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1. (WO1991007618) PIPE JOINT
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明 書

管 継 手

技術分野

こ の発明 は圧力流体を供給す るためのフレキシ ブ ルチューブをシリンダ、バルブ等の接続口へ接 繞す るための管継手に関す るものである。

背景技術 細

こ の種の管継手 としては実公昭 5 7 - 2 0 9 4 7 号公報、 特公昭 6 3 - 2 9 1 5 6 号公報及び実 公平 1 — 7 9 1 4 号公報 に開示されるロック爪方 式と、実公昭 5 7 — 4 5 5 1 2 号公報、 特公昭 5 8 - 9 3 1 1 号公報、 実公昭 6 1 — 1 0 0 7 7 号 公報及び特公昭 6 1 一 1 0 7 1 2 号公報に 開示 さ れ るコレット方式とがある。

口 ック爪方式では比較的強い剛性及びばね性を 備え た環状の チ ヤックが継手本体の取 り付け凹部 に収容 さ れてお り、チャックの先端の複数個の 口 ック爪がフレキシブルチューブの外周面 にくい込 む ようになっている。

コレツト方式では弾性体か らなるコレツト先端 部の外周の脹 ら み部が継手本体の取 り付け凹部 内 の抜け止め リングのテーノ、。に当接する。この当接 作用 によってコレツト先端側の複数の アーム片が 軸心に 向 けて湾曲 して寄り集まり、アーム片の内 周側 に設け られた爪片が フ レキシブルチューブの 外周面に くい込むよ う になっている。

ところ力、ロック爪方式ではフレキシブルチュ ー ブをロック爪によってのみ保持するため、この 保持力を 口 ック爪のくい込み力に頼 らざるを得な い。 ロック爪によってフレキシブルチューブを確 実に保持す るにはフレキシブルチューブに対する 口 ック爪のくい込み力を大 き くしておく必要があ る 。しかし、このくい込み力の最適設定 は難 しく くい込み力 は過度 となり易い。くい込み力を過度 に設定す る と、フレキシブルチューブをチャック に挿入 し て複数個の 口 ック爪を拡開 した途端に 口 ック爪力フレキシブルチューブに強くくい込んで しまう。そのため、フレキシブルチューブの先端 が取 り付け 凹部の最奥端部 ま で到達 していないに もかかわ らず、作業者 はフレキシブルチューブの 先端部が取 り付け凹部の最奥端部 まで到達 したも の と見なしてしまう。管継手に対す るフレキシブ ルチ ューブの不完全な揷入状態で は チヤックのさ らに奥に あるシールリングとフレキシブルチュー ブ との間のシールがなされず、流体洩れが生 じ る 又、 フレキシブルチューブの先端が取 り 付け凹部 の最奥端部 に当接 しない場合には、 フレキシブル チ ューブの文持は U ック爪のくい込み力による文 持の みとなる。この状態でフレキシブルチューブ に揺動作用 が加わ るとフレキシブルチューブ力口 a

ッ ク爪を中心として揺動す る。この揺動作用 によ つて口ック爪カフレキシブルチューブに一層くい 込み 、フレキシブルチューブに亀裂が生じたり、 フ レキシブルチューブが切断したりする。

フ レキシブノレチューブに対する口ック爪のくい 込み解除 は解放 リングを取 り付け凹部 内へ押 し込 むことによって行われる。し力、し、フレキシブル チューブに対す る口ック爪のくい込み力が大 きい 場合に は口ック爪のくい込み解除 も容易で はない フ レキシブルチューブの径が大 きくなる程口ック 爪の くい込み力 は大 きくなるため、フレキシブル チューブの径が大 きい場合の 口 ック爪のくい込み 解除 は一層困難 と なる。

コ レツト方式ではフレキシブルチューブの揷入 及び引 き抜きの円滑性は口ック爪方式に比べて格 段 によい。しかし、フレキシブルチューブが小径 の場合に は抜け易 いという欠点があ る。即ち、小 径 のフレキシブルチューブ用の管継手ではコレツ ト先端部の外周 の脹 らみ部の テーパ面積が小 さ く な り、抜け止め リングのテーノと脹らみ部との当 接に よる複数の アーム片の寄 り集まり度合いが不 十分 となる。そのため、フレキシブルチューブに 対す る爪片の くい込み力が弱 くなる。

