JP2004132448A - Pipe connecting structure - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用の燃料配管やウォータ配管等に用いられる金属パイプと樹脂チューブとを接続するための管接続構造体に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動車用の配管としては金属パイプとゴムホースで構成され、両者の結合には金属性のクランプが用いられていた。近年、低コスト化や軽量化のニーズに対応するためにゴムホースに替えて樹脂チューブが多用されるようになり、金属パイプと樹脂チューブの接続には組付け作業性に優れるコネクタが一般的に用いられている。
【0003】
しかし、従来のコネクタを用いた接続では、確かに組付け時の作業性は向上するもののコネクタ本体の成形と弾性リング部材の組立て、及び樹脂チューブへの圧入組付けが必要であり、コスト的には高くならざるをえなかった。
【0004】
また、その他の樹脂チューブの接続構造体としては、例えば特開2002−89762号公報に記載されたものが知られている。即ち、図−5に示すようにエラストマー製の接続部材120を用いて、その両端部に金属パイプ130と樹脂チューブ140を固着する。樹脂チューブ140は接続端部141の外周面に環状突起部142を有し、接続部材120に圧入又は加硫接着によって、締結部材を用いることなく固着される。
【0005】
しかし、このような従来の接続構造体では、エラストマー製の接続部材120の外周面にはクランプが存在しないため接続部材120は自由に拡径することができる。したがって、大きな引抜き力が作用すると接続端部141の外周面に形成された環状突起部142は接続部材120を押し広げながら移動して容易に接続がはずれてしまうこととなり、十分な引抜き強度が得られないという問題があった。
【0006】
また、接着剤により引抜き性を向上させることはできるが、内部を流れる流体による劣化や経年変化等による引抜き強度の低下は避けられず、信頼性に欠けるとともに接着工程の追加によるコストアップという問題もあった。
【0007】
【特許文献1】
特開2002−89762号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の技術の問題を解決するものであり、シンプルな構成で十分に大きな引抜き強度とシール性を確保できる配管用の接続構造体を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記課題を解決するために本発明が提供する管接続構造体は、パイプに接続される第1の接続部と樹脂チューブの内周面側に接続される第2の接続部とを備えた弾性材料からなる円筒状の接続部材と、この接続部材の第2の接続部内周面に配設され、該接続部材の内径より大きな外径を有する円筒状のスリーブとを備え、上記樹脂チューブは、接続部材の第2の接続部外周に設けられた係合部と係合する第1被係合部と、前記スリーブの外周に設けられた係合部と係合する第2被係合部とを有する接続端部を備え、上記接続部材の第2の接続部は前記スリーブと前記樹脂チューブの接続端部の間に圧縮状態で保持されていること、を特徴とする。
【0010】
本発明にかかる接続構造体は、パイプと樹脂チューブとを接続する際、樹脂チューブと剛性スリーブで弾性材料からなる接続部材を圧縮状態で狭着保持するようにしているため十分なシール性が得られる。また、接続部材とスリーブは樹脂チューブの内周部に機械的に係合するため十分な引抜き強度が得られる。
【0011】
また、上記接続構造体において、上記樹脂チューブを円筒状の開口端部と蛇腹部から構成し、第1,2被係合部を該蛇腹部に形成することができる。これにより、第1,2被係合部を別途設ける必要がないため樹脂チューブの構造が単純化され、製造が容易となる。
【0012】
また、前記スリーブの後端部の外周またはチューブの接続端部の内周面には環状の突起部を形成することができる。これにより、上記接続部材の第2の接続部におけるシール性が一層向上する。
【0013】
前記第2の接続部は前記接続部材の端部に形成された環状の突出部からなり、該突出部には軸方向に亘って切欠きを形成することで、圧入時の突出部の弾性変形が起き易くなるため、圧入作業性が一層向上する
【発明の実施の形態】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施例について説明する。
【0014】
図1は本発明の一実施の形態にかかる接続構造体の上半分を断面で示す側面図であり、図2は各構成部品の分解した断面図である。この接続構造体は、自動車の燃料系配管やウォータ系配管に使用されるものである。図1を用いて各部の構成を説明する。
【0015】
(1) パイプP
パイプPは、金属または樹脂から形成されており、接続部材10に対して抜止めするためのビードPaが環状に突設されている。
【0016】
(2) 接続部材10
接続部材10は、パイプに接続される第1の接続部11と、樹脂チューブの内周面側に接続される第2の接続部12とを備えている。
【0017】
接続部材10は、円筒体形状であり、第2の接続部12の端部外周面には樹脂チューブ30を抜け止めするために係合部13が形成されている。係合部13は接続部材10の第2の接続部12側端部に環状に突出形成されており、その端面には先端に向かって径が縮小する傾斜面15が形成されている。また、係合部13にはこの傾斜面15の反対側に段差部14が形成されている(図1参照)。
【0018】
接続部材10は、弾性を有する材料、例えばエチレン・プロピレンゴム(EPDM)、ニトリルゴム(NBR)、ニトリルゴムと塩化ビニルのポリマーブレンド(NBR/PVC)等のゴム材料やオレフィン系熱可塑性エラストマ、スチレン系熱可塑性エラストマで形成されている。材料の種類は輸送する液体に合わせて適宜選択すればよい。
