WO2016067773A1 - エア配管におけるバルブと継手の接続機構 - Google Patents

エア配管におけるバルブと継手の接続機構 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a connection mechanism between a valve and a joint in an air piping such as an air brake piping for a vehicle such as a truck.
  • FIG. 7 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, wherein at least one of the valve housing and the joint is made of resin,
  • the housing is formed with a connection hole for inserting and connecting the joint, and a locking material insertion hole that is formed in the direction orthogonal to the axial direction of the connection hole from the outer surface of the housing and penetrates the connection hole.
  • an annular groove is formed in the circumferential direction of the outer peripheral surface, and the locking material inserted from the locking material insertion hole on the outer surface of the housing in a state where the joint is inserted into the housing. The inside of the annular groove provided in the joint is inserted and locked to the joint.
  • connection mechanism of the present invention is a mechanism for connecting a tube to a valve housing in an air piping via a joint, wherein at least one of the valve housing and the joint is made of resin, and the valve housing A connection hole for inserting and connecting the joint is formed, and when the joint is inserted into the housing, a plate member for preventing the joint from being attached is attached to the front surface of the housing, and the joint is engaged with the joint. It is characterized by that.
  • the connection between the valve and the joint is not a conventional screwed structure, but a locking material such as a pin inserted from the outer surface of the valve housing is inserted into an annular groove provided in the joint, It is a structure to be engaged with the joint. Therefore, even if resin is used for the valve housing or joint, there is no risk of loosening due to vibration or the like, and airtightness can be maintained. Since 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.
  • connection mechanism which concerns on the 1st Embodiment of this invention. It is a partially cutaway explanatory view showing a state before connection in the first embodiment of the present invention. It is a partially cutaway explanatory view showing a state after connection in the first embodiment of the present invention. It is a side view which shows an example of an elbow-shaped coupling. It is explanatory drawing which shows the connection mechanism which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. It is explanatory drawing which shows the latching state of the plate material in 2nd Embodiment. It is explanatory drawing which shows the connection mechanism of the conventional valve
  • the connection mechanism according to the first embodiment of the present invention is a mechanism for connecting a joint 1 and a housing 2 of a valve. At least one of the joint 1 and the valve housing 2 is made of resin.
  • resins include, for example, polyphthalamide (PPA), polyhexamethylene terephthalamide (PA6T), polynonamethylene terephthalamide (PA9T), polydecamethylene terephthalamide (PA10T), polyundecamethylene terephthalamide (PA11T).
  • PAMXD6 Polymetaxylylene adipamide
  • PPS polyphenylene sulfide
  • SPS syndiotactic polystyrene
  • PA6 polycaproamide
  • PA66 polyhexamethylene adipamide
  • PA11 polyundecanamide
  • PA12 resins having high heat resistance
  • metals that can be used include aluminum, iron, and copper.
  • connection hole 22 for inserting and connecting the joint 1 is formed in the valve housing 2, and air is sent through the connection hole 22.
  • two pin insertion holes 25 are formed in the outer surface of the housing 2 in a direction orthogonal to the axial direction of the connection hole 22. The pin insertion hole 25 passes through the connection hole 22.
  • an annular groove 3 extending in the circumferential direction of the outer peripheral surface and an O-ring insertion groove 41 are arranged in parallel at the front portion inserted into the housing 2.
  • the O-ring 4 is inserted into the O-ring insertion groove 41.
  • the O-ring 4 is disposed in front of the annular groove 3 and seals the valve and the joint 1.
  • a tube connection port 11 is formed on the rear end surface of the joint 1.
  • the U-shaped pin 5 is inserted into the pin insertion hole 25 provided on the outer surface of the housing 2 in a state where the joint 1 is inserted into the housing 2.
  • the pin 5 is inserted into the annular groove 3 provided in the joint 2 and locked to the joint 1.
  • the joint 1 is prevented from coming off from the housing 2.
  • the connection state is shown in FIG.
  • 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 pin 5, and is conventionally screwed. There is no risk of loosening due to vibration.
  • the pin 5 may be made of resin in the same manner as the joint 1 and the valve 2 in addition to the metal. As long as the pin 5 is locked to the joint 1 and holds the joint 1 so as not to be detached from the valve 2, the pin 5 is not limited to a rod shape as shown in FIG. It may be a stop material.
  • FIG. 4 shows an elbow-shaped joint 1 ′. Even when this joint 1 ′ is connected, the annular groove 3 and the O-ring fitting groove 41 similar to the above are formed in the insertion portion into the housing 2. Since the O-ring 4 is inserted into the O-ring insertion groove 41, after being inserted into the housing 2 as described above, the pin 5 is inserted through the annular groove 3 and locked to the joint 1 ′. Since the joint 1 ′ can also rotate around the central axis A, the direction of the tube connection port 11 can be arbitrarily changed.
  • the joint 1 ′ is the same as the joint 1 except that it has an elbow shape.
  • FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention.
  • the plate material 51 is used in place of the pin 5 described above.
  • a connection hole 221 for inserting and connecting the joint 100 is formed in the housing 200.
  • the joint 100 is provided with an O-ring 4 on the outer peripheral surface of a portion to be inserted into the housing 200, and ensures a sealing property between the joint 100 and the valve housing 200 in a connected state.
  • An annular groove 50 in which the plate material 51 is locked is formed in the circumferential direction of the outer peripheral surface behind the mounting portion of the O-ring 4.
  • a tube connection hole 110 is formed in the rear part of the joint 100.
  • the plate material 51 has a U-shaped notch 551 formed in the lower part and a screw insertion hole 52 formed in the upper part.
  • the material of the plate material 51 may be any of the aforementioned resin or metal.
  • the joint 100 is inserted into the housing 200 (arrow (a) in FIG. 5).
  • the locking groove 551 of the plate material 51 is located outside the housing 200.
  • the plate material 51 brought into contact with the wall surface of the housing 200 is lowered, and the peripheral edge of the notch 551 is locked in the annular groove 50 (arrow (b) in FIG. 5).
  • the screw 53 is inserted into the screw insertion hole 52 and screwed into the screw hole 54 provided in the wall surface of the housing 200, and the connection of the joint 100 to the valve is completed.
  • the joint 100 is locked to the plate material 51 fixed to the wall surface of the housing 200, it can be reliably prevented from being detached from the housing 200.
  • the connecting mechanism of the present invention can easily connect the joint and the valve without using a screw structure for the joint as in the prior art, and there is no risk of loosening due to vibration or the like, and the sealing performance is improved. Excellent.
  • the weight of the joint and / or the valve housing is made of resin, thereby reducing the weight and cost.
  • 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

