JP4922126B2 - コネクタの脱落防止構造 - Google Patents

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Description

本発明は、パイプ部材に結合したコネクタの脱落を脱落防止用ホルダを用いて防止するコネクタの脱落防止構造に関する。
金属製のフロアフューエルチューブにコネクタを結合し、このコネクタに樹脂製のフューエルチューブを結合する際に、フロアフューエルチューブとコネクタとが分離しないように、両者間にクランプを装着するものが、下記特許文献1により公知である。
上記クランプは一面が開放した箱状の部材であって、相互に対向する二つの面にそれぞれU字状の切欠きを備えており、一方の切欠きをフロアフューエルチューブの外周に嵌合させて軸方向に係止するとともに、他方の切欠きをコネクタの外周に嵌合させて軸方向に係止することで、フロアフューエルチューブとコネクタとが分離しないように拘束している。
特開平6−323483号公報
ところで上記特許文献1に記載されたものは、クランプの相互に対向する二つの面のうち、フロアフューエルチューブに係合する切欠きが形成された面の先端部が斜めに傾斜して形成されており、そのクランプを装着する際に前記斜めに傾斜した面でフロアフューエルチューブをコネクタ側に付勢することで、フロアフューエルチューブおよびコネクタの確実な結合を図っている。
しかしながら、斜めに傾斜した面でフロアフューエルチューブをコネクタ側に付勢するだけでは両者を確実に結合することは難しく、フロアフューエルチューブおよびコネクタの一層確実な結合が望まれていた。
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、結合したパイプ部材およびコネクタを分離しないように拘束する脱落防止用ホルダを用いて、パイプ部材およびコネクタの結合を一層確実なものとすることを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、先端部近傍の外周面に該先端部側から順番に第1フランジおよび第2フランジを突設したパイプ部材と、一端側の大径部および他端側の小径部を段部を介して連設したパイプ状のコネクタとを、前記第1フランジを前記大径部の内周面に挿入して結合した後に、前記パイプ部材および前記コネクタの両者に跨がるように脱落防止用ホルダを装着するコネクタの脱落防止構造であって、前記脱落防止用ホルダは一面を開放面とした箱状の部材であり、前記脱落防止用ホルダの相互に対向する第1端壁および第2端壁のうち、前記第1端壁には前記小径部に嵌合して前記段部に当接可能な第1切欠きが前記開放面に連なるように形成されるとともに、前記第2端壁には前記パイプ部材に嵌合して前記第2フランジに当接可能な第2切欠きが前記開放面に連なるように形成され、前記コネクタの前記段部により圧縮されて塑性変形する圧力リブが前記第1端壁に設けられることを特徴とするコネクタの脱落防止構造が提案される。
また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記脱落防止用ホルダの前記開放面を開閉自在に覆う蓋部材を備え、前記蓋部材の材質は前記脱落防止用ホルダの材質よりも高硬度であることを特徴とするコネクタの脱落防止構造が提案される。
また請求項3に記載された発明によれば、請求項2の構成に加えて、前記蓋部材は、一側縁において前記脱落防止用ホルダに枢支されるとともに、他側面に設けた係止爪が前記脱落防止用ホルダに設けた被係止部に係合可能であり、かつ前記脱落防止用ホルダに一体に形成した付勢片の弾発力で開方向に付勢されることを特徴とするコネクタの脱落防止構造が提案される。
また請求項4に記載された発明によれば、請求項2または請求項3の構成に加えて、前記蓋部材の内面に設けた回転防止用リブが、前記コネクタに設けた回転防止用凹部に係合することを特徴とするコネクタの脱落防止構造が提案される。
また請求項5に記載された発明によれば、請求項4の構成に加えて、前記コネクタにその軸線まわりのトルクが作用したときに、前記蓋部材の内面に設けた回転防止用リブが破断して前記コネクタの損傷を防止することを特徴とするコネクタの脱落防止構造が提案される。
