JP2024027537A - クイックコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】配管とは別に本体に押し込まれるべき部材を持たず、本体と配管とを互いに押し合わせる操作だけで本体に配管を自動的に固定できるクイックコネクタを提供する。【解決手段】環状のリテーナーは内周側に配管を通し、軸方向の端面を配管のフランジに接触させる。筒状の本体はリテーナーを軸方向に摺動可能な状態で囲む。リテーナーの内周側に配管が配置されるとリテーナーの爪部が配管のフランジに引っ掛かり、リテーナーからの配管の離脱を阻む。リテーナーの外周面からは凸部が突出しており、本体の開口部からは片持ち梁状の梁部が軸方向へ突出している。リテーナーの内周側に配管が配置される前は、凸部が梁部のロック用凹部よりも梁部の自由端側に位置する。リテーナーの内周側に配管が配置される際、配管のフランジにリテーナーが押されて本体の中を摺動することにより、凸部がロック用凹部に嵌まってリテーナーを本体に固定する。【選択図】図２

Description

本発明は配管用のクイックコネクタに関し、特に、その本体を配管に固定するのに補助具を利用するものに関する。

「クイックコネクタ」は、パイプ、ホース、チューブ等の配管に接続される継手を表す場合、接続に必要な操作の簡単さで特徴付けられるものを意味する。クイックコネクタには、配管との接続に、スナップフィット、締まりばめ（圧入）等、ねじとは異なる手段を利用する種類がある（たとえば特許文献１－６参照）。この種類のクイックコネクタを配管に接続するには、基本的には、その筒状の本体の開口部（軸方向の端部）と配管の開口部とを互いに押し合わせるだけでよく、本体等、何らかの部材を何回転もねじる必要がない。この点でクイックコネクタは配管との接続に必要な操作が簡単であるので、配管設備の組み立てに必要な時間の短縮に有利である。したがって、クイックコネクタは、たとえば、半導体、医療品、薬品、または食品等の製造に利用される配管設備、特にその中でも配管が頻回に着脱される部位において有用である。配管の着脱に必要な時間の短縮は、洗浄等のメンテナンスを行う作業者の負担の軽減に効果的だからである。クイックコネクタはまた、自動車に搭載される、ガソリン、冷却水、または排ガス等を流す配管設備にも有用である。これらの配管設備に対しては、自動車の安全性を確保する目的で、特に高い信頼性が要求される。配管設備の組み立ての作業性を高く維持したままでこの要求を満たすには、クイックコネクタの利用によって配管の確実な接続を手早く実現させることが効果的である。

特開２００６－２６６４７５号公報 特開２０１０－０７８０７７号公報 特開２０１９－１３２４３１号公報 特開２０２０－２０４３６６号公報 特開２０１１－０７４９９１号公報 特開２０１３－１７７９１１号公報

クイックコネクタには、その本体を配管に固定するのに、その本体とは別の補助具を利用する種類がある（たとえば特許文献１－６参照）。この補助具は一般に完全な環状、または周の一部を欠いた環状、すなわち開環状の部材であり、「リテーナー」と呼ばれている。

たとえば、特許文献１－４に開示されているリテーナーは、弾性変形によって内径を拡げることが可能である。特許文献１、４に開示されているリテーナーと特許文献３に開示されているスプリングラッチとはいずれも、クイックコネクタの本体の開口部に配管が収容されるよりも先にその本体の側壁の貫通穴に押し込まれ、環状の内周側の少なくとも一部を本体の内部空間に迫り出させている。この状態の本体の開口部に配管が押し込まれると、その配管の外周面から外周方向へ張り出しているフランジがリテーナーまたはスプリングラッチを押し広げて乗り越えさせる。一方、特許文献２に開示されているリテーナーは開環状であり、クイックコネクタの本体の開口部に配管が収容された後にその本体の側壁の貫通穴に押し込まれる。このとき、リテーナーの周方向における両端が配管の側壁に押し付けられて間隔を拡げるのでリテーナーが配管を抱える。こうして、特許文献１－４に開示されているリテーナーとスプリングラッチとはいずれも、自身の弾性を利用したスナップフィットにより、配管のうちフランジに対して開口部とは反対側の部分に嵌まる。したがって、配管が外部から引っ張られてもフランジがリテーナー等に引っ掛かるので、配管がクイックコネクタの本体から離脱できない。

特許文献５に開示されているストッパリングもリテーナーの一種であり、その軸方向における片側から軸方向へ片持ち梁状の爪を突出させている。この爪は、弾性変形によって外周側へ撓むことが可能である。ストッパリングはクイックコネクタの本体の開口部に配管よりも先に収容され、チェッカと呼ばれる別の部材が本体の側壁の貫通穴に押し込まれることにより、本体に固定される。その後、本体の開口部に配管が押し込まれると、その配管のフランジがストッパリングの爪を押し退けて乗り越えさせる。このとき、その爪の弾性を利用したスナップフィットにより、その爪の返しがフランジに引っ掛かる。したがって、配管が外部から引っ張られても、本体から離脱できない。

しかし、特許文献１－５に開示されているクイックコネクタのいずれにも次の問題がある。これらのクイックコネクタを配管に接続する作業には、本体の開口部に配管を押し込む操作とは別に、本体の側壁の貫通穴にリテーナーまたはチェッカを押し込む操作が必要である。この点でクイックコネクタは、その作業性を更に向上させることが難しい。さらに、本体の側壁の貫通穴にリテーナーまたはチェッカを押し込むには、本体の外周側にその径方向においてある程度広い空間が確保されなければならない。この条件により、クイックコネクタの設置場所の設計はその自由度が制限されるので、クイックコネクタの用途を更に拡大することが難しい。

