WO2005008119A1

WO2005008119A1 - 管継手

Info

Publication number: WO2005008119A1
Application number: PCT/JP2004/009919
Authority: WO
Inventors: Mamoru Asakawa; Junichirou Tanaka; Isao Fujinami; Haruo Nakata
Original assignee: Ihara Science Corporation; Daikin Industries, Ltd.
Priority date: 2003-07-18
Filing date: 2004-07-12
Publication date: 2005-01-27
Also published as: EP1647752B1; EP1647752A1; EP1647752A4; CN100353114C; CN1826490A; US20070170723A1; JP2005036946A; US7488009B2; JP4229775B2; ES2400480T3; KR20060029627A; KR100676580B1

Abstract

　本発明の目的は、ナットを外して管およびスリーブを継手本体から引き抜いた後にこれらを使用して管を再接合させることにより生じる不具合、すなわち、気密や耐圧が確保できていない等の問題点を解決することにある。本発明に係る継手は、接合孔（５０）と雄ネジ部（５８）とを有する継手本体（１）と、スリーブ（３）と、ナット（２）とを備える。ナット（２）は、管（１０）およびスリーブ（３）が接合孔（５０）に挿入された状態で雄ネジ部（５８）にねじ込まれ、スリーブ（３）を介して管（１０）を接合部（５２）に接合する。スリーブ（３）は、ナット（２）のねじ込みによって、管（１０）と接合部（５２）とに密着するとともに、径方向外方に拡張する変形を起こし、ナット（２）を雄ネジ部（５８）から外して管（１０）およびスリーブ（３）を接合孔（５０）から引き抜いた後には、接合孔（５０）に対して所定位置まで挿入することができなくなる。

Description

明細書

管継手

技術分野

[0001] 本発明は、管継手、特に、継手本体の接合孔に管およびスリーブを揷入して継手本体のネジ部にナットをねじ込む管継手に関する。背景技術

[0002] 内部に流体を流す流体管に対して用いられる継手 (管継手）は、管の劣化や流体供給源の劣化などが生じたときに交換、修理を容易に行うことができるよう、取り外し可能なものが多く使われている。管継手として、用途に応じた各種のネジ構造のものが存在する。

エアコン等においては、流体管の中を冷媒が流れ、管継手としてフレア継手が使用されていることが多い。そして、最近では、温暖化への影響を考えて、冷媒を、フロンから、設計圧力が高圧となる代替フロンや二酸化炭素、あるいは可燃性を持つ炭化水素系のものに切り替えることが行われたり検討されたりしている。

例えば、炭化水素を冷媒として採用する場合、炭化水素の使用圧力は約 3MPaであって従来から使用しているフロン冷媒と同程度の耐圧を継手が満たせばよいことになるが、炭化水素が可燃性であることから、従来以上に継手からの冷媒の漏れの防止が要求されることになる。

また、二酸化炭素や従来のフロンよりも設計圧力が高くなる代替フロンを冷媒として採用する場合、従来よりも高い耐圧性を持った管継手が要求される。

このため、フレア継手よりも高圧での使用に適したくい込み継手の採用が必要となつてくる。

図 6に、従来の汎用のくい込み継手の一例を示す。図 6 (a)はナット 102の締め付け前、図 6 (b)はナット 102の締め付け後の状態を示している。図 6に示すように、この継手は、継手本体 101と、ナット 102と、その間に設けられるスリーブ 103と力構成されており、スリーブ 103の先端を管 111にくい込ませて管 111を継手本体 101に接続する構造になっている。このようなくい込み継手は、従来は肉厚の鋼管に使用されているが、最近では、薄肉のステンレス鋼管の接続にも用いられるようになつている。特許文献 1には、屋内配管用の薄肉ステンレス鋼管の接続に用いるくい込み継手が示されている。ここには、鋼管製スリーブが締め付けにより彎曲することでスリーブの先端が管にくい込む際に生じる管のへたり込みを防止する構造が開示されている特許文献 2には、工作機械用のクーラント配管に使用する薄肉ガス管の接続に用レ、るくい込み継手が示されている。ここでは、継手本体の段差部に〇リングとコレットの一端を挿入すると、継手本体の端面とコレットの外径部に設けた突起の端面との間に隙間が形成される。そして、コレットをナットで締め付けて両端面を接触させると、 O リングにより所定のシール圧が得られ、さらにナットを所定の位置まで締め付けると、コレットの内径部に設けたッメが管にくレ、込んで所定の接続力が得られる。

