管接头构造的制作方法

1.本发明涉及管接头构造，特别地涉及将导管相互之间连接的管接头构造。


背景技术：

2.一直以来，图16中示出的扩口接头是众所周知的。一般而言，如图16中示出那样，该扩口接头通过在导管p的端部由操作工具(夹具)对扩口加工部f进行塑性加工来形成。是如下的构成：碰触到扩口接头主体h的渐缩部a并用盖形螺母n紧固，利用盖形螺母n的渐缩面t和扩口接头主体h的渐缩部a来夹压，通过金属面的相互压接来确保密封性(例如，参照专利文献1)。在操作现场，当在被连接用导管p的端部使用专用夹具(操作工具)来形成扩口加工部f时，由于向渐缩状的较大的塑性变形而容易在扩口加工部f的小直径侧角部f1发生龟裂。特别地，在使导管p的材质成为al的情况下，其龟裂发生率高。另外，(不论导管p是cu还是al，都)存在由于在操作现场进行的扩口加工而容易发生质量偏差等问题。
3.于是，提出了如图14和图15中示出那样的构造的管接头构造(参照专利文献2)。
4.在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005-42858号公报；专利文献2：日本特开2010-270846号公报。


技术实现要素：

5.发明要解决的课题图14、图15中示出的管接头构造是具有扩口接头主体82和盖形螺母83且在内部具备拉拔阻止部件81的构成，还具有在导管顶端扩口加工和其它加工都能够省略这一优点，但需要具有极其超精密的爪80的拉拔阻止部件81。因此，残留有制作困难、成本高这一问题。另外，如果旋转转矩作用于导管p，则也存在由爪80形成螺旋槽并同时发生导管拉拔的情况。
6.进而，在图14、图15的管接头构造中，需要(多个)o环84、85等密闭件。在该橡胶制o环84、85等密闭件中，难以承受使用温度为-50℃至 130℃的大的温度变化，在耐久性和密封性的方面残留有问题。
7.于是，本发明的目的在于解决这样的问题，提供一种联管型管接头构造，其能够省略超精密零件，制作也容易且能够谋求成本降低，紧凑且也能够稳定且容易地进行连接操作。特别地，另一目的在于，提供一种管接头构造，其充分承受被密封流体的严酷的温度变化，寿命长，将适合的(联管型)导管相互连接。
8.用于解决课题的方案于是，本发明构成为，具备在轴心方向两侧的各个具有阳螺纹部和顶端缩径渐缩部的扩口接头主体、以及具有螺纹接合于上述阳螺纹部的阴螺纹部的盖形螺母，相互连接的2根被连接用导管从顶端面起遍及既定轴心尺寸形成有顶端扩径管部，并且在上述顶端
扩径管部与基础直径管部的边界，形成有渐缩状阶梯部，具备内芯，其具有内插至上述导管的上述顶端扩径管部的连接筒部和抵接于上述顶端缩径渐缩部的倾斜面，通过上述盖形螺母向扩口接头主体的螺纹旋入，将经过上述导管的渐缩状阶梯部而外嵌于上述顶端扩径管部的封闭圆环状环设于上述盖形螺母的内部，利用上述环的向径向内方向的缩径偏压力来保持上述导管的顶端扩径管部与上述内芯的连接筒部的密封状态，进而，经由上述环将伴随着上述盖形螺母向扩口接头主体的螺纹接合而产生的轴向方向的力传递至内芯，保持上述扩口接头主体的顶端缩径渐缩部与内芯的倾斜面的压接密封状态。
9.另外，在上述内芯的连接筒部的外周面，形成有多根截面为三角形或富士山形的独立小突条。
10.另外，本发明构成为，具备在轴心方向两侧的各个依次形成阳螺纹部、阶梯部和导管连接筒部的接头主体、以及具有螺纹接合于上述阳螺纹部的阴螺纹部的2个盖形螺母，相互连接的2根被连接用导管从顶端面起遍及既定轴心尺寸形成有顶端扩径管部，并且在上述顶端扩径管部与基础直径管部的边界，形成有渐缩状阶梯部，在上述接头主体的上述导管连接筒部插入至导管的上述顶端扩径管部的状态下，通过上述盖形螺母向接头主体的螺纹旋入，将经过上述导管的渐缩状阶梯部而外嵌于上述顶端扩径管部的封闭圆环状环设于上述盖形螺母的内部，利用上述环的向径向内方向的缩径偏压力来保持上述导管的顶端扩径管部与接头主体的上述导管连接筒部的密封状态。
