CN102016364A - 流体接头以及流体接头用保持器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种流体接头以及流体接头用保持器，即使对于大口径的流体接头，基于保持器所进行的接头部件的保持以及相对于接头部件的装拆也容易。保持器(5)包括：保持密封垫(4)的圆环状的密封垫保持部(21)；具有比密封垫保持部(21)的内径大直径的内径且对任一方的接头部件(2)进行保持的圆环状的接头部件保持部(22)。在密封垫保持部(21)的内周上以及接头部件保持部(22)的内周上分别形成有环状槽(23、24)，在该槽(23、24)内保持有弹性环(25、26)。

Description

流体接头以及流体接头用保持器
技术领域
本发明涉及通过金属制密封垫发生塑性变形而得到密封性的流体接头、以及在这样的流体接头中保持密封垫的流体接头用保持器(retainer)。
背景技术
公知一种流体接头，具备具有相互连通的流体通路的第一以及第二接头部件、和夹装在两接头部件的对接端面间的圆环状密封垫，通过密封垫发生塑性变形而得到密封性，通常，在这样的流体接头中，使用使密封垫保持在接头部件上的保持器。
在专利文献1中公开了一种这样的流体接头用保持器，具有对圆环状密封垫的外周面进行保持的密封垫保持部、和对接头部件的端部进行保持的接头部件保持部，接头部件保持部由以在轴向上突出的方式设置的能够弹性变形的多个接头部件保持用爪构成，设有多个把手用爪，通过使该把手用爪向径向内侧弹性变形来使各接头部件保持用爪向径向外侧弹性变形。
专利文献1：日本特开平10-122452号公报
在上述以往的流体接头用保持器中，虽然具有能够充分保持接头部件、且向接头部件的装拆容易的优点，但是，若保持器的直径变大，则难以使接头部件保持用爪向径向外侧弹性变形，存在难以适用于大口径的接头部件的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种流体接头以及流体接头用保持器，即使是大口径的流体接头，保持器所进行的接头部件的保持以及相对于接头部件的装拆也容易。
本发明的流体接头，具备：具有相互连通的流体通路的第一以及第二接头部件；夹装在两接头部件的对接端面间的圆环状密封垫；保持密封垫的保持器；将接头部件彼此结合的螺纹机构，其特征在于：保持器具有对密封垫进行保持的圆环状的密封垫保持部、和对任一方的接头部件进行保持的圆环状的接头部件保持部，保持器的密封垫保持部和密封垫经由环结合，并且，保持器的接头部件保持部和接头部件经由弹性环结合。
本发明的流体接头用保持器，对夹装于具有相互连通的流体通路的第一接头部件和第二接头部件的对接端面间的圆环状密封垫进行保持，其特征在于：具有保持密封垫的圆环状的密封垫保持部、和具有比密封垫保持部的内径大直径的内径且保持任一方的接头部件的圆环状的接头部件保持部，在接头部件保持部的内周上形成有环状槽，在该槽内保持弹性环，经由环将密封垫保持在密封垫保持部上。
保持器是例如由小直径部以及内径比其大的大直径部构成的剖面倒L字状的一体品，小直径部作为密封垫保持部，大直径部作为接头部件保持部。
上文中，“弹性环”表示能够在径向上弹性变形的环，“环”表示不限于在径向上能够弹性变形的环，包括“弹性环”以及“刚性环”等。
作为弹性环，能够使用圆形环的一部分被切除的呈C状且截面为圆形的开口环，但不限于此，能够使用O型环等具有弹性的各种环状部件。
作为刚性环，例示了金属制的环，例如垫圈，但不限于此。此外，刚性环的“刚性”意味着，相对于能够用手容易地使弹性环的直径变化的情况，虽然并不是完全不具有弹性，但不能用手使其直径发生变化。