特許文献 1：実公昭 61 - 26705号公報

特許文献 2：特開 2001 - 1594481号公報

発明の開示

くい込み継手は、例えば 20MPa程度の高圧流体のステンレス配管（油圧などの配管）や半導体製造装置などにおいて既に採用が為されている。

しかし、くい込み継手は、初めての締結の場合には、金属面の塑性変形およびカロェ硬化により高いシール性が確保できるが、取り外した後に再使用する場合には、最初の締結時よりもシール力が低下して、温度変化による膨張収縮や振動等によって経時的なゆるみにより漏れが発生する恐れがある。

したがって、くい込み継手の再使用は避けるべきである力従来のくい込み継手では、管を引き抜くときは、ナットを外して、管とその管にくい込んだスリーブとをァセンプリとして引き抜く。そして、その引き抜きと逆の動作を行えば、管が継手によって接続された元の状態に戻る。このように、くい込み継手を取り外した後に再使用することが可能であるため、そのような再使用が行われると、継手部分での気密性や耐圧性を確保できなくなる恐れがある。

本発明の課題は、継手本体からナットを外して管およびスリーブを継手本体から引き抜いた後にこれらを使用して管を再接合させることにより生じる不具合、すなわち、気密や耐圧が確保できない等の問題点を解決することにある。

第 1発明に係る管継手は、継手本体と、スリーブと、ナットとを備えている。継手本体には、管を接合するための接合孔が内部に形成されており、また、ネジ部が外面に形成されている。ナットは、管およびスリーブが接合孔に揷入された状態でネジ部にねじ込まれ、スリーブを介して管を接合孔に接合する。そして、スリーブは、ネジ部へのナットのねじ込みによって管と継手本体とに密着するとともに径方向外方に拡張する変形を起こし、ナットをネジ部から外して管およびスリーブを接合孔から引き抜いた後には、接合孔に対して所定位置まで揷入することができなくなる。

ここでは、管およびスリーブを継手本体の接合孔に揷入して、ナットを継手本体のネジ部にねじ込むことによって、スリーブが管と接合孔の接合部とに密着し、管が継手本体に接合される。例えば、継手本体に他の管を固定したり接合したりしておけば、その他の管と接合孔の接合部に密着して継手本体に接合される管とが、気密ゃ耐圧が確保された状態で継がれる。

そして、ここでは、ナットを継手本体のネジ部へねじ込むときに径方向外方に拡張する変形を起こすようにスリーブを構成し、そのスリーブの拡張変形によって、ナットをネジ部から外して管およびスリーブを接合孔から引き抜いた後には接合孔に対してスリーブを所定位置まで挿入することをできなくしている。すなわち、最初に管を継手本体の接合部に接合させる際のナットのネジ部への締め込み動作を利用してスリーブに所定の変形を起こさせ、その変形後のスリーブを再接合のときに用いようとしても継手本体の接合孔に対して所定位置まで挿入できなくし、一度使ったスリーブを再利用することを非常に困難にしている。このため、一旦継手本体から管およびスリーブを引き抜いてしまうと、スリーブやそのスリーブと概ね一体となった管は、再び継手本体に対して所定位置まで揷入できなくなる。したがって、管を接合する作業者は、一度使用して変形してしまったスリーブや管を再度使うことを止め、新しいもので管を接合することを選ぶようになる。これにより、継手本体からナットを外して管およびスリーブを継手本体から引き抜レ、た後にこれらを使用して管を再接合させることにより生じる不具合、すなわち、気密や耐圧が確保できない等の不具合をなくすことができるようになる。第 2発明に係る管継手は、第 1発明の管継手であって、スリーブの径方向外側の部分には、段差部が形成されている。また、スリーブは、管およびスリーブを接合孔から引き抜いた後には、段差部が継手本体に引っ掛力り接合孔に対して所定位置まで揷入することができなくなる。

ここでは、スリーブの径方向外側の部分に段差部を形成している。このため、一度使用して変形したスリーブを力ずくで継手本体の接合孔に揷入しょうとした場合にも、段差部が継手本体に引っ掛かり、少々の力ではスリーブを継手本体の接合孔に対して所定位置まで挿入できない。また、段差部が継手本体に引っ掛力、ることによって、作業者は新しいスリーブを使わなければならないことを思い出し、無理にスリーブを継手本体に揷入しょうとはしなくなる。

第 3発明に係る管継手は、第 2発明の管継手であって、継手本体には段差部が形成されている。この継手本体の段差部は、一度引き抜かれた管およびスリーブが再度挿入されてくる際にスリーブの段差部に引っ掛かる。したがって、一度引き抜かれたスリーブを継手本体の接合孔に対して所定位置まで挿入することができない。第 4発明に係る管継手は、第 3発明の管継手であって、スリーブには、接合孔への挿入方向に対して傾斜する第 1傾斜面および第 2傾斜面が形成されている。第 1傾斜面は、スリーブの挿入方向の先端から離れるに従って径方向外方に拡がる。第 2 傾斜面は、第 1傾斜面よりもスリーブの挿入方向の後端側に形成され、第 1傾斜面から離れるに従って径方向内方に近づく。