クイックコネクタには上記のものの他に、特許文献６に開示されているものもある。このクイックコネクタは、まず、その筒状の本体の開口部の側壁と、その外周側を軸方向に伸びている片持ち梁状の爪との間に配管の開口部の側壁を挟む。その上で、本体の開口部と爪、および配管の開口部を筒状のロック部材が囲み、その内周面で爪を配管に押し付けるので、本体が配管に固定される。このクイックコネクタには、特許文献１－５に開示されているリテーナー等のような、配管とは別の方向から本体に押し込まれるべき部材がない。しかし、このクイックコネクタを配管に接続する作業には、本体の開口部と爪との間に配管を挟む操作の後に、ロック部材を軸方向に移動させる操作が必要である。作業時間を更に短縮させるには、本体と配管とを互いに押し合わせる操作だけで、本体に配管が自動的に固定されることが望ましい。

本発明の目的は上記の課題を解決することであり、特に、本体に配管とは別の方向から押し込まれるべき部材を持たず、かつ、本体と配管とを互いに押し合わせる操作だけで本体に配管を自動的に固定できるクイックコネクタを提供することにある。

本発明の１つの観点によるクイックコネクタは、外周面に外周方向へ張り出したフランジを含む配管に接続されるものであり、リテーナーと筒状の本体とを備えている。リテーナーは、内径が配管の開口部の外径よりは大きく、その配管のフランジの外径よりは小さい環状部材であり、内周側にその配管の開口部を通し、軸方向における片側の端面をその配管のフランジに接触させる。本体はリテーナーを、軸方向に摺動可能な状態で囲む。リテーナーは爪部と凸部とを含む。爪部は、リテーナーの外周面から軸方向へ突出している片持ち梁状の部分であり、リテーナーの内周側に配管の開口部が配置されるとその配管のフランジに引っ掛かり、リテーナーからのその配管の開口部の離脱を阻止する。凸部はリテーナーの外周面から外周方向へ突出している。本体は梁部を含む。梁部は、本体の開口部から軸方向へ突出している片持ち梁状の部分であり、内半径（本体の中心軸から梁部の内周側の表面までの距離）がリテーナーの凸部の外半径（リテーナーの中心軸から凸部の外周方向の先端までの距離）よりも小さい。梁部の内周側の表面には、リテーナーの凸部を嵌めるためのロック用凹部が設けられている。リテーナーの内周側に配管の開口部が配置される前は、その凸部が本体の梁部のロック用凹部よりも梁部の自由端側に位置する。リテーナーの内周側に配管の開口部が配置される際、その配管のフランジにリテーナーが押されて本体の中を軸方向へ摺動することにより、凸部がロック用凹部に嵌まってリテーナーを本体に固定する。

本発明による上記のクイックコネクタでは、リテーナーの内周側に配管が配置される際に、まず、リテーナーの爪部がその配管のフランジに引っ掛かり、リテーナーからその配管を離脱させない。続いて、リテーナーがフランジに押されて本体の中を軸方向へ摺動すると、凸部が本体の梁部のロック用凹部に嵌まり、リテーナーを本体に固定する。したがって、このクイックコネクタには、本体に配管とは別の方向から押し込まれるべき部材が不要であるので、配管に接続する作業の際に確保されるべき空間が縮小可能である。その結果、このクイックコネクタはその設置場所の設計の自由度を向上させることができる。さらに、このクイックコネクタを配管に接続する作業では、本体と配管とを互いに押し合わせる操作だけで本体に配管が自動的に固定されるので、作業時間が短縮可能である。こうして、このクイックコネクタは従来のものよりも用途が更に広く、作業性が更に高い。

本体の梁部の内周側の表面が迫り出し部と仮止め用凹部とを含んでもよい。迫り出し部は、内周方向へ迫り出している部分であり、ロック用凹部よりも梁部の自由端側に位置しており、内半径（本体の中心軸から迫り出し部の内周方向の先端までの距離）が配管のフランジの外半径よりも小さい。仮止め用凹部は、リテーナーの凸部を嵌めるためのものであり、迫り出し部とロック用凹部との間に位置する。リテーナーの内周側に配管の開口部が配置される前は、凸部が仮止め用凹部に嵌まっている。リテーナーの内周側に配管の開口部が配置される際、迫り出し部がフランジに押されて梁部が外周側へ撓むことにより、凸部が仮止め用凹部から外れる。この場合、リテーナーの内周側に配管の開口部が配置される前であっても、リテーナーが本体に仮止めされているので、本体から自然には外れない。したがって、このクイックコネクタは持ち運び等の扱いが容易である。さらに、リテーナーが本体に仮止めされていることにより、配管のフランジがリテーナーの爪部を押し退ける間はリテーナーが摺動を開始しないので、爪部をフランジに確実に引っ掛けることができる。

本体が保護部を含んでもよい。保護部は、本体の開口部から外周方向へ張り出した部分であり、内半径（本体の中心軸から保護部の内周側の表面までの距離）がリテーナーの爪部の外半径以下である。リテーナーが配管のフランジに押されて摺動すると、保護部が内周側の表面を爪部の外周側の表面に接触させる。これにより、外部からの衝撃もしくは振動、または経年に伴うクリープ変形等では、爪部がフランジから外れにくく、すなわち本体に対する配管の固定が緩みにくいので、本体と配管との間のシール力が低下しにくい。

