WO2010010884A1

WO2010010884A1 - 食い込み式管接続構造、弁、食い込み式管継手及び冷凍装置

Info

Publication number: WO2010010884A1
Application number: PCT/JP2009/063083
Authority: WO
Inventors: 春男中田; 隆志嶋村
Original assignee: ダイキン工業株式会社
Priority date: 2008-07-23
Filing date: 2009-07-22
Publication date: 2010-01-28
Also published as: JP2010048409A

Abstract

　フェルール３は、継手本体１及び結合部材２から独立した形態を有している。継手本体１の雌ねじ筒部１３の内周面には、結合部材２と螺合する雌ねじ１３ａが形成され、継手本体１の軸部１４には、カム面１９が形成されている。結合部材２の管接続部２３の外周面には、雌ねじ１３ａに螺合される雄ねじ２３ａが形成されている。フェルール３の後端は、管接続部２３の前端に対し回動可能に、及び所定の範囲内で軸方向に沿って移動可能に仮止めされる。つまり、フェルール３は、結合部材２と一体化された状態で搬送可能となり、かつ継手本体１に対し組み付けられる。

Description

食い込み式管接続構造、弁、食い込み式管継手及び冷凍装置

　本発明は、食い込み式管接続構造に関し、特に、継手本体、結合部材、及び継手本体と結合部材との間に挟着されるフェルールを備えた食い込み式管接続構造、食い込み式管接続構造を用いた弁、食い込み式管継手及び冷凍装置に関する。

　冷凍装置の冷媒配管、温水装置の給湯配管や給水配管などの配管システムにおいて、配管の接続対象に取り付けられる継手本体と、配管に外装された状態で継手本体に螺合される結合部材とを備えた食い込み式管継手が用いられている。このような食い込み式管継手としては、特許文献１に記載されるような独立のフェルール（食い込み式スリーブ）を備えたものが多く用いられていた。しかし、この構成によれば、フェルールが小部品であり、取り扱い難く、作業性や保管効率が良くない。よって、フェルールを紛失し易く、搬送等にフェルールが損傷を受け易い。

　このため、フェルールを継手本体又は結合部材に一体形成したものが開発されている。特許文献２には、フェルールをナット形状の結合部材の内部に設けたものが開示されている。特許文献３には、雌ねじを含むナット状に形成された継手本体の内部にカム面を備え、かつ結合部材の雄ねじの先端にフェルールを形成したものが開示されている。

　特許文献４には、フェルールを仮保持する構造が開示されている。この構造を図１９に示す。図１９に示すように、継手本体１１０の結合部材１２０（特許文献４では締結部材）に面する端部には、結合部材１２０に螺合される雄ねじ１１１が形成されている。継手本体１１０の結合部材１２０と反対側には、正六角形の外形を有する把持部１１２（特許文献４では治具嵌合部）が形成されている。継手本体１１０の軸心部には、カム面１１３（特許文献４では後部テーパ面）が形成されている。この食い込み式管継手において、結合部材１２０は、筒状の六角ナット状に形成されている。結合部材１２０の内周面には、継手本体１１０の雄ねじ１１１に螺合される雌ねじ１２１が形成されている。結合部材１２０の内奥には、内方に突出する突部１２２が形成されている。突部１２２には、フェルール１３０（特許文献４では締め付けリング）が係合して仮止めされる。フェルール１３０の後端には、外方に突出する突部１３１が形成されている。フェルール１３０の突部１３１には、結合部材１２０の突部１２２が係合される。

特開２００３－７４７６８号公報特表２００４－５２６９１１号公報米国特許第４０２２４９７号明細書特開２００４－３０８６８９号公報

　しかしながら、特許文献２及び特許文献３に開示の構成では、フェルールと継手本体又は結合部材との連結部分の厚さが薄くなっている。このため、フェルールの加工中に、加工速度を上げると、フェルールが切断されてしまう。特に、特許文献３に開示の構成では、筒状部材の内奥にフェルールを形成するため、加工速度が低下するという問題がある。

　これに対し、特許文献４に開示の構成では、フェルール１３０が別部品であるため、特許文献２及び特許文献３に開示される構成のように、フェルールが加工中に切断されることはない。しかしながら、フェルールの仮止め部を筒状の内奥に形成するため、突部１２２や逃がし穴１２３の加工が困難である。また、加工する刃物の強度が弱くなり、加工速度が低下するという問題もある。このような加工性の問題は、管のサイズが小さい管継手において顕著となる。また、仮止め部が筒の内部にあるため、結合部材１２０の軸方向の寸法が仮止め部の分だけ大きくならざるを得ない。また、仮止め部が筒状の内奥にあるため、仮止め作業を手で行うことが難しい。特許文献４のように、結合部材１２０に雌ねじ１２１を形成し、かつフェルール１３０を筒の内奥に固定する場合、雄ねじ１１１及び雌ねじ１２１の螺合部と、結合部材１２０に形成されたフェルール１３０を押圧する押圧面１３２との距離が大きくなる。このため、配管の締結時に、フェルール１３０が配管１４０に片当りしてしまう。

　本発明の目的は、搬入コスト、管理コスト及び組み込み作業性が向上し、加工性が良好であり、フェルールが配管に対し片当りしない食い込み式管接続構造、食い込み式管接続構造を用いた弁、食い込み式管継手、及び冷凍装置を提供することにある。

