JP2003106493A - 金属管とアイジョイントとの接続構造及びその接続方法 - Google Patents
金属管とアイジョイントとの接続構造及びその接続方法Info
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Abstract
属管とアイジョイントとの接続構造を、気密性に対する
信頼性の高いものとする。また、この接続を、容易な接
続方法で廉価に行い、生産性を向上する。 【構成】 内部に設けた環状凹溝4に連なって軸芯部に
アイボルト10の取付孔7、8を貫通形成したアイジョ
イント本体5に、アイボルト10と直交方向に枝管6を
一体に設ける。この枝管6に挿入する配管1の外周に樹
脂チューブ13又は樹脂被膜20を配置する。この樹脂
チューブ13又は樹脂被膜20を介して枝管6の内周面
11に、配管1を溶着固定する。
Description
械・装置用配管、その他の金属管とアイジョイントの接
続構造及びその接続方法に係るもので、アイジョイント
と金属管の接続を容易な接続方法で廉価に行い、信頼性
の高い気密性を得るものである。
配管、その他の金属管、特に自動車用の燃料、エアー、
潤滑油等を流通する配管を、アンダーフロアパネル、前
面パネル等に配設する際に、該配管を基体に直交して接
続する継手として、金属製のアイジョイントが一般的に
使用されている。このアイジョイントは、例えば鋼材を
冷間鍛造して球状に形成したアイジョイント本体の側面
に、配管挿入用の枝管をアイボルトと直交方向に突出形
成する。そして、アイジョイント本体の内部と枝管内部
とを加工して、燃料その他の流体の流路を、互いに連通
可能に形成している。このように形成したアイジョイン
トの枝管内に配管を挿入し、枝管の先端と配管の外周面
とをろう付けして、アイジョイントと配管とを接続して
いた。
如き従来技術では、アイジョイントの加工や配管との接
続に、熟練作業による複雑な技術と多くの工数が掛か
り、製造コストが高価であった。また、ろう付け作業時
に使用するフラックス等により、作業環境や人体に影響
を与える等の問題もあった。また、ろう付け作業では、
亜鉛メッキ等の防錆処理済みの配管を用いると、ろう付
け時の熱で亜鉛メッキが剥げてしまう。そのため、防錆
処理を施していない配管を使用し、ろう付け終了後に、
亜鉛メッキ等の防錆処理を行う必要があり、製造工程を
更に増やしていた。
考案の如く、アイジョイントを樹脂で形成して、加工作
業を簡易化した製品が存在する。この従来技術では、枝
管先端のシート面に、フレア加工した配管を当接した後
に、金属製の接続ナットで枝管と配管とを外周から締め
付け、双方の接続を行っていた。従って、アイジョイン
トと配管との接続にろう付けを必要とせず、防錆処理済
みの配管を使用でき、作業環境や人体にも安全であっ
た。しかし、この従来技術では、枝管の外周に金属螺子
環を融着固定しているので、枝管先端のシート面に配管
を当接するには、配管にフレア加工を施して塑性変形さ
せる必要があり、配管の製造に手間や多くの技術を必要
とする。また、金属製の接続ナットを用いる等、部品点
数が多く、組み付けに多くの手数を必要としていた。
るものであって、樹脂でアイジョイントを形成し、廉価
で加工性に優れた製品を得るとともに、防錆処理等の表
面処理を施した金属製の配管とアイジョイントとの接続
を容易で安全な方法で行う事を可能とする。その結果、
アイジョイントと配管の製造及び接続作業の生産性を向
上するとともに、作業環境への影響を防いで人体への安
全性も確保する。また、この配管とアイジョイントとの
接続構造が、信頼性の高い気密性と耐久性を持つように
