特開 2024-119585 管継手用チューブ着脱部材、管継手および管継手組立方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024119585

(43)【公開日】2024-09-03

(54)【発明の名称】管継手用チューブ着脱部材、管継手および管継手組立方法

(51)【国際特許分類】

   F16L 37/12 20060101AFI20240827BHJP

   F16L 21/08 20060101ALI20240827BHJP

   F16L 21/02 20060101ALI20240827BHJP

【ＦＩ】

F16L37/12

F16L21/08 B

F16L21/02 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023026591

(22)【出願日】2023-02-22

(71)【出願人】

【識別番号】000111085

【氏名又は名称】ニッタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002675

【氏名又は名称】弁理士法人ドライト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松本 匡史

(72)【発明者】

【氏名】田中 綾芽

(72)【発明者】

【氏名】朝倉 謙次

【テーマコード（参考）】

3H015

3J106

【Ｆターム（参考）】

3H015BA01

3H015BA05

3H015BB05

3H015BC01

3H015FA06

3J106AA04

3J106AA06

3J106AB01

3J106BA02

3J106BB01

3J106BC04

3J106BD01

3J106CA12

3J106EA01

3J106ED13

3J106EE01

3J106EE12

3J106EF07

(57)【要約】

【課題】チューブ着脱部材を備えた管継手の組立作業を簡素化する。
【解決手段】チューブ着脱部材１００は、チューブ１が挿入可能に形成され、挿入されたチューブ１を保持するロックリング１０と、ロックリング１０によるチューブ１の保持を解放するリリースリング２０と、ロックリング１０およびリリースリング２０を収容するキャップ３０と、ロックリング１０およびリリースリング２０の移動を制限するバックリング４０と、を備え、バックリング４０は、キャップ３０内に設けられており、キャップ３０は、ボディ２の外周が嵌め込み可能に形成されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

チューブとボディとを連結するためのチューブ着脱部材であって、
前記チューブが挿入可能に形成され、挿入された前記チューブを保持するロックリングと、
前記ロックリングによる前記チューブの保持を解放するリリースリングと、
前記ロックリングおよび前記リリースリングを収容するキャップと、
前記ロックリングおよび前記リリースリングの移動を制限するバックリングと、を備え、
前記バックリングは、前記キャップ内に設けられており、
前記キャップは、前記ボディの外周が嵌め込み可能に形成されている、
チューブ着脱部材。

【請求項2】

前記ロックリングは、前記チューブに当接して前記チューブを保持し、
前記リリースリングは、前記ロックリングを変形させて前記チューブから前記ロックリングを離して、前記ロックリングによる前記チューブの保持を解放し、
前記バックリングは、前記リリースリングによる前記ロックリングの変形を制限する、
請求項１に記載のチューブ着脱部材。

【請求項3】

前記バックリングは、前記キャップに嵌め込まれている、
請求項１に記載のチューブ着脱部材。

【請求項4】

請求項１に記載のチューブ着脱部材と、
前記キャップに嵌め込まれたボディと、
前記ボディに設けられ、前記チューブと前記ボディとの間を閉塞するシール部材と、を備える、
管継手。

【請求項5】

チューブとボディとを連結するためのチューブ着脱部材を前記ボディに取付ける管継手組立方法であって、
前記チューブ着脱部材は、前記チューブが挿入可能に形成され挿入された前記チューブを保持するロックリングと、前記ロックリングによる前記チューブの保持を解放するリリースリングと、前記ロックリングおよび前記リリースリングを収容するキャップと、前記キャップ内に設けられ前記ロックリングおよび前記リリースリングの移動を制限するバックリングと、を備え、
予め組立てられた前記チューブ着脱部材の前記キャップに前記ボディの外周を嵌め込む、
管継手組立方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、管継手用チューブ着脱部材、管継手および管継手組立方法に関する。

