JP7833730B2 - Pipe fittings - Google Patents
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Description
本発明は、管継手に関する。 This invention relates to pipe fittings.
図6~図8に示した構造の管継手は、本発明者(の内の一名)が、かつて提案したものであって、特許を受けている(特許文献1参照)。
特に、冷媒用配管用として、配管接続の作業性も良く、しかも、冷媒ガスの外部漏洩を確実に防止することができて、当業界に於て、好評を博し、広く普及している。
The pipe joint structure shown in Figures 6 to 8 was previously proposed by one of the inventors and is patented (see Patent Document 1).
In particular, for use in refrigerant piping, it offers excellent ease of connection and reliably prevents external leakage of refrigerant gas, making it highly regarded and widely used in the industry.
ところが、図6~図8に示した従来の管継手にあっては、以下のような問題点 (i)(ii) (iii)(iv) があることに本発明者は気付いた。
即ち、
問題点 (i) :パイプPの先端の内周面51を支持する内挿筒部54が必要と考えられ、ラジアル方向の寸法R55が極めて小さく、かつ、深さ寸法L55の大きい凹周溝55を切削加工する必要があった。そのため、製作費と製作工数(手間)を低減することが、困難であった。
問題点 (ii) :2本の外周凹溝59A,59Bが絞られる際、凹溝59Aは縮径しながら、凹溝59Bが閉じる距離分スラスト方向にも管を絞らなければならず、施工トルクが高くなる要因となっていた。
問題点(iii) :絞込み回転数が多く、何回転締めたか作業者が判らなくなる場合があり、施工完了確認はトルク管理で行うために、トルクレンチが必要であった。
問題点 (iv) :内蔵ブロック体60は、2本の同一形状の外周凹溝59A,59Bを有していたので、図6から図7に示すように、2本の凹溝59A,59Bは同時に閉鎖状となって底壁部(薄肉部)63がパイプPに食い込んだ状態では、先端側の外周凹溝59Aは、長い距離Zを移動する。即ち、凹溝59A,59Bの各溝幅寸法をWとすれば、Z= 1.5・Wだけアキシャル方向に移動する。従って、先端側の外周凹溝59Aの薄肉部63が破損したり、パイプPの外周面には長い距離(Z= 1.5・W)の擦り傷を生ずる場合がある。
However, the inventors noticed that the conventional pipe fittings shown in Figures 6 to 8 have the following problems: (i)(ii) (iii)(iv).
In other words,
Problem (i): An internal tube portion 54 was deemed necessary to support the inner circumferential surface 51 of the tip of the pipe P. This required machining a concave circumferential groove 55 with an extremely small radial dimension R 55 and a large depth L 55. As a result, it was difficult to reduce manufacturing costs and labor.
Problem (ii): When the two outer grooves 59A and 59B are narrowed, groove 59A shrinks in diameter, but groove 59B also has to narrow in the thrust direction by the distance it closes, which is a factor that increases the construction torque.
Problem (iii): The number of rotations required for tightening was high, and it was sometimes difficult for the worker to know how many rotations had been performed. Therefore, a torque wrench was necessary to confirm the completion of the work by torque management.
Problem (iv): Since the internal block body 60 has two identical outer grooves 59A and 59B, as shown in Figures 6 and 7, when the two grooves 59A and 59B are simultaneously closed and the bottom wall portion (thin-walled portion) 63 bites into the pipe P, the outer groove 59A on the tip side moves a long distance Z. That is, if the width dimension of each groove 59A and 59B is W, then it moves axially by Z = 1.5·W. Consequently, the thin-walled portion 63 of the outer groove 59A on the tip side may be damaged, or scratches over a long distance (Z = 1.5·W) may occur on the outer surface of the pipe P.
そこで、本発明は、このような問題点 (i)(ii) (iii)(iv) を解決して、製造が容易で、製造工数と製作費を低減できる管継手を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention aims to solve the problems (i), (ii), (iii), and (iv) described above and provide a pipe fitting that is easy to manufacture and reduces manufacturing man-hours and production costs.
本発明は、雄ネジ付きの継手本体と、該継手本体の雄ネジに螺着される袋ナットと、上記袋ナットの内部収納空間に収納されるスリーブとを、備え;上記スリーブは、先端近傍外周面に、断面ホームベース型凹溝を単数本のみ有し;さらに、上記スリーブは、上記ホームベース型凹溝よりもアキシャル内方位置において内周面に、断面矩形状シール溝を単数本のみ有し、該シール溝内に弾性シール材が内装され;上記ホームベース型凹溝の奥部先端からスリーブ内周面までの肉厚寸法をT1 とすると共に、上記シール溝の溝底部からスリーブ外周面までの肉厚寸法をT2 とすれば、T2 ≧ 1.5・T1 のように設定した。 The present invention comprises a joint body with a male thread, a cap nut screwed onto the male thread of the joint body, and a sleeve housed in the internal storage space of the cap nut; the sleeve has only one home plate-shaped groove on its outer circumferential surface near its tip; furthermore, the sleeve has only one rectangular seal groove on its inner circumferential surface at a position axially inward from the home plate-shaped groove, with an elastic seal material housed within the seal groove; if the thickness dimension from the inner tip of the home plate-shaped groove to the inner circumferential surface of the sleeve is defined as T1 , and the thickness dimension from the bottom of the seal groove to the outer circumferential surface of the sleeve is defined as T2 ≥ 1.5・T1, then T2 is set to ≥ 1.5・T1 .