【0019】
(3) スリーブ20
スリーブ20は、円筒体形状であり、その外周面には樹脂チューブ30を抜け止めするためにスリーブ係合部23が形成されている。スリーブ係合部23はスリーブ円筒部21の一方の端部に環状に突出形成されており、その端面は先端に向かって径が縮小する傾斜面25を有する。また、スリーブ係合部23にはこの傾斜面25の反対側に段差部24が形成されている(図1参照)。
【0020】
スリーブ20は剛性を有する材料、例えば、ステンレス(SUS)等の金属やナイロン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂などをガラス繊維で強化した樹脂材料で形成されている。
【0021】
(4) 樹脂チューブ30
樹脂チューブ30は、円管状の接続端部31と蛇腹部(32,33,34)からなり、接続端部31に隣接する蛇腹部の第1山部32の内周部が第1被係合部32aとして機能し、第2山部33が第2被係合部33aとして機能するようになっている。
第1山部32は第2山部32より径大に形成されている。
樹脂チューブ30は、輸送する液体に耐性を有する樹脂材料で形成されている。燃料系配管の場合、例えば、12ナイロン、6ナイロン、66ナイロン等のポリアミド樹脂またはポリエチレン樹脂を用いて単層または多層で形成することができる。
【0022】
樹脂チューブ30は、コルゲータ機構を用いて、蛇腹部(32,33,34)と接続端部31とで異なる断面形状にて、連続的に形成することができる。すなわち、押出機により樹脂管体を押し出した後に、蛇腹部(32,33,34)と接続端部31に倣った成形面を有する成形型ユニットをループ状に搬送することにより、端部に接続端部31を有し、山径の異なる蛇腹部(32,33,34)を有する樹脂チューブ30を製造することができる。
【0023】
(5) 接続部材10の接続作業
樹脂チューブ30に接続部材10を接続するには、樹脂チューブ30の接続端部31に接続部材10を係合部13側から圧入する。このとき、接続部材10は、傾斜面15によってスムースに弾性変形してその外径が小さくなった状態で挿入される。係合部13が樹脂チューブ30の第1山部32に到達する位置まで圧入されると、係合部13が弾性復元して段差部14が第1被係合部32aと係合して固定される。
【0024】
この時、第1山部33の斜辺を樹脂チューブ30の軸線に対して70°〜90°、好ましくは80°〜90°に設定することで段差部14と第1被係合部32aとの係合がより確実となり樹脂チューブ30の引抜き強度を高くすることができる。なお、第1山部33と第2山部34の間には接続端部31より小径の円筒部34が形成されており、圧入作業時に係合部13が樹脂チューブ30の第1山部32を超えてしまうことが防止され、確実に係合位置で止まるようになっている。この場合において、接続部材の第2接続部12の外径は樹脂チューブ30の接続端部31の内径より若干大きめに設定しておくことで後述するスリーブ20の圧入による第2接続部12の圧縮量を大きくすることができる。また、接続部材10の外表面に潤滑剤を予め塗布しておくことで、圧入作業が容易になる。
【0025】
続いて、スリーブ20を接続部材10から樹脂チューブ30内へスリーブ係合部23側から図示しない治具により圧入する。このとき、スリーブ20は、スリーブ係合部の傾斜面25によって接続部材10および樹脂チューブ30の円筒部35を弾性変形させながら、スリーブ係合部23が樹脂チューブ30の第2山部33に到達する位置まで圧入されると、スリーブ段差部24が第2被係合部33aと係合して固定される。
【0026】
この時、第2山部34の斜辺を樹脂チューブ30の軸線に対して70°〜90°、好ましくは80°〜90°に設定することで段差部24と第2被係合部33aとの係合がより確実となり樹脂チューブ30の引抜き強度を高くすることができる。なお、第2山部33に隣接する谷部36は円筒部35より小径になっており、圧入作業時にスリーブ係合部23が樹脂チューブ30の第2山部32を超えてしまうことが防止され、確実に係合位置で止まるようになっている。この場合において、スリーブ円筒部21の外径は接続部材の第2接続部12の内径より大きく設定する必要がある。この状態において、接続部材の第2接続部12はスリーブ円筒部21とチューブの接続端部31の間で圧縮状態で挟着保持される。この圧縮量を調整することで多様なシール圧に対応することができる。また、接続部材10の内表面に潤滑剤を予め塗布しておくことで、圧入作業が容易になる。
【0027】
次に、接続部材10をパイプPに装着するには、パイプPのビードPaを乗り越えて接続部材10の第1接続部11をパイプPに外挿し、クランプ40とパイプPで第1接続部11を圧縮状態で挟着固定する。なお、比較的低いシール圧で使用される場合にはクランプ40は必ずしも必要ではない。
【0028】
(6) 実施の形態の作用効果
樹脂チューブ30とスリーブ20で弾性材料からなる接続部材10を圧縮状態で狭着保持するようにしているため十分なシール性が得られる。また、接続部材10とスリーブ20は樹脂チューブ30の内周部に機械的に係合するため十分な引抜き強度が得られる。
【0029】
また、樹脂チューブ30を円筒状の接続端部31と蛇腹部(32,33,34)から構成し、第1,2被係合部(32a,33a)を該蛇腹部に形成することができる。これにより、第1,2被係合部(32a,33a)を別途設ける必要がないため樹脂チューブの構造が単純化され、製造が容易となる。
【0030】
なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
【0031】
たとえば、図3ようにチューブの接続端部31の内周面に環状の突起部37を形成することができる。これにより、接続部材の第2の接続部12において部分的に圧縮量が大きくなり、圧入作業性に影響与えずにシール性が一層向上する。