【背景技術】

【0002】

管継手は、圧縮空気やガス・液体等の流体の配管などに用いられる。特許文献１には、チューブの抜け止めをロックリングによって行う管継手が開示されている。

【0003】

特許文献１に開示された管継手は、先端部がロックリングに接触ないし近接したリリースリングと、リリースリングに外挿された筒状のキャップと、を備えている。ロックリングは、チューブの抜け止め用の爪を有する。ロックリングにチューブが差し込まれると、ロックリングの爪がチューブの表面に食い込み、ロックリングによりチューブが保持される。リリースリングは、ロックリングに対して進退可能にキャップに設けられている。リリースリングをチューブの挿入方向に押し込むと、ロックリングの爪が奥側へと押圧されてチューブから逃がされる。これにより、チューブの取り外しが可能になる。キャップは、バルブのハウジングの接続孔に圧入され、ロックリングを接続孔内に固定するとともにリリースリングの抜けを防止する。ここで、ハウジングは管継手のボディに相当する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６－０８９８８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に開示の管継手では、管継手のボディに相当するハウジングの接続孔にシール材、ロックリングを備えたバックリング、リリースリングを順に組み込んだ後、キャップを前記接続孔に圧入する。この様な構成では、管継手のチューブ着脱部が数か所ある場合、管継手組立作業が煩雑であり、組立作業の自動化が困難である。

【0006】

本発明は、チューブ着脱部材を備えた管継手の組立作業を簡素化することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、チューブとボディとを連結するためのチューブ着脱部材に係り、前記チューブが挿入可能に形成され、挿入された前記チューブを保持するロックリングと、前記ロックリングによる前記チューブの保持を解放するリリースリングと、前記ロックリングおよび前記リリースリングを収容するキャップと、前記ロックリングおよび前記リリースリングの移動を制限するバックリングと、を備え、前記バックリングは、前記キャップ内に設けられており、前記キャップは、前記ボディの外周が嵌め込み可能に形成されている。

【0008】

また、本発明は、チューブとボディとを連結するためのチューブ着脱部材を前記ボディに取付ける管継手取付方法に係り、前記チューブ着脱部材は、前記チューブが挿入可能に形成され挿入された前記チューブを保持するロックリングと、前記ロックリングによる前記チューブの保持を解放するリリースリングと、前記ロックリングおよび前記リリースリングを収容するキャップと、前記キャップ内に設けられ前記ロックリングおよび前記リリースリングの移動を制限するバックリングと、を備え、前記管継手取付方法は、予め組立てられた前記チューブ着脱部材の前記キャップに前記ボディの外周を嵌め込む。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、キャップにリリースリング、ロックリングを装着し、バックリングでリリースリングとロックリングをキャップから脱落不能にする事で、チューブ着脱部材を構成する。キャップはボディの外周が嵌め込み可能に構成されており、シール材を取り付けたボディにチューブ着脱部材のキャップを嵌め込む事で管継手となる。チューブ着脱部材は、管継手の形状に関わらず共通のため、チューブ着脱部材のみを自動で組み立てる事が容易である。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態に係るチューブ着脱部材の半裁縦断面図であり、チューブとボディとを連結した状態を示す。

【図2】図１のＡ部拡大詳細図である。

【図3】ロックリングの平面図である。

【図4】ロックリングにチューブを挿入する前の状態を示す拡大詳細図であり、図２に対応して示す。

【図5】ロックリングによるチューブの保持を解放した状態を示す拡大詳細図であり、図２に対応して示す。

【図6】ボディに取付けられる前のチューブ着脱部材の半裁縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。以下に示す実施形態は、本発明の一例であり、本発明はこれに限られるものではない。実施形態に関する以下の説明において、同様の構成については同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

【0012】

図１に、本発明の実施形態に係るチューブ着脱部材１００の半裁縦断面図を示す。図１では、チューブ１とボディ２とをチューブ着脱部材１００を用いて連結し管連結構造とした状態が示されている。チューブ着脱部材１００とボディ２と後述するシール部材５０とによって、管継手１０００が形成される。ボディ２は、不図示のアダプタや機器等に接続されるＬ型継手であるが、これらはボディ２の一例であって限定されるわけではない。

