JPH07504958A - 複合スエージングリングを備えた軸線方向にスエージングされる取付け具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 複合スェージングリングを備えた軸線方向にスェージングされる取付は具発明の 背景 本発明はスェージングによりチューブおよびパイプと連結するための流体用取付 は具に関し、さらに特定すると、軸線方向に移動可能なスェージングリングを有 する取付は具に関する。

取付は具は、航空機または宇宙船内て燃料、液圧制御用流体および同様な流体を 輸送するために、例えば、航空宇宙産業の場合のような種々の用途に使用される 金属製のチューブおよびバイブを相互に連結するために一般的に使用されている 。これらの用途においては、振動およびその他の不都合な状態に十分に耐えるた めに、取付は具とチューブとが確実に連結されることが極めて重要である。

従来、チューブを相互に連結するために、種々の取付は具が開発されてきた。

取付は具の一つの型式においては、半径方向のスエージングカが取付は具および チューブに加えられる。このスエージングカは、外側では、取付は具のまわりに 、または内側では、チューブの内部に作用させることができる。いずれにせよ、 半径方向のスエージングカは工具により取付は具およびチューブに直接に加えら れる。ある場合には、取付は具の内面は複数個の軸線方向に隔置された環状みぞ を有し、チューブの材料がスェージング工具によりこれらの環状のみその中に変 形せしめられて、スェージングされた連結部が構成される。その他の場合には、 取付は具の外面の湾曲したまたは不規則な形状がスェージングの際に取付は具の 内面に転移されて、チューブがたわみ、取付は具の不規則な形状と合致して、そ れにより連結部か構成される。

取付は具の別の一つの型式は先細外面と、チューブを受け入れるための円筒形の 内面とを有する円筒形のスリーブを備えている。変形リングがスリーブを囲みカ リスリーブの先細外面と整合しカリ係合する先細内面を有している。スェージン グ前には、変形リングは該変形リングによりスリーブに半径方向の力が加えられ ないようにスリーブに対して外側に配置される。スェージングの間、変形リング がスリーブ上を軸線方向に前方に移動せしめられ、それにより変形リングの先細 面とスリーブとの相互作用により、スリーブおよびチューブを内方に変形させる 半径方向の力が加えられて、スリーブとチューブとの間にスェージングされた連 結部が構成される。これらの取付は具を全般的に軸線方向にスェージングされた 取付は具と呼ぶことにする。

航空機産業および船舶ならびに商業用の分野においては、液圧式衛生設備の重量 を可能な限り軽くすることが望ましい。上記の取Ｃけ具のすべては、何百個の取 付は具が一台の航空機に使用され、これらの取付は具の総重量が航空機の重量の 顕著な部分を占めるので、この点について問題になる。これらのチューブのたわ みが大きくかつ使用圧力が高いので、取付は具は金属で製造され、そして疲労破 壊に耐えかつ十分な保持力およびチューブ保持能力を保証するために、一般的に は、サイズおよび重量の両方において十分に大きくなければならない。その結果 、今日使用されている大部分の取付は具は比較的に大きくかつ重く、それゆえに 、望ましくない重量が航空機に加わっている。軸線方向にスェージングされた取 付は具がその恒久的な一部分として残る変形リングを有しているので、これらの 取付は具は余分の望ましくない重量を加える傾向がある。

特に軸線方向にスェージングされる取付は具に関する別の一つの問題はスェージ ング前にスリーブ上に変形リングを便利に保持し、その後スェージング後にスリ ーブにリングを確実にロックすることができないことである。ある場合には、変 形リングがスリーブ上で予め組み立てられ、そしてその位置に摩擦係合またはそ の他の手段により保持される。しかしながら、もしも摩擦係合力坏十分であれば 、変形リングがスリーブから離脱し、しばしば喪失し、または損傷することがあ る。しかしながら、もしも摩擦係合が大き過ぎれば、スリーブの外側端部がチュ ーブが半径方向に締め付けられたスリーブの内部に嵌合しない程度まで半径方向 に予め変形することがある。その他の場合には、変形リングがスリーブに対して ゆるく収容され、喪失し、または損傷し、またはさらに悪いことには、変形リン グがスリーブ上に配置されたときに、不適正に取り付けられることがある。

従って、既知の取付は具よりもサイズが小さくカリ重量が軽いにもかかわらず、 高いチューブ保持能力を有する軸線方向にスェージングされる取（りけ具が明確 に必要とされてきた。さらに、スェージング前に変形リングがスリーブのチュー ブ挿入部分の直径を恒久的に変形させることなくスェージングスリーブに確実に 取り付けら札そしてスェージング後に変形リングがスリーブに確実にロックされ る軸線方向にスェージングされる取付は具が明確に必要とされてきた。本発明は これらの要求およびその他の要求を満たし、そしてさらに関連した利点を提供す るものである。

発明の要約 本発明は高いチューブ保持能力を有するコンパクトでありかつ軽量の取付は具と して具体化されたものである。この取付は具は先細外面と、外側端部においてチ ューブを受け入れるための軸線方向の穴を画成する内面とを有する実質的に円筒 形のスリーブを備えている。この円筒形スリーブの内面は複数個の軸線方向に隔 置された環状のみそを含み、スェージングがなされるときに、外面のチューブが これらのみぞの中に変形する。先細内面を有する実質的に円筒形のスェージング リングがスリーブの先細外面と係合するようになっている。それゆえに、スリー ブに対するスェージングリングの前方への軸線方向の移動により、スェージング リングが半径方向の力をスリーブに加えて、それによりチューブにスリーブをス ェージングするようになっている。

