JP2002295768A - 管継手 - Google Patents

管継手

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JP2002295768A JP2001094517A JP2001094517A JP2002295768A JP 2002295768 A JP2002295768 A JP 2002295768A JP 2001094517 A JP2001094517 A JP 2001094517A JP 2001094517 A JP2001094517 A JP 2001094517A JP 2002295768 A JP2002295768 A JP 2002295768A
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    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/22—Couplings of the quick-acting type in which the connection is maintained by means of balls, rollers or helical springs under radial pressure between the parts
    • F16L37/23—Couplings of the quick-acting type in which the connection is maintained by means of balls, rollers or helical springs under radial pressure between the parts by means of balls

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】プラグ本体全周に向けて出没可能な施錠ボール
を備え、ソケット本体内に挿入されたプラグ本体を施錠
ボールで保持する際に施錠ボール１個当たりにかかる押
さえ荷重を軽減できるようにした管継手を提供する。 【解決手段】ソケット本体Ｓに設けた施錠ボールをプラ
グ本体Ｐに形成した施錠部に係合させて接続する管継手
において、前記ソケット本体Ｓのプラグ挿入側に配置し
た主筒体１と該主筒体に固定した外筒体１４とによって
所定の隙間からなるテーパー状ボール保持部を形成し、
該ボール保持部に施錠ボール１３を求遠心方向に出没自
在に配置し、前記主筒体の外周面にはスプリングの付勢
力によってプラグ挿入側に付勢される押圧筒体１２を摺
動自在に配置し、前記スプリングの付勢力によって移動
する押圧筒体によって施錠ボールを求心方向に押圧し、
プラグ本体の施錠部に前記施錠ボール１３を押圧するこ
とにより、ソケット本体Ｓとプラグ本体Ｐとを接続する
ようにしたことを特徴とする管継手。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ソケット本体内に
施錠ボール保持孔を持たず、プラグ本体全周に向けて出
没可能な施錠ボールを備え、ソケット本体内に挿入され
たプラグ本体を施錠ボールで保持する際に施錠ボール１
個当たりにかかる押さえ荷重を軽減できるようにした、
特に高圧流体に適した管継手に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通常、管継手はソケット本体とプラグ本
体からなっており、ソケット本体のプラグ挿入口近傍に
一連の施錠ボール保持用のテーパ孔を形成し、各テーパ
孔に施錠ボールを設け、さらに、この施錠ボールをロッ
ク或は解除するための操作環をプラグ挿入口近傍に付勢
バネを介して摺動可能に挿着している。一方、プラグ本
体の胴部にはこの施錠ボールが係合する施錠溝が形成さ
れている。
【０００３】そして、ソケット本体にプラグ本体を挿入
すると、ソケット本体の操作環は施錠ボールの遠心方向
への移動を規制してプラグ本体の施錠溝に係合するの
で、双方がロックされ使用に供される状態となる。ま
た、ソケット本体の操作環を摺動させると、ソケット本
体に設けられた施錠ボールは遠心方向に移動可能となっ
て、プラグ本体の施錠溝からの係合が解かれて双方のロ
ックが解除される。これらの場合、ソケット本体或はプ
