(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記継手本体の外周面には、前記回転体の半径方向内側に突出した凸部が当接し、前記継手本体の軸方向の他端部側への前記回転体の抜けを防止する突起部が設けられている請求項1に記載の継手の接続構造。
前記継手本体の外周面と前記回転体の内周面との対向部には、前記シール部材より前記継手本体の軸方向の前記加締部側に、ダストが侵入することを防止するためのダストシールが設けられている請求項4に記載の継手の接続構造。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、上記特許文献1に記載の継手では、ニップルと一体に突設されたフランジ状の接続部を、例えば締結固定用の接続具を用いて他機に接続する。このため、ニップルと他機との接続時に、ニップルに固定されたホースが捻った状態で取り付けられる可能性があり、改善の余地がある。
【0006】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、装置本体の配管部との接続時にホースの捻じれを抑制することができる
継手の接続構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明に係る継手
の接続構造は、可撓性のホースの端部内側が挿入され、前記ホースの内周面が接触する内側接触部を備えた継手本体と、前記継手本体の軸方向の一端部側に設けられ、前記内側接触部に沿って延在されると共に、前記ホースを前記内側接触部に加締めて固定する金属製の加締部と、前記継手本体の軸方向の他端部側に前記継手本体と相対的に回転可能に設けられ、半径方向外側に突出し装置本体に固定される半割り状の締結固定具に係止される突出部を備え、前記継手本体を前記装置本体の配管部に接続させる回転体と、を有する
継手を用い、前記回転体に半割り状の締結固定具を接触させて該締結固定具を前記突出部に係止させた状態で、前記回転体を前記装置本体に突き合わせて、締結ボルトで前記締結固定具を前記装置本体に固定することにより、前記継手本体を前記装置本体の配管部に接続させる。
【0008】
請求項1に記載の発明によれば、可撓性のホースの端部内側が継手本体に挿入されることで、ホースの内周面が継手本体の内側接触部に接触する。継手本体の軸方向の一端部側には、内側接触部に沿って延在される金属製の加締部が設けられており、加締部を加締めることでホースが内側接触部に固定される。継手本体の軸方向の他端部側には、回転体が継手本体と相対的に回転可能に設けられており、回転体には、半径方向外側に突出する突出部が設けられている。
そして、回転体に半割り状の締結固定具を接触させて該締結固定具を突出部に係止させた状態で、継手本体を装置本体の配管部に接続させている。
【0009】
この
継手の接続構造では、回転体の突起部が、装置本体に固定される半割り状の締結固定具に係止されることで、回転体と装置本体とは相対的に回転できなくなるが、回転体に対して継手本体は回転可能である。このため、継手と装置本体の配管部とを締結固定具により接続する際に、回転体に対して継手本体が回転することにより、継手本体に加締固定されたホースの捻じれの発生を抑制することができる。
【0010】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の継手
の接続構造において、前記継手本体の外周面には、前記回転体の半径方向内側に突出した凸部が当接し、前記継手本体の軸方向の他端部側への前記回転体の抜けを防止する突起部が設けられている。
【0011】
請求項2に記載の発明によれば、継手本体の外周面に突起部が設けられており、回転体の半径方向内側に突出した凸部が突起部に当接することで、継手本体の軸方向の他端部側への回転体の抜けを阻止することができる。
【0012】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の継手
の接続構造において、前記凸部が前記突起部に当接した状態で、前記継手本体の端面が前記回転体の端面よりも軸方向の前記加締部側に配置されている。
【0013】
