特開 2024-123421 シールワッシャ用継手

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024123421

(43)【公開日】2024-09-12

(54)【発明の名称】シールワッシャ用継手

(51)【国際特許分類】

   F16L 23/032 20060101AFI20240905BHJP

   F16L 47/06 20060101ALI20240905BHJP

【ＦＩ】

F16L23/032

F16L47/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023030820

(22)【出願日】2023-03-01

(71)【出願人】

【識別番号】000233619

【氏名又は名称】株式会社ニチリン

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】弁理士法人ＡＴＥＮ

(72)【発明者】

【氏名】桝野 哲朗

【テーマコード（参考）】

3H016

3H019

【Ｆターム（参考）】

3H016AA03

3H016AC01

3H016AD05

3H019JA02

(57)【要約】

【課題】軽量化を図りながら、シールワッシャのシール性を確保することが可能なシールワッシャ用継手を提供する。
【解決手段】パイプ４０に連通する流路１１を内部に有して、一端側部分を相手部品５０に嵌合可能な嵌合部２と、嵌合部２の他端側に設けられ、パイプ４０を接続可能な接続部３と、流路１１が延びる方向から見て嵌合部２の周囲に設けられ、シールワッシャ３０を介して一端側の側面を相手部品５０に当接可能なフランジ部４と、を有する。嵌合部２とフランジ部４とは、ともに金属製であって、一体に形成されており、接続部３は樹脂製であって、射出成形によって嵌合部２と一体に形成されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

樹脂製のパイプを接続可能であり、シールワッシャを介して相手部品に接続可能なシールワッシャ用継手であって、
前記パイプに連通する流路を内部に有して、一端側部分を前記相手部品に嵌合可能な嵌合部と、
前記嵌合部の他端側に設けられ、前記パイプを接続可能な接続部と、
前記流路が延びる方向から見て前記嵌合部の周囲に設けられ、前記シールワッシャを介して一端側の側面を前記相手部品に当接可能なフランジ部と、
を有し、
前記嵌合部と前記フランジ部とは、ともに金属製であって、一体に形成されており、
前記接続部は樹脂製であって、射出成形によって前記嵌合部と一体に形成されていることを特徴とするシールワッシャ用継手。

【請求項2】

前記嵌合部における前記接続部との境界部分に、接着剤が塗布されていることを特徴とする請求項１に記載のシールワッシャ用継手。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シールワッシャを介して相手部品に接続可能なシールワッシャ用継手に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、カーエアコンの冷媒用の配管は、アルミニウムなどの金属製である。金属製のパイプが接続された金属製の継手は、シールワッシャを介して相手部品に接続される場合がある。ここで、ガソリン車の燃費向上や電気自動車の走行距離延長を図るために、カーエアコンの冷媒用の配管には軽量化が求められている。そこで、金属製のパイプを樹脂化することが考えられる。この場合、金属製の継手を樹脂化する必要がある。しかし、金属製の継手を樹脂化すると、樹脂のクリープによって、シールワッシャのシール性が低下する恐れがある。

【0003】

ここで、特許文献１には、プラスチック製のコネクタのフランジと相手部材との間に封止要素（シールワッシャ）を配置し、金属製の支持体と相手部材とでフランジを挟みながら、支持体を相手部材にねじ止めする構成が開示されている。支持体の端部は、相手部材の方に折り曲げられており、ねじが締め付けられると、支持体は、フランジに対して安定して押圧され、フランジは、封止要素に対して、平行な変位を伴って押し付けられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６７３７８９０号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１では、シールワッシャのゴム部分の潰し代を確保するために、支持体の折り曲げ部分の長さ、および、フランジの厚みの寸法を厳しく管理する必要がある。また、シールワッシャのゴム部分の内周面は、樹脂製のフランジと接するため、樹脂のクリープによって、シールワッシャのゴム部分のシール性が低下する恐れがある。

