JP2005030470A

JP2005030470A - クイックコネクター

Info

Publication number: JP2005030470A
Application number: JP2003194876A
Authority: JP
Inventors: Masashi Matsubara; 原賢史松
Original assignee: Sanoh Industrial Co Ltd
Current assignee: Sanoh Industrial Co Ltd
Priority date: 2003-07-10
Filing date: 2003-07-10
Publication date: 2005-02-03
Anticipated expiration: 2023-07-10
Also published as: US7390029B2; JP4271516B2; WO2005005875A1; US20060170211A1

Abstract

【課題】相手方チューブの端末を正規の完全結合位置まで挿入しないかぎり、リテーナーを押し込んでロックできないようにし、確実に疑似ロック状態を確実に防止する。
【解決手段】スプール部３０の直径よりも同一もしくはそれ以下のサイズの相手方チューブの外径よりも大きな内径を有し、リテーナー１６の移動を規制する規制位置と規制解除位置との間でハウジング１２内を軸方向に移動可能な規制リング部材４０を設け、規制リング部材４０には、規制位置で前記リテーナーの脚部に干渉してリテーナーの移動を阻止するかんぬき部４２ａ、４２ｂを形成し、相手方チューブ１４の端末が正規の結合位置までハウジング内に挿入されると、規制リング部材４０が前記規制解除位置に移動し、リテーナー１６の移動が可能な状態とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の燃料供給系などでチューブ同士の接続に用いられるクイックコネクターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車の燃料供給系では、燃料チューブを接続する管継手としてクイックコネクターが広く用いられている。この種のクイックコネクターは、チューブの一方に取り付け、他方の接続すべき相手方のチューブをクイックコネクターのハウジングに挿入してから、リテーナーを押し込むことで、ボルト等の締結要素を用いることなく、ワンタッチで簡単にチューブ同士を接続することができる。クイックコネクターの代表的な従来技術としては、特許文献１や特許文献２に記載されているものを挙げることができる。
【０００３】
図８に示すように、クイックコネクターで接続する相手方のチューブ２の末端部には、外周部を周回するスプール部３が端末加工により形成されており、ハウジング４の窓からスライド式のリテーナー５をクイックコネクターの半径方向から押し込むことで、リテーナー５のリブ６の端縁部６ａがスプール部３に係合し、相手方チューブ２を抜けないように拘束することができる。
【０００４】
これに対して、同じくスライド式のリテーナーを用いるクイックコネクターで、図８のリテーナー５に較べて大幅に薄くしたリテーナーを用いたクイックコネクターが知られている（特許文献３参照）。この形式のクイックコネクターによれば、ハウジングの長さを短くしたコンパクトな構成に利点がある。
【０００５】
【特許文献１】
米国特許第５，５４２，７１６号公報
【特許文献２】
特開２００２−２０６６８３号公報
【特許文献３】
米国特許第５，８６３，０７７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
クイックコネクターで問題になるのは、リテーナーを締結位置まで押し込んで移動させ、不完全結合でありながらあたかも外見上はクイックコネクターと相手方のチューブ端末とが結合しているように見え、しかも、圧力がかからない状態ではクイックコネクターの内部にあるシールが効いてしまう疑似ロック状態になることである。
【０００７】
