JP2016070284A

JP2016070284A - 管継手装置

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Publication number: JP2016070284A
Application number: JP2014196394A
Authority: JP
Inventors: 義斗上村; Yoshito Kamimura; 一憲青木; Kazunori Aoki
Original assignee: Nitto Kohki Co Ltd
Current assignee: Nitto Kohki Co Ltd
Priority date: 2014-09-26
Filing date: 2014-09-26
Publication date: 2016-05-09
Anticipated expiration: 2034-09-26
Also published as: JP6249917B2

Abstract

【解決課題】流体が通されているときには連結が解除されないようにした管継手装置を提供。
【解決手段】
雄型ユニット１４に設けられる連結用シャフト２２と、雌型ユニット１８に設けられシャフト受入部３８とを有する。シャフト受入部は、受け入れた連結用シャフト２２に半径方向外側から係合する施錠部材４０と、施錠位置にある施錠部材に半径方向外側から係合して施錠部材が半径方向外側に動くのを阻止する変位阻止部材４２とを有する。施錠位置にある施錠部材４０は、連結用シャフト２２がシャフト受入部から引き抜く方向での引抜力を受けた状態では、連結用シャフト２２によって半径方向外側に変位する力を受けるよう形状付けられており、変位阻止位置にある変位阻止部材４２と摩擦係合して該変位阻止部材が変位許容位置へ変位するのを阻止する。
【選択図】図８

Description

本発明は管継手装置に関し、特に、流体が連通状態のときには外れないようにした管継手装置に関する。

射出成型用の金型や圧延装置などでは冷却水などを通すための複数の流体通路を備えている。これら金型や圧延装置においては、複数の流体通路の流体入口を一か所に集めて、それら流体通路への外部からの流体供給及び供給遮断をそれぞれ一回の操作で行えるようにするのが一般的であり、そのための種々の管継手装置が開発されている。

例えば、特開平８‐４９６８号（特許文献１）や特許第５０４７２９２号（特許文献２）には、複数の雄型管継手を備える雄型ユニットと、複数の雌型管継手を備える雌型ユニットとを備える管継手装置が開示されている。これらの装置では、雄型ユニットと雌型ユニットとを相対的に近づけることにより複数の雄型管継手とそれに対応する複数の雌型管継手が相互に連結されるようにするとともに、連結された状態で施錠装置（ロック装置）により雄型ユニットと雌型ユニットとが分離しないようにそれらを施錠（ロック）するようにした管継手装置が開示されている。これらの管継手装置では、雄型ユニット及び雌型ユニットの一方が金型や圧延装置の流体入口に設定され、他方が外部流体源からの流体供給口に設定される。

特開平８―４９６８号特許第５０４７２９２号

特許文献１及び２に開示された管継手装置は、複数の管継手の連結を行うこともあり、これら管継手によって連結された複数の流体通路を通される流体の全体としての圧力は大きなものとなる。この流体圧は雄型管継手と雌型管継手とを分離するように作用するものであり、従って、上述の施錠装置は、そのような流体圧がかかっている間は確実に管継手の連結を維持することが望まれる。しかし、特許文献１及び２に開示の管継手装置における施錠装置は、金型や圧延装置の流体通路と外部流体源とが連通しているか否かにかかわりなく、すなわち、上述の如き流体圧がかかっているか否かにかかわりなく施錠解除するよう操作可能なものとなっており、従って、作業員の誤操作により施錠装置を施錠解除してしまい不測の事態を生じてしまう虞がある。

本発明は、施錠装置を上述のごとき流体圧に関連させて、該流体圧がかかっている間は施錠装置を施錠解除できないようにすることのできる管継手装置を提供することを目的としている。

