JP2017137917A - 継手構造 - Google Patents

Abstract

【課題】工数が少なく、作業者によるバラツキを抑制でき、振動による緩みを抑制できる継手構造を提供する。
【解決手段】継手構造１０は、先端にシールパッキンを兼ねるリブ部２０Ａを一体的に形成したホース２０と、リブ部２０Ａに接触するフランジ部３０Ａを有する相手部材３０と、フランジ部３０Ａと反対側からリブ部２０Ａに接触する受け部４０Ａを有する継手部材４０と、相手部材３０と継手部材４０とを連結する連結部材（ファスナー５０）と、を備える。フランジ部３０Ａと受け部４０Ａとの間でリブ部２０Ａが圧縮される。
【選択図】図２

Description

本発明は、継手構造に関する。

下記特許文献１には、脱臭用の弾性ホースの接続部の外周囲にシールパッキンを兼用するリブを一体的に突設し、袋ナットと分岐接続管の端面との間で上記リブを圧着挟持するようにした接続用弾性ホースが開示されている。

実用新案登録第２５２８０４２号公報

特許文献１に開示された技術には、以下のような問題がある。袋ナットを締め付ける作業が必要であり、工数が多くなる。作業者ごとの作業内容のバラツキ、例えば締め付けトルクのバラツキにより、シール性能が低下する可能性がある。使用時あるいは輸送時の振動により、袋ナットのネジが緩み、シールパッキンの圧縮率が低下する可能性がある。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、工数が少なく、作業者によるバラツキを抑制でき、振動による緩みを抑制できる継手構造を提供することを目的とする。

本発明に係る継手構造は、先端にシールパッキンを兼ねるリブ部を一体的に形成したホースと、リブ部に接触するフランジ部を有する相手部材と、フランジ部と反対側からリブ部に接触する受け部を有する継手部材と、相手部材と継手部材とを連結する連結部材と、を備え、フランジ部と受け部との間でリブ部が圧縮されるものである。

本発明の継手構造によれば、工数が少なく、作業者によるバラツキを抑制でき、振動による緩みを抑制することが可能となる。

実施の形態１の継手構造の斜視図である。 実施の形態１の継手構造の断面図である。 実施の形態２の継手構造の断面図である。 実施の形態３の継手構造の断面図である。 実施の形態４の継手構造の断面図である。 実施の形態５の継手構造の断面図である。 実施の形態６の継手構造の断面図である。 実施の形態７の継手構造の断面図である。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。本開示は、以下の各実施の形態で説明する構成のうち、組合わせ可能な構成のあらゆる組合わせを含み得る。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１の継手構造の斜視図である。図２は、実施の形態１の継手構造の断面図である。これらの図に示す本実施の形態の継手構造１０は、ホース２０、相手部材３０、継手部材４０、及びファスナー５０を備える。ホース２０は、弾性を有するチューブ状の部材である。ホース２０は、例えばゴム、エラストマーなどの弾性材料で作られている。相手部材３０は、剛性を有する管状の部材である。相手部材３０は、例えば金属材料、プラスチック材料などで作られている。ホース２０及び相手部材３０は、流体の流路を形成する。

図２に示すように、ホース２０の先端には、リブ部２０Ａが一体的に形成されている。リブ部２０Ａは、弾性を有する。リブ部２０Ａは、ホース２０の外周側へ環状に突出する。リブ部２０Ａは、シールパッキンとしての役割と、相手部材３０と継手部材４０との間に挟まれて固定される被固定部としての役割を兼ねる。

相手部材３０は、フランジ部３０Ａを備える。フランジ部３０Ａは、相手部材３０の端部から外周側へ環状に突出する。ホース２０の端面すなわちリブ部２０Ａの面と、相手部材３０の端面すなわちフランジ部３０Ａの面とが接触する。

継手部材４０は、剛性を有する部材である。継手部材４０は、例えば金属材料、プラスチック材料などで作られている。継手部材４０は、受け部４０Ａを備える。受け部４０Ａの面は、フランジ部３０Ａと反対側からリブ部２０Ａに接触する。継手部材４０は、ホース２０を通す孔４０Ｂを有する。孔４０Ｂの内径は、リブ部２０Ａの外径より小さい。受け部４０Ａは、孔４０Ｂの外周側に環状の面として形成されている。継手部材４０は、リブ部２０Ａの反対側の端部から孔４０Ｂにホース２０を挿入するようにして装着される。

継手部材４０は、受け部４０Ａの外周から相手部材３０へ向かって軸方向に突出する周壁部４０Ｃと、周壁部４０Ｃの先端から外周側へ環状に突出する凸部４０Ｄとを備える。周壁部４０Ｃは、リブ部２０Ａの外周を囲む。周壁部４０Ｃの内径は、フランジ部３０Ａの外径以上である。

