JP2016217512A - コネクタ部材および、コネクタ部材による管路ブロックの管路接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 耐圧強度に優れ、シール性が良好な管路ブロック用コネクタ部材や、そのようなコネクタ部材を用いた管路ブロックの管路接続構造を提供する。
【解決手段】 コネクタ部材１により、管路ブロック３，４の管路３１，４１が接続される。コネクタ部材１は、合成樹脂の射出成形により成形された中空の管状部１０を有しており、前記管状部の中央部の外周には円盤状にフランジ１１が設けられている。フランジ１１を挟むように一対の円筒部１２，１２が設けられ、円筒部１２，１２の外周面は、ほぼ平滑な円筒面に形成されている。コネクタ部材１には、一対のOリング２，２が、フランジ１１を挟むように、円筒部の外周に装着されており、前記一対のＯリング２，２は、フランジ１１にほぼ接触する位置に装着されている。フランジ１１の外径はＯリング２，２の外径よりも小さくされている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、管路の接続構造に用いられるコネクタ部材に関する。特に、合成樹脂の射出成形により形成され、管路ブロックに設けられた管路を接続するコネクタ部材、およびそのようなコネクタ部材を用いる管路接続構造に関する。

油圧回路や液送回路などにおいて、内部に管路が設けられた管路ブロックを対向配置させて、それぞれの管路ブロックに設けられている管路を、互いに接続して、一連の管路とする技術が利用されている。例えば、自動車の自動変速機の油圧回路や、空調装置の冷媒循環回路などにおいて、このような管路ブロックや管路の接続構造が採用されている。

管路ブロック間の管路の接続においては、接続作業を容易にしながらシール性を確保するために、管状のコネクタ部材が管路ブロック間に介装されることが多い。例えば、特許文献１には、合成樹脂の射出成型により中空管状に形成されたコネクタ部材が開示され、中空管状部の外周に設けられたシール溝にＯリングが装着される。そして、コネクタ部材の射出成型にあたり、樹脂を射出するゲートをシール溝よりも管端に近い領域にディスクゲートで設けることが開示されている。特許文献１のコネクタ部材によれば、合成樹脂製のコネクタ部材の耐圧強度が改善される。

特開２０１４−１５１４７１号公報

こうしたコネクタ部材は、圧力配管の管路接続に設けられることも多く、確実なシール性が求められる。また、管路ブロックの用途に応じて、コネクタ部材が適度な耐圧性を備えることが求められる。特に、コネクタ部材を樹脂化し、樹脂製のコネクタ部材とする場合には、耐圧強度が樹脂化の可否の分岐点となることが多く、耐圧性の向上が求められている。本発明の目的は、耐圧強度に優れ、シール性が良好な管路ブロック用コネクタ部材や、そのようなコネクタ部材を用いた管路ブロックの管路接続構造を提供することにある。

発明者らは、コネクタ部材の耐圧強度のさらなる向上を検討した。そして、コネクタ部材がシール溝を備えると、シール溝の底部の管壁が薄い部分や、シール溝の角部を起点として、コネクタ部材の破損が生じやすくなる傾向を発見した。そして、発明者らは、シール溝をコネクタ部材に設けずに、Ｏリングを所定の位置に確実に配置しうるコネクタ部材及び管路接続構造を検討し、本発明を完成させた。

本発明は、管路ブロックの管路を接続するためのコネクタ部材であって、コネクタ部材は、合成樹脂の射出成形により成形された中空の管状部を有しており、前記管状部の中央部の外周には円盤状にフランジが設けられており、フランジを挟むように一対の円筒部が設けられて前記管状部が構成されており、前記円筒部の外周面は、ほぼ平滑な円筒面に形成されており、コネクタ部材には、一対のOリングが、フランジを挟むように、円筒部の外周に装着されており、前記一対のＯリングは、フランジにほぼ接触する位置に装着されていて、フランジの外径がＯリングの外径よりも小さくされたコネクタ部材である（第１発明）。

