JP6224806B2 - 管継手及び空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明は、管継手及びこれを備えた空気調和装置に関する。

従来、空気調和装置における冷媒配管の接続に使用される管継手が知られている。このような管継手の一つとして、配管が挿入される継手本体と、当該継手本体に対して締め込み可能なナットと、継手本体とナットとの間に配置され、先端部を変形させて配管に食い込ませるフェルールと、を備えた食い込み式の管継手がある。この食い込み式の管継手によれば、施工現場において溶接機やバーナーなどを使用せずに配管の接続が可能になる。

このような食い込み式の管継手の例が下記特許文献１〜３に開示されている。これらの公報には、継手本体とナットとの間にフロントフェルール及びバックフェルールの２つのフェルールが配置されたダブルフェルール方式の管継手が開示されている。

特表２０１３−５１８２２０号公報 特表２００９−５１２８２８号公報 特表２０１０−５３５９８９号公報

ダブルフェルール方式の管継手は、ナットを継手本体に対して締め込むことによりナットの内面でバックフェルールの後端部を押し、バックフェルールの先端部によりフロントフェルールの後端部を押す構造となっている。これにより、各フェルールが軸方向に移動する。そして、フロントフェルールの先端部が継手本体の傾斜部への押し付けにより変形すると同時に、バックフェルールの先端部がフロントフェルールの後端部への押し付けにより変形する。

この時、バックフェルールは、ナットにより押されることで軸方向に移動しつつ先端部を径方向に変形させて配管に食い込ませる。つまり、バックフェルールは、先端部を配管に食い込ませながら軸方向に移動する。このため、配管においては、バックフェルールの先端部の食い込みにより、径方向の変形量だけでなく軸方向の変形量も増大する。これにより、配管を径方向に変形させるのに必要なトルクに加えて軸方向に変形させるトルクがさらに必要となり、その結果、本来配管の固定に必要な量以上にトルクが増大するという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、配管の軸方向の変形に起因したトルクの増大を抑制することが可能な管継手及びこれを備えた空気調和装置を提供することである。

本発明の一局面に係る管継手（１，１Ａ，１Ｃ，１Ｄ）は、フェルール（１０，２０）の先端部（１１，２１）を変形させて配管（２）の表面（２Ａ）に食い込ませる食い込み式の管継手（１，１Ａ，１Ｃ，１Ｄ）である。この管継手（１，１Ａ，１Ｃ，１Ｄ）は、前記配管（２）の周囲を囲む環形状からなり、前記配管（２）の軸方向における両端部である第１先端部（１１）及び第１後端部（１２）を有する第１フェルール（１０）と、前記配管（２）の周囲を囲む環形状からなり、前記軸方向において前記第１後端部（１２）に隣接する第２先端部（２１）を有する第２フェルール（２０）と、前記第１先端部（１１）が前記配管（２）の径方向に変形するように、前記第１フェルール（１０）に対して前記軸方向に第１押圧力（Ｆ１）を付与する第１押圧部（３１，７１，９１）と、前記第２先端部（２１）が前記径方向に変形するように、前記第２フェルール（２０）に対して前記軸方向に第２押圧力（Ｆ２）を付与する第２押圧部（３２）と、前記配管（２）が挿入される継手本体（４０）と、前記継手本体（４０）に外嵌装着され、前記第１及び第２押圧部（３１，７１，９１，３２）が設けられた締付手段（３０）と、を備える。前記第１押圧部（３１，７１，９１）は、前記第１先端部（１１）の変形量が所定の基準変形量に到達することによって前記第１押圧力（Ｆ１）を解除するように構成されている。前記第２押圧部（３２）は、前記第１押圧力（Ｆ１）を解除することによって前記第２押圧力（Ｆ２）の付与を開始するように構成されている。前記締付手段（３０）は、前記第１押圧力（Ｆ１）を解除することによって前記第１フェルール（１０）に対して前記軸方向に相対移動することにより前記第２フェルール（２０）に前記第２押圧力（Ｆ２）を付与するように構成されている。前記第１押圧部（３１，７１，９１）は、前記第１フェルール（１０）を押すときに受ける反力により変形又は破断可能に構成されている。前記第１押圧部（３１，７１，９１）は、前記第１先端部（１１）の変形量が前記基準変形量に到達することによって変形又は破断することにより前記第１押圧力（Ｆ１）を解除するように構成されている。より具体的には、前記第１押圧部（３１）は、前記軸方向に折れ曲がることにより前記第１押圧力（Ｆ１）を解除するように構成されていてもよい。

上記管継手（１，１Ａ，１Ｃ，１Ｄ）では、まず、第１押圧部（３１，７１，９１）から付与される第１押圧力（Ｆ１）によって第１フェルール（１０）を軸方向に移動させることにより第１先端部（１１）を配管（２）の径方向に変形させ、変形した第１先端部（１１）を配管（２）に食い込ませることができる。そして、第１先端部（１１）の変形量が所定の基準変形量に到達することによって第１押圧力（Ｆ１）を解除することにより、第１フェルール（１０）の軸方向の移動量が減少する。その後、第２押圧部（３２）から第２フェルール（２０）に対する第２押圧力（Ｆ２）の付与を開始することにより、第１フェルール（１０）の軸方向の移動量が減少した状態で第２先端部（２１）を径方向に変形させることができる。このように、第１フェルール（１０）の軸方向の移動量が減少した状態で第２先端部（２１）の変形を開始させることにより、第２フェルール（２０）の軸方向の移動量が減少した状態で第２先端部（２１）を変形させることができる。これにより、配管（２）において第２先端部（２１）の食い込みによる軸方向の変形を抑制することが可能となり、配管（２）の軸方向の変形に起因したトルクの増大を抑制することができる。また、第１及び第２押圧部（３１，７１，９１，３２）の両方が締付手段（３０）に設けられることにより、第１及び第２押圧部（３１，７１，９１，３２）が別々の部材に設けられる場合に比べて、管継手の構造を簡易化することができる。また、第１押圧力（Ｆ１）を解除するための複雑な構成が必要なく、第１押圧部（３１，７１，９１）を変形又は破断させるだけで第１押圧力（Ｆ１）を容易に解除することができる。

本明細書において、「第１先端部（１１）の変形量が所定の基準変形量に到達する」とは、第１フェルール（１０）の第１先端部（１１）の食い込みによって配管（２）のシール性が確保されることであり、第１先端部（１１）の食い込みにより配管（２）の塑性変形が開始することを意味する。このとき、管継手（１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ）のトルクは、定格の７５％〜９５％程度となる。

上記管継手（１Ａ）において、前記締付手段（３０）は、前記第１及び第２フェルール（１０，２０）の外周面（１４，２４）に対して前記径方向に対向する内周面（３４）を有していてもよい。前記第１押圧部（３１）は、前記内周面（３４）から前記径方向内側に向かって突出していてもよい。前記内周面（３４）は、前記第１押圧部（３１）から見て押圧方向前方に位置する前方内周面（３４Ａ）と、前記第１押圧部（３１）から見て押圧方向後方に位置する後方内周面（３４Ｂ）と、を含んでいてもよい。上記管継手（１Ａ）においては、前記後方内周面（３４Ｂ）の内径（Ｄ２）が前記前方内周面（３４Ａ）の内径（Ｄ１）よりも大きくなることにより、折れ曲がった後の前記第１押圧部（３１）を収容可能な前記径方向の隙間（Ｓ１）が形成されていてもよい。より具体的には、前記前方内周面（３４Ａ）の内径をＤ１、前記後方内周面（３４Ｂ）の内径をＤ２、前記第１フェルール（１０）の前記第１後端部（１２）における外径をＤ３、前記第１押圧部（３１）の前記軸方向の厚さをｔ、ａ＝（Ｄ２−Ｄ１）／２、ｄ＝（Ｄ１−Ｄ３）／２とした場合に、Ｄ２≧Ｄ３、Ｄ２≧Ｄ１、ａ＋ｄ≧ｔの関係式が満たされてもよい。

この構成によれば、第１押圧部（３１）が折れ曲がった後、当該第１押圧部（３１）が第１フェルール（１０）の外周面（１４）と締付手段（３０）の内面（３４）との間の隙間に挟まるのを防止することができる。これにより、第１フェルール（１０）の自由な動きが拘束されてトルクが増大するのを抑制することができる。

上記管継手（１Ａ）において、前記後方内周面（３４Ｂ）の前記軸方向の長さをｂ、前記第１押圧部（３１）の前記径方向の長さをｈとした場合に、ｂ≧（ｈ及びｔのうち大きい方）の関係式が満たされてもよい。

この構成によれば、第１押圧部（３１）の後方において第１押圧部（３１）が折れ曲がるために必要な軸方向の隙間を十分に確保することができる。このため、第１押圧部（３１）が十分に折れ曲がることができず、その結果第１フェルール（１０）の軸方向の動きが拘束されるのを抑制することができる。