請求項3に記載の発明によれば、回転体の凸部が継手本体の突起部に当接した状態で、継手本体の端面が回転体の端面よりも軸方向の加締部側に配置されており、回転体と装置本体とを締結固定具により接続した状態で、継手本体が回転体に対して軸方向に移動可能である。これにより、装置本体と継手本体との間に隙間が形成されるため、回転体に対して継手本体が回転しやすくなる。
【0014】
請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の継手
の接続構造において、前記継手本体の外周面と前記回転体の内周面との対向部に、シール部材が設けられている。
【0015】
請求項4に記載の発明によれば、継手本体の外周面と回転体の内周面との対向部に、シール部材が設けられており、回転体に対して継手本体が回転する場合でも、継手本体と回転体との間のシール性を確保することができる。
【0016】
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の継手
の接続構造において、前記継手本体の外周面と前記回転体の内周面との対向部には、前記シール部材より前記継手本体の軸方向の前記加締部側に、ダストが侵入することを防止するためのダストシールが設けられている。
【0017】
請求項5に記載の発明によれば、継手本体の外周面と回転体の内周面との対向部には、シール部材より継手本体の軸方向の加締部側にダストシールが設けられている。このダストシールにより、継手本体の外周面と回転体の内周面との間から継手の内部にダストが侵入することを阻止することができる。
【発明の効果】
【0018】
本願発明の
継手の接続構造によれば、装置本体の配管部との接続時にホースの捻じれを抑制することができる。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0021】
図1には、本発明の第1実施形態である継手10が示されている。
図1に示されるように、継手10は、軸方向の一端部側にホース14の端部内側が挿入される内側接触部としての芯部12Aを備えた金属製の継手本体(金具本体)12と、この継手本体12の芯部12Aに沿って延在されると共にホース14の外側に配置された金属製の加締部(締金具)16と、を備えている。継手本体12は、略円筒状に形成されており、内部に流体(例えば液体)が通る流路が形成されている。加締部16は、継手本体12の外周面に固定された中間リング18を介して継手本体12に取り付けられている。
【0022】
より詳細に説明すると、中間リング18の内側には、突起18Aが設けられており、突起18Aが継手本体12の外周部に形成された溝部12Bに係合されることで、中間リング18が継手本体12に固定されている。中間リング18の外周面には、半径方向内側に窪んだ凹部18Bが形成されている。加締部16には、軸方向の一端側に半径方向内側に突出した突出部16Aが形成されており、突出部16Aが中間リング18の凹部18Bに係止させることで、加締部16が中間リング18に取り付けられている。この加締部16が外側から加締られることにより、ホース14が継手本体12の芯部12Aに押圧されて固定されている。
【0023】
継手本体12の芯部12Aの軸方向先端側、すなわちホース14内への挿入端側は先細り形状とされており、ホース14の内側を芯部12Aへ容易に挿入できるようになっている。ホース14は、芯部12Aと加締部16との間に挿入されたときに、ホース14の先端部14Aが中間リング18の側壁に接触するまで挿入可能である。
【0024】
芯部12Aの外周面には、断面視にて鋸歯状とされた鋸歯部13が形成されている。鋸歯部13の歯の向きは、芯部12Aの軸方向に対してホース14の挿入方向の傾斜角度よりもホース14の抜け出し方向の傾斜角度が大きくなるように形成されている。すなわち、鋸歯部13の歯の向きは、芯部12Aにホース14の内側が挿入された状態で、ホース14の不用意な抜けに対して抵抗が生じるように設定されている。
【0025】
図1及び
図2に示されるように、継手本体12の軸方向の他端部側(中間リング18を挟んで加締部16と反対側)には、継手本体12と相対的に周方向に回転可能な回転体20が設けられている。回転体20は、略円筒状に形成されており、回転体20の軸方向の奥側端部(中間リング18側の端部)には、半径方向内側に突出する凸部20Aが設けられている。
【0026】
