JP2020153389A - パイプ同士の接続用コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】２つのパイプをすばやく簡単に接続することが可能なパイプ同士の接続用コネクタを提供すること。【解決手段】コネクタ１００（パイプ同士の接続用コネクタ）を構成するコネクタ本体１は、一方の端部に形成された、第２パイプ５２が挿入されるパイプ挿入孔１ａと、他方の端部に形成された、第２パイプ５２の挿入方向と交差する方向から第１パイプ５１の胴部５１ｂが嵌まり込むパイプ嵌め込み部４と、を有する。コネクタ１００を構成するチェッカー２は、押圧部７の裏面に形成され、第１パイプ５１の鍔部５１ａに嵌まり込む鍔部保持溝１４を下面側に有する突設部１０を有する。仮止め位置から差込完了位置へチェッカー２が押し込まれることで、第１パイプ５１の鍔部５１ａに鍔部保持溝１４が嵌まり込む。【選択図】図２Ｂ

Description

本発明は、２つのパイプを接続するのに用いられ、パイプ同士の接続が完全になされているかどうかを外部から確認するためのチェック機能を有するコネクタに関する。

上記したチェック機能を有するコネクタとして、例えば、特許文献１、２に記載のコネクタがある。特許文献１に記載のコネクタは、パイプのスプール部（環状凸部）により押し拡げられたリテーナが元の形状に戻るときの弾性復元力で、パイプの挿入方向とは反対方向であるパイプ挿入孔側へリテーナがスライドするように構成されており、リテーナがスライドすることで、仮止め位置から差込完了位置へのコネクタ本体に対するチェッカーの押し込みが可能となっている。

特許文献２に記載のコネクタは、特許文献１に記載のコネクタを改良したものであって、パイプ挿入孔側への上記リテーナの動きのぶれを生じにくくするために、コネクタ本体内のパイプ挿入孔側の底部に係止された下端部を支点にして、パイプ挿入孔側へリテーナが、スライド移動ではなく、傾動するように構成されている。

特開２０１５−４８８９８号公報 特許第５８８５３７２号公報

特許文献１、２に記載のコネクタは、いずれも、ホースとパイプとを接続するためのコネクタであり、２つのパイプ同士を接続することには用いることができない。２つのパイプ同士を接続する場合、従来は、フランジ部材を用いたボルト接合や、ナット部材を用いたネジ込み接合といった方法が採用されている。

しかしながら、上記の従来の方法は、通常、工具を必要とするので、狭い場所等では、パイプ同士を接続するのに手間がかかることがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、２つのパイプをすばやく簡単に接続することが可能なパイプ同士の接続用コネクタを提供することである。

本発明は、先端外周に環状の鍔部が設けられた第１パイプと、端部外周に環状凸部が設けられた第２パイプとを接続するパイプ同士の接続用コネクタであって、コネクタ本体と、前記コネクタ本体に対する仮止め位置から前記コネクタ本体に対する差込完了位置まで、前記コネクタ本体に押し込まれるチェッカーと、前記コネクタ本体の内部に配置され、前記コネクタ本体に前記第２パイプが挿入される前、前記仮止め位置から前記差込完了位置への前記チェッカーの動きを制限するリテーナと、を備える。前記コネクタ本体は、一方の端部に形成された、前記第２パイプが挿入されるパイプ挿入孔と、他方の端部に形成された、前記第２パイプの挿入方向と交差する方向から前記第１パイプの胴部が嵌まり込むパイプ嵌め込み部と、を有する。前記チェッカーは、押圧部と、前記押圧部の裏面に形成され、前記第１パイプの前記鍔部に嵌まり込む鍔部保持溝を下面側に有する突設部と、を有する。前記リテーナは、前記コネクタ本体内に前記パイプ挿入孔から前記第２パイプが挿入されることで、前記第２パイプの挿入方向とは反対方向である前記パイプ挿入孔側へ、傾動またはスライド移動するように形成されており、前記パイプ挿入孔側へ前記リテーナが、傾動またはスライド移動することで、前記仮止め位置から前記差込完了位置への前記コネクタ本体に対する前記チェッカーの押し込みが可能となる。前記仮止め位置から前記差込完了位置へ前記チェッカーが押し込まれることで、前記第１パイプの前記鍔部に前記鍔部保持溝が嵌まり込む。