すなわち、本発明は、
雄型管継手を備える雄型ユニットと、該雄型管継手に連結される雌型管継手を備える雌型ユニットとを有し、該雄型ユニットと該雌型ユニットとを相対的に近づけることにより該雄型管継手と該雌型管継手とを連結するようにした管継手装置において、
該雄型ユニット及び該雌型ユニットの一方に設けられる連結用シャフトと、
該雄型ユニット及び該雌型ユニットの他方に設けられ、該雄型管継手と該雌型管継手とが連結されるときに該連結用シャフトを受け入れるシャフト受入部と、
を有し、
該シャフト受入部が、
受け入れた該連結用シャフトに対して半径方向で変位可能とされ、受け入れた連結用シャフトに係合して該連結用シャフトがシャフト受入部から抜け出るのを阻止する施錠位置と、該施錠位置よりも半径方向外側に変位して該連結用シャフトが該シャフト受入部から抜け出るのを許容する施錠解除位置との間で変位可能な施錠部材と、
該シャフト受入部に受け入れた該連結用シャフトの軸線方向で変位可能で、該施錠位置にある該施錠部材の半径方向外側位置で該施錠部材に係合して該施錠部材が半径方向外側に動くのを阻止する変位阻止位置と、該変位阻止位置から変位して該施錠部材が該施錠解除位置に変位するのを許容する変位許容位置との間で変位可能とされた変位阻止部材とを有し、
該施錠位置にある施錠部材が、該連結用シャフトが該シャフト受入部から引き抜く方向での引抜力を受けた状態では、該連結用シャフトによって該半径方向外側に変位する力を受けるよう形状付けられており、
該変位阻止位置にある該変位阻止部材は該半径方向外側に変位する力を受けた施錠部材との摩擦係合によって該変位許容位置への変位が阻止されるようになされている管継手装置を提供する。

この管継手装置においては、該変位阻止位置にある該変位阻止部材は該半径方向外側に変位する力を受けた施錠部材との摩擦係合によって該変位許容位置への変位が阻止されるようになされているので、流体連通された雄型管継手と雌型管継手とを通される流体圧により当該雄型ユニット及び雌型ユニットにそれらを分離するような力が加わっている間は、施錠部材の施錠解除位置への変位は阻止され、従って、雄型ユニット及び雌型ユニットの分離は阻止される。

この場合、当該管継手装置は、該変位阻止部材に対して該変位阻止位置から該変位許容位置に向けて偏倚力をかけるバネ部材であって、該施錠部材が該引抜力を受けていないときには、該変位阻止部材が該変位阻止位置から該変位許容位置へ変位するようにされているバネ部材を更に備えるようにすることができる。

また、該雄型ユニット及び該雌型ユニットの該他方が、該シャフト受入部に該連結用シャフトが受け入れられた状態で、該変位阻止部材を該バネ部材のバネ力に抗して該変位許容位置から該変位阻止位置へ該軸線方向で変位するためのピストンシリンダ装置を更に有するようにすることができる。

具体的には、該ピストンシリンダ装置は、該シャフト受入部に該連結用シャフトが受け入れられた状態で、該変位阻止部材に係合して該変位阻止部材を該バネ部材のバネ力に抗して該変位許容位置から該変位阻止位置へ変位する押出位置と、該変位阻止位置から離れて該変位阻止部材が該バネ部材の偏倚力により変位許容位置に変位するのを許容する引込位置との間を軸線方向で変位可能とされたピストンロッドを備えるようにすることができる。

また、以上の管継手装置においては、
該連結用シャフトが、該施錠位置とされた施錠部材によって係合される施錠部材係合面と、該施錠部材係合面に隣接し、該連結用シャフトの先端側に設けられた該施錠部材係合面よりも径の大きい環状係合施錠部とを備え、
該連結用シャフトが該シャフト受入部から引き抜かれようとするときに該環状係合施錠部が該施錠部材に係合して該施錠部材に該半径方向外側に変位する力を付与するように
することができる。