さらに詳しく述べると、このスェージングリングは三部分からなるリング組立体 を備えている。本発明のこの形態においては、リング組立体は外側端部と、円筒 形の外面と、スリーブの先細外面と係合するようになっている先細内面とを有す るスェージングインサートを備えている。このリング組立体は、また、インサー トの外面と係合するようになっている内面を存する軽量の高力材料、例えば、複 合材料で製造された実質的に円筒形のスェージングリングを備えている。スリー ブに対するリング組立体の軸線方向の移動により、リング組立体がスリーブに半 径方向の力を加えて、チューブにスリーブをスェージングするようになっている 。

本発明の別の一つの形態においては、スェージングリングは複合材料または同様 な高力材料で製造されたワンピースのスェージングリングを備えている。この実 施例におけるスェージングリングの形状は上記の三部分からなるリングのインサ ートおよびリングを組み合わせた形状と本質的に同じである。

本発明によれば、スェージングリングは該スェージングリングを可能な限り軽量 にする複合材料からなることが好ましい。この複合材料またはその他の好適な材 料は円周方向において約１２．６５４ｋｇ／ｃｍ”　（１８０，０００ｐｓｉ） よりも大きい比較的に高い引張り強さと、約１．　０５４．　５００ｋｇ／ｃｍ ”　（１５，０００，０００ｐｓｉ）よりも大きい比較的に高い弾性係数とを含 むスェージングリングとして使用するための特性を有している。そのうえ、この 材料は約２．２ｇ／ｃｍ”　（０，０８０ボンド／立方インチ）よりも小さい密 度を有することが好ましい。一実施例においては、複合材料は高力黒鉛繊維と組 み合わされたエポキシ樹脂マトリックス、例えば、ビスフェノールタイプＡエポ キシ樹脂を含む。この高力黒鉛繊維を構成する繊維はリングのまわりに実質的に 円周方向に配向されている。この特徴の組合わせは高いチューブ保持能力を付与 すると共に、可能な最も軽量の取付は具を提供するために上記の特性よりも優れ た特性をスェージリングに付与する。

本発明の一つの局面においては、エポキシ樹脂は少なくとも３５１．５ｋｇ／ｃ ｍ２　（５，０００ｐｓｉ）の引張り強さと、少なくとも３５．　１５ｋｇ／ｃ ｍ”　（５００ｐｓ　ｉ）の弾性係数とを存し、そしてほぼ３５１．５ｋｇ／ｃ ｍ２　（５，０００ｐｓｉ）ないし８４３．６ｋｇ／ｃ＋ｒ＋”　（１２，００ ０ｐｓｉ）の範囲内の引張り強さと、はぼ３５．１５ｋｇ／ｃｍ”　（５００ｐ ｓｉ）ないし８４．　４ｋｇ／ｃｍ”　（１゜２００ｐｓｉ）の範囲内の弾性係 数とを有することが好ましい。同様に、高力黒鉛繊維は少なくとも１４，０６０ ｋｇ／ｃｍ”　（２００，０００ｐｓｉ）の引張り強さと、少なくとも７０３， ０００ｋｇ／ｃｍ”　（１０，０００，０００ｐｓｉ）の弾性係数とを有し、そ してほぼ１４，０６０ｋｇ／ｃｍ’　（２００，０００ｐｓｉ）ないし１，４０ ６，０００ｋｇ／ｃｍ”　（２０，０００，０００ｐｓｉ）の範囲内の引張り強 さと、はぼ７０３．０００ｋｇ／ｃｍ２　（１０，０００，０００ｐｓｉ）ない し１０，５４５，０００ｋｇ／ｃｍ’　（１５０，０００，０００ｐｓｉ）の範 囲内の弾性係数とを有することが好ましい。前述したように、スェージングリン グは、また、好ましくは１．３８ｇ／ｃｍ３　（０，０５０ポンド／立方インチ ）ないし２゜２ｇ／ｃｍ’　（０，０８０ポンド／立方インチ）の範囲内の低い 密度と、好ましくは０．　０３１ｍＩ／ｃｍ　（０，００３インチ／インチ）な いし０．　２ｍｍ／ｃｍ（０，０２０インチ／インチ）の範囲内の低い伸びとを 存している。

本発明の別の一つの局面においては、スェージングリングはスェージングの前お よび後にスリーブ上に有利にロックされる。これはスリーブの外面上に相互（こ 軸線方向に隔置された第１環状突起部および第２環状突起部により行われる。ス ェージングリングの内面上の環状のみぞがスェージング前に第１環状突起部と確 実に係合して、スリーブの直径を緊縮することなく、スェージングリングをスリ ーブ上に保持する。スェージングの間、第２環状突起部およびスリーブカ伴径方 向に内方に変形せしめられる。スェージング後に、第２環状突起部が環状のみぞ の中にはね戻って該みそと係合して、スェージングリングとスリーブとの間の逆 方向の相対的な軸線方向の移動を阻止するロックを形成する。

本発明の別の一実施例においては、スリーブの外面上の単一の環状突起部がスェ ージング前にスェージングリングの内面上の環状のみぞと確実に係合して、スェ ージングリングを所定位置に保持する。スェージング後に、スェージングリング の外側端部は環状突起部を越えて軸線方向に前方への移動を完了している。これ により、突起部がスェージングリングの外側端部と係合して、スェージングリン グとスリーブとの間の逆方向の相対的な軸線方向の移動を阻止する機械的なロッ クを形成することが可能になる。

