JP2006234129A - 樹脂配管の接続端部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】内部を流通する流体に影響を受けることなく、長期に渡って高いシール性を確保して樹脂配管を接続することが可能な樹脂配管の接続端部構造を提供する。
【解決手段】樹脂配管１の接続端部の外周に被接続体５を差し込こみ、被接続体５の外周から締付け具４で締付けても、接続端部に同軸状に埋設された金属製の筒状体２が容易に変形することがないので、高いシール性を確保して、樹脂配管１を接続することが可能となるとともに金属製の筒状体２は経時的なクリープによって変形しにくいので、長期に渡ってこの高いシール性を確保でき、金属製の筒状体２の内周側は樹脂で覆われて、樹脂配管１の内周面に露出しないので、樹脂配管１を流通する流体に接触することがない。
【選択図】 図２

Description

本発明は、樹脂配管の接続端部構造に関し、さらに詳しくは、内部を流通する流体に影響を受けることなく、長期に渡って高いシール性を確保して樹脂配管を接続することが可能な樹脂配管の接続端部構造に関するものである。

近年、軽量化を図るためにエンジンのインテークマニホールドに樹脂が使用されるようになり（例えば、特許文献１参照）、また、燃料電池に使用される配管やマニホールドには、軽量化や内部を流通する流体によって金属イオンの溶出を防ぐ等の目的で、樹脂が使用されるようになり、樹脂配管の用途が広がりつつある。これに伴い、樹脂配管は様々な被接続体に接続されている。

ところが、特許文献２に示されているような金属ニップルを使用して樹脂配管を接続すると、燃料電池の配管等では樹脂配管を流通する流体がニップルの金属に接触して金属イオンが溶出し、金属ニップルが侵食されるとともに、溶出した金属イオンが燃料電池の性能を低下させる等の問題があった。

そこで、この問題を解決するために例えば、図３に示すように樹脂配管１の接続端部に、外周表面に抜け止め突起３を設けた樹脂ニップル部６を形成し、樹脂ニップル部６の外周に、被接続体５となる別の配管を差し込んだ後に、その差し込んだ被接続体５の外側から締付けバンド４で締付けて樹脂ニップル部６と被接続体５とを接続するようにしていた。

しかしながら、金属等に比べて剛性のない樹脂ニップル部６を用いて接続すると、締付けバント４の締付け力によって、樹脂ニップル部６が変形してシール性が確保できないという問題があった。また、当初はシール性が保たれていても、経時的な樹脂のクリープ等によって樹脂ニップル部６が変形してシール性が損なわれるという問題があった。
特開２００３−２５４１８１号公報 特開平７−１９０２７０号公報

本発明の目的は、内部を流通する流体に影響を受けることなく、長期に渡って高いシール性を確保して樹脂配管を接続することが可能な樹脂配管の接続端部構造を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明の樹脂配管の接続端部構造は、樹脂配管を被接続体に接続するための樹脂配管の接続端部構造であって、前記樹脂配管の接続端部に、剛性のある筒状体が、少なくとも内周側が樹脂で覆われて同軸状に埋設されていることを特徴とするものである。

本発明の樹脂配管の接続端部構造によれば、樹脂配管の接続端部に、剛性のある筒状体が、少なくとも内周側が樹脂で覆われて同軸状に埋設されているので、この樹脂配管の接続端部の外周に被接続体を差し込こみ、被接続体の外周から締付け具で締付ける際の締付け力によって、剛性のある筒状体が容易に変形することがなく、高いシール性を確保して、樹脂配管を接続することが可能となる。

また、剛性のある筒状体は経時的なクリープによって変形しにくいので、長期に渡ってこの高いシール性を確保することができる。

さらに、剛性のある筒状体の内周側が樹脂で覆われて、樹脂配管の内周面に露出しないので、樹脂配管を流通する流体が剛性のある筒状体に接触することがない。したがって、流体によって剛性のある筒状体が侵されたり、樹脂配管が流通させることができる流体の種類がさらに制約されることがない。また、剛性のある筒状体からの溶出（金属イオン等）もない。

以下、本発明の樹脂配管の接続端部構造を図に示した実施形態に基づいて説明する。図１は実施形態の半縦断面形状を示している。この樹脂配管１は、接続端部に金属製の筒状体２を同軸状に埋設し、接続端部の外周表面には抜け止め突起３が設けられている。

