JP4963408B2 - ホース接続方法、およびホース接続構造 - Google Patents
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Description
本発明は、ホース接続方法、およびホース接続構造に関し、より詳細には内被エラストマ層と外被エラストマ層の間に補強層が設けられたホースを口金具に接続する方法、およびにその接続構造に関する。
一般に、高圧ホースは内被ゴム層が補強層で覆われ、さらに外被ゴム層で覆われた構造をとっている。この高圧ホースをコンプレッサー等の装置本体に接続する場合、継手として口金具が用いられる。口金具は高圧ホースを接続するニップル部と、高圧ホースを加締めるためにホース外面を覆うスリーブと、を備えている。
高圧ホースを口金具に接続するときに、外被ゴムを除去しないで高圧ホースを加締める方式をノンスカイブ方式といい、この方式で高圧ホースと口金具を接続するための口金具が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このとき、スリーブの内周壁に設けられた凸部が補強層にまで達し、補強層が凸部で強く締付けられて波を打つように癖付けられること（以下、単に「波状癖付け」ともいう）で、高圧ホースと口金具が確実に締結される。
しかし、図４に示すように、加締ダイス１８のテーパー面４４が、突当部３４に一番近い凸部３６ａに当たると、凸部３６ａが突当部３４側に倒れ込み、この凸部３６ａが高圧ホース１６の補強層２２に達しないため、補強層２２への波状癖付けが十分でなく、高圧ホース１６の引き抜けが生じた。
また、口金具１０は、まずスリーブ１４の係止部４０とニップル部１２の凹部３８が嵌合して加締められる。次に、図５に示すように、スリーブ１４とニップル部１２の加締部４６を、加締ダイス１８のストレート面４２でさらに加締めると、加締部４６が開いたり口金具１０が割れるという問題が生じた。
特開２００６−１６１８４９号公報
本発明は上記事実を考慮し、ホースの口金具からの引き抜けや口金具の割れを防ぐことができるホース接続方法、およびホースの口金具からの引き抜けを防ぐことができるホース接続構造を提供することを課題とする。
請求項１に記載の発明は、内被エラストマ層と外被エラストマ層の間に補強層が設けられたホースを口金具へ挿入し、該ホースに外挿されたスリーブを加締ダイスで加締めて前記ホースを前記口金具へ接続するホース接続方法において、前記口金具は、前記ホースが挿入されるホース接続部と、前記ホース接続部と連通する筒部と、前記ホース接続部と前記筒部との間に該ホース接続部より大径で前記ホースの先端部が突き当たる突当部と、を有するニップル部と、内周面にリング状の凸部が軸方向へ複数形成され、前記ホース接続部へ挿入された前記ホースを外側から加締めるスリーブと、を備え、前記加締ダイスは、前記ホース接続部に位置する前記スリーブを加締めるストレート面と、前記ストレート面と連続して形成され前記ホース接続部から前記突当部に掛かる前記スリーブを加締めるテーパー面と、を備え、前記スリーブの前記突当部に一番近い前記凸部に前記テーパー面が当たらないように該スリーブを前記加締ダイスで加締めることを特徴とする。
上記構成では、スリーブの突当部に一番近い凸部に加締ダイスのテーパー面が当たらないようにスリーブを加締ダイスで加締める。したがって、当該凸部を、ホースにニップル部の軸方向に対してほぼ直角に突き刺すことができ、当該凸部はホースの外被エラストマ層に食い込んで補強層に達することができるので、補強層に波状癖付けをすることができる。その結果、ホース接続部とホースが確実に締結され、ホースの引き抜けを防止することができる。
また、上記構成では、ニップル部とスリーブとが一度加締により圧着している部分にテーパー面が位置するので、加締ダイスが当たらない。このため、一度加締めた箇所を再度加締めることとならず、口金具の金具割れを防ぐことができる。
また、上記構成では、ニップル部とスリーブとが一度加締により圧着している部分にテーパー面が位置するので、加締ダイスが当たらない。このため、一度加締めた箇所を再度加締めることとならず、口金具の金具割れを防ぐことができる。
請求項２に記載の発明は、内被エラストマ層と外被エラストマ層の間に補強層が設けられたホースを口金具へ挿入し、該ホースに外挿されたスリーブを加締ダイスで加締めて前記ホースを前記口金具へ接続したホース接続構造において、前記口金具は、前記ホースが挿入されるホース接続部と、前記ホース接続部と連通する筒部と、前記ホース接続部と前記筒部との間に該ホース接続部より大径で前記ホースの先端部が突き当たる突当部と、を有するニップル部と、内周面にリング状の凸部が軸方向へ複数形成され、前記ホース接続部へ挿入された前記ホースを外側から加締めるスリーブと、を備え、前記加締ダイスは、前記ホース接続部に位置する前記スリーブを加締めるストレート面と、前記ストレート面と連続して形成され前記ホース接続部から前記突当部に掛かる前記スリーブを加締めるテーパー面と、を備え、前記スリーブの前記突当部に一番近い前記凸部に前記テーパー面が当たらないように該スリーブを前記加締ダイスで加締めて該凸部を前記ホースの前記補強層に到達させたことを特徴とする。
