JP2009250441A - チューブ／ホース継手 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、流れ通路の過度の制限を回避すると共に、継手の形成に必要とされる製造プロセスを簡略化する、剛性チューブとフレキシブルホースとの間の接続部を作製する継手装置及び方法を提供することである。
【解決手段】チューブ／ホース継手が、インサート受け入れ部分を画定するチューブの端と、インサート受け入れ部分を画定するホースの端との間に接続される細長い中空インサートを含む。インサートは、チューブ端のインサート受け入れ部分と、ホース端のインサート受け入れ部分とに流体密なシール関係で配置される。熱可塑性高分子材料が、インサートをホースの孔に挿入している間にインサートとホースとの間で結合される。チューブは、塑性変形によってインサート及びホースに接続される。一実施の形態では、高分子材料はホースの内孔を画定する層である。別の実施の形態では、高分子材料はインサートの外側層を画定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用空調システム及び同様の密閉型流体誘導システムに特に適合する、圧着型チューブ／ホース継手、及びこのタイプの継手を作製する方法に関する。

全ての車両用空調システムには、複数のフレキシブルホースの区間がある。これらのホース区間は、１つのシステムにおいて、コンプレッサ、コンデンサ、エバポレータを含む種々のシステム構成要素、及び他のシステム構成要素と接続される。

継手は、各ホース端において、種々の構成要素間に延びるホースをこれらの構成要素に固定可能であるようにすることが必要である。継手は通常、フレキシブルホースに固定される剛性チューブの端部を含む。チューブは、フレア状の取付具、又はシステム構成要素に接続するための他の構造（arrangement）を含む。

フレキシブルホースを剛性チューブに固定する通常の継手は、およそホースの厚さだけ互いから離間した２つの同心円状の円筒壁を有するコネクタ部分を使用する。これらの同心円状壁の一方は、この壁を他方の壁に固定する半径方向に延出するフランジを有する。内側の同心円状壁は、剛性チューブとホースとの間に流体を通すことができる貫通孔を含む。

ホースは、内側の同心円状の円筒体と外側の同心円状の円筒体との間に挿入される。外側の円筒壁は、ホース及び内側の同心円状の円筒体に圧着され（塑性変形し）、流体密な接合部を形成する。

このタイプの通常の継手が、TI Group Automotive Systems, LLCに譲渡された特許文献１に示されている。この文献では、内側円筒壁が剛性チューブの外面によって形成されている。外側の同心円状壁は、半径方向内方に延出する半径方向フランジを含むスリーブによって形成され、内側の同心円状チューブに接合される。内側の同心円状壁、すなわちチューブには環状ロックリブが設けられ、半径方向フランジは、チューブのロックリブに据え込まれるか（swaged）又は圧着される。

代替的には、チューブはアップセットされるか、又はそうでなければ、スリーブの半径方向フランジの両側と近接すると共に接触する半径方向肩部を設け、両方向への軸方向停止部を提供してもよい。それぞれの場合に、２つの継手構成要素（すなわちスリーブ及びチューブ）の軸方向位置は、ホースを受け入れる環状空間を画定するように固定される。このタイプの継手構成は、チューブ端部に金属を形成する複数の作業、及び別個に形成されるスリーブを必要とする。

チューブ／ホース継手のより最近の発展は、同じくTI Group Automotive Systems, LLCに譲渡された特許文献２に記載されている。この特許文献２では、外側の円筒圧着壁は剛性チューブと一体となっている。内側継手壁は、シールが取り付けられている別個のインサートによって画定される。チューブは、インサートに設けられているシールと嵌合する周方向シートを含むように予め形成される。

別の同様の継手が、Manuli Auto Franceに譲渡されている特許文献３に記載されている。この特許は、外側の円筒圧着壁も剛性チューブによって形成されている継手を開示している。内側円筒壁は、チューブ端に組み付けられるインサートによって画定され、ホース受け入れアニュラスを画定する。このインサートにもシールが取り付けられる。この設計では、インサートの、シールが取り付けられる前方筒状部分は、剛性チューブの未拡張内径端部に押し込まれる。必然的に、インサートの貫通孔の直径はチューブの孔よりも小さい。

