JPH0599378A

JPH0599378A - 管継手

Info

Publication number: JPH0599378A
Application number: JP3255367A
Authority: JP
Inventors: R David Paul; アールデウイツトポール; C Frickinger Steven; シーフリツキンガーステイーヴン; J Suchuaazenbaagaa Dennis; ジエイスチユアーゼンバーガーデニス
Original assignee: Aeroquip AG
Current assignee: Aeroquip AG
Priority date: 1991-10-02
Filing date: 1991-10-02
Publication date: 1993-04-20
Anticipated expiration: 2011-09-25
Also published as: JP2537578B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、比較的安価に製造でき、使
用が簡単で効率が良く、作動に信頼性があり、且つ種々
の硬度をもつ広範囲の管材料に使用できるナット−フェ
ルール形管継手を提供することにある。【構成】本発明による管継手は、取付け具と、管の端
部領域に配置されるスリーブと、該スリーブの内方の円
錐状カム面と係合する外方のテーパ面を備えており且つ
管の円筒状面と金属対金属シール係合するフェルール
と、取付け具の雄ねじ部分と係合するねじを備えたナッ
トとを有しており、該ナットの締付けによりフェルール
が前方に押圧され、フェルールのテーパ面とスリーブの
カム面とが係合され、且つスリーブのシール面が取付け
具のシール面に対し押圧されて両者の間にシール関係が
確立されるように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はフレアレス管継手に関
し、より詳しくは、取付け具（フィッティング）にフレ
アレス管をシールできる管継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、フレアレス管は、ナット及びフ
ェルール（口輪）形管継手組立体により管状の取付け具
本体に連結される。この場合、フェルールが管の端部に
取り付けられるが、フェルールには、取付け具本体に形
成されたシール面に一致できる形状をもつシール面が設
けられていて、取付け具本体のシール面に対してシール
関係を確立することができる。例えば米国特許第3,109,
673 号及び本願の譲受人に係る米国特許第4,529,231 号
に開示されているように、フェルールには、よく、圧縮
ナットを締め付けることにより内方に変形して関連する
管と係合できる内縁部又はセレーションを備えた変形可
能部分が設けられており、これにより、管との金属対金
属シール関係が形成され、管が継手から軸線方向に分離
することを防止している。

【０００３】フレアレス形の管継手は、種々の材料で形
成された種々の硬度をもつ管によく用いられており、管
と管継手との間のシール及び軸線方向の力抵抗は、フェ
ルールと管との係合に基づいているので、比較的硬い材
料からなる管又は非均一表面をもつ管を連結する場合に
は、必ずしも流体密封組立体が得られるわけではない。
フェルールと管との初期係合が初期シール領域に隣接し
た箇所に位置している場合には、最初は流体密封組立体
が確立していても、配管の振動及び変形により、通常の
作動中に漏洩が生じることがある。或る管継手は、管継
手としての全体的性能を向上させた構造を用いている
が、その結果は依然として満足できるものではなく、ま
たその構造は費用が嵩む製造工程を必要としている。

【０００４】米国特許第2,523,135 号には、二重フェル
ール構造を用いた管継手が開示されており、この管継手
では、一方のフェルールが、関連する管とクサビ形の金
属対金属係合をするように変形される。このクサビ形係
合は、切断縁部又はセレーションを用いたフェルールを
採用する管継手にとっては優れたものである。なぜなら
ば、管とフェルールとの間には大きな接触面積が創出さ
れ、このためより有効なシールが形成され且つ管の有効
なグリップを確立できる摩擦力が得られるからである。
外方のフェルールは、取付け具本体に形成された円錐状
シール面とのシール係合を確立する円錐状シール面を有
しており、このため、手間がかかり且つ費用が嵩む機械
加工工程が必要になる。また、振動に対する付加的な抵
抗を与える支持関係をなして、管の端部がフェルールに
受け入れられる構造になってはいない。

【０００５】米国特許第2,737,403 号に開示の二重フェ
ルール構造では、管の端部が一方のフェルールに形成さ
れた周方向のアンダーカット部分とシール係合をなして
受け入れられ、同時に、他方のフェルールが管の他の表
面とのシール係合を確立して、二重シールが形成される
ようになっている。アンダーカット部分は、管の端部を
外方に拡げて、フェルールに対するシールを形成する。
しかしながら、管の外表面と係合するフェルール及びナ
ットは振動荷重に抵抗しない垂直接触関係を用いてお
り、また、その構造は、フェルールとナットとに形成さ
れてナットの締付けを制限する衝合肩部を備えたもので
あるため、作動中に漏洩が生じても、更に締め付けて漏
洩を停止させることはできない。また、取付け具本体の
シール面と係合するフェルールのシール面は円錐状の形
状を有しており、このため、シール面が平らであるなら
ば不要な正確な機械加工が必要になる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、フレアレス管を平らなシール面をもつ取付け具本体
に連結するナット−フェルール形の管継手であって、比
較的安価に製造でき、使用が簡単で効率が良く、作動に
信頼性があり、且つ種々の硬度をもつ広範囲の管材料に
使用できるナット−フェルール形管継手を提供すること
にある。

