專利名稱：管接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及管接頭。
背景技術(shù)：
本發(fā)明的發(fā)明人已提出一種普通管接頭，利用它可通過插入管子端部自 動進(jìn)行連接工作，工人利用這種普通管接頭在工作地點(diǎn)不需要搬手等工具就
能有效地進(jìn)行管件工作(例如，可參見日本專利臨時出版物N0.2004 — 324858)。
但是，在上述普通管接頭中，在被連接管子端部上的內(nèi)圓周角部必須倒 角，這將加大管件工作的勞動量并降低效率。同時，上述管接頭具有要插入 被連接管子的插入圓筒部分，以接觸管子端部內(nèi)圓周面，而且該插入圓筒部 分需有特殊結(jié)構(gòu)的密封材料。就是說，當(dāng)采用普通結(jié)構(gòu)的0形環(huán)作密封材料 時，此0形環(huán)可能擰動而跑出密封槽，且當(dāng)插入管子沒有充分倒角時0形環(huán) 可能被損壞。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種管接頭，利用它即使被連接管子端部上 的內(nèi)圓周角部不倒角也可順利插入，而且普通0形環(huán)等密封材料可用于插入 圓筒部分而不會損壞和從密封槽脫出。本發(fā)明的另一個目的是使管接頭的外 直徑很小(很緊湊)，而且結(jié)構(gòu)部件的組裝很方便。還有一個目的是改善密封 性，方法是使0形環(huán)等密封材料置于插入圓筒部分上的密封槽的固定部分和 壓縮比(相對于管子內(nèi)直徑)足夠大。
現(xiàn)在參照附圖對本發(fā)明加以說明。


圖1是展示本發(fā)明一個實施例的說明性剖視圖； 圖2是說明其主要部分的功能性剖視圖； 圖3是說明其主要部分的功能性剖視圖； 圖4是圖1主要部分的放大剖視圖； 圖5A是管子引導(dǎo)環(huán)的全剖視圖；圖5B是管子引導(dǎo)環(huán)主要部分的放大剖視圖6是止動環(huán)正視圖7是止動環(huán)側(cè)剖視圖8是主要部分放大剖視圖9是說明主要部分功能的放大視圖。
具體實施例方式
下面參照附圖來說明本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例。
在示于圖1至4的實施例中，圖1表示將要連接的管子P的未連接狀 態(tài)，圖2表示管子P沿箭頭A方向的插入已(幾乎)完成的狀態(tài)，圖3表示管 子P正沿箭頭B方向抽出(通過拉力)，圖4是圖1主要部分的放大圖。
這種由管接頭2和管子P構(gòu)成的管子結(jié)構(gòu)，可用來供應(yīng)冷水和熱水等。 如圖9所示，此管子P包含金屬內(nèi)層6和塑料內(nèi)層7和外層8，塑料內(nèi)面和外 面可有一層交鍵的PE樹脂和聚乙烯。如上所述，作為連接管子P的金屬-塑 料組合管(金屬加強(qiáng)塑料管)可用于與本發(fā)明相關(guān)的管接頭2中。在圖1至3 顯示的管子P已經(jīng)簡化(略去了分層的狀況)。
標(biāo)號3代表(圓形下凹槽的)空心環(huán)形室，它是沿軸線朝外部方向敞開 的，管子P的端部1可插入其中。管子P的尖端面4被切割成相對于圖1和 9中與垂直軸線的面5成小角度e的傾斜。另外，在管子P的尖端面4和內(nèi)圓
周面9之間的角部(在內(nèi)圓周端部邊緣上)11不倒角。也就是說，管子P的尖 端面4是用切削工具在垂直軸線的面上切割管子而形成的，且在內(nèi)面和外面 上不倒角。
標(biāo)號10代表插入圓筒部分，它形成接頭主體12的一部分，上面有兩個 密封槽13，槽中放置普通廣泛使用的密封材料14，如0形環(huán)。如圖2和3所 示，密封材料14緊配在插入管子P端部1的內(nèi)圓周面9上以便密封。
