JP2021110418A - 自動車に用いられる流体流路の継手 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂製の継手において、スリーブ表面の面圧の低下を抑制し、良好な密閉性を長期間に亘って維持する。【解決手段】本発明の自動車に用いられる流体流路の継手１は、細長い筒状に形成される継手本体４と、一端側が継手本体４の他端側に差し込み可能な筒状に形成されたスリーブ５と、継手本体４に外套状に取り付けられることでスリーブ５を継手本体４に差し込まれた状態に固定するナット体６と、を有しており、継手本体４の他端側の端面に、スリーブ５の筒状の端縁の差し込みを許容する環状の差し込み溝１４が形成され、差し込み溝１４内に差し込まれるスリーブ５の外周面に、外周側に向かって膨出する凸条部２１が全周に亘って連続するように形成され、スリーブ５の内周面の一端側にテーパ部２２が形成されており、凸条部２１がテーパ部２２の形成位置よりもスリーブ５の外周面における他端側に形成されている。【選択図】図４

Description

本発明は、自動車に用いられる流体の流路に用いられる継手に関するものである。より詳しくは、本発明は、自動車の燃料やエンジン冷却用のクーラント液などの流路に用いられる継手に関するものである。

従来から自動車にはさまざまな流体が用いられている。例えば、自動車の燃料に化石燃料が用いられている場合は、ガソリンや軽油などの燃料が流体として用いられているし、エンジンを水冷で用いる場合は、クーラント液などの流体が用いられている。これらの流体はタンクなどに貯留されていて、給油口から燃料タンクに、あるいは燃料タンクからエンジンなどに専用ホースなどの流路を通じて運搬されており、これらの流路の連結部分などには継手が用いられている。

例えば、上述した流路の一つである燃料タンクと燃料ホースとの間にも、従来から金属製の継手が用いられてきた。ただ、金属製の継手は自動車に用いる部品として価格が高く重量もあるため、近年はコストを抑える目的で樹脂製の継手が多用されている。
このような自動車に用いられる流体の流路に用いられる樹脂製の継手としては、特許文献１〜特許文献２などに開示されるものが知られている。

特許文献１は、樹脂製材料により形成され、流体圧機器を構成するとともに流体用通路が形成されたボデイと、前記流体用通路の開口部に形成された凹部に嵌合するとともに前記流体用通路に連通する通路が形成され、樹脂製材料からなる管体の一端部に挿入されるインサート部材と、を備え、前記インサート部材には前記一端部が当接して前記管体の挿入量を規制する段部が形成され、前記流体用通路の開口部と前記管体とが樹脂溶接されることによって前記管体と前記ボデイとが接続されることを特徴とする流体圧機器の管体接続構造を開示する。

一方、特許文献２は、接続されるホースの先端側に向けて外周面が拡径となるテーパの付されたホース継手に対して、前記ホース継手の外周面に沿って差し込まれるホースを挟持固定するホース継手用スリーブであって、前記ホースの外周面に被せられる筒状体であり、前記筒状体の内周面は、前記ホース継手の前記テーパと同じ傾きのテーパを備え、前記筒状体の内周面にはその全長にわたり雌ねじが形成されており、前記ホース継手に差し込まれた前記ホースの外周面に沿って回転させ、前記雌ねじを進めることによって前記ホースを前記ホース継手との間に挟持固定するホース継手用スリーブを開示する。

特開２０００−１９３１５５号公報 特開２０１５−８６９７９号公報

特許文献１〜特許文献２の継手やスリーブ構造は、継手本体が筒状に形成されており、継手本体の内側には燃料ホースを連結したスリーブを差し込めるようになっている。また、継手本体の外周側にはネジ部が形成されており、ナット体などでスリーブを継手本体に締め付け固定することができる。
しかしながら、スリーブと継手本体との間にはスリーブの差し込みを許容できる程度の隙間が元々存在しているため、上述したようにナット体を用いて締め付けても、スリーブと継手本体との隙間を完全にシールすることはできない。そこで、継手本体の端面にスリーブを差し込み可能な差し込み溝を形成しておき、この差し込み溝にスリーブの差し込み方向の先端を差し込み可能とすることで、上述した継手では流体の漏れをさらに抑制可能としたものも知られている。

なお、このように差し込み溝にスリーブの先端を差し込む構造を設けただけでは、シール性は十分ではない。そのため、上述した継手では、スリーブの先端と差し込み溝との間の寸法取り合いを調整して、差し込み時にスリーブの先端側の内周面が差し込み溝の溝壁に物理的に強く面接触する構成（内周側で両者が強く当たり合う構成）も採用している。このように差し込み溝にスリーブの先端を差し込み可能とし、両者の内周面同士が強く当たり合う構成を採用すれば、スリーブの先端側の内周面と差し込み溝の溝壁との間に強い面圧が加わり、スリーブと継手本体とのシール性（密閉性）を高めることができる。

ただ、樹脂製の継手では継手本体やスリーブの材料もHDPEのような材料が用いられることが多く、これらの材料は総じてクリープ性があまり高くない。そのため、長期間に亘ってスリーブに強い面圧を加え続けると、スリーブや継手本体にクリープが発生し、当初は高かった面圧が徐々に低下し、結果的に部材間の密閉性が低下して液漏れを起こすリスクが高くなるという問題が指摘されていた。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、長期間に亘って使用してもスリーブ表面の面圧が低下しにくく、良好な密閉性を長期間に亘って発揮し続けることができる自動車に用いられる流体流路の継手を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の自動車に用いられる流体流路の継手は以下の技術的手段を講じている。
即ち、本発明の自動車に用いられる流体流路の継手は、自動車の燃料タンクに取り付けられると共に前記燃料タンクの燃料を燃料ホースに流通させるか、または給油口から燃料ホースを介して燃料タンクに流通させる樹脂製の継手であって、前記継手は、細長い筒状に形成されると共に、長手方向の一端側が前記燃料タンクのタンク外壁に貫入される継手本体と、長手方向の一端側が前記継手本体の他端側に差し込み可能な筒状に形成されると共に、長手方向の他端側に前記燃料ホースが接続されたスリーブと、前記継手本体に外套状に取り付けられることで前記スリーブを継手本体に差し込まれた状態に固定するナット体と、を有しており、前記継手本体の他端側の端面には、前記スリーブの筒状の端縁の差し込みを許容する環状の差し込み溝が形成されており、前記差し込み溝内に差し込まれる前記スリーブの外周面に、外周側に向かって膨出する凸条部が全周に亘って連続するように形成されており、前記差し込み溝内に差し込まれたスリーブを断面視で見た場合に、当該スリーブの内周面の一端側端縁に、前記一端側に向かうにつれて外周側に向かうように傾斜したテーパ部が形成されており、前記凸条部は、前記テーパ部の形成位置よりも前記スリーブの外周面における他端側に形成されていることを特徴とする。

