JP2002532665A - 単一部材内において長手方向剛体部分と長手方向可撓性部分とを具備する管状パイプ要素 - Google Patents

単一部材内において長手方向剛体部分と長手方向可撓性部分とを具備する管状パイプ要素

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Abstract

(57)【要約】 本発明は長手方向軸線(2)を有するパイプ要素において、単一部材をなす管状剛体部分(3)と管状可撓性部分(4)とがこの長手方向軸線に沿って延びており、前記剛体部分(3)は前記可撓性部分(4)の端部分(11)に連結するための略半径方向の表面(8)を備えた端部分を具備し、連結用半径方向の表面(8)において、前記可撓性部分(4)の端部分(11)に連結するために補助式表面(10)を形成する形成手段をさらに具備し、前記補助式連結用表面(10)の少なくとも一部分が前記長手方向軸線(2)に沿ってほぼ平行に延びている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、長手方向剛体部分と長手方向可撓性部分とを具備する管状パイプ要
素に関する。
【0002】 そのようなパイプ要素は、例えば二つの熱可塑性パイプの間または熱可塑性パ
イプとニップルとの間に管状接合要素を形成していて公知である。そのようなパ
イプ要素は例えば自動車の燃料供給用回路に挿入できるようになっていて、タン
クのニップルをパイプに連結できるようになっている。このパイプは、エンジン
の燃焼室に燃料を注入する注入装置に連結されている。
【0003】 そのような適用例においては、熱可塑性パイプをタンクに接合しているパイプ
要素に漏れ止め接合部を設ける必要があり、この漏れ止め接合部は自動車が動作
状態にあるときに振動力によって漏れ部が増大しないかまたは接合部を損傷させ
ないように比較的可撓性を有しているにもかかわらず、漏れ止め接合部自体が損
傷することに耐える必要がある。さらに、自動車産業においては組立速度が大き
いので、操作困難な工具を必要とすることなしにニップルをパイプに迅速に接続
する必要がある。
【0004】 これらの要求を満たすために、ニップルとパイプとの間にエラストマ製スリー
ブを具備する可撓性部分を介在させることが知られている。このことを行うため
に、端部材から構成される剛体部分は、鋸歯状突起部を備えた第一の雄型部分と
、軸線方向に整列している第二の雄型部分とを具備している。ニップルの形態を
なした剛体部分は、鋸歯状突起部を有する雄型部分をパイプの一端に挿入するこ
とによって予めパイプに取り付けられている。大きな力を必要とするので、この
操作を手動で行うことができず、この目的のために形成された工具によってこの
操作を行う。次いで、ニップル形状の雄型部分を可撓性スリーブの一端に係合さ
せ、金属製襟部を可撓性スリーブ周りに配置してこのスリーブをニップル形状雄
型部分上に把持させる。次いで、このようにして適合されたパイプを組立ライン
上において自動車に取り付けて、タンク用ニップルまたは自動車の他の要素に連
結させることができる。操作者が可撓性スリーブの自由端をタンク用ニップル上
に係合させて次いで把持用襟部によってニップル上にスリーブを把持させること
によってこの操作を手動で行う。このようにして形成された接合部は前述した要
求を十分に満たす。しかしながら、この接合部の構造は複雑であって、比較的多
数の部品(四つの部品、すなわち剛体端部分、可撓性スリーブ、および二つの把
持用襟部)を必要とする。これにより、組立処理が高費用になって在庫管理が複
雑になる。さらに、接合部の最小限の長さは可撓性スリーブの長さ、すなわちタ
ンク用ニップルの長さと端部材用ニップルの長さとタンク用ニップルおよび端部
材用ニップルの間の距離とを合計した長さにほぼ相当する。この長さによって、
接合部を、構成要素のために利用可能な空間がさらに小さくなっている自動車内
に設置するのが困難になっている。さらに、接合部は比較的重量があり、このこ
とは、製造業者が燃料消費を制限するために自動車の重量を少なくしようとして
いる自動車業界における風潮とは反対になっている。
【0005】 本発明は、長手方向軸線を有するパイプ要素において、この長手方向軸線に沿
