(57)【要約】　　　（修正有）【課題】管体同士の結合操作性を維持して、がたつき発生要因をなくし、加工精度を緩和できるようにする。【解決手段】一方管体１が嵌合穴１４付きの雄側端部１３を形成し、他方管体２が嵌合穴２４付きの雌側端部２３を形成していると共に、雌側端部２３の外周に装着されて雌側端部の嵌合穴２４から管内へ突出する突起３３を有する連結具３を用いて、管体同士を軸方向に結合する管体の連結構造として、雄側端部１３が、当該管体１の端末に向かって次第に縮径したテーパー部１５を有していると共に、嵌合穴１４を突起３３よりも軸方向に長く形成しており、雌側端部２３の管内へ差し込まれて、雄側端部１３の嵌合穴１４に対する突起３３の係合状態を得る。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方管体が嵌合穴付きの雄側端部を形成し、他方管体が嵌合穴付きの雌側端部を形成しており、前記雌側端部の外周に装着されて前記雌側端部の嵌合穴から管内へ突出する突起を有する連結具を用いて、前記雄側端部を前記雌側端部の内径に挿入して前記突起を雄側端部の嵌合穴に係合することにより管体同士を軸方向に結合する連結構造であって、
前記雄側端部が、当該管体の端末に向かって次第に縮径したテーパー部を有していると共に、当該嵌合穴を前記突起よりも軸方向に長く形成しており、前記雌側端部の管内へ差し込まれて、前記雄側端部の嵌合穴に対する前記突起の係合状態を得て結合されることを特徴とする管体の連結構造。
【請求項２】
前記雄側端部が前記テーパー部より短く、かつ傾斜角度の大きな第２テーパー部を有している請求項１に記載の管体の連結構造。
【請求項３】
前記雄側端部の嵌合穴が、管体の軸方向に直線状に延びる長穴であると共に、前記突起が前記雌側端部の嵌合穴に係合される基部と、前記雄側端部の嵌合穴に係合される先端部とを異形状に形成している請求項１又は２に記載の管体の連結構造。
【請求項４】
前記突起が、前記雄側端部の嵌合穴と係合した初期係合位置から、前記雄側端部の雌側端部への更なる差し込みにより当該嵌合穴に対する圧接力を次第に増大して最終係合位置となる請求項１から３の何れかに記載の管体の連結構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管体同士を管体軸方向にワンタッチ操作により結合一体化するに好適な連結構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
管体の連結構造は、例えば、掃除機等の各種機器が分割された複数の管体を有し、各管体を当該機器の使用時等において必要長さ分だけ軸方向に結合し、機器の市販態様や使用後の収納時等に再び分離するような際に採用される。着脱操作性からは、ワンタッチ操作に欠けたり管体同士を周方向に正確に位置出しし難いねじ連結（雄・雌ねじによる螺合連結）等に代わるものとして、樹脂製の連結具が使用されることも多い。図８は下記文献１に開示されたものである。この構造では、一方管体１が嵌合穴１１付きの雄側端部１０を、他方管体２が嵌合穴２１付きの雌側端部２０をそれぞれ形成しており、雌側端部２０に装着される連結具４が用いられる。連結具４は、雌側端部２０に対応した断面略Ｃ形をなし、内周に突起４０を有している。そして、雄側端部１０が雌側端部２０に挿入されて、位置出しにより重ねられた嵌合穴１１，２１に対し雌側端部２０の外周に弾性的に装着される連結具４の突起４０を串差し状に係合し、該係合により管体１，２同士を結合する。操作としては、連結具４を雌側端部２０に予め仮装着しておき、雄側端部１０を雌側端部２０に挿入して位置出した状態から、連結具４を雌側端部２０の軸方向に若干移動して、突起４０を両嵌合穴１１，２１に係合することも可能である。
【０００３】
【特許文献１】
