專利名稱：卡套式管連接構造、閥、卡套式管接頭以及冷凍裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及卡套式管連接構造、使用卡套式管連接構造的閥、卡套式管接頭以及冷凍裝置。
背景技術：
在冷凍裝置的制冷劑配管、熱水裝置的熱水供給配管或供水配管等的配管系統(tǒng)中，能夠通過管接頭來連接配管彼此。該情況下，需要將要連接的配管插入到管接頭的預先設定的位置。因此，能夠采用在供要連接的配管插入的管接頭的配管插入口設有臺階部的構造。在采用這種構造的情況下，當配管的前端插入配管插入口而與其臺階部抵接時，作業(yè)者能夠通過聲音或手感來確認該抵接。作為具有這種構造的現(xiàn)有的卡套式管接頭，例如舉出專利文獻1所記載的卡套式管接頭。圖10示出該卡套式管接頭。如圖10所示，接頭主體110具有外螺紋筒部112，在該外螺紋筒部112的外周形成有能夠與結合部件120螺合的外螺紋部111。在該外螺紋筒部112的中心部設有配管插入口 113和與該配管插入口 113連接的連接孔114。在配管插入口 113和連接孔114的邊界部形成有臺階部115，該臺階部115作為限制要連接的配管 100的前端位置的限制部發(fā)揮功能。在配管插入口 113的入口部形成有凸輪面116。結合部件120具有內(nèi)螺紋筒部122，在該內(nèi)螺紋筒部122的內(nèi)周面形成有能夠與外螺紋部111螺合的內(nèi)螺紋部121。在內(nèi)螺紋筒部122的側壁123的中心部形成有配管貫通孔124。在內(nèi)螺紋筒部122的內(nèi)側面形成有按壓面125。在內(nèi)螺紋筒部122的內(nèi)部設有套箍130，該套箍30通過沿徑向延伸的薄壁部1 而與內(nèi)螺紋筒部122的側壁123 —體連接。套箍130在中心部具有配管貫穿插入孔131，在前部形成有切入部132。該切入部 132形成為從配管貫穿插入孔131的內(nèi)周面朝向徑向外側切入。該切入部132的后側(圖中為右側)的角部形成卡套于要連接的配管的邊緣部133。位于切入部132的前側(圖中為左側)的前端部134形成為，在結合部件120的緊固的初始階段，以楔狀插入要連接的配管100與配管插入口 113之間，能夠臨時保持配管100。通常，在通過這樣構成的卡套式管接頭來連接配管彼此的情況下，如圖10的(a) 所示，將配管100的前端插入接頭主體110，直到與臺階部115抵接為止。然后，如圖10的 (b)所示，將結合部件120緊固于接頭主體110時，套箍130的后端部被內(nèi)螺紋筒部122的按壓面125按壓，套箍130的邊緣部133卡套于要連接的配管。現(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2007-232210號公報發(fā)明概要發(fā)明所要解決的課題
但是，該情況下，有時無法容易地得到配管100的前端是否與臺階部115抵接的觸感。因此，如圖11的(a)所示，可能引起配管100的前端未與臺階部115抵接、在所謂的配管插入不足的狀態(tài)下連接配管的情況。該情況下，如圖11的(b)所示，在將結合部件120 緊固于接頭主體110時，配管110逃脫到臺階部115，套箍130的邊緣部133的卡套量可能不足。并且，當這樣進行配管連接時，在配管連接完成時，在配管100的前端與臺階部 115之間存在間隙。該情況下，配管100的前端不由臺階部115支承，有時產(chǎn)生向側方按壓配管100的偏載荷。其結果，由于作用于配管100的彎曲應力，可能導致基于邊緣部133的卡套的氣密性劣化。用于解決課題的手段本發(fā)明是著眼于在現(xiàn)有技術中存在的這種問題而完成的，其目的在于，提供如下的卡套式管連接構造、使用這種卡套式管連接構造的閥、卡套式管接頭以及冷凍裝置即使在配管插入不足的狀態(tài)下進行了配管連接作業(yè)的情況下，也能夠抑制由于作用于配管的偏載荷而使配管連接部的氣密性劣化的情況。本發(fā)明的卡套式管連接構造用于解決上述課題，所述卡套式管連接構造具有接頭主體，其具有凸輪面；環(huán)狀的套箍，其外周面形成為朝向所述凸輪面的相反側擴展的錐形面，所述套箍在中心部具有供要連接的配管貫穿插入的配管貫穿插入孔；以及結合部件，其緊固于所述接頭主體，以向所述接頭主體的所述凸輪面按壓所述套箍，所述套箍具有低強度部分，其用于在用手旋轉所述結合部件而相對于所述接頭主體進行緊固時使所述套箍的前端部變形，以使該套箍的前端部限制要連接的配管；階梯部，其連接所述錐形面中的與所述低強度部分對應的第1錐形面和與所述第1錐形面相比遠離所述凸輪面的第2錐形面； 以及鄰接部，其從所述凸輪面的相反側與所述低強度部分鄰接，用于在所述結合部件緊固于所述接頭主體時使所述要連接的配管保持氣密，所述階梯部與所述第2錐形面的邊界部分處的所述錐形面的外徑比所述階梯部與所述第1錐形面的邊界部分處的所述錐形面的外徑大，所述階梯部形成為，所述鄰接部的壁厚為能夠使所述要連接的配管保持氣密的值。