JP4951173B2

JP4951173B2 - 多重管継手

Info

Publication number: JP4951173B2
Application number: JP2001158834A
Authority: JP
Inventors: 勝安達; 一雄山崎; 満川原; 昭彦長瀬
Original assignee: Sanwa Kizai Co Ltd
Current assignee: Sanwa Kizai Co Ltd
Priority date: 2001-05-28
Filing date: 2001-05-28
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2021-05-28
Also published as: JP2002349783A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は雄金具と雌金具とをそれぞれ同心円の多重管とすることにより、一つの継手で二以上の回路を構成することができる管継手に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
管継手は雄金具と雌金具とを結合することにより油圧その他の回路を構成するものであるが、従来の管継手における雄金具及び雌金具はいずれも単なる円筒状であり、円筒内に何ら仕切りが設けられていないものであった。即ち、一回路のみ構成することができる管継手だったのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の管継手にあっては、例えば往復回路を構成する場合、往路用の配管の継手と復路用の配管の継手を別々に用いなければならない。即ち、複数の回路を構成する場合には、その数に応じた管継手が必要となるのである。
【０００４】
しかしながら、複数の管継手を使用すればそれだけ多くの設置スペースが必要となる。また、管継手の結合及び離脱作業が煩雑となり、回路が多くなるほど作業性が悪化するという問題がある。
【０００５】
また、複数の回路が存在する場合においてそれぞれに管継手を用いると、管継手の前後の配管を回転させるような用途への使用に不都合が生じる場合がある。即ち、このような用途として、ロッド内にセメントミルク等の薬液供給路と２本の油圧供給路を縦通した掘削作業ロッドを複数本継ぎ足す場合があるが、各供給路にそれぞれ管継手を用いると、掘削作業ロッドの嵌合部の摩耗等によって回転方向にガタが生じた場合、各管継手が偏心位置にあるため、各管継手が回転方向にずれて結合不可能になってしまう。
【０００６】
以上のように、一回路しか構成できない従来の管継手は、複数回路を同時に結合及び離脱する場合、設置スペースや作業性が悪くなるばかりでなく、複数回路を回転させて使用する用途においては、結合自体が不可能になることがあるという問題がある。そして、これらの問題は全て、一つの管継手に複数の回路を同心円状に形成すれば解決するのである。
【０００７】
そこで本発明者らは、掘削作業ロッド内で使用される装置を発明し、雄金具と雌金具とをそれぞれ同心円の多重管とすることにより、設置スペースを必要とせず、簡単かつ確実に結合及び離脱作業をすることができる管継手を特開２０００−３８７２０号公報に開示したが、本発明は、掘削作業ロッドに内装せずとも同様の機能を有する管継手を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は以上の課題を解決するためになされたものであって、その要旨は、雄金具と雌金具がそれぞれ同心円の多重管からなり、雄金具の多重管のそれぞれの内周面が雌金具の多重管のそれぞれの外周面に嵌合するようになされ、かつ、各嵌合部にシール材が装着されている多重管継手であるか、又は、雄金具と雌金具がそれぞれ同心円の多重管からなり、雄金具の多重管のそれぞれの外周面が雌金具の多重管のそれぞれの内周面に嵌合するようになされ、かつ、各嵌合部にシール材が装着されている多重管継手に係るものである。なお、少なくとも多重管の一の嵌合部におけるシール材の両側に、バックアップリングを装着することが好ましい。
