(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内管が嵌合状または圧嵌状に挿着された金属管の接続端部付近または該金属管の端部が接合されたニップル部材の接続端部付近の外周面の少なくとも一部に、高さ（ｈ）が０．０２〜０．２ｍｍ、かつピッチ（ｐ）がｈ以上で２ｈ以下のリング状または螺旋状のほぼ三角形状の凹凸部を有する連結部を形成し、該連結部に耐圧ゴムホースを被着した状態で底壁部を前記金属管またはニップル部材側に掛止した有底筒状のソケット部材により相互の連設部分をカシメ固定して構成したことを特徴とする高圧流体用の細径金属管と耐圧ゴムホースとの接続構造。
【請求項２】
前記金属管の接続端部付近に挿着された内管に該接続端部付近とともに凹凸部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の高圧流体用の細径金属管と耐圧ゴムホースとの接続構造。
【請求項３】
前記有底筒状のソケット部材の底壁部は前記金属管に成形された環状凹溝またはダブルスプールにより掛止されていることを特徴とする請求項１または２記載の高圧流体用の細径金属管と耐圧ゴムホースとの接続構造。
【請求項４】
前記内管が嵌合状または圧嵌状に挿着された金属管の連結部には、軸方向に間隔をおいて大きなピッチで膨出壁、凹凸壁もしくは鋸歯壁が形成され、該膨出壁、凹凸壁もしくは鋸歯壁にさらに前記凹凸部が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の高圧流体用の細径金属管と耐圧ゴムホースとの接続構造。
【請求項５】
前記ニップル部材の連結部には、軸方向に間隔をおいて大きいピッチで断面ほぼ鋸歯状あるいは螺旋状の凹凸係合周面が形成され、かつ該断面ほぼ鋸歯状あるいは螺旋状の凹凸係合周面にさらに前記凹凸部が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の高圧流体用の細径金属管と耐圧ゴムホースとの接続構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧流体用の細径金属管と耐圧ゴムホースとの接続構造に関するものであり、特にパワー・ステアリング配管、あるいはブレーキ配管などの高圧流体のために開発された細径金属管と耐圧ゴムホースとの接続構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の接続構造としては図６に示すように、金属管Ｐ１の端部にニップル部材１１をろう付けＷし、該ニップル部材１１の先端側の接続端部付近に設けた切削加工により形成された鋸歯状壁部１１−１に耐圧ゴムホース１２を被着した状態で、その底壁部１３−１をニップル部材１１の段部１１−２に掛支せしめた外側に配設した有底筒状のソケット部材１３により接続端部付近の被着部分を周囲よりカシメ１４て接続構成していた。なお１２−１は耐圧ゴムホース１２の外側に被覆された金属細線によって編組されたブレードであって、外部からの衝撃により耐圧ゴムホースが損傷を受けることを防止するために設けられているものである。
【０００３】
また図７に示すように、金属管Ｐ１側の接続端部付近に連結部１１を形成し、該連結部１１の内部に短寸状の内管Ｐ′を挿入もしくは圧入、焼嵌めあるいは冷嵌めなどにより嵌合状または圧嵌状に挿着して二重壁Ｐ″となし、さらに該二重壁部における金属管Ｐ１と内管Ｐ′とに亘って連結部１１を外方より径方向の内方に向かってロールによる転造加工あるいは押し型によるプレス加工などの塑性加工により複数の櫛歯面１５を形成してなるものである。