また、上記断面矩形状シール溝のラジアル方向の深さ寸法に関して、基端側深さ寸法よりも先端側深さ寸法を小さく設定した。
また、上記スリーブの内周面に於て、上記ホームベース型凹溝の奥部先端のアキシャル方向位置の近傍からアキシャル内方位置にわたって凹窪部を形成した。
また、上記ホームベース型凹溝の奥部先端が、アール状に形成されている。
また、挿入されるパイプの先端内周面に内挿される内挿筒部を省略した。
また、上記ホームベース型凹溝の溝幅寸法を、上記袋ナット・継手本体の螺合部のネジピッチと、相等しく設定した。
Furthermore, regarding the radial depth dimension of the rectangular seal groove described above, the depth dimension at the tip side was set to be smaller than the depth dimension at the base side.
Furthermore, on the inner circumferential surface of the sleeve, a recess was formed extending from the vicinity of the axial position of the deepest tip of the home plate-shaped groove to an axially inward position.
Furthermore, the innermost tip of the home plate-shaped groove is formed in a rounded shape.
Furthermore, the internal insert portion, which is fitted into the inner circumferential surface of the tip of the inserted pipe, has been omitted.
Furthermore, the groove width dimension of the home plate-shaped groove was set to be equal to the screw pitch of the threaded portion of the cap nut and fitting body.
また、作業者の手による手締めによって、上記袋ナットを回転させ、継手本体と袋ナットとスリーブの間に、アキシャル方向の間隙を無くした予備組付状態とした後;作業工具を使用して上記袋ナットを約一回転させることで、管継手接続完了状態とすることが可能である。 Furthermore, by manually tightening the cap nut by the worker, a pre-assembled state is achieved where there is no axial gap between the fitting body, cap nut, and sleeve. Then, by using a tool to rotate the cap nut approximately one full turn, the pipe fitting connection can be completed.
本発明によれば、単数本の断面ホームベース型凹溝のみを、圧縮すればよいので、袋ナットの必要な回転の数は少なくて済み、接続作業が迅速・容易となる。また、シール溝は、ほとんど圧縮変形せず、ホームベース型凹溝の奥部先端に対応したスリーブ内周のパイプ食い込み部位は、パイプの外周面に対して、アキシャル方向にほとんど動かずに、ラジアル方向に食い込むので、パイプ外周面を荒らさず、流体の外部漏洩防止機能を十分に発揮する。
さらに、ホームベース型凹溝の奥部先端に対応したスリーブ内周のパイプ食い込み部位は、アキシャル方向にほとんど動かないので、袋ナットを回転させる施工トルクは著しく低減できる。このようなトルク低減によって、凹溝の奥部先端の溝底肉厚寸法を増加したり(厚くしたり)、溝幅も広くして絞込量を増加させても、容易に施工することができる。また、凹溝の溝底の切断リスクも低減できる。
According to the present invention, since only a single home plate-shaped groove needs to be compressed, the number of rotations required for the cap nut is reduced, making the connection work quick and easy. Furthermore, the seal groove hardly deforms under compression, and the pipe-biting portion on the inner circumference of the sleeve corresponding to the deepest tip of the home plate-shaped groove bites into the pipe radially with almost no axial movement relative to the outer surface of the pipe. Therefore, the outer surface of the pipe is not roughened, and the function of preventing external fluid leakage is fully demonstrated.
Furthermore, since the pipe-biting portion on the inner circumference of the sleeve corresponding to the deepest tip of the home plate-shaped groove hardly moves in the axial direction, the installation torque required to rotate the cap nut can be significantly reduced. This torque reduction allows for easy installation even when increasing the groove bottom thickness at the deepest tip of the groove or widening the groove to increase the degree of constriction. It also reduces the risk of cutting the groove bottom.
以下、図示の実施の形態に基づき本発明を詳説する。
図1は、本発明の実施の一形態を示し、軸心線(中心線)L0 より上半の部位は、スリーブ未圧縮状態を示し、軸心線L0 よりも下半の部位は、スリーブ圧縮状態として接続の完了した状態を示す。
また、図2,図3は、図1の上半部の要部拡大図である。
The present invention will be described in detail below based on the illustrated embodiments.
