JP5013904B2 - パイプ端末継手及びパイプ端末接続構造 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車の空調装置の冷媒用配管に用いられるパイプ端末継手及びパイプ端末接続構造に関する。

自動車の空調装置の冷媒用配管で、冷媒送り用のパイプをコンプレッサやコンデンサに接続するためには、パイプ端末継手が用いられる。パイプ端末継手は、フランジのパイプ孔に冷媒送り用のパイプを差し込み、パイプの先端部側に必要な端末加工を施してから、パイプの先端部をコンプレッサ又はコンデンサの接続口に接続し、かつ、フランジをコンプレッサ等に固定して、冷媒送り用のパイプをコンプレッサ等にしっかりと抜けないように接続するといったようにして使用される。

このようなパイプ端末継手には、パイプに対する回り止め機能が要求される場合も多く、例えば特許文献１には、こういった要求に対応するためにパイプ孔に凸部を形成しておく技術が記載されている。パイプ孔に凸部を設けておけば、パイプの先端部側をパイプ孔内で拡径させたときに、凸部がパイプの先端部側外周に食い込んだ状態となり、パイプがパイプ端末継手に回り止め状態で接続されるようになる。

ところで、特許文献１に記載されたパイプ端末継手は、パイプの先端部にバルジ部を形成しておき、このバルジ部にかぶせるようにしてコンプレッサやコンデンサに固定されるように構成されているので、パイプに対する抜け止め機能は有するが、パイプの押し込みを阻止する機能を少なくとも十分には有していない。しかしながら、パイプが接続されるコンプレッサやコンデンサの被接続部を保護するためには、あるいは、パイプ接続時の作業性を向上させるためには、パイプ端末継手がパイプと押し込み方向にも係合していることが好ましい。パイプ端末継手をパイプと押し込み方向に係合させるためには、パイプの先端開口と反対側に位置するパイプ孔の開口（背面開口）周辺と係合するバルジ部をパイプに形成すればよいが、これには面倒なパンチ工程が必要となる。

あるいは、例えば特許文献２に記載されているように、パイプを拡径させて、パイプの背面側（背面開口側）に、背面開口よりも径方向外側に膨らむ膨出部を形成してパイプ端末継手にパイプの押し込み阻止機能をもたせることができる。ここでは、パイプ孔の背面開口に、径方向外側に膨出部を導くための拡径部が形成されている。

特許第３２７０００１号公報 特許第３４８８３３１号公報

ところで、パイプの回り止め機能を持たせるために、パイプ端末継手のパイプ孔に凸部を形成し、かつ、パイプの押し込み防止機能を持たせるために、パイプ孔の背面開口よりも径方向外側に膨らむ膨出部をパイプに形成しようとすると、工程数が増えて、あるいは作業性が低下して、生産効率がよくない。

そこで本発明は、パイプに対する回り止めと押し込み防止機能を有し、しかも、パイプ孔に簡単にパイプを固定できるパイプ端末継手及びパイプ端末接続構造の提供を目的とする。

この目的を達成するための本発明のパイプ端末継手は、取り付け部を有するとともにパイプ孔が形成されたフランジを備え、前記パイプ孔に流体移送パイプの端部側を差し込んで拡径することにより固定し、この流体移送パイプが接続された被接続側に前記取り付け部を固定するパイプ端末継手であって、前記パイプ孔には、回り止め用の凸部が周方向に間隔を有して複数形成され、隣り合う前記凸部間には係合溝が形成されていて、前記凸部は、前記パイプ孔の軸方向中間部に形成され、それぞれの前記凸部の軸方向両側には係合凹部が設けられているものである。パイプ孔に流体移送パイプを差し込んで拡径すると、パイプは圧縮され、係合溝及び係合凹部内に変形して入り込み、回り止めと軸方向へのずれ防止構造が構成される。凸部の突出高さを低くしておけば、パイプの圧縮率を高めなくても、パイプの変形部分は係合溝及び係合凹部内に充填されることとなる。係合溝の底面及び係合凹部の底面を、同一の円筒面上に位置させておくことができる。

また、本発明のパイプ端末接続構造は、取り付け部が設けられるとともにパイプ孔が形成されているフランジを備えたパイプ端末継手と、前記パイプ孔に端部側が差し込まれて固定された流体移送パイプと、を備え、前記流体移送パイプが接続された被接続側に前記取り付け部を固定するパイプ端末接続構造であって、前記パイプ孔には、回り止め用の凸部が周方向に間隔を有して複数形成され、隣り合う前記凸部間には係合溝が形成され、前記凸部は、前記パイプ孔の軸方向中間部に形成され、それぞれの前記凸部の軸方向両側には係合凹部が設けられ、前記流体移送パイプの前記端部側は、内側から押圧されることにより、外周が前記パイプ孔の凹凸形状に沿うように変形し、前記係合溝及び前記係合凹部に入り込んでいて、前記流体移送パイプの前記端部側の外径は、前記パイプ孔の背面開口周辺で、このパイプ孔の前記背面開口の径と同一に形成されているものである。流体移送パイプの端部の外径を、パイプ孔の背面開口周辺で、このパイプ孔の背面開口の径と同一に形成し、背面開口よりも径方向外側に膨らまさなくても、パイプの係合溝及び係合凹部内への変形による入り込みにより、十分な回り止めと押し込み防止あるいは軸方向のずれ防止が達成される。パイプ孔の背面開口は、流体移送パイプの開口端と反対側に位置するパイプ孔の開口である。

