JP2009180335A - 流路接続部材及び流路接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】電食が抑制されるように異種金属材より成る流路構造体を接続することができる流路接続部材、流路接続構造を得る。
【解決手段】配管継手アセンブリ１０は、非導電性を有する管状部材としての高圧ゴムホース２８と、高圧ゴムホース２８の一端に設けられ鉄より成る第１継手としての鉄製継手３０と、高圧ゴムホース２８の他端に設けられ鉄とは異種の金属材であるアルミニウムより成る第２継手としてのアルミ製継手３２と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば配管等の流路構造体を他の流路構造体と接続するための流路接続部材及び流路接続構造に関する。

端部同士を固相接合した異種金属間の接合部内周に、接合部を覆い隠して保護する耐食性の被覆体を設けた異種金属管継手が知られている（例えば、特許文献１参照）。
実開昭６３−４９０８２

しかしながら、上記の如き従来の技術では、異種金属同士の接触部分に接触腐食（いわゆる電食）が生じる恐れがある。

本発明は、上記事実を考慮して、電食が抑制されるように異種金属材より成る流路構造体を接続することができる流路接続部材、流路接続構造を得ることが目的である。

請求項１記載の発明に係る流路接続部材は、非導電性を有する管状部材と、前記管状部材の一端に設けられた金属製の第１継手と、前記管状部材の他端に設けられ、前記第１継手とは異種の金属材より成る第２継手と、を備えている。

請求項１記載の流路接続部材では、第１継手が該第１継手と同種の金属材より成る流路構造体（例えば、配管や熱交換器等の機器）に接続されると共に、第２継手が該第２継手と同種の金属材より成る流路構造体に接続される。ここで、本流路接続部材では、第１継手と第２継手とが非導電性の管状部材を介して接続されているので、換言すれば、異種金属同士の接触部が形成されることがないので、接触腐食すなわち電食の発生が効果的に抑制される。

このように、請求項１記載の流路接続部材では、電食が抑制されるように異種金属材より成る流路構造体を接続することができる。なお、本発明における管状部材の非導電性は、上記の通り電食が抑制される（設計寿命が満たされる）程度に、第１継手、第２継手を構成する金属材に対し電気抵抗値が大であれば良く、完全な電気絶縁性が要求されるものではない。

請求項２記載の発明に係る流路接続部材は、請求項１記載の流路接続部材において、前記管状部材は、可撓性を有する。

請求項２記載の流路接続部材では、管状部材が可撓性を有するので、接続される流路構造体間の位置ずれを管状部材の変形にて吸収することができる。

請求項３記載の発明に係る流路接続構造は、請求項１又は請求項２記載の流路接続部材と、前記流路接続部材の前記第１継手と同種の金属材より成り、該第１継手に接続された第１流路構造体と、前記流路接続部材の前記第２継手と同種の金属材より成り、該第２継手に接続された第２流路構造体と、を備えている。

請求項３記載の流路接続構造では、第１の流路構造体に該第１の流路構造体と同種金属より成る第１継手が接続されると共に、第２の流路構造体に該第１の流路構造体と同種金属より成る第１継手が接続されている。ここで、流路接続部材の第１継手と第２継手とが非導電性の管状部材を介して接続されているので、換言すれば、異種金属同士の接触部が形成されることがないので、接触腐食すなわちいわゆる電食の発生が効果的に抑制される。

このように、請求項１記載の流路接続部材では、電食が抑制されるように異種金属材より成る流路構造体を接続することができる。

以上説明したように本発明に係る流路接続部材、流路接続構造は、電食が抑制されるように異種金属材より成る流路構造体を接続することができるという優れた効果を有する。

本発明の実施形態に係る流路接続部材としての配管継手アセンブリ１０について、図１及び図２に基づいて説明する。先ず、配管継手アセンブリ１０が適用された車両用燃料系システム１２の概略構成を説明し、次いで配管継手アセンブリ１０の構成を詳細に説明することとする。

（車両用燃料系システムの構成）
図２には、車両用燃料系システム１２の概略構成が模式図にて示されている。この図に示される如く、車両用燃料系システム１２は、内燃機関であるエンジン１４に供給する燃料を貯留するための燃料タンク１６と、該燃料タンク１６とエンジン１４とを連通する燃料メインライン１８とを備えている。この実施形態では、車両用燃料系システム１２は、液化石油ガス（ＬＰＧ）をエンジン１４に供給する構成とされている。

燃料メインライン１８には、図示しない燃料ポンプが設けられ、該燃料ポンプの作動によって、燃料タンク１６からエンジン１４へ燃料メインライン１８を経由して燃料が供給されるようになっている。燃料メインライン１８は、鉄を主成分とする鉄鋼のパイプ材（管）にて構成されている。

また、車両用燃料系システム１２は、エンジン１４から燃料タンク１６に燃料を戻すための燃料リターンライン２０を備えている。燃料リターンライン２０の中間部には、エンジン１４からの比較的高温の燃料（ＬＰＧ）を冷却するための燃料冷却装置２２が設けられている。

