(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記カシメパイプは、前記弾性スリーブの前記第一螺旋パッキン部を挟んで前記管体の前記螺旋凸部と接触する第一螺旋加圧部と、前記弾性スリーブの前記第二螺旋パッキン部を挟んで前記管体の前記螺旋凹部と接触する第二螺旋加圧部を有し、前記カシメ機による前記第一螺旋加圧部及び前記第一螺旋パッキン部の縮径変形量よりも前記第二螺旋加圧部及び前記第二螺旋パッキン部の縮径変形量が大きくなるように設定することを特徴とする請求項1記載の管継手構造。
前記弾性スリーブは、前記管体の前記螺旋凸部と対向する前記第一螺旋パッキン部の肉厚よりも前記管体の前記螺旋凹部と対向する第二螺旋パッキン部の肉厚が厚くなるように形成され、前記カシメ機による前記カシメパイプの縮径変形で、前記第二螺旋パッキン部の内面を前記管体の前記螺旋凹部に圧接させることを特徴とする請求項1記載の管継手構造。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、このような外周面かららせん状のワイアや螺旋状補強体が突出するホースを、その内側に挿入される継手の差込部やニップルに対し圧接させて両者間の気密性を確保するためには、らせん状のワイアや螺旋状補強体が突出するホースの螺旋状部分を継手の差込部やニップルに向け締め付けて密着させるだけでは不十分で、らせん状のワイアや螺旋状補強体の間に形成される螺旋凹部も同様に締め付けて密着させる必要がある。
しかし乍ら、特許文献1の場合には、フエルールによって弾性スリーブ及びホースを継手の差込部に向け径方向へ同等に圧縮変形させても、弾性スリーブでらせん状のワイアが強く締め付けられるものの、らせん状のワイアの間に形成される螺旋凹部に対する弾性スリーブの押圧力は、らせん状のワイアに対する弾性スリーブの押圧力よりも遥かに低くなってしまった。
つまり、らせん状のワイアの圧縮変形には大きな押圧力が必要であり、フエルールを圧縮変形しても、その押圧力がワイアに作用するだけで、ワイア間の螺旋凹部に対する押圧力は低く、継手の差込部との間に気密性を確保することはできなかった。
そのため、ホースの内部を通る流体の圧力(内圧)が高くなると、らせん状のワイアの間に形成される螺旋凹部の内面部位と、継手の差込部と間に螺旋状の隙間ができて、ホース内部の流体が外部に漏れ出すという問題があった。
また、特許文献2の場合には、ホースの螺旋状補強体と嵌合する螺旋状の凹凸形状部が弾性パッキンの内周面に形成されているため、ホルダーによる締め付けで弾性パッキンの内周面を、ホースの螺旋状補強体と、螺旋状補強体の間に形成されるホースの螺旋凹部に対して、それぞれ同等に圧接させることが可能になる。
しかし、このような特許文献2であっても、螺旋状補強体の間に形成されるホースの螺旋凹部に対する弾性パッキンの押圧力が不足するため、ホースの内部を通る流体の圧力(内圧)が高くなると、弾性パッキンの内周面において螺旋状の凹凸形状部が形成されていない箇所が更に圧縮変形して、螺旋状補強体の間に形成される螺旋凹部の内面部位とニップルと間に螺旋状の隙間ができて、ホース内部の流体が外部に漏れ出すおそれがあり、十分な気密性を確保できないという問題があった。
さらに、ボルト・ナットで2分割されたホルダーをニップルに向けて締め付けても、弾性パッキンの全体を均一に縮径変形させることができず、2分割されたホルダーの間に生じる隙間で十分な気密性を確保できない。
【0005】
本発明は、このような問題に対処することを課題とするものであり、螺旋凸部が突出する管体をニップルの外周面に隙間なく圧接させて両者間の気密性を確保すること、などを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
