JP3709765B2 - 接続構造体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂チューブと金属製のパイプ等管状の相手部材とを流体密に接続した接続構造体に関する。例えば、耐ガソリンが要求される自動車用の樹脂チューブと金属製パイプの接続構造体として好適に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の締結構造としては、特開平６−５０４８２号に記載されたものが知られている。
即ち、第１３図に示すように、ブロー成形された樹脂ホース１０と射出成形された樹脂製の連結部材８０を一体的に形成した樹脂ホース組立体を用いて相手部材７０にワンタッチで結合できるようになした接続構造体が知られている。この樹脂ホース組立体６は、樹脂ホース１０あるいは連結部材８０のいずれか一方を、例えば樹脂ホース１０を予めブロー成形型にて成形し、連結部材８０が射出成形時に一体化されているか、あるいは、連結部材８０を予め射出成形にて形成し、しかる後、この射出成形された連結部材８０をブロー成形型にセットし、樹脂ホース１０がブロー成形時に一体化されて構成されている。
即ち、ブロー成形型を用いて、ブロー成形された樹脂ホース１０の一端部１０ａの外周面に、Ｏリング９を保持するＯリング９用の環状溝６１ａと、相手部材７０に結合するための連結部材８０を保持するための環状の取付け溝６１ｂをブロー成形時に一体に設け、この樹脂ホース１０を射出成形型にセットせしめて、射出成形することにより樹脂製の連結部材８０の環状の基部８０ａをこの環状の取付け溝６１ｂに一体的に保持したホース組立構造体６を構成し、このホース組立構造体６の端部６１を相手部材７０の開口端部７１の係合内周面７１ａに嵌挿した時に折り曲げ鍔部７２に連結部材８０の係合アーム８１の係合爪８２と係合して相手部材７０と樹脂ホース１０とが結合するように構成されたものや、あるいは、予め樹脂製の連結部材８０を射出成形により形成しておき、しかる後、この樹脂製の連結部材８０をブロー成形型にセットし、樹脂ホース１０をブロー成形時この連結部材８０を樹脂ホース１０と一体化したホース組立構造体６を構成したものが知られている。
自動車用のフューエルチューブ等では、従来からゴム製のチューブが使用されていたが、最近では低コスト化のため、耐ガソリン透過性等に優れたナイロン等の硬質樹脂からなる樹脂チューブが使用される傾向にある。このように、ゴムチューブに代えて樹脂チューブを使用する傾向は、エアチューブ等の他の自動車用チューブにおいても同様である。
【０００３】
従来、このような樹脂チューブを管状の相手部材に流体密に接続するに際しては、例えば特開平５−１９６１８４号公報や特開平２−１５９４９３号公報に開示されるように、筒状のハウジングの軸穴の軸方向一端部に保持部材を保持させると共に、この保持部材の軸方向内方にＯリング等のリング状弾性シール部材を保持させた収容部が形成され、管状の相手部材の挿入端部をハウジングの一端から一端部の保持部材の内側に挿通して挿入した時に、保持部材が挿入端部の環状係止部にスナップ係合して、ハウジングの一端部に相手部材を流体密に接続する一方、ハウジングの他端に一端部よりも径の小さい外周面を有するニップル部が一体的形成され、このニップル部に樹脂チューブの一端内周面を圧入してハウジングの他端部に樹脂チューブを流体密に接続したチューブの接続構造体が知られている。ここで、一端部に保持部材を保持したハウジングとこの一端部に挿入された管状の相手部材とでクイックコネクタが構成され、かかるクイックコネクタを用いたチューブの接続構造体が一般的に広く使用されている。
【０００４】
また、上記のクイックコネクタは構造が複雑で高価であるため、このようなクイックコネクタを使用せずに、簡単な部材で樹脂チューブと管状相手部材を直接接続する方法も提案されている。例えば、特開平６−５０４８２号公報には、樹脂チューブのブロー成形してなる端部に相手部材との第１の係合部を一体に形成し、またブロー成形で設けた環状溝にＯリング等の弾性シール部材を装着しておき、この樹脂チューブの第１の係合部に相手部材に設けた第２の係合部を係合させることにより、樹脂チューブと管状相手部材とを接続するホース接続構造体が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のクイックコネクタによる樹脂チューブと管状の相手部材との接続では、樹脂チューブの一端内周面に筒状ハウジングのニップル部が圧入される構成であるため、この接続部の耐引抜き性及びシール性の信頼性に欠けるという問題があった。また、従来のクイックコネクタを用いたチューブ接続構体は構造が複雑で部品点数も多く、従って高価となると共に、互いに軸方向に分離した２個の流体密にシールする接続部が必要になるため、接続構造体が軸方向に長くなるので、よりコンパクトで低コストであると共に、樹脂チューブも流体密に確実に接続することができるチューブ接続構造が求められていた。
【０００６】
一方、前記特開平６−５０４８２号公報で提案されたチューブ接続構造は、上記した従来のクイックコネクタを使用しないものであって、構造が比較的簡単であるうえ、樹脂チューブと管状の相手部分が弾性シール部材を挟持して直接接続されるので、シール性の点でも優れてる。
【０００７】
しかし、樹脂チューブと管状相手部材とを係合するための第１の係合部を樹脂チューブの端部に一体的に取り付けるために、面倒なブロー成形を行う必要があった。即ち、ブロー成形型内に樹脂チューブをセットした後に第１の係合部をブロー成形又は射出成形するか、あるいはブロー成形型に予め別途成形した第１の係合部をセットした後、ブロー成形型にパリソンを押出してブロー成形する必要があるため、生産性に欠けるという問題があり、その結果低コスト化のメリットが失われるという欠点があった。
【０００８】
本発明は、このような従来の事情に鑑み、ハウジングの他端に形成されたニッ プル部にチューブの端部内周面を圧入して接続するようになした従来のクイックコネクタを用いず、また樹脂チューブに第１の係合部を一体的に形成するためのブロー成形が不要であって、樹脂チューブと管状相手部分とをリング状弾性シール部材を挟んで直接接続することができ、従ってシールの信頼性に優れると共に、構造が簡単且つコンパクトで安価な接続構造体を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び効果】
上記目的を達成するため、本発明が提供する樹脂チューブと相手部材とを流体密に接続するための接続構造体は、
樹脂チューブと相手部材とを流体密に接続するための接続構造体であって、
実質的に均一な厚さの周壁を有し、その一端側に肩部を備えて他側よりも大径に形成された開口を有する拡径端部を備えた前記樹脂チューブと；
他側に向って小径となる規制内周面を有し、該規制内周面が前記樹脂チューブの該肩部の外周に嵌挿配置された筒状の基部と、該基部から延出された第１の係合手段とを備えた結合部材と；
少なくとも１つのブッシュ本体と、該１つのブッュ本体の一端側外周面から径方向外方に前記拡径端部の一端側外周面を超えて延設された環状のストッパー面手段とを備え、前記樹脂チューブの一端に該拡径端部を形成すると共に、前記結合部材の該規制内周面を前記肩部に係合または嵌合固着させるために前記樹脂チューブの一端側から該開口内に圧入固着された筒状の圧入ブッシュ手段と；
前記拡径端部の外周に前記ブッシュ手段の該環状のストッパー面手段と前記結合部材の基部との軸方向空間によって形成された環状外周溝または前記拡径端部の開口内周に前記１つのブッュ本体と該ブッュ本体とは独立した他のブッュ本体との軸方向空間によって形成された環状内周溝のいずれかの環状溝内に装着された環状のシール部材と；
前記シール部材の外周に流体密に係合させて、前記ブッシュ手段の環状のストッパー面手段及び前記結合部材の基部のそれぞれの外周または前記シール部材の内周に流体密に係合させて、前記１つのブッシュ本体及び前記他ブッシュ本体のそれぞれの内周のいずれかに相対的に挿入可能な挿入端部を備えた管状の相手部材と；
前記挿入端部を前記拡径端部に相対的に挿入させた時に、前記第１の係合部と係止することができる前記相手部材の該挿入端部の外周面に径方向外方に突設された第２の係合部と；
を具備していることを特徴とする。
【００１０】
本発明は、上述の如く結合部材の筒状の基部が他側に向って小径となる規制内周面を有し、樹脂チューブの一端側から該開口内に筒状の圧入ブッシュ手段を圧入固着することにより、樹脂チューブの一端に肩部を備えた拡径端部が形成され、この肩部に他側の外周に嵌挿された結合部材の規制内周面が係合または嵌合固着される。
【００１１】
