JP2021004565A

JP2021004565A - 脈動吸収機能付きコネクタ

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Publication number: JP2021004565A
Application number: JP2019118070A
Authority: JP
Inventors: 桝野　哲朗; Tetsuro Masuno; 哲朗桝野; 一斉中嶋; Kazunari Nakajima
Original assignee: Nichirin Co Ltd
Current assignee: Nichirin Co Ltd
Priority date: 2019-06-26
Filing date: 2019-06-26
Publication date: 2021-01-14
Anticipated expiration: 2039-06-26
Also published as: JP7349127B2

Abstract

【課題】脈動吸収の効果が変化しにくく、且つ、製作し易い構造の脈動吸収体を備える脈動吸収機能付きコネクタを提供すること。【解決手段】コネクタ１０１（脈動吸収機能付きコネクタ）は、ゴム材料からなる脈動吸収体５を内部に備える。この脈動吸収体５は、平板形状の膜部６であって、外周縁部６ａにおいてコネクタ本体部１に固定されて流体流路１ａと格納室１ｂとの間を仕切る膜部６と、膜部６と一体成形された支柱部７であって、格納室１ｂに配置される支柱部７と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、脈動吸収機能を有するコネクタに関し、特に、燃料用配管などの接続に用いるのに好適な脈動吸収機能を有するコネクタに関する。

この種のコネクタとして、例えば、特許文献１、２に記載のコネクタがある。特許文献１に記載のコネクタ（燃料配管用コネクタ）は、ハウジングと一体的に形成されたシリンダを備え、このシリンダの中にピストンが収容される。ピストンの外周部に形成された溝にはＯリング（シール部材）が嵌装される。Ｏリングが嵌装された上記ピストンが脈動吸収の役割を担う。

特許文献２に記載のコネクタ（流体継手）では、継手本体の内部に樹脂またはゴムからなるベローズ（脈動吸収体）が配置される。また、ベローズの内部にコイルばねなどの弾性体を内蔵させた形態も特許文献２に記載されている。

特開２０１１−１６３１５４号公報特開２０１０−７７９７３号公報

特許文献１、２に記載のコネクタには、次のような問題がある。
特許文献１に記載のコネクタでは、Ｏリングがシリンダの内周面を摺動することで経年変化し、その結果、Ｏリングの摺動抵抗が変化する。これにより、脈動吸収の効果が変化することが懸念される。また、Ｏリングがシリンダの内周面を摺動することで磨耗し、その結果、Ｏリングのシール性能が低下することも懸念される。

特許文献２に記載のコネクタでは、ベローズ内部の気密性を保つのが難しい。ベローズ内のガスが抜けると、脈動吸収の効果が変化することが懸念される。また、コイルばねなどの弾性体を内蔵した気密性を有するベローズを製作するのは難しい。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、脈動吸収の効果が変化しにくく、且つ、製作し易い構造の脈動吸収体を備える脈動吸収機能付きコネクタを提供することである。

本発明は、パイプが挿入されるコネクタ本体部と、前記コネクタ本体部から突出する継手部であって、前記コネクタ本体部の内部の流体流路と連通する流路を有する継手部と、前記流体流路を流れる流体の脈動を吸収するための、ゴム材料からなる脈動吸収体と、前記コネクタ本体部の内部に形成され、前記脈動吸収体を格納する格納室と、を備える脈動吸収機能付きコネクタである。前記脈動吸収体は、平板形状の膜部であって、外周縁部において前記コネクタ本体部に固定されて前記流体流路と前記格納室との間を仕切る膜部と、前記膜部と一体成形された支柱部であって、前記格納室に配置される支柱部と、を有する。

本発明における脈動吸収体は、摺動部を有するものではなく、且つ、気密性が必要な内部空間を有するものでもないので、その脈動吸収の効果は変化しにくい。また、一体成形品であるので、製作も容易である。