また、本発明は、第１発明のコネクタ部材を用いた、管路ブロックの管路接続構造であって、接続される一対の管路ブロックは、それぞれ、互いに接続されるべき管路を有しており、一対の管路ブロックが対向する端面において、それぞれの管路には、管路が拡径された拡径部が設けられており、一対の管路に、コネクタ部材の両端が挿入されて管路が接続され、管路が接続された状態において、コネクタ部材のＯリングの外周が管路の拡径部内周面に密着し、Ｏリングの内周がコネクタ部材の円筒部外周面に密着して、これら部位のシールがなされ、コネクタ部材のフランジは、対向する管路ブロックの管路拡径部内に位置し、フランジと拡径部内周面の間には、径方向に隙間が設けられている管路ブロックの管路接続構造である。（第２発明）

第２発明においては、Ｏリングが拡径部の底面に当接することにより、コネクタ部材の管路への挿入が制限されるとともに、コネクタ部材のフランジの全体が、管路ブロックの端面を越えて、管路拡径部に入り込まないように、拡径部の底面の位置が規定されていることが好ましい（第３発明）。

本発明のコネクタ部材（第１発明）や本発明の管路接続構造（第２発明）によれば、コネクタ部材にシール溝が存在しないので、シール溝の薄肉部や角部を起点とする破壊が起こらず、コネクタ部材の耐圧強度が向上する。また、第１発明や第２発明によれば、コネクタ部材のフランジがＯリングに対するバックアップリングのように機能し、Ｏリングの位置決めを確実なものとできる。また、フランジがコネクタ部材の軸直方向の位置を拘束しないので、Ｏリングによるシール性が良好になる。

さらに、第３発明においては、管路ブロックが突き合わされる端面の位置にフランジが位置するので、Ｏリングが管路ブロック端面まで移動してしまうことが確実に防止でき、シール性がより確実なものとなる。

第１実施形態のコネクタ部材を示す一部断面図である。 第１実施形態のコネクタ部材によって、管路ブロックの管路が接続される様子を示す断面図である。 第２実施形態のコネクタ部材を示す図である。

以下図面を参照しながら、自動車の自動変速機の油圧回路に使用されるコネクタ部材を例として、本発明の実施形態について説明する。本発明は以下に示す個別の実施形態に限定されるものではなく、その形態を変更して実施することもできる。

図１には本発明第１実施形態のコネクタ部材１を示す。図１の上側半分は断面図として示し、下側半分は外観の図として示している。図３も同様である。コネクタ部材１は、合成樹脂製の部材（コネクタ部材本体）にＯリングを装着して構成されている。コネクタ部材本体１０は、内周面が円筒状の中空の直管状に形成されている。すなわち、本実施形態においては、コネクタ部材本体が主に中空の管状部のみによって構成されている。コネクタ部材１の本体１０に２本のＯリング２，２が装着されており、後述するように、Ｏリング２，２によりコネクタ部材本体１０と管路の内周面との間がシールされる。

コネクタ部材１の管状部（コネクタ部材本体）１０の長さ方向の中央部付近には、管状部１０の外周から突出して円盤状のフランジ１１が設けられている。フランジ１１を挟むように、一対の円筒部１２，１２が設けられて、中空の管状部１０が構成されている。管状部１０の内側は、一端から他端に至る貫通穴になっている。
本実施形態においては、コネクタ部材の管状部１０の長さ方向の両端部がテーパ状にされていて、管路に挿入しやすくなっている。

円筒部１２，１２の外周面は、ほぼ平滑な円筒面に形成されている。すなわち、円筒部１２，１２の外周面にはいわゆるシール溝が設けられていない。
円筒部１２，１２の内周面もほぼ平滑な円筒面に形成されていることが好ましい。

一対のＯリング２，２は、フランジ１１を挟むように、円筒部１２，１２の外周に装着されている。Ｏリング２，２は、その内周側の面が、円筒部１２，１２の外周面に密着するよう構成されている。そして、一対のＯリング２，２は、管軸方向でフランジ１１にほぼ接触する位置に装着されている。Ｏリング２，２が、フランジ１１に密着する位置に装着されることが好ましい。

