JP7181582B2

JP7181582B2 - 配管接続構造及び接続部材

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Publication number: JP7181582B2
Application number: JP2018170568A
Authority: JP
Inventors: 啓太山本; 武史田中; 隆介馬場
Original assignee: Uchiyama Manufacturing Corp
Current assignee: Uchiyama Manufacturing Corp
Priority date: 2018-09-12
Filing date: 2018-09-12
Publication date: 2022-12-01
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Also published as: JP2020041633A

Description

本発明は、壁体の貫通孔において、それぞれが軸方向に離間した状態で対向配置された第一配管及び第二配管を接続する配管接続構造及びこれに用いられる接続部材に関する。

例えば自動車用インバータには、インバータケース内に冷却媒体が流通する内部配管が組み込まれ、該内部配管には、インバータケースの壁体に設けられた貫通孔を通じてコンバータに繋がる外部配管が接続される。このような内部配管と外部配管とを接続する接続構造に関するものとして、下記特許文献１が挙げられる。
下記特許文献１には、２本の配管のそれぞれに装着される２個の把持部と、２個の把持部を繋ぐ繋ぎ部とを有した接続部材を用いた配管接続構造が開示されている。

特開２０１５－２２７７０１号公報

ところで、前述のような２本の配管は、振動や配管の素材によっては熱膨潤が生じる等して偏心する場合がある。このとき、２個の把持部のそれぞれのシール面圧に影響が生じないことが望ましい。また例えば前記２本の配管のうちの一方の配管に前記接続部材が装着された他方の配管を接続する際、接続部材の繋ぎ部が挿入荷重によって座屈したり、窪んでしまい、挿入しにくいことが問題となる場合がある。

本発明は、上記実情に鑑みなされたもので、偏心によるシール面圧への影響を抑制するとともに、配管に接続する際の組付け性の向上を図ることができる配管接続構造とこれに用いる接続部材とを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る配管接続構造は、壁体の貫通孔において、それぞれが軸方向に離間した状態で対向配置された第一配管及び第二配管を接続部材を介して接続する配管接続構造であって、前記接続部材は、前記第一配管に外嵌されるとともに前記貫通孔に内嵌される第１保持部と、前記第二配管に外嵌される第２保持部と、前記第１保持部と前記第２保持部とを繋ぐ繋ぎ部とを有した筒状体とされ、前記第１保持部の外周面には、前記貫通孔の内周面に曲げ変形に伴う締め代を有して弾接する外周リップ部が設けられており、該外周リップ部の第２保持部側には、前記貫通孔の前記内周面に向けて近接または当接する外周突部が設けられており、前記外周リップ部は、前記第一配管の挿入方向に対して反対側となる一方の面が直線状をなし、他方の面が先端部に向けて次第に先細になる傾斜状をなしており、前記外周リップ部の前記一方の面側の基部には、前記貫通孔の前記内周面に弾接する際に前記外周リップ部の屈曲点となる屈曲部を有していることを特徴とする。
また本発明に係る接続部材は、前記配管接続構造に用いられる接続部材であって、前記第一配管の接続端部に装着される第１保持部と、前記第二配管の接続端部に装着される第２保持部と、前記第１保持部と前記第２保持部とを繋ぐ弾性変形可能な繋ぎ部とを有していることを特徴とする。

本発明に係る配管接続構造とこれに用いる接続部材は、上述の構成としたことで、偏心によるシール面圧への影響を抑制するとともに、配管に接続する際の組付け性の向上を図ることができる。

本発明に係る配管接続構造とこれに用いる接続部材の一実施形態に係る要部を模式的に示した断面図である。同実施形態に係る接続部材を模式的に示す一部拡大断面図である（図１のＸ部・部分拡大図）。同実施形態に係る配管接続構造とこれに用いる接続部材を説明するための図であり、第二配管が偏心した状態を模式的に示す断面図である。同実施形態に係る配管接続構造とこれに用いる接続部材を説明するための図であり、配管同士を接続した後の状態を模式的に示す断面図である。同実施形態に係る配管接続構造とこれに用いる接続部材を説明するための図であり、接続された配管の一方を引き抜く状態を模式的に示す断面図である。

以下に本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、一部の図では、他図に付している詳細な符号の一部を省略している。また図１では、接続部材３の構成要素の形状をわかり易く説明するため、弾性変形していない原形状の接続部材３を実線で示しているが、実際には図３～図５に示すように弾性変形した状態で組み付けられる。