　上記の課題を解決するため、本発明の第一の態様によれば、継手本体と、継手本体に螺合される結合部材と、継手本体及び結合部材とは別体に形成され、かつ継手本体と結合部材との間に挟着されるフェルールとを備えた食い込み式管接続構造が提供される。継手本体は、結合部材に螺合される雌ねじ部が形成された内周面を有する雌ねじ筒部と、雌ねじ筒部の側壁をなす基部と、基部の軸心部に形成され、かつ接続すべき配管を差し込むための配管差込口と、配管差込口の入口に形成されたカム面とを有している。結合部材は、雌ねじ部に螺合される雄ねじ部が形成された外周面を有する管接続部と、管接続部の継手本体に面する端部に形成され、かつフェルールの後端を押圧する押圧面とを有している。フェルールの先端には、カム面と接するテーパ面が形成され、フェルールの後端は、管接続部の継手本体に面する端部において結合部材に対し回動可能に、かつ所定の範囲内で軸方向に沿って移動可能に仮止めされる。こうして、フェルールは、結合部材に仮止めされて同結合部材に一体化された状態で継手本体に対し組み付けられる。

　上記の食い込み式管接続構造によれば、フェルールの後端を結合部材に仮止めするための機構が、管接続部の継手本体側端部に形成されている。このため、仮止め部の加工が容易になり、フェルールの仮止め作業も容易になる。また、雄ねじ部と雌ねじ部とが螺合される部分と、フェルールを押圧する結合部材の押圧面との軸方向の距離が近くなる。このため、フェルールを押し付けるときに、配管に片当りさせずにフェルールを押し付けることができる。また、仮止め機構によれば、管接続部の継手本体側端面を窪ませている。このため、結合部材の軸方向の寸法が大きくならない。

　上記の食い込み式管接続構造において、結合部材は、管接続部の継手本体に面する端部を軸方向に向けて窪ませた凹部を有し、押圧面は凹部の内奥に形成され、凹部の入口には、径方向に沿って内方に突出する突部が形成され、結合部材の突部と押圧面との間には拡径部が形成され、フェルール後端には、径方向に沿って外方に突出する突部が形成され、フェルールの突部の外径は、結合部材の突部の内径より大きく、フェルールの突部の軸方向の長さは、拡径部の軸方向の長さより小さく、フェルールの突部は、結合部材の突部を通って拡径部内に挿入され、それにより、結合部材に対して保持されることが好ましい。

　この構成によれば、フェルールは、管接続部の継手本体側端部において結合部材に対し回動可能に、かつ所定の範囲内で軸方向に沿って移動可能に仮止めされる。つまり、フェルールは、結合部材に一体化された状態で搬送可能となり、かつ継手本体に対し組み付けられる。

　上記の食い込み式管接続構造において、フェルールが拡径部内に挿入される前、フェルールの突部の外径は結合部材の突部の内径より大きく、フェルールの突部は、結合部材の突部内に圧入されてから拡径部に挿入されることが好ましい。

　この構成によれば、結合部材の凹部に対しフェルールの後端を軸方向に押し付けることにより仮止めすることができる。
　上記の食い込み式管接続構造において、フェルールが拡径部内に挿入される前、フェルールの突部の外径は結合部材の突部の内径より小さく、フェルールの突部は、拡径部に挿入された後に押圧面に圧接されて変形し、かつ結合部材の突部の内径よりも大きくなることが好ましい。

　この構成によれば、結合部材の凹部に対しフェルールの後端を軸方向に押し付けることにより仮止めすることができる。また、押付力を大きくすることにより仮止めをより確実に行うことができる。

　上記の食い込み式管接続構造において、結合部材の突部の内周面には雌ねじが形成され、フェルールの突部の外周面には、結合部材の突部の内周面に形成された雌ねじに螺合される雄ねじが形成されていることが好ましい。

　この構成によれば、押付力に代えて螺合によりフェルールの突部を拡径部に挿入して結合部部材に仮止めすることができる。
　上記の食い込み式管接続構造において、フェルールの突部を結合部材の突部内に容易に圧入させるため、フェルールには強度の弱い部分が形成されていることが好ましい。

　この構成によれば、フェルールの突部を結合部材の突部内に圧入する際、強度の弱い部分を変形させることにより、フェルールの仮止め作業を容易にすることができる。
　上記の食い込み式管接続構造において、強度の弱い部分により、フェルールの結合部材に圧入される部分の断面形状が、圧入前と圧入時とで異なることが好ましい。

　この構成によれば、圧入部を縮径する構造を容易に形成することができる。
　上記の食い込み式管接続構造において、強度の弱い部分は、フェルールの外周面を径方向に向けて窪ませた窪み部からなり、窪み部は、フェルールの周面上の複数箇所に設けられ、各窪み部は、フェルールの突部又はその先端側から後端側にかけて形成され、この窪み部により、フェルールの後端には薄肉部が形成されていることが好ましい。

　この構成によれば、フェルールの突部を結合部材の突部内に圧入する際、フェルールの薄肉部の円周方向の寸法が弾性的に縮められる。フェルールの突部は、拡径部に挿入された後は、元の寸法に弾性的に戻る。これにより、フェルールの突部を結合部材の突部内に容易に圧入することができる。

　上記の食い込み式管接続構造において、強度の弱い部分は、フェルールに設けられて径方向に延びる貫通孔からなり、貫通孔は、フェルールの周面上の複数箇所に設けられ、各貫通孔は、フェルールの突部の先端側から後端側にかけて形成され、この貫通孔により、フェルールの後端には薄肉部が形成されていることが好ましい。

　この構成によれば、フェルールの突部を結合部材の突部内に圧入する際、フェルールの薄肉部の円周方向の寸法が弾性的に縮められる。フェルールの突部は、拡径部に挿入された後、元の寸法に弾性的に戻る。これにより、フェルールの突部を結合部材の突部内に容易に圧入することができる。

