以下、本発明の第1~第6実施形態について� ��面に基づき説明する。なお、以下において� ��、各実施形態において共通する要素には同� ��の符号を付し、その重複する説明は省略又� ��簡略化している。

 (第1実施形態)
 本発明の第1実施形態に係る食い込み式管継 手について、図1~図6に基づいて説明する。第 1実施形態に係る管継手は、冷凍装置、ヒー� �ポンプ式温水装置などの冷媒回路、給水回� �、給湯回路などに使用される。管継手は、� �1に示されるように、継手本体1と、継手本体 1に接続しようとする配管pに外装して使用さ� ��る結合用部材2と、結合用部材2に一体に形� �されたフェルール3とを備える。

 継手本体1は、図3に示すように、基部13と 、基部13から延びる雌ねじ筒部14とを備える� �基部13には、閉鎖弁、容器、配管などの被接 続側機器に対して取り付けられる取付部11と� ��継手本体1に結合用部材2を締結するときに� �結工具で把持されるナット部12とが形成され ている。雌ねじ筒部14の内周面には、結合用� ��材2の後述する螺合部に螺合される螺合部と しての雌ねじ14aが形成されている。雌ねじ筒 部14の内側には、基部13から延びる中空軸部15 が設けられている。中空軸部15の内側は、配� ��pの先端部が差し込まれる配管接続口16とし� ��機能する。配管接続口16は、基部13に設けら れた大径の連通孔17及び小径の連通孔18に連� �している。取付部11の外周面には雄ねじ11aが 形成されている。

 配管接続口16の孔径は、配管接続口16に差 し込まれる配管pの外形と略同じである。配� �接続口16と連通孔17との間には段部(カウンタ ーボア)16aが形成されている。配管接続口16に 差し込まれる配管pの先端面を段部16aに当接� �せることにより、継手本体1に対する配管pの 挿入深さは常に一定となる。

 配管接続口16の入口端周りにはカム面19が 形成されている。カム面19は、中空軸部15の� �端に向かうにつれて径が大きくなる円錐面� �ある。管継手の軸線に対するカム面19の角度 は、管継手の軸線に対するフェルール3の後� �するテーパ面32の角度よりも大きい。

 結合用部材2は、図4及び図5に示すように� ��配管pが通過可能な大きさの貫通孔21を有す� ��基部22と、基部22から延びる保護筒部23とを� ��える。基部22の外周面には、継手本体1の雌� ��じ14aに螺合する螺合部としての雄ねじ22aが� ��成されている。また、基部22の後端(図4中の 右端)には、継手本体1に結合用部材2を締結す るときに締結工具で把持される六角ナット状 の外形を有する把持部24が設けられている。

 保護筒部23の内側には、基部22から延びる 環状のフェルール3が設けられている。フェ� �ール3は、配管pが通過可能な大きさの貫通孔 31を有している。貫通孔31の直径は、具体的� �は、配管接続口16の直径及び基部22の貫通孔2 1の直径と略同じである。フェルール3は、環� ��の薄肉部4を介して結合用部材2の基部22に対 して一体的に形成されている。

 フェルール3の基端を含む後半部は略一定 の肉厚を有している。その一方、フェルール 3の先端を含む前半部は、フェルール3の前半� ��の外周面がテーパ面32から形成されている� �め、フェルール3の先端に向かうにつれて小� ��くなる肉厚を有している。管継手の軸線に� ��するテーパ面32の角度は、管継手の軸線に� �するカム面19の角度よりもやや小さい。フェ ルール3の後端面33、換言すればフェルール3� �基端は、空間部34を介して、基部22に形成さ� ��た押圧面25と対向している。空間部34は、略 三角形状、厳密には上底34aが極短い正台形状 の断面を有している。空間部34がこのような� ��面形状を有していることにより、フェルー� ��3の後端面33と基部22の押圧面25は、管継手の 軸線に対して互いに逆向きに傾斜している。