【0032】
また、図4のようにスリーブ20の後端部の外周には環状のスリーブ突起部26を形成することができる。これにより、接続部材の第2の接続部12において部分的に圧縮量が大きくなり、圧入作業性に影響与えずにシール性が一層向上する。
【0033】
上記実施の形態では、接続部材の係合部13は完全なリング状としたが、部分的に突出部を形成してもよい。これにより、圧入時の係合部13の弾性変形が起き易くなるため、圧入作業性が向上する。特に、図5のように接続部材31の端面から軸方向に亘って切欠き16を設けることが好ましい。圧入時に係合部13はこの切欠き16の底部分を起点に径方向内側に撓むことで、挿入時の外径を小さくすることができるため、圧入作業性が一層向上する。なお、この切欠きの幅や本数は十分な引抜き強度を確保できるように適宜選択すればよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態にかかる接続構造体によりパイプPと樹脂チューブ30とを接続した状態を示す半断面図である。
【図2】パイプをパイプ固定部材20で固定する作業を説明する説明図である。
【図3】樹脂チューブのその他の態様を示す半断面図である。
【図4】スリーブのその他の態様を示す半断面図である。
【図5】接続部材のその他の態様を示す平面図である。
【図6】公知の接続構造体を示す半断面図である。
【符号の説明】
10 接続部材
11 第1接続部
12 第2接続部
13 係合部
14 段差部
15 傾斜面
16 切欠き
20 スリーブ
21 スリーブ円筒部
23 スリーブ係合部
24 スリーブ段差部
25 スリーブ傾斜面
26 スリーブ突起部
30 チューブ
31 接続端部
32 第1山部
32a 第1被係合部
33 第2山部
33a 第2被係合部
34 第3山部
35 円筒部
36 第1谷部
37 突起部
P パイプ
Pa ビード[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pipe connection structure for connecting a metal pipe used for a fuel pipe or a water pipe for an automobile and a resin tube.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a metal pipe and a rubber hose have been used as a pipe for an automobile, and a metal clamp has been used to connect the two. In recent years, resin tubes have been increasingly used in place of rubber hoses in order to respond to needs for cost reduction and weight reduction, and connectors that are excellent in assembly workability are commonly used to connect metal pipes and resin tubes. Have been.
[0003]
However, in the connection using the conventional connector, although the workability at the time of assembling is certainly improved, the molding of the connector main body, the assembly of the elastic ring member, and the press-fitting to the resin tube are required, and the cost is reduced. Had to be high.
[0004]
As another connection structure for a resin tube, for example, one described in JP-A-2002-89762 is known. That is, as shown in FIG. 5, the
[0005]
However, in such a conventional connection structure, there is no clamp on the outer peripheral surface of the
[0006]
In addition, although the pull-out property can be improved by the adhesive, the pull-out strength is inevitably reduced due to deterioration or aging due to the fluid flowing inside, and the reliability is low and the cost is increased due to the additional bonding step. there were.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-89762
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve the above-described problems of the conventional technology, and an object of the present invention is to provide a connection structure for piping that can ensure sufficiently high pull-out strength and sealing performance with a simple configuration.