【0013】

チューブ１を構成する材料としては、ポリウレタン樹脂、ナイロン樹脂、ポリエチレン樹脂等を使用することができる。ボディ２を構成する材料としては、グラスファイバー（ＧＦ）で強化されたポリアミド１２（ＰＡ１２）、ＧＦで強化されたポリアミド１１（ＰＡ１１）、ＧＦで強化されたＰＰＡ、銅合金（Ｃ３７７１等）や銅合金鉛レス材、アルミ合金、ステンレス合金等を使用することができる。

【0014】

チューブ着脱部材１００を用いて互いに連結されたチューブ１およびボディ２は、例えば、商用車（トラックやバスなど）を含む自動車のエアブレーキ配管に用いることができる。管連結構造は、建設機械、工作機械などに用いられてもよい。また、チューブ１およびボディ２を流通する流体は、エアに限られず、他の気体であってもよいし液体であってもよい。

【0015】

図１に示すように、ボディ２は、Ｌ字状に屈曲する円筒状の部材である。具体的には、ボディ２は、鉛直に延びる鉛直部２Ａと、鉛直部２Ａの上端から略直角に屈曲して水平に一体に延びる水平部２Ｂと、を備える。ボディ２の内部には、大小異径の円孔３ａ、３ｂによってＬ字状に屈曲する流路３が形成されている。本実施形態においては、ボディ２をＬ字状に屈曲する部材としているが、ボディ２を、Ｆ字状、Ｔ字状又はＹ字状等のＬ字状に限定されない様々な形状の部材としてもよいし、ユニオン形状であってもよい。

【0016】

ボディ２の鉛直部２Ａの外周の中間高さ位置には、フランジ部２Ｃが一体に形成されている。フランジ部２Ｃよりも下方の部分は、不図示のアダプタの内部に差し込まれる差込部２Ａ１を構成している。

【0017】

チューブ着脱部材１００は、ボディ２における水平部２Ｂの開口側端部に取付けられる。チューブ着脱部材１００によって、チューブ１が保持される。換言すれば、チューブ着脱部材１００によりチューブ１とボディ２とが連結される。

【0018】

図２は、図１に示すＡ部の拡大詳細図である。図２に示すように、ボディ２の水平部２Ｂは、内側筒部２Ｄと、内側筒部２Ｄを囲むように設けられた外側筒部２Ｅと、を有している。内側筒部２Ｄは、外側筒部２Ｅから延出している。内側筒部２Ｄと外側筒部２Ｅとによって水平部２Ｂの開口側端部が形成されている。内側筒部２Ｄがチューブ１に挿入される。

【0019】

チューブ着脱部材１００は、チューブ１を保持するロックリング１０と、ロックリング１０に並べて設けられたリリースリング２０と、ロックリング１０およびリリースリング２０を収容するキャップ３０と、を備えている。ロックリング１０は、例えば金属製である。リリースリング２０およびキャップ３０は、例えば樹脂製である。

【0020】

図３は、ロックリング１０の平面図である。図３に示すように、ロックリング１０は、環状に並べられた複数の爪１１と、周方向に隣り合う爪１１を連結する連結部１２と、を有している。

【0021】

なお、「周方向」は、ロックリング１０の中心軸周りの方向を意味する。また、以下において、ロックリング１０の中心軸を中心とする放射方向を「径方向」とする。

【0022】

連結部１２は、爪１１よりも径方向外側に配置されている。つまり、ロックリング１０は、爪１１が相対的に径方向内側に配置され連結部１２が径方向外側に配置されたジグザグ状の環状部材である。

【0023】

図２に示すように、チューブ１は、ロックリング１０に挿入される。チューブ１の挿入方向は、図２において紙面上右から左へ向かう方向である。以下において、チューブ１の挿入方向を単に「挿入方向」とも称する。ロックリング１０の爪１１は、径方向内側に向かうにつれ挿入方向に向かうように挿入方向に対して傾斜している。

