JP2007010007A - 圧縮空気取り出し装置 - Google Patents

Abstract

【課題】徐々に超高圧化に対応させる組み合わせシステム。
【解決手段】低、高圧用カプラ１、２の弁体１２を隔壁１１の供給側Ａに閉じ方向に付勢して配置するとともに、弁体１２には開口部を貫通して受給側Ｂに突出するステム１３を結合し、隔壁１１の受給側Ｂには筒部１８を形成し、その端部近傍にはロック手段２２を設け、筒部の内側には環状突部２６を有する可動スリーブ２３を設けてロック手段２２によるロック解除位置に付勢し、低、高圧用プラグ３、４には、環状突部２６に係合可能な環状突面３４と、筒部１８の端部に係合するフランジ３３と、上記ロック手段２２に係合可能な係合部とを形成し、高圧用カプラのロック手段２２からステム１３の端部までの距離ａ１を、低圧用カプラのそれａ２よりも大とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、低圧用と高圧用のカプラとプラグとを備え、高圧用プラグは両方のカプラに接続できるが、低圧用プラグは低圧用のカプラにしか接続できないようにした、圧縮空気取り出し装置に関する。

高圧ガス取締り法の改正により、高圧のガスの使用が認められるようになるにしたがって、使用機器も高圧側に徐々にシフトしてきた。その理由は、高圧の圧縮空気を利用することができれば、工具自体をコンパクトにしても高いエネルギーが得られるので、軽くて取り扱いやすくなり、また集成材ＳＶＬ、ＬＶＬ等の硬い材料を締結する必要性が増加し、高エネルギーが必要とされているからである。このため、最大使用圧力も、従来の０．９８ＭＰａ未満の低圧、２．９４ＭＰａ以下の高圧のほかに、４〜４．２ＭＰａ以下の超高圧の最高使用圧力を仕様としているホースやその先端に装着されている接続機器が存在する。そして、上述の高圧の利便性から、今後このような傾向は、さらに５ＭＰａ未満にまでシフトすると予測される。

これに対し、従来は各圧力帯に専用の接続機器が使用されているのが現状である。たとえば、減圧弁を設けて低圧、高圧両方の圧縮空気を供給できる共通の空気圧縮機に低圧用と高圧用のカプラを取り付けておき、低圧用カプラには低圧用のプラグを有する釘打機を、高圧用カプラには高圧用のプラグを有する釘打機を接続するように構成されている。

したがって、現在のところは超高圧用の建築用の圧縮空気取り出し装置は実現していないが、これが実現されるとすれば、超高圧の圧縮機と超高圧専用の接続機器が同時に市場に供されることが必要となる。そして、低圧用、高圧用のほか、超高圧用の圧縮機と接続機器が同時に市場に供されることになる。
特開２００３−９０４８０公報

しかしながら、超高圧の圧縮機と超高圧専用の接続機器を一括で超高圧用に交換することになれば、メーカーの製造コストや購入者の費用負担が大きくなるだけでなく、低圧用のものはいっせいに廃棄されることになるので、環境保護の面でも好ましくない。

本発明者等は、エア工具や補助タンクなどの端末機器はこれらの接続機器の使用圧力帯を重複した状態で十分に使用できること、つまり超高圧エア工具を１．５ＭＰａの高圧の使用帯域で使用することができ、また高圧エア工具を１ＭＰａ以下の低圧の使用帯域でも特定の条件、たとえば釘打機であれば使用可能な最大の長さの釘に対して半分の長さの釘であれば使用することも可能である点に着目した。

