TWI657214B - 軟管連接構件 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種軟管連接構件，能緩和連接部的環狀槽的應力集中，並使其相對於施加到連接部的橫向的力具有更大的強度。在軟管連接構件10的連接部12上形成有第一環狀槽31、第二環狀槽32以及第三環狀槽33。第二環狀槽32的彎曲面32b的曲率半徑設為比第三環狀槽33的彎曲面33b的曲率半徑大，且第一環狀槽31的彎曲面31b的曲率半徑也進一步設為比第二環狀槽32的彎曲面32b的曲率半徑大。

Description

軟管連接構件

本發明是關於一種軟管連接構件，其具有插入軟管內且用於卡合前述軟管的連接部。

例如專利文獻1所示，此種軟管連接構件在插入可撓性軟管內之管狀的連接部的外周面設有複數個環狀槽，且設為具有以下構造的形狀：環狀邊緣，透過這些環狀槽形成；以及卡合面，從環狀邊緣向半徑方向內側延伸且面向後方。更具體而言，各個環狀槽具有：前部面，從連接部的外周面向半徑方向內側延伸且面對後方；後部面，朝向半徑方向外側且向後方傾斜，前部面與後部面之間延續銳角或是透過凹狀的彎曲面延續。若將連接部從前端面的一側壓入軟管內，則連接部透過各個環狀槽的後部面一邊將軟管的內周面擴徑，一邊進入軟管內。若軟管連接於連接部，則軟管的內周面的形狀變形為約沿著連接部的各個環狀槽的形狀，成為軟管的內周面在環狀槽內為突出的狀態。若在連接後將軟管從連接部拉出的力作用於軟管連接部與軟管之間，則軟管的內周面透過卡合於各個前部面，抑制了軟管因受到阻力而被拉出。

[習知技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平10-68486號公報

如上所述，在以往的軟管連接構件中，例如若軟管相對於連接部的縱向軸線橫向地被拉出等，並在連接部上作用往同方向的力，則彎曲力矩會作用於連接部。如此一來，由於伴隨彎曲力矩的應力集中在環狀槽的前端面與後端面之間的銳角部或是曲率半徑小的彎曲面，則連接部可能會以其為基點而損壞。特別是由於最大的力作用於距離前端面最遠位置的環狀槽，應力最集中 在此位置的環狀槽的銳角部或彎曲面，導致大部分的時候都是從此位置開始龜裂且損壞連接部。為了防止像這樣的破損，有人考慮將連接部的內徑變小並把連接部的壁厚變得更厚。然而，若這樣做，由於流體通路會變小，流經流體通路的流體的阻力會變大，因此並非是理想的。另外，雖然也有人考慮做成比環狀槽更淺的形狀，但如此一來作為軟管止動用的前部面會變小且難以達成針對軟管之充分的卡合力的形狀，而使軟管變成易於脫落。此外，雖然有人進一步地考慮將構成連接部的材料變為更高強度者，但通常這樣的變更會增加材料成本，例如在使用於物理化學機器等特定用途時，能使用的材料被限定為特定的樹脂等，而無法輕易變更材料。

因此，本發明鑒於上述的先前技術的問題，目的在於提供一種軟管連接構件，緩和連接部的環狀槽的應力集中，從而相對於施加到連接部的橫向的力具有更大的強度。

即本發明提供一種軟管連接構件，前述軟管連接構件具備插入軟管內且用於卡合前述軟管的管狀的連接部，前述連接部具有：前端面；以及外周面，自前述前端面向後方延伸且卡合於軟管的內周面，前述外周面具有：第一環狀槽；以及第二環狀槽，在前述連接部的縱向軸線的方向上位於前述第一環狀槽的前方，前述第一環狀槽及第二環狀槽各自具有：軟管止動用的前部面，向半徑方向內側延伸且面向後方；凹狀的彎曲面，延續前述前部面；以及後部面，延續前述彎曲面且向後方延伸，使前述第一環狀槽的前述彎曲面的最小曲率半徑設為比前述第二環狀槽的前述彎曲面的最小曲率半徑大。