　上記の食い込み式管接続構造において、強度の弱い部分は、フェルールの突部よりも先端側に設けられ、かつフェルールの外周面及び内周面から又はフェルールの外周面又は内周面のいずれか一方から切り込まれた切込みからなり、切込みは、フェルールの周面に沿って環状に形成され、この切込みにより、フェルールの突部よりも先端側には薄肉部が環状に形成されていることが好ましい。

　この構成によれば、フェルールの突部は、結合部材の突部内に圧入される際、軸心方向に撓みやすくなる。これにより、フェルールの突部を結合部材の突部内に容易に圧入することができる。

　上記の食い込み式管接続構造において、フェルールの突部を結合部材の突部内に容易に圧入させるため、結合部材の突部付近において、円周方向の複数箇所には切れ目部又は切欠部が形成されていることが好ましい。

　この構成によれば、フェルールの突部を結合部材の突部内に容易に圧入させるため、結合部材には、強度の弱い部分が形成されている。このようにすれば、フェルールの突部を結合部材の突部内に圧入させる際、結合部材の突部が容易に変形するため、フェルールの結合部材への仮止めが容易になる。

　上記の課題を解決するため、本発明の第二の態様によれば、上記の食い込み式管接続構造を管継手部に用いた弁が提供される。
　上記の課題を解決するため、本発明の第三の態様によれば、上記の食い込み式管接続構造を管継手部に用いた食い込み式管継手が提供される。

　このような弁、管継手によれば、フェルールを一体加工したものと同様の方法により、配管接続作業を行うことができる。よって、分離独立型のフェルールとは異なり、配管接続作業時にフェルールを紛失することがなくなる。また、小物部品であるフェルールを組み付ける必要がなく、配管接続時の作業性が向上する。

　上記の課題を解決するため、本発明の第四の態様によれば、上記の弁を冷媒回路に用いた冷凍装置が提供される。
　また、本発明の第五の態様によれば、上記の管継手を冷媒回路に用いた冷凍装置が提供される。

　このような弁や管継手に配管を接続する場合にフェルールを紛失することがなくなり、また、作業性も向上する。

本発明の第１実施形態に係る食い込み式管接続構造において配管接続開始直後の状態を示す断面図。フェルールの後端を結合部材に仮止めした状態を拡大して示す部分断面図。（ａ）は継手本体の側面図、（ｂ）は図３（ａ）の３ｂ－３ｂ線に沿った断面図、（ｃ）はカム面を拡大して示す部分断面図。（ａ）は結合部材の後面図、（ｂ）は図４（ａ）の４ｂ－４ｂ線に沿った断面図、（ｃ）は結合部材に形成された仮止め機構を拡大して示す断面図。（ａ）はフェルールの後面図、（ｂ）は図５（ａ）の５ｂ－５ｂ線に沿った断面図。配管接続が完了した状態を示す食い込み式管接続構造の断面図。配管接続に用いられる専用工具の斜視図。（ａ）は本発明の第２実施形態に係る食い込み式管接続構造を構成するフェルールの側面図、（ｂ）は結合部材の断面図。（ａ）は本発明の第３実施形態に係る食い込み式管接続構造を構成するフェルール３の後端を拡大して示す部分断面図、（ｂ）は仮止めが完成した状態を示す部分断面図。（ａ）は本発明の第４実施形態に係るフェルールを構成するフェルールの後面図、（ｂ）は図１０（ａ）の１０ｂ－１０ｂ線に沿った断面図。フェルールを結合部材の突部内へ圧入したときの状態を説明するためのフェルールの後面図。フェルールの斜視図。（ａ）は本発明の第５実施形態に係るフェルールフェルールの後面図、（ｂ）は図１３（ａ）の１３ｂ－１３ｂ線に沿った断面図。フェルールを結合部材の突部内へ圧入したときの状態を示すフェルールの後面図。フェルールの斜視図。本発明の第６実施形態に係るフェルールの仮止め部を拡大して示す部分図。本発明の第７実施形態に係るフェルールの仮止め部を拡大して示す部分断面図。結合部を前方から見た斜視図。従来の食い込み式管接続構造において締結開始直後の状態を示す断面図。

　（第１実施形態）
　以下、本発明の第１実施形態に係る食い込み式管接続構造について図１～図７を参照して説明する。

　本実施形態に係る管接続構造は、空気調和機などの冷凍装置の分野において、冷媒回路中の食い込み式管継手や、分離型空気調和機の室外機における配管を接続する閉鎖弁などに適用される。

　図１、図２及び図３に示すように、食い込み式管継手は、継手本体１、結合部材２、及びフェルール３を備えている。継手本体１は、配管が接続される装置に取り付けられる。結合部材２は、継手本体１に螺合される。フェルール３は、継手本体１及び結合部材２とは別体であり、継手本体１と結合部材２との間に挟着される。本実施形態に係る管接続構造を説明するに際し、継手本体１側（図１の左）を前側とし、結合部材２側（図１の右）を後側として、以下に記載する。

　継手本体１は、黄銅製である。継手本体１は、基部１１を有し、基部１１の前部には、ソケット部１２が形成されている。基部１１の後部には、雌ねじ筒部１３が形成されている。基部１１の軸心部の後面には、雌ねじ筒部１３内の突出する軸部１４が形成されている。雌ねじ筒部１３の内面には、雌ねじ１３ａが形成されている。軸部１４の外周面には、環状空間部１５が形成されている。環状空間部１５は、配管接続時に軸部１４の強度を調節する。環状空間部１５の基端には、管継手内部での水分の凍結を防止するための通気孔１５ａが形成されている。

