JP2023180696A - Male side pipe fitting - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂製の雄側管継手に関する。 The present invention relates to a male side pipe joint made of resin.
特許文献１に、管と管とを接続するための管継手が記載されている。この管継手は、一用途として、車両用空気調和装置の冷凍サイクルを構成する冷媒回路において、冷媒を流通させる冷媒管の接続に用いられるものである。
上記管継手は、雄側部材と雌側部材とで構成される。雄側部材には、Ｏリングを保持するための２つの保持溝が設けられている。これら２つの保持溝は、異なる幅の溝とされ、フランジ側の保持溝の方が幅の狭い溝とされている。２つの保持溝には、同一の材質・形状・大きさのＯリングが装着される。これらの構成により、雄側部材のフランジ側のＯリングが外側にはみ出し、これによって、管継手のシール性能の向上が図られている。 The pipe joint is composed of a male member and a female member. The male side member is provided with two holding grooves for holding the O-ring. These two holding grooves have different widths, and the holding groove on the flange side is narrower. O-rings of the same material, shape, and size are attached to the two holding grooves. With these configurations, the O-ring on the flange side of the male member protrudes outward, thereby improving the sealing performance of the pipe joint.
従来、自動車用のエアコン配管（冷媒管）、およびその管継手（特許文献１に記載のような管継手）は、アルミ製（金属製）とされている。これに対して、近年、ガソリン車の燃費向上や電気自動車の走行距離延長を図るために、エアコン配管およびその管継手などの金属製部品を樹脂製部品に置き替えることで自動車を軽量化することが検討されている。 BACKGROUND ART Conventionally, air conditioner pipes (refrigerant pipes) for automobiles and their pipe joints (pipe joints as described in Patent Document 1) have been made of aluminum (metal). On the other hand, in recent years, in order to improve the fuel efficiency of gasoline vehicles and extend the mileage of electric vehicles, efforts have been made to reduce the weight of automobiles by replacing metal parts such as air conditioner piping and pipe joints with resin parts. is being considered.
ここで、２つのＯリングが装着される特許文献１に記載のような管継手の雄側部材を、射出成型によって一体的に樹脂成形しようとすると、次のような問題がある。
Here, if an attempt is made to integrally mold the male side member of a pipe joint as described in
成形された雄側部材から金型を外せるように、射出成型用の金型を割り型（円筒をその軸方向に沿って２つに割ったような金型）としなければならなくなる。このような割り型とすると、Ｏリングの保持溝（シール溝）にパーティングラインができることを避けることができない。そして、パーティングラインができると、そのパーティングラインを伝わって、管継手部からガス漏れが発生する可能性がある。なお、このパーティングラインは、保持溝の底や側壁にできるパーティングラインのことである。保持溝の底にできるパーティングラインは、保持溝の底を横切るように延びる。保持溝の側壁にできるパーティングラインは、保持溝の側壁において縦に延びる。このようなパーティングラインができると、保持溝の底や側壁の表面粗さを小さくすることが難しい。 In order to be able to remove the mold from the molded male member, the mold for injection molding must be a split mold (a mold in which a cylinder is split into two along its axial direction). If such a split mold is used, it is unavoidable that a parting line will be formed in the O-ring holding groove (seal groove). If a parting line is formed, gas may leak from the pipe joint along the parting line. Note that this parting line is a parting line formed on the bottom or side wall of the holding groove. The parting line formed at the bottom of the retaining groove extends across the bottom of the retaining groove. The parting line formed on the side wall of the retaining groove extends vertically on the side wall of the retaining groove. When such a parting line is formed, it is difficult to reduce the surface roughness of the bottom and side walls of the holding groove.
本発明の目的は、シール溝の底を横切るように延びたり、シール溝の側壁において縦に延びたりするパーティングラインのない、２つのシール部材が装着可能な樹脂製の雄側管継手を製造することである。 An object of the present invention is to manufacture a male side pipe joint made of resin to which two seal members can be attached, without a parting line that extends across the bottom of the seal groove or vertically on the side wall of the seal groove. It is to be.