ここでは、第 1傾斜面と第 2傾斜面とが、スリーブの挿入方向に沿った面で切ったときの断面視において「へ」の字を構成する。このスリーブが挿入方向に圧縮されると、「へ」の字の頂点の部分、すなわち第 1傾斜面と第 2傾斜面との連結部分の近傍が径方向外方に拡がる変形をし、管およびスリーブを一旦継手本体の接合孔力引き抜いた後にはスリーブを再度接合孔に揷入することができなくなる。

第 5発明に係る管継手は、第 4発明の管継手であって、スリーブの段差部は、第 1 傾斜面と第 2傾斜面との間に形成されている。

ここでは、径方向外方に拡がる変形をする第 1傾斜面と第 2傾斜面との連結部分に、スリーブの段差部が形成されている。したがって、スリーブの段差部は、最初は継手本体に引っ掛力からない径方向位置に存在している力変形後には継手本体に引っ掛力る径方向位置に存在するように移行する。これにより、管およびスリーブを接合孔から引き抜いた後には、スリーブの段差部が継手本体に引っ掛力りスリーブを接合孔に対して所定位置まで揷入することができなくなる。

第 6発明に係る管継手は、第 3発明から第 5発明のいずれかの管継手であって、継手本体における接合孔の導入側には、接合孔の内部空間から径方向外方に抜ける 1又は複数のスリットが形成されている。

ここでは、接合孔の導入側において継手本体にスリットが形成されているため、拡張変形したスリーブを管とともに接合孔から引き抜く際に、スリーブが継手本体の段差部に当たっても、継手本体の段差部が比較的小さな力で弾性変形して拡がる。これにより、拡張変形したスリーブを管とともに接合孔から引き抜く作業が容易になる。第 7発明に係る管継手は、第 3発明から第 6発明のいずれか管継手であって、継手本体の段差部には、管およびスリーブの引き抜きを容易にする傾斜面が形成されている。

ここでは、継手本体を径方向外方に押し広げる力を作用させる傾斜面が継手本体の段差部に形成されているため、拡張変形したスリーブを管とともに接合孔から引き抜く際に、スリーブが継手本体に当たっても、継手本体を比較的小さな力で弾性変形させて押し広げることができる。これにより、拡張変形したスリーブを管とともに継手本体の接合孔から弓 [き抜く作業が容易になる。

第 8発明に係る管継手は、第 2発明から第 7発明のいずれかの管継手であって、ナットは、スリーブの段差部が継手本体に引っ掛力る位置において、継手本体のネジ部に螺合しない。

ここでは、一度引き抜かれたスリーブを継手本体の接合孔に揷入しょうとしても、スリーブの段差部が継手本体に引っ掛かり、ナットは継手本体のネジ部に螺合しない。このため、作業者がナットを継手本体のネジ部に無理矢理ねじ込もうとすることが抑えられる。

第 9発明に係る管継手は、第 1発明から第 8発明のいずれかの管継手であって、継手本体には、ナットをネジ部にねじ込んだときにナットの側面に対向する対向面が形成されている。そして、この管継手では、ナットの側面と継手本体の対向面との間の隙間寸法によって、ナットをネジ部にねじ込むときの適正な締め付けトルクが定められる。

ここでは、ナットの側面と継手本体の対向面との隙間寸法で、締め付けトルクを管理すること力 Sできる。例えば、隙間ゲージを使って締め付けトルクを管理したり、ナットの側面と継手本体の対向面とが接触するときに締め付けトルクが適正になるようにしたりすること力 sできる。

第 10発明に係る管継手は、第 1発明から第 9発明のいずれかの管継手であって、管は、銅管または薄肉ステンレス鋼管である。

図面の簡単な説明

[0004] [図 1]本発明の一実施形態に係るくい込み継手の一部断面側面図である。

[図 2] (a)継手本体の側断面図である。 (b)継手本体の正面図である。

[図 3]スリーブの一部断面側面図である。

[図 4]くい込み継手の接合状態を示す一部断面側面図である。

[図 5]くい込み継手の再挿入不能を示す一部断面側面図である。

[図 6] (a)従来の汎用のくい込み継手のナット締め付け前の状態を示す側断面図である。（b)従来の汎用のくい込み継手のナット締め付け後の状態を示す側断面図である。

