WO2012176673A1 - 管継手の固定構造 - Google Patents

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WO2012176673A1
WO2012176673A1 PCT/JP2012/065157 JP2012065157W WO2012176673A1 WO 2012176673 A1 WO2012176673 A1 WO 2012176673A1 JP 2012065157 W JP2012065157 W JP 2012065157W WO 2012176673 A1 WO2012176673 A1 WO 2012176673A1
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male
female
fixing
pipe
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啓介 丸尾
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Nifco Inc
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    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L39/00—Joints or fittings for double-walled or multi-channel pipes or pipe assemblies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
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    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a pipe joint fixing structure in which two joints constituting the pipe joint are fixed to different objects.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a pipe joint in a conventional example.
  • the pipe joint 100 described in Patent Document 1 includes a first joint 110 fixed to one end of the first pipe 101, and a second joint 120 fixed to one end of the second pipe 102. It is composed of
  • the first joint 110 includes a main body 111 connected to the first pipe 101 and a slider 112 in which the main body 111 is inserted.
  • the main body 111 has a substantially cylindrical shape, and a flange portion 111 a formed at the edge of the main body 111 is connected to the first pipe 101.
  • the slider 112 includes a cylindrical portion 112a in which the main body 111 is slidably inserted, and a flange portion 112b formed at an edge of the cylindrical portion 112a.
  • the second joint 120 includes a main body 121 to which the second pipe 102 is connected, and a connecting member 122 that sandwiches the flange portion 112b formed on the slider 112 of the first joint 110 with the main body 121.
  • the main body 121 has a multi-stage cylindrical shape, a small diameter portion 121a having a flange portion to which the second pipe 102 is connected at an end edge, a large diameter portion 121b to which the connecting member 122 is connected, and these small diameter portions. It is comprised by the level
  • the connecting member 122 has a substantially annular shape that allows the cylindrical portion 112a of the slider 112 to be inserted therein.
  • the connecting member 122 When the connecting member 122 is connected to the large diameter portion 121b of the main body 121, the step portion 121c and the large diameter of the main body 121 are connected. A housing recess 123 extending in the radial direction is formed by the portion 121b.
  • the connecting member 122 When the first joint 110 and the second joint 120 are connected, the connecting member 122 is connected to the main body 121 of the second joint 120 so that the flange 112b of the slider 112 is received in the receiving recess 123. Is done.
  • the first and second joints are provided with seal members at various locations in order to prevent the flowing fluid from leaking to the outside.
  • the diameter of the fixed object of the second joint 120 with respect to the fixed object of the first joint 110 is reduced in diameter with the first joint 110 and the second joint 120 connected to each other.
  • a load displaced in the direction acts.
  • the gap between the first joint 110 and the second joint 120 in the housing recess 123 is used to The pipe 101 moves with respect to the second pipe 102. Therefore, even when the above load acts on the fixing structure of the pipe joint, the connection between the first joint 110 and the second joint 120 is released, or the pipe joint 100 itself is deformed. It is possible to suppress.
  • the displacement larger than the clearance gap between the 1st coupling 110 and the 2nd coupling 120 in the accommodation recessed part 123 is the 1st piping 101 and 2nd coupling which are the fixed objects of the 1st coupling 110
  • the connection between the first joint 110 and the second joint 120 is released, or the pipe joint 100 itself is deformed. That is, in protecting the pipe joint 100 in the connected state, the above-described configuration still leaves room for improvement.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a fixing structure for a pipe joint that can enhance the protection of the pipe joint in a connected state.
  • the first joint connected to the first pipe of the first object is fixed to the first object among the pipe joints composed of the first joint and the second joint that can be connected to each other.
  • the second joint connected to the second pipe of the second object is a fixing structure of a pipe joint fixed to the second object, and the first joint with respect to the first object.
  • the connection portion between the first joint and the second joint and the first fixing member are also affected.
  • a load will act.
  • the breaking stress of the first fixing member is larger than the breaking stress of the connecting portion
  • the connection of the connecting portion is released before the fixing by the first fixing member is released.
  • the fixing structure of the pipe joint of the present invention since the fracture stress of the first fixing member is smaller than the fracture stress of the connecting portion, the fixing by the first fixing member is performed before the connecting portion is released. Will be canceled.
  • the shear strength of the first fixing member in the direction intersecting the direction in which the first joint and the second joint are connected is determined by the shear of the connection portion between the first joint and the second joint. It is preferably smaller than the strength.
  • the first fixing member is more easily sheared than the connecting portion in the direction intersecting with the connecting direction of the first joint and the second joint. Therefore, when protecting the pipe joint in a connected state, it is possible to particularly improve the protection against stress in the direction crossing the connection direction.
  • the first fixing member is a member extending in a connecting direction of the first joint and the second joint.
  • the direction in which the first joint and the second joint are connected matches the longitudinal direction of the first fixing member. That is, the first fixing member has the largest rigidity in the direction in which the first joint and the second joint are connected, and becomes smaller as the direction approaches the direction orthogonal to the connecting direction. Therefore, the structural design of the first fixing member can be facilitated particularly for enhancing the protection against the stress in the direction crossing the connecting direction.
  • the first fixing member has a notch at a portion facing a boundary between the first joint and the first object.
  • the rigidity of the first fixing member is particularly reduced at the boundary between the first joint and the first object. Since a shearing force based on a load acting on the first object is generated in the vicinity of such a boundary, the first fixing member can be sheared at a site near the boundary. As a result, it can suppress that the 1st fixing member after shearing prevents the movement of a 1st target object.
  • the present invention includes a second fixing member that fixes the second joint to the second object, wherein the second pipe is a flexible pipe, and the fracture stress of the second fixing member is It is preferable that the breaking stress is smaller than the breaking stress of the connecting portion between the first joint and the second joint.
  • the pipe joint fixing structure of this preferred aspect since the fracture stress of the second fixing member is smaller than the fracture stress of the connecting portion, the fixing by the second fixing member is released before the connection of the connecting portion is released. Will be. Therefore, even if the stresses acting on the first fixing member and the second fixing member are different from each other, the fixing is released in the member on which the large stress acts. As a result, it is possible to improve the protection of the pipe joint in the connected state with higher certainty.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure taken along line 2-2 in FIG.
  • the pipe joint 10 includes a male member 20 having a male joint 21 as a first joint, and the male joint 21 inserted by the male joint 21 along the axial direction A. And a female member 30 having a female joint 31 as a second joint.
  • the rectangular flat male side base 22 constituting the male member 20 is made of polyamide, and two male joints 21 are fixed at predetermined intervals along the longitudinal direction thereof.
  • the male base body 22 is provided with two guide pins 23 having a substantially cylindrical shape so as to sandwich the two male joints 21 in the longitudinal direction.
  • a square cylindrical defense wall 24 is fixed to the male base body 22 so as to surround the male joint 21 and the guide pin 23.
  • a through-hole (not shown) is formed in each corner of the male side base 22, and a first fixing member used when fixing the male member 20 to the bracket 5 as the first object is formed in the through-hole. 25 (hereinafter simply referred to as a fixing member 25) is inserted so as to protrude from the back surface 22b.
  • the rectangular flat female side base 32 constituting the female member 30 is made of polyamide, and two female joints 31 are fixed at the same interval as the male joint 21 along the longitudinal direction thereof.
  • the female base body 32 is provided with two guide members 33 having a substantially cylindrical shape so as to sandwich the two female joints 31 in the longitudinal direction.
  • the guide member 33 is erected at a position corresponding to each of the two guide pins 23 formed in the male member 20, and a guide hole 34 through which the guide pin 23 can be inserted is formed.
  • through holes are formed in the respective corners of the female side base 32, and the second holes used when the female member 30 is fixed to the bracket 6 as the second object are formed in the through holes.
  • the fixing member 35 (hereinafter simply referred to as the fixing member 35) is inserted so as to protrude from the back surface 32b.
  • the male member 20 and the female member 30 When the male member 20 and the female member 30 are connected, the male member 20 and the female member 30 are opposed to each other in the axial direction A so that each guide pin 23 enters the guide hole 34 of the guide member 33.
  • the bracket 5 When the bracket 5 is moved along the axial direction A to bring the male member 20 and the female member 30 closer, the male joints 21 are guided by the guide pins 23 that have entered the guide holes 34 and the female joints 31. Plugged into. In the connected state, the male joint 21 and the female joint 31 are surrounded by the defense wall 24.
  • the pipe joint 10 described above is used in a cooling system for cooling a battery of an electric vehicle.
  • cooling water cooled by a cooling device arranged on the vehicle body side is circulated between the vehicle body and the battery.
  • the male member 20 is fixed to the bracket 5 provided on the battery side
  • the female member 30 is provided on the bracket 6 provided on the vehicle body side. Fixed to.
  • the bracket 5 is formed with an insertion port 5a into which a connecting portion 46 of the male joint 21 described later is inserted.