って少なくとも管状可撓性部分と管状剛体部分とが連続して延びているパイプ要
素において、前記剛体部分と前記可撓性部分とが単一部材を構成しており、前記
剛体部分が、前記可撓性部分の端部分に連結するために略半径方向の連結用表面
を有する端部を有しており、前記剛体部分は、補助式連結用表面を形成するため
の形成手段を前記半径方向の連結用表面上に有しており、この補助式連結用表面
は前記長手方向軸線に対して少なくともほぼ平行であって前記可撓性部分の前記
端部分に連結するようになっているパイプ要素を提供する。
【0006】 補助式連結用表面を形成する形成手段は剛体部分と可撓性部分との間の連結部
を、長手方向軸線に対して平行な引出の力および曲げに関する横断方向の力との
両方に対して補強することができる。これらの力に耐える能力は、パイプ要素の
長手方向軸線に対してほぼ平行に延びる補助式連結用表面の一部分によって特に
向上されている。パイプ要素は単純な構造であって、小型で比較的軽量である。
さらに、パイプ要素を二部材挿入作用(two−material injec
tion)によって製造することができ、従ってパイプ要素は高価でない。
【0007】 本発明の第一の実施態様においては、補助式連結用表面を形成する形成手段は
、前記要素の長手方向軸線に同軸に配置されていて可撓性部分の端部分内に少な
くとも一部分が埋め込まれているリングを具備している。このリングは、階段状
部を任意に有する自由縁部を有しており、この階段状部は可撓性部分の端部分内
に半径方向に延びている。従って、剛体部分は単純な構造であって、剛体部分と
可撓性部分との間の連結部は横断方向の力に対して特に強力になっている。
【0008】 第二の実施態様においては、補助式連結用表面を形成する形成手段は、パイプ
要素の長手方向軸線に対してほぼ平行に延びる舌状部を具備し、この舌状部は可
撓性部分の端部分内に埋め込まれていて前記可撓性部分を半径方向に補強してい
る。従って、可撓性部分が十分な可撓性を有しているにもかかわらず、舌状部は
、パイプ要素が挿入されている回路内の流体流れの圧力に対して可撓性部分の強
度を高める役目を果たしている。
【0009】 特別の適用例においては、パイプ要素は熱可塑性パイプをニップルに接合させ
る管状接合要素を形成している。前記パイプ要素が熱可塑性のパイプをニップル
に接合させるための管状接合要素を形成しており、前記剛体部分は、前記パイプ
内に挿入するために外側隆起部を備えた雄型部分と前記剛体部分の前記端部に固
定されている肩部とを有しており、前記剛体部分は前記可撓性部分の端部分に連
結するために、前記半径方向の連結用表面を形成する表面を、前記雄型部分とは
反対側に有しており、前記可撓性部分が前記端部分とは反対側に位置する可撓性
部分の端部によってニップルを受容するための可撓性スリーブによって構成され
ている。従って、パイプをニップルに接合させるのに必要とされる部材の数を制
限することができる。この数は管状接合要素と、ニップルを可撓性スリーブ内に
固定できる任意の把持用襟部との合計に制限される。このようにして製造される
接合要素の重量を同様に少なくできる。さらに接合要素の長さは、ニップルの長
さとニップルおよび管状接合要素の剛体部分の間の距離との合計に相当する。従
って接合要素は比較的短い。
【0010】 特別の特徴によれば、可撓性スリーブは把持用襟部を位置決めするための少な
くとも一つの凹凸状のマークを可撓性スリーブの外部に有している。このマーク
は例えば溝または環状ビードによって構成されている。位置決め用マークによっ
て操作者は可撓性スリーブをニップル上に配置して、ニップル周りに延びるスリ
ーブの一部分に把持用襟部を正確に位置決めすることができる。
【0011】 本発明の他の特徴および他の利点は、以下の説明と本発明を制限するものでは
ない実施態様とから明らかになるであろう。 添付図面を参照して説明する。 図1から図3を参照すると、本発明の最初の三つの各実施態様のパイプ要素が
、管状接合要素1を形成しており、この管状接合要素1は、熱可塑性材料からな
るパイプCを、同様に熱可塑性材料からなるニップルTに連結させることができ
る。このニップルTは、外側リムT2が設けられている自由端を備えた管状筒型
