DE112015004966T5

DE112015004966T5 - Verbindungsmechanismus zwischen einem ventil und einem anschlussstück in einer luftleitung

Info

Publication number: DE112015004966T5
Application number: DE112015004966.5T
Authority: DE
Inventors: Yasuaki Taniguchi
Original assignee: Nitta Corp
Current assignee: Nitta Corp
Priority date: 2014-10-31
Filing date: 2015-09-14
Publication date: 2017-07-20
Also published as: US20170248262A1; WO2016067773A1; JP2016089883A; KR20170072863A; CN107076342A

Abstract

Bereitgestellt ist ein Verbindungsmechanismus zum Verbinden einer Leitung durch ein Anschlussstück 1 mit einem Gehäuse 2 eines Ventils. Zumindest eines von dem Gehäuse 2 des Ventils und dem Anschlussstück 1 ist aus Harz hergestellt. Das Gehäuse 2 des Ventils weist ein Verbindungsloch 22 zum Einführen und Verbinden des Anschlussstückes 1 und Pin-Einführlöcher 25 auf, welche von einer äußeren Fläche des Gehäuses 2 in einer Richtung orthogonal zu einer axialen Richtung des Verbindungsloches 22 gebohrt sind und das Verbindungsloch 22 durchdringen. Eine ringförmige Nut 3 ist entlang einer Umfangsrichtung einer äußeren peripheren Fläche des Anschlussstückes 1 geformt. In einem Einführen-Zustand des Anschlussstückes 1 in das Gehäuse 2 ist der Pin 5 von den Pin-Einführlöchern 25 an der äußeren Fläche des Gehäuses 2 aus eingeführt. Der Pin 5 tritt durch die ringförmige Nut 3, die an dem Anschlussstück 1 angeordnet ist, und kommt in Eingriff mit dem Anschlussstück 1.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbindungsmechanismus zwischen einem Ventil und einem Anschlussstück in einer Luftleitung, zum Beispiel einer Luftbremsleitung für ein Fahrzeug, wie zum Beispiel einen Lastkraftwagen.
HINTERGRUND
Allgemein verwendet ein großer Lastkraftwagen Luft, um eine Bremse und Ausrüstungsteile zu steuern und anzutreiben. Demensprechend werden eine Anzahl von Luftventilen, Luftbehältern und Luftaktuatoren verwendet. Üblicherweise ist bei einem Anschlussstück, das eine Leitung mit einem Ventil verbindet, ein konisches Schraubenanschlussstück an dem Ventil befestigt. Unter Berücksichtigung von Festigkeit und Beständigkeit werden daher das Ventil und das Anschlussstück unter Verwendung von einem Metall hergestellt, wie zum Beispiel Eisen, Messing, rostfreier Stahl und Aluminium (Patent Dokument 1).
7 zeigt einen konventionellen Verbindungsmechanismus zwischen einem Ventil und einem Anschlussstück. Ein Gehäuse 20 eines metallischen Ventils ist mit einem Schraubenloch 220 ausgestattet, das ein konisches Gewinde an einer inneren peripheren Fläche davon hat. Die Verbindung wird durch Schrauben eines männlichen Schraubenteils 120, der an einem metallischen Anschlussstück 10 angeordnet ist, in das Schraubenloch 220 geschaffen.
Indes gibt es einen Wunsch, das Ventil und das Anschlussstück durch Verwenden von einem Harz anstatt eines Metalls zum Zwecke der Leichtgewichtigkeit und der Kosteneinsparung herzustellen. Allerdings hat das Harz niedrigere Zeitstandeigenschaften als das Metall, und es ist daher schwierig, Luftdichtigkeit über einen langen Zeitraum beizubehalten.