本発明の第１実施形態に係る脈動吸収機能付きコネクタに、パイプが接続された状態の脈動吸収機能付きコネクタの斜視図である。本発明の第１実施形態に係る脈動吸収機能付きコネクタに、パイプが接続された状態の脈動吸収機能付きコネクタの断面図である。本発明の第２実施形態に係る脈動吸収機能付きコネクタに、パイプが接続された状態の脈動吸収機能付きコネクタの斜視図である。本発明の第２実施形態に係る脈動吸収機能付きコネクタに、パイプが接続された状態の脈動吸収機能付きコネクタの断面図である。図２、４中に示す脈動吸収体の斜視図である。図２、４中に示す脈動吸収体の側面図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態のコネクタ１０１、１０２（脈動吸収機能付きコネクタ）は、例えば、エンジンのインジェクタ（燃料噴射装置、不図示）に、燃料タンクから燃料（ガソリンなどの燃料油）を供給するための燃料配管系統において、配管接続に用いられるコネクタである。

（第１実施形態）
図１、２に示す第１実施形態のコネクタ１０１は、パイプ５０が挿入されるコネクタ本体部１と、コネクタ本体部１の側面から突出する雄継手部２（継手部）とを備えるＬ字形状のコネクタである。コネクタ本体部１は、上記雄継手部２を有するハウジング３と、ハウジング３の軸方向端部に固定された蓋体４とで構成される。なお、本実施形態では、上記ハウジング３と雄継手部２とは直交しているが、ハウジング３と雄継手部２とが直交している必要はなく、例えば、ハウジング３と雄継手部２とのなす角度が４５度であってもよい。すなわち、上記の「Ｌ字形状」とは、ハウジング３と雄継手部２とのなす角度が、９０度のものだけを含むのではなく、３０度や４５度や６０度など、様々な角度をなすものも含まれる。

雄継手部２には、例えば、燃料ホース（不図示）が接続される。なお、図１、２中に符号１４を付して示す部品は、コネクタ本体部１にパイプ５０を固定するためのリテーナと呼ばれる部品である。パイプ５０のスプール部５０ａ（環状凸部）とリテーナ１４とが係合させられることで、パイプ５０はコネクタ本体部１に固定（ロック）される。なお、リテーナ１４のより具体的な例については、例えば、特開２０１５−４８８９８号公報に記載のリテーナを参照されたい。

ハウジング３の内部には、Ｏリング１０、環状のスペーサ１１、Ｏリング１０、環状のスペーサ１２がこの順で挿入されている。なお、本実施形態では、ハウジング３の内部に、Ｏリング１０が２つ挿入されているが、Ｏリング１０の個数は、これに限定されることはない。

ここで、燃料が流れる雄継手部２の流路２ａ、ハウジング３内部の流体流路１ａ、および、パイプ５０の流路５０ｂは、燃料ポンプ（不図示）により、常時、高い圧力（燃料圧力）がかかった状態となる。そして、インジェクタから燃料が噴射されると、圧力は下がり、インジェクタの弁が閉じると、圧力は上昇する。この繰り返しにより圧力が変動し、この圧力変動が、燃料（流体）の脈動の原因となる。

そこで、上記流路２ａ、流体流路１ａ、および、流路５０ｂなどを流れる燃料（流体）の脈動を吸収するための脈動吸収体５が、コネクタ本体部１の軸方向端部の内部に形成された格納室１ｂに格納される。この脈動吸収体５は、平板形状の膜部６と、膜部６と一体成形された支柱部７とを有し、全てゴム材料（弾性変形可能な材料）からなる。なお、燃料に対する耐液性の観点から、ゴム材料の中でもフッ素ゴムで脈動吸収体５が形成されることが好ましい。膜部６と支柱部７とは、例えば、射出成形により一体成形される。

上記膜部６は、その外周縁部６ａにおいてコネクタ本体部１に固定されて、流体流路１ａと格納室１ｂとの間を仕切る。

支柱部７は、脈動吸収体５の軸方向に延びると共に、当該軸方向において、蓋体４の裏面４ａ（格納室１ｂの内壁面）に当接する。また、上記軸方向に直交する方向においては、支柱部７と格納室１ｂの内壁面との間に隙間Ｓが設けられる。支柱部７は、脈動吸収体５の軸方向に延びる空洞部８を有し、空洞部８は、膜部６とは反対側で開口する。空洞部８の膜部６側の底角部８ａは、全周にわたってＲ面形状とされている。また、膜部６と支柱部７の外周面との境界部９も、全周にわたってＲ面形状とされている。

