JP2014137117A - クランプ装置、及び車両用空気調和装置の配管連結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用空気調和装置の配管同士を連結部材で連結する場合に、一方の配管側を押圧しても他方の配管を中心に連結部材が回転してしまうことがないようにする。
【解決手段】配管２〜５は冷媒が流通する。クランプ装置３１は、一端側に配管４の連結部１１が挿し通されているクランプ部３２が形成され、他端側に配管３が挿し通されているクランプ部３３が形成されていて、配管２，３側と配管４，５側とを連結している。配管４の連結部１１には凸部１１ｂが形成されている。クランプ部３２の内周面と凸部１１ｂとは係り合って、連結部１１を中心にクランプ部材３１が回転することを防止する。
【選択図】図１

Description

この発明は、クランプ装置、及び当該クランプ装置を備えた車両用空気調和装置の配管連結構造に関する。

特許文献１には、配管クランプについて開示されている。この配管クランプでは、２本の配管を挟持するロアーブロックを備えている。このロアーブロックには２本の配管の外径より若干小さい半径溝を設け、ネジ孔とネジ通し孔を設けた構造としている。アッパーブロックにはロアーブロックと同様、半径溝を設け、更にネジ通し孔２個を有する構造としている。

実開平４‐１３４９８３号公報

しかしながら、特許文献１に示されている構造では、ネジ留めにより、ロアーブロックの半径溝とアッパーブロックの半径溝とで２本の配管を締め付けて固定しているだけであるため、一方の配管側を押圧すれば、他方の配管を中心にロアーブロック及びアッパーブロックの締め付け構造が回転してしまう恐れがあるという不具合がある。

そこで、本発明の課題は、配管同士を連結部材で連結する場合に、一方の配管側を押圧しても他方の配管を中心に連結部材が回転してしまうことがないようにすることである。

本発明の一形態は、一端側に設けられ第１の配管が挿し通される第１の挿通部と、他端側に設けられ第２の配管が挿し通される第２の挿通部と、を備え、前記第１の挿通部の内周面は、前記第１の配管に形成されている凸部と係り合って当該第１の配管に対して当該第１の挿通部が回転するのを防止する形状である、クランプ装置である。
かかる構造によれば、第１の挿通部の内周面は、第１の配管に形成されている凸部と係り合って当該第１の配管に対して当該第１の挿通部が回転するのを防止することができる。

また、前記第１の挿通部の内周面は、前記第１の配管の少なくとも一部を構成する２本の配管を結合している結合部である前記凸部と係り合うようにしてもよい。
この場合は、第１の配管を構成している２本の配管を連結している結合部が第１の挿通部と係り合うので、第１の配管に対して第１の挿通部が回転するのを防止するために、第１の配管に特別な部材を形成することで凸部を形成する必要がない。よって、部品点数の削減、製造コストの低減を図ることができる。

本発明の別の一形態は、冷媒が流通する第１の配管と、冷媒が流通する第２の配管と、一端側に前記第１の配管が挿し通されている第１の挿通部が形成され、他端側に前記第２の配管が挿し通されている第２の挿通が形成されていて、前記第１の配管と前記第２の配管とを連結しているクランプ装置と、を備え、前記第１の貫通孔の内周面の形状は、前記第１の配管に形成されている凸部と係り合って当該第１の配管に対して当該第１の挿通部が回転するのを防止する形状である、車両用空気調和装置の配管連結構造である。
かかる構造によれば、第１の挿通部の内周面は、第１の配管に形成されている凸部と係り合って当該第１の配管に対して当該第１の挿通部が回転するのを防止することができる。

また、前記凸部は、前記第１の配管の少なくとも一部を構成する２本の配管を結合している結合部であるようにしてもよい。
この場合は、第１の配管を構成している２本の配管を連結している結合部が第１の挿通部と係り合うので、第１の配管に対して第１の挿通部が回転するのを防止するために、第１の配管に特別な部材を形成することで凸部を形成する必要がない。よって、部品点数の削減、製造コストの低減を図ることができる。

