JP2556877Y2 - 流体通路接続用カップリング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、流体通路接続用カップ
リング装置に関し、特に固定的に設けられた雄継手に対
して雌継手を進退駆動する流体圧シリンダにより、両継
手を接続状態にロックするロック機構を操作するように
構成したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】各種機械装置の流体供給系や流体排出系
の流体通路を接続・分離する雄継手と雌継手とを備えた
カップリング装置は、種々実用化されており、例えば、
雄継手を固定的に設け、この雄継手に対して雌継手を進
退移動自在に設け、雌継手を接続位置と分離位置とに亙
って移動駆動する流体圧シリンダを設けたものも広く実
用化されている。前記カップリング装置において、両継
手を接続状態にロックするロック機構は、通常、雄継手
に形成した環状溝と、雌継手に設けたロックボールと、
雌継手に軸方向移動自在に装着されロックボールを環状
溝に係合させる作用位置と係合させない非作用位置とに
切り換えるスリーブ体と、スリーブ体を作用位置に付勢
するバネ部材とで構成されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】前記カップリング装置
のように、雌継手を進退移動駆動する流体圧シリンダを
設けた場合でも、両継手を分離する為にはロック機構を
解除する必要があるが、そのロック機構のスリーブ体の
操作は、手作業にて行われることが多い。しかし、前記
ロック機構のスリーブ体を操作する為のロック解除操作
用流体圧シリンダ等を設ければ、その流体圧シリンダで
ロック機構を操作可能ではあるが、カップリング装置と
同数のロック解除操作用流体圧シリンダを設けることが
必要である。

【０００４】例えば、射出成形機の金型には、温水供給
系、温水排出系、冷却水供給系、冷却水排出系、種々の
検出信号系統、等が接続される関係上、少なくとも４個
以上のカップリング装置を設ける必要があるので、各カ
ップリング装置毎に、ロック解除操作用流体圧シリンダ
を設ける場合には、全体として装置が複雑化し、大型化
し、製作コストが高価になってしまう。本考案の目的
は、雌継手を移動駆動する流体圧シリンダによって、ロ
ック機構のスリーブ体を操作できるような流体通路接続
用カップリング装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の流体通路接続
用カップリング装置は、固定的に設けられた雄継手と、
この雄継手に接続された接続位置と雄継手から分離した
分離位置とに亙って進退移動自在に設けられた雌継手
と、雌継手を進退駆動する流体圧シリンダとを備えた流
体通路接続用カップリング装置において、前記雄継手と
雌継手とを接続状態にロックするロック機構を、雄継手
に形成した環状溝と、雌継手に設けたロックボールと、
雌継手に軸方向移動自在に装着されロックボールを環状
溝に係合させる作用位置と係合させない非作用位置とに
切り換えるスリーブ体と、スリーブ体を作用位置に付勢
するバネ部材とで構成し、前記流体圧シリンダの出力ロ
ッドに、スリーブ体を非作用位置に操作する操作部材を
設け、前記出力ロッドと雌継手とを、前記スリーブ体の
作用位置と非作用位置間ストロークに略等しい遊動隙間
を有する遊動機構を介して連動連結したものである。

【０００６】

【作用】請求項１の流体通路接続用カップリング装置に
おいては、雌継手が雄継手から分離した分離位置にある
とき、流体圧シリンダの出力ロッドは退入状態にあり、
スリーブ体は流体圧シリンダにより非作用位置に後退さ
せられており、遊動機構の遊動隙間を介して出力ロッド
は、雌継手に対して、退入方向へは一体移動可能で、進
出方向へは遊動隙間だけ遊動状態となっている。雄継手
に対して雌継手を接続する際、流体圧シリンダの出力ロ
ッドを進出作動させていくと、前記遊動隙間だけ出力ロ
ッドが進出する間、雌継手が前進せずに、操作部材が出
力ロッドと一体的に前進移動してスリーブ体から離れ、
操作部材は非作用位置から作用位置へ移動可能状態とな
る。

【０００７】前記遊動隙間分出力ロッドが進出すると、
雌継手は出力ロッドと一体的に前進していき、雌継手が
雄継手に接続されると、スリーブ体がバネ部材の弾性力
により作用位置に切り換えられて、雄継手と雌継手とは
ロック状態となる。一方、雌継手を雄継手から分離する
際には、最初、前記遊動隙間だけ出力ロッドが退入する
間、雌継手が後退せずに、操作部材が出力ロッドと一体
的に後退移動してスリーブ体を非作用位置に切り換えて
ロック解除状態になる。前記遊動隙間分出力ロッドが退
入すると、雌継手は出力ロッドと一体的に後退していっ
て分離位置に切り換えられる。このように、操作部材
と、遊動機構を設けたことにより、雌継手移動駆動用の
流体圧シリンダにより、スリーブ体を操作することが可
能になった。