尚、実施の形態の燃料パイプ11は本発明のパイプ部材に対応し、実施の形態の窓孔13fは本発明の回転防止用凹部に対応する。
請求項1の構成によれば、先端部近傍の外周面に第1フランジおよび第2フランジを突設したパイプ部材と、一端側の大径部および他端側の小径部を段部を介して連設したパイプ状のコネクタとを、第1フランジを大径部の内周面に挿入して結合した後に、一面を開放面とした箱状の脱落防止用ホルダをパイプ部材およびコネクタの両者に跨がるように装着し、その第1端壁の第1切欠きをコネクタの小径部に嵌合して段部に当接させるとともに、その第2端壁をパイプ部材に嵌合して第2フランジに当接させることで、パイプ部材およびコネクタを抜けないように固定する。このとき、脱落防止用ホルダの第1隔壁に設けた圧力リブを、コネクタの段部により圧縮して塑性変形させるので、パイプ部材およびコネクタに結合方向の荷重を作用させて一層確実な結合を可能にすることができる。
また請求項2の構成によれば、脱落防止用ホルダの開放面を蓋部材で開閉自在に覆うので、蓋部材で脱落防止用ホルダの脱落を確実に防止することができる。しかも蓋部材の材質は前記脱落防止用ホルダの材質よりも高硬度であるので、圧力リブが塑性変形し得るように脱落防止用ホルダを比較的に低硬度の材質で構成しても、高硬度の蓋部材で脱落防止用ホルダの剛性を確保することができる。
また請求項3の構成によれば、蓋部材の一側縁が脱落防止用ホルダに枢支され、蓋部材の他側面に設けた係止爪が落防止用ホルダに設けた被係止部に係合可能であるため、係止爪および被係止部の係合により蓋部材を閉じた位置で固定することができる。また蓋部材は脱落防止用ホルダに一体に形成した付勢片の弾発力で開方向に付勢されるので、脱落防止用ホルダを装着するときに蓋部材が自動的に開いて作業性が向上する。
また請求項4の構成によれば、蓋部材の内面に設けた回転防止用リブがコネクタに設けた回転防止用凹部に係合するので、コネクタに回転力が加わっても脱落防止用ホルダおよび蓋部材に対して相対回転するのを防止することができる。
また請求項5の構成によれば、コネクタにその軸線まわりのトルクが作用したときに、蓋部材の内面に設けた回転防止用リブが破断するので、コネクタの損傷を防止して燃料パイプの抜けを阻止することができる。
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
図1〜図15は本発明の実施の形態を示すもので、図1は燃料パイプおよびコネクタに脱落防止用ホルダを装着した状態を示す図、図2は図1の2方向矢視図、図3は図1の3−3線断面図、図4は図3の4−4線断面図、図5は図1の5−5線断面図、図6は図1の6−6線断面図、図7は図1の7−7線断面図、図8は蓋部材を開いた状態での脱落防止用ホルダの縦断面図、図9は図8の9方向矢視図、図10は蓋部材を開いた状態での脱落防止用ホルダの斜視図、図11はリテーナの側面図、図12は図11の12方向矢視図。図13は図11の13−13線断面図、図14は燃料パイプおよびリテーナにコネクタを結合するときの作用説明図、図15は燃料パイプおよびリテーナからコネクタを分離するときの作用説明図である。
図1〜図4に示すように、自動車のエンジン側(あるいは燃料タンク側)に設けられた金属製の燃料パイプ11に樹脂製の燃料チューブ12を結合する際に、先ず燃料パイプ11の端部に樹脂性のコネクタ13を固定し、このコネクタ13に燃料チューブ12を圧入している。燃料パイプ11および燃料チューブ12には燃料の高圧が作用するため、燃料パイプ11からコネクタ13が脱落しないように、燃料パイプ11およびコネクタ13に跨がるように樹脂製の脱落防止用ホルダ14が装着される。
燃料パイプ11は基本的に一定の直径を有するパイプであって、その先端側から順番に環状の第1フランジ11aおよび環状の第2フランジ11bが径方向外側に突出するように形成される。
