(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホースに挿入されるニップルと前記ニップルと同心軸に設けたソケットとから構成された金具にホースを挿入し、ソケットを求心方向に加締めることによりホースに金具を固定したホース接続構造において、
前記ニップルの、ホース挿入部分の長さ方向の中央部からソケットのつば内側のあいだに位置する場所に溝凹部を有し、
前記ニップルの外周面の挿入したホースの行き止まりの位置に溝幅１〜５ｍｍのリング状凹溝を有し、
前記凹溝の肩部のアールが０．５Ｒ以下またはＣ面が０．５Ｃ以下であり、
前記ソケットが、前記凹溝に対し外周方向の真上部において加締められ、
前記ソケットの加締部外径が、ニップルのホース側先端方向にいくほど大きいことを特徴とするホース接続構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高温から低温の広い温度領域で使用されるホースにニップルとその同心軸に設けたソケットから構成された金具を固定したホース接続構造に関する。本発明の接続構造は、たとえば、パワーステアリングホース、油圧用高圧ホース、エアーブレーキホースなどのゴムホースおよび樹脂ホースの接続に利用できる。
【０００２】
【従来の技術】
従来のホース接続構造の例を図７および図９に示す。図８および図１０は、それぞれ、図７および図９のホース接続構造の固定部分の拡大断面図である。
【０００３】
図７に示すホース接続構造では、ホース１に挿入するニップル２とニップル２と同心軸に設けたソケット３で構成された口金具に、ホース１をソケットつば内側（行き止まりの位置）５に突き当たるまで挿入し、ソケット３の１箇所を求心方向にプレスした加締部６によりホース１に口金具を固定している。
【０００４】
ホース１は、たとえば、高温から低温までの使用に耐える合成ゴムの内面ゴム１ａおよび外面ゴム１ｂからなり、そのあいだにホース内圧に耐える強度の補強糸層１ｃを有する。
【０００５】
金具とホース１の接続部は、高温から低温の広い温度領域での長時間の使用において、内部流体の漏れを防止するシール性を保持することが要求される。よって、その接続部のシール性を高めるために、ソケット加締部６の求心方向に位置するニップル２の外周面には複数の溝凹部４を設けている。溝凹部４は、ニップルの長さ方向の中央付近の位置に設けられている。
【０００６】
使用内圧が高いなどの理由により、高いシール性が要求される場合は、加締部６の縮小したソケット外径寸法を小さくし、ニップルの溝凹部４とホース１の内面ゴム１ａのあいだに発生する加締力を大きくする必要があるが、あまり加締力を大きくすると、溝凹部４を境にして内面ゴム１ａが破壊し、シール漏れが生じるという問題があった。
【０００７】
図９に示すホース接続構造は、前記図７に示す従来例に対し、ニップル２外表面に設ける形状とソケット３の加締めプレスする形状が異なる。
【０００８】
具体的には、ホース１に挿入するニップル２とニップル２と同心軸に設けたソケット３で構成された口金具に、ホース１をソケットつば内側５に突き当たるまで挿入し、ソケット３の２箇所を求心方向にプレスした加締部６によりホース１に口金具を固定している。そして、接続部のシール性を高めるために、２箇所のソケット加締部６の求心方向に位置するニップル２の外周面の２箇所に溝凹部４を設けている。溝凹部４は、ニップル２の長さ方向の中央付近の位置に設けられている。
【０００９】
図９に示す接続構造においても、前記図７の従来例と同じく高いシール性が要求される場合は、加締部６の縮小したソケット外径寸法を小さくし、ニップル外周面の溝凹部４とホース１の内面ゴム１ａとのあいだに発生する加締力を大きくする必要があるが、あまり加締力を大きくすると、溝凹部４を境にして内面ゴム１ａが破壊し、シール漏れが生じるという問題があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
