JP2005344808A - 配管接続方法及び配管接続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 配管ピッチのばらつきを吸収して同時に一括して配管同士を接続することのできる配管接続装置を提供する。
【解決手段】 配管接続装置は、第１の配管５が複数設けられた第１の配管保持部材６と、各第１の配管５とそれぞれ嵌合挿入されて接続される第２の配管７が複数設けられた第２の配管保持部材８とを有する。また、この配管接続装置は、第２の配管７を第２の配管保持部材８に形成した孔部１０に対して配管の径方向及び軸方向に可動自在に構成する。そして、この配管接続装置では、第１の配管保持部材６に対して第２の配管保持部材８を近づけて付き合わせることで、第１の配管５と第２の配管７とを同時に一括して接続させる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、複数の配管同士を同時に一括して接続する配管接続方法及び配管接続装置に関し、詳細には、配管ピッチのばらつきを吸収して配管同士をワンタッチで接続する自動調芯構造に関する。

例えば、自動車用空調装置などを構成するラジエータやコンデンサーは、組み立て性の向上及び部品点数の削減を目的としてモジュール化（一体化）されている。モジュール化された空調ユニットには、エンジンやコンプレッサーなどと接続するための配管接続部（接続パイプ）が複数設けられている。これら配管接続部は、ラジエータであれば上部と下部にそれぞれアッパーホースとロアホースが設けられるなど、一箇所に集約されて設けられていないのが一般的である。

このため、作業者は、任意の位置に配置された配管接続部に対して手作業で１本づつ配管を接続する作業を行っている。かかる配管接続作業は、取り付け位置に応じて、腰を曲げた状態や腕が頭よりも高い位置での無理な姿勢での作業となるため、その作業性は極めて悪い。また、無理な体勢からの接続となるので、配管接続時に大きな挿入力を必要する。その結果、熟練を要した作業者による配管接続作業に多大なる工数が掛かる。

そこで、さらに従来は、配管接続部を１箇所または２箇所に集約し、それらの配管を接続する配管接続作業を一括して行う構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−２９６７７８号公報（第４頁及び第５頁、第１図及び第２図）

しかしながら、配管接続部を１箇所または２箇所に集約した場合、複数の配管をブロック内に集約すると、個々の部品の寸法交差が積み重なることにより、トータルとして配管ピッチにばらつきが生じる。そのため、この配管ピッチのばらつきが影響して配管同士を同時に一括して接続することができないという不具合が生じる。

そこで、本発明は、配管ピッチのばらつきを吸収して同時に一括して配管同士を接続することのできる配管接続方法及び配管接続装置を提供することを目的とする。

本発明の配管接続装置は、第１の配管が複数設けられた第１の配管保持部材と、各第１の配管とそれぞれ嵌合挿入されて接続される第２の配管が複数設けられた第２の配管保持部材とを有し、これら第１及び第２の配管保持部材を相対的に突き合わせて各第１の配管と第２の配管を同時に一括して接続させる配管接続装置である。そして、この配管接続装置では、第１の配管及び第２の配管の何れか一方を、前記第１の配管保持部材及び第２の配管保持部材に対して該配管の径方向及び軸方向に可動自在とする。

本発明の配管接続装置によれば、第１の配管及び第２の配管の何れか一方を、第１の配管保持部材及び第２の配管保持部材に対して該配管の径方向及び軸方向に可動自在としたので、配管のピッチがずれていたとしても配管が径方向及び軸方向に可動するので、配管接続時にその配管のピッチずれが吸収される。これにより、接続される互いの配管の軸中心が自動的に一致し、一括して複数の配管を効率良く接合させることができる。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
図１はフロントエンドモジュール全体を概略して示す斜視図、図２は図１の要部を拡大して示す配管接続装置の分解斜視図、図３（Ａ）は第１の実施の形態における第２の配管の斜視図、図３（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線断面図、図４から図８は第１の実施の形態における配管接続工程を順次示す図である。

ラジエータ１やコンデンサー２などが一体化されたフロントエンドモジュール３には、図１に示すように、１箇所または２箇所に複数の配管が集約して設けられており、その集約する部分に本発明の配管接続装置４が取り付けられている。