 薄肉部4の前面(図5中に左面)が管継手の軸 線に対して直交しているのに対し、薄肉部4� �後面(図5中の右面)は管継手の軸線に対して� �交しないで傾斜している。そのため、薄肉� �4は、薄肉部4の他の部分に比べて肉厚の小さ い最薄肉部42を、フェルール3に最も近接した 位置に有している。

 フェルール3の内周面には、フェルール3の� �端付近に位置する第1環状ノッチ36と、フェ� �ール3の先端付近に位置する第2環状ノッチ35� ��が形成されている。
 第1ノッチ36は、空間部34の断面形状と相似� �断面形状を有している。すなわち、第1ノッ� ��36は、略三角形状、厳密には上底36aが極短� �正台形状の断面を有している。フェルール3� ��後半部は、第1ノッチ36が形成されることに� ��り、後半部の他の部分に比べて肉厚の小さ� ��薄肉部37を有している。第1ノッチ36は、薄� �部37を中心にしてフェルール3が変形するこ� �を可能にする。

 第2ノッチ35は、管継手の軸線に対して直� ��する面と管継手の軸線に対して直交しない� ��傾斜する面とによって画定され、直角三角� ��状の断面を有している。フェルール3の先端 部は、第2ノッチ35が形成されることにより、 容易に変形することが可能になっている。フ ェルール3の先端部に第2ノッチ35が形成され� �ことにより、フェルール3の内周には、第2ノ ッチ35に隣接して先端エッジ部3bが形成され� �いる。

 次に、以上のように構成される第1実施形態 に係る食い込み式管継手による配管接続方法 について説明する。
 食い込み式管継手に配管pを接続するに際し 、まず、継手本体1は配管、容器、閉鎖弁等� �被接続機器に取り付けられる。次に、結合� �部材2の貫通孔21に配管pを挿入して結合用部� ��2を配管pに外装させる。次いで、配管pの先� ��部をフェルール3の貫通孔31を通じて継手本� ��1の配管接続口16に挿入し、配管pの先端面を 段部16aに当接させる。その後、結合用部材2� �継手本体1に螺合させる。図1は、この時点で の状態を示している。

 その後、継手本体1に対して結合用部材2� �手回しして締め付けると、やがてフェルー� �3の先端、より具体的には、第2ノッチ35より� ��先端側のフェルール3の部分である楔状部3a� ��、カム面19によってガイドされることによ� �、中空軸部15と配管pの間、換言すれば配管� �続口16を画定する面と配管の外表面の間に押 し込まれる。かくして配管pは仮止めされる� �図6(a)は、この時点での状態を示している。

 続いて、締結工具を使って結合用部材2を 継手本体1に締め付けると、薄肉部4が破断し� ��フェルール3は結合用部材2から分離する。� �肉部4の破断は、結合用部材2の締め付けに伴 う応力が最薄肉部42に集中する結果、最薄肉� ��42において起こる。図6(b)は、結合用部材2か ら分離したフェルール3に結合用部材2の押圧� ��25が当接するまで、結合用部材2の締め付け� ��さらに進めた状態を示している。

 図6(b)に示す状態から結合用部材2の締め� �けをさらに進めると、分離後のフェルール3� ��結合用部材2から押圧を受ける。フェルール 3のテーパ面32がカム面19に突き当たっている� ��め、結合用部材2から押圧を受けることによ って分離後のフェルール3は、図6(c)に示すよ� ��に、薄肉部37を中心にして変形する。薄肉� �37を中心にしてフェルール3が変形すること� �よって、フェルール3の先端部に設けられて� ��る先端エッジ部3bとフェルール3の基端内周� ��エッジである基端エッジ部3cが配管pに食い� ��むこととなる。