本願で開示する雄側管継手は、樹脂材料からなる筒形状の第１本体部と、前記第１本体部の筒部と一体成形とされた樹脂材料からなる第２本体部と、を備える。前記第１本体部は、環状のシール部材が装着されるシール溝の側壁を形成する第１環状凸部および第２環状凸部を外周面に有し、前記第１環状凸部および前記第２環状凸部は、いずれも、前記筒部と別体とされて前記筒部の外周面に固定されている。 The male pipe joint disclosed in the present application includes a cylindrical first main body made of a resin material, and a second main body made of a resin material integrally molded with the cylindrical part of the first main body. The first main body portion has a first annular protrusion and a second annular protrusion on the outer circumferential surface that form a side wall of a seal groove into which the annular seal member is attached, and the first annular protrusion and the second annular protrusion Each of the annular protrusions is separate from the cylindrical portion and fixed to the outer circumferential surface of the cylindrical portion.
上記構成の雄側管継手によれば、シール溝の底を横切るように延びたり、シール溝の側壁において縦に延びたりするパーティングラインのない、２つのシール部材が装着可能な樹脂製の雄側管継手を製造することができる。 According to the male side pipe joint having the above configuration, there is no parting line that extends across the bottom of the seal groove or extends vertically on the side wall of the seal groove, and the resin male pipe fitting has two seal members that can be attached. Side pipe fittings can be manufactured.
本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ説明する。本発明の雄側管継手は、自動車用のエアコン配管（冷媒管）で用いられる雄側管継手に限定されることはなく、様々な配管の接続に用いることができる雄側管継手である。 Embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The male side pipe joint of the present invention is not limited to a male side pipe joint used in air conditioner pipes (refrigerant pipes) for automobiles, but is a male side pipe joint that can be used to connect various pipes.
図１に示すように、雄側管継手１０１は、第１本体部１と、第２本体部２とを備えている。この雄側管継手１０１は、例えば、自動車用のエアコン配管（冷媒管）において、管と管とを接続するための管継手のうちの雄側管継手として用いられる。本願において、雄側管継手１０１に対応する雌側管継手については、その図示を省略している。
As shown in FIG. 1, the male
第１本体部１は、雌側管継手（不図示）に挿入される部分である。第１本体部１の形状は筒形状である。第１本体部１は、筒部３と、第１環状凸部４と、第２環状凸部５とで構成される。筒部３、第１環状凸部４、および第２環状凸部５は、いずれも樹脂材料からなる。筒部３の筒孔３ａは、冷媒（流体）の流路となる孔である。
The first
図１、３に示すように、筒部３と第２本体部２との境界部に段差部８が形成されている。段差部８は、筒部３の径方向の外方へ凸の環状の段差部とされている。
As shown in FIGS. 1 and 3, a
