JP2007032673A - 管接続構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】 管接続構造体は、簡単な構成で係止部材４０を雄部材１０に保持することができるとともに雄部材１０と雌部材３０との所望の係合力を確保できること。
【解決手段】 管接続構造体は、雄部材１０と、雌部材３０と、係止部材４０とを備えている。雄部材１０は、雄本体１１の外周部に断面非円形に形成された保持部１３を有する。係止部材４０は、保持部１３に保持され、Ｃ字形に形成された弾性部材から形成され、一部に係合部４０ｃ，４０ｃを有する。雌部材３０は、雄部材１０を嵌合する受入部３２と、受入部３２に貫通形成され係合用開口３３，３３とを有する。係止部材４０は、雄本体１１の外周部の一部を断面非円形とした保持部１３のベース部１７で回り止めされて保持され、径方向に縮径または拡径して係合用開口３３，３３に突入することで雌部材３０と係合する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、流体を移送するホースやパイプなどを接続するための管接続構造体に関する。

従来、この種の管接続構造体として、例えば、特許文献１の技術が知られている。すなわち、管接続構造体は、パイプやホースに接続される雄部材と雌部材との間に係止部材を介在させ、雄部材と雌部材とを接続している。係止部材は、Ｃ字形の鋼線などを曲げることで形成され、断面円形の雄部材の外周部に装着されている。雄部材と雌部材とを接続するには、雄部材を雌部材に挿入すると、雄部材の外周部に装着された係止部材を雌部材の内壁で縮径し、さらに雌部材の内周部に形成された係合溝に達したときに拡径することにより、係止部材を介して雄部材と雌部材とを抜止している。

しかし、従来の管接続構造体では、雌部材の内周部に係合溝を形成するのに、複雑な金型構造を必要とし、製造が面倒であった。また、係止部材は、弾性変形可能な鋼線などを用いているために、係合溝に突入する掛かり代を所定の範囲内に収めることが難しく、所望の係合力を確保することが難しいという問題もあった。さらに、Ｃ字形の係止部材は、雄部材の外周部において位置決めを回り止めする必要があるが、その構成が複雑になり、またその位置決め作業も面倒であるという問題もあった。

特開平６−５０４８２号公報

本発明は、上記従来の技術の問題を解決するものであり、簡単な構成で係止部材を雄部材に保持することができるとともに、雄部材と雌部材との係合力を所望の値に容易に設定することができるとともに、金型構造を簡単にできる管接続構造体を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明は、
管体に接続される通路を有する雄部材と、他の管体に接続される通路を有する雌部材と、上記雄部材と上記雌部材との間に介在される係止部材とを備え、上記雄部材と上記雌部材とを接続する管接続構造体において、
上記雄部材は、通路を形成する筒状の雄本体と、該雄本体の外周部に形成された保持部とを有し、
上記係止部材は、上記保持部に保持され、弾性部材からＣ字形に形成され、一部に上記雌部材に係合する係合部を有し、
上記雌部材は、通路を形成する筒状の雌本体と、該雌本体の開口端部に形成され上記雄部材を嵌合する受入部と、該受入部に貫通形成され上記雄部材に保持された上記係止部材の係合部を径方向に突入させる係合用開口とを有し、
上記保持部は、上記係止部材を回り止めする回り止め部を有し、
上記係止部材は、上記回り止め部で回り止めされた状態にて、径方向に縮径または拡径して上記係合用開口に突入することで上記雌部材と係合するように構成したことを特徴とする。

本発明にかかる管接続構造体において、配管を行なうには、係止部材を雄部材の保持部に保持させておく。このとき、係止部材は、保持部の回り止め部で支持すると、係合部が雄本体の外周部から突出した状態で保持される。そして、雄部材の先端側を雌部材の受入部の開口から挿入すると、係止部材の係合部は、弾性力に抗して縮径され、さらに係合用開口に達したときに、係止部材の弾性力が開放されることで係合用開口に係合する。これにより、雄部材は、雌部材に対して係止部材を介在させて、雌部材に対して軸方向および半径方向で係止されることで接続される。

したがって、管接続構造体によれば、配管の際に、係止部材は、断面非円形の保持部の回り止め部で安定した姿勢で支持されて縮径および拡径するから、係止部材を位置決めするための面倒な作業を必要とせず、作業性に優れている。
また、係止部材の係合部は、雌部材の受入部を貫通形成した係合用開口に突入することで雌部材と係合する構成であるから、従来の技術で説明したように、係止部材が雌部材との掛かり代を所定の範囲内にするために、雌部材の保持溝の深さなどに高い寸法精度を必要とせず、構成を簡単にできる。
さらに、雌部材の係合用開口は、受入部の一部を貫通形成した構成であるから、スライド型を用いた射出成形方法や穴開け加工方法で簡単に製造することができ、生産性に優れている。

