JP4211078B2 - 配管の接続構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂製の配管を金属製の配管内に挿入接続する配管の接続構造に関するものであり、エンジン冷却水が流通する配管の接続に適用して有効である。
【0002】
【従来の技術】
配管の接続構造として、例えば特開平6−66392号公報では(図7参照)、一方側の金属製の配管1にフランジ部Aを形成するとともに、他方側の金属製の配管2にフランジ部Aを覆うように拡管部Bを形成し、OリングCをフランジ部と拡管部Bとの間に配設した状態で拡管部の一部を配管1の径内方側に向けて塑性変形させて、両配管1、2をカシメ固定している。
【0003】
したがって、上記公報に記載の配管の接続構造は、フランジ部Aの円環平面と拡管部の内面との隙間をOリングCにて密閉する平面固定型の密閉構造を構成しているので、OリングCにおける密閉性を維持するには、フランジ部Aの円環平面と拡管部の内面との距離を所定範囲内に維持する必要がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、発明者等は、配管等の製造原価低減を図るべく、配管の樹脂化を検討していたところ、上記公報に記載の配管の接続構造では、以下に述べる問題が発生することを発見した。
すなわち、上記公報に記載の配管の接続構造では、フランジ部Aの円環平面と拡管部の内面との距離を所定範囲内に維持する必要があるため、いずれか一方の配管が他方の配管に対してその軸方向にずれた場合には、Oリングにおいて密閉性を確保することができない。
【0005】
一方、配管1を樹脂製とし配管2を金属製とし、かつ、金属製の配管2の一部を塑性変形させて両配管1、2をカシメ固定した場合には、樹脂製の配管1のクリープ現象(径年変化)に伴う樹脂製の配管1の軸方向寸法の縮小変化により、配管1が配管2に対してその軸方向にずれてしまうこととなる。このため、樹脂製の配管を用いた場合には、Oリングで十分な密閉性を確保することができなるという問題が発生する。
【0006】
本発明は、上記点に鑑み、樹脂製の配管を金属性の配管に接続するのに適した配管の接続構造を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項1〜4に記載の発明では、第1配管(10)の外周壁と第2配管(20)の内周壁との間にOリングを配設するとともに、このOリング(30)が配設される溝部(11)をカシメ部(24)から所定寸法ずれた位置に位置させたことを特徴とする。
【0008】
第1に、Oリング(30)が第1配管(10)の外周壁と第2配管(20)の内周壁との間に配設されて両配管(10、20)間の隙間を密閉しているので、第1配管(10)が軸方向寸法の縮小変化して、第1配管(10)が第2配管(20)に対して軸方向にずれた場合であっても、第1配管(10)の外周壁と第2配管(20)の内周壁との距離は変化しない。
【0009】
第2に、両配管(10、20)が互いにカシメ固定された状態において、溝部(11)がカシメ部(24)から所定寸法ずれた位置に位置しているので、第1配管(10)が軸方向にずれた場合であっても、Oリング(30)と第2配管(20)の内周壁との接触状態を維持することができる。
したがって、本発明に係る配管の接続構造では、クリープ現象により第1配管(10)が軸方向にずれた場合であっても、Oリング(30)にて十分な密閉性を保持することができる。
【0010】
さらに、請求項1に記載の発明では、第1配管フランジ部(12)から溝部(11)までの距離(ΔX)は、円筒部(22)の軸方向寸法(L)より小さいことを特徴とする。これにより、第1配管(10)を第2配管(20)に挿入する際に発生し得る第1配管(10)の傾き量を小さくすることができるので、カシメ固定不良およびOリング(30)の損傷を未然に防ぐことができる。
また、請求項2に記載の発明では、第1配管(10)のうちカシメ部(24)と接触する部位の外径寸法(D 1 )は、溝部(11)が形成されている部位の外径寸法(D 2 )より小さいことを特徴とする。これにより、カシメ部(24)のカシメ代を大きくすることができるので、確実に両配管(10、20)をカシメ固定することができる。
【0011】
なお、請求項3に記載の発明のごとく、第1配管(10)が第2配管(20)に対して回転することを防止する回転防止部(40)を設けてもよい。
そして、回転防止部(40)は、請求項4に記載の発明のごとく、カシメ部(24)と係合する突起部(14)を第1配管(10)の外周壁に形成することにより構成してもよい。
