(57)【要約】【課題】蛇腹金属管を最内層に有するホースを流体輸送用として用いるに際し、蛇腹金属管を溶接接合することなくホース端部及び相手パイプとの接続部のシール性を確保する。【解決手段】蛇腹金属管付ホース１０を相手パイプ１８に接続するに際し、接続パイプ１４の先端部内面を雌テーパ面４２とするとともに、蛇腹金属管２９の先端部を雌テーパ面４２に沿ってフレア状に拡開させ、相手パイプ１８の雄テーパ面４４に対し、接続パイプ１４の雌テーパ面４２を蛇腹金属管２９の拡開部５０を挟んで当接させ、その状態で相手パイプ１８と接続パイプ１４とを袋ナット２０にて軸方向に締結する。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛇腹金属管を内層に有し、径方向外側に外層を積層したホース本体に対して軸方向端部において外面にソケット金具を外嵌し、該ソケット金具を径方向内方にかしめ付けることによって該ホース本体を接続パイプに固定し、該接続パイプを相手パイプに接続するようになした蛇腹金属管付ホースの接続構造であって、
前記接続パイプの先端部内面を軸方向外方に向ってフレア状に広がる雌当接面として形成するとともに、前記蛇腹金属管の先端側を前記外層から露出して且つ該接続パイプの内面に沿って軸方向に延出させた上、先端部に前記雌当接面に沿ってフレア状に広がる拡開部を形成し、
該接続パイプの雌当接面に対応した形状に形成した前記相手パイプの雄当接面に対し、該接続パイプの雌当接面を前記蛇腹金属管における拡開部を挟んで当接させ、その状態で該接続パイプと相手パイプとを締結具にて軸方向に締結するようになしたことを特徴とする蛇腹金属管付ホースの接続構造。
【請求項２】
請求項１において、前記締結具がねじ締結具であることを特徴とする蛇腹金属管付ホースの接続構造。
【請求項３】
請求項２において、前記締結具が前記相手パイプと接続パイプとの一方に取り付けられ、他方に該締結具に対応したねじ部が形成してあることを特徴とする蛇腹金属管付ホースの接続構造。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、前記ソケット金具に対応する軸方向位置において前記蛇腹金属管の内面側に、該ソケット金具のかしめ力を受ける剛性のかしめ受パイプが挿入してあることを特徴とする蛇腹金属管付ホースの接続構造。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかにおいて、前記接続パイプが前記ソケット金具とは別体に構成してあるとともに、該接続パイプには径方向外面に且つ前記ソケット金具の径方向内向きの鍔状部に対応する軸方向位置に係入溝が設けてあり、該ソケット金具の前記かしめ付けに伴って該鍔状部を該係入溝に係入させる状態にそれら接続パイプとソケット金具とが固定してあることを特徴とする蛇腹金属管付ホースの接続構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は自動車用燃料輸送用ホースや冷媒その他流体の輸送用ホースとして好適な蛇腹金属管付ホースに関し、特に端部の接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用燃料輸送用ホース等として、従来、振動吸収性，組付性等の良好な一般的なゴムホース、例えば耐ガソリン透過性の優れるＮＢＲ・ＰＶＣ（アクリロニトリルブダジエンゴムとポリ塩化ビニルとのブレンド）等が用いられて来たが、近年自動車用燃料等の透過規制は地球環境保全の観点から厳しく、今後もその規制の一層の強化が予想され、他面では燃料電池で使用される水素ガスや炭酸ガス冷媒等の透過性の高い流体に対応する必要もあり、ゴムや樹脂といった有機材料のみで構成されたホースでは要求性能を満足することが困難になると予想される。
【０００３】
そこで今後の低透過ホースの形態として、極めて高度の流体不透過性が期待できる、内層に蛇腹金属管を有するホースの使用が検討されている。
【０００４】
この種の蛇腹金属管付きのものとして、従来下記文献１，文献２，文献３に開示のものが公知である。
［文献１］　特開２００１−１８２８７２号
［文献２］　特開２００１−３４１２３０号
［文献３］　実開昭５１−１５０５１１号
【０００５】
