JP2015081609A - 継手装置 - Google Patents

Abstract

【課題】雄側部材と雌側部材とが、嵌合凸部および嵌合凹部の軸線の周りに相互に回転することを防止しうる継手装置を提供する。
【解決手段】継手装置10は、嵌合凸部14および環状突起15を有する雄側部材11と、嵌合凹部19および嵌合凹部19の嵌合凸部14を嵌め入れる側の開口の周囲に設けられて外方に突出した円筒部21を有する雌側部材12と、雌側部材12の円筒部21の周囲に外側から嵌め合わされ、かつ嵌合凸部14の嵌合凹部19内からの抜けを防止する弾性ストッパ13とよりなる。雌側部材12の嵌合凹部19における嵌合凸部14を嵌め入れる側の端部に、環状突起15を受け入れる受け入れ部22が形成する。雄側部材11の環状突起15の嵌合凸部14先端側から見た外形が非円形であり、雌側部材12の受け入れ部22の嵌合凹部19開口端側から見た外形が、環状突起15の外形に合致した非円形である。
【選択図】図３

Description

この発明は継手装置に関し、さらに詳しくは、たとえば車両に搭載される空調装置を構成する冷凍サイクルにおいて、配管を形成する配管パイプの接続に用いられる継手装置に関する。

パイプ接続装置として、本出願人は、先に、円筒状の嵌合凸部、および嵌合凸部の基端部に形成されて嵌合凸部の径方向外方に突出した環状突起を有する雄側部材と、内周面が円筒面でありかつ嵌合凸部が嵌る嵌合凹部、および嵌合凹部の嵌合凸部を嵌め入れる側の開口の周囲に設けられて外方に突出した円筒部を有する雌側部材と、雌側部材の円筒部の周囲に外側から嵌め合わされ、かつ嵌合凹部内に嵌め入れられた雄側部材の嵌合凸部の嵌合凹部内からの抜けを防止する弾性ストッパとよりなり、雌側部材の嵌合凹部における嵌合凸部を嵌め入れる側の端部に、雄側部材の環状突起を受け入れる受け入れ部が、嵌合凹部の内周面を広げるようにして形成され、雌側部材の円筒部に、１対の貫通穴が、円筒部の１直径を挟んで対向するように形成され、弾性ストッパに、雌側部材の円筒部の貫通穴を通して円筒部内方に突出し、雌側部材の嵌合凹部の受け入れ部内に受け入れられた雄側部材の環状突起の嵌合凸部先端側とは反対側の部分に係合する係合部が設けられており、雄側部材の環状突起の嵌合凸部先端側から見た外形が円形であり、雌側部材の受け入れ部の嵌合凹部開口端側から見た外形が、環状突起の前記外形に合致した円形であるパイプ接続装置を提案した（特許文献１参照）。

特許文献１記載のパイプ接続装置の場合、雄側部材と雌側部材とが、嵌合凸部および嵌合凹部の軸線の周りに相互に回転することがある。したがって、真っ直ぐなパイプどうしを接続する場合には問題が生じないが、たとえば車両に搭載される空調装置を構成する冷凍サイクルのコンデンサの一方のヘッダタンクに配管パイプを接続する場合に問題が生じることがある。たとえば、コンデンサの一方のヘッダタンクに雌側部材が固定され、雄側部材がヘッダタンクに接続される配管パイプの一端部に設けられ、配管パイプが、一端部に設けられた雄側部材に対して、いずれかの方向に屈曲している場合、雄側部材と雌側部材とが、嵌合凸部および嵌合凹部の軸線の周りに相互に回転すると、屈曲部の向きが、設定されている向きからずれることがあり、配管パイプの先端部の向きが設計した向きからずれ、配管パイプの先端部に他の配管パイプを接続することができないおそれがある。

特許第２７３３６４７号公報

この発明の目的は、上記問題を解決し、雄側部材と雌側部材とが、嵌合凸部および嵌合凹部の軸線の周りに相互に回転することを防止しうる継手装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。