上記構成では、スリーブの突当部に一番近い凸部はホースの外被エラストマ層に食い込んで補強層に達しているので、ホース接続部とホースが確実に締結している。その結果、ホースの引き抜けを防止することができる。
本発明は上記構成としたので、ホースの口金具からの引き抜けや、口金具の割れを防ぐことができる。
図１は、本発明の第１実施形態に係るホース接続方法により口金具１０がホース１６に加締ダイス１８で加締められた状態を示している。また、図２は、この口金具１０の一部を示す拡大図である。
まず、ホース１６および口金具１０を構成するニップル部１２とスリーブ１４のそれぞれの機能について説明する。
まず、ホース１６および口金具１０を構成するニップル部１２とスリーブ１４のそれぞれの機能について説明する。
図２に示されるように、ホース１６は、内被エラストマ層（内被ゴム層）２０と、内被エラストマ層２０を補強するために外面に覆われた補強層２２と、さらに補強層２２の外面を覆う外被エラストマ層（外被ゴム層）２４とから構成されている。
内被エラストマ層２０および外被エラストマ層２４の材料は特に制限されるものではなく、用途に応じゴムやウレタンを適宜選択し得るが、例えば、高圧油圧ゴムホースの場合、内被エラストマ層２０には、例えば、耐油性に優れたアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）系ゴムが好適に使用され、外被エラストマ層２４には、例えば、耐候性、耐油性のほか、接着性、難燃性等の固有の特性に優れたクロロプレンゴム（ＣＲ）系ゴムが好適に使用される。ＣＲ系ゴムは、油圧ホースの外被エラストマ層２４に最適な材料である。
内被エラストマ層２０および外被エラストマ層２４の材料は特に制限されるものではなく、用途に応じゴムやウレタンを適宜選択し得るが、例えば、高圧油圧ゴムホースの場合、内被エラストマ層２０には、例えば、耐油性に優れたアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）系ゴムが好適に使用され、外被エラストマ層２４には、例えば、耐候性、耐油性のほか、接着性、難燃性等の固有の特性に優れたクロロプレンゴム（ＣＲ）系ゴムが好適に使用される。ＣＲ系ゴムは、油圧ホースの外被エラストマ層２４に最適な材料である。
また、補強層２２は、ビニロン、ポリエステル（ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等）、ポリアミド（ナイロン）、アラミド等の有機繊維またはスチールワイヤからなる補強糸を、スパイラル構造またはブレード構造にて内被ゴム層２０の外面に編み上げ被覆することにより形成される。また、図示はしないが、補強層２２を２層以上設けてもよく、その場合には、必要に応じて各層間に中間ゴム層または接着層（接着材）を設けてもよく、さらに、補強層２２と内被エラストマ層２０との間に内管エラストマ層または接着層（接着材）を設けてもよい。
図１に示されるように、ニップル部１２は、筒状であり、ホース１６が挿入されるホース接続部２６を有する。また、図２に示されるように、ホース接続部２６の外周壁には、周方向へ複数の段部２８が形成されている。段部２８は、ホース１６の差込方向に傾斜するテーパー面を備えており、段差面はホース接続部２６の軸線に対し、ほぼ直角となっている。これによりホース接続部２６はホース１６を挿入しやすくなっている。また、ホース１６の内被ゴム層２０が段部２８に食い込み、ホース１６が引き抜けにくくなっている。
一方、ニップル部１２の他端にはホース接続部２６と連通する筒部３０が設けられている。筒部３０とホース接続部２６の間には、筒部３０にスパナを掛けるための固定六角部３２と、ホース１６をホース接続部２６に挿入したときにホース先端部が突き当たる突当部３４と、が設けられている。突当部３４はホース接続部２６よりも大径で、固定六角部３２は突当部３４よりも大径である。固定六角部３２と突当部３４の間は凹形状である。
図１に示されるように、スリーブ１４は、筒状であり、内周壁にはリング状の凸部３６が軸方向へ複数形成されている。
ところで、ホース１６を口金具１０に接続するときに、外被ゴム２４を除去しないでホース１６を加締める方式をノンスカイブ方式といい、外被ゴム２４を除去してホース１６を加締める方式をスカイブ方式という。