11.另外，在从上述接头主体突出状的导管连接筒部的外周面，形成有多根截面为三角形或富士山形的独立小突条。
12.另外，完全省略用于密封的密闭件，使所有构成零件都成为金属制。
13.另外，如果将上述封闭圆环状环的壁厚尺寸设为t
25，
并且将上述导管的壁厚尺寸设为t
p
，则尺寸设定为算式1成立。
14.1.0
･
t
p
≦t
25
≦2.5
･
t
p (算式1)发明的效果依据本发明，能够省略超精密零件而相对容易地制作，而且，能够对导管赋予强大的耐拉拔力。能够省略o环等橡胶制密闭件，充分地承受从极低温到超高温(例如，-70℃至 150℃)的温度变化，进而，能够将导管的耐拉拔力维持得足够大。
15.虽然有必要在导管端预先加工顶端扩径管部，但如果使用一直以来长期为了钎焊而使用的操作工具(夹具)，则能够简单且可靠而不需要熟练地加工。由于该顶端扩径管部的存在，流路孔的内径尺寸与导管自身的内径尺寸同等，能够抑制流体通过阻力的增加。
附图说明
16.图1是示出本发明的实施的一个方式的连接操作途中状态的截面图。
17.图2是图1的主要部分放大图。
18.图3是示出之后的连接途中状态的截面图。
19.图4是示出连接完成状态的主要部分的截面图。
20.图5是示出连接完成状态的整体截面图。
21.图6是示出本发明的另一实施方式的连接操作途中状态的截面图。
22.图7是接头主体的截面图。
23.图8是示出之后的连接途中状态的截面图。
24.图9是示出连接完成状态的截面图。
25.图10是示出另外的实施方式的连接完成状态的截面图。
26.图11是用于说明分解状态的主要部分的截面图。
27.图12是说明顶端扩径管部的形成操作工具的主要部分和扩径方法的截面图。
28.图13是用于说明从以往到现在实施的钎焊操作且说明被钎焊的导管端部的截面图。
29.图14是示出现有示例的、连接操作途中状态的截面图。
30.图15是示出现有示例的连接完成状态的截面图。
31.图16是示出另一现有示例的截面图。
具体实施方式
32.以下，基于图示的实施方式而详细说明本发明。
33.在图1-图5中示出的本发明的实施的一个方式中，相互连接的2根被连接用导管p、p从顶端面3起遍及既定轴心尺寸l5形成有顶端扩径管部5。
34.在该顶端扩径管部5与具有导管本来的基础直径d0的基础直径管部6的边界，形成有渐缩状阶梯部10。
35.20是扩口接头主体，作为左右对称状具有各一对阳螺纹部20a和顶端缩径渐缩部20b，相当于jis b 8607中规定的扩口管接头，是与图16中示出的扩口接头主体h同样的件。
36.15是盖形螺母，具有阴螺纹部15a，阴螺纹部15a螺纹接合于扩口接头主体20的阳螺纹部20a。
37.在盖形螺母15的孔部16，从基端到顶端依次形成有大直径的阴螺纹部15a、中等直径部15c、顶端小直径部15f(参照图2)。
38.如上述那样，本发明所涉及的管接头构造具备具有阳螺纹部20a和顶端缩径渐缩部20b的扩口接头主体20、以及具有螺纹接合于该阳螺纹部20a的阴螺纹部15a的一对(2个)盖形螺母15、15。
39.30是在连接完成状态下如图4中示出那样地内置于盖形螺母15的内芯(
インコア
)，该内芯30具备内插至导管p的顶端扩径管部5的连接筒部31和抵接于接头主体20的顶端缩径渐缩部20b的倾斜面32。而且，如图1和图5中示出那样，2个内芯30、30隔着扩口接头主体20而作为左右对称状配置。
