JP4602192B2 - クイック式コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、各種流体を移送するホースやパイプ等を連結するための雄形コネクタ部材および雌形コネクタ部材を有するクイック式コネクタに関する。

一般に、雌形コネクタ部材と、この雌形コネクタ部材にシール部材を介して嵌合される雄形コネクタ部材と、これらコネクタ間の環状空間に介在し、雌形コネクタ部材の内周部と雄形コネクタ部材の外周部との間に係合して、この雄形コネクタ部材の軸方向への抜け出しを阻止する保持部材とを備えたクイック式コネクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。この種のものは、リリース具等の道具を使わないでも容易に取り外しや分解が可能であり、しかも保持部材が再利用可能である等の利点を有する。
特開平１１−２０１３５５号公報

しかしながら、上述した構成では、雌形コネクタ部材が雄形コネクタ部材をシール保持する部位が、雄形コネクタ部材を雌形コネクタ部材に固定する部位から遠くオフセットしているために、各部品に振動が生じる可能性がある。

そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術をさらに改善するため、振動によるがたつきを小さくできるクイック式コネクタを提供することにある。

本発明は、雌形コネクタ部材と、この雌形コネクタ部材にシール部材を介して嵌合される雄形コネクタ部材と、これらコネクタ間の環状空間に介在し、前記雌形コネクタ部材の内周部と前記雄形コネクタ部材の外周部との間に係合して、この雄形コネクタ部材の軸方向への抜け出しを阻止する保持部材とを備えたクイック式コネクタにおいて、前記保持部材の内周部と前記雄形コネクタ部材の外周部との間に嵌合する第一嵌合部と、雌形コネクタ部材の内周部と雄形コネクタ部材の外周部との間に嵌合する第二嵌合部とを有する係止リングを前記雄形コネクタ部材の外周部に備えたことを特徴とする。

本発明では、係止リングの第一嵌合部が、保持部材の内周部と雄形コネクタ部材の外周部との間に嵌合するため、この雄形コネクタ部材と保持部材との支持強度が向上し、部材の振動をより抑制することができる。また、第二嵌合部を備えることで、雄形コネクタ部材と雌形コネクタ部材との支持強度が向上し、部材の振動をより抑制することができる。

前記係止リングが、係止リング本体と、この係止リング本体に連続して、コネクタ中心線と交わる方向に延びる一対の操作片とを備えてもよい。本構成では、一対の操作片を備えることで、係止リングの組付け性が向上する。また、前記保持部材が、縮径操作用の操作アーム部を備え、前記一対の操作片の延びる方向が、前記操作アーム部の延びる方向と直交してもよい。本構成では、操作片を曲げてから、保持部材の操作アーム部を曲げる操作を同時に行う場合であっても、その操作性を損なうことなく、容易に行うことができる。さらに、前記係止リングが、前記係止リング本体からの第二嵌合部の突出量が、係止リング操作時のストローク量よりも小さく設定されていてもよい。ストローク量の方が大きいため、係止リングを容易に脱着できる。
前記第二嵌合部が、前記係止リング本体の両面に形成されていてもよい。本構成では、係止リング本体を、表裏に関わらず使用することができるため、誤組みが防止されて、組付け性を向上させることができる。また、前記雄形コネクタ部材に前記係止リングの位置決め部を設けてもよい。係止リングの組み付け性を向上させることができると共に、係止リングの脱落が防止される。

本発明では、保持部材の再利用が容易であるばかりではなく、リリース具等の道具を使わないでも取り外しおよび分解が容易であると共に、振動による部材のがたつきを小さくすることができる。

以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ車両の進行方向に対する向きと同一とする。また、図中矢印ＦＲは車両前方を、矢印ＬＨは車両左方を、矢印ＵＰは車両上方を夫々示す。
この実施形態の鞍乗型車両１は、前後の車輪２，３に大径の低圧バルーンタイヤを装備し、最低地上高を大きく確保して主に不整地での走破性を高めた所謂ＡＴＶである。
エンジン５は、車体フレーム４の略中央部に縦置きレイアウトで取り付けられ、図示しない変速機を介して前輪用と後輪用の各プロペラシャフト８，９に動力が出力されるようになっている。各プロペラシャフト８，９は夫々動力分配機構１１，１２を介して前後の車輪２，３に動力を伝達する。なお、この実施形態の場合、エンジン５の下部を構成するクランクケース６が変速機を収容する変速機ケースを兼ねている。