前述の設計の各々におけるインサートは典型的に、インサートとフレキシブルホースとの間にシールを形成するのに必要な圧着力に抗する十分な強度を有する剛性材料（例えばアルミニウム又は鋼）から作製される。これらの材料及び関連する製造方法は費用がかさむ。１つの解決策は、圧着力を減らすと共に、インサートを、剛性チューブと当該インサートとの間に用いられるＯリング等のシール部材と嵌合することである。そのようなシール部材は、インサートの外面とフレキシブルホースの内径との間にシールを形成する。シールを保持するのに必要な溝は、インサートの壁の厚みの増加を必要とし、したがって貫通孔の直径の減縮が必要である。そのような減縮された貫通孔は、流体システムに制限オリフィスを画定するため、流体流に関して継手の性能に悪影響を与える。

本発明は、流れ通路の過度な制限を回避すると共に、継手の形成に必要とされる製造プロセスを簡略化する、剛性チューブとフレキシブルホースとの間の接続部を作製する継手装置及び方法を提供する。

米国特許第５，０４４，６７１号 米国特許第５，４１７，４６１号 米国特許第５，９６１，１５７号

本発明は、圧着型チューブ／ホース継手の簡単で経済的な耐漏構造を提供する。本発明の継手はインサートを含み、該インサートは、一端部ではチューブに対してシールされ、その反対端部ではインサートとフレキシブルホースとの間で結合されるフレキシブルホース脚部の高分子層に対してシールされている。

本発明の原理を具現するチューブ／ホース継手の構成要素を示す、組み立て前の分解斜視図である。 図１の組み立てられた継手の部分断面側面図である。 本発明の原理を具現する継手の変更形態の部分断面側面図である。 本発明の原理を具現するチューブ／ホース継手の変更形態の部分断面図である。 図４のチューブ／ホース継手の構成要素の側断面図である。

図１及び図２を参照すると、後述するように製造され組み立てられる構成要素を有する開示された継手は、多くの流体搬送用途を有する耐漏接合部を形成する。これは、車両用空調システムにおける使用に特に適している。

図１及び図２を参照すると、継手１００は、細長い中空インサート１０６によって中空のフレキシブルホース１０４に接続される剛性の中空チューブ１０２を含む。チューブ１０２の一端（図示せず）は、システム構成要素に接続するように構成される。それは、例えばフレア形状を有し、システム構成要素に形成されるねじ山付きシート要素に取着するための回転可能ナットを支持し得る。ホース１０４の反対端（図示せず）は、別のチューブ又は他の形状の継手に接続し得る。

チューブ１０２は、鋼又はアルミニウム合金から作製される。適した合金は３０００系アルミニウム合金である。これが内孔１０３を画定する。

図１を参照すると、チューブの端部は、第１の半径方向拡大スリーブ部分１１０と、第２又は中間の半径方向拡大スリーブ部分１１４とを画定するように形成される。第１の半径方向拡大スリーブ部分１１０は、フレキシブルホース１０４の外面を受け入れるようなサイズにされる。中間の半径方向拡大スリーブ部分１１４は、後述するようにインサート１０６の一部を受け入れるようなサイズにされる。

半径方向を向く環状壁１１３が、第１の半径方向拡大スリーブ部分１１０と中間の半径方向拡大スリーブ部分１１４との間に延びる。それは、ホース１０４の軸方向挿入を制限する肩部を画定する。

半径方向を向く環状壁１１５が、中間の半径方向拡大スリーブ部分１１４とチューブ１０２の内孔１０３との間に延びる。それは、チューブ１０２内へのインサート１０６の軸方向挿入を制限する肩部を画定する。

インサート１０６は、半径方向の環状壁１１５によって画定される肩部とチューブ１０２の自由端との間の軸方向距離よりも幾分長い軸方向長さを有する。それは、チューブの内孔１０３とホース１０４の内孔１０５との間に流体経路を提供する貫通孔１１６を画定する。孔１１６の断面積は、ホース１０４の孔１０５の断面積の約７０％である。

インサート１０６は、強化サーモプラスチックから作製される。インサートに適した材料はポリアミド６（ナイロン６）である。インサートの適した強化材料は、充填率が約１０重量％のガラス繊維である。インサートはまた、後述するように、アルミニウム等の金属から作製され、ポリアミド６等の高分子材料の層でコーティングしてもよい。

