JPH09159077A - ホース結合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】クリップを廃止して高い引き抜き強度とシール
性を確保する。 【解決手段】ＥＰＤＭゴムから形成され中間層にスパイ
ラル状又はブレード状に巻回された補強糸層をもつホー
ス２と、円錐台表面１１ａ、１２ａと円錐台表面１１
ａ、１２ａの最大外径部から延びる鋭角表面１１ｂ、１
２ｂをもつ断面三角形状をなす複数のリング状突条部１
１、１２をもつパイプ１とからなり、ホース２はリング
状突条部１１、１２により局部的に大きく拡管されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はホースと、そのホー
スに挿入されたパイプとからなるホース結合構造に関す
る。本発明のホース結合構造は、クリップなどの締結手
段が不要であり、かつ長期間にわたって高い引き抜き強
度とシール性が得られる。

【０００２】

【従来の技術】近年の自動車の高性能化、高機能化に伴
い、自動車のエンジンルーム内の部品搭載密度が急激に
高まっている。そのためホース類には管路の短縮化が望
まれ、できるだけ分岐ホースを使用することが望まれて
いる。例えば自動車のウォータホースを分岐させる場合
には、図８に示すような分岐パイプ１００を用い、それ
ぞれの分岐端部１０１をホース２００に挿入し、ホース
２００の外周表面からクリップ３００などを用いてホー
ス２００を分岐端部１０１に締結している。このような
分岐ホースは、一般には予め分岐パイプ１００とホース
２００とが締結されてアッシー化された状態で供給さ
れ、自動車の組立ラインにてそれぞれのホース２００の
多端が各部品に結合される。

【０００３】ところでウォータホースの場合には、分岐
パイプ１００とホース２００との締結作業は手作業にて
行われるのが一般的である。したがって挿入作業性が重
視されるが、引き抜き強度及びシール性も確保する必要
がある。そこで分岐パイプ１００には分岐端部１０１の
先端に断面略三角形状のリング状突条部１０２が１本形
成され、リング状突条部１０２がホース２００を拡管す
ることでホース２００を分岐端部１０１に弾接させてシ
ール性を得ている。またリング状突条部１０２は１本だ
けであり、かつ表面が傾斜の緩やかな略三角形状である
ので、ホース２００への挿入作業は比較的容易である。

【０００４】そしてリング状突条部１０２より後端側に
位置するホース２００の先端側を、ホース２００外周表
面からクリップ３００で分岐端部１０１に締め付けるこ
とにより、引き抜き強度とシール性を確保している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところがクリップ３０
０を用いたホース結合構造では、クリップ３００の爪部
３０１が存在するために、爪部３０１とエンジンルーム
内の他部品との干渉に気を配る必要があり、爪部３０１
の向きが分岐パイプ１００及びホース２００に対して所
定方向となるように締結する必要があった。そのため自
動組み付けが困難となり、手作業に頼らざるを得ず工数
が多大となるという不具合があった。

【０００６】また上記のようにアッシー化された状態の
分岐ホースをエンジンルーム内に組み付ける際には、狭
い部分への組み付けとなる場合が多く爪部３０１の存在
により作業が困難となる場合があり、かつ爪部３０１に
より作業者の手などが傷付くのを防ぐ対策をたてる必要
もあった。さらにクリップ３００は金属部品であるため
腐食を防止する必要があり、高価な材料を用いるためコ
ストが上昇するという問題もある。

【０００７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、クリップを廃止して高い引き抜き強度とシ
ール性を確保することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のホース結合構造の特徴は、ホースとホースに圧入さ
れたパイプとからなるホース結合構造であって、ホース
は少なくとも表層部がＥＰＤＭゴムから形成され中間層
にスパイラル状又はブレード状に巻回された補強糸層を
もち、パイプはパイプの一般部の表面に複数のリング状
突条部をもち、リング状突条部は先端側から後端側へ向
かうほど外径が拡大する円錐台表面と円錐台表面の最大
外径部からパイプの一般部に延び円錐台表面と鋭角に交
差する鋭角表面をもつ断面三角形状をなし、ホースはリ
ング状突条部により局部的に大きく拡管されていること
にある。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明のホース結合構造では、ス
パイラル状又はブレード状に巻回された補強糸層をもち
少なくとも表層部がＥＰＤＭゴムから形成されたホース
中に、複数個の断面三角形状のリング状突条部をもつパ
イプが圧入されている。したがってホースは少なくとも
リング状突条部により拡管されているが、補強糸層は拡
張が比較的困難であるので、補強糸層より内層側のホー
ス肉はリング状突条部と補強糸層により強固に挟持され
る。つまりホースの拡張の応力が補強糸層で受け止めら
れ、その反力によりホース内周表面はパイプ表面に圧接
されるので、高いシール性と引き抜き強度が確保され
る。