図１に示すように、第１環状凸部４は、筒部３の軸方向の一方の端部の外周面に設けられている。筒部３の軸方向の一方の端部とは、筒部３における雌側管継手に挿入される側の端部のことである。言い換えれば、筒部３の軸方向の一方の端部とは、筒部３における第２本体部２とは反対側の端部のことである。第１環状凸部４は、筒部３と別体とされており、筒部３の外周面に固定されている。第１環状凸部４は、樹脂製のリング形状の部品である。なお、第１環状凸部４は、筒部３の端部から少し離れた位置に設けられてもよい。すなわち、第１環状凸部４の位置は、筒部３の端部に限定されない。
As shown in FIG. 1, the first
これに対して、第２環状凸部５は、筒部３の軸方向の中途部の外周面に設けられている。第２環状凸部５は、第１環状凸部４と、段差部８との間の軸方向におけるほぼ中央部に設けられている。第２環状凸部５は、第１環状凸部４と同じく、筒部３と別体とされており、筒部３の外周面に固定されている。第２環状凸部５は、樹脂製のリング形状の部品である。
On the other hand, the second
第１環状凸部４と、第２環状凸部５と、第１環状凸部４と第２環状凸部５との間部分の筒部３の外周面とで、第１シール溝Ｓ１が形成される。この第１シール溝Ｓ１に、環状のシール部材（不図示）が装着される。環状のシール部材は、例えば、Ｏリングである。Ｏリングの材質は、ゴムまたは樹脂である。第１環状凸部４および第２環状凸部５は、それぞれ、第１シール溝Ｓ１の側壁を形成する。第１環状凸部４と第２環状凸部５との間部分の筒部３の外周面は、第１シール溝Ｓ１の底面を形成する。
A first seal groove S1 is formed by the first
また、第２環状凸部５と、段差部８と、第２環状凸部５と段差部８との間部分の筒部３の外周面とで、第２シール溝Ｓ２が形成される。この第２シール溝Ｓ２に、環状のシール部材（不図示）が装着される。環状のシール部材は、例えば、Ｏリングである。Ｏリングの材質は、ゴムまたは樹脂である。第２環状凸部５および段差部８は、それぞれ、第２シール溝Ｓ２の側壁を形成する。第２環状凸部５と段差部８との間部分の筒部３の外周面は、第２シール溝Ｓ２の底面を形成する。
Further, a second seal groove S2 is formed by the second
十分なシール性を確保するために、第１環状凸部４の高さ、第２環状凸部５の高さ、および段差部８の高さは、全て等しくされている。第１環状凸部４の高さとは、筒部３の径方向における、筒部３の外周面と第１環状凸部４の外周面との間の距離のことである（第２環状凸部５についても同様）。段差部８の高さとは、段差部８における筒部３の径方向の外方へ突出している段差の高さのことである。なお、第１環状凸部４の高さ、第２環状凸部５の高さ、および段差部８の高さは、全て等しくされていなくてもよい。
In order to ensure sufficient sealing performance, the height of the first
このようにして、第１本体部１には、２つのＯリング（環状のシール部材）が装着されるシール溝Ｓ１、Ｓ２が形成されている。なお、段差部８は無くてもよい。段差部８が無い場合、筒部３の長さが図１に示すものと同じであると、第２シール溝Ｓ２の幅が広すぎることとなる。そのため、段差部８が無い場合、それに合わせて、筒部３は、図１に示すものより短くされる。
In this way, the first
第２本体部２は、冷媒の圧力などで雄側管継手１０１と雌側管継手とが離れてしまわないように、両者を強固に連結するためのいわゆるフランジ部分である。第２本体部２は、第１本体部１の筒部３と一体成形されている。第２本体部２は、樹脂材料からなる。第２本体部２は、冷媒の流路となる孔６ａが形成された本体部６と、本体部６から延在する締結部７とで構成される。図２に示すように、締結部７は、孔６ａの径方向の外方へ本体部６から延在する。
The second
本体部６の、前記段差部８とは反対側の面には、樹脂製の配管５０が挿入されるとともに固定される筒形状の受け口９が設けられている。受け口９の外側に配管５０が挿入される。
A
締結部７には、筒形状のカラー１０が嵌め込まれる孔７ａが形成されている。孔７ａに嵌め込まれたカラー１０にボルト（不図示）が挿入される。雌側管継手も同様の構造とされており、雌側管継手は、ボルトが挿入される孔を有するフランジ部分を備えている。雄側管継手１０１と雌側管継手とは、挿入されたボルト、およびナット（不図示）によって、強固に連結固定される。なお、雄側管継手１０１と雌側管継手との連結手段は、ボルト・ナットに限定されない。また、雄側管継手１０１が用いられる位置によっては、雄側管継手１０１と雌側管継手との連結にボルト・ナットが不要な場合もある。よって、雄側管継手１０１において、締結部７のような本体部６から延在する部分はなくてもよい場合がある。
The
雄側管継手１０１の製造方法について説明する。 A method of manufacturing the male side pipe joint 101 will be explained.
