JP7223647B2

JP7223647B2 - 継手

Info

Publication number: JP7223647B2
Application number: JP2019118461A
Authority: JP
Inventors: 裕樹田邉; 健士大西; 俊英飯田
Original assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Current assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Priority date: 2019-06-26
Filing date: 2019-06-26
Publication date: 2023-02-16
Anticipated expiration: 2039-06-26
Also published as: JP2021004643A

Description

本発明は、スリーブを利用してホースを接続する継手に関し、特に自動車内の配管に利用されるものに関する。

自動車内の配管は、主に、燃料系、冷却系、および排気系に分けられる。燃料系は、給油口から燃料タンクへ、燃料タンクからエンジンへ、ガソリン等の液体燃料を供給する。冷却系は、放熱器と、エンジン、バッテリー、またはモーター等の冷却対象との間で冷却水等の冷媒液を循環させる。排気系は、エンジンから外気へ排ガスを放散させる。これらの配管では、ゴムホース等、柔軟性の高い管から、樹脂ホース、金属パイプ等、剛性の高い管まで、様々な管が利用される。これらの管を互いに接続し、または燃料タンク、エンジン等の要素へ接続するのに継手が利用される。継手は、管間の接続部を液密に、または気密に塞ぐのに、Ｏリング等のシール部材を利用する（たとえば、特許文献１参照）。自動車内では、特に振動の激しいところでは、Ｏリングが複数本使用される等、継手がシール構造を多段に含む。また、燃料系の継手ではＯリングにフッ素ゴム製品が利用され、気化したガソリンの透過が防止されている。

特表２０１１－５２９８２０号公報

自動車内の配管は、外部から振動を激しく受ける部分が多いので、継手におけるシールの確保が重要である。従来は、Ｏリングを複数本使用する等、シール構造の多段化で対処している（たとえば、特許文献１参照）。しかし、この対処方法では継手の部品点数を削減することが難しいので、配管全体の低コスト化が難しい。

本発明の目的は上記の課題を解決することであり、特にＯリングを使わなくても高いシール性能を発揮することの可能な継手を提供することにある。

本発明の１つの観点における継手は、自動車内の冷却ラインにおいて第１ホースを第２ホースに接続する継手であり、継手本体と、スリーブと、ナットとを備えている。継手本体は筒状の部材であり、第１周壁端部が第１ホースの端部に圧入されており、第２周壁端部が、外周面には雄ねじを含み、端面には環状溝を含む。スリーブは、第１周壁端部が継手本体の環状溝に圧入されており、第２周壁端部が第２ホースの端部に圧入されている。ナットは、第１周壁端部が、継手本体の雄ねじと結合した雌ねじを含み、第２周壁端部が、スリーブの第１周壁端部に接触した内周面を含む。

スリーブの第１周壁端部はフランジを含んでいてもよい。フランジは径方向に突出し、継手本体の第２周壁端部の端面には対向し、ナットの第２周壁端部の内周面には接触している。

継手本体の第１周壁端部、またはスリーブの第２周壁端部は、環状リブを含んでいてもよい。継手は、継手本体の第１周壁端部に第１ホースの端部を締め付ける第１クリップ、またはスリーブの第２周壁端部に第２ホースの端部を締め付ける第２クリップを備えていてもよい。継手本体の第１周壁端部またはスリーブの第２周壁端部はＯリングを含んでいてもよい。

本発明による上記の継手では、第１ホースの端部には継手本体の第１周壁端部が圧入され、継手本体の環状溝にはスリーブの第１周壁端部が圧入され、第２ホースの端部にはスリーブの第２周壁端部が圧入されている。さらに、ナットがスリーブの第１周壁端部に加える圧力により、環状溝からのスリーブの抜けが防止されている。これにより、第１ホースと継手本体との間、継手本体とスリーブとの間、およびスリーブと第２ホースとの間がいずれも液密にまたは気密に塞がれるので、継手からの流体の漏れが確実に防止される。こうして、この継手はＯリングを使わなくても高いシール性能を発揮することができる。