このような目的を達成するために本発明は、外面に螺旋凸部及び該螺旋凸部の間に形成される螺旋凹部を有する管体と、前記管体の内面に沿って設けられるニップルと、前記ニップルの外周面に前記管体を挟んで覆うように設けられる弾性変形可能な弾性スリーブと、前記弾性スリーブの外側に設けられてカシメ機により縮径変形されるカシメパイプと、を備え、前記弾性スリーブは、前記管体の前記螺旋凸部と対向する第一螺旋パッキン部と、前記管体の前記螺旋凹部と対向する第二螺旋パッキン部を有し、前記螺旋凸部に対する前記弾性スリーブの前記第一螺旋パッキン部の押圧力よりも、前記螺旋凹部に対する前記弾性スリーブの前記第二螺旋パッキン部の押圧力が高くなるように設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
前述した特徴を有する本発明は、カシメ機によりカシメパイプを縮径変形させることで、管体の螺旋凸部に対する弾性スリーブの第一螺旋パッキン部の押圧力よりも、螺旋凸部の間に位置する管体の螺旋凹部に対する弾性スリーブの第二螺旋パッキン部の押圧力が高くなるように設定されるため、管体の内部を通る流体の圧力が変化して高くなっても、カシメパイプの縮径変形部位及び弾性スリーブの第二螺旋パッキン部で、管体の螺旋凹部がニップルの外周面に圧接したまま保たれる。
したがって、螺旋凸部が突出する管体をニップルの外周面に隙間なく圧接させて両者間の気密性を確保することができる。
その結果、フエルールによって弾性スリーブ及びホースを継手の差込部に向け径方向へ圧縮する従来のものや、ホルダーによって内周面にホースの螺旋状補強体と嵌合する螺旋状の凹凸形状部が形成された弾性パッキン及びホースをニップルに向け締め付ける従来のものに比べ、管体の内部を通る流体の圧力が高くなっても、管体の螺旋凹部における内面部位とニップルの外周面の間に螺旋状の隙間ができず、管体の内部を通る流体の漏れ出しを長期に亘って確実に防止することができる。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施形態に係る管継手構造Aは、その外面に螺旋凸部1a及び螺旋凸部1aの間に形成される螺旋凹部1bを有する管体1と、管体1の内面1cに沿って挿入するように設けられるニップル2と、ニップル2の外周面2aに管体1を挟んで覆うように設けられる弾性変形可能な弾性スリーブ3と、弾性スリーブ3の外側に設けられてカシメ機Bにより縮径変形されるカシメパイプ4と、を主要な構成要素として備えている。
【0010】
管体1は、例えば軟質合成樹脂やゴムなどの変形可能な軟質材料で成形された可撓性を有するホースやチューブなどであり、その外面には、螺旋凸部1aが螺旋状に突出形成されるとともに、螺旋凸部1aの間に螺旋凹部1bが螺旋状に形成されている。
つまり、管体1の外面は、螺旋凸部1aと螺旋凹部1bが管体1の軸方向へそれぞれ交互に形成されて凹凸形状になっている。
管体1の具体例としては、
図1(a)(b)及び
図2(a)(b)に示すように、その本体が平滑な外面及び内面1cを有する単層構造の円筒状に成形され、該本体の外面近くに沿って、断面円形又はそれに類似する断面形状の補強線材を、その一部分又は大部分が管体1の外面から突出するように螺旋状に巻き付けて固着し一体化することにより、断面円形などの螺旋凸部1aと平滑な螺旋凹部1bが管体1の軸方向へそれぞれ交互に一体形成される。
また、その他の例として図示しないが、管体1の本体に巻き付けられた補強線材を該本体と同じ軟質材料で被覆して一体化することも可能である。さらに、管体1の本体を複数層の積層構造に代えたり、例えばガラス繊維や難燃性繊維などの補強糸を編組して埋設したり、金属製や硬質合成樹脂製の補強線を螺旋状に埋設することも可能である。