図３は、一体成形された筒部３および第２本体部２を示す図である。射出成型によって、第１本体部１の筒部３と第２本体部２とを一体成形する。筒部３の一方の端部には第２本体部２が存在するが、筒部３の他方の端部には、当該筒部３の径方向外方へ出っ張るものが存在しない。そのため、筒部３の射出成型用の金型として、円筒をその軸方向に沿って２つに割ったような金型（割り型）ではなく、分割面が存在しない１つの円筒形状の金型を用いることができる。一対の割り型を用いなくても、金型を成形品から外すことができるからである。
FIG. 3 is a diagram showing the
上記円筒形状の金型を用いると、第１シール溝Ｓ１の底面および第２シール溝Ｓ２の底面を形成する筒部３の外周面に、筒部３の軸方向に延びるパーティングラインはできない。すなわち、第１シール溝Ｓ１および第２シール溝Ｓ２の底を横切るように延びるパーティングラインはできない。そのため、各シール溝Ｓ１およびＳ２の底を横切るように延びるパーティングラインのない樹脂製の筒部３を得ることができる。その結果、パーティングラインを伝わって、管継手部（雄側管継手１０１と雌側管継手との間）からガス漏れが発生するというような懸念はない。また、各シール溝Ｓ１およびＳ２の底面の表面粗さを小さくすることができ、シール性能に優れる雄側管継手１０１とすることができる。
When the above-described cylindrical mold is used, a parting line extending in the axial direction of the
次いで、別途準備した第１環状凸部４および第２環状凸部５を筒部３の外周面に固定する（図１参照）。第１環状凸部４および第２環状凸部５は、樹脂製のリング形状の部品である。第１環状凸部４および第２環状凸部５も樹脂材料からなるため、第１環状凸部４および第２環状凸部５も、金型を用いて射出成型によって製造される。
Next, the separately prepared first
ここで、第２本体部２を含む筒部３の材料は、レーザー光に対して吸収性を有する樹脂材料とされる。これに対して、第１環状凸部４および第２環状凸部５の材料は、いずれも、レーザー光に対して透過性を有する樹脂材料とされる。なお、第２本体部２を含む筒部３の材料は、レーザー光に対して吸収性を有する樹脂材料以外の樹脂材料とされてもよい。また、第１環状凸部４および第２環状凸部５の材料は、レーザー光に対して透過性を有する樹脂材料以外の樹脂材料とされてもよい。
Here, the material of the
筒部３の外周面に第２環状凸部５をはめ込み、第２環状凸部５を筒部３の外周面に密着させる。そして、図１に矢印で示すように、筒部３の径方向における外方から、第２環状凸部５に向かって、第２環状凸部５（筒部３）の全周にわたってレーザー光を照射する。なお、レーザー光の照射は全周でなくてもよい。レーザー光を照射すると、レーザー光は第２環状凸部５を透過し、筒部３の外周面で筒部３に吸収される。筒部３の外周面におけるレーザー光で照射された部分が発熱し溶融する。この発熱が、筒部３の外周面における発熱した部分に密着した第２環状凸部５に伝わり、第２環状凸部５も密着した部分が溶融する。そして、溶融した材料同士が混ざり合う。レーザー光の照射を停止すると、溶融した材料の温度が低下して材料は固まる。このようにして、第２環状凸部５は、筒部３の外周面にレーザー光にて溶着固定される。
The second
筒部３の外周面への第１環状凸部４の溶着固定も、第２環状凸部５の場合と同様である。第１環状凸部４は、筒部３の端部の外周面にレーザー光にて溶着固定される。これにより、雄側管継手１０１が製造される。
Welding and fixing of the first
なお、雄側管継手１０１と配管５０との固定は、例えば、次のようにして行われる。配管５０の材料は、レーザー光に対して透過性を有する樹脂材料とされる。なお、配管５０の材料は、レーザー光に対して透過性を有する樹脂材料以外の樹脂材料とされてもよい。
Note that the male side pipe joint 101 and the piping 50 are fixed, for example, as follows. The material of the
第２本体部２の受け口９に配管５０の端部を押し込み、配管５０を受け口９の外周面に密着させる。そして、図１に矢印で示すように、配管５０の径方向における外方から、配管５０に向かって、配管５０の全周にわたってレーザー光を照射する。これにより、雄側管継手１０１と配管５０とは、レーザー光にて溶着固定される。
The end of the
以上、本発明の一実施形態に係る雄側管継手１０１について説明した。前記の記載により、雄側管継手について、以下の技術的特徴が開示された。 The male side pipe joint 101 according to one embodiment of the present invention has been described above. The above description has disclosed the following technical features regarding the male pipe joint.
