JP2014095468A

JP2014095468A - 管継手

Info

Publication number: JP2014095468A
Application number: JP2013188639A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Hayashi; 和宏林; Keiichi Kitamura; 圭一北村; Takuya Tanihata; 拓也谷畑; Shigeyoshi Nagaya; 重義長屋; Naoki Hakamada; 尚樹袴田
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2012-10-12
Filing date: 2013-09-11
Publication date: 2014-05-22
Also published as: WO2014057676A1

Abstract

【課題】機器運転中に管体や管体が接続された熱交換器が振動する不具合の無い管継手を提供する。
【解決手段】相手側部材６は、ナット４の雌ねじ４ａと螺合する雄ねじを備え、雌ねじ４ａと雄ねじを螺合させることにより、鍔部１ａが、ナット４の底面と前記相手側部材６との間で締付けられ、管体内周部材１は軸方向に対向する２つの端面である第１端面１ｃと第２端面１ｄを有し、第１端面１ｃは管体２側に配置され、第２端面１ｄは前記相手側部材６側に配置されており、第１端面１ｃの外径ｄ₁は、第２端面１ｄの外径ｄ₂より大きいことを特徴とする管継手１０。
【選択図】図１

Description

本発明は、管継手に関し、特に自動車用エアコンの管継手に関する。

管継手の製造方法として、特許文献１に記載の方法がある。これは、弾性管（例えばゴムホース）を外周部材と内周部材との間に挟持して、外周部材を外側からかしめて、内周部材を弾性管に対して抜け止め固定するものである。この方法を用いて製造した従来形管継手を図１５に示す。また、図１７は図１５を簡略的に表した図である。図１８は図１７における従来形管継手の弾性管側部材９０Ａの断面図であり、図１９は図１７における従来形管継手の熱交換器側接続部材９６の断面図である。そして、図１７はこの弾性管側部材９０Ａと熱交換器側接続部材９６を組み付けた管継手９０の断面図でもある。

図１８を参照して、従来形管継手の弾性管側部材９０Ａを説明する。弾性管側部材９０Ａは、流体（例えば冷媒）が通過する管体（弾性管）２と、管体２の内周に当接して管体２の端面より外側に延びる管体内周部材９１と、管体内周部材９１の外周に配置されて雌ねじ４ａを有するナット４と、管体内周部材９１と相手側部材９６との間をシールするＯリング９５と、を備えている。管体内周部材９１は、相手側部材（熱交換器側接続部材）９６と当接するための鍔部９１ａと貫通穴９１ｂとを有する。そして、図１９に示すように、従来形管継手の熱交換器側接続部材（相手側部材）９６は、ナット４の雌ねじ４ａと螺合する雄ねじ９６ａを備えている。そして、弾性管２は、外周部材３と内周部材９１との間に挟持されて、外周部材３を外側からかしめることにより、内周部材を弾性管に対して抜け止め固定されている。

図１７に示すように、弾性管側部材９０Ａのナット４の雌ねじ４ａと相手側部材９６の雄ねじ９６ａを螺合させることにより、管体内周部材９１の鍔部９１ａが、ナット４の底面４ｂと相手側部材９６の左側端面９６ｃとの間で締付けられて、弾性管側部材９０Ａが、熱交換器側接続部材９６に接続されて熱交換器（図示せず）に取り付けられる。なお、図１７において、管体２は左方向（冷媒上流側）において冷媒を加圧するためのコンプレッサと接続されている。

管体２を通過する冷媒は例えばフロンであり、その圧力Ｐは約１〜１.５ＭＰａである。このような従来形管継手において、エアコン運転中に管体２や管体２が接続された熱交換器が振動する不具合があった。この不具合原因を追究したところ、管体内周部材９１が振動源であることが分かった。図１５を模式的に表した模式図である図１６を参照しながらこれを解析する。

図１６に示すように、管体内周部材９１に軸方向に掛かる力Ｆは、以下の数式（１）で示す通りである。この数式（１）において、Ｆ１は管内圧Ｐに起因したゴムホースの膨張により発生する力であり図において左方向に作用し、Ｆ２は管内圧Ｐに起因した管体内周部材９１の端面へ作用する力である。力Ｆ１と力Ｆ２を合わせた合力Ｆの変動により管体内周部材９１が振動することとなる。

但し、ｄ₀ ：弾性管の外径
ｄ₁：管体内周部材の左側（上流側）端面の外径
ｄ₂：管体内周部材の右側（下流側；熱交換器側）端面の外径
ν ：管体のポアソン比
Ｐ：管内圧
σ_r ：弾性管の半径方向応力
σ_t ：弾性管の周方向応力

