(57)【要約】【課題】コネクタのプラグをソケットに挿入して連結する際の挿入抵抗ができるだけ小さくなるようにした配管用コネクタを提供する。【解決手段】接続すべき一方の管端にソケット４０を取付け、他方の管端にプラグ２０を取付ける。ソケット４０には、対向する両側の周面に一対の切欠き溝５３を設け、この切欠き溝５３に門形をなすストッパ６０を装着する。プラグ２０には、その軸方向に沿った断面形状において、先端側から第１テーパ部２２と、平坦部２３と、第２テーパ部２４とが連続して設けられ、この第２テーパ部２４の頂部に前記ストッパが嵌合する溝２５が形成されている。ソケット４０内周には、プラグ２０外周との間を気密的にシールするシールリングが配置されている。プラグ２０をソケット４０に挿入する過程で、シールリング５０が第１テーパ部２２から平坦部２３に移るＲ状部分２７に至った後に、ストッパ６０が第２テーパ部２４に当接するように構成されている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続すべき一方の管端に取付けられる略管状のソケットと、他方の管端に取付けられる略管状のプラグとで構成され、前記ソケットには、対向する両側の周面に一対の切欠き溝が設けられ、この切欠き溝に門形をなすストッパが装着されており、前記プラグには、その軸方向に沿った断面形状において、先端側から第１テーパ部と、平坦部と、第２テーパ部とが連続して設けられ、この第２テーパ部の頂部に前記ストッパが嵌合する溝が形成されており、前記ソケット内周には、前記プラグ外周との間を気密的にシールするシールリングが配置されていて、前記プラグを前記ソケットに挿入する過程で、前記シールリングが前記第１テーパ部から前記平坦部に移るＲ状部分に至った後に、前記ストッパが前記第２テーパ部に当接するように構成したことを特徴とする配管用コネクタ。
【請求項２】
前記シールリングが前記Ｒ状部分を通って前記平坦部に乗り上げる前に、前記ストッパが前記第２テーパ部に当接するように構成した請求項１記載の配管用コネクタ。
【請求項３】
前記プラグの軸方向に沿った断面における前記Ｒ状部分の曲率半径Ｒが１５〜５０ｍｍである請求項１又は２記載の配管用コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車におけるエンジンの冷却系統や吸気系統などにおける流体配管に好ましく使用される配管用コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動車のラジエータホースなどの接続に際して、一方の管の端部に取付けたソケットに、他方の管の端部に取付けたプラグを挿入するだけで、ワンタッチで接続されるようにした配管用コネクタ（管継手）が広く利用されている。
【０００３】
このような配管用コネクタとして、例えば特開平１０−９４７０号公報には、雌管（ソケット）の外周に外周溝を設け、その外周溝に内外径を貫通して所要角度で対向する切欠き溝を設け、無切欠き溝部の谷周径部に止具腕（ストッパ）を係合させ、各切欠き溝に上記止具腕から伸びる各係止腕を架け渡して係止させ、各係止腕の一部は雌管内に突出して、雄管（プラグ）の外周の溝に嵌合するようにしたものが開示されている。
【０００４】
このような配管用コネクタにおいては、ソケットの切欠き溝を通してソケット内周に突出するストッパが、プラグ外周の溝に係合しやすくするため、プラグにはストッパを上記溝に案内するテーパ壁が形成されている。
【０００５】
また、コネクタを接続した状態で、配管内部を流れる流体が漏れないように気密的にシールするため、ソケット内周とプラグ外周との間には、シールリングが配置されている。
【０００６】
そして、プラグの先端を上記ソケットに挿入し、上記シールリングに挿通させて、上記ストッパを上記プラグの溝に嵌合させやすくするため、プラグは、その軸方向に沿った断面形状において、先端側から第１テーパ部と、平坦部と、第２テーパ部とが連続して設けられている。