また、本発明の好適な態様として、上記回り止め部は、上記雄部材の外周部の一部を断面非円形としたベース部を備え、上記係止部材は、その一部を上記ベース部に倣った基部で形成する構成をとることができる。この構成により、係止部材の回り止め部を簡単に構成することができる。

さらに、本発明の他の好適な態様として、上記係止部材は、Ｃ字形のほぼ中央部に形成された基部と、Ｃ字形の開放端にそれぞれ形成され該係止部材に縮径または拡径する力を加えるためのフックを備え、上記回り止め部は、上記雄部材の外周部の一部を断面非円形とし上記基部を支持するベース部と、各々の上記フックを支持することで係止部材を回り止めする係止面とを備える構成をとることができる。
また、係止部材の好適な構成として、上記基部は、上記係止部材に加わる縮径または拡径する力を受けても弾性変形を抑制するように形成し、上記係合部は、上記基部の両端を支点として径方向縮径または拡径するように構成し、さらに、上記係合部が上記基部と上記フックとを結ぶ方向とほぼ直角方向に拡径または縮径するように構成することができる。

次に、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。
（１） 管接続構造体の概略構成
図１は本発明の一実施例にかかる管接続構造体を示す断面図である。図１において、管接続構造体は、自動車のエンジンのラジエータホースなどに使用されるものであり、筒状の雄部材１０と、Ｏリング２０と、パイプＰの端部に形成された雌部材３０と、係止部材４０とを備え、Ｏリング２０と係止部材４０が雄部材１０に装着されている。雄部材１０に装着された係止部材４０が雌部材３０に係合することで雄部材１０と雌部材３０とを接続している。

（２） 各部の構成
図２は管接続構造体の接続前の状態を説明する説明図、図３は管接続構造体の接続前の状態を示す斜視図である。なお、図２において、雄部材１０が外観を示し、雌部材３０が断面で示されている。雄部材１０は、通路を形成するほぼ筒状の雄本体１１を備えている。雄本体１１の一端側の外周部には、ホースに挿入されるニップル１１ａが形成され、その他端側の外周部には、Ｏリング２０を保持するＯリング溝１２および係止部材４０を保持する保持部１３が形成されている。Ｏリング溝１２は、雄本体１１の外周部から平行に突設した環状の突条１２ａ，１２ａにより形成されている。また、保持部１３は、雄本体１１の外周部から突設した環状の突部１４と、突部１４と平行である突部１５とを備え、その間に保持溝１６を形成している。突部１５は、一部を切り欠いて開口部１５ａとしたほぼＣ字形であり、開口部１５ａに面した両端が傾斜した係止面１５ｃ，１５ｃになっている。図４は図２の４−４線に沿った断面図である。保持部１３は、係止部材４０を支持する部位であり、断面円形の一部から台座形状のベース部１７（回り止め部）を備えている。図３において、雄本体１１の外周部であって開口部１５ａには、雌部材３０に係合する軸方向に沿ったストッパ１８が突設されている。また、雄本体１１の先端部は、保持部１３から先端側に向けて縮径したテーパ面１１ｂとなっている。

図２において、雌部材３０は、パイプＰと一体の円筒状の雌本体３１と、雌本体３１から拡径された受入部３２とを備えている。受入部３２は、雄部材１０のテーパ面１１ｂと対向するフレア状に形成されており、開口３２ａの側から順に、縮径した挿入ガイド面３２ｂ、円筒状の支持部３２ｃ、縮径した傾斜部３２ｄ、円筒面３２ｅを備えている。支持部３２ｃには、１８０゜の間隔で２カ所の係合用開口３３，３３が貫通形成されている。これらの係合用開口３３，３３は、係止部材４０の一部を挿入可能に形成されている。また、受入部３２の開口３２ａには、図３に示すように軸方向に切欠き３４が形成されている。この切欠き３４は、雄部材１０側のストッパ１８を突入可能に形成され、雄部材１０と雌部材３０との回り止めをしている。

