JP6527046B2 - 管路ブロック接続用コネクタ部材 - Google Patents

Description

本発明は、管路ブロックの接続構造に用いられるコネクタ部材に関する。特に、コネクタ部材の管状部分にＯリングが設けられたコネクタ部材に関する。

油圧回路や液送回路などにおいて、内部に管路が設けられた管路ブロックを対向配置させて、それぞれの管路ブロックに設けられている管路を、互いに接続して、一連の管路とする技術が利用されている。例えば、自動車の自動変速機の油圧回路や、空調装置の冷媒循環回路などにおいて、このような管路ブロックや管路の接続構造が採用されている。

管路ブロック間の管路の接続においては、接続作業を容易にしながらシール性を確保するために、Ｏリングが装着された管状のコネクタ部材が管路ブロック間に介装されることが多い。
例えば、特許文献１には、互いに結合されるべきリキッドタンクと二重管継手ブロックの通路（出口、接続口）同士を相互に接続する場合に、長さ方向の中間部外周にフランジ部を有する管継手（コネクタ部材）の両端の接続管部を各通路の開口端にＯリングを介して挿入すると共に、フランジ部をブロックに設けた環状の収容凹部に収容した状態で、リキッドタンクと二重管継手ブロックの接合面間に挟持させる技術が開示されている。当該コネクタ部材や接続構造によれば、簡略な構成でコストダウンを図りうることが開示されている。

また、特許文献２には、管路ブロックの接続に利用可能な、シール溝にＯリングが装着されたコネクタ部材が、開示されている。

特開２００５−２０７４６３号公報 特開２０１４−１５１４７１号公報

特許文献１に開示されたコネクタ部材においては、コネクタ部材にシール溝が存在しておらず、このようなコネクタ部材では、Ｏリングの位置を的確に規定することが難しいという課題がある。また、このようなコネクタ部材では、管路ブロックに取り付けるまでのハンドリング時や組み付け時に、Ｏリングが脱落してしまうおそれがある。Ｏリングの脱落や紛失は、コネクタ部材のシール品質上の問題となる。

また、特許文献２に開示されたコネクタ部材においては、Ｏリングはシール溝に装着されるため、Ｏリングは少し脱落しにくくなっている。しかしながら、この技術においてもＯリングが脱落することがあるため、Ｏリングの脱落や紛失を予防することが求められている。

本発明の目的は、Ｏリングの脱落や紛失が抑制されうる管路ブロック接続用コネクタ部材を提供することにある。

発明者は、鋭意検討の結果、コネクタ部材管状部に２本のＯリングを設け、これらＯリングを互いに連結する連結部を設け、これらＯリングと連結部とを一体成型すると上記課題が解決されることを知見し、本発明を完成させた。

本発明は、中空の管状部を有する形状に合成樹脂により形成され、管路ブロックの接続に用いられるコネクタ部材であって、前記管状部の外周面には、２本のＯリングが設けられており、前記Ｏリングを互いに連結するように、管軸方向に延在する線状の連結部が２つ設けられており、前記２本のＯリングと前記連結部とが一体成形されており、かつ、前記２つの連結部は、前記管状部の中心軸に関し対称となるように設けられており、一方の連結部には射出成形のゲート痕が存在し、他方の連結部にはゲート痕が存在しない、管路ブロック接続用コネクタ部材である（第１発明）。

第１発明においては、前記管状部外周面には、管状部中央方向へＯリングが移動することを抑制しうる段差もしくは溝が設けられていることが好ましい（第２発明）。

本発明の管路ブロック接続用コネクタ部材（第１発明）によれば、コネクタ部材管状部からのＯリングの脱落が抑制される。また、Ｏリングが脱落した場合にも、Ｏリングが紛失しにくい。さらに、連結部にゲート痕が存在するので、ゲート痕によってＯリングのシール性が悪化するおそれがない。また、２つの連結部は、前記管状部の中心軸に関し対称となるように設けられており、一方の連結部には射出成形のゲート痕が存在し、他方の連結部にはゲート痕が存在しないので、Ｏリングにウェルドが生じにくくなり、シール性の向上に寄与する。