さらに、前記第２の配管は、前記クランプ装置の近傍に当該第２の配管に冷媒を導入する導入口をさらに備えているようにしてもよい。
この場合は、第２の配管に導入口から冷媒を導入する作業を行って、当該作業により第２の配管側が押圧されも、第１の配管を中心として第１の挿通部が回転してしまうことを抑制することができる。

また、前記の各場合に、第２の挿通部の内周面も、第２の配管に形成されている凸部と係り合って当該第２の配管に対して当該第２の挿通部が回転するのを防止する形状であるようにしてもよい。

本発明によれば、第２の配管側を押圧しても、第１の配管を中心としてクランプ装置が回転してしまうことを防止し、第１の配管で第２の配管を強固に支持することができる。

図１は、本発明の一実施の形態である車両用空気調和装置の配管連結構造を示す拡大斜視図である。 図２は、本発明の一実施の形態である車両用空気調和装置の全体構成を示す斜視図である。 図３は、本発明の一実施の形態である車両用空気調和装置の配管連結構造のエンジンルーム内での配置を示す斜視図である。 図４は、本発明の一実施の形態であるクランプ装置の開いた状態の斜視図である。 図５は、本発明の一実施の形態であるクランプ装置の開いた状態の正面図である。 図６において、（ａ）は、本発明の一実施の形態であるクランプ装置の閉じた状態の正面図である。（ｂ）は、同クランプ装置の閉じた状態の背面図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図２は、本発明の一実施の形態である車両用空気調和装置の全体構成を示す斜視図である。この車両用空気調和装置１０１は、車両２０１（図３）に搭載されるヒートポンプ装置であり、車室内の冷房に使用される。車両用空気調和装置１０１は、冷媒を圧縮するコンプレッサ１０２、冷媒を冷却するコンデンサ１０３、液冷媒を貯留するレシーバタンク１０５、液冷媒を減圧し気化させる膨張弁（図示せず）、冷媒の冷気により冷風を発生させるエバポレータ（図示せず）などを備えている。

コンプレッサ１０２とコンデンサ１０３とは配管１０４で接続されている。コンデンサ１０３の側部にはレシーバタンク１０５が設けられている。レシーバタンク１０５には配管２が接続され、配管２の先には配管３が接続されている。配管３の先にはエバポレータ（図示せず）が接続されている。配管３の途中の当該エバポレータの手前位置には膨張弁（図示せず）が設けられている。当該エバポレータには配管４が接続され、この配管４の先には配管５が接続されている。さらに配管５の先はコンプレッサ１０２と接続されている。

次に、概略以上のような構成の車両用空気調和装置１０１の基本動作について説明する。まず、コンプレッサ１０２は冷媒を圧縮して高温高圧の状態にする。コンプレッサ１０２で高温高圧の状態にされた冷媒は配管１０４を介してコンデンサ１０３に送出される。コンデンサ１０３は、コンデンサーファン（図示せず）で冷却され、もって、当該高温高圧の冷媒を冷やす。コンデンサ１０３で冷却されて十分に液化された冷媒は、レシーバタンク１０５に貯留される。

レシーバタンク１０５内の液化された冷媒は、配管２，３を介してエバポレータ（図示せず）側に送出される。配管３を流通する液化された冷媒は、膨張弁（図示せず）の微小なノズル孔から当該エバポレータ内へ噴射され、一気に気化する。この気化した冷媒は当該エバポレータ周りの熱を奪い、これにより当該エバポレータは冷やされる。その冷やされたエバポレータにブロワファン（図示せず）で風を通過させると、冷風が発生する。この冷風を車室内に導入することで当該車室内を冷房することができる。そして、当該エバポレータを出た冷媒は配管４，５を介してコンプレッサ１０２に戻る。以上の冷凍サイクルを繰り返すことにより、車室内を継続的に冷房することができる。

このような車両用空気調和装置１０１は、配管連結構造１を備えている。図３は、配管連結構造１のエンジンルーム内での配置を示す斜視図である。車両２０１のボンネット（図示せず）を開くと、エンジンルーム２０２内では、この車両用空気調和装置１０１の配管連結構造１が直ぐ露出するように、当該配管連結構造１はエンジンルーム２０２内に配置されている。配管４，５と、配管２，３とは、何れも配管連結構造１の近傍の部位においては、その長さ方向が概ね車両２０１の前後方向となっている。