そして、冷媒圧力（管内圧Ｐ）にはコンプレッサに起因する脈動が生じる。冷媒圧力（管内圧Ｐ）による力Ｆも、脈動（変動）して管体内周部材９１に掛かることとなる。この管体内周部材９１に掛かる脈動が振動の原因であることが判明した。

管内圧Ｐに起因したゴムホースの膨脹を低減させる従来技術として、特許文献２では、補強糸の編角（ホース軸方向に対する傾き角度をいう）を見直すことにより、膨脹量を低減する手法が提案されている。具体的には、一般的に編角は、幾何学上で検討した「静止角」という「流体圧によるホースの径方向への膨脹に作用する力と、ホースの軸方向への伸張に作用する力が釣り合う角度」、すなわち５４．４４°、に設定されるのが基本であるが、特許文献２では編角として、静止角とは異なる５９±２°を推奨している。

また、特許文献３によれば、編角を大小することにより、内圧による径方向と長さ方向の伸び縮み量を調整できることが知られている。しかし、いずれにしても膨脹量をゼロとすることはできてはいない。

特開２００９−１９７９１９号公報特開２０１０−９６３５４号公報特開２００４−６０８１８号公報

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、機器運転中に管体や管体が接続された熱交換器が振動する不具合の無い管継手を提供することである。

管体内周部材９１に軸方向に掛かる力Ｆをゼロにすれば振動の原因を無くすことが可能となる。すなわち、数式（１）においてＦをゼロにすれば振動の原因を無くすことが可能となる。弾性管の外径ｄ₀及び管体内周部材の左側端面の外径（弾性管の内径にほぼ等しい）ｄ₁は予め決められている。このため、管体内周部材の右側（下流側）端面の外径ｄ₂を、数式（４）を満足させる値に設定すればＦがゼロになる。このとき、左側端面の外径ｄ₁は常に右側端面の外径ｄ₂より大きくなる。なお数式（４）において、管内圧Ｐは、使用最高圧、使用平均圧、使用圧中央値のいずれかを採用するが、それらに相当する値であっても良いことは言うまでも無い。

請求項１に記載の発明によれば、管継手（１０、２０）は、前記管体内周部材（１、１’）は軸方向に対向する２つの端面である第１端面（１ｃ、１'ｃ）と第２端面（１ｄ、１'ｄ）を有し、第１端面（１ｃ、１'ｃ）は前記管体（２）側に配置され、第２端面（１ｄ、１'ｄ）は前記相手側部材（６、６’）側に配置されており、第１端面（１ｃ、１'ｃ）の外径（ｄ₁）は、第２端面（１ｄ、１'ｄ）の外径（ｄ₂）より大きいことを特徴とする。

管体内周部材９１の振動を防止するためには、管体内周部材に軸方向に掛かる力Ｆをゼロにすれば良い。Ｆをゼロにしたとき、管体内周部材の左側（上流側）端面の外径ｄ₁と管体内周部材の右側（下流側）端面の外径ｄ₂とは数式（４）に示された関係となる。逆の言い方をすれば、左側端面の外径ｄ₁と右側端面の外径ｄ₂とが数式（４）に示された関係となるときＦがゼロとなり管体内周部材が振動しなくなると言える。このとき、数式（４）に示されたように、左側端面の外径ｄ₁は、右側端面の外径ｄ₂より常に大きくなる。管体内周部材に軸方向に掛かる力Ｆをゼロにしたとき、振動源は無くなり、管体や管体が接続された熱交換器が振動する不具合は解消される。

請求項５に記載の発明によれば、管継手（３０）は、前記管体内周部材（１''）の管体側端面の外径（ｄ₁）が、前記Ｏリング（５''）が前記管体内周部材（１''）又は前記相手側部材（６''）と接触する接触点により形成される円の直径（ｄ₃）より大きいことを特徴とする。

管体内周部材に軸方向に掛かる力Ｆをゼロにしたとき、前記管体内周部材（１''）の管体側端面の外径（ｄ₁）が、前記Ｏリング（５''）が前記管体内周部材（１''）又は前記相手側部材（６''）と接触する接触点により形成される円の直径（ｄ₃）より大きくなる。そして、振動源は無くなり、管体や管体が接続された熱交換器が振動する不具合は解消される。数式（５）を参照されたい。

請求項１１に記載の発明によれば、管継手（４０、５０、６０）は、第１管体内周部材（１’）の内周部と第２管体内周部材（１'''）の内周部に挿入される内側管体（１１）を更に備えたことを特徴とする。

