JP2006144948A - パイプの接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】
パイプ同士を接続する際に、ワンタッチで簡単にかつパイプが抜け外れることなく確実に接続することができ、コストも低減できるパイプの接続構造を提供する。
【解決手段】
このパイプの接続構造は、雄側フランジ１１を有する雄パイプ１０と、拡径部２１及び雌側フランジ２４を有する雌パイプ２０と、シールリング３０と、パイプクランプ４０とを備える。パイプクランプ４０は一対の半円筒部材４１、４２を有し、それらの一端部がヒンジ４３を介して連結され、他端部にクリップ４４、４７が設けられ、各半円筒部材の内周に、雄側フランジ１１に係合する雄側リブ４９と、雌側フランジ２４に係合する支持台部５１と、拡径部２１に係合する雌側リブ５０とが設けられ、雄側リブ４９及び雌側リブ５０は、軸方向から見て重ならず、雄側リブ４９の幅は、雌側リブ５０の幅よりも広く形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば、自動車内にパイプを配管する際に、パイプ同士を確実に接続可能なパイプの接続構造に関する。

自動車内における、ラジエター、ヒーターユニット、燃料供給系等の配管用パイプ等の接続構造として、接続すべき一方のパイプの端部を拡径させて、その端面にフランジを形成し、接続すべき他方のパイプの端部から所定長さ離れた位置にフランジを形成し、他方のパイプのフランジより端部寄りの外周にシールリングを装着し、他方のパイプを一方のパイプの拡径部に挿入し、シールリングを介して両者をシールすると共に、一方のパイプのフランジと他方のパイプのフランジとの外周にクランプを被せ、両フランジを挟み込んで抜け止めするようにしたものが知られている。

そして、上記クランプとしては、２つの金属製の半円筒部材を、ヒンジを介して回動可能に連結し、各半円筒部材に設けた周方向のスリットに上記各フランジを挿入して、２つの半円筒部材を閉じて締結具により連結するようにしたものが用いられている。

また、下記特許文献１には、接続すべきパイプの対向部の外周縁に張り出したフランジを突き合わせた状態で両パイプの接続を行う管継手であって、該管継手は、略半円状の一対のクランプ片よりなり、両クランプ片の内周には、両管を突き合わせた際に両フランジと嵌合する溝部が形成され、両クランプ片の両端部には、相互に係合する接続手段が形成された管継手が開示されている。
特開平９−１５９０８６号公報

しかしながら、２つの金属製の半円筒部材を、ヒンジを介して回動可能に連結し、各半円筒部材に設けた周方向のスリットに上記各フランジを挿入して、２つの半円筒部材を閉じて締結具により連結するようにしたパイプクランプにおいては、ボルト、ナット等の締結具で固定する必要があり、金属製であるため重くて嵩張り、取扱いにくく、製造コストも高くなるという問題点があった。

また、上記特許文献１のパイプクランプでは、一対のクランプ片の両端部をそれぞれ係合させて連結しなければならないので、取付作業が煩雑となり、２部品からなるので、製造コストも高くなるという問題点があった。

したがって、本発明の目的は、パイプ同士を接続する際に、ワンタッチで簡単にかつパイプが抜け外れることなく確実に接続することができ、コストも低減できるパイプの接続構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の第１は、接続端部より所定距離離れた位置に雄側フランジを有する雄パイプと、
接続端部に向かって段部をなして拡径した拡径部が形成され、最先端に雌側フランジを有する雌パイプと、
雄パイプと雌パイプとの間に配置されるシールリングと、
雄パイプと雌パイプとを接続した状態で、両者の接続部が離れないように保持するパイプクランプとを備え、
雄パイプの先端及び雄側フランジは雌パイプの拡径部内周に挿入され、
シールリングは、雄パイプの雄側フランジよりも先端寄りの外周と、雌パイプの拡径部内周との間に配置され、
パイプクランプは、一対の半円筒部材を有し、
一対の半円筒部材は、それらの一端部がヒンジを介して連結され、他端部には互いに係脱可能に連結されるクリップが設けられ、
各半円筒部材の内周には、雄パイプの雄側フランジに係合する雄側リブと、雌パイプの雌側フランジに係合する段部と、雌パイプの拡径段部に係合する雌側リブとが設けられ、
雄側リブ及び雌側リブは、軸方向から見て重ならないように形成され、雄側リブの円周方向の幅は、雌側リブの円周方向の幅よりも広く形成されていることを特徴とするパイプの接続構造を提供するものである。