本実施形態に係る配管接続構造は、壁体１０１の貫通孔１０において、それぞれが軸方向に離間した状態で対向配置された第一配管１及び第二配管２を接続部材３を介して接続する配管接続構造である。接続部材３は、第一配管１に外嵌されるとともに貫通孔１０に内嵌される第１保持部３０と、第二配管２に外嵌される第２保持部４０と、第１保持部３０と第２保持部４０とを繋ぐ繋ぎ部５０とを有した筒状体とされる。第１保持部３０の外周面には、貫通孔１０の内周面１０ａに曲げ変形に伴う締め代を有して弾接する外周リップ部３１が設けられている。外周リップ部３１の第２保持部４０側には、貫通孔１０の内周面１０ａに向けて近接または当接する外周突部５１が設けられている。

本実施形態の配管接続構造は、例えば自動車用電子機器を冷媒によって冷却する冷却器の冷却パイプと外部ホースとを接続する構造として適用することができる。この場合、冷媒の漏洩防止だけでなく外部からの雨水等の浸入、車両等を高圧洗浄する際の水の噴射にも耐えられ、さらには配管が偏心しても維持できるシール性が求められる。そしてこのようなシール性を有するとともに、上述のとおり、偏心によるシール面圧への影響を抑制するとともに、配管同士を接続する際の組付け性の向上を図ることも求められる。以下では、自動車用インバータケース１００内に配設された第二配管２と、インバータケース１００の外部に配設された第一配管１とを接続部材３によって接続する配管接続構造について説明する。

自動車の駆動源として電動機を備えたものの場合、電動機の動作はインバータにより制御されている。電動機はバッテリから電力を得て駆動力を発生するモータ等として働き、インバータは、バッテリ等から供給される直流電源をスイッチング作用により交流電源に変換して電動機に電力の供給を行っている。このような自動車に用いられるインバータは大きな電力量を求められ、スイッチング素子等に大電流が流れるため、発熱量が多い。そこで、インバータを収容するインバータケース１００内に冷却水や冷却液等の冷媒が流れる冷媒流路を構成し、インバータを冷却するシステムが採用されている。

＜配管接続構造＞
インバータケース１００は、上下に分割して構成された略直方体形状の箱体とされ、図１では壁体１０１として示す上ケースと下ケースとを備えている。インバータケース１００は、断面視して略凹状の下ケースの上に断面視して略凹状の上ケースが被さるようにして接合されて構成されており、互いがボルト等の連結具で締結され一体とされる。インバータケース１００はアルミニウム等の金属材等からなり、インバータケース１００内には、インバータを冷却するための冷却水や冷却液などの冷媒を流通させるための冷媒流路が設けられ、第二配管２（冷却パイプ）は、その冷媒流路の一部を構成するように配設されている。上ケースと下ケースとの側壁には、両者が接合されインバータケース１００とした際に貫通孔１０が形成されるように向かい合う位置に半円形の切欠孔が形成されている。第二配管２は、図１に示すようにその接続端部２ａの先側が、貫通孔１０内に位置するように配されているので、インバータケース１００の外側から貫通孔１０を通じてインバータケース１００の内部を覗くと、第二配管２の接続端部２ａの先側を視認することができる。貫通孔１０の形状は特に限定されるものではなく、第二配管２と接続される第一配管１（外部ホース）の形状、大きさに応じて形成されている。貫通孔１０の径は、挿通される第一配管１の外径よりも大になるよう形成される。
なお、ここで第二配管２は、冷媒流路の一部を構成するものとして説明するが、これに限定されず、別途設けられる冷媒流路と連通するものであってもよい。また図中、Ｌはインバータケース１００に設けられた貫通孔１０の軸心を示し、Ｌ１は第一配管１の軸心、Ｌ２は第二配管２の軸心、Ｌ３は接続部材３の軸心を示す。よって、図１のように軸心Ｌ、軸心Ｌ１～Ｌ３が一致している状態が接続状態として望ましいが、本実施形態の接続構造はこれら軸心Ｌ～Ｌ３が偏心することを想定した構造である。

＜接続部材＞
接続部材３は、第一配管１と第二配管２とを接続し、冷媒流路を形成するための部材であり、全体がエチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム等のゴム材、エラストマー、合成樹脂等からなる弾性体による筒状の成型体とされている。接続部材３は、第１保持部３０と、第２保持部４０と、繋ぎ部５０とを有し、接続部材３の一方端３ａが第１保持部３０の端部とされ、他方端３ｂが第２保持部４０の端部とされている。第１保持部３０は、第一配管１の接続端部１ａに被さるように外嵌されるとともに貫通孔１０の内周面１０ａに内嵌される。第２保持部４０は、第二配管２の接続端部２ａに被さるように外嵌される。繋ぎ部５０は、第１保持部３０と第２保持部４０とを繋ぐ部材であり、繋ぎ部５０自体が弾性を備えているので、これによって、第一配管１、第二配管２が偏心しても、径方向の変位が可能となる。
第一配管１の外径は、第二配管２の外径より若干大とされ、これに伴い、第１保持部３０の内径は、第２保持部４０の内径より大とされている。よって、これら第１保持部３０と第２保持部４０とを繋ぐ繋ぎ部５０は、第１保持部３０から第２保持部４０に向けて漸次縮径するテーパ形状とされている。

