JP2004232771A

JP2004232771A - 分岐接続体

Info

Publication number: JP2004232771A
Application number: JP2003023236A
Authority: JP
Inventors: Naomi Nakajima; 直巳中島; Kenichi Mitsui; 研一三井
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2003-01-31
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2023-01-31
Also published as: JP4218356B2

Abstract

【課題】分岐接続体２０は、パイプに圧入する方向へコンパクトに構成するとともに、狭いスペースであっても装着作業性に優れたていること。
【解決手段】分岐接続体２０は、パイプＰに接続されるコネクタ２２と、主ホースＨ１を接続する第１接続部２４と、副ホースＨ２を接続する第２接続部２６とを備えている。第１接続部２４および第２接続部２６は、コネクタ２２から２股に分岐形成されており、コネクタ２２の軸方向である第１方向ｄ１と第１接続部２４とのなす角度をθｍと、第１方向ｄ１と第２接続部２６とのなす角度をθｓとすると、θｍが４５〜７０゜となるように上記第１接続部２４が上記コネクタ２２から分岐形成され、θｓが６５〜９０゜となるように上記第２接続部２６が上記コネクタ２２から分岐形成されている。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホースを含む配管を分岐して接続するための分岐接続体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の分岐接続体は、例えば、自動車用ウォータ回路に用いられている。図８は自動車用ウォータ回路ＷＣを説明する説明図である。エンジンＥＧの冷却水路に接続されるパイプＰに、金属製の分岐接続体１００を接続するとともに、この分岐接続体１００から、ラジエータＲＧに接続する主ホースＨ１を接続するとともに、リザーブタンクＲＴに接続する副ホースＨ２を接続している。分岐接続体１００は、パイプＰに接続するためのストレート形状の接続ホースＨ３を備え、また主ホースＨ１、副ホースＨ２および接続ホースＨ３を接続するニップル１０４，１０５，１０６を備えている。
【０００３】
上記自動車用ウォータ回路ＷＣを配策するには、まず、分岐接続体１００のニップル１０４，１０５，１０６に主ホースＨ１、副ホースＨ２および接続ホースＨ３をそれぞれ組み付けておく。そして、自動車の組立ラインにて、接続ホースＨ３の片側をエンジンＥＧのパイプＰに、方向ｄ１へ圧入することによりパイプＰに接続している。
【０００４】
なお、分岐接続体として、例えば、特許文献１〜３のものが知られている。
【特許文献１】
特開２０００−３５１６８号公報
【特許文献２】
特開２００１−９９３７８号公報
【特許文献３】
特開２００１−５３７１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の分岐接続体１００は、パイプＰに接続するための接続ホースＨ３を必要とし、所定の長さ以上の装着代を必要としている。このため、エンジンＥＧ側のパイプＰの付近に、エアークリーナＡＣなどの周辺部品が配置される場合に、主ホースＨ１が周辺部品に干渉し易いという問題があった。
【０００６】
また、パイプＰの周辺のスペースが狭い場合には、圧入する方向ｄ１と同じ方向に長い主ホースＨ１および短い接続ホースＨ３が配置される分岐接続体１００は、パイプＰに取り付ける作業性がよくないという問題もあった。
【０００７】
本発明は、上記従来の技術の問題を解決するものであり、パイプに圧入する方向へコンパクトに構成するとともに、狭いスペースであっても装着作業性に優れた分岐接続体を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記課題を解決するためになされた本発明は、
