JP2005155917A - ２つの管体を同軸的に連結する管体連結装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 製造コストが低廉で、管体が抜けにくく、かつ液密機能を十全に確保することができる管体連結装置を提供する。
【解決手段】 ガスケット18を備える第１の管体12と、ガスケット18を収容しうるフランジ22を備える第２の管体とを同軸的に連結する管体連結装置において、弾性変形可能な材料から形成され、かつ基部36と、外嵌用開部を区画する二又の延出部38とからなる鍔10を設ける。この鍔は、定位置に取り付けられた鍔が予期せずに抜けるのを防止しうるように、ストッパ44,46,48と、少なくとも一方の管体の係合領域34と協働するように組み付けられる少なくとも１つのロック部60とを具備する。本発明の主たる用途は、自動車の熱交換器である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、特に自動車の流体サイクルに用いられる２つの管体の端部同士を同軸的に連結する管体連結装置に関する。

より詳しくいうと、本発明は、第１の管体の端部領域と第２の管体の端部領域との協働によって、２つの管体を同軸的に連結する管体連結装置に関する。第１の管体の端部領域は、第２の管体のフランジの内側に収容されるガスケットを備えている。この装置は、弾性変形可能な材料から形成されるとともに、外嵌用開部を有する鍔を備え、他方この鍔は、基部と、二又の延出部とからなる。二又延出部の各端部は、この鍔の外嵌用開部を区画し、鍔を定位置に取り付ける際には、通常、管の軸方向と直交する取付け方向を含む面内において、互いに遠ざかり、鍔の取付け後には、互いに接近するようになっている。

上述のタイプの管体連結装置はすでに公知であり、特に自動車の冷却材のサイクルにおける管体の接続において用いられている。この場合、管体連結装置は、流体が周囲の環境との間で熱を交換することとなっている熱交換器の入口または出口に設けられる管体と、熱交換器の内外で冷却材を輸送する導管とを連結する。

本明細書において、「管体」なる語は、チューブ、導管、アダプタ、スペーサのような、少なくとも一部に管状の部分を含む流体の輸送手段全般を指す。

本発明に係る管体連結装置は、液密性を確保するため、管体のフランジとガスケットとを互いに軸方向に突き合わせ、好ましくは、両者の間に配置される液密性の管状継ぎ手を締付ける役目を果たす。

概ねＣ字状で、かつ外嵌用開部をもつ鍔の形状をなし、径方向、すなわち、２つの管体に共通の軸と垂直な方向に組み付けられるようになっている、上記タイプの管体連結装置は、すでに公知となっている（特許文献１参照）。

このような管体連結装置において、良好な機械的連結を確保するためには、鍔の材料の選択が重要である。金属製の鍔とする場合、一般にはスチール製のばねが用いられるが、鍔は、拡開して管体を通すことができるよう、十分な柔軟性を有するとともに、管体を定位置に保持し、管体が鍔から容易に抜けないようにするための剛性を有することも必要である。

公知の管体連結装置においては、高価な材料を用い、さらに、高価な防食処理を施さねばならないという欠点があった。その結果、装置全体の価格は、プラスチック材料を用いる装置のそれと比べて、競争力のないものとなっていた。

さらに、鍔は、材料のばね効果によって、管体を挟み込んだ状態で保持されるが、管体から外れやすいという欠点がある。

しかし、漏洩のおそれのある流体を輸送するためには、大きな力が加わっても、鍔が外れないようにすることが必要である。

さらに、鍔を管体に取り付ける際にも、同様の問題がある。金属製の鍔における２つの端部は、フランジ、ガスケット、または管体の周縁部によって支持され、かつ鍔を外嵌するために径方向の力が加わったときに、直ちに拡開しうるような外形を有する。

公知の管体連結装置においては、鍔は、管体に外嵌するときに、この鍔を案内するとともに、２つの管体を軸方向において保持するためのストッパを備えていない。そのため、管体に鍔を誤って取付けてしまい、必要とされる液密機能を果たしえなくおそれが多分にあった。
フランス国特許第２７３８８９４号明細書