車体フレーム４は、車体のほぼ前後方向に沿って延出するアッパパイプ４１とロアパイプ４２が車体の左右に夫々設けられ、両パイプ４１，４２が連結されて成る車体左右のパイプ連結体が複数のクロスパイプ７５，７５Ａ（図２参照）によって結合されて略ボックス構造を成している。

エンジン５は、この車体フレーム４の底部側の略中央位置に取り付けられ、そのエンジン５のシリンダヘッド７部分は、アッパパイプ４１よりも僅かに低い位置に配置されている。そして、車体フレーム４のうちのエンジン５の車体後方側位置には、エンジン吸気系のエアクリーナ１８が取り付けられている。

このエアクリーナ１８はスロットルボディ１７を介してシリンダヘッド７の後部側の吸気部に接続されている。また、エアクリーナ１８の前面のスロットルボディ１７と車幅方向にオフセットした位置にはシュノーケル５４が斜め上部前方に向かって延出し、このシュノーケル５４の前端部の開口から外気を導入するようになっている。また、スロットルボディ１７には燃料導入部であるインジェクタ１７ａが一体に組み付けられ、後述する燃料ポンプ５１から供給された燃料がコントローラ（図示せず）によって制御されて吸気通路内に噴射されるようになっている。
一方、シリンダヘッド７の前部には排気管１９の基端部が接続されており、この排気管１９は、前方側に延びた後に後方に屈曲して車体後方側においてサイレンサ２１に接続されている。

エンジン５の上方側には樹脂製の燃料タンク２２が配置され、この燃料タンク２２の後部には、スロットルボディ１７やシュノーケル５４、エアクリーナ１８等の上方を覆うように鞍乗型のシート２３が開閉可能に設けられている。車体フレーム４のエンジン前方側位置にはハンドルポスト部４３が設けられ、このハンドルポスト部４３にはステアリングシャフト２５が支持されている。
ステアリングシャフト２５は、上端部にバー型のハンドル２４が取り付けられるとともに、下端部に図示しない前輪操舵機構が連結されている。燃料タンク２２の前部はステアリングシャフト２５の両側に回り込むように略Ｕ字状に湾曲し、それによって充分な容量が確保されている。

そして、燃料タンク２２の下方には、エンジン５の前方側に位置されるように燃料ポンプ５１が配置されている。この燃料ポンプ５１は、燃料タンク２２から下方に延出する連絡管５２がその吸入口に接続され、吐出口には吐出した燃料をインジェクタ１７ａに供給するための燃料供給管５３が接続されている。

一方、燃料タンク２２の略後半部からシート２３の前部にかけての直下位置には、車体フレーム４の左右のアッパパイプ４１，４１に跨って遮熱板４６が取り付けられている。この遮熱板４６は、エンジン５と、その上方側の燃料タンク２２及びシート２３の問を仕切り、それによって燃料タンク２２やシート２３に対するエンジン５の高熱の伝播を遮断するようになっている。
一端が燃料ポンプ５１に接続された燃料供給管５３は、この遮熱板４６の前端部から上方側に引き出され、遮熱板４６の上面に沿って配管されている。燃料供給管５３は、図２に示すようにエアクリーナ１８から遮熱板４６の上方側に向かって延出するシュノーケル５４等を回避するため、上面視でクランク状を成すように遮熱板４６の上面側で屈曲している。そして、燃料供給管５３の屈曲部の近傍は、位置決め固定部であるクランプ５５を介して遮熱板４６上の設定位置に係止されている。

