本发明是有关钢管、不锈钢管，以及其它如铜管、合成树脂制 的等各种管道的接头装置。

在日本国平成5年的实用新型公开公报6291号上，展示了一种 现有的管道接头装置，如图19所示，该管道接头装置由接头本体23 和销子24所组成。在上述接头本体23的管轴中心线的两侧上，设 置有两个敞开的狭长切口22、22。该狭长切口22、22与插入管 21的表面相面对。上述销子24具有“コ”形状，它被楔入上述两个 狭长切口22、22内。销子24上的相互对着的一对夹固部24a和24b 之间的尺寸，要比管道21的外径稍微小一些。并且，在该夹固部24a 和24b的前端上，具有锥形部25。在要将销子24敲打进狭长切口 22、22的初期，该锥形部25与管道21的表面相接触；而且随着销 子24被逐渐敲打进狭长切口22、22，该锥形部25就深入到管道 21的表面。

用这样构成的管道接头装置，将管道21连接到接头本体23上 时的操作工序为：先将要连接的管道21插入到接头本体23内；然 后将销子24插入到接头本体23上的狭长切口22、22内；接着用 锤子进行多次敲打，使管道21的表面被销子24上的锥形部25、25 产生压缩变形，锥形部25、25深入到该压缩变形部上；销子24被 敲打进去以后，就使夹固部24a、24b固定在管道21的压缩变形处 的表面。

但是，在这种构成的管道接头装置上，存在下列问题：由于使 管道的表面产生压缩变形的销子24为“コ”形状，这样就使敲打销 子的打击力被两个的夹固部24a和24b所分散，所以在楔入销子24 时，就要大幅度地挥动锤子连续多次使劲敲打，这对操作者是一项 重体力劳动；而且，将这样的销子24敲打进去也是比较花时间的。

另外，随着销子往里楔入，销子上的夹固部24a和24b容易产 生随意的扩张变形。所以为了提高该夹固部24a和24b的基础部分 的强度，就有必要增大销子24的宽度。但这样一来，会使销子24 从管道21的表面上大大突出，由此会增加该夹固部的外突部将衣服 挂住、碰伤人身体的危险性。而且，由于要使劲敲打销子24，使管 道21的支撑部件上也受到很大的冲击力，所以就迫使该支撑部件也 必须是很结实的结构。进一步，由于在敲打销子24时要大幅度地挥 动锤子，所以就要求管道的周围有足够的工作空间。如果管道周围 的空间狭窄，或者管道密集，就会使管道的连接作业变得非常困难。

特别是，在敲打销子24时，很重要的一点是，要保证销子24 是以直线状被打进会，使它相嵌着夹固住管道21。但是如果敲打时 误打了销子24上的其它部位，例如，误打了销子24的上端角部位 时，下侧的夹固部24b就会从狭长切口22上脱开，这时就只是上侧 的夹固部24a使管道21产生压缩变形。此时，管道21只要稍微受 到一些振动，销子24就会整个脱落。这样就有导致管道21的致命 性的接头松脱的危险性。从这一点上看，在敲打销子24时，就要求 操作者有相当的经验才行。

本发明是鉴于上述实际存在的问题而进行的。其目的是，提供 一种管道接头装置，利用这种接头装置，敲打销子时就不要求操作 者一定要有相当的经验，而且敲打时轻轻使劲就可以，从而不需要 大幅度地挥动锤子，使管道的连接作业能够做到迅速而且可靠。

为了达到上述目的，本发明中采取了如下所述的技术手段。即， 本发明的管道接头装置的特征是：它由接头本体和销子所组成；该 接头本体上具有通孔，该通孔在插入管的表面的切线方向上与插入 管的表面的一部分相面对；销子是被楔入上述通孔内的；另外，上 述销子上具有锥形部和夹固部；该锥形部在销子被楔入以前与插入 管的表面相接触，而随着销子被逐步楔入，该锥形部就深入管道的 表面；而销子上的夹固部则固定着管道上的凹陷部位的表面。

