CN112041606A

CN112041606A - 管连接结构

Info

Publication number: CN112041606A
Application number: CN201980029086.1A
Authority: CN
Inventors: 栗山宽; 酒井秀彰; 岩田邦弘
Original assignee: Toyoda Iron Works Co Ltd
Current assignee: Toyoda Iron Works Co Ltd
Priority date: 2018-05-14
Filing date: 2019-04-26
Publication date: 2020-12-04
Also published as: JP2019199885A; WO2019220941A1; US20210116064A1

Abstract

在主管以从主管分支的方式连接支管。连接筒部从主管的外壁向外侧突出，并且与主管连通。在连接筒部的顶端形成有环形的槽。在环形的槽嵌入有支管的顶端。分支管具有外周密封部，该外周密封部通过支管的顶端的外周面和连接筒部的环形的槽的内表面的抵接而将外周面与内表面之间密封。分支管也具有内周密封部，该内周密封部通过支管的顶端的内周面和连接筒部的环形的槽的内表面的抵接而将内周面与内表面之间密封。

Description

管连接结构

技术领域

本发明涉及以从主管分支的方式在主管连接有支管的管连接结构。

背景技术

以往，在使油等流体通过的配管中，在使流体分流或者合流的部分设置有具有主管和支管的分支管(例如参照专利文献1)。作为用于将主管和支管连接的结构，经常使用使管的端部熔融变形而接合(例如熔敷)的结构。通过这样的管连接结构，在主管和支管的连接部分得到高密封性。

在上述结构中，在进行主管和支管的连接时使管的端部熔融变形。因此，在连接部分容易产生无用的突起(所谓的毛刺)。在管的内部产生的毛刺成为妨碍流体的顺利流动的一个原因。另外，管内部的毛刺难以除去。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2006-29264号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于提供能够避免连接部分的毛刺的产生并且得到高密封性的管连接结构。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，根据本发明的第一方式，提供一种管连接结构，该管连接结构通过在筒状的主管以从所述主管分支的方式连接筒状的支管而构成。管连接结构具有连接筒部，所述连接筒部以从所述主管的外壁向外侧突出的方式与主管一体形成并与所述主管连通。所述连接筒部及所述支管中的一方的顶端是形成有遍及全周而延伸的环形的槽的被嵌合部，所述连接筒部及所述支管中的另一方的顶端是嵌入到所述槽的嵌合部。管连接结构具有外周密封部及内周密封部，所述外周密封部通过所述嵌合部的顶端的外周面和所述槽的内表面的抵接而将所述外周面与所述内表面之间密封，所述内周密封部通过所述嵌合部的顶端的内周面和所述槽的内表面的抵接而将所述内周面与所述内表面之间密封。

附图说明

图1是适用管连接结构的一实施方式的分支管的剖视图。

图2是分支管的立体图。

图3是分支管的分解立体图。

图4是主管的沿着轴方向的剖视图。

图5是主管的从图4的箭头5方向观看的侧视图。

图6是主管的沿着图4的6-6线的剖视图。

图7是沿着主管的轴方向的支管的剖视图。

图8是支管的从图7的箭头8方向观看的侧视图。

图9是支管的沿着图7的9-9线的剖视图。

图10是主管和支管的连接部分的端面图。

图11是变形例的分支管的端面图。

图12是变形例的分支管的端面图。

图13是变形例的分支管的端面图。

图14是变形例的分支管的剖视图。

图15是变形例的分支管的剖视图。

图16是分支管的端面图。

具体实施方式

以下，对管连接结构的一实施方式进行说明。

如图1～图3所示，分支管20具有大致圆筒状的主管21。在主管21以从主管21分支的方式连接有大致圆筒状的支管22。主管21及支管22通过合成树脂材料形成。分支管20构成流体(例如油)在内部流动的流体通道的一部分，将在主管21流动的流体向支管22分流。本实施方式的管连接结构适用于分支管20。

以下，对主管21的结构详细地说明。

如图1～图6所示，在主管21中的与支管22的连接部分一体形成有大致圆筒状的连接筒部30。连接筒部30从主管21的外壁向外侧(图4的上方)突出。连接筒部30在与主管21的轴方向(图4的左右方向)正交的方向延伸。

