(57)【要約】【課題】  流体圧機器側の流路穴の加工部を小さくし、流路穴を小形の簡単な構造のプラグで閉栓することができる流路プラグを提供する。【解決手段】  シール部材３のＯリングをプラグ１のプラグ頭部１ａに装着し、被栓体４の開口部４ｄから挿入する。プラグ１のプラグ肩１ｂが被栓体４の段差４ｂに当たるまで押し込む。内部でプラグ１のプラグ袴部１ｃが袴部挿入空洞４ｅ内で復元し、弾性体２のスプリングを内部に挿入することで固定される。そして、流体圧によりプラグ１が押されて、プラグ袴部１ｃが開口部４ｄの段差４ｃに当たり固定され流路穴４ａは閉塞される。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体系のポートを閉塞するための流路プラグであって、前記ポートに挿入可能なプラグ頭部と、このプラグ頭部に設けられた環状溝に嵌合されたシール部材と、プラグ頭部から段差を有して内部空洞を形成したプラグ袴部と、前記プラグ袴部を拡張付勢する復元手段とからなり、前記プラグ袴部の段差がポート側に形成された段差に当接してポートを閉塞することを特徴とする流路プラグ。
【請求項２】
流体を制御する機能を備えた流体圧機器であって、段差が設けられ、流体が流れるポートに、前記ポートに挿入可能なプラグ頭部と、このプラグ頭部に設けられた環状溝に嵌合されたシール部材と、プラグ頭部から段差を有して内部空洞を形成したプラグ袴部と、前記プラグ袴部を拡張付勢する復元手段とからなる流路プラグによって閉栓したことを特徴とする流体圧機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体圧機器に形成されたポートを閉塞する流路プラグに係わり、特に、流体が流れる部品の流路加工穴に、加工後にプラグするための流路プラグ及びこの流路プラグを設置した流体圧機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の流路プラグには、圧力流体機器に形成された配管接続用ポートを金属製材料からなるプラグを螺合することにより閉塞している。プラグのねじ部にシールテープを巻き付けて装着し、圧力流体機器の配管接続用ポートの雌ねじ部にプラグを螺合することにより、プラグのねじ部と配管接続用ポートの雌ねじ部との螺合部分のクリアランスにシールテープが充填され、配管接続用ポートを閉塞した際の気密性を保持している。しかし、プラグを締め付ける際の抵抗が大きくなり、通常より大きな締め付けトルクが必要になる。また、圧力流体の圧力をプラグの一端面全体で受ける構造であり、圧力流体の圧力値に比例してプラグの材料強度を上げる必要がありプラグのサイズが圧力値に比例して大きくなるという問題がある。
【０００３】
上記の問題を解決するために、樹脂製材料から形成された円筒状のプラグボディと、その一端側に半径方向に突出して形成されるねじ部と、他端部の中央から突出して形成されるＯリングを有するシール機構を形成したプラグがある（例えば、特許文献１参照。）。
また、図３に示す各種のプラグ及びシール機構がある。（ａ）はＬｅｅ社製の金属の嵌め合いの力を利用したリープラグである。圧力流体機器の被栓体１２の流路穴の内側に流路穴径よりも大きい径で円筒状の穴が設けられている。そして、それに対応する形状を有し、内部に傾斜した円筒状の空間が形成された金属製のプラグ１３と、そのプラグ１３に挿入される中央に通気穴が形成された挿入ピン１４とから構成される。被栓体１２にプラグ１３を挿入し、最後に挿入ピン１４を打ち込んで閉塞される（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００４】
（ｂ）はＭＩＬ規格（ＭＳ３３６４９、ＭＳ３３６５６）のねじを有したポート形状のプラグである。圧力流体機器の被栓体１５の流路穴の内側に流路穴径よりも大きい径で段差テーパーを設け、ねじ溝が形成されている。プラグ１６には先端部にテーパー部１６ａが設けられ、中央にねじ部１６ｂが形成されている。プラグ１６を流路穴に挿入し、プラグ１６をねじ締めすることにより、テーパー部１６ａが流路穴側のテーパーに密圧されて気密閉塞される（例えば、非特許文献２参照。）。
【０００５】
