JP2006226384A

JP2006226384A - ゴムホース接続構造

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Publication number: JP2006226384A
Application number: JP2005039836A
Authority: JP
Inventors: Atsuo Miyajima; 敦夫宮島; Koji Shimizu; 孝司志水
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2005-02-16
Filing date: 2005-02-16
Publication date: 2006-08-31

Abstract

【課題】相手パイプとの接続を容易になし得るとともにホースクランプのような別途の締付部品を用いることなく十分な固定力を得ることのできるゴムホース接続構造を提供する。
【解決手段】相手パイプ１８の外周面に断面略鋸歯状を成す環状の抜止突起２０を軸方向に複数形成するとともに、ゴムホース１０には接続端部１０Ａの外周側に樹脂又はゴムから成る筒状の弾性体スリーブ２６を隙間なく外嵌した状態に外挿してゴムホース１０の接続端部１０Ａを相手パイプに対し圧入により嵌め合わせ、圧入後において別途のホースクランプによる締付けを行うことなく圧入のみにて固定を行う。
【選択図】図１

Description

この発明は自動車のエンジンとラジエータとを連絡するラジエータホースに適用して好適なゴムホース接続構造に関する。

従来、各種流体の輸送を行うホースとして樹脂製のものやゴム製のものが用いられている。
後者のゴムホースの場合、剛性の相手パイプとの接続構造として従来図４に示すような接続構造が用いられていた。

この接続構造は、径方向外方に断面湾曲形状に環状に突出したバルジ部２０２を先端部に有する金属製等の剛性の相手パイプ２０４に対し、ゴムホース２００を圧入により嵌め合わせた上、金属製のホースクランプ２０６にてゴムホース２００の接続端部２００Ａを外周面から縮径方向に締め付けて、相手パイプ２０４に固定し抜止めをなすといったものである。
しかしながらこの接続構造の場合、ゴムホース２００の接続のための部品として高価なホースクランプ２０６を必要とし、更にまた接続に際してホースクランプ２０６の装着作業が必要で、接続のための工数も多くなってしまう問題がある。

これに対して、ホースクランプを用いないクランプレスのゴムホース接続構造が下記特許文献１に提案されている。
図５はその具体例を示している。
同図において２０８はＴ字継手で分岐パイプ、即ちホース２００を接続すべき剛性の相手パイプ２０４が三方に延び出している。
各相手パイプ２０４のそれぞれには、断面略鋸歯状をなして先端が鋭角を成し、ゴムホース２００の圧入方向の相対移動を許容する一方、逆方向に対してはゴムホース２００の内面に食い込んで抜止めをなす一方向性の環状の抜止突起２１０が軸方向にそれぞれ複数形成されている。
ここで各環状の抜止突起２１０には、圧入側である先端側に圧入時の案内をなすテーパ形状のガイド面２１１が形成されている。
この接続構造では、ゴムホース２００の接続端部２００Ａを相手パイプ２０４に対し軸方向の圧入により嵌め合わせる。
このとき相手パイプ２０４は、各環状の抜止突起２１０がゴムホース２００の内面、詳しくは接続端部２００Ａの内面に食い込んでゴムホース２００を抜止めする。

この図５に示す接続構造の場合、ホースクランプ２０６による締付けを行わないため、圧入によるゴムホース２００の拡管により締付力を確保することが必要となる。
この場合、ホース径が比較的小さいものであれば圧入力はそれ程大きくならず、作業者が手作業で微妙な調整を行いつつ、相手パイプ２０４をゴムホース２００内部に圧入することが可能である。

この接続構造は、特に自動車のヒータホースの接続に好適に適用可能である。
例えば自動車に配管されるヒータホース（エンジンで温められた水を室内暖房用のヒータに導くホース）の場合、内径がφ１３〜１６ｍｍ（肉厚ｔ＝３〜４ｍｍ）の比較的小径のものである。このヒータホースにおいては、配管途中で分岐を形成することが求められることがあり、このような場合において、上記図５に示す接続構造を好適に適用することができる。
ヒータホースは小径であり、図５の接続構造に従って相手パイプ２０４を内部に圧入し接続固定することが比較的容易である。

一方、自動車のエンジンとラジエータとを連絡し、水輸送するラジエータホースにおいても近年配管分岐することの要請があり、この場合において上記の図５に示す接続構造を適用することが考えられる。
しかしながらラジエータホースの場合、内径がφ２０〜５０ｍｍ程度(肉厚ｔ＝３〜６ｍｍ程度)の大径のもので、このような大径のゴムホースの場合、次のような特有の問題が生ずる。
ホース径が大きいにも拘わらずその肉厚はホース径に比べて薄く、従って圧入により十分な緊迫力を得るためにホース２００の接続端部２００Ａを大きく拡管しつつ相手パイプ２０４を圧入することが必要となる。

