JP3682038B2 - 急速継手 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、油圧管路等の圧力配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。
【０００２】
【従来の技術】
この種の急速継手には、従来では、特開平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。
【０００３】
第１継手であるソケットＡの第１ハウジング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102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。
【０００４】
上記ソケットＡとプラグＢとを突き合わせ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126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。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術では次の問題がある。
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165との封止接当部分から圧油が漏れやすくなる。
本発明の目的は、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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するために、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。
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、
上記の第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、
前記の第１ハウジング１内にピストン１８を軸心方向へ進退自在で保密状に挿入するとともに上記ピストン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を前記の隙間Ｈよりも大きい値に設定したものである。
【０００７】
本発明は、例えば図１から図６に示すように、次のように作用する。
図１の分離状態では、第１継手Ａ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６２が左側の閉止位置へ進出されている。
上記の両継手Ａ・Ｂを突き合わせていくと、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６２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の接続が完了する。その状態では、上記の開き位置の第２閉止部材６２と閉じ位置の逆止部材６７との間に隙間Ｈが形成されている。
上記の図５の接続完了状態において、第１継手Ａの給排口３５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。
【０００８】
上記の第２継手Ｂの給排口７２から圧力流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。
【０００９】
本発明は、上記のように構成され作用することから次の効果を奏する。
第１継手の給排口へ圧力流体を供給して第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。そして、上記の第２継手の給排口の圧力流体を上記の第１継手の給排口へ排出するときには、上記の両継手を再び接続し、その後、前記ピストンを進出させて前記の閉じ位置の逆止部材を強制的に開けばよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１から図６によって説明する。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。
【００１１】
上記ソケットＡは次のように構成される。
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。
【００１２】
上記の筒状ケース８は、左右のケース部分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２２が構成されている。
【００１３】
上記の摺動筒２０の筒孔２４にガイド部材２５が内嵌され、そのガイド部材２５に第１閉止部材２６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。
【００１４】
上記の摺動筒２０には、その筒孔２４の先端に第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３９を経て別の給排口４０へ連通される。
【００１５】
前記の右ハウジング部分４の筒孔４２と前記の右ケース部分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４３・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１７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。
【００１６】
上記のソケットＡとプラグＢとの接続また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。
【００１７】
さらに、上記の右ケース部分１５の筒孔１９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。
【００１８】
前記プラグＢは次のように構成される。可動台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。
【００１９】
上記構成の急速継手は、ソケットＡとプラグ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。
【００２０】
次いで、図２に示すように、プラグＢの封止面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２０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。
【００２１】
図３に示すように、上記の摺動筒２０及び第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２７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。
【００２２】
図４に示すように、上記の摺動筒２０がさ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３１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。
【００２３】
引き続いて、図５に示すように、上記の押圧部材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。
【００２４】
図５中の符号Ｓは第２ハウジング２の接続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。
【００２５】
上記の接続完了状態において、圧油をソケット用給排口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。
【００２６】
上記ソケット用給排口３５への圧油の供給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。
【００２７】
その後、上記プラグＢを右向きに後退させてソケット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３５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。
【００２８】
上記プラグ用給排口７２内の圧油を排出する時には、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３８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２６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。
【００２９】
上記の実施形態は次の長所が得られる。
摺動筒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。
【００３０】
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６７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３２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。
【００３１】
上記の実施形態は次のように変更可能である。
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。
上記の急速継手を接続または分離させる操作手段としては、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示し、急速継手の分離状態の縦断面図である。
【図２】上記の急速継手の接続開始状態を示す模式図である。
【図３】同上の急速継手に設けた摺動筒が開き始める状態を示す模式図である。
【図４】上記の摺動筒の全開状態を示す模式図である。
【図５】上記の急速継手の接続完了状態を示す模式図である。
【図６】同上の急速継手に設けた逆止部材を強制的に開いた状態を示す模式図である。
【図７】従来例の急速継手の接続完了状態を示す模式図である。
【符号の説明】
１…第１ハウジング、２…第２ハウジング、１８…ピストン、２０…摺動筒、２６…第１閉止部材、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)、Ｈ…隙間、Ｋ…ピストン１８の進退ストローク。

Claims (1)

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、
   上記の第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、
   前記の第１ハウジング(１)内にピストン(１８)を軸心方向へ進退自在で保密状に挿入するとともに上記ピストン(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)を前記の隙間(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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