部分T1を具備している。パイプCおよびニップルTは図1内において鎖線で示
されている。
【0012】 管状接合要素1は長手方向軸線2を有しており、剛体部分3および、この剛体
部分3に対して一直線上に配置される可撓性スリーブ4がこの長手方向軸線2に
沿って連続的に延びていて、一緒に単一部材を形成している。 剛体部分3は管状であって、鋸歯状突起型の外側環状隆起部6を備えた雄型部
分5を有している。雄型部分はパイプC内に挿入されるようになっている。剛体
部分3はここでは直線状に示されているが、この剛体部分3は自然に屈曲してい
てもよい。
【0013】 剛体部分3の一端から遠方に位置する剛体部分3の他端7は肩部を形成してお
り、その結果、雄型部分5をパイプC内に挿入できる。雄型部分5から遠方に向
かうと、肩部7は可撓性スリーブ4の端部分11と係合して協動する半径方向の
表面8を有していて、剛体部分3と可撓性スリーブ4との間に半径方向の連結用
表面を形成する。
【0014】 剛体部分3は補助式表面10を形成する形成手段9を半径方向の連結用表面8
上にさらに有しており、この補助式表面10は、補助式連結用表面を形成するた
めに可撓性スリーブ4の端部分11に係合して協動する。補助式連結用表面10
の少なくとも一部分は長手方向軸線2に対して平行に延びている。 可撓性スリーブ4は、ニップルTを端部分11および剛体部分3から離れて位
置する端部に通してニップルTを受容するよう形成されている。可撓性スリーブ
4はここでは直線状に示されているが、この可撓性スリーブ4は自然に屈曲して
いてもよい。
【0015】 この場合には、管状接合要素は二部材挿入法によって形成される。剛体部分3
は例えば、この方法を実行するように修正されたポリアミドによって構成されて
おり、可撓性スリーブは、エラストマ、例えばカルボキシルニトリルゴム(ca
rboxyl nitrile rubber、XNBR)である。それにより
、半径方向の連結用表面8と補助式連結用表面10とによって剛体部分3のポリ
アミドと可撓性スリーブ4のエラストマとの間に化学結合を形成する。他の製造
方法、例えば接着剤を例えば剛体部分に予め取り付ける挿入方法によって、連結
用表面8と9とによって剛体部分3と端部分11との間に連結部を形成すること
もできる。剛体部分と可撓性スリーブとに対して他の材料を使用することもでき
、特に可撓性スリーブ4をフッ化炭化水素ゴム(fluorocarbon r
ubber、FPM)または水素化ニトリルゴム(hydrogenated
nitrile rubber、HNBR)から製造することもできる。
【0016】 管状接合要素および特に補助式連結用表面10を形成する形成手段の多数の実
施態様を図1から図3を参照して説明する。前述した同一または類似の要素は、
これらの実施態様に関する以下の説明において同一の参照番号が与えられている
。 図1を参照すると、補助式連結用表面10が半径方向の連結用表面8から突出
しているリング9によって形成されている。リング9は長手方向軸線2に相当す
る中心軸線を有しており、この場合には、リング9は中心軸線に対して平行に5
mmだけ延びている。
【0017】 リング9は特に可撓性スリーブ4の端部分11を構成する材料部分に埋め込ま
れている。 溝12が可撓性スリーブの外側部分において可撓性スリーブ4周りに延びてい
る。溝12は可撓性スリーブ4の挿入時に形成されている。 ニップルTを可撓性スリーブ4内に挿入すると、ニップルTの自由端T2がリ
ング9の自由縁部から或る距離を置いて配置され、それにより、接合要素は特定
量の柔軟性を有するようになる。ニップルTがこのように位置決めされると、溝
12はニップルTの筒型部分T1上に延びるようになる。
【0018】 図1において鎖線により固定前の位置が示されている把持用襟部Sは溝12内
に受容されて、次いで可撓性スリーブ4をニップルTに効果的に固定するよう典
型的に配置される。 図2を参照すると、補助式連結用表面10を形成する形成手段が、中心軸線が
長手方向軸線2に一致しているリング9によって形成されており、リング9の表
面が可撓性スリーブ4の端部分11を形成する材料部分に埋め込まれており、そ
れにより、補助式連結用表面10はリング9の外面によって形成されるようにな
