JP3986845B2

JP3986845B2 - 管自在継手

Info

Publication number: JP3986845B2
Application number: JP2002042618A
Authority: JP
Inventors: 茂 ▲高▼木
Original assignee: Daisen Co Ltd
Current assignee: Daisen Co Ltd
Priority date: 2002-02-20
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2022-02-20
Also published as: JP2003240174A; CN1811255A; CN100385166C

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ホースとホース又は機器との間を接続して流体を供給すると共に、接続部がなす角度を自在にし、操作性を良好にした管自在継手に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来、この種の管自在継手として、図４に示すようなものが知られている。
【０００３】
この管自在継手１は、図示しないホースやソケット等が接続されるプラグ部材２と中間管状部材４の一方端とがボールベアリング５を介して回り対偶をなし、図示しないエアツール等の機器が接続されるスリーブ部材３と中間管状部材４の他方端とがボールベアリング６を介して回り対偶をなしている。
【０００４】
また、中間管状部材４の軸線Ｇ₁は中間部で折曲されており、プラグ部材２の軸線Ｇ₂と曲げ要求のある角度で交差すると共に、スリーブ部材３の軸線Ｇ₃と一致している。
【０００５】
そして、プラグ部材２を中間管状部材４に対して回転させることで、プラグ部材２の軸線Ｇ₂とスリーブ部材３の軸線Ｇ₃とでなす角度を所定範囲内で自在にしている。
【０００６】
さらに、このプラグ部材２の回転と同時に中間管状部材４をスリーブ部材３に対して回転させることによって、プラグ部材２の軸線Ｇ₂とスリーブ部材３の軸線Ｇ₃とでなす角度を所望の円周方向に展開することができる。
【０００７】
一方、図５に示すような管自在継手も知られている。
【０００８】
図５に示す管自在継手１０は、両端部に第１、第２内球体状部１２、１３がそれぞれ形成された中間管状部材１１と、第１内球体状部１２が挿入されるプラグ内球面状部１４が形成されたプラグ部材１５と、第２内球体状部１３が挿入されるスリーブ内球面状部１６が形成されたスリーブ部材１７とを有している。
【０００９】
このとき、第１内球体状部１２とプラグ内球面状部１４とが球面対偶をなし、第２内球体状部１３とスリーブ内球面状部１６とが球面対偶をなしている。
【００１０】
また、プラグ内球面状部１４の開口部１４ａはプラグ部材１５の軸線Ｇ₄に一致した軸線を有して外広がりに開口し、スリーブ内球面状部１６の開口部１６ａはスリーブ部材１７の軸線Ｇ₅に一致した軸線を有して外広がりに開口している。
【００１１】
そして、プラグ部材１５及びスリーブ部材１７を所望の方向に向けることにより、プラグ部材１５の軸線Ｇ₄とスリーブ部材１７の軸線Ｇ₅とでなす角度を自在にしている。
【００１２】
ここで、プラグ内球面状部１４の開口部１４ａによってプラグ部材１５の軸線Ｇ₄と中間管状部材１１の軸線Ｇ₆とでなす角度が規制され、スリーブ内球面状部１６の開口部１６ａによってスリーブ部材１７の軸線Ｇ₅と中間管状部材１１の軸線Ｇ₆とでなす角度が規制されている。
【００１３】