本来、リテーナー５は、チューブ２を先にハウジング４に挿入してから押し込むべきところ、図９に示すように、リテーナー５の方を先に押し込んでしまい、その後に、チューブ２をハウジング４に挿入すると、スプール部３は、リテーナー５のリブ６の端縁部６ａの反対側の端縁部６ｂに当接して、チューブ２をそれ以上挿入することができなくなり、不完全結合の状態となる。しかし、このとき、スプール部３から先端までが長いチューブ２であると、Ｏリング７が効いてシールしてしまう結果、そのまま漏洩検査を通過し不完全結合を見過ごしてしまう可能性がある。これを避けるためにリテーナー５の長さを長くしてその端縁部２６ｂを後ろにさげる方法がある。そうすれば、完全結合か、シールが効いていないまったくの不完全結合であるかの二通りの状態しかなくなり、疑似ロック状態を避けることができる。しかし、クイックコネクターのハウジングが軸方向に長くなってしまう欠点がある。
【０００８】
これに対して、特許文献３に開示されているクイックコネクターでは、ハウジングを長くすることなく疑似ロック状態を避ける上で有効である。このクイックコネクターで採用しているリテーナーでは、チューブをハウジングに挿入するとリテーナーと一体のリングがリテーナーから千切れ、その状態になってはじめてリテーナーを装着することができるようになっている。
【０００９】
しかしながら、実際にチューブをハウジングに挿入し、リテーナーからリングを千切るためには、押し込むときの力の入れ方などによって押込み量にばりつきがあったり、なかなか千切れなかったりというように、動作が不安定であるという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、前記従来技術の有する問題点を解消し、相手方チューブの端末を正規の完全結合位置まで挿入しないかぎり、リテーナーを押し込んでロックできないようにし、確実に疑似ロック状態を防止できるようにしたクイックコネクターを提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、確実な安定した動作により疑似ロック状態を確実に防止することと、クイックコネクターを短くコンパクトにまとめることを両立できるようにしたクイックコネクターを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、スプール部を有する相手方のチューブの端末が挿入されるハウジングと、前記ハウジングに開口する窓部から軸方向と直角に挿入されるＵ字形のリテーナーとを有し、前記スプール部を前記リテーナーで拘束して前記相手方チューブと前記ハウジングとを結合するようにしたクイックコネクターにおいて、前記スプール部の外径よりも同サイズ若しくはそれ以下のサイズの相手方チューブの外径よりも大きな内径を有し、前記リテーナーの移動を規制する規制位置と規制解除位置との間でハウジング内を軸方向に移動可能な規制リング部材を設け、前記規制リング部材には、前記規制位置で前記リテーナーの脚部に干渉してリテーナーの移動を阻止する干渉部を形成し、前記相手方チューブの端末が正規の結合位置までハウジング内に挿入されると、前記規制リング部材が前記規制解除位置に移動し、前記リテーナーの移動が可能な状態となるようにしたことを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項２に係る発明は、前記リテーナーの両側に延びる脚部先端の裏側に係合溝を形成し、前記リテーナーが仮組み位置にあるときに前記係合溝と同一直線上にあるように、軸方向を指向した逃げ溝を前記ハウジングの内周面に形成し、前記規制リング部材が規制位置から規制解除位置に移動すると、前記係合溝から前記かんぬき部が離脱すると同時に前記逃げ溝に受容されるようにしたことを特徴としている。
【００１４】
さらに、請求項３に係る発明は、前記規制リング部材とリテーナーは、前記係合溝の部分で、規制位置にある前記規制リング部材が前記相手方チューブのスプール部により押し込まれることでせん断されるせん断部を介してつながる一体構造を有することを特徴とするものである。
【００１５】
