JPS60101387A - 配管用継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流体を伝送する配管系、例えば圧油を伝送する
油圧配管系等に配置される配管用継手に関する。

流体を伝送する配管系を具備する機械や装置、例えば油
圧ショベルのような建設機械にあっては、油圧ポンプの
脈動に起因して油圧配管系に振動を生じ、これが周囲騒
音あるいは運転室内騒音となりやすい。したがって当該
建設機械にあっては。

周囲騒音および運転室内騒音の低減が、環境公害の防止
および運転者の居住性の向上の点から特に強く望まれて
いる。

第１図、第２図は上述した油圧ショベルにおける従来の
配管接続形態の第１の例、第２の例を示す説明図である
。

第１の例を示す第１図において、１は例えば油圧シコベ
ルの旋回体を構成する構造部材、２はこの構造部材１上
に一体に設けたサポートである。

３は図示しない油圧ポンプに接続される配管、４はこの
配管３に接続されるとともに、図示しないアクチュエー
タに接続潰れる方向切換弁である。

上述した配管３はサボー）２において、防振ゴム５を介
してクランプ６によって把持されており、また方向切換
弁４は防振ゴム５を介して構造部材ＩＫ装着されている
。なお、７は配管３と方向切換弁４とを連結するフラン
ジである。

このように構成しである第１の例は、図示しない油圧ポ
ンプの脈動に伴なう配管３の振動、および配管３　Ｋ接
続された方向切換弁４の振動が、防振ゴム５によって吸
収され、したがってこれらの振動の構造部材１への伝搬
が抑制され、当該油圧ショベルの周囲騒音、運転室内騒
音が小さく抑えられている。

しかし、この第１の例にあってはサポート２部分におけ
る振動と、方向切換弁４部分における振動とが互いに無
関係に生じ、かつフランジ７を介して配管３と方向切換
弁４とが一体的に接続されているため、これらの振動に
伴って配管３を移動させる力が当該配管３に作用し、そ
れ故配管３に疲労破壊を生じやすい不具合がある。なお
、このような疲労破壊を防ぐには配管３０強度を大きく
する必要があるが、このように強度を大きくすると配管
３の重量が重くなり、かつ高価になる。

第２図に示す第２の例は上述した第１の例における不具
合を解消しようとするもので、この第２の例にあっては
配管３と方向切換弁４とを可撓性を有するゴムホース８
によって接続しである。このようにゴムホース８を設け
た第２の例は、サポート２τ部分における振動と方向切
換弁４部分における振動とに伴って配管３を移動させる
力はゴムホース８のたわみによって吸収され、これによ
って配管３の疲労破壊を防ぐことができる。

ところで、この第２の例にありてはゴムホース８の曲率
半径を曲げ応力との関係から十分に太きく設定しなけれ
ばならない。またこのゴムホース８を流れる圧油が高圧
油の場合と低圧油の場合とでは当該ゴムホース８のたわ
み量が変化し、したがって１４接されるゴムホース８と
の間の干渉による当該ゴムホース８の損傷を防止するた
めに、これらのゴムホース８間の距離を十分に大きく設
定しなければならない。したがって、これらのことから
大きな配置空間を必要とし、配管系の配置設計に制約を
与える不具合がある。なおこの第２の例にあっては、上
述した油圧ポンプの脈動に起因する振動とは別忙、ゴム
ホース８のたわみに伴う振動を生じ、これが方向切換弁
４等の機器に伝えられやすく、当該機器の耐久性の劣化
を招きゃす１．１０ 本発明は上記した従来技術における不具合に鑑みてなさ
れたもので、その目的は、ゴムホースを介在させること
なく、振動に伴う配管の疲労破壊を直重することができ
る配管用継手を提供すること匠ある。

この目的を達成するために本発明は、相対的に回動自在
に係合する第１の継手部材および第１の管状部材と、同
じく相対的に回動自在に係合する第２の継手部材および
第２の管状部材と、上述の第１の管状部材と第２の管状
部材に連結されるシリンダを備えるとともに、シリンダ
のボトム側室とロッド側室とを連通する連通手段を備え
、第１の継手部材、第１の管状部材、シリンダ、第２の
管状部材、第２の継手部材のそれぞれが、圧油等の流体
が流通可能な第１の通路、第２の通路、第３の通路、第
４の通路、第５の通路を有し、第１の継手部材と第１の
管状部材との間でおこなわれる回動動作と、シリンダに
おいておこなわれる摺動動作と、第２の継手部材と第２
の管状部材との間でおこなわれる回動動作とによって配
管に伝えられる振＠に伴う当該配管の移動を許容させ。

