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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Rohrverbinder und insbesondere bezieht sie sich auf Rohrverbinder für eine hydraulische Vorrichtung.
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Stand der Technik
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Rohrverbinder zur Anbringung an hydraulischen Vorrichtungen, wie einem Elektromagnetventil und einem hydraulischen Zylinder, sind bekannt und beispielsweise in PTL 1 und PTL 2 beschrieben.
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Diese Art von Rohrverbindern umfasst üblicherweise einen Verbindungskörper aus synthetischem Harz (Kunststoff) zum Anbringen an der hydraulischen Vorrichtung, der eine kreisförmige Rohranschlussöffnung zur Verbindung mit einem Leitungsrohr, einen metallischen Haltering zum Halten einer äußeren Umfangsfläche des Rohres oder Schlauches, ein Freigabeelement zum Freigeben des Halterings, um das Halten des Rohres oder des Schlauches zu stoppen, eine zylindrische metallische Verbindungsführung zum Führen des Freigabeelements und eine Dichtung zum Abdichten zwischen einer inneren Umfangsfläche der Rohranschlussöffnung und der äußeren Umfangsfläche des Rohres, so dass die Rohranschlussöffnung den Haltering, das Freigabeelement, die Verbindungsführung und die Dichtung aufnimmt.
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Die Verbindungsführung ist an der Rohranschlussöffnung durch Einpressen befestigt. Die Verbindungsführung weist an ihrer äußeren Umfangsfläche einen ringförmigen Widerhaken (Rasthaken) zum Verrasten der inneren Umfangsfläche der Rohranschlussöffnung auf, um eine Trennung der Verbindungsführung von der Öffnung zu vermeiden. Der Widerhaken hat einen Außendurchmesser, der etwas größer ist als ein Innendurchmesser der Rohranschlussöffnung. Dementsprechend liefert die Verbindungsführung einen sehr großen Widerstand beim Einpressen, wenn sie in die Rohranschlussöffnung eingepresst wird. Dadurch ist es schwierig, die Verbindungsführung anzubringen. Insbesondere kann der Verbinderkörper, der aus einem spröden Kunststoff, wie Kunststoff mit Glasfasern, besteht, brechen und nicht korrekt angebracht werden, weil ein solcher Verbinderkörper schwer zu deformieren ist, so dass die Rohranschlussöffnung vergrößert wird.
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Zitierte Dokumente
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Patentliteratur
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- PTL 1: Internationale Veröffentlichung WO 2014/010453
- PTL 2: Japanische ungeprüfte Patentoffenlegungsschrift JP 11-125354 A
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Es ist eine technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rohrverbinder vorzuschlagen mit einem Verbinderkörper auf Kunststoff, der eine Rohranschlussöffnung zum Aufnehmen eines Halterings zum Halten eines Rohres, ein Freigabeelement zum Freigeben des Halterings, um das Halten zu stoppen, und eine metallische Verbindungsführung zum Führen des Freigabeelements aufweist und der eine einfachere und zuverlässige Pressbefestigung der Verbindungsführung an der Rohranschlussöffnung ermöglicht als beim Stand der Technik.
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Lösung der Aufgabe
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Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung einen Rohrverbinder vor mit einem Verbinderkörper, der eine Rohranschlussöffnung zur Aufnahme eines Halterings zum Halten einer äußeren Umfangsfläche eines Rohres (der Begriff „Rohr“ im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst auch Schläuche), das in der Rohranschlussöffnung angeordnet ist, ein zylindrisches Freigabeelement zum Freigeben des Halterings, um das Halten zu stoppen, einer zylindrischen Metallverbinderführung, welche das Freigabeelement führt, und einer Dichtung (Packung) zum Abdichten zwischen einer inneren Umfangsfläche der Rohranschlussöffnung und der äußeren Umfangsfläche des Rohres. Die Verbinderführung weist an ihrer äußeren Umfangsfläche einen Widerhaken auf, der einen Trennung verhindert, und ist in die Rohranschlussöffnung eingepresst. Die innere Umfangsfläche der Rohranschlussöffnung umfasst mehrere Kontaktwände, die jeweils eine Innenwandfläche haben, die in Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche der Verbinderführung steht, wobei die Kontaktwände in gleichen Winkelabständen um eine Achse der Rohrverbindungöffnung angeordnet sind und sich entlang der Achse erstrecken und wobei der Widerhaken in die Kontaktwände eingreift (diese erfasst).
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Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Rohranschlussöffnung vorzugsweise einen nicht kreisförmigen (unrunden) ersten Öffnungsabschnitt mit den Kontaktwänden und einen kreisförmigen zweiten Öffnungsabschnitt auf, der sich kontinuierlich an den ersten Öffnungsabschnitt anschließt, wobei der erste Öffnungsabschnitt eine Länge entlang der Achse hat, die geringer ist als die der Verbinderführung und die größer ist als ein Abstand von einem proximalen Ende der Verbinderführung zu dem Widerhaken, wobei die Verbinderführung so in die Rohranschlussöffnung eingepresst ist, dass ein distales Ende der Verbinderführung in den zweiten Öffnungsabschnitt eingesetzt wird und der Widerhaken in den ersten Öffnungsabschnitt eingesetzt wird, und wobei die Dichtung in dem zweiten Öffnungsabschnitt aufgenommen wird.
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In diesem Fall hat eine imaginäre zylindrische Fläche, die innerhalb und in Kontakt mit allen Kontaktwänden angeordnet ist, einen Durchmesser gleich dem des zweiten Öffnungsabschnitts. Die inneren Wandflächen der Kontaktwände können flache Flächen sein, die die imaginäre zylindrische Fläche berühren, oder es können konkave Flächen sein, die Teilen der imaginären zylindrischen Fläche entsprechen.