【０００７】本発明の他の目的は、フェルール−スリー
ブ構造を用いた管継手であって、スリーブの内部には周
方向のアンダーカットが設けられており、該アンダーカ
ットが管の端部を外方に拡げて該端部との支持−ロック
関係を確立し、同時に、フェルールが管の外表面とのク
サビ形金属対金属シール係合を確立して二重シールを形
成する管継手を提供することにある。

【０００８】本発明の他の目的は、圧縮ナットにより作
動されるフェルール−スリーブ構造を用いた管継手であ
って、スリーブが管の端部に取り付けられ、フェルール
が前部及び後部を有しており、圧縮ナットが内方のカム
面を備えていて、該内方のカム面がフェルールを軸線方
向前方に押圧してスリーブと係合させ、該スリーブの前
部を管と金属対金属シール係合させると共にフェルール
を曲げられた形状に変形し且つフェルールの後部を管内
へと半径方向内方に曲げて振動減衰の補助をさせるよう
に構成した管継手を提供することにある。

【０００９】本発明の他の目的は、フェルールと、スリ
ーブと圧縮ナットからなる構造を用いた管継手であっ
て、管継手の構造がナットの締付けを制限する手段を備
えておらず、従って、ナットが充分に締め付けられて継
手と関連する管との間に二重シールが確立され、流体密
封組立体を形成できる管継手を提供することにある。本
発明の他の目的は、スリーブとフェルールとを用いたフ
レアレス管の継手であって、スリーブに形成されたカム
面がフェルールを管上で圧縮し且つ収縮させ、スリーブ
が、フェルールの圧縮中にスリーブの膨張及び半径方向
の変形を制限できる形状を有しており、フェルールに半
径方向の押圧力を付与できるように構成したフレアレス
管継手を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明を実施する管継手
は、その取付け具本体が平らな半径方向の面を有してお
り、該面には環状の凹部が形成されていて、該凹部はそ
の深さよりも大きい軸線方向の常態寸法をもつ弾性「Ｏ
リング」を受け入れている。取付け具本体には、その端
部に隣接する箇所に雄ねじが設けられている。取付け具
本体は、管その他の導管装置の連結部にろう付け又はね
じ止めしてもよいし、永久固定してもよい。

【００１１】金属管の端部に配置されるスリーブは内方
のアンダーカット部分を有しており、該アンダーカット
部分は管の端部を受け入れて外方に拡げることができる
ようになっている。スリーブは、取付け具のシール面及
び「Ｏリング」と係合できる平らな半径方向の面を備え
ている。また、スリーブは内方の環状の円錐状カム面を
備えており、該円錐状カム面はフェルール及び外方のテ
ーパ面に載り且つこれらと係合して、半径方向に膨張で
きる間隙を形成する。スリーブは片持ち支持形の端部を
備えており、該端部は、フェルールが圧縮されるとき
に、半径方向外方に変形されて、フェルールに対して半
径方向の押圧力を維持する働きをする。

【００１２】フェルールには管の直径よりも僅かに大き
い内径が設けられている。また、フェルールは、後部
と、取付け具本体の方に延びている前部とを備えてい
る。フェルールに形成された外方のテーパ面は、種々の
角度が付されたスリーブのカム面と係合し、圧縮ナット
を取付け具本体に螺着することにより、フェルールの前
部を変形して管とクサビ形の金属対金属シール係合させ
るようになっている。フェルールのテーパ面はスリーブ
の内方のカム面よりもかなり小さな角度を有しており、
継手の組付け時にフェルールを内方に曲げるようになっ
ている。この曲げ作用により取付け具本体内に圧縮力が
創出され、この圧縮力が、振動を吸収し且つ一次シール
の箇所から離れた箇所において管を確実に支持する。ナ
ットは内方の環状の円錐状カム面を備えており、該円錐
状カム面は、ナットを締付け方向に回転させると、フェ
ルールの後部に隣接してフェルールに形成された凸状の
衝合面と係合し、フェルールを軸線方向前方及び半径方
向内方に押圧して、フェルールの外方の面とスリーブの
カム面とを係合させる。このクサビ形の係合により、管
の端部がスリーブのアンダーカット部分内へと軸線方向
前方に押し込められ、管の端部が外方に拡げられて、管
とスリーブとの間にロック連結部が確立され、管の端部
が押し潰されることが防止される。また、ナットの内方
のカム面により、フェルールの後部が管内へと内方に押
し込まれてフェルールが曲げられる。このため、振動の
減衰が補助され、且つフェルールの後端部が管と確実に
接触するように押圧されるため、一次シールが生じるフ
ェルールの前端部から離れた軸線方向の位置において管
を支持でき、従って、継手の使用中に漏洩が生じないよ
うにすることができる。

