(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】
(24)【登録日】2024-06-18
(45)【発行日】2024-06-26
(54)【発明の名称】ホース加締金具の製造方法
(51)【国際特許分類】
F16L 33/207 20060101AFI20240619BHJP
F16L 58/00 20060101ALI20240619BHJP
B21D 39/04 20060101ALI20240619BHJP
【ＦＩ】
F16L33/207
F16L58/00
B21D39/04 C
B21D39/04 B
【請求項の数】
1
(21)【出願番号】P 2019229085
(22)【出願日】2019-12-19
(65)【公開番号】P2021095980
(43)【公開日】2021-06-24
【審査請求日】2022-11-09
(73)【特許権者】
【識別番号】000006714
【氏名又は名称】横浜ゴム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001368
【氏名又は名称】清流国際弁理士法人
(74)【代理人】
【識別番号】100129252
【弁理士】
【氏名又は名称】昼間 孝良
(74)【代理人】
【識別番号】100155033
【弁理士】
【氏名又は名称】境澤 正夫
(72)【発明者】
【氏名】梶 聡
【審査官】広瀬 雅治
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１８／０３４７７３７（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開昭６２－２５５６８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－２５７７６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０１－１４５４８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０１－２４７８９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第９４／０１９６４１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許第０５３３３９１３（ＵＳ，Ａ）
【文献】特開２００７－０２４１４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００８／０１９７６２４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１４－００１７４７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｌ ３３／２０７
Ｆ１６Ｌ ５８／００
Ｂ２１Ｄ ３９／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
筒状の金属製のニップルの外周側に筒状の金属製のソケットを配置して、前記ニップルの係合部と前記ソケットの係合部とを接触させて互いを係合させ、接触するそれぞれの前記係合部の境界に水分または塩分が残留する環境下で使用されるホース加締金具の製造方法において、
前記ニップルと前記ソケットのそれぞれの前記係合部に使用される金属材質どうしの標準電極電位の大小関係を、前記金属材質どうしを接触させた状態で電解質中に配置して腐食状況を観察する試験を行って予め把握しておき、前記ニップルの前記係合部には前記ソケットの前記係合部に使用される金属材質よりも標準電極電位が大きい金属材質を使用することを特徴とするホース加締金具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ホース加締金具の製造方法に関し、さらに詳しくは、ニップルの腐食を一段と抑制してホース加締金具の耐用期間を長くすることができるホース加締金具の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
ゴムホースの端部に取り付けられるホース加締金具は、ニップルとソケットとで構成されている。一般的なホース加締金具では、ソケットの一端部はニップルに接触して係合し、ニップルに外挿されたホース端部はソケットが加締められることにより、ニップルとソケットの間に挟まれる。これにより、ニップルとソケットとの間にホース端部を固定する（例えば、特許文献１、２参照）。
