JP4021748B2

JP4021748B2 - 管継手

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Publication number: JP4021748B2
Application number: JP2002341069A
Authority: JP
Inventors: 俊雄御器谷; 徹鴻田
Original assignee: Nitto Kohki Co Ltd
Current assignee: Nitto Kohki Co Ltd
Priority date: 2002-11-25
Filing date: 2002-11-25
Publication date: 2007-12-12
Anticipated expiration: 2022-11-25
Also published as: US7118089B2; JP2004176755A; DE10354974B4; DE10354974A1; US20040099318A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、着脱自在に接続されるプラグとソケットからなる管継手のロック機構及びバルブ機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の管継手のロック機構としては、ソケットの先端部の周方向に複数のロックボール嵌合孔を形成し、このロックボール嵌合孔にロックボールを、その一部がソケット内に突出するように遊嵌合するとともに、外周には、内周面にロックボール解放凹状面とロックボール押圧凸状面を有し、スプリングに付勢され前進してロックボール押圧凸状面により前記ロックボールを求心方向に押さえ、後退してロックボール解放凹状面によりロックボールの押さえを解放するスリーブを軸方向に移動自在に嵌合し、一方、プラグには、その先端部外周に前記ロックボールが係合する係合溝を形成したものが知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
このように構成した管継手によれば、ソケットとプラグの接続時に、スプリングで付勢されて前進位置にあるスリーブを後退させロックボール解放凹状面をロックボール上に位置させるといった操作を必要とし、ワンタッチ接続ができない。
【０００４】
そこで、ワンタッチ接続ができる管継手として、ソケットの外周に嵌合したスリーブの内周面にロックボール解放凹状面とロックボールを求心方向に押圧するロックボール押圧傾斜面を有し、スプリングに付勢され前進してロックボール押圧傾斜面により前記ロックボールを求心方向に押さえ、接続時にソケットの内周に一部が突出しているロックボールがプラグの先端で遠心方向に押され、遠心方向に押されたロックボールがロックボール押圧傾斜面を押し、これによりスリーブが後退してロックボールがロックボール解放凹状面に入り、ソケットへのプラグの挿入を可能とすることにより、ワンタッチ接続を可能とした管継手が提案されている（例えば特許文献２）。
【０００５】
しかし、このように構成された管継手では、ワンタッチ接続は可能であっても、接続したソケットとプラグに強い引張力が加わった場合、前記プラグの係合溝に係合しているロックボールが係合溝の溝壁により遠心方向に押され、遠心方向に押されたロックボールがロックボール押圧傾斜面を押し、これによりスリーブが後退してロックボールがロックボール解放凹状面に入り、ロックボールがプラグの係合溝から外れてしまい、ソケットとプラグが分離してしまうことになり、完全な接続が要求される管継手としては使用できないものとなる。
【０００６】
そこで、ワンタッチ接続ができ且つ完全な接続状態が得られる管継手として、ソケット内に、前記ロックボールを支えソケット内への突出を阻止するカラーを移動自在に嵌合し、該カラーがプラグの挿入により押されて後退し、ロックボールを支え解除するようにした管継手が提案されている。（例えば特許文献３）。