また、本発明の自動車に用いられる流体流路の継手は、互いに別部材として構成された第１ホースと第２ホースとを連結する自動車に用いられる樹脂製の継手であって、前記継手は、細長い筒状に形成されると共に、長手方向の一端側に前記第１ホースが接続される継手本体と、長手方向の一端側が前記継手本体の他端側に差し込み可能な筒状に形成されると共に、長手方向の他端側に前記第２ホースが接続されたスリーブと、前記継手本体に外套状に取り付けられることで前記スリーブを継手本体に差し込まれた状態に固定するナット体と、を有しており、前記継手本体の他端側の端面には、前記スリーブの筒状の端縁の差し込みを許容する環状の差し込み溝が形成されており、前記差し込み溝内に差し込まれる前記スリーブの外周面に、外周側に向かって膨出する凸条部が全周に亘って連続するように形成されており、前記差し込み溝内に差し込まれたスリーブを断面視で見た場合に、当該スリーブの内周面の一端側端縁に、前記一端側に向かうにつれて外周側に向かうように傾斜したテーパ部が形成されており、前記凸条部は、前記テーパ部の形成位置よりも前記スリーブの外周面における他端側に形成されていることを特徴とする。

好ましくは、前記テーパ部は、前記長手方向の一端側に形成される第１曲面部と、前記第１曲面部の他端側に形成されると共に前記長手方向に対して所定の角度で傾斜する傾斜面部と、前記傾斜面部の他端側に形成される第２曲面部と、を備えているとよい。
好ましくは、前記傾斜面部は、前記長手方向に対して１０°以上且つ３５°以下の角度で傾斜しているとよい。

好ましくは、前記凸条部は、前記スリーブの外周面から外周側に向かって、０．０５mm以上且つ０．２mm以下の高さで膨出しているとよい。
好ましくは、前記凸条部が前記スリーブの外周面に１条のみ形成されているとよい。

本発明の自動車に用いられる流体流路の継手によれば、長期間に亘って使用してもスリーブ表面の面圧が低下しにくく、良好な密閉性を長期間に亘って発揮し続けることができる。

第１実施形態の継手を長手方向に分解して示した斜視図である。 第１実施形態の継手を長手方向に分解して示した断面図である。 燃料タンクに組み付けられた第１実施形態の継手の断面図である。 図２のＡ部分を拡大して示した断面図である。 第１実施形態の継手の差し込み部分（漏洩抑制手段）を示した断面図である。 従来の継手の差し込み部分を示した断面図である。 第１実施形態の変形例に係る継手の差し込み部分を模式的に示した断面図である。 第２実施形態の継手を長手方向に分解して示した斜視図である。 第２実施形態の継手を長手方向に分解して示した断面図である。

以下、本発明の継手１の実施形態を、図面に基づき詳しく説明する。
本発明の継手１は、自動車に用いられるさまざまな流体の流路に用いられるものであり、流体を漏らさないように流路同士を接続することが可能となっている。この継手１には、流路を流れる流体の種類によって様々な実施形態が考えられる。以降では、自動車に用いられる流体の中でも、ガソリンや軽油などの燃料を流体とする継手１として第１実施形態を挙げ、またクーラント液などの冷媒を流体とする継手１として第２実施形態を挙げて、本発明の継手１を説明する。
［第１実施形態］
図１〜図５に示すように、第１実施形態の継手１は、自動車の燃料タンク２に差し込んで使用されるものであり、燃料タンク２と燃料ホース３との接続に用いられるものとなっている。以降では、特に給油口から給油された燃料を燃料タンク２に供給する際に用いられる例を挙げて、本発明の継手１を説明する。

この継手１は、内部が中空の筒状に形成されており、燃料タンク２の内部に貯留されたガソリンや軽油などの燃料を燃料ホース３などに流通可能とされている。なお、第１実施形態の継手１は、自動車の車体内部に格納された燃料タンク２の燃料を燃料ホース３に流通させるものとなっている。
また、上述した本実施形態の継手１は、樹脂製とされている。具体的には、継手１は、細長い筒状に形成される継手本体４と、継手本体４の他端側に差し込み可能とされた筒状のスリーブ５と、継手本体４の他端側に螺合されることでスリーブ５を継手本体４に差し込まれた状態に固定するナット体６と、を有している。本実施形態の継手１では、これらの継手本体４、スリーブ５、及びナット体６は、いずれも樹脂（合成樹脂）で形成されており、継手１は金属を用いない構成とされている。

以降では、第１実施形態の継手１を構成する継手本体４、スリーブ５、及びナット体６について説明する。
以降の説明において、筒状とされた継手本体４の軸心（回転軸心）に沿った方向を長手方向といい、長手方向のうち、燃料タンク２に面する側（タンク側）を、継手１を説明する際の一端側または先端側、燃料タンク２に背を向ける側（給油口側）を、継手１を説明する際の他端側または基端側という。また、継手本体４の軸心を基準として軸心に近づく方向を、継手１を説明する際の内周側または径内側、軸心から離れる方向を、継手１を説明する際の外周側または径外側という。なお、これらの方向については、適宜図中に記載している。