符号の説明

[0005] 1 継手本体

2 ナット

2a ナットの側面

3 スリーブ

5a 円筒部

5b スリット

6 ナット部

6a ナット部の側面（対向面）

10 管 21 雌ネジ部

32 第 1傾斜部

33 連結部

33a 段差部

34 第 2傾斜部

50 接合孔

52 接合部

53 第 1導入部

54 第 2導入部

55 段付部

55a 段付部の端面 (継手本体の段差部）

58 雄ネジ部（ネジ部）

H 継手本体の側面とナットの側面との間の隙間

R1 継手本体の段付部の端面 55aの内半径

R2 継手本体の第 2導入部の端面 54aの内半径

発明を実施するための最良の形態

<全体構成 >

本発明の一実施形態に係る管継手（くい込み継手）は、図 1に示すように、継手本体 1と、ナット 2と、スリーブ 3とを備えている。この実施形態の継手は、銅管または薄肉ステンレス鋼管である管 10と管 11とを継ぐためのものであり、管 10については取り外し可能に継手本体 1の接合孔 50 (後述）に接合させる。

[継手本体 1の構成]

継手本体 1は、図 1および図 2に示すように、管 1 1が差し込まれてロー付けされるソケット部 4と、管 10を接続するための管接続部 5と、外周に設けられるナット部 6とから構成されている。ナット部 6の側面 6aは、後述するナット 2の側面 2aに対向する対向面となっている。

管接続部 5は、図 2 (a)に示すように、内部に接合孔 50を形成する接合孔形成部を有している。この接合孔形成部は、最奥円柱部 51、接合部 52、第 1導入部 53、第 2 導入部 54、段付部 55から構成されている。最奥円柱部 51は、管 10の外径とほぼ等しい内径を有している。接合部 52は、スリーブ 3の先端密着部 31 (図 3参照）と密着することで、先端密着部 31を管 10にくい込ませる部分であって、図 2 (a)最奥円柱部 51の右隣に位置し、内面が傾斜している。第 1導入部 53は、図 2 (a)において接合部 52の右隣に位置し、接合部 52から離れるにしたがって段々と内面の径が大きくなつていく。第 2導入部 54は、図 2 (a)において第 1導入部 53の右隣に位置し、第 1導入部 53の最大径の部分力右側に延びている。段付部 55は、図 2 (a)において第 2 導入部 54の右隣に位置している。

接合孔 50の接合部 52および第 1導入部 53は、内面が、中心軸〇_〇に対する傾斜角度が 10° 30° (ここでは 22. 5° )である傾斜面となっている。

第 2導入部 54は、内面が、中心軸〇_〇に対する傾斜角度が 0° 5° (ここでは約 1° )である傾斜面となっている。

段付部 55は、約 lmmの長さであり、第 2導入部 54の最大径の端面 54aから図 2 (a )の右側にいくにしたがって内径が小さくなるように延びており、端面 55aにおける内径（Rl X 2)が第 2導入部 54の端面 54aの内径（R2 X 2)よりも約 0. 4mmだけ小さくなっている。すなわち、段付部 55は、その端面 55aが接合孔 50の挿入口を構成するとともに、その挿入口の半径 R1は、約 lmmずれたところにある第 2導入部 54の端面 54aの内半径 R2よりも、約 0. 2mmだけ小さくなつている。これにより、段付部 55は、挿入口付近において約 0. 2mmの段差を形成することになる。

また、管接続部 5の外面には、ナット 2が螺合される雄ネジ部 58と、雄ネジ部 58の後方（図 2 (a)の右側）に位置する円柱状外面部 59とが形成されている。

すなわち、雄ネジ部 58の後ろ側は、円柱状外面部 59と、その内側に位置する第 2 導入部 54および段付部 55により、略円筒状の円筒部 5aとなっている。この円筒部 5 aには、スリット 5bが中心軸〇_〇に沿って延びている（図 2 (b)参照）。スリット 5bは、周方向に等間隔に 4本設けられている。

[ナット 2の構成]

ナット 2の内周面には、図 2に示すように、継手本体 1の雄ネジ部 58に螺合する雌ネジ部 21と、後述するスリーブ 3の被押圧部 35を揷入方向（図 1の矢印 Aの方向）に押す役割を果たす傾斜面 22とが形成されている。

[スリーブ 3の構成]

スリーブ 3は、図 3の左側から順に配置される、先端密着部 31、第 1傾斜部 32、連結部 33、第 2傾斜部 34、および被押圧部 35から構成されている。

先端密着部 31は、少なくとも外面が傾斜面となっており、その傾斜角度が継手本体 1の接合部 52および第 1導入部 53の傾斜角度（10° 30° )よりも約 5° 10° 小さく設定されている。ここでは、接合部 52および第 1導入部 53の傾斜角度 22. 5° に対し、先端密着部 31の外面の傾斜角度は 15° とされてレヽる。また、先端密着部 3 1の先端は、カッティングエッジとなっている。