コネクタ13は、その一端側から他端側に、概ね円形断面の大径部13aと、この大径部13aに段部13bを介して連設された円形断面の小径部13cと、この小径部13cに連設された更に小径の燃料チューブ連結部13dとを備えており、燃料チューブ連結部13dの外周に前記燃料チューブ12が嵌合する。小径部13cの内周面には一対のOリング15,15がスペーサ16を介して配置され、かつ段部13bの近傍の大径部13aの内周面にはシール部材17が配置されており、大径部13a側からコネクタ13内に挿入された燃料パイプ11は、その第1フランジ11aよりも先端側が前記シール部材17およびOリング15,15の内周に嵌合してシールされる。
コネクタ13の大径部13aの外周面は基本的に円形断面であるが、その一部を面取りすることで、相互に平行でかつコネクタ13の軸線方向に延びる一対の平坦面13e,13eが形成される(図6参照)。これら一対の平坦面13e,13eと位相が90°ずれた位置、つまりコネクタ13の大径部13aの外周の一対の円弧面に、一対の四角形の窓孔13f,13fが形成される。コネクタ13の大径部13aの内部には、別部材で構成されたリテーナ18が配置される。
図11〜図13に示すように、リテーナ18は燃料パイプ11の外周に嵌合する円筒部18aを備えており、円筒部18aの軸線を挟む一側および他側には、軸線方向に延びるスリット18bと、容易に弾性変形可能な可撓部18cとが形成される(図13参照)。また円筒部18aの周面における、前記スリット18bおよび可撓部18cと位相が90°ずれた位置には、燃料パイプ11の第1フランジ11aに係合可能な一対の係合溝18d,18dが形成される。また円筒部18aの前記一対の係合溝18d,18dに隣接する位置には、前記コネクタ13の窓孔13f,13fに係合可能な一対の係合突起18e,18eが傾斜面18f,18fを介して径方向外向きに突設される。更に、前記係合突起18e,18eの近傍には軸線方向外側かつ径方向外側に突出する一対の摘まみ部18g,18gが形成される。
次に、図1〜図10に基づいて脱落防止用ホルダ14の構造と、それに一体に取り付けられる蓋部材19の構造とを説明する。
図8〜図10から明らかなように、脱落防止用ホルダ14は、その装着状態でコネクタ13の軸線と平行な一面が開放面14aとされた箱状の部材であって、その軸方向両端に相互に平行な第1端壁14bおよび第2端壁14cが形成される。脱落防止用ホルダ14の装着状態において、軸方向に薄い第1端壁14bは燃料チューブ12に近い側に位置し、軸方向に厚い第2端壁14cは燃料チューブ12から遠い側に位置している。
脱落防止用ホルダ14の第1端壁14bには前記開放面14aに開放する概ねU字状の第1切欠き14dが形成される。図9から明らかなように、第1端壁14bの第1切欠き14dは、その底部に位置して小径部13cの外周に180°を越える角度に亘って接する円弧部aと、その円弧部aの両端に相互に対向するように位置し、それらの間隔が小径部13cの直径よりも僅かに小さく設定された一対のスロート部b,bと、スロート部b,bから開放面14aに向けて間隔がテーパー状に広がる一対のガイド部c,cとで構成される。
脱落防止用ホルダ14の第2端壁14cには前記開放面14aに開放する概ねU字状の第2切欠き14eが形成される。第2切欠き14eは、その底部に位置して燃料パイプ11の外周に180°の角度に亘って接する円弧部dと、その円弧部dの両端に相互に対向するように位置し、それらの間隔が小径部13cの直径よりも僅かに小さく設定された一対の弾性突起部e,eと、その弾性突起部e,eから開放面14aに向けて間隔がテーパー状に広がる一対のガイド部f,fとで構成される。
脱落防止用ホルダ14の開放面14aに対向するU字状の天井壁14gには、四角形の第1窓孔14h、円形の第2窓孔14iおよび2個並置された四角形の第3窓孔14j,14jが形成される(図2参照)。第1窓孔14hはコネクタ13の一対の窓孔13f,13fの一方と重なり合い(図4参照)、また一対の第3窓孔14j,14jには一対の弾性突起部e,eがそれぞれ臨んでいる。