【０００９】
そして好ましくは、少なくとも雄金具と雌金具の一方に、多重管の端部を閉鎖するようにバネで付勢された閉塞部材が設けられ、雄金具と雌金具とを接続した状態でのみ他方の金具の多重管端部が前記閉塞部材を押し込み、多重管が開通するようになされている多重管継手に係るものである。
【００１０】
また、より好ましくは、雌金具の最外周に押圧部材と当該押圧部材の離脱を防止するスリーブが配置され、雄金具と接続すると前記押圧部材が雄金具の最外周に形成された凹部に落ち込み、かつ、バネの付勢によってスリーブが雄金具側に移動して押圧部材が凹部から抜け出ないようになされている多重管継手に係るものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の管継手にあっては、雄金具と雌金具とがそれぞれ多重管からなっている。即ち、従来の管継手に対して新たに内管を設けることにより、内管と外管からなる多重管としたものである。従って、内管の内部だけでなく、内管と外管の間も回路を構成することができるのである。そして、内管が一つであれば二回路となり、内管の数を増やせばその分だけ回路を増やすことができる。なお、内管は、外管との間に部分的に支柱を設けることによって流路を確保しつつ支持し、内管が複数の場合には、内管同士の間にも部分的に支柱を設ければよい。
【００１２】
また、本発明の管継手は、多重管が同心円状に配置されている。従って、雄金具と雌金具の多重管がそれぞれ互いに嵌合することで、容易に結合できることとなる。しかも、管継手の前後の配管を回転させるような用途に使用することによって嵌合部に回転方向のガタが生じても、何ら結合の妨げになることはない。
【００１３】
なお、嵌合部は、雄金具の多重管のそれぞれの内周面が雌金具の多重管のそれぞれの外周面に嵌合するものであっても、逆に、雄金具の多重管のそれぞれの外周面が雌金具の多重管のそれぞれの内周面に嵌合するものであってもよい。この相違は、嵌合部において、雄金具の外周面と雌金具の内周面との間が流路となるか、逆に、雄金具の内周面と雌金具の外周面との間が流路となるかの相違に過ぎないからである。
【００１４】
そして、各嵌合部にシール材を装着することにより、回路内の流体の漏れが防止されると共に、複数の回路間の独立性が維持されるのである。なお、シール材は、嵌合部であれば雄金具と雌金具のいずれの側に装着してもよく、双方に装着しておいてもよい。
【００１５】
ここで、シール性を確実なものとするためには、シール材の背面にバックアップリングを装着する。即ち、シール材を圧力作用側に、バックアップリングをその背面に配置するのである。但し、本発明の管継手は多重管であり、複数の回路を有している。従って、各回路における圧力が相違し、使用状況によって高圧側と低圧側が逆転する場合がある。そこで、少なくともシール材に対して圧力が作用する方向が逆転する可能性のある回路間においては、シール材の両側に、予めバックアップリングを装着しておくことが好ましい。
【００１６】
また、少なくとも雄金具と雌金具の一方に、多重管端部の閉塞部材を設けることが好ましい。閉塞部材によって、離脱時における管継手の回路内に異物が混入することを防止できるからである。そして、多重管の端部を閉鎖するようにバネで付勢しておけば、離脱時は閉塞されているが、結合時は一方の金具の多重管端部が閉塞部材を押し込むので、雄金具と雌金具とを接続した状態でのみ多重管が開通する。
【００１７】
ここで、雄金具と雌金具との結合に関し、その離脱を防止する手段を設けることができる。即ち、雌金具の最外周に押圧部材と当該押圧部材の離脱を防止するスリーブを配置し、雄金具と接続すると押圧部材が雄金具の最外周に形成された凹部に落ち込むようにするのである。そして、落ち込んだ状態において、バネの付勢によってスリーブが雄金具側に移動して押圧部材が凹部から抜け出ないようにしておけば、雌金具の押圧部材が雄金具の凹部に引っ掛かり、離脱が防止されることとなる。
【００１８】
一方、雄金具と雌金具との離脱に際しては、バネの付勢に反してスリーブを雌金具側に手動で移動してやれば、押圧部材が凹部から容易に抜け出すことができるようになるので、容易に離脱作業が完了する。