する。
を解決するため、第1の発明は、内部に設けた環状凹溝
に連なって軸芯部にアイボルトの取付孔を貫通形成した
アイジョイント本体に、環状凹溝に挿入するアイボルト
と直交方向に配置する枝管を前記アイジョイント本体と
一体に設け、少なくともこの枝管部分を樹脂製とし、こ
のアイジョイント本体の枝管に挿入し少なくとも枝管と
の接触部分の外周に樹脂チューブ又は樹脂被膜を配置
し、この樹脂チューブ又は樹脂被膜を介して枝管の内周
面に溶着固定する金属製の配管とで構成して成るもので
ある。
溝に連なって軸芯部にアイボルトの取付孔を貫通形成し
たアイジョイント本体と、樹脂製の枝管をモールディン
グ成形により一端部に固定した金属製の配管とから成
り、この配管に固定した枝管を、アイジョイント本体の
環状凹溝に接続するアイボルトと直交方向に、アイジョ
イント本体に溶着固定して成るものである。
の枝管内に、外周に樹脂チューブ又は樹脂被膜を配置し
た金属製の配管を挿入する工程と、この枝管の外表面か
ら溶着手段を加える事により配管の外周に配置した樹脂
チューブ又は樹脂被膜と樹脂製の枝管とを溶着固定する
工程により、アイジョイント本体と配管とを接続する方
法である。
属製の配管の一端部にモールディング成形により固定す
る工程と、この配管に固定した枝管の溶着面を、アイジ
ョイント本体の側面の溶着面に、環状凹溝に挿入接続す
るアイボルトと直交方向に接触配置し、溶着手段を加え
てアイジョイント本体と枝管を溶着固定する工程とによ
り、アイジョイント本体と配管とを接続する方法であ
る。
外周に、樹脂材を溶着シールしても良い。
は高周波誘導加熱溶着であっても良い。
1、第3の発明では、アイジョイント本体の成形時に、
予めアイジョイント本体に枝管を一体に設けている。こ
のようなアイジョイントを用いて、自動車用配管、各種
機械・装置用配管、その他の金属製の配管を、基体に直
交して接続する方法は、まず、アイジョイントの枝管内
に配管を挿入する。この配管は、外周の少なくとも枝管
との接触部分に樹脂チューブを装着しているか又は樹脂
被膜で被覆しているので、前記挿入により、枝管と配管
とは互いに樹脂部分で接触する。尚、配管に樹脂チュー
ブを装着したり、配管を樹脂被膜で被覆する際は、熱溶
着等で配管と樹脂とが容易に分離不能に接着したものを
使用する。
えて枝管と配管外周の樹脂チューブ又は樹脂被膜とを溶
着固定する。この樹脂同志の溶着固定により、アイジョ
イントと配管とは、容易に分離不能に強固に接続可能と
なり、気密性にも優れたものとなる。尚、上記樹脂の溶
着手段は、超音波振動加熱溶着、高周波誘導加熱溶着等
の方法を用いれば、枝管と配管との接続部分にのみ超音
波や高周波のエネルギーを与えて加工する事が可能とな
り、過剰な高温化等を防いで、接続作業を安全かつ容易
に行う事ができる。そして、超音波や高周波により樹脂
が溶融或いは半溶融状態と成った際に、枝管の外部から
接続部分を加圧する事により、枝管の樹脂と配管外周の
樹脂チューブ又は樹脂被膜が互いに溶着して、枝管と金
属製の配管とが強固に接続するものとなる。
イントと配管とを接続する方法を用いる事により、熟練
技術を必要とする事がなく、製造作業が容易となるとと
もに、アイジョイントと配管の接続も強固で気密性に優
れたものとなる。また、ろう付けを行わないので、亜鉛
メッキや樹脂被膜等の防錆処理済みの配管を使用する事
ができ、接続後の防錆処理の工程を省く事ができるとと
もに、作業環境や人体に影響のある物質を使用したり、
有害ガス等が発生する事もなく、安全な作業が可能とな
る。
を、基体に配置し、取付孔からアイボルトを挿入して基