また、第２発明のように、段差や溝が設けられていると、Ｏリングの脱落抑制効果がより確実なものとなる。

第１実施形態のコネクタ部材を示す図である。 第１実施形態のコネクタ部材の製造工程において、管状部に対し、Ｏリングと連結部が、射出成形によって一体成型される工程を示す断面図である。 第１実施形態のコネクタ部材によって、管路ブロックの管路が接続される様子を示す断面図である。 第２実施形態のコネクタ部材を示す図である。 第３実施形態のコネクタ部材を示す図である。 第４実施形態のコネクタ部材を示す図である。

以下図面を参照しながら、自動車の自動変速機の油圧回路に使用される管路ブロックの接続に用いられるコネクタ部材を例として、発明の実施形態について説明する。なお、本発明は以下に示す個別の実施形態に限定されるものではなく、その形態を変更して実施することもできる。

図１には本発明第１実施形態のコネクタ部材１を示す。図１の上側の図は部材を上側から見た図であり、中央の図は断面図、下側の図は部材を下側から見た図である。図４、図５、図６も同様に、上側の図は部材を上側から見た図を、下側の図は断面図を示している。コネクタ部材１は、合成樹脂製の部材であり、円形断面を有する直管状に形成されている。すなわち、コネクタ部材１は中空の管状部１０を有している。本実施形態では、コネクタ部材１は実質的に管状部１０からなるものである。コネクタ部材１には、シール用のＯリング２、２が装着されている。

コネクタ部材１の管状部１０の長さ方向の両端部付近の外周面には、それぞれシール溝１１、１１が設けられている。本実施形態においては、シール溝１１は略矩形状の溝断面を有するリング状の溝として、２つ形成されている。後述するように、このシール溝１１にOリング２が一体成形されて、Ｏリング２、２によりコネクタ部材１と管路の内周面との間がシールされる。

シール溝１１に設けられるＯリング２は、所定の断面形状を有するリング状のシール部材である。本実施形態では、Ｏリング２の内周側は、シール溝１１と合致する形状に形成され、Ｏリング２の外周側は半円状の断面を呈する円環状に形成されている。Ｏリング２，２は、ゴム材料や各種エラストマーなどの弾力性を有する材料により、形成されている。Ｏリングの断面形状は、例えば矩形断面など、他の断面形状であってもよい。

後述するように、Ｏリング２，２はコネクタ部材管状部１０をインサート部材とした射出成形により形成されている。本実施形態においては、インサート成形によって、Ｏリング２，２と管状部１０とが互いに溶着一体化されているが、両者は互いに非接着状態にされるものであってもよい。

Ｏリング２，２は、管状部１０の管軸方向に所定の距離を隔てるように設けられるが、Ｏリング２，２の間には、これらＯリングを互いに連結するように、連結部７１、７２が設けられている。連結部７１、７２は、管状部１０の管軸方向に延在するように設けられる。本実施形態においては、連結部７１、７２は、管状部１０の中心軸に関し対称となるように、すなわち、コネクタ部材１０の周方向の反対側に位置するように、２つ設けられている。また、本実施形態では、連結部７１，７２は、管軸方向と略平行な直線状に設けられている。連結部７１、７２はＯリングのシール性に悪影響を与えないよう、Ｏリングの外周よりも内側に配置されるよう設けられることが好ましい。

２本のＯリング２，２と、連結部７１，７２とは、一体成形されている。一体成形は、射出成形によりなされている。すなわち、Ｏリング２，２と連結部７１，７２とは、同じ樹脂材料により、一体に成形される。コネクタ部材管状部１０をインサート部材として利用して、Ｏリングと連結部をインサート成形することが、特に好ましい。射出成形の際に樹脂の射出を行ったゲートの痕跡であるゲート痕８が、連結部の一方（７１）の略中央部に存在している。一方で、連結部の他方（７２）には、ゲート痕が存在していない。また、Ｏリング２，２にはゲート痕が存在していない。すなわち、射出成形の際には、上側の連結部７１に設けられたゲートから樹脂が供給され、上側の連結部７１の部分が充填されたのちにＯリング２，２の部分が充填され、そののちに下側の連結部７２の部分が充填されたことになる。

