JP2004169829A

JP2004169829A - 配管継手構造

Info

Publication number: JP2004169829A
Application number: JP2002336950A
Authority: JP
Inventors: Makoto Yoshino; 誠吉野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-11-20
Filing date: 2002-11-20
Publication date: 2004-06-17

Abstract

【課題】ワンタッチで接続できるとともに、シール性を向上して外部からの水分や異物の浸入を防止できる配管継手構造を提供すること。
【解決手段】膨出部３を有する雄側配管１の挿入部２を雌側継手５の挿入口６に挿入する際、雄側配管１に装着した係止部材１０で固定する。係止部材１０は、リング状に形成して膨出部３の第２係合面３ｂに係合可能な支持本体部１１と、支持本体部１１に４箇所で支持するアーム部１６を備える弾性係止部１３と、支持本体部１１と弾性係止部１３とを離隔する方向に付勢するコイルばね１６とからなる。各アーム部１６は、先端に係止爪部１７を有して、挿入口６の係止溝６２に係止可能に形成する。コイルばね１８は、係止爪部１７を係止溝６２の係止面６５に係止すると同時に雄側配管１の膨出部３と雌側継手５の先端当接面６３とを圧接させてシール性を高める。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は流体用配管部材、例えば、冷凍サイクルの冷媒用配管部材を連結するのに好適な配管継手構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、冷凍サイクルの冷媒用配管部材を連結する配管継手構造においては、雄側継手としての第１の配管部材と雌側継手としての第２の配管部材を連結する際、コストアップにならないように構成することや、配管継手部より水分や異物が浸入しないようにシール性を向上して構成することが課題として挙げられていた。例えば、従来の配管継手構造においては、図１２に示すような配管継手構造（特許文献１）や、図１３に示すような配管継手構造（特許文献２）が知られている。
【０００３】
前者の特許文献１に示されている配管継手構造では、配管外周面より膨拡状の鍔部１０１を有する第１の配管部材１００とテーパ外面１０６を有する第２の配管部材１０５とを接続した後で、両配管部材１００・１０５を固定する第１の固定部材１１０と第２の固定部材１１５とが、それぞれ第１の配管部材１００と第２の配管部材１０５を覆うように構成されている。第１の固定部材１１０は、筒状に形成されるとともに内部に螺旋状の突起部１１１を備え、第２の固定部材１１５は、筒状に形成されるとともに突起部１１１に係合可能な爪部１１６を備えている。そして第１の配管部材１００が第２の配管部材１０５に挿入された後、第２の固定部材１１５を第１の固定部材１１０に対して回転させることによって、爪部１１６が突起部１１１に係合されて第１の固定部材１１０と第２の固定部材１１５がロックされ、それに伴って、第１の固定部材１１０の筒部の先端に形成される鍔部係合部１１２が、第１の配管部材１００の鍔部１０１を押圧し、第２の固定部材１１５のテーパ内面１１７が第２の配管部材１０５のテーパ外面１０６を押圧することによって、第１の配管部材１００と第２の配管部材１０５とが連結可能に構成される。
【０００４】
また後者の特許文献２に示されている配管継手構造では、雄側配管１２０を雌側配管１２５に接続する際、雄側配管１２０の挿入部１２１には、継手部材１３０を外嵌させるとともに、挿入部１２１内に筒状圧入部材１２２を嵌入することによって挿入部１２１を拡径させて継手部材１３０を挿入部１２１に固着させている。継手部材１３０は、雄側配管１２０の挿入部１２１に外嵌する筒状基部１３１と、筒状基部１３１の外周縁部の任意の箇所から雌側配管１２５側に向かって突出するとともに先端側に係止爪部１３３を有する複数のアーム部１３２とを備えている。