用于保持弹性环的环状槽能够设在接头部件以及密封垫上，但优选形成在保持器的密封垫保持部的内周上以及接头部件保持部的内周上。该情况下，为了使保持器和密封垫的结合更牢固，还可以在密封垫外周上设置例如V字状的浅的环状槽。
在本发明的流体接头以及流体接头用保持器中，保持器的接头部件保持部和接头部件经由弹性环结合，而保持器的密封垫保持部和密封垫，包括经由弹性环结合的情况(第一方式)，还包括经由刚性环结合的情况(第二方式)。
在保持器的密封垫保持部和密封垫经由弹性环结合的第一方式中，各弹性环是截面圆形的金属制线材形成为C状的开口环，在密封垫保持部的内周上以及接头部件保持部的内周上分别形成有环状槽，在该槽内保持各弹性环。
优选地，嵌入到密封垫保持部的环状槽中的第一弹性环，在自由状态下，其内径比密封垫的外径小，环状槽的底面的直径比第一弹性环的自由状态的外径大，通过该第一弹性环的欲在径向上收缩的弹性力，将弹性环固定在密封垫外周上，弹性环不会从环状槽脱落，由此，将密封垫保持在密封垫保持部上。另外，优选地，嵌入到接头部件保持部的环状槽中的第二弹性环，在自由状态下，其内径比接头部件的外径小，环状槽的底面的直径比第二弹性环的自由状态的外径大，通过该第二弹性环的欲在径向上收缩的弹性力，将弹性环固定在接头部件外周上，弹性环不会从环状槽脱落，由此将接头部件保持部保持在接头部件上。
在第一方式中，适当地调整第一弹性环以及第二弹性环的弹性力，优选地，将保持器的密封垫保持部和密封垫结合的第一弹性环的弹性力(结合力)比将保持器的接头部件保持部和接头部件结合的第二弹性环的弹性力(结合力)大。这样，密封垫不易从保持器的密封垫保持部上脱落，保持有密封垫的保持器的使用变得容易。
在保持器的密封垫保持部和密封垫经由刚性环结合的第二方式中，优选地，密封垫包括设有向径向外侧突出的定位部的大直径部、和内径与大直径部相同且外径小的小直径部，密封垫保持部具有嵌合在密封垫的定位部上的嵌合部、和从轴向外侧抵接在密封垫的定位部上的定位部。这样，通过定位部彼此的卡合，能够可靠地防止使保持器保持在接头部件上时的密封垫相对于保持器在轴向的移动。
在第二方式中，优选地，将保持器的接头部件保持部和接头部件结合的弹性环，是截面圆形的金属制线材形成为C状的开口环。弹性环，在自由状态下，其内径比接头部件的外径小，环状槽的底面的直径比弹性环的自由状态的外径大，通过该弹性环的欲在径向上收缩的弹性力，将弹性环固定在接头部件外周上，弹性环不会从环状槽脱落，由此，将接头部件保持部保持在接头部件上。
另外，在第二方式中，优选地，将保持器的密封垫保持部和密封垫结合的刚性环是金属制成的，具有与密封垫的大直径部的外径相等的内径和与保持器的接头部件保持部的内径相等的外径，该刚性环被压入到密封垫的大直径部以及保持器的接头部件保持部之间，使其与密封垫的定位部以及保持器的嵌合部抵接。
刚性环分别被压入保持器的密封垫保持部以及密封垫之间，由此，保持器的密封垫保持部和密封垫经由刚性环结合。嵌合的程度可以为过盈配合，也可以为过渡配合。另外，还可以使两者的嵌合为间隙配合，并在保持器的密封垫保持部上设置防松用的小层差部(突起部)。该情况下，优选在密封垫上设置用于对嵌入的刚性环进行定位的定位部。
在进行接头组装时，密封垫被预先保持在保持器上，通过使密封垫保持部保持在任一侧的接头部件上，能够进行密封垫的安装以及定位。
通常，在接头部件上形成有例如截面圆弧状的密封垫推压环状突起，在紧固螺纹机构时，该密封垫推压环状突起最先与密封垫抵接并使其变形。与其相对应，密封垫是例如在圆板(密封垫的两面相对于轴向直角的平坦面)的中央设有圆形的通路的部件，但不限于此。例如，还可以在密封垫上形成与接头部件的环状突起相对应的环状凹部，另外，还可以在密封垫上设置环状突起，并使接头部件的对接端面为平坦面。
