TWI465661B

TWI465661B - 管接頭

Info

Publication number: TWI465661B
Application number: TW099102378A
Authority: TW
Inventors: Masayoshi Furuya; Akihito Takanashi
Original assignee: Smc Kk
Priority date: 2009-11-18
Filing date: 2010-01-28
Publication date: 2014-12-21
Also published as: US9556991B2; RU2517268C2; RU2012124913A; WO2011061947A1; CN102667294B; JP2011106596A; KR20120067367A; EP2503207B1; EP2503207A4; US20120217742A1; TW201118288A; JP5709096B2; CN102667294A; EP2503207A1

Description

管接頭

本發明係關於一種例如用以連接將流體導入/導出之管的管接頭。

以往，為了將流體管連接在缸體等流體壓機器，而使用管接頭。該管接頭係如日本特開平3-140697號公報所揭示，具備筒狀之接頭本體部，在其內部安裝有環狀之密封構件，並且設置有鄰接前述密封構件且用以卡止插入至前述接頭本體部之內部之流路管的卡止爪。而且，在從接頭本體部之一端部側插入流路管時，剖面大致矩形的密封構件會抵接在該流路管之外周面而防止通過該流路管之外周側的流體之洩漏，並且前述卡止爪會咬入前述流路管之外周面而防止脫落。

然而，在日本特開平3-140697號公報之管接頭中，在從接頭本體部之另一端部側供給流體並使該流體流通至連接在另一端部側之流路管時，前述密封構件會被前述流體推壓至卡止爪側，並因推壓該卡止爪，而使卡止爪咬入該流路管之深度變深。因此，在使流體之供給停止並從接頭本體部拆下流路管時，會有因卡止爪之過度咬入而難以使前述流路管脫離之情形。

此外，在將流路管安裝在接頭本體部時，雖會有密封構件被該流路管推壓而變形且移動之情形，但此時由於密封構件與前述流路管之接觸部分沒有移動的空間，因此該接觸部分之變形會被阻礙，因而成為插入流路管時之阻力。

再者，在將流路管安裝在接頭本體部之狀態下，由於密封構件會被流動於前述接頭本體部內之流體推壓而移動，因此會有前述密封構件相對於流路管之外周面的接觸面積減少且其密封性降低之疑虞。

本發明之一般目的在於提供一種可提升將管安裝或脫離於本體時之作業性且謀求密封性之提升的管接頭。

本發明之管接頭係具備：本體，插入有管；夾頭，設置在該本體之內部，且藉由與前述管之外周面卡合而將該管保持在前述本體；導引構件，沿著軸線方向導引前述夾頭；襯墊(packing)，設於前述本體內部且保持該本體與前述管之間的氣密；以及釋放構件，在拆下前述管時使該夾頭從該管脫離；前述襯墊係具備：本體部，形成為環狀；密封部，相對於前述本體部朝半徑內方向突出，且抵接於前述管之外周面；沿著前述本體之軸線方向的前述密封部之寬度尺寸係設定為比前述本體部之寬度尺寸小，前述密封部係形成為從前述本體部往內周側變為錐狀的剖面三角形狀，並且在傾斜面與前述本體部之間設置有空間。

由附圖及下述較佳實施形態例之說明，上述目的及其他目的、特徵及優點將更為明瞭。

在第1圖中，元件符號10係顯示本發明之第1實施形態的管接頭。

該管接頭10係如第1圖至第4圖所示，具備從樹脂製材料彎曲成大致L字形之筒狀的本體12，在前述本體12之內部形成有流體沿著該本體12流通之流體通路14。而且，流體通路14係在本體12之一端部12a及另一端部12b側開口，且與外部連通。

在該本體12之一端部12a，嵌合有在將管接頭10連接在其他裝置S時所使用之連接器16，另一方面，在前述本體12之另一端部12b形成有：供插入流體用管(管，tube)18之開口部20；及連接該開口部20與流體通路14之連接通路22。此外，前述本體12並不限定在由樹脂製材料所形成之情形，亦可由例如不鏽鋼等金屬製材料所形成。

該開口部20係以大致同一直徑形成，且連接並連通於連接通路22，該連接通路22係相對於該開口部20朝半徑內方向縮徑。此外，連接通路22係與相對於該連接通路22進一歩縮徑的流體通路14相連通。該開口部20與連接通路22之邊界部24a係形成為階梯狀，前述連接通路22與流體通路14之邊界部24b係同樣地形成為階梯狀。此外，流體用管18係從本體12之另一端部12b經由開口部20插入至連接通路22，且抵接並卡止於該連接通路22與流體通路14之邊界部24b。

