(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体圧機器の管体接続部等に形成されたポートを閉塞するためのプラグであって、
樹脂製材料からなるプラグボディと、
前記プラグボディの側面に形成され、前記ポートに形成されたねじ孔に嵌合するねじ部と、
前記プラグボディに設けられ、前記ポート内の気密を保持する環状のシール部材と、
前記プラグボディの一端部に突出し、前記シール部材を保持する軸部と該軸部に対して拡径したフランジ部とを有するシール部材保持手段と、
前記プラグボディの側面から半径外方向に突出した突出部を有し、前記プラグボディが前記ポートに螺合される際に、前記突出部の周面に新たにねじ部が刻設されることにより、前記ねじ孔に対する該プラグボディの緩みを阻止する緩み止め手段と、
を備え、
前記フランジ部の外周径が、前記シール部材の内周径より大きく設定されると共に、前記シール部材が、前記シール部材保持手段を介して前記ポートの内壁面との間で挟持されてシール機能が営まれる際、流体の圧力が前記シール部材に対して付与されることを特徴とする流体圧機器用プラグ。
【請求項２】
請求項１記載の流体圧機器用プラグにおいて、
前記突出部の外周面の直径が前記ねじ部のねじ底径より大きく形成されるとともに、前記突出部の外周面の直径が前記ねじ部のねじ山径と略同等もしくは小さく形成されることを特徴とする流体圧機器用プラグ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、流体圧機器の管体接続部等に形成されたポートを閉塞するために用いられる流体圧機器用プラグに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、図５に示されるように、圧力流体機器１に、例えば、圧力計等を接続するための配管接続用ポート２が形成されている。圧力計等を未接続の際においては、前記配管接続用ポート２を金属製材料からなるプラグ３を螺合することにより閉塞している。すなわち、前記プラグ３のねじ部４にシールテープ５を巻き付けて装着し、圧力流体機器１の配管接続用ポート２の雌ねじ部６にプラグ３を螺合することにより、プラグ３のねじ部４と配管接続用ポート２の雌ねじ部６との螺合部分のクリアランスにシールテープ５が充填され、配管接続用ポート２を閉塞した際の気密性を保持している（図６参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図５に示されるように、従来技術に係る圧力流体機器１に用いられているプラグ３においては、シールテープ５をプラグ３と配管接続用ポート２の雌ねじ部６とのクリアランスに充填しながらプラグ３が螺合されるため、プラグ３を締め付ける際の抵抗が大きくなり、通常より大きい締め付けトルクが必要である。
【０００４】
また、プラグ３のねじ部４に一度装着されたシールテープ５は、再度使用することができないため、取り外し作業を行う毎にプラグ３のねじ部４に対してシールテープ５を装着しなければならないという煩雑さがある。
【０００５】
さらに、圧力流体の圧力をプラグ３の一端面７全体で受ける構造としているため、圧力流体の圧力値に比例してプラグ３の材料強度を上げる必要がある。そのため、プラグ３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。
【０００６】
本発明は、前記の不具合を考慮してなされたものであり、プラグを樹脂製材料により形成し、プラグの一端部にシール部材を設けることにより、より一層の軽量化および組み付け作業性の向上を図ることが可能な流体圧機器用プラグを提供することを目的とする。
【０００７】
【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、流体圧機器の管体接続部等に形成されたポートを閉塞するためのプラグであって、
樹脂製材料からなるプラグボディと、
前記プラグボディの側面に形成され、前記ポートに形成されたねじ孔に嵌合するねじ部と、
前記プラグボディに設けられ、前記ポート内の気密を保持する環状のシール部材と、
前記プラグボディの一端部に突出し、前記シール部材を保持する軸部と該軸部に対して拡径したフランジ部とを有するシール部材保持手段と、
前記プラグボディの側面から半径外方向に突出した突出部を有し、前記プラグボディが前記ポートに螺合される際に、前記突出部の周面に新たにねじ部が刻設されることにより、前記ねじ孔に対する該プラグボディの緩みを阻止する緩み止め手段と、
を備え、
前記フランジ部の外周径が、前記シール部材の内周径より大きく設定されると共に、前記シール部材が、前記シール部材保持手段を介して前記ポートの内壁面との間で挟持されてシール機能が営まれる際、流体の圧力が前記シール部材に対して付与されることを特徴とする。
【００１０】