高いシール圧力を得ようとして加締め力を高くした場合、加締部６の内面ゴム１ａは応力の低い加締部の外周へ逃げようとする。とくに、加締め力のなくなるニップル２のホース側先端方向への内面ゴムの逃げ、すなわち移動量が大きくなる。さらに、高温に曝されたときはゴムの膨脹により内面ゴム１ａに応力がかかり、内面ゴムは応力の低いニップル２先端方向へ移動しようとする。また、低温に曝されたときは、ゴムの収縮によりニップル２と内面ゴム１ａに発生する加締め力が小さくなり、ホース１の内圧による応力により内面ゴム１ａがニップル２先端方向へ移動しようとする。
【００１１】
従来の接続構造では、図８および１０に示すように、その内面ゴム１ａの移動が大きい部分に溝凹部４を設けるので、その凹部を起点として内面ゴム１ａが破壊しやすくなる。その結果、シール性を高くするために加締め力を高くする必要があるが、加締め力を高くすることに限界があり、高いシール性を得ることに限界があった。
【００１２】
本発明は、高いシール性を得るために加締力を高くしても、内面ゴム１ａが破壊することなく、高いシール性を維持できる接続構造を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
ホース１に挿入されるニップル２と前記ニップル２と同心軸に設けたソケット３とから構成された金具にホース１を挿入し、ソケット３を求心方向に加締めることによりホース１に金具を固定したホース接続構造において、
前記ニップルの、ホース挿入部分の長さ方向の中央部からソケットのつば内側のあいだに位置する場所に溝凹部を有し、
前記ニップル２の外周面の挿入したホースの行き止まりの位置に溝幅ｘ１〜５ｍｍのリング状凹溝７を有し、
前記凹溝７の肩部８ａのアールが０．５Ｒ以下またはＣ面が０．５Ｃ以下であり、
前記ソケット３が、前記凹溝７に対し外周方向の真上部６ａにおいて加締められ、
前記ソケット３の加締部外径が、ニップル２のホース側先端方向にいくほど大きいことを特徴とするホース接続構造に関する。
【００１４】
なお、本発明において、ｎを正の数値とした場合に、面に形成した溝の肩部のアールがｎＲということは、肩部が曲面状に、すなわち、肩部の断面が円弧を形成するように肩部が面取りされており、その円弧に内接する円の半径がｎ（ｍｍ）であることを意味する。また、本発明において、ｍを正の数値とした場合に、面に形成された溝の肩部のＣ面がｍＣということは、肩部が平面状に、すなわち、肩部の断面が溝の側壁（垂直方向）および溝を形成した面（水平方向）に対して斜線を形成するように肩部が面取りされており、その斜線の水平方向の幅がｍ（ｍｍ）であることを意味する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明は、ホース１に金具を固定したホース接続構造にかかわる。本発明において使用する金具は、ホース１に挿入される円筒状のニップル２と、ニップル２のホース挿入部分の外周にニップル２と同心軸に設けられた円筒状のソケット３とから構成され、ソケット３を求心方向に加締めることにより、ニップル２を挿入したホース１を、ニップル２のホース挿入部分の外周面とソケット３の内周面とで挟持して固定することができる。ニップル２とソケット３とは、ニップル２を挿入したホース１の行き止まりを形成する。ホース１の行き止まりは、たとえば、ソケットの内周面に形成したつば（ソケットつば）によって形成することができる。
【００１６】
実施の形態１
図１は、実施の形態１のホース接続構造を示す部分断面図である。図２は、図１のホース接続構造の金具とホース１の固定部の拡大断面図である。
【００１７】
本実施の形態では、図７および図９の従来の接続構造と同様にニップル２とソケット３とからなる口金具にホース１を挿入し、ソケット３の加締部６ａ、６ｂの２箇所で加締プレスを行ない、口金具とホース１を固定してホース１を接続する。
【００１８】
本発明においては、ホース挿入部分の外周面にリング状凹溝７を有するニップル２を使用する。リング状凹溝７を有するニップル２を使用することによって、高いシール性を得ることができる。
【００１９】