利用上述结构特征的接头装置，其连接情况是：先将要连接的 管道插入接头本体内，使管道表面的一部分与通孔相面对；然后， 将销子插入该通孔内，用锤子敲打该销子；那么随着敲打的进行， 销子被打进通孔内；由处于约束状态的销子上的锥形部，使管道的 表面产生局部的压缩变形。

而且，通过多次敲打该销子，销子上的锥形部就逐渐深入管道 的压缩变形部。在由该锥形部所造成的管道的凹陷部位的表面上， 用销子上的来固部固定住。从而实现接头本体和管道之间的连 接。

图1表示第1实施例中的管道接头装置的分解斜视图。

图2表示管道接头装置的主要部分的剖面图，图中右侧部分显 示了将销子楔入以前的状态。

图3表示沿图2中的A-A线的剖面图。

图4表示第2实施例中的管道接头装置的分解斜视图。

图5表示将销子上的一部分切除后的斜视图。

图6表示显示销子被楔入前的状态的管道接头装置的剖面图。

图7表示显示销子被楔入后的状态的管道接头装置的剖面图。

图8表示第3实施例中的销子被楔入后的管道接头装置的剖面 图。

图9表示第2实施例中的销子被楔入后的管道接头装置的剖面 图。

图10表示销子被楔入以前的主要部分的剖面图。

图11表示销子被楔入后的主要部分的剖面图。

图12表示第5实施例中的管道接头装置的平面图。

图13表示管道接头装置的纵向剖面侧视图。

图14表示将管道的插入端的外面进行收缩加工后的管道的部 分剖面图。

图15表示将销子的一部分切除后的斜视图。

图16表示显示另一种密封形式的管道接头装置的纵向剖面侧 视图。

图17表示另一个销子的侧面图。

图18表示另一个销子的斜视图。

图19表示现有的管道接头装置的说明图。

以下，根据所附图面，对本发明的实施例进行说明。图1至图3 为本发明的第1实施例中的管道接头装置1。这种管道接头装置1 以钢管、不锈钢管等金属管，以及合成树脂制等的管道2为连接对 象，由用金属做的接头本体4和销子5组成。上述接头本体4的 两侧上具有供管道2插入用的连接管部3。销子5使插入上述连接 管部3的管道2的表面产生凹陷，从而使管道2不能拨出，销子5 与接头本体4固定连结在一起。

具体来说，在上述接头本体4的连接管部3、3之间的内部， 设置有对管道2的插入位置进行限制的位置限制部6，同时，在该 位置限制部6的两侧设有凹槽b，该凹槽b上嵌合安装着对插入的管 道2进行密封用的O型圈a；并且在比该凹槽b更靠外的接头本体 4的端部的外表面上，设置有与管轴中心线为垂直相交的半圈形的突 出部4a，该突出部4a上具有圆形的通孔7，该通孔7与插入连接 管部3的管道2的表面的一部分，在管道2的切线方向相面对。

销子5是被楔入上述通孔7内的。该销子5上具有：直径比通 孔7的孔径要大一些的头部c；其直径与通孔7的孔径相对应的圆 柱形的夹固部8；位于夹固部8的前端上的截头锥形的锥形部9， 在销子5插入到通孔7的状态下，该锥形部9与管道2的表面相接 触；以及位于锥形部9的前端上的螺纹部d。上述夹固部8和锥形 部9两者合计的长度，要比接头本体4上的突出部4a的长度稍微短 一些。

下面，对用上述构成的管道接头装置1，将管道2连接到接头 本体4上时的操作过程进行说明。

首先，将管道2插入到接头本体4的连接管部3，使管道2的 前端通过通孔7和O型圈a后插入到位置限制部6的附近，或者就 一直插入到直接与位置限制部6相接触时为止。此时，该管道2的 表面的一部分与接头本体4上的通孔7相面对(参见图2的右侧)。