体に接続し、アイジョイントを介して配管と基体とを接
続する。そして、アイジョイントと配管との接続が強固
で、耐久性や気密性に優れているので、液体漏れやエア
ー漏れ等を防止し、アイジョイントを介して流体の流れ
方向を直交方向に変更して、基体と配管間で流体の円滑
な流通が可能となる。
ブや樹脂被膜は、枝管との接触部分のみに配置すれば、
低コストな製品となる。一方、配管全体を樹脂チューブ
又は樹脂被膜で被覆した製品が、低コストで一般に提供
されている。この配管の樹脂被膜を、枝管との溶着手段
として使用でき、樹脂配置の工程を省いて作業を簡易化
し、金属製配管の優れた防錆効果も同時に得られる。
は、アイジョイント本体と枝管とを別個に形成してい
る。そして、アイジョイントと配管とを接続する第1の
工程では、まず、防錆処理済みの金属製配管の一端部
に、モールディング成形により樹脂製の枝管を固定す
る。このような成形方法により、枝管と配管とを容易に
分離不能に強固に接続可能であるし、信頼性の高い気密
性も得る事ができる。
に、アイボルトに直交する方向で、枝管を接触配置す
る。次に、この接触部に超音波振動加熱溶着、高周波誘
導加熱溶着等の溶着手段を加え、アイジョイント本体の
側面に枝管を溶着固定する。この枝管の溶着固定によ
り、枝管を介してアイジョイントと配管とが強固に接続
し、優れた気密性を得るとともに、接続作業も容易で安
全に行う事ができる。
ジョイント本体と枝管との溶着固定後、互いの溶着面の
外周に、樹脂材を溶着シールすれば、アイジョイント本
体と枝管との接続強度が更に高まるし、気密性に対する
信頼性は、更に向上する。
した一実施例を、図1、図2に於て説明すれば、(1)は
金属製の配管で、アンダーフロアパネル、前面パネル等
に配設し、燃料タンクからエンジンルームへ燃料を供給
するフューエルメイン配管、エンジンからの余剰燃料を
燃料タンクへ戻すフューエルリターン配管、燃料タンク
内の燃料の蒸気をエンジンルーム内のキャニスターに吸
着させるためのエバポ配管、吸気の負圧を利用するバキ
ューム配管、オイル配管等である。これらの配管(1)
は、自動車用の燃料、エアー、潤滑油等を流通する基体
(2)から、直交方向に分岐して前記パネル内に配設され
ている。
接続する配管(1)を、アイジョイント(3)を用いて接続
する際の、接続構造と接続方法を詳細に説明する。ま
ず、アイジョイント(3)は、図1、図2に示す如く、球
形のアイジョイント本体(5)の内部に、環状凹溝(4)を
設け、この環状凹溝(4)に連なって軸芯部にアイボルト
(10)の取付孔(7)(8)を設けている。
アイボルト(10)と直交する方向に枝管(6)を突出形成
し、環状凹溝(4)と枝管(6)内部とを、図2に示す如
く、流通口(27)を介して連通している。そして、アイ
ジョイント本体(5)と枝管(6)とを樹脂にて一体に成形
する事で、アイジョイント(3)の加工成形を容易とし、
製造コストも抑えて、生産性を向上させる事ができる。
て、基体(2)に配管(1)を接続するには、第1工程とし
て、枝管(6)内に、金属管である配管(1)を挿入する。
本発明では、この配管(1)とアイジョイント(3)との接
続に、ろう付け手段を使用しないので、亜鉛メッキ等の
防錆処理済みの配管(1)を使用する事ができる。
(6)への挿入側の先端よりやや後方外周に、枝管(6)の
先端を突き当て可能な突当スプール(12)を環状に突出
している。更に、配管(1)は、この突当スプール(12)
を含む一端部外周に、樹脂チューブ(13)を装着してい
る。この樹脂チューブ(13)は、熱収縮性を有する樹脂
製で、配管(1)への装着後に加熱する事により収縮し、
