WO2015125386A1 - 管継手 - Google Patents

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泰章 谷口
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ニッタ株式会社
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/08—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members
    • F16L37/084—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K25/00—Uniting components to form integral members, e.g. turbine wheels and shafts, caulks with inserts, with or without shaping of the components
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L17/00—Joints with packing adapted to sealing by fluid pressure
    • F16L17/02—Joints with packing adapted to sealing by fluid pressure with sealing rings arranged between outer surface of pipe and inner surface of sleeve or socket
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16L37/08—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members
    • F16L37/084—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking
    • F16L37/091—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of a ring provided with teeth or fingers
    • F16L37/0915—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of a ring provided with teeth or fingers with a separate member for releasing the coupling

Definitions

  • the present invention relates to a pipe joint for piping that can be used for general pneumatic applications and other fluid pressure applications.
  • Patent Document 1 a pipe joint in which an external device is connected to one end and a pipe is connected to the other end is disclosed (for example, Patent Document 1).
  • the pipe joint described in Patent Document 1 is formed so that the pipe can be held only by inserting the pipe into the other end. Moreover, it forms so that the said piping can be removed by pushing into the back
  • a male thread is formed at one end of the pipe joint and is fastened to a female thread formed in the external device.
  • the pipe joint configured as described above is generally made of brass, but in recent years, an aluminum pipe joint having a low material cost has been desired.
  • an object of the present invention is to provide an aluminum alloy pipe joint that can be manufactured without cracking due to caulking.
  • the pipe joint according to the present invention includes a joint main body and a cap inserted into the joint main body, and the shaft end portion of the joint main body is caulked inward in the radial direction to be fixed to the outer peripheral surface of the cap.
  • the joint body is formed of an aluminum alloy, and the inclined surface of the shaft end portion formed by caulking inward in the radial direction has an angle of 12 ° to 20 ° with respect to the axial direction. It is characterized by that.
  • the joint body made of a hard aluminum alloy can be manufactured without causing cracks. .
  • a pipe joint 10 shown in FIG. 1 includes a joint body 12, and an inner cylinder 14, a seal portion 16, a back ring 18, a lock ring 20, a cap 22 and a release ring 24 assembled to the joint body 12.
  • the tube 26 is inserted into the other end.
  • the joint body 12 is an aluminum cylindrical member.
  • the aluminum constituting the joint body 12 is preferably a hard aluminum alloy.
  • an Al—Mg alloy, an Al—Mg—Si alloy, or an Al—Zn—Mg—Cu alloy, in particular, JIS52A5052, JIS A6061 A material or JIS A7075 material can be preferably used.
  • These aluminum alloys are suitable for preventing seizure of male threads because they are lightweight, strong, and difficult to deform.
  • the inner cylinder 14 is made of synthetic resin and fixed to the joint body 12.
  • the inner cylinder 14 enters the tube 26 inserted into the joint body 12 and prevents the tube 26 from contracting and flattening in the radial direction.
  • the seal portion 16 is made of rubber, and can maintain airtightness between the joint body 12 and the tube 26 inserted into the joint body 12.
  • the buckling 18 is made of synthetic resin and is inserted into the joint body 12 in a rotatable state.
  • the lock ring 20 is formed of metal, and a claw that can hold the tube 26 inserted into the joint body 12 is formed.