＜第一配管，第二配管＞
第一配管１は、樹脂材やアルミウム材等の中空の円筒状体からなり、インバータケース１００内の冷媒流路回路となる第二配管２へ冷媒を送り込むよう構成されている。第二配管２は、樹脂材やアルミウム材等の中空の円筒状体からなり、第一配管１から供給された冷媒が内部を流通する。
第一配管１の接続端部１ａには、接続部材３の第１保持部３０が嵌合される環状の凹部１１と、凹部１１のさらに外周に径方向外向きに突出して形成された環状の鍔部１２とが設けられている。凹部１１は、底部１１ｃと第一配管１の外周面１ａａとなる内壁１１ａと外壁１１ｂと開口部１１ｄとを有し、凹部１１には接続部材３の第１保持部３０が嵌合される。この凹部１１と第１保持部３０との嵌合部位には、空気通路となる筋状のスリット部（不図示）が軸方向に沿って形成されているものとしてもよい。スリット部が凹部１１の底部１１ｃから開口部１１ｄに至るように外壁１１ｂに沿って形成されたものとすれば、第１保持部３０を嵌合する際にスリット部から空気が抜け、接続部材３の第１保持部３０を第一配管１の外周面１ａａ（凹部１１の内壁１１ａにも相当する）に挿入しやすい。鍔部１２は、第一配管１と第二配管２とが接続部材３によって接続された状態で、壁体１０１に当接するように貫通孔１０よりも大きい径とされ、この鍔部１２には、ビス等の固定具が挿通される挿通孔（不図示）が形成されている。そしてこの鍔部１２を不図示の固定具によって壁体１０１の外側面に固着することにより外部配管である第一配管１が壁体１０１に固定される。
一方、第二配管２の接続端部２ａの先側は、接続部材３が脱着され易いように若干径が他の部位より小さい傾斜した先側部２ａｂを備えている。
なお、凹部１１及び鍔部１２は、図１のように第一配管１に一体に形成されていてもよいし、別体として、筒状の配管に嵌合させる構成としてもよい。

＜第１保持部＞
第１保持部３０は、内周リップ部３２と、内周突部３３と、外周リップ部３１と、平坦部３４と、端部３５とを有している。内周リップ部３２は、周方向に連続した環状のリップであり、第一配管１の外周面１ａａに弾接し、内周リップ部３２は弾性変形した状態で凹部１１に嵌合される。内周突部３３は、内周リップ部３２に隣接して設けられている。外周リップ部３１は、周方向に連続した環状のリップであり、貫通孔１０の内周面１０ａに曲げ変形に伴う締め代を有して弾接する。外周リップ部３１の突出量は、内周リップ部３２の突出量より大きい。平坦部３４は、凹部１１の外壁１１ｂに沿って当接するように平坦に形成されている。端部３５は、凹部１１の底部１１ｃに沿って当接するように平坦に形成されている。内周リップ部３２は、複数、並んで設けられ、複数の内周リップ部３２，３２が配された内周側の領域を内シール領域Ｓ１という。また外周リップ部３１が配された外周側の領域を外シール領域Ｓ２という。これら内シール領域Ｓ１と外シール領域Ｓ２とは、径方向に重ならない位置に設けられている。

このように内シール領域Ｓ１と外シール領域Ｓ２とが、径方向に重ならない位置に設けられているので、第一配管１の接続端部１ａに接続部材３を嵌合し組み付けた状態で、壁体１０１の貫通孔１０に挿入する際、挿入荷重の上昇を防ぐことができ、組み付け性がよいものとできる。また第一配管１の軸心Ｌ１と貫通孔１０の軸心Ｌがずれて偏心した場合でも、内シール領域Ｓ１と外シール領域Ｓ２とが径方向に重ならない位置に設けられているので、偏心時の内外シール領域Ｓ１，Ｓ２の面圧変動や内部応力に影響を受けず、シール性を維持することができる。
また内シール領域Ｓ１は、外シール領域Ｓ２より第一配管１の挿入方向に対して反対側に設けられ、内シール領域Ｓ１が形成された部位に対応する外周面が平坦部３４とされ第一配管１の凹部１１に嵌合される。よって、第一配管１が偏心しても内シール領域Ｓ１に配された複数の内周リップ部３２，３２によって第一配管１に対する密封性は維持され、安定したシール性を確保できる。

