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【発明の名称】 パイプとホース若しくはパイプとを接続する方法
【発明者】 【氏名】アンドレアス ザウスナー
【要約】 【課題】本発明は、圧縮スリーブを用いて、パイプとホース、或いはパイプとパイプとをクランプ接続するための方法を提案し、該方法では、圧縮接続の品質に対する構成要素の寸法公差の影響が著しく低減される。

【解決手段】本発明に従って、圧縮工具及び圧縮スリーブの間の押圧力、並びに、圧縮工具を進行させる距離が適切に決定され且つ評価される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 圧縮スリーブ（５）を用いてパイプ（１）とホース（３）若しくは別のパイプとの圧縮接続を形成する方法において、圧縮工具（９）が圧縮スリーブ（５）に対して半径方向に作用するように圧縮工具（９）を進めるステップと、圧縮工具（９）と圧縮スリーブ（５）との間の半径方向の力（Ｆ）を決定するステップと、半径方向の力（Ｆ）の所定設定値（ａ）が達せられた後で残りの圧縮距離（ＳR）だけ圧縮工具（９）を進めるステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】 圧縮スリーブ（５）を用いてパイプ（１）とホース（３）若しくは別のパイプとの圧縮接続を形成する方法において、圧縮工具（９）が圧縮スリーブ（５）に対して半径方向に作用するように圧縮工具（９）を進めるステップと、圧縮工具（９）と圧縮スリーブ（５）との間の半径方向の力（Ｆ）を決定するステップと、圧縮工具（９）の半径方向の距離（ｓ）を決定するステップと、距離（ｓ）に対する半径方向の力（Ｆ）の一次導関数（ｄＦ／ｄｓ）を計算するステップと、距離（ｓ）に対する半径方向の力（Ｆ）の一次導関数（ｄＦ／ｄｓ）の所定設定値（ｂ）が達せられた後で残りの圧縮距離（ＳR）だけ圧縮工具（９）を進めるステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項３】 圧縮スリーブ（５）を用いてパイプ（１）とホース（３）若しくは別のパイプとの圧縮接続を形成する方法において、圧縮工具（９）が圧縮スリーブ（５）に対して半径方向に作用するように圧縮工具（９）を進めるステップと、圧縮工具（９）と圧縮スリーブ（５）との間の半径方向の力（Ｆ）を決定するステップと、圧縮工具（９）の半径方向の距離（ｓ）を決定するステップと、距離（ｓ）に対する半径方向の力（Ｆ）の二次導関数（ｄ2Ｆ／ｄｓ2）を計算するステップと、距離（ｓ）に対する半径方向の力（Ｆ）の二次導関数（ｄ2Ｆ／ｄｓ2）のピーク数が所定設定値（ｃ）に等しいときに、残りの圧縮距離（ＳR）だけ圧縮工具（９）を進めるステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項４】 圧縮スリーブ（５）を用いてパイプ（１）とホース（３）若しくは別のパイプとの圧縮接続を形成する方法において、圧縮工具（９）が圧縮スリーブ（５）に対して半径方向に作用するように圧縮工具（９）を進めるステップと、圧縮工具（９）と圧縮スリーブ（５）との間の半径方向の力（Ｆ）を決定するステップと、圧縮工具（９）の半径方向の距離（ｓ）を決定するステップと、距離（ｓ）に対する半径方向の力（Ｆ）の一次導関数（ｄＦ／ｄｓ）を計算するステップと、距離（ｓ）に対する半径方向の力（Ｆ）の二次導関数（ｄ2Ｆ／ｄｓ2）を計算するステップと、半径方向の力（Ｆ）の所定設定値（ａ）が達せられた後か、距離（ｓ）に対する半径方向の力（Ｆ）の一次導関数（ｄＦ／ｄｓ）の所定設定値（ｂ）が達せられた後か、距離（ｓ）に対する半径方向の力（Ｆ）の二次導関数（ｄ2Ｆ／ｄｓ2）のピーク数が所定設定値（ｃ）に等しくなった後の少なくとも１つの場合に、残りの圧縮距離（ＳR）だけ圧縮工具（９）を進めるステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項５】 前記進めるステップ中で他の設定値が達せられないときにはエラーメッセージが発生されることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】 前記残りの圧縮距離（ＳR）は、０．６ｍｍより小さく、特に、０．４５ｍｍより小さいことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の方法。
【請求項７】 前記ピーク数の設定値（ｃ）の値は、４に等しいことを特徴とする請求項３から６のいずれか１項記載の方法。
