、袋ナット３の開口端近傍には、シール溝26を凹設して、Ｏリング27を嵌着して、パイプＰの外周面15との間の密封を行っている。パイプＰの挿入側から、内部収納空間10に、結露や雨水が浸入することを、阻止して、内部凍結によるトラブルを防止し、また、圧縮変形スリーブ部７には圧縮応力が掛った状態であり、さらに、縮径変形部12等も同様であるので、環境ガス等の浸入による環境腐食割れ等のトラブルを予防する。さらには、施工時、パイプ挿入開始から接続完了までの間でのパイプの抜け出しを阻止して、接続作業を助ける。なお、図３の雄ネジ２と袋ナット３の雌ネジとの間の密封用Ｏリングを介装するも好ましいが、外端側のみを（図３の）Ｏリング27にて水やガス等の浸入を封止すれば、内端側からは浸入し難くなるので、図例のように、一方（外端）のみでも封止効果が得られる。

また、図12又は図13に示した比較例におけるスペーサ36を省略した本発明の利点を述べると、（ｉ）部品点数を低減できる点。（ii）冷媒等の流体の漏洩界面が減る点を、挙げることができる。また、内蔵ブロック体Ｗの円筒状凹部14が、内周面側及び外周面側が、共に平滑面であり、機械加工等によって容易に製作可能である。また、一体ものの内蔵ブロック体Ｗによって、継手本体１のテーパ面48との圧接シール部位が、図13と図14の比較例と比べて、減少していて、このテーパ面48近傍でのシール性も優れていると言える。

図９は、図３に示した圧縮接続完了状態下で、仮にパイプＰを除去した場合の圧縮変形スリーブ部７の要部拡大説明図であり、この図９からも明らかなように、凹周溝９に於ける各溝底薄壁部13の内周面には、山型に塑性変形する際に多数の皺Ｎが発生する場合がある。その理由は、全体に縮径変形であるがために、圧縮変形に伴って、皺Ｎが発生すると推定される。
当然に、パイプＰ側の（対応する）圧接部には、凹と凸が逆の皺が発生し、相互に密に凹凸が入り込んでいる。しかし、パイプＰとスリーブ部７の相互の回転阻止力（グリップ機能）は、銅やアルミニウムは軟らかい金属のために、弱い。

パイプＰの回転が、上述の構造によって阻止されていないと仮定すると、凹周溝９では、銅又はアルミニウム製のパイプＰと、スリーブ部７とが（図９に示したような）皺Ｎによって凹凸が入り込んでいるといえども、簡単に金属管は回転してしまう（即ち、皺Ｎは小さく、かつ、材質が軟らかいため）。
このような回転に伴って、凹凸の入り込みが、逆に、極微小間隙を発生させ、冷媒等の流体が外部漏洩する。実験の結果、微小な皺Ｎによる凹凸の入り込み状態から、金属管Ｐが１°〜２°の微小角度の回転が生ずると、冷媒等の流体は外部漏洩することが判明した。
本発明では、継手本体１に対してパイプＰが強力に回転阻止できる構成としたので、冷媒等の流体に対しても十分に長期間にわたって、かつ、過酷な使用状況にあっても、密封性能（シール性）を発揮して、外部漏洩を防止できる。

本発明に係る管継手構造は、箱型のエアコン室外機の側面に用いられ、冷媒配管を接続するのに使用されることが多い。図10に示すように、室外機17の側面に於て、継手本体１が取着され、この継手本体１に袋ナット３が螺着され、パイプＰは袋ナット３の近傍にてＬ字に折曲げられている場合、地震等の原因で室外機17が横転する事故が発生したとすれば、パイプＰには矢印Ｍ方向の捩れが発生する。捩れ角度をβとすれば、通常の横転事故ではβ＝90°である。

また、図10に示す斜視説明図に示したように、管継手Ｘとして、図12に示した従来例と、本発明の実施例（図１〜図７）の管継手を使用して、比較実験（冷媒外部漏洩実験）を行った。具体的には、エアコン室外機17（に相当する固定壁面）に水平に突出状に固着し、さらに、パイプＰを最小可能曲げアール半径Ｒ_１にて鉛直上方に曲げた状態で、この曲げアール半径Ｒ_１とストレート状となる境目の箇所（２つの三角印21，21にて示す）にて掴持工具で掴持して、矢印Ｍ方向に捩りをパイプＰに与え、しかも冷媒には通常の使用状態に於ける最高使用圧を付与しつつ管継手Ｘ及びパイプＰ内に流して、外部漏洩テストを行った。金属管Ｐはいずれも銅管とアルミニウム管を用いた。

実験結果によると、銅管・アルミニウム管のいずれに於ても、本発明実施例では、捩れ角度βが１７２°以上でも洩れない。これに対して、従来例（図12）では、捩れ角度βが８２°（銅管）；７５°（アルミニウム管）以下で洩れを生ずることが判った。このように、従来例の管継手では、室外機17の倒れ事故の際に、冷媒の外部漏洩が発生する虞が高い。このように金属管捩れが加えられた際、密封性に不安がある。これに対し、本発明の実施例では、銅管とアルミニウム管のいずれに於ても、室外機17の倒れ事故にあっても約90°を十分に越えた金属管捩れ角度βまで冷媒漏洩の心配がなく、安定して優れた密封性能を発揮することが判明した。