  • the connector 5 is fixed to the bracket 5 with the connecting portion 46 inserted into the opening 5a.
  • the bracket 6 is formed with an insertion port 6a into which a connecting portion 71 of a female joint 31 described later is inserted. The connection portion 71 is inserted into the insertion port and fixed to the bracket 6.
  • the connecting portion 46 of the male joint 21 is a piping member fixed on the battery side, and for example, a piping member 7 as a flexible first piping such as a rubber hose. Connected with a margin in length.
  • the connecting portion 71 of the female joint 31 is a piping member fixed to the vehicle body, and a piping member 8 as a flexible second piping such as a rubber hose has a margin in its length.
  • the connection is made in the (Male member 20)
  • the male joint 21 is disposed in the male base body 22 so as to penetrate the mounting hole 41 having a multistage cylindrical shape whose diameter is reduced on the back surface 22b side by the mounting seat 22c.
  • the male joint 21 includes a male connector 42 to which an external pipe is connected and a male cylinder 43 supported by the male connector 42.
  • the male connection body 42 is made of polyamide, and has a multistage cylindrical shape in which a flow path 44 is formed inside and extends along the axial direction A, and the central axis thereof coincides with the central axis of the mounting hole 41. It is arranged like this.
  • the male connection body 42 is disposed in the attachment hole 41 and engages with the attachment seat 22c.
  • the male connection body 42 is formed with an outer diameter smaller than that of the engagement part 45 and is formed from the back surface 22b of the male base body 22.
  • the projecting connecting portion 46 is integrally formed.
  • the male side cylinder 43 is made of polyamide, has an outer diameter that is larger than the inner diameter of the connection part 46 of the male side connection body 42 and smaller than the inner diameter of the engagement part 45, and is along the axial direction A. It has a substantially cylindrical shape that extends.
  • the male cylinder 43 is disposed with one end loosely fitted inside the engaging portion 45 of the male connector 42 so that the central axis thereof coincides with the central axis of the mounting hole 41.
  • a channel 47 communicating with the channel 44 of the male connector 42 is formed inside.
  • a flange part 43 a having an outer diameter substantially equal to the outer diameter of the engaging part 45 of the male side connection body 42 and disposed in the attachment hole 41 is formed.
  • the male side cylinder 43 is supported by the male side connection body 42 when the collar portion 43 a abuts on the engagement portion 45 of the male side connection body 42.
  • An annular seal member 49 is disposed in a gap formed between the outer peripheral surface of the male cylinder 43 and the inner peripheral surface of the engagement portion 45 of the male connector 42 so that the internal fluid does not leak through the gap. Has been.
  • the male joint 21 is a fixing plate that covers the flange 43a in a state where the engagement portion 45 of the male connector 42 and the flange 43a of the male cylinder 43 are disposed in the attachment hole 41. 50 is fixed to the male base 22 by being screwed onto the surface 22a of the male base 22 with screws (not shown).
  • a male side pressing portion 51 is formed which is inserted into the female joint 31 and presses a female side valve body 84 to be described later with a pressing surface 51a.
  • the male side valve seat 53 has a male side valve hole 53 having a diameter smaller than the flow path 47 of the male side cylindrical body 43 opened at the pressing surface 51a, and the entire circumference of the outer peripheral surface.
  • An annular seal member 54 is mounted in the groove portion that is recessed over.
  • a male side valve element 55 that can slide along the axial direction A inside the male side cylinder 43 is disposed.
  • the male side valve body 55 has a substantially covered cylindrical shape made of polyamide, and is arranged so that the central axis thereof coincides with the central axis of the male side cylindrical body 43, and the male side connection body 42.
  • the lower end of the coil spring 56 is biased toward the male valve hole 53.
  • the male side valve body 55 has a base end portion 55a having an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the male side cylindrical body 43, and an outer diameter smaller than the base end portion 55a and blocks the male side valve hole 53.
  • the tip portion 55b is integrally formed.
  • the male valve body 55 has a male end valve hole 53 at a position where the end surface of the distal end portion 55b is flush with the pressing surface 51a of the male side pressing portion 51 by the base end portion 55a coming into contact with the male side valve seat 52. Displacement to the side is restricted.
  • a guide pin 23 is disposed on the left side of the male joint 21 in the male base body 22.
  • the guide pin 23 has a substantially cylindrical shape extending along the axial direction A, and the distal end portion 23a is gradually reduced in diameter toward the upper side.
  • a base end portion 23 b that is a portion whose diameter is increased downward is disposed in the case body 61.
  • the case body 61 has a substantially cylindrical shape extending along the axial direction A and accommodates the base end portion 23 b of the guide pin 23.
  • the case body 61 has an inner diameter that allows the base end portion 23b of the guide pin 23 to slide along the axial direction A.
  • the case body 61 is fitted into a recessed portion 62 that is recessed in the surface 22a of the male-side base member 22 so as to be male.
  • the side base 22 is detachably fixed.
  • the opening at the top of the case body 61 is narrowed, and the base end portion 23 b of the guide pin 23 is in contact with the top from the inside of the case body 61, whereby the case body 61 is separated from the male base body 22.
  • the displacement of the guide pin 23 is restricted.
  • a coil spring 63 is disposed as an elastic member whose lower end is supported on the bottom surface of the recess 62.
  • the coil spring 63 biases the guide pin 23 along the axial direction A so as to be separated from the male base body 22. That is, the guide pin 23 is displaced along the axial direction A between a position where the displacement based on the urging force of the coil spring 63 is restricted by the top of the case body 61 and a position where the coil spring 63 is most contracted.
  • the male member 20 having such a configuration is fixed to the bracket 5 by four fixing members 25 that are inserted through the corners of the male base body 22.
  • the fixing member 25 is a bolt having a length sufficient to allow the male base body 22 and the bracket 5 to be inserted therethrough, and is arranged along the axial direction A. Further, the material and the cross-sectional area of the fixing member 25 are selected so that the total shear strength of the four fixing members 25 is smaller than the shear strength of the male side cylinder 43. M6 bolt made of carbon steel.
  • Each fixing member 25 is fitted from the surface 22a side. Then, a nut 58 is screwed onto the tip of the fixing member 25 protruding from the bracket 5 and is tightened to a predetermined torque according to the material and size of the fixing member 25 using, for example, a torque wrench. Further, the fixing member 25 has a thin-walled portion 25a having the smallest shearing strength among the fixing members 25 due to a notch portion that is recessed over the entire circumference in the vicinity of the boundary between the male base body 22 and the bracket 5. Is formed. (Female member 30) As shown in FIG.
  • the female joint 31 is disposed in the female base body 32 so as to penetrate the mounting holes 66 having a multi-stage columnar shape reduced in diameter on the back surface 32 b side by the mounting seat 32 c.
  • the female joint 31 includes a female side connection body 67 to which an external pipe is connected and a female side cylinder body 68 supported by the female side connection body 67.
  • the female connection body 67 is made of polyamide, has a flow path 69 formed therein, has a multistage cylindrical shape extending along the axial direction A, and the central axis thereof coincides with the central axis of the mounting hole 66. It is arranged like this.
  • the female side connection body 67 is disposed in the mounting hole 66 and engages with the mounting seat 32c.
  • the female side connection body 67 is formed with an outer diameter smaller than that of the engaging portion 70 and extends from the back surface 32b of the female side base 32.
  • the protruding connection part 71 is integrally formed.
  • the female side cylindrical body 68 is made of polyamide and has a multistage cylindrical shape having an inner diameter larger than the inner diameter of the connecting portion 71 of the female side connecting body 67 and extending along the axial direction A.
  • the female cylinder 68 has a flow path 72 formed therein, and is disposed so that its central axis coincides with the central axis of the mounting hole 66.
  • the female cylinder 68 is integrally formed with a large-diameter portion 73 having a base end portion disposed in the attachment hole 66 and a small-diameter portion 75 connected to the distal end portion of the large-diameter portion 73 via a stepped portion 74.
  • the small diameter portion 75 is formed in a size that allows the male side cylinder 43 to be slidable, and is inserted into the distal end of the small diameter part 75 so that the male side cylinder 43 is inserted into the outside.
  • a portion 75a is formed.
  • the base end portion of the large-diameter portion 73 is formed with an outer diameter that is larger than the outer diameter of the large-diameter portion 73 and slightly smaller than the inner diameter of the engaging portion 70 of the female connector 67.
  • a fitting portion 73a is formed to be fitted into the.
  • the male side cylinder 43 is supported by the female side connection body 67 by inserting the fitting part 73 a into the engaging part 70.
  • An annular seal member 76 is provided in the groove formed on the outer peripheral surface of the fitting portion 73 a so that the fluid in the female joint 31 does not leak through the gap between the fitting portion 73 a and the engaging portion 70 of the female connector 67. Is arranged.