請求項４に係る発明では、規制リング部材は、前記規制位置に当該規制リング部材を押し返す方向に付勢する弾性部を有することを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるクイックコネクターの実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
第１実施形態
図１は、本発明の第１の実施形態によるクイックコネクターを示す分解斜視図である。図１において、参照符号１０は、クイックコネクター全体を示す。１２はクイックコネクターのハウジングで、１４は相手方のチューブである。１６がリテーナーを示している。図２は、リテーナー１６を仮組みした状態でのハウジング１２の横断面図であり、図３（ａ）は、チューブ１４をハウジング１２に挿入したときの縦断面図、図３（ｂ）は、リテーナー１６で結合可能な状態でのハウジング１２の縦断面図である。
【００１７】
クイックコネクター１０のハウジング１２は、相手方のチューブ１４が挿入される挿入口２０が開口している雌形の継手を構成するとともに、樹脂製のチューブ１７を圧入により取り付け可能な雄形の圧入取付部１８が一体となっているもので、図３に示すように、内部には段付きの通路２１が軸方向に貫通形成されている。
【００１８】
また、ハウジング１２には、その上面には、リテーナ１６を軸方向と直角な方向から挿入するためのスリット状の窓部２２が周方向に延びるように形成されている。窓部２２は、左右の側壁部２３ａ、２３ｂで途切れ、側壁部２３ａ、２３ｂを越えた下側にさらに別の溝２４が周方向に形成されている。
【００１９】
ハウジング１２は、順次小径になる第１の円筒部２５ａ、第２の円筒部２５ｂにつながり、さらに圧入取付部１８に連続するようになっている。また、図３に示すように、ハウジング１２の第１円筒部２５ａの内部には、スペーサ２６を間において０リング２７ａ、２７ｂが収装されている。２８は、０リング２７ａ、２７ｂの飛び出しを防止するためのトップハットである。
【００２０】
図１において、相手方のチューブ１４は、この実施形態では、金属製チューブであって、端末加工を施すことにより、末端から所定の距離だけ離れた位置に、外周部を周回するスプール部３０が形成されている。ハウジング１２の窓部２２から差込まれたリテーナー１６は、このスプール部３０と係合すると、相手方のチューブ１４を抜けないように拘束する。
【００２１】
リテーナー１６は、両側に平行に延びる脚部３１ａ、３１ｂを有するプラスチック製あるいは金属製のＵ字形の部材であり、この実施形態の場合、この種の従来のリテーナーと較べて軸方向の長さを大きく切りつめた薄型のリテーナーである。窓部２２の幅とリテーナー１６の長さは対応するようになっている。
【００２２】
図１、図２に示されるように、リテーナー１６の脚部３１ａ、３１ｂの内側には、Ｕ字形のリブ３２が一体形成されている。このＵ字形のリブ３２の湾曲面の曲率は、相手方のチューブ１４の外周面の曲率とほぼ等しくなっており、したがって、リブ３２には、ハウジング１２内に挿入された相手方のチューブ１４が嵌合するようになっている。リテーナー１６の脚部３１ａ、３１ｂの先端部にはそれぞれロック爪３４ａ、３４ｂが形成され、このロック爪３４ａ、３４ｂは、ハウジング１２の側壁部２３ａ、２３ｂの下縁に係合することができる。
【００２３】
次に、リテーナー１６の構成について詳細に説明する。この実施形態では、リテーナー１６は、規制リング部材４０と一体につながった構造を有している。規制リング部材４０は、リテーナー１６に干渉してリテーナー１６の移動を規制する部材である。
【００２４】
規制リング部材４０は、相手方のチューブ１４の外径よりも若干大きめの内径をもっていて、相手方のチューブ１４に遊嵌できる反面、規制リング部材４０の内径がスプール部３０の直径よりも小さくなっているため、スプール部３０は規制リング部材４０を通過することはできないようになっている。
【００２５】