【０００５】
一方、雌側配管１２５は、雄側配管１２０の挿入部１２１の外周面と複数のアーム部との間を挿入するように形成されるとともに、外周面には前述のアーム部１３３に係止可能な爪部１２６を備えている。
【０００６】
そして、継手部材１３０を装着した雄側配管１２０を雌側配管１２５に挿入することによって、継手部材１３０のアーム部１３２の係止爪部１３３と雌側配管１２５の爪部１２６とが係止することによって、雄側配管１２０と雌側配管１２５とは、軸方向に脱着されずに接続することができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−３３２５６３号公報（４〜５頁、図１）
【特許文献２】
特開平１１−３４４１８３号公報（４−８頁、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の特許文献に示されている配管継手構造のうち、前者の場合、第１の固定部材１１０と第２の固定部材１１５とを第１の配管部材１００と第２の配管部材１０５と別に製作してそれぞれ突起部１１１あるいは爪部１１６を備えてそれぞれ係合するように構成していることから、両固定部材１１０・１１５の成形費と組付作業費がコストアップとなるとともに、コイルばねの作用により第１の配管部材１００と第２の配管部材１０５との端部が互いに離れる方向に付勢されていることから、がたつきを生じて外部からの水分や異物の浸入の虞れが発生していた。
【０００９】
また、後者の場合では、継手部材１３０に形成されているアーム部１３２は、筒状基部１３１の外周面から複数突出して形成されるとともに、係止爪部１３３と爪部１２６との係止状態が相互に圧接する方向に力が付加されていないことから、雄側配管１２０と雌側配管１２５とは密閉するようには構成されていない。従って、前述と同様、外部からの水分や異物の浸入の虞れが生じていた。
【００１０】
外部から水分や異物が浸入して冷媒とともに流れることによって、冷媒の流れを悪くしたり熱交換器の作動を低下させたりする要因となっていた。
【００１１】
従って、本発明は、上述の課題を解決するものであり、コスト低減は勿論のこと、外部からの水分や異物の浸入を防止できるように構成した配管継手構造を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る配管継手構造は、上記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、雄側配管を雌側継手部に接続する際に、雄側配管を雌側継手部に固定する係止部材が、雄側配管を覆う支持部と、支持部に支持される係止部と、支持部と係止部とを相互に離隔する方向に付勢するばね手段とを備えている。
【００１３】
つまり、係止部材の支持部を雄側配管の膨出部端面に当接させた状態で、係止部材を雄側配管に装着させて、雌側継手部の挿入口に挿入すると、係止部材の係止部が雌側継手部の挿入口に案内されて拡径するとともに、拡径された係止部は雄側配管の進入につれて案内部を越えることによって、弾性力により復帰され、縮径して係止爪部を雌側継手部の係止溝に係止することとなる。
【００１４】
この際、ばね手段が係止部材の支持部と係止部とを離隔する方向に付勢力を有していることから、つまり係止部の係止爪部を雌側継手部の係合溝と係合する方向に付勢し、同時に支持部で雄側配管の膨出部を雌側継手部側に向かって押圧することにより、膨出部が雌側継手部の挿入口端面と圧接することとなって、雄側配管と雌側継手部とを密着状態に形成することができる。
【００１５】
従って、雄側配管と雌側継手部との当接部位においてがたつきを発生することなく外部からの水分や異物の浸入を防止することができてシール性を向上することができる。しかも、雄側配管を雌側継手部に挿入することによって、雄側配管に装着された係止部材で両配管部材をロックできることから、ワンタッチで雄側配管を雌側継手部に接続して固定することができ、コストを低減して配管作業を容易に行うことができる。
