(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記保持凹部のテーパ状ガイド面が形成された壁部の内周は、前記ソケットの他端開口側に向けて次第に広がるテーパ部を経て、前記第1管体のフランジの外周を覆う形状をなしている、請求項1又は2記載のクイックコネクター。
【背景技術】
【0002】
例えば、自動車の内燃機関系統や、ブレーキ系統、ラジエータ等の燃料供給系統には、複数のパイプや、ホース、チューブ等が配管されている。これらは、コネクターを介して接続されるが、この中でも、ワイヤーリテーナを備えワンタッチで簡単に接続できる構造をなした、クイックコネクターが用いられることがある。
【0003】
従来のこの種のクイックコネクターとしては、接続すべき一方の管体に連結されると共に周方向にスリットを有するソケットと、該ソケットに外装されて、前記スリットを介してソケット内周に一部が突出したワイヤーリテーナとを有するものがある。また、接続すべき他方の管体には、ソケットへの挿入方向に向けて次第に高さが低くなるテーパ面を設けた、フランジが形成されている。そして、ソケット内に接続すべき他方の管体を挿入することで、フランジのテーパ面によって、ワイヤーリテーナを内側から押し広げて、フランジがワイヤーリテーナを乗り越えると、同ワイヤーリテーナが弾性復帰して、フランジの基端側に係合することで、他方の管体が抜け止めされて、両方の管体どうしが接続されるようになっている。
【0004】
しかし、上記クイックコネクターでは、接続すべき他方の管体に設けられたフランジの押込方向側にワイヤーリテーナを押し広げることができるテーパ面がない場合には、適用できなかった。
【0005】
このような場合でも、パイプどうしを接続可能としたものとして、下記特許文献1には、フランジを有する筒部と、アパチャ(スリット)を設けた筒状のハウジングと、ハウジングのアパチャを通って突出する突出部を有するリテーナと、筒部がハウジングに挿入されている間に、筒部との係合に応じて第1の位置と第2の位置との間で移動するように、ハウジング中に装着されるスリーブとを具備する、流体クイックコネクタが記載されている。また、スリーブの外周には、爪状をなした突出部が設けられている。
【0006】
そして、ハウジング内にスリーブを挿入し、スリーブ外周に突出部をハウジング内周に摩擦力により係合させて、第1の位置に保持させると共に、ハウジング外周にアパチャを介してリテーナを配置して、スリーブによってリテーナの外径を拡径させておく(特許文献1の
図4参照)。その状態でスリーブ内に筒部を挿入していくと、フランジによりスリーブが押されていき、同スリーブが第2の位置まで押し込まれると、リテーナが元の形状に縮径して、筒部のフランジに係合するので、筒部がハウジングに係合保持されるようになっている(特許文献1の
図7参照)。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、
図1〜9を参照して、本発明に係るクイックコネクターの一実施形態について説明する。
【0016】
図1に示すように、このクイックコネクター10は、筒状をなす先端部2と、該先端部2の外周に設けられたフランジ3とを有する第1管体1に、第2管体5を接続するためのものである。また、第1管体1に設けたフランジ3は、同第1管体1の軸心C1(
図6参照)に対して直交するように、第1管体1の外周から広がる環状の板形状をなしている。
【0017】
なお、
図6に示すように、このフランジ3の先端面3a(後述するソケット20の内周に対する第1管体1の挿入方向先端側)は、ソケット20への挿入方向に向けて次第に高さが低くなるテーパ状をなしているが、その傾斜角度θ1(第1管体1の軸心C1に対する傾斜角度)は、後述するワイヤーリテーナ30の係止部33(
図1参照)を、内側から押し広げるには無理のある角度とされている。更に
図6に示すように、フランジ3の基端面3b(先端面3aとは反対側であってソケット20の他端22側の面)は、第1管体1の軸心C1に対してほぼ直角な平坦面となっており、この基端面3bに、後述するワイヤーリテーナ30の係止部33が係止可能となっている(
図7(C)参照)。
【0018】
なお、この実施形態では、第1管体1の基端側外周に、第1管体1とは別体の管体7が接続されるようになっているが、別体の管体を接続しなくとも勿論よい(第1管体自体を長く延びた管体として、フランジを設けてもよい)。
【0019】
また、このクイックコネクター10を介して互いに接続される管体としては、例えば、自動車の内燃機関系統や、ブレーキ系統や、ラジエータ等の燃料供給系等において用いられるパイプや、ホース、チューブ等が挙げられるが、これ以外の管体でもよい。なお、本発明における「管体」とは、パイプや、ホース、チューブ等の、管状をなしているものを意味する。また、説明の便宜上、第1管体1に接続された別体の管体7及び第2管体5は、
