JP2022108189A

JP2022108189A - ホース用継手

Info

Publication number: JP2022108189A
Application number: JP2021003080A
Authority: JP
Inventors: 雄太間口; Yuta Maguchi; 俊一西脇; Shunichi Nishiwaki
Original assignee: Nitta Corp
Current assignee: Nitta Corp
Priority date: 2021-01-12
Filing date: 2021-01-12
Publication date: 2022-07-25
Also published as: WO2022153678A1; EP4279787A1; TW202229758A; CN116710691A; KR20230125779A; US20240060585A1

Abstract

【課題】耐圧性能は維持しつつ、ナットの締付けトルクを小さくしたホース用継手を提供する。【解決手段】ホース挿入方向Ａに沿って、ホース２外挿用の筒状部と、ホース２の先端挿入用の環状溝部と、他部材の取付部とがこの順で形成されたニップル３と、ホース２の先端を環状溝部に挿入した状態でニップル３の外周面上に螺合されるねじ部と該ねじ部に連続して形成され筒状部の外周面上に位置する厚肉部とを有するナット４と、筒状部と厚肉部との間に介在したスリーブ５とを備えたホース用継手１であり、スリーブ５は、内周面に肉抜き部１０を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、冷却を目的としたフッ素系不活性冷媒等を循環させる配管に使用するホース用継手に関する。

一般に、不活性冷媒等を循環させる配管に使用されるホースは、比較的軟質である。このようなホースに使用する継手としては、ホース先端がニップルの胴部に装着された状態で、ホース外周面にスリーブを介してナットを外挿し、ナットを締付けることにより、スリーブが縮径して、ホースが圧縮される機構を有するものが知られている（特許文献１）。

このような従来の継手では、ホース圧縮時、ホースの圧縮応力が大きいため、ナットの締付けトルクが大きくなってしまい、ナットの締付け作業性が悪くなるという問題がある。また、ナットの締付けトルクを下げるために、ホースの圧縮率を小さく設計した場合、ホースの耐圧性能が低下してしまう。ここで、ホースの圧縮率とは、継手装着前のホースに対して、装着後のホースがどの程度圧縮されているかを表している。

実公平６－２７９１６号公報

本発明の課題は、耐圧性能は維持しつつ、ナットの締付けトルクを小さくしたホース用継手を提供することである。

上記課題を解決するための本発明のホース用継手は、筒状体から構成され、ホース挿入方向に沿って、ホース外挿用の筒状部と、ホース先端挿入用の環状溝部と、他部材の取付部とがこの順で形成されたニップルと、ホースが挿通する環状体から構成され、ホース先端を環状溝部に挿入した状態でニップルの外周面上に螺合されるねじ部と、該ねじ部に連続して形成され筒状部の外周面上に位置する厚肉部とを有するナットと、筒状部と厚肉部との間に介在したスリーブとを備える。スリーブは、内周面に肉抜き部を有する。

本発明によれば、スリーブの内周面に肉抜き部を設けることにより、ホースの耐圧性能を維持しつつ、ナットの締付けトルクを小さくすることができるという効果がある。

本発明の一実施形態に係る継手にホースを固定した状態を示す一部破断側面図である。図１に示す継手を構成するニップルを示す一部破断側面図である。図１に示す継手を構成するナットを示す一部破断側面図である。図１に示す継手を構成するスリーブを示す一部破断側面図である。図４に示すスリーブにスリットを設けないスリーブを示す一部破断側面図である。本発明の比較例である、肉抜き部を有しないスリーブを用いた場合の継手を、ホースを固定した状態で示す一部破断側面図である。

以下、本発明の一実施形態に係るホース用継手を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る継手１にホース２を固定した状態を示している。

図１に示すように、継手１は、ニップル３と、ナット４と、スリーブ５とから構成される。ホース２としては、例えば、フッ素系の冷媒のほか、冷却水や純水等の流体の移送に使用されるものであれば、特に制限されない。ホース２の使用温度範囲も、例えば、５℃～４０℃であればよい。このようなホース２としては、例えば、内層、中間層、補強層および外層をこの順に積層したホース等が使用可能であり、単層の樹脂チューブ等も使用可能である。内層、中間層および外層には、例えば、ポリオレフィン系樹脂が使用可能であり、補強層はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂等の合成繊維ブレードが使用可能である。

