特許 5934553 パイプとホースの接続構造、当該接続構造が適用されている車両、パイプの表面処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5934553

(24)【登録日】2016年5月13日

(45)【発行日】2016年6月15日

(54)【発明の名称】パイプとホースの接続構造、当該接続構造が適用されている車両、パイプの表面処理方法

(51)【国際特許分類】

   F16L 33/00 20060101AFI20160602BHJP

   F16L 58/08 20060101ALI20160602BHJP

【ＦＩ】

   F16L33/00 Z

   F16L58/08

【請求項の数】7

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2012-81278(P2012-81278)

(22)【出願日】2012年3月30日

(65)【公開番号】特開2013-210058(P2013-210058A)

(43)【公開日】2013年10月10日

【審査請求日】2015年1月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】富士重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000383

【氏名又は名称】特許業務法人 エビス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】福田 哲央

【審査官】 鈴木 貴雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−３５２４９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２６３９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２８５３５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０９２７５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０７５０８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｌ ３３／００

Ｆ１６Ｌ ５８／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属によって形成されたパイプと、
前記パイプの端部に、前記パイプの外側を囲うように挿入されている可撓性のホースと、を有し、
前記パイプの外表面は３価クロメートによってコーティングされ、
前記パイプは、コーティングされた３価クロメートの表面にクラックが生ずる温度によって熱処理が行われた熱処理部と、前記熱処理が行われていない非熱処理部と、前記熱処理部と前記非熱処理部の間に形成された中間部と、を有し、
前記パイプの前記熱処理部及び前記中間部は、前記ホースによって覆われている
パイプとホースの接続構造。

【請求項2】

前記パイプの前記熱処理部には、他の部分より外表面方向に張り出したバルジ部を有し、
前記ホースの外表面には、前記ホースを内側方向に圧縮させるクランプが位置し、
前記クランプは、パイプの前記熱処理部、かつ、前記バルジ部よりも前記非熱処理部側に位置している
請求項１に記載のパイプとホースの接続構造。

【請求項3】

前記パイプは、亜鉛ニッケルメッキ膜厚によってコーティングされ、
３価クロメートは、亜鉛ニッケルメッキ膜厚の外表面にコーティングされる
請求項２に記載のパイプとホースの接続構造。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか１項に記載の前記パイプとホースの接続構造が、エンジンの燃料供給管路に適用されている車両。

【請求項5】

前記熱処理を、１００°Ｃ以上の温度で行う
請求項１乃至４のいずれか1項に記載のパイプの表面処理方法。

【請求項6】

前記熱処理を、１５０°Ｃ以上の温度で行う
請求項５に記載のパイプの表面処理方法。

【請求項7】

前記熱処理を、２００°Ｃ以上の温度で行う
請求項６に記載のパイプの表面処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一定の抜け止め又はズレを防止しなければならないパイプとホースの接続構造に関する。また、この接続構造が適用されている車両に関する。加えて、パイプの表面処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１〜特許文献３には、クロメート処理したクロメート処理品についての一般的な技術が開示されている。
また、一般的にパイプとホースの接続部のズレ及び抜けを防止したいという要求がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９―２６３９６８号公報

【特許文献1】特開２００４―１０９３７号公報

【特許文献1】特開２００６―２０６６８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１〜特許文献３に開示された技術では単に、クロメート処理品についての一般的な技術を開示するのみであり、パイプとホースの接続部のズレおよび抜けを防止することに応用することはできなかった。

【0005】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その課題の一例は、クロメート処理によって、防さび性を維持しつつズレ及び抜け防止を図ることができるパイプとホースの接続構造等を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のパイプとホースの接続構造は、金属によって形成されたパイプと、前記パイプの端部に、前記パイプの外側を囲うように挿入されている可撓性のホースと、を有し、前記パイプの外表面は３価クロメートによってコーティングされ、前記パイプは、コーティングされた３価クロメートの表面にクラックが生ずる温度によって熱処理が行われた熱処理部と、前記熱処理が行われていない非熱処理部と、前記熱処理部と前記非熱処理部の間に形成された中間部と、を有し、前記パイプの前記熱処理部及び前記中間部は、前記ホースによって覆われている。

