JP2009030629A - 配管接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の圧入接続部の構造を改良し、圧入接続される樹脂チューブに回す方向に力が加わった場合でも、一定以上のトルクがかかるまでは確実に樹脂チューブが回わないようにする。
【解決手段】接続相手の接続部１４は、樹脂チューブの内径と同一または若干大きな外径を有し、接続部１４の外周部に、軸方向に間隔をおいて少なくとも２カ所にスプール部１５、１６を形成するとともに、異形断面部２０を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、配管接続構造に係り、特に、自動車のブレーキ配管、燃料供給配管や、産業機械、工作機械の油空圧配管に利用される配管接続構造に関する。

自動車や産業機械、工作機械などでは、ガソリン、オイル、エア、水等の各種流体を供給する配管に樹脂製のチューブが広く用いられている。樹脂製のチューブは、金属製のチューブに較べて軽量で、耐食性に優れ、可撓性があるなどの多くの利点がある。

また、この種の樹脂製のチューブ（以下、樹脂チューブという）の端末をタケノコ形状の接続端末を有する相手部品と接続する場合、管継手などの接続部品を用いる必要がなく、接続端末に圧入するだけで簡便に接続できるという利点があり、本出願人は、特許文献１のような配管接続構造を提案している。

そこで、図５に、この種の樹脂チューブの端末を接続する接続構造を示す。

この図５において、参照符号１０は樹脂チューブを示し、１２は、樹脂チューブ１０が接続される相手方の金属チューブを示している。この金属チューブ１２の端末には、樹脂チューブ１０の端末が圧入される圧入接続部１４が一体的に設けられている。

この圧入接続部１４は、その外周部にスプール部１５、１６が２段に形成されている。圧入接続部１４の先端部には、パイロットキャップ１７とＯリング１８が装着されている。この種のスプール部１５、１６が形成されることによってタケノコ形状をした圧入接続部１４は、樹脂チューブ１０の端末の圧入接続に従来から広く利用されている。

他方、樹脂チューブ１０の内径は、圧入接続部１４の外径よりも小さくなっており、樹脂チューブ１０を圧入接続部１４に圧入することで、圧入接続部１４の輪郭形状に倣って樹脂チューブ１０が変形して密着し、高いシール性能が得られるとともに、抜けないように確実に接続することができる。

このほか、樹脂チューブと金属チューブの接続構造には、樹脂チューブの内周面にフッ素ゴムのコーティング層とフッ素樹脂潤滑剤から潤滑層を形成し、この樹脂チューブを金属チューブの端末に圧入するようにしたものがある（特許文献２）。
特許第２６７３４１８号公報 特開２００１−３３６６８８号公報

しかしながら、図５に示した従来の接続構造では、スプール部１５、１６があるため、軸方向にかかる引き抜き力に対しては非常に強いという性質があるものの、回転に対しては、非常に耐性が低いという問題がある。すなわち、何らかの原因で樹脂チューブ１０を回す力が加わると、簡単に回ってしまう。特に、自動車のエンジン回りで燃料配管で用いられている樹脂チューブ１０では、エンジンで発生する熱の影響を受け、特に回りやすくなる。

他方、特許文献２による接続構造では、フッ素ゴムの樹脂コーティング層があるため、図５の接続構造に較べると回り難くなるが、フッ素ゴムの樹脂コーティング層を形成した樹脂チューブは、製造コストが格段に増大するという問題があった。

そこで、本発明の目的は、前記従来技術の有する問題点を解決するため、従来の圧入接続部の構造を改良し、圧入接続される樹脂チューブに回す方向に力が加わった場合でも、一定以上のトルクがかかるまでは確実に樹脂チューブが回わないようにした配管接続構造を提供することにある。

前記の目的を達成するために、本発明は、樹脂チューブの端末を接続相手の接続部に圧入して、前記樹脂チューブの端末を前記接続相手の接続部に接続するための接続構造において、前記接続相手の接続部は、前記樹脂チューブの内径と同一または若干大きな外径を有し、前記接続部の外周部に、軸方向に間隔をおいて少なくとも２カ所にスプール部を形成するとともに、異形断面部を形成したことを特徴とするものである。