该管道2的插入程度是否符合预定程度，是根据感觉进行判断 的。但为了能得到正确的插入程度，最好是考虑好所要的插入尺寸 后，在管道2的表面做上记号(如用彩色涂料)。当管道2按所定 的插入尺寸插入到接头本体4时，从接头本体4上的通孔7，可以 对做记号处进行目视确认。

接着，将销子5插入通孔7内。在销子5的锥形部9与管道2 的表面相接触后，用锤子敲打销子5。

于是，随着销子5被打进通孔7内，销子5处于一种受力约束 状态，销子5上的锥形部9深入到管道2的表面内，使管道2的表 面产生局部的压缩变形，锥形部9就深入到该压缩变形部上。

然后，通过多次敲打销子5，上述锥形部9就逐步使管道2的 表面产生压缩变形部。管道2的表面被该锥形部9所凹陷后的部位 固定着夹固部8。由此，管道2与接头本体4之间得到了紧固连接， 管道2此时不能被拨出。随后根据需要，可以在螺纹部d上拧上螺 母d，使销子5不能被拨出。这样，管道2与接头本体4之间的插 入连接工序就完成了。

用上述构成的管道接头装置对管道进行连接时，是通过使管道 的表面产生局部的压缩变形，然后夹固部固定在该管道的凹陷部的 表面。在这一点上，与现有的用“コ”形的销子进行的管道连接的形 式，是设有区别的，但由于本发明中作为敲打对象的受到通孔7约 束的销子5只有一根，所以在敲打销子5时，就能够使打击力集中 在这个一根的销子上。这样，即使不大幅度地挥动锤子使劲敲打销 子5，也能由销子5上的锥形部9而使管道2的表面产生局部的压 缩变形。

因此，用这样构成的管道接头装置1，就可以不管操作者的熟 练程度如何，任何人都可以简单、快速而且不费劲地完成管道2与 接头本体4之间的连接。另外，由于没有必要大幅度地挥动锤，所 以即使管道周围的空间狭窄一些，或者管道密集一些，也能轻易地 对管道2进行连接。而且，管道2的支撑结构也容易做到。进一步， 由于销子5几乎都被收容在通孔7内，所以从安全性来讲也是很好 的。

下面，依据图4至图7，对第2实施例中的管道接头装置1进 行说明。在该实施例中，通孔7为矩形形状，该通孔7与插入管2 的表面的一部分在管道2的切线方向相面对。销子5的结构包括： 销子本体10，夹固部件11和敲打面12。上述销子本体10为偏平 的矩形状，它的断面形状，与将管道2插入接头本体4的连接管部3 后的通孔7的面积最狭窄处的贯通孔部7a的断面形状是相对应的。 该贯通孔部7a，是由通孔7的尺寸中减去将管道2插入到接头本体 4的连接管部3后被管道2所遮挡的那部分尺寸后得到的。上述夹固 部件11的宽度很窄，它被设置在销子本体10的一侧的宽度方向的 中央部位上。随着敲打的进行，由该夹固部件11使与通孔7相面对 的管道2的表面上产生局部的压缩变形，从而使管道2得到夹固。 上述敲打面12被设置在销子10的长度方向的一端上，它的尺寸比 通孔7的要大一些。

上述夹固部件11中，由其前端部以外的部分，构成夹固部8。 在其前端部上，设置有锥形部9。在将销子本体10的前端部插入到 贯通孔部7a的状态下，该锥形部9与管道2的表面相接触。然后， 随着敲打销子5，该锥形部9就逐渐深入管道2的表面。

在上述这样构成的管接头装置1上，其销子5的结构和通孔7 的形状，与在图1至图3中所示的管道接头装置1的是不相同的。 但管道2与接头本体4之间的连接形式是一样的，所以此处省略对 其连接形成的重复说明。