  • the claw of the lock ring 20 is formed in a shape inclined toward the insertion direction of the tube 26 (x direction in the figure).
  • the release ring 24 is formed of a synthetic resin and is disposed so as to be able to advance and retract with respect to the cap 22.
  • the cap 22 is made of synthetic resin or aluminum, and fixes the buckling 18 with respect to the axial direction of the joint body 12. As shown in FIG. 2, the cap 22 is fixed to the joint body 12 at the caulking portion 28.
  • the caulking portion 28 is formed by deforming the shaft end portion of the joint body 12 radially inward.
  • the angle ⁇ of the inclined surface 28A of the caulking portion 28 is 12 ° to 20 ° with respect to the axial direction of the joint body 12. If the angle ⁇ is less than 12 °, the cap 22 will rattle due to the spring back of the crimping portion 28. On the other hand, if the angle ⁇ is greater than 20 °, the shaft end portion 32 is cracked.
  • the angle ⁇ is more preferably 14 to 16 °.
  • the joint body 12 has an inner cylinder housing portion 29, a tube receiving portion 30 (FIG. 2), and a seal housing portion by gradually increasing the inner diameter from the substantially center in the axial direction toward the other end. 31, a buckling housing portion 33, and a cap housing portion 35 are formed.
  • the cap housing portion 35 is formed to have a size capable of fixing the cap 22 on the inner surface.
  • a contact surface 37 is formed between the cap housing portion 35 and the buckling housing portion 33.
  • the joint body 12 is preferably such that the length ⁇ of the shaft end 32 before caulking is 2.8 mm or more. If the length ⁇ is less than 2.8 mm, the cap 22 will rattle due to the spring back when crimped.
  • the length ⁇ is more preferably 4.6 mm or more.
  • the cap 22 is a cylindrical member, and is formed to be fixed to the cap housing portion 35 (FIG. 3) of the joint body 12 at the outer surface 36.
  • the outer diameter R2 of the cap 22 is formed larger than the inner diameter R1 of the cap housing portion 35. That is, the fit between the cap 22 and the joint body 12 is preferably an interference fit.
  • the cap 22 has an inclined surface 38 formed at a predetermined position on the outer circumference corresponding to the caulking portion 28 and a base end surface 39 formed at one end.
  • the inner cylinder 14 is press-fitted into the inner cylinder accommodating portion 29, and the inner cylinder 14 is fixed to the joint body 12.
  • the seal portion 16 and the back ring 18 are sequentially inserted into the seal housing portion 31 and the back ring housing portion 33.
  • the lock ring 20 is fixed to the back ring 18 by forcibly inserting the lock ring 20 into the back ring 18.
  • the cap 22 is inserted into the cap housing portion 35 until the base end surface 39 contacts the contact surface 37.
  • the cap 22 is fixed to the joint body 12 by crimping the shaft end portion 32 of the joint body 12 and fixing the shaft end part 32 to the inclined surface 38 of the cap.
  • the pipe joint 10 can be manufactured as described above.
  • the lock ring 20 is deformed in the x direction by pushing the release ring 24 in the x direction. Thereby, the claw of the lock ring 20 is separated from the surface of the tube 26, so that the tube 26 can be removed.
  • the angle ⁇ of the inclined surface 28A of the caulking portion 28 that fixes the cap 22 to the joint body 12 is set to 12 ° to 20 ° with respect to the axial direction of the joint body 12.
  • the joint body 12 can prevent the cap 22 from rattling by setting the length ⁇ of the shaft end 32 before caulking to 4.6 mm or more. Further, by fitting the joint body 12 and the cap 22 together, the rattling of the cap 22 can be more reliably prevented.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed within the scope of the gist of the present invention.
  • the inner cylinder 14, the seal portion 16, the back ring 18, the lock ring 20, the cap 22 and the release ring 24 are not limited to the above materials, and appropriately use metals or synthetic resins, or combine different materials It is good also as forming.