【0024】

図４は、ロックリング１０にチューブ１を挿入する前の状態を示す拡大詳細図であり、図２に対応して示す。図４に示すように、ロックリング１０にチューブ１が挿入されていない状態では、径方向に向かい合う爪１１の間隔は、チューブ１の外径よりも小さい。チューブ１がロックリング１０に挿入されると、ロックリング１０の爪１１は、チューブ１により挿入方向に押され、径方向に向かい合う爪１１の間隔が広がるように変形する（図２参照）。

【0025】

図２に示すように、チューブ１がロックリング１０に挿入された状態では、ロックリング１０に復元力が生じ、爪１１は、径方向内側に向けてチューブ１に当接する。そのため、図２に示す状態においてチューブ１を挿入方向とは逆方向に引いてロックリング１０から抜き出そうとすると、ロックリング１０の爪１１がチューブ１に食い込む。したがって、ロックリング１０からチューブ１が抜き出されることを防止することができる。

【0026】

このように、ロックリング１０は、径方向内側に向けてチューブ１に当接してチューブ１を保持する。

【0027】

リリースリング２０は、ロックリング１０によるチューブ１の保持を解放する。図５は、ロックリング１０によるチューブ１の保持を解放した状態を示す拡大詳細図であり、図２に対応して示す。

【0028】

図２および図５に示すように、リリースリング２０は、挿入方向にロックリング１０に並べられている。リリースリング２０の中心軸とロックリング１０の中心軸とが略一致しており、チューブ１は、リリースリング２０に挿入される。

【0029】

リリースリング２０は、キャップ３０から挿入方向とは反対側に延出しており、ユーザによるリリースリング２０の操作が可能になっている。ユーザがリリースリング２０を挿入方向に押すと、リリースリング２０は、挿入方向に移動する。なお、以下において、挿入方向への移動を「前進」とも称し、挿入方向とは逆方向への移動を「後進」とも称する。つまり、リリースリング２０は、ロックリング１０に対して前後進可能にキャップ３０に収容されている。

【0030】

ユーザの操作によりリリースリング２０が前進すると、リリースリング２０は、図５に示すようにロックリング１０の爪１１を挿入方向に押す。これにより、径方向に向かい合う爪１１の間隔が広がり、爪１１は、チューブ１から離れる。この状態では、チューブ１を挿入方向とは逆方向に引いたとしても、ロックリング１０の爪１１がチューブ１に食い込まない。したがって、ロックリング１０からのチューブ１の抜き出しが可能となる。

【0031】

このように、リリースリング２０は、ロックリング１０を変形させてチューブ１からロックリング１０を離すことにより、ロックリング１０によるチューブ１の保持を解放する。

【0032】

キャップ３０は、リリースリング２０の後進を制限する後進制限部３１を有する。後進制限部３１は、具体的には、径方向内側に張出した段部である。リリースリング２０は、径方向外側に張出す段部２１を有しており、後進制限部３１は挿入方向に段部２１と向き合っている。後進制限部３１と段部２１とが接触した状態では、リリースリング２０は後進しない。したがって、キャップ３０からリリースリング２０が挿入方向とは逆方向に抜け落ちることを防止することができる。

【0033】

図６は、ボディ２に取付けられる前のチューブ着脱部材１００の半裁縦断面図である。図６に示すように、チューブ着脱部材１００は、挿入方向へのロックリング１０およびリリースリング２０の移動を制限するバックリング４０を備えている。バックリング４０は、例えば樹脂製である。

【0034】

ロックリング１０は、バックリング４０内に取り付けられている。バックリング４０には、ロックリング１０の連結部１２と接触する段部が形成されており、段部により、ロックリング１０の連結部１２が挿入方向に変位することを制限する。