【００１６】
また、請求項２記載の発明では、前記挿入部より膨出した膨出部を有する雄側配管を、係合溝を有して突出形成された挿入口を備えた雌側継手部に接続する際に、雄側配管を雌側継手部に固定する配管継手であって、
雄側配管を雌側継手部に接続する際に、雄側配管の膨出部端面にリング状に形成された支持部の支持部端面を係止させた後、雄側配管の挿入部を雌側継手部の挿入口に挿入すると、配管継手の支持部に支持された係止部が雌側継手部の案内部によって拡径する方向に撓むように作用される。係止部の先端に形成された係止爪部は案内部で拡径された後、案内部を越えることによって、弾性力で復帰されて雌側継手部の係止溝に係止される。同時に、配管継手の支持部と係止部間を相互に離隔するように配置されたばね手段によって、係止爪部を係止溝端面に押圧する方向に付勢するとともに、雄側配管の膨出部を支持部端面で押圧することとなって、雄側配管と雌側継手部とを圧接する方向に付勢力を作用させる。
【００１７】
これによって、雄側配管の膨出部と雌側継手部の挿入口端面との接触面を強固に係合させることからシール性を向上することができ、外部からの水分や異物の浸入を防止することができる。
【００１８】
しかも配管継手は、雄側配管をワンタッチで雌側継手部に接続して固定することができ、コストアップとならずに組付作業を行うことができる。
【００１９】
請求項３記載の発明では、請求項２記載の発明による係止部が、先端部に係止爪部を備えた少なくとも２以上のアーム部と、各アーム部を連接する底板部とを一体的に形成するとともに、アーム部を支持部の円周上に支持して底板部でばね手段の一端を支持するように形成することから、複数のアームを一体化した係止部を支持部に短時間で装着でき、また、係止部材を装着した雄側配管を雌側継手部に挿入する際には、係止部材を構成する各部材が脱落することなくワンタッチでバランスよく係止部材が雌側継手部に係止することができることから、組付作業を容易にして組付コストの低減を図ることができる。
【００２０】
請求項４記載の発明では、請求項２記載の発明におけるばね手段が、支持部側あるいは係止部の底板部のいずれかに固着されていれば、係止部を支持部に装着する際に、コイルばねを脱落させないで容易に装着することができる。
【００２１】
請求項５記載の発明では、請求項１記載の発明による係止爪部を雌側継手部の係合溝からリリースする際、係止部材を回転させて、係止爪部を雌側継手部の挿入口の円周上に形成された切り欠き溝の位置に合わせれば、係止爪部が雌側継手部の環状溝への係止を解除することができて、雄側配管を雌側継手部から容易に脱着することができる。
【００２２】
請求項６記載の発明では、請求項１記載の発明における雄側配管の膨出部と雌側継手部の挿入口端面との接触面がそれぞれテーパ面どうしで当接されていれば、接触面積を大きくしてシール性を向上することができ、外部からの水分や異物の浸入をさらに防止することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
実施形態の配管継手構造は、図１に示すように、先端の挿入部２に挿入部２の外周面より膨出した円環状の膨出部３を有する雄側配管１を、突出形成した挿入口６を有する雌側継手５に挿入して接続し、雄側配管１に装着された係止部材１０で雄側配管１を雌側継手５に固定するように構成されている。
【００２５】
雄側配管１の挿入部２は、雄側配管１の一般部外径より大径に形成され、膨出部３の前方（雌側継手５側）にシール溝４が形成されてシール溝４にＯリング８が装着されている。膨出部３の先端面側は、雌側継手部５の挿入口端面と係合する第１係合面３ａとして形成され、膨出部３の後端面側は、係止部材１０の支持本体部１１の側面と係合可能な第２係合面３ｂとして形成されている。
