JPH0893982A - 流路接続装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 機器の大きさ及び質量が軽減できると共に、
信頼性の高い流路接続装置を得る。 【構成】 マニホールド１の流路開口部に設けられた該
流路よりも大径のポート孔３と、ポート孔３内に装着さ
れ、先端側に後端側受圧部よりも小面積に設定されたシ
ール面９ａを有する筒状の継手部９と、継手部９とポー
ト孔３の底部との間に設置されて該流路継手を相手機器
側に付勢するコイルバネ７と、流体機器１７の流路開口
部に設けられてシール面９ａと共にメタルシール面を形
成するポートシール部１９とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】ポンプ、モータ、シリンダ、バル
ブ等の流体機器とマニホールドとを接続する流路接続装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来の流路接続装置の側面図であ
る。この図に示すものはＭＩＬ規格（米国国防省規格）
に定められた接続機構であり、規格ＭＳ３３６５６に定
められた継手端５１と規格ＭＳ３３６４９に定められた
ボス５３により構成されている。継手端５１の先端部に
は雄ねじが、ボス５３には雌ねじがそれぞれ形成されて
いる。そして、継手端５１をボス５３に捩じ込んで両者
を接続し、流路のシールは継手端５１とボス５３との間
に設置されたＯリング５５により保つように構成されて
いる。

【０００３】図８は他の従来例の側面図である。この例
は、バルブ等の流体機器のボディ５７及びマニホールド
５９に深孔５７ａ及び５９ａをそれぞれ設け、この深孔
５７ａ、５９ａにトランスファチューブ６１を嵌挿した
ものである。接続部のシールはトランスファチューブ６
１の両端近くに設置された２個のＯリング６３、６５及
びそれぞれのＯリング６３、６５を挟んで配置された４
個のバックアップリング６７、６９、７１、７３により
保たれている。

【０００４】図９は他の従来例の側面図である。マニホ
ールド７５の端面と流体機器７７の端面とを直接接合
し、このの接合面にＯリング７９及びバックアップリン
グ８１、８３を設置してシールを保つようにしたもので
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の流路接続装置には、それぞ以下に記すような問
題点があった。まず、図７に示した流路接続装置におい
ては、ねじ機構を有しており、流体機器５３を取り付け
るに際して、外部からレンチ等の工具を使用して継手端
５１に一体に形成されたナット部５１ａを回す必要があ
る。そのため、流路接続装置をマニホールドの内面また
は流体機器の内面に設けることができない。

【０００６】また、図８の流路接続装置においては、流
体機器５７及びマニホールド５９双方にトランスファチ
ューブ６１を装着する深孔５７ａ、５９ａを設ける必要
があり、流体機器５７及びマニホールド５９が大きくか
つ重くなる。さらに、流体機器５７及びマニホールド５
９双方に設けた２個の深孔５７ａ、５９ａの深さの和は
装着されるトランスファチューブ６１の長さよりわずか
ではあっても長くする必要があるので、トランスファチ
ューブ６１を装着した状態でトランスファチューブ６１
の端面と深孔５７ａまたは５９ａの底部との間に隙間が
生ずることになる。そのため、トランスファチューブ６
１を流れる流体の流速または方向が変化するとトランス
ファチューブ６１が深孔内を移動することになる。そし
て、この移動の繰り返しによりシール用Ｏリング６３、
６５が摩擦損傷することがある。

【０００７】さらに、図９の流路接続装置においては、
Ｏリング７９が正常にシール効果を発揮している場合の
流体受圧面積はＯリング７９と流路の側壁で囲まれる一
定の範囲に限定されている。しかし、Ｏリング７９が損
傷した場合には流体受圧面積がＯリング７９の外側に急
激に拡大するため、流体機器７７をマニホールド７５に
固定している機構、例えば数本のボルト（図示なし。）
が破壊する可能性が高い。そのため、図９の流路接続装
置は、高圧機器あるいは高信頼性を必要とする機器には
適さない。

