JP2006200646A - 配管継手構造 - Google Patents

Abstract

【課題】配管接続作業の簡素化、省作業スペース化を一層促進でき、しかも軽量で低コストの配管継手構造を提供する。
【解決手段】配管の径方向に膨出する鍔部を有する第１の配管と、該第１の配管の端部が挿入されるとともに配管の径方向に膨出し前記鍔部に当接する当接部を有する第２の配管と、前記鍔部に係止し該鍔部の配管軸方向への移動を防止する係止部を有する配管継手部材とを有する配管継手構造において、前記配管継手部材を、円筒状の弾性変形部材から構成するとともに、該弾性変形部材の内面に内壁の一部を内径側に向って変形させた爪部からなる係止部を設け弾性変形部材の端部に前記当接部に係合可能な係合部を設け、前記弾性変形部材の剛性を利用し第１の配管と第２の配管を接続することを特徴とする配管継手構造。
【選択図】図２

Description

本発明は、一方の配管の端部を他方の配管の端部に内挿する配管継手構造に関し、とくに車両用空調装置の熱交換媒体用配管の接続部に用いて最適な配管継手構造に関する。

従来、二つの配管を接続する配管継手構造としては、図１３、図１４に示すような、いわゆるユニオンナット構造が知られている。図１３、図１４において１００は配管継手構造を示している。配管継手構造１００は、第１の配管１０１と第２の配管１０２とを有している。第１の配管１０１の端部には、配管の径方向に膨出する鍔部１０３およびシール材１０４（図１３、図１４においてはＯリング）が嵌着される環状の凹部１０５が設けられている。また、第１の配管１０１の鍔部１０３の上方にはナット１０７が設けられている。一方、第２の配管１０２の端部には、ユニオン１０６が接合（ろう付け）されている。

上記のような配管継手構造においては、第１の配管１０１の鍔部１０３の上方からナット１０７を、第２の配管１０２のユニオン１０６に螺合させることにより、両配管１０１、１０２が接合されるようになっている。また、該接続部の気密性はＯリング１０４により確保されるようになっている。

しかし、上記のような配管継手構造においては、ユニオン１０６およびナット１０７は、たとえばアルミニウムのブロック体を切削加工した切削加工品から構成されているので、材料コスト、加工コストが増加するおそれがある。また、配管継手構造の重量が増加するおそれがある。また、第２の配管１０２の端部にユニオン１０６を予めろう付けしておく必要がある。さらに、配管継手構造を形成する際には、工具（たとえば、スパナ）を用いてナット１０７をユニオン１０６に螺合させる必要があるため組み付け作業が煩雑化するおそれもある。とくに、配管１０１、１０２がたとえば車両用空調システムの熱交換媒体の配管である場合には、配管１０１、１０２はエンジンルーム等に配設されるため十分な作業スペースが確保できず一層組み付け作業が煩雑化する。

このため、いわゆるワンタッチで着脱可能な配管継手構造の提案もなされている（たとえば、特許文献２、特許文献３）。たとえば、特許文献２に係る提案においては、中空状に構成された取り付け具を配管の端部に設け、取り付け具の弾性復元力を利用し、フランジに設けられた穴部に配管を接続する配管継手構造が記載されているが、取り付け具を中空状に構成する必要があるため、製造コスト面において不利である。また、特許文献３に係る提案においては、係止部材内にコイルバネを収容し、該コイルバネを用いて一方の配管を他方の配管側に圧接する構造が記載されているが、このようなコイルバネを用いる構成においては、組み付け作業性の低下や構造の複雑化を招来するおそれがある。
特開２００１−５６０７７号公報 特開２００１−１６５３７７号公報 特開２００４−１６９８２９号公報

