JP5355911B2 - ホース接続用コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、ニップル本体とフクロナットとの歯合による締め付けによってホースを接続するホース接続用コネクタに関する。

従来、ホースを接続するコネクタは色々な構造のコネクタがある。代表的な構造としては、竹の子ニップルにホースを差込みホースバンドで締付ける方法が取られている。
また、ねじ込み式でホースに接続するコネクタは、ニップルとフクロナットの材質が同一である。材質が特にステンレス製の場合、ニップルとフクロナットの締め付け時にねじ部に負荷が掛かると、ねじ同士が焼き付き現象が発生し、ねじ込み不可能になったり、再利用が不可能になったりすると言う欠点がある。そこで、ニップル又はフクロナットのどちらか一方のねじに樹脂コーティングを施して、焼き付き防止や十分な密封性を確保するための技術が開示されている（例えば特許文献１を参照）。
特開２００５−２９１４０５号公報

しかしながら、ホースとコネクタの用途として特に食品用で使用する場合は、ホース内を清潔に保つためにホースとコネクタを毎日分解して洗浄し、再度組み立てて使用する方法が取られている。この場合、毎日のようにニップルとフクロナットのねじを締めたり緩めたりするので、特許文献１の技術を適用してねじに樹脂コーティングを施したとしても、摩耗によってコーティングが剥離して焼き付くと言う欠点があった。
本発明はこのような点に鑑みてなしたものであり、分解や組み立てを頻繁に行っても、ねじ部の焼き付きを防止できるホース接続用コネクタを提供することを目的とする。

（１）課題を解決するための手段（以下では単に「解決手段」と呼ぶ。）１は、請求項１に記載した通りである。
解決手段１によれば、ニップル本体（具体的にはスリーブ）のねじ部は樹脂製であり、このねじ部と歯合するフクロナットは金属製である。このようにニップル本体とフクロナットの部材（材質）を異にしたので、分解や組み立てを頻繁に行った場合でも、ねじ部が焼き付くことはない。

（２）解決手段２は、請求項２に記載した通りである。
解決手段２によれば、弾性スリーブの両端部はこれらの近傍に形成された溝部（例えばＶ字状の溝）によって相対的に高くなるため、締め付け時にはホースの外周面に食い込んでホースを固定する。さらに、ほぼ中央の外径部（以下では「外径中央部」とも呼ぶ。）に形成したピラミッド状の凸部に対応する内周面部位が締め付け時にホースの外周面に食い込んでホースを固定する。したがって、単にニップル本体とフクロナットとの歯合による締め付けを行うだけで、ホースの抜けを確実に防止できる。

（３）解決手段３は、請求項３に記載した通りである。
解決手段３によれば、弾性スリーブの両端部は締め付け時に内径方向へ縮小し、ホースの外周面に食い込む。外径中央部の凸部に形成された溝部に対応する内周面部位が締め付け時にホースの外周面に食い込む。したがって、３箇所でホースの外周面を締め付けることになるので、ホースが抜けてしまうのを確実に防止できる。

（４）解決手段４は、請求項４に記載した通りである。
解決手段４によれば、弾性スリーブには軸方向の両端からすり割り（すなわちスリット）が交互かつ間隔をおいて入っている。すり割りを入れることによって、弾性スリーブの径方向の拡大／縮小が容易に行える。また、弾性スリーブを硬質の材料を用いて形成することができるようになり、耐用期間を延ばすことが可能になる。

本発明によれば、分解や組み立てを頻繁に行っても、ねじ部の焼き付きを防止することができる。

〔実施の形態１〕
実施の形態１は、両端付近に溝部を形成した弾性スリーブを用いて構成したホースコネクタの例であって、図１〜図６を参照しながら説明する。図３（Ｂ）および図５（Ａ）を除く各図は、一点鎖線より上側を断面図で表し、一点鎖線より下側を外観図で表す。