る。
【0019】 リング9は、端部分11内に半径方向に延びている外方階段状部を形成してい
る自由縁部13を有している。この階段状部は、剛体部分3がスリーブ4から引
き離されるのを妨げるための障害物を形成することによって剛体部分3と可撓性
スリーブ4との間の連結作用を補強している。従って、機械的連結作用が剛体部
分3と可撓性スリーブ4との間に形成される。
【0020】 図3から図5を参照すると、補助式連結用表面10が舌状部9の表面被覆部分
によって形成されており、この舌状部は長手方向軸線2に対して平行に延びてい
て、可撓性スリーブ4の端部分11を構成する材料部分内に埋め込まれている。
舌状部は可撓性スリーブ4の端部分11を横断方向に補強する。ニップルTが可
撓性スリーブ4内に受容されると、リムT2は舌状部の自由端から或る距離をお
いて配置されるようになる。従って、回路内の流体流れの圧力に耐えるための端
部分11の耐圧能力をこの舌状部によって高めることができる。この回路内には
、管状接合要素が挿入されていて、回路を流体の圧力特性と温度特性とに適合さ
せることができる。
【0021】 四つの舌状部9が90度の角度で互いに対称的に配置されている。管状接合要
素を特に強度に関する制限および柔軟性に関する制限に適合させるために、異な
る数の舌状部および/または非対称に配置された舌状部を想定することができる
。剛体部分3が引き出されるのを妨げるように端部分11の材料部分内に突出さ
せるために、舌状部9内に外側階段状部を設けることができる。
【0022】 二つの環状ビードが可撓性スリーブ4の外面周りに平行に延びていて把持用襟
部を位置決めするためのマークを形成している。 変種例においては、特に有利なように、可撓性スリーブ4には図6および図7
のダイアフラム14が内部に設けられる。 ダイアフラム14は可撓性スリーブ4内に横断方向に広がっていて、この場合
には、可撓性スリーブ挿入時に可撓性スリーブと一体的に形成されている。ダイ
アフラム14が可撓性スリーブ4を閉鎖している休止状態(図6および図7に示
される)と、ダイアフラム14がオリフィスを形成している変形状態との間で変
形可能にするために、ダイアフラム14をXNBR(または、他のゴム、例えば
前述した二種類のゴム)から形成する。
【0023】 図6においては、ダイアフラム14は剛体部分3に隣接するように広がってい
て、それにより、一旦、管状接合要素1が回路に連結されると、ダイアフラム1
4は、流体がスリーブ4内を方向Eに流れることによって変形状態となって、流
体が反対方向に流れるとすぐに休止状態となり、次いで、ダイアフラムは逆止弁
を形成するように可撓性スリーブを閉鎖する。
【0024】 図7においては、ダイアフラム14は剛体部分3から遠方の可撓性スリーブの
端部において可撓性スリーブ4を横切って広がっており、それにより、ニップル
Tが可撓性スリーブ4内に挿入されると、ニップルTはダイアフラム14を変形
させてスリーブのダクト内に通じる。この変形作用をダイアフラム14の弾性限
界まで行うことができる。
【0025】 ダイアフラムがニップルに連結される前に、ダイアフラムは、粒子がパイプ内
に貫通するのを妨げるための、スリーブ上のカプセルとして働く。そのような粒
子は燃料用回路の注入部を閉鎖する危険性を伴うので、この機能は、管状接合要
素1を自動車の燃料供給用回路内で使用するときに特に有利である。ダイアフラ
ムの代わりに、単純な引裂可能膜を設けることもできる。
【0026】 スリーブ4がニップルから引き出されるのを妨げる障害物を構成するために、
可撓性スリーブ4は、好ましくはこのスリーブに一体的に形成されている階段状
部を形成する内部凹凸部分を有することもできる。スリーブ4は、リップ型ガス
ケットとして働いて接合要素の封止作用を向上させる内部環状リップをさらに有
することもできる。
【0027】 図8から図10を参照すると、第四の実施態様のパイプ要素1が形成されてお
り、これらパイプ要素は熱可塑性材料からなる二つのパイプを一緒に連結させら
れる(図8のパイプC、図9のパイプCおよびパイプC’、図10のパイプCお
よびパイプC’’)。 前述した実施態様のように、パイプ要素1は長手方向軸線2、スリーブ4によ