そして前記連結部１１に耐圧ゴムホース１２を挿入し、この挿入状態で底壁部１３−１を前記金属管Ｐ１側の環溝１６に掛止した有底筒状のソケット部材１３を被着し、該ソケット部材１３を円周方向の外方より径方向の内方に向かってカシメ１４て相互に連設部分を固定して接続構成するものである。
【０００４】
さらに図８では前記の図７と同様に構成された二重壁Ｐ″部の内管Ｐ′の端部付近に予めスプール１７−１を成形しておき該スプール１７−１に底壁部１３−１を当接した後、該底壁部１３−１の外面に当接せしめる第２のスプール１７−２を成形することによって金属管Ｐ１にソケット部材１３を掛止したものであり、その後図７と同様にして耐圧ゴムホース１２を挿入して接続構成するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来技術によれば通常の内圧の流体に対しては満足できる耐圧性、耐疲労性や耐引抜き性を有しているが、例えばパワー・ステアリング配管内を流れる５０〜１００ｋｇ／ｃｍ２程度の高圧作動油に対して用いられる肉厚の中央部に樹脂繊維あるいは金属線などのブレードが埋設された耐圧ゴムホースに使用した場合には耐圧性、耐疲労性や耐引抜き性が十分でないことが分かった。
その理由は、ミクロ的に見ると耐圧ゴムホースに使用されているゴムは多孔質の材料であって、金属管あるいはニップル部材の外周面と耐圧ゴムホースの内周面との間の境界面に大きな内圧がかかった場合、高圧の作動油は長時間の間に微量ずつ滲み出る傾向がある。特に金属管あるいはニップル部材の外周面は平滑面、多くはほぼ鏡面になるように形成されているためにこの滲み出し現象は避けられない傾向である。
【０００６】
本発明は、従来のかかる問題を解消したものであって、金属管あるいはニップル部材の接続端部付近の外周面の少なくとも一部に特殊形状と寸法を有する凹凸部を形成することによって前記境界面の長さを実質的に長くしてラビリンスシール効果をも発揮せしめ、高圧流体に対して用いても優れた耐圧性、耐疲労性や耐引抜き性を発揮することができる高圧流体用の細径金属管と耐圧ゴムホースとの接続構造を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、金属管あるいはニップル部材の外周面の少なくとも一部に凹凸部を形成するとともに、該凹凸部の高さとピッチとを特定の範囲に定めることによって上記した問題点を解決し得ることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００８】
したがって本発明に係る高圧流体用の細径金属管と耐圧ゴムホースとの接続構造は、内管が嵌合状または圧嵌状に挿着された金属管の接続端部付近または該金属管の端部が接合されたニップル部材の接続端部付近の外周面の少なくとも一部に、高さ（ｈ）が０．０２〜０．２ｍｍ、かつピッチ（ｐ）がｈ以上で２ｈ以下のリング状または螺旋状のほぼ三角形状の凹凸部を有する連結部を形成し、該連結部に耐圧ゴムホースを被着した状態で底壁部を前記金属管またはニップル部材側に掛止した有底筒状のソケット部材により相互の連設部分をカシメ固定して構成したことを特徴とするものであり、また前記金属管の接続端部付近に挿着された内管に該接続端部付近とともに凹凸部が形成され、さらに前記有底筒状のソケット部材の底壁部は前記金属管に成形されたダブルスプールにより掛止されており、さらにまた前記内管が嵌合状または圧嵌状に挿着された金属管の連結部には、軸方向に間隔をおいて大きなピッチで膨出壁、凹凸壁もしくは鋸歯壁が形成され、該膨出壁、凹凸壁もしくは鋸歯壁にさらに前記凹凸部が形成されるか、または前記ニップル部材の連結部には、軸方向に間隔をおいて大きいピッチで断面ほぼ鋸歯状あるいは螺旋状の凹凸係合周面が形成され、かつ該断面ほぼ鋸歯状あるいは螺旋状の凹凸係合周面にさらに前記凹凸部が形成されることを特徴とする。