管状部１０を構成する合成樹脂は、特に限定されない。好ましくは、ポリプロピレン樹脂などのオレフィン系樹脂、ポリアミド樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂などの熱可塑性樹脂や、メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂、ゴム、熱可塑性エラストマーなどが使用できる。本実施形態のコネクタ部材１における管状部１０はポリアミド樹脂により形成されている。コネクタ部材管状部の形成は、射出成形により行ってもよいが、切削加工等、他の成形方法を利用するものであってもよい。

Ｏリング２，２及び連結部７１，７２を形成する樹脂は、Ｏリングのシールに適する適度な弾力性を有する樹脂が選択される。射出成形可能な樹脂を選択することが好ましい。例えば、各種熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）や、熱可塑性加硫エラストマー（ＴＰＶ）、熱可塑性ポリウレタン樹脂（ＴＰＵ）、フッ素樹脂、各種ゴム（特に液状シリコーンゴム）などが例示される。Ｏリングの脱落等を防止する観点からは、Ｏリングとコネクタ部材管状部１０とが互いに接着（溶着）一体化されるように、両者の材料の組み合わせを選択することが好ましい。

コネクタ部材１によって油圧回路を構成する管路ブロックの管路が接続される様子を、図３を参照して説明する。図３には管路ブロックの一部を断面で、コネクタ部材１を外観で示している。ここで、管路ブロックとは、内部に管路が形成された部材であり、所定の管路ブロックを所定の位置関係で対向配置すると、内部の管路が連絡して一連の管路が完成するように構成された部材のことである。管路ブロックは、典型的には鉄系合金やアルミ合金、合成樹脂などにより構成される。管路ブロックには好ましくは複数の管路が形成されている。これら管路は、典型的には機械加工などによって形成されている。

コネクタ部材１は、対向配置される管路ブロック３，４の間に介装されて、管路３１，４１を接続する。本実施形態においては、圧力制御弁側の管路ブロック３と、配管側の管路ブロック４があり、それぞれの管路ブロックには、ブロックの内側に管路３１，４１が穴あけ加工によって設けられている。図３（ａ）のように、コネクタ部材１、１が管路３１，４１に入り込むように配置され、管路ブロック３，４が対向配置されて組み立てられると、互いに対向する位置の管路３１，４１がコネクタ部材１を通じて接続される。

コネクタ部材１は、Ｏリング２、２が一体化された状態で、コネクタ部材の管状部１０の両端部がそれぞれ管路３１および管路４１に挿入されて、これら管路を接続する（図３（ｂ））。即ち、コネクタ部材の管状部１０の外周面と管路３１，４１の内周面の間は、Oリング２，２によってシールされる。

本実施形態においては、管路ブロック３，４に設けられた管路３１，４１は、管路ブロックの端面付近が段付き形状とされている。これは、挿入されたコネクタ部材１が、一方の管路に過度に入り込んでしまうのを防止するためである。過度の入り込みが防止できるのであれば、管路は段付き形状でなく直管状であってもよい。

コネクタ部材１の製造方法について説明する。
まず、Ｏリングの一体成形に先立ち、コネクタ部材（管状部１０）そのものを製造する（第１工程）。例えば、コネクタ部材は、合成樹脂の射出成形により形成される。コネクタ部材が、中空の管状部１０を有し、管状部１０の外周面にはリング状のシール溝１１が設けられるよう、射出成形金型が準備される。その金型を用いて、合成樹脂の射出成形を行い、Ｏリングが未装着であるコネクタ部材が製造される。

なお、このコネクタ部材の射出成形工程には、コネクタ部材の一部を切削加工などにより形成する追加工を含ませてもよい。追加工の例としては、射出成形の際のゲート痕を消去するための研削加工などが例示される。あるいは、コネクタ部材管状部を、射出成形以外の方法により形成してもよい。