【0011】
ニップル2は、例えば真鍮などの金属などの変形不能な剛性材料で、管体1の内径と略同じ外径を有する略円筒状に形成され、管体1において接続端部の内面1cに沿って挿入することにより、その外周面2aが管体1において接続端部の内面1cと対向するように配置される。
ニップル2の外周面2aには、管体1の内面1cと軸方向へ係合する抜け止め手段を設けることが好ましい。
ニップル2の具体例としては、
図1(a)(b)及び
図2(a)(b)に示すように、管体1の内面1cに食い込む環状突起2bと、管体1の内面1cと対向して圧接する環状凹溝2cを、それぞれニップル2の軸線方向へ交互に複数組、それぞれ竹の子状となるように形成することで、抜け止め手段が構成される。
また、その他の例として図示しないが、抜け止め手段の形状を竹の子状に代えて、各環状突起2bをテーパー状の傾斜面と逆向きの傾斜面によって断面山型状に形成したり、環状凹部2cのいずれかにOリングなどのシール材を装着して該シール材の外周端を管体1の内面1cに圧接させたり、弾性スリーブ3やカシメパイプ4を移動不能に位置決めするための位置決め手段を形成することも可能である。
【0012】
弾性スリーブ3は、例えばゴムや軟質合成樹脂などの弾性変形可能な材料で、管体1において接続端部の外面、すなわち螺旋凸部1aと対向するように、管体1の外径よりも大きな内径を有する略円筒状に形成される。弾性スリーブ3は、管体1の螺旋凸部1aと対向して接触する第一螺旋パッキン部3aと、管体1の螺旋凹部1bと対向して接触する第二螺旋パッキン部3bを有している。
さらに、弾性スリーブ3の少なくとも内周面には、管体1の外面形成される螺旋凸部1aに係合する螺旋状の凹状部位3cと、螺旋凹部1bに係合する螺旋状の凸状部位3dを形成することが好ましい。
弾性スリーブ3の具体例として、
図1(a)(b)に示される例では、弾性スリーブ3の内周面に螺旋状の凹状部位3cと凸状部位3dをそれぞれ軸方向へ交互に形成し、弾性スリーブ3の外周面にフラット形状部3eを形成することで、螺旋状の凹状部位3cの近傍位置に肉厚の薄い第一螺旋パッキン部3aが形成され、螺旋状の凸状部位3dに肉厚の厚い第二螺旋パッキン部3bが形成されている。
また、
図2(a)(b)に示される例では、弾性スリーブ3の内周面及び外周面に螺旋状の凹状部位3cと凸状部位3dを、それぞれ軸方向へ交互に形成するとともに径方向へ背中合わせに形成することで、螺旋状の凹状部位3cの近傍位置に肉厚の薄い第一螺旋パッキン部3aが形成され、螺旋状の凸状部位3dに肉厚の厚い第二螺旋パッキン部3bが形成されている。
【0013】
カシメパイプ4は、後述するカシメ機Bによる径方向への加圧では圧縮変形するが、管体1や弾性スリーブ3からの反発力では復元変形しない、例えばアルミニウムなどの変形可能な塑性材料で、弾性スリーブ3の外径よりも大きな内径を有する円筒状に形成されている。
カシメパイプ4の具体例として、
図1(a)(b)及び
図2(a)(b)に示される例では、その軸方向長さが弾性スリーブ3の軸方向長さよりも長くなるように形成している。
また、その他の例として図示しないが、カシメパイプ4の軸方向長さが弾性スリーブ3の軸方向長さと略同じに形成するか、又は弾性スリーブ3の軸方向長さよりも短くなるように形成することも可能である。
【0014】
一方、カシメ機Bは、カシメパイプ4の周囲を囲むように配置され、駆動や手動によりカシメパイプ4の外周面4aに対してその径方向へ向け接近移動する複数のカシメダイスBaを備えている。複数のカシメダイスBaは、それぞれのプレス面Bbをカシメパイプ4の外周面4aに対してその中心へ向けて同時に接触させて加圧することにより、カシメパイプ4の外周面4aを内方へ塑性変形させて縮径し、それに伴って弾性スリーブ3及び管体1が径方向へ弾性的に圧縮され、管体1の内面1cをニップル2の外周面2aに圧接させて抜け止めしている。