本発明のパイプ端末継手又はパイプ端末接続構造を用いれば、流体移送パイプの回り止めと軸方向のずれ防止とを、流体移送パイプを傷付けることなく、あるいは簡単に確保することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

図１は本発明に係るパイプ端末継手の斜視図、図２はパイプ端末継手の正面図、図３はパイプ端末継手の断面図である。

パイプ端末継手１は、アルミニウム製であり、大径の環状体であるフランジ３と小径の環状体である取り付け部５とを外周側で一体的に連結した、全体的に一定の厚みを有するひょうたん形状に形成されていて、取り付け部３には、取り付けボルト（図示せず）用のボルト孔７が貫通して設けられ、フランジ３には、流体移送パイプ用のパイプ孔９が貫通して設けられている。

パイプ孔９又はパイプ孔９の内周面１１には、厚さ方向（軸方向）中央で、全周にわたって内側に僅かに突出する凸状部１３が形成されている。凸状部１３は、周方向に等間隔で隙間（係合溝）１５が形成されるように、同一形状の凸部１７を、隙間１５をあけながら、すなわち等間隔で複数個、ここでは８つ設けることにより構成されている。それぞれの凸部１７は、概略正方形状に盛り上がり、内面１９が同一の仮想円筒面上に位置するように形成されているが、基部（付根部）２１が内面１９よりも若干大きい正方形状を形成するように構成されている。

凸部１７は、軸方向両側には形成されていない。したがって、凸部１７を基準とすると、凸部１７の軸方向両側にはそれぞれ、係合凹部２３が形成されていることとなる。パイプ孔９では、凸部１７以外は、同一の円筒面（内周面１１）上に位置している。

図４乃至図７はパイプ端末継手１のパイプ孔９に流体移送パイプを接続して固定する過程を説明する図であり、図４はパイプ端末継手１のパイプ孔９に流体移送パイプを通した状態を示す図、図５は流体移送パイプ内にパンチを圧入した状態を示す図、図６は流体移送パイプ内にパンチを圧入した状態を示す別の図、図７はテーパ部に加工を施した状態を示す図、図８は流体移送パイプの先端部にシール溝を形成した状態を示す図、図９は背面側抜け止めバルジ部を形成した場合との比較図である。

まず、パイプ端末継手１のパイプ孔９に形成されている凸状部１３の内径と等しい又はほぼ等しいあるいは若干小さい外径を有するアルミニウム製の流体移送パイプ２５を準備し、先端部２７がパイプ孔９を通過してパイプ孔９から突出するように、流体移送パイプ２５をパイプ孔９に通す（図４）。次に、小径の先端ガイド部２９、大径の圧縮部３１及びさらに大径の拡径部３３を備えたパンチ３５を、先端開口３７から流体移送パイプ２５内に圧入する（図５）。パンチ３５の圧縮部３１の外径は、流体移送パイプ２５の内径よりも若干大きく、凸状部１３の内径よりも若干小さいように設定されている。パンチ３５は、圧縮部３１がパイプ孔９を貫通し、拡径部３３がパイプ孔９に接近するまで行われる。パイプ孔９内に位置する流体移送パイプ２５の部分は、圧縮部３１によって、凸状部１３の部分で薄く圧縮され、凸状部１３以外の部分でパイプ孔９の内周面１１に接触又は接近するまで拡径される。したがって、流体移送パイプ２５の外周は、隙間１５及び凸状部１３の軸方向両側に位置する環状部全体に入り込んでいる。流体移送パイプ２５は、係合凹部２３で拡径した部分３９によりパイプ孔９に対して抜け止めされ、隙間１５で拡径してこの隙間１５内に入り込んだ部分４１によりパイプ孔９に対して回り止めされる（図６参照）。

パイプ孔９から突出している流体移送パイプ２５の先端部２７は、パンチ３５の拡径部３３によって、パイプ孔９内に位置する部分よりもさらに大径に拡径されているが、先端部２７のパイプ孔９側には、パイプ孔９内に位置する部分に連なるテーパ部４３が設けられている。

次に、テーパ部４３を多少急角度にするパンチ加工を施した後（図７）、流体移送パイプ２５の先端部２７に環状シール部材（図示せず）を配置するためのシール溝４５を転造により形成する（図８）。ここでは、流体移送パイプ２５の、パイプ孔９を挟んで先端部２７と反対側は、パイプ孔９の背面開口４７と同径状に形成されていて、抜け止めバルジ部を有していない。したがって、図９に示すように、流体移送パイプ２５に屈曲部４９を形成する場合には、抜け止めバルジ部５１を形成したもののパイプ高さＨ１と比較して、パイプ高さを低くすることができる（高さH２参照）。

