JP3349807B2 - ホース接続構造、ホース接続具並びにホース接続用ニップル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ホース接続構造、及び
そのホース接続具，ニップルに関する。

【０００２】

【従来の技術】厳しいシール性を要求されるホースの接
続方式として、環状溝付きのニップル外周にホースを差
し込んで外側からソケットによりかしめて、ニップル外
周に締め付ける方式が従来より知られている。従来のこ
の種のホース接続技術を図７により説明する。

【０００３】図７は、従来のホース接続構造の一例を示
す縦断面図で、１０はニップル、１１はホースの口金と
なるソケット、１２はゴムホースである。

【０００４】ニップル１０のうち、ソケット１１内部に
挿入された部分１０´の外周には、複数の環状溝１０ａ
〜１０ｄが間隔をおいて配設してある。ソケット１１
は、ホース１２の接続に際し予めニップル１０の外周に
装着してある。

【０００５】ホース１２は、ソケット１１とニップル１
０の内外周間に差し込まれた後、ソケット１１を外側か
らかしめることで、ニップル１０の外周に締め付けられ
る。

【０００６】このようなホース接続方式では、ソケット
１１のかしめにより、ホース１２がニップル１０の環状
溝１０ａ〜１０ｄに食い込むことで、ホースの抜け止め
を図ると共に、ホース締め付けによるホース１２内面の
ニップル外周面及び環状溝１０ａ〜１０ｄに対する面圧
で、ホース・ニップル間の流体漏れ（ホース内流体の圧
力とホース外気圧との差により生じる流体漏れ）を防い
でいた。

【０００７】なお、この種のホース接続に関する従来技
術は、例えば、特開昭60-104893号,特開昭62-17491号,
特開昭63-145890号，実公昭58-1563号公報等に開示され
たものがある。

【０００８】ところで、ゴムホース等のフレキシブルホ
ースには、ホース自身からの流体の透過を極力削減する
ために、ホース内面に特殊なコーティング層を施したも
のがある。この種のコーティング層付きのフレキシブル
ホースは、例えばカーエアコンシステムの冷媒配管等に
使用され、冷媒漏れの削減及び省冷媒化に貢献してい
る。前記コーティング層は、例えば6ナイロンのような
気密性に優れた合成樹脂が使用される。

【０００９】しかし、このようなコーティング層付きの
ホースを前述の従来技術を用いて接続する場合には、次
のような問題があった。

【００１０】すなわち、図７に示す如く、従来のホース
接続に用いるニップル１０の環状溝１０ａ〜１０ｄの断
面形状は、外広がりの逆台形状かＵ字形状に形成されて
いる。一方、コーティング層は、微弾性系であったり、
高温の環境条件の下で使用されると熱老化により硬化す
る。そのため、ゴムホースをソケットのかしめによりニ
ップル外表面や環状溝に押し付けても、これらのニップ
ル外表面及び溝部に及ぼすホースの面圧ひいてはホース
内面のニップル及び環状溝に対する密着力が低くなり、
ホース・ニップル間に流体漏れが生じ易い。

【００１１】この問題を解消するため、従来はホースと
ニップル間にシーリング剤を施す等なされているが、こ
の方式ではシーリング剤の塗布や乾燥等の作業工程を要
し、作業性の改善が望まれていた。

【００１２】本出願人は、上記従来技術に代わるものと
して、既に、特開平３−２２９０９２号公報に開示され
るように、ゴムホース等の弾性を有するホースを環状溝
付きニップルにソケットによりかしめて接続する方式に
おいて、そのニップルの環状溝のうち少なくとも一つを
内広がりにするものを提案している。この提案されたタ
イプのホース接続方式は、ホースが食い込む環状溝が内
広がりとなっているため、環状溝の溝入口（溝開口）が
最も狭められるために、かしめに対するホースの弾性圧
縮変形が溝入口の角部付近で最も大きくなり、その結
果、この角部付近のかしめ反力が増大してホースのニッ
プルへの密着力（面圧力）が増し、シール性を高める利
点がある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、カーエアコ
ンのように厳しい熱的環境条件のエンジンルームに搭載
されるものでは、その冷媒配管用のホースも経時的に熱
老化（熱硬化）が生じ易く、特にホース内周等のコーテ
ィング層に経時的な熱硬化現象が進行すると、上記のよ
うにニップルの環状溝を内広がりとしても、ホースのニ
ップルに対する密着力が低下してシール性が低下する傾
向にあることが、過酷な耐久試験の結果、判明した。

【００１４】本発明は以上の点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、特に熱的環境条件の厳し
い場所で使用する場合でも、シーリング剤を使用するこ
となくホース・ニップル間の流体漏れを確実に防止でき
るホース接続構造及びこれに用いるホース接続具，ニッ
プルを提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、次のような手段を講じる。