根據(jù)具有這種結構上的特征的本發(fā)明的卡套式管連接構造，由于具有用于使前端部變形的低強度部分，因此，在配管連接初始的階段用手旋轉結合部件而相對于接頭主體進行緊固時，能夠使套箍的前端部變形來限制配管。并且，設有連接與低強度部分對應的第 1錐形面和與第1錐形面相比遠離凸輪面的第2錐形面的階梯部，由此，能夠將與低強度部分鄰接的鄰接部的壁厚設定為能夠使要連接的配管保持氣密的值。因此，通過增厚低強度部分的鄰接部的壁厚，由此，能夠增大用于使后方部變形而使配管保持氣密所需要的力。并且，這樣，所述后方部的配管保持力和氣密保持性能提高，所以，能夠增大該卡套式管連接構造相對于偏載荷的耐力，能夠抑制由于偏載荷而導致的氣密性的劣化。也可以構成為，所述低強度部分是形成有從所述配管貫穿插入孔朝向徑向外側切入的切入部的部分。這樣，能夠容易地形成低強度部分。優(yōu)選所述切入部的沿著所述套箍的軸向的剖面形狀為三角形狀，所述切入部的靠所述鄰接部側的內(nèi)壁與所述配管貫穿插入孔的內(nèi)壁的交叉部作為使所述要連接的配管保持氣密的部分發(fā)揮功能。這樣構成時，能夠將交叉部形成為邊緣狀，所以，能夠使該交叉部作為卡套于要連接的配管的邊緣部而發(fā)揮卡套功能，能夠提高所述后方部的配管保持力和氣密保持性能。優(yōu)選所述切入部的沿著所述套箍的軸向的剖面形狀為大致直角三角形，所述切入部的所述交叉部為大致直角。這樣構成時，能夠提高形成于該交叉部的邊緣部的卡套功能， 其結果，能夠進一步提高所述后方部的配管保持力和氣密保持性能。優(yōu)選所述階梯部的外周面形成為傾斜面。即使不這樣構成，而將階梯部形成為臺階狀并增大比邊緣部更靠近后方的壁厚，也能夠增大用于使配管保持氣密所需要的按壓力，由此，能夠增大相對于偏載荷的阻力。但是，該情況下，臺階狀的階梯部的角部按壓于凸輪面，會損傷凸輪面。因此，可能產(chǎn)生使套箍和凸輪面的氣密性劣化這樣的其他問題。關于這點，如本發(fā)明那樣利用傾斜面構成階梯部時，能夠消除凸輪面的損傷的問題。優(yōu)選所述傾斜面與所述套箍的軸線所成的角度比所述第1錐形面與所述套箍的軸線所成的角度大。通過這樣構成，能夠將階梯部形成為適當?shù)男螤詈痛笮?。?yōu)選所述傾斜面與所述套箍的軸線所成的角度比所述第2錐形面與所述套箍的軸線所成的角度大。通過這樣構成，能夠將階梯部形成為適當?shù)男螤詈痛笮　?yōu)選所述階梯部的外周面與所述第2錐形面的邊界部形成為平滑的曲面。如果這樣構成，則如上所述，能夠消除使凸輪面損傷的角部。也可以構成為，所述階梯部的外周面從所述第1錐形面到所述第2錐形面整體形成為平滑的曲面。如果這樣構成，則與上述情況相同，能夠消除使凸輪面損傷的角部。并且， 能夠適當?shù)匦纬呻A梯部的形狀和大小。優(yōu)選所述套箍中接近所述凸輪面的前端部的前緣的壁厚tl與要連接的配管的外徑d具有式(1)的關系、即0.005彡tl/d彡0.05的關系。在tl/d為小于該范圍的值的情況下，所述前端部的加工困難。并且，在tl/d大于該范圍的情況下，通過用手旋轉來限制配管的配管臨時保持作業(yè)困難。優(yōu)選所述套箍的在所述交叉部的位置處的壁厚t2與要連接的配管的外徑d具有式0)的關系、即0.01彡t2/d彡0.1的關系。在t2/d為小于該范圍的值的情況下，相對于偏載荷的阻力減小，無法發(fā)揮應對由偏載荷引起的氣密性劣化的效果。并且，在t2/d為大于該范圍的值的情況下，基于用手旋轉的配管臨時保持作業(yè)困難。優(yōu)選所述套箍的從所述前端部的前緣到所述交叉部的距離si與要連接的配管的外徑d具有式(3)的關系、即0.02彡sl/d彡0.1的關系。在sl/d為小于該范圍的值的情況下，即使前端部變形也無法限制要連接的配管。并且，在sl/d為大于該范圍的值的情況下，基于用手旋轉的配管臨時保持作業(yè)困難。優(yōu)選所述套箍的軸向的所述階梯部的長度S3與要連接的配管的外徑d具有式(4) 的關系、即0 < s3/d ^ 0. 4的關系。并且，一并優(yōu)選所述套箍的軸向的所述階梯部的兩端的壁厚差t3與要連接的配管的外徑d具有式(5)的關系、即0. 03彡t3/d彡0. 1的關系。 在s3/d為大于上述范圍的值的情況下，相對于偏載荷的阻力減小，通過實驗確認到氣密性劣化顯著。并且，在t3/d為小于上述范圍的值的情況下，相對于偏載荷的阻力減小，氣密性劣化顯著，在t3/d為大于上述范圍的值的情況下，結合部件的緊固轉矩過大，通過實驗確認到存在作業(yè)性降低的問題。本發(fā)明的閥和管接頭的特征在于，在管接頭部中使用上述任一種卡套式管連接構造。因此，這種閥和管接頭能夠抑制由于作用于配管的偏載荷而導致的氣密性的劣化。