【００１９】
ただし、金具自体に離脱防止手段を設けず、単に雄金具と雌金具の双方を挿入嵌合するだけでもよい。この場合、結合後の金具の両端を何らかの機械的手段によって拘束し、離脱を防止する。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明の多重管継手を図面をもって更に詳細に説明する。
図１は本発明の多重管継手の第１実施例を示す半断面図である。雌金具１は端部内管２Ａ、中間内管２Ｂ、結合部内管２Ｃから構成された内管と、端部外管３Ａ、中間外管３Ｂ、結合部外管３Ｃから構成された外管とを有する。一方、雄金具１１は端部内管１２Ａ及び結合部内管１２Ｃから構成された内管と、端部外管１３Ａ、中間外管１３Ｂ、結合部外管１３Ｃから構成された外管とを有する。
【００２１】
ここで、雌金具１において、端部内管２Ａと中間内管２Ｂとはシール材４Ａを挟んでネジ止めされており、結合部内管２Ｃの端部はシール材４Ｂを挟んで中間内管２Ｂの内面に摺動自在に挿入されている。また、結合部内管２Ｃはバネ５Ａによって付勢され、中間内管２Ｂと結合部内管２Ｃとの間に挿入部６Ａが形成されるようになっており、挿入部６Ａにバネ５Ｂで付勢された閉塞部材７Ａが設けられている。更に、結合部内管２Ｃの内側にはシール材４Ｃを装着した閉塞部材７Ｂが設けられている。
【００２２】
また、雌金具１の外管も、上記の内管の場合とほぼ同様の構成となっている。即ち、端部外管３Ａと中間外管３Ｂとはシール材４Ｄを挟んでネジ止めされており、結合部外管３Ｃの端部はシール材４Ｅを挟んで中間外管３Ｂの内面に摺動自在に挿入されている。また、結合部外管３Ｃはバネ５Ｃによって付勢され、中間外管３Ｂと結合部外管３Ｃとの間に挿入部６Ｂが形成されるようになっており、挿入部６Ｂにバネ５Ｄで付勢された閉塞部材７Ｃが設けられている。なお、外管と内管とは同心円状に支持されている。
【００２３】
従って、端部内管２Ａの内側から結合部内管２Ｃと閉塞部材７Ｂとの間にかけてが第１の回路となり、端部内管２Ａと端部外管３Ａとの間から中間内管２Ｂと結合部外管３Ｃとの間にかけてが第２の回路となっている。そして、第１の回路は、管継手の離脱時において閉塞部材７Ｂと結合部内管２Ｃによって閉鎖され、第２の回路は、端部にシール材４Ｆを装着した中間内管２Ｂと結合部外管３Ｃによって閉鎖されている。
【００２４】
一方、雄金具１１において、端部内管１２Ａと結合部内管１２Ｃとはシール材１４Ａを挟んでネジ止めされている。また、結合部内管１２Ｃの先端部の内側にはシール材１４Ｂが装着され、バネ１５Ａで付勢された閉塞部材１７Ａが挿入されている。なお、閉塞部材１７Ａは開口１８Ａを有している。
【００２５】
また、雄金具１１の外管は、端部外管１３Ａの一端がシール材１４Ｃを挟んで中間部外管１３Ｂに外挿され、端部外管１３Ａと結合部外管１３Ｃとがネジ止めされている。また、結合部外管１３Ｃの先端部の内側にはシール材１４Ｄが装着され、バネ１５Ｂで付勢された閉塞部材１７Ｂが挿入されている。なお、中間部外管１３Ｂの外周にはシール材１４Ｅが装着され、開口１８Ｂを有する閉塞部材１７Ｂの内周にはシール材１４Ｆが装着されており、外管と内管とは同心円状に支持されている。
【００２６】
従って、端部内管１２Ａの内側から閉塞部材１７Ａの開口１８Ａにかけてが第１の回路となり、端部内管１２Ａと端部外管１３Ａとの間から閉塞部材１７Ｂの開口１８Ｂにかけてが第２の回路となっている。そして、第１の回路は、管継手の離脱時において閉塞部材１７Ａの開口１８Ａが結合部内管１２Ｃによって閉鎖され、第２の回路は、閉塞部材１７Ｂの開口１８Ｂが結合部外管１３Ｃによって閉鎖されている。
【００２７】
図２は、図１に示した第１実施例の多重管継手の結合状態を示す半断面図である。即ち、雄金具１１の結合部内管１２Ｃ及び結合部外管１３Ｃの先端がそれぞれ雌金具１の閉塞部材７Ａ及び閉塞部材７Ｃを押し込み、更に、結合部内管２Ｃ及び結合部外管３Ｃを押し込んでいる。そして、雄金具１１の結合部外管１３Ｃにおける段差部に雌金具１の中間外管３Ｂの先端が突き当たると共に、雄金具１１の結合部内管１２Ｃ及び結合部外管１３Ｃのそれぞれの内周面が雌金具１の結合部内管２Ｃ及び結合部外管３Ｃのそれぞれの外周面に嵌合している。
