JP5786232B2 - ホース継手 - Google Patents

Description

本発明は、ホースを接続可能な先端部を備えたニップル部材、器具側に接続可能な一端部とニップル部材の基端部に外嵌される他端部とを備えた中間部材、及び、ニップル部材の基端部と中間部材の他端部とを連結する連結手段を備えたホース継手に関する。

この種のホース継手に関連する先行技術文献情報として下記に示す特許文献１がある。この特許文献１に記されたホース継手は、ニップル部材の先端部と基端部の中間に大径部を設け、この大径部の基端部側の端面からは軸心と平行に延びた複数の弾性係止片が周方向に沿って並設され、これらの弾性係止片の先端から径方向外向きに係止爪部が突出形成されている。他方、中間部材の他端部の入口部の内周面には、これらの係止爪部が径方向外向きに係入可能な環状溝部が形成されている。ニップル部材の基端部を中間部材の他端部に挿入していくと、先ず、ニップル部材の係止爪部の先端が、中間部材の他端部の内周面に形成された傾斜案内面によって径方向内側に変位され、最終的には、係止爪部が傾斜案内面よりも基端部寄りに位置する環状溝部に入り込むことで、ニップル部材と中間部材の間の連結が完了する。

特開２０１０−２３６５６７号公報（００３１〜００３２段落、図４）

しかし、特許文献１に記されたホース継手では、ニップル部材に対してその大径部から軸心と平行に延びた複数の弾性係止片を設けておく必要があり、中間部材については、その他端部の内周面に沿って環状溝部を形成するという煩雑な加工を余儀なくされた。

また、特許文献１に記されたホース継手では、弾性係止片の径方向内側への変位を許す空間をニップル部材の一部に設ける必要があり、中間部材の環状溝部は、弾性変形から径方向外向きに復元された状態の弾性係止片を受け入れ可能な位置に設ける必要があるため、ホース継手全体を径方向で十分にコンパクト化することが難しかった。

そこで、本発明の目的は、上に例示した従来技術によるホース継手が与える課題に鑑み、比較的簡単な加工で作製可能なホース継手を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、上に例示した従来技術によるホース継手が与える課題に鑑み、できるだけ径方向にもコンパクト化の容易なホース継手を提供することにある。

本発明によるホース継手の特徴構成は、
ホースを接続可能な先端部を備えたニップル部材、
器具側に接続可能な一端部と、前記ニップル部材の基端部に外嵌される他端部とを備えた中間部材、及び、
前記ニップル部材の前記基端部と前記中間部材の前記他端部とを連結するソケット部材を備え、
前記ソケット部材は、前記中間部材の前記他端部に外嵌される第１部位と、前記ニップル部材の前記基端部と径方向外側から係合される第２部位とを有し、
前記中間部材の前記他端部の外周に、前記第１部位の一部が径方向内向きに係入される抜け止め凹部が設けられている点にある。

上記の特徴構成によるホース継手では、中間部材の他端部にニップル部材の基端部を内嵌させ、ソケット部材の第１部位を中間部材の他端部に外嵌させておき、次に、ソケット部材の第２部位をニップル部材の基端部と径方向外側から係合させる操作と、ソケット部材の第１部位の一部を中間部材の他端部の外周に設けられた抜け止め凹部に係入させる操作とを行うことで、ニップル部材の基端部を中間部材の他端部に連結できる。すなわち、ニップル部材に対してその大径部から軸心と平行に延びた複数の弾性係止片などを設ける必要がなく、また、中間部材についても、環状溝状の抜け止め凹部はその他端部の内周面ではなく、外周に設ければよいので、比較的簡単な加工で作製できる。さらに、弾性係止片の径方向内側への変位を許す空間をニップル部材の一部に設ける必要がなく、中間部材の環状の抜け止め凹部は、スカート部の一部が径方向内向きに係入されればよいので、径方向でのコンパクト化が容易となる。

また、ニップル部材の基端部の外周面に形成した環状溝にＣリングを外嵌させておき、同Ｃリングを縮径させながらニップル部材の基端部を中間部材の他端部に挿入していき、中間部材の内周面に形成した環状溝内で同Ｃリングが拡径状態に復元されることで連結が完了する機構のホース継手と比べても、上記の特徴構成によるホース継手では、ニップル部材の環状溝にＣリングを外嵌させる工程が不要となり、連結作業が容易となる。