【0006】

本発明の目的は、軽量化を図りながら、シールワッシャのシール性を確保することが可能なシールワッシャ用継手を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、樹脂製のパイプを接続可能であり、シールワッシャを介して相手部品に接続可能なシールワッシャ用継手であって、前記パイプに連通する流路を内部に有して、一端側部分を前記相手部品に嵌合可能な嵌合部と、前記嵌合部の他端側に設けられ、前記パイプを接続可能な接続部と、前記流路が延びる方向から見て前記嵌合部の周囲に設けられ、前記シールワッシャを介して一端側の側面を前記相手部品に当接可能なフランジ部と、を有し、前記嵌合部と前記フランジ部とは、ともに金属製であって、一体に形成されており、前記接続部は樹脂製であって、射出成形によって前記嵌合部と一体に形成されている。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、嵌合部およびフランジ部は金属製である。また、接続部は樹脂製であって、射出成形によって嵌合部と一体に形成されている。接続部およびパイプを樹脂製にすることで、配管全体が金属製である場合と比べて、配管全体を軽量化することができる。また、接続部が樹脂製なので、樹脂製のパイプを好適に接続することができる。また、フランジ部は金属製なので、フランジ部に樹脂のクリープは生じない。よって、シールワッシャを介してフランジ部の一端側の側面を相手部品に当接させた際に、シールワッシャのシール性を確保することができる。また、シールワッシャのゴム部分の内周面が当接する嵌合部が金属製であるので、嵌合部が樹脂製である場合に比べて、シールワッシャのゴム部分のシール性をより確保することができる。よって、軽量化を図りながら、シールワッシャのシール性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】シールワッシャ用継手の斜視図である。

【図2】シールワッシャ用継手の断面図である。

【図3】変形例１のシールワッシャ用継手の断面図である。

【図4】変形例２のシールワッシャ用継手の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

【0011】

（シールワッシャ用継手の構成）
本発明の実施形態によるシールワッシャ用継手は、例えば、カーエアコンの冷媒用の配管に使用される。このシールワッシャ用継手は、樹脂製のパイプを接続可能であり、シールワッシャを介して相手部品に接続可能な継手である。シールワッシャ用継手は、相手部品とペアで使用される。例えば、シールワッシャ用継手は、凸部を備えた雄側部材であり、相手部品は、凹部を備えた雌側部材である。

【0012】

シールワッシャ用継手１の斜視図である図１、および、シールワッシャ用継手１の断面図である図２に示すように、シールワッシャ用継手１は、本体部６と、接続部３と、を有している。本体部６は、嵌合部２と、フランジ部４と、を有している。

【0013】

嵌合部２は、アルミニウムなどの金属製である。嵌合部２は、円筒状である。図２に示すように、嵌合部２は、相手部品５０の流路に連通する流路１１を内部に有している。この流路１１には、相手部品５０の方から流れてくる流体が流通する。この流体は、例えば、冷媒である。

【0014】

図２に示すように、嵌合部２の一端側部分（図中左側部分）は、流路１１が延びる方向に突出した凸部２ａである。凸部２ａは、相手部品５０の凹部に嵌合可能である。

【0015】

接続部３は、樹脂製である。図１に示すように、接続部３は、円筒状である。図２に示すように、接続部３は、嵌合部２の他端側（図中右側）に設けられている。接続部３には、パイプ４０を接続可能である。パイプ４０は、樹脂製である。接続部３の内径は、パイプ４０の厚みの分だけ、流路１１の内径よりも大きくされている。

【0016】

接続部３とパイプ４０とは、レーザー溶着により接合される。接続部３は、レーザー光に対して透過性を有する樹脂材料からなり、パイプ４０は、レーザー光に対して吸収性を有する樹脂材料からなる。図２に矢印で示す照射位置から接続部３の全周にわたってレーザー光を照射すると、接続部３を透過したレーザー光がパイプ４０の表面で吸収されることで、パイプ４０の表面が発熱して溶融する。この溶融熱が接続部３の内面に伝わることで、接続部３の内面が発熱して溶融する。レーザー光の照射をやめると、溶融していたパイプ４０の表面および接続部３の内面が融合しながら凝固する。

【0017】

接続部３が樹脂製なので、樹脂製のパイプ４０を好適に接続することができる。つまり、シールワッシャ用継手１に接続するパイプとして、樹脂製のパイプ４０を採用することができる。よって、シールワッシャ用継手１が、カーエアコンの冷媒用の配管に使用されるのであれば、従来の金属製のパイプを樹脂製のパイプ４０に置き換えることができる。これにより、配管を大幅に軽量化することができる。配管の軽量化により、ガソリン車の燃費向上や電気自動車の走行距離延長を図ることができる。

【0018】

図２に示すように、嵌合部２の他端側部分（図中右側部分）の外周面には凹部が形成されており、この凹部に接続部３の凸部が嵌っている。これにより、嵌合部２から接続部３が抜けるのが抑制される。