本発明によれば、圧入接続される樹脂チューブに回す方向に力が加わった場合でも、一定以上のトルクがかかるまでは確実に樹脂チューブが回わないようにして、抜け難いだけでなく、シール性も損なわずに回転に対する耐性を高めることができる。

以下、本発明による配管接続構造の実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
第１実施形態
図１は、本発明の第１の実施形態による配管接続構造を示す図で、図１（ａ）は、樹脂チューブ１０を接続相手である金属チューブ１２に圧入する前、図１（ｂ）は、樹脂チューブ１０を圧入した状態を示す。

この図１において、参照符号１４は、樹脂チューブ１０の端末に一体的に形成された圧入接続部を示しており、樹脂チューブ１０は、圧入接続部１４に圧入することで接続される。

樹脂チューブ１０は、ナイロン樹脂等を材料としているチューブで、ある程度硬さのあるチューブである。この樹脂チューブ１０の端末は、特に、加工されことなくストレートな端末形状になっている。

次に、金属チューブ１２の端末に加工される圧入接続部１４について説明する。 この圧入接続部１４の外径は、樹脂チューブ１０の内径よりも若干大きく設定されている。圧入接続部１４の外周部にあっては、先端側から順に第１スプール部１５、第２スプール部１６が所定の距離を隔てて形成されている。そして、圧入接続部１４では、第１スプール部１５、第２スプール部１６の略中間の位置の部分で絞られて次のような異形断面部２０に加工されている。

この第１実施形態では、図２に示すように、異形断面部２０は正四角形の横断面形状を有している。この場合、金属チューブ１２の断面が円の部分の周長と、異形断面部２０の周長さとは、変わらずほぼ一定である。このような異形断面部２０は、その表面に樹脂チューブ１０がなじんで密着できる程度に軸方向の幅が必要である。

図１において、金属チューブ１２の先端には、パイロットキャップ１７が装着されている。このパイロットキャップ１７の先端部はテーパ面１７ａが形成されており、樹脂チューブ１０の圧入を案内するようになっている。パイロットキャップ１７の後端と第１スプール部の１５の間にはＯリング１８が配置されている。

本実施形態による配管接続構造は、以上のように構成されるものであり、次に、その作用並びに効果について説明する。
図１（ａ）において、樹脂チューブ１０の圧入には、大きな力が必要であるため専用の機械を用いて行われる。すなわち、樹脂チューブ１０を図示しないチャック装置で把持して、樹脂チューブ１０の端末を金属チューブ１２の圧入接続部１４に臨ませてから、樹脂チューブ１０を圧入接続部１４に圧入する。圧入を始めた最初の段階では、パイロットキャップ１７のテーパ面１７ａが案内となる。さらに図１（ｂ）に示すように、樹脂チューブ１０の端末が第１スプール部１５、第２スプール部１６を乗り越えるまで圧入する。

樹脂チューブ１０を圧入し終わると、図１（ｂ）に示すように、樹脂チューブ１０の端末部全体が、金属チューブ１２の圧入接続部１４全体の輪郭形状に倣った状態で密着する。このため、樹脂チューブ１０を圧入接続部１７から抜く方向に大きな力がかかっても、第１スプール部１５、第２スプール部１６が抵抗となって抜けることがなく、十分な接続強度を確保することができる。そして、このような状態では、樹脂チューブ１０の端末の内周面は圧入接続部１４に密着し、Ｏリング１８によって気密乃至液密にシールすることができる。

さらに、本実施形態によれば、圧入接続部１４では、断面正四角形の異形断面部２０を第１スプール部１５と第２スプール部１６との中間位置に形成している。上述した接続状態にあると、図２に示すように、異形断面部２０の外周面に倣って樹脂チューブ１０が密着している。

そこで、何らかの原因によって、樹脂チューブ１０または金属チューブ１２にトルクがかかった場合を考える。その場合、図５に示した従来の接続構造のように異形断面部２０がない場合は、比較的簡単に樹脂チューブ１０と圧入接続部１４の間に相対的な回りが生じてしまう。