上記管継手（１Ａ）において、ｄ／ｈ≦０．６の関係式が満たされてもよい。

この構成によれば、第１押圧部（３１）により第１フェルール（１０）の第１後端部（１２）を押す際に、第１押圧部（３１）の根元部に近い部分に第１後端部（１２）を接触させることができる。これにより、第１押圧部（３１）の根元部において曲げ応力よりもせん断応力が支配的になり、その結果第１押圧部（３１）の破断を促すことが可能になる。

上記管継手（１Ｃ）において、前記第１押圧部（７１）は、前記径方向に折れ曲がることにより前記第１押圧力（Ｆ１）を解除するように構成されていてもよい。

この構成によれば、第１押圧部（７１）が軸方向に折れ曲がる場合と同様に、簡単な構成によって第１押圧力（Ｆ１）を容易に解除することができる。

上記管継手（１Ａ）において、前記第１フェルール（１０）は、前記軸方向において前記第１先端部（１１）と前記第１後端部（１２）との間に設けられ、前記第１先端部（１１）の変形量を規制するための変形量規制部（１０Ａ）を有していてもよい。前記変形量規制部（１０Ａ）は、前記第１先端部（１１）が所定量変形したときに前記継手本体（４０）に当接することにより、前記第１先端部（１１）が前記所定量を超えて変形することを規制してもよい。より具体的には、前記変形量規制部（１０Ａ）は、前記第１フェルール（１０）の外周面（１４）が前記軸方向に対して成す角度が前記第１先端部（１１）における当該角度よりも大きく且つ９０°以下となる部位であってもよい。

この構成によれば、変形量規制部（１０Ａ）によって第１フェルール（１０）の第１先端部（１１）が所定量を超えて変形するのを規制することにより、不要なトルク上昇を抑制することができる。

本発明の他局面に係る空気調和装置（１００）は、室内熱交換器（１１２）と、室外熱交換器（１０５）と、圧縮機（１０３）と、膨張弁（１０６）と、が配管（２）により互いに接続された冷媒回路を備える。前記配管（２）は、上記管継手（１）により繋がれている。

上記空気調和装置（１００）は、トルクの増大を抑制可能な上記管継手（１）を備えている。このため、配管（２）を上記管継手（１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ）により繋ぐ作業の負担を軽減することが可能になり、配管接続時の施工性に優れた空気調和装置（１００）を提供することができる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、配管の軸方向の変形に起因したトルクの増大を抑制することが可能な管継手及びこれを備えた空気調和装置を提供することができる。

本発明の実施形態１に係る空気調和装置の構成を示す概略図である。 本発明の実施形態１に係る管継手の軸方向に沿った部分断面図である。 第１押圧部によりフロントフェルールが押される様子を示す図である。 第１押圧部が軸方向に折れ曲がる様子を示す図である。 比較例に係る管継手の軸方向に沿った部分断面図である。 比較例に係る管継手におけるフェルールの変形初期の様子を示す図である。 比較例に係る管継手におけるフェルールの変形後期の様子を示す図である。 本発明の実施形態２に係る管継手の軸方向に沿った部分断面図である。 上記管継手の第１押圧部の周辺におけるフロントフェルール及びナットの寸法を示す図である。 ｄ／ｈの寸法比と第１押圧部の根元部における発生応力比との関係を示すグラフである。 上記管継手において第１押圧部が破断した状態を示す図である。 上記管継手において変形量規制部が作用する状態を示す図である。 本発明の実施形態３に係る管継手の軸方向に沿った部分断面図である。 本発明の実施形態４に係る管継手の軸方向に沿った部分断面図である。 本発明の実施形態５に係る管継手の軸方向に沿った部分断面図である。 本発明の実施形態６に係る管継手の軸方向に沿った部分断面図である。 本発明のその他実施形態におけるバックフェルールの先端部とフロントフェルールの後端部との当接部を示す拡大図である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。

（実施形態１）
＜空気調和装置＞
まず、本発明の実施形態１に係る空気調和装置１００について、図１を参照して説明する。図１に示すように、空気調和装置１００は、ビルディング用のマルチタイプの空気調和装置であり、室外機１０１と、当該室外機１０１に対して並列に接続された複数（本実施形態では３つ）の室内機１０２と、を備える。なお、本発明の空気調和装置はこれに限定されず、１つの室外機１０１に対して１つの室内機１０２が設けられたタイプのものであってもよい。

室外機１０１は、圧縮機１０３と、四路切替弁１０４と、室外熱交換器１０５と、室外膨張弁１０６と、これらを接続する配管２と、を主に備える。各室内機１０２は、室内膨張弁１１１と、室内熱交換器１１２と、これらを接続する配管２と、を主に備える。室外機１０１の配管２の一方の端部にはガス側閉鎖弁１２２が設けられ、室外機１０１の配管２の他方の端部には液側閉鎖弁１２１が設けられている。図１に示すように、空気調和装置１００は、室内膨張弁１１１と、室内熱交換器１１２と、圧縮機１０３と、四方切替弁１０４と、室外熱交換器１０５と、室外膨張弁１０６と、が配管２により互いに接続された冷媒回路を備えている。

冷房運転時には、四路切替弁１０４が図１中実線で示す状態に保持される。そして、圧縮機１０３から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四路切替弁１０４を介して室外熱交換器１０５に流入し、室外空気と熱交換して凝縮し液化する。液化した冷媒は、開状態の室外膨張弁１０６を通過し、配管２を通って各室内機１０２に流入する。室内機１０２において、冷媒は、室内膨張弁１１１で所定の低圧に減圧され、さらに室内熱交換器１１２で室内空気と熱交換して蒸発する。そして、冷媒の蒸発によって冷却された室内空気は、図略の室内ファンによって室内へと吹き出され、室内を冷房する。また、室内熱交換器１１２で蒸発して気化した冷媒は、配管２（ガス側冷媒連絡配管）を通って室外機１０１に戻り、圧縮機１０３に吸い込まれる。

一方、暖房運転時は、四路切替弁１０４が図１中破線で示す状態に保持される。圧縮機１０３から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四路切替弁１０４を介して各室内機１０２の室内熱交換器１１２に流入し、室内空気と熱交換して凝縮し液化する。冷媒の凝縮によって加熱された室内空気は、室内ファンによって室内へと吹き出され、室内を暖房する。室内熱交換器１１２において液化した冷媒は、開状態の室内膨張弁１１１から配管２（液側冷媒連絡配管）を通って室外機１０１に戻る。室外機１０１に戻った冷媒は、室外膨張弁１０６で所定の低圧に減圧され、さらに室外熱交換器１０５で室外空気と熱交換して蒸発する。そして、室外熱交換器１０５で蒸発して気化した冷媒は、四路切替弁１０４を介して圧縮機１０３に吸い込まれる。

この空気調和装置１００では、本実施形態に係る管継手１により配管２同士が互いに繋がれている。以下、本実施形態に係る管継手１の構造について詳細に説明する。

＜管継手＞
次に、本実施形態に係る管継手１の構造について、図２を参照して説明する。図２は、管継手１の軸方向に沿った部分断面図であり、ナット３０（締付手段）が継手本体４０に外嵌装着された状態を示している。

管継手１は、空気調和装置１００（図１）の冷媒回路を構成する配管２の終端部同士を繋ぐためのものである。図２は、配管２同士の接続部における右側部分のみを示しているが、左側部分も同様の断面構造となっており、２本の配管２の終端部同士が管継手１により互いに接続されている。

管継手１は、継手本体４０と、フロントフェルール１０（第１フェルール）と、バックフェルール２０（第２フェルール）と、ナット３０と、を備える。図２に示すように、管継手１においては、継手本体４０に形成された挿入孔４１に配管２の終端部が挿入され、当該配管２にフロントフェルール１０及びバックフェルール２０が順に嵌められる。そして、ナット３０を継手本体４０に対して締め込むことにより、各フェルール１０，２０の先端部１１，２１を径方向内側に変形させ、配管２の表面２Ａに食い込ませる。これにより、配管２のシール性及び保持力が確保される。

配管２は、軸方向に沿って延びる円筒形状を有し、冷媒が流れる中空部２Ｂが内部に形成されている。配管２は、フェルール１０，２０が食い込み易い銅製のものである。しかし、配管２の材質はこれに限定されず、アルミニウムや鋼などの他の金属材料でもよい。

継手本体４０は、配管２の材質よりも硬い黄銅などの金属材料からなり、略円筒形状を有する。継手本体４０には、配管２の終端部が挿入される挿入孔４１が軸方向に沿って形成されている。この挿入孔４１は、継手本体４０の内周面により画定されている。