実公昭５１−４４５６５号公報（第１図〜第３図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した連結構造は、連結具４が簡易であり、又、突起４０が雄側端部１０の抜け方向と交差して各嵌合穴１１，２１に係合しているため結合強度を強くし易いが、次のような点で未だ満足できない。即ち、この構造では、嵌合穴１１，２１同士が完全に一致されていないと、突起４０が差し込み係合不能になる。この点は、同図のごとく雌側端部２０を少し径大に形成し、該径大部により雄側端部１０の差込量を規制して、嵌合穴１１，２１同士を一致させる様にしているが、前記径大部の立ち上げ基部Ｓ１側の寸法誤差、該基部Ｓ１に当接する雄側端部１０における端面の平面性等により、雄側端部１０を雌側端部２０の内径に差し込んだだけでは嵌合穴１１が嵌合穴２１に対し若干ずれ易くなるからである。また、この構造では、管体１，２同士が結合された状態で軸方向にがたつき易く、該がつきにより製品品質を維持できなくなる。これは、例えば、突起４０及び両嵌合穴１１，２１が加工精度上の寸法誤差を有していること、又、管体１，２同士の結合−分離を繰り返していると突起４０が摩耗し相対的に小さくなることによっても発生するからである。
【０００５】
本発明は上記した様な課題を解消するものである。その目的は、管体同士が差込操作により確実にがたつきなく結合できるようにして、結合操作性に優れ、がたつきに起因する品質低下要因をなくし、加工精度を緩和できるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、図１〜図７の例で特定すると、一方管体１が嵌合穴１４付きの雄側端部１３を形成し、他方管体２が嵌合穴２４付きの雌側端部２３を形成しており、前記雌側端部２３の外周に装着されて前記雌側端部の嵌合穴２４から管内へ突出する突起３３を有する連結具３を用いて、前記雄側端部１３を前記雌側端部２３の内径に挿入して前記突起３３を雄側端部１３の嵌合穴１４に係合することにより管体同士を軸方向に結合する連結構造であって、前記雄側端部１３が、当該管体１の端末に向かって次第に縮径したテーパー部１５を有していると共に、当該嵌合穴１４を前記突起３３よりも軸方向に長く形成しており、前記雌側端部２３の管内へ差し込まれて、前記雄側端部１３の嵌合穴１４に対する突起３３の係合状態を得て結合されることを特徴としている。
【０００７】
以上の連結構造では、例えば、連結具３が雌側端部２３に対し突起３３を嵌合穴２４に係合して管内に突出した状態に予め装着される。そして、嵌合穴１４と突起３３とを位置合わせした状態から、雄側端部１３を雌側端部２３の内径に差し込むことにより、雌側端部２３の内径に対するテーパー部１５の楔作用を伴って端部１３の外径部分に端部２３の内径部分が密接されると同時に、雄側端部１３の差込過程で突起３３が相対的に長い嵌合穴１４の最終係合位置で係止され、これにより、管体１，２同士は軸方向に一体に結合される。工夫点は、雌側端部２３の内径に対するテーパー部１５の差込構成により、管体１，２同士が多少の寸法誤差の存在によっても確実に密接できるようにしてがたつき発生要因を解消し、同時に、嵌合穴１４を軸方向に長く形成することにより、前記突起３３が嵌合穴１４の位置精度に左右されず、嵌合穴１４に係合した状態で嵌合穴１４の最終係合位置に係止されるようにしたことにある。
【０００８】
以上の本発明は、以下のごとく具体化されることが好ましい。
（請求項２）前記雄側端部１３が前記テーパー部１５より短く、かつ傾斜角度の大きな第２テーパー部１６を有している構成である。これは、例えば、第２テーパー部１６の存在により、前記した雌側端部２３に対する雄側端部１３の楔作用を伴った差込によって生じ易くなる喰い付きをなくし、雄側端部１３を再び外す際の負荷が過大にならないようにする。又、管体１，２同士の間に形成される段差を吸収し易くして外観を維持する。
