TW201807342A - 管接頭構造 - Google Patents

Abstract

一種管接頭構造，其拔脫耐力大、密封性優異，且可簡單迅速地進行配管連接作業。該管接頭構造具備接頭本體及裝接於該接頭本體之加壓保持環，加工凸條突出設置於薄壁金屬管，藉由該接頭本體及加壓保持環，以夾持環將凸條的內、外斜面夾持保持，且加壓保持環相對於接頭本體的頂端係以軸向接近、徑向小角度旋轉而相互停止，另具備插入構件，藉由插入構件阻止加壓保持環旋轉。

Description

管接頭構造

本發明係關於一種管接頭構造。

以往已知有一種管接頭，係於接頭本體的錐形母螺部螺接護圈(retainer)的公螺部，藉此使由護圈的內周面突出之數個小圓盤的外側頂部嵌入管的外周面，使管不會於軸心方向脫落。上述管接頭的一實施例已揭露於日本公告第3122385號專利案當中。

然而，上述專利案記載的管接頭，係使小圓盤於管的外周面上以螺旋狀逐漸深入以嵌入，因此為了將護圈嵌入接頭本體，需要非常大的鎖緊力，而有作業效率差的缺點。特別是在高處的連接作業難以進行。而且，因其係藉由嵌入管的外周面之數個小圓盤來防止脫落的構造，故連接完畢後，若對管施加強力的拔出力道，則會有拔出同時在管的外周面之長邊方向留下刮傷，或是小圓盤破損而使管脫出的疑慮。

在此，本發明的目的是提供一種管接頭構造，不需要強力的力道，以較小力道即可鎖緊連接，可容易且迅速地進行連接作業，且對管施加強力的拔出力道亦無脫出的疑慮，可確實且堅固地連接。

本發明之管接頭構造包含一接頭本體及一加壓保持環，該加壓保持環係以外嵌方式裝接於該接頭本體，一薄壁金屬管係於圓周方向間隔地或環繞整個圓周地突出設置塑性加工凸條，該接頭本體的頂端外周部 及該加壓保持環的內周部設有卡掣手段，該卡掣手段係以該加壓保持環之軸向接近的嵌合及徑向的小角度旋轉而互相卡掣，藉由該卡掣手段，該加壓保持環的內周部外端區及該接頭本體的內周部頂端區相對於該金屬管的凸條，於軸向的外側及內側形成夾持狀態，並且為了維持由該卡掣手段形成之上述夾持狀態，係具備插入構件，該插入構件由軸向插入該加壓保持環，阻止上述小角度旋轉之反方向的旋轉。

又，該加壓保持環的內周部外端區相對於該金屬管之凸條的外斜面，係透過具有錐形內周面之封閉環形的一夾持環來對應。又，於該加壓保持環的內周部外端區形成之錐形內周面係直接對應該金屬管之凸條的外斜面。又，該接頭本體的內周部頂端區相對於該金屬管之凸條的內斜面，係透過具有錐形內周面之封閉環形的一夾持環來對應。又，該接頭本體的內周部頂端區相對於該金屬管之凸條的內斜面，係直接對應。又，該接頭本體的內周部頂端區之內周角部係以直接接觸的方式對應於該金屬管之凸條的內斜面的山腳緩坡。

又，接頭本體係於其頂端外周部交互配置數個弧狀外突條部及圓滑弧狀底面部，並且，各弧狀外突條部係由一對外突條單體所構成，該一對外突條單體之間形成有卡掣溝部，又，加壓保持環的內周部設置數個弧狀內突條部，該弧狀內突條部在徑向小角度旋轉範圍內任意卡掣該一對外突條單體之間的該卡掣溝部，並且，相鄰之該內突條部之間於軸向貫穿設置有弧狀縫部，該卡掣手段具備卡掣溝部及該弧狀內突條部。

又，該插入構件具有一體之C字形或封閉環形之基本環部，以及由該基本環部往軸向突出設置之數個凸片，該插入構件的凸片係於上述卡掣手段之卡掣狀態下，相對於該加壓保持環的該弧狀縫部及該接頭本體的該圓滑弧狀底面部插入，阻止該加壓保持環之反方向旋轉，維持藉由該卡掣手段之上述夾持狀態。又，數個該凸片中的至少一個設有防止拔脫 之卡掣爪或卡掣爪片部。又，數個該凸片中的至少一個設有防止拔脫之卡掣爪或卡掣爪片部，並且，為了可用目視確認配管連接完畢狀態，該防止拔脫之卡掣爪或卡掣爪片部係著色成顯眼的色彩或明度高之色彩。

根據本發明之管接頭構造，藉由加壓保持環的內周部外端區及接頭本體的頂端區，對薄壁金屬管上所形成之塑性加工凸條間接地或直接地形成夾持狀態，且若以手將插入構件由軸向對加壓保持環插入，則可簡單地完成配管連接作業。亦即，連接作業輕鬆，方便在各種場所進行配管連接。特別是即使工者在天花板內等高處進行配管連接的情形下，亦較無使構件由高處落下的疑慮，不費工，故可迅速且順暢地進行作業。以簡單的構造確實得到阻止拔脫的力量極大之防拔脫狀態，防止施工後薄壁金屬管不慎拔脫。

