JP2015081625A - ユニオンナット付きホース - Google Patents

Abstract

【課題】 比較的簡単かつ低コストな構成でありながら、ユニオンナットを締め付ける際に、熟練を必要とすることなく、ホースに捩れが生じないようにすることができ、以って他の部品との接触等による損傷等の発生を防止することができると共に、組み付け作業性を改善することができるユニオンナット付きホースを提供する。
【解決手段】 ユニオンナット付きホース１００は、可撓性を有するホース１１０と、該ホース１１０の端部の内周に嵌挿されるインサート１３０と、ホース１１０の外周に挿入されインサート１３０とホース１１０とをカシメ等の方法により略一体化するスリーブ１４０と、ユニオンナット１２０と、を含んで構成されると共に、インサート１３０の接続端部（フランジ部）１３０Ａの当接面１３０Ｂと、ユニオンナット１２０の係合部１２０Ａと、の間に、摩擦係数を小さくするための球状ベアリング１７０を周方向に複数介装した。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料配管、油圧配管、エア配管などに利用されるユニオンナット（接続ナット）付きホースの構造に関する。

従来のユニオンナット（接続ナット）付きホースの一例としては、図７に示すように、可撓性のあるゴム、シリコン等を含んでなるホース１０と、該ホース１０の端部内周に嵌挿されたインサート３０と、ホース１０の外周に挿入され、インサート３０とホース１０とをカシメ等の方法により略一体化するスリーブ４０と、インサート３０の接続端部（フランジ部）３０Ａとスリーブ４０との間に、回転可能、及び、所定に軸方向移動可能に、かつ、ホース１０から分離不能に係合されたユニオンナット２０と、を含んで構成されている。

なお、前記インサート３０の接続端部（フランジ部）３０Ａは、ユニオンナット２０が螺合される接続要素の接続端面と当接され（ガスケット等を介する場合もある）、ユニオンナット２０を接続要素に対して締め込むことで、ホース１０の内部通路と、接続要素の内部通路と、が、外部への漏洩を防止しつつ連通される流体通路が形成されるようになっている。

なお、ユニオンナットと、これと接続される接続要素と、の接続ついては、図８に示すように、例えば、本願出願人が先に提案した特許文献１などに、ユニオンナット（符号１０）を、接続要素であるエルボ（符号３）に締結することで、配管（符号２）を接続する構成が一例として示されている。

特開平１０−２３８６８３号公報

ここで、図７に示したようなユニオンナット２０は、接続要素に螺合してねじ込むことができるように、ホース１０、インサート３０、スリーブ４０に対して回転可能に取り付けられているため、ユニオンナット２０をねじ込む際の締付トルク（軸力）が低いうちは、ホース１０を連れ廻りさせることなくユニオンナット２０を円滑にねじ込んで行くことができる。

しかし、ある程度ユニオンナット２０のねじ込みが進行して締付トルク（軸力）が大きくなると、ユニオンナット２０と、インサート３０と、の接触部３０Ｂ（図７参照）における摩擦力が大きくなるため、規定トルクでユニオンナット２０を締め付ける際に、ホース１０がユニオンナット２０と連れ廻りしてしまい、図６に示すように、正規のホース１０の組み付け状態に対して、ホース１０に捩じれが発生してしまうおそれがある。

このようにホース１０が捩じれた状態で組み付けてしまうと、例えば、付近の部品と接触等が生じてしまうおそれがあり、かかる場合には、振動等によってホース１０の外周或いは接触相手が摩耗して、破損等が生じる等の不具合が発生してしまうおそれが想定される。

また、図４に示すように、他の部品と結束するためにホースを利用しているような場合には、他の部品との結束ができなくなるなどといった問題が生じるおそれがある。

また、例えば、車輪側に取り付けられているブレーキ装置に車両側からサービスブレーキ用エア（或いはブレーキフルード）を供給するためのブレーキホース（図５参照）である場合には、ホース１０が捩じれた状態で組み付けてしまった場合には、サスペンションが大きく上下動するため、この上下動の影響を受け易く、上述したような摩耗、破損等の不具合が生じるおそれが高い。