そのため、第１内球体状部１２とプラグ内球面状部１４とが球面対偶をなすと同時に、第２内球体状部１３とスリーブ内球面状部１６とが球面対偶をなすことで、プラグ部材１５の軸線Ｇ₄とスリーブ部材１７の軸線Ｇ₅とでなす角度を大きくしている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４に示す管自在継手１において、プラグ部材２の軸線Ｇ₂とスリーブ部材３の軸線Ｇ₃とでなす角度を所望の角度にするために、プラグ部材２を所定方向に回転させる必要があり、操作性が非常に悪くなっている。
【００１５】
一方、図５に示す管自在継手１０において、中間管状部材１１の両端部がそれぞれ球面対偶をなしているので軸線Ｇ₄や軸線Ｇ₅の方向が安定せず、プラグ部材１５にホースやソケット等を接続する際に軸線が折れて、力の方向がずれてしまい接続しにくいという問題が生じていた。
【００１６】
したがって、この発明は、両端部の軸線でなす角度を容易に自在にできると共に、ホースやソケット等を接続する際に各管状部材の軸線の方向が安定して接続しやすい管自在継手を提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、第１管状部材と第２管状部材とが中間管状部材を介して第１管状部材の軸線と第２管状部材の軸線とでなす角度を自在にすると共に、中間管状部材の軸線に対して第１管状部材及び第２管状部材の少なくとも一方を回転自在にし、ホースとホース又は機器との間を接続して流体を供給する管自在継手であって、中間管状部材は、一方端に外側面が球状に膨出した第１内球体状部を有し、他方端に第１円柱状部を有し、第１管状部材は、第１内球体状部が挿入されると共に軸線に対して適宜角度をなした軸線を有する外広がりの開口部を備えた第１内球面状部を有し、第１内球体状部と第１内球面状部とが球面対偶をなすと共に、球面対偶をなす位置の第１内球体状部の球心よりも第１円柱状部側に軸線方向の遊びを持たせた状態でボールベアリングを配設して第１管状部材と中間管状部材とを離脱不可能にしたことを特徴としている。
【００１８】
請求項１の発明によれば、中間管状部材が一方端に第１内球体状部を有し、第１管状部材が第１内球体状部を挿入する第１内球面状部を有し、この第１内球体状部と第１内球面状部とが球面対偶をなしているので、第１管状部材の先端部を所望の方向に向ければ第２管状部材の軸線と第１管状部材の軸線とでなす角度を容易に自在にすることができる。
【００１９】
また、第１内球面状部の開口部が第１管状部材の軸線に対して適宜角度をなした軸線を有すると共に外広がりにされているので、この開口部によって第１管状部材の屈曲及び回転角度の範囲が広がり、第１管状部材の軸線と中間管状部材の軸線とでなす角度を大きくすることが可能となる。
【００２０】
そして、第２管状部材と中間管状部材とが球面対偶なさずとも、第１管状部材の軸線と第２管状部材の軸線とでなす角度を大きくすることができる。そのため、第２管状部材と中間管状部材との各軸線の方向を安定させることができ、力を加えても軸線がずれることなくホース等を接続しやすくなる。
さらに、球面対偶をなす位置の第１内球体状部の球心よりも第１円柱状部側にボールベアリングを配設しているので、第１管状部材と中間管状部材との互いの動きを阻害することなく、確実に抜け止めをすることができる。そして、構成が簡易で製造コストを抑制することも可能となる。
また、遊びを設けたことにより第１管状部材にホースやソケット等を接続する際、第１管状部材と第２管状部材とが面接触して、互いの軸線方向を安定させてホース等を接続しやすくすることができる。
さらに、流体が通過する際には、この流体の圧力によって第１管状部材と第２管状部材とが反発しあい、遊びの分だけ僅かに離れて互いの動きを阻害することをより防止できる。
【００２１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の管自在継手において、第１円柱状部と第２管状部材に形成された第１円柱面状部とが回り対偶をなしていることを特徴としている。
【００２２】