本発明の 目 的は、フレキシブルチューブを損傷 す ることなく確実に保持できる管雜手を提供す る こ とである。

発明 の開示

この発明 は 、継手本体 1 と、継手本体 1 の入口 側 の取り付け凹部に揷入 される環状チヤック 6 と 環状 チャック 6 よりも奥に揷入される シ一ル リン グ 5 と、環状チ ャック 6 よりも手前に挿入される 解放 リング 4 とにより管継手を構成 し、環状チヤ ッ ク 6 の先端側 には取り付け回部 2 の入口側かつ 軸線 1 1 側へ延出 してか ら奥側に屈曲 して反転す る 環状の被作用 凸面 6 0 1 , 6 0 2 を設け、取り 付け凹部 2 の内周には被作用 凸面 6 0 1 , 6 0 2 を形成す る上り勾配の被作用 面 6 0 1 の接触対象 と なる縮径用の作用面 3 0 1 を設け ると共に、被 作用 凸面 6 0 1 , 6 0 2 を形成す る下り勾配の被 作用 面 6 0 2 の半径領域内 に解放 リ ング 4 の半径 領域を対応 させ、璟状チ ャック 6 の先端に は爪部 6 0 3 を形成す る と共に 、爪部 6 0 3 の先端縁に よ って形成 される円の径をフレキシブルチューブ 7 の外径 よりも小さく設定し、環状チヤック 6 の 先端側を拡径及び縮径す る ためのスリッ h 6 0 4 ¾:軸 1 1 の方向 に設けて いる

ヤ ック 6 にフレキシブルチューブ 7 を揷 入すれば環伏チ ャ ック 6 が僅かに拡径 した後、爪 部 6 0 3 が環状チ ャック 6 の弹性復元力の み でフ レ キシプルチューブ 7 の外周面 にくい込む。 従つ て 、フレキシブルチューブ 7 の先端は取り付け凹 部 2 の最奥端部 まで容易かつ確実に到達す る 。

フ レキシブルチューブ 7 の先端を取 り付け凹部 2 の最奥端部 まで挿入 した後に圧力流体を供給す る と、フレキシブルチューブ 7 が引き抜き方向へ 移動 し、フレキシブルチューブ 7 にくい込んでい る環状 チャック 6 も追随して移動す る。この追随 移動 によって被作用 面 6 0 1 が作用 面 3 0 1 に当 接 し、この当接作用によって環状チャック 6 の先 端側が縮径す る。これにより爪部 6 0 3 がフレキ シブル チューブ 7 の外周面にくい込み、フレキシ ブルチ ューブ 7 の抜けが阻止 される。解放リング 4 を取 り付け凹部 2 内へ押 し込め ば解放 リング 4 の先端が被作用 面 6 0 2 に当接し、環状チャック 6 が拡径す る。これによりフレキシブルチューブ 7 に対す る爪部 6 0 3 のくい込みが解除 される。

さ らにこの発明では環状 チャック 6 の基端側 に 筒状部 6 0 5 を設 けている。環状チャック 6 の爪 部 6 0 3 がフレキシブルチューブ 7 の周面に均等 に くい込め ばフレキシブルチューブ 7 の抜けを阻 止す る作用 は大幅に 向上す る。しかし、環状チヤ ヅク 6 が傾い た状態で フレキシブルチューブ 7 に くい込む場合 に は均等な くい込み作用 は得 られな い。 このような偏ったくい込み状態 は環状 チヤッ ク 6 が取 り付け凹部 2 内に遊嵌状態で収容 さ れて い る場合に生 じ易い。 しかし、シールリング 5 の 外周 に筒状部 6 0 5 を嵌合あ るいは植設す ること に よって偏ったくい込み伏態の発生を 防止で き る c 又、 ス リット 6 0 4 が先端か ら基端までの全体 に わたる場合、環状チャック 6 にフレキシブルチ ュ 一ブ 7 を挿入した際に環状 チ ャック 6 の基端側 が先端側 よりも一層広カ ろうとする。このような 末広が り が生じた場合には被作用面 6 0 1 と作用 面 3 0 1 との間の良好な K置関係が得 られず、 爪 部 6 0 3 が良好に縮径 しない。しかし、筒状部 6 0 5 という比較的長い部位が この末広が りを抑制 す る。

