JP4277241B2 - 流体圧機器の管体接続構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体を導入、導出する通路が形成された管体をオン/オフ弁、シリンダ等の流体圧機器に接続するための管体接続構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、オン/オフ弁、シリンダ等の流体圧機器には管体を接続するための管体接続構造が設けられている。この種の管体接続構造として、特許第2562781号公報に開示されている樹脂チューブの接続構造がある。この接続構造1は、図10に示すように、筒状の継手本体2の端部に該継手本体2の外周面に沿って筒状突出部3が形成されることにより環状長溝4が形成される。管体である樹脂チューブ5の端部に拡径部6を形成し、この拡径部6を環状溝部4に挿入し、筒状突出部3の端部と樹脂チューブ5の外周部とを樹脂材7で溶接することにより継手本体2と樹脂チューブ5とが固定される。継手本体2と樹脂チューブ5とは、拡径部6の立上り部8の内周面とこれに対応する継手本体2のテーパ面9とによってシールされる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術に係る樹脂チューブの接続構造1では、樹脂チューブ5を流体圧機器本体に直接装着する方法が採用され、樹脂チューブ5の拡径部6の挿入量を確認することができないので挿入量にバラツキが発生する。このとき、拡径部6が十分に挿入されていないと、継手本体2と樹脂チューブ5との間のシールが不完全となってしまい、樹脂チューブ5に流通する流体が漏洩してしまう懸念がある。また、接続構造1は、溶接する部位にてシールするため、樹脂溶接の施工のバラツキ等によってシール不良が発生する懸念がある。
【0004】
さらに、樹脂チューブ5の拡径部6が周方向に均一に形成されているか否かを判断することが困難であり、形成が不均一であると、立上り部8とテーパ面9との間に間隙が形成されてシールが不完全となって、この場合にも流体が漏洩してしまうという問題がある。
【0005】
本発明は前記の課題を解決すべくなされたものであって、管体を接続する際の作業性を向上させ、しかも、シール不良が発生する懸念を払拭することが可能な流体圧機器の管体接続構造を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、樹脂製材料により形成され、流体圧機器を構成するとともに流体用通路が形成されたボデイと、
前記流体用通路の開口部に形成された第1凹部に嵌合するとともに前記流体用通路に連通する通路が形成され、樹脂製材料からなる管体の一端部に挿入されるインサート部材と、
を備え、
前記インサート部材は、一端側に形成され前記管体に挿入される挿入部と、他端側に形成され半径方向外方に向かって膨出形成された膨出部と、前記挿入部と膨出部との間に形成され、前記管体が当接して前記管体の挿入量を規制する段部と、前記挿入部の他端部外周に形成されるテーパ部とを有し、前記流体用通路の開口部と前記管体とが樹脂溶接されることによって前記管体と前記ボデイとが接続されるとともに、前記インサート部材を前記ボディに装着した際、前記膨出部の内部に設けられた第2凹部と前記ボデイとの間、前記ボデイと前記膨出部の端部との間にそれぞれクリアランスが設けられ、前記ボデイに形成された溝部を介して該クリアランスが互いに連通することを特徴とする。
【0007】
また、本発明は、樹脂製材料により形成され、流体圧機器を構成するとともに流体用通路が形成されたボデイと、
前記流体用通路の開口部に形成された第1凹部に嵌合するとともに前記流体用通路に連通する通路が形成され、樹脂製材料からなる管体の一端部に挿入されるインサート部材と、
を備え、
前記インサート部材は、一端側に形成され前記管体に挿入される挿入部と、他端側に形成され半径方向外方に向かって膨出形成された膨出部と、前記挿入部と膨出部との間に形成され、前記管体が当接して前記管体の挿入量を規制する段部と、前記挿入部の他端部外周に形成されるテーパ部とを有し、前記ボデイには、前記第1凹部を構成する壁部の開口部を囲繞し、前記管体の外壁部に沿って延在する環状突起部が形成され、前記環状突起部を変形させて前記管体の外壁に融着することによって前記管体と前記ボデイとが接続されるとともに、前記インサート部材を前記ボディに装着した際、前記膨出部の内部に設けられた第2凹部と前記ボデイとの間、前記ボデイと前記膨出部の端部との間にそれぞれクリアランスが設けられ、前記ボデイに形成された溝部を介して該クリアランスが互いに連通することを特徴とする。