継手本体４０の内周面は、軸方向に平行な本体内周面４２と、本体内周面４２の外端から軸方向外側に向かって拡径するように傾斜する本体傾斜面４３と、を有する。本体内周面４２の内径は、配管２の外径よりも大きくなっている。本体傾斜面４３は、フロントフェルール１０の第１先端部１１と軸方向に対向する。これにより、第１先端部１１を本体傾斜面４３に押し付けることで、径方向内側に変形させることができる。

継手本体４０は、配管２の終端面が当接する当接面４４を含む当接部４５を有する。当接部４５は、継手本体４０の内周面（本体内周面４２）から径方向内側に向かって平行に突出し、当該内周面の周方向に沿って環状に形成されている。

継手本体４０の外周面において軸方向の中央部には、本体掴み部４６が設けられている。本体掴み部４６は、径方向外側に向かって平行に突出する。また本体掴み部４６は、スパナやレンチなどの工具により掴み易くするため、軸方向から見た形状が六角形状となるように形成されている。

継手本体４０の外周面において軸方向の端部側には、ナット３０が螺合する本体ネジ部４７が設けられている。本体ネジ部４７は、ナット３０の内周面に設けられたナットネジ部３３と螺合するように構成されている。これにより、図２に示すように、ナット３０を継手本体４０の軸方向端部に外嵌装着することができる。そして、ナット３０を軸周りに回転させることにより、ナット３０を継手本体４０に対して締め込むことができる。

フロントフェルール１０は、配管２の周囲を囲む円環形状からなる黄銅製の部材である。図２に示すように、フロントフェルール１０は、軸方向において継手本体４０とバックフェルール２０との間に配置されている。

フロントフェルール１０は、第１先端部１１と、第１後端部１２と、フロントフェルール内周面１３と、フロントフェルール外周面１４と、を有する。第１先端部１１は、フロントフェルール１０における継手本体４０側の端部であり、第１後端部１２は第１先端部１１の軸方向反対側に設けられている。フロントフェルール内周面１３は、軸方向に平行な面であり、第１先端部１１の内端から第１後端部１２の内端まで延びている。フロントフェルール外周面１４は、軸方向外側に向かって拡径する傾斜面であり、第１先端部１１の外端から第１後端部１２の外端まで延びている。

フロントフェルール外周面１４の軸方向に対する角度は、本体傾斜面４３のそれよりも小さくなっている。またフロントフェルール１０は、第１後端部１２から第１先端部１１に向かって外径が徐々に小さくなる形状を有する。これにより、第１先端部１１を本体傾斜面４３に沿って移動させつつ、フロントフェルール１０を軸方向に移動させることができる。

第１先端部１１には、第１先端面１１Ａが設けられている。この第１先端面１１Ａは、軸方向に垂直な平面であり、その外径が本体内周面４２の内径よりも大きくなっている。このため、図２に示すように、第１先端面１１Ａの外周縁部が本体傾斜面４３に当接可能となっている。なお、第１先端面１１Ａは、軸方向に垂直な平面に限定されず、例えば本体傾斜面４３側に膨出する凸状の曲面でもよい。また第１先端面１１Ａが設けられず、第１先端部１１が尖った形状に形成されていてもよい。

第１後端部１２は、後端傾斜面１２Ａと、後端面１２Ｃと、これらの面を接続する後端接続面１２Ｂと、を有する。後端傾斜面１２Ａは、フロントフェルール内周面１３の外端から軸方向外側に向かって拡径するように傾斜する。ここで、後端傾斜面１２Ａの軸方向に対する角度は、本体傾斜面４３のそれよりも大きくなっている。後端面１２Ｃは、軸方向に垂直な面であり、フロントフェルール外周面１４の外端に連設されている。なお、後端接続面１２Ｂが省略され、後端傾斜面１２Ａが後端面１２Ｃまで延びる構成でもよい。また後端面１２Ｃは、軸方向に垂直な面に限定されず、軸方向外側に向かって拡径する傾斜面でもよい。

バックフェルール２０は、フロントフェルール１０と同様に、配管２の周囲を囲む円環形状からなる黄銅製の部材である。バックフェルール２０は、フロントフェルール１０と略同じ内径を有し、フロントフェルール１０よりも軸方向の長さが小さくなっている。

図２に示すように、バックフェルール２０は、軸方向においてフロントフェルール１０とナット３０との間に配置されている。バックフェルール２０は、第１後端部１２と軸方向に隣接する第２先端部２１と、第２先端部２１の軸方向反対側に設けられた第２後端部２２と、軸方向に平行なバックフェルール内周面２３と、軸方向外側に向かって拡径するように傾斜するバックフェルール外周面２４と、を有する。バックフェルール内周面２３は、第２先端部２１の内端から第２後端部２２の内端まで延びている。バックフェルール外周面２４は、第２先端部２１の外端から第２後端部２２の外端まで延びている。バックフェルール２０は、第２後端部２２から第２先端部２１に向かって外径が徐々に小さくなる形状を有する。

第２先端部２１には、軸方向に垂直な第２先端面２１Ａが設けられている。第２先端面２１Ａの外径は、フロントフェルール内周面１３の内径よりも大きくなっている。このため、図２に示すように、第２先端面２１Ａの外周縁部が後端傾斜面１２Ａに当接可能となっている。

第２後端部２２には、軸方向に垂直な後端垂直面２２Ａが設けられている。図２に示すように、ナット３０の内端面３２は、この後端垂直面２２Ａの外端に当接可能となっている。なお、第２先端部２１は、軸方向に垂直な第２先端面２１Ａが設けられる場合に限定されない。即ち、第２先端部２１には、フロントフェルール１０側に向かって膨出する凸面状の先端面が設けられてもよい。また第２先端面２１Ａが省略され、第２先端部２１が尖った形状に形成されていてもよい。

ナット３０は、黄銅などの金属材料からなる環状の締付部材である。ナット３０の内周面には、ナットネジ部３３が設けられている。ナット３０は、ナットネジ部３３が本体ネジ部４７と螺合するように継手本体４０に外嵌装着される。この状態において、フロントフェルール１０及びバックフェルール２０は、軸方向において継手本体４０とナット３０との間に位置する。ナット３０は、継手本体４０に対して締め込む際に工具により掴み易くするため、軸方向から見た外形が六角形状となるように構成されている。
なっている。

ナット３０は、ナットネジ部３３の外端から軸方向に平行に延びるナット内周面３４と、ナット内周面３４の外端から軸方向外側に向かって縮径するテーパ面であるナット内端面３２と、を有する。ナット内周面３４は、フェルール外周面１４，２４に対して径方向に対向し、且つフェルール外周面１４，２４との間に径方向の間隔を有する。ナット内端面３２は、第２後端部２２に対して軸方向に対向する。ナット３０は、ナット内端面３２の内端から軸方向に平行に延びるナット孔壁面３５をさらに有する。このナット孔壁面３５により、ナット３０において配管２が挿入される挿入孔が画定されている。

ナット内周面３４には、径方向内側に向かって平行に突出する突起である第１押圧部３１が設けられている。第１押圧部３１は、軸方向に垂直な押圧面３１Ａを有し、ナット内周面３４の周方向に沿って環状に形成されている。また図２に示すように、第１押圧部３１は、フロントフェルール１０の後端面１２Ｃよりも軸方向外側に設けられると共に、当該後端面１２Ｃに対して軸方向に対向する。

第１押圧部３１は、押圧面３１Ａにおいてフロントフェルール１０の後端面１２Ｃと当接可能になっている。そして、ナット３０を継手本体４０に締め込むことにより、第１押圧部３１からフロントフェルール１０に対して軸方向に第１押圧力Ｆ１が付与される。フロントフェルール１０は、第１押圧力Ｆ１を受けることにより継手本体４０に向かって軸方向に移動し、そのとき第１先端部１１が本体傾斜面４３に押し付けられる。そして、第１先端部１１は、本体傾斜面４３から受ける反力によって径方向内側に変形し、変形した第１先端部１１が配管２の表面２Ａに食い込む。これにより、配管２のシール性が確保される。なお、第１押圧部３１は、径方向に平行に延びる突起である場合に限定されず、径方向に対して傾斜するように突出する突起であってもよい。また第１押圧部３１は、後端面１２Ｃの内端まで延びていてもよい。

第１押圧部３１は、後端面１２Ｃを押すときに受ける反力により変形又は破断可能に構成されている。より具体的には、第１押圧部３１は、ナット３０を締め込むことにより第１先端部１１の変形量が基準変形量に到達し、後端面１２Ｃから受ける反力が一定以上に到達することによって軸方向外側に折れ曲がり、又はナット内周面３４から破断するように構成されている。第１先端部１１及び第１押圧部３１の厚み及び強度は、上述のように第１先端部１１の変形量が基準変形量に到達することによって第１押圧部３１が変形又は破断するようにそれぞれ設計されている。

