CN102265077A - 卡套式管连接构造、阀、卡套式管接头以及冷冻装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供如下的卡套式管连接构造、使用这种卡套式管连接构造的阀、卡套式管接头以及冷冻装置：即使在配管插入不足的状态下进行配管连接作业的情况下，也能够抑制由于作用于配管的偏载荷而使配管连接部的气密性劣化的情况。套箍(30)具有：低强度部分(34a)，其用于在用手旋转结合部件而相对于接头主体进行紧固时使套箍(30)的前端部(36)变形，以使该套箍(30)的前端部(36)限制要连接的配管；阶梯部(32b)，其连接与低强度部分(34a)对应的前侧锥形面(32)和后侧锥形面(32c)；以及后方部(30A)，其与低强度部分(34a)邻接。阶梯部(32b)形成为，后方部(30A)的壁厚为能够使要连接的配管保持气密的值。

Description

卡套式管连接构造、阀、卡套式管接头以及冷冻装置

技术领域

本发明涉及卡套式管连接构造、使用卡套式管连接构造的阀、卡套式管接头以及冷冻装置。

背景技术

在冷冻装置的制冷剂配管、热水装置的热水供给配管或供水配管等的配管系统中，能够通过管接头来连接配管彼此。该情况下，需要将要连接的配管插入到管接头的预先设定的位置。因此，能够采用在供要连接的配管插入的管接头的配管插入口设有台阶部的构造。在采用这种构造的情况下，当配管的前端插入配管插入口而与其台阶部抵接时，作业者能够通过声音或手感来确认该抵接。

作为具有这种构造的现有的卡套式管接头，例如举出专利文献1所记载的卡套式管接头。图10示出该卡套式管接头。如图10所示，接头主体110具有外螺纹筒部112，在该外螺纹筒部112的外周形成有能够与结合部件120螺合的外螺纹部111。在该外螺纹筒部112的中心部设有配管插入口113和与该配管插入口113连接的连接孔114。在配管插入口113和连接孔114的边界部形成有台阶部115，该台阶部115作为限制要连接的配管100的前端位置的限制部发挥功能。在配管插入口113的入口部形成有凸轮面116。

结合部件120具有内螺纹筒部122，在该内螺纹筒部122的内周面形成有能够与外螺纹部111螺合的内螺纹部121。在内螺纹筒部122的侧壁123的中心部形成有配管贯通孔124。在内螺纹筒部122的内侧面形成有按压面125。在内螺纹筒部122的内部设有套箍130，该套箍30通过沿径向延伸的薄壁部126而与内螺纹筒部122的侧壁123一体连接。

套箍130在中心部具有配管贯穿插入孔131，在前部形成有切入部132。该切入部132形成为从配管贯穿插入孔131的内周面朝向径向外侧切入。该切入部132的后侧(图中为右侧)的角部形成卡套于要连接的配管的边缘部133。位于切入部132的前侧(图中为左侧)的前端部134形成为，在结合部件120的紧固的初始阶段，以楔状插入要连接的配管100与配管插入口113之间，能够临时保持配管100。

通常，在通过这样构成的卡套式管接头来连接配管彼此的情况下，如图10的(a)所示，将配管100的前端插入接头主体110，直到与台阶部115抵接为止。然后，如图10的(b)所示，将结合部件120紧固于接头主体110时，套箍130的后端部被内螺纹筒部122的按压面125按压，套箍130的边缘部133卡套于要连接的配管。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-232210号公报

发明概要

发明所要解决的课题

但是，该情况下，有时无法容易地得到配管100的前端是否与台阶部115抵接的触感。因此，如图11的(a)所示，可能引起配管100的前端未与台阶部115抵接、在所谓的配管插入不足的状态下连接配管的情况。该情况下，如图11的(b)所示，在将结合部件120紧固于接头主体110时，配管110逃脱到台阶部115，套箍130的边缘部133的卡套量可能不足。

并且，当这样进行配管连接时，在配管连接完成时，在配管100的前端与台阶部115之间存在间隙。该情况下，配管100的前端不由台阶部115支承，有时产生向侧方按压配管100的偏载荷。其结果，由于作用于配管100的弯曲应力，可能导致基于边缘部133的卡套的气密性劣化。

用于解决课题的手段

本发明是着眼于在现有技术中存在的这种问题而完成的，其目的在于，提供如下的卡套式管连接构造、使用这种卡套式管连接构造的阀、卡套式管接头以及冷冻装置：即使在配管插入不足的状态下进行了配管连接作业的情况下，也能够抑制由于作用于配管的偏载荷而使配管连接部的气密性劣化的情况。

本发明的卡套式管连接构造用于解决上述课题，所述卡套式管连接构造具有：接头主体，其具有凸轮面；环状的套箍，其外周面形成为朝向所述凸轮面的相反侧扩展的锥形面，所述套箍在中心部具有供要连接的配管贯穿插入的配管贯穿插入孔；以及结合部件，其紧固于所述接头主体，以向所述接头主体的所述凸轮面按压所述套箍，所述套箍具有：低强度部分，其用于在用手旋转所述结合部件而相对于所述接头主体进行紧固时使所述套箍的前端部变形，以使该套箍的前端部限制要连接的配管；阶梯部，其连接所述锥形面中的与所述低强度部分对应的第1锥形面和与所述第1锥形面相比远离所述凸轮面的第2锥形面；以及邻接部，其从所述凸轮面的相反侧与所述低强度部分邻接，用于在所述结合部件紧固于所述接头主体时使所述要连接的配管保持气密，所述阶梯部与所述第2锥形面的边界部分处的所述锥形面的外径比所述阶梯部与所述第1锥形面的边界部分处的所述锥形面的外径大，所述阶梯部形成为，所述邻接部的壁厚为能够使所述要连接的配管保持气密的值。