燃料冷却装置２２は、燃料と冷媒との熱交換器として構成されており、燃料流路２４と冷媒流路２６とを有する。燃料流路２４、冷媒流路２６は、それぞれアルミニウム又はアルミニウム合金より成るパイプ材にて構成されている。このアルミニウムの採用により、燃料冷却装置２２は、燃料に冷却効率が高い構成とされている。一方、燃料流路２４に接続される燃料リターンライン２０は、鉄を主成分とする鉄鋼のパイプ材（管）にて構成されている。

そして、車両用燃料系システム１２では、燃料リターンライン２０を構成する鉄製（鋼製）パイプと燃料流路２４を構成するアルミ製パイプとが、燃料冷却装置２２における燃料の入口部及び出口部において、配管継手アセンブリ１０を介して接続されている。すなわち、この実施形態では、燃料リターンライン２０を構成する鉄製パイプが本発明における第１の流路構造体に相当し、燃料流路２４を構成するアルミ製パイプが本発明における第２の流路構造体に相当する。

（配管継手アセンブリの構成）
図１には、配管継手アセンブリ１０が一部切り欠いた平面図にて示されている。この図に示される如く、配管継手アセンブリ１０は、管状部材としての高圧ゴムホース２８と、高圧ゴムホース２８の一端部に設けられた第１継手としての鉄製（鋼製）継手３０と、高圧ゴムホース２８の他端部に設けられた第２継手としてのアルミ製継手３２とを主要部として構成されている。高圧ゴムホース２８は、合成ゴム材より成り、非導電性、可撓性を有する。

鉄製継手３０は、高圧ゴムホース２８の一端部に挿入された挿入部３４と、燃料リターンライン２０を構成する鉄製パイプに接続される接続部３６とを有する継手本体３８と、継手本体３８を高圧ゴムホース２８に強固に接続するための筒状の固定部材４０とを備える。継手本体３８と固定部材４０とは、それぞれ鉄製とされている。

固定部材４０は、挿入部３４が挿入された高圧ゴムホース２８に外側から嵌合され、軸方向の複数箇所（この実施形態では２箇所）がかしめられると共に、高圧ゴムホース２８の外側で継手本体３８における挿入部３４と接続部３６との間の部分に周方向の全周に亘りロウ付けされている。すなわち、固定部材４０の外周には、かしめにより凹んだ２つの被かしめ部４０Ａが形成され、固定部材４０の端面側には、継手本体３８とのロウ付け部Ｂが形成されている。これにより、高圧ゴムホース２８と鉄製継手３０との接続部は、４ＭＰａの保証圧が確保されている。

この実施形態では、接続部３６は、燃料リターンライン２０の鉄製パイプに接合されるおねじ部３６Ａと、工具（スパナ）により締め付け力が入力される六角部３６Ｂとが、挿入部３４側に対し相対回転可能に設けられている。この継手本体３８自体の保証圧は、４ＭＰａ以上とされている。

一方、アルミ製継手３２は、高圧ゴムホース２８の他端部に挿入された図示しない挿入部と、燃料冷却装置２２の燃料流路２４を構成するアルミ製パイプに接続される接続部４１を有する継手本体４２と、継手本体４２を高圧ゴムホース２８に強固に接続するための筒状の固定部材４４とを備える。継手本体４２と固定部材４４とは、それぞれアルミ製とされている。

図示は省略するが、固定部材４４は、鉄製継手３０の固定部材４０と同様の構造で高圧ゴムホース２８に強固に接続されている。したがって、固定部材４４の外周には、かしめにより凹んだ２つの被かしめ部４４Ａが形成され、固定部材４４の端面側には、継手本体４２とのロウ付け部Ｂが形成されている。これにより、高圧ゴムホース２８とアルミ製継手３２との接続部は、４ＭＰａの保証圧が確保されている。

この実施形態では、接続部４１は、燃料流路２４のアルミ製パイプに接合されるめねじ部４１Ａを有し、めねじ部４１Ａの外周は、工具（スパナ）により締め付け力が入力される六角部とされている。この継手本体４２自体の保証圧は、４ＭＰａ以上とされている。

以上により、配管継手アセンブリ１０は、全体として４ＭＰａのシール保証圧が確保されている。このシール保証圧は、ＬＰＧのように常温・一定空間で高圧となる燃料を使用する車両用燃料系システム１２への適用に十分なシール保証圧とされている。

次に、本実施形態の作用を説明する。

上記構成の配管継手アセンブリ１０は、鉄製継手３０（接続部３６）が燃料リターンライン２０を構成する鉄製パイプに接続されると共に、アルミ製継手３２が燃料冷却装置２２の燃料流路２４を構成するアルミ製パイプに接続されて、車両用燃料系システム１２（車両用燃料系システム１２）の一部を構成している。この状態で配管継手アセンブリ１０は、４ＭＰａのシール保証圧を確保している。