また、図６に示したように，捩じれた状態で取り付けられた場合には、例え他の部品等との接触がなくても、ホース１０自体に無理な力が作用しているため、破損等が生じ、ホース１０内を流れる流体（エア、オイル、燃料など）が漏れるおそれが想定される。

更に、ホース１０が捩じれた状態で取り付けられることにより、インサート３０の接続端部３０Ａと、接続要素の接続端面と、の間にガスケット等が介装される場合には、ガスケットに対して不均一な力が作用するなどして、変形や破損等を招くおそれがあり、ホース１０内を流れる流体（エア、オイル、燃料など）が漏れが生じるおそれがある。

このようなことから、ホース１０の組み付け作業においては、従来は、作業者が、予めホース１０の捩じれ量を想定して、規定トルクを掛ける前に、捩じれ量分だけ逆方向に捩じっておいて（回転させておいて）規定トルクで締め付ける、といった面倒な作業を行っていたのが実情であった。

しかしながら、このような作業には、熟練が必要とされると共に、慣れない作業者が作業を行う場合には、当該作業を良好に行えない場合があると共に、熟練した作業者であっても作業毎或いは作業者毎に、予め与える捩じれ量にはバラツキがあるため、高品質な組み立て品質を提供することが難しいといった実情があった。

本発明は、上述した実情に鑑みなされたものであり、比較的簡単かつ低コストな構成でありながら、ユニオンナットを締め付ける際に、熟練を必要とすることなく、ホースに捩れが生じないようにすることができ、以って他の部品との接触等による損傷等の発生を防止することができると共に、組み付け作業性を改善することができ、延いてはバラツキの少ない高い組み立て品質の実現に貢献することができるユニオンナット付きホースを提供することを目的とする。

このため、本発明は、
流体通路の一部として利用されるユニオンナット付きホースであって、
可撓性を有するホースと、
該ホース端部の内周に嵌挿されるインサートと、
ホースの外周に挿入されインサートとホースとを略一体化するスリーブと、
インサートのフランジ部と、スリーブと、の間に回転可能に係合される係合部を介して、インサートの外周に回転可能かつ同軸的に連結されるユニオンナットと、
を含んで構成され、
前記インサートのフランジ部の前記ユニオンナットの係合部側の当接面と、前記フランジ部の当接面に対面する前記ユニオンナットの係合部と、の間に、低摩擦部材を配設したことを特徴とする。

本発明において、前記低摩擦部材が、複数の球状ベアリングであることを特徴とすることができる。

本発明において、前記低摩擦部材が複数の球状ベアリングである場合に、前記ユニオンナットの係合部に前記複数の球状ベアリングの半径方向への移動を規制しながら半径方向位置を整えるための傾斜面であって、前記インサートのフランジ部方向に向かって径が拡張される傾斜面が備えられることを特徴とすることができる。

本発明において、前記低摩擦部材が、低摩擦材料或いは低摩擦な表面処理が施された環状要素であることを特徴とすることができる。

本発明によれば、比較的簡単かつ低コストな構成でありながら、ユニオンナットを締め付ける際に、熟練を必要とすることなく、ホースに捩れが生じないようにすることができ、以って他の部品との接触等による損傷等の発生を防止することができると共に、組み付け作業性を改善することができ、延いてはバラツキの少ない高い組み立て品質の実現に貢献することができるユニオンナット付きホースを提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るユニオンナット（接続ナット）付きホースの構造を説明するためにユニオンナット部分を抜き出して示す断面図である。 同上実施の形態に係るユニオンナット（接続ナット）付きホースの構造の他の一例を示す断面図である。 同上実施の形態に係るユニオンナット（接続ナット）付きホースの正規の取り付け状態の一例を示す斜視図（車両に搭載されたエンジンを右斜め後方上方から見た斜視図）である。 同上実施の形態に係るユニオンナット（接続ナット）付きホースの正規の取り付け状態とホースが捩じられた状態で取り付けられた場合の一例を示す斜視図（車両に搭載されたエンジンを右斜め後方上方から見た斜視図）である。 同上実施の形態に係るユニオンナット（接続ナット）付きホースの車両への搭載例の他の一例を示す斜視図（車両フレームを右斜め前方上方から見た斜視図）である。 ユニオンナット（接続ナット）付きホースの捩じりが無い状態と捩じりがある状態とを比較して示した斜視図である。 従来のユニオンナット（接続ナット）付きホースの一例のユニオンナット付近を示す部分断面図である。 従来のユニオンナット（接続ナット）の接続要素との接続の様子を示す断面図である。

