CN101398116A - 流体接头 - Google Patents

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Abstract

一种流体接头，其是具有大的有效开口面积且不降低强度的阀支架的低压力损失型的流体接头。所述流体接头在相互液密接合的插头(1)和插座(2)各自的内部分别收纳有：阀(33)；阀支架(31)；以压缩状态配置于阀(33)与阀支架(31)之间的弹簧(32)，在将插头(1)插入插座(2)中时，插头(1)的阀(33)和插座(2)的阀(33)相互抵接并抵抗弹簧(32)的作用力而后退，将插头和插座之间的流路连接，其中，在阀(33)与阀支架之间设有圆锥状部件(32、51)，该圆锥状部件(32、51)具有在插头的阀与插座的阀相互抵接而将弹簧压缩时、沿着连接阀的外径部和阀座的外径部的连接线而形成的圆锥状外形。

Description

流体接头
技术领域
本发明涉及由插座和插头构成的流体接头。
背景技术
图18表示专利文献1、2记载的现有的流体接头将插头1和插座2组合后的状态，图19表示将插头1和插座2分离的状态。
如图19所示，插头1具有在内面形成有流路的筒形。在插头1的一端(图19中为左端)的内面形成有阴螺纹3，在此通过螺纹结合连接有一配管。在插头1的另一端(在图19中为右端)的内面形成有阀座4。在插头1的内面中央安装有支架挡块5。在插头1的外面中央形成有钢球卡止外周槽6。
插座2具有在内面形成有流路的筒形，在图19中由右侧的主体部7和左侧的插头插入部8构成。
插座2的主体部7与插头1对称地，在一端(图19中为右端)的内面形成阴螺纹9，在此通过螺纹结合连接有另一配管，在另一端(图19中为左端)的内面形成有阀座10。在主体部7的内面中央安装有支架挡块11。
插座2的插头插入部8具有嵌合插头1的内径。在插头插入部8的开口端(图19中左端)附近，在外面形成有挡块8a，并且形成有多个孔12，在该孔12中收纳有钢球13。在形成于插头插入部8内面中央的内周槽14安装有O形环15。在插头插入部8的外周面嵌插有套筒16，通过弹簧17向开放端(图19中左端)施力。在套筒16被向开放端施力而与挡块8a抵接时，套筒16的内面按压钢球13而向插头插入部8的内侧突出。另外，当套筒16沿箭头标记A方向向开口端相反侧移动时，钢球13退避到在套筒16的内周面形成的内周槽18中。
在所述插头1与所述插座2的主体部7的内部收纳有阀19、阀支架20以及弹簧21。阀19、阀支架20以及弹簧21以相同的形状对称地配置在插头1侧和插座2侧，因此，以下对插头1侧的结构进行说明，省略对插座2侧结构的说明。
阀19包括：与插头1的阀座4抵接的阀主体部22、从该阀主体部22向插头1的开口端外侧伸出的突部23、以及从所述阀主体部22向插头1的内侧伸出的阀轴24。阀主体部22的外周面由圆锥面构成，在其外周槽25安装有阀衬垫26。
阀支架20由烧成金属制成，如图20所示，包括：环状部27、位于该环状部27的内侧且在流路方向上比环状部27长的筒部28、以及将所述环状部27的内面和所述筒部28的外面连接的多个支承部29。阀支架20插入到插头1的内面中，其环状部27与安装于插头1内面的支架挡块5抵接，由此，在图19中，阻止向左方向的拔出。阀19的阀轴24插入筒部28的内侧，使阀19能够在轴向上滑动地对其进行支承。
弹簧21由直列(straight)的盘簧构成，以压缩的状态插通阀支架20的筒部28和阀19的阀轴24的外侧，使阀19的阀主体部22与阀座4抵接而进行施力。
在结合具有所述构成的现有技术的流体接头时，首先，如图19所示，使插座2的套筒16抵抗弹簧21的作用力而沿箭头标记A方向移动。在该状态下，若将插头1插入插座2的插头插入部8中，则插座2的钢球13被按压在插头1的外周面而后退到套筒16的内周槽18中，因此，插头1能够插入插座2的插头插入部8中。若将插头1插入到插座2的插头插入部8深处，则插头1的阀19的突部23按压插座2的阀19的突部23。由此，如图18所示，插头1的阀19和插座2的阀19相互压合然后后退，阀主体部22自阀座4、11离开，使流路开放，流体能够流动。若套筒16回到箭头标记A的相反侧，则钢球13自套筒16的内周槽18脱离，被按压在套筒16的内周面而自孔12在插座2的内面突出，与插头1的外周面卡合而被锁止。由此，阻止插头1从插座2的插头插入部8脱离。另外，插头1与插座2的插头插入部8之间由O形环15液密地密封。
