JP3988181B2 - チューブ継手 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車のエアブレーキの配管に用いられる、挿入された樹脂製のチューブの引き戻し操作によってチューブを接続することができる事前組立式のチューブ継手に関する。
【0002】
【従来の技術】
挿入された樹脂製のチューブの引き戻し操作によってチューブを接続することができる事前組立式のチューブ継手としては、特開2001−4084号公報に記載されたものが知られている。このチューブ継手を図9を参照して説明すると、チューブ継手Aは,軸方向一方側端から軸方向他方側に向かって順次段階的に小径になる内径を持つ、第1の穴B、第2の穴C及び第3の穴Dを備えた軸穴を有する筒状の本体部Eを具備し、第3の穴DはチューブFの軸方向他方側端部Gを密着状態で押嵌可能なように形成され、第2の穴Cには環状の弾性シール部材Hが嵌め付けられている。第1の穴Bには筒状のホルダーIが固着されていて、このホルダーIの内周面の軸方向一方側は、軸と平行にストレートに延びる案内内周面Jとして形成され、ホルダーIの内周面の案内内周面Jよりも軸方向他方側には、この案内内周面Jと隣接して軸方向他方側に向かうにつれ、漸次大径となる規制凹テーパ内周面Kが形成されている。ホルダーI内には筒状の締付け部材Lが配置されていて、この締付け部材Lは、軸方向一方側に、チューブFを挿入できるように、かつ、ホルダーIの案内内周面Jと摺動できるように形成された筒状の基部Mを備え、基部Mの軸方向他方側に、周方向に間隔を隔てて切欠きNを設けることにより形成された複数の弾性変形可能なアーム部Oを有していて、各アーム部Oの自由端には締付け部Pが一体的に形成されている。締付け部Pは、径方向外方に突出して規制凹テーパ内周面Kに当接するように形成された頭部Qと、求心方向内方あるいは径方向内方に突出してチューブFよりも小径の先端内径を有する爪部Rとを備えている。
【0003】
このように構成されたチューブ継手AにチューブFを接続するには、まず、チューブFの軸方向他方側端部Gを締付け部材L及び弾性シール部材Hに挿通して本体部Eの第3の穴D内に押し嵌める。そしてチューブFを軸方向一方側に少し引き戻すと、締付け部材LがチューブFとともに軸方向一方側に移動し、締付け部材Lの頭部Qが規制凹テーパ内周面Kに当接してこの規制凹テーパ内周面K上を摺動することにより求心方向に変位し、図10に示すように爪部RがチューブFの外周面に噛み込む。このようにしてチューブFがチューブ継手Aに接続されることとなる。
【0004】
そして、チューブFをチューブ継手Aから引き抜いて取り外すには、チューブFをチューブ継手Aに再び押し込んでから基部Mを軸方向他方側に押圧することにより締付け部材Lを軸方向他方側に押し込む。締付け部材Lが軸方向他方側に押し込まれると、締付け部材Lの頭部Qがリリース部としての環状のリブSに案内されて径方向外方に変位し、爪部RのチューブF外周面への抜け止め接触が解除されて、チューブFをチューブ継手Aから引き抜くことができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、チューブFをチューブ継手Aに接続したときでも、ホルダーIの案内内周面Jと締付け部材Lの基部Mとの間、および締付け部材Lの基部M内周面とチューブFの外周面との間にはクリアランスが存在している。したがって、チューブ継手A内に水分が浸入する可能性があるが、浸入した水分が締付け部Pに付着すると、締付け部Pが腐食して爪部Rの十分な突起性が消失し、あるいは、外気温の低下時に水分が凍結して体積を増やし、締付け部Pを径方向外側に変位させてしまい、チューブFの抜け止め機能が低下するおそれがある。特に、流体圧が作用していない時に加えられた振動等により、締付け部材Lが軸方向他方側にずれて、頭部Qと規制凹テーパ内周面Kとの係合が解除されてしまった場合に水分が凍結すると、抜け止め機能の消失の可能性が比較的高い。そこで、筒状部と、チューブ挿通孔を有する環状部とから構成されたキャップを用いてホルダーIとチューブFとの間を覆っておくことが好ましい。しかしながら、図9に示すような構造を有する型のチューブ継手では、締付け部材の基部の軸方向一方側がホルダーから突出しているので、ホルダーの軸方向一方側端から軸方向一方側に筒状部が突出して延びるようにキャップを構成する必要があり、例えば全体が弾性材製のキャップを用いる場合には、キャップが変形しやすいものとなってしまう。したがって、チューブの外径よりも小径に形成されているチューブ挿通孔にチューブをスムーズに挿通させて本体部内に押し込むことができなかったり、チューブ挿入時にキャップに無理な変形が生じてチューブに対する密封機能が低下するおそれがある。
【0006】
また、このようなチューブ継手は締付け部材の軸方向一方側端に衝撃力が加わりやすい構造となっている。そして、例えば、キャップが取り付けられていないチューブ継手を落とすなどにより締付け部材の軸方向一方側端に衝撃力が加わって、締付け部材の頭部側が、軸方向他方側に位置するリリース部に衝撃的に当接すると、爪部が破損したり、リリース部を傷付けたりして継手機能が損なわれるおそれがある。
【0007】
