JP3359973B2 - 急速継手 - Google Patents
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- Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
Description
管路の途中部を接続または分離するために用いられる急
速継手に関する。
平2−209693号公報に記載されたものがある。こ
の従来の急速継手は、本出願人が先に提案したものであ
って、図7に示すように次のように構成されている。
グ101内に摺動筒120をOリング121によって油密移動自
在に挿入し、その摺動筒120内に第1閉止部材126を挿入
し、その第1閉止部材126に第1逆止部材133を連結す
る。また、第2継手であるプラグBの第2ハウジング10
2内に第2閉止部材162を挿入するとともに第2逆止部材
167を設ける。
接続することにより、上記の第2ハウジング102の先端
部に設けた押圧部材165が、進出バネ128に抗して上記の
摺動筒120を開き位置へ退入させ、上記の第1閉止部材1
26が上記の第2閉止部材162を進出バネ163に抗して開き
位置へ押圧するとともに、その第2閉止部材162が第2
逆止部材167を開弁させるように構成したものである。
この接続完了状態でソケット用給排口135へ圧油を供給
すると、その圧油が、第1閉止部材126の外周と第2閉
止部材162の外周とを順に通ってプラグ用給排口172へ供
給される。
の問題がある。上記の圧油供給時において、摺動筒120
をOリング121によって封止しているため、そのOリン
グ121の封止部分の内側断面積に加わる油圧力が上記の
両ハウジング101・102を大きな力で左右方向へ引き離そ
うとする。このため、上記ソケットAとプラグBとを接
続操作する空圧シリンダ等の押圧装置は、上記の大きな
引き離し力の分だけ余分な能力が必要となり、大形かつ
大重量になる。さらに、上記のように大きな引き離し力
が作用するので、上記ソケットAとプラグBとを支持す
るブラケット等の支持部材も大形かつ大重量になる。
る。図7の接続状態では、第2閉止部材162によって第
2逆止部材167が常時開弁されているので、上記ソケッ
ト用給排口135への圧油供給を停止すると、上記プラグ
用給排口172の圧油がソケット用給排口135から排出され
てしまう。従って、両継手A・Bの分離後にも上記プラ
グ用給排口172に圧力を保持するためには、上記ソケッ
ト用給排口135へ圧油を供給したままで両継手A・Bを
分離する必要がある。その結果、摺動筒120と押圧部材1
65との封止接当部分から圧油が漏れやすくなる。
圧力を小さくすることにある。また、本発明の別の目的
は、圧力流体の供給を停止した状態で両継手を分離でき
るようにすることにある。
達成するために、例えば図1から図6に示すように、急
速継手を次のように構成したものである。
とを突き合わせ接続することにより、上記の第2継手B
の第2ハウジング2の先端部に設けた押圧部材65が上
記の第1継手Aの第1ハウジング1内に設けた摺動筒2
0を開き位置へ退入させるとともに、上記の摺動筒20
内に挿入した第1閉止部材26が上記の第2ハウジング
2内に挿入した第2閉止部材62を開き位置へ押圧可能
に構成した、急速継手において、上記の第1ハウジング
1内に筒状ケース8を軸心方向へ進退自在で保密状に挿
入し、その筒状ケース8の筒孔22に上記の摺動筒20
を軸心方向へ進退自在で保密状に挿入し、上記の第1ハ
ウジング1に対して上記の筒状ケース8を先端側へ付勢
する進出手段9を設け、上記の筒状ケース8と上記の第
2ハウジング2とを連結および連結解除する係合手段5
1を設け、同上の両継手A・Bの接続完了時に上記の筒
状ケース8の基端側への退入を許容する隙間Nを上記の
筒状ケース8と上記の第1ハウジング1との間に設けて
構成したものである。