【0007】

好適には、前記熱処理を、１００°Ｃ以上の温度で行う。

【0008】

好適には、前記熱処理を、１５０°Ｃ以上の温度で行う。

【0009】

好適には、前記熱処理を、２００°Ｃ以上の温度で行う。

【0011】

好適には、前記パイプの前記熱処理部には、他の部分より外表面方向に張り出したバルジ部を有し、前記ホースの外表面には、前記ホースを内側方向に圧縮させるクランプが位置し、前記クランプは、前記パイプの熱処理部、かつ、前記バルジ部よりも前記非熱処理部側に位置している。

【0012】

好適には、前記パイプは、亜鉛ニッケルメッキ膜厚によってコーティングされ、３価クロメートは、亜鉛ニッケルメッキ膜厚の外表面にコーティングされる。

【0013】

本発明の車両は、前記パイプとホースの接続構造が、エンジンの燃料供給管路に適用されている。

【発明の効果】

【0016】

本発明におけるパイプとホースの接続構造等によって、クロメート処理によって、防錆性を維持しつつズレ及び抜け防止を図ることができるパイプとホースの接続構造等を提供することである。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明のパイプとホースの接続構造等の説明図である。

【図2】パイプのコーティング構造等の説明図である。

【図3】熱処理による、抜け圧及びズレ圧の熱処理の温度に対する圧力の変化を表したものである。

【図4】３価クロメートのコーティングに対して熱処理した場合の、熱処理の温度ごとの表面の状態の説明図である。

【図5】熱処理と白錆の発生時間の関係の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図１は、本発明のパイプ３とホース５の接続構造１等の説明図である。
図２は、パイプ３のコーティング構造等の説明図である。

【0019】

図１のように、パイプ３とホース５はパイプ３の外表面側にホース５が挿入されることによって接続されている。
このパイプ３のパイプ内部空間３１とホース５のホース内部空間５１とは連通されている。パイプ内部空間３１とホース内部空間５１とはほぼ同一の直径を有するきわめて長い円柱状の形状を有し、このパイプ内部空間３１とホース内部空間５１を通って流体が圧送される。
ホース５は、ゴム、シリコン等によって形成された可撓性の管路部材である。

【0020】

パイプ３は、ホース５側のパイプ側端部３２を有している。また、ホース５は、パイプ３側のホース側端部５２を有している。
さらに、パイプ３は、他の部分より直径が大きくなることによって、ズレ及び抜けを防止するバルジ部３６を有している。
また、バルジ部３６よりもホース側端部５２側、かつ、ホース５の外表面に、円筒状のクランプ７が配置される。
このクランプ７は、ホース５を内側方向に圧縮して、パイプ３とホース５の間の接触圧力を増加させて、摩擦力を増大させている。これによって、パイプ３とホース５との接続構造１にズレ及び抜けが生ずることを防ぐ役割がある。

【0021】

この接続構造１によって搬送される流体は、好適には、エンジンに供給するガソリン燃料である。
このようなガソリン燃料を圧送する管路（エンジンの燃料供給管路）の接続構造１は、その安全性を維持するために、高い防ズレ性能及び防抜け性能を有する必要がある。
さらに、パイプ３は防錆性能も有する必要がある。

【0022】

そこで、本実施形態では、パイプ３はＦｅを主成分とする円筒状の管である基部１３１によって形成される。
そして、この基部１３１の表面にＺｎ（より正確には、Ｚｎ―Ｎｉ）による第１コーティング層１３２が形成される。この第１コーティング層１３２によって基部１３１に対する錆を防止することができる。
この第１コーティング層１３２は極めて薄いため、さらに、防錆性能を向上させるために３価クロメート（ＭＦＺｎＮｉ８−ＴＫ）によってコーティングした第２コーティング層１３３が形成される。
３価クロメート（黒色）による第２コーティング層１３３は、そのまま熱処理を行わなければ極めて高い防錆性能を発揮することができる。
しかし、逆に、防錆性能が高いということは、その表面が滑らかであることを意味する。
つまり、３価クロメートによる第２コーティング層１３３があることは、パイプ３とホース５との間のズレ及び抜けを防止するという観点からは不利である。
さらに、通常、パイプ３を製造する際には、製造装置等に機械油が用いられている、また、パイプ３を製造若しくは使用する人間の手等には油成分が含まれている。このような油がどうしても、パイプ３の外表面にほんのわずかな量は付着することが通常である。
そうすると、パイプ３からホース５がより少ない力で、ズレ及び抜けが生じてしまう。

