JP2011069484A

JP2011069484A - ホース継手

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Publication number: JP2011069484A
Application number: JP2009240840A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Sera; 正世良
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-09-25
Filing date: 2009-09-25
Publication date: 2011-04-07
Also published as: WO2011037267A1

Abstract

【課題】弾性体に剪断応力が作用することなく長期間に亘りホースのクランプ状態を保つ。
【解決手段】拡縮スリーブ２の内周面２ａとホースＨの外周面Ｈ２との間に、該拡縮スリーブ２の縮径に伴って径方向へ圧縮変形する環状の弾性体４を設け、この弾性体４の反発力にて上記ホースＨの外周面Ｈ２がニップル１の外周面１ａへ向け押圧されるように上記拡縮スリーブ２を配置することにより、長時間の利用などでホースＨ自体の弾性力が減少し肉薄になっても、それに伴い弾性体４の反発力でその内周面４ａが突出して、ホースＨの内周面Ｈ１がニップル１の外周面１ａに密着され、常にホースＨのクランプ状態が保たれる。
【選択図】図１

Description

本発明は、水・油などの液体や空気などの気体や粉体などの流体が通るホースを、配管接続するために用いるホース継手、特に熱湯などの高温な流体でも通すことができる耐熱性に優れたホース継手に関する。
詳しくは、ニップルの外周面に沿ってホースが挿入され、その外周に拡縮スリーブを介して締め付け具が被せられ、これら拡縮スリーブと締め付け具の軸方向への相互移動により該拡縮スリーブを縮径して、ホースの内周面がニップルの外周面に密着されるホース継手に関する。

従来、この種のホース継手として、ニップルの基部の外周に形成されたねじによって後退する円筒ナットと、ホースの外周側に位置する拡縮スリーブとの間に、テーパ状の内周面を有する押圧スリーブが設けられ、上記円筒ナットの内周側でその内周先端に形成されるフランジと上記押圧スリーブとの間には、ゴム平パッキンからなる弾性体が設けられ、円筒ナットの回転操作で軸方向後方へ後退させることにより、該円筒ナットのフランジで押された弾性体が押圧スリーブを軸方向後方へ押し、そのテーパ状内周面により拡縮スリーブが縮径されてホースをクランプし、長時間の利用などによりホース自体の弾性力がなくなっても、常にクランプ状態を保つことができるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平７−２７２７３号公報（第３頁、第１図）

しかし乍ら、このような従来のホース継手では、円筒ナットのフランジに弾性体が軸方向に支持されているため、円筒ナットを後退させるために回転すると、そのフランジに圧接する弾性体に剪断応力がかかるため、該弾性体が捻れ変形し易く、その反発力により円筒ナットの回転抵抗が大きくなって強い締め付けができなくなるおそれがあるとともに、円筒ナットの回転操作を止めて手を離すと、弾性体の捻れ変形が復元して、円筒ナットによる締め付けが弱くなるという問題があった。
また、弾性体の取り付け位置が円筒ナットの内側なので、弾性体を定位置に取り付けることが難しく、弾性体の取り付け作業が面倒であり、しかも該弾性体の取り付け状態が円筒ナットに隠れて目視により有無を確認し難いため、弾性体の取り付けミスが発生し易いという問題もあった。

本発明のうち第一の発明は、弾性体に剪断応力が作用することなく長期間に亘りホースのクランプ状態を保つことを目的としたものである。
第二の発明は、第一の発明の目的に加えて、締め付け具の回転操作により拡縮スリーブを捻れることなくスムーズに縮径することを目的としたものである。
第三の発明は、第一の発明又は第二の発明の目的に加えて、ニップルに対するホースの挿入を容易にして確実にシールさせながらホースの抜け強度を高めることを目的としたものである。
第四の発明は、第一の発明、第二の発明又は第三の発明の目的に加えて、弾性体の圧縮変形量を大きく確保することを目的としたものである。