本発明のパイプ同士の接続用コネクタによれば、２つのパイプをすばやく簡単に接続することができる。

本発明の一実施形態に係るパイプ同士の接続用コネクタを用いて、第１パイプに第２パイプが接続された状態を示す斜視図である。 図１の平面図である。 図２ＡのＡ−Ａ断面図である。 第１パイプが組み込まれた状態のパイプ同士の接続用コネクタを示す斜視図である。 図３の平面図である。 図４ＡのＢ−Ｂ断面図である。 図１〜図４Ｂに示すコネクタ本体の単品図である。 図１〜図４Ｂに示すコネクタ本体単品の背面図である。 図１〜図４Ｂに示すチェッカーの単品図である。 図１〜図４Ｂに示すリテーナの単品図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ説明する。

（コネクタの構成）
図１等に示すように、本発明の一実施形態であるコネクタ１００（パイプ同士の接続用コネクタ）は、コネクタ本体１と、チェッカー２と、リテーナ３とで構成される。コネクタ１００は、例えば、カーエアコンの冷媒配管の接続に用いられる継手であり、接続対象の第１パイプ５１および第２パイプ５２は、内部に冷媒が流されるパイプ（管）である。パイプの材質は、例えば、アルミニウム合金等の金属である。

<コネクタ本体>
主として、図５、６を参照しつつコネクタ本体１について説明する。コネクタ本体１は、コネクタ１００の主要部品であって、リテーナ収容部６を備えている。コネクタ本体１の材質は、例えば、樹脂である。

リテーナ収容部６は、中空の、丸みを有する直方体形状とされており、その前面（コネクタ本体１の一方の端部）には、第２パイプ５２が挿入されるパイプ挿入孔１ａが設けられ、その上端部は平面視で矩形状の開口６ｅとされている。この開口６ｅ部分には、上端部内壁面から第２パイプ５２の挿入方向へ向かって突出する突起６ａが設けられている。また、リテーナ収容部６の底部（コネクタ本体１内のパイプ挿入孔１ａ側の底部）には、リテーナ被係止部としての被係止孔６ｄがあけられている。

被係止孔６ｄは、後述するリテーナ３の下端部に設けられたリテーナ係止部１３が嵌め込まれる孔である。リテーナ３が傾動し易いように少し遊びを持たせるため、被係止孔６ｄは、真円ではなく短い長孔とされている。なお、被係止孔６ｄは長孔ではなく真円であってもよい。

リテーナ収容部６の背面（コネクタ本体１の他方の端部）には、第２パイプ５２の挿入方向と交差する方向（本実施形態では直交する方向）から第１パイプ５１の胴部５１ｂが嵌まり込むパイプ嵌め込み部４が設けられ、その背面側の上部両側、および上部両側の下方には、それぞれ、左右一対のチェッカー被係止部６ｂ、および左右一対のチェッカー被係止部６ｃが設けられている。これらチェッカー被係止部６ｂ，６ｃは、後述するチェッカー２の係止爪９ａ（図７参照）が係止される部分である。

図６に拡大して示すように、パイプ嵌め込み部４は、第１パイプ５１の胴部５１ｂよりも幅が狭い弾性変形可能なパイプガイド部４ａと、円弧形状のパイプ収容部４ｂとを有する。パイプガイド部４ａは、パイプ収容部４ｂから上方へ延在する部分である。パイプ収容部４ｂの径Ｄは、第１パイプ５１の胴部５１ｂの外径よりも少し大きくされている。

コネクタ本体１内の底部であって、上記パイプ嵌め込み部４のパイプ収容部４ｂに隣接する部分には、第１パイプ５１の鍔部５１ａが嵌まり込む本体側鍔部保持溝５が設けられている。本体側鍔部保持溝５の底面５ａ（図６参照）は、第１パイプ５１の鍔部５１ａに沿う円弧形状とされている。