本発明の目的は、製造コストが低廉で、管体が抜けにくく、かつ液密機能を十全に確保することができる管体連結装置を提供することである。

上述の目的を達成するため、本発明は、上記タイプの管体連結装置であって、外嵌用開部を有する鍔が、２つの管体のフランジとガスケットとを互いに軸方向に押し付けて保持するストッパを有し、また鍔の基部において、少なくとも１つのロック部を備えている。ロック部は、鍔が定位置に配置された後、鍔が取付け方向と反対の方向に動くのを防止するため、管体の少なくとも一方の端部領域に予定される係合領域と協働しうるように配置される。

公知の管体連結装置と同様に、本発明に係る管体連結装置における鍔は、弾性変形可能であり、この弾性変形によって、２つの管体の各端部領域において支持される。

しかし、本発明においては、鍔は、２つの管体の端部領域の少なくとも一方と協働しうる少なくとも１つのロック部を有しており、定位置に組み付けられた後は、鍔が予期せずに外れるのを防止する。

この結果、本発明に係る管体連結装置は、公知のものよりも、連結の安全性が高い。そのため、本発明によれば、鍔の材料として、金属、特にばね特性を有するスチールを用いる必要はない。

本発明によれば、ロック部を設けるため、ロック部が自ら変形するか、または破壊しない限り、鍔が外れるおそれはない。

次に、本発明の他の特徴、または変形例を説明する。

本発明に係る管体連結装置は、弾性変形可能な舌片形状のロック部を有し、このロック部の一方の端部は、鍔の周縁部と関連づけられ、他方の端部は、概ね軸方向に延び、前記係合領域と協働しうるように組み付けられるくぼみを有するのが好ましい。

前記弾性変形可能な舌片形状のロック部は、鍔の周縁部から概ね径方向に延びているのが好ましい。

前記鍔は、概ねＣ字状の２つの係合部を有し、前記ロック部は、前記係合部の一方における切込みによって形成されるのが好ましい。

前記鍔の２つの係合部は、管体の軸方向に延びる架橋部材によって架橋されているのが好ましい。

前記ストッパは、鍔の２つの係合に設けられた切込みとともに、概ねＵ字形をなす部分を区画するのが好ましい。

前記鍔は、ストッパと交互に配置された少なくとも２つのロック部を有するのが好ましい。

前記鍔は、外嵌用開部)の中央を通る軸に関して対称であり、かつこの対称軸に関して対称に延びる２つのロック部を有するのが好ましい。

前記鍔の延出部の端部は、鍔を取り付ける際に、この延出部の拡開を容易にし、かつストッパの係合を容易にさせうる案内片を備えているのが好ましい。

前記鍔の基部は、湾曲しているのが好ましい。

前記フランジと鍔の間には、液密性シールリップを収容するための環状のクリアランスが確保されているのが好ましい。

前記ロック部は、ロックを解除する際には、破壊または変形されるのが好ましい。

前記鍔は、プラスチック材料から形成されるのが好ましい。

また、本発明は、第１の管体と第２の管体とを含む管体連結体であって、前記第１の管体は、前記第２の管体の端部領域と協働しうるように組み付けられる端部領域、および第２の管体のフランジに収容されうるガスケットを備えている、上記のいずれかに記載の管体連結装置を介して連結された管体連結体において、前記管体の少なくとも一方は、ロック部が係合しうる少なくとも１つの係合領域を区画することを特徴とする管体連結体をも提供する。

前記係合領域は、ガスケットとフランジとの間に形成される環状の空隙であるか、またはフランジの環状面に設けられるスロットであるのが好ましい。

本発明によれば、製造コストが低廉で、管体が抜けにくく、かつ液密機能を十全に確保することができる管体連結装置が提供される。

本発明は、上述した以外にも、種々の特徴と効果を有するが、これらは、添付の図面を参照して行う以下の詳細な説明から明らかになると思う。

本発明を例示するための以下の説明においては、添付の図面を参照する。

図１と図２は、鍔10の形状を有する本発明に係る管体連結装置を示す。この管体連結装置は、第１の管体（または雄の管体）12と、第２の管体（または雌の管体）14とを、管体の軸（Ｘ−Ｘ）方向において連結するために用いられる。第１の管体12は、環状の縁を有するガスケット18が周縁に設けられた端部領域16を有する。他方、第２の管体14は、ガスケット18の少なくとも一部を収容しうるフランジ22が設けられた端部領域20を有する。端部領域16と20は、組み付けられたときに、互いに協働しうる形状となっている。