そこで、本発明の課題は、配管接続作業の簡素化、省作業スペース化を一層促進でき、しかも軽量で低コストの配管継手構造を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る配管継手構造は、配管の径方向に膨出する鍔部を有する第１の配管と、該第１の配管の端部が挿入されるとともに配管の径方向に膨出し前記鍔部に当接する当接部を有する第２の配管と、前記鍔部に係止し該鍔部の配管軸方向への移動を防止する係止部を有する配管継手部材とを有する配管継手構造において、前記配管継手部材を、円筒状の弾性変形部材から構成するとともに、該弾性変形部材の内面に内壁の一部を内径側に向って変形させた爪部からなる係止部を設け弾性変形部材の端部に前記当接部に係合可能な係合部を設け、前記弾性変形部材の剛性を利用し第１の配管と第２の配管を接続することを特徴とするものからなる。このような構成においては、配管継手部材が、円筒状の弾性変形部材から構成されているので、弾性変形部材またはいずれか一方の配管を配管の軸方向に移動させるだけで、爪部からなる係止部を鍔部に係止させ第２の配管の軸方向への移動を防止し、かつ、当接部に係合部を係合させ弾性変形部材の配管軸方向への移動を防止できる。したがって、弾性変形部材の剛性のみを利用し両配管の強固な接続構造を構成することができる。

また、上記課題を解決するために、本発明に係るもう一つの配管継手構造は、配管の径方向に膨出する鍔部を有する第１の配管と、該第１の配管の端部が挿入されるとともに配管の径方向に膨出し前記鍔部に当接する当接部を有する第２の配管と、前記鍔部に係止し該鍔部の配管軸方向への移動を防止する係止部を有する配管継手部材とを有する配管継手構造において、前記配管継手部材を、円筒状の弾性変形部材から構成するとともに、該弾性変形部材の内面に内壁の一部を縮径させた縮径部からなる係止部を設け弾性変形部材の端部に前記当接部に係合可能な係合部を設け、前記弾性変形部材の剛性を利用し第１の配管と第２の配管を接続することを特徴とするものからなる。このような構成においては、配管継手部材が、円筒状の弾性変形部材から構成されているので、弾性変形部材またはいずれか一方の配管を配管の軸方向に移動させるだけで、縮径部からなる係止部を鍔部に係止させ第２の配管の軸方向への移動を防止し、かつ、当接部に係合部を係合させ弾性変形部材の配管軸方向への移動を防止できる。したがって、弾性変形部材の剛性のみを利用し両配管の強固な接続構造を構成することができる。

また、上記課題を解決するために、本発明に係るもう一つ別の配管継手構造は、配管の径方向に膨出する鍔部を有する第１の配管と、該第１の配管の端部が挿入されるとともに、配管の径方向に膨出し前記鍔部に当接する当接部を有する第２の配管と、前記鍔部に係止し該鍔部の配管軸方向への移動を防止する係止部を有する配管継手部材とを有する配管継手構造において、前記配管継手部材を、前記第２の配管に内挿可能な円筒状の弾性変形部材から構成するとともに、該弾性変形部材の一端面部を係止部とし、弾性変形部材の外面に前記第２の配管に形成された穴部に係合可能な係合部を設け、前記弾性変形部材と第２の配管との剛性を利用し第１の配管と第２の配管を接続することを特徴とするものからなる。このような構成においては、配管継手部材が、円筒状の弾性変形部材から構成されているので、弾性変形部材またはいずれか一方の配管を配管の軸方向に移動させれば、弾性変形部材は第２の配管に内挿されその一端面部が鍔部に係止されるとともに、第２の配管の穴部に係合部が係合される。したがって、弾性変形部材と第２の配管との剛性を利用し第１の配管と第２の配管を接続することができる。

上記弾性変形部材には、軸方向に沿って延びるスリットが設けられることが好ましい。このようなスリットを形成すれば、円筒状の弾性変形部材を一層容易に弾性変形させることができるので、配管の接続作業性をより向上することができる。

本発明に係る配管継手部材は、樹脂または金属から容易に成形できるので、軽量化の要請に対応しつつコストダウンを達成できる。また本発明に係る配管継手構造の第１の配管の外面にはシール材が嵌着可能な凹部が設けられていることが好ましい。

本発明に係る配管継手構造は、様々な産業分野において広範に利用可能であるが、たとえば、車両用空調システムの熱交換媒体用配管の配管継手構造、とくに車両用空調システムの熱交換器の熱交換媒体の導入出配管の配管接続構造として好適なものである。

本発明に係る配管継手構造においては、弾性変形部材またはいずれか一方の配管を配管の軸方向に移動させれば、両配管の強固な接続構造を簡単に形成できるので、配管の接続作業性を向上できる。また、配管継手部材は、たとえば、樹脂、金属等により容易にしかも低コストで成形できるので、配管継手構造の製造コストを低減できる。

