本發(fā)明涉及管接頭。

背景技術(shù)：

以下專利文獻(xiàn)中公開了一種管接頭。該管接頭具有：金屬管，其具有旋入管體的螺紋部；樹脂管，其與金屬管嵌入成型且具有連結(jié)到另一管體的連結(jié)部；和多邊形部，其與樹脂管的周圍一體成型。對(duì)多邊形部施加用于將金屬管旋入管體的扭矩。多邊形部的角部被構(gòu)造成因比使金屬管與樹脂管分離的扭矩小的扭矩而破損。在施加扭矩時(shí)使用諸如活動(dòng)扳手等的工具。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2014-95410號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問(wèn)題

本申請(qǐng)的發(fā)明人正在開發(fā)一種如下管接頭：在該管接頭中，用樹脂管替換上述管接頭的金屬管，并且由樹脂整體制成。由樹脂制成的管接頭在輕量化的方面是優(yōu)異的，并且進(jìn)一步地，在降低成本方面是優(yōu)異的。順便地，與金屬管相比，樹脂管的機(jī)械強(qiáng)度低，并且進(jìn)一步地，因手動(dòng)施工而從工具輸入到多邊形部的扭矩會(huì)產(chǎn)生離差。例如，在使用管接頭作為供水管的管接頭的情況下，為了輸入對(duì)防止漏水而言適當(dāng)?shù)呐ぞ?，并且為了不輸入不產(chǎn)生破損的過(guò)大緊固扭矩，由樹脂制成的管接頭存在改進(jìn)的余地。

鑒于上述事實(shí)，本發(fā)明的目的是提供被輸入適當(dāng)?shù)呐ぞ厍也槐惠斎脒^(guò)大的扭矩的管接頭。

用于解決問(wèn)題的方案

根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的管接頭包括：管狀的管接頭主體；螺紋部，所述螺紋部設(shè)置在所述管接頭主體的軸向一端部；多邊形的扭矩輸入部，所述扭矩輸入部設(shè)置在所述管接頭主體的軸向中間部并且在周向上具有用于扭矩輸入的多個(gè)工具接觸面；以及凹部，所述凹部設(shè)置在所述工具接觸面并且從所述工具接觸面在徑向上凹陷，其中，所述工具接觸面的除了所述凹部以外的軸向上的長(zhǎng)度L1除以所述工具接觸面的包括所述凹部的軸向上的長(zhǎng)度L2而獲得的商值為從0.18至0.88。

在根據(jù)第一實(shí)施方式的管接頭中，管狀的管接頭主體的軸向一端部設(shè)置有螺紋部，管接頭主體的軸向中間部設(shè)置有扭矩輸入部。扭矩輸入部是在周方上具有供扭矩輸入的多個(gè)工具接觸面的多邊形。此外，工具接觸面設(shè)置有沿徑向凹陷的凹部。

這里，工具接觸面的除了凹部以外的軸向上的長(zhǎng)度L1除以工具接觸面的包括凹部的軸向上的長(zhǎng)度L2而獲得的商值為0.18至0.88。因?yàn)樯讨禐?.18以上，所以在例如供水管的管接頭的情況下，能夠向扭矩輸入部輸入能夠防止漏水的適當(dāng)扭矩。另一方面，因?yàn)樯讨禐?.88以下，所以在向扭矩輸入部輸入使得管接頭主體破損的過(guò)大的扭矩的情況下，應(yīng)力會(huì)因凹部而集中在扭矩輸入部的角部，并且在角部處產(chǎn)生破損。因此，因?yàn)閬?lái)自工具的力在角部破損之后不會(huì)施加到角部，所以不會(huì)有過(guò)大的扭矩輸入到扭矩輸入部。

在根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的管接頭中，根據(jù)第一實(shí)施方式的管接頭，所述商值為從0.62至0.75。

在根據(jù)第二實(shí)施方式的管接頭中，能夠在實(shí)用范圍內(nèi)獲得由根據(jù)第一實(shí)施方式的管接頭所獲得的作用。

在根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的管接頭中，根據(jù)第一實(shí)施方式或第二實(shí)施方式的管接頭，所述管接頭主體、所述螺紋部和所述扭矩輸入部由樹脂材料一體地成型。

在根據(jù)第三實(shí)施方式的管接頭中，因?yàn)楣芙宇^主體、螺紋部和扭矩輸入部由樹脂材料一體地成型，所以這些部位由相同的材料一體成型為單個(gè)部件。因此，能夠減少管接頭的部件數(shù)量，并且能夠使管接頭的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。另外，因?yàn)楣芙宇^由與金屬材料相比重量輕的樹脂材料成型，所以能夠想得到管接頭被輕量化。

在根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式的管接頭中，根據(jù)第一實(shí)施方式至第三實(shí)施方式中任一實(shí)施方式的管接頭，所述長(zhǎng)度L1設(shè)定在飽和區(qū)域，在所述飽和區(qū)域中使所述管接頭主體破損的扭矩相對(duì)于所述長(zhǎng)度L1的增加是恒定的。

在根據(jù)第四實(shí)施方式的管接頭中，發(fā)現(xiàn)了飽和區(qū)域，在該飽和區(qū)域中使管接頭主體破損的最大扭矩相對(duì)于工具接觸面的表面積的增大是恒定的。如果將工具接觸面的表面積設(shè)定在飽和區(qū)域中，能夠有效地減少最大扭矩的離差。因此，因?yàn)槟軌蚴菇遣吭诠芙宇^主體破損之前如預(yù)期那樣破損，所以會(huì)向扭矩輸入部輸入適當(dāng)?shù)呐ぞ?，從而不?huì)有過(guò)大的扭矩輸入到扭矩輸入部。另外，因?yàn)槟軌驅(qū)⒐ぞ呓佑|面的除了凹部以外的軸向上的長(zhǎng)度L1設(shè)定為例如容易卡住工具的長(zhǎng)度，所以能夠提高管接頭的可施工性。