【0019】

フランジ部４は、アルミニウムなどの金属製である。図１に示すように、フランジ部４は、流路１１が延びる方向から見て嵌合部２の周囲に設けられている。図２に示すように、嵌合部２とフランジ部４とは、一体に形成されている。フランジ部４は、シールワッシャ３０を介して一端側（図中左側）の側面を相手部品５０に当接可能である。

【0020】

本実施形態において、フランジ部４は、ボルト穴２２が形成された頭部２１を有している。ボルト穴２２には、ボルト（図示せず）が挿通される。このボルトは、シールワッシャ用継手１と相手部品５０とを締結するものである。なお、フランジ部４は、頭部２１を有さず、嵌合部２を中心とする環状であってもよい。

【0021】

図２に示すように、シールワッシャ３０は、ゴム部材３１と、リテーナ３２と、を有している。ゴム部材３１は、環状であり、その内径は、嵌合部２の外径と同じか、それよりも若干小さい。リテーナ３２は、アルミニウムなどの金属製であり、ゴム部材３１の外周側に嵌合されている。リテーナ３２には、フランジ部４のボルト穴２２に連通する穴が形成されている。図１に示すように、リテーナ３２の形状は、フランジ部４の形状よりも一回り大きくされている。

【0022】

図２に示すように、シールワッシャ用継手１のフランジ部４と相手部品５０とでシールワッシャ３０が挟持されることで、ゴム部材３１が押し潰される。その結果、相手部品５０の方から流れてくる流体が、相手部品５０とシールワッシャ用継手１との隙間から漏れるのが抑制される。

【0023】

また、シールワッシャ３０のゴム部材３１の内周面が当接する嵌合部２が金属製であるので、嵌合部２が樹脂製である場合に比べて、シールワッシャ３０のゴム部材３１のシール性がより確保される。

【0024】

図２に示すように、嵌合部２の他端側部分における接続部３との境界部分に、接着剤５が塗布されている。この接着剤５は、例えば、熱硬化性樹脂を主剤とする接着剤である。後述するように、接着剤５は、射出成形によって接続部３が形成される前に、嵌合部２に塗布される。接着剤５は、射出成型時に硬化する。この接着剤５によって、嵌合部２と接続部３との気密性が確保される。よって、相手部品５０の方から流れてくる流体が、嵌合部２と接続部３との隙間から漏れるのが抑制される。また、嵌合部２と接続部３とが接着剤５で接着されることで、嵌合部２に対して接続部３が回転するのが抑制される。

【0025】

以上のように、嵌合部２およびフランジ部４は金属製である。また、接続部３は樹脂製であって、射出成形によって嵌合部２と一体に形成されている。接続部３およびパイプを樹脂製にすることで、配管全体が金属製である場合と比べて、配管全体を軽量化することができる。また、接続部３が樹脂製なので、樹脂製のパイプ４０を好適に接続することができる。また、フランジ部４は金属製なので、フランジ部４に樹脂のクリープは生じない。よって、シールワッシャ３０を介してフランジ部４の一端側の側面を相手部品５０に当接させた際に、シールワッシャ３０のシール性を確保することができる。また、シールワッシャ３０のゴム部材３１の内周面が当接する嵌合部２が金属製であるので、嵌合部２が樹脂製である場合に比べて、シールワッシャ３０のゴム部材３１のシール性をより確保することができる。よって、軽量化を図りながら、シールワッシャ３０のシール性を確保することができる。

【0026】

また、嵌合部２における接続部３との境界部分に、接着剤５が塗布されている。この接着剤５によって、嵌合部２と接続部３との気密性を確保することができる。よって、相手部品５０の方から流れてくる流体が、嵌合部２と接続部３との隙間から漏れるのを抑制することができる。また、嵌合部２と接続部３とを接着することで、嵌合部２に対して接続部３が回転するのを抑制することができる。

【0027】

（シールワッシャ用継手の製造方法）
次に、上記の構成のシールワッシャ用継手１の製造方法について説明する。

【0028】

まず、嵌合部２とフランジ部４とが一体になった、金属製の本体部６を用意する。次に、嵌合部２における接続部３との境界部分に、接着剤５を塗布した後、接着剤５を乾燥させる（塗布工程）。次に、接着剤５を塗布した本体部６を金型にセットする（配置工程）。次に、射出成形によって接続部３を嵌合部２と一体に形成する（射出工程）。このとき、射出成形時の熱で接着剤５が反応して接続部３に接着する。