図１は、配管連結構造１の拡大斜視図である。この配管連結構造１においては、配管３と配管４、配管２と配管５が、それぞれ並列して配置されている。配管４と配管５は、冷媒が流通する第１の配管となるものである。配管２と配管３は、冷媒が流通する第２の配管となるものである。配管４の配管５側の先端部には連結部１１が設けられ、配管５の配管４側の先端部には連結部１２が設けられている。連結部１１と連結部１２とはボルト１３（図１においては、ボルト１３が連結部１１に隠れていて符号以外は図示されていない）により互いに締結され、もって配管４と配管５とは連結されている。連結部１１，１２は結合部となるものである。符号１４は当該締結のためのボルト孔である。配管３の配管２側の先端部、及び配管２の配管３側の先端部にも、それぞれ連結部２１，２２が設けられ、配管２と配管３とは連結部２１と連結部２２とで締結されて互いに連結されている。

クランプ装置３１は、一端側に配管４が（連結部１１部分で）挿し通されている第１の挿通部となるクランプ部３２が設けられている。クランプ装置３１の他端側には配管３が挿し通されている第２の挿通部となるクランプ部３３が設けられている。この例では、クランプ装置３１はクランプ部３２で配管４（の連結部１１）に締め付け固定され、また、クランプ部３３で配管３に締め付け固定されている。これにより、クランプ装置３１は配管４，５側と配管２，３側とを連結している。

配管４のクランプ部３２に挿し通されている部分、すなわち、この例で連結部１１は、配管５と同軸に当該配管５より肉厚のボス部１１ａを備えている。そして、このボス部１１ａには凸部１１ｂが形成されている。この凸部１１ｂはボス部１１ａから突出した部分が略円筒形状で、前記のボルト孔１４が形成されている。そして、ボス部１１ａと凸部１１ｂとの間は窪んでいて凹部１１ｃをなしている。そして、凸部１１ｂとクランプ部３２の内周面とが係り合って、配管４（この例で連結部１１）を中心としてクランプ部３２、ひいてはクランプ装置３１が回転することを防止している。このクランプ装置３１の構造や連結部１１との関係等の詳細については、図４〜図６を参照して後述する。

また、配管４のクランプ装置３１近傍には、冷媒を導入するための導入口６１が設けられている。この導入口６１は通常はキャップ６２により封止されている。さらに、配管３のクランプ装置３１近傍には、冷媒を導入するための導入口６３が設けられている。この導入口６３は通常はキャップ６４により封止されている。
配管３，４における導入口６１，６３の近傍で、当該導入口６１，６３からみてクランプ装置３１側とは反対側の位置には、クランプ装置７１が設けられている。このクランプ装置７１は、配管３，４にそれぞれ締付け固定されていて、さらに車体に固定されている（その構造の詳細については説明を省略する）。配管４，５は比較的太いパイプである。そのため、多少強く押圧しても、ほとんど撓まない程度に、当該配管４，５の剛性は高い。

次に、クランプ装置３１の構造や作用について、図４〜図６を参照して説明する。図４は、本発明の一実施の形態であるクランプ装置の開いた状態の斜視図である。図５は、同クランプ装置の開いた状態の正面図である。図６において、（ａ）は、同クランプ装置が閉じた状態の正面図である。同（ｂ）は、同クランプ装置の閉じた状態の背面図である。
クランプ装置３１は、例えば樹脂などの材料により構成されている。クランプ装置３１は、大きく分けて上側部４１と下側部４２とからなる。この上側部４１の基端側と下側部４２の基端側とは連結部４３により弾性的に連結されている。すなわち、連結部４３は容易に折れ曲がって上側部４１と下側部４２とは連結部４３を中心として開閉可能である。

上側部４１の先端部分からは下側に向けて固定部４４が突出している。また、上側部４１の長さ方向の中間位置からは下側に向けて固定部４５が突出している。固定部４４，４５は、何れも上側部４１から下側に向けて延び、途中で折れ曲がって（折れ曲がり部４４ｂ，４５ｂ）、その先端側は上側部４１に向いている。そして、固定部４４，４５の先端側部分には段部４４ａ，４５ａがそれぞれ形成されている。