Obwohl es bekannt ist, eine Verbindung zu schaffen unter Verwendung von einer Dichtung oder einem O-Ring durch Anwenden einer parallelen Schraube, wie zum Beispiel einer metrischen Schraube und einer Mehrzweckschraube, an einem Verbindungsteil, gibt es eine Wahrscheinlichkeit, dass eine Harzschraube durch Vibration oder dergleichen während der Verwendung locker werden könnte. Wenn das Anschlussstück eine L-artige Ellenbogen-Form hat, ist es notwendig, einen Mechanismus zum Ermöglichen von Rotation eines Anschlussstückkörperteils und eines Schraubenteils (eine Drehstruktur) zu haben, um das Anschlussstück in jede Richtung zu richten. Dies führt zu einer komplizierten und teuren Struktur.
Obwohl es einige Fälle gibt, wo ein Harzmaterial für ein Anschlussstück, das für die allgemeine Industrie angedacht ist, verwendet wird, wird für das Harzmaterial Polybutylen Terephthalat (PBT) verwendet. Es ist daher schwierig, das Harzmaterial für ein Luftleitungsventil für die Verwendung in einem Fahrzeug anzuwenden, wie zum Beispiel einem Lastkraftwagen, im Hinblick auf Steifigkeit, Hitzebeständigkeit und chemische Beständigkeit.
STAND DER TECHNIK
PATENT DOKUMENT

Patent Dokument 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung Nr. 2001-280559

ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABEN
Ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Verbindungsmechanismus zwischen einem Ventil und einem Anschlussstück bereitzustellen, welcher frei von Problemen ist in Bezug auf Luftdichtigkeit und Lockerung.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Verbindungsmechanismus zwischen einem Ventil und einem Anschlussstück bereitzustellen, welcher imstande ist, das Anschlussstück in jede Richtung zu rotieren, ohne die Drehstruktur zu verwenden, selbst wenn das Anschlussstück eine Ellenbogen-Form hat.
MITTEL ZUM LÖSEN DER AUFGABEN
Ein Verbindungsmechanismus zwischen einem Ventil und einem Anschlussstück gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Mechanismus, der konfiguriert ist, um eine Leitung durch das Anschlussstück mit einem Gehäuse des Ventils in einer Luftleitung zu verbinden. Zumindest eines von dem Gehäuse des Ventils und dem Anschlussstück ist aus einem Harz hergestellt. Das Gehäuse des Ventils weist auf ein Verbindungsloch, das konfiguriert ist, um ein Einführen und eine Verbindung des Anschlussstückes zu akzeptieren, und ein Eingreifteil-Einführloch, welches von einer äußeren Fläche des Gehäuses aus in einer Richtung orthogonal zu einer axialen Richtung des Verbindungslochs gebohrt ist und das Verbindungsloch durchdringt. Das Anschlussstück weist eine ringförmige Nut auf, die entlang einer Umfangsrichtung einer äußeren peripheren Fläche des Anschlussstückes geformt ist. In einem Einführen-Zustand des Anschlussstückes in das Gehäuse ist ein Eingreifteil, das von dem Eingreifteil-Einführloch an der äußeren Fläche des Gehäuses aus eingeführt wurde, konfiguriert, um durch die ringförmige Nut, die an dem Anschlussstück geformt ist, zu treten und in Eingriff mit dem Anschlussstück zu kommen.
Ein anderer Verbindungsmechanismus der vorliegenden Erfindung ist der Mechanismus, der konfiguriert ist, eine Leitung durch ein Anschlussstück mit einem Gehäuse eines Ventils in einer Luftleitung zu verbinden. Zumindest eines von dem Gehäuse des Ventils und dem Anschlussstück ist aus einem Harz hergestellt. Das Gehäuse des Ventils weist auf ein Verbindungsloch, das konfiguriert ist, um ein Einführen und eine Verbindung des Anschlussstückes zu akzeptieren. In einem Einführen-Zustand des Anschlussstückes in das Gehäuse ist ein Plattenteil zum Verhindern einer Abkoppelung des Anschlussstückes konfiguriert, um an einer vorderen Fläche des Gehäuses angebracht zu werden/sein und mit dem Anschlussstück in Eingriff gebracht zu werden/sein.
