CN118103630A - 树脂管与金属部件的组装体以及该组装体的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种在确保树脂管与金属部件的连接部分的密封性的同时提高该连接部分处树脂管的耐久性的树脂管与金属部件的组装体的制造方法。事先在突出树脂管(2)的外周面的树脂制筒状台座(4)的外周面一体地形成周向肋(6a)作为台座(4)，在金属部件(7)的一端部(8)外嵌环状密封构件(9)，并将该一端部(8)插入并固定于台座(4)中，由此形成为如下状态：使密封构件(9)介于一端部(8)的外周面与台座(4)的内周面之间，从而，通过一端部(8)的外周面挤压密封构件(9)而限制密封构件(9)向半径方向内侧的移动以及向一端部插入方向后端侧的移动，通过台座(4)的内周面挤压密封构件(9)而限制密封构件(9)向半径方向外侧的移动以及向一端部插入方向前端侧的移动，在台座(4)的插入有一端部(8)的部分的外周面配置有周向肋(6a)。
Description
技术领域
本发明涉及一种树脂管与金属部件的组装体以及该组装体的制造方法，更详细而言，涉及一种能够在确保树脂管与金属部件的连接部分的密封性的同时提高该连接部分处树脂管的耐久性的组装体以及该组装体的制造方法。
背景技术
在管道的长度方向上的中间处，有时会连接用于检测流经管道的流体的压力和温度的金属传感器类、或金属接头类、阀门类等(例如，参见专利文献1)。因此，在管道的外周面突出设置有用于连接此种金属部件的台座。
近年来，为了减轻重量，有时使用树脂管作为管道。与树脂管形成为一体的树脂制台座比金属部件更容易变形，因此，随着时间的推移，在两者的连接部分处会产生间隙，从而导致密封性受损的风险变高。此外，在两者的连接部分处，在树脂制的台座上有可能会产生过大的应力，从而变得容易受损。因此，在确保树脂管与金属部件的连接部分的密封性的同时提高该连接部分处树脂管的耐久性方面存在着改进的空间。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2004-268117号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明的目的在于提供一种能够在确保树脂管与金属部件的连接部分的密封性的同时提高该连接部分处树脂管的耐久性的树脂管与金属部件的组装体以及该组装体的制造方法。
解决问题的技术手段
为了实现上述目的，本发明的树脂管与金属部件的组装体是一种在突出树脂管的外周面的树脂制筒状台座中插入并固定有金属部件的一端部的树脂管与金属部件的组装体，其特征在于，具有外嵌于所述一端部并介于所述一端部的外周面与所述台座的内周面之间的环状密封构件，挤压所述密封构件的所述一端部的外周面限制所述密封构件向半径方向内侧的移动以及向所述一端部插入方向后端侧的移动，挤压所述密封构件的所述台座的内周面限制所述密封构件向半径方向外侧的移动以及向所述一端部插入方向前端侧的移动，在所述台座的插入有所述一端部的部分的外周面具有突出外周侧并沿周向整周连续的周向肋。
本发明的树脂管与金属部件的组装体的制造方法是一种将金属部件的一端部插入并固定于突出树脂管的外周面的树脂制筒状台座中的树脂管与金属部件的组装体的制造方法，其特征在于，事先在所述台座的插入有所述一端部的部分的外周面一体地形成突出外周侧并沿周向整周连续的周向肋作为所述台座，将外嵌有环状密封构件的所述一端部插入并固定于所述台座中，由此形成为如下状态：使所述密封构件介于所述一端部的外周面与所述台座的内周面之间，通过所述一端部的外周面挤压所述密封构件而限制所述密封构件向半径方向内侧的移动以及向所述一端部插入方向后端侧的移动，通过所述台座的内周面挤压所述密封构件而限制所述密封构件向半径方向外侧的移动以及向所述一端部插入方向前端侧的移动。
发明效果
