JP6730759B1 - 冷媒用管継手構造 - Google Patents
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Abstract
Description
そこで、図14と図15に示すような構造の管継手構造が提案されている(特許文献2参照)。
さらに、図14,図15の管継手構造では、(複数個の)Oリング84,85等のシール材を必要としている。このゴム製のOリング84,85等のシール材では、使用温度が、−50℃〜+130℃の大きな温度変化には耐えることが困難であり、耐久性及び密封性の面で問題が残っている。
また、上記インコアの接続筒部の外周面には、複数本の断面三角形乃至富士山形の独立小突条が形成されている。
また、上記継手本体から突出状のパイプ接続筒部の外周面には、複数本の断面三角形乃至富士山形の独立小突条が形成されている。
また、上記閉円環状リングの肉厚寸法をT25とすると共に、上記パイプの肉厚寸法をTp とすると、数式1が成立するように、寸法設定した。
1.0・Tp ≦T25≦2.5・Tp (数式1)
また、密封のためのシール材を全く省略して、全ての構成部品を、金属製とした。
先端拡径管部をパイプ端に予め加工する必要があるといえども、従来から長くロウ付けのために使用されていた作業工具(治具)を用いれば、簡単かつ確実に、熟練を要さずに加工できる。この先端拡径管部の存在によって、流路孔の内径寸法が、パイプ自身の内径寸法と同等となり、流体通過抵抗の増加を抑制できる。
図1〜図5に示す本発明の実施の一形態に於て、相互に接続される2本の被接続用パイプP,Pは、先端面3から所定軸心寸法L5 に渡って先端拡径管部5が形成されている。
この先端拡径管部5と、パイプ本来の基本径D0 を有する基本径管部6との境界には、テーパ状段付部10が形成されている。
15は袋ナットであって、フレア継手本体20の雄ネジ部20Aに螺着される雌ネジ部15Aを有する。
袋ナット15の孔部16には、基端から先端に渡って、大径の雌ネジ部15A,中径部15C,先端小径部15Fが、順次形成されている(図2参照)。
上述の如く、本発明に係る冷媒用管継手構造は、雄ネジ部20Aと先端縮径テーパ部20Bを有するフレア継手本体20と、この雄ネジ部20Aに螺着される雌ネジ部15Aを有する一対(2個)の袋ナット15,15とを、備えている。
さらに具体的に説明すれば、インコア30は軸心に沿った貫孔33を有し、勾配面32は、この貫孔33の基端側に形成され、基端方向に拡径テーパ状であり、僅かに凸面状(凸アール状)とするも望ましい。また、インコア30は基端部位が、接続筒部31よりも大径の肉厚大径部34であり、この肉厚大径部34と、(小径の)接続筒部31との間に、段付部35が形成される(図2参照)。
また、25は閉円環状リングであって、短円筒体から成る。このリング25は、パイプPに対して、図1と図2に示すように、先端拡径管部5の形成加工前に、遊嵌状に外嵌され、その後、(後述する)図12のように先端拡径管部5を形成すると、リング25はテーパ状段付部10に当たって、パイプPの先端側へ(図2の左方向に)離脱しない。
さらに、上記袋ナット15のフレア継手本体20への螺着に伴うアキシャル方向の力を、上記リング25を介してインコア30に伝達して、上記フレア継手本体20の先端縮径テーパ部20Bと、インコア30の勾配面32との圧接密封状態を保つことができる(図3から図4、図5参照)。
なお、図1から図5に示すように接続作業を行う際に、左右いずれか一方の接続を完了してから他方の接続を行うのが、望ましい。
例えば、次の数式1が成立するように設定するのが良い。
1.0・Tp ≦T25≦2.5・Tp (数式1)
さらに望ましいのは、次の数式2のように設定する。
