JP6509149B2 - 管状体のロック機構 - Google Patents

Description

本発明は、管状体をハウジングにロック部材を介して着脱する構成に好適な管状体のロック機構に関する。

図８（ａ），（ｂ）は特許文献１に開示の流体クイックコネクタと称されるロック機構を示している。このロック機構は、管状体（エンドフレーム）５２を筒状のハウジング２０に対しハウジングに設けられたロック部材（リテイナ）１３０を管状体５２に設けられた係合部に係合及び係合解除して着脱する構成である。ここで、管状体５２は、係合部として外周囲に突出されたフランジ６４を有している。ハウジング２０は、端部２２が一回り径大となった内外フランジ２８，２６で略凹状に区画され、凹状の部分から孔に沿って筒形のトラプハット５０がシール可能に内装されている。管状体５２は、フランジ６４をトラプハット５０の対応部に位置決めした状態でハウジングの孔に挿入されて、ハウジング２０に対しロック部材１３０を径方向へ移動することで着脱可能となる。つまり、ロック部材１３０は、大径の穴部１５８及び小径の穴部１６２を連通形成しており、ハウジングの外フランジ２８に対し径方向である左右に移動可能に組付けられている。

以上のロック機構において、ロック部材１３０は、管状体６２を大径の穴部１５８に挿通した係合解除状態から、径方向に移動して小径の穴部１６２に挿通させると係合状態に切り換えられる。係合状態では、同（ｂ）のごとくフランジ６４が穴部１６２の区画縁部の内面に当たることで管状体５２が引き抜き不能となる。

特開２００６−１３２７６３号公報

以上のようなロック機構は、配管同士やパイプ同士を管状体及びハウジングの着脱により接続・分離する以外に、例えば管状体にハウジングを着脱して管状体の一端を開閉するようなときに用いられる。基本特性としては、特に、係合及び係合解除操作が共にワンタッチで行えることに加え、ロック部材が特許文献１のようにハウジングから大きく突出して外観を損ねたり邪魔にならないこと、ハウジングがロック部材付きの状態つまり管状体と接続される前段階で搬送したり洗浄し易いことも望まれる。

本発明の目的は、以上のような課題を解消して、ハウジングがロック部材を有していても全体をシンプル化でき、ロック部材がハウジングの筒方向に傾いた状態で外径方向への突出量を抑え、それにより外観及び取扱性に優れた管状体のロック機構を提供することにある。他の目的は以下の内容説明の中で明らかにする。

上記目的を達成するため本発明は、形態例を参照して特定すると、管状体（２）を筒状のハウジング（１）に対し前記ハウジングに設けられたロック部材（３）を前記管状体に設けられた係合部（例えば周回溝２１）に係合及び係合解除して着脱する管状体のロック機構であって、前記ロック部材（３）は、前記管状体の係合部に係脱するロック片（３３）を有し、前記ロック片が前記ハウジングの筒内外を貫通可能（形態例の構成）ないしは前記ハウジングの端面を径方向に横断可能（図７（ｂ）の変形例２の構成）なように、前記ハウジングの径方向に移動可能に保持されているとともに、前記ロック片（３３）が前記ハウジングの筒外に抜け出た状態から前記ハウジングの筒方向に傾くよう回動可能であり、前記ハウジング及び前記ロック部材は、互いに係脱可能な係合部（１６ａ）及び被係合部（３２）の一方をそれぞれ有しており、前記ロック部材が前記ハウジングの筒方向に傾くよう回動されたときに前記係合部及び前記被係合部の係合を介して傾斜状態に保持され、前記係合部は前記ハウジングに設けられた凸部であり、前記被係合部は前記ロック部材に設けられて前記ロック部材の長手方向に延びている長孔部であることを特徴としている。

以上の本発明は、請求項２〜６で特定したように具体化されることがより好ましい。
(ア)、前記ロック部材は、前記ハウジングの筒状に沿った略Ｃ字形状をなし、そのＣ字形状の両端側が前記ハウジングの対応部に支持部（３２，１５）を介して連結保持される構成である（請求項２）。

(イ)、前記支持部は、前記ロック部材及び前記ハウジングの一方に設けられた軸部と、他方に設けられ前記ロック部材の長手方向に延びて前記軸部に対し移動可能に嵌合する長孔部とからなる構成である（請求項３）。