以下に、本発明の配管継手構造の望ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
図１ないし図３は本発明の第１実施態様に係る配管継手構造を示している。図１において、１は配管継手構造を示している。配管継手構造１は、第１の配管２と第２の配管３とを有している。第１の配管２の端部には、配管の径方向に膨出する鍔部４およびシール材としてのＯリング５を嵌着可能な凹部６がこの順に形成されている。鍔部４および凹部６は第１の配管２に一体に形成されている。

第２の配管３の端部には拡径部７が設けられており、拡径部７の先端には鍔部４に当接可能な当接部８が設けられている。該当接部８に鍔部４が当接され第２の配管３内への第１の配管２の挿入代が規制されるようになっている。

配管継手部材は円筒状の弾性変形部材９から構成されている。弾性変形部材９は、図３に示すように略円筒状に形成されており、該弾性変形部材９の内面には鍔部４に係止し該鍔部４ひいては第１の配管２の配管軸方向への移動を防止する係止部が設けられている。係止部は、弾性変形部材９の内壁を内径側に向って変形させた爪部１０から形成されている。また、弾性変形部材９の端部には、図２に示すように第２の配管３の当接部８に係合する係合部１１が設けられている。このような爪部１０、係合部１１を有する弾性変形部材９は、たとえば樹脂または金属により一体成形することができるので、軽量化の要請に対応しつつコストダウンを達成できる。

なお、図３に示した弾性変形部材９は、爪部１０の先端１２が弾性変形部材９の内壁から完全に切り離されているが、図４に示すように爪部１０の先端１２は弾性変形部材９の内壁に接続された状態のままであってもよい。また、弾性変形部材９には、図５、図６に示すような軸方向に延びるスリット４０を設けてもよい。このようなスリット４０を設ければ、弾性変形部材９を一層容易に弾性変形させることができるので、配管の接続作業性を向上できる。

本実施態様においては、たとえば当接部８に弾性変形部材９の係合部１１を係合させ、この状態で第１の配管２を図２の矢印方向から挿入すると鍔部４が弾性変形部材９を拡径させながら徐々に当接部８側に進入し、鍔部４が当接部８に当接する位置において爪部１０が鍔部４に係止される。つまり、本実施態様においては、配管継手部材は、円筒状の弾性変形部材９から構成されているので、弾性変形部材９またはいずれか一方の配管を配管の軸方向に移動させるだけで、爪部１０からなる係止部を鍔部４に係止させ第２の配管３の軸方向への移動を防止し、かつ、当接部８に係合部１１を係合させ弾性変形部材９の配管軸方向への移動を防止できる。したがって、弾性変形部材９の剛性のみを利用し両配管の強固な接続構造を構成することができる。

図７および図８は、本発明の第２実施態様に係る配管継手構造１３を示している。配管継手構造１３は、第１の配管１４と第２の配管１５とを有している。第１の配管１４の端部には、配管の径方向に膨出する鍔部１６およびシール材としてのＯリング１７を嵌着可能な凹部１８がこの順に形成されている。鍔部１６および凹部１８は第１の配管１４に一体に形成されている。

第２の配管１５の端部には拡径部１９が設けられており、拡径部１９の先端には鍔部１６に当接可能な当接部２０が設けられている。該当接部２０に鍔部１６が当接され第２の配管１５内への第１の配管１４の挿入代が規制されるようになっている。

配管継手部材は円筒状の弾性変形部材２１から構成されている。弾性変形部材２１は、図９に示すように略円筒状に形成されており、該弾性変形部材２１の内面には鍔部１６に係止し該鍔部１６ひいては第１の配管１４の配管軸方向への移動を防止する係止部が設けられている。係止部は、弾性変形部材２１の内壁を縮径させた縮径部２２から形成されている。また、弾性変形部材２１の端部には、図８に示すように第２の配管１５の当接部２０に係合する係合部２３が設けられている。また、弾性変形部材２１には軸方向に延びるスリット２４が設けられている。また、弾性変形部材２１の反係合部側の端部には先端側に向って徐々に拡径されたテーパ部２５が設けられている。このような縮径部２２、係合部２３、スリット２４、テーパ部２５を有する弾性変形部材２１は、たとえば樹脂または金属により一体成形することができるので、軽量化の要請に対応しつつコストダウンを達成できる。

