JPH11201346A - 管体の結合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 疲労強度の向上が図れる管体の結合構造を提
供すること。 【解決手段】 管体１の端部を拡径させてなるフレア部
１１をＡＢＳアクチュエータ２に突き合せフレア部１１
をＡＢＳアクチュエータ２へフレアナット４により押圧
して管体１をＡＢＳアクチュエータ２に結合する管体１
の結合構造であって、フレアナット４で押圧されるフレ
ア部１１の背面部１１ｄがフレアナット４の押圧により
フレアナット４の押圧方向と反対側へ傾倒されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、管体の結合構造に
関するものであり、より詳細には油圧回路を構成する管
体の結合構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の管体の結合構造としては、実開昭
６２−１９９５７７号公報に記載されるように、フレア
式結合構造が知られている。このフレア式結合構造は、
端部をラッパ状に拡径したチューブを管体として用いた
ものであり、チューブの拡径した端部を継手部の穴に挿
入し、チューブに挿通されるフレアナットを継手部の穴
に螺合させて締め付け、その締め付けの際にチューブの
拡径部分をフレアナットの先端面と穴内面との間に挟み
込むことにより、継手部にチューブを結合するものであ
る。

【０００３】ところで、フレア式結合構造には、一般
に、ダブルフレア式とブリッジフレア式のものが知られ
ており、実開昭６２−１９９５７７号公報に記載される
結合構造はダブルフレア式のものである。図８にダブル
フレア式の結合構造を示し、図９にブリッジフレア式の
結合構造を示す。

【０００４】図８に示すように、ダブルフレア式の結合
構造では、管体Ａを結合すべきユニオンＢに孔Ｃが穿設
されており、その孔Ｃの内周面にはネジ溝が刻設されて
いる。管体Ａは、フレアナットＤを貫通しており、その
先端部Ｆがラッパ状に拡径されている。フレアナットＤ
は、管体Ａを貫通させる貫通孔Ｅが軸方向に向けて開口
され、その外周面にネジ山が刻設されている。管体Ａの
先端部Ｆは孔Ｃに挿入され、フレアナットＤが孔Ｃに螺
合され締め付けられることにより、管体Ａの先端部Ｆが
フレアナットＤの先端部と孔Ｃの奥壁部との間に挟み込
まれ、管体ＡがユニオンＢに結合される。

【０００５】図９に示すように、ブリッジフレア式の結
合構造でも、管体Ｈを結合すべきユニオンＩに孔Ｊが穿
設されており、その孔Ｊの内周面にはネジ溝が刻設され
ている。管体Ｈは、フレアナットＫを貫通しており、そ
の先端部Ｍは最先端位置が管径となるように最先端位置
よりやや内側が拡径されている。フレアナットＫは、管
体Ｈを貫通させる貫通孔Ｌが軸方向に向けて開口され、
その外周面にネジ山が刻設されている。管体Ｋの先端部
Ｍは孔Ｊに挿入され、フレアナットＫが孔Ｊに螺合され
締め付けられることにより、管体Ｈの先端部Ｍがフレア
ナットＫの先端と孔Ｊの奥壁との間に挟み込まれて、管
体ＨがユニオンＩに結合される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述したブリッジフレ
ア式の結合構造は、ダブルフレア式の結合構造に比べ、
一般に、加工が容易であると言われているが、管体の揺
動などによる疲労強度が低いという欠点が指摘されてい
る。すなわち、図９に示すように、フレアナットＫの貫
通孔Ｌの内周面と管体Ｈの外周面との間に隙間がある場
合、振動などにより管体Ｈが貫通孔Ｌの径方向（図９で
は上下方向）に揺動すると、管体Ｈにおけるフレアナッ
トＫとの当接部Ｎ付近に引張り応力が発生しやすい。こ
のため、構造上、繰返し応力が加わりやすく、疲労強度
が低いものとなる。

【０００７】そこで本発明は、以上のような技術課題を
解決するためになされたものであって、疲労強度の向上
が図れる管体の結合構造を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明に係る管体の結合構造は、管体の端部
を拡径させてなるフレア部を被結合体に突き合せフレア
部を被結合体へ締結部材により押圧して管体を被結合体
に結合する管体の結合構造において、締結部材で押圧さ
れるフレア部の背面部分が締結部材の押圧により締結部
材の押圧方向と反対側へ傾倒されていることを特徴とす
るものである。

【０００９】この発明によれば、フレア部の背面部分を
締結部材側へ傾倒した状態で押圧することにより、管体
におけるフレア部の背面部分の近傍に圧縮応力を発生さ
せることが可能となる。この圧縮応力を管体に予め付加
しておくことにより、結合後に管体が揺動してもフレア
部の背面部分の近傍に引張応力が作用することが低減さ
れる。従って、管体の疲労強度の向上が図られる。