なお、第１押圧部３１は、後端面１２Ｃからの反力により変形又は破断する構成に限定されず、当該反力により削られる構成でもよい。また第１押圧部３１は、ナット３０と一体形成される構成に限定されない。例えば、第１押圧部３１は、ナット内周面３４に接着固定されたリング状部材により構成されてもよいし、ナット内周面３４から径方向外側に凹む凹部に圧入されたリング状部材により構成されてもよい。これらの場合、第１押圧部３１は、後端面１２Ｃから受ける反力が一定以上になると、ナット内周面３４から剥離し、又は凹部から外れる。

ナット内端面３２は、後端垂直面２２Ａに対して軸方向に対向する。ナット内端面３２は、第２押圧部であって、ナット３０を継手本体４０に締め込む際に後端垂直面２２Ａの外端に当接し、バックフェルール２０に対して軸方向に第２押圧力Ｆ２を付与する。バックフェルール２０は、第２押圧力Ｆ２を受けて軸方向に押されることにより、第２先端部２１が後端傾斜面１２Ａに押し付けられる。これにより、第２先端部２１が後端傾斜面１２Ａから受ける反力によって径方向内側に変形し、変形した第２先端部２１が配管２の表面２Ａに食い込む。これにより、配管２が径方向に変形し、配管２が固定される。

このように、本実施形態に係る管継手１では、フロントフェルール１０を押圧するための第１押圧部３１と、バックフェルール２０を押圧するための第２押圧部（ナット内端面３２）と、がナット３０に設けられている。そして、以下詳細に説明するように、本実施形態に係る管継手１は、第１先端部１１の変形量が所定の基準変形量に到達することによって第１押圧力Ｆ１を解除し、第１押圧力Ｆ１を解除することによって第２押圧力Ｆ２の付与を開始するように構成されている。これにより、フロントフェルール１０の第１先端部１１を先に変形させた後、バックフェルール２０の第２先端部２１を後から変形させる構造となっている。

＜管継手による配管のシール及び固定＞
次に、上記管継手１による配管２のシール及び固定について、図２〜図４を参照して説明する。図２に示すように、まず、配管２が継手本体４０の挿入孔４１に挿入され、配管２の終端面が当接面４４に当接する。この状態で、フロントフェルール１０及びバックフェルール２０が配管２に対して順に嵌められ、その後、ナット３０が継手本体４０に外嵌装着される。そして、ナット３０を軸周りに回転させることにより、継手本体４０に対するナット３０の締め込みが開始される。

図２に示すように、ナット３０の締め込み開始直後においては、第１押圧部３１（押圧面３１Ａ）と後端面１２Ｃとの間に軸方向の隙間が空いている。そして、ナット３０を締め込み、継手本体４０に向かって移動させることにより、図３に示すように押圧面３１Ａが後端面１２Ｃの径方向外側部分に当接する。この状態でナット３０をさらに締め込むことにより、第１押圧部３１から後端面１２Ｃに第１押圧力Ｆ１が付与される。これにより、フロントフェルール１０が継手本体４０に向かって軸方向に移動する。この過程において、第１先端部１１（図２）が本体傾斜面４３に押し付けられることにより径方向内側に変形し、配管２の表面２Ａに食い込む。

このようにして第１先端部１１が変形する間、バックフェルール２０は、後端傾斜面１２Ａ及びナット内端面３２に当接した状態又は隙間を空けた状態で、ナット３０及びフロントフェルール１０の軸方向の移動に合わせて移動する。このため、第１押圧力Ｆ１がフロントフェルール１０に付与される間は、ナット内端面３２（第２押圧部）からバックフェルール２０に第２押圧力Ｆ２が加わらず、第２先端部２１の変形が起こらない。

そして、第１先端部１１の変形量が増加するのに伴ってナット３０の締付トルクが上昇し、フロントフェルール１０の軸方向の移動量が徐々に減少する。これにより、第１押圧部３１が後端面１２Ｃから受ける反力が次第に増加する。そして、第１先端部１１の変形量が所定の基準変形量に到達することによって、図４に示すように第１押圧部３１は後端面１２Ｃから受ける反力によって軸方向外側に折れ曲がる（又は破断する）。これにより、第１押圧力Ｆ１が解除され、第１押圧部３１がフロントフェルール１０を押さなくなる。このように第１押圧力Ｆ１が解除されることで、フロントフェルール１０の軸方向への移動量が減少する（又は移動が停止する）。

ここで、第１先端部１１の変形量が所定の基準変形量に到達する時点は、第１先端部１１の食い込みにより配管２の塑性変形が開始する時点である。この時点において、管継手１の締付トルクは、定格トルクの７５％〜９５％の範囲内となる。

次に、フロントフェルール１０の軸方向の移動量が減少した状態（又は移動が停止した状態）でナット３０をさらに締め込むことにより、ナット３０がフロントフェルール１０に対して軸方向に相対移動を開始する。これにより、図４に示すように、ナット内端面３２（第２押圧部）からバックフェルール２０の後端垂直面２２Ａの外端に対して軸方向に第２押圧力Ｆ２が付与される。この第２押圧力Ｆ２により、第２先端部２１が後端傾斜面１２Ａに押し付けられることで径方向内側に変形し、変形した第２先端部２１が配管２の表面２Ａに食い込む。これにより、配管２が径方向に変形する。

このように第２先端部２１が変形する間は、フロントフェルール１０の軸方向の移動量が減少（又は移動が停止）している。このため、第２先端部２１が変形する間、バックフェルール２０は軸方向に殆ど移動しない。つまり、第２先端部２１が径方向に変形しつつバックフェルール２０が軸方向に移動するのを抑制することができる。これにより、第２先端部２１の食い込みによって配管２が径方向だけでなく軸方向に変形するのを抑制することが可能になり、配管２の軸方向の変形に起因するトルクの上昇を抑えることができる。

＜作用効果＞
次に、本実施形態に係る管継手１の特徴的な構成及びその作用効果について説明する。

管継手１は、フェルール１０，２０の先端部１１，２１を変形させて配管２の表面２Ａに食い込ませる食い込み式の管継手である。この管継手１は、配管２の周囲を囲む環形状からなり、配管２の軸方向における両端部である第１先端部１１及び第１後端部１２を有するフロントフェルール１０と、配管２の周囲を囲む環形状からなり、軸方向において第１後端部１２に隣接する第２先端部２１を有するバックフェルール２０と、第１先端部１１が配管２の径方向に変形するように、フロントフェルール１０に対して軸方向に第１押圧力Ｆ１を付与する第１押圧部３１と、第２先端部２１が径方向に変形するように、バックフェルール２０に対して軸方向に第２押圧力Ｆ２を付与する第２押圧部３２と、を備える。第１押圧部３１は、第１先端部１１の変形量が所定の基準変形量に到達することによって第１押圧力Ｆ１を解除するように構成されている。第２押圧部３２は、第１押圧力Ｆ１を解除することによって第２押圧力Ｆ２の付与を開始するように構成されている。

図５は、比較例に係る管継手の断面構造を示している。この管継手は、ナット３００を継手本体４００に対して締め込むことによってナット３００の内端面によりバックフェルール２００の後端部を押し、バックフェルール２００の先端部によりフロントフェルール１００の後端部を押す構造となっている。これにより、各フェルール１００，２００がそれぞれ軸方向に移動し、フロントフェルール１００の先端部が継手本体４００の傾斜面に押し付けられることにより径方向内側に変形し、それと同時にバックフェルール２００の先端部がフロントフェルール１００の後端部に押し付けられることにより径方向内側に変形する。そして、変形したフェルール１００，２００の先端部が食い込むことにより配管２が変形する。

この管継手では、バックフェルール２００は、ナット３００によって押されることにより軸方向に移動しつつ先端部を径方向に変形させる。つまり、バックフェルール２００は、先端部を配管２に食い込ませながら軸方向に移動する。このため、図６に示すフェルールの変形初期の状態に比べて図７に示す変形後期の状態では、配管２の径方向の変形量がＤ１からＤ２まで増加するだけでなく、軸方向の変形量もＷ１からＷ２まで増大する。このため、配管２を径方向に変形させるのに必要なトルクに加えて軸方向に変形させるトルクがさらに必要となり、本来配管２の固定に必要な量以上にトルクが増大してしまう。