【０００７】
この場合、第１テーパ部は、プラグの先端をシールリング内に挿入しやすくする作用をなし、平坦部は、その外周にシールリングが配置されてソケット内周との間を気密的にシールさせる作用をなし、第２テーパ部は、ストッパを拡径させてプラグの溝に落し込むガイド面として作用する。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−９４７０号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の配管用コネクタにおいては、プラグをソケットに挿入する過程で、シールリングが第１テーパ部から平坦部に移る部分を通過する前に、ストッパが前記第２テーパ部に当接しながら拡径されるため、挿入抵抗が極めて大きくなるという問題があった。
【００１０】
すなわち、図５には、シールリングによってもたらされる挿入抵抗Ａと、ストッパによってもたらされる挿入抵抗Ｂと、それらの合計からなる全体としての挿入抵抗Ｃとが記載されている。
【００１１】
シールリングが第１テーパ部から平坦部に移る部分を通過するとき、挿入抵抗Ａは、図中点線Ｘをピークとする曲線となる。シールリングが第１テーパ部から平坦部に乗り上げると、この挿入抵抗Ａは急激に低下して最後はほぼ一定の値となる。
【００１２】
これに対して、ストッパが第２テーパ部に当接して拡径されながら上昇することに伴う挿入抵抗Ｂは、シールリングによる挿入抵抗Ａがピークとなる前に発生して徐々に高くなり、挿入抵抗Ａのピークから少し遅れた図中点線Ｙで示す部分でピークとなる。
【００１３】
この結果、それらの合計からなる全体としての挿入抵抗Ｃは、上記挿入抵抗Ａのピークにほぼ重なる位置Ｘでピークとなり、その大きさは、位置Ｘにおける挿入抵抗Ａ＋挿入抵抗Ｂとなるため、両者が加算されてかなり大きくなっている。
【００１４】
このように挿入抵抗が大きいために、プラグをソケット内に強い力で押し込まなければならず、自動車のエンジンなどが配設された狭い隙間に手を入れて作業をする際の支障となることがあった。
【００１５】
したがって、本発明の目的は、コネクタのプラグをソケットに挿入して連結する際の挿入抵抗ができるだけ小さくなるようにした配管用コネクタを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第１は、接続すべき一方の管端に取付けられるソケットと、他方の管端に取付けられるプラグとで構成され、前記ソケットには、対向する両側の周面に一対の切欠き溝が設けられ、この切欠き溝に門形をなすストッパが装着されており、前記プラグには、その軸方向に沿った断面形状において、先端側から第１テーパ部と、平坦部と、第２テーパ部とが連続して設けられ、この第２テーパ部の頂部に前記ストッパが嵌合する溝が形成されており、前記ソケット内周には、前記プラグ外周との間を気密的にシールするシールリングが配置されていて、前記プラグを前記ソケットに挿入する過程で、前記シールリングが前記第１テーパ部から前記平坦部に移るＲ状部分に至った後に、前記ストッパが前記第２テーパ部に当接するように構成したことを特徴とする配管用コネクタを提供するものである。
【００１７】
上記発明によれば、プラグをソケットに挿入すると、プラグ先端の第１テーパ部がシールリングの内周に入り、シールリングを圧縮させながら進行する。これによる挿入抵抗は、シールリングが第１テーパ部から平坦部に移るＲ状部分を通過するときに最大になる。
【００１８】
しかし、本発明では、シールリングが上記Ｒ状部分に至った時点では、ストッパがまだ第２テーパ部に当接していないので、シールリングによる挿入抵抗が最大になった時点では、ストッパによる抵抗はまだ発生していないか、あるいは極めて小さい状態にある。