【００２８】
また、同時に、雌金具１の閉塞部材７Ｂ及び中間内管２Ｂの先端がそれぞれ雄金具１１の閉塞部材１７Ａ及び閉塞部材１７Ｂの先端に当接し、雄金具１１の閉塞部材１７Ａ及び閉塞部材１７Ｂを押し込んでいる。
【００２９】
従って、結合時においては、雌金具１の結合部内管２Ｃ及び結合部外管３Ｃが押し込まれて雌金具１の回路が開通し、雄金具１１の閉塞部材１７Ａ及び閉塞部材１７Ｂが押し込まれて雄金具１１の回路が開通するので、回路２１と回路２２とにより二重回路の管継手となっている。なお、第１実施例の多重管継手は掘削機械等に組み込まれて使用され、当該機械による拘束により結合状態が維持される。
【００３０】
図３は本発明の多重管継手の第２実施例を示す半断面図である。第２実施例は第１実施例の多重管継手に離脱防止手段を付加したもので、雌金具１における中間外管３Ｂの外周に押圧部材８と押圧部材８の離脱を防止するスリーブ９を配置したものである。一方、雄金具１１における結合部外管１３Ｃの外周には凹部１９を形成している。なお、雌金具１及び雄金具１１の他の構成は、第１実施例と同様となっている。
【００３１】
図４は、図３に示した第２実施例の多重管継手の結合状態を示す半断面図である。即ち、雌金具１と雄金具１１とを接続すると、押圧部材８が凹部１９に落ち込み、かつ、雌金具１のバネ５Ｅの付勢によってスリーブ９が雄金具１１側に移動し、押圧部材８が凹部１９から抜け出ないようになっている。
【００３２】
一方、雌金具１と雄金具１１との離脱に際しては、バネ５Ｅの付勢に反してスリーブ９を雌金具１側に手動で移動してやれば、押圧部材８が凹部１９から容易に抜け出すことができるようになるので、容易に離脱作業が完了し、図３の分離状態に戻る。
【００３３】
図５は本発明の多重管継手の第３実施例を示す半断面図である。第３実施例は雌金具１における内管のシール材４Ａ，４Ｂ，４Ｇの両側にそれぞれバックアップリング１０Ａ及び１０Ｂを装着すると共に、雄金具１１における内管のシール材１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｇの両側にそれぞれバックアップリング２０Ａ及び２０Ｂを装着したものである。
【００３４】
図６は、図５に示した第３実施例の多重管継手の結合状態を示す半断面図である。即ち、雌金具１と雄金具１１とを接続すると第１回路２１と第２回路２２が構成されるが、第１回路２１の圧力が第２回路２２よりも高い場合にはバックアップリング１０Ａ及び２０Ａが有効に作用し、逆に、第２回路２２の圧力が第１回路２１よりも高い場合にはバックアップリング１０Ｂ及び２０Ｂが有効に作用する。従って、回路間のシール性が確実なものとなるのである。
【００３５】
なお、第３実施例において、外管のシール材４Ｄ，４Ｅ，１４Ｃ，１４Ｄのバックアップリングは片側のみとなっている。これは、管継手の外側は大気圧となるため、通常の使用では第２回路２２側の圧力が高いためであるが、使用条件により第２回路２２に負圧が作用する可能性がある場合には、両側バックアップリングとすればよい。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の多重管継手においては、雄金具と雌金具がそれぞれ同心円の多重管からなり、雄金具の多重管のそれぞれが雌金具の多重管のそれぞれに嵌合するようになされているので、複数の回路を同時に結合及び離脱する用途に使用する場合であっても、設置スペースを必要とせず、作業性に優れた管継手とすることができる。また、管継手の前後の配管を回転させるような用途に使用する場合であっても、簡単かつ確実に結合及び離脱作業をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の多重管継手の第１実施例を示す半断面図である。
【図２】図２は、第１実施例の多重管継手において、その結合状態を示す半断面図である。
【図３】図３は、本発明の多重管継手の第２実施例を示す半断面図である。
【図４】図４は、第２実施例の多重管継手において、その結合状態を示す半断面図である。
【図５】図５は、本発明の多重管継手の第３実施例を示す半断面図である。
