JP2006105201A - パイプ部材の接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 雄側部材と雌側部材とを係止固定するパイプ部材の接続構造において、パイプ軸方向のがたつきも防止する。
【解決手段】 雄側部材１００は、雄側パイプ１２１と、雄側パイプ１２１の外周部に形成された係止用突起部１２２とを備え、雌側部材１３０は、雄側パイプ１２１と嵌合するコネクタ本体１３５と、係止用突起部１２２にコネクタ本体１３５を係止するリテーナ部材１３４とを備え、雄側部材１００には嵌合孔部１２４が形成され、雌側部材１３０には嵌合孔部１２４に嵌合する凸部１３９が形成され、嵌合孔部１２４と凸部１３９との嵌合により、雄側部材１００と雌側部材１３０との相対的な回転が防止されるとともに相対的なパイプ軸方向への移動が防止される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、パイプ部材の接続構造に関するもので、車両用ラジエータ等に適用されるものである。

近年、エンジンルームの小型化及び搭載補機類の増加に伴って、車両用ラジエータは、車両幅方向に延びる強度部材（クロスメンバ）の内側に搭載されるようになってきている。このため、ラジエータの上方側に設けられる注水口とクロスメンバとの干渉を避けるため、注水口をラジエータのヘッダタンクから車両前後方向にずらして（オフセットさせて）いる。

このようなラジエータにおいては、注水口（雌側部材に相当）とラジエータ本体部（雄側部材に相当）を別体に形成し、注水口をラジエータ本体部のパイプに嵌合させて係止固定するようにしている。さらに、ラジエータ本体部に設けた突起部を、注水口に設けた嵌合孔部に嵌合させて、注水口がラジエータ本体部に対して回転してしまうことを防止するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−６５４８０号公報

しかしながら、特許文献１に記載のラジエータは、注水口がラジエータ本体部に対して回転してしまうことは防止できるものの、注水口とラジエータ本体部の嵌合部にはパイプ軸方向の隙間があるため、パイプ軸方向の振れを防止することはできなかった。

具体的には、注水口の上部に付くキャップをサービス時等に取り扱う際に力が加わり、例えばキャップを閉める際に下向きの力を加えながら閉めるために、特にパイプ軸方向のがたつきが気になる。

本発明は上記点に鑑みて、雄側部材と雌側部材とを係止固定するパイプ部材の接続構造において、パイプ軸方向のがたつきを防止することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、雄側部材（１００）と雌側部材（１３０）とを係止固定するパイプ部材の接続構造であって、雄側部材（１００）は、雄側パイプ（１２１）と、雄側パイプ（１２１）の外周部に形成された係止用突起部（１２２）とを備え、雌側部材（１３０）は、雄側パイプ（１２１）と嵌合するコネクタ本体（１３５）と、係止用突起部（１２２）にコネクタ本体（１３５）を係止するリテーナ部材（１３４）とを備え、雄側部材（１００）および雌側部材（１３０）のいずれか一方には、嵌合孔部（１２４）が形成され、他方側には嵌合孔部（１２４）に嵌合する凸部（１３９）が形成され、嵌合孔部（１２４）と凸部（１３９）との嵌合により、雄側部材（１００）と雌側部材（１３０）との相対的な回転が防止されるとともに相対的なパイプ軸方向への移動が防止される構成であることを特徴とする。

これによると、回転防止機能よびパイプ軸方向のがたつき防止機能を、１つの嵌合孔部と凸部の嵌合のみで実現することができる。換言すると、部品点数を増やすことなく実施することができる。

請求項２に記載の発明では、雄側部材（１００）と雌側部材（１３０）とを係止固定するパイプ部材の接続構造であって、雄側部材（１００）は、雄側パイプ（１２１）と、雄側パイプ（１２１）の外周部に形成された係止用突起部（１２２）とを備え、雌側部材（１３０）は、雄側パイプ（１２１）と嵌合するコネクタ本体（１３５）と、係止用突起部（１２２）にコネクタ本体（１３５）を係止するリテーナ部材（１３４）とを備え、雄側部材（１００）および雌側部材（１３０）のいずれか一方には、嵌合孔部（１２４）が形成され、他方側には嵌合孔部（１２４）に嵌合する凸部（１３９）が形成され、嵌合孔部（１２４）と凸部（１３９）との嵌合により、雄側部材（１００）と雌側部材（１３０）との相対的な回転が防止される構成であり、さらに、係止用突起部（１２２）とコネクタ本体（１３５）との間のパイプ軸方向の隙間がなくなる向きに雄側部材（１００）および雌側部材（１３０）を付勢するばね手段（１４１）を備えることを特徴とする。