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Abstract

　加締めの割れを生じずに製造することができるアルミニウム合金製の管継手を提供する。継手本体（１２）と、前記継手本体（１２）に挿入されたキャップ（２２）とを備え、前記継手本体（１２）の軸端部を、径方向内方へ加締めて、前記キャップ（２２）の外周面に固着した管継手において、前記継手本体（１２）がアルミニウム合金で形成され、径方向内方へ加締めたことにより形成された前記軸端部の傾斜面（２８Ａ）が、軸方向に対して１２°～２０°の角度を有することを特徴とする。

Description

管継手
　本発明は、一般空気圧用途やその他の流体圧用途に使用できる配管用の管継手に関する。
　管継手としては、一端に外部機器が接続され、他端に配管が接続される管継手が開示されている（例えば、特許文献１）。上記特許文献１に記載の管継手は、他端に配管を差し込むだけで当該配管を保持可能に形成されている。また、継手本体に軸方向に移動可能に設けられたリリースリングを継手本体の奥側へ押し込むことにより前記配管を取り外すことができるように形成されている。管継手の一端には、雄ネジが形成されており、外部機器に形成された雌ネジに締結される。このように構成された管継手は、一般に黄銅で形成されているが、近年、材料費が安価であるアルミニウムの管継手が所望されている。
特開２００６－３８１６９号公報
　しかしながら、アルミニウムで形成された管継手は、外部機器に形成された雌ネジに締結する際、雄ネジに焼き付きが生じやすいので、より硬質化する必要がある。一方、焼き付きを防ぐため継手本体を硬質化すると、継手本体の軸端部を加締めてキャップを継手本体に固定する際、継手本体に割れが生じるなどの問題があった。
　そこで本発明は、加締めによる割れを生じずに製造することができるアルミニウム合金製の管継手を提供することを目的とする。
　本発明に係る管継手は、継手本体と、前記継手本体に挿入されたキャップとを備え、前記継手本体の軸端部を、径方向内方へ加締めて、前記キャップの外周面に固着した管継手において、前記継手本体がアルミニウム合金で形成され、径方向内方へ加締めたことにより形成された前記軸端部の傾斜面が、軸方向に対して１２°～２０°の角度を有することを特徴とする。
　本発明によれば、継手本体の傾斜面の角度を継手本体の軸方向に対し、１２°～２０°としたので、硬質のアルミニウム合金製の継手本体の割れを生じずに製造することができる。
本実施形態に係る管継手の全体構成を示す部分断面図である。 本実施形態に係る管継手の要部を示す部分拡大断面図である。 本実施形態に係る継手本体の構成を示す部分断面図である。 本実施形態に係る管継手のキャップの構成を示す部分断面図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
　（全体構成）
　図１に示す管継手１０は、継手本体１２と、当該継手本体１２に組み付けられた、内筒１４、シール部１６、バックリング１８、ロックリング２０、キャップ２２及びリリースリング２４とを備え、一端において外部機器（図示しない）に接続され、他端にチューブ２６が挿入される。
　継手本体１２はアルミニウム製の筒状部材である。継手本体１２を構成するアルミニウムは、硬質のアルミニウム合金であるのが好ましく、例えばＡｌ－Ｍｇ合金、Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ合金、又はＡｌ－Ｚｎ－Ｍｇ－Ｃｕ合金、特に、ＪＩＳ Ａ５０５２材、ＪＩＳ Ａ６０６１材、又はＪＩＳ Ａ７０７５材を好適に使用することができる。これらのアルミニウム合金は、軽量であり、強度が強く、変形し難いため雄ネジの焼き付きを防止するのに好適である。
　内筒１４は、合成樹脂で形成され継手本体１２に固定されている。この内筒１４は、継手本体１２に挿入されたチューブ２６内に入り込み、当該チューブ２６が径方向に収縮すること及び扁平することを防止する。
　シール部１６は、ゴムで形成されており、継手本体１２と、当該継手本体１２に挿入されたチューブ２６の間の気密を保持し得る。バックリング１８は、合成樹脂で形成されており、回転自在な状態で継手本体１２に挿入されている。ロックリング２０は、金属で形成されており、継手本体１２に挿入されたチューブ２６を保持し得る爪が形成されている。ロックリング２０の爪は、チューブ２６の挿入方向（図中ｘ方向）に向かって傾いた形状に形成されている。リリースリング２４は、合成樹脂で形成されており、前記キャップ２２に対し進退可能に配置されている。
　キャップ２２は、合成樹脂又はアルミニウムで形成され、前記バックリング１８を継手本体１２の軸方向に対し固定する。図２に示すようにキャップ２２は、加締め部２８において、継手本体１２に固定されている。加締め部２８は、継手本体１２の軸端部を、径方向内側に変形させることにより、形成される。加締め部２８の傾斜面２８Ａの角度αは、継手本体１２の軸方向に対し、１２°～２０°である。角度αが１２°未満であると、加締め部２８のスプリングバックによってキャップ２２にがたつきが生じてしまう。一方、角度αが２０°超であると、軸端部３２に割れが生じてしまう。角度αは、１４～１６°であるのがより好ましい。