内周突部３３は、内シール領域Ｓ１に設けられた内周リップ部３２，３２に隣接して設けられ、外周リップ部３１が形成された位置に対応する内周面３０ａに形成されるため、外周リップ部３１の面圧を発生させるための支えとなる。内周突部３３は、周方向に沿って連続して形成されているものとしてもよいし、適宜間隔を空けて形成されているものとしてもよい。内周リップ部３２は、図３に示すように、弾性変形し倒れる程の長さを有して形成され、内壁１１ａに弾接する弾接部分が先細の断面山型形状に形成されている。内周突部３３は、内周リップ部３２より小さい突出量の断面山型形状に形成されている。
内周突部３３が、外周リップ部３１の形成された位置に対応する内周面３０ａに設けられているので、第一配管１に偏心しようとする力が加わっても、第一配管１の姿勢を正しい位置に（第一配管１の軸心Ｌ１と貫通孔１０の軸心Ｌとがほぼ一致する位置）保持することができる。また第一配管１が偏心した場合でも、内周突部３３が第一配管１の外周面１ａａに当接して内周リップ部３２の過圧縮を抑制し、内周リップ部３２のシール面圧に影響を与えることを防止するので、安定したシール性を維持できる。さらに第一配管１を通じる冷媒の圧力があがると、第一配管１に装着された第１保持部３０は凹部１１から抜けようとする力が生じるが、内周リップ部３２と内周突部３３の押し付ける力で第１保持部３０が抜けないように作用する。
なお、本実施形態は、内周突部３３は、第一配管１の外周面１ａａに当接する例を図示しているが、偏心したときには弾接するが、正しい位置にある場合には、外周面１ａａに近接（若干隙間がある）するものとしてもよい。

第１保持部３０の外周面３０ｂには、貫通孔１０の内周面１０ａに弾性変形した状態で当接する外周リップ部３１が設けられている。外周リップ部３１は、図２に示すように第一配管１の挿入方向に対して反対側となる一方の面３１Ａは直線状をなし、他方の面３１Ｂは先端部に向けて次第に先細になる傾斜状をなしている。一方の面３１Ａの外周リップ部３１の基部には、貫通孔１０の内周面１０ａに弾接する際に外周リップ部３１の屈曲点となる屈曲部３１ｂを有している。屈曲部３１ｂは、外周面３０ｂから一方の面３１Ａへと傾斜して形成された傾斜部３１ａと一方の面３１Ａとの交点とされる。また外周リップ部３１は、図３に示すように倒れた状態に変形して貫通孔１０の内周面１０ａに弾接する。よって、第一配管１もしくは図３に示すように第二配管２が偏心した時も貫通孔１０の内周面１０ａとのシール性が維持でき、外周リップ部３１の曲げ変形により、高い追従性を実現できる。また貫通孔１０の内周面１０ａに外周リップ部３１を弾接させる際、屈曲部３１ｂを屈曲点として外周リップ部３１を撓ませることができ、屈曲部３１ｂが外周リップ部３１の基部にあるので、滑らかな撓みでなく、急激に折れるように屈曲させることができる。これにより、貫通孔１０に第一配管１を挿入するときの挿入荷重を下げることができ、挿入性能を高めることができる。また、貫通孔１０の内周面１０ａへの外周リップ部３１の接触面が広くなり、シール性が向上する。さらに外周リップ部３１の接触面を広くすることができるため貫通孔１０の内周面１０ａに鋳巣や傷、異物のかみこみ等がある場合、又は外周リップ部３１の表面が多少うねったり、ねじれている場合においてもシール機能を保持することができる。

＜繋ぎ部＞
繋ぎ部５０は、第一配管１の接続端部１ａに装着される第１保持部３０と、第二配管２の接続端部２ａに装着される第２保持部４０とを繋ぎ、弾性変形可能とされている。第１保持部３０及び第２保持部４０は第一配管１及び第二配管２の径に応じて互いに径が異なるため、繋ぎ部５０はテーパ形状とされている。すなわち、繋ぎ部５０は接続部材３の軸心Ｌ３に対し傾斜して形成され、繋ぎ部５０に角度がある。そのため、接続部材３の成型時に、抜き勾配の役目を果たし、離型しやすい。

繋ぎ部５０には、外周リップ部３１の挿入方向側（第２保持部４０側）に隣接して断面山型形状で且つ貫通孔１０の内周面１０ａに弾接する外周突部５１が設けられている。外周突部５１は、周方向に沿って連続して形成されているものとしてもよいし、適宜間隔を空けて形成されているものとしてもよい。外周突部５１は、外周リップ部３１より小さい突出量の断面山型形状に形成されている。
なお、本実施形態は、外周突部５１は、貫通孔１０の内周面１０ａに当接する例を図示しているが、内周面１０ａに近接（若干隙間がある）しており、第一配管１又は第二配管２が偏心したときに弾接するものとしてもよい。