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Bei der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise zwischen benachbarten Kontaktwänden eine Aussparung vorgesehen, wobei die Aussparung als eine Entlastung dient, welche den Widerhaken am Angreifen an einem anderen Abschnitt als den Kontaktwänden hindert, und auch als eine Entlastung, die eine Deformierung der Verbinderführung an einem anderen Abschnitt als den inneren Wandflächen erlaubt, wenn durch die Kontaktwände eine Kraft hierauf aufgebracht wird, und wobei die Kontaktwände vier Kontaktwände sind, die in 90° Abständen vorgesehen sind.
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Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Verbinderkörper einen zylindrischen Abschnitt mit einem Durchmesser, der größer ist als eine Breite des Verbinderkörpers, und der zylindrische Abschnitt weist darin die Rohranschlussöffnung auf. Der zylindrische Abschnitt weist abgeflachte Teile auf, die an diametral gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind, wobei die abgeflachten Teile flache Flächen bilden, so dass die Seiten bündig zu Seiten des Verbinderkörpers liegen, und wobei die abgeflachten Teile jeweils zwischen zwei benachbarten Kontaktwänden angeordnet sind.
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Die vorliegende Erfindung schafft außerdem ein Elektromagnetventil mit dem Rohrverbinder, welcher den zylindrischen Abschnitt mit dem abgeflachten Teilen an den Seiten aufweist. Das Elektromagnetventil umfasst einen Hauptventilabschnitt mit einem Ventilmechanismus, der zwischen Durchgängen umschaltet, und einem Elektromagnetbetätigungsabschnitt, der den Ventilmechanismus antreibt. Der Hauptventilabschnitt umfasst einen rechteckigen würfelförmigen (kubischen) Ventilkörper, in dem der Ventilmechanismus vorgesehen ist, wobei der Ventilkörper eine Breite hat, die gleich der des Verbinderkörpers ist, und wobei der Verbinderkörper an einer Anschlussfläche des Ventilkörpers angebracht ist.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Verbinderführung in die Rohranschlussöffnung eingepresst, während sie in Kontakt mit den Kontaktwänden steht. Ein Widerstand gegenüber dem Einpressen ist in diesem Fall signifikant geringer als dann, wenn die Verbinderführung in die Rohranschlussöffnung eingepresst wird, während die gesamte äußere Umfangsfläche der Verbindungsführung in Kontakt mit der gesamten inneren Umfangsfläche der Rohranschlussöffnung steht. Dies erleichtert das gleichmäßige Einpressen der Verbinderführung.
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Während die Verbinderführung eingepresst wird, wird außerdem eine Kraft, die durch die Verbinderführung auf die Wände der Rohranschlussöffnung aufgebracht wird, im Wesentlichen durch Kompression der Kontaktwände absorbiert. Außerdem wird eine Kraft, die durch die Kontaktwände auf die Verbinderführung aufgebracht wird, durch leichtes Deformieren der Verbinderführung nach außen an Positionen zwischen den benachbarten Kontaktwänden absorbiert. Eine solche Synergie zwischen diesen Kraftabsorptionseffekten verringert die Wahrscheinlichkeit der Deformation des Verbinderkörpers. Wenn der Verbinderkörper aus Kunststoff mit Glasfasern besteht, der steif ist und sich leicht dehnt, sinkt die Wahrscheinlichkeit, dass der Verbinderkörper durch die Deformation bricht.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Elektromagnetventils mit einem daran angebrachten Rohrverbinder gemäß einer ersten Ausführungsform.
- 2 ist eine Draufsicht auf 1.
- 3 ist ein Schnitt durch einen wesentlichen Teil des Elektromagnetventils gemäß 1.
- 4 ist ein Schnitt durch den Rohrverbinder gemäß 5 entlang der Linie IV-IV und zeigt Verbinderteile und eine Dichtung, die aus einer der Rohranschlussöffnungen herausgenommen ist.
- 5 ist eine Draufsicht auf den Rohrverbinder gemäß 4.
- 6 ist ein Schnitt durch einen Teil des Rohrverbinders gemäß 4 entlang der Linie VI-VI.
- 7 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Verbinderteile und der Dichtung, die in der Rohrverbinderöffnung aufgenommen werden.
- 8 ist eine vergrößerte Vorderansicht der unteren Rohranschlussöffnung in 5.
- 9 ist ein Schnitt durch einen Rohrverbinder gemäß einer zweiten Ausführungsform.
- 10 ist ein Schnitt durch einen wesentlichen Teil eines Rohrverbinders gemäß einer dritten Ausführungsform.
- 11 ist eine Explosionsdarstellung von 10.
- 12 ist eine vergrößerte Vorderansicht einer Rohranschlussöffnung in 11.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Die
1 bis
3 zeigen ein Elektromagnetventil
1, das als ein Beispiel einer hydraulischen Vorrichtung dient, mit einem daran angebrachten Rohrverbinder
2 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Elektromagnetventil
1 umfasst einen Hauptventilabschnitt
3 mit einem Ventilmechanismus, der zwischen Fluiddurchgängen umschaltet, und einem Elektromagnetbetätigungsabschnitt
4, der den Ventilmechanismus antreibt. Wie in
2 dargestellt ist, kann ein anderes Elektromagnetventil 1A mit dem gleichen Aufbau wie das Elektromagnetventil
1 in einer nebeneinander liegenden Anordnung in Reihe direkt an das Elektromagnetventil
1 angeschlossen sein, so dass die zusammenmontierten Ventile verwendet werden können. Da eine solche Gestaltung des Elektromagnetventils
1 bekannt ist (vgl. beispielsweise die japanische ungeprüfte Patentoffenlegungsschrift
JP 2005-308122 A ), werden die wesentlichen Komponenten und Operationen des Ventils hier nur kurz beschrieben. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist ein zu verwendendes Fluid Luft.