（ウ）、前記ハウジングは、前記ロック部材の先端側の少なくとも一部を覆ってロック部材の外への広がりを阻止可能にする規制壁部を有している構成である（請求項４）。
（エ）、前記ハウジングは、前記ロック部材の移動を案内する壁又は溝からなるガイド手段を有している構成である（請求項５）。
（オ）、前記ハウジングは、前記ロック片の一部を筒内外に出没可能にするスリットを有している構成である（請求項６）。

請求項１発明では、ロック部材が管状体の係合部に係脱するロック片を有し、ハウジングの径方向に移動可能に保持されるとともに、係合部に対するロック片の係合解除状態からハウジングの筒方向に傾くよう回動可能となっているため、図１及び図４に示されるごとくロック部材が係合状態と共に係合解除状態においても、ハウジングからの張出部を抑え易く、ロック部材付きのハウジングとしてコンパクト化し易く、その結果、特に外観特性及び取扱性に優れている。

また、この発明では、例えば、ハウジングが管状体を離脱した状態で、図１（ａ）のごとくロック部材をハウジングの筒方向に傾けると、その傾斜状態が係合部及び被係合部の係合により保持されるため輸送時等にがたつくことがなくなり取扱性に優れたものとなる。

また、この発明では、前記係合部及び被係合部を凸部及び長孔部という単純な形状追加により容易に追加可能なため製造費を抑えて商品価値を向上できる。

請求項２の発明では、ロック部材がハウジングの筒状に対応したＣ字形状であるためハウジングからの張出量を抑え易く、また、ハウジングに対し支持部により安定して保持される。

請求項３の発明では、ロック部材がハウジングに対してハウジング径方向に移動可能で、かつハウジング筒方向に回動可能に連結する上で簡易であり、実施容易となる。

請求項４の発明では、ロック部材が係合状態で外への広がり、つまり径方向外側に広がるの規制壁部で阻止して振動等により不用意に係合解除する虞をなくすことができる。

請求項５の発明では、ロック部材が形態例のごとく図３の係合状態と図２の係合解除位置に切り換えられるときにガイド手段により安定した切換作動を維持でき、それにより信頼性を向上できる。

請求項６の発明では、ロック片がスリットからハウジング筒内に入って管状体の係合部に係合可能となるため、図７の変形例のごとくハウジング端面に沿って管状体の係合部に係脱する構成に比べ、外観見栄えを向上できる。

形態例に係る管状体のロック機構の主要部を示し、（ａ）はハウジング、管状体、ロック部材の関係を示す斜視図、（ｂ）は前記ハウジングを半断面した図である。 図１から管状体をハウジングに挿入するとともにロック部材を起立した状態（係合解除位置）を示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は（ａ）のハウジングを半断面した斜視図である。 図２からロック部材を係合方向へ移動した状態を示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は（ａ）のハウジングを半断面した斜視図である。 図１の細部を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ１−Ａ１断面図である。 図２の細部を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ２−Ａ２断面図である。 図３の細部を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ３−Ａ３断面図である。 （ａ）と（ｂ）は上記形態例を変形した２例を図１（ａ）に対応して示す斜視図である。 特許文献１のロック機構を示し、（ａ）はハウジングとリテイナ（ロック部材に対応）の関係を示す斜視図、（ｂ）はロック状態での断面図である。

以下、本発明の形態例について添付図面を参照しなから説明する。この説明では、ロック機構の機構特徴及びその作動特徴を述べた後、図７の変形例の変更点について言及する。

（機構特徴）形態例のロック機構は、筒状のハウジング１に対し管状体２を対応端側を挿入した状態でロック部材３により着脱可能にするタイプである。ロック部材３は、管状体２に設けられた係合部である周回溝２１に係脱するロック片３３を有し、ハウジング１に対しハウジングの径方向に移動可能に保持されているとともに、ロック片３３がハウジング１の筒外に抜け出た係合解除状態からハウジング１の筒方向に傾くよう回動可能となっている。

なお、ロック機構の用途は、例えば、パイプ同士、配管同士、ホース同士などを管状体２及びハウジング１の着脱により接続・分離したり、管状体２にハウジング１を頻繁に着脱する仕様に好適である。また、構成部材の材質は、ハウジング１及び管状体２が共に樹脂成形品であるが、樹脂以外でもよい。ロック部材３は、金属製であるが、金属以外でも差し支えない。