このクイックコネクタが更にシール部を備えていてもよい。シール部は、リテーナーよりもシール性が高い環状部材であり、２色成形によってリテーナーと一体化している。これにより、このクイックコネクタと配管との間の接続部にはＯリング等のシール部品も、スペーサー、バックアップリング等の補助部品も不要であるので部品点数が削減され、製造コストと接続作業の手間とが低減可能である。

本発明の実施形態によるクイックコネクタの外観を示す斜視図である。 図１が示すクイックコネクタの分解図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図１が示す直線ＩＩＩ－ＩＩＩを含み、かつ矢印ａ、ｂに対して垂直な平面で切断されたクイックコネクタの断面図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図１が示すクイックコネクタが配管に接続される様子を時間順に示す、図３の（ａ）と同じ平面で切断されたクイックコネクタの断面図である。（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）はそれぞれ、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の一部の拡大図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図１が示すクイックコネクタが配管に接続される様子を時間順に示す、図３の（ｂ）と同じ平面で切断されたクイックコネクタの断面図である。（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）はそれぞれ、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の一部の拡大図である。

図１は本発明の実施形態によるクイックコネクタ１００の外観を示す斜視図であり、図２はクイックコネクタ１００の分解図であり、図３の（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図１が示す直線ＩＩＩ－ＩＩＩを含み、かつ、矢印ａ、ｂに対して垂直な平面で切断されたクイックコネクタ１００の断面図である。クイックコネクタ１００は、好ましくは電気自動車（ＥＶ）のバッテリーパックの冷却配管系統において、図３が示すように、パイプ５１０とホース５２０との間を接続する。パイプ５１０は、好ましくは、金属等、剛性の高い素材から成る円管であり、バッテリーパック、ラジエーター、ポンプ等において冷却水（ＬＬＣ）の吸入口または排出口として利用される。図２、図３が示すように、パイプ５１０は外周面に、外周方向へ張り出した円環状のフランジ５１５を含む。フランジ５１５は、好ましくは、軸方向における両側（図３では左右）の角が丸められている。ホース５２０は、好ましくは、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等、柔軟性の高い樹脂から成る円管であり、ＬＬＣの流路として自動車内に敷設される。

図２が示すように、クイックコネクタ１００は、リテーナー２００、シール部２５０、および本体３００を含む。リテーナー２００は、好ましくはポリアミド（ＰＡ）またはガラス繊維強化ポリアミド（ＰＡ－ＧＦ）等の樹脂から成る円環部材であり、図３が示すように、パイプ５１０の開口部５１１（フランジ５１５よりも開口端側の部分）を同軸に囲む。シール部２５０は、好ましくは熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）等、リテーナー２００の素材よりもシール性が高い樹脂から成る円環部材である。シール部２５０は、好ましくは２色成形によってリテーナー２００の軸方向における一端（図２、図３では右端）と同軸に一体化しており、図３が示すように、リテーナー２００と共にパイプ５１０の開口部５１１を同軸に囲む。本体３００は、好ましくはＰＡまたはＰＡ－ＧＦ等、リテーナー２００の素材と比べて剛性が同程度以上である樹脂から成る円筒部材である。図３が示すように、本体３００の軸方向における片側（図３では左側）の開口部３１０（以下、「第１開口部」と呼ぶ。）がリテーナー２００とシール部２５０とを同軸に囲み、反対側（図３では右側）の開口部３２０（以下、「第２開口部」と呼ぶ。）がホース５２０の開口端に同軸に挿入される。その結果、本体３００の内部空間を通してパイプ５１０の内部空間がホース５２０の内部空間に連通する。
［リテーナー］

図２、図３が示すように、リテーナー２００は、筒体２１０、爪部２２０、および凸部２３０を含む。

筒体２１０は好ましくは円筒状であり、図３が示すように、内径がパイプ５１０の開口部５１１の外径よりは大きく、フランジ５１５の外径よりは小さい。したがって、筒体２１０は内周側にパイプ５１０の開口部５１１を通し、軸方向における片側（図２、図３では左側）の端面２１１をフランジ５１５に接触させることができる。さらに、筒体２１０はパイプ５１０の開口部５１１よりも軸方向において短い。

爪部２２０は片持ち梁状の部分であり、図２、図３の（ａ）が示すように、筒体２１０の外周面から軸方向（図２、図３の（ａ）では左方）へ、端面２１１を越えて突出している。好ましくは、筒体２１０の周方向における爪部２２０の幅が筒体２１０の外径よりも十分に狭い。爪部２２０は好ましくは２本であり、それらの間では周方向の位置が好ましくは１８０°異なる。爪部２２０は、弾性変形によって筒体２１０の外周側へ撓むことが可能である。好ましくは、爪部２２０の自由端２２１（図２、図３の（ａ）では左端）から内周方向へは返し２２２が迫り出し、外周方向へは突起２２３が突出している。図３の（ａ）が示すように、パイプ５１０のフランジ５１５の外半径に対し、返し２２２の内半径（リテーナー２００の中心軸から返し２２２の内周方向の先端までの距離）は小さく、返し２２２以外の爪部２２０の内半径（リテーナー２００の中心軸から爪部２２０の内周側の表面までの距離）は大きい。好ましくは、軸方向における返し２２２の外側（図３の（ａ）では左側）の端面２２４は軸方向に対して傾いている。一方、反対側（図３の（ａ）では右側）の端面２２５は筒体２１０の端面２１１から軸方向へ、フランジ５１５の軸方向の厚さ以上離れている。これにより、返し２２２と筒体２１０との間にフランジ５１５を配置することができる。