【０００９】
本発明において内管が嵌合状または圧嵌状に挿着された金属管の接続端部付近または該金属管の端部が接合されたニップル部材の接続端部付近の外周面の少なくとも一部に形成したリング状または螺旋状のほぼ三角形状の凹凸部の高さをｈとし、凹凸部間のピッチをｐとした場合、高さ（ｈ）を０．０２〜０．２ｍｍとし、かつｈ≦ｐ≦２ｈとする必要がある。その理由は以下の通りであるが、その前提として高圧流体用に使用される耐圧ゴムホースの特性について説明する。
前述した通り高圧流体用の耐圧ゴムホースは、肉厚のほぼ中央部に樹脂繊維あるいは金属線などからなるブレードが埋設され、このブレードによって内圧に伴うゴムホースの変形や移動を防いでいる。
このような構成の高圧流体用の耐圧ゴムホースは、肉厚の約１／２に相当するほぼ中央部に埋設されたブレードの近辺では弾性変形に制約を受け、厚肉であるもののゴムに特有の特性である弾性変形し易いという特徴は、耐圧ゴムホースの肉厚の半分程度でしか発揮され図、各表面はさらにその約１／２程度、すなわち肉厚の約１／４程度した発揮されないのである。
【００１０】
さてこのような耐圧ゴムホースの特徴を基にして、前記数値限定の理由は以下の通りとなる。
耐引抜き力と耐圧性は凹凸部の高さ（ｈ）を大きくし、かつピッチ（ｐ）を短くした方が向上する。これは耐圧ゴムホースの内面が、金属管の接続端部付近の外周面、または該金属管の端部が接合されたニップル部材の接続端部付近の外周面の少なくとも一部に形成したリング状または螺旋状のほぼ三角形状の凹凸部の底部まで密着して多数の凹凸が噛み合う状態となり、金属管、あるいはニップル部材の外周面と耐圧ゴムホースの内周面との間の境界面に形成される凹凸部の長さを実質的に長くするラビリンスシール効果が発揮できるからである。
本発明者が検討した結果、凹凸部の高さ（ｈ）は０．０２ｍｍを境にして凹凸部の高さ（ｈ）が０．０２ｍｍ未満となると十分な耐引抜き力や耐圧性が確保できないことが分かった。さらにゴムホースの内面が凹凸部の底部に到達させるためのカシメ力が著しく上昇するため耐圧ゴムホースにクリープを発生させ製品寿命を短くしてしまうことも判明した。
一方前記凹凸部の高さ（ｈ）が０．２ｍｍを超えると、前記した耐圧ゴムホース特有の特性により弾性変形し易い部分が該ゴムホースの肉厚の約１／４程度であるために、該凹凸部の底部までゴムホースを変形してその内面を到達させるために必要なカシメ力が著しく上昇し、これにより耐圧ゴムホースにクリープを発生させ製品寿命を短くしてしまうことも判明した。
そこで凹凸部の高さ（ｈ）とピッチ（ｐ）の関係をさらに検討すると、該ピッチ（ｐ）がｈ未満となると、前記したように通常のカシメ力ではゴムホースの内面が凹凸部の底部にまで至らず、該底部まで至らすためには著しく大きなカシメ力が必要となって耐圧ゴムホースにクリープを発生させ製品寿命を短くしてしまい、一方２ｈを超えると前記した境界面に形成される凹凸部の長さを実質的に長くするラビリンスシール効果が発揮し難く、耐引抜き力や耐圧性が低下してしまう。
したがって本発明では、凹凸部の高さ（ｈ）を０．０２〜０．２ｍｍとし、かつピッチ（ｐ）をｈ≦ｐ≦２ｈとしたのである。
【００１１】
また本発明では、内管が嵌合状または圧嵌状に挿着された金属管の連結部では軸方向に間隔をおいて大きなピッチで膨出壁、凹凸壁もしくは鋸歯壁が形成され、該膨出壁、凹凸壁もしくは鋸歯壁を形成し、さらに前記凹凸部を形成することが好ましい。
さらにニップル部材の連結部では、軸方向に間隔をおいて大きいピッチで断面ほぼ鋸歯状あるいは螺旋状の凹凸係合周面を形成し、かつ該断面ほぼ鋸歯状あるいは螺旋状の凹凸係合周面にさらに前記凹凸部を形成することが好ましい。
