JP6027415B2 - コネクタ - Google Patents

Description

この発明は、流体配管の接続に用いられるコネクタに関し、特に給湯器等の配管接続を迅速かつ確実に行うことのできるコネクタに関するものである。

一般に流体配管の接続に用いられるコネクタは、雌側管（コネクタハウジング）と雄側管（雄部材）を結合部材（ロック部材）を操作することによって、係合および解除することのできる構成である。
例えば、特許文献１に示すように、コネクタ（管接続装置）は端部にフランジ部を有する管継手と、先端環状溝及び基端側環状溝を有する雄側管と、Ｏリングと、管結合部材と、インナーパイプとから構成され、インナーパイプを内挿した雄側管の先端環状溝にＯリングを嵌合して管継手に接続した後、側方から管継手のフランジ部に管結合部材を嵌め込んで結合する。解除の際は、管結合部材を側方に引き抜く構造である（特許文献１）。

特開２０１０−２２３３０１号公報

しかし、従来の特許文献１の場合では、雌側管継手（コネクタハウジング）に雄側管（雄部材）を挿入した後、管結合部材（ロック部材）を側方から嵌め込む必要があり、接続操作が煩雑であると共に、狭いスペースに於いては作業が困難である。
また、少なくとも、管結合部材（ロック部材）を側方から嵌め込むためのスペースが必要である。更に、近接する他の部品との間隔を取る必要があり、密接配置の要求される場合には適さなかった。

この発明は、上記したような不都合を解消する為になされたもので、コネクタハウジングと、雄部材と、ロック部材とから成るコネクタであって、前記雄部材はロック部材の一部が係合する係合溝を備え、コネクタハウジングはロック部材の一部と係合してロック部材の下降を制限する係合段部と、側窓とを備え、前記ロック部材は、仮組み状態でコネクタハウジングの外周に形成された係合段部と係合すると共に一部がコネクタハウジング内に入り込み、雄部材がコネクタハウジング内に挿入されると、ロック部材の一部が雄部材先端により拡開されて係合段部との係合が解除されると共に復元することで雄部材先端の外周面に沿って下降し、コネクタハウジングと雄部材とをロックするので、接続操作が容易であると共に、狭いスペースに於いての作業のし易いコネクタを提供するものである。

この発明は、以下のような内容である。
（１）上記目的を達成するため、本発明は一端に雄部材が装着される略筒状のコネクタハウジングと、一端が前記コネクタハウジングに挿着される雄部材と、前記コネクタハウジングと前記雄部材とを係合および解除可能なロック部材とから成るコネクタであって、前記雄部材は、先端近傍に前記ロック部材の一部が係合する環状の係合溝を備え、前記コネクタハウジングは、前記ロック部材の摺動を案内するロック部材案内壁と、ロック部材の一部と係合してロック部材の下降を制限する係合段部と、側窓とを備え、前記ロック部材は、前記コネクタハウジングとの仮組み状態で前記コネクタハウジングの外周に形成された係合段部と係合すると共に一部が前記側窓からコネクタハウジング内に入り込み、前記雄部材がコネクタハウジング内に挿入されると前記コネクタハウジング内に入り込んだロック部材の一部が前記雄部材先端により拡開されて係合段部との係合が解除されると共に復元することで雄部材先端の外周面に沿って下降し、前記雄部材の係合溝内に落ち込みコネクタハウジングと雄部材とをロックすることを特徴とする。
（２）また、前記ロック部材は、頂部から下方に延設された案内部材を備え、該案内部材の下端が挿入されて来る雄部材の先端外周と当接して、雄部材がコネクタハウジングに装着途中でロック部材が下降するのを阻止することを特徴とする。
（３）前記コネクタハウジングは、一端に雄部材の外径より大きな内径を有するガイド筒と、該ガイド筒の内側に前記雄部材の内径より小さな外径を有する接続筒を同心円状に備え、前記ガイド筒には前記ロック部材の一部が進入して、前記雄部材に形成された係合溝に落ち込む側窓が形成されたことを特徴とする。
（４）前記ガイド筒の頂部には、中央に前記案内部材の一部が遊嵌されるガイド溝を備えた頂部壁が前記ロック部材案内壁と所定の間隔を有して対向配置され、前記頂部壁とロック部材案内壁との間にロック部材が装着されることを特徴とする。
（５）前記ロック部材は、頂部から下方に延設された断面略逆Ｓ字形の案内部材と、両側に夫々対向配設された第１弾性脚部、及び第２弾性脚部と、前記第１弾性脚部、第２弾性脚部の自由端部を結ぶ連結部とから構成され、前記第１弾性脚部は、前記雄部材の進入方向に対向して当接部が形成されたことを特徴とする。
（６）前記接続筒の先端近傍の外周には、環状のシール溝が形成されており、該シール溝にシール部材を嵌入することにより、前記接続筒の外周に挿通された雄部材との水密性、気密性を保持することを特徴とする。