EFFEKT DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Verbindung zwischen dem Ventil und dem Anschlussstück nicht durch eine Schraubstruktur wie in einer konventionellen Weise gemacht, sondern ist durch die Struktur gemacht, dass sich das Eingreifteil, wie zum Beispiel ein Pin, das von einer äußeren Fläche des Gehäuses des Ventils aus eingeführt wurde, durch die ringförmige Nut erstreckt, die an dem Anschlussstück geformt ist, und in Eingriff mit dem Anschlussstück kommt. Daher gibt es, selbst wenn das Harz für das Gehäuse des Ventils und das Anschlussstück verwendet wird, keine Wahrscheinlichkeit/Gefahr von einer Lockerung durch Vibration oder dergleichen, und Luftdichtigkeit ist beibehaltbar. Die vorliegende Erfindung, welche den obigen Verbindungsmechanismus anwendet, macht es möglich, das Harz anstatt eines Metalls für eines oder beide von dem Gehäuse des Ventils und dem Anschlussstück zu verwenden, was zu Leichtgewichtigkeit und Kosteneinsparung führt.
Ein ähnlicher Effekt zu dem oben beschriebenen ist erzielbar, selbst wenn die Struktur verwendet wird, dass das Plattenteil zum Verhindern einer Abkoppelung des Anschlussstückes an die vordere Fläche des Gehäuses angebracht ist, so dass es mit dem Anschlussstück in Eingriff gebracht ist, anstatt des Eingreifteils, wie zum Beispiel der Pin, das konfiguriert ist, um von der äußeren Fläche des Gehäuses aus eingeführt zu werden.
Zusätzlich ist es mit dem obigen Verbindungsmechanismus der vorliegenden Erfindung möglich, die Leitung in jede Richtung zu rotieren, selbst für ein Ellenbogen-geformtes Anschlussstück ohne Anwenden einer Drehstruktur.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Perspektivansicht, die einen Verbindungsmechanismus gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
2 ist eine teilgeschnittene erläuternde Zeichnung, die einen Zustand vor der Verbindung in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
3 ist eine teilgeschnittene erläuternde Zeichnung, die einen Zustand nach der Verbindung in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
4 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel eines Ellenbogen-förmigen Anschlussstückes zeigt,
5 ist eine erläuternde Zeichnung, die einen Verbindungsmechanismus gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
6 ist eine erläuternde Zeichnung, die einen Eingriff-Zustand eines Plattenteils in der zweiten Ausführungsform zeigt, und
7 ist eine erläuternde Zeichnung, die einen konventionellen Verbindungsmechanismus zwischen einem Ventil und einem Anschlussstück zeigt.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Ein Leitungsanschlussstück der vorliegenden Erfindung ist nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
<Erste Ausführungsform>
Wie in 1 gezeigt, ist ein Verbindungsmechanismus gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Mechanismus, der ein Anschlussstück 1 und ein Gehäuse 2 eines Ventils verbindet. Zumindest eines von dem Anschlussstück 1 und dem Gehäuse 2 des Ventils ist aus einem Harz hergestellt. Als ein verwendbares Harz gibt es zum Beispiel Harze, die eine hohe Hitzebeständigkeit aufweisen, wie zum Beispiel Polyphthalamide (PPA), Polyhexamethylen Terephthalamide (PA6T), Polynonamethylen Terephthalamide (PA9T), Polydecamethylen Terephthalamide (PA10T), Polyundecamethylen Terephthalamide (PA11T), Poly(meta-xylylenadipamide) (PAMXD6), Polyphenylensulfide (PPS), syndiotaktisches Polystyrol (SPS), Polycaproamide (PA6), Polyhexamethylen Adipamide (PA66), Polyundecanamide (PA 11) und Polydodecanamide (PA12). Beispiele von verwendbaren Metallen weisen auf Aluminium, Eisen und Kupfer.