ラグ本体にバルブが設けてあれば、これらのバルブの開
閉は自動的に行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たような構成の管継手は、適用流体の圧力が低い場合は
何ら不都合を生じない。通常、管継手には、流体の圧力
によってソケット本体とプラグ本体を引き離そうとする
力が作用しているが、流体の圧力が高くなってくると、
この力が非常に大きくなる。このような力はプラグ本体
の施錠溝とソケット本体の施錠ボールとの係合面に面圧
となって作用する。
【０００５】例えば、流体の圧力が３５ＭＰａ以上にも
なるような高圧の配管ラインで前記したような管継手を
用いた場合、施錠ボールに加わる面圧が大きくなり、プ
ラグ本体の施錠溝の面圧側のエッジにダレ（施錠ボール
の高い面圧による塑性変形）を生じるという課題を有し
ている。そして、プラグ本体の施錠溝のダレは、操作環
の摺動をできなくしてソケット本体とプラグ本体の着脱
が不可能になるという課題を有している。
【０００６】このような施錠溝にダレを防ぐ手段として
は、ソケット本体に多数の施錠ボールを配して、施錠ボ
ール１個あたりの面圧を下げることで対処できる。しか
し、多数の施錠ボールを設けるためにはソケット本体に
多数の施錠ボール保持用のテーパ孔を形成する必要があ
り、その結果、テーパ孔の間の間隔が狭くなり施錠ボー
ル保持部材の強度低下を招いてしまうことになり、施錠
ボールを多数設けるにしても自ずと限界がある。
【０００７】このような背景から、本出願人は従来通り
の容易な着脱性を有しながらも、高圧流体の流れる配管
ラインにも十分対応することができる管継手を提案して
いる（実開平７−１２６９３号）。同公報に記載の管継
手は、ソケット本体に複数の第１及び第２施錠部材（施
錠ボール）を設け、プラグ本体の外周面に第１及び第２
施錠溝を形成して各施錠部材と各施錠溝を係合させ、操
作環で各施錠部材の移動を規制することで双方をロック
する構成としたものであり、この構成によって、施錠部
材に掛かる面圧を分散しプラグの施錠溝に生じるダレを
防止しており、ソケット本体とプラグ本体が着脱不能と
なることを回避している。
【０００８】しかしながら、前記管継手は、ソケット本
体に複数の第１及び第２施錠部材を設たことにより、確
かに面圧は分散されてプラグの施錠溝にダレを起こすこ
とがなく、ソケット本体とプラグ本体が着脱不能となる
ことは回避できたが、施錠部材を複数列にした結果、管
継手の長さが長くなり、さらに施錠部材を複数列設ける
ための構造が複雑になり、小型軽量化が困難になり、さ
らにはコストの上昇を招くなど新たな課題が生じてき
た。そこで本発明は、ソケット本体側に施錠ボール保持
孔を持たず、ソケット本体内周全周に施錠ボールを配置
し、プラグ本体を保持する際の施錠ボール１個当たりの
押さえ荷重を軽減できる管継手を提供することにより、
上記問題点を解決することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このため、本発明が採用
した課題解決手段は、ソケット本体に設けた施錠ボール
をプラグ本体に形成した施錠部に係合させて接続する管
継手において、前記ソケット本体のプラグ挿入側に配置
した主筒体と該主筒体に固定した外筒体とによって所定
の隙間からなるテーパー状ボール保持部を形成し、該ボ
ール保持部に施錠ボールを求遠心方向に出没自在に配置
し、前記主筒体の外周面にはスプリングの付勢力によっ
てプラグ挿入側に付勢される押圧筒体を摺動自在に配置
し、前記スプリングの付勢力によって移動する押圧筒体
によって施錠ボールを求心方向に押圧し、プラグ本体の
施錠部に前記施錠ボールを押圧することにより、ソケッ
ト本体とプラグ本体とを接続するようにしたことを特徴
とする管継手である。また、ソケット本体に設けた施錠
ボールをプラグ本体に形成した施錠部に係合させて接続
する管継手において、前記ソケット本体のプラグ挿入側
に配置した主筒体と該主筒体に固定した外筒体とによっ
て所定の隙間からなるテーパー状ボール保持部を形成
し、該ボール保持部に施錠ボールを求遠心方向に出没自
在に配置し、前記主筒体の外周面には前記施錠ボールを
求心方向に押圧する押圧面を有する押圧筒体を摺動自在
に配置し、該押圧筒体には外筒体の外周に摺動自在にか
つプラグ挿入側にスプリングで付勢される操作環を連結