本發(fā)明的冷凍裝置的特征在于，在制冷劑回路中使用這些閥或管接頭。因此，本發(fā)明的冷凍裝置能夠抑制由于作用于配管的偏載荷而導致的氣密性的劣化。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的卡套式管連接構造，在配管連接初始的階段用手旋轉結合部件，由此，能夠使套箍的前端部變形來限制配管。并且，設有連接與低強度部分對應的第1錐形面和與第1錐形面相比遠離凸輪面的第2錐形面的階梯部，由此，能夠將與低強度部分鄰接的鄰接部的壁厚設定為能夠使要連接的配管保持氣密的值。因此，通過增厚低強度部分的鄰接部的壁厚，由此，能夠增大用于使后方部變形而使配管保持氣密所需要的力。并且，這樣， 所述后方部的配管保持力和氣密保持性能提高，所以，能夠增大該卡套式管連接構造相對于偏載荷的耐力，能夠抑制由于偏載荷而導致的氣密性的劣化。


圖1是本發(fā)明的一個實施方式的卡套式管連接構造的局部剖視圖，是示出配管臨時保持工序開始的狀態(tài)的圖。圖2是該卡套式管連接構造中的套箍的局部放大圖。圖3是示出配管臨時保持工序中的卡套式管連接構造的形態(tài)的圖，圖3的(a)是示出緊固開始的狀態(tài)的圖，圖3的(b)是示出配管臨時保持作業(yè)后的狀態(tài)的圖，(c)是示出參考例的配管臨時保持作業(yè)后的狀態(tài)的圖。圖4是示出配管連接完成時的卡套式管連接構造的狀態(tài)的局部剖視圖。圖5是在該卡套式管連接構造中使用的專用工具的立體圖。圖6是示出該卡套式管連接構造中的階梯部的軸向長度和要連接的配管的外徑之比、與氣密性的之間的關系的曲線圖。圖7是示出該卡套式管連接構造中的階梯部的前后端的壁厚差和要連接的配管的外徑之比、與結合部件的緊固轉矩以及氣密性之間的關系的曲線圖。圖8是套箍的變形例的局部放大圖。圖9是套箍的其他變形例的局部放大圖。圖10是現(xiàn)有例的卡套式管接頭的局部剖視圖，圖10的(a)是示出一般的結合部件的緊固開始狀態(tài)的圖，圖10的(b)是示出一般的結合部件的緊固完成狀態(tài)的圖。圖11是該卡套式管接頭的局部剖視圖，圖11的(a)是示出配管相對于配管插入口的插入尺寸不足時的結合部件的緊固開始狀態(tài)的圖，圖11的(b)是示出配管相對于配管插入口的插入尺寸不足時的結合部件的緊固完成狀態(tài)的圖。
具體實施例方式下面，根據(jù)

本發(fā)明的一個實施方式的卡套式管連接構造。本實施方式的卡套式管連接構造適用于空調機等冷凍裝置的制冷劑回路中的卡套式管接頭的管接頭部、或者用于將配置于分離型空調機的室外機與室內(nèi)機之間的連接配管與該室外機連接起來的封閉閥中的管接頭部等。圖1是使用本實施方式的卡套式管連接構造的卡套式管接頭的局部剖視圖。如圖 1所示，卡套式管接頭ι具有接頭主體10、結合部件20、以及在接頭主體10與結合部件20之間夾持的環(huán)狀的套箍30。接頭主體10安裝于與配管1 連接的被連接裝置，結合部件20 與接頭主體10螺合而組裝。在本說明書的說明中，設接頭主體10側即圖1中的左側為前側，設結合部件20側即圖1中的右側為后側。接頭主體10為黃銅制，在接頭主體10的基部11的前側形成有管套部12，并且， 在基部11的后側形成有內(nèi)螺紋筒部13。在該基部11的軸心部的后側形成有向內(nèi)螺紋筒部13內(nèi)的空間部突出的軸部14。在內(nèi)螺紋筒部13的內(nèi)表面形成有內(nèi)螺紋部13a，該內(nèi)螺紋部13a作為能夠與結合部件20螺合的螺合部發(fā)揮功能。在軸部14的外周面形成有用于在配管連接時對軸部14的強度進行調節(jié)的環(huán)狀空間部15。在該環(huán)狀空間部15的基端部形成有內(nèi)部凍結防止用的通氣孔15a?；?1和內(nèi)螺紋筒部13 —體形成為六角螺母狀。在接頭主體10的軸心部中與軸部14對應的部分形成有供配管P的前端部插入的配管插入口 16。在接頭主體10的軸心部中與管套部12對應的部分形成有供從被連接側裝置延伸的配管1 的前端部插入的配管插入口 17。在配管插入口 16與配管插入口 17之間形成有限制配管P和配管1 的位置的臺階部18。插入配管插入口 16、17中的配管Pla的前端部與臺階部18的端面抵接，由此，配管P、Pa的前端位置保持一定。臺階部18的前側的端面通過刀具加工而形成為錐形狀。在軸部14的前端部、即配管插入口 16的入口部形成有凸輪面19。凸輪面19形成為在前側與配管插入口 16相連、并朝向后側(結合部件20側)擴展的錐形狀。結合部件20為黃銅制，在其軸心部形成有使配管P貫通的配管貫通孔21。在結合部件20形成有環(huán)狀的狹縫22。該狹縫22是沿結合部件20的徑向延伸的切口，形成為將結合部件20劃分為兩部分。在結合部件20中的比狹縫22更靠近前側的部分形成有管連接部23，該管連接部23能夠與接頭主體10螺合，構成配管連接機構。在結合部件20中的比狹縫22更靠近后側的部分形成有把持部24，該把持部M能夠利用一般的緊固工具把持。狹縫22的軸向位置配置成，在相對于接頭主體10緊固結合部件20而完成了配管連接作業(yè)的狀態(tài)下，狹縫22的前側的內(nèi)側面與內(nèi)螺紋筒部13的后側的端面大致一致(參照圖 4)。在管連接部23的外周形成有外螺紋部23a，該外螺紋部23a作為與接頭主體10螺合的螺合部發(fā)揮功能。把持部M的外形形成為能夠利用緊固工具把持的六角螺母狀。