 薄肉部37を中心にしたフェルール3の変形� ��、第1ノッチ36を画定している二つの面同士� ��ほぼ密着する図6(c)に示す状態の時点で停止 する。第1ノッチ36を画定している二つの面同 士のなす角度は、図6(c)に示す状態の時点に� �ける配管pに対する基端エッジ部3cの食い込� �量が適正な大きさとなるように設定されて� �る。

 配管pに対する先端エッジ部3b及び基端エ� ��ジ部3cの食い込み量がある程度まで進行し� �結合用部材2の締め付けに要するトルクが所� ��値を超えた時点で、配管pの接続は完了する 。図2は、配管pの接続が完了した管継手を示� ��ている。

 なお、管継手の空間部34及び第1ノッチ36� �、上述したとおり、互いに相似の略三角形� �の断面を有している。空間部34及び第1ノッ� �36はいずれも、図5に示すような刃物(バイト) 51を用いて、結合用部材2の所定の箇所を切削 することにより形成される。刃物51の刃先は� ��空間部34の断面形状及び第1ノッチ36の断面� �状に合致した断面形状を有している。空間� �34及び第1ノッチ36のうちいずれか一方がまず 形成され、その後、図5中の矢印X及び矢印Yに 沿って刃物51を移動させた後、他方は形成さ� ��る。

 第1実施形態によれば、次のような利点が得 られる。
 第1実施形態に係る食い込み式管継手では、 空間部34及び第1ノッチ36は、共通の刃物51を� �いて、結合用部材2の所定の箇所を切削して� ��成される。空間部34を形成するときと第1ノ� ��チ36を形成するときとで別の刃物が使用さ� �る場合には、刃物を交換する手間がかかる� �この点、空間部34を形成するときも第1ノッ� �36を形成するときも共通の刃物51が使用され� ��場合には、そのような手間がかからず、管� ��手の製造コストは低減される。

 刃物51は、空間部34の断面形状及び第1ノ� �チ36の断面形状に合致した断面形状の刃先を 有している。そのため、空間部34及び第1ノッ チ36の断面形状に合致しない断面形状の刃先� ��刃物51が有する場合に比べて、空間部34及び 第1ノッチ36のそれぞれの加工に要する時間は 短縮される。これも、管継手の製造コスト低 減に寄与する。

 フェルール3は、第1ノッチ36が形成される ことによって、薄肉部37を中心にして変形す� ��ことが可能となっている。管継手に対する� ��管pの接続時、薄肉部37を中心にしてフェル� ��ル3が変形することにより、フェルール3の� �端エッジ部3b及び基端エッジ部3cが配管pに食 い込む。配管pが接続された後の管継手にあ� �ては、フェルール3の基端エッジ部3cが配管p� ��食い込んでいることにより、配管pに振動や 衝撃が加わったとき、先端エッジ部3bが配管p に食い込んでいる箇所にまでその振動や衝撃 が伝わるのを抑制することが可能である。従 って、フェルール3の先端エッジ部3bが配管p� �食い込むことにより達成されているシール� �能及び配管pを保持する性能が、配管pに加わ る振動や衝撃によって低下するのを抑制する ことができる。

 管継手に対する配管pの接続時、薄肉部37� ��中心にしたフェルール3の変形は、第1ノッ� �36を画定している二つの面同士がほぼ密着し た時点で停止する。そのため、薄肉部37を中� ��にしてフェルール3が変形することによって 進行する配管pに対するフェルール3の先端エ� ��ジ部3b及び基端エッジ部3cの食い込みもまた この時点で停止する。これは、配管pに対す� �フェルール3の食い込みが過剰に進行するの� ��防止する。配管pに対してフェルール3が過� �に食い込むと、フェルール3の食い込みによ� ��配管pの変形が原因で、配管pの中を流れる� �媒などの流体の流通抵抗が増大することが� �る。