この蛇腹金属管付きのホースの場合、燃料電池で使用される水素ガスを用いた場合でも内層の蛇腹金属管によってガス透過を０とすること、即ちガス透過を完全防止することが可能である。
但し蛇腹金属管付ホースの場合、シール性を確保した端部の接続構造が問題となる。
【０００６】
従来、ホース端部については図６に示しているようにホース本体２００内に剛性の金属製の接続パイプ２０２を挿入した上、内向きの鍔状部２０６を備えたソケット金具２０４を外嵌し、そしてそのソケット金具２０４を径方向内方にかしめ付けることによって、ホース本体２００を接続パイプ２０２に対しソケット金具２０４とともに締結固定し、併せて端部のシールをするようにしていた。
【０００７】
しかしながら内層に蛇腹金属管を有するホースの場合、その蛇腹金属管と接続パイプ２０２との十分な密着性が得難く、かしめ付部分において蛇腹金属管に傷があったりすると、そこから内部の流体が外部に容易に漏れ出てしまう。
そのためかかる蛇腹金属管付ホースの場合、蛇腹金属管の先端を接続パイプ２０２に対し溶接接合してシール性を確保するといったことが行われている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらホース端部のシールに際してのこのような溶接作業は多大な困難を伴い、ホースの製造コストを高めてしまうのみならず、溶接の際の熱影響によって接続パイプ２０２や蛇腹金属管の強度を低下させてしまい品質信頼性を損なう要因ともなる。
【０００９】
またこのような溶接による接合及びシールの場合、蛇腹金属管に繰返し振動が加わったり蛇腹接続管が繰返し撓んだりすると、或いは蛇腹金属管内部に圧力が繰返し付与されたりすると、剛性で可撓性を有しない接続パイプ２０２端部と可撓性を有する蛇腹金属管との溶接部に応力集中が起り、これにより破断が生じ易い問題がある。
而してそのような破断が生ずれば、ホースそのもののガスバリア性が損なわれ、場合によってホースの柔軟性・振動吸収性等にも支障を来す場合があり、ホースが使用不能となってしまう。
【００１０】
以上燃料電池で使用される水素ガスの輸送用ホースを例にとって説明したが、同様の問題は、例えばガソリン等の燃料を輸送するホースにおいて、ガソリンの大気中への飛散防止或いは機器の高出力化による高温化，高圧力化（即ち低透過の必要性が顕著になる）によって蛇腹金属管付ホースを用いる場合、水素同様に分子量が小さく、ガス透過性の高いＣＯ２を冷媒（流体）として用いる流体輸送用ホースに蛇腹金属管付ホースを用いる場合、その他ガス透過規制の厳しい分野において蛇腹金属管付ホースを用いる場合において共通して生じ得る問題である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の蛇腹金属管付ホースの接続構造はこのような課題を解決するために案出されたものである。
而して請求項１のものは、蛇腹金属管を内層に有し、径方向外側に外層を積層したホース本体に対して軸方向端部において外面にソケット金具を外嵌し、該ソケット金具を径方向内方にかしめ付けることによって該ホース本体を接続パイプに固定し、該接続パイプを相手パイプに接続するようになした蛇腹金属管付ホースの接続構造であって、前記接続パイプの先端部内面を軸方向外方に向ってフレア状に広がる雌当接面として形成するとともに、前記蛇腹金属管の先端側を前記外層から露出して且つ該接続パイプの内面に沿って軸方向に延出させた上、先端部に前記雌当接面に沿ってフレア状に広がる拡開部を形成し、該接続パイプの雌当接面に対応した形状に形成した前記相手パイプの雄当接面に対し、該接続パイプの雌当接面を前記蛇腹金属管における拡開部を挟んで当接させ、その状態で該接続パイプと相手パイプとを締結具にて軸方向に締結するようになしたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２のものは、請求項１において、前記締結具がねじ締結具であることを特徴とする。
【００１３】
請求項３のものは、請求項２において、前記締結具が前記相手パイプと接続パイプとの一方に取り付けられ、他方に該締結具に対応したねじ部が形成してあることを特徴とする。
【００１４】
請求項４のものは、請求項１〜３の何れかにおいて、前記ソケット金具に対応する軸方向位置において前記蛇腹金属管の内面側に、該ソケット金具のかしめ力を受ける剛性のかしめ受パイプが挿入してあることを特徴とする。