1)円筒状の嵌合凸部、および嵌合凸部の基端部に形成されて嵌合凸部の径方向外方に突出した環状突起を有する雄側部材と、内周面が円筒面でありかつ嵌合凸部が嵌る嵌合凹部、および嵌合凹部の嵌合凸部を嵌め入れる側の開口の周囲に設けられて外方に突出した円筒部を有する雌側部材と、雌側部材の円筒部の周囲に外側から嵌め合わされ、かつ嵌合凹部内に嵌め入れられた雄側部材の嵌合凸部の嵌合凹部内からの抜けを防止する弾性ストッパとよりなり、雌側部材の嵌合凹部における嵌合凸部を嵌め入れる側の端部に、雄側部材の環状突起を受け入れる受け入れ部が、嵌合凹部の内周面を広げるようにして形成され、雌側部材の円筒部に、１対の貫通穴が、円筒部の１直径を挟んで対向するように形成され、弾性ストッパに、雌側部材の円筒部の貫通穴を通して円筒部内方に突出し、雌側部材の嵌合凹部の受け入れ部内に受け入れられた雄側部材の環状突起の嵌合凸部先端側とは反対側の部分に係合する係合部が設けられている継手装置において、
雄側部材の環状突起の嵌合凸部先端側から見た外形が非円形であり、雌側部材の受け入れ部の嵌合凹部開口端側から見た外形が、環状突起の前記外形に合致した非円形である継手装置。

2)雄側部材の環状突起の嵌合凸部先端側から見た外形が多角形である上記1)記載の継手装置。

3)雄側部材の環状突起の嵌合凸部先端側から見た外形の一部が多角形の一部分であるとともに、残部が円弧状である上記1)記載の継手装置。

4)雄側部材および雌側部材のうち少なくとも一方が、配管パイプの一端部に設けられている上記1)〜3)のうちのいずれかに記載の継手装置。

5)雄側部材の嵌合凸部が配管パイプの一端に設けられ、環状突起が配管パイプにビーディング加工を施すことにより形成されている上記4)記載の継手装置。

6)弾性ストッパの円筒部先端側から見た形状が優弧状であり、弾性ストッパの両係合部が、弾性ストッパの両端どうしの間隔の中心を通り、かつ雌側部材の円筒部の内周面の軸線に対して直角をなす直線に関して線対称となるように設けられ、両係合部における雌側部材の円筒部先端側を向いた面が、円筒部先端側に向かって径方向外方に広がった円すい面である上記1)〜5)のうちのいずれかに記載の継手装置。

7)弾性ストッパの両係合部における雌側部材の嵌合凹部側を向いた面が、嵌合凹部の内周面の軸線に対して直角をなす平坦面である上記1)〜6)のうちのいずれかに記載の継手装置。

上記1)〜7)の継手装置によれば、雄側部材の環状突起の嵌合凸部先端側から見た外形が非円形であり、雌側部材の受け入れ部の嵌合凹部開口端側から見た外形が、環状突起の前記外形に合致した非円形であるから、雄側部材を雌側部材とを接続した後において、雄側部材と雌側部材とが、嵌合凸部および嵌合凹部の軸線の周りに相互に回転することが防止される。したがって、コンデンサの一方のヘッダタンクに雌側部材が固定され、雄側部材がヘッダタンクに接続される配管パイプの一端部に設けられ、配管パイプが、一端部に設けられた雄側部材に対して、いずれかの方向に屈曲している場合であっても、雄側部材と雌側部材との接続の後に、配管パイプの先端部の向きが変わることが防止される。

上記5)の継手装置によれば、雄側部材の嵌合凸部および環状突起を比較的簡単につくることができる。

上記6)の継手装置によれば、弾性ストッパを雌側部材の円筒部の周囲に外側から嵌め被せて両係合部をそれぞれ円筒部の貫通穴を通して円筒部内に突出させておき、この状態で、雄側部材の嵌合凸部を雌側部材の嵌合凹部内に挿入していくと、まず環状突起が係合部の円すい面に当接する。さらに、嵌合凸部を嵌合凹部内に挿入していくと、環状突起が円すい面を押圧する力が、弾性ストッパの径方向外側に作用し、弾性ストッパが径方向外方に広がる。ついで、環状突起が円すい面の大端部を通過すると、弾性ストッパが自身の弾発力により元の形状に戻り、両係合部が環状突起の円すい面とは反対側の面に係合する。したがって、雄側部材と雌側部材とを比較的簡単に接続することができるとともに、嵌合凸部の嵌合凹部からの抜けを防止することができる。

