JP2002295769A - ワンタッチ継手及びワンタッチ継手用ソケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高圧での使用に適し、かつ低コストで製造で
きるワンタッチ継手を提供する。 【解決手段】 ワンタッチ継手１を、金属製プラグ３
と、ソケット７とから構成し、ソケット７に保持した抜
け止めボール９がプラグ３に係合する抜け止め構造を構
成しておく。ソケット７を、金属製のソケットボディ１
７の外側にロックスリーブ１９をスライド可能及び回動
可能にはめ付けて構成する。ロックスリーブ１９を樹脂
材料で形成しておく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば高圧ホース
同士をワンタッチで接続するために用いられるワンタッ
チ継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】高圧ホース同士あるいは高圧ホースと他
部材とをワンタッチで接続するワンタッチ継手として
は、例えば特開２０００−１９３１７２号公報に記載さ
れたようなボール式継手が用いられている。ボール式継
手は、例えばパイプに取り付けられたプラグを、高圧ホ
ースが取り付けられたソケットにワンタッチで挿入して
接続できるように構成されていて、ソケットに設けられ
た抜け止めボールがプラグに係合する抜け止め構造を有
している。ソケットは、プラグが挿入されるソケットボ
ディと、このソケットボディの外側にはめられたロック
スリーブと、を有していて、ソケットボディには、径方
向に移動できるように抜け止めボールが埋め込まれてい
る。ロックスリーブは、抜け止めボールに被さり、ソケ
ットボディのプラグ挿入孔に突出した状態に抜け止めボ
ールを保持する軸方向一方側位置と、抜け止めボールの
径方向外側への移動を許容する軸方向他方側位置との間
を移動する。

【０００３】プラグは、ロックスリーブを軸方向他方側
位置に移動させることにより、ソケットボディに挿入す
ることができるが、プラブには抜け止め溝が設けられて
いて、プラグ挿入後にロックスリーブを軸方向一方側位
置に移動させると、抜け止めボールは、ソケットボディ
のプラグ挿入孔に突出し、プラグの抜け止め溝に係合し
て保持される。抜け止め溝への抜け止めボールの係合に
より、プラグはソケットに対して抜け止めされる。ロッ
クスリーブはスプリングにより軸方向一方側位置に押圧
されていて、ロックスリーブの軸方向他方側位置からの
軸方向一方側位置への移動は、ロックスリーブから指を
離すことにより自動的に、あるいは軽く指で押すことに
より行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、これらのプ
ラグ、ソケットボディ及びロックスリーブは、金属素材
（例えば真ちゅう製）に切削加工を施して形成されてい
るので、材料費が高く、かつ複雑な形状に加工する必要
があるために加工費も高い。製造コストを低くおさえる
ために、継手全体を合成樹脂製とすることが特開平７−
２３９０８２号公報に記載されているが、特開平７−２
３９０８２号公報の発明に係る継手はボール式ではな
く、ノックアウトピンの挿入操作といった煩雑な作業が
必要なものであり、ボール式継手にこの技術を適用し、
継手全体を樹脂製のものとした場合には、高圧下の使用
で大きな抜け力が作用すると、抜け止めボールと当接し
ている箇所が変形してプラグとソケットが外れてしまう
おそれがある。また、高圧用の継手では、耐圧性の観点
から継手全体を樹脂製とすることは好ましくない。