本発明のその他の特徴および利点は本発明の原理を例示した添付図面に関する以 下の詳細な説明から明らかになろう。

図面の簡単な説明 添付図面は本発明を例示している。このような図面において、第１図は本発明の 新規の特徴を具体化した取付は具の一実施例の横断両立面図であり、２本のチュ ーブを相互連結した状態を示した図、第２図はスェージング前に取付は具の一端 部中に挿入されたチューブを示した取付は具の一部分の拡大横断面図、 第３図はスェージング作業完了後の取付は具およびチューブを示した第２図と類 似した取付は具の拡大横断面図、 第４図はスェージング前にスェージングリングが取付は具のスリーブと確実（こ 連結された態様を示した取付は具の一部分の拡大独立横断面図、第５図はスェー ジング後にスェージングリングがスリーブに口・ツクされた態様を示した第４図 と類似した別の一つの拡大独立横断面図、第６図は本発明の新規の特徴を具体化 した取付は具の別の一実施例の一部分の横断両立面図であり、２本のチューブを 相互に連結した状態を示した図、第７図はスェージング前に取付は具の一端部中 に挿入されたチューブを示した取付は具の一部分の拡大断面図、 第８図はスェージング作業完了後の取付は具およびチューブを示した第７図と類 似した取付は具の拡大横断面図、 第９図はスェージング前にスェージングリング組立体が取付は具のスリーブと確 実に連結された態様を例示した取付は具の一部分の拡大独立横断面図、第１０図 はスェージング後にスェージングリング組立体がスリーブ（二口・ツクされた態 様を示した第９図と類似した拡大独立横断面図、第１１図はスェージングリング を製造するために使用される材料を巻く機構の立面図、 第１２図はスェージングリングを構成するために使用される高力複合繊維の円周 方向の整列状態を示したスェージングリングの横断面図、第１３図はスェージン グリング組立体の別の一実施例を示した拡大横断面図である。

好ましい実施例の詳細な説明 本発明は、添付図面に示すように、２本のチューブ１２および１４を相互に連結 するために使用される全体を符号ｌＯで示した取付は具として実施される。取付 は具１０は外面Ｉ８と、チューブ１２および１４を受け入れるための軸線方向の 穴を画成する内面２０とを有する実質的に円筒形のスＩＪ−ブ１６を備えてし） る。

この取付は具１０は比較的にコンパクトでありかつ軽量であり、それ（こも力１ かわらず、同じ目的に使用されるより大きくかつ重い取付は具よりも高し）チュ ーブ保持能力を有している。以下にさらに詳細に説明するように、これらの利点 １よスェージングインサート２４と、軽量の高力材料、例えば、複合材料から構 成された特殊のスェージングリング２６とを有するスェージングリング組立体２ ２（こより提供される。

取付は具ｌＯは、第１図に最良に示すように、取付は具１ｏを２個の別個の全（ 同じ部分に本質的に分割する環状のみぞ２８の両側に対称の形状を有している。

参照および明示を容易にするために、これらの部分の一方のみについて説明する 。

その理由は取付は具ＩＯの他方の部分が構造的にかつ機能的に同じであることが 理解されるからである。また、取付は具１０の特定の用途により、完成した取付 は具がこれらの２個の部分の一方のみを備えることができることを理解すべきで ある。例えば、取付は具１０はチューブの端部を閉ざすための端末キャップを備 えることができる。また、取り付は具１０は、別の態様として、あるその他の継 手の機能、例えば、Ｔ字管、十字継手、エルボまたはレジューサを構成すること ができ、その場合には、複数本のチューブを連結するために、取付は具の２個ま たはそれ以上の部分が必要になろう。

第２図および第３図はスリーブ１６およびスェージングリング組立体２２をさら に詳細に示している。さらに詳しく述へると、スリーブ１６の外面１８はその外 側端部３２に近い先細領域３０と、外側端部３２がら内方に隔置されかつスリー ブ１６の内側端部における環状リングストッパ３６に終端する実質的に円筒形の 領域３４とを有している。スリーブ１６の内面２０は２個またはそれ以上の軸線 方向に隔置された環状のみぞ３８および４ｏを有しており、スェージングがなさ れるときにチューブ１２の材料がこれらのみぞの中に変形せしめられる。これら の環状のみぞ３８および４０の使用方法はよく知られており、従ってさらに詳細 に説明しないことにする。しかしながら、スェージング後にスリーブ１６をチュ ーブ１２と確実に係合させるためのその他の装置を使用することができ、そして 図示した特定の装置、この場合には、軸線方向に隔置された環状のみぞ３８およ び４０が請求の範囲に記載の発明を限定すると解釈すべきでないことを理解すべ きである。また、例えば、スリーブ１６上に、軸線方向に隔置された環状のみぞ ３８および４０のかわりに、湾曲した形状または不規則な形状を使用することが できることも知られている。これらの後者の用途においては、チューブ１２がス ェージング工程の間にたわまされて、スリーブ１６の湾曲した形状または不規則 な形状と合致して、スェージングされた連結部を形成する。スェージングすると きにスリーブ１６とチューブ１２との間に確実な連結部を形成するための種々の その他の装置は当業者に明らかであろう。

チューブ１２に対するスリーブ１６のスェージングは、第２図および第３図に示 すように、リング組立体２２を軸線方向に前方に（図面において右方に）移動さ せることによりひき起こされる。また、第１図および第２図はリング組立体２２ のスェージング前の位置を仮想線で示している。前述したように、リング組立体 ２２はスェージングインサート２４と、スェージングリング２６とを備えている 。スェージングインサート２４は半径方向に外方に延びるフランジ４６の形態の 外側端部を存する実質的に円筒形の本体を備えている。スェージングインサート ２４は、また、円筒形の外面４８と、スリーブ１６の先細領域３ｏと整合しかつ 係合するようになった先細領域５０を存する円筒形の内面５２とを有している。

