WO2016052691A1

WO2016052691A1 - コネクタ及びその製造方法

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Publication number: WO2016052691A1
Application number: PCT/JP2015/077905
Authority: WO
Inventors: 依史瀧本
Original assignee: 住友理工株式会社
Priority date: 2014-10-03
Filing date: 2015-10-01
Publication date: 2016-04-07
Also published as: US20160237963A1; JP2016075310A; CN105917156A; DE112015001808T5

Abstract

　大型化することなく、脈動を低減できるコネクタを提供する。コネクタ（１）は、筒状に形成され、第一パイプ（３）が挿入される第一開口部（１１ｂ）を有する樹脂製の第一パイプ挿入部（１１）と、第一パイプ挿入部（１１）と一体成形により筒状に形成され、第二開口部（１２ａ）側から第二パイプ（４）が外周側に装着される樹脂製の第二パイプ装着部（１２）とを備える。第二パイプ装着部（１２）は、第二開口部（１２ａ）側の第二流路（５１）を形成する筒部（５０）と、第一パイプ挿入部（１１）の第一流路（１１ａ）と筒部（５０）の第二流路（５１）とを区画すると共に、第二流路（５１）と同方向に延びるように形成され且つ第一流路（１１ａ）と第二流路（５１）とを連通するオリフィス（６１）を形成する壁部（６０）とを備える。

Description

コネクタ及びその製造方法

　本発明は、第一パイプと第二パイプとを接続するコネクタ及びその製造方法に関するものである。

　例えば、自動車の燃料供給系に適用される配管は、設定された一定圧力となるようにポンプにより配管内の燃料を加圧することで燃料輸送を行っている。燃料供給を制御するためにインジェクタなどの噴射装置を開閉すると、配管内の圧力が変動し燃料が脈動する。燃料が脈動すると、噴射装置における燃料の圧力に過不足が生じ、噴射装置により噴射される燃料の量が所望の量に対して誤差を生じるおそれがある。

　そこで、脈動を低減するために、特許文献１に記載のコネクタは、ハウジングにシリンダを設け、ピストンがシリンダ内を移動する。ところで、脈動低減を目的とするものではないが、各種配管構造が、特許文献２～５に記載される。特許文献２には、バルブを内蔵するコネクタが記載されている。特許文献３には、オリフィスを有するエアサスペンションの配管構造が記載されている。特許文献４には、オリフィスを有する気化燃料の流通部材が記載されている。特許文献５には、オリフィスを有するチューブが記載されている。

特開２０１１－１６３１５４号公報特開２００５－１６３８３６号公報実開平２－８５６０６号公報特開２００８－５７３８８号公報特開平９－２５７１８５号公報

　特許文献１に記載のコネクタは、シリンダの部分がハウジングから突出して設けられるため、コネクタ全体が大型化する。
　本発明は、大型化することなく、脈動を低減できるコネクタ及びその製造方法を提供することを目的とする。

　本発明に係るコネクタは、第一パイプと第二パイプとを接続するコネクタであって、筒状に形成され、前記第一パイプが挿入される第一開口部を有する樹脂製の第一パイプ挿入部と、前記第一パイプ挿入部と一体成形により筒状に形成され、第二開口部側から前記第二パイプが外周側に装着される樹脂製の第二パイプ装着部とを備える。

　前記第二パイプ装着部は、前記第二パイプ装着部の前記第二開口部側の第二流路を形成する筒部と、前記第一パイプ挿入部の第一流路と前記筒部の前記第二流路とを区画すると共に、前記第二流路と同方向に延びるように形成され且つ前記第一流路と前記第二流路とを連通するオリフィスを形成する壁部とを備える。

　第一パイプは、コネクタの第一パイプ挿入部に挿入される。第二パイプは、コネクタの第二パイプ装着部の外周側に装着される。このようにして、コネクタは、第一パイプと第二パイプとを接続する。第一パイプ挿入部と第二パイプ装着部とは、樹脂により一体成形される。そのため、コネクタは、高い強度を有する。