流体（例えば冷媒）の脈動は、弾性体２と内側管体１１の間に伝わらない。このため、弾性管２が流体の圧力により膨張させられることはなくなる。すなわち、第１管体内周部材の第１相手側部材側の外向き側の端面の外径と第２管体内周部材の第２相手側部材側の外向き側の端面の外径とを等しく設定すれば、第１管体内周部材と第２管体内周部材の組立品に対して軸方向に掛かる力Ｆをゼロにすることが可能となる。そして、振動源は無くなり管体２や管体２が接続された熱交換器が振動する不具合は解消される。

請求項１４に記載の発明によれば、流体が通過する弾性管である管体（２）と、該管体（２）が取り付けられる相手側部材（６、６’）と、前記管体（２）の内周に当接して前記管体（２）の端面より外側に延びる管体内周部材（１、１’）であり、前記相手側部材（６、６’）と当接するための鍔部（１ａ、１'ａ）と貫通穴（１ｂ、１’ｂ）とを有する管体内周部材（１、１’）と、を備えた管継手（１０、２０）であって、前記管体内周部材（１、１’）は軸方向に対向する２つの端面である第１端面（１ｃ、１'ｃ）と第２端面（１ｄ、１'ｄ）を有し、第１端面（１ｃ、１'ｃ）は前記管体（２）側に配置され、第２端面（１ｄ、１'ｄ）は前記相手側部材（６、６’）側に配置されており、上記数式（４）を満足するように、第１端面（１ｃ、１'ｃ）の外径（ｄ１）及び第２端面（１ｄ、１'ｄ）の外径（ｄ２）が規定されたことを特徴とする。請求項１に記載の発明と同様な作用効果がある。

請求項１５に記載の発明によれば、流体が通過する管体（２）と、該管体（２）が取り付けられる第１相手側部材（６'）及び第２相手側部材（６'''）と、前記管体（２）の内周に当接して前記管体（２）の端面より外側に延びる第１管体内周部材（１’）であり、第１相手側部材（６'）と当接するための鍔部（１'ａ）と貫通穴（１’ｂ）とを有する第１管体内周部材（１’）と、前記管体（２）の内周に当接して前記管体（２）の端面より外側に延びる第２管体内周部材（１'''）であり、第２相手側部材（６'''）と当接するための鍔部と貫通穴とを有する第２管体内周部材（１'''）と、第１管体内周部材（１’）の内周部と第２管体内周部材（１'''）の内周部に挿入される内側管体（１１）と、を備えた管継手（４０、５０、６０）であって、内側管体（１１）が蛇腹構造であることを特徴とする。蛇腹形状とすることにより、内側管体１１の曲げ剛性を低減でき、ホース本来の柔軟性を悪化を抑えながら、軸方向に引く力をなくすことができる。

本発明の第１実施形態の管継手の断面図である。図１を簡略化した断面図である。本発明の第２実施形態の管継手の断面図である。図３を簡略化した断面図である。本発明の第３実施形態の管継手の断面図である。図５を簡略化した断面図である。本発明の第４実施形態の管継手の断面図である。本発明の第５実施形態の管継手の断面図である。本発明の第６実施形態の管継手の断面図である。図９の内側管体の端部（Ａ部）を拡大した図である。本発明の第７、８実施形態の管継手の断面図である。本発明の第９実施形態の管継手の断面図である。本発明の第１０実施形態の管継手の断面図である。本発明の第１０実施形態の管継手の断面図である。本発明の第１０実施形態の管継手の断面図である。従来形管継手と本発明の各実施形態の管継手の軸方向力特性を比較した図である。従来形管継手の断面図である。図１５を模式的に表した図であり、管継手に掛かる力を説明するための図である。図１５を簡略化した断面図である。従来形管継手の弾性管側部材の断面図である。従来形管継手の熱交換器側接続部材の断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の管継手１０の断面図であり、図２は図１を簡略的に表した断面図である。理解を容易にするため図２に基づいて管継手１０の説明をする。管継手１０は、流体が通過する管体（弾性管）２と、管体２が取り付けられる相手側部材６と、管体２の内周に当接して管体２の端面より外側に延びる管体内周部材１と、管体内周部材１の外周に配置されて雌ねじ４ａを有するナット４と、管体内周部材１と相手側部材６との間をシールするＯリング５と、を備えている。そして、管体内周部材１は、相手側部材（熱交換器側接続部材）６と当接するための鍔部１ａと貫通穴１ｂとを有する。弾性管２は、外周部材３と内周部材１との間に挟持されて、外周部材３を外側からかしめることにより、内周部材１を弾性管２に対して抜け止め固定されている。

