WO2016063654A1 - バルブと継手の接続機構 - Google Patents

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泰章 谷口
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    • F16L37/088—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of a split elastic ring

Definitions

  • the present invention relates to a connection mechanism between a valve and a joint in an air pipe such as an air brake pipe for vehicles such as a truck.
  • a valve and a joint are fastened with a tapered screw.
  • Each screw is made of a metal such as iron, brass, stainless steel, or aluminum in consideration of sealing performance, durability, heat resistance, and the like.
  • FIG. 4 shows a conventional valve and joint connection mechanism.
  • the metal valve housing 20 has a screw hole 220 provided with a taper screw on the inner peripheral surface.
  • the male screw part 120 provided in the metal joint 10 is screwed into the screw hole 220. Connecting.
  • the valve and the joint are made of resin instead of metal for weight reduction and cost reduction.
  • the resin has poor creep characteristics as compared with the metal, and it is difficult to maintain the hermetic performance for a long time.
  • the main subject of this invention is providing the connection mechanism of the valve
  • Another object of the present invention is to provide a connection mechanism between a valve and a joint that can rotate the joint in an arbitrary direction even if the joint has an elbow shape or a swivel structure is not applied.
  • the valve / joint connection mechanism of the present invention is a mechanism for connecting a tube to a valve housing in an air pipe via a joint, and the valve housing has a connection hole for inserting and connecting the joint.
  • a snap ring insertion groove is formed on the inner peripheral surface of the connection hole, and a snap ring receiving groove is formed on the outer peripheral surface of the joint. The snap ring in the receiving groove is fitted in the fitting groove.
  • the connection between the valve and the joint is not a conventional screwing structure, but the joint is locked to the valve housing by a snap ring, so there is no risk of loosening due to vibration or the like, Airtightness can be maintained.
  • the present invention is such a connection mechanism, it is possible to use a resin instead of a metal for one or both of the valve housing and the joint, thereby reducing weight and cost.
  • it is the said connection mechanism of this invention, even if it is an elbow-shaped coupling, piping can be rotated in arbitrary directions, without applying a swivel structure.
  • connection mechanism is a mechanism for connecting a joint 1 in an air pipe such as a truck and a valve housing 2.
  • a snap ring receiving groove 31 extending in the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface of the front portion inserted into the housing 2.
  • a step portion 41 is formed in front of the snap ring receiving groove 31, and the diameter of the tip portion is reduced.
  • the O-ring 4 is attached to the thinned step portion 41.
  • a tube connection port 11 is formed on the rear end surface of the joint 1.
  • the O-ring 4 has a function of sealing the valve and the joint 1.
  • a connecting hole 22 for inserting and connecting the joint 1 is formed in the valve housing 2, and air flows through the connecting hole 22.
  • a snap ring insertion groove 23 corresponding to the snap ring receiving groove 31 of the joint 1 is formed on the inner peripheral surface of the housing 2.
