(57)【要約】【課題】冷媒配管接続継手の高さを低くしても疲労強度が高く維持できる、コンパクトでかつ耐久性に優れた冷媒配管接続継手およびその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の冷媒配管接続継手１は、接続対象物２にボルト３で固定される固定ブロック４と、この固定ブロック４に挿通されて支持された冷媒配管５とからなり、冷媒配管５は内側曲げ半径が３ｍｍ以下、好ましくは略０のＬ字形に曲げられている。そして、曲折部１０の内側曲部１０ａが固定ブロック４に収容されるとともに、直管部１４に固定ブロック４の加締め爪６が加締められ、この加締め部位７における冷媒配管５の外周面の断面形状が、長径ｄ1／短径ｄ2の比で１．３以下、好ましくは１．２以下となるように、固定ブロック４と冷媒配管５とが固定されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が流れる内部通路を備えた接続対象物に、接続具で固定される固定ブロックと、この固定ブロックに挿通された状態で支持された冷媒配管とを備え、前記固定ブロックを前記接続対象物に固定することによって、前記冷媒配管と前記内部通路とが接続される冷媒配管接続継手において、前記冷媒配管は、前記内部通路と接続される側に、内側曲部の曲げ半径が３ｍｍ以下である曲折部を備え、前記固定ブロックは、前記曲折部の内側曲部を収容する曲折収容部を備えるとともに、前記冷媒配管の直管部に加締められる加締め爪を備えた冷媒配管接続継手であって、
この加締め爪が加締められた加締め部位における前記冷媒配管の外周面の断面形状が、長径／短径の比で１．３以下であることを特徴とする冷媒配管接続継手。
【請求項２】
前記加締め爪が加締められた加締め部位において、前記加締め爪の最上端と前記冷媒配管の最上端とが略一致する高さとなる請求項１に記載の冷媒配管接続継手。
【請求項３】
請求項１または２に記載の冷媒配管接続継手を製造する方法であって、
前記加締め爪を前記冷媒配管に加締める際に、前記加締め部位となる冷媒配管の内部に、あらかじめ前記冷媒配管の断面形状を保持する断面形状保持部材を挿入してから加締めることを特徴とする冷媒配管接続継手の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーエアコン等の冷媒回路を構成する際に用いられる、機器と冷媒配管とを接続する冷媒配管接続継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
〔従来技術１〕
従来の技術として、図７に示すような冷媒配管継手が提案されている（特許文献１参照）。この冷媒配管接続継手１は、接続対象物２にボルト３で固定される固定ブロック４と、この固定ブロック４に挿通されて支持された冷媒配管５とからなり、冷媒配管５はＬ字形に曲げられている。そして、リングシール部１１と、曲折部１０の少なくとも内側曲部１０ａとが固定ブロック４に収容された状態で、固定ブロック４と冷媒配管５とが固定されている。これにより、固定ブロック４の接続面と冷媒配管５との寸法、つまり冷媒配管接続継手１の高さｈ1が低く設けられるとするものである。
【０００３】
〔従来技術２〕
ところが、上記従来技術１の冷媒配管接続継手１は冷媒配管５の直管部１４側が固定されていないため、振動等による冷媒配管５のガタツキが問題となった。そこで、上記従来技術１の冷媒配管接続継手１を改良したものとして、図８に示すように、固定ブロック４に加締め爪６を設け、この加締め爪６を冷媒配管５の直管部１４に加締めたものが実用化されている。これにより、振動等による冷媒配管５のガタツキをより確実に防止することができるようになった。
【０００４】
上記従来技術２の冷媒配管接続継手１がエンジンルーム内に設置されたとき、冷媒配管５はコンプレッサからの振動等により繰り返し荷重を受ける。そして、冷媒配管５は加締め爪６で加締められた部位７で固定されているため、特にこの部位７に応力が集中することとなる。
【０００５】
そこで、冷媒配管接続継手１の耐久性を評価するため、固定ブロック４を固定して冷媒配管５の直管部１４先端に一定の曲げ荷重を掛けつつ当該先端を冷媒配管５の軸周りに回転させる回転疲労試験を行い、この試験結果から求められた疲労限（疲労強度）が規定値以上のものを冷媒配管接続継手１として採用することが行われている。
【０００６】
ところで、近年エンジンルーム内への各種機器の設置がますます過密化しているため、冷媒配管接続継手１の高さｈ1をさらに低くした、よりコンパクトな冷媒配管接続継手の開発が要請されていた。
【０００７】