[0009]
[Means for Solving the Problems and Their Functions and Effects]
A pipe connection structure provided by the present invention to solve the above-mentioned problem has an elasticity including a first connection portion connected to a pipe and a second connection portion connected to an inner peripheral surface side of a resin tube. A cylindrical connecting member made of a material, and a cylindrical sleeve disposed on the inner peripheral surface of the second connecting portion of the connecting member and having an outer diameter larger than the inner diameter of the connecting member; A first engaged portion engaged with an engaging portion provided on an outer periphery of a second connecting portion of the connecting member; and a second engaged portion engaged with an engaging portion provided on an outer periphery of the sleeve. Wherein the second connecting portion of the connecting member is held in a compressed state between the connecting end of the sleeve and the resin tube.
[0010]
In the connection structure according to the present invention, when connecting the pipe and the resin tube, a sufficient sealing property is obtained because the connection member made of an elastic material is tightly held in a compressed state by the resin tube and the rigid sleeve. Can be Further, since the connection member and the sleeve are mechanically engaged with the inner peripheral portion of the resin tube, sufficient pull-out strength can be obtained.
[0011]
In the connection structure, the resin tube may include a cylindrical opening end and a bellows portion, and the first and second engaged portions may be formed in the bellows portion. Accordingly, since it is not necessary to separately provide the first and second engaged portions, the structure of the resin tube is simplified, and the manufacture is facilitated.
[0012]
Further, an annular projection may be formed on the outer periphery of the rear end of the sleeve or on the inner periphery of the connection end of the tube. Thereby, the sealing performance at the second connection portion of the connection member is further improved.
[0013]
The second connecting portion includes an annular protrusion formed at an end of the connection member, and a notch is formed in the protrusion in the axial direction, so that the protrusion is elastically deformed at the time of press-fitting. Since press-fitting is more likely to occur, press-fitting workability is further improved.