【０００７】
また、このようなロック機構を備えた管継手に用いられるバルブ構造として、流体通路を開閉するバルブ機構にボールバルブを使用した管継手が多く提案されている。
【０００８】
従来、この種の管継手として、ソケットを構成する筒状本体内に、被接続時に前進位置にあり接続時に押されて後退する前後に２分割された筒状のスライドバルブホルダーが軸方向に移動自在に且つ筒状本体との間がシールされるように設けられ、該スライドバルブホルダーの後端と前記筒状本体の内周段部との間にスライドバルブホルダーを前進方向に付勢するスプリングが介装してあり、また、前記２分割スライドバルブホルダーにあっては、その分割部位にバルブ収容室が形成され、該バルブ収容室内には貫通孔を有するボールバルブが収容され、ボールバルブの外周壁がバルブ収容室の内壁に前記スプリングの弾発力により圧接状態で回転可能に支持されており、前記ボールバルブの回転により、ボールバルブの貫通孔とスライドバルブホルダーのバルブ収容室の開口部とが一致することによりボールバルブが開となり、バルブ収容室の先端側の開口部がボールバルブの外周壁で塞がれることによりボールバルブが閉となるようになっており、前側のスライドバルブホルダー部材のバルブ収容室の開口部には前記ボールバルブの外周壁との間をシールするシール弁座が設けられ、前記スライドバルブホルダーの前進・後退に伴いボールバルブが回転し開閉するようになっているものが知られている（例えば特許文献４）。
【０００９】
【特許文献１】
実公昭５６―２２０７７号公報
【００１０】
【特許文献２】
実公昭６１―２６７１０号公報
【００１１】
【特許文献３】
特開平１０―８９５７５号公報
【００１２】
【特許文献４】
特開昭５８―１６０６９２号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ソケット内に、前記ロックボールを支えソケット内への突出を阻止するカラーを移動自在に嵌合した管継手によれば、ワンタッチ接続ができ且つ完全な接続状態が得られるが、ソケット内にカラーを嵌合するため、その分ソケット内の流体通路が小さくなり、ソケット内の流体を大きくしようとすれば、ソケットの外径が大きくなってしまうといった問題があった。
【００１４】
また、上記バルブ機構にボールバルブを使用した管継手によれば、ボールバルブはその外周壁がバルブ収容室の内壁に前記スプリングの弾発力により圧接状態で回転可能に支持されているため、回転時の摺動抵抗が大きく、また、接続状態は流体圧によってバルブ収容室の内壁に圧接状態にあり、接続分離時におけるボールバルブの回転に強い力を要することになり、これがためにシール弁座の摩耗を早め、耐久性に欠け、また操作性に難があるといった問題があった。更には、ボールバルブをスライドさせながら回転させるため軸方向のストローク長を必要とするといった問題があった。
【００１５】
本発明の目的は、ワンタッチ接続ができ且つ確実な接続状態が得られ且つソケット内に大きな流体通路が確保でき、また、バルブ機構の耐久性と操作性の向上が図れる管継手を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため請求項１に記載の発明は、
管継手において、
ソケットと、
プラグとを有し、
ソケットは、
プラグを受け入れる第１開口端部及び該第１開口端部の反対側にある第２開口端部を備える軸方向貫通孔を有する筒状本体であって、
上記筒状本体を半径方向に貫通する第１ロックボール嵌合孔と、
上記筒状本体を半径方向に貫通する第２ロックボール嵌合孔とを有し、
上記第１ロックボール嵌合孔は第２ロックボール嵌合孔より上記第１開口端部付近に位置する筒状本体と、
上記第１ロックボール嵌合孔内に収納され、半径方向で可動とされた第１ロックボールと、
上記第２ロックボール嵌合孔内に収納され、半径方向で可動とされた第２ロックボールと、
