JP7373195B2 - 脈動吸収機能付きコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、脈動吸収機能を有するＬ字形状のコネクタに関し、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Ｌ字形状のコネクタに関する。

特許文献１には、パイプが挿入されるコネクタ本体部の内部に、流体の脈動を吸収する脈動吸収体が配置されたＬ字形状の脈動吸収機能付きコネクタが開示されている。脈動吸収体は、パイプが挿入される開口からコネクタ本体部の内部に挿入された吸収体保持部材により位置決めされる。具体的には、コネクタ本体部の内面に形成された凸部に、脈動吸収体の一端部に設けられた凹部が嵌り、吸収体保持部材の先端部に、脈動吸収体の他端部に設けられた凹部が嵌ることで、脈動吸収体が位置決めされている。

特開２０１９－１５７６４９号公報

ところで、脈動吸収体の脈動吸収能力を向上させるために、脈動吸収体の肉厚を薄肉化すると、脈動吸収体の変形量が大きくなる。脈動吸収体の変形量が大きくなると、特許文献１のものでは、脈動吸収体の一端部側の凹部がコネクタ本体部の凸部から外れたり、脈動吸収体の他端側の凹部が吸収体保持部材の先端部から外れたりして、脈動吸収体が位置ずれし、そのまま元の位置に戻らなくなる虞がある。

本発明の目的は、脈動吸収体の位置ずれを防止することが可能な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第１開口と、前記第１開口に対向する第２開口とを有するコネクタ本体部と、前記コネクタ本体部の側面に設けられ、前記コネクタ本体部の内部と連通する流路を有する継手部と、前記第２開口から前記コネクタ本体部の内部に配置され、流体の脈動を吸収する脈動吸収体と、前記第２開口を密封するキャップ部と、を有し、前記脈動吸収体は、前記キャップ部側の端面から前記キャップ部の方に向かって延びる柱状の突起部を有し、前記キャップ部の内面には、前記突起部が嵌り込む窪み部が形成されており、前記突起部の外周面に嵌められた筒状のカラー部材と、前記突起部が前記カラー部材から抜けるのを防止する抜け止め構造と、を有し、前記カラー部材の外周面と前記窪み部の内周面とが固着されていることを特徴とする。

本発明によれば、突起部の外周面に嵌められたカラー部材の外周面と、窪み部の内周面とが固着されている。そして、突起部が、カラー部材から抜けるのが防止されている。よって、脈動吸収体が大きく変形しても、脈動吸収体の位置が確実に維持される。これにより、脈動吸収体の位置ずれを防止することができる。

コネクタの斜視図である。 コネクタの断面図である。 バルーンおよびカラー部材の分解斜視図である。 バルーンおよびカラー部材の組立斜視図である。 第１変形例における図２の要部Ａの拡大図である。 第１変形例におけるバルーンの斜視図である。 第２変形例における図２の要部Ａの拡大図である。 第２変形例におけるバルーンおよびキャップ部の斜視図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

（コネクタの構成）
本実施形態におけるコネクタ（脈動吸収機能付きコネクタ）は、例えば、インジェクタ（燃料噴射装置、不図示）に、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。

コネクタ１００の斜視図である図１、および、コネクタ１００の断面図である図２に示すように、コネクタ１００は、Ｌ字形状のコネクタである。コネクタ１００は、パイプ５０が挿入される雌継手部としてのコネクタ本体部１と、雄継手部（継手部）２と、キャップ部３と、を備える。

コネクタ本体部１は、パイプ５０が挿入される第１開口１ａと、第１開口１ａに対向する第２開口１ｂとを有している。雄継手部２は、コネクタ本体部１の側面に設けられ、コネクタ本体部１の内部と連通する流路２ａを有している。雄継手部２には、例えば、燃料ホース（不図示）が接続される。

コネクタ本体部１は、一体成形品であり、例えば、射出成形により一体成形される。また、コネクタ本体部１および雄継手部２についても同様であり、コネクタ本体部１と雄継手部２とは、例えば、射出成形により一体成形される。なお、本実施形態では、コネクタ本体部１と雄継手部２とが一体成形されているが、コネクタ本体部１と雄継手部２とが一体成形されている必要はなく、例えば、コネクタ本体部１と雄継手部２とが別々に成形されたものを接合してもよい。

