JP2013127213A - 管継手構造 - Google Patents

Abstract

【課題】シール部を複数設けるとともに、シール部での面圧を増大させることで、管継手構造のシール性の向上を図る。
【解決手段】管継手構造は、雌側継手８を有する第１配管６と、雄側継手９を有する第２配管７と、第２配管７の先端に取り付けられるとともに第１配管６の外周に螺合する袋ナット１０とを備える。そして、雌側継手８は、筒部８ａと、筒部８ａに挿入された雌側継手８の先端を軸方向に係止可能な段部８ｂとを有しており、雄側継手９は、筒部８ａの内周面に向けて膨出するバルジ部９ａを有しており、第１配管６と第２配管７とは、雌側継手８と段部８ｂとの当接による第１シール部２１、バルジ部９ａと筒部８ａの内周面との当接による第２シール部２２によってシールされる。これによれば、複数個所でシールするためシール性が向上する。また、内圧によってバルジ部９ａが筒部８ａの内周面に押し付けられ、シール面圧が向上する。
【選択図】図２

Description

本発明は、管同士を接続する管継手構造に関する。

従来の管継手構造として、図５に示すようなものがある（特許文献１参照）。
すなわち、開口に円錐状の受圧面を有する第１配管１０１と、第１配管１０１の受圧面に当接する曲面を有する第２配管１０２と、第２配管１０２の先端に取り付けられて第１配管１０１の外周に形成された雄ねじに螺合する雌ねじを有する袋ナット１０３とを備える。
そして、第２配管１０２は先端部が外周に膨出するバルジ部１０２ａを有しており、バルジ部１０２ａが袋ナット１０３の締め付けによって軸方向に押圧されることで、第１配管１０１と第２配管１０２とのシール部１０５の面圧を増大させている。

しかし、この管継手構造では、第１配管１０１と第２配管１０２とのシール部１０５が１箇所しかないため、このシール部１０５に漏れが生じると、袋ナット１０３と第２配管１０２との螺合部から配管を通過する媒体が外部に漏れ出てしまう虞がある。
そこで、シール部１０５を複数設けるとともに、シール部１０５での面圧を増大させることのできる管継手構造が求められる。

特開２００７−７７８０７号公報

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、シール部を複数設けるとともに、シール部での面圧を増大させることで、管継手構造のシール性の向上を図ることにある。

〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の管継手構造は、先端に雌側継手（８）を有する第１配管（６）と、先端に雄側継手（９）を有する第２配管（７）と、第２配管（７）の先端に取り付けられるとともに第１配管（６）の外周に螺合する袋ナット（１０）とを備える。
そして、雌側継手（８）は、筒部（８ａ）と、筒部（８ａ）に挿入された雌側継手（８）の先端を軸方向に係止可能な段部（８ｂ）とを有しており、雄側継手（９）は、筒部（８ａ）の内周面に向けて膨出するバルジ部（９ａ）を有しており、第１配管（６）と第２配管（７）とは、雌側継手（８）の先端と段部（８ｂ）との当接による第１シール部（２１）、バルジ部（９ａ）と筒部（８ａ）の内周面との当接による第２シール部（２２）によってシールされる。

これによれば、複数個所でシールするためシール性が向上する。また、バルジ部（９ａ）を用いているため、管内に内圧が加わると、内圧によってバルジ部（９ａ）が筒部（８ａ）の内周面に押し付けられて、面圧が向上する。

〔請求項２の手段〕
請求項２に記載の管継手構造によれば、雄側継手（９）は、袋ナット（１０）内で袋ナット（１０）と軸方向に係合して、袋ナット（１０）の軸方向移動を雌側継手（８）に伝達する鍔部（９ｂ）を有する。

そして、袋ナット（１０）の締結によって、鍔部（９ｂ）は、袋ナット（１０）と雌側継手（８）との間に軸方向に挟持され、第１配管（６）と第２配管（７）とは、第１、２シール部（２１、２２）に加えて、鍔部（９ｂ）と雄側継手（９）との当接による第３シール部（２３）によってシールされる。
これによれば、さらに複数個所でシールするためシール性が向上する。

〔請求項３の手段〕
請求項３に記載の管継手構造によれば、筒部（８ａ）の内周面に当接可能なバルジ部（９ａ）は軸方向の複数個所に設けられている。
これによれば、さらに複数個所でシールするためシール性が向上する。

〔請求項４の手段〕
請求項４に記載の管継手構造によれば、段部（８ｂ）には、雄側継手（９）の先端の管内側への移動を規制する規制部（８ｄ）が形成されている。
袋ナット（１０）の締結による軸力によって雄側継手（９）の先端が段部（８ｂ）に軸方向に押し付けられると、雄側継手（９）の先端が管内側へ変形して段部８ｂから外れる可能性がある。そこで、段部（８ｂ）に規制部（８ｄ）を設けることで雄側継手（９）の先端と段部（８ｂ）とのシールを確実にすることができる。

