JP4855705B2 - Flexible tube joint member connection method - Google Patents
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本発明は、例えば車両用空気調和装置の冷媒配管、燃料電池車の水素配管等、気体分子量の小さいガス体(水素、ヘリウム、二酸化炭素、冷媒ガス等)または高圧用配管に用いられるフレキシブルチューブの継手部材接続方法に関するものである。 The present invention relates to a flexible tube used for a gas body having a low gas molecular weight (hydrogen, helium, carbon dioxide, refrigerant gas, etc.) or a high-pressure pipe, such as a refrigerant pipe of a vehicle air conditioner or a hydrogen pipe of a fuel cell vehicle. The present invention relates to a joint member connection method .
一般に、蛇腹状の金属管によって形成されたフレキシブルチューブは、可撓性及び耐圧性を備えるとともに、ゴム等の非金属製フレキシブルチューブに比べ、各種の気体に対して非透過性であるため、各種のガス体用配管に用いられている。 In general, a flexible tube formed of a bellows-like metal tube has flexibility and pressure resistance, and is impermeable to various gases compared to non-metallic flexible tubes such as rubber. It is used for piping for gas bodies.
従来、この種のフレキシブルチューブとしては、蛇腹状に形成された金属管からなるチューブ本体と、チューブ本体の外周面側を被覆する補強ブレードとを備え、チューブ本体の端部には他の配管や機器等に接続するための継手が取付けられたものが知られている。この場合、継手は円筒状の継手部材及び他の部品からなり、継手部材をチューブ本体の端部に溶接することによって接合されるのが一般的である。この場合、溶接によるチューブ本体と継手部材との一体化により高いシール性が得られるが、溶接熱によりチューブ本体の接合部が劣化を生ずるため、曲げや内圧変化等の外力に対する耐久性が低下し、接合部が耐用年数よりも早期に破損を生ずるおそれがあった。 Conventionally, this type of flexible tube includes a tube body made of a metal tube formed in an accordion shape, and a reinforcing blade that covers the outer peripheral surface of the tube body. A device with a joint for connecting to a device or the like is known. In this case, the joint is composed of a cylindrical joint member and other parts, and is generally joined by welding the joint member to the end of the tube body. In this case, a high sealing performance can be obtained by integrating the tube body and the joint member by welding, but since the welded portion of the tube body is deteriorated by welding heat, durability against external forces such as bending and changes in internal pressure is reduced. There was a possibility that the joint part was damaged earlier than the service life.
また、溶接を用いない接合構造としては、継手部材と固定リングとの間にチューブ本体及び補強ブレードの端部を挟み込み、これらを固定リングのカシメによって継手部材に固定するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。しかしながら、この場合は、継手部材とチューブ本体との間のシール性と、補強ブレードと継手部材との接続強度とを一つの固定リングによって確保しなければならないため、固定リングのカシメを強固にする必要がある。このため、固定リングの縮径量が大きくなり、その内周面が真円ではなく多角形状に変形し、周方向に均一な締付力が得られないという欠点がある。 Also, as a joining structure that does not use welding, there is known a structure in which the ends of the tube main body and the reinforcing blade are sandwiched between the joint member and the fixing ring, and these are fixed to the joint member by caulking of the fixing ring. (For example, refer to Patent Document 1). However, in this case, since the sealing performance between the joint member and the tube main body and the connection strength between the reinforcing blade and the joint member must be ensured by one fixing ring, the fixing ring is caulked. There is a need. For this reason, there is a drawback that the diameter of the fixing ring is increased, the inner peripheral surface thereof is deformed into a polygonal shape instead of a perfect circle, and a uniform tightening force cannot be obtained in the circumferential direction.