コネクタ本体部１への脈動吸収体５の組み込みは、例えば、次のようにしてなされる。ハウジング３のパイプ５０が挿入される側とは反対側の端部は、流体流路１ａよりも内部空間が大径の筒状部１３とされている。この筒状部１３の内側段部１３ａに、脈動吸収体５の膜部６の外周縁部６ａを当てる。そして、蓋体４の筒状の脚部４ｂを筒状部１３に挿入し、脚部４ｂの先端を膜部６の外周縁部６ａに押し付ける。その後、筒状部１３と蓋体４とを溶着や接着などの方法で接合する。なお、ハウジング３、および、蓋体４は、例えば、樹脂製部品である。

（第２実施形態）
図３、４は、本発明の第２実施形態のコネクタ１０２を示す。なお、このコネクタ１０２に関し、第１実施形態のＬ字形状のコネクタ１０１と同様の部品、部位については、第１実施形態の説明で用いた符号と同一の符号を付している。

図３、４に示すように、コネクタ１０２は、パイプ５０が挿入されるコネクタ本体部１と、コネクタ本体部１の軸方向端部から突出する雄継手部２（継手部）とを備える直線形状（ストレート型）のコネクタである。なお、本実施形態では、コネクタ本体部１と雄継手部２とは直線上に配置されているが、コネクタ本体部１に対して、雄継手部２が傾いていてもよい。

コネクタ１０２では、ハウジング３のパイプ５０が挿入される側とは反対側の端部側面に、脈動吸収体５を格納する格納室１ｂが形成される。この格納室１ｂは、ハウジング３の軸方向に対して、直交する方向へ延びるように形成されたハウジング３の一部である筒状部１３と、筒状部１３の開口を閉止する蓋体４とで区画形成される空間である。

第１実施形態の場合と同様に、脈動吸収体５を構成する平板形状の膜部６は、その外周縁部６ａにおいて、上記筒状部１３の内側段部１３ａと蓋体４の脚部４ｂとで挟持されて、コネクタ本体部１に固定される。

また、脈動吸収体５を構成する支柱部７は、脈動吸収体５の軸方向に延びると共に、当該軸方向において、蓋体４の裏面４ａ（格納室１ｂの内壁面）に当接する。また、上記軸方向に直交する方向においては、支柱部７と格納室１ｂの内壁面との間に隙間Ｓが設けられる。支柱部７に空洞部８が形成されたり、空洞部８の膜部６側の底角部８ａ、および、膜部６と支柱部７の外周面との境界部９が、全周にわたってＲ面形状とされたりしているのも、第１実施形態と同じである。

（作用・効果）
コネクタ１０１、１０２によると、膜部６と支柱部７とで構成された脈動吸収体５が弾性変形することで、流体流路１ａなどを流れる燃料の圧力変動が緩和され、燃料の脈動が抑えられる。その結果、インジェクタから噴射される燃料の量の誤差を所望の範囲内に抑え得る。また、脈動吸収体５を構成する支柱部７の硬度（ゴム材料の硬度）、外径、空洞部８の内径、膜部６の厚みなどを適宜調整することで、流体の様々な脈動周波数に対応することができる。また、脈動吸収体５は、摺動部を有するものではなく、且つ、気密性が必要な内部空間を有するものでもないので、その脈動吸収の効果は変化しにくい。さらに、脈動吸収体５は、一体成形品であるので、製作も容易である。

また、上記支柱部７が、蓋体４の裏面４ａ（格納室１ｂの内壁面）に当接していることで、この支柱部７に裏側から支持されている膜部６の挙動（弾性変形）が安定し、脈動吸収の効果がより変化しにくい。

また、脈動吸収体５の軸方向に直交する方向においては、支柱部７と格納室１ｂの内壁面との間に隙間Ｓが設けられていることで、当該直交する方向に、支柱部７が弾性変形し易くなり、脈動吸収の効果がより得られやすい。

また、支柱部７に空洞部８を形成することで、流体の様々な脈動周波数に対応し易くなる。なお、脈動吸収体５の設計時点において、空洞部８の深さや内径を調整することで、流体の様々な脈動周波数に対応する。

