JP2009127797A - 弁付管継手 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力損失が低減された弁付管継手とする。
【解決手段】筒体２１の内周面２１ａで形成される流路Ｌ２に、頭部３１を有する弁３０、この弁３０を軸方向に移動可能に支持する弁支持具Ａ、弁３０を先端側に付勢する付勢部材８及び先端側に向かうに応じて径が広がる整流部材６が配置されている。そして、内周面２１ａは、軸方向に関して、基端縁２１ｃから弁支持具Ａ配置位置までが径が実質的に変化しない第１の同一径部Ｘ１とされ、整流部材６及び頭部３１配置位置において第１の同一径部Ｘ１よりも大径の大径部Ｘ２とされ、この大径部Ｘ２が基端側端部を整流部材６の軸方向中央部相当位置から基端側に向かうに応じて径が狭まるテーパー部Ｘ３とされ、このテーパー部Ｘ３が整流部材６の基端縁相当位置Ｙ３において第１の同一径部Ｘ１と連なる形状とされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばカップラーなどといわれる弁付の管継手に関するものである。

従来から、油圧機器などに用いられ、水や油などの流体が流れる管の継手として、カップラーなどといわれる弁付の管継手が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この弁付の管継手は、同文献に示されるように（以下、同文献において用いられている符号を括弧書きで示す。）、ノーズなどといわれる雄継手（２２）と、ボディーなどといわれる雌継手（２１）との組合せで構成されている。
より詳細には、雄継手（２２）がノーズ本体などといわれる筒状の雄筒体を有し、この雄筒体の内周面が流路を形成している。同様に、雌継手（２１）がボディー本体などといわれる筒状の雌筒体を有し、この雌筒体の内周面も流路を形成している。このようにしてなる雄筒体及び雌筒体は、雄筒体の先端部を雌筒体の先端部内周面で形成された開口部に嵌入しつつ、例えば、螺合し、あるいは同文献のような連結機構を利用するなどの適宜の方法で固定して、連結することができる。

また、雄継手（２２）及び雌継手（２１）は、流路に、それぞれポペットバルブなどといわれる弁が備えられている。この弁は、ポペットなどといわれるテーパー状（円錐状）の頭部（２４₁，２４₂）と、この頭部（２４₁，２４₂）の基端面（２４₁₁，２４₂₁）から延出する（つまり基端側に延出する）頭部（２４₁，２４₂）よりも小径の軸部とを有する。
さらに、雄継手（２２）及び雌継手（２１）は、流路に、ポペットガイド、羽根部などといわれる弁の支持具（２６）が備えられている。この弁支持具（２６）は、筒体の内周面に固定されて、前記弁の軸部を軸方向に移動可能に支持する。また、この弁支持具（２６）は、筒体の内周面にこの内周面から内周部が突出するように嵌め込まれた環状の掛止リング（２５）に掛止されている。なお、この掛止は、例えば、Ｃ型止め輪、スピロロックス等を利用して行われ、あるいは内周面の一部が縮径してなる突状部を利用して行われることなどもある。この掛止によって弁支持具（２６）は、筒体に対して、基端側へは移動不能に固定されている。
さらに、雄継手（２２）及び雌継手（２１）は、流路に、コイル状のスプリング、バネなどからなる付勢部材（２７）が備えられている。この付勢部材（２７）は、弁支持具（２６）と頭部（２４₁，２４₂）の基端面（２４₁₁，２４₂₁）間に介在されており、したがって、頭部（２４₁，２４₂）は、付勢部材（２７）によって先端側に付勢される。そして、この付勢により、雄筒体の先端部が雌筒体の前述開口部に嵌入されていない状態（嵌入が外れた状態）においては、流路が塞がれた状態となる。より詳細には、この流路を形成する筒体の内周面には、軸心側（内方）に突出する縮径部（２８）が設けられている。そして、頭部（２４₁，２４₂）が付勢されて先端側に移動すると、当該縮径部（２８）の内周面と頭部（２４₁，２４₂）のテーパー面とが当接し、この当接によって流路が塞がれる。