請求項２の発明によれば、請求項１の効用に加え、中間管状部材の第１円柱状部と第２管状部材の第１円柱面状部とが回り対偶をなしているので、中間管状部材の軸線と第２管状部材の軸線とが一致したまま、第１管状部材の軸線と中間管状部材の軸線とでなす角度を所望の円周方向に展開しやすくなって、第１管状部材に接続されたホース等の操作性をさらに向上することができる。
【００２３】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の管自在継手において、球面対偶をなす位置及び回り対偶をなす位置に流体の漏れを防止するシール部材を配設したことを特徴としている。
【００２４】
請求項３の発明によれば、請求項２の効用に加え、球面対偶をなす位置及び回り対偶をなす位置にシール部材が配設されているので、この管自在継手を通過する流体が第１管状部材と中間管状部材との間、及び、第２管状部材と中間管状部材との間から漏れ出ることを確実に防止することができる。
【００２５】
請求項４に係る発明は、請求項２又は３において、回り対偶をなす位置にボールベアリングを配設して中間管状部材と第２管状部材とを離脱不可能にしたことを特徴としている。
【００２９】
請求項４の発明によれば、請求項２又は３の効用に加え、回り対偶をなす位置にボールベアリングを配設しているので、中間管状部材と第２管状部材との互いの動きを阻害することなく、確実に抜け止めをすることができる。
【００３０】
請求項５に係る発明は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の管自在継手において、第１管状部材には第１内球面状部と同心の第２内球体状部を形成し、第２管状部材には第２内球体状部が挿入される第２内球面状部を形成し、第２内球体状部と第２内球面状部とが球面対偶をなしていることを特徴としている。
【００３１】
請求項５の発明によれば、請求項１ないし４のいずれかの効用に加え、第１管状部材に形成された第２内球体状部と第２管状部材に形成された第２内球面状部とが球面対偶をなしているので、第１管状部材と第２管状部材との間に塵埃等が挟まることを防止でき、防塵用の蛇腹等のカバーを設けなくとも第１管状部材の中間管状部材との相互の動きが阻害されることがなくなる。
【００３２】
そして、第２内球体状部と第２内球面状部との間に軸線方向の遊びを持たせた場合では、第１管状部材にホース等を接続する際に、第２内球体状部と第２内球面状部とが面接触して、互いの軸線方向を安定させてホース等を接続しやすくすることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を示す図面に基づいてこの発明を説明する。
【００３４】
この発明の実施の形態は図１ないし図３に示される。
【００３５】
図中２０は管自在継手で、第１管状部材としてのプラグ部材２２と第２管状部材としてのスリーブ部材２３とが、中間管状部材２１を介して、プラグ部材２２の軸線Ｇ₇とスリーブ部材２３の軸線Ｇ₈とでなす角度を自在可能に接続されている。
【００３６】
中間管状部材２１、プラグ部材２２、スリーブ部材２３は、それぞれ両端が開口した中空の管体からなり、鋼材や合成樹脂等により形成されている。
【００３７】
中間管状部材２１は、図２（ａ）に示すように、一方の端部に第１内球体状部２４が形成され、他方の端部に第１円柱状部２５が形成されている。
【００３８】
第１内球体状部２４は、中間管状部材２１の外側面２１ａが球状に膨出して形成されて、外形形状がほぼ球状を呈している。
【００３９】
第１円柱状部２５は、中間管状部材２１の外側面２１ａが内側面２１ｂと平行にされ、外側面２１ａに２つの環状溝２５ａ、２５ｂが形成されている。
【００４０】
なお、端部側に形成された環状溝２５ａの断面形状はコ字状にされているが、半円状にされていてもよい。また、環状溝２５ｂの断面形状は半円状にされているが、コ字状にされていてもよい。
【００４１】