本発明の他の特徴構成は、前記ソケット部材の前記第１部位は、前記中間部材の前記他端部に外嵌され、径方向外側からの外力に基づく変形によって前記抜け止め凹部に係入されるカシメ部を含み、
前記ソケット部材の前記第２部位は、前記第１部位の一部から径方向内側に延出されて、前記ニップル部材の前記先端部のみを挿通自在なフランジ状を呈している点にある。

上記の特徴構成によるホース継手のより具体的な構成として、ソケット部材の第１部位の内面に凸状部位を形成しておき、この第１部位に対するニップル部材の基端部の挿入に応じて、凸状部位が抜け止め凹部に入り込んで連結が完了する構成も可能である。しかし、本構成であれば、第１部位の内面にそのような凸状部位などを予め形成しておく必要がなく、第１部位を単なる円筒形などとすることができるため、製作コストの安いホース継手が得られる。
また、本構成であれば、ソケット部材の第２部位をニップル部材の基端部と径方向外側から係合させる操作は、フランジ状の第２部位にニップル部材の先端部をニップル部材の基端部が当接するまで挿通させるという簡単な操作で済む。
さらに、本構成であれば、ニップル部材をソケット部材の第２部位に対して軸心回りで回転可能に連結することができるので、ニップル部材とホースとが中間部材の他端部に対して回転自在に内嵌支持されて、ホースに捻れが生じ難い。

本発明の他の特徴構成は、前記ニップル部材の前記基端部と前記先端部の間に前記基端部から径方向外向きに延出した補助大径部が設けられ、前記中間部材の前記他端部に前記補助大径部を軸心方向に沿って支持可能で、前記補助大径部の厚さを超える深さを持つ溝部が形成されている点にある。

本構成であれば、ニップル部材と中間部材の間の相対回転を許しつつ、ニップル部材を中間部材に対して軸心方向に関しても十分に位置決めすることができる。

本発明の他の特徴構成は、前記ソケット部材の前記第１部位は、前記中間部材の前記他端部に外嵌され、径方向外側からの外力に基づく変形によって前記抜け止め凹部に係入される第１カシメ部を含み、
前記ソケット部材の前記第２部位は、前記第１部位の一部から軸心方向に延出されて、径方向外側からの外力に基づく変形によって前記ニップル部材に設けられた大径部のホース側の端面に向かって係入される第２カシメ部を含む点にある。

上記の特徴構成によるホース継手のより具体的な構成として、ソケット部材の第１部位の内面に凸状部位を形成しておき、この第１部位に対するニップル部材の基端部の挿入に応じて、凸状部位が抜け止め凹部に入り込んで連結が完了する構成も可能である。しかし、本構成であれば、第１部位の内面にそのような凸状部位などを予め形成しておく必要がなく、第１部位を単なる円筒形などとすることができるため、製作コストの安いホース継手が得られる。

また、本構成であれば、第１部位及び第２部位の双方が円筒状を呈する単純な形状のソケット部材とすることができる。また、本構成であれば、ソケット部材の第２部位に設けられた第２カシメ部にカシメを加えれば、ソケット部材の第２部位がニップル部材に設けられた大径部と径方向外側から係合するので、ニップル部材の大径部付近の形状に応じてカシメ量を適宜変更することで、大径部の外径寸法が異なる種々の形状のニップル部材に対してソケット部材の第２部位を径方向外側から係合させることができる。

本発明の他の特徴構成は、前記ソケット部材の前記第２部位は、径方向外側からの外力に基づく変形によって前記ニップル部材の前記先端部に外嵌されたホースを前記先端部との間に圧着する第３カシメ部を含む点にある。

本構成であれば、第３カシメ部にカシメを加えることで、ソケット部材がホースとも係合し、中間部材とニップル部材とホースの３体が同時に一体化されるので、ホースをニップル部材に対して固定する連結手段を別途設ける必要がなくなる。この構成は特にホースの付け替えを頻繁に行わない使用形態において好都合である。

本発明に係るホース継手を示す斜視図である。 本発明に係るホース継手を示す分解斜視図である。 本発明に係るホース継手の連結前の状態を示す断面図である。 本発明に係るホース継手の連結後の状態を示す断面図である。 本発明の別実施形態に係るホース継手の連結前の状態を示す断面図である。 本発明の別実施形態に係るホース継手の連結後の状態を示す断面図である。