【００１３】本発明の管継手の構造は管とのクサビ形の
シール係合を用いているため、本発明の管継手は、種々
の硬度をもつ広範囲の管材料に適用することができる。

【００１４】

【実施例】本発明の上記目的及び利点は、以下の説明及
び添付図面により明らかになるであろう。本発明の管継
手の構成部品は添付図面から明らかになるであろう。基
本的な構成部品は環状の取付け具本体１０（図面にはそ
の一部が示されている）であり、該取付け具本体１０に
は軸線方向のボア１２があげられている。ボア１２は外
端部１４と交差しており、該外端部１４は形状が平らで
あり且つ取付け具本体１０の軸線に対して垂直である。
外端部１４にはボア１２と同心状に環状の凹部１６が形
成されており、該凹部１６は、この軸線方向深さよりも
大きな直径の弾性Ｏリング１８を受け入れている。従っ
て、凹部１６内にＯリング１８を組み込んだ状態では、
Ｏリング１８の一部が取付け具本体１０の外端部１４の
平面から軸線方向に突出している。取付け具本体１０に
は、その外端部１４に隣接して雄ねじ２０が設けられて
おり、取付け具本体１０の他端部（図示せず）は、該取
付け具本体のボア１２と同心状に連通するボアを備えた
導管を受け入れるようになっている。

【００１５】取付け具本体１０に連結すべき管２２は円
筒状の形状を有しており、四角形の端部２４を備えてい
る。管２２の端部には変形可能なフェルール２６が取り
付けられており、また、管２２の端部には環状のスリー
ブ２８が取り付けられる。フェルール２６とスリーブ２
８とを管２２の端部に組み付ける前に、ナット３０を管
２２の端部に配置する。

【００１６】フェルール２６は環状に作られており、通
常は管２２の硬度より大きな硬度をもつ材料で構成され
る。また、フェルール２６は前部３２及び後部３４を備
えている。フェルール２６の内方には、管２２の直径よ
りも僅かに大きな直径をもつボア３６が設けられてい
る。また、フェルール２６には外方の環状テーパ面３８
が設けられており、該テーパ面３８は後部３４に隣接す
る最大直径から前部３２に隣接する最小直径まで延びて
いる。また、フェルール２６の後端部には、後で詳述す
るように、ナット３０と係合する凸状の衝合面４０が形
成されている。後述するように、フェルール２６の外方
の面（テーパ面）３８には、配向手段を設けるのが好ま
しい。

【００１７】フェルール２６と同様に、スリーブ２８
も、通常、管２２の硬度より大きな硬度をもつ材料で構
成されている。スリーブ２８の前端部には平らなシール
面４２が設けられている。このシール面４２は、スリー
ブ２８の軸線に垂直な平面内に配置されており、取付け
具本体１０の平らな外端部１４と整合し且つＯリング１
８と係合して両者の間に流体気密シールを形成する。ス
リーブ２８の後端部には、内方の環状のテーパ状カム面
４４が設けられており、該カム面４４は、フェルール２
６の外方の面３８上に載り且つ該面３８と係合するよう
になっている。スリーブ２８の外方の面４５は円錐状
で、スリーブ２８の自由端に向かって収斂している。ス
リーブ２８の後端部は支持されず、後述のように、フェ
ルール２６に押圧力を付与する片持ち構造を有してい
る。また、スリーブ２８には周方向の内方アンダーカッ
ト４６が設けられており、管２２の端部を緊密に受け入
れることができるようになっている。このアンダーカッ
ト４６は前方外方に延びた円錐状面を形成しており、該
円錐状面は、管２２の端部２４を外方に拡げてスリーブ
２８と管２２との間の機械的ロックを確立し且つ管２２
の端部２４を支持する。

【００１８】図２、図４、図８及び図９から明らかなよ
うに、フェルール２６の軸線に対する円錐状面（外方の
テーパ面）３８の角度は、スリーブ２８の円錐状面（テ
ーパ状カム面）４４の角度よりも数度小さい。ナット３
０には、取付け具本体１０の雄ねじ２０にナット３０を
螺着するための雌ねじ４８が設けられている。また、ナ
ット３０には、管２２を受け入れ且つフェルール２６及
びスリーブ２８を包囲するのに充分な寸法をもつ最大直
径のボア５０が設けられている。また、ナット３０には
半径方向内方に延びている肩部５２が設けられており、
該肩部５２にはフェルール２６の衝合面４０と係合する
環状の円錐状カム面５４が形成されている。肩部５２の
内径５６は、管２２の外径よりも僅かに大きい。フェル
ール２６の内径（ボア）３６、ナット３０の内径５６及
び表面（テーパ状カム面）４４が交差するスリーブの円
筒状面は同じである。ナット３０の外面には、レンチと
係合する平坦面（図示せず）が設けられており、これら
の平坦面をレンチ等が掴んでナット３０を取付け具本体
１０の雄ねじ２０にねじ込むことができる。