1、2‧‧‧夾持環

3‧‧‧加壓保持環

3A‧‧‧內周部

3B‧‧‧內周部外端區

3C‧‧‧錐形內周面

3D‧‧‧直圓周面

4‧‧‧薄壁金屬管(管)

4a‧‧‧頂端

6、7‧‧‧錐形內周面

9‧‧‧(塑性加工)凸條

9A‧‧‧外斜面

9B‧‧‧內斜面

10‧‧‧接頭本體

10A‧‧‧頂端外周部

10B‧‧‧內周部頂端區

12‧‧‧密封件

14‧‧‧密封件保護環

15‧‧‧圓周狀底段部

18‧‧‧凹環槽部

19‧‧‧弧狀外突條部

20‧‧‧圓滑弧狀底面部

21、22‧‧‧外突條單體

23‧‧‧卡掣溝部

25‧‧‧弧狀縫部

30‧‧‧弧狀內突條部

32‧‧‧插入構件

33‧‧‧基本環部

34‧‧‧滾輪

35‧‧‧凸條形成具

38‧‧‧中孔徑部

39‧‧‧小孔徑部

40‧‧‧山腳緩坡

41‧‧‧內周角部

42‧‧‧密封槽

42A‧‧‧外側壁

43‧‧‧小切削面

45‧‧‧治具

46‧‧‧孔部

46A‧‧‧凹狀挖槽

47‧‧‧柱體

47A‧‧‧階梯部

48‧‧‧折面部

49‧‧‧短柱頭部

50‧‧‧間隔筒體

51‧‧‧彈性環

52‧‧‧細徑軸

53‧‧‧母模

54‧‧‧外面

55‧‧‧間隔凸條形成治具

56‧‧‧治具本體

57‧‧‧軸部

58‧‧‧管抓持臂

58A‧‧‧凹部

59‧‧‧管保持孔

60‧‧‧環周凹槽

61‧‧‧導引筒體

61A‧‧‧小圓筒部

61B‧‧‧大圓筒部

61C‧‧‧折面

62‧‧‧圓形孔部

63‧‧‧底壁部

64‧‧‧小孔徑部

65‧‧‧錐形孔

66‧‧‧移動軸體

67‧‧‧錐軸部

68‧‧‧螺栓軸部

69‧‧‧擴張作動軸

70‧‧‧螺孔

71‧‧‧驅動軸部

72‧‧‧弧狀凸部形成體

72A‧‧‧錐形內側面

72B‧‧‧凸條部

75‧‧‧圓周方向凸部

75A‧‧‧端部

76‧‧‧小凸條部

81、82、83、84‧‧‧凸片

82A‧‧‧中央片

82B‧‧‧側片

85‧‧‧階梯部

86‧‧‧大孔徑部

87‧‧‧缺口部

88‧‧‧卡掣爪

88B‧‧‧卡掣爪片部

89‧‧‧小凹陷部

98‧‧‧滾輪

100‧‧‧卡掣手段

L‧‧‧軸心

第1圖：本發明之一實施例的連接完畢之狀態的側視截面圖。

第2圖：分解狀態的立體圖。

第3圖：依序說明本發明之連接作業的立體圖。

第4圖：將插入構件壓入前之狀態的截面圖，其中，(A)為整體截面圖；(B)為主要部位擴大截面圖；(C)為其他部位擴大截面圖。

第5圖：其他截面的主要部位擴大截面圖，其中，(A)為將插入構件壓入前之主要部位擴大截面圖；(B)為連接完畢之狀態的主要部位擴大截面圖。

第6圖：本發明之其他實施例的主要部位擴大截面圖，其中，(A)為將插入構件壓入前之主要部位擴大截面圖；(B)為連接完畢之狀態的主要部位擴大截面圖。

第7圖：於薄壁金屬管以塑性加工形成凸條之作業工具及其作業方法 的側面圖。

第8圖：於薄壁金屬管在圓周方向間隔地形成凸條之作業工具及其作業方法的側面圖。

第9圖：於薄壁金屬管在圓周方向間隔地形成凸條之作業工具及其作業方法的側面圖。

第10圖：對應第8圖及第9圖之主要部位的正面圖。

第11圖：於圓周方向間隔地形成有塑性加工凸條之金屬管的正面圖。

第12圖：本發明之其他實施例的截面圖，其中，(A)為主要部位截面圖；(B)為(A)之Z部分的擴大截面圖。

第13圖：即將連接前之狀態的主要部位截面圖。

第14圖：接頭本體的主要部位例示圖，其中，(A)為主要部位立體圖；(B)為正面圖；(C)為(B)之a-O-a截面圖。

第15圖：加壓保持環的例示圖，其中，(A)為正面圖；(B)為背面圖；(C)為(A)之b-O-b截面圖。

第16圖：插入構件的例示圖，其中，(A)為正面圖；(B)為(A)之箭頭b方向視圖；(C)為(A)之箭頭c方向視圖。

第17圖：說明在金屬管塑性加工出凸條之方法的截面圖。

第18圖：連接金屬管及接頭之作業步驟的概略說明圖。

第19圖：塑性加工凸條之具體形狀的截面圖。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：第1~5圖所示之一實施例中，4為薄壁金屬管，由頂端4a至規定之尺寸位置突出設置(形成)有塑性加工凸條9。本發明之管接頭構造具備接頭本體10及加壓保持環3，該接頭本體10插入至該薄壁金屬 管4，該加壓保持環3以外嵌方式裝接於該接頭本體10。薄壁金屬管4(以下可簡稱為管4)係例如JIS G3448規定之不銹鋼管，主要用於供水、供應熱水或排水等之配管。薄壁金屬管4的外徑D及厚度尺寸t之關係如第1表所示。薄壁金屬管4較佳係設定外徑D為10mm~65mm，並設定厚度尺寸t為1.0mm~1.6mm。