以下に本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
〔第１実施形態〕
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係るホース継手は、ホース２０を接続可能なニップル部材１と、器具側に接続可能な中間部材６と、ニップル部材１と中間部材６とを連結するソケット部材１２とを備える。

図２及び図３に示すように、ニップル部材１は、ホース２０を接続可能な先端部２と、先端部２よりも大径の基端部３とを備え、液体や気体などの流体のための流路を構成する内周面１Ａが、先端部２から基端部３に亘って形成されている。基端部３の外周の一部には環状溝３Ｄが形成され、この環状溝３Ｄには弾性材料からなるＯリング４が係入される。また、ニップル部材１の先端部２と基端部３との境界付近には、基端部３から径方向外向きに延出した大径部５が設けられている。

中間部材６は、器具側に接続可能な一端部７と、一端部７の基端付近から直角に延出された他端部８とを有するエルボ状を呈している。但し、一端部７と他端部８とのなす角度は直角に限らず、また、一端部７と他端部８とが１本の軸心を共有する直線状の形態（ストレート管）でもよい。中間部材６の一端部７の接続対象の例としては湯沸かし器やトイレのタンク及び便器などのほか、ガスや水道の配管の端部などが含まれるが、これらの例に限られるものではない。

中間部材６の一端部７には流路を構成する内周面７Ａが形成されている。中間部材６の他端部８に形成された内周面８Ａは、ニップル部材１の基端部３に外嵌状にフィットするように構成されている。図４に示すように、間部材６の他端部８に形成された内周面８Ａのうちでニップル部材１の基端部３が届かない残りの部位は、一端部７側の内周面７Ａと連通した流路を構成している。

中間部材６の他端部８の開口側端部には、ニップル部材１の大径部５の厚さを超える深さを持つ環状の溝部１０が形成されており、概して溝部１０の軸心Ｘに対して垂直に延びた端面１０Ａは、ニップル部材１の大径部５を軸心Ｘ方向に沿って支持する支持面として機能する。また、中間部材６の他端部８の外周面８Ｂの一部には、ソケット部材１２の一部を係入させるための環状の抜け止め凹部９が設けられている。

ニップル部材１の基端部３を中間部材６の他端部８側の内周面８Ａに挿通していくと、最終的に、図４に示すように、ニップル部材１の大径部５が中間部材６の端面１０Ａに当接した状態が得られる。ニップル部材１の環状溝３Ｄに係入されたＯリング４は、中間部材６の他端部８の内周面８Ａに全周で弾性的に押付けられることで、ニップル部材１の基端部３と中間部材６の内周面８Ａとの境界部を介しての流体の漏れが防止される。

ソケット部材１２は、中間部材６の他端部８に外嵌されるスカート部１２Ａ（第１部位の一例）と、スカート部１２Ａの一部から径方向内側に延出された円板状のフランジ部１２Ｂ（第２部位の一例）とを有する。フランジ部１２Ｂの中心には、ニップル部材１の先端部２のみを挿通自在な貫通孔１２Ｈが形成されている。貫通孔１２Ｈは先端部２の最大外径よりも大きく、且つ、大径部５よりも十分に小さな内径を有する。ソケット部材１２は例えばステンレス鋼製などの板材をプレス加工することで得られる。

ソケット部材１２のスカート部１２Ａは、他端部８にニップル部材１を装着した中間部材６の他端部８に対して、フランジ部１２Ｂが外側に位置する姿勢で外嵌される。
ソケット部材１２のスカート部１２Ａを他端部８の外周面８Ｂに対して摺動させていき、フランジ部１２Ｂが他端部８の端面８Ｔと当接した時点で外嵌操作が完了する。

最後の工程として、スカート部１２Ａの抜け止め凹部９と対応する特定箇所１３（カシメ部の一例）を外側から圧着用の工具によるカシメによって径方向内側に塑性変形させることで、スカート部１２Ａの一部が抜け止め凹部９に径方向内向きに係入される。図１及び図４に付された部分拡大図はカシメが行われた後の状態を示している。

このようにソケット部材１２によってニップル部材１が中間部材６と接続された状態で、ニップル部材１の大径部５は、中間部材６の溝部１０とソケット部材１２のフランジ部１２Ｂとで囲まれた空間内で軸心Ｘ方向に僅かに変位可能で且つ回転自在に収納されており、ニップル部材１とホース２０は中間部材６の他端部８に対して回転自在に内嵌支持されているので、ホース２０に捻れが生じ難い。