かつ連通手段によってシリンダにおいておこなわれる摺
動動作を防振的に規制する構成にしである。

以下、本発明の配管用継手を図に基づいて説明する。

第３図〜第５図は本発明の一実施例を示す説明図で、第
３図は配役形態の一例を示す説明図、第４図は構成を示
す側断面図、第５図はとの一実施例においておこなわれ
る変形の形態を説明する説明図である。

第３図において、１０は後述する配管用継手で。

図示しない油圧ポンプに接続される配管３と、方向切換
弁４に接続される管体１１との間に介設されている。な
お、同第３図における他の部材は第１．２図に下すもの
と例えは同等である。

上述した配管用継手１０は第４図に示すように構成され
ている。この第４図において、１２は第１の継手部材で
、２つの分割部分１２ａ、１２ｂよりなり、内部に第１
の凹状球面部１３を有している。なお、分割部分１２ａ
は前述した配管３の端部に形成したねじ部に螺合可能な
ねじ部１４、および配管３を流れる流体例えば圧油が流
通可能な第１の通路１５を有し、分割部分１２ｂは穴１
６を有している。１７は分割部分１２ａ、１２ｂを一体
に締結するボルトである。１８は第１の管状部材で、一
端に上述の第１の凹状球面部１３に相対的に回動自在に
適合する第１の凸状球面部１９を有し、他端にねじ部２
０を有し、内部に上述の第１の通路１５に連通ずる第２
の通路２１を有するとともに、胴部２２が第１の継手部
材１２の分割部分１２ｂの穴１６から突出している。２
３は第１の凹状球面部１３と第１の凸状球面部１９の摺
動面を密封する球面シール、２４は分割部分１２ａと分
割部分１２ｂとの接合面を密封するシールである。

また２５は第１の管状部材１８に連結されるシリンダで
、第１の管状部材１８のねじ部２０に螺合するねじ部２
６を有するシリンダケース２７と、このシリンダケース
２７に嵌入されるカバー２８と、シリンダケース２７内
に収容され、第１の管状部材１８の第２の通路２１に連
通する第３の通路２９を有するピストン３０と、シリン
ダケース２７とピストン３０との間に形成したボトム側
室３３、ロッド側室３４とからなっている。なおピスト
ン３０のロッド部の端部にはねじ部３０ａを形成しであ
る。３１．３２はピストン３ｏをシリンダケース２７内
の中間位ｆｔＫ保持する弾性体例えば皿はねで、このう
ち皿ばね３１はボトム側室３３に配Ｉｆ　してあり、皿
ばね３２はロッド側室あに配置しである。３５はボトム
側室３３とロッド０１ｌｌ　ｉ　３４を連通する連通手
段、例えばピストン凹に形成した径寸法の十分に小さい
連通穴で、ピストン３０の周方向に複数設けである。こ
の連通穴３５はボトム側室３３とロッド側室３４の圧力
を同一に保つ作用を有するとともに、ピストン３０のシ
リンダケース２７に対する相対移動に応じてボトム側室
３３とロット°側室３４との間に圧力差を生じさせるも
のであり、これによってピストン３０のシリンダケース
２７に対する相対移動を制動させる効果、すなわちダン
ピング効果が得られる。３６はカバー２８とシリンダケ
ース２７とを一体に締結するボルト、３７はカバー２８
とシリンダケース２７との接合面を密封するシール、関
Ｉｒｅ　カバー２８とピストン３０のロッド部とを密封
するシールである。

また３９は第２の管状部材で、一端に上述のピストン３
０のロッド部の端部に形成したねじ部間ａと螺合するね
じ部４０を有し、他端に第２の凸状球面部４１を有し、
内部に上述の第３の通路２９に連通する第４６通路４２
を有する。４３は第２の継手部材で、２つの分割部分４
３ａ、４３ｂよりなり、内部に第２の管状部材３９の第
２の凸状球面部４１に相対的に回動自在に適合する第２
の凹状球面部４４を有している。なお、分割部分４３ａ
は第２の管状部材３９の胴部４５が挿通可能な穴４６を
有し、分割部分４３ｂは前述した管体１１の端部に形成
したねじ部に螺合可能なねじ部４７と、第２の管状部材
３９の第４の通路４２に連通する第５の通路４８を有し
ている。４９は分割部分４３ａ、４３ｂを一体に締結す
るボルトである。

５０は第２の凸状球面部４１と第２の凹状球面部４４と
の摺動面を密封する球面シール、５１は第２の継手部材
４３の分割部分４３ａ、４３ｂの接合面を密封するシー
ルである。