さらに、前記突出部の外周面の直径を前記ねじ部のねじ底径より大きく形成するとともに、前記突出部の外周面の直径を前記ねじ部のねじ山径と略同等もしくは小さく形成するとよい。
【００１３】
本発明に係る流体圧機器用プラグでは、プラグボディの一端部にシール部材を保持する軸部と該軸部より拡径したフランジ部を有するシール部材保持手段を設け、前記フランジ部の外周径を前記シール部材の内周径より大きく設定し、且つ、前記シール部材が前記シール部材保持手段とポートとの間に挟持された際に、前記シール部材に対して流体の圧力が付与される。また、プラグボディをポートに螺合する際に、該プラグボディの側面に形成された緩み止め手段の突出部に対してねじ部が新たに刻設される。
【００１４】
本発明によれば、シール部材保持手段を構成するフランジ部の外周径を、シール部材の内周径より大きく設定することにより、前記シール部材が前記ポートに固着した場合でも、前記シール部材保持手段を含む流体圧機器用プラグを前記ポートから容易に離脱させることができると共に、前記シール部材によって圧力を受けることにより、プラグボディの強度を小さくすることができ、それに伴って、前記プラグボディの小型軽量化を図ることができる。また、プラグボディをポートの対して螺合させる際に、該プラグボディの突出部に新たなねじ部を刻設することにより、該突出部を有する緩み止め手段によって前記ポートに対するプラグボディの螺合状態を強固とし、前記プラグボディが確実に保持される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る流体圧機器用プラグ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。
【００１６】
図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る流体圧機器用プラグを示す。
【００１７】
流体圧機器用プラグ１０（以下、単にプラグ１０という）は、樹脂製材料から形成された円筒状のプラグボディ１２と、前記プラグボディ１２の一端部側に半径外方向に突出して形成される複数の凸部（突出部）１４と、前記凸部１４に隣接する他端部側に形成される第１ねじ部１６と、前記プラグボディ１２の他端部の略中央から突出して形成される軸部（シール部材保持手段）１８と、軸部１８の先端に該軸部１８よりも拡径されて形成されるフランジ部２０と、軸部１８の外周面に沿って装着される環状のシール部材２２とから構成されている。
【００１８】
プラグボディ１２の内部には、断面多角形状の凹部からなる締め付け用孔部２４が形成されている。
【００１９】
複数形成される凸部１４は、相互に所定角度離間して形成され、図２に示されるように、凸部１４の外周面の直径（Ａ）は、第１ねじ部１６のねじ底の直径（Ｂ）より大きく形成され、且つ第１ねじ部１６のねじ山の直径（Ｃ）と略同等もしくは若干小さく形成されている。
【００２０】
すなわち、凸部１４の外周面の直径（Ａ）をプラグ１０の第１ねじ部１６のねじ底の直径（Ｂ）と第１ねじ部１６のねじ山の直径（Ｃ）との間に設定することにより、プラグ１０を流体圧機器２５の流体ポート（ポート）２６に螺合した際に、流体ポート２６の雌ねじ部のねじ山によって、凸部１４の表面に第２ねじ部３０が形成される（図３参照）。
【００２１】
シール部材２２は、例えば、ゴム等の弾性材料から形成されており、図２に示されるように、シール部材２２の外周の直径（Ｄ）は、流体圧機器２５の流体ポート２６に形成される流体連通路２８の直径（Ｅ）より若干大きく形成され、シール部材２２の内周の直径（Ｆ）は、軸部１８の直径（Ｇ）と略同等もしくは若干大きく形成されている。
【００２２】
すなわち、軸部１８およびシール部材２２が流体圧機器２５の流体連通路２８に挿入された際に、シール部材２２が軸部１８の外周面と流体連通路２８の内壁面との間に挟持されることにより、流体連通路２８の気密性が確実に保持される。
【００２３】
また、軸部１８の直径（Ｇ）とシール部材２２の内周の直径（Ｆ）、フランジ部２０の直径を相互に調整することにより、弾性材料から形成されるシール部材２２が劣化して流体連通路２８の内壁面に強固に固着した際においても、軸部１８を破損することがなく、プラグ１０を流体ポート２６に対して着脱することができる。
【００２４】
シール部材２２が流体連通路２８の内壁面に強固に固着した際においても、軸部１８を破損することがなく、プラグ１０を流体ポート２６に対して着脱することができることを計算式により説明する。
【００２５】
先ず、プラグ１０の材料強度を許容する許容トルクＴは、下記のように表される。
【００２６】
Ｔ＝（τ・π・ｄ3）／１６
ただし、τは、プラグ１０の材料の許容せん断応力、ｄは、シール部材２２の装着部の軸径を表す。
【００２７】
次に、プラグ１０のフランジ部２０が固着したシール部材２２を乗り越えるときにプラグ１０に付与されるトルクＴ′は、下記のように表される。
【００２８】
Ｔ′＝μ・Ｗ・ｒ