しかるに、冷媒配管接続継手１の高さｈ1を単に低くするだけでは上記疲労強度が低下して規定値を満たさなくなり、上記コンパクト化の要請を満足する冷媒配管接続継手が得られない状況にあった。
【特許文献１】特開平７−１２２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は、冷媒配管接続継手の高さを低くしても疲労強度が高く維持できる、コンパクトでかつ耐久性に優れた冷媒配管接続継手およびその製造方法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】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、冷媒が流れる内部通路を備えた接続対象物に、接続具で固定される固定ブロックと、この固定ブロックに挿通された状態で支持された冷媒配管とを備え、前記固定ブロックを前記接続対象物に固定することによって、前記冷媒配管と前記内部通路とが接続される冷媒配管接続継手において、前記冷媒配管は、前記内部通路と接続される側に、内側曲部の曲げ半径が３ｍｍ以下である曲折部を備え、前記固定ブロックは、前記曲折部の内側曲部を収容する曲折収容部を備えるとともに、前記冷媒配管の直管部に加締められる加締め爪を備えた冷媒配管接続継手であって、この加締め爪が加締められた加締め部位における前記冷媒配管の外周面の断面形状が、長径／短径の比で１．３以下であることを特徴とする冷媒配管接続継手である。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記加締め爪が加締められた加締め部位において、前記加締め爪の最上端と前記冷媒配管の最上端とが略一致する高さとなる請求項１に記載の冷媒配管接続継手である。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の冷媒配管接続継手を製造する方法であって、前記加締め爪を前記冷媒配管に加締める際に、前記加締部位となる冷媒配管の内部に、あらかじめ前記冷媒配管の断面形状を保持する断面形状保持部材を挿入してから加締めることを特徴とする冷媒配管接続継手の製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、加締め爪で固定された部位の冷媒配管の断面形状を過度に扁平化しないことによって、疲労強度を高く維持でき、コンパクトでかつ耐久性に優れた冷媒配管接続継手およびその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
〔冷媒配管接続継手の構成〕
図１に実施の形態に係る冷媒配管接続継手を示す。（ａ）は冷媒配管接続継手の側面図、（ｂ）は冷媒配管接続継手の上面図、（ｃ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。なお、上記図７および図８に示した従来の冷媒配管接続継手と同一の部品および部位には同一の符号を付した。冷媒配管接続継手１は、カーエアコンの冷媒回路を接続する際に用いられるもので、接続対象物としてのエアコン機器２に接続具としてのボルト３によって固定される固定ブロック４と、この固定ブロック４に端部側が挿通された状態で支持される冷媒配管５とからなる。なお、エアコン機器２は、冷媒配管５と連通する内部通路９を備え、固定ブロック４をエアコン機器２に固定することによって、冷媒配管５と内部通路９とが接続される。
【００１５】
冷媒配管５は、アルミニウム製の管で、内部通路９と接続される側に、内側の曲げ半径が３ｍｍ以下、好ましくは略０のＬ字形に曲げられた曲折部１０を備える。つまり、冷媒配管５は、内部通路９と接続される側が、エルボ形状に形成されている。冷媒配管５は、円環状に凹んだＯリング溝１２を備え、このＯリング溝１２内にはシール用のＯリング１３が装着される。
【００１６】
固定ブロック４は、アルミニウム製のブロック体で、ボルト３を挿通するボルト挿通穴１５を備えるとともに、冷媒配管５の接続端部１９側を挿通する管挿通穴１６を備える。この管挿通穴１６は、冷媒配管５の曲折部１０の内側曲部１０ａを覆う曲折収容部１８が設けられている。さらに、冷媒配管５の直管部１４を両側から挟み込むように加締められた２本の加締め爪６が設けられている。そして、冷媒配管５の内側曲部１０ａが曲折収容部１８に接触し、冷媒配管５の直管部１４が加締め爪６と加締めにより固着したことによって固定ブロック４と冷媒配管５とがガタツキなくより確実に固定される。
【００１７】