カシメ機Bによるカシメパイプ4の縮径変形量は、螺旋凸部1aに対する弾性スリーブ3の第一螺旋パッキン部3aの押圧力よりも、螺旋凹部1bに対する弾性スリーブ3の第二螺旋パッキン部3bの押圧力が高くなるように設定されている。
カシメ機Bの具体例としては、例えば油圧装置などの駆動源によって複数のカシメダイスBaをカシメパイプ4に向けて接近移動させる駆動式のカシメ機や、例えば実公平4−44270号公報に開示されるような手動式のカシメ機を用いることが可能である。
さらに、カシメ機Bによるカシメパイプ4のかしめ形状としては、全周を均一に締めるために断面略正八角形などにかしめる「八方締め」や、円筒状の俵を締めるように軸線方向の複数箇所をかしめる「俵締め」などが利用可能である。
【0015】
このような本発明の実施形態に係る管継手構造Aによると、カシメ機Bによりカシメパイプ4を縮径変形させることで、管体1の螺旋凸部1aに対して接触する弾性スリーブ3の第一螺旋パッキン部3aの押圧力よりも、螺旋凸部1aの間に位置する管体1の螺旋凹部1bに対して接触する弾性スリーブ3の第二螺旋パッキン部3bの押圧力が高くなるように設定される。そのため、管体1の内部を通る流体の圧力(内圧)が変化して高くなったとしても、カシメパイプ4の縮径変形部位及び弾性スリーブ3の第二螺旋パッキン部3bで、管体1の螺旋凹部1bがニップル2の外周面2aに圧接したまま保たれる。
したがって、螺旋凸部1aが突出する管体1をニップル2の外周面2aに隙間なく圧接させて両者間の気密性を確保することができる。
その結果、フエルールによって弾性スリーブ及びホースを継手の差込部に向け径方向へ圧縮する、前述した特許文献1や、ホルダーによって内周面にホースの螺旋状補強体と嵌合する螺旋状の凹凸形状部が形成された弾性パッキン及びホースをニップルに向け締め付ける、前述した特許文献2に比べ、管体1の内部を通る流体の圧力(内圧)が高くなったとしても、管体1の螺旋凹部1bにおける内面部位1bcとニップル2の外周面2aの間に螺旋状の隙間ができず、管体1の内部を通る流体の漏れ出しを長期に亘って確実に防止することができる。
次に、本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例1】
【0016】
この実施例1は、
図1(a)(b)に示すように、カシメパイプ4が、弾性スリーブ3の第一螺旋パッキン部3aを挟んで管体1の螺旋凸部1aと接触する第一螺旋加圧部4bと、弾性スリーブ3の第二螺旋パッキン部3bを挟んで管体1の螺旋凹部1bと接触する第二螺旋加圧部4cを有し、カシメ機Bによるカシメパイプ4の縮径変形量を、カシメパイプ4の第一螺旋加圧部4b及び弾性スリーブ3の第一螺旋パッキン部3aの縮径変形量(カシメ圧)よりもカシメパイプ4の第二螺旋加圧部4c及び弾性スリーブ3の第二螺旋パッキン部3bの縮径変形量(カシメ圧)が大きくなるように設定したものである。
【0017】
図1(a)(b)に示される例では、カシメ機BのカシメダイスBaが、カシメパイプ4の外周面4aと接触するプレス面Bbに、カシメパイプ4の第二螺旋加圧部4cに向けて突出する螺旋突起部B1を有している。螺旋突起部B1を除いたカシメダイスBaのプレス面Bbは、カシメパイプ4の第二螺旋加圧部4cと対向して平滑に形成されている。
【0018】
さらに、実施例1では、ニップル2の基端に継手部5としてネジ部5aと、スパナやレンチなどの工具が係合する工具係合部5bが形成され、ネジ部5aを他の管路(図示せず)や他の機器(図示せず)などに螺着することで接続される。