遮熱板４６の後端部の略中央位置には、シュノーケル５４がボルト結合等によって連結支持されている。また、このシュノーケル５４のうちの、遮熱板４６との連結部よりも若干車体後方側に寄った位置には、車体左側方向に向かってレゾネータ７１（車体構成部品）が分岐して設けられている。このレゾネータ７１は、図３に示すように、接続管部分から車体後方側に向かって略台形状に膨出している。

シート２３の下方に位置されているエアクリーナ１８やシュノーケル５４等は、シート２３を持ち上げた状態において車体フレーム４のアッパパイプ４１等とともに車外側に露出する。しかし、スロットルボディ１７の上方側には樹脂製の保護カバー８０が設けられており、スロットルボディ１７は、この保護カバー８０によって覆われ、その上面側が直接車外側に露出しないようになっている。

保護カバー８０は、上方に湾曲したカバー基部８１の周縁に支持アーム８２ａ，８２ｂ，８２ｃが延設されている。一つの支持アーム８２ａは、クロスパイプ７５Ａとアッパパイプ４１の連結部に跨って設けられたガセットプレート８３にクリップ９０によって固定され、その支持アーム８２ａと対角位置にある別の支持アーム８２ｂはシュノーケル５４に延設された図示しないフランジにクリップ９１によって固定されている。
また、残余の支持アーム８２ｃは補助的なアームであり、先端側に設けられたカール部８２ｄがクロスパイプ７５Ａの略中央部に巻付け状態で係止されている。したがって、この保護カバー８０は、クロスパイプ７５Ａを主とする車体フレーム４と、シュノーケル５４とによって支持されている。

また、カバー基部８１の車体左側側方には、燃料供給管５３の上方側を覆う円弧状断面のガイド壁８４が設けられ、カバー基部８１の車体前方側の上壁には、上方側に突出する膨出部８５が形成されている。この膨出部８５の内側には部品保護空間９３が確保され、この部品保護空間９３にインジェクタ１７ａや、そのインジェクタ１７ａに接続されるカプラ９４、コネクタ９５、配線９６等が配置されている。
なお、図１，図２において、３１は、燃料タンクを含む車体前部を覆う樹脂製の車体カバーであり、３２，３５は、前輪と後輪を夫々を覆う樹脂製のフロントフェンダとリヤフェンダである。また、図１中の３３，３４は、フロントプロテクタとフロントキャリアであり、３６は、リヤキャリアである。

本実施形態では、図１に示すように、連絡管５２と燃料ポンプ５１との間、燃料供給管５３と燃料ポンプ５１との間が、それぞれ略同一構造のクイック式コネクタ６０により接続され、図３、図４に示すように、燃料供給管５３とインジェクタ１７ａとの間が、別構造のクイック式コネクタ７０により接続されている。クイック式コネクタ６０は、図５、図６に示すように、雄形コネクタ部材６１と、この雄形コネクタ部材６１が挿入される雌形コネクタ部材６２と、雄形コネクタ部材６１が雌形コネクタ部材６２から抜けないように固定する保持部材６３と、雄形コネクタ部材６１と雌形コネクタ部材６２との間をシールするシール部材６４，６５とを備えている。

雄形コネクタ部材６１は、その基部（位置決め部）６１ａが湾曲形状となって、燃料ポンプ５１のカバー体５１ａに一体的に連なっており、その先端６１ｂから所定距離を隔てた略中央位置には遠心方向に突出する突部６１ｃを備え、全体的には、略パイプ状の棒状体を形成している。雄形コネクタ部材６１の先端６１ｂは、外周面にアールが形成されるように絞り加工され、雌形コネクタ部材６２に挿入しやすくなっている。なお、雄形コネクタ部材６１は、軸線周りに回転対称形を成す。

雌形コネクタ部材６２は、例えばガラス繊維強化ナイロン樹脂製の一体成型品からなる略筒状の部材であり、この雌形コネクタ部材６２は、基部６２ａと、中間部６２ｂと、先端部６２ｃとで構成され、先端部６２ｃの外周に、Ｏリング６６を介して、連絡管５２（又は燃料供給管５３）が接続されている。
上記基端６２ａの周壁には、組み付け確認用を兼ねた大きさの大きな略矩形の開口をもつ一対の窓孔６２ｄが互いに対向して形成され、上記中間部６２ｂの内壁には、リング状のシール部材６４及びＯリング６５外面に接触する接触面６２ｅと、雄形コネクタ部材６１の先端６１ｂの受け面６２ｆとが形成されている。

