WO2007015434A1

WO2007015434A1 - 配管継手

Info

Publication number: WO2007015434A1
Application number: PCT/JP2006/315011
Authority: WO
Inventors: Yasushi Fujiwara; Takuji Matsuki
Original assignee: Eagle Industry Co., Ltd.
Priority date: 2005-08-03
Filing date: 2006-07-28
Publication date: 2007-02-08
Also published as: EP1912012A4; EP1912012B1; EP1912012A1; US20080258459A1; KR101275237B1; JPWO2007015434A1; KR20080046160A; CN101238320B; US7540539B2; JP4926964B2; CN101238320A

Abstract

　配管継手１は、ホース２が接合されたフィッティング１０と、貫通穴２１に挿入されたフィッティング１０をブロック３側に向かって押圧可能に保持するフランジ２０と、フランジ２０をブロック３に締め付け固定するボルト３０と、断面Ｃ型形状を有し、連通路１１と接続口３ａとの連結部分を外部に対してシールする金属シール４０と、フィッティング１０とブロック３との接触部分をシールする第１及び第２のＯリング５０、６０と、を備えている。フランジ２０の下面２３において、ボルト３０を挿入するための挿入穴２２を中心として、貫通穴２１が形成されている領域とは反対側の領域に、他の部分よりブロック３側に向かって突出している突出部２４が設けられている。貫通穴２１に挿入されたフィッティング１０の先端は、フランジ２０の下面２３よりもブロック３側に向かって突出している。

Description

明細書

配管継手

技術分野

[0001] 本発明は、カーエアコン等においてホースをコンプレッサ等の機器に接続するのに用いて好ま、配管継手に関する。

背景技術

[0002] カーエアコン等のコンプレッサ用の配管継手として、図 12に示すように、冷媒供給用のホース 2が接合されると共に、そのホース 2内に連通した連通路 26が形成されたフランジ 20'を、一本のボルト 30を用いて、コンプレッサ側のブロック 3に締結固定するものが従来力知られて、る。

[0003] この種の配管継手 1 'では、ブロック 3の接続口 3aに嵌合するフランジ 20'の凸部 2 5の外周にゴム製の Oリング 70が設けられている。そして、この Oリング 70により、連通路 26と接続口 3aとの連結部分が外部に対してシールされている。

[0004] ところで、近年、カーエアコンの冷媒としてフロンガスに代わって炭酸ガス (CO )が

2 注目されている。冷媒として炭酸ガスを用いた場合には、フロンガスと比較して、配管継手 1 'を流れるガスの圧力が 10倍程度高くなり、そのガスが Oリング 70を透過して漏洩するという問題が生じる。

[0005] そこで、このようなガスの透過漏れを回避する方法として、 Oリングの代わりに金属シールを用いることが考えられる。し力しながら、金属シールは、取付時に 2本以上のボルトを用いて大きな締付力により平行に圧縮する必要があるため、 Oリング 70を用いた従来の配管継手 1，の場合と比べて取付作業性が悪ィ匕し、工数の増加をもたらす。発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] 本発明は、高圧ガスの透過漏れを防止することが可能であり、し力も取付作業性に優れた配管継手を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0007] 本発明は、上述のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その技術的解決手段は以下のように構成されて、る。

[0008] 本発明の配管継手は、

配管を被接続体の接続口に接続するための配管継手であって、

前記配管の端部に接合されると共に、前記配管内に連通する連通路が形成されたフイツティングと、

前記フィッティングを挿入可能な貫通穴が形成され、前記貫通穴に挿入された前記フィッティングを前記被接続体側に向カゝつて押圧可能に保持するフランジと、前記フランジを前記被接続体に締め付け固定する締結手段と、