本発明において使用するニップル２のリング状凹溝７は、ホース１の行き止まりの位置、すなわち、ソケットつば内側５に接する位置に位置する。リング状凹溝７をホース１の行き止まりの位置に有するニップル２を使用することによって、ソケット３の加締め力を高くした場合でもホース１の内面ゴム１ａの破壊を防止することができる。
【００２０】
前記リング状凹溝７はホース１の内面ゴム１ａの移動量が大きいニップル２のホース側先端部より離れて位置し、かつ、ソケットつば内側５により行き止まりとなるので、ニップル２奥部方向に内面ゴム１ａが移動しない。したがって、リング状凹溝７は内面ゴム１ａの破壊を防止するように作用する。その結果、リング状凹溝７真上のソケット外径を縮小する加締部６ａの加締め外径を小さくし、加締め力を高める方法、または、リング状凹溝７の肩部８ａのアールまたはＣ面取りを小さくし、局部的に加締め力を高める方法（線シール）によって、内面ゴムを破壊することなく、高いシール性を得ることができる。
【００２１】
リング状凹溝７の溝幅ｘは、肩部８ａがニップル２のホース側先端にあまり近づかない長さに形成することが好ましい。その条件を満たすためには、通常、リング状凹溝７の溝幅ｘを１〜５ｍｍ、好ましくは２〜３ｍｍにする。ただし、好ましい溝幅ｘの長さは、ニップル２の長さや加締め形状により変化するので適宜に決定することができる。
【００２２】
本発明において使用するニップル２は、リング状凹溝７の肩部８ａが、加締め力を局部的に高くする形状に形成され、アールが０．５Ｒ以下、好ましくは０．１〜０．３Ｒ、または、Ｃ面が０．５Ｃ以下、好ましくは０．１〜０．３Ｃである。
【００２３】
本実施の形態において使用するニップル２は、ホース挿入部分の長さ方向の中央部からソケットつば内側５のあいだに位置する場所に複数の溝凹部４を有する。溝凹部４を有することによってシール性を高めることができる。溝凹部４は、ニップル２のホース側先端部から極力離れたソケットつば内側５に近い位置に設けることが好ましい。
【００２４】
溝凹部４の肩部８ｃのアールまたはＣ面は、加締め力が局部的に大きくなりホース１の内面ゴム１ａを破壊しないように、リング状凹溝７の肩部８ａのアールまたはＣ面より大きくすることが好ましく、たとえば、アールは０．５Ｒ以上、Ｃ面は０．５Ｃ以上とすることが好ましい。ただし、好ましいアールおよびＣ面の大きさは、ホース１の内径やゴム材質などにより変化するので適宜に決定することができる。
【００２５】
本実施の形態においては、ニップル２のリング状凹溝７に対し外周方向の直上に位置する加締部６ａにおいて加締められ、加締部外径が、ニップル２のホース側先端方向にいくほど大きいソケットを使用する。本実施の形態において使用するソケット３は、内面ゴム１ａの移動の大きいニップル２のホース側先端方向にいくほど加締め力が小さくなるように、ホース側先端部に近い加締部Ｂにおける加締め外径φＢがソケットさや内側に近い加締部Ａにおける加締め外径φＡより大きい。φＡに対するφＢの比は、好ましくは１．０１０〜１．１００、さらに好ましくは１．０２〜１．０８である。
【００２６】
加締部外径が、ニップル２のホース側先端方向にいくほど大きいソケット３では、内面ゴム１ａの移動量が大きいニップル２のホース側先端方向にいくほど、加締め力が小さくなるので、ホース１の内面ゴム１ａの破壊を防止するように作用する。
【００２７】
【実施例】
以下に実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００２８】
試験方法
本発明の効果を確認するために、以下の実施例１、参考例および比較例３〜１０の接続構造について、冷熱衝撃インパルス試験を行なった。
【００２９】
冷熱衝撃試験とは、常に０←→１３．４ＭＰａの繰り返し加圧がかかったホース試料を１００℃の恒温槽にて１時間さらし、そののちすぐに−３５℃恒温槽に移して１時間さらすことを１サイクルとし、そのサイクルを繰り返し、口金具とホースの接続部からのオイル洩れが発生するサイクル数を確認する試験である。冷熱衝撃試験は、ホース接続部のシール性を維持するうえで最も厳しいとされる温度が衝撃的に変化する条件下での性能を評価する試験である。なお、試験油はＰＳＦ（パワーステアリングフルード）を使用した。