前述した目的を達成するために、本発明のうち第一の発明は、拡縮スリーブの内周面とホースの外周面との間に、該拡縮スリーブの縮径に伴って径方向へ圧縮変形する環状の弾性体を設け、この弾性体の反発力にて上記ホースの外周面がニップルの外周面へ向け押圧されるように上記拡縮スリーブを配置したことを特徴とするものである。
第二の発明は、第一の発明の構成に、前記ニップルに対し、前記締め付け具を軸方向へ移動自在に螺合させ、この締め付け具の内周に押圧スリーブを回転自在に設け、この押圧スリーブの内周を、前記拡縮スリーブの外周面が摺接するテーパー状の加圧内周面とした構成を加えたことを特徴とする。
第三の発明は、第一の発明又は第二の発明の構成に、前記ニップルの外周面に環状の凹部を、前記弾性体と対向して形成した構成を加えたことを特徴とする。
第四の発明は、第一の発明、第二の発明又は第三の発明の構成に、前記弾性体の表面に、該弾性体の圧縮変形に伴いその変形部分が入り込む凹溝部を形成した構成を加えたことを特徴とする。

本発明のうち第一の発明は、拡縮スリーブの内周面とホースの外周面との間に、該拡縮スリーブの縮径に伴って径方向へ圧縮変形する環状の弾性体を設け、この弾性体の反発力にて上記ホースがニップルの外周面へ向け押圧されるように上記拡縮スリーブを配置することにより、長時間の利用などでホース自体の弾性力が減少し肉薄になっても、それに伴い弾性体の反発力でその内周面が突出して、ホースの内周面がニップルの外周面に密着され、常にホースのクランプ状態が保たれる。
したがって、弾性体に剪断応力が作用することなく長期間に亘りホースのクランプ状態を保つことができる。
その結果、円筒ナットの回転により弾性体に剪断応力がかかって捻れ易い従来のものに比べ、拡縮スリーブを縮径させるために締め付け具を回転操作しても、その回転が弾性体に直接作用して捻れ変形しないため、確実な回転締め付けができる。
従来は、長時間の利用などでホース自体の弾性力が減少し肉薄になった場合、その対応策として、締め付け具を更に回転して締め付ける、所謂増し締め作業を行っていたが、この増し締め作業が不要となり、メンテナンスの向上が図れる。
また、弾性体の取り付け作業が容易であり、しかも該弾性体の取り付け状態が目視により確認することが容易であるから、弾性体の取り付けミスをも防止できる。

第二の発明は、第一の発明の効果に加えて、ニップルに対し、締め付け具を軸方向へ移動自在に螺合させ、この締め付け具の内周に押圧スリーブを回転自在に設け、この押圧スリーブの内周を、拡縮スリーブの外周面が摺接するテーパー状の加圧内周面とすることにより、締め付け具の回転操作と関係なく、押圧スリーブが無回転で維持されるとともに、弾性体の反発力で拡縮スリーブが軸方向逆向きに押動され、その外周面が押圧スリーブのテーパー状の加圧内周面に沿って摺接して縮径される。
したがって、締め付け具の回転操作により拡縮スリーブを捻れることなくスムーズに縮径することができる。
その結果、締め付け具の回転操作に抵抗感がなく、ホースの接続作業を容易に行える。

第三の発明は、第一の発明又は第二の発明の効果に加えて、ニップルの外周面に環状の凹部を、弾性体と対向して形成することにより、ニップルの外周面にホースが抵抗なくスムーズに挿入可能となるとともに、弾性体の反発力にてホースがニップルの外周面へ向け押し曲げられて、その内周面がニップルの凹部に密着する。
したがって、ニップルに対するホースの挿入を容易にして確実にシールさせながらホースの抜け強度を高めることができる。

第四の発明は、第一の発明、第二の発明又は第三の発明の効果に加えて、弾性体の表面に凹溝部を形成することにより、該弾性体が圧縮変形した際にその変形部分が上記凹溝部に入り込む。
したがって、弾性体の圧縮変形量を大きく確保することができる。
その結果、ホースの耐クリープ性能の更なる向上が図れる。

本発明のホース継手の一実施例を示す縦断正面図で、（ａ）が締め付け具の移動前の状態を示し、（ｂ）が締め付け具の移動後の状態を示し、（ｃ）がホースの肉薄時を示している。斜視図であり、（ａ）が全体の分解状態を示しており、（ｂ）が拡縮スリーブのみを逆方向から見た斜視図である。組付け前の準備工程を示しており、（ａ）が縦断正面図であり、（ｂ）が同斜視図である。