第 1傾斜部 32は、その外面、内面とも、先端密着部 31の外面の傾斜角度と同じ傾斜角度である。第 1傾斜部 32の内面の傾斜角度と外面の傾斜角度を変えることも可能であるが、同じ傾斜角度とすることが好ましい。なお、第 1傾斜部 32の内面および外面を湾曲面とすることも考えられる。

第 2傾斜部 34は、第 1傾斜部 32とは概ね対称的に、その外面、内面が傾斜している。それらの傾斜角度も、第 1傾斜部 32と同様である。

連結部 33は、第 1傾斜部 32の最大径の端部 32aと第 2傾斜部 34の最大径の端部 34aとを結んでおり、その外面が中心軸 O— Oに対して傾斜していない。連結部 33と第 2傾斜部 34の最大径の端部 34aとの間は、段付となっている。すなわち、連結部 3 3および第 2傾斜部 34は、図 3に示す段差部 33aを形成している。この段差部 33aの段差は、約 0. 2mmである。言い換えれば、連結部 33の外面の径（R3 X 2)と第 2傾斜部 34の最大径の端部 34aの外径（R4 X 2)との差は、約 0. 4mmということになる。また、段差部 33aの外径、すなわち、第 2傾斜部 34の最大径の端部 34aの外径 (R 4 X 2)は、上述の継手本体 1の段付部 55の揷入口となる端面 55aの内径（Rl X 2)よりも若干小さく形成されている。

被押圧部 35は、第 2傾斜部 34の最小径の端部 34bから延びる円筒状の第 1部 36 と、さらに第 1部 36から延びる第 2部 37とから成る。被押圧部 35は、先端密着部 31、第 1傾斜部 32、連結部 33、および第 2傾斜部 34に較べて肉厚であるが、その外周面の径 (R5 X 2)は、段差部 33aの外径、すなわち、第 2傾斜部 34の最大径の端部 3 4aの外径（R4 X 2)よりも小さレ、。

被押圧部 35の第 2部 37は、その内面が中心軸〇一 Oに対して約 5° だけ傾斜しており、第 1部 36から離れるほど径が大きくなつている。また、第 2部 37の外面は、途中から中心軸〇_〇に近づくように傾斜しており、その傾斜角度は約 45° である。この第 2部 37の外面の傾斜面 37aは、ナット 2の内周に形成されている傾斜面 22から中心軸 0—0に沿った力の作用を受けることになる。

<継手本体 1への管 10の接合動作 >

図 1は、くい込み継手の締め付け前の状態を示している。ここに示すように、このくい込み継手では、まず継手本体 1の接合孔 50に管 10およびスリーブ 3を揷入方向（図 1の矢印 Aの方向）に揷入し、ナット 2を回転させてナット 2の傾斜面 22でスリーブ 3 を前方（図 1の左側）に押圧する。ここで、ナット 2を回転させ続けると、スリーブ 3の先端密着部 31が継手本体 1の接合部 52に接触するが、この時点では、まだ継手本体 1のナット部 6の側面 6aとナット 2の側面 2aとの間の隙間 H (図 1参照）は、適正寸法以上である。この隙間 Hが所定の適正寸法になるまでナット 2をスパナやモンキーレンチで締め付けると、その時点で、ナット 2が適正な締め付けトルクで継手本体 1に締め付けられた状態となる。このように、ここでは、継手本体 1のナット部 6の側面 6aとナット 2の側面 2aとの間の隙間 Hによって、締め付けトルクを確認することができるようになっている。なお、ここでは、上記の所定の適正寸法を、 Ommとしている。すなわち、継手本体 1のナット部 6の側面 6aがナット 2の側面 2aに当たるまでナット 2を継手本体 1に締め付けると、その時点でナット 2が適正な締め付けトルクで継手本体 1に締め付けられた状態となる（図 4参照）。

上述したように、図 1に示した状態からナット 2を継手本体 1に締め付けていくと、スリーブ 3の先端密着部 31は、図 4に示すように、管 10と接合孔 50の接合部 52とに密着するとともに、「へ」の字の断面を構成する第 1傾斜部 32、連結部 33、および第 2傾斜部 34が、前後方向（中心軸〇_〇に沿った方向）に圧縮され、径方向外方に拡張する変形を起こす。

