JP6595353B2

JP6595353B2 - コネクタ

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Publication number: JP6595353B2
Application number: JP2016010047A
Authority: JP
Inventors: 正太松元
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2016-01-21
Filing date: 2016-01-21
Publication date: 2019-10-23
Anticipated expiration: 2036-01-21
Also published as: JP2017129231A

Description

本発明は、円筒状の配管部材と、配管部材の先端側を軸方向一方から受容可能な円筒状のハウジングと、を有するコネクタに関する。

自動車車両においては、燃料タンク内の燃料をエンジン側に供給する燃料供給配管、エンジン側で余剰となった燃料を燃料タンク側に還流する燃料還流配管、燃料タンク内の蒸発燃料をキャニスタ等に導出する蒸発燃料導出配管等が設けられる。これらの配管を、燃料タンク側と、エンジン側又はキャニスタ側とで接続するためのコネクタとして、円筒状の配管部材と、配管部材の先端側を軸方向一方から受容する円筒状のハウジングと、配管部材とハウジングを軸方向についてロックするリテーナと、を有するものが一般的である（特許文献１参照）。

特開２００４−２１１８１４号公報

しかしながら、特許文献１に記載のコネクタでは、配管部材とハウジングは接続状態で相対的に回転可能であることから、車両の振動等の入力によりこれらが回転し、気密保持用のＯリング等が摺動摩耗して気密性が損なわれるおそれがある。これを防止するため、配管部材又はハウジングを車体側に固定するなど、相対的な回転を抑止する機構が必要であった。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、リテーナにより配管部材とハウジングを軸方向についてロックした際に、配管部材とハウジングの相対的な回転も抑止されるコネクタを提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明によれば、円筒状の配管部材と、前記配管部材の先端側を軸方向一方から受容する円筒状のハウジングと、前記ハウジングの内周面に沿って配置されるリング状の弾性部材と、前記ハウジングに形成され、前記弾性部材の軸方向他方への移動を規制する規制部と、前記配管部材の外周面に形成され径方向外側へ突出するフランジと、前記ハウジングに形成され、前記ハウジングに前記配管部材が受容された状態で前記フランジと軸方向一方に間隔をおいて配置され、前記フランジとともに軸方向と直交する方向へ通路を画成する通路壁と、前記配管部材及び前記ハウジングの外部から少なくとも一部が前記通路に挿入され、前記通路内の軸方向他方側に配置される第１リテーナ部及び軸方向一方側に配置される第２リテーナ部を有するリテーナと、前記通路内における前記第２リテーナ部の挿入方向への移動に伴い、前記第１リテーナ部を軸方向他方へスライドさせるスライド機構と、を備え、前記弾性部材は、前記第１リテーナ部が軸方向他方へスライドされた際に、前記フランジ及び前記規制部に挟まれて軸方向に圧縮されるとともに、径方向へ膨張して前記配管部材及び前記ハウジングに密着するコネクタが提供される。

このコネクタによれば、配管部材とハウジングの接続に際し、まず、配管部材の先端側をハウジングに軸方向一方から受容させる。これにより、配管部材のフランジとハウジングの通路壁により、リテーナが挿入可能な通路が画成される。この状態で、リテーナを配管部材及びハウジングの外部から通路へ挿入する。そして、第２リテーナ部の挿入方向への移動に伴い、第１リテーナ部が軸方向他方へスライドされる。そして、第１リテーナ部により配管部材のフランジが軸方向他方側へ押し込まれ、弾性部材がフランジ及び規制部により挟まれて軸方向へ圧縮するとともに径方向へ膨張する。これにより、弾性部材が配管部材及びハウジングに密着し、配管部材とハウジングの相対的な回転が抑制される。

上記コネクタにおいて、前記スライド機構は、前記第１リテーナ部の挿入方向側端部に形成され挿入方向へ向かって前記第２リテーナ部側へ傾斜する傾斜部を有してもよい。

上記コネクタにおいて、前記スライド機構は、前記第１リテーナ部と前記第２リテーナ部の一方に形成された凹部と、前記第１リテーナ部と前記第２リテーナ部の他方に形成され前記凹部に受容可能な凸部と、を有してもよい。

本発明によれば、リテーナにより配管部材とハウジングを軸方向についてロックした際に、配管部材とハウジングの相対的な回転も抑止される。

本発明の一実施形態を示すコネクタの断面図であり、リテーナが通路へ挿入された状態を示したものである。リテーナの要部を示す分解斜視図である。コネクタの断面図であり、第２リテーナ部がロック準備位置まで挿入された状態を示したものである。コネクタの断面図であり、第２リテーナ部がロック位置まで挿入された状態を示したものである。変形例を示すリテーナの一部説明図である。変形例を示すリテーナの一部説明図である。