また、本実施形態では、コネクタ本体部１と雄継手部２とは直交しているが、コネクタ本体部１と雄継手部２とが直交している必要はなく、例えば、コネクタ本体部１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、コネクタ本体部１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。

キャップ部３は、樹脂製であり、第２開口１ｂを密封している。

また、コネクタ１００は、リテーナ４を有している。リテーナ４は、コネクタ本体部１にパイプ５０を固定するための部品である。パイプ５０の外周面に形成された環状の凸部であるスプール部５０ａと、リテーナ４とが係合されることで、パイプ５０は、コネクタ本体部１に固定（ロック）される。

ここで、燃料が流れる雄継手部２の流路２ａ、コネクタ本体部１の内部、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、図２に示すように、コネクタ１００は、バルーン（脈動吸収体）５を有している。バルーン５は、中空の弾性体であって、その材料は、樹脂である。バルーン５は、第２開口１ｂからコネクタ本体部１の内部に配置され、燃料（流体）の脈動を吸収する。燃料の圧力変動が、バルーン５により緩和されることで、燃料の脈動が抑えられる。

本実施形態のバルーン５には、パイプ５０の挿入方向に沿って伸縮する蛇腹が形成されている。バルーン５の外径Ｄｍ（図３Ａ参照）は、パイプ５０の外径Ｄｐよりも大きい。

ここで、バルーン５において、蛇腹を形成する部分の肉厚は、バルーン５におけるパイプ５０の挿入方向の両端部の肉厚よりも薄くされている。これにより、バルーン５が伸縮しやすくなるので、バルーン５の脈動吸収能力を向上させることができる。

本実施形態では、バルーン５において、蛇腹を形成する部分の肉厚は、３０μｍ以上５００μｍ以下であり、好ましくは５０μｍ以上４００μｍ以下である。これにより、バルーン５がより伸縮しやすくなるので、バルーン５の応答性および屈曲耐久性を向上させることができる。

バルーン５およびカラー部材６の分解斜視図である図３Ａに示すように、バルーン５は、柱状の突起部５ａを有している。図２に示すように、突起部５ａは、バルーン５のキャップ部３側（図中右側）の端面からキャップ部３の方に向かって延びている。キャップ部３の内面には、突起部５ａが嵌り込む窪み部３ａが形成されている。

図３Ａに示すように、コネクタ１００は、筒状のカラー部材６を有している。カラー部材６は、一対の半円筒状の半筒部材６ａからなる。一対の半筒部材６ａを組み合わせることで、筒状のカラー部材６となる。なお、図３Ａでは、半筒部材６ａを１個しか図示していない。

バルーン５およびカラー部材６の組立斜視図である図３Ｂに示すように、カラー部材６をなす一対の半筒部材６ａが、突起部５ａの外周面にそれぞれ嵌められることで、バルーン５にカラー部材６が取り付けられる。この状態で、図２に示すように、バルーン５が、コネクタ本体部１の内部に配置される。これにより、カラー部材６は、バルーン５の突起部５ａとキャップ部３との間に配置される。

また、図３Ａに示すように、コネクタ１００は、抜け止め構造７を有している。抜け止め構造７は、バルーン５にカラー部材６が取り付けられた状態で、突起部５ａがカラー部材６から抜けるのを防止するものである。

抜け止め構造７は、凹部７ａと、凸部７ｂと、フランジ部７ｃと、を有している。凹部７ａは、突起部５ａの中央部の外周面に一対形成されている。凸部７ｂは、一対の半筒部材６ａの中央部の内周面にそれぞれ設けられており、半筒部材６ａが、突起部５ａの外周面に嵌められた際に、凹部７ａにそれぞれ嵌る。フランジ部７ｃは、突起部５ａの先端部に設けられている。フランジ部７ｃの外径は、突起部５ａの外径よりも大きく、カラー部材６の外径と同等か、それよりも僅かに大きい。