薄壁金屬管4的塑性加工凸條9係於圓周方向間隔地突出設置(參照第11圖)，或者，環繞整個圓周(360度)設置。該凸條9係有如第19圖(A)所示之三角山形、第19圖(B)所示之頂部為圓弧狀的三角山形或第19圖(C)所示之圓丘陵形等。並且，接頭本體10的頂端外周部10A及加壓保持環3的內周部3A設有互相任意卡掣之卡掣手段100。亦即，如第3圖所示，藉由加壓保持環3於箭頭N表示之軸向接近(相互) 嵌合，及以箭頭M表示之對徑向的小角度旋轉，使接頭本體10的頂端外周部10A及加壓保持環3的內周部3A以卡掣手段100相互卡掣，加壓保持環3於軸向不由接頭本體10分離而保持卡掣狀態。

此外，32為插入構件。藉由上述卡掣手段100，加壓保持環3的內周部外端區3B及接頭本體10的內周部頂端區10B(於第1~5圖中)間接地相對於管4的凸條9，於軸向的外側及內側形成夾持狀態，並且為了維持由上述卡掣手段100形成之上述夾持狀態，對於加壓保持環3，由(以第3圖(D)之箭頭P表示的)軸向插入插入構件32，阻止上述小角度旋轉(M)之反方向的旋轉。換言之，該插入構件32係用以防止加壓保持環3鬆開的構件。

另外，說明加壓保持環3的內周部外端區3B相對於金屬管4的凸條9，由軸向的外側「間接地」加壓(對應)，係內周部外端區3B透過具有錐形內周面6之(軟質金屬或硬質樹脂等的)封閉環形的夾持環1，對應(加壓)凸條9的外斜面9A。此外，說明接頭本體10的內周部頂端區10B相對於凸條9，由軸向的內側「間接地」加壓(對應)，係內周部頂端區10B透過具有錐形內周面7之(硬質樹脂等的)封閉環形的夾持環2，對應(加壓)凸條9的內斜面9B。

第1~5圖之一實施例中，於連接完畢的狀態下，兩個夾持環1、2的錐形內周面6、7對應於凸條9的外斜面9A及內斜面9B夾接而保持。又，如第5圖所示，接頭本體10的內周部外端區10B以階梯部85形成大孔徑部86，由內部依序嵌接密封件保護環14、(O環等之)密封件12及夾持環2。在未連接狀態下，較佳係預先將上述3個構件嵌接於接頭本體10的大孔徑部86。其係因連接作業之前，小型構件之夾持環1、2不會分解(不會脫落)，可改善作業性。又，關於夾持環1、2的材質，較佳係銅等軟質金屬或PPS、PPSU、PSU等耐熱性硬質樹脂。

接著，本發明之凸條9係有以封閉環形360度環繞設置於金屬管4之情形，以及如第11圖所示，由軸心L方向觀察為於圓周方向間隔地突出設置(被分割)之情形。第11圖表示凸條9分割為4個而形成之情形，亦可自由地減少為2或3個，或者相反地增加至5~8個。(又，製造方法及作業工具係以第8~10圖說明如後)。

另外，接頭本體10係以階梯部85形成大孔徑部86，平墊圈形之密封件保護環14裝接於大孔徑部86的內側以抵接該階梯部85。並且，將O環等之密封件12及夾持環2的一部分依序裝接係如第5圖之說明，其中，密封件保護環14係有效防止被密封之流體(熱水、冷水等)內混入的臭氧(活性氧)、氯氣、氫氣等導致上述密封件12於長期使用後發生腐蝕或劣化，該密封件保護環14的內周緣及外周緣緊密壓接於(被插入之)金屬管4的外周面及大孔徑部86的內周面，防止被密封之流體直接接觸密封件12。

夾持環2(於未連接狀態下)預先以壓入至接頭本體10的大孔徑部86的狀態而被嵌接，又，該夾持環2的內側端面、階梯部85及大孔徑部86的內周面形成凹環槽部18，該凹環槽部18係保持上述保護環14及密封件12。並且，接頭本體10係於上述大孔徑部86的內側形成中孔徑部38，該中孔徑部38係比金屬管4的外徑D(參照第4圖)略大。亦即，於階梯部85分區形成大孔徑部86及中孔徑部38。並且，被插入之金屬管4的頂端4a抵接中孔徑部38的內側，形成有被定位之圓周狀底段部15，其內側形成小孔徑部39。藉由該圓周狀底段部15以及伴隨加壓保持環3之裝接而受到加壓力F之夾持環1，金屬管4連結(連接)於管接頭而不於軸向晃動。