在結合部件20中與圓盤狀狹縫22對應的部分形成有管狀連通部25。該管狀連通部25是薄壁的管狀部，連接管連接部23和把持部M。管狀連通部25的強度被設計成如下值當緊固把持部M的旋轉轉矩增大到配管連接完成時的值時，該管狀連通部25被切斷。在管連接部23的靠接頭主體側的端部形成有凹部^a，在該凹部^a的內(nèi)周面形成有用于按壓上述套箍30的按壓面沈。按壓面沈形成為朝向前側擴展的傾斜面。在按壓面26的前側形成有沿徑向向內(nèi)側突出的突部27。該突部27的內(nèi)端面形成為朝向前側擴展的傾斜面。在突部27與按壓面沈之間形成有環(huán)狀的擴徑部觀。在管連接部23的后側的面形成有剖面為圓形的4個卡合孔部四，這些卡合孔部四作為與專用工具卡合的卡合部發(fā)揮功能，該專用工具用于在配管連接后松緩管連接部 23相對于接頭主體10的螺合。在把持部M中與卡合孔部四對應的部分分別形成有加工用孔^a，通過這些加工用孔^a，能夠從把持部M的后側加工卡合孔部四。
套箍30為黃銅制，與接頭主體10和結合部件20分開形成。在套箍30形成有供配管P貫穿插入的配管貫穿插入孔31。如圖1所示，套箍30的前部的外周面形成為朝向后側、換言之朝向凸輪面19的相反側擴展的錐形面32，其后部的外周面形成為與軸心大致平行的曲面。在套箍30的后端部形成有朝向徑向外側的環(huán)狀的突部33。該突部33的外周端面形成為直徑在后方減小的傾斜面。該突部33的最大外徑形成為比所述結合部件20的突部 27的最小內(nèi)徑稍大。如上所述，突部27的內(nèi)端面形成為朝向前側擴展的傾斜面。通過這種構造，突部23容易壓入結合部件20的擴徑部觀。即，在卡套式管接頭1的組裝時，突部 33沿著突部27的內(nèi)端面變形，同時被壓入擴徑部觀。突部33的軸向尺寸被設定為比所述擴徑部觀的軸向尺寸稍小。由此，套箍30的后端部相對于結合部件20的凹部26a裝卸自如。套箍30能夠在臨時固定于結合部件20而與其一體化的狀態(tài)下被輸送。并且，套箍30 能夠相對于接頭主體10進行組裝。這些突部33、突部27、擴徑部觀、形成于上述管連接部 23的按壓面構成用于臨時固定套箍30的后端部的臨時固定機構。套箍30的后端面和配管貫穿插入孔31相連接的角部形成套箍30的后方的邊緣部。在套箍30形成有從配管貫穿插入孔31的內(nèi)周面向外側切入的2個切入部34、35。 形成于套箍30的軸向前方的切入部34用于使在套箍30中比切入部34更靠近前側的前端部36的變形容易。即，通過形成有該切入部34，由此，在前端部36中形成有薄壁的低強度部分34a。通過調整部分34a的厚度，由此，在用手旋轉結合部件20而相對于接頭主體10 進行緊固的情況下，能夠使前端部36變形，以便限制要連接的配管P。如圖2所示，切入部34的沿套箍30的軸向切斷的剖面形狀為直角三角形，在切入部34的后側的內(nèi)壁與配管貫穿插入孔31的內(nèi)壁相連接的位置形成有交叉部34b。通過該交叉部34b，把持要連接的配管P或卡套于配管P而使配管P保持氣密。更具體而言，在該實施方式中，交叉部34b形成切入部34的后表面與配管貫穿插入孔31的內(nèi)周面以大致直角的方式交叉而成的角部、即卡套于配管P的前方的邊緣部。形成于套箍30的軸向后側的切入部35的沿其軸向切斷的剖面形狀形成為大致三角形狀。在切入部35的外側部分形成有與其軸線平行的曲面，在該曲面的外側形成有薄壁部37。薄壁部37能夠作為鉸鏈發(fā)揮功能，所以，套箍30的前后部容易向內(nèi)側彎曲。其結果，構成套箍30的前部的外周面的錐形面32容易與凸輪面19緊密貼合，并且，形成于套箍 30的后端的后方的邊緣部容易卡套于配管P。如圖2所示，在套箍30中的錐形面32設有階梯部32b。該階梯部32b連接與上述低強度部分3 對應的前側(第1)錐形面32a、換言之為位于比前方的邊緣部更靠近前側的錐形面32a以及與前側錐形面3 相比遠離凸輪面19而位于后側且外徑增大的后側 (第2、錐形面32c。階梯部32b與后側錐形面32c的邊界部分處的錐形面32的外徑比階梯部32b與前側錐形面32a的邊界部分處的錐形面32的外徑大。該階梯部32b形成為，從后方(凸輪面19的相反側)與低強度部分3 鄰接的后方部(鄰接部)30A的厚度為能夠使要連接的配管P保持氣密的值。在該實施方式中，階梯部32b的外周面形成為傾斜面。該階梯部32b的外周面與套箍30的軸線所成的角度θ 2形成為，比前側錐形面32a與套箍30的軸線所成的角度θ 1、以及后側錐形面32c與套箍30的軸線所成的角度Θ3大。另外，在該實施方式中，角度Θ1 和角度θ 3形成為大致相同。套箍30中的前端部36的前緣的壁厚tl與要連接的配管P的外徑d(參照圖1) 被設定為具有以下式(1)的關系。0. 005 ( tl/d ( 0. 05 …式(1)在tl/d小于0. 005的情況下，前端部的加工困難。在套箍30中與交叉部34b對應的部分的壁厚(即與前方的邊緣部對應的部分的壁厚)t2與要連接的配管P的外徑d被設定為具有以下式O)的關系。