この発明によれば、一端に雄部材が装着される略筒状のコネクタハウジングと、一端が前記コネクタハウジングに挿着される雄部材と、前記コネクタハウジングと前記雄部材とを係合および解除可能なロック部材とから成るコネクタであって、前記雄部材は、先端近傍に前記ロック部材の一部が係合する環状の係合溝を備え、前記コネクタハウジングは、前記ロック部材の摺動を案内するロック部材案内壁と、ロック部材の一部と係合してロック部材の下降を制限する係合段部と、側窓とを備え、前記ロック部材は、前記コネクタハウジングとの仮組み状態で前記コネクタハウジングの外周に形成された係合段部と係合すると共に一部が前記側窓からコネクタハウジング内に入り込み、前記雄部材がコネクタハウジング内に挿入されると前記コネクタハウジング内に入り込んだロック部材の一部が前記雄部材先端により拡開されて係合段部との係合が解除されると共に復元することで雄部材先端の外周面に沿って下降し、前記雄部材の係合溝内に落ち込みコネクタハウジングと雄部材とをロックするので、雄部材を挿入するのみで接続でき、操作が容易であると共に、狭いスペースに於いても作業性がよい。

また、前記ロック部材は、頂部から下方に延設された案内部材を備え、該案内部材の下端が挿入されて来る雄部材の先端外周と当接して、雄部材がコネクタハウジングに装着途中でロック部材が下降するのを阻止するので、ロック部材が雄部材の進入を阻害することがない。よって、雄部材を確実に接続することができる。

また、前記コネクタハウジングは、一端に雄部材の外径より大きな内径を有するガイド筒と、該ガイド筒の内側に前記雄部材の内径より小さな外径を有する接続筒を同心円状に備え、前記ガイド筒には前記ロック部材の一部が進入して、前記雄部材に形成された係合溝に落ち込む側窓が形成されたので、接続筒が雄部材に直接挿入されてインナーパイプ等の補強部品を必要とすることなく、接続部の強度を保持することができる。また、ロック部材とコネクタハウジングとが仮組み状態でも、ロック部材の一部が側窓から進入しているので、外れる虞がない。

また、前記ガイド筒の頂部には、中央に前記案内部材の一部が遊嵌されるガイド溝を備えた頂部壁が前記ロック部材案内壁と所定の間隔を有して対向配置され、前記頂部壁とロック部材案内壁との間にロック部材が装着されるので、仮組み状態及びロック状態のロック部材を保護することができる。

また、前記ロック部材は、頂部から下方に延設された断面略逆Ｓ字形の案内部材と、両側に夫々対向配設された第１弾性脚部、及び第２弾性脚部と、前記第１弾性脚部、第２弾性脚部の自由端部を結ぶ連結部とから構成され、前記第１弾性脚部は、前記雄部材の進入方向に対向して当接部が形成されたので、雄部材の装入途中でロック部材が下降するのを阻止し、ロック部材が雄部材の進入を阻害することがない。また、雄部材をコネクタハウジングに挿入するのみで、係合段部との係合が解除され、ロック部材が下降して雄部材の係合溝内に落ち込みコネクタハウジングと雄部材とをロックすることができる。

また、前記接続筒の先端近傍の外周には、環状のシール溝が形成されており、該シール溝にシール部材を嵌入することにより、前記接続筒の外周に挿通された雄部材との水密性、気密性を保持するので、水漏れや気体漏れを完全に防止することができ安全性を確保できる。

図１は、本発明の一実施形態を示すコネクタの離間状態を示す側面図である。 図２は、同コネクタの挿入途中を示す縦断面図である。 図３は、同コネクタの結合状態を示す側面図である。 図４は、同コネクタの結合状態を示す縦断面図である。 図５は、同コネクタを構成するコネクタハウジングを示す斜視図である。 図６は、同コネクタハウジングを示す側面図である。 図７は、同コネクタハウジングの縦断面図である。 図８は、同コネクタを構成するロック部材の斜視図である。 図９は、同ロック部材の側面図である。 図１０は、同ロック部材の平面図である。 図１１は、同ロック部材の正面図である。 図１２は、図３に於けるロック部材の上昇した解除状態を示すＡ−Ａ線拡大断面図である。 図１３は、図３に於けるロック部材の上昇した解除状態を示すＢ−Ｂ線拡大断面図である。 図１４は、図３に於けるロック部材の下降したロック状態を示すＢ−Ｂ線拡大断面図である。