ただし、μは、摩擦係数、Ｗは、シール部材２２の反力、ｒは、フランジ部２０の半径を表す。
【００２９】
例えば、プラグ１０の許容トルクＴは、プラグ１０の軸部１８の軸直径をｄ＝２×１０-3（ｍ）、材料の許容せん断応力τ＝６６．７（ＭＰａ）とすると、
0003890553.tif 000002
となる。
【００３０】
また、例えば、プラグ１０のフランジ部２０がシール部材２２を乗り越えるときにプラグ１０に付与されるトルクＴ′は、シール部材２２の反力Ｗ＝１０７．９（Ｎ）、摩擦係数μ＝０．３、プラグ１０のフランジ部２０の半径ｒ＝１．５×１０-3（ｍ）とすると、
0003890553.tif 000003
となる。
【００３１】
よって、上記の条件下において、プラグ１０の許容トルクＴがプラグ１０のフランジ部２０が固着したシール部材２２を乗り越えるときのトルクＴ′より大きくなるため（Ｔ＞Ｔ′）、プラグ１０の軸部１８およびフランジ部２０を破損することなく、シール部材２２を固着した流体連通路２８の内壁面に残した状態で、プラグ１０を着脱することができる。
【００３２】
すなわち、上記の計算式に基づいて、プラグ１０の許容トルクＴ＞フランジ部２０が、固着したシール部材２２を乗り越えるときのプラグ１０のトルクＴ′となるように、シール部材２２の内周の直径（Ｆ）に対してフランジ部２０の直径を若干大きく形成することにより、プラグ１０を着脱する際において、フランジ部２０がシール部材２２の内周部に引っ掛かって係止されることがないため、軸部１８がシール部材２２によって破損されることがない。
【００３３】
本発明の実施の形態に係る流体圧機器用プラグ１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。先ず、プラグ１０の組み付けについて説明する。
【００３４】
図２に示されるように、プラグ１０を流体圧機器２５の流体ポート２６に挿入して、プラグ１０の締め付け用孔部２４に図示しない工具を挿入してプラグ１０を締め付けることにより、軸部１８、フランジ部２０およびシール部材２２が流体ポート２６の流体連通路２８に挿入され、シール部材２２が流体連通路２８の内壁面およびプラグ１０の軸部１８の間に挟持されることにより、流体ポート２６および流体連通路２８の気密性が確実に保持される。
【００３５】
次に、図３に示されるように、プラグ１０の一端面が流体圧機器２５の流体ポート２６の端面と同一高さもしくは若干窪むようにプラグ１０をさらに締め付けることによって、プラグ１０の凸部１４が、プラグ１０に比べて硬度の高い材料から形成される流体ポート２６の雌ねじ部のねじ山によって切削され、凸部１４の表面に第２ねじ部３０が形成される。
【００３６】
すなわち、凸部１４に形成された第２ねじ部３０は、流体ポート２６の雌ねじ部との螺合作用下に形成されたものであるため、第２ねじ部３０と流体ポート２６の雌ねじ部とがより強固に螺合される。その結果、凸部１４に形成された第２ねじ部３０の流体ポート２６の雌ねじ部との接触抵抗の影響下にプラグ１０が流体ポート２６から緩むことが防止される。
【００３７】
以上により本実施の形態では、軸部１８にシール部材２２を設け、流体ポート２６の流体連通路２８に軸部１８およびシール部材２２を挿入して、流体連通路２８の内壁面と軸部１８との間にシール部材２２を挟持することにより、フランジ部２０の一端面とシール部材２２のフランジ部２０側の面からなり、圧力流体の圧力が付勢される受圧面積３１を従来より小さく設定することができるため、より小さいサイズのプラグ１０で流体ポート２６を閉塞することができるとともに、凸部１４に形成された第２ねじ部３０と流体ポート２６の雌ねじ部とが螺合することにより、プラグ１０が流体ポート２６に対して緩むことが防止される。
【００３８】
また、弾性材料より形成されたシール部材２２を軸部１８に設けているため、シール部材２２を交換することなく、繰り返しプラグ１０を着脱して使用することができる。
【００３９】
次に、本発明の実施の形態に係る流体圧機器用プラグ１０が適用された減圧弁３２について説明する。
【００４０】
例えば、このようにして組み付けられたプラグ１０が適用された流体圧機器の一つである減圧弁３２においては、図４に示されるように、減圧弁３２の本体部３４に形成される一次側ポート３６より供給される圧力流体の作用下に図示しないダイヤフラムが撓曲し、一次側ポート３６より供給される圧力流体が予めハンドル３８を回動させることにより設定される圧力値に調圧されて、本体部３４に形成される二次側ポート４０より排出される。また、調圧された圧力値を表示する圧力計等を接続するための接続ポート４２を、プラグ１０によって閉塞している。
【００４１】
前記減圧弁３２に適用された流体圧機器用プラグ１０では、例えば、図示しない圧力計等を接続するための接続ポート４２を確実に閉塞することができるとともに、プラグ１０の着脱を簡便に行うことができる。
【００４２】