【０００８】本発明はかかる問題点を解決するためにな
されたものであり、機器の大きさ及び質量が軽減できる
と共に、信頼性の高い流路接続装置を得ることを目的と
している。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の流路接続装置
は、連結されて互いに流体系路を形成する一対の機器の
該連結部の一方の流路開口部に設けられた該流路よりも
大径の孔と、該孔内に装着され、先端側に後端側受圧部
よりも小面積に設定されたシール面を有する筒状の流路
継手と、該流路継手と前記孔の底部との間に設置されて
該流路継手を相手機器側に付勢する付勢手段と、他方の
流路開口部に設けられて前記シール面と共にメタルシー
ル面を形成するポートシール部とを備えたものである。

【００１０】また、連結されて互いに流体系路を形成す
る一対の機器の該連結部の一方の流路開口部に設けられ
た該流路よりも大径の孔と、該孔内に装着され、先端側
にテーパ状の第１シール面が凹陥して形成された筒状の
流路継手と、該流路継手と前記孔の底部との間に設置さ
れて該流路継手を相手機器側に付勢する付勢手段と、他
方の流路開口部に凹陥させて形成されたテーパ状の第２
シール面からなるポートシール部と、両端面に前記第１
及び第２シール面に当接可能な球面状のシール面を有
し、前記流路継手と前記ポートシール部との間に介在設
置されたリング状のシール体を備えたものである。

【００１１】

【作用】上記のように構成された流路接続装置において
は、孔内に設置された付勢手段が流路継手を相手機器側
に付勢し、この付勢力によって流路継手のシール面が相
手機器のポートシール部に押し付けられてゼロ圧力時の
シール機能が発揮される。また、高圧流体が流れると流
路継手の後端側受圧部と流路継手のシール面との受圧面
積の差により、流路継手が相手機器側に押し付けられ、
流路継手のシール面と相手機器のポートシール部とのシ
ール性がより向上する。

【００１２】また、シール体の両端シール面が球面に形
成されているので、シール体は傾動可能となり、これに
よって流路継手のシール面の中心線とポートシール部の
中心線の一致の誤差を吸収することができる。

【００１３】

【実施例】

実施例１．図１は本発明の一実施例の側面図である。図
において、１はマニホールド（本明細書においては、マ
ニホールド及び後述する流体機器は説明に必要な部分の
みを示すものとする。）、３はマニホールド１に設けた
ポート孔、５はポート孔３の底部に設置されたバネシー
トであり、バネシート５の中心部には流路を形成する孔
が設けられている。７はバネシート５の上方に設置され
たコイルバネ、９はコイルバネ７の上方に設置された継
手部である。継手部９は、その上端側に円錐台形状に形
成された継手シール部９ａと、継手シール部９ａの下側
に設けられてポート孔３とのシールを行うポート孔シー
ル部９ｂと、ポート孔シール部９ｂの下側に設けられて
コイルバネ７のガイドを行うバネガイド部９ｃとから構
成されている。バネガイド部９ｃの軸方向中央部には４
個の丸孔が、またバネガイド部９ｃの下端部には４個の
半円切り欠きが設けられている。これらの丸孔及び半円
切り欠きの目的は流路の補償（後述の図２のように組立
てられるとバネガイド部９ｃの下端とポート孔底との隙
間が小さくなる）と、軽量化（航空機用の場合）であ
る。

【００１４】１３はポート孔シール部９ｂに設置されて
ポート孔３とのシールを行うＯリング、１５、１６はＯ
リング１３の両側に設置されたバックアップリングであ
る。継手部９は、ポート孔３に設置した状態では、図１
に示すように、継手シール部９ａがマニホールド１の接
合面１１よりも上方に突出するように配置されている。
なお、このときコイルバネ７はほぼ無負荷の状態であ
る。１７はバルブ等の流体機器、１９は流体機器１７の
接合面１８から凹陥して設けられたポートシール部であ
り、継手シール部９ａと接合可能な円錐台形状に形成さ
れている。