【００１５】
請求項５のものは、請求項１〜４の何れかにおいて、前記接続パイプが前記ソケット金具とは別体に構成してあるとともに、該接続パイプには径方向外面に且つ前記ソケット金具の径方向内向きの鍔状部に対応する軸方向位置に係入溝が設けてあり、該ソケット金具の前記かしめ付けに伴って該鍔状部を該係入溝に係入させる状態にそれら接続パイプとソケット金具とが固定してあることを特徴とする。
【００１６】
【作用及び発明の効果】
以上のように本発明は、蛇腹金属管の先端側を軸方向外方に向って広がるフレア状の拡開部となし、そしてこの拡開部を挟んで蛇腹金属管付ホースにおける接続パイプの雌当接面と相手パイプの対応する形状の雄当接面とを当接させ、その状態で締結具により接続パイプと相手パイプとを軸方向に締結したもので、この発明によれば、溶接によらないで蛇腹金属管付ホースの端部、詳しくは相手パイプとの接続部を良好にシールすることができる。
【００１７】
従って本発明によれば、ホースの製造ないし相手パイプとの接続に際して溶接作業を不要化することができるとともに、繰返し振動や撓み或いは内圧負荷によって溶接部に応力集中が生じ、そこから破断が生じるといった問題を解決することができる。
また溶接を不要となし得ることからホース製造が容易となり、ホースの製造コストも安価となすことができる。
【００１８】
加えて本発明によれば、締結具による締結力によって、蛇腹金属管の拡開部の内面が相手パイプの雄当接面に強固に押し付けられた状態となるため、シールを確実なものとなすことができる。
【００１９】
ここで締結具はねじ締結具となし、接続パイプと相手パイプとをねじ結合するようになすことができる（請求項２）。
このようにすることで接続パイプ、つまり蛇腹金属管付ホースと相手パイプとの接続を簡単に行うことができる。
【００２０】
この場合において締結具を相手パイプと接続パイプとの一方に取り付けておき、そして他方にその締結具に対応したねじ部を形成しておくことができる（請求項３）。
【００２１】
次に請求項４のものは、ソケット金具に対応する軸方向位置において、蛇腹金属管の内面側にソケット金具のかしめ力を受ける剛性のかしめ受パイプを挿入したもので、このようになしておくことにより、ソケット金具を径方向内方にかしめ付けたときにそのかしめ力をかしめ受パイプにて受けることができ、これによりそれらかしめ受パイプとソケット金具とでホース本体の端部を強く締め付けることができ、ソケット金具とホース本体との固定力、更には接続パイプとの固定力を強固となすことができる。
【００２２】
次に請求項５のものは、接続パイプをソケット金具と別体に構成してその外面に係入溝を設け、そしてソケット金具のかしめ付けの際にソケット金具の径方向内向きの鍔状部をその係入溝に係入させるようになしたもので、これによりソケット金具と接続パイプとを係入溝と鍔状部との物理的な係合に基づいて強固に固定一体化することができる。
【００２３】
【実施例】
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
図１及び図２において、１０は水素輸送用ホースや自動車用燃料輸送用ホース或いはエアコン用の冷媒輸送用ホース等として好適な蛇腹金属管付ホース（以下単にホースとする）で、１２はホース本体、１４はホース本体１２に固定された金属製の接続パイプで、１６はホース本体１２の外面に外嵌されたソケット金具である。
接続パイプ１４は、このソケット金具１６の径方向内方へのかしめ付けによってホース本体１２の端部にソケット金具１６とともに固定されている。
【００２４】
１８はホース１０を接続パイプ１４において接続すべき金属製の相手パイプで、２０はその接続パイプ１４と相手パイプ１８とを軸方向に締結するねじ締結具としての袋ナットである。
ここで袋ナット２０は、図２に示しているように径方向内向きの環状の係合部２２を有しており、その係合部２２が、相手パイプ１８の端部に外向きに形成された環状の係合部２４に係合することによって、相手パイプ１８から抜止めされている。
詳しくは、袋ナット２０によるねじ締結力がそれら係合部２２，２４を通じて相手パイプ１８に伝えられるようになっている。
【００２５】
この袋ナット２０の内面には雌ねじ２６が形成されている。