これに対して、本実施形態に係る管継手１では、まず、図３に示すように第１押圧部３１からの第１押圧力Ｆ１によってフロントフェルール１０を軸方向に移動させ、第１先端部１１を配管２の径方向に変形させる。そして、第１先端部１１の変形量が所定の基準変形量に到達することによって、図４に示すように第１押圧部３１が軸方向外側に折れ曲がることにより第１押圧力Ｆ１が解除され、フロントフェルール１０の軸方向の移動量が減少する。そして、第１押圧力Ｆ１を解除することによって第２押圧部３２からバックフェルール２０への第２押圧力Ｆ２の付与が開始され、フロントフェルール１０の軸方向の移動量が減少した状態で第２先端部２１の径方向への変形が開始する。これにより、上記比較例のようにバックフェルール２０が第２先端部２１を配管２に食い込ませながら軸方向に移動することが抑制され、配管２において軸方向の変形量の増大を抑制することができる。その結果、配管２の軸方向の変形に起因した締付トルクの増大を抑制することができる。

上記管継手１は、配管２が挿入される継手本体４０と、継手本体４０に外嵌装着され、第１及び第２押圧部３１，３２が設けられたナット（締付手段）３０と、をさらに備える。ナット３０は、第１押圧力Ｆ１を解除することによってフロントフェルール１０に対して軸方向に相対移動することによりバックフェルール２０に第２押圧力Ｆ２を付与するように構成されている。このように、第１及び第２押圧部３１，３２の両方をナット３０に設けることにより、第１及び第２押圧部３１，３２を別々の部材に設ける場合に比べて管継手の構造を簡易化することができる。

上記管継手１において、第１押圧部３１は、フロントフェルール１０を押すときに受ける反力により変形又は破断可能に構成されている。第１押圧部３１は、第１先端部１１の変形量が基準変形量に到達することによって変形又は破断することにより第１押圧力Ｆ１を解除するように構成されている。より具体的には、第１押圧部３１は、図４に示すように、軸方向に折れ曲がることにより第１押圧力Ｆ１を解除するように構成されている。これにより、第１押圧力Ｆ１を解除するための複雑な構成が必要なくなり、第１押圧部３１を変形又は破断させるだけで第１押圧力Ｆ１を容易に解除することができる。

（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２に係る管継手１Ａについて説明する。本実施形態では、上記実施形態１に係る管継手１と異なる構成についてのみ詳細に説明する。

図８に示すように、ナット内周面３４は、前方内周面３４Ａと、後方内周面３４Ｂと、を含む。ここで、第１押圧部３１がフロントフェルール１０の第１後端部１２を押す向きを「押圧方向前方」、その反対の向きを「押圧方向後方」とすると、前方内周面３４Ａは第１押圧部３１から見て押圧方向前方に位置し、後方内周面３４Ｂは第１押圧部３１から見て押圧方向後方に位置する。前方内周面３４Ａはフロントフェルール外周面１４の後部に対して径方向に隙間を空けて対向し、後方内周面３４Ｂはバックフェルール外周面２４の後部に対して径方向に隙間を空けて対向する。前方内周面３４Ａは第１押圧部３１からナットネジ部３３に向かって軸方向に平行に延び、後方内周面３４Ｂは第１押圧部３１からナット内端面３２の外端に向かって軸方向に平行に延びている。

図９は、上記管継手１Ａの第１押圧部３１の周辺の拡大図であり、フロントフェルール１０及びナット３０の各寸法を示している。前方内周面３４Ａの内径をＤ１、後方内周面３４Ｂの内径をＤ２、フロントフェルール１０の第１後端部１２における外径をＤ３、第１押圧部３１の軸方向の厚さをｔ、ａ＝（Ｄ２−Ｄ１）／２、ｄ＝（Ｄ１−Ｄ３）／２とした場合に、上記管継手１においては、Ｄ２≧Ｄ３、Ｄ２≧Ｄ１、ａ＋ｄ≧ｔの関係式がそれぞれ満たされる。この寸法では、後方内周面３４Ｂの内径Ｄ２が前方内周面３４Ａの内径Ｄ１よりも大きくなるため、第１押圧部３１よりも押圧方向後方において「ａ」の長さを有する径方向の隙間Ｓ１が形成されている。これにより、図４に示すように軸方向に折れ曲がった後の第１押圧部３１を当該隙間Ｓ１に収容することができる。また後方内周面３４Ｂの軸方向の長さをｂ、第１押圧部３１の径方向の長さをｈとした場合に、ｂ≧（ｈ及びｔのうち大きい方）の関係式も満たされる。

上記管継手１Ａにおいては、第１押圧部３１が折れ曲がった後（図４）、フロントフェルール１０がナット３０に対して自由になり、バックフェルール２０を介して間接的に押されることが望ましい。しかし、第１押圧部３１よりも押圧方向後方において径方向の隙間が小さい場合には、フロントフェルール１０とナット３０との隙間に第１押圧部３１が挟まる場合がある。これにより、フロントフェルール１０の軸方向における自由な動きが拘束され、その結果締付トルクが大幅に増大する場合がある。また第１押圧部３１よりも押圧方向後方におけるナット内周面３４（後方内周面３４Ｂ）の軸方向の長さが小さい場合には、第１押圧部３１が十分に変形することが困難になり、同様にフロントフェルール１０の軸方向における自由な動きが拘束される。

これに対して、本実施形態では、ａ＋ｄ≧ｔの関係式を満たす寸法を採用することにより、第１押圧部３１よりも押圧方向後方において、折れ曲がった後の第１押圧部３１を収容可能な径方向の隙間Ｓ１が十分に確保されている。このため、折れ曲がった後の第１押圧部３１がフロントフェルール１０とナット３０との間に挟まることに起因してフロントフェルール１０の動きが拘束されるのを防止することができる。またｂ≧（ｈ及びｔのうち大きい方）の関係式を満たす寸法を採用することにより、第１押圧部３１が十分に変形することが可能になる。

下記の表１は、Ｎｏ．１〜４の管継手におけるナット３０及びフロントフェルール１０の各寸法と、各管継手におけるトルク測定の結果を示している。なお、配管２の仕様及び表１に記載した寸法以外の管継手の寸法は、Ｎｏ．１〜４において全て同じである。表１から明らかなように、（ａ＋ｄ）−ｔが負の値（（ａ＋ｄ）＜ｔ）であるＮｏ．１〜３に比べて、（ａ＋ｄ）−ｔが正の値（（ａ＋ｄ）≧ｔ）であるＮｏ．４では、管継手のトルクが大幅に低減された。

また上記管継手１Ａにおいて、フロントフェルール１０及びナット３０の寸法は、ｄ／ｈ≦０．６（好ましくはｄ／ｈ≦０．５５）の関係式を満たすように設計されている。以下、この寸法を採用した理由について説明する。

図１０のグラフは、ｄ／ｈの寸法比（横軸）と、第１押圧部３１の根元部（ナット内周面３４との接続部周辺）における発生応力比と、の関係を示している。「発生応力比」とは、材料の強さに対する応力の比である。即ち、「曲げ応力比」とは、材料の曲げ強さに対する曲げ応力の比であり、「せん断応力比」とは、材料のせん断強さに対するせん断応力の比である。このグラフは、第１押圧部３１の軸方向の厚さｔ、第１押圧部３１の径方向の長さｈ及び第１押圧部３１を軸方向に押す力をそれぞれ一定とし、フロントフェルール外周面１４とナット３０の前方内周面３４Ａとの間の径方向の隙間ｄを変化させた場合における、発生応力比の変化を示している。（Ａ）は曲げ応力比の平均を示し、（Ａ）’は曲げ応力比の上限を示し、（Ａ）’’は曲げ応力比の下限をそれぞれ示している。また（Ｂ）はせん断応力比の平均を示し、（Ｂ）’はせん断応力比の上限を示し、（Ｂ）’’はせん断応力比の下限をそれぞれ示している。

図１０のグラフに示すように、曲げ応力比（Ａ）はｄ／ｈに比例する一方、せん断応力比（Ｂ）はｄ／ｈに依存せずに一定となる。ｄ／ｈが０．６０以下になると、曲げ応力比（Ａ）とせん断応力比（Ｂ）との差が小さくなり、特にｄ／ｈが０．５５以下になると、曲げ応力比の下限（Ａ）’’がせん断応力比の上限（Ｂ）’以下になる。この場合、第１押圧部３１の根元部において曲げ応力よりもせん断応力が支配的になるため、第１押圧部３１において変形よりも破断が優先的に起こる。

一方、ｄ／ｈが０．６を超える場合、第１押圧部３１の根元部においてせん断応力よりも曲げ応力が支配的になるため、第１押圧部３１において破断よりも変形が優先的に起こる。この場合、第１押圧部３１が変形する間にバックフェルール２０（第２先端部２１）とフロントフェルール１０（第１後端部１２）との間の軸方向の隙間Ｓ２（図８）が徐々に小さくなり、第２先端部２１が第１後端部１２に接触する。このため、第１押圧力Ｆ１の解除前に第２先端部２１の変形が開始してしまう場合がある。一方、これを防ぐために、第２先端部２１と第１後端部１２との間の軸方向の隙間Ｓ２を大きくした場合には、ナット３０の回転ロスが大きくなってしまう。