　さらに、コネクタは、オリフィスを有する。オリフィスは、第二パイプ装着部の筒部と第一パイプ挿入部とを区画する壁部に形成される。従って、第一パイプ挿入部における第一流路、第二パイプ装着部の壁部におけるオリフィス、第二パイプ装着部の筒部における第二流路を通過する流体は、脈動を低減される。コネクタは、シリンダ及びピストンのような構造体を流路以外に設けることなく、脈動を低減できる。つまり、コネクタは、大型化することなく、脈動を低減できる。

　さらに、オリフィスは、第二パイプ装着部の筒部における第二流路と同方向に延びるように形成される。オリフィスは、第二流路を形成するための中子により、第二流路と同時に形成することが可能となる。従って、オリフィスを形成しつつ、第一パイプ挿入部と第二パイプ装着部とが確実に一体成形可能となる。

　また、本発明に係るコネクタの製造方法は、前記コネクタの外面を形成する外型と、前記第一パイプ挿入部の内周面を形成する第一中子と、前記第二パイプ装着部の前記筒部の内周面及び前記壁部の前記オリフィスを形成する第二中子と、を用い、前記外型の中に前記第一中子及び前記第二中子を配置する配置工程と、前記外型と前記第一中子及び前記第二中子とのキャビティに溶融樹脂を注入する樹脂注入工程とを備える。当該製造方法によれば、オリフィスを形成しつつ、第一パイプ挿入部と第二パイプ装着部とが確実に一体成形可能となる。

第一パイプ３及び第二パイプ４を接続する前における第一実施形態のコネクタ１の斜視図である。第一パイプ３及び第二パイプ４を接続した状態における第一実施形態のコネクタ１の流路方向の断面図である。図２におけるコネクタ１のみの３－３断面図である。図２におけるコネクタ１のみの４－４断面図である。第一実施形態のコネクタ１を成形するための成形型を示す断面図である。第二実施形態のコネクタ１００の流路方向の断面図である。

　＜第一実施形態＞
　（１．コネクタ１の概要）
　本実施形態のコネクタ１の概要について、図１及び図２を参照して説明する。コネクタ１は、例えば自動車の燃料配管を構成するために用いられる。なお、コネクタ１は、燃料配管の他にも種々の配管に適用される。本実施形態においては、コネクタ１は、燃料を流通させるための流路を形成する。コネクタ１には、図１及び図２に示すように、例えば金属製の第一パイプ３が挿入され、例えば樹脂製の第二パイプ４が装着される。このようにして、コネクタ１は、第一パイプ３と第二パイプ４とを接続する。

　第一パイプ３は、図１に示すように、例えば金属製の筒状に形成されており、先端から軸方向に距離を隔てた位置に径方向外側に突出形成された環状突部３ａ（フランジ部、ビードとも称する）を備える。以下の説明において、第一パイプ３の環状突部３ａより先端側の小径部位は、先端部３ｂとする。

　コネクタ１は、コネクタ本体１０と、リテーナ３０と、シールユニット４０とを備える。コネクタ本体１０は、樹脂により一体成形される。コネクタ本体１０は、例えばガラス繊維強化ポリアミド製である。コネクタ本体１０は、貫通した流路１１ａ，６１，５１を有するように成形される。図１に示すコネクタ本体１０は、Ｌ字状に貫通形成される形状を示す。

　図１及び図２に示すように、コネクタ本体１０は、第一パイプ３が挿入される第一パイプ挿入部１１と、第二パイプ４が外周面に装着される第二パイプ装着部１２とを備える。第一パイプ挿入部１１と第二パイプ装着部１２とは、樹脂により一体成形される。そのため、コネクタ本体１０は、高い強度を有する。

　第一パイプ挿入部１１は、筒状に形成され、第一流路１１ａを形成する。第一パイプ挿入部１１は、第一パイプ３が挿入される第一開口部１１ｂを有する。第一パイプ挿入部１１には、第一パイプ３の先端部３ｂ及び環状突部３ａの部位が挿入される。第一パイプ挿入部１１の内周側のうち軸方向中央部には、シールユニット４０が配置される。