って形成される可撓性部分の端部分11に連結するために雄型部分5と半径方向
の連結用表面8を有する肩部7とを備えた剛体部分3、および長手方向軸線2に
対して平行に延びる部分を有する補助式連結用表面10を形成する形成手段9を
有しており、この場合、形成手段9はリングである。
【0028】 この第四の実施態様においては、パイプ要素1は、前述した第一の端部分11
とは反対側に位置するスリーブの端部においてスリーブ4の第二の端部分11に
固定される第二の剛体部分を有している。 この場合には、第二の剛体部分は、前述した方法によってスリーブ4と第一の
剛体部分と共に単一部材として製造されている。
【0029】 図8においては、第二の剛体部分3は前述した剛体部分と同一である。 図9においては、第二の剛体部分3’は、第二の剛体部分3’の端面15’に
形成されていて長手方向軸線2に中心が合致している円形の溝16’を有してい
る。溝16’の横断方向の寸法はパイプC’の横断方向の寸法に対応しており、
それにより、パイプC’を溝16’内に受容して溝16’にスピン溶接すること
ができる。スピン溶接に適した他の形状を用いることもできる。
【0030】 剛体部分3’は、スリーブ4の対応する端部分11に連結するために、端面1
5’の反対側に位置していて半径方向の連結用表面8’を有する端部7’を有し
ている。 同軸のリング9’は半径方向の連結用表面8’から延びている。リング9’は
スリーブ4の対応する端部分11に埋め込まれていて、対応する端部分11に連
結するために補助式連結用表面10’を形成している。補助式連結用表面10’
の一部分は長手方向軸線2に対して平行に延びている。
【0031】 図10においては、第二の剛体部分3’’が、パイプC’’の隆起部と協動す
るための一般的形式のスナップ係合手段を有している。 剛体部分3’’は、スリーブ4の対応する端部分11に連結するために半径方
向の表面8’’を有する端部7’’を有している。 リング9’’は半径方向の表面8’’から長手方向軸線2に対して平行に延び
ている。リング9’’は対応する端部分11内に埋め込まれていて補助式連結用
表面10’’を形成している。この補助式連結用表面10’’は長手方向軸線2
に対して平行に延びる部分を有している。
【0032】 当然のことながら、本発明は前述した実施態様に制限されるものではなく、特
許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなしに実施態様を変更することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第一の実施態様を構成していてパイプとニップルとの間の管状接合要
素を形成するパイプ要素の長手方向半断面図である。
【図2】 第二の実施態様を構成する図1の管状接合要素の類似図である。
【図3】 第三の実施態様を構成する図1の管状接合要素の類似図である。
【図4】 第三の実施態様の管状接合要素の剛体部分の端面図である。
【図5】 前記第三の実施態様の剛体部分の長手方向断面図である。
【図6】 可撓性スリーブにはダイアフラムが内部に設けられている変種の管状接合要素
の破断図である。
【図7】 可撓性スリーブにはダイアフラムが内部に設けられている変種の管状接合要素
の破断図である。
【図8】 パイプ要素が熱可塑性材料からなる二つのパイプを相互接続する役目を果たし
ている第四の実施態様のパイプ要素の図1に類似の図である。
【図9】 第四の実施態様のパイプ要素の剛体部分の一つの変種を示す図1に類似の図で
ある。
【図10】 第四の実施態様のパイプ要素の剛体部分の一つの変種を示す図1に類似の図で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C R,CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES,FI ,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU,ID, IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR,K Z,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MA ,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ, PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,S K,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG ,US,UZ,VN,YU,ZA,ZW Fターム(参考) 3H017 BA01