　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接続機構であって、バルブのハウジング２および継手１の少なくとも一方が樹脂からなり、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と、ハウジング２の外面から前記接続孔２２の軸方向と直交する方向に穿設され前記接続孔２２を貫通したピン挿通孔２５とが形成されており、継手１には、外周面の周方向に環状溝３が形成されており、継手１のハウジング２内への挿入状態で、ハウジング２外面のピン挿通孔２５からピン５が挿入され、このピン５が継手１に設けた環状溝３内を挿通して継手１に係止する。

Description

エア配管におけるバルブと継手の接続機構
　本発明は、例えば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。
　一般に、大型トラックにはブレーキや補機の制御・駆動のためにエアが使用される。そのため、トラックには多くのエアバルブやエアタンク、エアアクチュエータが使用されている。従来、バルブにチューブを接続する継手は、バルブにテーパー状ねじの継手が締結される。そのため、バルブおよび継手は、強度や耐久性を考慮して鉄、真鍮、ステンレス、アルミニウム等の金属で製作されている（特許文献１）。
　図７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。
　また、一般産業用には、継手部分に樹脂材料を用いる場合もあるが、この樹脂材料にはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を用いているため、剛性、耐熱性、耐薬品性などの面でトラック等の車両に使用されるエア配管用のバルブに適用するのは困難である。
特開２００１－２８０５５９号公報
　本発明の主たる課題は、気密性や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、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り、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と、ハウジングの外面から前記接続孔の軸方向と直交する方向に穿設され前記接続孔を貫通した係止材挿通孔とが形成されており、前記継手には、外周面の周方向に環状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、ハウジング外面の前記係止材挿通孔から挿入された係止材が前記継手に設けた環状溝内を挿通して、前記継手に係止することを特徴とする。
　本発明の他の接続機構は、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、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り、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ており、前記継手のハウジング内への挿入状態で、ハウジングの前面に継手抜け止め用のプレート材を取り付け、前記継手に係止させたことを特徴とする。
　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、バルブのハウジング外面から挿入したピン等の係止材を、継手に設けた環状溝内に挿通させて、継手に係止させる構造である。そのため、バルブのハウジングや継手に樹脂を用いても、振動等によって緩みが生じるおそれがなく、気密性も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、ハウジング外面から挿入するピン等の係止材に代えて、ハウジングの前面に継手抜け止め用のプレート材を取り付けて継手に係止させる構造であっても、上記と同様の効果がある。
　さらに、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。
本発明の第１の実施形態に係る接続機構を示す斜視図である。 本発明の第１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。 本発明の第１の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。 本発明の第２の実施形態に係る接続機構を示す説明図である。 第２の実施形態におけるプレート材の係止状態を示す説明図である。 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管継手を説明する。
＜第１の実施形態＞
　図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る接続機構は、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およびバルブのハウジング２は、少なくとも一方が樹脂からなる。使用可能な樹脂としては、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。
　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を経てエアが送られる。また、ハウジング２の外側面には、接続孔２２の軸方向と直交する方向に２つのピン挿通孔２５（係止材挿通孔）が穿設されている。このピン挿通孔２５は接続孔２２を貫通している。
　継手１には、ハウジング２内に挿入される前部に、外周面の周方向に延びる環状溝３とＯリング嵌入溝４１が平行に並設されている。Ｏリング嵌入溝４１にＯリング４が嵌入されている。Ｏリング４は、環状溝３の前方に配置されて、バルブと継手１をシールしている。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。