次に、Ｏリング２，２と連結部７１，７２の一体成形が行われる。（第２工程）。この工程は、代表的には射出成形により行われる。注型成形によりこの一体成形を行うことも可能である。好ましくは、コネクタ部材管状部１０をインサート部材とした、インサート射出成形によって、管状部１０の外周に、Ｏリング２，２と連結部７１，７２が直接一体成形される。インサート成形は、好ましくは、いわゆる２色成形を利用して行われるが、２色成形以外のインサート成形であってもよい。

インサート成形の例を、図２に示す。図２では、金型を断面で示している。金型には、固定側金型Ｄ１と、移動側金型Ｄ２と必要に応じコア金型Ｄ３が設けられており、すでに成形されているコネクタ部材管状部１０が、これら金型内にインサートされた状態で、これら金型が閉じられている。コネクタ部材外周面（特にシール溝１１）と、固定側金型Ｄ１と、移動側金型Ｄ２とによって、Ｏリング２，２と連結部７１，７２を形成するためのキャビティＣ２，Ｃ７１，Ｃ７２が形成される。この例では、連結部７１を形成するためのキャビティＣ７１は固定側金型Ｄ１の側に、連結部７２を形成するためのキャビティＣ７２は移動側金型Ｄ２の側に設けられている。

型閉じした金型に対し、固定側金型Ｄ１に設けられたゲートを通じて、樹脂が射出され、キャビティＣ２，Ｃ２，Ｃ７１、Ｃ７２を充填して、Ｏリング２，２、連結部７１，７２が形成される。本実施形態においては、ゲートＧから射出された樹脂は、キャビティＣ７１の略中央部からキャビティＣ７１を充填し、キャビティＣ２，Ｃ２に流れ込む。樹脂は、キャビティＣ２，Ｃ２に入ったのち、いったん分流しながらキャビティＣ２，Ｃ２を充填し、分流した位置と反対側においてキャビティＣ２，Ｃ２内で再び合流して、キャビティＣ７２に流れ込む。そののち、樹脂は、キャビティＣ７２を充填する。樹脂がすべてのキャビティを充填した状態で、射出した樹脂を硬化させて、一体成形されたＯリング２，２、連結部７１，７２を得る。インサート射出成形を利用すれば、管状部１０にＯリング２，２が一体化されたコネクタ部材１を直接得ることができる。

Ｏリング２，２と連結部７１，７２の一体成形は、必ずしも管状部１０を用いたインサート成形によるものでなくてもよい。Ｏリング２，２と連結部７１，７２を一体成形したものが、コネクタ部材管状部１０とは別体に成形される場合には、一体成形後に、両者を組み付けて一体化すればよい。

発明の作用および効果について説明する。
上記実施形態の管路ブロック接続用コネクタ部材１にはＯリング２が一体に設けられており、管路ブロックの接続が簡単に行える。そして、管路ブロック接続用コネクタ部材１によれば、Ｏリングの脱落や紛失が未然に抑制される。

例えば特許文献１のコネクタ部材の場合には、コネクタ部材のハンドリング時や挿入時に、Ｏリングがコネクタ部材管状部の表面で転がるように移動してしまい、管状部から外れてしまったり、所定の位置からずれたりするおそれがある。一方、上記実施形態のコネクタ部材１によれば、Ｏリング２，２と、連結部７１，７２とが一体成形されているので、連結部により、Ｏリングが転がるように移動してしまうことが防止できる。また、連結部により、Ｏリング２，２の間の距離が一定に保たれるので、Ｏリングが移動してしまうことが抑制される。かかる作用により、Ｏリング２，２がコネクタ部材管状部１０から脱落してしまうことが、抑制される。

また、仮に、一方のＯリングが管状部１０から脱落してしまうことがあっても、脱落したＯリングが、連結部によりつながった状態となるため、脱落したＯリングが紛失しにくい。

