JP3644786B2 - 管継手 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管材を流体圧機器に液密または気密に接続することが可能な管継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術に係る管継手（例えば、実公平７−２０４７１号公報参照）を図８に示す。
【０００３】
この管継手１は、管材２の一端部から突出する状態に該管材２の一端部内に圧入し前記管材２の一端部を拡径させるインナリング３と、前記インナリング３を圧入した管材２の押し込み部を挿入するための受口４を一端部に形成した継手本体５とを有する。継手本体５の外周部には雄ねじ６が刻設され、前記雄ねじ６に嵌合する雌ねじ７を介して押輪８が前記継手本体５の一端部に外嵌される。
【０００４】
この場合、前記受口４の奥部には、管材２の一端部から突出させたインナリング３の内端シール部を前記受口４の奥部に当接させるために該受口４の軸線と交差するように形成されたシール部９が設けられ、前記シール部９によってシール性能が確保されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術に係る管継手では、例えば、粘性が異なる圧力流体を使用する場合、管継手に対して一旦接続された管材を、口径が異なる他の管材と交換する必要がある。この結果、種々の管材の口径に対応する複数の管継手を準備しなければならず、設備投資が高騰するという不都合がある。
【０００６】
また、従来技術に係る管継手では、管材を口径が異なる他の管材と交換する場合、管継手全体を取り換えなければならないため、流体圧機器に接続された管継手を取り外す作業および取り付ける作業を要し、煩雑である。
【０００７】
さらに、管材の口径に対応する複数の管継手を管理しなければならず、管理コストが高騰するという不都合がある。
【０００８】
さらにまた、従来技術に係る管継手のシール部では、インナリングの内端シール部と受口の奥部とが面接触した状態でシールされているため、シール面を押圧する力（圧力）、すなわちシール面の面圧が下がりシール性能が低下するという不都合がある。
【０００９】
本発明は、前記の種々の不都合を克服するためになされたものであり、管材の交換作業を容易に行うことができるとともに、設備投資および管理コストの低減化を図り、しかも、単位面積当たりのシール面の面圧を上げてシール性能をより一層確実に向上させることが可能な管継手を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、流体通路となる貫通孔が軸線方向に沿って設けられ、少なくとも一端部にねじ部が形成された継手ボデイと、
前記ねじ部を介して継手ボデイの一端部に螺合することにより、前記継手ボデイに管材を接続するナット部材と、
前記継手ボデイの開口部に嵌挿され、管材に挿入される挿入部と前記管材の一端部から突出する膨出部とを有するインサート部材と、
前記インサート部材の挿入部に挿入された管材と継手ボデイの開口部との間に介装されたカラー部材と、
を備え、継手ボデイを除く前記ナット部材、インサート部材およびカラー部材は、管材の口径に対応する他のナット部材、インサート部材およびカラー部材と交換可能に設けられ、
前記インサート部材の膨出部の一端部には環状凹部が形成されるとともに、前記環状凹部に対応する環状凸部が前記継手ボデイの開口部に形成され、前記環状凸部の傾斜面に放射状に延在する複数の溝部が形成されることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、口径の異なる他の管材と交換する場合、継手ボデイを流体圧機器等に接続した状態で、管材の口径に対応する他のナット部材、インサート部材およびカラー部材を交換するだけでよく、管材の交換作業を容易に行うことができる。
【００１２】
また、インサート部材の膨出部に形成された環状突起部が、継手ボデイの開口部の壁面に線状に接触した状態でシールされる。この結果、面接触してシールする場合と比較して単位面積当たりのシール面の面圧が上がり、より一層シール性能が向上する。さらに、ナット部材の一端部には外方に向かって突出するガイド部が形成され、前記ガイド部によって継手ボデイに接続される管材が好適に案内される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る管継手について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１４】
図１において、参照数字１０は、本発明の実施の形態に係る管継手を示す。
【００１５】
この管継手１０は、流体通路として機能する貫通孔１２が軸線Ｂ方向に沿って形成され、両端部の外周面に第１雄ねじ部１４ａおよび第２雄ねじ部１４ｂが刻設された円筒状の継手ボデイ１６と、内周面に刻設された雌ねじ部１８を前記第１雄ねじ部１４ａに螺合させ前記継手ボデイ１６の一端部に嵌合することにより、該継手ボデイ１６に対しチューブ（管材）２０を保持するナット部材２２とを有する。
【００１６】
前記第１雄ねじ部１４ａが刻設された継手ボデイ１６の開口部２４には、チューブ２０の一端部からその一部が突出した状態でインサートブッシュ（インサート部材）２６が嵌挿される。前記継手ボデイ１６の開口部２４は、一端部から徐々に縮径するテーパ面２８と、前記テーパ面２８に連続し略同一の直径で形成される円筒面３０と、前記円筒面３０に対して略直交する奥部平面３２と、前記奥部平面３２と貫通孔１２との間に形成されチューブ２０側に向かって所定長だけ突出する環状凸部３４とから構成される。この場合、前記円筒面３０は、開口部２４の軸線Ｂ方向に対して実質的に平行となるように形成されている。
【００１７】