インサート１０６の一端部は、拡大円筒カラー１２０を含む。カラー１２０は、チューブ１０２の中間の半径方向拡大部分１１４に誘導する関係でぴったりと受け入れられる直径を有する。外側軸方向面１２２には、軸方向面１２２の外径よりも大きい外径を有するＯリングシール１２４の形態のシール部材が位置付けられる、半径方向溝が設けられる。Ｏリングシール１２４は、カラー１２０が中間の半径方向拡大スリーブ部分１１４に挿入されると、中間の半径方向拡大スリーブ部分１１４の内面に対してシールする。カラー１２０の端は肩部１１５と当接してインサート１０６を軸方向に位置付ける。

インサート１０６の他方の端部は円筒バレル１０８を画定し、ホース１０４の内孔１０５よりも幾分大きい直径を有する外側円筒面１２６を含む。円筒バレル１０８は、最小限の軸方向挿入力でホース１０４の孔１０５内に受け入れられるようなサイズにされる。

ホース１０４は可撓性であり、複数の押出層から作製され、且つ内孔１０５を含む。ホース１０４の端部はインサート受け入れ部分を画定する。

ホース１０４は、ホースの隣接する半径方向外側層に結合される、車両用空調システムに適したサーモプラスチック又はサーモプラスチック混合材料の内側層１０９を有する。それはおよそ０．２ｍｍの厚さを有する。内側層材料は、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）又はポリオールエステル（ＰＯＥ）等のコンプレッサ潤滑油に対するその耐性、ＨＦＣ１３４ａ又はＨＦＣ１５２ａ等の冷媒の拡散に対する耐性、化学的抽出に関する冷媒に対する耐性に関して選択され、−３０℃〜＋１５０℃の温度範囲で機能することができる。

内側層１０９に適した材料は、ポリアミド６−６又はポリアミド６−６及びＩＩＲ（ブタル（Butal））エラストマーの混合物である。この材料はまた、この材料の摩擦表面溶融を使用して熱可塑性材料が融合して強固な耐漏接合部を形成することができるため、本発明における使用に好適である。

図１及び図２の継手１００は、インサート１０６のバレル１０８を、ホース１０４の孔１０５内へ軸方向に挿入することによって組み立てられる。円筒バレル１０８の外側円筒面１２６はホース１０４の孔１０５よりも大きい直径を有し、これらの表面は、ホース１０４によってバレル１０８に加わる小さい半径方向内向きの力によって接触する。

インサートは、挿入中に熱を生成するような速度で、その軸を中心に回転するか又は軸方向に振動する。旋回又は振動による接触の摩擦が、内側層１０９及びインサート１０６のバレル１０８の外側円筒面１２６の表面を溶融させ、その結果、ホース１０４の内側層１０９がバレル１０８の外側円筒面１２６と融合する。

高分子層の隣接する表面への結合を達成する他の方法が意図される。これらは、誘導加熱、溶剤又は接着剤の使用を含む。

インサート１０６は、完全に挿入されると、半径方向の環状壁１１３と半径方向の環状壁１１５との間の軸方向間隔と同じ軸方向長さほど、ホース１０４の自由端から延出する。ホース１０４及びインサート１０６のサブアセンブリは次いで、チューブ１０２へ接続される。Ｏリングシール１２４を有するカラー１２０は、半径方向の環状壁１１５によって画定される肩部に当接するまでチューブ１０２の端へ挿入される。これによって、ホース１０４の端が半径方向拡大スリーブ部分１１０内に位置付けされ、ホースの自由端は半径方向の環状壁１１３と当接する。

チューブ１０２の中間の半径方向拡大部分１１４は、カラー１２０の外側軸方向面１２２上へ部分１１４を圧潰するようにカラー１２０と隣接して半径方向内方へ圧着される。圧着部１２８はカラー１２０を捕捉してインサート１０６をチューブに固定する。シール部材１２４は中間の半径方向拡大部分１１４の内面及びカラー１２０に対して圧縮され、流体密なシールを形成する。

ホース１０４の端部に重なる半径方向拡大スリーブ部分１１０は、ホース形成圧着部１３０上へ半径方向内方に圧着されるか又は塑性変形される。ホースの環状壁はインサート１０４のバレル１０８と半径方向拡大スリーブ部分１１０との間で圧縮され、ホースをインサートに機械的に固定する。圧着作業は、順に行っても同時に行ってもよい。

インサート１０６はＯリングシール１２４によって剛性チューブ１０２に対してシールされる。インサート１０６は、内側高分子層１０９の表面溶融によって生じる結合によってホース１０４の内面に対してシールされる。この層１０９は、組み付け時にインサート１０６の外側円筒面１２６に結合される。