そこで本発明は、不注意な取り扱い等により簡単に継手機能が損なわれるといったことがなく、しかもチューブの接続が容易で、かつ密封性に優れたチューブ継手の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための本発明のチューブ継手は、挿入された樹脂製のチューブの引き戻し操作によって前記チューブを接続することができる事前組立式のチューブ継手であって、軸方向一方側端から軸方向他方側に向かって順次段階的に小径になる内径を持つ、軸方向に延びる第1の穴、第2の穴及び第3の穴を備えた軸穴を有し、前記第3の穴が前記チューブの軸方向他方側端部を密着状態で押嵌可能であるように形成された筒状の本体部と;この本体部の前記第2の穴内に押嵌された環状の弾性シール部材と;内周面と外周面とを有し、前記内周面は、軸方向一方側に軸と平行にストレートに延びる案内内周面を備え、前記案内内周面より軸方向他方側にこの案内内周面と隣接して軸方向他方側に向かうにつれて漸次大径となる規制凹テーパ内周面を備えていて、前記規制凹テーパ内周面の軸方向他方側に環状凹部が形成されるように、少なくとも前記外周面の軸方向他方側端部を前記本体部の前記第1の穴内に固着させた筒状のホルダーと;前記ホルダーの前記案内内周面と摺動可能になした外周面をもつ、前記案内内周面の内径よりやや小さい外径を有する軸方向一方側の筒状の基部と、この基部から軸方向他方側に向かって延びる、周方向に間隔を隔てた切欠きを設けることにより形成された複数の弾性変形可能なアーム部と、それぞれの前記アーム部の自由端に一体に設けられて環状に配置された、径方向外方に突出して前記ホルダーの前記規制凹テーパ内周面に当接する頭部、及びこの頭部から求心方向内方に突出した、挿入される前記チューブの外径より小径の先端内径を有する爪部を備えた締付け部と、を設けてなり、前記締付け部が前記環状凹部内に軸方向に移動可能に収容される筒状の締付け部材と;を備え、前記チューブの軸方向他方側端部を、前記締付け部材及び前記弾性シール部材よりも軸方向他方側へ挿通させて前記本体部の前記第3の穴内に挿嵌したときに、前記チューブの軸方向他方側の外周面と前記第2の穴の内周面間が前記弾性シール部材でシールされ;前記チューブが軸方向一方側に少し引き戻されたときに、前記締付け部材が前記チューブと一緒に軸方向一方側に移動させられ、前記締付け部材の前記頭部が前記ホルダーの前記規制凹テーパ内周面に当接するとともに前記頭部が前記規制凹テーパ内周面に沿って求心方向に移動し、前記爪部が前記チューブの軸方向他方側の外周面に噛み込んで前記チューブを接続し;かつ、前記基部の軸方向一方側端部が軸方向他方側に押されると、前記頭部が、前記締付け部の軸方向他方側に配置されているリリース部に押し付けられて径方向外方に案内され、前記爪部が前記チューブの外周面と非接触状態となって前記チューブの引き抜きが可能となる;ように構成されていて、前記締付け部材の前記基部は、前記ホルダーの軸方向一方側端から突出しないように、あるいは、軸方向一方側端が、前記ホルダーの軸方向一方側端から軸方向他方側に位置するように形成され、前記ホルダーには、前記ホルダーと前記チューブとの間を覆うキャップが取り外し可能に取り付けられている、といったことを基本的構成要件としている。
【0009】
本発明では、締付け部材の基部が、ホルダーの軸方向一方側端から突出しないように、あるいは、締付け部材の基部の軸方向一方側端が、前記ホルダーの軸方向一方側端から軸方向他方側に位置するように形成されている。したがって、例えば、キャップが取り付けられていないチューブ継手をチューブ挿入側から床に落下させても、締付け部材が直接床と衝突して本体部内に押し込まれ、リリース部と衝撃的に当接するといったことがない。
【0010】
本発明ではまた、ホルダーに取り外し可能にキャップを取り付けておき、チューブが接続されたときに、ホルダーとチューブとの間がこのキャップによって覆われて密封されるように構成しているが、締付け部材の基部はホルダーの軸方向一方側端から突出していないので、キャップがホルダーによって安定して支持された構造を採用することができ、その結果、十分な密封性とともに本体部へのスムーズなチューブ挿入性を確保しておくことが可能となる。
【0011】
より具体的には、キャップを、ホルダーの軸方向一方側の外周面に密封的に嵌め付けられた筒状部と、ホルダーの軸方向一方側端面と接触して又はホルダーの軸方向一方側端面との間にほとんど隙間が生じない状態で径方向内方に延び、あるいは広がり、中央部にチューブ挿通孔が形成された、筒状部の軸方向一方側端部に一体的に設けられている環状部と、を備えるものとしておき、チューブの軸方向他方側端部をキャップのチューブ挿通孔から通過させて本体部の第3の穴内に挿嵌したときに、チューブの外周面にチューブ挿通孔が密封的に押し付けられて接触しているように構成する。このようなキャップ取付構造では、チューブをチューブ挿通孔に挿通したとき、環状部がホルダーの軸方向他方側端面に支持されて大きく変形しないので、チューブの本体部内への挿入に支障が生じるといったことがなく、また、チューブに対する密封状態が不十分となってしまうことが防止される。
【0012】