この発明による継手装置を用いてコンデンサの一方のヘッダタンクに配管パイプを接続した状態を示す部分斜視図である。 この発明による継手装置の第１の実施形態を示し、雄側部材と雌側部材とを連結する前の状態の斜視図である。 図２の継手装置を示し、雄側部材と雌側部材とを連結した後の状態の一部切り欠き斜視図である。 図２の継手装置を示し、雄側部材と雌側部材とを連結した後の状態の縦断面図である。 弾性ストッパを省略して示す図４のＡ−Ａ線断面図である。 図２の継手装置の雌側部材を示す斜視図である。 図２の継手装置の雌側部材を示す一部切り欠き斜視図である。 図２の継手装置の弾性ストッパを示す斜視図である。 図２の継手装置における雄側部材と雌側部材とを連結する途中の状態を示す縦断面図である。 この発明による継手装置の第２の実施形態を示す図５相当の図である。

以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。この実施形態は、この発明による継手装置を、自動車用空調装置のコンデンサのヘッダタンクへの配管用パイプの接続に適用したものである。

なお、以下の説明において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。

さらに、この明細書において、「コンデンサ」という用語には、通常のコンデンサの他に凝縮部および過冷却部を有するサブクールコンデンサを含むものとする。

図１はこの発明による継手装置を用いてコンデンサの一方のヘッダタンクに配管パイプを接続した状態を示し、図２〜図９はこの発明による継手装置の要部の構成を示す。

図１〜図５において、コンデンサ(1)の一方のアルミニウム製ヘッダタンク(2)にアルミニウム製配管パイプ(3)を接続する継手装置(10)は、配管パイプ(3)の一端部に設けられた雄側部材(11)と、コンデンサ(1)の一方のヘッダタンク(2)にろう付、溶接などの適当な方法により固定された雌側部材(12)と、雌側部材(12)の周囲に外側から嵌め合わされ、かつ雄側部材(11)の雌側部材(12)からの脱落を防止する合成樹脂製弾性ストッパ(13)とよりなる。

雄側部材(11)は配管パイプ(3)の一端に設けられたものであり、配管パイプ(3)に一体的に設けられかつ外径が配管パイプ(3)の本体部(3a)の外径よりも大径となっている円筒状嵌合凸部(14)、および嵌合凸部(14)の基端部、すなわち嵌合凸部(14)よりも配管パイプ(3)の本体部(3a)側の部分にビーディング加工を施すことにより一体に形成され、かつ嵌合凸部(14)よりも径方向外方に突出した環状突起(15)を有している。嵌合凸部(14)の周囲に、Ｏリング装着用の環状溝(16)が全周にわたって形成されており、環状溝(16)内に、雄側部材(11)の嵌合凸部(14)の外周面と、雌側部材(12)の後述する嵌合凹部(19)の内周面との間をシールするＯリング(17)が装着されている。雄側部材(11)の環状突起(15)の嵌合凸部(14)先端側、および配管パイプ(3)の本体部(3a)側から見た外形は非円形、ここでは多角形となっている（図５参照）。

図６および図７に示すように、雌側部材(12)は横断面多角形の角柱状本体(18)を有しており、本体(18)に、内周面が円筒面となりかつ雄側部材(11)の嵌合凸部(14)が嵌る嵌合凹部(19)が、本体(18)の一端面（配管パイプ(3)側の面）から他端面側に向かって形成されている。本体(18)の前記一端面における嵌合凹部(19)の嵌合凸部(14)を嵌め入れる側の開口の周囲には、嵌合凹部(19)の軸線方向外方（図４の左方）に突出した円筒部(21)が一体に設けられている。雌側部材(12)の本体(18)の嵌合凹部(19)における嵌合凸部(14)を嵌め入れる側の端部に、雄側部材(11)の環状突起(15)を受け入れる受け入れ部(22)が、嵌合凹部(19)の内周面を広げるようにして形成されている。雌側部材(12)の受け入れ部(22)の嵌合凹部(19)開口端側から見た外形は、環状突起(15)の外形に合致した非円形、ここでは多角形であり、環状突起(15)が受け入れ部(22)内で嵌合凸部(14)の軸線の周りに回転しないようになっている（図５参照）。雌側部材(12)の円筒部(21)の周壁には、１対の貫通穴(23)が、円筒部(21)の１直径を挟んで対向するように形成されている。なお、雌側部材(12)の本体(18)には、嵌合凹部(19)の底面と他端面とを通じさせる貫通穴(24)が形成されており、この貫通穴(24)がコンデンサ(1)のヘッダタンク(2)に形成された冷媒通過穴（図示略）と通じるように、雌側部材(12)がヘッダタンク(2)に固定されている。