図１及び図２の実施形態の流体シール構造は、先に特定した米国特許において開示されている種々のチューブ／ホース継手に組み込むのに適している。そのような構造では、フレキシブルホースは高分子層１０９等の内側層を含む。

本発明の方式の別の例となる継手を図３に示す。この実施形態は図１及び図２の実施形態と同様であるが、剛性チューブの端には、剛性チューブの端部に固定される別個の圧着スリーブ構成要素が設けられる。本発明の方式と一致して、フレキシブルホースの高分子熱可塑性層は、ホースの外側円筒面と結合される。

図３を参照すると、継手２００は、細長い中空インサート２０６によって中空のフレキシブルホース２０４に接続される剛性の中空チューブ２０２を含む。チューブ２０２の一端（図示せず）は、システム構成要素に接続するように構成される。それは、例えばフレア形状を有し、システム構成要素に形成されるねじ山付きシート要素に取着するための回転可能ナットを支持し得る。ホース２０４の反対端（図示せず）は、別のチューブ又は他の形状の継手に接続し得る。チューブ２０２は鋼又はアルミニウム合金から作製される。適した合金は３０００系アルミニウム合金である。これが内孔２０３を画定する。

図３を参照すると、チューブの端部は、後述するようなインサート２０６の一部を受け入れるようなサイズの半径方向拡大部分２１４を画定するように形成される。スリーブ部分２１４は、離間した半径方向外向きのフランジ２１１及び２１２を画定するように形成される。これらのフランジは環状チャネルを画定する。

別個の概ね円筒形の圧着スリーブ２１３が端部２０７から軸方向に延びる。それは、円筒スリーブ部分２１０及び環状の半径方向壁２１７を含む。半径方向壁２１７は、半径方向フランジ２１１と２１２との間に形成されるチャネル内で固定され（champed）、圧着スリーブ２１３をチューブ端に固定する。スリーブ部分２１０は、フレキシブルホース２０４の外面を受け入れるようなサイズにされる。壁２１７及び半径方向フランジ２１１は、チューブ２０２に対するホースの軸方向移動を制限する。

円錐壁２１５が、半径方向拡大スリーブ部分２１４とチューブ２０２の内孔２０３との間に延びる。それは、チューブ２０２内へのインサート２０６の軸方向挿入を制限する肩部を画定する。

インサート２０６は、円錐壁２１５によって画定される肩部とスリーブ２１０の自由端との間の軸方向距離よりも幾分長い軸方向長さを有する。インサート２０６は、チューブ２０２の内孔２０３とホース２０４の内孔２０５との間に流体経路を提供する貫通孔２１６を画定する。孔２１６の断面積は、ホース２０４の孔２０５の断面積の約７０％である。

インサート２０６は、強化サーモプラスチックから作製される。インサートに適した材料はポリアミド６（ナイロン６）である。インサートの適した強化材料は、充填率が約１０重量％のガラス繊維である。それはまた、後述するように、アルミニウム等の金属から作製され、ポリアミド６等の高分子材料の外側層でコーティングされ得る。

インサート２０６の一端部は、拡大円筒カラー２２０を含む。カラー２２０は、チューブ２０２の半径方向拡大部分２１４に誘導する関係でぴったりと受け入れられる直径を有する。外側軸方向面２２２には、軸方向面２２２の外径よりも大きい外径を有するＯリングシール２２４の形態のシール部材が位置付けられる、リリーフ２２３が設けられる。Ｏリングシール２２４は、カラー２２０が半径方向拡大スリーブ部分２１４に挿入されると、半径方向拡大スリーブ部分２１４の内面に対してシールする。カラー２２０の端は円錐壁２１５と当接してインサートを軸方向に位置付ける。

インサート２０６の他方の端部はバレル２０８を画定し、ホース２０４の内孔２０５よりも幾分大きい直径を有する外側円筒面２２６を有する。それは、最小限の軸方向挿入力でホース２０４の孔２０５内に受け入れられるようなサイズにされる。