以下、本発明に係る一実施の形態を、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態により、本発明が限定されるものではない。

本発明の一実施の形態に係るユニオンナット（接続ナット）付きホース１００は、流体通路の一部として利用され、図１に示すように、
ゴム、シリコンなどの樹脂材料を主成分とする可撓性を有するホース１１０と、
該ホース１１０の端部の内周に嵌挿されるインサート１３０と、
ホース１１０の外周に挿入されインサート１３０とホース１１０とをカシメ等の方法により略一体化するスリーブ１４０と、
インサート１３０の接続端部（フランジ部：径拡大部）１３０Ａとスリーブ１４０との間に回転可能、及び、所定に軸方向移動可能に係合される係合部１２０Ａを介して、前記インサート１３０の外周に回転可能かつ同軸的に連結されるユニオンナット１２０と、
を含んで構成されている。

前記インサート１３０の接続端部（フランジ部）１３０Ａの図１左側には、ユニオンナット１２０と螺合されて、ホース１１０内の流体と漏洩なく流通する流体通路を形成する接続要素１５０がガスケット１６０を介して接続される。ガスケット１６０は、例えば、アルミ、銅などの他、樹脂などからなるシール材によって形成することができる。

ここで、本実施の形態に係るユニオンナット（接続ナット）付きホース１００は、例えば、図３に示すように、エンジン等により駆動されてエアを所定圧に圧縮するエアコンプレッサからの配管と、当該エアコンプレッサにより圧縮されたエアから水分を除去するためのエアエアドライヤへ接続される配管と、を接続するチャージホース（エア用）などに利用されることができる。また、他には、エアコンプレッサをアンロードするためのアンロードエアをエアコンプレッサに送るアンローダーホース（エア用）、ブレーキホース（エア或いはブレーキフルード用）、パワーステリングホース（オイル用）、クラッチホース（オイル用）、燃料ホースなどに利用することができるが、これらに限定されるものではなく、本実施の形態に係るユニオンナット（接続ナット）付きホース１００は、流体通路に利用されるホースであれば利用可能である。

ここにおいて、従来は、図７にて既に説明したように、ユニオンナット２０は、接続要素のネジ部に螺合してねじ込むことができるように、ホース１０、インサート３０、スリーブ４０に対して回転可能に取り付けられているため、ユニオンナット２０をねじ込む際の締付トルク（軸力）が低いうちは、ホース１０を連れ廻りさせることなくユニオンナット２０を、図７の左方向へ向かってねじ込んで行くことができる。

しかし、ある程度ユニオンナット２０のねじ込みが進行して締付トルク（軸力）が大きくなると、ユニオンナット２０と、インサート３０と、の接触部３０Ｂにおける摩擦力が大きくなるため、規定トルクでユニオンナット２０を締め付ける際に、ホース１０がユニオンナット２０と連れ廻りしてしまい、図６に示したように、正規のホース１０の組み付け状態に対して、ホース１０に捩じれが発生してしまうおそれがあった。

そして、このようにホース１０が捩じれた状態で組み付けてしまうと、付近の部品と接触等が生じてしまうおそれがあり、かかる場合には、振動等によってホース１０の外周或いは接触相手が摩耗して、破損等が生じる等の不具合が発生してしまうおそれなどが想定される。

このようなことから、本実施の形態に係るユニオンナット付きホース１００では、インサート１３０の接続端部（フランジ部）１３０Ａのユニオンナット１２０の係合部１２０Ａ側の端面（当接面）１３０Ｂと、ユニオンナット１２０の係合部１２０Ａと、の間に、摩擦係数を小さく（摩擦力を低減）するための球状ベアリング（転動体）１７０を周方向に複数介装した構成とした。