ここで、配管継手アセンブリ１０では、燃料リターンライン２０の鉄製パイプに接続される鉄製継手３０と、燃料冷却装置２２を構成する燃料流路２４のアルミ製パイプに接続されるアルミ製継手３２とが非導電性を有する高圧ゴムホース２８を介して接続されているため、異種金属同士を接触させることなく、燃料リターンライン２０と燃料冷却装置２２の燃料流路２４とを接続することができる。これにより、配管継手アセンブリ１０、該配管継手アセンブリ１０が適用された車両用燃料系システム１２では、異種金属同士の接触部位で発生が懸念される接触腐食（いわゆる電食）の発生が防止又は効果的に抑制される。

このように、本発明の実施形態に係る配管継手アセンブリ１０、該配管継手アセンブリ１０が適用された車両用燃料系システム１２では、異種金属材より成る燃料リターンライン２０と燃料冷却装置２２の燃料流路２４とを、電食が抑制されるように接続することができる。

また、配管継手アセンブリ１０では、鉄製継手３０とアルミ製継手３２とが可撓性を有する高圧ゴムホース２８を介して接続されているため、燃料リターンライン２０における鉄製継手３０との接続部位と、燃料冷却装置２２の燃料流路２４におけるアルミ製継手３２との接続部位との位置ずれを、高圧ゴムホース２８の変形によって吸収することができる。したがって、配管継手アセンブリ１０は、組付性が良好である。

すなわち、配管継手アセンブリ１０では、電食が抑制される状態での異種金属ライン同士の接合、十分なシール圧の確保、組付性の確保が果たされ、異種金属ラインを有する車両用燃料系システム１２（の燃料リターンライン２０）への汎用性が高い。

例えば、配管継手アセンブリ１０に代えて金属配管のフレア結合を用いた構成では、配管継手アセンブリ１０よりも高いシール保証圧を得ることができるものの、異種金属同士の接触部が生じてしまうので、電食発生が懸念され、また燃料リターンライン２０と燃料流路２４との相対位置に対し高い寸法精度が要求される。これらにより、フレア結合では、車両用燃料系システム１２（の燃料リターンライン２０）への汎用性が低い。また例えば、配管継手アセンブリ１０に代えて、ゴムホースを用いた構成やナイロンチューブにクイックコネクタを用いた構成では、異種金属の接触部を生じさせず、また燃料リターンライン２０と燃料流路２４との相対位置に対する要求精度が低いものの、ＬＰＧ系の車両用燃料系システム１２に対し要求されるシール保証圧を得ることが困難である。これらについても、車両用燃料系システム１２（の燃料リターンライン２０）への汎用性が低い。

これらに対して配管継手アセンブリ１０では、鉄製継手３０とアルミ製継手３２とが高圧ゴムホース２８を介して接続されているので、上記の通り、電食が抑制される状態での異種金属ライン同士の接合、十分なシール圧の確保、組付性の確保が果たされ、異種金属ラインを有する車両用燃料系システム１２への汎用性が高い。

なお、上記の実施形態では、配管継手アセンブリ１０が車両用燃料系システム１２に適用された例を示したが、本発明はこれに限定されず、他の用途に配管継手アセンブリ１０を適用しても良い。したがって、本発明の第１継手、第２継手の材質は、鉄（鋼）、アルミニウム（合金）に限られることもなく、適用装置の接続部と同種の金属材に設定すれば良い。

また、上記した実施形態では、流路構造体としてのパイプに鉄製継手３０、アルミ製継手３２が接続された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、エンジン１４、燃料タンク１６、燃料冷却装置２２や他の機器（のハウジング、シェル、ジャケット等）に設けられ接続部に鉄製継手３０、アルミ製継手３２が接続されるようにしても良い。

本発明の実施形態に係る配管継手アセンブリの平面図である。 本発明の実施形態に係る配管継手アセンブリが適用された車両用燃料系システムを模式的に示すシステム構成図である。

符号の説明

１０ 配管継手アセンブリ（流路接続部材）
１２ 車両用燃料系システム（流路接続構造）
２０ 燃料リターンライン（第１の流路構造体）
２４ 燃料流路（第１の流路構造体）
２８ 高圧ゴムホース（管状部材）
３０ 鉄製継手（第１継手）
３２ アルミ製継手（第２継手）

Claims (3)

1. 非導電性を有する管状部材と、
   前記管状部材の一端に設けられた金属製の第１継手と、
   前記管状部材の他端に設けられ、前記第１継手とは異種の金属材より成る第２継手と、
   を備えた流路接続部材。
2. 前記管状部材は、可撓性を有する請求項１記載の流路接続部材。
3. 請求項１又は請求項２記載の流路接続部材と、
   前記流路接続部材の前記第１継手と同種の金属材より成り、該第１継手に接続された第１流路構造体と、
   前記流路接続部材の前記第２継手と同種の金属材より成り、該第２継手に接続された第２流路構造体と、
   を備えた流路接続構造。

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