これによると、ばね手段によって係止用突起部とコネクタ本体との間のパイプ軸方向の隙間をなくすことができるため、パイプ軸方向のがたつきを防止することができる。

請求項３に記載の発明では、ばね手段（１４１）は、雄側部材（１００）および雌側部材（１３０）のいずれか一方に一体に設けられていることを特徴とする。これによると、部品点数を増やすことなく実施することができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は第１実施形態に係るパイプ部材の接続構造を適用したラジエータの正面図（空気流れ下流側から見た図）、図２は図１の注水口１３０を係止固定する前の状態を示す一部断面側面図、図３は図１の注水口１３０を係止固定した状態を示す側面断面図、図４は図１のラジエータにおける要部の斜視図である。

図１において、ラジエータは、エンジン冷却水を空気と熱交換させて冷却するラジエータ本体部１００と、ラジエータ本体部１００に冷却水を注水補充するための注水口１３０とからなる。なお、ラジエータ本体部１００は本発明の雄側部材に相当し、注水口１３０は本発明の雌側部材に相当する。

ラジエータ本体部１００は、冷却水が流通する扁平状で且つアルミニウム製のチューブ１１１を複数本備えている。このチューブ１１１の間には、波形状に成形されて冷却水と空気との熱交換を促進するアルミニウム製の冷却フィン１１２が配設されており、この冷却フィン１１２及びチューブ１１１により冷却水と空気とを熱交換するラジエータコア１１０が構成されている。

また、複数本のチューブ１１１の長手方向両端（本実施形態では、左右端）には、チューブ１１１の長手方向と直交する方向に延びて複数本のチューブ１１１と連通するヘッダタンク１２０が配設されており、これらヘッダタンク１２０は、チューブ１１１及び冷却フィン１１２と共にろう付けにて一体接合されている。

ここで、ヘッダタンク１２０は、長手方向両端側がキャップ１２０ａにより閉塞された角パイプ状のタンク本体１２０ｂ等からなるもので、特に、紙面右側のヘッダタンク１２０は、タンク本体１２０ｂに加えて後述する雄側パイプ１２１が一体化されている。なお、タンク本体１２０ｂ（キャップ１２０ａを含む。）及び雄側パイプ１２１は、アルミニウム製であり、これらは全てろう付けにて一体接合されている。

因みに、紙面左側のヘッダタンク１２０は各チューブ１１１に冷却水を分配供給するもであり、紙面右側のヘッダタンク１２０は各チューブ１１１から流出する冷却水を集合回収するものである。

注水口１３０は、クロスメンバ（図示せず）を避けるようにヘッダタンク１２０から車両前後方向にずれた部位（本実施形態では、後方側）に位置している。

ここで、注水口１３０は、図２に示すように、加圧式のラジエータキャップ（図示せず）が填め込まれる注水部１３１、注水部１３１をヘッダタンク１２０に対して車両前後方向にずらすＬ字状の接続パイプ部１３２、及びラジエータ本体部１００内の冷却水量の変化を吸収するリザーブタンク（図示せず）と注水口１３０とを連通させる接続パイプ１３３等からなるもので、これら１３１〜１３３は樹脂にて一体化されている。そして、注水口１３０は、係止手段をなすクイックコネクタＱｃにてヘッダタンク１２０に接続されている。

このクイックコネクタＱｃとは、ヘッダタンク１２０に形成された略円筒状の雄側パイプ１２１の係止用突起部１２２と係止する環（Ｏ）状又はＣ字型のリング部材１３４を、注水口１３０に一体形成された略円筒状の雌側パイプ１３５に配設するとともに、このリング部材１３４の弾性変形を利用してリング部材１３４の内径寸法を変化させて雄側パイプ１２１と雌側パイプ１３５とを係止固定するものである。なお、リング部材１３４は本発明のリテーナ部材に相当し、雌側パイプ１３５は本発明のコネクタ本体に相当する。

そして、図３に示すように、注水口１３０がヘッダタンク１２０に装着された状態においては、両パイプ１２１、１３５は、雌側パイプ１３５が雄側パイプ１２１の外側に位置するように同軸状に重なって接合される。