  • the female joint 31 has a fixing plate 77 that covers the fitting portion 73a in a state in which the engaging portion 70 of the female connection body 67 and the fitting portion 73a of the large-diameter portion 73 are disposed in the attachment hole 66. Is fixed to the female base 32 by being screwed to the surface 32a of the female base 32 with screws (not shown).
  • a valve pressing body 80 that presses the male valve body 55 is disposed in the female cylinder 68.
  • the valve pressing body 80 is made of polyamide, and at one end thereof, three fixed portions 80a extending radially at 120 ° intervals are formed.
  • the valve pressing body 80 is fixed in the female side cylinder 68 by sandwiching the tip of the fixing portion 80 a between the female side connection body 67 and the female side cylinder 68.
  • the valve pressing body 80 is formed with a substantially cylindrical extending portion 80b extending from the center of the three fixed portions 80a toward the insertion portion 75a.
  • a recess is provided along the axial direction A between the three fixing portions 80a, and a flow path 69 of the female side connection body 67 and a flow path 72 of the female side cylinder body 68 are provided.
  • a communication path 81 is formed for communicating the.
  • a substantially cylindrical female-side pressing portion 82 is formed at the tip of the extending portion 80b.
  • the female-side pressing portion 82 is disposed so that the central axis thereof coincides with the central axis of the mounting hole 66, has a diameter larger than the diameter of the extending portion 80 b and can be inserted into the male-side valve hole 53.
  • the outer diameter is formed.
  • An annular seal member 83 is attached to the groove formed on the outer peripheral surface of the female-side pressing portion 82.
  • a female side valve body 84 is provided which forms a ring-shaped gap between the female side pressing portion 82 and the female side cylinder 68.
  • the female valve body 84 has a substantially cylindrical shape extending along the axial direction A made of polyamide, and is disposed so that the central axis coincides with the central axis of the mounting hole 66.
  • the female side valve body 84 is formed in a substantially cylindrical shape having an inner diameter that can slide on the outer peripheral surface of the female side pressing portion 82 and an outer diameter that can slide on the small diameter portion 75 of the female side cylindrical body 68. .
  • An annular seal member 85 that suppresses leakage of fluid in the female joint 31 through a gap between the female side valve body 84 and the female side cylinder 68 is formed in a groove formed on the outer peripheral surface of the female side valve body 84. It is installed. Note that the seal member 85 attached to the female-side pressing portion 82 prevents the fluid in the female joint 31 from leaking through the gap between the female-side pressing portion 82 and the female-side valve body 84.
  • the female valve body 84 is urged toward the insertion portion 75a by a coil spring 86 having one end supported by the fixed portion 80a of the valve pressing body 80.
  • the female valve body 84 has a flange 84a projecting from the outer peripheral surface at the end on the female connection body 67 side.
  • the flange 84 a abuts on the stepped portion 74 of the female cylinder 68 so that the end surface of the female valve 84 is flush with the pressing surface 82 a of the female pressing portion 82.
  • the displacement to the insertion part 75a side is regulated.
  • a guide member 33 is disposed on the left side of the female joint 31 in the female base 32.
  • the guide member 33 has a bottomed cylindrical shape extending along the axial direction A, and is screwed to the female base body 32 by a screw portion 89 formed to extend from the bottom portion.
  • the guide member 33 is formed with a guide hole 34 having an opening at its end surface and extending along the axial direction A.
  • the guide hole 34 is formed with a diameter larger than the outer diameter of the guide pin 23 and has a length capable of accommodating the guide pin 23.
  • the female member 30 having such a configuration is fixed to the bracket 6 by four fixing members 35 that are inserted through the corners of the female base 32.
  • the fixing member 35 is a bolt having a length sufficient to allow the female base body 32 and the bracket 6 to be inserted therethrough, and is disposed along the axial direction A.
  • the material and size of the fixing member 35 are selected so that the total shear strength of the four fixing members 35 is smaller than the shear strength of the female side cylinder 68.
  • a nut 90 is screwed onto the tip of the fixing member 35 protruding from the bracket 6 and is tightened to a predetermined torque according to the material and size of the fixing member 35 using, for example, a torque wrench.
  • the fixing member 35 is formed with a thin-walled portion 35a having the smallest shear strength among the fixing members 35 by a notch formed in the entire periphery of the fixing member 35 in the vicinity of the boundary between the female base 32 and the bracket 6. Has been.
  • the male member 20 and the female member 30 are arranged along the axial direction A so that the guide pin 23 enters the guide hole 34.
  • the male joint 21 is inserted into the female joint 31 while being guided by the guide pin 23 that has entered the guide hole 34.
  • the male side cylinder 43 slides on the small diameter portion 75 of the female side cylinder 68, and the male side pressing part 51 and the female side valve body 84 come into contact with each other.
  • the male side valve body 55 and the female side pressing portion 82 come into contact with each other.
  • the male-side pressing portion 51 pushes the female-side valve body 84 against the biasing force of the coil spring 86 as shown in FIG.
  • the female valve body 84 is displaced toward the female connector 67 side.
  • the female side pressing part 82 presses the male side valve body 55 against the urging force of the coil spring 56, and the male side valve body 55 is displaced to the male side connection body 42 side.
  • the flow path 44 of the male connection body 42 and the flow path 69 of the female connection body 67 communicate with each other to allow fluid flow.
  • the seal member 54 attached to the outer peripheral surface of the male side pressing portion 51 leaks fluid through a gap between the outer peripheral surface of the male side cylindrical body 43 and the inner peripheral surface of the female side cylindrical body 68. Suppress it.
  • the total of the shear strengths of the four fixing members 25 is smaller than the shear strength of the male side cylinder 43 and 4 than the shear strength of the female side cylinder 68.
  • the shear strength of the two fixing members 35 is small.
  • the connecting portion 91 between the male joint 21 and the female joint 31 constituted by the female cylinder 68 and the male cylinder 43 inserted into the female cylinder 68 includes the fixing member 25, It will be greater than the total of 35 shear strengths.
  • the pipe joint 10 is used in a cooling system that cools a battery that is detachably mounted on an electric vehicle, and the male member 20 is fixed to the bracket 5 on the battery side.
  • the female member 30 is fixed to the bracket 6 on the vehicle body side.
  • the battery (bracket 5) is moved in a direction orthogonal to the axial direction A.
  • a load F is applied.
  • This load F acts on each fixing member 25 of the male member 20, the connecting portion 91 between the male joint 21 and the female joint 31, and each fixing member 35 of the female member 30.
  • a shearing force based on the load F received from the bracket 5 is generated in the thin portion 25 a located at the boundary between the male base 22 and the bracket 6 in the fixing member 25.
  • the fixing member 25 is divided into a part on the male base 22 side and a part on the bracket 5 side with respect to the thin portion 25a.
  • the part on the male base 22 side protrudes from the back surface 22b. Even if it stops, the amount of protrusion is small and does not hinder the movement of the bracket 5.
  • the fixed portion of the piping member 7 in the battery also moves.
  • the piping member 7 is flexible and has a sufficient length, the fixed portion of the piping member 7 and the connecting portion 46 of the male joint 21 are moved by the movement of the battery. Even if the positional relationship changes, the piping member 7 follows in accordance with the change.
  • the fixing member 25 of the male member 20 shears when the load F acts on the bracket 5
  • the fixing of the female member 30 is performed.
  • the member 35 may be sheared, or only the fixing member 35 of the female member 30 may be sheared.
  • the male joint 21 and the female joint 31 can be maintained in the connected state.
  • the effects listed below can be obtained. (1) Since the total shear strength of the fixing members 25 and 35 is smaller than the shear strength at the connecting portion 91 between the male joint 21 and the female joint 31, a load F that deforms the connecting portion 91 is obtained. Even if it acts on the bracket 5, at least one of the fixing members 25 and 35 is sheared before the connecting portion 91 is deformed. When the fixing member 25 is sheared as in the above embodiment, the fixing of the male member 20 to the bracket 5 is released.
  • the male member 20 and the female member 30 are fixed to the brackets 5 and 6 by fixing members 25 and 35 that are bolts arranged along the axial direction A. That is, the fixing members 25 and 35 are arranged so that the shear strength against the load F in the direction orthogonal to the axial direction A in which the male joint 21 is inserted into the female joint 31 is minimized. As a result, since the fixing members 25 and 35 are easily sheared by the load F, the protection of the pipe joint 10 against a load in a direction intersecting the axial direction A, particularly a load perpendicular to the axial direction A. Can be increased.
  • the fixing member 25 is formed with a thin portion 25a having the smallest shear strength at the site. Thereby, the fixing member 25 can be sheared by the thin part 25a. As a result, compared to the case where the fixing member not provided with such a thin portion 25a is used, that is, compared to the case where it is not specified which part of the fixing member 25 is sheared, the fixing member 25 after shearing is the bracket 5 Preventing movement can be suppressed. In addition, since the fixation of the male member 20 is released with a smaller load, the mechanical load on the connecting portion 91 between the male joint 21 and the female joint 31 can be reduced with high reliability. it can.