螺纹机构可以是各种结构，例如，既可以是在第一以及第二接头部件的任一方上形成有外螺纹部，通过螺合在接头部件的外螺纹部上的盖形螺母将两接头部件结合，也可以是第一以及第二接头部件都是没有形成有外螺纹部的套管，并通过其他部件的外螺纹部件和盖形螺母将两接头部件结合。另外，还可以是接头部件彼此，在其中一个上形成螺栓插通孔，在另一个上形成内螺纹部，通过螺栓将两接头部件结合。
发明的效果
根据本发明的流体接头以及流体接头用保持器，经由保持在保持器的接头部件保持部上的弹性环来保持接头部件，而且，经由环将密封垫保持在保持器的密封垫保持部上，所以，能够可靠地将密封垫保持在保持器上，并且，由带密封垫的保持器进行的接头部件的保持以及带密封垫的保持器相对于接头部件的装拆容易。
附图说明
图1是表示本发明的流体接头的第一实施方式的纵剖视图。
图2是表示本发明的流体接头用保持器的第一实施方式的分解立体图。
图3是表示本发明的流体接头以及流体接头用保持器的第二实施方式的放大纵剖视图。
附图标记的说明
1  流体接头
2  第一接头部件
3  第二接头部件
2a、3a  流体通路
4  密封垫
5  保持器
6  螺纹机构
21  密封垫保持部
22  接头部件保持部
23、24  环状槽
25  第一弹性环
26  第二弹性环
34  密封垫
35  保持器
51  密封垫保持部
52  接头部件保持部
55  环状槽
56  弹性环
57  金属制垫圈(刚性环)
具体实施方式
下面参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的说明中，“左右”指的是图1的左右。
如图1所示，本发明的流体接头1具备：具有相互连通的流体通路2a、3a的第一以及第二接头部件2、3；夹装在两接头部件2、3的对接端面间的圆环状密封垫4；保持密封垫4且本身被保持在第一接头部件2上的保持器5；将接头部件2、3彼此结合的螺纹机构6。
配置在左侧的第一接头部件2以及配置在右侧的第二接头部件3形成为相同形状的套管，在其对接端部外周上分别设有凸缘部11、12。
密封垫4是镍合金等的金属制成的，该密封垫4在两接头部件2、3的对接端面间发生塑性变形，由此得到密封性。在各接头部件2、3的对接端面上设有环状的密封垫推压突起13、14。图1示出了适当紧固的状态，密封垫推压突起13、14咬入到密封垫4的两面上，由此能够确保高度的密封性，并且，各接头部件2、3的没有设置密封垫推压突起13、14的部分全面紧贴在密封垫4的两面上，能够进一步提高密封性。
密封垫4通过保持器5保持，该保持器5被保持在第一接头部件2上由此实现定位。密封垫4的内径形成为与各接头部件2、3的内径相等。
各接头部件2、3的凸缘部11、12的外径形成得比密封垫4的外径大，在凸缘部11、12的对接面上，设有与保持器5隔开微小的间隙而相对的、朝向轴向内方的突出部11a、12a，另外，在凸缘部11、12的轴向内侧端部上，设有外径与保持器5的外径大致相等的向径向外侧的突出部11b、12b。
螺纹机构6包括：外螺纹部件7，其嵌合在第一接头部件2上且从左侧与第一接头部件2的凸缘部11的左面对接；盖形螺母8，其嵌合在第二接头部件3上且从右侧螺合在外螺纹部件7上，该盖形螺母8的顶壁从右侧对接在第二接头部件3的凸缘部12的右面上。
如图1以及图2所示，保持器5由保持密封垫4的环状的密封垫保持部21和保持第一接头部件2的接头部件保持部22构成。
密封垫保持部21的内径形成为与密封垫4的外径大致相等，接头部件保持部22的内径形成为与第一接头部件2的凸缘部11的右端部外径大致相等。