ファスナー５０は、相手部材３０と継手部材４０とを連結する連結部材の例である。ファスナー５０は、バネのような弾性を有する材料（鋼など）で作られている。ファスナー５０は、相手部材３０及び継手部材４０を挟むことができる。ファスナー５０は、相手部材３０及び継手部材４０を挟む一対の腕部５０Ａを備える。ファスナー５０は、一対の腕部５０Ａの間を開くように弾性変形可能である。一対の腕部５０Ａの間を開くことでファスナー５０を相手部材３０及び継手部材４０に装着できる。ファスナー５０を装着した状態では、ファスナー５０の弾性力により、一対の腕部５０Ａが相手部材３０及び継手部材４０を挟む。

一対の腕部５０Ａの各々は、相手部材３０の外周面に接触する第一保持部５０Ｂと、継手部材４０の周壁部４０Ｃの外周面に接触する第二保持部５０Ｃとを備える。第一保持部５０Ｂは、相手部材３０の外周面に沿う円弧状に湾曲している。第二保持部５０Ｃは、周壁部４０Ｃの外周面に沿う円弧状に湾曲している。第一保持部５０Ｂと第二保持部５０Ｃとの間には、切欠きが形成されている。フランジ部３０Ａ及び凸部４０Ｄが当該切欠きに挿入する。フランジ部３０Ａの、リブ部２０Ａに接触する面と反対側の面に、第一保持部５０Ｂの端面が接触する。凸部４０Ｄに第二保持部５０Ｃの端面が接触する。

フランジ部３０Ａと受け部４０Ａとの間でリブ部２０Ａが厚さ方向に圧縮される。圧縮されたリブ部２０Ａがフランジ部３０Ａ及び受け部４０Ａに密着することで、リブ部２０Ａがシールパッキンとして機能する。

図２に示すように、フランジ部３０Ａと受け部４０Ａとの間の距離をＬ１とし、フランジ部３０Ａの厚さをＬ２とし、凸部４０Ｄの厚さをＬ３とし、周壁部４０Ｃの高さをＬ４とし、第一保持部５０Ｂと第二保持部５０Ｃとの間の切欠きの幅をＬ５とすると、次式が成り立つ。
Ｌ１＝Ｌ４＋Ｌ５−Ｌ２−Ｌ３

継手構造１０が連結状態になったとき、圧縮されたリブ部２０Ａの厚さは、上記Ｌ１に等しい。したがって、リブ部２０Ａの圧縮率は、圧縮される前のリブ部２０Ａの厚さと、上記Ｌ１とによって定まる。

本実施の形態であれば、継手構造１０が連結状態になったとき、上述した各部の寸法Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５によって、フランジ部３０Ａと受け部４０Ａとの間の距離Ｌ１が一定の距離に定まる。それゆえ、リブ部２０Ａの圧縮率も一定の値に定まる。このため、シールパッキンとして機能するリブ部２０Ａの圧縮率が、作業者の作業の仕方によってばらつくことがない。よって、リブ部２０Ａすなわちシールパッキンの圧縮率の過不足を防止でき、安定したシール性能が得られる。

これに対し、例えば袋ナットを用いた継手構造においては、袋ナットの締め付けトルクによってシールパッキンの圧縮率が変化する。このため、作業者の作業の仕方によっては、シールパッキンの圧縮率の過不足が発生する可能性がある。また、使用時あるいは輸送時の振動によって袋ナットのネジが緩み、シールパッキンの圧縮率が低下する可能性がある。

一方、本実施の形態であれば、ネジを用いていないので、使用時あるいは輸送時の振動によってシールパッキンの圧縮率が低下するおそれもない。

実施の形態２．
次に、図３を参照して、実施の形態２について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図３は、実施の形態２の継手構造１０の断面図である。

図３に示すように、ホース２０は、円環状の凸部２０Ｃを備える。凸部２０Ｃは、フランジ部３０Ａに接触するリブ部２０Ａの面に形成されている。凸部２０Ｃは、ホース２０の軸を中心とする円環状を呈する。本実施の形態であれば、凸部２０Ｃをフランジ部３０Ａと受け部４０Ａとの間でリブ部２０Ａごと挟み込むことで、より緻密なシール面を形成できる。このため、より安定したシール性を確保することができる。

円環状の凸部２０Ｃを、同心円のように複数本形成してもよい。また、図示を省略するが、上記の構成に代えて、相手部材３０が円環状の凸部を備えてもよい。すなわち、リブ部２０Ａに接触するフランジ部３０Ａの面に、ホース２０の軸を中心とする円環状の凸部を形成してもよい。その場合でも、類似の効果が得られる。また、リブ部２０Ａとフランジ部３０Ａとの接触面の双方に、ホース２０の軸を中心とする円環状の凸部を形成してもよい。