し、前記スプリングの付勢力によって操作環がプラグ挿
入側に移動した時に、前記操作環とともに移動する押圧
筒体によって施錠ボールを求心方向に押圧し、プラグ本
体の施錠部に前記施錠ボールを押圧することにより、ソ
ケット本体とプラグ本体とを接続するようにしたことを
特徴とする管継手である。また、前記テーパー状ボール
保持部は、環状に形成されていることを特徴とする管継
手である。また、前記主筒体には、前記押圧筒体と係止
する係止ボールを求遠心方向に出没自在に設け、該係止
ボールはプラグ本体をソケット本体内に挿入した時に主
筒体と押圧筒体との係止を解除するべく構成されている
ことを特徴とする管継手である。
【００１０】
【実施の形態】本発明における管継手の一実施形態を図
面に従って詳細に説明すると、図１はソケット本体とプ
ラグ本体とが分離状態にある断面図であり、図２はソケ
ット本体にプラグ本体を接続した状態のソケット本体断
面図、図３はソケット本体内の施錠ボール部分の側面
図、図４は図２中のＡ−Ａ断面図、図５は施錠ボールに
よってプラグ本体をロックする状態の説明図、図６は操
作環と押圧筒体の断面図、図７は操作環の平面図、図８
は図１と同様の断面図であり、プラグ本体として従来形
のものを使用した例を説明する図である。
【００１１】図において、ソケット本体Ｓの構成部品で
ある主筒体１の一端にはホース等を接続する内筒体２が
螺合されており、該内筒体の外周には主筒体１の内周面
と内筒体２の外周面との間をシールするシール部材３が
配置されている。主筒体１の内部にはシール保持体４が
摺動自在に嵌合されており、このシール保持体４は、主
筒体１の内周面に形成した段部１ａとシール保持体４の
外周に形成した段部４ａとの当接によりシール保持体４
が図中右方へ移動することが禁止されている。シール保
持体４のプラグ本体挿入側端部にはプラグ本体Ｐとの間
の液密状態を保持するためのパッキン５が装着されてい
る。また、シール保持体４の外周には、該シール保持体
の外周面と主筒体１の内周面との間をシールするシール
部材６が配置されている。前記パッキン５はシール保持
体４の内周面に設けたバネ座７によって内周面が保持さ
れており、前記バネ座７と内筒体２との間にはシール保
持体４を図中右方に付勢する付勢部材（スプリング）８
が配置されている。バネ座７は鍔７ａを有する形状とし
て構成され、この鍔７ａがシール保持体４の段部４ｂに
当接してバネ座７がシール保持体４から抜け出すのを防
止している。
【００１２】主筒体１の外周には小径段部１ｂが形成さ
れており、この小径段部１ｂには求心方向へ向けて穴径
が小さくなるテーパ状の孔９が複数個形成されており、
この孔９内に係止ボール１０が出没自在に配置されてい
る。また主筒体１の端部は肉厚となるように形成されて
おり、この肉厚部に後述する施錠ボール１３を保持する
ための傾斜面１１が形成されている。
【００１３】主筒体１の前記小径段部１ｂの外周には押
圧筒体１２が摺動自在に配置されている。この押圧筒体
１２の内周面には前記係止ボール１０の遠心方向への移
動を許容する溝１２ａが形成され、また、押圧筒体１２
のソケット本体挿入側の端部には前記施錠ボール１３の
遠心方向への移動を許容する傾斜面１２ｂが形成され、
さらに前記溝１２ａと前記傾斜面１２ｂとの間の内周面
には施錠ボール１３を求心方向に押圧する押圧面１２ｃ
が形成されている。
【００１４】主筒体１の外周には外筒体１４がねじ１５
で固定されており、外筒体１４のプラグ本体挿入側端部
内側には、図３に示すように前記主筒体１に形成した傾
斜面１１と協働して施錠ボール保持用の隙間を形成する
傾斜面１６が形成され、両傾斜面１１、１６によって、
求心方向に向けて幅が狭くなるテーパー状ボール保持部
を全周にわたって形成している。このテーパー状ボール
保持部内に図３、図４に示すように施錠ボール１３が全
周に配置されている。施錠ボール１３の数は、図５
（イ）に示すようにソケット本体Ｓとプラグ本体Ｐとが
分離状態にあるときにはボール同志の間にプラグ本体の
挿入を許容する隙間があり、ソケット本体Ｓとプラグ本
体Ｐとが接続状態にあり押圧筒体１２によって施錠ボー
ル１３を求心方向に押圧した状況の時には（ロ）（ハ）
に示すように、施錠ボールがプラグ本体の施錠部３０の
外周全周にわたってロックする数としてある。
【００１５】また、外筒体１４には図７に示すようにソ