40.如果进而具体地说明，则内芯30具有沿着轴心的贯通孔33，倾斜面32形成于该贯通孔33的基端侧，沿基端方向为扩径渐缩状，理想为略微凸面状(凸倒圆状)。另外，关于内芯30，基端部位是直径比连接筒部31更大的厚壁大直径部34，在该厚壁大直径部34与(小直径的)连接筒部31之间，形成有阶梯部35(参照图2)。
41.另外，在内芯30的连接筒部31的外周面，多根地形成有多根截面为三角形或富士山形的独立小突条36。
42.另外，25是封闭圆环状环，由短圆筒体组成。如图1和图2中示出那样，在顶端扩径管部5的形成加工之前，该环25相对于导管p以游动嵌合状外嵌，之后，如果如(后述的)图12那样形成顶端扩径管部5，则环25碰触到渐缩状阶梯部10，不会向导管p的顶端侧(向图2的
左方向)脱离。
43.如从图2至图3中示出那样，如果(用手)轻轻地使盖形螺母15向左方向移动，则环25嵌合于盖形螺母15的中等直径部15c。即，盖形螺母15在顶端位置具有内凸缘部17(在该内凸缘部17的内周面处形成有小直径部15f)，该内凸缘部17的轴心正交面状内表面17a与上述环25的顶端面抵接(参照图3、图4、图5)。
44.如从图2至图3那样，如果使盖形螺母15向接头主体20接近，之后将盖形螺母15螺纹旋入至接头主体20的阳螺纹部20a，则盖形螺母15的内部的环25被内凸缘部17的内表面17a向轴向内方向按压，并同时逐渐向导管顶端方向移动，抵接于导管p的渐缩状阶梯部10。
45.该环25的内径尺寸设定得比导管p的顶端扩径管部5的自由状态的外径尺寸更小。由此，如果继续将盖形螺母15螺纹旋入，则如从图3至图4、图5那样，环25经过导管p的渐缩状阶梯部10而外嵌于顶端扩径管部5，而且，沿缩径方向赋予较大的力(挤压力)，独立小突条36成为咬入至顶端扩径管部5的内周面的状态，如图4中示出那样，顶端扩径管部5的内周面和内芯30的连接筒部31的外周面作为金属相互咬入的状态(压接状态)被密封，阻止被密封流体(气体或液体)的外部泄漏。
46.换而言之，能够利用金属制环25的向径向内方向的缩径偏压力(弹性偏压力)来保持导管p的顶端扩径管部5与内芯30的连接筒部31的密封状态。
47.进而，经由上述环25将伴随着上述盖形螺母15向扩口接头主体20的螺纹接合而产生的轴向方向的力传递至内芯30，能够保持上述扩口接头主体20的顶端缩径渐缩部20b与内芯30的倾斜面32的压接密封状态(参照从图3至图4、图5)。
48.此外，在如从图1至图5中示出那样地进行连接操作时，理想的是在完成左右任一方的连接之后，进行另一方的连接。
49.如从图1-图5显然的那样，在本发明所涉及的管接头构造中，完全省略用于密封的o环等橡胶或合成树脂制密闭件。即，构成零件是金属制。如果列举具体示例，则导管p是cu或al，扩口接头主体20为黄铜，盖形螺母15为黄铜，内芯30为黄铜或不锈钢，环25为硬al或不锈钢等。
50.接着，为了使环25对导管p的顶端扩径管部5赋予较大的缩径方向的弹性偏压力，如果将环25的壁厚尺寸t
25
与导管p的壁厚尺寸t
p
比较，则理想的是足够大。
51.例如，可以设定成以下的算式1成立。
52.1.0
･
t
p
≦t
25
≦2.5
･
t
p
(算式1)进而理想的是，如以下的算式2那样设定。
53.1.2
･
t
p
≦t
25
≦2.2
･
t
p
(算式2)此外，在t
25
低于下限值的情况下，向径向内方向的挤压力过小，密封性不足。相反，如果超过上限值，则难以通过盖形螺母15的螺纹旋入来使环25从图3向图4的状态或从后述的图8向图9的状态嵌合。