凸部２３０は、図２、図３の（ｂ）が示すように、筒体２１０の外周面から外周方向へ突出しており、好ましくは半球状の突起である。凸部２３０は好ましくは２つであり、いずれも形とサイズとが等しく、筒体２１０の端面２１１からの軸方向の距離も等しい。一方、それらの間では周方向の位置が好ましくは１８０°異なり、爪部２２０の周方向の位置とは好ましくは９０°異なる。さらに、図３の（ｂ）が示すように、凸部２３０の外半径（リテーナー２００の中心軸から凸部２３０の外周方向の先端までの距離）はパイプ５１０のフランジ５１５の外半径よりも大きい。
［シール部］

図３が示すように、シール部２５０の軸方向の長さは、パイプ５１０の開口部５１１とリテーナー２００の筒体２１０との間での軸方向の長さの差よりも小さい。さらに、シール部２５０の内径はパイプ５１０の開口部５１１の外径よりもわずかに小さい。したがって、リテーナー２００の内周側にパイプ５１０の開口部５１１が挿入されると、その開口部５１１によってシール部２５０が押し広げられ、それに伴う復元力でその開口部５１１を内周方向へ締め付ける。こうして、シール部２５０は内周面をパイプ５１０の開口部５１１の外周面に密着させることができる。

シール部２５０は好ましくはリップシールであり、図３が示すようにリテーナー２００の筒体２１０とは反対側（図３では右側）に２枚のリップ２５１、２５２を含む。外周側のリップ２５１はシール部２５０の外周の縁から、内周側のリップ２５２はシール部２５０の内周の縁から、それぞれ軸方向（図３では右方）へ張り出している。リップ２５１、２５２は薄い円環状であり、素材の弾性により、径方向における互いの間隔を増減させるように屈曲可能である。
［本体］

本体３００の第１開口部３１０は、好ましくは第２開口部３２０との境界（図３では右端）の付近を除き、内径がリテーナー２００の筒体２１０の外径よりはわずかに大きく、シール部２５０の外径よりはわずかに小さい。これにより、図３が示すように、第１開口部３１０は内周側に筒体２１０とシール部２５０とを軸方向に摺動可能な状態で囲むことができる。さらに、第１開口部３１０は、好ましくは、筒体２１０とシール部２５０との全体よりも軸方向において長いので、それらの全体を収容可能である。

図３が示すように、第２開口部３２０の外径はホース５２０の内径よりも大きいので、第２開口部３２０はホース５２０の中へ圧入されてその開口端を押し広げる。それに伴うその開口端の復元力が第２開口部３２０を内周方向へ締め付けるので、ホース５２０が第２開口部３２０に固定され、ホース５２０の内周面と第２開口部３２０の外周面との隙間がシールされる。

図１－図３が示すように、本体３００は梁部３３０を含む。梁部３３０は片持ち梁状であり、第１開口部３１０の軸方向における外側（図１－図３では左側）の端部から軸方向（図１－図３では左方）へ突出している。図３の（ｂ）が示すように、梁部３３０は、好ましくはその自由端３３４（図３の（ｂ）では左端）を除き、第１開口部３１０と内半径（本体３００の中心軸から内周側の表面までの距離）が等しい。梁部３３０はリテーナー２００の凸部２３０と同数、好ましくは２本であり、それらの間では第１開口部３１０の周方向における位置が好ましくは１８０°異なる。したがって、図３の（ｂ）が示すように、周方向において梁部３３０の一方が凸部２３０の一方と同じ位置に合わされると、梁部３３０の他方が凸部２３０の他方と同じ位置に来る。

図２、図３が示すように、梁部３３０の内周側の表面はロック用凹部３３１を含む。ロック用凹部３３１は好ましくは円形の貫通穴であり、リテーナー２００の凸部２３０を嵌めることができる。具体的には、ロック用凹部３３１の直径が凸部２３０の軸方向（図３の（ｂ）では左右方向）の長さに等しく、またはその長さよりもわずかに狭い。これにより凸部２３０は、図３の（ｂ）が示すようにロック用凹部３３１に一旦嵌まると、ロック用凹部３３１からの摩擦力を超える外力を受けない限り、自然には離脱できない。

好ましくは、図２、図３が示すように、梁部３３０の内周側の表面は更に、迫り出し部３３２と仮止め用凹部３３３とを含む。迫り出し部３３２は、内周方向へ迫り出している部分であり、ロック用凹部３３１よりも梁部３３０の自由端３３４（図２、図３の（ｂ）では左端）の側、好ましくは自由端３３４に位置する。図３の（ｂ）が示すように、迫り出し部３３２は、内半径（本体３００の中心軸から迫り出し部３３２の内周方向の先端までの距離）がパイプ５１０のフランジ５１５とリテーナー２００の筒体２１０とのいずれの外半径よりも小さく、軸方向における両側（図２、図３の（ｂ）では左右）の角が丸められている。仮止め用凹部３３３は、好ましくはロック用凹部３３１と同形同サイズの貫通穴であり、リテーナー２００の凸部２３０を嵌めることができる。仮止め用凹部３３３は、軸方向では迫り出し部３３２とロック用凹部３３１との間に位置し、周方向では、好ましくはロック用凹部３３１と位置が等しい。さらに、図３の（ｂ）が示すように、迫り出し部３３２から仮止め用凹部３３３までの軸方向の距離が、リテーナー２００の爪部２２０の返し２２２から凸部２３０までの軸方向の距離よりも短い。好ましくは、それらの距離の間の差がフランジ５１５の軸方向の厚さ未満である（その理由については、後述参照）。