本発明では、筒状部及び環状部全体を弾性材料で形成することができるが、このようなキャップ構造の採用によりキャップを比較的安価に製造することができる。しかしながら、キャップのホルダーへの取り付け及び取り外しの容易性、及びチューブ挿通孔にチューブを挿通するときの環状部の無理な変形をより効果的に防止するためには、筒状部を、硬質の本体基部と、この本体基部に設けられ、ホルダーの軸方向他方側の外周面に密封的に押し付けられて接触している軟質の弾性取付部と、を備えたものとし、環状部を、本体基部の軸方向一方側端部に一体的に設けられた硬質の本体環状部と、この本体環状部の内周部に設けられ、チューブ挿通孔を構成する軟質の弾性シール部と、を備えたものとして構成する。このようなキャップ構造では、密封部分のみが軟質の弾性材で形成されているので、取り扱い性及び非変形性に優れ、しかも密着密封機能が低下するといったものでもない。
【0013】
締付け部材の締付け部の軸方向他方側には、チューブを引き抜き可能とするために、締付け部材を軸方向他方側に押圧して押し込んだときに、締付け部の頭部を径方向外方に案内して変位させ、爪部をチューブの外周面と接触しない状態にするリリース部を構成しておく必要がある。そして、このリリース部を例えば環状のリブを設けることにより構成すると、部品点数が多くなってチューブ継手の製造コストが増加する。したがって、環状の弾性シール部材をリリース部として利用し、締付け部材が軸方向他方側に押し込まれたときに、締付け部材の頭部が弾性シール部材に当接して径方向外方に案内され移動するように構成することが好ましい。ところで、締付け部材の頭部に、径方向に又はほぼ径方向に延びる軸方向他方側端面と、この軸方向他方側端面の径方向内端から軸方向一方側に向かって径方向内方に延びる押し広げ内面と、を形成しておき、基部の軸方向一方側端部が押されて締付け部材が軸方向他方側に押し込まれたとき、頭部の軸方向他方側端面が弾性シール部材に当接して弾性シール部材を押し広げ内面の径方向内方に入り込むように変形させるといったように構成すれば、締付け部材の頭部を径方向外方に移動させて変位させることが可能となる。しかしながらこの場合に、弾性シール部材の径方向外側部分が軸方向一方側に膨らむように変形できる十分なスペースが設けられていたり、頭部の径方向内方に弾性シール部材が入り込みにくかったりすると、頭部を径方向外方に少なくともスムーズには移動させることができない。そこで、基部の軸方向一方側端部が押されると、頭部の軸方向他方側端面の径方向外端が第2の穴の内周面に接近した状態で、軸方向他方側端面の径方向内端部が弾性シール部材の径方向中央部に当接し、弾性シール部材を押し広げ内面の径方向内方に入り込んで変形させるといったように構成しておくのが得策である。頭部の軸方向一方側端面が弾性シール部材の径方向外側半分をほぼ全体的に覆うように位置するので弾性シール部材は押し広げ内面の径方向内方に入り込むように変形する。弾性シール部材は通常、断面円形に形成される。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0015】
図1は本発明に係るチューブ継手の断面図、図2は本発明に係るチューブ継手に用いる締付け部材の半断面図、図3は本発明に係るチューブ継手のキャップ部分の詳細を示す断面図である。
【0016】
チューブ継手1は、自動車のエアブレーキの配管接続に使用されるものであり、筒状の金属製本体部3と、この本体部3の軸方向一方側端部に固着された筒状の金属製ホルダー5と、本体部3内に配置されたゴム製Oリング7(弾性シール部材)と、本体部3内の軸方向他方側に固定された金属製挿入筒部材9と、ホルダー5内に軸方向へ摺動可能に配置された筒状の金属製締付け部材11と、ホルダー5の軸方向一方側に取り付けられた環状のキャップ13と、から構成されている。
【0017】
黄銅、ステンレス等の金属材料製である本体部3の軸方向他方側端部の外周面には、例えばホースの先端部に固定された接続具がねじ付けされる雄ねじ部15が形成され、また、本体部3の内周側の軸穴は、軸方向一方側端部に形成された、軸と平行に短く延びる大径の第1の穴17と、第1の穴17の軸方向他方側にこの第1の穴17と隣接して形成された、第1の穴17よりも小径の、軸と平行に延びる第2の穴19と、第2の穴19の軸方向他方側にこの第2の穴19と隣接して形成された、第2の穴19よりも小径の、軸と平行に延びる第3の穴21と、第3の穴21の軸方向他方側にこの第3の穴21と隣接して形成された、すなわち、本体部3の軸方向他方側端部に形成された、第3の穴21よりも小径の、軸と平行に延びる第4の穴23と、から構成されている。第2の穴19及び第3の穴21の軸方向長さはほぼ同一に形成され、かつ、第1の穴17よりも長く形成されていて、第4の穴23の軸方向長さは第2の穴19及び第3の穴21よりも長く形成されているが、第4の穴23の軸方向一方側は多少大径の嵌付け部25として構成されている。また、第3の穴21は第2の穴19よりも十分小径に形成されている。なお、本体部3には耐熱性の樹脂、例えばガラス繊維強化ナイロン等の強化プラスチックを用いることもできる。
【0018】