此外，流體通路14係於本體12之一端部12a與另一端部12b的途中，以對應本體12之形狀而彎曲成大致L字形的方式延伸。

另一方面，在開口部20設置有：環狀之襯墊26；用以卡止被插入於本體12之流體用管18的夾頭28；卡合在前述開口部20之內周面的導件30；及沿著前述導件30自由位移的釋放推件(釋放構件)32。

本體12之一端部12a側的外周面之安裝有連接器16的部位係朝半徑內方向凹陷而形成。此外，在插入有連接器16時，藉由從連接器16的內周面朝半徑內方向突出之突起部16a咬入前述一端部12a的外周面，而固定該連接器16。並且，在連接器16之下表面安裝有環狀之密封構件33，藉由將該密封構件33抵接於其他裝置S之上表面，以阻止流體通過前述連接器16與其他裝置S之間而漏出至外部。

此外，在連接器16之內周面，藉由透過環狀槽安裝有O環35，並使該O環35抵接於本體12之一端部12a的外周面，以確實地防止流體通過前述連接器16與前述本體12之間的漏出。

如第3圖所示，襯墊26係例如由橡膠等彈性材料而形成為剖面大致T字形，在開口部20內以抵接於與流體通路14之邊界部24a的方式配置。該襯墊26係包含：本體部34，形成為剖面長方形狀；膨出部36，形成在該本體部34之外周面，且抵接於開口部20之內周面；及密封部38，從前述本體部34之內周面突出，且滑接於流體用管18之外周面。

本體部34係配置成其一側面與邊界部24a抵接，另一側面成為本體12之另一端部12b側(箭頭A方向)，而且其內周面及外周面係設置成與開口部20之內周面大致平行。

膨出部36係形成為剖面大致半圓狀，並以預定高度相對於本體部34之外周面朝半徑外方向突出，並且沿著前述外周面形成為環狀。此外，膨出部36係形成在沿著本體部34之寬度方向(箭頭A、B方向)的大致中央部。此外，由於膨出部36抵接於開口部20之內周面，因此本體部34之外周面係相對於前述內周面隔開預定間隔。

如第3圖所示，密封部38係形成為剖面大致三角形狀，並以預定高度相對於本體部34之內周面朝半徑內方向突出。該密封部38之前端部係形成為剖面圓形狀，並且沿著形狀為環狀之本體部34的內周面形成環狀。該密封部38係形成在沿著本體部34之寬度方向(箭頭A、B方向)的大致中央部。亦即，密封部38之寬度尺寸W1係設定為比本體部34之寬度尺寸W2小(W1＜W2)。換言之，在襯墊26中，密封部38係相對於本體部34形成為窄寬狀。藉此，在襯墊26之附近，區劃有分別面向本體部34之內周側與密封部38之兩側部側的空間E(參照第4圖)。

此外，該密封部38係在襯墊26中配置成在半徑方向與膨出部36成為大致一直線上。

該密封部38之以從該2個傾斜面38a、38b朝內周側分別延長虛擬線，且彼此交叉之交點P為基點所形成的傾斜角度θ係形成為例如80°至100°之範圍內(80°≦θ≦100°)。此外，較佳為將該傾斜角度θ設定為90°(θ=90°)。

此外，該襯墊26並不限定在如前所述由彈性材料所形成之情形，例如亦可由樹脂製材料所形成。亦即，只要是襯墊26抵接於開口部20之內周面及流體用管18之外周面時可防止流體通過本體12與前述流體用管18之間漏出的材質即可。

夾頭28係具備：爪部40，例如藉由對薄板材進行衝壓加工而形成大致圓筒狀，且形成在夾頭一端部而朝半徑內方向傾斜；及卡止部42，形成在夾頭另一端部而朝半徑外方向折曲。此外，在夾頭28之一端部側，形成有以預定長度朝另一端部側(箭頭A方向)凹陷的第1開縫44，該第1開縫44係沿著夾頭28之周方向以等間隔設置複數條(例如4條)。

另一方面，在夾頭28之另一端部側，形成有以預定長度朝一端部側(箭頭B方向)凹陷的第2開縫46，該第2開縫46係沿著夾頭28之周方向以等間隔設置複數條(例如4條)。