  • each of the total shear strength of the fixing member 25 and the total shear strength of the fixing member 35 is smaller than the shear strength of the connecting portion 91, the fixing members 25 and 35 have different sizes of shear. Even if a force is applied, the fixing member to which a good large shear force is applied is sheared. As a result, the protection of the pipe joint 10 in the connected state can be enhanced with higher certainty.
  • each of the male member 20 and the female member 30 is fixed to the brackets 5 and 6 by fixing members 25 and 35 having a shear strength smaller than that of the cylindrical bodies 43 and 68.
  • either the male member 20 or the female member 30 may be fixed by the fixing member described above. That is, for example, the male base body 22 is fixed by a fixing member having a shear strength smaller than the shear strength of the male side cylinder 43, and the fixing member having a shear strength larger than the shear strength of the female side cylinder 68 is used.
  • the female side base 32 may be fixed.
  • the portion where the thin portions 25 a and 35 a are formed may be other than the portion near the boundary between the male base body 22 and the bracket 5.
  • the thin portions 25a and 35a may be omitted. In short, it is sufficient if the shear strength of the fixing member is smaller than that of the connecting portion.
  • the fixing member 25 is not limited to a mode in which the longitudinal direction is disposed along the axial direction A, and the shear strength with respect to the load in the direction orthogonal to the axial direction A is smaller than the shear strength of the male side cylinder 43. If so, it may be disposed along the direction intersecting the axial direction A, for example. That is, for example, the extending direction of the fixing member 25 may be appropriately changed according to the direction in which the bracket 5 is assumed to move. The same applies to the fixing member 35.
  • the fixing member may have a configuration in which the shear strength of the fixing member is larger than the shear strength of the connecting portion.
  • at least one of the shear strength, the compressive strength, and the tensile strength of the fixing member, that is, the breaking stress is connected. What is necessary is just a structure smaller than a part. With such a configuration, it is possible to improve the protection of the connected pipe joint against at least one of shear stress, compressive stress, and tensile stress acting on the fixed structure.
  • the male member 20 and the female member 30 are connected to flexible piping members 7 and 8, respectively.
  • the male base body 22 is fixed by a fixing member having a shear strength smaller than the shear strength of the male cylinder 43, and a shear strength greater than the shear strength of the female cylinder 68 is obtained.
  • the flexible piping member 7 may be connected only to the male joint 21.
  • a non-flexible piping member is connected to the connecting portion 46 of the male joint 21, the movement of the pipe joint 10 following the bracket 6 is not only hindered by the piping member, but also the connecting portion.
  • a mechanical load acts on 91.
  • the pipe member 7 can follow the pipe joint 10 that moves together with the bracket 6 after the male member 20 is unfixed. That is, a flexible piping member may be connected to a joint fixed by a fixing member having a shear strength smaller than that of the cylindrical body.
  • the material of the member related to the male joint 21 such as the male side cylinder 43 is not limited to polyamide. Further, the material of the members related to the female joint 31 such as the female cylinder 68 is not limited to polyamide.
  • the fixing member is not limited to the bolt made of carbon steel but may be a resin bolt as long as the fixing member has a smaller breaking stress than the connecting portion 91 between the male joint 21 and the female joint 31.
  • it may be clips such as resin anchor clips, canoe clips and brush clips, and fasteners such as turn fasteners.
  • the fixing member of the male member 20 has, for example, an attachment pin standing from the back surface 22b of the male side base 22 and an insertion portion into which the attachment pin is inserted, and is fixed directly or indirectly to the bracket 5.