ここで、ハウジング１は、図４及び図５に示されるごとく一端側を構成して管状体２を挿入する入口となる受入筒部１０と、他端側を構成してパイプやホース等の管部材７を外周に挿入連結する接続部１１と、受入筒部１０と接続部１１との間を構成している中間部とからなる。

ハウジングの内径１３は、受入筒部１０の内径１３ａと前記中間部の内径１３ｂとがほぼ同径であり、接続部１１の内径１３ｃよりも大きくなっている。また、内径１３ａと内径１３ｂとの間には仕切り用リング壁１４が設けられている。内径１３ｂには略リング状のシール部材１４が装着されている。接続部１１の内径１３ｃは、奥側がリング壁１４の内径とほぼ同径に形成されているとともに、それよりも端側が径小となっている。そして、シール部材１４は、後述する管状体２の差込用対応管部分２０を水密状態に保つ。

受入筒部１０の外周には、端縁周囲に突出された鍔状の壁１０ａと、該壁１０ａと所定間隔を保って壁１０ａと対向して突出された鍔状の壁１０ｃと、壁１０ａと壁１０ｃとの間に区画形成された円弧状の溝１０ｂとが設けられている。このうち、壁１０ａには、溝１０ｂ側の一部を欠肉した状態で設けられた上側及び左右側の合計３つのスリット１２が設けられている。各スリット１２は筒内外を貫通している。スリット幅は、上側のスリットが左右のスリットに比べて短く形成されている。

溝１０ｂには、左右のスリット１２に対応した箇所に突設された２つの軸部１５、及び各軸部１５の下側に突設された係合部である凸部１６ｂが設けられている。壁１０ｃには、軸部１５と対向する円弧部分を切り欠いた略垂直の受け部１０ｄ、及び受け部１０ｄに突設されたもう一つの係合部である凸部１６ａが設けられている。また、壁１０ａ，１０ｃには、規制壁部１７が凸部１６ｂを挟んだ部分に設けられている。この規制壁部１７は、溝１０ｂの底面との間にロック部材３の対応端部を嵌合することによりロック部材３の係合状態を安定維持したり、ロック材３の外側への広がりを阻止する。

これに対し、管状体２は、ハウジング１内に挿入されると共に周回溝２１を管外周に形成している一端側の差込用対応管部分２０と、他端側に設けられてパイプやホース等の管部材６に連結される接続部２２とからなる。管状体の内径２３は、前記ハウジング側接続部１１の内径１３ｃの最小径とほぼ同じ径である。周回溝２１は、前側のフランジ部２４と後側のフランジ部２５とで区画されている。

そして、以上の管状体２は、図５に示されるごとくハウジング１の内径１３に対し後側のフランジ部２５が端縁周囲の鍔状壁１０ａに当たるまで、対応管部分２０及び周回溝２１が挿入される。挿入状態では、対応管部分２０の端２６がハウジング側接続部１１の内径１３ｃの最大径と嵌合しており、また、対応管部分２０がシール部材４と密接しているとともに、スリット１２が周回溝２１に連通されている。

なお、管部材６の対応端部は、接続部２２の外周を内径側に押し入れた後、必要に応じて締めバンド８により締め付けられた状態で装着される。管部材７の対応端部も、接続部１１の外周を内径側に押し入れた後、必要に応じて締めバンド９により締め付けられた状態で装着される。

一方、ロック部材３は、図１から図３に示されるごとく本体３０が上記した溝１０ｂの円弧に対応した概略Ｃ字形状をなし、本体３０の左右中間に取り付けられた摘み用リング３６を有している。本体３０の両側端部分３１には、略垂直に曲げられており、板幅中間上下に延びた被係合部である長孔部３２が設けられている。

本体３０の左右中間及び両側端部分３１には、同じ側の端面にロック片３３がそれぞれ設けられている。両長孔部３２は、図３のごとく上記軸部１５が摺動可能に係合するとともに、上記凸部１６ｂが長孔部の内側端部に係合可能な大きさの孔である。各ロック片３３は、上記ハウジング側の対応するスリット１２に出没可能な形状となっている。また、摘み用リンク３６は、本体３０の左右中間に切り起こされた係止部３５を利用して取り付けられているが、他の方法で取り付けるようにしてもよい。