本発明のパイプの取付け構造によれば、雄パイプの接続端部外周にシールリングを装着した状態で、雄パイプの接続端部を雌パイプの接続端部内周に挿入すると、シールリングは、雄パイプの雄側フランジよりも先端寄りの外周と、雌パイプの拡径部内周との間に配置されて、両パイプがシールされて接続される。

そして、パイプクランプを開いて雌パイプの雌側フランジ外周に装着し、各半円筒部材に設けられたクリップを係合させて環状に連結すると、雄パイプの雄側フランジが雄側リブに係合して、雄パイプが抜け止めされ、雌パイプの雌側フランジが半円筒部材内周の段部に係合すると共に、雌パイプの拡径部が雌側リブに係合して、雌パイプも抜け止めされる。こうして、雌パイプと雄パイプとを、ワンタッチで簡単に、しかも確実に接続することができる。

また、雄側リブの円周方向の幅は、雌側リブの円周方向の幅よりも広く形成されているので、雄側フランジと係合させるために長く延出される雄側リブの幅を広くして、その強度を確保することができる。

更に、雄側リブ及び雌側リブは、軸方向から見て重ならないように形成されているので、成形時の型抜きが可能となり、パイプクランプを一体で成形できるので、コストの低廉化を図れる。

本発明の第２は、前記第１の発明において、パイプクランプを装着した状態で、雌パイプの拡径部外周がパイプクランプ内周に当接するようにしたパイプの接続構造を提供するものである。

これによれば、雌パイプの拡径部外周がパイプクランプ内周に当接することにより、雄側フランジと雄側リブとの係合と、雌側フランジと半円筒部材内周の段部との係合と、雌パイプの拡径段部と雌側リブとの係合とをそれぞれ確保することができ、両パイプの接続強度を高めることができる。

本発明の第３は、前記第１又は２の発明において、各半円筒部材の内周には、雌パイプの拡径部外周に当接するように内径側に突設された支持台部が設けられているパイプの接続構造を提供するものである。

これによれば、各半円筒部材の内周に内径側に突設された支持台部を設け、この支持台部を雌パイプの拡径部外周に当接させることにより、支持台部に対して軸方向に隣接した位置に雌パイプの雌側フランジが挿入できる内径を確保することができる。そして、雌側フランジは、支持台部の端面と雄側リブとの間に挟まれて、ガタ付きなく保持される。

本発明の第４は、前記第３の発明において、支持台部の外側が凹部をなし、支持台部の端面から雌側リブが内径方向に向けて延出されているパイプの接続構造を提供するものである。

これによれば、支持台部の外側を凹部とすることにより成形時のヒケ等を防止すると共に、支持台部の端面から内径方向に向けて延出された雌側リブの連結強度を向上させることができる。

本発明の第５は、前記第１〜４のいずれか１つに記載の発明において、各半円筒部材に雄側リブと雌側リブとをそれぞれ設けると共に、パイプクランプを閉じた状態で軸方向に見たときに、雄側リブと雌側リブとが周方向に沿って交互に配置された形状とされているパイプの接続構造を提供するものである。

これによれば、各半円筒部材に設けた雄側リブと雌側リブとによって、それぞれ個別に、雄パイプの雄側フランジと、雌パイプの拡径段部とを挟みつけることにより、半円筒部材どうしの間で荷重が作用し合うことがないので、クリップが外れてパイプクランプが開いたりすることを防止することができる。

本発明のパイプの取付け構造によれば、雌パイプと雄パイプとを、ワンタッチで簡単に、かつ、パイプが抜け外れることなく確実に接続することができる
また、雄側リブの円周方向の幅は、雌側リブの円周方向の幅よりも広く形成されているので、雄側フランジと係合させるために長く延出される雄側リブの幅を広くして、その強度を確保することができる。

更に、雄側リブ及び雌側リブは、軸方向から見て重ならないように形成されているので、成形時の型抜きが可能となり、パイプクランプを一体で成形できるので、コストの低廉化を図れる。

以下、図１〜６を参照して、本発明の一実施形態を説明する。

本発明のパイプの接続構造は、図１に示すように、雄パイプ１０と、この雄パイプ１０が挿入される雌パイプ２０と、雄パイプ１０と雌パイプ２０との間に介装されるシールリング３０と、雄パイプ１０と雌パイプ２０との接続状態を維持するパイプクランプ４０とで構成されている。また、シールリング３０は環状をなしており、ゴム等の弾性材料から成形されている。

雄パイプ１０は、雌パイプ２０の外径と同一外径で円筒状に形成され、雌パイプ２０と接続される側の端部である接続端部から所定距離離れた位置には、周方向外側に雄側フランジ１１が突出している。