（ｃ）はＧｒｅｅｎｅ  Ｔｗｅｅｄ社のＭＳＥ（Ｍｅｔａｌ  Ｓｐｒｉｎｇ  Ｅｎｅｒｇｅｒ）シールである。このシール機構は被シール体１７ａと被シール体１７ｂの間にリング状に挿入されて、内部のピストン部の高圧流体が被シール体１７ａと被シール体１７ｂの外部に漏れないようにシールされるもので、流路用のプラグのないシール機構である。（ｃ）−１に示す断面がＣ型形状に形成されたリング状の四フッ化エチレン樹脂のシール部材１８と、内側に断面がＵ型形状に形成されたスプリング１９とで構成される。被シール体１７ａと被シール体１７ｂの間にリング状にシール部材１８が挿入され、スプリング１９がはめ込まれている。スプリング１９がシール部材１８を被シール体１７ａと被シール体１７ｂ側に押し付け、さらに、内部高圧流体の圧力によってシール部材１８が円周方向に押し付けられ、気密シールされる。また、（ｃ）−２に示すシール部材２０と円形断面材２１を用いた同様の気密シールがある（例えば、非特許文献３参照。）。
【０００６】
また、流体が流れる部品に流路穴を加工し、加工後にプラグで不要な加工穴を閉塞し、流体の流れを制御する流体圧機器がある。流体圧機器として油圧アクチュエータがある。油圧アクチュエータは油圧源から所定の圧力流体をピストン空間に流し込み、閉回路の流路を制御し、ピストンを往復運動させるものである。流路作成のために油通路を外部から機械加工し、加工後に不要な加工穴を各種のプラグで閉塞して、所望の閉回路を形成している。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３４０２７９号公報（第１頁、第３図）
【非特許文献１】「Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｈｙｄｒａｕｒｉｃ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ」ＬＥＥ  ＰＬＵＧＳ  Ｐａｇｅ１９、ＬＥＥ  Ｃｏｍｐａｎｙ、２００３  １０・３、Ｃｏｎｎｅｃｔｉｃｕｔ  ＵＳＡ
【非特許文献２】Ｍｉｌｉｔａｒｙ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ「ＭＳ３３６４９」＆「ＭＳ３３６５６」
【非特許文献３】「ＭＳＥ  Ｓｅａｌ」Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｄａｔａ  Ｓｈｅｅｔ  １９００‐１＆１９００‐２、Ｇｒｅｅｎｅ  Ｔｗｅｅｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ  Ｄｅｔｗｉｌｅｒｌｏａｄ  Ｋｕｌｐｓｖｉｌｌａｇｅ  ＵＳＡ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の流路プラグは以上のように構成されているが、図３（ａ）に示すリープラグのような、嵌め合いの力を利用したプラグ１３は、被栓体１２に発生する応力が高く、被栓体１２の破壊を防ぐためには肉厚を大きくする必要がある。
また、樹脂製材料から形成された円筒状のプラグボディと、その一端側に半径方向に突出して形成されるねじ部と、他端部の中央から突出して形成されるＯリングを有するシール機構を形成したプラグや、図３（ｂ）に示すポートプラグのようにねじを利用するプラグ１６は、ねじ寸法の大きさを確保しなければならず、プラグ１６を挿入する被栓体１５側の寸法が大きくなるという問題がある。また、プラグ１６を挿入する被栓体１５側にかかるねじの締付力を考慮した設計が必要になるため、さらに寸法が大きくなるという問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、流体圧機器側の流路穴の加工部を小さくし、流路穴を小形の簡単な構造のプラグで閉栓することができる低応力小型の流路プラグ及びこの流路プラグを設置した流体圧機器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】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明の流路プラグは、流体系のポートを閉塞するための流路プラグであって、前記ポートに挿入可能なプラグ頭部と、このプラグ頭部に設けられた環状溝に嵌合されたシール部材と、プラグ頭部から段差を有して内部空洞を形成したプラグ袴部と、前記プラグ袴部を拡張付勢する復元手段とからなり、前記プラグ袴部の段差がポート側に形成された段差に当接してポートを閉塞するものである。