亦即，第1開縫44與第2開縫46係以沿著夾頭28之周方向成為交錯之方式交互地設置。

而且，夾頭28之一端部係藉第1開縫44朝半徑內方向自由縮徑，另一方面，前述夾頭28之另一端部係藉第2開縫46朝半徑內方向自由縮徑。藉此，構成夾頭28之爪部40及卡止部42係以彈性地自由擴徑及縮徑之方式形成。

爪部40之前端係形成為刀刃狀，且以可刺入流體用管18之外周面的方式形成。

導件30係與前述夾頭28同樣地，例如藉由對薄板材進行衝壓加工而形成大致圓筒狀，且以與開口部20之內周面抵接之方式配置。該導件30之一端部係在開口部20內以成為襯墊26側(箭頭B方向)之方式配置，且朝半徑內方向略為縮徑，並且形成有以前端朝另一端部側(箭頭A方向)折返的前端部48。此外，導件30之另一端部係配置在開口部20之端部，且形成有朝半徑內方向折曲成剖面圓形狀的後端部50。

前端部48係其端部朝半徑外方向折曲，且插入至形成於本體12之內周面的槽部52(參照第5圖)。藉此，導件30係在插入本體12之開口部12時與該開口部20之內周面密接，並且在藉由將前端部48之端部卡合在槽部52而在限制沿著軸線方向(箭頭A、B方向)的位移的狀態下固定。

再者，在前端部48之內周側設置有夾頭28，藉由將該夾頭28之卡止部42抵接於前述前端部48之端部，限制前述夾頭28往襯墊26側(箭頭B方向)的位移。

另一方面，後端部50係以與本體12之另一端部12b成為大致同一位置的方式配置，在其內周側滑接有釋放推件32之外周面。亦即，構成導件30之後端部50係作為可導引釋放推件32之沿著軸線方向之位移的導引手段而發揮功能。

如此，導件30係限制夾頭28沿著軸線方向(箭頭A、B方向)之位移，並且沿著軸線方向導引釋放推件32。

釋放推件32係例如由樹脂製材料而形成為圓筒狀，其一端部側係在開口部20中插入導件30及夾頭28之內周側。在其一端部形成有朝半徑外方向膨出且朝前端側逐漸縮徑之傾斜部54，該傾斜部54係以面向夾頭28之爪部40的方式設置。

此外，在釋放推件32之另一端部形成有朝半徑外方向擴徑之凸緣部56，前述凸緣部56之外周徑係形成為比開口部20大。

再者，在釋放推件32之內部形成有貫通孔58，該貫通孔58係沿著軸線方向(箭頭A、B方向)貫通，且插通有流體用管18。該貫通孔58之內周徑係形成為僅比流體用管18之外周徑略大，且形成為大致一定徑。

本發明之第1實施形態的管接頭10，基本上係為如以上方式構成者，接著說明其動作及作用効果。此外，管接頭10係設成為其一端部透過連接器16預先螺合固定在其他裝置S(參照第1圖)的狀態。

在未將流體用管18裝設在第1圖所示之管接頭10的非裝設狀態下，將連接於未圖示之流體壓機器等的流體用管18從開口部20沿著釋放推件32之貫通孔58插入(參照第4圖)，並使前述流體用管18之端面抵接於前述本體12之邊界部24b。

此時，如第5圖所示，由於襯墊26會因流體用管18之插入力而朝本體12之一端側12a側(箭頭B方向)被推壓，因此前述襯墊26係以膨出部36為支點而使滑接於該流體用管18之密封部38以朝邊界部24a側(箭頭B方向)接近的形態被強制地推壓。

與使用在習知之管接頭的襯墊相比較，於襯墊26係將本體部34之內周側與密封部38之側方之間減厚，因此該襯墊26之剛性低，且可使經變形之前述密封部38適當地移動至設置在前述密封部38與邊界部24a之間的空間E。

結果，在將流體用管18插入於本體12時，經變形之密封部38會因與該流體用管18之接觸而可移動，且不會妨礙前述流體用管18之插入，因此可順暢地插入前述流體用管18。

此外，因將流體用管18插通至襯墊26之內部，而使該襯墊26朝半徑外方向被推壓，並使該膨出部相對於開口部20之內周面被推壓而變形。藉此，確實地保持本體12與襯墊26之間的氣密。同時，襯墊26係因其之被形成為剖面三角形狀之密封部38滑接在流體用管18之外周面，且因來自前述流體用管18之推壓力而使前述密封部38被壓垮地變形，故能確實地保持前述襯墊26與流體用管18之間的氣密。