【０００５】そこで本発明は、高圧での使用に適し、か
つ低コストで製造できるワンタッチ継手及びこのワンタ
ッチ継手に用いるソケットを提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明のワンタッチ継手は、ソケットと、このソケッ
トに挿入されて取り外し可能に接続されるプラグと、を
備え、前記ソケットは、径方向に移動可能な金属製の抜
け止めボールを保持するソケットボディと、前記ソケッ
トボディの外側に嵌められ、前記抜け止めボールに被さ
って前記抜け止めボールの径方向外側への移動を阻止す
る軸方向一方側位置、および前記抜け止めボールを解放
する軸方向他方側位置に移動可能なロックスリーブと、
を有し、前記ソケットに挿入された前記プラグに前記抜
け止めボールが係合し、このプラグが前記ソケットに接
続されるワンタッチ継手であって、前記プラグ及び前記
ソケットボディを金属材料で形成するとともに、前記ロ
ックスリーブを樹脂材料で形成したものである。例えば
ソケットに高圧ホースを接続して使用する場合には、高
圧流体圧によりプラグに大きな抜け力が作用することと
なる。したがって、製造コストを低下させるためにプラ
グ及びロックスリーブを樹脂材料製としておくと、プラ
グ側でもロックスリーブ側でも抜け止めボールと接触す
る個所が変形し、抜け止めボールによるロック機能が低
下して、継手外れが生じる可能性がある。本発明では、
ロックスリーブは樹脂材料製であるが、プラグは金属材
料製なので、プラグ側にロック機能を低下させるような
変形は生じにくく、ロックスリーブに変形（抜け止めボ
ールの食い込み）が生じにくい樹脂材料、例えば弾性率
が大きな材料を用いることにより、十分なロック機能あ
るいは抜け止め機能を確保することができる。また、本
発明では、高圧流体圧を直接受ける部分が金属材料製な
ので、耐圧性に劣るといったことはない。そして、樹脂
製のロックスリーブは製造コストが低い。

【０００７】ロックスリーブとソケットボディとの間に
は通常、ロックスリーブの軸方向他方側位置への移動を
阻止し、ロックスリーブがソケットボディに対して所定
位置に回転した時にのみロックスリーブの軸方向他方側
位置への移動を許容する固定解放構造が構成される。こ
のような固定解放構造としては、ロックスリーブに内側
に突出する係合突部を設け、ソケットボディの外周面
に、この係合突部と係合してロックスリーブの他方側位
置への移動を阻止する固定構造、例えば係合凹部と、係
合突部を解放してロックスリーブの他方側位置への移動
を許容する解放構造、例えば係合凹部の端部に形成され
た軸方向他方側に延びる案内溝と、を形成しておくもの
が用いられている。係合突部は別個に製造されたピンで
あるのが普通であり、このピンをロックスリーブに形成
した取り付け孔に押し込んで係合突部を形成している。
また、図６に示すように、係合突部を別個に製造された
金属製のボール又は鋼球Ａとし、この鋼球Ａをロックス
リーブに固定的に埋め込むものも採用されている。しか
しながら、いずれの場合にも、ピンや鋼球Ａの材料費及
び加工費と、ピンや鋼球Ａをロッククスリーブに押し込
んだり埋め込んだりする加工費とにより、製造コストが
高くなっている。したがって、ロックスリーブの内周面
に設けられる係合突部を、樹脂製のロックスリーブの成
形時に一体的に形成し、部品数を削減して、継手又はソ
ケットの製造コストをさらに低減させるのが好ましい。
金属製のロックスリーブに一体的に係合突部を形成する
ことも可能ではあるが、削り出し加工が必要であり、製
造コストがさらに高くなってしまう。しかしながら、樹
脂製のロックスリーブでは、例えばインジェクション成
形により、簡単に係合突部を一体的に形成できる。

【０００８】ロックスリーブの弾性率は１００００ＭＰ
ａ以上であることが好ましい。弾性率が１００００ＭＰ
ａ未満であると、５０ＭＰａ乃至７０ＭＰａといった通
常使用される圧力下で用いられると、抜け止めボールが
ロックスリーブに食い込んでボールが多少外側にずれて
しまい、その結果、プラグがソケットから抜けるおそれ
がある。

【０００９】抜け止めボールの食い込みをできるだけ防
止するために、ロックスリーブの、抜け止めボールに被
さる部分に金属製の当接部材を設けておくことが好まし
い。このような金属製の当接部材は安価に製造できるも
のである。