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Wie sich aus 3 ergibt, umfasst der Hauptventilabschnitt 3 des Elektromagnetventils 1 einen rechteckigen würfelförmigen (kubischen) Ventilkörper 6, in dem der Ventilmechanismus vorgesehen ist. Der Ventilkörper 6 umfasst einen ersten Block 6a, in dem der oben beschriebene Ventilmechanismus vorgesehen ist, einen zweiten Block 6b, der als ein Verteiler dient, und einen dritten Block 6c, der als eine Kolbenbox dient, so dass diese Blöcke miteinander kombiniert werden. Der Ventilkörper 6 hat eine in Längsrichtung längliche rechteckige Form, wenn man ihn von vorne oder der Seite betrachtet, an dem ein erstes Ende 7a des Ventilkörpers 6 angeordnet ist. Der Ventilkörper 6 hat rechte und linke Seiten 6d, die im Wesentlichen flache Flächen sind.
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In dem ersten Bock 6a erstreckt sich eine Ventilöffnung 10 von dem ersten Ende 7a zu einem dem ersten Ende 7a entgegengesetzten zweiten Ende 7b. In der Ventilöffnung 10 ist ein Kolben 11 (Kolbenschieber) gleitend aufgenommen. Ein erster Kolben 12 mit großem Durchmesser und ein zweiter Kolben 13 mit kleinem Durchmesser, der Steuerluft zur Bewegung des Kolbens 11 empfängt, sind an ersten bzw. zweiten Enden des Kolbens 11 angeordnet.
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Außerdem kommuniziert die Ventilöffnung 10 mit einer einzelnen Zufuhröffnung 14, einer ersten Ablassöffnung 15a, einer zweiten Ablassöffnung 15b, einer ersten Ausgangsöffnung 16a und einer zweiten Ausgangsöffnung 16b. Die Zufuhröffnung 14 kommuniziert mit einem Zufuhranschluss 17, der in dem zweiten Block 6b angeordnet ist. Die ersten Auslassöffnung 15a und die zweite Auslassöffnung 15b kommunizieren mit einem Auslassanschluss 18, der in dem zweiten Block 6b angeordnet ist. Die erste Ausgangsöffnung 16a und die zweite Ausgangsöffnung 16b kommunizieren mit einem ersten Ausgangsanschluss 19a bzw. einem zweiten Ausgangsanschluss 19b, die sich zu dem ersten Ende 7a des ersten Blocks 6a oder dem Ventilkörper 6 öffnen. Daher ist das erste Ende 7a eine Anschlussfläche des Ventilkörpers 6. Der Rohrverbinder 2, der ein Schnellverbinder ist, ist an der Anschlussfläche 7a angebracht.
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Der Elektromagnetbetätigungsabschnitt 4 umfasst einen Pilot- oder Steuerkörper 22, der mit dem zweiten Ende 7a des Ventilkörpers 6 verbunden ist, ein Dreiwegesteuerelektromagnetventil 23, das an dem Steuerkörper 22 angebracht ist, und einen Steuerzufuhranschluss 24, der in dem Steuerkörper 22 angeordnet ist. Der Steuerzufuhranschluss 24 kommuniziert mit einer ersten Kolbenkammer 12a auf der Rückseite des ersten Kolbens 12 über das Steuerelektromagnetventil 23 und kommuniziert auch ständig mit einer zweiten Kolbenkammer 13a auf der Rückseite des zweiten Kolbens 13 über einen Steuerdurchgang (nicht dargestellt).
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Wenn das Steuerelektromagnetventil 23 nicht eingeschaltet ist, ist die erste Kolbenkammer 12a über das Steuerelektromagnetventil 23 zur Umgebung offen. Somit nimmt der durch den zweiten Kolben 13 gepresste Kolben 11 eine erste Schaltposition ein, wie sie in 3 dargestellt ist. Die Zufuhröffnung 14 kommuniziert mit der zweiten Ausgangsöffnung 16b, die erste Ausgangsöffnung 16a kommuniziert mit der ersten Auslassöffnung 15a, Luft von dem Zufuhranschluss 17 wird von dem zweiten Ausgangsanschluss 19b zu einer stangenseitigen Druckkammer 26b eines Pneumatikzylinders 25 durch ein Kunststoffrohr 8 ausgegeben, das an den Rohrverbinder 2 angeschlossen ist, und Luft, die von einer kopfseitigen Druckkammer 26a des Pneumatikzylinders 24 abgeführt wird, fließt in den ersten Ausgangsanschluss 19a durch ein anderes Rohr 8 und den Rohrverbinder 2 und wird dann von dem Auslassanschluss 18 durch die erste Ausgangsöffnung 16a und die erste Auslassöffnung 15a abgeführt. Somit nehmen ein Kolben 27 und eine Stange 28 des Pneumatikzylinders 25 eine zurückgezogene Position ein.
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Wenn das Steuerelektromagnetventil 23 eingeschaltet wird, wird Steuerluft über das Steuerelektromagnetventil 23 der ersten Kolbenkammer 12a zugeführt. Somit wird der Kolben 11 durch den ersten Kolben 12 mit großem Durchmesser gepresst und nimmt eine zweite Schaltposition ein, die der in 3 dargestellten Position entgegengesetzt ist. Die Zufuhröffnung 14 kommuniziert mit der ersten Ausgangsöffnung 16a, die zweite Ausgangsöffnung 16b kommuniziert mit der zweiten Auslassöffnung 15b, Luft von dem Zufuhranschluss 17 wird zu der kopfseitigen Druckkammer 26a des Pneumatikzylinders 25 durch den ersten Ausgangsanschluss 19a ausgegeben und Luft, die von der stangenseitigen Druckkammer 26b des Pneumatikzylinders 25 abgeführt wird, fließt durch den zweiten Ausgangsanschluss 19b, die zweite Ausgangsöffnung 16b und die zweite Auslassöffnung 15b und wird dann von dem Auslassanschluss 18 abgeführt. Somit bewegen sich der Kolben 27 und die Stange 28 des Pneumatikzylinders 25 vorwärts.