前記連通路と前記接続口との連結部分を外部に対してシールするために、前記フィッティングと前記被接続体との間に設けられる金属シールと、

前記フィッティングと前記被接続体との接触部分を外部に対してシールするための o リングと、を備えており、

前記金属シールは、内周に開口溝を持つ断面 c型形状を有するリング部材から構成され、

前記 oリングは、

前記フィッティングと前記フランジとの間に設けられた第 1の oリングと、

前記フランジと前記被接続体との間に設けられた第 2の Oリングと、を含み、前記フランジには、前記締結手段を挿入するための挿入穴が形成され、

前記フランジの面のうちで前記被接続体に対向する側に位置する対向面において、前記挿入穴を中心として、前記貫通穴が形成されている領域とは反対側の領域に、他の部分より前記被接続体側に向力つて突出している突出部が設けられ、前記貫通穴に挿入された前記フィッティングの先端は、前記フランジの前記対向面よりも前記被接続体側に向力つて突出している。

[0009] 本発明では、先ず、フィッティングと被接続体との間に金属シールを設け、配管継手側の連通路と被接続体側の接続口との連結部分を外部に対してシールする。これにより、炭酸ガス等の高圧ガスがシール部を透過して漏洩するのを防止することができる。

[0010] また、本発明では、金属シールを断面 C型形状のリング部材で構成する。これにより、締付力が弾性的な反発力として蓄積されるので、金属シールを用いても小さな締付力で連結部分を確実にシールすることができる。また、締付力が小さいので、金属シールが被接続体のシール面に圧痕などの損傷を与えるのを抑えることができる。

[0011] また、本発明では、配管が接合されるフィッティングと、被接続体に締結されるフランジと、を独立した別々の部材で構成する。これにより、配管と同種の材料でフイツテイングを構成すると共に、被接続体と同種の金属材料でフランジを構成することができるので、異種金属材料で構成される配管と被接続体とを容易に接続することが可能となる。また、フランジを被接続体に仮止めした後に配管の向きを調整することが可能となるので作業性が向上する。たとえば、配管が剛堅であり、し力も L型に屈曲しているような場合には特に有利である。

[0012] また、本発明では、フランジの対向面において、挿入穴を中心として、貫通穴が形成されている領域とは反対側の領域に突出部を設けると共に、貫通穴に挿入されたフィッティングの先端をその周囲の対向面よりも被接続体側に向かって突出させる。これにより、締結手段でフランジを被接続体に締め付け固定した際に、突出部に締付力が集中的に印加される。また、この突起部に印加された締付力は、締結手段を支点とした梃子の原理により、フィッティングの先端にも締付力が集中的に印加されることなる。そのため、たとえ 1本のボルトによりフランジを被接続体に固定した場合でも、金属シールを平行に圧縮させることができ、優れた作業性を確保することができる

[0013] さらに、本発明では、フィッティングとフランジとの間に第 1の Oリングを設けるとともに、フランジと被接続体との間に第 2の Oリングを設け、フィッティングと被接続体との接触部分を外部に対してシールする。これにより、フィッティングと被接続体とを異なる金属材料で構成した場合に、外部からこれらの間に雨水等の水分が浸入するのを防止することができ、フィッティングと被接続体との間にガルバニック腐食 (異種金属接触腐食）が生じるのを防止することができる。

[0014] 好ましくは、本発明の配管継手は、前記金属シールが、その表面に錫メツキが施されている。これにより、金属シールの表面を適度に柔ら力べすることができるので、締め付けに伴って金属シールが被接続体のシール面に圧痕等の損傷を与えるのを抑えることができる。

[0015] 好ましくは、本発明の配管継手は、前記フィッティングの先端に、前記金属シールを保持することが可能な凹状又は凸状の保持部が形成されている。

[0016] これにより、金属シールを配管継手に保持した状態で、配管継手を被接続体に取り付けることができ、取付作業中の金属シールの脱落を防止することができるので作業性が向上する。また、配管継手を被接続体力も取り外す場合にも、配管継手に金属シールを保持した状態で配管継手を取り外すことができるので作業性が向上する。