　基部１１及び雌ねじ筒部１３は、六角ナット状に形成されている。軸心部には、基部１１から軸部１４にかけて延び、かつ配管Ｐを差し込むための配管差込口１６が形成されている。軸心部には、基部１１からソケット部１２にかけて延び、かつ装置側の配管を差し込むための配管差込口１７が形成されている。配管差込口１６と配管差込口１７との間には、配管Ｐ及び配管Ｐａの位置を規制するための段部１８が形成されている。段部１８は、連通孔からなる。各配管差込口１６，１７に差し込まれた配管Ｐ，Ｐａの先端が段部１８の端面に当接されることにより、配管Ｐ，Ｐａの先端の位置が所定の位置に保持される。段部１８の前端面は、加工時の刃具の形状が残されており、テーパ状に形成されている。

　配管差込口１６の入口には、カム面１９が形成されている。カム面１９の前端は、配管差込口１６に連なっている。カム面１９は、後方に向かうほど径が大きくなる円錐面である。カム面１９の近辺部１９ａにおけるテーパ角度θ２は、カム面１９の入口付近における角度θ１よりも大きい。

　結合部材２は、黄銅製である。図１、図２、及び図４に示すように、結合部材２には、自身の軸心に沿って配管Ｐを貫通させる配管貫通孔２１が形成されている。結合部材２には、前部と後部とを二つに分割するように径方向に延びるスリット２２が形成されている。結合部材２は、スリット２２の前側に管接続部２３を有し、スリット２２の後側に把持部２４を有している。管接続部２３は、継手本体１に螺合される、かつ配管接続機構を構成する。把持部２４は、一般の締結工具を用いて把持される。スリット２２の軸方向の位置は、継手本体１に結合部材２が締結された状態で、継手本体１の後端面の位置と略一致するように設定されている（図６参照）。

　管接続部２３の外周には、雄ねじ２３ａが形成されている。把持部２４は、締結工具を用いて把持できるように六角ナット状に形成されている。スリット２２と配管貫通孔２１との間には、管接続部２３と把持部２４とを連結する管状連結部２６が形成されている。管状連結部２６は、薄肉に形成されている。管状連結部２６は、把持部２４を締め付けるときの回転トルクが所定の値よりも大きくなると切断される。

　管接続部２３の前端には、フェルール３の後端を仮止めするための仮止め機構が形成されている。管接続部２３の前端には凹部２７が形成されている。凹部２７の内奥に位置する端面は、フェルール３を押圧する押圧面２８である。押圧面２８は、後方に向かうほど縮径する傾斜面である。凹部２７の入口には、径方向に沿って内方に突出する突部２９が環状に形成されている。突部２９の端面は、前方に向かうほど径が大きくなる傾斜面２９ａである（図２及び図４（ｃ）参照）。傾斜面２９ａは、フェルール３の後端に形成される環状の突部３５を圧入し易くするためのものである。突部２９と押圧面２８との間には、拡径部２９ｂが環状に形成されている。

　管接続部２３の後端面には、専用工具と係合する４つの係合穴５１が形成されている。係合穴５１は、断面円形であり、所定深さを有している。把持部２４には、係合穴５１を把持部２４の後方から加工するために形成された４つの孔５２が設けられている。各孔５２は、４つの係合穴５１と対向する位置にそれぞれ形成されている。図５に示すように、孔５２は、円周に沿って等間隔に形成されている。

　フェルール３は、黄銅製である。図１、図２、及び図５に示すように、フェルール３は、継手本体１及び結合部材２とは別体である。フェルール３は、配管Ｐが挿通される挿通孔３１を有する環状体である。フェルール３の軸線に沿った断面から見て、フェルール３の前部３２の外周面はテーパ面３３である。フェルール３の後部３４の外周面は軸心と略平行な平行面である。

　テーパ面３３の軸心に対する傾斜角度は、カム面１９の角度θ１よりも小さい。これにより、フェルール３の前部が曲げられ易くなり、カム面１９とテーパ面３３との接触面積が大きくなる。

　フェルール３の後端には、径方向に沿って外方に突出する突部３５が環状に形成されている。突部３５は、フェルール３の仮止め機構の一部を構成する。突部３５の外端面は、後方に向かうほど径が小さくなる傾斜面３５ａである（図２参照）。傾斜面３５ａは、フェルール３の突部３５を結合部材２の拡径部２９ｂに圧入させ易くする。突部３５の最大外径は、結合部材２の突部２９の最小内径より僅かに大きい。このため、突部３５は、自身の変形により、突部２９を介して拡径部２９ｂに押し込められる。突部３５の軸方向の寸法は、拡径部２９ｂの軸方向の寸法より僅かに小さくい。

　フェルール３の仮止め機構は、管接続部２３の前端面及びフェルール３の後端により上述したように構成されている。即ち、フェルール３の後端は、結合部材２の凹部２７に対し着脱自在である。フェルール３は、結合部材２に仮止めされて、結合部材２と一体化された状態で搬送可能となり、継手本体１に対し組み付けられる。

　フェルール３の後端面は、結合部材２の押圧面２８により押圧される。また、フェルール３の後端面において、軸心側には傾斜面３４ａが形成され、外周側には垂直面３４ｂが形成されている。傾斜面３４ａと挿通孔３１とが交差する角部には、後エッジ部が形成されている。

　フェルール３には、第１ノッチ３６及び第２ノッチ３７が形成されている。第１ノッチ３６は、挿通孔３１の内周面からフェルール３の外周面に向けて切り込まれた切込部からなる。第１ノッチ３６は、フェルール３の先端に形成されている。第２ノッチ３７は、フェルール３の後端付近に形成されている。第１ノッチ３６は、第１ノッチ３６よりも前方に位置するフェルール３の先端を変形し易くする。第１ノッチ３６の軸心に沿った断面は直角三角形である。第１ノッチ３６は、切込面と挿通孔３１の内周面とが交差する角部に前エッジ部を有している。