  • a step portion 24 for locking the O-ring 4 is formed inward of the snap ring insertion groove 23.
  • the snap ring 3 is also called a retaining ring, and a part of the snap ring 3 protrudes outward from the snap ring receiving groove 31, and the protruding portion is deformed so as to be accommodated in the snap ring insertion groove 23, and is restored by a spring action.
  • the snap ring 3 includes an eccentric type in which the width is narrowed toward the tip, an elliptical concentric type in which the width is constant, and a spiral ring type, and any type of snap ring can be used in the present invention. It is.
  • a stainless steel wire for spring SUS304-WPB
  • other metals or resins can also be used.
  • connection state is shown in FIG.
  • the O-ring 4 is sandwiched between the step portion 24 of the housing 2 and the step portion 41 of the joint 1, and seals between the housing 2 and the joint 1.
  • the joint 1 can rotate around the central axis A, but is securely sealed by the O-ring 4 and is prevented from coming off from the housing 2 by the snap ring 3. There is no risk of loosening due to vibration as in conventional screwing.
  • the joint 1 and the valve housing 2 are made of metal or resin, but at least one of them is preferably made of resin from the viewpoint of weight reduction and cost reduction.
  • the resin that can be used is preferably a resin that satisfies the heat resistance, pressure resistance, and chemical resistance required for truck air piping.
  • polyphthalamide polyhexamethylene terephthalamide (PA6T)
  • PA6T Polynonamethylene terephthalamide
  • PA9T polydecamethylene terephthalamide
  • PA10T polyundecamethylene terephthalamide
  • PA11T polymetaxylylene adipamide
  • POMXD6 polyphenylene sulfide
  • PAMXD6 polyphenylene sulfide
  • PA12 polydodecanamide
  • metals that can be used include aluminum, iron, and copper.
  • FIG. 3 shows an elbow-shaped joint 1 '.
  • the snap ring receiving groove 31 and the step 41 are formed in the insertion portion into the housing 2, and the snap ring 3 is inserted into the snap ring insertion groove 23. Since the O-ring 4 is attached to the stepped portion 41, the joint 1 ′ is fixed and connected by the snap ring 3 by being press-fitted into the housing 2 as described above. At this time, since the joint 1 ′ can rotate around the central axis A, the direction of the tube connection port 11 can be arbitrarily changed. Others are the same as the above-mentioned embodiment.
  • connection mechanism of the present invention can easily and reliably connect the joint and the valve with the snap ring without using a screw structure for the joint as in the prior art. Sex can be maintained.
  • material of the joint and / or the valve housing can be made of resin, the weight can be reduced and the cost can be reduced.
  • connection mechanism between the valve and the joint according to the present invention can be suitably applied to the connection between the valve and the joint in an air pipe such as an air valve, an air tank, or an air actuator used in trucks and other various machines.
  • an air pipe such as an air valve, an air tank, or an air actuator used in trucks and other various machines.
  • resin instead of metal is used for one or both of the valve housing and the joint, it is possible to contribute to weight reduction and cost reduction of a truck or the like.