従って、管状の相手部材の挿入端部を樹脂チューブの拡径端部の外周または内周のいずれかに、シール部材を介して相対的に挿入させた時に、結合部材の第１の係合部が弾性変形して、第１の係合部が相手部材の挿入端部の外周面に突設された第２の係合部と係合し、相手部材と樹脂チューブが外れないように連結されることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明においては、ワンピースに形成された樹脂製の結合部材の筒状基部を樹脂チューブの端部外周面に挿入した後、その樹脂チューブの端部内周面に筒状圧入ブッシュを圧入することによって樹脂チューブの端部が若干拡径されるので、樹脂チューブの一端に拡径された拡径端部が形成され、且つ拡径端部はその他端側にテーパ壁部で形成された肩部を有し、肩部により少なくとも結合部材の筒状基部が軸方向一端側に移動するのを阻止するべく、結合部材の筒状基部が他端側に向って小径となる規制内周面を備えている。
【００１３】
それ故、樹脂チューブの一端側からその開口内に筒状の圧入ブッシュ手段を圧入固着することにより、樹脂チューブの一端に肩部を備えた拡径端部が形成され、この肩部に他側の外周に嵌挿された結合部材の規制内周面が係合または嵌合固着される。
【００１４】
従って、本発明によれば、前記特開平６−５０４８２号公報に記載のチューブ接続構造のように結合部材等を固定するために樹脂チューブの端部をブロー成形することが不要となり、管状相手部材を係合するための結合部材を、押出し成形された長尺の樹脂チューブを所定の長さに切断したストレートな端部を有する全ての単層又は複層の短尺の樹脂チューブに簡単に取り付け固定できると共に、コスト的にも極めて有利である。
【００１５】
しかも、上記のごとく樹脂チューブの端部外周面に固定した結合部材は、その第１の係合部と管状相手部材の第２の係合部との係合により、簡単に且つ他の部材を介さずに、管状相手部材と直接接続することができる。尚、結合部材の第１の係合部と管状相手部材の第２の係合部は、その形状等が特に限定されることはなく、互いに係合して結合部材と管状相手部材とが外れないように接続できればよい。このように直接接続された樹脂チューブと管状相手部材との間には、筒状の弾性シール部材やＯリングのようなリング状弾性シール部材が挟持されているので、優れたシール性を達成することができる。また、樹脂チューブの端部内周面に圧入した筒状圧入ブッシュにより、樹脂製チューブの端部の寸法精度が向上してシール性が一層向上するうえ、外部応力により損傷及び変形しやすい樹脂チューブの端部を補強することができる。
【００１６】
本発明の接続構造体の具体例では、前記結合部材が、筒状基部から互いに周方向に間隔を隔て半径方向外方に延びる支持部と、支持部を介して一端側に延びるアーム部と、アーム部の先端に係合爪を備えた複数の係合アーム部２１２で構成され、管状の相手部材の挿入端部を樹脂チューブの拡径端部の外周または内周のいずれかに、シール部材を介して相対的に挿入させた時に、結合部材のアーム部が弾性変形して、係合爪が相手部材の挿入端部の外周面に突設された第２の係合部と係合し、相手部材と樹脂チューブが外れないように連結されることを特徴とする。
【００１７】
また、上記接続構造体の別の具体例においては、前記結合部材が、筒状基部から一端側に向って平行に延びる径に対して対象に配置された一対の平行アーム部と、該一対のアーム部の自由端を環状に接続するリング部と、該リング部の内周面に半径方向内方に突設された係合爪とで構成され、管状の相手部材の挿入端部を樹脂チューブの拡径端部の外周または内周のいずれかに、シール部材を介して相対的に挿入させた時に、リング部及び平行アーム部が弾性変形して、係合爪が相手部材の挿入端部の外周面に突設された第２の係合部と係合し、相手部材と樹脂チューブが外れないように連結される一方、リング部を変形させることにより、第１の係合部と第２の係合部との係合をリリース具なしで解除することができることを特徴とする。
【００１８】
上記本発明の接続構造体の具体例では、圧入ブッシュ手段が、シール部材が樹脂チューブの拡径端部から軸方向外方に外れるのを阻止するための環状のストッパー面手段を備え、ストッパー面手段がフランジまたはキャップ状の保持部により形成されていることを特徴とする。
【００１９】
さらに詳しく説明すると、前記圧入ブッシュ手段が、前記樹脂チューブの拡径端部の他端側の内周面に圧入されて前記結合部材を固着する第１の筒状のブッシュと、該第１のブッシュと軸方向間隔を隔て同軸的に該樹脂チューブの前記拡径端部の一端側の内周面に圧入された前記半径方向に延びる表面を備えた第２のブッシュとで構成され、第２のブッシュはその一端側外周面から径方向外方に前記拡径端部の一端側外周面を超えて延設された環状のストッパー面手段を備えている。
かかる第１のブッシュと第２のブッシュは一体に形成され樹脂チューブの一端の拡径端部に圧入固着される場合と、第１のブッシュと前記第２のブッシュは互いに独立し、互いに軸方向に間隔を隔て、第１のブッシュが樹脂チューブの一端の拡径端部に圧入固着される場合がある。
前者の場合、管状の相手部材の挿入端部が樹脂チューブの拡径端部の外周に挿入され。従って、シール部材は拡径端部の外周に前記ブッシュ手段の該環状のストッパー面手段と前記結合部材の基部間との空間によって形成された環状溝内に装着される。
【００２０】
後者の場合、管状の相手部材の挿入端部が樹脂チューブの拡径端部の内周に挿入され。従って、シール部材は前記拡径端部の開口内周に前記した第１のブッシュと独立分離した前記第２のブッシュとの空間によって形成された環状溝内に装着される。
【００２１】
樹脂チューブとしては、従来から自動車用チューブ等に一般に使用されている各種チューブを使用でき、端部がステレートであれば直管であっても曲がり管であってもよい。樹脂チューブの材質は特に限定されないが、例えばフューエルチューブにおいてはナイロンやフッ素樹脂が好ましく、通常は単層でよいが、異なる樹脂を積層した複層であってもよい。また、導電性を付与するために、内層に導電性ＥＴＦＥや導電性ナイロン等の層を備えた複層のものも使用できる。尚、樹脂チューブの寸法としては、例えばフューエルチューブでは内径が４〜１８ｍｍ程度、肉厚が０.５〜２ｍｍ程度のものが一般的である。
【００２２】
また、本発明で用いるワンピースに形成された結合部材及び筒状圧入ブッシュは、金属であってよいが、コスト等の点でポリアセタール、ナイロン等の樹脂製とすることが好ましい。弾性シール部材は、Ｏリング等の従来から使用されているものを使用できる。更に、管状相手部材としては、樹脂チューブを接続すべき金属製又は樹脂製のパイプ等であり、例えば自動車エンジンのような各種機器に取り付けられたパイプ等がある。
【００２３】
【実施例】
本発明の接続構造体を図面を参照して具体的に説明する。接続構造体の好ましい一具体例を図１及び図２に示す。この接続構造体は、基本的には、ストレートな端部を有する樹脂チューブ１１と、樹脂チューブ１１の少なくとも一端の内周面に圧入された筒本体３１１を有する筒状の圧入ブッシュ３１（圧入ブッシュ手段）と、圧入ブッシュ３１を圧入することにより形成された拡径端部１１ａの他端側外周面に嵌挿された筒状の基部２1１と該筒状基部２１１と一体に形成された第１の係合部２１２とを備えた樹脂製の結合部材２１と、樹脂チューブ１１の拡径端部１１ａの外周面に装着された筒状の弾性シール部材５１と、樹脂チューブ１１と接続するために結合部材２１の第１の係合部２１２と係合する環状の第２の係合部６１２を一体に備えた管状相手部材６１とからなっている。
【００２４】
樹脂チューブ１１の拡径端部１１ａは、樹脂チューブ１１の内周面に圧入された筒状圧入ブッシュ３１により他端側に向って小径となる肩部１１ｂを備えている。
また、上記結合部材２１の筒状基部２１１の他端側２１１ｂには他側に向って小径となる規制内周面を有し、樹脂チューブ１１の開口内周面に圧入された筒状圧入ブッシュ３１により樹脂チューブ１１が拡径されるので、その拡径された樹脂チューブ１１の肩部１１ｂの外周面に規制内周面が嵌着または軸方向外方に移動しないように嵌合する。
【００２５】
筒状の圧入ブッシュ３１は筒状の本体部３１１の一端側外周面に半径方向外方に突出した環状のフランジ部３１１ａが形成されている一方、他端側に他側に向かって漸次小径となる先細り端部３１１ｂが形成されている。
更に詳しく説明すると、結合部材２１は筒状の基部２１１と、この基部２１１から延び出した第１の係合部２１２とからなり、ポリアミド等の樹脂材料で一体に予め射出成形されたものである。
【００２６】
ここで、基部２1１は、圧入ブッシュ３1のフランジ部31１ａから軸方向に間隔を隔てて対向する軸方向の対向端部２1１ａと、この対向端部２1１ａの反対側に、他端側に向って漸次小径となる内周面を有する径方向の対抗端部２1１ｂとを備え、樹脂チューブ１の一端部に圧入ブッシュ３1が挿入された時に対抗端部２1１ｂがブッシュ本体部３1１の先細り端部３1１ｂに対抗して結合部材２１が樹脂チューブ１１の拡径端部１１ａに固着される。
