(57)【要約】【課題】管部材の接続状態に応じて流体の通路を自動で開閉する。【解決手段】コネクタ１は、流体の通路５をなす内壁面２０と、通路５に配置される中空のコマ３とを備えている。内壁面２０には、下流側に向けて次第に縮径するテーパ部２２と、テーパ部２２の下流に設けられて管部材４が接続される接続部２３とが含まれる。コマ３は、テーパ部２２に嵌合可能な側壁部３２と、側壁部３２に形成されて流体を取り入れる入口部３４と、側壁部３２の下流側に形成されて流体を排出する出口部３３と、側壁部３２の上流側に設けられて流体を受ける底壁部３１とを有する。管部材４が接続部２３に接続された状態では、出口部３３と管部材４とが連通し、側壁部３２がテーパ部２２との間に隙間をあけて配置される。一方、管部材４が接続部２３に接続されない状態では、底壁部３１が流体から受ける圧力により側壁部３２をテーパ部２２に嵌合させ、通路５を閉鎖する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が流通する通路をなす内壁面と、前記通路に配置される中空のコマと、を備えたコネクタであって、
前記内壁面には、前記通路の下流側に向けて次第に縮径するテーパ部と、前記テーパ部の下流に設けられ、管状の管部材が接続される接続部とが含まれ、
前記コマが、前記テーパ部に嵌合可能な側壁部と、前記側壁部に形成されて前記流体を取り入れる入口部と、前記側壁部の下流側に形成されて前記流体を排出する出口部と、前記側壁部の上流側に設けられて前記流体を受ける底壁部とを有し、
前記管部材が前記接続部に接続された状態では、前記出口部と前記管部材とが連通するとともに前記側壁部が前記テーパ部との間に隙間をあけて配置され、前記管部材が前記接続部に接続されない状態では、前記底壁部が前記流体から受ける圧力により前記側壁部を前記テーパ部に嵌合させるとともに前記通路を閉鎖する
ことを特徴とするコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の輸送に使われるチューブやパイプといった管部材を接続するためのコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、流体輸送用の管部材を接続する種々のコネクタが知られている。例えば、特許文献１には、Ｏリングが内部に装着されたコネクタが記載されている。このコネクタは、管部材（配管）が接続されない場合に、口部にプラグが差し込まれるようになっている。この構造によれば、コネクタに管部材が接続されない状態ではプラグがコネクタの口部を閉鎖するため、コネクタ内への異物侵入が防止される結果、コネクタ内のＯリングを保護できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第5901184号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、コネクタに管部材が接続されない状態では、前述したように異物侵入を防止するという観点だけでなく、コネクタからの流体の漏洩を防止するという観点においても、コネクタ内の流体通路を閉鎖することが好ましい。しかしながら、前述したようなプラグを用いる構造では、管部材が接続される場合とそうでない場合とでプラグを抜き差しする作業が必要となるため、手間がかかる。そこで、管部材が接続される場合とそうでない場合とで、流体の通路をより簡単に開閉できるようにする構造が求められている。
【０００５】
本件のコネクタは、前述したような課題に鑑み創案されたものであり、管部材の接続状態に応じて流体の通路を自動で開閉することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ここで開示するコネクタは、流体が流通する通路をなす内壁面と、前記通路に配置される中空のコマと、を備えたコネクタであって、前記内壁面には、前記通路の下流側に向けて次第に縮径するテーパ部と、前記テーパ部の下流に設けられ、管状の管部材が接続される接続部とが含まれ、前記コマが、前記テーパ部に嵌合可能な側壁部と、前記側壁部に形成されて前記流体を取り入れる入口部と、前記側壁部の下流側に形成されて前記流体を排出する出口部と、前記側壁部の上流側に設けられて前記流体を受ける底壁部とを有し、前記管部材が前記接続部に接続された状態では、前記出口部と前記管部材とが連通するとともに前記側壁部が前記テーパ部との間に隙間をあけて配置され、前記管部材が前記接続部に接続されない状態では、前記底壁部が前記流体から受ける圧力により前記側壁部を前記テーパ部に嵌合させるとともに前記通路を閉鎖することを特徴としている。なお、前記上流及び前記下流は、前記通路における前記流体の流れ方向を基準としている。
【０００７】
これにより、管部材が接続部に接続された状態では、流体がコマの入口部から取り入れられた後、出口部から管部材へと排出される。すなわち、この状態では、流体の通路がコマにより開放されるため、コネクタ内における流体の流通が許容される。一方、管部材が接続部に接続されない状態では、流体がコマの底壁部で塞き止められる。すなわち、この状態では、流体の通路がコマにより閉鎖されるため、コネクタ内における流体の流通が禁止される。
【発明の効果】
【０００８】