また、以上の管継手装置においては、該施錠部材が周方向で２つ以上に分割された分割リングとすることができる。

更にまた、以上の管継手装置においては、
該施錠部材を該施錠解除位置に保持するバネ付勢された保持部材を更に有し、
該変位阻止部材は該変位許容位置から該変位阻止位置に変位されるときに、該保持部材により該施錠解除位置に保持されていた該施錠部材に係合し該施錠部材を該施錠位置に変位させるようにすることもできる。

以下、本発明に係る管継手装置の実施形態を添付図面に基づき説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る管継手連結装置の平面図であり、雄型ユニットと雌型ユニットとが分離されている状態を示す。図２は図１の管継手装置と同様の平面図であり、雄型ユニットと雌型ユニットとが連結された状態を示す。図３は図１に示す雌型ユニットの右側端面図である。図４は図１に示す雄型ユニットの左側端面図である。図５は図１のＶ―Ｖ線に沿って見た部分断面図であり、要部を明瞭にするために一部を省略して示している。図６は図５と同様の図であり、雄型ユニットの連結用シャフトを雌型ユニットのシャフト受入部内に挿入した状態を示す。図７は図６と同様の図であり、図６に示す状態において雌型ユニットのピストンシリンダ装置のピストンロッドを押出位置として雌型ユニットの変位阻止部材を変位許容位置から変位阻止位置に変位して、施錠部材を施錠位置とした状態を示す。図８は図７と同様の図であり、図７の状態から、当該管継手装置内を加圧流体が通されている状態においてピストンロッドが引込位置に変位した状態を示す。

図示の実施形態に係る管継手装置１０は、雄型管継手１２を備える雄型ユニット１４と、該雄型管継手１２に連結される雌型管継手１６を備える雌型ユニット１８とを有する。

具体的には、雄型ユニット１４は支持基板２０の中央位置（図４）に連結用シャフト２２を備え、雄型管継手１２はこの連結用シャフト２２の両側に該連結用シャフト２２に対して平行に間隔をあけて２つ設けられており、この２つの雄型管継手１２を結ぶ線の中央を斜めに横断する方向における連結用シャフト２２の両側には該連結用シャフト２２に対して平行にして支持基板２０を貫通する２つのガイド孔２４が設けられている。図示の例では、雄型管継手１２の先端には六角の面取りがなされている。また、雄型管継手１２の図で見て右端には図示しない流体管が接続されるようになっている。

雌型ユニット１８は、支持基板２０と同様のサイズの第１基板２６、該第１基板２６に対して平行にされ連結杆２８によって該第１基板２６に固定された第２基板３０とからなる雌型ユニットフレーム３２を有している。第１基板２６には連結用シャフト２２を受け入れるシャフト受入孔３４、２つの雌型管継手１６及び２つのガイドピン３６が設けられており、２つのガイドピン３６を対応する雄型ユニット１４のガイド孔２４に挿入して雄型ユニット１４と雌型ユニット１８とを相互に近づけることにより、連結用シャフト２２がシャフト受入孔３４内に挿入され、２つの雄型管継手１２が対応する２つの雌型管継手１６にそれぞれ挿入されて図２に示す状態となるようにされている。図示の例では連結杆２８は図３で見て第１基板２６にａで示す４か所で第１基板２６に取り付けられている。図示しないが各雌型管継手１６にはその左端に流体管が接続される。

図５に示すように、雄型ユニット１４の連結用シャフト２２には雄ネジが設けられナット３７によって支持基板２０に固定されて雌型ユニット１８に向けて突出するようにされており、雌型ユニット１８のシャフト受入孔３４内に挿入されたときに第１基板２６の表面に係合する段部２２ａと、該段部２２ａから伸びて後述する雌型ユニット１８のシャフト受入部３８内に挿入される挿入部２２ｂとを有しており、該挿入部２２ｂの周面には溝状に形成された環状の施錠部材係合面２２ｃと該施錠部材係合面２２ｃより当該連結用シャフト２２の先端側に形成された環状係合施錠部２２ｄを有している。