在将插头1与插座2的结合解除时，从图18所示的状态使套筒16在箭头标记A方向上移动，若将插头1向拉离方向拉动，则钢球13后退到套筒16的内周槽中，锁止被解除，因此，能够拔出插头1。若插头1从插座2离开，则插头1侧和插座2侧的阀19分别被弹簧21施力而前进，与阀座4、10压接而将开口端液密地闭塞，并且，由位于插头1和插座2之间的O形环15进行的密封也被开放。结果，插头1可以不漏液地从插座2取下。
专利文献1：(日本)特开2002-295770号公报
专利文献2：(日本)特开2001-124277号公报
在配管系统的流体接头中，虽然不改变流路直径，且具有相同的截面面积，流动方向一定，但是，若能够不产生压力损失而确保流量则是理想的。但是，如图21所示，在所述现有技术的流体接头中，从插头1的流入路a流入的流体经过插头1的阀支架20(流路b)、弹簧21(流路c)、阀19的外径部(流路d)、阀19的狭小部(流路e)、插头1与插座2的边界部(流路f)，通过插座2的阀19的狭小部(流路g)、阀19的外径部(流路h)、弹簧21(流路i)、阀支架20(流路j)，而后从流出路k流出。由于具有如此复杂的路径，故截面面积以及流动方向变化，产生压力损失。
例如，在插头1侧，阀支架20的流路(b)不论是否留有足够大的安装部内径，不仅由阀支架20的环状部27、筒部28以及支承部29而被缩小，而且还由弹簧21以及阀19的阀轴24而被缩小，成为图4(b)所示的有效开口面积。该有效开口面积也成为流路本来面积的1/4以下。因此，在阀支架20的流路(b)，流路截面面积减小，流路阻力增大。
在专利文献2中虽然提出有由板金制造阀支架的方案，但是存在脚部的强度弱的问题。并且还存在如下所述的问题，即，由于将阀的阀轴只是插通壁薄的阀支架中，故而不能够稳定引导阀轴，产生振动，耐久性差，仅可以使用于小直径的流体接头中。
另外，在弹簧21的流路(c)中，线圈使得流动紊乱。从弹簧21的流路(c)向阀19的外径部的流路(d)，流动缩小。从阀19的外径部的流路(d)向阀19的狭小部的流路(e)，产生流动方向转换。
另外，在阀19的狭小部的流路(e)和边界部(f)，由于直径的减小而使流路截面面积减小，流路阻力增大。
在插座2侧也产生同样的问题。特别是，从阀19的外径部的流路(d)向弹簧21的流路(c)，流动扩大，并且产生漩涡，进而使流路阻力增加。
由于流体接头具有这样复杂的流路，故而需要允许一定程度的压力损失，但市场上期望的是各部的流路阻力小、能够确保更大流量的低压力损失型的流体接头。
发明内容
因此，本发明第一课题是提供一种具有大的有效开口面积且不降低强度的阀支架的低压力损失型的流体接头。
本发明第二课题是提供一种具有不产生流动的紊乱、缩小、扩大的弹簧的低压力损失型的流体接头。
本发明第三课题是提供一种阀的狭小部的直径大的低压力损失型的流体接头。
作为解决上述课题的方案，本发明第一方面的流体接头，在相互液密接合的插头和插座各自的内部分别收纳有：阀；阀支架；对所述阀施力而将其压接在形成于所述插座内周面的阀座上的弹簧，在将所述插头插入到所述插座中时，所述插头的阀和所述插座的阀相互抵接并抵抗所述弹簧的作用力而后退，将所述插头和所述插座之间的流路连接，其中，在所述阀与所述阀支架之间设有圆锥状部件，所述圆锥状部件具有在所述插头的阀与所述插座的阀相互抵接而将所述弹簧压缩时、沿着连接所述阀的外径部和所述阀支架的外径部的连接线而形成的圆锥状外形。
由于在阀与阀支架之间设有圆锥状部件，该圆锥状部件具有在插头的阀与插座的阀相互抵接而将弹簧压缩时、沿着连接阀的外径部和阀座的外径部的连接线而形成的圆锥状外形，因此，消除了现有技术中由于流路的台阶差引起的流动的缩小或扩大，能够消除流体的冲击、漩涡的产生，并可降低压力损失。
作为具体的一实施方式，优选的是，所述圆锥状部件由构成所述弹簧的圆锥盘簧构成，所述圆锥盘簧的小径部与所述阀支架的、支承所述弹簧且容纳所述阀的阀轴的环状部的外径大致相同，所述圆锥盘簧的大径部与所述阀的外径部大致相同，在所述插头的阀与所述插座的阀相互抵接而压缩所述弹簧时，所述圆锥盘簧的线圈接近。