上記筒状本体の周りに設定され、上記軸線方向で摺動可能とされた操作リングであって、その内周面が、第１ロックボールが半径方向外側に動き、上記プラグが第１ロックボールを通り軸方向貫通孔に挿入されるのを許容する第１ロックボール解放凹状面と、
上記第１ロックボール解放凹状面から第１及び第２開口端部の上記一方に向けて半径方向内側に延びる第１ロックボール当接傾斜面であって、第１ロックボールと半径方向で整合し係合する第１ロックボール当接傾斜面と、
第２ロックボールが半径方向外側に動き、上記プラグが第２ロックボールを通り上記軸方向貫通孔を進むことを許容する第２ロックボール解放凹状面と、
上記第２ロックボール解放凹状面から第１及び第２開口端部の上記一方に向けて半径方向内側に延びる第２ロックボール当接傾斜面であって、第２ロックボールと半径方向で整合し係合する第２ロックボール当接傾斜面と、
該第２ロックボール当接傾斜面の半径方向内側端部から軸方向に延びる第２ロックボール押圧凸状面とを有する操作リングと
該操作リングを上記第１及び第２開口端部の他方に向けて付勢するスプリングとを備え、
上記プラグが上記ソケットに挿入されないときには、上記第１ロックボールは第１ロックボール当接傾斜面によって係合されて上記軸方向貫通孔内に部分的に突出し、上記第２ロックボールは上記第２ロックボール押圧凸状面によって係合されて上記軸方向貫通孔内に部分的に突出するようになされ、
上記第１開口端部から上記軸方向貫通孔内に挿入されつつある上記プラグによって上記第１ロックボールが係合されるときには、該第１ロックボールは半径方向外側に変位させられ、該第１ロックボールから第１ロックボール当接傾斜面にかけられる押圧力によって上記操作リングが軸方向で移動し、それにより上記プラグの軸方向貫通孔内への進入を許容し、
上記プラグが上記第１ロックボールを通過した後に上記第２ロックボールと係合するときには、該操作リングが移動し、該第２ロックボール押圧凸状面が該第２ロックボールから外れ、それにより該第２ロックボールが半径方向外側に変位し、当該プラグの更なる前進を許容し、
上記プラグは、上記外側表面に形成され、上記第１及び第２ロックボール解放凹状面に半径方向外側に変位している上記第１及び第２ロックボールと半径方向で整合し、該第１及び第２ロックボールをそれぞれ受け入れ、上記操作リングが上記スプリングによって、プラグが上記ソケットの軸方向貫通孔内に挿入されていないときの最初の位置に戻ることを許容する環状溝を有し
上記第２ロックボール当接傾斜面は、上記第２ロックボール押圧凸状面と上記第２ロックボールとの係合が外れたときに、上記第２ロックボールに係合し、上記プラグが該第２ロックボールと係合しながら前進するときに、該第２ロックボールは該第２ロックボール当接傾斜面を押圧し、それにより上記操作リングを上記スプリングの付勢力に抗して軸方向に動かすようになされ、
上記操作リングの内側表面が、
軸方向に所定長さだけ延びる第１環状内周面と、
上記第１環状内周面から軸方向に間隔をあけて配置され、軸方向に所定長さだけ延び、上記第１環状内周面よりも直径が小さい第２の環状内周面と、
上記第１環状内周面と第２環状内周面との間に延びる傾斜環状面と、
上記傾斜環状面に隣接する上記第２環状内周面上から延び、上記傾斜環状面に沿って上記第１環状内周面に向けて延びる凹部とを有し、
上記第１ロックボール解放凹状面は上記第１環状内周面によって形成され、
上記第２当接傾斜面は上記凹部によって形成され、
上記第２ロックボール押圧凸状面は、上記凹部と軸方向で整合する上記第２環状内周面部分によって形成され、
上記第２ロックボール解放凹状面は上記凹部の上記第１環状内周面と同じ直径を有する部分によって形成されていることを特徴とする管継手を提供する。
【００１７】
具体的には、上記筒状本体との間に上記操作リングが位置するようにして、上記筒状本体の周りに設定され軸方向に変位可能に設けられたスリーブで、上記第１及び第２開口端部の上記一方に向けて変位されるときに、上記操作リングと係合し、上記操作リングを上記スプリングに抗して動かし、上記第１及び第２ロックボール解放凹状面がそれぞれ上記第１及び第２ロックボールと半径方向で整合するようにするスリーブを有するものとすることができる。