の弾性体や、空気バネ等の弾性式押圧手段が考えられ
る。なお、係合手段51としては、両継手A・Bの接続
時または分離時に、筒状ケース8と第2ハウジング2と
を連結または連結解除するボール53を備えた手段が好
ましい。
おいて、次の構成を加えたものである。前記の筒状ケー
ス8の全ストロークDを、前記の両ハウジング1・2の
接続ストロークSから前記の摺動筒20の進退ストロー
クEを差し引いた値よりも大きい値に設定して構成し
た。
構成において、次の構成を加えたものである。前記の第
2ハウジング2の基部寄り部内に、先端側の閉じ位置へ
付勢される逆止部材67を設けて、その閉じ位置の逆止
部材67と前記の開き位置の第2閉止部材62との間に
隙間Hを設け、前記の筒状ケース8の前記の筒孔22に
ピストン18を軸心方向へ進退自在で保密状に挿入する
とともに同上ピストン18を前記の第1閉止部材26に
基端側から対面させ、上記ピストン18の進退ストロー
クKを上記の隙間Hよりも大きい値に設定した。
次のように作用する。 (請求項1の発明)図1の分離状態では、第1継手Aの筒
状ケース8が進出手段9によって右側の進出位置へ付勢
されるとともに上記の筒状ケース8内の摺動筒20が右
側の閉止位置へ進出され、第2継手Bの第2閉止部材6
2が左側の閉止位置へ進出されている。
に次のように作動する。まず、図2に示すように、上記
の摺動筒20と押圧部材65とが接当し、次いで、図3
に示すように、上記の摺動筒20が上記の押圧部材65
によって左向きに退入されていき、引き続いて、図4に
示すように、前記の第1閉止部材26と第2閉止部材6
2とが互いに突き合って開き位置へ切換えられ、最後
に、図5に示すように、上記の両継手A・Bの接続が完
了される。この図5の接続完了状態では、上記の筒状ケ
ース8と第2ハウジング2とが係合手段51によって一
体に連結され、その筒状ケース8の左外側には、その筒
状ケース8の左向きの退入を許容する隙間Nがあけられ
ている。
の給排口35から筒状ケース8の筒孔22内へ圧力流体
を供給する。すると、上記の筒状ケース8と上記の第2
ハウジング2とには、上記の摺動筒20を封止するOリ
ング21の封止部分の内側断面積に加わる流体圧力が引
き離し力として作用するが、この引き離し力が前記の係
合手段51によって受け止められる。このため、上記の
流体圧力は、上記の第2ハウジング2と上記の筒状ケー
ス8とへ外力として作用せず、従って、第1ハウジング
1へも外力として作用しない。
き合わせ接続時には、図2の接続開始状態から図4の状
態までに上記の摺動筒20が進退ストロークE(図2参
照)だけ退入され、次いで、図5に示すように、上記の
筒状ケース8が、両ハウジング1・2の接続ストローク
Sから上記の進退ストロークEを差し引いた値であるス
トロークMだけ左向きに退入される。上記の筒状ケース
8の全ストロークD(図4参照)を上記ストロークMより
も大きい値に設定することにより、上記の筒状ケース8
が退入操作された場合でもその筒状ケース8の左外側に
退入許容隙間Nを確保できるので、前記の摺動筒20に
作用する流体圧力が第1ハウジング1や第2ハウジング
2に作用することを確実に防止できる。
いて、第1継手Aの給排口35から筒状ケース8へ圧力
流体を供給すると、その圧力流体が、逆止部材67を逆
止バネ68に抗して逆止弁座69から離間させて、第2
継手Bの給排口72へ供給される。その給排口72の圧
力が設定圧力に到達すると、上記の逆止部材67が逆止
バネ68によって逆止弁座69に閉止接当される。その
後、第1継手Aへの圧力流体の供給を停止して、2つの
継手A・Bを分離させる。
体を排出するときには、同上の図5に示すように両継手
A・Bを再び接続し、その後、図6に示すように、別の
給排口40へ圧力流体を供給してピストン18を進退ス
トロークKだけ進出させる。すると、そのピストン18
が第1閉止部材26と第2閉止部材62とを順に経て逆
止部材67を逆止弁座69から離間させる。これによ