 フェルール3の先端部は、第2ノッチ35が形 成されることにより、容易に変形することが 可能になっている。換言すれば、フェルール 3の先端を構成している楔状部3aは、フェルー ル3の他の部分に対して容易に変位すること� �可能である。そのため、管継手に対する配� �pの接続時、継手本体1に対して結合用部材2� �手回しして締め付けることによって、フェ� �ール3の楔状部3aは中空軸部15と配管p間に容� �に押し込まれる。こうして配管pが仮止めさ� ��ることにより、管継手に配管pを接続する際 の作業性は向上する。

 フェルール3は、保護筒部23によって周り� ��囲まれているため、配管pの接続に使用され る前の結合用部材2においてフェルール3が傷� ��けられるのを抑制することができる。

 フェルール3は薄肉部4を介して結合用部� �2に対して一体的に形成されているが、その� ��肉部4は、薄肉部4の他の部分に比べて肉厚� �小さい最薄肉部42を有している。そのため、 結合用部材2の締め付け時、薄肉部4は最薄肉� ��42において容易に破断しうる。

 本実施形態に係る食い込み式管継手を冷凍� ��置や温水装置の冷媒回路、給水回路、給湯� ��路などに使用することにより、冷凍装置や� ��水装置のコストを低減することができる。
 (第2実施形態)
 次に、本発明の第2実施形態について図7に� �づき説明する。第2実施形態に係る食い込み� ��管継手は、第1実施形態に係る食い込み式管 継手とは第2ノッチ35の形状が異なっているも のの、それ以外の点については第1実施形態� �係る食い込み式管継手と同じである。

 すなわち、第2実施形態に係る食い込み式 管継手では、図7に示すように、フェルール3� ��先端付近に位置するようにフェルール3の内 周面に設けられる第2ノッチ35は、空間部34及� ��第1ノッチ36の断面形状と相似の断面形状を� ��している。この場合、空間部34及び第1ノッ� ��36を形成する際に用いられるのと同じ刃物51 を用いて第2ノッチ35を容易に形成することが 可能である。空間部34、第1ノッチ36及び第2ノ ッチ35の形成をいずれも共通の刃物51を用い� �行うことにより、管継手の製造は一層容易� �なる。

 (第3実施形態)
 次に、本発明の第3実施形態について図8に� �づき説明する。第3実施形態に係る食い込み� ��管継手は、第1実施形態に係る食い込み式管 継手とは空間部34の形状及び第1ノッチ36の形� ��が異なっているものの、それ以外の点につ� ��ては第1実施形態に係る食い込み式管継手と 同じである。

 すなわち、第3実施形態に係る食い込み式 管継手では、図8に示すようなに、空間部34及 び第1ノッチ36をそれぞれ画定している面のう ち、前面(図8中の左面)が管継手の軸線に対し て直交しているのに対し、後面(図8中の右面) は管継手の軸線に対して直交しないで傾斜し ている。そのため、フェルール3の基端エッ� �部3cは、第1実施形態では鈍角であったのに� �し、90度の角度を有している。このような空 間部34及び第1ノッチ36は、空間部34の断面形� �及び第1ノッチ36の断面形状に合致した断面� �状を有する刃先を備えた図8に示すような刃� ��51を用いて形成される。

 この場合、フェルール3の基端エッジ部3c� ��角度が、第1実施形態の場合に比べて鋭いた め、配管pに対して基端エッジ部3cがより効果 的に食い込むことが可能である。第3実施形� �に係る食い込み式管継手では、薄肉部4の他� ��部分に比べて肉厚の小さい最薄肉部42を薄� �部4に形成するべく、図8中に参照符号41で示� ��れる切込みを薄肉部4に設けてもよい。

 (第4実施形態)
 次に、本発明の第4実施形態について図9及� �図10に基づき説明する。第1実施形態に係る� �い込み式管継手では、継手本体1に雌ねじ14a� ��設けられる一方、それに螺合する雄ねじ22a� ��結合用部材2に設けられている。これに対し て、第4実施形態に係る食い込み式管継手で� �、継手本体1に雄ねじ15aが設けられる一方、� ��れに螺合する雌ねじ28aが結合用部材2に設け られている。

