JP6130656B2 - コネクタ構造 - Google Patents

Description

本発明は、二つの部材を接続するコネクタ構造に関するものである。

従来、コネクタ構造は、例えば下記特許文献１に記載の管接続装置が提供され、室外給湯器などにおける配管同士の接続に採用されている。この管接続装置は、開口部の外周面に基端側環状溝が形成された雄側管と、開口部に雌側管継手が形成された雌側管と、これらを固定する管結合部材とから構成されている。この管接続装置によれば、雌側管に雄側管が接続された後、基端側環状溝と雌側管継手とが管結合部材により弾性挟持される。

特開２０１０−２２３３０１号公報

しかし、上記した管接続装置では、雌側管に雄側管が接続された後、基端側環状溝と雌側管継手とが管結合部材により弾性挟持される構成であるため、接続と弾性挟持との異なる二種類の作業が必要とされ、作業性が劣る。

また、管接続装置は、作業者による作業スペースを確保する必要があり、作業スペースに配慮した配管レイアウトがコンパクトな設計の妨げとなる。

本発明は、上記の実情に鑑みて提案されたものである。すなわち、二つの部材を一つの作業で接続することができ、これにより配管レイアウトをコンパクトに設計することができるコネクタ構造の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るコネクタ構造は、雄部材と雌部材とが、前記雄部材に形成された雄側口部が前記雌部材に形成された雌側口部に挿入されて接続されるコネクタ構造において、前記雌側口部の周面に窓部が開口され、前記雄部材の外周面に、係止片が形成された係止部材が備えられ、前記雄側口部が前記雌側口部に挿入されると共に、前記係止部材が前記雌側口部と接触することで前記雄部材を軸に回転させられ、前記係止片が前記窓部に係止する、ことを特徴としている。

本発明に係るコネクタ構造は、前記係止部材に被案内リブが形成され、前記雌側口部の内周面に案内リブが形成され、前記窓部に前記係止片が係止される際、前記被案内リブが前記案内リブと接触することで前記係止部材が前記雄部材を軸に回転させられ、前記係止片が前記窓部に案内される、ことを特徴としている。

本発明に係るコネクタ構造は、前記雄側口部の開口端に被位置決め突起部が形成され、前記雌側口部の奥端に、前記位置決め突起部が嵌められる位置決め溝部が形成された、ことを特徴としている。

本発明に係るコネクタ構造は、前記係止片に被案内突部が形成され、前記雌側口部の内周面に、この雌側口部の開口端に向けて軸方向に線状の案内溝部が形成され、前記係止片が前記窓部から外されて係止が解除される際、前記係止部材が前記雄部材を軸に回転して、前記被案内突部が前記案内溝部に嵌められる、ことを特徴としている。

本発明に係るコネクタ構造は、前記係止部材の一部に前記雄部材の外周面に着脱するための着脱路が開口された、ことを特徴としている。

本発明に係るコネクタ構造は、接続された前記雄部材と前記雌部材とが、前記係止部材が前記雄部材を軸に回転すると共に前記係止片が前記窓部から外されて係止が解除される、ことを特徴としている。

本発明に係るコネクタ構造は上記した構成である。この構成によれば、雄部材の雄側口部が雌部材の雌側口部に挿入される際、これに連動して係止部材が雄部材を軸に回転し、雌部材に係止される。したがって、雌側口部に雄側口部を挿入するだけで雌部材と雄部材とを接続することができ、これにより配管レイアウトをコンパクトに設計することができる。

また、コネクタ構造は、係止部材に被案内リブが形成され、雌側口部の内周面に案内リブが形成され、窓部に前記係止片が係止される際、被案内リブが前記案内リブと接触することで係止部材が雄部材を軸に回転させられ、係止片が窓部に案内される。この構成により、案内リブと被案内リブとで、係止片が窓部に案内されて係止される。したがって、作業者が目視することなく雄部材と雌部材とを一つの作業で接続することができ、これにより配管レイアウトをコンパクトに設計することができる。