根据具有这种结构上的特征的本发明的卡套式管连接构造，由于具有用于使前端部变形的低强度部分，因此，在配管连接初始的阶段用手旋转结合部件而相对于接头主体进行紧固时，能够使套箍的前端部变形来限制配管。并且，设有连接与低强度部分对应的第1锥形面和与第1锥形面相比远离凸轮面的第2锥形面的阶梯部，由此，能够将与低强度部分邻接的邻接部的壁厚设定为能够使要连接的配管保持气密的值。因此，通过增厚低强度部分的邻接部的壁厚，由此，能够增大用于使后方部变形而使配管保持气密所需要的力。并且，这样，所述后方部的配管保持力和气密保持性能提高，所以，能够增大该卡套式管连接构造相对于偏载荷的耐力，能够抑制由于偏载荷而导致的气密性的劣化。

也可以构成为，所述低强度部分是形成有从所述配管贯穿插入孔朝向径向外侧切入的切入部的部分。这样，能够容易地形成低强度部分。

优选所述切入部的沿着所述套箍的轴向的剖面形状为三角形状，所述切入部的靠所述邻接部侧的内壁与所述配管贯穿插入孔的内壁的交叉部作为使所述要连接的配管保持气密的部分发挥功能。这样构成时，能够将交叉部形成为边缘状，所以，能够使该交叉部作为卡套于要连接的配管的边缘部而发挥卡套功能，能够提高所述后方部的配管保持力和气密保持性能。

优选所述切入部的沿着所述套箍的轴向的剖面形状为大致直角三角形，所述切入部的所述交叉部为大致直角。这样构成时，能够提高形成于该交叉部的边缘部的卡套功能，其结果，能够进一步提高所述后方部的配管保持力和气密保持性能。

优选所述阶梯部的外周面形成为倾斜面。即使不这样构成，而将阶梯部形成为台阶状并增大比边缘部更靠近后方的壁厚，也能够增大用于使配管保持气密所需要的按压力，由此，能够增大相对于偏载荷的阻力。但是，该情况下，台阶状的阶梯部的角部按压于凸轮面，会损伤凸轮面。因此，可能产生使套箍和凸轮面的气密性劣化这样的其他问题。关于这点，如本发明那样利用倾斜面构成阶梯部时，能够消除凸轮面的损伤的问题。

优选所述倾斜面与所述套箍的轴线所成的角度比所述第1锥形面与所述套箍的轴线所成的角度大。通过这样构成，能够将阶梯部形成为适当的形状和大小。

优选所述倾斜面与所述套箍的轴线所成的角度比所述第2锥形面与所述套箍的轴线所成的角度大。通过这样构成，能够将阶梯部形成为适当的形状和大小。

优选所述阶梯部的外周面与所述第2锥形面的边界部形成为平滑的曲面。如果这样构成，则如上所述，能够消除使凸轮面损伤的角部。

也可以构成为，所述阶梯部的外周面从所述第1锥形面到所述第2锥形面整体形成为平滑的曲面。如果这样构成，则与上述情况相同，能够消除使凸轮面损伤的角部。并且，能够适当地形成阶梯部的形状和大小。

优选所述套箍中接近所述凸轮面的前端部的前缘的壁厚t1与要连接的配管的外径d具有式(1)的关系、即0.005≤t1/d≤0.05的关系。在t1/d为小于该范围的值的情况下，所述前端部的加工困难。并且，在t1/d大于该范围的情况下，通过用手旋转来限制配管的配管临时保持作业困难。

优选所述套箍的在所述交叉部的位置处的壁厚t2与要连接的配管的外径d具有式(2)的关系、即0.01≤t2/d≤0.1的关系。在t2/d为小于该范围的值的情况下，相对于偏载荷的阻力减小，无法发挥应对由偏载荷引起的气密性劣化的效果。并且，在t2/d为大于该范围的值的情况下，基于用手旋转的配管临时保持作业困难。

优选所述套箍的从所述前端部的前缘到所述交叉部的距离s1与要连接的配管的外径d具有式(3)的关系、即0.02≤s1/d≤0.1的关系。在s1/d为小于该范围的值的情况下，即使前端部变形也无法限制要连接的配管。并且，在s1/d为大于该范围的值的情况下，基于用手旋转的配管临时保持作业困难。

优选所述套箍的轴向的所述阶梯部的长度s3与要连接的配管的外径d具有式(4)的关系、即0≤s3/d≤0.4的关系。并且，一并优选所述套箍的轴向的所述阶梯部的两端的壁厚差t3与要连接的配管的外径d具有式(5)的关系、即0.03≤t3/d≤0.1的关系。在s3/d为大于上述范围的值的情况下，相对于偏载荷的阻力减小，通过实验确认到气密性劣化显著。并且，在t3/d为小于上述范围的值的情况下，相对于偏载荷的阻力减小，气密性劣化显著，在t3/d为大于上述范围的值的情况下，结合部件的紧固转矩过大，通过实验确认到存在作业性降低的问题。