1.2・Tp ≦T25≦2.2・Tp (数式2)
40は継手本体であって、軸心方向の(左右)両側に、各々、雄ネジ部37と段付部38とパイプ接続筒部41とを、一体に形成する。軸心方向の中央には、スパナやレンチ等の作業工具を掛ける(掴持する)膨出部39も一体に形成する。
相互に接続される2本の被接続用パイプP,Pは、先端面3から所定軸心寸法L5 に渡って、先端拡径管部5が形成され、しかも、先端拡径管部5と基本径管部6との境界には、テーパ状段付部10が形成されている。
しかしながら、他の実施形態にあっては、継手本体40から一体突出状のパイプ接続筒部41が、形成され、その接続筒部41の外周面に、複数本の断面三角形乃至富士山形の独立小突条36が形成されている。
そして、継手本体40のパイプ接続筒部41が、パイプPの先端拡径管部5に挿入された状態で、(図8に示す如く)袋ナット15を継手本体40へ螺進してゆけば、矢印K方向に移動しつつ、テーパ状段付部10を経て、図9のように、先端拡径管部5に外嵌される閉円環状リング25を、袋ナット15の内部に、設けている。
即ち、リング25によって、縮径方向に大きな力(絞り力)を付与し、先端拡径管部5の内周面には、独立小突条36が食い込み状態となって、図9に示す如く、先端拡径管部5の内周面と、継手本体40の接続筒部41の外周面とは、金属相互の食い込み(圧接)状態として、密封され、冷媒の外部漏洩を阻止する。
図10と図11を、既設の図6〜図9と対比すれば、明らかとなるように、継手本体40の雄ネジ部37と膨出部39の外径寸法を十分大きく設定し、接続筒部41の形状・寸法をそのままとすることで、段付部38の外径寸法を十分に大に設定できる。つまり、段差寸法ΔDを十分に大きくすることが可能である。
1.2・Tp ≦T25≦3.0・Tp (数式3)
さらに望ましいのは、次の数式4のように設定する。
1.4・Tp ≦T25≦2.8・Tp (数式4)
図10と図11に示した実施形態では、上記数式3,4に示すように肉厚寸法T25を大きくすることで、パイプ耐引抜力は大きく、密封性能は極めて高く維持される。
図12に示すように、被加工パイプP0 の先端を分割金型26の孔部26Aに挿入し、4個(又はそれ以上)に分割された横断面扇型の拡径片27をパイプP0 に対して所定深さに挿入する。矢印E方向にテーパ状雄金型28を、分割された拡径片27によって形成されたテーパ状孔部29に、押込めば、図12(A)から(B)のように拡径片27がラジアル外方向Rへ移動し、先端拡径管部5が形成(加工)される。
その後、金型26を拡径方向に分割作動し、加工されたパイプP0 を引抜けば、図1〜図6、及び、図8〜図11等に示すような先端拡径管部5付の被接続用パイプPが製作される。
このように、ロウ付けによるパイプ接続作業に広く用いられていた拡径作業工具、及び、それによって簡単に加工可能な先端拡径管部に、本発明者は着眼し、図1〜図11に示したような独自の形状と構造を結合させて、ロウ付け等の熱を用いずに安全に作業ができ、しかも、従来例の図14に比べて、超精密の食込み爪80等を備えないで、かつ、パイプ接続作業性についても優れた管継手構造を、ここに提案する。
さらに、作業現場のフレア加工による品質のバラツキの問題も解決され、極めて超精密な爪80(図14,図15参照)を有する部品が省略でき、強力な耐引抜力を発揮する。冷媒配管では、−50℃〜+130℃と極めて温度差が大きく、高圧力も作用するが、このような過酷な使用環境下で、金属相互の強力な圧接のみをもって、高い密封性を、安定して長期間に渡って発揮する。
5 先端拡径管部
6 基本径管部
10 テーパ状段付部
15 袋ナット
15A 雌ネジ部
20 フレア継手本体
20A 雄ネジ部
20B 先端縮径テーパ部
25 閉円環状リング