连接筒部30形成具有圆筒状的内管部31和圆筒状的外管部32的双层管，外管部32将内管部31的周围覆盖。内管部31的顶端部为随着朝向突出端(图4的上方)而变薄的顶端越来越细形状。由此，内管部31的顶端部比基端部薄。内管部31与主管21连通，构成分支管20的内壁。分支管20通过连接筒部30及支管22构成。内管部31的突出端比外管部32的突出端靠内管部31的突出方向(图4的上方)的后方。由此，从主管21的外周面算起的内管部31的突出高度低于外管部32的突出高度。在连接筒部30的内部，在内管部31与外管部32之间形成有环形的槽33。环形的槽33在连接筒部30的顶端(被嵌合部)开口。

如图4～图6所示，在主管21的外壁一体设置有向主管21的径向突出的卡合板34。卡合板34设置于在主管21的轴方向(图5的左右方向)上与连接筒部30重复的位置，且为向主管21的轴方向及径向(图5的上下方向)扩展的平板状。在卡合板34中，在从主管21的轴方向上的一方的端部观看的状态(图6所示的状态)下，连接筒部30的中心线C1和卡合板34的向径向延伸的外表面构成90度。卡合板34具有在卡合板34的厚度方向贯穿的截面为圆形的贯穿孔35。

如图3、图5以及图6所示，在主管21的外壁一体设置有向外侧突出的卡合角部36。卡合角部36设置于在主管21的轴方向上与连接筒部30及卡合板34双方重复的位置。

卡合角部36在从主管21的轴方向上的一方的端部观看的状态下，以连接筒部30的中心线C1为基准，配设于与卡合板34相反的一侧。另外，卡合角部36在从主管21的轴方向上的一方的端部观看的状态下，以卡合板34的在径向延伸的外表面(图6的上表面)为基准，配设于与连接筒部30相反的一侧。卡合角部36是由主管21的外周面的两个节平面构成的直角部分的顶部倾斜地被切削的形状(所谓的倒角的形状)。

以下对支管22的结构详细地说明。

如图7～图9所示，支管22的顶端(嵌合部)形成具有圆筒状的内管部41和外管部42的双层管，外管部42的内周面的截面呈圆形，外管部42将内管部41的周围覆盖。在内管部41的内周面的顶端部设置有遍及全周延伸的卡合凹部41A。卡合凹部41A随着朝向基端而减小。卡合凹部41A的内周面与图1所示的连接筒部30的内管部31的外周面为大致相同形状。外管部42的内周面的顶端部42A随着朝向顶端而向外周侧倾斜。在支管22的顶端，且在内管部41与外管部42之间形成有环形的槽43。

另外，在支管22的顶端形成有在主管21的轴方向延伸的截面为大致半圆形的连接凹部47。连接凹部47的内表面与主管21的外周面为大致相同形状。因此，如图2所示，当在主管21装配支管22时，连接凹部47的内表面沿着主管21的外周面配置。

在支管22的外管部42的外壁一体设置有从外管部42的顶端向外侧突出的卡合板44。卡合板44为向连接凹部47的轴方向及支管22的径向扩展的平板状。在卡合板44中，在从连接凹部47的轴方向上的一方的端部观看的状态(图9所示的状态)下，支管22的中心线C2和在支管22的径向延伸的卡合板44的外表面构成90度。卡合板44具有在卡合板44的厚度方向贯穿的圆形的贯穿孔45。

如图2所示，当在主管21装配支管22时，主管21的卡合板34的外表面和支管22的卡合板44的外表面抵接。另外，在从支管22的轴方向上的一方的端部观看装配于主管21的支管22的状态下，卡合板34的外形与卡合板44大致相同，贯穿孔35的外形也与贯穿孔45大致相同。

如图2及图3所示，通过使用安装于贯穿孔35、45的紧固零件23(例如扣眼零件)，从而各卡合板34、44卡合。具体地讲，在将紧固零件23插通于贯穿孔35、45的状态下，紧固零件23的端部被紧固。由此，主管21和支管22被相互固定。

另外，如图3及图9所示，在支管22的外壁一体设置有外管部42的端部向外管部42的突出方向延伸而成的卡合臂46。卡合臂46在从连接凹部47的轴方向上的一方的端部观看的状态下，以支管22的中心线C2为基准，配设于与卡合板44相反的一侧。在卡合臂46的顶端设置有向内侧(图9的右侧)突出的卡合凸部46A。卡合凸部46A具有梯形截面，在连接凹部47的轴方向延伸。