そして、フランジ１１の外径がＯリング２の外径よりも小さくされている。すなわち、円盤状のフランジ１１がＯリングの最外周部より外側にはみ出さないようにされている。Ｏリング２がフランジ１１を乗り越えていかないよう、フランジ１１は、円筒部１２の外周面から、Ｏリング２の断面の直径ｄの半分、すなわちｄ／２以上、突出していることが好ましく、ｄの３／４以上、半径方向に突出していることが特に好ましい。

コネクタ部材本体(管状部)１０は、後述するように、合成樹脂の射出成形により形成された部材である。コネクタ部材本体１０には、射出成形の際に樹脂を射出したゲートに対応したゲート痕が存在してもよい。ゲート痕は、中空の管状部１０の内周面側に、リング状に存在するディスクゲートであってもよい。なお、ゲートの種類や位置は特に限定されない。

コネクタ部材本体１０を構成する合成樹脂は、射出成形により成形可能な樹脂であれば特に限定されない。好ましくは、ポリプロピレン樹脂などのオレフィン系樹脂、ポリアミド樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂などの熱可塑性樹脂や、メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂、ゴム、熱可塑性エラストマーなどが使用できる。本実施形態のコネクタ部材本体１０は、ポリアミド樹脂により形成されている。

コネクタ部材１によって、油圧回路の管路が接続される様子を、図２を参照しながら説明する。図２には管路ブロックの一部を断面で、コネクタ部材１を外観で示している。ここで、管路ブロックとは、内部に管路が形成された部材であり、所定の管路ブロックを所定の位置関係で対向配置すると、内部の管路が連絡して一連の管路が完成するように構成された部材のことである。管路ブロックは、典型的には鉄系合金やアルミ合金、合成樹脂などにより構成される。管路ブロックには好ましくは複数の管路が形成されている。これら管路は、典型的には機械加工などによって形成されている。

コネクタ部材１は、対向配置される管路ブロック３，４の間に介装されて、管路３１，４１を接続する。本実施形態においては、圧力制御弁側の管路ブロック３と、配管側の管路ブロック４があり、それぞれの管路ブロックには、ブロックの内側に管路３１，４１が穴あけ加工によって設けられている。図２（ａ）のように、コネクタ部材１が管路３１，４１に入り込むように配置され、管路ブロック３，４が対向配置されて組み立てられると、互いに対向する位置の管路３１，４１がコネクタ部材１を通じて接続される。

管路ブロック３，４に設けられる管路３１，４１には、対をなす管路ブロックが対向し突き合わせられる端面ＡＳにおいて、それぞれ、管路３１，４１が拡径された拡径部３２，４２が設けられている。拡径部３２，４２は、コネクタ部材の円筒部１２の先端部が挿入され配置される部分の管路の直径よりも大きな直径を有するよう設けられている。また、拡径部３２，４２は、Ｏリング２を収容可能な直径の円筒状の内周面３２１，４２１と、拡径部が縮径する部位に、管路ブロックの端面ＡＳと略平行に設けられた底面３２２、４２２とを有する。拡径部は、典型的には、管路３１，４１を設ける際に、同軸に段付き穴を設ける加工により形成される。底面３２２，４２２は、端面ＡＳと平行な平面状であることが好ましいが、円錐状の面であってもよい。

コネクタ部材１の管状部１０の両端部(円筒部１２，１２)が、それぞれ管路３１および管路４１に挿入されて、これら管路が接続される（図２（ｂ））。
管路ブロック３，４が組み立てられ、コネクタ部材１により管路３１，４１が接続された状態において、一対のＯリング２，２は、それぞれ、コネクタ部材のフランジ１１と、管路の拡張部３２，４２の底面３２２，４２２の間の空間に位置する。すなわち、Ｏリング２，２は、管軸方向の位置が、フランジ１１や、管路拡張部の底面３２２，４２２に当接することにより規制される。Ｏリングと、フランジ１１や底面３２２，４２２の間には、隙間があってもよいが、接触していてもよい。