　第二パイプ装着部１２は、筒状に形成され、第二開口部１２ａ側から第二パイプ４が外周側に装着される。第二パイプ装着部１２の流路は、第一パイプ挿入部１１の第一流路１１ａに連通される。第二パイプ装着部１２の外周面は、第二パイプ４を嵌め込んだ状態で抜けないようにするために、流路に沿った方向に凹凸状に形成される。

　リテーナ３０は、例えばガラス繊維強化ポリアミド製である。リテーナ３０は、コネクタ本体１０の第一パイプ挿入部１１に保持される。リテーナ３０は、作業者による押し込み操作及び引き抜き操作によって、第一パイプ挿入部１１の径方向に移動可能である。第一パイプ３が第一パイプ挿入部１１の正規位置に挿入された場合に、リテーナ３０が図１に示す初期位置から図２に示す確認位置へ移動可能となる。従って、作業者は、リテーナ３０が押し込み操作できる場合には、第一パイプ３が第一パイプ挿入部１１の正規位置に挿入されたことを確認できる。

　さらに、リテーナ３０が確認位置へ押し込み操作された状態において、リテーナ３０は、第一パイプ３の環状突部３ａをパイプ引き抜き方向に係止して、第一パイプ３を抜け止めする。つまり、作業者は、リテーナ３０を押し込み操作することによって、第一パイプ３が第一パイプ挿入部１１の正規位置に挿入され、かつ、第一パイプ３がリテーナ３０によって抜止されていることを、確認することができる。

　シールユニット４０は、例えば、フッ素ゴム製の環状シール部材４１，４２と、環状シール部材４１，４２の軸方向の間に挟まれる樹脂製のカラー４３と、環状シール部材４１，４２及びカラー４３を第一パイプ挿入部１１に位置決めする樹脂製のブッシュ４４とから構成される。シールユニット４０の内周側には、図２に示すように、第一パイプ３の先端部３ｂが挿入され、第一パイプ３の環状突部３ａはシールユニット４０より第一開口部１１ｂ側に位置する。

　（２．コネクタ本体１０の詳細構成）
　コネクタ本体１０の詳細構成について図２～図４を参照して説明する。第二パイプ装着部１２は、筒部５０と、壁部６０とを備える。筒部５０は、第二開口部１２ａ側の第二流路５１を形成する。筒部５０の内周面は、円筒面に形成される。筒部５０の外周面は、第二流路５１に沿った方向に凹凸状に形成される。従って、筒部５０の内径は、第二パイプ４の内径より小さく形成される。

　壁部６０は、第一パイプ挿入部１１の第一流路１１ａと筒部５０の第二流路５１とを区画する。壁部６０は、第一流路１１ａと第二流路５１とを連通するオリフィス６１を形成する。オリフィス６１の断面積は、第一流路１１ａの流路断面積及び第二流路５１の流路断面積より小さい。

　オリフィス６１は、筒部５０の第二流路５１と同方向に延びるように形成される。本実施形態においては、オリフィス６１は、筒部５０の内周面と同軸上に形成される。オリフィス６１は、円筒内周部６１ａと、テーパ内周部６１ｂとを備える。

　円筒内周部６１ａは、第一流路１１ａ側に位置し、第一流路１１ａに開口する。円筒内周部６１ａは、軸方向において同一内径を有する。テーパ内周部６１ｂは、第二流路５１側に位置し、第二流路５１に開口する。テーパ内周部６１ｂは、第二流路５１と円筒内周部６１ａとを連通する。テーパ内周部６１ｂは、円錐台形の内周面を有する。テーパ内周部６１ｂは、第二流路５１から円筒内周部６１ａに向かって縮径する。

　本実施形態においては、第一パイプ挿入部１１と第二パイプ装着部１２とはＬ字状に形成する。つまり、第一パイプ挿入部１１における第一流路１１ａの中心軸と第二パイプ装着部１２の筒部５０における第二流路５１の中心軸とは、９０度の角度を有する。そして、オリフィス６１の中心軸は、第二流路５１の中心軸と同軸である。

　従って、壁部６０の一方面（図２の上面）は、第一流路１１ａの周壁面を構成し、壁部６０の他方面（図２の下面）は、第二流路５１の端壁面を構成する。つまり、オリフィス６１の円筒内周部６１ａは、第一流路１１ａの周壁面に開口する。