これに対して雌型ユニットフレーム３２内には連結用シャフト２２の挿入部２２ｂを受け入れるシャフト受入部３８を有しており、該シャフト受入部３８には受け入れた連結用シャフト２２の挿入部２２ｂを該シャフト受入部３８内で施錠（ロック）するための以下のような施錠装置が設けられている。すなわち、該施錠装置は、受け入れた連結用シャフト２２に対して半径方向で変位可能とされ、受け入れた連結用シャフト２２の施錠部材係合面２２ｃに係合して該連結用シャフト２２がシャフト受入部３８から抜け出るのを阻止する施錠位置（図７、図８）と、該施錠位置よりも半径方向外側に変位して連結用シャフト２２がシャフト受入部３８から抜け出る（または該シャフト受入部３８内に挿入され）のを許容する施錠解除位置（図５、図６）との間で変位可能な施錠部材４０と、シャフト受入部３８に受け入れた連結用シャフト２２の挿入部２２ｂの軸線方向で変位可能とされた筒状の変位阻止部材４２であって、施錠位置（図７、図８）にある施錠部材４０の半径方向外側位置で施錠部材４０に係合して施錠部材４０が半径方向外側に動くのを阻止する変位阻止位置（図７、図８）と、変位阻止位置から軸線方向左方に変位して施錠部材４０が施錠解除位置（図５、図６）に変位するのを許容する変位許容位置（図５、図６）との間で変位可能とされた変位阻止部材４２とを有する。図示の例では、雌型ユニットフレーム３２にはピストンシリンダ装置４４、具体的にはエアシリンダが設けられており、該ピストンシリンダ装置４４のピストンロッド４６を図５及び図６に示す引込位置から該変位阻止部材４２に係合して図７に示す押出位置へ押し出すことにより変位阻止部材４２を変位許容位置から変位阻止位置に変位させるようにしており、通常は、ピストンロッド４６を押出位置に保持することにより変位阻止部材４２を変位阻止位置に維持し、それにより雄型ユニット１４の連結用シャフト２２が雌型ユニット１８のシャフト受入部３８から抜け出ないようにして雄型ユニット１４と雌型ユニット１８との分離が生じないようにし、ピストンロッド４６を引込位置に変位させることにより分離可能としている。

施錠部材４０は周方向で好ましくは４つに分割された分割リングとされており、シャフト受入部３８内に挿入された連結用シャフト２２の軸線方向に伸びる施錠部４０ａと該施錠部４０ａから半径方向外側に延びる保持部４０ｂとを有しており、連結杆２８の内側に固定されたリング状の保持部材４８によって半径方向に変位可能に取り付けられている。具体的には、施錠部材４０の保持部４０ｂは保持部材４８と第１基板２６との間に形成された環状の隙間４９に挿入され、保持部材４８内に設けられたコイルバネ５０によって付勢されたボール状の施錠子５２を当該保持部４０ｂの表面に設けた施錠凹部４０ｃに係合させることにより該施錠部材４０を図５に示す施錠解除位置に保持するようになっており、変位阻止部材４２が図５及び図６に示す変位許容位置からピストンシリンダ装置４４により図７に示す変位阻止位置に変位されることに伴い、該変位阻止部材４２によって半径方向内側に変位され施錠位置とされ、該変位阻止部材４２が変位許容位置に変位して連結用シャフト２２がシャフト受入部３８から引き抜かれることにより連結用シャフト２２の環状係合施錠部２２ｄによって半径方向外側に変位され施錠解除位置にもどされるようになっている。保持部材４８は固定リング５４によって雌型ユニットフレーム３２内に固定されており、施錠部材４０の施錠部４０ａと平行に左方に延びる筒状部４８ａを備え、該筒状部４８ａの外周面４８ｂに沿って固定リング５４と変位阻止部材４２の左端フランジ４２ａとの間に設けられたコイルバネ５６によって図５に示す変位許容位置に向けて付勢されている。