54.接着，在图6-图9中，以下，对本发明的另一实施方式进行说明。
55.40是接头主体，在轴心方向(左右)两侧，分别一体地形成阳螺纹部37、阶梯部38和导管连接筒部41。在轴心方向的中央，还一体地形成钩挂(握持)扳手或扳钳等操作工具的鼓出部39。
56.盖形螺母15是与图1-图5中所说明的构成大致相同的构成，但轴心方向的尺寸短。
盖形螺母15的阴螺纹部15a螺纹接合于接头主体40的阳螺纹部37。
57.相互连接的2根被连接用导管p、p从顶端面3起遍及既定轴心尺寸l5形成有顶端扩径管部5，而且，在顶端扩径管部5与基础直径管部6的边界，形成有渐缩状阶梯部10。
58.判明在图6-图9中示出的另一实施方式中，省略(图1-图5中所说明的)封闭圆环状环25、25，而且，也省略顶端缩径渐缩部20b。
59.然而，在另一实施方式中，形成有从接头主体40一体突出状的导管连接筒部41，在该连接筒部41的外周面，形成有多根截面为三角形或富士山形的独立小突条36。
60.阶梯部38的台阶尺寸δd足够大，导管连接筒部41的壁厚尺寸t
41
形成得较小(参照图7)。
61.然后，如果在接头主体40的导管连接筒部41插入至导管p的顶端扩径管部5的状态下，(如图8中示出那样)将盖形螺母15向接头主体40螺纹旋入，则沿箭头k方向移动，并同时将经过渐缩状阶梯部10而如图9那样外嵌于顶端扩径管部5的封闭圆环状环25设于盖形螺母15的内部。
62.在图9中示出的连接完成状态下，利用环25的向径向内方向的缩径偏压力来保持导管p的顶端扩径管部5与接头主体40的导管连接筒部41的密封状态。
63.即，由环25沿缩径方向赋予较大的力(挤压力)，独立小突条36成为咬入至顶端扩径管部5的内周面的状态，如图9中示出那样，顶端扩径管部5的内周面和接头主体40的连接筒部41的外周面作为金属相互咬入(压接)的状态被密封，阻止流体的外部泄漏。
64.换而言之，能够利用金属制环25的向径向内方向的缩径偏压力(弹性偏压力)来保持导管p的顶端扩径管部5与接头主体40的连接筒部41的流体密封状态。
65.如从图6-图9显然的那样，在本发明所涉及的管接头构造中，完全省略用于密封的o环等橡胶或合成树脂制密闭件。即，构成零件是金属制。如果列举具体示例，则导管p是cu或al或不锈钢等，接头主体40为黄铜，盖形螺母15为黄铜，环25为硬al或不锈钢等。
66.接着，为了使环25对导管p的顶端扩径管部5赋予较大的缩径方向的弹性偏压力，如果将环25的壁厚尺寸t
25
与导管p的壁厚尺寸t
p
比较，则理想的是足够大。
67.即，在图10和图11中示出的另外的实施方式中，示出(与图6-图9的实施方式相比)能够将环25的壁厚尺寸t
25
设定得大。
68.如果将图10和图11与已经设定的图6-图9对比，则如变得显然的那样，将接头主体40的阳螺纹部37和鼓出部39的外径尺寸设定得足够大，使连接筒部41的形状/尺寸保持原样，从而能够使阶梯部38的外径尺寸设定得足够大。即，能够使台阶尺寸δd足够大。
69.在盖形螺母15中，增加其径向方向尺寸。即，将盖形螺母15的阴螺纹部15a和中等直径部15c设定得大，且能够大大地增加外径尺寸。其理由是，因为图6-图11中示出的接头主体40是与jis标准无关的新形状，能够增加上述径向方向尺寸。
70.在图6-图9和图10、图11中示出的实施方式中，台阶尺寸δd足够大，因而环25的壁厚尺寸t
25
也能够(成比例地)设定得较大。如此大的壁厚尺寸t
25
的环25能够对导管p的顶端扩径管部5赋予较大的缩径方向的弹性偏压力。
71.例如，可以设定成以下的算式3成立。
72.1.2
･
t
p
≦t
25
≦3.0
･