【０００８】

【考案の効果】請求項１の流体通路接続用カップリング
装置によれば、固定的な雄継手に対して雌継手を流体圧
シリンダで移動駆動するようにしたカップリング装置に
おいて、ロック機構を雄継手の環状溝と、雌継手のロッ
クボール及びスリーブ体及びバネ部材とで構成し、流体
圧シリンダの出力ロッドにスリーブ体を非作用位置に操
作する操作部材を設け、出力ロッドと雌継手とを遊動隙
間を有する遊動機構を介して連動連結したことにより、
雌継手を移動駆動する流体圧シリンダによって、ロック
機構のスリーブ体を操作可能となった。

【０００９】

【実施例】以下、本考案の実施例について図面を参照し
つつ説明する。本実施例は、横型の射出成形機の金型に
対して温水や冷却水を供給／排出する複数の流体通路を
接続・分離するカップリング装置に本考案を適用した場
合の一例である。但し、このカップリング装置は、金型
の検出センサやスイッチ類へ延びる複数の信号線を接続
・分離する信号線コネクタ装置とユニット化した状態に
構成されている。図１に示すように、射出成形機１の可
動盤２と固定盤３には、夫々金型４，５が固定され、可
動側の金型４の為のカップリング装置１０と、固定側の
金型５の為のカップリング装置１０とが設けられるが、
これらカップリング装置１０，１０は、同一のものであ
るので、固定側の金型５の為のカップリング装置１０に
ついて説明する。尚、カップリング装置１０は、金型
４，５及び固定盤２，３の側部に設けられることが多い
が、説明の都合上、以下の説明では金型５及び固定盤３
の上端に設けるものとして説明し、且つ前後左右を図示
のように定義して説明することとする。

【００１０】前記カップリング装置１０は、基本的に、
金型５に固定される雄継手ユニット２０と、この雄継手
ユニット２０に対向状に固定盤３に移動自在に設けられ
る雌継手ユニット４０と、この雌継手ユニット４０を雄
継手ユニット２０に対して進退駆動する油圧シリンダ６
０等で構成されている。最初に、前記雄継手ユニット２
０について説明する。図２〜図４に示すように、雄継手
ユニット２０のユニット本体２１は、４本のボルト２２
によりスペーサブロック６を介して金型５の上端面に固
定され、ユニット本体２１の左部と右部には、夫々６個
の雄継手３０が前後方向向きに設けられ、ユニット本体
２１の左部と右部の上段部には、前後方向向きのガイド
孔２４を形成するガイド部材２５が設けられ、ユニット
本体２１の上部の中央部には、信号線コネクタ装置の雌
側ユニット２６が設けられている。

【００１１】各雄継手３０に関して、図５に示すよう
に、スリーブ状の雄部材３１の内部に通路３２が形成さ
れ、通路３２は、ユニット本体２１内の通路３３に連通
され、雄部材３１の先端部に弁体３４が可動に装着さ
れ、弁体３４がバネ３５で付勢され、雄部材３１の先端
部と弁体３４とで弁が構成され、弁体３４が奥方へ移動
したときに開弁し、また弁体３４が図示位置のときに閉
弁するように構成され、雄部材３１の外周部には、雄継
手３０に雌継手５０を接続した状態にロックするロック
機構に含まれる環状溝３６が形成され、ユニット本体２
１には、各雄継手３０に通ずる通路３３が形成され、こ
れらの通路３３は夫々金型５の流体通路にホース又は配
管を介して接続される。前記信号線コネクタ装置１１の
雌側ユニット２６は、４組のプローブユニット２７から
なり、各プローブユニット２７には、２０個の雌側コン
タクトプローブ２８が設けられていて、これら雌側コン
タクトプローブ２８の全部又は一部は金型５側の温度検
出センサやリミットスイッチ等の電気機器に接続され
る。

【００１２】次に、前記雌継手ユニット４０及び油圧シ
リンダ６０等について説明する。雌継手ユニット４０及
び油圧シリンダ６０を支持するベースフレーム７０は、
固定盤３の上端面に左右２本ずつのボルト７１で固定さ
れるベース板７２と、ベース板７２の左右両側部に立設
された１対の側板７３と、左右の側板７３の後部に架着
された後壁板７４等からなる。ベース板７２には前後方
向に延びるガイドレール７５が固定され、後壁板７４の
中央部の中段部には、雌継手ユニット４０を雄継手ユニ
ット２０に対して進退駆動するための前後方向向きに向
けた複動型の油圧シリンダ６０が固定されている。