２本の加締め爪６で加締められた加締め部位７における冷媒配管５の外周面の断面形状は、図１（ｃ）に示す長径ｄ1／短径ｄ2の比で１．３以下、好ましくは１．２以下とする。これにより、冷媒配管接続継手１の耐久性を高く維持できる。ここに、長径ｄ1は外周面の断面形状の最大径を意味し、短径ｄ2は外周面の断面形状の最小径を意味する。
【００１８】
上記のように長径ｄ1／短径ｄ2の比を限定したのは以下の理由による。すなわち、回転疲労試験において冷媒配管５の直管部１４先端が短径ｄ2に沿う方向に曲げられた状態となったときに、加締め部位７の最も直管部１４先端寄りの位置７ａに最大の曲げ応力が発生する。そして、上記長径ｄ1／短径ｄ2の比が大きくなるほど上記最大応力が上昇し、ついには疲労限が規定値より低くなってしまうためである。したがって、上記断面形状はできるだけ真円に近い形状とすることが望ましい。
【００１９】
〔冷媒配管接続継手の製造方法〕
次に、上記冷媒配管接続継手１の主要部の製造方法を説明する。まず、押出成形されたアルミニウム製の冷媒配管５の端部近傍を、極小曲率でパイプを曲げ加工する曲げ加工装置（特開平８−３２３４２５号公報参照）を用いて、内側の曲げ半径が略０のＬ字形のエルボ形状に形成する。一方、ボルト挿通穴１５、管挿通穴１６および加締め爪６を有するアルミニウム製の固定ブロック４を押出し材からの切削によって形成する。
【００２０】
次に、固定ブロック４の管挿通穴１６内に冷媒配管５の端部を挿通し、曲折収容部１８に内側曲部１０ａを接触させる。そして、冷媒配管５の直管部１４内に断面形状保持部材として冷媒配管５内径よりやや細径の鋼製の中実棒８を、その先端部が加締め部位７まで届くように挿入したのち、対向する１対の加締め爪６の先端部をともに内側に折り曲げるように加締めて、これら対向する１対の加締め爪６で冷媒配管５を包み込むようにして固定する。加締め完了後中実棒８を抜き取る。加締め部位７における冷媒配管５の外周面の断面形状は、以下のようにして適正なものとすることができる。例えば予備実験で加締め爪６の長さ、断面形状保持部材８の断面形状、加締め力等の加締め条件を種々変更して加締めを行って上記長径ｄ1／短径ｄ2の比を測定し、長径ｄ1／短径ｄ2の比で１．３以下、好ましくは１．２以下が得られる加締め条件を求めておき、その条件で加締めることにより、再現性良く適正な断面形状を得ることができる。
【００２１】
次に、固定ブロック４から突出した冷媒配管５に、プレス加工により管軸方向に圧縮して円筒状の拡管部１９を形成した後、例えば転造加工等によりＯリング溝１２を形成する。その後、Ｏリング溝１２内にＯリング１３を装着して、冷媒配管接続継手１が完成する。
【００２２】
〔変形例〕
上記実施の形態では、冷媒配管５および固定ブロック４の材質としてアルミニウムを例示したが、アルミニウム合金、銅、黄銅、ステンレスなど他の材質を用いてもよい。また、冷媒配管５と固定ブロック４の材質は必ずしも同じ材質に限られるものではなく、異なる材質としてもよい。また、接続具３としてボルトを例示したが、ネジや嵌め合わせによって係合する係合構造など、他の手段を用いてもよい。また、１対の加締め爪６で冷媒配管を固定する例を示したが、２対以上の加締め爪で固定するようにしてもよい。また、固定ブロック４に１本の冷媒配管５を固定した例を示したが、複数の冷媒配管を固定して、１度の組付によって複数の冷媒通路を接続するように設けてもよい。また、また、固定ブロック４を押出し材からの切削によって形成する例を示したが、プレス冷鍛加工技術によって形成してもよく、アルミニウムのダイカスト技術によって形成してもよい。また、断面形状保持部材８として鋼製の中実棒を例示したが、黄銅、ステンレスなど他の変形しにくい材質からなる中実棒を用いてもよい。冷媒配管接続継手１をカーエアコンの冷媒回路の接続に用いる例を示したが、ルームエアコン、冷凍機の冷媒回路の接続にも用いることができる。したがって、接続対象物２としてエアコン機器を例示したが、冷凍機にも用いることができる。
【実施例】
【００２３】
上記実施の形態で説明した製造方法により冷媒配管接続継手１を製造した。冷媒配管５は、外径１２ｍｍ、肉厚１．７５ｍｍのアルミニウム製パイプの端部から約２１ｍｍの位置を前記曲げ加工装置（株式会社オプトン製）を用いて、内側の曲げ半径が略０のＬ字形のエルボ形状に形成した。固定ブロック４は、押出し材からの切削により、図２に示すような、１個のボルト挿通穴１５、１個の管挿通穴１６および対向する１対（２本）の加締め爪６を有するアルミニウム製のブロック形状に形成した。なお固定ブロック４は、加締め爪の高さｈ2が約１０ｍｍのもの（比較例）と約５ｍｍのもの（実施例）を２種類作製した。
【００２４】