また、継手本体12の軸方向の他端部(中間リング18を挟んで加締部16と反対側の端部)には、半径方向外側に突出した突起部12Cが設けられている。継手本体12の突起部12Cよりも軸方向中間部側の外周面の外径は、回転体20の凸部20Aの内径よりも若干小さく設定されている。これにより、継手本体12の芯部12Aの先端側から回転体20の内側が挿入されることで、継手本体12の軸方向の他端部側に回転体20が外挿されると共に、継手本体12と回転体20とが相対的に周方向に回転可能となる。また、継手本体12の突起部12Cの外径は、回転体20の凸部20Aの内径よりも大きく設定されている。これにより、回転体20の凸部20Aが継手本体12の突起部12Cに当接することで、継手本体12の軸方向の他端部側(
図1中の左側)からの回転体20の抜けが阻止されるようになっている。
【0027】
図2に示されるように、継手本体12の回転体20よりも軸方向中間部側(軸方向の加締部16側)には、略C字状の止め輪22が装着される周溝12Dが形成されている。この止め輪22に回転体20の凸部20Aが当たることで、回転体20が継手本体12の軸方向中間部側(
図2中の右側)へ移動することが阻止されるようになっている。継手本体12の突起部12Cと、周溝12Dに装着された止め輪22との間の距離が、回転体20の凸部20Aの軸方向長さよりも長く設定されている。これにより、回転体20の凸部20Aの軸方向両側が、継手本体12の突起部12Cと止め輪22にほぼ同時に当たることが防止され、回転体20と継手本体12とが相対的に周方向に回転しやすくなる。
【0028】
継手本体12の外周面には、回転体20の凸部20Aの内周面と対向する位置(対向部)に、半径方向内側に窪んだ凹部12Eが形成されている。凹部12Eには、シール部材としてのOリング24と、バックアップリング26が装着されている。回転体20と継手本体12とが相対的に周方向に回転する場合でも、Oリング24が回転体20の凸部20Aにより押圧されていることで、継手本体12と回転体20との間のシール性が確保されるようになっている。
【0029】
また、継手本体12の外周面には、回転体20の凸部20Aの内周面と対向する位置(対向部)における凹部12Eよりも軸方向奥側(凹部12Eと周溝12Dとの間)に、半径方向内側に窪んだ凹部12Fが形成されている。凹部12Fには、ダストシールとしてのOリング28が装着されている。このOリング28により、継手本体12の外周面と回転体20の内周面との間から継手10の内部にダスト(塵、埃など)が侵入することが阻止されるようになっている。
【0030】
継手本体12の軸方向の他端部には、内周面の内径が先端側に向かうにしたがって徐々に拡大された傾斜面12Gが形成されている。また、継手本体12の軸方向の他端部には、傾斜面12Gの先端部から半径方向に沿って延びた端面12Hが形成されている。
【0031】
図2に示されるように、回転体20の外周面には、半径方向外側に突出した突出部(フランジヘッド)30が形成されている。突出部30の外径が最も大きい外周面30Aの軸方向奥側(加締部16側)には、半径方向内側に略矩形状に切り欠かれた切り欠き部30Bが形成されている。この突出部30の切り欠き部30Bには、後述する装置本体(機械側本体)50の配管部52と接続するためのスプリットフランジ40の係止部42B、44Bが係止されるようになっている(
図6参照)。回転体20の突出部30の寸法は、JISB8363に準拠するように設計されている。
【0032】
本実施形態では、回転体20の突出部30は、継手本体12の軸方向の他端部側から軸方向奥側に向かうにしたがって、外周面30Aから外径が階段状(3段階)に縮小された形状とされている。回転体20の突出部30には、外径の最も大きい外周面30Aと隣接する位置に切り欠き部30Bが形成されている。
【0033】
また、回転体20の凸部20Aが継手本体12の突起部12Cに当接した状態で、回転体20の突出部30の端面30Cよりも継手本体12の端面12Hが、軸方向奥側(軸方向の加締部16側)に配置されている。本実施形態では、凸部20Aが突起部12Cに当接した状態で、回転体20の突出部30の端面30Cと継手本体12の端面12Hとの間の軸方向の長さAは、例えば、0.5〜1.0mm程度に設定されている(
図2参照)。これにより、継手本体12の回転体20を装置本体50の配管部52とスプリットフランジ40により締結固定した状態で、継手本体12が回転体20に対して軸方向に移動可能である(