[0017] 本発明によれば、高圧ガスの透過漏れを防止することが可能であり、し力も取付作業性に優れた配管継手を提供することができる。

図面の簡単な説明

[0018] [図 1]図 1は、本発明の第 1実施形態に係る配管継手を示す縦断面図である。

[図 2]図 2は、図 1に示す配管継手の平面図である。

[図 3]図 3は、図 1の III部の拡大断面図である。

[図 4]図 4は、図 3の IV-IV線に沿った断面図である。

[図 5]図 5は、図 1に示す配管継手に用いられるフランジの底面図である。

[図 6]図 6は、図 1に示す配管継手に用いられる金属シールの縦断面図である。

[図 7]図 7は、本発明の第 2実施形態に係る配管継手におけるフィッティングの先端及び金属シールを示す横断面図である。

[図 8]図 8は、本発明の第 3実施形態に係る配管継手におけるフィッティングの先端及び金属シールを示す縦断面図である。

[図 9]図 9は、図 8の IX-IX線に沿った横断面図である。

[図 10]図 10は、本発明の第 4実施形態に係る配管継手におけるフィッティングの先端及び金属シールを示す横断面図である。

[図 11]図 11は、本発明の第 5実施形態に係る配管継手におけるフィッティングの先端及び金属シールを示す横断面図である。

[図 12]図 12は、従来の配管継手を示す縦断面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0019] 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 [0020] 図 1に示す本発明の第 1実施形態に係る配管継手 1は、カーエアコンのコンプレツサに設けられたブロック 3に形成された接続口 3aに、冷媒供給用のホース 2を接続するために用いられる。ブロック 3は、例えばアルミニウム等の金属材料力も構成されている。ホース 2は、例えばステンレス等の金属材料力も構成されている。従って、ブロック 3とホース 2とは異種金属材料力も構成されている。ブロック 3は、特に図示しないが、コンプレッサ本体にボルト等を用いて固定されて、る。

[0021] 配管継手 1は、図 1及び図 2に示すように、ホース 2の端部に接合されていると共に、そのホース 2内に連通した連通路 11が形成されたフィッティング 10と、フイツティング 10を挿入可能な貫通穴 21が形成され、その貫通穴 21に挿入されたフィッティング 10をブロック 3側に向かって押圧可能に保持するフランジ 20と、フランジ 20をブロック 3に締め付け固定するボルト 30と、連通路 11と接続口 3aとの連結部分を外部に対してシールするために、フィッティング 10とブロック 3との間に設けられている金属シール 40と、フィッティング 10とブロック 3との接触部分を外部に対してシールするための第 1及び第 2の Oリング 50、 60と、を備えている。

[0022] フィッティング 10は、例えばステンレス等の金属材料カゝら構成された略筒状体であり、ホース 2を構成する材料と同種の金属材料から構成されている。フィッティング 10 の一方の端部（図 1にて上側の端部）には、例えば溶接ゃ鎩付け等の手法により、ホース 2の端部が接合されており、フィッティング 10内を貫通した連通路 11が、ホース 2 内に連通している。フィッティング 10とホース 2とを同種の金属材料で構成することにより、これらを容易に接合することができる。

[0023] フィッティング 10の他方の端部側（図 1にて下側の端部側）の外周面には、フイツテイング 10の外径が拡径されて構成される凸状の段差部 12が形成されてヽる。フイツティング 10がフランジ 20の貫通穴 21に挿入された際に、この凸状段差部 12が、貫通穴 21に形成された凹状段差部 21bで係止されることにより、フランジ 20がフイツテイング 10をブロック 3に向かって押圧することが可能となっている。

[0024] さらに、フィッティング 10の先端には、図 3及び図 4に示すように、外周部のみがブロック 3側に向力つて環状に突出した保持部 13aが形成されている。この凹状の保持部 13a内に金属シール 40が圧入されることにより、金属シール 40をフィッティング 10により保持することが可能となっている。これにより、金属シール 40をフィッティング 10に保持した状態で、配管継手 1をブロック 3に取り付けることができるので作業性が向上する。また、メンテナンス時などにも金属シール 40をフィッティング 10に保持した状態で配管継手 1をブロック 3から取り外すことができるので作業性が向上する。

