JP2009257589A - ホース接続方法と接続構成 - Google Patents

Abstract

【課題】滑らかな内部形状を有するパイプとホースの接続を提供する。
【解決手段】拡大された端部４を有するパイプ２を用いて開始する、ホースとパイプの接続を行う新規な方法。柔軟性のあるホース３の端部５内にスリーブ１０を挿入する。スリーブ１０は、ホース３の内径９と等しい内径１１を有する。好ましくは、スリーブ１０の内径は、スリーブ上にホース３の端部５を既に配置した際、増大される。スリーブ１０を取付けたホースは、次に、パイプ２の拡大された端部４内に挿入される。この拡大された端部４を挟持することで、スリーブ１０とホース３を固定して、流体漏れの無い、機械的にしっかりした接続を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般的に柔軟性のある（フレキシブルな）ホース部材をソケットに接続する方法、特に、柔軟性のあるホース部材をパイプ部材に接続する方法に関する。さらに、本発明は、柔軟性のあるホース部材をソケット又はパイプ部材に接続する接続構成に関する。

様々な分野、特に、自動車の分野で、オイル、水、空気及び／又はガスのような流体を導くために、柔軟性のあるホースと剛性のパイプが用いられている。非常にしばしば、柔軟性のあるホースを、他の部品、例えば、端部フィッティング、装置又はパイプに接続している。柔軟性のあるホースは、典型的に、様々な材料の複合体として形成されているが、例えば、これには、プラスチック（樹脂）、エラストマー、ゴム、コード、及びワイヤー又は同様物が含まれる。この接続技術には、信頼性があり、かつ密着接続とが要求されている。

国際特許２００６／０４００８２号を参照すると、ホースの開放端部内に装入されるように特別に形成されたパイプ端部を用いた、チューブの接続について開示されている。また、リテーナー（保持部）を用いて、ホース端部をチューブ端部に固定させている。リテーナーは、チューブのフランジに対してつなげられ、二つの軸方向に延びる保持用のへりを含み、これらを締め付け用のストラップを用いて、チューブの外部に固定させている。保持用のへりは、チューブの外部と締め付け用のストラップの間に配置されて、これらの間で挟持されている。

このアセンブリは、信頼性があり、経済的なチューブとホースの接続を提供しており、これは製造が容易だが、流体経路の内径はチューブからホースに移り変わる場所で変化することがあった。これは、パイプとホースの直径が相違することに起因する。一方で、同じ内径のチューブとホースを用いる場合、ホースの開放端部内に特別な輪郭を有するパイプ端部を取付ける必要があるが、これは、高い軸方向の力を必要とすることがあり、また、製造中に問題を生じさせることがあった。

また、このアセンブリは、一般的に信頼性のあるパイプ接続構成だが、流体の流れに影響を及ぼすおそれがある内径の変化や内側の肩を除くことが望まれていた。

従って、本発明は、滑らかな内部形状を有するパイプとホースの接続を提供することを目的とする。

上記目的は、請求項１に記載の方法と、請求項１０に記載の接続構成によって達成できる。

本発明は、第一に縮小された直径のチューブ部を有するスリーブを用いる。この部位をホースの開放端部内に挿入した後、この部位は、この内径がホースの内径と等しくなるまで広げられる。このアセンブリは、等しい内壁を有するダクトを提供するソケット内に固定される。このスリーブは、ホースの内径よりも大きい外径を有するニップルを形成する。柔軟性のあるホースは、特に、鋼の組んだ形態（braid）又はヤーンの組んだ形態を有していてもよい。これら組まれたホースが柔軟性がある場合、一般的に、これらは通常、これらを広げようとする全ての試みに耐えられるように堅い。このことは特に、チューブが、例えばプラスチック製の、内側の柔軟性のある裏打ち（ライニング）を含む場合に正しい。このタイプの裏打ちは、しばしば、これらがなければ、チューブのエラストマーの本体を弱めたり浸透させるおそれのある活動的な一種類又は複数種類の流体に対してチューブを用いる場合に利用される。本発明の方法は、ホース内にニップルを配置するが、この際、一度ニップルとホースを広げると、ニップルとホースの軸方向の相対的な移動は必要とされない。この方法によって提供するアセンブリは、滑らかな段差の無い内壁と、均一な内径を有する。