ここで、バルーン５は、公知のブロー成形（中空成形）により形成される。ブロー成形では、パリソンの中にガスを吹き込んでパリソンを膨らませた後に、パリソンの首部をつぶしてパリソンを密封する。凹部７ａは、パリソンの首部である突起部５ａをつぶした際に、突起部５ａに形成されるものであってもよい。

図２に示すように、バルーン５が、カラー部材６とともにコネクタ本体部１の内部に配置された後に、キャップ部３で第２開口１ｂが密封される。この状態で、カラー部材６の外周面とキャップ部３の窪み部３ａの内周面とが固着される。

本実施形態では、レーザー溶着によって、カラー部材６の外周面とキャップ部３の窪み部３ａの内周面とが固着される。具体的には、キャップ部３は、レーザー光に対して透過性を有する樹脂材料からなり、カラー部材６は、レーザー光に対して吸収性を有する樹脂材料からなっている。キャップ部３で第２開口１ｂが密封された状態で、キャップ部３の外側から窪み部３ａの全周にわたってレーザー光が照射される。これにより、カラー部材６の外周面と窪み部３ａの内周面とが強固に固定される。

このように、突起部５ａの外周面に嵌められたカラー部材６の外周面と、キャップ部３の窪み部３ａの内周面とが固着されている。そして、突起部５ａがカラー部材６から抜けるのが防止されている。よって、バルーン５が大きく変形しても、バルーン５の位置が確実に維持される。これにより、バルーン５の位置ずれを防止することができる。

また、図３Ａに示すように、突起部５ａの中央部の外周面に形成された凹部７ａに、カラー部材６に設けられた凸部７ｂが嵌っている。これにより、バルーン５が大きく変形しても、突起部５ａが、カラー部材６から抜けるのを好適に防止することができる。また、突起部５ａの長手方向を軸としてバルーン５が回転するのを防止することができる。

また、図３Ａに示すように、突起部５ａの先端部にフランジ部７ｃが設けられている。これにより、バルーン５が大きく変形しても、突起部５ａが、カラー部材６から抜けるのを好適に防止することができる。

また、カラー部材６の外周面と窪み部３ａの内周面とが、レーザー溶着によって固着されている。レーザー溶着により、カラー部材６の外周面と窪み部３ａの内周面とを、強固に固定することができる。また、接着剤による固着では、塗布ムラが生じたり、乾燥に時間がかかったりするが、レーザー溶着であれば、ムラなく短時間で固着させることができる。

（コネクタの組立方法）
次に、コネクタ１００の組立方法について説明する。

まず、図３Ｂに示すように、一対の半筒部材６ａを突起部５ａの外周面にそれぞれ嵌める。そして、図２に示すように、カラー部材６が取り付けられたバルーン５を、コネクタ本体部１の第２開口１ｂから、コネクタ本体部１の内部に挿入する。

次に、キャップ部３で第２開口１ｂを密封する。そして、カラー部材６の外周面とキャップ部３の窪み部３ａの内周面とを、レーザー溶着によって固着させる。その後、Ｏリング８、環状のスペーサ９、Ｏリング８、環状のスペーサ１０を、この順で第１開口１ａからコネクタ本体部１の内部へ挿入する。なお、本実施形態では、コネクタ本体部１の内部に、Ｏリング８が２個挿入されているが、Ｏリング８の個数は、これに限定されることはない。

（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係るコネクタ１００によると、突起部５ａの外周面に嵌められたカラー部材６の外周面と、窪み部３ａの内周面とが固着されている。そして、突起部５ａが、カラー部材６から抜けるのが防止されている。よって、バルーン５が大きく変形しても、バルーン５の位置が確実に維持される。これにより、バルーン５の位置ずれを防止することができる。

また、突起部５ａの中央部の外周面に形成された凹部７ａに、カラー部材６に設けられた凸部７ｂが嵌っている。これにより、バルーン５が大きく変形しても、突起部５ａが、カラー部材６から抜けるのを好適に防止することができる。また、突起部５ａの長手方向を軸としてバルーン５が回転するのを防止することができる。