【0013】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
本実施形態は、本発明に係る配管の接続構造をエンジン冷却水が流通する配管の接続に適用したものであり、図1は本実施形態に係る配管の接続構造を示す断面図であり、図2は配管の接続構造を示す外観図である。
【0015】
図1中、10は樹脂製の配管(以下、樹脂管と呼ぶ。)であり、20は金属製の配管(以下、金属管と呼ぶ。)である。そして、樹脂管10の外周壁と金属管20の内周壁との間には、両管10、20間の隙間を密閉するニトリルゴム製のOリング30が配設されており、このOリング30は、樹脂管10の外壁のうち金属管20内に挿入される部位に形成された溝部11内に配設されている。
【0016】
また、金属管20のうち樹脂管10側(紙面右側)の端部には、図3に示すように、金属管20の円周方向全域に渡ってその径外方側に延出するフランジ部21(第2配管フランジ部)、およびフランジ部21の外縁部から樹脂管10側に延出する円筒状の円筒部22が一体成形されており、この円筒部22には、円周方向に延びるように円筒部22の一部を切断削除したスリット部23が複数個(本実施形態では4個)形成されている。
【0017】
一方、樹脂管20には、図1、4に示すように、フランジ部21に接触するとともに、樹脂管20の円周方向全域に渡ってその径外方側に延出するフランジ部12(第1配管フランジ部)が一体成形されている。そして、この樹脂管10のフランジ部12を金属管20のフランジ部21に接触させた状態で、図2に示すように、スリット部23が形成された円筒部22を樹脂管10の径内方側に向けて略くの字状に塑性変形させることにより、樹脂管10を金属管20にカシメ固定するカシメ部24を形成している。
【0018】
ところで、溝部11は、図3に示すように、両管10、20が互いにカシメ固定された状態において、カシメ部24から所定寸法ずれた位置に位置させるべく、樹脂管10のフランジ部12から金属管20側に所定の距離ΔXずれた位置に形成されており、この距離ΔXは、円筒部22の軸方向寸法Lより小さくなるように設定されている。
【0019】
なお、円筒部22の軸方向寸法Lとは、図3から明らかなように、金属管20のフランジ部21のうち樹脂管10のフランジ部12との接触面から円筒部22の軸方向端部までの寸法をいう。
次に、本実施形態の特徴を述べる。
第1に、Oリング30が樹脂管10の外周壁と金属管20の内周壁との間に配設されて両管10、20間の隙間を密閉しているので、樹脂管10が軸方向寸法の縮小変化して、樹脂管10が金属管20に対して軸方向にずれた場合であっても、樹脂管10の外周壁と金属管20の内周壁との距離は変化しない。
【0020】
第2に、両管10、20が互いにカシメ固定された状態において、溝部11がカシメ部24から所定寸法ずれた位置に位置しているので、樹脂管10が軸方向にずれた場合であっても、そのずれ量が距離ΔX内であれば、Oリング30と金属管20の内周壁との接触状態を維持することができる。
したがって、本実施形態に係る配管の接続構造では、クリープ現象により樹脂管10が軸方向にずれた場合であっても、Oリング30にて十分な密閉性を保持することができる。
【0021】
ところで、本実施形態に係る配管の接続構造は、樹脂管10を金属管20に挿入した後に、両管10、20をカシメ固定するものであるので、樹脂管10を金属管20に挿入する際に、図4に示すように、樹脂管10が金属管20に対して傾く可能性が高い。
そして、樹脂管10が傾いたままカシメ固定を行うと、カシメ部24と樹脂管10との接触部の面圧が不均一になり、カシメ固定不良を招くとともに、樹脂管10を金属管20に挿入する際に両管10、20間にOリング30が噛み込み、Oリング30が損傷するおそれが高い。
【0022】
これに対して、本実施形態では、距離ΔXが軸方向寸法Lより小さくなるように設定されているので、樹脂管10を金属管20に挿入する際に発生し得る樹脂管10の傾き量θを小さくすることができる。したがって、カシメ固定不良およびOリング30の損傷を未然に防ぐことができる。
ところで、本実施形態では、図1に示すように、樹脂樹脂管10のうちカシメ部24と接触する部位の外径寸法D1 が、溝部11が形成されている部位の外径寸法D2 より小さくなるように構成されているので、カシメ部24のカシメ代dを大きくすることができる。したがって、確実に両管10、20をカシメ固定することができる。
【0023】
(第2実施形態)
本実施形態は、図5に示すように、樹脂管10が金属管20に対して回転することを防止する回転防止部40を設けたものである。