【００１０】さらに本発明のホース結合構造では、リン
グ状突条部は先端側から後端側へ向かうほど外径が拡大
する円錐台表面と、円錐台表面の最大外径部からパイプ
の一般部に延び円錐台表面と鋭角に交差する鋭角表面と
をもつ断面三角形状をなしている。したがって引っ張り
の応力が作用すると、ホースは円錐台表面と鋭角表面と
で形成されるリング状の角部に押圧され、角部がホース
内周壁面に食い込むため高い引き抜き強度が得られる。

【００１１】そして本発明のホース結合構造に引っ張り
の応力が作用すると、ホースには縮径の力が作用するた
め、その力によりホースは一層強くパイプに押圧され高
い引き抜き強度が確保される。また挿入時には逆にホー
スには圧縮の力が作用して拡管しやすくなるので、リン
グ状突条部が存在しても比較的容易に挿入することがで
きる。なお、本発明のホース結合構造では、従来のよう
にクリップを使用しないので機械による自動挿入が可能
となる。したがって挿入荷重が多少高くなっても支障が
ない。

【００１２】補強糸層はスパイラル状又はブレード状と
されている。このようにスパイラル状又はブレード状と
することによりホースは拡管しにくくなり高いシール性
が確保されるとともに、引っ張りの応力が作用するとホ
ースは補強糸層により一層強くパイプに押圧されるの
で、引き抜き強度が一層向上する。補強糸層がニット状
ではホースの拡張に追従して拡張してしまうため、ホー
スのパイプへの圧接力が低下し引き抜き強度及びシール
性が低下する。

【００１３】シール性と引き抜き強度はホースとパイプ
の圧接力が大きくなるにつれて大きくなるから、リング
状突条部によるホースの拡管率が高くなるほどシール性
と引き抜き強度が向上する。しかし好ましい拡管率はホ
ースの径によって固有のものであることが明らかとなっ
ており、絶対値で規定することが困難である。そこで本
発明のホース結合構造を特性値で規定すれば、引き抜き
荷重は１００Ｎ以上とするのが好ましく、シール圧力は
０．５ＭＰａ以上とするのが好ましい。

【００１４】パイプのリング状突条部の数は、１個では
十分な引き抜き強度が得られないので２個以上の複数個
とする。通常は２個で十分な引き抜き強度が得られる。
またリング状突条部の円錐台表面と鋭角表面とのなす角
度が９０度を超える鈍角であると、引き抜き強度が低下
するため好ましくない。なお挿入荷重が低すぎると引き
抜き強度も低下するので、挿入荷重は１００Ｎ以上とす
るのが望ましい。

【００１５】さらに本発明のホース結合構造では、ホー
スの少なくとも表層部はＥＰＤＭゴムから形成されてい
る。他のゴムでは拡管状態における耐オゾン性に劣り、
使用中にクラックが生じる場合がある。しかしＥＰＤＭ
ゴムは耐オゾン性にきわめて優れているので、拡管状態
で長期間使用してもクラックが生じることがない。

【００１６】

【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明する。 （実施例１）図１に本発明のホース結合構造の要部断面
図を示す。このホース結合構造は、三つの分岐端部１０
をもつガラス繊維強化６，６ナイロン製の分岐パイプ１
と、分岐パイプ１の分岐端部１０が圧入されたホース２
とから構成されている。

【００１７】それぞれの分岐端部１０の外周表面には、
断面三角形状のリング状突条部１１、１２が間隔を隔て
て２個設けられている。それぞれのリング状突条部１
１，１２は、先端側から後端側へ向かうほど外径が拡大
する円錐台表面１１ａ，１２ａと、円錐台表面１１ａ，
１２ａの最大外径部から分岐端部１０の一般部に延び円
錐台表面１１ａ，１２ａと鋭角に交差する鋭角表面１１
ｂ，１２ｂとを有している。それぞれの分岐端部１０の
軸方向と鋭角表面１１ｂ，１２ｂとのなす角度は９０度
である。

【００１８】それぞれの分岐端部１０の内径はφ１３ｍ
ｍ、一般外径はφ１５．１ｍｍ、リング状突条部１１、
１２の最大外径はφ１８．２ｍｍであり、先端のリング
状突条部１１の軸方向長さは７．１ｍｍ、二番目のリン
グ状突条部１２の軸方向長さは５ｍｍ、リング状突条部
１１とリング状突条部１２の間隔は５ｍｍである。一方
それぞれのホース２は、ＥＰＤＭゴムからなる内管ゴム
層２０と、糸からなりブレード状に編組された補強糸層
２１と、ＥＰＤＭゴムからなる外皮ゴム層２２とから構
成されている。それぞれのホース２の内径は分岐端部１
０の内径と同一のφ１３ｍｍ、外径はφ２１ｍｍであ
る。