ケット本体Ｓの軸方向に向けて長孔１７が複数個形成さ
れ、この長孔１７には図１に示すように前記押圧筒体１
２に取り付けた連結体１８（ねじ）が貫通して、長孔１
７内を移動できるようにしてある。連結体１８の頭部
は、図６に示すように外筒体１４の外周に摺動自在に配
置した操作環１９に連結されており、さらに操作環１９
と外筒体１４との間には操作環１９を図中右方に付勢す
る付勢体（スプリング）２０が配置されている。付勢体
２０は外筒体１４の外周に形成した段部１４ａと、操作
環１９の内周に形成した段部１９ａの間に配置され、操
作環１９に対して常時図中右方への付勢力を与えてい
る。図中、２１は外筒体１４を固定するストップリング
である。
【００１６】以上の構成からなるソケット本体Ｓとプラ
グ本体Ｐとの接続作動を説明する。ソケット本体Ｓとプ
ラグ本体Ｐとが分離状態の時（図１状態の時）には、係
止ボール１０がシール保持体４の外周面によって遠心方
向に押し出され、係止ボール１０は押圧筒体１２の内周
に形成した溝内に入り込み、押圧筒体１２が軸方向に移
動することを阻止している。そしてこの状態の時には、
連結体１８を介して操作環１９が付勢体２０を圧縮状態
に保持している。また施錠ボール１３も押圧筒体１２の
傾斜面１２ｂに沿って遠心方向への移動が許容された状
態となっている。
【００１７】図１の状態の時に、プラグ本体Ｐをソケッ
ト本体Ｓの挿入口から挿入して行くと、プラグ本体Ｐの
端部がシール保持体４のパッキン５に当たり、さらにプ
ラグ本体Ｐを押し込んでゆくと、シール保持体４がスプ
リング８を撓めて図中左方に移動し、該シール保持体４
の外周面から外れると係止ボール１０が押圧筒体１２の
内周面に形成した溝１２ａから求心方向に移動する。こ
の結果、押圧筒体１２と連結体１８によって結合されて
いる操作環１９に作用する付勢体２０の付勢力によっ
て、該操作環１９とともに押圧筒体１２が図中右方に移
動して押圧筒体１２の内周面に形成した押圧面１２ｃに
よって施錠ボール１３を求心方向に押し込み、施錠ボー
ル１３がプラグ本体Ｐに形成した施錠部３０を押圧して
ソケット本体Ｓとプラグ本体Ｐとがロックされ、図２に
示す管継手の接続状態となる。
【００１８】図２の接続状態から、ソケット本体Ｓとプ
ラグ本体Ｐを分離するには、操作環１９を付勢体２０の
付勢力に抗して図中左方に移動すると、押圧筒体１２の
押圧面１２ｃが施錠ボール１３から外れ傾斜面１２ｂに
位置するため、施錠ボール１３の遠心方向への移動が許
容されるので、プラグ本体Ｐをソケット本体Ｓから容易
に引き抜くことができる。プラグ本体Ｐが引き抜かれる
と、シール保持体４が付勢部材８の付勢力によって図中
右方に移動し、シール保持体４の外周が係止ボール１０
を遠心方向に押し出して押圧筒体１２の溝１２ａ内に入
り込み、図１の分離状態に復帰する。
【００１９】以上、本発明に係る実施形態について説明
したが、操作環、押圧筒体との連結構造は他の機構を採
用することができる。また操作環と押圧筒体とを一体化
し、押圧筒体をスプリングによってプラグ挿入側に付勢
する機構を採用することもできる。また操作環、シール
保持体を付勢する付勢体、付勢部材（スプリング）も同
様な機能を達成できる位置であれば実施形態に説明した
位置の限定されない。またプラグ本体は、図１に示すよ
うにパイプを成形して構成したもの、図８に示すように
従来形のプラグ本体など、プラグとしての機能を達成で
きるものであれば種々のものを採用することができる。
なお、図８中で使用している符号は図１の符号と同じ部
材を示している。さらに、本発明の精神または主要な特
徴から逸脱することなく本発明は他の色々な形で実施す
ることができ、そのため、前述の実施例はあらゆる点で
単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。
【００２０】
【発明の効果】以上詳細に述べた如く本発明によれば、
ソケット本体側に施錠ボール保持孔を持たず、ソケット
本体内周全周に施錠ボールを配置し、この施錠ボールに
よってプラグ本体をロックするようにしたため、従来の
ように一列の施錠ボールを配列したものでありながら、
施錠ボール１個当たりの押さえ荷重を大きく軽減するこ
とができ、高耐圧性（例えば５００ＭＰａの内圧に耐え
る）管継手とすることができる。また施錠ボールを一列