第1側端14b、第2端壁14cおよび天井壁14gに連なる一対の平行な側壁14k,14mの内面に各2本の線状の支持リブ14n,14nが形成されており、これらの支持リブ14n…は、コネクタ13の平坦面13e,13eに当接する(図6および図10参照)。また第1端壁14bの内面が一対の側壁14k,14mに連なる部分の近傍に圧力リブ14o,14oが形成される(図3、図8および図10参照)。
一方の側壁14kが開放面14aに臨む部分に、J字状に折り返された一対の軸受け部14p,14pと、それらの軸受け部14p,14pに挟まれた薄板状の付勢片14qとが一体に設けられる。また他方の側壁14kが開放面14aに臨む部分に、枠状部14rが張り出しており、この枠状部14rから、2個の被被係止部14s,14sが側壁14kと平行に延びている。
蓋部材19は概ね平板状の部材であって、その一側縁に設けた2本の軸部19a,19aが前記一対の軸受け部14p,14pに回転自在に支持される。このとき、一対の軸受け部14p,14pの間に設けられた前記付勢片14qが蓋部材19の2本の軸部19a,19aの間に当接することで、その蓋部材19を開方向、つまり開放面14aを開放する方向に付勢する。蓋部材19の他側縁には、前記被被係止部14s,14sにそれぞれ係合可能な2本の係止爪19b,19bが突設される。
蓋部材19の平坦な内面には、コネクタ13の大径部13の円弧状の表面に当接する支持リブ19c,19cが設けられると共に、コネクタ13の一対の窓孔13f,13fの一方に嵌合する回転防止用リブ19dが設けられる。
脱落防止用ホルダ14および蓋部材19は共に合成樹脂製であるが、蓋部材19の材質には脱落防止用ホルダ14の材質よりも高硬度のものが使用されれる。
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。
燃料パイプ11にコネクタ13を結合するには、先ず図14に示すように、コネクタ13の大径部13aの開口から矢印A1方向にリテーナ18を挿入し、そのリテーナ18の傾斜面18f,18fをコネクタ13の大径部13aの開口に当接させて径方向内向きに弾性変形させることで、係合突起18e,18eをコネクタ13の窓孔13f,13fに係合させる。続いてリテーナ18の内部に燃料パイプ11を挿入すると、その第1フランジ11aがリテーナ18円筒部18aを矢印A2方向に押し開き、一対の係合溝18d,18dに係合することで、コネクタ13にリテーナ18が装着される。
逆に、コネクタ13から燃料パイプ11を分離するには、図15に示すようにリテーナ18の一対の摘まみ部18g,18gを相互に接近する方向(矢印A3参照)に弾性変形させることで、係合突起18e,18eを相互に接近させてコネクタ13の窓孔13f,13fとの係合を解除し、この状態でコネクタ13を矢印A4方向に引き抜くことで、燃料パイプ11から分離することができる。燃料パイプ11側に残ったリテーナ18は、その可撓部18cを弾性変形させ、スリット18bを開くことで燃料パイプ11から分離することができる。
このようにして燃料パイプ11にコネクタ13が装着されると、燃料パイプ11およびコネクタ13の不用意な分離を防止すべく、両者に跨がるように脱落防止用ホルダ14が装着される。
先ず図9に示すように、脱落防止用ホルダ14の開放面14aに対して蓋部材19を開放する。このとき、脱落防止用ホルダ14の付勢片14qの弾発力により蓋部材19が自動的に開くので、作業性が向上する。続いて、コネクタ13の一対の平坦面13e,13e(図6参照)が脱落防止用ホルダ14の一対の側壁14k,14mと平行になるように位置決めした状態で、リテーナ18を介して一体化した燃料パイプ11およびコネクタ13を脱落防止用ホルダ14の開放面14aから挿入する。その結果、図5に示すように、脱落防止用ホルダ14の第1端壁14bに形成した第1切欠き14dがコネクタ13の小径部13cの外周面に嵌合し、また図7に示すように、脱落防止用ホルダ14の第2端壁14cに形成した第2切欠き14eが燃料パイプ11の外周面に嵌合する。
このとき、第1端壁14bの第1切欠き14dにはコネクタ13の小径部13cの外径よりも僅かに幅の狭いスロート部b,bが形成されているため、テーパー状のガイド部c,cに案内された小径部13cにより脱落防止用ホルダ14が押し広げられるように弾性変形してスロート部b,bが開いた後に再び閉じることで、小径部13cが第1切欠き14dの円弧部aにパチンと音を立ててスナップ嵌合し、スロート部b,bにより第1切欠き14dから脱落しないように係止される。