まず、管 10に密着する際に、スリーブ 3の先端密着部 31の先端のカッティングエツジは、絞られて管 10の表面にくい込む。また、スリーブ 3の先端密着部 31の外面と接合孔 50の接合部 52とは、密着して金属接触により流体の漏れを防ぐ状態になる。このように、先端密着部 31のカッティングエッジが管 10の表面にくい込み、先端密着部 31の外面と接合孔 50の接合部 52とが金属接触によりシールされることで、継手本体 1に対して管 10が漏れのない状態で接合される。また、スリーブ 3のカッティングェッジの管 10の表面へのくい込みにより、ナット 2を緩めない限り継手本体 1から管 10 が抜けなくなる。ここでは、継手本体 1のナット部 6の側面 6aとナット 2の側面 2aとの間の隙間 Hを所定の適切寸法にする（ここでは、 0にする）ことで締め付けトルクが適正なものとなるため、作業者が異なっても常に適正な締め付けトルクが確保されることになる。

一方、ー且ナット 2を継手本体 1の雄ネジ部 58に対して適正な締め付けトノレクで締め込むと、スリーブ 3が前後（図 4の左右方向）に圧縮され径方向外方に拡張する塑性変形を起こす。したがって、スリーブ 3の連結部 33やそれに近接する第 1傾斜部 3 2および第 2傾斜部 34の部分は、当初よりも径方向外方に位置するようになる。具体的には、連結部 33および第 2傾斜部 34が形成するスリーブ 3の段差部 33aの外径、すなわち、第 2傾斜部 34の最大径の端部 34aの外径力継手本体 1の段付部 55の挿入口となる端面 55aの内径 (R1 X 2)よりも大きくなる。しかし、ナット 2を外して管 10 およびそれにくい込んだスリーブ 3のアセンブリを継手本体 1の接合孔 50から引き抜こうと力をかければ、接合孔 50の第 2導入部 54が外側（図 4の右側）に向かって緩やかに径が拡大する傾斜面となっていることもあって、容易に管 10およびスリーブ 3のアセンブリを接合孔 50から引き抜くことができる。

なお、管 10およびスリーブ 3のアセンブリを接合孔 50から引き抜く際、変形して外径が大きくなつたスリーブ 3の段差部 33aが継手本体 1の段付部 55の内面に当たつてしまうが、段付部 55を内部に有する継手本体 1の円筒部 5aには複数のスリット 5b が形成されており、また当接するスリーブ 3の段差部 33aに隣接する第 2傾斜部 34の外面と継手本体 1の段付部 55の内面とが共に傾斜しているため、継手本体 1の円筒部 5aを外方に弾性変形させて管 10およびスリーブ 3のアセンブリを接合孔 50から適度な力で引き抜くことが可能である。

そして、ー且継手本体 1の接合孔 50から管 10およびスリーブ 3のアセンブリを引き抜いてしまうと、図 5に示すように、変形して外径が大きくなつたスリーブ 3の段差部 33 aが継手本体 1の段付部 55に引っ掛かり、管 10およびスリーブ 3のアセンブリをそれ以上接合孔 50に挿入することができなくなる。なお、スリーブ 3の段差部 33aと継手本体 1の段付部 55とは、互いに対向する面力それぞれ中心軸 0_0に対して垂直となっている。また、スリーブ 3の段差部 33aが接合孔 50の揷入口となる段付部 55の端面 55aよりも外側に位置している状態では、ナット 2の雌ネジ部 21は継手本体 1の雄ネジ部 58に螺合しないようになつている。そのため、この状態ではナット 2の雌ネジ部 21が継手本体 1の雄ネジ部 58に螺合せず、強引にナット 2でスリーブ 3を揷入方向に押圧するようなこともできない。

<本実施形態のくい込み継手の特徴 >

(1)

この継手では、ナット 2を継手本体 1の雄ネジ部 58へねじ込むときにおいて径方向外方に拡張する変形を起こすようにスリーブ 3を断面が「へ」の字になるように構成し、そのスリーブ 3の拡張変形によって、ナット 2を継手本体 1から外して管 10およびスリーブ 3を接合孔 50から引き抜いた後には接合孔 50に対してスリーブ 3を所定位置まで挿入することをできなくしている。すなわち、最初にスリーブ 3を継手本体 1の接合部 52に接合させる際のナット 2の継手本体 1の雄ネジ部 58への締め込み動作を利用してスリーブ 3に径方向に拡張する変形を起こさせ、その変形後のスリーブ 3を再接合のときに用いようとしても継手本体 1の接合孔 50に対して所定位置まで挿入できなくし、一度使ったスリーブ 3を再利用することをほぼ不可能にしている。具体的には、変形後のスリーブ 3の段差部 33aが継手本体 1の段付部 55の端面 55aに引っ掛かかるようにして、それ以上スリーブ 3を継手本体 1の接合孔 50に揷入できなくしている（図 5参照）。また、このときには、ナット 2の雌ネジ部 21が継手本体 1の雄ネジ部 58に螺合しないようにしている。