在根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方式的管接頭中，根據(jù)第一實(shí)施方式至第四實(shí)施方式中任一實(shí)施方式的管接頭，所述長(zhǎng)度L1是所述工具接觸面的被所述凹部分割出的多個(gè)軸向上的長(zhǎng)度Ln的總和，所述長(zhǎng)度Ln除以所述長(zhǎng)度L2而獲得的商值設(shè)定為1/3以下。

在根據(jù)第五實(shí)施方式的管接頭中，工具接觸面的除了凹部以外的軸向上的長(zhǎng)度L1是工具接觸面的被凹部分割出的多個(gè)軸向上的長(zhǎng)度Ln的總和。工具接觸面的包括凹部的軸向上的長(zhǎng)度L2是凹部的軸向上的長(zhǎng)度與長(zhǎng)度L1相加而獲得的長(zhǎng)度。當(dāng)將長(zhǎng)度Ln除以長(zhǎng)度L2而獲得的商值設(shè)定為1/3以下時(shí)，能夠使角部在管接頭主體破損之前因凹部而破損，并且能夠使扭矩輸入部的軸向和徑向上的壁厚因凹部而局部地薄。例如，在管接頭主體通過(guò)用模具對(duì)樹脂材料一體成型而形成的情況下，通過(guò)使扭矩輸入部的壁厚局部地薄，會(huì)增加對(duì)注入模具的樹脂材料施加的壓力。因此，因?yàn)榇龠M(jìn)了在混入模具的空氣向模具外部的排出，所以能夠有效地抑制在成型之后在管接頭主體處產(chǎn)生空隙。

在根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施方式的管接頭中，根據(jù)第一實(shí)施方式至第五實(shí)施方式中任一實(shí)施方式的管接頭，所述長(zhǎng)度Ln在從1mm至3mm的范圍，所述長(zhǎng)度L2在從5mm至13mm的范圍。

在根據(jù)第六實(shí)施方式的管接頭中，歸因于將長(zhǎng)度Ln、長(zhǎng)度L2設(shè)定為上述數(shù)值，能夠在實(shí)用范圍內(nèi)獲得與根據(jù)第五實(shí)施方式的管接頭相對(duì)應(yīng)的作用。

在根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施方式的管接頭中，根據(jù)第一實(shí)施方式至第六實(shí)施方式中任一實(shí)施方式的管接頭，所述凹部設(shè)置在所述工具接觸面的除了所述扭矩輸入部的多邊形的角部之外的部分。

在根據(jù)第七實(shí)施方式的管接頭中，因?yàn)榘疾吭O(shè)置在工具接觸面的除了角部以外的部位，所以凹部不設(shè)置在角部。因此，因?yàn)闇p少了產(chǎn)生在扭矩輸入部的角部處的應(yīng)力集中，所以能夠提高角部的強(qiáng)度。例如，在工具接觸面的軸向上的長(zhǎng)度L2存在上限的情況下，能夠向扭矩輸入部輸入適當(dāng)?shù)木o固扭矩，而將長(zhǎng)度L2設(shè)定在上限的范圍內(nèi)。另一方面，當(dāng)向扭矩輸入部輸入過(guò)大的緊固扭矩時(shí)，角部會(huì)破損，從而不會(huì)有過(guò)大的緊固扭矩輸入到扭矩輸入部。

在根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施方式的管接頭中，根據(jù)第一實(shí)施方式至第七實(shí)施方式中任一實(shí)施方式的管接頭，所述管接頭主體通過(guò)用模具對(duì)樹脂材料進(jìn)行一體成型而形成，并且與所述模具的樹脂注入口對(duì)應(yīng)的部位設(shè)置在所述扭矩輸入部的外周的至少一個(gè)位置，所述凹部設(shè)置在所述工具接觸面的除了熔接部之外的部分，已經(jīng)從所述樹脂注入口注入的樹脂材料在所述熔接部處結(jié)合在一起。

在根據(jù)第八實(shí)施方式的管接頭中，管接頭主體通過(guò)用模具對(duì)樹脂材料一體成型而形成。樹脂注入口設(shè)置在模具的至少一個(gè)位置，并且與樹脂注入口對(duì)應(yīng)的部位設(shè)置在扭矩輸入部的外周。這里，凹部設(shè)置在工具接觸面且不設(shè)置在熔接部，其中已經(jīng)從樹脂注入口注入的樹脂材料在熔接部處結(jié)合在一起。即，熔接部設(shè)置在扭矩輸入部的除了凹部以外的且徑向上的壁厚較厚的部位。因此，因?yàn)槟軌蛟龃笕劢硬康慕Y(jié)合表面積，所以能夠改善熔接部的強(qiáng)度，從而能夠有效地抑制或防止熔接部成為破壞的起點(diǎn)。

發(fā)明的效果

本發(fā)明具有如下優(yōu)異效果：能夠提供被輸入適當(dāng)?shù)木o固扭矩且不被輸入過(guò)大的緊固扭矩的管接頭。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的管接頭的從徑向看的半裁切截面圖。

圖2是管接頭的在圖1所示的切斷線A-A處的從軸向看的截面圖。

圖3是圖1所示的管接頭的立體圖。

圖4的(A)是根據(jù)第一實(shí)施方式的管接頭的扭矩輸入部的從徑向看的側(cè)視圖，圖4的(B)是根據(jù)比較例的管接頭的扭矩輸入部的側(cè)視圖，圖4的(C)是第一實(shí)施方式的扭矩輸入部的軸向上的長(zhǎng)度與向扭矩輸入部輸入的緊固極限扭矩(最大扭矩)的相關(guān)圖。

圖5是根據(jù)第一實(shí)施方式的管接頭的扭矩輸入部和工具的當(dāng)從軸向看時(shí)的示意圖，并且圖示出了施工作業(yè)。

圖6的(A)是示出了因扭矩的輸入而產(chǎn)生的應(yīng)力的分布的扭矩輸入部的主要部分的立體圖，圖6的(B)是示出了角部已經(jīng)破損的扭矩輸入部的與圖的(A)對(duì)應(yīng)的主要部分的狀態(tài)的立體圖。