そして、これら２種類の固定ブロック４のそれぞれに冷媒配管５をセットしたのち、この冷媒配管５の直管部１４内に断面形状保持部材８を、その先端部が加締め部位７まで届くように挿入した。断面形状保持部材８としては、図３および図４に示すように、８．５ｍｍ径の中実棒鋼の先端部を一部面取りしたものを用いた。なお、図３は比較例に用いたもの、図４は実施例に用いたものを示す。
【００２５】
その後、加締め装置により、対向する１対の加締め爪６の先端部をともに内側に折り曲げるように加締めて、これら対向する１対の加締め爪６で冷媒配管５を包み込むようにして固定し、加締め完了後断面形状保持部材８を抜き取った。最後に、固定ブロック４から突出した冷媒配管５に、プレス加工により管軸方向に圧縮して円筒状の拡管部１９を形成した後、転造加工によりＯリング溝１２を形成した。
【００２６】
このようにして得られた冷媒配管接続継手１の加締め部位７を管軸に対して垂直に切断し、その断面（図１（ａ）のＡ−Ａ線断面すなわち図１（ｃ）に相当）のマクロ観察を行った。図５に、この断面の様子を示す。（ａ）の比較例では、冷媒配管１の断面形状が楕円状に扁平化しており、その外周面の断面形状は、長径ｄ1／短径ｄ2＝１．４であった。これに対し、（ｂ）の実施例では、冷媒配管１の断面形状は真円に近いおむすび形状をしており、その外周面の断面形状は、長径ｄ1／短径ｄ2＝１．２であった。また、（ｂ）の実施例の場合、冷媒配管５の上端部が両側の加締め爪６の間で露出し、かつその最上端が加締め爪６の上端面（最上端）にほぼ一致する高さになっている。したがって、（ａ）の比較例のように冷媒配管５の全部が両側の加締め爪６で実質的に包囲された形態のものに比べて加締め爪６の高さを低くすることができる。
【００２７】
次に、上記冷媒配管接続継手１を回転疲労試験装置で応力振幅を種々変更して回転疲労試験を行った。本実施例における応力振幅とは、回転疲労試験中において冷媒配管５の直管部１４に貼付した歪ゲージで測定した歪の値を、加締め部位７の最も直管部１４先端よりの位置（図１（ａ）および（ｂ）の符号７ａの位置）での曲げ応力に換算した値を意味する。試験結果を表１および図６に示す。
【表１】
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【００２８】
表１および図６から明らかなように、冷媒配管接続継手１の疲労限は、比較例では４．０ｋｇｆ／ｍｍ2（３９．２ＭＰａ）以下と低いのに対し、実施例では、上記従来技術２の従来製品とほぼ同等の約５．０ｋｇｆ／ｍｍ2（４９．０ＭＰａ）が得られることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施の形態に係る冷媒配管接続継手の（ａ）側面図、（ｂ）上面図、（ｃ）（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図２】加締め前の固定ブロックの（ａ）側面図、（ｂ）上面図、（ｃ）端面図である。
【図３】比較例に用いた断面形状保持部材の（ａ）端面図、（ｂ）側面図である。
【図４】実施例に用いた断面形状保持部材の（ａ）端面図、（ｂ）側面図である。
【図５】冷媒配管接続継手の加締め部位の横断面図であり、（ａ）は比較例、（ｂ）は実施例である。
【図６】回転疲労試験における、応力振幅と破壊に至った回転数との関係を示すグラフ図である。
【図７】従来技術１の冷媒配管接続継手の側面図である。
【図８】従来技術２の冷媒配管接続継手の側面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…冷媒配管接続継手
２…接続対象物（エアコン機器）
３…接続具（ボルト）
４…固定ブロック
５…冷媒配管
６…加締め爪
７…加締め部位
８…断面形状保持部材（中実棒）
９…内部通路
１０…曲折部
１０ａ…内側曲部
１４…直管部
１８…曲折収容部
１９…拡管部
ｄ1…長径
ｄ2…短径
【図１】
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【図２】
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【図３】
2006214515.tif 000006
【図４】
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【図５】
2006214515.tif 000008
【図６】
2006214515.tif 000009
【図７】
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【図８】
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