[0025] フランジ 20は、図 1及び図 2に示すように、例えばアルミニウム等の金属材料力構成される略直方体であり、ブロック 3を構成する材料と同種の金属材料カゝら構成されている。フランジ 20とブロック 3とを同種の金属材料で構成することにより、雨水等の水分の浸入によりガルバニック腐食が生じるのを防止することができる。

[0026] このフランジ 20には、フィッティング 10を挿入するための貫通穴 21と、ボルト 30を挿入するための挿入穴 22と、が形成されている。

[0027] フランジ 20の貫通穴 21は、フィッティング 10を挿入可能な直径を持ち、フランジ 20 の一方の面（図 1にて下面)から反対側の面（図 1にて上面）に貫通するように形成されている。この貫通穴 21の一方の端部（図 1にて下側の端部）には、貫通穴 21の内径が拡径されて構成される凹状の段差部 21bが形成されている。上述のように、この凹状段差部 21bにフィッティング 10の凸状段差部 12が係止されることにより、フイツテイング 10がフランジ 20によりブロック 3に向かって押圧されるようになつている。

[0028] また、貫通穴 21の他方の端部（図 1にて上側の端部）の内周面には、第 1の Oリング 50を嵌入するための環状溝 21 aが形成されて、る。この環状溝 21 aに嵌入された第 1の Oリング 50が、フィッティング 10とフランジ 20との間をシールすることにより、異種材料で構成されるフィッティング 10とブロック 3との間に雨水等の水分が浸入するのを防止する。

[0029] また、本実施形態では、図 5に示すように、フランジ 20の下面 23 (ブロック 3に対向する対向面）において、ボルト 30が挿入される挿入穴 22を中心として、フィッティング 10が挿入される貫通穴 21とは反対側の領域に、他の部分よりブロック 3側に向かつて突出している突出部 24が設けられている。この突出部 24は、図 1に示すように、フランジ 20の対向面 23におけるその他の部分よりブロック 3側に向力つて高さ L3突出している。

[0030] さらに、本実施形態では、凸状段差部 12が凹状段差部 21bに係止された状態において、図 1に示すように、フィッティング 10の先端力フランジ 20の下面 23よりもブロック 3側に向力つて突出している。

[0031] 金属シール 40は、例えばステンレス等の金属材料力構成されたリング部材である。この金属シール 40は、図 6に示すように、内周に開口溝 41を持つ断面 C型形状を有している。本実施形態では、この金属シール 40の表面には、電気メツキにより錫メツキ層が形成されている。この錫メツキ層の厚さは、 20-35 μ m程度が好ましぐこれにより金属シール 40がブロック 3のシール面に圧痕等の損傷を与えるのを特に良好に防止することができる。錫メツキ層を形成する具体的な手法としては、例えば、金属シールをラックに一つずつ吊り下げた状態でメツキ槽に投入する吊るしメツキ法や、複数の金属シールをバレルに入れた状態でまとめてメツキ槽に投入するバレルメツキ法などを挙げることができる。

[0032] 本実施形態では、フィッティング 10とブロック 3との間に金属製のシール 40を用いることにより、炭酸ガス等の高圧ガスがシール部を透過して漏洩するのを防止することができる。また、金属シール 40の断面を C型形状とすることにより、ボルト 30による締付力が弾性的な反発力として蓄積されるので、小さな締付力でも確実にシールすることができる。また、締付力が小さいので金属シール 40がブロック 3のシール面に圧痕等の損傷を与えるのを抑えることができる。さらに、金属シール 40の表面に錫メッキ層を形成することにより、金属シール 40の表面を適度に柔ら力べすることができ、締め付けに伴って金属シール 40がブロック 3のシール面に損傷を与えるのを更に抑えることがでさる。