さらに、上記ニップルは、フランジ、めねじ又はおねじ、あるいは同様物のような接続手段を備えていてもよい。これによって、他のホース、パイプ、装置又はアセンブリの流体経路に対して流体接続できるようにしてもよい。

また、上記ニップルは、外壁（シェル）又はソケット内に固定されてもよい。好適な実施形態では、ソケットは、広げられたパイプ端部によって定められて、これは、少なくとも部分的に広げられたスリーブとともにホース端部を内部に受入れる。パイプ端部の領域を圧縮させた後、ホースとスリーブは、この中で固定される。好ましくは、パイプの内径は、広げられた後、スリーブの内径と等しい。簡潔に言うと、この接続構成は、圧縮可能なパイプ端部ソケット、フランジ状の拡大可能なスリーブ、及び、これらの間に挟持されるホースから構成される。

このホースとパイプの接続構成は、特に、流体の流れを制限させることを避けて、非常に低い圧力低下を提供する。これは、自動車の空調システムに用いることができる。この構成は、低い圧力低下のため、本発明の構成が用いられるシステムの効率を向上させて、動力消費を削減できる。このようなシステムは、空調システム、油圧システム、又は同様物でもよい。本発明のシステムは、特に、高い流体速度の流体を用いたシステムに利用できる。

開放したホース端部内に挿入されるスリーブは、パイプ接続部の内壁を定める。さらに、これは、ホースの柔軟性のある壁用の内側の隣合点を提供する。パイプ端部のソケット部は、内側に変形された領域を含むが、これは、ホースの壁部をスリーブの外周面に対して押圧する。この結果、スリーブとソケットの間でホースが挟持されて、固定して保持される。よって、本発明は、耐久性のある機械的な接続と、しっかりした密着の双方を提供する。特に、経路の内径は、ソケット部の変形によって減少しないことが確保される。このスリーブは、適用分野の内側に向う圧縮力の結果、ホースが潰れたり、さらにはダクトの断面区間が減少することを防止する。

好ましくは、チューブ状の延長部は、滑らかな円筒形状の内周面を含む。また、これは、滑らかな円筒形状の外面を有してもよい。しかしながら、スリーブの外面は、スリーブ上にホースをより良好に固定できるように、固定手段を備えていてもよい。このため、この外面には、のこぎり状の形態、環状のリブ、隆起部、歯、突出部、引込み部、又は同様物を備えていてもよい。

また、スリーブの一方の端部上にフランジを備えていてもよい。このフランジは、ソケット部の圧縮領域と係合してもよい。これは、軸方向の力、ストレス、また振動に対して結合が耐性を有することに役立つので、接続構成の信頼性を向上させる。

選択的に、延長チューブ部とフランジ部の少なくとも一方上で、スリーブ上にシール部材を配置してもよい。スリーブとホースの内壁とソケットとホースの外面の間の界面によって流体用にしっかりとした密着を提供できる場合には、シール部材を除いてもよい。

本発明のさらなる詳細と有利な実施形態については、添付した図、以下の説明、又は特許請求の範囲の記載から理解できるであろう。以下の説明は、本発明の主題と、これに関連するものに限定して行う。
以下、添付した図を参照して、本発明の実施形態について例示する。

本発明に従う接続構成の断面区間を示した図である。 変形前のパイプ端部の断面区間を示した図である。 ソケット部を形成するため、部分的に広げたパイプ端部を示した図である。 ホース端部の断面区間を示した図である。 直径を縮小させたチューブ状延長部を有するスリーブの断面区間を示した図である。 ホース内に挿入されたスリーブの断面区間を示した図である。 チューブ状の延長部を広げた後の図６に従う構成の断面区間を示した図である。 パイプ端部のソケット部の圧縮前の接続構成の断面区間を示した図である。 本発明の接続アセンブリの他の実施形態の断面区間を示した図である。