また、コネクタ構造は、雄側口部の開口端に被位置決め突起部が形成され、雌側口部の奥端に、位置決め突起部が嵌められる位置決め溝部が形成されている。この構成により、雄側口部が雌側口部に挿入される際、位置決め突起部が被位置決め溝部に嵌められる。したがって、雌部材に雄部材を接続する際、位置決めが容易である。また、接続後、雄部材と雌部材とが周方向にずれない。

また、コネクタ構造は、係止片に被案内突部が形成され、雌側口部の内周面に、この雌側口部の開口端に向けて軸方向に線状の案内溝部が形成され、係止片が窓部から外されて係止が解除される際、係止部材が雄部材を軸に回転して、被案内突部が案内溝部に嵌められる。この構成により、雄部材を軸に係止部材を回転させることで係止片が窓部から外れ、被案内突部が案内溝部に嵌められる。したがって、雄側口部が雌側口部から抜去される際に適した位置に係止部材を回転させることができる。また、被案内突部が案内溝部に嵌められる際にクリック感が得られ、雄側口部が雌側口部から抜去される際に適した位置をクリック感により確認することができる。

また、コネクタ構造は、係止部材の一部に雄部材の外周面に着脱するための着脱路が開口されている。この構成により、係止部材が着脱路を通して雄部材に着脱される。したがって、雄部材と分けて係止部材を成形することで成形が簡便となる。また、係止部材の交換が容易である。

また、コネクタ構造は接続された雄部材と雌部材とが、係止部材が雄部材を軸に回転すると共に係止片が窓部から外されて係止が解除される。この構成により、雄部材を軸に係止部材を回転させることで、窓部に係止された係止爪部の係止が解除される。したがって、雄部材と雌部材との接続を容易に解除することができる。

本発明の実施形態に係るコネクタ構造の外観を示し、雄部材と雌部材との接続前の状態を示す外観斜視図である。 本発明の実施形態に係るコネクタ構造の外観を示し、雄部材と雌部材との接続後の状態を示す外観斜視図である。 本発明の実施形態に係るコネクタ構造の雌部材の断面を示した断面斜視図である。 本発明の実施形態に係るコネクタ構造の雌部材の外観を示し、（ａ）が平面図、（ｂ）（ｃ）が側面図、（ｄ）が側面Ａ−Ａ断面図、（ｅ）が底面斜視図、（ｆ）が底面図、および（ｇ）が側面Ｂ−Ｂ断面図である。 本発明の実施形態に係るコネクタ構造の雄部材の断面を示した断面斜視図である。 本発明の実施形態に係るコネクタ構造の雄部材の外観を示し、（ａ）が平面図、（ｂ）（ｃ）（ｄ）が側面図、（ｅ）が底面斜視図、（ｆ）が底面図、および（ｇ）が側面Ｇ−Ｇ断面図である。 本発明の実施形態に係るコネクタ構造の係止部材の外観を示した外観斜視図である。 本発明の実施形態に係るコネクタ構造の係止部材の外観を示し、（ａ）が平面図、（ｂ）が係止片の拡大図、（ｃ）が平面Ｅ−Ｅ断面図、（ｄ）が側面図、（ｅ）が正面透し図、（ｆ）が側面Ｄ−Ｄ断面図、（ｇ）が正面Ｃ−Ｃ断面図、および（ｈ）が背面図である。 本発明の実施形態に係るコネクタ構造の係止部材の変形例の外観を示し、（ａ）が外観斜視図、（ｂ）が係止片の拡大図である。 本発明の実施形態に係るコネクタ構造の係止部材の変形例の外観を示し、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が側面図、（ｄ）が背面図、（ｅ）が底面図、および（ｆ）が正面Ｅ−Ｅ断面図である。 本発明の実施形態に係るコネクタ構造の断面図を示し、（ａ）が雄部材と雌部材との接続前の状態を示した断面図、（ｂ）が係止部材の作用を示した断面図、および（ｃ）が雄部材と雌部材との接続後の状態を示した断面図である。 本発明の実施形態に係るコネクタ構造の断面図を示し、（ａ）が雄部材と雌部材との接続後の状態を示した断面図、（ｂ）が係止部材の作用を示したＦ−Ｆ断面図、および（ｃ）が係止部材の係止解除状態を示したＦ−Ｆ断面図である。