【００１０】また本発明に係る管体の結合構造は、前述
のフレア部の背面部分に当接する締結部材の先端面が背
面部分を傾倒させる向きに傾斜し、先端面の傾斜角度が
背面部分の傾倒角度に比べ大きく形成されていることを
特徴とするものである。

【００１１】この発明によれば、フレア部の背面部分を
締結部材で押圧した際に管体におけるフレア部の背面部
分の近傍に確実に圧縮応力を発生させることが可能であ
る。このため、管体の疲労強度を確実に向上させること
ができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき、本発明
に係る種々の実施形態について説明する。尚、各図にお
いて同一要素には同一符号を付して説明を省略する。ま
た、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致してい
ない。

【００１３】（第一実施形態）図１は、本実施形態に係
る管体の結合構造の説明図である。本実施形態に係る管
体の結合構造は、自動車などの車両において管体１をＡ
ＢＳアクチュエータ２に結合させる場合に適用したもの
である。図１に示すように、管体１は、油圧回路の一部
を構成する金属製のチューブであり、車体３に対しブラ
ケット３１などにより固定されている。ＡＢＳアクチュ
エータ２は、その振動が車体３に容易に伝達されないよ
うにゴムなどの弾性体２１を介して車体３に取り付けら
れている。

【００１４】ＡＢＳアクチュエータ２の側面には管体１
を連結するための孔２２が設けられている。そして、孔
２２の奥部には孔径の小さい流路２３が形成されてい
る。孔２２には管体１の端部が挿入され、管体１の抜け
出しを防止するためフレアナット４が管体１の端部を孔
２２の奥壁に押し付けている。

【００１５】図２に管体１の結合構造の拡大断面図を示
す。

【００１６】図２に示すように、管体１の端部にはフレ
ア部１１が形成されている。フレア部１１は、管体１の
端部の取り付けに用いられるものであり、他の管体部分
より管径が大きく形成されている。このフレア部１１
は、その最端部１１ａが管体１の管径とほぼ同径とさ
れ、最端部１１ａから管体１の軸方向へ向けて徐々に拡
径され、最大径部１１ｃから急激に縮径された形状とな
っている。

【００１７】最端部１１ａから最大径部１１ｃまでに至
るまでのフレア前面部１１ｂは、フレア前面部１１ｂは
孔２２の奥壁に当接されている。また、最大径部１１ｃ
から急激に管径まで縮径されるまでのフレア背面部１１
ｄ（フレア部１１の背面部分）は、フレアナット４の先
端面４１ｂに孔２２の奥側へ向けて押圧されている。

【００１８】ＡＢＳアクチュエータ２の孔２２は、その
奥壁がテーパ面となっており、孔２２の奥側に向けて先
細り状となっている。また、孔２２の奥壁の中央部分に
は、さらにその奥に続く流路２３が開口している。孔２
２の内径は管体１の最大径部１１ｃの径寸法より少なく
とも大きい寸法とされ、管体１のフレア部１１が孔２２
の奥部まで挿入できる構造となっている。孔２２の内周
面には、フレアナット４と螺合するためのネジ溝２２ａ
が刻設されている。

【００１９】フレアナット４は、孔２２にはめ込まれる
胴部４１とその胴部４１に端部に形成される頭部４２と
を具備して構成されている。胴部４１の外周面にはネジ
山４１ａが刻設され、フレアナット４が孔２２に装着さ
れるときにネジ溝２２ａと螺合される。頭部４２は、フ
レアナット４を締め付けるときなどに用いられる部分で
あり、例えば、六角柱状に形成される。

【００２０】また、フレアナット４には貫通孔４３が設
けられている。貫通孔４３は、管体１を貫通させるため
の孔であり、フレアナット４の軸方向に向けて開設さ
れ、管体１の管径（フレア部１１の管径を除く）とほぼ
同径又はやや小さい径とされている。

【００２１】図３に管体１のフレア部１１及びフレアナ
ット４の先端面４１ｂの拡大図を示す。

【００２２】図３に示すように、管体１のフレア部１１
は、フレア前面部１１ｂが孔２２の奥壁に当接され、フ
レア背面部１１ｄがフレアナット４の先端面４１ｂに当
接されており、フレアナット４の締め付けによりフレア
背面部１１ｄが孔２２の奥側（図３では左側）へ押圧さ
れている。このフレアナット４の押圧により、管体１の
フレア部１１が孔２２の奥壁と先端面４１ｂとの間に挟
さみ込まれ、管体１がＡＢＳアクチュエータ２に固定さ
れている。

