(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
雄継手部材と、雌継手部材と、前記雄継手部材と雌継手部材とを結合するリテーナーとからなり、前記雄継手部材が雌継手部材に十分に挿入されていない状態では、当該リテーナーにより両者の結合をロックすることができない配管用管継手において、
前記リテーナーは、前記雌継手部材と同軸的にかつ周方向に回転可能に係合する回転形のリテーナーからなり、このリテーナーに、前記雌継手に十分に挿入された状態にある雄継手部材のスプール部を規制可能な複数の爪部材を対称的に設け、前記雌継手部材の内周部にはリテーナーの回転とともに前記爪部材が摺動するカム面を形成し、前記カム面は、前記リテーナーがアンロックの回転位置からロックの回転位置に回転するにしたがって爪部材の内側間隔を当該雄継手部材のスプール部の外径よりも狭めるような曲面を有することを特徴とする配管用継手。
【請求項２】
前記リテーナーには、前記雌継手部材の外周部を摺動可能に係合する複数の脚部が一体に設けられ、前記雌継手部材の外周部には前記脚部を係止させて当該リテーナーをそれぞれアンロック位置、ロック位置に規制する突起部が形成され、前記雌継手部材の内周部には、当該リテーナーのアンロック位置で前記爪部材の内側間隔が前記雄継手部材のスプール部の外径よりも広くなる位置に待避させる凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の配管用継手。
【請求項３】
前記リテーナーは、ロック位置で雌継手部材に装着されるトップハットの端面に当接し、このトップハットの離脱を防止するリング状のトップハット押え部材が一体に設けられたことを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載の配管用継手。
【請求項４】
前記リテーナーがロック位置にある状態で、雌継手部材を雄継手部材を挿入すると、雄継手部材のスプール部が爪部に規制されてそれ以上の雄継手部材の挿入が阻止され、かつ、当該雄継手部材の先端が前記雌継手部材内のＯリングまで到達しないようになっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの項に記載の配管用継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
【従来の技術】
本発明は、配管用継手に係り、特に、自動車や産業機械等の油空圧回路などでパイプ同士の接続に用いられるクイックコネクター型の配管用継手に関する。
【０００３】
【従来の技術】
例えば、自動車の燃料供給系では、燃料パイプを接続する管継手としてクイックコネクターと呼ばれる継手が広く用いられている。
【０００４】
クイックコネクターは、接続すべきパイプにそれぞれ取り付けられる雌継手部材、雄継手部材と、これらを結合するリテーナーを主要な構成要素としており、ボルト等の締結要素を用いることなく、雄継手部材を雌継手部材に挿入するだけでパイプ同士を簡単にワンタッチで接続することができる。
【０００５】
この種のクイックコネクターには、これまで様々な構造のものが考案されている。クイックコネクターでは、要求される機能としては、結合が強固であること、接続が簡易であること、シール性能が高いことなどの他に、不完全結合になり難いことも重要な機能である。ここでいう不完全結合とは、雄継手部材が雌継手部材に完全に差込まれていない状態のまま、リテーナーによって擬似的に結合されてしまうことをいう。
【０００６】
このような不完全結合を防止するように改良したクイックコネクターとしては、例えば、米国特許第５５４２７１６号（特表平１０−５０９２３２号公報）に開示されているものがある。
【０００７】
そこで、この従来のクイックコネクターを図７乃至図９に示す。
図７において、クイックコネクター１０は、雌継手部材１２と、雄継手部材１４と、これらを結合するリテーナー１６とから構成されている。図９は、雌継手部材１２と雄継手部材１４とがリテーナー１６によって完全に結合されている状態を示している。このクイックコネクター１０は、基本的に、雌継手部材１２に雄継手部材１４を完全に挿入しないかぎり、リテーナ１６を雌部材１４に窓部１９から差込んでもリテーナー１６が正常にロック作動しないように構成されており、これにより擬似ロックによる不完全結合を防止するものである。