　図３に示すように、継手本体１２は、軸方向略中央から他端に向かって内径を段階的に大きくすることにより、内筒収容部２９、チューブ受容部３０（図２）、シール収容部３１、バックリング収容部３３、キャップ収容部３５が形成されている。キャップ収容部３５は、内面がキャップ２２を固定し得る大きさに形成されている。キャップ収容部３５とバックリング収容部３３の間には、当接面３７が形成されている。
　継手本体１２は、加締め加工する前の軸端部３２の長さβが、２．８ｍｍ以上であるのが好ましい。長さβが２．８ｍｍ未満であると、加締め加工した際にスプリングバックによってキャップ２２にがたつきが生じてしまう。長さβは、４．６ｍｍ以上であるのがより好ましい。
　図４に示すように、キャップ２２は、筒状部材であり、外面３６において継手本体１２のキャップ収容部３５（図３）に固定されるように形成されている。本実施形態の場合、キャップ２２の外径Ｒ２は、キャップ収容部３５の内径Ｒ１より大きく形成されている。すなわちキャップ２２と継手本体１２の嵌め合いは、しまりばめであるのが好ましい。またキャップ２２は、加締め部２８に相当する外周の所定位置に形成された傾斜面３８と、一端に形成された基端面３９とを有する。
　（組立方法）
　次に上記のように構成された管継手１０の組立方法について説明する。まず内筒収容部２９に内筒１４を圧入して、継手本体１２に内筒１４を固定する。次いで、シール部１６、バックリング１８を、順にシール収容部３１、バックリング収容部３３に挿入する。このバックリング１８に対し、ロックリング２０を強制的に挿入することにより、ロックリング２０をバックリング１８に固定する。そしてリリースリング２４及びキャップ２２を一体化した状態で、基端面３９が当接面３７に接触するまでキャップ２２をキャップ収容部３５に挿入する。最後に継手本体１２の軸端部３２を加締めてキャップの傾斜面３８に固着することにより、キャップ２２を継手本体１２に固定する。以上のようにして管継手１０を作製することができる。
　（作用及び効果）
　次に本実施形態に係る管継手１０の作用及び効果について説明する。管継手１０の他端にチューブ２６を挿入すると、当該チューブ２６の先端は内筒１４とリリースリング２４の間に進入し、ロックリング２０を押し広げながらシール部１６を通過し、チューブ受容部に到達する。これによりロックリング２０の爪がチューブ２６の外周面に食い込み、チューブ２６が軸方向に固定される。
　一方、リリースリング２４をｘ方向へ押し込むことにより、ロックリング２０をｘ方向へ変形させる。これによりロックリング２０の爪がチューブ２６表面から離れるので、チューブ２６を取り外すことができる。
　本実施形態に係る管継手１０は、キャップ２２を継手本体１２に固定する加締め部２８の傾斜面２８Ａの角度αを継手本体１２の軸方向に対し、１２°～２０°とした。これにより管継手１０は、硬質のアルミニウム合金製の継手本体１２の割れを生じずに製造することができる。
　さらに継手本体１２は、加締め加工する前の軸端部３２の長さβを４．６ｍｍ以上としたことにより、キャップ２２のがたつきを防止することができる。また継手本体１２とキャップ２２の嵌め合いをしまりばめとしたことにより、キャップ２２のがたつきをより確実に防止することができる。
　（変形例）
　本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更することが可能である。例えば、内筒１４、シール部１６、バックリング１８、ロックリング２０、キャップ２２及びリリースリング２４は、上記材質に限定されるものではなく、適宜金属や合成樹脂等を用いたり、異なる材質を組み合わせて形成することとしてもよい。
１０    管継手
１２    継手本体
２２    キャップ
２８Ａ  傾斜面
３２    軸端部
α      角度
β      長さ

Claims (4)

  1. 継手本体と、
    前記継手本体に挿入されたキャップと
    を備え、
    前記継手本体の軸端部を、径方向内方へ加締めて、前記キャップの外周面に固着した管継手において、
    前記継手本体がアルミニウム合金で形成され、
    径方向内方へ加締めたことにより形成された前記軸端部の傾斜面が、軸方向に対して１２°～２０°の角度を有する
    ことを特徴とする管継手。
  2. 前記軸端部の長さが、４．６ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の管継手。
  3. 前記継手本体と前記キャップの嵌め合いが、しまりばめであることを特徴とする請求項１又は２記載の管継手。
  4. 前記アルミニウム合金が、ＪＩＳ　Ａ７０７５材であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項記載の管継手。
     
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