また、コネクタ部材の管状部１０の外周面に、管状部中央方向へＯリングが移動することを抑制しうる段差もしくは溝が設けられていると、Ｏリングの脱落の抑制に特に効果的である。上記実施形態のコネクタ部材１では、シール溝１１が設けられている。溝や段差によって、一方のＯリングが管状部中央方向に移動しにくくされていると、他方のＯリングが管状部の外側に移動しようとしても、連結部７１，７２によって、一方のＯリングでアンカーがかかったような状態となるため、他方のＯリングが管状部１０から、より脱落しにくくなる。両方のＯリングに対し、管状部中央方向へＯリングが移動することを抑制しうる段差もしくは溝が設けられていることが好ましい。

また、管路ブロック接続用コネクタ部材１のシール性をより確実なものとするという観点からは、Ｏリング２，２と連結部７１，７２とを射出成形により一体成形し、射出成形の際のゲートを連結部に設けるようにして、連結部に射出成形のゲート痕を存在させることが好ましい。このようにすれば、Ｏリングを射出成型することでＯリングの寸法精度が高められる上に、ゲート痕がＯリングに存在しないようにでき、ゲート痕がシール性に悪影響を及ぼすことを防止できる。

また、上記実施形態のコネクタ部材１のように、コネクタ部材管状部１０の中心軸に関し対称となるように、２つの連結部７１，７２が設けられて、一方の連結部７１にはゲート痕８が存在し、他方の連結部７２にはゲート痕が存在しないようにすると、シール性の向上に特に効果的である。この構成によれば、Ｏリングと連結部の一体成形の際に射出された樹脂が、Ｏリング部を充填する際に一旦分流した後に合流するが、その合流部で形成されるウェルドが、他方の連結部７２の部分に押し出されるようになるため、Ｏリング２，２に生成しうるウェルドをより目立たないものにでき、ウェルドの存在によるシール性の悪化が抑制されるからである。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変をして実施することができる。以下に発明の他の実施形態について説明するが、以下の説明においては、上記実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様である部分についてはその詳細な説明を省略する。また、以下に示す実施形態は、その一部を互いに組み合わせて、あるいは、その一部を置き換えて実施できる。

図４には、第２実施形態のコネクタ部材５を示す。本実施形態においては、コネクタ部材本体は、２つの管状部５０，５０が平行に配置されて、その間が板状連結部５３によって連結された形状に一体成形されている。それぞれの管状部５０，５０には、それぞれ、シール溝５１，５１が設けられ、Ｏリング２，２が装着されている。このように、コネクタ部材には、複数の管状部が備えられていてもよく、例えば、管状部を２つ、あるいは３つ、４つ設けるようにすれば、一度に２つあるいは３つ、４つの管路を接続することができて、接続作業が効率的となる。

また、本実施形態においては、コネクタ部材の管状部５０の長手方向の中央部付近に、板状連結部５３が形成されている。この板状連結部５３は、特許文献１に開示されたコネクタ部材のように、コネクタ部材３と管路の長さ方向の位置決め機能を果たしうる。

本実施形態においても、第１実施形態と同様に、Ｏリング２，２を互いに連結するように、管軸方向に延在する連結部７１，７１が設けられており、Ｏリング２，２と連結部７１，７１とが一体成形されている。これにより、本実施形態においても、第１実施形態と同様にＯリングの脱落や紛失が抑制される。さらに、本実施形態においては、連結部７１，７１の略中央部を互いに連結するように、第２の連結部７３が、板状連結部５３に沿って設けられている。第２の連結部の略中央部にゲート痕８が存在する。このように、第２の連結部７３を設け、第２の連結部を通じて、連結部７１，７１及びＯリング２，２へと射出成形時に樹脂を導くようにすれば、隔たった位置にあるＯリングを同時に成形でき、金型に設けるゲートの構成を簡単にすることができる。

なお、本実施形態では、Ｏリング同士を直接連結する連結部７１はそれぞれの管状部５０，５０に対し、１つずつ設けられている。第１実施形態のコネクタ部材１のように、管状部１０の中心軸に関し対称となるように、連結部７１，７１を２つ設け、一方の連結部７１にはゲート痕８が存在し、他方の連結部７２にはゲート痕が存在しないようにすることは、必須ではない。すなわち、Ｏリング同志を連結する連結部７１は管状部５０に対し少なくとも１つ設けられていればよい。