施錠位置（図７、図８）にある施錠部材４０は、連結用シャフト２２がシャフト受入部３８から引き抜く方向（右方）での引抜力を受けた状態では、環状係合施錠部２２ｄのテーパ面２２ｅが該施錠部材４０先端のテーパ部４０ｅに係合することにより該施錠部材４０に半径方向外側に変位する力を与え、施錠部材４０の施錠部４０ａの外表面４０ｄを変位阻止部材４２の内周面４２ｂに押圧するようにされており、それにより変位阻止部材４２が変位許容位置に向けて軸線方向で変位しようとするときにこれら外周面４０ｄと内周面４２ｂとの間に摩擦力が生じるようにされている。具体的には、当該管継手装置１０において雄型管継手１２及び雌型管継手１６が流体連結されて流体が通された状態では、その流体圧により雄型ユニット１４及び雌型ユニット１８間にはそれらを引き離すよう作用する力が働く。ピストンシリンダ装置４４のピストンロッド４６が押出位置に保持される限り変位阻止部材４２は該ピストンロッド４６との係合により変位阻止位置に保持され、それにより施錠部材４０が施錠位置に保持されることにより、連結用シャフト２２が雌型ユニット１８のシャフト受入部３８から抜け出ることはないが、誤操作など何らかの原因によってピストンロッド４６が引込位置とされて変位阻止部材４２から離れたとしても、上述の流体圧によって連結用シャフト２２にかけられる引抜力により、施錠部材４０の施錠部４０ａの外表面４０ｄと変位阻止部材４２の内周面４２ｂとの間には摩擦力が発生し、当該変位阻止部材４２が変位阻止位置から変位許容位置に変位することを阻止するようにしている。従って、この管継手装置１０においては、上記のごとき流体圧が発生している状態では、施錠部材４０が施錠解除位置に変位して雄型ユニット１４が雌型ユニット１８から分離してしまい不測の事態が生じてしまうということを防止することができる。

以上、本発明の一実施形態の説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、連結用シャフト２２の挿入部２２ｂは段部２２ａから当該連結用シャフト２２の先端に行くにしたがって拡径するようなものとすることができる。要するに、この部分は当該連結用シャフト２２に引抜力がかかった場合に、施錠部材４０を半径方向外側に押圧するような形状とされていればよい。また、変位阻止部材４２はピストンシリンダ装置４４を用いて変位されるものを示したが、操作員が手動で変位させるようにすることもできる。また、施錠部材４０と変位阻止部材４２との係合は、図示の例では施錠部材４０の外周面４０ｄと、該外周面４０ｄに平行に伸びる変位阻止部材４２の内周面４２ｂとの間で行われるようにしたが、例えば一方の面に突起部を設け他方の面と係合するようにすることもできる。要するに、施錠部材４０を施錠位置に保持し、且つ、上述の摩擦力が生じるような構成とすればよい。

管継手装置１０、雄型管継手１２、雄型ユニット１４、雌型管継手１６、雌型ユニット１８、支持基板２０、連結用シャフト２２、段部２２ａ、挿入部２２ｂ、施錠部材係合面２２ｃ、環状係合施錠部２２ｄ、テーパ面２２ｅ、ガイド孔２４、第１基板２６、連結杆２８、第２基板３０、雌型ユニットフレーム３２、シャフト受入孔３４、ガイドピン３６、ナット３７、シャフト受入部３８、施錠部材４０、施錠部４０ａ、保持部４０ｂ、施錠凹部４０ｃ、外表面４０ｄ、テーパ部４０ｅ、変位阻止部材４２、左端フランジ４２ａ、内周面４２ｂ、ピストンシリンダ装置４４、ピストンロッド４６、保持部材４８、筒状部４８ａ、外周面４８ｂ、隙間４９、コイルバネ５０、施錠子５２、固定リング５４、コイルバネ（バネ部材）５６