本実施態様においては、たとえば当接部２０に弾性変形部材２１の係合部２３を係合させ、この状態で第１の配管１４を図８の矢印方向から挿入すると鍔部１６が弾性変形部材２１を拡径させながら徐々に当接部２０側に進入し、鍔部１６が当接部２０に当接される。また、この位置において縮径部２２が鍔部１６に係止される。つまり、本実施態様においては、たとえば弾性変形部材２１またはいずれか一方の配管を配管の軸方向に移動させるだけで縮径部２２からなる係止部を鍔部１６に係止させ、当接部２０に係合部２３を係合させ弾性変形部材２１の剛性のみを利用し両配管の強固な接続構造を構成することができる。なお、弾性変形部材２１にはスリット２４およびテーパ部２５が設けられているので、鍔部１６が弾性変形部材２１に挿入される際には、該弾性変形部材２１が無理なく拡径される。したがって、配管の接続作業性を一層向上できる。

図１０および図１１は、本発明の第３実施態様に係る配管継手構造２６を示している。配管継手構造２６は、第１の配管２７と第２の配管２８とを有している。第１の配管２７の端部には、配管の径方向に膨出する鍔部２９およびシール材としてのＯリング３０を嵌着可能な凹部３１がこの順に形成されている。鍔部２９および凹部３１は第１の配管２７に一体に形成されている。

第２の配管２８の端部には拡径部３２が設けられており、拡径部３２の先端には鍔部２９が嵌合され、該鍔部２９に当接可能な当接部３３が設けられている。該当接部３３に鍔部２９が当接され第２の配管２８内への第１の配管２７の挿入代が規制されるようになっている。また、第２の配管２８の拡径部３２には配管継手部材としての弾性変形部材３４の外面に形成された係合部３５が係合される穴部３６が設けられている。

配管継手部材は円筒状の弾性変形部材３４から構成されている。弾性変形部材３４は、図１２に示すように略円筒状に形成されており、該弾性変形部材３４の端部には鍔部２９に係止し該鍔部２９ひいては第１の配管２７の配管軸方向への移動を防止する係止部が設けられている。係止部は、弾性変形部材３４の一端面部３７から構成されている。また、弾性変形部材３４の外面には第２の配管２８の穴部３６に係合可能な係合部３５が形成されている。係合部３５は弾性変形部材３４の外面から径方向に突出した凸部から形成されている。係合部３５から一端面部３７に至る外面にはテーパ部３９が設けられている。また、弾性変形部材３４には軸方向に延びるスリット３８が設けられている。このような係合部３５、スリット３８、テーパ部３９を有する弾性変形部材３４は、たとえば樹脂または金属により一体成形することができるので、軽量化の要請に対応しつつコストダウンを達成できる。

本実施態様においては、たとえば当接部３３に鍔部２９を嵌合させ、この状態で弾性変形部材３４を図１１の矢印方向に移動させると、該弾性変形部材３４は第２の配管２８に内挿され一端面部３７が鍔部２９に係止される位置において係合部３５が穴部３６に係合されるようになっている。つまり、本実施態様においては、たとえば弾性変形部材３４またはいずれか一方の配管を配管の軸方向に移動させるだけで一端面部３７を鍔部２９に当接させ、この状態で係止部３５を穴部３６に係合させ、弾性変形部材３４と第２の配管２８との剛性を利用し両配管の強固な接続構造を構成することができる。なお、弾性変形部材３４にはスリット３８、テーパ部３９が設けられているので、弾性変形部材３４を第２の配管２８に内挿する際には、該弾性変形部材３４は第２の配管２８の内面により容易に弾性変形される。したがって、弾性変形部材３４を第２の配管２８にスムーズに内挿することができる。

本発明の配管継手構造は、二つの配管を接続する配管継手構造として広範な産業分野に利用できるが、とくに車両用空調システムの熱交換媒体用配管の配管継手構造、とくに車両用空調システムの熱交換器の熱交換媒体の導入出配管の配管接続構造として好適である。