好ましくは、図１－図３が示すように、本体３００は保護部３４０を含む。保護部３４０は、第１開口部３１０から外周方向へ張り出した部分である。保護部３４０はリテーナー２００の爪部２２０と同数、好ましくは２本であり、それらの間では第１開口部３１０の周方向における位置が好ましくは１８０°異なり、梁部３３０の周方向の位置とは好ましくは９０°異なる。したがって、図１、図３の（ａ）が示すように、周方向において保護部３４０の一方が爪部２２０の一方と同じ位置に合わされると、保護部３４０の他方が爪部２２０の他方と同じ位置に来る。このときには更に、図３の（ｂ）が示すように、周方向において梁部３３０が凸部２３０と同じ位置に来る。図３の（ａ）が示すように、保護部３４０の内半径（本体３００の中心軸から保護部３４０の内周側の表面までの距離）は爪部２２０の突起２２３の外半径以下である。好ましくは、図１が示すように、周方向において保護部３４０の幅は爪部２２０の幅以上である。

好ましくは、図３が示すように、本体３００の内周面が第１開口部３１０と第２開口部３２０との境界付近に狭窄部３５０を含む。狭窄部３５０は、内周方向へ迫り出している円環部分であり、内径がパイプ５１０の開口部５１１の外径よりは大きく、シール部２５０の外径よりは小さい。さらに、図３の（ｂ）が示すように、梁部３３０のロック用凹部３３１から狭窄部３５０までの軸方向の距離が、リテーナー２００の凸部２３０からシール部２５０のリップ２５１、２５２の先端（図３の（ｂ）では右端）までの軸方向の距離以下である。したがって、ロック用凹部３３１に凸部２３０が嵌まると、狭窄部３５０がシール部２５０のリップ２５１、２５２に接触可能である。
［クイックコネクタをパイプに接続する作業］

クイックコネクタ１００をパイプ５１０に接続するには、図４、図５が示すように、第１開口部３１０とパイプ５１０の開口部５１１とを互いに、同軸に押し合わせるだけでよい。図４の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図３の（ａ）と同じ平面で切断されたクイックコネクタ１００の断面図であり、クイックコネクタ１００がパイプ５１０に接続される様子を時間順に示す。図４の（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）はそれぞれ、図４の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の一部の拡大図である。図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図３の（ｂ）と同じ平面で切断されたクイックコネクタ１００の断面図であり、クイックコネクタ１００がパイプ５１０に接続される様子を時間順に示す。図５の（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）はそれぞれ、図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の一部の拡大図である。

接続の作業の前に予め、図４の（ａ）、（ｄ）、図５の（ａ）、（ｄ）が示すように、リテーナー２００が第１開口部３１０の内周側に同軸に取り付けられる。具体的には、まずリテーナー２００の筒体２１０が梁部３３０の迫り出し部３３２を外周側へ押し退けながら、それよりも奥（図５の（ａ）、（ｄ）では右側）まで完全に押し込まれる。次にリテーナー２００が第１開口部３１０に対して回転させられ、図４の（ａ）、（ｄ）が示すように、周方向において爪部２２０を保護部３４０と同じ位置に合わせると共に、図５の（ａ）、（ｄ）が示すように、凸部２３０を仮止め用凹部３３３に嵌める。これにより、リテーナー２００が第１開口部３１０に仮止めされる。

接続の作業では、第１開口部３１０に仮止めされているリテーナー２００の内周側にパイプ５１０の開口部５１１が、図４の（ａ）、図５の（ａ）に２点鎖線で示されているように進入する。前述のとおり、爪部２２０の返し２２２から凸部２３０までの軸方向の距離よりも梁部３３０の迫り出し部３３２から仮止め用凹部３３３までの軸方向の距離が短いので、返し２２２が迫り出し部３３２よりも軸方向において外側（図４の（ａ）、図５の（ａ）では左側）に位置する。したがって、パイプ５１０のフランジ５１５には最初に返し２２２の端面２２４が接触し、軸方向に対する傾きによって外周方向へ押される（図４の（ａ）、（ｄ）参照）。リテーナー２００が第１開口部３１０に仮止めされているので、返し２２２の端面２２４をフランジ５１５が押す力ではリテーナー２００が摺動を開始しない。したがって、その力は爪部２２０を外周側へ撓ませ、返し２２２を外周側へ押し退ける。フランジ５１５が返し２２２よりも奥（図４の（ａ）、（ｄ）では右側）へ進むと、爪部２２０の弾性によって返し２２２が元の位置へ戻る。このようなスナップフィット方式で爪部２２０は、図４の（ｂ）、（ｅ）が示すようにフランジ５１５に引っ掛かる。

フランジ５１５には、爪部２２０の返し２２２に続いて梁部３３０の迫り出し部３３２が接触し、軸方向に対する傾きによって外周方向へ押される（図５の（ａ）、（ｄ）参照）。これにより、図５の（ｂ）、（ｅ）が示すように、梁部３３０が外周側へ撓むので迫り出し部３３２がフランジ５１５に乗り上げ、仮止め用凹部３３３が凸部２３０から外れる。こうして、リテーナー２００が梁部３３０による仮止めから解放される。