（１）雄側管継手１０１は、樹脂材料からなる筒形状の第１本体部１と、第１本体部１の筒部３と一体成形とされた樹脂材料からなる第２本体部２と、を備える雄側管継手である。第１本体部１は、環状のシール部材（例えば、Ｏリング）が装着されるシール溝の側壁を形成する第１環状凸部４および第２環状凸部５を外周面に有する。第１環状凸部４および第２環状凸部５は、いずれも、筒部３と別体とされて筒部３の外周面に固定されている。
(1) The male side pipe joint 101 includes a cylindrical
この構成によると、第１環状凸部４および第２環状凸部５が、いずれも別体とされているため、射出成型によって筒部３を製造するに際し、筒部３の射出成型用の金型として、円筒をその軸方向に沿って２つに割ったような金型（割り型）ではなく、分割面が存在しない円筒形状の金型を用いることができる。円筒形状の金型を用いると、第１シール溝Ｓ１の底面および第２シール溝Ｓ２の底面を形成する筒部３の外周面に、筒部３の軸方向に延びるパーティングラインはできない。すなわち、第１シール溝Ｓ１および第２シール溝Ｓ２の底を横切るように延びるパーティングラインはできない。また、第１環状凸部４および第２環状凸部５の製造にあたっても、円筒をその軸方向に沿って２つに割ったような金型（割り型）ではなく、分割面が存在しない円筒形状の金型を用いることができる。そのため、第１環状凸部４および第２環状凸部５の側壁において縦（筒部３の径方向）に延びるパーティングラインはできない。したがって、シール溝の底を横切るように延びたり、シール溝の側壁において縦に延びたりするパーティングラインのない、２つのシール部材が装着可能な樹脂製の雄側管継手１０１を製造することができる。
According to this configuration, since the first annular
また、第１本体部１の筒部３と第２本体部２とを一体成形することで、筒部３と第２本体部２とを別体とする場合よりも、金型の数を減らすことができ、雄側管継手の製造コストを抑えることができる。
Furthermore, by integrally molding the
（２）前記（１）に記載の雄側管継手１０１において、第１環状凸部４および第２環状凸部５は、いずれも、筒部３の外周面にレーザー光にて溶着固定されていてもよい。
(2) In the male pipe joint 101 described in (1) above, both the first annular
この構成によると、第１環状凸部４と筒部３とを、および第２環状凸部５と筒部３とを強固に固定することができる。
According to this configuration, the first annular
（３）前記（２）に記載の雄側管継手１０１において、筒部３および第２本体部２は、レーザー光に対して吸収性を有する樹脂材料で形成されており、第１環状凸部４および第２環状凸部５は、いずれも、レーザー光に対して透過性を有する樹脂材料で形成されていてもよい。
(3) In the male pipe joint 101 described in (2) above, the
この構成によると、レーザー光にての溶着、すなわちレーザー溶着を容易に行うことができる。 According to this configuration, welding using laser light, that is, laser welding, can be easily performed.
（４）前記（１）から（３）のいずれかに記載の雄側管継手１０１において、筒部３と第２本体部２との境界部に、筒部３の径方向の外方へ凸の環状の段差部８が形成されており、第１環状凸部４および第２環状凸部５に加えて、段差部８が前記シール溝の側壁を形成してもよい。
(4) In the male side pipe joint 101 according to any one of (1) to (3) above, the boundary portion between the
この構成によると、筒部３と第２本体部２との境界部の強度を高めることができるとともに、シール溝を形成しやすい。
According to this configuration, the strength of the boundary between the
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、上記実施形態の要素を適宜組み合わせたり、上記実施形態に種々の変更を加えたりすることが可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and the elements of the embodiments described above can be combined as appropriate or various changes can be made to the embodiments described above without departing from the spirit thereof.