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Nun wird der Rohrverbinder 2 beschrieben. Wie sich aus den 4 und 5 ergibt, umfasst der Rohrverbinder 2 einen Verbinderkörper 30 aus Kunstharz (Kunststoff). Ähnlich dem Ventilkörper 6 des Elektromagnetventils 1 hat der Verbinderkörper 30 aus Sicht von vorne oder der Seite, an der seine Vorderfläche mit zwei Rohranschlussöffnungen 31a und 31b angeordnet ist, eine in Längsrichtung längliche rechteckige Form. Der Verbinderkörper 30 hat rechte und linke Seiten 30a, die flache Flächen sind. Der Verbinderkörper 30 hat eine Breite W1 (siehe 2), die im Wesentlichen gleich der Breite W2 des Ventilkörpers 6 ist. Beispielsweise ist Polybutylenterephthalat (PBT) als Kunststoff für den Verbinderkörper 30 geeignet.
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Der Verbinderkörper 30 umfasst an seiner Vorderfläche zwei zylindrische Abschnitte 32a und 32b, die vertikal angeordnet sind. In den zylindrischen Abschnitten 32a und 32b sind die Rohranschlussöffnungen 31a bzw. 31b ausgebildet. Die erste Rohranschlussöffnung 31a in dem oberen ersten zylindrischen Abschnitt 32a kommuniziert mit dem ersten Ausgangsanschluss 19a des Ventilkörpers 6 durch eine Durchgangsöffnung 33a. Die zweite Rohranschlussöffnung 31b in dem unteren zweiten zylindrischen Abschnitt 32b kommuniziert mit dem zweiten Ausgangsanschluss 19b des Ventilkörpers 6 durch eine Durchgangsöffnung 33b. Die Rohranschlussöffnungen 31a und 31b nehmen jeweils mehrere Verbinderteile und eine Dichtung 34 auf. Die Verbinderteile umfassen einen Haltering 35 zum Halten einer äußeren Umfangsfläche des Rohres 8, das in der Rohranschlussöffnung 31a oder 31b angeordnet ist, ein Löse- oder Freigabeelement 36, das gedrückt werden kann, um den Haltering 35 so freizugeben, dass er das Halten stoppt, und eine Verbinderführung 37, die das Freigabeelement 36 führt. Die Dichtung 34 dichtet zwischen einer inneren Umfangsfläche der Rohranschlussöffnung 31 und der äußeren Umfangsfläche des Rohres 8.
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Die erste Rohranschlussöffnung 31a und die zweite Rohranschlussöffnung 31b haben den gleichen Aufbau mit den Verbinderteilen und der Dichtung 34, die darin aufgenommen sind, und der erste zylindrische Abschnitt 32a und der zweite zylindrische Abschnitt 32b haben im Wesentlichen die gleiche Form. In der nachfolgenden Beschreibung werden daher die erste Rohranschlussöffnung 31a und die zweite Rohranschlussöffnung 31b kollektiv als „Rohranschlussöffnungen 31“ bezeichnet, wenn sie nicht voneinander unterschieden werden müssen. Auch werden der erste zylindrische Abschnitt 32a und der zweite zylindrische Abschnitt 32b gemeinsam als „zylindrische Abschnitte 32“ bezeichnet, wenn sie nicht voneinander unterschieden werden müssen. Das gleiche gilt für die Durchgangsöffnungen 33a und 33b.
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Die zylindrischen Abschnitte 32 des Verbinderkörpers 30 haben einen Außendurchmesser, der etwas größer ist als die Breite W1 des Verbinderkörpers 30. Um zu verhindern, dass die zylindrischen Abschnitte 32 in Kontakt miteinander treten, wenn die mehreren Elektromagnetventile 1 und 1A miteinander verbunden werden, wie es in 2 gezeigt ist, sind abgeflachte Teile 38, die flache Flächen liefern, jeweils an diametral entgegengesetzten Seiten der zylindrischen Abschnitte 32 vorgesehen, oder an den entgegengesetzten Seiten, die in der Richtung entlang der Breite W1 des Verbinderkörpers 30 gewandt sind, so dass die entgegengesetzten Seiten bündig mit den Seiten des Verbinderkörpers 30 verlaufen, wie es in den 1 und 5 dargestellt ist.
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Wie sich aus den 4, 6 und 7 ergibt, umfasst der Haltering 35, der durch Stanzen einer dünnen Metallplatte aus Edelstahl geformt wird, einen zylindrischen Teil 35a angrenzend an ein proximales Ende des Halterings 35 und einen Halteteil 35b angrenzend an sein distales Ende. Der Halteteil 35b verjüngt sich zu dem distalen Ende, so dass sich sein Durchmesser allmählich verringert, und weist an dem distalen Ende eine Kante 35c auf, um die äußere Umfangsfläche des Rohres 8 zu halten. Der Haltering 35 weist mehrere erste Schlitze 35d auf, die sich entlang der Achse L der Rohranschlussöffnung 31 erstrecken und in regelmäßigen Abständen angeordnet sind, so dass sich die ersten Schlitze 35d von dem distalen Ende des Halteteils 35b zu einer Position angrenzend an das proximale Ende des zylindrischen Teils 35a erstrecken. Außerdem weist der Haltering 35 mehrere zweite Schlitze 35e auf, die in regelmäßigen Abständen so angeordnet sind, dass jeweils ein zweiter Schlitz 35e zwischen den benachbarten ersten Schlitzen 35d angeordnet ist und sich von dem proximalen Ende des zylindrischen Teils 35a zu einer Position nahe bei dem Halteteil 35b erstreckt.