他方、雄筒体の先端部が雌筒体の前述開口部に嵌入された状態においては、両流路が連通した状態になる。より詳細には、まず、嵌入が外れた状態においては、一方の頭部（２４₁）の先端部（２４₁₀）が、雄筒体の内周面に形成された縮径部（２８）の先端面から突出し、他方の頭部（２４₂）の先端部（２４₂₀）が、雌筒体の内周面に形成された縮径部（２８）の先端面から突出している。また、嵌入状態においては、雄筒体の内周面に形成された縮径部（２８）の先端面と雌筒体の内周面に形成された縮径部（２８）の先端面とが突き当たり、位置決めされる。したがって、嵌入状態においては、両頭部（２４₁，２４₂）が相互に押し合い、この押し合いにより両頭部（２４₁，２４₂）が縮径部（２８）から離れ、もって両流路が連通する。
さらに、以上のようにして構成される弁付管継手は、両流路それぞれに、整流リングなどといわれる整流部材（１）が配置されている。この整流部材（１）は、付勢部材（２７）及び弁の軸部が挿通され、かつ基端側から先端側に向かうに応じて径が広がり、先端縁の径が頭部（２４₁，２４₂）の径に近づけられている。この整流部材（１）の配置により、流路内を流れる流体が、頭部（２４₁，２４₂）の基端面（２４₁₁，２４₂₁）に衝突するのを防止し、もって圧力損失の低減を図ろうとするものである。この整流部材（１）に関しては、例えば、特許文献２なども参考になる。
以上のようにして構成される弁付管継手は、雄継手（２２）と雌継手（２１）との連結が容易であり、また、整流部材（１）の配置によって圧力損失の低減が図られているが、更なる圧力損失の低減が求められ、その提案が期待されている。
特開平８−３２００９２号公報 特開昭５３−１１６５２３号公報

本発明が解決しようとする主たる課題は、圧力損失が低減された弁付管継手を提供することにある。

この課題を解決した本発明は、次のとおりである。
〔請求項１記載の発明〕
内周面が流路を形成する雄筒体と、内周面が流路を形成し、かつ前記雄筒体の先端部が嵌入される雌筒体と、を有し、
前記両流路それぞれに、
頭部及びこの頭部の基端面から延出する前記頭部より小径の軸部を有する弁と、前記内周面に固定されて前記軸部を軸方向に移動可能に支持する弁支持具と、この弁支持具及び前記頭部の基端面間に介在されて前記頭部を先端側に付勢する付勢部材と、この付勢部材及び前記軸部が挿通され、かつ基端側から先端側に向かうに応じて径が広がる整流部材と、が配置され、
前記嵌入が外れた状態においては、前記頭部が先端側に付勢されて前記内周面に設けられた縮径部と当接し、この当接によって前記流路が塞がれ、前記嵌入の状態においては、前記両頭部が相互に押し合い、この押し合いにより前記両頭部が前記縮径部から離れて前記両流路が連通する、構成とされた弁付管継手であって、
前記内周面は、軸方向に関して、
基端縁から前記弁支持具配置位置までが、径が実質的に変化しない第１の同一径部とされ、前記整流部材及び前記頭部配置位置において、当該第１の同一径部よりも大径の大径部とされ、この大径部が、先端側において前記縮径部と連なり、基端側端部を前記整流部材の軸方向中央部相当位置から基端側に向かうに応じて径が狭まるテーパー部とされ、このテーパー部が、前記整流部材の基端縁相当位置又はこの基端縁相当位置よりも基端側において前記第１の同一径部と連なる形状とされている、
ことを特徴とする弁付管継手。

〔請求項２記載の発明〕
前記テーパー部と前記第１の同一径部とが連なる位置が、前記整流部材の基端縁相当位置よりも０〜２０ｍｍ基端側とされている、
請求項１記載の弁付管継手。

〔請求項３記載の発明〕
前記内周面の大径部は、
前記テーパー部よりも先端側において、径が実質的に変化しない第２の同一径部とされ、かつ、前記縮径部と連なるための縮径開始位置が、前記嵌入状態において前記頭部の最大径相当位置よりも先端側とされている、
請求項１又は請求項２記載の弁付管継手。