此外，與使用在習知之管接頭的襯墊相比較，襯墊26之密封部38之與流體用管18之外周面的接觸面積較小，因此使前述流體用管18滑接並插入於密封部38時之阻力會減小，並且隨著前述接觸面積之減低，與前述外周面之接觸部位的推壓力會增加，因此其密封性會提升。

另一方面，夾頭28之一端部係藉由流體用管18朝半徑外方向推壓，爪部40係抵接在前述流體用管18之外周面。然後，當將流體用管18朝從本體12之一端部12a離開之方向(箭頭A方向)稍微引拉時，抵接在前述外周面的爪部40會在該流體用管18之拉力作用下刺入前述外周部。藉此，流體用管18係藉由刺入其外周面的夾頭28之爪部40，而成為確實地卡止在管接頭10之本體12的狀態(參照第4圖)。

並且，藉由使流體通過連接在本體12之一端部12a的其他裝置S供給至該本體12，流體會沿著流體通路14往本體12之另一端部12b側流通，而流通至連接通路22之流體會通過流體用管18之內部往前述本體12之外部流通。此時，襯墊26係透過膨出部36抵接在本體12之開口部20，且透過密封部38抵接在流體用管18之外周面，因此可確實地防止流體通過前述本體12與流體用管18之間而漏出。

另一方面，在使前述流體用管18從管接頭10脫離時，藉由使釋放推件65之凸緣部56朝本體12側(箭頭B方向)推壓並使該釋放推件65位移，傾斜部54會推壓夾頭28之爪部40而使該爪部40朝從流體用管18之外周面脫離之方向移動。亦即，爪部40係以從流體用管18之外周面離開之方式往半徑外方向被推上。

此時，鄰接爪部40之襯墊26係為僅密封部38相對於本體部34朝內周面側突出的形狀，因而避免前述爪部40朝半徑外方向移動時與前述襯墊26之接觸(參照第6圖)。詳細而言，襯墊26係因本體部34之內周側與密封部38之側方之間被減厚，故藉由以可移動之方式將爪部40配置在該空間E內，即可抑制前述爪部40對襯墊26之推壓，且確實地減低該爪部40脫離時之阻力。

換言之，襯墊26係具有退避部，該退避部係在被釋放推件32推壓之夾頭28的爪部40朝半徑外方向移動時，可避免與該爪部40之接觸。

藉此，夾頭28之另一端部係藉由釋放推件32強制地被推出至半徑外方向，刺入流體用管18之外周面的爪部40會從該流體用管18之外周面離開，而解除以夾頭28卡止前述流體用管18的狀態。

接著，藉由將流體用管18朝從本體12之一端部12a離開之方向(箭頭A方向)拉出，該流體用管18會從管接頭10被拆下。亦即，藉由釋放推件32推壓夾頭28之爪部40而使該爪部40從流體用管18脫離時，由於鄰接該爪部40之襯墊26與前述爪部40不會接觸，因此可確實且容易地使前述爪部40從前述流體用管18脫離。

結果，與夾頭28會與襯墊26接觸且爪部40之脫離不完全的習知管接頭相比較，可減輕使前述流體用管18從本體12拆下時之操作力，並且可簡便地拆下。

接著，第7圖至第9圖係顯示第2實施形態之管接頭100。此外，對與上述第1實施形態之管接頭相同之構成要件賦予同一元件符號，並省略其詳細說明。

在該第2實施形態之管接頭100中，如第7圖至第9圖所示，本體102係例如由金屬製材料所形成，並且在沿著軸線方向而形成一直線狀之點，係與第1實施形態之管接頭10不同。

該管接頭100係在本體102之一端部102a的外周面設置連接有未圖示之配管等的螺紋104，在另一端部形成有形成為薄壁狀之鉚接部106，在將導件108插入前述本體102之開口部20後，利用未圖示之鉚接治具等使前述鉚接部106朝半徑內方向變形，藉此將該導件108一體地進行鉚接。

此外，在本體102之沿著軸線方向(箭頭A、B方向)的大致中央部形成有鎖緊螺帽部110，該鎖緊螺帽部110係形成為剖面六角形狀，且例如使用在利用未圖示之工具將管接頭100連接在配管等時。

導件108係例如由金屬製材料形成為圓筒形狀，作為本體102側(箭頭B方向)之一端部係透過傾斜部朝半徑外方向擴徑，並且藉由鉚接在前述本體102之另一端部102b而固定。另一方面，導件108之另一端部係以從本體102之開口部20往外部突出之方式設置，且以繞入內周側之方式折曲。