【図６】図６は、第３実施例の多重管継手において、その結合状態を示す半断面図である。
【符号の説明】
１‥‥雌金具
２Ａ‥‥雌金具の端部内管
２Ｂ‥‥雌金具の中間内管
２Ｃ‥‥雌金具の結合部内管
３Ａ‥‥雌金具の端部外管
３Ｂ‥‥雌金具の中間外管
３Ｃ‥‥雌金具の結合部外管
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ‥‥雌金具のシール材
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ‥‥雌金具のバネ
６Ａ，６Ｂ‥‥挿入部
７Ａ，７Ｂ，７Ｃ‥‥雌金具の閉塞部材
８‥‥押圧部材
９‥‥スリーブ
１０Ａ，１０Ｂ‥‥バックアップリング
１１‥‥雄金具
１２Ａ‥‥雄金具の端部内管
１２Ｃ‥‥雄金具の結合部内管
１３Ａ‥‥雄金具の端部外管
１３Ｂ‥‥雄金具の中間外管
１３Ｃ‥‥雄金具の結合部外管
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ，１４Ｅ，１４Ｆ‥‥雄金具のシール材
１５Ａ，１５Ｂ‥‥雄金具のバネ
１７Ａ，１７Ｂ‥‥雄金具の閉塞部材
１８Ａ，１８Ｂ‥‥開口
１９‥‥凹部
２０Ａ，２０Ｂ‥‥バックアップリング
２１‥‥第１回路
２２‥‥第２回路

Claims

同心円状に流体が流れる複数の回路を形成し、互いに閉鎖された雄用多重管を有する雄金具と、
同心円状に流体が流れる複数の回路を形成し、互いに閉鎖された雌用多重管を有し、前記雄金具の前記雄用多重管のそれぞれの外周面が前記雌用多重管のそれぞれの内周面に嵌合する雌金具と、
少なくとも前記雄金具と前記雌金具の一方に設けられ、一方の金具の前記多重管の端部の回路を閉鎖するようにバネで付勢され、前記雄金具と前記雌金具を接続した状態でのみ他方の金具の端部により押し込まれ、前記雄用多重管の回路と前記雌用多重管の回路とをそれぞれ連結する閉塞部材と、
を備え、
前記雄用多重管は、同心円の雄内管と雄外管とを有し、
前記雌用多重管は、同心円の雌内管と雌外管とを有し、前記雄金具の前記雄内管と前記雄外管のそれぞれの外周面が前記雌内管と前記雌外管のそれぞれの内周面に嵌合し、
前記雄用多重管の回路と前記雌用多重管の回路とをそれぞれ連結した場合、前記雄内管と前記雌内管を通る第１回路と、前記雄内管と前記雄外管との間、及び前記雌内管と前記雌外管との間を通る第２回路と、が形成され、
前記閉塞部材は、
前記雌金具に嵌合する側の端部で前記雄内管の内側に設けられ、前記第１回路を閉鎖するようにバネで付勢され、前記雄金具と前記雌金具とを接続した状態でのみ前記雌金具の端部により押し込まれ、前記第１回路を形成する第１閉塞部材と、
前記雌金具に嵌合する側の端部で前記雄内管と前記雄外管との間に設けられ、前記第２回路を閉鎖するようにバネで付勢され、前記雄金具と前記雌金具とを接続した状態でのみ前記雌金具の端部により押し込まれ、前記第２回路を形成する第２閉塞部材と、
前記第１閉塞部材に設けられ、前記雄金具と前記雌金具とを分離した状態では、前記雄内管によって閉鎖され、前記雄金具と前記雌金具とを接続した状態では、前記閉鎖が解除されて前記第１回路を形成する第１開口と、
前記第２閉塞部材に設けられ、前記雄金具と前記雌金具とを分離した状態では、前記雄外管によって閉鎖され、前記雄金具と前記雌金具とを接続した状態では、前記閉鎖が解除されて前記第２回路を形成する第２開口と、
を含んで構成されていることを特徴とする多重管継手。
前記雄用多重管と前記雌用多重管の各嵌合部にシール材が装着されており、
少なくとも前記多重管の一の嵌合部におけるシール材の両側に、バックアップリングが装着されていることを特徴とする請求項１に記載の多重管継手。
前記雌金具の最外周に押圧部材と当該押圧部材の離脱を防止するスリーブが配置され、前記雄金具と接続すると前記押圧部材が前記雄金具の最外周に形成された凹部に落ち込み、かつ、バネの付勢によってスリーブが前記雄金具側に移動して前記押圧部材が前記凹部から抜け出ないようになされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の多重管継手。