本発明によると、圧力損失が低減された弁付管継手となる。

次に、本発明の実施の形態を説明する。
図１及び図２に示すように、本実施の形態の弁付管継手１は、前述特許文献１に記載の弁付管継手と基本的には同じ部材で構成されている。
すなわち、本形態の弁付管継手１は、ノーズなどといわれる雄継手２と、ボディーなどといわれる雌継手３との組合せで構成されている。そして、雄継手２は、ノーズ本体などといわれる筒状の雄筒体１１を有し、この雄筒体１１の内周面１１ａが流路Ｌ１を形成している。同様に、雌継手３は、ボディー本体などといわれる筒状の雌筒体２１を有し、この雌筒体２１の内周面２１ａが流路Ｌ２を形成している。

このようにしてなる雄筒体１１及び雌筒体２１は、雄筒体１１の先端部１１Ａを雌筒体２１の先端部内周面２１Ａで形成された開口部に嵌入しつつ、例えば、螺合し、あるいは連結機構７０を利用するなどの適宜の方法で固定して、連結することができる。

また、雄継手２及び雌継手３は、流路Ｌ１，Ｌ２に、それぞれポペットバルブなどといわれる弁３０が備えられている。この弁３０は、ポペットなどといわれるテーパー状（円錐状）の頭部３１と、この頭部３１の基端面３１ａ（図２参照）から延出する（つまり基端側に延出する）頭部３１よりも小径の軸部３２とを有する。

さらに、雄継手２及び雌継手３は、流路Ｌ１，Ｌ２に、ポペットガイド、羽根部などといわれる弁３０の支持具Ａが備えられている。この弁支持具Ａは、筒体１１，２１の内周面１１ａ，２１ａに固定されて、弁３０の軸部３２を軸方向に移動可能に支持する。また、この弁支持具Ａは、筒体１１，２１の内周面１１ａ，２１ａにこの内周面１１ａ，２１ａから内周部が突出するように嵌め込まれた環状の掛止リング９に掛止されている。この掛止は、例えば、Ｃ型止め輪、スピロロックス等を利用して行い、あるいは内周面１１ａ，２１ａの一部が縮径してなる突状部を利用して行うこともできる。この掛止によって弁支持具Ａは、筒体１１，２１に対して、基端側へは移動不能に固定されている。

さらに、雄継手２及び雌継手３は、流路Ｌ１，Ｌ２に、コイル状のスプリング、バネなどからなる付勢部材８が備えられている。この付勢部材８は、弁支持具Ａと頭部３１の基端面３１ａとの間に介在されており、したがって、頭部３１は、付勢部材８によって先端側に付勢される。そして、この付勢により、雄筒体１１の先端部１１Ａが雌筒体２１の前述開口部に嵌入されていない状態（嵌入が外れた状態）においては、流路Ｌ１，Ｌ２が塞がれた状態となる。より詳細には、この流路Ｌ１，Ｌ２を形成する筒体１１，２１の内周面１１ａ，２１ａには、軸心側（内方）に突出する縮径部１２，２２が設けられている。そして、頭部３１が付勢されて先端側に移動すると、当該縮径部１２，２２の内周面（１１ａ，２１ａ）と頭部３１のテーパー面３１ｂ（図２参照）とが当接し、この当接によって流路Ｌ１，Ｌ２が塞がれる。

他方、雄筒体１１の先端部１１Ａが雌筒体２１の前述開口部に嵌入された状態においては、両流路Ｌ１，Ｌ２が連通した状態となる。より詳細には、まず、嵌入が外れた状態においては、流路Ｌ１に配置された頭部３１の先端部が、雄筒体１１の内周面１１ａに形成された縮径部１２の先端面から突出し、流路Ｌ２に配置された頭部３１の先端部が、雌筒体２１の内周面２１ａに形成された縮径部２２の先端面から突出している。また、嵌入状態においては、雄筒体１１の内周面１１ａに形成された縮径部１２の先端面と雌筒体２１の内周面２１ａに形成された縮径部２２の先端面とが突き当たり、位置決めされる。したがって、嵌入状態においては、両頭部３１が相互に押し合い、この押し合いにより両頭部３１が縮径部１２，２２から離れ、もって両流路Ｌ１，Ｌ２が連通する。