Figure 1 shows one embodiment of the present invention, where the upper half of the portion above the axial line (center line) L0 shows the uncompressed sleeve state, and the lower half of the portion below the axial line L0 shows the compressed sleeve state, indicating that the connection is complete.
Furthermore, Figures 2 and 3 are enlarged views of the main parts of the upper half of Figure 1.
この図1~図3に於て、本発明に係る管継手は、雄ネジ2付きの継手本体1と、袋ナット3とを、備え、袋ナット3の内部収納空間10には、金属製圧縮変形スリーブ7が収納されている。袋ナット3は、継手本体1の雄ネジ2に螺着されている。
上記スリーブ7は、先端近傍外周面5に断面ホームベース型凹溝9を、単数本のみ有している。言い換えれば、図6~図8の従来例では2本の凹溝59A,59Bを有していたが、これを半減させている。
In Figures 1 to 3, the pipe fitting according to the present invention comprises a fitting body 1 with a male thread 2 and a cap nut 3, and a metal compression-deformable sleeve 7 is housed in the internal storage space 10 of the cap nut 3. The cap nut 3 is screwed onto the male thread 2 of the fitting body 1.
The sleeve 7 described above has only one home plate-shaped groove 9 on its outer surface 5 near the tip. In other words, while the conventional examples in Figures 6 to 8 had two grooves 59A and 59B, this has been halved.
さらに、上記スリーブ7は、上記凹溝9よりもアキシャル内方位置において内周面7Aに、断面矩形状シール溝12を単数本有する。このシール溝12内にOリング等の弾性シール材13が内装される。
なお、断面矩形状シール溝12のラジアル方向の深さ寸法Hに関して説明すれば、図3に示すように、基端側深さ寸法H1 よりも、先端側深さ寸法H2 を小さく設定するのが、望ましい。
Furthermore, the sleeve 7 has a single rectangular seal groove 12 on its inner circumferential surface 7A at a position axially inward from the groove 9. An elastic seal material 13, such as an O-ring, is housed within this seal groove 12.
Furthermore, regarding the radial depth dimension H of the rectangular cross-section seal groove 12, as shown in Figure 3, it is desirable to set the tip-side depth dimension H2 to be smaller than the base-side depth dimension H1 .
ところで、図1に示したように、従来例(図6,図7,図8)と比較すれば明らかなように、パイプPの先端内周面に内挿される内挿筒部54が全く省略されている。 Incidentally, as shown in Figure 1, and as is clear when compared with conventional examples (Figures 6, 7, and 8), the internal cylinder portion 54 that is inserted into the inner circumferential surface of the tip of the pipe P has been completely omitted.
そして、本発明にあっては、ホームベース型凹溝9の断面形状は、従来の図6,図8に示したような奥部先端が鋭利な角形であっても良い。しかしながら、図2,図3,図4(A)のように、奥部先端9Aを所定のアール状とするのが、望ましい。さらに、ホームベース型凹溝9の奥部先端9Aから、スリーブ内周面7Aまでの肉厚寸法をT1 とすると共に、断面矩形状のシール溝12の溝底部12Bからスリーブ外周面7Cまでの肉厚寸法をT2 とすれば、
T2 ≧ 1.5・T1 ・・・数1
が成立するように、T1 とT2 を、設定する。
Furthermore, in the present invention, the cross-sectional shape of the home plate-shaped groove 9 may be a square shape with a sharp tip at the back, as shown in the conventional Figures 6 and 8. However, it is desirable to make the tip 9A at the back a predetermined rounded shape, as shown in Figures 2, 3, and 4(A). Moreover, if the thickness dimension from the tip 9A at the back of the home plate-shaped groove 9 to the inner circumferential surface 7A of the sleeve is set to T1 , and the thickness dimension from the bottom 12B of the rectangular cross-section seal groove 12 to the outer circumferential surface 7C of the sleeve is set to T2 ,
T 2 ≧ 1.5・T 1 ...Number 1
Set T1 and T2 so that the following condition is met.
T2 < 1.5・T1 の場合、次のような問題が起こり、望ましくない。
即ち、袋ナット3を(回転しつつ)締付けていく際、溝底壁部12Eは(肉薄のために)弯曲変形し易く、溝幅寸法W12が減少する。それに伴って、凹溝9の圧縮される量が減り(パイプPを絞る量が減少し)、パイプ抜け阻止性能が低下するという問題が起こる。
なお、前記肉厚寸法T2 が、図3に示した具体例のように、アキシャル方向位置によって変化(相違)している場合には、肉厚の最も薄い箇所で計測した肉厚寸法(最小肉厚寸法)をもって、肉厚寸法T2 と呼ぶこととする。
When T2 < 1.5 and T1 , the following problems occur, which is undesirable.