【００１６】一つは、ホースの接続構造に関するもの
で、その内容とするところは、複数の環状溝を有するニ
ップル外周に弾性を有するホースの端部を差し込み、こ
のホース端部をかしめにより締め付けつつ前記環状溝に
食い込ませて、該ホースをニップルに接続するホース接
続構造において、前記環状溝の少なくとも一つを深さ方
向に内広がりにすると共に、この内広がり溝の底部に凹
部或いは凸部を設けて、前記ホースの内周をかしめ反力
により前記環状溝の壁面に圧接させたことを特徴とす
る。

【００１７】もう一つは、上記ホース接続に用いる接続
具に係り、その内容は、外周に環状溝が複数配設してあ
るニップルと、このニップルの外周に装着されたかしめ
用のソケットとを備え、前記ソケット，ニップルの内外
周間にホール差し込み用のスペースを確保してあるホー
ス接続具において、前記環状溝の少なくとも一つが深さ
方向に内広がりにしてあり、この内広がり溝の底部に凹
部或いは凸部を設けて成ることを特徴とする。

【００１８】さらに、上記内広がりの環状溝及びその溝
底に上記凹部，凸部を有するニップルそのものも発明の
一つとするものである。

【００１９】

【作用】本発明によれば、ソケットをかしめることで、
ニップル外周に差し込まれたホース端部が弾性により圧
縮変形する。

【００２０】この圧縮変形でホース内周の一部がニップ
ル外周の環状溝に食い込み、ホースのニップルへの固定
を強化すると共に、環状溝の一つを内広がりとし、その
溝底に凹部或いは凸部を設けることで、単に環状溝を内
広がりにするだけのものよりも、過酷な熱的耐久試験の
結果としてニップル・ホース間の流体漏れを確実に防止
する結果が得られた。

【００２１】すなわち、環状溝を内広がりにすること
で、ソケットのかしめ反力が環状溝の溝壁に作用し、し
かも、環状溝の溝入口が最も狭めらるために、かしめに
対するホースの弾性圧縮変形が溝入口の角部付近で大き
くなり、この角部付近の圧縮変形の反力が集中的に増大
してシール性が向上することは、既に述べたが、さら
に、この内広がり溝の底部に凹部，凸部のいずれか一方
或いは双方を設けると、次のような作用によりシール性
をより一層向上させるものと考えられる。

【００２２】第１には、ホース内周が熱硬化すると、ホ
ース内周がその収縮によりニップルの環状溝（内広がり
溝）から溝外に逃げようとするが、ホース内周が溝底に
設けた凹部或いは凸部に掛かり止めにしてその逃げ（ホ
ース内周の環状溝に対する移動）を抑制すること（換言
すれば、ホース内周と環状溝壁との相対移動をなくして
両者の密着性を保持する）、第２には、ホース内周の溝
底の凹部或いは凸部の角部付近にも溝入口角部付近同様
に集中的なかしめ反力が作用し、これと溝入口角部付近
の集中的なかしめ反力との協働により、さらにホースと
溝壁間の密着性（圧接力）を高め、第３に凹部，凸部に
より密着面積を増加させる。

【００２３】従って、ホース内面に微弾性系や熱老化し
易いコーティング層を施しても、前記溝角部付近におい
ては充分なシール作用が発揮され、過酷な熱的環境条件
にホース接続部を置かれても、ニップル・ホース間の流
体漏れを防止する。

【００２４】

【実施例】本発明の実施例を図１ないし図６により説明
する。

【００２５】先ず、図１により第１実施例に係るホース
接続具を説明する。

【００２６】図１は、ホース接続具のソケットをかしめ
る前の状態を示し、１はアルミニウム，軽合金等のパイ
プ材を用いて成形されたニップル、２はホースの口金と
なるソケットで、上記ニップル同様の材料で成形され
る。

【００２７】ソケット２は、一端２ａが底付きとなっ
て、その中央にニップル嵌合用の孔部２ｂが形成され、
他端側は開口してある。

【００２８】ニップル１の外径ｌ₁は、ホース取付け前
には、ホース３（図１）の内径ｄより僅かに大きくして
ある。ニップル１のうち符号１´で示す部分が、ソケッ
ト２の孔部２ｂを通してソケット２内部に挿入され、こ
のニップル挿入部１´の外表面に、ニップル先端側から
順に環状溝１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅが適宜の間隔
をおいて形成される。

【００２９】これらの環状溝のうち、溝１ｅはソケット
２の孔部２ｂ内周と係合するもので、ホース差し込み前
にソケット一端２ａを予め局部的にかしめて、孔部２ｂ
・溝１ｅの係合箇所にてニップル１とソケット２とが結
合され、ニップル１にソケット２が装着されることにな
る。ソケット２とニップル１との内外周間には、ホース
差し込み用のスペース（環状隙間）５が確保される。