　壁部６０の一方面（図２～図４の上面）は、平面状に形成される。従って、円筒内周部６１ａの流路長さは、全周において同一となる。つまり、円筒内周部６１ａの第一流路１１ａ側の開口部形状は、円筒内周部６１ａの径方向断面の内周面形状と同一の円形となる。

　ここで、第一パイプ挿入部１１の第一流路１１ａの奥側において、壁部６０の一方面を含む最奥部位１１ｃは、非円形状に形成される。つまり、壁部６０の一方面が平面状であるため、最奥部位１１ｃの一部周面は平面状に形成される。最奥部位１１ｃの残りの周面は、円弧状に形成される。

　第一流路１１ａにおいて、最奥部位１１ｃとシールユニット４０の装着部位との間には、第一パイプ３の先端部３ｂが挿入される。当該部位をパイプ先端配置部位１１ｄと称する。パイプ先端配置部位１１ｄは、第一パイプ３の先端部３ｂに対応する円形断面形状を有する。

　最奥部位１１ｃの円弧状周面は、パイプ先端配置部位１１ｄの円形内周面の延長上に位置する。一方、最奥部位１１ｃの平面状周面、すなわち壁部６０の一方面は、パイプ先端配置部位１１ｄの内周面位置より径方向内方に突出するように位置する。従って、最奥部位１１ｃは、第一パイプ３の先端部３ｂの挿入不可形状である。そして、最奥部位１１ｃ、すなわち壁部６０の一方面は、第一パイプ３の先端部３ｂの先端面より第一流路１１ａの奥側に位置する。

　（３．コネクタ１内における流体の流れ）
　コネクタ本体１０は、第一流路１１ａと第二流路５１とを連通するオリフィス６１を有する。オリフィス６１は、第二パイプ装着部１２の筒部５０と第一パイプ挿入部１１とを区画する壁部６０に形成される。従って、第一パイプ挿入部１１における第一流路１１ａ、第二パイプ装着部１２の壁部６０におけるオリフィス６１、第二パイプ装着部１２の筒部５０における第二流路５１を通過する流体は、脈動を低減される。コネクタ本体１０は、シリンダ及びピストンのような構造体を流路以外に設けることなく、脈動を低減できる。つまり、コネクタ本体１０は、大型化することなく、脈動を低減できる。

　（４．コネクタ本体１０の製造方法）
　コネクタ本体１０の製造方法について、図５を参照して説明する。コネクタ本体１０は、射出成形により製造する。そこで、図５に示すように、コネクタ本体１０の製造には、コネクタ本体１０の外面を形成する２以上の外型７１と、第一パイプ挿入部１１の内周面を形成する第一中子７２と、第二パイプ装着部１２の筒部５０の内周面及び壁部６０のオリフィス６１を形成する第二中子７３とを用いる。

　そして、作業者は、外型７１の中に第一中子７２及び第二中子７３を配置する（配置工程）続いて、作業者は、外型７１と第一中子７２及び第二中子７３とのキャビティ７４に溶融樹脂を注入する（樹脂注入工程）。続いて、作業者は、外型７１、第一中子７２及び第二中子７３を取り外す（型離脱工程）。このようにして、コネクタ本体１０が製造される。

　ここで、図５に示すように、第一中子７２は、軸状に形成される。第一中子７２の先端部は、第一流路１１ａの最奥部位１１ｃ及びパイプ先端配置部位１１ｄに対応する形状に形成される。つまり、第一中子７２の断面形状は、先端に行くに従って小さくなる。第二中子７３は、軸状に形成される。第二中子７３は、先端に行くに従って、筒部５０の第二流路５１、オリフィス６１のテーパ内周部６１ｂ、円筒内周部６１ａの順に、対応する形状に形成される。つまり、第二中子７３の断面形状は、先端に行くに従って小さくなる。