コモンレールの部分断面図を含む全体構成図である（実施例１）。 （ａ）〜（ｃ）は管継手構造を示す拡大断面図である（実施例１）。 （ａ）、（ｂ）は管継手構造を示す拡大断面図である（実施例２、３）。 （ａ）、（ｂ）は管継手構造を示す拡大断面図である（変形例）。 （ａ）、（ｂ）は管継手構造を示す拡大断面図である（従来例）。

本発明を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。

〔実施例１〕
〔実施例１の構成〕
実施例１の管継手構造を、図１、２を用いて説明する。
本実施例の管継手構造は、内部に高圧の燃料を蓄圧するコモンレール１とコモンレールに接続する高圧燃料配管との接続構造に用いられる。

コモンレール１は、図１に示すように、筒状のボディ２と、ボディ２の長手方向一端に設置された減圧弁３と、ボディ２の長手方向他端に設置されたレール圧センサ４とを備える周知の構造を有する。
ボディ２の内部は高圧燃料が蓄圧される蓄圧室として機能し、ボディ２にはボディ外周面から突出するとともに蓄圧室と連通する複数の管部（以下、第１配管６と呼ぶ）が形成されている。
第１配管６には、それぞれ高圧燃料配管（以下、第２配管７と呼ぶ）が接続される。
なお、第２配管７は、例えば、コモンレール１とインジェクタ（図示せず）とを接続して、コモンレール１からの高圧燃料を通すものである。

〔実施例１の特徴〕
図２を用いて、第１配管６と第２配管７の管継手構造について説明する。
第１配管６は、先端に雌側継手８を有しており、第２配管７は、雌側継手８に接続する雄側継手９を有する。そして、第２配管７の先端には、第１配管６の外周に螺合する袋ナット１０が取り付けられている。
なお、第１、２配管６、７における先端側とは、それぞれ接続側を指す。

雌側継手８は、円筒状の筒部８ａと、筒部８ａに挿入された雌側継手８の先端を軸方向に係止可能な段部８ｂとを有している。
すなわち、第１配管６は、筒部８ａの底部の中央に、第１配管６の流路の開口８ｃが設けられている。そして、開口８ｃの開口径は筒部８ａの内径よりも小さく、開口８ｃの周囲が段部８ｂとなっている。

雄側継手９は、筒部８ａの内周面に向けて膨出するバルジ部９ａを先端に有している。
バルジ部９ａは、バルジ加工等によって、管壁が径方向外側に向かってに環状に突出するように形成されている。

また、バルジ部９ａよりも後端側には、径方向外側に突出する鍔部９ｂを有する。なお、本実施例では、鍔部９ｂも管壁が径方向外側に向かってに環状に突出するように形成されている。
袋ナット１０は、カップ状を呈して、内周にねじ部が形成された筒部１０ａと、筒部１０ａの一端側に筒部１０ａの内径よりも小さい貫通穴１０ｂを有する底部１０ｃとを有する周知の構造である。貫通穴１０ｂには、第２配管７が挿通されており、鍔部９ｂは筒部１０ａの内側に収容されて、貫通穴１０ｂの内径及び筒部８ａの内径よりも大きな径に形成されている。
このため、鍔部９ｂの後端側が軸方向に袋ナット１０と係合可能となっており、先端側が筒部８ａの先端に係合可能となっている。
つまり、鍔部９ｂは、袋ナット１０の筒部１０ａ内において、袋ナット１０の底部１０ｃと雌側継手８の先端との間に挟持可能に設けられている。

以下、図２に沿って、本実施例の管継手構造の締結及びシール部について説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、袋ナット１０を筒部８ａの外周に螺合させ、筒部８ａに雄側継手９が挿入された状態とする。なお、袋ナット１０の螺合による軸方向への移動は、鍔部９ｂによって雄側継手９に伝達される。

そして、図２（ｂ）に示すように、袋ナット１０の螺合をさらに進めると、雌側継手８が雄側継手側へさらに移動して、雌側継手８の先端が段部８ｂに当接する。さらに、袋ナット１０の螺合を進めると、バルジ部９ａが軸方向に押しつぶされるように変形して、バルジ部９ａが筒部８ａ内周面に当接する。
また、袋ナット１０の締結による軸力によって鍔部９ｂが袋ナット１０の底部１０ｃと雌側継手８の先端との間に挟持される。

これにより、第１配管６と第２配管７とは、雌側継手８の先端と段部８ｂとの当接による第１シール部２１、バルジ部９ａと筒部８ａの内周面との当接による第２シール部２２、鍔部９ｂと雄側継手９との当接による第３シール部２３によってシールされる。

加えて、図３に示すように、第１、２配管６、７には、高圧燃料によって内圧が負荷されるため、内圧によってバルジ部９ａが膨らみ、第２シール部２２におけるシール面圧が上昇する。

