JP2008501894A - 接続装置 - Google Patents

Abstract

本発明は接続装置（1）に関し、環状リング（7）と圧縮スリーブ（15）を備えた接続用ニップル（5）を含む。本発明は、特にコンパクトな接続装置を提供することを目的とする。このため、圧縮スリーブ（15）は、ほぼ四角形状の断面を有し、加圧されて環状リング（7）上に力を及ぼす接続領域（16）を有する。接続領域（16）は、接続用ニップル（5）に対して圧縮スリーブを軸方向に固定するが、この後方で係合せず、即ち、環状リング（7）を越えて延びる区間を有しない。このため、接続装置（1）は、軸方向で極めてコンパクトになり、かつ、大きなシール長さを可能にする。接続装置（1）の全長は、環状リング（7）の軸方向の長さに関してシールする周面（6）の長さによって専ら定められる。接続装置（1）は、環状リング（7）の後方で係合するさらなる区間を必要としない。

Description

本発明は、ホースを流体搬送ラインに接続するための接続装置に関する。

自動車産業では、また他の産業においても、ホースを、他の装置、例えば、ポンプや冷却装置等の、接続用ニップルやラインに対して接続することが、繰り返し重要とされている。しかしながら、このことは、少なくとも接続のためや、この接続自身のために、極めて最小の構成スペースしか得られない場合、特に、接続用のホースの長手方向で最小のスペースしか得られない場合には、困難であった。他方、自動車産業では、腐食、温度変化や機械応力、例えば、振動や同様物等を受けるような不利な状況下でも、ホースをきつく接続して、長時間にわたって持続させることが、実際上、求められている。特に、このような接続は、ニップル−対−ホースの接続であって、接続用ニップルをホースに取付けるのに用いられている。このようなニップルの接続は、軸方向で長くなり過ぎないようにする必要がある。

本発明は、以上の点に鑑みて、ニップル−対−ホースの接続を、信頼性がある方法で、きつく、長時間持続し、さらに短めに提供することを目的とする。

上記目的は、添付した特許請求の範囲の請求項１に記載の接続装置によって達成される。

本発明に関する接続装置は、接続用ニップルと、ニップル上に接続したホースを保持するために用いられる圧縮スリーブを含む。接続用ニップルは環状リングを備えるが、これは、圧縮スリーブの塑性変形された接続領域によって囲まれる。この接続領域は、圧縮スリーブを、接続用ニップル上で閉ざすような仕方で固定する。また、これとは反対に、圧縮スリーブのホース継手区間は、接続用ニップルの周面に対してホースを押圧接させて、接続用ニップルをシールさせる仕方で固定する。

環状リングに対してじかに径方向に並ぶように、接続領域を径方向内側に向けて圧縮することで、接続用ニップル上で圧縮スリーブを固定させるために必要なスペースを非常に小さくしている。また、環状リングとじかに隣接して、ニップルを外部に向けて自由にしている。例えば、ニップルにおねじを備えて、めねじを付けたボア内に螺合させてもよい。ビード（リング）の領域だけが圧縮スリーブを定位置に固定するために用いられるので、接続手段の全ての残りの長さを、ホースを接続するために用いることができ、また、ホースを接続用ニップル上に固定することができる。このため、極めて短い接続用ニップルを用いて、２０ｍｍ以上の長さのシールを達成できる。さらに、環状リングとともに接続領域を圧縮するので、信頼性があり、長時間持続する仕方で、接続用ニップル上で圧縮スリーブを軸方向に固定するだけでなく、この圧縮によって、ニップル上のホースでシールすることができる。

また、接続領域の壁の厚さが、ホース継手区間の壁の厚さよりも大きい場合、利点がある。この場合、接続領域は、ホース継手区間から管状に離れるように延びる、極めてコンパクトな環状の構成部を形成する。好ましくは、接続領域は、変形されていない時、内部に環状の肩部を有し、これをニップルの環状リングと適応させる。このため、この接続領域は、あご（アバットメント）として作用するように構成され、一方では、ニップルの周面上で接続領域を支持し、他方では、軸方向の停止部、即ち、位置決め部として、後で行われる接続領域の圧縮の前、及びこの最中に働く。圧縮中、ニップル上のサポート区間のサポートによって、内側に向う力を与えて、接続領域を変形させるが、この際、接続領域の材料がビードの周囲に流れて、これを平らにさせないようにする。このことは、材料と重量を節約するため、また、端部−対−端部の流路の大きさを可能な限り大きくするためにしばしば利用されている、薄い壁の接続用ニップルを用いる場合に、特に利点がある。ニップルの外側でパイプ状、また、ニップルの内側で溝状に、取付け用の環状リングが構成される場合、ニップルは薄い壁のように構成される。ほとんどの場合で、ニップルの径方向の壁の厚さが環状リングの軸方向の長さよりも小さい時、上述のようになる。