ング２６は実質的に円筒形でありかつインサート２４の外面４８およびフランジ ４６と係合しかつ嵌合するようになった内面５８を有している。

チューブ１２にスリーブ１６をスェージングするためには、リング組立体２２が 第２図に示した位置から第３図に示した位置まで軸線方向に前方に移動せしめら れる。スリーブ１６に対するリング組立体２２のこの軸線方向の移動により、ス リーブ１６およびインサート２４のそれぞれの先細領域３０および５０の相互作 用の結果、リング組立体２２がスリーブ１６に半径方向の力を加える。この半径 方向の力はチューブ１２にスリーブ１６をスェージングさせて、必要な連結部を 形成する。リング組立体２２の前方への移動はインサート２４のフランジ４６お よびリングストッパ３６の垂直面６０と係合する１対のジ式−を存するスェージ ング工具（図示せず）により行うことができる。リングストッパ３６と係合する ジョーは静止状態に保たれるが、フランジ４６と係合するジョーは他方のジョー に向かって軸線方向に移動せしめられる。別の！７ｙ！様として、リングストッ パ３６と係合するジョーを移動可能とし、そしてフランジ４６と係合するジョー を静止状態に保つことができる。いずれにせよ、スェージング作業が完了したと きに、チューブ１２の材料が第３図に示すように全般的に砂時計の形状に変形し 、そしてスリーブ１６の内面２０上の軸線方向に隔置された環状のみぞ３８およ び４０の中に局部的に変形して、それにより確実なスェージングされた連結部を 形成する。

本発明によれば、スェージングリング２６は比較的に高い引張り強さと、高い弾 性係数と、比較的に低い密度と、低い伸び特性とを存する軽量の高力材料から構 成されている。この好ましい実施例においては、この材料は高力黒鉛繊維６４（ 第１１図および第１２図）により強化されたエポキシ樹脂マトリックスを含む複 合材料である。これらの黒鉛繊維６４はエポキシ樹脂マトリックス内に緊密に充 填され、そして第１２図に示すように、リング２６のまわりに円周方向に連続し て配向されている。この複合材料の強度特性は所望通りに変更することができ、 そしてエポキシ樹脂マトリックスの内部の繊維の密度および繊維の配向のような 要素により左右される。本発明の目的のために、次の特性が複合スェージングリ ング２６を構成するために使用される材料として好適であることが判明した。

エポキシ樹脂は、一つの好ましい形態において、少なくとも３５１．５ｋｇ／ｃ ｍ”　（５，０００ｐｓｉ）の引張り強さと、少なくとも３５．　１５ｋｇ／ｃ ｍ”　（５００ｐｓ　ｉ）の弾性係数とをイＴし、そしてほぼ３５１．　５ｋｇ ／ｃｍ”　（５，０００ｐｓ　ｉ）ないし８４３．６ｋｇ／ｃｍ”　（１２，０ ００ｐｓｉ）の範囲内の引張り強さと、はぼ３５．１５ｋｇ／ｃｍ２　（５００ ｐｓｉ）ないし８４．　４ｋｇ／ｃｍ”　（１゜２００ｐｓｉ）の範囲内の弾性 係数とを有することか好ましい。これらの好ましい特性を有するエポキシ樹脂は カリフォルニア州ハンチントン・ビーチ在のアドバンスト・コンポジット・プロ ダクツ・アンド・テクノロジー・インコーホレーテッドから入手されるビスフェ ノールタイプＡエポキシ樹脂である。同様に、高力黒鉛繊維は少なくとも１４， ０６０ｋｇ／ｃｍ”　（２００，０００ｐｓｉ）の引張り強さと、少なくとも７ ０３，０００ｋｇ／ｃｍ２　（１０，０００，０ＯＯｐｓｉ）の弾性係数とを存 し、モしてほぼ１４，０６０ｋｇ／ｃｍ”　（２００，０００ｐｓｉ）ないしＩ 、４０６，０００ｋｇ／ｃｍ’　（２０，０００，０００ｐｓｉ）の範囲内の引 張り強さと、はぼ７０３．０００ｋｇ／ｃｍ”　（ｊｏ、０００，０００ｐｓｉ ）ないし１０，５４５．０００ｋｇ／ｃｍ”　（１５０，０００，０００ｐｓ　 ｉ）の範囲内の弾性係数とを有することが好ましい。これらの特性を有する高力 黒鉛繊維も、また、カリフォルニア州ハンチントン・ビーチ在のアドバンスト・ コンポジット・プロダクツ・アンド・テクノロジー・インコーホレーテッドから 入手さ、れる。上記の特性を有する完全に構成された複合スェージングリング２ ６は約１２．６５４ｋｇ／ｃｍ”　（１８０，０００ｐｓｉ）よりも大きい引張 り強さと、約１，０５４，５００ｋｇ／ｃｍ”　（１５，０００，０００ｐｓｉ ）よりも大きい弾性係数と、はぼ１．３８ｇ／ａｍ’　（０，０５０ボンド／立 方インチ）ないし２．２ｇ／ｃｍ’　（０，０８０ポンド／立方インチ）の範囲 内の密度と、約０゜０３ａｎ／ｃｍ　（０，００３インチ／インチ）ないし０． 　２ａｎ／ｃｍ　（０，０２０インチ／インチ）の範囲内の伸びとを有している 。スリーブ１６およびスェージングインサート２４の両方のために好ましい材料 はチタン、例えば、カリフォルニア州セリトス在のチタニウム・セールス社から 入手されるチタンである。

上記のインサート２４とリング２６との間の構造的な関係により、取付は具ｌＯ の機能および操作に関する重要な利点が得られる。好ましくはチタンで製造され るインサート２４は剪断荷重および支持荷重に耐える比較的に高い強度と、軸方 向における比較的に高い引張り強さとを存している。これにより、インサート２ ４はスェージングの間に該インサートがスリーブ１６上に移動せしめられるとき に発生する剪断荷重および支持荷重に耐えることが可能になる。しかしながら、 インサート２４は円周（フープ）方向において比較的に低い引張り強さを存して いる。このために、スェージングリングが重要になる。