接著，以第6圖表示其他實施例。此管接頭構造亦具備接頭本體10及加壓保持環3，但加壓保持環3為戴帽螺帽之形狀，其係在內周 部外端區3B具有一半徑往頂端開口方面縮小之錐形內周面3C。又，如第6圖所示，將加壓保持環3裝於接頭本體10時，加壓保持環3的錐形內周面3C直接壓接於凸條9的外斜面9A，並且，具有錐形內周面7之封閉環狀夾持環2的該內周面7壓接於凸條9的內斜面9B，構成為由軸向外方向及軸向內方向夾接並保持金屬管4的凸條9。亦即，形成於上述加壓保持環3的內周部外端區3B之錐形內周面3C直接對應上述金屬管4之凸條9的外斜面9A。

接著說明第12~17圖所示之其他實施例。在金屬管4以塑性加工形成之凸條9是圓丘陵形，頂部亦形成較大的弧形(參照第19圖(C))。又，接頭本體10的內周部頂端區10B直接對應金屬管4之凸條9的內斜面9B。特別是在圖式中，接頭本體10的內周部頂端區10B之內周角部41係以直接接觸的方式對應於金屬管4的較低圓弧山形(圓丘陵形)之凸條9的內斜面9B之山腳緩坡40。像這樣，接頭本體10的角部41以金屬接觸(metal touch)直接接觸凸條9的內斜面9B，不隔著第1圖~第6圖所示之夾持環2。

接頭本體10的內周部頂端區10B凹設有密封槽42，密封槽42內裝有密封件12及保護環(平墊圈)14。藉由密封槽42之外側壁42A的存在，該內周角部41可直接對應(接觸)該山腳緩坡40。又，如第12圖及第13圖所示，該內周角部41可為尖角，亦可如第14圖之(C)所示，做一個小切削面43以降低對山腳緩坡40之接觸面壓力。此外，亦可說是中孔徑部38凹設有密封槽42，其內部設有圓周狀底段部15，可使插入之金屬管4的頂端4a抵接，但不使其進一步(往內部)深入，而是觸底並阻止。

接著說明該卡掣手段100及其相關的構成等。第12圖、第13圖、第14圖及第2~5圖、第6圖中，接頭本體10係於其頂端外周部 10A交互配置數個弧狀外突條部19及圓滑弧狀底面部20。並且，各弧狀外突條部19係由一對外突條單體21、22所構成，一對外突條單體21、22之間形成有卡掣溝部23。另一方面，加壓保持環3的內周部3A設置數個弧狀內突條部30。該弧狀內突條部30相對於接頭本體10側的該卡掣溝部23，在徑向(參照箭頭M)「小角度」旋轉範圍內可任意卡掣。以90度為間隔且有4個內突條部30之情況下，該「小角度」約為45度。

此外，可自由設定內突條部30及卡掣溝部23各有2個、3個或6個等，該等情況下的「小角度」約為90度、60度、30度。又，於加壓保持環3，相鄰之內突條部30之間有弧狀縫部25於軸向貫穿設置。卡掣手段100可以說是至少具備卡掣溝部23及弧狀內突條部30。更具體而言，卡掣手段100由突條部19、圓滑弧狀底面部20、卡掣溝部23及弧狀內突條部30所構成。

接著說明插入構件32，該插入構件32有如第16圖所示之具有C字形基本環部33的情況，以及如第2、3圖所示之具有封閉環形基本環部33的情況。如此之基本環部33往軸向突出設置有數個凸片81、82、83、84。第16圖中，凸片81、82及基本環部33係以合成樹脂一體成形，2片設置於180度反方向位置之凸片81的截面為單純的圓弧狀，與C字形基本環部33的缺口部87成180度反方向設置之凸片82係被分割為3支，由中央片82A及左右之側片82B構成。側片82B的頂端設有卡掣爪88。並且，第16圖所示之小型卡掣爪88係往圓周方向突出之形狀。

針對第2、3圖所示之插入構件32說明，由封閉環形基本環部33突出之2片凸片83及2片凸片84於圓周方向以90度為間隔而配置，截面為圓弧狀。一對凸片84以ㄇ字型分離線一體形成卡掣爪片部88B。並且，插入構件32的凸片81、82、83、84係於上述卡掣手段100之卡掣狀態下，相對於加壓保持環3的該弧狀縫部25及接頭本體10的圓滑弧狀底 面部20插入。亦即，如第3圖之(C)所示，使加壓保持環3往箭頭M方向小角度旋轉，則卡掣手段100變為卡掣狀態，同時，上述弧狀縫部25及圓滑弧狀底面部20於圓周方向相對作為同一位置，圓弧狀縫(間隙)由軸向觀察係形成為貫通狀，如第3圖之(D)、第5圖之(B)、第6圖之(B)及第12圖所示，凸片81、82、83、84相對於該貫通狀之圓弧狀縫(間隙)插入。