継手本体４は、合成樹脂で細長い筒状に形成された部材であり、中空とされた内部を通じて燃料（流体）を流通可能となっている。具体的には、継手本体４は、ガソリンと接触する内周側がＰＡ６（６ナイロン）で形成されており、内周側以外の部分がＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）で形成されていて、これら２種類の樹脂を原料として用いた２色成形で成形されている。図２の断面図の場合であれば、図中の点線よりも外周側の継手本体４ａ（ハッチ線の密度が高い部分）がＨＤＰＥで形成されており、内周側の継手本体４ｂ（ハッチ線の密度が低い部分）がＰＡ６で形成されている。また、継手本体４ａのうち、特にタンク側に向かって突出した部分が、燃料タンク２のタンク外壁２ａに貫入される貫入部７とされている。この貫入部７は、本実施形態の場合であれば、タンク外壁２ａに接触しない（干渉しない）状態で貫入されている。これら２種類の樹脂を組み合わせて継手１を形成すれば、内周側の継手本体４ｂ（ＰＡ６）でガソリンの透過を有効に抑制することができる。また、価格の低く溶着性に優れた外周側の継手本体４ａのＨＤＰＥで外周側やタンク際の部分を成形すれば、低価格で良好な加工性（溶着性）を実現することも可能となり、低ガソリン透過性とコスト低減とを双方満足することが可能となる。

より詳しく説明すれば、図２に示すように、貫入部７は、継手本体４における長手方向の一端側（以降、この一端側をタンク側という場合がある）に形成されている。貫入部７の外周面には、周方向に連続した環状の抜け止めリブ８が２条形成されている。この貫入部７を燃料タンク２のタンク外壁２ａに貫入させ、溶着を用いて後述するフランジ部９をタンク外壁２ａに一体化させることで、本発明の継手１はＰＡ６で形成された内周側の継手本体４ｂを燃料タンク２に接触させないようにして、燃料タンク２に固定可能となっている。

継手本体４は、長手方向の中途側に、継手本体４の外周面に対して外周側に向かって起立するように伸びると共に、周方向に亘って連続する庇状に形成されたフランジ部９を有している。このフランジ部９は、燃料タンク２側から見た場合に、継手本体４の周りを囲むように配備された円板状に形成されている。フランジ部９の一端側（タンク側に突出した部分）は、上述したＨＤＰＥ樹脂などで構成されており、燃料タンク２のタンク外壁２ａに対して溶着により確実に固定可能となっている（タンク外壁２ａに対する溶着部となっている）。

継手本体４は、長手方向の他端側（以降、この他端側をエンジン側という場合がある）が、貫入部７より外径が大きな円筒状のナット取付部１０とされている。このナット取付部１０は、外周面にナット体６の第１ネジ部１１（詳細は後ほど説明する）と螺合可能な第２ネジ部１２が形成されており、継手本体４に対してナット体６を外套状に取り付け可能とされている。

また、ナット取付部１０は、後述するスリーブ５の厚みの分だけ、貫入部７よりも大きな外径及び内径を備えた円筒状に形成されており、内側にスリーブ５を差し込み可能となっている。
具体的には、継手本体４の中途側の内周面と、この中途側の内周面より径が大きなナット取付部１０の内周面との間には、長手方向に対して直交する向きに段差面１３が形成されている。そして、段差面１３の外周側には、後述するスリーブ５の先端（一端側の端縁）の差し込みを許容する差し込み溝１４が形成されている。つまり、ナット取付部１０の内周面は、上述した差し込み溝１４と段差面１３とを介して継手本体４の中途側の内周面に面として接している。

上述したスリーブ５の厚みの分だけナット取付部１０の内外径を大きくすれば、ナット取付部１０の内側にスリーブ５を差し込んだ場合に、スリーブ５の内周面と継手本体４の内周面（中途側および一端側の内周面）とが面一となり、継手本体４の内側を通って燃料タンク２の燃料を滞りなく燃料ホース３側に流通可能となる。
スリーブ５は、上述した継手本体４の他端側（ナット取付部１０）に差し込み可能な筒状の部材である。このスリーブ５も、上述した継手本体４と同様にＨＤＰＥで形成されている。

具体的には、スリーブ５は、長手方向の一端側に、継手本体４のナット取付部１０に差し込み可能な差し込み部１５を有している。この差し込み部１５は、継手本体４の貫入部７の内周面７ａや継手本体４の中途側の内周面と同じ内径を備えており、ナット取付部１０の内側に差し込まれた際に内周面側に段差が生じないようにして、燃料のスムーズな流通を確保できるようになっている。

スリーブ５は、長手方向の中途側に、位置決め部１６を有している。この位置決め部１６は、外周側に向かって突出した突起（凸条）であり、周方向に環状に連続したリブ状に形成されている。この位置決め部１６の側面、正確には長手方向の他端側に面する側面には、燃料ホース３の差し込み位置を決定する位置決め面１６ａが形成されている。この位置決め面１６ａは、燃料ホース３の端面に面状態で接触することで、スリーブ５に対する燃料ホース３の差し込み位置を決定している。

さらに、スリーブ５は、長手方向他端側に、燃料ホース３の抜け止めを可能とする抜止突起１７を有している。この抜止突起１７は、外周側に向かってなだらかに膨出した円弧状の断面形状を備えており、周方向に連続した環状に形成されている。このような抜止突起１７を設ければ、抜止突起１７の突出高さの分だけスリーブ５の外径が大きくなり、スリーブ５に差し込まれた燃料ホース３がスリーブ５から抜け難くなる。