図面の簡単な説明

第 1 〜 5 図はこの発明の第 1 実施例を示 し 、第 1 図は取 り付け凹部への フレキシブルチューブ揷 入前の状態を示す縦断面図、

第 2 図は分解斜視図、

第 3 図は取 り付け凹部 にフレキシブルチューブ を挿入 し た状態を示す縦断面図、

第 4 図は圧力流体供袷状態を示す縦断面図、 第 5 図は環状チ ャックのくい込み解除状態を示 す縦断面図、

第 6 図は環状 チャックの別例を示す斜視図、 第 7 図は環状 チヤックの別例を示す斜視図、 第 8 図は別例を示す縦断面図、

第 9 〜 1 3 図はさらに别例を示し、第 9 図は取 り 付け凹部への フ レキシブルチューブ揷入前の状 態を示す縦断面図、

第 l o 図は分解斜視図 、

第 1 1 図は取り付け凹部へフレキシブルチュー ブを揷入 した状態を示す縱断面図、

第 1 2 図は圧力流体供耠状態を示す搽断面図、 第 1 3 図は環状チャックのくい込み解除状態を 示す縱断面図であ る 。

発明を実施す るための最良の形態

以下、 本発明を具体化 した第 1 実施例を第 1 〜 5 図に基づい て説明す る。

第 1 図に示す筒状の继手本体 は シリンダ、バル ブ等の接続 口 に螺着 される。この継手本体 1 の入 口側 には取り付け凹部 2 が設け られてお り、その 閧口内周にはガイドリング 3 力、' スライド不能に嵌 めこまれている。ガイドリング 3 の内端部にはテ ーパ状の作用 面 3 a が形成 されている。ガイドリ ング 3 には解放 リング 4 が抜き出し不能に挿入 さ れ ており、その内径がフレキシブルチューブ 7 の 外径よ りも若干大 きくしてある。

取り付け'凹'部 2 は、 '最奥端部 2 0 1 とガイドリ ン グ 3 の取り付け位置 との間で小径部 2 0 2 、中 径部 2 0 3 及び大径部 2 0 4 に分かれて い る。中 径部 2 0 3 にはシールリング 5 が嵌入されており 大径部 2 0 4 には弾性を有す る環状 チャック 6 が 嵌入 されている。小径部 2 0 2 の径 はフレキシブ ルチ ューブ 7 の外径よ りも僅かに大 きくしてある < i/ 一ルリング 5 の基端には環状の溝 5 0 1 が設け ら れてお り、シールリング 5 の先端部にはテーパ

5 0 2 力設けられている。シールリング 5 の内径 は フレキシブルチューブ 7 の外径よりも小さくし て ある。

環状チ ヤック 6 の先端側 は取 り付け凹部 2 の入 口側かつ軸線 1 1 側に向けて延出してから奥側へ 屈 曲して反転している。この屈曲部の上面が上 り 勾配の被作用 面 D 0 1 及び下 り勾配の被作用 面 6 0 2 からなる環状の被作用 凸 ώ となっている。第 2 図に示すよ うに環状チ ャ ック 6 の先端に は複数 の爪部 6 0 3 が被作用面 6 0 2 内で周方向 に配列 し て形成 されている。環状チヤック 6 にはスリッ ト 6 0 4 が軸線 1 1 の方向に基端か ら先端にわ た つ て形成 されている。