このように構成した配管用継手１０は、前述したよ５に
第１の継手部材１２のねじ部１４が第３図に示す配管３
の端部に形成したねじ部に螺合することにより、当該第
１の継手部材１２が固定状態に保持され、また前述した
ように第２の継手部材４３のねじ部４７が第３図に示す
管体１１の端部に形成したねじ部に螺合することにより
当該第２の継手部材４３が固定状態に保持される。第５
図の（ａ）はこのようにして保持された第１の継手部材
１２と第２の継手部材４３とが静止状態にある場合を例
示している。なお、同第５図において、３は配管、１１
は管体、１２は第１の継手部材、２５はシリンダ、４３
は第２の継手部材をそれぞれ示している。

したがって、図示しない油圧ポンプの脈動による振動が
配管３に伝えられると、第１の継手部材１２の第１の凹
状球面部１３と第１の管状部材１８の第１の凸状球面部
１９とが相対的に回動し、第２の継手部材４３の第２の
凹状球面部４４と第２の管状部材３９の第２の凸状球面
部４１とが相対的に回動し、またシリンダ２５のピスト
ン３０が軸方向に相対移動すること罠より第１の管状部
材１８と第２の管状部材３９、すなわち第１の継手部材
１２と第２の継手部材４３は相対的に移動する。

第５図（ｂ）〜（ｅ）は、このようにしておこなわれる
回動動作および移動動作に伴う配管用継手１０の変形形
態を示しており、このうち第５図（ｂ）は第５図（ａ）
Ｋ示す状態から、第１の継手部材１２の中心と第２の継
手部材４３の中心とを結ぶ中心線５２を基準として、例
えば第２の継手部材４３が当該中心線５２から離れる方
向に移動した変形形態を示しており、この変形形態は第
１の凹状球面部１３と第１の凸状球面部１９との間の回
動動作と、シリンダ２５のピストン３０の移動動作と、
第２の凸状球面部４１と第２の凹状球面部４４との間の
回動動作とによって実現される。

また第５図（ｃ）は第５図（ａ）に示す状態から、例え
ば第２の継手部材４３が中心線５２に沿って第１の継手
部材１２方向に近づくように移動した変形形態を示して
おり、この変形形態はシリンダ２５のピストン３０のみ
が移動することによって実現される。

また第５図（ｄ）は第５図（ａ）に示す状態から、第１
の継手部材１２および第２の継手部材４３の双方が同動
した変形形態を示しており、この変形形態は第１の凹状
球面部１３と第１の凸状球面部１９との間の（ロ）動動
作と、第２の凸状球面部４１と第２の凹状球面部４４と
の間の回動動作とによって実現される。

また第５図（ｅ）は第５図（ｂ）、第５図（Ｃ）。

第５図（ｄ）Ｋ示す変形形態が複合された変形形態を示
しており、この変形形態は、第１の凹状球面部１３と第
１の凸状球面部１９との間の回動動作と、シリンダ２５
のピストン３０の移動動作と。

第２の凸状球面部４１と第２の凹状球面部４４との間の
回動動作とによって実現される。

このようにこの一実施例にあっては、配管３に伝えられ
る振動に伴う当該配管３の移動が配管用継手１０が３次
元的に変形するととｋよって許容され、したがって当該
配管３に振動に伴う力が作用することがなく、この配管
３の疲労破壊が防止される。

なお、配管３に伝えられる振動および方向切換弁４に伝
えられる振動は、第３図に示すサポート２部分に配電し
た防振ゴム５および方向切換弁４部分に配置した防振ゴ
ム５によって吸収され、したがってこれらの振動の構造
部材１への伝搬が抑制され、周囲騒音、運転室内騒音が
小さく迎えられる。

またシリンダ２５のボトム側室３３、ロッド側室３４の
それぞれにピストン３０を所定の位置に復帰させる皿は
ね３１．３２を設けであること、あるいはピストン３０
にダンピング効果を得る連通穴３５を形成しであること
から、配管３に伝えられる振動に伴うピストン３０の移
動あるいは振動が適宜制限され、これＫよって配管３に
伝えられる振動をこのシリンダ２５部分においても減衰
させることができる。

また、第１の継手部材１２、第１の管状部材１８゜シリ
ンダ２５、第２の管状部材３９、および第２の継手部材
４３は、第１の通路１５、第２の通路２１、第３の通路
２９、第４の通路４２、および第５の通路４８のそれぞ
れを流れる圧油の圧力の高低にかかわらずたわみを生じ
な（・剛体で製作することができ、したがって全体の変
形量を小さく抑えることができ、この配管用継手１０の
配置空間を小さく抑制することができる。