ナット体６は、継手本体４よりも大径な円筒状の部材であり、内側にスリーブ５を収容した状態で、継手本体４の他端側に対して螺合により取付可能とされている。つまり、ナット体６は、継手本体４の他端側に螺合されることで、スリーブ５を継手本体４に差し込まれた状態に固定する部材となっている。
具体的には、ナット体６は、上述した継手本体４のナット取付部１０の外径よりも、やや大きな内径を有する円筒状に形成されている。ナット体６の内周面には、ナット取付部１０の外周面に形成された第２ネジ部１２に螺合可能な第１ネジ部１１が形成されている。つまり、第１ネジ部１１を第２ネジ部１２に螺合させると、ナット体６が長手方向に沿って他端側から一端側に水平に移動し、ナット体６の移動に合わせて内側に収容されたスリーブ５も一端側に向かって移動して、スリーブ５がナット取付部１０の内側に差し込まれる。

また、ナット体６は、一端側と他端側との双方に開口している。これら２つの開口のうち、一端側の開口６ａは燃料ホース３だけでなくスリーブ５の通過を許容可能な開口径に形成されているが、他端側の開口６ｂは一端側の開口６ａより小さい開口径となっていて、燃料ホース３の通過は許容するが、スリーブ５の通過は規制可能な開口径とされている。

そのため、燃料ホース３をスリーブ５の他端側から差し込み、燃料ホース３を位置決め部１６の位置決め面１６ａに面接触するまで押し込む。そして、他端側の開口６ｂに燃料ホース３を刺し通した状態でスリーブ５の他端側からナット体６を近づける。そして、専用工具を用いてナット体６を回し、ナット体６の第１ネジ部１１を継手本体４のナット取付部１０の第２ネジ部１２に螺合させる。そうすると、ナット体６の一端側の開口６ａはスリーブ５の通過を許容するが、他端側の開口６ｂはスリーブ５の通過を規制するため、第１ネジ部１１がある程度まで第２ネジ部１２に螺合すると、（燃料ホース３の通過を許容しない）ナット体６の他端側の開口６ｂとスリーブ５との間に燃料ホース３が挟み込まれた状態となる。このようにして、第１実施形態の継手１では、ナット体６を用いて、燃料ホース３が取り付けられたスリーブ５を、燃料ホース３ごと継手本体４に締め付けて固定することが可能となっている。

なお、液漏れを防ぐために継手本体４とスリーブ５との間には元来あまり隙間が許容されていない。そのため、ほとんど隙間がない継手本体４にスリーブ５を差し込むにはどうしても力が必要となる。つまり、スリーブ５を継手本体４に差し込むには、ナット体６が必要であるだけでなく、工具を用いてナット体６を強制的に捩じ込むことも必要となる。
ところで、上述したようにナット体６でスリーブ５を継手本体４に締め付けて固定しても、継手本体４のナット取付部１０は元来スリーブ５の差し込みを許容できる程度の余裕を持った内径に設計されているため、スリーブ５と継手本体４との間にはどうしても僅かな隙間が生じてしまう。そのため、燃料の漏れを確実に防止するためには、スリーブ５と継手本体４との間に何らかの漏洩抑制手段１９を設けるのが好ましい。

そこで、本発明の継手１では、上述したように継手本体４の他端側の端面にスリーブ５を差し込み可能な差し込み溝１４を形成しておき、この差し込み溝１４に、スリーブ５の一端側に形成される端部（凸条部２１が形成されるスリーブ５の一端側の端部。以降では、このスリーブ５の一端側の端部を差し込み端１８という場合がある）を差し込んで、流体の漏洩を抑制する漏洩抑制手段１９を設けている。

なお、差し込み溝１４にスリーブ５の差し込み端１８を差し込む構造を設けただけでは、漏洩抑制手段１９によるシール性は十分とはならない。そのため、本発明の継手１では、差し込み端１８と差し込み溝１４との間の寸法取り合いを調整して、差し込まれた差し込み端１８の内周面１８ａを差し込み溝１４の内周側の溝壁１４ａに物理的に強く面接触させる構成を採用している。このような締り嵌めのような構成を採用すれば、差し込み端１８の内周面１８ａと差し込み溝１４の内周側の溝壁１４ａとの間に強い面圧が加わり、スリーブ５と継手本体４とのシール性（密閉性）を高めることができる。

次に、本発明の継手１に設けられる漏洩抑制手段１９について詳しく説明する。
上述した漏洩抑制手段１９は、継手本体４の他端側の端面に形成された差し込み溝１４と、スリーブ５の一端側の端面に形成されると共に、上述した差し込み溝１４に差し込み可能とされた差し込み端１８（差し込み溝１４に刺さる部位であることから、刺さり込み部ということもできる）と、を有している。

差し込み溝１４は、円筒状に形成された継手本体４の内周側に形成されている。具体的には、ナット取付部１０の内周側には、上述したように継手本体４の軸心を中心とする円環状の段差面１３が形成されている。そして、円環状に形成された段差面１３の外周側に、上述した差し込み溝１４が形成されている。
図４に示すように、差し込み溝１４は、他端側（燃料ホース３側）から見た場合に、段差面１３の外周側に隣接するように形成されており、継手本体４の軸心を中心として環状に形成されている。差し込み溝１４は、継手本体４の他端側の端面に、一端側に向かって深く抉れた（彫り込まれた）スリット状に形成されている。具体的には、差し込み溝１４は、奥行き（溝深さ）が開口幅の３〜５倍程度とされた深溝として形成されている。

上述した差し込み溝１４は、継手本体４の軸心に沿って切断した断面で考えた場合に、軸心に近い側（内周側）に配備された溝壁１４ａと、軸心から遠い側（外周側）に配備された溝壁１４ｂと、を互いに対面状に有している。差し込み溝１４を構成する外周側の溝壁１４ｂは、継手本体４の軸心からＲ_Ｂ(out)の位置に形成されており、また内周側の溝壁１４ａは、継手本体４の軸心からＲ_Ｂ(in)の位置に形成されている。