相手側部材６は、ナット４の雌ねじ４ａと螺合する雄ねじ６ａを備える。ナット４の雌ねじ４ａと相手側部材６の雄ねじ６ａを螺合させることにより、鍔部（フランジ部）１ａは、ナット４の底面４ｂと相手側部材６の左側端面６ｃとの間で締付けられる。管体内周部材１は軸方向に対向する２つの端面である第１端面１ｃと第２端面１ｄを有し、第１端面１ｃの外径ｄ₁は第２端面１ｄの外径ｄ₂よりゴムホースの膨張により発生する軸方向の力Ｆ１を考慮した分だけ大きい。（この場合、図１６とは異なり、両端面へ作用する力Ｆ２は、Ｆ１と反対方向に作用する。）

管体内周部材１は、鍔部１ａから相手側部材６側へ延びるスリーブ部１ｅを有する。相手側部材６には、Ｏリング５が配置されるＯリング溝６ｂが形成されている。（後述するが、第２実施形態においては、管体内周部材１'にＯリング溝１'ｆが形成されている。）Ｏリング５はスリーブ部１ｅの外周と相手側部材６とをシールする。

例えば、管体２をゴムから、Ｏリング５をエラストマーから作り、他の部品をアルミニウムから作ることができる。ただし、各部品の材料はこれに限定されるものではない。

管体内周部材１は軸方向に対向する２つの端面である第１端面１ｃと第２端面１ｄを有し、第１端面１ｃの外径ｄ₁は第２端面１ｄの外径ｄ₂より、ゴムホースの膨張により発生する力Ｆ１を考慮した分だけ大きい。ゆえに、前述の数式において、ゴムホースの膨張により発生する力Ｆ１と管体内周部材１の端面へ作用する力Ｆ２は等しくなり、管体内周部材１に軸方向に掛かる力Ｆ（＝Ｆ１＋Ｆ２）はゼロになる。このため、振動源は無くなり管体や管体が接続された熱交換器が振動する不具合は解消される。

（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態の管継手２０の断面図であり、図４は図３を簡略的に表した断面図である。理解を容易にするため図４に基づいて管継手２０の説明をする。第１実施形態と実質的に異なる点は、Ｏリング溝の配置である。図１、２に示す第１実施形態では、Ｏリング溝が相手側部材（熱交換器側接続部材）の方に配置されていたが、第２実施形態では、Ｏリング溝１'ｆが管体内周部材１'に配置されている。なお、Ｏリングは第１実施形態と第２実施形態では外径が少し相違している。第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、第１端面１’ｃの外径ｄ₁は、第２端面１’ｄの外径ｄ₂よりゴムホースの膨張により発生する力Ｆ１を考慮した分だけ大きい。このため、振動源は無くなり管体２や管体２が接続された熱交換器が振動する不具合は解消される。

（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態の管継手３０の断面図であり、図６は図５を簡略的に表した断面図である。理解を容易にするため図６に基づいて管継手３０の説明をする。第１実施形態と実質的に異なる点は、Ｏリング溝の配置である。更に、第３実施形態の管体内周部材１''は、第１実施形態のスリーブ部１ｅを備えていない。ただしスリーブ部１ｅを備えることも可能であることは言うまでもない。Ｏリング溝１''ｆは、管体内周部材１''の鍔部１''ａの端面１''ｇに形成されている。端面１''ｇは、軸方向に直角の平面である。Ｏリング５''は、鍔部１''ａと相手側部材６''の左側端面とをシールする。

そして、Ｏリング及びＯリング溝の寸法は、管体内周部材１''の管体側端面１''ｃの外径ｄ₁が、Ｏリング５''が管体内周部材１''又は相手側部材６''と接触する接触点により形成される円の直径ｄ₃より、ゴムホースの膨張により発生する力Ｆ１を考慮した分だけ大きくなるように設定されている。このため、振動源は無くなり管体２や管体２が接続された熱交換器が振動する不具合は解消される。

（第４実施形態）
図７に第４実施形態の管継手４０の断面図を示す。従来形管継手と異なる点は、熱交換器側接続部材（第１相手側部材）６’に取付けられる熱交換器側管体内周部材（第１管体内周部材）１’とコンプレッサ側接続部材（第２相手側部材）６'''に取付けられるコンプレッサ側管体内周部材（第２管体内周部材）１'''との間を延伸する内側管体１１の配置である。内側管体１１は、第１管体内周部材１’の内周部に挿入されかつ第２管体内周部材１'''の内周部に挿入される。内側管体１１は、第１管体内周部材１’及び第２管体内周部材１'''の内側を軸方向に滑ることが可能である。内側管体１１は例えばポリプロピレン等の樹脂から作られる。