球状ベアリング１７０は、インサート１３０の端面１３０Ａと、ユニオンナット１２０の係合部１２０Ａと、の接触を、面接触から点接触（転がり軸受）に変更することがきるため、摩擦係数を小さく（摩擦力を低減）することができる。
すなわち、前記球状ベアリング１７０が、本発明に係る低摩擦部材の一例に相当する。

このように、周方向に複数（例えば、３つ以上）の球状ベアリング１７０を介装することで、インサート１３０の端面１３０Ｂと、ユニオンナット１２０の係合部１２０Ａと、の間の摩擦係数を低減することができるので、規定トルクでユニオンナット１２０を締め付ける際における従来のようなホース１１０の連れ廻りを抑制することができ、図４、図６に示すようなホースに捩じれが発生してしまうおそれを回避することができる。

従って、本実施の形態によれば、ホース１１０が、従来のように、付近の部品と接触等が生じてしまうおそれを抑制することができ、振動等によってホース１１０の外周或いは接触相手が摩耗して、破損等が生じる等の不具合の発生を抑制することができる。

また、本実施の形態によれば、図４に示すように、結束バンド等により他の部品と結束するためにホース１１０を利用しているような場合には、ホース１１０に捩じれが発生してしまうおそれを抑制できるので、結束バンド等による他の部品との結束を良好に行うことができる。

また、捩れた状態で組み付けられることによってホース１１０自体に無理な力が作用することがないため、破損等が生じ、ホース１１０内を流れる流体（エア、オイル、燃料など）が漏れるおそれの発生を抑制することができる。

更に、ホース１１０が捩れた状態で組み付けられることによってガスケット１６０に対して不均一な力が作用するなどして、ガスケット１６０に変形や破損等を招くおそれを回避することができるので、ホース１１０内を流れる流体（エア、オイル、燃料など）のシール性を高レベルなものとすることができる。

また、本実施の形態によれば、ホース１１０の組み付け作業において、従来のように、作業者が、予めホース１１０の捩じれ量を想定して、規定トルクを掛ける前に、捩じれ量分だけ逆方向に捩じっておいて（回転させておいて）規定トルクで締め付ける、といった面倒な作業を省略することができ、熟練者でなくても、バラツキの少ない高品質な組み付け作業を実現することができる。

なお、インサート１３０の端面１３０Ｂと、ユニオンナット１２０の係合部１２０Ａと、の間の摩擦係数（摩擦力）が小さいため、予めホース１１０の捩じれ量を想定して、規定トルクを掛ける前に、捩じれ量分だけ逆方向に捩じっておいて（回転させておいて）、規定トルクで締め付ける、といった作業を行う場合であっても、本実施の形態によれば、捩じれ量自体が小さいので、作業毎・作業者毎のバラツキを小さくできるため、バラツキの少ない高品質な組み付け作業を実現することに貢献することができるものである。

すなわち、本実施の形態によれば、比較的簡単かつ低コストな構成でありながら、ユニオンナットを締め付ける際に、熟練を必要とすることなく、ホースに捩れが生じないようにすることができ、以って他の部品との接触等による損傷等の発生を防止することができると共に、組み付け作業性を改善することができ、延いてはバラツキの少ない高い組み立て品質の実現に貢献することができるユニオンナット付きホースを提供することができる。

ここで、本実施の形態に係るユニオンナット付きホース１００では、球状ベアリング１７０の半径方向における位置決めを確実に行えるように、ユニオンナット１２０の係合部１２０Ａの球状ベアリング１７０側に傾斜面１２０Ｂを設けて構成した。

前記傾斜面１２０Ｂは、ユニオンナット１２０の係合部１２０Ａに前記球状ベアリング１７０の半径方向への移動を規制しながら当該球状ベアリング１７０の半径方向位置を整えるための傾斜面であって、前記インサート１３０のフランジ部１３０Ａ方向に向かって径が拡張される傾斜面として構成されている。