好ましくは上記の高力複合材料から構成されるスェージングリング２６はインサ ート２４を円周方向において理想的に支援する。これはスェージングリング２６ がスェージングの間に起こる高いスェージングフープ荷重に耐えることを可能に する該リングの円周方向における比較的に高シ号１張り強さのためである。これ らのフープ荷重は最初にインサート２４に発生し、その後、その荷重の大部分が スェージングリング２６に伝達される。この荷重の伝達はインサート２４とリン グ２６との間の弾性係数の差異のために発生する。リング２６の弾性係数がイン サート２４の弾性係数のほぼ２倍であることが好ましいので、インサート２４が 半径方向に外方に変形し始めるやいなや、インサート２４はスェージングリング ２６により、その円周方向における高い弾性係数、低い伸び特性および高い引張 り強さにより拘束される。リング２６は剪断荷重および支持荷重に耐える強度お よび軸線方向の引張り強さが比較的に弱いけれども、その他の領域における優れ た強度によりインサート２４を補足して、高いチューブ保持力および高いチュー ブ作用圧力を可能にする構造的な特徴および機能的な特徴の組合わせが得られる 。

スェージングリング２６を構成する材料の特性を変更することにより、該リング をスェージングインサート２４なしで単独で使用できる程度まで最適化すること ができる。本発明のこの局面においては、上記の三部分からなるスェージングリ ング組立体２２がスェージングリング２６のみを備えているが、三部分からなる 組立体２２の組み合わされた構造的な構成、形状を有するワンピーススェージン グリング組立体と置き換えられる。その場合には、リング２６がスェージングイ ンサート２４の機能をも果たさなければならないので、リング２６の内面がスェ ージング界面において十分な硬度を有しかつ円周方向において十分な引張り強さ を有していなければならない。また、適切な剪断強さをも付与されなければなら ない。これはリング２６の内面が強度および硬度の要求条件を最適な態様で満た すように繊維６４がらせん形に巻かれた複合材料を使用することにより達成する ことができる。

この点について、ｆｆｌｌｌ図はスェージングリング２６を形成するために複合 材料を巻くための装置、例えば、マンドレル６２を示している。らせん形の巻線 を形成するために、複合繊維６４を巻く角度はリング２６の内面において９０度 よりも小さく、そして４５度よりも小さくないことか好ましい。従って、繊維６ ４の最初の層は約４５度の第１角度αｌて巻かれる。リング２６の外面に近付く 複合繊維６４のその次の層は９０度に近付くより大きい角度α２で巻くことがで きる。この同じマンドレル６２は三部分からなるリング組立体２２のリング２６ を形成するために使用される複合繊維６４を巻くために使用することができる。

しかしながら、三部分からなるリング組立体２２においては、複合繊維がリング ２６の層全体を通して９０度に近い角度α２て巻かれることが好ましい。これは 軸線方向における剪断荷重、支持荷重および引張り荷重に耐える高い強度がイン サート２４により供給されるので、スェージングリング２６には必要でないから である。それゆえに、複合繊維のためのほぼ９０度に近い巻き角度α２により、 最も高い円周方向の引張り強さおよび弾性係数が得られる。

従って、円周方向において可能な最大の引張り強さを付与すると共に、所望され たときにスェージング界面において必要な硬度および剪断強さを付与するために 、適切な繊維の配向を所望どおりに変更することができることは理解されよう。

この点について、第１２図はスェージングリング２６における黒鉛繊維６４の好 ましい配向を示す。これらの繊維６４の実質的にすべてがリング２６のまわりに 円周方向に配向されていることに気付かれよう。

第４図および第５図ならびに第２図および第３図（より簡略に）はスェージング の前および後の両方においてスェージングリング２２をスリーブ１６上にロック する方法を例示している。このロックの特徴はスェージングインサート２４の先 細領域５０における内面５２の環状のみぞ６８と係合するようになったスリーブ １６の先細領域３０の部分においてスリーブ１６の外面１８に環状突起部６６を 設けることにより達成される。それゆえに、スェージング前で、しかも出荷前の 取付は具１０の予備組立の間には、スリーブ１６の環状突起部６６がリング組立 体２２の環状のみぞ６８と係合するまでリング組立体２２をスリーブ１６の外側 端部３２上に押し込んて環状突起部６６を変形させることができる。突起部６６ およびみぞ６８の位置はリング組立体２２によりスリーブ１６に対して半径方向 の力が全くまたは殆と加えられないように設定されている。後程、スェージング の間に、リング組立体２２の前端部がリングストッパ３６の湾曲面７２と係合す るまで、リング組立体２２がスリーブ１６に対して軸線方向に移動せしめられ、 環状突起部６６を変形させる。これにより、スェージング作業が終了し、その時 点では、リング組立体２２の外側端部のフランジ４６が環状突起部６６をちょう ど越えて軸線方向に前方に移動を完了しているであろう。スェージング工具（図 示せず）か除去されるときに、スェージング界面におけるリング組立体２２とス リーブ１６との間の摩擦係合によりリング組立体２２の逆方向の移動が阻止され る。しかしながら、リング組立体２２が突起部６６上を通り過ぎるときに変形し た状態からはね戻る突起部６６がリング組立体２２の外側端部のフランジ４６と 係合するストッパとして作用して、リング組立体２２の逆方向の移動をさらに阻 止するロックを形成する。従って、リング組立体２２の外側端部と突起部６６と の間の確実な機械的な保合により、スリーブ１６とチューブ１２との間に確実な スェージングされた連結が維持される。

第６図ないし第１Ｏ図は取付は具１０の別の一実施例を示す。この取付は具１０ は第１図ないし第５図について前述した取付は具１０と本質的に同じ構造的な特 性および機能的な特性を有している。しかしながら、この三部分からなるリング 組立体２２が軸線方向に長くかつ複合リング２６が半径方向において若干薄い厚 さに形成されていることに気付かれよう。また、この取付は具ｌＯはスェージン グの前および後にリング組立体２２をスリーブ１６上にロックするために若干異 なる機構を使用している。