並且，凸片81、82、83、84相對於貫通狀之圓弧狀縫(間隙)插入完成的同時，卡掣爪片部88B係如第5圖之(B)及第6圖之(B)所示，卡掣於保持環3的一部分，或者卡掣爪88(參照第16圖)卡掣於接頭本體10之外突條單體21的小凹陷部89，防止插入構件32拔脫。如此一來，藉由插入構件32往箭頭P方向插入，阻止加壓保持環3之(往箭頭M的)反方向旋轉，維持以卡掣手段100對凸條9之夾持狀態。

於薄壁金屬管4(的360度整圈)形成凸條9之作業工具，可使用第7圖例示之凸條形成具35。將附有小凸條之滾輪34插入金屬管4，且使滾輪34與附有環周凹槽之滾輪98相對，使全體旋轉則可簡單地形成凸條9。上述第7圖所示之作業工具(凸條形成具35)適用於使凸條9形成360度整圈，另外亦可使用第8~10圖所示之間隔凸條形成治具55，有間隔地突出形成如第11圖所示之凸條。換言之，凸條9由4個圓周方向凸部75構成。該治具55係本發明人獨創，以下簡單地說明其結構及使用方法(作用)。

56為治具本體(作業工具本體)，一對管抓持臂58係透過軸部57可搖動地樞接，且具有半圓弧狀的凹部58A，於閉合狀態下形成360度的管保持孔59。此外，可使用未繪示之螺栓、螺帽等緊固件，使上述360度的管保持孔59穩固地形成並保持。並且，於該保持孔59形成有環周凹槽60，該環周凹槽60係作為母模，用以形成凸條9。被加工用的薄 壁金屬管4之頂端部位被插入具有該環周凹槽60之管保持孔59並被抓持。

61為構成治具本體56之一部分的導引筒體，具有小圓筒部61A及大圓筒部61B，該小圓筒部61A的外徑尺寸比金屬管4的內徑尺寸略小，該大圓筒部61B的外徑尺寸比該小圓筒部61A的外徑尺寸大。該小圓筒部61A及大圓筒部61B的折面61C係供被加工金屬管4的頂端面抵接而定位之「抵接面」。又，大圓筒部61B具有同心之圓形孔部62及小孔徑部64，該圓形孔部62係朝向第8圖及第9圖的左邊方向開口，該小孔徑部64設於第8圖及第9圖之右側的底壁部63。並且，錐形孔65貫穿設置於該底壁部63及小圓筒部61A，該錐形孔65往有管抓持臂58存在之側(稱為頂端側)逐漸擴徑，且與上述圓形孔部62及小孔徑部64同心。

移動軸體66係沿著這樣的導引筒體61之軸心，可任意來回移動地插入。移動軸體66具備倒錐形之錐軸部67、擴張作動軸69及驅動軸部71，該錐軸部67往頂端方向逐漸擴徑，該擴張作動軸69具有螺栓軸部68，該驅動軸部71係可任意來回移動地插入圓形孔部62內，並且具有螺孔70。螺栓軸部68螺接(連結)於驅動軸部71的螺孔70，螺栓軸部68及驅動軸部71係共同沿著軸心方向來回移動。該驅動軸部71連動連結於(第8圖及第9圖的左邊方向未繪示的)油壓缸或電驅動機構。並且，如第8圖、第9圖及第10圖所示，4個扇形的弧狀凸部形成體72以外嵌方式安裝於錐軸部67。弧狀凸部形成體72的錐形內側面72A可自由滑動地與錐軸部接觸，弧狀凸部形成體72的外面係如第11圖所示，具有凸條部72B，該凸條部72B對金屬管4有間隔地形成凸條9。

亦即，弧狀凸部形成體72的凸條部72B作為公模，相對於作為母模之該環周凹槽60，由第8圖及第10圖之(A)的狀態，擴張作動軸69藉由未繪示的驅動機構如第9圖及第10圖之(B)所示往箭頭Z方向移動，則由金屬管4的內側往第9圖的箭頭Y方向(徑向往外方向)作 動，在金屬管4(如第11圖所示)間隔地塑性加工形成凸條9(4個凸部75)。又，凸條9為三角山形之情形，金屬管4的內側較佳形成充分銳利(具有頂點)的三角山形之凹陷部，為此，弧狀凸部形成體72的凸條部72B較佳亦為具有銳利頂點之三角山形。此外，如第19圖之(B)或(C)，凸條9為頂部弧形或圓丘陵形之情形，凸條部72B係帶有圓弧(弧形)。

另外，關於第8~11圖之上述說明係表示塑性加工凸條9由4個凸部75形成之情形，但亦可減少為2或3個，或者增加至5~9個。又，以下說明像這樣形成由數個凸部75間隔地形成之凸條9的優點。如第11圖之例示，由軸心方向看各凸部75，則該凸部75的圓周方向端部75A係呈三維形狀(殼構造)且山形減小，該端部75A於外力作用時難以變形，剛性大，因此，由第1圖、第5圖之(B)、第6圖之(B)及第12圖之連接完畢狀態，拔脫力作用於金屬管4時，可發揮阻止凸條9變形之作用，增加拔脫耐力。

接著，於第17圖中，說明於金屬管4以塑性加工形成凸條9的其他方法及治具。軸心L上方的上半部表示塑性加工前的狀態，軸心L下方的下半部表示塑性加工完畢的狀態。第17圖的左側圖外(省略圖示)設有手動泵浦或電動泵浦等直線往復運動之氣缸的桿，或電動直線往復引動器的桿等直線往復運動部，該直線往復運動部連結棒狀的治具45。