第２の管体14は、熱交換器24の入口または出口に接続される管体であり、他方、第１の管体12は、熱交換器24の内外にわたって冷却材を輸送するための導管である。本発明の好ましい用途における熱交換器24は、自動車のエンジン冷却用のラジエータ、または車室冷却用のラジエータである。

２つの管体を液密に連結するため、液密性の環状継ぎ手26が、フランジとガスケットとの間に嵌挿される。鍔10は、継ぎ手26を押圧して、液密性を確保するため、ガスケット18とフランジ22とを、互いに軸方向に突き合わせるように組み付けられる。

図３に詳細に示すように、フランジ22は、第２の管体14のシリンダ状部分28から延出し、環状部分30とシリンダ状部分28とからなるＬ字形をなしている。フランジ22のシリンダ状部分28の内側半径Ｒ１は、ガスケット18の外側半径Ｒ２よりも大きい。両半径の差の部分には、環状領域34（「係合領域」とも称される。この機能については後述する。）が区画されている。

図２に示すように、鍔10は、２つの管体12と14に対して、横方向に係合している。鍔10を係合させる際、両管体の対向する端部同士は、予め嵌合させておく。鍔10は、弾性変形可能な材料から形成されている。この実施形態においては、鍔10は、湾曲した基部36と、二又の延出部38とを有しており、二又の延出部38の各端部40は、鍔の外嵌用開部42を区画している。鍔は、外嵌用開部42の中央を通る軸Ｓに関して対称となっている。

この実施形態においては、鍔10は、ともにＣ字形をなす２つの係合部を有している。すなわち、図１の左側部分に位置する係合部44（図２にも表されている）と、図１に右側部分に位置する係合部46（図４〜図６にも表されている）である。これら２つの係合部は、管体の軸(Ｘ−Ｘ)方向において互いに離間し、この方向に延びる架橋部材48によって架橋されている。

図２に示すように、係合部44は、径方向に３つの切欠き50を有している。これらの切欠きは、係合部の変形、特に延出部分の拡開を容易にするよう、互いに他と９０°をなす関係にある（これについては後述する）。同様に、係合部46も、切欠き50と同様の機能をもつ３つの切欠き52（図４〜図６参照）を有している。

架橋部材48は、鍔の係合部44および４６と一体となって、軸Ｘ−Ｘの方向と垂直な断面Ｕ字形の溝を区画している。この溝は、図１と図３に示す第２の管体のフランジ22（より詳しくは、その環状部分30（図１と図３参照））、およびガスケット18の環状領域54を押圧しうるようになっている。

係合部44と46にそれぞれ設けられている切欠き50と52は、管体を軸方向において保持するためのストッパを構成し、かつ鍔10に柔軟性（弾性変形可能な性質）を与えるのに寄与する。

図２に示すように、係合部44の延出部38の端部は、鍔を取り付ける際に、延出部の拡開を容易にし、かつ上記ストッパの係合を容易にさせうる案内片56を備えている。２つの案内片56の外形は、相対向する２つの摺接部を区画するものとなっており、両案内片とも、係合部44と46の間に突出している。

本発明の特徴は、鍔が、少なくとも１つ、この実施形態においては、２つのロック部60（図１、図３、および図４〜図６参照）を備えていることである。これら２つのロック部60は、係合部46の切込み部分に形成されている。この実施形態においては、２つのロック部60は、それぞれ弾性変形可能な舌片形状をなしている。舌片の一方の端部62は、鍔の周縁部64と関連づけられ、他方の端部66は、概ね軸方向に延びて、前述の係合領域34（図１と図３参照）と協働しうるように組み付けられるくぼみ68を有する。

２つのロック部60は、対称軸Ｓ（図４参照）に関して、対称に延びている。この実施形態においては、２つのロック部は、互いに角度Ａ（９０°）をなしている。ロック部60は、軸方向を向くストッパと交互に配置されている。