配管接続装置４は、図２に示すように、第１の配管５が複数設けられた第１の配管保持部材６と、各第１の配管５とそれぞれ嵌合挿入されて接続される第２の配管７が複数設けられた第２の配管保持部材８（８Ａ、８Ｂ）とを有する。

第１の配管保持部材６は、例えばチューブと冷却フィンとを交互に積層してなるラジエータ本体に固定されたタンク部からなる。この第１の配管保持部材６には、アッパーホース、ロアーホース或いはその他のホースなどと接続される大小からなる複数の第１の配管５が固定されている。また、この第１の配管保持部材６には、第２の配管保持部材８との結合位置を位置決めする位置決め手段である位置決めピン９が設けられている。かかる位置決めピン９は、第１の配管５よりもその長さが長く、第１の配管５を挟む上端部と下端部にそれぞれ固定されている。

第２の配管保持部材８は、左配管保持部材８Ａと右配管保持部材８Ｂの２つの部品からなり、これらが組み合わされ、一体化されることにより構成されている。この第２の配管保持部材８には、図４に示すように、第２の配管７を保持させる孔部１０が形成されている。かかる孔部１０は、板厚方向に貫通して形成された円形孔として形成されている。

また、第２の配管保持部材８には、後述する第２の配管７に形成された移動規制部材であるフランジ部７Ａが当接する段差面１１が形成されている。この段差面１１は、前記孔部１０と対応する位置の前記第２の配管保持部材８の突き合わせ面８ａに形成されており、該突き合わせ面８ａより一段低い段差として形成されている。

また、第２の配管保持部材８には、前記した位置決めピン９とにより位置決め手段を構成する位置決め孔１２が形成されている。この位置決め孔１２には、前記第１の配管保持部材６と第２の配管保持部材８との結合位置を決めるための位置決めピン９が挿通係合される。なお、この位置決め孔１２の開口側には、位置決めピン９の挿入を容易なものとするため開口幅を広げるテーパ部１２Ａが形成されている。

第２の配管７は、図３に示すように、孔部１０の内壁面１０ａと接触する接触部となる大径部７Ｂと、該孔部１０の内壁面１０ａと接触しない非接触部となる小径部７Ｃと、第１の配管５の該第２の配管７の中心孔１３への挿入を容易なものとする挿入案内部７Ｄと、前記したフランジ部７Ａとからなる。

この第２の配管７は、直径の異なる大径部７Ｂと小径部７Ｃを有した、いわゆる段付き円筒体として形成される。そして、この第２の配管７は、第１の配管５を挿入させる側に前記大径部７Ｂよりも大きな円盤形状とされたフランジ部７Ａを有し、このフランジ部７Ａと小径部７Ｃとの間に挿入側から次第にその開口幅（開口径）を狭めて行く、いわゆるすり鉢形状とされた挿入案内部７Ｄを有している。

かかる第２の配管７は、第１の配管５との結合前の初期状態においては、図４に示すように、大径部７Ｂが孔部１０の内壁面１０ａに接した状態にある。この初期段階では、第２の配管７は、がたつくことなく前記第２の配管保持部材８に保持された状態を維持している。

次に、第１の配管５と第２の配管７を結合させる配管接続方法について、図４から図８を参照して説明する。

先ず、図４に示す初期状態から固定側の第１の配管保持部材６に対して第２の配管保持部材８を接近させて行く。すると、図５に示すように、位置決めピン９が先行して第２の配管保持部材８に形成された位置決め孔１２に挿入される。このとき、位置決め孔１２の開口側には、テーパ部１２Ａが形成されているので、このテーパ部１２Ａに案内されて位置決めピン９が位置決め孔１２に挿入されて行く。位置決めピン９が位置決め孔１２に挿入されると、これら第１の配管保持部材６と第２の配管保持部材８とが互いに所定の位置関係に位置決めされる。