【0023】

このズレ及び抜けを防止するために、本実施形態では、図２以下で説明する熱処理を行っている。

【0024】

なお、パイプ３の３価クロメートによるコーティングは、従来は６価クロムによるコーティングが用いられていた。しかし、６価クロムについては、環境への問題からは現在は使用することは困難である。
そのため、本実施形態では、６価クロムによるコーティングではなく、３価クロメートによるコーティングを行っている。

【0025】

図３は、熱処理による、抜け圧及びズレ圧の熱処理の温度に対する圧力の変化を表したものである。

【0026】

図３のように、ズレ圧及び抜け圧の両者とも、熱処理温度が高くなるに従い高くなる傾向が生じていることが分かる。

【0027】

なぜこのような、ズレ圧及び抜け圧の増加が図られるのかについて、以下説明する。

【0028】

図４は、３価クロメートのコーティングに対して熱処理した場合の、熱処理の温度ごとの表面の状態の説明図である。

【0029】

図４のように、３価クロメートのコーティングは、１００°Ｃ程度での熱処理を行うと、大きなクラックが生じずることが分かる。
そして、このクラックは温度が上昇するに従い大きくなることが分かる。
さらに、３００°Ｃを超えると、クラックの間にさらに細かいクラックが生ずることが分かる。
なお、このクラックは、第２のコーティング層の３価クロメートまでは達するものの、第１のコーティング層にまでクラックを生じていないことが実験的に確かめられている。

【0030】

このように、クラックが生ずることによって、パイプ３の表面に凹凸ができることによって摩擦係数が増加して、ズレ及び抜けに強くなっている。
さらに、このクラックに、パイプ３の表面に付着した油等が流れ込み、パイプ３とホース５との接触面から油等が除去されることによって、摩擦係数が増加している。
この２つの効果によって、摩擦係数が増加して、ズレ及び抜けを防止することが可能となっている。

【0031】

図５は、熱処理と白錆の発生時間の関係の説明図である。

【0032】

図５のように、３価クロメートのコーティングを行っても、熱処理を行った場合、その耐錆性は大幅に低下する。
具体的には、１００°Ｃ程度から低下が始まり、ほぼ１５０°Ｃでそのコーティングの効果が著しく低下することが分かる。
さらに、２００°Ｃになるとほぼ完全にコーティングの結果がなくなっている。
これは、クラックの発生によって、３価クロメートによるコーティングしていない部分が生じてしまうからである。
換言すると、１００°Ｃ以上で熱処理すれば摩擦係数を増加を開始させることが可能であり、１５０°Ｃ以上で熱処理すれば必要とされる程度に摩擦係数を増加させることが可能であり、２００°Ｃ以上で熱処理すれば最大まで摩擦係数を増加させることが可能である。

【0033】

なお、同じ３価クロムのコーティングであっても、有色化成処理（ＩＺ−２６４）の薄膜のようなコーティングの場合には、熱処理してもクラックは発生するものの、そのクラックの発生数は僅かであり、本実施形態の３価クロメート（黒色）のように、摩擦係数の増加はほとんど生じない。

【0034】

以上をまとめると、３価クロメートのコーティングをして熱処理を行わない場合には、高い防錆性能を発揮することができる。
他方、少なくとも１００°Ｃ以上（好適には、１５０°Ｃ以上、更に好適には２００°Ｃ以上）の熱による熱処理を行った場合には、防錆性能は大幅に低下するが、摩擦係数を大きくすることができる。

【0035】

そのため、本実施形態では、図１のように、パイプ３のパイプ側端部３２側に熱処理を行った熱処理部３３を形成している。
この熱処理部３３のパイプ側端部３２とは反対側には、熱処理が行われていない非熱処理部３５が形成されている。
そして、熱処理部３３と非熱処理部３５との間には、中間層３４が形成されている。
この中間層３４は、熱処理部３３を熱処理する際に、熱が伝わってしまい一部熱処理が行われしまったのと同様になってしまう部分をいう。
パイプ３が金属で形成されており、熱伝導性が高いためどうしてもこのような中間層３４が形成されてしまう。
ただし、この中間層３４はできるだけ少ない面積であることが好ましいので、高周波加熱等を用いて短時間で熱処理を行うことが好適である。もっとも、熱処理の方法をこれに限定する趣旨ではない。