【0029】

（変形例）
上述した実施形態では、図２に示すように、フランジ部４と相手部品５０とが、ボルトで締結される構造であった。しかし、以下のような構造であってもよい。変形例１のシールワッシャ用継手１０１の断面図を図３に示す。この変形例１では、金属製の袋ナット６０によって、フランジ部４と相手部品５０（図示せず）とが強固に連結される。この変形例１では、フランジ部４は環状であって、頭部２１を有していない。また、シールワッシャ３０もリング状である。袋ナット６０のねじ部６１は、相手部品５０に螺合する。袋ナット６０のフランジ部６２は、相手部品５０とは反対側からフランジ部４を相手部品５０に押し付ける。これにより、フランジ部４と相手部品５０とでシールワッシャ３０が挟持される。

【0030】

この変形例１では、袋ナット６０のフランジ部６２をフランジ部４に当接させた状態で、本体部６と袋ナット６０とが金型にセットされ、射出成形によって接続部３が形成されることになる。

【0031】

次に、変形例２のシールワッシャ用継手２０１の断面図を図４に示す。この変形例２では、フランジ部材７０によって、フランジ部４と相手部品５０（図示せず）とが強固に連結される。この変形例２においても、フランジ部４は環状であって、頭部２１を有していない。また、シールワッシャ３０もリング状である。フランジ部材７０は、アルミニウムなどの金属製である。フランジ部材７０には、嵌合部２の他端側部分が挿通する穴が形成されている。また、フランジ部材７０には、ボルト（図示せず）が挿通するボルト穴７１が形成されている。また、フランジ部材７０には、フランジ部４が嵌る凹部７２が形成されている。フランジ部材７０と相手部品５０とでフランジ部４を挟持した状態で、フランジ部材７０と相手部品５０とが、ボルトで締結される。これにより、フランジ部４と相手部品５０とでシールワッシャ３０が挟持される。なお、図４では、２つのシールワッシャ用継手２０１が、フランジ部材７０によって相手部品５０にそれぞれ接続される構成である。

【0032】

この変形例２では、フランジ部材７０の凹部７２にフランジ部４を嵌めた状態で、本体部６とフランジ部材７０とが金型にセットされ、射出成形によって接続部３が形成されることになる。

【0033】

（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係るシールワッシャ用継手１によると、嵌合部２およびフランジ部４は金属製である。また、接続部３は樹脂製であって、射出成形によって嵌合部２と一体に形成されている。接続部３およびパイプを樹脂製にすることで、配管全体が金属製である場合と比べて、配管全体を軽量化することができる。また、接続部３が樹脂製なので、樹脂製のパイプ４０を好適に接続することができる。また、フランジ部４は金属製なので、フランジ部４に樹脂のクリープは生じない。よって、シールワッシャ３０を介してフランジ部４の一端側の側面を相手部品５０に当接させた際に、シールワッシャ３０のシール性を確保することができる。また、シールワッシャ３０のゴム部材３１の内周面が当接する嵌合部２が金属製であるので、嵌合部２が樹脂製である場合に比べて、シールワッシャ３０のゴム部材３１のシール性をより確保することができる。よって、軽量化を図りながら、シールワッシャ３０のシール性を確保することができる。

【0034】

また、嵌合部２における接続部３との境界部分に、接着剤５が塗布されている。この接着剤５によって、嵌合部２と接続部３との気密性を確保することができる。よって、相手部品５０の方から流れてくる流体が、嵌合部２と接続部３との隙間から漏れるのを抑制することができる。また、嵌合部２と接続部３とを接着することで、嵌合部２に対して接続部３が回転するのを抑制することができる。

【0035】

以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に、本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

【符号の説明】

【0036】

１，１０１，２０１ シールワッシャ用継手
２ 嵌合部
３ 接続部
４ フランジ部
５ 接着剤
６ 本体部
１１ 流路
２１ 頭部
２２ ボルト穴
３０ シールワッシャ
３１ ゴム部材
３２ リテーナ
４０ パイプ
５０ 相手部品
６０ 袋ナット
６１ ねじ部
６２ フランジ部
７０ フランジ部材
７１ ボルト穴
７２ 凹部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】