In other words, when the cap nut 3 is tightened (while rotating), the groove bottom wall portion 12E is prone to bending deformation (due to its thinness), and the groove width dimension W 12 decreases. Consequently, the amount of compression of the recessed groove 9 decreases (the amount of constriction on the pipe P decreases), resulting in a problem where the pipe slippage prevention performance deteriorates.
Furthermore, if the wall thickness dimension T2 changes (differs) depending on the axial position, as in the specific example shown in Figure 3, the wall thickness dimension measured at the thinnest point (minimum wall thickness dimension) shall be referred to as the wall thickness dimension T2 .
次に、図4と図1に於て、凹溝9の塑性変形について説明する。
図4(A)の未圧縮状態から、袋ナット3の螺進によって(図2参照)、スリーブ7がアキシャル方向の圧縮力Fを受けた際、図4(B)(C)に示す如く、溝底側の薄肉部(底壁部)16は、 360°全周に渡って均等に、直ちにラジアル内方向へ塑性変形していく。三角形に近い山形に塑性変形しつつ、パイプPの外周面に食い込み、三角形に近い山形の閉円環状食い込み部18を形成する(図1の下半部位参照)。
Next, the plastic deformation of the groove 9 will be explained in Figures 4 and 1.
Starting from the uncompressed state shown in Figure 4(A), when the sleeve 7 receives an axial compressive force F due to the screwing of the cap nut 3 (see Figure 2), as shown in Figures 4(B) and 4(C), the thin-walled portion (bottom wall portion) 16 on the groove bottom side immediately undergoes uniform plastic deformation in the radial inward direction over the entire 360° circumference. While plastically deforming into a shape close to a triangle, it bites into the outer surface of the pipe P, forming a closed circular annular biting portion 18 that is close to a triangle (see the lower half of Figure 1).
なお、圧縮力Fを(図1に於ける)パイプPの軸心線L0 と平行な方向に作用する場合を、図4では示して説明している。しかしながら、図2又は(後述の)図5のように、凹溝9の奥部先端9A(薄肉部16)へ向かう方向とするも好ましい。
即ち、凹溝9自身は、力Fに対してほとんど抵抗せずに狭くなる方向に変形するが、力Fに対して抵抗するのは薄肉部16の部位であるためである。
そして、図1,図2,図3又は図5に示すように、スリーブ7の先端面7Tは、力Fが上述の方向へ向かうように、所定角度θの勾配面とする。即ち、前記軸心線(中心線)に対して、所定角度θをもって交叉する方向に力Fを作用させる。
Figure 4 illustrates the case where the compressive force F acts in a direction parallel to the axis line L0 of the pipe P (in Figure 1). However, it is also preferable to apply the force in a direction toward the innermost tip 9A (thin-walled portion 16) of the groove 9, as shown in Figure 2 or Figure 5 (described later).
In other words, the groove 9 itself deforms in a direction that narrows with almost no resistance to the force F, but it is the thin-walled portion 16 that resists the force F.
Then, as shown in Figures 1, 2, 3, or 5, the tip surface 7T of the sleeve 7 is made into a sloped surface at a predetermined angle θ such that the force F is directed in the direction described above. That is, the force F is applied in a direction that intersects the axis (center line) at a predetermined angle θ.
図4及び図1(下半部)にて説明したように、力Fが付加されると凹溝9が閉じる方向に変形して、三角形に近い山形の閉円環状食い込み部18が形成され、パイプPが引抜けることがないように引抜阻止力が作用する。
しかし、パイプPに、さらに大きな引抜力が作用する使用条件に適応するためには、図5に示すように、凹窪部19を、スリーブ7の内周面7Aに形成する。
As explained in Figures 4 and 1 (lower half), when a force F is applied, the groove 9 deforms in a closing direction, forming a triangular, mountain-shaped closed circular annular recess 18, and an anti-pulling force acts to prevent the pipe P from being pulled out.
However, in order to adapt to usage conditions in which an even greater tensile force is applied to the pipe P, a recessed portion 19 is formed on the inner circumferential surface 7A of the sleeve 7, as shown in Figure 5.
具体的には、スリーブ7の内周面7Aに於て、ホームベース型凹溝9の奥部先端9Aのアキシャル方向位置の近傍22から、アキシャル方向内方Yの位置に渡って、凹窪部19を形成する。
しかも、この凹窪部19には、鋭いエッジ20が、前後奥部先端9Aの近傍22の側に、形成される。
Specifically, on the inner circumferential surface 7A of the sleeve 7, a recessed portion 19 is formed extending from the vicinity 22 of the axial position of the innermost tip 9A of the home plate-shaped groove 9 to a position axially inward Y.
Moreover, a sharp edge 20 is formed in this recessed portion 19 near the front and rear inner tip 9A 22.