ホース２０４は可撓性であり、複数の押出層から作製され、且つ内孔２０５を含む。ホース２０４の端部はインサート受け入れ部分を画定する。

ホース２０４は、ホースの隣接する半径方向外側層に結合される、車両用空調システムに適したサーモプラスチック又はサーモプラスチック混合材料の内側層２０９を有する。それは、およそ０．２ｍｍの厚さを有する。内側層材料は、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）又はポリオールエステル（ＰＯＥ）等のコンプレッサ潤滑油に対するその耐性、ＨＦＣ１３４ａ又はＨＦＣ１５２ａ等の冷媒の拡散に対する耐性、化学的抽出に関する冷媒に対する耐性に関して選択され、−３０℃〜＋１５０℃の温度範囲で機能できる。

内側層２０９に適した材料は、ポリアミド６−６又はポリアミド６−６及びＩＩＲ（ブタル）エラストマーの混合物である。この材料はまた、ホース材料の摩擦表面溶融を使用して熱可塑性材料が融合して強固な耐漏接合部を形成することができるため、本発明における使用に好適である。

図３の継手２００は、インサート２０６の円筒バレル２０８をホース２０４の孔２０５内へ軸方向に挿入することによって組み立てられる。バレル２０８の外側円筒面２２６はホース２０４の孔２０５よりも大きい直径を有し、これらの表面は接触する。

インサートは、挿入中に熱を生成するような速度で、その軸を中心に回転するか又は軸方向に振動する。旋回又は振動による接触の摩擦によって内側層２０９の表面、及びインサート２０６のバレル２０８の外側円筒面２２６が溶融し、その結果、ホース２０４の内側層２０９がバレル２０８の外側円筒面２２６と融合する。

高分子層を隣接する表面に結合する他の方法が意図される。これらは、誘導加熱、溶剤又は接着剤の使用を含む。

インサート２０６は、挿入されると、円錐壁２１５からチューブ２０２の自由端に形成された半径方向フランジ２１１までの距離と同じ軸方向長さほど、ホース２０４の自由端から延びる。ホース２０４及びインサート２０６のサブアセンブリは次いで、チューブ２０２へ接続される。Ｏリングシール２２４を有するカラー２２０は、Ｏリングシール２２４を有するカラー２２０のリリーフ部が円錐壁２１５によって画定される肩部に当接するまでチューブ２０２の端へ挿入される。これによって、ホース２０４の端が半径方向拡大スリーブ部分２１０内に位置付けされ、ホースの自由端は圧着スリーブ２１３の半径方向壁２１７及びチューブ２０２の半径方向フランジ２１１と当接する。

チューブ２０２の半径方向フランジ２１２は、部分２１４をカラー２２０上へ圧潰させるようにカラー２２０と隣接して半径方向内方へ塑性変形するか又は圧着される。圧着部２２８はカラー２２０を捕捉してインサート２０６をチューブに固定する。シール２２４は円錐壁２１５及びリリーフ２２３に対して圧縮され、流体密なシールを形成する。

ホース２０４の端に重なる別個の圧着スリーブ２１３は、ホース形成圧着部２３０上へ半径方向内方に圧着されるか又は塑性変形する。ホースの環状壁はインサート２０４の外側円筒壁２２６と圧着スリーブ２１３との間で圧縮され、ホースをインサートに機械的に固定する。圧着作業は、順に行っても同時に行ってもよい。

インサート２０６はＯリングシール２２４によって剛性チューブ２０２に対してシールされる。インサート２０６は、内側高分子層２０９の表面溶融によって生じる結合によってホース２０４の内面に対してシールされる。この結合は、ホース２０４の内側層２０９とバレル２０８の外側円筒面２２６との間に存在する。

本発明の方式を具体化するチューブ／ホース継手３００のさらなる代替形態が、図４及び図５に開示される。ここで、孔３０３を有するチューブ３０２は、本発明の方式と一致する細長い中空のインサート３０６を有する、内孔３０５を有するフレキシブルホース３０４に固定される。インサート３０６の外面は、チューブ３０２及びフレキシブルホース３０４に対してシールする結合高分子層を有する。

図４及び図５を参照すると、継手３００は、細長い中空インサート３０６によって中空のフレキシブルホース３０４に接続された剛性の中空チューブ３０２を含む。チューブ３０２の一端（図示せず）はまた、先の実施形態に関して説明したようにシステム構成要素に接続するように構成される。同様に、ベース３０４の反対端（図示せず）は、別のチューブ又は他の形状の継手に接続し得る。チューブ３０２は、先の実施形態に関して前述したように鋼又はアルミニウム合金から作製される。これが内孔２０３を画定する。