そして、パイプ端末継手１のパイプ孔９に流体移送パイプ２５を固定したら、流体移送パイプ２５の先端部２７を被接続側である例えばコンプレッサの接続口（図示せず）に接続し、取り付け部５のボルト孔７に取り付けボルトを通してコンプレッサに固定する。

本発明のパイプ端末継手又はパイプ端末接続構造を用いれば、流体漏れなどのない安定した配管を構成できる。

本発明に係るパイプ端末継手の斜視図である。 パイプ端末継手の正面図である。 パイプ端末継手の断面図である。 パイプ端末継手のパイプ孔に流体移送パイプを接続して固定する過程を説明する図であり、パイプ端末継手のパイプ孔に流体移送パイプを通した状態を示す図である。 パイプ端末継手のパイプ孔に流体移送パイプを接続して固定する過程を説明する図であり、流体移送パイプ内にパンチを圧入した状態を示す図である。 パイプ端末継手のパイプ孔に流体移送パイプを接続して固定する過程を説明する図であり、流体移送パイプ内にパンチを圧入した状態を示す別の図である。 パイプ端末継手のパイプ孔に流体移送パイプを接続して固定する過程を説明する図であり、テーパ部に加工を施した状態を示す図である。 パイプ端末継手のパイプ孔に流体移送パイプを接続して固定する過程を説明する図であり、流体移送パイプの先端部にシール溝を形成した状態を示す図である。 背面側抜け止めバルジ部を形成した場合との比較図である。

符号の説明

１ パイプ端末継手
３ フランジ
５ 取り付け部
９ パイプ孔
１３ 隙間（係合溝）
１７ 凸部
２３ 係合凹部
２５ 流体移送パイプ

Claims (6)

1. 取り付け部を有するとともにパイプ孔が形成されたフランジを備え、前記パイプ孔に流体移送パイプの端部側を差し込んで固定し、この流体移送パイプが接続された被接続側に前記取り付け部を固定するパイプ端末継手であって、
   前記パイプ孔には、回り止め用の凸部が周方向に間隔を有して複数形成され、隣り合う前記凸部間には係合溝が形成され、
   前記凸部は、前記パイプ孔の軸方向中間部に形成され、それぞれの前記凸部の軸方向両側には係合凹部が設けられ、
   前記凸部の軸方向両側面のそれぞれは、径方向内側から基部側に向かって軸方向外側に傾いていて、
   前記凸部の径方向内面の輪郭形状は正方形状に形成され、前記凸部の前記基部の輪郭形状は、前記凸部の前記径方向内面よりも大きい正方形状に形成され、
   前記径方向内面の軸方向長さは前記凸部の厚みよりも大きい、ことを特徴とするパイプ端末継手。
2. 前記凸部の前記径方向内面は、周方向に沿って円弧状に湾曲し、前記凸部の前記基部は、軸方向長さが両側の前記係合凹部それぞれの軸方向長さよりも大きくなるように形成されている、ことを特徴とする請求項１記載のパイプ端末継手。
3. 前記係合溝の底面及び前記係合凹部の底面は、同一の円筒面上に位置している、ことを特徴とする請求項１又は２記載のパイプ端末継手。
4. 取り付け部が設けられるとともにパイプ孔が形成されたフランジを有するパイプ端末継手と、前記パイプ孔に端部側が差し込まれて固定された流体移送パイプと、を備え、前記流体移送パイプが接続された被接続側に前記取り付け部を固定するパイプ端末接続構造であって、
   前記パイプ孔には、回り止め用の凸部が周方向に間隔を有して複数形成され、隣り合う前記凸部間には係合溝が形成され、
   前記凸部は、前記パイプ孔の軸方向中間部に形成され、それぞれの前記凸部の軸方向両側には係合凹部が設けられ、
   前記凸部の軸方向両側面のそれぞれは、径方向内側から基部側に向かって軸方向外側に傾き、
   前記凸部の径方向内面の輪郭形状は正方形状に形成され、前記凸部の前記基部の輪郭形状は、前記凸部の前記径方向内面よりも大きい正方形状に形成されていて、
   前記径方向内面の軸方向長さは前記凸部の厚みよりも大きく、
   前記流体移送パイプの前記端部側は、内側から押圧されることにより、外周が前記パイプ孔の凹凸形状に沿うように変形し、前記係合溝及び前記係合凹部に入り込み、
   前記流体移送パイプの前記端部側の外径は、前記パイプ孔の背面開口周辺で、このパイプ孔の前記背面開口の径と同一に形成されている、ことを特徴とするパイプ端末接続構造。
5. 前記凸部の径方向内面は、周方向に沿って円弧状に湾曲し、前記凸部の前記基部は、軸方向長さが両側の前記係合凹部それぞれの軸方向長さよりも大きくなるように形成されている、ことを特徴とする請求項４記載のパイプ端末接続構造。
6. 前記係合溝の底面及び前記係合凹部の底面は、同一の円筒面上に位置している、ことを特徴とする請求項４又は５記載のパイプ端末接続構造。

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