雌パイプ２０は、円筒状をなし、その長手方向途中から、雄パイプ１０と接続される側の端部である接続端部に向かって、段状をなして拡径する拡径部２１を有している。この拡径部２１は、雌パイプ２０内径よりもやや拡径し、前記雄パイプ１０の接続端部の外径に適合する内径で形成された第１拡径部２２と、この第１拡径部２２から更に拡径し、前記雄パイプ１０の雄側フランジ１１の外径に適合する内径で形成された第２拡径部２３とからなる。また、第２拡径部２３の端部から、外周方向に雌側フランジ２４が広がっている。

図２（ａ）、（ｂ）及び図３（ａ）、（ｂ）に示すように、パイプクランプ４０は、一対の半円筒部材、すなわち、それぞれ半円筒状をなした第１半円筒部材４１と、第２半円筒部材４２とを有し、それらがヒンジ４３によって連結された構造をなしている。

第１半円筒部材４１は、ヒンジ４３とは反対側の端部に、周方向途中から外径側に突出して、Ｌ字状に屈曲した雌側クリップ４４が形成されている。雌側クリップ４４の先端には、内径側に突出する先細テーパ状の爪部４４ａが設けられ、この爪部４４ａの基部には嵌合凹部４４ｂが形成されている。この嵌合凹部４４ｂは、後述する第２半円筒部材４２の雄側クリップ４７が入り込んで係合する部分となる。

また、雌側クリップ４４とは反対方向の端部は、ヒンジ４３の連結部よりも円周方向に更に延出されており、その先端に外径側に突出する係合突部４５が形成されている。

第２半円筒部材４２のヒンジ４３側の端部には、外径側に突出した円弧状をなす重なり部４６が設けられ、この重なり部分４６の端部には、内径側に突出して前記係合突部４５に係合する爪部４６ａが形成されている。

更に、第２半円筒部材４２のヒンジ４３と反対側の端部には、雄側クリップ４７が形成されており、雄型クリップ４７は外径側に突出する先細テーパ状の爪部４７ａを有している。雄側クリップ４７を雌側クリップ４４の嵌合凹部４４ｂに挿入すると、雄側クリップ４７の爪部４７ａが、雌側クリップ４４の爪部４４ａに係合するようになっている。

また、第２半円筒部材４２の雄側クリップ４７の基部側には、外径方向に突出するリブ状の指当て部４８が形成されている。この指当て部４８は、パイプクランプ４０を閉じたり開いたりするときに指を当てる部分となる。

ヒンジ４３は、その一端が、第１半円筒部材４１の係合突部４５から所定距離をおいた位置に接続され、他端が、第２半円筒部材４２の重なり部４６先端に接続されて、第１半円筒部材４１と第２半円筒部材４２とを連結しており、パイプクランプ４０を弾性的に開閉可能としている。

また、上記第１半円筒部材４１及び第２半円筒部材４２の内周には、その軸方向の一端面から、雄パイプ１０の雄側フランジ１１に係合する扇状の雄側リブ４９が突設されている。

また、この雄側リブ４９からやや離れた位置から内径側に突出して、第１半円筒部材４１及び第２半円筒部材４２の軸方向の他端面まで伸びる支持台部５１が形成されている（図３（ｃ）、（ｄ）参照）。この支持台部５１は、クランプ４０を閉じたときに、雌パイプ２０の第２拡径部２３と当接する部分となる。

更に、この支持台部５１の外径側には、第１半円筒部材４１及び第２半円筒部材４２の他端面から軸方向に沿って、所定深さで凹部５２が形成されており、また、支持台部５１の端面から、雌パイプ２０の第１拡径部２２に係合する扇状の雌側リブ５０が内径方向に延出している。

また、支持台部５１と内周面との間には第１段部５１ａが形成され、支持台部５１と雌側リブ５０との間には第２段部５１ｂが形成されている。

上述した雄側リブ４９及び雌側リブ５０は、軸方向から見て重ならないように形成されており、雄側リブ４９の円周方向の幅は、雌側リブ５０の円周方向の幅よりも広く形成されている。

この実施形態の場合、第１半円筒部材４１の一端面には、その両端部に一対の雄側リブ４９が形成され、他端面には、その中間部に雌側リブ５０が形成されており、軸方向から見て、雄側リブ４９，４９の間に雌側リブ５０が配置されている。また、第２半円筒部材４２の一端面には、その中央部に雄側リブ４９が形成され、他端面には、その両端部に雌側リブ５０が形成されており、軸方向から見て、雄側リブ４９の両側に雌側リブ５０が配置されている。そして、パイプクランプ４０を閉じた状態で軸方向から見ると、雄側リブ４９と、雌側リブ５０とが、周方向に沿って交互に配列された状態となる。