根据本发明，介于所述一端部的外周面与所述台座的内周面之间的所述环状密封构件被所述一端部的外周面挤压而使其向半径方向内侧的移动以及向所述一端部插入方向后端侧的移动受限，并且被所述台座的内周面挤压而使其向半径方向外侧的移动以及向所述一端部插入方向前端侧的移动受限，因此，可通过该密封构件充分确保树脂管与金属部件的一端部的连接部分的密封性。此外，由于所述台座的插入有所述一端部的部分的外周面具有所述周向肋，因此在两者的连接部分处，在台座上所产生的应力会通过所述周向肋而减轻。其结果是，有利于提高两者的连接部分处树脂管(台座)的耐久性。
附图说明
图1是在正面视图中例示出树脂管与金属部件的组装体的实施方式的说明图。
图2是图1的A向视图。
图3是图1的B-B剖视图。
图4是在剖面视图中示出图1的树脂管与金属部件相分离的状态的说明图。
图5是在正面视图中例示出图4的树脂管与金属部件的连接工序的说明图。
图6是在侧面视图中例示出组装件的其他实施方式的说明图。
图7是图6的C-C剖面图。
具体实施方式
下面根据图中所示的实施方式对本发明的树脂管与金属部件的组装体以及该组装体的制造方法进行说明。
如图1至图3中例示的那样，根据本发明制造的组装体1的实施方式是将树脂管2与金属部件7连接而形成为一体的实施方式。在本实施方式中，树脂管2是直管，但也可以是弯管。树脂管2的外径例如约为6mm以上且150mm以下，内径例如约为4mm以上且146mm以下。
在形成于树脂管2的长度方向上的中间位置处的台座4上插入有金属制的传感器类、或金属制的接头类、阀门类等金属部件7的一端部8，从而与树脂管2连接。通过介于一端部8的外周面与台座4的内周面之间的环状密封构件9，确保了树脂管2(台座4)与一端部8之间的密封性。附图中的下侧为金属部件7的一端部8的插入方向前端侧(以下简称为一端部插入方向前端侧)，附图中的上侧为一端部8的插入方向后端侧(以下简称为一端部插入方向后端侧)。
下面详细说明组装体1的结构。
如图3例示出的那样，树脂管2具有在长度方向上贯穿延伸的管路3，并且从该管路3的中间分岔出沿台座4的突出方向延伸的台座流路5。台座流路5在台座4的突出端开口。台座4从树脂管2的外周面突出的高度t例如约为1mm以上且30mm以下。
台座4形成为从突出端侧台座大径部4a、台座扩径部4b以及台座小径部4c相连接的形状。台座扩径部4b的外径从台座小径部4c向台座大径部4a逐渐扩大。
在台座4的内周面形成有相对于台座4的半径方向(附图中的左右方向)平行且沿周向整周连续的具有平面的台阶。在该台阶的平面上配置有O型环等由橡胶或弹性体制成的密封构件9。更详细而言，配置有密封构件9的该台阶形成于台座大径部4a与台座扩径部4b的边界附近，在较该台阶更靠上方的位置和更靠下方的位置处分别形成有不同的台阶。即，在台座4的内周面上，在后述的一端部8的与大径部8a和扩径部8b的边界附近相当的位置、与扩径部8b和小径部8c的边界附近相当的位置、与小径部8c的前端附近相当的位置各处形成有台阶。
台座4在其外周面上具有突出外周侧并沿周向整周连续的周向肋6a。在本实施方式中，在台座4的筒轴方向上间隔地配置有3条周向肋6a。即，在台座大径部4a上配置有1条周向肋6a，在台座小径部4c上配置有2条周向肋6a。
在台座大径部4a、台座扩径部4b和台座小径部4c各处上还可以配置至少1条周向肋6a。周向肋6a的条数例如为1条至5条左右，优选为至少1条周向肋6a配置在台座4的突出开口端部的规格。并且，至少1条周向肋6a配置在台座4的插入有一端部8的部分的外周面上。优选地，各周向肋6a配置在台座4的插入有一端部8的部分的外周面上。
各周向肋6a从台座4的外周面向外周侧突出的量h优选为1mm以上，例如为1mm以上且10mm以下。各周向肋6a的宽度W例如为1mm以上且10mm以下。
周向肋6a的横截面形状并不限于如本实施方式的半圆形形状，可以采用三角形、四边形及其他多边形形状等。然而，周向肋6a的横截面形状优选为无角的形状，通过设置成这种横截面形状，有利于提高周向肋6a的耐久性。
作为形成树脂管2的树脂，可使用各种周知的树脂，例如尼龙树脂(66尼龙等)、聚丙烯、ABS树脂等。树脂管2中所用的树脂的类型(规格)根据对树脂管2所要求的性能来进行确定。例如，可使用对流过管路3的流体具有优异耐久性、对外部冲击、磨损、紫外线等具有优异耐久性的树脂。