凹窪部19の一方の開口端部に形成されたエッジ20は、凹溝9が閉じた状態下で、図4(C)に示した山形の食い込み部18の一部に、(少々形状が変わるとしても、)鋭いエッジ20Yを突出状として具備することとなる。
即ち、図1の下半部に示したパイプ接続完了状態下で、パイプPに対して、強力な耐引抜力を発揮する(図1では上記鋭いエッジ20Yを図示省略する)。
なお、図4(A)と図5等に示したように、上記ホームベース型凹溝9の奥部先端9Aが、アール状に形成されている。
The edge 20 formed at one open end of the recessed portion 19 will, when the groove 9 is closed, have a sharp edge 20Y protruding from a part of the mountain-shaped recessed portion 18 shown in Figure 4(C) (even if the shape changes slightly).
In other words, in the state where the pipe connection is completed as shown in the lower half of Figure 1, it exhibits strong pull-out resistance against pipe P (the sharp edge 20Y is omitted from the illustration in Figure 1).
As shown in Figures 4(A) and 5, the innermost tip 9A of the home plate-shaped groove 9 is formed in a rounded shape.
次に、図1に於ける(軸心線L0 より上方側の)上半部に示したように、ホームベース型凹溝9の溝幅寸法W9 を、袋ナット3・継手本体1の螺合部のネジピッチP3 と、相等しく、設定するのが、望ましい。
このように、W9 =P3 とすることによって、以下のような作業を実現できる。
即ち、作業者の手による手締めによって、上記袋ナット3を回転させ、継手本体1と袋ナット3とスリーブ7の間に、アキシャル方向の間隙を無くした予備組付状態とした後、作業工具を使用して上記袋ナット3を約一回転させることで、管継手接続完了状態とすることが可能である。
Next, as shown in the upper half of Figure 1 (above the axis line L 0 ), it is desirable to set the groove width dimension W 9 of the home plate-shaped groove 9 to be equal to the screw pitch P 3 of the screw-fitting portion of the cap nut 3 and the joint body 1.
By setting W9 = P3 in this way, the following operations can be achieved.
In other words, by manually tightening the cap nut 3 by the worker, a pre-assembled state is created in which there is no axial gap between the joint body 1, the cap nut 3, and the sleeve 7. Then, by using a work tool to rotate the cap nut 3 approximately one full turn, the pipe joint connection can be completed.
追加説明すれば、図1の上半部は、作業者が手締めして、継手本体1と袋ナット3とスリーブ7の3者間に、アキシャル方向の間隙が無くなった(軽く締付けられた)予備組付状態を示す。その後、スパナ等の作業工具を使用して、袋ナット3を約一回転させれば、袋ナット3はネジピッチP3 だけアキシャル方向へ進む。このネジピッチP3 と相等しい凹溝9の溝幅寸法W9 は、零となって、図1の下半部に示した管継手接続完了状態となる。このように、スパナ等の作業工具によって、一回転させれば良いので、施工要領は、トルク管理から回転数管理に変更できる。
言い換えれば、作業者の熟練を要することなく、しかも、管継手の内部の状況が外部から全く見えないにかかわらず、容易かつ確実に接続作業を完了できる。
To further explain, the upper half of Figure 1 shows a pre-assembled state where the worker has hand-tightened the joint body 1, the cap nut 3, and the sleeve 7, eliminating any axial gaps (lightly tightened). Then, by using a wrench or other tool to rotate the cap nut 3 approximately one full turn, the cap nut 3 advances axially by the screw pitch P 3. The groove width dimension W 9 of the recessed groove 9, which is equal to this screw pitch P 3 , becomes zero, resulting in the completed pipe joint connection state shown in the lower half of Figure 1. Thus, since it only requires one full rotation with a wrench or other tool, the installation procedure can be changed from torque control to rotation speed control.
In other words, the connection work can be completed easily and reliably without requiring skilled workers, and even though the internal condition of the pipe fitting is completely invisible from the outside.