また、雌側パイプ１３５内にニトリルゴム等の弾性変形可能なシール部材をなすＯリング１３６を配設することにより、Ｏリング１３６を両パイプ１２１、１３５間に位置させて、雌側パイプ１３５の内壁と雄側パイプ１２１の外壁とを液密に密閉している。

図２〜図４に示すように、タンク本体１２０ｂのうちキャップ１２０ａには、雄側パイプ１２１の軸方向（以下、パイプ軸方向という）に延び且つ注水口１３０側に向かって突出する板部１２３を設け、この板部１２３に嵌合孔部１２４を設けている。

一方、雌側パイプ１３５の端部外周側には、径方向外側に向かって突出する板部１３７を設け、この板部１３７に貫通孔１３８を設け、この貫通孔１３８内に凸部１３９を設けている。

そして、注水口１３０とヘッダタンク１２０とがクイックコネクタＱｃにて接続された状態では、キャップ１２０ａ側の板部１２３が貫通孔１３８に挿入され、嵌合孔部１２４に凸部１３９が嵌合するようになっている。この嵌合孔部１２４と凸部１３９との嵌合により、注水口１３０とヘッダタンク１２０との相対的な回転を防止するとともに、注水口１３０とヘッダタンク１２０との相対的なパイプ軸方向への移動を防止する。

本実施形態によれば、回転防止機能よびパイプ軸方向のがたつき防止機能を、１つの嵌合孔部１２４と凸部１３９の嵌合のみで実現することができる。換言すると、部品点数を増やすことなく実施することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図５は第２実施形態に係るパイプ部材の接続構造を示す側面断面図、図６は図５の凸部１３９の斜視図である。

第１実施形態では、雌側パイプ１３５の端部外周側に板部１３７を設け、この板部１３７の貫通孔１３８内に凸部１３９を設けたのに対し、本実施形態は、図５、図６に示すように、雌側パイプ１３５の端部外周部に凸部１３９を直接設けている。

そして、本実施形態では、注水口１３０とヘッダタンク１２０とが接続された状態では、嵌合孔部１２４に凸部１３９が嵌合することにより、注水口１３０とヘッダタンク１２０との相対的な回転を防止するとともに、注水口１３０とヘッダタンク１２０との相対的なパイプ軸方向への移動を防止する。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。図７は第３実施形態に係るパイプ部材の接続構造を示す側面断面図、図８は図７のＡ矢視図である。

本実施形態は、図７、図８に示すように、雌側パイプ１３５の端部外周部に凸部１３９を直接設けている。そして、注水口１３０とヘッダタンク１２０とが接続された状態では、嵌合孔部１２４に凸部１３９が嵌合することにより、注水口１３０とヘッダタンク１２０との相対的な回転を防止する。

また、雌側パイプ１３５の端部に形成された鍔部１４０には、弾性変形可能な突起片１４１を1個或いは複数個設けている。なお、この鍔部１４０は嵌合孔部１２４の誤組付け防止機能も兼ねている。この突起片１４１は、径方向に延びるとともに鍔部１４０からヘッダタンク１２０側に向かって突出しており、また、鍔部１４０にＵ字状のスリットを入れて雌側パイプ１３５に一体に形成されている。

注水口１３０とヘッダタンク１２０とが接続された状態では、突起片１４１がヘッダタンク１２０に当接して弾性変形し、これにより突起片１４１は、係止用突起部１２２とコネクタ本体１３５との間のパイプ軸方向の隙間がなくなる向きに、注水口１３０とヘッダタンク１２０を付勢する。したがって、係止用突起部１２２とコネクタ本体１３５との間のパイプ軸方向の隙間がなくなり、注水口１３０とヘッダタンク１２０との相対的なパイプ軸方向への移動を防止することができる。なお、突起片１４１は本発明のばね手段に相当する。

（第４実施形態）
本実施形態は第３実施形態の変形例であり、具体的には、図９に示すように、鍔部１４０のＵ字状のスリットの向きを変えており、これにより突起片１４１は周方向に延びる形状になっている。

（第５実施形態）
本実施形態は第３実施形態の変形例であり、第３実施形態ではＵ字状のスリットを入れて突起片１４１を雌側パイプ１３５に一体に形成したのに対し、本実施形態では、図１０に示すように、鍔部１４０に２本のスリットを入れて突起片１４１を雌側パイプ１３５に一体に形成している。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、ヘッダタンク１２０全体を金属製としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ヘッダタンク１２０をチューブ１１１に接続された金属製のコアプレート、及びコアプレートと共にタンク内空間を構成する樹脂製のタンク本体等により構成し、両者をカシメ固定等の機械的結合方法により結合してもよい。