圖7的(A)是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的管接頭的從軸向看的側(cè)視圖，圖7的(B)是根據(jù)第一變型例的管接頭的、與圖7的(A)對(duì)應(yīng)的側(cè)視圖，圖7的(C)是根據(jù)第二變型例的管接頭的、與圖7的(A)對(duì)應(yīng)的側(cè)視圖，圖7的(D)是根據(jù)第三變型例的管接頭的、與圖7的(A)對(duì)應(yīng)的側(cè)視圖。

具體實(shí)施方式

[第一實(shí)施方式]

通過(guò)使用圖1至圖6對(duì)根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的管接頭進(jìn)行說(shuō)明。注意，在圖中，適當(dāng)示出的符號(hào)Ac表示管接頭的軸向，符號(hào)Ca表示從管接頭的軸芯朝向外周前進(jìn)的徑向。

(管接頭的結(jié)構(gòu))

如圖1至圖3所示，根據(jù)本實(shí)施方式的管接頭10具有由樹脂材料形成的管接頭主體10A。管接頭主體10A被構(gòu)造成具有沿著軸向Ac順次排列的第一管連結(jié)部12、扭矩輸入部14和第二管連結(jié)部16。換言之，第一管連結(jié)部12設(shè)置在管接頭主體10A的軸向Ac上的一端部，第二管連結(jié)部16設(shè)置在軸向Ac上的另一端部。扭矩輸入部14設(shè)置在管接頭主體10A的軸向Ac上的中間部。在圖1中，管接頭10使作為管體的單點(diǎn)劃線表示的第一管體20與由雙點(diǎn)劃線表示的第二管體22連結(jié)，并且被構(gòu)造為在第一管體20與第二管體22之間流動(dòng)的流體的流路。流體包括諸如水、熱水、油、化學(xué)溶液等的液體，或者諸如空氣、燃?xì)?gas)等的氣體。注意，在本實(shí)施方式中，軸向Ac是直線的，但是例如肘部形狀的(elbow-shaped)、奶酪形狀的(cheese-shaped)或彎曲形狀的管接頭的軸向可以是彎折的、分支的或彎曲的。具有這些形狀和軸向的管接頭包括在根據(jù)本實(shí)施方式的管接頭10中。此外，第一管體20不限于金屬管等的管體。作為第一管體20，包括在諸如其它接頭或水龍頭器具、水管器具、熱水器等的一般熱/冷水供給管的施工時(shí)被連接的構(gòu)件。對(duì)于第二管體20也是同樣。

在本實(shí)施方式中，因?yàn)楣芙宇^主體10A由樹脂材料形成，所以當(dāng)然地，第一管連結(jié)部12、扭矩輸入部14和第二管連結(jié)部16由樹脂材料形成。進(jìn)一步詳細(xì)地，第一管連結(jié)部12、扭矩輸入部14和第二管連結(jié)部16通過(guò)使用樹脂成型模具的成型方法一體地成型。使用聚苯硫醚(PPS)作為適當(dāng)?shù)臉渲牧?，該樹脂材料具有?yōu)異的耐熱性、耐化學(xué)品性等。此外，在樹脂材料中混有40重量％比的玻璃纖維的情況下，能夠形成具有優(yōu)異的耐開裂性和耐蠕變變形性的管接頭10。

管接頭10的第一管連結(jié)部12是中空?qǐng)A筒狀。第一管連結(jié)部12的管內(nèi)部12A被構(gòu)造為供流體沿軸向流動(dòng)的流路。第一管連結(jié)部12的外周部位是旋入第一管體20(參見圖1)的螺紋部12B。螺紋部12B的直徑從第一管體20側(cè)朝向扭矩輸入部14側(cè)略微增大，從而使螺紋部12B由錐形螺紋構(gòu)成。

扭矩輸入部14設(shè)置在第一管連結(jié)部12的與第一管體20側(cè)相反的那一側(cè)，并且扭矩輸入部14是軸芯與第一管連結(jié)部12的軸芯一致的中空多邊形筒狀。扭矩輸入部14的管內(nèi)部14A與第一管連結(jié)部12的管內(nèi)部12A連通，并且被構(gòu)造為流體的流路。另外，管內(nèi)部14A是直徑從第一管連結(jié)部12側(cè)朝向第二管連結(jié)部16側(cè)增大的錐形。在扭矩輸入部14的外周處沿著周向設(shè)置有多個(gè)工具接觸面14B，其中通過(guò)工具(參見圖5，附圖標(biāo)記40)對(duì)工具接觸面14B輸入將第一管連結(jié)部12擰入第一管體20的扭矩。在本實(shí)施方式中，工具接觸面14B被構(gòu)造為長(zhǎng)邊方向?yàn)橹芟?、短邊方向?yàn)檩S向Ac的矩形面，并且在周向上布置有六個(gè)工具接觸面14B。如圖2和圖3所示，當(dāng)從軸向Ac觀察時(shí)，扭矩輸入部14的輪廓形狀被以與六邊形螺母的輪廓形狀或六邊形螺栓頭的輪廓形狀相同的方式構(gòu)造為六邊形。

在一個(gè)工具接觸面14B與在周向上和該工具接觸面14B鄰接的另一工具接觸面14B之間，工具接觸面14B的周向端處設(shè)置有角部14C。如圖2所示，角部14C的內(nèi)角α在這里被設(shè)定為120°。此外，如圖1和圖3所示，角部14C的軸向Ac上的兩端部處設(shè)置有倒角部14D。

如圖1和圖3所示，第二管連結(jié)部16設(shè)置在扭矩輸入部14的與第一管連結(jié)部12側(cè)相反的那一側(cè)，并且第二管連結(jié)部16是軸芯與扭矩輸入部14的軸芯一致的中空?qǐng)A筒狀。第二管連結(jié)部16的扭矩輸入部14側(cè)的管內(nèi)部16A與扭矩輸入部14的管內(nèi)部14A連通，并且管內(nèi)部16A是直徑與管內(nèi)部14A連續(xù)地減小的錐形。第二管連結(jié)部16的位于軸向Ac上的中間部處管內(nèi)部16B與管內(nèi)部16A連通，并且管內(nèi)部16B的直徑沿著軸向Ac是相同的。第二管連結(jié)部16的第二管體22側(cè)的管內(nèi)部16C與管內(nèi)部16B連通，并且管內(nèi)部16C是直徑從管內(nèi)部16B朝向第二管體22增大的錐形。管內(nèi)部16A、管內(nèi)部16B和管內(nèi)部16C被構(gòu)造為流體的流路。