【００１９】組付けに際し、先ず、ナット３０を管２２
の端部に挿入し、次に、フェルール２６を、その表面
（衝合面）４０がナット３０のカム面５４と対面するよ
うに管２２の端部２４に滑入する。次に、管２２の端部
２４がアンダーカット４６と整合するまで、スリーブ２
８を管２２の前端部に置き、図１に示すように、ナット
３０を取付け具本体１０の雄ねじ２０に予備的に螺合さ
せる。

【００２０】圧縮ナット３０を所定の回転数だけ回転さ
せてナット３０を締め付け、ナット３０を図１〜図３で
見て右方に移動させると、ナット３０のカム面５４がフ
ェルール２６の衝合面４０と係合し、これによりフェル
ール２６が軸線方向前方に押され、フェルール２６の衝
合面３８とスリーブ２８のカム面４４とが係合する。フ
ェルール２６が前方に移動すると、係合面の形状によ
り、フェルール２６の前部３２が管２２内へと内方に変
形し始め、これにより、管２２及びスリーブ２８が前方
に押され、図２に示すように、スリーブ２８のシール面
４２が取付け具本体１０のシール面１４及びＯリング１
８とシール関係をなして係合することにより、管継手の
適切な組立てが達成される。フェルール２６が前方に動
くと、フェルール２６の前方部分３２は係合面の形状に
より管２２に内方に変形しはじめ、これにより、管とス
リーブ２８を前方に押しつけスリーブシール面４２を管
継手本体シール面１４とＯリング１８とにシール係合さ
せる（図２）。ナット３０の締付けを続ければ、フェル
ール２６が更に前方に押圧され、フェルール２６の前部
３２が内方に変形されて管２２とクサビ形の金属対金属
シール係合をするようになる。これにより、管２２と継
手との間に一次シールが形成され、管２２の前端部が、
アンダーカット４６及び該アンダーカット４６により形
成される環状凹部内に押し込められてこれらと密封係合
する。また、フェルール２６の後部３４も、フェルール
２６の衝合面４０の形状により、後述のようにして管２
２内へと内方に変形される。これにより、フェルール２
６が曲げられ（図３）、振動を減衰させる補助をする。
ナット３０を所定回転数だけ回転したならばナット３０
の締付けを停止し、この時点で流体密封組立体が確立さ
れる。

【００２１】管２２を形成する管材料の硬度及び壁厚に
依存して、管２２の端部２４がアンダーカット４６によ
り外方に拡げられ、同時に、管２２とフェルール２６と
のクサビ形係合により、管２２が、図３及び図５に示す
ように内方に変形される。管２２のこの拡がり（フレア
リング）及び変形により、管２２を取付け具本体１０か
ら分離させようと管２２に作用する軸線方向の力に対し
強く抵抗することができる。しかしながら、ステンレス
鋼のように比較的硬い材料からなる管を連結する場合の
ように、変形又は拡がりが極く僅かな場合でも、フェル
ール２６は、クサビ形の係合により、管２２に依然とし
て大きな摩擦力を付与し、管２２を取付け具本体１０に
連結した状態に維持する。また、管が非均一表面を有し
ている場合でも、流体密封組立体を形成する有効なシー
ルが確立される。

【００２２】管２２の端部２４がアンダーカット４６内
にきつく押し込められることにより、幾つかの利点が得
られる。第１の利点は、管２２の端部２４が正確な四角
形でなくても、通常、流体密封シールが達成され、管２
２とフェルール２６との間に一次シールが形成されるこ
とである。第２の利点は、スリーブ２８が管２２の端部
２４に機械的にロックされるため、継手の連結を解除し
たときにスリーブ２８が管２２に確実に保持されること
である。第３の利点は、アンダーカット面の最内方部分
が管２２の方向に戻るように形成されているため、図３
及び図５に示すようにナット３０を締め付けてフェルー
ル２６を圧縮する間に、管２２の端部２４が半径方向に
潰されないように、アンダーカット４６により端部２４
が保持されることである。

【００２３】図４及び図５に示すように、フェルール２
６がスリーブ２８に入る前に、スリーブ２８内にＯリン
グ５８を取り付けておけば、継手の連結の完了時にＯリ
ング５８が変形して押し込められ、フェルール２６の端
部（前部）３２に隣接した箇所で、管２２、フェルール
２６及びスリーブ２８が互いに密封シールされた状態に
なる（図５）。

【００２４】図６及び図７には、フェルール２６の好ま
しい構造が詳細に示されている。フェルール２６の直径
の大きい側の端部（後部）３４に隣接した箇所でフェル
ール２６を周回する溝６４が設けられているため、継手
を組み立てる人が、フェルール２６のどちら側の端部を
最初に管２２の端部２４に挿入すべきかを迅速に決定す
ることが可能になる。この表示溝６４は、サイズの小さ
な継手、すなわち、フェルールが比較的小さくて、配向
溝６４が設けられていないと大きい直径の側の端部と小
さい直径の側の端部との区別が困難である場合に特に有
効である。