【００１０】
また、本発明の流体圧機器は、流体を制御する機能を備えた流体圧機器であって、段差が設けられ、流体が流れるポートに、前記ポートに挿入可能なプラグ頭部と、このプラグ頭部に設けられた環状溝に嵌合されたシール部材と、プラグ頭部から段差を有して内部空洞を形成したプラグ袴部と、前記プラグ袴部を拡張付勢する復元手段とからなる流路プラグによって閉栓したものである。
【００１１】
本発明の流路プラグは上記のように構成されており、プラグ側に、プラグ頭部にＯリングなどによるシール部材を保持し、プラグ後部の胴径を大きくして側面に段差を有し内部に空洞を有したプラグ袴部を形成する。
一方、ポート側に、シール部材を装着したプラグ頭部を挿入できる流路穴と、入口側にプラグ袴部を挿入して、プラグ袴部を支えることのできる軸方向に対してＣ型断面形状の段差を有する開口部とを設ける。
そして、ポート側にシール部材を保持したプラグを挿入し、プラグ袴部の内部空洞に弾性体のスプリングを叩き挿入して、プラグ袴部を外方に広げる。
シール部材が流路を気密に閉鎖し、流体圧によりプラグが外方向に押され、プラグ袴部の先端が開口部のＣ型断面形状の段差に支えられプラグが固定され閉塞される。
そして、油圧アクチュエータなどの流体を制御する流体圧機器の流路加工穴の不要な穴を、本発明のプラグで加工後に閉塞して流体圧機器として使用する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の流路プラグは上記のように構成されており、プラグを挿入する被栓体に段付の穴を設け、シールを付加したプラグを挿入し、プラグ後部の復元力とスプリング材の付加により、被栓体側の段差構造に固定される。そのためプラグを挿入する被栓体には、プラグの復元力と流体の圧力のみが作用し、発生応力を低減することができる。また、ねじ機構を使用しないので寸法を小さくすることができる。
さらに、機械加工のマシニングセンターなどの普及で加工技術が向上している現在、段付の穴を設けることは容易であり、簡単な構造で短時間に加工することができる。
そして、本プラグを油圧アクチュエータなどの流体を制御する流体圧機器に使用し、流体圧機器の小型化と、外部表面に本プラグが突出しないため、システムに容易に組み込むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の流路プラグは、ねじ機構を使用せずに寸法を小さくし、プラグが挿入される被栓体にプラグの復元力と流体の圧力のみが作用して発生応力を低減するプラグを実現し、流体圧機器の不要なポートを閉塞するのに使用される。
【実施例】
【００１４】
本発明の流路プラグの１実施例を、図１を参照しながら説明する。図１は本流路プラグとそれを用いたポートを示し、（ａ）は本流路プラグの断面図、（ｂ）は本プラグが流路穴４ａのポートに装着された断面形状を示す。
本発明の流路プラグは、流体を制御する機器の被栓体４に形成されたポートを閉塞するためのプラグ１と、プラグ１の前部のプラグ頭部１ａに装着されたシール部材３とシール部材３用の溝とからなるシール機構と、側面に段差のプラグ肩１ｂを有し内部空洞を形成したプラグ１の後部のプラグ袴部１ｃと、プラグ袴部１ｃの内部空洞に挿入して外方にプラグ袴部１ｃを広げる弾性体２と、被栓体４のポート側に、シール部材３を装着したプラグ頭部１ａを挿入できる流路穴４ａと、流路穴４ａに段差４ｂとプラグ袴部１ｃを挿入できる袴部挿入空洞４ｅと、弾性体２で広げられたプラグ袴部１ｃを支えることのできる軸方向に対してＣ型断面形状の段差４ｃとを有する開口部４ｄとから構成される。
【００１５】