パイプに対し第１方向へ圧入されることにより接続されるコネクタと、該コネクタから分岐形成され主ホースを第２方向へ挿入することで該主ホースを接続するための第１接続部と、上記コネクタまたは第１接続部から分岐形成され副ホースを第３方向へ挿入することで該副ホースを接続するための第２接続部と、を備えた分岐接続体において、
上記第１方向と上記第２方向とのなす角度をθｍとし、上記第１方向と上記第３方向とのなす角度をθｓとすると、
θｍが４５〜７０゜となるように上記第１接続部が上記コネクタから分岐形成され、θｓが６５〜９０゜となるように上記第２接続部が上記コネクタから分岐形成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明にかかる分岐接続体では、第１接続部に主ホースを接続し、第２接続部に副ホースを接続して、コネクタをパイプに圧入することにより、流体の回路の配策がされる。また、第１接続部および第２接続部がコネクタに対して、２股に分岐して力を加えやすい位置関係および角度、つまりθｍを４５〜７０゜となるように上記第１接続部が上記コネクタから分岐形成され、θｓが６５〜９０゜となるように上記第２接続部が上記コネクタまたは第１接続部から分岐形成されているので、分岐接続体をパイプに接続する際に、主ホースに加えた力を、第２接続部を介してコネクタに伝達することができ、装着作業性に優れている。
【００１０】
また、第１接続部および第２接続部をコネクタに対して上述のθｍおよびθｓの角度で配置することにより、第１接続部に接続される主ホースを、エンジンとラジエータとの間隔が狭い車両であっても容易に配策できるとともに、装着作業性に優れている。
【００１１】
上記第１接続部および上記第２接続部の好適な態様として、上記主ホースおよび上記副ホースが上記コネクタを中心にして鉛直方向にそれぞれ配置されるように上記コネクタから分岐形成することにより、分岐接続体がパイプに対して回転するモーメントを低減でき、上記コネクタをパイプに対して回り止め機構の機械的強度を低減させることができる。
【００１２】
ここで、副ホースが主ホースより流量が少なく、かつ細い管である場合には、θｍはθｓより小さい角度で設定することが好ましい。これは、主ホースのθｍを大きくすると、主ホースからパイプに流れる流路変更の角度が大きくなって流量抵抗が大きくなるからである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施例について説明する。
【００１４】
（１）自動車用ウォータ回路ＷＣの概略構成
図１は本発明の一実施例にかかる自動車用ウォータ回路ＷＣを備えた自動車エンジン周辺を説明する説明図、図２は分岐接続体２０の付近を拡大した断面図である。エンジンＥＧのエンジンブロックの端部には、冷却水をラジエータＲＧに送るための自動車用ウォータ回路ＷＣが配策されている。自動車用ウォータ回路ＷＣは、エンジンＥＧに接続される分岐接続体２０を備えており、この分岐接続体２０に補強糸を埋設した主ホースＨ１および副ホースＨ２をそれぞれ接続している。主ホースＨ１は、エンジンＥＧとラジエータＲＧとを接続するラジエータホースであり、副ホースＨ２は、主ホースＨ１に対して分岐したバイパス用のホースである。副ホースＨ２は、リザーブタンクＲＴも自動車用ウォータ回路ＷＣにとりこみ、エアー抜き性などを改善するために接続するためのものである。自動車用ウォータ回路ＷＣは、分岐接続体２０に主ホースＨ１および副ホースＨ２を接続した状態にて、自動車の組立ラインにて、エンジンＥＧの冷却水路に分岐接続体２０を接続することにより配策される。以下、自動車用ウォータ回路ＷＣの各部の構成について詳細に説明する。
【００１５】
（２）各部の構成
（２）−１エンジンＥＧの接続用のパイプＰ