インサートブッシュ２６は、外周方向へと膨出することによって断面山形状を呈して環状に形成されチューブ２０の孔部内に挿入される挿入部３６と、この挿入部３６の一端部から徐々に拡径する傾斜面３５を有する段差部３７と、前記挿入部３６および段差部３７と一体的に形成されチューブ２０の一端部から突出する環状の膨出部３８と、チューブ２０の口径に対応し挿入部３６から膨出部３８に沿って貫通する孔部７５とを含む。
【００１８】
なお、チューブ２０の一端部は、インサートブッシュ２６の段差部３７の傾斜面３５に当接することがなく、前記傾斜面３５とチューブ２０の端縁部との間には間隙が形成される。従って、チューブ２０は、インサートブッシュ２６の段差部３７の傾斜面３５によってシールされてはいない。
【００１９】
前記段差部３７と膨出部３８との境界部分には、後述するカラー部材の端縁部が当接する環状段部４０が形成され、また、前記膨出部３８には、前記継手ボデイ１６の環状凸部３４を受容するための環状凹部４２が設けられる。従って、環状凹部４２の断面形状は、前記環状凸部３４の断面形状に対応する。
【００２０】
図２に示されるように、前記膨出部３８の外周面である第１面４４には、相互に所定間隔離間する３条の突起部（環状突起部）４６ａ〜４６ｃが環状に形成され、前記突起部４６ａ〜４６ｃは、断面台形状を呈しその平坦な頂面４７（図３参照）が継手ボデイ１６の円筒面３０に線状に接触するように形成される。
【００２１】
前記膨出部３８の第１面４４は、開口部２４の軸線Ｂ方向と実質的に平行に形成された円筒面３０に対して実質的に平行に形成される。換言すると、継手ボデイ１６の円筒面３０とインサートブッシュ２６の第１面４４とは、それぞれ開口部２４の軸線Ｂ方向と実質的に平行となるように形成される。この場合、前記円筒面３０に対して線状に接触する前記突起部４６ａ〜４６ｃの平坦な頂面４７も前記軸線Ｂ方向に対して実質的に平行となるように形成されている。
【００２２】
また、前記膨出部３８には、継手ボデイ１６の奥部平面３２に対し非接触状態となる第２面４８が形成され、膨出部３８の前記第２面４８と継手ボデイ１６の奥部平面３２との間で第１クリアランス５０が形成される。
【００２３】
前記膨出部３８の環状凹部４２は、前記第２面４８から所定角度傾斜し、継手ボデイ１６の環状凸部３４の傾斜面５２に当接する第３面５４と、前記第３面５４から延在し環状凸部３４の頂部との間で第２クリアランス５６を形成する第４面５８と、環状凸部３４の壁面６０と非接触状態に形成され開口部２４の軸線Ｂ方向に対して実質的に平行となるように形成された第５面６４と、前記第５面６４に連続し端縁部を形成する第６面６６とから構成される。なお、前記膨出部３８の第６面６６と環状凸部３４の裾部との間で第３クリアランス７２が形成される。
【００２４】
従って、膨出部３８の外周部に形成された第１面４４と、前記第１面４４に形成された突起部４６ａ〜４６ｃの頂面４７と、該膨出部３８の環状凹部４２に形成された第５面６４とは、それぞれ、開口部２４の軸線Ｂ方向と実質的に平行に設けられており、前記軸線Ｂ方向と交差状に設けられてはいない。
【００２５】
継手ボデイ１６に設けられた環状凸部３４の傾斜面５２には、図４および図５に示されるように、前記第１クリアランス５０と第２クリアランス５６とを連通させる複数の溝部６８ａ〜６８ｃが形成され、前記複数の溝部６８ａ〜６８ｃは、所定角度離間して半径方向に沿って放射状に延在するように形成される。
【００２６】
インサートブッシュ２６の挿入部３６に嵌挿されたチューブ２０と継手ボデイ１６の開口部２４との間には、円筒状のカラー部材７４が介装される。このカラー部材７４は、インサートブッシュ２６の挿入部３６に嵌挿されたチューブ２０の一端部の外周面を囲繞し、後述するナット部材２２の押圧部７０の押圧作用下に該インサートブッシュ２６の山形形状部分との間で該チューブ２０の一端部をシールするシール面７６を有する厚肉部７８と、インサートブッシュ２６の段差部３７に嵌挿され且つ膨出部３８に当接して位置決め保持される薄肉部８０とから構成される。
【００２７】
ナット部材２２は、チューブ２０の直径に対応する貫通孔８２が軸線Ｂ方向に沿って形成され、該チューブ２０を案内するガイド部８４が一端部から突出して形成される。また、前記ガイド部８４と反対側には、前記カラー部材７４を押圧する押圧部７０が矢印Ｄ方向に撓曲自在に形成される。
【００２８】
この場合、ナット部材２２のねじ込み量を増加させることにより、押圧部７０が矢印Ｄ方向に撓曲し、カラー部材７４と押圧部７０との間でチューブ２０が液密に挟持される。一方、ナット部材２２の前記押圧部７０に近接する内壁面には、チューブ２０をインサートブッシュ２６の山形形状部分側に向かって押圧し前記インサートブッシュ２６の山形形状部分との間でチューブ２０をシールする断面鋭角状の環状エッジ部８６が形成される。
【００２９】
この場合、継手ボデイ１６、ナット部材２２、カラー部材７４およびインサートブッシュ２６は、樹脂製材料によって形成すると好適である。
【００３０】
なお、インサートブッシュ２６の第１面４４に形成された突起部４６ａ〜４６ｃは、２以上の複数であればよく、３条に限定されるものではない。
【００３１】
本実施の形態に係る管継手１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
【００３２】
まず、チューブ２０の一端部の孔部内にインサートブッシュ２６の挿入部３６を嵌挿する。この場合、チューブ２０の一端部は、インサートブッシュ２６の段差部３７の傾斜面３５に当接することがなく、前記傾斜面３５とチューブ２０の端縁部との間には間隙が形成される。従って、チューブ２０は、インサートブッシュ２６の段差部３７の傾斜面３５によってシールされてはいない。この結果、チューブ２０の一端部が挿入部３６の形状に沿って拡径し、チューブ２０の内周面と挿入部３６の外周面とが液密に保持される。
【００３３】