保持部材６３は、大部分が雌形コネクタ部材６２の基部６２ａ内に挿入される弾性変形可能なポリアミド樹脂製の一体部材である。この保持部材６３は、図７に示すように、弾性変形により拡径および縮径が可能な断面略Ｃ字形状の本体部６３ａを備え、この本体部６３ａの外壁には、窓孔６２ｄの端面に係合する一対の係止部６３ｂと、クイック式コネクタを取り外す際に使用する一対の操作アーム部６３ｃと、雄形コネクタ部材６１の突部６１ｃを係止する一対の係止孔部６３ｄとを備える。

本構成では、図５、図６に示すように、雄形コネクタ部材６１の基部６１ａに、弾性変形可能な、例えばゴム製、或いはポリアミド樹脂製等の係止リング１０が配置されている。この係止リング１０は、図７、及び図８ａ〜図８ｄに示すように、リング状の係止リング本体１０ａを備える。この係止リング本体１０ａには、保持部材６３の内周面６３ｅに当接して、この保持部材６３の内周面６３ｅと雄形コネクタ部材６１の外周部との間に嵌合可能な第一嵌合部１０ｂと、雌形コネクタ部材６２の内周部と雄形コネクタ部材６１の外周部との間に嵌合可能な、互いに周方向に略扇状に延びる一対の第二嵌合部１０ｃと、係止リング本体１０ａから突出して、コネクタ中心線と交わる方向に延びる一対の操作片１０ｄとを備えている。

第二嵌合部１０ｃは、係止リング本体１０ａの両側面に一体形成され、係止リング１０が表裏取り違えて装着されても、各面いずれかの第二嵌合部１０ｃが、雌形コネクタ部材６２の内周部と雄形コネクタ部材６１の外周部との間に嵌合する。
一対の操作片１０ｄは、それを押し込んで燃料ポンプ５１のカバー体５１ａに押しつけるように曲げた場合、図８ｃに示す位置から、例えば図８ｄに示す位置まで変位し、この変位に従い、第二嵌合部１０ｃの幅寸法が寸法Ｗ１から寸法Ｗ２にまで縮径する。この縮径操作は、後述するように、クイック式コネクタを取り外す際に行われる。
図８ｃにおいて、係止リング本体１０ａからの第二嵌合部１０ｃの突出量はＴ１に設定されており、一対の操作片１０ｄを変位させると、図８ｄに示すように、突出量Ｔ１を越えて、第二嵌合部１０ｃが寸法Ｔ２にまで後退する。この寸法Ｔ２が、係止リング１０の操作時のいわゆるストローク量となり、この構成では、このストローク量Ｔ２が、突出量Ｔ１よりも大きくなるように設定されている。

これによれば、一対の操作片１０ｄを変位させた場合、第二嵌合部１０ｃの幅がＷ１からＷ２まで縮径して、第二嵌合部１０ｃが、深さＴ２まで後退するため、この第二嵌合部１０ｃを、雌形コネクタ部材６２の内周部と雄形コネクタ部材６１の外周部との間から容易に脱出させることができる。