図４を参照すると、チューブの自由端部は、第１の半径方向拡大スリーブ部分３１０と、第２又は中間の半径方向拡大スリーブ部分３１４とを画定するように形成される。スリーブ部分３１０は、フレキシブルホース３０４の外面を受け入れるようなサイズにされる。中間の半径方向拡大スリーブ部分３１４は、後述するようなインサート３０６の一部を受け入れるようなサイズにされる。

半径方向を向く環状壁３１３が、第１の半径方向拡大スリーブ部分３１０と中間の半径方向拡大スリーブ部分３１４との間に延びる。それは、ホース３０４の軸方向挿入を制限する肩部を画定する。

円錐壁３１５が、中間の半径方向拡大スリーブ部分３１４とチューブ３０２の内孔３０３との間に延びる。それは、チューブ３０２内へのインサート３０６の軸方向挿入を制限する肩部を画定する。

インサート３０６は円筒形であり、壁３１５によって画定された肩部とチューブ３０２の自由端との間の軸方向距離よりも幾分長い軸方向長さを有する。それは、チューブの内孔３０３とホース３０４の内孔３０５との間に流体経路を提供する貫通孔３１６を画定する。孔３１６の断面積は、前述の実施形態と同様に、ホース３０４の孔３０５の断面積の約７０％である。

インサート３０６は金属から作製されるが、図１及び図２の実施形態のインサート１０６、又は図３及び図４の実施形態のインサート２０６と同じ材料から作製してもよい。インサートに適した材料は鋼又はアルミニウムである。

インサート３０６は、チューブ３０２内へ挿入される端部３０７、及びホース３０４内へ挿入される端部又はバレル３０８を画定する概ね細長い円筒形のチューブである。それが、上述した貫通孔３１６を画定する。それは、後述する高分子材料の層３０９が重なる外側円筒面３２６を含む。この層は、外側円筒面３２６の外側に被覆されるか又は他の方向で外側円筒面３２６に結合され得る。代替的には、層３０９は、インサート３０６の外側円筒面３２６を受け入れるようなサイズの内孔を有する緩い（loose）高分子スリーブを含み得る。高分子スリーブのインサート及びホースへの結合は、ホース内への挿入時に生じ、摩擦加熱をもたらす。

外側高分子層３０９上の外径は、ホース３０４の内径３０５及び中間の半径方向拡大スリーブ部分３１４よりも幾分大きい。インサートは、最小限の軸方向挿入力でホース３０４の孔３０５及び中間の半径方向拡大スリーブ部分３１４内に受け入れられる。

ホース３０４は可撓性であり、内孔３０５を含み、且つインサート受け入れ部分を画定する端部を含む。それは、押出ポリアミドの単層ホースであり得る。

本発明によると、インサート３０６の外側層３０９は、車両用空調システムに適した、サーモプラスチック又はサーモプラスチック混合材料である。それは、およそ０．２ｍｍの厚さを有する。層材料は、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）又はポリオールエステル（ＰＯＥ）等のコンプレッサ潤滑油に対するその耐性、ＨＦＣ１３４ａ又はＨＦＣ１５２ａ等の冷媒の拡散に対する耐性、化学的抽出に関する冷媒に対する耐性に関して選択され、−３０℃〜＋１５０℃の温度範囲で機能することができる。

層３０９に適した材料は、ポリアミド６−６又はポリアミド６−６及びＩＩＲ（ブタル）エラストマーの混合物である。この材料はまた、摩擦を使用して熱可塑性材料が共に融合して強固な耐漏接合部を形成することができるため、本発明における使用に好適である。

図１及び図５の継手３００は、インサート３０６の端部又はバレル３０８をホース３０４の孔３０５内へ軸方向に挿入することによって組み立てられる。外側高分子層３０９上のバレル３０８の外側円筒面はホース３０４の孔３０５よりも大きい直径を有するため、これらの表面は、ホース３０４によってバレル３０８に加わる小さい半径方向内向きの力によって接触する。

インサートは、挿入中に熱を生成するような速度で、その軸を中心に回転するか又は軸方向に振動する。旋回又は振動による接触の摩擦によって外側層３０９、及びホース３０４の内孔の表面が溶融し、その結果、この層がホース３０４の内孔３０５と融合する。代替的には、外側層３０９のホース３０４の内孔３０５への結合は、スリーブの熱可塑性材料の高周波加熱又は超音波加熱によって達成され得る。上述の実施形態において意図されるようにスリーブ３０９が最初にインサート３０６に結合されない場合、高周波加熱又は超音波加熱によって、熱可塑性層３０９をインサート３０６の外側円筒面３２６及びホース３０４の内孔３０５の両方に結合する。また、高分子層と隣接する表面との間に溶媒を使用するか、又は接着層を設け得ることが意図される。