【0019】
このような本発明の実施例1に係る管継手構造Aによると、カシメ機Bによりカシメパイプ4の第一螺旋加圧部4bと第二螺旋加圧部4cをそれぞれ縮径変形させることで、管体1の螺旋凸部1aと第一螺旋加圧部4bの間に位置する比較的に肉厚の薄い第一螺旋パッキン部3aよりも、管体1の螺旋凹部1bと第二螺旋加圧部4cの間に位置する比較的に肉厚の厚い弾性スリーブ3の第二螺旋パッキン部3bが更に大きく圧縮変形され、管体1の螺旋凹部1bに対して第二螺旋パッキン部3bが、管体1の螺旋凸部1aに対する第一螺旋パッキン部3aの圧接力よりも更に強く圧接され、この圧接状態が保たれる。
したがって、管体1の螺旋凹部1bに弾性スリーブ3の第二螺旋パッキン部3bをより強く密着させて浮き上がり不能に保持することができる。
その結果、管体1の内部を通る流体の圧力(内圧)が著しく高くなったとしても、管体1の螺旋凹部1bにおける内面部位1bcとニップル2の外周面2aの間に螺旋状の隙間ができず、管体1の内部を通る流体の漏れ出しを長期に亘ってより確実に防止可能となるという利点がある。
【実施例2】
【0020】
この実施例2は、
図2(a)(b)に示すように、弾性スリーブ3が、管体1の螺旋凸部1aと対向する第一螺旋パッキン部3aの肉厚よりも管体1の螺旋凹部1bと対向する第二螺旋パッキン部3bの肉厚が厚くなるように形成され、カシメ機Bによるカシメパイプ4の縮径変形で、第二螺旋パッキン部3bの内面を管体1の螺旋凹部1bに圧接させる構成が、
図1(a)(b)に示した実施例1とは異なり、それ以外の構成は実施例1と同じものである。
【0021】
図2(a)(b)に示される例では、弾性スリーブ3において、第一螺旋パッキン部3aの断面形状が薄板状に形成され、第二螺旋パッキン部3bの断面形状が円形に形成されている。
また、その他の例として図示しないが、弾性スリーブ3の少なくとも内周面に配置される第一螺旋パッキン部3aの断面形状を半円形状に凹ませたり、第二螺旋パッキン部3bの断面形状を楕円形や矩形などに変更したりすることも可能である。
さらに、
図2(a)(b)に示される例では、カシメ機BのカシメダイスBaにおいてカシメパイプ4の外周面4aと接触するプレス面Bbが、平滑面B2を有している。
【0022】
このような本発明の実施例2に係る管継手構造Aによると、カシメ機Bによりカシメパイプ4を縮径変形させることで、管体1の螺旋凸部1aとカシメパイプ4の内周面4dとの間に位置する肉厚の薄い第一螺旋パッキン部3aよりも、管体1の螺旋凹部1bとカシメパイプ4の内周面4dとの間に位置する肉厚の厚い弾性スリーブ3の第二螺旋パッキン部3bが更に大きく圧縮変形され、管体1の螺旋凹部1bに対して第二螺旋パッキン部3bが、管体1の螺旋凸部1aに対する第一螺旋パッキン部3aの圧接力よりも更に強く圧接され、この圧接状態が保たれる。
したがって、管体1の螺旋凹部1bに弾性スリーブ3の第二螺旋パッキン部3bをより強く密着させて浮き上がり不能に保持することができる。
その結果、管体1の内部を通る流体の圧力(内圧)が著しく高くなったとしても、管体1の螺旋凹部1bにおける内面部位1bcとニップル2の外周面2aの間に螺旋状の隙間ができず、管体1の内部を通る流体の漏れ出しを長期に亘ってより確実に防止可能となるという利点がある。
【0023】
なお、前述した実施例1及び実施例2では、ニップル2の基端に継手部5としてネジ部5aと工具係合部5bが形成される場合を示したが、これに限定されず、ネジ部5a及び工具係合部5bに代えて、図示しないがフランジを形成し、袋ナットなどの連結部材を介して他の管路や他の機器などに接続されるようにしてもよい。
また、継手部5としてネジ部5a及び工具係合部5bやフランジと別構造のものを形成してもよい。