その理由は前述した通り高圧流体用の耐圧ゴムホースは、内部埋設されたブレードにより弾性変形がし難いため、大きなピッチの膨出壁、凹凸壁もしくは鋸歯壁、または大きなピッチの断面ほぼ鋸歯状あるいは螺旋状の凹凸係合周面を形成すれば、耐圧ゴムホースの変形が緩やかになり、内部に埋設されたブレードによる変形の制約を受け難いからである。
なお膨出壁、凹凸壁もしくは鋸歯壁、または大きなピッチの断面ほぼ鋸歯状あるいは螺旋状の凹凸係合周面の高さをＨとした場合、前記ピッチＰは５Ｈ以上で、３０Ｈ未満とすることが好ましく、また高さＨは０．２ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明を添付図面について詳述する。
図１は本発明に係る高圧流体用の細径金属管と耐圧ゴムホースとの接続構造の一実施例の一部破断した断面図、図２は他の実施例の一部破断した断面図、図３はさらに他の実施例の一部破断した断面図、図４は連結部の凹凸部の高さとピッチとの関係を説明する図、図５は凹凸部のさらに他の実施例を示す図で、（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ各実施例を示す部分拡大断面図であって、Ｐは細径の金属管、１は連結部、２は耐圧ゴムホース、３はソケット部材、４はニップル部材、５は内管、６はリング状または螺旋状のほぼ三角形状の凹凸部である。
【００１３】
図１において肉厚が例えば０．７〜１．２ｍｍ程度の薄肉で細径の金属管Ｐの端部にニップル部材４がろう付けあるいは溶接などの手段で接合Ｗされ、該ニップル部材４の他方の接続端部付近の外周面の少なくとも一部、好ましくは全外周面に亘って、高さ（ｈ）が０．０２〜０．２ｍｍで、かつピッチ（ｐ）がｈ≦ｐ≦２ｈのリング状または螺旋状のほぼ三角形状の凹凸部６を有する連結部１が形成されている。また該連結部１の外周側を囲繞するように有底筒状のソケット部材３が該ソケット部材の底壁部３−１をニップル部材４に設けられた段部４−１に掛止して設けられる。そしてソケット部材３の内周面とニップル部材４の連結部１の外周面との間に、内部のほぼ中央部に樹脂繊維あるいは金属線などのブレード（図示せず）が埋設された耐圧ゴムホース２を挿入し、かかる状態でソケット部材３の外周壁部を円周方向の外方より内方に向かってカシメて固定７することにより前記金属管Ｐと耐圧ゴムホース２とを接続構成するものである。
なお２−１は外部を保護するために耐圧ゴムホース２の外側を被覆し、かつ金属細線によって編組されたブレードである。
そして前記凹凸部６は、実質的に三角形状であれば、特に形状については制限されず、正三角形、二等辺三角形、直角三角形、頂部に僅かな窪みを有する三角形など適宜の形状を選択でき、また前記凹凸部６は切削、転造など適宜の方法で成形することができる。
【００１４】
上記構成を有する図１の高圧流体用の細径金属管Ｐと耐圧ゴムホース２との接続構造によれば内部流体が高圧で、かつ内部にブレードが埋設された耐圧ゴムホース２を用いても前記連結部１に設けた前記の特殊形状と寸法を有する凹凸部６によってニップル部材４の外周面と耐圧ゴムホース２との間の境界面の長さを実質的に長くしてラビリンスシール効果を発揮せしめ、かつソケット部材３へのカシメによる固定７により連結部１の凹凸部６の凸部の頂部と耐圧ゴムホース２の内周面との面圧を特に高めてシール性を著しく向上させ、また耐引抜き性を高めることができる。
【００１５】