t
p (算式3)进而理想的是，如以下的算式4那样设定。
73.1.4
･
t
p
≦t
25
≦2.8
･
t
p (算式4)此外，在t
25
低于下限值的情况下，向径向内方向的挤压力略微过小，密封性略微不足。相反，如果超过上限值，则难以通过盖形螺母15的螺纹旋入来使环25从图8向图9的状态或从后述的图11向图10的状态嵌合。
74.在图10和图11中示出的实施方式中，如上述算式3、4中示出那样，增大壁厚尺寸t
25
，从而导管耐拉拔力大，密封性能维持得极高。
75.在本发明中，将顶端扩径管部5设于被连接用导管p是基础的一个构成必要条件。于是，以下，关于顶端扩径管部5进行说明。
76.如图12中示出那样，将被加工导管p0的顶端插入至分割金属模具26的孔部26a，将被分割成4个(或其以上)的、横截面为扇形的扩径片27相对于导管p0插入至既定深度。如果沿箭头e方向将渐缩状阳金属模具28压入至由被分割的扩径片27形成的渐缩状孔部29，则如图12(a)至(b)那样，扩径片27向径向外方向r移动，形成(加工)有顶端扩径管部5。
77.此外，为了形成渐缩状阶梯部10，在扩径片27设有渐缩部27a，在金属模具26的孔部26a，设有渐缩部26b。
78.之后，如果将金属模具26沿扩径方向进行分割动作，对所加工的导管p0进行拉拔，则制作如图1-图6和图8-图11等中示出那样的带有顶端扩径管部5的被连接用导管p。
79.一直以来，图12中示出的扩径用手动操作工具是众所周知的。其理由是，因为一直以来，如图13中示出那样的钎焊管连接63使用为制冷剂配管或家庭用热水(水)供给配管。即，因为为了进行一直以来实施的钎焊管连接63，有必要在一个导管61预先加工图1-图6和图8-图11等中示出的顶端扩径管部5。(此外，另一个导管62不加工就保持原样地插入至扩径管部5，相互嵌合面部x5被钎焊。)如此，本发明人着眼于在通过钎焊来进行的导管连接操作中广泛地使用的扩径操作工具和能够通过扩径操作工具来简单地加工的顶端扩径管部，在此提出了一种管接头构造，该管接头构造使如图1-图11中示出那样的单独的形状和构造结合，能够不使用钎焊等的热而安全地进行操作，而且，与现有示例的图14相比，不具备超精密的咬入爪80等，且对于导管连接操作性也是优异的。
80.如以上详细地描述的那样，本发明构成为，具备在轴心方向两侧的各个具有阳螺纹部20a和顶端缩径渐缩部20b的扩口接头主体20、以及具有螺纹接合于上述阳螺纹部20a的阴螺纹部15a的盖形螺母15，相互连接的2根被连接用导管p从顶端面3起遍及既定轴心尺寸l5形成有顶端扩径管部5，并且在上述顶端扩径管部5与基础直径管部6的边界，形成有渐缩状阶梯部10，具备内芯30，其具有内插至上述导管p的上述顶端扩径管部5的连接筒部31和抵接于上述顶端缩径渐缩部20b的倾斜面32，通过上述盖形螺母15向扩口接头主体20的螺纹旋入，将经过上述导管p的渐缩状阶梯部10而外嵌于上述顶端扩径管部5的封闭圆环状环25设于上述盖形螺母15的内部，利用上述环25的向径向内方向的缩径偏压力来保持上述导管p的顶端扩径管部5与上述内芯30的连接筒部31的密封状态，进而，经由上述环25将伴随着上述盖形螺母15向扩口接头主体20的螺纹接合而产生的轴向方向的力传递至内芯30，保持上述扩口接头主体20的顶端缩径渐缩部20b与内芯30的倾斜面32的压接密封状态，因而无需顾虑密闭件对被密封流体的耐久性，在长期内发挥优异的密封性能。另外，解决操作现场的扩口加工所导致的质量偏差问题，能够省略具有极其超精密的爪80(参照图14、图