配管(1)の外表面に、容易に分離不能に密着固定してい
る。この樹脂チューブ(13)を配管(1)に固定する手段
は、他の適宜の溶着手段を用いても良いし、接着剤を塗
布する等の手段を用いても良い。
すると、枝管(6)の先端が配管(1)の突当スプール(1
2)に突き当たり、配管(1)の過剰な挿入を防ぐ事がで
きる。また、この挿入により、樹脂製枝管(6)の内周面
(11)と、配管(1)外周の樹脂チューブ(13)が互いに
接触するとともに、アイジョイント本体(5)の環状凹溝
(4)と配管(1)内部の流通路(14)とが連通する。
(11)と樹脂チューブ(13)との接触部分に、枝管(6)
の外表面から超音波振動加熱溶着、高周波誘導加熱溶着
等の溶着手段を加える。例えば高周波誘導加熱溶着の場
合は、高周波エネルギーにより、金属製配管(1)を加熱
し、この熱で配管(1)外周の樹脂チューブ(13)を溶融
或いは半溶融状態にする。この状態で枝管(6)の外表面
から接続部分を加圧して、枝管(6)と樹脂チューブ(1
3)とを溶着固定する。この溶着固定により、配管(1)
とアイジョイント(3)とは強固に接続し、気密性に対す
る信頼性は高いものとなる。
ト(3)の下面を、図2に示す如く、基体(2)の上面に接
触配置する。次に、一方の取付孔(7)側から環状凹溝
(4)内にアイボルト(10)を挿入し、他方の取付孔(8)
から突出させ、アイボルト(10)の先端を基体(2)の流
通路(15)内周に螺着固定し、アイジョイント(3)と基
体(2)とを接続する。また、アイジョイント(3)は、樹
脂製であり適度な弾性力を持つので、基体(2)との気密
性に優れた接続が可能となる。
通路(15)と連通する連通路(16)を内部に設け、この
連通路(16)と環状凹溝(4)とを連通する連通孔(17)
を、外周に複数開口している。従って、このアイボルト
(10)の連通路(16)と連通孔(17)、及びアイジョイ
ント(3)の環状凹溝(4)を介して、配管(1)の流通路
(14)と基体(2)の流通路(15)とが連通可能となる。
(3)と配管(1)との接続構造は、信頼性の高い気密性が
得られるから、液体漏れやエアー漏れ等を良好に防止
し、図2に矢印で示す如く、アイジョイント(3)を介し
て、流体の流れが互いに直交する配管(1)と基体(2)間
での燃料、エアー、潤滑油等の円滑な流通が可能とな
る。また、廉価な樹脂を用いて容易な加工方法で製造し
たアイジョイント(3)を使用して、基体(2)と配管(1)
とを、簡易な技術で接続する事ができ、生産性が向上す
る。また、ろう付けを行わないので、作業環境や人体へ
の安全性にも優れた作業が可能となる。
樹脂チューブ(13)を配管(1)に接続しているが、他の
異なる第2実施例では、図3に示す如く、配管(1)の外
表面全体を樹脂被膜(20)で被覆している。この樹脂被
膜(20)は、本実施例の接続工程で配管(1)に施すもの
であっても良いが、本実施例では、樹脂被膜(20)で被
覆済みの既製の配管(1)を使用している。この既成の配
管(1)の樹脂被膜(20)を溶着手段として使用できるの
で、樹脂コーティングの手間を省き、配管(1)の防錆効
果も同時に得る事ができる。また、配管(1)は、第1実
施例では突当スプール(12)を設けているが、第2実施
例では設けずに形成している。勿論、突当スプール(1
2)を設けて配管(1)を形成する事も可能である。ま
た、樹脂被膜(20)は、枝管(6)との接触部のみを被覆
するものであっても良い。
ント(3)は、樹脂のみで全体を形成しているが、第3実
施例のアイジョイント(3)は、図4に示す如く、アイジ
ョイント本体(5)の内表面全体に、鋼板を接着配置して
