JP4586603B2 - ホース接続構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のガソリン燃料配管あるいは油圧用やその他のオイル配管などに用いられるゴムホースをパイプ体に接続するホース接続構造に関する。

自動車の燃料系配管やオイル系配管などには、配管連結時に自由に屈曲させることができ、かつ、連結対象部材間の相対的変位にも十分追随できる弾性あるいは可撓性を備えたゴムホースが用いられている。ゴムホースは高い弾性を有しているので、相手側部材である金属製のパイプ体の挿入端部に環状抜け止め突部を形成しておき、この挿入端部をゴムホースの嵌め付け端部に相対的に圧入するだけでは、ゴムホースとパイプ体とを強固に抜け止め接続することができない場合も少なくない。

そこで、金属製のスリーブをゴムホースの嵌め付け端部の外周に被せた状態とし、嵌め付け端部が挿入端部に締め付けられるように、スリーブをかしめて縮径変形させることにより、ゴムホースとパイプ体とを強固に接続している（例えば特許文献１参照）。

特開２００３−２８７１７９号公報

ここでは、金属製のスリーブは、所定の径まで縮径するように全周にわたって均一にかしめられている。したがって、スリーブはかしめ変形後も真円形状を維持することとなるが、ここで、スリーブを縮径させすぎると、かしめ時の全周にわたる大きな圧縮力によりパイプ体の挿入端部に割れやひびあるいは陥没などが生じるおそれがあり、また、スリーブが全周にわたってゴムホースの嵌め付け端部外周に深く食い込み、使用中にゴムホースの嵌め付け端部が切断される可能性もあって、配管構造の耐久性に問題を有することとなる。そこで、スリーブのかしめ程度は、このような不具合が生じない範囲に抑えられている。

しかしながら、パイプ体やゴムホースに損傷が生じないようにスリーブをかしめると、縮径量が小さすぎて、スリーブのかしめ変形が弾性領域内にとどまってしまうおそれがある。そして、かしめられたスリーブが弾性領域内にとどまっている場合には、内部流体温度や外部温度などの熱による影響で戻り変形し、あるいは、熱膨張するゴムホースに押されて、スリーブがゴムホースの嵌め付け端部から浮き上がってしまい、ゴムホースの抜け止め強度やシール性が低下する。図５にはこの過程が概念的に示されていて、スリーブＡは、当初はパイプ体Ｂに嵌められたゴムホースＣの外周に多少食い込む状態となっているが、使用を継続していくうちに、ゴムホースＣの外周から浮き上がってしまう（符号Ｄ部分参照）。

そこで本発明は、締め付け用の金属製のスリーブを有し、十分な抜け止め性を確保できるとともに、ゴムホースやパイプ体に損傷が生じるのを避けることができるホース接続構造の提供を目的とする。

この目的を達成するための本発明のホース接続構造は、ゴムホースと、外周面に環状抜け止め突部が形成された挿入端部を有し、この挿入端部が前記ゴムホースの嵌め付け端部に相対的に圧入されている金属製のパイプ体と、前記ゴムホースの前記嵌め付け端部の外周に被せられ、この嵌め付け端部を前記挿入端部に締め付けるように全周にわたって（全周的に、すなわち、全ての周方向個所で、又はほとんど全ての周方向個所で、あるいは多くの周方向個所で）かしめられて縮径変形した金属製のスリーブと、を備えるホース接続構造であって、前記スリーブは、周方向に間隔を設けた、例えば周方向に等しい間隔を設けた複数の食い込み個所で、他の個所よりも大きくかしめられているものである。スリーブは、ゴムホースの嵌め付け端部の外周に相対的に被せられる。ゴムホースの嵌め付け端部は、スリーブの食い込み個所によって、パイプ体の挿入端部にきつく締め付けられるが、食い込み個所間では、スリーブのゴムホースに対する締め付け程度を緩くしておくことができる。ここでは、食い込み個所でのきつい締め付けにより、ゴムホースとパイプ体とは強固に抜け止めされ、食い込み個所間での緩い締め付けにより、ゴムホースやパイプ体の損傷が防止される。ゴムホースは、例えば熱可塑性エラストマホースのような他の弾性材製ホースを広く含む。

スリーブが、周方向に隣り合う食い込み個所間で、外側に凸となる円弧状断面形状を有し、円弧状断面形状の曲率半径あるいは半径が、スリーブの軸心から食い込み個所までの径方向距離よりも小さくなるように構成することができる。このように構成すれば、押圧面が曲率半径の小さな円弧状断面形状に形成されている複数個のセグメントを組み合わせたかしめ用ダイスを用いて、周方向に間隔を設けた複数の食い込み個所で、他の個所よりも大きくかしめられた変形スリーブを簡単に形成できる。