なお、差し込み溝１４の内周側に形成される段差面１３は、差し込み端１８の内周側に形成された当接面２０に対して面状態で当接可能とされており、当接面２０に当接することで継手本体４に対するスリーブ５の差し込み位置を位置決め可能とされている。
差し込み端１８は、円筒状に形成されたスリーブ５の一端側の端部であり、一端側の端部の中でも外周側の突出した部分のことを示している。この差し込み端１８は、一端側の端縁の外周側を一端側に向かって突出させたものであり、差し込み溝１４と同様に、一端側から見た場合（継手本体４側から見た場合）に、スリーブ５の軸心を中心とする環状に形成されている。

差し込み端１８は、一端側に向かって略ストレートの筒状に伸びるように形成されており、その突出長さは上述した差し込み溝１４の軸方向の長さ（深さ）よりも若干短いものとなっている。差し込み端１８の内周側には円筒面状の内周面１８ａが形成されており、差し込み端１８の外周側には内周面１８ａより径が大きな円筒面状の外周面１８ａが形成されている。これらの内周面１８ａ及び外周面１８ｂは、いずれもスリーブ５の軸心を回転中心とする同軸の円筒面として形成されており、径方向に等間隔をあけて互いに平行に配備されている。

また、差し込み端１８の内周側には、上述した当接面２０が形成されており、差し込み溝１４の内周側に形成された段差面１３に対して、面状態で当接可能となっている。そして、この当接面２０の外周側に隣接して、差し込み端１８が形成されている。
図４に示すように、差し込み端１８の内周面１８ａは、継手本体４の軸心からＲ_Ｓ(in)の位置に形成されており、また外周面１８ｂは、継手本体４の軸心からＲ_Ｓ(out)の位置に形成されている。そして、このＲ_Ｓ(in)及びＲ_Ｓ(out)、及び上述した継手本体４のＲ_Ｂ(out)及びＲ_Ｂ(in)については、差し込み端１８の内周面１８ａを差し込み溝１４の内周側の溝壁１４ａに物理的に強く面接触させるための寸法取り合いとして、以下の式（１）に示すような関係が規定されている。
「数１」
Ｒ_Ｂ(ＩＮ)＞Ｒ_Ｓ(in) ・・・（１）
上述した式（１）の関係が成立するような寸法に差し込み溝１４及び差し込み端１８を形成すれば、差し込み端１８の内径Ｒ_Ｓ(in) の方が差し込み溝１４の内径Ｒ_Ｂ(in)より小さくなるため、差し込み端１８を差し込み溝１４に挿入すると、差し込み端１８の内周面１８ａが差し込み溝１４の内周側の溝壁１４ａに当たり、差し込み溝１４の内周側の溝壁１４ａと、差し込み端１８の内周面１８ａとの間に強い面圧が発生する。つまり、上述した式（１）の関係は、差し込み端１８の内周面１８ａと、差し込み溝１４の内周側の溝壁１４ａとを、物理的に強干渉し合う干渉設計にすることを意味している。

なお、差し込み端１８が外側に向かって撓めるように、以下の式（２）で示すような関係が成立することも必要となる。
「数２」
Ｒ_Ｂ(out)−Ｒ_Ｂ(in)＜Ｒ_Ｓ(out) −Ｒ_Ｓ(in)
かつ ・・・（２）
Ｒ_Ｂ(out)＜Ｒ_Ｓ(out)
上述した式（２）の上側の関係は、軸心を基準とする径方向の厚みで考えた場合に、差し込み端１８の厚みに比べて、差し込み溝１４の溝幅の方が狭いことを意味している。つまり、上述した漏洩抑制手段１９は、差し込み端１８を自身より狭幅の差し込み溝１４に強制的に差し込む構成となっている。

また、上述した式（２）の下側の関係は、差し込み端１８の外径Ｒ_Ｓ(out) の方が差し込み溝１４の外径Ｒ_Ｂ(out)より大きいことを意味している。つまり、上述した差し込み端１８を差し込み溝１４に挿入すると、差し込み端１８の外周面１８ｂが差し込み溝１４の外周側の溝壁１４ｂに当たり、差し込み溝１４の外周側の溝壁１４ｂと、差し込み端１８の外周面１８ｂとの間にも強い面圧が発生する。つまり、上述した式（２）の関係は、差し込み端１８の外周面１８ｂと、差し込み溝１４の外周側の溝壁１４ｂとを、物理的に強干渉し合う干渉設計にすることを意味している。

つまり、上述した漏洩抑制手段１９は、式（１）や式（２）に示すように継手本体４よりもスリーブ５が広幅となっており、差し込み端１８は内周側でも外周側でも差し込み溝１４と強干渉し、大きな面圧を発生させる。
差し込み端１８は、外周面に後述する凸条部２１を有し、また内周面の先端にテーパ部２２を有するものとなっている。なお、この凸条部２１及びテーパ部２２については、後ほど詳しく説明する。

ところで、上述した寸法取り合いとなるように差し込み端１８や差し込み溝１４を形成しても、ＨＤＰＥなどの樹脂を用いた継手１では長期間使用するとクリープが発生し、スリーブ５の表面に加わる面圧が徐々に低下する。そうすると、面圧の低下に伴って、差し込み溝１４の溝壁と差し込み端１８の表面とのシール性が弱くなって、燃料の漏れが起こりやすくなる。

そこで、第１実施形態の継手１では、上述したスリーブ５の差し込み端１８の外周面に、外周側に向かって膨出する凸条部２１を全周に亘って連続して形成している。このような凸条部２１を設ければ、突出した凸条部２１が差し込み溝１４の外周側の溝壁１４ｂにさらに強く強干渉するようになり、クリープにより凸条部２１以外の部分の面圧が低下しても、差し込み溝１４の溝壁１４ａと差し込み端１８の表面とを確実にシール可能となる。そのため、このような凸条部２１を設ければ、面圧が高くなって、流体の漏れがさらに起きにくくなる。