つぎに図２は前記図１の実施例に示されたニップル部材４を用いることなく、金属管Ｐの接続端部付近に嵌合状または圧嵌状に内管５を挿着してカシメによる固定７の際の支持手段とするとともに、ニップル部材４を用いないことにより製品全体の重量を軽減したものである。すなわち図２では、薄肉で細径の金属管Ｐの接続端部付近に嵌合状または圧嵌状に内管５を挿着して二重壁部を形成し、該金属管Ｐの接続端部付近の外周面の少なくとも一部、好ましくは全外周面に亘って、高さ（ｈ）が０．０２〜０．２ｍｍで、ピッチ（ｐ）がｈ≦ｐ≦２ｈのリング状または螺旋状のほぼ三角形状の凹凸部６を有する連結部１が形成されている。
また該連結部１の外周側を囲繞するように有底筒状のソケット部材３が該ソケット部材の底壁部３−１を金属管Ｐに設けられた環状凹溝８に掛止して設けられる。そしてソケット部材３の内周面と金属管Ｐの連結部１の外周面との間に、内部のほぼ中央部にブレードが埋設された耐圧ゴムホース２を挿入し、かかる状態でソケット部材３の外周壁部を円周方向の外方より内方に向かってカシメて固定７することにより前記金属管Ｐと耐圧ゴムホース２とを接続構成するものである。
【００１６】
上記構成を有する図２の高圧流体用の細径金属管Ｐと耐圧ゴムホース２との接続構造によれば内部流体が高圧で、かつ内部にブレードが埋設された耐圧ゴムホース２を用いても前記連結部１に設けた前記の特殊形状と寸法を有する凹凸部６によって金属管Ｐの連結部１の外周面と耐圧ゴムホース２との間の境界面の長さを実質的に長くしてラビリンスシール効果を発揮せしめ、かつカシメによる固定７により連結部１の凹凸部６の凸部の頂部と耐圧ゴムホース２の内周面との面圧を特に高めてシール性を著しく向上させ、また耐引抜き性を高めることができる。
【００１７】
つぎに図３は、ソケット部材３の底壁部３−１の金属管Ｐへの掛止をダブルスプール９−１、９−２によりなしたものである。すなわち図３では薄肉で細径の金属管Ｐの接続端部付近に嵌合状または圧嵌状に内管５を挿着して二重壁部を形成し、該金属管Ｐの接続端部付近の外周面の少なくとも一部、好ましくは全外周面に亘って、高さ（ｈ）が０．０２〜０．２ｍｍで、かつピッチ（ｐ）がｈ≦ｐ≦２ｈのリング状または螺旋状のほぼ三角形状の凹凸部６を有する連結部１が形成されている。
また該連結部１の外周側を囲繞するように有底筒状のソケット部材３が該ソケット部材の底壁部３−１を金属管Ｐに設けられたダブルスプール９−１、９−２に掛止して設けられる。すなわち図３では金属管Ｐに挿着された内管５の端部付近に予め第１のスプール９−１を成形しておき該スプール９−１に底壁部３−１の内側部を当接した後、該底壁部３−１の外面側に当接せしめる第２のスプール９−２を成形することによって金属管Ｐにソケット部材３を掛止するよう構成したものである。そしてソケット部材３の内周面と金属管Ｐの連結部１の外周面との間に、内部のほぼ中央部にブレードが埋設された耐圧ゴムホース２を挿入し、かかる状態でソケット部材３の外周壁部を円周方向の外方より内方に向かってカシメて固定７することにより前記金属管Ｐと耐圧ゴムホース２とを接続構成するものである。
【００１８】
上記構成を有する図３の高圧流体用の細径金属管Ｐと耐圧ゴムホース２との接続構造によれば内部流体が高圧で、内部にブレードが埋設された耐圧ゴムホース２を用いても前記連結部１に設けた前記の特殊形状と寸法を有する凹凸部６によってニップル部材４の外周面と耐圧ゴムホース２との間の境界面の長さを実質的に長くしてラビリンスシール効果を発揮せしめ、かつカシメによる固定７により連結部１の凹凸部６の凸部の頂部と耐圧ゴムホース２の内周面との面圧を特に高めてシール性を著しく向上させ、また耐引抜き性を高めることができる。
【００１９】
なお上記した各実施例おいては前記ニップル部材４の接続端部付近または嵌合状または圧嵌状に内管５が挿着された金属管Ｐの接続端部付近の外周面の少なくとも一部、好ましくは全外周面に亘って、図４に模式的に示すような高さ（ｈ）が０．０２〜０．２ｍｍで、かつピッチ（ｐ）がｈ≦ｐ≦２ｈのリング状または螺旋状のほぼ三角形状の凹凸部６を有する連結部１が形成されている。