図１には、パイプ２とホース３を外すことができないように接続するチューブ接続構成が示されている。パイプは、任意の適当な種類のものでもよいが、例えば、薄い壁状の鋼のパイプである。これは、任意の適当な物、例えば、鋼、ステンレス鋼、銅、アルミニウム又は任意の他の適当な可塑変形可能な材料から構成されてもよい。ホース３は、好ましくは、鋼ワイヤーや同様物のような織物状物質によって選択的に補強されている、エラストマー材料からなる少なくとも一つのシートを含む。パイプ２とホース３は、双方とも端部４、５と、ここから延びるようにダクト６、７を有する。ダクト６、７は夫々、直径８、９を有する。直径８は、好ましくは、直径９と等しい。端部４は、ソケット受入部を形成し、この中に機械的な固定端部５を受け入れる。ソケットの（朝顔形）開かれた外側端部４ａは、ホース３を径方向距離に囲み、ホース３の何らかの保護を提供する。

端部４、５は重なって、接続領域を定める。スリーブ１０は、この接続領域内とパイプ２の端部４内に配置される。スリーブ１０は、貫通状のボアを有し、これの円筒形状の壁部は、直径１１を定める。直径１１は、好ましくは、直径８と９と等しい。スリーブの外周面は、滑らかでもよい。あるいは、これは、保持手段、例えば、リブ、隆起部、歯又は同様物を備えて、スリーブとホースをこの上に取付けて係合させる形態を提供してもよい。

スリーブ１０は、環状のフランジ１２と円錐台形状の端面１３をこの上に備える。フランジ１２の外周は、円筒形状面１４によって定められる。選択的に、少なくとも一つのシール部品１５を、外面１４と交わる溝内に設けてもよい。シール部品１５は、好ましくは任意の適当な環状のシール部品、例えば、Ｏ−リングや同様物でもよい。

フランジ１２からホース３の開放端部５内にチューブ状の延長部１６が延びる。チューブ状の端部１６は、好ましくは、丸みを付けた環状の縁部１７で終端する。フランジ１２とチューブ状の延長部１６の間に、肩１８を備えてもよい。チューブ状の延長部１６は、選択的に、一つ又は複数のシール部品、例えば、Ｏ−リング１９、２０を有していてもよい。

図２、４及び５を参照すると、組付け前のパイプ２、ホース３、及びスリーブ１０が示されている。図示されるように、スリーブ１０は、縮小した（小さな）直径部を含む。チューブ状の延長部１６のかなりの長さは、縮小した直径２１を有し、これは、直径１１よりもかなり小さい。円錐台形状の移り変り領域２２が肩１８の近くに設けられる。チューブ状の延長部１６の縮小した直径部は、外径２３を有するが、これは、内径９より小さいか等しく、又はわずかに大きい。好ましくは、直径２３は、ホース３の開放端部５内にスリーブ１０を挿入することを容易にするように選択される。図６を参照すると、スリーブ１０とホース３のアセンブリが示されている。

図２から５には、組み付けと変形前のパイプ２、ホース３、及びスリーブ１０が示されているが、以下の説明では、図１に示したパイプの接続を得るための組み付けと変形のプロセスについて示す。

最初の段階では、パイプ２の端部４の断面区間を広げることで、パイプ２の端部４を外側に広げる。この拡張は、任意の適当な技術を用いて、金属の温間加工や冷間加工によって行われてもよい。端部４は、円筒形状の内壁２４と、この円筒形状部２４とパイプ２の間に円錐形状の肩２５を定める。内壁２４の反対側の端部は、幾分、外にそらされる。端部４は、ホースを受入れるソケットになる。

他の段階では、図５に示したスリーブ１０をホース３の端部５内に挿入する。次の段階は、延長部１６の拡大と、従って、直径２１の拡大を含む。このことは、心棒や任意の適当な他の道具をスリーブ１０の貫通状のボア内に入れて、チューブ状の延長部１６の直径を大きくすることで行うことができる。この結果、チューブ状の延長部１６は、図７に示すように、均一の内径を有する。好ましくは、スリーブ１０は、この両端部で、同じ内径１１を有する。ホース３の端部５は、幾分、広げられる。