本发明的阀和管接头的特征在于，在管接头部中使用上述任一种卡套式管连接构造。因此，这种阀和管接头能够抑制由于作用于配管的偏载荷而导致的气密性的劣化。

本发明的冷冻装置的特征在于，在制冷剂回路中使用这些阀或管接头。因此，本发明的冷冻装置能够抑制由于作用于配管的偏载荷而导致的气密性的劣化。

发明效果

根据本发明的卡套式管连接构造，在配管连接初始的阶段用手旋转结合部件，由此，能够使套箍的前端部变形来限制配管。并且，设有连接与低强度部分对应的第1锥形面和与第1锥形面相比远离凸轮面的第2锥形面的阶梯部，由此，能够将与低强度部分邻接的邻接部的壁厚设定为能够使要连接的配管保持气密的值。因此，通过增厚低强度部分的邻接部的壁厚，由此，能够增大用于使后方部变形而使配管保持气密所需要的力。并且，这样，所述后方部的配管保持力和气密保持性能提高，所以，能够增大该卡套式管连接构造相对于偏载荷的耐力，能够抑制由于偏载荷而导致的气密性的劣化。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的卡套式管连接构造的局部剖视图，是示出配管临时保持工序开始的状态的图。

图2是该卡套式管连接构造中的套箍的局部放大图。

图3是示出配管临时保持工序中的卡套式管连接构造的形态的图，图3的(a)是示出紧固开始的状态的图，图3的(b)是示出配管临时保持作业后的状态的图，(c)是示出参考例的配管临时保持作业后的状态的图。

图4是示出配管连接完成时的卡套式管连接构造的状态的局部剖视图。

图5是在该卡套式管连接构造中使用的专用工具的立体图。

图6是示出该卡套式管连接构造中的阶梯部的轴向长度和要连接的配管的外径之比、与气密性的之间的关系的曲线图。

图7是示出该卡套式管连接构造中的阶梯部的前后端的壁厚差和要连接的配管的外径之比、与结合部件的紧固转矩以及气密性之间的关系的曲线图。

图8是套箍的变形例的局部放大图。

图9是套箍的其他变形例的局部放大图。

图10是现有例的卡套式管接头的局部剖视图，图10的(a)是示出一般的结合部件的紧固开始状态的图，图10的(b)是示出一般的结合部件的紧固完成状态的图。

图11是该卡套式管接头的局部剖视图，图11的(a)是示出配管相对于配管插入口的插入尺寸不足时的结合部件的紧固开始状态的图，图11的(b)是示出配管相对于配管插入口的插入尺寸不足时的结合部件的紧固完成状态的图。

具体实施方式

下面，根据附图说明本发明的一个实施方式的卡套式管连接构造。

本实施方式的卡套式管连接构造适用于空调机等冷冻装置的制冷剂回路中的卡套式管接头的管接头部、或者用于将配置于分离型空调机的室外机与室内机之间的连接配管与该室外机连接起来的封闭阀中的管接头部等。

图1是使用本实施方式的卡套式管连接构造的卡套式管接头的局部剖视图。如图1所示，卡套式管接头1具有：接头主体10、结合部件20、以及在接头主体10与结合部件20之间夹持的环状的套箍30。接头主体10安装于与配管Pa连接的被连接装置，结合部件20与接头主体10螺合而组装。在本说明书的说明中，设接头主体10侧即图1中的左侧为前侧，设结合部件20侧即图1中的右侧为后侧。

接头主体10为黄铜制，在接头主体10的基部11的前侧形成有管套部12，并且，在基部11的后侧形成有内螺纹筒部13。在该基部11的轴心部的后侧形成有向内螺纹筒部13内的空间部突出的轴部14。在内螺纹筒部13的内表面形成有内螺纹部13a，该内螺纹部13a作为能够与结合部件20螺合的螺合部发挥功能。在轴部14的外周面形成有用于在配管连接时对轴部14的强度进行调节的环状空间部15。在该环状空间部15的基端部形成有内部冻结防止用的通气孔15a。

基部11和内螺纹筒部13一体形成为六角螺母状。在接头主体10的轴心部中与轴部14对应的部分形成有供配管P的前端部插入的配管插入口16。在接头主体10的轴心部中与管套部12对应的部分形成有供从被连接侧装置延伸的配管Pa的前端部插入的配管插入口17。在配管插入口16与配管插入口17之间形成有限制配管P和配管Pa的位置的台阶部18。插入配管插入口16、17中的配管P、Pa的前端部与台阶部18的端面抵接，由此，配管P、Pa的前端位置保持一定。台阶部18的前侧的端面通过刀具加工而形成为锥形状。

在轴部14的前端部、即配管插入口16的入口部形成有凸轮面19。凸轮面19形成为在前侧与配管插入口16相连、并朝向后侧(结合部件20侧)扩展的锥形状。

结合部件20为黄铜制，在其轴心部形成有使配管P贯通的配管贯通孔21。在结合部件20形成有环状的狭缝22。该狭缝22是沿结合部件20的径向延伸的切口，形成为将结合部件20划分为两部分。在结合部件20中的比狭缝22更靠近前侧的部分形成有管连接部23，该管连接部23能够与接头主体10螺合，构成配管连接机构。在结合部件20中的比狭缝22更靠近后侧的部分形成有把持部24，该把持部24能够利用一般的紧固工具把持。狭缝22的轴向位置配置成，在相对于接头主体10紧固结合部件20而完成了配管连接作业的状态下，狭缝22的前侧的内侧面与内螺纹筒部13的后侧的端面大致一致(参照图4)。