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１および図２が本実施形態に係るコネクタ構造１の外観を示し、図３および図４が雌部材２０の外観を示し、図５および図６が雄部材１０の外観を示し、図７および図８が係止部材３０の外観を示す。

図１、図２において、本実施形態に係るコネクタ構造１は、雄部材１０、雄部材１０が挿入される雌部材２０、雄部材１０の外周に取り付けられ、雄部材１０が挿入された雌部材２０に係止される係止部材３０、から構成されている。

図３、図４において、雌部材２０は、雌部材本体２１と雌側口部２２とから構成された円筒状のパイプであり、雌側口部２２が雌部材本体２１の先端で開口されている。雌側口部２２は、雌部材本体２１より口径が広く形成されている。雌側口部２２は、開口側が雌側開口端２３であり、雌部材本体２１との境界側が雌側奥端２４である。

雌側口部２２の周面は、複数の窓部２５が開口されている。窓部２５は雌側開口端２３寄りで、周方向に略等間隔で形成されている。雌側口部２２の内側で窓部２５同士の間は、案内リブ２６が形成されている。案内リブ２６は頂点側が雌側開口端２３の縁に揃えられた扁平な略三角形であり、斜面が内周面に沿って窓部２５の縁に連ねられている。案内リブ２６は案内溝部２７が形成されている。案内溝部２７は、案内リブ２６の頂点を通って雌側開口端２３から雌側奥端２４に向けて形成されている。雌側奥端２４は位置決め溝部２８が形成されている。位置決め溝部２８は頂点が深さ方向にある略三角形であり、底面側が雌側奥端２４に形成されている。

図５、図６において、雄部材１０は、雄部材本体１１と雄側口部１２とから構成された円筒状のパイプであり、雄側口部１２が雄部材本体１１の先端で開口されている。雄側口部１２の開口側は雄側開口端１４である。雄部材本体１１は、雄側口部１２との境界近傍の外周面に、係止部材３０が取り付けられる係止部材取付溝部１６が形成されている。雄側口部１２の外周面は、Ｏリングが取り付けられるＯリング取付溝部１３が形成されている。雄側開口端１４は被位置決め突起部１５が形成されている。被位置決め突起部１５は頂点側が軸方向に突出した略三角形であり、底面側が開口先端１４に連ねられている。被位置決め突起部１５は、雌部材２０の位置決め溝部２８と略同じ大きさである。

図７、図８において、係止部材３０は、環状の一部に着脱路３１が開口されて略Ｃ字状に形成され、雄部材１０の雄部材本体１１に形成された係止部材取付溝部１６に取り付けられる。係止部材３０は、Ｃ字状の内周側である内周部３４、外周側である外周部３５、内周部３４と外周部３５とで形成された略Ｃ字状のＣ字溝部３２、Ｃ字溝部３２の内側に配置された係止片３３、から構成されている。係止部材３０は、係止部材３０の軸方向において、内周部３４の端と外周部３５の端とが連ねられたことで閉塞された側（平面側）が閉塞端３６、内周部３４と外周部３５とで開放された側（底面側）が開放端３７である。

係止片３３はＣ字状のうち着脱路３１寄りに形成された一対の略板状の片である。係止片３３は、開放端３７側から閉塞端３６に向けて形成され、Ｃ字溝部３２の内側に配置されて内周部３４と外周部３５とのそれぞれと対面している（図８（ｇ）参照）。係止片３３は、開放端３７側に連ねられた係止基部３９、係止基部３９から閉塞端３６側に向けて連ねられた係止爪部４０、から構成されている。

係止基部３９は被案内リブ４１が形成されている（図８（ｄ）参照）。被案内リブ４１は頂点側が開放端３７の縁に揃えられた扁平な略三角形であり、底辺側が係止基部３９に連ねられている。係止爪部４０は略台形であり、上底側が外周部３５に向けられ、下底側が内周部３４に対面している。上底側には被案内突部４２が形成されている（図８（ｂ）参照）。