プラグ部材２２は、図２（ｂ）に示すように、一方の端部に図示しないホースやソケット等が接続される先細形状のプラグ部２６が形成され、他方の端部に第１内球体状部２４が挿入される第１内球面状部２７が形成されている。また、第１内球面状部２７の外側面は、この第１内球面状部２７と同心の第２内球体状部２８に形成されている。
【００４２】
第１内球面状部２７は、プラグ部材２２の軸線Ｇ₇であるプラグ部２６の軸線に対して、適宜の角度θをなして交差する軸線Ｇαを有する外広がりの開口部２７ａを備えている。さらに、この第１内球面状部２７の内側面には２つの環状溝２７ｂ、２７ｃが形成されている。そして、開口部２７ａ側に位置する環状溝２７ｂには、プラグ部材２２を外側面に向かって貫通する孔部２７ｄが形成されている。
【００４３】
なお、環状溝２７ｂの断面形状は半円状にされているが、コ字状にされていてもよい。また、環状溝２７ｃの断面形状はコ字状にされているが、半円状にされていてもよい。
【００４４】
スリーブ部材２３は、図２（ｃ）に示すように、一方の端部に図示しないホース又はエアツール等の機器が接続されるネジ溝を有するスリーブ部２９が形成されている。また、他方の端部には、第１円柱状部２５が嵌合する第１円柱面状部３０が形成されており、その先端部に第２内球体状部２８が挿入される第２内球面状部３１が形成されている。
【００４５】
第１円柱面状部３０は、内側面に環状溝３０ａが設けられると共に、スリーブ部２９に向かって内径が段階的に細くされている。そして、環状溝３０ａにはスリーブ部材２３を外側面に向かって貫通する孔部３０ｂが形成されている。
【００４６】
第２内球面状部３１は、スリーブ部材２３の軸線Ｇ₈であるスリーブ部２９の軸線と一致する軸線を有する外広がりの開口部３１ａを備え、内側面が滑らかな椀型に形成されている。
【００４７】
そして、プラグ部材２２の第１内球面状部２７は、シール部材であるゴム製のＹパッキン３２が環状溝２７ｃに嵌着されており、この第１内球面状部２７に中間管状部材２１の第１内球体状部２４が挿入されている。なお、このＹパッキン３２は二又側がプラグ部２６側に向いている状態で嵌着されている。
【００４８】
また、第１内球面上部２４の環状溝２７ｂ内には、孔部２７ｄから複数の金属製のボール３３…が投入されてボールベアリング３３ａを形成している。このボールベアリング３３ａと環状溝２７ｂとの間には、軸線方向に僅かな遊びが設けられている。
【００４９】
そして、所定数のボール３３…を投入後、孔部２７ｄに図示しない六角穴付止ネジが螺合されてボール３３…の脱落が防止されている。
【００５０】
第１円柱状部２５は、環状溝２５ａにゴム製のシール部材であるＯリング３４が嵌着されており、この第１円柱状部２５が第１円柱面状部３０に挿入されている。
【００５１】
また、第１円柱状部２５の環状溝２５ｂと第１円柱面状部３０の環状溝３０ａとは対向しており、この対向した環状溝２５ｂ及び環状溝３０ａ内に、孔部３０ｂから複数の金属製のボール３５…が投入されてボールベアリング３５ａを形成している。
【００５２】
そして、所定数のボール３５…を投入後、孔部３０ｂには図示しない六角穴付止めネジが螺合されてボール３５…の脱落が防止されている。
【００５３】
また、スリーブ部材２３の第２内球面状部３１には、プラグ部材２２の第２内球体状部２８が軸線方向に僅かな遊びを設けて挿入されている。
【００５４】
このように形成された管自在継手２０は、まず、図示しないエアツール等の機器に設けられた取付部やホース等にスリーブ部２９をねじ込んで固定させる。そして、プラグ部２６を図示しないホースに挿入して固定する。なお、このプラグ部２６はホースに接続されたソケット等に挿入固定されてもよい。
【００５５】
ここで、第１内球体状部２４と第１内球面状部２７とは球面対偶をなしており、プラグ部２６の先端部を所望の向きに向ければ、プラグ部材２２が中間管状部材２１及びスリーブ部材２３に対して容易に自在な方向を向くことができる。
