JP3936697B2 - 管継手 - Google Patents

Description

本発明は、概略的には、請求項１の特徴を備えた管継手に関する。

この種の管継手は、例えば、自動車のエアコンディショナーユニットにおける配管系に使用される。冷媒としてフレオンまたはR134aを使用する従来技術のシステムでは、継手プラグの溝内に配置された一つまたは二つのＯ-リングを備えた管継手を用いる。少なくとも一つの溝および円錐形プラグ末端の構成に起因して、継手プラグは、配管区画の組立ておよび分解のために、関連の金属製部分を対応して屈曲させなければならない。加えて、押出されたプロファイルでプラグを形成するのに必要な機械加工のために、継手プラグの製造は、プラグ長さに応じた労力を必要とする。また、Ｏ-リングは、経時変化のためシール表面上で動かなくなる欠点を有している。クランプネジを外した後に、封入された媒質の圧力下において、対応する接着力の急激な解除は著しい危険を生じる。Ｏ-リングの必要な弾性は、それらが継手プラグの溝に容易に装着できる点で有利であるが、該リングの必要な弾性材料は、特に高圧において、またCO₂システムを密封するときのように、一定のガスを密封するときに予想される拡散のため、密封効果が制限されるという欠点を有する。極端に高い圧力に曝される管継手にＯ-リングシールを使用するときには、特に管継手に曲げ力が働くときに、弾性シール材料が密封ギャップから押出される危険が存在する。更に、管継手におけるＯ-リングは、配管系の内径に対応する領域に比較して本質的に半径方向に大きい領域に、密封される媒質の圧力が加わるので、管継手は対応する高い軸方向の力に曝されることになり、従って非常に大きい寸法にしなければならない点で不利である。最後に、該管継手の開閉に際して、そのＯ-リングを含む管継手、従って継手ソケットのシール表面もまた、汚染もしくは破損されるに至り得る危険が存在する。

本発明は、上記で述べた既知の管継手の欠点を回避し、特別に高い圧力に対しても信頼性をもってシールし、コンパクトで容易に製造でき、また開閉の際に簡単かつ安全に操作できる管継手に関する。

本発明によれば、この問題は、請求項１の特徴によって解決された。本発明の有利な実施例は従属項に記載されており、以下の実施例の説明から、また添付の図面によって理解できる。

管継手１は、孔4，5を備えた押出しプロファイルから切出された、略立方体形状の二つの継手ブロック2，3を有しており、これらは高圧配管系の一部を形成する。これら孔4，5は、それぞれ、外方側では、直径が大きな管ソケット6，7となり、その中には連結すべき金属製の配管区画8，9の自由末端が挿入され、蝋付けされる。これらの配管区画8，9は、例えば自動車のエンジンコンパートメントの中に設置されたCO₂-エアコンディショニングユニットの一部であり、従って該配管系は150バールを超える圧力にも安全に耐えることができなければならない。

一方の継手ブロック3は、管軸の方向に横方向で突出した継手プラグ10を有しており、これは他方の継手ブロック2のプラグソケット11によって囲まれている。このプラグの係合は、継手ブロック2，3の対向端領域に設けられた位置決めピン12と共に、特に配管系の組立てまたは管継手の再閉鎖の際に、装着された夫々の配管区画8，9を含む継手ブロック2，3の摩擦による整列を保証する。このプラグ係合はまた、プラグソケット11内における管継手1の密封リング13のための保護位置を提供する。

継手プラグ10は更に、保護ソケット14を支持するように機能し、これは管継手の組立ての前および最中に、密封リング13を、継手プラグ10の前面15に対してセンタリングされた位置に保持し、更に汚れの侵入に対してプラグソケット11を外部からシールする。保護ソケット14により継手プラグの前面15に固定された密封リング13は、平坦なシール形状、従って矩形の断面を有しており、また、プラグソケット11の半径方向シール表面16および継手プラグ前面15の両方に設けられた円周方向のプロファイル17，18が、密封リング13の中に押圧できるように、例えば軟質金属からなっている。通常のＯ-リングシールと比較すると、就中、シール表面の精密な加工を回避できる利点、不透過性の非弾性材料が適している利点、また管継手のクランプネジ19によってシール力を発生できる利点が存在し、これはクランプネジ19の解除後に危険なく、管継手を開くことができるという利点につながる。