【0008】
本発明によれば、インサート部材を、一端側に形成され前記管体に挿入される挿入部と、他端側に形成され半径方向外方に向かって膨出形成された膨出部と、前記挿入部と膨出部との間に形成され、前記管体が当接して前記管体の挿入量を規制する段部と、前記挿入部の他端部外周に形成されるテーパ部とから構成し、前記インサート部材を第1凹部から取り外した状態で管体にインサート部材を挿入しているため、前記管体の装着作業を容易に行うことができる。また、管体にインサート部材が確実に装着されたか否かを視認することができるため、流体通路に流通される流体の漏洩を確実に防止することができる。
【0009】
この場合、前記膨出部の外周面と前記第1凹部を構成する内周面との間でシール作用を営むことができる。
【0010】
また、前記膨出部に環状突部が形成され、該環状突部が前記第1凹部を構成する内壁面に当接することによりシール作用を営むように構成してもよい。
【0011】
さらに、前記膨出部の端面と前記第1凹部を構成する底部とが当接することによりシール作用を営むように構成してもよい。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明に係る流体圧機器の管体接続構造について、好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【0013】
図1において、参照符号10は、本発明の第1の実施の形態に係る流体圧機器の管体接続構造12が使用されたオン/オフ弁を示す。このオン/オフ弁10は、流体通路14、16が形成されたボデイ18と、ボデイ18を囲繞するとともに、弁体20が内蔵された筐体22と、筐体22の上部を閉蓋するカバー部材24とを備える。
【0014】
流体通路14、16を構成する開口部には管体接続構造12が設けられる。管体接続構造12は、図2に示すように、管体26の端部に挿入されるインサート部材28を有し、インサート部材28は、ボデイ18に形成され流体通路14、16に連通する凹部29に嵌合する。凹部29を構成する底部には環状凸部46が形成され、環状凸部46の外周面を構成する傾斜した壁部48には、図3に示すように、複数の溝部54が形成される。インサート部材28は略筒状に形成され、流体通路14、16および管体26の通路30に連通する通路32が形成される。インサート部材28の一端側には管体26に挿入される挿入部34が形成され、他端側には段部35を介して半径方向外方に向かって膨出形成された膨出部36が形成され、挿入部34の端部外周にはテーパ部38が形成される。管体26の端部は、インサート部材28が挿入される際、テーパ部38によって拡径して拡径部39が形成される。また、管体26の端部に、予め、拡径部39を形成してからインサート部材28の挿入部34を挿入するようにしてもよい。管体26の拡径部39と拡径しない部位との間は傾斜部41として形成される。
【0015】
膨出部36の外周面40は凹部29を構成する内周面42に密着し、このため、外周面40と内周面42とはインサート部材28の軸線と略平行なシール部として機能する。膨出部36の端部には凹部44が形成され、凹部44には環状凸部46が嵌合する。環状凸部46の傾斜した壁部48が凹部44を構成する壁部50に当接すると、壁部48と壁部50との間を除くボデイ18と膨出部36との間にクリアランス52a、52bが形成され、それぞれのクリアランス52aと52bとは壁部48に形成された溝部54によって連通する。従って、インサート部材28の軸線に対して交差する方向に延在してシールされることはない。
【0016】
ボデイ18には凹部29を構成する壁部の開口部にテーパ部56が形成され、テーパ部56と管体26の傾斜部41の外周面とは樹脂製の溶接材58によって樹脂溶接される。このため、管体26は管体接続構造12から抜け止めされる。
【0017】