さらに、以上のようにして構成される弁付管継手１は、両流路Ｌ１，Ｌ２それぞれに、整流リングなどといわれる整流部材６が配置されている。この整流部材６は、軸心部に軸方向に貫通する貫通孔を有し、この貫通孔に付勢部材８及び弁３０の軸部３２が挿通されている。また、この整流部材６は、基端側から先端側に向かうに応じて径が広がり、先端縁の径が頭部３１の径に近づけられている。したがって、この整流部材６の配置により、流路Ｌ１，Ｌ２内を流れる流体が、頭部３１の基端面３１ａに衝突するのが防止され、もって圧力損失の低減が図られる。

一方、本形態において、雄継手２と雌継手３との連結方法は、特に限定されず、例えば、雄筒体１１と雌筒体２１とを螺合するなどして固定し、連結することもできる。ただし、本実施の形態では、連結容易性という観点から、連結機構７０を利用して固定し、連結する方法を採用している。この連結機構７０は、雌筒体２１の先端部に、同軸的に、かつ外接するように備えられたカラーなどといわれる連結筒体７１を有する。この連結筒体７１は、先端側が肉厚、基端側が肉薄とされ、この肉薄部の内周面と雌筒体２１の外周面との間にコイル状のスプリング、バネなどからなる付勢部材７２が介在されている。この付勢部材７２は、連結筒体７１の肉厚部と肉薄部との段差部分に掛合しており、連結筒体７１を先端側に付勢している。ただし、雌筒体２１の先端部外周面には、この外周面から突出するように環状のリングや、複数のボール部材等で構成された突部材７３が嵌め込まれている。したがって、連結筒体７１の肉厚部が当該突部材７３と掛合することによって、当該付勢による連結筒体７１の先端側への移動が限界付けられ、通常、この状態にある。一方、連結機構７０は、ボール部材７５を有し、このボール部材７５は、雌筒体２１の先端部に形成された孔７６内に配置されている。ボール部材７５は、通常、連結筒体７１の肉厚部内周面によって覆われ、外方への移動が阻止されている。また、孔７６の内方側の径はボール部材７５の径よりも小さくなっており、ボール部材７５は、雌筒体２１の先端部内周面２１Ａから突出した状態で移動不能となっている。本形態において、ボール部材７５及び孔７６は、雌筒体２１の周方向に適宜の間隔をおいて複数設けられている。

以上のようにしてなる連結機構７０を用いて雄継手２と雌継手３とを連結するにあたっては、まず、連結筒体７１を基端側に移動（スライド）し、ボール部材７５を外方へ移動可能とする。次に、この状態において、雄筒体１１の先端部１１Ａを雌筒体２１の先端部内周面２１Ａで形成された開口部に嵌入する。この嵌入時において、ボール部材７５は外方へ移動可能とされているため、ボール部材７５が嵌入の妨げとなることはない。この嵌入によって、図２に示すように、雄筒体１１の内周面１１ａに形成された縮径部１２の先端面と雌筒体２１の内周面２１ａに形成された縮径部２２の先端面とが突き当たった状態になると、ボール部材７５は、雄筒体１１の先端部１１Ａの外周面に形成された凹部７７内に嵌入する。そして、この状態において、連結筒体７１を基端側へ移動するのを中止すれば、連結筒体７１は付勢部材７２によって先端側に移動され、ボール部材７５を覆い、ボール部材７５の外方への移動を不能とする。このようにして、ボール部材７５と凹部７７とが掛合状態となり、雄継手２と雌継手３とが固定され、連結が完了する。

一方、本形態においては、雌筒体２１の先端部内周面２１Ａに周方向に沿う環状溝が形成されており、この環状溝内に、Ｏ‐リング等からなるシール材４が埋め込まれている。これにより、嵌入状態においては、シール材４の内周面と雄筒体１１先端部１１Ａの外周面とが当接し、当該雄筒体１１の先端部１１Ａ外周面と雌筒体２１の先端部内周面２１Ａとの間から流体が漏れるのが防止される。他方、嵌入が外された状態においては、図１に示すように、縮径部１２，２２の内周面と頭部３１のテーパー面３１ｂとが当接し、この当接によって流路Ｌ１，Ｌ２が塞がれる。本形態においては、この流路Ｌ１，Ｌ２の閉塞をより完全なものとするために、頭部３１のテーパー面３１ｂの、特に最大径部分に、周方向に沿う環状溝が形成されており、この環状溝内にシール材５が埋め込まれている。このシール材５は、例えば、Ｏ‐リングによって形成することや、特開２００６‐１０５２８５号公報に開示されるようなゴム材の焼付けによって形成することなどができる。