しかしながら、このように大きく拡管しつつ相手パイプ２０４をゴムホース内に圧入するとその際の抵抗力が大きくなりまた一方肉厚はそれほど厚くなく、加えて大径化によって強度（剛性）的にも相対的に弱くなることから、圧入の際にゴムホース２００が座屈を起し易く、相手パイプ２００の圧入を良好に行うことが難しくなる。
ホース径が一定以上に大きくなると、必要な圧入力が増大するため作業者が手作業で相手パイプ２０４をゴムホース２００に圧入することができなくなり、そこでこの場合には図６に示すようなホースチャック２１２，圧入治具２１４を用いて機械的に相手パイプ２０４をゴムホース２００に対し圧入することとなるが、ラジエータホースのような大径のゴムホース２００は、ホース径の増大に比べて肉厚はそれほど厚くなく、一方で大きな圧入力で圧入することから、更には機械的な圧入では作業者が手作業で圧入する場合と異なって微妙な調整を成し得ないから、圧入の際にゴムホース２００が図７に示しているように座屈を起し易く、圧入を良好に行えないといった問題が生ずるのである。
特にこのような機械的な圧入、更には接続端部２００Ａを大きく拡管しつつ行う圧入では、その拡管部（接続端部２００Ａ）の軸心と、拡管を行っていないホース本体部の軸心との間にズレが生じ易く、而してそのような軸心がずれた状態で圧入により拡管部が軸方向に押されると、図７に示すような座屈を引き起こしてしまう。

尚樹脂ホースの場合、ゴムホースと異なって弾力性が乏しく、相手パイプ２０４への密着が不充分でシール性が低くなる。
また樹脂ホースは熱によって軟化する欠点があり、相手パイプ２０４との接続後においてエンジン等からの熱により軟化を起し、緊迫力が低下したりシール性が低下したりする問題を生じる。

そこでこのような樹脂ホースと相手パイプ２０４との接続構造として、樹脂ホースと相手パイプとの密着性を高め、また樹脂ホースが熱により軟化を生じた場合にもシール性を確保する目的で、樹脂ホースにおける接続端部の外側に筒状の弾性スリーブを外挿することが、例えば下記特許文献２，特許文献３に開示されている。
また相手パイプと直接接触する内面層が樹脂層で構成されたホースにおいても事情は同様で、このような場合においても同様の接続構造が提案されている（特許文献４）。

これに対して、相手パイプと直接接触する内面層及びカバー層ともにゴム層から成るゴムホースの場合、もともと弾力性に富んでいて相手パイプに対する密着性も高く、シール性は十分である。
またその全体或いは内面層が樹脂で構成された樹脂ホースのように熱の影響で軟化を起してシール性が低下したり、抜き力が小さくなったりするといった問題も有していない。
一方でこのゴムホースの場合、相手パイプ２０４を単に圧入しただけであると、その大きな弾力性に基づいて抜け易い問題があり、そこで従来にあってはこのようなゴムホースの接続構造として図４に示すような接続構造、即ちホースクランプ２０６を用いた接続構造が採用され、かかるホースクランプ２０６を用いて抜止めを図っているのが実状である。
或いはまた、図５に示すように小径のゴムホースにあっては、相手パイプ２０４に環状の抜止突起２１０を設けて、その抜止突起２１０のホース内面への食込作用に基づいて抜止めするようになしているのが実状である。
ところがゴムホースが大径化した場合、特有の問題が発生し、図４や図５に示す接続構造を適用することが困難化する。

特開２０００−６５２７０号公報実開昭５７−１３９７８８号公報特開平１１−１７３４７８号公報実開昭６０−１０２５８２号公報

本発明は以上のような事情を背景とし、相手パイプとの接続を容易になし得るとともに、ホースクランプのような別途の締付部品を用いることなく十分な固定力、即ち抜力を得ることのできるゴムホース接続構造を提供することを目的としてなされたものである。

而して請求項１のものは、剛性の相手パイプに対して、接続端部の内面層及びカバー層ともにゴム層から成るゴムホースを圧入により嵌め合わせて接続するゴムホース接続構造であって、前記相手パイプの外周面に、断面略鋸歯状をなして先端が鋭角をなし、前記ゴムホースの前記圧入方向の相対移動を許容する一方、逆方向に対しては該ゴムホースの内面に食い込んで抜止めをなす一方向性の環状の抜止突起を軸方向に複数形成するとともに、該ゴムホースには、前記接続端部の外周側に樹脂又はゴムからなる筒状の弾性体スリーブを隙間なく外嵌した状態に外挿して、該ゴムホースの接続端部を前記相手パイプに対し圧入により嵌め合わせ、圧入後において別途のホースクランプによる締付けを行うことなく圧入のみにて固定を行うようになしたことを特徴とする。