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Das Freigabeelement 36, das ein zylindrisches Element aus Kunststoff ist, ist so vorgesehen, dass ein distales Ende des Freigabeelements 38 nahe bei einer inneren Fläche des Halteteils 35b des Halterings 35 angeordnet ist und dass ein proximales Ende des Freigabeelements 36 aus der Rohranschlussöffnung 31 vorsteht, und umfasst an dem proximalen Ende einen Flansch 36a, der sich radial nach außen erstreckt. Der Flansch 36a hat einen Außendurchmesser, der größer ist als ein Innendurchmesser der Rohranschlussöffnung 31 und kleiner als der Außendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 32. Das Freigabeelement 36 weist mehrere Schlitze 36b auf, die angrenzend an das distale Ende des Freigabeelements 36 angeordnet und in regelmäßigen Abständen vorgesehen sind. Das Freigabeelement 36 umfasst an seiner äußeren Umfangsfläche einen ringförmigen Vorsprung 36c mit einer kontinuierlichen kreisförmigen schrägen Fläche 36d als Frontfläche.
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Wie in 6 dargestellt ist, wird dann, wenn das Freigabeelement 36 nicht in die Rohranschlussöffnung 31 gepresst wird, die schräge Fläche 36d des ringförmigen Vorsprungs 36c durch das proximale Ende des Halterings 35 gehalten und dort angeordnet. Wenn der Flansch 36a mit einem Finger in die Rohranschlussöffnung 31 gedrückt wird, gleitet der ringförmige Vorsprung 36c an einer inneren Umfangsfläche des Halterings 35 und das distale Ende des Freigabeelements 36 expandiert den Halteteil 35b weg von dem Rohr 8. In einem solchen Zustand kann das Rohr 8 aus dem Rohrverbinder 2 entfernt werden.
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Die Verbindungsführung 37 begrenzt die Bewegung des Halterings 35 entlang der Achse L und führt auch die Bewegung des Freigabeelements 36 entlang der Achse L. Die Verbindungsführung 37 ist ein Hohlzylinder, der durch Stanzen einer Metallplatte, die beispielsweise aus Edelstahl hergestellt ist, gebildet wird, und wird in die Rohranschlussöffnung 31 eingepresst und dort fixiert. Im Einzelnen umfasst die Verbindungsführung 37 einen Führungsgrundkörperteil 37a, der an einem proximalen Ende der Verbinderführung 37 angeordnet ist und den Aufbau eines einzelnen Zylinders hat (Aufbau mit Einzelwand), und einen distalen Führungsendteil 37b mit dem Aufbau eines Doppelzylinders (doppelwandiger Aufbau). Der distale Führungsendteil 37b umfasst einen inneren zylindrischen Teil 37c, der sich kontinuierlich von dem Führungsgrundkörperteil 37a erstreckt, und einen äußeren zylindrischen Teil 37d, der durch Falten eines distalen Endabschnitts des inneren zylindrischen Teils 37c auf eine Außenfläche des inneren zylindrischen Teils 37 gebildet wird. Der äußere zylindrische Teil 37d umfasst an seinem Ende einen ringförmigen Widerhaken 37e (Verrastung), der schräg zu dem proximalen Ende der Verbinderführung 37 aufgerichtet ist. Der Widerhaken 37e gräbt sich oder verrastet in innere(n) Wandflächen 42a von Kontaktwänden 42, die in der Rohranschlussöffnung 31 angeordnet sind.
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Der Widerhakten 37e ist in mehrere bogenförmigen Segmente durch mehrere Schnitte 37f unterteilt, die in regelmäßigen Abständen angeordnet sind. Mit einer solchen Gestaltung kann der Widerhaken 37e einfach elastisch deformiert werden, so dass der Widerhaken 37e seinen Durchmesser verringert, wenn die Verbinderführung 37 in die Rohranschlussöffnung 31 eingepresst wird. Dies erleichtert das Einpressen der Verbinderführung 37.
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Der innere zylindrische Teil 37c des distalen Führungsendteils 37b hat einen Innendurchmesser, der kleiner ist als der des Führungsgrundkörperteils 37a. Der äußere zylindrische Teil 37d hat einen Außendurchmesser, der etwa gleich dem des Führungsgrundkörperteils 37a ist. Der Führungsgrundkörperteil 37a umfasst an seinem proximalen Ende einen ringförmigen Führungsabschnitt 37g, dessen Ende nach innen gedreht ist und so gekrümmt ist, dass er einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt hat. Der ringförmige Führungsabschnitt 37g soll die äußere Umfangsfläche des Freigabeelements 36 berühren. Beim Pressen wird das Freigabeelement 36 durch den ringförmigen Führungsabschnitt 37g geführt.
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Nun werden die Rohranschlussöffnungen 31 beschrieben. Wie sich aus den 4 bis 6 und 8 ergibt, umfasst jede Rohranschlussöffnung 31 einen nicht kreisförmigen ersten Lochabschnitt 41a, in welchen die Verbinderführung 37 eingepresst wird, einen kreisförmigen zweiten Lochabschnitt 41b, der die Dichtung (Packung) 34 aufnimmt, und einen kreisförmigen dritten Lochabschnitt 41c, die in dieser Reihenfolge in einer Richtung von einem Einlass der Öffnung zu der Durchgangsöffnung 33 angeordnet sind. Der dritte Öffnungsabschnitt 41c hat einen Durchmesser, der kleiner ist als der des zweiten Öffnungsabschnitts 41b, und ist so bemessen, dass ein distales Ende des Rohres 8 im Wesentlichen passend eingesetzt wird.
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Der erste Lochabschnitt 41a hat eine Länge (Tiefe) X entlang der Achse L, die kleiner ist als die Länge (Tiefe) Y entlang der Achse L des zweiten Lochabschnitts 41b. Außerdem ist die Länge X etwas kleiner als die Länge Z der Verbinderführung 37, aber größer als ein Abstand Zo von dem proximalen Ende der Verbinderführung 37 zu dem Widerhaken 37e.