また、突起部５ａの先端部にフランジ部７ｃが設けられている。これにより、バルーン５が大きく変形しても、突起部５ａが、カラー部材６から抜けるのを好適に防止することができる。

また、カラー部材６の外周面と窪み部３ａの内周面とが、レーザー溶着によって固着されている。レーザー溶着により、カラー部材６の外周面と窪み部３ａの内周面とを、強固に固定することができる。また、接着剤による固着では、塗布ムラが生じたり、乾燥に時間がかかったりするが、レーザー溶着であれば、ムラなく短時間で固着させることができる。

また、バルーン５において、蛇腹を形成する部分の肉厚が、バルーン５におけるパイプ５０の挿入方向の両端部の肉厚よりも薄くされている。これにより、バルーン５が伸縮しやすくなるので、バルーン５の脈動吸収能力を向上させることができる。

また、バルーン５において、蛇腹を形成する部分の肉厚は、３０μｍ以上５００μｍ以下であり、好ましくは５０μｍ以上４００μｍ以下である。これにより、バルーン５がより伸縮しやすくなるので、バルーン５の応答性および屈曲耐久性を向上させることができる。

（第１変形例）
なお、図２の要部Ａの拡大図である図４に示すように、突起部５ａに設けられた第１凸部１１と、キャップ部３に設けられた第２凸部１２とによって、バルーン５が、キャップ部３に係合される構成にされていてもよい。本変形例において、バルーン５の材料は、樹脂やゴムなどである。

バルーン５の斜視図である図５にも示すように、第１凸部１１は、突起部５ａの側面に、キャップ部３側の端面から間隔をあけて設けられている。第１凸部１１は、突起部５ａの側面の全周にわたって設けられている。図４に示すように、第２凸部１２は、窪み部３ａの内面に設けられている。第２凸部１２は、窪み部３ａの内面の全周にわたって設けられていてもよいし、窪み部３ａの内面の周方向に間隔をあけて複数設けられていてもよい。

図４に示すように、バルーン５側（図中左側）からキャップ部３側（図中右側）に向かって、第１凸部１１が第２凸部１２を乗り越えることで、突起部５ａが窪み部３ａに嵌り込んでいる。これにより、バルーン５が、キャップ部３に係合される。この状態で、バルーン５が、コネクタ本体部１の第２開口１ｂから、コネクタ本体部１の内部に挿入される。

このような構成であれば、バルーン５が大きく変形しても、キャップ部３側からバルーン５側に向かって第１凸部１１が第２凸部１２を乗り越えない限り、突起部５ａが、窪み部３ａから抜けることがない。これにより、バルーン５の位置が維持されるので、バルーン５の位置ずれを抑制することができる。

（第２変形例）
また、図２の要部Ａの拡大図である図６に示すように、突起部５ａに設けられた第３凸部１３と、キャップ部３に設けられた第４凸部１４とによって、バルーン５が、キャップ部３に係合される構成にされていてもよい。本変形例においても、バルーン５の材料は、樹脂やゴムなどである。

バルーン５およびキャップ部３の斜視図である図７にも示すように、第３凸部１３は、突起部５ａの側面に、キャップ部３側の端面から間隔をあけて設けられている。第３凸部１３は、突起部５ａの側面の周方向に間隔をあけて複数（図では２個）設けられている。第４凸部１４は、窪み部３ａの内面に設けられている。第４凸部１４もまた、窪み部３ａの内面の周方向に間隔をあけて複数（図では２個）設けられている。

図６に示すように、突起部５ａが、窪み部３ａに嵌め込まれた際に、突起部５ａの長手方向を軸としてバルーン５が回転されることで、第４凸部１４のキャップ部３側（図中右側）に第３凸部１３が位置される。具体的には、第３凸部１３が第４凸部１４に当接しないようにしながら、突起部５ａが窪み部３ａに嵌め込まれ、その後、バルーン５が回転されることで、第４凸部１４のキャップ部３側に第３凸部１３が位置される。これにより、バルーン５がキャップ部３に係合される。この状態で、バルーン５が、コネクタ本体部１の第２開口１ｂから、コネクタ本体部１の内部に挿入される。