ところが、本実施形態のように、異形断面部２０があると、回り始めるまでのトルクの大きさを高い値に設定することができ、実質的に相対的な回りが生じないようにすることができる。すなわち、トルクがかかって相対回転が生じるためには、図２において、異形断面部２０に密着している樹脂チューブ１０の正四角形断面をくずさなければ回ることができない。この場合、樹脂チューブ１０は、硬質の樹脂であるので、角部と平面部との半径方向の寸法差が障害になって、これを乗り越えて回るには相当な大きさ以上のトルクがかかる必要がある。実際には、回り始める前に、樹脂チューブの方がねじれてしまうと予想される。

なお、本発明の実施品においては、従来の図５の同じ仕様のものと較べて、回るまでのトルクの値が約２倍に高まることがわかった。

第２実施形態
次に、図３を参照しながら、本発明の第２実施形態による配管接続構造について説明する。
この第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、異形断面部２０の位置である。すなわち、この第２実施形態では、異形断面部２０は、圧入接続部１４の先端から最も遠い方のスプール部１６の後方側の位置に形成されている。

以上のように構成される第２実施形態によれば、異形断面２０に密着する部分が樹脂チューブ１０の先端になるので、圧入する部分が長くなり、スプール部１５、１６を２段にした第１実施形態と同じでありながらより抜けにくい構造とすることができる。

第３実施形態
図４は、本発明の第３実施形態による配管接続構造を示す。
この第３実施形態は、第１実施形態と第２実施形態を組み合わせたかたちの実施の形態である。すなわち、第１の異形断面部２０ａは、第１のスプール部１５と第２のスプール部１６との中間位置にあり、第２の異形断面部２０ｂは、接続部の先端から最も遠い第２スプール部１６の後方側の位置にある。

このような第３実施形態によれば、異形断面部２０ａ、２０ｂが２カ所に設けられているので、回り始めるトルクの値をより高い値に設定することができ、より回転耐性の向上を実現できる。

以上、本発明について、好適な実施形態を挙げて説明したが、圧入接続部に形成する異形断面部の形状については、四角形に限定されるものではなく、５角形、３角形などに適用することが可能である。より多角形になるほど、回り始めるトルクの値は小さくなり、逆に、３角形では四角形に較べてよりトルクは高い値になると考えられる。

また、実施形態では、金属チューブの端末を圧入接続部としているが、これに限定されるものでなく、機器に取り付けた継手として圧入接続部を設けるようにしてもよい。

本発明の第１実施形態による配管接続構造を示す断面図。 同配管接続構造における異形断面部を示す横断面図。 本発明の第２実施形態による配管接続構造を示す断面図。 本発明の第３実施形態による配管接続構造を示す断面図。 従来の配管接続構造の横断面図。

符号の説明

１０ 樹脂チューブ
１２ 金属チューブ
１４ 圧入接続部
１５ 第１スプール部
１６ 第２スプール部
１７ パイロットキャップ
１８ Ｏリング
２０ 異形断面部

Claims (7)

1. 樹脂チューブの端末を接続相手の接続部に圧入して、前記樹脂チューブの端末を前記接続相手の接続部に接続するための接続構造において、
   前記接続相手の接続部は、前記樹脂チューブの内径と同一または若干大きな外径を有し、前記接続部の外周部に、軸方向に間隔をおいて少なくとも２カ所にスプール部を形成するとともに、異形断面部を形成したことを特徴とする配管接続構造。
2. 前記異形断面部は、多角形の横断面形状を有することを特徴とする請求項１に記載の配管接続構造。
3. 前記異形断面部は、スプール部とスプール部との中間位置に形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の配管接続構造。
4. 前記異形断面部は、接続部の先端から最も遠いスプール部の後方側の位置に形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の配管接続構造。
5. 前記異形断面部は、スプール部とスプール部との中間位置と、接続部の先端から最も遠いスプール部の後方側の位置と、の少なくとも２カ所に形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の配管接続構造。
6. 前記接続部の先端にはパイロットキャップおよびシール部材が装着されたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれの項に記載の配管接続構造。
7. 前記接続相手は、金属チューブであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの項に記載の配管接続構造。

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