次に、本実施の形態の弁支持具Ａについて、説明する。なお、弁支持具Ａは、流路Ｌ１にも流路Ｌ２にも同じ形態のものを備えることができ、以下では、流路Ｌ１に備える場合を例に説明する。

本実施の形態の弁支持具Ａは、図３及び図４に示すように、軸通部Ａ１と、架渡し部Ａ２と、基部Ａ３とで主に構成される。軸通部Ａ１は、流路Ｌ１の断面方向に関して、弁３０を構成する軸部３２の周面に沿う形状、例えば、軸部３２が断面略真円形状とされている本形態においては、円弧状とされている。本形態において、軸通部Ａ１は、相互に対向するように２つ備えられており、この２つで軸部３２を囲い込む状態になっている。これにより、軸部３２は、軸方向へは移動可能に支持される。一方、架渡し部Ａ２は、軸通部Ａ１の両端部Ａ１ａからそれぞれ筒体１１の内周面１１ａまで延出しており、本形態では特に直線状とされている。また、基部Ａ３は、相互に隣接する軸通部Ａ１から延出する相互に隣接する架渡し部Ａ２の先端部Ａ２ａと繋がり、内周面１１ａに沿う形状、つまり内周面１１ａが断面略真円形状とされている本形態においては、円弧状とされている。このように架渡し部Ａ２が軸通部Ａ１と基部Ａ３とに繋がることによって、軸通部Ａ１が軸部３２から受けた力は、基部Ａ３、更には内周面１１ａに伝わる。したがって、この軸部３２からの力がよりダイレクトに内周面１１ａに伝わるよう（力がダイレクトに伝わらないと、軸部３２の移動方向が軸方向に対して傾いても内周面１１ａには伝わらず、傾いた状態での移動が解消されない可能性がある。）、架渡し部Ａ２は、流路Ｌ１の径方向に延出し、特に直線状に延出するのが好ましい。架渡し部Ａ２が直線状であると、材料費が削減されるとの効果や、圧力損失がより低減されるとの効果もある。また、弁支持具Ａの安定性という観点からは、基部Ａ３の長さが長い方が好ましい。この基部Ａ３の長さは、一の基部Ａ３と繋がる架渡し部Ａ２の中心角Ｚと比例する。したがって、この中心角Ｚが大きくなると弁支持具Ａは安定するが、他方、材料費や圧力損失も増加してしまう。そこで、これらのバランスという観点から、例えば、中心角Ｚを１５〜１８０°とするのが好ましく、図示例のように６０°とするのがより好ましい。

他方、本実施の形態の弁支持具Ａは、軸通部Ａ１、架渡し部Ａ２及び基部Ａ３が、いずれも流路Ｌ１の断面方向が肉薄となる板状とされている。これにより、図３から明らかなように、流路Ｌ１を通る流体の圧力損失が著しく低減する。しかも、平らな板材やパイプなどの折り曲げ加工や、切り抜き加工などによって、弁支持具Ａを製造することができ、製造コストが削減される。さらに、弁支持具Ａの長さＶ（軸部３２の軸方向を基準とする長さを意味する。）を長くするのみで、弁支持具Ａの強度（この強度には、例えば、軸通部Ａ１、架渡し部Ａ２及び基部Ａ３の一体化強度なども含まれる。）や安定性（例えば、内周面１１ａに対する安定性や、軸部３２を安定的に支持できる点など。）を適宜向上させることができる。もちろん、この弁支持具Ａの長さＶは、掛止リング９の位置によっても影響を受ける。例えば、掛止リング９が、従来の弁付管継手におけるよりも基端側に位置している場合は、弁支持具Ａの長さＶを長くすれば適応可能である。

本形態の弁支持具Ａと従来の弁支持具との比較試験を行ったところ、本形態の弁支持具Ａによると、圧力損失を４４％程度削減できることが知見された。

以上において板状とは、平らに広がっている状態、つまり平板状であることに限定されるものではなく、例えば、途中で折れたり曲がったりしている状態をも含む。また、弁支持具Ａの素材は、特に限定されず、例えば、ＳＵＳ３０３、３０４などを用いることができる。