【０００８】
まず、図７、図９において、雌継手部材１２は、図示しないパイプとの取付側である圧入取付部１３と円筒状のハウジング１５とが一体となっているものである。ハウジング１５は、雄継手部材１４が挿入される側である連結部１８を含み、この連結部１８の側面には、リテーナ１６を挿入するための窓部１９が形成されている。ハウジング１５は、このような連結部１８から、これよりも順次小径になる第１の円筒部２１ａ、第２の円筒部２１ｂにつながるようになっている。
【０００９】
一方、雄継手部材１４には、その先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２０が形成されている。このスプール部２０は、窓部１９から差込まれたリテーナー１６に係合し、これにより、雄継手部材１４が抜けないように拘束される。
【００１０】
図８に示すように、リテーナー１６は、一体成形されたプラスチック製のＵ字形の部材で、その本体２２は、両側に平行に延びる脚部２３ａ、２３ｂを含む。脚部２３ａ、２３ｂの内側には、湾曲する対向面を有するリブ２４ａ、２４ｂが一体形成されており、このリブ２４ａ、２４ｂは、雄継手部材１４の外周部に嵌合するようなっている。
【００１１】
図９は、雌継手部材１２と雄継手部材１４とがリテーナー１６によって結合されている状態での縦断面を示す図である。
【００１２】
図９において、雌継手部材１２の窓部１９の軸方向の幅をＬとすると、リテーナー１６の長さは、窓部１９の軸方向の幅Ｌと略等しく設定されており、また、窓部１９の軸方向と直角な方向の幅とリテーナー１６の幅も略等しく設定されている。そして、窓部１９を形成する側壁２５ａ、２５ｂのうち、雄継手部材１４の挿入方向前側の側壁２５ａと、リテーナー１６のリブ２４ａ、２４ｂの挿入方向前側の端面２６ａとの間にできる隙間の幅Ｌ1が、雄継手部材１４のスプール部２０の幅よりも略同じか、あるいは大きく設定されている。そして、雄継手部材１４を雌継手部材１２に挿入し、圧入取付部１３と第２円筒部２１ｂの間の段部に雄継手部材１４の先端が当接するか、あるいはスプール部２０がトップハット３２に当たるまで完全に押し込んだ状態では、スプール部２０は、ちょうどリテーナー１６のリブ２４ａ、２４ｂの端面２６ａと窓部１９の側壁２５ａの間にできる空間部３４に位置決めされるようになっており、リテーナー１６を半径方向にスライドさせて押し込むことが可能となる。
【００１３】
したがって、図７（ａ）において窓部１９に臨ませたリテーナー１６をスライドさせるようにして押し込むと、図７（ｂ）の状態になって、リテーナー１６の脚部２３ａ、２３ｂの外側面に形成された爪３０ａ、３０ｂ（図８参照）が連結部１８の下縁部に係合し、リテーナー１６はロックされるようになっている。
【００１４】
そして、リテーナー１６で正常にロックした状態では、雄継手部材１４のスプール部２０は、リテーナー１６のリブ端縁部２６ａに当接し、雄継手部材１４の軸方向の後退移動が阻止される。このようにして、雄継手部材１４が雌継手部材１２から抜けないように両者は強固に結合される。このとき、雄継手部材１４の外周部と第１円筒部２１ａの内周面の間に介装されるＯリング３１ａ、３１ｂはこれらの隙間をシールすることができる。なお、これらのＯリング３１ａ、３１ｂは、スペーサ３２を間に介して装着されるとともに、スリーブ状のトップハット３３によって、連結部１８の方へ飛び出して離脱しないように保持されている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
雌継手部材１２、雄継手部材１４には、種々のサイズのものがある。例えば、雄継手部材１４には、そのスプール部２０から先端までの長さが異なるものがある。本来、リテーナー１６は、雄継手部材１４を雌継手部材１２に挿入してから押し込むべきところ、リテーナー１６を先に押し込んでしまい、その後で、雄継手部材１４を雌継手部材１２に挿入すると、スプール部２０は、リテーナー１６のリブ２４ａ、２４ｂの端縁部２６ａの反対側の端縁部２６ｂに当接して、雄継手部材１４をそれ以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２０から先端までが長い雄継手部材１４であると、Ｏリング３１ｂが効いてシールしてしまう結果、そのまま圧力試験を合格して不完全結合が見過ごされてしまう可能性がある。