このような構成であれば、バルーン５が大きく変形しても、突起部５ａの長手方向を軸としてバルーン５が回転して、第３凸部１３と第４凸部１４との位置関係が変化しない限り、突起部５ａが、窪み部３ａから抜けることがない。これにより、バルーン５の位置が維持されるので、バルーン５の位置ずれを抑制することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に、本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

例えば、図３Ａに示すように、抜け止め構造７は、凹部７ａと、凸部７ｂと、フランジ部７ｃと、を有しているが、凹部７ａと凸部７ｂのみであってもよいし、フランジ部７ｃのみであってもよい。

また、レーザー溶着によって、カラー部材６の外周面と窪み部３ａの内周面とを固着しているが、接着剤などによって両者を固着してもよい。

また、コネクタ１００の雄継手部２の部分については、この部分が、フランジ継手などにされていてもよい。

また、コネクタ１００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の接続にコネクタ１００を用いてもよい。バルーン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１００や、これに接続されているパイプの割れを防止することができる。さらには、圧縮空気が流れる配管の接続用に、コネクタ１００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。

１ コネクタ本体部
１ａ 第１開口
１ｂ 第２開口
２ 雄継手部（継手部）
２ａ 流路
３ キャップ部
３ａ 窪み部
４ リテーナ
５ バルーン（脈動吸収体）
５ａ 突起部
６ カラー部材
６ａ 半筒部材
７ 抜け止め構造
７ａ 凹部
７ｂ 凸部
７ｃ フランジ部
８ Ｏリング
９，１０ スペーサ
１１ 第１凸部
１２ 第２凸部
１３ 第３凸部
１４ 第４凸部
５０ パイプ
５０ａ スプール部
５０ｂ 流路
１００ コネクタ

Claims (6)

1. パイプが挿入される第１開口と、前記第１開口に対向する第２開口とを有するコネクタ本体部と、
   前記コネクタ本体部の側面に設けられ、前記コネクタ本体部の内部と連通する流路を有する継手部と、
   前記第２開口から前記コネクタ本体部の内部に配置され、流体の脈動を吸収する脈動吸収体と、
   前記第２開口を密封するキャップ部と、
   を有し、
   前記脈動吸収体は、前記キャップ部側の端面から前記キャップ部の方に向かって延びる柱状の突起部を有し、
   前記キャップ部の内面には、前記突起部が嵌り込む窪み部が形成されており、
   前記突起部の外周面に嵌められた筒状のカラー部材と、
   前記突起部が前記カラー部材から抜けるのを防止する抜け止め構造と、
   を有し、
   前記カラー部材の外周面と前記窪み部の内周面とが固着されていることを特徴とする脈動吸収機能付きコネクタ。
2. 前記抜け止め構造は、
   前記突起部の中央部の外周面に形成された凹部と、
   前記カラー部材に設けられ、前記凹部に嵌る凸部と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の脈動吸収機能付きコネクタ。
3. 前記抜け止め構造は、前記突起部の先端部に設けられたフランジ部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の脈動吸収機能付きコネクタ。
4. 前記キャップ部が、レーザー光に対して透過性を有する樹脂材料からなり、
   前記カラー部材が、前記レーザー光に対して吸収性を有する樹脂材料からなり、
   前記カラー部材の外周面と前記窪み部の内周面とが、レーザー溶着によって固着されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の脈動吸収機能付きコネクタ。
5. 前記脈動吸収体には、前記パイプの挿入方向に沿って伸縮する蛇腹が形成されており、
   前記脈動吸収体において、前記蛇腹を形成する部分の肉厚は、前記脈動吸収体における前記パイプの挿入方向の両端部の肉厚よりも薄いことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の脈動吸収機能付きコネクタ。
6. 前記脈動吸収体において、前記蛇腹を形成する部分の肉厚は、３０μｍ以上５００μｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載の脈動吸収機能付きコネクタ。

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