続いて、インサートブッシュ２６が圧入されたチューブ２０の一端部を継手ボデイ１６の開口部２４に沿って挿入するとともに、インサートブッシュ２６の挿入部３６に嵌挿されたチューブ２０と継手ボデイ１６の開口部２４との間に円筒状のカラー部材７４を圧入する。
【００３４】
さらに、予め、チューブ２０に遊嵌されているナット部材２２の雌ねじ部１８を継手ボデイ１６の第１雄ねじ部１４ａに沿って螺回させ、前記ナット部材２２を締め付けることにより、チューブ２０が継手ボデイ１６の開口部２４内に液密に保持される。
【００３５】
すなわち、ナット部材２２を締め付けることにより、押圧部７０を介してチューブ２０と一体的にカラー部材７４並びにインサートブッシュ２６が継手ボデイ１６の開口部２４の奥側に向かって押圧され、前記チューブ２０およびインサートブッシュ２６は、前記インサートブッシュ２６の第３面５４と継手ボデイ１６の環状凸部３４の傾斜面５２とが当接するまで挿入される。この場合、継手ボデイ１６の環状凸部３４の傾斜面５２は、インサートブッシュ２６の変位部位の終端を規制するストッパとして機能する。
【００３６】
前記インサートブッシュ２６が軸線Ｂ方向に沿って押圧されて変位部位の終端まで到達することにより、該インサートブッシュ２６の環状凹部４２を形成する傾斜面、すなわち第３面５４と継手ボデイ１６の環状凸部３４の傾斜面５２とが係合し、図１に示す状態に至る。
【００３７】
この場合、ナット部材２２の押圧部７０がカラー部材７４の形状に対応して半径外方向（矢印Ｄ方向）に撓曲し、前記押圧部７０が原形状に復帰しようとする力によってカラー部材７４がインサートブッシュ２６側に押圧される。従って、カラー部材７４のシール面７６とインサートブッシュ２６の山形形状部分との間でチューブ２０がシールされる。
【００３８】
図１に示す状態において、管継手ボデイ１６に対するチューブ２０の接続部位は、インサートブッシュ２６の突起部４６ａ〜４６ｃの頂面４７が継手ボデイ１６の円筒面３０に線状に接触してシール機能を営む第１シール部と、ナット部材２２の環状エッジ部８６がチューブ２０をインサートブッシュ２６の山形形状部分に向かって押圧することによりシール機能を営む第２シール部と、押圧部７０がカラー部材７４をインサートブッシュ２６側に押圧することによりシール機能を営む第３シール部とによって液密に保持される。
【００３９】
なお、インサートブッシュ２６によってシールされる第１シール部は、継手ボデイ１６の開口部２４の軸線Ｂ方向と実質的に平行に設けられており、前記軸線Ｂ方向と交差状に設けられてはいない。従って、シール構成をここで考慮することがなく、結果的に構造が簡素化し、しかも、インサートブッシュ２６の挿着、抜脱が容易で、成形型の形状も複雑化しなくてすむ。
【００４０】
この結果、前記第１シール部、第２シール部および第３シール部がそれぞれ共働することにより、継手ボデイ１６に対するチューブ２０の接続部位が液密に保持される。
【００４１】
その際、インサートブッシュ２６を構成する膨出部３８の第２面４８と開口部２４の奥部平面３２とが接触することがなく、前記第２面４８と奥部平面３２との間で第１クリアランス５０が形成される（図２参照）。また、膨出部３８の第４面５８と環状凸部３４の頂部とが接触することがなく、前記第４面５８と環状凸部３４の頂部との間で第２クリアランス５６が形成される（図２参照）。さらに、膨出部３８の第５面６４と環状凸部３４の壁面６０とが非接触状態に形成されるとともに、膨出部３８の第６面６６と環状凸部３４の裾部との間で第３クリアランス７２が形成される。さらにまた、インサートブッシュ２６の第３面５４と継手ボデイ１６の環状凸部３４の傾斜面５２とは当接するが、前記傾斜面５２に形成された溝部６８ａ〜６８ｃによって第１クリアランス５０と第２クリアランス５６とが連通状態となる。
【００４２】
インサートブッシュ２６の膨出部３８と継手ボデイ１６の開口部２４との間では、突起部４６ａ〜４６ｃが線状に接触してシールするのみであり、他の部位では、シールされていない。従って、突起部４６ａ〜４６ｃの単位面積当たりのシール力が向上する一方、他の部位でシール構造を考慮する必要がないため、より一層、構造が簡素化する。
【００４３】
また、インサートブッシュ２６の第３面５４に環状凸部３４の傾斜面５２が当接することにより、前記第３面５４を矢印方向に押圧する力が作用し、前記押圧力によって突起部４６ａ〜４６ｃを開口部２４の円筒面３０に向かって押圧する力Ｆが働く。この結果、突起部４６ａ〜４６ｃが前記円筒面３０側に押圧されることにより、確実にシールされるとともにシール性能を向上させることができる。
【００４４】
また、本実施の形態では、インサートブッシュ２６と継手ボデイ１６とのシール部位を面接触させることなく線状に接触させるように形成することにより、接触面積を減少させ圧力流体の作用下に前記シール部位を押圧する圧力、すなわち、シール面の面圧が上がってシール性能をより一層確実に向上させることができる。
【００４５】
さらに、本実施の形態では、前記継手ボデイ１６の環状凸部３４の傾斜面５２に溝部６８ａ〜６８ｃを設けることにより、インサートブッシュ２６の第３面５４に当接する傾斜面５２の接触面積を減少させ接触抵抗を小さくすることができる。また、インサートブッシュ２６を挿入する際に、該インサートブッシュ２６と継手ボデイ１６の開口部２４との間に残留する圧力流体を前記溝部６８ａ〜６８ｃを通じて円滑に逃がすことができる。
【００４６】
次に、チューブ２０を、口径が異なる他のチューブ２０ａ、２０ｂと交換する場合について説明する。
【００４７】
図６は、図１で使用されたチューブ２０と比較して口径の大なるチューブ２０ａと交換した場合を示し、図７は、図１で使用されたチューブ２０と比較して口径の小なるチューブ２０ｂと交換した場合をそれぞれ示す。なお、図６並びに図７において、図１に対応する構成要素には、同一の参照数字に符号ａ、ｂをそれぞれ付して共通に説明する。