〔実施例１の効果〕
本実施例では、第１配管６と第２配管７とは、第１シール部２１、第２シール部２２、第３シール部２３の３箇所によってシールされる。

これによれば、複数個所でシールするためシール性が向上する。また、バルジ部９ａを用いているため、管内に内圧が加わると、内圧によってバルジ部９ａが筒部８ａの内周面に押し付けられて、第２シール部２２でのシール面圧が向上する。

〔実施例２〕
実施例２の管継手構造を、実施例１とは異なる点を中心に、図３（ａ）を用いて説明する。
本実施例では、筒部８ａの内周面に当接可能なバルジ部９ａが軸方向に複数個（例えば３つ）設けられている。すなわち、第２シール部２２が複数個設けられている。
このため、第１配管６と第２配管７とのシール性が向上する。

また、本実施例では、鍔部９ｂの態様が実施例１とは異なっている。すなわち、本実施例では、鍔部９ｂは、第２配管７の外周面から径方向外側に広がる板状のフランジとして設けられている。

〔実施例３〕
実施例３の管継手構造を、実施例１とは異なる点を中心に、図３（ｂ）を用いて説明する。
本実施例では、段部８ｂに、雄側継手９の先端の管内側への移動を規制する規制部８ｄが形成されている。すなわち、開口８ｃの開口縁が軸方向に突出する凸部として形成され、この凸部が規制部８ｄとなっている。

袋ナット１０の締結による軸力によって雄側継手９の先端が段部８ｂに軸方向に押し付けられると、雄側継手９の先端が管内側へ変形して段部８ｂから外れる可能性がある。そこで、段部８ｂに規制部８ｄを設けることで雄側継手９の先端と段部８ｂとのシールを確実にすることができる。

〔変形例〕
実施例１〜３の管継手構造は、コモンレール１とコモンレールに接続する高圧燃料配管との接続構造に適用されるものであったが、これに限らず、様々な配管の接続構造に適用することができる。例えば、高圧燃料配管とインジェクタとの接続構造や、高圧ポンプとポンプ配管との接続構造にも適用することができる。

また、図４（ａ）に示すように、鍔部９ｂと底部１０ｃとの間において、第２配管７の外周にカラー２５を嵌合してもよい。また、図４（ｂ）に示すように、鍔部９ｂを第２配管７の加工により形成するのではなく、リング状部材を溶接により接合することによって設けてもよい。

１ コモンレール
６ 第１配管
７ 第２配管
８ 雌側継手
８ａ 筒部
８ｂ 段部
８ｄ 規制部
９ 雄側継手
９ａ バルジ部
９ｂ 鍔部
１０ 袋ナット
２１ 第１シール部
２２ 第２シール部
２３ 第３シール部

Claims (4)

1. 先端に雌側継手（８）を有する第１配管（６）と、先端に雄側継手（９）を有する第２配管（７）と、前記第２配管（７）の先端に取り付けられるとともに前記第１配管（６）の外周に螺合する袋ナット（１０）とを備える管継手構造であって、
   前記雌側継手（８）は、筒部（８ａ）と、前記筒部（８ａ）に挿入された前記雌側継手（８）の先端を軸方向に係止可能な段部（８ｂ）とを有しており、
   前記雄側継手（９）は、前記筒部（８ａ）の内周面に向けて膨出するバルジ部（９ａ）を有しており、
   前記第１配管（６）と前記第２配管（７）とは、前記雌側継手（８）の先端と前記段部（８ｂ）との当接による第１シール部（２１）、前記バルジ部（９ａ）と前記筒部（８ａ）の内周面との当接による第２シール部（２２）によってシールされることを特徴とする管継手構造。
2. 請求項１に記載の管継手構造において、
   前記雄側継手（９）は、前記袋ナット（１０）内で前記袋ナット（１０）と軸方向に係合して、前記袋ナット（１０）の軸方向移動を前記雌側継手（８）に伝達する鍔部（９ｂ）を有し、
   前記袋ナット（１０）の締結によって、前記鍔部（９ｂ）は、前記袋ナット（１０）と前記雌側継手（８）との間に軸方向に挟持され、
   前記第１配管（６）と前記第２配管（７）とは、前記第１、２シール部（２１、２２）に加えて、前記鍔部（９ｂ）と前記雄側継手（９）との当接による第３シール部（２３）によってシールされることを特徴とする管継手構造。
3. 請求項１または２に記載の管継手構造において、
   前記筒部（８ａ）の内周面に当接可能な前記バルジ部（９ａ）は軸方向の複数個所に設けられていることを特徴とする管継手構造。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の管継手構造において、
   前記段部（８ｂ）には、前記雄側継手（９）の先端の管内側への移動を規制する規制部（８ｄ）が形成されていることを特徴とする管継手構造。

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