そこで、チューブ本体を第1の固定リングによって継手部材の所定箇所に固定するとともに、補強ブレードを第2の固定リングによって継手部材の他の所定箇所に固定し、第1の固定リングの内周面に設けた凸部と継手部材の外周面に設けた凹部とを固定リングのカシメにより嵌合させるようにしたものが知られている(例えば、特許文献2参照。)。この場合、チューブ本体と補強ブレードがそれぞれ別の箇所で継手部材にカシメ固定されるため、チューブ本体及び補強ブレードを一つの固定リングのカシメによって固定する場合に比べ、カシメによる各固定リングの縮径量をそれぞれ小さくすることができる。
しかしながら、後者の接続構造では、第1の固定リングの凸部と継手部材の凹部とを第1の固定リングのカシメにより嵌合させるようにしているため、凸部と凹部とが嵌合する分だけカシメによる締付力が低下する。このため、チューブ本体と継手部材との間のシール性を高めることがができず、気体分子量の小さいガス体用配管や高圧用配管において内部流体の漏出を生じ易いという問題点があった。 However, in the latter connection structure, the convex portion of the first fixing ring and the concave portion of the joint member are fitted by caulking of the first fixing ring, so that the convex portion and the concave portion are fitted. Only the caulking tightening force is reduced. For this reason, the sealing performance between the tube main body and the joint member cannot be improved, and there is a problem that internal fluid is likely to leak in the gas body pipe or the high pressure pipe having a small gas molecular weight.
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、チューブ本体と補強ブレードとをそれぞれ別の箇所で継手部材に固定する場合でも、チューブ本体と継手部材との間のシール性を高めることのできるフレキシブルチューブの継手部材接続方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object thereof is to provide a space between the tube body and the joint member even when the tube body and the reinforcing blade are fixed to the joint member at different locations. Another object of the present invention is to provide a joint member connecting method for a flexible tube that can improve the sealing performance of the flexible tube.
本発明は前記目的を達成するために、端部を除いて蛇腹状に形成された金属管からなるチューブ本体と、チューブ本体の外周面側を被覆する補強ブレードと、チューブ本体の端部に接続される円筒状の継手部材と、カシメにより縮径することによりチューブ本体の端部を継手部材の軸方向所定位置に固定する第1の固定リングと、カシメにより縮径することにより補強ブレードの端部を継手部材の他の軸方向所定位置に固定する第2の固定リングとを備えたフレキシブルチューブの継手部材接続方法において、前記第1の固定リングの固定位置に対応する継手部材の外周面に周方向に延びる凸部を設けるとともに、第1の固定リングを、カシメ後の外周面が軸方向に沿って平坦な面をなすようにカシメにより縮径させながら内周面を継手部材の凸部にチューブ本体の端部を介して圧接し、凸部との圧接により第1の固定リングの内周面に形成される凹部を継手部材の凸部に係合するようにしている。 In order to achieve the above object, the present invention is connected to a tube main body made of a metal tube formed in a bellows shape excluding the end portion, a reinforcing blade covering the outer peripheral surface side of the tube main body, and an end portion of the tube main body. A cylindrical joint member, a first fixing ring for fixing the end of the tube body at a predetermined axial position of the joint member by reducing the diameter by caulking, and an end of the reinforcing blade by reducing the diameter by caulking in the second joint member connection method of full lexical Bull tube with a fixing ring for fixing the part to the other axial position of the joint member, the outer peripheral surface of the joint member corresponding to the fixed position of the first fixing ring circumferential protrusions provided with extending in a direction, a first locking ring, the inner circumferential surface joint member while reduced in diameter by crimping as the outer peripheral surface forms a flat surface along the axial direction after the crimping to Pressed through the end of the tube body on the convex portion, and a recess formed on the inner peripheral surface of the first fixing ring by pressure contact between the convex portion to engage with the convex portion of the coupling member.
これにより、第1の固定リングをカシメによって縮径させると、第1の固定リングがチューブ本体の端部を介して継手部材の凸部に圧接し、第1の固定リングの内周面に凸部に係合する凹部が形成されることから、カシメによる締付力が凸部及び凹部に生じた状態で第1の固定リングが継手部材に固定される。 As a result, when the diameter of the first fixing ring is reduced by caulking, the first fixing ring comes into pressure contact with the convex portion of the joint member via the end portion of the tube body, and protrudes to the inner peripheral surface of the first fixing ring. Since the concave portion that engages with the portion is formed, the first fixing ring is fixed to the joint member in a state in which the tightening force by caulking is generated in the convex portion and the concave portion.