外周部３５は、係止片３３と対面する部分の外周面に、摘み部３８が形成されている。摘み部３８は、外周部３５の外周面から側方に突出している。

以上のようにして、本実施形態に係るコネクタ構造１が構成されている。

次に、係止部材３０の変形例について図面に基づいて説明する。図９および図１０は、係止部材３０の変形例である係止部材１３０が示されている。なお、以下では上記した係止部材３０と異なる構成のみの説明がなされ、同一の構成に関する説明が省略されている。

図９、図１０において、係止片１３３は内周部１３４の一部である。すなわち、内周部１３４を係止部材１３０の軸方向に貫通して空隙１４３が形成され、この空隙１４３によって内周部１３４のＣ字溝部３２側に係止片１３３が形成されている。

係止片１３３は、内周部１３４に周方向に連ねられた係止基部１３９、係止基部１３９から外周部１３５に向けてＣ字溝部３２側に突出した係止爪部１４０、係止爪部１４０に連ねられた被案内リブ１４１から構成されている。

係止基部１３９は略板状であり、空隙１４３に向けて撓むことができる。係止基部１３９は、その厚みが適宜変更されることで、撓みの程度が調節される。係止爪部１４０と被案内リブ１４１とは、互いに連ねられた略三角錐の突起である。係止爪部１４０は頂点側が外周部１３５に向けられた扁平な略三角形であり、底面側が係止基部１３９に連ねられている。係止爪部１４０は略三角錐であり、底面側が係止基部１３９に連ねられ、底面側の頂点が開放端１３７の縁に揃えられている。

係止部材１３０は、外周部１３５が、係止片１３３と対面する部分のみに形成されている。

次に、本実施形態に係るコネクタ構造１による接続方法について図面に基づいて説明する。図１１は雄部材１０と雌部材２０とが接続されて係止部材３０によって係止される状態が示されている。

図１、図２において、コネクタ構造１は、雄部材１０の係止部材取付溝部１６に係止部材３０が着脱路側３１を通して取り付けられ、雄側口部１２と雌側口部２２とが向き合って雄部材１０と雌部材２０とが同軸上に配置されている。係止部材３０は雄部材１０を軸として回転方向ｃに回転することができる。

図１１において、雄部材１０の雄側口部１２が雌部材２０の雌側口部２２に挿入され（挿入方向ａ（図１参照））、係止部材３０に形成された係止片３３の被案内リブ４１と、雌部材２０に形成された案内リブ２６とが接触する。被案内リブ４１の斜面が案内リブ２６の斜面に沿って周方向にずれることで、直線運動が回転運動に変換されて係止部材３０が雄部材１０を軸に周方向（回転方向ｃ）に回転する。係止部材３０は被案内リブ４１が案内リブ２６同士の間の窓部２５に対面するまで回転する。

係止部材３０の回転が止まり、雌側口部２２が係止部材３０のＣ字溝部３２に挿入される。係止片３３が係止基部３９を基点に撓みながら被案内リブ４１側から窓部２５を通過し、係止爪部４０が窓部２５に案内される。雌側口部２２が閉塞端３６に到達すると共に係止爪部４０が窓部２５に収まることで、撓むことで抑えられた係止片３３の復元力が開放され、係止爪部４０が窓部２５に係止する。同時に、雄側口部１２の雄側開口端１４から突出した位置決め突起部１５が、雌側口部２２の雌側奥端２４に形成された位置決め溝部２８に案内されて嵌る。

以上のようにして、本実施形態に係るコネクタ構造１は、雄部材１０が挿入された雌部材２０が、係止部材３０により係止されて接続が完了する。

次に、本実施形態に係るコネクタ構造１の接続を解除する方法について図面に基づいて説明する。図１２は係止部材３０の係止が解除される状態が示されている。

図１２において、係止部材３０の摘み部３８を摘み、雄部材１０を中心に係止部材３０を回転させる。係止片３３の係止爪部４０の斜面が雌側口部２２の窓部２５の縁に接触し、係止片３３が係止基部３９を基点に撓むと共に係止爪部４０が窓部２５から外れて係止が解除される。係止爪部４０が雌側口部２２の内側に沿って周方向に移動し、係止爪部４０に形成された被案内突部４２が雌側口部２２の内側に形成された案内溝部２７に嵌る。雄側口部１２を雌側口部２２から抜去することで（抜去方向ｂ（図２参照））、雌側口部２２がＣ字溝部３２から抜去されると共に復元力により係止片３３が元の位置に戻る。