（請求項３）前記雄側端部１３の嵌合穴１４が、管体の軸方向に直線状に延びる長穴であると共に、前記突起３３が前記雌側端部２３の嵌合穴２４に係合される基部３３ａと、前記雄側端部の嵌合穴１４に係合される先端部３３ｂとを異形状に形成している構成である。これは、例えば、雌側端部の嵌合穴２４に対する基部３３ａの係合力を相対的に強くしたり、雄側端部の嵌合穴１４に対する先端部３３ｂの挿入性及び係合力を同時に充足し易くする。
（請求項４）前記突起３３が、雄側端部１３の嵌合穴１４と係合した初期係合位置から、雄側端部１３の雌側端部２４への更なる差し込みにより当該嵌合穴１４に対する圧接力を次第に増大して最終係合位置となる構成である。これは、図６や図７の様な態様を特定したもので、雌側端部２３に対する雄側端部１３の挿入性を維持しながら、係合力を増大可能にする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の形態例を図面に基づいて説明する。図１は管体同士と連結具の関係を示す模式外観構成図である。図２は連結具構成を示し、同（ａ）は連結具単品の側面図、同（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図、同（ｃ）は図３（ｃ）のＢ−Ｂ線断面図である。図３（ａ）〜（ｃ）は管体同士を連結する操作要領を示している。図４は管体同士を分離する操作を示し、同（ａ）は係合解除時の断面であり、同（ｂ）は図３（ｃ）の状態に対応した連結具の下面図、同（ｃ）は図４（ａ）の状態に対応した連結具の下面図である。図５は図１の突起と嵌合穴の関係を示し、同（ａ）が模式図、同（ｂ）は突起の初期係合位置を、同（ｃ）は突起の最終係合位置を示している。図６と図７は２つの変形例を図５（ｂ）及び（ｃ）に対応して示す模式図である。
以下の説明では、発明対象となる各管体及び連結具の概要を述べた後、連結構造及び作動について詳述する。
【００１０】
（概要）対象の管体としては、一方管体１及び他方管体２の２つを図示しているが、通常は多数の管体がそれぞれ連結具３を介して軸方向に結合される。従って、図面上では、嵌合穴１４付の雄側端部１３を一方管体１に形成し、嵌合穴２４付の雌側端部２３を他方管体２に形成しているが、これは連結構造として捉えためであり、実際は次のような態様となる。即ち、管体を軸方向に多数（３以上）結合する態様（例えば、掃除機に着脱可能に連結される移動用の管体（円筒状パイプ材からなる柄等）では、結合後に両側に位置する管体を除き、単位管体として、雄側端部１３及び雌側端部２３が当該管体の両端に形成されることになる。また、各管体１，２は外径及び内径がほぼ同じく、軸方向に結合された際に連続したパイプ状となる。管体１，２は、金属製（アルミニウム製）を想定しているが、それ以外であっても差し支えない。
【００１１】
（連結構造）雄側端部１３は、第１テーパー部１５及び第２テーパー部１６を有し、嵌合穴１４を第１テーパー部１５に形成している。第１テーパー部１５は、管体１の端末側に位置し、該端末に向かって次第に縮径したテーパー形状、つまり外径が端末に近づくに従って次第に径小になっている。外周には、軸方向に延びた溝部１５ａが設けられ、嵌合穴１４が該溝部１５ａ内に貫通形成されている。嵌合穴１４は、溝部１５ａの途中から第２テーパー部１６の少し手前まで開口された長穴である。第２テーパー部１６は、第１テーパー部１５の頂部と管体１の外径とを接続しており、第１テーパー部１５に対し軸方向の長さ寸法が短く、かつ、傾斜角度が大きく急傾斜となるよう形成されている。なお、第１テーパー部１５は、雌側端部２３の管内に挿入されたとき、当該端部２３の内径が第１テーパー部１５の頂部又は第２テーパー部１６の底部（第１テーパー部１５との境界部分）に線接触状態で当接して差込過剰にならないように設定されている。これに対し、雌側端部２３は、端末より少し手前に嵌合穴２４を形成している。該嵌合穴２４は、円形に形成されていると共に、図５（ａ）に示したごとく穴内径が嵌合穴１４の穴全寸より小さくなっている。なお、雌側端部２３は、管体２の外径よりも若干径大となるよう形成してもよい。