【００１３】次に、雌継手ユニット４０について説明す
ると、雌継手ユニット４０のユニット本体４１は、左右
に向けた立向きの一体化した２枚の板部材４２，４３か
らなり、板部材４２の下端部は、ガイドレール７５で案
内され、ユニット本体４１の左部と右部には、夫々６個
の雌継手５０が前後方向向きに設けられ、ユニット本体
４１の左部と右部の上段部には、前記左右１対のガイド
孔２４に嵌合可能な左右１対の前後方向向きのガイドピ
ン４４が固定され、ユニット本体４１の上部の中央部に
は、信号線コネクタ装置の雄側ユニット４５が設けられ
ている。各雌継手５０に関して、図５に示すように、雌
部材５１の前部内に弁スリーブ５２が可動に装着され、
雌部材５１の後部に同心状に開弁部材５３が螺合され、
開弁部材５３の開弁ロッド５４が弁スリーブ５２に油密
摺動自在に挿嵌され、弁スリーブ５２はバネ５５で前方
へ付勢され、開弁部材５３に形成された通路５６が、開
弁ロッド５４の先端部において十文字孔にて外周面に開
口され、弁スリーブ５２と開弁ロッド５４とで弁が構成
されている。尚、開弁部材５３のポートには、外部の流
体供給系又は流体排出系のホースや配管が接続される。

【００１４】前記弁スリーブ５２が前記雄部材３１で奥
方へ押動されると、図６に示すように開弁し、また弁ス
リーブ５２が押動されないときには、図５に図示のよう
に閉弁するように構成されている。前記ロック機構に含
まれる複数のロックボール５７が雌部材５１の先端近く
の複数の小孔に夫々装着され、これらのロックボール５
７を環状溝３６に係合させる作用位置（図６に図示の位
置）と係合させない非作用位置（図５に図示の位置）と
に切り換えられるスリーブ体５８が雌部材５１の先端部
に可動に外嵌され、スリーブ体５８はそれと雌部材５１
間に装着されたバネ５９で作用位置の方へ付勢されてい
る。

【００１５】従って、雌継手ユニット４０を雄継手ユニ
ット２０の方へ移動させて、各雄継手２０に雌継手５０
を接続した状態では、弁体３４が開弁ロッド５４で奥方
へ押動されて雄継手２０の弁が開弁し、また弁スリーブ
５２が雄部材３１で奥方へ押動されて雌継手５０の弁が
開弁し、また、スリーブ体５８が作用位置に移動してロ
ックボール５７を内周側へ押し込むので、ロックボール
５７が環状溝３６に係合して雄継手２０と雌継手４０と
はロック状態となる。

【００１６】次に、図７〜図１０に基いて、雌継手ユニ
ット４０を油圧シリンダ６０の出力ロッド６１に連結す
る遊動機構８０と、前記スリーブ体５８を操作する為の
操作部材９０について説明する。油圧シリンダ６０の出
力ロッド６１の先端部には、連結軸部材８１が螺合固着
されて、この連結軸部材８１は、ユニット本体４１の板
部材４２の孔８２と板部材４３の孔８３とを遊嵌状に挿
通してユニット本体４１の前端外へ延び、連結軸部材８
１の後端部には、板部材４２の後端面に対向する鍔部８
４が形成され、また、連結軸部材８１の途中部には、板
部材４３の孔８３内において、板部材４２の前端面に対
向する鍔状部材８５が段部８６とストップリング８７と
を介して軸方向移動不能に設けられ、鍔部８４の前端面
と鍔状部材８５の後端面間の距離は、板部材４２の厚さ
Ｔよりも、所定の遊動隙間Δの分だけ大きく形成されて
いる。このように、雌継手ユニット４０は、遊動隙間Δ
を有する遊動機構８０を介して出力ロッド６１に連結さ
れている。前記遊動隙間Δは、スリーブ体５８の作用位
置と非作用位置間ストロークに略等しく設定されてい
る。