食い込み個所は周方向で４箇所以上形成されていることが好ましい。食い込み個所が４箇所未満だと、周方向で、ゴムホースの嵌め付け端部とパイプ体の挿入端部との間の面圧が不均一になることもあって、ゴムホースとパイプ体との十分な抜け止め性又は抜け止め力を確保できない。また、場合によっては、食い込み個所数は周方向で８箇所までとすべきである。食い込み個所が８箇所を超えると、ゴムホースやパイプ体を傷めるおそれがある。

以上説明したように、本発明のホース接続構造では、十分な抜け止め性と耐久性とを共に確保することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

図１は自動車用のオイル系配管に用いられている本発明に係るホース接続構造を示す軸方向に沿った断面図、図２はホース接続構造の第１かしめ部個所を示す径方向に沿った断面図、図３はホース接続構造の第２かしめ部個所を示す径方向に沿った断面図である。

ホース接続構造１は、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とをつなぐオイルホース３を金属製パイプ体５に接続するためのものであり、パイプ体５は、薄肉鋼管などから形成され、直管状の挿入端部７の軸方向一端部（先端部）に環状抜け止め突部９を有していて、挿入端部７の軸方向他端側（後端側）に、軸方向に僅かの間隔を設けて２本の環状位置決め突部１１、１３を備えている。後端側の環状位置決め突部１３は、先端側の環状位置決め突部１１よりも大径に形成されている。

オイルホース３としてはゴムホースが用いられていて、このオイルホース３は、内側ゴム層１５と、外側ゴム層１７と、内側ゴム層１５及び外側ゴム層１７の間に配置された補強層１９とから構成された積層構造を有している。内側ゴム層１５は耐オイル性のゴム材料から形成され、外側ゴム層１７は耐侯性のゴム材料から形成されていて、補強層１９は、アラミド、ポリエステル又はポリアミドの編糸から編まれて形成されている。

パイプ体５の挿入端部７は、オイルホース３の嵌め付け端部２１内に相対的に圧入されているが、嵌め付け端部２１の外周には、金属製のスリーブ２３が嵌め付けられている。スリーブ２３は、筒状部２５と、この筒状部２５の一端部（先端部）に一体的に設けられた内向きフランジ状の位置決め部２７と、を有し、位置決め部２７の内周面の先端側はさらに径方向内側に突出して嵌り込み部２９を構成していて、位置決め部２７の内周面の後端側には段部３１が形成されている。スリーブ２３は、位置決め部２７の嵌り込み部２９が、２本の環状位置決め突部１１、１３間に嵌り込み、段部３１が先端側の環状位置決め突部１１を収めるように、位置決め部２７で縮径してかしめられ、筒状部２５が、オイルホース３の嵌め付け端部２１のほぼ全長にわたって嵌められて被せられた状態で、オイルホース３の嵌め付け端部２１をパイプ体５の挿入端部７の外周に締め付けるようにして、挿入端部７に位置決め固定されている。

スリーブ２３の筒状部２５は、軸方向に間隔を設けて前後２個所でかしめられている。先端側の第１かしめ部３３では、筒状部２５は、軸方向に短い長さ範囲でかしめられているが、後端側の第２かしめ部３５では、筒状部２５は、軸方向に比較的長い範囲でかしめられ、かつ、後端側に向かって漸次拡径するようにかしめられている。このように構成することにより、抜け止め突部９位置で、オイルホース３が過度に締め付けられるのが防止される。

筒状部２５は、第１かしめ部３３でも第２かしめ部３５でも、周方向に等間隔で６個所設定された食い込み個所３９、４１で大きくかしめられている。第１かしめ部３３で周方向に隣り合う食い込み個所３９、３９の間は、膨らみ部４３として形成され、この膨らみ部４３は径方向外側に凸となる小円弧状の断面形状を有するように形成されていて、膨らみ部４３の周方向中央部は、例えば、僅かに径方向内側にかしめられている。すなわち、例えば、僅かにオイルホース３の嵌め付け端部２１を圧縮している。膨らみ部４３の断面形状の曲率半径又は半径は、筒状部２３の軸心から食い込み個所３９（より詳しくは、食い込み個所３９のうちの最も食い込んでいる部分）までの径方向距離よりも小さく設定されている。また、第２かしめ部３５で周方向に隣り合う食い込み個所４１、４１の間は、後方に向かって径方向外側に傾斜し、かつ、周方向両側に広がる膨らみ部４５として形成され、この膨らみ部４５は径方向外側に凸となる小円弧状の断面形状を有するように形成されていて、膨らみ部４５の周方向中央部は、例えば、僅かに径方向内側にかしめられている。すなわち、例えば、僅かにオイルホース３の嵌め付け端部２１を圧縮している。膨らみ部４５の断面形状の曲率半径又は半径は、筒状部２３の軸心から食い込み個所４１（より詳しくは、食い込み個所４１のうちの最も食い込んでいる部分）までの径方向距離よりも小さく設定されている。