スリーブの第１周壁端部が上記のフランジを含む場合、フランジがナットと接触するので、スリーブの第１周壁端部とナットとはいずれも第２ホースと接触する必要がなく、いずれの径方向における位置も第２ホースの厚みからは制限を受けない。これにより、スリーブの第１周壁端部の外径を第２ホースの外径よりも小さくして、ナットの外径を大きくすることなく、環状溝からナットまでの径方向における距離を十分に大きくすることができる。その結果、継手本体の第２周壁端部は、環状溝よりも外側の厚みを十分に大きく確保して、外部からの振動衝撃に起因する変形を十分に小さく抑えることができる。こうして、継手本体の変形に伴う継手本体の雄ねじとナットの雌ねじとの間の結合の緩み、およびスリーブとホースとの間の圧着の緩みが防止されるので、この継手は信頼性が高い。

は本発明の実施形態による継手の外観を示す斜視図である。（ａ）は、図１が示す直線ＩＩ－ＩＩに沿った断面図である。（ｂ）は、（ａ）のうち、スリーブの第１周壁端部とその近傍との拡大図である。（ａ）は、スリーブの環状リブを示す斜視図である。（ｂ）は、スリーブとクリップとの組み合わせを示す斜視図である。（ｃ）は、スリーブの環状リブとＯリングとの組み合わせを示す斜視図である。

図１は、本発明の実施形態による継手１００の外観を示す斜視図である。継手１００はたとえば自動車内において、第１ゴムホース３０１を第２ゴムホース３０２へ接続するのに利用される。これらのゴムホース３０１、３０２は、たとえば電気自動車（ＥＶ）のリアモーターの冷却ラインに含まれる。継手１００からは、「環状リブ」と呼ばれる筒状の部材１１１、１２２が２本、互いに反対方向へ突き出しており、それらがゴムホース３０１、３０２の開口端に圧入されている。環状リブ１１１、１２２のそれぞれの外周面からは環状突起１１８、１２８が複数本ずつ、たとえば３本ずつ突き出しており、これらがゴムホース３０１、３０２の内周面に食い込んで抜け止めとして機能する。

図２の（ａ）は、図１が示す直線ＩＩ－ＩＩに沿った断面図である。（ｂ）は、（ａ）のうち、スリーブ１２０の第１周壁端部１２１とその近傍との拡大図である。継手１００は、継手本体１１０、スリーブ１２０、およびナット１３０を備えている。

継手本体１１０は、ポリアミド（ＰＡ）およびガラス繊維強化ポリアミド（ＰＡ－ＧＦ）等の樹脂から成る円筒部材であり、その周壁端部の一方（以下、「第１周壁端部」という。）が環状リブ１１１であり、第１ホース３０１の開口端に圧入されている。継手本体１１０の周壁端部の他方１１２（以下、「第２周壁端部」という。）は、外周面には雄ねじ１１３を含み、端面には環状溝１１４を含む。環状溝１１４は、深さ方向が軸方向（図ではＹ軸方向）に平行であり、第２周壁端部１１２の周に沿って伸びている。

スリーブ１２０はたとえばＰＡ等の樹脂およびエラストマーから成る円筒部材であり、継手本体１１０と同軸に配置されている。スリーブ１２０は第１周壁端部１２１を除き、内径が継手本体１１０の第１周壁端部１１１の内径と等しい。スリーブ１２０の第１周壁端部１２１は継手本体１１０の環状溝１１４に圧入されている。スリーブ１２０の第２周壁端部は環状リブ１２２であり、第２ホース３０２の開口端に圧入されている。これにより、継手本体１１０の内部空間１１９とスリーブ１２０の内部空間１２９とを通して第１ホース３０１の内側が第２ホース３０２の内側に連通する。すなわち、継手本体１１０とスリーブ１２０との内部空間１１９、１２９が冷却水（ＬＬＣ）の流路として機能する。