本発明によれば、チューブ本体と補強ブレードとをそれぞれ別の箇所で継手部材に固定する場合でも、カシメによる締付力が生じた状態でチューブ本体を継手部材に固定することができ、チューブ本体と継手部材との間のシール性を格段に高めることができる。 According to the present invention, even when the tube main body and the reinforcing blade are fixed to the joint member at different locations, the tube main body can be fixed to the joint member in a state in which a tightening force is generated by caulking. And the joint member can be significantly improved in sealing performance.
図1乃至図3は本発明の一実施形態を示すもので、図1はフレキシブルチューブの一部断面側面図、図2はその製造工程の一部を示す要部側面断面図、図3はその製造工程の一部を示す要部拡大側面断面図である。 1 to 3 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a partial sectional side view of a flexible tube, FIG. 2 is a principal side sectional view showing a part of the manufacturing process, and FIG. It is a principal part expanded side surface sectional view which shows a part of manufacturing process.
このフレキシブルチューブは、可撓性の金属管からなるチューブ本体1と、チューブ本体1の外周面を被覆する補強ブレード2と、チューブ本体1の端部に接続される円筒状の継手部材3と、チューブ本体1の端部を継手部材3の軸方向所定位置に固定する第1の固定リング4と、補強ブレード2の端部を継手部材3の他の軸方向所定位置に固定する第2の固定リング5とから構成されている。
The flexible tube includes a tube
チューブ本体1は、例えばステンレス製の薄肉管からなり、端部を除いて可撓性を有するように蛇腹状に形成されている。即ち、チューブ本体1の周面は、大径部1aと小径部1bとが管軸方向に交互に連続して配置されるように波形に屈曲するとともに、その端部にはストレート部1cが形成されている。
The
補強ブレード2は、補強線材をブレード編みによって編み組みしてなり、補強線材としては、SUS304のステンレスワイヤ、アラミド繊維、ポリエステル繊維等が用いられる。
The reinforcing
継手部材3は、例えば鉄等の剛性の高い金属からなり、その一端側には図示しない他の継手部品が組付けられるようになっている。継手部材3の他端側の外周面には周方向に延びる凸部3aが軸方向二箇所に設けられ、各凸部3aはそれぞれ断面四角形状に形成されている。
The
第1の固定リング4は継手部材3よりも軟質の金属、即ちアルミニウム、銅または超塑性ステンレスからなり、チューブ本体1のストレート部1cとほぼ同等の長さを有する円筒状に形成されている。この場合、継手部材3に固定される前の第1の固定リング4は、チューブ本体1のストレート部1cの外径よりも大きい内径に形成され、継手部材3の軸方向他端側に固定されるようになっている。
The
第2の固定リング5は一般炭素鋼、ステンレス鋼または軟質の金属からなり、所定長さを有する円筒状に形成されている。また、継手部材3に固定される前の第2の固定リング5は、継手部材3の外周面側に配置された補強ブレード2の外径よりも大きい内径に形成され、継手部材3の軸方向一端側に固定されるようになっている。
The
前記フレキシブルチューブを製造する場合には、図2(a) に示すようにチューブ本体1のストレート部1cを第1の固定リング4内に挿入するとともに、継手部材3の他端側をストレート部1c内に挿入し、図3(a) に示すように第1の固定リング4をカシメによって縮径させる。これにより、第1の固定リング4がチューブ本体1のストレート部1cを介して継手部材3の各凸部3aに圧接し、図3(b) に示すように第1の固定リング4の内周面に各凸部3aに係合する凹部4aが二箇所に形成される。その際、第1の固定リング4は継手部材3よりも軟質の金属によって形成されているため、各凸部3aが変形することなく第1の固定リング4の内周面側が塑性変形して各凹部4aが形成される。これにより、カシメによる締付力が各凸部3a及び各凹部4aに生じた状態で第1の固定リング4が継手部材3に固定されるとともに、凸部3aの軸方向両側の角部3b(直角部分)がチューブ本体1側に食い込み、チューブ本体1と継手部材3との間が確実にシールされる。次に、図2(b) に示すように補強ブレード2によってチューブ本体1の外周面を被覆するとともに、補強ブレード2の端部を第1の固定リング4を覆うように継手部材3の一端側まで延在させ、補強ブレード2で覆われた継手部材3の一端側を第2の固定リング5内に挿入し、第2の固定リング5をカシメによって縮径させる。これにより、第2の固定リング5が補強ブレード2を介して継手部材3に圧接し、補強ブレード2が継手部材3に固定される。