つまり、結合部材２１の基部２１１はその他端側に、先細り端部３1１ｂに対応した、他端側に向って漸次小径となるテーパ状規制内周面を有する対抗端部２1１ｂを備えており、圧入ブッシュ３1を樹脂チューブの一端に圧入することにより、樹脂チューブ１１に形成されたテーパ壁部（肩部）１１ｂを介して対抗端部２1１ｂに形成されたテーパ状規制内周面が拡径端部１１ａに容易に固着または嵌合して実質的に結合部材２７を拡径端部１１ａの先細り部３１１ｂから一端側に移動するのを阻止することができるのである。
【００２７】
そして、樹脂チューブ１１の拡径部１１ａの外周面上において、圧入ブッシュ３1のフランジ部３1１ａの裏面３１１ｃと結合部材２１の基部２１１の対向端部２１１ａの端面２1１ｃとの間に外周環状溝Ｇが形成され、この環状溝Ｇに筒状のシール部材５１が拡径部１１ａの外周面に密着するように装着され、図２に示すチューブ組立体が構成され、シール部材５１は、そのシール部５１ａがフランジ部３１１ａ及び基部２１１の外周面から僅かに突出している。
そして、かかるチューブ組立体と環状の相手部材６１とが容易に、且つ流体密に接続できるように、フランジ部３１１ａ及び基部２１１の外径よりも僅かに大きい内径を有する挿入端部６１１が管状の相手部材６１の一端に形成されている。
【００２８】
この実施例では、樹脂製相手部材６１は、その一端に、テーパ壁部６１１ａを介して他端より大径の挿入端部６１１が形成されていて、樹脂チューブ１１の拡径端部１１ａに相対的にこの挿入端部６１１を挿入する際、筒状のシール部材5１の外周に挿入端部６１１の内周面が係合するように設定され、且つ圧入ブッシュ３1のフランジ部３1１ａのテーパ状外周面３1１ｃが相手部材６１のテーパ壁部６１１ａに当接するように設定され、フランジ部３１１ａのテーパ状外周面３１１ｃがこのテーパ壁部６１１ａに当接した時に、結合部材２１の第１の係合部２１１とスナップ係合する環状の第２の係合突部６１２が相手部材６１の挿入端部６１１の外周面に形成されている。
【００２９】
従って、樹脂チューブ１１の拡径端部１１ａに相対的にこの挿入端部６１１を挿入した際、第１の係合部２１２に環状の第２の係合突部６１２がスナップ係合し、樹脂チューブ１１と相手部材６１を連結することができる。
即ち、結合部材２１の筒状の基部２１１は一端側に、フランジ部３１１ａと対向する軸方向対向端部２１１ａと、他端側に内周面が他端側に向って漸次小径となるテーパ面をもつ径方向対抗端部２１１ｂとを備え、係合アーム部２１２（第１の係合手段）がこの対抗端部２１１ｂから半径方向外方に延びる支持部２１２ｃと、支持部２１２ｃを介して一端側に延びるアーム部２１２ｂと、アーム部２１２ｂの先端に設けられた係合爪２１２ｃとで構成され、樹脂チューブ１１の拡径端部１１ａに相対的にこの挿入端部６１１を挿入した際に係合爪２１２ｃに環状の第２の係合突部６１２がワンタッチで係合し、樹脂チューブ１１と相手部材６１が容易に、且つ流体密に接続される。
【００３０】
上記結合部材２１を更に詳しく説明すると、図１に示すように、筒状基部２１１の外周面から周方向に間隔を隔て径方向外方に延びる複数の支持部２１２ａが設けてあり、各支持部２１２ａのから筒状基部２１及び筒状圧入ブッシュ３１のそれぞれの外周面から半径方向のスロットを隔てて一端側に向かって軸方向に延長した係合アーム部２１２、２１２がそれぞれ筒状基部２１と一体に形成され、これら複数の係合アーム部２１２ｂの一端側端部には、径方向内方に突き出ると共に軸直角方向に延びるロック面をもつ係合爪２１２ｃが形成されている。この係合爪２１２ｃは、複数のアーム部２３の内側に基部２１１の外周面との間に形成された半径方向のスロットに管状相手部材６１が挿入されたとき、管状相手部材６１の挿入端部６１１の外周面に環状に突設した第２の係合部６１２とスナップ係合するようになっている。
【００３１】
即ち、係合爪２１２ｃは、管状相手部材６１の挿入端部５１１が挿入されやすいように挿入側一端が大径になっているが、内周面は他端側に向かって漸次小径となる傾斜面になっていて、傾斜面の反対側の面は軸と直角に形成された前記ロック面となっている。従って、結合部材２１の複数の係合アーム部２１２の内側に環状相手部材６１の挿入端部６１１が挿入されると、係合爪２１２ｃの傾斜面に沿ってアーム部２１２を径方向外方に弾性変形させながら進入し、係合アーム部２１２が元に戻ることにより第２の係合部６１２が係合爪２のロック面にスナップ係合する。
【００３２】
この実施例では、チューブ組立構造体の樹脂チューブ１１の拡径端部１１ａにこの挿入端部６１１に挿入して結合部材２１の第１の係合部２1２を第２の係合突部６１２にスナップ係合させると、相手部材６１のテーパ壁部６１１ａと樹脂チューブ１１のテーパ壁部１１ｂ間で樹脂チューブ１１と相手部材６１が互いに軸方向内方に移動するのを規制できるので、樹脂チューブ１１の一端に圧入ブッシュ３１を圧入した際に結合部材２１は、樹脂チューブ１１の拡径部１１に固着されていても良いが、拡径端部１ａの先細り部３１１ｂから一端側に移動するのを阻止することができように１１の他端側の外周に予め挿入されておれば足りる。
【００３３】
なお、圧入ブッシュ３１を位置決めするために、圧入ブッシュ３１のフランジ部３１１ａに形成された裏面３１１ｄは樹脂チューブ１１の拡径端部１１ａの端面に当接している。
また、周方向に等間隔を隔てて設けられた複数の係合アーム部２１２は、図３（Ａ）に示すように、２個であっても、また図３（Ｂ）に示すすように３個であっても、また図３（Ｃ）に示すように４個であっても差支えない。ここで複数の係合アーム部２１２が発明の要旨中の「第１の係合手段」の代表的な一例を示している。
筒状のシール部材５１は、図４に示すように、軸方向両端及び中央部にそれぞれ周方向に延びる断面円形の複数の環状のシール部５１ａ，５１ａ，５１ａが軸方向に等ピッチで列設され、これら複数のシール部５１ａ，５１ａ，５１ａは直筒状の連結部５１ｂ，５１ｂにより、互いに連結され、シール部５１ａ，５１ａ，５１ａの内周面は樹脂チューブ１１の拡径端部１１ａの外周面に流体密に係合している。このシール部５１ａの外径は圧入ブッシュ３１のフランジ部３１１ａの外径よりも少し大きく設定されている。ここで、フランジ部３１１ａはシール部材５１が軸方向外方に外れるのを阻止する保持部として機能する。
【００３４】
また、筒状のシール部材の他の実施例として、図５（Ａ）に示すように、筒状のシール部材５２を断面円形の環状のシール部５４ａを４個設けて、これらを連結部５４ｂで連結して構成したり、図５（Ｂ）に示すように、筒状のシール部材５３を断面円形の環状のシール部５３ａを２個設けて、これらを連結部５３ｂで連結して構成したり、適宜変更を加えてシール部材を構成できることは勿論のこと、断面円形の環状のシール部を適宜変更を加えて、例えば図６（Ａ）に示すように筒状のシール部材５4の環状のシール部5４ａを断面菱形にしたり、図６（Ｂ）に示すように筒状のシール部材５5の環状のシール部５5ａを断面三角形状に構成したりすることができる。
【００３５】
また、図７に示すように、圧入ブッシュ３２をその本体部３２１の他端側端部に先細部３２１ｃを有する環状の隆起部３２１ｂを設けて構成しても差し支えない。
また、図８に示すように、筒状シール部材５１が軸方向外方に外れるのを阻止するために、圧入ブッシュ３３の一端側に環状の底面３３１ｃをもつ溝３１１ｄを設けたキャップ状の保持部３３１ａを構成し、溝３３１ｄに樹脂チューブ１の入口部１１ｃを嵌め込だり、圧入ブッシュ３３の本体部３３１の外周面に環状の突起３３１ｅ，３３１ｅを設けて樹脂チューブ１１がしっかり固着できるように構成しても差し支えない。
【００３６】
なお、圧入ブッシュ３３のキャップ状の保持部３３１ａに形成された底面３３１ｃはホース１１拡径部１１ａの端面に当接している。
また、図９に示す実施例は、樹脂チューブ１１の拡径端部１１ａの内周面に挿入され圧入ブッシュ３４及び拡径端部１１ａの外周面に固定された結合部材２２が容易に抜け動かないように、結合部材２２の筒状の基部２２１の対向端部２２１ａの内周面に内周面から半径方向内方に突出した断面略三角形状の環状突起２２１ｃを施したものである。
【００３７】
次に、上記実施例では、管状の相手部材の内周面がシール部材の外周面と係合するのに対して、管状の相手部材の外周面がシール部材の内周面と係合する形態の実施例を図１０〜図１１に基づいて説明する。