本発明のホース継手Ａの実施形態は、図１〜図３に示す如く、可撓性ホースＨの接続端部が挿入されるニップル１と、このニップル１の外周面１ａにホースＨの接続端部を介して配置される拡縮スリーブ２と、この拡縮スリーブ２を軸方向へ往復動自在に案内する締め付け具３とを備え、上記ニップル１の外周面１ａにホースＨの接続端部が挿入された後に、上記締め付け具３を軸方向、例えばホースＨの挿入方向（以下ホース挿入方向という）に移動させて、該拡縮スリーブ２を縮径するか、又はホースＨのホース挿入方向と逆方向（以下反挿入方向という）への引き抜き動作に伴い上記拡縮スリーブ２を反挿入方向へ移動させて、該拡縮スリーブ２を縮径することにより、このホースＨの接続端部の内周面Ｈ１がニップル１の外周面１ａに密着されて該ホースＨを引き抜き不能に接続するものである。

そして、上記拡縮スリーブ２の内周面２ａと、上記ホースＨの外周面Ｈ２との間には、これら両者間に亘ってスリーブ２の内周面２ａに弾性体４が軸方向へ移動不能に設けられ、上記拡縮スリーブ２の縮径に伴い該弾性体４を径方向へ圧縮変形させることにより、この弾性体４の反発力にて上記ホースＨの外周面Ｈ２を上記ニップル１の外周面１ａへ向け更に押圧して変形させ、それにより該ホースＨの内周面Ｈ１がニップル１の外周面１ａに密着するようにしている。

上記ニップル１は、例えば真鍮などの金属や硬質合成樹脂などの硬質材料で、ホースＨの内径と略同じか又はそれよりも若干大きい外径を有する円筒状に形成するか、或いは例えばステンレスなどの変形可能な剛性材料からなる板材をプレス加工やその他の成形加工することで肉厚が薄い円筒状に形成され、そのホース挿入方向基端側には、後述する拡縮スリーブ２のホース挿入方向基端と対向する環状の突き当たり面１ｂが形成される。

上記ニップル１の外周面１ａには、後述する弾性体４と対向する環状の凹部１ｃを形成することが好ましい。
さらに、上記ニップル外周面１ａの反挿入方向先端に位置する開口端部１ｄを、反挿入方向へ向けて徐々に大径となるテーパー状に傾斜させ、これと反対のホース挿入方向基端側外周面には、後述する締め付け具３をホース挿入方向及び反挿入方向へ往復動自在に支持するためのスライド手段１ｅが設けられる。

上記拡縮スリーブ２は、例えばポリアセタール樹脂やそれ以外の表面の滑り性と耐熱性に優れた合成樹脂などの弾性変形可能な材料で、その内径が上記ホースＨの外径より若干大きい略円筒状に形成され、その内周面２ａを上記ニップル１の外周面１ａと略平行にするとともに、図２（ａ）（ｂ）に示す如く、ホース挿入方向及び反挿入方向のどちらか一方又は両方向へ延びるすり割り２ｂを周方向へ複数切欠形成することにより、径方向へスムーズに弾性変形するようにしている。

上記拡縮スリーブ２の内周面２ａの反挿入方向先端側には、後述する弾性体４を位置決めするための取付部２ｃが、上記ニップル１の外周面１ａの環状凹部１ｃと対向して環状に凹設され、必要に応じて該取付部２ｃをホース挿入方向へ複数配置することも可能である。

上記締め付け具３は、上記ニップル１と同種の材料でホースＨの外径よりも大きい内径を有する略円筒状に形成され、その内周面には、上記ニップル１のホース挿入方向基端側外周面と係合してホース挿入方向及び反挿入方向へ往復動自在に支持するためのスライド手段３ａが設けられる。
さらに、上記締め付け具３の外周面には、回転操作用の滑り止め手段３ｂとして、例えば図示例のように工具などが係合する平面部を周方向へ適宜間隔毎に複数形成したり、ローレットなどの凹凸部を形成することが好ましい。