本発明は、以上詳述したように、雄ネジ付き継手本体１と、該継手本体１の雄ネジ２に螺着される袋ナット３と、を備え、上記袋ナット３の内部収納空間10に収納されると共に、外周凹溝９を有し、上記袋ナット３と上記継手本体１の雄ネジ２を螺着させる際に上記継手本体１と上記袋ナット３からアキシャル方向の圧縮力Ｆを受けて、上記外周凹溝９の底壁部13がラジアル内方向へ塑性変形して、挿入されている被接続用パイプＰの外周面15側から食い込んで抜止めする圧縮変形スリーブ部７を有する管継手構造に於て、上記外周凹溝９の断面形状をホームベース型に形成したので、従来の図８に示したＵ字状の外周凹溝44の前述した問題点（iii）（iv）を、簡素な構成をもって、見事に解決でき、袋ナット３を作業工具にて軽く回転可能となり、袋ナット３が回転しても、圧縮変形スリーブ部７は回転せず、従って、パイプＰに捩りが発生しない。かつ、袋ナット３の再利用も容易である。なお、前述の図11における問題点（ｉ）（ii）も解決できた。

また、上記パイプＰに外嵌される上記圧縮変形スリーブ部７と、上記パイプＰに内挿される内挿筒部４とを、閉円環状連結部11にて一体に連結した内蔵ブロック体Ｗを備え、上記内蔵ブロック体Ｗは、奥方が閉じたパイプ差込用円筒状凹部14を有し、さらに、上記雄ネジ付き継手本体１は先端縮径テーパ面48を有すると共に、上記内蔵ブロック体Ｗの内端面には上記先端縮径テーパ面48に対応した圧接シール用テーパ面18を有する構成としたので、部品点数が少なく、組立作業も容易かつ迅速となる。また、冷媒等の流体の洩れる箇所（漏洩界面）が減少して、一層、密封性にも優れる。そして、圧接シール用テーパ面18は（大き目の）内蔵ブロック体Ｗに形成され、内蔵ブロック体Ｗの内端の剛性の高さに伴って、テーパ面48，18相互の圧接によるテーパ面18近傍部位のラジアル外方向への変形が小さくて済み、袋ナット３に圧着して、袋ナット３のその後の取外しと再利用に支障を生じない。

また、未圧縮状態に於て、上記圧縮変形スリーブ部７のスリーブ内周面７Ａ、及び、上記内挿筒部４の外周面４Ａは、いずれも平滑円周面状に形成されているので、内蔵ブロック体Ｗの機械加工やダイキャスト等による製造は容易となる。さらに、凹周溝９をホームベース型としたこととの相乗効果として、効率良く確実に、比較的先端に集中的に圧接応力分布のピークを発生する食い込み部16を、パイプ外周面15に深く食い込ませて、大きい耐引抜力、及び、回転阻止力を生ずる。この回転阻止力は、冷媒シール性を高める結果となる。

また、上記圧縮変形スリーブ部７は、上記アキシャル方向の圧縮力Ｆを受けて上記ホームベース型の外周凹溝９は、軸心直交方向の縦１文字型に閉じると共に、スリーブ外周面８は小凸隆部の無い平滑円周面状を保ってスリーブ内周面７Ａがラジアル内方向へ塑性変形するように構成されているので、スリーブ部７と袋ナット３との相互食い付き（一体化）を防止でき、これによって、袋ナット３の取外しが必要となったときに、容易に取外して、再螺進又は再利用を行うことができる。勿論、作業工具によって、軽く袋ナット３を螺進しつつ接続作業を行い得る。

１継手本体
２雄ネジ
３袋ナット
４内挿筒部
４Ａ外周面
７圧縮変形スリーブ部
７Ａ内周面
８外周面
９外周凹溝
10 内部収納空間
11 閉円環状連結部
13 底壁部
14 円筒状凹部
15 外周面
18 圧接シール用テーパ面
48 先端縮径テーパ面
Ｐパイプ
Ｆ圧縮力
Ｗ内蔵ブロック体

Claims

雄ネジ付き継手本体（１）と、該継手本体（１）の雄ネジ（２）に螺着される袋ナット（３）と、を備え、上記袋ナット（３）の内部収納空間（10）に収納されると共に、外周凹溝（９）を有し、上記袋ナット（３）と上記継手本体（１）の雄ネジ（２）を螺着させる際に上記継手本体（１）と上記袋ナット（３）からアキシャル方向の圧縮力（Ｆ）を受けて、上記外周凹溝（９）の底壁部（13）がラジアル内方向へ塑性変形して、挿入されている被接続用パイプ（Ｐ）の外周面（15）側から食い込んで抜止めする圧縮変形スリーブ部（７）を有する管継手構造に於て、
上記外周凹溝（９）の断面形状をホームベース型に形成したことを特徴とする管継手構造。
上記パイプ（Ｐ）に外嵌される上記圧縮変形スリーブ部（７）と、上記パイプ（Ｐ）に内挿される内挿筒部（４）とを、閉円環状連結部（11）にて一体に連結した内蔵ブロック体（Ｗ）を備え、上記内蔵ブロック体（Ｗ）は、奥方が閉じたパイプ差込用円筒状凹部（14）を有し、さらに、上記雄ネジ付き継手本体（１）は先端縮径テーパ面（48）を有すると共に、上記内蔵ブロック体（Ｗ）の内端面には上記先端縮径テーパ面（48）に対応した圧接シール用テーパ面（18）を有する請求項１記載の管継手構造。
未圧縮状態に於て、上記圧縮変形スリーブ部（７）のスリーブ内周面（７Ａ）、及び、上記内挿筒部（４）の外周面（４Ａ）は、いずれも平滑円周面状に形成されている請求項２記載の管継手構造。
上記圧縮変形スリーブ部（７）は、上記アキシャル方向の圧縮力（Ｆ）を受けて上記ホームベース型の外周凹溝（９）は、軸心直交方向の縦１文字型に閉じると共に、スリーブ外周面（８）は小凸隆部の無い平滑円周面状を保ってスリーブ内周面（７Ａ）がラジアル内方向へ塑性変形するように構成された請求項１，２又は３記載の管継手構造。