第９図および第１Ｏ図に最良に示し、そして第７図および第８図により簡略に示 しであるように、リング組立体２２がスリーブ１６上に、スェージングの前およ び後に、スリーブ１６の外面１８上の２個の軸線方向に隔置された突起部７４お よび７６によりそれぞれロックされる。第１環状突起部７４はスリーブ１６の先 細領域３０の外側端部３２と隣接しており、そして第２環状突起部７６はスリー ブ１６の円筒形領域３４上に内方に隔置されている。スェージングインサート２ ４の内面５２の先細領域５０上の環状みぞ７８かスェージング前にスリーブ１６ を変形することなく、すなわち、緊縮することなく、スリーブ１６上にリング組 立体２２を保持するために第」環状突起部７４と係合するようになっている。

スェージングの間、環状のみぞ７８の前方に配置されたインサート２４上の先細 領域５０が第２環状突起部７６上を通過して第２環状突起部７６を半径方向に内 方に弾性変形させる。スェージングリング組立体２２の前方への前進はスェージ ングリング組立体２２の前端部がリングストッパ３６の湾曲面７２と係合するま で継続する。これによりスェージング作業が完了し、その時点で環状のみぞ７８ が第２環状突起部７６に到達し、第２突起部７６がみそ７８の中にはね戻ること が可能になる。従って、第２突起部７６がインサート２４のみぞ７８の中に半径 方向に外方に変形せしめられて、それによりスリーブ１６とリング組立体２２と の間に確実なロック関係が生じ、このロック関係はスェージング界面におけるこ れらの二つの構成部分の間の摩擦係合に加えて、スリーブ１６上のリング組立体 ２２の逆方向における軸線方向移動を阻止する。

この突起部７６のはね戻りは、また、インサート２４の材料をスェージングリン グ２６のみぞ８０の中に半径方向に外方に変形させる。また、スェージングリン グ２６の内面上には、リング２６のいずれかの一端部をインサー１へ２４上に組 み立てることができるように取付は具１０の組立を容易にするために、別の一つ の環状のみぞ８２が設けられている。これにより、リング２６がインサート２４ 上に不適当に取り付けられることが阻止される。

上記の取付は具１０の両方の実施例においては、突起部６６および７６は環状の みぞ６８および７８とそれぞれ係合するためにスリーブの長手方向の軸線に関し て４５度またはそれよりも大きい角度を形成する表面を存利に提供する。突起部 ６６および７６のこの比較的に高い傾斜角は、スリーブ１６のはね戻り特性と相 俟って、スリーブ１６上のリング組立体２２の逆方向における軸線方向移動を実 質的に阻止する。これは通常、約２度よりも小さい比較的に低い傾斜角を有し、 そしてリングをロックした位置に保持するためにスリーブがスェージングリング の外側端部を越えて延びる程度までチューブおよびスリーブの外側端部により生 じる固有のはね戻りをひき起こす外形に主として依存する従来技術の取付は具と 比較して重要な利点である。

また、第６ＵｊＪないし第１Ｏ図に示した取付は具ｌＯの実施例においては、ス ェージングリング２６とスェージングインサート２４との間にロック関係が得ら れる。前述したように、スェージング作業の終了時には、インサート２４の材料 がみぞ８０の中に変形せしめられている。これにより、インサート２４に対する リング２６の軸線方向および円周方向の両方における移動を阻止する確実な連結 を生ずる高い接触圧力が得られる。これにより、リング組立体２２が使用中に遭 遇する型式の環境に耐えることができるように、リング組立体２２が所定位置に 保持される。この点について、もしもスェージングリング２６が腐食またはその 他の手段の結果、取付は具から部分的に、または全面的にともかくも移動すれば 、スェージングインサート２４の材料がスリーブ１６とチューブ１２との間にス ェージングされた確実な連結を維持するために必要な強度特性を有している。

第１３図はスェージングリング２６の内面５８が第８図に示したような環状のみ ぞ８０または８２を全く備えていない取付は具ｌＯの別の一実施例を示す。その 代わりに、インサート２４の外面４８上に環状のみぞ８４が設けられている。

この実施例においては、みぞ８４がインサート２４の内面５２上の環状のみぞ７ ８と半径方向に整列している。従って、スェージング作業の終了時に、スリーブ １６の突起７６がインサート２４の環状のみぞ７８の中にはね戻ったときに、イ ンサート２４の材料をみぞ８４により形成された環状のスペースの中に半径方向 に変形させることができる。

上記の説明から、本発明の取付は具ｌＯが高いチューブ保持能力および信頼度を 存すると共に、依然としてコンパクトでありかつ軽量である特性を存することは 理解されよう。そのうえ、スェージング前には、リング組立体２２が喪失または 損傷を防止するためにスリーブ１６に確実に固定され、そしてスェージング後に は、リング組立体２２がスリーブ１６上に確実にロックされて、その位置が維持 されかつ強固でありかつ確実な連結が保証される。

以上、本発明の特定な形態を例示しかつ説明したが、種々の変型、変更を本発明 の精神および範囲から逸脱することな〈実施することかできることは明らかであ ろう。従って、本発明が添付の請求の範囲を除くその他の事項により限定される ことは意図されていない。