また、上記締め付け具３と上記拡縮スリーブ２との対向面、即ち締め付け具３の内周面から拡縮スリーブ２の外周面２ｄに亘って拡縮スリーブ２を径方向へ加圧し縮径させる手段が設けられる。
このスリーブ縮径手段としては、相互に対向当接する該締め付け具３の内周面及び拡縮スリーブ２の外周面２ｄのどちらか一方又は両方を、反挿入方向へ向けて内径が徐々に小径となるテーパー状に傾斜させることも可能であるが、その他の例として、上記締め付け具３の内周に押圧スリーブ５を回転自在に設け、この押圧スリーブ５の内周面を、上記拡縮スリーブ２の外周面２ｄと対向して、反挿入方向へ向けて内径が徐々に小径となるテーバー状に傾斜する加圧内周面５ａとすることが好ましい。

上記弾性体４は、例えばゴムなどの圧縮変形可能な材料で円環状に形成され、その外周部分を、上記拡縮スリーブ２の内周面２ａに形成される取付部２ｃに対し、嵌合させるなどして移動不能に配置することで、該弾性体４の内周面４ａが上記ホースＨの外周面Ｈ２へ向け突出するように位置決めしている。
さらに、この弾性体４は、図２（ａ）に示す如く、その内周面４ａを断面略円弧状に湾曲形成し、また該弾性体４の表面には、該弾性体４が圧縮変形した際にその膨出変形した部分が入り込む凹溝部４ｂを形成することが好ましい。

一方、上記ホースＨは、例えば塩化ビニルなどの軟質合成樹脂やシリコーンゴムなどの軟質材料で構成され、その内周面Ｈ１と外周面Ｈ２が平坦なものが好ましい。
その具体例としては、その透明又は不透明な外層と内層との間に中間層として、複数本か又は単数本の合成樹脂製ブレード（補強糸）が螺旋状に埋設される積層ホースや、中間層として合成樹脂製又は金属製の断面矩形などの帯状補強材と断面円形などの線状補強材を螺旋状に巻き付けて一体化した螺旋補強ホースや、例えばガラス繊維や難燃性繊維などの糸状補強材をホース外周面に編組した編組補強ホースや、金属製線材や硬質合成樹脂製線材を螺旋状に埋設した螺旋補強ホースや、単層構造の軟質合成樹脂製ホースなどが用いられる。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

この実施例１は、図１（ａ）〜（ｃ），図２（ａ）（ｂ）及び図３（ａ）（ｂ）に示す如く、前記ニップル１の外周面のスライド手段１ｅとして外ネジ部を刻設し、これと対向する前記締め付け具３の内周面のスライド手段３ａとして内ネジ部を刻設し、これら外ネジ部１ｅ及び内ネジ部３ａを螺合して、上記締め付け具３の回転操作により上記ニップル１に対し該締め付け具３及び前記押圧スリーブ５が軸方向へ往復動自在に取り付けられるとともに、上記ニップル１の外ネジ部１ｅよりもホース挿入方向基端側には、他の機器の管接続口（図示せず）に接続するための接続部１ｆが連設される場合を示すものである。

図示例では、上記外ネジ部１ｅが刻設されるニップル１の基端側外周部と、前記ニップル外周面１ａとの間を凹状に形成して、その底面部分を前記ニップル１の突き当たり面１ｂとしている。
さらに、図示例では図２（ｂ）に示す如く、前記拡縮スリーブ２のホース挿入方向基端部２ｅには、上記ニップル１の外周面１ａに向けて突出する鍔部２ｆが形成されている。

そして、上記締め付け具３の反挿入方向先端には、前記ホースＨの外周面Ｈ２へ向けて突出するフランジ部３ｃが形成され、該締め付け具３の内周に配置される前記押圧スリーブ５の外周面には係止段部５ｂを形成し、これらフランジ部３ｃと係止段部５ｂを回転自在に摺接させることにより、上記締め付け具３のホース挿入方向への回転移動に伴って、該押圧スリーブ５が同方向へ連動するようにしている。

前記弾性体４の内周面４ａ及び外周面には、図２（ａ）に示す如く、前記凹溝部４ｂを周方向へ適宜間隔ごとに複数凹設して、該弾性体４全体を径方向へスムーズに弾性変形させている。
その他の例として図示せぬが、凹溝部４ｂの形成位置を変更したり、凹溝部４ｂの形状を変更することも可能である。