【００１０】また、本発明のワンタッチ継手用ソケット
は、径方向に移動可能な金属製の抜け止めボールを保持
するソケットボディと、前記ソケットボディの外側に嵌
められ、前記抜け止めボールに被さって前記抜け止めボ
ールの径方向外側への移動を阻止する軸方向一方側位
置、および前記抜け止めボールを解放する軸方向他方側
位置に移動可能なロックスリーブと、を有し、前記ソケ
ットボディに挿入されたプラグに前記抜け止めボールが
係合するワンタッチ継手用ソケットであって、前記ソケ
ットボディを金属材料で形成するとともに、前記ロック
スリーブを樹脂材料で形成したものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１２】図１は本発明に係るワンタッチ継手の接続
状態を示す図、図２は抜け止めボールの埋め込み部分の
拡大図、図３はソケットボディの斜視図（高圧ホースを
外した状態）である。

【００１３】ワンタッチ継手１は、例えばパイプ（図示
せず）に取り付けられたプラグ３を、高圧ホース５が取
り付けられたソケット７にワンタッチで挿入して接続で
きるように構成されていて、ソケット７に設けられた抜
け止めボール９がプラグ３に係合する抜け止め構造を有
している。

【００１４】ソケット７は、プラグ挿入孔１１が形成さ
れたボディ本体１３及び高圧ホース５が直接取り付けら
れた取り付け部１５から一体的に構成されている金属製
のソケットボディ１７と、このソケットボディ１７のボ
ディ本体１３外側にスライド可能及び回動可能にはめら
れたロックスリーブ１９と、を備え、ボディ本体１３
は、前側の小径部２１と、後側の大径部２３と、から構
成されていて、ボディ本体１３の小径部２１の前側に
は、周方向等間隔で埋め込み用貫通孔２５が３つ形成さ
れ、それぞれの埋め込み用貫通孔２５に金属製の抜け止
めボール９が埋め込まれている。ボディ本体１３の小径
部２１の前端外周には、環状の固定用溝２７が形成され
ていて、この固定用溝２７には固定用Ｃリング２９が取
り付けられている。また、ボディ本体１３の大径部２３
の外周面前側には、ロックスリーブ１９の移動を規制す
る規制用凹部３１（固定解放構造）が形成されている。
取り付け部１５には、プラグ挿入孔１１に連続し、後端
面に開口する流体流路３３が設けられている（ソケット
側を後方、プラグ側を前方とした場合）。

【００１５】ロックスリーブ１９は、短い筒状のスリー
ブ本体３５と、このスリーブ本体３５の前端に設けられ
た、内向フランジ状の環状押え部３７と、スリーブ本体
３５の内周面３９の周方向１箇所に、後端手前まで延び
るように設けられた固定用突状４１（係合突部）と、か
ら構成されていて、これらのスリーブ本体３５、環状押
え部３７及び固定用突状４１は同一の樹脂材料により一
体的に形成されている（図４も参照：図４はロックスリ
ーブ１９の側面図）。スリーブ本体３５の外周面には、
軸方向全長にわたって延びるすべり止め用突条４３が周
方向に等間隔で複数本形成され、環状押え部３７の内周
面前端には環状凹部４５が形成されている。ロックスリ
ーブ１９は、スリーブ本体３５がボディ本体１３の大径
部２３外側に摺動可能にはめられ、かつ環状押え部３７
がボディ本体１３の小径部２１外側に摺動可能にはめら
れて、ソケットボディ１７のボディ本体１３に取り付け
られている。ボディ本体１３の小径部２１の外側にはス
プリング４７がはめられていて、このスプリング４７
は、小径部２１と大径部２３との間の段部面４９及び環
状押え部３７の裏面５１との間に位置して、環状押え部
３７、したがってロックスリーブ１９を前方に押してい
る。スプリング４７の前端部は軸方向に伸びる取り付け
部５３として形成され、この取り付け部５３は環状押え
部３７の裏面５１に形成された取り付け穴５５内に入れ
られている。また、スプリング４７の後端部も軸方向に
延びる取り付け部５７として形成され、この取り付け部
５７は段部面４９に形成された取り付け穴５９内に入れ
られている。したがって、スプリング４７はトーション
機能を有し、ロックスリーブ１９をソケットボディ１７
に対して回動させると、このロックスリーブ１９に反対
方向に回動させるようなバネ力を作用させる。