り、上記の第2継手Bの給排口72内の圧力流体が第1
継手Aの給排口35へ排出される。
ることから次の効果を奏する。 (請求項1の発明)摺動筒へ加わる流体圧力が両ハウジン
グの引き離し力として作用しないので、その分だけ両ハ
ウジングの接続操作時に必要な押圧力が小さくなる。こ
のため、その接続操作を空圧シリンダ等を利用した押圧
装置によって行う場合に、その押圧装置を小形かつ軽量
に造れるうえ、各ハウジングを支持するブラケット等の
支持部材をも小形かつ軽量に造れる。
れた場合でもその筒状ケースの基端外側に退入許容隙間
を確保できるので、前記の摺動筒に作用する流体圧力が
第1ハウジングや第2ハウジングに作用することを確実
に防止できる。
流体を供給して第2継手の給排口の圧力を高める時にお
いて、その第2継手の給排口の圧力が設定圧力に到達す
ると逆止部材が自動的に閉じられるので、第2継手の給
排口の圧力を一旦高めた後は、第1継手の給排口への圧
力供給を停止した無負荷状態で両継手を分離できる。こ
のため、その分離時に、押圧部材と摺動筒との封止部分
から圧力流体が漏れるのを防止できる。
って説明する。図1は急速継手の分離状態を示す縦断面
図で、図2から図6は作動説明用の模式図である。ま
ず、図1によって上記の急速継手の構成を説明する。こ
の急速継手は、圧油を供給または排出するためのもので
あって、第1継手であるソケットAと第2継手であるプ
ラグBとによって構成される。上記ソケットAの第1ハ
ウジング1と上記プラグBの第2ハウジング2とがほぼ
同軸上で向かい合わせに設けられる。
上記の第1ハウジング1は、左右のハウジング部分3・
4からなり、これらハウジング部分3・4が複数のボル
ト5(ここでは1本だけを示している。)によって基台P
に固定される。上記の左ハウジング部分3の筒孔7に筒
状ケース8が軸心方向へ進退自在で保密状に挿入され、
その筒状ケース8が、進出手段である進出バネ9によっ
て先端側へ付勢される。なお、符号10・11・12は
Oリングである。
14・15からなり、その左ケース部分14に右ケース
部分15が径方向へ保密移動自在で軸心方向へ移動不能
に支持される。符号16はOリングである。上記の左ケ
ース部分14の筒孔17にピストン18が軸心方向へ進
退自在で保密状に挿入される。上記の右ケース部分15
の筒孔19に摺動筒20が軸心方向へ進退自在で保密状
に挿入される。符号21はOリングである。上記の左右
の筒孔17・19によって上記の筒状ケース8の筒孔2
2が構成されている。
25が内嵌され、そのガイド部材25に第1閉止部材2
6が軸心方孔へ進退自在に挿入され、その第1閉止部材
26に前記ピストン18が基端側から対面される。上記
の第1閉止部材26が後退バネ27によって基端側の閉
じ位置へ付勢されるとともに、上記ガイド部材25と前
記ピストン18との間に設けた進出バネ28によって上
記の摺動筒20が先端側の閉じ位置へ付勢される。その
摺動筒20の所定量以上の進出は止め輪29によって阻
止される。
端に第1閉止弁座31が形成されるとともに、その閉止
弁座31の周囲に封止部材32が設けられる。上記の筒
孔24の内部空間が前記Oリング11・12の間に形成
した周溝34を経てソケット用給排口35へ連通され
る。また、前記ピストン18と前記の左ケース部分14
の左端壁37との間に作動室38が形成され、その作動
室38が前記Oリング10・11の間に形成した周溝3
9を経て別の給排口40へ連通される。
記の右ケース部分15との間には、偏心許容筒43が径
方向へ移動自在で軸心方向へ移動不能に装着される。そ
の偏心許容筒43の先端部と上記の右ケース部分15の
先端部との間にスリーブ44が挿入され、これら両者4
3・44が押圧バネ45によって離間する方向へ付勢さ
れる。上記の偏心許容筒43が複数の調心バネ46によ
って求心方向へ付勢され、これにより、前記の右ケース
部分15の筒孔19が前記の左ケース部分14の筒孔1