如图2所示，当在主管21装配支管22时，卡合臂46的卡合凸部46A从外侧钩卡于卡合角部36的外表面。由此，支管22固定主管21。

以下对将支管22装配于主管21的作业进行说明。

如图2及图3所示，首先，以主管21的外周面嵌入到支管22的连接凹部47的方式，支管22的顶端嵌入到主管21的连接筒部30。由此，如图1所示，在连接筒部30的外管部32与内管部31之间的环形的槽33中被插入支管22的内管部41的顶端。另外，此时，在支管22的内管部41与外管部42之间的环形的槽43中被插入连接筒部30的外管部32。

支管22的外管部42的内周面的顶端部42A为锥形。因此，在使连接筒部30的顶端和支管22的顶端配合时，支管22的顶端通过其锥形被引导到正规的位置、即连接筒部30的中心线C1和支管22的中心线C2一致的位置。因此，能够容易地将支管22的顶端嵌入到连接筒部30。

如图2及图3所示，在将支管22的顶端嵌入到连接筒部30的过程中，卡合臂46向外侧弹性地变形。并且，在越过主管21及卡合角部36的情况下，卡合臂46返回变形前的形状。其结果是，卡合臂46的卡合凸部46A从外侧钩卡于主管21的卡合角部36。这样，通过一体设置于主管21的外部的作为第1卡合部的卡合角部36和一体设置于支管22的外部的作为第2卡合部的卡合臂46的卡合，支管22固定于主管21。

另外，在图2所示的状态下，主管21的卡合板34的外表面和支管22的卡合板44的外表面抵接。在此，如图2及图3所示，使用在主管21的卡合板34的贯穿孔35和支管22的卡合板44的贯穿孔45中安装的紧固零件23使卡合板34、44卡合。这样，通过作为第1卡合部的卡合板34和作为第2卡合部的卡合板44借助紧固零件23卡合，从而支管22固定于主管21。

以下，对本实施方式的分支管20的作用效果进行说明。

(1)如图10所示，在分支管20中，在连接筒部30的顶端的内管部31和外管部32的环形的槽33中嵌入有支管22的内管部41的顶端。由此，在分支管20的内部的连接筒部30和支管22的连接部分构成有外周密封部24，外周密封部24通过支管22的内管部41的外周面和连接筒部30的内管部31的内周面的抵接而将那些外周面及内周面之间密封。另外，在分支管20的内部的连接筒部30和支管22的连接部分构成有内周密封部25，内周密封部25通过支管22的外管部42的内周面和连接筒部30的内管部31的外周面的抵接而将那些内周面及外周面之间密封。

连接筒部30和支管22的对置面不是单纯的筒状、平面状，通过外周密封部24、内周密封部25而具有复杂的形状。由此，流体难以从连接筒部30和支管22的间隙泄漏。因此，能够将连接筒部30及支管22的连接部分的密封性提高。

(2)当流体在分支管20的内部通过时，连接筒部30的内管部31的内周面被分支管20的内部的流体压向图10中白箭头所示的方向按压。由此，连接筒部30的内管部31向外周侧弹性变形，而按压到支管22的内管部41的内周面。其结果是，连接筒部30的内管部31的外周面和支管22的内管部41的内周面的接触面圧升高。因此，能够将通过连接筒部30的内管部31的外周面和支管22的内管部41的内周面的抵接而发挥作用的内周密封部25的密封性提高。

(3)连接筒部30的内管部31的顶端部比基端部薄。因此，内管部31的顶端部容易通过分支管20的内压而向外周侧弹性变形。通过该结构，能够容易地将连接筒部30的内管部31的外周面和支管22的内管部41的内周面的接触面圧提高。因此，能够有效地提高内周密封部25的密封性。

(4)与从主管21的外周面算起的连接筒部30的外管部32的突出高度(图10中的“B”)比较，连接筒部30的内管部31的突出高度(图10中的“A”)降低。由此，在连接筒部30的外管部32的顶端附近，支管22的内管部41的内周面构成分支管20的内壁面。因此，支管22的内管部41的内周面被支管22的内部的流体压向图10中黑箭头所示的方向按压。由此，内管部41向外周侧弹性变形而按压到连接筒部30的外管部32的内周面。其结果是，连接筒部30的外管部32的内周面和支管22的内管部41的外周面的接触面圧升高。因此，能够将通过连接筒部30的外管部32的内周面和支管22的内管部41的外周面的抵接而发挥作用的外周密封部24的密封性提高。

(5)通过将支管22的内管部41的顶端嵌入到连接筒部30的环形的槽33，从而主管21的连接筒部30和支管22的连接部分的密封性提高。也就是说，不需要使连接筒部30及支管22的端部熔融变形而接合为一体的结构。因此，能够避免连接筒部30及支管22的连接部分的毛刺的产生。

