(57)【要約】【課題】少量生産を行う場合であっても、高い生産効率やコスト低減を実現できる、パイプと接合対象部材との接合構造を提供する。【解決手段】円筒状のパイプ１０が接合対象部材２０に接合された接合構造は、接合対象部材に形成され、パイプが挿入される挿入穴２１と、挿入穴の軸方向の端部に形成され、挿入穴の他の領域よりも大きな内径を有する弾性スリーブ収容部２２と、中央部に貫通孔を有した円環状に形成され、パイプが貫通孔に嵌合された状態で弾性スリーブ収容部に嵌合されるブッシュ４０と、弾性材料で筒状に形成され、パイプが挿通された状態で弾性スリーブ収容部に収容される弾性スリーブ３０とを備え、弾性スリーブは、弾性スリーブ収容部内で自身の軸方向に圧縮変形することにより、自身の外周面が弾性スリーブ収容部の内周面に押し付けられ、かつ自身の内周面がパイプの外周面に押し付けられている。【選択図】図１
2013104504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のパイプが接合対象部材に接合された接合構造において、
前記接合対象部材に形成され、前記パイプが挿入される挿入穴と、
前記挿入穴の軸方向の端部に形成され、前記挿入穴の他の領域よりも大きな内径を有する大径穴部と、
中央部に貫通孔を有した円環状に形成され、前記パイプが前記貫通孔に挿通された状態で前記大径穴部に嵌合されるブッシュと、
弾性材料で筒状に形成され、前記パイプが挿通された状態で前記大径穴部内に収容される弾性スリーブと、
を備え、
前記弾性スリーブは、前記大径穴部に嵌合された前記ブッシュによって前記大径穴部内で自身の軸方向に圧縮変形することにより、自身の外周面が前記大径穴部の内周面に押し付けられ、かつ自身の内周面が前記パイプの外周面に押し付けられていることを特徴とするパイプと接合対象部材との接合構造。
【請求項２】
請求項１に記載のパイプと接合対象部材との接合構造において、
前記弾性スリーブは、前記大径穴部内で蛇腹状に圧縮変形することを特徴とするパイプと接合対象部材との接合構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載のパイプと接合対象部材との接合構造において、
前記弾性スリーブは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ素系樹脂（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム（ＴＦＥ−ＰＲ系ゴム）、四フッ化エチレン−エチレン共重合樹脂（ＥＴＦＥ）、ポリウレタン（ＰＵ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、オレフィン系エラストマー、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、シリコンゴム、バイトン（登録商標）、ネオプレンスポンジ、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、スチレン系エラストマー、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ニトリルゴム、および天然ゴムのいずれかを含んで形成されていることを特徴とするパイプと接合対象部材との接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒状のパイプが接合対象部材に挿入されて接合された、パイプと接合対象部材との接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４に示すように、円筒状のパイプ１を、他の部材２に挿入して接合する手法として、他の部材２に断面円形の穴３を形成し、この穴３に端部を挿入したパイプ１の外周面１ａと、穴３の内周面３ａとを熱硬化性の接着剤４により接合するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ここで、特許文献１に記載の技術では、パイプ１の外周面１ａと穴３の内周面３ａとを確実に接合するため、パイプ１の外周面１ａと穴３の内周面３ａとのクリアランスを、０．０１〜０．０５ｍｍに設定している。これにより、十分な接合強度と、接合部における水密性が確保される。
【０００４】
そして、外周面１ａに接着剤４を塗布したパイプ１を穴３に挿入した後、乾燥炉にこれを投入して加熱し、接着剤４を熱硬化させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９ー６７５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上記したような従来の技術では、以下に示すような問題が存在する。