図１から図４は本発明の一実施形態を示すものであり、図１はリテーナが通路へ挿入された状態を示すコネクタの断面図、図２はリテーナの要部を示す分解斜視図、図３は第２リテーナ部がロック準備位置まで挿入された状態を示すコネクタの断面図、図４は第２リテーナ部がロック位置まで挿入された状態を示すコネクタの断面図である。

図１に示すように、このコネクタ１は、燃料タンク側に設けられる円筒状のハウジング２と、燃料タンクの燃料をエンジン又はキャニスタへ送出するための円筒状の配管部材３と、を有する。ハウジング２は、配管部材３の先端側を、軸方向一方から受容する。

ハウジング２は、第１径部２１、第１径部２１より大径の第２径部２２、第２径部より大径の第３径部２３、第３径部２３より大径の第４径部２４を、軸方向他方側からこの順に有している。ハウジング２の第１径部２１には、燃料タンクの配管部が接続される。第２径部２２の内径は、配管部材３の外径より大きく形成され、ハウジング２の軸方向一端から配管部材３を第２径部２２まで支障なく挿入可能となっている。第１径部２１と第２径部２２との境界には第１段部２５が、第２径部２２と第３径部２３との境界には第２段部２６が、第３径部２３と第４径部２４との境界には第３段部２７がそれぞれ形成される。また、ハウジング２は、軸方向一方側の端部に、配管部材３のフランジ３１とともに通路Ｐを画成する通路壁２８を有する。

ハウジング２の第３径部２３の内周面に沿って、第１Ｏリング４１、第１カラー４２、第２Ｏリング４３、第２カラー４４が、軸方向他方側からこの順に配置される。第１Ｏリング４１及び第２Ｏリング４３は、ハウジング２に配管部材３が受容された状態で、配管部材３の外周面と当接する。第１Ｏリング４１は、ハウジング２の第２段部２６、第３径部２３、第１カラー４２及び配管部材３により形成された空間で気密を保つ。第２Ｏリング４３は、第１カラー４２、第３径部２３、第２カラー４４及び配管部材３により形成された空間で気密を保つ。

また、ハウジング２の第４径部２４の内周面に沿って、弾性部材としての第３Ｏリング５が配置される。第３Ｏリング５の材質は任意であり、例えばニトリルゴム（ＮＢＲ）、天然ゴム、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）等のゴム材料を用いることができる。本実施形態においては、第３Ｏリング５は、外気や水分と触れる一方、燃料成分と触れないため、対油性が比較的劣るものの、耐水性や強度が比較的優れたエチレン・プロピレン・ジエンゴムとすることが好ましい。図１に示すように、本実施形態においては、第３Ｏリング５に負荷が加わっていない状態で、第３Ｏリング５の外径は第４径部２４の内径とほぼ等しく形成され、第３Ｏリング５の内径は配管部材３の外径よりも大きく形成される。図４に示すように、第３Ｏリング５は軸方向に圧縮されると径方向に膨張し、ハウジング２及び配管部材３と密着して、これらの相対的な回転を抑止する。本実施形態においては、ハウジング２の第３段部２７が、第３Ｏリング５の軸方向他方への移動を規制する規制部をなしている。

配管部材３は、外周面に径方向外側へ突出するフランジ３１が形成されている。フランジ３１の外径は、ハウジング２の第４径部２４の内径よりも小さく、第３Ｏリング５の内径よりも大きく形成される。すなわち、フランジ３１は、ハウジング２に配管部材３が受容された状態で、第３Ｏリング５と接触する。このフランジ３１と通路壁２８により、軸方向と直交する方向（図１においては上下方向）へ延びる通路Ｐが画成される。

また、コネクタ１は、図１に示すように通路Ｐに配管部材３及びハウジング２の外部から挿入されるリテーナ６を有する。図２に示すように、リテーナ６は、通路Ｐ内の軸方向他方側に配置される第１リテーナ部７及び軸方向一方側に配置される第２リテーナ部８を有する。また、コネクタ１は、通路Ｐ内における第２リテーナ部８の挿入方向への移動に伴い、第１リテーナ部７を軸方向他方へスライドさせるスライド機構を備えている。