上側部４１の基端側にはクランプ部３２の一部を構成することとなる凹部４６が形成されている。さらに、上側部４１の基端側で連結部４３の近傍には凸部４７が形成されている。そして、上側部４１の固定部４４と固定部４５との中間位置には配管２に突き当てられた状態で接する受け部４８が形成されている。
下側部４２の先端部分で固定部４４と向き合う位置には、被固定部５１が形成され、被固定部５１の奥には空洞部５２が形成されている。空洞部５２はクランプ装置３１の図５における正面部分から外部に通じる開口５３が形成されている。また、下側部４２の長さ方向の中間位置の固定部４５と向き合う部位には、被固定部５４が形成され、被固定部５４の奥には空洞部５５が形成されている。空洞部５５はクランプ装置３１の図５における背面部分から外部に通じる開口５６が形成されている。

下側部４２の基端側にはクランプ部３３の一部を構成することとなる凹部５７が形成されている。また、下側部４２の先端側で被固定部５１と被固定部５４との中間位置の受け部４８と対向する位置には、クランプ部３３の一部を構成することとなる凹部５８が形成されている。さらに、下側部４２の基端側で連結部４３の近傍には鉤爪部５９が形成されている。図５、図６（ａ）における凹部５７の正面側の端縁部分には、凹部５７より一段高くなった張出し部６０が略円弧状に形成されている。

次に、以上の構成のクランプ装置３１の作用について説明する。クランプ装置３１を用いて配管３と配管４とを連結するには次のようにする。まず、クランプ装置３１の上側部４１と下側部４２とは開いた状態にしておく。そして、凹部５７には配管４（の連結部１１）の下側を差し込み、凹部５８には配管３の下側を差し込む。
この状態で、上側部４１と下側部４２とを合わせるように閉じると、下側部４２の被固定部５１，５４にそれぞれ上側部４１の固定部４４，４５の先端が挿入され、被固定部５１，５４に押圧されて固定部４４，４５が折れ曲がり部４４ｂ，４５ｂで撓んで圧縮され、固定部４４，４５がそれぞれ被固定部５１，５４内に挿入される。そして、被固定部５１，５４の縁とそれぞれ固定部４４，４５の段部４４ａ，４５ａとが係り合う。これにより、上側部４１と下側部４２とを引き離すような力がクランプ装置３１にかかっても、上側部４１と下側部４２とは引き離せないように互いに固定される。また、この状態のとき、凸部４７と鉤爪部５９とが係り合う。

この状態では、クランプ装置３１は、その一端側で、凹部５７と凹部４６とで構成されるクランプ部３２により配管４（の連結部１１）に締め付け固定される。また、クランプ装置３１は、その他端側で、凹部５８と受け部４８とで構成されるクランプ部３３により配管３に締め付け固定される。これによって、配管２，３側と配管４，５側とはクランプ装置３１によって連結される。また、このとき、下側部４２の張出し部６０は、連結部１１の縁部分と係り合って、クランプ装置３１が配管４の軸方向でクランプ装置７１側の向きに位置ずれしないようにする。

このようにして、クランプ装置３１は、配管４（の連結部１１）と配管３とにそれぞれ取り付けられ、図１〜図３に図示されているような状態となる。このときの状態は、図６に示している。そして、この例で連結部１１の径方向の断面形状は、配管４のボス部１１ａで膨らみ、また、ボルト孔１４の周囲の凸部１１ｂが突出している。一方、これらの部位１１ａと１１ｂとの中間位置では、凹部１１ｃをなしている。また、クランプ部３２を形成する凹部４６の奥側の部位（図６における凹部４６の上側部分４６ａ）、及び凹部５７の奥側の部位（図６における凹部５７の下側部分５７ａ）の内周面形状は、当該内周面と向き合う連結部１１の外周面形状（部位１１ａと１１ｂの外周形状）と合っている。