本実施形態では、ｄ／ｈ≦０．６（好ましくはｄ／ｈ≦０．５５）の関係式を満たす寸法を採用することで、第１押圧部３１の根元部において曲げ応力よりもせん断応力が支配的になるように構成されている。これにより、第１押圧部３１において変形よりも破断が起こり易くなるため、第１押圧力Ｆ１の解除前に第２先端部２１の変形が開始するのを抑制することができる。

図８に示すように、フロントフェルール１０は、第１先端部１１の変形量を規制するための変形量規制部１０Ａを有する。この変形量規制部１０Ａは、フロントフェルール外周面１４の一部に設けられた部分であり、軸方向において第１先端部１１と第１後端部１２との間に設けられている。変形量規制部１０Ａは、第１先端部１１が所定量変形したときに継手本体４０に当接することにより、第１先端部１１が当該所定量を超えて変形することを規制する。

より具体的には、変形量規制部１０Ａでは、フロントフェルール外周面１４の軸方向に対する角度θ２が、第１先端部１１における当該角度θ１よりも大きく且つ９０°以下となっている（θ１＜θ２≦９０°）。フロントフェルール外周面１４の角度の変化を軸方向に沿って説明すると、第１先端部１１から第１後端部１２に向かってθ１からθ２に変化し、その後θ２から０°に変化する。また図８に示すように、継手本体４０は、開口端４３Ａを含む本体傾斜面４３と、当該開口端４３Ａから径方向外側に向かって平行に延びる本体上面４４と、を有し、変形量規制部１０Ａは当該開口端４３Ａに対して軸方向に対向する。このため、フロントフェルール１０が継手本体４０に向かって軸方向に移動した時に、変形量規制部１０Ａを継手本体４０の開口端４３Ａに当接させることができる。

ここで、この変形量規制部１０Ａによる第１先端部１１の変形量の規制について説明する。上記実施形態１で説明したように、第１先端部１１の変形量が所定の基準変形量に到達すると、図１１に示すように第１押圧部３１がナット内周面３４から破断する。

この状態でナット３０をさらに締め込むと、フロントフェルール１０は、バックフェルール２０を介してナット３０により間接的に押されることで軸方向に移動する。そして、図１２に示すように、変形量規制部１０Ａが継手本体４０の開口端４３Ａに当接する。これ以降ナット３０をさらに締め付けても、変形量規制部１０Ａと継手本体４０の開口端４３Ａとの当接によりフロントフェルール１０の軸方向の移動は完全に規制される。従って、第１先端部１１の変形が所定量を超えて変形するのを規制することが可能になり、バックフェルール２０（第２先端部２１）の変形を促すと共に、フロントフェルール１０（第１先端部１１）の過剰な変形による不要なトルク上昇を抑制することができる。

なお、変形量規制部１０Ａは、図８に示すように軸方向に対して鋭角である角度θ２を成すように構成されていてもよいがこれに限定されず、軸方向に垂直に構成されていてもよい。

（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３に係る管継手１Ｂについて、図１３を参照して説明する。実施形態３に係る管継手１Ｂは、基本的に上記実施形態１に係る管継手１と同様の構成を有し、同様の作用効果を奏するが、フロントフェルール１０に突起部１５が設けられ、この突起部１５が変形又は破断することによって第１押圧力Ｆ１が解除される点が異なっている。

図１３に示すように、フロントフェルール外周面１４において軸方向に平行な部位には、径方向外側に向かって平行に突出する突起部１５が設けられている。またナット内周面３４には、段差状の第１押圧部６１が設けられている。この第１押圧部６１は、突起部１５に対して軸方向に対向する押圧面６１Ａを有し、且つ突起部１５よりも軸方向外側に設けられている。

第１押圧部６１は、押圧面６１Ａにおいて突起部１５に当接し、突起部１５に対して軸方向に第１押圧力Ｆ１を付与する。これにより、フロントフェルール１０が軸方向に移動し、第１先端部１１が本体傾斜面４３への押し付けにより径方向に変形する。また突起部１５は、第１押圧力Ｆ１が一定以上になることによって変形又は破断するように構成されている。このように突起部１５が変形又は破断することにより、第１押圧部６１がフロントフェルール１０を押さなくなり、第１押圧力Ｆ１が解除される。

以下、管継手１Ｂによる配管２の固定について説明する。ナット３０の締め込みを開始すると、まず第１押圧部６１（押圧面６１Ａ）が突起部１５に当接する。そして、第１押圧部６１によって突起部１５に第１押圧力Ｆ１が付与され、これによりフロントフェルール１０が継手本体４０に向かって軸方向に移動する。この過程において、第１先端部１１が本体傾斜面４３に押し付けられることにより径方向内側に変形し、配管２の表面２Ａに食い込む。

そして、第１先端部１１の変形量が増加するのに伴ってフロントフェルール１０の軸方向への移動量が減少し、これにより突起部１５に加わる第１押圧力Ｆ１が次第に増加する。そして、第１先端部１１の変形量が所定の基準変形量に到達することによって突起部１５が軸方向内側に折れ曲がる（又は破断する）。これにより、第１押圧部６１がフロントフェルール１０を押さなくなり、第１押圧力Ｆ１が解除される。その後、上記実施形態１と同様に第１押圧力Ｆ１を解除することによってナット３０がフロントフェルール１０に対して軸方向に相対移動を開始し、第２押圧部（ナット内端面）３２によるバックフェルール２０への第２押圧力Ｆ２の付与が開始され、第２先端部２１の変形が開始する。

このように、第１先端部１１の変形量が基準変形量に到達することによって変形又は破断する部分をナット３０側ではなくフロントフェルール１０側に設けた場合でも、上記実施形態１と同様に第１押圧力Ｆ１を解除することができる。

また突起部１５は、フロントフェルール１０と一体形成されたものに限定されず、フロントフェルール外周面１４に接着固定されたリング状部材であり、第１押圧力Ｆ１が一定以上に到達することによってフロントフェルール外周面１４から剥離するように構成されていてもよい。また突起部１５は、フロントフェルール外周面１４に形成された凹部に圧入されたリング状部材であり、第１押圧力Ｆ１が一定以上に到達することによって当該凹部から外れるように構成されていてもよい。なお、上述のように変形又は破断する部分は、ナット３０及びフロントフェルール１０の両方に設けられていてもよい。

（実施形態４）
次に、本発明の実施形態４に係る管継手１Ｃについて、図１４を参照して説明する。実施形態４に係る管継手１Ｃは、基本的に上記実施形態１に係る管継手１と同様の構成を有し、同様の作用効果を奏するが、第１押圧部７１がナット内周面３４ではなくナット内端面３２に設けられる点が異なっている。

図１４に示すように、ナット内端面３２には、軸方向に突出する突起状の第１押圧部７１が設けられている。第１押圧部７１は、先端面７１Ａを有し、この先端面７１Ａがフロントフェルール１０の第１後端部１２に設けられた外端傾斜面１２Ｄに対して軸方向に対向するように設けられている。先端面７１Ａは、外端傾斜面１２Ｄと略同じ角度で軸方向外側に向かって縮径するように傾斜している。

第１押圧部７１は、先端面７１Ａにおいて外端傾斜面１２Ｄに当接し、外端傾斜面１２Ｄに対して軸方向に第１押圧力Ｆ１を付与する。これにより、フロントフェルール１０は軸方向に移動し、第１先端部１１が本体傾斜面４３へ押し付けられることにより径方向内側に変形する。また第１押圧部７１は、外端傾斜面１２Ｄを押すときに受ける反力が一定以上になることによって径方向外側に折れ曲がるように（又は破断するように）構成されている。

以下、管継手１Ｃによる配管２の固定について説明する。まず、ナット３０の締め込みを開始すると、まず第１押圧部７１の先端面７１Ａがフロントフェルール１０の外端傾斜面１２Ｄに当接する。そして、第１押圧部７１によって外端傾斜面１２Ｄに第１押圧力Ｆ１が付与され、これによりフロントフェルール１０が継手本体４０に向かって軸方向に移動する。この過程において、第１先端部１１が本体傾斜面４３に押し付けられることにより径方向内側に変形し、配管２の表面２Ａに食い込む。