When manufacturing the flexible tube, as shown in FIG. 2 (a), the straight portion 1c of the
このように、本実施形態によれば、チューブ本体1及び補強ブレード2を継手部材3にカシメ固定するようにしたので、溶接により接合する場合のように溶接熱で接合部が劣化を生ずることがなく、耐久性の向上を図ることができる。この場合、チューブ本体1と補強ブレード2をそれぞれ第1及び第2の固定リング4,5によって別の箇所で継手部材3にカシメ固定するようにしたので、チューブ本体1及び補強ブレード2を一つの固定リングのカシメによって固定する場合に比べ、カシメによる各固定リング4,5の縮径量をそれぞれ小さくすることができる。これにより、各固定リング4,5の内周面を多角形状に変形させることなく真円に近いカシメ状態を得ることができ、周方向に均一な締付力で固定することができる。
Thus, according to this embodiment, since the tube
また、継手部材3の外周面に周方向に延びる凸部3aを設けるとともに、第1の固定リング4をチューブ本体1のストレート部1cを介して継手部材3の各凸部3aに圧接させることにより第1の固定リング4の内周面に形成される各凹部4aを継手部材3の各凸部3aに係合するようにしたので、カシメによる締付力が各凸部3a及び各凹部4aに生じた状態で第1の固定リング4を継手部材3に固定することができ、チューブ本体1と継手部材3との間のシール性を格段に高めることができる。
Moreover, by providing the convex part 3a extended in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the
この場合、継手部材3の凸部3aを断面四角形状に形成したので、凸部3aの各角部3bをチューブ本体1側に食い込ませることができ、カシメによる締付力のみならず、凸部3aの各角部3bの食い込みによってもシール性を高めることができる。
In this case, since the convex portion 3a of the
更に、第1の固定リング4を継手部材3よりも軟質の金属によって形成したので、凸部3aを変形させることなく第1の固定リング4の凹部4aを形成することができ、凸部3aと凹部4aとの係合を確実に行うことができる。
Furthermore, since the
この場合、第1の固定リング4をアルミニウム、銅または超塑性ステンレスによって形成したので、軟質金属としての変形を確実に行うことができ、凸部3aと凹部4aとの係合をより確実に行うことができる。
In this case, since the
また、継手部材3の凸部3aと第1の固定リング4の凹部4aとをそれぞれ軸方向複数箇所に設けたので、チューブ本体1と継手部材3とのシール性をより高めることができる。
Moreover, since the convex part 3a of the
尚、前記実施形態では、凸部3a及び凹部4aをそれぞれ軸方向複数箇所に設けたものを示したが、一箇所のみに設けるようにしてもよい。 In the above embodiment, the projections 3a and the recesses 4a are provided at a plurality of positions in the axial direction, respectively, but may be provided at only one position.
図4は本発明の他の実施形態を示すフレキシブルチューブの一部断面側面図であり、前記実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。 FIG. 4 is a partial cross-sectional side view of a flexible tube showing another embodiment of the present invention, and the same reference numerals are given to the same components as those in the above embodiment.