以上のように、本実施の形態では、軸部１８にシール部材２２を装着して、プラグ１０を流体ポート２６に挿入する際、軸部１８およびシール部材２２が流体連通路２８に挿入され、シール部材２２が軸部１８の外周面と流体連通路２８の内壁面との間に挟持されることによって、プラグ１０と流体連通路２８との間を気密に保持している。すなわち、従来のシールテープ５により圧力流体の気密を保持する構造としていないため、プラグ１０の着脱のたびにシールテープ５を装着するという煩雑な作業が不要となる。その結果、シール部材２２を交換することなく、プラグ１０の着脱を簡便に行うことができるとともに、プラグ１０を流体ポート２６に螺合する際に生じるシールテープ５による締め付け抵抗が生じることがないため、組み付け作業性を好適に向上させることができる。
【００４３】
また、圧力流体の圧力を軸部１８に装着されたシール部材２２によって受けているため、従来の金属製のプラグ３の一端面７全体に圧力流体の圧力が付勢される構造と比べて、圧力流体の圧力が付勢される受圧面積が小さく、プラグ１０の材料強度を低下させることが可能となる。その結果、プラグ１０を小型化することができるとともに、樹脂製材料においてもプラグ１０の材料強度を確保することができるため、軽量化することができる。
【００４４】
さらに、弾性材料により形成されるシール部材２２が劣化して流体連通路２８に固着した際においても、軸部１８の直径、シール部材２２の内周面の直径、フランジ部２０の直径のそれぞれの寸法を相互に調整することにより、プラグ１０の軸部１８およびフランジ部２０を容易に引き抜くことができ、プラグ１０の軸部１８およびフランジ部２０が固着したシール部材２２の影響下に破損されることが防止される。
【００４５】
さらに、プラグ１０を流体ポート２６の雌ねじ部に螺合する際に、凸部１４に第２ねじ部３０が形成されることにより、流体ポート２６の雌ねじ部と第２ねじ部３０とがより強固に螺合されるため、流体ポート２６よりプラグ１０が緩むことが好適に防止される。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００４７】
すなわち、シール部材をプラグボディのシール部材保持手段に設けることにより、ポートにプラグボディを挿入時において、シール部材がポートとシール部材保持手段との間に挟持され、プラグボディとポートとの間を気密に保持することができるため、流体圧機器用プラグの着脱のたびにシールテープを装着するという煩雑な作業が不要となり、組み付け作業性を向上させることができる。
【００４８】
また、流体圧機器用プラグをポートに螺合する際に、緩み止め手段の突出部の周面に新たにねじ部が形成されることにより、確実に螺合状態が保持され、流体圧機器用プラグがポートに対して緩むことが好適に防止される。
【００４９】
さらに、シール部材によって圧力流体の圧力を受けているため、流体圧機器用プラグの材料強度を小さく設定することができ、流体圧機器用プラグの大きさを小型化することができる。また、その結果、流体圧機器用プラグを材料強度の小さい樹脂製材料で形成することができ、軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る流体圧機器用プラグの斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る流体圧機器用プラグの組み付け前における縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る流体圧機器用プラグの組み付け時における縦断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る流体圧機器用プラグを減圧弁に適応させた状態を示す一部分解斜視図である。
【図５】従来技術に係る圧力流体機器に用いられるプラグの組み付け時における縦断面図である。
【図６】図５に示す圧力流体機器の一部拡大縦断面図である。
【符号の説明】
１０…流体圧機器用プラグ          １２…プラグボディ
１４…凸部                        １６…第１ねじ部
１８…軸部                        ２０…フランジ部
２２…シール部材                  ２４…締め付け用孔部
２５…流体圧機器                  ２６…流体ポート
２８…流体連通路                  ３０…第２ねじ部
３２…減圧弁                      ３６…一次側ポート
４０…二次側ポート                ４２…接続ポート
【図１】
0003890553.tif 000004
【図２】
0003890553.tif 000005
【図３】
0003890553.tif 000006
【図４】
0003890553.tif 000007
【図５】
0003890553.tif 000008
【図６】
0003890553.tif 000009