流体（例えば冷媒）は、内側管体１１内を通過し、弾性管２に接触することはない。このため、弾性管２が流体の圧力により膨張させられることはなくなる。すなわち、第１管体内周部材１’の第１相手側部材６’側の端面の外径と第２管体内周部材１'''の第２相手側部材６'''側の端面の外径とを等しく設定すれば、第１管体内周部材と第２管体内周部材の組立品に対して軸方向に掛かる力Ｆをゼロにすることが可能となる。また、内側管体１１が流体の圧力脈動により膨張・収縮（膨張状態より元の状態に戻ること）しても、内側管体１１が軸方向に滑ることが可能なため、管体内周部材１’、１'''を軸方向に引く力は発生しない。それゆえ、振動源は無くなり管体２や管体２が接続された熱交換器が振動する不具合は解消される。

（第５実施形態）
図８に第５実施形態の管継手５０の断面図を示す。第４実施形態と異なる点は、内側管体１１の一方側の端部に、内側管体１１を接続部材（熱交換器側接続部材又はコンプレッサ側接続部材）に係止させるための係止部１１ａが形成されていることである。この係止部１１ａにより、内側管体１１が一方側の端部において係止される（留められる）。そして、他方側の端部には係止部は形成されていないため、内側管体１１が流体の圧力脈動により膨張・収縮するとき、他方側の端部が管体内周部材に対して軸方向に滑ることが可能となっている。このような構造のため、内側管体１１が流体の圧力脈動により膨張・収縮するとき、管体内周部材１’、１'''を軸方向に引く力は発生しない。それゆえ、振動源は無くなり管体２や管体２が接続された熱交換器が振動する不具合は解消される。

（第６実施形態）
図９、１０に第６実施形態の管継手６０の断面図を示す。第５実施形態と異なる点は、内側管体１１の一方側の端部に、内側管体１１を接続部材（熱交換器側接続部材６’又はコンプレッサ側接続部材６'''）に係止させるための係止部材１２が配置されていることである。係止部材１２は、内側管体１１とは別部材であり、例えば弾性材料のエラストマーから作られる。係止部材１２は、２つの凸部１２ａ、１２ｂを備える。１つの凸部１２ａで係止部材１２を接続部材に係止させ（留め）、もう１つの凸部１２ｂで係止部材１２を内管１１に係止させる。この係止部材１２により、内側管体１１が一方側の端部において接続部材（６’又は６'''）に係止される。そして、他方側の端部には係止部材１２は配置されず、内側管体１１が流体の圧力脈動により膨張・収縮するとき、他方側の端部が管体内周部材（１’又は１'''）に対して軸方向に滑ることが可能となっている。このような構造のため、内側管体１１が流体の圧力脈動により膨張・収縮するとき、管体内周部材１’、１'''を軸方向に引く力は発生しない。

（第７実施形態）
図１１に第７実施形態の管継手７０の断面図を示す。第４，５，６実施形態と異なる点は、内側管体１１のうち、弾性管２と対面する部位が蛇腹形状となっていることである。蛇腹形状とすることにより、内側管体１１の曲げ剛性を低減でき、ホース本来の柔軟性を悪化を抑えながら、軸方向に引く力をなくすことができる。

（第８実施形態）
図１１はまた第８実施形態の管継手７０の断面図を示している。第８実施形態は、第７実施形態の内側管体１１が蛇腹形状となっているものに限定されることなく、第４，５，６実施形態に示すものと同様な通常形状の管体であっても良い。第４，５，６実施形態と異なる点は、内側管体１１の端部１１ｂが、管体内周部材１’又は１'''の端部に内挿する形で支持されていることである。このような形態とすることで、内側管体の長さの低減や、管体内周部材１’又は１'''の内面に段差をつけて内挿する事により、内側管体１１の内径しいては冷媒通路面積を大きくとることができ、冷媒の圧力損失の増加を抑制する効果がある。

（第９実施形態）
図１２に第９実施形態の管継手８０の断面図を示す。第１，２，３実施形態と異なる点は、管体内周部材１’又は１'''の端部１１ｂ（第１、２相手側部材６’、６’’’とは反対側）を拡管して（図１のｄ１に相当）、軸方向に掛かる力Ｆをゼロとする外径ｄ１、ｄ２を実現している点である。なお、端部１１ｂを拡管する場合に限らず、反対側の管体内周部材の端部（第１、２相手側部材６’、６’’’側）を縮径しても同様であり、本実施形態に含まれる。