図4,5,7(A),(B)において省略している。
【0020】
図1に示すように、この実施形態のクイックコネクター10は、筒状をなしたソケット20と、該ソケット20の外周に装着されたワイヤーリテーナ30と、ソケット20の内周に配置されたガイド部材40とを備えている。
【0021】
前記ソケット20は、軸方向の一端21側及び他端22側が開口した略円筒状をなしており、一端21側が、前記第2管体5が接続される部分をなし、他端22側に前記第1管体1を挿入するための開口23が設けられている。
【0022】
図5(B)に示すように、ソケット20の内部は、他端22側の開口23から一端21側に向けて段階的に縮径した形状をなしており、その奥方にシールリング配置部25が形成されている。このシールリング配置部25に、環状をなしたシールリング60が配置されている。このシールリング60の内側に第1管体1の先端部2が挿入されて、ソケット内周と第1管体1の内周とが気密的にシールされる(
図7(C)参照)。
【0023】
また、ソケット20には、周方向に沿ったスリット27が形成されている。この実施形態では、
図1及び
図5(B)に示すように、ソケット20の他端22側であって、周方向に対向した両側部に、ソケット内部に連通する一対のスリット27,27が周方向に沿って形成されている。
【0024】
なお、ソケットは、上記形状に限定されるものではなく、また、スリットは一対でなくともよい。
【0025】
また、ワイヤーリテーナ30は、ワイヤーを屈曲して形成されたものであり、ソケット20の外周に装着されると共に、ガイド部材40がソケット20の第2位置(
図7(c)参照))に配置された状態で、ソケット20の他端22の内周に挿入された第1管体1のフランジ3(ここではフランジ3の基端面3b)に係合して、該第1管体1を抜け止めし、第1管体1をソケット20に接続するものである。
【0026】
この実施形態のワイヤーリテーナ30は、
図1に示すように、中央部が山形に屈曲された形状をなす基部31と、該基部31に対してほぼ直交するように屈曲すると共に、互いに平行に延びた一対の係止部33,33とからなる、略門形に屈曲した形状をなしている。一対の係止部33,33は、一対のスリット27,27に挿入されて、該スリット27を介して、ソケット20の他端22側の内周に突出するようになっている。
【0027】
また、各係止部33の延出方向途中には、小さく屈曲した屈曲部33aが設けられていると共に、各係止部33の延出方向の先端部33bは、係止部33に対して、ソケット20の開口23側に向けて屈曲した形状をなしている。
【0028】
なお、ワイヤーリテーナは、例えば、ループ状に屈曲した形状をなしていてもよく、上記ソケットに設けたスリットに挿入されて、同スリットからソケット内周に突出する係止部を有する形状であれば、特に限定はない。
【0029】
次に、ガイド部材40について詳述する。このガイド部材40は、ソケット20内周への第1管体1の挿入時に、第1管体1のフランジ3よりも挿入方向先端側に配置されて、フランジ3の先端面3a側をカバーして、フランジ3外周にガイド面を配置するものであって、それによって、フランジ3がワイヤーリテーナ30の係止部33に引っ掛かることなく、ソケット20内に第1管体1を押し込み可能として、係止部33がフランジ3を乗り越えるのをガイドする部材である。
【0030】
また、このガイド部材40は、
図6に示すように、第1管体1の挿入前の状態においては、ソケット20内の他端22側(第1位置)に配置され、第1管体1を挿入すると、第1管体1に押されて、
図7(C)に示すように、それよりもソケット20の一端21側に近接した位置(第2位置)に、移動可能とされている。
【0031】
そして、このガイド部材40は、第1管体1の先端部2が挿通可能とされ、その内周には、第1管体1のフランジ3が係合する係合部55が形成されており、ガイド部材40の外周には、
図6に示す第1位置に配置された状態で、ワイヤーリテーナ30の係止部33が嵌合する保持凹部41が、軸方向に対置された一対の壁部45,47によって形成されており、該保持凹部41の一対の壁部45,47のうち、ソケット20の他端側に配置される壁部47は、ソケット20の他端22側に向けて外径側に伸びるテーパ状ガイド面43をなしている。
【0032】
図2及び