本発明のコネクタは、コネクタハウジングと雄部材とロック部材とから成り、前記雄部材はロック部材の一部が係合する環状の係合溝を備え、コネクタハウジングはロック部材の一部と係合してロック部材の下降を制限する係合段部と、側窓とを備え、前記ロック部材は、仮組み状態でコネクタハウジングの外周に形成された係合段部と係合すると共に一部がコネクタハウジング内に入り込み、雄部材がコネクタハウジング内に挿入されると、ロック部材の一部が前記雄部材先端により拡開されて係合段部との係合が解除されると共に復元することで雄部材先端の外周面に沿って下降し、コネクタハウジングと雄部材とをロックするので、接続操作が容易であると共に、狭いスペースに於いての作業のし易いコネクタを提供するものである。

以下、一実施の形態を示す図面に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態を示すコネクタの離間状態を示す側面図、図２は本発明のコネクタの挿入途中を示す縦断面図、図３はコネクタの結合状態を示す側面図、図４はコネクタの結合状態を示す縦断面図である。ここでコネクタ１０は、一端に雄部材１１が装着される略筒状のコネクタハウジング１２と、一端がコネクタハウジング１２に挿着される雄部材１１と、コネクタハウジング１２と雄部材１１とを係合および解除可能なロック部材１３とから成り、雄部材１１は、先端１１ａの近傍に前記ロック部材１３の一部が係合する環状の係合溝１４を備え、コネクタハウジング１２は、ロック部材１３の摺動を案内するロック部材案内壁１５と、ロック部材１３の一部と係合してロック部材１３の下降を制限する係合段部１６と、左右一対の側窓１７とを備え、ロック部材１３は、コネクタハウジング１２との仮組み状態でコネクタハウジング１２の外周に形成された係合段部１６と係合すると共に一部が側窓１７からコネクタハウジング内に入り込み、雄部材１１がコネクタハウジング内に挿入されるとコネクタハウジング内に入り込んだロック部材１３の一部が雄部材先端１１ａにより拡開されて係合段部１６との係合が解除されると共に復元することで雄部材先端の外周面に沿って下降し、雄部材１１の係合溝１４内に落ち込みコネクタハウジング１２と雄部材１１とをロックする構成である。

雄部材１１は、図１等に示すように例えば合成樹脂等から構成された筒状をしており先端１１ａが截頭円錐状に形成されると共に、先端１１ａの近傍外周にロック部材１３の係合する環状の係合溝１４が形成されている。

コネクタハウジング１２は、図５〜図７に示すように一端に雄部材１１の外径より大きな内径を有するガイド筒１８と、ガイド筒１８の内側に雄部材１１の内径より小さな外径を有する接続筒１９とを同心円状に備えている。また、ガイド筒１８の両側面にはロック部材１３の一部である第１弾性脚部２７が進入して、雄部材１１に形成された係合溝１４に落ち込む一対の側窓１７が形成されている。更に、コネクタハウジング１２は、長手方向に対して垂直に、ロック部材１３の摺動を案内するロック部材案内壁１５と、ロック部材１３の一部と係合してロック部材１３の下降を制限する係合段部１６を左右両側に備えている。コネクタハウジング１２は、例えば合成樹脂等から構成されている。

ガイド筒１８の頂部には、中央にロック部材１３の案内部材２６の一部が遊嵌されるガイド溝２０を備えた頂部壁２１がロック部材案内壁１５と所定の間隔を有して対向配置され、頂部壁２１とロック部材案内壁１５との間にロック部材１３が装着される。また、ガイド筒１８の頂部には案内部材２６の挿入される天窓３０が形成されている。更に、ガイド筒１８に形成された側窓１７のロック部材案内壁１５側の縁部には、ロック部材１３の係止される係止壁２４が設けられている。係止壁２４には、楔形の突起２４ａが半径方向に設けられており、係止されたロック部材１３の脱落を防止している。突起２４ａは、図５、６等に示すように本実施の形態では、下に向かってコネクタハウジング１２から離れる方向に緩やかに傾斜した斜面と急傾斜の下斜面とから成る断面略楔形に形成されている。