0. 01 彡 t2/d 彡 0. 1 …式 O)并且，套箍30中的從前端部的前緣到交叉部34b的距離(即從前端部到前方的邊緣部的距離)Sl與要連接的配管P的外徑d被設定為具有以下式(3)的關系。0. 02 彡 sl/d 彡 0. 1 …式(3)并且，套箍30的階梯部32b的軸向的長度s3與要連接的配管P的外徑d被設定為具有以下式(4)的關系，階梯部32b中的前端和后端的壁厚差t3與要連接的配管P的外徑d被設定為具有以下式(5)的關系。0 彡 s3/d 彡 0. 4…式0. 03 彡 t3/d 彡 0. 1 …式(5)另外，階梯部32b的軸向長度s3是從前端部36的前緣到階梯部32b的前端的距離si與從前端部36的前緣到階梯部32b的后端的距離s2之差。壁厚差t3是階梯部32b 的前端位置處的壁厚、即交叉部34b的位置處的壁厚t2與階梯部32b的后端位置處的壁厚 t4之差。如上所述形成的套箍30在作為部件的輸送和管理階段，其后端部臨時固定于結合部件20而與其一體化。具體而言，在使套箍30的中心軸與結合部件20的中心軸的中心對準的狀態(tài)下，套箍30的后端部按壓于結合部件20的凹部，由此，套箍30的突部33與朝向內(nèi)側的突部27卡合而壓入擴徑部觀內(nèi)。由此，進行套箍30和結合部件20的臨時固定。 另外，該朝向內(nèi)側的突部27和朝向外側的突部33的勾掛微弱，所以能夠取下。接著，對基于如上所述構成的本結合部件的配管連接方法進行說明。在通過接頭主體10和結合部件20來連接配管P時，首先，將接頭主體10安裝于預定的安裝對象。作為該安裝對象，例如是配管、封閉閥等的各種設備的配管連接口。另一方面，在將套箍30臨時固定于結合部件20的狀態(tài)下，配管P貫穿插入結合部件20的配管貫通孔21和套箍30的配管貫穿插入孔31，結合部件20裝配于配管P的外周。可以在臨時固定有套箍30的狀態(tài)的結合部件20從接頭主體10分離的狀態(tài)下，將結合部件20裝配于配管P，也可以在臨時固定有套箍30的狀態(tài)的結合部件20松緩地與接頭主體10螺合的狀態(tài)下，從結合部件20的后方插入配管P。然后，配管P的前端部通過套箍30的配管貫穿插入孔31而插入配管插入口 16中，在其前端與臺階部18的階梯狀的端面抵接的狀態(tài)下，結合部件20緊固于接頭主體10。該情況下，如圖1所示，成為套箍30的后端部與按壓面沈抵接的狀態(tài)。從該狀態(tài)起繼續(xù)用手旋轉來緊固結合部件20。如上所述，前端部36的前緣的壁厚 tl、交叉部34b的位置處的壁厚t2以及階梯部32b的軸向的長度s3與要連接的配管P的外徑 d 存在 0. 005 彡 tl/d 彡 0. 05 (式(1))、0. 01 彡 t2/d 彡 0. 1 (式 O))以及 0. 02 彡 sl/ 1(式(3))的關系。交叉部34b的位置處的壁厚t2既是前方的邊緣部的位置處的壁厚，也是階梯部32b的前端位置處的壁厚。因此，當通過用手旋轉而使結合部件20旋轉時，前端部36變形來限制配管P。由此，進行配管P的臨時保持。另外，在tl/d>0.05的情況下、t2/d > 0. 1的情況下、或者sl/d > 0. 1的情況下，緊固結合部件20的旋轉轉矩增大，基于用手旋轉的配管保持作業(yè)困難。并且，在sl/d < 0. 02的情況下，由前端部36的變形產(chǎn)生的配管限制力減小，無法臨時保持配管P。圖3示出該配管臨時保持作業(yè)中的前端部36的變化。在用手旋轉前，如圖3的 (a)那樣，成為前端部36的前緣與凸輪面抵接的狀態(tài)。當從該狀態(tài)起用手旋轉來緊固結合部件20時，如圖3的(b)那樣，由切入部34形成的低強度部分3 變形，由此，前端部36 變形。此時，套箍30的前端部36插入配管插入口 16與要連接的配管P之間、或者稍微卡套于要連接的配管P、或者一邊插入配管插入口 16與要連接的配管P之間一邊卡套于配管 P，由此，限制要連接的配管P。階梯部32b形成為傾斜面，所以，階梯部32b的后端與后方錐形面32c的邊界部以較大角度連接。因此，通過該邊界部，在凸輪面19中產(chǎn)生的壓力減弱， 凸輪面19不易損傷。假設在階梯部32b不是這種傾斜面而如圖3的(c)的例子那樣形成為臺階狀的階梯的情況下，通過后方部30A也能夠使配管P保持氣密。但是，該情況下，階梯部32b與后方錐形面32c的邊界部的角度較小，所以，凸輪面19容易損傷，套箍30和凸輪面19的氣密性可能劣化。另外，在圖3的(b)和圖3的(c)中，夸張地描繪了配管P的卡套。如上所述，在配管P的臨時保持工序結束后，通過一般的緊固工具進一步緊固結合部件20。由此，套箍30中的前方的交叉部34b即前方的邊緣部以薄壁部37為中心，以卡套于配管P的方式傾斜，并且，后方的邊緣部以卡套于配管P的方式傾斜，進行結合部件20 的緊固工序。在該緊固工序中，上述后方部30A中的徑向尺寸被設定為，用于使后方部30A 變形以使配管P保持氣密所需要的力(即緊固轉矩)適度增大。