【００４８】
図１に示される状態においてナット部材２２を緩め、継手ボデイ１６からナット部材２２、カラー部材７４およびインサートブッシュ２６をそれぞれ取り外す。その際、継手ボデイ１６は、取り外されることがなく、図示しない流体圧機器に接続されたままの状態にある。
【００４９】
次に、図６並びに図７に示されるように、交換するチューブ２０ａ、２０ｂの口径に対応する形状を有するインサートブッシュ２６ａ、２６ｂ、カラー部材７４ａ、７４ｂを予め準備しておき、前記インサートブッシュ２６ａ、２６ｂ並びにカラー部材７４ａ、７４ｂを前記継手ボデイ１６の開口部２４に挿入する。
【００５０】
続いて、交換するチューブ２０ａ、２０ｂの口径に対応する貫通孔８２ａ、８２ｂが形成されたナット部材２２ａ、２２ｂの雌ねじ部１８ａ、１８ｂを継手ボデイ１６の第１雄ねじ部１４ａに沿って螺回させ、前記ナット部材２２ａ、２２ｂを締め付けることにより、図６並びに図７に示される状態に至りチューブ２０ａ、２０ｂの交換作業が終了する。
【００５１】
なお、前記インサートブッシュ２６ａ、２６ｂには、継手ボデイ１６の貫通孔１２に連通しチューブ２０ａ、２０ｂの口径に対応する孔部７５が形成され、また、カラー部材７４ａ、７４ｂは、チューブ２０ａ、２０ｂの口径に対応して、その肉厚が薄くなり（図６参照）、あるいはその肉厚が厚く形成される（図７参照）。
【００５２】
本実施の形態に係る管継手１０では、継手ボデイ１６を共通とし、予め種々の口径のチューブ２０ａ、２０ｂに対応するナット部材２２ａ、２２ｂ、カラー部材７４ａ、７４ｂおよびインサートブッシュ２６ａ、２６ｂを準備しておき、流体圧機器に一旦接続された継手ボデイ１６を取り外すことなく、前記継手ボデイ１６を流体圧機器に接続した状態で、ナット部材２２ａ、２２ｂ、カラー部材７４ａ、７４ｂおよびインサートブッシュ２６ａ、２６ｂを、交換するチューブ２０ａ、２０ｂに対応させて交換するだけでよい。
【００５３】
なお、本実施の形態では、種々の口径のチューブ２０ａ、２０ｂに対応するナット部材２２ａ、２２ｂ、カラー部材７４ａ、７４ｂおよびインサートブッシュ２６ａ、２６ｂとしては、図６並びに図７に示される２種類のものに限定されるものでないことは勿論である。
【００５４】
従って、本実施の形態では、流体圧機器に接続されたチューブを、口径が異なる他のチューブと交換する場合、流体圧機器から管継手全体を取り外す必要がない点で従来技術と異なっている。従って、本実施の形態では、チューブの交換作業を容易に遂行することができるという効果を奏する。
【００５５】
また、本実施の形態では、チューブの口径が異なっても継手ボデイ１６を共通に使用することができ、交換するチューブの口径に対応して管継手１０全体を取り換える必要がないことから、従来技術に比べて、設備投資および管理コストの低減化を図ることが可能となる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００５７】
すなわち、口径の異なる他の管材と交換する場合、継手ボデイを流体圧機器等に接続した状態で、管材の口径に対応する他のナット部材、インサート部材およびカラー部材を交換するだけでよく、管材の交換作業を容易に行うことができる。この場合、管継手全体を取り換える必要がないため、設備投資および管理コストの低減化を図ることができる。
【００５８】
また、継手ボデイの開口部とインサート部材とを線状に接触させた状態でシールすることにより、面接触してシールする場合と比較してシール部分の単位面積当たりの面圧が上がり、より一層確実にシール性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る管継手の軸線方向に沿った縦断面図である。
【図２】図１に示すＡ部の拡大図である。
【図３】図２に示す突起部の一部省略拡大図である。
【図４】図１に示す管継手の一端部の拡大図である。
【図５】図４の矢印Ｃ方向からみた矢視図である。
【図６】図１に示す管継手において、口径が異なる他のチューブを挿入した状態の断面図である。
【図７】図１に示す管継手において、口径が異なる他のチューブを挿入した状態の断面図である。
【図８】従来技術に係る管継手の縦断面図である。
【符号の説明】
１０…管継手 １２…貫通孔
１６…継手ボデイ ２０、２０ａ、２０ｂ…チューブ
２２、２２ａ、２２ｂ…ナット部材 ２４…開口部
２６、２６ａ、２６ｂ…インサートブッシュ
３０…円筒面 ３２…奥部平面
３４…環状凸部 ３６…挿入部
３５、５２…傾斜面 ３７…段差部
３８…膨出部 ４２…環状凹部
４４、４８、５４、５８、６４、６６…面
５０、５６、７２…クリアランス ６８ａ〜６８ｃ…溝部
７０…押圧部 ７４、７４ａ、７４ｂ…カラー部材
７６…シール面 ７８…厚肉部
８０…薄肉部 ８４…ガイド部
８６…環状エッジ部
【発明の属する技術分野】
本発明は、管材を流体圧機器に液密または気密に接続することが可能な管継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術に係る管継手（例えば、実公平７−２０４７１号公報参照）を図８に示す。
【０００３】
この管継手１は、管材２の一端部から突出する状態に該管材２の一端部内に圧入し前記管材２の一端部を拡径させるインナリング３と、前記インナリング３を圧入した管材２の押し込み部を挿入するための受口４を一端部に形成した継手本体５とを有する。継手本体５の外周部には雄ねじ６が刻設され、前記雄ねじ６に嵌合する雌ねじ７を介して押輪８が前記継手本体５の一端部に外嵌される。
【０００４】