本体部3に形成された第4の穴23の嵌付け部25内には、薄肉円筒形に形成された挿入筒部材9の軸方向他方側端部が、嵌付け部25の軸方向他方側端の段差面に軸方向他方側端面が当接するようにきつく嵌め付けられて固定されていて、この筒状部材9は、ホルダー5の軸方向一方側端よりも多少軸方向他方側の位置まで延びている。嵌付け部25に固定された筒状部材9の軸方向他方側端部は、外周面を多少大径に形成した厚肉の基端部27として構成されていて、この基端部27の軸方向長さは嵌付け部25の軸方向長さとほぼ同一に形成され、第3の穴21と筒状部材9との間には、第3の穴21の軸方向他方側端の段差面及び基端部27の軸方向一方側端の段差面を軸方向他方側端の平面状の環状当接面29とする環状の嵌込み部31が構成されている。筒状部材9の基端部27の厚さは、嵌付け部25の軸方向他方側端の段差面の幅とほぼ同一に形成されているので、本体部3内には、筒状部材9の内周面と第4の穴23の軸方向他方側とにより、段差のないほぼ円筒内面状の連続したエア通路が構成されている。
【0019】
本体部3に形成された第2の穴19内には、内周側が第3の穴21よりも径方向内方に突出するように、Oリング7が押し込まれて嵌め付けられている。Oリング7は例えばNBR又はEPDMで形成することができる。
【0020】
本体部3に固着された、黄銅、ステンレス等の金属材料製のホルダー5の外周面は、軸方向他方側端部に形成された、軸と平行に延びる大径部33と、大径部33の軸方向一方側にこの大径部33と隣接して形成された、すなわち軸方向中間部に形成された、軸方向一方側に向かって縮径するテーパ状部35と、テーパ状部35の軸方向一方側にこのテーパ状部35と隣接して形成された、すなわち軸方向一方側端部に形成された、概略、軸と平行に延びる小径部37と、から構成されていて、小径部37の軸方向一方側は多少大径の係合部39として形成されている。なお、ホルダー5には耐熱性の樹脂、例えばガラス繊維強化ナイロン等の強化プラスチックを用いることもできる。
【0021】
ホルダー5の内周面は、軸方向一方側に形成された、軸と平行にストレートに延びる案内内周面41と、案内内周面41の軸方向他方側に、この案内内周面41と短い連絡面を介して隣接して形成された、軸方向他方側に向かうにつれて漸次緩やかに大径となって拡径する規制凹テーパ内周面43と、から構成されていて、規制凹テーパ内周面43とOリング7との間には環状凹部45が構成されている。
【0022】
ホルダー5は、環状の軸方向他方側端面が第1の穴17の軸方向他方側端の環状段差面に当接するように、軸方向他方側端部を第1の穴17内に嵌め付け、外周面の大径部33をこの第1の穴17内に固着することによって本体部3に取り付けられているが、ホルダー5を強固に本体部3に取り付けるために、本体部3の軸方向一方側端部がホルダー3の外周面のテーパ状部35に沿うように径方向内側にかしめられている。ホルダー5の環状の軸方向他方側端面の幅は、第1の穴17の軸方向他方側端の環状段差面の幅とほぼ等しいように形成されているので、ホルダー5の規制凹テーパ内周面43の軸方向他方側端は、第2の穴19の内周面の軸方向一方側端と接続されている。
【0023】
ホルダー5内に摺動可能に配置された締付け部材11は、軸と平行に延びる筒状本体47を有し、この筒状本体47の軸方向一方側端部は、外周面が多少大径に、しかしホルダー5の案内内周面41の内径よりやや小さい外径を有するように形成されて、この外周面49がホルダー5の案内内周面41と摺動する筒状の基部51として構成されている。筒状本体47の基部51よりも軸方向他方側には、軸方向他方側端から基部51近傍まで、軸方向に延びる切欠き53が周方向に等間隔で複数本設けられていて、筒状本体47の基部51よりも軸方向他方側は、この切欠き53の形成により、共通の根元部55を有し、基部51から軸方向他方側に延びる、周方向に分離された弾性変形可能な複数のアーム部57として構成されている。アーム部57は、外周面又は外面が基部51の外周面49よりも小径に形成されて基部51から軸方向他方側に長く延びる薄肉部59と、外面が軸方向他方側に向かって緩やかに径方向外方に延びるように形成された軸方向他方側端部の隣接延部61と、から構成されていて、隣接延部61のテーパ状の外面の軸方向他方側端は、基部51の外周面49よりも若干径方向外方に位置している。締付け部材11には銅合金等が用いられている。
【0024】
それぞれのアーム部57の軸方向他方側の自由端、あるいは隣接延部61の軸方向他方側端には締付け部63が一体的に設けられていて、この締付け部63は、径方向外方に突出する頭部65と、この頭部65の径方向内側の軸方向一方側位置から求心方向内方に、あるいは径方向内方に突出した爪部67とから構成されている。頭部65は、隣接延部61の外面の軸方向他方側端から径方向外方に延びる段差端面69を軸方向一方側端に有し、この段差端面69の径方向外端から軸方向他方側に向かって緩やかに、すなわちホルダー5の規制凹テーパ内周面43とほぼ同一のテーパ角度で径方向外方に延びる当接面71と、この当接面71の軸方向他方側端から軸と平行に軸方向他方側に短く延びる軸方向面73とから形成された外面を備えていて、軸方向面73の軸方向他方側端から径方向内方に比較的長く延びる軸方向他方側端面75を有している。軸方向面73、あるいは軸方向他方側端面75の径方向外端は、第2の穴19の内周面と僅かな隙間が形成されるように位置していて、軸方向他方側端面75の径方向内端の径方向位置は、Oリング7(つぶれていないOリング7)の径方向中央部と一致している。頭部65はまた、軸方向他方側端面75の径方向内端から軸方向一方側に向かって、径方向内方に緩やかに傾斜して延びる押し広げ内面77を備えているが、この押し広げ内面77は、当接面71とほぼ同一のテーパ角度を有している。