[0033] この金属シール 40は、図 3に示すように、開口溝 41が内側に向くような姿勢で、フィッティング 10の保持部 13aに圧入されている。このような配置を採用することにより、高圧な炭酸ガスが C型断面の内部空間に進入して、その断面を押し広げる。そのため、ガスの圧力がシール面の面圧を高める方向に作用するので、シール性能が向上する。

[0034] 本実施形態におけるブロック 3では、図 1に示すように、接続口 3aの開口部 3cが、金属シール 40及びフィッティング 10を挿入可能なように拡径されている。さら〖こ、その開口部 3cの周囲には、第 2の Oリング 60を嵌入するための環状溝 3dが形成されている。この環状溝 3dに嵌入された第 2の Oリング 60力フランジ 20とブロック 3との間をシールすることにより、開口部 3cとフィッティング 10の外周面との間を介して、異種材料で構成されるフィッティング 10とブロック 3との間に雨水等の水分が浸入するのを防止する。

[0035] また、このブロック 3には、ボルト 30が螺合可能な雌ねじが形成されたボルト固定穴 3bが設けられている。そして、フランジ 20の挿入穴 22に挿入されたボルト 30をこのボルト固定穴 3bに螺合させることにより、フランジ 20をブロック 3に締め付け固定することが可能となっている。

[0036] 以上のような構成の配管継手 1を用いて、ホース 2をコンプレッサのブロック 3の接続口 3aに接続する方法について以下に説明する。

[0037] 先ず、フィッティング 10の先端に形成された保持部 13aに金属シール 40を圧入すると共に、ホース 2の端部にフィッティング 10を接合し、連通路 11を配管 2内に連通させる。そして、貫通穴 21の環状溝 21aに第 1の Oリング 50を嵌入した状態で、図 1において下側力もフィッティング 10をフランジ 20の貫通穴 21に挿入する。

[0038] 次、で、ブロック 3に形成された環状溝 3dに第 2の Oリング 60を嵌入した状態で、接続口 3aの開口部 3cに金属シール 40とフィッティング 10の先端を挿入する。そして、ボルト 30をフランジ 20の挿入穴 22〖こ挿入し、ブロック 3のボルト固定穴 3bに螺合させ、ボルト 30により、フランジ 20をブロック 3に締め付け固定する。

[0039] 本実施形態では、フィッティング 10とフランジ 20とが別々の独立した部材で構成され、フィッティング 10がフランジ 20に対して回転自在となっているので、ボルト 30によりフランジ 20をブロック 3に仮止めした状態でフィッティング 10の向きを調整することができる。これにより、フランジ 20に対してホース 2の向きを予め決めておく必要がなくなるので作業性が向上する。

[0040] そして、ボルト 30によりフランジ 20をブロック 3に本締めする際、フランジ 20の対向面 23において突出部 24がブロック 3側に向かって突出しているので、ボルト 30の締付力がこの突出部 24に集中して印加される。また、挿入穴 22を中心としてその反対側にはフィッティング 10がブロック 3側に向かって突出しているので、ボルト 30を支点とした梃子の原理により、フィッティング 10の先端にも締付力が集中的に印加される。これにより、 1本のボルト 30の締め付けにより金属シール 40を平行に圧縮させることができ、優れた取付作業性を確保することができる。

[0041] なお、図 1に示すように、貫通穴 21の中心線力も挿入穴 22の中心線までの距離 L1 と、突出部 24の中心線力も挿入穴 22の中心線までの距離 L2と、の比率を変更することにより、締付トルクを任意に設定することができる。

[0042] 以上のように組み立てられた配管継手では、フィッティング 10とブロック 3との接触部分が、第 1及び第 2の Oリング 50、 60によりシールされている。これにより、異種金属材料で構成されるフィッティング 10とブロック 3との間に雨水等の水分が浸入してガルバニック腐食が生じるのを防止することができる。