在該軟管連接構件上，由於距離連接部的前端面遠的第一環狀槽的彎曲面的最小曲率半徑大於靠近前端面的第二環狀槽的彎曲面的最小曲率半徑，當橫向的彎曲力矩相對於縱向軸線作用於連接部時，能緩和大的力作用下的第一環狀槽的彎曲面的應力集中。另一方面，若將彎曲面的曲率半徑變大，雖然會變得難以將作為軟管止動用的前部面變成能得到相對於軟管的內周面的充分卡合力的形狀，但在只有相對較小的力作用的第二環狀槽上，因為其彎曲面的曲率半徑相對變小，能將其前部面變成能得到充分卡合力的形狀。即在該軟管連接構件上，透過一邊在相對較小的力作用的前方的第二環狀槽上，將彎曲部的最小曲率半徑變小且將前部面變成能得到充分卡合力的形狀，從而防止 軟管易於脫落，一邊在較大的力易於作用的後方的第一環狀槽上，將彎曲部的最小曲率半徑變大並緩和應力集中，能提高針對彎曲力矩的強度。

具體而言，能使前述第一環狀槽的前述前部面變成朝向後方並傾斜地延伸。

另外，前述第一環狀槽的前述前部面是連續性地延續前述第一環狀槽的前述彎曲面的凹面，藉由前述第一環狀槽的前述前部面和前述彎曲面，形成曲率半徑恆定的凹面。

透過像這樣的結構，將第一環狀槽的彎曲面的曲率半徑變得更大，能更加緩和應力集中。

較佳的是，能使前述第二環狀槽的前述前部面相對於前述縱向軸線大致呈直角地延伸。

透過像這樣的結構，能加大第二環狀槽的前部面針對軟管的內周面的卡合力。

然後，前述外周面進一步具有：第三環狀槽，在前述縱向軸線的方向上位於比前述第二環狀槽前方，前述第三環狀槽具有：軟管止動用的前部面，向半徑方向內側延伸且面向後方；凹狀的彎曲面，延續前述前部面；以及後部面，延續前述彎曲面向後方延伸，使前述第二環狀槽的前述彎曲面的最小曲率半徑設為比前述第三環狀槽的前述彎曲面的最小曲率半徑大。

此時，能使前述第三環狀槽的前述前部面相對於前述縱向軸線大致呈直角地延伸。

更具體而言，能使各個環狀槽的深度大致相同。

更具體而言，具備：管狀的本體部，從前述連接部相對於前述縱向軸線大致呈直角地延伸，而前述軟管連接構件整體呈L字狀。

以下，根據附圖說明本發明的軟管連接構件的實施方式。

1‧‧‧軟管

2‧‧‧內周面

10‧‧‧軟管連接構件

12‧‧‧連接部

14‧‧‧本體部

16‧‧‧栓構件

18‧‧‧密封環

20‧‧‧前端面

22‧‧‧外周面

24‧‧‧流體通路

26‧‧‧內周面

31‧‧‧第一環狀槽

31a‧‧‧前部面

31b‧‧‧彎曲面

31c‧‧‧後部面

32‧‧‧第二環狀槽

32a‧‧‧前部面

32b‧‧‧彎曲面

32c‧‧‧後部面

33‧‧‧第三環狀槽

33a‧‧‧前部面

33b‧‧‧彎曲面

33c‧‧‧後部面

41‧‧‧第一環狀邊緣

42‧‧‧第二環狀邊緣

43‧‧‧第三環狀邊緣

L‧‧‧縱向軸線

M‧‧‧縱向軸線

圖1是本發明一實施方式的軟管連接構件的剖視圖。

圖2是圖1的軟管連接構件的連接部的放大剖視圖。

如圖1所示，本發明一實施方式的軟管連接構件10具有：管狀的連接部12，插入可撓性的軟管1內；管狀的本體部14，相對於前述連接部12的縱向軸線L從前述連接部12大致呈直角地延伸，且軟管連接構件10整體具有L字狀的形狀。栓構件16以利用密封環18來密封的狀態，將本體部14的縱向軸線M作為中心以可旋轉的方式安裝在本體部14。對應的承座構件(圖示未示出)以可拆卸的方式連接於該栓構件16上。該軟管連接構件10的整體是由樹脂形成。