【0025】
爪部67は、アーム部57の内面の軸方向他方側端から軸方向他方側に向かって求心方向内方に僅かに傾斜して延びる軸方向一方側面79と、この軸方向一方側面79の軸方向他方側端から径方向外方に向かって僅かに軸方向他方側に傾斜して延び、径方向外端が押し広げ面77の軸方向一方側端と接続される軸方向他方側面81とから形成された内面を有していて、環状に配置された締付け部63の爪部67の先端内径、すなわち軸方向一方側面79と軸方向他方側面81との接続部内径が本体部3の第3の穴21よりも小径となるように構成されている。
【0026】
締付け部材11の基部51から薄肉部59までの軸方向長さは、ホルダー5の案内内周面41の軸方向長さよりも若干短いように形成されている。締付け部材11が最も軸方向一方側に移動したときには、隣接延部61が案内内周面41内に嵌り込むが(隣接延部61全部が嵌り込むわけではない)、ここでも基部51はホルダー5から軸方向一方側に、すなわち、ホルダー5の軸方向一方側端面83から軸方向一方側に突出しないように構成されている。
【0027】
ホルダー5の軸方向一方側に取り付けられた環状のキャップ13は、全体がゴム等の弾性材料で形成されているが、このキャップ13は、筒状部85と、中央部にチューブ挿通孔87を有し、筒状部85の軸方向一方側端部に一体的に設けられた環状部89とから構成され、筒状部85の内周面の軸方向他方側端部には、径方向内方に多少突出する環状突部91を一体的に備えていて、この環状突部91が、ホルダー5の外周面のテーパ状部35と係合部39との間に押し付けられ、係合部39と係合して抜け止め状態となるように、筒状部85がホルダー5の小径部37に密着して密封的に嵌め付けられ、環状部89の外周側がホルダー5の軸方向一方側端面83と接触するように、ホルダー5に取り付けられている。環状部89のチューブ挿通孔87の軸方向一方側端部は、締付け部材11の筒状本体47の内径とほぼ同一のあるいは若干小さい内径を有して軸と平行に多少延びる導入内周面93として形成され、チューブ挿通孔87の軸方向中間部は、軸方向他方側に向かって径方向内側に延びる案内テーパ面95として形成されていて、チューブ挿通孔87の軸方向他方側は、締付け部材11の筒状本体47の内径よりも小径の内径を有して軸と平行に延びるシール内周面97として形成されている。
【0028】
図4及び図5はチューブ継手1にチューブを挿入して接続する過程を説明する図であり、図4はチューブ継手1にチューブを挿入した状態を示す断面図、図5は挿入したチューブを引き戻してチューブ継手1にチューブを接続した状態を示す断面図である。
【0029】
チューブ継手1に接続されるチューブ99は、ナイロン11、ナイロン12等の樹脂材料により形成されていて、このチューブ99をチューブ継手1に接続するには、チューブ99の軸方向他方側端部101をキャップ13のチューブ挿通孔87に挿通し、締付け部材11と筒状部材9との間に挿入する。チューブ99の軸方向他方側端部101は、チューブ挿通孔87の少なくとも案内テーパ面95及びシール内周面97を押し広げてキャップ13のチューブ挿通孔87を通過するが、キャップ13の環状部89の外周側がホルダー5の軸方向一方側端面83に当接して支持されるので、チューブ99の挿入作業をそれほど慎重に行わなくても、チューブ挿通孔87にめくれなどの無理な変形は生じない。
【0030】
締付け部材11の筒状本体47の内径はチューブ99の外径とほぼ同一に形成されているが、爪部67の先端内径はチューブ99の外径よりも小さく形成され、爪部67の先端はチューブ99の挿入路内に突出しているので、爪部67は挿入されたチューブ99の軸方向他方側端と接触する。したがって、締付け部材11は爪部67の接触によりチューブ99に押されて、又は引きずられて軸方向他方側に移動する。しかしながら、爪部67の軸方向他方側面79は緩やかなテーパ面に形成されているので、締付け部材11の頭部65が環状凹部45内を軸方向他方側に移動し、軸方向他方側端面75がOリング7に当接して締付け部材11の軸方向他方側への移動が阻止されると、軸方向他方側に押されて進行しているチューブ99の軸方向他方側端は、爪部67、したがって頭部65を径方向外方に押しやって変位させ、この爪部67、そしてOリング7を通過して、環状当接面29と当接するまで進行し、チューブ99の軸方向他方側端部101は環状の嵌込み部31内に嵌り込む。この状態では、爪部67はアーム部57の弾性復帰力によりチューブ99の外周面に弱く押し付けられている。締付け部材11のアーム部57の薄肉部59とホルダー5の案内内周面41との間には適当な隙間が形成されているので、頭部65の径方向外方への変位はスムーズに行われる。
【0031】