図３は分岐接続体２０を接続する前の状態を示す断面図である。エンジンＥＧのエンジンブロックの端部には、パイプＰが突設されている。パイプＰは、金属または樹脂から形成されており、流路を有するパイプ本体Ｐａを備えている。パイプ本体Ｐａの外周部には、分岐接続体２０に対して抜止めするためのビードＰｃが環状に突設されている。このビードＰｃより先端側のパイプ本体Ｐａの外周面は、シール面Ｐｂになっている。ビードＰｃの外周の一部には、該パイプＰに分岐接続体２０を接続したときに分岐接続体２０を回り止めするための突条Ｐｆが形成されている。
【００１６】
（２）−２分岐接続体２０の構成
分岐接続体２０は、コネクタ２２、第１接続部２４（ニップル）、第２接続部２６（ニップル）を備え、これらを樹脂で一体に成形することにより構成され、さらにパイプＰを接続するためのＯリングからなるシール部材２８、シール部材２８を支持するスペーサ２９およびパイプ固定部材３０を備えている。
【００１７】
また、コネクタ２２の軸方向の長さＬ１は、４０〜５０ｍｍ、第１接続部２４の軸方向の長さＬ２は、３５〜４５ｍｍ、第２接続部２６の軸方向の長さＬ３は、２５〜３５ｍｍである。
【００１８】
さらに、コネクタ２２の第１方向ｄ１（軸方向）と第１接続部２４の第２方向ｄ２（軸方向）とのなす角度をθｍとし、上記第１方向ｄ１と第２接続部２６の第３方向ｄ３（軸方向）とのなす角度をθｓとすると、θｍが４５〜７０゜であり、θｓが６５〜９０゜である。なお、θｍおよびθｓを上記範囲に設定した理由については後述する。
【００１９】
（２）−３コネクタ２２
コネクタ２２は、環状の筒体のコネクタ本体２２ａを備えている。コネクタ本体２２ａには、パイプＰを挿入するためのパイプ挿入孔２２ｂが形成されている。このパイプ挿入孔２２ｂとパイプＰのシール面Ｐｂとの間には、シール部材２８及びスペーサ２９が介挿されている。シール部材２８は、パイプＰのシール面Ｐｂに対してシールしている。スペーサ２９は、シール部材２８の側面に当たって該シール部材２８のがたつきを防止している。また、コネクタ本体２２ａのパイプ挿入孔２２ｂにおける図示右側の開口には、ストッパ２２ｃが突設されている。このストッパ２２ｃは、シール部材２８の移動を規制するものである。
【００２０】
図４は図２の４−４線に沿った断面図である。コネクタ本体２２ａには、周方向に沿って４カ所の係止用スリット２２ｄが形成されている。また、パイプ固定部材３０は、コネクタ本体２２ａの外周面に装着されるＣ字形状の抜止本体３２と、抜止本体３２の内周側から５カ所突設された係止爪３４を備えている。各係止爪３４は、各係止用スリット２２ｄに挿入されるように形成されている。このようにパイプ固定部材３０がコネクタ２２に装着されることで、コネクタ２２がパイプＰに対して抜止される。さらに、コネクタ本体２２ａには、パイプＰの突条Ｐｆに係合することで分岐接続体２０を周り止めする係止溝２２ｆが形成されている。
【００２１】
（２）−４第１接続部２４
図３に戻り、第１接続部２４は、コネクタ２２から分岐形成され、パイプ挿入孔２２ｂに接続される主流路２４ａを備えている。第１接続部２４の外周部には、主ホースＨ１の抜止を防止する抜止突起２４ｂが形成されている。主ホースＨ１は、第１接続部２４に板バネクリップＣＰ１で締結されることにより接続される。ここで、主ホースＨ１は、例えば、φ３３ｍｍの内径で、肉厚４．５ｍｍのものを用いることができる。
【００２２】
（２）−５第２接続部２６
第２接続部２６は、コネクタ２２から分岐形成され、パイプ挿入孔２２ｂに接続される副流路２６ａを備えている。第２接続部２６の外周部には、副ホースＨ２の抜止を防止する抜止突起２６ｂが環状に形成されている。副ホースＨ２は、第２接続部２６に板バネクリップＣＰ２で締結されることにより接続される。ここで副ホースＨ２は、例えば、φ９ｍｍの内径で、肉厚３．５ｍｍのものを用いることができる。
【００２３】
（３）自動車用ウォータ回路ＷＣの配策作業