同様に、第2端壁14cの第2切欠き14eには燃料パイプ11の外径よりも僅かに幅の狭い弾性突起部e,eが形成されているため、テーパー状のガイド部f,fに案内された燃料チューブ12により弾性突起部e,eが押し広げられるように弾性変形して開いた後に再び閉じることで、燃料パイプ11が第2切欠き14eの円弧部dにパチンと音を立ててスナップ嵌合し、弾性突起部e,eにより第2切欠き14eから脱落しないように係止される。そして、上記2回のスナップ音により、作業者は脱落防止用ホルダ14が確実に装着されたことを確認することができる。
このようにして脱落防止用ホルダ14が装着されると、第1端壁14bがコネクタ13の段部13bに当接し、第2端壁14cの内面が燃料パイプ11の第2フランジ11bに当接することで、前記段部13bおよび第2フランジ11bを軸方向両側から挟んで両者の分離を確実に防止することができる。また脱落防止用ホルダ14が装着するとき、コネクタ13の段部13bが、脱落防止用ホルダ14の第1端壁14bの内面に形成した圧力リブ14o,14o(図3、図8および図10参照)を塑性変形させながら進むことにより、コネクタ13および燃料パイプ11を相互に接近させるような荷重を発生させて両者の結合を一層確実なものとし、燃料パイプ11およびコネクタ13の分離を確実に防止することができる。
続いて、蓋部材19を軸部19a,19aまわりに回動させ、一対の係止爪19b,19bを脱落防止用ホルダ14の被係合部14s,14sにスナップ係合させる。蓋部材19で脱落防止用ホルダ14の開放面14aを閉じることで、脱落防止用ホルダ14は燃料パイプ11およびコネクタ13から脱落不能になり、よって燃料パイプ11およびコネクタ13が分離することが防止される。
またコネクタ13の一対の平坦面13e,13eに脱落防止用ホルダ14の一対の側壁14k,14mに設けた支持リブ14n,14nが当接し、コネクタ13の円弧面に蓋部材19の内面に設けた一対の支持リブ19c,19cが当接し、コネクタ13の二つの窓孔13f,13fの一方に蓋部材19の内面に設けた回転防止用リブ19dが係合することで、脱落防止用ホルダ14および蓋部材19はコネクタ13に対して相対回転不能になる(図6参照)。
脱落防止用ホルダ14を構成する合成樹脂は比較的に低硬度であり、蓋部材19を構成する合成樹脂は比較的に高硬度である。従って、脱落防止用ホルダ14の装着時に圧力リブ14o,14oを適切な荷重で塑性変形させることが可能になる。また脱落防止用ホルダ14の被係止部14s,14sを容易に弾性変形させることを可能にしながら、蓋部材19の係止爪19b,19bの剛性を確保し、係止爪19b,19bおよび被係止部14s,14sを良好なフィーリングで確実に係合させることができる。
脱落防止用ホルダ14を装着して蓋部材19を閉じた状態では、脱落防止用ホルダ14に設けた第1〜窓孔14h,14i,14j,14jおよびコネクタ13に設けた窓孔13fを通して、燃料パイプ11、コネクタ13およびリテーナ18の結合状態を外部から目視で確認することができ、しかも蓋部材19によって脱落防止用ホルダ14の剛性が高められる。
車両の衝突時等に燃料チューブ12に引張荷重が加わる等の原因でコネクタ13に回転力が作用したとき、コネクタ13の窓孔13fに蓋部材19の回転防止用リブ19dが係合しているため、脱落防止用ホルダ14および蓋部材19に対してコネクタ13は相対回転不能に拘束される。しかしながら、前記回転力が所定値を越えると蓋部材19の回転防止用リブ19dが破断することで、コネクタ13は脱落防止用ホルダ14および蓋部材19を若干弾性変形させながら相対回転することが可能になる。これにより、前記回転力によってコネクタ13が損傷するのを防止し、燃料パイプ11およびコネクタ13の分離を確実に阻止することができる。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