【００１８】
本発明はまた、
管継手における継手部材において、
軸方向貫通孔を有する筒状本体と、
上記筒状本体の上記軸方向貫通孔内に配置されたバルブ機構とを有し、
上記バルブ機構は、
上記軸方向貫通孔内に摺動可能に配置され、開放位置と閉鎖位置との間で軸方向に可動とされたスライドバルブホルダーと、
上記スライドバルブホルダーを横切る方向に延びる軸線の周りで回動可能とされたボールバルブと、
上記スライドバルブホルダーを横切る方向に延びる軸線の周りで上記ボールバルブを支持する軸と、
上記スライドバルブホルダーが上記開放位置と上位閉鎖位置との間を動くときに、流体が上記筒状本体を通り流れるのを許容する上記ボールバルブの開放回動位置と、流体が該筒状本体を通り流れるのを阻止する上記ボールバルブの閉鎖回動位置との間で、上記ボールバルブが上記軸線の周りで回動するようにするカム機構を有し、
上記カム機構は、ボールバルブを貫通する係合溝と、
上記係合溝を貫通するように配置された操作桿とを有し、
上記スライドバルブホルダーが上記開放位置と上記閉鎖位置との間を動くときに、上記係合溝は上記操作桿と協同し、該操作桿が該係合溝を画定している壁に係合することにより、上記ボールバルブが上記開放回動位置と閉鎖回動位置との間で回動されるようにされている管継手の継手部材であって、
上記係合溝は、上記ボールバルブに上記軸線方向で貫通し、上記軸線に対して直交する面内の所要カム曲線に沿うように形成され、上記操作桿が上記係合溝内を上記軸線に平行に延びるようにされており、
上記操作桿は、上記軸方向貫通孔の軸線方向における所定位置に保持され、且つ、該軸方向貫通孔の軸線に直交する平面内で変位可能に保持されており、
上記スライドバルブホルダーは、
第１軸方向貫通孔を有する第１筒状部と
バルブ収容室と
第２軸方向貫通孔を有する第２筒状部とを有し、
第１筒状部とバルブ収容室と第２筒状部はスライドバルブホルダーの軸方向に沿って連続的に構成されており、
上記バルブ収容室は、第１筒状部と第２筒状部の間に延設された左右の側壁を有し、上記ボールバルブの上記軸線に沿って該左右の側壁と上記ボールバルブとの間に配置された一対の軸を備え、当該ボールバルブを上記軸線の周りで回動可能に保持するようになされ、
上記左右の側壁は、上記軸線方向でそれぞれ整合する傾斜した長孔を有し、上記操作桿は上記傾斜した長孔を貫通し、上記軸方向貫通孔の軸線に直交する平面内で可動となるようにして筒状本体に支持され、
上記ボールバルブは、貫通孔を有し、該貫通孔はボールバルブが開放回動位置にある時には当該継手部材を通り流体が流れるように上記第１及び第２軸方向貫通孔に整合する位置にあり、上記ボールバルブが閉鎖回動位置にある時には第１及び第２軸方向貫通孔から外れた位置にあり、スライドバルブホルダーが開放位置と閉鎖位置との間を動くときに、上記操作桿は上記傾斜した長孔の壁に摺動可能に係合して、上記筒状本体の貫通孔の軸線方向に直交する平面内で動かされるようにしたことを特徴とする管継手を提供する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１乃至図２２は本発明に係る管継手の実施の形態の一例を示したものである。図１は本例の管継手の接続前の縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は本例の管継手の接続後の縦断面図、図４は図３のＢ−Ｂ線断面図、図５はソケットを構成する筒状本体を示す正面図、図６は図５のＣ−Ｃ線端面図、図７はスリーブの一部省略右側面図、図８は図７のＤ−Ｄ線断面図、図９（イ）はソケットを構成する筒状本体の先端部に形成された第１及び第２ロックボール嵌合孔を示す展開図、（ロ）はスリーブの内周面に設けた第１ロックボール解放凹状面、第１ロックボール当接傾斜面、第２ロックボール解放凹状面、第２