【００１９】
その後、シールリングが平坦部に乗り上げるにつれて、シールリングによる挿入抵抗は急激に低下し、その代わりにストッパが第２テーパ部に当接して上り始めるので、ストッパによる抵抗が増大する。しかし、ストッパによる抵抗のピークは、シールリングによる抵抗のピークよりも通常は小さいので、シールリングの挿入抵抗のピーク時よりも挿入抵抗が高くなることはない。
【００２０】
このように、シーリングによる挿入抵抗と、ストッパによる挿入抵抗とが、できるだけ重ならないようにして、全体としての挿入抵抗のピークを小さくすることができる。
【００２１】
本発明の第２は、前記第１の発明において、前記シールリングが前記Ｒ状部分を通って前記平坦部に乗り上げる前に、前記ストッパが前記第２テーパ部に当接するように構成した配管用コネクタを提供するものである。
【００２２】
上記発明によれば、シールリングによる挿入抵抗のピークと、ストッパによる挿入抵抗のピークとが距離的に離れすぎないようにし、シールリングによる挿入抵抗のピークを通過した時点で、作業者が接続完了したと勘違いして挿入を途中でやめてしまい、接続不良を起こすことを防止できる。
【００２３】
また、シールリングがＲ状部分に至る位置と、ストッパが第２テーパ部に当接する位置とが必要以上に離れないようにして、接続に要する挿入経路をできるだけ短くし、コネクタをコンパクト化することができる。
【００２４】
本発明の第３は、前記第１又は第２の発明において、前記プラグの軸方向に沿った断面における前記Ｒ状部分の曲率半径Ｒが１５〜５０ｍｍである配管用コネクタを提供するものである。
【００２５】
上記発明によれば、シールリングが第１テーパ部からＲ状部分を通過して平坦部に乗り上げる過程で発生する挿入抵抗のピークを低くすることができる。すなわち、シールリングによる挿入抵抗は、上記Ｒ状部分の曲率半径が小さくなるほど高くなり、上記Ｒ状部分の曲率半径が大きくなるほど低くなる。
【００２６】
そして、シールリングによる挿入抵抗を低くすることにより、全体としての挿入抵抗が低くなると共に、シールリングによる挿入抵抗のピークと、ストッパによる挿入抵抗のピークとの間の落ち込みを小さくして、作業者が接続完了したと勘違いして挿入を途中でやめてしまい、接続不良を起こすことを、より効果的に防止できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１〜３には、本発明の配管用コネクタの一実施形態が示されている。図１は同コネクタの斜視図であって、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は連結状態を示す斜視図、図２は同コネクタのプラグをソケットに挿入して連結する過程を示す説明図であって、（ａ）はシールリングに第１テーパ部が挿入され始めた状態を示す図、（ｂ）はシールリングが第１テーパ部からＲ状部分を通過して平坦部に乗り上げる状態を示す説明図、（ｃ）はストッパが第２テーパ部を上った状態を示す説明図、図３は同コネクタのプラグの挿入位置と挿入抵抗との関係を示す説明図であって、（ａ）はプラグの拡大側面図、（ｂ）は挿入位置と挿入抵抗との関係を示す図表である。
【００２８】
図１に示すように、このコネクタ１０は、接続すべき一方の管の端部に取付けられるプラグ２０と、他方の管の端部に取付けられるソケット４０と、ソケット４０に装着される屈曲ワイヤで形成されたストッパ６０とで構成されている。
【００２９】
ソケット４０は、その一端に、図示しない接続すべき他方の管、例えばホース、チューブ等が接続される取付け口４１を有し、他端に、前記プラグ２０を受け入れる挿入口４３を有している。取付け口４１は、ソケット本体部に対して約６０度の角度で屈曲されて延出するように形成されている。取付け口４１の先端部には環状のリブ４２が形成され、接続される管に対する抜け止め効果を高めている。