この場合、前記受口４の奥部には、管材２の一端部から突出させたインナリング３の内端シール部を前記受口４の奥部に当接させるために該受口４の軸線と交差するように形成されたシール部９が設けられ、前記シール部９によってシール性能が確保されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術に係る管継手では、例えば、粘性が異なる圧力流体を使用する場合、管継手に対して一旦接続された管材を、口径が異なる他の管材と交換する必要がある。この結果、種々の管材の口径に対応する複数の管継手を準備しなければならず、設備投資が高騰するという不都合がある。
【０００６】
また、従来技術に係る管継手では、管材を口径が異なる他の管材と交換する場合、管継手全体を取り換えなければならないため、流体圧機器に接続された管継手を取り外す作業および取り付ける作業を要し、煩雑である。
【０００７】
さらに、管材の口径に対応する複数の管継手を管理しなければならず、管理コストが高騰するという不都合がある。
【０００８】
さらにまた、従来技術に係る管継手のシール部では、インナリングの内端シール部と受口の奥部とが面接触した状態でシールされているため、シール面を押圧する力（圧力）、すなわちシール面の面圧が下がりシール性能が低下するという不都合がある。
【０００９】
本発明は、前記の種々の不都合を克服するためになされたものであり、管材の交換作業を容易に行うことができるとともに、設備投資および管理コストの低減化を図り、しかも、単位面積当たりのシール面の面圧を上げてシール性能をより一層確実に向上させることが可能な管継手を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、流体通路となる貫通孔が軸線方向に沿って設けられ、少なくとも一端部にねじ部が形成された継手ボデイと、
前記ねじ部を介して継手ボデイの一端部に螺合することにより、前記継手ボデイに管材を接続するナット部材と、
前記継手ボデイの開口部に嵌挿され、管材に挿入される挿入部と前記管材の一端部から突出する膨出部とを有するインサート部材と、
前記インサート部材の挿入部に挿入された管材と継手ボデイの開口部との間に介装されたカラー部材と、
を備え、継手ボデイを除く前記ナット部材、インサート部材およびカラー部材は、管材の口径に対応する他のナット部材、インサート部材およびカラー部材と交換可能に設けられ、
前記インサート部材の膨出部の一端部には環状凹部が形成されるとともに、前記環状凹部に対応する環状凸部が前記継手ボデイの開口部に形成され、前記環状凸部の傾斜面に放射状に延在する複数の溝部が形成されることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、口径の異なる他の管材と交換する場合、継手ボデイを流体圧機器等に接続した状態で、管材の口径に対応する他のナット部材、インサート部材およびカラー部材を交換するだけでよく、管材の交換作業を容易に行うことができる。
【００１２】
また、インサート部材の膨出部に形成された環状突起部が、継手ボデイの開口部の壁面に線状に接触した状態でシールされる。この結果、面接触してシールする場合と比較して単位面積当たりのシール面の面圧が上がり、より一層シール性能が向上する。さらに、ナット部材の一端部には外方に向かって突出するガイド部が形成され、前記ガイド部によって継手ボデイに接続される管材が好適に案内される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る管継手について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１４】
図１において、参照数字１０は、本発明の実施の形態に係る管継手を示す。
【００１５】
この管継手１０は、流体通路として機能する貫通孔１２が軸線Ｂ方向に沿って形成され、両端部の外周面に第１雄ねじ部１４ａおよび第２雄ねじ部１４ｂが刻設された円筒状の継手ボデイ１６と、内周面に刻設された雌ねじ部１８を前記第１雄ねじ部１４ａに螺合させ前記継手ボデイ１６の一端部に嵌合することにより、該継手ボデイ１６に対しチューブ（管材）２０を保持するナット部材２２とを有する。
【００１６】
前記第１雄ねじ部１４ａが刻設された継手ボデイ１６の開口部２４には、チューブ２０の一端部からその一部が突出した状態でインサートブッシュ（インサート部材）２６が嵌挿される。前記継手ボデイ１６の開口部２４は、一端部から徐々に縮径するテーパ面２８と、前記テーパ面２８に連続し略同一の直径で形成される円筒面３０と、前記円筒面３０に対して略直交する奥部平面３２と、前記奥部平面３２と貫通孔１２との間に形成されチューブ２０側に向かって所定長だけ突出する環状凸部３４とから構成される。この場合、前記円筒面３０は、開口部２４の軸線Ｂ方向に対して実質的に平行となるように形成されている。
【００１７】
インサートブッシュ２６は、外周方向へと膨出することによって断面山形状を呈して環状に形成されチューブ２０の孔部内に挿入される挿入部３６と、この挿入部３６の一端部から徐々に拡径する傾斜面３５を有する段差部３７と、前記挿入部３６および段差部３７と一体的に形成されチューブ２０の一端部から突出する環状の膨出部３８と、チューブ２０の口径に対応し挿入部３６から膨出部３８に沿って貫通する孔部７５とを含む。
【００１８】
なお、チューブ２０の一端部は、インサートブッシュ２６の段差部３７の傾斜面３５に当接することがなく、前記傾斜面３５とチューブ２０の端縁部との間には間隙が形成される。従って、チューブ２０は、インサートブッシュ２６の段差部３７の傾斜面３５によってシールされてはいない。
【００１９】
前記段差部３７と膨出部３８との境界部分には、後述するカラー部材の端縁部が当接する環状段部４０が形成され、また、前記膨出部３８には、前記継手ボデイ１６の環状凸部３４を受容するための環状凹部４２が設けられる。従って、環状凹部４２の断面形状は、前記環状凸部３４の断面形状に対応する。
【００２０】