自動車用ウォータ回路ＷＣの配策作業をするには、まず、図３に示すように、第１接続部２４に主ホースＨ１を第２方向ｄ２に圧入し、さらに、第２接続部２６に副ホースＨ２を第３方向ｄ３へ圧入する。その後、板バネクリップＣＰ１，ＣＰ２などを用い、第１接続部２４および第２接続部２６において、主ホースＨ１および副ホースＨ２の外径側から締めて締結する。一方、パイプ挿入孔２２ｂには、シール部材２８およびスペーサ２９を装着する。その後、パイプ固定部材３０を分岐接続体２０の外周部に装着する。これにより、分岐接続体２０が自動車の組立ラインへ接続されるための準備を終える。
【００２４】
自動車の組立ラインにて、図５に示すように、主ホースＨ１を手で掴むとともに、コネクタ２２のパイプ挿入孔２２ｂをパイプＰに位置合わせするとともに、図４に示す係止溝２２ｆを突条Ｐｆに位置合わせする。そして、主ホースＨ１を押すとともに、副ホースＨ２も親指で押して、分岐接続体２０のコネクタ２２をパイプＰに第１方向ｄ１へ押し入れる。これにより、図２に示すように、パイプＰに装着されたスペーサ２９およびシール部材２８がストッパ２２ｃで位置決めされて、さらに分岐接続体２０に予め装着されているパイプ固定部材３０がパイプＰのビードＰｃを乗り越えた後に縮径することにより引っかかり、その移動が規制される。その後、図１に示すように主ホースＨ１の他端をラジエータＲＧに、副ホースＨ２の他端をリザーブタンクＲＴに接続することにより、自動車用ウォータ回路ＷＣが配策される。
【００２５】
（４）実施の形態の作用効果
上記実施例によれば、上述した作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。
【００２６】
（４）−１図６はコネクタ２２から分岐した第１接続部２４および第２接続部２６の角度について説明する説明図である。コネクタ２２と第１接続部２４とのなす角度であるθｍ、および第１接続部２４と第２接続部２６とのなす角度であるθｓは、以下の条件に基づいて設定されている。
【００２７】
すなわち、θｍは、４５〜７０゜の範囲であることが好ましく、特に好ましくは、６０〜７０゜である。これは、θｍが４５゜を下回ると、分岐接続体２０の軸方向の長さが大きくなり、挿入作業が難しくなるからであり、一方、θｍが７０゜を越えると、パイプＰから主流路２４ａへ流れるときに曲がる角度が大きくなり、大きな流路抵抗となって好ましくないからである。
【００２８】
一方、θｓは、θｍに応じて設定範囲が異なるが、θｍを４５゜に設定した場合には、６５〜９０゜の範囲で設定されることが望ましい。下限の角度を６５゜以上に設定したのは、以下の理由による。図５に示すように、分岐接続体２０のコネクタ２２をパイプＰに接続するには、主ホースＨ１を掴んで第２方向ｄ２に力を加えるとともに、第２接続部２６を押すことにより、コネクタ２２をパイプＰに挿入する。このとき、手から加えられる力がＦｐとすると主ホースＨ１および第２接続部２６に加えられる力は、主ホースＨ１の摩擦による滑りを考慮してほぼ等しいと仮定した場合に、それぞれＦｐ／２となる。
【００２９】
この場合において、第２方向ｄ２が第１方向ｄ１と異なっているので、主ホースＨ１に第２方向ｄ２に加えた力Ｆｐ／２のうち、第１方向ｄ１への分力Ｆｍがコネクタ２２に加わり、さらに、第２接続部２６に加えた力のうち、第１方向ｄ１への分力Ｆｓがコネクタ２２に加わる。つまり、第１方向ｄ１への力Ｆｃは、次式（１）のようにＦｍの第１方向ｄ１への力Ｆｍと、Ｆｓの第１方向ｄ１への力Ｆｓとの合計となる。
Ｆｃ＝Ｆｍ＋Ｆｓ．．．（１）
＝（Ｆｐ／２）・ｃｏｓθｍ＋（Ｆｐ／２）・ｃｏｓθｓ
【００３０】
ここで、Ｆｃ＝０．８Ｆｐとなる条件、つまり、手から加えられる力Ｆｐのうち、８０％以上の力がコネクタ２２に伝達されれば作業性を高めることができる条件とすると、θｍ＝４５゜であるから、θｓ＝６５゜となる。つまり、θが６５゜を上回ると、加えた力の８０％以上の力でコネクタ２２を挿入することができる。
【００３１】
このように、第１接続部２４および第２接続部２６がコネクタ２２に対して、２股に分岐して力を加えやすい位置関係および角度に設定することにより、分岐接続体２０をエンジンＥＧに装着する際に、主ホースＨ１に加えた力を、コネクタ２２を装着する大きな力に伝達することができるので、装着するための力が小さくてもよく、装着作業性を向上させることができる。