そして、第１先端部１１の変形量が増加するのに伴ってフロントフェルール１０の軸方向への移動量が減少し、これにより第１押圧部７１が外端傾斜面１２Ｄから受ける反力が次第に増加する。そして、第１先端部１１の変形量が所定の基準変形量に到達することによって第１押圧部７１が外端傾斜面１２Ｄ上を滑るように径方向外側に折れ曲がる（又は第１押圧部７１が破断する）。これにより、第１押圧部７１がフロントフェルール１０を押さなくなり、第１押圧力Ｆ１が解除される。その後、上記実施形態１と同様に第１押圧力Ｆ１を解除することによってナット３０がフロントフェルール１０に対して軸方向に相対移動を開始し、第２押圧部（ナット内端面）３２によるバックフェルール２０への第２押圧力Ｆ２の付与が開始され、第２先端部２１の変形が開始する。

このように、第１押圧部７１が径方向外側に逃げるように折れ曲がることで第１押圧力Ｆ１を解除し、これによって第２押圧力Ｆ２の付与を開始した場合でも、上記実施形態１と同様に配管２の軸方向の変形量低減の効果を得ることができる。

また先端面７１Ａは平面に限定されず、曲面であってもよい。また第１押圧部７１はナット３０と一体形成されたものでもよいがこれに限定されず、ナット内端面３２に対して接着固定されたリング状部材であり、外端傾斜面１２Ｄからの反力によってナット内端面３２から剥離するように構成されていてもよい。また第１押圧部７１は、ナット内端面３２に形成された凹部に圧入されるリング状部材であり、外端傾斜面１２Ｄからの反力によって当該凹部から外れるように構成されていてもよい。

（実施形態５）
次に、本発明の実施形態５に係る管継手１Ｄについて、図１５を参照して説明する。実施形態５に係る管継手１Ｄは、基本的に上記実施形態１に係る管継手１と同様の構成を有し、同様の作用効果を奏するが、第１押圧部９１が皿バネによって構成されている点が異なっている。

図１５に示すように、ナット内周面３４には、径方向外側に凹む溝３４Ｂが形成されている。この溝３４Ｂは、ナット内周面３４に沿って環状に形成されている。また溝３４Ｂの底面には、皿バネによって構成される第１押圧部９１が配置されている。第１押圧部９１は、溝３４Ｂの底面と略同径のリング状の皿バネであり、図１５に示すように軸方向外側に向かって凸の状態で配置されている。

第１押圧部９１は、皿バネの内端をフロントフェルール１０の後端面１２Ｃに当接させることによりフロントフェルール１０に第１押圧力Ｆ１を付与し、そのとき受ける反力が一定以上になった時に皿バネの凹凸が反転するように構成されている。即ち、第１押圧部９１は、皿バネが軸方向外側に向かって凸の状態においてフロントフェルール１０に第１押圧力Ｆ１を付与し、皿バネが軸方向内側に向かって凸の状態に反転することによって第１押圧力Ｆ１を解除する。

以下、管継手１Ｄによる配管２の固定について説明する。まず、ナット３０の締め込みを開始すると、第１押圧部９１を構成する皿バネの内端がフロントフェルール１０の後端面１２Ｃに当接する。そして、第１押圧部９１によって後端面１２Ｃに第１押圧力Ｆ１が付与され、これによりフロントフェルール１０が継手本体４０に向かって軸方向に移動する。この過程において、第１先端部１１が本体傾斜面４３に押し付けられることにより径方向内側に変形し、配管２の表面２Ａに食い込む。

そして、第１先端部１１の変形量が増加するのに伴ってフロントフェルール１０の軸方向への移動量が減少し、これにより後端面１２Ｃから第１押圧部９１が受ける反力が次第に大きくなる。そして、第１先端部１１の変形量が所定の基準変形量に到達することによって第１押圧部９１の皿バネが反転し、軸方向内側に凸の状態に変わる。これにより、第１押圧部９１がフロントフェルール１０を押さなくなり、第１押圧力Ｆ１が解除される。

その後、上記実施形態１と同様に第１押圧力Ｆ１を解除することによってナット３０がフロントフェルール１０に対して軸方向に相対移動を開始し、第２押圧部（ナット内端面３２）によるバックフェルール２０への第２押圧力Ｆ２の付与が開始され、第２先端部２１の変形が開始する。このように、皿バネの反転によって第１押圧力Ｆ１を解除する構成とした場合でも、上記実施形態１と同様に配管２の軸方向における変形抑制の効果が得られる。

（実施形態６）
次に、本発明の実施形態６に係る管継手１Ｅについて、図１６を参照して説明する。実施形態６に係る管継手１Ｅは、基本的に上記実施形態１に係る管継手１と同様の構成を有し、同様の作用効果を奏するが、第１押圧部である第１ナット９２及び第２押圧部である第２ナット９３を備える点が異なっている。

図１６に示すように、管継手１Ｅは、継手本体４０と、継手本体４０に外嵌装着される第１ナット９２（第１押圧部）と、第１ナット９２に外嵌装着される第２ナット９３（第２押圧部）と、フロントフェルール１０と、バックフェルール２０と、を備える。

フロントフェルール１０は、軸方向において継手本体４０と第１ナット９２との間に配置され、第１先端部１１が本体傾斜面４３に当接し且つ第１後端部１２が第１ナット９２の第１内端面９２Ｂに当接している。バックフェルール２０は、軸方向において第１ナット９２と第２ナット９３との間に配置され、第２先端部２１が第１ナット９２の第１ナット外端面９２Ｆに当接し且つ第２後端部２２が第２ナット９３の第２ナット内端面９３Ｂに当接している。

第１ナット９２の内面には、継手本体４０の本体ネジ部４７に螺合する内周ネジ部９２Ｃと、内周ネジ部９２Ｃの一端に連設され且つ軸方向に平行な第１ナット内周面９２Ｄと、第１ナット内周面９２Ｄの一端に連設され且つ第１後端部１２に対して軸方向に対向する第１ナット内端面９２Ｂと、が設けられている。第１ナット内周面９２Ｄは、フロントフェルール外周面１４との間において径方向に間隔を有している。第１ナット内端面９２Ｂは、軸方向外側に向かって徐々に縮径するテーパ面である。第１ナット内端面９２Ｂの内端には軸方向に平行な第１ナット孔壁面９２Ｅが連接され、この第１ナット孔壁面９２Ｅにより配管２が挿入される孔が画定されている。

第１ナット内端面９２Ｂは、フロントフェルール１０の第１後端部１２に設けられた軸方向に垂直な後端面１２Ｃに対して軸方向に対向している。第１ナット内端面９２Ｂは、第１ナット９２を継手本体４０に対して締め込むことによって後端面１２Ｃの外端に当接することにより、フロントフェルール１０に対して軸方向に第１押圧力Ｆ１を付与する。これにより、フロントフェルール１０は軸方向に移動し、第１先端部１１が本体傾斜面４３に押し付けられることにより径方向内側に変形する。

第２ナット９３の内面には、第１ナット９２の外周面に形成された外周ネジ部９２Ａに螺合する内周ネジ部９３Ａと、内周ネジ部９３Ａの一端に連設され且つ軸方向に平行な第２ナット内周面９３Ｃと、第２ナット内周面９３Ｃの一端に連設され且つ軸方向においてバックフェルール２０の第２後端部２２に対向する第２ナット内端面９３Ｂと、が設けられている。図１６に示すように、第２ナット９３は、第１ナット９２よりも内径が大きく、内周ネジ部９３Ａが第１ナット９２の外周ネジ部９２Ａと螺合するように第１ナット９２に対して外嵌装着される。

第２ナット内端面９３Ｂは、バックフェルール２０の第２後端部２２に設けられた軸方向に垂直な後端垂直面２２Ａに対して軸方向に対向している。第２ナット内端面９３Ｂは、第２ナット９３を第１ナット９２に対して締め込むことによって後端垂直面２２Ａの外端を軸方向に押圧し、第２押圧力Ｆ２を付与する。これにより、第２先端部２１が第１ナット外端面９２Ｆに押し付けられ、径方向内側に変形する。

第１ナット９２及び第２ナット９３は、個々に独立して回転させることができるように構成されている。つまり、第１ナット９２を継手本体４０に対して締め込む作業と、第２ナット９３を第１ナット９２に対して締め込む作業をそれぞれ独立して行うことができる。

以下、管継手１Ｅによる配管２の固定について説明する。まず、第１ナット９２の締め込みを開始すると、第１ナット内端面９２Ｂが後端面１２Ｃの外端に対して軸方向に第１押圧力Ｆ１を付与する。これにより、第１先端部１１が本体傾斜面４３に押し付けられ、径方向内側に変形して配管２の表面２Ａに食い込む。

そして、第１先端部１１の変形量が増加するのに伴って、フロントフェルール１０の軸方向への移動量が減少する。そして、第１先端部１１の変形量が所定の基準変形量に到達することによって第１ナット９２が継手本体４０に対して完全に締め込まれた状態となり、第１ナット９２が回転しなくなる。これにより、第１ナット９２がフロントフェルール１０を押さなくなり、第１押圧力Ｆ１が解除される。