第１リテーナ部７は、リテーナ６の挿入方向へ延びハウジング２及び配管部材３の中心軸を挟んで互いに平行な一対の主四角柱部７１と、各主四角柱部７１と軸方向他方側へ間隔をおいて配置される各主四角柱部７１と平行な一対の補助四角柱部７２と、各四角柱部７１及び各補助四角柱部７２における挿入方向と反対側の端部を接続する板状部７３と、を有する。本実施形態においては、各主四角柱部７１が通路Ｐに挿入される。各主四角柱部７１の挿入方向側端部には、挿入方向へ向かって第２リテーナ部８側へ傾斜する傾斜部７４が形成される。本実施形態においては、各主四角柱部７１は各補助四角柱部７２よりも挿入方向側へ長く、この部分に傾斜部７４が形成されている。さらに、第１リテーナ部７は、各主四角柱部７１の内側に、各主四角柱部７１と連続的に形成され、第２リテーナ部８側へ突出する段状部７５を有する。各主四角柱部７１の第２リテーナ部８側の面と、各段状部７５の第２リテーナ部８側の面には、それぞれ凹部７６が形成される。本実施形態においては、凹部７６は、断面半円状に形成される。さらに、本実施形態においては、各主四角柱部７１の挿入方向側端部に、ハウジング２及び配管部材３の中心軸へ向かって延びる爪７７が形成される。各爪７７は、ハウジング２と配管部材３の接続時に、ハウジング２に引っ掛かる。尚、各補助四角柱部７２の挿入方向側端部にも同様の爪を形成してもよい。

第２リテーナ部８は、リテーナ６の挿入方向へ延びハウジング２及び配管部材３の中心軸を挟んで互いに平行な一対の四角柱部８１と、各四角柱部８１における挿入方向と反対側の端部を接続する接続部８２と、を有する。本実施形態においては、各四角柱部８１が通路Ｐに挿入される。各四角柱部８１の挿入方向側端部には、挿入方向へ向かって第１リテーナ部７から離隔する方向へ傾斜する傾斜部８３が形成される。本実施形態においては、第２リテーナ部８の傾斜部８３の傾斜角度は、第１リテーナ部７の傾斜部７４の傾斜角度と同じである。さらに、第２リテーナ部８は、各主四角柱部８１の内側に、第１リテーナ部７側を切り欠いて形成された段状部８４を有する。各主四角柱部８１の第１リテーナ部７側の面と、各段状部８４の第１リテーナ部７側の面には、それぞれ凸部８５が形成される。本実施形態においては、凸部８４は、第１リテーナ部７の凹部７６と同様に断面半円状に形成される。

また、本実施形態においてスライド機構は、第１リテーナ部７の傾斜部７４及び凹部７６と、第２リテーナ部８の傾斜部８３及び凸部８５を含んでいる。

以上のように構成されたコネクタ１におけるハウジング２と配管部材３の接続方法について説明する。
まず、図１に示すように、配管部材３の先端側をハウジング２に軸方向一方から受容させる。これにより、配管部材３のフランジ３１とハウジング２の通路壁２８により、リテーナ６が挿入可能な通路Ｐが画成される。

この状態で、図１に示すように、リテーナ６を配管部材３及びハウジング２の外部から通路Ｐへ挿入する。このとき、第２リテーナ部８の各凸部８５が第１リテーナ部７の各凹部７６に受容されるとともに、第１リテーナ部７の傾斜部７４と第２リテーナ部８の傾斜部８３が面接触した状態で、第１リテーナ部７と第２リテーナ部８は一体的に通路Ｐ内を案内される。

そして、図３に示すように第２リテーナ部８がロック準備位置ＲＰまで挿入されると、第１リテーナ部７の板状部７３がハウジング２の第４径部２４に突き当たり、第１リテーナ部７の挿入方向への移動が規制される。この状態で、第１リテーナ部７の各爪７７は、ハウジング２における第４径部２４と通路壁２８の間の部分に引っ掛かる。このとき、第２リテーナ部８は、第１リテーナ部７と干渉しているものの、第１リテーナ部７が軸方向他方側への移動が許容されていることから、所定の挿入力を上回れば第１リテーナ部７を軸方向他方側へ押し退けて、さらに挿入方向へ移動することができる。

図４に示すように第２リテーナ部８をロック準備位置ＲＰからさらに押し込むと、第２リテーナ部８の挿入方向への移動に伴い、第１リテーナ部７が軸方向他方へスライドされる。本実施形態においては、第２リテーナ部８の傾斜部８３及び各凸部８５から、第１リテーナ部７の傾斜部７４及び凹部７６へ軸方向他方側への力が加えられる。このように、第１リテーナ部７がスライドすることにより、第１リテーナ部７により配管部材３のフランジ３１が軸方向他方側へ押し込まれ、第３Ｏリング５がフランジ３１及び第３段部２７により挟まれて軸方向へ圧縮するとともに径方向へ膨張する。これにより、第３Ｏリング５が配管部材３の外周面及びハウジング２の内周面に密着し、配管部材３とハウジング２の相対的な回転が抑止される。このとき、第３Ｏリング５は、軸方向についてハウジング２の第３段部２７及び配管部材３のフランジ３１とも密着し、これによっても回転が抑止される。第２リテーナ部８は、所定のロック位置ＲＣまで押し込まれると、係合部がハウジング２と係合する。