【0003】
ニップルとソケットとが異種金属で形成されていると、ニップルとソケットとが係合している構造では、電位（標準電極電位）の異なる異種金属どうしが接触した状態になる。異種金属が電解質中で接触すると、一方の金属がアノードとなって腐食が促進され、他方の金属はカソードとなって腐食が抑制される。そのため、ホース加締金具での腐食発生を防止するために、通常、ニップルとソケットとは同種の金属材料で形成されている。
【0004】
ホース加締金具が取り付けられたホースは、屋内外の様々な環境下で使用される。例えば、雨水などの水分や海水などの塩分がホース加締金具に付着する使用環境下では、ソケットとニップルとが接触して係合している係合部に、水分や塩分が溜まり易くなる。これに起因して、ニップルとソケットとが同種の金属材料で形成されていても、この係合部には腐食が発生し易くなる。ホース加締金具ではニップルは、より耐圧強度が供給される部品なので、この係合部でニップルに腐食が生じて腐食が進行するとホース加締金具は使用できなくなる。それ故、ニップルの腐食を抑制してホース加締金具の耐用期間を長くするには改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００５－１４０２００号公報
【文献】特開２０１５－１１３８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、ニップルの腐食を一段と抑制してホース加締金具の耐用期間を長くすることができるホース加締金具の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するため本発明のホース加締金具の製造方法は、筒状の金属製のニップルの外周側に筒状の金属製のソケットを配置して、前記ニップルの係合部と前記ソケットの係合部とを接触させて互いを係合させ、接触するそれぞれの前記係合部の境界に水分または塩分が残留する環境下で使用されるホース加締金具の製造方法において、前記ニップルと前記ソケットのそれぞれの前記係合部に使用される金属材質どうしの標準電極電位の大小関係を、前記金属材質どうしを接触させた状態で電解質中に配置して腐食状況を観察する試験を行って予め把握しておき、前記ニップルの前記係合部には前記ソケットの前記係合部に使用される金属材質よりも標準電極電位が大きい金属材質を使用することを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、前記ニップルと前記ソケットのそれぞれの前記係合部に使用される金属材質どうしの標準電極電位の大小関係を予め把握しておくことで、前記ニップルの前記係合部には前記ソケットの前記係合部に使用される金属材質よりも標準電極電位が大きい金属材質が確実に使用される。前記ニップルと前記ソケットの係合部どうしが接触して互いを係合するホース加締金具なので、ホース加締金具では相対的に標準電極電位が低い前記ソケットの前記係合部が腐食し易くなる。即ち、前記ソケットの前記係合部を犠牲にして腐食を促進せることで、耐圧強度が最も要求される前記ニップルの腐食を一段と抑制することができる。これに伴い、ホース加締金具の耐用期間を長くするには有利になる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明により製造されたホース加締金具を上半分を断面で例示する側面図である。
【図5】ソケットの係合部の腐食状態を拡大して模式的に例示する断面図である。
【図6】互いのメッキ層が剥がれた状態で係合している係合部を拡大して模式的に例示する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明のホース加締金具の製造方法を、図に示した実施形態に基づいて説明する。
【0012】
図１～図２に例示するホース加締金具１（以下、加締金具１という）は、筒状の金属製のニップル２と、ニップル２の外周側に設置される筒状の金属製のソケット４とを有している。この加締金具１には後述するように、ゴムホースや樹脂ホースなどのホース端部８ａが固定される。図中の一点鎖線ＣＬは、ニップル２およびソケット４の筒軸心を示している。
【0013】
ニップル２の筒軸方向の中途の位置の外表面には、凹状に窪んだ環状の係合部３が形成されている。ニップル２の係合部３よりも筒軸方向一方側（図１では右側）の表面には、ホース端部８ａの抜けを防止するための凹凸が形成されている。
【0014】
ソケット４の筒軸方向他方側端部（図１では左側端部）には、環状の係合部５が形成されている。ソケット４の内周側には筒軸方向一方側の開口からホース端部８ａが挿入されて配置される。ソケット４のホース端部８ａが配置される範囲は、ホース固定加締部６になる。