7とほぼ同軸上に位置される。上記の筒状ケース8が前
記の進出バネ9によって先端側へ所定量以上進出するこ
とは、上記の偏心許容筒43によって阻止されている。
は分離時に上記の筒状ケース8と前記の第2ハウジング
2とを連結または連結解除する係合手段51が設けられ
る。この係合手段51は、上記の右ケース部分15の周
壁に設けた複数の貫通孔52と、各貫通孔52に挿入し
たボール53と、上記の偏心許容筒43の内周面に設け
た退入溝54とを備える。上記の複数のボール53が、
上記の第2ハウジング2の先端部に設けた周溝55に係
合可能とされる。
9の先端には、清掃用圧縮空気の噴出孔57が複数開口
される。各噴出孔57は、上記の右ケース部分15の外
周面に設けた溝58と前記の偏心許容筒43の溝59及
び連通孔60とを順に経てエアーブロー用給気口(図示
せず)に連通されている。
動台Qに前記の第2ハウジング2が固定され、その第2
ハウジング2内に第2閉止部材62が軸心方向へ進退自
在に挿入される。その第2閉止部材62が進出バネ63
によって先端側の第2閉止弁座64へ付勢される。その
第2閉止弁座64の周囲には、前記ソケットAの摺動筒
20に対面する押圧部材65が設けられる。その押圧部
材65の先端面には、前記の封止部材32に対面する封
止面66が形成される。また、上記の第2ハウジング2
の基部寄り部内に逆止部材67が軸心方向へ進退自在に
挿入され、その逆止部材67が逆止バネ68によって先
端側の逆止弁座69へ付勢される。符号70・71はフ
ィルターで、符号72はプラグ用給排口である。
グBとを接続するときには、次のように作動する。図1
の分離状態において、ソケットAへ向けてプラグBを進
出させていく。すると、そのソケットAの右ケース部分
15内にプラグBの押圧部材65が嵌入していき、前記
の噴出孔57からのエアーブローによって前記の封止部
材32の先端面と前記の封止面66とが清掃され始め
る。
止面66がソケットAの封止部材32に封止接当すると
ともに、押圧部材65が進出バネ28に抗して摺動筒2
0及び第1閉止部材26を左向きに退入させ始める。図
中の符号Dは筒状ケース8の全ストローク、符号Eは摺
動筒20の進退ストローク、符号Fは第1閉止部材26
の接当隙間、符号Gは第2閉止部材62の接当隙間であ
る。なお、この状態では、前記の噴出孔57からのエア
ーブローによって押圧部材65の外周面と周溝55とが
清掃され始めている。
第1閉止部材26がさらに左向きに退入されて、その第
1閉止部材26がピストン18によって受け止められる
と、上記の押圧部材65が進出バネ28及び後退バネ2
7に抗して上記の摺動筒20をさらに左向きに退入させ
るとともに、上記の第1閉止部材26が進出バネ63に
抗して第2閉止部材62を右向きに退入させ始める。
らに左向きに退入されて筒状ケース8の肩部分8aに接
当した時点では、第1閉止部材26から第1閉止弁座3
1が離間するとともに第2閉止弁座64から第2閉止部
材62が離間し、前記の複数のボール53が前記の周溝
55に嵌入される。これにより、筒状ケース8と第2ハ
ウジング2とが一体に連結される。この連結状態では、
前記の開き位置の第2閉止部材62と前記の閉じ位置の
逆止部材67との間には、隙間Hがあけられている。
圧部材65が前記の進出バネ9に抗して筒状ケース8を
ストロークMだけ左向きに退入させることにより、上記
の複数のボール53の遠心方向への移動が前記の偏心許
容筒43(図1参照)によって阻止されて、上記の筒状ケ
ース8と前記の第2ハウジング2とが軸心方向へ相対移
動不能に連結される。これにより、ソケットAとプラグ
Bとの接続が完了される。この接続完了状態では、上記
の筒状ケース8の左外側には、退入許容隙間Nが残され
ている。
ストロークであって、前記の図2の接続開始状態から上
記の図5の接続完了状態までのストロークを示してい
る。この接続ストロークSは、図2から図4で説明した