【請求項８】 最初のピークが正の値、次のピークが負の値、次に続くピークが正の値であることを特徴とする請求項３から７のいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮スリーブを用いて、パイプとホース、或いはパイプとパイプとをクランプ接続する方法に基づく。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】圧縮スリーブを用いて製造されるパイプ及びホース間の接続は、例えば、自動車両の制動システムや液圧装置等に要求される。これらの接続箇所が極めて大量に製造され、それらがシステムの安全に密接に関係する構成要素を取り扱うので、高い品質及び安全の基準が信頼性を充足するようでなければならないし、このような圧縮接続構造を製造するためのコストは低くされねばならない。
【０００３】ホースの外側を囲う圧縮スリーブに対して半径方向に作用する圧縮工具を用いて、圧縮スリーブによってホースとパイプとをクランプすることは公知である。圧縮工具のジョーが或る位置に到達した瞬間にクランプが停止する。このことは、パイプとホースと圧縮スリーブとが或る程度一緒にプレス加工された、ということを意味する。この場合において、パイプ及びホースの直径や壁厚の変動、並びに、圧縮スリーブの製造公差は、考慮されない。上記３つの構成要素の各々は、相対的に大きな製造公差を有しているので、パイプとホースと圧縮スリーブが一緒にプレス加工される際の力、従って、パイプ及びホース間の接続品質は、様々である。
【０００４】これにより、高価な品質保証の手段が要求され、排除部品のために、相対的に高いコストが帰結される。
【０００５】本発明は、容易に実施でき、その上、極めて高品質な基準のパイプ及びホース間の接続を保証する、圧縮スリーブを用いてパイプとホース、或るいはパイプとパイプをクランプ接続するための方法を利用可能にすることに向けられている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に従い、上記課題は、圧縮スリーブを用いて、パイプとホース或いはパイプと別のパイプとをクランプ接続するための方法によって達成され、該方法では、圧縮工具は、該圧縮工具が圧縮スリーブに対して半径方向に作用するように進められ、圧縮工具と圧縮スリーブとの間の半径方向の力Ｆは、決定され、圧縮工具は、半径方向の力Ｆの所定設定値ａが達せられた後で残りの圧縮距離ＳRだけ進められる。
【０００７】この方法は、パイプとホースと圧縮スリーブの寸法公差から独立して、残りの圧縮距離ＳRだけ圧縮工具が進められる前に、圧縮工具及び圧縮スリーブの間の或る半径方向の力が常に作用する、という利点を提供する。残りの圧縮距離ＳRは、パイプの既定の変形を確実化するのに役立ち、圧縮スリーブとホースとパイプの間の既定のクランプが、圧縮工具の取り除いた後で、達成される。従って、圧縮スリーブとホースとパイプの間の押圧力は、パイプとホースと圧縮スリーブの寸法公差から殆ど独立している。この結果として、品質における明確な改善や低拒絶率、従って、より好適な製造コストがもたらされる。
【０００８】本発明に従い、上記課題は、圧縮スリーブを用いて、パイプとホース若しくは別のパイプとをクランプ接続するための方法によって達成され、該方法では、圧縮工具は、該圧縮工具が圧縮スリーブに対して半径方向に作用するように進められ、圧縮工具と圧縮スリーブとの間の半径方向の力Ｆは、決定され、圧縮工具の半径方向の距離ｓは、決定され、半径方向の力Ｆの一次導関数ｄＦ／ｄｓは、距離ｓに対して計算され、圧縮工具は、距離ｓに対する半径方向の力Ｆの一次導関数ｄＦ／ｄｓの所定設定値ｂが達せられた後で、残りの圧縮距離ＳRだけ進められる。
【０００９】この方法は、残りの圧縮距離ＳRだけ圧縮工具を進める前に、進行距離ｓに対する半径方向の力Ｆの一次導関数ｄＦ／ｄｓのステップ様の進み具合のために、圧縮接続の状態がより良好に決定できる、という利点を提供する。
【００１０】本発明に従い、上記課題は、圧縮スリーブを用いて、パイプとホース若しくは別のパイプとをクランプ接続するための方法によって達成され、該方法では、圧縮工具は、該圧縮工具が圧縮スリーブに対して半径方向に作用するように進められ、圧縮工具と圧縮スリーブとの間の半径方向の力Ｆは、決定され、圧縮工具の半径方向の距離ｓは、決定され、半径方向の力Ｆの二次導関数ｄ2Ｆ／ｄｓ2は、距離ｓに対して計算され、圧縮工具は、距離ｓに対する半径方向の力Ｆの二次導関数ｄ2Ｆ／ｄｓ2のピーク数が所定設定値ｃに等しくなりさえすれば、残りの圧縮距離ＳRだけ進められる。