図１に表すホースコネクタは、補強線４２を螺線状（すなわちスパイラル状）に備えたホース４０と接続するための部材である。このホースコネクタは、ニップル本体１０，弾性スリーブ２０，フクロナット３０などを有する。ニップル本体１０はニップル１２とスリーブ１４とが一体化されたものである。フクロナット３０にはワッシャ３２が空転可能に圧入されている。これらのニップル本体１０，弾性スリーブ２０，フクロナット３０にかかる具体的な構成については、以下に説明する。なお、ホース４０には例えば食品用ホースを使用するが、一般のホースも使用できる。

まず図２に表すニップル本体１０は、金属製（特にステンレス製）のニップル１２や、樹脂製のスリーブ１４などを有する。ニップル１２は機器取付部１２ｇとホース挿入部１２ｈとからなる。機器取付部１２ｇには、取付部１２ａや六角凸部１２ｂなどが形成されている。取付部１２ａはねじ等であって、ホースコネクタ全体を固定するために図示しないフクロナット等を用いて機器への締結を行う。六角凸部１２ｂは後述するスリーブ１４の六角凹部１４ａと嵌合し、スリーブ１４が回転しないように固定する。

ホース挿入部１２ｈには、嵌合部１２ｃ，傾斜部１２ｅ，凹凸部１２ｆなどが形成されている。嵌合部１２ｃは六角凸部１２ｂと凸部１２ｄとの間に形成される凹状部位であって、後述するスリーブ１４のツバ１４ｂを圧入により嵌め込む。傾斜部１２ｅは、凸部１２ｄと凹凸部１２ｆの端部（図面では右端）との間に形成される。凹凸部１２ｆは凹凸部１２ｆの端部付近に形成され、締め付け時にホースの内周面に食い込む。

スリーブ１４は、例えば樹脂射出成形機により成形され、回動頭部１４ｄやねじ部１４ｅなどを外周面に有する。回動頭部１４ｄに対応する内周面には、六角凹部１４ａやツバ１４ｂなどが形成されている。端側に形成された六角凹部１４ａは、六角凸部１２ｂと嵌合する。ツバ１４ｂはニップル１２のホース挿入部１２ｈ（図２を参照）の外径よりもやや小さい内径で形成されている。ねじ部１４ｅに対応する内周面には、端側（図面では右側）に位置をずらして傾斜部１４ｃが形成されている。

ニップル１２に対してスリーブ１４を矢印Ｄ４のように通し、六角凸部１２ｂと六角凹部１４ａとを嵌合させ、ツバ１４ｂを圧入により嵌合部１２ｃに嵌め込むことで一体化する。こうして一体化した状態は図１に表す通りである。

次に、弾性スリーブ２０の構成例を図３を参照して説明する。図３（Ａ）には一部破断図を表し、図３（Ｂ）には側面図を表す。円筒状に成形された弾性スリーブ２０は、両端付近にそれぞれ形成した溝部２０ａ，２０ｃや、外径中央部に形成した凸部２０ｂ、内周面に形成したギザ２０ｄなどを有する。溝部２０ａ，２０ｃは、断面がＶ字形状（Ｖ溝）やＵ字形状（Ｕ溝）等に形成してある。凸部２０ｂは、断面がピラミッド形状や三角形状等に形成してある。ギザ２０ｄは、ホース４０の外周面に食い込みやすくするために凹凸形状をしている。

このように円筒部材の両端付近に溝部２０ａを形成し、外径中央部に凸部２０ｂを形成してあるのは、次の理由による。例えば外径中央部に溝部を形成すると、軸方向へ押圧したとき、溝部の底部分が内径方向へ飛び出しやすい性質になる。これに対して、溝部を２箇所形成すると、当該溝部に対応する内周面の２箇所が飛び出すことになる。一方、外径中央部の凸部２０ｂは、傾斜部１４ｃ（ニップル本体１０の内径右端部）と傾斜部３２ｃ（ワッシャ３２の内径左端部）が接近すると、内径方向へ縮小する機能をなす。つまり、全体的に弾性スリーブ２０は、ホース４０の外周面を包み込むが、特に溝部２０ａ，２０ｃおよび凸部２０ｂに対応する内周面が強力にホース４０の外周面に食い込む。