本発明は、以上詳述したように、雄ネジ2付きの継手本体1と、該継手本体1の雄ネジ2に螺着される袋ナット3と、上記袋ナット3の内部収納空間10に収納されるスリーブ7とを、備え;上記スリーブ7は、先端近傍外周面5に、断面ホームベース型凹溝9を単数本のみ有し;さらに、上記スリーブ7は、上記ホームベース型凹溝9よりもアキシャル内方位置において内周面7Aに、断面矩形状シール溝12を単数本のみ有し、該シール溝12内に弾性シール材13が内装され;上記ホームベース型凹溝9の奥部先端9Aからスリーブ内周面7Aまでの肉厚寸法をT1 とすると共に、上記シール溝12の溝底部12Bからスリーブ外周面7Cまでの肉厚寸法をT2 とすれば、T2 ≧ 1.5・T1 のように設定したので、袋ナット3の螺進によって、スリーブ7に大きい圧縮力Fが作用し、断面ホームベース型凹溝9が、図4の(A)→(B)→(C)と塑性変形しても、シール溝12の(厚みの大きな)溝底壁部12Eは塑性変形を起こさない。従って、矩形状のシール溝12の溝幅寸法W12は、ほとんど減少しない。 As described in detail above, the present invention comprises a joint body 1 with a male thread 2, a cap nut 3 screwed onto the male thread 2 of the joint body 1, and a sleeve 7 housed in the internal storage space 10 of the cap nut 3; the sleeve 7 has only one home plate-shaped groove 9 on its outer peripheral surface 5 near its tip; furthermore, the sleeve 7 has only one rectangular seal groove 12 on its inner peripheral surface 7A at a position axially inward from the home plate-shaped groove 9, and an elastic seal material 13 is housed in the seal groove 12; if the thickness dimension from the inner tip 9A of the home plate-shaped groove 9 to the inner peripheral surface 7A of the sleeve is T1 , and the thickness dimension from the bottom 12B of the seal groove 12 to the outer peripheral surface 7C of the sleeve is T2 , then T2 ≥ 1.5・T As configured as in (1) , a large compressive force F acts on the sleeve 7 as the cap nut 3 is screwed in, and even if the home plate-shaped groove 9 undergoes plastic deformation as shown in Figure 4 (A) → (B) → (C), the (thick) bottom wall portion 12E of the seal groove 12 does not undergo plastic deformation. Therefore, the groove width dimension W 12 of the rectangular seal groove 12 hardly decreases.
図6,図7及び図8に示す従来例に於て、前記問題点(ii)として、詳説したように、先端側の外周凹溝59Aの底壁部(薄肉部)63が、長い距離(Z= 1.5・W)の擦り傷を発生させ、それに伴って、被密封流体が外部漏洩を起こす虞があり、さらに、先端側の外周凹溝59Aの薄肉部63が破損して、大きな外部漏洩を生ずる虞もあった。
本発明では、前記問題点(ii)を、塑性変形しない上記シール溝12によって、見事に解決している。
具体的には、図3に示した(単数本の)凹溝9の奥部先端9Aは、その凹溝9の溝幅寸法W9 の約半分―――即ち、 0.5・W9 ―――を、アキシャル方向に移動するだけで済む。故に、パイプPに対して、薄肉部16がアキシャル方向へほとんど移動せずに、確実に食い込み、流体の外部漏洩を防止できる。
このように、図6に示した従来の2本の外周凹溝59A,59Bを、半減して、単数本のみとした凹溝9によって、流体の外部漏洩を(従来よりも)減少できる。
In the conventional examples shown in Figures 6, 7, and 8, as explained in detail as problem (ii) above, the bottom wall portion (thin-walled portion) 63 of the outer peripheral groove 59A on the tip side may develop scratches over a long distance (Z = 1.5·W), which may cause the sealed fluid to leak to the outside. Furthermore, there was a risk that the thin-walled portion 63 of the outer peripheral groove 59A on the tip side may be damaged, resulting in a large external leak.
In this invention, the aforementioned problem (ii) is successfully solved by the seal groove 12, which does not undergo plastic deformation.
Specifically, the innermost tip 9A of the (single) groove 9 shown in Figure 3 only needs to move axially by about half the groove width W 9 of the groove 9—that is, 0.5・W 9. Therefore, the thin-walled portion 16 can securely bite into the pipe P with almost no axial movement, preventing external leakage of the fluid.
Thus, by reducing the number of conventional outer grooves 59A and 59B shown in Figure 6 to half, and using only one groove 9, external fluid leakage can be reduced (compared to the conventional design).
また、上記断面矩形状シール溝12のラジアル方向の深さ寸法Hに関して、基端側深さ寸法H1 よりも先端側深さ寸法H2 を小さく設定したことによって、次のような作用・効果を奏する。つまり、圧縮変形スリーブ7の先端面7Tに大きな圧縮力Fが付加された際に、シール溝12に於ては、先端側32がラジアル外方向へ移動し、基端側31がラジアル内方向へ移動するような弾性変形を生ずることが判明してきた。
従って、圧縮変形スリーブ7に外力が作用していない状態下で、H1 >H2 のように断面形状を設定しておくことで、圧縮力Fが作用した際に、H1 =H2 の正規長方形に近づけることが可能となる。即ち、正規長方形のシール溝12内でシール材13が確実に密封性能を発揮できる。
Furthermore, regarding the radial depth dimension H of the rectangular cross-section seal groove 12, by setting the tip-side depth dimension H2 to be smaller than the base-side depth dimension H1 , the following effects are achieved. In other words, when a large compressive force F is applied to the tip surface 7T of the compression-deformed sleeve 7, it has been found that the seal groove 12 undergoes elastic deformation such that the tip side 32 moves radially outward and the base side 31 moves radially inward.