【００１６】埋め込み用貫通孔２５は、外側から内側に
向かってテーパ状に縮径する形状に形成されていて、こ
の埋め込み用貫通孔２５の外側開口６１は抜け止めボー
ル９の直径より大径に形成され、内側開口６３は抜け止
めボール９の直径より小径に形成されている。抜け止め
用貫通孔２５は、抜け止めボール９が最も内側に移動し
たときに、抜け止めボール９の内側が内側開口６３から
プラグ挿入孔１１内に十分突出し、かつ抜け止めボール
９の外端がボディ本体１３の小径部２１外面とほぼ一致
する位置となる、ように形成される。

【００１７】環状押え部３７に形成された環状凹部４５
は、環状押え部３７の前端面から軸方向後方に延びる凹
部本体６５と、この凹部本体６５の後端から後方に向か
い内側に傾斜してテーパ状に延びる押し込み部６７と、
から構成されている。凹部本体６５の深さ、すなわち、
環状押え部３７のボール押え面としての内周面６９から
凹部本体６５までの距離は、環状凹部４５が抜け止めボ
ール９に位置したときに、抜け止めボール９がボディ本
体１３の内周面からほとんど突出しなくなるまで外側に
移動できるようなものとして設定される。

【００１８】ボディ本体１３の大径部２３の規制用凹部
３１は、大径部２３外周面の前端側の周方向所定位置
に、スリーブ本体３５の固定用突状４１の突出量とほぼ
同一の深さを有して設けられ、小さな奥行きを有し、周
方向に所定の長さで延びる、段部面４９と連なる固定部
分７１（固定構造：係合凹部）と、この固定部分７１の
周方向一端側後端から狭い幅で後方に直線状に延びる解
放部分７３（解放構造：案内溝）と、から形成されてい
る。

【００１９】プラブ３は、例えばパイプ（図示せず）に
ねじ込まれる取り付け部７５と、この取り付け部７５の
後端に連続して設けられたナット部７７と、このナット
部７７の後端面から後方に延びる、小径の挿入部７９
と、から形成され、取り付け部７５、ナット部７７及び
挿入部７９は金属材料で一体的に形成されていて、取り
付け部７５の前端面から挿入部７９の後端面に貫通する
流体流路（図示せず）が設けられている。挿入部７９の
外周面前側には、環状の抜け止め溝８１が設けられてい
て、この抜け止め溝８１は、径方向に延びる前端面８３
と、軸方向に延びる中間面８５と、後方に向かって外側
に傾斜してテーパ状に延びる後面８７と、から形成され
ている。

【００２０】なお、図１中８９は、ボディ本体１３の内
周面に形成されている環状の取り付け溝９１にはめられ
て取り付けられたＯリングであり、このＯリング８９が
プラグ３の挿入部７９に密着することにより、ソケット
ボディ１７とプラグ３との間がシールされる。

【００２１】このように構成されたワンタッチ継手１で
は、ロックスリーブ１９は、環状押え部３７（の内周面
６９）が抜け止めボール９に被さって抜け止めボール９
の径方向外側への移動を阻止する前側位置（軸方向一方
側位置）に保持される。ロックスリーブ１９が前側位置
に移動していれば、抜け止めボール９の内側はプラグ挿
入孔１１内に十分突出した状態に維持される。したがっ
て、抜け止めボール９がプラグ３の挿入部７９の抜け止
め溝８１に係合した状態が維持されるので、プラグ３は
ソケット７に抜け止め状態で接続されていることとな
る。ロックスリーブ１９のソケットボディ１７に対する
前方へのスライドは、環状押え部３７に形成された環状
凹部４５の押し込み部６７に固定用Ｃリング２９が当接
することにより、あるいは環状押え部３７の前端面がプ
ラグ３のナット部７７の後端面に当接することにより阻
止され、スリーブ１９のソケッボディ１７に対する後方
へのスライドは、固定用突状４１の後端が規制用凹部３
１の固定部分７１後端面に当接して阻止される。