  • the boss may be configured. In such a configuration, the shear strength of the mounting pin and the shear strength of the boss may be reduced or the shear strength of the mounting pin may be reduced as compared with the connecting portion 91 between the male joint 21 and the female joint 31. The strength may be reduced and the shear strength of the boss may be increased, or the shear strength of both may be small. According to such a configuration, it is possible to release the fixation of the male member 20 to the bracket 5 by shearing either one of the mounting pin and the boss. The same applies to the female member 30.
  • the object to which the male member 20 and the female member 30 are fixed may be any object as long as the piping members disposed on the male member 20 and the female member 30 are connected to each other by the male member 20 and the female member 30, respectively. It is not limited to batteries.

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Abstract

　管継手は、雄型継手が固設された雄部材と、雄型継手が差し込まれることで連結される雌型継手が固設された雌部材とで構成されている。雄部材は、ブラケットに固設された可撓性の配管部材に雄型継手が連結されて、雄型継手と雌型継手との連結部分の破壊応力よりも小さい破壊応力を有した固定部材によってブラケットに固定されている。雌部材は、ブラケットに固設された可撓性の配管部材に雌型継手が連結されて、雄型継手と雌型継手との連結部分の破壊応力よりも小さい破壊応力を有した固定部材によってブラケットに固定されている。

Description

管継手の固定構造
　本発明は、管継手を構成する２つの継手が互いに異なる対象物に固定された構造である管継手の固定構造に関する。
　従来から、突き合わされた第１配管と第２配管とを接続する管継手として、例えば特許文献１に記載のような管継手が知られている。この特許文献１に記載の管継手について図５を参照して説明する。図５は、従来例における管継手の断面構造を示した断面図である。
　図５に示されるように、特許文献１に記載の管継手１００は、第１配管１０１の一端に固定された第１継手１１０と、第２配管１０２の一端に固定された第２継手１２０とから構成されている。第１継手１１０は、第１配管１０１に連結される本体１１１と、本体１１１が内挿されるスライダー１１２とで構成されている。本体１１１は、略円筒形状をなしており、その端縁に形成されたフランジ部１１１ａが第１配管１０１と連結されている。スライダー１１２は、本体１１１が摺動可能に内挿された円筒部１１２ａと、この円筒部１１２ａの端縁に形成されたフランジ部１１２ｂとによって構成されている。
　一方、第２継手１２０は、第２配管１０２が連結される本体１２１と、第１継手１１０のスライダー１１２に形成されたフランジ部１１２ｂを本体１２１と挟持する連結部材１２２とで構成されている。本体１２１は、多段状の円筒形状をなしており、第２配管１０２が連結されるフランジ部を端縁に有する小径部１２１ａと、連結部材１２２が連結される大径部１２１ｂと、これら小径部１２１ａと大径部１２１ｂとを繋ぐ段差部１２１ｃとで構成されている。連結部材１２２は、スライダー１１２の円筒部１１２ａが内挿可能な大きさの略円環形状をなしており、本体１２１の大径部１２１ｂに連結されると、本体１２１の段差部１２１ｃ及び大径部１２１ｂとによって径方向に延びる収容凹部１２３を形成する。そして、第１継手１１０と第２継手１２０とが連結される際には、スライダー１１２のフランジ部１１２ｂが収容凹部１２３に収容されるように、第２継手１２０の本体１２１に連結部材１２２が連結される。なお、第１及び第２継手には、流通する流体が外部へ漏出することを抑えるべく各所にシール部材が配設されている。
　このような管継手が利用される環境では、第１継手１１０と第２継手１２０とが互いに連結された状態で、第１継手１１０の固定対象物に対し第２継手１２０の固定対象物を径方向に変位される荷重が作用することが少なくない。この点、上述した構成によれば、第１配管１０１と第２配管１０２とが互いに変位する際に、収容凹部１２３における第１継手１１０と第２継手１２０との隙間を利用して、第１配管１０１が第２配管１０２に対して移動することになる。そのため、上記のような荷重が管継手の固定構造に作用する場合であっても、第１継手１１０と第２継手１２０との連結が解除されたり、管継手１００そのものが変形したりすることを抑えることが可能である。
特開平１１－６５８９号公報
　しかしながら、上述した構成であっても、収容凹部１２３における第１継手１１０と第２継手１２０との隙間よりも大きい変位が、第１継手１１０の固定対象物である第１配管１０１と第２継手１２０の固定対象物である第２配管１０２との間に生じる場合には、第１継手１１０と第２継手１２０との連結が解除されたり、管継手１００そのものが変形したりすることになる。すなわち、連結状態にある管継手１００を保護するうえでは、上述した構成も、依然として改善の余地を残すものである。
　本発明は、上記実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、連結状態にある管継手の保護性を高めることの可能な管継手の固定構造を提供することにある。
　本発明は、互いに連結可能な第１継手と第２継手とから構成される管継手のうち、第１対象物の第１配管に連結された前記第１継手が、前記第１対象物に固定され、第２対象物の第２配管に連結された前記第２継手が、前記第２対象物に固定されてなる管継手の固定構造であって、前記第１対象物に対し前記第１継手を固定する第１固定部材を備え、前記第１配管が、可撓性を有した配管であり、前記第１固定部材の破壊応力が、前記第１継手と前記第２継手との連結部分の破壊応力よりも小さい管継手の固定構造を提供する。
　第１継手と第２継手とが連結した連結状態で、第１対象物や第２対象物に荷重が作用すると、第１継手と第２継手との連結部分や第１固定部材にも、こうした荷重が作用することになる。この際、第１固定部材の破壊応力が連結部分の破壊応力よりも大きい場合には、第１固定部材による固定が解除される前に、連結部分の連結が解除されることになる。この点、本発明の管継手の固定構造によれば、第１固定部材の破壊応力が連結部分の破壊応力よりも小さいため、連結部分の連結が解除される前に、第１固定部材による固定が解除されることになる。そして、第１固定部材による固定が解除された後には、第１対象物と第２対象物との相対的な変位が、可撓性を有した第１配管の変位によって吸収されることになる。それゆえに、連結部分に作用する荷重が低くなるため、連結状態にある管継手の保護性を高めることが可能となる。
　本発明は、前記第１継手と前記第２継手との連結する方向と交差する方向では、前記第１固定部材の剪断強さが、前記第１継手と前記第２継手との連結部分の剪断強さよりも小さいことが好ましい。
　この好ましい態様の管継手の固定構造によれば、第１継手と第２継手との連結する方向と交差する方向では、第１固定部材が連結部分よりも剪断されやすい。そのため、連結状態にある管継手を保護するうえで、連結方向と交差する方向の応力に対し、特に保護性を高めることが可能となる。
　本発明は、前記第１固定部材が、前記第１継手と前記第２継手との連結する方向に延びる部材であることが好ましい。
　この好ましい態様の管継手の固定構造によれば、第１継手と第２継手との連結する方向と第１固定部材の長手方向とが一致することになる。すなわち、第１固定部材は、第１継手と第２継手との連結する方向において最も剛性が大きくなり、該連結する方向に直交する方向に近づくほど小さくなる。それゆえに、連結方向と交差する方向の応力に対し、特に保護性を高めるうえで、第１固定部材の構造設計が容易なものとなる。
　本発明は、前記第１固定部材は、前記第１継手と前記第１対象物との境目と対向する部位に切り欠きを有することが好ましい。
　この好ましい態様の管継手の固定構造によれば、第１継手と第１対象物との境目において、第１固定部材の剛性が特に小さくなる。こうした境目付近には、第１対象物に作用する荷重に基づく剪断力が生じることから、その境目付近の部位において第１固定部材を剪断させることができる。その結果、剪断後の第１固定部材が第１対象物の移動を妨げることを抑えることができる。
　本発明は、前記第２対象物に対し前記第２継手を固定する第２固定部材を備え、前記第２配管が、可撓性を有した配管であり、前記第２固定部材の破壊応力が、前記第１継手と前記第２継手との連結部分の破壊応力よりも小さいことが好ましい。
　この好ましい態様の管継手の固定構造によれば、第２固定部材の破壊応力が連結部分の破壊応力よりも小さいため、連結部分の連結が解除される前に、第２固定部材による固定が解除されることになる。それゆえに、第１固定部材と第２固定部材とに作用する応力が互いに異なる場合であっても、大きい応力が作用する部材において固定が解除されることとなる。その結果、より高い確実性のもとで、連結状態にある管継手の保護性を高めることが可能となる。