流体通路14、16は、図1に示すように、ボデイ18の内部で上方に屈曲してボデイ18の上部に形成された凹部60に連通し、一方の流体通路16の開口部には着座部62が形成される。凹部60を構成する壁部には段部64が形成され、段部64にはダイヤフラム66が係合する。ダイヤフラム66の中央部には厚肉部68が形成され、厚肉部68の周囲には撓曲自在な薄肉部70が形成される。このため、厚肉部68は薄肉部70が撓曲することにより矢印A、B方向に変位自在であり、厚肉部68が矢印A方向に変位すると、厚肉部68は着座部62に着座して流体通路16を閉蓋し、一方、厚肉部68が矢印B方向に変位すると、流体通路14と流体通路16とが連通する。薄肉部70の上面部には、例えば、合成ゴム、天然ゴムの如き材料でリング状に形成された弾性部材72が係合する。
【0018】
筐体22の下部には凹部60に嵌入する凸部76が形成され、前記ダイヤフラム66は凸部76と段部64とによって挟持される。凸部76の中央には凹部78が形成され、凹部78は通路80によって筐体22の外部に連通する。通路80は大気に連通し、ダイヤフラム66の厚肉部68が矢印AまたはB方向に変位したときに、凹部78内に空気を導入したり、凹部78内の空気を排出する作用を営む。凹部78は筐体22の軸線に沿って延在する孔部82に連通し、孔部82は筐体22の上部に形成された凹部84に連通する。孔部82および凹部84には、弁体20を構成し上部にフランジ部86が形成されたピストン88が摺動自在に挿入される。凹部84はフランジ部86に設けられたパッキン部材96によって下部側の第1の室85と上部側の第2の室87とに分割され、第1の室85、第2の室87にはそれぞれ通路100、102が連通する。ピストン88の下端部に形成された凹部90にはダイヤフラム66の厚肉部68の上部が嵌入する。ピストン88の外周下部にはラッパ状に拡径する保持部材92が固着され、保持部材92は弾性部材72の上面に係合してダイヤフラム66の薄肉部70を弾性的に保持する機能を営む。
【0019】
ピストン88の外周には圧力流体の漏洩を防止するためのパッキン部材94が設けられ、また、凹部84を構成する底部にはダンパ98が設けられる。フランジ部86の上部には筒状突部104が形成される。
【0020】
カバー部材24には凹部84に嵌入する嵌入部106が形成され、嵌入部106の外壁には凹部84を構成する壁部との間から圧力流体が漏洩することを防止するためのOリング108が設けられる。嵌入部106の下部にはダンパ109が設けられる。嵌入部106には凹部110が形成され、凹部110を構成する底部にはコイルスプリング112の一端部が着座し、コイルスプリング112の他端部はフランジ部86の上部に筒状突部104の外側に位置して着座する。コイルスプリング112の内側には一端部が凹部110を構成する底部に着座するコイルスプリング114が設けられ、コイルスプリング114の他端部はフランジ部86の上部に筒状突部104の内側に位置して着座する。
【0021】
第1の実施の形態に係る流体圧機器の管体接続構造12が使用されたオン/オフ弁10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、管体26を管体接続構造12に接続する方法について説明する。
【0022】
管体26が管体接続構造12に接続されていない時点では、ボデイのテーパ部56に溶接材58が溶接されていない。また、インサート部材28は凹部29から取り外されている。
【0023】
そこで、先ず、インサート部材28の挿入部34を管体26の端部に挿入する。この場合、テーパ部38によって管体26を押し広げて拡径部39を形成してもよく、また、予め管体26の端部にフレア加工等によって拡径部39を形成した後、インサート部材28の挿入部34を拡径部39に挿入してもよい。管体26の端部はインサート部材28の段部35に当接するまで挿入部34に挿入される。このとき、インサート部材28は凹部29から取り外された状態にあり、作業者は挿入部34が挿入された拡径部39を視認することができるため、管体26を、容易かつ確実に所定の長さだけインサート部材28に装着することが可能となる。
【0024】