継手１を構成するニップル３は、図２に示すように、冷媒等の液体ないし気体が流れる貫通孔６を有する筒状体から構成され、ホース挿入方向(矢印Ａで示す方向)に沿って、ホース２の外挿用の筒状部３１と、ホース２の先端挿入用の環状溝部３２と、図示しない他部材の取付部３３とがこの順で形成されている。ニップル３は、金属または合成樹脂からなる。

筒状部３１は、一部が環状溝部３２を構成しているが、本発明では、環状溝部３２から突出している部位を筒状部３１とする。環状溝部３２の外周面には、ナット４と螺合するねじ溝７が形成されている。また、他部材の取付部３３の外周面にも、他部材と螺合するねじ溝８が形成されている。

ナット４は、図３に示すように、ホース２が挿通する環状体から構成され、ホース２の先端をニップル３の環状溝部３２に挿入した状態で、ニップル３の外周面に形成されたねじ部７に螺合するねじ部４１が内周面に形成されている。
また、ねじ部４１に隣接して、厚肉部４２がねじ部４１と一体に形成されている。厚肉部４２は、ホース２の先端をニップル３の環状溝部３２に挿入した状態で、ニップル３の筒状部３１の外周面上に位置する(図１参照)。厚肉部４２は、内周面にホース２の挿入方向に沿って内径が大きくなる傾斜面９を有しており、その傾斜角度はホース２の挿入方向を基準として20°～25°であるのがよい。ナット４は、金属または合成樹脂からなる。

スリーブ５は、図１に示すように、ニップル３の筒状部３１と、ナット４の厚肉部４２との間に介在するように配置されている。スリーブ５は、材質が樹脂であることが好ましく、例えば、ポリアセタール（POM）、ポリブチレンテレフタレート（PBT）、ポリプロピレン（PP）、ポリフェニレンサルファイド(PPS) 等の樹脂から形成されるのがよい。スリーブ５の硬度は、ナット４締付時に塑性変形しすぎない様にロックウェル硬さ (ＪＩＳＫ７２０２-２)でＨＲＭ７０～９０であるのが好ましい。

スリーブ５は、図４に示すように、環状体であって、周方向に複数の縮径用のスリット１１が形成されている。これにより、ナット４の締め付けによりスリット１１が変形し縮径してホース２に圧接し、ホース２を固定保持することができる。スリット１１は、両側の開口に全周にわたって交互に形成されている。スリット１１の数は、縮径が容易で、かつ、縮径後の形状ができるだけ真円に近くなって十分なシール性が得られるように、６個以上１０個以下であるのがよい。
また、各スリット１１の幅や長さは、スリーブ５の縮径のしやすさや、ホース２の保持力等を考慮して設定すればよい。
スリーブ５の小径側の先端外径は、ナット４の締付開始時にナット４の傾斜面９と接する寸法となっており、締付が進むとともに、この傾斜面９に沿ってスリーブ５が縮径する。

図５に示すスリット１１を設けないスリーブ５１の体積に対する、図４に示すような複数のスリット１１を設けたスリーブ５の体積の割合を示す占有率は、５０％以上７０％以下であるのが、スリーブ５が縮径しやすくなるので好ましい。

また、スリーブ５は、外周面にナット４の厚肉部４２に形成された傾斜面９に対応する傾斜面１２を有する。すなわち、スリーブ５の傾斜面１２は、ホース２の挿入方向に対してナット４の傾斜面９と同じ傾斜角度を有しているのが好ましい。これにより、スリーブ５とナット４との位置関係を固定することができる。

スリーブ５の内周面には、肉抜き部１０（切り欠き部）が形成されている。肉抜き部１０は、環状溝部３２側のスリーブ５の内周面に形成されているのがよい。肉抜き部１０を設けることにより、ナット４による締め付け時に、圧縮されたホース２を逃がす空間を確保することができ、ホース２の圧縮応力を小さくすることができる。なお、図４では、肉抜き部１０は、スリーブ５の全周にわたって設けられているが、周方向の一部に形成されていてもよい。縮径時の肉抜き部１０の内径Ｒは、ホース外径と同等またはそれ以上であるのがよい。また、肉抜き部１０は、スリーブ５の周囲に均等な間隔で配置されているのがよい。