また、上記接続部１ｆは、斯かるホース継手Ａに接続する他の機器の管接続口の内周面に内ネジが刻設される場合には、これと対応する外ネジを刻設し、また該管接続口の外周面に外ネジが刻設される場合には、これと対応する内ネジを刻設している。

図示例の場合には上記ニップル１が、円筒材料を例えば切削加工などで削り出した切削品であり、そのホース挿入方向基端には、前記接続部１ｆとして外ネジが刻設されている。

次に、斯かるホース継手ＡによるホースＨの接続方法を工程順に従って説明し、それにより得られる作用効果についても説明する。
先ず、図２（ａ）に示すホース継手Ａの分解状態から、図３（ａ）（ｂ）に示す如く、上記ホースＨを上記締め付け具３及び上記押圧スリーブ５に挿通し、このホースＨの切断面Ｈ３に対して、上記拡縮スリーブ２のホース挿入方向基端部２ｅの鍔部２ｆを当接させ、ホースＨの外周面Ｈ２に対し、該拡縮スリーブ２の内周面２ａの取付部２ｃに嵌入された弾性体４の内周面４ａを当接させて、押圧スリーブ５を仮止めする。

その後、図１（ａ）に示す如く、上記ニップル１の外周面１ａにホースＨの接続端部を挿入する。
その際、このニップル１の外周面１ａに環状の凹部１ｃが形成される場合には、ホースＨを抵抗なくスムーズに挿入できるという利点がある。
また、この環状の凹部１ｃによる段差で、ホースＨの抜け強度が高くなり、不意なホース抜けを防止できるという利点もある。

このようなホースＨの挿入に伴って、該ホースＨの切断面Ｈ３が、上記拡縮スリーブ２のホース挿入方向基端部２ｅの鍔部２ｆを挟んで上記突き当たり面１ｂに突き当たり、これでホースＨの挿入作業が終了する。
この状態で、上記締め付け具３を回転操作して、その内ネジ部３ａを上記ニップル１の外ネジ部１ｅに螺合させる。

これに続いて、図１（ｂ）に示す如く、上記締め付け具３をねじ込んで上記ニップル１に対しホース挿入方向へ後退移動させると、該締め付け具３のフランジ部３ｃを介して上記押圧スリーブ５が同方向へ後退移動し、そのテーパー状加圧内周面５ａが上記拡縮スリーブ２の先端外周面２ｄと接触して、該拡縮スリーブ２をホース挿入方向へ押圧する。

それにより、この拡縮スリーブ２の先端外周面２ｄが上記押圧スリーブ５のテーパー状加圧内周面５ａに沿って後退移動することで径方向へ加圧されて圧縮変形し、それに伴い該拡縮スリーブ２の先端内周に位置決めされた弾性体４の内周面４ａがホースＨの外周面Ｈ２に圧接し、そのホース内周面Ｈ１を上記ニップル１の外周面１ａの環状凹部１ｃに密着させてクランプすると同時に、該弾性体４が径方向へ圧縮変形する。

この際、上記締め付け具３のフランジ部３ｃと上記押圧スリーブ５の係止段部５ｂとが回転自在に摺接するため、これら押圧スリーブ５のテーパー状加圧内周面５ａと拡縮スリーブ２の外周面との接触抵抗で該押圧スリーブ５は無回転となり、拡縮スリーブ２に剪断応力は発生せず、該拡縮スリーブ２が捻れ変形することを防止しながらスムーズに縮径できるという利点がある。

そして、上記締め付け具３のねじ込みが終わった時点で、ホースＨの接続作業が完了する。
その後、長時間の利用などでクリープによりホースＨ自体の弾性力が減少して肉厚寸法が薄くなった場合には、図１（ｃ）に示す如く、それに伴って上記弾性体４の反発力でその内周面４ａが突出する。

それにより、該弾性体４の内周面４ａがホースＨの外周面Ｈ２に圧接し、該ホース内周面Ｈ１を上記ニップル１の外周面１ａの環状凹部１ｃに密着させてクランプするため、常にホースＨのクランプ状態が保たれる。
その結果、長時間の利用などでクリープによりホースＨ自体の弾性力が減少して肉厚寸法が薄くなったとしても、締め付け具３を更に回転して締め付ける、所謂増し締め作業が不要となる。