そして、本発明は上記問題点を解消するため、安全性が確保できる供給圧力の低いエアコンプレッサなどの装置に、それよりも高い圧力帯で使用可能な機器を接続できるようにすることで徐々に超高圧化に対応するようにすることができる圧縮空気取り出し装置を提供することをその課題とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、低圧用と高圧用のカプラとプラグとを備え、上記カプラに圧縮空気を供給する供給側と受給する受給側とを隔てる隔壁の開口部を開閉する弁体を隔壁の供給側に上記開口部を閉じる方向に付勢して配置するとともに、弁体には上記開口部を貫通して受給側に突出するステムを設け、上記隔壁の受給側には筒部を形成し、この筒部の端部近傍にはプラグの移動を停止させるロック手段を設け、上記筒部の内側には、内面に突部を形成した可動スリーブを軸方向に摺動可能に設け、この可動スリーブを受給側に移動してロック手段によるロックを解除する位置に付勢し、上記プラグには、上記突部に係合可能な突面と、上記ロック手段に係合可能な係合部とを形成し、上記高圧用カプラの上記ロック手段からステムまでの距離を、低圧用カプラのそれよりも大としたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、上記カプラのロック手段からステムまでの距離と上記プラグの小径部の長さとを変えることに代えて、上記高圧用カプラの上記ロック手段から上記可動スリーブの突部までの距離を、低圧用カプラのそれよりも大としたことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、上記プラグには、上記筒部の端部に係合するフランジを形成し、上記カプラのロック手段からステムまでの距離と上記プラグの小径部の長さとを変えることに代えて、上記高圧用カプラの上記ロック手段から筒部の端部までの距離を、低圧用カプラのそれよりも大としたことを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、低圧用カプラと低圧用プラグおよび高圧用カプラと高圧用プラグは互いに接続する。また、低圧用カプラに高圧用プラグを差し込むと、高圧用プラグの長さは十分に長く、その先端は高圧用カプラのステムを押し込むので、圧縮空気の受給は行われる。ところが、高圧用カプラに低圧用プラグを接続させようとすると、低圧用プラグの長さは短く、その先端は高圧用カプラのステムを十分に押すことができないから、この場合は圧縮空気の受給は行われない。

したがって、既存の低圧または高圧の帯域で使用するエアコンプレッサなどのエア供給源に高圧または超高圧の帯域で使用する機器を接続することができるので、とりあえず高圧または超高圧用の接続機器のみを揃えておき、後にエア供給源も高圧または超高圧用のものを揃えるというように、徐々に超高圧化に対応することができる。

しかも、高圧用カプラに低圧用プラグを差し込んだときのみは接続できないので、安全性も確保することができる。

請求項２に係る発明によれば、低圧用カプラに低圧用プラグを差し込んだときと、高圧用カプラに高圧用プラグを差し込んだときと、低圧用カプラに高圧用プラグを差し込んだときは接続するが、高圧用カプラに低圧用プラグを差し込んだときのみは、可動スリーブの突部を十分に押し込めないので、ロック手段はロック解除位置に保持されたままとなり、低圧用プラグをロック手段によってロックすることができず、低圧用プラグは高圧用カプラに接続できない。したがって、請求項１の場合と同じ効果が得られる。

請求項３に係る発明によれば、低圧用カプラに低圧用プラグを差し込んだときと、高圧用カプラに高圧用プラグを差し込んだときと、低圧用カプラに高圧用プラグを差し込んだときは接続するが、高圧用カプラに低圧用プラグを差し込んだときのみは、低圧用プラグはロック手段によってロックできず、低圧用プラグは高圧用カプラに接続できない。したがって、請求項１の場合と同じ効果が得られる。

図１は本発明に係る圧縮空気取り出し装置としてそれぞれ低圧用と高圧用の２個のカプラと２個のプラグを備えたシステムの一実施形態を示すもので、符号１は低圧用カプラ、２は高圧用カプラを示し、３は低圧用プラグ、４は高圧用プラグを示す。カプラはエアコンプレッサ等のエア供給源に設けられ、プラグ３、４はエアホースを介して釘打機などの接続機器に接続される。

なお、ここで述べる低圧、高圧は相対的なものであり、主に一方が高圧、他方が超高圧の場合をいうものとする。

カプラ１、２の基本的構成は同じであり、カプラ本体１０の中間部に、圧縮空気を供給する供給側Ａと受給する受給側Ｂとを隔てるように形成された隔壁１１の供給側Ａに弁体１２を配置し、この弁体１２を受給側Ｂから差し込まれたプラグ３、４の抜き差しによって開閉するようにしたものである。