次に、チューブ99を軸方向一方側に多少引き戻す。爪部67はチューブ99の外周面に弱く接触している程度であるが、爪部67の軸方向他方側面81はほぼ径方向に又は径方向に接近して延びているので、爪部67がチューブ99の外周面に係合して、締付け部材11はチューブ99に引きずられ、チューブ99とともに確実に軸方向一方側に移動する。そして、締付け部材11の頭部65の当接面71がホルダー5の規制凹テーパ内周面43に当接すると、頭部65、したがって爪部67は規制凹テーパ内周面43に沿って求心方向に、あるいは軸方向一方側に向かい径方向内方に移動するので、爪部67はチューブ99の外周面に噛み込み、チューブ99が抜け止め状態でチューブ継手1に接続されることとなる。ここでは、アーム部57の隣接延部61の軸方向一方側端部が、案内内周面41とチューブ99の外周面と間に多少きつく嵌り込んでいる。その後、使用時において、チューブ継手1に空気圧が作用すると、チューブ99は軸方向一方側に大きな力で引っ張られ、チューブ99は軸方向一方側に変位するが、頭部65も規制凹テーパ内周面43に沿って径方向内方に移動し、爪部67がチューブ99に強く噛み込む。また、アーム部57の隣接延部61が案内内周面41とチューブ99の外周面と間に圧入され、くさび作用を行うので、チューブ99は一層強固に抜け止めされ、チューブ99が引き抜かれるといったことはない。
【0032】
アーム部57の隣接延部61の、案内内周面41とチューブ99外周面との間への圧入はまた、爪部67のみがチューブ99に強く押し付けられてチューブ99が食いちぎられるといったことを防止している。さらに、使用時にチューブ99に曲げ力が作用しても、隣接延部61が頭部65の根元に生じるこじりを抑制するので、爪部67全体でチューブ99を周方向に均一に止着でき、チューブ99が外れるのを効果的に防止できる。そして、自動車のエンジンルームの温度が変化してチューブ99が拡径したり元に戻ったりするチューブ99に作用する温度変化に対する劣化に対しても、常にチューブ99を周方向に均一に強固に止着することができ、効果的な抜け止めを長期にわたって期待できる。
【0033】
図6はチューブ継手1に接続したチューブ99を引き抜く場合を説明する図、図7はリリースツールを示す斜視図である。
【0034】
チューブ継手1に接続したチューブ99を引き抜くには、爪部67をチューブ99と非接触状態に、あるいはチューブ99に対して実質的な引き抜き阻止力を作用させない状態にする必要がある。したがって、まず、チューブ99を、軸方向他方側端部101の軸方向他方側端面が環状当接面29と当接するまでチューブ継手1内に押し込む。そうすると、爪部67のチューブ99への噛み込みは解除され、爪部67はアーム部57の弾性復帰力によりチューブ99の外周面に弱く押し付けられた状態となる。ここでは、頭部65の軸方向他方側端面75の径方向内端部がOリング7(押しつぶされているOリング7)の径方向中央部に当接する状態となっていて、頭部65の軸方向面73、あるいは軸方向他方側端面75の径方向外端は、第2の穴19の内周面と、極めて僅かな隙間が形成されるように位置している。したがって、締付け部材11をさらに軸方向他方側に押圧し、頭部65の軸方向他方側端面75をOリング7に強く押し付ければ、Oリング7の径方向外側部分は、締付け部材11の軸方向他方側端面75に遮られて軸方向一方側に大きく膨らむように変形できないので、Oリング7は頭部65の押し広げ内面77の内側にもぐりこむように変形する。締付け部材11の頭部65は押し広げ内面77の内側にもぐりこんだOリング7部分によって押されることもあり、径方向外方にスムーズに移動して変移し、その結果、爪部65はチューブ99から離れた状態となる。
【0035】
ここで、締付け部材11をOリング7に押し付けた状態を維持してチューブ99を軸方向一方側に引っ張れば、チューブ継手1からチューブ99をスムーズに引き抜くことができる。締付け部材11のOリング7への押し付けには、リリースツール103を使用する。図7に示されたリリースツール103は断面ほぼ半円形のほぼ半円筒体に形成され、断面180度を越える円弧状の外周面又は外面105と、断面半円状の内周面又は内面107とを有していて、内面107の径はチューブ99の外径よりも若干大きく形成されている。リリースツール103の軸方向他方側端部には、外面105と内面107との間にほぼ半円状の溝109が設けられていて、径方向外側で軸方向他方側に突出する、断面180度を越えた円弧状の外壁部111が形成され、径方向内側で軸方向他方側に突出する、断面半円状の内壁部113が形成されている。溝109の外壁面又は外壁部111の内面(内周面)の径はホルダー5の係合部39の径又は外径よりも若干大きく形成され、溝109の内壁面又は内壁部113の外面(外周面)の径はホルダー5の軸方向一方側端部の内径よりも若干小さく形成されているので、溝109の幅はホルダー5の軸方向一方側端部の厚さよりも若干大きく形成されている。また、内壁部113の厚さはチューブ99の外周面とホルダー5の軸方向一方側端部の案内内周面41との隙間よりも若干小さく形成されている。外壁部111は内壁部113よりも長く軸方向他方側に突出し、また、リリースツール103の開口部115はチューブ99の外径よりも広く構成されている。
【0036】