上述实施方式也可以按如下变更。

作为各卡合板34、44的贯穿孔35、45，不限于设置截面为圆形的贯穿孔，也可以设置截面为长孔形的贯穿孔。另外，也可以使各卡合板34、44的贯穿孔35、45的大小稍有不同。根据该结构，在容许由制造公差等导致的贯穿孔35、45的相对位置的偏差的状态下，使用安装于贯穿孔35、45的紧固零件23，能够容易地将卡合板34、44固定。

在连接筒部30的内管部31中，也可以使顶端部的壁厚和基端部的壁厚为相同形状，或者使顶端部的壁厚大于基端部的壁厚。

也可以以内管部31的突出端比外管部32的突出端靠突出方向的前方的方式变更连接筒部30的形状。另外，也可以以内管部31的突出端的突出方向的位置和外管部32突出端的突出方向的位置相同的方式变更连接筒部30的形状。

如图11所示，也可以在连接筒部30的内管部31的内周面形成向外周侧凹陷的凹部31A。根据该结构，与不形成凹部31A的结构比较，能够在内管部31的内周面中将流体压作用的部分的表面积增大。由此，在流体压为固定的条件下，利用流体压将内管部31向外周侧按压的力变大。因此，能够有效地提高将支管22的内管部41的内周面与连接筒部30的内管部31的外周面之间密封的内周密封部25的密封性。

如图12所示，也可以使连接筒部50的内管部51的壁厚小于外管部52的壁厚。根据该结构，容易使连接筒部50的内管部51弹性变形，能够提高内周密封部53的密封性。而且，连接筒部50的外管部52的刚性变高。因此，能够利用外管部52从外周侧确实地支承支管22的内管部54的顶端、连接筒部50的内管部51。

也可以为，在与支管22的轴方向交叉的方向上对置的连接筒部30的表面及支管22的顶端的表面中的一方形成凸部，并且另一方形成凹部。也可以在将支管22的内管部41的顶端嵌入到连接筒部30的环形的槽33时使那些凸部及凹部卡合。

根据该结构，在连接筒部30的表面和支管22的表面在与支管22的轴方向交叉的方向上对置的部分，凸部和凹部卡合。由此，可限制支管22的轴方向上的支管22和连接筒部30的相对移动。即，难以从连接筒部30将支管22拔出。因此，即使作用从主管21的连接筒部30将支管22拔出的力，支管22也难以从主管21脱落。

在图13所示的例子中，在连接筒部30的内管部31的外周面设置有第1凸部61，在外管部32的外周面设置有第2凸部62。另外，在支管22的内管部41的内周面设置有第1凹部63，在外管部42的内周面设置有第2凹部64。如图13所示，支管22的内管部41的顶端嵌入到连接筒部30的顶端的环形的槽33。在该状态下，第1凸部61和第1凹部63卡合，且第2凸部62和第2凹部64卡合。

也可以任意变更将主管21和支管22以连接状态固定的结构。例如，作为将主管21和支管22固定的方式，也可以仅使用借助紧固零件23卡合的结构，或者仅使用使卡合臂46和卡合角部36卡合的结构。除此之外，也可以如图14所示的分支管70那样将主管71和支管72A、72B固定。分支管70成为在一根主管71连接两根支管72A、72B的结构。一体设置于各支管72A、72B的卡合板73A、73B通过紧固零件74而卡合。另外，一体设置于各支管72A、72B的卡合臂75A、75B的各顶端的卡合凸部76A、76B相互钩卡。

也可以采用如下结构:以支管的内管部构成分支管的内壁的方式，在支管的顶端处的内管部和外管部的环形的槽中嵌入连接筒部的内管部的顶端。在该结构中，通过支管的内管部的外周面和连接筒部的内管部的内周面构成内周密封部，并且通过支管的外管部的内周面和连接筒部的内管部的外周面构成外周密封部。

连接筒部、支管的顶端部分也可以为三层管以上的多层管。另外，连接筒部及支管中的一方的顶端部分也可以是单管。

如图15及图16所示，也可以为，将连接筒部81及支管82形成为单管，在支管82的顶端形成遍及全周而延伸的环形的槽83，将连接筒部81的顶端嵌入到支管82的顶端的环形的槽83。