【００１６】
また、リテーナー１６を継手軸方向と直角な特定の方向から押し込む型式であるため、配管回りのレイアウト上の制約を受けて、実際に車両の配管に組み込む接続作業の作業性が悪くなる場合がある。さらには、一旦接続してしまうと、周囲のスペースに余裕のないところでは、外すのが容易でないという問題がある。
【００１７】
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、確実に相手方パイプの雄継手部材が押し込まれていないと、リテーナーによる結合を不可能とし、しかも、リテーナーのロック操作を回転式とすることで、配管回りのレイアウト上の制約を受けずに簡単に着脱することができるようにした配管用継手を提供することにある。
【００１８】
【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、本発明は、雄継手部材と、雌継手部材と、前記雄継手部材と雌継手部材とを結合するリテーナーとからなり、前記雄継手部材が雌継手部材に十分に挿入されていない状態では、当該リテーナーにより両者の結合をロックすることができない配管用管継手において、前記リテーナーは、前記雌継手部材と同軸的にかつ周方向に回転可能に係合する回転形のリテーナーからなり、このリテーナーに、前記雌継手に十分に挿入された状態にある雄継手部材のスプール部を規制可能な複数の爪部材を対称的に設け、前記雌継手部材の内周部にはリテーナーの回転とともに前記爪部材が摺動するカム面を形成し、前記カム面は、前記リテーナーがアンロックの回転位置からロックの回転位置に回転するにしたがって爪部材の内側間隔を当該雄継手部材のスプール部の外径よりも狭めるような曲面を有することを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明においては、前記リテーナーには、前記雌継手部材の外周部を摺動可能に係合する複数の脚部が一体に設けられ、前記雌継手部材の外周部には前記脚部を係止させて当該リテーナーをそれぞれアンロック位置、ロック位置に規制する突起部が形成され、前記雌継手部材の内周部には、当該リテーナーのアンロック位置で前記爪部材の内側間隔が前記雄継手部材のスプール部の外径よりも広くなる位置に待避させる凹部が形成されていることが好ましい。
【００２０】
また、前記リテーナーは、ロック位置で雌継手部材に装着されるトップハットの端面に当接し、このトップハットの離脱を防止するリング状のトップハット押え部材を一体に設けるようにしてもよい。
【００２１】
さらに、前記リテーナーがロック位置にある状態で、雌継手部材を雄継手部材を挿入すると、雄継手部材のスプール部が爪部に規制されてそれ以上の雄継手部材の挿入が阻止され、かつ、当該雄継手部材の先端が前記雌継手部材内のＯリングまで到達しないようになっていることが好ましい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による配管用継手の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、図７乃至図９に示した従来の配管用継手と共通する構成要素には、同一の参照符号を付して説明する。
【００２３】
図１、図２は、本実施の形態による配管用継手を示す斜視図で、参照符号４０は雌継手部材を示し、参照符号４２は雄継手部材を示している。図３は、雌継手部材４０と雄継手部材４２とを結合するリテーナー４４を示す。図１では、リテーナー４４は雄継手部材４２との結合をロックする位置にあり、図２ではアンロックする位置にある。
【００２４】
図１、図２において、雌継手部材４０は、図示しないパイプとの取付側である竹の子形の圧入取付部１３と段付き円筒形状のハウジング４５とが一体となっている構造のもので、ハウジング４５は、順次小径になる第１の円筒部２１ａ、第２の円筒部２１ｂを含み、これらを経て圧入取付部１３が連続するようになっている。このハウジング４５には、雄継手部材４２を挿入するための挿入口が一端に開口している。また、ハウジング４５の側面には二つの窓部４６が大きく開いており、ハウジング４５に同軸的に係合しているリテーナ４４の円周方向の回転が許容されるようになっている。