【００１７】更に、出力ロッド６１の先端部には、円形
の固定金具９１が螺合固着され、且つこの固定金具９１
は、座金９２とナット９３とで出力ロッド６１に固着さ
れている。固定金具９１の前端面には、１２個の雌継手
５０の全領域にわたる板状部材からなる立向き且つ左右
方向向きの操作部材９０が４本のビス９４により固定さ
れ、この操作部材９０には、１２個の雌継手５０のスリ
ーブ体５８が夫々内嵌可能な１２個の円形穴９５が形成
されている。

【００１８】前記各スリーブ体５８の先端部には、小径
部５８ａとその後端に位置する環状段部５８ｂが形成さ
れ、各小径部５８ａは対応する円形穴９５に殆ど隙間な
しに内嵌可能で、かつ環状段部５８ｂが円形穴９５の外
縁部に当接するように構成してあり、前記油圧シリンダ
６０の出力ロッド６１を完全に退入させた状態において
は、図１０に図示のように、鍔状部材８５が板部材４２
に当接し、図５に示すように、操作部材９０の１２個の
円形穴９５の各々に各スリーブ体５８の小径部５８ａが
内嵌して、円形穴９５の外縁部でスリーブ体５８を非作
用位置に保持し、鍔部８４と板部材４２間には、図１０
に図示のように遊動隙間Δが空くようになっている。

【００１９】前記信号線コネクタ装置１１の雄側ユニッ
ト４５は、前記４組のプローブユニット２７に夫々対応
する４組のプローブユニット４６からなり、各プローブ
ユニット４６には、２０個の雄側コンタクトプローブ４
７が設けられ、これら雄側コンタクトプローブ４７のう
ちの前記金型５の電気機器に接続された雌側コンタクト
プローブ２８に対応するものは、射出成形機の制御装置
に接続される。尚、雌継手ユニット４０の接続位置と分
離位置とを検出する為、ユニット本体４１には、後方へ
延びる検出ロッド６２が固定され、この検出ロッド６２
の後端部分には、検出子６３，６４が固定され、右側の
側板７３に固定されて後方へ延びるスイッチ取付部材６
５には１対のリミットスイッチ６６，６７が設けられ、
リミットスイッチ６６，６７の検出信号は射出成形機１
の制御装置に入力され、雌継手ユニット４０の後退限位
置（分離位置）は、検出子６３とリミットスイッチ６６
とで検出され、また雌継手ユニット４０の接続位置は、
検出子６４とリミットスイッチ６７とで検出される。

【００２０】以上説明した流体通路接続用カップリング
装置１０及び信号線コネクタ装置１１の作用について説
明する。前記油圧シリンダ６０の出力ロッド６１を完全
に退入させた状態では、雌継手ユニット４０は雄継手ユ
ニット２０から所定距離後方へ後退した分離位置にあ
り、図５、図１０に示すように、１２個のスリーブ体５
８は、操作部材９０で非作用位置に保持され、鍔部８４
と板部材４２間には、遊動隙間Δが空いている。次に、
カップリング装置１０及び信号線コネクタ装置１１を接
続する場合には、油圧シリンダ６０の出力ロッド６１を
進出駆動していくと、鍔部８４が板部材４２に当接する
までは、雌継手ユニット２０は静止状態を維持し、操作
部材９０が出力ロッド６１と共に前進し、操作部材９０
が１２個のスリーブ体５８の環状段部５８ｂから遊動隙
間Δだけ離れた状態となる。この状態で各雌継手５０の
ロックボール５７が弁スリーブ５２で移動規制され、ス
リーブ体５８はロックボール５７を介して非作用位置に
保持される。

【００２１】鍔部８４が板部材４２に当接後、雌継手ユ
ニット４０が前方へ移動駆動され、ガイドピン４４がガ
イド穴２４に嵌合して、雄継手ユニット２０に対する雌
継手ユニット４０の位置が正確に位置決めされ、１２個
の雌継手５０が対応する雄継手３０に夫々嵌合する。こ
のとき、各雄部材３１が雌部材５１に嵌合して弁スリー
ブ５２を奥方へ押動しつつ雌部材５１の奥方へ突入する
ため、ロックボール５７は位置を保持し、ロックボール
５７が雄部材３１の環状溝３６の位置に達すると、ロッ
クボール５７はバネ５９で付勢されたスリーブ体５８に
より内方へ押されて環状溝３６に係合し、スリーブ体５
８が作用位置に切り換えられてロック状態となる。この
接続状態では、雄継手３０及び雌継手５０の弁が開弁
し、両継手３０，５０の通路が連通され、鍔状部材８５
が遊動隙間Δだけ板部材４３から離隔した状態となり、
出力ロッド６１はフルストローク伸長した状態となる。