前述のとおり、好ましくは、爪部２２０の返し２２２から凸部２３０までの軸方向の距離と梁部３３０の迫り出し部３３２から仮止め用凹部３３３までの軸方向の距離との間の差がフランジ５１５の軸方向の厚さ未満である。したがって、図４の（ｂ）、（ｅ）、図５の（ｂ）、（ｅ）が示すように、返し２２２がフランジ５１５を乗り越えたときには、迫り出し部３３２がフランジ５１５に乗り上げている。すなわち、爪部２２０がフランジ５１５に引っ掛かるのと同時に、仮止め用凹部３３３が凸部２３０から外れる。

好ましくは、図４の（ｂ）、（ｅ）が示すように、爪部２２０の返し２２２から筒体２１０までの軸方向の距離がフランジ５１５の軸方向の厚さに等しい。これにより、爪部２２０が軸方向におけるフランジ５１５の外側（図４の（ｂ）、（ｅ）では左側）に引っ掛かるのと同時に、反対側（図４の（ｂ）、（ｅ）では右側）に筒体２１０の端面２１１が接触する。こうして、爪部２２０の返し２２２と筒体２１０との間にフランジ５１５が挟まれるので、リテーナー２００がパイプ５１０に固定される。

パイプ５１０が更に進むと、仮止めから解放されているリテーナー２００がフランジ５１５に押され、第１開口部３１０の中をその奥へ向かって（図４の（ｂ）、（ｅ）、図５の（ｂ）、（ｅ）では右方へ）摺動し始める。フランジ５１５が梁部３３０の迫り出し部３３２を通過し終えると共に、リテーナー２００の凸部２３０が梁部３３０のロック用凹部３３１に到達すると、図５の（ｃ）、（ｆ）が示すように、梁部３３０がその弾性によって元の位置へ戻り、凸部２３０をロック用凹部３３１に嵌める。このような梁部３３０のスナップフィットにより、リテーナー２００が第１開口部３１０に固定される。

このとき、図４の（ｃ）、（ｆ）が示すように、リテーナー２００の爪部２２０が本体３００の保護部３４０の内周側に進入し、突起２２３の外周側の表面を保護部３４０の内周側の表面に接触させる。これにより、爪部２２０の外周側への撓みが保護部３４０によって抑えられる。

さらに、図４の（ｃ）、図５の（ｃ）が示すように、シール部２５０のリップ２５１、２５２が本体３００の狭窄部３５０に接触する。この状態でクイックコネクタ１００とパイプ５１０との中にＬＬＣが流れると、リップ２５１、２５２と狭窄部３５０との隙間にＬＬＣが進入するので、その圧力で外周側のリップ２５１は第１開口部３１０の内周面に密着し、内周側のリップ２５２はパイプ５１０の開口部５１１の外周面に密着する。こうして第１開口部３１０とパイプ５１０の開口部５１１との隙間がシールされる。
［クイックコネクタからパイプを分離する作業］

図１、図３が示す状態のクイックコネクタ１００からパイプ５１０を分離するには、まず、本体３００の梁部３３０の自由端３３４（図１、図３の（ｂ）では左端）を工具等で外周側へ引っ張って梁部３３０を外周側へ撓ませ、ロック用凹部３３１からリテーナー２００の凸部２３０を外す。この状態でパイプ５１０を引っ張ると、パイプ５１０のフランジ５１５にリテーナー２００の爪部２２０が引っ掛かっているのでリテーナー２００が摺動して本体３００の第１開口部３１０から引き出され、爪部２２０を本体３００の保護部３４０の外へ露出させる（図４の（ｂ）参照）。露出した爪部２２０を工具等で外周側へ撓ませてフランジ５１５から外せば、リテーナー２００からパイプ５１０を引き抜くことができる。
［実施形態の利点］

本発明の上記の実施形態によるクイックコネクタ１００では、リテーナー２００の内周側にパイプ５１０の開口部５１１が配置される際、まず、リテーナー２００の爪部２２０がパイプ５１０のフランジ５１５に引っ掛かり、リテーナー２００をパイプ５１０に固定する。続いて、リテーナー２００がフランジ５１５に押されて本体３００の第１開口部３１０の中を軸方向へ摺動すると、凸部２３０が本体３００の梁部３３０のロック用凹部３３１に嵌まり、リテーナー２００を本体３００に固定する。したがって、クイックコネクタ１００には、本体３００にパイプ５１０とは別の方向から押し込まれるべき部材が不要であるので、パイプ５１０に接続する作業の際に確保されるべき空間が縮小可能である。その結果、クイックコネクタ１００はその設置場所の設計の自由度を向上させることができる。さらに、クイックコネクタ１００をパイプ５１０に接続する作業では、本体３００の第１開口部３１０とパイプ５１０の開口部５１１とを互いに押し合わせる操作だけで、本体３００にパイプ５１０が自動的に固定されるので、作業時間が短縮可能である。こうして、クイックコネクタ１００は従来のものよりも用途が更に広く、作業性が更に高い。

リテーナー２００の内周側にパイプ５１０の開口部５１１が配置される前は、リテーナー２００の凸部２３０が本体３００の梁部３３０の仮止め用凹部３３３に嵌まっている。これにより、リテーナー２００の内周側にパイプ５１０の開口部５１１が配置される前であっても、リテーナー２００が本体３００に仮止めされているので、本体３００から自然には外れない。したがって、クイックコネクタ１００は持ち運び等の扱いが容易である。さらに、リテーナー２００が本体３００に仮止めされていることにより、パイプ５１０のフランジ５１５がリテーナー２００の爪部２２０を押し退ける間はリテーナー２００が摺動を開始しないので、爪部２２０をフランジ５１５に確実に引っ掛けることができる。