図6参照)。このため、装置本体50の配管部52と継手本体12との間に隙間(上記長さA)が形成されるため、回転体20に対して継手本体12が周方向に回転しやすくなる(
図6参照)。
【0034】
回転体20の突出部30の端面30Cには、軸方向に窪んだ凹部30Dが設けられている。回転体20の軸方向から見たときに、凹部30Dは略円形状に設けられている。この凹部30Dには、回転体20と装置本体50との間をシールするためのOリング32が装着されている(
図6参照)。
【0035】
図3〜
図7に示されるように、継手10を装置本体50の配管部52に接続する際には、半割り状の締結固定具としてのスプリットフランジ40と、複数(本実施形態では4本)の締結ボルト46とを用いて接続する。スプリットフランジ40は、周方向で2分割されたフランジ金具42、44により構成されている。フランジ金具42、44は、略半円弧状の部材で形成されており、回転体20の外周面に沿った形状の半円弧孔42A、44Aを備えている。
【0036】
フランジ金具42の半円弧孔42Aとフランジ金具44の半円弧孔44Aには、回転体20の切り欠き部30Bに係止される係止部42B、44Bが設けられている(
図3及び
図6参照)。係止部42B、44Bは、切り欠き部30Bの窪み形状に合わせて略矩形状に突出した形状とされている。より具体的には、フランジ金具42、44の半円弧孔42A、44Aには、内径が回転体20の突出部30の外周面30Aの外径よりも僅かに大きい内周面が形成されており、回転体20の突出部30の外周面30Aと切り欠き部30Bの形状に合わせて内径が段階的に縮小される形状とされている(
図6参照)。これにより、継手本体12の回転体20を両側からフランジ金具42、44で挟むことで、フランジ金具42、44の係止部42B、44Bが回転体20の切り欠き部30Bに係止されるようになっている。
【0037】
フランジ金具42、44の長手方向の両端部には、平面状に窪んだ座面部42C、44Cが形成されており、座面部42C、44Cには、締結ボルト46の軸部46Aが貫通されるボルト貫通孔42D、44Dが形成されている。
【0038】
装置本体50には、流路を構成する配管部52が設けられており、配管部52の周囲には、フランジ金具42、44が当接される平面部50Aに締結ボルト46が締結されるねじ部54が設けられている(
図3参照)。継手本体12の流路は、装置本体50の配管部52に位置を合わせて配置される。この状態で、回転体20の周囲にフランジ金具42、44を装着したときに、ボルト貫通孔42D、44Dが装置本体50のねじ部54の位置と合致する構成となっている。
【0039】
ここで、継手10と装置本体50の配管部52とを接続する工程について説明する。
【0040】
図3に示されるように、継手本体12の流路を装置本体50の配管部52に位置を合わせて配置し、回転体20の端面30C(
図1参照)を装置本体50の平面部50Aに当てる。この状態で、
図4に示されるように、スプリットフランジ40を構成するフランジ金具42、44を回転体20の周囲に両側から挟むように装着し、フランジ金具42、44で回転体20(突出部30)を押さえる。その際、フランジ金具42、44の半円弧孔42A、44Aを回転体20に当接させることで、フランジ金具42、44の係止部42B、44Bを回転体20の突出部30の切り欠き部30Bに係止させる(
図6参照)。さらに、フランジ金具42、44のボルト貫通孔42D、44Dを装置本体50のねじ部54の位置に合わせて配置する(
図6参照)。
【0041】
そして、
図5〜
図7に示されるように、締結ボルト46の軸部46Aをフランジ金具42、44のボルト貫通孔42D、44Dに貫通させ、締結ボルト46の軸部46Aを装置本体50のねじ部54に締め付ける。これにより、締結ボルト46の頭部46Bがフランジ金具42、44の座面部42C、44Cに圧接され、フランジ金具42、44により継手10が装置本体50の配管部52の周縁(平面部50A)に取り付けられる。
【0042】
次に、本実施形態の継手10の作用並びに効果について説明する。
【0043】
継手本体12の軸方向の一端部側には、中間リング18を介して金属製の加締部16が設けられており、加締部16は、継手本体12の芯部12Aに沿って延在されている。可撓性のホース14の端部内側が、継手本体12の芯部12Aと加締部16との間に挿入されることで、ホース14の内周面が継手本体12の芯部12Aに接触する。この状態で、加締部16を加締めることで、ホース14が継手本体12の芯部12Aに固定されている(