図3を参照して、より具体的に説明すると、この実施形態におけるガイド部材40は、全体として略環状をなしている。このガイド部材40の先端側外周からは、環状突起状をなした壁部45が突設されており、また、この壁部45から軸方向に離れた位置であって、ガイド部材40をソケット20内に配置したときに、ソケット20の他端側に位置する部分の外周から、もう一つの壁部47が突設されており、これらの一対の壁部45,47よって、ガイド部材40の外周に保持凹部41が形成されている。そして、ソケット20の他端22側に配置される壁部47の外周面が、前記テーパ状ガイド面43をなしている。なお、以下の説明においては、外周面がテーパ状ガイド面43をなした壁部47を、「ガイド壁部47」という。
【0033】
図6に示すように、テーパ状ガイド面43の、ガイド部材40の軸心C2に対する傾斜角度θ2は、ガイド部材40をソケット20内の第1位置(
図6参照)から第2位置(
図7(C)参照)へと移動させるべく、第1管体1を介してガイド部材40を押し込む際に、ワイヤーリテーナ30の一対の係止部33,33の内側に潜り込んで、これらの一対の係止部33,33を内側から押し広げることが可能となるように設定されている。また、テーパ状ガイド面43の上記傾斜角度θ2は、第1管体1のフランジ3の先端面3aの、第1管体1の軸心C1に対する傾斜角度θ1よりも小さく形成されている。
【0034】
更に、外周面がテーパ状ガイド面43をなしたガイド壁部47は、切欠き部49によって周方向に分かれて延出されており、適度な弾性が付与されるようになっている。この実施形態においては、
図2や
図3に示すように、ガイド部材40の周方向の対向位置に一対の切欠き部49,49が形成されており、これらの切欠き部49,49によってガイド壁部47が分離されて、一対のガイド壁部47,47が延出された構造をなしている。なお、切欠き部を3つ以上設けて、3つ以上のガイド壁部を形成してもよく、特に限定はされない。
【0035】
また、各ガイド壁部47は、その外周にテーパ状ガイド面43を設けた基部51と、該基部51の延出方向先端部から、ガイド部材40の軸心C2に沿って延びた先端部53とを有している。そして、ソケット20の内周にガイド部材40を挿入した状態で、ガイド壁部47の先端部53が、ソケット20の内周に弾性的に当接するようになっている(
図6参照)。
【0036】
更に
図3(C)に示すように、ガイド部材40の内径D1(ここではガイド壁部47の基部51の内径)は、前記第1管体1の先端部2の外径D2よりも大きく形成されており、かつ、第1管体1のフランジ3の外径D3よりも小さく形成されている。そのため、ガイド部材40の内周に、第1管体1の先端部2を挿通可能で、かつ、第1管体1のフランジ3が、ガイド部材40の内周に設けた、ガイド壁部47の係合部55に係合するようになっている。
【0037】
また、
図3(C)に示すように、テーパ状ガイド面43の最外径D4は、第1管体1のフランジ3の外径D3よりも大きく形成されている。そのため、ソケット20の他端22の開口23側から、ガイド部材40を挿入していき、ワイヤーリテーナ30の係止部33がテーパ状ガイド面43にガイドされつつ移動していくときに、同係止部33がフランジ3の先端面3aに突き当たることを防止するようになっている。
【0038】
更に
図3(C)に示すように、ガイド壁部47の基部51の内周には、ソケット20の他端22の開口23側に向けて次第に広がる形状をなしたテーパ面状をなし、第1管体1のフランジ3が係合する、係合部55が形成されている。
【0039】
そして、このクイックコネクター10においては、
図3(C)に示すように、この係合部55は、保持凹部41よりもソケット20の他端22側に配置されており、前記テーパ状ガイド面43は、第1管体1の挿入時に、ワイヤーリテーナ30がフランジ3を乗り越えるのをガイドするように構成されている。
【0040】
また、テーパ面状をなした前記係合部55は、第1管体1のフランジ3の先端面3aのテーパ形状に適合する、傾斜角度で形成されている(
図7(A)参照)。そして、ガイド壁部47の内周は、テーパ面状をなした係合部55を経て、第1管体1のフランジ3の外周を覆う形状をなしている。すなわち、この実施形態では、係合部55が本発明における「テーパ部」をなしており、係合部55がテーパ部を兼ねた構造となっている。なお、係合部とテーパ部とは、別々に設けても勿論よい。
【0041】
この実施形態では、
図3(C)に示すように、ガイド壁部47の先端部53の内径D5が、第1管体1のフランジ3の外径D3よりも大きく、かつ、同フランジ3の、第1管体1の軸方向に沿った長さに適合した長さで延びている(
図7(A)参照)。その結果、
図7〜9に示すように、ソケット20の他端22の開口23側から第1管体1を挿入していく際に、第1管体1のフランジ3の外周を覆うことが可能となっている。
【0042】