ロックボール当接傾斜面、第２ロックボール押圧凸状面を（イ）の展開図で示す第１及び第２ロックボール嵌合孔に対応するように示す展開図、図１０は図１のＥ−Ｅ線断面図、図１１は図３のＦ−Ｆ線断面図、図１２はバルブ機構を除いたソケットを構成する筒状本体を示す縦断面図、図１３は閉の状態のバルブ機構を示す平面図、図１４は図１３の正面図、図１５は図１３の底面図、図１６は図１３のＧ−Ｇ線断面図、図１７は開の状態のバルブ機構を示す平面図、図１８は図１７の正面図、図１９は図１７の底面図、図２０は図１７のＨ−Ｈ線断面図、図２１及び図２２は本例の管継手の接続過程を示す縦断面図である。
【００２０】
本例の管継手は、ソケット１とプラグ２を接続するロック機構３と、ソケット１とプラグ２のそれぞれの軸方向貫通孔４，５にバルブ機構６，７を備えている。
【００２１】
先ず、前記ソケット１とプラグ２を接続するロック機構３について説明する。
【００２２】
図において８は前記ソケットを構成する筒状本体であり、該筒状本体８の先端部には、先端側から第１ロックボール嵌合孔９、第２ロックボール嵌合孔１０が設けてあり、第１ロックボール嵌合孔９、第２ロックボール嵌合孔１０はそれぞれ周方向に複数設けられている。前記第１ロックボール嵌合孔９、第２ロックボール嵌合孔１０にはそれぞれ第１ロックボール１１、第２ロックボール１２が求遠心方向に移動自在に嵌合している。そして、前記第１ロックボール１１、第２ロックボール１２を嵌合する前記第１ロックボール嵌合孔９、第２ロックボール嵌合孔１０は、いずれも前記第１ロックボール１１、第２ロックボール１２の一部が前記筒状本体８の内面に突出した状態で保持されるよう求心方向に向かうにつれて小径となるように形成されている。
【００２３】
１３は前記筒状本体８の外周に軸方向に移動自在に嵌合したスリーブであり、内周面に先端側から、第１ロックボール解放凹状面１４、第１ロックボールの押し上げ可能な第１ロックボール当接傾斜面１５と、第２ロックボール解放凹状面１６、第２ロックボールの押し上げ可能な第２ロックボール当接傾斜面１７、第２ロックボール押圧凸状面１８が連接してある。
【００２４】
本例では、前記スリーブ１３は、前記筒状本体８の外周に軸方向に移動自在に嵌合するスリーブ本体１３ａと、該スリーブ本体１３ａ内に軸方向に移動自在に嵌合し且つスリーブ本体１３ａの先端側内周面に形成された段部１９に当接して前進位置が規制されている操作リング１３ｂとの２部材から構成されている。前記操作リング１３ｂの内周面には前記第１ロックボール解放凹状面１４、第１当接傾斜面１５、第２ロックボール解放凹状面１６、第２当接傾斜面１７、第２ロックボール押圧凸状面１８が設けられている。
【００２５】
前記筒状本体８には、前記スリーブ本体１３ａの先進位置を位置決めし且つ筒状本体８からの抜け出しを阻止するストップリング２０が設けられている。また、前記操作リング１３ｂと筒状本体８との間には、操作リング１３ｂを前進方向に付勢し、操作リング１３ｂを介してスリーブ本体１３ａを前進方向に付勢するスプリング２１が介装されている。
【００２６】
このスプリング２１の操作リング１３ｂ側の端部は求心方向に折り曲げられて係止部２１ａが形成され、このスプリング２１の係止部２１ａの先端は筒状本体８の外周に軸方向に形成されたガイド溝８ａに移動自在に係合している。また、前記操作リング１３ｂの後端部には前記係止部２１ａが係合する係合溝２２が形成され、この係合溝２２に前記スプリング２１の係止部２１ａが係合しており、これにより、操作リング１３ｂの回転は規制され、軸方向のみ移動できるようになっている。
【００２７】
前記筒状本体８の先端部に設けた第１ロックボール嵌合孔９、第２ロックボール嵌合孔１０と、筒状本体８の外周に嵌合したスリーブ１３の内周面、本例では操作リング１３ｂの内周面に設けた第１ロックボール解放凹状面１４、第１ロックボール当接傾斜面１５、第２ロックボール解放凹状面１６、第２ロックボール当接傾斜面１７、第２ロックボール押圧凸状面１８は、図９（イ）（ロ）の展開図で示すように、第１ロックボール嵌合孔９と第１ロックボール解放凹状面１４、第１当接傾斜面１５が、また、第２ロックボール嵌合孔１０と第２ロックボール解放凹状面１６、第２当接傾斜面１７、第２ロックボール押圧凸状面１８が、軸方向に対応するように設けられている。