30 インコア
31 接続筒部
32 勾配面
36 独立小突条
37 雄ネジ部
38 段付部
40 継手本体
41 接続筒部
P パイプ
L5 所定軸心寸法
T25 リングの肉厚寸法
Tp パイプの肉厚寸法
Claims (6)
- 軸心方向両側の各々に雄ネジ部(20A)と先端縮径テーパ部(20B)を有するフレア継手本体(20)と、上記雄ネジ部(20A)に螺着される雌ネジ部(15A)を有する袋ナット(15)とを、備え、
相互に接続される2本の被接続用パイプ(P)は、先端面(3)から所定軸心寸法(L5 )に渡って先端拡径管部(5)が形成されると共に、上記先端拡径管部(5)と基本径管部(6)との境界には、テーパ状段付部(10)が形成され、
上記パイプ(P)の上記先端拡径管部(5)に内挿される接続筒部(31)と、上記先端縮径テーパ部(20B)に当接する勾配面(32)を有するインコア(30)を備え、
上記袋ナット(15)のフレア継手本体(20)への螺進により、上記パイプ(P)のテーパ状段付部(10)を経て上記先端拡径管部(5)に外嵌される閉円環状リング(25)を、上記袋ナット(15)の内部に設け、
上記リング(25)のラジアル内方向への縮径付勢力にて、上記パイプ(P)の先端拡径管部(5)と上記インコア(30)の接続筒部(31)との密封状態を保ち、
さらに、上記袋ナット(15)のフレア継手本体(20)への螺着に伴うアキシャル方向の力を、上記リング(25)を介してインコア(30)に伝達して、上記フレア継手本体(20)の先端縮径テーパ部(20B)と、インコア(30)の勾配面(32)との圧接密封状態を保つように構成したことを特徴とする冷媒用管継手構造。 - 上記インコア(30)の接続筒部(31)の外周面には、複数本の断面三角形乃至富士山形の独立小突条(36)が形成されている請求項1記載の冷媒用管継手構造。
- 軸心方向両側の各々に、雄ネジ部(37)と段付部(38)とパイプ接続筒部(41)とを、順次形成した継手本体(40)と、上記雄ネジ部(37)に螺着される雌ネジ部(15A)を有する2個の袋ナット(15)とを、備え、
相互に接続される2本の被接続用パイプ(P)は、先端面(3)から所定軸心寸法(L5 )に渡って先端拡径管部(5)が形成されると共に、上記先端拡径管部(5)と基本径管部(6)との境界には、テーパ状段付部(10)が形成され、
上記継手本体(40)の上記パイプ接続筒部(41)が、パイプ(P)の上記先端拡径管部(5)に挿入された状態で、上記袋ナット(15)の継手本体(40)への螺進により、上記パイプ(P)のテーパ状段付部(10)を経て上記先端拡径管部(5)に外嵌される閉円環状リング(25)を、上記袋ナット(15)の内部に設け、
上記リング(25)のラジアル内方向への縮径付勢力にて、パイプ(P)の先端拡径管部(5)と、継手本体(40)の上記パイプ接続筒部(41)との密封状態を保つように構成し、
さらに、密封のためのシール材を全く省略して、全ての構成部品を、金属製としたことを特徴とする冷媒用管継手構造。 - 上記継手本体(40)から突出状のパイプ接続筒部(41)の外周面には、複数本の断面三角形乃至富士山形の独立小突条(36)が形成されている請求項3記載の冷媒用管継手構造。
- 上記閉円環状リング(25)の肉厚寸法を(T 25 )とすると共に、上記パイプ(P)の肉厚寸法を(T p )とすると、数式1が成立するように、寸法設定した請求項1,2,3又は4記載の冷媒用管継手構造。
1.0・T p ≦T 25 ≦2.5・T p (数式1) - 密封のためのシール材を全く省略して、全ての構成部品を、金属製とした請求項1又は2記載の冷媒用管継手構造。
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