図２に示されるように、前記膨出部３８の外周面である第１面４４には、相互に所定間隔離間する３条の突起部（環状突起部）４６ａ〜４６ｃが環状に形成され、前記突起部４６ａ〜４６ｃは、断面台形状を呈しその平坦な頂面４７（図３参照）が継手ボデイ１６の円筒面３０に線状に接触するように形成される。
【００２１】
前記膨出部３８の第１面４４は、開口部２４の軸線Ｂ方向と実質的に平行に形成された円筒面３０に対して実質的に平行に形成される。換言すると、継手ボデイ１６の円筒面３０とインサートブッシュ２６の第１面４４とは、それぞれ開口部２４の軸線Ｂ方向と実質的に平行となるように形成される。この場合、前記円筒面３０に対して線状に接触する前記突起部４６ａ〜４６ｃの平坦な頂面４７も前記軸線Ｂ方向に対して実質的に平行となるように形成されている。
【００２２】
また、前記膨出部３８には、継手ボデイ１６の奥部平面３２に対し非接触状態となる第２面４８が形成され、膨出部３８の前記第２面４８と継手ボデイ１６の奥部平面３２との間で第１クリアランス５０が形成される。
【００２３】
前記膨出部３８の環状凹部４２は、前記第２面４８から所定角度傾斜し、継手ボデイ１６の環状凸部３４の傾斜面５２に当接する第３面５４と、前記第３面５４から延在し環状凸部３４の頂部との間で第２クリアランス５６を形成する第４面５８と、環状凸部３４の壁面６０と非接触状態に形成され開口部２４の軸線Ｂ方向に対して実質的に平行となるように形成された第５面６４と、前記第５面６４に連続し端縁部を形成する第６面６６とから構成される。なお、前記膨出部３８の第６面６６と環状凸部３４の裾部との間で第３クリアランス７２が形成される。
【００２４】
従って、膨出部３８の外周部に形成された第１面４４と、前記第１面４４に形成された突起部４６ａ〜４６ｃの頂面４７と、該膨出部３８の環状凹部４２に形成された第５面６４とは、それぞれ、開口部２４の軸線Ｂ方向と実質的に平行に設けられており、前記軸線Ｂ方向と交差状に設けられてはいない。
【００２５】
継手ボデイ１６に設けられた環状凸部３４の傾斜面５２には、図４および図５に示されるように、前記第１クリアランス５０と第２クリアランス５６とを連通させる複数の溝部６８ａ〜６８ｃが形成され、前記複数の溝部６８ａ〜６８ｃは、所定角度離間して半径方向に沿って放射状に延在するように形成される。
【００２６】
インサートブッシュ２６の挿入部３６に嵌挿されたチューブ２０と継手ボデイ１６の開口部２４との間には、円筒状のカラー部材７４が介装される。このカラー部材７４は、インサートブッシュ２６の挿入部３６に嵌挿されたチューブ２０の一端部の外周面を囲繞し、後述するナット部材２２の押圧部７０の押圧作用下に該インサートブッシュ２６の山形形状部分との間で該チューブ２０の一端部をシールするシール面７６を有する厚肉部７８と、インサートブッシュ２６の段差部３７に嵌挿され且つ膨出部３８に当接して位置決め保持される薄肉部８０とから構成される。
【００２７】
ナット部材２２は、チューブ２０の直径に対応する貫通孔８２が軸線Ｂ方向に沿って形成され、該チューブ２０を案内するガイド部８４が一端部から突出して形成される。また、前記ガイド部８４と反対側には、前記カラー部材７４を押圧する押圧部７０が矢印Ｄ方向に撓曲自在に形成される。
【００２８】
この場合、ナット部材２２のねじ込み量を増加させることにより、押圧部７０が矢印Ｄ方向に撓曲し、カラー部材７４と押圧部７０との間でチューブ２０が液密に挟持される。一方、ナット部材２２の前記押圧部７０に近接する内壁面には、チューブ２０をインサートブッシュ２６の山形形状部分側に向かって押圧し前記インサートブッシュ２６の山形形状部分との間でチューブ２０をシールする断面鋭角状の環状エッジ部８６が形成される。
【００２９】
この場合、継手ボデイ１６、ナット部材２２、カラー部材７４およびインサートブッシュ２６は、樹脂製材料によって形成すると好適である。
【００３０】
なお、インサートブッシュ２６の第１面４４に形成された突起部４６ａ〜４６ｃは、２以上の複数であればよく、３条に限定されるものではない。
【００３１】
本実施の形態に係る管継手１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
【００３２】
まず、チューブ２０の一端部の孔部内にインサートブッシュ２６の挿入部３６を嵌挿する。この場合、チューブ２０の一端部は、インサートブッシュ２６の段差部３７の傾斜面３５に当接することがなく、前記傾斜面３５とチューブ２０の端縁部との間には間隙が形成される。従って、チューブ２０は、インサートブッシュ２６の段差部３７の傾斜面３５によってシールされてはいない。この結果、チューブ２０の一端部が挿入部３６の形状に沿って拡径し、チューブ２０の内周面と挿入部３６の外周面とが液密に保持される。
【００３３】
続いて、インサートブッシュ２６が圧入されたチューブ２０の一端部を継手ボデイ１６の開口部２４に沿って挿入するとともに、インサートブッシュ２６の挿入部３６に嵌挿されたチューブ２０と継手ボデイ１６の開口部２４との間に円筒状のカラー部材７４を圧入する。
【００３４】
さらに、予め、チューブ２０に遊嵌されているナット部材２２の雌ねじ部１８を継手ボデイ１６の第１雄ねじ部１４ａに沿って螺回させ、前記ナット部材２２を締め付けることにより、チューブ２０が継手ボデイ１６の開口部２４内に液密に保持される。
【００３５】
すなわち、ナット部材２２を締め付けることにより、押圧部７０を介してチューブ２０と一体的にカラー部材７４並びにインサートブッシュ２６が継手ボデイ１６の開口部２４の奥側に向かって押圧され、前記チューブ２０およびインサートブッシュ２６は、前記インサートブッシュ２６の第３面５４と継手ボデイ１６の環状凸部３４の傾斜面５２とが当接するまで挿入される。この場合、継手ボデイ１６の環状凸部３４の傾斜面５２は、インサートブッシュ２６の変位部位の終端を規制するストッパとして機能する。
【００３６】