 より詳細には、図9及び図10に示される第4 実施形態に係る食い込み式管継手では、継手 本体1は、図3に示される雌ねじ14aを有する雌� ��じ筒部14が省略され、その代わりに中空軸� �15の外周面に雄ねじ15aが形成されている。一 方、図9及び図10に示される結合用部材2は、� �4に示される基部22の雄ねじ22a及び保護筒部23 が省略され、その代わりに雌ねじ28aを内周面 に有する雌ねじ筒部28が基部22から延びてい� �。雌ねじ筒部28は、図4に示される保護筒部23 と同様、フェルール3の周りを囲んでいるた� �、配管pの接続に使用される前の結合用部材2 においてフェルール3が傷つけられるのを抑� �する働きをする。

 (第5実施形態)
 次に、本発明の第5実施形態について図11及� ��図12に基づき説明する。第5実施形態に係る� ��い込み式管継手は、第1実施形態に係る食い 込み式管継手とは空間部34の形状が異なって� ��るものの、それ以外の点については第1実施 形態に係る食い込み式管継手と同じである。

 すなわち、第5実施形態に係る食い込み式 管継手では、図11に示すように、空間部34は� �第1ノッチ36の断面形状と同形同大の略三角� �断面形状を有する外周側部分と、管継手の� �線に対して直交する二つの対向面によって� �定される内周側部分とを有する。そのため� �基部22の押圧面25は、管継手の軸線に対して� ��交しないで傾斜する外周側部分25aと、管継� ��の軸線に対して直交する内周側部分25bとを� ��する。また、フェルール3の基端エッジ部3c� ��、第1実施形態では鈍角であったのに対し、 90度の角度を有している。

 図11に示す空間部34及び第1ノッチ36はいず れも、空間部34の外周側部分の断面形状及び� ��1ノッチ36の断面形状に合致した断面形状を� ��する刃先を備えた図11に示すような刃物51を 用いて形成される。

 第5実施形態に係る食い込み式管継手による 配管接続方法を、図12(a)~図12(c)を参照しなが� ��以下説明する。
 図12(a)は、配管pの先端部が配管接続口16に� �入された継手本体1に対して結合用部材2を手 回しして締め付けることにより、配管pが仮� �めされた状態を示している。ここまでは、� �1実施形態の場合と同様である。

 その後、締結工具を使って結合用部材2を 継手本体1に締め付けると、薄肉部4が破断し� ��フェルール3は結合用部材2から分離する。� �12(b)は、結合用部材2から分離したフェルー� �3に結合用部材2の押圧面25が当接するまで、� ��合用部材2の締め付けをさらに進めた状態を 示している。図12(b)から明らかなように、こ� ��とき、フェルール3は、押圧面25のうち外周� ��部分25aに当接する。

 図12(b)に示す状態から結合用部材2の締め� ��けをさらに進めると、分離後のフェルール3 は、結合用部材2から押圧を受けることによ� �て、図12(c)に示すように、薄肉部37を中心に� ��て変形する。薄肉部37を中心にしてフェル� �ル3が変形することによって、フェルール3の 先端エッジ部3bとフェルール3の基端エッジ部 3cが配管pに食い込むこととなる。薄肉部37を� ��心にしたフェルール3の変形は、第1ノッチ36 を画定している二つの面同士がほぼ密着する 図12(c)に示す状態の時点で停止するが、フェ� ��ール3が変形する過程で、押圧面25は、フェ� ��ール3に対して、管継手の軸線に対して傾斜 する外周側部分25aで当接する状態から、管継 手の軸線に対して直交する内周側部分25bで当 接する状態へと切り替わる。押圧面25がフェ� ��ール3に対して外周側部分25aで当接している 間は、フェルール3が結合用部材2から押圧を� ��けることによって、配管pに対するフェルー ル3の基端エッジ部3cの食い込みは比較的速や かに進行する。一方、押圧面25がフェルール3 に対して内周側部分25bで当接するように切り 替わった後は、管継手の軸線に対する内周側 部分25bの角度が外周側部分25aのそれとは異な ることにより、配管pに対するフェルール3の� ��端エッジ部3cの食い込みがそれほど進行し� �いまま、フェルール3は薄肉部37を中心にし� �変形を続ける。そのため、結合用部材2から� ��離したフェルール3に結合用部材2の押圧面25 が最初に当接する図12(b)に示す状態から、第1 ノッチ36を画定している二つの面同士がほぼ� ��着する図12(c)に示す状態に至るまでの結合� �部材2の移動距離Sは、第1実施形態の場合に� �べて小さい。