連接部12具有：前端面20；外周面22，從前端面20向後方延伸且卡合於軟管1的內周面2；以及內周面26，從前端面20向後方延伸且定義流體通路24。如圖2所示，在外周面22上，從連接部12的後側(見圖的左側)向前方(見圖的右側)依序設有第一環狀槽31、第二環狀槽32、和第三環狀槽33，藉由這些第一環狀槽31至第三環狀槽33形成第一環狀邊緣41、第二環狀邊緣42、和第三環狀邊緣43。

最前方的第三環狀槽33具有：前部面33a，相對於縱向軸線L向半徑方向內側直角地延伸且面向後方；凹狀的彎曲面33b，延續前部面33a；以及後部面33c，進一步延續凹狀的彎曲面33b且朝向後方並向徑方向外側傾斜且延伸。第二環狀槽32也同樣具有：前部面32a，相對於縱向軸線L向半徑方向內側直角地延伸且面向後方；凹狀的彎曲面32b，延續前部面32a；以及後部面32c，進一步延續凹狀的彎曲面32b且朝向後方並向徑方向外側傾斜且延伸。但是，第二環狀槽32的前部面32a相較於第三環狀槽33的前部面33a，不僅延伸至較淺的位置，且第二環狀槽32的彎曲面32b的曲率半徑也比第三環狀槽33的彎曲面33b的曲率半徑大。雖然第一環狀槽31也具有前部面31a、彎曲面31b以及後部面31c，但前部面31a從外周面22朝向後方且一邊向半徑方向內側傾斜地彎曲，一邊延伸並向彎曲面31b連續性地延續，並伴隨彎曲面31b形成曲率半徑恆定的一個凹面。第一環狀槽31的彎曲面31b的曲率半徑比第二環狀槽32的彎曲面32b的曲率半徑進一步變大。第一環狀槽31至第三環狀槽33的形狀各有差異，但深度相同。

如圖1所示，若將連接部12壓入軟管1內，伴隨第一環狀邊緣41至第三環狀邊緣43咬入軟管1的內周面2，在第一環狀槽31至第三環狀槽33之中軟管1的內周面2為突出的狀態。當軟管1受到來自連接部12被拉出方向的力時，則藉由第一環狀邊緣41至第三環狀邊緣43和從該處延伸的各個前部面31a至33a而卡合軟管1，並產生針對拉出方向的大的阻力。即各個前部面31a至33a是作為 軟管止動用的卡合面而發揮功能。尤其在第三環狀槽33上，藉由從銳角的第三環狀邊緣43垂直地延長的前部面33a，產生針對軟管1的內周面2之大的卡合力。然後在第二環狀槽32上，雖然不到第三環狀槽33的程度，但同樣產生相對較大的卡合力。在第一環狀槽31上，由於前部面31a會變成朝向前方向徑向外側傾斜，而無法產生像那樣大的阻力。第一環狀槽31至第三環狀槽33的卡合力雖然各有差異，但作為整體能產生大的阻力，前述大的阻力能針對軟管1得到充分的止動效果。

當連接於連接部12的軟管1相對於縱向軸線L橫向地被拉出等，並在前端面20附近作用往橫向的力時，則會在連接部12上作用往同方向的彎曲力矩。藉由此彎曲力矩產生在連接部12的力基本上是隨著從前端面20朝向後方脫離而變大。特別是，應力集中在曲率半徑小的凹面部分上，且於該處作用大的力。在以往的軟管連接構件中，形成環狀邊緣的環狀槽具有相同形狀，由於其前部面與後部面之間透過銳角部或小的曲率半徑的彎曲面延續，藉由應力集中於距離前端面最遠的環狀槽的銳角部或彎曲部，於該處作用大的力。因此，會有從該部分產生龜裂而導致連接部破損的情況。對此，在該軟管連接構件10上，由於距離前端面20最遠的第一環狀槽31的彎曲面31b為相對較大的曲率半徑的凹面，使應力難以集中，即使面對更大的彎曲力矩也不會破損。另一方面，在過大的力不太作用的前側的第二環狀槽32或第三環狀槽33上，透過使彎曲面32b、33b的曲率半徑變小，使直角的前部面32a、33a相對於縱向軸線L變大，得到針對軟管1的大卡合力，且使軟管1不易脫落。