図１０〜図１１において、１２が樹脂チューブであり、樹脂チューブ１２の一端側から第１の圧入ブッシュ３６１と第２の圧入ブッシュト３６２がその開口に圧入され、樹脂チューブ１２の一端に、肩部１２ｂをもつ他側よりも大径に拡径された拡径端部１２ａが形成され、そして、拡径端部１２ａの肩部１２ｂの外周に結合部材２８が第１の圧入ブッシュ３６１に対して対抗して固着されている。
【００３８】
第１の圧入ブッシュ３６１は他端側に向って漸次小径となるテーパ外周面を有する先細り部３６１ａを備えている一方、第２の圧入ブッシュ３６２は一端側に筒状本体の外周面から突出したフランジ３６２ａを備え、第２の圧入ブッシュ３６２は第１の圧入ブッシュ３６１に対して一端側に間隔を隔てて同軸的に配置されている。
【００３９】
結合部材２８は筒状の基部２８１とこの筒状の基部２８１の一端側から軸方向に延設されたアーム部２８２ａをもつ第１の係合手段２８２とを備えている。
更に詳しくは、結合部材２８の基部２８１はその他端側に、他端側に向って漸次小径となるテーパ筒壁部２８１ａを備えており、好ましくは第１の圧入ブッシュ３６１を樹脂チューブ１２の一端に圧入した時に、このテーパ筒壁部２８１ａが先細り端部３６１ａに対抗して、結合部材２８が第１の圧入ブッシュ３６１と一緒に樹脂チューブ１２の拡径部１２ａの他端側に形成された他端側に向って小径となる肩部１２ｂに固着されているのである。
【００４０】
また、第２の圧入ブッシュ３６２の他端側にはテーパ面をもつ環状のカギ３６２ｂを備え、この環状のカギ部３６２ｂにより外れないように第２の圧入ブッシュ３６２が拡径部１ａの一端側に圧入固着されている。そして、第１の圧入ブッシュ３６１と第２の圧入ブッシュ３６２間に形成された空間が拡径部１２ａの内周面と協働して拡径部１２ａの内周に環状溝が形成され、この環状溝に、シール部材７の内周側のシール部が第１の圧入ブッシュ３６１と第２の圧入ブッシュ３６２の内周面から僅かに内方に突出するように、シール部材７が装着されている。
【００４１】
そして、上述したように固着された結合部材２８の第１の係合手段２８２は、基部２８１から互いに周方向に間隔を隔てて一端側に向って平行に延びる複数のアーム部２８２aとこれらのアーム部２８２aの先端に形成された内向きの係合爪２８２ｂとで構成され、第１の圧入ブッシュ３６１及び第２の圧入ブッシュ３６２の内周面に挿入可能に設定された相手部材６２の挿入端部６２１を筒状のシール部材７の内周に係合させて、樹脂チューブ１２の拡径端部１２ａに相対的に挿入させた時に、この係合爪２８２ｂと第２の圧入ブッシュ３６２との間に、空間Ａが形成されているので、挿入端部５６１の外周面上に突設された環状の第２の係合手段６２２がこの空間Ａにスナップ入りでき、第１の係合手段２８１の係合爪２８２ｂと第２の係合手段６２２が係合し、樹脂チューブ１２と管状の相手部材６２が流体密に接続される。
【００４２】
上述したように、第１の圧入ブッシュ３６１及び第２の圧入ブッシュ３６２の内径は筒状のシール部材７の内径よりも僅かに大きい内径を有していることになるので、相手部材６２の挿入端部６２１が第１の圧入ブッシュ３６１及び第２の圧入ブッシュ３６２を嵌挿でき、樹脂チューブ１２と相手部材６２は流体密に接続される。
【００４３】
図１０及び図１１に係わる結合部材の好ましい一形態として、図１２に示すように、筒状の基部２９１から径方向に対向して平行に延びる一対のアーム部２９２ａ，２９２ａの先端部にリング部２９２ｂを一体に連結形成し、このリング部２９２ｂの内周面に一対の係合突起２９２ｃ，２９２ｃを設けて、第１の係合手段２９２を構成し、リング部２９２ｂを変形させることにより、一対の係合突起２９２ｃ，２９２ｃを相手部材の第２の係合手段から解除でき、リリース具なしで樹脂チューブと相手部材とを容易に解除できる結合部材２９を構成することができる。
【００４４】
また、前述した図１係わる結合部材の好ましい一形態として、図１２に示す連結部と同様に、筒状の基部から径方向に対向して平行に延びる一対のアーム部の先端部にリング部を一体に連結形成し、このリング部の内周面に一対の係合突起を設けて、第１の係合手段を構成し、リング部を変形させることにより、一対の係合突起を相手部材の第２の係合手段から解除でき、リリース具なしで樹脂チューブと相手部材とを容易に解除できる結合部材を構成することができることは勿論である。
【００４５】
本発明は、上述したように、各種の形態で実施できると共に、各実施例を適宜組み合わせて実施でき、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、その他多くの形態で実施することができる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、樹脂チューブの拡径端部の他端側外周面に嵌着または嵌合せしめた結合部材を用いて、樹脂チューブと管状相手部材とを両者の端部間に筒状あるいはリング状弾性シール部材を挟んだ状態で直接接続することができ、シール性に優れた接続構造体を提供することができる。
従って、本発明の接続構造体は、従来の接続構造体に比べて構造が簡単であり且つ生産性に優れ極めて安価である。
【図面の簡単な説明】
【図１】樹脂チューブと管状相手部材の接続状態を示す要部断面図である。
【図２】図１のチューブ組立体の要部側面図である。
【図３】図１に係わる他の係合部材を説明するための斜視図である。
【図４】図１中の弾性筒状シール部材の切欠き断面図である。
【図５】他の形態の筒状シール部材の切欠き断面図である。
【図６】他の形態の筒状シール部材の切欠き断面図である。
【図７】図１に係わる他の形態の圧入部材を説明するための上半分を示す要部断面図である。
【図８】図１に係わるさらに他の形態の係合部材を説明するための上半分を示す要部断面図である。
【図９】図１に係わるさらに他の形態の係合部材を説明するための上半分を示す要部断面図である。
【図１０】さらに異なる形態の実施例であって、樹脂チューブと管状の相手部材の接続状態を示す要部断面図である。
【図１１】図１０の側面図である。
【図１２】図１０に係わる係合部材の他の実施例を説明するための斜視図である。
【図１３】従来例を説明するため樹脂チューブと管状相手部材の接続前の状態を示す概略の一部切欠側面図であるる。
【符号の説明】
１１，１２・・樹脂チューブ
１１ａ，１２ａ・・拡径端部
１１ｂ，１２ｂ・・肩部
２１，２２，２８，１９・・結合部材
２１１，２２１，２８１・・筒状基部
２１１ａ・・軸方向対向端部
２１１ｂ，３６１ａ・・径方向対抗端部
２１２，２８２，２９２・・第１の係合部
２１２ｂ，２８２ａ，２９２ａ・・アーム部
２１２ｃ，２８２ｂ，２９２ｃ・・係合爪
３１，３２，３３，３６１：３６２・・圧入ブッシュ手段
３１１ａ，３３１ａ，３６２ａ・・管状のストッパー面手段
３１１ｂ，３２１ｃ，３６１ａ・・先細り端部
５１，５２，５３，５４，５５・・弾性シール部材
６１，６２・・管状の相手部材
６１１，６２１・・挿入端部
６１２，６２２・・第２の係合部
本発明は、樹脂チューブと金属製のパイプ等管状の相手部材とを流体密に接続した接続構造体に関する。例えば、耐ガソリンが要求される自動車用の樹脂チューブと金属製パイプの接続構造体として好適に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の締結構造としては、特開平６−５０４８２号に記載されたものが知られている。
即ち、第１３図に示すように、ブロー成形された樹脂ホース１０と射出成形された樹脂製の連結部材８０を一体的に形成した樹脂ホース組立体を用いて相手部材７０にワンタッチで結合できるようになした接続構造体が知られている。この樹脂ホース組立体６は、樹脂ホース１０あるいは連結部材８０のいずれか一方を、例えば樹脂ホース１０を予めブロー成形型にて成形し、連結部材８０が射出成形時に一体化されているか、あるいは、連結部材８０を予め射出成形にて形成し、しかる後、この射出成形された連結部材８０をブロー成形型にセットし、樹脂ホース１０がブロー成形時に一体化されて構成されている。
即ち、ブロー成形型を用いて、ブロー成形された樹脂ホース１０の一端部１０ａの外周面に、Ｏリング９を保持するＯリング９用の環状溝６１ａと、相手部材７０に結合するための連結部材８０を保持するための環状の取付け溝６１ｂをブロー成形時に一体に設け、この樹脂ホース１０を射出成形型にセットせしめて、射出成形することにより樹脂製の連結部材８０の環状の基部８０ａをこの環状の取付け溝６１ｂに一体的に保持したホース組立構造体６を構成し、このホース組立構造体６の端部６１を相手部材７０の開口端部７１の係合内周面７１ａに嵌挿した時に折り曲げ鍔部７２に連結部材８０の係合アーム８１の係合爪８２と係合して相手部材７０と樹脂ホース１０とが結合するように構成されたものや、あるいは、予め樹脂製の連結部材８０を射出成形により形成しておき、しかる後、この樹脂製の連結部材８０をブロー成形型にセットし、樹脂ホース１０をブロー成形時この連結部材８０を樹脂ホース１０と一体化したホース組立構造体６を構成したものが知られている。