由于圆锥盘簧的小径部与阀支架的环状部的外径大致相同，大径部与所述阀的外径部大致相同，因此在从插头侧的弹簧向阀外径部的流路中不产生极端的流动缩小，在从插座侧的阀外径部向弹簧的流路中不产生极端的流动扩大，而且不产生漩涡。另外，由于在插头的阀与插座的阀相互抵接而压缩弹簧时，圆锥盘簧的线圈接近，故而在弹簧的流路中也不扰乱流动。
作为另一实施方式，优选的是，所述圆锥状部件由圆锥杯形件构成，所述圆锥杯形件的小径部与所述阀支架的、支承所述弹簧且容纳所述阀的阀轴的环状部的外径大致相同，所述圆锥杯形件的大径部与所述阀的外径部大致相同，在所述插头的阀与所述插座的阀相互抵接而压缩所述弹簧时，所述圆锥杯形件与所述阀的外径部接近。
由于圆锥杯形件的小径部与阀支架的环状部的外径大致相同，大径部与所述阀的外径部大致相同，因此在从插头侧的弹簧向阀外径部的流路中不产生极端的流动缩小，在从插座侧的阀外径部向弹簧的流路中不产生极端的流动扩大，而且不产生漩涡。另外，由于在插头的阀与插座的阀相互抵接而压缩弹簧时，圆锥杯形件与所述阀的外径部接近，故而在圆锥杯形件与阀之间也不扰乱流动。
优选的是，在所述插头的阀与所述插座的阀相互抵接而压缩所述弹簧时，与所述圆锥状部件的外周面大致平行地形成所述流路。
由此，能够使圆锥状部件与流路内面之间的流体的流动顺畅。
优选的是，所述阀支架与设于所述圆锥杯形件的底壁的盖部一体设置而构成炮弹型部件，所述炮弹型部件形成流线形。
由于所述阀支架构成流线形的炮弹型部件，故而在流入流体时，不产生阀支架与流体的冲击现象，可顺畅地流入流体。另外，在流出流体时，减少漩涡的产生，流体能够以低阻力流出。
优选的是，所述阀支架与支承脚一体设置，所述支承脚在所述插头以及插座内支承所述阀支架。
通过将阀支架与支承脚一体设置，能够削减零件数量降低制造成本。
优选的是，所述阀支架与在所述插头及插座内支承该阀支架的支承脚分体设置，所述支承脚由线材构成，该线材配置在形成于所述插头及插座的内周面的内周槽与所述阀支架之间。
由于支承脚由线材构成，能够减少模具投资等初期投资，并且可减小支承脚的体积、增大有效开口面积，由于减少了流路阻力，故而可使流体顺畅地流动。
优选的是，所述弹簧以压缩状态配置在内周槽与所述阀支架之间，经由所述阀支架对所述阀施力而将其压接在所述阀座上，所述内周槽形成在所述插头及插座的内周面，所述阀支架由线材构成，被所述阀支架保持的所述阀的端部形成为半球形。
由于阀支架由线材构成，能够减少模具投资等初期投资，并且可减小支承脚的体积、增大有效开口面积，由于减少了流路阻力，故而可使流体顺畅地流动。
另外，通过将阀的端部形成为半球形，在流入流体时，不产生阀与流体的冲击现象，能够顺畅地流入流体。在流出流体时，减少漩涡的产生，流体能够以低阻力流出。
优选的是，所述弹簧和所述阀支架一体设置。
通过将弹簧和阀一体设置，能够减少零件数量、降低制造成本。
本发明第二方面，所述阀具有圆锥面、形成于该圆锥面的周槽、安装于该周槽中的密封部件，所述密封部件经由设于所述周槽的铆接部而安装在所述圆锥面的延长线的内侧。
由于密封部件安装在圆锥面的延长线的内侧，故而在阀被弹簧施力而向插头及插座的开口端移动期间，即使阀与阀座抵接，密封部件也不与阀座抵接成为大阻力，能够顺畅地移动阀。
优选的是，在所述铆接部的周缘设有倾斜。
由此，在阀被弹簧施力而向开口端移动期间，即使阀与阀座抵接，阀相对于阀座也容易滑动，能够顺畅地移动阀。
优选的是，所述阀具有圆锥面、形成于该圆锥面的周槽、安装于该周槽中的密封部件，所述密封部件与所述阀同时成型，并安装在所述圆锥面的延长线内侧。
密封部件经由铆接部或者与阀同时成型而安装在阀上。因此，能够由多种方法将密封部件安装在阀上。
优选的是，在所述插头的阀与所述插座的阀相互分离而使所述弹簧拉伸时，所述密封部件与座面抵接并被向半径方向内侧按压，所述座面形成于连接部，该连接部连接所述插头和所述插座的开口部的圆筒面与自所述开口部连续形成的圆锥状的阀座的圆锥面。
由于密封部件与座面抵接而朝向半径方向内侧受力，故而起到取得力的平衡的作用，在插头及插座与阀的中心线一致的状态下，能够确保稳定的密封状态。
优选的是，所述圆锥面的所述密封部件外侧的大径部与所述流路的阀座抵接。
由于密封部件外侧的大径部与流路的阀座抵接，故而能够扩大密封部件内侧的流路的直径。
本发明第三方面，所述阀支架由所述环状部和多个脚部构成，所述脚部从所述环状部的外周缘弯曲而放射状地延伸设置，并且被支承在所述流路中，在所述脚部、自侧缘开始形成有从所述流路方向看弯曲成L形的肋。