密封プロファイル17，18は、例えば、断面が三角形のエッジ形状の円周方向リブからなっており、図２に示す実施例においては、そのうちの相互に同心円的な二つが、プラグソケット11の底部領域で、継手プラグの前面15および円周方向シール表面16に形成される。またプロファイル構成を逆にすることにより、その材料が継手ブロック2，3よりも遥かに硬いという条件で、プロファイルを密封リング13に設けることもできる。継手ブロック2，3は、好ましくは押出されたプロファイルの区画から製造されるので、それらは、例えばアルミニウム合金からなっている。

上述した保護ソケット14の第一の実施例は、図２および図５の中に示されている。保護ソケット14は、継手ブロック3の前面20に隣接したその後端の領域において、それぞれ外部または後部に出て行くノーズ形状の断面を有する、直径方向に対向した二つの弧状保持リム21，22を有しており、継手プラグ10の円錐形前面領域23によって保護ソケット14が拡張されると、保持リム21，22は、継手ブロック3の前面20に隣接した、その後方の円周方向保持溝24に係合する。例えば、プラスチック射出モールド成形部品として製造される保護ソケット14の外表面25は、円筒形または僅かに円錐形であり、プラグソケット11の円筒形もしくは僅かに円錐形の内部表面に関して、それ自身、そして、継手プラグ10もまたセンタリングされるようになっている。密封リングをもセンタリングするため、前記密封リング13は、例えば保護ソケット14の前面リムの領域に形成された、保護ソケット14内の四つの保持ノーズ27の背後で係合し、密封リング13はは、周縁が、軸方向ウエブ28に保持され、リブ形態の軸方向ウエブ28は保持ノーズ27に隣接する。従って、密封リング13は保護ソケット14の前方端部へ後方にオフセットして保持され、その中に囲まれるので、その容易に損傷し得るシール表面は、管継手の分解された状態で機械的効果から保護され、また組立ての際の紛失から確実に保護される。更に、保護ソケット14は、その後部リムを形成する円周方向の密封リップ29を有している。この密封リップ29は、保護ソケット14から外側に向けてフランジ状に突出し、継手ブロック2，3の前面20，31の間のギャップ空間の中に係合して、外部に対して該シール構成を汚れの侵入から保護する。密封リップ29は弧状の断面を有しており、弾性変形によって、ギャップ空間30の幅に密封状態で嵌り込むようになっているのが好ましい。その保護ソケットを備えた密封リング13の説明された構成は、組立てに適した保護位置において、保護ソケット14が継手プラグ10の前面15にセンタリングされた密封リング13を保持できるように、保護ソケット14を保持および位置決めするようにだけ機能させるために、継手プラグ10を空間的に短い寸法にすることができることを示している。

図６に示す保護ソケット14’の他の実施例は、保護ソケット14’（従ってプラグソケット11’も）を更に短くできるように保持ノーズ27が省略されている点で、先に説明したものとは異なっている。その代りに、密封リング13は軸方向ウエブ28の間に挿入され、それらによって予備張力で指グリップ式に保持される。

配管区画8，9に対して異なる方向に働く横断力（これはシーリングに影響し得る）のために、継手ブロック2，3の間、従って密封リング12に隣接したシール前面15，16の間の角度偏向を回避するため、隣接するフランジ表面は、シール構成から離れた側部フランジ32，33の外側端部に配置され、更に、凹部34によって対称的に二つの一部表面35，36に分割される。従って、継手プラグ10の前面におけるシール前面15，16の間およびプラグソケット11の中の、密封リング13の圧入領域は対称的な支持三角形の点を形成し、他の二つの点は、一部表面35，36によって形成される。クランプネジ19は、この三角形の重心領域内に位置され、その膨張によって、密封リング13におけるシール圧力を維持する。一部表面35，36を形成するためにそれらの間に必要とされる凹部34は、例えば、ピンソケット孔38を面取りすることによって作製することができる。

