JP2004522922A - オーリングシールフラットフェイス管継手 - Google Patents

Abstract

本発明は、オーリングを備える雄部材と、所定の内径を有する管とナットと連結部とを備える雌部材とを具備する形式の改良されたオーリングシールフラットフェイス管継手である。それは延長された周縁境界面を越えて径方向に拡大する部分を持つ中空部を有する連結部によって改良される。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは流体ホース管継手に関する。特に、オーリングフェイスシール管継手(O-ring face seal fittings)に関する。具体的には、管とホースの連結のための改良されたオーリングシールフラットフェイス端部(O-ring seal flat faced terminations)の雌部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
オーリングシールフラットフェイス管継手(O-ring seal flat face fittings)が、従来この分野で知られている。一般的に雌部材は、独立した管継手(fitting)の一部、すなわち流体ホースを機械、装置、すなわち固定部に連結する連結装置の一部を構成し、あるいは管を機械、装置、すなわち固定部に連結する管の一部に固定、又は直接設けられる。
【０００３】
雌部材の一つの形式においては、管の開口端において平端面状(flat-faced)の環状部を呈する位置まで、管の端部は拡大されている(flared)。環状部は、環状部が形成され始める位置における管の内径に略等しい内径を有する。環状部は、従来公知の方法により、鑞づけ、溶接、圧着、あるいは他の方法で、管から離れる方向を向く平坦な端部の反対側の環状部に接して管に固定されるカラーすなわちスリーブにより補強される（図１参照）。
【０００４】
雌部材を雄部材に連結するために、ナットは、管を覆い、環状部とカラーすなわちスリーブの周りに嵌合される。ナットは、その内側の一部を覆う内側ネジと、ナットの残りの部分を覆う直径の小さい非螺刻部、すなわち肩部を有する。雄部材は、オーリング(O-ring)を収容するための溝を有するオーリング面を備え、オーリングは溝内に装置され、外側ネジがオーリングを備える面に近接して設けられる。連結では、ナットは雄部材の外側ネジに螺合される。螺合作業はオーリング面とナットの肩部との間の距離を縮める。肩部の内径が、少なくとも補強カラーすなわちスリーブ部の外径よりも小さいことから、軸方向規制部（図１、２において２９が付番される）、環状部、及びオーリング面とは、密閉した接触状態とされる。
【０００５】
オーリングフェイスシール管継手の雌部材の別の形式では、平坦な端面を有するスリーブが、鑞づけ、溶接、あるいは他の方法で、管の端部に取り付けられる。スリーブは、先に説明された形状（図２参照）の環状部と補強部を組み合わせたものと略同様な全体的な外形を有する。
【０００６】
これらの両形式は、生産及び取り扱いの両面において極めて不便である。第１に、これらは双方とも、別個にスリーブを製造し管に取り付ける必要があり、コストを増大させ、オーリングシールフラットファイス管継手における雌部材の生産の複雑さを増大させる。第２に、この形式の管継手は、一定の条件の下で、緩み、漏れ(leak)、そして故障を起こし易い。雌部材が、管継手に対するインパクトや振動の影響等により、管継手の雄部材に対して捩られると、雌部材とナットとの間の摩擦は、ナットを回転させ、緩みを発生させ得る。このような状態は、図４に示されるように、管が曲げられている管継手に顕著である。このような形態では、管継手に対する横方向のインパクトが、雄及び雌部材が連結する位置における軸周りにモーメントを発生する。これは、結果として、雄部材に対する雌部材のトルクを発生させる。とはいえ、管が曲げられていないそれらにおいても、捩られる機会は存在し得る。
【０００７】
したがって、簡略な構成で、管の捩りによる緩みによって引き起こされる漏れに対してより高い耐性を持つ、雌部材を備えたオーリングシールフラットフェイス管継手に対する要求が引き続き存在する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、簡略な構成の雌部材を備えたオーリングシールフラットフェイス管継手を提供することを目的としている。
【０００９】
本発明は更に、管の捩りあるいは振動により発生する緩みによって引き起こされる漏れに対してより高い耐性を持つ、雌部材を備えたオーリングシールフラットフェイス管継手を提供することを目的としている。
【００１０】
本発明は、オーリングを備える雄部材と、所定の内径を有する管とこの内径に対応する直径を有する延長された周縁境界面とナットと連結部とを備える雌部材とを具備する形式の改良されたオーリングシールフラットフェイス管継手である。それは延長された周縁境界面を越えて径方向に拡大する部分を持つ中空部(void)を有する連結部によって改良される。
【００１１】