【0015】
互いの係合部３、５は接触して係合していて、両者の係合によってソケット４がニップル２に固定されている。この実施形態では、ニップル２の周壁の肉厚がソケット４の係合部５の肉厚よりも薄くなっている。図３に例示するように、この実施形態では、ニップル２はメッキ処理されていて表面がメッキ層２ａによって被覆されている。ソケット４はメッキ処理が施されていない。したがって、メッキ層２ａに係合部５の表面が接触している。尚、ソケット４の表面がメッキ層によって被覆されている仕様にすることもできる。
【0016】
図４に例示するように加締金具１には、様々なホース８のホース端部８ａが固定される。ホース８には適宜、補強層９が埋設される。ニップル２の外周面とソケット４の内周面との間に挿入されたホース端部８ａが、ニップル２とソケット４とによって挟持されている。ソケット４を外周側から加締めることでソケット４の内周面に形成された係止突起７が、ホース端部８ａの外周面から内周側に向かって食い込むことでホース端部８ａと加締金具１とが強固に固定されている。互いの係合部３、５が係合することで、ソケット４（ホース８）が筒軸方向に外れる不具合を防止することが期待できるが、実質的には、ソケット４が加締められてホース端部８ａおよびニップル２と一体化していることで、ソケット４（ホース８）が筒軸方向に外れることが防止される。
【0017】
本発明は、それぞれの係合部３、５に使用される材質に工夫をしている。即ち、それぞれの係合部３、５に使用される金属材質どうしの標準電極電位の大小関係が予め把握されている。そして、ニップル２の係合部３には、ソケット４の係合部５に使用される材質よりも標準電極電位が大きい金属材質が使用されている。換言すると、異種金属接触腐食の際にアノードになる金属材質がソケット４（係合部５）に使用され、カソードになる金属材質がニップル２（係合部３）に使用されている。このようにして、あえて異種金属接合腐食が発生し易くしている。
【0018】
標準電極電位は、異種金属接触腐食が生じる際のそれぞれの金属材質の腐食し易さ（腐食し難さ）の指標となる。両者の電位差が大きい程、相対的に電位が小さい金属材質の腐食が促進され、相対的に電位が大きい金属材質の腐食が抑制される。したがって、ニップル２の係合部３に使用される金属材質とソケット４の係合部５に使用される金属材質との標準電極電位の差を０．０１Ｖ以上にして、この電位差はできるだけ大きくするとよい。
【0019】
ニップル２の素地の金属材質は例えば炭素鋼、ステンレス鋼などである。ソケット４の素地の金属材質は例えばアルミニウム、アルミニウム合金などである。ニップル２、ソケット４はそれぞれ、全体素地が単一の材質が形成されるので、これらの材質がそれぞれの係合部３、５での素地の金属材質になる。メッキ層２ａの金属材質としては例えば、ニッケル、亜鉛、クロム、錫、銀、これらのいずれかを含む合金などである。
【0020】
この実施形態では、それぞれの係合部３、５は、メッキ層２ａと表面がメッキ処理されていない係合部５とが接触しているので、メッキ層２ａの金属材質とソケット４の素地の金属材質どうしの標準電極電位の大小関係が予め把握されている。そして、メッキ層２ａには、係合部５の素地の金属材質よりも標準電極電位が大きい金属材質が使用されている。
【0021】
次に、この加締金具１を製造する手順の一例を説明する。
【0022】
まず、ニップル２とソケット４のそれぞれの係合部３、５に使用される金属材質どうしの標準電極電位の大小関係を予め把握しておく。これらの金属材質が各種合金などの場合は、標準電極電位の大小関係が明確ではないので、互いの金属材質を接触させた状態で電解質中に配置して腐食状況を観察する試験（いわゆる塩水噴霧試験など）を行って、この大小関係を把握する。そして、この把握した結果に基づいて、ニップル２の係合部３にはソケット４の係合部５に使用される金属材質よりも標準電極電位が大きい金属材質を使用する。
【0023】
そして、図１に例示するように、ソケット４にニップル２を挿入してニップル２の外周側にソケット４を配置する。そして、係合部３と係合部５とを接触させて互いを係合させる。
【0024】
次いで、図４に例示するように、ホース端部８ａをニップル２の外周面とソケット４の内周面との間に挿入してニップル２に外嵌した状態で、加締具を使用してホース固定加締部６の外周面を押圧してソケット４を筒軸心ＣＬに向かって加締める。これにより、ホース端部８はニップル２とソケット４とによって挟まれて加締金具１に固定される。