【００３０】
ソケット４０の本体部は、前記プラグ２０を受け入れる大きさ、形状の筒状をなしている。特に図２（ｂ）に示すように、ソケット４０の本体部は、段階的に拡径する形状をなし、取付け口４１の連結部分から、やや拡径した内径の第１拡径部４４と、この第１拡径部４４からやや拡径した第２拡径部４５と、第２拡径部４５から更に拡径した第３拡径部４６とを有する。
【００３１】
図２に示すように、ソケット４０の内周において、上記第１拡径部４４と第２拡径部４５との間には段部４７が形成され、上記第２拡径部４５と第３拡径部４６との間には段部４８が形成されている。そして、段部４８には、断面Ｌ字状で環状に形成された押えリング４９が装着されている。
【００３２】
更に、前記段部４７と上記押えリング４９との間に形成される環状の溝には、シールリング５０が設置されている。すなわち、シールリング５０は、段部４７と押えリング４９とによって、所定の位置に保持されている。なお、押えリング４９は、ソケット４０の内周に、溶着、接着などの手段で接合されている。
【００３３】
再び図１を参照すると、ソケット４０の第３拡径部４６には、プラグ２０の後述する位置決め用突起が挿入されるガイド溝５１が形成され、このガイド溝５１の外周は、部分的に膨出した壁部５２をなしている。
【００３４】
第３拡径部４６には、ストッパ６０が挿入される切欠き溝５３が形成されている。切欠き溝５３は、第３拡径部４６の周方向の対向する部分に沿って、ソケット４０の内外を貫通するようにスリット状に形成されている。
【００３５】
第３拡径部４６外周の切欠き溝５３の上半部には、切欠き溝５３の対向縁部から突出する一対のリブ５４が形成され、これらのリブ５４がストッパ６０を挟んで確実に保持するようにしている。また、第３拡径部４６外周の切欠き溝５３の途中の部分には、周方向に沿った断面がＶ字状の凹部５５が形成されている。更に、第３拡径部４６外周の切欠き溝５３の下端には、ストッパ６０の端部を収容するためのコ字状の壁で囲まれた収容凹部５６が形成されている。
【００３６】
ストッパ６０は、全体として門形に屈曲させたワイヤ等で構成されている。ストッパ６０の中央部には、前記膨出壁部５２の外周に適合する外方屈曲部６１が形成されている。ストッパ６０の両端部には、ソケット４０の軸方向、挿入口４３側に向けてほぼ９０°で屈曲された前方屈曲部６２が形成されている。更に、前方屈曲部６２からやや基部寄り部分には、内側に円弧状に屈曲した内方屈曲部６３が形成されている。
【００３７】
上記ストッパ６０をソケット４０に装着するには、まず、ストッパ６０の両端部を広げながら、ソケット４０の切欠き溝５３に挿入しつつ上方から被せる。すると、ストッパ６０の前方屈曲部６２が、ソケット４０外周のＶ字状の凹部５５に嵌合して仮保持される。この状態で更に強く下方に押し込むと、ストッパ６０の両端部が再び広がりながらスライドし、前方屈曲部６２が収容凹部５６に嵌合する。
【００３８】
このとき、ストッパ６０の両端部は、ソケット４０の切欠き溝５３に挿入されて、その一部が切欠き溝５３の内周から内側に突出した状態となり、特に内側屈曲部６３は、内側に大きく突出する。このとき、ストッパ６０の各端部は、切欠き溝５３の円周を弦のように横切って、切欠き溝５３と上下２箇所で交差するが、上記内側屈曲部６３は、そのうちの下方の交差部分に形成されている。
【００３９】
一方、プラグ２０は、図２、３に示すように、その軸方向に沿った断面において、先端側から、第１テーパ部２２と、ストレート部２３と、第２テーパ部２４とを連続して形成した形状をなすと共に、第２テーパ部２４の頂部外周に、環状溝部２５と位置決め用突起２６とが形成された構造をなしている。なお、第１テーパ部２２からストレート部２３に移る部分には、所定の曲率半径Ｒ１からなるＲ状部分２７が設けられている。