接続筒１９は、コネクタハウジング１２の内径の延長上に設けられると共に、先端近傍の外周に環状のシール溝２２が形成されており、このシール溝２２にシール部材であるＯリング２３を嵌入することにより、接続筒１９の外周に挿通された雄部材１１との水密性、気密性を保持することができる。なお、シール部材は、Ｏリングに限ることなく、ＶリングやＸリング等の他のシール部材であってもよい。

ロック部材１３は、図８〜図１１に示すように平坦な頂部２５の正面から下方に延設された断面略逆Ｓ字形の案内部材２６と、両側に夫々対向配設された第１弾性脚部２７、及び第２弾性脚部２８と、第１弾性脚部２７、第２弾性脚部２８の自由端部を結ぶ連結部２９とから成り、例えば金属製の弾性板材をプレス加工することにより一体形成される。図１１に示すように案内部材２６の下端は、湾曲形成された第１弾性脚部２７と第２弾性脚部２８の構成する仮想内接円Ｌより下まで延設されている。また、第１弾性脚部２７と第２弾性脚部２８の間に所定の隙間ｈが形成されており、この隙間ｈでコネクタハウジング１２の係止壁２４に係止される。更に、第１弾性脚部２７は、雄部材１１の進入方向に対向して拡開形成された当接部２７ａを有すると共に、当接部２７ａは中央に切欠き部２７ｂを有している。したがって、雄部材１１の進入を容易にしている。なお、当接部２７ａは、外方に拡開した形状に他、面取り形状、曲面形状等であってもよい。

連結部２９は、第１弾性脚部２７、第２弾性脚部２８の自由端に対して図８、図１１に示すように略垂直に一体形成されて、正面視でハ字状に配設されている。このため、ロック部材１３をコネクタハウジング１２に取り付ける際に、円滑に行うことができる。なお、ロック部材１３は、金属製、合成樹脂製の板材であってもよい。

以上のように構成されたコネクタ１０の動作について説明する。
先ず、コネクタハウジング１２のロック部材案内壁１５と頂部壁２１の間にロック部材１３を上方向から取り付けて、仮組みする。取り付け手順は、ロック部材１３をロック部材案内壁１５と頂部壁２１の間に配置し、第１弾性脚部２７と第２弾性脚部２８の間の隙間に係止壁２４が位置するようにして差し込み解放する。すると、図１３に示すようにロック部材１３は、第２弾性脚部２８の先端部２８ａが係合段部１６に係止され、ロック部材１３の頂部２５と頂部壁２１の間にΔＨの隙間を有して停止する。この際、図１２に示すように第１弾性脚部２７の一部は、ガイド筒１８の側窓１７から破線で示す雄部材１１の仮想外周円Ｒよりも内側に位置している。

この状態で、図１に示すように雄部材１１をコネクタハウジング１２のガイド筒１８から装着すると、先細に形成されてた先端１１ａが、第１弾性脚部２７を外周方向に押し広げながら前進する。第１弾性脚部２７が押し広げられると、連結部２９で連結された第２弾性脚部２８も広げられ、図１４に示すように係合段部１６との係止が解除される。この時、第１弾性脚部２７は挿入された雄部材の先端１１ａの最大軸径付近で接触するように設定されている。このため、係合段部１６と第２弾性脚部２８との係止が解除されると、第１弾性脚部２７と第２弾性脚部２８は、一体的に付勢力を解放しながら復元する。これにより、雄部材の先端１１ａの最大外周面に沿ってロック部材１３は下降する。
しかし、雄部材１１がコネクタハウジング１２に完全に挿入される前にロック部材１３が下降すると、第１弾性脚部２７が係合溝１４とうまく係合しないので、図２に示すように、案内部材２６の下端が天窓３０から進入し、雄部材１１の先端１１ａに当接し、ロック部材１３の下降を阻止する。雄部材１１がコネクタハウジング１２に完全に挿入されると、ロック部材１３は復元力により先端１１ａの最大外周面に沿って下降し、第１弾性脚部２７は、図３、４に示すように側窓１７から雄部材１１の係合溝１４に係合しロックする。同様に案内部材２６も雄部材１１の係合溝１４に係合する。第１弾性脚部２７が係合溝１４に係合した状態では、図４に示すようにＯリング２３が、雄部材１１の内周とコネクタハウジング１２の接続筒１９の外周との間に位置すると共に押圧されて、水密性や気密性を保持することができる。