上の説明では、スリーブ１０のチューブ状の延長部の拡大について示したが、均一に縮小された直径２１を有するスリーブを用いて開始することも可能であることを理解されたい。この場合には、スリーブ１０は、この全長に沿って拡大される。

上述した任意の方法のいずれかによって、図７のアセンブリを得た後、これを、図８に示すように、パイプ２の拡大されたチューブ状のソケット部４内に挿入する。図３と８に示すように、ソケット部４の内径２７、つまり、このボアは、好ましくは、外周面１４及び／又はシール部品１５の外径より幾分大きい。また、直径２７は、好ましくは、ホース３の端部５の外径よりも幾分大きい。この結果、ホースとスリーブのアセンブリを端面１３が円錐形状の肩２５に対して当接するまでソケット部４内に容易に導入することができる。

次の段階は、図８に示した形状を図１に示した形状まで変形させるため、端部４の変形を行う。少なくとも一つ、好ましくは複数の場所で、好ましくは環状領域２８、２９、３０で径方向内側に向う力を及ぼして、環状の溝３１、３２、３３を形成する。溝３１は、肩１８とホース３の端面３４の間にフィットする。溝３１は、軸方向にスリーブ１０を固定して、これをパイプ２に対してしっかりと接続する。溝３２と３３は、チューブ状の延長部１６の外周面に対して、端部５を挟持させる。この結果、ホース３は、パイプ２のソケット部４とスリーブ１０のチューブ状の延長部の間で固定して取り付けられる。スリーブ１０は、しっかりとした当接を提供して、ソケット部の変形中に、直径１１が減少することを防止する。

図９を参照すると、図１に示したものと同様の、ホースとパイプの接続アセンブリに関する本発明の他の実施形態が示されている。尚、同様の参照番号は、同様の部品を示している。また、上述した説明は、図９の実施形態でも適用される。

スリーブ１０を開放端部内に取り付けるが、この際、スリーブ１０の外径は、直径９よりも小さい。この後、スリーブ１０は広げられて、内径９と１１を等しくさせる。ホース端部５は、ホースをより大きい直径のニップル上に強制することなく、広げられる。本発明の方法は、特に、容易で簡単な仕方で、非常に堅い織られたホースを広げる方法を提供するが、ホースはさらに、裏打ち３４を備えていてもよい。さらに、Ｏ−リング１９と２０や他の同様のシール部品を切ることなく、スリーブ１０のチューブ部上にホース端部５を取り付ける方法も提供する。

スリーブ１０は、パイプ端部４を受入れることができるソケット端部３５を含むことができる。このソケット端部３５の内側の溝や、パイプ端部４の外側の溝の中に、例えば、Ｏ−リング３６のようなシール部品を取り付けてもよい。パイプ端部４は、これをソケット端部３５の上や中に固定するために、径方向のフランジ３７を備えていてもよい。

全アセンブリを保持部によって一体に保持できるが、これは、例えば、外壁３８によって形成できる。好適な実施形態では、外壁３８は、スリーブによって形成されるが、これは、少なくとも局所的に径方向に変形され、圧縮されて、スリーブ１０の拡大部にホース端部５を固定して、ソケット端部３５の端面に対してフランジ３７を軸方向に挟持させる。

ホースとパイプの接続を提供する新規な方法４は、拡大された端部４を有するパイプ２を用いて開始される。柔軟性のあるホース３の端部５内に、スリーブ１０を挿入する。スリーブ１０は、ホース３の内径９と等しい内径１１を有する。好ましくは、スリーブ１０の内径は、スリーブ上にホース３の端部５を既に配置した際、増大される。スリーブ１０を取り付けたホースは、次に、パイプ２の拡大された端部４内に挿入される。この拡大された端部４を挟持することで、スリーブ１０とホース３を固定して、流体漏れのない、機械的にしっかりとした接続を提供する。