開示のコネクタによれば、管部材の接続状態に応じて流体の通路を自動で開閉することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係るコネクタのコネクタ本体とコマとを分解して示す模式図であり、コネクタ本体は断面図で示し、コマは側面図で示している。
【図２】図１のコネクタの模式的な断面図であり、管部材が接続されていない状態を示している。
【図３】図１のコネクタの模式的な断面図であり、管部材が接続された状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面を参照して、実施形態としてのコネクタについて説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。
【００１１】
［１．構成］
本実施形態のコネクタ１は、図１にそれぞれ示すように、流体の通路５が貫通形成されたコネクタ本体２と、通路５を閉鎖可能に形成された中空のコマ３とを備えている。以下、通路５を流れる流体の流れ方向を基準にして、上流及び下流を定める。図中の通路５では、下側が上流であり、上側が下流である。すなわち、流体は、図中の通路５において、下側から上側に向かって流れる。
【００１２】
図１には、コネクタ本体２の下流側の一部のみを示している。コネクタ本体２は、例えば、外観形状がＬ字型に形成され、内部の通路５も同様にＬ字状に屈曲して設けられる。本実施形態のコネクタ本体２には、通路５をなす内壁面２０として、主部２１，テーパ部２２，接続部２３が上流側から下流側へ向かってこの順に設けられている。すなわち、主部２１，テーパ部２２及び接続部２３は、コネクタ本体２内に連続して設けられ、通路５として機能する空間を区画している。
【００１３】
主部２１は、円柱形状を囲む面であって、テーパ部２２及び接続部２３の何れの部位よりも大きな径をもつ。一方、テーパ部２２は、円錐台形状を囲む面であって、主部２１よりも小さい径から下流側に向かって次第に縮径する。主部２１とテーパ部２２との間には、上流側を向く段差面２４が形成される。
【００１４】
接続部２３は、管状の管部材４が接続される（すなわち、管部材４が下流側から差し込まれる）部位である。接続部２３は、詳細には、互いに径が異なる二つの円柱形状を囲む面であって、テーパ部２２の最小径と同一径の大径部２３Ａと、大径部２３Ａよりも小径の小径部２３Ｂとで構成される。小径部２３Ｂは、大径部２３Ａの下流側に設けられ、コネクタ本体２における通路５の下流端をなす。小径部２３Ｂの径は、管部材４の外径よりも僅かに大きく設定される。小径部２３Ｂには、管部材４を接続された状態に保持する図示しない保持機構が設けられる。なお、管部材４は、例えばポリアミド（ＰＡ）樹脂で形成される。
【００１５】
本実施形態の主部２１，テーパ部２２及び接続部２３は、同一の軸心Ｃ１上に形成されている。主部２１には、通路５に向かって突出する複数のリブ（突起）２５が形成される。リブ２５は、例えば、主部２１の周方向に等間隔に配置される。リブ２５は、通路５におけるコマ３の位置を規制する機能をもつ。
【００１６】
コマ３は、通路５に配置される。コマ３は、流体の流れ方向に沿って揺動可能に設けられ、その位置に応じて通路５を開閉する。本実施形態のコマ３は、外観形状が略円錐台形状である。すなわち、コマ３の側面視形状は略台形である。コマ３は、例えばスチールで形成される。
【００１７】
コマ３は、円板形状の底壁部３１と、底壁部３１の外縁部からその軸心Ｃ２に沿って次第に縮径した円錐筒状の側壁部３２と、側壁部３２の先端において開口した環状の出口部３３と、側壁部３２に形成された入口部３４とを有する。図２に示すように、コマ３は、軸心Ｃ２が流体の流れ方向に沿うとともに出口部３３が底壁部３１よりも下流側に位置する姿勢で、通路５に配置される。以下、コマ３が通路５に配置されているものとして、コマ３の構成を流体の流れ方向に関連させて説明する。
【００１８】
底壁部３１は、通路５を閉鎖する栓として機能をもつ。底壁部３１は、側壁部３２の上流側に設けられ、流体の流れ方向に直交するように配置される。したがって、底壁部３１は、その外面（上流側を向く表面）３１ａで流体を略垂直に受ける。
【００１９】
側壁部３２は、テーパ部２２に嵌合可能となるように形成される。具体的には、側壁部３２は、軸心Ｃ２に対する傾斜角度が、テーパ部２２の軸心Ｃ１に対する傾斜角度と等しくなるように形成される。本実施形態では、側壁部３２の軸心Ｃ２に沿う寸法が、テーパ部２２の軸心Ｃ１に沿う寸法よりも大きくされている。側壁部３２は、テーパ部２２に嵌合した状態である場合、その上流側（すなわち底壁部３１側）の部分が周方向の全域にわたってテーパ部２２に面接触する。
【００２０】
出口部３３は、側壁部３２の下流側に形成される。出口部３３は、コマ３における下流端部に相当し、コマ３の内部を流れた流体を下流側へ排出する排出口として機能する。出口部３３は、管部材４が接続部２３に接続された状態である場合に、管部材４と連通する。なお、出口部３３の開口径は、管部材４の内径と略等しい大きさに設定される。
【００２１】