【００２５】フェルール２６の外端部（衝合面）４０
は、外方の漸次変化半径（outer gradual radius) ６０
及び内方のより小さな半径６２とにより構成されてい
る。ナット３０のカム面５４は円錐状であるため、面６
０と５４との間には「線」接触が存在する。このため、
これらの係合面間の摩擦、従って、ナット３０の回転に
要するトルクを低減でき且つナット３０が回転するとき
のフェルール２６の回転を防止することができる。内方
の半径６２は、フェルール２６の端部３４が管２２内に
押し込められるときに管２２に生じる応力点を無くすこ
とができる。

【００２６】圧縮ナット３０を締め付ける間の、管２２
と、スリーブ２８と、フェルール２６と圧縮ナット３０
のカム面５４との相互関係を最も良く理解するには、図
解を目的としてこれらの構成部品を概略的な線で描いた
図８〜１２を参照されたい。図８において、構成部品同
士の関係は、「手での締付け」状態の前に圧縮ナット３
０を１／２回転させたときに生じる関係である。この状
態において、ナット３０のカム面５４はフェルール２６
の衝合端部４０と係合し、フェルール２６の鼻部は最初
にスリーブ２８のカム面４４と係合する。フェルール２
６の面６６は僅かに凸状をなしており且つナット３０の
カム面５４に対して実質的に平行であるため、フェルー
ル２６に加えられる力は矢印Ａで示すように軸線方向を
向いており、従って、フェルール２６を変形するに充分
な力は未だナット３０により加えられていない。

【００２７】図９は、ナット３０が手により締め付けら
れた「手での締付け」関係を示すものであり、ナット３
０のカム面５４がフェルール２６の面６６と係合すると
き、フェルール２６は、右方に向かって実質的に軸線方
向に移動する。フェルール２６の鼻部はスリーブ２８の
カム面４４と係合し、フェルール２６の鼻部には、スリ
ーブ２８のカム面４４により、矢印Ｂで示すような実質
的に半径方向の力が内方に作用する。図９から明らかな
ように、力Ｂは、フェルール２６の鼻部を管２２の表面
と係合するように変形する。

【００２８】図１０は、図９における「手での締付け」
関係から、ナット３０を締付け方向に約１／２だけ回転
させたときの各構成部品の関係を示すものである。これ
らの状態において、力Ｂは、フェルール２６の鼻部を管
２２の材料内へと内方に変形させており、フェルール２
６は、スリーブ２８のカム面４４とフェルール２６の面
３８とが係合する間、これらが実質的に平行になり且つ
隣接するようになる程度まで右方に移動される。フェル
ール２６の鼻部領域は、管２２内により深く侵入するま
で内方に押し込められ、これにより、フェルール２６と
管２２との間の一次金属対金属シール関係が形成され
る。

【００２９】図１１には、圧縮ナット３０を、図９の
「手での締付け」状態から更に完全に１回転させた構成
部品の状態が示されている。フェルール２６の鼻部領域
（前部）３２は、スリーブ２８のカム面４４によりフェ
ルール２６に加えられる内方への力によって、管２２内
により深く埋入されている。また、フェルール２６は、
これに加えられる大きな軸線方向の力により、「曲げら
れた」形状をとり始めている。また、図１１から分かる
ように、ナット３０のカム面５４がフェルール２６の凸
状半径６０と係合し始めており、カム面５４と凸状半径
６０との間の力のベクトルが、フェルール２６の半径６
２を管２２の表面と係合させる半径方向の成分を有して
いる。

【００３０】図１２には、ナット３０を、図９の「手で
の締付け」状態から更に、ほぼ１回転半回転させ、完全
に締め付けた状態が示されている。これらの状態におい
て、フェルール２６に作用している軸線方向の力は大き
く、フェルール２６の鼻部は管２２内に深く埋入されて
いて、有効なシールを達成している。また、フェルール
２６は大きく曲げられていて、ナット３０のカム面５４
は、矢印Ｃで示す力のベクトルが大きな半径方向の成分
をもつように、フェルール２６の半径６０と係合してい
る。ナット３０のカム面５４と係合するフェルール２６
の外端部４０がこのように半径方向に圧縮されると、フ
ェルール２６の外端部４０が管２２内に僅かに埋入さ
れ、これにより、フェルール２６の表面６２の箇所にお
いて、フェルール２６と管２２との間の確実な機械的相
互連結が形成される。表面６２にけるフェルール２６と
管２２とのこの確実な機械的相互連結により、管２２
は、フェルール２６の鼻部領域３２に生じた一次金属対
金属シールの箇所から大きく軸線方向に間隔を隔てた位
置において継手に対し強力に支持される。従って、管２
２に生じる撓み及び振動は、フェルール２６の半径６２
の箇所で吸収され、シールが形成されているフェルール
２６の鼻端部に伝達されることはない。このため、本発
明の概念を用いた継手は、漏洩を生じさせることなく大
きな振動に耐えることができる。