在管连接部23的外周形成有外螺纹部23a，该外螺纹部23a作为与接头主体10螺合的螺合部发挥功能。把持部24的外形形成为能够利用紧固工具把持的六角螺母状。在结合部件20中与圆盘状狭缝22对应的部分形成有管状连通部25。该管状连通部25是薄壁的管状部，连接管连接部23和把持部24。管状连通部25的强度被设计成如下值：当紧固把持部24的旋转转矩增大到配管连接完成时的值时，该管状连通部25被切断。

在管连接部23的靠接头主体侧的端部形成有凹部26a，在该凹部26a的内周面形成有用于按压上述套箍30的按压面26。按压面26形成为朝向前侧扩展的倾斜面。在按压面26的前侧形成有沿径向向内侧突出的突部27。该突部27的内端面形成为朝向前侧扩展的倾斜面。在突部27与按压面26之间形成有环状的扩径部28。

在管连接部23的后侧的面形成有剖面为圆形的4个卡合孔部29，这些卡合孔部29作为与专用工具卡合的卡合部发挥功能，该专用工具用于在配管连接后松缓管连接部23相对于接头主体10的螺合。在把持部24中与卡合孔部29对应的部分分别形成有加工用孔29a，通过这些加工用孔29a，能够从把持部24的后侧加工卡合孔部29。

套箍30为黄铜制，与接头主体10和结合部件20分开形成。在套箍30形成有供配管P贯穿插入的配管贯穿插入孔31。如图1所示，套箍30的前部的外周面形成为朝向后侧、换言之朝向凸轮面19的相反侧扩展的锥形面32，其后部的外周面形成为与轴心大致平行的曲面。

在套箍30的后端部形成有朝向径向外侧的环状的突部33。该突部33的外周端面形成为直径在后方减小的倾斜面。该突部33的最大外径形成为比所述结合部件20的突部27的最小内径稍大。如上所述，突部27的内端面形成为朝向前侧扩展的倾斜面。通过这种构造，突部23容易压入结合部件20的扩径部28。即，在卡套式管接头1的组装时，突部33沿着突部27的内端面变形，同时被压入扩径部28。突部33的轴向尺寸被设定为比所述扩径部28的轴向尺寸稍小。由此，套箍30的后端部相对于结合部件20的凹部26a装卸自如。套箍30能够在临时固定于结合部件20而与其一体化的状态下被输送。并且，套箍30能够相对于接头主体10进行组装。这些突部33、突部27、扩径部28、形成于上述管连接部23的按压面构成用于临时固定套箍30的后端部的临时固定机构。

套箍30的后端面和配管贯穿插入孔31相连接的角部形成套箍30的后方的边缘部。

在套箍30形成有从配管贯穿插入孔31的内周面向外侧切入的2个切入部34、35。形成于套箍30的轴向前方的切入部34用于使在套箍30中比切入部34更靠近前侧的前端部36的变形容易。即，通过形成有该切入部34，由此，在前端部36中形成有薄壁的低强度部分34a。通过调整部分34a的厚度，由此，在用手旋转结合部件20而相对于接头主体10进行紧固的情况下，能够使前端部36变形，以便限制要连接的配管P。

如图2所示，切入部34的沿套箍30的轴向切断的剖面形状为直角三角形，在切入部34的后侧的内壁与配管贯穿插入孔31的内壁相连接的位置形成有交叉部34b。通过该交叉部34b，把持要连接的配管P或卡套于配管P而使配管P保持气密。更具体而言，在该实施方式中，交叉部34b形成切入部34的后表面与配管贯穿插入孔31的内周面以大致直角的方式交叉而成的角部、即卡套于配管P的前方的边缘部。

形成于套箍30的轴向后侧的切入部35的沿其轴向切断的剖面形状形成为大致三角形状。在切入部35的外侧部分形成有与其轴线平行的曲面，在该曲面的外侧形成有薄壁部37。薄壁部37能够作为铰链发挥功能，所以，套箍30的前后部容易向内侧弯曲。其结果，构成套箍30的前部的外周面的锥形面32容易与凸轮面19紧密贴合，并且，形成于套箍30的后端的后方的边缘部容易卡套于配管P。

如图2所示，在套箍30中的锥形面32设有阶梯部32b。该阶梯部32b连接与上述低强度部分34a对应的前侧(第1)锥形面32a、换言之为位于比前方的边缘部更靠近前侧的锥形面32a以及与前侧锥形面32a相比远离凸轮面19而位于后侧且外径增大的后侧(第2)锥形面32c。阶梯部32b与后侧锥形面32c的边界部分处的锥形面32的外径比阶梯部32b与前侧锥形面32a的边界部分处的锥形面32的外径大。该阶梯部32b形成为，从后方(凸轮面19的相反侧)与低强度部分34a邻接的后方部(邻接部)30A的厚度为能够使要连接的配管P保持气密的值。