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Abstract

　エア配管におけるバルブのハウジング２に継手１を介してチューブを接続するためのバルブと継手の接続機構であって、バルブのハウジング２には、前記継手１を挿入・接続するための接続孔２２が形成され、この接続孔２２の内周面にスナップリング嵌入溝２３を有し、継手１には、外周面にスナップリング収容溝３１が形成され、継手１のハウジング２内への挿入状態で、収容溝３１内のスナップリング３が嵌入溝２３に嵌入される。

Description

バルブと継手の接続機構
　本発明は、トラック等の車両用エアブレーキ配管等のエア配管におけるバルブと継手の接続機構に関する。
　例えば大型トラックにはブレーキや補機の制御・駆動のため、エアが使用されており、多くのバルブやタンク、エアアクチュエータ等が使用されている。従来、エアを通すエア配管を接続する管継手は、バルブと継手をテーパー状ねじで締結する。それぞれのねじは、シール性、耐久性および耐熱性等を考慮して鉄、真鍮、ステンレス、アルミニウム等の金属で製作される。
　図４に従来のバルブと継手の接続機構を示す。金属製のバルブのハウジング２０には、内周面にテーパーねじを設けたねじ穴２２０が形成されており、このねじ穴２２０へ、金属製の継手１０に設けた雄ねじ部１２０を螺入して接続する。
　一方、バルブと継手は、軽量化とコストダウンのために、金属ではなく樹脂で製作することが望まれている。しかし、樹脂は金属と比べてクリープ特性が悪く、長期にわたって気密性能を維持するのが困難である。
　また、接合部にＭねじやＧねじ等の並行ねじを用いて、ガスケットやＯリングを用いて接合することも知られているが、樹脂製のねじが使用時の振動等で緩むおそれがある。また、継手がＬ字形のエルボ形状を有する場合、継手を任意の方向に向けるために継手本体部とねじ部が回転する機構（スイベル構造）を持つ必要があるため、構造が複雑になりコストも高くなる。
特開２００１－２８０５５９号公報
　本発明の主たる課題は、気密性の低下や接続部の緩みなどの問題が発生しないバルブと継手の接続機構を提供することである。
　本発明の他の課題は、継手がエルボ形状であっても、スイベル構造を適用しなくても、継手を任意の方向に回転させることができるバルブと継手の接続機構を提供することである。
本発明のバルブと継手の接続機構は、エア配管におけるバルブのハウジングに継手を介してチューブを接続するための機構であって、バルブのハウジングには、前記継手を挿入・接続するための接続孔が形成され、この接続孔の内周面にスナップリング嵌入溝を有し、前記継手には、外周面にスナップリング収容溝が形成されており、前記継手のハウジング内への挿入状態で、前記収容溝内のスナップリングが嵌入溝に嵌入されていることを特徴とする。
　本発明によれば、バルブと継手の接続が、従来のようなねじ止め構造でなく、スナップリングによりバルブのハウジングに継手を係止させるものであるため、振動等によって緩みが生じるおそれがなく、気密性を維持することができる。本発明は、このような接続機構であるため、バルブのハウジングと継手の一方または両方に金属ではなく樹脂を使用することが可能となり、軽量化とコストダウンを図ることができる。
　また、本発明の上記接続機構であれば、エルボ形状の継手であっても、スイベル構造を適用しなくても配管を任意の方向に回転させることができる。
本発明の一の実施形態における接続前の状態を示す一部切欠説明図である。 本発明の一実施形態における接続後の状態を示す一部切欠説明図である。 エルボ形状の継手の一例を示す側面図である。 従来のバルブと継手の接続機構を示す説明図である。
　以下、図面を用いて本発明の接続機構を説明する。図１に示すように、本発明の実施形態に係る接続機構は、トラック等のエア配管における継手１と、バルブのハウジング２とを接続する機構である。
　継手１には、ハウジング２内に挿入される前部外周面に、周方向に延びるスナップリング収容溝３１が形成されている。スナップリング収容溝３１より前方には段部４１が形成され、先端部の径が細くなっている。この細くなった段部４１にＯリング４が装着される。継手１の後端面には、チューブ接続口１１が形成されている。Ｏリング４は、バルブと継手１とをシールする作用を有する。
　バルブのハウジング２には、継手１を挿入・接続するための接続孔２２が形成されており、この接続孔２２を経てエアが流れる。ハウジング２の内周面には、継手１のスナップリング収容溝３１に対応するスナップリング嵌入溝２３が形成されている。また、スナップリング嵌入溝２３よりも内方にはＯリング４を係止するための段部２４が形成されている。
　スナップリング３は止め輪とも呼ばれ、スナップリング収容溝３１内から一部が外方向に突出しており、突出部がスナップリング嵌入溝２３内に収まるように変形し、ばね作用により復元する。スナップリング３には、幅が先端部にかけて細くなっている偏心型、幅が一定となっている楕円形状の同心型、スパイラルリング型などがあり、本発明ではいずれの型のスナップリングも採用可能である。スナップリングには、通常、ばね用ステンレス鋼線（ＳＵＳ３０４－ＷＰＢ）を用いるが、その他の金属または樹脂を用いることもできる。