下面，依据图8，对第3实施例中的管道接头装置1进行说明。 该管道接头装置1的特征是：在比接头本体4上的通孔7更靠里侧 的连接管部3的内表面上，设有对管道2进行密封用的O型圈a； 另一方面，在接头本体4的内部，设有与接头本体4为一整体的从 内侧支持着管道2的端部的芯子14。该芯子14，相对于连接管部3 为同心圆状。芯子14的外表面，与连接管部3的内表面为平行的圆 筒状。而芯子14的内表面，为尽量降低其对流体的阻力而被设计成 锥形状。其它方面的构成，与上述第1实施例中的相同，所以此处 省略说明。

依据这种结构的管道接头装置，在将管道2插入到接头本体4 的连接管部3的状态下，管道2的端部受到来自内侧的芯子14的支 持。所以，在将销子5打进通孔7，使管道2的表面产生局部的压 缩变形时，即使在位于销子5的两侧的管壁部分产生一些挠曲变形， 但芯子14能阻止在O型圈a的附近的管壁上产生挠曲变形。所以， O型圈a和管道2的外表面之间的接触是稳定的。

也就是说，在将销子5打进接头本体4的通孔7内，使管道2 产生局部的压缩变形时，如果管壁中只是在与销子5相接触的部位 上产生变形的话，是没有任何问题。但实际上，在位于销子5的两 侧的管壁上也经常出现挠曲变形。因此，如果通孔7和O型圈a 之间的间隔太窄的话，伴随着销子5的楔入而产生的管壁的挠曲变 形会波及到O型圈a的位置处，使O型圈a和管道2的外表面之间 的接触变松，从而导致O型圈a的密封性下降，这也成为漏水的原 因。

为了克服上述这样的缺点而可以采取的对策是，将通孔7和O 型圈a之间的间距设置得足够大，从而使伴随着销子5的楔入而产 生的管壁的挠曲变形不至于波及到O型圈a处。但在这种场合，由 于通孔7和O型圈a之间的间距增大了，所以要求接头本体4上的 连接管部3的长度也要长一些，最终导致管道接头装置1的尺寸变 长。

关于这一点，如图8所示，如果在接头本体4的内部设置一芯 子14，该芯子14从内侧支持着管道2的端部，那么，即使通孔7 和O型圈a之间的间距小一些，伴随着销子5的楔入而产生的管壁 的挠曲变形的影响也不会波及到O型圈a的位置上。这样，管道接 头装置1的尺寸即使短一些，也能够确保高的密封性能。

另外，在图8中所显示的接头本体4和销子5，与在图1至图3 中所示的第1实施例中的为相同的类型(使用了圆截面的销子5的 管道接头装置1)。但也可以使图8中的接头本体4和销子5，采 用与图4至图7中所示的第2实施例中的相同类型的结构。

下面，依据图9至图11，对第4实施例中的管道接头装置1进 行说明。该管道接头装置1的特征是：在比接头本体4的通孔7更 靠里侧的接头本体4的内部，设置有与管道2的端部的内表面产生 压力接触的芯型填密件15。该芯型填密件15，是用橡胶或者合成 树脂等弹性材料制成的。其结构上是由环状部分15a和筒状部分15b 所组成。该环状部分15a，是嵌入到位于接头本体4的内表面上定 位用的环状沟16上的。而筒状部分15b，是从环状部分15a的内端 向管道轴心线方向的两侧扩展，并与环状部分15a为一整体。这样， 筒状部分15b就与管道2的内表面产生弹性接触，从而起着密封的 作用。

采用这样的结构时，由于与管道2的外表面相接触的O型圈a， 以及与管道2的内表面相接触的芯型填密件15两者能产生双重的密 封功能，所以这种结构的管道接头装置能保证有很高的密封性能。

另外，为了使管道2能顺利地插入到芯型填密件15和接头本体 4的连接管部3之间，最好是将管道2的端部的内表面先进行倒角处 理。芯型填密件15的圆筒状部分15b的外表面，也可以是与插入管 部3的内表面同心的圆筒状。但在本实施例中的结构，如图10所示， 圆筒状部分15b向直径方向上的外侧有一定的弯曲，其目的是为了 使圆筒状部分15b的前端与管道2的内表面之间产生紧密而且可靠 的接触。另外，在图9至图11中所示的接头本体4和销子5，是与 图1至图3的第1实施例中所示的类型相同(使用了截面为圆形的 销子5的管道接头装置1)。另外，也可以采用与图4至图7的第2 实施例中所示类型相同的接头本体4和销子5。