【００３０】
実施例１、参考例および比較例１〜２
ホース１としては、内径が１０ｍｍ、外径が２０ｍｍであり、内面ゴム１ａをＨ−ＮＢＲ（水素添加ニトリルブタジエンゴム）、補強層１ｃをナイロン糸の２ブレード、外面ゴム１ｂをＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）とＨ−ＮＢＲのブレンドゴムで構成されたパワーステアリングホースを使用した。
【００３１】
ホース１を、実施例１では図１に示す接続構造により、参考例では図３に示す方法により、比較例１では図７に示す接続構造により、比較例２では図５に示す接続構造により、接続した。参考例では、実施例１に対し、補助的に設けた溝凹部４を有しないニップル２を使用した。参考例のホース接続構造を図３に示す。比較例２では、実施例１に対し、挿入したホース１の行き止まりの位置にあるリング状凹溝７を有しないニップル２を使用した。
【００３２】
実施例１で使用したニップルのリング状凹溝７の肩部８ａは０．１ＣのＣ面とし、溝凹部４の肩部８ｂはアール０．４Ｒとし、各溝幅ｘは２ｍｍとした。参考例で使用したニップル２のリング状凹溝７の肩部８ａは０．１ＣのＣ面とし、溝幅ｘは２ｍｍとした。比較例２で使用したニップル２の溝凹部４の肩部８ｂはアール０．４Ｒとした。
【００３３】
結果を表１に示す。
【００３４】
【表１】
0004437613.tif 000002
【００３５】
比較例３〜１０
参考例のリング状凹溝７の肩部８ａのＣ面の大きさおよび溝幅ｘを変更し、同様の冷熱衝撃インパルス試験を行なった。結果を表２に示す。
【００３６】
【表２】
0004437613.tif 000003
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、加締め内部の内面ゴム１ａの移動が少ない位置にリング状凹溝７を有するニップル２を使用することにより、内面ゴム１ａの破壊が防止され、その結果、リング状凹溝７での加締め力を局部的に高くすることができるので、高いシール性を達成し、維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態１のホース接続構造を示す部分断面図である。
【図２】  図１の接続構造の金具とホースの固定部の拡大断面図である。
【図３】  参考例のホース接続構造を示す部分断面図である。
【図４】  図３の接続構造におけるニップルのリング状凹溝の拡大断面図である。
【図５】  比較例２のホース接続構造を示す部分断面図である。
【図６】  図５の接続構造におけるニップルのリング状凹溝の拡大断面図である。
【図７】  従来のホース接続構造の一例を示す部分断面図である。
【図８】  図７の接続構造の金具とホースの固定部を示す拡大断面図である。
【図９】  従来のホース接続構造の一例を示す部分断面図である。
【図１０】  図７の接続構造の金具とホースの固定部を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１    ホース
１ａ  内面ゴム
１ｂ  外面ゴム
１ｃ  補強糸層
２    ニップル
３    ソケット
４    溝凹部
５    ソケットつば内側
６、６ａ、６ｂ  加締部
７    リング状凹溝
８ａ、８ｂ  肩部
【図１】
0004437613.tif 000004
【図２】
0004437613.tif 000005
【図３】
0004437613.tif 000006
【図４】
0004437613.tif 000007
【図５】
0004437613.tif 000008
【図６】
0004437613.tif 000009
【図７】
0004437613.tif 000010
【図８】
0004437613.tif 000011
【図９】
0004437613.tif 000012
【図１０】
0004437613.tif 000013