つぎに、クイック式コネクタの動作を説明する。
クイック式コネクタの接続では、図９、図１０を参照し、まず、雄形コネクタ部材６１の基部６１ａに、弾性変形可能な係止リング１０を嵌め込む。ついで、図９に示すように、雌形コネクタ部材６２の中間部６２ｂ内に、Ｏリング６５及びシール部材６４の順に嵌合し、さらに、基部６２ａ内に保持部材６３を挿入する。そして、この保持部材６３の係止部６３ｂを、雌形コネクタ部材６２の窓孔６２ｄの端面に係止して、雌形コネクタ部材６２の基部６２ａ内に保持部材６３を保持する。
すなわち、本手順では、雌形コネクタ部材６２の窓孔６２ｄと保持部材６３の係止部６３ｂとを、周方向に位置合わせして、この保持部材６３を、雌形コネクタ部材６２の基部６２ａ内に挿入していくと、この保持部材６３が略Ｃ字状であるため、縮径しながら挿入され、保持部材６３が所定の挿入深さに達すると、保持部材６３の係止部６３ｂが、弾性力により拡径方向に付勢されて外側に向かって変位して、雌形コネクタ部材６２の窓孔６２ｄに係合する。その結果、上記保持部材６３は、雌形コネクタ部材６２の基部６２ａから軸方向に抜け出ることなく保持される。
ここで、保持部材６３の操作アーム部６３ｃの操作端部は、雌形コネクタ部材６２の挿入開口端部から突出した状態に保たれる。

しかる後、雌形コネクタ部材６２及び保持部材６３の開口端と、雄形コネクタ部材６１の先端とを一致させ、雄形コネクタ部材６１に対し、おおよそ軸線を合わせて、それを挿入していく。この場合、係止リング１０を周方向に回転させることにより、この係止リング１０と保持部材６３との位置関係を、図７に示す位置関係に維持する。
そうすると、雄形コネクタ部材６１の軸部が、保持部材６３、シール部材６４及びＯリング６５の順に貫通し、その先端６１ｂが、雌形コネクタ部材６２の中間部６２ｂの受け面６２ｆ内に収容される。

この状態に至ると、雄形コネクタ部材６１の突部６１ｃが、保持部材６３を押し退けて進入して、保持部材６３の係止孔部６３ｄに嵌合し、さらに、係止リング１０の第一嵌合部１０ｂが、保持部材６３の内周面６３ｅと雄形コネクタ部材６１の外周部との間に嵌合し、第二嵌合部１０ｃが、雌形コネクタ部材６２の内周部と雄形コネクタ部材６１の外周部との間に嵌合する。

本構成では、雄形コネクタ部材６１の先端６１ｂが雌形コネクタ部材６２の受け面６２ｆに保持されると共に、係止リング１０の第一嵌合部１０ｂが保持部材６３の内周面６３ｅと雄形コネクタ部材６１の外周部との間に嵌合し、第二嵌合部１０ｃが雌形コネクタ部材６２の内周部と雄形コネクタ部材６１の外周部との間に嵌合するため、この雄形コネクタ部材６１が、受け面６２ｆと、第一嵌合部１０ｂ（第二嵌合部１０ｃ）との２箇所で保持されることになり、雌形コネクタ部材６２に対する、雄形コネクタ部材６１の姿勢が安定する。従って、雄形コネクタ部材６１と雌形コネクタ部材６２との間のぐらつきが回避され、各部品の振動によるがたつきが抑制され、クイック式コネクタの接続を安定化させることができる。

また、雄形コネクタ部材６１の外周面と雌形コネクタ部材６２の中間部６２ｂとの間にシール部材６４及びＯリング６５が挟持されるため、雄形コネクタ部材６１と雌形コネクタ部材６２との間で高い水密性および気密性が得られる。

クイック式コネクタの取り外しおよび分解では、まず、係止リング１０の操作片１０ｄの操作により、係止リング１０を取り外す。
この場合には、操作片１０ｄを掴んで、図８ｃに示す位置から、図８ｄに示す位置まで変位させ、この変位にともなって、第二嵌合部１０ｃを幅Ｗ２まで縮径させると共に、深さＴ２まで後退させる。この操作を行うと、第二嵌合部１０ｃが、雌形コネクタ部材６２の内周部と、雄形コネクタ部材６１の外周部との間から容易に脱出する。なお、場合によっては、係止リング１０を千切って取り外すことも可能である。この状態で、同時に、指先等で、保持部材６３の操作アーム部６３ｃを押し縮める。すると、保持部材６３の係止部６３ｂが、雌形コネクタ部材６２の窓孔６２ｄから外れるので、雄形コネクタ部材６１を引き抜けば、雌形コネクタ部材６２から雄形コネクタ部材６１および保持部材６３を取り外すことができる。
この場合、一対の操作片１０ｄの延びる方向が操作アーム部６３ｃの延びる方向と直交するため、操作片１０ｄの操作と、操作アーム部６３ｃの操作とを同時に行う場合の操作性を向上させることができる。