まず、熱硬化性の接着剤４を用いているため、接着剤４を硬化させる工程が必要となる。量産現場で、パイプ１と他の部材２との接合を大量に行う場合、接着剤４の硬化処理を効率よく行うため、パイプ１および他の部材２を接合したものを、複数組まとめて乾燥炉に投入する。しかしこれでは、この工程で、製品の流れが滞って生産効率にロスが生じることになる。
また、一つの製造ラインで、複数種の製品を少量ずつ生産する場合、上記のロスによる影響が大きくなる。
【０００７】
さらに、上記したように、パイプ１の外周面１ａと穴３の内周面３ａとを確実に接合するため、パイプ１の外周面１ａと穴３の内周面３ａとのクリアランスが非常に小さな寸法に設定されている。したがって、その加工には高い精度が要求され、コスト上昇につながる。
また、クリアランスが小さいために、パイプ１を穴３に挿入するのにも手間がかかり、これも生産効率の低下、コスト上昇につながる。
【０００８】
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、少量生産を行う場合であっても、高い生産効率やコスト低減を実現できる、パイプと接合対象部材との接合構造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】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明は、円筒状のパイプが接合対象部材に接合された接合構造において、前記接合対象部材に形成され、前記パイプが挿入される挿入穴と、前記挿入穴の軸方向の端部に形成され、前記挿入穴の他の領域よりも大きな内径を有する大径穴部と、中央部に貫通孔を有した円環状に形成され、前記パイプが前記貫通孔に挿通された状態で前記大径穴部に嵌合されるブッシュと、弾性材料で筒状に形成され、前記パイプが挿通された状態で前記大径穴部内に収容される弾性スリーブとを備え、前記弾性スリーブは、前記大径穴部に嵌合された前記ブッシュによって前記大径穴部内で自身の軸方向に圧縮変形することにより、自身の外周面が前記大径穴部の内周面に押し付けられ、かつ自身の内周面が前記パイプの外周面に押し付けられていることを特徴とする。
【００１０】
前記弾性スリーブは、前記大径穴部内で蛇腹状に圧縮変形するものでもよい。
【００１１】
また、弾性スリーブは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ素系樹脂（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム（ＴＦＥ−ＰＲ系ゴム）、四フッ化エチレン−エチレン共重合樹脂（ＥＴＦＥ）、ポリウレタン（ＰＵ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、オレフィン系エラストマー、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、シリコンゴム、バイトン（登録商標）、ネオプレンスポンジ、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、スチレン系エラストマー、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ニトリルゴム、および天然ゴムのいずれかを含んで形成されてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のパイプと接合対象部材との接合構造によれば、少量生産を行う場合であっても、高い生産効率やコスト低減を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施例に係るパイプと接合対象部材との接合部位を示す断面図である。
【図２】（ａ）から（ｃ）は、パイプと接合対象部材との接合工程を示す図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、パイプと接合対象部材との接合工程を示す図である。
【図４】従来のパイプと接合対象部位との接合構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明によるパイプと接合対象部材との接合構造の一実施形態について説明する。しかし、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