在该实施方式中，阶梯部32b的外周面形成为倾斜面。该阶梯部32b的外周面与套箍30的轴线所成的角度θ2形成为，比前侧锥形面32a与套箍30的轴线所成的角度θ1、以及后侧锥形面32c与套箍30的轴线所成的角度θ3大。另外，在该实施方式中，角度θ1和角度θ3形成为大致相同。

套箍30中的前端部36的前缘的壁厚t1与要连接的配管P的外径d(参照图1)被设定为具有以下式(1)的关系。

0.005≤t1/d≤0.05    …式(1)

在t1/d小于0.005的情况下，前端部的加工困难。

在套箍30中与交叉部34b对应的部分的壁厚(即与前方的边缘部对应的部分的壁厚)t2与要连接的配管P的外径d被设定为具有以下式(2)的关系。

0.01≤t2/d≤0.1     …式(2)

并且，套箍30中的从前端部的前缘到交叉部34b的距离(即从前端部到前方的边缘部的距离)s1与要连接的配管P的外径d被设定为具有以下式(3)的关系。

0.02≤s1/d≤0.1     …式(3)

并且，套箍30的阶梯部32b的轴向的长度s3与要连接的配管P的外径d被设定为具有以下式(4)的关系，阶梯部32b中的前端和后端的壁厚差t3与要连接的配管P的外径d被设定为具有以下式(5)的关系。

0≤s3/d≤0.4        …式(4)

0.03≤t3/d≤0.1     …式(5)

另外，阶梯部32b的轴向长度s3是从前端部36的前缘到阶梯部32b的前端的距离s1与从前端部36的前缘到阶梯部32b的后端的距离s2之差。壁厚差t3是阶梯部32b的前端位置处的壁厚、即交叉部34b的位置处的壁厚t2与阶梯部32b的后端位置处的壁厚t4之差。

如上所述形成的套箍30在作为部件的输送和管理阶段，其后端部临时固定于结合部件20而与其一体化。具体而言，在使套箍30的中心轴与结合部件20的中心轴的中心对准的状态下，套箍30的后端部按压于结合部件20的凹部，由此，套箍30的突部33与朝向内侧的突部27卡合而压入扩径部28内。由此，进行套箍30和结合部件20的临时固定。另外，该朝向内侧的突部27和朝向外侧的突部33的勾挂微弱，所以能够取下。

接着，对基于如上所述构成的本结合部件的配管连接方法进行说明。

在通过接头主体10和结合部件20来连接配管P时，首先，将接头主体10安装于预定的安装对象。作为该安装对象，例如是配管、封闭阀等的各种设备的配管连接口。另一方面，在将套箍30临时固定于结合部件20的状态下，配管P贯穿插入结合部件20的配管贯通孔21和套箍30的配管贯穿插入孔31，结合部件20装配于配管P的外周。可以在临时固定有套箍30的状态的结合部件20从接头主体10分离的状态下，将结合部件20装配于配管P，也可以在临时固定有套箍30的状态的结合部件20松缓地与接头主体10螺合的状态下，从结合部件20的后方插入配管P。然后，配管P的前端部通过套箍30的配管贯穿插入孔31而插入配管插入口16中，在其前端与台阶部18的阶梯状的端面抵接的状态下，结合部件20紧固于接头主体10。该情况下，如图1所示，成为套箍30的后端部与按压面26抵接的状态。

从该状态起继续用手旋转来紧固结合部件20。如上所述，前端部36的前缘的壁厚t1、交叉部34b的位置处的壁厚t2以及阶梯部32b的轴向的长度s3与要连接的配管P的外径d存在0.005≤t1/d≤0.05(式(1))、0.01≤t2/d≤0.1(式(2))以及0.02≤s1/d≤0.1(式(3))的关系。交叉部34b的位置处的壁厚t2既是前方的边缘部的位置处的壁厚，也是阶梯部32b的前端位置处的壁厚。因此，当通过用手旋转而使结合部件20旋转时，前端部36变形来限制配管P。由此，进行配管P的临时保持。另外，在t1/d＞0.05的情况下、t2/d＞0.1的情况下、或者s1/d＞0.1的情况下，紧固结合部件20的旋转转矩增大，基于用手旋转的配管保持作业困难。并且，在s1/d＜0.02的情况下，由前端部36的变形产生的配管限制力减小，无法临时保持配管P。

图3示出该配管临时保持作业中的前端部36的变化。在用手旋转前，如图3的(a)那样，成为前端部36的前缘与凸轮面抵接的状态。当从该状态起用手旋转来紧固结合部件20时，如图3的(b)那样，由切入部34形成的低强度部分34a变形，由此，前端部36变形。此时，套箍30的前端部36插入配管插入口16与要连接的配管P之间、或者稍微卡套于要连接的配管P、或者一边插入配管插入口16与要连接的配管P之间一边卡套于配管P，由此，限制要连接的配管P。阶梯部32b形成为倾斜面，所以，阶梯部32b的后端与后方锥形面32c的边界部以较大角度连接。因此，通过该边界部，在凸轮面19中产生的压力减弱，凸轮面19不易损伤。假设在阶梯部32b不是这种倾斜面而如图3的(c)的例子那样形成为台阶状的阶梯的情况下，通过后方部30A也能够使配管P保持气密。但是，该情况下，阶梯部32b与后方锥形面32c的边界部的角度较小，所以，凸轮面19容易损伤，套箍30和凸轮面19的气密性可能劣化。另外，在图3的(b)和图3的(c)中，夸张地描绘了配管P的卡套。