【００１５】流体機器１７をマニホールド１に接続する
には、図１の状態から、継手シール部９ａの中心線とポ
ートシール部１９の中心線とが一致するようにしながら
流体機器１７をマニホールド１に組み込む。このときの
状態を図２に示す。図２のように組み込まれた流体機器
１７は、流体機器１７にあけられたボルト用孔、マニホ
ールド１にあけられたねじ孔及びこれらを結合するボル
ト（いずれも図示を省略した。）により、接合面１１及
び接合面１８が圧接するように、マニホールド６に固定
される。

【００１６】図２の状態においては、コイルバネ７が圧
縮され、このバネ力によって継手シール部９ａがポート
シール部１９に押し付けられてメタルシール面を形成
し、ゼロ圧力時のシール機能を発揮する。また、形成さ
れた流路に圧力が加わると（高圧流体が流れると）、こ
の流体の圧力はポート孔シール部９ｂの下側端面に作用
して継手部９を流体機器１７側へ押し付ける力となり、
また継手シール部９ａに作用して継手部９と流体機器１
７を分離する力となる。そして、継手シール部９ａより
もポート孔シール部９ｂの下側端面の受圧面積を大きく
設定されているので、継手部９を流体機器１７側へ押し
付ける力が大きくなり、メタルシール面のシール性がよ
り向上する。

【００１７】また、継手シール部９ａとポートシール部
１９との接触面に損傷が生じて流体の漏れが発生して
も、シール面はメタルシールであり、Ｏリングシールの
場合のように損傷が拡大することはなく、漏れた流体の
圧力は当該部で急激な圧力低下をもたらす。したがっ
て、漏れにより高圧流体の受圧面積が増大することはな
く、二次損傷が発生することもない。

【００１８】また、継手部９とポート孔３との間のシー
ルはＯリング１３および２個のバックアップリング１
５、１６によって行っており、この方式は図８に示した
従来のトランスファチューブのシール方式と一見同様で
あるが、本実施例の場合は、コイルバネ７のバネ力及び
流体の圧力により継手部９が流体機器１７側に押し付け
られているので、流体の流速または方向が変化した場合
であっても継手部９が移動または振動することがない。
したがって、Ｏリング１３が摩擦損傷する可能性はトラ
ンスファチューブのＯリングに比較して著しく低いこと
になる。さらに、本実施例では、流体機器１７側には、
ポートシール部１９を設けるだけでよいから、図８の方
式に比して、流体機器１７の大きさ及び質量を軽減でき
る。

【００１９】実施例２．図３、図４は本発明の他の実施
例の説明図である。図において、実施例１と同一部分に
は同一符号を付して説明を省略する。本実施例は、実施
例１のコイルバネ７に代えてスプリングワッシャ２５を
設置したものである。本実施例によれば、実施例１に比
較して継手部９の長さを短くできるので、マニホールド
１に設けるポート孔３の深さを浅くすることができる。
これによって、マニホールド１の小型、軽量化が可能に
なる。

【００２０】実施例３．図５は本発明の他の実施例の説
明図である。図において、実施例１と同一部分には同一
符号を付して説明を省略する。本実施例においては、実
施例１の継手シール部９ａに代えて、流体機器１７に設
けられたポート孔シール部９ｂとほぼ同形の凹形テーパ
形状を有する継手シール部２１を設け、ポート孔シール
部９ｂと継手シール部２１をシール体２３を介して接合
するようにしたものである。シール体２３には、下端側
に継手シール部２１と接してメタルシールを形成する凸
形球面形状のシール面２３ａが、上端側にポートシール
部１９と接してメタルシールを形成する凸形球面形状の
シール面２３ｂがそれぞれ設けられると共に、軸方向中
心部には流路用の孔が設けられている。