【００２２】プラグ３をソケット７から外す場合には、
スプリング４７のトーションバネ力に抗してロックスリ
ーブ１９をソケットボディ１７に対して回動させ、固定
用突状４１を、規制用凹部３１の固定部分７１の一端側
から他端側に移動させて、固定用突状４１と規制用凹部
３１の解放部分７３との周方向の位置を合わせる。この
状態では、スプリング４７のバネ力に抗してロックスリ
ーブ１９を後方に移動させることができる。ロックスリ
ーブ１９を、環状押え部３７に形成された環状凹部４５
が抜け止めボール９位置に移動し、抜け止めボール９の
外側への移動が許容される後方位置（軸方向他端側部）
に移動させ（図１の仮想線参照）、プラグ３を引っ張る
と、挿入部７９の抜け止め溝８１の後面８７は後方に向
かって外側に傾斜して延びるテーパ面に形成されている
ので、プラグ３は、抜け止めボール９をスムーズに外側
に移動させながらソケット７から抜け出ることとなる。
ここで、ロックスリーブ１９から指を離すと、スプリン
グ４７の軸方向前方への押圧機能およびトーション機能
により、ロックスリーブ１９は、固定用突状４１が規制
用凹部３１の解放部分７１から抜け出て固定部分７１の
一端側に位置するまで、前方に移動し、そして回動す
る。環状押え部３７に形成された環状凹部４５の押し込
み部６７は前方に向かって外側に傾斜しているので、抜
け止めボール９は埋め込み用貫通孔２５内にスムーズに
埋め込まれる。

【００２３】プラグ３をソケット７に取り付ける場合に
は、ロックスリーブ１９を後方位置に移動させてプラグ
３をプラグ挿入孔１１内に押し込む。そうすると、プラ
グ３は抜け止めボール９を外側に移動させてプラグ挿入
孔１１内に入り込む。そして、プラグ３が完全にプラグ
挿入孔１１内に挿入されたら、ロックスリーブ１９から
指を離す。そうすると、ロックスリーブ１９は前側位置
に移動し、抜け止めボール９を挿入部７９の抜け止め溝
８１に係合した状態に維持する。

【００２４】ロックスリーブ１９は樹脂材料で一体的に
形成されている。ロックスリーブ１９に要求される強度
は、プラグ３が高圧流体の圧力によってソケット７から
抜け出ようとし、抜け止めボール９を外側に押圧したと
きに、抜け止めボール９が環状押え部３７（の内周面６
９）に食い込んで、抜け止めボール９とプラグ３の環状
抜け止め溝８１との係合が解除されるといったことがな
いようなものであり、高圧流体の圧力が５０ＭＰａ乃至
７０ＭＰａといった程度であれば、樹脂材料の弾性率を
適当に設定することにより、ロックスリーブ１９に必要
な強度、あるいは抜け止めボール９の食い込み阻止機能
を持たせることができる。ここでは、ポリアミド（Ｐ
Ａ、例えばナイロン６６）を５０重量％含む曲げ弾性率
１５２００Mｐａのガラス繊維強化樹脂又はポリフェニ
レンスルフィド（ＰＰＳ）を５０重量％含む曲げ弾性率
１６８００Ｍｐａのガラス繊維強化樹脂が使用されてい
る。