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 長手方向軸線(2)を有するパイプ要素において、該長手方
    向軸線に沿って少なくとも管状可撓性部分(4)と管状剛体部分(3)とが連続
    して延びているパイプ要素において、 前記剛体部分(3)と前記可撓性部分(4)とが単一部材を構成しており、前
    記剛体部分(3)が、前記可撓性部分(4)の端部分(11)に連結するために
    略半径方向の連結用表面(8)を有する端部(7)を有しており、前記剛体部分
    (3)は、補助式連結用表面(10)を形成するための形成手段(9)を前記半
    径方向の連結用表面(8)上に有しており、該補助式連結用表面(10)は前記
    長手方向軸線(2)に対して少なくともほぼ平行であって前記可撓性部分(4)
    の前記端部分(11)に連結するようになっており、前記形成手段(9)が前記
    パイプ要素(1)の前記長手方向軸線(2)に対してほぼ平行に延びる舌状部(
    9)を具備しており、前記舌状部は前記可撓性部分(4)の前記端部分(11)
    内に埋め込まれていて前記可撓性部分(4)を半径方向に補強していることを特
    徴とするパイプ要素。
  2. 【請求項2】 前記パイプ要素が熱可塑性のパイプをニップルに接合させる
    ための管状接合要素を形成しており、前記剛体部分(3)は、前記パイプ内に挿
    入するために外側隆起部(6)を備えた雄型部分と前記剛体部分(3)の前記端
    部(7)に固定されている肩部とを有しており、前記剛体部分(3)は前記可撓
    性部分の端部分(11)に連結するために、前記半径方向の連結用表面(8)を
    形成する表面を、前記雄型部分(5)とは反対側に有しており、前記可撓性部分
    が前記端部分(11)とは反対側に位置する可撓性部分の端部によってニップル
    を受容するための可撓性スリーブ(4)から構成されていることを特徴とする請
    求項1に記載のパイプ要素。
  3. 【請求項3】 前記可撓性スリーブ(4)が、把持用襟部を位置決めするた
    めに前記可撓性スリーブ(4)の外側に少なくとも一つの凹凸状のマークを具備
    することを特徴とする請求項2に記載のパイプ要素。
  4. 【請求項4】 前記マークが溝(12)であることを特徴とする請求項3に
    記載のパイプ要素。
  5. 【請求項5】 前記マークが環状ビード(12)であることを特徴とする請
    求項3に記載のパイプ要素。
  6. 【請求項6】 前記パイプ要素が前記可撓性部分(4)の内部を横切って広
    がるダイアフラム(14)を具備し、前記ダイアフラム(14)は、該ダイアフ
    ラムが前記可撓性部分を閉鎖している休止状態と、前記ダイアフラムが開口部を
    形成している変形状態との間で変形可能であることを特徴とする請求項1から5
    のいずれか一項に記載のパイプ要素。
  7. 【請求項7】 前記ダイアフラム(14)が前記剛体部分(3)に隣接して
    いて、前記パイプ要素内において流体が所定方向(E)に流れることによって変
    形状態となって、前記流体が反対方向に流れるときに休止状態になるよう配置さ
    れていることを特徴とする請求項6に記載のパイプ要素。
  8. 【請求項8】 前記ニップルが前記可撓性部分内に挿入されるときに前記ダ
    イアフラムを変形状態にするために、前記ダイアフラム(14)が前記剛体部分
    (3)から離れて広がっていることを特徴とする請求項7に記載のパイプ要素。
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