スカイブ方式によりホース１６を加締める場合は、凸部３６が直接、ホース１６の補強層２２を掴むため、凸部３６の幅は大きく、山は低くてもよい。しかし、本実施形態によるホース１６の接続方法ではノンスカイブ方式によりホース１６を加締めるため、凸部３６がホース外皮２４を食い破る必要がある。したがって、凸部３６はスカイブ方式の場合よりも幅が小さく、山は高い。
ところで、ホース１６を口金具１０に接続するときに、外被ゴム２４を除去しないでホース１６を加締める方式をノンスカイブ方式といい、外被ゴム２４を除去してホース１６を加締める方式をスカイブ方式という。
スカイブ方式によりホース１６を加締める場合は、凸部３６が直接、ホース１６の補強層２２を掴むため、凸部３６の幅は大きく、山は低くてもよい。しかし、本実施形態によるホース１６の接続方法ではノンスカイブ方式によりホース１６を加締めるため、凸部３６がホース外皮２４を食い破る必要がある。したがって、凸部３６はスカイブ方式の場合よりも幅が小さく、山は高い。
また、図２に示されるように、スリーブ１４の一端部は肉厚とされており、ニップル部１２の凹部３８に嵌合する係止部４０とされている。スリーブ１４とニップル部１２とは、係止部４０と凹部３８を嵌合し、さらに嵌合部分を加締めることにより一体化する。
図１に示されるように、加締ダイス１８は、ホース接続部２６に位置するスリーブ１４を加締めるストレート面４２を備えている。ストレート面４２はホース接続部２６に位置するスリーブ１４の外周面と平行であり、スリーブ１４の凸部３６がストレート面４２に位置すると、加締めたときに、凸部３６をホースの軸線に対して直角に押し込むことができる。
また、加締ダイス１８は、ストレート面４２と連続して形成され、ホース接続部２６から突当部３４に掛かるスリーブ１４を加締めるテーパー面４４を備えている。加締ダイス１８にテーパー面４４が存在することにより、突当部３４に位置するスリーブ１４やスリーブ１４とニップル部１２との加締部４６を避けてホース接続部２６に位置するスリーブ１４を加締めることができ、加締部４６が再度の加締めにより開いたり、口金具１０が割れることを防止することができる。
次に、本発明の第１実施形態に係るホース接続方法によりホースを口金具１０に接続する方法を説明する。
ここで、図３〜図５はスリーブ１４がホース１６を加締める前（ａ）と加締めた後（ｂ）を表しており、図３（ｂ）は本発明の第１実施形態に係るホース接続方法により、図４（ｂ）と図５（ｂ）は従来の方法により、それぞれホース１６が口金具１０に接続された状態を示している。
より詳細には、図３（ｂ）は、スリーブ１４が加締られて突当部３４に一番近い凸部３６ａがホースの補強層２２に達している状態を示しており、図４（ｂ）はスリーブ１４が加締られても当該凸部３６ａは補強層２２に達していない状態を示しており、図５（ｂ）は、スリーブ１４が加締められることにより当該凸部３６ａが補強層２２に達しているものの、加締ダイス１８のストレート面４２が突当部３４に寄り過ぎて、加締部４６が開いたり口金具１０が破損している状態を示している。
ここで、図３〜図５はスリーブ１４がホース１６を加締める前（ａ）と加締めた後（ｂ）を表しており、図３（ｂ）は本発明の第１実施形態に係るホース接続方法により、図４（ｂ）と図５（ｂ）は従来の方法により、それぞれホース１６が口金具１０に接続された状態を示している。
より詳細には、図３（ｂ）は、スリーブ１４が加締られて突当部３４に一番近い凸部３６ａがホースの補強層２２に達している状態を示しており、図４（ｂ）はスリーブ１４が加締られても当該凸部３６ａは補強層２２に達していない状態を示しており、図５（ｂ）は、スリーブ１４が加締められることにより当該凸部３６ａが補強層２２に達しているものの、加締ダイス１８のストレート面４２が突当部３４に寄り過ぎて、加締部４６が開いたり口金具１０が破損している状態を示している。
スリーブ１４の加締めは、まず、スリーブ１４とニップル部１２とを一体化するためにスリーブ１４の係止部４０とニップル部１２の凹部３８とを嵌合し、加締ダイス１８とは異なる形状の加締ダイスを用いて加締める。次に、図１に示すように、筒部３０を突当台１００に突き当て、位置決めし、リング１０２を矢印方向へ移動させて、楔効果で加締ダイス１８を縮径させていく。これにより、ホース１６をホース接続部２６に接続してホース１６を加締める２段階構成をとる。
図３(ａ)に示されるように、加締ダイス１８のストレート面４２は、突当部３４に一番近い凸部３６ａがホース接続部２６の軸線に対して直角方向に押し込められる位置に配置されており、テーパー面４４は凸部３６ａに当たらないようになっている。加締ダイス１８とスリーブ１４とをこの位置関係に配置して加締ダイス１８でスリーブ１４を加締めることにより、図２および図３（ｂ）に示すように、凸部３６ａはホース１６の外被ゴム層２４を食い破って補強層２２に達することができる。このように突当部３４に一番近い凸部３６ａが補強層２２に達しているホース接続構造となることにより、口金具１０はホース１６を強く掴み、補強層２２への波状癖付けをすることができるため、口金具１０とホース１６は確実に締結する。この締結により、ホース１６の引き抜けをより一層確実に防止することができる。