（第１０実施形態）
図１３Ａ〜Ｃに第１０実施形態の管継手９０の断面図を示す。図１２の第９実施形態と異なる点は、管体２を、補強糸を用いた補強ホースであってその編角が大きいホースとし、そのホースのポアソン比に対応して外径ｄ１、ｄ２（図１参照）を、管体内周部材１’又は１'''を縮管又は拡管して軸方向に掛かる力Ｆ（＝Ｆ１＋Ｆ２）をゼロとした点である。通常の静止角のホースであれば、第１実施形態のようにｄ１＞ｄ２であるが、編角を特殊に大きくし、ポアソン比ゼロのホースを用いればｄ１＝ｄ２、さらにポアソン比負値（Ｆ１が図１の右方向マイナス側に発生）のホースを用いればｄ２＞ｄ１とすることにより、軸方向に掛かる力Ｆをゼロとできることは式（４）よりいうまでもない。
図１３Ａは、管体内周部材１’、１’’’のうち管体外周部材３で覆われていない部分で、拡管した実施形態を示す。図１２と同様に、管体外周部材３で覆われていない部分を縮管した場合であっても本実施形態に含まれる。
図１３Ｂは、管体内周部材のうち管体外周部材で覆われている部分で、縮管又は拡管した実施形態を示す。さらに、管体内周部材１’、１’’’に鍔部を設けて、管体２の端部を外側から外周部材３でかしめたものである。このような構造とすることにより、管体外周部材３と管体内周部材１’、１’’’とが引き抜けることを防止して、引き抜け力を向上させ、かつ、管体内周部材１’、１’’’に軸方向に掛かる力Ｆを、ゼロとすることができる。
図１３Ｃは、管体２内面の、管体内周部材１’又は１'''の端部１１ｂが挿入される部分を、切削・研磨等により径を大きくすることにより拡径させて、軸方向に掛かる力Ｆをゼロとするようなｄ１、ｄ２の関係を実現させた実施形態を示す。管体内周部材１’、１’’’の内径と管体２の内径が等しい場合には（本実施形態はこの場合に限定されない）、管体内周部材の内径がｄ１となる。

図１４は従来形管継手と第１〜第３実施形態及び第４〜第６実施形態の管継手の軸方向力特性を比較した図である。これらの図のデータは、試験結果に基づくものであり、それぞれの管体内周部材９１（図１５参照）、１、１'、１''の軸方向力Ｆ（軸方向荷重）を、コンプレッサ回転数を変化させて計測した結果を示すものである。管継手を通過する冷媒流量は、コンプレッサ回転数に比例して増加あるいは減少する。各実施形態の管体内周部材１、１'、１''の軸方向力Ｆ（＝Ｆ１＋Ｆ２）は、コンプレッサ回転数全域にわたり従来形に対して大幅に低減していることが分かる。

以上のように、本願発明により、機器運転中に管体や管体が接続された熱交換器が振動する不具合の無い管継手を提供することが可能となる。

１管体内周部材
１ａ鍔部
１ｂ貫通穴
１ｃ第１端面
１ｄ第２端面
１ｅスリーブ部
２管体
３管体外周部材
４ナット
４ａ雌ねじ
５Ｏリング
６相手側部材（熱交換器側接続部材）
６ａ雄ねじ
１１内側管体
１２係止部材

Claims

流体が通過する弾性管である管体（２）と、
該管体（２）が取り付けられる相手側部材（６、６’）と、
前記管体（２）の内周に当接して前記管体（２）の端面より外側に延びる管体内周部材（１、１’）であり、前記相手側部材（６、６’）と当接するための鍔部（１ａ、１'ａ）と貫通穴（１ｂ、１’ｂ）とを有する管体内周部材（１、１’）と、
該管体内周部材の外周に配置されて雌ねじ（４ａ）を有するナット（４）と、
を備えた管継手（１０、２０）であって、
前記相手側部材（６、６’）は、前記ナット（４）の前記雌ねじ（４ａ）と螺合する雄ねじ（６ａ、６'ａ）を備え、
前記雌ねじ（４ａ）と前記雄ねじ（６ａ、６'ａ）を螺合させることにより、前記鍔部（１ａ、１'ａ）が、前記ナット（４）の底面と前記相手側部材（６、６’）との間で締付けられ、
前記管体内周部材（１、１’）は軸方向に対向する２つの端面である第１端面（１ｃ、１'ｃ）と第２端面（１ｄ、１'ｄ）を有し、
第１端面（１ｃ、１'ｃ）は前記管体（２）側に配置され、第２端面（１ｄ、１'ｄ）は前記相手側部材（６、６’）側に配置されており、
第１端面（１ｃ、１'ｃ）の外径（ｄ₁）は、第２端面（１ｄ、１'ｄ）の外径（ｄ₂）より大きいことを特徴とする管継手（１０、２０）。
第１端面（１ｃ、１'ｃ）の外径（ｄ₁）は、第２端面（１ｄ、１'ｄ）の外径（ｄ₂）より、管体（２）の膨張により発生する前記軸方向の力（Ｆ１）を考慮した分だけ大きいことを特徴とする請求項１に記載の管継手（１０、２０）。
以下の数式（４）を満足するように、第１端面（１ｃ、１'ｃ）の外径（ｄ₁）及び第２端面（１ｄ、１'ｄ）の外径（ｄ₂）が規定されたことを特徴とする請求項２に記載の管継手（１０、２０）。