在密封垫保持部21的内周以及接头部件保持部22的内周上，分别形成有环状槽23、24，在该槽23、24内保持有第一以及第二弹性环25、26。第一以及第二弹性环25、26是由截面圆形的金属制线材形成为C状的所谓开口环，具有径向的弹性。
嵌入到密封垫保持部21的环状槽23中的第一弹性环25，在自由状态下，其内径比密封垫4的外径小，通过该第一弹性环25的欲在径向上收缩的弹性力，将密封垫4保持在密封垫保持部21上。环状槽23的底面的直径比第一弹性环25的自由状态的外径大，第一弹性环25向径向外侧的移动不会受到抑制。因此，密封垫4和保持器5，在从外部施加有力的情况下，被保持为一体化的状态，能够仅通过抵抗伴随第一弹性环25的弹性力的摩擦力(结合力)使密封垫4相对于保持器5在轴向上移动，来容易地进行密封垫4相对于保持器5的装拆。
嵌入到接头部件保持部22的环状槽24中的第二弹性环25，在自由状态下，其内径比第一接头部件2的凸缘部11的外径小，通过该第二弹性环25的欲在径向上收缩的弹性力，将接头部件保持部22保持在第一接头部件2的凸缘部11上。环状槽24的底面的直径比第二弹性环25的自由状态的外径大，第二弹性环25向径向外侧的移动不会受到抑制。因此，能够仅通过抵抗伴随第二弹性环25的弹性力的摩擦力(结合力)使保持器5相对于第一接头部件2在轴向上移动，来容易地进行保持器5相对于第一接头部件2的装拆，进行接头组装时，将保持密封垫4的保持器5安装在第一接头部件2上后，能够不用担心保持密封垫4的保持器5的脱落地进行其后的作业(使第二接头部件3与密封垫4对接，然后将外螺纹部件7和盖形螺母8螺合)。
在进行接头组装时，以预先保持在保持器5上的状态准备密封垫4，通过使保持器5保持在第一接头部件2上，能够适当地进行密封垫4的安装以及定位。在进行接头分解时，当将保持器5从第一接头部件2上拆下，密封垫4以保持在保持器5上的状态被拆下，在需要更换的情况下，将旧密封垫4从保持器5上拆下，更换成新密封垫。
上文中，适当地调整第一弹性环25以及第二弹性环26的弹性力，以便保持器5和密封垫4经由第一弹性环25装拆容易地结合、保持器5和接头部件2经由第二弹性环26装拆容易地结合，但优选第一弹性环25的弹性力(结合力)比第二弹性环26的弹性力(结合力)大。由此，通过第一弹性环25而结合的密封垫4不易从保持器5上脱落，对密封垫4进行保持的保持器5的处理变得容易。
为了防止密封垫4从保持器5上脱落，可以将第一弹性环25置换成金属制成的刚性环。在图3中示出这一实施方式。在该第二实施方式中，第一以及第二接头部件2、3和螺纹机构6与第一实施方式的结构相同，密封垫34以及保持器35的形状与第一实施方式不同。以下，对与第一实施方式相同的结构标注相同的附图标记，并省略其说明，仅就密封垫34以及保持器35进行说明。
密封垫34包括：大直径部41，该大直径部41上设有向径向外侧突出的定位部42；小直径部43，该小直径部43内径与大直径部41相同而外径小。定位部42设在与小直径部43的边界部分上。
保持器35由保持密封垫34的环状的密封垫保持部51和保持第一接头部件2的接头部件保持部52构成。
密封垫保持部51具有：嵌合部53，其内径与密封垫34的定位部42的外径大致相等且嵌合在该定位部42上；定位部54，其从嵌合部53的右端部向径向内方突出且从右方(轴向外侧)抵接在密封垫34的定位部42上。
接头部件保持部52的内径与第一接头部件2的凸缘部11的右端部外径大致相等，在接头部件保持部52的内周上形成有环状槽55。在环状槽55内保持有弹性环56。弹性环56是由截面圆形的金属制线材形成为C状的所谓开口环，具有径向的弹性。