若要求树脂管2具有较高的耐压性，则在树脂中以规定比例(例如，相对于树脂100质量份为30％以上且40％以下的质量份)混合短纤维(例如，玻璃纤维或碳纤维等)以进行增强。关于短纤维的尺寸，例如，外径约为0.001mm以上且1.0mm以下，长度约为0.01mm以上且10mm以下。
金属部件7具有在长度方向(插入方向)上贯穿延伸的流路7a，流路7a在一端部8的插入方向前端开口。一端部8形成为插入方向前端侧的小径部8c、插入方向后端侧的大径部8a、以及外径从小径部8c向大径部8a逐渐扩大的扩径部8b相连接的形状。小径部8c、扩径部8b和大径部8a分别对应于台座小径部4c、台座扩径部4b和台座大径部4a。
通过使台座小径部4c的内周面和一端部8的外周面的相对向的部分彼此旋合，将金属构件7固定于树脂管2上。流路7a和管路3经由台座流路5连通。
在该组装体1中，挤压密封构件9的一端部8的外周面(扩径部8b的外周面)限制密封构件9向半径方向内侧的移动以及向一端部插入方向后端侧的移动。并且，挤压密封构件9的台座4的内周面限制密封构件9向半径方向外侧的移动以及向一端部插入方向前端侧的移动。
另外，一端部8的外周面不限于本实施方式中例示出的形状，只要是能够限制密封构件9向半径方向内侧的移动以及向一端部插入方向后端侧的移动的形状即可。台座4的内周面也不限于本实施方式中例示出的形状，只要是能够限制密封构件9向半径方向外侧的移动以及向一端部插入方向前端侧的移动的形状即可。例如，一端部8也可制成为采用了如下外周面的形状：相对于从小径部8c向大径部8a扩径的台座4而非扩径部8b的半径方向(附图中的左右方向)平行延伸。
下面对制造组装体1的本发明的制造方法的步骤的一例进行说明。
为了制造图1至图3中例示出的组装体1，如图4中例示出的那样，准备树脂管2和金属部件7。树脂管2例如是通过注塑成型等周知的成型方法来制造。台座4作为树脂管2的一部分一体地进行制造。因此，周向肋6a也与树脂管2(台座4)一体地成型。因此，基本上而言，整个树脂管2是由相同的树脂制成，如果该树脂中混合有短纤维，则不仅是树脂管2的管路3的周壁部分，台座4和周向肋6a中也会混合有短纤维。另外，事先在台座4的插入有一端部8的部分的外周面一体地形成周向肋6a作为台座4。
接下来，如图5中例示出的那样，将金属部件7的外嵌有密封构件9的一端部8插入筒状台座4中。通过将一端部8的外周面与台座4的内周面的螺纹部彼此旋合而将一端部8插入台座4中规定长度，从而将两者连接并固定，如图3中例示的那样。
在该组装体1中，介于一端部8的外周面与台座4的内周面之间的密封构件9被一端部8的外周面挤压，从而使其向半径方向内侧的移动以及向一端部插入方向后端侧的移动受限。并且，密封构件9被台座4的内周面挤压，从而使其向半径方向外侧的移动以及向一端部插入方向前端侧的移动受限。与此同时，被挤压的密封构件9处于在横截面中四周被围的方向上的移动受限的状态，因此通过该密封构件9能够充分确保树脂管2与一端部8的连接部分的密封性。
台座4的内周面被受到一端部8挤压的密封构件9挤压，而密封构件9如本实施方式那样被扩径部8b的外周面(倾斜面)挤压。因此，避免了台座4的内周面被过度地偏向于半径方向外侧或一端部插入方向前端侧中的任意一侧挤压。因此，有利于防止台座4上集中产生过大的应力。扩径部8b相对于一端部8的延伸方向(附图中的上下方向)的倾斜角度例如设为30°以上且60°以下(约45°)即可。
通常，在台座4的插入有一端部8的部分容易产生过大的应力，而在该组装体1中，在该部分的外周面上具有周向肋6a，因此，在两者的连接部分处，在台座4上所产生的应力会通过周向肋6a而减轻。其结果是，有利于提高两者的连接部分处树脂管2(台座4)的耐久性。
由于台座4的突出开口端部为自由端，因此特别容易产生较大的应力，从而容易成为台座4上产生最大应力的位置。因此，通过在该部分设置周向肋6a，还能够分散该部分的应力，从而将台座4上所产生的最大应力降低至例如50％以下。
如本实施方式那样，优选为将台座4的突出开口端设置在较密封构件9的上端更靠上方一定程度(例如，5mm以上)的位置处。如此，通过使突出开口端远离密封构件9，有利于减小台座4的突出开口端处所产生的应力，并且也有利于抑制突出开口端的变形和损伤。