自動車用のフューエルチューブ等では、従来からゴム製のチューブが使用されていたが、最近では低コスト化のため、耐ガソリン透過性等に優れたナイロン等の硬質樹脂からなる樹脂チューブが使用される傾向にある。このように、ゴムチューブに代えて樹脂チューブを使用する傾向は、エアチューブ等の他の自動車用チューブにおいても同様である。
【０００３】
従来、このような樹脂チューブを管状の相手部材に流体密に接続するに際しては、例えば特開平５−１９６１８４号公報や特開平２−１５９４９３号公報に開示されるように、筒状のハウジングの軸穴の軸方向一端部に保持部材を保持させると共に、この保持部材の軸方向内方にＯリング等のリング状弾性シール部材を保持させた収容部が形成され、管状の相手部材の挿入端部をハウジングの一端から一端部の保持部材の内側に挿通して挿入した時に、保持部材が挿入端部の環状係止部にスナップ係合して、ハウジングの一端部に相手部材を流体密に接続する一方、ハウジングの他端に一端部よりも径の小さい外周面を有するニップル部が一体的形成され、このニップル部に樹脂チューブの一端内周面を圧入してハウジングの他端部に樹脂チューブを流体密に接続したチューブの接続構造体が知られている。ここで、一端部に保持部材を保持したハウジングとこの一端部に挿入された管状の相手部材とでクイックコネクタが構成され、かかるクイックコネクタを用いたチューブの接続構造体が一般的に広く使用されている。
【０００４】
また、上記のクイックコネクタは構造が複雑で高価であるため、このようなクイックコネクタを使用せずに、簡単な部材で樹脂チューブと管状相手部材を直接接続する方法も提案されている。例えば、特開平６−５０４８２号公報には、樹脂チューブのブロー成形してなる端部に相手部材との第１の係合部を一体に形成し、またブロー成形で設けた環状溝にＯリング等の弾性シール部材を装着しておき、この樹脂チューブの第１の係合部に相手部材に設けた第２の係合部を係合させることにより、樹脂チューブと管状相手部材とを接続するホース接続構造体が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のクイックコネクタによる樹脂チューブと管状の相手部材との接続では、樹脂チューブの一端内周面に筒状ハウジングのニップル部が圧入される構成であるため、この接続部の耐引抜き性及びシール性の信頼性に欠けるという問題があった。また、従来のクイックコネクタを用いたチューブ接続構体は構造が複雑で部品点数も多く、従って高価となると共に、互いに軸方向に分離した２個の流体密にシールする接続部が必要になるため、接続構造体が軸方向に長くなるので、よりコンパクトで低コストであると共に、樹脂チューブも流体密に確実に接続することができるチューブ接続構造が求められていた。
【０００６】
一方、前記特開平６−５０４８２号公報で提案されたチューブ接続構造は、上記した従来のクイックコネクタを使用しないものであって、構造が比較的簡単であるうえ、樹脂チューブと管状の相手部分が弾性シール部材を挟持して直接接続されるので、シール性の点でも優れてる。
【０００７】
しかし、樹脂チューブと管状相手部材とを係合するための第１の係合部を樹脂チューブの端部に一体的に取り付けるために、面倒なブロー成形を行う必要があった。即ち、ブロー成形型内に樹脂チューブをセットした後に第１の係合部をブロー成形又は射出成形するか、あるいはブロー成形型に予め別途成形した第１の係合部をセットした後、ブロー成形型にパリソンを押出してブロー成形する必要があるため、生産性に欠けるという問題があり、その結果低コスト化のメリットが失われるという欠点があった。
【０００８】
本発明は、このような従来の事情に鑑み、ハウジングの他端に形成されたニッ プル部にチューブの端部内周面を圧入して接続するようになした従来のクイックコネクタを用いず、また樹脂チューブに第１の係合部を一体的に形成するためのブロー成形が不要であって、樹脂チューブと管状相手部分とをリング状弾性シール部材を挟んで直接接続することができ、従ってシールの信頼性に優れると共に、構造が簡単且つコンパクトで安価な接続構造体を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び効果】
上記目的を達成するため、本発明が提供する樹脂チューブと相手部材とを流体密に接続するための接続構造体は、
樹脂チューブと相手部材とを流体密に接続するための接続構造体であって、
実質的に均一な厚さの周壁を有し、その一端側に肩部を備えて他側よりも大径に形成された開口を有する拡径端部を備えた前記樹脂チューブと；
他側に向って小径となる規制内周面を有し、該規制内周面が前記樹脂チューブの該肩部の外周に嵌挿配置された筒状の基部と、該基部から延出された第１の係合手段とを備えた結合部材と；
少なくとも１つのブッシュ本体と、該１つのブッュ本体の一端側外周面から径方向外方に前記拡径端部の一端側外周面を超えて延設された環状のストッパー面手段とを備え、前記樹脂チューブの一端に該拡径端部を形成すると共に、前記結合部材の該規制内周面を前記肩部に係合または嵌合固着させるために前記樹脂チューブの一端側から該開口内に圧入固着された筒状の圧入ブッシュ手段と；
前記拡径端部の外周に前記ブッシュ手段の該環状のストッパー面手段と前記結合部材の基部との軸方向空間によって形成された環状外周溝または前記拡径端部の開口内周に前記１つのブッュ本体と該ブッュ本体とは独立した他のブッュ本体との軸方向空間によって形成された環状内周溝のいずれかの環状溝内に装着された環状のシール部材と；
前記シール部材の外周に流体密に係合させて、前記ブッシュ手段の環状のストッパー面手段及び前記結合部材の基部のそれぞれの外周または前記シール部材の内周に流体密に係合させて、前記１つのブッシュ本体及び前記他ブッシュ本体のそれぞれの内周のいずれかに相対的に挿入可能な挿入端部を備えた管状の相手部材と；
前記挿入端部を前記拡径端部に相対的に挿入させた時に、前記第１の係合部と係止することができる前記相手部材の該挿入端部の外周面に径方向外方に突設された第２の係合部と；
を具備していることを特徴とする。
【００１０】
本発明は、上述の如く結合部材の筒状の基部が他側に向って小径となる規制内周面を有し、樹脂チューブの一端側から該開口内に筒状の圧入ブッシュ手段を圧入固着することにより、樹脂チューブの一端に肩部を備えた拡径端部が形成され、この肩部に他側の外周に嵌挿された結合部材の規制内周面が係合または嵌合固着される。
【００１１】
従って、管状の相手部材の挿入端部を樹脂チューブの拡径端部の外周または内周のいずれかに、シール部材を介して相対的に挿入させた時に、結合部材の第１の係合部が弾性変形して、第１の係合部が相手部材の挿入端部の外周面に突設された第２の係合部と係合し、相手部材と樹脂チューブが外れないように連結されることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明においては、ワンピースに形成された樹脂製の結合部材の筒状基部を樹脂チューブの端部外周面に挿入した後、その樹脂チューブの端部内周面に筒状圧入ブッシュを圧入することによって樹脂チューブの端部が若干拡径されるので、樹脂チューブの一端に拡径された拡径端部が形成され、且つ拡径端部はその他端側にテーパ壁部で形成された肩部を有し、肩部により少なくとも結合部材の筒状基部が軸方向一端側に移動するのを阻止するべく、結合部材の筒状基部が他端側に向って小径となる規制内周面を備えている。
【００１３】
それ故、樹脂チューブの一端側からその開口内に筒状の圧入ブッシュ手段を圧入固着することにより、樹脂チューブの一端に肩部を備えた拡径端部が形成され、この肩部に他側の外周に嵌挿された結合部材の規制内周面が係合または嵌合固着される。
【００１４】
従って、本発明によれば、前記特開平６−５０４８２号公報に記載のチューブ接続構造のように結合部材等を固定するために樹脂チューブの端部をブロー成形することが不要となり、管状相手部材を係合するための結合部材を、押出し成形された長尺の樹脂チューブを所定の長さに切断したストレートな端部を有する全ての単層又は複層の短尺の樹脂チューブに簡単に取り付け固定できると共に、コスト的にも極めて有利である。
【００１５】