【００２８】
そして、前記スリーブ１３が前進位置にあるとき、即ち本例では操作リング１３ｂが前進位置にあるとき、前記第１ロックボール１１が第１ロックボール当接傾斜面１５の下端側に当接し、第２ロックボール１２が第２ロックボール押圧凸状面１８の下位に位置し、第１ロックボール１１の押し上げによりスリーブ１３が後退し、即ち本例では操作リング１３ｂが後退し第１ロックボール１１が第１ロックボール解放凹状面１４に位置したとき前記第２ロックボール１２が第２ロックボール押圧凸状面１８から外れ第２当接傾斜面１７の下端側に当接するように位置決めされている。
【００２９】
２３は前記プラグ２を構成する筒状本体であり、該筒状本体２３の外周には、前記第１ロックボール１１及び第２ロックボール１２と係合する溝幅広の環状溝２４が形成されている。
【００３０】
上記のように構成されたロック機構３から、ソケット１とプラグ２の非接続時には、前記操作リング１３ｂがスプリング２１に付勢されて前進位置にあり、前記第１ロックボール１１が第１ロックボール当接傾斜面１５の下端側に当接し、第２ロックボール１２が第２ロックボール押圧凸状面１８の下位に位置した状態にある（図１）。
【００３１】
ソケット１とプラグ２の接続時に、ソケット１にプラグ２を挿入すると、ソケット１を構成する筒状本体８の内周に一部が突出している第１ロックボール１１がプラグ２の先端で遠心方向に押され、遠心方向に押された第１ロックボール１１が第１ロックボール当接傾斜面１５を押し、これにより操作リング１３ｂがスプリング２１の弾発力に抗して後退し、前記第１ロックボール１１が第１ロックボール解放凹状面１４に位置したとき前記第２ロックボール１２が第２ロックボール押圧凸状面１８から外れ第２ロックボール当接傾斜面１７の下端側に当接し、前記第１ロックボール解放凹状面１４に位置した第１ロックボール１１はプラグ２の先端で押されて第１ロックボール解放凹状面１４内に移動してプラグ２の更なる挿入を可能とする（図２１）。
【００３２】
プラグ２の挿入を続けると次に筒状本体８の内周に一部が突出している第２ロックボール１２がプラグ２の先端で遠心方向に押され、遠心方向に押された第２ロックボール１２が第２ロックボール当接傾斜面１７を押し、これにより操作リング１３ｂがスプリング２１の弾発力に抗して更に後退し、前記第２ロックボール１２が第２ロックボール解放凹状面１６に位置したとき、前記第２ロックボール１２がプラグ２の先端で押されて第２ロックボール解放凹状面１６内に移動してプラグ２の更なる挿入を可能とする（図２２）。
【００３３】
プラグ２の挿入を続け、プラグ２の外周に形成されている環状溝２４が前記第１ロックボール１１及び第２ロックボール１２の下位に達すると、前記第１ロックボール１１及び第２ロックボール１２は前進方向に付勢されている操作リング１３ｂの前記第１ロックボール当接傾斜面１５と第２ロックボール当接傾斜面１７により求心方向に押圧されて筒状本体８内に没入して前記環状溝２４に係合し、第２ロックボール１２の押し上げにより後退した操作リング１３ｂが押し上げを解かれスプリング２１に付勢されて前進し、前記第２ロックボール押圧凸状面１８で第２ロックボール１２を求心方向に押さえ、環状溝２４から第２ロックボール１２の脱出を阻止するものとなり、これにより、ソケット１とプラグ２が接続する（図３）。
【００３４】
このように、上記のロック機構３によれば、スリーブ本体１３ａを操作することなく、ソケット１にプラグ２を挿入するといった、いわゆるワンタッチ操作でソケット１とプラグ２の確実な接続状態が得られる。
【００３５】