すなわち、隔壁１１の中心部には開口部が形成されている。弁体１２の中央部にはステム１３が一体に結合され、ステム１３は上記開口部を貫通して隔壁１１の受給側Ｂに突出している。ステム１３は管状に形成され、その両端には横穴１４が形成されている。弁体１２の底部は上記開口部とステム１３を開閉できるようにシール材によって形成され、バネ１５によって常時開口部を閉じてシールするように付勢されている。このため、エア供給源からカプラ１、２に供給された圧縮空気は外部に放出されずに留まっている。上記ステム１３を受給側Ｂから押して弁体１２のシールを外すことにより圧縮空気はステム１３内を通って受給側Ｂに供給される。

なお、上記ステム１３は中実とし、圧縮空気はステム１３と開口部との間の空間を通るようにしてもよい。

また、ここでは弁体１２とステム１３は別体としているが、一体的に形成しても良い。

上記隔壁１１の受給側Ｂには短筒部１７が形成され、さらにこの短筒部１７の外側には筒部１８が形成され、筒部１８は短筒部１７よりも受給側Ｂに突出している。短筒部１７の内部には上記ステム１３が配置され、短筒部１７の受給側Ｂの端部から少し内側に入り込んだ位置にはシールリング２０が設けられている。また、筒部１８の端部近傍の少し内側の位置には複数の穴２１が周面上に貫通形成され、各穴２１にはプラグ３、４の移動を停止させる球状のロック手段２２が配置されている。

なお、筒部１８の内側には可動スリーブ２３が軸方向に摺動自在に設けられ、また筒部１８の外側には筒状体２４が軸方向に摺動可能に設けられ、いずれもバネ２５、２９によって筒部１８の穴２１を越えて受給側Ｂに移動するように付勢されている。可動スリーブ２３は筒部１８と短筒部１７との間に配置され、その内面の中間部には環状突部２６が形成されている。筒状体２４の端部には案内斜面２７を介してロック手段２２の逃げ部２８が形成されている。初期状態では、筒状体２４がバネ２９に抗して押し込まれ、反対に可動スリーブ２３がロック手段２２を押し出して筒状体２４の逃げ部２８に移動させている。

プラグ３、４についても、その基本的構成は同じであり、上記カプラ１、２の筒部１８に嵌合する大径部３０と、カプラの短筒部１７に嵌合する小径部３１とが形成されている。大径部３０と小径部３１との間には、環状突部２６に係合可能な環状突面３４が形成されている。なお、突部は環状ではなく、部分的な突部を形成し、環状突面３４と係合するようにしてもよい。大径部３０の中間部には環状溝状の係合部３２が形成され、端部には上記筒部１８の端部に係合可能なフランジ３３が形成されている。短筒部１７の先端はカプラ１、２のステム１３と対向するように配置されている。そして、プラグ３、４の中心部にはエア供給路３５が形成され、その先端は１２０°の角度で放射方向に分岐され、さらに外側面に開口している。

次に、低圧用カプラ１と高圧用カプラ２とでは、上記高圧用カプラ２の上記ロック手段２２からステム１３の端部までの距離ａ１が、低圧用カプラ１の同じ部位の距離ａ２よりも大きくなるように設定されている。

また、低圧用プラグと高圧用プラグとでは、上記距離の相違に応じて、高圧用プラグの小径部３１の長さｂ１の方が低圧用プラグの小径部３１の長さｂ２よりも長くなるように設定されている。