しかも、上記のごとく樹脂チューブの端部外周面に固定した結合部材は、その第１の係合部と管状相手部材の第２の係合部との係合により、簡単に且つ他の部材を介さずに、管状相手部材と直接接続することができる。尚、結合部材の第１の係合部と管状相手部材の第２の係合部は、その形状等が特に限定されることはなく、互いに係合して結合部材と管状相手部材とが外れないように接続できればよい。このように直接接続された樹脂チューブと管状相手部材との間には、筒状の弾性シール部材やＯリングのようなリング状弾性シール部材が挟持されているので、優れたシール性を達成することができる。また、樹脂チューブの端部内周面に圧入した筒状圧入ブッシュにより、樹脂製チューブの端部の寸法精度が向上してシール性が一層向上するうえ、外部応力により損傷及び変形しやすい樹脂チューブの端部を補強することができる。
【００１６】
本発明の接続構造体の具体例では、前記結合部材が、筒状基部から互いに周方向に間隔を隔て半径方向外方に延びる支持部と、支持部を介して一端側に延びるアーム部と、アーム部の先端に係合爪を備えた複数の係合アーム部２１２で構成され、管状の相手部材の挿入端部を樹脂チューブの拡径端部の外周または内周のいずれかに、シール部材を介して相対的に挿入させた時に、結合部材のアーム部が弾性変形して、係合爪が相手部材の挿入端部の外周面に突設された第２の係合部と係合し、相手部材と樹脂チューブが外れないように連結されることを特徴とする。
【００１７】
また、上記接続構造体の別の具体例においては、前記結合部材が、筒状基部から一端側に向って平行に延びる径に対して対象に配置された一対の平行アーム部と、該一対のアーム部の自由端を環状に接続するリング部と、該リング部の内周面に半径方向内方に突設された係合爪とで構成され、管状の相手部材の挿入端部を樹脂チューブの拡径端部の外周または内周のいずれかに、シール部材を介して相対的に挿入させた時に、リング部及び平行アーム部が弾性変形して、係合爪が相手部材の挿入端部の外周面に突設された第２の係合部と係合し、相手部材と樹脂チューブが外れないように連結される一方、リング部を変形させることにより、第１の係合部と第２の係合部との係合をリリース具なしで解除することができることを特徴とする。
【００１８】
上記本発明の接続構造体の具体例では、圧入ブッシュ手段が、シール部材が樹脂チューブの拡径端部から軸方向外方に外れるのを阻止するための環状のストッパー面手段を備え、ストッパー面手段がフランジまたはキャップ状の保持部により形成されていることを特徴とする。
【００１９】
さらに詳しく説明すると、前記圧入ブッシュ手段が、前記樹脂チューブの拡径端部の他端側の内周面に圧入されて前記結合部材を固着する第１の筒状のブッシュと、該第１のブッシュと軸方向間隔を隔て同軸的に該樹脂チューブの前記拡径端部の一端側の内周面に圧入された前記半径方向に延びる表面を備えた第２のブッシュとで構成され、第２のブッシュはその一端側外周面から径方向外方に前記拡径端部の一端側外周面を超えて延設された環状のストッパー面手段を備えている。
かかる第１のブッシュと第２のブッシュは一体に形成され樹脂チューブの一端の拡径端部に圧入固着される場合と、第１のブッシュと前記第２のブッシュは互いに独立し、互いに軸方向に間隔を隔て、第１のブッシュが樹脂チューブの一端の拡径端部に圧入固着される場合がある。
前者の場合、管状の相手部材の挿入端部が樹脂チューブの拡径端部の外周に挿入され。従って、シール部材は拡径端部の外周に前記ブッシュ手段の該環状のストッパー面手段と前記結合部材の基部間との空間によって形成された環状溝内に装着される。
【００２０】
後者の場合、管状の相手部材の挿入端部が樹脂チューブの拡径端部の内周に挿入され。従って、シール部材は前記拡径端部の開口内周に前記した第１のブッシュと独立分離した前記第２のブッシュとの空間によって形成された環状溝内に装着される。
【００２１】
樹脂チューブとしては、従来から自動車用チューブ等に一般に使用されている各種チューブを使用でき、端部がステレートであれば直管であっても曲がり管であってもよい。樹脂チューブの材質は特に限定されないが、例えばフューエルチューブにおいてはナイロンやフッ素樹脂が好ましく、通常は単層でよいが、異なる樹脂を積層した複層であってもよい。また、導電性を付与するために、内層に導電性ＥＴＦＥや導電性ナイロン等の層を備えた複層のものも使用できる。尚、樹脂チューブの寸法としては、例えばフューエルチューブでは内径が４〜１８ｍｍ程度、肉厚が０.５〜２ｍｍ程度のものが一般的である。
【００２２】
また、本発明で用いるワンピースに形成された結合部材及び筒状圧入ブッシュは、金属であってよいが、コスト等の点でポリアセタール、ナイロン等の樹脂製とすることが好ましい。弾性シール部材は、Ｏリング等の従来から使用されているものを使用できる。更に、管状相手部材としては、樹脂チューブを接続すべき金属製又は樹脂製のパイプ等であり、例えば自動車エンジンのような各種機器に取り付けられたパイプ等がある。
【００２３】
【実施例】
本発明の接続構造体を図面を参照して具体的に説明する。接続構造体の好ましい一具体例を図１及び図２に示す。この接続構造体は、基本的には、ストレートな端部を有する樹脂チューブ１１と、樹脂チューブ１１の少なくとも一端の内周面に圧入された筒本体３１１を有する筒状の圧入ブッシュ３１（圧入ブッシュ手段）と、圧入ブッシュ３１を圧入することにより形成された拡径端部１１ａの他端側外周面に嵌挿された筒状の基部２1１と該筒状基部２１１と一体に形成された第１の係合部２１２とを備えた樹脂製の結合部材２１と、樹脂チューブ１１の拡径端部１１ａの外周面に装着された筒状の弾性シール部材５１と、樹脂チューブ１１と接続するために結合部材２１の第１の係合部２１２と係合する環状の第２の係合部６１２を一体に備えた管状相手部材６１とからなっている。
【００２４】
樹脂チューブ１１の拡径端部１１ａは、樹脂チューブ１１の内周面に圧入された筒状圧入ブッシュ３１により他端側に向って小径となる肩部１１ｂを備えている。
また、上記結合部材２１の筒状基部２１１の他端側２１１ｂには他側に向って小径となる規制内周面を有し、樹脂チューブ１１の開口内周面に圧入された筒状圧入ブッシュ３１により樹脂チューブ１１が拡径されるので、その拡径された樹脂チューブ１１の肩部１１ｂの外周面に規制内周面が嵌着または軸方向外方に移動しないように嵌合する。
【００２５】
筒状の圧入ブッシュ３１は筒状の本体部３１１の一端側外周面に半径方向外方に突出した環状のフランジ部３１１ａが形成されている一方、他端側に他側に向かって漸次小径となる先細り端部３１１ｂが形成されている。
更に詳しく説明すると、結合部材２１は筒状の基部２１１と、この基部２１１から延び出した第１の係合部２１２とからなり、ポリアミド等の樹脂材料で一体に予め射出成形されたものである。
【００２６】
ここで、基部２1１は、圧入ブッシュ３1のフランジ部31１ａから軸方向に間隔を隔てて対向する軸方向の対向端部２1１ａと、この対向端部２1１ａの反対側に、他端側に向って漸次小径となる内周面を有する径方向の対抗端部２1１ｂとを備え、樹脂チューブ１の一端部に圧入ブッシュ３1が挿入された時に対抗端部２1１ｂがブッシュ本体部３1１の先細り端部３1１ｂに対抗して結合部材２１が樹脂チューブ１１の拡径端部１１ａに固着される。
つまり、結合部材２１の基部２１１はその他端側に、先細り端部３1１ｂに対応した、他端側に向って漸次小径となるテーパ状規制内周面を有する対抗端部２1１ｂを備えており、圧入ブッシュ３1を樹脂チューブの一端に圧入することにより、樹脂チューブ１１に形成されたテーパ壁部（肩部）１１ｂを介して対抗端部２1１ｂに形成されたテーパ状規制内周面が拡径端部１１ａに容易に固着または嵌合して実質的に結合部材２７を拡径端部１１ａの先細り部３１１ｂから一端側に移動するのを阻止することができるのである。
【００２７】
そして、樹脂チューブ１１の拡径部１１ａの外周面上において、圧入ブッシュ３1のフランジ部３1１ａの裏面３１１ｃと結合部材２１の基部２１１の対向端部２１１ａの端面２1１ｃとの間に外周環状溝Ｇが形成され、この環状溝Ｇに筒状のシール部材５１が拡径部１１ａの外周面に密着するように装着され、図２に示すチューブ組立体が構成され、シール部材５１は、そのシール部５１ａがフランジ部３１１ａ及び基部２１１の外周面から僅かに突出している。
そして、かかるチューブ組立体と環状の相手部材６１とが容易に、且つ流体密に接続できるように、フランジ部３１１ａ及び基部２１１の外径よりも僅かに大きい内径を有する挿入端部６１１が管状の相手部材６１の一端に形成されている。
【００２８】
この実施例では、樹脂製相手部材６１は、その一端に、テーパ壁部６１１ａを介して他端より大径の挿入端部６１１が形成されていて、樹脂チューブ１１の拡径端部１１ａに相対的にこの挿入端部６１１を挿入する際、筒状のシール部材5１の外周に挿入端部６１１の内周面が係合するように設定され、且つ圧入ブッシュ３1のフランジ部３1１ａのテーパ状外周面３1１ｃが相手部材６１のテーパ壁部６１１ａに当接するように設定され、フランジ部３１１ａのテーパ状外周面３１１ｃがこのテーパ壁部６１１ａに当接した時に、結合部材２１の第１の係合部２１１とスナップ係合する環状の第２の係合突部６１２が相手部材６１の挿入端部６１１の外周面に形成されている。