以上のロック部材３は、例えば、図２から推察されるごとくハウジング１の外周にあって壁１０ａ及び壁１０ｃの間の溝１０ｂに沿って、両側端部分３１を外側に少し押し広げながら下向きに移動することで両軸部１５が対応する長孔部３２にそれぞれ係合して組付けられる。

（作動）以上のロック機構は、作動特徴として特に次のような点で優れている。
第１に、このロック機構では、ハウジング１に対し管状体２を挿入連結したり、ハウジング１及び管状体２を互いに近づけて挿入連結する場合、図２及び図５に示されるロック部材３の係合解除状態から、受入筒部１０内に対応管部分２０を挿入操作すると、挿入途中で対応管部分２０の前端２６がシール部材４に当接するが、更に押し込む。すると、対応管部分２０は、シール部材４の弾性変位を伴って内径１３ｃまで移動される。

次に、ロック部材３は、図３及び図６に示されるごとく下向きに押圧操作されると、途中で両側端部分３１の先端が凸部１６ｂに当たるが、更に強く押圧操作すると、凸部１６ｂを弾性的に乗り上げながら、凸部１６ｂが長孔部３２の孔下側に係合するとともに、軸部１５が長孔部３２の孔上側に係合する。同時に、各ロック片３３は、対応するスリット１２から周回溝２１に係合することにより、管状体２がハウジング１に連結されて不用意に抜けなくなる。ロック部材３は、長孔部３２に対する軸部１５及び凸部１６ｂの係合により、外部振動等によって上方向への応力を受けても、その係合状態に安定保持されることになる。また、以上のロック機構では、ロック部材３がハウジングの円弧状の溝１０ｃに巻き付くような態様で係合状態となるため外観的にシンプルであり、使用時などにおいて邪魔になる虞もなくなる。

第２に、ロック部材３は、リンク３６を介して引き上げ操作されると、図３及び図６の係合状態から図２及び図５の係合解除状態に切り換えられる。この引き上げ過程では、各凸部１６ｂが両側端部分３１の弾性変位を伴って長孔部３２から外れた後、両側端部分３１が壁１０ａと壁１０ｃとで両側から挟み込まれた状態ないしは溝１０ｂに嵌合した状態でスムースに移動される。ロック部材３は、軸部１５が長孔部３２の孔下側に当たって規制されるまで移動されるとともに、各ロック片３３が周回溝２１及びスリット１２から係合解除される。

また、このロック部材３は、係合解除状態において、長孔部３２に対する軸部１５の係合と、両側端部分３１の対応側縁に対する凸部１６ａの圧接力により起立状態に保持されるようになっている。このため、以上のロック機構では、ロック部材３を係合状態から係合解除状態に切り換えたり、再び係合解除状態から係合状態に切り換える場合にワンタッチ操作で行える。

第３に、このロック機構において、例えば、ハウジング１がロック部材３を組付けた状態で組立ラインまで搬送されるような場合、ロック部材３は、図２及び図５の起立態様、つまり各ロック片３３がハウジング１の筒外側に位置した係合解除状態から、図１及び図４に示されるごとく両軸部１５を中心にしてハウジング１の筒方向、つまり接続部１１側へ傾くよう回動操作される。すると、ロック部材３は、両側端部分３１の対応側縁が凸部１６ａに当たるが、更に強く回動操作すると、凸部１６ａを弾性的に乗り上げながら、凸部１６ａが長孔部３２に係合する。従って、ロック部材３は、外部振動等により起立方向への応力を受けても、その傾斜態様に保持されるため、取扱性にも優れている。

なお、ハウジング１に対し管状体２を連結する操作は、以上の操作以外に、例えば、図２及び図５のごとくロック部材３を係合解除状態にしてから、受入筒部１０に対応管部分２０を挿入操作した後、最後にロック部材３を図３及び図６のごとく係合状態に切り換えることも可能である。また、以上のロック機構は、ロック部材３が外側に配置されて目視可能でかつコンパクトなことから、特許文献１に比べ外観がすっきりしていて持ち運び易くなる。