次に、インサート部材28を凹部29に嵌合させ、管体26を凹部29に装着する。この時点で管体26の端部はインサート部材28によって支持されているため、管体26を容易に凹部29に装着することができる。このとき、管体26の端部がインサート部材28の段部35に当接するまで挿入部34に挿入されているため、管体26の所定部位まで凹部29に挿入され、挿入量が不足することがない。換言すると、管体26の挿入量はインサート部材28によって予め所定量に設定されているため、前記管体26の挿入量が不足することを防止することができる。従って、管体26が十分な強度で管体接続構造12に装着され、管体接続構造12から管体26が脱落してしまうことを確実に防止することができる。
【0025】
また、インサート部材28の膨出部36の外周面40は凹部29を構成する内周面42に密着してシール作用を営む。このため、流体が流体通路14、16からボデイ18の外部に漏洩することが防止される。
【0026】
次いで、テーパ部56と管体26の外周とを溶接材58によって樹脂溶接する。このため、管体26はボデイ18に固着され、管体26が管体接続構造12から脱落することが防止される。このとき、シール作用を営む膨出部36とは異なる部位である傾斜部41にて樹脂溶接されるため、溶接の施工のバラツキ等によってシール作用に影響を及ぼすことがなく、確実にシールされる。
【0027】
以上のようにして管体26が管体接続構造12に装着される。
【0028】
次いで、オン/オフ弁10の動作について説明する。
【0029】
先ず、通路100、102には切換弁120を介して圧縮空気供給源122が接続される。また、管体接続構造12、12に接続された管体26、26は、流体供給源124および被供給物126に接続される。
【0030】
以上のような準備段階を経て、切換弁120を切り換えて圧縮空気を圧縮空気供給源122から通路100を経て第1の室85に導入すると、図4に示すように、ピストン88がコイルスプリング112、114の弾発力に抗して矢印B方向に変位し、ダイヤフラム66の厚肉部68が着座部62から離間して流体通路14と流体通路16とが連通する。このため、流体が流体供給源124から流体通路14、16を経て被供給物126に供給される。
【0031】
切換弁120を切り換えて圧縮空気を圧縮空気供給源122から通路102を介して第2の室87に導入すると、図1に示すように、ピストン88が矢印A方向に変位し、ダイヤフラム66の厚肉部68が着座部62に当接して流体通路14と16とが遮断される。従って、流体供給源124から被供給物126への流体の供給が停止される。
【0032】
次に、第2の実施の形態に係る流体圧機器の管体接続構造200について、図5を参照して説明する。なお、第1の実施の形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。以下に説明する第3、第4の実施の形態においても同様である。
【0033】
管体接続構造200のボデイ18には凹部29を構成する開口部を囲繞して管体26の傾斜部41に沿って傾斜して延在する環状突起部202が形成される。
【0034】
この管体接続構造200に管体26を装着する前は、環状突起部202は傾斜しておらず、凹部29の軸線方向に延在して直線的に形成されている。管体26を装着する際、第1の実施の形態と同様に、インサート部材28を管体26に挿入し、インサート部材28を凹部29に嵌合させて管体26を凹部29に装着する。その後、環状突起部202を加熱して柔軟にし、管体26の傾斜部41に沿って変形させて環状突起部202と傾斜部41とを融着する。このため、管体26が管体接続構造200から脱落することが防止される。
【0035】
次いで、第3の実施の形態に係る流体圧機器の管体接続構造300について、図6を参照して説明する。
【0036】
管体接続構造300を構成するインサート部材28の膨出部302の外周には複数の環状突部304が形成され、環状突部304は凹部29を構成する内周面42に当接し、流体通路14、16内の流体がボデイ18の外部に漏洩することを防止する。また、インサート部材28の挿入部306の外周にも複数の環状突部308が形成され、環状突部308は管体26の内壁面310に当接し、流体の漏洩を防止する。
【0037】
凹部29を構成する壁部の開口部のテーパ部56と管体26の傾斜部41の外周面とは樹脂製の溶接材58によって樹脂溶接される。このため、管体26は管体接続構造300から抜け止めされる。