前記インサートブッシュ２６が軸線Ｂ方向に沿って押圧されて変位部位の終端まで到達することにより、該インサートブッシュ２６の環状凹部４２を形成する傾斜面、すなわち第３面５４と継手ボデイ１６の環状凸部３４の傾斜面５２とが係合し、図１に示す状態に至る。
【００３７】
この場合、ナット部材２２の押圧部７０がカラー部材７４の形状に対応して半径外方向（矢印Ｄ方向）に撓曲し、前記押圧部７０が原形状に復帰しようとする力によってカラー部材７４がインサートブッシュ２６側に押圧される。従って、カラー部材７４のシール面７６とインサートブッシュ２６の山形形状部分との間でチューブ２０がシールされる。
【００３８】
図１に示す状態において、管継手ボデイ１６に対するチューブ２０の接続部位は、インサートブッシュ２６の突起部４６ａ〜４６ｃの頂面４７が継手ボデイ１６の円筒面３０に線状に接触してシール機能を営む第１シール部と、ナット部材２２の環状エッジ部８６がチューブ２０をインサートブッシュ２６の山形形状部分に向かって押圧することによりシール機能を営む第２シール部と、押圧部７０がカラー部材７４をインサートブッシュ２６側に押圧することによりシール機能を営む第３シール部とによって液密に保持される。
【００３９】
なお、インサートブッシュ２６によってシールされる第１シール部は、継手ボデイ１６の開口部２４の軸線Ｂ方向と実質的に平行に設けられており、前記軸線Ｂ方向と交差状に設けられてはいない。従って、シール構成をここで考慮することがなく、結果的に構造が簡素化し、しかも、インサートブッシュ２６の挿着、抜脱が容易で、成形型の形状も複雑化しなくてすむ。
【００４０】
この結果、前記第１シール部、第２シール部および第３シール部がそれぞれ共働することにより、継手ボデイ１６に対するチューブ２０の接続部位が液密に保持される。
【００４１】
その際、インサートブッシュ２６を構成する膨出部３８の第２面４８と開口部２４の奥部平面３２とが接触することがなく、前記第２面４８と奥部平面３２との間で第１クリアランス５０が形成される（図２参照）。また、膨出部３８の第４面５８と環状凸部３４の頂部とが接触することがなく、前記第４面５８と環状凸部３４の頂部との間で第２クリアランス５６が形成される（図２参照）。さらに、膨出部３８の第５面６４と環状凸部３４の壁面６０とが非接触状態に形成されるとともに、膨出部３８の第６面６６と環状凸部３４の裾部との間で第３クリアランス７２が形成される。さらにまた、インサートブッシュ２６の第３面５４と継手ボデイ１６の環状凸部３４の傾斜面５２とは当接するが、前記傾斜面５２に形成された溝部６８ａ〜６８ｃによって第１クリアランス５０と第２クリアランス５６とが連通状態となる。
【００４２】
インサートブッシュ２６の膨出部３８と継手ボデイ１６の開口部２４との間では、突起部４６ａ〜４６ｃが線状に接触してシールするのみであり、他の部位では、シールされていない。従って、突起部４６ａ〜４６ｃの単位面積当たりのシール力が向上する一方、他の部位でシール構造を考慮する必要がないため、より一層、構造が簡素化する。
【００４３】
また、インサートブッシュ２６の第３面５４に環状凸部３４の傾斜面５２が当接することにより、前記第３面５４を矢印方向に押圧する力が作用し、前記押圧力によって突起部４６ａ〜４６ｃを開口部２４の円筒面３０に向かって押圧する力Ｆが働く。この結果、突起部４６ａ〜４６ｃが前記円筒面３０側に押圧されることにより、確実にシールされるとともにシール性能を向上させることができる。
【００４４】
また、本実施の形態では、インサートブッシュ２６と継手ボデイ１６とのシール部位を面接触させることなく線状に接触させるように形成することにより、接触面積を減少させ圧力流体の作用下に前記シール部位を押圧する圧力、すなわち、シール面の面圧が上がってシール性能をより一層確実に向上させることができる。
【００４５】
さらに、本実施の形態では、前記継手ボデイ１６の環状凸部３４の傾斜面５２に溝部６８ａ〜６８ｃを設けることにより、インサートブッシュ２６の第３面５４に当接する傾斜面５２の接触面積を減少させ接触抵抗を小さくすることができる。また、インサートブッシュ２６を挿入する際に、該インサートブッシュ２６と継手ボデイ１６の開口部２４との間に残留する圧力流体を前記溝部６８ａ〜６８ｃを通じて円滑に逃がすことができる。
【００４６】
次に、チューブ２０を、口径が異なる他のチューブ２０ａ、２０ｂと交換する場合について説明する。
【００４７】
図６は、図１で使用されたチューブ２０と比較して口径の大なるチューブ２０ａと交換した場合を示し、図７は、図１で使用されたチューブ２０と比較して口径の小なるチューブ２０ｂと交換した場合をそれぞれ示す。なお、図６並びに図７において、図１に対応する構成要素には、同一の参照数字に符号ａ、ｂをそれぞれ付して共通に説明する。
【００４８】
図１に示される状態においてナット部材２２を緩め、継手ボデイ１６からナット部材２２、カラー部材７４およびインサートブッシュ２６をそれぞれ取り外す。その際、継手ボデイ１６は、取り外されることがなく、図示しない流体圧機器に接続されたままの状態にある。
【００４９】
次に、図６並びに図７に示されるように、交換するチューブ２０ａ、２０ｂの口径に対応する形状を有するインサートブッシュ２６ａ、２６ｂ、カラー部材７４ａ、７４ｂを予め準備しておき、前記インサートブッシュ２６ａ、２６ｂ並びにカラー部材７４ａ、７４ｂを前記継手ボデイ１６の開口部２４に挿入する。
【００５０】
続いて、交換するチューブ２０ａ、２０ｂの口径に対応する貫通孔８２ａ、８２ｂが形成されたナット部材２２ａ、２２ｂの雌ねじ部１８ａ、１８ｂを継手ボデイ１６の第１雄ねじ部１４ａに沿って螺回させ、前記ナット部材２２ａ、２２ｂを締め付けることにより、図６並びに図７に示される状態に至りチューブ２０ａ、２０ｂの交換作業が終了する。
【００５１】