如上所述，在配管P的临时保持工序结束后，通过一般的紧固工具进一步紧固结合部件20。由此，套箍30中的前方的交叉部34b即前方的边缘部以薄壁部37为中心，以卡套于配管P的方式倾斜，并且，后方的边缘部以卡套于配管P的方式倾斜，进行结合部件20的紧固工序。在该紧固工序中，上述后方部30A中的径向尺寸被设定为，用于使后方部30A变形以使配管P保持气密所需要的力(即紧固转矩)适度增大。具体而言，预先调整并设定交叉部34b的位置处的壁厚t2(即阶梯部32b的前端位置处的壁厚)、阶梯部32b的前端位置处的壁厚t2与其后端位置处的壁厚t4的壁厚差t3、阶梯部32b的轴向长度s3、后侧锥形面32c与套箍30的中心线所成的角度θ3等。由此，能够适度增大用于使后方部30A变形以使配管P保持气密所需要的力(即紧固转矩)。其结果，基于后方部30A的配管保持力和气密保持性能提高，后方部30A相对于偏载荷的耐力增大，所以，抑制了由于偏载荷而导致的气密性的劣化。阶梯部32b的轴向长度s3与要连接的配管P的外径d存在0.03≤t3/d≤0.1的关系，所以，避免了结合部件20的紧固转矩过大的情况，避免了作业性的降低。

然后，当套箍30中的交叉部34b即前方的边缘部和后方的边缘部的卡套达到预定量时，如图4所示，接头主体10的内螺纹筒部13的后侧的端面与圆盘状狭缝22的前侧的内侧面大致一致。当紧固结合部件20而成为这种状态时，紧固结合部件20的紧固转矩达到预定值，管状连接部25被切断。其结果，处于从接头主体10的内螺纹筒部13突出的状态的把持部24从管连接部23分离。由此，结合部件20的配管连接作业完成。

在上述状态下紧固的配管连接部使把持部24分离，因此，谁也无法简单地松缓管连接部23的螺合。但是，通过使用能够与所述卡合孔部29卡合的专用工具50(参照图5)，由此，能够松缓该管连接部23。

如图5所示，该专用工具50在半圆环状的基体部51安装有柄部52。在基体部51的中心部形成有半圆状孔53，该半圆状孔53的内径设定为比配管P稍大。在基体部51的侧面形成有能够与管连接部23的4个卡合孔部29内的任意相邻的3个卡合孔部29卡合的3个圆柱状的卡合突部54。

在配管的连接被解除时，专用工具50的卡合突部54与管连接部23的任意相邻的3个卡合孔部29卡合，对柄部52施力而使基体部51旋转。由此，使管连接部23旋转，能够松缓与接头主体10的螺合，能够从接头主体10取下配管P。根据该配管连接的解除方法，不必切断配管P就能够取下配管P，所以，解除配管连接的作业简单。并且，在残留接头主体10的状态下取下配管P，并且，拔出临时固定于结合部件20的套箍30，能够相对于该接头主体10装配新的套箍30，再次连接配管P。

接着，根据如上所述构成的本实施方式的卡套式管连接构造，能够发挥以下效果。

(1)在前端部36中形成有薄壁的低强度部分34a，由此，在用手旋转结合部件20而相对于接头主体10进行紧固时，能够使前端部36变形来限制要连接的配管P。即，在配管连接初始的阶段，用手旋转结合部件20，由此，能够使该前端部36变形来限制配管P。

(2)通过阶梯部32b来连接与低强度部分34a对应的前侧锥形面32a及其后侧锥形面32c。由此，能够将低强度部分34a的后方部30A作为发挥使要连接的配管P保持气密的功能的部分而设定为期望的壁厚。因此，通过增厚所述低强度部分34a的后方部30A的壁厚，由此，能够增大用于使后方部30A变形而使配管P保持气密所需要的力(紧固转矩)。由此，能够增大该卡套式管连接构造相对于偏载荷的耐力，能够抑制由于偏载荷而导致的气密性的劣化。

(3)在所述低强度部分34a形成有从配管贯穿插入孔31朝向径向外侧切入的切入部34。因此，能够容易地形成低强度部分34a。

(4)切入部34的轴心方向的剖面形状为三角形状，该切入部34的后侧的内壁与配管贯穿插入孔31的内壁的交叉部34b作为使要连接的配管P保持气密的边缘部发挥功能。因此，能够使该交叉部34b卡套于要连接的配管P，能够提高后方部30A的配管保持力和气密保持性能。

(5)形成切入部34的三角形状为大致直角三角形，该切入部34的后表面与配管贯穿插入孔31的内周面的交叉部34b形成为大致直角。因此，能够提高形成于该交叉部34b的边缘部的卡套功能，其结果，能够进一步提高后方部30A的配管保持力和气密保持性能。