【００１１】二次導関数ｄ2Ｆ／ｄｓ2は、本質的に幾つかのピークを含み、他の部分では概ねゼロに等しい。従って、要求される総てのことは、圧縮済みの圧縮スリーブとホースとパイプの圧縮程度を確かめるために、ピーク数を決定することである。例えば、パイプが変形し始めることが決定されるや否や、圧縮工具は、残りの圧縮距離ＳRだけ進められる。このことは、パイプとホースと圧縮スリーブの間の既定の圧縮が圧縮工具取り除き後に達成されることをこの方法が確実化させる、ということを意味する。
【００１２】本発明に従い、上記課題は、圧縮スリーブを用いて、パイプとホース若しくは別のパイプとをクランプ接続するための方法によって達成され、該方法では、圧縮工具は、該圧縮工具が圧縮スリーブに対して半径方向に作用するように進められ、圧縮工具と圧縮スリーブとの間の半径方向の力Ｆは、決定され、圧縮工具の半径方向の距離ｓは、決定され、半径方向の力Ｆの一次導関数ｄＦ／ｄｓは、距離ｓに対して計算され、半径方向の力Ｆの二次導関数ｄ2Ｆ／ｄｓ2は、距離ｓに対して計算され、圧縮工具は、半径方向の力Ｆの所定設定値ａが達せられた後か、距離ｓに対する半径方向の力Ｆの一次導関数ｄＦ／ｄｓの所定設定値ｂが達せられた後か、距離ｓに対する半径方向の力Ｆの二次導関数ｄ2Ｆ／ｄｓ2のピーク数が所定設定値ｃに等しくなった後の少なくとも１つの場合に、残りの圧縮距離ＳRだけ進められる。
【００１３】この方法は、圧縮スリーブとホースとパイプの間の圧縮接続の進み具合が３つの異なる形式で計測される、という利点を提供する。従って、余計な情報も利用可能である。このような冗長さは、ａやｂやｃの値の決定中に可能的な孤立値等を排除するのに使用できる。
【００１４】この方法の別の態様に従い、ａとｂとｃの３つの値のうちの２つが達せられたときに、残りの圧縮距離だけ圧縮工具が進められ、これにより、圧縮接続の状況が優れた確実性の下で決定される。
【００１５】本発明に係る方法の１つの変更例において、前記進めるステップ中で他の設定値が達せられないときにはエラーメッセージが発生される、ということが提案される。このエラーメッセージは、圧縮スリーブとホースとパイプの間の圧縮接続が明細書関連部分に従って実施され得なかった、ということを示している。従って、この方法は、圧縮プロセス中に最初の品質管理を実施する機会（この最初の品質試験を通過しなかったパイプ及びホースの間の接続体（箇所）を取り除くために）を提供する。次に、例えば、これらの拒絶済み接続体につき、該接続体が実際のところ不完全か適切かを決定するために特に詳細な品質管理にさらすことが可能である。
【００１６】本発明は、残りの圧縮距離ＳRが０．６ｍｍより小さく、特に、０．４５ｍｍより小さい、ということを提案する。この方法のために、例えば、自動車両の制動システムにおけるパイプ及びホースの接続時に、最適な接続が確実に遂行される。
【００１７】本発明の１つの変更例において、ｃ＝４であり、従って、残りの圧縮距離ＳRだけ進められる前において、圧縮スリーブの中心位置決めと、圧縮スリーブの塑性変形と、ホース若しくはその外側カバーの圧縮は、確実に完了される。
【００１８】本発明は、最初のピークが正の値、次のピークが負の値、次に続くピークが正の値である、ということを提案する。従って、負の値のピークによって、圧縮スリーブの中心位置決めが完了されたということを確実に認識できる。
【００１９】本発明の他の利点及び有益な実施態様は、図面、明細書、請求項から明らかになろう。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１は、一実施態様の、圧縮処理前の圧縮スリーブ５、ホース３、パイプ１を示す。この図は、圧縮状況下の圧縮スリーブ５若しくはホース３とパイプ１との間の確実な嵌合接続を改善するためにパイプ１の直径が位置（異径部）７で異なることを示す。パイプ１、ホース３、及び、圧縮スリーブ５は、図解的に描いた圧縮工具９によって、矢印Ｓの方向に相互に向かって圧縮工具９のジョー（顎状部）を動かすことにより圧縮される。圧縮工具９のジョーは、パイプ１の異径部７に対応する凹部１１を含む。圧縮工具９による、圧縮スリーブ５、ホース３、及びパイプ１における、これら３つの構成要素の圧縮中に生じる半径方向の力Ｆは、矢印Ｓの方向に働く。
【００２１】図２は、圧縮状況下の別の実施態様を示す。ホース３は、２層から構成され、従って、ホースは、外径上のファブリック(fabric)１３を特徴とする。図２は、パイプ１、ホース３、圧縮スリーブ５の間の確実な嵌合接続が異径部７のために圧縮状況下において達成されることを明確に示している。
