JP3960099B2

JP3960099B2 - ホース締結構造

Info

Publication number: JP3960099B2
Application number: JP2002095269A
Authority: JP
Inventors: 元秀西村; 千秋杠
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2022-03-29
Also published as: JP2003287179A; US6837524B2; US20030184087A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属パイプの挿入端部の外周面に挿嵌されたホースが、その外周に被せられたスリーブ部材を加締めることにより金属パイプに締付け固定されるホース締結構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のホース締結構造としては、比較的低い耐圧（１０ｋｇｆ／ｃｍ²）のフューエルホース仕様と、高耐圧（１００ｋｇｆ／ｃｍ²）のパワーステアリングホース仕様あるいはフレオンホース仕様がある。フューエルホース仕様の一例としては、金属パイプの外周面に接着剤を塗布して金属パイプとゴムホースとを接着させ、さらにホース外周に装着したスリーブ部材を加締部が軸方向と略平行で広い範囲に加締められる平加締でゴムホースに加締めつけるものである。フューエルホース仕様の他の例としては、弾性材を金属パイプとゴムホースの間に介在させ、例えば、金属パイプにゴムのり等の弾性コーティング剤を塗布させ、さらにスリーブ部材を２段加締により軸方向の２箇所でゴムホースに加締めつけるものである。また、パワーステアリング仕様の場合、金属パイプの挿入端部の軸方向の３箇所に予め転造加工等により環状溝を形成しておき、金属パイプにゴムホースを挿嵌し、さらにホースにスリーブ部材を被せて金属パイプの環状溝との対応位置で、スリーブ部材を加締める３段加締によりゴムホースに加締めつけるものである。３段加締めすることにより、低耐圧仕様のフューエルホースに対して締結構造が長いものとなり、レイアウトがしずらいものとなってしまう。
【０００３】
ところで、例えば自動車用オイルホースの金属パイプとの締結構造のように、オートマチックトランスミッションとラジエータとをつなぐ場合には、高温高圧のオイルが流れる部分であるため、ホース締結構造の特性として高温下で耐圧２５ｋｇｆ／ｃｍ²以上と上記フューエルホース仕様より高い耐圧が必要となる。また、このホース締結構造は、配設場所との関係でスリーブ部材による締め付け箇所ができる限り短くしかも安価であることが必要になっている。このような用途に対しては、どのようなホース締結構造の仕様が適正かについて考慮されている。例えば、上記フューエルホース仕様の場合、接着剤あるいはコーティング剤を使用する必要があるため、接続構造が高価になり、さらに平加締では耐圧が不十分でありゴムホースの抜けのおそれがある。
【０００４】
これに対して、図３に示すように、接着剤を使用することなく、スリーブ部材に対する加締めを、平加締めに代えて２段加締めで締め付けるようにすることも可能である。２段加締めは、両端が径方向内方に断面長方形に突出した凸部４ａを設けた通常周方向に８個に分割された加締め用ダイス４を用いて、スリーブ部材１の外方かつ周方向八方から軸心方向に向けて押圧することにより行われる。しかし、このホース締結構造では、スリーブ部材１の軸方向の２ヵ所の環状の加締部２のみでゴムホース３の締め付けが行われるものであり、スリーブ部材１による締付け力が不十分であるため、ホース締結構造の高温下での耐圧が不十分である。
【０００５】
また、上記パワーステアリングホース仕様の場合、金属パイプに挿嵌されたゴムホースにスリーブ部材を被せて金属パイプの環状溝との対応位置で、スリーブ部材を３段加締により加締めるものであるため、接着剤を用いなくても十分に高い締付け強度が得られる。ホースが長く、曲部がある場合には、パイプ転造する装置が大きくなるため、製造コストが上がり、ホース締結構造が高価になってしまう。