以上の構成からなるパイプクランプ４０は、合成樹脂製であって、射出成形等により、一体成形されている。

次に、上記構成からなる本発明のパイプの接続構造により、雄パイプ１０と雌パイプ２０とを接続する手順及びその作用について説明する。

まず、雄パイプ１０の接続端部側からシールリング３０を挿入して、雄パイプ１０外周にシールリング３０を装着しておき、その状態で、雌パイプ２０の接続端部内周に、雄パイプ１０の接続端部を挿入する。すると、雄パイプ１０の接続端部は、その外周が雌パイプ２０の第１拡径部２２内周に入り込み、一方、その軸方向の端面が第１拡径部２２内周に当接して、雄パイプ１０が位置決めされるとともに、雄側フランジ１１外周が第２拡径部内周に入り込んで、シールリング３０は、雄側フランジ１１と第２拡径部２３の内周との間に保持され、雄パイプ１０と雌パイプ２０とがシールされて接続される。

そして、パイプクランプ４０を開いて、雄側リブ４９の内側を、雌側フランジ２４の裏側（接続端部と離反した面）に当接させて、指当て部４８及び雌側クリップ４４外周に指を当て両者を挟むようにして、パイプクランプ４０を閉じる。すると、第１半円筒部材４１の嵌合凹部４４ｂに、第２半円筒部材４２の雄側クリップ４７が入り込み、雌側クリップ４４の爪部４４ａと、雄側クリップ４７の爪部４７ａとが互いに係合して、第１半円筒部材４１と第２半円筒部材４２とが環状に連結される（図４参照）。

この際、雄パイプ１０の雄側フランジ１１が雄側リブ４９に係合して、雄パイプ１０が抜け止めされ、雌パイプ２０の雌側フランジ２４が支持台部５１の第１段部５１ａに係合すると共に、雌パイプ２０の第２拡径部２３が第２段部５１ｂに係合して、雌パイプ２０も抜け止めされる。

こうして、雌パイプ２０と雄パイプ１０とを、ワンタッチで簡単に、しかもどちらのパイプも抜け外れることなく確実に接続することができる。

ところで、雄側リブ４９は、雌側リブ５０に比べて長く形成されているので、雌パイプ２０から雄パイプ１０が抜け外れそうになると、雄側リブ４９に曲げモーメントが大きく働き、図６に示すように撓みやすくなる。

しかしながら、このパイプクランプ４０においては、雄側リブ４９の円周方向の幅は、雌側リブ５０の円周方向の幅よりも広く形成されているので、雄側フランジ１１と係合させるために長く延出される雄側リブ４９の強度を確保することができ、雄側リブ４９が撓みにくくなり、雄パイプ１０と雌パイプ２０とを安定して接続可能となる。

また、雄側リブ４９及び雌側リブ５０は、軸方向から見て重ならないように形成されているので、成形時の型抜きが可能となり、パイプクランプ４０を一体で成形できるので、コストの低廉化を図れる。

また、第１半円筒部材４１及び第２半円筒部材４２の内周には、雄側リブ４９からやや離れた位置から、その軸方向の端部にまで伸びる支持台部５１が内径側に突設しており、この支持台部５１が雌パイプ２０の第２拡径部２３外周に当接するので、支持台部５１に対して軸方向に隣接した位置に雌パイプ２０の雌側フランジ２４が挿入できる内径を確保することができる。そして、雌側フランジ２４は、支持台部５１の端面と雄側リブ４９との間に挟まれて、ガタ付きなく保持される。

更に、図４に示すように、パイプクランプ４０を装着した状態で、雌パイプ２０の第２拡径部２３の外周に、支持台部５１の内周が当接するようにしたので、第１段部５１ａが雌パイプ２０の雌側フランジ２４に確実に係合し、第２段部５１ｂが第２拡径部２３に確実に係合する。

更に、支持台部５１の外側に凹部５２が形成され、支持台部５１の端面から雌側リブ５０が内径方向に向けて延出されているので、成形時のヒケ等を防止すると共に、雌側リブ５０の連結強度を向上させることができる。

更に、第１半円筒部材４１及び第２半円筒部材４２には、雄側リブ４９と雌側リブ５０とがそれぞれ設けられていると共に、パイプクランプ４０を閉じた状態で軸方向に見たときに、雄側リブ４９と雌側リブ５０とが周方向に沿って交互に配置されている。そのため、各半円筒部材に設けた雄側リブ４９と雌側リブ５０とによって、それぞれ個別に、雄パイプ１０の雄側フランジ１１と、雌パイプ２０の第２拡径部２３とを挟みつけることにより、半円筒部材同士の間で荷重が作用し合うことがないので、雌側クリップ４４と雄側クリップ４７とが外れてパイプクランプ４０が、開いたりすることを防止できる。