上述の組み合わせシステムにおいて、低圧用カプラ１に低圧用プラグ３を接続させると、図２（ａ）（ｂ）に示されるように、まずプラグの大径部３０の先端の環状突面３４が可動スリーブ２３の環状突部２６に係合してこれを押し込むので、同図（ｃ）のように筒部１８の穴２１が開放され、可動スリーブ２３の案内斜面２７によってロック手段２２が筒部１８の穴２１に落としこまれる。プラグをさらに押し込んで大径部３０の係合部３２にロック手段２２が係合すると、同図（ｄ）のようにプラグ３はそれ以上押し込むことができない状態になる。同時に、筒状体２４はバネ２９によって押し出され、同図（ｅ）のようにロック手段２２を覆うので、ロック手段２２による係合状態はロックされる。このとき、カプラ１のシールリング２０はプラグの短筒部１７の外周面に当接してシールがなされ、またプラグの先端はカプラのステム１３をバネ１５に抗して押し出してシールを外すので、カプラに供給された圧縮空気はさらに供給側Ａからプラグのエア供給路３５を通ってエアホースから接続機器の受給側Ｂに供給される。

プラグ３をカプラ１から外すときは、筒状体２４をバネ２９に抗して供給側Ａに移動させてプラグを抜き出せばよい。

他の組み合わせの場合の着脱も同様に行われ、高圧用カプラ２に高圧用プラグ４を接続させる場合は図３（ａ）に示される状態となり、弁体１２のシールが外れて圧縮空気が供給側Ａから受給側Ｂに送られる。

また、同図（ｂ）に示されるように、低圧用カプラ１に高圧用プラグ４を差し込むと、高圧用プラグ４の小径部３１の長さは十分に長いので、小径部３１の先端は低圧用カプラ１のステム１３を押し込み、圧縮空気の受給は行われる。

ところが、同図（ｃ）に示されるように、高圧用カプラ２に低圧用プラグ３を接続させようとすると、低圧用プラグ３の小径部３１の長さは短いので、小径部３１の先端は高圧用カプラ２のステム１３を十分に押すことができない。したがって、この場合は圧縮空気の受給は行われない。

以上のように、上記圧縮空気取り出し装置の組み合わせシステムによれば、同圧用カプラ１、２に同圧用プラグ３、４を差し込んだときと低圧用カプラ１に高圧用プラグ４を差し込んだときは接続するが、これに対し高圧用カプラ２に低圧用プラグ３を差し込んだときのみは接続できない。したがって、既存の低圧または高圧の帯域で使用するエアコンプレッサなどのエア供給源に高圧または超高圧の帯域で使用する機器を接続することができるので、とりあえず高圧または超高圧用の接続機器のみを揃えておき、後にエア供給源も高圧または超高圧用のものを揃えるというように、徐々に超高圧化に対応することができる。

しかも、高圧用カプラ２に低圧用プラグ３を差し込んだときのみは接続できないので、低圧用エア工具に高圧エアが供給されることがなく、安全性も確保することができる。

ところで、圧縮空気取り出し装置の組み合わせシステムは、上記カプラ１、２のロック手段２２からステム１３の端部までの距離ａ１、ａ２と上記プラグ３、４の小径部３１の長さｂ１、ｂ２とを変えることに代えて、次のように構成してもよい。

なお、以下の例においても、カプラとプラグの基本的構成は上述のカプラ１、２とプラグ３、４と同じであるから、同じ符号は同じ部材を示すものであり、また符号や説明が省略されていても、同じ部材は同じ機能を有するものである。

図４は圧縮空気取り出し装置の組み合わせシステムの他の実施形態を示すもので、同図において、高圧用カプラ５の上記ロック手段２２から可動スリーブ２３の環状突部２６までの距離ｃ１は、低圧用カプラ１における同じ部分の距離ｃ２よりも大きくなるように設定されている。また、これに応じて、高圧用プラグ５の係合部３２から大径部３０の先端までの長さｄ１は低圧用プラグ３の同じ部分の長さｄ２よりも長くなるように設定されている。

上述の組み合わせシステムによれば、図２のように低圧用カプラ1に低圧用プラグ３を差し込んだときと、図５（ａ）のように低圧用カプラ1に高圧用プラグ６を差し込んだときと、同図（ｂ）のように高圧用カプラ5に高圧用プラグ６を差し込んだときは接続する。