図1に示す状態)。
【0044】
継手本体12の軸方向の他端部側には、回転体20が継手本体12と相対的に周方向に回転可能に設けられている。回転体20には、半径方向外側に突出する突出部30が設けられている。継手10を装置本体50の配管部52と接続する際には、回転体20の端面30Cを装置本体50の配管部52の周囲の平面部50Aに当てると共に、スプリットフランジ40を構成するフランジ金具42、44の係止部42B、44Bを回転体20の切り欠き部30Bに係止させる(
図3及び
図6等参照)。この状態で、締結ボルト46の軸部46Aをフランジ金具42、44のボルト貫通孔42D、44Dに貫通させ、装置本体50のねじ部54に締め付けることで、フランジ金具42、44が装置本体50に固定され、継手本体12と装置本体50の配管部52とが接続される(
図6等参照)。
【0045】
このような継手10では、
図6に示されるように、フランジ金具42、44を用いて締結ボルト46の軸部46Aを装置本体50のねじ部54に締め付けることで、回転体20と装置本体50の配管部52の周縁(平面部50A)とが圧接されている。これにより、回転体20は装置本体50に対して相対的に回転できなくなるが、回転体20に対して継手本体12は回転可能である。
【0046】
その際、
図6に示されるように、継手本体12が回転体20に対して軸方向に移動可能であり、回転体20の凸部20Aが継手本体12の突起部12Cに当接した状態で、継手本体12の端面12Hが、回転体20の突出部30の端面30Cよりも軸方向奥側(軸方向の加締部16側)に配置されている。これにより、継手本体12の端面12Hと装置本体50の平面部50Aとの間に隙間が形成されるため、回転体20に対して継手本体12が回転しやすくなる。このため、継手10と装置本体50とをフランジ金具42、44と締結ボルト46を用いて接続する際に、回転体20に対して継手本体12が回転することにより、継手本体12に加締固定されたホース14の捻じれの発生を抑制することができる。
【0047】
また、継手10では、継手本体12の外周面に突起部12Cが設けられており、回転体20の凸部20Aが突起部12Cに当接することで、回転体20の継手本体12の軸方向の他端部側への抜けを阻止することができる。
【0048】
また、継手10では、継手本体12の外周面の凹部12EにOリング24が装着されており、回転体20の内周面によりOリング24が押圧されている。これにより、回転体20に対して継手本体12が周方向に回転する場合でも、継手本体12と回転体20との間のシール性を確保することができる。
【0049】
また、継手本体12の外周面と回転体20の内周面との対向部には、Oリング24よりも継手本体12の軸方向奥側(加締部16側)に凹部12Fが形成されており、凹部12FにはOリング28が装着されている。このOリング28により、継手本体12の外周面と回転体20の内周面との間から継手10の内部にダストが侵入することを阻止することができる。
【0050】
さらに、継手10では、回転体20の突出部30の端面30Cには、軸方向に窪んだ凹部30Dが設けられており、凹部30DにはOリング32が装着されている。装置本体50の平面部50AによりOリング32が押圧されることで、装置本体50の配管部52の周縁と回転体20との間のシール性を確保することができる(
図6参照)。
【0051】
本実施形態の継手10は、ホースサイズが−08(ホース内径が8/16インチ=12 .7mm)〜−16(ホース内径が16/16インチ=25 .4mm)の場合に、最高使用圧力20.5MPaでの使用が可能であり、加締部の性能が良好であることが確認された。
【0052】
図9には、比較例の継手100が加締部を省略した状態で示されている。
図9に示されるように、継手100は、略円筒状の継手本体102を備えており、継手本体102の軸方向の一端部側には、ホース(図示省略)の端部内側が挿入される芯部102Aが設けられている。継手本体102の軸方向の中間部102Bの外径は、芯部102Aの外径よりも拡大されており、中間部102Bの外周面には、半径方向内側に窪んだ凹部102Cが形成されている。継手本体102の凹部102Cに、加締部(図示省略)の突出部が挿入されることで、継手本体102に加締部が取り付けられる。
