JP3926832B2 - 自在回転継ぎ手 - Google Patents

Description

この発明は、可搬式の流体工具等に圧縮流体を供給する為に、流体圧縮機と工具間を接続するホースと工具とを着脱可能に接続する流体用の継ぎ手に関し、特に工具とホースの連結方向が自在に回転可能にした自在回転継ぎ手に関する。

自在回転継ぎ手としては、特許文献１に記載のもの、特許文献２に記載のもの等が知られている。これらの従来技術では、スリーブ体に対してニップル部を放射方向に揺動自在とさせるためにニップルの後端に形成した球円弧の前円弧をニップル側継ぎ手の開口端に形成した凹円弧内に遊嵌させ、球円弧の後円弧を複数個のボールで保持することで行っていた。

更にスリーブとニップルの間に、両端に球円弧を形成した中間体を介装して両端の球円弧部をスリーブとニップルの端に形成した凹円弧内に遊嵌させてそれぞれ自由回転が可能に保持することでより広角度の自由な回転を可能とするものが知られている。さらに、この構造のものでは、回転部にゴミ等が進入して回転が阻害されるのを防止するために、回転部を覆う蛇腹状のカバーが装着されている。
特公平７−６２５１３号 特開平６−１０９１７６号

従来の回転継ぎ手では、接続部に球円弧と凹円弧を形成する必要があり、これの形成に高度の技術を必要として製造コストを高くするという問題があった。

各々の端部に球円弧と凹円弧を形成する必要があるため、流体の流路径を大きくとると必然的に球の形状が大きくなり、この結果、流体の圧力が大きな面に作用して回転の抵抗が大きくなり自由な屈曲を阻害する原因となっていた。

更に、球円弧と凹円弧を組み合わせ結合した継ぎ手では、両者が自由に揺動可能であるため、ホースの端に取り付けたソケットをニップル部に装着する際に、ニップルに押しつけ力が作用するとニップル部が不用意に傾いてしてしまいソケトの装着がやりづらいという問題があった。

さらに、蛇腹状のカバーが破損したり装着部分から外れたりして回転部にゴミ等が進入して自由な回転が渋くなるという現象が生じている。特開平４−２３６８８４号公報で開示されている回転継ぎ手の場合は、球円弧部を凹円弧内に保持するために複数のスチールボールを使用しているが、スチールボールを入れるための開口を閉鎖するネジの先端が構内まで進出している構造のためスチールボールが公転できず、両部材間の回転方向の動きに抵抗が生ずる、この結果ホース等のねじれを取る作用が比較的困難である。

この発明は、製造コストをアップする球円弧及び凹円弧を必要とせず、安価に製造できる自在回転継ぎ手を提供しようとするものである。更に、ホースの端に取り付けたソケットを装着する際にニップル部が不用意に傾いてしまうことなく、ソケットの装着が行い易い自在回転継ぎ手を提供しようとするものである。

請求項１の発明は、一端側に配置され且つ工具又は流体用ホースを接続するための迅速継手を構成する中空のニップル体と、他端側に配置される中空のスリーブ体と、両者の間に配置される中空の中間体とを備えた自在回転継ぎ手であって、
前記ニップル体の軸線に対して所定角度傾斜した回転面を前記ニップル体の他端に形成し、
前記中間体の一端側に、前記回転面に当接する当接面を形成し、
この当接面を前記回転面に当接させるとともにこの回転面と直交する第１軸線回りに回転可能に前記中間体を前記ニップル体に取り付け、
前記ニップル体の軸線と同一軸線上であって且つ前記第１軸線と所定の角度で交差する第２軸線を前記中間体の他端側に有し、
この第２軸線回りに回動可能に前記スリーブ体を設け、
前記中間体とスリーブ体との間にはスリーブ体の軸線回りに回転可能な流体継手を形成し、前記中間体とニップル体との間には前記回転面に沿って回転可能な流体継手を形成したことを特徴とする。

請求項２の発明は、 一端側に配置され且つ工具又は流体用ホースを接続するための迅速継手を構成する中空のスリーブ体と、他端側に配置される中空のニップル体と、両者の間に配置される中空の中間体とを備えた自在回転継ぎ手であって、
前記スリーブ体の軸線に対して所定角度傾斜した回転面を前記スリーブ体の他端に形成し、
前記中間体の一端側に、前記回転面に当接する当接面を形成し、
この当接面を前記回転面に当接させるとともにこの回転面と直交する第１軸線回りに回転可能に前記中間体を前記スリーブ体に取り付け、
前記スリーブ体の軸線と同一軸線上であって且つ前記第１軸線と所定の角度で交差する第２軸線を前記中間体の他端側に有し、
この第２軸線回りに回動可能に前記ニップル体を設け、
前記中間体とニップル体との間にはニップル体の軸線回りに回転可能な流体継手を形成し、前記中間体とスリーブ体との間には前記回転面に沿って回転可能な流体継手を形成したことを特徴とする。

本発明の自在回転継手では、球円弧や凹円弧等の高度の技術を要する加工を必要とせず、２つの傾斜した平面上での軸回転を合成させることによりニップル部とスリーブ部とを相対的に三次元的に揺動させることが可能となり、安価な自在継ぎ手を供給することが可能である。