【００１２】
連結具３は樹脂成形体であり、装着筒部３０及び被覆筒部３１と、装着筒部３０内に突設されて嵌合穴２４，１４に係合する突起３３とを一体に形成している。装着筒部３０は、図２のごとく円を変形した断面形状をなし、円弧部３０ａと、円弧部３０ａの両端から互いに接近する方向に傾斜している対の傾斜部３０ｂと、両傾斜部３０ｂと接続されている操作部３０ｃとからなる。各部は、装着軸部３０が突起３３と嵌合穴２４の係合を介し雌側端部２３に取り付けられた状態において、円弧部３０ａが雌側端部２３の外周のうち、半径以上の部分と密接し、操作部３０ｃが隙間３４を保って配置される。突起３３は、図５のごとく基部３３ａ及び先端部３３ｂが異形状に形成されている。基部３３ａは、水平断面が円形であり、全周が嵌合穴２４の内周に接した状態で係合される。なお、基部３３ａ及び嵌合穴１４は、比較的大きな係合力で着脱可能に係合される形状であればよく、水平断面が角形であっても差し支えない。先端部３３ｂは、略矩形板状であり、又、一端側が長く他端側（雌側端部２３の端末側に配置される側）が短く形成されている。これは、雄側端部１３が図３（ａ）のごとく雌側端部２３内に差し込まれたとき、溝部１５ａに乗り上げてから同（ｂ）のごとく弾性変位を伴って嵌合穴１４に係合し易くなるようにする。一方、被覆筒部３１は、管体１，２の外径とほぼ同じ内径Ｔの円筒状である。長さ的には、管体１，２を結合した状態で、雌側端部２３の一部と、雄側端部１３を形成しているテーパー部１６を覆う寸法に設定されている。また、被覆筒部３１は、装着筒部３０との間に設けられスリット３２を介し変形可能となっている。このスリット３２は、図４（ｂ）のごとく周囲方向に設けられた円弧スリット３２ａと、該スリット３２ａから被覆筒部３１の軸方向端末まで延びている横スリット３２ｂとからなる。なお、被覆筒部３１には、突起３３の位置を示唆する不図示の矢印、リブ、凹所等の案内部が外周に付設されている。該案内部は、雄側端部１３を雌側端部２３内に挿入する際、嵌合穴１４を該案内部と合わせて径方向の位置出しを行い易くする。
【００１３】
（結合作動）図３は管体１，２同士を連結具３を介して結合する要領を示している。図３（ａ）は、雄側端部１３を雌側端部２３内に差し込む初期状態を示している。なお、同図では、連結具３が雌側端部２３に対し突起３３と嵌合穴２４の係合を介して予め装着されている。該装着操作は、雌側端部２３が図１の配置から連結具３の装着筒部３０内へ挿入されると、端部２３の端面が突起３３に当たるが、図４（ａ）の例の如く操作部３０ｃを最大まで押しながら、連結具３を強制的に移動する。すると、突起３３が弾性変形しつつ嵌合穴２４に先端部３３ｂから挿入され、次に基部３３ｂが所定強度で係合される。図３（ｂ）は、雄側端部１３が雌側端部２３内に楔作用によりスムースに差し込まれ、先端部３３ｂが弾性変形しつつ上記した溝部１５ａから嵌合穴１４に挿入係合した状態である。この状態は、図５（ｂ）に示される初期係合位置であり、先端部３３ｂが嵌合穴１４の先端側の穴部分と係合している。図３（ｃ）及び図５（ｃ）は、雄側端部１３が図３（ｂ）の状態から更に差し込まれ、先端部３３ｂが嵌合穴１４内を摺動して穴端面に当たって規制された状態、つまり最終係合位置である。該最終係合位置では、雌側端部２３の開口縁部がテーパー部１５の頂部又はテーパー部１６に当たっており、又、被覆筒部３１がテーパー部１６を覆っている。以上の連結構造では、雄側端部１３が雌側端部２３の内径に対してテーパー部１５を差し込むことから、端部２３の先端穴縁が雄側端部１３の外径（テーパー部１５の対応する周囲部分、又は、テーパー部１６との間の境目を形成している周囲部分）に当接されるため従来のようながたつき発生を解消できる。加えて、突起３３が嵌合穴１４の初期係合位置から最終係合位置に摺動されることから、嵌合穴１４と、嵌合穴２４や突起３３との寸法精度が大幅に緩和されたり、寸法精度に左右されずに管体１，２同士を結合できる。