なお、ガイド部材の形状は、上記形状に限定されるものではなく、その内周に第1管体のフランジが係合する係合部を有し、更に、ソケットの第1位置に配置された状態で、ガイド部材外周に、ワイヤーリテーナの係止部が嵌合する保持凹部が形成され、該保持凹部のソケット他端側の壁部がテーパ状ガイド面をなした形状であればよい。
【0043】
そして、上記構造をなしたガイド部材40は、ソケット20内の第1位置に配置された状態で、第1管体1を挿入すると(
図6参照)、フランジ3がガイド部材40の内周の係合部55に係合して(
図7(A)参照)、ガイド部材40がソケット20内の第2位置に向けて移動し、ワイヤーリテーナ30の係止部33がテーパ状ガイド面43に案内されて(
図7(B)参照)、フランジ3を乗り越えて、フランジ3の、ソケット20の他端側(フランジ3の基端面3b)に係合するように構成されている(
図7(C)参照)。
【0044】
この実施形態においては、
図4、
図5(B)及び
図6に示すように、ガイド部材40をソケット20の他端22の開口23側から挿入した後、ワイヤーリテーナ30をソケット20の外周に装着して、その一対の係止部33,33を一対のスリット27,27からソケット内周に突出させることで、一対の係止部33,33がガイド部材40の保持凹部41に係止して、ガイド部材40がソケット20内の第1位置に保持される。
【0045】
その状態で、ソケット20の他端22の開口23側から、第1管体1の先端部2を挿入することで、
図7(A)に示すように、第1管体1の先端部2が、ガイド部材40の内周に挿入されると共に、フランジ3の先端面3aがガイド壁部47の係合部55に係合し、該フランジ3の外周にガイド壁部47の先端部53が配置されて、同フランジ3の外周が覆われる。
【0046】
この状態で第1管体1がソケット内周に更に挿入されると、そのフランジ3に係合したガイド部材40が、ソケット20内の第1位置から第2位置へと移動するように押し込まれていく。それによって、
図7(B)に示すように、ワイヤーリテーナ30の係止部33,33が、ガイド部材40のテーパ状ガイド面43に案内されていくと共に、同テーパ状ガイド面43が、ワイヤーリテーナ30の一対の係止部33,33を内側から押し広げて拡径させていき、一対の係止部33,33が、テーパ状ガイド面43を介して、第1管体1のフランジ3の頂部を乗り越えると、一対の係止部33,33が弾性復帰して、第1管体1のフランジ3の基端面3bに係合するようになっている(
図7(C)参照)。
【0047】
次に、上記構成からなるクイックコネクター10の使用方法の一例について説明する。
【0048】
まず、
図1に示すように、ガイド部材40の一対のガイド壁部47,47を、ソケット20の一対のスリット27,27に整合させた後、ソケット20の他端22の開口23側から、ガイド部材40をソケット20の内周に挿入して、その保持凹部41が一対のスリット27,27に整合する位置まで押し込んで、保持凹部41と一対のスリット27,27とを位置合わせする。なお、この状態では、各ガイド壁部47の先端部53が、ソケット20の内周に弾性的に当接するようになっている(
図6参照)。
【0049】
次いで、ワイヤーリテーナ30の一対の係止部33,33を、ソケット20の一対のスリット27,27に整合させることで、ガイド部材40の保持凹部41を、ワイヤーリテーナ30の一対の係止部33,33に位置合わせし、その状態で、ソケット20の外周からワイヤーリテーナ30をソケット20に近接する方向に押し込んでいく。そして、ワイヤーリテーナ30の一対の係止部33,33を、一対のスリット27,27を介して、ソケット20の内周に突出させることで、一対の係止部33,33をガイド部材40の保持凹部41に嵌合させて、ソケット20の第1位置にガイド部材40を仮保持させることができる。
【0050】
このように、このクイックコネクター10においては、ガイド部材40をソケット20内の第1位置に配置した状態で、ワイヤーリテーナ30の一対の係止部33,33が、ガイド部材40の保持凹部41に嵌合するので、ガイド部材40がソケット20内の第1位置から不用意に動くことを規制することができ、仮保持状態からガイド部材40がソケット20内の第2位置へと移動してしまうことを防止することができる。
【0051】
また、この実施形態においては、上述したように、ソケット20の内周にガイド部材40を挿入した状態で、外周面がテーパ状ガイド面43をなした各ガイド壁部47の先端部53は、ソケット内周に弾性的に当接するように形成されている(
図6参照)。そのため、ワイヤーリテーナ30の一対の係止部33,33を、ガイド部材40の保持凹部41に係止させる前の状態において(
図4及び