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Der erste Lochabschnitt 41a hat eine innere Umfangsfläche, die die Kontaktwände 42 umfasst, welche zu der Achse der Rohranschlussöffnung 31 vorstehen, so dass sich die Kontaktwände 42, die sich entlang der Achse L erstrecken, in gleichen Winkelabständen um die Achse L der Rohranschlussöffnung 31 beabstandet sind. Die inneren Wandflächen 42a der Kontaktwände 42 stehen in Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche der Verbinderführung 37. Bei einem dargestellten Beispiel sind vier Kontaktwände 42 in 90° Abständen vorgesehen. Jeder der abgeflachten Teile 38 der Seiten des zylindrischen Abschnitts 42 ist zwischen den inneren Wandflächen 42a der beiden benachbarten Kontaktwände 42 vorgesehen. Im Einzelnen ist der abgeflachte Abschnitt 38 zwischen zwei Ebenen m angeordnet, die Enden (benachbarte Enden) der inneren Wandflächen 42a der beiden benachbarten Kontaktwände 42 mit der Achse L der Rohranschlussöffnung 31 verbinden.
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Die innere Wandfläche 42a jeder Kontaktwand 42 ist jeweils eine konkave Oberfläche, die in einer radialen Richtung der Rohranschlussöffnung 31 nach außen gekrümmt ist. Die konkave Fläche bildet einen Teil einer imaginären zylindrischen Fläche S, die koaxial zu der Rohranschlussöffnung 31 verläuft. Bei dem dargestellten Beispiel hat die imaginäre zylindrische Fläche S den gleichen Durchmesser wie der zweite Lochabschnitt 41b. Dementsprechend hat die konkave Fläche den gleichen Krümmungsradius wie der zweite Lochabschnitt 41b. Somit berührt die innere Wandfläche 42a der Kontaktwand 42 eine innere Umfangsfläche des zweiten Lochabschnitts 41b glatt ohne Schulter (Absatz).
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Außerdem ist der Durchmesser der imaginären zylindrischen Fläche S der gleiche wie oder etwas größer als der Außendurchmesser des Führungsgrundkörperteils 37a der Verbinderführung 37 und kleiner als der Durchmesser des Widerhakens 37e.
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Hinsichtlich der Form eines Querschnitts der Kontaktwand 42 senkrecht zu der Achse L nimmt der Querschnitt in einer Richtung von der inneren Wandfläche 42a zu einem proximalen Ende der Kontaktwand 42 jeweils allmählich an Breite zu. Seitenwandflächen 42b rechts und links der Kontaktwand 42 sind konkav gekrümmt.
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Außerdem ist eine Vertiefung 43, die so gekrümmt ist, dass sie einem Teil einer zylindrischen Oberfläche entspricht, zwischen den benachbarten Kontaktwänden 42 vorgesehen. Die Vertiefung 43 definiert teilweise die Seitenwandflächen 42b der Kontaktwände 42. Die Vertiefung 43 hat einen Krümmungsradius, der kleiner ist als der der Rohranschlussöffnung 31 oder des zweiten Lochabschnitts 41b. Die Vertiefung 43 ist an einem Mittelpunkt zwischen den benachbarten Kontaktwänden 42, an denen der Widerhaken 37e der Verbinderführung 37 nicht in Kontakt mit der Vertiefung 43 steht, am tiefsten. Mit anderen Worten hat ein Kreis, der tiefste Teile aller Vertiefungen 43 umschreibt, einen größeren Durchmesser als ein Außendurchmesser des Widerhakens 37e. Daher dienen alle Vertiefungen 43 als Entlastung, die verhindert, dass der Widerhaken 37e an einem anderen Abschnitt als den Kontaktwänden 42 angreift.
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Jede Kontaktwand 42 weist außerdem eine Endwandfläche 42c auf, die dem Einlass der Rohranschlussöffnung 31 zugewandt ist. Die Endwandfläche 42c fällt allmählich bis zu der inneren Wandfläche 42a zu der Rückseite der Rohranschlussöffnung 31 oder dem zweiten Lochabschnitt 41b ab.
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Beispielsweise können die Kontaktwände 42 wie folgt ausgeformt sein. Der erste Lochabschnitt 41a ist als ein kreisförmiges Loch geformt, das mit der imaginären zylindrischen Fläche S übereinstimmt. Dann wird ein Bohrer D verwendet, um eine innere Umfangsfläche des Lochs so zu schneiden, dass vier Vertiefungen 43 in 90° Abständen vorgesehen werden. Somit können die Kontaktwände 42 jeweils zwischen den benachbarten Vertiefungen 43 ausgebildet werden.
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Wenn die Verbinderführung 37 in die wie oben ausgebildete Rohranschlussöffnung eingepresst wird, führen die abfallenden Endwandflächen 42c der Kontaktwände 42 die Verbinderführung 37 zu einer Position, an der die Verbinderführung 37 koaxial zu der Rohranschlussöffnung 31 ist. Anschließend wird die Verbinderführung 37 in den ersten Lochabschnitt 41a der Rohranschlussöffnung 31 gepresst. Zu dieser Zeit wird die äußere Umfangsfläche der Verbinderführung 37, insbesondere der Widerhaken 37e, in engen Kontakt mit den inneren Wandflächen 42a der Kontaktwände 42 gebracht. Dementsprechend wird der Widerhaken 37e elastisch deformiert, so dass sich sein Durchmesser verringert, während die Kontaktwände 42 durch den Widerhaken 37e in einer Richtung komprimiert werden, in denen der Durchmesser der imaginären zylindrischen Fläche S zunimmt. Während sie durch die inneren Wandflächen 42a geführt wird, wird hierdurch die Verbinderführung 37 zu einer Position gepresst, an der das proximale Ende des ringförmigen Führungsabschnitts 37g mit einem Einlassende der Rohranschlussöffnung 37 übereinstimmt. An dieser Position greift der Widerhakten 37e an den inneren Wandflächen 42a der jeweiligen Kontaktwände 42 an und wird so fixiert. In einem solchen Zustand ist der distale Führungsenteil 37b teilweise in dem zweiten Lochabschnitt 41b angeordnet.
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Zur Erleichterung des Verständnisses zeigt 6 in übertriebener Weise das Eingraben und Verrasten des Widerhakens 37e in die/den inneren Wandflächen 42a der Kontaktwände 42. Tatsächlich ist das Ausmaß, in dem der Widerhaken 37e in die inneren Wandflächen 42a der Kontaktwände 42 eingreift, geringer als dargestellt.