【００３１】更に、図１２から明らかなように、フェル
ール２６の曲げられた形状が固有の弾性を有しているた
め、継手が、シール効率を損なうことなく振動を吸収す
ることが可能になる。本発明のこの特徴は、スリーブ２
８がフェルール２６に及ぼす力により、スリーブ２８の
外端部６８が弾性的に外方に変形できるように構成され
たスリーブ２８の片持ち支持構造により増大される。ス
リーブ２８のこの外方への変形が、図１０及び図１２に
おいて矢印Ｄで示されている。スリーブ２８の片持ち端
部のこの固有弾性により、フェルール２６を半径方向内
方に押さえる強力な押圧力が維持されるため、継手に振
動が作用する場合でも、継手に漏洩を生じさせようとす
るあらゆる傾向に一層抵抗することができる。

【００３２】スリーブ２８の外方のテーパ面４５が設け
られているため、片持ち支持されたスリーブ２８の外端
部６８は、フェルール２６の圧縮時に、ナット３０のボ
ア５０と係合することなくして外方に撓むことができ
る。また、テーパ面４４、４５によりスリーブ２８の外
端部の肉厚が薄くなっているため、スリーブ２８は、フ
ェルール２６の圧縮中に外方に撓み、上述したフェルー
ル２６に対する押圧力を維持することができる。

【００３３】当業者は、本発明の精神及び範囲から逸脱
することなくして種々の変更を施すことができることに
気付くであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による平面シール形の管継手を示す直径
方向に断面した側面図であり、管継手の圧縮ナットを締
め付ける前の初期組み付け後を示すものである。

【図２】図１と同様な側面図であり、完全な組付け位置
に向けてナットを回転した後の構成部品の関係を示すも
のである。

【図３】図１及び図２と同様な側面図であり、完全な組
付け位置にある管継手を示すものである。

【図４】スリーブの端部、フェルール及びナットのカム
面の拡大詳細図であり、フェルールの圧縮及び軸線方向
変位の前の図２の関係及びスリーブと管との間にオプシ
ョンとしてのシールリングを設けた状態を示すものであ
る。

【図５】スリーブの端部、フェルール及びナットのカム
面の拡大詳細図であり、フェルールが完全に圧縮され、
オプションとしてのシールリングが圧縮された状態にあ
る図３の関係を示すものである。

【図６】配向溝が形成されたフェルールの拡大側面図で
ある。

【図７】図６の７−７線に沿う図６のフェルールの半断
面図である。

【図８】スリーブの端部、フェルール及びナットのカム
面を概略線で示す拡大図であり、圧縮ナットの「手での
締付け」回転前に該ナットを１／２回転させたときの構
成部品を示すものである。

【図９】図８と同様な拡大図であり、圧縮ナットの「手
での締付け」位置における構成部品を示すものである。

【図１０】図９と同様な拡大図であり、図９に示す位置
を超えてナットを１／２回転させたときの構成部品を示
すものである。

【図１１】図１０と同様な拡大図であり、図９の「手で
の締付け」関係を超えてナットを完全に１回転させたと
きの構成部品を示すものである。

【図１２】図１１と同様な拡大図であり、図９の「手で
の締付け」関係を超えてナットを１回転半回転させたと
きの構成部品の形状を示すものである。

【符号の説明】

１０取付け具本体１６環状凹部１８Ｏリング２０雄ねじ２２管２４管の端部２６フェルール２８スリーブ３０ナット３２フェルールの前部３４フェルールの後部４０フェルールの衝合面４２スリーブのシール面４４スリーブのテーパ状カム面４５スリーブの外方の面４６アンダーカット４８雌ねじ５８Ｏリング６０フェルールの外方の漸次変化半径６２フェルールの内方のより小さな半径６４配向溝６６フェルールの面６８フェルールの外端部