【００３０】また、前記環状溝のうち、ニップル１の先
端に最寄りの溝１ａは、外広がりとなる断面が逆台形状
の溝形に形成され、残りの環状溝１ｂ，１ｃ，１ｄが深
さ方向に内広がりとなる断面がほゞ台形状になる溝形に
形成される。すなわち、環状溝１ｂ〜１ｄはその溝入口
（間口）を狭くし、その溝入口角部１ｆ先端にはホース
の傷つき防止のためアールが施されている。

【００３１】内広がり溝１ｂ，１ｃ，１ｄの底幅は、例
えば溝深さの3.5〜5倍にしてあり、溝側壁は内方に９０
°以下の角度で傾斜する。

【００３２】さらに、内広がり溝１ｂ〜１ｄの各々の溝
底部には、底の浅い環状の凹部７が設けてある。この凹
部７の詳細図を図３に示す。凹部７は一条あるいは複数
条であってもよい。また、環状でなくてもよい。

【００３３】また、図３に示すように溝部１ｂ，１ｃ，
１ｄの溝入口付近のニップル表面は、溝側に下る斜面１
ｇが形成される。このような斜面１ｇをつけたのは、ホ
ース３を挿入する場合に、ホース３内面がこれらの環状
溝の角部１ｆに引掛るのを防止するためで、斜面１ｇの
傾斜角度θは、２０度以上にすることが好ましい。

【００３４】ホース３は、図１に示すように内面に6ナ
イロン等の気密性を有する合成樹脂のコーティング層６
が形成される。

【００３５】ホース３を接続する場合には、ソケット２
とニップル１との内外周間の隙間５にホース３の端部を
その先端がソケット一端２ａに当たるまで差し込み、そ
の後、図１に示すようにソケット２をかしめ治具を用い
て２ｃ，２ｄの箇所にて、外側からかしめる。このかし
めにより、ホース３のニップル差し込み部分が波状に圧
縮変形され、ニップル１，ソケット２及びホース３が一
体化される。

【００３６】ソケット２のかしめにより、ホース３は波
状に圧縮変形しつつニップル１に締め付けられる。

【００３７】そして、環状溝１ａ〜１ｄ（凹部７を含
む）には、ホース３のゴムと特殊コーティング層６が食
い込み、ホースの抜け止めが図られる。

【００３８】また環状溝１ｂ〜１ｄには、その溝壁が内
広がりに傾斜するので、図４に示すようにかしめ力Ｆに
対する反力Ｆ´が溝壁に向かって作用し、しかも、環状
溝１ｂ〜１ｄは、溝入口が最も狭くなっているので、か
しめに対するゴムの圧縮変形が溝入口の角部１ｆ付近で
大きくなり、この角部付近１ｆの圧縮変形の反力も増加
する。その結果、ホース内周のうち溝入口角部１ｆ付近
及びの面圧ひいては密着力（圧接力）が増大する。

【００３９】さらに、ホース３の内周が熱硬化すると、
ホース内周がその収縮によりニップル１の環状溝（内広
がり溝）１ｂ〜１ｄから溝外に逃げようとするが、ホー
ス内周の内広がり溝１ｂ〜１ｄの底部に設けた凹部７に
掛かり止めにしてその逃げ（ホース内周の環状溝に対す
る移動）を抑制して、ホース内周と環状溝壁との相対移
動をなくして両者の密着性を保持し、加えて、ホース内
周の溝底の凹部７の角部１ｆ′付近にも図４に示すよう
に、溝入口角部１ｆ付近同様に集中的なかしめ反力Ｆ″
が作用し、これと溝入口角部１ｆ付近の集中的なかしめ
反力Ｆ′との協働により、さらにホースと溝壁間の密着
性を高め、また、凹部７によりホース密着面積を増加さ
せる。

【００４０】従って、ホース内周にコーティング層６を
施し、これが微弾性系であったり、或いは熱老化により
硬化しても、ホース内周・ニップル外周間のシール性を
充分に確保することができる。

【００４１】さらに、本実施例では、ニップル１に設け
た環状溝のうちニップル先端に最寄りの溝１ａについて
は、外広がりの断面逆台形状としているので、次のよう
な効果を奏し得る。

【００４２】すなわち、ゴムホース１をソケット２のか
しめにより圧縮変形させた場合、ソケット２の一端２ａ
は塞がれているので、ホース１の変形による軸方向の力
はソケット開口側（図面の右方向）に作用し、最終的に
溝１ａに軸方向の力が集中する。従って、仮にこのニッ
プル先端に最寄りの溝１ａを他の溝１ｂ〜１ｄ同様に内
広がり状にすると、溝入口の角部が鋭角となって、ホー
ス内面のコーティング層６が損傷するおそれがある。