Therefore, by setting the cross-sectional shape such that H1 > H2 when no external force is acting on the compression deformation sleeve 7, it becomes possible to approach a normal rectangle where H1 = H2 when a compressive force F is applied. In other words, the sealing material 13 can reliably perform its sealing performance within the normal rectangular sealing groove 12.
また、上記スリーブ7の内周面7Aに於て、上記ホームベース型凹溝9の奥部先端9Aのアキシャル方向位置の近傍からアキシャル内方位置にわたって凹窪部19を形成したので、図4(C)に仮想線にて示したようなエッジ20Yが、凹溝9の閉鎖状態下で、三角形に近い山形の食い込み部18の基端側斜面に、形成される。即ち、エッジ20Yによって、パイプPが引抜けるのを阻止する力が増加する。なお、図5に示した凹窪部19は、図4(C)にあっては、2点鎖線19Yで示すように変形する。 Furthermore, on the inner circumferential surface 7A of the sleeve 7, a recessed portion 19 is formed extending from the vicinity of the axial position of the innermost tip 9A of the home plate-shaped groove 9 to an axially inward position. Therefore, an edge 20Y, as shown by the dashed line in Figure 4(C), is formed on the base-side slope of the triangular, mountain-shaped recessed portion 18 when the groove 9 is closed. That is, the edge 20Y increases the force preventing the pipe P from being pulled out. Note that the recessed portion 19 shown in Figure 5 deforms as shown by the dashed line 19Y in Figure 4(C).
また、上記ホームベース型凹溝9の奥部先端9Aが、アール状に形成されているので、肉厚寸法T1 (図2参照)を十分に大きく設定できて、図4(A)から、(B)及び(C)のように、円滑に大きく膨出部を形成しつつ深くパイプ外周面に食い込む。 Furthermore, since the innermost tip 9A of the home plate-shaped groove 9 is formed in a rounded shape, the wall thickness dimension T1 (see Figure 2) can be set to be sufficiently large, and as shown in Figures 4(A), (B), and (C), it smoothly forms a large bulge and bites deeply into the outer surface of the pipe.
また、挿入されるパイプPの先端内周面に内挿される内挿筒部を省略したので、従来の図8に示した凹周溝55の面倒な切削加工を省略できる。これによって、製作工数(手間)を低減できる。 Furthermore, since the internal insertion cylinder portion, which is fitted into the inner circumferential surface of the tip of the inserted pipe P, is omitted, the troublesome machining of the concave circumferential groove 55 shown in Figure 8 can be eliminated. This reduces manufacturing time (labor).
また、上記ホームベース型凹溝9の溝幅寸法W9 を、上記袋ナット3・継手本体1の螺合部のネジピッチP3 と、相等しく設定したことにより、作業者の手による手締めによって、上記袋ナット3を回転させ、継手本体1と袋ナット3とスリーブ7の間に、アキシャル方向の間隙を無くした予備組付状態とした後、作業工具を使用して上記袋ナット3を約一回転させることで、管継手接続完了状態とすることが可能である。追加説明すれば、図1の上半部は、作業者が手締めして、継手本体1と袋ナット3とスリーブ7の3者間に、アキシャル方向の間隙が無くなった(軽く締付けられた)予備組付状態を示す。その後、スパナ等の作業工具を使用して、大きなトルクをもって、袋ナット3を約一回転させれば、袋ナット3はネジピッチP3 だけアキシャル方向へ進む。このネジピッチP3 と相等しい凹溝9の溝幅寸法W9 は、零となって、図1の下半部に示した管継手接続完了状態となる。言い換えれば、作業者の熟練を要することなく、しかも、管継手の内部の状況が外部から全く見えないにかかわらず、容易かつ確実に接続作業を完了できる。 Furthermore, by setting the groove width dimension W 9 of the home plate-shaped groove 9 to be equal to the screw pitch P 3 of the threaded portion of the cap nut 3 and the fitting body 1, it is possible to complete the pipe fitting connection by first rotating the cap nut 3 by hand tightening it, thereby eliminating the axial gap between the fitting body 1, the cap nut 3, and the sleeve 7 in a pre-assembled state, and then using a work tool to rotate the cap nut 3 approximately one full turn. To further explain, the upper half of Figure 1 shows the pre-assembled state in which the fitting body 1, the cap nut 3, and the sleeve 7 have been lightly tightened by hand, eliminating the axial gap between them. Subsequently, by using a work tool such as a wrench and applying a large torque to rotate the cap nut 3 approximately one full turn, the cap nut 3 advances axially by the screw pitch P 3. The groove width dimension W 9 of the groove 9, which is equal to this screw pitch P 3 , becomes zero, resulting in the completed pipe fitting connection state shown in the lower half of Figure 1. In other words, the connection work can be completed easily and reliably without requiring skilled workers, and even though the internal condition of the pipe fitting is completely invisible from the outside.