（変形例）図７の変形例は、上記形態例に比べて細部を変更した二例である。この説明では、重複記載を避けるため上記形態例に対する変更点だけを述べる。

同（ａ）の変形例１は、ハウジング１の接続部１１と管状体２の接続部２２を長尺な接続部１８や接続部２７に変更するとともに、管部材６，７に挿入されたときに抜け難くする複数の周回爪１９や２８を有している。

同（ｂ）の変形例２は、ハウジング１の端縁側の壁１０ａの一部を裁断して、スリット１２から窪み部１２ａに変更した一例である。この構成では、形態例の円鍔状の壁１０ａが片状の複数の壁１０ｄに分割されており、上記ロック片３３がスリット１２に代えてハウジング１の端面を形成している窪み部１２ａを径方向に横断することになる。

以上のように、本発明に係る管状体のロック機構は、請求項で特定される構成を備えておればよく、細部は形態例や変形例を参考にして更に変更したり展開可能なものである。その例を挙げると、用途はハウジングに管状体を着脱する管状体のロック機構であればよく、例えば固定された管状体にハウジングを着脱したり、固定されたハウジングに管状体を着脱するような使い方でもよい。また、ハウジングとしては、例えば受入筒部と反対側の接続部を省くと共に該接続部に代えて遮蔽壁とすることで、蓋やキャップとして構成することも可能である。管部材としてはパイプやホースを想定したが、金属製配管などでも差し支えない。

１・・・・・・・・・ハウジング（１０は受入筒部、１１は接続部）
２・・・・・・・・・管状体（２０は対応管部分、２２は接続部）
３・・・・・・・・・ロック部材
５・・・・・・・・・支持部（１５は軸部、３２は長孔部）
６・・・・・・・・・管部材
７・・・・・・・・・管部材
１０ａ，１０ｃ・・・壁（ガイド手段）
１０ｂ・・・・・・・溝（ガイド手段）
１２・・・・・・・・スリット
１２ａ・・・・・・・段差端面
１５・・・・・・・・凸部（係合部）
１６ａ・・・・・・・凸部（係合部）
１６ｂ・・・・・・・凸部（係合部）
１７・・・・・・・・規制壁部
２１・・・・・・・・周回溝（係合部）
３２・・・・・・・・長孔部（被係合部）
３３・・・・・・・・ロック片

Claims (6)

1. 管状体を筒状のハウジングに対し前記ハウジングに設けられたロック部材を前記管状体に設けられた係合部に係合及び係合解除して着脱する管状体のロック機構であって、
   前記ロック部材は、前記管状体の係合部に係脱するロック片を有し、前記ロック片が前記ハウジングの筒内外を貫通可能ないしは前記ハウジングの端面を径方向に横断可能なように、前記ハウジングの径方向に移動可能に保持されているとともに、前記ロック片が前記ハウジングの筒外に抜け出た状態から前記ハウジングの筒方向に傾くよう回動可能であり、
   前記ハウジング及び前記ロック部材は、互いに係脱可能な係合部及び被係合部の一方をそれぞれ有しており、前記ロック部材が前記ハウジングの筒方向に傾くよう回動されたときに前記係合部及び前記被係合部の係合を介して傾斜状態に保持され、
   前記係合部は前記ハウジングに設けられた凸部であり、前記被係合部は前記ロック部材に設けられて前記ロック部材の長手方向に延びている長孔部であることを特徴とする管状体のロック機構。
2. 前記ロック部材は、前記ハウジングの筒状に沿った略Ｃ字形状をなし、そのＣ字形状の両端側が前記ハウジングの対応部に支持部を介して連結保持されることを特徴とする請求項１に記載の管状体のロック機構。
3. 前記支持部は、前記ロック部材及び前記ハウジングの一方に設けられた軸部と、他方に設けられ前記ロック部材の長手方向に延びて前記軸部に対し移動可能に嵌合する長孔部とからなることを特徴とする請求項２に記載の管状体のロック機構。
4. 前記ハウジングは、前記ロック部材の先端側の少なくとも一部を覆ってロック部材の外への広がりを阻止可能にする規制壁部を有していることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の管状体のロック機構。
5. 前記ハウジングは、前記ロック部材の移動を案内する壁又は溝からなるガイド手段を有していることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の管状体のロック機構。
6. 前記ハウジングは、前記ロック片の一部を筒内外に出没可能にするスリットを有していることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の管状体のロック機構。

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