如圖1所示，第二管體22插到并連接到第二管連結(jié)部16的外周部位。接合部16D的扭矩輸入部14側(cè)的外周處設(shè)置有定位部16E，定位部16E的直徑擴(kuò)大，并且定位部16E抵接第二管體22的末端并執(zhí)行該末端的定位。接合部16D的軸向Ac上的中間部設(shè)置有直徑減小且沿周向布置的槽部16F。盡管槽部16F的配置數(shù)量不受限制，但是在這里，在軸線Ac上間隔開地設(shè)置兩個(gè)槽部16F。槽部16F中嵌入由虛線表示的O形環(huán)26，并且這是如下結(jié)構(gòu)：在該結(jié)構(gòu)中，通過(guò)O形環(huán)26改善接合部16D與第二管體22之間的氣密性或水密性。扭矩輸入部14與第二管連結(jié)部16的定位部16E之間設(shè)置有壓入部16G。壓入部16G是直徑從定位部16E朝向扭矩輸入部14增大的錐形。

如圖1所示，在第二管連結(jié)部16處，存在如下結(jié)構(gòu)：在該結(jié)構(gòu)中，在第二管體22的周圍、從接合部16D的軸向Ac上的中間部到壓入部16G，設(shè)置有由樹脂形成且由假想線表示的管狀體24A。管狀體24A的扭矩輸入部14側(cè)的一端部壓入到壓入部16G中，管狀體24A的另一端部被構(gòu)造成圍繞的人管體22的外周。此外，在接合部16D的軸向Ac上的端部處，在第二管體22的周圍設(shè)置有由樹脂制成且由假想線表示的釋放環(huán)24B，并且在管狀體24A與釋放環(huán)24B之間設(shè)置有鎖定環(huán)24D。另外，在管狀體24A和釋放環(huán)24B的周圍設(shè)置有由樹脂制成且由假想線表示的蓋24C。注意，在根據(jù)本實(shí)施方式的管接頭10處，在施工前預(yù)先組裝上述O形環(huán)26和第二管體22等。

在被以這種方式構(gòu)造的管接頭10處，如圖1至圖3所示，在扭矩輸入部14的工具接觸面14B中設(shè)置有從工具接觸面14B沿徑向Ca凹陷的凹部30。在本實(shí)施方式中，凹部30由長(zhǎng)邊方向?yàn)橹芟?、短邊方向?yàn)檩S向Ac的長(zhǎng)槽32和長(zhǎng)槽34構(gòu)成。更詳細(xì)地，凹部30被構(gòu)造成在所有(六個(gè))工具接觸面14B中的每個(gè)工具接觸面14B處均具有兩個(gè)長(zhǎng)槽、即長(zhǎng)槽32和長(zhǎng)槽34，長(zhǎng)槽32和長(zhǎng)槽34在軸向Ac上彼此間隔開且彼此平行地布置。長(zhǎng)槽32和長(zhǎng)槽34的各自的槽長(zhǎng)和槽寬被設(shè)定為尺寸相同。

另外，如圖4的(A)所示，在軸向Ac上，從工具接觸面14B的第一管連結(jié)部12側(cè)端到長(zhǎng)槽32的長(zhǎng)度La、從長(zhǎng)槽32到長(zhǎng)槽34的長(zhǎng)度Lb以及從長(zhǎng)槽34到工具接觸面14B的第二管連結(jié)部16側(cè)端的長(zhǎng)度Lc的尺寸相同。作為長(zhǎng)度La、長(zhǎng)度Lb和長(zhǎng)度Lc的合計(jì)的長(zhǎng)度L1是工具接觸面14B的軸向Ac上的不包括長(zhǎng)槽32的槽寬W1和長(zhǎng)槽34的槽寬W2(不包括凹部30)的長(zhǎng)度。換言之，長(zhǎng)度L1是工具接觸面14B的被凹部30分割出的多個(gè)軸向長(zhǎng)度Ln(長(zhǎng)度Ln是長(zhǎng)度La、長(zhǎng)度Lb或長(zhǎng)度Lc)的總和。長(zhǎng)槽32的槽寬W1和長(zhǎng)槽34的槽寬W2與長(zhǎng)度L1相加而獲得的長(zhǎng)度(包括凹部30)是工具接觸面14B的軸向Ac上的長(zhǎng)度L2。

如圖5所示，凹部30被構(gòu)造成使得當(dāng)通過(guò)工具40向扭矩輸入部14輸入過(guò)大的扭矩時(shí)，工具接觸面14B的角部14C會(huì)在管接頭主體10A的至少一部分破損之前被工具40弄破損。這里，管接頭主體10A的破損是包括諸如龜裂等的小規(guī)模破損的狀態(tài)。此外，角部14C的破損是角部14C被工具40壓潰或變形且工具40不能卡在角部14C的狀態(tài)。

在本實(shí)施方式中，凹部30不設(shè)置在工具接觸面14B的角部14C。更詳細(xì)地，凹部30不設(shè)置在區(qū)域36，其中區(qū)域36是由圖1和圖4的(A)所示的虛線圍繞的區(qū)域并且位于長(zhǎng)槽32、長(zhǎng)槽34與如下邊界之間：一個(gè)工具接觸面14B與在周向上和該工具接觸面14B鄰接的其它工具接觸面14B的邊界。換言之，分別作為工具接觸面14B的長(zhǎng)度La、長(zhǎng)度Lb和長(zhǎng)度Lc的周向端部的部位是連結(jié)在一起且是肋狀的，并且長(zhǎng)槽32和長(zhǎng)槽34不設(shè)置在區(qū)域36。

(樹脂成型模具的結(jié)構(gòu))