若从流路方向看阀支架，弹簧被环状部遮住，肋被脚部遮住，因此妨碍流路的仅为环状部和脚部。因此，有效开口面积大。由于脚部被肋加强，故而强度大。另外，肋可对流路的流动进行整流。
优选的是，在所述阀支架的环状部设有立起部，由所述立起部的内面引导所述阀的阀轴，由所述立起部的外面引导所述弹簧。
由此，能够稳定地引导阀轴，并且能够可靠地保持弹簧。
优选的是，使所述阀支架的肋的所述流路方向的一端与所述流路抵接，使所述流路方向的另一端与所述环状部抵接。
由此，肋对脚部而言成为支杆，能够增大阀支架的脚部的强度。
优选的是，使所述阀支架的肋与所述阀的阀轴抵接。
由此，在阀的阀轴移动时，能够由肋引导阀轴并且可确保阀可靠的开闭动作。
根据本发明第一方面，由于从阀支架的环状部到阀的外径部之间存在有圆锥状部件，流动不产生极端的缩小或扩大，也不产生漩涡，故而减少流路阻力。另外，在作为圆锥状部件的实施方式的圆锥弹簧被压缩时，由于圆锥盘簧的线圈接近，故而在弹簧的流路中不扰乱流动，可减少流路阻力并可降低压力损失。
根据本发明第二方面，由于密封部件被安装在圆锥面的延长线的内侧，故而在阀被弹簧施力而朝向插头及插座的开口端移动期间，即使阀与阀座抵接，密封部件也不与阀座抵接而成为大阻力，能够顺畅地移动阀。另外，由于阀衬垫外侧的大径部与流路的阀座抵接，故而可增大阀衬垫内侧流路的直径，能够降低阀狭小部的压力损失。
根据本发明第三方面，由于从流路方向看阀支架时仅能看到环状部和脚部，故而有效开口面积增大，能够降低压力损失。另外，由于脚部被肋增强，不仅不降低支承弹簧的强度，而且振动产生少，可提高耐久性，也可将阀支架用于大径的高压流体接头中。另外，可利用肋对流动进行整流，谋求流动的均一化。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的流体接头结合时的剖面图；
图2是图1的本发明的流体接头分离时的剖面图；
图3中，(a)是图1的本发明的流体接头的阀支架的侧视图，(b)是正视图，(c)是侧视图(a)的I-I线的脚的剖面图；
图4中，(a)是表示图3的阀支架的有效开口面积的正视图，(b)是表示现有技术中的阀支架的有效开口面积的正视图；
图5中，(a)是表示图3的阀支架的第一变形例的侧视图，(b)是正视图；
图6中，(a)是表示图3的阀支架的第二变形例的侧视图，(b)是正视图；
图7中，(a)是表示图1的本发明的流体接头分离时弹簧的状态的剖面图，(b)是表示图1的本发明的流体接头结合时弹簧的状态的剖面图；
图8中，(a)是表示图1的本发明的流体接头的阀和阀座的位置的剖面图，(b)是表示现有技术中的流体接头的阀和阀座的位置的剖面图；
图9中，(a)是本发明第二实施方式的流体接头分离时的剖面图，(b)是流体接头结合时的剖面图；
图10中，(a)是图9所示的阀的剖面图，(b)是其局部放大剖面图；
图11是表示图10的阀与阀座抵接的状态的局部放大剖面图；
图12是表示图11的密封部件的变形例的局部放大剖面图；
图13中，(a)是本发明第三实施方式的流体接头分离时的剖面图，(b)是流体接头结合时的剖面图；
图14中，(a)是表示图13的阀支架的变形例的流体接头分离时的剖面图，(b)是该流体接头结合时的剖面图，(c)是阀支架的侧视图，(d)是俯视图；
图15中，(a)是本发明第四实施方式的流体接头分离时的剖面图，(b)是该流体接头结合时的剖面图，(c)是阀支架的侧视图，(d)是俯视图；
图16中，(a)是具有与图15的阀簧一体设置的阀支架的插头的剖面图，(b)是其阀支架的侧视图；
图17是表示在具有图16的插头的流体接头上安装有C型环的状态的剖面图；
图18是现有技术中的流体接头结合时的剖面图；
图19是图18的现有技术中的流体接头分离时的剖面图；
图20中，(a)是图18的现有技术中的流体接头的阀支架的侧视剖面图，(b)是正视图；
图21是表示图18的现有技术中的流体接头的流路的剖面图。
附图标记说明
1   插头
2   插座
31  阀支架
32  弹簧(圆锥状部件)
32a 小径部
32b 大径部
33  阀
34  环状部
35  脚部
36  立起部
37  肋
40  间隙
41  阀座
42  阀主体部
44  阀轴
45  外周部
46  阀衬垫(密封部件)
51  圆锥杯形件(圆锥状部件)
53  底壁