補正書の写しく翻訳文）提出書Ｃ曲法Ｍ１８４条ノ８　）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．スエージングによりチューブに取り付けるための取付け具において、（ａ） 実質的に円筒形のスリーブを備え、該スリーブは先細外面と、該スリーブの外側 端部においてチューブを受け入れるための軸線方向の穴を形成する内面とを有し 、さらに、 （ｂ）スエージングするときにスリーブとチューブとの間に確実な連結部を形成 するようになっているスリーブ上の装置と、（ｃ）スリーブの先細外面と係合す るようになっている先細内面を有する実質的に円筒形のスエージングリングとを 備え、それによりスリーブに対するスエージングリングの前方への軸線方向の移 動により、スエージングリングがスリーブに半径方向の力を加えて、それにより チューブにスリーブをスエージングするようになっており、スエージングリング が比較的に高い円周方向の引張り強さと、比較的に高い弾性係数と、比較的に低 い密度と、低い伸び特性とを有する軽量の高力材料からなる取付け具。 ２．請求の範囲第１項に記載の取付け具において、スエージングリングが約２． ２ｇ／ｃｍ２（０．０８０ポンド／立方インチ）よりも小さい密度と、約１４， ０６０ｋｇ／ｃｍ２（２００，０００ｐｓｉ）よりも大きい引張り強さと、約１ ，０５４，５００ｋｇ／ｃｍ２（１５，０００，０００ｐｓｉ）よりも大きい弾 性係数とを有する低い密度の高力材料からなる取付け具。 ３．請求の範囲第２項に記載の取付け具において、材料が複合材料である取付け 具。 ４．請求の範囲第３項に記載の取付け具において、複合材料がエポキシ樹脂マト リックスと、高力黒鉛繊維とを含む取付け具。 ５．請求の範囲第４項に記載の取付け貝において、エポキシ樹脂が少なくとも３ ５１．５ｋｇ／ｃｍ２（５，０００ｐｓｉ）の引張り強さと、少なくとも３５． １５ｋｇ／ｃｍ２（５００ｐｓｉ）の弾性係数とを有する取付け貝。 ６．請求の範囲第４項に記載の取付け具において、エポキシ樹脂がほぼ３５１． ５ｋｇ／ｃｍ２（５，０００ｐｓｉ）ないし８４３．６ｋｇ／ｃｍ２（１２，０ ００ｐｓｉ）の範囲内の引張り強さと、ほぼ３５．１５ｋｇ／ｃｍ２（５００ｐ ｓｉ）ないし８４．４ｋｇ／ｃｍ２（１，２００ｐｓｉ）の範囲内の弾性係数と を有するビスフェノールタイプＡエポキシ樹脂を含む取付け具。 ７．請求の範囲第５項に記載の取付け具において、高力黒鉛繊維が少なくとも１ ４，０６０ｋｇ／ｃｍ２（２００，０００ｐｓｉ）の引張り強さと、少なくとも ７０３．０００ｋｇ／ｃｍ２（１０，０００，０００ｐｓｉ）の弾性係数とを有 する取付け具。 ８．請求の範囲第５項に記載の取付け具において、高力黒鉛繊維がほぼ１４，０ ６０ｋｇ／ｃｍ２（２００，０００ｐｓｉ）ないし１，４０６，０００ｋｇ／ｃ ｍ２（２０，０００，０００ｐｓｉ）の範囲内の引張り強さと、ほぼ７０３，０ ００ｋｇ／ｃｍ２（１０，０００，０００ｐｓｉ）ないし１０，５４５，０００ ｋｇ／ｃｍ２（１５０，０００，０００ｐｓｉ）の範囲内の弾性係数とを有する 取付け具。 ９．請求の範囲第４項に記載の取付け具において、高力黒鉛繊維を構成する繊維 がスエージングリングのまわりに実質的に円周方向に配向されている取付け具。 １０．請求の範囲第４項に記載の取付け具において、スエージングリングの密度 がほぼ１．３８ｇ／ｃｍ３（０．０５０ポンド／立方インチ）ないし２．２ｇ／ ｃｍ３（０．０８０ポンド／立方インチ）の範囲内であり、かつ伸びが０．０３ ｍｍ／ｃｍ（０．００３インチ／インチ）ないし０．２ｍｍ／ｃｍ（０．０２０ インチ／インチ）の範囲内である取付け具。 １１．請求の範囲第１項に記載の取付け具において、さらに、スエージング前に 、チューブが挿入されるスリーブの内径を減少させまたは恒久的に変形させるこ となくスエージングリングをスリーブにロックするロック装置を備えている取付 け具。 １２．請求の範囲第１１項に記載の取付け具において、ロック装置がスエージン グ前にスエージングリングをスリーブ上に保持するためにスリーブの外面上の第 １環状突起部と、第１環状突起部と係合するようになったスエージングリングの 内面上の環状のみぞとを備えている取付け具。 １３．請求の範囲第１項に記載の取付け具において、さらに、スエージング後に スエージングリングをスリーブにロックするロック装置を備え、該ロック装置が スエージングリングの内面上の環状のみぞと、スリーブの外面上の環状の突起部 とを備え、それによりスエージングの間に環状の突起部がスエージングリングに より半径方向に内方に変形せしめられ、そしてスエージング後に環状の突起部が 環状のみぞの中にはね戻って、スエージングリングとスリーブとの間の逆方向へ の相対的な軸線方向の移動を阻止するロックを形成する取付け具。 １４．請求の範囲第１３項に記載の取付け具において、環状の突起部がスエージ ングの前および後にスエージングリングを軸線方向の位置に保持するためにスリ ーブの長手方向の軸線に対して約４５度またはそれよりも大きい角度を有する表 面を提供する取付け具。 １５．請求の範囲第１項に記載の取付け具において、さらに、スエージング後に スエージングリングをスリーブにロックするロック装置を備え、該ロック装置が スリーブの外面上の環状の突起部と、スエージングリングの内面上の環状のみぞ とを備え、それによりスエージングの間に環状の突起部がスエージングリングに より半径方向に内方に変形せしめられ、そしてスエージング後にスエージングリ ングの一端部が環状の突起部を越えて前記の前方に軸線方向に移動せしめられて 、それにより環状の突起部がはね戻って、スエージングリングの前記一端部と係 合して、スエージングリングとスリーブとの間の逆方向への相対的な軸線方向の 移動を阻止するロックを形成することを可能にする取付け貝。 １６．