係止部材４０は、雄部材１０と雌部材３０とを抜止するものであり、保持部１３の外径より大きい８角形の形状（ほぼＣ字形）に鋼線を折曲形成することにより形成されている。すなわち、図４に示すように、係止部材４０は、８角形のほぼ中央部の辺に形成されかつ保持部１３のベース部１７に支持される基部４０ａと、傾斜部４０ｂ，４０ｂ、係合部４０ｃ，４０ｃと、傾斜部４０ｄ，４０ｄと、開放端から軸方向に向けて突出したフック４０ｅ，４０ｅとを備え、これらで８角形に形成されている。フック４０ｅ，４０ｅは、指でもって図示の上下方向に拡開または縮径する力を加えることにより、弾性変形するように形成されている。フック４０ｅ，４０ｅは、突部１５の係止面１５ｃ，１５ｃに押圧することにより係止部材４０を保持部１３に対して位置決めしている。

（３） 管接続構造体の接続作業
管接続構造体において、配管を行なうには、図５に示すように、Ｏリング２０をＯリング溝１２に保持するとともに、係止部材４０をその弾性力に抗して雄部材１０の保持部１３にそれぞれ保持させておき、さらにニップル１１ａにホースＨを挿入しておく。このとき、係止部材４０は、基部４０ａがベース部１７（図４参照）で支持されるとともに、フック４０ｅ，４０ｅが係止面１５ｃ，１５ｃを押圧して、その弾性復元力によりその係合部４０ｃ，４０ｃを突出させた状態で保持させる。そして、雄部材１０の先端側を雌部材３０の受入部３２の開口３２ａから相対的に挿入する。これにより、図６に示すように、係止部材４０の係合部４０ｃ，４０ｃは、雌部材３０の挿入ガイド面３２ｂに案内されつつ弾性力に抗して縮径され、そして図７に示すように、係合用開口３３，３３に達したときに、係止部材４０の弾性力が開放されることで係合用開口３３，３３に係合する。これにより、雄部材１０は、雌部材３０に対して係止部材４０を介在させて、軸方向および半径方向で係止される。

こうして配管の終了した管接続構造体では、図１に示すようにＯリング２０がＯリング溝１２と雌部材３０の内壁面とで液密状態を確保し、雄部材１０の通路および雌部材３０の通路を介して流体が移送可能になる。このとき、雄部材１０が雌部材３０から抜け出る方向に引っ張られた場合や雄部材１０と雌部材３０との間に軸直角方向の外力が作用した場合であっても、雄部材１０が雌部材３０と係止部材４０を介して強力に保持されているため、ある程度の引張り力や外力によっても雄部材１０は、雌部材３０内に安定して保持される。
そして、作業者が雄部材１０を雌部材３０から抜こうとするときには、係止部材４０のフック４０ｅ，４０ｅを指で摘むか、治具を用いて、フック４０ｅ，４０ｅを互いに近づけ、係止部材４０をその弾性力に抗して縮径する。これにより、係止部材４０は、雌部材３０の係合用開口３３，３３との係止が解かれ、作業者は雄部材１０を雌部材３０から相対的に抜くことができる。したがって、実施例にかかる管接続構造体は、素早く配管ができ、かつ配管における信頼性も高いものである。

（４） 管接続構造体の作用・効果
（４）−１ 管接続構造体によれば、配管の際に、係止部材４０は、断面非円形の保持部１３のベース部１７で弾性変形を抑制されるように保持されて縮径および拡径するから、係止部材４０を位置決めするための面倒な作業を必要とせず、作業性に優れている。
（４）−２ 係止部材４０の係合部４０ｃ，４０ｃは、雌部材３０の受入部３２を貫通形成した係合用開口３３，３３に突入することで雌部材３０と係合する構成であるから、従来の技術で説明したように、係止部材４０が雌部材３０との掛かり代を所定の範囲内にするために、雌部材の保持溝の深さなどに高い寸法精度を必要とせず、構成を簡単にできる。
（４）−３ 雌部材３０の係合用開口３３，３３は、受入部３２の一部を貫通形成した構成であるから、スライド型を用いた射出成形方法や穴開け加工方法で簡単に製造することができ、生産性に優れている。

（５） 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り、例えば次のような変形も可能である。
（５）−１ 保持部の回り止め部は、係止部材を位置決めできる構成であれば、特に限定されず、例えば、図８の雄部材１０Ｂに示すように保持部１３Ｂの一端から断面半円に突設したベース部１７Ｂを形成して、ベース部１７Ｂに係止部材４０を支持するとともに、係止面１５ｃで係止部材４０のフック４０ｅ，４０ｅで回り止めする構成や、係止部材の一部をＵ字形に折曲した基部を形成し、この基部に係合する凹所や突部でフックとともに回り止めする構成であってもよい。
（５）−２ 上記実施例の係止部材は、断面８角形であるが、雄本体の外周面を囲む形状であれば特に限定されない。
（５）−３ 上記実施例では、エンジンの冷却系の管接続構造体について説明したが、これに限らず、燃料系などの他の箇所に適用してもよい。この場合には、Ｏリングなどシール部材は、高温用と低温用の２つ用いることが好ましい。