そして、この第２の配管保持部材８を第１の配管保持部材６側に押し込んで行くと、図５に示すように、ピッチずれが生じた第１の配管５の先端部に、これと対向する第２の配管７の挿入案内部７Ｄが接触する。この状態からさらに第２の配管保持部材８を押し込むと、図６に示すように、押し込み力（挿入力）が大径部７Ｂと内壁面１０ａとの摩擦力に勝り、第２の配管７が押し込み方向とは反対方向にスライドし、大径部７Ｂが孔部１０から外れる。この第２の配管保持部材８は、大径部７Ｂが孔部１０から外れることにより、孔部１０に対して遊嵌状態となり、小径部７Ｃが孔部１０において径方向に可動自在となる。

そしてさらに、この第２の配管保持部材８を押し込んで行くと、当該第２の配管保持部材８は、図７に示すように、第２の配管７のフランジ部７Ａが第２の配管保持部材８に形成された段差面１１に突き当たり軸方向への移動が規制（停止）される。つまり、第２の配管保持部材８は、それ以上移動することが不可能となる。

そしてこの状態では、第２の配管保持部材８は、孔部１０において径方向に可動自在であるため、前記第１の配管５を前記中心孔１３に挿入させるように前記第２の配管７が可動する。これにより、ピッチずれが生じた第１の配管５は、第２の配管７の中心孔１３に対して、互いの軸芯が一致されて挿入される。この一方、ピッチずれの無い第１の配管５は、第２の配管７の中心孔１３にスムーズに進入する。

そして、第２の配管保持部材８をさらに第１の配管保持部材６へと押し込むことで、図８に示すように、全ての第１の配管５が第２の配管７と接続されることになる。

本実施の形態によれば、第２の配管７を第２の配管保持部材８に対して配管の径方向及び軸方向に可動自在としたので、ピッチずれを起こした第１の配管５に対して第２の配管７が可動し、自動的に第１の配管５と第２の配管７との軸芯を一致させ、複数配列された配管のピッチずれを吸収する。その結果、複数本の配管を同時に一括して接続させることができ、配管接続作業を大幅に向上させることができる。

また、本実施の形態によれば、第２の配管７の大径部７Ｂが孔部１０から外れる前までは当該孔部１０に第２の配管７がガイドされた状態にあるので、第１の配管５が第２の配管７の中心孔１３から外れて挿入されないことを防止できる。

また、本実施の形態によれば、第２の配管７の開口周縁部に、第２の配管保持部材８の突き合わせ面８ａに形成した段差面１１に当接するフランジ部７Ａを形成したので、このフランジ部７Ａが段差面１１に突き当たることで第２の配管７を所定位置に位置決めすることができる。

また、本実施の形態によれば、第２の配管７の開口周縁部に、中心孔１３の開口幅を広げる挿入案内部７Ｄを形成したので、第１の配管５の該中心孔１３への挿入を容易なものとすることができる。

［第２の実施の形態］
図９は第２の実施の形態を示し、（Ａ）は第２の配管の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、図１０は第２の実施の形態の配管接続装置を示し、第１の配管保持部材に対して第２の配管保持部材を結合させる前の状態を示す図である。

第２の実施の形態は、第１の実施の形態における第２の配管７の形状の一部を異にした他は、第１の実施の形態と同一構成であるので、同一構成部分に関してはその説明は省略するものとする。

すなわち、第２の実施の形態は、図９に示すように、前記した第１の実施の形態のように大径部７Ｂと小径部７Ｃを有した段付き円筒体ではなく、小径部７Ｃのみを有した円筒体として形成され、その小径部７Ｃの周面に前記大径部７Ｂと同じ役割をする突起部１４を形成している。かかる突起部１４は、第２の配管保持部材８に形成された孔部１７の内壁面１０ａに接触する高さとされ、周面の４箇所に均等配置されている。

このように、前記孔部１０の内壁面１０ａに接触する突起部１４は、第１の実施の形態の大径部７Ｂと同じ役割をすることから前記第１の実施の形態と同様の作用を奏することができる。

［第３の実施の形態］
図１１は第３の実施の形態の配管接続装置を示し、第１の配管保持部材に対して第２の配管保持部材を結合させる前の状態を示す図である。

第３の実施の形態は、第１の実施の形態における第２の配管７の形状の一部を異にした他は、第１の実施の形態と同一構成であるので、同一構成部分に関してはその説明は省略するものとする。