図３には、第二配管２が偏心した状態の断面図を示している。
ここに示すように外周突部５１が、外周リップ部３１の挿入方向側に隣接して設けられているので、第二配管２が偏心した場合でも、外周突部５１が貫通孔１０の内周面１０ａに当接して外周リップ部３１の過圧縮を抑制し、外周リップ部３１のシール面圧に影響を与えることを防止してシール性を維持できる。また、第一配管１が偏心した場合においても、外周突部５１が貫通孔１０の内周面１０ａに確実に当接し、偏心しようとする第一配管１の姿勢を正しい位置に保持することができ、同様の効果を得ることができる。

このように貫通孔１０の内周面１０ａと接続部材３との間は、外周リップ部３１によってシールされ、第一配管１と第二配管２の軸心Ｌ１，Ｌ２がいずれかの方向に偏心するような場合は、外周突部５１が貫通孔１０の内周面１０ａに当接することで接続部材３が支持され、第１保持部３０及び第２保持部４０の第一配管１及び第二配管２に対するシール面圧への影響を抑制することができる。また外周突部５１によって、接続部材３が支持され、径方向の変位によるくぼみや座屈等の発生を防止するので、第一配管１を貫通孔１０に挿入し、第二配管２に接続部材３を介して接続する組付け作業がしやすくなる。
なお、本実施形態は、外周突部５１は、繋ぎ部５０の第１保持部３０側に設けられ、貫通孔１０の内周面１０ａに当接する構成であるが、外周リップ部３１の第２保持部４０側に設けられ、貫通孔１０の内周面１０ａに向けて近接または当接する構成であればよく、例えば、外周突部５１を繋ぎ部５０に配置するのではなく、第１保持部３０における外周リップ部３１の第２保持部４０側に外周突部５１を設けてもよい。

＜第２保持部＞
第２保持部４０の内周面４０ａは、第二配管２の外周面２ａａに当接され環状のリップ部４２が設けられたリップ形成領域Ａを有している。この内周面４０ａに形成されたリップ形成領域Ａに対応する第２保持部４０の外周面４０ｂには、底部４１ｂと一対の溝壁部４１ａ，４１ａとを有する環状の凹条部４１が設けられている。凹条部４１は周方向に沿って環状に形成されており、凹条部４１には、第二配管２への嵌合を補強する補強リング４が嵌合した状態で収容されている。補強リング４は金属材、合成樹脂材等からなる環状体であり、凹条部４１の溝深さ及び溝幅の寸法に応じて形成されている。リップ形成領域Ａに対応する第２保持部４０の外周面４０ｂに補強リング４が配される。補強リング４は、第２保持部４０の凹条部４１に収容された状態で、第二配管２に外嵌された際には、求心方向に締め付け作用を発揮し、補強リング４及びリップ部４２による第二配管２への密封力を強固にすることができ、第二配管２をより安定して保持できる。

第２保持部４０の端部、すなわち接続部材３の他方端３ｂ側には、リップ部４２に隣接して、突部４３が形成されている。突部４３は、周方向に沿って連続して形成され、第二配管２に接続部材３を挿入しやすいように、その頂部は、挿入方向とは反対側に傾斜した断面山型形状に形成されている。突部４３は、第二配管２の外周面２ａａに弾接するように形成されている。突部４３の突出量及び隣接するリップ部４２との間隔は、突部４３が第二配管２の外周面２ａａに嵌合され頂部が若干弾性変形し、リップ部４２側に倒れた際でも、リップ部４２には当接しない程度の突出量及び間隔を空けて形成されることが望ましく、リップ部４２の突出量よりも突部４３の突出量の方が小さい構造としている。

第２保持部４０に設けられた凹条部４１の底部４１ｂは、補強リング４の内周面４ａに当接する当接部４１ｂａと、補強リング４の内周面４ａに当接しない凹状の窪み部４１ｃとを有している。当接部４１ｂａは、複数のリップ部４２のそれぞれの繋ぎ部側４２ａ（接続部材３の一方端３ａ側）及び突部４３の繋ぎ部側４３ａの領域に対応する位置に形成される。また窪み部４１ｃは、リップ部４２の反繋ぎ部側４２ｂ（接続部材３の他方端３ｂ側）の領域に対応する位置に形成されている。