一方接続パイプ１４の外面には対応した雄ねじ２８が形成されており、その雄ねじ２８に対し袋ナット２０の雌ねじ２６がねじ込まれ、そのねじ結合力によって接続パイプ１４と相手パイプ１８とが軸方向に強固に締結される。
【００２６】
図２に示しているように、ホース本体１２は最内層として蛇腹金属管２９を有しており、その外側に内側弾性層３０，補強層３２（補強層３２も一定の弾性を有する），外側弾性層３４が積層され、それらが加硫接着等により一体に固着されている。
尚、本例において内側弾性層３０，補強層３２，外側弾性層３４は蛇腹金属管２９の外層を構成している。
【００２７】
ここで補強層３２はワイヤ補強層であっても良いし、或いはまた繊維補強層であっても良い。
また内側弾性層３０はゴム或いは弾性を有する樹脂にて構成することができる。
更にはまた外側弾性層３４はゴムから成る層としておくことができる。
【００２８】
一方最内層の蛇腹金属管２９は、軸方向の略全体が蛇腹部３６とされており、その蛇腹部３６によって可撓性が付与されている。
即ちこの例のホース１０は、最内層が金属管にて構成されているにも拘わらず、その金属管に蛇腹部３６が設けられることによって全体的に可撓性が付与されている。
【００２９】
尚この蛇腹金属管２９の材質として鋼材（ステンレス鋼を含む），銅又は銅合金，アルミ又はアルミ合金，ニッケル又はニッケル合金，チタン又はチタン合金等を用いることができるが、好ましくはステンレス鋼である。
【００３０】
またその板厚は２０〜５００μｍとすることができるが、ピンホール等の欠陥防止、また蛇腹部３６の加工性等を考慮すると５０μｍ以上が望ましく、また柔軟性，耐久性の点から３００μｍ以下とするのが望ましい。
【００３１】
上記ソケット金具１６は、軸端に径方向内向きの鍔状部３８を有している。一方接続パイプ１４は、対応する軸方向位置において径方向外面に係入溝４０を有している。
ソケット金具１６は、径方向内方へのかしめ付けによってその鍔状部３８が係入溝４０に係入し、これによりソケット金具１６と接続パイプ１４とが一体的に固定される。
【００３２】
この接続パイプ１４の先端部内面は、軸方向外方に向ってフレア状に広がる雌テーパ面（雌当接面）４２とされている。
またこれに対応して、上記相手パイプ１８の端部外周面は雌テーパ面４２に対応した形状の雄テーパ面（雄当接面）４４とされている。
【００３３】
上記蛇腹金属管２９は、軸端側が軸方向のストレート形状部（直管部）４６とされている。
このストレート形状部４６は、その先端側が内側弾性層３０，補強層３２及び外側弾性層３４から成る外層から露出して且つ接続パイプ１４の内面に沿って軸方向に延び出す延出部４８とされている。
そしてこの延出部４８の先端部が、接続パイプ１４の雌テーパ面４２に沿ってフレア状に広がった拡開部５０とされていて、その拡開部５０が雌テーパ面４２に接触させられている。
【００３４】
蛇腹金属管２９におけるストレート形状部４６の内面側には、ソケット金具１６に対応する軸方向位置において剛性（ここでは金属製）のかしめ受パイプ５２が挿入されている。
上記ソケット金具１６をかしめ付ける際のかしめ力は、このかしめ受パイプ５２によって内面側から受けられ、これによってソケット金具１６のかしめ付けにより、ホース本体１２の端部がソケット金具１６とかしめ受パイプ５２とによって内外方向に締め付けられる。
【００３５】
またこのとき、ソケット金具１６における鍔状部３８が接続パイプ１４の係入溝４０に係入した状態となり、ここにおいてホース本体１２の端部と接続パイプ１４とが、ソケット金具１６及びかしめ受パイプ５２とともに一体に締結固定される。
【００３６】
このようにして端部が一体に締結固定されたホース１０は、その接続パイプ１４に対し袋ナット２０をねじ込んで行くことで、相手パイプ１８に対し軸方向にねじ締結により接続される。
その際相手パイプ１８の雄テーパ面４４と接続パイプ１４の雌テーパ面４２とが、フレア状に広がった蛇腹金属管２９の拡開部５０を間に挟んで、袋ナット２０のねじ込力により軸方向に強く当接させられる。
【００３７】
即ち拡開部５０が、相手パイプ１８の雄テーパ面４４と接続パイプ１４の雌テーパ面４２とにより強く挟圧され、これにより拡開部５０の内面が、相手パイプ１８の雄テーパ面４４に密着させられて、蛇腹金属管２９の軸方向端部内面と相手パイプ１８の内面とを良好にシールする。