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Da die äußere Umfangsfläche der Verbinderführung 37 in Kontakt mit den mehreren Kontaktwänden 42 steht, wird die Verbinderführung 37 in die Rohranschlussöffnung 31 eingepresst, wobei sie in teilweisem Kontakt mit der inneren Umfangsfläche der Rohranschlussöffnung 31 steht. Daher ist der Widerstand gegenüber dem Einpressen in diesem Fall signifikant geringer als in dem Fall, wenn die Verbinderführung 37 mit ihrer gesamten äußeren Umfangsfläche in Kontakt mit der inneren Umfangsfläche der Rohranschlussöffnung 31 in die Rohranschlussöffnung 31 eingepresst wird. Dies erleichtert das sanfte Einpressen der Verbinderführung 37.
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Da die inneren Wandflächen 42a, die konkav sind, der Kontaktwände 42 in engem Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche der Verbinderführung 37 stehen, stützen zusätzlich die Kontaktwände 42 die Verbinderführung 37 durchgängig während und nach dem Einpressen.
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Während die Verbinderführung 37 eingepresst wird, erfährt außerdem der zylindrische Abschnitt 32 des Verbinderkörpers 30, der aus Kunststoff besteht, eine Kraft, die in einer Richtung wirkt, in der der Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 32 zunehmen kann. Diese Kraft wird hauptsächlich durch Kompression der Kontaktwände 42 absorbiert. Eine Kompressionskraft, die durch die Kontaktwände 42 erzeugt wird und nach innen auf die Verbinderführung 37 wirkt (zu der Achse L), wird durch leichte, nach außen gerichtete, elastische Deformation der Verbinderführung 37 an den Vertiefungen 43 absorbiert. Eine solche Synergie zwischen diesen Kraftabsorptionseffekten verringert die auf den Verbinderkörper 30 wirkende Kraft. Dadurch ist der zylindrische Abschnitt 32 insgesamt einer geringeren Deformation ausgesetzt. Wenn der zylindrische Abschnitt 32 leicht deformiert wird, kann der deformierte Teil die Kontaktwände 42 und deren Umgebung umfassen. Der gesamte zylindrische Abschnitt 32 wird wahrscheinlich nicht signifikant und gleichmäßig deformiert. Wenn der Verbinderkörper 30 aus einem Kunststoff mit Glasfasern hergestellt ist, der steif und anfällig für Dehnung ist, kann daher die Verbinderführung 37 in die Rohranschlussöffnung 31 eingepresst werden, während ein Brechen des zylindrischen Abschnitts 32 aufgrund der Vergrößerung des Gesamtdurchmessers des zylindrischen Abschnitts 32 vermieden wird.
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Wenn die Verbinderführung 37 an den Vertiefungen 43, die jeweils in der oben beschriebenen Weise als Entlastung dienen, elastisch deformiert wird, wird die Deformation das Anbringen/Lösen des Rohres 8 nicht stören, weil die Größe der Deformation gering ist.
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Auch in einem Fall, wenn alle abgeflachten Teile 38 der Seiten jedes zylindrischen Abschnitts 32 zu einer Verringerung der Dicke der zylindrischen Abschnitte 32 an diesem Teil führen, wie bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform, vermeidet der zwischen den benachbarten Kontaktwänden 42 angeordnete abgeflachte Teil 38 eine Deformation des zylindrischen Abschnitts 32 an dem abgeflachten Teil 38, so dass ein Brechen des zylindrischen Abschnitts 32 verhindert wird.
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Wenn der Außendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 32 gleich oder kleiner ist als die Breite des Verbinderkörpers, müssen die abgeflachten Teile 38 nicht vorgesehen werden.
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Bei dem Rohrverbinder 2 gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform sind in jeder Rohranschlussöffnung 31 die vier Kontaktwände 42 vorgesehen. Die Zahl der Kontaktwände 42 kann aber auch zwei, drei oder fünf oder mehr sein.
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Auch wenn der Rohrverbinder 2 gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform den Verbinderkörper 30 mit den beiden Rohranschlussöffnungen 31 aufweist, ist die vorliegende Erfindung auch bei einem Rohrverbinder mit einem Verbinderkörper 50 anwendbar, der eine einzige Rohranschlussöffnung 31 aufweist, wie ein Rohrverbinder 2A gemäß einer zweiten Ausführungsform, die in 9 dargestellt ist.
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Der Rohrverbinder 2A gemäß der zweiten Ausführungsform ist von einer Art, die in direkter Verbindung mit einem Anschluss einer Hydraulikvorrichtung verwendet wird. Der Verbinderkörper 50 umfasst einen Befestigungsabschnitt 51, der an seiner äußeren Umfangsfläche ein Außengewinde 51a zum Einschrauben in eine Gewindeöffnung des Anschlusses und einen zylindrischen Abschnitt 52 mit einer Rohranschlussöffnung 31 aufweist. Die Rohranschlussöffnung 31 ist in ähnlicher Weise ausgebildet wie die Rohranschlussöffnung 31 bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform. Die Rohranschlussöffnung 31 nimmt Verbinderteile und eine Dichtung (Packung) 34 ähnlich wie bei dem Rohrverbinder 2 gemäß der ersten Ausführungsform auf. Bei dem Rohrverbinder 2A gemäß der zweiten Ausführungsform werden daher die gleichen Komponenten und Teile wie bei dem Rohrverbinder 2 gemäß der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und auf eine Beschreibung dieser Komponenten und Teile wird verzichtet.
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Bei dem Rohrverbinder 2 gemäß der ersten Ausführungsform und dem Rohrverbinder 2A gemäß der zweiten Ausführungsform ist die innere Wandfläche 42a jeder Kontaktwand 42 konkav. Die innere Wandfläche 42a kann auch eine flache Oberfläche sein, die die imaginäre zylindrische Fläche S berührt.