【００２６】
雌側継手５には、挿入口６の内周面に形成される雄側配管１の挿入孔６１と、挿入口６の外周面に形成される係止溝６２と、挿入口６の入口端面に形成される当接面６３と、当接面６３の外周面側に形成される案内テーパ面６４を有し、図１中、係合溝６２の左端面は、係止部材１０の係合爪部１７が係止する係止面６５として形成される。
【００２７】
一方、係止部材１０は、図１〜３に示すように、樹脂製の材料で形成されたリング状の支持本体部１１と、支持本体部１１に複数のアーム部１６を支持する弾性係止部１３と、支持本体部１１と弾性係止部１３との間に配置されるコイルばね１８（図１参照）とを備えて構成されている。
【００２８】
支持本体部１１は、樹脂製の材料で形成され、図４に示すように、中央部に雄側配管１を挿通する挿通孔１１ａを有してリング状に形成され、外周面の複数箇所（図例では４箇所）に円周方向に等間隔で軸方向に沿って形成する切り欠き溝１１ｂを設けている。この切り欠き溝１１ｂには弾性係止部１３のアーム部１６が挿入される。また、支持本体部１１の一方の側面（挿入側）は雄側配管１の膨出部３の端面に係合する係合面Ｉ２ａとして形成され、反対側の側面はコイルばね１８が係止する係止面１２ｂとして形成される。
【００２９】
弾性係止部１３は、図例においては、中央部に雄側配管１を挿通する挿通孔１４を形成した円板状の底板部１５と、底板部１５の外周縁部から等間隔で４箇所に突出するように配置されたアーム部１６とを備えて一体的に形成され、それぞれのアーム部１６の先端には、アーム部１６から下方内側に突出する下方突起状で略三角状の係止爪部１７を備えている。
【００３０】
底板部１５から突出する４本のアーム部１６の内径は、自然状態で、本体支持部１１の対向する切り欠き部１３間の内径より小径に形成され、弾性係止部１３を支持本体部１１に装着する際、各アーム部１６が支持本体部１１の切り欠き溝１３の底面に当接して拡径され、拡径されることによって支持本体部１１側に付勢力を作用させ、これによって弾性係止部１３は支持本体部１１に一体的に固定される。
【００３１】
なお、支持本体部１１の側面と弾性係止部１３の底板部１５との間に配置されるコイルばね１８は雄側配管１を外嵌するために、内径部は雄側配管１より大径に形成されるとともに、支持本体部１１の側面あるいは底板部１５のいずれかに固着されていれば、弾性係止部１３を支持本体部１１に装着する際に、コイルばね１８を脱落させることなく容易に装着作業を行なうことができる。勿論、コイルばね１８を、いずれか一方に固着することなく、弾性係止部１３を装着した支持本体部１１を雄側配管１に装着する際に、コイルばね１８を同時に挿入して組みつけてもよい。
【００３２】
次に、雄側配管１を雌側継手５に挿入する作用について図５〜６に基づいて説明する。
【００３３】
図５に示すように、雄側配管１には、係止部材１０が装着されている状態で雌側継手５に対向する位置に配置されている。詳細に説明すれば、係止部材１０の支持本体部１１は挿通孔１１ａに雄側配管１の外周面が挿通され、本体支持部１１の側面に形成される係合面１２ａを雄側配管の膨出部３における第２係合面３ｂに当接させている。
【００３４】
支持本体部１１に支持された弾性係止部１３のアーム部１６は、自然状態に対して僅かに拡径されているものの、雌側継手５の挿入口６の外周面より縮径状態にある。さらに、係止部材１０における支持本体部１１と弾性係止部１３の底板部１５との間には、雄側配管１に外嵌するコイルばね１８が配置されて弾性係止部１３を雄側配管１の後方に向かって付勢している。
【００３５】
この状態で、雄側配管１の挿入部２を挿入口６の挿入孔６１に挿入すると、図６に示すように、アーム部１６の先端部に配置される係止爪部１７が、雌側継手５の挿入口６に当接して、係止爪部１７を挿入口６の外周面に形成された案内テーパ面６４に沿って拡径方向に開くことになる。雄側配管１の挿入部２をさらに挿入口６の挿入孔６１に沿って進入させると、図１に示すように、係止爪部１７は案内テーパ面６４を乗り越えて弾性復帰力によって縮径して係止溝６２に突入する。