なお、凸条部２１を設けると、凸条部２１が物理的な障害となって差し込み端１８を差し込み溝１４に差し込むことが困難になる。そこで、第１実施形態の継手１では、スリーブ５の差し込まれる部分を断面視で見た場合に、当該スリーブ５の内周側端縁に、差し込み方向の先端側に向かうにつれて外周側に向かう（径方向の厚みが薄くなる）ように傾斜したテーパ部２２も形成している。

以降では、第１実施形態の継手１の特徴である凸条部２１及びテーパ部２２について説明する。
図４に示すように、凸条部２１は、スリーブ５の差し込み部１５（差し込み端１８）の外周面に形成されている。凸条部２１は、外周側に向かって緩やかな盛り上がるように膨出しており、スリーブ５の軸心（円筒状に形成されたスリーブ５の回転軸心）周りに全周に亘って連続する環状のリブとして形成されている。また、凸条部２１は、差し込み溝１４に対する差し込みやすさを向上するために、スリーブ５の軸心に沿って切断した断面が、曲率中心Ｃがスリーブ５の内周面上に存在する円弧状となるように形成されている。この凸条部２１の曲率半径「ｒ」は、差し込み部１５の径方向に沿った厚みよりも若干大きく設定されており、凸条部２１は差し込み部１５の外周面から円弧の一部のみが外周側に突出するようになっている。

具体的には、凸条部２１は、スリーブ５の外周面から外周側に向かって、０．０５mm以上且つ０．２mm以下の高さで膨出している。このように凸条部２１の膨出高さを０．０５mm以上且つ０．２mm以下に規定すれば、差し込み溝１４に対して差し込み端１８を差し込み可能としつつも、凸条部２１によって面圧の低下を抑制することが可能となる。
上述した凸条部２１を設ければ、凸条部２１の突端が継手本体４の差し込み溝１４の外周側の溝壁１４ｂに当接する。このとき、凸条部２１の突端は、面同士が接触し合うのに比べて、接地面積が小さくなっているので、面圧も高くなる。そのため、凸条部２１の突端と、差し込み溝１４の外周側の溝壁１４ｂとが、高い面圧で接触しあうため、両者の間から流体が漏洩することを効果的に抑制することが可能となっている。

凸条部２１は、差し込み端１８の端縁（一端側の端縁）から他端側に向かって少し引っ込んだ位置に形成されている。具体的には、スリーブ５の軸心に沿うように差し込み端１８を切断した断面で、スリーブ５の一端側の端縁には通常の円筒状の外周面が形成されており、この円筒状の外周面の他端側に隣接して凸条部２１の円弧断面が設けられている。
なお、上述した凸条部２１は、スリーブ５の外周面に複数条設けることもできるが、好ましくは１条のみ設けられるのが良い。凸条部２１が１条のみであれば、交換作業時などでスリーブ５を継手本体４から抜き取る場合に、継手本体４とスリーブ５との嵌め合いがきつくても継手本体４とスリーブ５との間にスリーブ５の揺動を許容するスペースができるため、スリーブ５を継手本体４の軸心に対して交差する向きに往復揺動させる（こじる）ことが可能となり、この往復揺動によりスリーブ５も引き抜きも可能となるため、継手１の利便性をさらに高めることが可能となる。

上述したテーパ部２２は、スリーブ５の外周面に設けられている凸条部２１に対して、スリーブ５の内周面に形成されている。このテーパ部２２は、スリーブ５の外周面に設けられた凸条部２１により、スリーブ５の差し込み端１８が内周側に撓もうとした場合に、差し込み溝１４の内周側の溝壁に対する差し込み端１８の当たりを弱め、差し込み端１８の変形を促進させる作用を有している。つまり、差し込み端１８が内周側に向かって変形しやすくなるため、スリーブ５が継手本体４の奥まで差し込みやすくなる。

具体的には、上述したテーパ部２２は、第１曲面部２３と第２曲面部２４との２箇所の曲面部と、２箇所の曲面部の間に形成される１つの傾斜面部２５とを組み合わせた複雑な断面形状（曲面と平面とを組み合わせた複合的な断面形状）を有している。つまり、テーパ部２２は、長手方向の一端側に形成される第１曲面部２３と、第１曲面部２３の他端側に隣接して形成されると共に、長手方向に対して所定の角度で傾斜する傾斜面部２５と、傾斜面部２５の他端側に隣接して形成される第２曲面部２４と、を備えている。

図４の拡大図に示すように、第１曲面部２３は、スリーブ５の軸心に沿って切断される断面において、曲率半径Ｒ_１＝０．１ｍｍ〜５ｍｍの曲面に面取りされた部分であり、第２曲面部２４は、曲率半径Ｒ_２＝１ｍｍ〜１０ｍｍの曲面に面取りされた部分である。また、傾斜面部２５は、長手方向に対して５°〜４０°の傾斜角度で傾斜している。
スリーブ５を上述した曲率半径や傾斜角度に設計することで、差し込み端１８が内周側に変形しやすくなり、上述した面圧をより大きくすることが可能となる。また、差し込み端１８が内周側に向かって変形しやすくなるため、スリーブ５が継手本体４の奥まで差し込みやすくなる。

さらに、上述した凸条部２１は、スリーブ５の外周面におけるテーパ部２２の形成位置よりも他端側に形成されるものとなっている。これはテーパ部２２の形成位置と同じ位置に凸条部２１を設けると、凸条部２１による面圧増大の効果をテーパ部２２が低減してしまい、効果が相殺されてしまうからである。とはいえ、差し込み溝１４への差し込みやすさを考えた場合、テーパ部２２の形成位置は差し込み端１８の先端に設ければ設けるほど好ましい。