すなわち、第３の実施の形態は、第１の実施の形態の第２の配管７に対してフランジ部７Ａを形成する位置を、挿入案内部７Ｄと小径部７Ｃとの連結部分に形成している。この第３の実施の形態では、大径部７Ｂが孔部１０から外れた後、前記フランジ部７Ａが第２の配管保持部材８の突き合わせ面８ａに当接し、当該第２の配管７の軸方向への移動が阻止される。

［第４の実施の形態］
図１２は第４の実施の形態の配管接続装置を示し、第１の配管保持部材に対して第２の配管保持部材を結合させる前の状態を示す図である。

この第４の実施の形態では、第１の配管保持部材６には、配管接続孔１５を形成し、第２の配管保持部材８の孔部１０には、この孔部１０の内壁面１０ａに接する大径部５Ａと非接触の小径部５Ｂとを形成した第１の配管５を挿入嵌合し、さらにこの第１の配管５に段差面１１に当接するフランジ部５Ｃを形成している。

本実施の形態では、第１の配管５を軸方向及び径方向に可動自在とし、第１の配管保持部材６に対して第２の配管保持部材８を突き合わせたときに、当該第１の配管５を可動自在とした例である。第１の配管５は、大径部５Ａが孔部１０から外れると、当該小径部５Ｂが孔部１０において径方向に可動自在となり、前記配管接続孔１５に対して互いの中心軸を一致させるように可動する。そして、フランジ部５Ｃが段差面１１に当接することで第１の配管５の移動が阻止され、前記配管接続孔１５に第１の配管５がスムーズに挿入される。

なお、図１２では、第１の配管保持部材６に配管接続孔１５を形成したが、この第１の配管保持部材６には、第１の実施の形態と同様の第２の配管７を固定させても良い。

［第５の実施の形態］
図１３は第５の実施の形態の配管接続装置を示し、第１の配管保持部材に対して第２の配管保持部材を結合させる前の状態を示す図である。

第５の実施の形態は、第１の実施の形態における第２の配管７の形状の一部を異にした他は、第１の実施の形態と同一構成であるので、同一構成部分に関してはその説明は省略するものとする。

すなわち、第２の実施の形態は、図１３に示すように、第１の実施の形態のように大径部７Ｂと小径部７Ｃを有した段付き円筒体ではなく、小径部７Ｃのみを有した円筒体として形成されている。この第２の実施の形態の第２の配管７は、配管接続前の状態では孔部１０に対して軸方向及び径方向に可動自在とされた遊嵌状態とされている。

そして、第１の配管５に第２の配管７を接続する時には、第２の配管７の挿入案内部７Ｄに第１の配管５が案内され、この第２の配管７が可動することによってこれら第１の配管５と第２の配管７との軸芯が一致し、該第１の配管５と第２の配管７とが接続される。

［その他の実施の形態］
以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、本発明は、上述の実施の形態に制限されることなく種々の変更が可能である。

上述の実施の形態は、何れも自動車用空調装置を構成するフロントエンドモジュール３に設けられた配管接続技術に本発明を適用したが、特に自動車部品の配管に制限されることはない。