このように第２保持部４０の外周面４０ｂに設けられた底部４１ｂに窪み部４１ｃを有しているので、補強リング４と第２保持部４０の外周面４０ｂとの間に隙間を形成することできる。これにより、補強リング４と第２保持部４０との接触面積を減らし、第二配管２に補強リング４が外嵌された第２保持部４０を挿入する時及び引き抜き時に発生するリップ部４２の面圧を低減し、挿入及び引き抜き荷重を低減することができる。さらに補強リング４が収容される凹条部４１に窪み部４１ｃが形成されていることにより、補強リング４自体を第２保持部４０の外周面４０ｂに外嵌する際、接触面が少なくなり、摩擦による抵抗が低減され、補強リング４が組付けやすくなるという効果も奏する。また、当接部４１ｂａは、リップ部４２の繋ぎ部側４２ａ及び突部４３の繋ぎ部側４３ａの領域に対応する位置に形成され、窪み部４１ｃは、リップ部４２の反繋ぎ部側４２ｂの領域に対応する位置に形成されているので、挿入後はリップ部４２のシール面圧を適度に確保できると共に、接続部材３の挿入及び引き抜き荷重を低減することができる。

複数のリップ部４２は、いずれも同大同形の断面山型形状でなり、周方向に沿って環状に形成されている。当接部４１ｂａは、リップ部４２と同様に周方向に環状に設けてもよいが、不連続に適宜間隔を空けて形成されるものとしてもよい。当接部４１ｂａがリップ部４２の繋ぎ部側４２ａの領域に対応する位置に形成されているので、第二配管２に第２保持部４０が挿入された際に繋ぎ部５０側に傾斜するように弾性変形したリップ部４２が当接部４１ｂａを介して補強リング４によって支えられた構造となるため、シール面圧をより高めることができ、シール性能を向上させることができる。

また底部４１ｂに形成される窪み部４１ｃは、リップ部４２の反繋ぎ部側４２ｂの領域に対応する位置からリップ部４２が形成されていない部位に対応する位置に形成されている。具体的には、図１に示す例は、窪み部４１ｃが計３個形成されており、そのうち、最も繋ぎ部５０側に設けられた窪み部４１ｃは、繋ぎ部５０側に配されたリップ部４２の反繋ぎ部側４２ｂの領域に対応する位置から隣接する中央のリップ部４２の繋ぎ部側４２ａの領域に対応する位置まで形成されている。また繋ぎ部５０側から２つ目に形成された窪み部４１ｃも、中央のリップ部４２の反繋ぎ部側４２ｂの領域に対応する位置から隣接するリップ部４２の繋ぎ部側４２ａの領域に対応する位置まで形成されている。そして他方端３ｂ側に設けられた窪み部４１ｃは、他方端３ｂ側のリップ部４２の反繋ぎ部側４２ｂの領域に対応する位置から他方端３ｂ側に形成された突部４３の繋ぎ部側４３ａの領域より手前に対応する位置まで形成されている。
このように設けられた窪み部４１ｃにより、第二配管２に補強リング４が外嵌された第２保持部４０を挿入する時及び引き抜き時に発生するリップ部４２の面圧を十分に低減し挿入及び引き抜き荷重を低減することができる。

さらに凹条部４１はリップ部４２の形成個数と同数の窪み部４１ｃを有している。図１の例では、３個のリップ部４２に対応して、３個の窪み部４１ｃが設けられている。窪み部４１ｃは、リップ部４２と同様に周方向に環状に設けてもよいが、不連続に適宜間隔を空けて形成されるものとしてもよい。このように窪み部４１ｃをリップ部４２の個数に対応して設けているので、リップ部４２の増加による面圧の過度な上昇を抑制することができる。また、リップ部４２が複数あることで、第二配管２が傾いて偏心した場合であっても、第２保持部４０が追従してシール面圧を確保することができる。さらに、個々のリップ部４２に対して窪み部４１ｃを設けているので、補強リング４を凹条部４１に組付けする際の接触面積が小さくなり、組付性を向上させることができる。

第２保持部４０に設けられたリップ部４２，４２，４２は、一定の距離（間隔）を空けて形成されている。リップ部４２，４２，４２の突出量は、隣接するリップ部４２，４２間の距離より大とされる。リップ部４２は、第二配管２に対し、締め代を持って弾接するよう構成され、隣接するリップ部４２，４２間の距離は、リップ部４２の締め代より大とされる。
第二配管２は振動したり、第二配管２の素材によっては第二配管２に熱膨潤が生じる場合があるが、そのような場合でも、複数のリップ部４２，４２同士が上述のように設けられていれば、第二配管２への組み付け状態で接触せず（図３等参照）、第二配管２の動きに追従し、シール性を維持できる。また、隣接するリップ部４２，４２同士が第二配管２への組み付け状態で接触しないため、リップ部４２の相互の固着（リップ部４２，４２に貼り付きが発生しない）によってリップ反力が過度に上昇することはなく挿入及び引き抜き荷重の上昇を防止し、挿抜性能を向上させることができる。