また、空洞部８の膜部６側の底角部８ａが全周にわたってＲ面形状とされたり、膜部６と支柱部７の外周面との境界部９が全周にわたってＲ面形状とされたりすることで、膜部６と支柱部７との境界部（形状変化部）への応力集中を抑制することができ、脈動吸収体５の耐久性が向上する。

（変形例）
上記の実施形態は、次のように変更可能である。
脈動吸収体５を構成する支柱部７と、蓋体４の裏面４ａ（格納室１ｂの内壁面）との間に隙間が形成されていてもよい。

空洞部８を有さない中実の支柱部７とされてもよい。また、上記実施形態では、脈動吸収体５の軸方向に延びる空洞部８とされているが、当該軸方向に直交する方向など、軸方向とは異なる方向へ延びる空洞部が、支柱部７に形成されていてもよい。

上記実施形態では、膜部６の裏面側（流体流路１ａとは反対側）に支柱部７が１つ形成されているが、膜部６の裏面側（流体流路１ａとは反対側）に、例えば、支柱部７よりも外径が小さい複数の支柱部が形成されてもよい。

空洞部８の膜部６側の底角部８ａがＲ面形状とされている必要は必ずしもなく、例えば、Ｃ面形状とされてもよいし、全周にわたっていなくてもよい。膜部６と支柱部７の外周面との境界部９についても同様であり、当該境界部９がＲ面形状とされている必要は必ずしもなく、例えば、Ｃ面形状とされてもよいし、全周にわたっていなくてもよい。

コネクタ１０１、１０２の雄継手部２の部分については、この部分が、ネジ継手、フランジ継手などにされてもよい。

また、コネクタ１０１、１０２の用途は、燃料用配管などの接続に限られるものではない。例えば、内部に水が流れる配管などの接続にコネクタ１０１、１０２を用いてもよい。脈動吸収体５で、水の脈動を抑えることができるとともに、水が凍ったときに、コネクタ本体部１や、接続されているパイプの割れを抑制することができる。さらには、圧縮空気が流れる配管などの接続用に、コネクタ１０１、１０２を用いてもよく、この用途では、圧縮空気の脈動が抑えられる。

その他に、当業者が想定できる範囲で、種々の変更を行えることは勿論である。

１：コネクタ本体部
１ａ：流体流路
１ｂ：格納室
２：雄継手部（継手部）
２ａ：流路
５：脈動吸収体
６：膜部
６ａ：外周縁部
７：支柱部
８：空洞部
８ａ：底角部
９：境界部
５０：パイプ
１０１、１０２：コネクタ（脈動吸収機能付きコネクタ）
Ｓ：隙間

Claims

パイプが挿入されるコネクタ本体部と、
前記コネクタ本体部から突出する継手部であって、前記コネクタ本体部の内部の流体流路と連通する流路を有する継手部と、
前記流体流路を流れる流体の脈動を吸収するための、ゴム材料からなる脈動吸収体と、
前記コネクタ本体部の内部に形成され、前記脈動吸収体を格納する格納室と、
を備え、
前記脈動吸収体は、
平板形状の膜部であって、外周縁部において前記コネクタ本体部に固定されて前記流体流路と前記格納室との間を仕切る膜部と、
前記膜部と一体成形された支柱部であって、前記格納室に配置される支柱部と、
を有する、
脈動吸収機能付きコネクタ。
請求項１に記載の脈動吸収機能付きコネクタにおいて、
前記支柱部は、前記脈動吸収体の軸方向に延びると共に、当該軸方向において、前記格納室の内壁面に当接しており、
前記軸方向に直交する方向においては、前記支柱部と前記格納室の内壁面との間に隙間が形成されている、
脈動吸収機能付きコネクタ。
請求項１または２に記載の脈動吸収機能付きコネクタにおいて、
前記支柱部に、開口を有する空洞部が形成されている、
脈動吸収機能付きコネクタ。
請求項３に記載の脈動吸収機能付きコネクタにおいて、
前記空洞部は、前記脈動吸収体の軸方向に延び、
前記空洞部の前記膜部側の底角部がＲ面形状とされている、
脈動吸収機能付きコネクタ。
請求項１〜４のいずれかに記載の脈動吸収機能付きコネクタにおいて、
前記膜部と前記支柱部の外周面との境界部がＲ面形状とされている、
脈動吸収機能付きコネクタ。