保持器35和密封垫34，通过作为刚性环的金属制垫圈57结合。即，垫圈57是截面为方形的金属制环，具有与密封垫34的大直径部41的外径相同的内径和与保持器35的接头部件保持部52的内径相同的外径，垫圈57被压入密封垫34的大直径部41以及保持器35的接头部件保持部52之间，并抵接在密封垫34的定位部42的左面以及保持器35的嵌合部53的左面上。
嵌入到接头部件保持部52的环状槽55中的弹性环56，在自由状态下，其内径比第一接头部件2的凸缘部11的外径小，通过该弹性环56的欲在径向上收缩的弹性力，将接头部件保持部52保持在第一接头部件2的凸缘部11上。环状槽55的底面的直径比弹性环56的自由状态的外径大，弹性环56向径向外侧的移动不会受到抑制。因此，能够仅通过抵抗伴随弹性环56的弹性力的摩擦力(结合力)使保持器35相对于第一接头部件2在轴向上移动，来容易地进行保持器35相对于第一接头部件2的装拆，进行接头组装时，将保持有密封垫34的保持器35安装在第一接头部件2上后，能够不用担心保持有密封垫34的保持器35的脱落地进行其后的作业(使第二接头部件3与密封垫34对接，然后将外螺纹部件7和盖形螺母8螺合)。
在本实施方式中，由于保持器35和密封垫34通过作为刚性环的金属制垫圈57而结合，所以，两者一旦结合后不仅存在摩擦力还存在嵌合力，因此，即使是在操作中作用有欲使二者分解的方向的力的情况下，也能够可靠地防止密封垫4从保持器5上脱落。
在进行接头组装时，以预先保持在保持器35上的状态准备密封垫34，通过使保持器35保持在第一接头部件2上，能够适当地进行密封垫34的安装以及定位。在进行接头分解时，当将保持器35从第一接头部件2上拆下，密封垫34以保持在保持器35上的状态被拆下，在需要更换的情况下，将旧密封垫34从保持器35上拆下，更换成新密封垫。
工业实用性
根据本发明，在通过金属制密封垫发生塑性变形而得到密封性的流体接头中，由于能够消除增大保持器的直径时的问题，因此，大口径的流体接头的性能提高，能够使其使用范围扩大。

Claims (20)

1.一种流体接头，具备：具有相互连通的流体通路的第一以及第二接头部件；夹装在两接头部件的对接端面间的圆环状密封垫；保持密封垫的保持器；将接头部件彼此结合的螺纹机构，其特征在于：保持器具有对密封垫进行保持的圆环状的密封垫保持部、和对任一方的接头部件进行保持的圆环状的接头部件保持部，保持器的密封垫保持部和密封垫经由环结合，并且，保持器的接头部件保持部和接头部件经由弹性环结合。
2.如权利要求1所述的流体接头，其特征在于：保持器的密封垫保持部和密封垫经由弹性环结合。
3.如权利要求1所述的流体接头，其特征在于：将保持器的接头部件保持部和接头部件结合的弹性环，是截面圆形的金属制线材形成为C状的开口环，在接头部件保持部的内周上形成有环状槽，在该槽内保持弹性环。
4.如权利要求2所述的流体接头，其特征在于：将保持器的密封垫保持部和密封垫结合的弹性环，是截面圆形的金属制线材形成为C状的开口环，在密封垫保持部的内周上形成有环状槽，在该槽内保持弹性环。
5.如权利要求3所述的流体接头，其特征在于：嵌入到接头部件保持部的环状槽中的弹性环，在自由状态下，其内径比接头部件的外径小，环状槽的底面的直径比弹性环的自由状态的外径大，通过该弹性环的欲在径向上收缩的弹性力，将弹性环固定在接头部件外周上，弹性环不会从环状槽脱落，由此，将接头部件保持部保持在接头部件上。
6.如权利要求4所述的流体接头，其特征在于：嵌入到密封垫保持部的环状槽中的弹性环，在自由状态下，其内径比密封垫的外径小，环状槽的底面的直径比弹性环的自由状态的外径大，通过该弹性环的欲在径向上收缩的弹性力，将弹性环固定在密封垫外周上，弹性环不会从环状槽脱落，由此，将密封垫保持在密封垫保持部上。