【0025】
加締金具１がホース端部８ａに取り付けられたホース８は、水分や塩分などが付着する環境下で使用されることがある。このような環境下では、係合部３と係合部５との境界などに水分や塩分などが残留し易くなる。係合部３、５に使用される材質は上述したように決定されているので、図５の二点鎖線で例示する範囲Ｂのように、相対的に標準電極電位が低いソケット４の係合部５で腐食が発生する。一方、相対的に標準電極電位が高いニップル２の係合部３での腐食は抑制される。
【0026】
本発明はこのようにして、ソケット４の係合部５をあえて犠牲にして腐食を促進させ、ニップル２の係合部３の腐食を抑制する。ソケット４の係合部５は腐食しても実用上、実質的な支障が生じない。一方、ニップル２はより加締金具１の中で最も耐圧性が要求される重要部品なので、本発明によれば、ニップル２を長期に渡って腐食させずに健全な状態に維持するには有利になる。これに伴い、加締金具１を支障無く使用できる耐用期間を長くすることが可能になる。
【0027】
図６に例示するように、ホース端部８ａを加締金具１に固定した時または固定した後に、係合部３では何らかの原因でメッキ層２ａの一部が剥がれることがあり、或いは、係合部３がメッキ層２ａを有していない（それぞれの係合部３、５がメッキ層により被覆されていない）場合もある。このような場合は、それぞれの係合部３、５の素地の金属材質どうしが接触する。そこで、係合部３、５の接触する素地の金属材質どうしの標準電極電位の大小関係を予め把握しておくこともできる。そして、ニップル２の係合部３の素地には、ソケット４の係合部５の素地に使用される金属材質よりも標準電極電位が大きい金属材質を使用する。これにより、上述した実施形態と同様に、ソケット４の係合部５の腐食が促進され、ニップル２の係合部３の腐食が抑制される。そのため、加締金具１を支障無く使用できる耐用期間を長くすることが可能になる。
【0028】
或いは、標準電極電位が予め把握されるそれぞれの係合部３、５に使用される材質を、それぞれの係合部３、５の素地の金属材質にして、さらに、係合部３、５の表面がメッキ層で被覆されている場合は、そのメッキ層の金属材質にすることもできる。そして、係合部３の素地の金属材質には係合部５の素地の金属材質よりも標準電極電位が高いものを使用し、かつ、メッキ層２ａの金属材質には係合部５の表面を被覆するメッキ層の金属材質よりも標準電極電位が高いものを使用する。このように係合部３、５の素地の金属材質、メッキ層の金属材質を決定すると、ニップル２の腐食を抑制するには益々有利になる。
【実施例】
【0029】
ニップルおよびソケットを表１に示す金属材質にして、図４に例示するような加締金具にホース端部を固定した３種類の試験サンプル（サンプル１、２、３）を作製した。サンプル１ではニップルのみに表面にメッキ処理をし、サンプル２、３ではニップルおよびソケットの表面にメッキ処理をしている。それぞれの試験サンプルに対してＪＩＳ Ｚ ２３７１（塩水噴霧試験方法）に規定されている中性塩水噴霧試験（neutral salt spray test）を実施して、試験時間１０００ｈｒ後のニップルおよびソケットの腐食状態を確認した。その結果は表１に示す。
【0030】
【表1】
【0031】
サンプル１では、ニップルの素地の金属材質はソケットの素地の金属材質よりも標準電極電位が大きく、かつ、ニップルの素地の金属材質はソケットの表面のメッキ層の金属材質よりも標準電極電位が大きい。
サンプル２、３では、ニップルの素地の金属材質とソケットの素地の金属材質とは標準電極電位が同じで、かつ、ニップルの表面のメッキ層の金属材質とソケットの表面のメッキ層の金属材質とは標準電極電位が同じになっている。
サンプル２、３では、ニップルの素地の金属材質とソケットの素地の金属材質とは標準電極電位が同じで、かつ、ニップルの表面のメッキ層の金属材質とソケットの表面のメッキ層の金属材質とは標準電極電位が同じになっている。
【0032】
表１の結果から、サンプル１はニップルの腐食を抑制するには優れた効果を有していることが分かる。
【符号の説明】
【0033】
１ ホース加締金具
２ ニップル
２ａ メッキ層
３ 係合部
４ ソケット
５ 係合部
６ ホース固定加締部
７ 係止突起
８ ホース
８ａ ホース端部
９ 補強層
２ ニップル
２ａ メッキ層
３ 係合部
４ ソケット
５ 係合部
６ ホース固定加締部
７ 係止突起
８ ホース
８ａ ホース端部
９ 補強層
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】