クランプネジ19は、フランジの屈曲に対して逆に作用させるために、そのネジ頭部39と共に、側部フランジ33において可能な限り大きい隣接表面を有し、これに対応してフランジを薄くできるようになっている。それを通してクランプ力が側部フランジ33に作用する該隣接表面の更なる拡大は、図示しないワッシャーによって得ることができる。加えて，ワッシャーの適切なディスク形状は、該ワッシャーのディスクバネ機能を導くことができ、その結果、密封リング13における均一なシール力の開放を伴うことなく、可能な弾性変形の領域が拡大される。

位置決めピン12は、最適位置において、一部表面35，36の間で側部フランジ32，33の一方の中に緊密に着座し、隣接する側部フランジ32，33の中の着座孔28と係合して、ピッタリ嵌合する。管継手1を作製する際に、この嵌合は、継手ブロック2，3の相互の正確な整列を保証し、またプラグソケット11が継手プラグ10および該継手プラグ10の保護ソケット14の上を摺動するときの、傾斜および捻れを防止する。また、継手ブロック2，3の一方を軸に平行に他方から取外す工程は、位置決めピン12によって支持しながら行われる。フランジ結合が閉じられる前の、側部フランジ32，33の手動での位置決め係合は、他方の側部フランジ33における対応の凹部と共に、一方の側部フランジ32における突起のもう一つの設計によっても得ることができ、これは位置決めピン12の作用とは異なるが、その作用に対応するものである。

管軸、クランプネジおよび位置決めピンを含む断面での本発明による管継手を示す図である。 図１の管継手のシール領域における拡大断面図である。 分解されかつ軸方向に適正に配置された図１の管継手の一部を示す斜視図である。 図４には、保護ソケットの中に予め組立てられた密封リングが示され、また、このソケットは継手プラグ上で予め組立てられて示されている。 図１の継手の保護ソケットを示す拡大斜視図である。 シール構成の部分断面で示した保護ソケットのもう一つの実施例である。

符号の説明

1…管継手
4，5…孔
2，3…継手ブロック
6，7…管ソケット
8，9…配管区画
10…継手プラグ
11…プラグソケット
12…位置決めピン12
13…密封リング
14…保護ソケット
15…継手プラグの前面
16…半径方向シール表面16
17，18…円周方向のプロファイル
19…クランプネジ19
20…継手ブロック3の前面
21，22…弧状保持リム

Claims (3)

1. 高圧配管系の配管区画(8,9)を着脱自在に結合するための管継手であって、
   一対の継手ブロック(2,3)を有し、これらのうちの一方が継手プラグ(10)を有し他方が該継手プラグ(10)を受け入れるプラグソケット(11)を有し、前記継手ブロック(2,3)は、クランプネジ(19)によって一緒に保持される側部フランジ(32,33)を有し、
   さらに、前記継手プラグ(10)の前面(15)に配置された密封リング(13)を有し、該密封リング(13)は、該リング(13)を封入する保護ソケット(14)及び前記継手プラグ(10)によって支持され、前記保護ソケット(14)は、該保護ソケット(14)から外側に向けてフランジ状に突出する密封リップ(29)を有し、該密封リップ(29)は、継手プラグ(10)の円周方向周りで前記継手ブロック(2,3)の前面(20,31)の間のギャップ空間(30)に密封状態で嵌り込む、ことを特徴とする管継手。
2. 前記継手プラグ（10）の前面（15）と前記プラグソケット（11）の半径方向シール表面（16）の両者における密封リングのシーリング接触は、円周方向エッジを備えた密封プロファイル（17，18）によってなされる、請求項１に記載の管継手。
3. 前記密封プロファイル（17，18）の円周方向エッジが、継手プラグ（10）の前面（15）とプラグソケット（11）のシール表面（16）の両方に設けられ、
   前記密封プロファイル（17，18）の円周方向エッジが、前記側部フランジ接合部（32，33）のクランプ力によって、前記密封リング（13）の塑性変形可能な材料の中に圧入される、請求項２に記載の管継手。

Images