そして、前記のとおり、凸部１１ｂがクランプ部３２の内周面と係り合って、配管４（この例で連結部１１）を中心としてクランプ部３２、ひいてはクランプ装置３１が回転することを防止している。よって、配管２，３側を押圧しても、配管４（の連結部１１）を中心としてクランプ装置３１が回転することがない。前記のとおり、多少強く押圧しても、ほとんど撓まない程度に、配管４，５の剛性は高い。そのため、配管４，５より細くて相対的に剛性が低い配管２，３を、クランプ装置３１を介して配管４に強固に支持させることができる。

よって、キャップ６４を外して導入口６３から冷媒を車両用空気調和装置１０１に導入する作業を行ったとしても、当該作業に伴って、配管２，３が大きく撓み、あるいは、曲がったりしてしまうことがない。
なお、言うまでもなく、以上の実施形態で説明した技術内容は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。

例えば、凸部１１ｂとクランプ部３２とが係り合って、配管４を中心にクランプ装置３１が回転してしまうのを防止できれば、クランプ部３２の内周面の形状や連結部１１の凸部１１ｂの形状は様々な形状を選択することができる。
また、前記の例では、連結部１１とクランプ部３２とだけが係り合って配管４を中心にクランプ装置３１が回転してしまうのを防止しているが、さらに、連結部２１（あるいは連結部２２）とクランプ部３３とが係り合って配管３（又は２）を中心にクランプ部３３、ひいてはクランプ装置３１が回転しない構成としてもよい。

さらに、前記の例では、配管４の連結部１１でクランプ装置３１を固定するようにしているが、連結部１２に固定させてもよい。また、配管４又は５そのものの径方向断面形状を工夫して、配管４又は５そのものにクランプ装置３１を固定するようにしてもよい。あるいは、配管４又は５にクランプ装置３１固定用の専用の部材を設け、当該専用部材にクランプ装置３１を固定するようにしてもよい。

しかしながら、前記の実施形態のように、配管４の連結部１１で（あるいは配管５の連結部１２で）クランプ装置３１を固定するようにすれば、配管４又は５そのものの径方向断面形状を加工し、あるいは、配管４又は５に連結部１１の他にクランプ装置３１固定用の専用の部材を設けることにより、配管４又は５そのものにクランプ装置３１を固定し、あるいは、専用部材にクランプ装置３１を固定する必要がなくなる。これにより、製造コストの低減や、部品点数の削減を図ることができる。

１ 車両用空気調和装置の配管連結構造
２〜５ 配管
１１，１２ 連結部
３１ クランプ装置
３２，３３ クランプ部
６１，６３ 導入口

Claims (5)

1. 一端側に設けられ第１の配管が挿し通される第１の挿通部と、
   他端側に設けられ第２の配管が挿し通される第２の挿通部と、
   を備え、
   前記第１の挿通部の内周面は、前記第１の配管に形成されている凸部と係り合って当該第１の配管に対して当該第１の挿通部が回転するのを防止する形状である、
   クランプ装置。
2. 前記第１の挿通部の内周面は、前記第１の配管の少なくとも一部を構成する２本の配管を結合している結合部である前記凸部と係り合う、請求項１に記載のクランプ装置。
3. 冷媒が流通する第１の配管と、
   冷媒が流通する第２の配管と、
   一端側に前記第１の配管が挿し通されている第１の挿通部が形成され、他端側に前記第２の配管が挿し通されている第２の挿通が形成されていて、前記第１の配管と前記第２の配管とを連結しているクランプ装置と、
   を備え、
   前記第１の貫通孔の内周面の形状は、前記第１の配管に形成されている凸部と係り合って当該第１の配管に対して当該第１の挿通部が回転するのを防止する形状である、
   車両用空気調和装置の配管連結構造。
4. 前記凸部は、前記第１の配管の少なくとも一部を構成する２本の配管を結合している結合部である、請求項３に記載の車両用空気調和装置の配管連結構造。
5. 前記第２の配管は、前記クランプ装置の近傍に当該第２の配管に冷媒を導入する導入口をさらに備えている、請求項３又は４に記載の車両用空気調和装置の配管連結構造。

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