具體而言，預先調整并設定交叉部34b的位置處的壁厚t2 (即階梯部32b的前端位置處的壁厚)、階梯部32b的前端位置處的壁厚t2與其后端位置處的壁厚t4的壁厚差t3、階梯部32b的軸向長度S3、后側錐形面32c與套箍30的中心線所成的角度θ 3等。由此，能夠適度增大用于使后方部30Α變形以使配管P保持氣密所需要的力(即緊固轉矩)。其結果，基于后方部30Α的配管保持力和氣密保持性能提高，后方部30Α相對于偏載荷的耐力增大，所以，抑制了由于偏載荷而導致的氣密性的劣化。階梯部32b的軸向長度s3與要連接的配管P的外徑d存在0. 03 ( t3/ d^O. 1的關系，所以，避免了結合部件20的緊固轉矩過大的情況，避免了作業(yè)性的降低。然后，當套箍30中的交叉部34b即前方的邊緣部和后方的邊緣部的卡套達到預定量時，如圖4所示，接頭主體10的內(nèi)螺紋筒部13的后側的端面與圓盤狀狹縫22的前側的內(nèi)側面大致一致。當緊固結合部件20而成為這種狀態(tài)時，緊固結合部件20的緊固轉矩達到預定值，管狀連接部25被切斷。其結果，處于從接頭主體10的內(nèi)螺紋筒部13突出的狀態(tài)的把持部M從管連接部23分離。由此，結合部件20的配管連接作業(yè)完成。在上述狀態(tài)下緊固的配管連接部使把持部M分離，因此，誰也無法簡單地松緩管連接部23的螺合。但是，通過使用能夠與所述卡合孔部四卡合的專用工具50 (參照圖5)， 由此，能夠松緩該管連接部23。
如圖5所示，該專用工具50在半圓環(huán)狀的基體部51安裝有柄部52。在基體部51 的中心部形成有半圓狀孔53，該半圓狀孔53的內(nèi)徑設定為比配管P稍大。在基體部51的側面形成有能夠與管連接部23的4個卡合孔部四內(nèi)的任意相鄰的3個卡合孔部四卡合的3個圓柱狀的卡合突部M。在配管的連接被解除時，專用工具50的卡合突部M與管連接部23的任意相鄰的 3個卡合孔部四卡合，對柄部52施力而使基體部51旋轉。由此，使管連接部23旋轉，能夠松緩與接頭主體10的螺合，能夠從接頭主體10取下配管P。根據(jù)該配管連接的解除方法， 不必切斷配管P就能夠取下配管P，所以，解除配管連接的作業(yè)簡單。并且，在殘留接頭主體10的狀態(tài)下取下配管P，并且，拔出臨時固定于結合部件20的套箍30，能夠相對于該接頭主體10裝配新的套箍30，再次連接配管P。接著，根據(jù)如上所述構成的本實施方式的卡套式管連接構造，能夠發(fā)揮以下效果。(1)在前端部36中形成有薄壁的低強度部分34a，由此，在用手旋轉結合部件20 而相對于接頭主體10進行緊固時，能夠使前端部36變形來限制要連接的配管P。即，在配管連接初始的階段，用手旋轉結合部件20，由此，能夠使該前端部36變形來限制配管P。(2)通過階梯部32b來連接與低強度部分3 對應的前側錐形面3 及其后側錐形面32c。由此，能夠將低強度部分3 的后方部30A作為發(fā)揮使要連接的配管P保持氣密的功能的部分而設定為期望的壁厚。因此，通過增厚所述低強度部分34a的后方部30A的壁厚，由此，能夠增大用于使后方部30A變形而使配管P保持氣密所需要的力(緊固轉矩)。 由此，能夠增大該卡套式管連接構造相對于偏載荷的耐力，能夠抑制由于偏載荷而導致的氣密性的劣化。(3)在所述低強度部分3 形成有從配管貫穿插入孔31朝向徑向外側切入的切入部34。因此，能夠容易地形成低強度部分34a。(4)切入部34的軸心方向的剖面形狀為三角形狀，該切入部34的后側的內(nèi)壁與配管貫穿插入孔31的內(nèi)壁的交叉部34b作為使要連接的配管P保持氣密的邊緣部發(fā)揮功能。 因此，能夠使該交叉部34b卡套于要連接的配管P，能夠提高后方部30A的配管保持力和氣密保持性能。(5)形成切入部34的三角形狀為大致直角三角形，該切入部34的后表面與配管貫穿插入孔31的內(nèi)周面的交叉部34b形成為大致直角。因此，能夠提高形成于該交叉部34b 的邊緣部的卡套功能，其結果，能夠進一步提高后方部30A的配管保持力和氣密保持性能。(6)階梯部32b的表面為傾斜面，階梯部32b與后方錐形面32c的邊界部以較大角度連接。由此，凸輪面19難以損傷。(7)構成階梯部32b的傾斜面與套箍中心線所成的角度θ 2形成為，比前側錐形面 3 與套箍中心線所成的角度θ 1大，所以，能夠將階梯部32b形成為適當?shù)男螤詈痛笮　?8)構成階梯部32b的傾斜面與套箍中心線所成的角度θ 2形成為，比前側錐形面 3 與套箍中心線所成的角度θ 1以及后側錐形面32c與套箍中心線所成的角度θ 3大，所以，能夠將階梯部32b形成為適當?shù)男螤詈痛笮　?9)套箍30中的前端部36的前緣的壁厚tl與要連接的配管P的外徑d具有式 (1)的關系、即0. 005彡tl/d彡0. 05的關系，所以，前端部36的加工容易，并且，不會對配管的臨時保持作業(yè)造成障礙。在tl/d為小于該范圍的值的情況下，前端部36的加工困難。在tl/d大于該范圍的情況下，通過用手旋轉來限制配管的配管臨時保持作業(yè)困難。