第 1 図に示すよ うに環状チ ヤ ック 6 の基端側の 筒状部 6 0 5 は取 り付け凹部 2 内にフレキシブル チ ューブ 7 を揷入していない自由状態ではシール リ ング 5 の外周面 に軽 く嵌合している。又、複数 の爪部 6 0 3 の先 ¾s緣によって形成さ れる円の半 径 は第 1 図の自由状態で はフレキシブルチューブ 7 の外径よ り も若干小 さくしてある。

フレキシプルチュ―ブ 7 を解放リング 4 に挿入 し て押し込む と、フレキシブルチューブ 7 の先端 が下 り勾 Kの被作用 Si 6 0 2 に当接し、フレキシ ブル チューブ 7 の押し込み作用 に よつて環状チヤ ック 6 が拡開す る。第 3 図に示すようにフレキシ ブルチ ューブ 7 の先端部 は小径部 2 0 2 に嵌ま り 込み、 先端が最奥端部 2 0 1 に当接す る。この状 態で は拡開 された環状チ ャ ック 6 の爪部 6 0 3 が 環状 チヤック 6 の弾性変形作用 に よってフレキシ ブルチ ューブ 7 の.外周面に若千 くい込む。 第 3 図 の状態での フ レキシブルチューブ 7 に対する爪部 6 0 3 のくい込み力 は環状チャック 6 の弾性変形 作用 によるのみである。複数の爪部 6 0 3 の先端 縁によって形成される円の径及び環状 チヤック 6 の弾性力を適正に設定すれば前記 く い込み力 を過 剰 とならないように適正に設定す ることができる このくい込み力 の設定 は容易であ る 。このくい込 み力の適正な設定に よ って継手本体 1 への フレキ シブルチ ューブ 7 の挿入は 円滑に行われ、 フレキ シブルチ ューブ 7 の先端が最奥端部 2 0 1 に確実 に 到達す る。

フ レキシブルチューブ 7 の先端が最奥端部 2 0 1 に到達す ることによってシーノレリング 5 がフレ キ シブルチ ューブ 7 に嵌まり込む。このとき、テ ーパ 5 0 2 の存在が フレキシブルチューブ 7 とシ ー ルリング 5 との嵌合を円滑に する。しかも、溝 5 0 1 が圧力流体供給に よ る加圧作用 を受け止め フ レキシブルチューブ 7 及び取り付け凹部 2 に対 す るシールリング 5 の密着性が良い。

第 3 図の状態で圧力流体を供袷すれば シ ールリ

ン グ 5 及びフレキシブルチューブ 7 が加圧作用 に よ って引き抜き方向へ移動 して最奥端部 2 0 1 か ら 離間す る。そして、第 4 図に示すようにフレキ シ ブルチューブ 7 にくい込んでいる環状チヤック 6 もフレキシブルチ ューブ 7 の移動に追随す る。 環状 チヤック 6 はこの追随移動 によって上り勾配 の被作.用面 6 0 1 を介して作用面 3 0 1 に当接し こ の当接作用 によって環状チ ヤック 6 が縮径する 環状 チ ャック 6 の縮径によって爪部 6 0 3 力フ レ キシブルチューブ 7 の外周面に一層 くい込むが こ のくい込みはスリット 6 0 4 の形成端が接触す る 所で止ま る。つまり、くい込みはスリット 6 0 4 が閉じる所で止ま る。そこで、第 1 図の自由状 態 におけるスリッ卜 6 0 4 の幅を適度 に設定す る こ とによってフレキシブルチューブ 7 に対する爪 部 6 0 3 の必要以上の くい込みを回避す る ことが で きる。これにより過剰なくい込みによるフレキ シ ブルチ ューブ 7 の損傷を 防止しつつ取 り付け凹 部 2 からのフレキシブルチューブ 7 の抜けを防止 す ることができる。

フレキシブルチューブ 7 に対する爪部 6 0 3 の く い込み をもたらす環状チヤック 6 の縮径は環伏 チ ャック 6 とガイドリング 3 との直接の接触に よ る 。そのため、フレキシブルチューブ 7 の径が小 さ い場合に もフレキシブルチ ューブ 7 に対する爪 部 6 0 3 のくい込み力 は充分に得 られる。