好適な実施形態では、接続領域の塑性変形された領域がビードと面一になるように、接続領域と環状ビードを適合させる。この場合、ニップルの自由な接続側、つまりホースから離れるように面する側に、装着用のスペースを必要とせずに、接続用ニップル上の圧縮スリーブに対して、最適な軸方向の取付けを達成できる。さらに、この圧縮は、最小の変形力で、かつ信頼性がある仕方で達成できる。

このため、圧縮スリーブと接続用ニップルの間の接続は、非常に簡単で、そして同時に、経済的で、信頼性がある仕方で行うことができる。例えば、転造加工によって、所望の外部形状のニップルを得ることができる。そして、経済的な製造が可能になる。例えば、圧縮スリーブも、転造加工によって、製造することができる。これは、既にニップルの環状リングと大きく適する内部形状を有していてもよい。任意の割合で、これら実施形態を考慮して、圧縮スリーブは十分短く、この接続されたホースから離れる端部が、環状リングを越えて突出せず、あるいは、少なくともほぼ突出しないようにする。圧縮された状態では、好ましくは、圧縮スリーブは、この面上で、環状リングの開始部を定める平面内で平らになる。本発明に関する有利な実施形態の詳細は、添付した図、以下の説明及び／又は他の請求項の記載から明らかになる。
尚、添付した図は、本発明の例示的な実施形態を示している。

図１を参照すると、ホース２、特に流体搬送用のホース２をアセンブリ３に対して接続する接続装置１が示されているが、このアセンブリ３は、例えば、油圧装置や同様物のようなオイル搬送用のアセンブリや、冷却圧縮機として構成される。ホース２とアセンブリ３は、流体搬送用の経路４を囲っている。この経路は、図２に示した接続用ニップル５を通るように、延びている。接続用ニップルは、ほぼ管状に構成されており、一方の側から他方の側まで延びる流路を囲むが、これは、図には詳しく示されていない。上記接続用ニップルは、この外部に、円筒形状の周面６を有するが、これは、他の実施形態では、円錐台形状の形態を有していてもよい。但し、この場合、傾斜角度を小さくする。円筒形状の周面６の一方の端部、つまり、ホースから離れる側の端部では、接続用ニップル５は、環状リング７を有しており、この詳細は、図５で明らかにしている。即ち、環状リングは基本的にアーチ状の断面を有しており、周面６の上方に高さＨを有するが、これは、接続用ニップル５の壁の厚さＤとほぼ対応する。好ましくは、長手方向に測定された、環状リングの長さＬは、壁の厚さの２〜３倍に相当する。環状リング７の側面の双方は、周面６とともに、３０°〜５０°、好ましくは４０°で、範囲を定めている。この環状リング７は、丸められている。円筒形状の周面６に対する接続は、例えば、１ｍｍの曲率Ｒの径を有する端部８、９によって成されている。接続領域の全長は、例えば、２５ｍｍであり、この場合、環状リング７と自由端部１１の間に位置する周面６の区間に２０ｍｍ以上を用いる。環状リング７の他方の側では、接続用ニップル５は、例えば、図４に示しているように、まっすぐな管状で続いていてもよく、又は、この接続用ニップルには、例えば、おねじ１２を備えて、めねじを備えたボアに螺合させてもよい。このねじ部１２は、環状リング７まで延びていてもよい。また、図２で示唆しているように、環状の肩部１４を備えることができる。

ホース２を接続用ニップル５に対して取付けるため、接続用ニップル５上でホース２をきつく保持する圧縮スリーブ１５を用いている。そして、後述のように、圧縮スリーブ１５を適当に変形させる。（具体的に）図２、３及び６には、変形前の圧縮スリーブが示されている。特に図２から明らかなように、圧縮スリーブ１５は環状の接続領域１６を有し、ここから管形状のホース継手区間１７を延ばしている。ホース継手区間１７は、中空の円筒形状に構成されており、この内径は、ホース２の外径にほぼ相当する。ホース継手区間１７の壁の厚さは、接続領域１６のものよりも明瞭に小さい。外部では、変形前の圧縮スリーブ１５は円筒形状に構成されており、つまり、接続領域１６とホース継手区間１７は同じ外径を有する。