　第２ノッチ３７は、第１ノッチ３６とフェルール３の後端面との間に形成されている。第２ノッチ３７の断面は、フェルールの３の外周面に近接する位置に短辺を含む略三角形状に形成されている。フェルール３は、図２に示すように、第２ノッチ３７とフェルール３の外周面との間に薄肉部３８を有している。フェルール３の後端面に傾斜面３４ａが形成されているため、薄肉部３８を中心にフェルール３の前部と後部とがそれぞれ軸心に向けてヒンジのように曲がり易くなっている。この結果、フェルール３の前部３２のテーパ面３３がカム面１９に密着し易くなり、フェルール３の後端の後エッジ部が配管Ｐに食い込み易くなる。

　上記のフェルール３にあっては、搬送及び保管時に、図２に示すように、フェルール３の後端部が結合部材２に仮止めされている。この場合、フェルール３の中心軸と結合部材２の中心軸とを一致させた状態で、フェルール３の後端を結合部材２の凹部２７に対し押し付ける。これにより、フェルール３の突部３５の傾斜面３５ａと結合部材２の突部２９の傾斜面２９ａとが互いに当接され、フェルール３の後端が変形させられる。これにより、フェルール３の突部３５は、僅かに縮径するため、拡径部２９ｂ内に挿入される。突部３５は、拡径部２９ｂに挿入された後、変形させられた状態から解放される。このため、フェルール３の突部３５の外径が結合部材２の突部２９の内径より僅かに大きくなる。よって、フェルール３が結合部材２に仮止めされる。結合部材２の突部２９とフェルール３の突部３５とは、僅かに係合されているにすぎない。このため、結合部材２の突部２９とフェルール３の突部３５とを取り外すこともできる。

　次に、上記の継手本体１及び結合部材２を用いて配管を接続する方法について説明する。
　まず、継手本体１を、配管や閉鎖弁等が接続される各種機器の配管接続ポートに取り付ける。一方、フェルール３が仮止めされた結合部材２を準備する。そして、接続すべき配管Ｐを、結合部材２の配管貫通孔２１及びフェルール３の挿通孔３１の両方に挿通する。この場合、フェルール３が仮止めされた結合部材２を継手本体１から離したまま、配管Ｐを挿通してもよい。また、フェルール３が仮止めされた結合部材２を継手本体１に緩く螺合した状態で、結合部材２の後方から配管Ｐを挿入してもよい。次に、配管Ｐの先端をフェルール３の挿通孔３１に通し、継手本体１の配管差込口１６に挿入する。そして、配管Ｐの先端を継手本体１の段部１８の端面に当接させ、その状態で、結合部材２を継手本体１に締結する。これにより、図１に示すように、フェルール３の後端が結合部材２の押圧面２８に当接される。

　続いて、結合部材２を手で回して継手本体１に締め付けると、フェルール３の先端が配管Ｐと配管差込口１６との間に差し込まれて、配管Ｐが仮止めされる。具体的には、第１ノッチ３６よりも前方に位置するフェルール３の先端が差し込まれる。結合部材２がさらに締め付けられると、押圧面２８の傾斜面によって、薄肉部３８を中心に、フェルール３の前部と後部とがそれぞれ軸心に向けて曲げられる。これにより、第２ノッチ３７の前エッジ部が配管Ｐに食い込み、更に、第２ノッチ３７の後エッジ部が配管Ｐに食い込む（図６参照）。

　前記両エッジ部が所定量だけ食い込むと、図６に示すように、継手本体１の後端面１３ｃと、円盤状のスリット２２の前端面２２ｃとが略一致する。この状態にまで結合部材２が締め付けられると、回転トルクが所定値に到達する。これにより、管状連結部２６が切断されて、継手本体１の雌ねじ筒部１３から突出して配置される把持部２４が、結合部材２の管接続部２３から切断される。こうして、結合部材２の継手本体１への接続作業が完了する。

　次に、こうして継手本体１に締結された結合部材２は、把持部２４が切断されたため、だれでもが簡単に緩めることができない。しかしながら、図７に示す専用の工具を用いることにより、結合部材２を緩めることができる。

　専用工具６０は、図７に示すように、半円盤状の基体部６１と、基体部６１に取り付けられた柄部６２とを備えている。基体部６１には、半円状穴６３が設けられている。半円状穴６３の内径は、配管Ｐの外径よりもやや大きい。基体部６１の側面には、３つの円柱状の係合突部６４が形成されている。各係合突部６４は、管接続部２３の４つの係合穴５１のうちの３つに係合される。

　専用工具６０の係合突部６４を管接続部２３の３つの係合穴５１に係合させ、専用工具６０を手で回すことにより、管接続部２３と継手本体１との螺合が緩められて、配管Ｐを継手本体１から取り外すことができる。この方法によれば、配管Ｐを切断せずに管継手から容易に取り外すことができる。また、配管が接続される装置に継手本体１を残したまま配管Ｐを取り外すとともに、結合部材２に仮止めされていたフェルール３を引き抜くができる。これにより、継手本体１に別のフェルール３を嵌め込み、更に、配管Ｐを再度接続することができる。

　第１実施形態に係る食い込み式管接続構造によれば次のような効果を奏する。
　（１）フェルール３の後端を結合部材２に仮止めする仮止め部が、管接続部２３の前端に形成されている。この構成によれば、仮止め部を容易に加工でき、また、フェルール３の結合部材２への仮止めも容易に行える。