また、図２および図３に示されるように、加締ダイス１８のストレート面４２は、突当部３４から離れて位置しており、加締ダイス１８でスリーブ１４を加締めても、ストレート面４２がニップル部１２とスリーブ１４の加締部４６に当たらず、口金具１０を破損しない。
しかし、図４（ａ）に示されるように、加締ダイス１８が、突当部３４から遠ざかる方向に離れ、テーパー面４４が凸部３６ａに当たるようになっているときは、凸部３６ａはテーパー面４４に突当部３４側に押し当てられる。したがって、このように加締られたときは、図４（ｂ）に示されるように、凸部３６ａは突当部３４側に倒れこみホース１６の補強層２２に達することができない。そうすると、凸部３６が補強層２２に達していない箇所では、補強層２２への波状癖付けが十分に行えないため、ホース１６の引き抜けが発生し易くなる。
反対に、図５（ａ）に示されるように、加締ダイス１８のストレート面４２が、突当部３４に重なるように位置すると、ニップル部１２とスリーブ１４の加締部４６を再度加締めることとなる。したがって、このように加締められたときは、図５（ｂ）に示されるように、突当部３４に一番近い凸部３６ａがホース１６の補強層２２に達することはできるが、加締部４６が開いてしまったり、口金具１０を破損することとなる。
１０ 口金具
１２ ニップル部
１４ スリーブ
１６ ホース
１８ 加締ダイス
２０ 内被ゴム層（内被エラストマ層）
２２ 補強層
２４ 外被ゴム層（外被エラストマ層）
２６ ホース接続部
２８ 段部
３０ 筒部
３２ 固定六角部
３４ 突当部
３６ 凸部
３６ａ 突当部に一番近い凸部
３８ 凹部
４０ 係止部
４２ ストレート面
４４ テーパー面
４６ 加締部
１００ 突当台
１０２ リング
１２ ニップル部
１４ スリーブ
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２６ ホース接続部
２８ 段部
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３２ 固定六角部
３４ 突当部
３６ 凸部
３６ａ 突当部に一番近い凸部
３８ 凹部
４０ 係止部
４２ ストレート面
４４ テーパー面
４６ 加締部
１００ 突当台
１０２ リング
Claims (2)
- 内被エラストマ層と外被エラストマ層の間に補強層が設けられたホースを口金具へ挿入し、該ホースに外挿されたスリーブを加締ダイスで加締めて前記ホースを前記口金具へ接続するホース接続方法において、
前記口金具は、
前記ホースが挿入されるホース接続部と、前記ホース接続部と連通する筒部と、前記ホース接続部と前記筒部との間に該ホース接続部より大径で前記ホースの先端部が突き当たる突当部と、を有するニップル部と、
内周面にリング状の凸部が軸方向へ複数形成され、前記ホース接続部へ挿入された前記ホースを外側から加締めるスリーブと、
を備え、
前記加締ダイスは、前記ホース接続部に位置する前記スリーブを加締めるストレート面と、前記ストレート面と連続して形成され前記ホース接続部から前記突当部に掛かる前記スリーブを加締めるテーパー面と、を備え、
前記スリーブの前記突当部に一番近い前記凸部に前記テーパー面が当たらないように該スリーブを前記加締ダイスで加締めることを特徴とするホース接続方法。 - 内被エラストマ層と外被エラストマ層の間に補強層が設けられたホースを口金具へ挿入し、該ホースに外挿されたスリーブを加締ダイスで加締めて前記ホースを前記口金具へ接続したホース接続構造において、
前記口金具は、
前記ホースが挿入されるホース接続部と、前記ホース接続部と連通する筒部と、前記ホース接続部と前記筒部との間に該ホース接続部より大径で前記ホースの先端部が突き当たる突当部と、を有するニップル部と、
内周面にリング状の凸部が軸方向へ複数形成され、前記ホース接続部へ挿入された前記ホースを外側から加締めるスリーブと、
を備え、
前記加締ダイスは、前記ホース接続部に位置する前記スリーブを加締めるストレート面と、前記ストレート面と連続して形成され前記ホース接続部から前記突当部に掛かる前記スリーブを加締めるテーパー面と、を備え、
前記スリーブの前記突当部に一番近い前記凸部に前記テーパー面が当たらないように該スリーブを前記加締ダイスで加締めて該凸部を前記ホースの前記補強層に到達させたことを特徴とするホース接続構造。
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