そして、本実施形態においては、Ｏリング２が拡径部３２，４２の底面３２２，４２２に当接することにより、Ｏリング２やフランジ１１のさらなる侵入が阻止されて、コネクタ部材１の管路への挿入が制限されるよう構成されている。さらに、本実施形態では、コネクタ部材のフランジ１１の全体が、管路ブロック３，４、の端面ＡＳを越えて、管路拡径部に入り込まないように、拡径部の底面の位置が規定されている。すなわち、コネクタ部材を管路ブロックの管路に目一杯挿入しても、フランジ１１の全体が一方の管路拡張部３２，４２に入り込んでしまうことがないように構成されている。このような構成をとることにより、管路ブロックの端面ＡＳが対向する部分には、必ずコネクタ部材のフランジ１１が配置されることになる。両拡径部３２，４２の底面３２２，４２２が、それぞれ、このような位置とされるとことが特に好ましい。

そして、コネクタ部材のＯリング２，２の外周が管路の拡径部３２，４２の内周面３２１，４２１に密着し、Ｏリングの内周がコネクタ部材の円筒部１２の外周面に密着して、これら部位のシールがなされ、管路３１，４１とコネクタ部材１の間のシールが完成し、管路３１と管路４１がシールされた状態で接続される。

ここで、コネクタ部材のフランジ１１は、対向する管路ブロック３，４の拡径部３２，４２内に位置しているが、フランジ１１と拡径部内周面３２１，４２１の間には、径方向に隙間が設けられている。この隙間により、コネクタ部材の管状部１０が管軸と直交する方向に移動することが許容される。

コネクタ部材１の製造方法について説明する。コネクタ部材本体１０は、公知の樹脂の射出成形によって製造される。Ｏリングは、市販されているＯリングが使用できる。ゴムの射出成型によりＯリングを製造してもよい。コネクタ部材本体１０の円筒部１２，１２の両端から、Ｏリング２，２をフランジ１１に接する位置まで押し込んで、Ｏリングが装着されたコネクタ部材１を得ることができる。

上記実施形態のコネクタ部材及び、当該コネクタ部材による管路ブロックの管路接続構造が有する、作用及び効果について説明する。
上記実施形態のコネクタ部材の管状部１０には、いわゆるシール溝がない。中空管状の円筒部１２，１２は単純な平滑円筒状に形成されている。そのため、円筒部の一部が薄肉に形成されるようなことがなく、薄肉部の存在による強度低下がない。また、円筒部１２，１２はほぼ平滑な円筒面状の外周面を有するので、シール溝のような角部が存在しない。そのため、角部に応力集中が発生することによる強度低下もない。コネクタ部材１は、従来のシール溝を有するコネクタ部材に比べ、強度を高めることができる。

また、コネクタ部材１のＯリング２，２は、フランジ１１にほぼ接触する位置に装着されているため、コネクタ部材が管路ブロックに組み付けられてシールがなされ、管路に液圧がかかる際に、コネクタ部材に大きな内圧がかかる区間は、管軸方向でＯリング２，２の間の区間、すなわち、フランジ１１が設けられた区間だけである。そして、この部分は、フランジ１１が設けられたことにより、十分な肉厚が与えられることになり、十分に強度を高めることができる。したがって、コネクタ部材の円筒部１２，１２の肉厚が薄くても、コネクタ部材の耐圧強度を高めることができる。

以上のように、上記実施形態のコネクタ部材１によれば、コネクタ部材の耐圧強度を高めることができ、従来は樹脂化することが難しかった小型のコネクタ部材を樹脂化することが可能となる。