本発明の第１実施態様に係る配管継手構造の正面図である。 図１の配管継手構造の縦断面図である。 図１の配管継手構造の配管継手部材の斜視図である。 図３とは別の態様の配管継手部材の斜視図である。 図３とはもう一つ別の態様の配管継手部材の斜視図である。 図３とはさらに別の態様の配管継手部材の斜視図である。 本発明の第２実施態様に係る配管継手構造の正面図である。 図７の配管継手構造の縦断面図である。 図７の配管継手構造の配管継手部材の斜視図である。 本発明の第３実施態様に係る配管継手構造の正面図である。 図１０の配管継手構造の縦断面図である。 図１０の配管継手構造の配管継手部材の斜視図である。 従来の配管継手構造を一部断面表示した分解正面図である。 図１３の配管継手構造の縦断面図である。

符号の説明

１、１３、２６ 配管継手構造
２、１４、２７ 第１の配管
３、１５、２８ 第２の配管
４、１６、２９ 鍔部
５、１７、３０ Ｏリング
６、１８、３１ 凹部
７、１９、３２ 拡径部
８、２０、３３ 当接部
９、２１、３４ 弾性変形部材
１０ 爪部
１１、２３、３５ 係合部
１２ 爪部の先端
２２ 縮径部
２４、３８、４０ スリット
２５、３９ テーパ部
３６ 穴部
３７ 一端面部

Claims (8)

1. 配管の径方向に膨出する鍔部を有する第１の配管と、該第１の配管の端部が挿入されるとともに配管の径方向に膨出し前記鍔部に当接する当接部を有する第２の配管と、前記鍔部に係止し該鍔部の配管軸方向への移動を防止する係止部を有する配管継手部材とを有する配管継手構造において、前記配管継手部材を、円筒状の弾性変形部材から構成するとともに、該弾性変形部材の内面に内壁の一部を内径側に向って変形させた爪部からなる係止部を設け弾性変形部材の端部に前記当接部に係合可能な係合部を設け、前記弾性変形部材の剛性を利用し第１の配管と第２の配管を接続することを特徴とする配管継手構造。
2. 配管の径方向に膨出する鍔部を有する第１の配管と、該第１の配管の端部が挿入されるとともに配管の径方向に膨出し前記鍔部に当接する当接部を有する第２の配管と、前記鍔部に係止し該鍔部の配管軸方向への移動を防止する係止部を有する配管継手部材とを有する配管継手構造において、前記配管継手部材を、円筒状の弾性変形部材から構成するとともに、該弾性変形部材の内面に内壁の一部を縮径させた縮径部からなる係止部を設け弾性変形部材の端部に前記当接部に係合可能な係合部を設け、前記弾性変形部材の剛性を利用し第１の配管と第２の配管を接続することを特徴とする配管継手構造。
3. 配管の径方向に膨出する鍔部を有する第１の配管と、該第１の配管の端部が挿入されるとともに、配管の径方向に膨出し前記鍔部に当接する当接部を有する第２の配管と、前記鍔部に係止し該鍔部の配管軸方向への移動を防止する係止部を有する配管継手部材とを有する配管継手構造において、前記配管継手部材を、前記第２の配管に内挿可能な円筒状の弾性変形部材から構成するとともに、該弾性変形部材の一端面部を係止部とし、弾性変形部材の外面に前記第２の配管に形成された穴部に係合可能な係合部を設け、前記弾性変形部材と第２の配管との剛性を利用し第１の配管と第２の配管を接続することを特徴とする配管継手構造。
4. 前記弾性変形部材に軸方向に沿って延びるスリットが設けられている、請求項１ないし３のいずれかに記載の配管継手構造。
5. 前記弾性変形部材が樹脂または金属からなる、請求項１ないし４のいずれかに記載の配管継手構造。
6. 前記第１の配管の外面にシール材が嵌着可能な凹部が設けられている、請求項１ないし５のいずれかに記載の配管継手構造。
7. 前記第１および第２の配管が、車両用空調システムの熱交換媒体用配管である、請求項１ないし６のいずれかに記載の配管継手構造。
8. 前記熱交換媒体用配管が熱交換器の熱交換媒体の導入出配管である、請求項７の配管接続構造。
   
   

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