【0038】
また、図7に示すように、第3の実施の形態の管体接続構造300についても、第2の実施の形態の管体接続構造200と同様に、ボデイ18の凹部29を構成する壁部の開口部を囲繞して環状突起部202を形成し、管体26の傾斜部41に沿って環状突起部202を変形させて環状突起部202と傾斜部41とを融着することにより、管体26が管体接続構造300から脱落することを防止してもよい。
【0039】
次いで、第4の実施の形態に係る流体圧機器の管体接続構造400について、図8を参照して説明する。
【0040】
管体接続構造400を構成するボデイ18に形成された凹部29を構成する底部402の面は、流体通路14、16の軸線に対して直交する方向に延在する。一方、インサート部材28の膨出部36には、流体通路14、16の軸線に対して直交する方向に延在する端面404が形成され、底部402と端面404とが当接することによりシール作用が営まれ、流体通路14、16内の流体がボデイ18の外部に漏洩することが防止される。
【0041】
また、第3の実施の形態の管体接続構造300と同様に、インサート部材28の膨出部36および挿入部34の外周に形成された環状突部304、308が凹部29を構成する内周面42および管体26の内壁面310に当接することにより、流体の漏洩を防止する。
【0042】
ボデイ18には、第1の実施の形態の管体接続構造12と同様に、凹部29を構成する壁部の開口部にテーパ部56が形成され、テーパ部56と管体26の傾斜部41の外周面とは樹脂製の溶接材58によって樹脂溶接される。このため、管体26は管体接続構造400から抜け止めされる。
【0043】
また、図9に示すように、第2の実施の形態の管体接続構造200と同様に、ボデイ18の凹部29を構成する壁部の開口部を囲繞して環状突起部202を形成し、管体26の傾斜部41に沿って環状突起部202を変形させて環状突起部202と傾斜部41とを融着することにより、管体26が管体接続構造400から脱落することを防止してもよい。
【0044】
この場合、インサート部材28の通路32に、流体通路14、16に向かって徐々に拡径するテーパ部408を形成すると、ボデイ18の流体通路14、16、インサート部材28の通路32、管体26の通路30のそれぞれの直径に寸法誤差があっても、この寸法誤差を許容することができ、液だまりの発生が抑制される。換言すると、ボデイ18の流体通路14、16と管体26の通路30との間に介装されるインサート部材28にテーパ部408を設けることにより、例えば、前記流体通路14、16と管体26の通路30との寸法誤差を、中間に位置するインサート部材28のテーパ部408によって調整し、相互に連通する通路14、16、32および30に沿って流体を円滑に流通させることができる。
【0045】
【発明の効果】
本発明に係る流体圧機器の管体接続構造によれば、以下のような効果ならびに利点が得られる。
【0046】
インサート部材をボデイに形成された凹部から取り外した状態で管体の拡径した端部にインサート部材の挿入部を挿入するため、管体が所定の長さだけインサート部材に装着されたか否かを視認することができる。従って、管体を接続する際の作業性が向上し、管体の挿入量を略一定に保持して流体通路に流通される流体の漏洩を確実に防止することができる。
【0047】
また、ボデイに形成された凹部を構成する内壁面とインサート部材に形成された膨出部、または該膨出部に形成された環状突部とが当接し、あるいは、凹部を構成する底部とインサート部材の端部に形成された端面とが当接してシール作用を営むため、管体の挿入量に拘わらず、一層確実に流体の漏洩を防止することが可能であり、しかも、ボデイと管体とを樹脂溶接または融着する部位とシール作用を営む部位とが異なるため、樹脂溶接または融着の施工のバラツキ等に起因するシール不良の発生の懸念を払拭することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る流体圧機器の管体接続構造が使用されたオン/オフ弁を示す縦断面図である。
【図2】図1の管体接続構造を示す一部拡大断面図である。
【図3】図2の管体接続構造に使用されるボデイを示すIII−III線断面図である。