また、このようなホースＨのクランプ状態では、上記弾性体４の反発力により、その内周面４ａがホースＨを挟んでニップル１の凹部１ｃへ向け圧接する。
それにより、該ホースＨの挟まれた部分Ｈ４が押し曲げられて、その内周面Ｈ１がニップル１の凹部１ｃに密着するため、確実にシールさせながらホースの抜け強度を高めることができるという利点がある。

なお、前示実施例では、前記ニップル１に対し前記締め付け具３を軸方向移動させるスライド手段１ｅ，３ａとして互いに螺合する外ネジ部と内ネジ部を形成したが、これに限定されず、少なくとも拡縮スリーブ２に対して締め付け具３を軸方向移動させることができれば、ネジ以外の構造であっても良い。
また、このような締め付け具３の軸方向移動による拡縮スリーブ２の縮径に代えて、ホースＨを反挿入方向へ引き抜くことにより、それに伴い上記拡縮スリーブ２を締め付け具３の内周面又は押圧スリーブ５の加圧内周面５ａに沿い反挿入方向へ移動して縮径されるようにしても良い。

さらに、前記拡縮スリーブ２のホース挿入方向基端部２ｅに突出形成される鍔部２ｆを、前記ニップル１の突き当たり面１ｂと前記ホースＨの切断面Ｈ３との間に挟み込むように配置したが、これに限定されず、図示せぬが該鍔部２ｆを形成せずに、上記ホースＨの切断面Ｈ３をニップル１の突き当たり面１ｂに直接当接させて、その外側と前記締め付け具３との間に上記拡縮スリーブ２を移動不能に配置するようにしても良い。

Ａホース継手１ニップル
１ａ外周面１ｂ突き当たり面
１ｃ凹部１ｄ開口端部
１ｅスライド手段（外ネジ部）１ｆ接続部
２拡縮スリーブ２ａ内周面
２ｂすり割り２ｃ取付部
２ｄ外周面２ｅ基端部
２ｆ鍔部３締め付け具
３ａスライド手段（内ネジ部）３ｂ滑り止め手段
３ｃフランジ部４弾性体
４ａ内周面４ｂ凹溝部
５押圧スリーブ５ａ加圧内周面
５ｂ係止段部Ｈホース
Ｈ１内周面Ｈ２外周面
Ｈ３切断面Ｈ４挟まれた部分

Claims

ニップル（１）の外周面（１ａ）に沿ってホース（Ｈ）が挿入され、その外周に拡縮スリーブ（２）を介して締め付け具（３）が被せられ、これら拡縮スリーブ（２）と締め付け具（３）の軸方向への相互移動により該拡縮スリーブ（２）を縮径して、ホース（Ｈ）の内周面（Ｈ１）がニップル（１）の外周面（１ａ）に密着されるホース継手において、
前記拡縮スリーブ（２）の内周面（２ａ）と前記ホース（Ｈ）の外周面（Ｈ２）との間に、該拡縮スリーブ（２）の縮径に伴って径方向へ圧縮変形する環状の弾性体（４）を設け、この弾性体（４）の反発力にて上記ホース（Ｈ）の外周面（Ｈ２）が前記ニップル（１）の外周面（１ａ）へ向け押圧されるように上記拡縮スリーブ（２）を配置したことを特徴とするホース継手。
前記ニップル（１）に対し、前記締め付け具（３）を軸方向へ移動自在に螺合させ、この締め付け具（３）の内周に押圧スリーブ（５）を回転自在に設け、この押圧スリーブ（５）の内周を、前記拡縮スリーブ（２）の外周面（２ｂ）が摺接するテーパー状の加圧内周面（５ａ）とした請求項１記載のホース継手。
前記ニップル（１）の外周面（１ａ）に環状の凹部（１ｃ）を、前記弾性体（４）と対向して形成した請求項１又は２記載のホース継手。
前記弾性体（４）の表面に、該弾性体（４）の圧縮変形に伴いその変形部分が入り込む凹溝部（４ｂ）を形成した請求項１、２又は３記載のホース継手。