本形態に係る弁支持具としては、以上で説明した弁支持具Ａに限定されず、公知の弁支持具なども適宜利用することができる。ただし、本形態の課題である圧力損失の低減という観点からは、弁支持具Ａの使用を推奨する。

次に、本形態の流路Ｌ１，Ｌ２を形成する筒体１１，２１の内周面１１ａ，２１ａについて、詳細に説明する。なお、以下の形態は、雄継手２（内周面１１ａ）及び雌継手３（内周面２１ａ）のいずれにも適用可能であるが、以下では、雌継手３に適用する場合を例に説明する。

まず、図５の（１）に示すように、従来の形態においては、雌筒体２１の内周面２１ａが、軸方向に関して、基端縁２１ｃから弁支持具Ａの配置位置手前まで拡径しており、段差２１ｂが形成されていた（例えば、前述特許文献１、特許文献２参照）。この段差２１ｂは、流体が流れるホースＨ（図６参照）の先端部に取り付けられる継手金具１２１先端部の厚さとほぼ同一とされる。したがって、この従来の形態によると、雌筒体２１と継手金具１２１とを螺合等して連結した際に、雌筒体２１の内周面２１ａと継手金具１２１の内周面１２１ａとが面一となり、流体が円滑に流れるとされる。しかしながら、本形態においては、図５の（２）に示すように、当該段差２１ｂが形成されておらず、雌筒体２１の内周面２１ａが、軸方向に関して、基端縁２１ｃから弁支持具Ａの配置位置まで（この範囲を符号Ｘ１で示す。）、径が実質的に変化しない第１の同一径部とされている。この点、本形態によると、詳細に示す図６からも明らかなように、雌筒体２１の内周面２１ａと継手金具１２１の内周面１２１ａとが面一とならず、流路Ｌ２の径が継手金具１２１の先端縁１２１ｃにおいて、変化することになる。しかしながら、弁支持具Ａが配置されている位置においては、流路Ｌ２の面積（断面積）が狭くなる（流路の縮小化）。この流路の縮小化は、たとえ本形態のように圧力損失が低減された弁支持具Ａを用いたとしても生じる。したがって、従来の形態によると、弁支持具Ａが配置された位置において急激に流路Ｌ２の面積が狭くなり（流体が先端側に流れる場合）、又は流路Ｌ２の面積が広くなり（流体が基端側に流れる場合）、乱流が生じるおそれがある。この乱流の発生は、圧力損失の原因となる。加えて、急激に流路Ｌ２が狭くなると、そこで流体がつまった状態になり、もって圧力上昇・圧力損失が生じ、他方、急激に流路Ｌ２が広くなると、そこで流速が低下し、もって圧力上昇・圧力損失が生じる。これに対し、本形態においては、弁支持具Ａの配置位置よりも基端側において、継手金具１２１の内周面１２１ａによって流路Ｌ２の径が狭められ、もって流路Ｌ２の面積が狭くなるように構成されている。したがって、流路Ｌ２の面積変化が少なく、流路Ｌ２の面積変化を原因とする乱流、圧力損失が生じるおそれも少ない。

以上のように、流路Ｌ２の面積変化をより少なくするには、例えば、弁支持具の形態を設計変更することが考えられる。しかしながら、既存（従来）の弁支持具によると、設計変更に大きなコストがかかり、また、弁支持具の配置によって流路Ｌ２の面積が著しく減少するため、継手金具１２１先端部の厚さ等によっては、流路Ｌ２の面積変化を十分に少なくすることができない場合もある。しかしながら、本形態の弁支持具Ａによると、板材等の厚さを変化させるのみで、弁支持具Ａの配置による流路Ｌ２の面積変化を少なくすることができるため、設計変更に大きなコストがかかるおそれがなく、また、弁支持具Ａを原因として流路Ｌ２の面積が狭くなるのを著しく少なくすることができるため、流路Ｌ２の面積変化を十分に少なくすることができる。