【００２９】
従って、樹脂チューブ１１の拡径端部１１ａに相対的にこの挿入端部６１１を挿入した際、第１の係合部２１２に環状の第２の係合突部６１２がスナップ係合し、樹脂チューブ１１と相手部材６１を連結することができる。
即ち、結合部材２１の筒状の基部２１１は一端側に、フランジ部３１１ａと対向する軸方向対向端部２１１ａと、他端側に内周面が他端側に向って漸次小径となるテーパ面をもつ径方向対抗端部２１１ｂとを備え、係合アーム部２１２（第１の係合手段）がこの対抗端部２１１ｂから半径方向外方に延びる支持部２１２ｃと、支持部２１２ｃを介して一端側に延びるアーム部２１２ｂと、アーム部２１２ｂの先端に設けられた係合爪２１２ｃとで構成され、樹脂チューブ１１の拡径端部１１ａに相対的にこの挿入端部６１１を挿入した際に係合爪２１２ｃに環状の第２の係合突部６１２がワンタッチで係合し、樹脂チューブ１１と相手部材６１が容易に、且つ流体密に接続される。
【００３０】
上記結合部材２１を更に詳しく説明すると、図１に示すように、筒状基部２１１の外周面から周方向に間隔を隔て径方向外方に延びる複数の支持部２１２ａが設けてあり、各支持部２１２ａのから筒状基部２１及び筒状圧入ブッシュ３１のそれぞれの外周面から半径方向のスロットを隔てて一端側に向かって軸方向に延長した係合アーム部２１２、２１２がそれぞれ筒状基部２１と一体に形成され、これら複数の係合アーム部２１２ｂの一端側端部には、径方向内方に突き出ると共に軸直角方向に延びるロック面をもつ係合爪２１２ｃが形成されている。この係合爪２１２ｃは、複数のアーム部２３の内側に基部２１１の外周面との間に形成された半径方向のスロットに管状相手部材６１が挿入されたとき、管状相手部材６１の挿入端部６１１の外周面に環状に突設した第２の係合部６１２とスナップ係合するようになっている。
【００３１】
即ち、係合爪２１２ｃは、管状相手部材６１の挿入端部５１１が挿入されやすいように挿入側一端が大径になっているが、内周面は他端側に向かって漸次小径となる傾斜面になっていて、傾斜面の反対側の面は軸と直角に形成された前記ロック面となっている。従って、結合部材２１の複数の係合アーム部２１２の内側に環状相手部材６１の挿入端部６１１が挿入されると、係合爪２１２ｃの傾斜面に沿ってアーム部２１２を径方向外方に弾性変形させながら進入し、係合アーム部２１２が元に戻ることにより第２の係合部６１２が係合爪２のロック面にスナップ係合する。
【００３２】
この実施例では、チューブ組立構造体の樹脂チューブ１１の拡径端部１１ａにこの挿入端部６１１に挿入して結合部材２１の第１の係合部２1２を第２の係合突部６１２にスナップ係合させると、相手部材６１のテーパ壁部６１１ａと樹脂チューブ１１のテーパ壁部１１ｂ間で樹脂チューブ１１と相手部材６１が互いに軸方向内方に移動するのを規制できるので、樹脂チューブ１１の一端に圧入ブッシュ３１を圧入した際に結合部材２１は、樹脂チューブ１１の拡径部１１に固着されていても良いが、拡径端部１ａの先細り部３１１ｂから一端側に移動するのを阻止することができように１１の他端側の外周に予め挿入されておれば足りる。
【００３３】
なお、圧入ブッシュ３１を位置決めするために、圧入ブッシュ３１のフランジ部３１１ａに形成された裏面３１１ｄは樹脂チューブ１１の拡径端部１１ａの端面に当接している。
また、周方向に等間隔を隔てて設けられた複数の係合アーム部２１２は、図３（Ａ）に示すように、２個であっても、また図３（Ｂ）に示すすように３個であっても、また図３（Ｃ）に示すように４個であっても差支えない。ここで複数の係合アーム部２１２が発明の要旨中の「第１の係合手段」の代表的な一例を示している。
筒状のシール部材５１は、図４に示すように、軸方向両端及び中央部にそれぞれ周方向に延びる断面円形の複数の環状のシール部５１ａ，５１ａ，５１ａが軸方向に等ピッチで列設され、これら複数のシール部５１ａ，５１ａ，５１ａは直筒状の連結部５１ｂ，５１ｂにより、互いに連結され、シール部５１ａ，５１ａ，５１ａの内周面は樹脂チューブ１１の拡径端部１１ａの外周面に流体密に係合している。このシール部５１ａの外径は圧入ブッシュ３１のフランジ部３１１ａの外径よりも少し大きく設定されている。ここで、フランジ部３１１ａはシール部材５１が軸方向外方に外れるのを阻止する保持部として機能する。
【００３４】
また、筒状のシール部材の他の実施例として、図５（Ａ）に示すように、筒状のシール部材５２を断面円形の環状のシール部５４ａを４個設けて、これらを連結部５４ｂで連結して構成したり、図５（Ｂ）に示すように、筒状のシール部材５３を断面円形の環状のシール部５３ａを２個設けて、これらを連結部５３ｂで連結して構成したり、適宜変更を加えてシール部材を構成できることは勿論のこと、断面円形の環状のシール部を適宜変更を加えて、例えば図６（Ａ）に示すように筒状のシール部材５4の環状のシール部5４ａを断面菱形にしたり、図６（Ｂ）に示すように筒状のシール部材５5の環状のシール部５5ａを断面三角形状に構成したりすることができる。
【００３５】
また、図７に示すように、圧入ブッシュ３２をその本体部３２１の他端側端部に先細部３２１ｃを有する環状の隆起部３２１ｂを設けて構成しても差し支えない。
また、図８に示すように、筒状シール部材５１が軸方向外方に外れるのを阻止するために、圧入ブッシュ３３の一端側に環状の底面３３１ｃをもつ溝３１１ｄを設けたキャップ状の保持部３３１ａを構成し、溝３３１ｄに樹脂チューブ１の入口部１１ｃを嵌め込だり、圧入ブッシュ３３の本体部３３１の外周面に環状の突起３３１ｅ，３３１ｅを設けて樹脂チューブ１１がしっかり固着できるように構成しても差し支えない。
【００３６】
なお、圧入ブッシュ３３のキャップ状の保持部３３１ａに形成された底面３３１ｃはホース１１拡径部１１ａの端面に当接している。
また、図９に示す実施例は、樹脂チューブ１１の拡径端部１１ａの内周面に挿入され圧入ブッシュ３４及び拡径端部１１ａの外周面に固定された結合部材２２が容易に抜け動かないように、結合部材２２の筒状の基部２２１の対向端部２２１ａの内周面に内周面から半径方向内方に突出した断面略三角形状の環状突起２２１ｃを施したものである。
【００３７】
次に、上記実施例では、管状の相手部材の内周面がシール部材の外周面と係合するのに対して、管状の相手部材の外周面がシール部材の内周面と係合する形態の実施例を図１０〜図１１に基づいて説明する。
図１０〜図１１において、１２が樹脂チューブであり、樹脂チューブ１２の一端側から第１の圧入ブッシュ３６１と第２の圧入ブッシュト３６２がその開口に圧入され、樹脂チューブ１２の一端に、肩部１２ｂをもつ他側よりも大径に拡径された拡径端部１２ａが形成され、そして、拡径端部１２ａの肩部１２ｂの外周に結合部材２８が第１の圧入ブッシュ３６１に対して対抗して固着されている。
【００３８】
第１の圧入ブッシュ３６１は他端側に向って漸次小径となるテーパ外周面を有する先細り部３６１ａを備えている一方、第２の圧入ブッシュ３６２は一端側に筒状本体の外周面から突出したフランジ３６２ａを備え、第２の圧入ブッシュ３６２は第１の圧入ブッシュ３６１に対して一端側に間隔を隔てて同軸的に配置されている。
【００３９】
結合部材２８は筒状の基部２８１とこの筒状の基部２８１の一端側から軸方向に延設されたアーム部２８２ａをもつ第１の係合手段２８２とを備えている。
更に詳しくは、結合部材２８の基部２８１はその他端側に、他端側に向って漸次小径となるテーパ筒壁部２８１ａを備えており、好ましくは第１の圧入ブッシュ３６１を樹脂チューブ１２の一端に圧入した時に、このテーパ筒壁部２８１ａが先細り端部３６１ａに対抗して、結合部材２８が第１の圧入ブッシュ３６１と一緒に樹脂チューブ１２の拡径部１２ａの他端側に形成された他端側に向って小径となる肩部１２ｂに固着されているのである。
【００４０】
また、第２の圧入ブッシュ３６２の他端側にはテーパ面をもつ環状のカギ３６２ｂを備え、この環状のカギ部３６２ｂにより外れないように第２の圧入ブッシュ３６２が拡径部１ａの一端側に圧入固着されている。そして、第１の圧入ブッシュ３６１と第２の圧入ブッシュ３６２間に形成された空間が拡径部１２ａの内周面と協働して拡径部１２ａの内周に環状溝が形成され、この環状溝に、シール部材７の内周側のシール部が第１の圧入ブッシュ３６１と第２の圧入ブッシュ３６２の内周面から僅かに内方に突出するように、シール部材７が装着されている。
【００４１】