としたため、管継手の全長を従来の管継手と同じとする
ことができる。さらに施錠ボールの組み付け作業が容易
となる、等のなどのすぐれた効果を奏することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における管継手のソケット本体とプラグ
本体とが分離状態の断面図であり、さらにプラグ本体と
してパイプを成形したものを使用した例である。
【図２】同ソケット本体にプラグ本体を接続した状態の
ソケット本体断面図である。
【図３】施錠ボール部分の側面図である。
【図４】図２中のＡ−Ａ断面図である。
【図５】施錠ボールによってプラグ本体をロックする状
態の説明図である。
【図６】本管継手における操作環と押圧部材の断面図で
ある。
【図７】外筒体の平面図である。
【図８】本発明における管継手のソケット本体とプラグ
本体とが分離状態の断面図であり、プラグ本体として従
来形のプラグを使用した例である。
【符号の説明】
１ 主筒体 ２ 内筒体 ３ シール部材 ４ シール保持体 ５ パッキン ６ シール部材 ７ バネ座 ８ 付勢部材（スプリング） ９ 孔 １０ 係止ボール １１ 傾斜面 １２ 押圧筒体 １３ 施錠ボール １４ 外筒体 １５ ねじ １６ 傾斜面 １７ 長孔 １８ 連結体（ねじ） １９ 操作環 ２０ 付勢体（スプリング） Ｓ ソケット本体 Ｐ プラグ本体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J106 AB01 BA01 BB01 BC04 BE27 BE33 CA19 EA03 EB07 EC02 EC07 ED32 EE13 EF05 EF07 EF09

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ソケット本体に設けた施錠ボールをプラグ
    本体に形成した施錠部に係合させて接続する管継手にお
    いて、前記ソケット本体のプラグ挿入側に配置した主筒
    体と該主筒体に固定した外筒体とによって所定の隙間か
    らなるテーパー状ボール保持部を形成し、該ボール保持
    部に施錠ボールを求遠心方向に出没自在に配置し、前記
    主筒体の外周面には付勢体の付勢力によってプラグ挿入
    側に付勢される押圧筒体を摺動自在に配置し、前記付勢
    体の付勢力によって移動する押圧筒体によって施錠ボー
    ルを求心方向に押圧し、プラグ本体の施錠部に前記施錠
    ボールを押圧することにより、ソケット本体とプラグ本
    体とを接続するようにしたことを特徴とする管継手。
  2. 【請求項２】ソケット本体に設けた施錠ボールをプラグ
    本体に形成した施錠部に係合させて接続する管継手にお
    いて、前記ソケット本体のプラグ挿入側に配置した主筒
    体と該主筒体に固定した外筒体とによって所定の隙間か
    らなるテーパー状ボール保持部を形成し、該ボール保持
    部に施錠ボールを求遠心方向に出没自在に配置し、前記
    主筒体の外周面には前記施錠ボールを求心方向に押圧す
    る押圧面を有する押圧筒体を摺動自在に配置し、該押圧
    筒体には外筒体の外周に摺動自在にかつプラグ挿入側に
    付勢体で付勢される操作環を連結し、前記付勢体の付勢
    力によって操作環がプラグ挿入側に移動した時に、前記
    操作環とともに移動する押圧筒体によって施錠ボールを
    求心方向に押圧し、プラグ本体の施錠部に前記施錠ボー
    ルを押圧することにより、ソケット本体とプラグ本体と
    を接続するようにしたことを特徴とする管継手。
  3. 【請求項３】前記テーパー状ボール保持部は、環状に形
    成されていることを特徴とする請求項１または請求項２
    に記載の管継手。
  4. 【請求項４】前記主筒体には、前記押圧筒体と係止する
    係止ボールを求遠心方向に出没自在に設け、該係止ボー
    ルはプラグ本体をソケット本体内に挿入した時に主筒体
    と押圧筒体との係止を解除するべく構成されていること
    を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の管
    継手。
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