【００３６】
同時に、弾性係止部１３がコイルばね１８の付勢力の作用で後方に向かって付勢されていることから、係止溝６２に突入した係止爪部１７は係止溝６２の一方の側面、つまり係止面６５に係止することになり、係止面６５を雄側配管１の膨出部３側に押圧することとなる。
【００３７】
一方、コイルばね１８の付勢力は、支持本体部１１の係合面１２ａを雌側継手５側に押圧するように付勢するから、支持本体部１１の係合面１２ａに当接されている雄側配管１の膨出部３の第１係合面３ａが雌側継手３の挿入口６の先端面に形成された当接面６３と圧接状態で係合されることとなる。
【００３８】
従って、上記のように、実施形態の配管継手構造では、雄側配管１を雌側継手５に挿入する際に、雄側配管１に装着された係止部材１０によりワンタッチで雌側継手５に接続して固定できることから、極めて短時間の作業で組付けることができ、コストアップを防止できる。しかも、係止部材１０の係止爪部１７が係止溝６２に突入すると同時に、コイルばね１８の作用で係止面６５に係止し、雄側配管１の膨出部３と雌側継手５の挿入口６が圧接状態で接触することから、雄側配管１と雌側継手５とはきつく接続されて高いシール性を形成することができる。従って、外部からの水分や異物の浸入を防止することができる。
【００３９】
なお、本発明の配管継手構造は、上記の形態に限定するものではなく、例えば、アーム部１６の先端部に配置された係合爪部１７の形状を変化させてもよい。例えば、図７に示すように、アーム部１６の先端部を下方内側に向けて屈曲させるように形成した係止爪部１７Ａであってもよく、また、図８に示すように、アーム部１６の先端部を下方に向けて屈曲させた後、さらに前方上方に向けて屈曲させるように形成した係止爪部１７Ｂであってもよい。
【００４０】
いずれにしても、係止爪部１７（又は１７Ａ・１７Ｂ）は、アーム部１６の拡径によって拡径された後、雌側継手５の係止溝６２に突入できて係止面６５に係止できるように形成されていればよい。
【００４１】
また、図９〜１０に示すように、雌側継手５の挿入口６の先端部外周面に複数の切り欠き溝６６を形成するようにしてもよい。この切り欠き溝６６は、軸方向に沿って係止溝６２の底面と連接するように形成する。さらに切り欠き溝６６は、係止部材１０の係止爪部１７と対向できるように、図例では等間隔に４箇所設けるようにする。
【００４２】
これによって、係止溝６２に係止部材１０の係止爪部１７が係止されている状態で、雄側配管１を取り外す場合、係止部材１０を軸心に対して所定角度回転させ、４箇所の係止爪部１７が、挿入口６の切り欠き溝６６に対向する位置に移動されることによって、その位置で雄側配管１を雌側継手５から引き抜けば、係止部材１０の係止爪部１７は、切り欠き溝６６を挿通することから、何の障害もなく雄側配管１を雌側継手５から極めて容易に取り外すことができる。
【００４３】
さらに、図１１に示すように、雄側配管１と雌側継手５との接触面をそれぞれテーパ面どうしで接触させることもできる。つまり、雄側配管１の膨出部３Ａの前端面に形成された第１係合面３ｃをテーパ面に形成し、雌側継手５における挿入口６Ａの当接面６３ａを膨出部３Ａの第１係合面３ｃに合わせたテーパ面とする。
【００４４】
これによって、雄側配管１が雌側継手５に挿入する際、係止部材１０の係止爪部１７が挿入口６Ａの係止溝６２内に突入して係止面６５に係止すると、コイルばね１８によって作用される付勢力が、膨出部３Ａの第１係合面３ｃと挿入口６Ａの当接面６３ａとが圧接されてきつく接触することとなるが、お互いのテーパ面どうしで接触することになるから、接触面積を広くすることができる。従って、外部からの水分や異物の浸入をさらに確実に防止することができる。
【００４５】