這里，制造管接頭10時(shí)使用的樹脂成型模具(模具)50的輪廓形狀如圖2中的假想線所示。在本實(shí)施方式中，樹脂成型模具50具有：第一成型模具52，其成型管接頭10的沿著軸向Ac延伸的、包括扭矩輸入部14的三個(gè)工具接觸面14B的一半部位；和第二成型模具54，其成型管接頭10的包括其它三個(gè)工具接觸面14B的另一半部位。在本實(shí)施方式中，作為第一成型模具52與第二成型模具54之間的邊界的分型線56位于與角部14C相面對(duì)的位置。在樹脂成型時(shí)，歸因于將具有流動(dòng)性的樹脂材料注入由第一成型模具52和第二成型模具54形成的腔內(nèi)部，并且使樹脂材料硬化，成型了管接頭10。在本實(shí)施方式中，如圖1和圖2所示，在與沿著扭矩輸入部14的分型線56的角部14C中的一個(gè)角部14C對(duì)應(yīng)的位置處，設(shè)置有作為樹脂成型模具50的樹脂注入口的注入澆口58。

如圖2所示，當(dāng)從軸向Ac觀察時(shí)，樹脂材料的流R在管內(nèi)部14A的周圍從注入澆口58分成上下兩股，隨后結(jié)合成一股。該結(jié)合且硬化的部位是熔接部WL，并且如單點(diǎn)劃線所示，熔接部WL沿著扭矩輸入部14的徑向Ca形成。熔接部WL被形成為位于管內(nèi)部14A的與注入澆口58的位置正相反的一側(cè)。形成該熔接部WL的部位是角部14C，并且如上所述，通過(guò)使角部14C作為區(qū)域36，不在區(qū)域36處設(shè)置凹部30。

此外，因?yàn)楣芙宇^10是通過(guò)樹脂成型模具50成型的，所以如圖2所示，沿著長(zhǎng)槽32和長(zhǎng)槽34的短邊方向(軸向Ac)延伸的內(nèi)壁30B至30E、30H至30K的表面方向與樹脂成型模具50的脫模方向Ma一致。歸因于此，能夠在不卡住樹脂成型模具50的情況下脫模。另外，沿著長(zhǎng)槽32和長(zhǎng)槽34的短邊方向延伸的內(nèi)壁30A、30F、30G、30L的表面方向與脫模方向Ma正交。

(本實(shí)施方式的作用和效果)

在根據(jù)本實(shí)施方式的管接頭10中，如圖1至圖3所示，螺紋部12B設(shè)置在管接頭主體10A的軸向Ac上的一端部，扭矩輸入部14設(shè)置在管接頭主體10A的軸向Ac上的中間部。扭矩輸入部14是在周向上具有供扭矩輸入的多個(gè)工具接觸面14B的多邊形。此外，工具接觸面14B中設(shè)置有凹部30。

這里，管接頭主體部10A由樹脂材料成型。即，管接頭主體10A、螺紋部12B、扭矩輸入部14和接合部16D由相同的樹脂材料一體成型為單個(gè)部件。因此，能夠減少管接頭10的部件數(shù)量，并且能夠使管接頭10的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。另外，因?yàn)闇p少了部件數(shù)量且使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以能夠使管接頭10的制造成本和部件成本低廉。此外，因?yàn)楣芙宇^主體10A由與金屬材料相比重量輕的樹脂材料成型，所以能夠想象到管接頭10被輕量化。另外，因?yàn)楣芙宇^10中不存在由不同類型材料嵌入成型的部位，所以當(dāng)向扭矩輸入部14輸入扭矩時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生不同類型材料之間的剝離。

此外，在根據(jù)本實(shí)施方式的管接頭10中，當(dāng)向扭矩輸入部14輸入比規(guī)定緊固扭矩大的過(guò)大緊固扭矩(最大扭矩Tmax)時(shí)，多邊形的扭矩輸入部14的角部14C會(huì)因凹部30而破損。例如，圖5所示的工具40用于輸入扭矩，并且在這里，工具40是活動(dòng)扳手?；顒?dòng)扳手被構(gòu)造成具有：固定夾片42和可調(diào)夾片44，其夾持扭矩輸入部14的兩個(gè)相對(duì)的工具接觸面14B；調(diào)整齒輪46，能夠通過(guò)調(diào)整齒輪46調(diào)整可調(diào)夾片44的位置；和手柄48，通過(guò)手柄手動(dòng)施加扭矩。在本實(shí)施方式中，因?yàn)槁菁y部12B是右螺紋，所以當(dāng)沿軸向Ac從扭矩輸入部14側(cè)觀察第一管連結(jié)部12側(cè)時(shí)，使工具40沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，從而將螺紋部12B旋入第一管體20。此時(shí)，沿工具40的旋轉(zhuǎn)方向從工具40向扭矩輸入部14輸入扭矩T，并且扭矩T施加到工具接觸面14B和角部14C。在通過(guò)使用工具40向扭矩輸入部14輸入比規(guī)定緊固扭矩大的過(guò)大的緊固扭矩的情況下，應(yīng)力會(huì)集中在角部14C處，從而使角部14C破損，并且工具40不能卡在角部14C，因此，不會(huì)有過(guò)大的緊固扭矩輸入到扭矩輸入部14。