図４はホース接続構造１の構成過程を示す図である。

ホース接続構造１を構成するにはまず、パイプ体５の挿入端部７の外周に、位置決め部２７の先端面がパイプ体５の後端側の環状位置決め突部１３に当接するまで、かしめ前のスリーブ２３を相対的に嵌めて被せる（図４ａ）。この状態で、位置決め部２７をかしめて縮径させ、嵌り込み部２９が、環状位置決め突部１１、１３間に嵌り込み、段部３１が先端側の環状位置決め突部１１を収めるようにする。嵌り込み部２９の環状位置決め突部１１、１３間への嵌り込みにより、スリーブ２３は軸方向に位置決めされてパイプ体５に固定されることとなる。次に、スリーブ２３の筒状部２５とパイプ体５の挿入端部７との間に、オイルホース３の嵌め付け端部２１を相対的に挿入し、挿入端部７が嵌め付け端部２１内に圧入された状態とする（図４ｂ）。オイルホース３の嵌め付け端部２１の挿入は、先端が位置決め部２７の後端面と当接するまで行われる。次に、６つのセグメント４７を周方向に組み合わせて構成されたかしめダイス４９で、スリーブ２３の筒状部２５を押圧してかしめる（図４ｂ：図２及び図３も参照）。かしめダイス４９は、軸方向一方側（スリーブ２３の後端側）に、セグメント４７の一方側かしめ部分５１の組み合わせで構成される第２かしめ部３５用のかしめセクション５３を有し、軸方向他方側（スリーブ２３の先端側）に、セグメント４７の他方側かしめ部分５５の組み合わせで構成される第１かしめ部３３用のかしめセクション５７を有している。各セグメント４７の他方側かしめ部分５５の押圧内面５９および各セグメント４７の一方側かしめ部分５１の押圧内面６１は、形成すべき膨らみ部４３、４５に対応する小さな円弧状断面を有するように形成されていて、第１かしめ部３３用のかしめセクション５７の内周面（かしめダイス４９を型締めしたときの内周面）は、径方向断面形状が軸方向全長にわたって等しくなるように形成され、第２かしめ部３５用のかしめセクション５３の内周面（かしめダイス４９を型締めしたときの内周面）は、軸方向一方側に向かってテーパ状に拡径するように形成されていて、いずれのかしめセクション５３、５７も、筒状部２５を、６つの小さな円弧状断面形状が周方向に連続する凹凸形状にかしめるように形成されている。このようにして、図１に示すようなホース接続構造１が構成される。第１かしめ部３３では、６本の食い込み個所３３が軸方向に平行に延びるが、第２かしめ部３５では、６本の食い込み個所３５は軸方向一方側に向かって放射状に広がって延びている。また、第１かしめ部３３の食い込み個所３９は、セグメント４７の他方側かしめ部分５５の押圧内面５９の周方向両端部で押圧されて形成され、第２かしめ部３５の食い込み個所４１は、セグメント４７の一方側かしめ部分５１の押圧内面６１の周方向両端部で押圧されて形成される。

以上説明したように、本発明のホース接続構造では、接続時にホースやパイプ体を傷めるおそれがなく、しかも、スリーブのゴムホースに対する強固な取り付けを確保できる。

自動車用のオイル系配管に用いられている本発明に係るホース接続構造を示す軸方向に沿った断面図である。 ホース接続構造の第１かしめ部個所を示す径方向に沿った断面図である。 ホース接続構造の第２かしめ部個所を示す径方向に沿った断面図である。 ホース接続構造の構成過程を示す図である。 スリーブの変形状態を説明する図である。

符号の説明

１ ホース接続構造
３ オイルホース（ゴムホース）
５ パイプ体
７ 挿入端部
９ 環状の抜け止め突部
２３ スリーブ
３９、４１ 食い込み個所

Claims (2)

1. ゴムホースと、外周面に環状抜け止め突部が形成された挿入端部を有し、この挿入端部が前記ゴムホースの嵌め付け端部に相対的に圧入される金属製のパイプ体と、前記ゴムホースの前記嵌め付け端部の外周に被せられ、この嵌め付け端部を前記挿入端部に締め付けるように、前記環状抜け止め突部の前側で、かつ、軸方向の２個所で、全周にわたってかしめられて縮径変形する金属製のスリーブと、を備えるホース接続構造であって、
   前記スリーブは、周方向に間隔を設けた複数の食い込み個所で、他の個所よりも大きくかしめられ、
   周方向に隣り合う前記食い込み個所間で、前記スリーブの断面形状が、外側に凸となる円弧状に形成され、
   円弧状の前記断面形状の曲率半径は、前記スリーブの軸心から前記食い込み個所までの径方向距離よりも小さく設定されていて、
   前記スリーブの後端側のかしめ個所は、前記スリーブの先端側のかしめ個所よりも軸方向に長くかしめられ、かつ、拡径しながら軸方向後端側に延びている、ことを特徴とするホース接続構造。
2. 前記食い込み個所は、周方向で４箇所以上設けられる、ことを特徴とする請求項１記載のホース接続構造。

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