　ハウジング２に継手１を接続するには、継手１のハウジング２内への挿入状態で、ハウジング２の外側面に設けたピン挿通孔２５にコ字形のピン５を挿入する。このピン５は、継手２に設けた環状溝３内を挿通して継手１に係止する。これにより、継手１はハウジング２内からの抜けが防止される。接続状態を図３に示す。
　このとき、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、ピン５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。
　ピン５は金属の他、継手１やバルブ２と同様に樹脂で形成されていてもよい。ピン５は、継手１に係止され、継手１がバルブ２から離脱しないように保持するものであれば、図１に示すような棒状なものだけではなく、例えば板状等の形態を有する係止材であってもよい。
　図４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環状溝３およびＯリング嵌入溝４１が形成される。Ｏリング嵌入溝４１にはＯリング４が嵌入されているので、前記と同様に、ハウジング２内へ挿入後、ピン５で環状溝３内を挿通して継手１’に係止する。継手１’も中心軸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。
　なお、継手１’はエルボ形状である以外は、継手１と同じである。
＜第２の実施形態＞
　図５は、本発明の第２の実施形態を示している。この実施形態では、継手１００がバルブのハウジング２００から離脱するのを防止するために、前記したピン５の代わりにプレート材５１を使用している。ハウジング２００には、継手１００を挿入・接続するための接続孔２２１が形成されている。
　継手１００は、ハウジング２００内に挿入される部位の外周面にＯリング４が装着されており、接続状態で、継手１００とバルブのハウジング２００とのシール性を確保する。Ｏリング４の装着部位から後方には、プレート材５１が係止される環状溝５０が外周面の周方向に形成されている。また、継手１００の後部にはチューブ接続孔１１０が形成されている。
　プレート材５１は、下部にＵ字状の切り欠き部５５１が形成され、上部にはねじ挿通孔５２が形成されている。プレート材５１の材質は、前記した樹脂または金属のいずれであってもよい。
　継手１００をバルブのハウジング２００に接続するには、まず継手１００をハウジング２００内に挿入する（図５の矢印(ａ)）。この挿入状態では、図６に示すように、プレート材５１の係止溝５５１は、ハウジング２００の外側に位置する。この状態で、ハウジング２００の壁面に当接させたプレート材５１を下降させて、切り欠き部５５１の周縁部を環状溝５０に係止させる（図５の矢印(ｂ)）。そして、最後に、ねじ５３をねじ挿通孔５２に挿通させ、ハウジング２００の壁面に設けたねじ穴５４に螺合させ、継手１００のバルブへの接続を完了する。
　このように、継手１００は、ハウジング２００の壁面に固定されたプレート材５１に係止しているため、ハウジング２００から離脱するのを確実に防止することができる。
　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簡単に継手とバルブとを接続でき、振動等によって緩みが生じるおそれがなく、シール性に優れる。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で軽量化とコストダウンとなる。
　本発明によれば、バルブと継手の接続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’、１００　継手
２、２００　ハウジング
３、５０　　環状溝
４　　　　Ｏリング
５　　　　ピン（係止材）
１１　　　チューブ接続口
２２　　　接続孔
２５　　　ピン挿通孔（係止材挿通孔）
４１　　　Ｏリング嵌入溝
５１　　　プレート材
２２０　　ねじ穴

Claims (5)

  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および継手の少なくとも一方が樹脂からなり、
    　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と、ハウジングの外面から前記接続孔の軸方向と直交する方向に穿設され前記接続孔を貫通した係止材挿通孔とが形成されており、
    　前記継手には、外周面の周方向に環状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、ハウジング外面の前記係止材挿通孔から挿入された係止材が前記継手に設けた環状溝内を挿通して、前記継手に係止することを特徴とする、エア配管におけ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. 　前記係止材がピンである請求項１または２に記載の接続機構。
  4. 　前記継手には、前記環状溝と共にＯリング嵌入溝が並設されており、このＯリング嵌入溝にＯリングが嵌入されている請求項１～３のいずれかに記載の接続機構。
  5. 　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および継手の少なくとも一方が樹脂からなり、
    　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ており、
    　前記継手のハウジング内への挿入状態で、ハウジングの前面に継手抜け止め用のプレート材を取り付け、前記継手に係止させたことを特徴とする、エア配管におけるバルブと継手の接続機構。
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