挿入されると、インサート３０６は、半径方向の環状壁３１３と円錐壁３１５との間の軸方向間隔と同じ軸方向長さほど、ホース３０４の自由端から延びる。ホース３０４及びインサート３０６のサブアセンブリは次いで、チューブ３０２へ接続される。インサート３０６の露出端部３０７は、自由端が円錐壁３１５によって画定される肩部に当接するまでチューブ３０２の端へ挿入される。これによって、ホース３０４の端が半径方向拡大スリーブ部分３１０内に位置付けされ、ホースの自由端は半径方向の環状壁３１３と当接する。

チューブ３０２の中間の半径方向拡大部分３１４は、部分３１４をインサート３０６の円筒面上へ圧潰するように半径方向内方へ塑性変形するか又は圧着される。圧着部３２８がインサート３０６をチューブに固定する。スリーブ部分３１４のこの押圧は、スリーブの内面とインサート３０６の端部３０７の外側円筒面３２６との間の高分子層３０９を圧縮する。この作業によって、スリーブ３０６のわずかな半径方向内方への塑性変形又は凹み３２９も生じる。

それによって、インサート３０６の外側高分子層３０９はチューブ３０２の中間の半径方向拡大部分３１１の内側円筒面に対してシールされ、流体密なシールを形成する。

ホース３０４の端に重なる半径方向拡大スリーブ部分３１０は、ホース形成圧着部又は窪み３１０上へ半径方向内方に圧着されるか又は塑性変形する。ホースの環状壁は、インサート３０４の外側円筒壁３２６と半径方向拡大スリーブ部分３１０との間で圧縮され、ホースをインサートに機械的に固定する。圧着作業は、順に行っても同時に行ってもよい。

インサート３０６は高分子層３０９によって剛性チューブ３０２に対してシールされる。インサート３０６は、高分子層３０９の表面溶融によって生じるホース３０４の内孔への結合によってホース３０４の内面に対してシールされる。

この設計の変形形態では、熱可塑性層はシール手段として働き、剛性チューブ３０２に対して流体密なシールを提供する。圧着部３２８における中間の半径方向拡大スリーブ３１４の半径方向内方への塑性変形によって、円筒インサート３０６の半径方向内方への塑性変形３２９も生じる。結果として生じるインサート３０６の窪みによって、中間の半径方向拡大スリーブ３１４内においてインサート３０６をチューブ端部３０７に固定するように働く肩部を形成する。

本発明の種々の特徴を、図示の実施形態を参照して示し説明した。本発明の範囲から逸脱することなく変更を行ってもよいことを理解されたい。

Claims (20)