例えば、実施の形態ではパイプ部材として燃料パイプ11を例示したが、本発明のパイプ部材は燃料パイプ11に限定されるものではない。
また実施の形態では圧力リブ14oの高さは一定に形成されているが、コネクタ13の挿入が開始される脱落防止用ホルダ14の開放面14a側で圧力リブ14oの高さを低くし、そこから天井壁14gに近づくにつれて圧力リブ14oの高さをテーパー状に高くすれば、脱落防止用ホルダ14の装着作業を更に容易化することができる。
燃料パイプおよびコネクタに脱落防止用ホルダを装着した状態を示す図 図1の2方向矢視図 図1の3−3線断面図 図3の4−4線断面図 図1の5−5線断面図 図1の6−6線断面図 図1の7−7線断面図 蓋部材を開いた状態での脱落防止用ホルダの縦断面図 図8の9方向矢視図 蓋部材を開いた状態での脱落防止用ホルダの斜視図 リテーナの側面図 図11の12方向矢視図 図11の13−13線断面図 燃料パイプおよびリテーナにコネクタを結合するときの作用説明図 燃料パイプおよびリテーナからコネクタを分離するときの作用説明図
符号の説明
11 燃料パイプ(パイプ部材)
11a 第1フランジ
11b 第2フランジ
13 コネクタ
13a 大径部
13b 段部
13c 小径部
13f 窓孔(回転防止用凹部)
14 脱落防止用ホルダ
14a 開放面
14b 第1端壁
14c 第2端壁
14d 第1切欠き
14e 第2切欠き
14o 圧力リブ
14q 付勢片
14s 被係止部
19 蓋部材
19b 係止爪
19d 回転防止用リブ

Claims (5)

  1. 先端部近傍の外周面に該先端部側から順番に第1フランジ(11a)および第2フランジ(11b)を突設したパイプ部材(11)と、一端側の大径部(13a)および他端側の小径部(13c)を段部(13b)を介して連設したパイプ状のコネクタ(13)とを、前記第1フランジ(11a)を前記大径部(13a)の内周面に挿入して結合した後に、前記パイプ部材(11)および前記コネクタ(13)の両者に跨がるように脱落防止用ホルダ(14)を装着するコネクタの脱落防止構造であって、
    前記脱落防止用ホルダ(14)は一面を開放面(14a)とした箱状の部材であり、前記脱落防止用ホルダ(14)の相互に対向する第1端壁(14b)および第2端壁(14c)のうち、前記第1端壁(14b)には前記小径部(13c)に嵌合して前記段部(13b)に当接可能な第1切欠き(14d)が前記開放面(14a)に連なるように形成されるとともに、前記第2端壁(14c)には前記パイプ部材(11)に嵌合して前記第2フランジ(11b)に当接可能な第2切欠き(14e)が前記開放面(14a)に連なるように形成され、
    前記コネクタ(13)の前記段部(13b)により圧縮されて塑性変形する圧力リブ(14o)が前記第1端壁(14b)に設けられることを特徴とするコネクタの脱落防止構造。
  2. 前記脱落防止用ホルダ(14)の前記開放面(14a)を開閉自在に覆う蓋部材(19)を備え、前記蓋部材(19)の材質は前記脱落防止用ホルダ(14)の材質よりも高硬度であることを特徴とする、請求項1に記載のコネクタの脱落防止構造。
  3. 前記蓋部材(19)は、一側縁において前記脱落防止用ホルダ(14)に枢支されるとともに、他側縁に設けた係止爪(19b)が前記脱落防止用ホルダ(14)に設けた被係止部(14s)に係合可能であり、かつ前記脱落防止用ホルダ(14)に一体に形成した付勢片(14q)の弾発力で開方向に付勢されることを特徴とする、請求項2に記載のコネクタの脱落防止構造。
  4. 前記蓋部材(19)の内面に設けた回転防止用リブ(19d)が、前記コネクタ(13)に設けた回転防止用凹部(13f)に係合することを特徴とする、請求項2または請求項3に記載のコネクタの脱落防止構造。
  5. 前記コネクタ(13)にその軸線まわりのトルクが作用したときに、前記蓋部材(19)の内面に設けた回転防止用リブ(19d)が破断して前記コネクタ(13)の損傷を防止することを特徴とする、請求項4に記載のコネクタの脱落防止構造。
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