雄部材１１とコネクタハウジング１２の係合を解除する場合は、ドライバーの先端等でロック部材１３を引き揚げると、図１、２に示す仮係合状態となり、第１弾性脚部２７が係合溝１４から外れて係合が解除され、雄部材１１を引き抜くことができる。上昇したロック部材１３の第２弾性脚部２８が係合段部１６に係止して、待機状態に復帰する。
また、図３、４に示すようにロック状態で、ロック部材１３の上面がロック部材案内壁１５と頂部壁２１の間に位置し、突出部がないので、意図しない外力による解除を防止することができる。
このように本発明では、雄部材１１をコネクタハウジング１２に挿入するのみで自動的にロックすることができる。また、不用意な解除を防止して安全性を確保できると共に、突出する部位がなく、狭い場所であっても接続作業をすることができる。

本発明のコネクタは、流体配管のコネクタとして、水道、給排湯用の水系配管やガス、圧縮空気等のエア系の配管に使用することができる。

１０ コネクタ
１１ 雄部材
１１ａ 先端
１２ コネクタハウジング
１３ ロック部材
１４ 係合溝
１５ ロック部材案内壁
１６ 係合段部
１７ 側窓
１８ ガイド筒
１９ 接続筒
２０ ガイド溝
２１ 頂部壁
２２ シール溝
２３ Ｏリング（シール部材）
２４ 係止壁
２４ａ 突起
２５ 頂部
２６ 案内部材
２７ 第１弾性脚部
２７ａ 当接部
２７ｂ 切欠き部
２８ 第２弾性脚部
２８ａ 先端部
２９ 連結部
３０ 天窓

Claims (6)

1. 一端に雄部材が装着される略筒状のコネクタハウジングと、一端が前記コネクタハウジングに挿着される雄部材と、前記コネクタハウジングと前記雄部材とを係合および解除可能なロック部材とから成るコネクタであって、
   前記雄部材は、先端近傍に前記ロック部材の一部が係合する環状の係合溝を備え、前記コネクタハウジングは、前記ロック部材の摺動を案内するロック部材案内壁と、ロック部材の一部と係合してロック部材の下降を制限する係合段部と、側窓とを備え、前記ロック部材は、頂部から下方に延設された案内部材と、両側に夫々対向配設された第１弾性脚部、及び第２弾性脚部と、前記第１弾性脚部、第２弾性脚部の自由端部を結ぶ連結部とから構成され、前記第１弾性脚部は、前記雄部材の進入方向に対向して当接部が形成され、
   前記ロック部材は、前記コネクタハウジングとの仮組み状態で前記コネクタハウジングの外周に形成された係合段部と係合すると共に一部が前記側窓からコネクタハウジング内に入り込み、
   前記雄部材がコネクタハウジング内に挿入されると前記コネクタハウジング内に入り込んだロック部材の一部が前記雄部材先端により拡開されて係合段部との係合が解除されると共に復元することで雄部材先端の外周面に沿って下降し、前記雄部材の係合溝内に落ち込みコネクタハウジングと雄部材とをロックすることを特徴とするコネクタ。
2. 前記ロック部材は、頂部から下方に延設された案内部材を備え、
   該案内部材の下端が挿入されて来る雄部材の先端外周と当接して、雄部材がコネクタハウジングに装着途中でロック部材が下降するのを阻止することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記コネクタハウジングは、一端に雄部材の外径より大きな内径を有するガイド筒と、該ガイド筒の内側に前記雄部材の内径より小さな外径を有する接続筒を同心円状に備え、
   前記ガイド筒には前記ロック部材の一部が進入して、前記雄部材に形成された係合溝に落ち込む側窓が形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載のコネクタ。
4. 前記ガイド筒の頂部には、中央に前記案内部材の一部が遊嵌されるガイド溝を備えた頂部壁が前記ロック部材案内壁と所定の間隔を有して対向配置され、
   前記頂部壁とロック部材案内壁との間にロック部材が装着されることを特徴とする請求項３に記載のコネクタ。
5. 前記案内部材が、断面略逆Ｓ字形に形成されたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１に記載のコネクタ。
6. 前記接続筒の先端近傍の外周には、環状のシール溝が形成されており、該シール溝にシール部材を嵌入することにより、前記接続筒の外周に挿通された雄部材との水密性、気密性を保持することを特徴とする請求項３〜５の何れか１に記載のコネクタ。

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