図１は、本実施の形態におけるパイプと接合対象部材との接合構造を説明するための図である。図１に示すように、パイプ１０と接合対象部材２０とは、蛇腹状の弾性スリーブ３０と、ブッシュ４０とにより接合されている。
【００１５】
本実施形態のパイプ１０は金属性で、その軸線方向に沿って一定の外径ｄ１を有する円筒状に形成されている。
【００１６】
図２（ａ）に示すように、接合対象部材２０は、例えば樹脂製で、パイプ１０が挿入される挿入穴２１が形成されている。挿入穴２１は、パイプ１０の外径ｄ１よりも大きな内径ｄ２を有している。
挿入穴２１のうち、パイプ１０が挿入される側の一定の長さの領域は、他の領域よりも内径が大きく、弾性スリーブ３０を収容する弾性スリーブ収容部（大径穴部）２２とされている。弾性スリーブ収容部２２は、その内径ｄ３が、パイプ１０の外径ｄ１および弾性スリーブ３０の収縮時の最大外径よりも大きく設定されている。ここでは、弾性スリーブ収容部２２の内径ｄ３を、パイプ１０の外径ｄ１に対し、例えば４ｍｍ大きく設定する。また、この弾性スリーブ収容部２２は、その深さ（挿入穴２１の軸方向における寸法）ｈを、例えば１．２ｍｍとする。
ここで、弾性スリーブ収容部２２と挿入穴２１の残りの領域との境界部分には、挿入穴２１の軸線に直交する段差面２４が形成されている。この段差面２４は、挿入穴２１の軸線に直交せずに傾斜していてもよく、傾斜の方向もいずれでも構わない。
【００１７】
図２（ｃ）に示すように、弾性スリーブ３０は、円筒状に形成されており、蛇腹状に弾性変形することによりその軸線に沿った方向に伸縮可能とされている。弾性スリーブ３０は、変形していない自然長状態において、その内径ｄ５が、パイプ１０の外径ｄ１および挿入穴２１の内径ｄ２よりも大きく設定されている。また、弾性スリーブ３０の自然長状態における外径ｄ６は、弾性スリーブ収容部２２の内径ｄ３よりも小さく設定されている。
このような弾性スリーブ３０は、軸方向に圧縮変形すると、その外径が増大して弾性スリーブ収容部２２の内径ｄ３よりも大きくなるとともに、内径が縮小してパイプ１０の外径ｄ１よりも小さくなる。
【００１８】
このような弾性スリーブ３０は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ素系樹脂（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム（ＴＦＥ−ＰＲ系ゴム）、四フッ化エチレン−エチレン共重合樹脂（ＥＴＦＥ）、ポリウレタン（ＰＵ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、オレフィン系エラストマー、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、シリコンゴム、バイトン（登録商標）、ネオプレンスポンジ、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、スチレン系エラストマー、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ニトリルゴム、天然ゴム等の弾性材料を一種または複数種組み合わせて形成することができる。
本実施形態では、肉厚が０．３ｍｍの天然ゴムを用いて弾性スリーブ３０を形成している。弾性スリーブ３０の自然長状態における軸方向の寸法は、例えば７ｍｍに設定されている。
【００１９】
ブッシュ４０は、図１に示すように樹脂製で円環状をなしており、その内径ｄ７は、パイプ１０の外径ｄ１よりも大きく、ブッシュ４０の中央部に形成された貫通穴４１にパイプ１０がスムーズに挿通できる程度のクリアランスが確保されている。
ブッシュ４０の外径ｄ８は、ブッシュ４０を弾性スリーブ収容部２２に嵌合できるよう、弾性スリーブ収容部２２の内径ｄ３よりも、例えば０．１〜０．２ｍｍ程度といった嵌め合い寸法分、大きく形成されている。
【００２０】
このようなパイプ１０と接合対象部材２０とを接合するには、まず、図２（ｂ）に示すように、パイプ１０の一方の端部１０ａを接合対象部材２０に形成された挿入穴２１に挿入する。
次いで、図２（ｃ）に示すように、パイプ１０の他端を弾性スリーブ３０に挿入して弾性スリーブ収容部２２に挿入する。
【００２１】