Preferred embodiments of the present invention will be described below to further clarify the configuration and operation of the present invention described above.
[0014]
FIG. 1 is a side view showing a cross section of an upper half of a connection structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded cross-sectional view of each component. This connection structure is used for fuel system piping and water system piping of an automobile. The configuration of each unit will be described with reference to FIG.
[0015]
(1) Pipe P
The pipe P is formed of metal or resin, and a bead Pa for retaining the connection member 10 is formed in a ring shape.
[0016]
(2) Connection member 10
The connection member 10 includes a first connection portion 11 connected to a pipe, and a second connection portion 12 connected to the inner peripheral surface side of the resin tube.
[0017]
The connection member 10 has a cylindrical shape, and an
[0018]
The connection member 10 is made of an elastic material, for example, a rubber material such as ethylene-propylene rubber (EPDM), nitrile rubber (NBR), a polymer blend of nitrile rubber and vinyl chloride (NBR / PVC), an olefin-based thermoplastic elastomer, or styrene. It is made of a thermoplastic elastomer. The type of material may be appropriately selected according to the liquid to be transported.
[0019]
(3)
The
[0020]
The
[0021]
(4)
The
The
The
[0022]
The
[0023]
(5) Connection work of the connection member 10 In order to connect the connection member 10 to the
[0024]
At this time, by setting the hypotenuse of the
[0025]
Subsequently, the
[0026]
At this time, by setting the hypotenuse of the second peak portion 34 at 70 ° to 90 °, preferably 80 ° to 90 ° with respect to the axis of the
[0027]
Next, in order to attach the connecting member 10 to the pipe P, the first connecting portion 11 of the connecting member 10 is extrapolated to the pipe P over the bead Pa of the pipe P, and the first connecting portion 11 is connected to the clamp 40 and the pipe P. In a compressed state. Note that the clamp 40 is not always necessary when used at a relatively low sealing pressure.
[0028]
(6) Action and Effect of Embodiment Since the connection member 10 made of an elastic material is tightly held in a compressed state by the
[0029]
The
[0030]
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be implemented in various modes without departing from the scope of the invention.
[0031]
For example, as shown in FIG. 3, an annular protrusion 37 can be formed on the inner peripheral surface of the connection end 31 of the tube. Thereby, the compression amount is partially increased in the second connection portion 12 of the connection member, and the sealing performance is further improved without affecting the press-fitting workability.
[0032]
As shown in FIG. 4, an
[0033]
In the above embodiment, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a half sectional view showing a state in which a pipe P and a
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an operation of fixing a pipe with a
FIG. 3 is a half sectional view showing another embodiment of the resin tube.
FIG. 4 is a half sectional view showing another aspect of the sleeve.
FIG. 5 is a plan view showing another aspect of the connection member.
FIG. 6 is a half sectional view showing a known connection structure.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 connecting member 11 first connecting portion 12 second connecting
Claims (4)
を備え、
上記樹脂チューブは、
円管状の接続端部と、
前記接続部材の第2の接続部外周に設けられた係合部と係合する第1被係合部と、
前記スリーブの外周に設けられた係合部と係合する第2被係合部とを備え、
上記接続部材の第2の接続部は前記スリーブと前記樹脂チューブの接続端部の間に圧縮状態で保持されていること、
を特徴とする管接続構造体。A cylindrical connecting member made of an elastic material having a first connecting portion connected to the pipe, and a second connecting portion connected to the inner peripheral surface side of the resin tube; A cylindrical sleeve disposed on the inner peripheral surface of the connecting portion and having an outer diameter larger than the inner diameter of the connecting member;
With
The resin tube is
A tubular connection end;
A first engaged portion that engages with an engaging portion provided on an outer periphery of a second connecting portion of the connecting member;
A second engaged portion engaged with an engaging portion provided on an outer periphery of the sleeve,
A second connecting portion of the connecting member is held in a compressed state between the connecting end of the sleeve and the resin tube;
A pipe connection structure characterized by the above-mentioned.
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