そこで、第１実施形態の継手１では、第１曲面部２３、傾斜面部２５、及び第２曲面部２４の３つの部分で構成されるテーパ部２２に対して、最も他端側（基端側）に位置する第２曲面部２４の他端側の端部と同じ位置か、あるいは第２曲面部２４の他端側の端部よりもさらに他端側に、凸条部２１の中心が位置するように、本実施形態の継手１を形成している。

言い換えれば、第１実施形態の継手１は、スリーブ５の内周面の先端にテーパ部２２を形成し、外周面においては（テーパ部２２に対面する）先端にストレート筒状の部分を設けた上で、このストレート筒状の部分の基端側に隣接するように凸条部２１を設けたものということもできる。
このように凸条部２１をスリーブ５の外周面におけるテーパ部２２の形成位置よりも他端側に形成すれば、面圧の向上を可能としつつ、差し込み溝１４への差し込み端１８の差し込みやすさを高めることができ、流体の漏れをより確実に抑制することが可能となる。

例えば、図５Ｂに示すように、凸条部２１が設けられていない継手１０１（従来の継手１０１）について考える。この継手１０１の場合、差し込み端１１８の内周面１１８ａと、差し込み溝１１４の内周側の溝壁１１４ａとの寸法取り合いを上述した式（１）及び式（２）のように設定すると、差し込み端１１８の内周面１１８ａが差し込み溝１４の内周側の溝壁１１４ａに大きな面圧で押し付けられる。そうすると、差し込み端１１８が外周側に向かってたわみ、差し込み端１１８の外周面１１８ｂも差し込み溝１１４の外周側の溝壁１１４ｂに大きな面圧で押し付けられる。つまり、差し込み端１１８と差し込み溝１１４との間には内周側にも外周側にも面圧が発生する。

ここで、凸条部２１が設けられていない図５Ｂの継手１０１では、内周側と外周側との２つの面圧のうち、外周側の面圧が特に問題となる。というのも、広い接触面積で接触し合っている差し込み端１１８の外周面１１８ｂと、差し込み溝１１４の外周側の溝壁１１８ｂとの間には、それ程高い面圧は発生しない。それゆえ、長期間に亘って使用して樹脂製の継手１０１にクリープが発生すると、クリープが外周側の面圧の低下に顕著に影響し、元々外周側の面圧が高くない従来の継手１０１では、漏れを抑制できる限界圧力以下まで外周側の面圧が低下してしまい、流体の漏れが発生してしまう。

一方、図５Ａに示すように、凸条部２１が設けられた継手１（第１実施形態の継手１）の場合、差し込み端１８の外周面１８ｂと、差し込み溝１４の外周側の溝壁１４ｂとは、凸条部２１の突端を介して接触し合っており、接触面積が小さくされているが故に元々の面圧も高くなっている。そのため、長期間に亘って使用して樹脂製の継手１にクリープが発生しても、外周側でも内周側でも面圧は高い値を維持し、限界圧力を下回ることがない。そのため、第１実施形態の継手１では流体の漏れが発生することはない。

以上のことから、第１実施形態の継手１では、長期間に亘って使用してもスリーブ５表面の面圧が低下しにくい。言い換えれば、凸条部２１が設けられた部分では、長期間に亘って使用しても漏れが生じる限界圧力以上の面圧が担保される。そのため、第１実施形態の継手１では、良好な密閉性を長期間に亘って発揮し続けることができる。
なお、上述した凸条部２１は、差し込み端１８の外周面１８ｂと、差し込み溝１４の外周側の溝壁１４ｂとを、小面積の突端を介して、接触させ合うことができるものであれば、断面形状については円弧状以外の断面形状を採用することもできる。

例えば、図６に示すように、凸条部２１に、断面形状が三角形や台形のものを採用しても良い。というのも、断面形状が三角形や台形の凸条部２１であっても、突端は小面積であるため、差し込み端１８（差し込み部１５）の外周面１８ｂと、差し込み溝１４の外周側の溝壁１４ｂとの接触面積を小さくすることができ、面圧の低下を防止して、良好なシール性を担保することが可能となるからである。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態の継手１について説明する。

図７及び図８に示すように、第２実施形態の継手１は、第１実施形態と同様に、自動車に用いられる流体流路の接続に用いられるものであるが、流路を流れる流体が燃料ではなくクーラント液（ＬＬＣ）などとされており、接続対象の流路も燃料ホース３ではなくラジエータホースとなっている。
つまり、第２実施形態の継手１は、ラジエータホースである第１ホース２６と、別のラジエータホースである第２ホース２７とを接続するものであり、第２実施形態の継手１や第１ホース２６及び第２ホース２７の内部を流通する流体は、ガソリンではなくエチレングリコールなどを主成分とするクーラント液（ＬＬＣ）となっている。その結果、第２実施形態の継手１では、継手１の使用温度範囲が、ガソリンの場合の−４０℃〜８０℃よりも高温側に広範な−４０℃〜１１５℃となっている。また、使用圧力範囲も、ガソリンの場合の−１０〜３０kPaよりも低圧側及び高圧側に広い−１００〜２００kPaとなっている。

さらに、ラジエータホースの継手１の場合、融雪剤に用いられる塩化カルシウム等による腐食を受けやすいラジエターに用いられる点を考慮する必要があるため、第２実施形態の継手１には、特に耐塩化カルシウム特性が求められる。
以上のラジエターに特有の要求品質を満足するため、第２実施形態の継手１は、第１実施形態と異なる流体や使用環境に対応するできるように、燃料系（第１実施形態）とは異なる樹脂を用いて形成されている。本実施形態の場合であれば、継手本体４にはポリアミド樹脂（ＰＡ６６（6,6-ナイロン）＋ＰＡ６１２（6,12-ナイロン））またはこれらのポリアミド樹脂を主体としてガラス繊維で強化されたナイロン系のＦＲＰ樹脂などが用いられている。また、スリーブ５には、これらの樹脂にエラストマーなどを配合したものが用いられている。