58  密封部件
59  铆接部
60  外周面
64  盖部
65  炮弹型部件
68  支承脚
77  阀支承体(阀支架)
78  阀簧(弹簧)
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。
图1表示本发明第一实施方式的流体接头将插头和插座组合后的状态，图2表示将插头和插座分离后的状态。
在图1、图2中，插头1以及插座2除了流路的一部分形状之外，与图18、图19所示的现有流体接头的插头以及插座实质上相同，对应的部分标注同一附图标记并省略说明，以下，对插头1内部的阀支架31、弹簧32、阀33进行说明。由于插座2内部的阀支架、弹簧以及阀的形状与插头1侧的相同且与插头1侧的对称配置，故而对其标注同一附图标记并省略说明。另外，在对插头1内的零件进行说明时，为了方便起见，将流路的下游侧表现为“前”，将上游侧表现为“后”，将中心侧表现为“内”，将外周侧表现为“外”。
图3表示阀支架31的实施方式。阀支架31由环状部34、多个(实施例中为3个)脚部35构成。阀支架31由对不锈钢等板材进行冲压成形而形成的板金制成，但并不限于此，也可以由烧结金属制成。
环状部34为圆环形的板，在内周缘形成有向阀33方向立起的筒状立起部36。该立起部36具有可引导插通后述的阀33的阀轴44的内径、和可引导插入弹簧32的外径。立起部36也可以不是筒状而由自环状部34的内周缘多处(三处为好)立起的矩形突片构成。
脚部35从环状部34的外周缘向后方弯曲约60度而放射状地延伸设置。脚部35在其一侧缘具有从流路方向看大致L形(参照图3(c))地向内侧弯曲90度的肋37。肋37具有：前缘37a，其从脚部35的基端与环状部34平行地延伸；外缘37b，其从脚部35的前端向与流路平行的方向延伸；内缘37c，其从前缘37a的前端与阀支架31的中心线平行地延伸；后缘37d，其从外缘37b的前端向内缘与环状部34平行地延伸。肋37的内缘37c与环状部34的立起部36的内径一致。肋37的前缘37a与环状部34的后面抵接。肋37的外缘37b与流路的壁面抵接，一脚部35的前端与形成于流路中的内周槽38卡合。
所述构成的阀支架31，从流路方向看，肋37自脚部35L形地弯曲且不从脚部35显著突出，另外，弹簧32被环状部34遮住。因此，流路不会被肋37或弹簧32阻碍，如图4(a)阴影所示，从流路方向看到的阀支架31的有效开口面积比图4(b)的现有阀支架20的有效开口面积大，能够确保到50％左右。
阀支架31的肋37由于与脚部35一同在流路中形成直角截面L形，故而增大截面系数，能够确保对弹簧32的反作用力的强度。另外，将脚部35的前端卡止在流路的内周槽38中时，肋37的前缘37a与环状部34的后面抵接，外缘37b与流路的壁面抵接，由此，肋37起到环状部34与流路的壁面之间的支杆(交叉支杆)的作用，使支承强度提高。
通过阀支架31的立起部36引导阀33的阀轴44，对弹簧32进行定位并保持。通过由立起部36引导阀33的阀轴44，也能够维持阀33的直立性并可防止振动。另外，由于通过该立起部36和肋37的内缘37c在长区间内引导阀33的阀轴44，故而能够使阀33更加稳定，可提供振动少的长寿命的流体接头。
由于阀支架31的环状部34仅保持弹簧32即可，故可以是与弹簧32的外径大致相同的尺寸。因此，能够使从流路方向看到的环状部34的面积最小，可进一步增大有效开口面积。
阀支架31由板金制成，因此能够便宜且容易地制造。
图5表示图3的阀支架31的第一变形例。在该第一变形例中，使肋37前端的大致一半以与中心轴平行的折线L进一步弯曲，其弯曲部39的内面与立起部36的内径相接，对插通立起部36的阀33的阀轴44进行引导。因此，能够更加稳定地引导阀33的阀轴44。
在该第一变形例中，在肋37的前缘37a与环状部34之间还设有间隙40。由此，在将脚部35的前端安装在流路的内周槽38中时，能够缩小脚部35的外径，容易向流路进行安装。
图6表示图3的阀支架31的第二变形例。在所述第一变形例中，将肋37从脚部35弯曲约90度，进而弯曲肋37的前端半部，在该第二变形例中，从脚部35将肋37以比90度稍大的角度弯曲，与插通立起部36的阀33的阀轴44相接。由此，减少弯曲加工的次数，容易制造。