図6参照)、ガイド部材40を、ソケット20の内周の所定位置に保持させて動きにくくすることができる。その結果、ガイド部材40の保持凹部41を、ワイヤーリテーナ30の一対の係止部33,33に容易に位置合わせすることができ、これらの一対の係止部33,33を、ガイド部材40の保持凹部41に嵌合させやすくすることができる。
【0052】
上記のように、ソケット20内の第1位置にガイド部材40が保持された状態で、ソケット20の他端22の開口23側から、第1管体1の先端部2を挿入する(
図6参照)。すると、
図7(A)に示すように、第1管体1の先端部2が、ガイド部材40の内周に挿入されると共に、フランジ3の先端面3aがガイド壁部47の係合部55に係合し、該フランジ3の外周にガイド壁部47の先端部53が配置されて、同フランジ3の外周が覆われる。
【0053】
このとき、この実施形態においては、
図2や
図3に示すように、ガイド部材40の、テーパ状ガイド面43が形成されたガイド壁部47は、切欠き部49によって、周方向に複数に分かれて延出されているので、各ガイド壁部47に適度な弾性を付与して撓ませやすくすることができる。その結果、例えば、第1管体1のフランジ3の外径D3に寸法ばらつきがあっても、それに柔軟に対応して、ガイド部材40の内周に第1管体1のフランジ3をしっかりと当接させることができる。
【0054】
また、テーパ状ガイド面43が形成されたガイド壁部47の内周は、ソケット20の他端22の開口23側に向けて次第に広がるテーパ部(ここでは係合部55)を経て、第1管体1のフランジ3の外周を覆う形状をなしている。そのため、ソケット20の軸心C3(
図6参照)に対して第1管体1が斜めに挿入されても、第1管体1の先端部2が、ガイド壁部47の内周のテーパ部によってガイドされて、その挿入姿勢が是正されるので、第1管体1をソケット20内にスムーズに挿入することができる。
【0055】
上記の
図7(A)に示す状態から、更に第1管体1がソケット内周に挿入されていくと、そのフランジ3に係合したガイド部材40が、ソケット20内の第1位置から第2位置へと移動するように押し込まれていく。それによって、
図7(B)に示すように、ワイヤーリテーナ30の係止部33,33が、ガイド部材40のテーパ状ガイド面43に案内されていくと共に、同テーパ状ガイド面43が、ワイヤーリテーナ30の一対の係止部33,33を内側から押し広げて、互いに開く方向となるように拡径させていく。
【0056】
そして、ワイヤーリテーナ30の一対の係止部33,33が、ガイド部材40のテーパ状ガイド面43を介して、第1管体1のフランジ3の頂部を乗り越えると、一対の係止部33,33が弾性復帰して、第1管体1のフランジ3の基端面3bに係合する(
図7(C)参照)。その結果、第1管体1はソケット20の他端22の開口23から外れないように抜け止めされて、ソケット20を介して、第1管体1と第2管体5とを接続することができる。
【0057】
このように、このクイックコネクター10においては、ソケット内周に挿入される第1管体1のフランジ3に、ワイヤーリテーナ30を内側から押し広げる程度の傾斜角度を有するテーパ面が設けられていなくても、ガイド部材40に設けたテーパ状ガイド面43によって、ワイヤーリテーナ30の係止部33が、第1管体1のフランジ3を乗り越えることをガイドすることができる。その結果、第1管体1のフランジ3の先端面3aに、テーパ面を設けなくとも、本発明のようなガイド部材40を用意すればよいので、クイックコネクター10の汎用性を高めることができる。
【0058】
また、この実施形態においては、
図3(C)に示すように、保持凹部41のテーパ状ガイド面43の最外径D4は、第1管体1のフランジ3の外径D3よりも大きく形成されているので、ワイヤーリテーナ30の係止部33が、ガイド部材40のテーパ状ガイド面43に案内されて拡径するときに、第1管体1のフランジ3を乗り越えやすくすることができる。
【0059】
ところで、メンテナンスや部品交換等の理由によって、第1管体1と第2管体5との接続を解除したい場合には、まず、ワイヤーリテーナ30の基部31を持ち上げて、一対の係止部33,33を、ソケット20の内周から突出しないように、一対のスリット27,27から抜き出した状態とする。すると、第1管体1のフランジ3の基端面3bに対する、ワイヤーリテーナ30の一対の係止部33,33の係止状態が解除されるので、ソケット20の他端22の開口23から、第1管体1を引き抜くことができ、第1管体1と第2管体5との接続を解除することができる。
【0060】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で、各種の変形実施形態が可能であり、そのような実施形態も本発明の範囲に含まれる。