しかしこれに対し、同図（ｃ）のように、高圧用カプラ５に低圧用プラグ３を差し込んだときのみは、可動スリーブ２３を十分に押し込むことができないので、その端部２３ａは穴２１の途中までしか移動できない。このため、ロック手段２２は係合部３２の内側にまで落ち込むことができず、低圧用プラグ３をロックすることができず、簡単に抜け出してしまうから、低圧用プラグ３は高圧用カプラ５に接続できない。また、低圧用プラグ３の先端は弁体１２を押し込むことができないので、圧縮空気は供給されない。

したがって、図１の実施形態と同様な効果が得られる。

また、図６は圧縮空気取り出し装置の組み合わせシステムのさらに他の実施形態を示すもので、同図において、高圧用カプラ７の上記ロック手段２２から筒部１８の端部１８aまでの距離ｅ１は、低圧用カプラ１の同じ部分の距離ｅ２よりも大きくなるように設定されている。また、これに応じて、高圧用プラグ８の係合部３２から大径部３０の端部までの距離ｆ１は低圧用プラグ３の同じ部分の距離ｆ２よりも長くなるように設定されている。

上述の組み合わせシステムによれば、図２のように低圧用カプラ1に低圧用プラグ３を差し込んだときと、図７（ａ）のように高圧用カプラ７に高圧用プラグ８を差し込んだときと、同図（ｂ）のように低圧用カプラ１に高圧用プラグ８を差し込んだときは接続する。

しかしこれに対し、同図（ｃ）のように高圧用カプラ７に低圧用プラグ３を差し込んだときのみは、フランジ３３が高圧用カプラ７の端部に係合してそれ以上は差し込むことができないので、ロック手段２２と係合部３２とが係合して低圧用プラグ３をロックできず、低圧用プラグ３は高圧用カプラ７に接続できない。

したがって、図１の実施形態と同様な効果が得られる。

本発明に係る圧縮空気取り出し装置の組み合わせシステムの一実施形態を示す断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は低圧用カプラに低圧用プラグを取り付ける場合の取付態様説明図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）はカプラとプラグの組み合わせ態様を示す断面図である。 他の組み合わせシステムの実施形態を示す断面図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）は図４のカプラとプラグの組み合わせ態様を示す断面図である。 他の組み合わせシステムの実施形態を示す断面図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）は図６のカプラとプラグの組み合わせ態様を示す断面図である。

符号の説明

１、２、５、７ カプラ
３、４、６、８ プラグ
１２ 弁体
１３ ステム
２２ ロック手段

Claims (3)

1. 低圧用と高圧用のカプラとプラグとを備え、
   上記カプラに圧縮空気を供給する供給側と受給する受給側とを隔てる隔壁の開口部を開閉する弁体を隔壁の供給側に上記開口部を閉じる方向に付勢して配置するとともに、弁体には上記開口部を貫通して受給側に突出するステムを設け、上記隔壁の受給側には筒部を形成し、この筒部の端部近傍にはプラグの移動を停止させるロック手段を設け、上記筒部の内側には、内面に突部を形成した可動スリーブを軸方向に摺動可能に設け、この可動スリーブを受給側に移動してロック手段によるロックを解除する位置に付勢し、
   上記プラグには、上記突部に係合可能な突面と、上記ロック手段に係合可能な係合部とを形成し、
   上記高圧用カプラの上記ロック手段からステムまでの距離を、低圧用カプラのそれよりも大とした
   ことを特徴とする圧縮空気取り出し装置。
2. 上記カプラのロック手段からステムまでの距離と上記プラグの小径部の長さとを変えることに代えて、
   上記高圧用カプラの上記ロック手段から上記可動スリーブの突部までの距離を、低圧用カプラのそれよりも大とした
   ことを特徴とする請求項１に記載の圧縮空気取り出し装置。
3. 上記プラグには上記筒部の端部に係合するフランジを形成し、上記カプラのロック手段からステムまでの距離と上記プラグの小径部の長さとを変えることに代えて、上記高圧用カプラの上記ロック手段から筒部の端部までの距離を、低圧用カプラのそれよりも大としたことを特徴とする、請求項１に記載の圧縮空気取り出し装置。
   
   

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