上記クイック式コネクタ６０では、図５に示すように、雄形コネクタ部材６１の基部６１ａが湾曲形状となっているため、この湾曲部により阻止されて、係止リング１０の係止リング本体１０ａが奥に向けて移動しない。従って、湾曲部により、係止リング１０の位置決めがなされている。これに対し、燃料供給管５３とインジェクタ１７ａとの間を接続する、上述した別構造のクイック式コネクタ７０（図３、及び図４参照）では、図示は省略したが、雄形コネクタ部材６１の基部６１ａが湾曲形状となっていない。この場合には、基部６１ａが、係止リング１０の位置決めを果たさない。
このような場合、基部６１ａの相当位置に、例えば図４に示すように、突起状のストッパ７１を設けることが望ましい。

以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、上記構成において、クイック式コネクタを燃料系統の配管に適用しているが、これに限らず、水、油、空気等のその他の配管に適用してもよい。
また、上記実施形態では、ＡＴＶ車両に本発明を適用しているが、これに限らず、二輪車や三輪車等の車両に適用してもよいことは明らかである。

本発明の一実施形態に係るＡＴＶ車両の側面図である。 ＡＴＶ車両の上面図である。 ＡＴＶ車両のスロットルボディ近傍の斜視図である。 スロットルボディの斜視図である。 クイック式コネクタの断面図である。 クイック式コネクタの断面図である。 保持部材及び係止リングの斜視図である。 ａ〜ｄは係止リングの平面図及び断面図である。 クイック式コネクタの結合時の縦断面図である。 クイック式コネクタの結合時の横断面図である。

符号の説明

１０ 係止リング
１０ａ 係止リング本体
１０ｂ 第一嵌合部
１０ｃ 第二嵌合部
１０ｄ 操作片
６０，７０ クイックコネクタ
６１ 雄形コネクタ部材
６２ 雌形コネクタ部材
６２ｄ 窓孔
６３ 保持部材
６３ａ 本体部
６３ｂ 係止部
６３ｃ 操作アーム部
６４，６５ シール部材

Claims (6)

1. 雌形コネクタ部材と、この雌形コネクタ部材にシール部材を介して嵌合される雄形コネクタ部材と、これらコネクタ間の環状空間に介在し、前記雌形コネクタ部材の内周部と前記雄形コネクタ部材の外周部との間に係合して、この雄形コネクタ部材の軸方向への抜け出しを阻止する保持部材とを備えたクイック式コネクタにおいて、前記保持部材の内周部と前記雄形コネクタ部材の外周部との間に嵌合する第一嵌合部と、雌形コネクタ部材の内周部と雄形コネクタ部材の外周部との間に嵌合する第二嵌合部とを有する係止リングを前記雄形コネクタ部材の外周部に備えたことを特徴とするクイック式コネクタ。
2. 前記係止リングが、係止リング本体と、この係止リング本体に連続して、コネクタ中心線と交わる方向に延びる一対の操作片とを備えたことを特徴とする請求項１記載のクイック式コネクタ。
3. 前記保持部材が、縮径操作用の操作アーム部を備え、前記一対の操作片の延びる方向が、前記操作アーム部の延びる方向と略直交することを特徴とする請求項１又は２記載のクイック式コネクタ。
4. 前記係止リングが、前記係止リング本体からの第二嵌合部の突出量が、係止リング操作時のストローク量よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１乃至３記載のクイック式コネクタ。
5. 前記第二嵌合部が、前記係止リング本体の両面に形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載のクイック式コネクタ。
6. 前記雄形コネクタ部材に前記係止リングの位置決め部を設けたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項記載のクイック式コネクタ。

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