このため、作業者がナット 2を継手本体 1の雄ネジ部 58に無理矢理ねじ込もうとすることがなくなる。すなわち、作業者は、新しいスリーブを使わなければならないことを思い出し、無理にスリーブ 3を継手本体 1の接合孔 50に揷入しょうとはしなくなる。したがって、管 10を継手本体 1に接合しょうとする作業者は、一度使用して変形してしまつたスリーブ 3や管 10を再度使うことを止め、新しいもので管 10を接合することを選ぶようになる。これにより、継手本体 1からナット 2を外して管 10およびスリーブ 3を継手本体 1から引き抜いた後にこれらを使用して管 10を再接合させることにより生じる不具合、すなわち、気密や耐圧が確保できない等の不具合をなくすことができる。なお、本実施形態に係る管継手であるくい込み継手では、管 10およびスリーブ 3のアセンブリを再利用することはできず、新たな管およびスリーブを用意する必要があるが、継手本体 1とナット 2とは再利用が可能である。実際には、再利用できなくなった管 10およびスリーブ 3のうち、スリーブ 3がくい込んで一体となっている管 10の先端部分を切断すれば、残りの管 10に新たなスリーブをはめ込むことにより、継手本体 1への管 ₁₀の再接合ができるようになる。

(2)

この継手では、もし継手本体 1の接合孔 50の揷入口となる段付部 55の端面 55aの内径 (Rl X 2)が傾斜してレ、る第 2導入部 54の内径 (R2 X 2)よりも大きければ、一度引き抜いた管 10およびスリーブ 3を挿入口に力ずくで押し込めば、挿入口を構成する段付部 55が弾性変形により径方向外方に拡張して管 10およびスリーブ 3が接合孔 50の奥へと挿入されてしまう恐れがある。

しかし、ここでは、接合孔 50の挿入口となる段付部 55の端面 55aの内径 (R1 X 2) が第 2導入部 54の内径 (R2 X 2)よりも小さくなるように、段付部 55の内径を第 2導入部 54から図 2 (a)の右側にいくにしたがって小さくしている。このため、一度使用した管 10およびスリーブ 3を接合孔 50の挿入ロカ無理に押し込むことができなくなっている（図 5参照）。

(3)

この継手では、接合孔 50の揷入口付近を形成することになる円筒部 5aにおいて、複数のスリット 5bを設けている。このため、拡張変形したスリーブ 3を管 10とともに接合孔 50から引き抜く際に、スリーブ 3の第 2傾斜部 34の外周部分が円筒部 5aの径方向内側部分の段付部 55に当たっても、円筒部 5aが比較的小さな力で弾性変形して径方向外方に拡がる。これにより、拡張変形したスリーブ 3を管 10とともに接合孔 50 から引き抜く作業が容易となっている。さらに、ここでは、スリーブ 3を接合孔 50から引き抜く際に、スリーブ 3の第 2傾斜面 3 4の傾斜した外面が、段付部 55の傾斜した内面に当たって円筒部 5 aを径方向外方に押し広げる力を円筒部 5aに作用させる。これによつても、拡張変形したスリーブ 3を管 10とともに接合孔 50から引き抜く作業が容易となっている。

(4)

この継手では、継手本体 1のナット部 6の側面 6aとナット 2の側面 2aとの間の隙間 H の寸法で、締め付けトルクを管理している。具体的には、継手本体 1のナット部 6の側面 6aがナット 2の側面 2aに当たるまでナット 2を継手本体 1に締め付けると、すなわち、隙間 Hが 0になるまでナット 2を継手本体 1に締め付けると、その時点でナット 2が適正な締め付けトルクで継手本体 1に締め付けられた状態となるようにしている。もちろん、隙間 Hが例えば lmmになるまでナット 2を継手本体 1に締め付けたときに適正な締め付けトルクとなるように設定することも可能である。

(5)

上記のようなくい込み継手は、使用圧力が高い代替フロンを使用する場合における冷凍装置や空調装置の管継手として採用すると、特に有効である。具体的には、使用圧力が IMPa以上、さらには使用圧力が 2MPa以上となる管の継手として採用した場合に、その気密性や耐圧性が効果を発揮する。

また、冷凍装置や空調装置の配管の場合には、冷媒の温度変化や圧力変化が激しいため、普通よりも高い耐圧性などが要求されるが、本実施形態に係る継手を採用すれば高い要求を満足させることが可能になる。特に、少なくとも温度変化が 10°C以上で圧力変化が 0. 3MPa以上、通常において温度変化が 20°C以上で圧力変化が 0. 5MPa以上となるような冷凍装置や空調装置では、本実施形態に係る継手の気密性、耐圧性が効果を発揮する。