【００４０】
図３（ａ）において、Ｒ状部分２７の曲率半径Ｒ１は１５〜５０ｍｍが好ましい。また、プラグ２０の外径ａは３０〜３５ｍｍが好ましく、プラグ２０の先端からＲ状部分２７の中央までの距離ｂは８〜９ｍｍが好ましく、Ｒ状部分２７の中央から平坦部２３と第２テーパ部２４との境界までの距離ｃは１２〜１６ｍｍが好ましく、第２テーパ部２４の始端から終端までの距離ｄは１０〜１２ｍｍが好ましい。ただし、上記距離ｂ、ｃ、ｄはいずれも軸方向における距離である。この実施形態では、Ｒ状部分２７の曲率半径Ｒ１が３０ｍｍ、距離ｂが８．５ｍｍ、距離ｃが１４．４ｍｍ、距離ｄが１０．４ｍｍとされている。
【００４１】
そして、前記ソケット４０の第１拡径部４４は、プラグ２０の第１テーパ部２２及びストレート部２３が挿入される内径をなしている。また、ソケット４０の第２拡径部４５に配置されたシールリング５０は、プラグ２０のストレート部２３に密接する内径とされている。更に、ソケット４０の第３拡径部４６は、プラグ２０の第２テーパ部２４、環状溝部２５及び位置決め用突起２６等を収容できる内径とされている。なお、位置決め用突起２６は、ソケット４０の前記ガイド溝５１に挿入され、それによってプラグ２０とソケット４０との組み付け角度が規制されるようになっている。
【００４２】
次に、このコネクタ１０の作用について説明する。
プラグ２０の位置決め用突起２６をソケット４０のガイド溝５１に挿入しながら、プラグ２０をソケット２０に挿入していくと、まず、プラグ２０の第１テーパ部２２が、ソケット２０内に配置されたシールリング５０内に当接し、シールリング５０をソケット２０内壁に押し付けながら、プラグ２０が押し込まれる。このときの状態が図２（ａ）に示され、図３（ｂ）の挿入抵抗Ａが０から立ち上がる部分に相当する。
【００４３】
そして、プラグ２０の第１テーパ部２２と平坦部２３との間に形成されたＲ状部分２７がシールリング５０内周に挿入され、シールリング５０がＲ状部分を通過する過程で、シールリング５０による挿入抵抗Ａがピークに達する。このときの状態が図２（ｂ）に示され、図３（ｂ）のＸの地点に相当する。
【００４４】
この実施形態では、上記挿入抵抗Ａがピークに達する上記Ｘの地点で、ストッパ６０が第２テーパ部２４に当接するようになっている。そして、挿入抵抗Ａがピークをすぎると、今度は、ストッパ６０が第２テーパ部２４を上ることによる挿入抵抗Ｂが立ち上がってくる。
【００４５】
図２（ｃ）に示すように、ストッパ６０が第２テーパ部２４を上りつめた状態が図３（ｂ）のＹの地点に相当し、このとき上記挿入抵抗Ｂがピークになる。その後、ストッパ６０は、プラグ２０の溝２５に落し込まれて嵌合し、プラグ２０とソケット４０との接続が完了する。
【００４６】
その結果、挿入抵抗Ａと挿入抵抗Ｂとを合成した全体としての挿入抵抗Ｃは、挿入位置Ｘで最も高い第１のピークＰ１となり、その後やや低下した後に再び上昇して、挿入位置Ｙで第１のピークＰ１よりも低い第２のピークＰ２となり、その後は低下して一定のレベルになる。そして、最も高い第１のピークＰ１のときに、ストッパ６０による挿入抵抗Ｂは、まだ立ち上がっていないので、全体としての第１のピークＰ１は、挿入抵抗Ａのピークとほぼ同じになり、全体としてのピークを低くすることができる。
【００４７】
したがって、プラグ２０のソケット４０への挿入抵抗を小さくして、コネクタ１０の接続作業を容易にすることができる。
【００４８】
図４には、本発明によるコネクタの他の実施形態が示されており、（ａ）はプラグの拡大側面図、（ｂ）は挿入位置と挿入抵抗との関係を示す図表である。
【００４９】
この実施形態は、前記プラグ２０のＲ状部分２７の曲率半径Ｒ２が５０ｍｍと長くされている点が前記実施形態と相違しており、他の構造は、前記実施形態と基本的に同じである。
【００５０】