【0035】

バックリング４０は、挿入方向に対して傾斜した傾斜面４１を有する。傾斜面４１は、ロックリング１０の爪１１と同様に、径方向内側に向かうにつれ挿入方向に向かうように傾斜している。図５に示すように、リリースリング２０がロックリング１０を変形させてチューブ１からロックリング１０を離した状態では、傾斜面４１は、ロックリング１０の爪１１に接触し、リリースリング２０によるロックリング１０の変形を制限する。そのため、ロックリング１０の過度な変形を防止することができる。したがって、ロックリング１０が破損してチューブ１の保持ができなくなることを防止することができる。また、バックリング４０は、シール部材５０のバックアップリングとしての機能を有する寸法となっており、さらにシール部材５０を固定する段形状を有している。

【0036】

バックリング４０は、キャップ３０内に設けられている。バックリング４０の中心軸とロックリング１０の中心軸とは略一致しており、ロックリング１０にチューブ１が挿入された状態（図２参照）では、バックリング４０にチューブ１が挿入される。

【0037】

バックリング４０は、キャップ３０に嵌め込まれている。具体的には、バックリング４０の外周には、径方向外側に突出する突起４２が形成されており、キャップ３０の内周には、突起４２が配置可能な第１窪み部３２が形成されている。突起４２および第１窪み部３２は、例えば周方向に沿って環状に形成される。バックリング４０がキャップ３０に挿入されると、突起４２が第１窪み部３２に配置され、バックリング４０がキャップ３０に保持される。

【0038】

なお、キャップ３０へのバックリング４０の嵌め込みは、突起４２と第１窪み部３２との形態に限られない。例えば、バックリング４０の外周に窪み部が形成されキャップ３０の内周に突起が形成され、当該窪み部に当該突起が配置されてバックリング４０がキャップ３０に保持されてもよい。バックリング４０の外周に雄ネジが形成されキャップ３０の内周に雌ネジが形成され、当該雄ネジと当該雌ネジの螺合によりバックリング４０がキャップ３０に保持されてもよい。バックリング４０がキャップ３０に挿入されていない状態においてバックリング４０の外側形状をキャップ３０の内側形状よりも大きくしておき、キャップ３０へバックリング４０が挿入されるのに伴ってバックリング４０がキャップ３０を押し広げることで、バックリング４０がキャップ３０に保持されてもよい。また、バックリング４０の材質を金属とし、突起４２をエッジ形状として、第１窪み部３２が形成されていないキャップ３０に圧入してもよい。

【0039】

キャップ３０の内周には、第１窪み部３２とは別の第２窪み部３３が形成されている。第２窪み部３３は、バックリング４０よりも挿入方向側（図６における紙面左側）に位置している。

【0040】

図２に示すように、キャップ３０には、ボディ２の外側筒部２Ｅが挿入される。キャップ３０に外側筒部２Ｅが挿入された状態では、外側筒部２Ｅの外周に形成された突起２Ｆがキャップ３０の第２窪み部３３に配置され、キャップ３０がボディ２に保持される。つまり、キャップ３０は、ボディ２の外周が嵌め込み可能に形成されている。

【0041】

なお、キャップ３０へのボディ２の嵌め込みは、突起２Ｆと第２窪み部３３との形態に限られない。キャップ３０の内周に突起が形成されボディ２の外周に窪み部が形成され、当該窪み部に当該突起が配置されてキャップ３０がボディ２に保持されてもよい。キャップ３０の内周に雌ネジが形成されボディ２の外周に雄ネジが形成され、当該雌ネジと当該雄ネジの螺合によりキャップ３０がボディ２に保持されてもよい。また、ボディ２がキャップ３０に挿入されていない状態においてキャップ３０の内側形状をボディ２の外側形状よりも小さくしておき、キャップ３０へボディ２が挿入されるのに伴ってキャップ３０がボディ２により押し広げられることで、キャップ３０がボディ２に保持されてもよい。

【0042】

このように、チューブ着脱部材１００では、キャップ３０内に設けられたバックリング４０がキャップ３０に収容されたロックリング１０およびリリースリング２０の移動を制限し、キャップ３０は、ボディ２の外周が嵌め込み可能に形成されている。