【００５６】
つまり、開口部２７ａの軸線Ｇαがスリーブ部材２３の軸線Ｇ₈に対して角度マイナスθをなしているとき、プラグ部材２２の軸線Ｇ₇がスリーブ部材２３の軸線Ｇ₈に一致している（図１参照）。
【００５７】
そして、開口部２７ａの軸線Ｇαとスリーブ部材２３の軸線Ｇ₈とが一致したとき、プラグ部材２２の軸線Ｇ₇はスリーブ部材２３の軸線Ｇ₈に対して角度θをなしている（図３（ａ）参照）。
【００５８】
さらに、開口部２７ａの軸線Ｇαがスリーブ部材２３の軸線Ｇ₈に対して角度プラスθをなしているとき、プラグ部材２２の軸線Ｇ₇はスリーブ部材２３の軸線Ｇ₈に対して角度２θをなしている（図３（ａ）参照）。
【００５９】
このように、開口部２７ａの軸線Ｇαがプラグ部材２２の軸線Ｇ₇に対して適宜の角度θをなして交差することにより、プラグ部材２２の屈曲及び回転角度の範囲が広がり、プラグ部材２２の軸線Ｇ₇とスリーブ部材２３の軸線Ｇ₈とでなす角度は、最大２θの範囲で容易に自在にすることができる。
【００６０】
そして、第１円柱状部２５と第１円柱面状部３０とが回り対偶をなしており、中間管状部材２１はスリーブ部材２３の軸線Ｇ₈の回りを回転自在にされている。
【００６１】
このとき、スリーブ部材２３の軸線Ｇ₈と中間管状部材２１の軸線Ｇ₉とは常に一致しており、ホース等を接続する際に力の方向がずれることがなくホース等を接続しやすい。
【００６２】
さらに、プラグ部材２２の軸線Ｇ₇とスリーブ部材２３の軸線Ｇ₈とでなす角度を所望の円周方向に展開しやすくなって、プラグ部材２２に接続されたホース等の操作性が向上する。
【００６３】
また、環状溝２７ｂは第１内球体部２４の球心Ｐよりも第１円柱状部２５側に設けられており、ボールベアリング３３ａはこの球心Ｐよりも第１円柱状部２５側に配設されている。
【００６４】
そのため、このボールベアリング３３ａが球心Ｐよりもプラグ部２６側に移動することがなく、プラグ部材２２と中間管状部材２１とを離脱不可能にすることができる。さらに、複数のボール３３…が回転することにより、プラグ部材２２及び中間管状部材２１の互いの動きがより円滑にされて、操作性が向上している。
【００６５】
そして、ボールベアリング３３ａと環状溝２７ｂとの間に設けられた軸線方向の僅かな遊びによって、プラグ部２６にホース等を接続する際に、プラグ部材２２とスリーブ部材２３とが面接触して互いの軸線方向を安定させ、ホース等を接続しやすくすることができる。
【００６６】
さらに、流体が流れた際に、この流体の圧力によってプラグ部材２２とスリーブ部材２３とが反発しあい、プラグ部材２２及びスリーブ部材２３の互いの動きをさらに円滑にできて、操作性を向上することができる。
【００６７】
また、ボールベアリング３５ａは中間管状部材２１及びスリーブ部材２３にそれぞれ嵌合しているため、このボールベアリング３５ａによって、中間管状部材２１とスリーブ部材２３とを離脱不可能にすることができる。さらに、複数のボール３５…が回転することにより、中間管状部材２１とスリーブ部材２３の互いの動きがより円滑にされて、操作性が向上している。
【００６８】
そして、Ｙパッキン３２によって、流体が管自在継手２０内を通過した際にプラグ部材２２と中間管状部材２１との間から流体が漏れ出ることを防止でき、Ｏリング３４によって、流体が管自在継手２０内を通過した際にプラグ部材２３と中間管状部材２１との間から流体が漏れ出ることを防止できる。
【００６９】
さらに、第２内球体状部２８と第２内球面状部３１とは軸線方向に僅かな遊びを設けて球面対偶をなしており、プラグ部材２２とスリーブ部材２３との間に塵埃等が挟まることを防止でき、防塵用の蛇腹等のカバーを設けなくとも第１管状部材の中間管状部材との相互の動きが阻害されることがなくなる。
【００７０】