【００３２】
（４）−２第１接続部２４および第２接続部２６を第１方向ｄ１に対してθｍを４５゜以上に、θｓを６５゜以上に設定したので、分岐接続体２０に接続される主ホースＨ１および副ホースＨ２の直線状に配置される部分の長さを短くできるので、エンジンＥＧとラジエータＲＧとの間隔が狭い車両であっても配策できるとともに、装着作業性に優れている。
【００３３】
（４）−３分岐接続体２０の回り止め
図７は図２の７−７線に沿った断面図である。分岐接続体２０の第１接続部２４が鉛直下向きに、第２接続部２６が鉛直上向きに配置されているので、つまり、第１接続部２４に接続される主ホースＨ１、第２接続部２６に接続される副ホースＨ２が鉛直線上に配置されるので、図７の２点鎖線のように、副ホースＨ２を所定角度αで配置した場合より、副ホースＨ２の自重に伴うモーメントＭを小さくでき、エンジンＥＧの振動により分岐接続体２０へ加わる回転力を小さくできる。よって、図４に示したパイプＰの突条Ｐｆとコネクタ２２の係止溝２２ｆとを係合させることにより構成した回り止めのための機構の機械的強度を小さくすることができる。
【００３４】
なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例にかかる自動車用ウォータ回路を備えた自動車エンジン周辺を説明する説明図である。
【図２】分岐接続体の付近を拡大した断面図である。
【図３】分岐接続体を接続する前の状態を示す断面図である。
【図４】図２の４−４線に沿った断面図である。
【図５】分岐接続体のパイプへの接続作業を説明する説明図である。
【図６】コネクタから分岐した第１接続部および第２接続部の角度について説明する説明図である。
【図７】図２の７−７線に沿った断面図である。
【図８】従来の自動車用ウォータ回路を説明する説明図である。
【符号の説明】
２０．．．分岐接続体
２２．．．コネクタ
２２ａ．．．コネクタ本体
２２ｂ．．．パイプ挿入孔
２２ｃ．．．ストッパ
２２ｄ．．．係止用スリット
２２ｆ．．．係止溝
２４．．．第１接続部
２４ａ．．．主流路
２４ｂ．．．抜止突起
２６．．．第２接続部
２６ａ．．．副流路
２６ｂ．．．抜止突起
２８．．．シール部材
２９．．．スペーサ
３０．．．パイプ固定部材
３２．．．抜止本体
３４．．．係止爪
ＥＧ．．．エンジン
Ｈ１．．．主ホース
Ｈ２．．．副ホース
ＣＰ１，ＣＰ２．．．板バネクリップ
Ｐ．．．パイプ
Ｐａ．．．パイプ本体
Ｐｂ．．．シール面
Ｐｃ．．．ビード
Ｐｆ．．．突条
ＲＧ．．．ラジエータ
ＲＴ．．．リザーブタンク
ＷＣ．．．自動車用ウォータ回路

Claims

パイプ（Ｐ）に対し第１方向（ｄ１）へ圧入されることにより接続されるコネクタ（２２）と、該コネクタ（２２）から分岐形成され主ホース（Ｈ１）を第２方向（ｄ２）へ挿入することで該主ホース（Ｈ１）を接続するための第１接続部（２４）と、上記コネクタ（２２）または第１接続部（２４）から分岐形成され副ホース（Ｈ２）を第３方向へ挿入することで該副ホース（Ｈ２）を接続するための第２接続部（２６）と、を備えた分岐接続体において、
上記第１方向（ｄ１）と上記第２方向（ｄ２）とのなす角度をθｍとし、上記第１方向（ｄ１）と上記第３方向（ｄ３）とのなす角度をθｓとすると、
θｍが４５〜７０゜となるように上記第１接続部（２４）が上記コネクタ（２２）から分岐形成され、θｓが６５〜９０゜となるように上記第２接続部（２６）が上記コネクタ（２２）から分岐形成されていることを特徴とする分岐接続体。
請求項１の分岐接続体において、
上記第１接続部（２４）および上記第２接続部（２６）は、上記主ホース（Ｈ１）および上記副ホース（Ｈ２）が上記コネクタ（２２）を中心にして鉛直方向にそれぞれ配置されるように上記コネクタ（２２）から分岐形成されている分岐接続体。
請求項１または請求項２の分岐接続体において、
上記コネクタ（２２）は、上記パイプ（Ｐ）に対して回り止め機構を備えている分岐接続体。