　（２）結合部材２の雄ねじ２３ａと継手本体１の雌ねじ１３ａとが螺合する部分と、フェルール３を押圧する結合部材２の押圧面２８との軸方向の距離が近くなる。このため、フェルール３を押し付けるときに、配管Ｐに対し片当りさせずにフェルール３を押し付けることができる。

　（３）フェルール３の後端には、径方向に沿って外方に突出する突部３５が形成されている。突部３５の外径は、管接続部２３の突部２９の内径より僅かに大きい。突部３５の軸方向の長さは、拡径部２９ｂの軸方向の長さより小さい。突部３５は、拡径部２９ｂの内側にて仮止めされる。従って、フェルール３は、管接続部２３の前端にて結合部材２に対し回動可能に、かつ所定の距離を軸方向に沿って移動可能に仮止めされる。それとともに、フェルール３は、結合部材２に仮止めされたて一体化されたまま搬送可能に、かつ、継手本体１に対し組み付けられる。

　（４）上記の仮止めのため、フェルール３の突部３５が、管接続部２３の突部２９と当接して変形し、同管接続部２３の拡径部２９ｂに挿入される。これにより、フェルール３及び結合部材２の各軸心を一致させた状態で、フェルール３の後端を管接続部２３の凹部２７に押し込めて仮止めすることができる。

　（５）配管Ｐの接続のやり直す場合、結合部材２に仮止めされたフェルール３を同結合部材２から取り外すことができる。このため、フェルール３を新しいものに交換すれば、継手本体１及び結合部材２の再利用が可能になる。従来構成によれば、フェルールと結合部材とが一体形成されている。この場合、フェルール及び結合部材の両方を新品に取り替える必要がある。その点、本発明によれば、このような無駄をなくすことができる。

　（６）上記の管接続構造を用いた弁及び管継手によれば、フェルール３を一体加工したものと同じ方法を用いて配管接続作業を行うことができる。このため、従来の分離独立型のフェルールとは異なり、配管接続時にフェルールを紛失することがない。また、小物部品であるフェルールを組み付けるための作業が省略されるため、配管接続時の作業性が向上する。上記の弁や管継手を冷媒回路に用いた冷凍装置においても、弁及び管継手の場合と同様の作用効果を得ることができる。

　（第２実施形態）
　次に、本発明の第２実施形態について図８を参照して説明する。第２実施形態における第１実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。

　図８に示すように、第２実施形態の仮止機構によれば、管接続部２３の突部２９は、中心軸と略平行である内周面を有している。突部２９の内周面には、雌ねじ７１が形成されている。フェルール３の突部３５も、中心軸と略平行である外周面を有している。突部３５の外周面には、雌ねじ７１に螺合する雄ねじ７２が形成されている。

　この構成によれば、フェルール３を結合部材２に仮止めする場合、フェルール３の突部３５が管接続部２３の突部２９に螺合される。そして、フェルール３を更に螺合させると、第１実施形態の場合と同様に、突部３５が拡径部２９ｂに挿入されるため、フェルール３が結合部材２に仮止めされる。

　（第３実施形態）
　次に、本発明の第３実施形態について図９を参照して説明する。第３実施形態における第１実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。

　図９に示すように、第３実施形態の仮止め機構においては、フェルール３の突部３５の構成が第１実施形態と異なる。図９（ａ）に示すように、フェルール３の突部３５の外径は、結合部材２の突部２９の内径よりも小さい。フェルール３の後端が管接続部２３の凹部２７内に挿入されて、更に突部３５が押圧面２８に押し付けられると、図９（ｂ）に示すように、突部３５が外方に向けて変形させられる。これにより、突部３５の外径は、管接続部２３の突部２９の内径よりも大きくなる。突部３５の変形後は、第１実施形態と同様に、フェルール３が結合部材２に仮止めされる。

　（第４実施形態）
　次に、本発明の第４実施形態について図１０～図１２を参照して説明する。第４実施形態における第１実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。

　第４実施形態によれば、突部３５の強度を部分的に弱くして突部２９内への圧入を容易にするため、第１実施形態の突部３５付近には、４つの窪み部８１が形成されている。
　図１０及び図１２に示すように、外周面から軸心に向けて力を受けたとき、フェルール３の円形状の後面が歪み、フェルール３の外形が小さくなる。これを実現するため、フェルール３の外周面において突部３５付近には、４つの窪み部８１が、径方向に窪むようにして形成されている。各窪み部８１は、フェルール３の周面上に等間隔を置いて配置されている。各窪み部８１は、突部３５の先端側（前側）から後端面（後側）にまで突部３５を横切るようにして形成されている。各窪み部８２は、断面矩形状の溝からなる。窪み部８１の底面と挿通孔３１の内周面との間には、薄肉部８２が形成されている。薄肉部８２は、強度の弱い部分となっている。この薄肉部８２により、突部３５の内方への変形及び突部２９内への圧入が容易になる。

　次に、第４実施形態に係る管継手の作用について説明する。
　突部３５が突部２９内へ圧入されると、突部３５には、外側から軸心に向けて力が作用する。これにより、窪み部８１の溝幅が小さくなり、薄肉部８２が図１１に示すように撓む。これにより、圧入前の円形状の外周形状３５１（図１１の２点鎖線）が、圧入時には小さくなり、圧入前の形状とは異なる非円形の外周形状３５２（図１１の実線）となる。これにより、突部３５の突部２９内への圧入が容易に行われる。なお、突部３５が突部２９に圧入されて拡径部２９ｂに挿入された状態では、突部３５には、外側から力が作用しなくなる。このため、薄肉部８２が元の形状に戻り、突部３５が拡径部２９ｂ内に保持される。