続いて、図４及び図５を参照しながら、前記のように構成された接続部材３を用いて、第一配管１及び第二配管２を貫通孔１０において接続する要領を説明する。
＜接続要領＞
先ず、接続部材３には、補強リング４を予め第２保持部４０の凹条部４１に嵌合させ収容しておく。このとき、補強リング４が収容される凹条部４１に窪み部４１ｃが形成されているので、補強リング４の接触面が少なくなり、摩擦による抵抗が低減され、補強リング４が組付けやすい。
次いで図４に示すように第一配管１の凹部１１に接続部材３の第１保持部３０を嵌合し、第一配管１に接続部材３を組み付けた状態とする。この組み付け時に内周リップ部３２は、底部１１ｃから開口部１１ｄに向かって斜めに倒れた状態に弾性変形する。

そして、壁体１０１の貫通孔１０に外部より接続部材３、続いて第一配管１を挿通させていく（図４の白抜き矢印方向参照）。接続部材３の他方端３ｂが、第二配管２の接続端部２ａに至り、はじめに突部４３の頂部が、第二配管２の先側部２ａｂに弾接する。先側部２ａｂは、第二配管２の他部位より、径が小さく漸次拡径するように傾斜して形成されているので、挿入方向とは反対側に傾斜した突部４３はスムーズに弾性変形する。そして、次いで他方端３ｂ側に配置されたリップ部４２が第二配管２の外周面２ａａに弾接して、圧縮されながら弾性変形し、斜めに傾斜した状態で第二配管２に被さるように外嵌される。この際、挿通される第一配管１及び第二配管２の軸心（Ｌ１，Ｌ２）が貫通孔１０の軸心（Ｌ）からずれる際には外周突部５１が貫通孔１０の内周面１０ａに当接し、第一配管１及び第二配管２の偏心を防止し、外周リップ部３１のシール面圧への影響を少なくすることができる。外周突部５１は、外周リップ部３１の第２保持部４０側に配置され、外周リップ部３１が倒れる方向とは反対側に配置されているため、相互に接触はしない。また、外周突部５１は、繋ぎ部５０の第１保持部３０側に配置されているので、貫通孔１０の内周面１０ａに確実に当接する構造となっている。さらに、外周突部５１は、接続部材３の挿入時に貫通孔１０の内周面１０ａの異物を除去する効果もあり、外周リップ部３１の接触面に異物がかみこまない構造となっている。

そして、図４に示すように第一配管１の鍔部１２が壁体１０１に当接する程度まで、接続部材３を第二配管２に向けて挿通させていく。すると、貫通孔１０の内周面１０ａに外周リップ部３１が弾接した状態となる。このとき、内シール領域Ｓ１と外シール領域Ｓ２とが径方向に重ならない位置に設けられているので、挿入荷重の上昇を防ぐことができ、組み付け性がよいものとできる。また第一配管１の軸心Ｌ１と貫通孔１０の軸心Ｌがずれて偏心した場合でも、内シール領域Ｓ１と外シール領域Ｓ２とが径方向に重ならない位置に設けられているので、偏心時の内外シール領域Ｓ１，Ｓ２の面圧変動や内部応力に影響が少なく、安定したシール性を維持することができる。またこのとき、繋ぎ部５０が弾性を有して径方向に変位することができるので、貫通孔１０の軸心Ｌと、第二配管２の軸心Ｌ２とに多少の芯ずれがあっても、繋ぎ部５０の弾性変形によって吸収される。特に、繋ぎ部５０はテーパ形状とされているから、繋ぎ部５０自体が弾性体からなることと相俟って、偏心のずれ分の吸収が効果的になされる。さらに外周リップ部３１は屈曲部３１ｂを備えているので、貫通孔１０の内周面１０ａに弾接される際、屈曲部３１ｂを屈曲点として外周リップ部３１を急激に折れるように屈曲させることできる。これにより、貫通孔１０に第一配管１を挿入するときの挿入荷重を下げることができ、挿入性能を高めることができる。
最後に、第一配管１の鍔部１２を固定具によって壁体１０１に固定すれば、２本の配管１，２の接続が完了する。

この図４に示す接続状態では、第１保持部３０の第一配管１に対する外嵌部分及び第２保持部４０の第二配管２に対する外嵌部分には、それぞれ環状の内周リップ部３２、リップ部４２が圧縮状態で介在するので、シール性の高い接続構造とすることができ、第一配管１と第二配管２との間を、冷媒が接続部材３を介して流通可能となる。また、第１保持部３０と貫通孔１０との間に環状の外周リップ部３１が圧縮状態で介在することによって、貫通孔１０を通じたインバータケース１００の内外がシールされ、貫通孔１０を通じて外部から塵埃等がインバータケース１００内に侵入することを防止できる。