<変形例 >

(A)

上記実施形態では、ソケット部 4が管 11を差し込んでロー付けする部分となっている力ソケット部 4は、機器などにねじ込まれるネジ部であってもよいし、管接続部 5と同様の構造であってもよレ、。 (B)

継手本体 1の段付部 55やスリーブ 3の段差部 33aは、図 2や図 3に示す形状に限られるものではなぐまた必ずしも段差を有している必要はない。

<試験例 >

上記実施形態で示す構成の銅管用の黄銅製くい込み継手を用いて、次の試験を行った。

[使用条件]

定格圧力： 5MPa、耐圧圧力： 20MPa、流体：代替フロン（LPG)

(供試品および締め付けトルク）

管 A:外径 6. 35mm X肉厚 0. 8mm、トルク： 12N'm

管 B :外径 9. 52mm X肉厚 0. 8mm、トルク： 20N'm

管 C :外径 12. 7mm X肉厚 0. 8mm、トルク： 35N'm

[試験結果]

気密試験では、窒素ガス 5. 5MPaで加圧し、水中浸漬した状態で 10分間保持し、気泡により漏洩を確認した。この気密試験では、すべての供試品において漏れは確認されなかった。

また、耐圧試験では、 lOMPaおよび 20MPaの油圧を加えた状態で 10分間保持したが、すべての供試品において異常は確認されなかった。

破壊状況は、すべての継手アセンブリにおいて管破壊であった。

産業上の利用可能性

本発明によれば、継手本体からナットを外して管およびスリーブを継手本体から引き抜いた後にこれらを使用して管を再接合させることにより生じる不具合、すなわち、気密や耐圧が確保できない等の不具合をなくすことができるようになる。

Claims

請求の範囲

[1] 管を接合するための接合孔が内部に形成され、ネジ部が外面に形成されている継手本体と、

スリーブと、

前記管および前記スリーブが前記接合孔に揷入された状態で前記ネジ部にねじ込まれ、前記スリーブを介して前記管を前記接合孔に接合するナットと、

を備え、

前記スリーブは、前記ネジ部への前記ナットのねじ込みによって前記管と前記継手本体とに密着するとともに径方向外方に拡張する変形を起こし、前記ナットを前記ネジ部から外して前記管および前記スリーブを前記接合孔から引き抜いた後には、前記接合孔に対して所定位置まで挿入することができなくなる、

管継手。

[2] 前記スリーブの径方向外側の部分には、段差部が形成されており、

前記スリーブは、前記管および前記スリーブを前記接合孔から引き抜いた後には、前記段差部が前記継手本体に引っ掛かり前記接合孔に対して前記所定位置まで挿入することができなくなる、

請求項 1に記載の管継手。

[3] 前記継手本体には、一度引き抜かれた前記管および前記スリーブが再度挿入されてくる際に前記スリーブの前記段差部に引っ掛力^)段差部が形成されている、請求項 2に記載の管継手。

[4] 前記スリーブには、前記接合孔への挿入方向に対して傾斜する第 1傾斜面および第 2傾斜面が形成されており、

前記第 1傾斜面は、前記スリーブの挿入方向の先端力離れるに従って径方向外方に拡がり、

前記第 2傾斜面は、前記第 1傾斜面よりも前記スリーブの挿入方向の後端側に形成され、前記第 1傾斜面から離れるに従って径方向内方に近づぐ

請求項 3に記載の管継手。

[5] 前記スリーブの前記段差部は、前記第 1傾斜面と前記第 2傾斜面との間に形成されている、

請求項 4に記載の管継手。

前記継手本体における前記接合孔の導入側には、前記接合孔の内部空間から径方向外方に抜ける 1又は複数のスリットが形成されている、

請求項 3から 5のいずれかに記載の管継手。

前記継手本体の前記段差部には、前記管および前記スリーブの引き抜きを容易にする傾斜面が形成されている、

請求項 3から 6のいずれかに記載の管継手。

前記ナットは、前記スリーブの前記段差部が前記継手本体に引っ掛力、る位置におレ、て前記継手本体の前記ネジ部に螺合しない、

請求項 2から 7のレ、ずれかに記載の管継手。

前記継手本体には、前記ナットを前記ネジ部にねじ込んだときに前記ナットの側面に対向する対向面が形成されており、

前記ナットの側面と前記継手本体の前記対向面との間の隙間寸法によって、前記ナットを前記ネジ部にねじ込むときの適正な締め付けトルクが定められる、請求項 1から 8のいずれかに記載の管継手。

前記管は、銅管または薄肉ステンレス鋼管である、

請求項 1から 9のいずれかに記載の管継手。