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Die 10 bis 12 stellen als dritte Ausführungsform einen anderen Rohrverbinder dar, bei dem die innere Wandfläche 42a jeder Kontaktwand 42 eine flache Oberfläche ist. Ein Rohrverbinder 2B gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Rohrverbinder 2 oder 2A gemäß der ersten oder zweiten Ausführungsform lediglich hinsichtlich der Form der Rohranschlussöffnung 31, insbesondere des ersten Lochabschnitts 41a. Der Rest der Konfiguration des Rohrverbinders 2B ist im Wesentlichen der gleiche wie bei dem Rohrverbinder 2 oder 2A gemäß der ersten oder zweiten Ausführungsform. Dementsprechend wird sich die nachfolgende Beschreibung auf die Form des ersten Lochabschnitts 41a konzentrieren. Für den Rest der Konfiguration werden die gleichen Komponenten und Teile wie bei der ersten oder zweiten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und auf eine Beschreibung dieser Komponenten und Teile wird verzichtet.
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Bei dem Rohrverbinder 2D umfasst eine Rohranschlussöffnung 31 einen nicht kreisförmigen ersten Lochabschnitt 41a, einen kreisförmigen zweiten Lochabschnitt 41b und einen kreisförmigen dritten Lochabschnitt 41c. Der erste Lochabschnitt 41a weist vier Kontaktwände 42 auf, die in 90° Abständen um die Achse L beabstandet sind, und bogenförmig gekrümmte Vertiefungen 43, die jeweils zwischen den benachbarten Kontaktwänden 42 angeordnet sind. Die Kontaktwände 42 weisen jeweils eine innere Wandfläche 42a auf, die eine flache Fläche ist, welche die imaginäre zylindrische Fläche S berührt und den gleichen Durchmesser hat wie der zweite Lochabschnitt 41b. Die innere Wandfläche 42a verbindet ein Ende der Vertiefung 43, das an einer ersten Seite der Kontaktwand 42 angeordnet ist, linear mit einem Ende der Vertiefung 43, das an einer zweiten Seite der Kontaktwand 42 angeordnet ist. Mit anderen Worten ist die innere Wandfläche 42a eine einzelne flache Fläche, die sich über die Breite der Kontaktwand 42 erstreckt.
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Die Vertiefung 43 entspricht einem Teil einer zylindrischen Fläche und bildet einen Teil einer imaginären zylindrischen Fläche T, die koaxial zu der imaginären zylindrischen Fläche S angeordnet ist und einen größeren Durchmesser hat als die imaginäre zylindrische Fläche S.
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Bei dem Rohrverbinder 2B gemäß der dritten Ausführungsform wird eine Verbinderführung 37 in die Rohranschlussöffnung 31 in einer ähnlichen Weise eingepresst wie bei den Rohrverbindern 2 und 2A gemäß den ersten und zweiten Ausführungsformen. Hierbei steht die innere Wandfläche 42a jeder Kontaktwand 42 an einer Position, an der die innere Wandfläche 42a die imaginäre zylindrische Fläche S berührt, oder in der Mitte der Breite der inneren Wandfläche 42a in Kontakt mit der Verbinderführung 37.
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Die innere Wandfläche 42a jeder Kontaktwand 42 muss sich nicht notwendigerweise über die Breite der Kontaktwand 42 erstrecken. Es ist lediglich erforderlich, dass die innere Wandfläche 42a als ein Teil der Kontaktwand 42 ausgebildet ist, der in Kontakt mit der Verbinderführung 37 treten soll. In diesem Fall kann jeder Abschnitt (Abschnitt entsprechend der Seitenwandfläche 42b in 8), der eine Seitenkante der inneren Wandfläche 42a, die als der oben beschriebene Abschnitt ausgebildet ist, mit einer Seitenkante der Vertiefung 43 verbindet, relativ zu der inneren Wandfläche 42a linear schräg verlaufen.
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Außerdem kann die Kontaktwand 42 eine abfallende Endwandfläche ähnlich der Endwandfläche 42c der Kontaktwand 42 bei dem Rohrverbinder 2 gemäß der ersten Ausführungsform haben, so dass die Endwandfläche allmählich zu der inneren Wandfläche 42a zu der Rückseite der Rohranschlussöffnung 31 abfällt.
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Die vorliegende Erfindung ist auch bei einem Rohrverbinder (nicht dargestellt) zur Verbindung von Rohren anwendbar, nämlich einem Rohrverbinder mit einem Verbinderkörper, der Rohranschlussöffnungen an entgegengesetzten Enden hat.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Elektromagnetventil
- 2, 2A, 2B
- Rohrverbinder
- 3
- Hauptventilabschnitt
- 4
- Elektromagnetbetätigungsabschnitt
- 6
- Ventilkörper
- 7a
- Anschlussfläche
- 8
- Rohr (Schlauch)
- 30, 50
- Verbinderkörper
- 31, 31a, 31b
- Rohranschlussöffnung
- 32a, 32b, 52
- Zylindrischer Abschnitt
- 34
- Dichtung (Packung)
- 35
- Haltering
- 36
- Freigabeelement
- 37
- Verbinderführung
- 37e
- Widerhaken
- 38
- Abgeflachter Teil
- 41a
- Erster Lochabschnitt
- 41b
- Zweiter Lochabschnitt
- 42
- Kontaktwand
- 42a
- Innere Wandfläche
- 42b
- Seitenwandfläche
- 42c
- Endwandfläche
- 43
- Vertiefung
- S
- Imaginäre zylindrische Fläche
- L
- Achse
- W1
- Breite des Verbinderkörpers
- W2
- Breite des Ventilkörpers
- X
- Länge des ersten Lochabschnitts
- Z
- Länge der Verbinderführung
- Zo
- Abstand vom proximalen Ende der Verbinderführung zum Widerhaken
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2014/010453 [0004]
- JP 11125354 A [0004]
- JP 2005308122 A [0014]