本発明の一実施例にかかる管接続構造体を一部破断して示す説明図である。 管接続構造体の接続前の状態を説明する説明図である。 管接続構造体の接続前の状態を示す斜視図である。 図１の４−４線に沿った断面図である。 管接続構造体の接続作業を説明する説明図である。 管接続構造体の接続作業を説明する説明図である。 図６に続く接続作業を説明する説明図である。 他の実施例にかかる管接続構造体を説明する説明図である。

符号の説明

１０...雄部材
１１...雄本体
１１ａ...ニップル
１１ｂ...テーパ面
１２...Ｏリング溝
１２ａ...突条
１３...保持部
１４...突部
１５...突部
１５ａ...開口部
１５ｃ...係止面
１６...保持溝
１７...ベース部
１８...ストッパ
２０...Ｏリング
３０...雌部材
３０ａ...通路
３１...雌本体
３２...受入部
３２ａ...開口
３２ｂ...挿入ガイド面
３２ｃ...支持部
３２ｄ...傾斜部
３２ｅ...円筒面
３３...係合用開口
３４...切欠き
４０...係止部材
４０ａ...基部
４０ｂ...傾斜部
４０ｃ...係合部
４０ｄ...傾斜部
４０ｅ...フック
Ｐ...パイプ
Ｈ...ホース

Claims (5)

1. 管体に接続される通路を有する雄部材（１０）と、他の管体に接続される通路を有する雌部材（３０）と、上記雄部材（１０）と上記雌部材（３０）との間に介在される係止部材（４０）とを備え、上記雄部材（１０）と上記雌部材（３０）とを接続する管接続構造体において、
   上記雄部材（１０）は、通路を形成する筒状の雄本体（１１）と、該雄本体（１１）の外周部に形成された保持部（１３）とを有し、
   上記係止部材（４０）は、上記保持部（１３）に保持され、弾性部材からＣ字形に形成され、一部に上記雌部材（３０）に係合する係合部（４０ｃ）を有し、
   上記雌部材（３０）は、通路を形成する筒状の雌本体（３１）と、該雌本体（３１）の開口端部に形成され上記雄部材（１０）を嵌合する受入部（３２）と、該受入部（３２）に貫通形成され上記雄部材（１０）に保持された上記係止部材（４０）の係合部（４０ｃ）を径方向に突入させる係合用開口（３３）とを有し、
   上記保持部（１３）は、上記係止部材（４０）を回り止めする回り止め部を有し、
   上記係止部材（４０）は、上記回り止め部で回り止めされた状態にて、径方向に縮径または拡径して上記係合用開口（３３）に突入することで上記雌部材（３０）と係合するように構成したことを特徴とする管接続構造体。
2. 請求項１に記載の管接続構造体において、
   上記回り止め部は、上記雄部材（１０）の外周部の一部を断面非円形としたベース部（１７）を備え、上記係止部材（４０）は、その一部を上記ベース部（１７）に倣った基部（４０ａ）で形成した管接続構造体。
3. 請求項１に記載の管接続構造体において、
   上記係止部材（４０）は、Ｃ字形のほぼ中央部に形成された基部（４０ａ）と、Ｃ字形の開放端にそれぞれ形成され該係止部材（４０）に縮径または拡径する力を加えるためのフック（４０ｅ）を備え、
   上記回り止め部は、上記雄部材（１０）の外周部の一部を断面非円形とし上記基部（４０ａ）を支持するベース部（１７）と、各々の上記フック（４０ｅ）を支持することで係止部材（４０）を回り止めする係止面（１５ｃ）とを備えている管接続構造体。
4. 請求項３に記載の管接続構造体において、
   上記基部（４０ａ）は、上記係止部材（４０）に加わる縮径または拡径する力を受けても弾性変形を抑制するように形成し、
   上記係合部（４０ｃ）は、上記基部（４０ａ）が上記ベース部（１７）で支持されている状態にて上記基部（４０ａ）の両側を支点として径方向に縮径または拡径するように構成した管接続構造体。
5. 請求項４に記載の管接続構造体において、
   上記係合部（４０ｃ）が上記基部（４０ａ）と上記フック（４０ｅ）とを結ぶ方向とほぼ直角方向に拡径または縮径するように構成した管接続構造体。

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