[0043] 図 7は本発明の第 2実施形態に係る配管継手におけるフィッティングの先端及び金属シールを示す横断面図であり、図 3の IV-IV線に相当する線に沿った断面図である。本発明の第 2実施形態では、第 1実施形態における保持部 13aと同様に、外周部のみがブロック 3側に向力つて突出した保持部 13bがフィッティング 10の先端に形成されている。第 2実施形態における保持部 13bは、図 7に示すように、フィッティング 1 0の先端の全周に形成されているのではなぐフィッティング 10の先端外周部の四方のみがブロック 3側に突出するように形成されている点で第 1実施形態と相違する。このように部分的に保持部 13bを突出させることにより、金属シール 40を保持部に圧入し易くなる。

[0044] 図 8は本発明の第 3実施形態に係る配管継手におけるフィッティングの先端及び金属シールを示す縦断面図、図 9は図 8の IX-IX線に沿った横断面図である。図 8及び図 9に示すように、フィッティング 10の先端に、内周部のみがブロック 3側に向力つて環状に突出した保持部 13cを形成しても良い。本実施形態では、この凸状の保持部 13cが金属シール 40の内孔に圧入されることにより、金属シール 40がフィッティング 10に保持される。

[0045] 図 10は本発明の第 4実施形態に係る配管継手におけるフィッティングの先端及び金属シールを示す縦断面図であり、図 8の IX-IX線に相当する線に沿った断面図である。本発明の第 4実施形態では、第 3実施形態における保持部 13cと同様に、内周部のみがブロック 3側に向力つて突出した保持部 13dがフィッティング 10の先端に形成されている。第 4実施形態における保持部 13dは、図 10に示すように、フイツティング 10の先端の全周に形成されているのではなぐフィッティング 10の先端内周部の四方のみがブロック 3側に向かって突出するように形成されている点で第 3実施形態と相違する。このように部分的に保持部 13dを突出させることにより、金属シール 40を保持部に圧入し易くなる。

[0046] 図 11は本発明の第 5実施形態に係る配管継手におけるフィッティングの先端及び金属シールを示す横断面図であり、図 8の IX-IX線に相当する線に沿った断面図である。本発明の第 5実施形態では、内周部のみがブロック 3側に向力つて環状に突出した保持部 13cがフィッティング 10の先端に形成されている点で第 3実施形態と同様であるが、金属シール 40'の内周端面に、保持部 13c側に向かって突出している突起部 42が形成されている点で第 3実施形態と異なる。金属シール 40'が突起部 42 のみで保持部 13cに部分的に接触するので、金属シール 40を保持部に圧入し易くなる。

[0047] なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

産業上の利用可能性

[0048] 本発明の配管継手は、カーエアコンにおいて冷媒供給用のホースをコンプレッサやエバポレータ等の各種機器に接続する配管継手として有用である。また、本発明の配管継手は、透過性の高!、水素ガスを扱う燃料電池にぉ、て配管と機器を接続する配管継手としても有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 配管を被接続体の接続口に接続するための配管継手であって、

前記配管の端部に接合されると共に、前記配管内に連通する連通路が形成されたフィッティングと、

前記連通路と前記接続口との連結部分を外部に対してシールするために、前記フイツティングと前記被接続体との間に設けられる金属シールと、

前記フィッティングと前記被接続体との接触部分を外部に対してシールするための oリングと、を備えており、

前記 oリングは、

前記フィッティングと前記フランジとの間に設けられた第 1の oリングと、前記フランジと前記被接続体との間に設けられた第 2の Oリングと、を含み、前記フランジには、前記締結手段を挿入するための挿入穴が形成され、前記フランジの面のうちで前記被接続体に対向する側に位置する対向面において、前記挿入穴を中心として、前記貫通穴が形成されている領域とは反対側の領域に、他の部分より前記被接続体側に向力つて突出している突出部が設けられ、前記貫通穴に挿入された前記フィッティングの先端は、前記フランジの前記対向面よりも前記被接続体側に向力つて突出している配管継手。

[2] 前記金属シールは、その表面に錫メツキが施されている請求項 1記載の配管継手。

[3] 前記フィッティングの先端には、前記金属シールを保持することが可能な凹状又は凸状の保持部が形成されている請求項 1又は 2記載の配管継手。