 第5実施形態によれば、第1実施形態で得ら� �る利点に加えて、次のような利点が得られ� �。
 結合用部材2から分離したフェルール3に結� �用部材2の押圧面25が最初に当接する図12(b)に 示す状態から、第1ノッチ36を画定している二 つの面同士がほぼ密着する図12(c)に示す状態� ��至るまでの結合用部材2の移動距離が比較的 小さいため、管継手に対する配管pの接続時� �結合用部材2の締付ストロークは比較的小さ� ��て済む。これは、管継手に配管pを接続する 作業に要する時間の短縮に寄与する。

 第1実施形態の場合に比べて、空間部34のサ� ��ズが小さい。これは、管継手の小型化を図� ��うえで有利である。
 フェルール3の基端エッジ部3cの角度が、第1 実施形態の場合に比べて鋭いため、配管pに� �して基端エッジ部3cがより効果的に食い込む ことが可能である。

 (第6実施形態)
 次に、本発明の第6実施形態について図13に� ��づき説明する。第6実施形態に係る食い込み 式管継手は、第5実施形態に係る食い込み式� �継手とは第1ノッチ36の形状が異なっている� �のの、それ以外の点については第5実施形態� ��係る食い込み式管継手と同じである。

 すなわち、第6実施形態に係る食い込み式 管継手では、図13に示すように、第1ノッチ36� ��、空間部34の外周側部分の断面形状と同形� �大の略三角の断面形状を有する外周側部分36 1と、管継手の軸線に対して直交する二つの� �向面によって画定される内周側部分362とを� �する。第5実施形態の場合に比べて、第1ノッ チ36の深さは大きい。すなわち、第5実施形態 の場合に比べて、フェルール3の薄肉部37の肉 厚は小さい。そのため、フェルール3は、薄� �部37を中心にしてより変形しやすくなってい る。

 図13に示す空間部34及び第1ノッチ36はいず れも、空間部34の外周側部分の断面形状及び� ��1ノッチ36の外周側部分361の断面形状に合致� ��た断面形状を有する刃先を備えた共通の刃� ��を用いて形成される。

 上記の第1~第6実施形態は次のように変形さ� ��てもよい。
 上記各実施形態において、第1ノッチ36と第2 ノッチ35のいずれか一方を省略してもよい。

 上記各実施形態における空間部34、第1ノッ� ��36及び第2ノッチ35の形状は上で説明した形� �に限定されるものではない。
 上記各実施形態において、フェルール3は、 結合用部材2に一体に形成される代わりに、� �手本体1に一体に形成されてもよい。この場� ��、カム面19は継手本体1ではなく、結合用部� ��2に形成される必要がある。

 第1~第3、第5、第6実施形態においては、� �手本体1に雌ねじ14aが設けられる一方、それ� ��螺合する雄ねじ22aが結合用部材2に設けられ ているが、第4実施形態の場合と同様に、継� �本体1に雄ねじが設けられる一方、それに螺� ��する雌ねじが結合用部材2に設けられてもよ い。