但し、ｄ₀ ：弾性管の外径
ｄ₁：管体内周部材の上流側端面の外径
ｄ₂：管体内周部材の下流側端面の外径
ν ：管体のポアソン比
Ｐ：管内圧（使用最高圧、使用平均圧、使用圧中央値のいずれかを採用）
σ_r ：弾性管の半径方向応力
σ_t ：弾性管の周方向応力
前記管体内周部材（１、１’）と前記相手側部材（６、６’）との間をシールするＯリング（５、５’）を更に備え、
前記管体内周部材（１、１’）が前記鍔部（１ａ、１'ａ）から前記相手側部材（６、６’）側へ延びるスリーブ部（１ｅ、１'ｅ）を有し、前記Ｏリング（５、５’）が前記スリーブ部（１ｅ、１'ｅ）と前記相手側部材（６、６’）とをシールすることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の管継手（１０、２０）。
流体が通過する弾性管である管体（２）と、
該管体（２）が取り付けられる相手側部材（６''）と、
前記管体（２）の内周に当接して前記管体（２）の端面より外側に延びる管体内周部材（１''）であり、前記相手側部材（６''）と当接するための鍔部（１''ａ）と貫通穴（１''ｂ）とを有する管体内周部材（１''）と、
該管体内周部材（１''）の外周に配置されて雌ねじ（４ａ）を有するナット（４）と、
前記管体内周部材（１''）と前記相手側部材（６''）との間をシールするＯリング（５''）と、
を備えた管継手（３０）であって、
前記相手側部材（６''）は、前記ナット（４）の前記雌ねじ（４ａ）と螺合する雄ねじ（６''ａ）を備え、
前記雌ねじ（４ａ）と前記雄ねじ（６''ａ）を螺合させることにより、前記鍔部（１''ａ）が、前記ナット（４）の底面と前記管体取付け相手側部材（６''）との間で締付けられ、
前記管体内周部材（１''）の管体側端面の外径（ｄ₁）は、前記Ｏリング（５''）が前記管体内周部材（１''）又は前記相手側部材（６''）と接触する接触点により形成される円の直径（ｄ₃）より大きいことを特徴とする管継手（３０）。
前記管体内周部材（１''）の管体側端面の外径（ｄ₁）は、前記Ｏリング（５''）が前記管体内周部材（１''）又は前記相手側部材（６''）と接触する接触点により形成される円の直径（ｄ₃）より、管体（２）の膨張により発生する前記軸方向の力（Ｆ１）を考慮した分だけ大きいことを特徴とする請求項５に記載の管継手（３０）。
以下の数式（５）を満足するように、前記管体内周部材（１''）の管体側端面の外径（ｄ₁）及び、前記Ｏリング（５''）が前記管体内周部材（１''）又は前記相手側部材（６''）と接触する接触点により形成される円の直径（ｄ₃）、が規定されたことを特徴とする請求項６に記載の管継手（３０）。

