JPS6098286A - 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Ｗ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は例えば油圧ショベ
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６に接続されるとともに、図示しないアクチュエー
タに接続される方向切換弁である。

上述した配管６はサポート２において、防振ゴム５を介
してクランプ乙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１に装着されている
。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６の振動、および配管乙に接続
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、当該油圧シロベルの周囲騒音、運転室内訃音
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６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６を移動させる力が当該配管６に作用し、そ
れ故配管６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６の強度を大きく
する必要があるが、このように強度を大きくすると配管
６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６と方向切換弁４とを可焼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６の疲労破壊を防ぐことができる。

ところで、この第２の例にあってはゴムホース８の曲率
半径を曲げ応力との関係から十分に大きく設定しなけれ
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、したかって隣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に、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
招きやすい。

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防止することができ
る配管用継手を提供することにある。

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とを備えるとともに、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６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
られる振動に伴う当該配管の移動を許容させる構成にし
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
６図は配設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図はこ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６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６図における他の部材は第１．２図に示すものと例え
ば同等である。

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１２α、１２ｂよりなり、内部に第１
の凹状球面１部１６を有している。なお、分割部分１２
ａは前述した配管６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６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１２６は穴
１６を有している。１７は分割部分１２α、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
２０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がら突出している。

２６は第１の凹状球面部１６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１２αと
分割部分１２６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２ｏ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に装着されるカバー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
通ずる第６の通路２９を有するピストン３ｏ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６３、ロッド側室３４とがらなっている。なおピスト
ン６０の四ツ１部の端部にはねじ部６０αを形成しであ
る。３１．３２はピストン６ｏをシリンダケース２７内
の中間位置に保持する弾性体で、このうち弾性体６１は
ボトム側室３３に配置してあり、弾性体６２はロッド側
室６４に配置しである。６６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、６７はピストン６
ｏとシリンダケース２７との摺動面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のロンド部の端部に形成したねじ部３０α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に連通ずる第４の通路４
２を有する。４６は第２の継手部材で、２つの分割部分
４６α、４６ｂ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４３
ａ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４５ｂ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６９の第４の通路４２に連通ずる第５の通路４８を有
している。４９は分割部分４６α、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、５
１は第２の継手部材４６の分割部分４６α、４６ｂ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、前述したように
第１の継手部材１２のねじ部１４が第３図に示す配管６
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４５のねじ部４７が第６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（α）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、６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
配管乙に伝えられると、第１の継手部材１２の第１の凹
状球面部１６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６９の第２の凸状球面
部４１とが相射的に回動し、またシリンダ２５のピスト
ン６０が軸方向に相対移動することにより第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）〜（，１）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（Ｑ
）に示す状態から、第１の継手部材１２の中心と第２の
継手部材４６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１６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６０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（（１）は第５図（α）に示す状態がら、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（カは第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４６の双方が回動し
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、
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（ｇ）は第５図（ｂ）、第５図（ｃ）、第５
図（ｄ）に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６に伝えられ
る振動に伴う当該配管６の移動が配管用継手１０が６次
元的に変形することによって許容され、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６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６図に示すサポート２部分に配置し
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、周囲石膏、運転室内騒音が
小さく抑えられる。

またシリンダ２５のボトム側室６６、ロッド側室６４の
それぞれに弾性体３１．３２を設けであることから、配
管６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、これによって配管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５９、および第２の継手部材
４６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
ない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。

第６図は本発明の別の実施例を示す要部側断面図である
。

この第６図に示す実施例にあっては、シリンダ５５の形
態のみが前述の実施例と興なっている。

すなわちこの第６図に示すシリンダ５５は、シリンダケ
ース５６と、このシリンダケース５６に装着されるカバ
ー５７と、シリンダケース５６内に移動可能に収容され
る第１のピストン５８および第２のピストン５９とから
なっている。そして、第１のピストン５８のロッド部６
０の端部には第１の管状部材１８のねじ部２０に螺合す
るねじ部６１を形成してあり、第２のピストン５９の四
ツド部６２の端部には第２の管状部材６９のねじ部４０
に螺合するねじ部６６を形成しである。また第１のピス
トン５８、第２のピストン５９には、第１の管状部材１
８の第２の通路２１および第２の管状部材６９の第４の
通路４２に連通ずる第６の通路を構成する通路６４．６
５を形成しである。

６６はカバー５７をシリンダケース５６に締結するボル
ト、６７はシリンダケース５６と第１のピストン５８と
の摺動面を密封するシール、６日はシリンダケース５６
と第２のピストン５９との摺動面を密封するシールであ
る。また６９．７０゜７１はシリンダケース５６に収容
した弾性体で、このうち弾性体６９は第１のピストン５
８のロッド側室に配置してあり、弾性体７０は第１のピ
ストン５８のボトム側室すなわち第２のピストン５９の
ボトム側室に配置してあり、弾性体７１は第２のピスト
ン５９のロッド側室に配置しである。

このように構成しである実施例にあっても、前述の実施
例と同様に、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と第１の管
状部材１８とが相対的に回動し、第２の継手部材４６と
第２の管状部材３９とが相対的に回動し、またシリンダ
５５の第１のピストン５８および第２のピストン５９が
軸方向に相対移動することにより、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４６は相対的に移動する。

すなわち配管３に伝えられる振動に伴う当該配管６の移
動が配管用継手１０が６次元的に変形することによって
許容され、したがって当該配管６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。

なお上記実施例では、配管用継手１ｏ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
に限らず、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
に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。

【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６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図、１＠
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説明する説明図、第６図
は本発明の別の実施例を示す要部側断面図である。 １０・・・配管用継手、１２・・・第１の継手部材、１
２α、１２ｂ、４３α、４３ｂ・・・分割部分、１３・
・・第１の凹状曲面部、１４．２０．２６．３０α、　
４０．４７゜６１．６５・・・ねじ部、１５・・・第１
の通路、１６．４（Ｉｓ・・・穴、１７，３６，４９．
６６・・・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
．３７，５１．６７．６８・・・シール、２５．５５・
・・シリンダ、２７．５６・・・シリンダケース、２８
゜５７・・・カバー、２９・・・第３の通路、６０・・
・ピストン、３１．３２，６９．７０．７１　・・・弾
性体、６３・・・ボトム側室、３４・・・ロッド側室、
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
、５８・・・第１のピストン、５９・・・第２のピスト
ン、６０．６２・・・ロンド部、６４．６５・・・通路
（第６の通路）。 乏・：１３図 第４図 第５図 （ａ）　（ｂ）　（ｃ）　（ｄ）　（ｅ）１第６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の通路に連通ずる第２の通路を有し、上記
   第１の四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６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の継手部材とを備えたことを特徴とす
   る配管用継手。 ２、　シリンダのボトム側室とレッド側室の双方に弾性
   体を配置したことを特徴とする特ｒＦ請求の範囲第１項
   記載の配管用継手。