本明細書に組み込まれ、その一部を構成する、番号等が構成部等を指し示している添付図面は、本発明の好ましい実施形態を図解し、説明とともに本発明の原理を説明するために提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図３を参照すると、オーリングシールフラットフェイス管継手１０の雌部材の好ましい実施形態が示される。雌部材オーリングシールフラットフェイス管継手１０は、カム部(camming portion)２８と軸方向規制部２９とを有する連結部１２、管１４、環状部すなわち平端面(flat face)１６、ナット２０、ボア２２、中空部２６、そしてレンチ平坦部(wrench flats)３０とホース係止部３２と逆鉤(barbs)２４とを有するホースステム２４を備える。
【００１３】
連結部１２は、従来公知の様々な管成形法により成形することができる。しかし、図３、４の形状をした部分を量産するのによく適した方法は、プログレッシブダイ成形によるものである。図５〜１１を参照すると、その工程が示される。
【００１４】
プレスの手法及び装置の全体については、この分野において従来公知であり、ここでは図示されず、また完全には説明されない。しかし、本発明におけるオーリングシールフラットフェイス管継手１０の連結部１２の製造に特有な詳細部分については、以下の通りである。プレスの大体の形態は以下の通りである。それは６つの垂直回転するダイステーションを持ち、その１つであるダイ３８が図６に描かれている。各ダイステーションは、交換可能なダイ３８を保持する。各ダイ３８は、成形品の長さを設定し、完成した成形品を取り出すのに用いられる一体的な突出し棒(integral ejection rod)（不図示）を有する。突出し棒は、固定された長さであってもよいし、インサートの長さに合わせて調整されてもよい。また、第１乃至第４のポンチ５４〜６０がそれぞれ設けられた４基のラム（不図示）が存在し、第１乃至第４のポンチ５４〜６０は各々のラムに取り付けられる。自動潤滑スプレー(auto lube spray)（不図示）が装填ステーション(load station)に取り付けられる。
【００１５】
各ダイ３８は、上部ダイシェル(upper die shell)４０、成形インサート(form insert)４２、上部管インサート(upper tube insert)４４、圧縮管(compression tube)４６、下部ダイシェル(lower die shell)４８、そして下部管インサート(lower tube insert)５０を有する。各ダイは同一であり、交換可能な構成部（すなわち、各ダイの成形インサート４２は交換可能である）を有する。上部ダイシェル４０、上部管インサート４４、圧縮管４６、下部ダイシェル４８、そして下部管インサート５０は、ダイの非成形領域(non-forming area)である。これらの領域は、挿入される管１４よりも僅かに大きな寸法とされる。管１４は、成形工程において、この大きめな寸法とされた領域を埋めるように膨張し、その分縮む。なお、管１４の部分がどのように成形インサート４２からはみ出して突出するか図７に示す。
【００１６】
第１のステーションでは、管１４がダイ３８に装填される。次の４つのステーションは、第１乃至第４のポンチ５４、５６、５８、６０をそれぞれ備え、各々２５トンの力を掛けることができる。ステーション１と２は、成形後、ポンチ５４〜６０の各々から管１４を剥離するための剥離プレート（不図示）を各々有する。
【００１７】
作業では、プレスに掛けられる前に全て、各管の寸法が所定の長さに切られ、ワイヤブラシによりバリ取りされ、そして付着した金属粒子を除去するために洗浄される。プレスは、正確な寸法のダイ３８、第１乃至第４のポンチ５４〜６０の各々、剥離プレート、突出し棒（不図示）、そして据え付けられた装填棒(loader rod)（不図示）により行われる。自動装填機(auto loader)は、管材の寸法に対応して調整されている。切断され、バリ取りされた管１４は、ダイ３８の上に装置される。少量のフォーミングオイルが管１４にスプレーされる。管１４は、突出し棒がその移動を止めるまでダイ３８内に挿入される。装填棒は取り除かれる。ダイ３８は、第１のポンチ５４の下へと回転される。これは、図５ｂに示されるように、第一に管１４がその開口部近傍で拡張されるステーション２に対応するが、カム部２８も形成される。第１のポンチ５４は、固定ストップに接触するまで前進する。第１のポンチ５４は後退する。ダイ３８は第２のポンチ５６の下へと回転される。これは、管１４のカム部２８が図５ｃに図示されるように画定されるステーション３に対応する。第２のポンチ５６は、固定ストップに接触するまで前進する。第２のポンチ５６は後退する。ダイ３８は、第３のポンチ５８の下へと回転される。これは、管１４の連結部１２がステーション１により拡張された領域において、図５ｄに示されるように４５度に渡って折り曲げられるステーション４に対応する。第３のポンチ５８は、ダイ３８が接触するまで前進する。第３のポンチ５８は後退する。ダイ３８は、第４のポンチ６０の下へと回転される。これは、折り曲げを続けて平端面１６を形成するステーション５に対応する。同時に平端面１６の内径が画成される。第４のポンチ６０は、ダイ３８が接触するまで前進する。第４のポンチ６０は後退する。ダイ３８は、突出し円筒(ejection cylinder)（不図示）の上へと回転される。これは、管１４が取り出される最終ステーションである。突出し円筒は前進し、突出し棒と成形品を信号が受信されるまで前進させる。成形品は、これでダイ３８の外側に出され露出される。ブローオフ(blow-off)（不図示）は、露出された成形品をブローオフ(blowing off)すことにより作動される。突出し円筒は後退する。ダイは装填ステーションの下へと回転される。