(10)套箍30的交叉部34b的位置處的壁厚(即前方的邊緣部的位置處的壁厚) t2與要連接的配管P的外徑d具有式⑵的關系、即0. 01 ( t2/d ( 0. 1的關系，所以，能夠抑制由于偏載荷而導致的氣密性的劣化，并且，不會對配管臨時保持作業(yè)造成障礙。在 t2/d為小于該范圍的值的情況下，相對于偏載荷的阻力減小，容易產(chǎn)生由于偏載荷而導致的氣密性的劣化。在t2/d為大于該范圍的值的情況下，基于用手旋轉的配管臨時保持作業(yè)困難。(11)套箍30中的從前端部36的前緣到所述交叉部34b(即前方的邊緣部)的距離si與要連接的配管P的外徑d具有式(3)的關系、即0. 02 ( sl/d ( 0. 1的關系，所以， 不會對配管P的限制以及基于用手旋轉的配管臨時保持作業(yè)造成障礙。在sl/d為小于該范圍的值的情況下，即使前端部36變形也無法限制要連接的配管P。在sl/d為大于該范圍的值的情況下，基于用手旋轉的配管臨時保持作業(yè)困難。(12)套箍30中的階梯部32b的軸向長度s3與要連接的配管P的外徑d具有式 (4)的關系、即0彡s3/d彡0.4的關系，所以，能夠避免氣密性劣化。階梯部32b的前端和后端的位置處的壁厚差t3與要連接的配管的外徑d具有式(5)的關系、即0.03<t3/ d^O. 1的關系，所以，能夠避免由于偏載荷而導致的氣密性的劣化，并且，能夠將結合部件 20的緊固轉矩抑制為極限以內(nèi)。在s3/d為大于上述范圍的值的情況下，相對于偏載荷的阻力減小，氣密性的劣化顯著。圖6中的數(shù)據(jù)示出該情況。在t3/d為小于上述范圍的值的情況下，相對于偏載荷的阻力減小，氣密性的劣化顯著，在t3/d為大于上述范圍的值的情況下，結合部件的緊固轉矩過大，產(chǎn)生作業(yè)性降低的問題。圖7中的數(shù)據(jù)示出該情況。(13)使用本實施方式的卡套式管連接構造的閥和卡套式管接頭1在配管連接作業(yè)中，能夠在初始階段中臨時保持配管P，所以，能夠容易地進行配管的連接作業(yè)。(14)在制冷劑回路中使用本實施方式的這種閥或卡套式管接頭1的冷凍裝置在配管連接作業(yè)中，能夠在初始階段中臨時保持配管P，所以，能夠容易地進行配管的連接作業(yè)。(變形例)·如圖8所示，所述實施方式中的階梯部32b整體能夠由平滑的曲面形成，而不是傾斜面。該情況下，與所述實施方式的情況同樣，不會損傷凸輪面19，能夠適當?shù)匦纬呻A梯部32b的形狀和大小。·如圖9所示，實施方式1中的階梯部32b能夠形成為，利用曲面連接在與套箍中心線垂直的方向上向徑向外側延伸的面和該面后側的錐形面32c，而不是傾斜面。該情況下，與所述實施方式的情況同樣，不會損傷凸輪面19，能夠適當?shù)匦纬呻A梯部32b的形狀和大小。 在所述實施方式中，前側錐形面3 與套箍中心線所成的角度θ 1和后側錐形面 32c與套箍中心線所成的角度θ 3大致相同，但是，也可以形成為不同。例如，也可以是Θ3 > θ 1。 套箍30與接頭主體10和結合部件20分開形成，并且，在部件的階段中形成為臨時固定于結合部件20，但是，也可以采用不臨時固定的獨立型。作為該獨立型的套箍，可以不是一體物而由多個部件形成。套箍30也可以與結合部件20 —體形成，在配管連接開始時，套箍30分離，然后，作為獨立型的套箍發(fā)揮功能。 關于將套箍30臨時固定于結合部件20的機構，只要是以能夠轉動且能夠在預定范圍內(nèi)沿軸向移動的方式臨時固定于結合部件20、并且能夠在臨時固定于結合部件20并與其一體化的狀態(tài)下進行輸送、且能夠相對于接頭主體10進行安裝的構造即可，也可以變更為其他構造。 接頭主體10采用在管套部12粗安裝被連接側裝置的配管1 的構造，但是，也可以采用如下構造在管套部12的外周形成外螺紋，將接頭主體10直接安裝于被連接裝置內(nèi)的封閉閥等的設備類?！そY合部件20也可以采用如下構造在緊固過程中不分割為管連接部23和把持部24。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明能夠適用于在冷凍裝置、空調裝置、熱水器等熱水裝置、供水裝置、一般的制造設備等中的制冷劑回路、水回路、氣體回路等中使用的卡套式管連接構造。并且，應用了本發(fā)明的卡套式管連接構造能夠適用于配管彼此的連接、封閉閥等閥中的管接頭部以及其他各種裝置中的管接頭部。并且，關于將應用了本發(fā)明的卡套式管連接構造作為對象的配管，除了銅管、不銹鋼管等金屬管以外，還包括樹脂配管。標號說明P (要連接的)配管；d (要連接的)配管的外徑；Sl 距離；S3 長度；tl,t2 壁厚；t3 壁厚差；θ 1、θ 2、Θ3 角度；1 卡套式管接頭；10 接頭主體；19 凸輪面；20 結合部件；30 套箍；30Α 后方部；31 配管貫穿插入孔；32 錐形面；3 (前側的)錐形面； 32b 階梯部；32c (后側的)錐形面；34 切入部；3 低強度部分；34b 交叉部；36 前端部。
權利要求
