(57)【要約】【課題】シンプルな構成で十分に大きな引抜き強度とシール性を確保できる配管用の接続構造体を提供すること。【解決手段】管接続構造体は、パイプＰに接続される第１の接続部１１と樹脂チューブ３０の内周面側に接続される第２の接続部１２とを備えた弾性材料からなる円筒状の接続部材１１と、この接続部材の第２の接続部１２の内周面に配設され、該接続部材１１の内径より大きな外径を有する円筒状のスリーブ２０とを備える。樹脂チューブ３０は、円管状の接続端部３１と、接続部材の第２の接続部１２の外周に設けられた係合部１３と係合する第１被係合部３２ａと、前記スリーブの外周に設けられたスリーブ係合部２３と係合する第２被係合部３３ａとを備える。上記接続部材の第２の接続部１２は前記スリーブ２０と前記樹脂チューブの接続端部３１の間に圧縮状態で保持されている。【選択図】　　　　図１
2004132448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプに接続される第１の接続部と、樹脂チューブの内周面側に接続される第２の接続部とを備えた弾性材料からなる円筒状の接続部材と、この接続部材の第２の接続部内周面に配設され、該接続部材の内径より大きな外径を有する円筒状のスリーブと、
を備え、
上記樹脂チューブは、
円管状の接続端部と、
前記接続部材の第２の接続部外周に設けられた係合部と係合する第１被係合部と、
前記スリーブの外周に設けられた係合部と係合する第２被係合部とを備え、
上記接続部材の第２の接続部は前記スリーブと前記樹脂チューブの接続端部の間に圧縮状態で保持されていること、
を特徴とする管接続構造体。
【請求項２】
前記樹脂チューブは円筒状の開口端部と蛇腹部からなり、前記第１，２被係合部を該蛇腹部に形成したことを特徴とする請求項１に記載の管接続構造体。
【請求項３】
前記スリーブの後端部の外周には環状の突起部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の管接続構造体。
【請求項４】
前記第２の接続部は前記接続部材の端部に形成された環状の突出部を有し、該突出部には軸方向に亘って切欠きが形成されていることを特徴とする請求項１から３に記載の管接続構造体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用の燃料配管やウォータ配管等に用いられる金属パイプと樹脂チューブとを接続するための管接続構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車用の配管としては金属パイプとゴムホースで構成され、両者の結合には金属性のクランプが用いられていた。近年、低コスト化や軽量化のニーズに対応するためにゴムホースに替えて樹脂チューブが多用されるようになり、金属パイプと樹脂チューブの接続には組付け作業性に優れるコネクタが一般的に用いられている。
【０００３】
しかし、従来のコネクタを用いた接続では、確かに組付け時の作業性は向上するもののコネクタ本体の成形と弾性リング部材の組立て、及び樹脂チューブへの圧入組付けが必要であり、コスト的には高くならざるをえなかった。
【０００４】
また、その他の樹脂チューブの接続構造体としては、例えば特開２００２−８９７６２号公報に記載されたものが知られている。即ち、図−５に示すようにエラストマー製の接続部材１２０を用いて、その両端部に金属パイプ１３０と樹脂チューブ１４０を固着する。樹脂チューブ１４０は接続端部１４１の外周面に環状突起部１４２を有し、接続部材１２０に圧入又は加硫接着によって、締結部材を用いることなく固着される。
【０００５】
しかし、このような従来の接続構造体では、エラストマー製の接続部材１２０の外周面にはクランプが存在しないため接続部材１２０は自由に拡径することができる。したがって、大きな引抜き力が作用すると接続端部１４１の外周面に形成された環状突起部１４２は接続部材１２０を押し広げながら移動して容易に接続がはずれてしまうこととなり、十分な引抜き強度が得られないという問題があった。
【０００６】
また、接着剤により引抜き性を向上させることはできるが、内部を流れる流体による劣化や経年変化等による引抜き強度の低下は避けられず、信頼性に欠けるとともに接着工程の追加によるコストアップという問題もあった。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−８９７６２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の技術の問題を解決するものであり、シンプルな構成で十分に大きな引抜き強度とシール性を確保できる配管用の接続構造体を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記課題を解決するために本発明が提供する管接続構造体は、パイプに接続される第１の接続部と樹脂チューブの内周面側に接続される第２の接続部とを備えた弾性材料からなる円筒状の接続部材と、この接続部材の第２の接続部内周面に配設され、該接続部材の内径より大きな外径を有する円筒状のスリーブとを備え、上記樹脂チューブは、接続部材の第２の接続部外周に設けられた係合部と係合する第１被係合部と、前記スリーブの外周に設けられた係合部と係合する第２被係合部とを有する接続端部を備え、上記接続部材の第２の接続部は前記スリーブと前記樹脂チューブの接続端部の間に圧縮状態で保持されていること、を特徴とする。