<チェッカー>
主として、図７を参照しつつチェッカー２について説明する。チェッカー２は、パイプ接続が完全になされているかどうかを外部から確認するための役割を有する部品であって、コネクタ本体１に対する仮止め位置からコネクタ本体１に対する差込完了位置までコネクタ本体１に押し込まれる。

チェッカー２は、人の指で押される矩形の押圧部７と、押圧部７の左右両端部から下方へ向かって延在するように形成されたコネクタ本体１への係止脚部９と、係止脚部９と同様に押圧部７の左右両端部から下方へ向かって延在するように形成されたリテーナ保持片部８とを備えている。チェッカー２の材質は、例えば、樹脂である。

係止脚部９の先端は、コネクタ本体１に設けられたチェッカー被係止部６ｂ，６ｃへの引っ掛かり部となる係止爪９ａとされている。また、リテーナ保持片部８の先端から中央部へかけては、後述するリテーナ３の本体部１１をその両側から挟むような形態で保持するリテーナ保持部８ａとされている。

押圧部７の裏面には、仮止め位置から差込完了位置へチェッカー２が押し込まれることで、第１パイプ５１の鍔部５１ａに嵌まり込む鍔部保持溝１４を下面側に有する突設部１０が形成されている。突設部１０は、第１壁部１７および第２壁部１８を有し、この第１壁部１７と第２壁部１８との間の部分に上記鍔部保持溝１４が形成される。第１壁部１７の下面１７ａは、第１パイプ５１の胴部５１ｂに沿う円弧形状とされており、第２壁部１８の下面１８ａは、第２パイプ５２の胴部５２ｂに沿う円弧形状とされている。鍔部保持溝１４の底面１４ａは、第１パイプ５１の鍔部５１ａに沿う円弧形状とされている。

<リテーナ>
図８を参照しつつリテーナ３について説明する。リテーナ３は、コネクタ本体１の内部に配置され、コネクタ本体１に第２パイプ５２が挿入される前、コネクタ本体１に対するチェッカー２の仮止め位置から差込完了位置へのチェッカー２の動きを制限する部品である。

リテーナ３は、第２パイプ５２が挿入されると弾性変形して押し拡がるＣ字形状の本体部１１と、本体部１１の切欠き形状部の端から上方（外側）へ向かって延在する一対の脚部１２とを備えている。リテーナ３の材質は、例えば、樹脂または金属である。

上記のとおり、Ｃ字形状の本体部１１は弾性変形するように形成される。この本体部１１の互いに対向する内側面（内側部分）には、それぞれ、中心方向に少し突出する形態で山形状部１１ａが設けられている。また、本体部１１の外底面の中央部には、下方（外方向）に突出し、先端が拡径部とされたリテーナ係止部１３が設けられている。また、リテーナ３は、左右対称かつ表裏対称の形状とされている。

（第１パイプと第２パイプとの接続）
コネクタ１００を用いた第１パイプ５１と第２パイプ５２との接続手順は、これに限られるものではないが、概略の手順として、例えば、コネクタ１００を製造する工場において、第１パイプ５１が組み込まれたコネクタ１００とされ、第１パイプ５１が組み込まれた状態でコネクタ１００は出荷される。そして、出荷先において、コネクタ１００のコネクタ本体１内に第２パイプ５２が挿入され、チェッカー２が押し込まれることで、第１パイプ５１と第２パイプ５２との接続が完了する。

なお、前提として、第１パイプ５１の先端外周には、環状の鍔部５１ａが設けられ、第２パイプ５２の端部外周には、スプール部５２ａ（環状凸部）が設けられる。本実施形態では、第２パイプ５２の挿入部の外周面にＯリング１９（環状のシール部材）が装着されている。