【0036】

なお、バルジ部３６も熱処理部３３に含まれる。
また、熱処理部３３及び中間層３４はホース５によって覆われることになる部分に形成することが必要である。
なぜなら、熱処理部３３（中間層３４）は、前述したように防錆性能が低い部分であり、この部分を空気中に曝してしまうと、錆の原因になってしまうからである。
換言すると、熱処理部３３（中間層３４）がホース５によって覆われる部分であれば、ホース５が水及び空気を遮断してくれるため防錆性能を犠牲にすることが可能であるからである。

【0037】

更に換言すると、熱処理部３３（中間層３４）がホース５によって覆われる部分であるということは、摩擦等によってズレ及び抜けを防止する必要がある部分のみに、クラックを生じさせて摩擦の増大させている、及び、油等の排除をさせているということもできる。

【0038】

なお、コーティングは防錆性能を向上させるために行われるため、本実施形態のようにわざと、防錆性能を低下させる熱処理を行うことは通常行われていない。本実施形態では、ホース３部分については、コーティングを行う必要が無いことを見出し、さらに、熱処理を行えばクラックによる摩擦力の向上を図っている。

【0039】

＜実施形態の構成及び効果＞
本実施形態のパイプ３とホース５の接続構造１は、金属によって形成されたパイプ３と、パイプ３のパイプ側端部３２に、パイプ３の外側を囲うように挿入されている可撓性のホース５と、を有し、パイプ３の外表面は３価クロメートによってコーティングされ、パイプ３の一部にのみ、コーティングされた３価クロメートの表面にクラックが生ずる温度によって熱処理が行われている。
このような構成を有することから、効果的にズレ及び抜けを防止することができる。

【0040】

熱処理の温度は、１００°Ｃ以上である。
このような構成を有することから、パイプ３の表面にクラックを発生させることができる。

【0041】

熱処理の温度は、１５０°Ｃ以上である。
このような構成を有することから、パイプ３の表面にクラックをほぼ確実に発生させることができる。

【0042】

熱処理の温度は、２００°Ｃ以上である。
このような構成を有することから、パイプ３の表面にクラックを完全に発生させることができ、更に細かいクラックを発生させることができる。

【0043】

熱処理が行われるのは、前記パイプの前記可撓性ホースに囲われる部分である。
このような構成を有することから、熱処理をしてクラックを発生させても、その部分から錆が生ずることが無い。

【0044】

パイプ３の熱処理が行われている部分（熱処理部３３）は、他の部分より外表面方向に張り出したバルジ部３６を有し、ホース５の外表面には、ホース５を内側方向に圧縮させるクランプ７が位置し、クランプ７は、パイプ３の熱処理が行われる部分、かつ、バルジ部３６よりも熱処理が行われていない側に位置している。
このような構成を有することから、接続構造１はよりズレ及び抜けに強い構造とすることができる。

【0045】

パイプは、亜鉛ニッケルメッキ膜厚によってコーティングされ、３価クロメートは、亜鉛ニッケルメッキ膜厚の外表面にコーティングされる。
このような構造を有することから、３価クロメートに加えて亜鉛ニッケルメッキ膜厚による防錆性能を発揮することができる。

【0046】

パイプ３とホース５の接続構造１が、本実施形態の車両のエンジンの燃料供給管路に適用されている。
これによって、車両のパイプ３とホース５の信頼性を向上させることができる。

【0047】

本実施形態のパイプ３は、金属によって形成された筒状の筒部を有し、筒部の外周側の表面は３価クロメートによってコーティングされており、筒部のうちホースが挿入された際には、当該ホースによって外周側が囲われる部分に熱処理が行われている。
このような構成を有することから、効果的にズレ及び抜けを防止することができる。

【0048】

本実施形態のパイプの表面処理方法は、金属によって形成された筒状の筒部に、３価クロメートによってコーティングする第１の工程と、前記筒部のうちホースが挿入された際には、当該ホースによって外周側が囲われる部分に熱処理を行う第２の工程と、を有する。
このような構成を有することから、効果的にズレ及び抜けを防止することができる。

【0049】

また、本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、様々な変化した構造、構成、制御を行っていても良い。

【符号の説明】

【0050】

１ 接続構造
３ パイプ
５ ホース
７ クランプ
３１ パイプ内部空間
３２ パイプ側端部
３３ 熱処理部
３４ 中間層
３５ 非熱処理部
３６ バルジ部
５１ ホース内部空間
５２ ホース側端部
１３１ 基部
１３２ 第１コーティング層
１３３ 第２コーティング層

【図1】

【図2】

【図3】

【図5】

【図4】