【００２５】図５は別の構成のロックスリーブを示す図
である。

【００２６】別の構成のロックスリーブ９３は、ロック
スリーブ１９の環状押え部３７の構成のみを変更したも
のであり、環状押え部３７を環状の補強金属部材から構
成し、抜け止めボール９の食い込みをより確実に防止し
ようとするものである。したがって、環状押え部３７の
全体形状自体は、ロックスリーブ１９と同様である。ロ
ックスリーブ９３の樹脂製のロックスリーブ本体３５前
端部内周面には、環状の補強金属部材９５がインサート
成形されて取り付けられていて、この補強金属部材９５
の内周面により、抜け止めボール９の押え面６９及び環
状凹部４５が形成されている。補強金属部材９５の形状
は比較的単純な環状体であり、鉄や真ちゅうを用いて低
コストで製造できるものである。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
製造コストが低いにもかかわらず、十分な接続強度を有
するワンタッチ継手あるいはこのワンタッチ継手に用い
るソケットを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るワンタッチ継手の接続状態を示す
図である。

【図２】抜け止めボールの埋め込み部分の拡大図であ
る。

【図３】ソケットボディの斜視図である。

【図４】ロックスリーブの側面図である。

【図５】別の構成のロックスリーブを示す図である。

【図６】鋼球を係合突部として使用したロックスリーブ
を示す図である。

【符号の説明】

１ ワンタッチ継手１ ３ プラグ ７ ソケット ９ 抜け止めボール １７ ソケットボディ １９ ロックスリーブ ４７ スプリング

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J106 AB01 BA01 BB01 BC04 BD01 BE18 BE19 BE27 BE33 EA03 EB07 EC02 EC07 ED32 EE13 EF07

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ソケットと、このソケットに挿入されて
   取り外し可能に接続されるプラグと、を備え、 前記ソケットは、径方向に移動可能な金属製の抜け止め
   ボールを保持するソケットボディと、前記ソケットボデ
   ィの外側に嵌められ、前記抜け止めボールに被さって前
   記抜け止めボールの径方向外側への移動を阻止する軸方
   向一方側位置、および前記抜け止めボールを解放する軸
   方向他方側位置に移動可能なロックスリーブと、を有
   し、 前記ソケットに挿入された前記プラグに前記抜け止めボ
   ールが係合し、このプラグが前記ソケットに接続される
   ワンタッチ継手であって、 前記プラグ及び前記ソケットボディを金属材料で形成す
   るとともに、前記ロックスリーブを樹脂材料で形成し
   た、ことを特徴とするワンタッチ継手。
2. 【請求項２】 前記ロックスリーブは内周面に係合突部
   を有し、 前記ソケットボディの外周面には、この係合突部と係合
   して前記ロックスリーブの軸方向他方側位置への移動を
   阻止する固定構造と、前記係合突部を解放して前記ロッ
   クスリーブの軸方向他方側位置への移動を許容する解放
   構造とが形成されていて、 前記係合突部は、前記ロックスリーブと同一の樹脂材料
   で一体的に形成されている、ことを特徴とする請求項１
   記載のワンタッチ継手。
3. 【請求項３】 前記ロックスリーブの曲げ弾性率は、１
   ００００ＭＰａ以上である、ことを特徴とする請求項１
   又は２記載のワンタッチ継手。
4. 【請求項４】 前記ロックスリーブは、前記抜け止めボ
   ールに被さる部分に金属製の当接部材を有している、こ
   とを特徴とする請求項１、２又は３記載のワンタッチ継
   手。
5. 【請求項５】 径方向に移動可能な金属製の抜け止めボ
   ールを保持するソケットボディと、 前記ソケットボディの外側に嵌められ、前記抜け止めボ
   ールに被さって前記抜け止めボールの径方向外側への移
   動を阻止する軸方向一方側位置、および前記抜け止めボ
   ールを解放する軸方向他方側位置に移動可能なロックス
   リーブと、を有し、 前記ソケットボディに挿入されたプラグに前記抜け止め
   ボールが係合するワンタッチ継手用ソケットであって、 前記ソケットボディを金属材料で形成するとともに、前
   記ロックスリーブを樹脂材料で形成した、ことを特徴と
   するワンタッチ継手用ソケット。