<コネクタへの第１パイプの組み込み>
図３〜図４Ｂは、第１パイプ５１が組み込まれた状態のコネクタ１００を示す。
コネクタ１００への第１パイプ５１の組み込みは、次のようにしてなされる。まず、コネクタ本体１のパイプ嵌め込み部４からコネクタ本体１の内部へ第１パイプ５１の鍔部５１ａ側端部を押し込む。パイプ嵌め込み部４のパイプガイド部４ａは、第１パイプ５１の胴部５１ｂよりも幅が狭いので、当該パイプガイド部４ａは、第１パイプ５１の胴部５１ｂで少し押し拡げられる。第１パイプ５１の胴部５１ｂが、パイプガイド部４ａを抜けて、その下のパイプ収容部４ｂに達すると、パイプガイド部４ａの幅は元に戻る。また、第１パイプ５１の管端の鍔部５１ａは、パイプ収容部４ｂに隣接する本体側鍔部保持溝５に嵌まり込む。これにより、第１パイプ５１は、その軸方向においてコネクタ本体１から抜けなくなる。また、軸方向に直交する方向への第１パイプ５１の動きは、パイプガイド部４ａにより拘束される。

その後、コネクタ本体１の内部（リテーナ収容部６）にリテーナ３をセットする。リテーナ３は、その下端部のリテーナ係止部１３がリテーナ収容部６の底部にあけられた被係止孔６ｄに嵌め込まれ、リテーナ収容部６の第１パイプ５１側の内壁面に持たせ掛けられた状態とされる。リテーナ３の２本の脚部１２のすぐ近くの手前側（パイプ挿入孔１ａ側）にリテーナ収容部６に設けられた突起６ａが位置する。この突起６ａにより、パイプ挿入孔１ａ側にリテーナ３が傾動することがないようにされている（図４Ｂ参照）。なお、上記の手順とは逆に、コネクタ本体１の内部にリテーナ３をセットした後に、第１パイプ５１を組み込んでもよい。

チェッカー２は、コネクタ本体１から上方へ突出した状態で、コネクタ本体１に仮止めされる。チェッカー２の係止脚部９先端の係止爪９ａがコネクタ本体１に設けられたチェッカー被係止部６ｂに引っ掛けられ、図４Ｂに示した仮止め位置で、チェッカー２はコネクタ本体１に係止される。

このとき、リテーナ３の２本の脚部１２の上方にチェッカー２の突設部１０が位置するようになっているので、コネクタ本体１に対してチェッカー２を押し込もうとしても、チェッカー２の突設部１０がリテーナ３の２本の脚部１２の上端に当たり、それ以上、コネクタ本体１に対してチェッカー２を押し込むことはできない。

<第２パイプの挿入>
その後、出荷先にて、コネクタ本体１内にパイプ挿入孔１ａから第２パイプ５２が挿入される。第２パイプ５２が挿入されていくと、そのスプール部５２ａが、リテーナ３の本体部１１の山形状部１１ａのうちのパイプ挿入孔１ａ側の湾曲面に当たる。その後、さらに第２パイプ５２を挿入していくと、スプール部５２ａが山形状部１１ａを押し拡げることで、本体部１１が拡げられる。これにより、リテーナ３の２本の脚部１２も拡がり、突起６ａによるパイプ挿入孔１ａ側へのリテーナ３の傾動制限が解除される。

第２パイプ５２をさらに挿入していくと、スプール部５２ａがリテーナ３の本体部１１の山形状部１１ａの頂部を超え、当該山形状部１１ａの反対側の湾曲面がスプール部５２ａで押されるのと、リテーナ３の本体部１１の弾性復元力による反発とで、リテーナ３は、第２パイプ５２の挿入方向とは反対方向であるパイプ挿入孔１ａ側へ、リテーナ係止部１３を支点にして傾動する（リテーナ３の動きに関し図４Ｂ→図２Ｂ）。これにより、チェッカー２の突設部１０の下方空間からリテーナ３の脚部１２が外れ、コネクタ本体１に対するチェッカー２の押し込みが可能となる。

その後、チェッカー２の押圧部７を指で押すことで、コネクタ本体１に対してチェッカー２が押し込まれる。チェッカー２が押し込まれると、図２Ｂに示すように、第１パイプ５１の鍔部５１ａに、チェッカー２の突設部１０の下面側に形成された鍔部保持溝１４が嵌まり込む。これにより、第１パイプ５１の鍔部５１ａは、本体側鍔部保持溝５およびチェッカー２側の上記鍔部保持溝１４により強固に保持される。