下面，依据图12，对第5实施例中的管道接头装置1进行说明。 该管道接头装置1，是对上述第2实施例中的管道接头装置1进行 改进后的产物。该管道接头1，特别适合于连接这样的管道2：如 图13所示，将管道2的插入管的端部的外表面，用打磨器之类的工 具进行磨削，使加工成梢细的锥形表面部2a；或者如图14所示， 用压实造型机之类的机器，将管道2的插入管的端部进行收缩加工， 使该端部的外表面加工成梢细的锥形面2a。

具体来说，在接头本体4的位置限制部6的附近，设有环状的 凹槽f。在该环状的凹槽f上，设有环状的凹槽f。在该环状的凹槽 f上，设置有密封件(例如可用硬质或软质的合成树脂，或者橡胶做 成，在本实施例中显示的是用填封料构成的)13，该密封件13的 内表面为锥形面S，该锥菜面S与上述管道2的梢细的锥形面2a的 形状是相对应的。随着管道2沿其插入方向的移动，在该管道2和 密封件13之间，就会产生密封作用。另一方面，作为销子5，是采 用如图15所示的结构。该销子5上具有由锥形部9和夹固部8所组 成的夹固部件11。该夹固部件11，相对于通孔7的轴心线，沿管 道2的轴心线的方向上稍稍有一些偏斜。这样，随着销子5的楔入， 就会迫使管道2沿其插入方向上产生移动。

也就是说，随着销子5的楔入，在上述夹固部件11(锥形部9 和夹固部8)的倾斜面上，会产生一种推力，该推力迫使管道2沿 其轴心线方向产生移动。在上述管道2的梢细锥形面2a和密封件13 的锥形面S之间，通过锥形接触而产生密封。

依据上述的构成，就可以将敲打销子5的打击力中的一部分， 变换成使管道2的梢细锥形面2a按压着密封件13的锥形面S的方 向的力。这样就可以使管道2和密封件13之间产生很好的面接触， 从而确保高的密封性能。

另外，在上述实施例中，作为密封件13，是采用了例如填封料 之类的材料。但也可以不设环状凹槽f，而是直接在接头本体4上 形成锥形面S，将此锥形面S作为密封件13来用。这时，随着管道 2沿其插入方向上的移动，在管道2的梢细锥形面2a和接头本体4 上的锥形面S之间，通过锥形金属面接触方式而达到密封目的。这 种时候，在金属接触面上，应涂上一层例如液体状的密封材料。

上述第5实施例中的管道接头装置1，是特别适合用于其插入 管的端部被加工成梢细的锥形面2a的管道2的连接。但也可用于其 它形状的管道2的连接。如图16所示，此时的密封件13，是用例 如平板状的填封料构成的。该平板状的填封料被置于环状的凹槽f 上，并与接头本体4上的位置限制部6相接触。此时，随着管道2 沿其插入方向上的移动，管道2的端面与密封件13之间就可以产生 压力接触。这样的场合，可以省去将管道2的插入管的端面加工成 梢细的锥形面的工序，所以是一种好的结构。

图17和图18，显示了其它的实施例中的销子5的结构。即， 图17中所示的销子5，是对第2以及第5实施例中所用的销子5的 结构进行局部变形后的产物。在上述第2以及第5实施例中，如从 图6中可清楚看到，对由锥形部9所产生的管道表面的凹陷部进行 固定的夹固部8的棱线S1，是与销子本体10上的滑动面(底面) S2相平行的。而在图17中所示的销子5上，其夹固部是缓慢倾斜 的，由它形成倾斜度很小的锥形部S3。这样，随着销子5的楔入， 上述管道2的表面的凹陷部，会进一步使图17中所示的销子5上的 夹固部8深入进去。