此外，在根據(jù)本實(shí)施方式的管接頭10中，存在如下結(jié)構(gòu)：在該結(jié)構(gòu)中，凹部30致使角部14C在螺紋部12B或接合部16D破損之前破損。如圖1至圖3和圖4的(A)所示，扭矩輸入部14設(shè)置有凹部30，并且凹部30由從工具接觸面14B沿徑向凹陷的長(zhǎng)槽32、長(zhǎng)槽34構(gòu)成。當(dāng)通過(guò)使用工具40向扭矩輸入部14輸入扭矩T時(shí)，如圖6的(A)所示，應(yīng)力S1至S3會(huì)施加到與工具40的固定夾片42和可調(diào)夾片44接觸的工具接觸面14B。為了方便起見，為了闡明應(yīng)力的強(qiáng)度和分布狀態(tài)，應(yīng)力S1至S3被示出為被分成三個(gè)等級(jí)。應(yīng)力S3是最大應(yīng)力，應(yīng)力S2、S1是順次變小的應(yīng)力。大的應(yīng)力S3產(chǎn)生在位于周向末端處的角部14C，其中該周向末端被從與工具40接觸的工具接觸面14B的周向中間部施加扭矩T。應(yīng)力S2集中在扭矩輸入部14的角部14C處。應(yīng)力S1從與工具40接觸的工具接觸面14B的周向中間部產(chǎn)生，直到不與工具40接觸且位于周向上的下一階段的工具接觸面14B。在圖1所示的螺紋部12B和接合部16D、特別是壓入部16G中的至少一者破損之前，如圖6的(B)所示，工具接觸面14B的周向端的角部14C因凹部30而被工具40破損。在圖6的(B)中，用附圖標(biāo)記14E表示破損區(qū)域。因此，因?yàn)椴辉侔l(fā)生工具40卡在角部14C，所以在角部14C破損之后，不會(huì)有使得螺紋部12B或壓入部16G破損的過(guò)大扭矩輸入到扭矩輸入部14。因此，能夠預(yù)先防止螺紋部12B或壓入部16G中的至少一者破損。

這里，對(duì)比較例進(jìn)行說(shuō)明。在圖4的(B)所示的管接頭100中，在扭矩輸入部104處不設(shè)置本實(shí)施方式的凹部30。當(dāng)向扭矩輸入部104輸入過(guò)大的扭矩時(shí)，確認(rèn)在第一管連結(jié)部102的具有螺紋部的區(qū)域102E處出現(xiàn)了諸如裂紋、破壞等的損傷。此外，在管接頭100中，同樣地，當(dāng)向扭矩輸入部104輸入過(guò)大的扭矩時(shí)，確認(rèn)在第二管連結(jié)部106的位于根部附近的壓入部的區(qū)域106E處出現(xiàn)了諸如裂紋、破壞等的損傷。

另外，在根據(jù)本實(shí)施方式的管接頭10中，圖4的(C)示出了長(zhǎng)度L1(mm)與作為最大扭矩的緊固極限扭矩Tmax(Nm)之間的相互關(guān)系，其中長(zhǎng)度L1是在工具接觸面14B的周向上的長(zhǎng)度恒定的情況下工具接觸面14B的除了凹部30以外的長(zhǎng)度。長(zhǎng)度L1是長(zhǎng)度La、長(zhǎng)度Lb和長(zhǎng)度Lc的總和。當(dāng)長(zhǎng)度L1增大到1.5mm、3mm和5mm(工具接觸面14B的表面積根據(jù)長(zhǎng)度L1的增大而增大)時(shí)，發(fā)現(xiàn)了緊固極限扭矩Tmax增大到大約20Nm、大約40Nm和大約60Nm的比例區(qū)域。另外，當(dāng)長(zhǎng)度L1超過(guò)6mm時(shí)，發(fā)現(xiàn)了緊固極限扭矩Tmax恒定在小于大約70Nm的飽和區(qū)域。當(dāng)將工具接觸面14B的表面積設(shè)定在飽和區(qū)域的范圍時(shí)，能夠有效地減少扭矩的規(guī)定值的離差，因此，能夠使角部14C在螺紋部12B或壓入部16G破損之前如預(yù)期那樣破損。在根據(jù)本實(shí)施方式的管接頭10中，工具接觸面14B的周向上的長(zhǎng)度恒定在大約14mm，長(zhǎng)度La、長(zhǎng)度Lb和長(zhǎng)度Lc分別均等地為2mm，將工具接觸面14B的長(zhǎng)度L1設(shè)定為6mm。此外，在本實(shí)施方式中，將凹部30的槽寬W1和槽寬W2均等地設(shè)定為1mm。長(zhǎng)度La、長(zhǎng)度Lb、長(zhǎng)度Lc(長(zhǎng)度Ln)的實(shí)用范圍是1mm至3mm，槽寬W1、槽寬W2的實(shí)用范圍是1mm至2mm。因此，長(zhǎng)度L1的實(shí)用范圍是3mm至9mm。

另外，在根據(jù)本實(shí)施方式的管接頭10中，能夠?qū)⒐ぞ呓佑|面14B的除了凹部30以外的軸向Ac上的長(zhǎng)度L1設(shè)定為例如容易卡住工具40的長(zhǎng)度。當(dāng)將長(zhǎng)度L1如上所述地設(shè)定為6mm時(shí)，工具接觸面14B的包括凹部30的軸向Ac上的長(zhǎng)度L2(加上槽寬W1和槽寬W2的2mm)為8mm。在由日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS B4604規(guī)定的全鍛造品且具有23°開口、為150mm的活動(dòng)扳手中，固定夾片42或可調(diào)夾片44的厚度的最大尺寸(a₂)為11mm，并且在200mm的活動(dòng)扳手中，最大尺寸(a₂)為14mm。因此，長(zhǎng)度L2的尺寸與工具40的固定夾片42的厚度尺寸相同或稍小，因而，能夠改善管接頭的可施工性。注意，長(zhǎng)度L2的實(shí)用范圍是5mm至13mm。

此外，在根據(jù)本實(shí)施方式的管接頭10中，工具接觸面14B的除了凹部30以外的軸向Ac上的長(zhǎng)度L1除以工具接觸面14B的包括凹部30的軸向Ac上的長(zhǎng)度L2而獲得的商值為0.18至0.88。當(dāng)將長(zhǎng)度L2設(shè)定為使用頻率高的8mm時(shí)，在由樹脂制成且使用在例如供水管處的管接頭10中，需要對(duì)防止漏水而言適當(dāng)?shù)木o固扭矩為20Nm。如圖4的(C)所示，允許20Nm的扭矩的長(zhǎng)度L1的下限值為1.5mm。因此，如果長(zhǎng)度L1為1.5mm，長(zhǎng)度L2為8mm，則商值為0.18。此時(shí)，槽寬W1和槽寬W2的合計(jì)為6.5mm。另一方面，因?yàn)樾枰谧鳛檫^(guò)大的緊固扭矩的65Nm之前停止，所以如圖4的(C)所示，長(zhǎng)度L1的上限值為7mm。此時(shí)，如果長(zhǎng)度L1為7mm且長(zhǎng)度L2為8mm，則商值為0.88，槽寬W1和槽寬W2的合計(jì)為1mm。即，因?yàn)槭股讨禐?.18以上，所以能夠向扭矩輸入部14輸入對(duì)能夠防止漏水而言適當(dāng)?shù)呐ぞ?。另一方面，因?yàn)槭股讨禐?.88以下，所以在向扭矩輸入部14輸入使得管接頭主體10A破損的過(guò)大的扭矩的情況下，應(yīng)力會(huì)因凹部30而集中在扭矩輸入部14的角部14C處，從而在角部14C處產(chǎn)生破損。因此，因?yàn)楣ぞ?0不會(huì)卡在角部14C，所以不會(huì)有過(guò)大的扭矩輸入到扭矩輸入部14。