また、コネクタ本体１に対してチェッカー２が押し込まれると、チェッカー２の左右一対の係止脚部９先端の係止爪９ａが、コネクタ本体１に設けられた被係止部６ｃに嵌り込む。このときのコネクタ本体１に対するチェッカー２の位置が、コネクタ本体１に対するチェッカー２の差込完了位置である（図２Ｂ参照）。

なお、仮止め位置から差込完了位置へチェッカー２が押し込まれると、第２パイプ５２は、リテーナ３の本体部１１を介して、リテーナ保持片部８のリテーナ保持部８ａで、その両側から挟み込まれた状態となる。

（作用・効果）
本実施形態のコネクタ１００によると、第１パイプ５１と第２パイプ５２とを、すなわち、２つのパイプを接続することができる。また、第１パイプ５１（一方のパイプ）がコネクタ１００に組み込まれた状態において、コネクタ本体１に第２パイプ５２（他方のパイプ）を挿入し、その後、コネクタ本体１にチェッカー２を押し込むことで、２つのパイプをすばやく簡単に接続することができる。

また、チェッカー２側に鍔部保持溝１４が設けられ、且つ、コネクタ本体１に本体側鍔部保持溝５が設けられていることで、コネクタ１００に第１パイプ５１を強固に保持することができ、第１パイプ５１と第２パイプ５２との接続がより強固なものとなる。

また、パイプ嵌め込み部４を構成する弾性変形可能なパイプガイド部４ａの幅が、第１パイプ５１の胴部５１ｂよりも狭くされていることで、輸送時などにおいて、コネクタ本体１から第１パイプ５１が外れることを抑制できる。

また、パイプ嵌め込み部４を構成するパイプ収容部４ｂの径Ｄが、第１パイプ５１の胴部５１ｂの外径よりも大きくされていることで、コネクタ本体１の内部へ第１パイプ５１の鍔部５１ａ側端部を押し込んだ際、第１パイプ５１の胴部５１ｂが、パイプガイド部４ａを抜けた後に、パイプガイド部４ａの幅は確実に元に戻る。

また、チェッカー２の裏面に形成された突設部１０を構成する第１壁部１７の下面、および第２壁部１８の下面が、それぞれ、第１パイプ５１の胴部５１ｂに沿う円弧形状、および第２パイプ５２の胴部５２ｂに沿う円弧形状とされていることで、第１壁部１７と第２壁部１８との間に形成された鍔部保持溝１４の溝深さを深くし易い。鍔部保持溝１４の溝深さを深くすることで、コネクタ１００に第１パイプ５１をより強固に保持することが可能となる。さらには、上記鍔部保持溝１４の底面１４ａが、第１パイプ５１の鍔部５１ａに沿う円弧形状とされていることで、第１パイプ５１の保持がさらに強固なものとなる。

（変形例）
上記の実施形態は、次のように変更可能である。
上記突設部１０を構成する第１壁部１７の下面、および第２壁部１８の下面のうちの少なくとも一方が平面とされてもよい。また、鍔部保持溝１４の底面１４ａが、平面とされてもよい。

リテーナ３を傾動させるための構造に関し、本実施形態のような先端が拡径部とされたリテーナ係止部１３とすることに代えて、フック形状のリテーナ係止部とし、リテーナ被係止部に関しては、このフック形状のリテーナ係止部が係止される棒状のリテーナ被係止部とされてもよい。

上記実施形態では、リテーナ３は、パイプ挿入孔１ａ側へ傾動する。これに代えて、特開２０１５−４８８９８号公報に記載されているように、パイプ挿入孔１ａ側へリテーナ３がスライド移動する構造であってもよい。

本発明のコネクタは、冷媒（気液混合流体）が流れる配管の接続ではなく、燃料用配管の接続に用いられてもよい。さらには、本発明のコネクタは、冷媒用配管の接続や、燃料用配管の接続に用いられる継手に限定されるものではなく、様々な用途の配管接続に適用することができる。