補強部(21)を設け、アイジョイント(3)の強度を高め
ている。従って、第1、第2実施例に比べてコストや製
造の手間は掛かるが、基体(2)への接続時のアイジョイ
ント(3)の耐久性が向上し、気密性も高度なものとな
る。
アイボルト(10)や基体(2)の表面に弾性的に密着して
気密性を生じるので、上記第1〜第3実施例の如く、ア
イボルト(10)の締め付けに必ずしもガスケットを使用
しなくても良い。但し、図5に示す他の異なる第4実施
例の如く、一対の取付孔(7)(8)の外面に、各々ゴム製
のガスケット(22)又はOリングを配置しても良く、ア
イボルト(10)及び基体(2)との信頼性を更に高めた気
密性が得られる。また、アイボルト(10)の強い締め付
けや長期の使用でアイジョイント(3)が多少変形した場
合でも、ゴム製のガスケット(22)又はOリングの弾性
力により、気密性が損なわれる事がない。尚、金属製配
管(1)と枝管(6)との接続は、図5に示す如く、配管
(1)の先端を先細り状のテーパー管端部(30)として成
形しておき、枝管(6)の内周面(11)をテーパー管端部
(30)とほぼ同一傾斜のテーパー内周面(28)とし、こ
れを組合わせて配管(1)に軸力を付与しながら溶着させ
ても良い。
5実施例では、図6に示す如く、アイジョイント(3)
は、アイボルト(10)及び基体(2)との接触側に、環状
突起(23)を突出形成している。また、この環状突起
(23)を設けるだけでも、アイボルト(10)締め付け時
の信頼性の高い気密性を得る事ができるが、本実施例で
は、図6に示す如く、環状突起(23)の表面にガスケッ
ト(22)を配置して、環状突起(23)の気密性を、より
信頼性の高いものとしている。
ョイント(3)の成形時に、アイジョイント本体(5)と枝
管(6)とを一体に成形しているが、他の異なる第6、第
7実施例では、図7、図8に示す如く、アイジョイント
本体(5)と枝管(6)とを別個に形成し、後工程で双方を
溶着固定している。このようなアイジョイント(3)と配
管(1)と接続するには、第6実施例では、第1工程に
て、外表面に亜鉛メッキ、樹脂コーティング等により予
め防錆処理を施した金属製の配管(1)の一端部に、樹脂
製の枝管(6)をモールディング成形により固定する。ま
た、アイジョイント本体(5)を、枝管(6)とは別個に成
形する。
面に設けた流通口(27)の外周面に、枝管(6)を接触配
置する。そして、この互いに接触した溶着面(24)に超
音波振動加熱溶着、高周波誘導加熱溶着等の溶着手段を
加え、アイジョイント本体(5)と枝管(6)とを溶着固定
する事により、アイジョイント(3)と配管(1)との接続
が完了する。
管(6)とを別個に成形して、後に溶着固定する方法で
も、アイジョイント(3)と配管(1)との接続構造に、信
頼性の高い気密性と強度を持たせる事ができ、基体(2)
と配管(1)間の流体の流れを直交方向に円滑に変える事
ができる。また、各作業を安全かつ容易に行え、生産性
も向上する。
の手順で、アイジョイント本体(5)と枝管(6)とを互い
に溶着固定した後、図8に示す如く、互いの溶着面(2
4)の外周に、樹脂を溶着シールしてシール部(26)を
設けている。このシール部(26)の溶着も、超音波振動
加熱溶着や、高周波誘導加熱溶着で容易に行う事ができ
る。このようにシール部(26)を設ける事により、第6
実施例よりも製造の手間や材料コストは増えるが、枝管
(6)とアイジョイント本体(5)との接続強度が更に高ま
り、気密性に対する信頼性と耐久性を更に向上させる事
が可能となる。
動車用配管、各種機械・装置用配管、その他の金属管と
アイジョイントの接続構造が、信頼性の高い気密性と耐