図４に示すように、リテーナー１６の両側に延びる脚部３１ａ、３１ｂ先端では、それぞれロック爪３４ａ、３４ｂの裏側に係合溝４１ａ、４１ｂが形成されている。これらの係合溝４１ａ、４１ｂは、脚部３１ａ、３１ｂの延びる方向とは直角に形成されている。一方、規制リング部材４０の方には、係合溝４１ａ、４１ｂに嵌合する短く細い棒状のかんぬき部４２ａ、４２ｂが規制リング部材４０と一体に１８０°対称な位置に形成されている。
【００２６】
そして、図４に示されるように、規制リング部材４０のかんぬき部４２ａ、４２ｂは、所定の大きさ以上の力が加わると破断するごく細いせん断部４３ａ、４３ｂによって係合溝４１ａ、４１ｂを形成する壁面の一部とつながっている。
【００２７】
このような規制リング部材４０と一体構造のリテーナー１６に形成した係合溝４１ａ、４１ｂに対応するように、図３に示すように、ハウジング１２の内周面には、軸方向を指向する逃げ溝４４ａ、４４ｂが形成されている。この図３では、図２のように、リテーナー１６は仮組み位置（後述する）にあり、このとき、係合溝４１ａ、４１ｂと逃げ溝４４ａ、４４ｂは、同一直線上にある位置関係になっている。
【００２８】
本実施形態によるクイックコネクターは、以上のように構成されるものであり、次に、その作用について説明する。
まず、リテーナー１６のハウジング１２に対する仮組みについて説明する。
【００２９】
図１において、規制リング部材４０と一体のリテーナー１６をハウジング１２に開口している窓部２２から軽く差し込むと、リテーナー１６の脚部３１ａ、３１ｂの先端のロック爪３４ａ、３４ｂが、図２に示されるように、ハウジング１２の側壁部２３ａ、２３ｂの内側に形成されている係止溝４６ａ、４６ｂに引っ掛かる。このときのリテーナー１６の位置が仮組み位置で、この位置では規制リング部材４０は、ハウジング１２の内部においてハウジング１２と同軸上に位置決めされている。
【００３０】
本実施形態のクイックコネクター１０は、リテーナー１６がハウジングに仮組みされた形態の製品として出荷され、需要者に提供される。需要者が例えば、自動車の組立工場で、エンジンに燃料を供給する燃料配管の接続工程にクイックコネクターを用いる場合、接続相手の金属製のチューブ１４をハウジング１２に挿入して、リテーナー１６を押し込めばよい。
【００３１】
図３（ａ）、図５（ａ）に示されるように、接続相手のチューブ１４の端末をハウジング１２内に挿入すると、チューブ１４のスプール部３０が規制リング部材４０に当たり、チューブ１４を押し込む手には感触として抵抗感が伝わる。そして、この感触を確認してからさらにチューブ１４を正規の結合位置まで押し込もうとすると、規制リング部材４０をリテーナー１６につなげていたせん断部４３ａ、４３ｂがちぎれて、規制リング部材４０がリテーナー１６から離れる。その結果、図３（ｂ）、図５（ｂ）のように、係合溝４１ａ、４１ｂからかんぬき部４２ａ、４２ｂが離脱して、係合溝４１ａ、４１ｂと同一直線上で連続するハウジング１２側の逃げ溝４４ａ、４４ｂに受容され、規制リング部材４０は、規制解除位置に移動することができ、これにより、リテーナー１６は、はじめて移動が可能な状態となる。
【００３２】
そうしておいてからリテーナー１６を押し込むと、脚部３１ａ、３１ｂの下端縁のロック爪３４ａ、３４ｂがハウジング１２の側壁部２３ａ、２３ｂの下縁に係合する。このとき、相手方のチューブ１４のスプール部３０は、リテーナー１６のリブ３２の端縁に当接して拘束されるので、チューブ１４の軸方向の後退移動は阻止される。このようにして、相手方のチューブ１４とクイックコネクター１０は、リテーナー１６によって強固に結合され、その結合状態がロックされる。このとき、ハウジング１２とチューブ１４との間では、Ｏリング２４ａ、２４ｂによるシールが効いた状態にあることはもちろんである。
【００３３】
これに対して、チューブ１４の挿入が不十分であると、せん断部４３ａ、４３ｂはちぎれずに、かんぬき部４２ａ、４２ｂがリテーナー１６の係合溝４１ａ、４１ｂにつながったまま、あるいは、ちぎれたとしてもかんぬき部４２ａ、４２ｂがリテーナー１６の係合溝４１ａ、４１ｂと干渉するので、規制リング部材４０は規制位置に留まり、リテーナー１６を押しても規制リング部材４０のかんぬき４２ａ、４２ｂが干渉してリテーナー１６はハウジング１２の窓部２２から飛び出したままであり、リテーナー１６を最後まで押し込むことはできない。