本発明に係る管継手の固定構造の一実施形態おける管継手を構成する雄部材及び雌部材の斜視構造を示す斜視図であって、雄部材と雌部材とが連結されていない非連結状態を示す図であり、 図１における２－２線に沿った断面構造を示す断面図であって、雄部材及び雌部材の左側半分の断面構造、及びブラケットに対する固定部分の断面構造を示した図であり、 連結状態における雄部材及び雌部材の断面構造を示す断面図であって、雄部材及び雌部材の左側半分の断面構造を示した図であり、 管継手の側面構造を模式的に示す図であって、（ａ）荷重が作用する前の状態を模式的に示す図、（ｂ）荷重が作用した後の状態を模式的に示す図であり、 従来例における管継手の断面構造を示した断面図である。
　以下、本発明に係る管継手の固定構造の一実施形態について図１～図４（ａ）（ｂ）を参照して説明する。図１に示されるように、管継手１０は、第１継手としての雄型継手２１を有する雄部材２０と、該雄型継手２１が軸線方向Ａに沿って差し込まれることで該雄型継手２１と連結される第２継手としての雌型継手３１を有する雌部材３０とによって構成される。
　雄部材２０を構成する矩形平板状の雄側基体２２は、ポリアミドで形成されており、その長手方向に沿って２つの雄型継手２１が所定の間隔で固設されている。また、雄側基体２２には、それら２つの雄型継手２１を長手方向で挟むように略円柱形状をなした２つのガイドピン２３が立設されている。雄側基体２２には、雄型継手２１及びガイドピン２３を取り囲むように四角筒状の防御壁２４が固設されている。雄側基体２２の各隅部には、図示しない貫通孔が穿設されており、この貫通孔には第１対象物としてのブラケット５に雄部材２０を固定する際に用いられる第１固定部材２５（以下では単に固定部材２５という。）が裏面２２ｂから突出するように貫挿されている。
　一方、雌部材３０を構成する矩形平板状の雌側基体３２は、ポリアミドで形成されており、その長手方向に沿って２つの雌型継手３１が雄型継手２１と同じ間隔で固設されている。また、雌側基体３２には、これら２つの雌型継手３１を長手方向で挟むように略円筒形状をなした２つのガイド部材３３が立設されている。ガイド部材３３は、雄部材２０に形成された２つのガイドピン２３の各々に対応する位置に立設されており、該ガイドピン２３が挿通可能なガイド孔３４が形成されている。また雌側基体３２の各隅部には、図示しない貫通孔が穿設されており、この貫通孔には、第２対象物としてのブラケット６に雌部材３０を固定する際に用いられる第２固定部材３５（以下では単に固定部材３５という。）が裏面３２ｂから突出するように貫挿されている。
　雄部材２０と雌部材３０とを連結する際には、ガイド部材３３のガイド孔３４に各ガイドピン２３が進入するように雄部材２０と雌部材３０とを軸線方向Ａで対向させる。そして、ブラケット５を軸線方向Ａに沿って移動させて雄部材２０と雌部材３０とを近づけると、各雄型継手２１は、ガイド孔３４に進入したガイドピン２３によって案内されながら雌型継手３１に差し込まれる。なお、連結状態においては、雄型継手２１と雌型継手３１とが防御壁２４によって取り囲まれた状態となる。
　ちなみに、本実施形態において、上述した管継手１０は、電気自動車のバッテリーを冷却する冷却システムに用いられる。この冷却システムにおいては、車体側に配設された冷却装置で冷却される冷却水を車体とバッテリーとの間で循環させている。電気自動車では車体の底部にバッテリーが着脱可能に搭載されているため、例えば、雄部材２０は、バッテリー側に設けられたブラケット５に固定され、雌部材３０は、車体側に設けられたブラケット６に固定される。
　ブラケット５には、固定部材２５が嵌入される図示しない貫通孔に加えて、後述する雄型継手２１の接続部４６が挿入される挿入口５ａが形成されており、雄部材２０は、その挿入口５ａに接続部４６を挿入した状態でブラケット５に固定される。同様に、ブラケット６には、固定部材３５が嵌入される図示しない貫通孔に加えて、後述する雌型継手３１の接続部７１が挿入される挿入口６ａが形成されており、雌部材３０は、その挿入口に接続部７１を挿入した状態でブラケット６に固定される。そして、本実施形態では、雄型継手２１の接続部４６には、バッテリー側で固設された配管部材であって、例えばゴムホースといった可撓性を有する第１配管としての配管部材７が、その長さに余裕を持たせた状態で接続される。また、雌型継手３１の接続部７１には、車体に固設された配管部材であって、例えばゴムホースといった可撓性を有する第２配管としての配管部材８が、その長さに余裕を持たせた状態で接続される。
（雄部材２０）
　図２に示されるように、雄側基体２２には、取り付け座２２ｃによって裏面２２ｂ側で縮径された多段円柱形状の取り付け孔４１を貫挿するように雄型継手２１が配設されている。雄型継手２１は、外部の配管が接続される雄側接続体４２と、雄側接続体４２に支持される雄側筒体４３とを備えている。
　雄側接続体４２は、ポリアミドで形成されており、内側に流路４４が形成されて軸線方向Ａに沿って延びる多段円筒形状をなして、その中心軸が取り付け孔４１の中心軸と一致するように配設されている。雄側接続体４２は、取り付け孔４１内に配設されて取り付け座２２ｃに係合する係合部４５と、係合部４５よりも小さな外径で形成されて雄側基体２２の裏面２２ｂから突出する接続部４６とが一体形成されている。
　雄側筒体４３は、ポリアミドで形成されており、雄側接続体４２の接続部４６の内径よりも大きく且つ係合部４５の内径よりも小さい外径を有して軸線方向Ａに沿って延びる略円筒形状をなしている。雄側筒体４３は、その中心軸が取り付け孔４１の中心軸と一致するように、その一端が雄側接続体４２の係合部４５の内側に遊嵌された状態で配設されており、その内側に雄側接続体４２の流路４４に連通する流路４７が形成されている。
　雄側筒体４３の下端には、雄側接続体４２の係合部４５の外径と略等しい外径を有して、取り付け孔４１内に配設される鍔部４３ａが形成されている。雄側筒体４３は、鍔部４３ａが雄側接続体４２の係合部４５に当接することにより雄側接続体４２に支持される。また雄側筒体４３の外周面と雄側接続体４２の係合部４５の内周面とがなす隙間には、当該隙間を通じて内部の流体が漏出しないように環状のシール部材４９が配設されている。
　そして、雄型継手２１は、雄側接続体４２の係合部４５と雄側筒体４３の鍔部４３ａとが取り付け孔４１内に配設された状態で、該鍔部４３ａを覆う固定板５０が図示しないねじによって雄側基体２２の表面２２ａに螺着されることによって雄側基体２２に対して固定されている。
　一方、雄側筒体４３の上端には、雌型継手３１に差し込まれて後述する雌側弁体８４を押圧面５１ａで押圧する雄側押圧部５１が形成されている。雄側押圧部５１においては、雄側弁座５２によって雄側筒体４３の流路４７よりも小さな径を有する雄側弁孔５３が押圧面５１ａで開口しているとともに、外周面の全周にわたって凹設された溝部に環状のシール部材５４が装着されている。
　また、雄側筒体４３内には、雄側筒体４３の内部を軸線方向Ａに沿って摺動可能な雄側弁体５５が配設されている。雄側弁体５５は、ポリアミドで形成された略有蓋円筒形状をなしており、その中心軸が雄側筒体４３の中心軸と一致するように配設されているとともに、雄側接続体４２に下端が支持されたコイルばね５６によって雄側弁孔５３に向けて付勢されている。
　雄側弁体５５は、雄側筒体４３の内径よりも僅かに小さい外径を有する基端部５５ａと、該基端部５５ａよりも小さな外径であって雄側弁孔５３を塞ぐかたちの先端部５５ｂとが一体形成されている。雄側弁体５５は、基端部５５ａが雄側弁座５２に当接することにより、先端部５５ｂの端面が雄側押圧部５１の押圧面５１ａと面一にある位置で雄側弁孔５３側への変位が規制されている。基端部５５ａの周壁には、コイルばね５６の付勢力に抗して雄側弁体５５が雄側接続体４２側へと変位したときに、雄側弁孔５３と雄側接続体４２の流路４４とを連通させる連通孔５５ｃが穿設されている。また先端部５５ｂの外周面に形成された溝部には、雄側弁体５５と雄側押圧部５１との隙間を通じて雄型継手２１内の流体が漏出することを抑える環状のシール部材５７が装着されている。
　また、雄側基体２２には、雄型継手２１の左側方にガイドピン２３が配設されている。ガイドピン２３は、軸線方向Ａに沿って延びる略円柱形状をなしており、先端部２３ａが上方に向けて徐々に縮径されている。ガイドピン２３のうち、下方に向けて拡径した部位である基端部２３ｂは、ケース体６１内に配設されている。ケース体６１は、軸線方向Ａに沿って延びる略円筒形状をなしてガイドピン２３の基端部２３ｂを収容している。ケース体６１は、ガイドピン２３の基端部２３ｂが軸線方向Ａに沿って摺動可能な内径を有しており、雄側基体２２の表面２２ａに凹設された凹部６２に嵌入されて雄側基体２２に着脱可能に固定されている。ケース体６１は、該ケース体６１の頂部における開口が狭窄されており、ガイドピン２３の基端部２３ｂがケース体６１の内側から該頂部に当接することによって、雄側基体２２から離間する方向へのガイドピン２３の変位を規制する。
　ケース体６１内には、凹部６２の底面に下端が支持された弾性部材としてのコイルばね６３が配設されている。コイルばね６３は、軸線方向Ａに沿ってガイドピン２３を雄側基体２２から離間させるように付勢している。すなわち、ガイドピン２３は、コイルばね６３の付勢力に基づく変位がケース体６１の頂部に規制される位置と、コイルばね６３が最も縮んだ位置との間で軸線方向Ａに沿って変位する。
　こうした構成の雄部材２０は、雄側基体２２の各隅部を貫挿させた４つの固定部材２５によってブラケット５に固定されている。固定部材２５は、雄側基体２２及びブラケット５を貫挿させるのに十分な長さを有したボルトであって、軸線方向Ａに沿うように配設されている。また、固定部材２５は、これら４つの固定部材２５の剪断強さの合計が雄側筒体４３の剪断強さよりも小さくなるように、その材質及び断面積が選定されたものであって、例えば炭素鋼からなるＭ６のボルトである。ブラケット５に雄部材２０を固定する際には、ブラケット５の挿入口５ａに接続部４６を挿入した状態で位置あわせが行われて、雄側基体２２及びブラケット５に穿設された貫通孔に各固定部材２５が表面２２ａ側から嵌入される。そして、ブラケット５から突出した固定部材２５の先端部にナット５８が螺着されて、例えばトルクレンチ等を用いて、固定部材２５の材質や大きさに応じた所定のトルクに締め付けられる。また、固定部材２５には、雄側基体２２とブラケット５との境目付近に、その全周にわたって凹設された切り欠き部によって、固定部材２５のうちで最も剪断強さが小さくなる薄肉部２５ａが形成されている。
（雌部材３０）