下 り勾配の環状の被作用面 6 0 2 とフレキシブ ルチ ューブ 7 の先端周縁 とが半径方向 にずれて い る 場合、即ち環状チヤック 6 の軸線と取り付け凹 部 2 の軸線 1 1 とがずれて いるとする。すると、 フ レキシブルチ ューブ 7 を揷入したときにフレキ シ ブルチ ューブ 7 の先端周縁が被作用面 6 0 2 に 部分的 に当接す る。このような部分的当接は環状 チ ャック 6 を軸線 1 1 に対 して傾けようとする作 用 として働く。環状チャック 6 が傾けば複数の 爪 部 6 0 3 のうちの一部の みがフレキシブルチュー ブ 7 にくい込むことになる。このような偏ったく い込み状態の まま圧力流体を供铪すれば縮径用 の 作用面 3 0 1 と縮径用の被作用 面 6 0 1 とが互い に部分的 に 当接し、披作用面 6 0 1 の全周 にわた る均等な縮径作用 が生 じない。このような状態で はフレキシブルチューブ 7 に対する爪部 6 0 3 の くい込み力が弱 く なつてしまう。しかし、第 1 図 の フレキシブルチ ューブ 7 揷入前の 自由状態で は 筒状部 6 0 5 がシールリング 5 の外周面に嵌合 し て いるため、環状チヤック 6 の軸線は取り付け凹 部 2 の軸線 1 1 に一致す る。これにより拡径用の 被作用面 6 0 2 とフレキシブルチューブ 7 の先端 周縁 とが全周 にわたって均等に 当接 し、環状チヤ ッ ク 6 が軸線 1 1 に対 して傾くことなく全周にわ た って軸線 1 1 から均等に拡開す る。従って、圧 力流体を供铪 し ても作用面 3 0 1 と被作用面 6 0 1 とが互いに部分的 に当接す ることはなく、被作 用面 6 0 1 の全周 にわ たる均等な縮径が行われ る れ しょり複数の爪部 6 0 3 はフレキシブルチュ ー ブ 7 に均等 にくい込む。

又、 フ レキシブルチューブ 7 を挿入する際、拡 径用 の被作用 面 6 0 2 が押し下げ作用 を受け る た め に環状 チャック 6 の基端側が先端側 よりも一層 拡がろ う とする。環状チャック 6 の基端側が末広 力 りになると、被作用面 6 0 1 の上り勾配の角度 が小 さくなり、圧力流体供給に よ って被作用面 6

0 1 が作用面 3 0 1 から受ける縮径作用が良好に 行われな い。 即ち、フレキシブルチューブ 7 に対 す る爪部 6 0 3 のくい込み力が弱 くなる。しかし 環状チ ヤ ック 6 の基端側 の筒状部 6 0 5 という比 較的長い部位が こ の末広が りを抑制す る。従って 被作用 面 6 0 1 と作用面 3 0 1 との間の縮径作用 は良好であ り、フレキシブ Jレチユーブ 7 に対する 爪部 6 0 3 のくい込み力が弱 くなることはない。

このように複数の爪部 6 0 3 の均等かつ強い く い込み に よってフレキシブルチユーブ 7 は環状チ ャック 6 によって確実に把持 される。

第 5 図に示すよ うに取り付け凹部 2 内へ解放 リ ング 4 を押 し込めば、解放 リング 4 の先端が下 り 勾 Kの被作用 面 6 0 2 に当接する。従つて、解放 リング 4 を押し込む力が被作用面 6 0 2 に対して 取 り付け凹部 2 の奥側への押 し下げ作用及び環状

チ ャック 6 を拡開する方向への作用 と して働く。 この押 し込みによって上り勾配の被作用 面 6 0 1 が作用 面 3 0 1 から離間し、環状チャック 6 が円 滑に拡開す る。これによりフレキシブルチューブ 7 に対す る爪部 6 0 3 のくい込みが解除 さ れ、継 手本体 1 からフレキシブルチュー: 7 を引き抜く ことができる。