図４には、圧入前のフクロナット３０とワッシャ３２を表す。円筒状に成形されたフクロナット３０の内周面には、一端側にねじ部３０ａを備え、他端側に凸部３０ｂを備える。ねじ部３０ａはスリーブ１４のねじ部１４ｅ（図２を参照）と歯合する。後述するワッシャ３２の凹部３２ａに嵌る凸部３０ｂは、内径が凹部３２ａの外径よりも大きい。
ワッシャ３２は、外周面に凹部３２ａおよび導入部３２ｂを備え、内周面に傾斜部３２ｃを備える。凹部３２ａよりも大きな外径で形成される導入部３２ｂは傾斜面を有するので、凸部３０ｂを凹部３２ａに圧入する際に導入する役割を果たす。

フクロナット３０に対してワッシャ３２を矢印Ｄ６のように通し、凸部３０ｂを凹部３２ａに圧入する。こうして一体化した状態は図１に表す通りである。なお、凸部３０ｂの内径が凹部３２ａの外径よりも大きいので、ワッシャ３２はフクロナット３０内で空回りするようになっている。この方式を取るのは、ワッシャ３２とフクロナット３０を一体にすることで、コネクタの部品の紛失防止の役割を果たす。

上述のように構成されるホースコネクタに対するホース４０の組み付けは、次のように行う。まず、ホース４０の端部からワッシャ３２とフクロナット３０の一体化したものを挿入し、続いて弾性スリーブ２０を挿入する（図１の矢印Ｄ２を参照）。これらを挿入したままの状態で、ホース４０をニップル１２のホース挿入部１２ｈへホース４０を差し込む。さらに、ホース４０に挿入してある弾性スリーブ２０とフクロナット３０をニップル本体１０側へ移動させ、ねじ部１４ｅに対してねじ部３０ａを一部歯合させる。こうしてニップル本体１０とフクロナット３０とを一部歯合させた状態を図５に表す。

図５に表す状態から、さらにねじ部１４ｅに対してねじ部３０ａをねじ込んで行くと、ニップル本体１０とフクロナット３０が接近する。この接近に伴って、ホース４０の端部がスリーブ１４の内周面と傾斜部１２ｅとに挟まれて固定され、弾性スリーブ２０は軸方向へ押圧され圧縮状態となる。この圧縮状態では、弾性スリーブ２０の両端部は傾斜部１４ｃおよび傾斜部３２ｃによって規制され、凸部２０ｂはスリーブ１４およびワッシャ３２の内周面によって規制される。つまり、弾性スリーブ２０は軸方向へ圧縮された場合、横方向と外径方向へは飛び出さず、ホース４０のある内径方向のみへ飛び出すことになる。内径方向にはホース４０の外周面が位置しているので、弾性スリーブ２０はホース４０の外周面を強く食い込んで接続状態となる。弾性スリーブ２０が食い込むと、さらに対応するホース４０の内周面が凹凸部１２ｆに食い込むので、ホース４０が軸方向に移動するのを規制する。このときの状態を図６に表す。図６に表す状態では、スリーブ１４の内周面と傾斜部１２ｅとに挟まれるためにホース４０の抜けが防止され、ホース４０内の液体や気体は完璧に漏れなくなる。

上述した実施の形態１によれば、以下に表す各効果を得ることができる。
（ａ１）ニップル本体１０（具体的にはスリーブ１４）のねじ部１４ｅは樹脂製で、このねじ部１４ｅと歯合するフクロナット３０は金属製で構成した（図２，図４，図６を参照）。このようにニップル本体１０とフクロナット３０の部材（材質）を異にしたので、分解や組み立てを頻繁に行った場合でも、ねじ部１４ｅが焼き付くことはない。
なお、樹脂製のねじ部１４ｅは金属製のフクロナット３０よりも剛性が低いために摩耗しやすいが、摩耗した場合にはスリーブ１４を交換すればよい。スリーブ１４は樹脂製であるために金属製よりもコストを安く抑えられるので、ランニングコストも安くなる。