請求項２のものは、請求項１において、前記ゴムホースが自動車のエンジンとラジエータとを連絡して水輸送を行う内径φ２０〜５０ｍｍ，肉厚が３〜６ｍｍの太径のラジエータホースであることを特徴とする。

発明の作用・効果

以上のように本発明は、相手パイプの外周面に環状の抜止突起を軸方向に複数形成する一方、ゴムホースには接続端部の外周側に弾性体スリーブを外挿して、その接続端部と相手パイプとを圧入により嵌め合わせ、クランプレスで接続固定するようになしたもので、本発明によれば、ゴムホースの接続端部に対し相手パイプを良好に圧入して接続を行うことができるとともに、その接続状態でゴムホースの接続端部に大きな緊迫力を与え得て、強い固定力，抜力を実現することができる。

本発明においては、ゴムホースの接続端部に弾性体スリーブを外挿することによって実質的にその接続端部が部分的に厚肉となる。
従ってその接続端部に対して相手パイプを圧入する際、そのような弾性体スリーブを外挿していない場合に較べて圧入の際の抵抗は高くなる。
にも拘わらず本発明によれば、相手パイプの圧入時にゴムホースの座屈を良好に抑制することができる。その理由は以下のとおりである。
即ち、ゴムホースに対して相手パイプを圧入したときに上記のような座屈が生じるのは、接続端部との間の摩擦に抗して相手パイプを圧入したときに接続端部が大きく拡径することによって摩擦量が増大し、その結果その拡径部分の軸心と、それ以外の部分のゴム本体部の軸心とが心ずれし、その状態で拡管部即ち接続端部が軸方向に強く押され、圧入する力がホースを座屈する力に変ってしまうことが主たる原因である。

しかるに本発明では、弾性体スリーブの外挿によって接続端部を部分的に厚肉となして挿入時に座屈を抑制することができる。
即ちこの場合には上記のような拡管部とそれ以外のゴム本体部との軸心の心ずれを生ぜしめることなく、接続端部とホースとの間の摩擦に抗して相手パイプを圧入することができる。或いはまた心ずれが生じたとしてもその心ずれは小さく、従ってその軸心の心ずれに起因した上記の座屈の問題を引き起こさないのである。

一方で相手パイプの圧入後、即ち接続後においては接続端部の厚肉化によって大きな緊迫力，シール性が得られる。
従って本発明は、ゴムホースが大径のホースであっても良好に相手パイプとの接続を行うことができ、しかもホースクランプのような締付部品を別途に用いなくても強固な固定力を得ることができる。

本発明は、比較的小径のホースに適用することも可能であるが、大径のホース例えばラジエータホースのようなゴムホースの接続に適用して特に効果の大なるものである（請求項２）。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１〜図３において、１０は自動車のエンジンとラジエータとを連絡して水輸送するラジエータホースとして用いられる押出成形のゴムホースで、内面ゴム層（内面層）１２と、繊維補強層１６と、外側のカバーゴム層（カバー層）１４との積層構造をなしている。

この実施形態において内面ゴム層１２，カバーゴム層１４の何れもＥＰＤＭにて構成されている。
ここで繊維補強層１６は省略することも可能である。
尚１０Ａは、ゴムホース１０における接続端部を表している。
この実施形態において、ゴムホース１０は内径Ｄ＝φ３３ｍｍの大径のもので、肉厚ｔ_１は４ｍｍである。

１８は剛性の相手パイプ（ここでは樹脂製、但し金属製であってもよい）で、その外周面に環状突起２０が軸方向に沿って複数形成されている。
ここで環状突起２０は、ゴムホース１０の圧入方向の相対移動を許容する一方、逆方向に対してはゴムホース１０の内面に食い込んで抜止めをなす一方向性の爪として働くもので、図１及び図３に示しているように断面略鋸歯状をなし、先端が鋭角をなしている。

この環状突起２０のそれぞれの圧入側となる先端側の面は、圧入時の案内をなすテーパ形状のガイド面２２とされ、また後側の面が管体外周面から軸直角方向に立ち上る立上り面２４とされている。
２６はゴムホース１０の接続端部１０Ａに隙間なく外嵌状態に外挿された弾性体スリーブで、この弾性体スリーブ２６の外挿により、接続端部１０Ａが実質的に部分的に厚肉を成している。

ここで弾性体スリーブ２６は、樹脂製とすることもできるし、またゴム製とすることもできる。
またゴム製とする場合において、その断面の中間部に補強層を設けておいても良いし、或いはまたそのような補強層のないものであっても良い。
また樹脂製とする場合において、樹脂としてＰＡ６，ＰＡ１２等のポリアミド樹脂やポリプロピレン樹脂等を好適に用いることができる。
この弾性体スリーブ２６の肉厚ｔ_２は、樹脂製の場合には０．５〜２ｍｍとすることができ、またゴム製とする場合には２〜５ｍｍとすることができる。