実施の形態３．
次に、図４を参照して、実施の形態３について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図４は、実施の形態３の継手構造１０の断面図である。

図４に示すように、本実施の形態の継手構造１０は、フランジ部３０Ａと受け部４０Ａとの間の最小距離を制限する制限構造６０を備える。制限構造６０は、リブ部２０Ａを挟まない位置でフランジ部３０Ａと継手部材４０とが接触する構造である。フランジ部３０Ａの外径は、周壁部４０Ｃの内径より大きい。制限構造６０は、フランジ部３０Ａの外周付近の面が周壁部４０Ｃの端面に接触する構造である。

本実施の形態であれば、制限構造６０を備えたことで、以下の効果が得られる。相手部材３０に軸方向の外力が作用することで、フランジ部３０Ａと受け部４０Ａとの間の距離を縮めようとする力が働いた場合を想定する。このとき、制限構造６０においてフランジ部３０Ａと継手部材４０とが接触することで、フランジ部３０Ａと受け部４０Ａとの間の距離は、所定の最小距離より小さくなることが防止される。このため、上記のような外力が作用した場合であっても、リブ部２０Ａが必要以上に圧縮変形することを確実に抑制でき、より安定した圧縮率を確保することができる。

本実施の形態の制限構造６０であれば、継手部材４０の周壁部４０Ｃの高さの寸法により、フランジ部３０Ａと受け部４０Ａとの間の最小距離を設定できる。このため、フランジ部３０Ａと受け部４０Ａとの間の最小距離を精度良く設定できる。よって、リブ部２０Ａの圧縮率を精度良く設定できる。

実施の形態４．
次に、図５を参照して、実施の形態４について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図５は、実施の形態４の継手構造１０の断面図である。

図５に示すように、本実施の形態の継手構造１０は、フランジ部３０Ａと受け部４０Ａとの間の最小距離を制限する制限構造７０を備える。相手部材３０は、フランジ部３０Ａの外周から軸方向へ突出する突出部３０Ｃを備える。フランジ部３０Ａの外径は、周壁部４０Ｃの内径以下である。制限構造７０は、突出部３０Ｃと受け部４０Ａとが接触する構造である。

本実施の形態であれば、制限構造７０を備えたことで、以下の効果が得られる。相手部材３０に軸方向の外力が作用することで、フランジ部３０Ａと受け部４０Ａとの間の距離を縮めようとする力が働いた場合を想定する。このとき、制限構造７０において突出部３０Ｃと受け部４０Ａとが接触することで、フランジ部３０Ａと受け部４０Ａとの間の距離は、所定の最小距離より小さくなることが防止される。このため、上記のような外力が作用した場合であっても、リブ部２０Ａが必要以上に圧縮変形することを確実に抑制でき、より安定した圧縮率を確保することができる。

本実施の形態の制限構造７０であれば、相手部材３０の突出部３０Ｃの高さの寸法により、フランジ部３０Ａと受け部４０Ａとの間の最小距離を設定できる。このため、フランジ部３０Ａと受け部４０Ａとの間の最小距離を精度良く設定できる。よって、リブ部２０Ａの圧縮率を精度良く設定できる。

実施の形態５．
次に、図６を参照して、実施の形態５について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図６は、実施の形態５の継手構造１０の断面図である。

図６に示すように、本実施の形態における継手部材４０は、ホース２０の外周を覆う筒状の保護部４０Ｅを備える。保護部４０Ｅは、受け部４０Ａの内周部から軸方向へ突出する。保護部４０Ｅは、周壁部４０Ｃと反対方向へ突出する。保護部４０Ｅの内側は、ホース２０を通す孔４０Ｂになる。本実施の形態であれば、保護部４０Ｅを備えたことで、以下の効果が得られる。ホース２０が外力を受けた際に、リブ部２０Ａが影響を受けて変形することを抑制することができる。すなわち、外力によるリブ部２０Ａの圧縮率の変化を抑制でき、シール性の低下をより確実に抑制できる。

図４に示す制限構造６０、図５に示す制限構造７０、または図６に示す保護部４０Ｅを設けることで、ホース２０のリブ部２０Ａが外力を受けて変形してしまうことによる圧縮率の不安定性をより確実に抑制することができる。上述した制限構造６０，７０、あるいは保護部４０Ｅの形状及び構造は、一例であり、リブ部２０Ａへの外力の影響を抑制させることができれば、どのような形状及び構造でも良い。

実施の形態６．
次に、図７を参照して、実施の形態６について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図７は、実施の形態６の継手構造１０の断面図である。

図７に示すように、本実施の形態では、ホース２０の内径Ｌ６は、相手部材３０の内径Ｌ７より大きい。このように、ホース２０の内径Ｌ６が、相手部材３０の内径Ｌ７以上である場合には、以下の効果が得られる。