【0053】
継手本体102の中間部102Bよりも軸方向の他端部側には、中間部102Bの外径よりも小さく、芯部102Aの外径よりも大きく設定された周面部102Dが設けられている。継手本体102の軸方向の他端部には、周面部102Dよりも半径方向外側に突出すると共に装置本体の配管部(
図6参照)と接続されるフランジヘッド102Eが設けられている。このフランジヘッド102Eは、継手本体102と一体(摩擦圧接、ろう付け、又は丸材料からの全切削による一体物など)で構成されている。フランジヘッド102Eの端面103Aには、Oリング(図示省略)が装着される凹部103Bが形成されている。
【0054】
この継手100では、スプリットフランジを構成する一対のフランジ金具と締結ボルトを用いることで(
図6等参照)、継手本体102のフランジヘッド102Eと装置本体の配管部とが接続される。その際、継手本体102(フランジヘッド102E)が装置本体に圧接されるため、継手本体102(フランジヘッド102E)と装置本体とが相対的に回転できなくなる。このため、継手本体102のフランジヘッド102Eと装置本体の配管部とを接続する際に、継手本体102のホースに捻じれが発生していないかを確認しながら接続作業を行う必要があり、手間が掛かる。特に、隙間がほとんど無い狭い空間(建機のエンジンルームなど)での継手100の接続作業は困難であり、継手100と装置本体との接続時に、継手本体102のホースが捻った状態で取り付けられる可能性がある。
継手本体102のホースの捻じれが生じると、ホースアセンブリ(ホース組み立て部品一式)の寿命低下につながる。すなわち、ホースが捻じれて取り付けられると、圧力の負荷によりホース自体に繰り返し復元力(捻じれる前の姿勢に戻ろうとする)が発生し、結果として、継手100の締付け部位が早期に疲労する可能性がある。ホースが長い場合には、ホース自体でこの復元力を吸収するが、この際にホースが暴れる。逆にホースが短い場合には、復元力を吸収できず、継手100の締付け部位にダメージを発生させる可能性がある。
さらに、この継手100では、フランジヘッド102Eを継手本体102と一体に構成する際に、摩擦圧接、ろう付けを行う場合は、大幅なコスト低減ができにくい。
【0055】
これに対して、本実施形態の継手10では、スプリットフランジ40を構成する一対のフランジ金具42、44と締結ボルト46を用いて継手10と装置本体50の配管部52とを接続する際に、回転体20は装置本体50に圧接されるが、回転体20に対して継手本体12は回転可能である。このため、継手本体12に加締固定されたホース14の捻じれの発生を抑制することができる。これにより、加締部16に負荷がかかることが抑制され、継手10の長寿命化を実現できる。
また、回転体20と継手本体12とを異なる材料で形成することができ、コストを低減することができる。
【0056】
次に、
図8を用いて、本発明の第2実施形態である継手60について説明する。なお、前述した第1実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
【0057】
図8に示されるように、継手60は、軸方向の一端部側にホース14の端部内側が挿入される内側接触部としての芯部12Aを備えた金属製の継手本体(金具本体)62を備えている。継手本体62の軸方向の芯部12Aより軸方向中間部側(芯部12Aと隣接する位置)には、雄ねじ部62Aが形成されている。
【0058】
継手60は、継手本体62の芯部12Aに沿って延在されると共にホース14の外側に配置された金属製の加締部(締金具)64を備えている。加締部64の軸方向の一端側には、半径方向内側に突出した突出部64Aが形成されており、突出部64Aの内周面に雌ねじ部64Bが形成されている。加締部64の雌ねじ部64Bが継手本体62の雄ねじ部62Aに締め付けられることで、継手本体62に加締部64が取り付けられている。
このような継手60では、中間リングが不要であり、加締部64の継手本体62への組み付けが容易であると共に、コストを低減することができる。
【0059】
なお、第1及び第2実施形態において、回転体20の突出部30の形状は、半割り状の締結固定具の形状に合わせて変更が可能である。