図５には、第３実施形態のコネクタ部材６を示す。本実施形態では、管状部６０に対し連結部７１が１つだけ設けられている点、及び、管状部６０にはシール溝が設けられておらず、シール２，２の管状部中央方向への移動を抑制しうる段差６１，６１が設けられている点、の２点が第１実施形態のコネクタ部材１と相違するが、他の点では同様である。

第３実施形態のコネクタ部材６においても、同様に、Ｏリング２，２の脱落や紛失を抑制できる効果が得られる。

図６には、第４実施形態のコネクタ部材９を示す。本実施形態では、管状部中央方向へＯリング２，２が移動することを直接抑制しうるような段差もしくは溝が設けられていない。このような構成であっても、連結部７１によってＯリング２，２が一体に連結されていることにより、Ｏリングの脱落、紛失抑制効果は得られる。すなわち、管状部中央方向へＯリング２，２が移動することを直接抑制しうるような段差もしくは溝は、必須ではない。

また、本実施形態においては、連結部７１が、コネクタ部材管状部９０に埋入されるように形成されている。このように、連結部７１を管状部に埋入すると、連結部７１自体が管状部１０に固定されてアンカリング効果を発揮するようになり、Ｏリング２，２の脱落、紛失の抑制に効果的である。

また、連結部７１がコネクタ部材管状部９０に埋入されるように形成される場合には、本実施形態のように、連結部７１を、管状部の管軸方向に延在させつつ、蛇行、屈曲させた形状としてもよく、このような連結部の形状とすれば、連結部７１が管状部の溝に沿って動いてしまうことが抑制され、Ｏリング２，２の脱落、紛失の抑制に特に効果的である。

コネクタ部材は、中空管状部のほかに、他の部分を有する形状であっても良い。他の部分としては、コネクタ部材の管路への過度の挿入を阻止するためのフランジ部や、コネクタ部材の誤組付けを予防するためのキー部、等が例示できる。

なお、コネクタ部材が使用される具体的な適用分野は特に限定されず、合成樹脂製のコネクタ部材が適用可能な、管路ブロックの管路接続用途であれば、広く適用できる。例えば、本発明のコネクタ部材は、油圧回路や、冷媒配管、冷却水循環系、圧力伝達系、流量調整弁などの管路ブロックに使用できる。更に、油圧や水圧などの液圧が伝達される回路の管路だけでなく、空気圧などの気体の圧力を伝達する回路の管路など、多様な圧力伝達回路の管路が設けられた管路ブロックを、コネクタ部材によって接続できる。

本発明のコネクタ部材は、管路ブロックに設けられた管路の接続に使用できて、産業上の利用価値が高い。

１ コネクタ部材
１０ 管状部
１１ シール溝
２ Ｏリング
７１，７２ 連結部
８ ゲート痕
Ｄ１ 固定側金型
Ｄ２ 移動側金型
Ｄ３ コア金型
Ｇ ゲート
３，４ 管路ブロック
３１，４１ 管路
５ コネクタ部材
５０ 管状部
５３ 板状連結部
７３ 第２の連結部
６，９ コネクタ部材
６０，９０ 管状部
６１ 段差

Claims (2)

1. 中空の管状部を有する形状に合成樹脂により形成され、管路ブロックの接続に用いられるコネクタ部材であって、
   前記管状部の外周面には、２本のＯリングが設けられており、
   前記Ｏリングを互いに連結するように、管軸方向に延在する線状の連結部が２つ設けられており、
   前記２本のＯリングと前記連結部とが一体成形されており、かつ、
   前記２つの連結部は、前記管状部の中心軸に関し対称となるように設けられており、
   一方の連結部には射出成形のゲート痕が存在し、
   他方の連結部にはゲート痕が存在しない、
   管路ブロック接続用コネクタ部材。
2. 前記管状部外周面には、管状部中央方向へＯリングが移動することを抑制しうる段差もしくは溝が設けられている請求項１に記載の管路ブロック接続用コネクタ部材。

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