その他に、当業者が想定できる範囲で、種々の変更を行えることは勿論である。

１：コネクタ本体
１ａ：パイプ挿入孔
２：チェッカー
３：リテーナ
４：パイプ嵌め込み部
４ａ：パイプガイド部
４ｂ：パイプ収容部
５：本体側鍔部保持溝
７：押圧部
１０：突設部
１４：鍔部保持溝
１７：第１壁部
１８：第２壁部
５１：第１パイプ
５１ａ：鍔部
５１ｂ：胴部
５２：第２パイプ
５２ａ：スプール部（環状凸部）
５２ｂ：胴部
１００：コネクタ（パイプ同士の接続用コネクタ）
Ｄ：パイプ収容部の径

Claims (6)

1. 先端外周に環状の鍔部が設けられた第１パイプと、端部外周に環状凸部が設けられた第２パイプとを接続するパイプ同士の接続用コネクタであって、
   コネクタ本体と、
   前記コネクタ本体に対する仮止め位置から前記コネクタ本体に対する差込完了位置まで、前記コネクタ本体に押し込まれるチェッカーと、
   前記コネクタ本体の内部に配置され、前記コネクタ本体に前記第２パイプが挿入される前、前記仮止め位置から前記差込完了位置への前記チェッカーの動きを制限するリテーナと、
   を備え、
   前記コネクタ本体は、
   一方の端部に形成された、前記第２パイプが挿入されるパイプ挿入孔と、
   他方の端部に形成された、前記第２パイプの挿入方向と交差する方向から前記第１パイプの胴部が嵌まり込むパイプ嵌め込み部と、
   を有し、
   前記チェッカーは、
   押圧部と、
   前記押圧部の裏面に形成され、前記第１パイプの前記鍔部に嵌まり込む鍔部保持溝を下面側に有する突設部と、
   を有し、
   前記リテーナは、前記コネクタ本体内に前記パイプ挿入孔から前記第２パイプが挿入されることで、前記第２パイプの挿入方向とは反対方向である前記パイプ挿入孔側へ、傾動またはスライド移動するように形成されており、
   前記パイプ挿入孔側へ前記リテーナが、傾動またはスライド移動することで、前記仮止め位置から前記差込完了位置への前記コネクタ本体に対する前記チェッカーの押し込みが可能となり、
   前記仮止め位置から前記差込完了位置へ前記チェッカーが押し込まれることで、前記第１パイプの前記鍔部に前記鍔部保持溝が嵌まり込むことを特徴とする、パイプ同士の接続用コネクタ。
2. 請求項１に記載のパイプ同士の接続用コネクタにおいて、
   前記コネクタ本体は、
   底部において前記パイプ嵌め込み部に隣接して設けられ、前記第１パイプの前記鍔部が嵌まり込む本体側鍔部保持溝をさらに有することを特徴とする、パイプ同士の接続用コネクタ。
3. 請求項１または２に記載のパイプ同士の接続用コネクタにおいて、
   前記パイプ嵌め込み部は、
   円弧形状のパイプ収容部と、
   前記パイプ収容部から上方へ延在する、前記第１パイプの胴部よりも幅が狭い弾性変形可能なパイプガイド部と、
   を有することを特徴とする、パイプ同士の接続用コネクタ。
4. 請求項３に記載のパイプ同士の接続用コネクタにおいて、
   前記パイプ収容部の径が、前記第１パイプの胴部の外径よりも大きくされていることを特徴とする、パイプ同士の接続用コネクタ。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のパイプ同士の接続用コネクタにおいて、
   前記突設部は、第１壁部および第２壁部を有し、
   前記第１壁部と前記第２壁部との間に前記鍔部保持溝が形成され、
   前記第１壁部の下面が、前記第１パイプの胴部に沿う円弧形状とされており、前記第２壁部の下面が、前記第２パイプの胴部に沿う円弧形状とされていることを特徴とする、パイプ同士の接続用コネクタ。
6. 請求項５に記載のパイプ同士の接続用コネクタにおいて、
   前記鍔部保持溝の底面が、前記第１パイプの鍔部に沿う円弧形状とされていることを特徴とする、パイプ同士の接続用コネクタ。

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