本発明の流路プラグと従来から使用されている流路プラグと異なるところは、従来の流路プラグは、樹脂製材料から形成された円筒状のプラグボディと、その一端側に半径方向に突出して形成されるねじ部と、他端部の中央から突出して形成されるＯリングを有するシール機構を形成したプラグや、図３に示すように、（ａ）Ｌｅｅ社製の金属の嵌め合いの力を利用したリープラグや、（ｂ）ＭＩＬ規格（ＭＳ３３６４９、ＭＳ３３６５６）のねじを有したポート形状のプラグなどがあり、いずれも半径方向に突出して形成されるねじ部または凹凸部を設けている。これに対して本流路プラグは、プラグ１を挿入する被栓体４に段差４ｂ、４ｃを有する袴部挿入空洞４ｅが設けられ、シール部材３のシール部材３を装着したプラグ１が挿入され、プラグ１後部のプラグ袴部１ｃの復元力と弾性体２の付加により、被栓体４側の段差４ｂ、４ｃを有する袴部挿入空洞４ｅに嵌められる。そのためプラグ１を挿入する被栓体４には、プラグ１後部の復元力と流体の圧力のみが作用し、発生応力を低減することができる。また、ねじ機構を使用しないので寸法を小さくすることができ、加工部分が小さくてすむ。
【００１６】
次に、本流路プラグの構成各部について説明する。
プラグ１は、流体の種類、環境、及び、流体圧に応じて、樹脂製材料、例えば四フッ化エチレン樹脂など、または、金属性材料で形成される。低圧であれば樹脂製材料が加工性から容易であり好ましい。一般に低圧の流体を制御する機器等の被栓体４に加工された小径のポートを閉塞するために使用される。
シール機構は、プラグ１の前部のプラグ頭部１ａに装着されたＯリングなどのシール部材３と、シール部材３をプラグ１に保持するシール部材３用の溝とからなり、被栓体４の流路穴４ａに挿入されて、流体圧を気密にシールする。流体の種類と使用される環境（温度など）によってシール部材３が選定される。
【００１７】
プラグ１の後部のプラグ袴部１ｃは、側面に段差のプラグ肩１ｂを有し、後方に円錐状に少し広がり、内部空洞を形成したもので、被栓体４の段差４ｂ、４ｃを有する空間の袴部挿入空洞４ｅに、プラグ１が開口部４ｄから挿入され、プラグ袴部１ｃが袴部挿入空洞４ｅに嵌められ、プラグ袴部１ｃの復元力で径方向に広がる。プラグ１の挿入時に被栓体４側の流路穴４ａにプラグ頭部１ａを押し込むと、プラグ肩１ｂが段差４ｂに当たり停止すると同時に、プラグ袴部１ｃが袴部挿入空洞４ｅにはまり込み、プラグ袴部１ｃが復元力で広がり、プラグ袴部１ｃの先端が開口部４ｄの段差４ｃに接触する。流体圧がプラグ１に負荷すれば、プラグ１が右に移動し、段差４ｃに支持され固定される。
【００１８】
弾性体２は、プラグ袴部１ｃの内部空洞に沿った形状をし、内部空洞に挿入されてプラグ袴部１ｃを外方に広げる作用を有する。材質はバネ材が用いられ、プラグ袴部１ｃ自体の復元力に弾性体２のバネ力が加算され、安定して固定される。
流路穴４ａは、被栓体４のポート側に、シール部材３を装着したプラグ頭部１ａを挿入できる流体圧の負荷される穴である。流体圧機器の内部に流路を形成するために、外部から機械加工する時に加工された穴などが存在する。そのため、加工後、不要な穴が外部から本流路プラグで閉塞される。
開口部４ｄは、流路穴４ａに段差４ｂと、プラグ袴部１ｃを挿入できる袴部挿入空洞４ｅと、弾性体２で広げたプラグ袴部１ｃを支えることのできる軸方向に対してＣ型断面形状の段差４ｃとを有する。段差４ｃを有する入口の径は、プラグ１のプラグ肩１ｂが挿入できる大きさを有し、プラグ袴部１ｃの末端の径より小さく形成される。
【００１９】
次に、流路プラグである本プラグ７を使用した本発明の流体圧機器の油圧アクチュエータについて、図２を参照しながら説明する。図２は小型の本油圧アクチュエータの断面構造を示す。
本油圧アクチュエータは、シリンダ５と、内部に設けられた油圧制御する空間９ａ、９ｂ及び空間１０ａ、１０ｂと、油圧によって制御され空間９ａ、９ｂ及び空間１０ａ、１０ｂ中を移動するピストン８と、油圧源に接続される油圧源接続口６ａ、６ｂと、油圧源からの油流体を空間９ａ、９ｂ及び空間１０ａ、１０ｂに流通させるために外部から機械加工された縦横に形成された細い油通路１１ａ、１１ｂと、油通路１１ａ、１１ｂを外部から閉塞する本プラグ７と構成される。
【００２０】
そして、各油通路１１ａ、１１ｂのシリンダ５の外部端には、図１に示すシール部材３を装着したプラグ頭部１ａが挿入できる流路穴４ａ（第２図では油通路１１ａ、１１ｂ）と、流路穴４ａの入口に弾性体２で広げたプラグ袴部１ｃを支えることのできる軸方向に対してＣ型断面形状の段差を有する開口部４ｄとが設けられている。