スリーブ１２０の第１周壁端部１２１は環状の突起であり、周全体が軸方向（図ではＹ軸の負方向）へ突出している。図２が示すように、スリーブ１２０の第１周壁端部１２１はスリーブ１２０の第２周壁端部１２２および継手本体１１０の第１周壁端部１１１よりも内径が大きく、継手本体１１０の環状溝１１４の中に設置されている。ただし、スリーブ１２０の第１周壁端部１２１の内径は継手本体１１０の環状溝１１４の径方向における内側の面の外径よりも小さい。したがって、環状溝１１４の中への第１周壁端部１２１の設置は圧入によって実現されている。第１周壁端部１２１の内周面と環状溝１１４の径方向における内側の面とは互いに強く押し合うので、両面間は液密にシールされている。

スリーブ１２０の第１周壁端部１２１は基端にフランジ１２４を含む。フランジ１２４は第１周壁端部１２１の基端から径方向へ突出して、継手本体１１０の第２周壁端部１１２の端面に対向している。

ナット１３０は、たとえばＰＡおよびＰＡ－ＧＦ等の樹脂から成る円筒部材であり、継手本体１１０と同軸に配置されている。ナット１３０の外径は継手本体１１０とスリーブ１２０とのいずれの外径よりも大きい。ナット１３０の第１周壁端部１３１は内周面に、継手本体１１０の雄ねじ１１３と結合可能な雌ねじ１３３を含む。この雌ねじ１３３に継手本体１１０の雄ねじ１１３がねじ込まれると、ナット１３０の内部に継手本体１１０の第２周壁端部１１２が収容される。

ナット１３０の第２周壁端部１３２は内径が、軸方向（Ｙ軸方向）における内部ではスリーブ１２０の第２周壁端部１２２の外径よりも広く、軸方向（Ｙ軸方向）における端部ではスリーブ１２０のフランジ１２４の外径よりも狭い。これにより、ナット１３０の雌ねじ１３３に継手本体１１０の雄ねじ１１３がねじ込まれた際、ナット１３０の第２周壁端部１３２は内周面１３４をスリーブ１２０のフランジ１２４に、間に第２ホース３０２を挟むことなく、直に接触させている。これにより、フランジ１２４にはナット１３０の内周面１３４から圧力ＰＲが直に加わる。この圧力ＰＲがスリーブ１２０の第１周壁端部１２１を継手本体１１０の環状溝１１４に押し付けて、環状溝１１４からの抜けを防ぐ。
［実施形態の利点］

本発明の上記の実施形態による継手１００では、第１ホース３０１の端部には継手本体１１０の第１周壁端部１１１が圧入され、継手本体１１０の環状溝１１４にはスリーブ１２０の第１周壁端部１２１が圧入され、第２ホース３０２の端部にはスリーブ１２０の第２周壁端部１２２が圧入されている。さらに、ナット１３０がスリーブ１２０の第１周壁端部１２１に加える圧力により、環状溝１１４からのスリーブ１２０の抜けが防止されている。これにより、第１ホース３０１と継手本体１１０との間、継手本体１１０とスリーブ１２０との間、およびスリーブ１２０と第２ホース３０２との間がいずれも液密に塞がれるので、継手１００からのＬＬＣの漏れが確実に防止される。こうして、この継手１００はＯリングを使わなくても高いシール性能を発揮することができる。

継手本体１１０の環状溝１１４にスリーブ１２０の第１周壁端部１２１が圧入される際には、第１周壁端部１２１のフランジ１２４がナット１３０の内周面１３４から、第２ホース３０２を介さずに直接、圧力ＰＲを受ける。したがって、スリーブ１２０の第１周壁端部１２１とナット１３０とはいずれも第２ホース３０２と接触する必要がなく、径方向における位置が第２ホース３０２の厚みからは制限を受けない。これにより、スリーブ１２０の第１周壁端部１２１の外径を第２ホース３０２の外径よりも小さくして、ナット１３０の外径を大きくすることなく、環状溝１１４からナット１３０までの径方向における距離を十分に大きくすることができる。その結果、継手本体１１０の第２周壁端部１１２は、環状溝１１４よりも外側の厚みを十分に大きく確保して、外部からの振動衝撃に起因する変形を十分に小さく抑えることができる。こうして、継手本体１１０の変形に伴う継手本体１１０の雄ねじ１１３とナット１３０の雌ねじ１３３との間の結合の緩み、およびスリーブ１２０と第２ホース３０２との間の圧着の緩みが防止されるので、継手１００は信頼性が高い。
［変形例］