接続領域１６とホース継手区間１７の間の変遷部にはサポート区間１８を備えており、このサポート区間は、ホース継手区間とともに、環状の肩部１９を定めている。この環状の肩部は、ホース２の終端面との当接に用いられる。サポート区間１８は、径方向内側に向う環状のリブとして、狭い円筒形状の環状面２１まで延びており、この面の直径は、周面６の直径にほぼ相当する。例えば、環状面２１は、周面６よりも一つの次元で大きなあそびを有しており、このため、圧縮スリーブ１５を接続用ニップル５上で容易に滑動できるようにしている。

特に、図６から明らかなように、環状面２１に隣接して、チャンファを形成する傾斜面２２を設けている。このチャンファによって、接続領域１６の円筒形状の内面２３に向うように、面取りされた肩部を形成している。また、内面２３は、接続領域１６の軸方向の端面と隣接して、チャンファ２４を有している。内面２３の軸方向の長さは、環状リング７の長さＬとほぼ相当する。この内径２３は、環状リング７の最も大きな外径に相当する。
以下、接続用ニップル５と圧縮スリーブ１５を用いたホースの接続について説明する。

接続を行うため、図２に示した、ホース２、圧縮スリーブ１５及び接続用ニップル５を、図３で明瞭に示しているように、まず、一体に滑動させる。この場合、ホース２は既に、接続用ニップル５の周面６上で、幾分、きつく配置されている。この際、この表面は、環状の肩部１９に対して接合する。また、サポート区間１８は、環状リング７に対して接合する。ホース継手区間１７の内面は、ホース２の外部に対して接合するか、これに対して最小のあそびを有する。また、内面２３は、最小のあそびを有するように、環状リング７に対して接合して、この環状リングの上方で延びる。

次に、例えば、結合用クランプや、回転型の圧縮道具のような、圧縮道具を、圧縮スリーブ１５に関し軌道上で転動させて、これによって、内側に向う圧力を及ぼして、圧縮スリーブ１５を径方向に変形させる。このため、ホース継手区間１７は、接続領域１６とともに、径方向内側に向って塑性変形される。そして、ホース継手区間１７は、特に、少なくとも一つ、好ましくは複数の環状領域２６、２７で、内側に押圧接される。この結果、ホース継手区間１７は、長手区間で波状を有する。そして、図７から明らかなように、特にホース２は、接続用ニップル５の周面６に対してきつく押圧接されて、流体の漏れを防ぐようにする。

接続領域１６の変形中、特に、環状リング７と径方向に並ぶ区間は、径方向内側に押圧接されるが、この際、接続領域１６の外周部をほぼ円筒形状のままに残す。また、サポート区間１８は、径方向内側に変形されない。しかしながら、環状面２１は、わずかに内側に押圧接され続けて、接続用ニップル５の周面６ときつく接触する。接続領域１６の残りの材料は、環状リング７の周囲に流れて、閉ざすような仕方でこれを囲む。このため、接続領域１６の塑性変形は、比較的に最小になる。変形中、表面２５、そして残部は、縁部８と同じ、つまり、環状リング７と面一になる。そして、変形が十分に行われた後、接続領域１６は縁部２８を形成し、この上で環状リング７と接合する表面２５の領域は、例えば、５０°の鋭角で範囲を定めるようにする。

接続用ニップル５上のサポート区間１８の上での接続領域のサポートにより、接続領域１６の塑性変形中、環状リング７が平らになることを避けることができる。むしろ、接続領域１６の材料は、環状リング７に対して面一になるように当接して、環状リングの周囲に流れる。従って、接続用ニップル５上又はここで、圧縮スリーブ１５とホース２のきついシールと軸方向での閉じた形態の固定が達成される。

以上、スクリュー型のニップルに関し、本発明に関する接続装置１について説明した。しかしながら、上述したように、圧縮スリーブ１５は、図４から明らかなように、環状リング７を備えたパイプに対してホース２を固定するために用いることができる。図４に示した実施形態について参照すると、上述した説明は同一の参照番号を用いて、同様に適用することができる。