ように、前記の摺動筒20を筒状ケース8の肩部8aに
接当させるために、その摺動筒20の進退ストロークE
よりも大きい値に設定されている。また、上記の筒状ケ
ース8の全ストロークD(図2参照)は、図5の接続完了
状態において上記の筒状ケース8の左側に前記の隙間N
を設けるために、上記の接続ストロークSから上記の摺
動筒20の進退ストロークEを差し引いた値(ここでは
前記ストロークM)よりも大きい値に設定されている。
ット用給排口35へ供給すると、その圧油が、第1閉止
部材26の外周空間を経て第2閉止部材62の外周空間
へ供給され、次いで、逆止部材67を押し開いてプラグ
用給排口72へ供給される。この圧油供給時には、第2
ハウジング2と筒状ケース8とに、Oリング21の封止
部分の内側断面積に加わる油圧力が引き離し力として作
用するが、この引き離し力が上記の複数のボール53に
よって受け止められる。このため、上記の油圧力は、上
記の第2ハウジング2と上記の筒状ケース8とへ外力と
して作用せず、従って、第1ハウジング1へも外力とし
て作用しない。なお、これら各ハウジング1・2へは進
出バネ9の付勢力が作用するだけである。
によってプラグ用給排口72の圧力が設定圧力に到達す
ると、上記の逆止部材67が逆止バネ68によって逆止
弁座69に閉止接当される。この状態で、上記ソケット
用給排口35への圧油の供給を停止する。
てソケットAから分離させていく。すると、前記の図4
に示すように、筒状ケース8が進出バネ9によって右向
きに進出されるとともに、前記ボール53が退入溝54
に対面して、上記の連結状態が解除可能となる。次い
で、図3に示すように、摺動筒20の第1閉止弁座31
が第1閉止部材26に閉止接当されるともに、第2閉止
部材62が第2閉止弁座64に閉止接当され、これとほ
ぼ同時に、上記ボール53と第2ハウジング2との係合
が解除される。その後、図2の状態を経て図1の分離状
態へ切り換えられる。このように、ソケット用給排口3
5への圧油の供給を停止した状態で急速継手が分離され
るので、ソケットAの封止部材32とプラグBの封止面
66との接続部の周辺から油垂れが起こらない。
る時には、上記プラグBを前記ソケットAへ再び接続操
作して前記の図5の接続完了状態へ切換え、次いで、図
6に示すように次のように操作する。即ち、ソケットA
の別の給排口40へ圧油を供給する。すると、作動室3
8の油圧力によってピストン18が進退ストロークKだ
け右向き移動され、そのピストン18が第1閉止部材2
6と第2閉止部材62とを順に経て逆止部材67を右向
きに押圧する。なお、上記ピストン18の進退ストロー
クKは、図5中の前記の隙間Hよりも大きい値に設定し
ておけばよい。上記の逆止部材67が逆止弁座69から
離間されることにより、プラグ用給排口72の圧油が、
第2閉止部材62の外周空間と第1閉止部材26の外周
空間とを順に経てソケット用給排口35から排出され
る。その後、上記ソケットAからプラグBが再び分離さ
れる。
筒20に作用する油圧力が両ハウジング1・2へ引き離
し力として作用しないので、その分だけ両ハウジング1
・2の接続操作時に必要な押圧力が小さくなる。このた
め、その接続操作用の押圧装置を小形かつ軽量に造れる
うえ、各ハウジング1・2を支持するブラケット等の支
持部材をも小形かつ軽量に造れる。
の筒状ケース8の基端外側に退入許容隙間Nを確保でき
るので、前記の摺動筒20に作用する油圧力が第1ハウ
ジング1や第2ハウジング2に作用することを確実に防
止できる。ソケット用給排口35へ圧油を供給してプラ
グ用給排口72の圧力を高める時において、そのプラグ
用給排口72の圧力が設定圧力に到達すると逆止部材6
7が自動的に閉じられるので、そのプラグ用給排口72
の圧力を一旦高めた後は、ソケット用給排口35への圧
力供給を停止した無負荷状態で両継手A・Bを分離でき
る。このため、その分離時に、摺動筒20の封止部材3