另外，图17中所示的销子5，在被用于第2实施例中时，其夹 固部件11(锥形部9和夹固部8)是与销子本体10的长度方向相 平行的。而在图17中所示的销子5被用于第5实施例中时，上述夹 固部件11(锥形部9和夹固部8)，如图12所示，相对于销子本 体10的长度方向是偏斜的。但无论在何种情况下，由夹固部8的棱 线所构成的倾斜度很小的锥形部S3，都一直延伸到夹固部件11的 前端部为止(图中未示出)，以使上述锥形部9和由夹固部8的棱 线所构成的倾斜度很小的锥形部S3的倾斜度相同。

另一方，图18中所示的销子5，是对第5实施例中的管道接头 装置1上的销子5的结构进行局部变形后的产物。该销子5上的夹 固部8，能比前述销子上的夹固部更深地深入到管道2的表面。也 就是说，随着销子5的楔入而深入到管道2的表面的锥形部9，和 对由锥形部9所产生的管道2的表面的凹陷部进行固定的夹固部8， 两者为同一整体的半圆锥面的形状；同时，相对于通孔7的轴心线， 使该半圆锥面的圆锥中心线沿管道2的轴心线方向稍稍产生一些倾 斜。这样，随着销子5的楔入，能使夹固部8进一步深入到由锥形 部9所产生的管道2表面的凹陷部；同时，迫使管道2沿其插入的 方向上产生移动。然后，使销子本体10的前端从通孔7中露出，将 该露出部分10a进行弯曲变形后，就可以使销子5不能被拨出。

依据图17和图18所示的结构，随着销子5的楔入而在管道2 的管壁上产生的变形是缓慢地出现的，所以，对管道2和接头本体4 之间进行的连接，可以更省力一些。

另外，在上述各施例中，对一根的管道2进行连接时，是通过 楔入一根的销子5而进行的。但也可以在接头本体4的圆周方向上 设置相隔以规定的间距的多个的通孔7。此时的连接形式是，每个 通孔7都被楔入一根销子5，使管道2的表面在多个部位上产生压 缩变形。

而且，由于上述销子5被约束在通孔7的内部，该销子5被紧 紧地夹持在管道2表面的受压变形后的凹陷部和通孔7之间，所以， 此时就没有必要为了防止销子5的脱出而特意安装上螺母d，或者 使销子本体10的露出部分10a进行弯曲变形。

依据权利要求项1至6中的构成，在敲打销子时，使管道的表 面产生局部的压缩变形，在该压缩变形部位固定着销子的夹固部， 由此使管道得到连接。在这种连接方式时，作为敲打对象的销子， 只是一根被约束在通孔内的单体物，所以能够使打击力集中，可以 不必大幅度地挥动锤子使劲敲打销子，也不要求敲打销子时一定要 是熟练操作工，而是谁都可以简单、快速而且省力地完成管道对于 接头本体的连接。

而且，由于不必大幅度地挥动锤子，所以即使管道周围的工作 空间狭窄一些，或者管道密集一些，也能够密易地进行管道的连接 作业。另外，对支撑着管道的支撑部件的冲击力也小，所以该支撑 部件的结构就可以简单化一些。

特别是，根据权利要求2，随着销子的楔入而在管道的管壁上 产生的变形是缓慢地出现的，所以在将管道连接到接头本体上时， 可以更省力。

根据权利要求4，即使将通孔和O型圈之间的间距设置得窄一 些，O型圈的部位上也不会受到由于销子的楔入而在管道的管壁上 产生的挠曲变形的影响。这样，就可以不必要求长尺寸的管道接头 装置，也能得到高的密封性能。

根据权利要求5，由于具有双重的密封机构：与管道的外表面 相接触的O型圈，和与管道的内表面相接触的芯型填封料，所以， 可以确保很高的密封性。

根据权利要求6，由于能够将敲打销子的打击力中的一部分， 变换成使管道推向密封件方向的力，所以，管道和密封件之间可以 很好地接触，从而得到高的密封性能。