以上のようにして、本実施形態に係るコネクタ構造１は、係止部材３０の係止が解除された雌側口部２２から雄側口部１２が抜去されて接続が解除される。

なお、本発明の他の実施形態として、雄部材と雌部材とを、係止部材の雄側口部を雌部材の雌側口部に挿入して接続する際、係止部材が雄部材に固定されており、雌部材が雄部材を軸に回転させられる構成であってもよい。

次に、本実施形態の効果を説明する。

上記したように、本実施形態によれば、雌側口部２２の周面は、複数の窓部２５が開口されている。雌側口部２２の内側で窓部２５同士の間は、案内リブ２６が形成されている。案内リブ２６は頂点側が雌側開口端２３の縁に揃えられた扁平な略三角形であり、斜面が内周面に沿って窓部２５の縁に連ねられている。一方、係止片３３の係止基部３９は被案内リブ４１が形成されている。被案内リブ４１は頂点側が開放端３７の縁に揃えられた扁平な略三角形であり、底辺側が係止基部３９に連ねられている。

この構成によれば、雄部材１０の雄側口部１２が雌部材２０の雌側口部２２に挿入され、係止部材３０に形成された係止片３３の被案内リブ４１と、雌部材２０に形成された案内リブ２６とが接触する。被案内リブ４１の斜面が案内リブ２６の斜面に沿って周方向にずれることで、直線運動が回転運動に変換されて係止部材３０が雄部材１０を軸に周方向（回転方向ｃ）に回転する。

したがって、雌側口部２２に雄側口部１２を挿入するだけで雌部材２０と雄部材１０とを接続することができ、これにより配管レイアウトをコンパクトに設計することができる。また、作業者が目視することなく雄部材１０と雌部材２０とを一つの作業で接続することができる。

本実施形態によれば、雌部材２０の雌側口部２２に形成された雌側奥端２４は位置決め溝部２８が形成されている。位置決め溝部２８は頂点が深さ方向にある略三角形であり、底面側が雌側奥端２４に形成されている。一方、雄部材１０の雄側口部１２に形成された雄側開口端１４は被位置決め突起部１５が形成されている。被位置決め突起部１５は頂点側が軸方向に突出した略三角形であり、底面側が開口先端１４に連ねられている。被位置決め突起部１５は、雌部材２０の位置決め溝部２８と略同じ大きさである。

この構成により、雄側口部１２が雌側口部２２に挿入される際、雄側口部１２の雄側開口端１４から突出した位置決め突起部１５が、雌側口部２２の雌側奥端２４に形成された位置決め溝部２８に案内されて嵌る。したがって、雌部材２０に雄部材１０を接続する際、位置決めが容易である。また、接続後、雄部材１０と雌部材２０とが周方向にずれない。

本実施形態によれば、コネクタ構造１の接続を解除する際、係止部材３０の摘み部３８を摘み、雄部材１０を中心に係止部材３０を回転させる。係止片３３の係止爪部４０の斜面が雌側口部２２の窓部２５の縁に接触し、係止片３３が係止基部３９を基点に撓むと共に係止爪部４０が窓部２５から外れて係止が解除される。したがって、雄部材１０と雌部材２０との接続を容易に解除することができる。

本実施形態によれば、雌部材２０の雌側口部２２の内周面に形成された案内リブ２６は案内溝部２７が形成されている。案内溝部２７は、案内リブ２６の頂点を通って雌側開口端２３から雌側奥端２４に向けて形成されている。一方、係止爪部４０は略台形であり、上底側が外周部３５に向けられ、下底側が内周部３５に対面している。上底側には被案内突部４２が形成されている。

この構成により、コネクタ構造１の接続を解除する際、係止爪部４０が雌側口部２２の内側に沿って周方向に移動し、係止爪部４０に形成された被案内突部４２が雌側口部２２の内側に形成された案内溝部２７に嵌る。したがって、雄側口部１２が雌側口部２２から抜去される際に適した位置に係止部材３０を回転させることができる。また、被案内突部４２が案内溝部２７に嵌められる際にクリック感が得られ、雄側口部１２が雌側口部２２から抜去される際に適した位置をクリック感により確認することができる。