フロントページの続き (72)発明者デニスジエイスチユアーゼンバーガーアメリカ合衆国インデイアナ州 46773 モンローヴイルテイルマンロード 18102

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】端部と端部領域とを備えた円筒状のフレ
アレス管を、１つの軸線と雄ねじ部分とシール面とを備
えた管状の取付け具に取り付ける継手において、管の端
部領域に配置されるようになった１つの軸線を備えたス
リーブを有しており、該スリーブが、後方を向いた端部
と、前記取付け具のシール面に対して軸線方向に整合し
た対向関係をなして配置されるシール面を形成する前方
を向いた端部と、管の端部を受け入れて該端部と金属対
金属のシール関係を確立できるように前記前方を向いた
端部に隣接して前記スリーブ内に形成された環状の後方
を向いた凹部と、該凹部内に形成され、管を受け入れ、
支持し且つ外方に拡げるためのアンダーカットを形成す
る円錐状面と、前記後方を向いた端部に隣接して前記ス
リーブに形成された内方の円錐状カム面とを備えてお
り、前部と、外方の衝合面を備えた後部と、管の直径に
ほぼ等しい内径と、前記スリーブの円錐状カム面と係合
して前記前部を内方に変形させ管の円筒状面と金属対金
属シール係合させる外方のテーパ面とを備えたフェルー
ルを更に有しており、前記スリーブ及びフェルールを包
囲し且つ前記取付け具の雄ねじ部分と係合するねじを備
えたナットを更に有しており、前記ナットは、前記フェ
ルールの衝合面と係合する内方の肩部を備えており、該
肩部が、前記フェルールを前方に押圧して、フェルール
の前記テーパ面とスリーブのカム面とを係合させ且つ前
記スリーブのシール面を前記取付け具のシール面に対し
て押圧して両者の間にシール関係を確立することを特徴
とする継手。
【請求項２】前記凹部の円錐状カム面が、外方及び前
方に延びている前記アンダーカットを形成しており、管
の前記端部が、前記円錐状カム面内に押し込められて外
方に拡げられ、円錐状カム面との金属対金属支持係合を
確立することを特徴とする請求項１に記載の継手。
【請求項３】前記ナットの肩部に形成された円錐状カ
ム面が前記フェルールの衝合面と係合するようになって
いることを特徴とする請求項１に記載の継手。
【請求項４】前記ナットの円錐状カム面が前記フェル
ールの衝合面と係合するときに、前記フェルールの前記
後部が内方に変形されて管と係合することを特徴とする
請求項３に記載の継手。
【請求項５】前記フェルールの前記後部が凸状面を備
えており、該凸状面が前記ナットの肩部の円錐状カム面
と係合し、該円錐状カム面と実質的に線接触して摩擦力
を低減させ、前記フェルールの凸状面が、前記フェルー
ルの圧縮中に前記円錐状カム面に対して変化する関係を
有しており、前記ナットの締付けの最終段階において前
記フェルールの後部に作用する半径方向の力を増大させ
ることを特徴とする請求項４に記載の継手。
【請求項６】前記取付け具のシール面が実質的に平ら
であり且つ取付け具の軸線に対して実質的に垂直であ
り、前記スリーブのシール面が、前記スリーブの軸線に
対して実質的に垂直な平面内に位置する実質的に平らな
面であり、前記取付け具のシール面内には環状の凹部が
形成されており、該凹部内には弾性シールが配置されて
いて、該弾性シール面が前記スリーブの平らな面と係合
できるようになっていることを特徴とする請求項１に記
載の継手。
【請求項７】前記スリーブと前記管の端部領域との間
において、該管の端部領域には弾性シールリングが取り
付けられており、該弾性シールリングが前記フェルール
の前部と係合することを特徴とする請求項１に記載の継
手。
【請求項８】端部と端部領域とを備えた円筒状のフレ
アレス管を、１つの軸線と雄ねじ部分とシール面とを備
えた管状の取付け具に取り付ける継手において、管の端
部領域に配置されるようになった１つの軸線を備えたス
リーブを有しており、前記スリーブが、後方を向いた自
由端部と、前記取付け具のシール面に対して軸線方向に
整合した対向関係をなして配置されるシール面を形成す
る前方を向いた端部とを備えており、前記スリーブが、
該スリーブの前方を向いた端部の方向に収斂している内
方の円錐状面を備えており、前記スリーブが、該スリー
ブの後方を向いた端部と交差する外面を備えており、前
記後方を向いた端部に隣接する前記スリーブの半径方向
壁厚は前記前方を向いた端部に隣接するスリーブの壁厚
よりも小さく、フェルールを更に有しており、該フェル
ールが、前部と、外方の衝合面を備えた後部と、実質的
に管の直径に等しい内径と、前記スリーブの内方の円錐
状面と係合してフェルールの前記前部を内方に変形させ
管の円筒状面と金属対金属シール係合させる外方の円錐
状面とを備えており、前記スリーブ及びフェルールを包
囲し且つ前記取付け具の雄ねじ部分と係合するねじを備
えたナットを更に有しており、該ナットが、前記フェル
ールの衝合面と係合する内方の肩部を備えており、該肩
部が、前記フェルールを前方に押圧し、フェルールの外