【００３４】
このとき、チューブ１４の端末は、Ｏリング２４ａ、２４ｂまでとどいてシールが効いた状態にあるが、チューブ１４が不完全結合状態にあることは、感触はもちろん、リテーナー１６の状態から一目瞭然であるので、この疑似ロックの状態が放置されることはなくなる。
【００３５】
しかも、本実施形態では、従来のリテーナーに較べて大幅に薄くした薄型のリテーナー１６を用いて、相手方のチューブ１２の挿入が不十分な場合には、リテーナー１６を押し込むことが出来ずにロックできない構造を実現することが可能となり、従来の図８で示したようにハウジングの長さを延ばすことなく、逆に、短くコンパクトにした上で、完全接合か、まったく結合してしないかの２者択一の状態にして、疑似ロック状態を確実に防止することができる。
【００３６】
また、本実施形態では、従来技術として特許文献３で挙げたような薄型のリテーナーのようなリングをリテーナーから千切る構造と異なり、規制リング部材４０にかんぬき部４２ａ、４２ｂが固定されており、かんぬき部４２ａ、４２ｂの移動量とスプール部３０での押し込み量が正確に一致する。このため、かんぬき部４２ａ、４２ｂが係合溝４１ａ、４１ｂからはずれて、リテーナー１６を装着できるようになるまでのスプール部３０での押し込み量をかんぬき部４２ａ、４２ｂの大きさで正確に決めることができる。
【００３７】
第２実施形態
図６は、本発明の第２の実施形態によるクイックコネクターに用いられる規制リング部材５０を示す。上述した第１実施形態では、リテーナー１６と規制リング部材４０のかんぬき部４２ａ、４２ｂがせん断部４３ａ、４３ｂでつながっている一体構造とした実施形態であるが、この第２実施形態では、リテーナー１６と規制リング部材５０はそれぞれ別体の部品として構成されている。なお、リテーナー１６の方は、第１実施形態と同一であるのでその説明は省略する。
【００３８】
規制リング部材５０は、薄板リング状の部材で、１８０°対称な位置に短い棒状のかんぬき部４２ａ、４２ｂが形成されているのは、第１実施形態の規制リング部材４０と同様であるが、かんぬき部４２ａ、４２ｂの裏側には、板ばね形状の弾性部５２ａ、５２ｂが形成されている。図７に示されるように、この弾性部５２ａ、５２ｂは、第１円筒部２５ａと逃げ溝４４ａ、４４ｂのあるハウジング内周面の境であるトップハット２８の端面に当接し、規制リング部材５０を規制位置に押し返すことができるようにしている。
【００３９】
図７に示されるように、接続相手のチューブ１４の端末をハウジング１２内に挿入すると、チューブ１４のスプール部３０が規制リング部材５０に当たり、さらにチューブ１４を正規の結合位置まで押し込むと、規制リング部材５０のかんぬき部４２ａ、４２ｂがリテーナー１６側の係合溝４１ａ、４１ｂから離脱するとともに、ハウジング１２側の逃げ溝４４ａ、４４ｂにはいり、規制リング部材５０は、規制解除位置に移動する。
【００４０】
このように、接続相手のチューブ１４をハウジング１２に十分に押し込まないかぎり、規制リング部材５０は規制解除位置に移らないようになっているので、チューブ１４が不完全挿入状態にあるままリテーナー１６が疑似的にロックしてしまうことがなく、また、規制リング部材５０が規制解除位置に移動するまでは、リテーナー１６は、ハウジング１２から飛び出したままの状態になっており、感触はもちろんのこと、リテーナー１６の状態からチューブ１４が完全に挿入されていないことが一目瞭然であるので、この疑似ロックの状態が放置されることはなくなる。
【００４１】