さらに、このホース締結構造は、３段の加締めが必要なことから加締部分が長くなり、そのため、ホース締結構造の長さが長くなり、その配置においてレイアウト上の制限を受けるおそれがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した問題を解決しようとするもので、接着剤を用いることなく、かつスリーブ部材の加締め長さが短くても、高温高圧流体の通過に対抗できる高耐圧を有する簡易な構成でかつ安価なホース締結構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、上記請求項１に係る発明の構成上の特徴は、一端に軸方向にストレートに延びた挿入端部を有し、挿入端部の先端に環状凸部を有する金属パイプと、金属パイプの挿入端部の外周面全体に圧入により挿嵌されて非接着で固定されるゴムホースと、ゴムホースの外周に装着されて挿入端部の略全体にわたって延び、外周側から軸心方向に向けかつ周方向に沿って加締められてゴムホースを金属パイプに締め付ける金属製で筒状のスリーブ部材とにより構成されたホース締結構造において、スリーブ部材の加締めが軸方向の互いに離れた２箇所にて２段で行われ、挿入端部の先端側の第１加締部が軸方向内方の第２加締部より軸方向長さが長く、かつ第１加締部が挿入端部の先端まで延びており、第１加締部が、軸方向内端側の軸方向に略平行な筒状部と、筒状部から挿入端部の先端に向けて円錐状に広がって傾斜した傾斜部とにより一体で構成されており、金属パイプの環状凸部は、傾斜部と金属パイプの径方向に対向し、環状凸部は傾斜部によってのみ加締められていることにある。
【０００８】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、金属パイプに挿嵌されたゴムホースの外周に装着されて金属パイプの挿入端部の全体にわたって延びたスリーブ部材の加締めが、軸方向の互いに離れた２箇所にて２段で行われるものであるが、挿入端部の先端側の第１加締部が軸方向内方の第２加締部より軸方向長さが長くなっており、かつ第１加締部が挿入端部の先端まで延びている。そのため、第１加締部の加締力がゴムホースの先端側に及ぶため、従来の２段加締に比べてゴムホースを金属パイプに締付ける加締力が高められ、高温高圧流体が通過するホース締結構造において高耐圧を確保、すなわち、実用上で想定される高温中（概ね１５０℃）で内圧によるホース抜けを防止できる。また、スリーブ部材の加締めが２段であるため、加締め部分の長さを短くすることができ、ホース締結構造の占有スペースを少なくすることができる。さらに、金属パイプの先端に環状凸部を設ければよいため、簡易なバルジ加工により安価な加工が可能である。また、接着剤が不要であることから、接着剤及びその塗布コストが不要になる。
【０００９】
また、第１加締部が、軸方向内端側が軸方向に略平行な筒状部になっていると共に筒状部から先端に向けて円錐状に広がって傾斜した傾斜部になっていることにより、傾斜部によって金属パイプ先端の環状凸部が押しつぶされること無く、しかも環状凸部に対して適正な加締めが行われる。そのため、第１加締部の加締力が高められ、その結果、スリーブ部材全体のゴムホースを締め付ける加締力が高められる。
【００１０】
また、上記請求項２に係る発明の構成上の特徴は、前記請求項１に記載のホース締結構造において、傾斜部の環状凸部との対向間において、傾斜部がゴムホースを圧縮する加締率が３０〜４０％であることにある。ここで、スリーブ部材の加締率とは、加締前後のゴムホースの厚さの差、すなわちゴムホースの収縮厚さを加締め前のゴムホースの厚さで割った割合を示すものである。第１加締部の傾斜部における環状凸部との間のゴムホースを圧縮する加締率が３０〜４０％であることにより、傾斜部の加締効果が適正に発揮され、筒状部及び第２加締部と共にスリーブ部材全体の加締力が高められる。その結果、高温高圧流体の通過するホース締結構造において必要な高耐圧が十分に確保される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。図１は、同実施形態に係る車両のオートマチックトランスミッションとラジエータをつなぐオイルホースと金属パイプとを締結するホース締結構造１０を上半分の断面図により概略的に示したものである。このホース締結構造１０は、一端に軸方向にストレートに延びた挿入端部１２を設け、挿入端部１２の先端に環状凸部１３を有すると共に軸方向内端に位置決め突起１４ａ，１４ｂを有する金属パイプ１１と、挿入端部１２の外周面全面に圧入により挿嵌され非接着で固定されるゴムホース１６と、ゴムホース１６の外周に装着されて挿入端部１２の略全体にわたって延び、外周側から軸心方向に向けてかつ周方向に沿って環状に加締められてゴムホース１６を金属パイプ１１に締付け固定する筒状のスリーブ部材２１とにより構成されている。
【００１２】