（ａ２）弾性スリーブ２０の両端部はこれらの近傍に形成された溝部２０ａ，２０ｃによって相対的に高くなるため（図３を参照）、締め付け時にはホース４０の外周面に食い込んでホース４０を固定する（図６を参照）。さらに、ほぼ中央の外径部（すなわち外径中央部）に形成したピラミッド状の凸部２０ｂに対応する内周面部位が締め付け時にホース４０の外周面に食い込んでホース４０を固定する（図６を参照）。したがって、単にニップル本体１０とフクロナット３０との歯合による締め付けを行うだけで、ホース４０の抜けを確実に防止できる。

〔実施の形態２〕
実施の形態２は、外径中央部に形成した凸部に溝部を備えた弾性スリーブを用いて構成したホースコネクタの例であって、図７〜図１０を参照しながら説明する。なお、ホースコネクタのうち弾性スリーブを除く構成要素は実施の形態１と同様である。よって実施の形態１で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。

図７に表すホースコネクタが図１と異なるのは、弾性スリーブ２０に代えて弾性スリーブ２２を用いたことである。この弾性スリーブ２２の構成例について、図８を参照しながら説明する。図８も図３と同様にして、図８（Ａ）に一部破断図を表し、図８（Ｂ）に側面図を表す。

図８において、円筒状に成形された弾性スリーブ２２は、外径中央部に形成した凸部２２ａや、当該凸部２２ａのほぼ中央部に形成した溝部２２ｂ、内周面に形成したギザ２２ｃなどを有している。溝部２２ｂは、実施の形態１における溝部２０ａ，２０ｃと同様である。ギザ２２ｃもまた実施の形態１におけるギザ２０ｄと同様である。

このように円筒部材の外径中央部に凸部２２ａを形成し、当該凸部２２ａのほぼ中央部に溝部２２ｂを形成してあるのは、次の理由による。弾性スリーブ２２の両端は、傾斜部１４ｃ（ニップル本体１０の内径右端部）と傾斜部３２ｃ（ワッシャ３２の内径左端部）が接近するに伴って内周面側に飛び出すように変形する。つまり、弾性スリーブ２０の両端は、内径方向へ縮小して、ホース４０の外周面に食い込む。また、凸部２２ａの中央部に形成された溝部２２ｂも内径方向へ飛び出すように変形する。したがって、３箇所でホース４０の外周面を締め付けることになる。

上述のように構成されるホースコネクタに対するホース４０の組み付けは、上述した実施の形態１と同様に行う。ここで、ニップル本体１０とフクロナット３０とを一部歯合させた状態を図９に表す。また、図９に表す状態から、さらにねじ部１４ｅに対してねじ部３０ａをねじ込んで締結完了した状態を図１０に表す。

ここで、実施の形態１と相違する点について簡単に説明する。ねじ部１４ｅに対してねじ部３０ａをねじ込んで行くと、弾性スリーブ２２は軸方向へ押圧され圧縮状態となる。この圧縮状態では、弾性スリーブ２２の両端部は傾斜部１４ｃおよび傾斜部３２ｃによって規制されるため、内周面側に飛び出すように変形する。凸部２２ａは、スリーブ１４のねじ部１４ｅ側の端面と、ワッシャ３２のねじ部３０ａ側の端面とに押されて溝部２２ｂが潰されるように変形する。この変形に伴って、凸部２２ａに対応する内周面が内径方向に飛び出すように変形する。したがって、弾性スリーブ２２は図１０に表すように３箇所で大きくホース４０の外周面に食い込んでいる。

上述した実施の形態２によれば、以下に表す各効果を得ることができる。
（ｂ１）弾性スリーブ２２の両端部は締め付け時に内径方向へ縮小し、ホース４０の外周面に食い込む（図１０を参照）。また、外径中央部の凸部２２ａに形成された溝部２２ｂに対応する内周面部位が締め付け時にホース４０の外周面に食い込む（図１０を参照）。したがって、３箇所でホース４０の外周面を締め付けることになるので、ホース４０が抜けてしまうのを確実に防止できる。