图7表示弹簧32的形状和配置。弹簧32构成本发明的圆锥状部件。弹簧32由圆锥盘簧构成。圆锥盘簧的小径部32a与阀支架31的环状部34的外径大致相同，大径部32b与阀33的外径部大致相同。另外，弹簧32以压缩的状态被安装在阀支架31与阀33之间，在将插头1与插座2结合之前(在图7(a)中仅表示了插头1)，弹簧线圈间的间隔变大。但是，如图8(b)所示，若将插头1和插座2结合，插头1的阀33与插座2的阀33相互抵接而压缩弹簧32，则圆锥盘簧的线圈彼此接近。由此，圆锥盘簧的线圈外面构成流路，不会扰乱流动。另外，通过弹簧32将阀支架31与阀33的外径部连接，不会产生现有技术中由于流路的台阶差而引起的流动的缩小或扩大，消除了流体的冲击、漩涡的产生，能够降低压力损失。
另外，结合时与弹簧32相对的插头1的流路壁面S与将弹簧32的线圈外面形成的圆锥面大致平行，由此可进一步减少流动阻力，降低压力损失。另外，理想的是，对流路的角部进行倒角而形成圆滑的流路。
图8(a)表示插头1的阀33与其阀座41的关系。阀33包括：与插头1的阀座41抵接的阀主体部42；从该阀主体部42向插头1的开口端外侧伸出的突部43；从阀主体部42向插头1的内侧伸出的阀轴44。阀主体部42的外周面由圆锥面构成，在其外周槽45中安装有作为密封部件58的阀衬垫46。阀主体部42与阀座41抵接的抵接面P位于阀衬垫46的外侧。在这一方面，如图8(b)所示，本申请发明的阀33与现有技术中的阀19的阀主体部22与阀座4抵接的抵接面P′位于阀衬垫26的内侧的结构不同。
在图8(b)的现有技术的阀19中，由于在阀衬垫26的内侧必须确保阀座4，故而不能够增大插头1开口部的直径D′。对此，本申请发明中，由于阀座41位于阀衬垫46的外侧，故阀衬垫46的内侧对插头1开口部的形状尺寸留有自由度，插头1开口部的直径D能够扩大至阀衬垫46的附近。结果，能够扩大流路，可降低压力损失。
以上说明的构成为插头1侧的结构，插座2侧也对称配置，起到同样的效果。
(第二实施方式)
图9表示第二实施方式的插头1以及插座2，对于与图1的第一实施方式相同的结构要素标注同一附图标记并省略说明。
该插头1以及插座2在阀33的阀主体部42与阀支架31之间设有圆锥杯形件51，在圆锥杯形件51的内部设有对阀33施力的弹簧52。圆锥杯形件51构成本发明的圆锥状部件。
圆锥杯形件51具有与阀支架31的上面抵接的底壁53，在底壁53形成有阀33的阀轴44插通的插通孔54。另外，圆锥杯形件51具有从底壁53的周缘向阀主体部42延伸的周壁55。阀支架31使用图6所示的第二变形例的阀支架31。
弹簧52以压缩状态被安装在圆锥杯形件51的底壁53内面与阀33之间，将圆锥杯形件51的底壁53压附在阀支架31上，使圆锥杯形件51不晃动。在插头1与插座2结合之前，如图9(a)所示，圆锥杯形件51的缘部56与阀33的阀主体部42隔开间隔配置。但是，如图9(b)所示，若将插头1与插座2结合，使插头1的阀33与插座2的阀33相互抵接而压缩弹簧52，则缘部56与阀主体部42接近。由此，圆锥杯形件51的外面构成流路，不会搅乱流动。另外，由于圆锥杯形件51与阀33连续形成，故不会产生现有技术中由流路的台阶差而引起的流动缩小或扩大，能够消除流体的冲击、漩涡的产生，可降低压力损失。另外，结合时与圆锥杯形件51相对的插头1的流路的壁面S与圆锥杯形件51的外面形成的圆锥面大致平行地形成，由此可进一步减少流动阻力，降低压力损失。
如图10(a)所示，在阀33的外周部45安装有密封部件58。密封部件58由橡胶等弹性体构成。密封部件58通过设于突部43的下缘的铆接部59而以被向内侧按压的状态安装。如图10(b)所示，铆接部59的外周面60与阀轴44成角度α而形成。由此，在阀33被弹簧52施力而向开口端移动期间，即使阀33与阀座41抵接，阀33相对于阀座41也容易滑动，能够使阀33顺畅地移动。
另外，密封部件58在从突部43的倾斜面延伸的延长线内侧隔开距离β安装。由此，在阀33被弹簧52施力而向开口端移动期间，即使阀33与阀座41抵接，密封部件58也不会与阀座41抵接而成为较大阻力，能够使阀33顺畅地移动。
图11表示插头1的阀33与其阀座41的关系。
阀主体部42与阀座41抵接的抵接面R位于密封部件58的外侧。由于阀座41位于密封部件58的外侧，故而密封部件58的内侧对插头1开口端的形状尺寸留有自由度，能够将插头1的开口端的直径D扩大至密封部件58附近。结果，能够扩大流路并可降低压力损失。