再者，在導件108之內周側設置有筒狀之環體112，其一端部係朝半徑外方向折曲。而且，環體112之外緣部係藉由夾持在本體102中之鉚接部106與導件108之一端部之間而固定。此外，環體112係從一端部朝另一端部逐漸縮徑，並且與本體102之軸線大致平行。

在該環體112之內部插通有夾頭28，該夾頭28之爪部40係以成為本體102之一端部102a側(箭頭B方向)之方式設置，而卡止部42係以成為環體112之另一端部側(箭頭A方向)之方式設置。再者，藉由將朝半徑外方向折曲之卡止部42抵接在環體112之另一端部，而限制夾頭28往本體102之一端部102a側(箭頭B方向)的位移。襯墊26係相對於夾頭28設置在本體102之一端部102a側(箭頭A方向)。

另一方面，釋放推件114係例如藉由對邊板材進行衝壓加工而形成大致圓筒狀，其一端部係插入本體102之內部，而且在另一端部形成有朝半徑外方向而擴徑之突緣部116。該突緣部116係以露出於本體102之外部的方式設置。

在如上所述構成之第2實施形態中，由金屬製材料所構成且具有沿著軸線方向(箭頭A、B方向)之一直線狀之本體102的管接頭100係使用具有本體部34、相對於該本體部34朝內周側突出成剖面三角形之密封部38、及突出於前述本體部34的外周側之膨出部36的襯墊26，藉由使用襯墊26，而與使用在習知管接頭之襯墊相比較，在將流體用管18插入於本體102時，由於使密封部38與前述流體用管18之接觸面積減低，因此在使該流體用管18滑接於密封部38之同時插入時之阻力會減低，而且隨著前述接觸面積之減低，從密封部38對前述外周面的推壓力會增加，因此可提升其密封性。

此外，藉由夾頭28將卡止在本體102之流體用管18拆下時，雖推壓釋放推件114而使前述夾頭28之爪部40朝半徑外方向移動，但由於將襯墊26形成為剖面T字形，因此前述爪部40與鄰接於該爪部40之襯墊26的接觸量會減低，隨著該接觸量之減低，可使前述爪部40從前述流體用管18脫離時之阻力確實地減低，並且可確實且容易地使前述爪部40從前述流體用管18脫離。結果，與夾頭28會與襯墊26接觸而有爪部40之脫離不完全之疑慮的習知管接頭相比較，可減輕使前述流體用管18從本體12拆下時之操作力，並且可簡便地拆下。

本發明之管接頭並不限定在上述實施形態，當然在不脫離本發明之要旨下可採用各種之構成。

10、100．．．管接頭

12、102．．．本體

12a．．．一端部

12b．．．另一端部

14．．．流體通路

16．．．連接器

16a．．．突起部

18．．．流體用管

20．．．開口部(第1孔部)

22．．．連接通路(第2孔部)

24a、24b．．．邊界部

26．．．襯墊

28．．．夾頭

30、108．．．導件

32、114．．．釋放推件

33．．．密封構件

34．．．本體部

35．．．O環

36．．．膨出部

38．．．密封部

38a、38b．．．傾斜面

40．．．爪部

42．．．卡止部

44．．．第1開縫

46．．．第2開縫

48．．．前端部

50．．．後端部

52．．．槽部

54．．．傾斜部

56．．．凸緣部

58．．．貫通孔

104．．．螺紋部

106．．．鉚接部

110．．．鎖緊螺帽部

112．．．環體

116．．．突緣部

E．．．空間

S．．．其他裝置

第1圖係顯示本發明第1實施形態之管接頭的整體縱剖面圖。

第2圖係第1圖所示之管接頭的分解斜視圖。

第3圖係顯示第1圖之管接頭之襯墊附近的放大剖面圖。

第4圖係顯示對於第1圖之管接頭插入流體用管並予以卡止之狀態的放大剖面圖。

第5圖係顯示從本體之另一端部側插入流體用管時之襯墊附近的放大剖面圖。

第6圖係顯示藉由釋放推件解除流體用管之卡止狀態時之襯墊附近的放大剖面圖。

第7圖係本發明第2實施形態之管接頭的整體縱剖面圖。

第8圖係第7圖所示之管接頭的分解斜視圖。

第9圖係顯示對於第7圖之管接頭插入流體用管並予以卡止之狀態的放大剖面圖。

12．．．本體