被加工用金屬管4的頂端部位具有柱體(body)47，該柱體47設置僅有小尺寸才可插入之孔部46。上述治具45具有短柱頭部49，該短柱頭部49之頂端的外徑尺寸係設為以折面部48緊密嵌合於金屬管4的內部。金屬管4的頂端4a底接柱體47之孔的內側的階梯部47A以進行作業。並且，50為間隔筒體，51為橡膠等可彈性變形之彈性環，間隔筒體50及彈性環51外嵌於治具45的細徑軸52，同時階梯部47A及折面部48之間承受軸向力量，彈性環51可由起初的短圓筒形彈性變形為如軸心L 以下之形狀，使外嵌狀態的金屬管4局部膨脹變形。

另外，第17圖中，作為上述膨脹變形(塑性加工)所必需的母模53，係利用管接頭構造的一個構件本身。亦即使用第15圖例示的加壓保持環3。具體而言，柱體47之頂端部的外面54設置第13圖及第14圖之(A)所示之單一外凸條22、卡掣溝部23及圓滑弧狀底面部20。如此，將直接使用於規定之金屬管4的加壓保持環3作為母模53，安裝於柱體47之頂端部外面54呈卡掣狀態。

如第17圖所示，僅有母模53難以將凸條9形成如第19圖之(B)或(C)之形狀，但於柱體47之最頂端，小凸條部76以及孔部46之開口端的凹狀挖槽46A加上該母模53的內周面3C(共同作用)，形成母模用凹部之構造，其中，該小凸條部76係略插入至第15圖之(C)所示之(連接錐形內周面3C之)直圓周面3D，該母模用凹部係對應如第19圖之(C)的頂部為圓弧狀之三角山形或如第19圖之(B)的圓丘陵形。藉由第17圖的左側圖外的引動器等，如同圖中的上半部至下半部，治具45往箭頭K方向移動，藉此彈性環51的外周面彈性地膨脹變形，如箭頭P₅₁所示，於金屬管4的360度整圈上局部地形成凸條9。

將第14圖所示之接頭本體10的頂端外周部10A的形狀直接形成於柱體47的頂端部外面54，故使加壓保持環3往該箭頭M方向之反方向小角度旋轉，可將加壓保持環3連同金屬管4分離。此時，治具45等亦由金屬管4分離，成為第13圖之狀態，與第3圖之說明同樣地，依照(A)→(B)→(C)→(D)之順序，亦即箭頭N→M→P之順序進行連接作業即可。根據第17圖之凸條形成裝置及方法，可以簡單、迅速且高精度地形成第19圖之(B)或(C)之形狀的凸條9。

又，本發明係如第3圖及第18圖所示，將金屬管4插入接頭本體10後，(i)將加壓保持環3往箭頭N方向(軸向)壓入，接著(ii) 使加壓保持環3往箭頭M方向僅旋轉小角度，切換至由卡掣手段100夾持之狀態，接著(iii)將插入構件32往箭頭P方向插入，可簡單且迅速地進行作業至連接完畢狀態。

根據本發明，藉由形成於金屬管4之凸條9的存在，且藉由加壓保持環3的內周部外端區3B及接頭本體10的內周部頂端區10B由軸向外側及內側對上述凸條9保持夾持狀態，係發揮強大的拔脫耐力，第1~5圖及第6圖之實施形態表示於該夾持狀態，接頭本體10及金屬管4在軸向(沿著軸心L之方向)上係相對地幾乎不動或完全不動。理想狀態下可發揮強大的拔脫耐力及高密封性故較佳。

然而，第12~17圖表示之其他實施形態中，凸條9係頂部形成為圓弧狀(參照第19圖之(B))或整體為圓丘陵形(參照第19圖之(C))，接頭本體10的內周部頂端區10B直接抵接之情形下，亦可構成為在軸向上相對地微幅移動，並且，如第12圖所示，密封件12嵌接於獨立的密封槽42而不受上述微幅移動的不良影響，故可確保密封性能，並且，相對於拔脫力量，加壓保持環3的錐形內周面3C係以比較大的接觸面積對凸條9的外斜面9A壓接，故不會損傷金屬管4，可發揮充分大的拔脫耐力。

如此，本發明在連接完畢狀態下，亦可能有接頭本體10與金屬管4在軸向微幅移動之情形。又，較佳亦可使金屬管4的頂端4a對應接頭本體10之孔的內部的底段部15，發揮阻止金屬管4往軸向內部方向移動之機能，減少(乃至防止)上述微幅移動。此外，較佳係將第3圖之(B)、第5圖之(B)及第6圖之(B)例示之卡掣爪片部88b或第16圖例示之卡掣爪88著色成紅色或黃色等顯眼的色彩或明度高之色彩。該著色方法可例舉以塑膠二色成型製作插入構件32之方法，或在卡掣爪片部88b、卡掣爪88的外面以塗裝或黏接著色片來著色之法。如此一來，則有 可用目視確實地確認配管連接完畢狀態之優點(防止配管連接作業發生不良之優點)。