【００１８】
上記作業は、１つのダイステーションについて記述された。６つ全てのダイステーションは円形に配置され、各ダイステーションが回転されると、他の全てのステーションも同時に回転される。４基のポンチ５４〜６０は、装填と取出しが同時に行われるときに、それぞれ同時に４基のダイステーションの上へと前進される。
【００１９】
成形品が別の工程に送られる前に、成形品は振動機関(vibrating media)を通って送出される。振動機関は、成形品の表目に槌目仕上(hammered)、艶消し仕上を施し、外部の余剰な閃光を全て除去する。
【００２０】
図４に描かれた構成では、管１４は曲げられている。ナット２０は管１４の周りに配置される。ホースステム２４は、平端面１６とは反対側において管に鑞づけされる。
【００２１】
各ポンチ５４〜６０は、それぞれ個別の形態を有し、成形工程で管１４に接触するポンチの重要な成形領域(critical forming areas)には交換可能な構成部を備える。
【００２２】
可撓性ホース（不図示）への取付部を持たない応用では、ホースステム２４は省略できる。このような場合には、管１４は可撓性ホースにより完成されるべきであった距離に渡って伸ばされる。
【００２３】
なお、本発明の連結部１２の製造は、別個のカラー、すなわちスレーブ１８の製造及び取り付けを含まないので、コストと複雑さが低減される。
【００２４】
しかし、より意義深いことは、中空部２６が形成されることである。中空部２６は、延長された周縁境界面(peripheral limit)Ａと連結部１２の内周面との間に渡る容積である。延長された周縁境界面Ａは、連結部１２の形成や管１４の曲げによって変形されていない管１４の部分から直線的に延長される概念上の表面である。中空部２６は、雌部材１０が管継手の雄部材に対して捩られたときのナット２０の応答を変化させる。特に図４の曲げられた形態において、雌部材２０に雌部材２０が雄部材に対して捩られるように打撃が与えられ、あるいは振動されるとき、中空部２６がないと、ナット２０は雄部材から緩みやすい。もし、緩みが十分に進むと管継手は漏れを起こし得る。したがって、連結は不十分なものとなる。中空部２６はこの緩み易さを低減する。中空部２６は多少の動きを許容すると考えられ、結果このような条件の下で管１４とナット２０の間の摩擦を低減する。摩擦の低減は、ナット２０の上記条件の下での緩み易さを低減する。
【００２５】
結局、その使用環境において、打撃、振動、あるいは管継手の捩りや、最終的な漏れ(ultimate leakage)と管継手の故障を起こし得るその他の事象による緩みに対し、改善された耐性をもたらし、呈示する低コストかつ複雑でないオーリングシールフラットフェイス管継手が得られる。
【００２６】
本発明に対するこれまでの説明と例示された実施形態は、図面に示され様々な変形例と代替的な実施形態として詳述された。しかしながら、本発明の上記説明は例示的なものに過ぎず、本発明の範囲は、従来技術の観点から理解される請求項によってのみ制限されることを理解されなければならない。更に、ここにおいて、実例として開示された本発明は、ここで特に開示されない如何なる要素がなくとも適切に実施され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来技術の流体管継手の雌部材端部の４分の１が切り取られた立面図である。
【図２】従来技術の流体管継手の雌部材端部の４分の１が切り取られた立面図である。
【図３】オーリングシールフラットフェイスの好ましい実施形態を用いた流体管継手の雌部材端部の４分の１が切り取られた立面図である。
【図４】曲げられた形態のオーリングシールフラットフェイスの好ましい実施形態を用いた流体管継手の雌部材端部の４分の１が切り取られた立面図である。
【図５】図５ａ〜５ｅは、オーリングフラットフェイスの好ましい実施形態を成形する工程を図解する半分に切断された立面図である。
【図６】成形プレスの半分に切断された立面図である。
【図７】成形される管を含む成形プレスの半分に切断された立面図である。
【図８】第１のポンチの立面図である。
【図９】第２のポンチの立面図である。
【図１０】第３のポンチの立面図である。
【図１１】第４のポンチの立面図である。

Claims (2)

1. オーリングを備える雄部材と、所定の内径を有する管と前記内径に対応する直径を有する延長された周縁境界面とナットと連結部とを備える雌部材とを具備する形式のオーリングシールフラットフェイス管継手であって、
   前記延長された周縁境界面を越えて径方向に拡大する部分を持つ中空部を有する前記連結部を備えることを特徴とするオーリングシールフラットフェイス管継手。
2. オーリングを備える雄部材と、所定の内径を有する管とナットと連結部とを備える雌部材とを具備する形式のオーリングシールフラットフェイス管継手であって、
   前記連結部が、前記管と一体的に成形されたカム部を備えることを特徴とするオーリングシールフラットフェイス管継手。