図８に示すように、弾性ストッパ(13)は、雌側部材(12)の円筒部(21)の周囲に外側から嵌め被せられたものであり、弾性ストッパ(13)に、雌側部材(12)の円筒部(21)の貫通穴(23)を通して円筒部(21)内方に突出し、雌側部材(12)の嵌合凹部(19)の受け入れ部(22)内に受け入れられた環状突起(15)の嵌合凸部(14)先端側とは反対側の部分に係合する係合部(25)が一体に設けられている。弾性ストッパ(13)の円筒部(21)先端側（軸線方向外側）から見た形状は、円筒の一部が除かれた優弧状であり、弾性ストッパ(13)の両係合部(25)が、弾性ストッパ(13)の両端どうしの間隔の中心を通り、かつ雌側部材(12)の円筒部(21)の内周面の軸線に対して直角をなす直線に関して線対称となるように設けられている。両係合部(25)における雌側部材(12)の円筒部(21)先端側を向いた面は、円筒部(21)先端側に向かって径方向外方に広がった円すい面(25a)であり、両係合部(25)における弾性ストッパ(13)の両係合部(25)における雌側部材(12)の嵌合凹部(19)側を向いた面は、嵌合凹部(19)の内周面の軸線に対して直角をなす平坦面(25b)となっている。弾性ストッパ(13)における両係合部(25)よりも雌側部材(12)の本体(18)側の部分には、雌側部材(12)の本体(18)の周囲に外側から嵌め被せられた嵌め被せ部(26)が一体に設けられている。嵌め被せ部(26)の内周面の横断面形状は、雌側部材(12)の本体(18)の外形に合致した多角形状であってもよいし、あるいは円形であってもよい。

次に、コンデンサ(1)の一方のヘッダタンク(2)に固定された雌側部材(12)に雄側部材(11)を連結することにより、ヘッダタンク(2)に配管パイプ(3)を接続する方法について説明する。

予め、弾性ストッパ(13)を雌側部材(12)の円筒部(21)の周囲に外側から嵌め被せ、両係合部(25)をそれぞれ円筒部(21)の貫通穴(23)を通して円筒部(21)内に突出させておく。

この状態で、雄側部材(11)の嵌合凸部(14)を雌側部材(12)の円筒部(21)を通して嵌合凹部(19)内に挿入していくと、まず環状突起(15)が係合部(25)の円すい面(25a)に当接する（図９参照）。さらに、嵌合凸部(14)を嵌合凹部(19)内に挿入していくと、環状突起(15)が円すい面(25a)を押圧する力が、弾性ストッパ(13)の径方向外側に作用し、弾性ストッパ(13)が径方向外方に広がる。ついで、環状突起(15)が円すい面(25a)の大端部を通過すると、弾性ストッパ(13)が自身の弾発力により元の形状に戻り、両係合部(25)が環状突起(15)の円すい面(25a)とは反対側の平坦面(25b)に係合する。こうして、雄側部材(11)と雌側部材(12)とを比較的簡単に連結することができるとともに、嵌合凸部(14)の嵌合凹部(19)からの抜けを防止することができる。

図１０はこの発明による継手装置の他の実施形態を示す。

図１０に示す継手装置の場合、雄側部材(11)の嵌合凸部(14)の基端部に一体に形成された環状突起(30)の嵌合凸部(14)先端側、および配管パイプ(3)の本体部(3a)側から見た外形の一部が多角形の一部分であるとともに、残部が円弧状である。環状突起(15)の多角形の一部となっている部分多角形状部を(31)で示し、円弧状部を(32)で示す。なお、環状突起(30)は、上述した図２〜図５に示す環状突起(15)と同様に、配管パイプ(3)にビーディング加工を施すことにより一体に形成されており、嵌合凸部(14)よりも径方向外方に突出している。

また、雌側部材(12)の本体の嵌合凹部(19)における嵌合凸部(14)を嵌め入れる側の端部に形成され、かつ雄側部材(11)の環状突起(30)を受け入れる受け入れ部(33)の嵌合凹部(19)開口端側から見た外形は、環状突起(30)の外形に合致した非円形であり、環状突起(30)が受け入れ部(33)内で嵌合凸部(14)の軸線の周りに回転しないようになっている。すなわち、受け入れ部(33)の嵌合凹部(19)開口端側から見た外形の一部が多角形の一部分であるとともに、残部が円弧状である。環状突起(15)の多角形の一部となっている部分多角形状部を(34)で示し、円弧状部を(35)で示す。