本發明係如上述的詳細說明，具備接頭本體10及加壓保持環3，該加壓保持環3係以外嵌方式裝接於該接頭本體10，薄壁金屬管4係於圓周方向間隔地或環繞整個圓周地突出設置加工凸條9，該接頭本體10的頂端外周部10A及該加壓保持環3的內周部3A設有卡掣手段100，該卡掣手段100係以該加壓保持環3之軸向接近的嵌合及徑向的小角度旋轉互相卡掣，藉由上述卡掣手段100，加壓保持環3的內周部外端區3B及接頭本體10的內周部頂端區10B相對於該金屬管4的凸條9，於軸向的外側及內側形成夾持狀態，並且為了維持由上述卡掣手段100形成之上述夾持狀態，係具備插入構件32，該插入構件32由軸向插入該加壓保持環3，阻止上述小角度旋轉之反方向的旋轉，因此，加壓保持環3不需要像以往的戴帽螺帽旋轉數圈，例如僅旋轉15°~90°之小角度成為夾持狀態，可容易且迅速地進行連接作業。此外，之後將插入構件32相對於加壓保持環3由軸向插入，則加壓保持環3不會鬆開，直接維持連接完畢狀態，可更容易且迅速地進行整體作業。並且，該插入構件32若為無法插入之狀態，則工者可簡單地得知(上一個步驟的)加壓保持環3的小角度旋轉不充分，故可直接讓工者得知夾持狀態不充分等作業不良。又，工者可簡單地以目視確認插入構件32於軸向插入是否充分深。如此，可簡單、確實且迅速地進行配管連接作業，特別是工者可在狹小空間或天花板內容易且迅速地進行配管連接。並且，可使構造精簡化，且因構造上係由兩個方向夾持凸條9，故阻止配管拔脫的力量變得極大，可防止施工後不慎拔脫金屬管的事故。

又，該加壓保持環3的內周部外端區3B相對於該金屬管4之凸條9的外斜面9A，係透過具有錐形內周面6之封閉環形的夾持環1來對應，故相對於凸條9的外斜面9A，夾持環1穩定且緊密地成為壓接狀態 (夾持狀態)，穩定地確保拔脫耐力大，此外，即使是大的彎曲力矩作用於金屬管4之情形下，於夾持環1發揮緩衝作用，防止保持環3等之破損。

又，於該加壓保持環3的內周部外端區3B形成之錐形內周面3C係直接對應該金屬管4之凸條9的外斜面9A，故(如第6圖及第12圖所示)構件數量減少，並且，雖然是金屬接觸但外斜面9A與錐形內周面3C之接觸面壓力小，即使拔脫力量或彎曲力矩作用於金屬管4，亦可保持穩定姿勢，發揮充分大的拔脫耐力。

又，該接頭本體10的內周部頂端區10B相對於該金屬管4之凸條9的內斜面9B，係透過具有錐形內周面7之封閉環形的夾持環2來對應，故可穩定地對抗往金屬管4之軸向內部方向之加壓力，防止金屬管4往接頭本體10的內部過度移動，或金屬管4及接頭本體10的兩個軸心傾斜、偏心，可保持良好的密封性能。

又，該接頭本體10的內周部頂端區10B係直接對應該金屬管4之凸條9的內斜面9B，(如第12圖、第13圖及第14圖所示)故可縮短軸向上的尺寸，亦可減少構件數量。並且，可充分承受使金屬管4被壓入接頭本體10之內部的外力。此外，接頭本體10形成有底段部15，藉由金屬管4的頂端4a抵接，可承受上述壓入之外力，同時防止凸條9往軸向微幅移動。

又，若該接頭本體10的內周部頂端區10B之內周角部41係以直接接觸的方式對應於該金屬管4之凸條9的內斜面9B的山腳緩坡40，則可簡化接頭本體10之外端面的形狀(參照第13圖及第14圖)，可謀求精簡化。以凸條9的強度而言亦有利，即使金屬管4產生些微的軸向之微幅移動，拔脫耐力亦無問題，可謂實用性優異。

又，接頭本體10係於其頂端外周部10A交互配置數個弧狀外突條部19及圓滑弧狀底面部20，並且，各弧狀外突條部19係由一對外 突條單體21、22所構成，一對外突條單體21、22之間形成有卡掣溝部23，此外，加壓保持環3的內周部3A設置數個弧狀內突條部30，該弧狀內突條部30在徑向小角度旋轉範圍內可任意卡掣該一對外突條單體21、22之間的卡掣溝部23，並且，相鄰之該內突條部30之間有弧狀縫部25於軸向貫穿設置，該卡掣手段100可以說是至少具備卡掣溝部23及該弧狀內突條部30，故可以強力且確實地阻止加壓保持環3由接頭本體10往軸向移動之動作，確實保持夾持狀態。並且，工者可以輕快迅速地進行切換(旋轉)。而且，之後可使插入構件32簡單地插入之貫通狀的圓弧狀縫係伴隨相互卡掣而自動地形成，可順暢地進行下一個插入構件32的插入作業。亦即，可順暢地進行第18圖所示之箭頭N→M→P之步驟。