【００１０】
本発明にかかる接続構造体は、パイプと樹脂チューブとを接続する際、樹脂チューブと剛性スリーブで弾性材料からなる接続部材を圧縮状態で狭着保持するようにしているため十分なシール性が得られる。また、接続部材とスリーブは樹脂チューブの内周部に機械的に係合するため十分な引抜き強度が得られる。
【００１１】
また、上記接続構造体において、上記樹脂チューブを円筒状の開口端部と蛇腹部から構成し、第１，２被係合部を該蛇腹部に形成することができる。これにより、第１，２被係合部を別途設ける必要がないため樹脂チューブの構造が単純化され、製造が容易となる。
【００１２】
また、前記スリーブの後端部の外周またはチューブの接続端部の内周面には環状の突起部を形成することができる。これにより、上記接続部材の第２の接続部におけるシール性が一層向上する。
【００１３】
前記第２の接続部は前記接続部材の端部に形成された環状の突出部からなり、該突出部には軸方向に亘って切欠きを形成することで、圧入時の突出部の弾性変形が起き易くなるため、圧入作業性が一層向上する
【発明の実施の形態】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施例について説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施の形態にかかる接続構造体の上半分を断面で示す側面図であり、図２は各構成部品の分解した断面図である。この接続構造体は、自動車の燃料系配管やウォータ系配管に使用されるものである。図１を用いて各部の構成を説明する。
【００１５】
（１）　パイプＰ
パイプＰは、金属または樹脂から形成されており、接続部材１０に対して抜止めするためのビードＰａが環状に突設されている。
【００１６】
（２）　接続部材１０
接続部材１０は、パイプに接続される第１の接続部１１と、樹脂チューブの内周面側に接続される第２の接続部１２とを備えている。
【００１７】
接続部材１０は、円筒体形状であり、第２の接続部１２の端部外周面には樹脂チューブ３０を抜け止めするために係合部１３が形成されている。係合部１３は接続部材１０の第２の接続部１２側端部に環状に突出形成されており、その端面には先端に向かって径が縮小する傾斜面１５が形成されている。また、係合部１３にはこの傾斜面１５の反対側に段差部１４が形成されている（図１参照）。
【００１８】
接続部材１０は、弾性を有する材料、例えばエチレン・プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、ニトリルゴムと塩化ビニルのポリマーブレンド（ＮＢＲ／ＰＶＣ）等のゴム材料やオレフィン系熱可塑性エラストマ、スチレン系熱可塑性エラストマで形成されている。材料の種類は輸送する液体に合わせて適宜選択すればよい。
【００１９】
（３）　スリーブ２０
スリーブ２０は、円筒体形状であり、その外周面には樹脂チューブ３０を抜け止めするためにスリーブ係合部２３が形成されている。スリーブ係合部２３はスリーブ円筒部２１の一方の端部に環状に突出形成されており、その端面は先端に向かって径が縮小する傾斜面２５を有する。また、スリーブ係合部２３にはこの傾斜面２５の反対側に段差部２４が形成されている（図１参照）。
【００２０】
スリーブ２０は剛性を有する材料、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）等の金属やナイロン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂などをガラス繊維で強化した樹脂材料で形成されている。
【００２１】
（４）　樹脂チューブ３０
樹脂チューブ３０は、円管状の接続端部３１と蛇腹部（３２，３３，３４）からなり、接続端部３１に隣接する蛇腹部の第１山部３２の内周部が第１被係合部３２ａとして機能し、第２山部３３が第２被係合部３３ａとして機能するようになっている。
第１山部３２は第２山部３２より径大に形成されている。
樹脂チューブ３０は、輸送する液体に耐性を有する樹脂材料で形成されている。燃料系配管の場合、例えば、１２ナイロン、６ナイロン、６６ナイロン等のポリアミド樹脂またはポリエチレン樹脂を用いて単層または多層で形成することができる。
【００２２】
樹脂チューブ３０は、コルゲータ機構を用いて、蛇腹部（３２，３３，３４）と接続端部３１とで異なる断面形状にて、連続的に形成することができる。すなわち、押出機により樹脂管体を押し出した後に、蛇腹部（３２，３３，３４）と接続端部３１に倣った成形面を有する成形型ユニットをループ状に搬送することにより、端部に接続端部３１を有し、山径の異なる蛇腹部（３２，３３，３４）を有する樹脂チューブ３０を製造することができる。
【００２３】
（５）　接続部材１０の接続作業
樹脂チューブ３０に接続部材１０を接続するには、樹脂チューブ３０の接続端部３１に接続部材１０を係合部１３側から圧入する。このとき、接続部材１０は、傾斜面１５によってスムースに弾性変形してその外径が小さくなった状態で挿入される。係合部１３が樹脂チューブ３０の第１山部３２に到達する位置まで圧入されると、係合部１３が弾性復元して段差部１４が第１被係合部３２ａと係合して固定される。
【００２４】