図４に示すように、係合部46は、互いに角度Ａをなす同一形状の２つの突出部70を有する。これらの突出部70は、２つのロック部の各端部62と連なっている。

ロック部のくぼみ68は、係合領域34に係合しうる大きさとされる。

図１〜図３に示す管体連結装置は、以下のようにして用いられる。２つの管体の端部領域同士を、継ぎ手26とともに嵌合させた後には、図４に示すように、鍔10を横方向に外嵌する。このとき、案内片56は、第２の管体のフランジ22のシリンダ状部分28、すなわち、この管体連結体における径の大きな部分に当接する。ついで、鍔は、対称軸Ｓと一致する取付け方向Ｄ（図４参照）に沿って嵌め付けられる。

鍔が、取付け方向Ｄに沿って外嵌されていくにつれて、二又の延出部38は、鍔を変形させつつ拡開する。この変形は、係合部44と46に切欠きが設けられているため、容易に生じうる。延出部を拡開させて鍔を外嵌する際、案内片56は、２つの管体を軸方向において保持するストッパを、管体のガスケットとフランジに係合させる。

図６に示すように、鍔が完全に係合すると、第２の管体のフランジ22は、湾曲した基部36の内側部分に当接し、２つの延出部は、互いに接近する。したがって、延出部の端部40は、鍔の外嵌用開部42を区画している。外嵌用開部42の開口幅は、フランジの外形よりも短い。

外嵌の最中、２つのロック部60は、軸方向に湾曲する。へこみ68も、当初は、同じように軸方向に湾曲するが、その後、同じ軸方向において逆向きに変位し、図３に示すように、係合領域34に係合する。２つのロック部は、外嵌用開部42と反対側の基部36に設けられるため、鍔を係合位置に保持するのに役立っている。この鍔は、プラスチック材料、例えばポリアミドからも形成することができる。

この鍔は、予期せずに管体から外れることはない。

この鍔を、取付け方向Ｄと反対の方向に取外す場合には、１つまたは複数のロック部が、変形するか、または壊れる必要がある。

図７は、２つの管体、および図１に示すものと類似する管体連結装置を示す。図３と図７に示すように、フランジ22のシリンダ状部分28と、係合部44の内側面との間には、環状のクリアランス72が確保されている。図７に示すクリアランス72には、液密性シールリップ76の一方の端部74が収容されている。シールリップ76のもう一方の端部78は、例えば熱交換器24を収容するケーシングの一部をなす壁体80に接続されている。

図８に示す本発明の変形例に係るロック部60は、図１〜図３に示すロック部と類似している。しかし、この変形例におけるフランジ22は、上述の実施形態におけるものとは異なり、このフランジ22の端部は、適当なスロット84が設けられた環状面82となっている。スロット84は、１つまたは複数のロック部のくぼみ68と協働することによって、上記実施形態とは異なる係合領域を形成している。

本発明は、１つまたは複数のロック部を備え、このロック部は、少なくとも１つの管体によって形成される係合領域と協働する。

本発明は、一般に流体サイクル、特に自動車の流体サイクルに適用しうる。

本発明に係る管体連結装置の図２のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。 同じく、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 図１の要部の拡大図である。 図１〜図３に示す管体連結装置を定位置に配置する際の第１の過程を示す正面図である。 同じく、第２の過程を示す正面図である。 同じく、第３の過程を示す正面図である。 軟質の液密性シールリップが取り付けられた管体連結装置を示す図１と類似の断面図である。 本発明の変形例に係るロック手段の協働の模様を示す部分的な断面図である。

符号の説明

10 鍔
12 第１の管体
14 第２の管体
18 ガスケット
22 フランジ
16,20 端部領域
24 熱交換器
26 環状継ぎ手
28 シリンダ状部分
30 環状部分
32 シリンダ状部分
34 環状領域（係合領域）
36 基部
38 延出部
42 外嵌用開部
44,46 係合部
48 架橋部材
50 切欠き
56 案内片
60 ロック部
68 くぼみ
70 突出部
72 クリアランス
76 シールリップ
80 壁体
82 環状面
84 スロット

Claims (16)