また、ニップル体のプラグ部又は中間体が平面上で回転することによって角度が変わる構成であるので、プラグ部に迅速流体継手のソケットを装着するときに、ソケットの押しつけ力はプラグ部に回転力として作用せず、従って、ソケットの押しつけによってプラグ部の角度が変わったり倒れたりずれたりする事がなくソケットの装着が容易に行える。

回転させることによって角度が変化する構造のため、ソケットを装着していない時にはプラグ部またはニップル部の重力だけでは回転力が作用しないためプラグ部またはニップル部が不用意に屈曲しない。この結果、ソケットを外した状態の形状が保持されるので、工具をケース等に収容する際に所定のスペースヘの収容がし易くなる。また、ロボット等を活用した自動組み付けが可能となり、工具自体の製造コストも引き下げることが出来る。

平面を向き合わせて回転させる構造のため、回転部にゴミ等が進入しづらい構造となり防塵用の蛇腹等のカバーを設けなくても回転部にゴミが進入せず、回転が渋くなるなどの影響がない。

軸線に対して傾斜した回転面を形成している部分を円柱状に形成した場合には、継ぎ手を直線状態に配置した場合に外径形状が小さくスマートになる。外形形状に比較して従来のものより大きな流路径が確保でき、かつ流体の圧力の作用も小さくできて圧力作用による回転の抵抗が少なく、より自由な回転が維持できる。

軸線に対して傾斜した回転面を形成している部分を球形状にした場合には、回転平面部に回転による平面周縁に段差が発生せず屈折させた状態での外形形状がスマートになる。

この発明の中間体は、他端側で前記ニップル体の一端と軸線の周りに回転が可能に回転継ぎ手部を介して接続されており、該中間体と一端側のスリーブ体の他端側の外形形状がそれぞれ半球形に形成されており、傾斜した回転平面が球のほぼ中心を通りかつその回転軸線はスリーブ体の軸線に対して傾斜している。

回転継ぎ手部が、回転平面の相対する一方の平面を形成している部材側に平面に対してその垂直方向軸線に沿って形成された円筒状凹部と、他方の平面を形成する部材側に形成されており前記円筒状凹部内に回転可能に収容される筒状部で構成されている。

前記凹部の底と筒状部中心に各々中空部と連通した流体通路が形成されており、流体通路は筒状部外周と円筒凹部周壁間に配置された環状シール部材（０リング）により密封維持される。

更に、環状シール部材の外側位置で円筒状凹部内に形成した環状溝と筒状部の外周に形成された環状構内に収容した複数のスチールボールによって回転可能に保持されている。スチールボールは半径方向に開設した穴から構内に挿入されて、穴は止ネジにより閉鎖される。止ネジの先端は構内には突出させないようにし、スチールボールが構内で自転と公転が可能に保持され両部材の回転を良好に維持する。

スリーブ体とニップル体との間に中間体を介して、互いに異なる角度を付けた２つの面回転を形成していることで、スリーブ体とニップル体とを相対的に３次元的に自由な方向への自在性を生じさせている。

２つの回転部のうちの一方の回転面をニップル体の軸線と直交する面で構成して、ニップル体へのソケット装着時の押しつけ力を直交する平面で受けてソケットに回転方向の作用力を生じさせない構造としてある。

［実施例１］
この発明の実施の形態を図１および図２により説明すれば次のとおりである。なお、この実施の形態は請求項２に対応するものである。この発明に係る自在回転継ぎ手はスリーブ側継手を形成するスリーブ体１とニップル側継手を形成するニップル体２と継手体３とで構成されており、図示のようにスリーブ１およびニップル体２とは継手体３を介して結合している。なお６は流体の通路である。また、図１において左側が一端であり、右側が他端である。

スリーブ体１には図示しないプラグ部材を固定するために施錠球１１とこの球の進退出を規制する操作リング１２とばね１３とが設けられており、しかもスリーブ体内にはばね１５によって流体通路６を閉鎖する弁１４が設けられており迅速継手として機能するものである。なお１６はパッキン材である。

またスリーブ体１と継手体３の分割部４とはねじ着１７によって連結固定されている。

ニップル体２にはホース等との連結用部としてナット２１，ねじ２２が形成されており、しかも枢支環２３に継手体３の他の分割部（中間体）５の軸５１を止輪５２を介して両部材が滑合状Ｌ連結するように回転部２０として形成されている。なお５３はシール材である。

継手体３は２つの分割部４および５で形成されており、両分割部４,５はスリーブ側の長手方向軸に対して所定角度θだけ傾斜した状態で面回転をするような滑合連結しており連結部は回転継ぎ手部３０で形成されている。

回転継ぎ手部３０は分割部４に形成した円筒状凹部として形成した枢支環３１と他の分割部５に形成した前記凹部に収容される筒状部として形成した軸３２との対向面に形成したそれぞれの溝条３４，３５内に複数個のボール（スチールボール）３３を充填することで行なわれている。またこのボール３３はボール投入孔３７を介して投入され、投入後は止ねじ３６で脱落を防止される。なお５８はシール材である。