金属パイプ１１は、薄肉鋼管等で形成され、一端のストレートな挿入端部１２の先端が環状に突出した環状凸部１３になっており、また挿入端部１２の軸方向内端位置に互いにわずかに軸方向に離間した軸方向内外一対の環状の位置決め突起１４ａ，１４ｂを設けている。軸方向内側の位置決め突起１４ａの方が外側の位置決め突起１４ｂより、外径がわずかに大きくなっている。金属パイプ１１の環状凸部１３及び位置決め突起１４ａ，１４ｂは、簡易なビード加工により転造加工に比べて安価に形成される。
【００１３】
ゴムホース１６は、高耐圧用ホースであり、内層１６ａと外層１６ｂを設けており、両者の境界にはビニロンまたはポリエステルの編糸からなる補強層１６ｃが配設されている。内層１６ａは、耐オイル性のゴムからなり、外層１６ｂは、耐候性ゴムからなる。ホース１６の金属パイプ１１への挿嵌部分の外周側にはスリーブ部材２１が装着されている。
【００１４】
スリーブ部材２１は、薄肉鋼管製の金属パイプ１１の挿入端部１２と略同一長さとなった筒部２２と、その軸方向内端にて軸心方向に突出した鍔状の係合端部２３とを設けている。筒部２２には、係合端部２３側とその反対側の軸方向２ヵ所に、互いに離間した第２加締部２７と第１加締部２４とが形成されている。第２加締部２７は、軸方向に平行にわずかに延びた環状に形成されている。また、第１加締部２４は、第２加締部２７側で軸方向に平行な第２加締部２７と略同一長さの筒状部２５と、筒状部２５から連続して先端に向けて円錐状に広がって傾斜した傾斜部２６とにより構成されている。
【００１５】
係合端部２３の内周面は段差があり、金属パイプ１１の外径よりやや大きい内径を持つ内端側の係合凸部２３ａと位置決め突起１４ｂの外径よりやや大きい内径で前記係合凸部２３ａと連なる先端側の内周面２３ｂとからなっている。スリーブ部材２１の金属パイプ１１への挿入により、係合凸部２３ａが位置決め突起１４ａに当接し、その状態で加締められることにより位置決め突起１４ａ，１４ｂ間に挿嵌固定される。なお、スリーブ部材の材料としては、必要に応じて鋼管以外の金属管を用いることもできる。
【００１６】
つぎに、上記ホース締結構造の形成について説明する。
まず、金属パイプ１１の挿入端部１２外周面に、加締め前のストレートな筒状のスリーブ部材２１が金属パイプ１１の位置決め突起１４ａに当接するまで挿嵌され、先端部が加締ダイス（図示しない）により加締められる。つぎに、ゴムホース１６先端部が金属パイプ１１の位置決め突起１４ｂに当接するまで挿入される。つぎに、図２に示すように、スリーブ部材２１の外周面から加締め用ダイス３１によりスリーブ部材２１に対して外周側の８方から２段加締めによる締め付けが行われる。
【００１７】
加締め用ダイス３１は、金属パイプ１１の位置決め突起１４ａ，１４ｂ側である軸方向の一端に幅の狭い第２凸部３２を設けており、環状凸部１３側である軸方向の他端に幅の広い第１凸部３３を設けており、第２凸部３２と第１凸部３３との間が両者間を隔てる第２凸部３２より幅の広い溝部３４になっている。第２凸部３２は、内面が軸方向に平行になっている。第１凸部３３は、溝部３４側の第２凸部３２と同じ幅で軸方向に平行な筒状部３３ａと、筒状部３３ａから連続して先端に向けて円錐状に広がってわずかに傾斜した傾斜部３３ｂとにより一体で構成されている。傾斜部３３ｂの軸方向長さは、溝部３４より長くなっている。
【００１８】
加締め用ダイス３１を用いた２段八方加締めにより、スリーブ部材２１が外周側から軸心方向に向けて押圧され、第１加締部２４と第２加締部２７が形成され、スリーブ部材２１がゴムホース１６を金属パイプ１１に強固に締め付ける。なお、本実施形態は、外周側の八方から締めているが、スリーブ部材の外径等必要に応じて六方締め等を適宜選択できる。ここで、スリーブ部材２１の加締めが、その第１加締部２４が軸方向内方の第２加締部２７より軸方向長さが長くなっており、かつ第１加締部２４の傾斜部２６によって金属パイプ１１先端の環状凸部１３が押しつぶされること無く、適正な加締めが行われる。そのため、第１加締部２４の筒状部２５に加えて傾斜部２６による適正な加締めが確保され、スリーブ部材２１全体の加締力が高められる。
【００１９】
傾斜部２６における環状凸部１３との対向間（図１に示すＣ部分）のゴムホース１６を圧縮する加締率は、３０〜４０％の範囲になっており、傾斜部２６の加締効果が適正に発揮される。なお、筒状部２５及び第２加締部２７（図１に示すＡ，Ｂ部分）における加締率は、３０〜４０％の範囲にある。その結果、本実施形態においては、スリーブ部材２１の加締力が従来に比べて高められ、高温高圧流体の通過に対してホース締結構造１０において２５ｋｇｆ／ｃｍ²以上の高耐圧を確保、すなわち高温中で内圧によるホース抜けを防止できる。
【００２０】