このように、作業者の手による手締めによって、上記袋ナット3を回転させ、継手本体1と袋ナット3とスリーブ7の間に、アキシャル方向の間隙を無くした予備組付状態とした後、作業工具を使用して上記袋ナット3を約一回転させることで、管継手接続完了状態とすることが可能となったので、作業工具による締付作業によって、不十分な接続となったり、逆に、過分な締付力を付与して、構成部品を損傷させてしまう等の問題を予防できる。 In this way, by rotating the cap nut 3 by hand tightening, the axial gap between the fitting body 1, the cap nut 3, and the sleeve 7 is eliminated, creating a pre-assembled state. Then, by using a tool to rotate the cap nut 3 approximately one full turn, the pipe fitting connection can be completed. This prevents problems such as insufficient connection or, conversely, excessive tightening force that damages the components.
1 継手本体
2 雄ネジ
3 袋ナット
5 先端近傍外周面
7 スリーブ
7A 内周面
7C 該周面
9 凹溝
9A 奥部先端
10 内部収納空間
12 シール溝
12B 溝底部
13 シール材
19 凹窪部
H 深さ寸法
H1 基端側深さ寸法
H2 先端側深さ寸法
P パイプ
P3 ネジピッチ
T1 肉厚寸法
T2 肉厚寸法
W9 溝幅寸法
1. Joint body 2. Male thread 3. Cap nut 5. Outer surface near tip 7. Sleeve 7A. Inner surface 7C. The same surface 9. Groove 9A. Inner tip
10 Internal storage space
12 seal grooves
12B Groove bottom
13. Sealant
19 Recessed section H Depth dimension H1 Base end depth dimension H2 Tip end depth dimension P Pipe P3 Screw pitch T1 Wall thickness dimension T2 Wall thickness dimension W9 Groove width dimension
Claims (6)
上記スリーブ(7)は、先端近傍外周面(5)に、断面ホームベース型凹溝(9)を単数本のみ有し、
さらに、上記スリーブ(7)は、上記ホームベース型凹溝(9)よりもアキシャル内方位置において内周面(7A)に、断面矩形状シール溝(12)を単数本のみ有し、該シール溝(12)内に弾性シール材(13)が内装され、
上記袋ナット(3)の螺進によって、上記断面ホームベース型凹溝(9)が塑性変形しても、上記シール溝(12)の溝底部(12B)からスリーブ外周面(7C)までの溝底壁部(12E)が塑性変形を起こすことが抑制されるように、上記ホームベース型凹溝(9)の奥部先端(9A)からスリーブ内周面(7A)までの肉厚寸法を(T1)とすると共に、上記シール溝(12)の溝底部(12B)からスリーブ外周面(7C)までの肉厚寸法を(T2)とすれば、T2≧1.5・T1のように設定し、
挿入されるパイプ(P)の先端内周面に内挿される内挿筒部を省略したことを特徴とする管継手。 The fitting comprises a fitting body (1) with a male thread (2), a cap nut (3) that is screwed onto the male thread (2) of the fitting body (1), and a metal, compressible sleeve (7) that is housed in the internal storage space (10) of the cap nut (3).
The above sleeve (7) has only one home plate-shaped groove (9) on its outer surface (5) near the tip,
Furthermore, the sleeve (7) has a single rectangular seal groove (12) on its inner circumferential surface (7A) at a position axially inward from the home plate-shaped recess (9), and an elastic seal material (13) is housed within the seal groove (12).
Even if the cross-section of the home plate-shaped groove (9) undergoes plastic deformation due to the screwing of the cap nut (3), plastic deformation of the groove bottom wall portion (12E) from the groove bottom portion (12B) of the seal groove (12) to the outer circumferential surface (7C) of the sleeve is suppressed. In this way, the thickness dimension from the inner tip (9A) of the home plate-shaped groove (9) to the inner circumferential surface (7A) of the sleeve is set to ( T1 ), and the thickness dimension from the groove bottom portion (12B) of the seal groove (12) to the outer circumferential surface (7C) of the sleeve is set to ( T2 ), such that T2 ≥ 1.5・T1 .
A pipe fitting characterized by the omission of an internal insertion tube portion that is inserted into the inner circumferential surface of the tip of the pipe (P) to be inserted .
作業工具を使用して上記袋ナット(3)を約一回転させることで、管継手接続完了状態とすることが可能な請求項5記載の管継手。 The operator rotates the cap nut (3) by hand tightening it to create a pre-assembled state where there is no axial gap between the joint body (1), the cap nut (3), and the sleeve (7),
The pipe fitting according to claim 5 , wherein the pipe fitting connection can be completed by rotating the cap nut (3) by approximately one turn using a work tool.
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