【００２５】
図５に示すように、雌継手部材４０の第１円筒部２１ａの内部にはＯリング３１ａ、３１ｂが収装されており、これらのＯリング３１ａ、３１ｂは第１円筒部２１ａの内周面と雄継手部材４２との隙間をシールすることができる。なお、これらのＯリング３１ａ、３１ｂは、スペーサ３２を間に介して装着されるとともに、スリーブ状のトップハット３３によって、外に飛び出して離脱しないように保持されている。
【００２６】
一方、雄継手部材４２には、その先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２０が形成されている。
【００２７】
図３において、リテーナー４４は、中心に関して１８０度対称な位置に配置された２つで対をなす爪部材４８ａ、４８ｂと、この爪部材４８ａ、４８ｂの外側面から一体的にＬ字形に突き出した脚部５０ａ、５０ｂと、リング状のトップハット押え部材５１とが一体に形成された樹脂製の部材である。トップハット押え部材５１は、ブリッジ部５３ａ、５３ｂを介して脚部５０ａ、５０ｂと同軸的に連結されている。この脚部５０ａ、５０ｂの先端部は、窓部４６の周方向に伸びる内縁部のうち、挿入口に近い方の内縁部４６ａに係合し、これにより、リテーナー４４は窓部４６の内縁部４６ａを案内として周方向に回転可能になっている。爪部材４８ａ、４８ｂは、雄継手部材４２を間に対峙するように対向し、後述するように、リテーナー４４の回転にともなって次第にその内側面の間隔が狭まることで雄継手部材４２の外周面に押し付けられるようになっている。
【００２８】
次に、図４に示すように、雌継手部材４０のハウジング４５においては、挿入口の内径部に爪部材４８ａ、４８ｂの各々の背面が摺動するカム面５２ａ、５２ｂが形成されているとともに、これらのカム面５２ａ、５２ｂは凹部５４ａ、５４ｂに連続している。この凹部５４ａ、５４ｂの位置では、ハウジング４５には肉厚の厚い部分と薄い部分とで段差５５ａ、５５ｂが形成されている。
【００２９】
図４（ａ）に示す回転位置がアンロック位置である。リテーナー４４の爪部材４８ａ、４８ｂは凹部５４ａ、５４ｂに待避した状態にあって、この位置では爪部材４８ａ、４８ｂの内側面の間隔は、雄継手部材４２のスプール部２０の外径よりも広くなっており、したがって、雌継手部材４０に雄継手部材４２を挿入すると、そのスプール部２０がリテーナー４４の爪部材４８ａ、４８ｂの間を通過することができる。
【００３０】
他方、図４（ｂ）に示す回転位置がロック位置である。このロック位置では、爪部材４８ａ、４８ｂの内側面の間隔は、雄継手部材４２のスプール部２０の外径よりも狭くなっており、好ましくは、雄継手部材４２の外周面に押し付けられる程度の狭さである。したがって、リテーナー４４がロック位置にあると、爪部材４８ａ、４８ｂの表側の端面４９ａにスプール部２０が当たって、それ以上雄継手部材４２を挿入することができないようになっている（図６（ａ）参照）。
【００３１】
なお、図４（ａ）に示すように、雌継手部材４０のハウジング４５の外周部には、リテーナー４４の脚部５０ａの鉤状の先端部が係止することで、このリテーナー４４の位置をアンロック位置に位置決めする第１突起部５６と、リテーナー４４の脚部５０ａ、５０ｂの鉤状の先端部がともに係合することで、リテーナー４４の位置をロック位置に保持する第２突起部５８ａ、５８ｂが形成されている。
【００３２】
次に、図５は、本実施形態の配管用継手の縦断面を示す図で、図５（ａ）は、リテーナー４４が図４（ａ）のアンロック位置にあるときに、雄継手部材４２を雌継手部材４０に十分に差し込んだ状態の縦断面を示している。雄継手部材４２のスプール部２０はリテーナー４４の爪部材４８ａ、４８ｂの間を通過できるので、雄継手部材４２を奥まで十分に差し込むことができる。
【００３３】