本実施形態のフレキシブルチューブは、チューブ本体1の外周面を被覆する充填材6を備え、充填材6の外周面は補強ブレード2によって被覆されている。充填材6はシリコーンゴム等のエラストマーからなり、チューブ本体1の外周面に隙間なく充填されている。また、本実施形態では前記実施形態と同様、継手部材3の凸部3aと第1の固定リング4の凹部4aがそれぞれ軸方向に間隔をおいて二箇所ずつ設けられている。
The flexible tube of the present embodiment includes a
本実施形態によれば、チューブ本体1と補強ブレード2との間にエラストマー系の充填材6が介在しているので、充填材6によってチューブ本体1の振動を吸収することができるとともに、チューブ本体1と補強ブレード2との接触による摩擦を防止することができる。
According to this embodiment, since the
尚、前記各実施形態では、継手部材3の凸部3aを断面四角形状に形成したものを示したが、図5に示す凸部3cのように断面台形状に形成したり、或いは図6に示す凸部3dのように断面略半円形状に形成するようにしてもよい。
In each of the above embodiments, the convex portion 3a of the
1…チューブ本体、2…補強ブレード、3…継手部材、3a,3c,3d…凸部、4…第1の固定リング、4a…凹部、5…第2の固定リング。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記第1の固定リングの固定位置に対応する継手部材の外周面に周方向に延びる凸部を設けるとともに、
第1の固定リングを、カシメ後の外周面が軸方向に沿って平坦な面をなすようにカシメにより縮径させながら内周面を継手部材の凸部にチューブ本体の端部を介して圧接し、凸部との圧接により第1の固定リングの内周面に形成される凹部を継手部材の凸部に係合する
ことを特徴とするフレキシブルチューブの継手部材接続方法。 A tube body made of a metal tube formed in a bellows shape excluding the end portion, a reinforcing blade covering the outer peripheral surface side of the tube body, a cylindrical joint member connected to the end portion of the tube body, and caulking A first fixing ring that fixes the end of the tube body to a predetermined position in the axial direction of the joint member by reducing the diameter , and another end position of the joint member in the other axial direction of the joint member by reducing the diameter by caulking in the joint member connection method of full lexical Bull tube and a second fixing ring for fixing to,
Providing a protrusion extending in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the joint member corresponding to the fixing position of the first fixing ring,
The first fixing ring is pressed against the convex portion of the joint member via the end of the tube body while the diameter of the first fixing ring is reduced by caulking so that the outer peripheral surface after crimping forms a flat surface along the axial direction. And a joint member connecting method for a flexible tube, wherein a concave portion formed on the inner peripheral surface of the first fixing ring is engaged with the convex portion of the joint member by pressure contact with the convex portion .
ことを特徴とする請求項1記載のフレキシブルチューブの継手部材接続方法。 The method for connecting a joint member of a flexible tube according to claim 1, wherein the convex portion of the joint member is formed in a quadrangular cross section.
ことを特徴とする請求項1記載のフレキシブルチューブの継手部材接続方法。 The method for connecting a flexible tube joint member according to claim 1, wherein the convex portion of the joint member is formed in a trapezoidal cross section.
ことを特徴とする請求項1記載のフレキシブルチューブの継手部材接続方法。 The method for connecting a flexible tube joint member according to claim 1, wherein the convex portion of the joint member is formed in a substantially semicircular cross section.
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載のフレキシブルチューブの継手部材接続方法。 The said 1st fixing ring is formed with a softer metal than a joint member. The joint member connection method of the flexible tube as described in any one of Claim 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項5記載のフレキシブルチューブの継手部材接続方法。 Wherein the first fixing ring, aluminum, copper, joint member connection method according to claim 5, wherein the flexible tube, characterized by formed by any one of the superplastic stainless steel.
ことを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載のフレキシブルチューブの継手部材接続方法。 Fitting flexible tube according to any one of claims 1 to 6, characterized in that Ru is provided in the axial direction a plurality of locations of the joint member of the convex portion and the first recess of one place or the joint member of the fixed ring Member connection method .
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