以上のような第２実施形態によれば、第１実施形態と異なり、規制リンク部材５０をリテーナー１６から千切れる構造としていないため、規制リング部材５０の再利用が可能である。例えば、ディーラーなどでは、一度、チューブ１４をハウジング１２からはずした後で、再度組み付けるということが行われることがある。この第２実施形態のように、規制リング部材５０をばねの適用により変位させる形式であれば、再度組み付けた際にも、疑似ロックを確認することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明によれば、相手方チューブの端末を正規の完全結合位置まで挿入しないかぎり、リテーナーを押し込んでロックできないようにし、確実に疑似ロック状態を防止でき、しかも、疑似ロック状態を確実に防止することと、クイックコネクターを短くコンパクトにまとめることを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態によるクイックコネクターを示す分解斜視図。
【図２】リテーナーが仮組み位置にあるときのクイックコネクターの横断面図。
【図３】図３（ａ）は規制リング部材が規制位置にあるときのクイックコネクターの縦断面図で、図３（ｂ）は規制リング部材が規制解除位置にあるときのクイックコネクターの縦断面図。
【図４】リテーナーとつながる規制リング部材のかんぬき部を示す図。
【図５】図５（ａ）は、規制リング部材のかんぬき部がリテーナーにつながっている状態を示す図、図５（ｂ）は、規制リング部材のかんぬき部がリテーナーから離脱した状態を示す図。
【図６】本発明の第２の実施形態によるクイックコネクターに用いられる規制リング部材を示す斜視図。
【図７】規制リング部材が規制位置にあるときのクイックコネクターの縦断面図。
【図８】従来のクイックコネクターを縦断面図。
【図９】従来のクイックコネクターにおいて、相手チューブが不完全結合にある状態の縦断面図。
【符号の説明】
１０クイックコネクター
１２ハウジング
１４接続相手のチューブ
１６リテーナー
１８圧入取付部
２２窓部
２７ａ、２７ｂＯリング
３１ａ、３１ｂリテーナー脚部
４０規制リング部材
４２ａ、４２ｂかんぬき部
４３ａ、４３ｂせん断部
４４ａ、４４ｂ逃げ溝
５０規制リング部材
５２ａ、５２ｂ弾性部

Claims

スプール部を有する相手方のチューブの端末が挿入されるハウジングと、前記ハウジングに開口する窓部から軸方向と直角に挿入されるＵ字形のリテーナーとを有し、前記スプール部を前記リテーナーで拘束して前記相手方チューブと前記ハウジングとを結合するようにしたクイックコネクターにおいて、
前記スプール部の外径よりも同サイズ若しくはそれ以下のサイズの相手方チューブの外径よりも大きな内径を有し、前記リテーナーの移動を規制する規制位置と規制解除位置との間でハウジング内を軸方向に移動可能な規制リング部材を設け、
前記規制リング部材には、前記規制位置で前記リテーナーの脚部に干渉してリテーナーの移動を阻止するかんぬき部を形成し、
前記相手方チューブの端末が正規の結合位置までハウジング内に挿入されると、前記規制リング部材が前記規制解除位置に移動し、前記リテーナーの移動が可能な状態となるようにしたことを特徴とするクイックコネクター。
前記リテーナーの両側に延びる脚部先端の裏側に係合溝を形成し、前記リテーナーが仮組み位置にあるときに前記係合溝と同一直線上にあるように、軸方向を指向した逃げ溝を前記ハウジングの内周面に形成し、前記規制リング部材が規制位置から規制解除位置に移動すると、前記係合溝から前記かんぬき部が離脱すると同時に前記逃げ溝に受容されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のクイックコネクター。
前記規制リング部材とリテーナーは、規制位置にある前記規制リング部材が前記相手方チューブのスプール部により押し込まれることでせん断されるせん断部を介して前記かんぬき部が前記係合溝の部分につながる一体構造を有することを特徴とする請求項２に記載のクイックコネクター。
規制リング部材は、前記規制位置に当該規制リング部材を押し返す方向に付勢する弾性部を有することを特徴とする請求項２に記載のクイックコネクター。
前記リテーナーは、幅の小さな薄型のリテーナーからなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの項に記載のクイックコネクター。