また、肉抜き部１０からスリーブ５の他端までの領域は、ホース２を圧縮する圧縮部Ｐとなる。肉抜き部１０を設けることにより、圧縮部Ｐの長さは短くなるため、ホース２の圧縮面積が小さくなる。その結果、ホース２の圧縮に必要な応力を低減でき、ホースの耐圧性能を維持しつつ、ナット４の締付けトルクを小さくすることができる。具体的には、破壊圧力４ＭＰａ以上確保しつつ、ナット締付けトルクを低減するうえで、圧縮部Ｐは、スリーブ５の全長Ｌに対して約４０％以上７０％以下であるのがよい。

図１に示すように、肉抜き部１０を設けることによって段部１３が形成され、この段部１３にホース２が係止するので、ホース２の抜けを防止できるという利点もある。

次に、スリーブ５に肉抜き部１０を設けた場合と、設けない場合との性能比較を行ったので、その結果を説明する。

図６は、肉抜き部１０を設けないスリーブ５１を用いたホース用継手１００を示している。このホース用継手１００は、上記スリーブ５１を用いた他は、図１に示すホース用継手１と同じであるので、図１と同じ部材には同じ符号を付して説明を省略する。
なお、ニップル３およびナット４は金属製であり、スリーブ５，５１は樹脂製である。また、試験したホース２は、内径が１５．０ｍｍ、外径が２２．０ｍｍで、内層、中間層、繊維補強層および外層をこの順に積層したものである。内層、中間層及び外層はポリオレフィン系樹脂からなり、繊維補強層はＰＥＴ繊維からなる。

（１）ホース圧縮率
ホース圧縮率は、下記式より求めた。
式：ホース圧縮率（％）＝{（Ｔ_０-Ｔ_１）/Ｔ_０}×１００
式中、Ｔ_０は継手１、１００への装着前のホース肉厚、Ｔ_１は継手１、１００への装着後のホース肉厚をそれぞれ示している。
（２）ナット締め付けトルク試験
継手１，１００にそれぞれホース２を接続し、ナット４を締め付ける時の締め付けトルクを計測した。

（３）破壊圧力試験
継手１，１００にそれぞれホース２を接続した状態で、ホース２に水圧を加え、ホース２が破壊する時の圧力を確認した。そして、ホース２の破壊圧力が４ＭＰａ以上である時を合格「〇」とした。

試験結果を表１に示す。

表１から明らかなように、本発明に係る継手１は、比較例である継手１００と比較して、ホース圧縮率および破壊圧力試験に大きな差はないものの、ナット締め付けトルクが大きく低減していることがわかる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明のホース用継手は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で種々の変更や改善が可能である。

１、１００継手
２ホース
３ニップル
３１筒状部
３２環状溝部
３３他部材の取付部
４ナット
４１ねじ部
４２厚肉部
５スリーブ
６貫通孔
７、８ねじ部
９傾斜面
１０肉抜き部
１１スリット
１２傾斜面
Ａホース挿入方向
Ｐ圧縮部
Ｒ肉抜き部内径
Ｌ全長

Claims

筒状体から構成され、ホース挿入方向に沿って、ホース外挿用の筒状部と、ホース先端挿入用の環状溝部と、他部材の取付部とがこの順で形成されたニップルと、
前記ホースが挿通する環状体から構成され、前記ホース先端を前記環状溝部に挿入した状態で前記ニップルの外周面上に螺合されるねじ部と、該ねじ部に連続して形成され前記筒状部の外周面上に位置する厚肉部とを有するナットと、
前記筒状部と前記厚肉部との間に介在したスリーブとを備えたホース用継手であって、
前記スリーブは、内周面に肉抜き部を有する、ことを特徴とするホース用継手。
前記厚肉部は、内周面にホース挿入方向に沿って内径が大きくなる傾斜面を有しており、前記スリーブは、外周面に前記厚肉部の傾斜面に対応する傾斜面を有する請求項１に記載のホース用継手。
前記肉抜き部は、前記環状溝部側の前記スリーブの内周面に形成されている請求項１または２に記載のホース用継手。
前記肉抜き部は、前記スリーブの全周または周方向の一部に形成されている請求項１～３のいずれかに記載のホース用継手。
前記スリーブは、周方向に複数の縮径用のスリットが形成されている請求項１～４のいずれかに記載のホース用継手。
前記スリーブは、樹脂からなる請求項１～６のいずれかに記載のホース用継手。
前記スリーブの硬度は、ＨＲＭ７０～９０である請求項６に記載のホース用継手。