又，該插入構件32具有一體之C字形或封閉環形之基本環部33，以及由該基本環部33往軸向突出設置之數個凸片81、82、83、84，該插入構件32的凸片81、82、83、84係於上述卡掣手段100之卡掣狀態下，相對於該加壓保持環3的該弧狀縫部25及該接頭本體10的該圓滑弧狀底面部20插入，阻止該加壓保持環3之反方向旋轉，維持藉由該卡掣手段100之上述夾持狀態，故工者可以容易地插入加壓保持環3，有助於實現迅速的配管連接作業，以及防止不慎分離導致流體外洩。又，數個該凸片81、82、83、84中的至少一個設有防止拔脫之卡掣爪88或卡掣爪片部88B，故可防止插入構件32不慎脫離，維持配管連接完畢狀態。又，數個該凸片81、82、83、84中的至少一個設有防止拔脫之卡掣爪88或卡掣爪片部88B，並且，為了可用目視確認配管連接完畢狀態，該防止拔脫之卡掣爪88或卡掣爪片部88B係著色成顯眼的色彩或明度高之色彩，故可確實地確認配管連接完畢，防止配管連接不良導致的漏水。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述 實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1、2‧‧‧夾持環

3‧‧‧加壓保持環

3A‧‧‧內周部

3B‧‧‧內周部外端區

4‧‧‧薄壁金屬管(管)

4a‧‧‧頂端

6、7‧‧‧錐形內周面

9‧‧‧(塑性加工)凸條

9A‧‧‧外斜面

9B‧‧‧內斜面

10‧‧‧接頭本體

10A‧‧‧頂端外周部

10B‧‧‧內周部頂端區

12‧‧‧密封件

14‧‧‧密封件保護環

15‧‧‧圓周狀底段部

32‧‧‧插入構件

L‧‧‧軸心

Claims (10)

1. 一種管接頭構造，包含一接頭本體及一加壓保持環，該加壓保持環係以外嵌方式裝接於該接頭本體，一薄壁金屬管係於圓周方向間隔地或環繞整個圓周地突出設置塑性加工凸條，該接頭本體的頂端外周部及該加壓保持環的內周部設有卡掣手段，該卡掣手段係以該加壓保持環之軸向接近的嵌合及徑向的小角度旋轉而互相卡掣，藉由該卡掣手段，該加壓保持環的內周部外端區及該接頭本體的內周部頂端區相對於該金屬管的凸條，於軸向的外側及內側形成夾持狀態，並且為了維持由該卡掣手段形成之上述夾持狀態，係具備插入構件，該插入構件由軸向插入該加壓保持環，阻止上述小角度旋轉之反方向的旋轉。
2. 如申請專利範圍第1項所述之管接頭構造，其中，該加壓保持環的內周部外端區相對於該金屬管之凸條的外斜面，係透過具有錐形內周面之封閉環形的一夾持環來對應。
3. 如申請專利範圍第1項所述之管接頭構造，其中，於該加壓保持環的內周部外端區形成之錐形內周面係直接對應該金屬管之凸條的外斜面。
4. 如申請專利範圍第1項所述之管接頭構造，其中，該接頭本體的內周部頂端區相對於該金屬管之凸條的內斜面，係透過具有錐形內周面之封閉環形的一夾持環來對應。
5. 如申請專利範圍第1項所述之管接頭構造，其中，該接頭本體的內周部頂端區相對於該金屬管之凸條的內斜面，係直接對應。
6. 如申請專利範圍第1項所述之管接頭構造，其中，該接頭本體的內周部頂端區之內周角部係以直接接觸的方式對應於該金屬管之凸條的內斜面的山腳緩坡。
7. 如申請專利範圍第1項所述之管接頭構造，其中，接頭本體係於其頂端外周部交互配置數個弧狀外突條部及圓滑弧狀底面部，並且，各弧狀外 突條部係由一對外突條單體所構成，該一對外突條單體之間形成有卡掣溝部，又，加壓保持環的內周部設置數個弧狀內突條部，該弧狀內突條部在徑向小角度旋轉範圍內任意卡掣該一對外突條單體之間的該卡掣溝部，並且，相鄰之該內突條部之間於軸向貫穿設置有弧狀縫部，該卡掣手段具備卡掣溝部及該弧狀內突條部。
8. 如申請專利範圍第7項所述之管接頭構造，其中，該插入構件具有一體之C字形或封閉環形之基本環部，以及由該基本環部往軸向突出設置之數個凸片，該插入構件的凸片係於上述卡掣手段之卡掣狀態下，相對於該加壓保持環的該弧狀縫部及該接頭本體的該圓滑弧狀底面部插入，阻止該加壓保持環之反方向旋轉，維持藉由該卡掣手段之上述夾持狀態。
9. 如申請專利範圍第8項所述之管接頭構造，其中，數個該凸片中的至少一個設有防止拔脫之卡掣爪或卡掣爪片部。
10. 如申請專利範圍第8項所述之管接頭構造，其中，數個該凸片中的至少一個設有防止拔脫之卡掣爪或卡掣爪片部，並且，為了可用目視確認配管連接完畢狀態，該防止拔脫之卡掣爪或卡掣爪片部係著色成顯眼的色彩或明度高之色彩。