在根據(jù)本實(shí)施方式的管接頭10中，使商值為0.62至0.75。為了增大緊固扭矩和可靠地防止漏水，需要近似55Nm。如圖4的(C)所示，為了使該扭矩為緊固扭矩，需要長(zhǎng)度L1為5mm。如果長(zhǎng)度L1為5mm，長(zhǎng)度L2為8mm，則商值為0.62。另一方面，為了在不達(dá)到65Nm的范圍獲得適當(dāng)?shù)木o固扭矩，優(yōu)選將長(zhǎng)度L1設(shè)定為6mm，在該長(zhǎng)度L1下，使緊固極限扭矩為近似60Nm。如果長(zhǎng)度L1為6mm，長(zhǎng)度L2為8mm，則商值為0.75。即，通過(guò)使商值在上述數(shù)值的范圍，在實(shí)用范圍內(nèi)，能夠?qū)εぞ剌斎氩?4輸入可靠的緊固扭矩，從而不會(huì)有使管接頭主體10A破損的過(guò)大扭矩輸入到扭矩輸入部14。

另外，在根據(jù)本實(shí)施方式的管接頭10中，如圖4的(C)所示，發(fā)現(xiàn)了飽和區(qū)域，在該飽和區(qū)域中，使管接頭主體10A破損的最大扭矩(緊固極限扭矩)相對(duì)于工具接觸面14B的表面積的增大是恒定的。當(dāng)將工具接觸面14B的表面積設(shè)定在飽和區(qū)域中時(shí)，能夠有效地減少最大扭矩的離差。因此，能夠使角部14C在管接頭主體10A破損之前如預(yù)期那樣破損，因此，向扭矩輸入部14輸入了適當(dāng)?shù)呐ぞ?，從而不?huì)輸入過(guò)大的扭矩。另外，因?yàn)槟軌驅(qū)㈤L(zhǎng)度L1設(shè)定為例如容易卡住工具40的長(zhǎng)度，所以能夠提高管接頭10的可施工性。

此外，在根據(jù)本實(shí)施方式的管接頭10中，將上述長(zhǎng)度Ln(長(zhǎng)度La、長(zhǎng)度Lb或長(zhǎng)度Lc)除以長(zhǎng)度L2而獲得的值(Ln/L2)設(shè)定為1/3以下。因?yàn)楣ぞ呓佑|面14B如上所述地設(shè)置有凹部30，所以能夠使角部14C在螺紋部12B或接合部16D、特別是壓入部16G破損之前破損。另外，因?yàn)楣ぞ呓佑|面14B設(shè)置有凹部30，所以能夠使扭矩輸入部14的軸向Ac和徑向Ca上的壁厚(樹脂材料的厚度)局部地薄。當(dāng)使扭矩輸入部14的壁厚局部地薄時(shí)，會(huì)增加對(duì)注入樹脂成型模具50的樹脂材料施加的壓力。因此，促進(jìn)了在已經(jīng)混入樹脂成型模具50的空氣向樹脂成型模具50外部的排出，因而，能夠有效地抑制在樹脂成型之后在管接頭主體10A處產(chǎn)生空隙。

另外，在根據(jù)本實(shí)施方式的管接頭10中，歸因于將長(zhǎng)度Ln和長(zhǎng)度L2設(shè)定為上述數(shù)值，能夠在實(shí)用范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)上述作用效果。

此外，在根據(jù)本實(shí)施方式的管接頭10中，如圖1至圖3所示，因?yàn)榘疾?0設(shè)置在工具接觸面14B的除了角部14C以外的位置，所以凹部30不設(shè)置在角部14C。因此，能夠提高扭矩輸入部14的角部14C的強(qiáng)度。例如，在工具接觸面14B的包括凹部30的軸向Ac上的長(zhǎng)度L2存在上限的情況下，能夠通過(guò)適當(dāng)?shù)呐ぞ貙⒙菁y部12B旋入第一管體20并與第一管體20略微密閉，而將長(zhǎng)度L2設(shè)定在上限的范圍內(nèi)。另一方面，當(dāng)輸入過(guò)大的緊固扭矩時(shí)，角部14C會(huì)破損，從而不會(huì)有過(guò)大的緊固扭矩輸入到扭矩輸入部14。

此外，在根據(jù)本實(shí)施方式的管接頭10中，如圖2所示，管接頭主體10A通過(guò)用樹脂成型模具50對(duì)樹脂材料一體成型而形成。注入澆口58設(shè)置在樹脂成型模具50的至少一個(gè)位置，并且與注入澆口58對(duì)應(yīng)的部位設(shè)置在扭矩輸入部14的外周。這里，凹部30設(shè)置在工具接觸面14B的除了熔接部WL以外的部分，其中已經(jīng)從注入澆口58注入的樹脂材料在熔接部WL處結(jié)合在一起。即，熔接部WL設(shè)置在扭矩輸入部14的除了凹部30以外的且徑向Ca上的壁厚較厚的區(qū)域。因此，因?yàn)槟軌蛟龃笕劢硬縒L的結(jié)合表面積，所以能夠改善熔接部WL的強(qiáng)度，從而能夠有效地抑制或防止熔接部WL成為破壞的起點(diǎn)。

[第二實(shí)施方式]