在树脂管2的工作内压为30MPa以上的条件下，存在树脂管2的使用寿命变得更短的倾向，但通过应用本发明，则能够延长使用寿命。作为具有3.5MPa以上(或者30MPa以上)工作内压的树脂管2，可以例示出安装在汽车上的供空调制冷剂流动的管道。
此外，树脂管2(台座4)过硬还会不利于抑制经时损坏，因此需要具有适当的柔软性。因此，树脂管2(台座4)最理想的是例如由66尼龙形成，并且混合短纤维以进行增强。
如图6、图7中例示出的组装体1的其他实施方式那样，也可以设计成除了周向肋6a以外，还具有连接到周向肋6a上并沿台座4的筒轴方向延伸的垂直肋6b的规格。在台座4的周向上等间隔地隔开配置有至少3条垂直肋6b。例如，在周向上等间隔地配置有4条以上且12条以下的垂直肋6b。
各个垂直肋6b实质上被设定为相同的规格。垂直肋6b优选为在台座4的插入有一端部8的部分的整个长度上延伸。垂直肋6b从台座4的外周面向外周侧突出的量h优选为2mm以上，只要在周向肋6a的突出量h以下即可。垂直肋6b的宽度W与周向肋6a的宽度W大致相同。
通过设计成除了周向肋6a以外还具备上述垂直肋6b的规格，有利于进一步提高树脂管2(台座4)的耐久性。其结果是，更有利于确保树脂管2(台座4)与金属构件7的一端部8的连接部分的密封性。
附图标记说明
1：组装体
2：树脂管
3：管路
4：台座
4a：台座大径部
4b：台座扩径部
4c：台座小径部
5：台座流路
6a：周向肋
6b：垂直肋
7：金属部件
7a：流路
8：一端部
8a：大径部
8b：扩径部
8c：小径部
9：密封构件
Claims (6)
1.一种树脂管与金属部件的组装体，所述组装体在突出树脂管的外周面的树脂制筒状台座中插入并固定有金属部件的一端部，其特征在于，具有外嵌于所述一端部而介于所述一端部的外周面与所述台座的内周面之间的环状密封构件，挤压所述密封构件的所述一端部的外周面限制所述密封构件向半径方向内侧的移动以及向所述一端部插入方向后端侧的移动，挤压所述密封构件的所述台座的内周面限制所述密封构件向半径方向外侧的移动以及向所述一端部插入方向前端侧的移动，在所述台座的插入有所述一端部的部分的外周面具有突出外周侧并沿周向整周连续的周向肋。
2.根据权利要求1中所述的组装体，其中，至少1条所述周向肋被配置于所述台座的突出开口端部。
3.根据权利要求1或2中所述的组装体，其中，所述周向肋在所述台座的筒轴方向上间隔地配置有多条。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的组装体，其中，在所述台座的插入有所述一端部的部分的外周面具有至少3条突出外周侧并沿所述台座的筒轴方向延伸的垂直肋，该垂直肋在周向上等间隔地隔开。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的组装体，其中，所述一端部为插入方向前端侧的小径部、插入方向后端侧的大径部、以及外径从所述小径部向所述大径部逐渐扩大的扩径部相连接的形状，所述台座具有与所述小径部对应的台座小径部、与所述大径部对应的台座大径部、以及与所述扩径部对应的台座扩径部，通过所述扩径部的外周面挤压所述密封构件，从而限制所述密封构件向半径方向内侧的移动以及向所述一端部插入方向后端侧的移动。
6.一种树脂管与金属部件的组装体的制造方法，所述制造方法是将金属部件的一端部插入并固定于突出树脂管的外周面的树脂制筒状台座中的树脂管与金属部件的组装体的制造方法，其特征在于，事先在所述台座的插入有所述一端部的部分的外周面一体地形成突出外周侧并沿周向整周连续的周向肋作为所述台座，将外嵌有环形密封构件的所述一端部插入并固定于所述台座中，由此形成为如下状态：使所述密封构件介于所述一端部的外周面与所述台座的内周面之间，从而，通过所述一端部的外周面挤压所述密封构件而限制所述密封构件向半径方向内侧的移动以及向所述一端部插入方向后端侧的移动，通过所述台座的内周面挤压所述密封构件而限制所述密封构件向半径方向外侧的移动以及向所述一端部插入方向前端侧的移动。
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