另外，在插头1自插座2分离的闭合状态下，密封部件58与座面41a抵接，所述座面41a形成在插头1的开口部61圆筒面与阀座41的圆锥面的连接部，在箭头标记B方向上被压缩。由此，由于密封部件58朝向半径方向内侧受力，故起到取得力的平衡的作用，在插头1与阀33的中心线一致的状态下，能够确保稳定的密封状态。
但是，只要密封部件58安装在从突部43的倾斜面延伸的延长线的内侧，并且在插头1自插座2分离的闭合状态下，密封部件58与插头1的底面41a抵接而在箭头标记B方向上被压缩，则不限于经由铆接部59安装在阀33上的结构。例如图12所示，即使以同时成型法将截面四边形的密封部件58安装在阀33上，也能够得到同样的效果。
(第三实施方式)
图13表示第三实施方式的插头1及插座2，对于与图9的第二实施方式相同的结构要素标注同一附图标记并省略说明。
该插头1及插座2具有将流线型的阀支架31一体地设置在圆锥杯形件51的底壁53上的炮弹型部件65。阀支架31一体地设有主体部67和两根支承脚68，主体部67将阀33的阀轴44插通中空部66并且具有盖部64，支承脚68自主体部67延伸并与内周槽38卡合而支承阀支架31。通过在主体部67一体地设置盖部64且形成流线型，在流入流体时不产生盖部64与流体的冲击现象，能够顺畅地流入流体。另外，在流出流体时，漩涡的发生减少，能够以较小的阻力流出流体。
接着，如图14所示，可以代替一体地设置于主体部67的支承脚68而采用如下结构的阀支架31，即，作为与主体部67分体设置的支承部而具有支架弹簧70。该阀支架31在主体部67形成有用于与支架弹簧70抵接的台阶部71。
如图14(c)所示，与所述台阶部71抵接的支架弹簧70包括：与内周槽38卡合的端卷部72；从端卷部72立起的连接部73；与连接部73连接并与台阶部71抵接而保持炮弹型部件65的环状保持部74。通过设置端卷部72而与内周槽38牢固地卡合，能够确保支架弹簧70的稳定性。另外，通过对支架弹簧70使用线材，可减少模具成本等初期投资。另外，通过对支架弹簧70使用线材，可减少支架弹簧70的体积而增大有效开口面积，减小流路阻力，故而流体能够顺畅地流动。
(第四实施方式)
图15表示第四实施方式的插头1以及插座2，对与图9的第二实施方式相同的结构要素标注同一附图标记并省略说明。
在该插头1与插座2的主体部7的内部收纳有阀33、阀支承体77以及阀簧78。
阀33的阀轴44的位于阀主体部42相反侧的端部形成半球形。通过形成半球形，在流入流体时，不产生阀轴44与流体的冲击现象，能够顺畅地流入流体。另外，在流出流体时，漩涡的产生减小，流体能够以较小的阻力而流出。
阀支承体77构成本发明的阀支架。如图15(c)所示，阀支承体77包括：与后述的阀簧78抵接的端卷部81；从端卷部81立起的连接部82；与连接部82连接并与阀33的台阶部71嵌合而保持阀33的保持部83。通过设置端卷部81，能够加强与阀簧78的抵接，可确保阀支承体77的稳定性。
阀支承体77由线材构成。通过使用线材能够减少模具成本等初期投资。另外，通过使用线材，能够减少阀支承体77的体积并增大有效开口面积，降低流路阻力，故而流体能够顺畅地流动。
阀簧78是公知的弹簧，在阀支承体77的端卷部81与设于流路中的阀簧支承槽84之间可伸缩地配置。
在所述实施方式中，将保持阀33的阀支承体77和阀簧78分体设置，但也可以如图16所示，将阀支承体77和阀簧78一体设置而构成阀支承体77。该阀支承体77包括可伸缩的弹簧部86、从弹簧部86连续延伸的连接部82、保持阀33的保持部83。弹簧部86的与连接部82相反侧的端部87比其他弹簧部86增大直径地形成，与设于插头1内径的内周槽38嵌合而保持阀支承体77。连接部82与保持部83和弹簧部86以一定角度设置。保持部83卷绕约3/4圈～7/8圈。
通过将阀支承体77与阀簧78一体设置而构成阀支承体77，可削减零件数量、降低制造成本。弹簧部件86以沿着插头1以及插座2的内周面的状态构成，因此，中央部分成为空间，构成流路路径，故而可增大有效开口面积并使流体顺畅地流动。连接部82由圆形的线材构成，并且为一圈的卷绕数，故而可防止流路阻力的增大。
另外，如图17所示，在插座2的外周面与套筒16之间也可以安装支承弹簧17的一端的C形环88。由此，如图15(b)所示，与由台阶部支承弹簧17的一端的结构相比，能够将外径减少尺寸L。因此，可缩小插座2主体的外径尺寸，得到使用材料的省资源化以及减少制造成本的效果。