　このように、第一中子７２及び第二中子７３の断面形状は、共に、先端に行くに従って小さく形成される。そして、オリフィス６１は、第二流路５１と同方向に延びるように形成される。つまり、オリフィス６１は、第二流路５１を形成するための第二中子７３により、第二流路５１と同時に形成することが可能となる。従って、コネクタ本体１０が上記のように構成されることで、オリフィス６１を形成しつつ、第一パイプ挿入部１１と第二パイプ装着部１２とが確実に一体成形可能となる。

　仮に、オリフィス６１が、第二パイプ装着部１２の第二開口部１２ａ付近に形成されると、コネクタ本体１０は一体成形することができない。その理由は、第二中子７３に相当する中子がアンダーカット形状となり、製品から抜けないからである。

　また、第二中子７３は、筒部５０の第二流路５１に対応する大径部とオリフィス６１の円筒内周部６１ａに対応する小径部との間に、テーパ内周部６１ｂに対応するテーパ部を有する。従って、第二中子７３は、先端に行くに従って、急激に小径に変化するのではなく、徐々に小径に変化している。そのため、第二中子７３の先端部は、小径部を有するとしても、高い強度を有する。

　また、第一中子７２の先端部のうち最奥部位１１ｃに対応する位置には、図５に示すように、径方向の凹所７２ａが形成される。第二中子７３における円筒内周部６１ａに対応する小径部は、実際の円筒内周部６１ａの軸方向長さよりも長く形成される。当該小径部は、第一中子７２の凹所７２ａに挿入される。従って、確実に、オリフィス６１が第一流路１１ａに開口する。

　＜第二実施形態＞
　本実施形態のコネクタ１００について、図６を参照して説明する。本実施形態のコネクタ１００は、第一実施形態のコネクタ１に対して、コネクタ本体１１０がＬ字型ではなく、直線状である点が相違する。なお、本実施形態のコネクタ１００において、第一実施形態のコネクタ１の構成のうち同一構成については同一符号を付して説明を省略する。

　コネクタ１００は、コネクタ本体１１０と、リテーナ３０と、シールユニット４０とを備える。コネクタ本体１１０は、樹脂により一体成形される。コネクタ本体１１０は、図６に示すように、一直線状に貫通した流路１１ａ，１６１，５１を有するように成形される。

　コネクタ本体１１０は、第一パイプ挿入部１１と、第二パイプ装着部１１２とを備える。第二パイプ装着部１１２は、筒部５０と、壁部１６０とを備える。筒部５０は、第一実施形態の筒部５０と同様に、第二開口部１２ａ側の第二流路５１を形成する。

　壁部１６０は、第一パイプ挿入部１１の第一流路１１ａと筒部５０の第二流路５１とを区画する。壁部１６０は、第一流路１１ａと第二流路５１とを連通するオリフィス１６１を形成する。オリフィス１６１の断面積は、第一流路１１ａの流路断面積及び第二流路５１の流路断面積より小さい。

　オリフィス１６１は、第一パイプ挿入部１１の第一流路１１ａ及び筒部５０の第二流路５１と同方向に延びるように形成される。本実施形態においては、オリフィス１６１は、筒部５０の内周面と同軸上に形成される。オリフィス１６１は、円筒内周部１６１ａと、テーパ内周部１６１ｂとを備える。

　本実施形態においては、第一パイプ挿入部１１と第二パイプ装着部１１２とは一直線上に形成する。つまり、第一パイプ挿入部１１における第一流路１１ａの中心軸と第二パイプ装着部１１２の筒部５０の第二流路５１の中心軸とは、同軸上に設けられる。そして、オリフィス１６１の中心軸は、第一流路１１ａ及び第二流路５１の中心軸と同軸である。

　従って、壁部１６０の一方面（図６の右面）は、第一流路１１ａの端壁面を構成し、壁部１６０の他方面（図６の左面）は、第二流路５１の端壁面を構成する。オリフィス１６１の円筒内周部１６１ａは、第一流路１１ａの端壁面に開口する。また、壁部１６０の一方面（図６の右面）は、平面状に形成される。従って、円筒内周部１６１ａの流路長さは、全周において同一となる。つまり、円筒内周部１６１ａの第一流路１１ａ側の開口部形状は、円筒内周部１６１ａの径方向断面の内周面形状と同一の円形となる。