リリースツール103を用いるには、まず、キャップ13をホルダー5から取り外し、チューブ99の軸方向他方側に移動させる。次ぎに、リリースツール103を開口部115からチューブ99の外周面に嵌め付け、チューブ99の外周面上をスライドさせてホルダー5側に移動させる。そして、外壁部111がホルダー5の係合部39に嵌り、内壁部113がホルダー5の軸方向一方側端部の案内内周面41とチューブ99との間に入り込んで、この内壁部113の軸方向他方側端が締付け部材11の軸方向一方側端を押圧し、締付け部材11がOリング7に押し付けられるように、リリースツール103をホルダー5側に押し付ける。リリースツール103の外壁部111は断面180度を越える円弧状に形成されているので、外壁部111がホルダー5から径方向に外れるといったことはなく、チューブ引き抜き作業中にリリースツール103が簡単に外れてしまうといったことが防止される。内壁部113の突出長さは、溝109の底面117がホルダー5の軸方向一方側端面83に当接するまでリリースツール103をホルダー5側に押し付けたときに、締付け部材11を押し込みすぎてOリング7を傷付けてしまうといったことがないように設定される。
【0037】
図8は別の構成のキャップを用いたチューブ継手の断面図である。
【0038】
チューブ継手119は、チューブ継手1のキャップの構成を変更したものであるので、チューブ継手1と同一の構成部分は説明を省略する。キャップ121は、筒状部123と、中央部にチューブ挿通孔125が形成され、筒状部123の軸方向一方側端部に一体的に設けられた環状部127とから構成されている。筒状部123は、硬質のプラスチック製本体基部129と、この本体基部129の軸方向他方側端面の内周に形成された環状の凹部131内に径方向外周側が一体的に固定され、径方向内周側が本体基部129の内周面133よりも径方向内側に突出したゴム製の弾性取付部135と、から構成され、環状部127は、本体基部129の軸方向一方側端部に、この本体基部129と同一の硬質プラスチック材料で一体的に形成された環状基部137と、この環状基部137の内周面139に外周面が固定されたゴム製の弾性シール部141とから構成されている。弾性シール部141の内周面はチューブ挿通孔125を構成する。環状基部137の内周面139は、軸方向一方側に面する環状段差面143が形成されるように、軸方向一方側の大径部と軸方向他方側の小径部とから構成されているので、この内周面139に固定された弾性シール部141は、軸方向他方側への押圧に対して大きな取付け強度を有している。本体基部129及び環状基部137はPP又はPEで形成することができ、弾性取付部135及び弾性シール部141は、本体基部129及び環状基部137と2色一体成形するので、PP又はPEとの接着性に優れた熱可塑性ゴムを用いることが好ましい。
【0039】
キャップ121は、弾性取付部135が、ホルダー5の外周面のテーパ状部35と係合部39との間に押し付けられ、係合部39と係合して抜け止め状態となるように、筒状部123がホルダー5の小径部37に嵌め付けられ、環状基部137がホルダー5の軸方向一方側端面83と接触するように、ホルダー5に取り付けられている。弾性シール部141のチューブ挿通孔125の軸方向一方側端部は、締付け部材11の筒状本体47の内径とほぼ同一のあるいは筒状本体47の内径より若干小径の内径を有して軸と平行に延びる導入内周面145として形成され、チューブ挿通孔125の軸方向中間部は、軸方向他方側に向かって径方向内側に延びる案内テーパ面147として形成されていて、チューブ挿通孔125の軸方向他方側端部は、締付け部材11の筒状本体47の内径よりも小径の内径を有して軸と平行に延びるシール内周面149として形成されている。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のチューブ継手では、チューブの挿入性を損なうことなく継手内部への水分の浸入を効果的に防止でき、かつ、不注意等により継手機能が簡単に損傷してしまうといったこともない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るチューブ継手の断面図である。
【図2】本発明に係るチューブ継手に用いる締付け部材の半断面図である。
【図3】本発明に係るチューブ継手のキャップ部分の詳細を示す断面図である。
【図4】チューブ継手にチューブを挿入して接続する過程を説明する図であり、チューブ継手にチューブを挿入した状態を示す断面図である。
【図5】チューブ継手にチューブを挿入して接続する過程を説明する図であり、挿入したチューブを引き戻してチューブ継手にチューブを接続した状態を示す断面図である。
【図6】チューブ継手に接続したチューブを引き抜く場合を説明する図である。
【図7】リリースツールを示す斜視図である。
【図8】別の構成のキャップを用いたチューブ継手の断面図である
【図9】従来のチューブ継手の構成を示す断面図である。
【図10】従来のチューブ継手にチューブを接続した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
1、119 チューブ継手
3 本体部
5 ホルダー
7 Oリング(弾性シール部材)
11 締付け部材
13、121 キャップ
17 第1の穴
19 第2の穴
21 第3の穴
41 案内内周面
43 規制凹テーパ内周面