　（第５実施形態）
　次に、本発明の第５実施形態について図１３～図１５を参照して説明する。第５実施形態における第１実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。

　第５実施形態によれば、第４実施形態と同様に、突部３５の強度を部分的に弱くして突部２９内への圧入を容易にするため、第１実施形態の突部３５付近には、４つの窪み部８１が形成されている。

　図１３及び図１５に示すように、外周面から軸心に向けて力を受けたとき、フェルール３の円形状の後面が歪み、フェルール３の外形が小さくなる。このため、フェルール３の外周面において突部３５付近には、４つの貫通孔８５が形成されている。各貫通孔８５は、突部３５の先端側（前側）から後端側（後側）と延びている。各貫通孔８５は、断面矩形状の孔からなる。貫通孔８５の後端面とフェルール３の後端面との間には、薄肉部８６が形成されている。薄肉部８６は、強度の弱い部分となっている。この薄肉部８６により、突部３５の内方への変形及び突部２９内への圧入を容易にされている。

　次に、第５実施形態に係る管継手の作用について説明する。
　突部３５が突部２９内へ圧入されると、突部３５には外側から軸心に向けて力が作用する。これにより、図１４に示すように、貫通孔８５の幅が小さくなり、薄肉部８６が撓む。これにより、圧入前の円形をなす外周形状３５５（図１４の２点鎖線）が、圧入時には小さくなり、圧入前の形状とは異なる非円形の外周形状３５６（図１４の実線）となる。これにより、突部３５の突部２９内への圧入が容易に行われる。なお、突部３５が突部２９内に圧入されて拡径部２９ｂに挿入された状態では、突部３５には、外側から力が作用しなくなる。このため、薄肉部８６が元の形状に戻り、突部３５が拡径部２９ｂ内に保持される。

　（第６実施形態）
　次に、本発明の第６実施形態について図１６を参照して説明する。第６実施形態における第１実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。

　第６実施形態は、第１実施形態において、突部２９への突部３５の圧入を容易にするため、突部３５を軸心側に撓み易くしたものである。
　図１６に示すように、外周面から軸心に向けて力を受けたとき、フェルール３の突部３５を軸心に向けて撓み易くするため、突部３５の前方には、強度の弱い部分、即ち、断面楔状の切込み９１が環状に形成されている。切込み９１は、フェルール３の外周面から軸心に向けて切り込まれている。これにより、第２ノッチ３７と切込み９１との間には、環状の薄肉部９２が形成されている。この薄肉部９２により、突部３５の内方へ変形、及び突部２９内への圧入が容易にされている。

　次に、第６実施形態に係る管継手の作用について説明する。
　突部３５が突部２９内へ圧入されると、突部３５には、外側から軸心に向けて力が作用する。これにより、図１６の２点差線で示すように、薄肉部９２を中心として、突部３５が軸心に向けて撓む。これにより、突部３５の突部２９内への圧入が容易に行われる。なお、突部３５が突部２９内に圧入されて拡径部２９ｂに挿入された状態では、突部３５には、外側から力が作用しなくなる。このため、突部３５が元の形状に戻り、突部３５が拡径部２９ｂ内に保持される。

　（第７実施形態）
　次に、本発明の第７実施形態について図１７及び図１８を参照して説明する。第７実施形態における第１実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。

　第７実施形態は、第１実施形態において、突部３５の突部２９への圧入を容易にするため、突部２９を後方へ撓み易くしたものである。
　図１８に示すように、結合部材２の突部２９には、円周上に配置された６つの切欠部９５が形成されている。切欠部９５の深さは、突部２９から拡径部２９ｂに至る距離に設定されている。これにより、突部２９は、円弧状の複数の突起９６により構成される。このため、突部３５が突部２９内に圧入されると、複数の突起９６が後方へ容易に押し曲げられる。これにより、突部３５の突部２９内への圧入が容易に行われる。なお、突部３５が突部２９内に圧入されて拡径部２９ｂに挿入された状態では、突部２９に力が作用しなくなる。このため、複数の突起９６が元の形状に戻り、突部３５が拡径部２９ｂ内に保持される。

　上記各実施形態において以下のように変更することもできる。
　・上記各実施形態において、結合部材２に対し回動可能に、かつ所定の範囲内で軸方向に沿って移動可能にフェルール３が仮止めされて一体化されたまま搬送可能であり、かつ、フェルール３が結合部材２と共に継手本体１に組み付けられる。このような構造であれば、他の構造に変更してもよい。

　・第４及び第５実施形態において、強度の弱い部分が形成される箇所を５つ以上に設けてもよい。
　・第７実施形態において、フェルール３の結合部材２への圧入と、結合部材２内に挿入されたフェルール３が安定的に保持されることとの兼ね合いにより、切欠部９５の数を適宜変更してもよい。切欠部９５の幅も適宜変更してもよく、また、切欠部９５に代えて切れ目を形成してもよい。

　・第６実施形態において、環状の薄肉部９２は、第２ノッチ３７とフェルール３の外周面に形成された切込み９１との間に形成されていたが、これに代えて、切込み９１を省略すると共に、フェルール３の薄肉部３８の形状や肉厚を変更してもよい。これとは逆に、フェルール３の外周面に形成された切込みのみによって、薄肉部９２を形成してもよい。

　・上記各実施形態において、継手本体１のソケット部１２には、装置に接続された配管Ｐがロー付けされていたが、これに代えて、ソケット部１２の外周に雄ねじを形成してもよい。この場合、配管Ｐが接続される装置内の閉鎖弁等に、直接、継手本体１を取り付けることができる。