久性を持つものとなる。従って、流体の流れ方向が互い
に直交する配管と基体間で、流体の流通を、アイジョイ
ントを介して円滑に行う事ができる。また、配管とアイ
ジョイントとの接続は、金属によるろう付けではなく樹
脂の溶着により行うので、熟練技術や多くの工数を必要
とせず、容易な方法で行う事ができ、作業環境や人体へ
の影響も防ぐ事ができる。また、予め防錆処理を施した
配管を用いる事ができ、接続作業時の手数を更に省く事
ができる。従って、アイジョイントの製造及び配管との
接続作業を効率的に行って、生産性を向上させる事がで
きる。
との接続構造の平面図で、配管の外表面に樹脂製チュー
ブを装着したものである。
施例の断面図。
例の断面図。
置した第4実施例の断面図。
した第5実施例の断面図。
定した配管を、アイジョイント本体に溶着固定した状態
の断面図。
体に枝管を溶着固定し、互いの溶着面外周に、樹脂材を
溶着シールした状態の断面図。
Claims (8)
- 【請求項1】 内部に設けた環状凹溝に連なって軸芯部
にアイボルトの取付孔を貫通形成したアイジョイント本
体に、環状凹溝に挿入するアイボルトと直交方向に配置
する枝管を前記アイジョイント本体と一体に設け、少な
くともこの枝管部分を樹脂製とし、このアイジョイント
本体の枝管に挿入し少なくとも枝管との接触部分の外周
に樹脂チューブ又は樹脂被膜を配置し、この樹脂チュー
ブ又は樹脂被膜を介して枝管の内周面に溶着固定する金
属製の配管とで構成した事を特徴とする金属管とアイジ
ョイントとの接続構造。 - 【請求項2】 内部に設けた環状凹溝に連なって軸芯部
にアイボルトの取付孔を貫通形成したアイジョイント本
体と、樹脂製の枝管をモールディング成形により一端部
に固定した金属製の配管とから成り、この配管に固定し
た枝管を、アイジョイント本体の環状凹溝に接続するア
イボルトと直交方向に、アイジョイント本体に溶着固定
した事を特徴とする金属管とアイジョイントとの接続構
造。 - 【請求項3】 アイジョイント本体の枝管内に、外周に
樹脂チューブ又は樹脂被膜を配置した金属製の配管を挿
入する工程と、この枝管の外表面から溶着手段を加える
事により配管の外周に配置した樹脂チューブ又は樹脂被
膜と樹脂製の枝管とを溶着固定する工程により、アイジ
ョイント本体と配管とを接続する事を特徴とする金属管
とアイジョイントとの接続方法。 - 【請求項4】 樹脂製の枝管を、金属製の配管の一端部
にモールディング成形により固定する工程と、この配管
に固定した枝管の溶着面を、アイジョイント本体の側面
の溶着面に、環状凹溝に挿入接続するアイボルトと直交
方向に接触配置し、溶着手段を加えてアイジョイント本
体と枝管を溶着固定する工程とにより、アイジョイント
本体と配管とを接続する事を特徴とする金属管とアイジ
ョイントとの接続方法。 - 【請求項5】 アイジョイント本体は、枝管との溶着面
の外周に、樹脂材を溶着シールした事を特徴とする請求
項2の金属管とアイジョイントとの接続構造。 - 【請求項6】 アイジョイント本体は、枝管との溶着面
の外周に、樹脂材を溶着シールした事を特徴とする請求
項4の金属管とアイジョイントとの接続方法。 - 【請求項7】 溶着手段は、超音波振動加熱溶着又は高
周波誘導加熱溶着である事を特徴とする請求項1、2又
は5の金属管とアイジョイントとの接続構造。 - 【請求項8】 溶着手段は、超音波振動加熱溶着又は高
周波誘導加熱溶着である事を特徴とする請求項3、4又
は6の金属管とアイジョイントとの接続方法。
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