　図２に示されるように、雌側基体３２には、取り付け座３２ｃによって裏面３２ｂ側で縮径された多段円柱形状の取り付け孔６６を貫挿するように雌型継手３１が配設されている。雌型継手３１は、外部の配管が接続される雌側接続体６７と、雌側接続体６７に支持される雌側筒体６８とを備えている。
　雌側接続体６７は、ポリアミドで形成されており、内側に流路６９が形成されて軸線方向Ａに沿って延びる多段円筒形状をなして、その中心軸が取り付け孔６６の中心軸と一致するように配設されている。雌側接続体６７は、取り付け孔６６内に配設されて取り付け座３２ｃに係合する係合部７０と、係合部７０よりも小さな外径で形成されて雌側基体３２の裏面３２ｂから突出する接続部７１とが一体形成されている。
　雌側筒体６８は、ポリアミドで形成されており、雌側接続体６７の接続部７１の内径よりも大きい内径を有して軸線方向Ａに沿って延びる多段円筒形状をなしている。雌側筒体６８は、その内側に流路７２が形成されているとともに、その中心軸が取り付け孔６６の中心軸と一致するように配設されている。雌側筒体６８は、取り付け孔６６内に基端部が配設される大径部７３と、大径部７３の先端部に段差部７４を介して連結された小径部７５とが一体形成されている。小径部７５は、雄側筒体４３が摺動可能な大きさに形成されており、その先端部には外側に拡開されて雄側筒体４３が差し込まれる差込口を形成する差込部７５ａが形成されている。
　大径部７３の基端部には、大径部７３の外径よりも大きく且つ雌側接続体６７の係合部７０の内径よりも僅かに小さい外径で形成され、該係合部７０に嵌入される嵌入部７３ａが形成されている。雄側筒体４３は、この嵌入部７３ａが係合部７０に嵌入されることにより雌側接続体６７に支持される。また嵌入部７３ａの外周面に形成された溝部には、嵌入部７３ａと雌側接続体６７の係合部７０との隙間を通じて雌型継手３１内の流体が漏出しないように環状のシール部材７６が配設されている。
　そして、雌型継手３１は、雌側接続体６７の係合部７０と大径部７３の嵌入部７３ａとが取り付け孔６６内に配設された状態で、該嵌入部７３ａを覆う固定板７７が図示しないねじで雌側基体３２の表面３２ａに螺着されることによって雌側基体３２に対して固定されている。
　また、雌側筒体６８内には、雄側弁体５５を押圧する弁押体８０が配設されている。弁押体８０は、ポリアミドで形成されており、その一端には、１２０°間隔で放射状に延出された３つの固定部８０ａが形成されている。弁押体８０は、固定部８０ａの先端が雌側接続体６７と雌側筒体６８とに挟持されることによって雌側筒体６８内に固定されている。弁押体８０には、３つの固定部８０ａの中心部から差込部７５ａ側へ向けて略円柱形状の延出部８０ｂが延出形成されている。
　延出部８０ｂの外周面には、３つの固定部８０ａの間に向けて軸線方向Ａに沿って凹設され、雌側接続体６７の流路６９と雌側筒体６８の流路７２とを連通させる連通路８１が形成されている。
　延出部８０ｂの先端には、略円柱形状の雌側押圧部８２が形成されている。雌側押圧部８２は、中心軸が取り付け孔６６の中心軸と一致するように配設されており、延出部８０ｂの径よりも大きな径であって、且つ雄側弁孔５３に挿通可能な外径で形成されている。雌側押圧部８２の外周面に形成された溝部には、環状のシール部材８３が装着されている。
　また、雌側筒体６８内には、雌側押圧部８２と雌側筒体６８との間の環状の隙間を塞ぐかたちをなす雌側弁体８４が配設されている。雌側弁体８４は、ポリアミドで形成された軸線方向Ａに沿って延びる略円筒形状をなして、中心軸が取り付け孔６６の中心軸と一致するように配設されている。雌側弁体８４は、雌側押圧部８２の外周面を摺動可能な内径と、雌側筒体６８の小径部７５を摺動可能な外径とを有する略円筒形状に形成されている。雌側弁体８４の外周面に形成された溝部には、雌側弁体８４と雌側筒体６８との隙間を通じて雌型継手３１内の流体が漏出することを抑える環状のシール部材８５が装着されている。なお、雌側押圧部８２に装着されたシール部材８５は、雌側押圧部８２と雌側弁体８４との隙間を通じて雌型継手３１内の流体が漏出することを抑える。
　雌側弁体８４は、弁押体８０の固定部８０ａに一端が支持されたコイルばね８６によって差込部７５ａ側へ付勢されている。雌側弁体８４には、雌側接続体６７側の端部における外周面に鍔部８４ａが突設されている。この鍔部８４ａは、雌側筒体６８の段差部７４に当接することにより、雌側弁体８４の端面が雌側押圧部８２の押圧面８２ａと面一になる位置で雌側弁体８４の差込部７５ａ側への変位を規制する。
　雌側基体３２における雌型継手３１の左側には、ガイド部材３３が配設されている。ガイド部材３３は、軸線方向Ａに沿って延びる有底円筒形状をなしており、底部から延出形成されたねじ部８９によって雌側基体３２に螺着されている。ガイド部材３３には、その端面に開口を有して軸線方向Ａに沿って延びるガイド孔３４が形成されている。ガイド孔３４は、ガイドピン２３の外径よりも大きな径で形成されているとともにガイドピン２３を収容可能な長さに形成されている。
　こうした構成の雌部材３０は、雌側基体３２の各隅部を貫挿させた４つの固定部材３５によってブラケット６に固定されている。固定部材３５は、雌側基体３２及びブラケット６を貫挿させるのに十分な長さを有したボルトであって、軸線方向Ａに沿うように配設されている。また、固定部材３５は、これら４つの固定部材３５の剪断強さの合計が雌側筒体６８の剪断強さよりも小さくなるように、その材質及び大きさが選定されたものである。ブラケット６に雌部材３０を固定する際には、ブラケット６の挿入口６ａに接続部７１を挿入した状態で位置あわせが行われて、雌側基体３２及びブラケット６に穿設された貫通孔に固定部材３５が表面３２ａ側から嵌入される。そして、ブラケット６から突出した固定部材３５の先端部にナット９０が螺着されて、例えばトルクレンチ等を用いて、固定部材３５の材質や大きさに応じた所定のトルクに締め付けられる。また、固定部材３５には、雌側基体３２とブラケット６との境目付近に、その全周にわたって凹設された切り欠きによって、固定部材３５のうちで最も剪断強さが小さな薄肉部３５ａが形成されている。
　上述した雄型継手２１を有する雄部材２０と、雌型継手３１を有する雌部材３０とで構成される管継手１０の作用について図３を参照して説明する。
　まず、ガイドピン２３がガイド孔３４に進入するように軸線方向Ａに沿って雄部材２０と雌部材３０とが配置される。そして、雄部材２０と雌部材３０とが近づけられると、雄型継手２１は、ガイド孔３４に進入したガイドピン２３に案内されながら雌型継手３１に差し込まれる。雌型継手３１に雄型継手２１が差し込まれると、雄側筒体４３が雌側筒体６８の小径部７５を摺動し、やがて雄側押圧部５１と雌側弁体８４とが当接するとともに雄側弁体５５と雌側押圧部８２とが当接する。
　この状態から、さらに雌型継手３１に雄型継手２１が差し込まれると、図３に示されるように、雄側押圧部５１が、コイルばね８６の付勢力に抗して雌側弁体８４を押圧し、雌側弁体８４を雌側接続体６７側へと変位させる。また雌側押圧部８２が、コイルばね５６の付勢力に抗して雄側弁体５５を押圧し、雄側弁体５５が雄側接続体４２側へと変位する。こうした連結状態においては、雄側接続体４２の流路４４と雌側接続体６７の流路６９とが互いに連通して流体の流通が可能となる。なお、連結状態においては、雄側押圧部５１の外周面に装着されたシール部材５４は、雄側筒体４３の外周面と雌側筒体６８の内周面との隙間を通じて流体が漏出することを抑える。
　また、上述した雄部材２０及び雌部材３０においては、雄側筒体４３の剪断強さよりも４つの固定部材２５の剪断強さの合計が小さく、且つ雌側筒体６８の剪断強さよりも４つの固定部材３５の剪断強さが小さい。すなわち、雌側筒体６８と、該雌側筒体６８に差し込まれた雄側筒体４３とによって構成される雄型継手２１と雌型継手３１との連結部分９１は、これら固定部材２５，３５の剪断強さの合計よりも大きいことになる。
（作用）
　次に、上述した雄部材２０及び雌部材３０のブラケット５，６への固定構造の作用の一例について図４（ａ）（ｂ）を参照して説明する。なお、図４（ａ）（ｂ）においては、防御壁２４、ガイドピン２３、ガイド部材３３を省略して示しているとともに、雄側基体２２とブラケット５との固定部分、及び雌側基体３２とブラケット６との固定部分については断面構造を示している。また、上述したように、本実施形態において管継手１０は、電気自動車に着脱可能に搭載されたバッテリーを冷却する冷却システムに用いられており、雄部材２０はバッテリー側のブラケット５に固定されて、雌部材３０は車体側のブラケット６に固定されている。
　図４（ａ）に示されるように、例えばこれら管継手１０を備えた電気自動車に後続の自動車が追突したりすると、バッテリー（ブラケット５）に対して軸線方向Ａに直交する方向へ移動させようとする荷重Ｆが作用する。この荷重Ｆは、雄部材２０の各固定部材２５、雄型継手２１と雌型継手３１との連結部分９１、雌部材３０の各固定部材３５の各々に作用する。このとき、固定部材２５において雄側基体２２とブラケット６との境目に位置している薄肉部２５ａには、ブラケット５から受ける荷重Ｆに基づく剪断力が生じている。
　そして、ブラケット５に作用する荷重Ｆが連結部分９１を変形させるような大きさである場合には、固定部材２５の合計の剪断強さが連結部分９１における剪断強さよりも小さいことから、図４（ｂ）に示すように、固定部材２５は、連結部分９１が変形するよりも前に上述した剪断力によって薄肉部２５ａで剪断することになる。すなわち、固定部材２５による雄部材２０の固定が解除されることから、軸線方向Ａに直交する方向にブラケット５が移動したとしても、雄型継手２１と雌型継手３１との連結部分９１に作用する荷重が大幅に低減されてその連結状態が維持されやすくなる。
　なお、固定部材２５は、薄肉部２５ａを基準として雄側基体２２側の部位とブラケット５側の部位とに分断されることになるが、例えば雄側基体２２側の部位が裏面２２ｂから突出してしまったとしても、その突出量は僅かでありブラケット５の移動を妨げるようなものではない。
　また、こうしたブラケット５の移動、すなわちバッテリーの移動によって、当該バッテリーにおける配管部材７の固設部分も移動することになる。これに対して本実施形態では、配管部材７が可撓性を有し且つその長さに余裕があることから、バッテリーの移動によって配管部材７の固設部分と雄型継手２１の接続部４６との位置関係が変化したとしても、その変化に応じて配管部材７が追従することになる。