次に、第１押圧力Ｆ１が解除されることによって第１ナット９２に対する第２ナット９３の締め込みが開始される。これにより、第２ナット内端面９３Ｂにより後端垂直面２２Ａへの第２押圧力Ｆ２の付与が開始され、第２先端部２１が第１ナット外端面９２Ｆに押し付けられることにより径方向内側に変形する。この時、第１ナット９２の締め込みは既に完了しているため、第１ナット外端面９２Ｆは軸方向に移動しない。よって、バックフェルール２０は軸方向に移動せずに第２先端部２１を径方向内側に変形させることができ、配管２において第２先端部２１の食い込みより軸方向の変形量が増大するのを抑制することができる。

（その他実施形態）
最後に、本発明の管継手のその他実施形態について説明する。

図１７に示すように、フロントフェルール１０の第１後端部１２には、フロントフェルール内周面１３の一端に連設されると共に後端傾斜面１２Ａの一端に連設され、軸方向に垂直なフェルール垂直面１２Ｅが設けられていてもよい。またバックフェルール２０の第２先端部２１には、フェルール垂直面１２Ｅに対して軸方向に対向し、曲面状に形成された先端面２２Ｃが設けられていてもよい。

締付手段は、継手本体４０に対してネジによって螺合するナット３０に限定されず、継手本体４０に対して圧入される圧縮押し込み式の部材が用いられてもよい。

第１押圧部として、ナット３０の周壁部を貫通するピンを設けてもよい。そして、当該ピンによりフロントフェルール１０に第１押圧力Ｆ１を付与し、第１先端部１１の変形量が所定の基準変形量に到達することによって作業者がピンを引き抜くことにより第１押圧力Ｆ１を解除してもよい。

管継手１は、３個以上のフェルールを含むものでもよいし、ナット３０と一体となったフェルールを含むものでもよい。また、継手両端が本形態となっているものでもよい。また片側のみが本形態であり、もう片側がロウ付けでもよい。

今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと解されるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１，１Ａ〜１Ｅ 管継手
２ 配管
１０ フロントフェルール（第１フェルール）
１０Ａ 変形量規制部
１１ 第１先端部
１２ 第１後端部
１４ フロントフェルール外周面（外周面）
２０ バックフェルール（第２フェルール）
２１ 第２先端部
２２ 第２後端部
２４ バックフェルール外周面（外周面）
３０ ナット（締付手段）
３１，６１，７１，９１ 第１押圧部
３２ ナット内端面（第２押圧部）
３４ 内周面（ナット内周面）
３４Ａ 前方内周面
３４Ｂ 後方内周面
４０ 継手本体
９２ 第１ナット（第１押圧部）
９３ 第２ナット（第２押圧部）
１００ 空気調和装置
１０３ 圧縮機
１０５ 室外熱交換器
１０６ 室外膨張弁（膨張弁）
１１２ 室内熱交換器
ｂ 後方内周面の軸方向の長さ
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３ 内径
Ｆ１ 第１押圧力
Ｆ２ 第２押圧力
ｈ 第１押圧部の径方向の長さ
Ｓ１ 隙間
ｔ 厚さ
θ１，θ２ 角度

Claims (10)

1. フェルール（１０，２０）の先端部（１１，２１）を変形させて配管（２）の表面（２Ａ）に食い込ませる食い込み式の管継手（１，１Ａ，１Ｃ，１Ｄ）であって、
   前記配管（２）の周囲を囲む環形状からなり、前記配管（２）の軸方向における両端部である第１先端部（１１）及び第１後端部（１２）を有する第１フェルール（１０）と、
   前記配管（２）の周囲を囲む環形状からなり、前記軸方向において前記第１後端部（１２）に隣接する第２先端部（２１）を有する第２フェルール（２０）と、
   前記第１先端部（１１）が前記配管（２）の径方向に変形するように、前記第１フェルール（１０）に対して前記軸方向に第１押圧力（Ｆ１）を付与する第１押圧部（３１，７１，９１）と、
   前記第２先端部（２１）が前記径方向に変形するように、前記第２フェルール（２０）に対して前記軸方向に第２押圧力（Ｆ２）を付与する第２押圧部（３２）と、
   前記配管（２）が挿入される継手本体（４０）と、
   前記継手本体（４０）に外嵌装着され、前記第１及び第２押圧部（３１，７１，９１，３２）が設けられた締付手段（３０）と、を備え、
   前記第１押圧部（３１，７１，９１）は、前記第１先端部（１１）の変形量が所定の基準変形量に到達することによって前記第１押圧力（Ｆ１）を解除するように構成され、
   前記第２押圧部（３２）は、前記第１押圧力（Ｆ１）を解除することによって前記第２押圧力（Ｆ２）の付与を開始するように構成されており、
   前記締付手段（３０）は、前記第１押圧力（Ｆ１）を解除することによって前記第１フェルール（１０）に対して前記軸方向に相対移動することにより前記第２フェルール（２０）に前記第２押圧力（Ｆ２）を付与するように構成されており、
   前記第１押圧部（３１，７１，９１）は、前記第１フェルール（１０）を押すときに受ける反力により変形又は破断可能に構成され、
   前記第１押圧部（３１，７１，９１）は、前記第１先端部（１１）の変形量が前記基準変形量に到達することによって変形又は破断することにより前記第１押圧力（Ｆ１）を解除するように構成されている、管継手（１，１Ａ，１Ｃ，１Ｄ）。
2. 前記第１押圧部（３１）は、前記軸方向に折れ曲がることにより前記第１押圧力（Ｆ１）を解除するように構成されている、請求項１に記載の管継手（１，１Ａ）。
3. 前記締付手段（３０）は、前記第１及び第２フェルール（１０，２０）の外周面（１４，２４）に対して前記径方向に対向する内周面（３４）を有し、
   前記第１押圧部（３１）は、前記内周面（３４）から前記径方向内側に向かって突出し、
   前記内周面（３４）は、前記第１押圧部（３１）から見て押圧方向前方に位置する前方内周面（３４Ａ）と、前記第１押圧部（３１）から見て押圧方向後方に位置する後方内周面（３４Ｂ）と、を含み、
   前記後方内周面（３４Ｂ）の内径が前記前方内周面（３４Ａ）の内径よりも大きくなることにより、折れ曲がった後の前記第１押圧部（３１）を収容可能な前記径方向の隙間（Ｓ１）が形成されている、請求項２に記載の管継手（１Ａ）。
4. 前記前方内周面（３４Ａ）の内径をＤ１、前記後方内周面（３４Ｂ）の内径をＤ２、前記第１フェルール（１０）の前記第１後端部（１２）における外径をＤ３、前記第１押圧部（３１）の前記軸方向の厚さをｔ、ａ＝（Ｄ２−Ｄ１）／２、ｄ＝（Ｄ１−Ｄ３）／２とした場合に、Ｄ２≧Ｄ３、Ｄ２≧Ｄ１、ａ＋ｄ≧ｔの関係式が満たされる、請求項３に記載の管継手（１Ａ）。
5. 前記後方内周面（３４Ｂ）の前記軸方向の長さをｂ、前記第１押圧部（３１）の前記径方向の長さをｈとした場合に、ｂ≧（ｈ及びｔのうち大きい方）の関係式が満たされる、請求項４に記載の管継手（１Ａ）。
6. ｄ／ｈ≦０．６の関係式が満たされる、請求項５に記載の管継手（１Ａ）。
7. 前記第１押圧部（７１）は、前記径方向に折れ曲がることにより前記第１押圧力（Ｆ１）を解除するように構成されている、請求項１に記載の管継手（１Ｃ）。
8. 前記第１フェルール（１０）は、前記軸方向において前記第１先端部（１１）と前記第１後端部（１２）との間に設けられ、前記第１先端部（１１）の変形量を規制するための変形量規制部（１０Ａ）を有し、
   前記変形量規制部（１０Ａ）は、前記第１先端部（１１）が所定量変形したときに前記継手本体（４０）に当接することにより、前記第１先端部（１１）が前記所定量を超えて変形することを規制する、請求項１〜７の何れか１項に記載の管継手（１Ａ）。
9. 前記変形量規制部（１０Ａ）は、前記第１フェルール（１０）の外周面（１４）が前記軸方向に対して成す角度（θ２）が前記第１先端部（１１）における当該角度（θ１）よりも大きく且つ９０°以下となる部位である、請求項８に記載の管継手（１Ａ）。
10. 室内熱交換器（１１２）と、室外熱交換器（１０５）と、圧縮機（１０３）と、膨張弁（１０６）と、が配管（２）により互いに接続された冷媒回路を備え、
    前記配管（２）が請求項１〜９の何れか１項に記載の管継手（１，１Ａ，１Ｃ，１Ｄ）により繋がれている、空気調和装置（１００）。

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