45 環状凹部
49 基部の外周面
51 基部
53 切欠き
57 アーム部
63 締付け部
65 頭部
67 爪部
83 ホルダーの軸方向一方側端面
99 チューブ
101 チューブの軸方向他方側端部
Claims (4)
- 挿入された樹脂製のチューブの引き戻し操作によって前記チューブを接続することができる事前組立式のチューブ継手であって、
軸方向一方側端から軸方向他方側に向かって順次段階的に小径になる内径を持つ、軸方向に延びる第1の穴、第2の穴及び第3の穴を備えた軸穴を有し、前記第3の穴が前記チューブの軸方向他方側端部を密着状態で押嵌可能であるように形成された筒状の本体部と;
この本体部の前記第2の穴内に押嵌された環状の弾性シール部材と;
内周面と外周面とを有し、前記内周面は、軸方向一方側に軸と平行にストレートに延びる案内内周面を備え、前記案内内周面より軸方向他方側にこの案内内周面と隣接して軸方向他方側に向かうにつれて漸次大径となる規制凹テーパ内周面を備えていて、前記規制凹テーパ内周面の軸方向他方側に環状凹部が形成されるように、少なくとも前記外周面の軸方向他方側端部を前記本体部の前記第1の穴内に固着させた筒状のホルダーと;
前記ホルダーの前記案内内周面と摺動可能になした外周面をもつ、前記案内内周面の内径よりやや小さい外径を有する軸方向一方側の筒状の基部と、この基部から軸方向他方側に向かって延びる、周方向に間隔を隔てた切欠きを設けることにより形成された複数の弾性変形可能なアーム部と、それぞれの前記アーム部の自由端に一体に設けられて環状に配置された、径方向外方に突出して前記ホルダーの前記規制凹テーパ内周面に当接する頭部、及びこの頭部から求心方向内方に突出した、挿入される前記チューブの外径より小径の先端内径を有する爪部を備えた締付け部と、を設けてなり、前記締付け部が前記環状凹部内に軸方向に移動可能に収容される筒状の締付け部材と;を備え、
前記チューブの軸方向他方側端部を、前記締付け部材及び前記弾性シール部材よりも軸方向他方側へ挿通させて前記本体部の前記第3の穴内に挿嵌したときに、前記チューブの軸方向他方側の外周面と前記第2の穴の内周面間が前記弾性シール部材でシールされ;
前記チューブが軸方向一方側に少し引き戻されたときに、前記締付け部材が前記チューブと一緒に軸方向一方側に移動させられ、前記締付け部材の前記頭部が前記ホルダーの前記規制凹テーパ内周面に当接するとともに前記頭部が前記規制凹テーパ内周面に沿って求心方向に移動し、前記爪部が前記チューブの軸方向他方側の外周面に噛み込んで前記チューブを接続し;
かつ、前記基部の軸方向一方側端部が軸方向他方側に押されると、前記頭部が、前記締付け部の軸方向他方側に配置されているリリース部に押し付けられて径方向外方に案内され、前記爪部が前記チューブの外周面と非接触状態となって前記チューブの引き抜きが可能となる;ように構成され、
前記締付け部材の前記基部は、軸方向一方側端が、前記ホルダーの軸方向一方側端から軸方向他方側に位置するように形成され、
前記ホルダーには、前記ホルダーと前記チューブとの間を覆うキャップが取り外し可能に取り付けられ、前記キャップは、前記ホルダーの軸方向一方側の外周面に密封的に嵌め付けられた筒状部と、前記ホルダーの軸方向一方側端面と接触して径方向内方に延び、中央部にチューブ挿通孔が形成された、前記筒状部の軸方向一方側端部に一体的に設けられている環状部と、を備えていて、
前記チューブの前記軸方向他方側端部を前記キャップの前記チューブ挿通孔から通過させて前記本体部の前記第3の穴内に挿嵌したときに、前記チューブの外周面に前記チューブ挿通孔が密封的に押し付けられて接触しているように構成されている、ことを特徴とするチューブ継手。 - 前記筒状部及び前記環状部が弾性材料で形成されている、ことを特徴とする請求項1記載のチューブ継手。
- 前記筒状部は、硬質の本体基部と、この本体基部に設けられ、前記ホルダーの軸方向他方側の外周面に密封的に押し付けられて接触している軟質の弾性取付部と、を備え、前記環状部は、前記本体基部の軸方向一方側端部に一体的に設けられた硬質の本体環状部と、この本体環状部の内周部に設けられ、前記チューブ挿通孔を構成する軟質の弾性シール部と、を備えている、ことを特徴とする請求項1記載のチューブ継手。
- 前記締付け部材の前記頭部は、径方向に又はほぼ径方向に延びる軸方向他方側端面と、この軸方向他方側端面の径方向内端から軸方向一方側に向かって径方向内方に延びる押し広げ内面と、を有し、前記リリース部は前記第2の穴内に押嵌された前記弾性シール部材によって構成されていて、前記締付け部材の前記基部の軸方向一方側端部が軸方向他方側に押されると、前記頭部の前記軸方向他方側端面の径方向外端が前記第2の穴の内周面に接近した状態で、前記軸方向他方側端面の径方向内端部が前記弾性シール部材の径方向中央部に当接し、前記軸方向他方側端面の前記弾性シール部材への当接により、前記弾性シール部材が前記押し広げ内面の径方向内方に入り込むように変形して前記頭部は径方向外方に案内され、前記爪部が前記チューブの外周面と非接触状態となるように構成されている、ことを特徴とする請求項1、2又は3記載のチューブ継手。
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