入口部３４は、側壁部３２の外側からコマ３の内部に流体を取り入れる取入口として機能する。本実施形態では、四つの略矩形状の入口部３４が側壁部３２の周方向に等間隔に配置されている場合を例示する。各入口部３４は、側壁部３２のうちの下流側（すなわち出口部３３側）の部分に形成されている。より具体的には、入口部３４は、側壁部３２がテーパ部２２に嵌合した状態で、テーパ部２２と面接触しない領域に設けられている。
【００２２】
コマ３は、管部材４が接続部２３に接続されない状態では、底壁部３１が流体から受ける圧力により側壁部３２をテーパ部２２に嵌合させるとともに、底壁部３１の外面３１ａが段差面２４と略面一（略同一平面上）に配置され、通路５を閉鎖する。一方、図３に示すように、コマ３は、管部材４が接続部２３に接続された状態では、底壁部３１がリブ２５に当接して設けられ、出口部３３と管部材４とが連通するとともに、側壁部３２の全体がテーパ部２２との間に隙間をあけて配置される。
【００２３】
［２．作用及び効果］
まず、コネクタ１に管部材４が接続される場合について説明する。この場合、管部材４が接続部２３に対して下流側から差し込まれる。このとき、管部材４の端部４ａがコマ３の出口部３３に当接し、管部材４が通路５内の流体の圧力に抗してコマ３を上流側へと押す。そして、図３に示すように、コマ３の底壁部３１がリブ２５と接触し、コマ３がリブ２５と管部材４とに挟持された状態となる位置まで移動すると、接続部２３に対する管部材４の接続が完了する。
【００２４】
このように管部材４が接続部２３に接続された状態では、コマ３の出口部３３と管部材４とが連通するとともに、コマ３の側壁部３２の全体がテーパ部２２との間に隙間をあけて配置される。すなわち、この状態では、図３中に太矢印に示すように、通路５内の流体が入口部３４からコマ３の内部へと流れた後、出口部３３から管部材４へと流出可能となる。言い換えると、コマ３は、管部材４が接続部２３に接続された状態では、コネクタ１内における流体の流通を許容する。
【００２５】
次に、管部材４のコネクタ１への接続が解除される場合について説明する。この場合、管部材４が接続部２３から引き抜かれる。これに伴い、コマ３は、管部材４との接触が解除され、通路５内の流体から底壁部３１の外面３１ａに作用する圧力により下流側へと移動する。そして、図２に示すように、側壁部３２がテーパ部２２に嵌合し、底壁部３１の外面３１ａが段差面２４と略面一となる位置までコマ３が移動すると、通路５が底壁部３１で閉鎖される。
【００２６】
すなわち、管部材４が接続部２３に接続されない状態では、底壁部３１が流体から受ける圧力により側壁部３２をテーパ部２２に嵌合させるとともに通路５を閉鎖する。この状態では、図２中に太矢印に示すように、通路５内の流体が底壁部３１で塞き止められるため、流体がコマ３よりも下流側へ流れなくなる。このように、コマ３は、管部材４が接続部２３に接続されない状態では、コネクタ１内における流体の流通を禁止する。
【００２７】
したがって、コネクタ１によれば、管部材４の接続状態に応じて流体の通路５を自動で開閉することができる。すなわち、前述したように、管部材４が接続部２３に接続される場合は、管部材４が接続部２３に差し込まれる動作に連動してコマ３が上流側へと移動するため、図３に示すように管部材４が接続部２３に接続された状態では、通路５を自動で開放することができる。一方、管部材４の接続が解除される場合は、管部材４が接続部２３から引き抜かれる動作に連動してコマ３が下流側へと移動するため、図２に示すように管部材４が接続されない状態では、通路５を自動で閉鎖することができる。
【００２８】
なお、このように自動で通路５を閉鎖可能な自動閉鎖型のコネクタ１を用いれば、管部材４が接続される場合とそうでない場合とで、従来行われていたプラグの抜き差し作業を不要とすることができる。このため、様々な構造の流体回路（回路の設定，変更）に対して、より容易に対応することができる。
【００２９】
［３．変形例］
前述したコネクタ本体２及びコマ３の各形状は一例である。流体の通路５をなす内壁面２０とコマ３とは、前述したように嵌合可能な形状であればよく、コマ３は、例えば外観形状が角錐台形状や半球状とされてもよい。また、コマ３の底壁部３１は、管部材４が接続部２３に接続されない状態で通路５を閉鎖可能であればよく、その外面３１ａが曲面であってもよいし、段差面２４と面一に設けられなくてもよい。さらに、コマ３の入口部３４及び出口部３３は、少なくとも一つずつ設けられればよく、その形状は特に限定されない。
なお、通路５を流れる流体の種類は特に限定されない。コネクタ１は、車両をはじめ、流体の回路が設定される様々な装置，構造体に適用可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１  コネクタ
２  コネクタ本体
３  コマ
４  管部材
４ａ  端部
５  通路
２０  内壁面
２１  主部
２２  テーパ部
２３  接続部
２３Ａ  小径部
２３Ｂ  大径部
２４  段差面
２５  リブ
３１  底壁部
３１ａ  外面
３２  側壁部
３３  出口部
３４  入口部
Ｃ１  通路５の軸心
Ｃ２  コマ３の軸心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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