次いで、図４及び図５を参照しながら、前記のように接続された第一配管１を引き抜く際の引き抜き要領を説明する。
＜引き抜き要領＞
まずは、第一配管１の鍔部１２の挿通孔に挿通され、第一配管１を壁体１０１に固定する固定具を外し、第一配管１の鍔部１２等をつかんで第二配管２から引き離す方向、すなわち引き抜き方向に力を加える。すると、リップ部４２，突部４３及び外周リップ部３１は、図４に示すように反挿入方向に倒れた状態で第二配管２又は貫通孔１０の内周面１０ａに沿ってスライドし、接続部材３が第二配管２から離脱し、第一配管１とともに接続部材３も、第二配管２からスムーズに引き抜くことができる。このとき、凹条部４１に窪み部４１ｃが設けられているので、引き抜き時にリップ部４２が反転することが抑えられ、リップ部４２の反転による引き抜き荷重の上昇を防止することができる。また、図５に示すようにリップ部４２，突部４３及び外周リップ部３１が第二配管２又は貫通孔１０の内周面１０ａに張り付いて反転した場合でも、凹条部４１に窪み部４１ｃが設けられ、補強リング４との接触面が少ないため、引き抜き荷重を低くすることができる。
そして、上述の状態で、そのまま引く抜き方向に力を加えていけば、接続部材３が第二配管２から離脱し、第一配管１とともに接続部材３も、第二配管２からスムーズに引き抜くことができる。

なお、前記実施形態では、自動車用インバータケース１００内に配設された第二配管２と、インバータケース１００の外部に配設された第一配管１とを接続部材３によって接続する配管接続構造及びこれに用いられる接続部材３に適用した例について述べたが、壁体の貫通孔において、それぞれが軸方向に離間した状態で対向配置された第一配管及び第二配管を接続部材を介して接続する配管接続構造であれば、他の配管接続構造にも同様に適用可能である。また、接続部材３の構成も一例であって、図例に限定されるものではなく、リップ部４２，突部４３，外周リップ部３１，内周リップ部３２,内周突部３３，外周突部５１の個数・形状（突出量、突出幅等）等も図例に限定されるものではない。さらに図示していないが、例えば第２保持部４０に設けられる当接部４１ｂａ及び窪み部４１ｃの構成も図例に限定されず、当接部４１ｂａ及び窪み部４１ｃの形成面積に大小があってもよいし、リップ部４２の形成個数と一致していなくてもよい。

１００インバータケース
１０１壁体
１０貫通孔
１０ａ内周面
１第一配管
２第二配管
３接続部材
３０第１保持部
３０ｂ外周面
３１外周リップ部
４０第２保持部
５０繋ぎ部
５１外周突部

Claims

壁体の貫通孔において、それぞれが軸方向に離間した状態で対向配置された第一配管及び第二配管を接続部材を介して接続する配管接続構造であって、
前記接続部材は、前記第一配管に外嵌されるとともに前記貫通孔に内嵌される第１保持部と、前記第二配管に外嵌される第２保持部と、前記第１保持部と前記第２保持部とを繋ぐ繋ぎ部とを有した筒状体とされ、
前記第１保持部の外周面には、前記貫通孔の内周面に曲げ変形に伴う締め代を有して弾接する外周リップ部が設けられており、
該外周リップ部の第２保持部側には、前記貫通孔の前記内周面に向けて近接または当接する外周突部が設けられており、
前記外周リップ部は、前記第一配管の挿入方向に対して反対側となる一方の面が直線状をなし、他方の面が先端部に向けて次第に先細になる傾斜状をなしており、
前記外周リップ部の前記一方の面側の基部には、前記貫通孔の前記内周面に弾接する際に前記外周リップ部の屈曲点となる屈曲部を有していることを特徴とする配管接続構造。
請求項１に記載の配管接続構造において、
前記外周突部は、前記繋ぎ部の前記第１保持部側に設けられていることを特徴とする配管接続構造。
請求項１または請求項２に記載の配管接続構造において、
前記外周突部は、周方向に沿って連続もしくは適宜間隔を空けて形成されていることを特徴とする配管接続構造。
請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の配管接続構造において、
前記繋ぎ部は前記接続部材の軸心に対し傾斜して形成されていることを特徴とする配管接続構造。
請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の配管接続構造において、
前記第１保持部及び第２保持部の内周面には、前記第一配管及び前記第二配管の外周面を密封する環状のリップ部が複数設けられていることを特徴とする配管接続構造。
請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の配管接続構造に用いられる接続部材であって、
前記第一配管の接続端部に装着される第１保持部と、前記第二配管の接続端部に装着される第２保持部と、前記第１保持部と前記第２保持部とを繋ぐ弾性変形可能な繋ぎ部とを有していることを特徴とする接続部材。