方の円錐状面とスリーブの円錐状面とを係合させて前記
フェルールを半径方向に収縮させ、前記ナットの締付け
を完了したときに、前記スリーブの内方の円錐状面と、
前記スリーブの後方を向いた端部に隣接する前記フェル
ールの外方の円錐状面とが係合し、前記スリーブの後方
を向いた端部に隣接する前記スリーブの小さな壁厚部分
は、前記スリーブの後方を向いた端部が半径方向外方に
撓んで前記フェルールに対して内方に向いた押圧力を加
えることを可能にし、前記ナットの締付けが完了する
と、前記取付け具のシール面と前記スリーブの前方を向
いたシール面とが係合して前記取付け具と前記スリーブ
との間にシールが確立されることを特徴とする継手。
【請求項９】前記スリーブの外面が、前記スリーブの
後方を向いた端部の方向に収斂している円錐状面を備え
ていることを特徴とする請求項８に記載の継手。
【請求項１０】前記取付け具のシール面が実質的に平
らであり且つ取付け具の軸線に対して実質的に垂直であ
り、前記スリーブの前方を向いた端部が、該スリーブの
軸線に対して実質的に垂直な平面内にある平らなシール
面と、該シール面内に形成されており且つ該シール面と
交差している環状の凹部と、該環状凹部内に配置されて
いて、前記スリーブの平らな面とのシール関係を確立で
きる弾性シールとを備えていることを特徴とする請求項
８に記載の継手。
【請求項１１】端部と端部領域とを備えた円筒状のフ
レアレス管を、１つの軸線と雄ねじ部分とシール面とを
備えた管状の取付け具に取り付ける継手において、管の
端部領域に配置されるようになった１つの軸線を備えた
スリーブを有しており、前記スリーブが、後方を向いた
端部と、前記取付け具のシール面に対して軸線方向に整
合した対向関係をなして配置されるシール面を形成する
前方を向いた端部とを備えており、前記スリーブが、該
スリーブの前方を向いた端部の方向に収斂しており且つ
前記後方を向いた端部に交差している内方の円錐状面を
備えており、フェルールを更に有しており、該フェルー
ルが、前部と、外方の衝合面を備えた後部と、実質的に
管の直径に等しい内径と、前記スリーブの内方の円錐状
面と係合してフェルールの前記前部を内方に変形させ管
の円筒状面と金属対金属シール係合させる外方の円錐状
面とを備えており、前記フェルールの外方の衝合面が外
方の凸状面を備えており、前記スリーブ及びフェルール
を包囲し且つ前記取付け具の雄ねじ部分と係合するねじ
を備えたナットを更に有しており、該ナットが、前記管
に向かい且つ前記フェルールから離れる方向に収斂して
いる円錐状面をもつ内方の肩部を備えており、前記ナッ
トを締め付けると、該ナットの円錐状面が環状の線で前
記フェルールの凸状面と係合し、前記フェルールを前方
に押圧して前記スリーブの内方の円錐状面と係合させて
前記フェルールを半径方向に圧縮し、前記ナットの締付
けにより前記フェルール及びスリーブが軸線方向に押圧
されて、前記スリーブの前方を向いたシール面と前記取
付け具のシール面とをシール関係にすることを特徴とす
る継手。
【請求項１２】前記フェルールの一方の部分に隣接し
て、フェルールの外方の円錐状面には表示手段が形成さ
れており、フェルールの所定の端部を視覚表示すること
を特徴とする請求項１１に記載の継手。
【請求項１３】前記表示手段が、前記フェルールの外
方の円錐状面を周回している環状溝からなることを特徴
とする請求項１２に記載の継手。
【請求項１４】前記フェルールが弾性的に変形可能な
金属で形成されており、前記フェルール内にばね力を生
じさせるべくフェルールが軸線方向に圧縮されると、前
記フェルールの前部と後部との間で半径方向外方に曲が
り、前記継手内の振動荷重を低減させることを特徴とす
る請求項１１に記載の継手。
【請求項１５】前記フェルールの外方の凸状衝合面の
外方の寸法は、小さな寸法の凸状半径を有しており、前
記フェルールが曲げられるときに、前記小さな凸状半径
の部分が前記ナットの円錐状面と係合して、前記フェル
ールの後部を前記管内に押し込める半径方向内方に向く
力ベクトルを生じさせることを特徴とする請求項１４に
記載の継手。
【請求項１６】前記スリーブの内方の円錐状面の収斂
角度は、前記フェルールの外方の円錐状面の収斂角度よ
り大きく、前記ナットの締付け中の前記フェルールの圧
縮により、前記フェルールがその前部と後部との間で軸
線方向に且つ半径方向外方に曲げられることを特徴とす
る請求項１１に記載の継手。
【請求項１７】管の端部に隣接して管に取り付けられ
る、圧縮取付け具用のフェルールであって、円筒状のボ
アと、外方の面と、第１端部と、第２端部とを備えた環
状本体を有しており、前記両端部が半径方向の異なる壁
厚を有しているフェルールにおいて、フェルールの前記
両端部のうちの一方の端部に隣接してフェルールの外表
面に形成されていて、フェルールの特定の端部を視覚表
示する表示手段を有していることを特徴とするフェルー
ル。
【請求項１８】前記表示手段が前記フェルールの外表
面を周回している環状溝からなることを特徴とする請求
項１７に記載のフェルール。