そして、上述したように固着された結合部材２８の第１の係合手段２８２は、基部２８１から互いに周方向に間隔を隔てて一端側に向って平行に延びる複数のアーム部２８２aとこれらのアーム部２８２aの先端に形成された内向きの係合爪２８２ｂとで構成され、第１の圧入ブッシュ３６１及び第２の圧入ブッシュ３６２の内周面に挿入可能に設定された相手部材６２の挿入端部６２１を筒状のシール部材７の内周に係合させて、樹脂チューブ１２の拡径端部１２ａに相対的に挿入させた時に、この係合爪２８２ｂと第２の圧入ブッシュ３６２との間に、空間Ａが形成されているので、挿入端部５６１の外周面上に突設された環状の第２の係合手段６２２がこの空間Ａにスナップ入りでき、第１の係合手段２８１の係合爪２８２ｂと第２の係合手段６２２が係合し、樹脂チューブ１２と管状の相手部材６２が流体密に接続される。
【００４２】
上述したように、第１の圧入ブッシュ３６１及び第２の圧入ブッシュ３６２の内径は筒状のシール部材７の内径よりも僅かに大きい内径を有していることになるので、相手部材６２の挿入端部６２１が第１の圧入ブッシュ３６１及び第２の圧入ブッシュ３６２を嵌挿でき、樹脂チューブ１２と相手部材６２は流体密に接続される。
【００４３】
図１０及び図１１に係わる結合部材の好ましい一形態として、図１２に示すように、筒状の基部２９１から径方向に対向して平行に延びる一対のアーム部２９２ａ，２９２ａの先端部にリング部２９２ｂを一体に連結形成し、このリング部２９２ｂの内周面に一対の係合突起２９２ｃ，２９２ｃを設けて、第１の係合手段２９２を構成し、リング部２９２ｂを変形させることにより、一対の係合突起２９２ｃ，２９２ｃを相手部材の第２の係合手段から解除でき、リリース具なしで樹脂チューブと相手部材とを容易に解除できる結合部材２９を構成することができる。
【００４４】
また、前述した図１係わる結合部材の好ましい一形態として、図１２に示す連結部と同様に、筒状の基部から径方向に対向して平行に延びる一対のアーム部の先端部にリング部を一体に連結形成し、このリング部の内周面に一対の係合突起を設けて、第１の係合手段を構成し、リング部を変形させることにより、一対の係合突起を相手部材の第２の係合手段から解除でき、リリース具なしで樹脂チューブと相手部材とを容易に解除できる結合部材を構成することができることは勿論である。
【００４５】
本発明は、上述したように、各種の形態で実施できると共に、各実施例を適宜組み合わせて実施でき、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、その他多くの形態で実施することができる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、樹脂チューブの拡径端部の他端側外周面に嵌着または嵌合せしめた結合部材を用いて、樹脂チューブと管状相手部材とを両者の端部間に筒状あるいはリング状弾性シール部材を挟んだ状態で直接接続することができ、シール性に優れた接続構造体を提供することができる。
従って、本発明の接続構造体は、従来の接続構造体に比べて構造が簡単であり且つ生産性に優れ極めて安価である。
【図面の簡単な説明】
【図１】樹脂チューブと管状相手部材の接続状態を示す要部断面図である。
【図２】図１のチューブ組立体の要部側面図である。
【図３】図１に係わる他の係合部材を説明するための斜視図である。
【図４】図１中の弾性筒状シール部材の切欠き断面図である。
【図５】他の形態の筒状シール部材の切欠き断面図である。
【図６】他の形態の筒状シール部材の切欠き断面図である。
【図７】図１に係わる他の形態の圧入部材を説明するための上半分を示す要部断面図である。
【図８】図１に係わるさらに他の形態の係合部材を説明するための上半分を示す要部断面図である。
【図９】図１に係わるさらに他の形態の係合部材を説明するための上半分を示す要部断面図である。
【図１０】さらに異なる形態の実施例であって、樹脂チューブと管状の相手部材の接続状態を示す要部断面図である。
【図１１】図１０の側面図である。
【図１２】図１０に係わる係合部材の他の実施例を説明するための斜視図である。
【図１３】従来例を説明するため樹脂チューブと管状相手部材の接続前の状態を示す概略の一部切欠側面図であるる。
【符号の説明】
１１，１２・・樹脂チューブ
１１ａ，１２ａ・・拡径端部
１１ｂ，１２ｂ・・肩部
２１，２２，２８，１９・・結合部材
２１１，２２１，２８１・・筒状基部
２１１ａ・・軸方向対向端部
２１１ｂ，３６１ａ・・径方向対抗端部
２１２，２８２，２９２・・第１の係合部
２１２ｂ，２８２ａ，２９２ａ・・アーム部
２１２ｃ，２８２ｂ，２９２ｃ・・係合爪
３１，３２，３３，３６１：３６２・・圧入ブッシュ手段
３１１ａ，３３１ａ，３６２ａ・・管状のストッパー面手段
３１１ｂ，３２１ｃ，３６１ａ・・先細り端部
５１，５２，５３，５４，５５・・弾性シール部材
６１，６２・・管状の相手部材
６１１，６２１・・挿入端部
６１２，６２２・・第２の係合部
Claims (10)
- 樹脂チューブと相手部材とを流体密に接続するための接続構造体であって、
実質的に均一な厚さの周壁を有し、その一端側に肩部を備えて他側よりも大径に形成された開口を有する拡径端部を備えた前記樹脂チューブと；
他側に向って小径となる規制内周面を有し、該規制内周面が前記樹脂チューブの該肩部の外周に嵌挿配置された筒状の基部と、該基部から延出された第１の係合手段とを備えた結合部材と；
少なくとも１つのブッシュ本体と、該１つのブッュ本体の一端側外周面から径方向外方に前記拡径端部の一端側外周面を超えて延設された環状のストッパー面手段とを備え、前記樹脂チューブの一端に該拡径端部を形成すると共に、前記結合部材の該規制内周面を前記肩部に係合または嵌合固着させるために前記樹脂チューブの一端側から該開口内に圧入固着された筒状の圧入ブッシュ手段と；
前記拡径端部の外周に前記ブッシュ手段の該環状のストッパー面手段と前記結合部材の該基部との軸方向空間によって形成された環状外周溝または前記拡径端部の開口内周に前記１つのブッュ本体と該ブッュ本体とは独立した他のブッュ本体との軸方向空間によって形成された環状内周溝のいずれかの環状溝内に装着された環状のシール部材と；
前記シール部材の外周に流体密に係合させて、前記ブッシュ手段の該環状のストッパー面手段及び前記結合部材の該基部のそれぞれの外周または前記シール部材の内周に流体密に係合させて、前記１つのブッシュ本体及び前記他ブッシュ本体のそれぞれの内周のいずれかに相対的に挿入可能な挿入端部を備えた管状の相手部材と；
前記挿入端部を前記拡径端部に相対的に挿入させた時に、前記第１の係合部と係止することができる前記相手部材の該挿入端部の外周面に径方向外方に突設された第２の係合部と；
を具備していることを特徴とする接続構造体。 - 前記請求項１において、前記環状のストッパー面手段がフランジまたはキャップ状の保持部により形成されていることを特徴とする接続構造体。
- 前記請求項１において、前記シール部材が前記樹脂チューブの前記拡径端部の内周面に係合せしめて保持されていることを特徴とする接続構造体。
- 前記請求項１において、前記ブッシュ手段が、前記樹脂チューブの前記拡径端部の他端側の内周面に圧入されて前記結合部材を固着する第１の筒状のブッシュと、該第１のブッシュと軸方向間隔を隔て同軸的に該樹脂チューブの前記拡径端部の一端側の内周面に圧入された前記半径方向に延びる表面を備えた第２のブッシュとで構成されていることを特徴とする接続構造体。
- 前記請求項６において、前記第１のブッシュと前記第２のブッシュが一体に形成されていることを特徴とする接続構造体。
- 前記請求項６において、前記第１のブッシュと前記第２のブッシュが互いに独立し、互いに軸方向に間隔を隔てて固着されていることを特徴とする接続構造体。
- 前記請求項６において、前記第２のブッシュが、前記シール部材が前記樹脂チューブの前記拡径端部の外周面から外方に外れるのを阻止するための、ブッシュ本体の一端側外周面から半径方向外方突出したフランジ状の保持部を備えていることを特徴とする接続構造体。
- 前記請求項６において、前記第２のブッシュが、前記シール部材が前記樹脂チューブの前記拡径端部の外周面から外方に外れるのを阻止するための、ブッシュ本体の一端側外周面から半径方向外方突出したキャップ状の保持部を備えていることを特徴とする接続構造体。
- 前記相手部材の該挿入端部の一端側に、前記圧入ブッシュ手段のフランジ状またはキャップ状の保持部が当接するための当接部を備えていることを特徴とする接続構造体。
- 前記請求項１において、前記結合部材が筒状の基部と、該基部から一端側に向って平行に延びる径に対して対象に配置された一対の平行アーム部と、該一対のアーム部の自由端を環状に接続するリング部と、該リング部の内周面に半径方向内方に突設された係合爪とで構成されていることを特徴とする接続構造体。
【０００１】
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