なお、前記インサートブッシュ２６ａ、２６ｂには、継手ボデイ１６の貫通孔１２に連通しチューブ２０ａ、２０ｂの口径に対応する孔部７５が形成され、また、カラー部材７４ａ、７４ｂは、チューブ２０ａ、２０ｂの口径に対応して、その肉厚が薄くなり（図６参照）、あるいはその肉厚が厚く形成される（図７参照）。
【００５２】
本実施の形態に係る管継手１０では、継手ボデイ１６を共通とし、予め種々の口径のチューブ２０ａ、２０ｂに対応するナット部材２２ａ、２２ｂ、カラー部材７４ａ、７４ｂおよびインサートブッシュ２６ａ、２６ｂを準備しておき、流体圧機器に一旦接続された継手ボデイ１６を取り外すことなく、前記継手ボデイ１６を流体圧機器に接続した状態で、ナット部材２２ａ、２２ｂ、カラー部材７４ａ、７４ｂおよびインサートブッシュ２６ａ、２６ｂを、交換するチューブ２０ａ、２０ｂに対応させて交換するだけでよい。
【００５３】
なお、本実施の形態では、種々の口径のチューブ２０ａ、２０ｂに対応するナット部材２２ａ、２２ｂ、カラー部材７４ａ、７４ｂおよびインサートブッシュ２６ａ、２６ｂとしては、図６並びに図７に示される２種類のものに限定されるものでないことは勿論である。
【００５４】
従って、本実施の形態では、流体圧機器に接続されたチューブを、口径が異なる他のチューブと交換する場合、流体圧機器から管継手全体を取り外す必要がない点で従来技術と異なっている。従って、本実施の形態では、チューブの交換作業を容易に遂行することができるという効果を奏する。
【００５５】
また、本実施の形態では、チューブの口径が異なっても継手ボデイ１６を共通に使用することができ、交換するチューブの口径に対応して管継手１０全体を取り換える必要がないことから、従来技術に比べて、設備投資および管理コストの低減化を図ることが可能となる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００５７】
すなわち、口径の異なる他の管材と交換する場合、継手ボデイを流体圧機器等に接続した状態で、管材の口径に対応する他のナット部材、インサート部材およびカラー部材を交換するだけでよく、管材の交換作業を容易に行うことができる。この場合、管継手全体を取り換える必要がないため、設備投資および管理コストの低減化を図ることができる。
【００５８】
また、継手ボデイの開口部とインサート部材とを線状に接触させた状態でシールすることにより、面接触してシールする場合と比較してシール部分の単位面積当たりの面圧が上がり、より一層確実にシール性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る管継手の軸線方向に沿った縦断面図である。
【図２】図１に示すＡ部の拡大図である。
【図３】図２に示す突起部の一部省略拡大図である。
【図４】図１に示す管継手の一端部の拡大図である。
【図５】図４の矢印Ｃ方向からみた矢視図である。
【図６】図１に示す管継手において、口径が異なる他のチューブを挿入した状態の断面図である。
【図７】図１に示す管継手において、口径が異なる他のチューブを挿入した状態の断面図である。
【図８】従来技術に係る管継手の縦断面図である。
【符号の説明】
１０…管継手 １２…貫通孔
１６…継手ボデイ ２０、２０ａ、２０ｂ…チューブ
２２、２２ａ、２２ｂ…ナット部材 ２４…開口部
２６、２６ａ、２６ｂ…インサートブッシュ
３０…円筒面 ３２…奥部平面
３４…環状凸部 ３６…挿入部
３５、５２…傾斜面 ３７…段差部
３８…膨出部 ４２…環状凹部
４４、４８、５４、５８、６４、６６…面
５０、５６、７２…クリアランス ６８ａ〜６８ｃ…溝部
７０…押圧部 ７４、７４ａ、７４ｂ…カラー部材
７６…シール面 ７８…厚肉部
８０…薄肉部 ８４…ガイド部
８６…環状エッジ部
Claims (5)
- 流体通路となる貫通孔が軸線方向に沿って設けられ、少なくとも一端部にねじ部が形成された継手ボデイと、
前記ねじ部を介して継手ボデイの一端部に螺合することにより、前記継手ボデイに管材を接続するナット部材と、
前記継手ボデイの開口部に嵌挿され、管材に挿入される挿入部と前記管材の一端部から突出する膨出部とを有するインサート部材と、
前記インサート部材の挿入部に挿入された管材と継手ボデイの開口部との間に介装されたカラー部材と、
を備え、継手ボデイを除く前記ナット部材、インサート部材およびカラー部材は、管材の口径に対応する他のナット部材、インサート部材およびカラー部材と交換可能に設けられ、
前記インサート部材の膨出部の一端部には環状凹部が形成されるとともに、前記環状凹部に対応する環状凸部が前記継手ボデイの開口部に形成され、前記環状凸部の傾斜面に放射状に延在する複数の溝部が形成されることを特徴とする管継手。 - 請求項１記載の管継手において、
インサート部材の膨出部を形成する外周面は、継手ボデイの開口部の軸線方向に平行に延在し、前記外周面に前記継手ボデイの開口部を形成する内壁面に接触してシール機能を営む環状突起部が該開口部の軸線方向に沿って所定間隔離間して複数形成されることを特徴とする管継手。 - 請求項１または２記載の管継手において、
インサート部材の軸線方向に沿った膨出部の一端部と継手ボデイの開口部との間には、クリアランスが形成されることを特徴とする管継手。 - 請求項１記載の管継手において、
他のナット部材には、管材が挿入され該管材の口径に対応する貫通孔が形成され、また、インサート部材には、管材の口径に対応する孔部が形成され、さらに、カラー部材は、管材の口径に対応する肉厚を有することを特徴とする管継手。 - 請求項１記載の管継手において、
ナット部材には、管材を案内するガイド部が一端部から外方に向かって突出して形成されることを特徴とする管継手。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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