なお、本発明の配管継手構造あるいは配管継手（係止部材）は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲において上記以外の形態においても使用することができる。例えば、係止部材１０のアーム部１６は、４箇所に形成するのではなく、等間隔の位置において２箇所以上に配置されていればよく、また、コイルばね１８の代わりに板ばね状のものでもよく、あるいはゴム製で形成された弾性部材を介在させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の形態による配管継手構造を示す一部断面図である。
【図２】図１における配管継手構造の係止部材を示す断面図である。
【図３】同側面図である。
【図４】図２における支持本体部を示す側面図である。
【図５】雄側配管を雌側継手部に挿入する作用を示す一部断面図である。
【図６】雄側配管を雌側継手部に挿入する作用を示す一部断面図である。
【図７】図２の係止部材における係止爪部の別の形態を示す一部断面図である。
【図８】図２の係止部材における係止爪部のさらに別の形態を示す一部断面図である。
【図９】雌側継手の挿入口の別の形態を示す一部断面図である。
【図１０】図９におけるＡ矢視図である。
【図１１】配管継手構造の別の形態を示す一部断面図である。
【図１２】従来の配管継手構造を示す一部断面図である。
【図１３】従来の別の配管継手構造を示す一部断面図である。
【符号の説明】
１雄側配管
２挿入部
３膨出部
３ａ第１係合面
３ｂ第２係合面
５雌側継手
６挿入口
６２係止溝
６３当接面
６４案内テーパ面
６５係止面
１０係止部材（配管継手）
１１支持本体部（支持部）
１２ａ係合面
１２ｂ係止面
１３弾性係止部（係止部）
１５底板部
１６アーム部
１７係止爪部
１８コイルばね（ばね手段）

Claims

挿入部に前記挿入部より膨出した膨出部を有する雄側配管を、係止部材で固定して雌側継手部に接続する配管継手構造であって、
前記係止部材が、前記配管部材を覆うリング状に形成されるとともに前記膨出部に係合可能な係止面を有する支持部と、前記支持部に支持されて係止爪部を有して弾性変形可能な係止部と、前記支持部と前記係止部とを相互に離隔する方向に付勢するばね手段と、を備えて構成され、
前記雌側継手部は、前記雄側配管を挿入する挿入口を突出形成するとともに、前記挿入口には、前記係止部材の係止部を弾性変形させる案内部と、前記係止爪部を係止する係止溝が形成され、
前記雄側配管の膨出部と前記雌側継手部の挿入口端面とが当接する際、前記係止部材の係止部が前記雌側継手部の案内部で拡径された後、前記係止爪部が前記雌側継手部の係止溝に係止されるとともに、前記ばね手段の付勢力が、前記雄側配管の膨出部と前記雌側継手部の挿入口とを圧接する方向に作用することを特徴とする配管継手構造。
挿入部に前記挿入部より膨出した膨出部を有する雄側配管を、係合溝を有して突出形成された挿入口を備えた雌側継手部に接続する際に、前記雄側配管を雌側継手部に固定する配管継手であって、
前記雄側配管を覆ってリング状に形成されるとともに前記膨出部に係合可能な係止面を有する支持部と、前記支持部に支持されるとともに係止爪部を有して弾性変形可能な係止部と、前記支持部と前記係止部とを相互に離隔する方向に付勢するばね手段と、を備えて構成されることを特徴とする配管継手。
前記係止部が、前記支持部の円周上に少なくとも２以上に配置されるとともに前記係止爪部を有するアーム部と、各アーム部を連接して前記ばね手段に係止可能な底板部とを有して一体的に形成されることを特徴とする請求項２記載の配管継手。
前記ばね手段が、前記支持部あるいは前記係止部のいずれかに固着されていることを特徴とする請求項２又は３記載の配管継手。
前記雌側継手部における挿入口の外周面には、前記環状溝に連通する切り欠き溝が、円周方向に沿って所定間隔で形成されていることを特徴とする請求項１記載の配管継手構造。
前記雄側配管の膨出部と前記雌側継手部の挿入口端面とはそれぞれテーパ面どうしで面接触して構成されることを特徴とする請求項１記載の配管継手構造。