また、上記実施形態のコネクタ部材によれば、以下のように、コネクタ部材のＯリングによるシールが良好になる。
Ｏリング２，２はフランジ１１にほぼ接触する位置に設けられているので、コネクタ部材１を、管路ブロック３，４の管路に挿入する際には、Ｏリング２，２がそれぞれ、フランジ１１に押し付けられながら、コネクタ部材１が挿入され、Ｏリング２，２が配置されることになる。その結果、Ｏリング２，２は、フランジ１１にほぼ接触する位置に（好ましくは密着して）配置されることになる。これにより、Ｏリングの管軸方向の位置決めが確実になる。また、この位置にＯリングが配置されることで、フランジ１１はＯリング２，２のバックアップリングのようにも働く。したがって、Ｏリング２によるシール性が良好になる。

また、コネクタ部材１においては、フランジ１１の外径がＯリング２，２の外径よりも小さくされていること、及び、管路ブロックの管路接続構造においては、コネクタ部材１のフランジ１１が、対向する管路ブロック３，４が有する管路３１，４１の拡径部３２，４２内に位置し、フランジ１１と拡径部内周面３２１，４２１の間には、径方向に隙間が設けられていることにより、コネクタ部材の管状部１０が、管軸方向と直角方向に移動可能となっている。これにより、管路ブロック３，４を組み立てた際に、両者の間で、管路の偏心や偏向といった組み付け誤差が生じた場合であっても、管状部１０が管軸方向と直角方向に移動したり姿勢を変えたりして、それら誤差を吸収することができ、Ｏリング２によるシール性能の向上が図れる。

また、本実施形態においては、Ｏリング２が拡径部３２，４２の底面３２２，４２２に当接することにより、コネクタ部材１の管路への挿入が制限されるよう構成されるとともに、コネクタ部材のフランジ１１の全体が、管路ブロックの端面ＡＳを越えて、管路拡径部３２，４２に入り込まないように、拡径部の底面３２２，４２２の管軸方向の位置が規定されている。そのため、管路ブロック３，４が互いに突き合わされる端面ＡＳの位置には、必ずフランジ１１が位置するようにできるので、Ｏリング２が管路ブロック端面ＡＳまで移動してしまうことを確実に防止でき、Ｏリングによるシールがより確実なものとなる。

発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変をして実施することができる。以下に発明の他の実施形態について説明するが、以下の説明においては、上記実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様である部分についてはその詳細な説明を省略する。また、これら実施形態は、その一部を互いに組み合わせて、あるいは、その一部を置き換えて実施できる。

図３には、第２実施形態のコネクタ部材５を示す。コネクタ部材本体の中空の管状部５０にＯリング２，２を備え、管状部５０にフランジ部５１と円筒部５２，５２が設けられる点及びその配置の形態は、第１実施形態と同様であり、本実施形態も、第１実施形態のコネクタ部材１と同様の作用及び効果を有する。

本実施形態のコネクタ部材５においては、コネクタ部材本体の管状部５０の両端に、さらに、ガイド部５３，５３が設けられている。ガイド部５３，５３は、コネクタ部材５の端部を、管路ブロックの管路に挿入しやすくするガイドとして働く。本実施形態では、ガイド部５３，５３は、円筒部５２，５２を延長したような円筒に複数のスリットが入ったような櫛歯状に設けられているが、他の形態であってもよい。
このように、コネクタ部材には、フランジと円筒部を備える管状部以外の部分が備わっていてもよい。例えば、コネクタ部材は、ごみ等を濾しとる網部材を備えていてもよいし、コネクタ部材の過度の挿入を防止するための部分（挿入規制部）を円筒部の先端に設け、管路に設けた段差などに当接させるようにしてもよい。

なお、上記説明では、Ｏリング２として、円形断面を有するゴム材料製のＯリングを使用した例を説明しているが、シール部がシールできるのであれば、Ｏリングの具体的形状や素材、成形法は特に限定されず、他の断面形状を有するＯリングや他の材料により構成されたＯリングであっても良い。例えば、フランジ１１と円筒部１２がつながっている部分にエラストマー材料（例えば熱可塑性エラストマー等）を２次成形して、Ｏリングをコネクタ部材本体に一体成形しても良い。