但し、ｄ₀ ：弾性管の外径
ｄ₁：管体内周部材の管体側端面の外径
ｄ₃：Ｏリング（５''）が管体内周部材（１''）又は相手側部材（６''）と接触する接触点により形成される円の直径
ν ：管体のポアソン比
Ｐ：管内圧（使用最高圧、使用平均圧、使用圧中央値のいずれかを採用）
σ_r ：弾性管の半径方向応力
σ_t ：弾性管の周方向応力
前記Ｏリング（５''）が前記鍔部（１''ａ）と前記相手側部材（６''）とをシールすることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の管継手（３０）。
更に前記管体（２）の外周に当接する管体外周部材（３）を備え、前記管体（２）は、前記管体外周部材（３）と前記管体内周部材（１、１'、１''、１'''）との間で挟持されることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の管継手（１０、２０、３０）。
自動車用エアコンの管継手であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の管継手（１０、２０、３０）。
流体が通過する管体（２）と、
該管体（２）が取り付けられる第１相手側部材（６'）及び第２相手側部材（６'''）と、
前記管体（２）の内周に当接して前記管体（２）の端面より外側に延びる第１管体内周部材（１’）であり、第１相手側部材（６'）と当接するための鍔部（１'ａ）と貫通穴（１’ｂ）とを有する第１管体内周部材（１’）と、
前記管体（２）の内周に当接して前記管体（２）の端面より外側に延びる第２管体内周部材（１'''）であり、第２相手側部材（６'''）と当接するための鍔部と貫通穴とを有する第２管体内周部材（１'''）と、
第１管体内周部材（１’）の外周に配置されて雌ねじ（４ａ）を有する第１ナット（４）と、
第２管体内周部材の外周に配置されて雌ねじ（４ａ）を有する第２ナット（４）と、
を備えた管継手（４０、５０、６０）であって、
第１相手側部材（６’）は、第１ナット（４）の前記雌ねじ（４ａ）と螺合する雄ねじ（６'ａ）を備え、
前記雌ねじ（４ａ）と前記雄ねじ（６'ａ）を螺合させることにより、前記鍔部（１'ａ）が、第１ナット（４）の底面と第１相手側部材（６’）との間で締付けられ、
第２相手側部材（６'''）は、第２ナット（４）の前記雌ねじ（４ａ）と螺合する雄ねじ（６'ａ）を備え、
前記雌ねじ（４ａ）と前記雄ねじ（６'ａ）を螺合させることにより、前記鍔部（１'ａ）が、第２ナット（４）の底面と第２相手側部材（６'''）との間で締付けられ、
第１管体内周部材（１’）の内周部と第２管体内周部材（１'''）の内周部に挿入される内側管体（１１）を更に備えたことを特徴とする管継手（４０、５０、６０）。
前記内側管体（１１）の一端には係止部（１１ａ）が形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の管継手（５０）。
前記内側管体（１１）の一端には係止部材（１２）が配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の管継手（６０）。
流体が通過する弾性管である管体（２）と、
該管体（２）が取り付けられる相手側部材（６、６’）と、
前記管体（２）の内周に当接して前記管体（２）の端面より外側に延びる管体内周部材（１、１’）であり、前記相手側部材（６、６’）と当接するための鍔部（１ａ、１'ａ）と貫通穴（１ｂ、１’ｂ）とを有する管体内周部材（１、１’）と、
を備えた管継手（１０、２０）であって、
前記管体内周部材（１、１’）は軸方向に対向する２つの端面である第１端面（１ｃ、１'ｃ）と第２端面（１ｄ、１'ｄ）を有し、
第１端面（１ｃ、１'ｃ）は前記管体（２）側に配置され、第２端面（１ｄ、１'ｄ）は前記相手側部材（６、６’）側に配置されており、
以下の数式（４）を満足するように、第１端面（１ｃ、１'ｃ）の外径（ｄ１）及び第２端面（１ｄ、１'ｄ）の外径（ｄ２）が規定されたことを特徴とする管継手（１０、２０）。

但し、ｄ₀ ：弾性管の外径
ｄ₁：管体内周部材の上流側端面の外径
ｄ₂：管体内周部材の下流側端面の外径
ν ：管体のポアソン比
Ｐ：管内圧（使用最高圧、使用平均圧、使用圧中央値のいずれかを採用）
σ_r ：弾性管の半径方向応力
σ_t ：弾性管の周方向応力
流体が通過する管体（２）と、
該管体（２）が取り付けられる第１相手側部材（６'）及び第２相手側部材（６'''）と、
前記管体（２）の内周に当接して前記管体（２）の端面より外側に延びる第１管体内周部材（１’）であり、第１相手側部材（６'）と当接するための鍔部（１'ａ）と貫通穴（１’ｂ）とを有する第１管体内周部材（１’）と、
前記管体（２）の内周に当接して前記管体（２）の端面より外側に延びる第２管体内周部材（１'''）であり、第２相手側部材（６'''）と当接するための鍔部と貫通穴とを有する第２管体内周部材（１'''）と、
第１管体内周部材（１’）の内周部と第２管体内周部材（１'''）の内周部に挿入される内側管体（１１）と、
を備えた管継手（４０、５０、６０）であって、
内側管体（１１）が蛇腹構造であることを特徴とする管継手（４０、５０、６０）。