15)的零件，发挥强力的耐拉拔力。在温度差极大且作用有高压力的严酷的使用环境下，能够在长期内稳定地维持高密封性。在输送流体的配管中，作为使用最多(将导管p
……
一个接一个地连接)的联管型管接头，对本领域作出很大贡献，即使温度差为-70℃至 150℃而极大、且作用有高压力，也能够稳定地维持强力的耐拉拔力、高密封性。
81.另外，在上述内芯30的连接筒部31的外周面，形成有多根截面为三角形或富士山形的独立小突条36，因而可靠地充分深地咬入至金属制导管p的顶端扩径管部5的内周面，能够对各种被密封流体发挥大的耐拉拔力和高密封性能。
82.另外，本发明构成为，具备在轴心方向两侧的各个依次形成阳螺纹部37、阶梯部38和导管连接筒部41的接头主体40、以及具有螺纹接合于上述阳螺纹部37的阴螺纹部15a的2个盖形螺母15，相互连接的2根被连接用导管p从顶端面3起遍及既定轴心尺寸l5形成有顶端扩径管部5，并且在上述顶端扩径管部5与基础直径管部6的边界，形成有渐缩状阶梯部10，在上述接头主体40的上述导管连接筒部41插入至导管p的上述顶端扩径管部5的状态下，通过上述盖形螺母15向接头主体40的螺纹旋入，将经过上述导管p的渐缩状阶梯部10而外嵌于上述顶端扩径管部5的封闭圆环状环25设于上述盖形螺母15的内部，利用上述环25的向径向内方向的缩径偏压力来保持上述导管p的顶端扩径管部5与接头主体40的上述导管连接筒部41的密封状态，因而无需顾虑密闭件对被密封流体的耐久性，在长期内发挥优异的密封性。特别地，零件数少，且谋求紧凑化和构造的简化。另外，完全省略渐缩面相互的压接密闭部，因而(针对外部泄漏而应当密封的部位能够减半)能够进一步提高密封性。
83.进而，还解决操作现场的扩口加工所导致的质量偏差问题，能够省略具有极其超精密的爪80(参照图14、图15)的零件，发挥强力的耐拉拔力。例如，在如温度差极大且还作用有高压力那样的严酷的使用环境下，仅利用金属相互的强力压接就在长期内稳定地发挥高密封性。
84.另外，在从上述接头主体40突出状的导管连接筒部41的外周面，形成有多根截面为三角形或富士山形的独立小突条36，因而可靠地充分深地咬入至金属制导管p的顶端扩径管部5的内周面，能够对被密封流体发挥大的耐拉拔力和高密封性能。而且，在接头主体40与导管p之间，流体有可能漏出的部位仅是形成有这样的独立小突条36的连接筒部41，因而作为管接头整体，可以说维持极高的密封性能。
85.另外，是如下的联管型管接头构造：完全省略用于密封的密闭件，使所有构成零件都成为金属制，因而在作为从超低温(-70℃)至超高温( 150℃)而极其严酷的使用环境下，发挥稳定的密封性能，耐久性特别优异。
86.另外，如果将上述封闭圆环状环25的壁厚尺寸设为t
25
，并且将上述导管p的壁厚尺寸设为t
p
，则尺寸设定为1.0
･
t
p
≦t
25
≦2.5
･
t
p
成立，因而朝向径向内方向产生金属制环25的强力的弹性缩径偏压力，能够将金属制导管p相对于连接筒部31(41)充分强力地压接，而且，即使在从低温到高温的大的温度变动下，也稳定地发挥高密封性能，耐久性也优异。
87.符号说明3
ꢀꢀꢀꢀ
顶端面5
ꢀꢀꢀꢀ
顶端扩径管部6
ꢀꢀꢀꢀ
基础直径管部10
ꢀꢀꢀ
渐缩状阶梯部
15
ꢀꢀꢀ
盖形螺母15a
ꢀꢀ
阴螺纹部20
ꢀꢀꢀ
扩口接头主体20a
ꢀꢀ
阳螺纹部20b
ꢀꢀ
顶端缩径渐缩部25
ꢀꢀꢀ
封闭圆环状环30
ꢀꢀꢀ
内芯31
ꢀꢀꢀ
连接筒部32
ꢀꢀꢀ
倾斜面36
ꢀꢀꢀ
独立小突条37
ꢀꢀꢀ
阳螺纹部38
ꢀꢀꢀ
阶梯部40
ꢀꢀꢀ
接头主体41
ꢀꢀꢀ
连接筒部p
ꢀꢀꢀꢀ
导管l5ꢀꢀꢀ
既定轴心尺寸t
25
ꢀꢀ
环的壁厚尺寸t
p
ꢀꢀ
导管的壁厚尺寸。