【図4】図1のオン/オフ弁の使用状態を示す縦断面図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態に係る流体圧機器の管体接続構造を示す一部拡大断面図である。
【図6】本発明の第3の実施の形態に係る流体圧機器の管体接続構造を示す一部拡大断面図である。
【図7】図6の管体接続構造に環状突起部を使用した状態を示す一部拡大断面図である。
【図8】本発明の第4の実施の形態に係る流体圧機器の管体接続構造を示す一部拡大断面図である。
【図9】図8の管体接続構造に環状突起部を使用した状態を示す一部拡大断面図である。
【図10】従来技術に係る接続構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
10…オン/オフ弁
12、200、300、400…管体接続構造
14、16…流体通路 18…ボデイ
26…管体 28…インサート部材
29…凹部 34、306…挿入部
35…段部 36、302…膨出部
38、56、408…テーパ部 40…外周面
41…傾斜部 42…内周面
58…溶接材 202…環状突起部
304、308…環状突部 310…内壁面
402…底部 404…端面
Claims (5)
- 樹脂製材料により形成され、流体圧機器を構成するとともに流体用通路が形成されたボデイと、
前記流体用通路の開口部に形成された第1凹部に嵌合するとともに前記流体用通路に連通する通路が形成され、樹脂製材料からなる管体の一端部に挿入されるインサート部材と、
を備え、
前記インサート部材は、一端側に形成され前記管体に挿入される挿入部と、他端側に形成され半径方向外方に向かって膨出形成された膨出部と、前記挿入部と膨出部との間に形成され、前記管体が当接して前記管体の挿入量を規制する段部と、前記挿入部の他端部外周に形成されるテーパ部とを有し、前記流体用通路の開口部と前記管体とが樹脂溶接されることによって前記管体と前記ボデイとが接続されるとともに、前記インサート部材を前記ボディに装着した際、前記膨出部の内部に設けられた第2凹部と前記ボデイとの間、前記ボデイと前記膨出部の端部との間にそれぞれクリアランスが設けられ、前記ボデイに形成された溝部を介して該クリアランスが互いに連通することを特徴とする流体圧機器の管体接続構造。 - 樹脂製材料により形成され、流体圧機器を構成するとともに流体用通路が形成されたボデイと、
前記流体用通路の開口部に形成された第1凹部に嵌合するとともに前記流体用通路に連通する通路が形成され、樹脂製材料からなる管体の一端部に挿入されるインサート部材と、
を備え、
前記インサート部材は、一端側に形成され前記管体に挿入される挿入部と、他端側に形成され半径方向外方に向かって膨出形成された膨出部と、前記挿入部と膨出部との間に形成され、前記管体が当接して前記管体の挿入量を規制する段部と、前記挿入部の他端部外周に形成されるテーパ部とを有し、前記ボデイには、前記第1凹部を構成する壁部の開口部を囲繞し、前記管体の外壁部に沿って延在する環状突起部が形成され、前記環状突起部を変形させて前記管体の外壁に融着することによって前記管体と前記ボデイとが接続されるとともに、前記インサート部材を前記ボディに装着した際、前記膨出部の内部に設けられた第2凹部と前記ボデイとの間、前記ボデイと前記膨出部の端部との間にそれぞれクリアランスが設けられ、前記ボデイに形成された溝部を介して該クリアランスが互いに連通することを特徴とする流体圧機器の管体接続構造。 - 請求項1または2記載の流体圧機器の管体接続構造において、
前記膨出部の外周面と前記第1凹部を構成する内周面との間でシール作用を営むことを特徴とする流体圧機器の管体接続構造。 - 請求項1または2記載の流体圧機器の管体接続構造において、
前記膨出部には環状突部が形成され、該環状突部が前記第1凹部を構成する内壁面に当接することによりシール作用を営むことを特徴とする流体圧機器の管体接続構造。 - 請求項1または2記載の流体圧機器の管体接続構造において、
前記膨出部の端面と前記第1凹部を構成する底部とが当接することによりシール作用を営むことを特徴とする流体圧機器の管体接続構造。
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