Das Gehäuse 2 des Ventils ist mit einem Verbindungsloch 22 ausgestattet, das konfiguriert ist, um ein Einführen und eine Verbindung des Anschlussstückes 1 zu akzeptieren, und Luft wird durch das Verbindungsloch 22 gespeist. Zwei Pin-Einführlöcher 25 (Eingreifteil-Einführlöcher) sind in einer Richtung orthogonal zu einer axialen Richtung des Verbindungslochs 22 in eine äußere Fläche des Gehäuses 2 gebohrt. Diese Pin-Einführlöcher 25 dringen zu dem Verbindungsloch 22 durch bzw. durch dieses.
Eine ringförmige Nut 3 und eine O-Ring-Passnut 41, die sich entlang einer Umfangsrichtung einer äußeren peripheren Fläche des Anschlussstückes 1 erstrecken, sind parallel nebeneinander an einem vorderen Teil des Anschlussstückes 1 angeordnet, der konfiguriert ist, in das Gehäuse 2 eingeführt zu werden. Der O-Ring 4 ist in die O-Ring-Passnut 41 eingepasst. Der O-Ring 4 ist vor der ringförmigen Nut 3 angeordnet und dichtet das Ventil und das Anschlussstück 1 ab. Eine Leitungsverbindungsschnittstelle 11 ist an einer Hinteres-Ende-Fläche des Anschlussstückes 1 angeordnet.
Wenn das Anschlussstück 1 mit dem Gehäuse 2 verbunden wird, mit dem Anschlussstück 1, das in das Gehäuse 2 eingeführt ist, wird ein U-förmiger Pin bzw. Stift 5 in die Pin-Einführlöcher 25 eingeführt, die an der äußeren Fläche des Gehäuses 2 angeordnet sind. Der Pin 5 tritt durch die ringförmige Nut 3, die an dem Anschlussstück 2 angeordnet ist, und kommt mit dem Anschlussstück 1 in Eingriff. Dies verhindert ein Herausrutschen des Anschlussstückes 1 aus dem Gehäuse 2. Ein Verbindungszustand ist in 3 gezeigt.
Hierbei ist das Anschlussstück 1 um eine zentrale Achse A herum rotierbar, während es durch den O-Ring 4 sicher abgedichtet wird. Zusätzlich wird das Anschlussstück 1 durch den Pin 5 vom Rutschen aus dem Gehäuse 2 gehindert, und es ist auch frei von dem Risiko der Lockerung durch Vibration wie beim konventionellen Schrauben.
Ähnlich wie das Anschlussstück 1 und das Ventil 2 kann der Pin 5 neben einem Metall aus einem Harz hergestellt sein. Der Pin 5 kann ein Eingreifteil sein, das, zum Beispiel, neben der wie in 1 gezeigten stabförmigen eine plattenförmige Konfiguration aufweist, solange es mit dem Anschlussstück 1 eingreifbar ist und konfiguriert ist, das Anschlussstück 1 zu halten, so dass es nicht von dem Ventil 2 abkoppelt.
4 zeigt ein Ellenbogen-förmiges bzw. Winkel-förmiges Anschlussstück 1’. Auch wenn das Anschlussstück 1’ verbunden wird, sind eine ringförmige Nut 3 und eine O-Ring-Passnut 41, die ähnlich zu den oben beschriebenen sind, an einem Einführabschnitt in dem Gehäuse 2 angeordnet. Der O-Ring 4 ist in die O-Ring-Passnut 41 eingepasst. Daher, nach Einführen in das Gehäuse 2, wird der Pin 5 durch die ringförmige Nut 3 geführt und kommt auf die gleiche Weise, wie oben beschrieben, in Eingriff mit dem Anschlussstück 1’. Das Anschlussstück 1’ ist auch um die zentrale Achse A herum rotierbar, und daher kann die Richtung der Leitungsverbindungsschnittstelle 11 in jede Richtung geändert werden.