　本実施形態のコネクタ１００は、第一実施形態のコネクタ１と同様に、脈動を低減できる。また、オリフィス１６１を有する壁部１６０が、第一流路１１ａと第二流路５１との間に形成される。そのため、コネクタ本体１１０は、第一開口部１１ｂから引き抜く第一中子と、第二開口部１２ａから引き抜く第二中子とを用いることになる。第一中子及び第二中子の軸方向長さをそれぞれ短くすることができ、第一中子及び第二中子の強度を十分に確保できる。そのため、コネクタ本体１１０を一体成形する場合において、コネクタ本体１１０の成形性が良好となる。

１，１００：コネクタ、　３：第一パイプ、　３ａ：環状突部、　３ｂ：先端部、　４：第二パイプ、　１０，１１０：コネクタ本体、　１１：第一パイプ挿入部、　１１ａ：第一流路、　１１ｂ：第一開口部、　１１ｃ：最奥部位、　１１ｄ：パイプ先端配置部位、１２，１１２：第二パイプ装着部、　１２ａ：第二開口部、　３０：リテーナ、　４０：シールユニット、　５０：筒部、　５１：第二流路、　６０，１６０：壁部、　６１，１６１：オリフィス、　６１ａ，１６１ａ：円筒内周部、　６１ｂ，１６１ｂ：テーパ内周部、　７１：外型、　７２：第一中子、　７２ａ：凹所、　７３：第二中子、　７４：キャビティ

Claims

　第一パイプと第二パイプとを接続するコネクタであって、
　筒状に形成され、前記第一パイプが挿入される第一開口部を有する樹脂製の第一パイプ挿入部と、
　前記第一パイプ挿入部と一体成形により筒状に形成され、第二開口部側から前記第二パイプが外周側に装着される樹脂製の第二パイプ装着部と、
　を備え、
　前記第二パイプ装着部は、
　前記第二パイプ装着部の前記第二開口部側の第二流路を形成する筒部と、
　前記第一パイプ挿入部の第一流路と前記筒部の前記第二流路とを区画すると共に、前記第二流路と同方向に延びるように形成され且つ前記第一流路と前記第二流路とを連通するオリフィスを形成する壁部と、
　を備える、コネクタ。
　前記オリフィスは、
　前記第一パイプ挿入部の前記第一流路に開口する円筒内周部と、
　前記第二流路と前記円筒内周部とを連通し、前記第二流路から前記円筒内周部へ向かって縮径するテーパ内周部と、
　を備える、請求項１に記載のコネクタ。
　前記第一流路の中心軸と前記第二流路の中心軸とは、角度を有しており、
　前記壁部の一方面は、前記第一流路の周壁面を構成し、
　前記壁部の他方面は、前記第二流路の端壁面を構成し、
　前記円筒内周部は、前記第一流路の周壁面に開口する、請求項２に記載のコネクタ。
　前記壁部の一方面は、平面状に形成され、
　前記円筒内周部の流路長さは、全周において同一である、請求項３に記載のコネクタ。
　前記壁部の一方面は、前記第一パイプの先端面より前記第一流路の奥側に位置する、請求項４に記載のコネクタ。
　前記第一流路の中心軸と前記第二流路の中心軸とは、同軸上に設けられ、
　前記壁部の一方面は、前記第一流路の端壁面を構成し、
　前記壁部の他方面は、前記第二流路の端壁面を構成し、
　前記円筒内周部は、前記第一流路の端壁面に開口する、請求項２に記載のコネクタ。
　請求項１～６の何れか一項に記載のコネクタの製造方法であって、
　前記コネクタの外面を形成する外型と、
　前記第一パイプ挿入部の内周面を形成する第一中子と、
　前記第二パイプ装着部の前記筒部の内周面及び前記壁部の前記オリフィスを形成する第二中子と、
　を用い、
　前記外型の中に前記第一中子及び前記第二中子を配置する配置工程と、
　前記外型と前記第一中子及び前記第二中子とのキャビティに溶融樹脂を注入する樹脂注入工程と、
　を備える、コネクタの製造方法。