JP4587434B2

JP4587434B2 - 細径金属管と樹脂製可撓ホースとの接続構造

Info

Publication number: JP4587434B2
Application number: JP2002210620A
Authority: JP
Inventors: 衆四元; 一美深谷; 伊吉渡邊
Original assignee: Usui Co Ltd
Current assignee: Usui Co Ltd
Priority date: 2002-07-19
Filing date: 2002-07-19
Publication date: 2010-11-24
Anticipated expiration: 2022-07-19
Also published as: JP2004052888A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車、一般産業用機械等に於いて、ガソリン、軽油等の液体燃料、プロパン、天然ガス等の気体燃料、圧縮エアー、オイル、負圧等を目的部に供給するための供給路として配設される、外径２０mm以下の比較的細径の金属管と、樹脂製可撓ホースとの接続構造に係るもので、金属管と樹脂製可撓ホースとの気密性を長期に保持可能とし、かつ廉価な接続構造とする事を目的とする。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車、一般産業用機械等に於いて、ガソリン、軽油等の液体燃料、プロパン、天然ガス等の気体燃料、圧縮エアー、オイル、負圧等を目的部に供給するための外径２０mm以下の比較的細径の金属管と、樹脂、ゴム等で形成した樹脂製可撓ホースとの接続構造として、特開平９−７９４６２号公報記載の発明、実用新案登録第２５７１６５６号公報記載の考案等が存在する。前者の特開平９−７９４６２号公報記載の従来発明では、金属管の外周に設けた環状凹溝に、樹脂製可撓ホースの内周面に弾性的に密着するシールリング部材を挿入配置する事により、金属管と樹脂製可撓ホースとの気密性を保とうとしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来発明では、シールリング部材の環状凹部の形状や形成幅に、金属管ごとにばらつきを生じ易く、シールリング部材の位置ズレや歪みを生じる可能性があった。また、環状凹部の形状が均一であっても、形成幅が広過ぎると、樹脂製可撓ホースとの接触によりシールリング部材が横方向に押し潰されて、樹脂製可撓ホース内周に強く密着できず、気密性を損なう虞があった。更に、金属管に拡径部や環状凹溝を設けるのは、金属管の加工に手間が掛かるとともに、シールリング部材の組み付け工数や部品点数の増加を招き、コスト高となる虞があった。
【０００４】
また、実用新案登録第２５７１６５６号公報記載の従来考案では、金属管の外周に、気密的に密着する樹脂スリーブを装着し、樹脂製可撓ホースへの挿入側の外径を大きくしている。そして、樹脂スリーブを装着した金属管を、樹脂製可撓ホース内に挿入接続し、樹脂製可撓ホースの復元収縮力により前記樹脂スリーブを樹脂製可撓ホース内周に密着させる事により、気密性を保つとともに、抜けも防止しようとしていた。
【０００５】
しかしながら、樹脂製可撓ホースの復元収縮力により樹脂スリーブと密着させているので、内部を流通する流体が高圧な場合は、その圧力により樹脂製可撓ホースが膨張して、樹脂製可撓ホースと樹脂スリーブとの間に隙間を生じて気密性が損われる虞がある。この不具合を防止するため、樹脂製可撓ホースと金属管との接続部の外周に、緊締バンド等を装着する手段もあるが、部品点数や組み立て工数の増加を招き、煩わしいものとなる。
【０００６】
本発明は上述の如き課題を解決しようとするものであり、車輌、船、建設機械等、各種機械装置、特に自動車に於いて、燃料のメイン配管、リターン配管、エバポ配管、バキューム配管、オイル配管、その他の比較的細径の金属管と樹脂製可撓ホースとの接続構造に於いて、信頼性の高い気密性を得る事を可能とするものである。また、この気密性の高い接続構造を、容易な製造方法で多くの部材を使用せずに実現するとともに、気密性を長期に持続可能な耐久性に優れたものとする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の如き課題を解決するため、樹脂製可撓ホース内に金属管を挿入接続する接続構造に於いて、内周に非溶着素材又は後述する金属管外周の樹脂被膜とは融点の異なる素材を配置した樹脂製可撓ホースと、この樹脂製可撓ホース内に挿入接続し外周に樹脂被膜を有した金属管と、この金属管と樹脂製可撓ホースとの接続部外周に配置する樹脂スリーブとから成り、樹脂スリーブ内周と金属管外周の樹脂被膜、及び樹脂スリーブ内周と樹脂製可撓ホースの外周とを融点の近似した樹脂で形成し、樹脂被膜の外周と樹脂スリーブの内周、及び樹脂製可撓ホースの外周と樹脂スリーブの内周とを接触し、この樹脂被膜、樹脂スリーブ、樹脂製可撓ホースを各々加熱に伴い溶着固定する事により樹脂製可撓ホースと金属管とを接続して成るものである。
【０００８】
また、金属管は、樹脂製可撓ホース内への挿入側の外周に環状凹凸を設け、この環状凹凸形状に対応させて樹脂製可撓ホースを金属管外周に密着配置しても良い。
【０００９】
また、樹脂製可撓ホースは、異なる素材から成る複数層で形成し、少なくとも最外層を、金属管外周の樹脂被膜及び樹脂スリーブと融点の近似した樹脂としても良い。
【００１０】
【作用】
本発明は上述の如く構成したものであり、車輌、船、建設機械等、各種機械装置、特に自動車に於いて、燃料のメイン配管、リターン配管、エバポ配管、バキューム配管、オイル配管、その他の比較的細径で樹脂被膜を外周に有した金属管を、樹脂製可撓ホースと接続するために、本発明では、樹脂製可撓ホースと金属管とを、樹脂スリーブを介して接続している。それには、まず樹脂製可撓ホースを樹脂スリーブに挿入接続し、この接続部を超音波等により加熱する。
【００１１】
この加熱により、樹脂製可撓ホースの外周の樹脂と樹脂スリーブの樹脂とが気密的に溶着される。次に、金属管の先端側を高周波等により加熱し、外周の樹脂被膜を溶融する。この樹脂被膜の十分な溶融状態で、金属管を樹脂スリーブ及び樹脂製可撓ホースに挿入すると、金属管の樹脂被膜と樹脂スリーブとが気密的に溶着される。従って、樹脂スリーブを介して金属管と樹脂製可撓ホースとの接続が可能となるとともに、この接続構造は、信頼性の高い気密性と抜け防止効果を得る事ができる。尚、上記樹脂の溶着手段として、金属の先端を加熱し表面の樹脂被膜を溶融して樹脂製可撓ホースを溶着させる高周波溶着、金属管に樹脂製可撓ホースを装着し、接続部に熱風を当てて溶着を行う熱風溶着、誘導加熱溶着、超音波溶着、射出溶着等で行うことができる。