使用圖7對(duì)根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的管接頭10進(jìn)行說(shuō)明。注意，在本實(shí)施方式的說(shuō)明中，用相同的附圖標(biāo)記指代與根據(jù)第一實(shí)施方式的管接頭10的結(jié)構(gòu)具有相同功能的結(jié)構(gòu)，并且省略重復(fù)說(shuō)明。

在圖7的(A)所示的根據(jù)本實(shí)施方式的管接頭10中，凹部30由一個(gè)長(zhǎng)槽38構(gòu)成，長(zhǎng)槽38設(shè)置在扭矩輸入部14的工具接觸面14B。長(zhǎng)槽38的長(zhǎng)度方向?yàn)橹芟?，并且長(zhǎng)槽38具有比上述長(zhǎng)槽32的槽寬W1和長(zhǎng)槽34的槽寬W2寬的槽寬W3(例如，將槽寬W3設(shè)定為2mm)。注意，在根據(jù)本實(shí)施方式的管接頭10中，凹部30由一個(gè)長(zhǎng)槽38構(gòu)成，在根據(jù)上述第一實(shí)施方式的管接頭10中，凹部30由長(zhǎng)槽32和長(zhǎng)槽34兩個(gè)長(zhǎng)槽構(gòu)成。在本發(fā)明中，凹部30可以被構(gòu)造成在軸向Ac上包括三個(gè)以上的長(zhǎng)槽。

在根據(jù)本實(shí)施方式的第一變型例且由圖7的(B)所示的管接頭10中，凹部30由長(zhǎng)槽32A和長(zhǎng)槽34A構(gòu)成，長(zhǎng)槽32A和長(zhǎng)槽34A在周向上鄰接的各工具接觸面14B處連結(jié)在一起。即，長(zhǎng)槽32A和長(zhǎng)槽34A是在周向上連續(xù)的圓環(huán)狀。在第一變型例中，凹部30還設(shè)置在扭矩輸入部14的角部14C(區(qū)域36)。

在根據(jù)本實(shí)施方式的第二變型例且由圖7的(C)所示的管接頭10中，凹部30由長(zhǎng)槽32B和長(zhǎng)槽34B構(gòu)成，長(zhǎng)槽32B和長(zhǎng)槽34B不成形為矩形開口而是周向兩端為圓弧狀。

在根據(jù)本實(shí)施方式的第三變型例且由圖7(D)所示的管接頭10中，凹部30由長(zhǎng)槽32C和長(zhǎng)槽34C構(gòu)成，長(zhǎng)槽32C和長(zhǎng)槽34C設(shè)置在產(chǎn)生應(yīng)力集中且應(yīng)當(dāng)在輸入過(guò)大扭矩時(shí)破損的角部14C附近。更詳細(xì)地，凹部30從工具接觸面14B的周向中間部設(shè)置到周向末端部的卡住工具40的部位(產(chǎn)生圖6的(A)所示的應(yīng)力S2和應(yīng)力S3的區(qū)域)。

根據(jù)本實(shí)施方式的管接頭10和根據(jù)第一變型例至第三變型例的管接頭10，與由根據(jù)第一實(shí)施方式的管接頭10獲得的作用效果同樣地，獲得了能夠減少部件數(shù)量且使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的作用效果。此外，根據(jù)管接頭10，獲得了如下作用效果：能夠在不使可施工性劣化的情況下，預(yù)先防止螺紋部12B或壓入部16G相對(duì)于過(guò)大的扭矩的輸入而破損。另外，根據(jù)管接頭10，因?yàn)楣芙宇^10由樹脂材料成型，所以能夠想象到被輕量化。

[其它實(shí)施方式]

本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，并且能夠在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)以各種方式改變。例如，在本發(fā)明中，可以使扭矩輸入部的從軸向看的輪廓形狀為四邊形、八邊形或以上等的多邊形。即，扭矩輸入部在周向上具有至少兩個(gè)或更多的工具接觸面就足夠了。此外，在本發(fā)明中，例如在六邊形扭矩輸入部的情況下，可以是僅彼此相對(duì)的兩個(gè)工具接觸面設(shè)置有凹部，或者還可以是在兩個(gè)位置彼此相對(duì)的合計(jì)四個(gè)工具接觸面設(shè)置有凹部。

另外，在本發(fā)明中，凹部的沿軸向布置的多個(gè)長(zhǎng)槽的形狀可以是不同的形狀。此外，在本發(fā)明中，凹部的長(zhǎng)槽可以是具有橢圓形開口形狀的長(zhǎng)槽。另外，本發(fā)明不限于長(zhǎng)槽，并且凹部還可以由凹狀的且具有正方形、多邊形、圓形、星形等的開口形狀的槽構(gòu)成。

在根據(jù)上述實(shí)施方式的管接頭中，扭矩輸入部的工具接觸面由平坦面構(gòu)成。然而，在本發(fā)明中，可以存在設(shè)置有比凹部小的淺槽或圖案且用作防滑部的工具接觸面。

此外，在本發(fā)明中，注入澆口可以設(shè)置在樹脂成型模具的一個(gè)位置、與工具接觸面的周向中間部的位置對(duì)應(yīng)。在這種情況下，因?yàn)槿劢硬啃纬稍诠ぞ呓佑|面的周向中間部，所以凹部設(shè)置在工具接觸面除了該部位以外的部分。注意，在樹脂成型模具中，注入澆口的數(shù)量不限于一個(gè)位置，并且可以在兩個(gè)以上的位置處設(shè)置注入澆口。

另外，根據(jù)上述實(shí)施方式的管接頭的螺紋部分是錐形的外螺紋。然而，在本發(fā)明中，可以用諸如平行螺紋的外螺紋、錐形的內(nèi)螺紋、平行螺紋的內(nèi)螺紋等的各種類型的螺紋形狀進(jìn)行替換。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

10 管接頭

10A 管接頭主體

12 第一管連結(jié)部

12B 螺紋部

14 扭矩輸入部

14B 工具接觸面

14C 角部

16 第二管連結(jié)部

16D 接合部

16G 壓入部

30 凹部

32、32A至32C、34、34A至34C、38 長(zhǎng)槽

40 工具

50 樹脂成型模具