また、上述の実施形態では、雌側パイプ１３５が雄側パイプ１２１より外側に位置するように両パイプ１２１、１３５が同軸状に填め込まれていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、これとは逆に、雄側パイプ１２１が雌側パイプ１３５より外側に位置するように両パイプ１２１、１３５を同軸状に填め込んでもよい。

また、上述の実施形態では、タンク本体１２０ｂ側に嵌合孔１２４部を設け、注水口１３０側に凸部１３９を設けたが、これとは逆に、タンク本体１２０ｂ側に凸部１３９を設け、注水口１３０側に嵌合孔１２４を設けてもよい。

本発明の第１実施形態に係るパイプ部材の接続構造を適用したラジエータの正面図である。 図１の注水口１３０を係止固定する前の状態を示す一部断面側面図である。 図１の注水口１３０を係止固定した状態を示す側面断面図である。 図１のラジエータにおける要部の斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るパイプ部材の接続構造を示す側面断面図である。 図５の凸部１３９の斜視図である。 本発明の第３実施形態に係るパイプ部材の接続構造を示す側面断面図である。 図７のＡ矢視図である。 本発明の第４実施形態に係るパイプ部材の接続構造における要部の形状を示す図である。 本発明の第５実施形態に係るパイプ部材の接続構造における要部の形状を示す図である。

符号の説明

１００…ラジエータ本体部（雄側部材）、１２１…雄側パイプ、１２２…係止用突起部、１２４…嵌合孔部、１３０…注水口（雌側部材）、１３４…リング部材（リテーナ部材）、１３５…雌側パイプ（コネクタ本体）、１３９…凸部。

Claims (3)

1. 雄側部材（１００）と雌側部材（１３０）とを係止固定するパイプ部材の接続構造であって、
   前記雄側部材（１００）は、雄側パイプ（１２１）と、前記雄側パイプ（１２１）の外周部に形成された係止用突起部（１２２）とを備え、
   前記雌側部材（１３０）は、前記雄側パイプ（１２１）と嵌合するコネクタ本体（１３５）と、前記係止用突起部（１２２）に前記コネクタ本体（１３５）を係止するリテーナ部材（１３４）とを備え、
   前記雄側部材（１００）および前記雌側部材（１３０）のいずれか一方には、嵌合孔部（１２４）が形成され、他方側には前記嵌合孔部（１２４）に嵌合する凸部（１３９）が形成され、前記嵌合孔部（１２４）と前記凸部（１３９）との嵌合により、前記雄側部材（１００）と前記雌側部材（１３０）との相対的な回転が防止されるとともに相対的なパイプ軸方向への移動が防止される構成であることを特徴とするパイプ部材の接続構造。
2. 雄側部材（１００）と雌側部材（１３０）とを係止固定するパイプ部材の接続構造であって、
   前記雄側部材（１００）は、雄側パイプ（１２１）と、前記雄側パイプ（１２１）の外周部に形成された係止用突起部（１２２）とを備え、
   前記雌側部材（１３０）は、前記雄側パイプ（１２１）と嵌合するコネクタ本体（１３５）と、前記係止用突起部（１２２）に前記コネクタ本体（１３５）を係止するリテーナ部材（１３４）とを備え、
   前記雄側部材（１００）および前記雌側部材（１３０）のいずれか一方には、嵌合孔部（１２４）が形成され、他方側には前記嵌合孔部（１２４）に嵌合する凸部（１３９）が形成され、前記嵌合孔部（１２４）と前記凸部（１３９）との嵌合により、前記雄側部材（１００）と前記雌側部材（１３０）との相対的な回転が防止される構成であり、
   さらに、前記係止用突起部（１２２）と前記コネクタ本体（１３５）との間のパイプ軸方向の隙間がなくなる向きに前記雄側部材（１００）および前記雌側部材（１３０）を付勢するばね手段（１４１）を備えることを特徴とするパイプ部材の接続構造。
3. 前記ばね手段（１４１）は、前記雄側部材（１００）および前記雌側部材（１３０）のいずれか一方に一体に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のパイプ部材の接続構造。

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