１ チューブ接続
２ パイプ
３ ホース
４、５ パイプ２とホース３の端部
６ パイプ２のダクト
７ ホース３のダクト
８ パイプ２の内径
９ ホース３の内径
１０ スリーブ
１１ スリーブ１０の内径
１２ フランジ
１３ 端面
１４ フランジ１２の外周面
１５ シール部品
１６ チューブ状の延長部
１７ 縁
１８ 肩
１９、２０ Ｏ−リング
２１ 減少した内径
２２ 円錐台形状部
２３ 外径
２４ 内径
２５ 円錐形状の肩
２６ リム
２７ 直径
２９−３１ 領域
３２−３３ 溝、内側に延びる隆起部
３４ 裏打ち
３５ ソケット端部
３６ シール部品
３７ 径方向のフランジ
３８ 外壁

Claims (15)

1. 柔軟性のあるホース部材（３）をソケット（４）に対して接続する方法であって、
   少なくとも一つの開放端部（５）を有するホース部材（３）を用意し、
   前記ホース部材（３）の前記開放端部（５）内に取付けられるチューブ状部（１６）を有するスリーブ（１０）を用意し、
   前記スリーブ（１０）の前記チューブ状部（１６）を、前記ホース（３）の前記開放端部（５）内に配置して、
   前記スリーブ（１０）の前記チューブ状部（１６）と前記ホース（３）の前記端部（５）を拡大させる、各段階を含むことを特徴とする方法。
2. さらに、前記ホース部材（３）の前記端部（５）を受入れるのに適するボアを有するソケット（４）を用意し、
   前記ソケット（４）の内部に前記スリーブ（１０）とともに前記ホース端部（５）を配置する、各段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記ソケット（４）を形成する、剛性のパイプ部材（２）の端部（４）を備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. さらに、前記ソケット（４）を形成するため、前記パイプ（２）の端部の部位を拡大する段階を含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記パイプの端部を拡大する段階では、前記ホース端部（５）の外径よりも大きい内径を有するホース受入部を提供することを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記パイプ（２）と前記ホース（３）の内径（８、９）は、互に等しいことを特徴とする請求項３に記載の方法。
7. 前記スリーブ（１０）のチューブ状の延長部（１６）を拡大する段階では、前記ホース部材（３）の内径（９）と等しい内径（１１）を提供することを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. さらに、前記パイプ部材（２）の前記端部（４）の外径を少なくとも局所的に減少する段階を含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
9. さらに、前記パイプ部材（２）の前記端部（４）の直径を少なくとも局所的に減少する段階を含み、前記パイプ端部と前記スリーブ（１０）をしっかりと係合する形態を提供して、前記ソケット端部（４）と前記スリーブ（１０）の間で前記ホース部材（３）を挟持させることを特徴とする請求項３に記載の方法。
10. 柔軟性のあるホース部材（３）をソケット（４）に対して接続する接続構成であって、
    少なくとも一つの開放端部（５）と、ここから延びるダクト（７）を有し、第一の内径（９）を定める柔軟性のあるホース部材（３）と、
    前記ホース部材（３）の前記開放端部（５）内に配置されて、第二の内径（１１）を定めるチューブ状部（１６）を有するスリーブ（１０）と、を有し、
    前記第二の内径（１１）は、前記第一の内径（９）と比べて、等しいか、より大きいことを特徴とする接続構成。
11. 前記ソケット（４）はボアを有し、この中に前記ホース部材（３）の前記端部（５）を配置して、前記ボアから延びるダクト（６）と接続させて、前記ソケット（４）は、前記パイプ部材（２）の拡大されたパイプ（２）端部であることを特徴とする請求項１０に記載の接続構成。
12. 前記スリーブ（１０）のチューブ状部（１６）は、少なくとも一つのシール部品（１９）を含むことを特徴とする請求項１０に記載の接続構成。
13. 前記スリーブ（１０）のフランジ部（１２）は、少なくとも一つのシール部品（１５）を含むことを特徴とする請求項１０に記載の接続構成。
14. 前記拡大されたパイプ（２）端部は、少なくとも一つの内側に変形された領域（３１）を有して、前記スリーブ（１０）の前記フランジ（１２）を軸方向に固定することを特徴とする請求項１０に記載の接続構成。
15. 前記拡大されたパイプ（２）端部は、少なくとも一つの内側に変形された領域（３２）を有して、前記ホース部材（３）の前記端部（５）を固定することを特徴とする請求項１０に記載の接続構成。

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