【００４３】これに対し、本実施例のように溝１ａにつ
いては、外広がりの逆台形状にすれば、鋭角な角部が存
在しないので、この溝１ａにゴムホースの変形に伴う軸
方向の荷重が集中的に加わっても、コーティング層６の
損傷を防ぐことができ、ホース接続の信頼性を保つこと
ができる。なお、溝１ｂ〜１ｄについては、溝入口角部
１ｆを鋭角にしても、ここにはホース全体の軸方向の荷
重が集中しないのでコーティング層６の損傷を防げる。

【００４４】なお、ホース内周にコーティング層６がな
い場合であっても、本発明の上記効果を得ることができ
る。

【００４５】なお、上記実施例では、ニップル１の内広
がりの溝（環状溝）１ｂ〜１ｄの底部に凹部７を設けた
が、この凹部７に代えて図５の実施例（第２実施例）に
示すように凸部８を設けてもよい。

【００４６】すなわち、このような凸部８を設けると、
ホース３内周が熱硬化してホース内周がその収縮により
ニップル１の環状溝（内広がり溝）１ｂ〜１ｄから溝外
に逃げようとすると、凸部８に掛かり止めにしてその逃
げを抑制し、また、図６に示すように、ホース内周の溝
底の凸部８の角部１ｆ″付近にも溝入口角部１ｆ付近同
様に集中的なかしめ反力Ｆ″が作用し、これと溝入口角
部１ｆ付近の集中的なかしめ反力Ｆ′との協働により、
さらにホースと溝壁間の密着性を高め、また、凸部８に
よりホース密着面積を増加させる。さらに凹部７と凸部
８を組み合わせて併設してもよい。

【００４７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ホース接
続部のニップル外表面に設けた環状溝のうち少なくとも
一つを、内広がりとし、この内広がり溝の底部に凹部或
いは凸部を設けることで、過酷な熱的条件の下にホース
接続部を設置しても、シーリング剤を用いることなくホ
ース・ニップル間の気密性を一層向上させて流体漏れを
確実に防止でき、ホース接続作業性の向上と流体漏れの
双方の要求を満足させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す縦断面図

【図２】上記実施例に用いるホース接続具のホース接続
前の状態を示す縦断面図

【図３】図２の一部を拡大して示す断面図

【図４】図１の一部を拡大して示す断面図

【図５】本発明の第２実施例に用いるホース接続具の一
部拡大断面図

【図６】第２実施例に係るホース接続構造を示す一部拡
大断面図

【図７】従来のホース接続構造の一例を示す断面図

【符号の説明】 １…ニップル、１ａ…ニップル先端に最寄りの環状溝
（外広がり溝）、１ｂ〜１ｄ…環状溝（内広がり溝）、
２…ソケット、３…ホース、５…ホース差し込みスペー
ス、６…コーティング層、７…凹部、８…凸部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16L 33/20 - 33/213 F16L 13/14 - 13/16 F16J 15/06

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の環状溝を有するニップル外周に弾
   性を有するホースの端部を差し込み、このホース端部を
   かしめにより締め付けつつ前記環状溝に食い込ませて、
   該ホースをニップルに接続するホース接続構造におい
   て、 前記環状溝の少なくとも一つを深さ方向に内広がりにす
   ると共に、この内広がり溝の底部に凹部或いは凸部を設
   けて、前記ホースの内周をかしめ反力により前記環状溝
   の壁面に圧接させたことを特徴とするホース接続構造。
2. 【請求項２】 前記ホースは、ゴムホースで内周に合成
   樹脂のコーティング層が形成してあることを特徴とする
   請求項１記載のホース接続構造。
3. 【請求項３】 外周に環状溝が複数配設してあるニップ
   ルと、このニップルの外周に装着されたかしめ用のソケ
   ットとを備え、前記ソケット，ニップルの内，外周間に
   ホース差し込み用のスペースを確保してあるホース接続
   具において、 前記環状溝の少なくとも一つが深さ方向に内広がりにし
   てあり、この内広がり溝の底部に凹部或いは凸部を設け
   て成ることを特徴とするホース接続具。
4. 【請求項４】 外周に環状溝が複数配設してあるニップ
   ルにおいて、 前記環状溝の少なくとも一つが深さ方向に内広がりにし
   てあり、この内広がり溝の底部に凹部或いは凸部を設け
   て成ることを特徴とするホース接続用ニップル。
5. 【請求項５】 前記環状溝のうちニップル先端に最寄り
   の溝を、外広がりとなる溝形とし、残りの環状溝の少な
   くとも一つを内広がりで底部に凹部或いは凸部を設けた
   ことを特徴とする請求項４記載のホース接続用ニップ
   ル。
6. 【請求項６】 前記環状溝のうち内広がりにした溝の底
   部には、前記凹部のほかに凸部を併設したことを特徴と
   する請求項４又は請求項５記載のホース接続用ニップ
   ル。