第 6 図は環状 チャックの別例を示す。 この環状 チヤック 8 では先端側を湾曲反転 させて いる。又 環状 チ ャック 8 の複数のスリツト 8 0 1 の長さを 先端か ら筒状部 8 0 3 の基端近 くまでとし、爪部 8 0 2 の長 さを先端か ら基端近 くまでとしている 爪部 8 0 2 を長くすれば環状チ ャック 8 の半径方 向への爪部 8 0 2 のみの変位に よって第 1 実施例 の環状チ ヤ ック 6 の場合と同様の くい込み作用 を 得 ることができる。つまり、スリット 8 0 1 力第 1 実施例の スリット 6 0 4 の役割を果た す。 又、 環状 チャック 8 の先端側の湾曲部 は第 1 実施例 の 被作用 凸面 6 0 1 , 6 0 2 の役割を果た す。

第 7 図の環状 チ ャック 9 の爪部 9 0 2 は第 1 実 施例の爪部 6 0 3 と同一であ り、環状チャック 9 の スリツト 9 0 1 は第 6 図のスリツト 8 0 1 と同 —であ る 。

第 6 , 7 図のスリット 8 0 1 , 9 0 1 の形態で は環状 チ ャック 8 , 9 の基端側の末広が り の問題 は ない。しかも第 1 実施例のシールリング 5 に環 状 チャック 8 , 9 を嵌合すれば取 り付け凹部 2 に 対す る環状チ ャック 8 , 9 の軸線ずれ も生 じない 従 って、環状チャック 8 , 9 によるフレキシブル チ ューブ 7 の把持は確実であ る 。

第 8 図はシールリングの别例を示 し、筒状部 6 0 5 がシールリング 1 0 に植設されている。スリ ッ ト 6 0 4 は環状チ ャック 6 の先端か ら基端ま で の全体に わたっているが、シールリング 1 0 の保 持作用 に よって取り付け凹部 2 に対す る環状チヤ ック 6 の軸線ずれ及び環状チ ャ ック 6 の基端側の 末広が り の問題は全 く生じない。勿論、環状チ ヤ ック 6 の先端側の拡径 は シールリング 1 0 の若干 の弾性変形作用 もあつて容易 に行われる。

環状 チヤックの末広がりを防止す るための手段 と しては第 9 〜 1 3 図に示す実施例が一層確実で あ o

この実施例で は筒状部 6 0 5 の基端の外周縁に フ ランジ部 6 0 6 が設け られている。第 9 図に示 すよ うに取 り付け凹部 2 内にフレキシブルチュ一 ブ 7 を揷入 していない自由状態で は筒状部 6 0 5 は第 1 図の自由状態の場合 と同様に シールリング 5 に嵌合 している。この嵌合状態ではフランジ部 6 0 6 の外径 は大径部 2 0 4 の径と同等あ るいは 僅か に小 さくなるようにしてある。従って、第 1 1 図に示すよ う に取り付け凹部 2 内にフレキシブ ルチ ューブ 7 を揷入す ると、フランジ部 6 0 6 と 大径部 2 0 4 との当接によって環状チャック 6 の 末広が りが阻止さ れ る。そして、圧力流体を供耠 すれば第 1 2 図に示すように複数の 爪部 6 0 3 が フレキシブルチューブ 7 に対して均等にかつ十分 強 < い込む c

勿論、 第 1 3 図に示す ように取り付け 部 2 内 へ解放 リング 4 を押し込めば、フレキシブルチュ — ブ ' 7 に対する爪部 6 0 3 のくい込みは容易 に解 除 される。

環状 チャックの末広がり防止の ためにはフラン ジ形状に 限 らず、環状チヤックの基端の外周縁 に 複数の突出部を E列 して形成 してもよい。

さらに本発明で は環状 チ ヤックの先端緣に切 り 欠 きを設けて複数の爪部を形成す る代わ りに、環 状 チャックの先端縁を切 り欠くことなく爪部とし た実施例 も可能であ り 、このような爪部の構成に よ っても良好な チャック機能が得られる。