このようにしてソケット部材１２によってニップル部材１が中間部材６と接続された状態でのホース継手の引抜き強度は、一次側でホースを使用する場合にも十分な３０００Ｎ前後の値に達することが、ホースに対する引っ張り力によって各部材に発生する内部応力を解析する解析ソフトによって確認できた。

ソケット部材１２の少なくともスカート部１２Ａはカシメによって塑性変形を生じる金属製とすることが必要であるが、ソケット部材１２のフランジ部１２Ｂ、ニップル部材１及び中間部材６は金属製でも樹脂製でもよい。特に、スカート部１２Ａに対するカシメ操作は、中間部材６の他端部８が、形状的に堅牢なニップル部材１の基端部３の環状溝３Ｄ以外の外周面によって内径側から支持された状態で実施されるので、中間部材６を樹脂製とすることができる。

〔第２実施形態〕
図５に示すように、本発明の第２実施形態に係るホース継手では、ニップル部材１と中間部材６とを連結する手段として、単純な円筒状のソケット部材２２を用いるが、中間部材６の形状は第１実施形態と共通である。
また、第２実施形態では、ニップル部材１の大径部５が、中間部材６の他端部８の溝部１０に収納される第１大径部５Ａと、第１大径部５Ａよりも径が大きく、中間部材６の端面８Ｔと当接する第２大径部５Ｂとを備える。第２大径部５Ｂの外径は中間部材６の他端部８の外周とほぼ同等に設定されている。さらに、ニップル部材１の先端部２の一部で、大径部５から軸心方向に沿ってホース２０側に離間した位置には第１大径部５Ａと同程度の外径を備えたホース止め２Ｆが形成されている。

ニップル部材１の基端部３を中間部材６の他端部８側の内周面８Ａに挿通していくと、最終的に、図６（ａ）に示すように、ニップル部材１の第１大径部５Ａと第２大径部５Ｂの少なくとも一方が中間部材６の端面（１０Ａ，８Ｔ）に当接した状態が得られる。ニップル部材１の環状溝３Ｄに係入されたＯリング４は、中間部材６の他端部８の内周面８Ａに全周で弾性的に押付けられることで、ニップル部材１の基端部３と中間部材６の内周面８Ａとの境界部を介しての流体の漏れが防止される。
また、ホース２０をニップル部材１の先端部２に外嵌させて押し込んでいくと、図６（ａ）に示すように、ホース２０の先端がホース止め２Ｆに軽く押付けられた状態が得られる。

ソケット部材２２は、図６（ａ）の状態において中間部材８の他端部に外嵌されている第１部位２２Ａと、ニップル部材１の第２大径部５Ｂと先端部２及びホース２０のいずれかの外周側に位置する第２部位２２Ｂとに便宜的に分けられる。
ソケット部材２２の第１部位２２Ａの中で、中間部材６の抜け止め凹部９と対応する特定箇所２３Ａ（カシメ部の一例）を外側から圧着用の工具によるカシメによって径方向内側に塑性変形させると、図６（ｂ）に示すように、第１部位２２Ａの一部が抜け止め凹部９に径方向内向きに係入され、ソケット部材２２と中間部材６との連結が行われる。

次に、ソケット部材２２の第２部位２２Ｂの中で、ニップル部材１の第２大径部５Ｂとホース止め２Ｆの中点付近と対応する特定箇所２３Ｂ（カシメ部の一例）を前記工具によるカシメによって径方向内側に塑性変形させると、図６（ｂ）に示すように、特定箇所２３Ｂが第２大径部５Ｂの軸心Ｘに沿って外側の面付近に径方向内向きに係入され、ソケット部材２２とニップル部材１との連結が行われる。

最後に、ソケット部材２２の第２部位２２Ｂの中で、ホース止め２Ｆよりも先端側の複数の特定箇所２３Ｃ（カシメ部の一例）を前記工具によるカシメによって径方向内側に塑性変形させると、図６（ｂ）に示すように、ホース２０が塑性変形された複数の特定箇所２３Ｃとニップル部材１の先端部２との間に圧着され、ソケット部材２２とホース２０との連結が行われる。これによって、中間部材６とニップル部材１とホース２０との３部材が一体化される。
この第２実施形態では、ニップル部材１及びホース２０は中間部材６に対して軸心回りで回転不能に支持される。