接頭主體一般用金屬制造。雖然圖1中顯示的螺紋接頭型主體具有上述 插入圓筒部分10，連接頭部15和錐形陽螺紋部16，但可自由選用如彎管 型，T型等主體結(jié)構(gòu)。
標(biāo)號17代表圓柱形罩，而標(biāo)號18代表圓柱形帽。在接頭主體12連接頭 部15附近，有個止動小突起19形成在插入圓筒部分10的底部，以形成配合淺槽部20，后者與圓柱形罩17的內(nèi)端部17a相配(相連接)以便旋轉(zhuǎn)。圓柱 形罩最好用透明塑料制造。同時圓柱形罩17的內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成第一孔部分和第 二孔部分24，其內(nèi)徑沿軸線朝外逐漸增加，形成第一臺階部分21和第二臺階 部分22。為使圓柱形罩17和圓柱形帽18相互配合，其中的一個(圖中為罩 17)開有周向凹槽，另一個(圖中為帽18)有內(nèi)周向凹槽，同時用超聲波焊接 (熔焊)等將兩件連在一起。
在圓柱形帽18的內(nèi)圓周面上沿軸線方向形成朝外逐漸收縮的錐面部分 25，也即在環(huán)形空心室3上方有提供沿軸線方向朝外逐漸收縮的錐面部分 25。如圖6至8所示，在空心室3內(nèi)有個止動環(huán)26，其圓周上有縫27和與 管子圓周面咬合的爪28，止動環(huán)26最好用塑料制造。同時，在環(huán)形空心室3內(nèi)有支撐彈性環(huán)30，它將止動環(huán)26沿軸線方向 朝外(即朝圖1和2的右邊)有彈性地推，使止動環(huán)26接觸錐面部分25而收 縮。
具體來說，橡皮0形環(huán)適合作支撐彈性環(huán)30。止動環(huán)26的內(nèi)端面29處 在與軸線垂直的面上，而由0形環(huán)構(gòu)成的彈性環(huán)30設(shè)置(安放)在第二臺階部 22和內(nèi)端面29之間。
進(jìn)一步說，在圖1所示管子未插入狀態(tài)和圖2所示的剛剛插入管子的狀 態(tài)下，彈性環(huán)30是處在從罩17的大直徑第二孔部分24至帽18錐面部分25 的大直徑一邊的范圍內(nèi)。
標(biāo)號40代表管子引導(dǎo)環(huán)40，其外徑D4。略小于在敞開端面上圓柱形帽18 的(最小)內(nèi)徑D18。管子引導(dǎo)環(huán)40沿軸線方向從外面插入空心室30，并保持 與插入圓筒部分10相配，如圖1和4所示。管子引導(dǎo)環(huán)40用PE、 PP等塑料 制成，且形成閉合環(huán)(參看圖5A和5B)。
在接頭主體12的插入圓筒部分10上，沿軸線方向在外側(cè)密封槽13的近 (外)端有個定位小凸棱31。此小凸棱31的外徑略大于管子引導(dǎo)環(huán)40的內(nèi)徑 D41。為了定位，管子引導(dǎo)環(huán)40的內(nèi)圓周端部邊緣(內(nèi)角部)42卡在小凸棱31 上，如圖1和4所示。密封材料14(如0形環(huán))也起定位作用。就是說，沿軸 線方向處在小凸棱31附近的密封材料14，讓管子引導(dǎo)環(huán)40的內(nèi)圓周面有彈 性地接觸和壓向小凸棱31，使管子引導(dǎo)環(huán)40保持在一個準(zhǔn)確位置，以防止脫落。同時，簡單切割過(未倒角)的管子P端部被引導(dǎo)而平緩地插入，不會損 壞密封材料(下面將說明)。
管子引導(dǎo)環(huán)40的截面形狀如下它的內(nèi)圓周面43在軸線方向外側(cè)為直 線44，而在軸線方向內(nèi)側(cè)為錐形引導(dǎo)部分45。同時，外端面46(沿軸線方向 指向外側(cè))是形成在斜面47上，其外周側(cè)沿軸線方向相對于垂直軸線的面35 向內(nèi)傾斜一個預(yù)定角a。此預(yù)定角a最好在8G至20、