（ｂ２）その他の要件，構成，作用等については実施の形態１と同様であるので、当該実施の形態１と同様の効果が得られる｛上述した事項（ａ１）を参照｝。

〔他の実施の形態〕
以上では本発明を実施するための最良の形態について実施の形態１，２に従って説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、次に表す各形態を実現してもよい。

（１）上述した実施の形態２では、外径中央部に凸部２２ａを形成し、当該凸部２２ａのほぼ中央部に溝部２２ｂを形成した弾性スリーブ２２を用いた（図８，図１０を参照）。この形態に代えて、弾性スリーブ２２と内外径は同じであるが、間隔をおいて軸方向の両端から交互にすり割り（スリット）を入れた弾性スリーブを用いてもよい。例えば図１１に表す弾性スリーブ２４は、外径中央部に凸部２４ａを形成し、当該凸部２４ａのほぼ中央部に溝部２４ｃを形成し、さらに間隔をおいて軸方向の両端からすり割り２４ｂを交互に入れる構成としている。すり割り２４ｂの長さ，間隔，個数等は、径の大きさや材質等に応じて適宜に設定する。こうして複数のすり割り２４ｂを入れることによって、弾性スリーブ２４は径方向の拡大や縮小が容易に行える。また、弾性スリーブ２４を硬質の材料（例えばナイロン等の樹脂）を用いて形成することができるようになり、耐用期間を延ばすことが可能になる。
なお、本例では図８に表す弾性スリーブ２２に対してすり割り２４ｂを備える構成としたが、図３に表す弾性スリーブ２０に対してすり割り２４ｂを備える構成としてもよい。この場合でも、弾性スリーブ２４の場合と同様の作用効果が得られる。

（２）上述した実施の形態１では両端付近の溝部２０ａ，２０ｃと外径中央部の凸部２０ｂを形成した弾性スリーブ２０を用い（図３を参照）、同じく実施の形態２では凸部２２ａのほぼ中央部に溝部２２ｂを形成した弾性スリーブ２２を用いた（図８を参照）。この形態に代えて、形状を違いに入れ替えた構成としてもよい。すなわち、弾性スリーブ２０は溝部２２ｂを有する凸部２２ａと溝部２０ａ，２０ｃとを備え、弾性スリーブ２２は凸部２０ｂのみを備える構成とする。こうした構成の弾性スリーブであっても、単にニップル本体１０とフクロナット３０との歯合による締め付けを行うだけでホース４０の外周面に食い込むので、当該ホース４０の抜けを確実に防止できる。

（３）上述した実施の形態１，２では、機器に対して固定する締結手段としてニップル１２にねじ状の取付部１２ａを備えた（図２を参照）。この形態に代えて、ねじ以外の締結手段を備えてもよい。ねじ以外の締結手段としては、例えば機器に備えたボルト（ねじ）に対応するナットなどが該当する。ねじ以外の締結手段を用いた場合でも、ホース４０を接続したホースコネクタを機器に締結することができる。

ホースコネクタの第１構成例を表す分解構成図である。 ニップル本体の構成例を表す図である。 弾性スリーブの第１構成例を表す図である。 フクロナットの構成例を表す図である。 ホースコネクタにホースを挿入した状態を表す図である。 図５でねじの締め付けを行った後の状態を表す図である。 ホースコネクタの第２構成例を表す分解構成図である。 弾性スリーブの第２構成例を表す図である。 ホースコネクタにホースを挿入した状態を表す図である。 図９でねじの締め付けを行った後の状態を表す図である。 弾性スリーブの第３構成例を表す図である。