【００２２】図３（Ａ）は、距離ｓに対する半径方向の力Ｆの動きを示している。距離ｓは、異なる部分Ｉ〜Ｖに分割できる。Ｉ部分では、圧縮工具９のジョーは、圧縮スリーブ５に未だ接触していない、即ち、半径方向の力Ｆは未だ生じていない。II部分では、圧縮スリーブ５は、変形し、従って、ホース３及びパイプ１に対して中心位置決めされる。III部分では、圧縮スリーブ５の塑性変形が起きる。圧縮スリーブ５の材料が変形し始めるので、III部分の半径方向の力Ｆの増加はII部分よりも小さく、その間において主として弾性変形が起きる。
【００２３】ＩＶ部分は、圧縮スリーブ５の塑性変形に加えて、ホース３（適切ならば、ファブリック１３も）の圧縮が起きる、ということを特徴とする。減圧スリーブ５の塑性変形に加えて、ホース３（適切ならば、ファブリック１３も）の減圧が起きるので、ＩＶ部分の半径方向の力Ｆの増加は、III部分よりも大きい。Ｖ部分は、圧縮スリーブ５の塑性変形と、ホース３（適切ならば、ファブリック１３も）の減圧に加えて、パイプ１の変形がおきる、ということを特徴とする。従って、Ｖ部分の半径方向の力Ｆの増加は、先に記載したＩ〜ＩＶ部分よりも大きい。
【００２４】上記Ｉ〜ＩＶ部分は、図１に係るパイプ１、ホース３、圧縮スリーブ５の各圧縮プロセスの間において起きる。圧縮接続の品質に関して、ＩＶ部分の完了後に残りの圧縮距離ＳRだけ圧縮工具９が進められることが重要である。これが一度起きれば、ホース３及びパイプ１の間の接続は所望の品質を確実に有することができる。
【００２５】他の圧縮接続、例えば、２つのパイプの間では、圧縮プロセスをＩ〜Ｖ部分に分割できないが、他の部分に分割できよう。この場合、ａ、ｂの値及び／又はｃの値の決定は、調和するように適合されねばならない。
【００２６】固定した進める距離が決定されるような公知の方法と比較して、本発明に係る方法によれば、圧縮のためにパイプ１の変形が実際に起きることが高信頼性の下で保証され得る。この事情の実質的な理由は、圧縮スリーブ５、ホース３、及びパイプ１の寸法公差が追加されるまでには及ばない、ということである。
【００２７】図３（Ｂ）は、距離に対する半径方向の力Ｆの一次導関数ｄＦ／ｄｓを示す。Ｉ〜Ｖ部分の各々に対して特定の値が指定され得ることが明確に理解できよう。圧縮工具９がＩＶ部分を越えて進められるや否や、半径方向の力Ｆの一次導関数ｄＦ／ｄｓは、進行距離ｓの後で相当高い値を有する。一次導関数ｄＦ／ｄｓのこの値は、残りの圧縮距離ＳRの開始を決定するために用いることができる。
【００２８】図３（Ｃ）は、距離ｓに対する半径方向の力Ｆの二次導関数ｄ2Ｆ／ｄｓ2を示す。図３（Ｃ）は、Ｉ〜Ｖ部分の１つから次の部分までの移動がピーク１５、１７、１９、２１で特徴付けられることを明確に示している。残りの圧縮距離ＳRの開始は、ピーク１５、１７、１９、２１を数えることによって極めて容易且つ確実に決定できる。図３（Ｃ）において、第２のピーク１７は、負の記号付きの値であり、他方、他のピーク１５、１９、２１は、正の記号付き値である。値における記号のこの変化は、残りの圧縮距離ＳRの開始を決定するために用いることができる。このことは、例えば、ピーク検出後で残りの圧縮距離ＳRだけ圧縮工具が進められる前に２つの別のピーク１９、２１が検出されねばならない、というように理解することができる。
【００２９】上記説明及び請求の範囲並びに図面に記載された総ての特徴は、個別でも任意の組み合わせでも本発明にとって本質であり得る。
【出願人】 【識別番号】５９７０７６１５２
【氏名又は名称】アイティーティー マニュファクチュアリング エンタープライズィズ インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＩＴＴ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】１１０５ Ｎｏｒｔｈ Ｍａｒｋｅｔ Ｓｔｒｅｅｔ Ｓｕｉｔｅ １２１７ Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ Ｄｅｌａｗａｒｅ １９８０１ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
【出願日】 平成１２年１２月１５日（２０００．１２．１５）
【代理人】 【識別番号】１０００７９０４９
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 淳 （外２名）
【公開番号】 特開２００１−２００９６２（Ｐ２００１−２００９６２Ａ）
【公開日】 平成１３年７月２７日（２００１．７．２７）
【出願番号】 特願２０００−３８１１８８（Ｐ２０００−３８１１８８）