具体的には、金属管20の一部を径内方側に向けて潰すことにより、金属管20を非円筒状とするV突起部(転防止部)25を形成とともに、樹脂管10のうちV突起部25に対応する部位にV突起部25と係合するV溝部(回転防止部)13を形成したものである。
【0024】
これにより、樹脂管10が金属管20に対して回転することを防止できるとともに、樹脂管10を金属管20に対して容易に位置決めすることができるので、Oリング30の耐久性(信頼性)を向上させることができる。
(第3実施形態)
本実施形態は、図6に示すように、略くの字状のカシメ部24と係合する突起部14を樹脂管10の外周壁に形成することにより、回転防止部40を構成したものである。
【0025】
とことで、上述の実施形態では、樹脂管10に溝部11を設けたが、金属管20に溝部11を設けても本発明を実施することができる。
また、本発明は、エンジン冷却水が流通する配管の接続構造にその適用が限定されるものではなく、その配管の接続にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態に係る配管の接続構造を示す断面図である。
【図2】第1実施形態に係る配管の接続構造を示す外観図である。
【図3】第1実施形態に係る配管の接続構造を示す断面図である。
【図4】第1実施形態に係る配管の接続構造を示す断面図である。
【図5】第2実施形態に係る配管の接続構造を示す断面図である。
【図6】第3実施形態に係る配管の接続構造を示す断面図である。
【図7】従来の技術に係る配管の接続構造を示す断面図である。
【符号の説明】
10…樹脂管(第1配管)、11…溝部、
12…フランジ部(第1配管フランジ部)、20…金属管(第2配管)、
21…フランジ部(第2配管フランジ部)、22…円筒部、
23…スリット部、24…カシメ部、30…Oリング。
Claims (4)
- 樹脂製の第1配管(10)を金属製の第2配管(20)内に挿入接続する配管の接続構造であって、
前記第1配管(10)の外周壁と前記第2配管(20)の内周壁との間にOリング(30)を配設し、
前記両配管(10、20)のうちいずれか一方に前記Oリング(30)が配設される溝部(11)を形成し前記第1配管(10)を前記第2配管(20)にカシメ固定するカシメ部(24)を前記第2配管(20)に設け、
前記溝部(11)は、前記両配管(10、20)が互いにカシメ固定された状態において、前記カシメ部(24)から所定寸法ずれた位置に位置しており、
前記第2配管(20)のうち前記第1配管(10)側の端部には、前記第2配管(20)の円周方向全域に渡って前記第2配管(20)の径外方側に延出する第2配管フランジ部(21)、および前記第2配管フランジ部(21)の外縁部から前記第1配管(10)側に延出する円筒状の円筒部(22)が形成され、
前記カシメ部(24)は、前記円筒部(22)の一部を前記第1配管(10)の径内方側に塑性変形させることにより設けられ、
一方、前記第1配管(10)には、前記第2配管フランジ部(21)に接触するとともに、前記第1配管(10)の円周方向全域に渡って前記第1配管(10)の径外方側に延出する第1配管フランジ部(12)が形成され、
前記溝部(11)は、前記第1配管(10)の外周壁に形成され、
さらに、前記第1配管フランジ部(12)から前記溝部(11)までの距離(ΔX)は、前記円筒部(22)の軸方向寸法(L)より小さいことを特徴とする配管の接続構造。 - 樹脂製の第1配管(10)を金属製の第2配管(20)内に挿入接続する配管の接続構造であって、
前記第1配管(10)の外周壁と前記第2配管(20)の内周壁との間にOリング(30)を配設し、
前記両配管(10、20)のうちいずれか一方に前記Oリング(30)が配設される溝部(11)を形成し前記第1配管(10)を前記第2配管(20)にカシメ固定するカシメ部(24)を前記第2配管(20)に設け、
前記溝部(11)は、前記両配管(10、20)が互いにカシメ固定された状態において、前記カシメ部(24)から所定寸法ずれた位置に位置しており、
前記第1配管(10)のうち前記カシメ部(24)と接触する部位の外径寸法(D 1 )は、前記溝部(11)が形成されている部位の外径寸法(D 2 )より小さいことを特徴とする配管の接続構造。 - 前記第1配管(10)が前記第2配管(20)に対して回転することを防止する回転防止部(40)を設けたことを特徴とする請求項1または2に記載の配管の接続構造。
- 前記カシメ部(24)と係合する突起部(14)を前記第1配管(10)の外周壁に形成することにより、前記回転防止部(40)を構成したことを特徴とする請求項3に記載の配管の接続構造。
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