【００１２】
また、上述の如く、内部を流通する流体の種類や使用目的に応じて、樹脂製可撓ホースを異なる素材から成る複数層で形成した場合は、気密性の高い溶着を可能とするために、少なくとも樹脂スリーブと溶着する最外層を、金属管外周の樹脂被膜及び樹脂スリーブと融点の近似する樹脂とするのが好ましい。
【００１３】
尚、上記融点の近似した樹脂とは、同一の温度で溶融するか又はほぼ同一の近似した温度で溶融し、両樹脂の良好な溶着が可能なものを示すものである。また、樹脂製可撓ホースや金属管の樹脂被膜に使用するのが好ましい樹脂は、ポリアミド１１やポリアミド１２等があり、気密性の高い溶着が可能となる。
【００１４】
また、金属管は、樹脂製可撓ホース内への挿入側の外周に環状凹凸を設け、樹脂製可撓ホース又は樹脂スリーブを、前記環状凹凸形状に対応させて金属管外周に密着配置し、金属管と樹脂製可撓ホースとを溶着すれば、金属管と樹脂製可撓ホースとの気密性や抜け防止効果を高める事ができる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明を自動車の流体供給機構に実施した実施例を、図１、図２に於て説明すれば、(１)は金属管で、アンダーフロアパネル、前面パネル等に配設し、燃料タンクからエンジンルームへ燃料を供給するフューエルメイン配管、エンジンからの余剰燃料を燃料タンクへ戻すフューエルリターン配管、燃料タンク内の燃料の蒸気をエンジンルーム内のキャニスターに吸着させるためのエバポ配管、吸気の負圧を利用するバキューム配管、オイル配管等、比較的細径のものである。このような金属管(１)を、樹脂製可撓ホース(３)で連結し、燃料その他の流体を流通可能としている。
【００１６】
そして、本実施例では、直径８．０ｍｍ、肉厚０．７ｍｍの金属製素管の外周に、ポリアミド１２(以下ＰＡ１２と言う)を溶着させて厚さ５０μｍの樹脂被膜(２)を形成し、本実施例の金属管(１)を得ている。そして、金属管(１)の挿入側の先端から３０ｍｍの位置に、スプール加工によりガイドスプール部(４)を設け、金属管(１)に樹脂製可撓ホース(３)を装着する際の目安としている。一方、金属管(１)に装着する樹脂製可撓ホース(３)は、可塑剤７％を混入したＰＡ１２を用いて形成している。
【００１７】
そして、本実施例では、図１に示す如く、樹脂製可撓ホース(３)のガス透過性を低下させるため、ＰＡ１２から成るＰＡ１２層(５)の内側に接着層(図示せず)を介して１００〜２００μｍの厚さでフッ素系樹脂層(６)を配置して、複数層構造の樹脂製可撓ホース(３)としている。
【００１８】
しかし、フッ素系樹脂層(６)は、金属管(１)の樹脂被膜(２)であるＰＡ１２とは融点が異なるため、このままでは溶着が困難である。そこで、金属管(１)と樹脂製可撓ホース(３)との接続部外周に樹脂スリーブ(７)を装着し、この樹脂スリーブ(７)を介して金属管(１)と樹脂製可撓ホース(３)とを接続する。
【００１９】
前記樹脂スリーブ(７)は、本実施例では、直径１０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍとし、ＰＡ１２にて単層で形成している。また、金属管(１)は、図１に示す如く、該樹脂スリーブ(７)への挿入部分を拡径して拡径部(８)を設け、樹脂製可撓ホース(３)に挿入する先端側は、絞り加工により径小な径小部(１０)としている。
【００２０】
本実施例での金属管(１)と樹脂製可撓ホース(３)との接続工程は、図２の左側に示す如く、まず樹脂製可撓ホース(３)の先端を、この樹脂製可撓ホース(３)と融点を同一とする樹脂スリーブ(７)内に挿入接続し、この接続部を超音波により加熱し、樹脂製可撓ホース(３)の外周に配置したＰＡ１２層(５)と樹脂スリーブ(７)とを溶着させる。
【００２１】
次に、図２の右側に示す如く、高周波電極(１３)により金属管(１)の拡径部(８)に高周波を当てて加熱し、拡径部(８)の外周に存在する樹脂被膜(２)を溶融する。この樹脂被膜(２)の十分な溶融状態で、金属管(１)を樹脂スリーブ(７)内に挿入し、拡径部(８)を樹脂スリーブ(７)内に配置するとともに、金属管(１)の先端の径小部(１０)を樹脂製可撓ホース(３)内に挿入する。この挿入により、融点の近似する拡径部(８)の樹脂被膜(２)と樹脂スリーブ(７)とが互いに溶着され、金属管(１)と樹脂製可撓ホース(３)とは、樹脂スリーブ(７)を介して接続される。
【００２２】
上記溶着時には、図１に示す如く、金属管(１)の樹脂被膜(２)と樹脂スリーブ(７)との接続部の外周全体、及び樹脂製可撓ホース(３)と樹脂スリーブ(７)との接続部の外周全体を、加圧手段(１４)により加圧しながら冷却する事により、高い気密性と接続強度を持つ溶着が可能となる。従って、金属管(１)と樹脂製可撓ホース(３)との接続構造は、信頼性の高い気密性と抜け防止効果が得られる。
【００２３】
また、本実施例では、樹脂の溶着を高周波溶着又は超音波溶着により行っているが、熱風溶着、誘導加熱溶着、射出溶着等で樹脂の溶着を行っても良い。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は上述の如く構成したもので、車輌、船、建設機械等、各種機械装置、特に自動車に於いて、燃料のメイン配管、リターン配管、エバポ配管、バキューム配管、オイル配管、その他の比較的細径の金属管と樹脂製可撓ホースとの接続を行うものであって、内部を流通する流体の種類、その他の使用目的により、樹脂製可撓ホースの内周に、金属管の樹脂被膜とは異質の素材を配置した場合に、金属管と樹脂製可撓ホースとの接続部の外周に樹脂スリーブを装着し、この樹脂スリーブを介して金属管と樹脂製可撓ホースとを気密的に接続する事が可能である。即ち、樹脂スリーブと樹脂製可撓ホースの外周の樹脂とを溶着するとともに、樹脂スリーブと金属管の樹脂被膜とを溶着する事により、金属管と樹脂製可撓ホースとを信頼性の高い気密性で接続可能となり、抜け防止効果も高いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の樹脂製可撓ホースと金属管の接続構造の断面図。
【図２】実施例の樹脂製可撓ホースと金属管との接続過程を示す断面図。
【符号の説明】
１金属管
２樹脂被膜
３樹脂製可撓ホース
７樹脂スリーブ