Das Anschlussstück 1’ ist das Gleiche wie das Anschlussstück 1 außer, dass es die Ellenbogen-Form aufweist.
<Zweite Ausführungsform>
5 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Ausführungsform verwendet ein Plattenteil 51 anstatt des Pins 5, um ein Anschlussstück 100 vom Abkoppeln von einem Gehäuse 200 eines Ventils zu hindern. Das Gehäuse 200 ist mit einem Verbindungsloch 221 ausgestattet, das konfiguriert ist, um ein Einführen und eine Verbindung des Anschlussstückes 100 zu akzeptieren.
Ein O-Ring 4 ist an einer äußeren peripheren Fläche von einem Teil des Gehäuses 100 angebracht, welcher konfiguriert ist, in das Gehäuse 200 eingeführt zu werden, und ein Verbindungszustand sichert die Abdichtleistung zwischen dem Anschlussstück 100 und dem Gehäuse 200 des Ventils. Hinter einem Befestigungsteil für den O-Ring 4 ist eine ringförmige Nut 50, die konfiguriert ist, mit dem Plattenteil 51 im Eingriff zu stehen, entlang einer Umfangsrichtung der äußeren peripheren Fläche geformt. Eine Leitungsverbindungsschnittstelle 110 ist an einem hinteren Teil des Anschlussstückes 100 angeordnet.
Das Plattenteil 51 hat in einem unteren Teil davon ein U-förmiges Aussparungsteil 551 und hat in einem oberen Teil davon Schrauben-Einführlöcher 52. Ein Material des Plattenteils 51 kann entweder das obige Harz oder Metall sein.
Wenn das Anschlussstück 100 mit dem Gehäuse 200 verbunden wird, ist ein erster Schritt, das Anschlussstück 100 in das Gehäuse 200 (entlang einer Pfeilmarkierung (a) in 5) einzuführen. In diesem Einführen-Zustand, wie in 6 gezeigt, befindet sich die Eingreifnut 551 des Plattenteils 51 außerhalb des Gehäuses 200. In diesem Zustand ist ein Umfangsrandteil des Aussparungsteils 551 mit der ringförmigen Nut 50 im Eingriff durch Herabbewegen des Plattenteils 51, das mit einer Wandfläche des Gehäuses 200 (entlang einer Pfeilmarkierung (b) in 5) in Kontakt gebracht wurde. Ein finaler Schritt ist, die Schrauben 53 in die Schrauben-Einführlöcher 52 entsprechend einzuführen und dann die Schrauben 53 in die Schraubenlöcher 54 einzuschrauben, die in der Wandfläche des Gehäuses 200 geformt sind, wodurch die Verbindung des Anschlussstückes 100 in das Ventil vollendet wird.
Auf diese Weise ist das Anschlussstück 100 mit dem Plattenteil 51, das an der Wandfläche des Gehäuses 200 fixiert ist, im Eingriff, wodurch eine Abkoppelung von dem Gehäuse 200 sicher verhindert wird.