(6)阶梯部32b的表面为倾斜面，阶梯部32b与后方锥形面32c的边界部以较大角度连接。由此，凸轮面19难以损伤。

(7)构成阶梯部32b的倾斜面与套箍中心线所成的角度θ2形成为，比前侧锥形面32a与套箍中心线所成的角度θ1大，所以，能够将阶梯部32b形成为适当的形状和大小。

(8)构成阶梯部32b的倾斜面与套箍中心线所成的角度θ2形成为，比前侧锥形面32a与套箍中心线所成的角度θ1以及后侧锥形面32c与套箍中心线所成的角度θ3大，所以，能够将阶梯部32b形成为适当的形状和大小。

(9)套箍30中的前端部36的前缘的壁厚t1与要连接的配管P的外径d具有式(1)的关系、即0.005≤t1/d≤0.05的关系，所以，前端部36的加工容易，并且，不会对配管的临时保持作业造成障碍。在t1/d为小于该范围的值的情况下，前端部36的加工困难。在t1/d大于该范围的情况下，通过用手旋转来限制配管的配管临时保持作业困难。

(10)套箍30的交叉部34b的位置处的壁厚(即前方的边缘部的位置处的壁厚)t2与要连接的配管P的外径d具有式(2)的关系、即0.01≤t2/d≤0.1的关系，所以，能够抑制由于偏载荷而导致的气密性的劣化，并且，不会对配管临时保持作业造成障碍。在t2/d为小于该范围的值的情况下，相对于偏载荷的阻力减小，容易产生由于偏载荷而导致的气密性的劣化。在t2/d为大于该范围的值的情况下，基于用手旋转的配管临时保持作业困难。

(11)套箍30中的从前端部36的前缘到所述交叉部34b(即前方的边缘部)的距离s1与要连接的配管P的外径d具有式(3)的关系、即0.02≤s1/d≤0.1的关系，所以，不会对配管P的限制以及基于用手旋转的配管临时保持作业造成障碍。在s1/d为小于该范围的值的情况下，即使前端部36变形也无法限制要连接的配管P。在s1/d为大于该范围的值的情况下，基于用手旋转的配管临时保持作业困难。

(12)套箍30中的阶梯部32b的轴向长度s3与要连接的配管P的外径d具有式(4)的关系、即0≤s3/d≤0.4的关系，所以，能够避免气密性劣化。阶梯部32b的前端和后端的位置处的壁厚差t3与要连接的配管的外径d具有式(5)的关系、即0.03≤t3/d≤0.1的关系，所以，能够避免由于偏载荷而导致的气密性的劣化，并且，能够将结合部件20的紧固转矩抑制为极限以内。在s3/d为大于上述范围的值的情况下，相对于偏载荷的阻力减小，气密性的劣化显著。图6中的数据示出该情况。在t3/d为小于上述范围的值的情况下，相对于偏载荷的阻力减小，气密性的劣化显著，在t3/d为大于上述范围的值的情况下，结合部件的紧固转矩过大，产生作业性降低的问题。图7中的数据示出该情况。

(13)使用本实施方式的卡套式管连接构造的阀和卡套式管接头1在配管连接作业中，能够在初始阶段中临时保持配管P，所以，能够容易地进行配管的连接作业。

(14)在制冷剂回路中使用本实施方式的这种阀或卡套式管接头1的冷冻装置在配管连接作业中，能够在初始阶段中临时保持配管P，所以，能够容易地进行配管的连接作业。

(变形例)

·如图8所示，所述实施方式中的阶梯部32b整体能够由平滑的曲面形成，而不是倾斜面。该情况下，与所述实施方式的情况同样，不会损伤凸轮面19，能够适当地形成阶梯部32b的形状和大小。

·如图9所示，实施方式1中的阶梯部32b能够形成为，利用曲面连接在与套箍中心线垂直的方向上向径向外侧延伸的面和该面后侧的锥形面32c，而不是倾斜面。该情况下，与所述实施方式的情况同样，不会损伤凸轮面19，能够适当地形成阶梯部32b的形状和大小。

·在所述实施方式中，前侧锥形面32a与套箍中心线所成的角度θ1和后侧锥形面32c与套箍中心线所成的角度θ3大致相同，但是，也可以形成为不同。例如，也可以是θ3＞θ1。

·套箍30与接头主体10和结合部件20分开形成，并且，在部件的阶段中形成为临时固定于结合部件20，但是，也可以采用不临时固定的独立型。作为该独立型的套箍，可以不是一体物而由多个部件形成。套箍30也可以与结合部件20一体形成，在配管连接开始时，套箍30分离，然后，作为独立型的套箍发挥功能。

·关于将套箍30临时固定于结合部件20的机构，只要是以能够转动且能够在预定范围内沿轴向移动的方式临时固定于结合部件20、并且能够在临时固定于结合部件20并与其一体化的状态下进行输送、且能够相对于接头主体10进行安装的构造即可，也可以变更为其他构造。

·接头主体10采用在管套部12粗安装被连接侧装置的配管Pa的构造，但是，也可以采用如下构造：在管套部12的外周形成外螺纹，将接头主体10直接安装于被连接装置内的封闭阀等的设备类。

·结合部件20也可以采用如下构造：在紧固过程中不分割为管连接部23和把持部24。

产业上的可利用性

本发明能够适用于在冷冻装置、空调装置、热水器等热水装置、供水装置、一般的制造设备等中的制冷剂回路、水回路、气体回路等中使用的卡套式管连接构造。并且，应用了本发明的卡套式管连接构造能够适用于配管彼此的连接、封闭阀等阀中的管接头部以及其他各种装置中的管接头部。并且，关于将应用了本发明的卡套式管连接构造作为对象的配管，除了铜管、不锈钢管等金属管以外，还包括树脂配管。