そして、図４（ｂ）に示すように、プラグ２０のＲ状部分２７の曲率半径Ｒ２を大きくとったことにより、シールリング５０による挿入抵抗Ａのピークが低くなり、しかもピーク前後の裾野が広くなっている。また、ストッパ６０による挿入抵抗Ｂは、前記実施形態と同様に挿入抵抗Ａがピークになってから立ち上がり始める。
【００５１】
その結果、挿入抵抗Ａと挿入抵抗Ｂとを合成した全体としての挿入抵抗Ｃは、その第１ピークＰ１が前記実施形態よりも低くなり、かつ、第１ピークＰ１前後の裾野が広くなり、更にストッパ６０による挿入抵抗Ｂに起因する第２ピークＰ２が第１ピークＰ１に近づくため、第１ピークＰ１と第２ピークＰ２との間の谷部が平均化されて小さくなっている。
【００５２】
したがって、この実施形態では、全体としての挿入抵抗Ｃのピークが更に低くなり、第１ピークＰ１と第２ピークＰ２との間の谷部がほとんど消失する。その結果、コネクタ１０を比較的弱い挿入力で容易に接続できると共に、第１ピークＰ１を越した後の谷部、すなわち挿入抵抗の挿入途中での低下がほとんどなくなるので、挿入途中で接続が完了したと誤認して挿入をやめてしまい、接続不良を起こすことも確実に防止できる。
【００５３】
なお、ストッパ６０の第２テーパ部２４への当接は、シールリング５０がＲ状部分２７に至った後に行われるようにすればよいが、更にシールリング５０が平坦部２３に乗り上げるまでに行われるようにすることが好ましい。それによって第１ピークＰ１と第２ピークＰ２との間の谷部を小さくすることができ、プラグ２０及びソケット４０の軸方向長さを短くして、コネクタ１０をコンパクト化することができる。
【００５４】
また、上記において、シールリング５０がＲ状部分２７に至る位置とは、第１テーパ部２２からＲ状部分２７に接触しはじめる位置を意味する。また、シールリング５０が平坦部２３に乗り上げる位置とは、シールリング５０による挿入抵抗Ａがピークを過ぎて低下して一定値になる位置を意味する。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、シーリングによる挿入抵抗と、ストッパによる挿入抵抗とが、できるだけ重ならないようにして、全体としての挿入抵抗のピークを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による配管用コネクタの斜視図であって、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は連結状態を示す斜視図である。
【図２】同コネクタのプラグをソケットに挿入して連結する過程を示す説明図であって、（ａ）はシールリングに第１テーパ部が挿入され始めた状態を示す図、（ｂ）はシールリングが第１テーパ部からＲ状部分を通過して平坦部に乗り上げる状態を示す説明図、（ｃ）はストッパが第２テーパ部を上った状態を示す説明図である。
【図３】同コネクタのプラグの挿入位置と挿入抵抗との関係を示す説明図であって、（ａ）はプラグの拡大側面図、（ｂ）は挿入位置と挿入抵抗との関係を示す図表である。
【図４】本発明によるコネクタの他の実施形態を示し、（ａ）はプラグの拡大側面図、（ｂ）は挿入位置と挿入抵抗との関係を示す図表である。
【図５】従来の一例におけるコネクタの挿入位置と挿入抵抗との関係を示す図表である。
【符号の説明】
１０　コネクタ
２０　プラグ
２２　第１テーパ部
２３　平坦部
２４　第２テーパ部
２５　環状溝部
２７　Ｒ状部分
４０　ソケット
４７　段部
４９　押えリング
５０　シールリング
５３　切欠き溝
６０　ストッパ
【図１】
2004125035.tif 000003
【図２】
2004125035.tif 000004
【図３】
2004125035.tif 000005
【図４】
2004125035.tif 000006
【図５】
2004125035.tif 000007