　ハウジング２に継手１を接続するには、ハウジング２の接続孔２２内へ継手１を圧入する。このとき、スナップリング収容溝３１内のスナップリング３が縮径し、接続孔２２内のスナップリング嵌入溝２３でスナップリング３が復元して継手１とバルブのハウジング２に接続することができる。接続状態を図２に示す。
　このとき、Ｏリング４は、図２に示すように、ハウジング２の段部２４と継手１の段部４１との間に挟着され、ハウジング２と継手１との間をシールし、気密性を維持する。
　すなわち、接続状態では、継手１は、中心軸Ａの周りを回転可能であるが、Ｏリング４によって確実にシールされていると共に、スナップリング３によってハウジング２からの抜けが防止されており、かつ従来のねじ止めのような振動による緩みのおそれもない。
　このような接続構造であるため、本発明においては、継手１およびバルブのハウジング２の材質として、金属の他、樹脂をも使用することができる。すなわち、継手１およびバルブのハウジング２は、金属または樹脂からなるが、軽量化とコストダウンのうえから、少なくとも一方が樹脂からなるのが好ましい。使用可能な樹脂としては、トラックのエア配管に要求される耐熱性、耐圧性、耐薬品性を満足する樹脂であるのが好ましく、例えばポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド（ＰＡ６Ｔ）、ポリノナメチレンテレフタルアミド（ＰＡ９Ｔ）、ポリデカメチレンテレフタルアミド（ＰＡ１０Ｔ）、ポリウンデカメチレンテレフタルアミド（ＰＡ１１Ｔ）、ポリメタキシリレンアジパミド（ＰＡＭＸＤ６）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、シンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）、ポリカプロアミド（ＰＡ６）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ＰＡ６６）、ポリウンデカンアミド（ＰＡ１１）、ポリドデカンアミド（ＰＡ１２）等の耐熱性の高い樹脂が挙げられる。使用可能な金属としては、例えばアルミニウム、鉄、銅等が挙げられる。
　図３はエルボ形状の継手１’を示している。この継手１’を接続する場合にも、ハウジング２内への挿入部分に前記と同様なスナップリング収容溝３１および段部４１が形成され、スナップリング嵌入溝２３にはスナップリング３が嵌入され、段部４１にはＯリング４が装着されているので、前記と同様に、ハウジング２内へ圧入することにより、スナップリング３により継手１’が固定・接続される。このとき、継手１’は中心軸Ａの周りを回転可能であるので、チューブ接続口１１の方向を任意に変えることができる。その他は、前述の実施形態と同じである。
　以上説明したように、本発明の接続機構は、従来のように継手にねじ構造を使用しなくてもスナップリングにより簡単にかつ確実に継手とバルブとを接続でき、Ｏリング等による長期にわたるシール性を維持することができる。しかも継手および/またはバルブのハウジングの材質を樹脂にすることが可能であるため、軽量化とコストダウンを図ることができる。
　本発明によれば、バルブと継手の接続部が振動等によって緩みを生じるおそれがなく、長期にわたり気密性を維持することができる。従って、本発明に係るバルブと継手の接続機構は、トラックやその他の各種機械類に使用されているエアバルブ、エアタンク、エアアクチュエータ等のエア配管におけるバルブと継手の接続に好適に適用することができる。特に、バルブのハウジングと継手の一方または両方に金属ではなく樹脂を使用すると、トラック等の軽量化とコストダウンに寄与することができる。
１、１’、１０　継手
２、２０　ハウジング
３　　　　スナップリング
４　　　　Ｏリング
１１、１１０　チューブ接続口
２２　　　接続孔
２３　　　スナップリング嵌入溝
２４　　　段部
３１　　　スナップリング収容溝
４１　　　段部

Claims (4)

  1. 　エア配管におけるバルブのハウジングに継手を介してチューブを接続するためのバルブと継手の接続機構であって、
    　前記バルブのハウジングには、前記継手を挿入・接続するための接続孔が形成され、この接続孔の内周面にスナップリング嵌入溝を有し、
    　前記継手には、外周面にスナップリング収容溝が形成されており、前記継手のハウジング内への挿入状態で、前記収容溝内のスナップリングが嵌入溝に嵌入されていることを特徴とする、バルブと継手の接続機構。
  2. 　前記継手が、エルボ形状を有する請求項１に記載の接続機構。
  3. 　前記継手には、外周面にＯリングが装着されている請求項１または２に記載の接続機構。
  4. 　前記バルブのハウジングおよび継手の少なくとも一方が樹脂からなる請求項１～３のいずれかに記載の接続機構。
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