その他の構成は、図２〜図９に示す継手装置(10)と同様な構成である。

上記実施形態においては、雄側部材(11)は、配管パイプ(3)に一体に設けられているが、これに代えて、配管パイプ(3)とは別個に形成された雄側部材(11)が、配管パイプ(3)の一体に固定される場合もある。

また、上記実施形態においては、この発明による継手装置(10)が、コンデンサ(1)のヘッダタンク(2)への配管パイプ(3)の接続に用いられているが、配管パイプ(3)どうしの接続に用いられてもよい。この場合、雌側部材(12)の本体に形成された貫通穴(24)における嵌合凹部(19)とは反対側の端部に、配管パイプ(3)の端部が固定される。

この発明による継手装置は、自動車用空調装置のコンデンサのヘッダタンクに配管用パイプを接続するのに好適に用いられる。

(10)：継手装置
(11)：雄側部材
(12)：雌側部材
(13)：弾性ストッパ
(14)：嵌合凸部
(15)：環状突起
(18)：本体
(19)：嵌合凹部
(21)：円筒部
(22)：受け入れ部
(23)：貫通穴
(25)：係合部
(25a)：円すい面
(25b)：平坦面
(30)：環状突起
(31)：部分多角形状部
(32)：円弧状部
(33)：受け入れ部
(34)：部分多角形状部
(35)：円弧状部

Claims (7)

1. 円筒状の嵌合凸部、および嵌合凸部の基端部に形成されて嵌合凸部の径方向外方に突出した環状突起を有する雄側部材と、内周面が円筒面でありかつ嵌合凸部が嵌る嵌合凹部、および嵌合凹部の嵌合凸部を嵌め入れる側の開口の周囲に設けられて外方に突出した円筒部を有する雌側部材と、雌側部材の円筒部の周囲に外側から嵌め合わされ、かつ嵌合凹部内に嵌め入れられた雄側部材の嵌合凸部の嵌合凹部内からの抜けを防止する弾性ストッパとよりなり、雌側部材の嵌合凹部における嵌合凸部を嵌め入れる側の端部に、雄側部材の環状突起を受け入れる受け入れ部が、嵌合凹部の内周面を広げるようにして形成され、雌側部材の円筒部に、１対の貫通穴が、円筒部の１直径を挟んで対向するように形成され、弾性ストッパに、雌側部材の円筒部の貫通穴を通して円筒部内方に突出し、雌側部材の嵌合凹部の受け入れ部内に受け入れられた雄側部材の環状突起の嵌合凸部先端側とは反対側の部分に係合する１対の係合部が設けられている継手装置において、
   雄側部材の環状突起の嵌合凸部先端側から見た外形が非円形であり、雌側部材の受け入れ部の嵌合凹部開口端側から見た外形が、環状突起の前記外形に合致した非円形である継手装置。
2. 雄側部材の環状突起の嵌合凸部先端側から見た外形が多角形である請求項１記載の継手装置。
3. 雄側部材の環状突起の嵌合凸部先端側から見た外形の一部が多角形の一部分であるとともに、残部が円弧状である請求項１記載の継手装置。
4. 雄側部材および雌側部材のうち少なくとも一方が、配管パイプの一端部に設けられている請求項１〜３のうちのいずれかに記載の継手装置。
5. 雄側部材の嵌合凸部が配管パイプの一端に設けられ、環状突起が配管パイプにビーディング加工を施すことにより形成されている請求項４記載の継手装置。
6. 弾性ストッパの軸線方向外側から見た形状が優弧状であり、弾性ストッパの両係合部が、弾性ストッパの両端どうしの間隔の中心を通り、かつ雌側部材の円筒部の内周面の軸線に対して直角をなす直線に関して線対称となるように設けられ、両係合部における雌側部材の円筒部先端側を向いた面が、円筒部先端側に向かって径方向外方に広がった円すい面である請求項１〜５のうちのいずれかに記載の継手装置。
7. 弾性ストッパの両係合部における雌側部材の嵌合凹部側を向いた面が、嵌合凹部の内周面の軸線に対して直角をなす平坦面である請求項１〜６のうちのいずれかに記載の継手装置。

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