特に図２で明らかなように継手体１を形成する２個の分割部４，５は両部の外形はほぼ真球形として形成されており、相対回転によって外部への変形が表面化して現出しないように形成されている。また図３に示すように、ニップル体２はスリーブ体１に対して最大２θの角度をもって自由回転できるものである。また、図１に示すように分割部５の一端側の軸３２の軸線（第１軸線）とスリーブ体１の軸線とが所定角度θをなしている。そして、スリーブ体１の軸線上に分割部５の他端側の軸５１の軸線（第２軸線）があり、この軸５１の軸線が軸３２の軸線と所定の角度θで交差している。
［実施例２］
この発明の第２実施の形態を図４ないし図７で説明すれば、次のとおりである。なお、この第２実施の形態は請求項１に対応するものであり、図５に示すＪはニップル体の軸線である。
この実施例における自在回転継ぎ手１０は、一端側（図５において左側）に配置された中空のニップル体２と、他端側（図５において右側）に配置された中空のスリーブ体１と、このスリーブ体１とニップル体２との間に配置された中間体３とを備えている。ニップル体２の他端にはニップル体２の軸線Ｊに対して所定角度傾斜した回転面７１が形成されている。この回転面７１には円形の凹部３１が形成され、この凹部３１の軸線とニップル体２の軸線Ｊとが角度θ（図７参照）で交差し、凹部３１の軸線（第１軸線）は回転面７１に直交している。
中間体３の一端側には、ニップル体２の回転面７１に当接した当接面７２と、その回転面７１の凹部３１に回転自在に嵌入された軸３２とが形成されており、中間体３は回転面７１に直交する凹部３１の軸線回りに回転可能となっている。また、中間体３の他端側には、ニップル体２の軸線Ｊと同一軸線上であって且つ軸３２と所定の角度θで交差する軸線（第２軸線）Ｇを有する軸５１が形成されている。この軸５１にはスリーブ体１が軸線Ｇ回りに回動可能に取り付けられている。なお、１１はスリーブ体１に形成されたねじである。

なお傾斜した回転平面の角度θを軸線に対して約２２．５度に設定することによって、ニップル部がプラグ部に対してほぼ９０度の範囲で任意の角度に揺動が可能にされている。

この発明に係る自在回転継ぎ手の要部断面図。 図１のＩ−Ｉ線断面図。 実施例の作用説明図。 他の実施例の正面図。 図４の長手方向断面図。 他の実施例の作用説明図。 図６の長手方向断面図。

符号の説明

ｌ スリーブ体（プラグ部）
２ ニップル体（ニップル部）
３ 継手体（中間体）
４ 分割部
５ 分割部
６ 通路
２０ 回転継ぎ手部
２３ 枢支環（円筒状凹部）
３０ 滑合部
３１ 枢支環
３２ 軸（筒状部）
３３ ボール
３４ 溝条
３５ 溝条
３６ 止めねじ
３７ 投入札
θ 傾斜角

Claims (2)

1. 一端側に配置され且つ工具又は流体用ホースを接続するための迅速継手を構成する中空のニップル体と、他端側に配置される中空のスリーブ体と、両者の間に配置される中空の中間体とを備えた自在回転継ぎ手であって、
   前記ニップル体の軸線に対して所定角度傾斜した回転面を前記ニップル体の他端に形成し、
   前記中間体の一端側に、前記回転面に当接する当接面を形成し、
   この当接面を前記回転面に当接させるとともにこの回転面と直交する第１軸線回りに回転可能に前記中間体を前記ニップル体に取り付け、
   前記ニップル体の軸線と同一軸線上であって且つ前記第１軸線と所定の角度で交差する第２軸線を前記中間体の他端側に有し、
   この第２軸線回りに回動可能に前記スリーブ体を設け、
   前記中間体とスリーブ体との間にはスリーブ体の軸線回りに回転可能な流体継手を形成し、前記中間体とニップル体との間には前記回転面に沿って回転可能な流体継手を形成したことを特徴とする自在回転継ぎ手。
2. 一端側に配置され且つ工具又は流体用ホースを接続するための迅速継手を構成する中空のスリーブ体と、他端側に配置される中空のニップル体と、両者の間に配置される中空の中間体とを備えた自在回転継ぎ手であって、
   前記スリーブ体の軸線に対して所定角度傾斜した回転面を前記スリーブ体の他端に形成し、
   前記中間体の一端側に、前記回転面に当接する当接面を形成し、
   この当接面を前記回転面に当接させるとともにこの回転面と直交する第１軸線回りに回転可能に前記中間体を前記スリーブ体に取り付け、
   前記スリーブ体の軸線と同一軸線上であって且つ前記第１軸線と所定の角度で交差する第２軸線を前記中間体の他端側に有し、
   この第２軸線回りに回動可能に前記ニップル体を設け、
   前記中間体とニップル体との間にはニップル体の軸線回りに回転可能な流体継手を形成し、前記中間体とスリーブ体との間には前記回転面に沿って回転可能な流体継手を形成したことを特徴とする自在回転継ぎ手。

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