更に、パイプクランプ４０を閉じると、第２半円筒部材４２の重なり部４６が、第１半円筒部材４１の端部近傍に重なるようになる（図５（ａ）、（ｂ）参照）。このため、例えば、雄側リブ４９及び雌側リブ５０の内径よりも、やや外径が大きいパイプ同士を接続する場合において、パイプクランプ４０を閉じたときに、パイプクランプ４０が各パイプに押圧されて過度の応力が加わったとしても、重なり部４６の爪部４６ａに、第１半円筒部材４１の係合突部４５が係合するので、パイプクランプ４０の破損等の恐れが少なくなり、パイプクランプ４０の剛性を高めることができる。

本発明は、パイプ同士を接続する際に、ワンタッチで簡単にかつパイプが抜け外れることなく確実に接続することができ、コストも低減できるパイプの接続構造として利用することができる。

本発明のパイプの接続構造の一実施形態を示す分解斜視図である。 同パイプの接続構造を構成するパイプクランプを示しており、（ａ）は雄側リブから見た場合の斜視図、（ｂ）は雌側リブから見た場合の斜視図である。 同パイプの接続構造を構成するパイプクランプを示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は右側面図である。 同パイプの接続構造における、パイプを接続した状態での断面図である。 同パイプの接続構造における、パイプを接続した状態を示しており、（ａ）は図４のＡ−Ａ矢視線に沿った断面図、（ｂ）は図４のＢ−Ｂ矢視線に沿った断面図である。 パイプクランプの雄側リブの幅が、雌側リブの幅に比べて狭い場合における、パイプを接続した状態を示す断面図である。

符号の説明

１０ 雄パイプ
１１ 雄側フランジ
２０ 雌パイプ
２１ 拡径部
２２ 第１拡径部
２３ 第２拡径部
２４ 雌側フランジ
３０ シールリング
４０ パイプクランプ
４１ 第１半円筒部材
４２ 第２半円筒部材
４３ ヒンジ
４４ 雌側クリップ
４４ａ 爪部
４４ｂ 嵌合凹部
４５ 係合突部
４６ 重なり部
４６ａ 爪部
４７ 雄側クリップ
４７ａ 爪部
４８ 指当て部
４９ 雄側リブ
５０ 雌側リブ
５１ 支持台部
５２ 凹部

Claims (5)

1. 接続端部より所定距離離れた位置に雄側フランジを有する雄パイプと、
   接続端部に向かって段部をなして拡径した拡径部が形成され、最先端に雌側フランジを有する雌パイプと、
   雄パイプと雌パイプとの間に配置されるシールリングと、
   雄パイプと雌パイプとを接続した状態で、両者の接続部が離れないように保持するパイプクランプとを備え、
   雄パイプの先端及び雄側フランジは雌パイプの拡径部内周に挿入され、
   シールリングは、雄パイプの雄側フランジよりも先端寄りの外周と、雌パイプの拡径部内周との間に配置され、
   パイプクランプは、一対の半円筒部材を有し、
   一対の半円筒部材は、それらの一端部がヒンジを介して連結され、他端部には互いに係脱可能に連結されるクリップが設けられ、
   各半円筒部材の内周には、雄パイプの雄側フランジに係合する雄側リブと、雌パイプの雌側フランジに係合する段部と、雌パイプの拡径段部に係合する雌側リブとが設けられ、
   雄側リブ及び雌側リブは、軸方向から見て重ならないように形成され、雄側リブの円周方向の幅は、雌側リブの円周方向の幅よりも広く形成されていることを特徴とするパイプの接続構造。
2. パイプクランプを装着した状態で、雌パイプの拡径部外周がパイプクランプ内周に当接するようにした請求項１記載のパイプの接続構造。
3. 各半円筒部材の内周には、雌パイプの拡径部外周に当接するように内径側に突設された支持台部が設けられている請求項１又は２記載のパイプの接続構造。
4. 支持台部の外側が凹部をなし、支持台部の端面から雌側リブが内径方向に向けて延出されている請求項３記載のパイプの接続構造。
5. 各半円筒部材に雄側リブと雌側リブとをそれぞれ設けると共に、パイプクランプを閉じた状態で軸方向に見たときに、雄側リブと雌側リブとが周方向に沿って交互に配置された形状とされている請求項１〜４のいずれか１つに記載のパイプの接続構造。

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