根据该结构，也能够得到以上述实施方式的作用效果为准的作用效果。即，在分支管80的内部构成将连接筒部81的顶端的外周面与支管82的环形的槽83的内表面之间密封的外周密封部84。另外，在分支管80的内部也构成将连接筒部81的顶端的内周面与支管82的环形的槽83的内表面之间密封的内周密封部85。通过这些，分支管80的流体难以从连接筒部81和支管82的间隙泄漏。因此，能够将连接筒部81及支管82的连接部分的密封性提高。而且，通过分支管80的内压，支管82的环形的槽83的内周侧的壁部向连接筒部81的顶端的内周面按压。由此，环形的槽83的内表面和连接筒部81的顶端的内周面的接触面圧升高，因此能够将内周密封部85的密封性提高。

通过这样将连接筒部81的顶端嵌入到支管82的顶端的环形的槽83，从而支管82和连接筒部81的连接部分的密封性升高。也就是说，不需要使连接筒部81及支管82的端部熔融变形而接合为一体的结构。因此，能够避免连接筒部81及支管82的连接部分的毛刺的产生。

如图15及图16所示，也可以将分支管80的(在本例中为连接筒部81)的内周面的至少一部分形成为越往流体的流动方向的下游侧越向内周侧倾斜的倾斜面81A。在此，在连接筒部81的顶端的内周面形成有截面为梯形且遍及全周而延伸的凸部81B。凸部81B中的流体的流动方向的上游侧的倾斜面81A以越往下游侧越朝向内侧的方式倾斜。根据该结构，如图16中粗线的箭头所示，当分支管80内部的流体的流动与倾斜面81A碰撞时，流体的流动压力按压倾斜面81A。因此，如图16中白箭头所示，连接筒部81的顶端部分向外周侧按压。由此，连接筒部81的顶端的外周面向支管82的顶端的环形的槽83的内表面按压，从而外周密封部84的密封性提高。

也能够在支管82的内周面形成倾斜面。在该结构中，通过流体的流动压力，支管82的内周面向外周侧按压。因此，支管82的环形的槽83的内周侧的壁部向连接筒部81的顶端的外周面按压，从而内周密封部85的密封性提高。

Claims

1.一种管连接结构，通过在筒状的主管以从所述主管分支的方式连接筒状的支管而构成，其中，

所述管连接结构具有连接筒部，所述连接筒部以从所述主管的外壁向外侧突出的方式与主管一体形成并与所述主管连通，

所述连接筒部及所述支管中的一方的顶端是形成有遍及全周而延伸的环形的槽的被嵌合部，

所述连接筒部及所述支管中的另一方的顶端是嵌入到所述槽的嵌合部，

所述管连接结构具有外周密封部及内周密封部，所述外周密封部通过所述嵌合部的顶端的外周面与所述槽的内表面的抵接而将所述外周面与所述内表面之间密封，所述内周密封部通过所述嵌合部的顶端的内周面与所述槽的内表面的抵接而将所述内周面与所述内表面之间密封。

2.根据权利要求1所述的管连接结构，其中，

所述被嵌合部的顶端形成至少具有内管部和外管部的多层管，所述内管部构成所述被嵌合部的内壁，所述外管部将所述内管部的周围覆盖，

所述环形的槽是所述内管部与所述外管部的间隙。

3.根据权利要求2所述的管连接结构，其中，

所述内管部的突出端比所述外管部的突出端靠所述多层管的突出方向的后方。

4.根据权利要求2或3所述的管连接结构，其中，

所述内管部具有顶端部和基端部，

所述顶端部比所述基端部薄。

5.根据权利要求2～4中的任一项所述的管连接结构，其中，

所述内管部的内周面具有向外周侧凹陷的凹部。

6.根据权利要求2～5中的任一项所述的管连接结构，其中，

所述内管部的壁厚小于所述外管部的壁厚。

7.根据权利要求1～6中的任一项所述的管连接结构，其中，

所述主管及所述支管形成流体通道，流体在该流体通道的内部流动，

在所述连接筒部与所述支管的连接部分，所述流体通道的内周面的至少一部分是越往所述流体的流动方向的下游侧越向内周侧倾斜的倾斜面。

8.根据权利要求1～7中的任一项所述的管连接结构，其中，

在与所述支管的轴方向交叉的方向上对置的所述连接筒部的表面及所述支管的表面中的一方形成有凸部而在另一方形成有凹部，所述凸部及所述凹部卡合。

9.根据权利要求1～8中的任一项所述的管连接结构，其中，

所述管连接结构具备第1卡合部和第2卡合部，

所述第1卡合部一体设置于所述主管的外部，

所述第2卡合部一体设置于所述支管的外部，

通过所述第1卡合部及所述第2卡合部的卡合，所述主管与所述支管固定成一体。