そして図４（ａ）のアンロック位置から図４（ｂ）のロック位置まで、リテーナー４４を時計回りに約９０度回転させると、爪部材４８ａ、４８ｂはカム面５２ａ、５２ｂに乗り上げ、このカム面５２ａ、５２ｂを摺動するにつれて爪部材４８ａ、４８ｂの間隔が狭まり、ロック位置では、爪部材４８ａ、４８ｂは雄継手部材４２の管体に密着するに至る。このようにリテーナー４４によってロックされた状態では、図５（ｂ）に示されるように、雄継手部材４２のスプール部２０は、爪部材４８ａ、４８ｂの裏側の端面４９ｂで規制されて抜管が阻止されるので、雌継手部材４０と雄継手部材４２はリテーナー４４によって確実に結合される。なお、この結合状態では、同時に、リテーナー４４の有するリング状のトップハット押え部材５１の端面に全周に亘って当接し、トップハット３３の離脱を阻止するために押さえ付けている。
【００３４】
このようにリテーナー４４を回転させるだけで、簡単に雌継手部材４０と雄継手部材４２とを確実に結合でき、また、外すときは逆回りにリテーナー４４を回せば、雄継手部材４２を簡単に抜くことができる。
【００３５】
次に、図６は、雌継手部材４０と雄継手部材４２とが不完全結合している状態での縦断面を示す図である。まず、図６（ａ）は、リテーナー４４をロックしてしまった後で、雄継手部材４２を雌継手部材４０に差し込んだ場合である。この場合、リテーナー４４の爪部材４８ａ、４８ｂの内側間隔は、ほぼ雄継手部材４２の管体の外径に等しいので、雄継手部材４２のスプール部２０が爪部材４８ａ、４８ｂの入口側の端面に当たってこれ以上差し込むことができない。この不完全な結合状態では、雄継手部材４２の先端部がＯリング３１ａ、３１ｂまで到達しないように、Ｏリング３１ａ、３１ｂの位置、スプール部２０から先の長さ等が設定されているため、Ｏリング３１ａ、３１ｂのシールが効くことがないので、不完全結合が看過されることなく圧力試験等で必ず不完全結合状態を発見することができる。
【００３６】
次に、図６（ｂ）は、リテーナー４４がアンロック位置にあって、雌継手部材４０への雄継手部材の４２の差し込みが中途半端である場合である。この場合は、リテーナー４４をロック位置に回そうとしても、リテーナー４４の爪部材４８ａ、４８ｂが雄継手部材４０のスプール部２０に当たって狭くならないため、回すことができない。したがって、改めて、雄継手部材４２を十分に押し込めば、今度は、リテーナー４４をロック位置に回すことができ、確実に雄継手部材４０と雌継手部材４２を結合することきができる。
【００３７】
【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、確実に相手方パイプの雄継手部材が押し込まれていないと、リテーナーによる結合を不可能とし、しかも、リテーナーのロック操作を回転式とすることで、配管回りのレイアウト上の制約を受けずに簡単に着脱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による配管用継手の一実施形態を示し、リテーナーがロック位置にある場合の斜視図。
【図２】図１の配管用継手のリテーナーがアンロック位置にある場合の斜視図。
【図３】リテーナーの斜視図。
【図４】図４（ａ）はリテーナーがアンロック位置にある雌継手部材の端面図、図４（ｂ）はリテーナーがロック位置にある雌継手部材の端面図。
【図５】図５（ａ）は雌継手部材に雄継手部材を差し込んだ状態での縦断面図、図５（ｂ）は雌継手部材と雄継手部材とがリテーナーによって結合された状態での縦断面図。
【図６】図６（ａ）は雄継手部材を雌継手部材に差し込む前にリテーナーをロックした状態での縦断面図、図６（ｂ）は、雄継手部材を雌継手部材に中途半端に差し込んだ状態を示す縦断面図。
【図７】従来のクイックコネクター形の配管用継手を示す斜視図。
【図８】図７の配管継手に用いられるリテーナーの斜視図。
【図９】図７の配管用継手の縦断面図。
【符号の説明】
２０  スプール部
３３  トップハット
４０  雌継手部材
４２  雌継手部材
４４  リテーナー
４５  ハウジング
４６  窓部
４８ａ、４８ｂ  爪部材
５０ａ、５０ｂ  脚部
５１  トップハット押え部材
５２ａ、５２ｂ  カム面
【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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【図９】
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