2と押圧部材65の封止面66との間から圧油が漏れる
のを防止できる。
る。上記の急速継手に使用される流体は、圧油に代え
て、水等の液体や空気等の気体であってもよい。第1継
手をソケットで構成するとともに第2継手をプラグで構
成することに代えて、第1継手をプラグで構成するとと
もに第2継手をソケットで構成することも可能である。
さらに、ソケットを固定側にするとともにプラグを可動
側にすることに代えて、そのプラグを固定側にするとと
もに上記ソケットを可動側に構成してもよい。
作手段としては、空圧シリンダや油圧シリンダ等のアク
チュエータを用いることが好ましいが、小型の急速継手
では人力操作で行うことも可能である。筒状ケースの進
出手段は、バネに代えて、ゴムであってもよく、空気バ
ネ等を利用したものであってもよい。係合手段は、ボー
ルロック式の構造に限定されるものではなく、筒状ケー
スと第2ハウジングとを連結および連結解除できるもの
であればよく、例えば、リングと係止溝とを備えた構造
であってもよい。
の縦断面図である。
ある。
態を示す模式図である。
ある。
いた状態を示す模式図である。
である。
ース、9…進出手段(進出バネ)、18…ピストン、20
…摺動筒、22…筒状ケース8の筒孔、26…第1閉止
部材、51…係合手段、62…第2閉止部材、65…押
圧部材、67…逆止部材、A…第1継手(ソケット)、B
…第2継手(プラグ)、D…筒状ケース8の全ストロー
ク、E…摺動筒20の進退ストローク、H…隙間、K…
ピストン18の進退ストローク、S…ハウジング1・2
の接続ストローク。
Claims (3)
- 【請求項1】 第1継手(A)と第2継手(B)とを突き合
わせ接続することにより、上記の第2継手(B)の第2ハ
ウジング(2)の先端部に設けた押圧部材(65)が上記の
第1継手(A)の第1ハウジング(1)内に設けた摺動筒
(20)を開き位置へ退入させるとともに、上記の摺動筒
(20)内に挿入した第1閉止部材(26)が上記の第2ハ
ウジング(2)内に挿入した第2閉止部材(62)を開き位
置へ押圧可能に構成した、急速継手において、 上記の第1ハウジング(1)内に筒状ケース(8)を軸心方
向へ進退自在で保密状に挿入し、その筒状ケース(8)の
筒孔(22)に上記の摺動筒(20)を軸心方向へ進退自在
で保密状に挿入し、上記の第1ハウジング(1)に対して
上記の筒状ケース(8)を先端側へ付勢する進出手段(9)
を設け、上記の筒状ケース(8)と上記の第2ハウジング
(2)とを連結および連結解除する係合手段(51)を設
け、同上の両継手(A)(B)の接続完了時に上記の筒状ケ
ース(8)の基端側への退入を許容する隙間(N)を上記の
筒状ケース(8)と上記の第1ハウジング(1)との間に設
けて構成した、ことを特徴とする急速継手。 - 【請求項2】 請求項1に記載した急速継手において、 前記の筒状ケース(8)の全ストローク(D)を、前記の両
ハウジング(1)(2)の接続ストローク(S)から前記の摺
動筒(20)の進退ストローク(E)を差し引いた値よりも
大きい値に設定して構成した、ことを特徴とする急速継
手。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載した急速継手にお
いて、 前記の第2ハウジング(2)の基部寄り部内に、先端側の
閉じ位置へ付勢される逆止部材(67)を設けて、その閉
じ位置の逆止部材(67)と前記の開き位置の第2閉止部
材(62)との間に隙間(H)を設け、前記の筒状ケース
(8)の前記の筒孔(22)にピストン(18)を軸心方向へ
進退自在で保密状に挿入するとともに同上ピストン(1
8)を前記の第1閉止部材(26)に基端側から対面さ
せ、上記ピストン(18)の進退ストローク(K)を上記の
隙間(H)よりも大きい値に設定した、ことを特徴とする
急速継手。
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