　・前記各実施形態において、結合部材２は、結合部材２の締結過程において、管接続部２３と把持部２４とに分割されなくてもよい。

　本発明の食い込み式管接続構造は、冷凍装置、空気調和装置、給湯器等の温水装置、給水装置、一般の製造設備などにおける冷媒回路、水回路、ガス回路などに適用することができる。また、本発明の食い込み式管接続構造は、配管同士の接続、閉鎖弁等の弁における管継手部の他、各種装置における管継手部に適用することもできる。また、本発明の食い込み式管接続構造が適用される配管としては、銅管、ステンレス管などの金属管や樹脂製配管が挙げられる。

Claims

継手本体と、前記継手本体に螺合される結合部材と、前記継手本体及び前記結合部材とは別体に形成され、かつ前記継手本体と前記結合部材との間に挟着されるフェルールとを備えた食い込み式管接続構造において、
　前記継手本体は、前記結合部材に螺合される雌ねじ部が形成された内周面を有する雌ねじ筒部と、前記雌ねじ筒部の側壁をなす基部と、前記基部の軸心部に形成され、かつ接続すべき配管を差し込むための配管差込口と、前記配管差込口の入口に形成されたカム面とを有し、
　前記結合部材は、前記雌ねじ部に螺合される雄ねじ部が形成された外周面を有する管接続部と、前記管接続部の前記継手本体に面する端部に形成され、かつ前記フェルールの後端を押圧する押圧面とを有し、
　前記フェルールの先端には、前記カム面と接するテーパ面が形成され、前記フェルールの後端は、前記管接続部の前記継手本体に面する端部において前記結合部材に対し回動可能に、かつ所定の範囲内で軸方向に沿って移動可能に仮止めされ、前記フェルールは、前記結合部材に仮止めされて同結合部材に一体化された状態で前記継手本体に対し組み付けられることを特徴とする食い込み式管接続構造。
前記結合部材は、前記管接続部の前記継手本体に面する端部を軸方向に向けて窪ませた凹部を有し、前記押圧面は前記凹部の内奥に形成され、前記凹部の入口には、径方向に沿って内方に突出する突部が形成され、前記結合部材の突部と前記押圧面との間には拡径部が形成され、
　前記フェルール後端には、径方向に沿って外方に突出する突部が形成され、前記フェルールの突部の外径は、前記結合部材の突部の内径より大きく、前記フェルールの突部の軸方向の長さは、前記拡径部の軸方向の長さより小さく、前記フェルールの突部は、前記結合部材の突部を通って前記拡径部内に挿入され、それにより、前記結合部材に対して保持されることを特徴とする請求項１記載の食い込み式管接続構造。
前記フェルールが前記拡径部内に挿入される前、前記フェルールの突部の外径は前記結合部材の突部の内径より大きく、前記フェルールの突部は、前記結合部材の突部内に圧入されてから前記拡径部に挿入されることを特徴とする請求項２記載の食い込み式管接続構造。
前記フェルールが前記拡径部内に挿入される前、前記フェルールの突部の外径は前記結合部材の突部の内径より小さく、前記フェルールの突部は、前記拡径部に挿入された後に前記押圧面に圧接されて変形し、かつ前記結合部材の突部の内径よりも大きくなることを特徴とする請求項２記載の食い込み式管接続構造。
前記結合部材の突部の内周面には雌ねじが形成され、前記フェルールの突部の外周面には、前記結合部材の突部の内周面に形成された雌ねじに螺合される雄ねじが形成されていることを特徴とする請求項２記載の食い込み式管接続構造。
前記フェルールの突部を前記結合部材の突部内に容易に圧入させるため、前記フェルールには強度の弱い部分が形成されていることを特徴とする請求項３記載の食い込み式管接続構造。
前記強度の弱い部分により、前記フェルールの前記結合部材に圧入される部分の断面形状が、圧入前と圧入時とで異なることを特徴とする請求項６記載の食い込み式管接続構造。
前記強度の弱い部分は、前記フェルールの外周面を径方向に向けて窪ませた窪み部からなり、前記窪み部は、前記フェルールの周面上の複数箇所に設けられ、前記各窪み部は、前記フェルールの突部又はその先端側から後端側にかけて形成され、この窪み部により、前記フェルールの後端には薄肉部が形成されていることを特徴とする請求項６又は７記載の食い込み式管接続構造。
前記強度の弱い部分は、前記フェルールに設けられて径方向に延びる貫通孔からなり、前記貫通孔は、前記フェルールの周面上の複数箇所に設けられ、前記各貫通孔は、前記フェルールの突部の先端側から後端側にかけて形成され、この貫通孔により、前記フェルールの後端には薄肉部が形成されていることを特徴とする請求項６又は７記載の食い込み式管接続構造。
前記強度の弱い部分は、前記フェルールの突部よりも先端側に設けられ、かつ前記フェルールの外周面及び内周面から又は前記フェルールの外周面又は内周面のいずれか一方から切り込まれた切込みからなり、前記切込みは、前記フェルールの周面に沿って環状に形成され、この切込みにより、前記フェルールの突部よりも先端側には薄肉部が環状に形成されていることを特徴とする請求項６記載の食い込み式管接続構造。
前記フェルールの突部を前記結合部材の突部内に容易に圧入させるため、前記結合部材の突部付近において、円周方向の複数箇所には切れ目部又は切欠部が形成されていることを特徴とする請求項３記載の食い込み式管接続構造。
請求項１～１１の何れか１項に記載の管接続構造を管継手部に用いた弁。
請求項１～１１の何れか１項に記載の管接続構造を管継手部に用いた食い込み式管継手。
請求項１２記載の弁を冷媒回路に用いたことを特徴とする冷凍装置。
請求項１３記載の食い込み式管継手を冷媒回路に用いたことを特徴とする冷凍装置。