（１）本発明の上記の実施形態による継手１００では、継手本体１１０が第２周壁端部１１２に環状溝１１４を含み、スリーブ１２０の第１周壁端部が環状突起１２１を含む。逆に、継手本体が環状突起を含み、スリーブが環状溝を含んでいてもよい。

（２）本発明の実施形態による継手の樹脂材料はＰＡ等には限られない。その他に、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエーテルエテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド等、種々の樹脂が使用可能である。これらは、継手１００の使用分野または用途、ホース３０１、３０２の材質等に応じて適宜に選択される。

（３）スリーブ１２０の第１周壁端部１２１の内径が継手本体１１０の環状溝１１４の径方向における内側の面の外径よりも小さいので、第１周壁端部１２１の内周面と環状溝１１４の径方向における内側の面との間は液密にシールされている。それに代えて、またはそれに加えて、スリーブ１２０の第１周壁端部１２１の外径が継手本体１１０の環状溝１１４の径方向における外側の面の内径よりも大きくてもよい。この場合、環状溝１１４の中へ第１周壁端部１２１が圧入されると、第１周壁端部１２１の外周面と環状溝１１４の径方向における外側の面とは互いに強く押し合うので、両面間は液密に、更には気密にシールされる。

（４）図３の（ａ）は、スリーブの環状リブ１２２を示す斜視図である。本発明の上記の実施形態による継手１００はゴムホース３０１、３０２との接続に環状リブ１１１、１２２を利用する。その他に、図３の（ｂ）が示すように、環状リブに代えてクリップ留め２２２が利用されてもよい。また、本発明の実施形態による継手の接続対象はゴムホースに限られず、樹脂ホースであってもよい。この場合、ホースの柔軟性が劣るので、たとえば図３の（ｃ）が示すように、環状リブにＯリング３２２がシール部材として追加されてもよい。

１００継手
１１０継手本体
１１１継手本体の第１周壁端部
１１２継手本体の第２周壁端部
１１３雄ねじ
１１４環状溝
１１８環状リブの環状突起
１１９継手本体の内部空間
１２０スリーブ
１２１スリーブの第１周壁端部
１２２スリーブの第２周壁端部
１２４フランジ
１２８環状リブの環状突起
１２９スリーブの内部空間
１３０ナット
１３１ナットの第１周壁端部
１３２ナットの第２周壁端部
１３３雌ねじ
１３４ナットの内周面
３０１第１ホース
３０２第２ホース

Claims

自動車内の冷却ラインにおいて第１ホースを第２ホースに接続する継手であって、
筒状の部材であり、第１周壁端部が前記第１ホースの端部に圧入されており、第２周壁端部が、外周面には雄ねじを含み、端面には環状溝を含む継手本体と、
第１周壁端部が前記継手本体の環状溝に圧入されており、第２周壁端部が前記第２ホースの端部に圧入されているスリーブと、
第１周壁端部が、前記継手本体の雄ねじと結合した雌ねじを含み、第２周壁端部が、前記スリーブの第１周壁端部に接触した内周面を含むナットと
を備え、
前記スリーブの第１周壁端部が、
前記スリーブの第２周壁端部との境界から径方向に突出し、前記第２ホースの端面には対向し、前記ナットの第２周壁端部の、軸方向に広がる内周面には接触している段部と、
前記スリーブの第２周壁端部とは前記段部を挟んで反対側から径方向に突出し、前記継手本体の第２周壁端部の端面には対向し、前記ナットの第２周壁端部の、径方向に広がる内側面には接触しているフランジと
を含む
ことを特徴とする継手。
前記継手本体の第１周壁端部または前記スリーブの第２周壁端部は環状リブを含む、請求項１に記載の継手。
前記継手本体の第１周壁端部に前記第１ホースの端部を締め付ける第１クリップ、または前記スリーブの第２周壁端部に前記第２ホースの端部を締め付ける第２クリップを備えた、請求項１または請求項２に記載の継手。
前記継手本体の第１周壁端部または前記スリーブの第２周壁端部はＯリングを含む、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の継手。