次に、図３（ａ）に示すように、パイプ１０の他端をブッシュ４０に挿通する。続いて、図３（ｂ）に示したように、このブッシュ４０を弾性スリーブ収容部２２に押し込む。すると、ブッシュ４０は、その外径ｄ８が弾性スリーブ収容部２２の内径ｄ３よりも大きいので、弾性スリーブ収容部２２に圧入され、接合対象部材２０に対して固定される。ブッシュ４０が接合対象部材２０に対して固定されると、後述するように、パイプ１０が接合対象部材２０に対して固定されるので、パイプ１０と接合対象部材２０との位置関係は、その前の所望の状態に調節しておく。
【００２２】
ブッシュ４０が弾性スリーブ収容部２２に圧入されると、図１に示すように、弾性スリーブ３０が、ブッシュ４０と弾性スリーブ収容部２２の段差面２４との間で自身の軸方向に圧縮されて変形する。すると、弾性スリーブ３０の外径が増大するとともに内径が縮小する。ブッシュ４０が、その表面４０ａが接合対象部材２０の表面２０ａと面一となる程度にスリーブ収容部２２内に押し込まれた状態では、弾性スリーブ３０の外周面が弾性スリーブ収容部２２の内周面に押し付けられ、弾性スリーブ３０と接合対象部材２０との間における水密性が確保される。また、弾性スリーブ３０の内周面がパイプ１０の外周面に押し付けられ、これによって弾性スリーブ３０とパイプ１０との間における水密性が確保される。さらに、弾性スリーブ３０は、ブッシュ４０と段差面２４との間に圧縮状態で挟み込まれているため、段差面２４と弾性スリーブ３０との間、弾性スリーブ３０とブッシュ４０との間における水密性も確保される。
【００２３】
以上説明したように、本実施形態の接合構造によれば、弾性スリーブ３０を圧縮変形させることで水密性を確保し、パイプ１０に嵌合されたブッシュ４０を弾性スリーブ収容部２２に圧入することでパイプ１０を接合対象部材２０に固定する。これにより、パイプ１０と接合対象部材２０との間の水密性を確保しつつ、パイプ１０と接合対象部材２０とを確実に接合することができる。
【００２４】
また、接着剤を用いない構成であるため、当然接着剤の硬化工程も不要であり、パイプ１０の接合対象部材２０への挿入後、弾性スリーブ３０を弾性スリーブ収容部２２に挿入してからブッシュ４０を弾性スリーブ収容部２２に圧入するだけでよく、作業を容易かつ効率的に行うことができる。また、パイプ１０の接合対象部材２０への接合を複数組行う場合も、一組ずつ、パイプ１０の接合対象部材２０への接合を順次行えばよく、少量生産であっても、高い生産効率を実現することができる。
【００２５】
また、このような構成では、挿入穴２１や弾性スリーブ収容部２２とパイプ１０とのクリアランスを特に小さくしなくても水密を確保した接合が可能である。したがって、容易かつ低コストで水密が確保された接合を行うことができる。当該クリアランスは、大きいほどパイプ１０を挿入穴２１に容易に挿入することができるため、クリアランスを適宜設定することにより、さらに生産効率を高めることができる。
【００２６】
（その他の実施形態）
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、ブッシュ４０は、その外周面を、弾性スリーブ収容部２２に圧入する側から反対側に向けてその外径が漸次増大するテーパ状とすることもできる。
【００２７】
また、本発明の弾性スリーブは、圧縮変形により外径が拡大し、かつ内径が縮小するものであれば、必ずしも圧縮変形時に蛇腹状にならなくてもよく、例えば弾性材料でリング状に形成されてもよい。ただし、蛇腹状に変形可能なものは、外径の拡大および内径の縮小を効率よく行うことができるので、蛇腹状に圧縮変形するものを弾性スリーブとして用いるのが好ましい。
【００２８】
また、接合対象部材において、挿入穴の軸方向両端部に弾性スリーブ収容部形成してもよい。この場合、両方の弾性スリーブ収容部に弾性スリーブおよびブッシュを取り付けることで、接合対象部材の軸方向両端部において水密を確保することができる。
【００２９】
さらに、ブッシュの貫通孔にパイプを挿通すると、パイプとブッシュとが嵌合固定されるように両者の寸法を設定してもよい。このようにすると、ブッシュを圧入する際にパイプもブッシュと共に移動するため、予めパイプとブッシュとを所望の位置関係にしておくことで圧入完了時にパイプと接合対象部材とが自動的に所定の位置関係になり、接合作業をさらに容易にすることができる。
【００３０】
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  パイプ
２０  接合対象部材
２１  挿入穴
２２  弾性スリーブ収容部（大径穴部）
３０  弾性スリーブ
４０  ブッシュ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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