Claims (18)

1.一种流体接头，在相互液密接合的插头和插座各自的内部分别收纳有：
阀；
阀支架；
对所述阀施力而将其压接在形成于所述插座内周面的阀座上的弹簧，
在将所述插头插入到所述插座中时，所述插头的阀和所述插座的阀相互抵接并抵抗所述弹簧的作用力而后退，将所述插头和所述插座之间的流路连接，其特征在于，
在所述阀与所述阀支架之间设有圆锥状部件，所述圆锥状部件具有在所述插头的阀与所述插座的阀相互抵接而将所述弹簧压缩时、沿着连接所述阀的外径部和所述阀支架的外径部的连接线而形成的圆锥状外形。
2.如权利要求1所述的流体接头，其特征在于，所述圆锥状部件由构成所述弹簧的圆锥盘簧构成，所述圆锥盘簧的小径部与所述阀支架的、支承所述弹簧且容纳所述阀的阀轴的环状部的外径大致相同，所述圆锥盘簧的大径部与所述阀的外径部大致相同，在所述插头的阀与所述插座的阀相互抵接而压缩所述弹簧时，所述圆锥盘簧的线圈接近。
3.如权利要求1所述的流体接头，其特征在于，所述圆锥状部件由圆锥杯形件构成，所述圆锥杯形件的小径部与所述阀支架的、支承所述弹簧且容纳所述阀的阀轴的环状部的外径大致相同，所述圆锥杯形件的大径部与所述阀的外径部大致相同，在所述插头的阀与所述插座的阀相互抵接而压缩所述弹簧时，所述圆锥杯形件与所述阀的外径部接近。
4.如权利要求1～3中任一项所述的流体接头，其特征在于，在所述插头的阀与所述插座的阀相互抵接而压缩所述弹簧时，与所述圆锥状部件的外周面大致平行地形成所述流路。
5.如权利要求3所述的流体接头，其特征在于，所述阀支架与设于所述圆锥杯形件的底壁的盖部一体设置而构成炮弹型部件，所述炮弹型部件形成流线形。
6.如权利要求5所述的流体接头，其特征在于，所述阀支架与支承脚一体设置，所述支承脚在所述插头以及插座内支承所述阀支架。
7.如权利要求5所述的流体接头，其特征在于，所述阀支架与在所述插头以及插座内支承该阀支架的支承脚分体设置，所述支承脚由线材构成，该线材配置在形成于所述插头及插座的内周面的内周槽与所述阀支架之间。
8.如权利要求1所述的流体接头，其特征在于，所述弹簧以压缩状态配置在内周槽与所述阀支架之间，经由所述阀支架对所述阀施力而将其压接在所述阀座上，所述内周槽形成在所述插头及插座的内周面，
所述阀支架由线材构成，被所述阀支架保持的所述阀的端部形成半球形。
9.如权利要求8所述的流体接头，其特征在于，所述弹簧和所述阀支架一体设置。
10.如权利要求1所述的流体接头，其特征在于，所述阀具有圆锥面、形成于该圆锥面的周槽、安装于该周槽中的密封部件，所述密封部件经由设于所述周槽的铆接部而安装在所述圆锥面的延长线的内侧。
11.如权利要求10所述的流体接头，其特征在于，在所述铆接部的周缘设有倾斜。
12.如权利要求1所述的流体接头，其特征在于，所述阀具有圆锥面、形成于该圆锥面的周槽、安装于该周槽中的密封部件，所述密封部件与所述阀同时成型，并安装在所述圆锥面的延长线内侧。
13.如权利要求10～12中任一项所述的流体接头，其特征在于，在所述插头的阀与所述插座的阀相互分离而使所述弹簧拉伸时，所述密封部件与座面抵接、被向半径方向内侧按压，所述座面形成于连接部，所述连接部连接所述插头和所述插座的开口部的圆筒面与自所述开口部连续形成的圆锥状的阀座的圆锥面。
14.如权利要求13所述的流体接头，其特征在于，所述圆锥面的所述密封部件外侧的大径部与所述流路的阀座抵接。
15.如权利要求1所述的流体接头，其特征在于，所述阀支架由所述环状部和多个脚部构成，所述脚部从所述环状部的外周缘弯曲而放射状地延伸设置并且被支承在所述流路中，在所述脚部、自侧缘开始形成有从所述流路方向看弯曲成L形的肋。
16.如权利要求15所述的流体接头，其特征在于，在所述阀支架的环状部设有立起部，由所述立起部的内面引导所述阀的阀轴，由所述立起部的外面引导所述弹簧。
17.如权利要求15所述的流体接头，其特征在于，使所述阀支架的肋的所述流路方向的一端与所述流路抵接，使所述流路方向的另一端与所述环状部抵接。
18.如权利要求15所述的流体接头，其特征在于，使所述阀支架的肋与所述阀的阀轴抵接。
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