このような傾斜面１２０Ｂを設けることで、球状ベアリング１７０は、この傾斜面１２０Ｂによって径方向における位置決めなされつつ（自動調心されつつ）、図１左側に押されて、インサート１３０の端面１３０Ａと当接して押圧することなるが、この際、球状ベアリング１７０が、インサート１３０の端面１３０Ｂの外径側に脱落することなどを効果的に抑制することができ、安定した品質を提供することができることになる。

ここで、ユニオンナット１２０、インサート１３０などは、鉄系やステンレス系の金属材料とすることができる。また、球状ベアリング１７０については、一般的な軸受材料とすることができる。

ところで、本実施の形態では、インサート１３０の端面１３０Ｂと、ユニオンナット１２０の係合部１２０Ａと、の間に、球状ベアリング１７０を介装して、ユニオンナット１２０を締め付ける際の摩擦力を低減する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図２に示すユニオンナット付きホース２００のように、低摩擦な表面を有する円環状（リング状）の環状要素２１０を、球状ベアリング１７０に代えて介装した構成とすることができる。

環状要素２１０は、例えば、低摩擦部材、或いは表面に低摩擦処理を施された部材などとすることができる。
かかる環状要素２１０は、本発明に係る低摩擦部材の一例に相当する。

具体的には、環状要素２１０に利用可能な低摩擦部材（低摩擦材料）としては、ポリリアセタール、ポリアミド、自己潤滑性ゴムなどが想定できる。

また、環状要素２１０に利用可能な低摩擦な表面処理としては、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）処理、硬質クロムメッキ、テフロン（登録商標）コーティング、プロトニクスシステム（登録商標）などが想定できる。

なお、環状要素２１０は、１枚に限らす、軸方向（ユニオンナットの進行方向）において複数枚を重ね合わせて用いることもできる。その場合には、複数枚を同一の低摩擦部材或いは表面処理とすることができるが、複数枚の全てを或いは一部を種類や性質の異なる低摩擦部材或いは表面処理とすることができるものである。

ところで、上述した実施の形態では、ホース１１０を、ゴムやシリコン等の樹脂製材料を主成分とするホースとして説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、テフロン（登録商標）製のチューブ或いはこれに金属或いはカーボン製のメッシュ等で被覆を施したものなどにも適用可能である。

本発明は、上述した発明の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは可能である。

１００ ユニオンナット（接続ナット）付きホース
１１０ ホース（可撓性を有する管状部材）
１２０ ユニオンナット（接続ナット）
１２０Ａ 係合部
１３０ インサート
１３０Ａ 接続端部（フランジ部：径拡大部）
１３０Ｂ 端面（当接面）
１４０ スリーブ
１５０ 接続要素
１６０ ガスケット
１７０ 球状ベアリング
２００ ユニオンナット（接続ナット）付きホース
２１０ 環状要素

Claims (4)

1. 流体通路の一部として利用されるユニオンナット付きホースであって、
   可撓性を有するホースと、
   該ホース端部の内周に嵌挿されるインサートと、
   ホースの外周に挿入されインサートとホースとを略一体化するスリーブと、
   インサートのフランジ部と、スリーブと、の間に回転可能に係合される係合部を介して、インサートの外周に回転可能かつ同軸的に連結されるユニオンナットと、
   を含んで構成され、
   前記インサートのフランジ部の前記ユニオンナットの係合部側の当接面と、前記フランジ部の当接面に対面する前記ユニオンナットの係合部と、の間に、低摩擦部材を配設したことを特徴とするユニオンナット付きホース。
2. 前記低摩擦部材が、複数の球状ベアリングであることを特徴とする請求項１に記載のユニオンナット付きホース。
3. 前記低摩擦部材が複数の球状ベアリングである場合に、前記ユニオンナットの係合部に前記複数の球状ベアリングの半径方向への移動を規制しながら半径方向位置を整えるための傾斜面であって、前記インサートのフランジ部方向に向かって径が拡張される傾斜面が備えられることを特徴とする請求項２に記載のユニオンナット付きホース。
4. 前記低摩擦部材が、低摩擦材料或いは低摩擦な表面処理が施された環状要素であることを特徴とする請求項１に記載のユニオンナット付きホース。