【００２２】尚、雄継手ユニット２０と雌継手ユニット
４０の接続と並行的に、信号線コネクタ装置１１の雄側
ユニット４５が雌側ユニット２６に接続されるため、複
数の信号線も導通状態となる。このように、カップリン
グ装置１０及びコネクタ装置１１を接続状態に保持した
状態で射出成形がなされるが、金型交換時には、カップ
リング装置１０及びコネクタ装置１１を分離状態にする
必要がある。

【００２３】前記両装置を分離する場合には、油圧シリ
ンダ６０の出力ロッド６１を退入駆動すると、当初出力
ロッド６１が遊動隙間Δだけ退入する間は、雌継手ユニ
ット４０は静止状態を保持し、操作部材９０が出力ロッ
ド６１と一体的に後退するため、操作部材９０により１
２個のスリーブ体５８が非作用位置に切り換えられ、鍔
状部材８５が板部材４３に当接後、雌継手ユニット４０
も後退を開始し、各ロックボール５７が環状溝３６から
外れ、雄継手３０と雌継手５０の弁が閉じられ、弁スリ
ーブ５２が図５の位置に進出するためロックボール５７
は弁スリーブ５２で位置規制され、スリーブ体５８は操
作部材９０で非作用位置に保持された状態のまま、後退
限位置へ移動することになる。

【００２４】このように、油圧シリンダ６０の出力ロッ
ド６１に、スリーブ体５８を非作用位置に操作する操作
部材９０を固定し、出力ロッド６１に雌継手ユニット４
０を遊動機構８０を介して連結したことにより、雌継手
ユニット４０を移動駆動する油圧シリンダ６０によっ
て、スリーブ体５８を非作用位置に操作可能になった。
また、カップリング装置１０に信号線コネクタ装置１１
をユニット状に組み込んだため、カップリング装置１０
の雌継手ユニット４０と信号線コネクタ装置１１の雄側
ユニット４５とを共通の油圧シリンダ６０で移動駆動可
能になった。尚、雌雄の継手の構造如何では、操作部材
９０とスリーブ体５８とを一体的に連結しておくことも
出来る。更に、本考案は、横型射出成形機のカップリン
グ装置以外に、立型射出成形機のカップリング装置にも
同様に適用できるし、またプレス機械やその他種々の機
械装置の流体供給系・流体排出系のカップリング装置に
も同様に適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】射出成形機及び流体通路カップリング装置の側
面図である。

【図２】雄継手ユニットの背面図である。

【図３】雄継手ユニットの平面図である。

【図４】雄継手ユニットの一部切欠き横断平面図であ
る。

【図５】分離状態における雄継手と雌継手の断面図であ
る。

【図６】接続状態における雄継手と雌継手の断面図であ
る。

【図７】雌継手ユニット及びフレームの正面図である。

【図８】雌継手ユニット及びフレーム及び油圧シリンダ
の正面図である。

【図９】雌継手ユニット及びフレーム及び油圧シリンダ
の平面図である。

【図１０】雌継手ユニット及びフレーム及び油圧シリン
ダの一部切欠き縦断側面図である。

【符号の説明】

１０ カップリング装置 ２０ 雄継手ユニット ３０ 雄継手 ３６ 環状溝 ４０ 雌継手ユニット ５０ 雌継手 ５７ ロックボール ５８ スリーブ体 ５９ バネ ６０ 油圧シリンダ ６１ 出力ロッド ８０ 遊動機構 ９０ 操作部材 Δ 遊動隙間

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定的に設けられた雄継手と、この雄継
   手に接続された接続位置と雄継手から分離した分離位置
   とに亙って進退移動自在に設けられた雌継手と、雌継手
   を進退駆動する流体圧シリンダとを備えた流体通路接続
   用カップリング装置において、 前記雄継手と雌継手とを接続状態にロックするロック機
   構を、雄継手に形成した環状溝と、雌継手に設けたロッ
   クボールと、雌継手に軸方向移動自在に装着されロック
   ボールを環状溝に係合させる作用位置と係合させない非
   作用位置とに切り換えるスリーブ体と、スリーブ体を作
   用位置に付勢するバネ部材とで構成し、 前記流体圧シリンダの出力ロッドに、スリーブ体を非作
   用位置に操作する操作部材を設け、 前記出力ロッドと雌継手とを、前記スリーブ体の作用位
   置と非作用位置間ストロークに略等しい遊動隙間を有す
   る遊動機構を介して連動連結したことを特徴とする流体
   通路接続用カップリング装置。