本発明では、環状リング７と圧縮スリーブ１５を備えた接続用ニップル５を用いて構成される接続装置１を、特に短めに構成しており、この場合、圧縮スリーブ１５は、ほぼ四角形状の断面の接続領域１６を有し、この接続領域１６を環状リング７上で押圧接させている。このため、接続領域１６によって、圧縮スリーブを接続用ニップル５に対して軸方向に取付けることを保証できる。接続領域１６は、環状リング７を囲み（被さるように）、この上方で延びる。しかしながら、接続領域１６は、後方では係合せず、つまり、環状リング７を越えて延びる区間を有しない。この結果、接続装置１は、特に軸方向で短くなり、かつ、長めのシール長さを可能にする。接続装置１の全長は、環状リング７の軸方向長さに対するシールに用いられる周面６の長さによって専ら定められる。そして、環状リング７の後方に延びる区間のために、さらなるスペースを必要としない。

アセンブリの流路に対してホースを接続するため、接続用ニップルと圧縮スリーブを備えた接続装置について概略的に示した長手方向の断面図である。 接続用ニップルに対してホースを取付ける前の、図１に示した接続装置の分解図である。 図２に示した接続装置の、組付けた長手方向区間の図であるが、圧縮していない状態を示す図である。 接続用ニップルに対してホースを接続する接続装置の修正された実施形態を示す図である。 接続装置に関し、接続用ニップルについて、詳細に示すとともに、幾つかの寸法について示す図である。 接続装置に関し、圧縮スリーブについて、特に長手方向区間で、詳細に示す図である。 接続用ニップル上で押圧接された圧縮スリーブを備えた接続装置の、拡大して、長手方向区間で詳細に示す図である。

Claims (12)

1. 流体搬送ライン又はアセンブリ（3）に対してホース（2）を接続するために用いられる接続装置（1）であって、
   流路と、円筒形状又は円錐台形状の周面（6）を有し、この周囲を囲む環状リング（7）を備えた接続用ニップル（5）と、
   ホース継手区間（17）と、前記環状リング（7）と関連して塑性変形可能な接続領域（16）を有する圧縮スリーブ（15）とを備え、前記接続領域（16）は、前記環状リング（7）の上方で、被さるように延び、前記圧縮スリーブ（15）を軸方向で前記接続用ニップル（5）上の位置に保持させることを特徴とする接続装置。
2. 前記接続領域（16）は、前記ホース継手区間（17）の壁の厚さ（Ｄ）よりも大きな壁の厚さ（Ｄ）を有することを特徴とする請求項１に記載の接続装置。
3. 前記ホース継手区間（17）は、主に中空の円筒形状の形態を有し、少なくとも一つの領域（26、27）で、塑性変形により径方向内側に向って変形されることを特徴とする請求項１に記載の接続装置。
4. 前記ホース継手区間（17）は、接続される前記ホース（2）の外径にほぼ相当する内径を有することを特徴とする請求項３に記載の接続装置。
5. 前記圧縮スリーブ（15）は、前記ホース継手区間（17）と前記接続領域（16）の間で、径方向内側に向う環状の肩部（21）を有し、これを前記ホース（2）の終端面と当接させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の接続装置。
6. 前記接続領域（17）は、前記ホース（2）と前記環状リング（7）の間に位置し、径方向内側に向って環状に突出する形態のサポート区間（18）を有することを特徴とする請求項１に記載の接続装置。
7. 前記突出する部位には、径方向内側に面する狭い円筒形状の環状面（21）を備え、この環状面（21）は、前記環状リング（7）の外径よりも小さな直径を有することを特徴とする請求項６に記載の接続装置。
8. 前記環状面（21）の直径は、前記周面（6）の直径に相当し、前記環状リング（7）とじかに隣接して最小のあそびを有することを特徴とする請求項７に記載の接続装置。
9. 前記接続区間（17）の前記塑性変形される領域（16）と前記サポート区間（18）の間であそびがないように、前記環状リング（7）をきつく軸方向に保持させることを特徴とする請求項６に記載の接続装置。
10. 前記接続領域（16）の前記塑性変形される領域は、前記環状リング（7）と面一にされることを特徴とする請求項１に記載の接続装置。
11. 前記塑性変形される接続領域（16）は、鋭角の縁部（28）で終端し、この縁部は、前記環状リング（7）の一方の端部と当接することを特徴とする請求項１０に記載の接続装置。
12. ホースを接続する方法であって、請求項１に記載の圧縮スリーブ（15）を用いて行われ、前記圧縮スリーブ（15）の接続領域（16）を、環状リング（7）の上方で滑動させて、さらに、径方向内側に圧縮させたことを特徴とする方法。

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