【００１９】それぞれの分岐端部１０は自動挿入機によ
りホース２に圧入され、本実施例のホース結合構造とさ
れた。それぞれのホース２の拡管率は４０％である。な
お、圧入時には挿入荷重が測定された。また得られたホ
ース結合構造のホース引き抜き荷重と水のシール圧力が
測定され、これらの結果を表１に示す。 （実施例２）リング状突条部１１、１２の最大外径をφ
１９ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様の分岐パイプ
１を用い、同様のホース２に圧入して実施例２のホース
結合構造とした。ホース２の拡管率は４６％である。そ
して実施例１と同様に圧入時の挿入荷重と、ホース結合
構造のホース引き抜き荷重及び水のシール圧力が測定さ
れ、これらの結果を表１に示す。 （比較例１）ホース２として、ニッティングにより編組
された補強糸層２１をもつものを用いたこと以外は実施
例１と同様の構成である。そして実施例１と同様に圧入
時の挿入荷重と、ホース結合構造のホース引き抜き荷重
及び水のシール圧力が測定され、これらの結果を表１に
示す。 （比較例２）図８に示すように、従来の分岐パイプ１０
０を実施例１のホース２と同様のホース２００に挿入
し、クリップ３００で締結して比較例のホース結合構造
とした。従来の分岐パイプ１００は、各分岐端部１０１
の先端にリング状突条部１０２が形成され、内径はφ１
３ｍｍ、一般外径はφ１４ｍｍ、リング状突条部１０２
の最大外径はφ１５．４ｍｍであり、リング状突条部１
０２の軸方向長さは３．２ｍｍであって、ホース２００
の拡管率は１８．５％である。またクリップ３００の幅
は１５ｍｍである。

【００２０】そして実施例１と同様に挿入時の挿入荷重
と、ホース結合構造のホース引き抜き荷重及び水のシー
ル圧力が測定され、これらの結果を表１に示す。

【００２１】

【表１】 表１より、実施例のホース結合構造は比較例に比べて高
い引き抜き荷重とシール圧力を示し、クリップを用いず
とも比較例より優れた性能を有していることが明らかで
ある。

【００２２】なお、内径及び外径の種々異なるホースを
用い、実施例１と同様の分岐パイプ１と同様に結合した
場合の引き抜き荷重、シール圧力及び挿入荷重を同様に
測定し、ホース内径との相関性を図２〜４に示す。また
実施例１で用いたホースとリング状突条部の形状が種々
異なる分岐パイプを用いて同様のホース結合構造を構成
し、図２〜４から表される拡管率と引き抜き荷重、シー
ル圧力及び挿入荷重との相関性を図５〜７に示す。

【００２３】図２〜７より、拡管率が大きくなるにつれ
て引き抜き強度及びシール圧力が向上し、挿入荷重も高
くなっていることがわかる。そしてホースの内径が１３
ｍｍの場合（実施例１）には、拡管率を約２０％以上と
することにより比較例より優れた引き抜き強度とシール
圧力を有することがわかる。

【００２４】

【発明の効果】すなわち本発明のホース結合構造によれ
ば、クリップを用いずに高い引き抜き強度とシール性が
得られる。したがってクリップの組み付け工数を低減で
きるとともに自動挿入が可能となり、工数を格段に低減
できコストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のホース結合構造の一部断面
で示す斜視図である。なお三つの分岐端部のうち二つは
ホース挿入前の状態で示す。

【図２】ホース内径と引き抜き強度との関係を示すグラ
フである。

【図３】ホース内径とシール圧力との関係を示すグラフ
である。

【図４】ホース内径と挿入荷重との関係を示すグラフで
ある。

【図５】拡管率と引き抜き強度との関係を示すグラフで
ある。

【図６】拡管率とシール圧力との関係を示すグラフであ
る。

【図７】拡管率と挿入荷重との関係を示すグラフであ
る。

【図８】従来（比較例）のホース結合構造の一部断面で
示す斜視図である。なお三つの分岐端部のうち二つはホ
ース挿入前の状態で示す。

【符号の説明】

１：ホース ２：分岐ホース １０：分岐端部 １１，１２：リング状突条部 １１ａ，１２ａ：円錐
台表面 １１ｂ，１２ｂ：鋭角表面 ２１：補強糸層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホースと該ホースに圧入されたパイプと
   からなるホース結合構造であって、該ホースは少なくと
   も表層部がＥＰＤＭゴムから形成され中間層にスパイラ
   ル状又はブレード状に巻回された補強糸層をもち、該パ
   イプは該パイプの一般部の表面に複数のリング状突条部
   をもち、 該リング状突条部は先端側から後端側へ向かうほど外径
   が拡大する円錐台表面と該円錐台表面の最大外径部から
   該パイプの該一般部に延び該円錐台表面と鋭角に交差す
   る鋭角表面をもつ断面三角形状をなし、該ホースは該リ
   ング状突条部により局部的に大きく拡管されていること
   を特徴とするホース結合構造。