【００２３】フレアナット４の先端面４１ｂは、先細り
状のテーパ面となっており、押圧方向と直交する面に対
して傾斜し、その外周側が内周側に対して後退してい
る。先端面４１ｂの傾斜角度θ₁は、例えば１０度程度
に設定される。また、鋭角となる先端面４１ｂのエッジ
部４１ｃは面取りされ、アールが付けられている。この
エッジ部４１ｃのアール半径は、例えば、管体１の外径
が５ｍｍ程度の場合、約０．３ｍｍとされる。

【００２４】一方、フレア部１１は、先端面４１ｂの押
圧により、フレア背面部１１ｄが傾倒する方向に折り曲
げられている。このため、管体１のエッジ部４１ｃが当
接する部分の近傍に応力が発生している。すなわち、管
体１の内面側に引張応力σ１、管体１の外面側に圧縮応
力σ２が生ずることになる。

【００２５】このように、管体１のフレア部１１におけ
るエッジ部４１ｃ当接部分の近傍に予め圧縮応力を付加
しておくことにより、管体１が揺動した場合でもエッジ
部４１ｃ当接部分の近傍に大きな応力が生ずることが防
止される。

【００２６】次に管体１の結合方法について説明する。

【００２７】図４、５に管体の結合方法の説明図を示
す。図４に示すように、まず、フレア部１１を先頭にし
てＡＢＳアクチュエータ２の孔２２に管体１を挿入す
る。そして、フレア部１１の最端部１１ａを孔２２の奥
壁に当接させ、その奥壁で開口する流路２３と管体１１
を連通した状態にする。

【００２８】このとき、フレア部１１のフレア背面部１
１ｄは、押圧方向と直交する面に対して押圧方向と反対
側（図４では右側）へ傾倒している。フレア背面部１１
ｄの傾倒角度θ₂は、フレアナット４の先端面４１ｂの
傾斜角度θ₁よりも小さい角度とされ、例えば５度程度
に設定される。また、フレア背面部１１ｄの立ち上がり
部分には、先端部４１ｂのエッジ部４１ｃの形状に合せ
てアールが付けられている。このフレア背面部１１ｄの
立ち上がり部分のアール半径は、エッジ部４１ｃのアー
ルと同径若しくは若干大きい径とされる。

【００２９】そして、図５に示すように、管体１に外装
されているフレアナット４をＡＢＳアクチュエータ２の
孔２２へ進入させ、孔２２のネジ溝２２ａとフレアナッ
ト４のネジ山４１ａを螺合させる。そして、フレアナッ
ト４の頭部４２にレンチなどを用いて締め付けトルクを
付与し、フレアナット４を孔２２の奥へ捩じ込み、先端
面４１ｂを管体１のフレア背面部１１ｄに当接させる。
その際、管体１のフレア背面部１１ｄの傾倒角度θ２が
フレアナット４の先端面４１ｂの傾斜角度θ１より小さ
く設定されているため、フレアナットの先端面４１ｂの
エッジ部４１ｃがフレア背面部１１ｄの立ち上がり部分
に最初に当接することになる。

【００３０】そして、さらにフレアナット４を締め付け
ると、図２に示すように、フレアナット４の先端面４１
ｂがフレア背面部１１ｄを押圧し、その押圧力を受けて
フレア部１１が変形する。このとき、図３に示すよう
に、フレア背面部１１ｄがより傾倒するようにフレア部
１１が変形するため、フレア背面部１１ｄの立ち上がり
部分がより鋭角に、即ちフレア背面部１１ｄの傾倒角度
θ₂が増加するように、折り曲げられる。従って、フレ
ア背面部１１ｄの立ち上がり部分における管体１の内面
側に引張応力σ１、管体１の外面側に圧縮応力σ２が生
ずる。

【００３１】そして、フレアナット４を所定のトルクで
締め付けたら、締め付け作業を終了する。このとき、フ
レア部１１が孔２２の奥壁と先端面４１ｂとの間に挟ま
れた状態とされ、管体１がＡＢＳアクチュエータ２に結
合される。

【００３２】次に、管体の結合構造における疲労強度に
ついて説明する。

【００３３】図３に示すように、フレア背面部１１ｄの
立ち上がり部分に応力を生じさせて管体１をＡＢＳアク
チュエータ２に結合させた状態において、車体３に振動
などが加わると、管体１が貫通孔４３に対して相対的に
上下動する。特に、図１に示すように、ＡＢＳアクチュ
エータ２が弾性体２１を介して車体３に取り付けられる
場合、ＡＢＳアクチュエータ２と管体１の相対移動が大
きくなる。