リテーナー２００の凸部２３０が本体３００の梁部３３０のロック用凹部３３１に嵌まると、リテーナー２００の爪部２２０の突起２２３の外周面に本体３００の保護部３４０の内周面が接触する。これにより、外部からの衝撃もしくは振動、または経年に伴うクリープ変形等では、爪部２２０がパイプ５１０のフランジ５１５から外れにくく、すなわち本体３００に対するパイプ５１０の固定が緩みにくい。したがって、シール部２５０のリップ２５１が本体３００の第１開口部３１０ともパイプ５１０の開口部５１１とも密着し続けるので、本体３００とパイプ５１０との間のシール力が高く維持される。
［変形例］

（１）クイックコネクタ１００の用途はＥＶのバッテリーパックの冷却配管系統には限られず、その他に、ガソリンまたは排ガス等を流す他の配管系統であっても、半導体、医療品、薬品、または食品等の製造ラインにおいて、純水、薬液、殺菌／加熱用の高温ガス等を流す配管系統であってもよい。また、接続対象の配管も、パイプ５１０とホース５２０との組み合わせに限らず、パイプ同士、ホース同士、または他のコネクタ等、多様に変更可能である。

（２）クイックコネクタ１００の樹脂材料は、ＰＡ、ＰＡ－ＧＦには限られない。その他に、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエーテルエテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド等、種々の樹脂が使用可能である。これらは、クイックコネクタ１００の使用分野または用途、パイプ５１０、ホース５２０の材質等に応じて適宜に選択されればよい。

（３）パイプ５１０のフランジ５１５は完全な円環状である。しかし、本発明によるクイックコネクタが接続の対象とする配管は、そのような形状のフランジを持つものには限られない。たとえば、フランジが開環状の単体であっても、配管の周方向において離散的に配置されている複数の弧状体の集合であってもよい。この場合、その配管がクイックコネクタ１００に接続される際、その配管の周方向においてそのフランジの範囲内にリテーナー２００の爪部２２０と本体３００の梁部３３０とがいずれも位置するように、爪部２２０と梁部３３０とが設計されればよい。

（４）図４、図５が示す第１開口部３１０へのパイプ５１０の開口部５１１の進入は、第１開口部３１０とパイプ５１０の開口部５１１とを互いに押し合わせる操作に伴うそれらの相対的な運動である。その操作は、より詳細には、第１開口部３１０にパイプ５１０の開口部５１１を押し込む操作であっても、逆に、第１開口部３１０をパイプ５１０の開口部５１１に押し付ける操作であってもよい。

（５）リテーナー２００の爪部２２０は一例に過ぎず、それらの具体的な構造に発明は限定されない。リテーナー２００の内周側にパイプ５１０の開口部５１１が配置される際に爪部２２０がパイプ５１０のフランジ５１５に引っ掛かり、リテーナー２００からの開口部５１１の離脱を阻止さえできれば、爪部２２０の本数、形状、寸法、配置等は多様に変更可能である。また、爪部２２０がフランジ５１５に引っ掛かる仕組みは上記のようなスナップフィット式であるが、その他にヒンジ式であってもよい。たとえば、爪部２２０がヒンジでリテーナー２００の筒体２１０に回転可能に接続されており、フランジ５１５に押されてリテーナー２００が摺動する際、爪部２２０が本体３００の保護部３４０等に衝突して回転することにより、フランジ５１５に引っ掛かってもよい。

（６）リテーナー２００の爪部２２０の返し２２２から筒体２１０までの軸方向の距離がパイプ５１０のフランジ５１５の軸方向の厚さに等しいので、返し２２２がフランジ５１５に引っ掛かるのと同時にフランジ５１５が筒体２１０に接触する。これにより、パイプ５１０がリテーナー２００と共に本体３００に固定されるので、外部から振動・衝撃を受けても本体３００に対して変位しにくい。これは、自動車内でのクイックコネクタ１００の利用には有利であるが、発明にとって必須ではない。すなわち、クイックコネクタ１００の用途によっては、返し２２２または筒体２１０とフランジ５１５との間に軸方向の遊びが設けられてもよい。

（７）シール部２５０は２色成形によってリテーナー２００と一体化している。したがって、リテーナー２００と本体３００の狭窄部３５０との間には、Ｏリング等のシール部品も、スペーサー、バックアップリング等の補助部品も不要であるので部品点数が削減され、製造コストと接続作業の手間とが低減可能である。しかし、これは発明にとって必須ではなく、シール部２５０がリテーナー２００とは別体であってもよい。さらに、シール部２５０に代えて、Ｏリング等のシール部品が、必要であれば、スペーサー、バックアップリング等の補助部品と共に使用されてもよい。

（８）本体３００の梁部３３０は一例に過ぎず、その具体的な構造に発明は限定されない。リテーナー２００がパイプ５１０のフランジ５１５に押されて本体３００の中を摺動する際にリテーナー２００の凸部２３０をロック用凹部３３１に嵌めさえできれば、梁部の本数、形状、寸法、配置等は多様に変更可能である。また、図２、図３の（ｂ）が示す迫り出し部３３２は軸方向（図では左右方向）の輪郭が滑らかな山形であるが、その他に低背な三角形等、迫り出し部をフランジ５１５に乗り上げさせて仮止め用凹部３３３を凸部２３０から外させることができる形であればよい。さらに、梁部３３０が凸部２３０をロック用凹部３３１に嵌まらせる仕組みは上記のようなスナップフィット式であるが、その他にヒンジ式であってもよい。たとえば、梁部３３０がヒンジで本体３００の第１開口部３１０に回転可能に接続されており、フランジ５１５に押されてリテーナー２００が摺動する際、梁部３３０がフランジ５１５またはリテーナー２００に衝突して回転することにより、凸部２３０をロック用凹部３３１に嵌めてもよい。