更進(jìn)一步詳細(xì)地說，直線段44和外端面46(斜面47)是用很小的R形角 部(內(nèi)圓周端部邊緣)42連起來，并且直線段44和管子引導(dǎo)環(huán)40以一大的曲 率半徑I^連起來。直線段44平行于軸線L，錐形引導(dǎo)部分45對軸線L的傾
角e為10°至30Q。尤其傾向于把傾角e設(shè)為1W至25°。當(dāng)e小于此下限時，
在軸線方向的尺寸H。(即寬度)過大，空心室3在軸線方向變得很大，因而此 管接頭不可能很緊湊。反之，若9大于此上限，引導(dǎo)的阻力將迅速增大。
同時，建議把直線段44在軸線方向的尺寸1144設(shè)定為寬度HQ的30%至 45%。當(dāng)&4小于此下限時，很難保持圖4的等待狀態(tài)和在軸線方向向內(nèi)運(yùn)動 的穩(wěn)定姿態(tài)。反之，當(dāng)H^大于此上限時，錐形引導(dǎo)部分45在軸線方向不可 能有足夠的尺寸，而不使得寬度H。太大。
管子引導(dǎo)環(huán)40的圓周面48在軸線方向外側(cè)為直線部分49，在內(nèi)側(cè)為錐 形部分50。此直線部分49平行于軸線L，即與內(nèi)側(cè)的直線部分44平行。同 時，錐形部分50的直徑沿向內(nèi)方向減小，且當(dāng)相對于軸線L的傾角P為8Q 至25°時滿足6<6的關(guān)系。另外，軸線方向直線部分49的尺寸H化取為離 H。的18%至38%。
此外，內(nèi)端部32具有R形圓形狀，其曲率半徑&2設(shè)定在下面公式的范 圍內(nèi)
0. 20 X (D40—D41) SR32^0. 30 X (D40 一 D41) 當(dāng)曲率半徑&2小于此下限時，寬度H。顯得不必要的大。反之，當(dāng)曲率半
徑&2大于此上限時，就很難平滑地向內(nèi)運(yùn)動。
如圖1和4所示，直徑041取成與插入圓筒部分10的外直徑D^相同或
略大一些，而小于小凸棱31的外直徑，以便在管子的非插入狀態(tài)卞可靠地支
托管子引導(dǎo)環(huán)40。當(dāng)管子P沿圖1箭頭A所示方向插入空心室3時，管子P的尖端面4接 觸管子引導(dǎo)環(huán)40(它被(最外面的)密封材料14和小凸棱31支撐在軸線方向 的確定位置，如圖4所示)，并將管子引導(dǎo)環(huán)40沿軸線方向向內(nèi)推，如圖9所 示。
即使管子P的端部1的(尖端面4)角部11沒有倒角，管子引導(dǎo)環(huán)40將 在尖銳的角部11剛要通過密封材料14的圓周之前把密封材料14滑動地推入 密封槽13(沿徑向朝內(nèi)方向)，以巧妙地防止角部11接觸密封材料14。
具有內(nèi)導(dǎo)錐部45的管子引導(dǎo)環(huán)40，在角部11通過密封材料14的圓周 而不與它接觸時，將密封材料14平穩(wěn)地推入密封槽13。因此，簡單切割的端 部1不會損傷密封材料，同時能有效地防止它從密封槽13中脫出。
即使把密封材料14(例如0形環(huán))的固定部分和壓縮比(相對于管子P的 內(nèi)圓周)設(shè)置得很大，而且密封材料14圓周面的較大部分在管子非插入狀態(tài) 下從密封槽13突出，管子P的端部仍能通過被管子引導(dǎo)環(huán)40均勻壓縮的密 封材料14，因此在管道完成(連接)狀態(tài)下的密封性將顯著改善。