【００３８】
以上のような本例の接続構造によれば、溶接によらないでホース１０の端部、詳しくは相手パイプ１８との接続部を良好にシールすることができる。詳しくは袋ナット２０による締結力によって蛇腹金属管２９の先端部がフレア状の拡開部５０の内面において相手パイプ１８の雄テーパ面４４に強固に押し付けられた状態となって、蛇腹金属管２９と相手パイプ１８との間が良好にシールされる。
【００３９】
かかる本例によれば、繰返し振動や撓み或いは内圧負荷によって溶接部に応力集中が生じ、そこから破断が生じるといった問題を解決できる。
また溶接を不要となし得ることからホース１０の製造が容易となり、ホース１０の製造コストも安価となすことができる。
【００４０】
また本例では、蛇腹金属管２９の内面側に剛性のかしめ受パイプ５２を挿入して、ソケット金具１６をかしめ付けたときのかしめ力を内面側から受けるようにしているため、ホース本体１２の端部を強く締め付けることができ、ソケット金具１６とホース本体１２との固定力、更には接続パイプ１４との固定力を強固となすことができる。
【００４１】
本例ではまた、接続パイプ１４をソケット金具１６とは別体に構成してその外面に係入溝４０を設け、そしてソケット金具１６のかしめ付けの際に、ソケット金具１６の鍔状部３８を係入溝４０に係入させるようにしているため、接続パイプ１４とソケット金具１６とを物理的な係合に基づいて強固に固定一体化することができる。
【００４２】
上記実施例では接続パイプ１４とソケット金具１６とを別体に構成しているが、図３に示しているようにこれら接続パイプ１４とソケット金具１６とを一体に構成することも可能である。
【００４３】
図４は本発明の更に他の実施例を示したもので、ここでは上記実施例におけるかしめ受パイプ５２を省略した形態でホース１０端部を構成している。
【００４４】
図５は本発明の更に他の実施例を示したもので、この例では蛇腹金属管２９における蛇腹部３６をそのまま軸方向に延長している。
そしてその蛇腹部３６の、外層から露出し且つ接続パイプ１４の内面に沿って延びる延出部４８の端部に上記と同様のフレア状の拡開部５０を形成している。
【００４５】
尚これら図３〜図５の実施例において、接続パイプ１４が相手パイプ１８に対し袋ナット２０により軸方向に締結される点で上記実施例と同様である。
【００４６】
以上本発明の実施例を詳述したがこれはあくまで一例示である。
例えば上例では接続パイプ１４に雄ねじ２８を形成し、そしてねじ締結具としての袋ナット２０を相手パイプ１８に取り付けて、それらを螺合するようになしているが、場合によって袋ナットを接続パイプ１４の側に取り付ける一方、相手パイプ１８の外面に雄ねじを形成し、その雄ねじに対し袋ナットをねじ込むことで、接続パイプ１４と相手パイプ１８とを軸方向にねじ締結するといったことも可能であるし、またそのねじ締結具をねじ以外の締結具として構成することも可能である。
【００４７】
更にまた本発明は、上例以外の各種流体の輸送用ホースとして適用することも可能であるなど、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である蛇腹金属管付ホースの接続構造を示す斜視図である。
【図２】同実施例の断面図である。
【図３】本発明の他の実施例の要部を示す図である。
【図４】本発明の更に他の実施例の要部を示す図である。
【図５】本発明の更に他の実施例の要部を示す図である。
【図６】本発明の背景説明のための説明図である。
【符号の説明】
１０　蛇腹金属管付ホース
１２　ホース本体
１４　接続パイプ
１６　ソケット金具
１８　相手パイプ
２０　袋ナット（ねじ締結具）
２６　雌ねじ
２８　雄ねじ
２９　蛇腹金属管
３０　内側弾性層
３２　補強層
３４　外側弾性層
３８　鍔状部
４０　係入溝
４２　雌テーパ面（雌当接面）
４４　雄テーパ面（雄当接面）
４８　延出部
５０　拡開部
５２　かしめ受パイプ
【図１】
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【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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