【００３４】このとき、図３において管体１が貫通孔４
３に対して下向きに移動したときには、管体１の上部に
おけるフレア背面部１１ｄの近傍部分の引張応力σ１、
圧縮応力σ２は一時的に減少する。一方、管体１が貫通
孔４３に対して上向きに移動したときには、フレア背面
部１１ｄの近傍部分の引張応力σ１、圧縮応力σ２は一
時的に増加する。しかしながら、フレア背面部１１ｄの
近傍部分には予め圧縮の応力が付加されているため、管
体１の疲労ダメージは小さいものとなる。

【００３５】従って、管体１が繰返し上下動した場合で
も、管体１のフレア背面部１１ｄの近傍部分における疲
労強度が高いものとなる。

【００３６】以上のように、本実施形態に係る管体の結
合構造によれば、フレア背面部１１ｄの近傍部分の管体
外面側に圧縮応力を生じさせておくことにより、管体１
の疲労強度の向上を図ることができる。また、管体１の
結合部分の疲労強度が向上するため、管体１を車体３に
取り付けるためのブラケット３１などの設置数を削減す
ることができ、コスト低減が図れる。

【００３７】（第二実施形態）次に、第二実施形態に係
る管体の結合構造について説明する。

【００３８】第一実施形態に係る管体の結合構造にあっ
ては、ＡＢＳアクチュエータ２を被結合体として管体１
を結合させるものであってが、被結合体としてはそのよ
うなＡＢＳアクチュエータ２に限られるものではなく、
その他のものであってもよい。例えば、図６に示すよう
に、二つの管体１、１の連結するユニオン５１を被結合
体として、第一実施形態に係る管体の結合構造を適用し
てもよい。この場合、ユニオン５１に管体１を結合する
ための孔２２を形成しておき、フレアナット４を用いて
管体１のフレア部１１を押圧することにより、管体１を
ユニオン５１に結合させることができる。

【００３９】また、図７に示すように、被結合体として
は一つの管体１を二つの管体１、１と連結する部材５２
であってもよい。この場合、部材５２に管体１を結合す
るための孔２２をそれぞれ形成しておき、フレアナット
４を用いて管体１のフレア部１１を押圧することによ
り、各管体１を部材５２に結合させることができる。

【００４０】また、本発明に係る管体の結合構造は、自
動車などの車両の配管の結合のみに適用されるものでは
なく、管体の端部を被結合体に結合するものであれば、
その他のものに適用することができる。

【００４１】更に、結合対象となる管体１は非金属製の
ものを用いる場合もある。

【００４２】このような被結合体に対する管体の結合構
造であっても、第一実施形態に係る管体の結合構造と同
様に、フレア背面部１１ｄの近傍部分の管体外面側に圧
縮応力を生じさせておくことにより、管体１の疲労強度
の向上を図ることができる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような効果が得られる。

【００４４】管体のフレア部の背面部分を締結部材側へ
傾倒した状態で押圧することにより、管体におけるフレ
ア部の背面部分の近傍に圧縮応力を発生させることがで
きる。このため、管体に予め圧縮応力が付加されるの
で、結合後に管体が揺動してもフレア部の背面部分の近
傍に引張応力が発生することが防止される。従って、管
体の疲労強度を向上させることができる。

【００４５】また、フレア部の背面部分の傾倒角度に対
して締結部材の先端面の傾斜角度を大きく形成しておく
ことにより、フレア部の背面部分を締結部材で押圧した
際に管体におけるフレア部の背面部分の近傍に確実に圧
縮応力を発生させることができる。このため、管体の疲
労強度を確実に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】管体の結合構造の説明図である。

【図２】管体の結合構造の拡大説明図である。

【図３】管体の結合構造の拡大説明図である。

【図４】管体の結合方法の説明図である。

【図５】管体の結合方法の説明図である。

【図６】第二実施形態に係る管体の結合構造の説明図で
ある。

【図７】第二実施形態に係る管体の結合構造の説明図で
ある。

【図８】従来技術の説明図である。

【図９】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１…管体、１１…フレア部、１１ｄ…フレア背面部（フ
レア部の背面部分）、２…ＡＢＳアクチュエータ（被結
合体）、４…フレアナット（締結部材）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管体の端部を拡径させてなるフレア部を
   被結合体に突き合せ、前記フレア部を前記被結合体へ締
   結部材により押圧して、前記管体を前記被結合体に結合
   する管体の結合構造において、 前記締結部材で押圧される前記フレア部の背面部分が、
   前記締結部材の押圧方向と反対側へ傾倒されているこ
   と、を特徴とする管体の結合構造。
2. 【請求項２】 前記フレア部の前記背面部分に当接する
   前記締結部材の先端面が前記背面部分を前記締結部材の
   押圧方向と反対側へ傾倒させる向きに傾斜し、前記先端
   面の傾斜角度が前記背面部分の傾倒角度に比べ大きく形
   成されていることを特徴とする請求項１に記載の管体の
   結合構造。