【００２１】流体機器１７をマニホールド１に接続する
には、シール体２３を継手シール部２１上に載置し、そ
の後は実施例１と同様に継手シール部２１の中心線とポ
ートシール部１９の中心線とが一致するようにしながら
流体機器１７をマニホールド１に組み込む。このときの
状態を図６に示す。なお、流体機器１７をマニホールド
１に固定する方法は実施例１と同じである。図６の状態
においては、コイルバネ７が圧縮され、このバネ力によ
って継手シール部２１とシール面２３ａとが押し付けら
れてメタルシールを形成し、同様に、ポートシール部１
９とシール面２３ｂとが押し付けられてメタルシールを
形成する。

【００２２】本実施例においては、シール体２３のシー
ル面２３ａ，２３ｂが球面に形成されているので、継手
シール部２１の中心線とポートシール部１９の中心線と
が微小距離ずれていた場合であっても、シール体２３の
設置角度をずらせることによってこの誤差を吸収するこ
とができる。したがって、継手シール面の中心線とポー
トシール面の中心線との一致の誤差は実施例１の同誤差
より大きくてもよいことになる。すなわち、流体機器１
７とマニホールド１との間に２個以上のポートが存在す
る場合に、ポート間隔寸法の誤差は実施例１の同誤差よ
り大きくてもよいことになり、機器の製作が容易にな
る。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に示すような効果を奏する。

【００２４】一方の流路開口部には流路継手のシール面
と共にメタルシール面を形成するポートシール部を設け
るのみでよいので、機器の大きさ及び質量を軽減でき
る。

【００２５】また、付勢手段によってゼロ圧力時のシー
ル機能を確保すると共に、加圧時においては受圧面積の
差によりシール性が向上するようにしたので、シールの
信頼性を高めることができる。

【００２６】さらに、シール体によって流路継手のシー
ル面の中心線とポートシール部の中心線の一致の誤差を
吸収することができるようにしたので、ポート間隔寸法
の誤差を大きく取ることができ、機器の製作が容易にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の説明図である。

【図２】図１の組み立て状態を説明する説明図である。

【図３】本発明の実施例２の説明図である。

【図４】図３の組み立て状態を説明する説明図である。

【図５】本発明の実施例３の説明図である。

【図６】図５の組み立て状態を説明する説明図である。

【図７】第１の従来例の説明図である。

【図８】第２の従来例の説明図である。

【図９】第３の従来例の説明図である。

【符号の説明】

１ マニホールド ３ ポート孔 ７ コイルバネ ９ 継手部 １７ 流体機器 １９ ポートシール部 ２３ シール体 ２５ スプリングワッシャ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連結されて互いに流体系路を形成する一
   対の機器の該連結部の一方の流路開口部に設けられた該
   流路よりも大径の孔と、 該孔内に装着され、先端側に後端側受圧部よりも小面積
   に設定されたシール面を有する筒状の流路継手と、 該流路継手と前記孔の底部との間に設置されて該流路継
   手を相手機器側に付勢する付勢手段と、 他方の流路開口部に設けられて前記シール面と共にメタ
   ルシール面を形成するポートシール部とを備えたことを
   特徴とする流路接続装置。
2. 【請求項２】 連結されて互いに流体系路を形成する一
   対の機器の該連結部の一方の流路開口部に設けられた該
   流路よりも大径の孔と、 該孔内に装着され、先端側にテーパ状の第１シール面が
   凹陥して形成された筒状の流路継手と、 該流路継手と前記孔の底部との間に設置されて該流路継
   手を相手機器側に付勢する付勢手段と、 他方の流路開口部に凹陥させて形成されたテーパ状の第
   ２シール面からなるポートシール部と、 両端面に前記第１及び第２シール面に当接可能な球面状
   のシール面を有し、前記流路継手と前記ポートシール部
   との間に介在設置されたリング状のシール体を備えたこ
   とを特徴とする流路接続装置。