フランジ部３０Ａに接触するリブ部２０Ａの面をシール面２０Ｅと称する。リブ部２０Ａに接触するフランジ部３０Ａの面をシール面３０Ｅと称する。フランジ部３０Ａのシール面３０Ｅは、リブ部２０Ａのシール面２０Ｅよりも、内周側へ張り出す。このため、流体の圧力が、弾性材料で構成されたリブ部２０Ａのシール面２０Ｅに作用することがない。よって、流体の圧力によってシール面２０Ｅがシール面３０Ｅから剥離することをより確実に抑制できる。すなわち、流体の圧力が作用しても、シール性をより安定に維持できる。

実施の形態７．
次に、図８を参照して、実施の形態７について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図８は、実施の形態７の継手構造１０の断面図である。

図８に示すように、本実施の形態のホース２０は、実施の形態２で説明した円環状の凸部２０Ｃを備える。円環状の凸部２０Ｃの円環の直径は、継手部材４０の孔４０Ｂの内径Ｌ８より大きいことが望ましい。図８中、右側の凸部２０Ｃは、円環状の凸部２０Ｃの円環の直径が孔４０Ｂの内径Ｌ８より大きい場合の位置に描いてある。図８中、左側の凸部２０Ｃは、比較のための便宜上、円環状の凸部２０Ｃの円環の直径が孔４０Ｂの内径Ｌ８より小さい場合の位置に描いてある。

円環状の凸部２０Ｃの円環の直径が孔４０Ｂの内径Ｌ８より大きい場合には、以下の効果が得られる。円環状の凸部２０Ｃが、受け部４０Ａとフランジ部３０Ａとの間で確実に挟まれ、圧縮される。このため、より優れた気密性・水密性を確保することができる。

これに対し、円環状の凸部２０Ｃの円環の直径が孔４０Ｂの内径Ｌ８より小さい場合には、円環状の凸部２０Ｃが受け部４０Ａによって十分に押さえられない可能性がある。このため、円環状の凸部２０Ｃの効果が十分に発揮されない可能性がある。

以上説明した各実施の形態によれば、従来のようなネジ締め工程がなくなり、作業性が改善される。また、作業者ごとのバラツキによるシールパッキンの圧縮率のバラツキも改善される。さらに、輸送等による振動により発生するネジ緩みの懸念もなくなる。

１０ 継手構造、 ２０ ホース、 ２０Ａ リブ部、 ２０Ｃ 凸部、 ２０Ｅ シール面、 ３０ 相手部材、 ３０Ａ フランジ部、 ３０Ｃ 突出部、 ３０Ｅ シール面、 ４０ 継手部材、 ４０Ａ 受け部、 ４０Ｂ 孔、 ４０Ｃ 周壁部、 ４０Ｄ 凸部、 ４０Ｅ 保護部、 ５０ ファスナー、 ５０Ａ 腕部、 ５０Ｂ 第一保持部、 ５０Ｃ 第二保持部、 ６０，７０ 制限構造

Claims (10)

1. 先端にシールパッキンを兼ねるリブ部を一体的に形成したホースと、
   前記リブ部に接触するフランジ部を有する相手部材と、
   前記フランジ部と反対側から前記リブ部に接触する受け部を有する継手部材と、
   前記相手部材と前記継手部材とを連結する連結部材と、
   を備え、
   前記フランジ部と前記受け部との間で前記リブ部が圧縮される継手構造。
2. 前記フランジ部に接触する前記リブ部の面と、前記リブ部に接触する前記フランジ部の面との少なくとも一方に、前記ホースの軸を中心とする円環状の凸部を備える請求項１に記載の継手構造。
3. 前記継手部材は、前記ホースを通す孔を有し、
   前記円環状の凸部の円環の直径は、前記孔の内径より大きい請求項２に記載の継手構造。
4. 連結状態において前記フランジ部と前記受け部との間の距離が一定になる請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の継手構造。
5. 前記フランジ部と前記受け部との間の最小距離を制限する制限構造を備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の継手構造。
6. 前記制限構造は、前記リブ部を挟まない位置で前記フランジ部と前記継手部材とが接触する構造である請求項５に記載の継手構造。
7. 前記相手部材は、前記フランジ部の外周から軸方向へ突出する突出部を有し、
   前記制限構造は、前記突出部と前記受け部とが接触する構造である請求項５に記載の継手構造。
8. 前記継手部材は、前記ホースの外周を覆う筒状の保護部を有する請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の継手構造。
9. 前記ホースの内径は、前記相手部材の内径以上である請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の継手構造。
10. 前記連結部材は、前記相手部材及び前記継手部材を挟むファスナーである請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の継手構造。

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