また、スリーブ部材２１の環状の係合端部２３が金属パイプ１１の軸方向内端に軸心方向に延びた一対の位置決め突起１４ａ，１４ｂ間に挿嵌固定されることにより、スリーブ部材２１の金属パイプ１１への挿入の位置決めが行われると共に、スリーブ部材２１及びゴムホース１６の金属パイプ１１からの抜けが確実に防止される。
【００２１】
以上に説明したように、本実施形態においては、スリーブ部材２１の加締めが２段であるが、第１加締部２４の加締力が高められることから、高温高圧流体の通過に対するホース締結構造１０の高耐圧が確保される。また、スリーブ部材２１の加締めが２段であるため、その軸方向長さを短くすることができ、ホース締結構造１０の占有スペースを少なくすることができ。さらに、金属パイプ１１の環状凸部１３及び位置決め突起１４ａ，１４ｂについては、簡易なバルジ加工により形成することができるため、したがって金属パイプ１１は安価に提供される。また、接着剤が不要であることから、接着剤及びその塗布コストが不要になるため、そのためホース締結構造１０のコストがさらに低減できる。
【００２２】
なお、上記実施形態においては、金属パイプ１１の位置決め突起１４ａ，１４ｂを２つ設けているが、一方のみでもよい。また、スリーブ部材２１の係合端部２３については、必要に応じてこれを省くことも可能である。その他、上記実施形態に示したホース締結構造については一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。
【００２３】
【発明の効果】
上記請求項１の発明によれば、スリーブ部材の加締めが２段であるが、傾斜部によって第１加締部の加締力が高められることから、スリーブ部材全体のゴムホースに対する締付け力が高められる。その結果、高温高圧流体の通過に対するホース締結構造の高耐圧が確保され、高温中で内圧によるホース抜けを防止できる。また、スリーブ部材の加締めが２段であるため長さを短くすることができ、ホース締結構造の占有スペースを少なくすることができる。さらに、金属パイプの先端に環状凸部を設ければよいため、転造加工に比べて加工が複雑でなく、また接着剤が不要であることから接着剤及びその塗布コストが不要になり、そのためホース締結構造の価格が低減できる。
【００２４】
また、第１加締部の筒状部から先端に向けて円錐状に広がって傾斜した傾斜部によって金属パイプ先端の環状凸部が押しつぶされることがなく、環状凸部位置でのゴムホースに対して適正な締付けが行われるため、スリーブ部材全体の加締力が高められる。また、傾斜部における環状凸部との間のゴムホースを圧縮する加締率を３０〜４０％とすることにより、傾斜部の加締効果が適正に発揮され、ホース締結構造において高温高圧流体の通過に対抗する高耐圧を確保できる（請求項２の発明の効果）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るホース締結構造の上半分を概略的に示す断面図である。
【図２】同ホース締結構造のスリーブ部材の加締め工程を概略的に説明する上半分の断面図である。
【図３】従来例であるホース締結構造のスリーブ部材の２段加締め工程を概略的に説明する上半分の断面図である。
【符号の説明】
１０…ホース締結構造、１１…金属パイプ、１２…挿入端部、１３…環状凸部、１４ａ，１４ｂ…位置決め突起、１６…ゴムホース、２１…スリーブ部材、２２…筒部、２３…係合端部、２４…第１加締部、２５…筒状部、２６…傾斜部、２７…第２加締部、３１…加締め用ダイス、３２…第２凸部、３３…第１凸部。

Claims

一端に軸方向にストレートに延びた挿入端部を有し、該挿入端部の先端に環状凸部を有する金属パイプと、該金属パイプの挿入端部の外周面全体に圧入により挿嵌されて非接着で固定されるゴムホースと、該ゴムホースの外周に装着されて前記挿入端部の略全体にわたって延び、外周側から軸心方向に向けかつ周方向に沿って加締められて前記ゴムホースを前記金属パイプに締め付ける金属製で筒状のスリーブ部材とにより構成されたホース締結構造において、
前記スリーブ部材の加締めが軸方向の互いに離れた２箇所にて２段で行われ、前記挿入端部の先端側の第１加締部が軸方向内方の第２加締部より軸方向長さが長く、かつ該第１加締部が前記挿入端部の先端まで延びており、
前記第１加締部が、軸方向内端側の軸方向に略平行な筒状部と、該筒状部から該挿入端部の先端に向けて円錐状に広がって傾斜した傾斜部とにより一体で構成されており、
前記金属パイプの環状凸部は、前記傾斜部と該金属パイプの径方向に対向し、該環状凸部は該傾斜部によってのみ加締められていることを特徴とするホース締結構造。
前記傾斜部の前記環状凸部との対向間において、該傾斜部が前記ゴムホースを圧縮する加締率が３０〜４０％であることを特徴とする前記請求項１に記載のホース締結構造。