ここで、第１の同一径部（Ｘ１）の径が実質的に変化しないとは、最適には変化率０であるが、現実には製造誤差がある。また、継手金具１２１の螺合等による連結のし易さという観点から、図６に示すように、先端側よりも基端側をわずかに広げなければならない場合もある。したがって、厳密に変化率０であることまでをも要求するものではなく、実質的なもので足り、当該径が実質的に変化しないとは、第１の同一径部（Ｘ１）の径に段差がないことであり、「（（第１の同一径部（Ｘ１）のうちの最大径部−第１の同一径部（Ｘ１）のうちの最小径部）／第１の同一径部（Ｘ１）のうちの最小径部）×１００」が、例えば０〜６．３％、好ましくは０〜５％の範囲内にあることを意味するものとする。

次に、本形態においては、図５の（３）に示すように、整流部材６及び頭部３１配置位置において、当該第１の同一径部（Ｘ１）よりも大径の大径部とされ（この大径部とされる範囲を符号Ｘ２で示す。この大径部は、整流部材６及び頭部３１配置位置全長にわたる必要はない。）、この大径部（Ｘ２）が、先端側において縮径部２２と連なる。整流部材６及び頭部３１の配置によって、流路Ｌ２の面積が狭くなり、前述した弁支持具Ａの場合と同様の問題が生じるが、大径部（Ｘ２）が設けられていると、流路Ｌ２の面積が狭くならず、当該問題の発生が回避される。

もっとも、この形態によると、整流部材６の径が基端側から先端側に向かうに応じて広がるため、流路Ｌ２の面積が徐々に狭くなり（流体が先端側に流れる場合）、又は流路Ｌ２の面積が徐々に広くなる（流体が基端側に流れる場合）。そして、整流部材６を配置する趣旨のとおり、流路Ｌ２の面積が徐々に変化する場合は、乱流のおそれが少なく、乱流を原因とする圧力損失も少ない。しかしながら、流路Ｌ２の面積が狭くなると、結局そこで流体がつまった状態になり、もって圧力上昇・圧力損失が生じる。同様に、流路Ｌ２の面積が広くなると、結局そこで流速が低下し、もって圧力上昇・圧力損失が生じる。そこで、図５の（４）に示すように、本形態においては、大径部（Ｘ２）の基端側端部を整流部材６の流れ方向中央部相当位置から基端側に向かうに応じて径が狭まるテーパー部としている（この範囲を符号Ｘ３で示す。）。そして、このテーパー部（Ｘ３）が、整流部材６の基端縁相当位置（図５の（５）において符号Ｙ３で示す位置）又はこの基端縁相当位置（Ｙ３）よりも基端側において第１の同一径部（Ｘ１）と連なる形状とされている。この形態によると、流路Ｌ２の面積変化が少なくなるため、圧力上昇を原因とする圧力損失が減少する。しかも、本形態によると、流体が実際に流れる方向が、継手金具１２１配置位置から弁支持具Ａ配置位置へと移行する場合と（流体が流れる方向を図中に矢印で示す。）、当該テーパー部（Ｘ３）と（流体が流れる方向を図中に矢印で示す。）で、同一方向となるため、流体の流れがスムーズになり、圧力損失が著しく減少する。

この点、当該テーパー部（Ｘ３）は、整流部材６の流れ方向中央部相当位置からではなく、整流部材６の先端縁相当位置（符号Ｙ２で示す位置）から基端側に向かうに応じて径が狭まる形態、つまり整流部材６の軸方向全長にわたって整流部材６の表面に沿う形態とした方が好ましいとも考えられる。しかしながら、頭部３１配置位置においては、流体が実際に流れる方向が軸心側（内方）に向かうように変化させざるを得ない。したがって、流体が実際に流れる方向を円滑に変化させ、もって圧力損失を低減させるという観点からは、本形態のように、整流部材６の流れ方向中央部相当位置からとする方が好ましい。

ここで、テーパー部（Ｘ３）と第１の同一径部（Ｘ１）とが連なる位置は、整流部材６の基端縁相当位置（Ｙ３）よりも０〜２０ｍｍ基端側（符号Ｘ４で示す範囲内）とされているのが好ましい。なお、図示例は、０ｍｍの場合である。