标号说明

P：(要连接的)配管；d：(要连接的)配管的外径；s1：距离；s3：长度；t1、t2：壁厚；t3：壁厚差；θ1、θ2、θ3：角度；1：卡套式管接头；10：接头主体；19：凸轮面；20：结合部件；30：套箍；30A：后方部；31：配管贯穿插入孔；32：锥形面；32a：(前侧的)锥形面；32b：阶梯部；32c：(后侧的)锥形面；34：切入部；34a：低强度部分；34b：交叉部；36：前端部。

Claims (17)

1.一种卡套式管连接构造，其特征在于，

所述卡套式管连接构造具有：接头主体，其具有凸轮面；环状的套箍，其外周面形成为朝向所述凸轮面的相反侧扩展的锥形面，在中心部具有供要连接的配管贯穿插入的配管贯穿插入孔；以及结合部件，其紧固于所述接头主体，以向所述接头主体的所述凸轮面按压所述套箍，

所述套箍具有：低强度部分，其用于在用手旋转所述结合部件而相对于所述接头主体进行紧固时使所述套箍的前端部变形，以使该套箍的前端部限制要连接的配管；阶梯部，其连接所述锥形面中的与所述低强度部分对应的第1锥形面和与所述第1锥形面相比远离所述凸轮面的第2锥形面；以及邻接部，其从所述凸轮面的相反侧与所述低强度部分邻接，用于在所述结合部件紧固于所述接头主体时使所述要连接的配管保持气密，

所述阶梯部与所述第2锥形面的边界部分处的所述锥形面的外径比所述阶梯部与所述第1锥形面的边界部分处的所述锥形面的外径大，所述阶梯部形成为，所述邻接部的壁厚为能够使所述要连接的配管保持气密的值。

2.根据权利要求1所述的卡套式管连接构造，其特征在于，

所述低强度部分是形成有从所述配管贯穿插入孔朝向径向外侧切入的切入部的部分。

3.根据权利要求2所述的卡套式管连接构造，其特征在于，

所述切入部的沿着所述套箍的轴向的剖面形状为三角形状，所述切入部的靠所述邻接部侧的内壁与所述配管贯穿插入孔的内壁的交叉部作为使所述要连接的配管保持气密的部分发挥功能。

4.根据权利要求3所述的卡套式管连接构造，其特征在于，

所述切入部的沿着所述套箍的轴向的剖面形状为大致直角三角形，所述切入部的所述交叉部为大致直角。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的卡套式管连接构造，其特征在于，

所述阶梯部的外周面形成为倾斜面。

6.根据权利要求5所述的卡套式管连接构造，其特征在于，

所述倾斜面与所述套箍的轴线所成的角度比所述第1锥形面与所述套箍的轴线所成的角度大。

7.根据权利要求6所述的卡套式管连接构造，其特征在于，

所述倾斜面与所述套箍的轴线所成的角度比所述第2锥形面与所述套箍的轴线所成的角度大。

8.根据权利要求1～4中的任一项所述的卡套式管连接构造，其特征在于，

所述阶梯部的外周面与所述第2锥形面的边界部形成为平滑的曲面。

9.根据权利要求1～4中的任一项所述的卡套式管连接构造，其特征在于，

所述阶梯部的外周面从所述第1锥形面到所述第2锥形面整体形成为平滑的曲面。

10.根据权利要求1～9中的任一项所述的卡套式管连接构造，其特征在于，

所述套箍中接近所述凸轮面的前端部的前缘的壁厚t1与所述要连接的配管的外径d具有以下式(1)的关系：

0.005≤t1/d≤0.05   …式(1)。

11.根据权利要求10所述的卡套式管连接构造，其特征在于，

所述套箍的在所述交叉部的位置处的壁厚t2与所述要连接的配管的外径d具有以下式(2)的关系：

0.01≤t2/d≤0.1     …式(2)。

12.根据权利要求11所述的卡套式管连接构造，其特征在于，

所述套箍的从所述前端部的前缘到所述交叉部的距离s1与所述要连接的配管的外径d具有以下式(3)的关系：

0.02≤s1/d≤0.1     …式(3)。

13.根据权利要求12所述的卡套式管连接构造，其特征在于，

所述套箍的轴向的所述阶梯部的长度s3与所述要连接的配管的外径d具有以下式(4)的关系，所述套箍的轴向的所述阶梯部的两端的壁厚差t3与所述要连接的配管的外径d具有以下式(5)的关系：

0≤s3/d≤0.4      …式(4)

0.03≤t3/d≤0.1   …式(5)。

14.一种阀，该阀具有管接头部，其特征在于，

所述管接头部具有权利要求1～13中的任一项所述的管连接构造。

15.一种卡套式管接头，该卡套式管接头具有管接头部，其特征在于，

所述管接头部具有权利要求1～13中的任一项所述的管连接构造。

16.一种冷冻装置，该冷冻装置具有制冷剂回路，其特征在于，

所述制冷剂回路具有权利要求14所述的阀。

17.一种冷冻装置，该冷冻装置具有制冷剂回路，其特征在于，

所述制冷剂回路具有权利要求15所述的卡套式管接头。

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