Claims

雄型管継手を備える雄型ユニットと、該雄型管継手に連結される雌型管継手を備える雌型ユニットとを有し、該雄型ユニットと該雌型ユニットとを相対的に近づけることにより該雄型管継手と該雌型管継手とを連結するようにした管継手装置において、
該雄型ユニット及び該雌型ユニットの一方に設けられる連結用シャフトと、
該雄型ユニット及び該雌型ユニットの他方に設けられ、該雄型管継手と該雌型管継手とが連結されるときに該連結用シャフトを受け入れるシャフト受入部と、
を有し、
該シャフト受入部が、
受け入れた該連結用シャフトに対して半径方向で変位可能とされ、受け入れた連結用シャフトに係合して該連結用シャフトがシャフト受入部から抜け出るのを阻止する施錠位置と、該施錠位置よりも半径方向外側に変位して該連結用シャフトが該シャフト受入部から抜け出るのを許容する施錠解除位置との間で変位可能な施錠部材と、
該シャフト受入部に受け入れた該連結用シャフトの軸線方向で変位可能で、該施錠位置にある該施錠部材の半径方向外側位置で該施錠部材に係合して該施錠部材が半径方向外側に動くのを阻止する変位阻止位置と、該変位阻止位置から変位して該施錠部材が該施錠解除位置に変位するのを許容する変位許容位置との間で変位可能とされた変位阻止部材とを有し、
該施錠位置にある施錠部材が、該連結用シャフトが該シャフト受入部から引き抜く方向での引抜力を受けた状態では、該連結用シャフトによって該半径方向外側に変位する力を受けるよう形状付けられており、
該変位阻止位置にある該変位阻止部材は該半径方向外側に変位する力を受けた施錠部材との摩擦係合によって該変位許容位置への変位が阻止されるようになされている管継手装置。
該変位阻止部材に対して該変位阻止位置から該変位許容位置に向けて偏倚力をかけるバネ部材であって、該施錠部材が該引抜力を受けていないときには、該変位阻止部材が該変位阻止位置から該変位許容位置へ変位するようにされているバネ部材を更に備える請求項１に記載の管継手装置。
該雄型ユニット及び該雌型ユニットの該他方が、該シャフト受入部に該連結用シャフトが受け入れられた状態で、該変位阻止部材を該バネ部材の偏倚力に抗して該変位許容位置から該変位阻止位置へ該軸線方向で変位するためのピストンシリンダ装置を更に有する請求項２に記載の管継手装置。
該ピストンシリンダ装置は、該シャフト受入部に該連結用シャフトが受け入れられた状態で、該変位阻止部材に係合して該変位阻止部材を該バネ部材のバネ力に抗して該変位許容位置から該変位阻止位置へ変位する押出位置と、該変位阻止位置から離れて該変位阻止部材が該バネ部材の偏倚力により変位許容位置に変位するのを許容する引込位置との間を軸線方向で変位可能とされたピストンロッドを備える請求項３に記載の管継手装置。
該連結用シャフトが、該施錠位置とされた施錠部材によって係合される施錠部材係合面と、該施錠部材係合面に隣接し、該連結用シャフトの先端側に設けられた該施錠部材係合面よりも径の大きい環状係合施錠部とを備え、
該連結用シャフトが該シャフト受入部から引き抜かれようとするときに該環状係合施錠部が該施錠部材に係合して該施錠部材に該半径方向外側に変位する力を付与するようにされている請求項１乃至４のいずれか一項に記載の管継手装置。
該施錠部材が周方向で２つ以上に分割された分割リングとされている請求項１乃至５いずれか一項に記載の管継手装置。
該施錠部材を該施錠解除位置に保持するバネ付勢された施錠子を更に有し、
該変位阻止部材は該変位許容位置から該変位阻止位置に変位されるときに、該施錠子により該施錠解除位置に保持されていた該施錠部材に係合し該施錠部材を該施錠位置に変位させるようになされている請求項１乃至６のいずれか一項に記載の管継手装置。