そして、第２内球体状部２８と第２内球面状部３１との間に設けられた軸線方向の僅かな遊びによって、プラグ部２６にホース等を接続する際に、プラグ部材２２とスリーブ部材２３とが面接触することとなり、互いの軸線方向をより安定させることができて、ホース等を接続しやすくすることができる。
【００７１】
以上、この発明の実施の形態の一つを図面により詳述してきたが、具体的な構成は上述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
【００７２】
例えば、上述ではボールベアリング３３ａと環状溝２７ｂとの間に軸線方向の遊びが設けられているが、第１円柱状部２５と第１円柱面状部３０との間に配設されたボールベアリング３５ａの周囲に軸線方向の僅かな遊びを設けてもよい。
【００７３】
この場合も、プラグ部材２２にホース等を接続する際に、プラグ部材２２とスリーブ部材２３とが面接触して互いの軸線方向を安定させることができる。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明によれば、両端の各管状部材の軸線でなす角度を容易に自在にすることができる。
【００７５】
また、ホースやソケット等を管状部材にそれぞれ接続する際に、各管状部材の軸線の方向が安定して接続しやすくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の管自在継手の断面図である。
【図２】（ａ）この発明の中間管状部材の断面図である。
（ｂ）この発明の第１管状部材（プラグ部材）の断面図である。
（ｃ）この発明の第２管状部材（スリーブ部材）の断面図である。
【図３】（ａ）この発明の管自在継手の作用説明図である。
（ｂ）この発明の管自在継手の作用説明図である。
【図４】従来の管自在継手の断面図である。
【図５】従来の他の例の管自在継手の断面図である。
【符号の説明】
２０管自在継手
２１中間管状部材
２２第１管状部材（プラグ部材）
２３第２管状部材（スリーブ部材）
２４第１内球体状部
２７第１内球面状部
２７ａ開口部
Ｇ₇ 軸線
Ｇ₈ 軸線
Ｇ₉ 軸線

Claims

第１管状部材と第２管状部材とが中間管状部材を介して前記第１管状部材の軸線と前記第２管状部材の軸線とでなす角度を自在にすると共に、前記中間管状部材の軸線に対して前記第１管状部材及び前記第２管状部材の少なくとも一方を回転自在にし、ホースとホース又は機器との間を接続して流体を供給する管自在継手であって、
前記中間管状部材は、一方端に外側面が球状に膨出した第１内球体状部を有し、他方端に第１円柱状部を有し、
前記第１管状部材は、前記第１内球体状部が挿入されると共に軸線に対して適宜角度をなした軸線を有する外広がりの開口部を備えた第１内球面状部を有し、
前記第１内球体状部と前記第１内球面状部とが球面対偶をなすと共に、
前記球面対偶をなす位置の前記第１内球体状部の球心よりも前記第１円柱状部側に軸線方向の遊びを持たせた状態でボールベアリングを配設して前記第１管状部材と前記中間管状部材とを離脱不可能にしたことを特徴とする管自在継手。
請求項１において、前記第１円柱状部と前記第２管状部材に形成された第１円柱面状部とが回り対偶をなしていることを特徴とする管自在継手。
請求項２において、前記球面対偶をなす位置及び前記回り対偶をなす位置に前記流体の漏れを防止するシール部材を配設したことを特徴とする管自在継手。
請求項２又は３において、前記回り対偶をなす位置にボールベアリングを配設して前記中間管状部材と前記第２管状部材とを離脱不可能にしたことを特徴とする管自在継手。
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記第１管状部材には前記第１内球面状部と同心の第２内球体状部を形成し、
前記第２管状部材には前記第２内球体状部が挿入される第２内球面状部を形成し、前記第２内球体状部と前記第２内球面状部とが球面対偶をなしていることを特徴とする管自在継手。