図２及び図３は、ゴムホース１０に対し相手パイプ１８を圧入し接続する前の状態を表している。
図示のようにこの接続構造では、予めゴムホース１０の接続端部１０Ａに弾性体スリーブ２６を隙間なく外嵌状態に外挿しておく。
ここで弾性体スリーブ２６は、その内径を接続端部１０Ａの外径と同等としておくこともできるし、或いはまた接続端部１０Ａの外径よりも小径として、弾性体スリーブ２６に接続端部１０Ａに対する締め代を持たせておくこともできる。

このようにしてゴムホース１０の接続端部１０Ａに弾性体スリーブ２６を外挿した状態で、相手パイプ１８をゴムホース１０の接続端部１０Ａ内部に軸方向に圧入して両者を接続する。
ゴムホース１０の接続端部１０Ａ及びこれに外挿された弾性体スリーブ２６は、相手パイプ１８の圧入により拡管し、その拡管に基づいて相手パイプ１８に対する緊迫力が発生する。

そしてその緊迫力に基づいて、接続端部１０Ａが相手パイプ１８の外周面に十分に密着し、高いシール性が得られる。
また接続端部１０Ａに対し弾性体スリーブ２６が径方向に重ねられることによって、接続端部１０Ａの拡管率を比較的小さく抑えても大きな緊迫力が得られる。即ち相手パイプ１８に対する密着及びこれに基づくシール性に加えて大きな固定力、具体的には強い抜力が得られる。

以上のように本実施形態によれば、ゴムホース１０の接続端部１０Ａに対し相手パイプ１８を良好に圧入して接続を行うことができるとともに、その接続状態でゴムホース１０の接続端部１０Ａに高い緊迫力を与え得て、強い固定力，抜力を実現することができる。

また本実施形態では、接続端部１０Ａを部分的に弾性体スリーブ２６の外挿によって厚肉となしてあるため、拡管率を小さく抑えつつ十分な圧入力、即ち圧入後におけるゴムホースの接続端部の緊迫力を実現することができ、この場合には拡管部とそれ以外のゴム本体部との軸心の心ずれが生じないか或いはその心ずれを小さく抑え得るため、本実施形態によれば相手パイプ１８の圧入時にゴムホース１０の座屈を良好に抑制することができる。

一方で相手パイプ１８の圧入後即ち接続後においては、接続端部１０Ａの厚肉化によって大きな緊迫力，シール性が得られる。
従って本実施形態によれば、ゴムホース１０が大径のホースであっても良好に相手パイプ１８との接続を行うことができ、しかもホースクランプのような締付部品を別途に用いなくても強固な固定力を得ることができる。

以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明は例えば上記ラジエータホース以外の各種用途のホースの接続構造に適用することも可能である等、その趣旨を逸脱しない範囲において種々変形を加えた形態で構成可能である。

本発明の一実施形態であるゴムホース接続構造を示す断面図である。図１の相手パイプとゴムホースとを接続前の状態で示す斜視図である。図２において弾性体スリーブをゴムホースに装着する前の状態を示す断面図である。従来のゴムホース接続構造の例を示す図である。図４とは別の従来のゴムホース接続構造の例を示す図である。ゴムホースの接続方法を示す図である。ゴムホースの座屈を示す説明図である。

符号の説明

１０ゴムホース
１０Ａ接続端部
１２内面ゴム層（内面層）
１４外面ゴム層（カバー層）
１８相手パイプ
２０環状突起
２６弾性体スリーブ

Claims

剛性の相手パイプに対して、接続端部の内面層及びカバー層ともにゴム層から成るゴムホースを圧入により嵌め合わせて接続するゴムホース接続構造であって
前記相手パイプの外周面に、断面略鋸歯状をなして先端が鋭角をなし、前記ゴムホースの前記圧入方向の相対移動を許容する一方、逆方向に対しては該ゴムホースの内面に食い込んで抜止めをなす一方向性の環状の抜止突起を軸方向に複数形成するとともに、該ゴムホースには、前記接続端部の外周側に樹脂又はゴムからなる筒状の弾性体スリーブを隙間なく外嵌した状態に外挿して、該ゴムホースの接続端部を前記相手パイプに対し圧入により嵌め合わせ、圧入後において別途のホースクランプによる締付けを行うことなく圧入のみにて固定を行うようになしたことを特徴とするゴムホース接続構造。
請求項１において、前記ゴムホースが自動車のエンジンとラジエータとを連絡して水輸送を行う内径φ２０〜５０ｍｍ，肉厚が３〜６ｍｍの太径のラジエータホースであることを特徴とするゴムホース接続構造。