7.如权利要求6所述的流体接头，其特征在于：嵌入到密封垫保持部的环状槽中的弹性环的弹性力比嵌入到接头部件保持部的环状槽中的弹性环的弹性力大。
8.如权利要求1所述的流体接头，其特征在于：保持器的密封垫保持部和密封垫经由刚性环结合。
9.如权利要求8所述的流体接头，其特征在于：密封垫包括设有向径向外侧突出的定位部的大直径部、和内径与大直径部相同且外径小的小直径部，密封垫保持部具有嵌合在密封垫的定位部上的嵌合部、和从轴向外侧抵接在密封垫的定位部上的定位部。
10.如权利要求9所述的流体接头，其特征在于：刚性环是金属制成的，具有与密封垫的大直径部的外径相等的内径、和与保持器的接头部件保持部的内径相等的外径，该刚性环被压入到密封垫的大直径部以及保持器的接头部件保持部之间，与密封垫的定位部以及保持器的嵌合部抵接。
11.一种流体接头用保持器，对夹装于具有相互连通的流体通路的第一接头部件和第二接头部件的对接端面间的圆环状密封垫进行保持，其特征在于：具有保持密封垫的圆环状的密封垫保持部、和具有比密封垫保持部的内径大直径的内径且保持任一方的接头部件的圆环状的接头部件保持部，在接头部件保持部的内周上形成有环状槽，在该槽内保持弹性环，经由环将密封垫保持在密封垫保持部上。
12.如权利要求11所述的流体接头用保持器，其特征在于：密封垫保持部和密封垫经由弹性环结合。
13.如权利要求11所述的流体接头用保持器，其特征在于：将保持器的接头部件保持部和接头部件结合的弹性环，是截面圆形的金属制线材形成为C状的开口环。
14.如权利要求12所述的流体接头用保持器，其特征在于：将保持器的密封垫保持部和密封垫结合的弹性环，是截面圆形的金属制线材形成为C状的开口环，在密封垫保持部的内周上形成有环状槽，在该槽内保持弹性环。
15.如权利要求13所述的流体接头用保持器，其特征在于：被嵌入到接头部件保持部的环状槽中的弹性环，在自由状态下，其内径比接头部件的外径小，环状槽的底面的直径比弹性环的自由状态的外径大，通过该弹性环的欲在径向上收缩的弹性力，将弹性环固定在接头部件外周上，弹性环不会从环状槽脱落，由此将接头部件保持部保持在接头部件上。
16.如权利要求14所述的流体接头用保持器，其特征在于：嵌入到密封垫保持部的环状槽中的弹性环，在自由状态下，其内径比密封垫的外径小，环状槽的底面的直径比弹性环的自由状态的外径大，通过该弹性环的欲在径向上收缩的弹性力，将弹性环固定在密封垫外周上，弹性环不会从环状槽脱落，由此将密封垫保持在密封垫保持部上。
17.如权利要求16所述的流体接头用保持器，其特征在于：嵌入到密封垫保持部的环状槽中的弹性环的弹性力，比嵌入到接头部件保持部的环状槽中的弹性环的弹性力大。
18.如权利要求11所述的流体接头用保持器，其特征在于：密封垫保持部和密封垫经由刚性环结合。
19.如权利要求18所述的流体接头用保持器，其特征在于：密封垫包括设有向径向外侧突出的定位部的大直径部、和内径与大直径部相同且外径小的小直径部，密封垫保持部具有嵌合在密封垫的定位部上的嵌合部、和从轴向外侧抵接在密封垫的定位部上的定位部。
20.如权利要求19所述的流体接头用保持器，其特征在于：刚性环是金属制成的，具有与接头部件保持部的内径相等的外径和与密封垫的大直径部的外径相等的内径，该刚性环被压入到接头部件保持部以及密封垫的大直径部之间，使其与嵌合部以及密封垫的定位部抵接。
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