一方、第２実施形態の継手１は、タケノコと一般に呼称されるホース抜け止め２８を有している。具体的には、継手本体４には第１ホース２６を接続するホース抜け止め２８ａが設けられており、スリーブ５には第２ホース２７を接続するホース抜け止め２８ｂが設けられている。これらのホース抜け止め２８ａやホース抜け止め２８ｂでは、ホースバンドなどを用いてラジエータホース（第１ホース２６及び第２ホース２７）を直接取り付けできるようになっている。

第２実施形態の継手１における上述してもの以外の構成については、第１実施形態と同じである。
つまり、第２実施形態の継手１は、継手１の用途や構成する樹脂、あるいは継手１で接続する対象物が異なっているが、凸条部２１やテーパ部２２をはじめとする差し込み端１８の構成、あるいは差し込み端１８が差し込まれる差し込み溝１４の構成については、第１実施形態と変わることがない。また、スリーブ５の一端側の端縁（差し込み端１８）を、継手本体４の他端側から差し込む点は第１実施形態と同じであり、両部材をナット体６で螺合により締め付ける点も同じである。さらに、差し込み溝１４と差し込み端１８との寸法取り合い、凸条部２１及びテーパ部２２の設置位置や寸法関係については、第１実施形態と変わることがない。そのため、上述したもの以外の構成については、詳しい説明を割愛する。

なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。

１ 継手
２ 燃料タンク
２ａ 燃料タンクのタンク外壁０
３ 燃料ホース
４ 継手本体
４ａ 外周側の継手本体
４ｂ 内周側の継手本体
５ スリーブ
６ ナット体
６ａ ナット体の一端側の開口
６ｂ ナット体の他端側の開口
７ 貫入部
７ａ 貫入部の内周面
８ 抜け止めリブ
９ フランジ部
１０ ナット取付部
１１ 第１ネジ部
１２ 第２ネジ部
１３ 段差面
１４ 差し込み溝
１４ａ 差し込み溝の内周側の溝壁
１４ｂ 差し込み溝の外周側の溝壁
１５ 差し込み部
１６ 位置決め部
１６ａ 位置決め面
１７ 抜止突起
１８ 差し込み端
１８ａ 差し込み端の内周面
１８ｂ 差し込み端の外周面 １９ 漏洩抑制手段
２０ 当接面
２１ 凸条部
２２ テーパ部
２３ 第１曲面部
２４ 第２曲面部
２５ 傾斜面部
２６ 第１ホース
２７ 第２ホース
２８ ホース抜け止め

Claims (6)

1. 自動車の燃料タンクに取り付けられると共に前記燃料タンクの燃料を燃料ホースに流通させるか、または給油口から燃料ホースを介して燃料タンクに流通させる樹脂製の継手であって、
   前記継手は、
   細長い筒状に形成されると共に、長手方向の一端側が前記燃料タンクのタンク外壁に貫入される継手本体と、
   長手方向の一端側が前記継手本体の他端側に差し込み可能な筒状に形成されると共に、長手方向の他端側に前記燃料ホースが接続されたスリーブと、
   前記継手本体に外套状に取り付けられることで前記スリーブを継手本体に差し込まれた状態に固定するナット体と、
   を有しており、
   前記継手本体の他端側の端面には、前記スリーブの筒状の端縁の差し込みを許容する環状の差し込み溝が形成されており、
   前記差し込み溝内に差し込まれる前記スリーブの外周面に、外周側に向かって膨出する凸条部が全周に亘って連続するように形成されており、
   前記差し込み溝内に差し込まれたスリーブを断面視で見た場合に、当該スリーブの内周面の一端側端縁に、前記一端側に向かうにつれて外周側に向かうように傾斜したテーパ部が形成されており、
   前記凸条部は、前記テーパ部の形成位置よりも前記スリーブの外周面における他端側に形成されていることを特徴とする自動車に用いられる流体流路の継手。
2. 互いに別部材として構成された第１ホースと第２ホースとを連結する自動車に用いられる樹脂製の継手であって、
   前記継手は、
   細長い筒状に形成されると共に、長手方向の一端側に前記第１ホースが接続される継手本体と、
   長手方向の一端側が前記継手本体の他端側に差し込み可能な筒状に形成されると共に、長手方向の他端側に前記第２ホースが接続されたスリーブと、
   前記継手本体に外套状に取り付けられることで前記スリーブを継手本体に差し込まれた状態に固定するナット体と、
   を有しており、
   前記継手本体の他端側の端面には、前記スリーブの筒状の端縁の差し込みを許容する環状の差し込み溝が形成されており、
   前記差し込み溝内に差し込まれる前記スリーブの外周面に、外周側に向かって膨出する凸条部が全周に亘って連続するように形成されており、
   前記差し込み溝内に差し込まれたスリーブを断面視で見た場合に、当該スリーブの内周面の一端側端縁に、前記一端側に向かうにつれて外周側に向かうように傾斜したテーパ部が形成されており、
   前記凸条部は、前記テーパ部の形成位置よりも前記スリーブの外周面における他端側に形成されていることを特徴とする自動車に用いられる流体流路の継手。
3. 前記テーパ部は、
   前記長手方向の一端側に形成される第１曲面部と、前記第１曲面部の他端側に形成されると共に前記長手方向に対して所定の角度で傾斜する傾斜面部と、前記傾斜面部の他端側に形成される第２曲面部と、を備えている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動車に用いられる流体流路の継手。
4. 前記傾斜面部は、前記長手方向に対して１０°以上且つ３５°以下の角度で傾斜している
   ことを特徴とする請求項３に記載の自動車に用いられる流体流路の継手。
5. 前記凸条部は、前記スリーブの外周面から外周側に向かって、０．０５mm以上且つ０．２mm以下の高さで膨出している
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の自動車に用いられる流体流路の継手。
6. 前記凸条部が前記スリーブの外周面に１条のみ形成されている
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の自動車に用いられる流体流路の継手。

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