一方、雌筒体２１の内周面２１ａの大径部（Ｘ２）は、テーパー部（Ｘ３）よりも先端側において、径が実質的（この実質的の意味は、第１の同一径部と同様である。）に変化しない第２の同一径部が設けられ、かつ、縮径部２２と連なるための縮径開始位置（符号Ｙ１で示す位置）が、嵌入状態において、図５の（４）に示すような、頭部３１の最大径相当位置（符号Ｙ２で示す位置）よりも基端側ではなく、図５の（５）に示すような、頭部３１の最大径相当位置（符号Ｙ２で示す位置）よりも先端側とされているのが好ましい。頭部３１の最大径部分近傍は、Ｏ−リング等のシール材５が配置されていたり、頭部３１と整流部材６との境界が存在していたりして、乱流が生じ易い。したがって、縮径開始位置（Ｙ１）を頭部３１の最大径相当位置（Ｙ２）よりも基端側とすると、当該乱流が生じ易い部位に向かって流体が流れることになり、乱流がより大きなものとなるおそれがある。これに対し、本形態のように、縮径開始位置（Ｙ１）を頭部３１の最大径相当位置（Ｙ２）よりも先端側とすると、当該乱流が生じ易い部位に向かって流体が流れることはなく、流体は当該乱流が生じ易い部位を過ぎてから軸心側（内方）に移動することになるため、乱流がより大きなものとなるのを避けることができる。

本発明は、例えば、カップラーなどといわれる弁付管継手として、適用可能である。

実施の形態に係る弁付管継手の連結前の状態を示す半断面図である。 実施の形態に係る弁付管継手の連結後の状態を示す半断面図である。 実施の形態に係る弁支持具を示す平面図である。 実施の形態に係る弁支持具を示す正面図である。 実施の形態に係る筒体内周面の形状を説明するための図である。 実施の形態に係る連結後の弁付管継手にホースが接続された状態を示す半断面図である。

符号の説明

１…弁付管継手、２…雄継手、３…雌継手、４，５…シール材、６…整流部材、８…付勢部材、９…掛止リング、１１…雄筒体、１２，２２…縮径部、２１…雌筒体、３０…弁、３１…頭部、３２…軸部、７０…連結機構、７１…連結筒体、７２…付勢部材、７３…突部材、７５…ボール部材、７６…孔、７７…凹部、Ａ…弁支持具、Ａ１…軸通部、Ａ２…架渡し部、Ａ３…基部、Ｈ…ホース、Ｌ１，Ｌ２…流路。

Claims (3)

1. 内周面が流路を形成する雄筒体と、内周面が流路を形成し、かつ前記雄筒体の先端部が嵌入される雌筒体と、を有し、
   前記両流路それぞれに、
   頭部及びこの頭部の基端面から延出する前記頭部より小径の軸部を有する弁と、前記内周面に固定されて前記軸部を軸方向に移動可能に支持する弁支持具と、この弁支持具及び前記頭部の基端面間に介在されて前記頭部を先端側に付勢する付勢部材と、この付勢部材及び前記軸部が挿通され、かつ基端側から先端側に向かうに応じて径が広がる整流部材と、が配置され、
   前記嵌入が外れた状態においては、前記頭部が先端側に付勢されて前記内周面に設けられた縮径部と当接し、この当接によって前記流路が塞がれ、前記嵌入の状態においては、前記両頭部が相互に押し合い、この押し合いにより前記両頭部が前記縮径部から離れて前記両流路が連通する、構成とされた弁付管継手であって、
   前記内周面は、軸方向に関して、
   基端縁から前記弁支持具配置位置までが、径が実質的に変化しない第１の同一径部とされ、前記整流部材及び前記頭部配置位置において、当該第１の同一径部よりも大径の大径部とされ、この大径部が、先端側において前記縮径部と連なり、基端側端部を前記整流部材の軸方向中央部相当位置から基端側に向かうに応じて径が狭まるテーパー部とされ、このテーパー部が、前記整流部材の基端縁相当位置又はこの基端縁相当位置よりも基端側において前記第１の同一径部と連なる形状とされている、
   ことを特徴とする弁付管継手。
2. 前記テーパー部と前記第１の同一径部とが連なる位置が、前記整流部材の基端縁相当位置よりも０〜２０ｍｍ基端側とされている、
   請求項１記載の弁付管継手。
3. 前記内周面の大径部は、
   前記テーパー部よりも先端側において、径が実質的に変化しない第２の同一径部とされ、かつ、前記縮径部と連なるための縮径開始位置が、前記嵌入状態において前記頭部の最大径相当位置よりも先端側とされている、
   請求項１又は請求項２記載の弁付管継手。

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