　なお、上述した作用の記載では、ブラケット５に荷重Ｆが作用したときに雄部材２０の固定部材２５が剪断する例について説明したが、雄部材２０の固定部材２５に加えて雌部材３０の固定部材３５までも剪断する場合もあるし、雌部材３０の固定部材３５のみが剪断する場合もある。しかし、いずれの場合もブラケット５とブラケット６との相対位置が変化しても、雄型継手２１と雌型継手３１とを連結状態に維持することが可能である。
　以上説明したように、上記実施形態に係る管継手１０の固定構造によれば、以下列記するような効果が得られるようになる。
　（１）固定部材２５，３５の剪断強さの合計が雄型継手２１と雌型継手３１との連結部分９１における剪断強さよりも小さいことから、該連結部分９１を変形させるような荷重Ｆがブラケット５に作用したとしても、その連結部分９１が変形するより前に固定部材２５，３５の少なくとも一方が剪断することになる。上記実施形態のように、固定部材２５が剪断すると、ブラケット５に対する雄部材２０の固定が解除される。
　この際、雄型継手２１の接続部４６には、可撓性を有する配管部材７が接続されていることから、ブラケット５の移動によって配管部材７の固設部分と雄型継手２１の接続部４６との位置関係が変化したとしても、その変化に応じて配管部材７を追従させることができる。それゆえに、雄型継手２１と雌型継手３１との連結部分９１に作用する荷重が大幅に低減されることから、雄型継手２１と雌型継手３１との連結状態が維持されやすくなるとともに管継手１０の保護性を高めることができる。
　（２）雄部材２０及び雌部材３０は、軸線方向Ａに沿うように配設されたボルトである固定部材２５，３５によってブラケット５，６に固定されている。すなわち、固定部材２５，３５は、雄型継手２１を雌型継手３１に差し込む軸線方向Ａに直交する方向の荷重Ｆに対する剪断強さが最も小さくなるように配設されている。その結果、該荷重Ｆによって固定部材２５，３５が剪断されやすくなることから、軸線方向Ａと交差する方向の荷重、特に軸線方向Ａと直交する方向の荷重に対して、管継手１０の保護性を高めることができる。
　（３）ブラケット５に荷重Ｆが作用すると、固定部材２５における雄側基体２２とブラケット５との境目付近の部位には、その荷重Ｆに基づく剪断力が生じる。上記固定部材２５には、その部位に最も剪断強さが小さくなる薄肉部２５ａが形成されている。これにより、固定部材２５を薄肉部２５ａで剪断させることができる。その結果、こうした薄肉部２５ａが設けられていない固定部材を用いた場合に比べて、すなわち固定部材２５のどの部位が剪断するか特定されない場合に比べて、剪断後の固定部材２５がブラケット５の移動を妨げることを抑えることができる。また、雄部材２０の固定がより小さな荷重で解除されることから、雄型継手２１と雌型継手３１との連結部分９１への機械的な負荷を高い確実性のもとで低減することもできる。
　（４）固定部材２５の剪断強さの合計及び固定部材３５の剪断強さの合計の各々が連結部分９１の剪断強さよりも小さいことから、これら固定部材２５，３５に互いに異なる大きさの剪断力が作用したとしても、よい大きな剪断力が作用する固定部材が剪断される。その結果、より高い確実性のもとで、連結状態にある管継手１０の保護性を高めることができる。
　（５）固定部材２５が剪断することによって雄部材２０の固定が解除されることから、当該雄部材２０を再使用する際には、固定部材２５を取替えるだけで済む。なお、雌部材３０についても同様のことがいえる。
　なお、上記実施の形態は、以下のような態様をもって実施することもできる。
　雄部材２０及び雌部材３０の各々は、筒体４３，６８よりも小さな剪断強さを有する固定部材２５，３５によってブラケット５，６に固定されている。これを変更して、雄部材２０及び雌部材３０のいずれか一方が、上述した固定部材で固定されていてもよい。すなわち、例えば、雄側筒体４３の剪断強さよりも小さい剪断強さを有する固定部材によって雄側基体２２が固定され、雌側筒体６８の剪断強さよりも大きい剪断強さを有する固定部材によって雌側基体３２が固定されてもよい。こうした構成の下においては、雌部材３０が固定されたブラケット６に荷重Ｆが作用した場合、雄部材２０を固定する固定部材２５が剪断してブラケット５に対する雄部材２０の固定が解除され、連結状態にある管継手１０はブラケット６とともに移動することになる。
　薄肉部２５ａ、３５ａの形成される部位は、雄側基体２２とブラケット５との境目付近の部位以外であってもよい。また薄肉部２５ａ、３５ａは、割愛されてもよい。要は、固定部材の剪断強さが連結部分よりも小さい構成であればよい。
　固定部材２５は、その長手方向が軸線方向Ａに沿って配設されている態様に限らず、軸線方向Ａに直交する方向の荷重に対する剪断強さが雄側筒体４３の剪断強さよりも小さいならば、例えば軸線方向Ａに交差する方向に沿って配設されていてもよい。すなわち、例えばブラケット５の移動が想定される方向に応じて固定部材２５の延出方向を適宜変更するとよい。なお、固定部材３５に対しても同様のことがいえる。
　固定部材の剪断強さが連結部分の剪断強さよりも大きい構成であってもよく、要は、固定部材における剪断強さ、圧縮強さ、及び引っ張り強さの少なくとも一つ、すなわち破壊応力が連結部分よりも小さい構成であればよい。このような構成であれば、固定構造に作用する剪断応力、圧縮応力、引っ張り応力の少なくとも一つに対し、連結状態の管継手に対し保護性を高めることが可能である。
　雄部材２０及び雌部材３０には、それぞれ可撓性を有した配管部材７，８がそれぞれ接続されている。これを変更して、例えば、雄側筒体４３の剪断強さよりも小さい剪断強さを有する固定部材によって雄側基体２２が固定され、雌側筒体６８の剪断強さよりも大きい剪断強さを有する固定部材によって雌側基体３２が固定されている場合には、雄型継手２１のみに可撓性を有した配管部材７が接続されていてもよい。
　こうした構成の下では、雌部材３０が固定されたブラケット６に荷重Ｆが作用すると、雄部材２０を固定する固定部材２５が剪断してブラケット５に対する雄部材２０の固定が解除される。そして、連結状態にある管継手１０はブラケット６にとともに移動する。
　このとき、雄型継手２１の接続部４６に非可撓性の配管部材が接続されているとなれば、ブラケット６に追従した管継手１０の移動がその配管部材によって妨げられるばかりか、連結部分９１に機械的な負荷が作用することになる。この点、上述した構成によれば、雄部材２０の固定解除後、ブラケット６とともに移動する管継手１０に配管部材７を追従させることができる。すなわち、筒体よりも剪断強さが小さい固定部材によって固定された継手に対して、可撓性を有する配管部材が接続されていればよい。
　雄側筒体４３等、雄型継手２１に関わる部材の材質は、ポリアミドに限られるものではない。また、雌側筒体６８等、雌型継手３１に関わる部材の材質も、ポリアミドに限られるものではない。
　また、固定部材は、雄型継手２１と雌型継手３１との連結部分９１よりも破壊応力が小さいものであればよく、炭素鋼からなるボルトに限らず、樹脂製のボルトであってもよい。また、樹脂製のアンカークリップやカヌークリップ、ブラッシュクリップ等のクリップ類、ターンファスナー等のファスナー類であってもよい。
　また、雄部材２０の固定部材は、例えば、雄側基体２２の裏面２２ｂから立設された取り付けピンと、取り付けピンが嵌入される嵌入部を有してブラケット５に対して直接あるいは間接的に固定されるボスとによって構成されてもよい。こうした構成においては、雄型継手２１と雌型継手３１との連結部分９１に比較して、取り付けピンの剪断強さを大きく且つボスの剪断強さを小さくしてもよいし、取り付けピンの剪断強さを小さく且つボスの剪断強さを大きくしてもよいし、双方の剪断強さが小さくてもよい。こうした構成によれば、取り付けピン及びボスのいずれか一方が剪断することによって、ブラケット５に対する雄部材２０の固定を解除することが可能である。なお、雌部材３０についても同様である。
　雄部材２０及び雌部材３０が固定される対象物は、各々に配設された配管部材が雄部材２０と雌部材３０とによって互いに接続されるものであればよく、電気自動車を構成する車体及びバッテリーに限られるものではない。
　雄部材２０に固設される雄型継手２１、及び雌部材３０に固設される雌型継手３１の数は、適宜変更可能である。
　なお、２０１１年６月２０日に出願された日本特許出願第２０１１－１３６１２０号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。

Claims (5)

  1. 　互いに連結可能な第１継手と第２継手とから構成される管継手のうち、
    　第１対象物の第１配管に連結された前記第１継手が、前記第１対象物に固定され、
    　第２対象物の第２配管に連結された前記第２継手が、前記第２対象物に固定されてなる管継手の固定構造であって、
    　前記第１対象物に対し前記第１継手を固定する第１固定部材を備え、
    　前記第１配管が、可撓性を有した配管であり、
    　前記第１固定部材の破壊応力が、前記第１継手と前記第２継手との連結部分の破壊応力よりも小さい
    　ことを特徴とする管継手の固定構造。
  2. 　前記第１継手と前記第２継手との連結する方向と交差する方向では、
    　前記第１固定部材の剪断強さが、前記第１継手と前記第２継手との連結部分の剪断強さよりも小さい
    　請求項１に記載の管継手の固定構造。
  3. 　前記第１固定部材が、
    　前記第１継手と前記第２継手との連結する方向に延びる部材である
    　請求項２に記載の管継手の固定構造。
  4. 　前記第１固定部材は、前記第１継手と前記第１対象物との境目と対向する部位に切り欠きを有する
    　請求項３に記載の管継手の固定構造。
  5. 　前記第２対象物に対し前記第２継手を固定する第２固定部材を備え、
    　前記第２配管が、可撓性を有した配管であり、
    　前記第２固定部材の破壊応力が、前記第１継手と前記第２継手との連結部分の破壊応力よりも小さい
    　請求項１～４のいずれか一項に記載の管継手の固定構造。
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