各油通路１１ａ、１１ｂのシリンダ５の外部端には、本プラグ７が挿入されて、図１に示すシール部材３のＯリングにより気密性を保ち、広げられたプラグ袴部１ｃが開口部４ｄの段差４ｃに支えられて油通路１１ａ、１１ｂの端末を閉塞する。
本プラグ７の使用箇所はシリンダ５の表面から突起することがなく、本プラグ７の挿入箇所の機械加工も小さく、シリンダ５全体を小さくすることができる。
【００２１】
次に、本流路プラグの被栓体４への装着の方法を、図１を参照しながら説明する。
プラグ１のプラグ頭部１ａにシール部材３を装着し、プラグ袴部１ｃを押えながら被栓体４の開口部４ｄから穴の内部に押し込む。プラグ１のプラグ肩１ｂが被栓体４の段差４ｂに当たるまでプラグ１を挿入する。その時、プラグ袴部１ｃは被栓体４の袴部挿入空洞４ｅにはまり込み、プラグ袴部１ｃの復元力で周囲に広がる、プラグ袴部１ｃの先端が開口部４ｄの段差４ｃに支持される。そして、弾性体２をプラグ袴部１ｃの内部空洞部にはめ込み、プラグ袴部１ｃの復元力に加算して弾性体２のバネ力をプラグ袴部１ｃに加える。流体圧機器の内部に圧力流体が流されると、装着したプラグ１は、開口部４ｄ側に押され、プラグ袴部１ｃが段差４ｃで流体圧を支え、シール部材３で気密に保たれ、閉塞される。
【００２２】
次に、本流体圧機器である油圧アクチュエータの動作について図２を参照しながら説明する。
本油圧アクチュエータは、油圧源と油圧源接続口６ａ、６ｂが油圧配管で接続され、油圧源接続口６ａに油圧流体が流されると、油通路１１ａを経由して空間９ｂ、１０ｂに油流体が流し込まれ油圧がピストン８に伝達され、同時に空間９ａ、１０ａの油流体が油通路１１ｂを経由して油圧源接続口６ｂから吸引される。それによりピストン８が左側に移動する。また、油圧源接続口６ｂから油圧がかけられ、油圧源接続口６ａから吸引されると
ピストンは逆方向に移動する。このようにピストン８が動作する時、油通路１１ａ及び油通路１１ｂに所定の圧力がかかり、本プラグ７で安全に気密に端末を閉塞することができる。
【００２３】
上記の実施例では、プラグ１のプラグ袴部１ｃが円錐形の形状をした復元力を有するもので説明したが、プラグ袴部１ｃにスリットを設けても良い。
また、弾性体２はプラグ１のプラグ袴部１ｃが充分復元力を有している場合は、用いなくても良い。また、弾性体２の替わりに復元力を補うために他の方法、例えば、一定の内圧を有する球体を挿入する方法などを用いても良い。
また、流体のシール機構として、シール部材３のＯリング以外に、シールテープなど他の方法を用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の活用例として、流体圧機器に形成されたポートを閉塞する流路プラグに係わり、特に、流体が流れる部品の流路加工穴に、加工後にプラグするための流路プラグ及びこの流路プラグを設置した流体圧機器に関する。
また、真空機器などの流路閉塞用の栓としの用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の流路プラグの１実施例を示した説明図である。
【図２】本発明の流路プラグを用いた流体圧機器の１実施例を示す。
【図３】従来の流路プラグを説明するための図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  プラグ
１ａ  プラグ頭部
１ｂ  プラグ肩
１ｃ  プラグ袴部
２  弾性体
３  シール部材
４  被栓体
４ａ  流路穴
４ｂ  段差
４ｃ  段差
４ｄ  開口部
４ｅ  袴部挿入空洞
５  シリンダ
６ａ  油圧源接続口
６ｂ  油圧源接続口
７  本プラグ
８  ピストン
９ａ  空間
９ｂ  空間
１０ａ  空間
１０ｂ  空間
１１ａ  油通路
１１ｂ  油通路
１２  被栓体
１３  プラグ
１４  挿入ピン
１５  被栓体
１６  プラグ
１６ａ  テーパー部
１６ｂ  ねじ部
１７ａ  被シール体
１７ｂ  被シール体
１８  シール部材
１９  スプリング
２０  シール部材
２１  円形断面材
【図１】
2006177380.tif 000003
【図２】
2006177380.tif 000004
【図３】
2006177380.tif 000005