【００１４】
（分離作動）図４（ａ）と（ｃ）は嵌合穴１４と係合している突起先端部３３ａを係合解除する際の操作及び状態を示している。以上の連結具３は、操作部３０ｃを矢印方向へ押すと、装着筒部３０が被覆筒部３１側を支点として、突起３３が嵌合穴１４から抜ける方向へ動かされる。細部は、装着筒部３０において、円弧部３０ａが両傾斜部３０を介し雌側端部２３の外径から離れる方向へ移動される。この移動は、被覆筒部３１が円弧部３０ａと一体化しているため、円弧部３０ａと同方向へ負荷を受けて、スリット３２を介し、又、横スリット３２ｂの溝幅を同（ｂ）の状態から（ｃ）の様に拡大変形することにより可能となる。両管体１，２は、このような作動を伴って、図４（ａ）のごとく管体１を管体２の雌側端部２３から引き抜くことを可能にして、結合状態からワンタッチ操作にて分離される。
【００１５】
（変形例）図６の変形例は前記嵌合穴１４の穴形状を変更した例である。即ち、嵌合穴１４は、同図の左側に位置する初期係合位置側１４ａの開口幅と、右側に位置する最終係合位置側１４ｂの開口幅とを異なるように形成している。これに対し、図７の変形例は突起３３の先端部３３ｂの形状を変更した例である。即ち、先端部３３ｂは、同図の左側に位置する初期係合位置側３３ｃの幅寸法と、右側に位置する最終係合位置側３３ｂの幅寸法とを異なるように形成している。これらの構成は、雄側端部１３の嵌合穴１４が突起３３の先端部３３ｂと係合した初期係合位置から、雄側端部１３の雌側端部２４への更なる差し込みにより先端部３３ｂに対する圧接力を次第に増大して最終係合位置に達する様にしたものである。このため、両構成では、雌側端部２３に対する雄側端部１３の挿入性を維持しながら、嵌合穴１４に対する突起３３の先端部３３ｂの係合力を増大できるようにして、管体同士が結合状態、つまり掃除機等に付設されて使用時等において、近づく方向又は離間する方向の過大な負荷を受けてもがたつきの発生をより確実に阻止する。このように、本発明は請求項１で特定される要件を除き種々変形したり展開可能なものである。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明の連結構造では、雌側端部に対する雄側端部のテーパー部を介した密着作用と、連結具の突起に対する雄側端部の軸方向に長く延びた嵌合穴の寸法誤差吸収作用とにより、従来構造に対し結合操作性を良好にしたり、がたつき発生要因を解消したり、各部の加工精度を緩和できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各部材関係を示す模式構成図である。
【図２】上記連結具の側面と使用時の断面図である。
【図３】本発明を適用した連結操作を示す図である。
【図４】結合された管体同士の分離操作を示す図である。
【図５】図１の突起と嵌合穴の関係を示す構成図である。
【図６】図５の変形例を示す構成図である。
【図７】図５の他の変形例を示す構成図である。
【図８】従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
１，２は管体（一方管体と他方管体）
１３は一方管体の雄側端部
１４は嵌合穴
１５は第１テーパー部（テーパー部）
１６は第２テーパー部
２３は他方管体の雌側端部
２４は嵌合穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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