Claims

樹脂製可撓ホース内に金属管を挿入接続する接続構造に於いて、内周に非溶着素材又は後述する金属管外周の樹脂被膜とは融点の異なる素材を配置した樹脂製可撓ホースと、この樹脂製可撓ホース内に挿入接続し外周に樹脂被膜を有した金属管と、この金属管と樹脂製可撓ホースとの接続部外周に配置する樹脂スリーブとから成り、樹脂スリーブ内周と金属管外周の樹脂被膜、及び樹脂スリーブ内周と樹脂製可撓ホースの外周とを融点の近似した樹脂で形成し、樹脂被膜の外周と樹脂スリーブの内周、及び樹脂製可撓ホースの外周と樹脂スリーブの内周とを接触し、この樹脂被膜、樹脂スリーブ、樹脂製可撓ホースを各々加熱に伴い溶着固定する事により樹脂製可撓ホースと金属管とを接続する事を特徴とする細径金属管と樹脂製可撓ホースとの接続構造。
金属管は、樹脂製可撓ホース内への挿入側の外周に環状凹凸を設け、この環状凹凸形状に対応させて樹脂製可撓ホースを金属管外周に密着配置する事を特徴とする請求項１の細径金属管と樹脂製可撓ホースとの接続構造。
樹脂製可撓ホースは、異なる素材から成る複数層で形成し、少なくとも最外層を、金属管外周の樹脂被膜及び樹脂スリーブと融点の近似した樹脂とする事を特徴とする請求項１の細径金属管と樹脂製可撓ホースとの接続構造。