金属製の筒状体２は、この樹脂配管１の成形時に金型にインサートされ、樹脂配管１と一体成形されて樹脂の中に完全に埋設され、樹脂配管１の内周面および外周面には露出していない状態となっている。

図２に、この接続端部構造によって、樹脂配管１を被接続体５に接続した状態を縦断面図で示す。樹脂配管１の接続端部外周には被接続体５が差し込まれ、その後、金属製の筒状体２の外周側となる位置の被接続体５の外周に、金属製の筒状体２とほぼ同じ幅の締付けバンド等の締付け具４が装着されて締付けられることによって、樹脂配管１と被接続体５とが接続されている。被接続体５としては、弾性のある樹脂やゴム製のホース等様々なものがある。

締付け具４で強固に締付けても、金属製の筒状体２は容易に変形しないので、締付け具４と金属製の筒状体２との間の樹脂配管１および被接続体５が相互に密着して、樹脂配管１と被接続体５とが高いシール性を保って接続されることになる。

また、金属製の筒状体２は締付け力が作用し続けても樹脂材と異なり、経時的なクリープ変形が非常に少ないので、長期に渡って高いシール性を確保することができる。

樹脂配管１に使用する樹脂は、内部を流通する流体等を考慮して決定される。例えば、燃料電池自動車に搭載される燃料電池に流体を供給または燃料電池から流体を排出する配管には、燃料ガス、酸化ガス、冷媒等の流体が流通するので耐食性、耐熱性、耐酸等の性能を満す樹脂が選定される。

さらに、軽量化が求められるとともに狭いスペースに収まるように複雑な形状に成形容易な樹脂が望まれるため使用可能な樹脂が限定され、制約が多くなる。

このように使用可能な樹脂に制約があり、剛性の低い樹脂によって樹脂配管１が形成される場合でも、本発明の接続端部構造であれば、樹脂配管１を長期に渡り、高いシール性を保って、被接続体５に接続することができる。

また、金属製の筒状体２が樹脂の中に完全に埋設され、樹脂配管１の内周面および外周面には露出していない状態となっていて、樹脂配管１を流通する流体に接触しないので、流体への金属イオンの溶出等の影響を受けることがない。この構造であれば、不慮の原因等で被接続体５の内周と樹脂配管１の接続端部外周とのすき間に流体が漏出した場合でも、流体と金属製の筒状体２との接触を完全に防止することが可能となる。

樹脂配管１を流通する流体に接触することによって侵される等の影響を防ぐためには、少なくとも金属製の筒状体２の内周側が樹脂で覆われて、樹脂配管１の内周面に露出しないように埋設されていればよい。

筒状体２は剛性を持たせるために金属製としているが、金属製に限定されず、締付け具４の締付け力によって容易に変形しない剛性のある材質を用いることができ、例えば、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアセタール、変性ポリフェニレンエーテル、ポリサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン等の樹脂や、それらをガラス繊維、カーボン繊維等で複合強化した樹脂、また、セラミック等を使用することができる。

本発明の樹脂配管の接続端部構造を例示する半縦断面図である。 本発明の樹脂配管の接続端部構造による接続状態を例示する縦断面図である。 従来の樹脂配管の接続状態を例示する縦断面図である。

符号の説明

１ 樹脂配管
２ 金属製の筒状体
３ 抜け止め突起
４ 締付け具（締付けバンド）
５ 被接続体
６ 樹脂ニップル部

Claims (4)

1. 樹脂配管を被接続体に接続するための樹脂配管の接続端部構造であって、前記樹脂配管の接続端部に、剛性のある筒状体が、少なくとも内周側が樹脂で覆われて同軸状に埋設されていることを特徴とする樹脂配管の接続端部構造。
2. 前記剛性のある筒状体の全体が樹脂で覆われる請求項１に記載の樹脂配管の接続端部構造。
3. 前記剛性のある筒状体が金属製である請求項１または２に記載の樹脂配管の接続端部構造。
4. 前記樹脂配管が燃料電池自動車に搭載される燃料電池に流体を供給または燃料電池から流体を排出するものである請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂配管の接続端部構造。

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