請求の範囲第１５項に記載の取付け具において、環状の突起部がスエージ ングの前および後にスエージングリングを軸線方向の位置に保持するためにスリ ーブの長手方向の軸線に対して約４５度またはそれよりも大きな角度を有する表 面を提供する取付け具。 １７．請求の範囲第１項に記載の取付け具において、スエージングリングが（ａ ）外側端部と、外面と、スリーブの先細外面と係合するようになった先細内面と を有する実質的に円筒形の本体を有するスエージングインサートと、（ｂ）該円 筒形本体の外面と係合するようになった内面を有する実質的に円筒形のスエージ ングリングとを備えた二部分からなるリング組立体を含み、スエージングリング が比較的に高い円周方向の引張り強さと、比較的に高い弾性係数と、比較的に低 い密度および伸び特性とを有する軽量の高力材料からなり、それによりスリーブ に対するリング組立体の前記の前方への軸線方向の移動により、リング組立体が スリーブに半径方向の力を加えて、それによりチューブにスリーブをスエージン グするようになっている取付け具。 １８．請求の範囲第１７項に記載の取付け具において、スエージングリングの内 面が少なくとも１個の環状のみぞを有し、チューブに取付け具をスエージングす る間にスエージングインサートの材料が前記の環状のみぞの中に変形する取付け 具。 １９．請求の範囲第１８項に記載の取付け具において、スエージングインサート の一端部がチューブに取付け具をスエージングする間にリング組立体を前記の前 方に移動するためにスエージング工具により係合させるために本体の外側端部か ら半径方向に外方に延びる環状のフランジを有する取付け具。 ２０．請求の範囲第１７項に記載の取付け具において、スエージングインサート が比較的に高い剪断強さ、支持強さおよび軸線方向の強さを有する材料からなる 取付け具。 ２１．請求の範囲第１７項に記載の取付け具において、スエージングインサート がチタンからなる取付け員。 ２２．スエージングによりチューブに取り付けるための取付け具において、（ａ ）実質的に円筒形のスリーブを備え、該スリーブは先細外面と、該スリーブの外 側端部においてチューブを受け入れるための軸線方向の穴を形成する内面とを有 し、さらに、 （ｂ）スエージングするときにスリーブとチューブとの間に確実な連結部を形成 するようになったスリーブ上の装置と、（ｃ）スリーブの先細外面と係合するよ うになった先細内面を有する実質的に円筒形のスエージングリングとを備え、そ れによりスリーブに対するスエージングリングの前方への軸線方向の移動により 、スエージングリングがスリーブに半径方向の力を加えて、それによりチューブ にスリーブをスエージングするようになっており、さらに、 （ｄ）スリーブの外面上の環状突起部と、（ｅ）スエージング前にスエージング リングをスリーブ上に保持するために環状の突起部と係合するようになったスエ ージングリングの内面上の環状のみぞとを備え、スエージングの間にスエージン グリングがスリーブに対して軸線方向に移動せしめられ、それによりスエージン グの間にスエージングリングが環状の突起部を半径方向に内方に変形させ、そし てスエージング作業の終了時にスエージングリングの一端部が環状の突起部を越 えて前記の前方に軸線方向に移動せしめられ、それにより環状の突起部がはね戻 って、スエージングリングの前記一端部と係合して、スエージングリングとスリ ーブとの間の逆方向への相対的な軸線方向の移動を阻止するロックを形成する取 付け具。 ２３．スエージングによりチューブに取り付けるための取付け具において、（ａ ）実質的に円筒形のスリーブを備え、該スリーブは先細外面と、該スリーブの外 側端部においてチューブを受け入れるための軸線方向の穴を形成する内面とを有 し、さらに、 （ｂ）スエージングするときにスリーブとチューブとの間に確実な連結部を形成 するスリーブ上の装置と、 （ｃ）スリーブの先細外面と係合するようになった先細内面を有する実質的に円 筒形のスエージングリングとを備え、それによりスリーブに対するスエージング リングの前方への軸線方向の移動により、スエージングリングがスリーブに半径 方向の力を加えて、それによりチューブにスリーブをスエージングするようにな っており、さらに、 （ｄ）スリーブの外面上の第１環状突起部と、（ｅ）第１環状突起部から軸線方 向に隔置されたスリーブの外面上の第２環状突起部と、 （ｆ）スエージング前にスエージングリングをスリーブ上に保持するために第１ 環状突起部と係合し、そしてスエージング後にスエージングリングとスリーブと の間の逆方向への相対的な軸線方向の移動を阻止するロックを形成するために第 ２環状突起部と係合するようになったスエージングリングの内面上の環状のみぞ とを備えている取付け具。 ２４．請求の範囲第２３項に記載の取付け具において、スエージングリングが比 較的に高い円周方向の引張り強さと、比較的に高い弾性係数と、比較的に低い密 度と、低い伸び特性とを有する軽量の高力材料からなる取付け具。 ２５．請求の範囲第２４項に記載の取付け具において、スエージングリングがエ ポキシ樹脂マトリックスと、高力黒鉛繊維とを含む複合材料からなる取付け具。 ２６．請求の範囲第２４項に記載の取付け具において、スエージングリングが（ ａ）外側端部と、外面と、スリーブの先細外面と係合するようになった先細内面 とを有する実質的に円筒形の本体を有するスエージングインサートと、（ｂ）該 円筒形の本体の外面と係合するようになった内面を有する実質的に円筒形のスエ ージングリングとを備えたリング組立体を含み、スエージングリングが比較的に 高い繊維の円周方向の引張り強さと、比較的に高い繊維の弾性係数と、比較的に 低い密度および伸び特性とを有する複合材料からなり、それによりスリーブに対 するリング組立体の前記の前方への軸線方向の移動により、リング組立体がスリ ーブに半径方向の力を加えて、それによりチューブにスリーブをスエージングす るようになっている取付け具。 ２７．請求の範囲第２６項に記載の取付け具において、スエージングインサート がチタンからなる取付け具。