【００２０】
また内管５を挿着して金属管Ｐと二重壁部を形成する際に、図５（ａ）のように内管５は平滑管とし、金属管Ｐの接続端部付近のみに凹凸部６を形成するのみならず、図５（ｂ）のように金属管Ｐと内管５とを一体として凹凸部６を形成することもできる。
【００２１】
さらに図５（ｃ）のように金属管Ｐと内管５とを一体にして凹凸部６を形成するとともに、内管５側に軸方向に間隔をおいて大きなピッチで膨出壁、凹凸壁もしくは鋸歯壁を形成することにより耐圧ゴムホース２を前記膨出壁、凹凸壁もしくは鋸歯壁に密着せしめて耐圧性と耐引抜き性を向上し、かつ内管５を補強してリブ効果により支持力を高めることができ、さらに図５（ｄ）のようにニップル部材４の連結部１に軸方向に間隔をおいて大きなピッチで断面ほぼ鋸歯状あるいは螺旋状の凹凸係合周面１０を形成し、該係合周面の外面に前記した形状と寸法の凹凸部６を形成することもできる。
この場合も耐圧ゴムホース２を前記凹凸係合周面１０に密着せしめて耐圧性と耐引抜き性を向上することができる。
なお上記の説明は高圧流体用の接続構造について行ったが、本発明は低圧流体用に用いることができることはいうまでもない。
【００２２】
【発明の効果】
以上述べた通り本発明によれば、金属管あるいはニップル部材の接続端部付近の外周面の少なくとも一部に特殊形状と寸法を有する凹凸部を形成することによって前記接続端部の外周面と耐圧ゴムホースの内周面との間の境界面の長さを実質的に長くしてラビリンスシール効果をも発揮せしめ、高圧流体に対して用いても優れた耐圧性、耐疲労性や耐引抜き性を発揮することができる高圧流体用の細径金属管と耐圧ゴムホースとの接続構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る高圧流体用の細径金属管と耐圧ゴムホースとの接続構造の一実施例の一部破断した断面図である。
【図２】本発明の他の実施例の一部破断した断面図である。
【図３】本発明のさらに他の実施例の一部破断した断面図である。
【図４】本発明おける連結部の凹凸部の高さとピッチとの関係を説明する模式図である。
【図５】本発明の凹凸部のさらに他の実施例を示す図で、（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ各実施例を示す部分拡大断面図である。
【図６】従来の高圧流体用の細径金属管と耐圧ゴムホースとの接続構造の一例の一部破断した断面図である。
【図７】従来の高圧流体用の細径金属管と耐圧ゴムホースとの接続構造の他の例の一部破断した断面図である。
【図８】従来の高圧流体用の細径金属管と耐圧ゴムホースとの接続構造のさらに他の例の一部破断した断面図である。
【符号の説明】
Ｐ  金属管
Ｗ  接合
１  連結部
２  耐圧ゴムホース
２−１  ブレード
３  ソケット部材
３−１  底壁部
４  ニップル部材
４−１  段部
５  内管
６  凹凸部
７  カシメによる固定
８  環状凹溝
９−１、９−２  ダブルスプール
１０  凹凸係合周面
【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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【図７】
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【図８】
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