例えば、上記実施形態は、次のように変更可能である。 For example, the above embodiment can be modified as follows.
第１環状凸部４および第２環状凸部５と、筒部３との固定方法は、レーザー溶着に限定されない。第１環状凸部４および第２環状凸部５は、筒部３の外周面に嵌め込みにて固定されてもよい。また、第１環状凸部４および第２環状凸部５のうちの一方が、レーザー溶着にて筒部３に固定され、他方が、嵌め込みにて筒部３に固定されてもよい。
The method of fixing the first annular
さらには、上記以外の固定方法として、スピン溶着、超音波溶着、および振動溶着なども挙げることができる。すなわち、第１環状凸部４と筒部３との固定や、第２環状凸部５と筒部３との固定が、スピン溶着、超音波溶着、または振動溶着などの方法で行われていてもよい。
Further, fixing methods other than those described above include spin welding, ultrasonic welding, and vibration welding. That is, the first
第２本体部２において、カラー１０はなくてもよい。
In the second
１：第１本体部
２：第２本体部
３：筒部
４：第１環状凸部
５：第２環状凸部
８：段差部
１０１：雄側管継手
Ｓ１：第１シール溝（シール溝）
Ｓ２：第２シール溝（シール溝）
1: First main body part 2: Second main body part 3: Cylindrical part 4: First annular convex part 5: Second annular convex part 8: Step part 101: Male side pipe joint S1: First seal groove (seal groove)
S2: Second seal groove (seal groove)
Claims (4)
前記第１本体部の筒部と一体成形とされた樹脂材料からなる第２本体部と、
を備え、
前記第１本体部は、環状のシール部材が装着されるシール溝の側壁を形成する第１環状凸部および第２環状凸部を外周面に有し、
前記第１環状凸部および前記第２環状凸部は、いずれも、前記筒部と別体とされて前記筒部の外周面に固定されている、
雄側管継手。 a cylindrical first main body made of a resin material;
a second body part made of a resin material integrally molded with the cylindrical part of the first body part;
Equipped with
The first main body portion has a first annular convex portion and a second annular convex portion on the outer peripheral surface that form a side wall of a seal groove in which the annular seal member is installed,
The first annular convex portion and the second annular convex portion are both separate from the cylindrical portion and fixed to the outer circumferential surface of the cylindrical portion.
Male side pipe fitting.
前記第１環状凸部および前記第２環状凸部は、いずれも、前記筒部の外周面にレーザー光にて溶着固定されている、
雄側管継手。 In the male side pipe joint according to claim 1,
The first annular convex portion and the second annular convex portion are both welded and fixed to the outer circumferential surface of the cylindrical portion using a laser beam.
Male side pipe fitting.
前記筒部および前記第２本体部は、レーザー光に対して吸収性を有する樹脂材料で形成されており、
前記第１環状凸部および前記第２環状凸部は、いずれも、レーザー光に対して透過性を有する樹脂材料で形成されている、
雄側管継手。 In the male side pipe joint according to claim 2,
The cylindrical portion and the second main body portion are made of a resin material that absorbs laser light,
The first annular convex portion and the second annular convex portion are both formed of a resin material that is transparent to laser light.
Male side pipe fitting.
前記筒部と前記第２本体部との境界部に、前記筒部の径方向の外方へ凸の環状の段差部が形成されており、
前記第１環状凸部および前記第２環状凸部に加えて、前記段差部が前記シール溝の側壁を形成している、
雄側管継手。 The male side pipe joint according to any one of claims 1 to 3,
An annular stepped portion that is convex outward in the radial direction of the cylindrical portion is formed at the boundary between the cylindrical portion and the second main body portion;
In addition to the first annular convex portion and the second annular convex portion, the stepped portion forms a side wall of the seal groove.
Male side pipe fitting.
Priority Applications (1)
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| JP2022094216A JP2023180696A (en) | 2022-06-10 | 2022-06-10 | Male side pipe fitting |
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ID=89306877
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