符号の説明

１０ ニップル本体
１２ ニップル
１２ａ 取付部
１２ｂ 六角凸部
１２ｃ 嵌合部
１２ｄ 凸部
１２ｅ 傾斜部
１２ｆ 凹凸部
１２ｇ 機器取付部
１２ｈ ホース挿入部
１４ スリーブ
１４ａ 六角凹部
１４ｂ ツバ
１４ｃ 傾斜部
１４ｄ 回動頭部
１４ｅ ねじ部
２０，２２，２４ 弾性スリーブ
２０ａ，２０ｃ 溝部
２０ｂ 凸部
２０ｄ，２２ｃ ギザ
２２ａ，２４ａ 凸部
２２ｂ，２４ｃ 溝部
２４ｂ すり割り
３０ フクロナット
３０ａ ねじ部
３０ｂ 凸部
３２ ワッシャ
３２ａ 凹部
３２ｂ 導入部
３２ｃ 傾斜部
４０ ホース
４２ 補強線

Claims (4)

1. ホースを挿入可能なニップル本体と、そのニップル本体に歯合する金属製のフクロナットとを有し、予めホース端部の外周に前記金属製のフクロナットおよび弾性スリーブを装着したホースを前記ニップル本体に挿入し、前記ニップル本体と前記金属製のフクロナットとの歯合によって締め付けて接続するホース接続用コネクタであって、
   前記ニップル本体は、金属製のニップルと、樹脂製のスリーブとを嵌合して一体化させることにより形成され、
   前記金属製のニップルは、機器に取付け可能とする機器取付部と、ホースが挿入されるホース挿入部とを有した一体部品であり、
   前記機器取付部は、機器取付方向先端側に配置される取付部と、機器取付方向基端側に配置される六角凸部とを有した一体部分であり、
   前記ホース挿入部は、ホース挿入方向基端側に設けられる凹凸部と、ホース挿入方向先端側に設けられる嵌合部と、該凹凸部と該嵌合部との間に設けられる傾斜部とを有した一体部分であり、
   前記凹凸部は、前記ニップル本体と前記金属製のフクロナットとの歯合によって締め付ける際に挿入したホースの内周面に食い込む部分として設定されており、
   前記傾斜部は、前記ニップル本体と前記金属製のフクロナットとの歯合によって締め付ける際に挿入したホースのホース端部を前記樹脂製のスリーブの内周面と挟み込む部分として設定されており、
   前記樹脂製のスリーブは、ホース挿入方向基端側に設けられるツバと、ホース挿入方向先端側に設けられる回動頭部とを一体に成形する一体部品であり、
   前記ツバは、前記傾斜部のホース挿入方向先端側に設けられる凸部と前記機器取付部の前記六角凸部との間に設定される、前記嵌合部の凹状部位に対して嵌め込まれるようになっており、
   前記回動頭部の内周側には、前記嵌合部への前記ツバの嵌め込みにより前記六角凸部に嵌合される六角凹部が設けられており、
   前記樹脂製のスリーブの外周面には前記金属製のフクロナットと歯合するねじ部が形成され、
   前記嵌合部に前記ツバが嵌め込まれ且つ前記六角凸部に前記六角凹部が嵌合された前記樹脂製のスリーブと前記金属製のフクロナットとの、樹脂対金属のねじ部同士の歯合による締め付けに伴って、前記弾性スリーブを内径方向へ縮小させてホースを接続することを特徴とするホース接続用コネクタ。
2. 前記金属製のニップルは、ステンレス製であり、
   弾性スリーブは、両端付近の外径部に溝部を形成するとともに、ほぼ中央の外径部にピラミッド状の凸部を形成することを特徴とする請求項１のホース接続用コネクタ。
3. 前記金属製のニップルは、ステンレス製であり、
   弾性スリーブは、ほぼ中央の外径部に凸部を形成し、その凸部の中央付近に溝部を形成することを特徴とする請求項１のホース接続用コネクタ。
4. 前記金属製のニップルは、ステンレス製であり、
   弾性スリーブは、外径中央部に凸部を形成し、その凸部の中央付近に溝部を形成し、さらに間隔をおいて軸方向の両端からすり割りを交互に入れる構成としたことを特徴とする請求項１のホース接続用コネクタ。
   
   
   

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