全部的環狀槽為與該軟管連接構件10的第三環狀槽33相同形狀的習知軟管連接構件與該軟管連接構件10相比較的情況下，藉由實際產品已完全確定軟管連接構件10能耐受更大的彎曲力矩。另外，在具有如軟管連接構件10這樣的連接部者中，已確認即使將其內徑變大且將連接部的壁厚變薄，相對於習知的軟管連接構件，依然能耐受更大的彎曲力矩。即，軟管連接構件10不但具備針對彎曲力矩的充分強度，且能藉由將流體通路24變大，使流體阻力變小。

本發明並不限定於上述實施方式，可作各種變更。例如，環狀槽的數量可以是兩個也可以是四個以上。然後，在上述實施方式中，雖然第一環狀槽31的前部面31a與彎曲面31b為一體性的凹面，但前部面相對於縱向軸線L可為垂直的面、可為直線地傾斜的傾斜面等、也可為其他的形狀。接著，各個環狀槽的彎曲面的曲率半徑不必為恆定。彎曲面的曲率半徑依位置而有所差異時，使第一環狀槽的彎曲面的最小曲率半徑設為比第二環狀槽的彎曲面的最小曲率半徑大。各個環狀槽的深度並不一定需要相同，藉由將後側的環狀槽變淺且增加壁厚，可以進一步增加針對彎曲力矩的強度。此外，軟管連接構件的整體形狀可以不是L字狀，也可以是筆直形狀。本發明雖然對於難以得到大強度的樹脂性的軟管連接構件特別有效，但當然也能適用於金屬製的軟管連接構件。

Claims (8)

1. 一種軟管連接構件，該軟管連接構件具備插入軟管內且用於卡合前述軟管之設為管狀的連接部，前述連接部具有：前端面；以及外周面，自前述前端面向後方延伸且卡合於前述軟管的內周面，前述外周面具有：第一環狀槽；以及第二環狀槽，在前述連接部的縱向軸線的方向上，位於前述第一環狀槽的前方，前述第一環狀槽及第二環狀槽各自具有：軟管止動用的前部面，向半徑方向內側延伸且面向後方；凹狀的彎曲面，延續前述前部面；以及後部面，延續前述彎曲面向後方延伸，使前述第一環狀槽的前述彎曲面的最小曲率半徑設為比前述第二環狀槽的前述彎曲面的最小曲率半徑大。
2. 如申請專利範圍第1項所述的軟管連接構件，其中，前述第一環狀槽的前述前部面向後方並傾斜地延伸。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的軟管連接構件，其中，前述第一環狀槽的前述前部面是連續性地延續前述第一環狀槽的前述彎曲面的凹面，藉由前述第一環狀槽的前述前部面和前述彎曲面，形成曲率半徑恆定的凹面。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的軟管連接構件，其中，前述第二環狀槽的前述前部面相對於前述縱向軸線大致呈直角地延伸。
5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的軟管連接構件，其中，前述外周面進一步具有：第三環狀槽，在前述縱向軸線的方向上位於比前述第二環狀槽前方，前述第三環狀槽具有：軟管止動用的前部面，向半徑方向內側延伸且面向後方；凹狀的彎曲面，延續前述前部面；以及後部面，延續前述彎曲面向後方延伸，使前述第二環狀槽的前述彎曲面的最小曲率半徑設為比前述第三環狀槽的前述彎曲面的最小曲率半徑大。
6. 如申請專利範圍第5項所述的軟管連接構件，其中，前述第三環狀槽的前述前部面相對於前述縱向軸線大致呈直角地延伸。
7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的軟管連接構件，其中，各個環狀槽的深度大致相同。
8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的軟管連接構件，其中，前述軟管連接構件具備：管狀的本體部，從前述連接部相對於前述縱向軸線大致直角地延伸，而前述軟管連接構件整體呈L字狀。