另外，如圖9所示，在管子P尖端面4和相應(yīng)于管子引導(dǎo)環(huán)40內(nèi)圓周端 部邊緣(角部)42的內(nèi)圓周面9之間的角部(內(nèi)圓周端部邊緣)ll，壓縮內(nèi)圓周 端部邊緣42(如箭頭F所示)，使管子引導(dǎo)環(huán)40產(chǎn)生少許扭轉(zhuǎn)，如圖9中點(diǎn) 劃線33所示，因此當(dāng)受到密封材料14的阻力時，管子引導(dǎo)環(huán)40很容易從密 封材料14上面繞過。
同時，如圖1和9所示，若管子P的切割尖端面4相對垂直于軸線的面 5傾斜小的角度0 Q ，管子引導(dǎo)環(huán)40不與整個360Q圓周以均勻的力相接觸， 而只有整個360°圓周上內(nèi)很小的中心角范圍受到如箭頭F所示的大壓縮力。 但是，如上所述，管子引導(dǎo)環(huán)40包括具有上述ct角的斜面47，它只從管子P 的角部11受到如箭頭F所示的壓力，并通過如雙點(diǎn)劃線所示的扭轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)動) 從密封材料14上面平滑繞過，而不會在內(nèi)端部32處卡住(粘住)密封材料 14，從而引導(dǎo)管子在軸線方向向內(nèi)運(yùn)動。
然后，如圖2所示，管子P被插入直至管子引導(dǎo)環(huán)40接觸空心室3的里 面部分。這個狀態(tài)可用眼睛通過由透明塑料做的圓柱形罩17校核。建議將管 子引導(dǎo)環(huán)40涂上紅、蘭或綠色，以提高可視度。在圖2所示的已連接(完工)狀態(tài)下，止動環(huán)26被由0形環(huán)等彈性材料構(gòu) 成的彈性環(huán)30在軸線方向彈性朝外推，接觸錐面部分25的大直徑一側(cè)(內(nèi) 側(cè))，同時爪28輕輕觸及管子P的圓周面，起幫助盡早咬住的作用(施予壓力 的作用)。也就是說，當(dāng)管子P被沿如圖3所示的箭頭B方向拉出時，爪28 可以立即咬住(咬入)管子P的圓周面。如圖3所示，咬合爪28在軸線方向的 位置最好是兩個密封材料14中的一個在軸線方向的位置，因為止動環(huán)26的 直徑由大變小而在徑向?qū)⒐茏覲向內(nèi)壓造成與密封材料14的緊配合，以確保 在受到拉力時密封良好。支撐彈性環(huán)30的直徑基本和止動環(huán)26的直徑相同，而且所放置的位置 是與止動環(huán)26的內(nèi)端面29相接觸，從而避免圓柱形罩17和圓柱形帽18的 外部尺寸過大，這對結(jié)構(gòu)的緊縮性有利。下面按圖6至8補(bǔ)充說明止動環(huán)26，即使塑料爪28卡進(jìn)復(fù)合管子P并 接觸金屬內(nèi)層(如鋁)6，也不會引起與外面金屬的接觸和銹蝕。同時，爪28 的一個部件將產(chǎn)生很強(qiáng)的咬合力。此外，外端邊緣34在軸線方向為圓形，而 且在徑向可向內(nèi)縮，以免影響管子引導(dǎo)環(huán)40的運(yùn)動。另外，從外端邊緣34 沿軸線方向開了多個(圖6中為7個)開口槽36，以防塑料外層8在爪28卡 進(jìn)復(fù)合管子P時變成斷開的環(huán)。本發(fā)明不限于上述各圖所示及改型的實施例，為防止被拉出，也可以不 用止動環(huán)26而采用另一種結(jié)構(gòu)，其中固定在C形彈性環(huán)槽內(nèi)的跳動件被管子 P端部接觸時沿徑向向外或沿軸線向內(nèi)跳開，且C形彈性環(huán)抓緊或卡住管子P 的圓周面，以牢固地將管子P與插入圓筒部分固定。另外，可采用一種管接 頭，其中可通過對塑料加工(利用旋轉(zhuǎn))在管子P端部1的圓周面上形成凹形 圓周聯(lián)結(jié)槽。簡單地說，當(dāng)給管子提供帶密封材料14的插入圓筒部分10 時，上述管子引導(dǎo)環(huán)40的作用和效果非常之好。