Wie oben beschrieben, sind die Verbindungsmechanismen der vorliegenden Erfindung in der Lage, das Anschlussstück und das Ventil einfach zu verbinden, ohne Verwenden der Schraubstruktur für das Anschlussstück wie in der konventionellen Weise. Die Verbindungsmechanismen haben eine hervorragende Abdichtleistung, während sie frei von dem Risiko einer Lockerung durch Vibration sind. Des Weiteren sind Leichtgewichtigkeit und Kosteneinsparung durch Verwenden des Harzes als das Material des Anschlussstückes und/oder des Gehäuses des Ventils erreichbar.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Es gibt keine Wahrscheinlichkeit, dass eine Lockerung in der Verbindung zwischen dem Ventil und dem Anschlussstück durch Vibration oder dergleichen auftreten kann, und Luftdichtigkeit ist über einen langen Zeitraum beibehaltbar. Daher sind die Verbindungsmechanismen zwischen dem Ventil und dem Anschlussstück gemäß der vorliegenden Erfindung für die Verbindung zwischen dem Ventil und dem Anschlussstück in der Luftleitung geeignet anwendbar, wie zum Beispiel Luftventile, Luftbehälter, Luftaktuatoren für die Verwendung in Lastkraftwägen und andere verschiedene Arten von Maschinen. Insbesondere ist es möglich, zu der Leichtgewichtigkeit und Kosteneinsparung der Lastkraftwägen oder dergleichen durch Verwenden von Harz anstatt eines Metalls für eines oder beide von dem Gehäuse des Ventils und dem Anschlussstück beizutragen.
Bezugszeichenliste

1, 1', 100: Anschlussstück
2, 200: Gehäuse
3, 50: ringförmige Nut
4: O-Ring
5: Pin bzw. Stift (Eingreifteil)
11: Leitungsverbindungsschnittstelle
22: Verbindungsloch
25: Pin-Einführloch (Eingreifteil-Einführloch)
41: O-Ring-Passnut
51: Plattenteil
220: Schraubenloch

Claims

Ein Verbindungsmechanismus zwischen einem Ventil und einem Anschlussstück, der konfiguriert ist, eine Leitung durch das Anschlussstück mit einem Gehäuse des Ventils in der Luftleitung zu verbinden, wobei zumindest eines von dem Gehäuse des Ventils und dem Anschlussstück aus einem Harz hergestellt ist, wobei das Gehäuse des Ventils aufweist ein Verbindungsloch, das konfiguriert ist, ein Einführen und eine Verbindung des Anschlussstückes zu akzeptieren, und ein Eingreifteil-Einführloch, welches von einer äußeren Fläche des Gehäuses in einer Richtung orthogonal zu einer axialen Richtung des Verbindungsloches gebohrt ist und das Verbindungsloch durchdringt, und wobei das Anschlussstück eine ringförmige Nut aufweist, die entlang einer Umfangsrichtung einer äußeren peripheren Fläche des Anschlussstückes geformt ist, und in einem Einführen-Zustand des Anschlussstückes in das Gehäuse ein Eingreifteil, das von dem Eingreifteil-Einführloch an der äußeren Fläche des Gehäuses aus eingeführt wird, konfiguriert ist, durch die ringförmige Nut zu treten, die an dem Anschlussstück angeordnet ist, und in Eingriff mit dem Anschlussstück zu kommen.
Der Verbindungsmechanismus gemäß Anspruch 1, wobei das Anschlussstück eine Ellenbogenform hat.
Der Verbindungsmechanismus gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Eingreifteil ein Pin ist.
Der Verbindungsmechanismus gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Anschlussstück aufweist eine O-Ring-Passnut, die nebeneinander mit der ringförmigen Nut angeordnet ist, und ein O-Ring in die O-Ring-Passnut eingepasst ist.
Ein Verbindungsmechanismus zwischen einem Ventil und einem Anschlussstück, der konfiguriert ist, eine Leitung durch das Anschlussstück mit einem Gehäuse des Ventils in der Luftleitung zu verbinden, wobei zumindest eines von dem Gehäuse des Ventils und dem Anschlussstück aus einem Harz hergestellt ist, wobei das Gehäuse des Ventils ein Verbindungsloch aufweist, das konfiguriert ist, ein Einführen und eine Verbindung des Anschlussstückes zu akzeptieren, und wobei in einem Einführen-Zustand des Anschlussstückes in das Gehäuse ein Plattenteil zum Verhindern einer Abkopplung des Anschlussstückes konfiguriert ist, um an eine vordere Fläche des Gehäuses angebracht zu sein und mit dem Anschlussstück im Eingriff zu sein.