1.一種卡套式管連接構造，其特征在于，所述卡套式管連接構造具有接頭主體，其具有凸輪面；環(huán)狀的套箍，其外周面形成為朝向所述凸輪面的相反側擴展的錐形面，在中心部具有供要連接的配管貫穿插入的配管貫穿插入孔；以及結合部件，其緊固于所述接頭主體，以向所述接頭主體的所述凸輪面按壓所述套箍，所述套箍具有低強度部分，其用于在用手旋轉所述結合部件而相對于所述接頭主體進行緊固時使所述套箍的前端部變形，以使該套箍的前端部限制要連接的配管；階梯部，其連接所述錐形面中的與所述低強度部分對應的第1錐形面和與所述第1錐形面相比遠離所述凸輪面的第2錐形面；以及鄰接部，其從所述凸輪面的相反側與所述低強度部分鄰接，用于在所述結合部件緊固于所述接頭主體時使所述要連接的配管保持氣密，所述階梯部與所述第2錐形面的邊界部分處的所述錐形面的外徑比所述階梯部與所述第1錐形面的邊界部分處的所述錐形面的外徑大，所述階梯部形成為，所述鄰接部的壁厚為能夠使所述要連接的配管保持氣密的值。
2.根據(jù)權利要求1所述的卡套式管連接構造，其特征在于，所述低強度部分是形成有從所述配管貫穿插入孔朝向徑向外側切入的切入部的部分。
3.根據(jù)權利要求2所述的卡套式管連接構造，其特征在于，所述切入部的沿著所述套箍的軸向的剖面形狀為三角形狀，所述切入部的靠所述鄰接部側的內(nèi)壁與所述配管貫穿插入孔的內(nèi)壁的交叉部作為使所述要連接的配管保持氣密的部分發(fā)揮功能。
4.根據(jù)權利要求3所述的卡套式管連接構造，其特征在于，所述切入部的沿著所述套箍的軸向的剖面形狀為大致直角三角形，所述切入部的所述交叉部為大致直角。
5.根據(jù)權利要求1 4中的任一項所述的卡套式管連接構造，其特征在于，所述階梯部的外周面形成為傾斜面。
6.根據(jù)權利要求5所述的卡套式管連接構造，其特征在于，所述傾斜面與所述套箍的軸線所成的角度比所述第1錐形面與所述套箍的軸線所成的角度大。
7.根據(jù)權利要求6所述的卡套式管連接構造，其特征在于，所述傾斜面與所述套箍的軸線所成的角度比所述第2錐形面與所述套箍的軸線所成的角度大。
8.根據(jù)權利要求1 4中的任一項所述的卡套式管連接構造，其特征在于，所述階梯部的外周面與所述第2錐形面的邊界部形成為平滑的曲面。
9.根據(jù)權利要求1 4中的任一項所述的卡套式管連接構造，其特征在于，所述階梯部的外周面從所述第1錐形面到所述第2錐形面整體形成為平滑的曲面。
10.根據(jù)權利要求1 9中的任一項所述的卡套式管連接構造，其特征在于，所述套箍中接近所述凸輪面的前端部的前緣的壁厚tl與所述要連接的配管的外徑d 具有以下式⑴的關系0. 005 ≤ tl/d ≤ 0. 05 …式(1)。
11.根據(jù)權利要求10所述的卡套式管連接構造，其特征在于，所述套箍的在所述交叉部的位置處的壁厚t2與所述要連接的配管的外徑d具有以下式⑵的關系·0. 01 彡 t2/d 彡 0. 1 …式(2)。
12.根據(jù)權利要求11所述的卡套式管連接構造，其特征在于，所述套箍的從所述前端部的前緣到所述交叉部的距離si與所述要連接的配管的外徑 d具有以下式(3)的關系·0. 02 彡 sl/d 彡 0. 1 …式(3)。
13.根據(jù)權利要求12所述的卡套式管連接構造，其特征在于，所述套箍的軸向的所述階梯部的長度s3與所述要連接的配管的外徑d具有以下式(4) 的關系，所述套箍的軸向的所述階梯部的兩端的壁厚差t3與所述要連接的配管的外徑d具有以下式(5)的關系·0彡s3/d彡0. 4 …式 0. 03 彡 t3/d 彡 0. 1 …式(5)。
14.一種閥，該閥具有管接頭部，其特征在于，所述管接頭部具有權利要求1 13中的任一項所述的管連接構造。
15.—種卡套式管接頭，該卡套式管接頭具有管接頭部，其特征在于， 所述管接頭部具有權利要求1 13中的任一項所述的管連接構造。
16.一種冷凍裝置，該冷凍裝置具有制冷劑回路，其特征在于， 所述制冷劑回路具有權利要求14所述的閥。
17.—種冷凍裝置，該冷凍裝置具有制冷劑回路，其特征在于， 所述制冷劑回路具有權利要求15所述的卡套式管接頭。
全文摘要
本發(fā)明提供如下的卡套式管連接構造、使用這種卡套式管連接構造的閥、卡套式管接頭以及冷凍裝置即使在配管插入不足的狀態(tài)下進行配管連接作業(yè)的情況下，也能夠抑制由于作用于配管的偏載荷而使配管連接部的氣密性劣化的情況。套箍(30)具有低強度部分(34a)，其用于在用手旋轉結合部件而相對于接頭主體進行緊固時使套箍(30)的前端部(36)變形，以使該套箍(30)的前端部(36)限制要連接的配管；階梯部(32b)，其連接與低強度部分(34a)對應的前側錐形面(32)和后側錐形面(32c)；以及后方部(30A)，其與低強度部分(34a)鄰接。階梯部(32b)形成為，后方部(30A)的壁厚為能夠使要連接的配管保持氣密的值。
文檔編號F16L19/08GK102265077SQ20108000375
公開日2011年11月30日 申請日期2010年1月15日 優(yōu)先權日2009年1月21日
發(fā)明者中田春男, 嶋村隆志 申請人:大金工業(yè)株式會社