本実施形態によれば、係止部材３０は、環状の一部に着脱路３１が開口されて略Ｃ字状に形成されている。この構成により、雄部材１０の係止部材取付溝部１６に係止部材３０が着脱路側３１を通して着脱される。したがって、雄部材１０と分けて係止部材３０を成形することで成形が簡便となる。また、係止部材３０の交換が容易である。

本実施形態によれば、係止部材１３０は、内周部１３４を係止部材１３０の軸方向に貫通して空隙１４３が形成され、この空隙１４３よって内周部１３４のＣ字溝部３２側に係止片１３３が形成されている。この構成により、係止基部１３９は、その厚みが適宜変更されることで撓みの程度が調節される。したがって、Ｃ字溝部３２に雌部材２０の雌側口部２２が挿入される際の抵抗を調節することができる。

本実施形態によれば、係止基部１３９は、係止片１３３の内周部１３４に周方向に連ねられている。すなわち、係止基部１２９は両端が内周部１３４に連ねられている。この構成により、係止片１３３が座屈し難く、雄部材１０が挿入された雌部材２０は、係止部材１３０により係止する力が強くなる。したがって、コネクタ構造の信頼性を上げることができる。

以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。そして本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。

１ コネクタ構造
１０ 雄部材
１１ 雄部材本体
１２ 雄側口部
１３ Ｏリング取付溝部
１４ 雄側開口端
１５ 突起部
１６ 係止部材取付溝部
２０ 雌部材
２１ 雌部材本体
２２ 雌側口部
２３ 雌側開口端
２４ 雌側奥端
２５ 窓部
２６ 案内リブ
２７ 案内溝部
２８ 位置決め溝部
３０、１３０ 係止部材
３１ 着脱路
３２ Ｃ字状溝部
３３、１３３ 係止片
３４、１３４ 内周部
３５、１３５ 外周部
３６ 閉塞端
３７、１３７ 開放端
３８ 摘み部
３９、１３９ 係止基部
４０、１４０ 係止爪部
４１、１４１ 被案内リブ
４２ 被案内突部
１４３ 空隙
ａ 挿入方向
ｂ 抜去方向
ｃ 回転方向

Claims (5)

1. 雄部材と雌部材とが、前記雄部材に形成された雄側口部が前記雌部材に形成された雌側口部に挿入されて接続されるコネクタ構造において、
   前記雌側口部の周面に窓部が開口され、
   前記雄部材の外周面に、係止片が形成された係止部材が備えられ、
   前記雄側口部が前記雌側口部に挿入されると共に、前記係止部材が前記雌側口部と接触することで前記雄部材を軸に回転させられ、前記係止片が前記窓部に係止し、
   接続された前記雄部材と前記雌部材とが、
   前記係止部材が前記雄部材を軸に回転すると共に前記係止片が前記窓部から外されて係止が解除される、
   ことを特徴とするコネクタ構造。
2. 前記係止部材に被案内リブが形成され、
   前記雌側口部の内周面に案内リブが形成され、
   前記窓部に前記係止片が係止される際、前記被案内リブが前記案内リブと接触することで前記係止部材が前記雄部材を軸に回転させられ、前記係止片が前記窓部に案内される、
   ことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ構造。
3. 前記雄側口部の開口端に被位置決め突起部が形成され、
   前記雌側口部の奥端に、前記位置決め突起部が嵌められる位置決め溝部が形成された、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコネクタ構造。
4. 前記係止片に被案内突部が形成され、
   前記雌側口部の内周面に、この雌側口部の開口端に向けて軸方向に線状の案内溝部が形成され、
   前記係止片が前記窓部から外されて係止が解除される際、前記係止部材が前記雄部材を軸に回転して、前記被案内突部が前記案内溝部に嵌められる、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のコネクタ構造。
5. 前記係止部材の一部に前記雄部材の外周面に着脱するための着脱路が開口された、
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のコネクタ構造。

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