コネクタ部材の本体、特に中空の管状部（１０，５０）を射出成形する際のゲートの設け方は、特に限定されるものではないが、フランジ（１１、５１）の外周もしくは内周からリング状に樹脂が供給されるよう、フィルムゲートやリングゲート、ディスクゲートを構成し、射出成型を行うことが好ましい。このようにゲートを設けると、中空管状部にウェルドが生じず、かつ、他に比べ厚肉に形成されるフランジの部位にゲート痕が残されるので、コネクタ部材の耐圧強度を高めるうえで特に好ましいからである。

なお、コネクタ部材が使用される具体的な適用分野は特に限定されず、管路ブロックの管路を接続するためのコネクタ部材であれば、広く適用できる。例えば、本発明のコネクタ部材は、油圧回路や、冷媒配管、冷却水循環系、圧力伝達系、流量調整弁などの管路ブロックに使用できる。更に、油圧や水圧などの液圧が伝達される回路の管路だけでなく、空気圧などの気体の圧力を伝達する回路の管路など、多様な圧力伝達回路の管路を接続する管路ブロックが、コネクタ部材によって接続できる。

本発明のコネクタ部材は、管路ブロックに設けられた管路の接続に使用できて、産業上の利用価値が高い。

１ コネクタ部材
１０ 管状部（コネクタ部材本体）
１１ フランジ
１２ 円筒部
２ Ｏリング（シール材）
３、４ 管路ブロック
３１，４１ 管路
３２，４２ 拡張部
５ コネクタ部材
５０ 管状部
５１ フランジ
５２ 円筒部
５３ ガイド部

本発明は、管路ブロックの管路を接続するためのコネクタ部材であって、コネクタ部材は、合成樹脂により成形された中空の管状部を有しており、前記管状部の中央部の外周には円盤状にフランジが設けられており、フランジを挟むように一対の円筒部が設けられて前記管状部が構成されており、前記円筒部の外周面は、ほぼ平滑な円筒面に形成されており、コネクタ部材には、一対のＯリングが、フランジを挟むように、円筒部の外周に装着されており、前記一対のＯリングは、フランジにほぼ接触する位置に装着されていて、フランジの外径がＯリングの外径よりも小さくされたコネクタ部材である（第１発明）。

Claims (3)

1. 管路ブロックの管路を接続するためのコネクタ部材であって、
   コネクタ部材は、合成樹脂の射出成形により成形された中空の管状部を有しており、
   前記管状部の中央部の外周には円盤状にフランジが設けられており、フランジを挟むように一対の円筒部が設けられて前記管状部が構成されており、
   前記円筒部の外周面は、ほぼ平滑な円筒面に形成されており、
   コネクタ部材には、一対のOリングが、フランジを挟むように、円筒部の外周に装着されており、
   前記一対のＯリングは、フランジにほぼ接触する位置に装着されていて、
   フランジの外径がＯリングの外径よりも小さくされたコネクタ部材。
2. 請求項１に記載のコネクタ部材を用いた、管路ブロックの管路接続構造であって、
   接続される一対の管路ブロックは、それぞれ、互いに接続されるべき管路を有しており、
   一対の管路ブロックが対向する端面において、それぞれの管路には、管路が拡径された拡径部が設けられており、
   一対の管路に、コネクタ部材の両端が挿入されて管路が接続され、
   管路が接続された状態において、
   コネクタ部材のＯリングの外周が管路の拡径部内周面に密着し、Ｏリングの内周がコネクタ部材の円筒部外周面に密着して、これら部位のシールがなされ、
   コネクタ部材のフランジは、対向する管路ブロックの管路拡径部内に位置し、フランジと拡径部内周面の間には、径方向に隙間が設けられている
   管路ブロックの管路接続構造。
3. Ｏリングが拡径部の底面に当接することにより、コネクタ部材の管路への挿入が制限されるとともに、
   コネクタ部材のフランジの全体が、管路ブロックの端面を越えて、管路拡径部に入り込まないように、拡径部の底面の位置が規定された請求項２に記載の管路ブロックの管路接続構造。

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