この時、第１山部３３の斜辺を樹脂チューブ３０の軸線に対して７０°〜９０°、好ましくは８０°〜９０°に設定することで段差部１４と第１被係合部３２ａとの係合がより確実となり樹脂チューブ３０の引抜き強度を高くすることができる。なお、第１山部３３と第２山部３４の間には接続端部３１より小径の円筒部３４が形成されており、圧入作業時に係合部１３が樹脂チューブ３０の第１山部３２を超えてしまうことが防止され、確実に係合位置で止まるようになっている。この場合において、接続部材の第２接続部１２の外径は樹脂チューブ３０の接続端部３１の内径より若干大きめに設定しておくことで後述するスリーブ２０の圧入による第２接続部１２の圧縮量を大きくすることができる。また、接続部材１０の外表面に潤滑剤を予め塗布しておくことで、圧入作業が容易になる。
【００２５】
続いて、スリーブ２０を接続部材１０から樹脂チューブ３０内へスリーブ係合部２３側から図示しない治具により圧入する。このとき、スリーブ２０は、スリーブ係合部の傾斜面２５によって接続部材１０および樹脂チューブ３０の円筒部３５を弾性変形させながら、スリーブ係合部２３が樹脂チューブ３０の第２山部３３に到達する位置まで圧入されると、スリーブ段差部２４が第２被係合部３３ａと係合して固定される。
【００２６】
この時、第２山部３４の斜辺を樹脂チューブ３０の軸線に対して７０°〜９０°、好ましくは８０°〜９０°に設定することで段差部２４と第２被係合部３３ａとの係合がより確実となり樹脂チューブ３０の引抜き強度を高くすることができる。なお、第２山部３３に隣接する谷部３６は円筒部３５より小径になっており、圧入作業時にスリーブ係合部２３が樹脂チューブ３０の第２山部３２を超えてしまうことが防止され、確実に係合位置で止まるようになっている。この場合において、スリーブ円筒部２１の外径は接続部材の第２接続部１２の内径より大きく設定する必要がある。この状態において、接続部材の第２接続部１２はスリーブ円筒部２１とチューブの接続端部３１の間で圧縮状態で挟着保持される。この圧縮量を調整することで多様なシール圧に対応することができる。また、接続部材１０の内表面に潤滑剤を予め塗布しておくことで、圧入作業が容易になる。
【００２７】
次に、接続部材１０をパイプＰに装着するには、パイプＰのビードＰａを乗り越えて接続部材１０の第１接続部１１をパイプＰに外挿し、クランプ４０とパイプＰで第１接続部１１を圧縮状態で挟着固定する。なお、比較的低いシール圧で使用される場合にはクランプ４０は必ずしも必要ではない。
【００２８】
（６）　実施の形態の作用効果
樹脂チューブ３０とスリーブ２０で弾性材料からなる接続部材１０を圧縮状態で狭着保持するようにしているため十分なシール性が得られる。また、接続部材１０とスリーブ２０は樹脂チューブ３０の内周部に機械的に係合するため十分な引抜き強度が得られる。
【００２９】
また、樹脂チューブ３０を円筒状の接続端部３１と蛇腹部（３２，３３，３４）から構成し、第１，２被係合部（３２ａ，３３ａ）を該蛇腹部に形成することができる。これにより、第１，２被係合部（３２ａ，３３ａ）を別途設ける必要がないため樹脂チューブの構造が単純化され、製造が容易となる。
【００３０】
なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
【００３１】
たとえば、図３ようにチューブの接続端部３１の内周面に環状の突起部３７を形成することができる。これにより、接続部材の第２の接続部１２において部分的に圧縮量が大きくなり、圧入作業性に影響与えずにシール性が一層向上する。
【００３２】
また、図４のようにスリーブ２０の後端部の外周には環状のスリーブ突起部２６を形成することができる。これにより、接続部材の第２の接続部１２において部分的に圧縮量が大きくなり、圧入作業性に影響与えずにシール性が一層向上する。
【００３３】
上記実施の形態では、接続部材の係合部１３は完全なリング状としたが、部分的に突出部を形成してもよい。これにより、圧入時の係合部１３の弾性変形が起き易くなるため、圧入作業性が向上する。特に、図５のように接続部材３１の端面から軸方向に亘って切欠き１６を設けることが好ましい。圧入時に係合部１３はこの切欠き１６の底部分を起点に径方向内側に撓むことで、挿入時の外径を小さくすることができるため、圧入作業性が一層向上する。なお、この切欠きの幅や本数は十分な引抜き強度を確保できるように適宜選択すればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる接続構造体によりパイプＰと樹脂チューブ３０とを接続した状態を示す半断面図である。
【図２】パイプをパイプ固定部材２０で固定する作業を説明する説明図である。
【図３】樹脂チューブのその他の態様を示す半断面図である。
【図４】スリーブのその他の態様を示す半断面図である。
【図５】接続部材のその他の態様を示す平面図である。
【図６】公知の接続構造体を示す半断面図である。
【符号の説明】
１０　接続部材
１１　第１接続部
１２　第２接続部
１３　係合部
１４　段差部
１５　傾斜面
１６　切欠き
２０　スリーブ
２１　スリーブ円筒部
２３　スリーブ係合部
２４　スリーブ段差部
２５　スリーブ傾斜面
２６　スリーブ突起部
３０　チューブ
３１　接続端部
３２　第１山部
３２ａ　第１被係合部
３３　第２山部
３３ａ　第２被係合部
３４　第３山部
３５　円筒部
３６　第１谷部
３７　突起部
Ｐ　　パイプ
Ｐａ　ビード
【図１】
2004132448.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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