ソケット部材２２はカシメによって塑性変形を生じる金属製とすることが必要であるが、ニップル部材１及び中間部材６は金属製でも樹脂製でもよい。特に、第１部位２２Ａに対するカシメ操作は、中間部材６の他端部８が、形状的に堅牢なニップル部材１の基端部３の環状溝３Ｄ以外の外周面によって内径側から支持された状態で実施されるので、中間部材６を樹脂製とすることができる。

ニップル部材１の第２大径部５Ｂを省略して第１大径部５Ａのみとし、ソケット部材２２の第２部位２２Ｂを、中間部材６の端面８Ｔと軸心Ｘに沿って当接するように第１部位２２Ａよりも小径とし、特定箇所２３Ｂ付近がカシメによってニップル部材１の第１大径部５Ａの軸心Ｘに沿って外側の面付近に径方向内向きに係入される形態で実施してもよい。

中間部材６の一端部７の形状については、図１、２などの記載例に限る必要はなく、Ｏリングの係入溝を変更するなどの種々の変形が可能である。
また、以上の２つの実施形態において、中間部材６は一端部７に雄ネジを備えたオス型中間部材の形態で示されているが、一端部７に雌ネジを備えたメス型中間部材の形態で実施することも可能である。

ホースを接続可能な先端部を備えたニップル部材、器具側に接続可能な一端部とニップル部材の基端部に外嵌される他端部とを備えた中間部材、及び、ニップル部材の基端部と中間部材の他端部とを連結する連結手段を備えたホース継手の構成に関する技術として利用可能である。

１ ニップル部材
２ 先端部
３ 基端部
５ 補助大径部
５Ｂ 第２大径部（大径部）
６ 中間部材
７ 一端部
８ 他端部
９ 抜け止め凹部
１２ ソケット部材
１２Ａ スカート部（第１部位）
１２Ｂ フランジ部（第２部位）
１３ 特定箇所（カシメ部）
２２ ソケット部材
２２Ａ 第１部位
２２Ｂ 第２部位
２３Ａ 特定箇所（第１カシメ部）
２３Ａ 特定箇所（第２カシメ部）
２３Ａ 特定箇所（第３カシメ部）
Ｘ 軸心

Claims (5)

1. ホースを接続可能な先端部を備えたニップル部材、
   器具側に接続可能な一端部と、前記ニップル部材の基端部に外嵌される他端部とを備えた中間部材、及び、
   前記ニップル部材の前記基端部と前記中間部材の前記他端部とを軸心回りで相対回転可能に連結するソケット部材を備え、
   前記ソケット部材は、前記中間部材の前記他端部に外嵌される第１部位と、前記ニップル部材の前記基端部と径方向外側から係合される第２部位とを有し、
   前記中間部材の前記他端部の外周に、前記第１部位の一部が径方向内向きに係入される抜け止め凹部が設けられており、
   前記ソケット部材の前記第１部位は、前記中間部材の前記他端部に外嵌され、径方向外側からの外力に基づく変形によって前記抜け止め凹部に係入されるカシメ部をその中間位置に含むホース継手。
2. 前記ソケット部材の前記第２部位は、前記第１部位の一部から径方向内側に延出されて、前記ニップル部材の前記先端部のみを挿通自在なフランジ状を呈している請求項１に記載のホース継手。
3. 前記ニップル部材の前記基端部と前記先端部の間に前記基端部から径方向外向きに延出した補助大径部が設けられ、前記中間部材の前記他端部に前記補助大径部を軸心方向に沿って支持可能で、前記補助大径部の厚さを超える深さを持つ溝部が形成されている請求項２に記載のホース継手。
4. 前記ソケット部材の前記第１部位は、前記中間部材の前記他端部に外嵌され、径方向外側からの外力に基づく変形によって前記抜け止め凹部に係入される第１カシメ部を含み、
   前記ソケット部材の前記第２部位は、前記第１部位の一部から軸心方向に延出されて、径方向外側からの外力に基づく変形によって前記ニップル部材に設けられた大径部のホース側の端面に向かって係入される第２カシメ部を含む請求項１に記載のホース継手。
5. 前記ソケット部材の前記第２部位は、径方向外側からの外力に基づく変形によって前記ニップル部材の前記先端部に外嵌されたホースを前記先端部との間に圧着する第３カシメ部を含む請求項４に記載のホース継手。

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