ここで、第１リテーナ部７を軸方向へ移動させる際、第１リテーナ部７と第２リテーナ８は、各傾斜部７４及び各凸部８５の複数の箇所で接触することから、第２リテーナ部８から加えられる力により第１リテーナ部７が傾倒することはない。本実施形態においては、傾斜部７４が第１リテーナ部７の挿入方向側端部に形成されているものの、各凸部８５が傾斜部７４と挿入方向と反対側に離隔して形成されていることから、第１リテーナ部７が挿入方向に対して傾倒することを的確に防止することができる。

以上のように構成されたコネクタ１によれば、リテーナ６により配管部材３とハウジング２を軸方向についてロックした際に、配管部材３とハウジング２の相対的な回転も抑止される。従って、配管部材３とハウジング２の回転を抑止する機構を別途設ける必要はなく、配管のレイアウトの自由度が飛躍的に向上する。また、従来公知のコネクタと同様の作業工程で回転抑止が実現されることから、配管が必要な自動車車両等の製造に必要な工数を低減することができる。

尚、前記実施形態においては、第１リテーナ部７の凸部７６及び第２リテーナ部８の凹部８５が断面半円状に形成されたものを示したが、凸部及び凹部の形状は任意であり、例えば、図５に示すように断面を三角形状としたり、図６に示すように断面を台形状とすることもできる。また、前記実施形態においては、第１リテーナ部７に凸部７６が形成され、第２リテーナ部８に凹部８５が形成されるものを示したが、第１リテーナ部７に凹部が形成され、第２リテーナ部８に凸部が形成されていてもよい。

また、前記実施形態においては、スライド機構として、第１リテーナ部７の傾斜部７４と、第１リテーナ部７及び第２リテーナ部８の凸部７６及び凹部８５と、の両方を含むものを示したが、いずれか一方であっても第１リテーナ部７を軸方向へ移動させることは可能である。さらに、スライド機構は、第１リテーナ部７を軸方向他方へ移動させる限りにおいて、その構成を任意に変更することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

１コネクタ
２ハウジング
３配管部材
５第３Ｏリング
６リテーナ
７第１リテーナ部
８第２リテーナ部
２７第３段部
２８通路壁
３１フランジ
７４傾斜部
７６凹部
８５凸部
Ｐ通路

Claims

円筒状の配管部材と、
前記配管部材の先端側を軸方向一方から受容する円筒状のハウジングと、
前記ハウジングの内周面に沿って配置されるリング状の弾性部材と、
前記ハウジングに形成され、前記弾性部材の軸方向他方への移動を規制する規制部と、
前記配管部材の外周面に形成され径方向外側へ突出するフランジと、
前記ハウジングに形成され、前記ハウジングに前記配管部材が受容された状態で前記フランジと軸方向一方に間隔をおいて配置され、前記フランジとともに軸方向と直交する方向へ通路を画成する通路壁と、
前記配管部材及び前記ハウジングの外部から少なくとも一部が前記通路に挿入され、前記通路内の軸方向他方側に配置される第１リテーナ部及び軸方向一方側に配置される第２リテーナ部を有するリテーナと、
前記通路内における前記第２リテーナ部の挿入方向への移動に伴い、前記第１リテーナ部を軸方向他方へスライドさせるスライド機構と、を備え、
前記弾性部材は、前記第１リテーナ部が軸方向他方へスライドされた際に、前記フランジ及び前記規制部に挟まれて軸方向に圧縮されるとともに、径方向へ膨張して前記配管部材及び前記ハウジングに密着するコネクタ。
前記スライド機構は、前記第１リテーナ部の挿入方向側端部に形成され挿入方向へ向かって前記第２リテーナ部側へ傾斜する傾斜部を有する請求項１に記載のコネクタ。
前記スライド機構は、前記第１リテーナ部と前記第２リテーナ部の一方に形成された凹部と、前記第１リテーナ部と前記第２リテーナ部の他方に形成され前記凹部に受容可能な凸部と、を有する請求項１または２に記載のコネクタ。