1. インサート受け入れ部分を画定する端部を含む内孔を有する剛性チューブと、
   インサート受け入れ部分を画定する内孔を有するフレキシブルホースと、
   貫通孔を画定する細長い中空インサートであって、前記チューブの前記内孔の前記インサート受け入れ部分に流体密な関係で固定される端部と、前記ホースの前記内孔の前記インサート受け入れ部分に流体密な関係で固定される端部と、を含むインサートと、
   を備え、
   前記ホースの前記内孔、及び前記ホースの前記孔の前記インサート受け入れ部分に固定される前記インサートの前記端部のうちの一方が、熱可塑性層を含み、
   前記熱可塑性層は前記ホース及び前記インサートに結合される、チューブ／ホース継手。
2. インサートは、前記チューブの前記内孔に配置される外側円筒面と、前記フレキシブルホースの前記内孔に配置される外側円筒面とを画定する、請求項１に記載のチューブ／ホース継手。
3. 前記チューブはホース受け入れ部分を含み、前記ホースの前記インサート受け入れ部分は前記チューブの前記ホース受け入れ部分に配置される、請求項２に記載のチューブ／ホース継手。
4. 前記チューブは前記ホース受け入れ部分を画定する拡大端部を含み、前記チューブの前記ホース受け入れ部分は半径方向内方へ変形する、請求項３に記載のチューブ／ホース継手。
5. 前記ホース受け入れ部分は前記チューブに接続される別個のスリーブであり、前記チューブの前記ホース受け入れ部分は半径方向内方へ変形する、請求項３に記載のチューブ／ホース継手。
6. 前記チューブの前記インサート受け入れ部分は前記チューブの半径方向拡大部分によって画定され、前記インサートの一部は前記チューブの前記半径方向拡大部分に配置され、
   シール部材が、前記チューブの前記インサート受け入れ部分と、前記インサート受け入れ部分に配置される前記インサートの前記一部との間に配置され、
   前記チューブの前記インサート受け入れ部分は、前記インサートに向かって半径方向内方へ変形する、請求項３に記載のチューブ／ホース継手。
7. 前記インサートは、前記チューブの前記インサート受け入れ部分に配置される拡大円筒カラーを含み、前記シール部材は、前記チューブの前記インサート受け入れ部分と前記円筒カラーとの間に配置される、請求項６に記載のチューブ／ホース継手。
8. 前記シール部材はＯリングである、請求項７に記載のチューブ／ホース継手。
9. 前記熱可塑性層は、ポリアミド６、ポリアミド６−６、又はポリアミド６若しくはポリアミド６−６を含有するポリマーブレンドを含む群から選択される、請求項１〜７のいずれか１項に記載のチューブ／ホース継手。
10. 前記熱可塑性層はポリアミド６−６ブレンドを含み、前記インサートはガラス充填ポリアミド６を含む、請求項９に記載のチューブ／ホース継手。
11. 前記高分子層は、前記インサートの前記外面上にあり、前記チューブの前記インサート受け入れ部分と、前記チューブの前記インサート受け入れ部分に配置される前記インサートの前記一部との間に配置される前記シール部材をさらに画定する、請求項６に記載のチューブ／ホース継手。
12. 前記インサートは金属から作製され、前記インサートの外側に被覆される前記高分子材料の層を含む、請求項１１に記載のチューブ／ホース継手。
13. 前記高分子層は内孔を有するスリーブを含み、前記インサートの前記外側円筒面は前記高分子スリーブの前記内孔に配置される、請求項１１に記載のチューブ／ホース継手。
14. 前記チューブの前記インサート受け入れ部分、及び前記チューブの前記インサート受け入れ部分に配置される前記インサートの前記一部は、半径方向内方へ変形する、請求項１１に記載のチューブ／ホース継手。
15. 前記高分子層はポリアミド６である、請求項１４に記載のチューブ／ホース継手。
16. 前記フレキシブルホースは、前記ホースの前記内孔を画定する熱可塑性高分子材料の内側層を含む、請求項１１に記載のチューブ／ホース継手。
17. 前記ホースの前記内側高分子層は、ポリアミド６、ポリアミド６−６、又はポリアミド６若しくはポリアミド６−６を含有するポリマーブレンドを含む群から選択される、請求項１６に記載のチューブ／ホース継手。
18. 剛性チューブとフレキシブルホースとの間の継手を形成する方法であって、
    インサート受け入れ部分を画定する内孔を有する剛性チューブを準備するステップと、
    インサート受け入れ部分を画定する内孔を有するフレキシブルホースを準備するステップと、
    内孔と、前記チューブの前記インサート受け入れ部分に受け入れられる外側円筒面を画定する端部と、前記ホースの前記インサート受け入れ部分に受け入れられる外側円筒面を画定する端部と、を有するインサートを準備するステップであって、前記インサートの前記外側円筒面、及び前記ホースの前記内孔のうちの一方が熱可塑性高分子材料の層を含むステップと、
    前記インサートの前記端部を、前記ホースの前記インサート受け入れ部分内へ挿入するステップと、
    前記熱可塑性層の少なくとも一部を、前記ホースの前記内孔及び前記インサートの前記外側円筒面のうちの少なくとも一方に結合させるステップと、
    前記インサートの前記一部を、前記チューブを前記インサートに受け入れる前記チューブの前記インサート受け入れ部分内へ挿入するステップと、
    を含む、剛性チューブとフレキシブルホースとの間の継手を形成する方法。
19. 前記熱可塑性層を前記インサートの前記外側円筒面の外側に被覆するステップをさらに含む、請求項１８に記載のチューブ／ホース継手を形成する方法。
20. 前記熱可塑性高分子層の内側層を有する多層ホースを準備するステップをさらに含む、請求項１８に記載のチューブ／ホース継手を形成する方法。

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