1. 第１の管体(12)の端部領域(16)と、第２の管体(14)の端部領域(20)との協働によって、２つの管体を同軸的に連結する管体連結装置であって、第１の管体の端部領域は、第２の管体のフランジ(22)の内側に収容されるガスケット(18)を備え、一方この管体連結装置は、弾性変形可能な材料から形成され、かつ外嵌用開部を有するとともに、基部(36)と、二又の延出部(38)とからなる鍔(10)を備え、この二又の延出部の各端部(40)は、この鍔(10)の外嵌用開部を区画し、鍔(10)を定位置に取り付ける際には、管の軸(Ｘ−Ｘ)方向と直交する取付け方向(Ｄ)を含む面内において、互いに遠ざかり、鍔(10)の取付け後には、互いに接近するようになっている管体連結装置において、
   前記鍔(10)が、フランジ(22)とガスケット(18)とを、互いに軸方向に押し付けて保持するストッパ(44)(46)(48)を有し、また前記基部(36)において、少なくとも１つのロック部(60)を備え、このロック部(60)は、鍔(10)が定位置に配置された後、鍔(10)が、取付け方向(Ｄ)と反対の方向へ動くのを防止するため、管体の端部領域(16)(20)の少なくとも一方に予定される係合領域(34)(84)と協働しうるようになっていることを特徴とする管体連結装置。
2. 弾性変形可能な舌片形状のロック部(60)を有し、このロック部の一方の端部(62)は、鍔(10)の周縁部 (64)と関連づけられ、他方の端部(66)は、概ね軸方向に延び、前記係合領域(34) (84)と協働しうるように組み付けられるくぼみ(68)を有することを特徴とする請求項１記載の管体連結装置。
3. 前記弾性変形可能な舌片形状のロック部(60)は、鍔(10)の周縁部 (64)から概ね径方向に延びていることを特徴とする請求項２記載の管体連結装置。
4. 前記鍔(10)は、概ねＣ字状の２つの係合部(44)(46)を有し、前記ロック部(60)は、前記係合部の一方(46)における切込みによって形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の管体連結装置。
5. 前記鍔(10)の２つの係合部(44)(46)は、管体の軸(Ｘ−Ｘ)方向に延びる架橋部材(48)によって架橋されていることを特徴とする請求項４記載の管体連結装置。
6. 前記ストッパ(44)(46)(48)は、鍔の２つの係合部(44)(46)に設けられた切込みとともに、概ねＵ字形をなす部分を区画することを特徴とする請求項４または５記載の管体連結装置。
7. 前記鍔(10)は、ストッパ(44)(46)(48)と交互に配置された少なくとも２つのロック部(60)を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の管体連結装置。
8. 前記鍔(10)は、外嵌用開部(42)の中央を通る軸(Ｓ)に関して対称であり、かつこの対称軸(Ｓ)に関して対称に延びる２つのロック部(60)を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の管体連結装置。
9. 前記鍔(10)の延出部(38)の端部(40)は、鍔(10)を取り付ける際に、この延出部(38)の拡開を容易にし、かつストッパの係合を容易にさせうる案内片(56)を備えていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の管体連結装置。
10. 前記鍔(10)の基部(36)は、湾曲していることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の管体連結装置。
11. 前記フランジ(22)と鍔(10)の間には、液密性シールリップ(72)を収容するための環状のクリアランス(72)が確保されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の管体連結装置。
12. 前記ロック部(60)は、ロックを解除する際には、破壊または変形されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の管体連結装置。
13. 前記鍔(10)は、プラスチック材料から形成されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の管体連結装置。
14. 第１の管体(12)と第２の管体(14)とを含む管体連結体であって、前記第１の管体は、前記第２の管体の端部領域(20)と協働しうるように組み付けられる端部領域(16)、および第２の管体のフランジ(22)に収容されうるガスケット(18)を備えている、請求項１〜１３のいずれかに記載の管体連結装置(10)を介して連結された管体連結体において、
    前記管体(12)(14)の少なくとも一方は、ロック部(60)が係合しうる少なくとも１つの係合領域(34)(84)を区画していることを特徴とする管体連結体。
15. 前記係合領域は、ガスケット(18)とフランジ(22)との間に形成される環状の空隙であることを特徴とする請求項１４記載の管体連結体。
16. 前記係合領域は、フランジ(22)の環状面(82)に設けられたスロット(84)であることを特徴とする請求項１４記載の管体連結体。

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