如上所述，管子引導(dǎo)環(huán)40零件的組裝很容易，而且只要簡單地插入管子 端部1就能方便迅速地完成管件和連接工作，因為在本發(fā)明的管接頭中有環(huán) 形空心室3 (要連接的管子P的端部1被插入其中)，同時提供了具有密封材料 14的插入圓筒部分10,此密封材料與端部1的內(nèi)圓周面9相配合。{還提供了 管子引導(dǎo)環(huán)40，它從外面插入空心室3內(nèi)并被固定在插入圓筒部分10上，管子引導(dǎo)環(huán)40的內(nèi)圓周面43在軸線方向外側(cè)有直線部分44，在軸線方向內(nèi)側(cè) 有導(dǎo)引錐體部分45，而且管子引導(dǎo)環(huán)40在外端面46上有一個斜面47，其圓 周面相對垂直于軸線的面35沿軸線方向朝內(nèi)傾斜。此外，管子P的角部11 不需要倒角，同時管件的工作效率可以顯著提高。
另外，通過管子引導(dǎo)環(huán)40的導(dǎo)引，可防止密封材料14從密封槽13脫出 和被損壞。尤其是具有直線部分44和錐形部分45的管子引導(dǎo)環(huán)40可保持穩(wěn) 定的姿態(tài)，平穩(wěn)地越過密封材料14上方，使管子的插入很方便。再有，即使 管子的尖端面4被切割成斜面，如圖9中雙點(diǎn)劃線33所示的被強(qiáng)烈壓縮部分 產(chǎn)生變形，并沿軸線方向向內(nèi)運(yùn)動，從而平穩(wěn)地越過密封材料14上方。
權(quán)利要求
1. 一種管接頭，具有環(huán)形空心室(3)，要連接的管子(P)的端部(1)被插 入此室，該管接頭有插入圓筒部分(IO)，上有密封材料(14)與該端部(1)的內(nèi) 圓周面(9)配合，其特征在于，設(shè)有管子引導(dǎo)環(huán)(40)從外面插入空心室(3)并 如被安裝地保持在插入圓筒部分(10)上，此管子引導(dǎo)環(huán)(40)的內(nèi)圓周面(43) 沿軸線方向在外側(cè)具有直線部分(44)，沿軸線方向在內(nèi)側(cè)具有引導(dǎo)錐部分 (45)，且該管子引導(dǎo)環(huán)(40)在外端面(46)上具有斜面(47)，斜面的外周側(cè)相 對于垂直于軸線的面(35)沿軸線方向朝內(nèi)傾斜。
2. 如權(quán)利要求l的管接頭，其中定位小凸棱(31)從插入圓筒部分(10)突出，在管子引導(dǎo)環(huán)(40)外端上的內(nèi)圓周端部邊緣(42)與該小凸棱(31)相接 合。
3. 如權(quán)利要求1或2的管接頭，其中環(huán)形空心室(3)具有錐面部(25)， 其直徑沿軸線方向朝外收縮減小，此空心室(3)內(nèi)有止動環(huán)(26)，其有圓周上 的縫(27)和與管子圓周面咬合的爪(28)，且止動環(huán)(26)用塑料制成。
4. 如權(quán)利要求3的管接頭，其中提供支撐彈性環(huán)(30)，它沿軸線方向朝 外有彈性地推動止動環(huán)(26)，并使該止動環(huán)(26)與收縮的錐面部分(25)接 觸。
全文摘要
一種管接頭，具有沿軸線方向朝外敞開的環(huán)形空心室(3)，管子(P)的端部(1)被插入室中。在該空心室(3)內(nèi)有管子引導(dǎo)環(huán)(40)。此管子引導(dǎo)環(huán)(40)的內(nèi)圓周面(43)上具有直線部分和引導(dǎo)錐體部分。
文檔編號F16L37/00GK101311603SQ20071019938
公開日2008年11月26日 申請日期2007年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月23日
發(fā)明者福山潤, 高田保 申請人:東尾機(jī)械株式會社