また、図２では、第２の配管保持部材８を、左配管保持部材８Ａと右配管保持部材８Ｂの２部品構造としたが、２部品ではなく一体物としても構わない。

フロントエンドモジュール全体を概略して示す斜視図である。 図１の要部を拡大して示す配管接続装置の分解斜視図である。 図３（Ａ）は第１の実施の形態における第２の配管の斜視図、図３（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 第１の実施の形態の配管接続装置における配管接続工程を示し、第１の配管保持部材に対して第２の配管保持部材を結合させる前の状態を示す図である。 第１の実施の形態の配管接続装置における配管接続工程を示し、第１の配管の先端に第２の配管の挿入案内部が接触した状態を示す図である。 第１の実施の形態の配管接続装置における配管接続工程を示し、第１の配管の大径部が孔部から外れた状態を示す図である。 第１の実施の形態の配管接続装置における配管接続工程を示し、ピッチずれを起こした第１の配管の軸芯に第２の配管が調芯される状態を示す図である。 第１の実施の形態の配管接続装置における配管接続工程を示し、第１の配管に第２の配管が接続された状態を示す図である。 第２の実施の形態を示し、（Ａ）は第２の配管の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 第２の実施の形態の配管接続装置を示し、第１の配管保持部材に対して第２の配管保持部材を結合させる前の状態を示す図である。 第３の実施の形態の配管接続装置を示し、第１の配管保持部材に対して第２の配管保持部材を結合させる前の状態を示す図である。 第４の実施の形態の配管接続装置を示し、第１の配管保持部材に対して第２の配管保持部材を結合させる前の状態を示す図である。 第５の実施の形態の配管接続装置を示し、第１の配管保持部材に対して第２の配管保持部材を結合させる前の状態を示す図である。

符号の説明

４…配管接続装置
５…第１の配管
６…第１の配管保持部材
７…第２の配管
７Ａ…フランジ部（移動規制部材）
７Ｂ…大径部（接触部）
７Ｃ…小径部（非接触部）
７Ｄ…挿入案内部
８…第２の配管保持部材
９…位置決めピン（位置決め手段）
１０…孔部
１１…段差面
１２…位置決め孔（位置決め手段）
１３…中心孔
１４…突起部

Claims (7)

1. 第１の配管保持部材に設けられた複数の第１の配管と、第２の配管保持部材に設けられた複数の第２の配管を、同時に一括して接続する配管接続方法であって、
   前記第１の配管及び第２の配管の何れか一方を、前記第１の配管保持部材及び第２の配管保持部材に対して該配管の径方向及び軸方向に可動自在とし、相対的に第１の配管保持部材と第２の配管保持部材を突き合わせ、該第１の配管と第２の配管の嵌合挿入動作に伴って両者の軸中心を一致させる
   ことを特徴とする配管接続方法。
2. 第１の配管が複数設けられた第１の配管保持部材と、各第１の配管とそれぞれ嵌合挿入されて接続される第２の配管が複数設けられた第２の配管保持部材とを有し、これら第１及び第２の配管保持部材を相対的に突き合わせて各第１の配管と第２の配管を同時に一括して接続させる配管接続装置であって、
   前記第１の配管及び第２の配管の何れか一方を、前記第１の配管保持部材及び第２の配管保持部材に対して該配管の径方向及び軸方向に可動自在とした
   ことを特徴とする配管接続装置。
3. 請求項２に記載の配管接続装置であって、
   前記可動自在とされた方の第１の配管及び第２の配管は、該配管を保持する第１の配管保持部材及び第２の配管保持部材に形成された孔部の内壁面と接触する接触部と、該孔部の内壁面と接触しない非接触部とを有し、可動自在とされた配管は、可動しない方の配管に押されて前記接触部が前記孔部から外れて該配管の径方向に可動自在となる
   ことを特徴とする配管接続装置。
4. 請求項３に記載の配管接続装置であって、
   前記可動自在とされた方の第１の配管及び第２の配管の開口周縁部に、前記接触部が前記孔部から外れたときに、この配管を保持する配管保持部材の突き合わせ面に当接する移動規制部材が形成された
   ことを特徴とする配管接続装置。
5. 請求項３または請求項４に記載の配管接続装置であって、
   前記可動自在とされた方の第１の配管及び第２の配管の開口周縁部に、開口幅を広げる挿入案内部を設けた
   ことを特徴とする配管接続装置。
6. 少なくとも請求項２から請求項５の何れか一つに記載の配管接続装置であって、
   前記接触部は、前記可動自在とされた方の第１配管及び第２の配管の周面に形成された突起部からなる
   ことを特徴とする配管接続装置。
7. 少なくとも請求項２から請求項６の何れか一つに記載の配管接続装置であって、
   前記第１の配管保持部材及び第２の配管保持部材には、互いの結合位置を位置決めする位置決め手段が設けられている
   ことを特徴とする配管接続装置。

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