なお、上記実施例ではピストン３０を復帰させる弾性体
として皿ばね３１．３２を設けであるが。

本発明はこれに限らず、この皿ばね３１．３２の代りに
コイルはね、ゴム状部材等を設けた構成にしてもよい。

また、上記実施例では、ボトム側室３３とロッド側室３
４とを連通させる連通手段として、ピストン３０に複数
の連通穴３５を設けであるが、この連通穴３５は１つで
あってもよい。またこの連通穴３５はピストン３０に設
けることには限定されず、すなわちピストン３０に設け
る代りにシリンダケース２７に設ける構成とすることも
可能である。

また上Ｈ陳施例では、配管用継手１０を方向切換弁４の
近傍部分に配置したが、この配管用継手１０の配設位置
はこれに限定されるものではなく、またこの配管用継手
１０の備えられる配管系は。

油圧ショベル等の建設機械に限らず各種の機械、装置に
適用可能であり、また圧油に限らす、水、気体等によっ
て流体が構成される配管系にも適用可能である。

本発明の配管用継手は上記のように構成しであることか
ら、周囲騒音、運転室内騒音等の騒音を防止できるとと
もに、ゴムホースを介在させることなく振動に伴う配管
の疲労破壊を防止することができ、したがって配置空間
を小さく抑制でき。

配管系の配置設計に対する制約を従来に比べて緩和させ
ることのできる効果がある。またシリンダのボトム側室
とロッド側室とを連通させる連通手段を設けであること
から、配管に伝えられる振動をこのシリンダ部分におい
て減衰させることのできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の配管接続形態の第１の例を示す説明図、
第２図は従来の配管接続形態の第２の例を示す説明図、
第３図〜第５図は本発明の配管用継手の一実施例を示す
説明図で、第３図は配設形態の一例を示す説明部、第４
図は構成を示す側断面図、第５図はこの一実施例におい
ておこなわれる変形の形態を設明する説明図である。 １０・・・・・・配管用継手、１２・・・・・・第１の
継手部材。 １２ａ、１２ｂ、４３ａ、４３ｂ　・−−−−−分割部
分、１３・・・・・・第１の凹状曲面部、１４．２０．
２６．３０ａ、４０゜４７・・・・・・ねじ部、１５・
・・・・・第１の通路、１６．４６・・・・・・穴、１
７．３６％４９・・・・・・ボルト、１８・・・・・・
第１の管状部材、１９・・・・・・第１の凸状球面部、
２１・・・・・・第２の通路、２２．４５・・・・・・
胴部、２３．５０・・・・・・球面シール、２４．３７
，３８，５１・・・・・・シール、２５・・・・・・シ
リンダ、２７・・・・・・シリンダケース、２８・・・
・・・カバー、２９・・・・・・第３の通路、３０・・
・・・・ピストン、３１．３２・・・・・・皿ばね（弾
性体）、３３・・・・・・ボトム側室、３４・・・・・
・ロッド側室、３５・・・・・・連通穴（連通手段）、
３９・・・・・・第２の管状部材、４１・・・・・・第
２の凸状球面部、４２・・・・・・第４の通路、４３・
・・・・・第２の継手部材、４４・・・・・・第２の凹
状球面部。 ４８・・・・・・第５の通路。 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　流体を伝送する配管系に配置される配管用継手に
   おいて、内部に上記流体が流通可能な第１の通路を有す
   るとともに、第１の凹状球面部を有する第１の継手部材
   と、上記第１の通路に連通する第２の通路を有し、上記
   第１の凹状球面部に相対的に回動自在に適合する第１の
   凸状球面部を有する第１の管状部材と、この第１の管状
   部材に連結され、上記第２の通路に連通ずる第３の通路
   を有するシリンダと、このシリンダに連結され、上記第
   ３の通路に連通ずる第４の通路を有するとともに、第２
   の凸状球面部を有する第２の管状部材と。 上記第４の通路に連通ずる第５の通路を有するとともに
   、上記第２の凸状球面部に相対的に回動自在に適合する
   第２の凹状球面部を有する第２の継手部材と、上記シリ
   ンダのボトム側室とロッド側室とを連通ずる連通手段を
   備えたことを特徴とする配管用継手。 ２、連通手段がピストンに形成した連通穴であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の配管用継手。 ３、　シリンダのボトム側基とロッド（１１１１室の双
   方に弾性体を配置したことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の配管用継手。