（９）リテーナー２００の凸部２３０は半球状の突起であり、本体３００のロック用凹部３３１は円形の貫通穴である。しかし、これらの構造には発明は限定されない。凸部がロック用凹部に嵌まることによってリテーナー２００が本体３００に十分な強度で固定されるのであれば、凸部とロック用凹部との数、形状、寸法、配置等は多様に変更可能である。また、ロック用凹部３３１が貫通穴に代え、有底の凹みであってもよい。

（１０）本体３００の梁部３３０は、リテーナー２００の内周側にパイプ５１０の開口部５１１が配置されるまでは、リテーナー２００の凸部２３０を仮止め用凹部３３３に嵌めることにより、リテーナー２００を本体３００に仮止めしている。しかし、これは発明にとって必須ではない。たとえば、リテーナー２００の筒体２１０の外周面と本体３００の第１開口部３１０の内周面との間の静止摩擦力が十分に強く、パイプ５１０のフランジ５１５がリテーナー２００の爪部２２０を押し退ける間にリテーナー２００が摺動しなければ、梁部３３０に仮止め用凹部３３３が設けられなくてもよい。この場合は更に、リテーナー２００の内周側にパイプ５１０の開口部５１１が配置される際に凸部２３０を仮止め用凹部３３３から外す必要がないので、梁部３３０から迫り出し部３３２が除去されてもよい。

１００ クイックコネクタ
２００ リテーナー
２１０ リテーナーの筒体
２１１ 筒体の端面
２２０ リテーナーの爪部
２２１ 爪部の自由端
２２２ 爪部の返し
２２３ 爪部の突起
２２４ 返しの外側の端面
２２５ 返しの反対側の端面
２３０ リテーナーの凸部
２５０ シール部
２５１ 外周側のリップ
２５２ 内周側のリップ
３００ 本体
３１０ 本体の第１開口部
３２０ 本体の第２開口部
３３０ 梁部
３３１ ロック用凹部
３３２ 迫り出し部
３３３ 仮止め用凹部
３３４ 梁部の自由端
３４０ 保護部
３５０ 狭窄部
５１０ パイプ
５１１ パイプの開口部
５１５ パイプのフランジ
５２０ ホース

Claims (4)

1. 外周面に外周方向へ張り出したフランジを含む配管に接続されるクイックコネクタであって、
   内径が前記配管の開口部の外径よりは大きく、前記配管のフランジの外径よりは小さい環状部材であり、内周側に前記配管の開口部を通し、軸方向における片側の端面を前記フランジに接触させるリテーナーと、
   前記リテーナーを軸方向に摺動可能な状態で囲む筒状の本体と
   を備え、
   前記リテーナーは、
   前記リテーナーの外周面から軸方向へ突出している片持ち梁状の部分であり、前記リテーナーの内周側に前記配管の開口部が配置されると前記配管のフランジに引っ掛かり、前記リテーナーからの前記配管の開口部の離脱を阻止する爪部と、
   前記リテーナーの外周面から外周方向へ突出している凸部と
   を含み、
   前記本体は、
   前記本体の開口部から軸方向へ突出している片持ち梁状の部分であり、内半径が前記リテーナーの凸部の外半径よりも小さく、内周側の表面に、前記凸部を嵌めるためのロック用凹部が設けられている梁部
   を含み、
   前記リテーナーの内周側に前記配管の開口部が配置される前は、前記リテーナーの凸部が前記本体の梁部のロック用凹部よりも前記梁部の自由端側に位置し、
   前記リテーナーの内周側に前記配管の開口部が配置される際、前記リテーナーが前記配管のフランジに押されて前記本体の中を軸方向へ摺動することにより、前記凸部が前記ロック用凹部に嵌まって前記リテーナーを前記本体に固定する
   ことを特徴とするクイックコネクタ。
2. 前記本体の梁部の内周側の表面は、
   内周方向へ迫り出している部分であり、前記ロック用凹部よりも前記梁部の自由端側に位置し、内半径が前記配管のフランジの外半径よりも小さい迫り出し部と、
   前記迫り出し部と前記ロック用凹部との間に位置する、前記リテーナーの凸部を嵌めるための仮止め用凹部と
   を含み、
   前記リテーナーの内周側に前記配管の開口部が配置される前は、前記凸部が前記梁部の仮止め用凹部に嵌まっており、
   前記リテーナーの内周側に前記配管の開口部が配置される際、前記迫り出し部が前記配管のフランジに押されて前記梁部が外周側へ撓むことにより、前記凸部が前記仮止め用凹部から外れる、
   請求項１に記載のクイックコネクタ。
3. 前記本体が、
   前記本体の開口部から外周方向へ張り出した部分であり、内半径が前記リテーナーの爪部の外半径以下であり、前記リテーナーが前記配管のフランジに押されて摺動すると、内周側の表面を前記爪部の外周側の表面に接触させる保護部
   を含む、請求項１に記載のクイックコネクタ。
4. 前記リテーナーよりもシール性が高い環状部材であり、２色成形によって前記リテーナーと一体化しているシール部
   を更に備えている、請求項１に記載のクイックコネクタ。

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