【0043】

ボディ２には様々な形状（Ｌ型、Ｆ型、Ｔ型、Ｙ型等）、大きさの部材が用いられるが、チューブ着脱部材１００は、対応チューブ外径寸法が同じボディであれば、同じ部材を使用可能である。したがって、チューブ着脱部材１００を組み立て保管しておき、ボディ２の形状ごとに別の工程で組立て、管継手１０００として完成させる事が可能である。また、チューブ着脱部材１００の組み立ては機械にて自動化することが容易である。

【0044】

チューブ着脱部材１００を用いてチューブ１とボディ２とを連結した状態では、チューブ１の外周とボディ２の外側筒部２Ｅの内周との間にシール部材５０が設けられる。シール部材５０は、ゴム等の弾性材からなる。シール部材５０は、チューブ１の外周とボディ２の外側筒部２Ｅの内周に接触してチューブ１とボディ２との間を閉塞し、気密性を確保する。したがって、チューブ１とボディ２との間から流体が漏れることを防止することができる。

【0045】

シール部材５０は、ボディ２の外側筒部２Ｅに形成された段部に収容されている。バックリング４０は、外側筒部２Ｅと挿入方向に隣り合っており、外側筒部２Ｅからシール部材５０が抜け出るのを防止している。

【0046】

次に、チューブ着脱部材１００をボディ２に取付ける方法を説明する。チューブ着脱部材１００の取付けでは、チューブ着脱部材１００は、予め組立てられる。

【0047】

チューブ着脱部材１００の組立ての一例を示すと、キャップ３０にリリースリング２０を挿入方向とは逆方向から装着する。バックリング４０にロックリング１０を装着する。そのバックリング４０をキャップ３０に圧入する。バックリング４０の突起４２がキャップ３０の第１窪み部３２に配置されると、バックリング４０がキャップ３０に保持され、チューブ着脱部材１００の組立てが完了する。

【0048】

チューブ着脱部材１００が組立てられた状態では、キャップ３０の後進制限部３１により、挿入方向とは逆方向へのロックリング１０およびリリースリング２０の抜け落ちが防止され、バックリング４０により、挿入方向へのロックリング１０およびリリースリング２０の抜け落ちが防止される。

【0049】

チューブ着脱部材１００をボディ２に取付けるには、まず、シール部材５０をボディ２の外側筒部２Ｅ内に配置する。その後、キャップ３０の外周を持ち、ボディ２の外側筒部２Ｅをキャップ３０に挿入する（図４）。ボディ２の突起２Ｆがキャップ３０の第２窪み部３３に配置されると、キャップ３０がボディ２に保持される。以上により、チューブ着脱部材１００の取付けが完了する。

【0050】

チューブ１をボディ２に連結するには、図２に示すようにチューブ１をチューブ着脱部材１００に挿入すればよい。チューブ１の挿入により、ロックリング１０によりチューブ１が保持される。チューブ１の挿入時に、リリースリング２０を挿入方向に押してロックリング１０の爪１１の間隔を広げておいてもよい。

【0051】

チューブ１をボディ２から外すには、まず、リリースリング２０を挿入方向に押してロックリング１０の爪１１の間隔を広げる。これにより、ロックリング１０によるチューブ１の保持が解放される。この状態で、チューブ１を挿入方向とは逆方向に引く。これにより、チューブ１がボディ２から外れる。

【0052】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更することが可能である。

【0053】

上記の実施形態では、ボディ２は、内側筒部２Ｄを有しているが、内側筒部２Ｄを有していなくてもよい。

【0054】

上記の実施形態では、バックリング４０は、ロックリング１０およびリリースリング２０の移動を制限するとともに、リリースリング２０によるロックリング１０の変形を制限する。バックリング４０は、ロックリング１０およびリリースリング２０の移動を制限するだけでもよい。この場合には、リリースリング２０によるロックリング１０の変形を制限する部材をバックリング４０とは別に設けておくことが好ましい。

【符号の説明】

【0055】

１００ チューブ着脱部材
１０００ 管継手
１ チューブ
２ ボディ
１０ ロックリング
２０ リリースリング
３０ キャップ
４０ バックリング
５０ シール部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】