前記接続したソケット１とプラグ２を分離する場合は、スプリング２１の付勢力に抗してスリーブ１３を後退、即ちスリーブ本体１３ａを後退させることにより操作リング１３ｂを後退させ、前記第１ロックボール１１及び第２ロックボール１２の上位に第１ロックボール解放凹状面１４及び第２ロックボール解放凹状面１６を位置させることにより、分離することができる。
【００３６】
本例では前記のように、前記スリーブ１３が、スリーブ本体１３ａと、操作リング１３ｂの２部材により構成されており、ソケット１とプラグ２の接続時にスリーブ本体１３ａの移動はないので、ソケット１とプラグ２の接続の際、スリーブ本体１３ａの移動範囲を避けてプラグ１を持たなければならないといった制約が無くなり、ソケット１とプラグ２の接続作業を容易に行うことができるものとなる。
【００３７】
次に、前記ソケット１とプラグ２のそれぞれの軸方向貫通孔４，５に備えたバルブ機構６，７について説明する。本発明のバルブ機構６，７は、ソケット１とプラグ２の非接続時に前進位置にあり軸方向貫通孔４，５を閉じ、接続時に後退して軸方向貫通孔４，５を開く形式のものである。
【００３８】
本例では、ソケット１とプラグ２のそれぞれの軸方向貫通孔４，５に備えたバルブ機構６，７は、同一の構造となっているので、ソケット１の軸方向貫通孔４に備えたバルブ機構６を説明し、プラグ２の軸方向貫通孔５に備えたバルブ機構７の説明はソケット１のバルブ機構６の説明を援用し、その詳細な説明は省略する。
【００３９】
前記バルブ機構６は、スライドバルブホルダー２５と、スライドバルブホルダー２５内に回転自在に支持されたボールバルブ２６により構成されている。前記スライドバルブホルダー２５はソケット１を構成する筒状本体８内に軸方向に移動自在に設けられており、該スライドバルブホルダー２５は、スライドバルブホルダー２５の後端と前記筒状本体８の内周段部２７との間に介装したスプリング２８により前進方向に付勢されている。前記筒状本体８の内周には、前進方向に付勢されたスライドバルブホルダー２５に当接しその前進位置を規制するスライドバルブホルダー受座２９が内側にリング状に突出して設けられている。本例では、前記スライドバルブホルダー受座２９は前記筒状本体８と別体に構成されており、前記筒状本体８内に、先端部内周にスライドバルブホルダー受座２９を形成した筒体３０をプラグ２側から挿入して螺着した構成となっている。前記筒体３０をプラグ２挿入側の反対側から挿着してもよい。
【００４０】
前記スライドバルブホルダー受座２９には、前記スライドバルブホルダー２５との間をシールするシールリング３１が装着されており、また前記筒状本体８と筒体３０との間には両者間をシールするシールリング３２が装着されている。
【００４１】
前記スライドバルブホルダー２５にあっては、その中程にバルブ収容室３３が形成され、バルブ収容室３３に前記ボールバルブ２６が軸３４により回転自在に支持されている。このボールバルブ２６は、バルブ収容室３３と軸方向で連通する第１及び第２軸方向貫通孔３５，３６より大径で、第１及び第２軸方向貫通孔３５，３６に連通可能な貫通孔３７を有しており、前記ボールバルブ２６の回転により、ボールバルブ２６の貫通孔３７とスライドバルブホルダー２５の第１及び第２軸方向貫通孔３５，３６とが一致することによりボールバルブ２６が開となり、バルブ収容室３３の先端側の第１軸方向貫通孔３５がボールバルブ２６の外周壁２６ａで塞がれることによりボールバルブ２６が閉となるように構成されている。また、前記バルブ収容室３３の先端側の第１軸方向貫通孔３５には、前記ボールバルブ２６の外周壁２６ａとの間をシールするシール弁座３８が設けられている。
【００４２】
更に、前記ボールバルブ２６の前記外周壁２６ａの軸心対称側の外周壁２６ｂには、所定の角度で軸心方向に近づくように傾斜する係合溝３９が軸心と直交する方向に形成されている。また、前記バルブ収容室３３の側壁の一部には長孔３９ａが形成され、該長孔３９ａを通して筒状本体８の軸心に直交する方向に操作桿４１が渡され、その両端が筒状本体８に支持されており、この操作桿４１は、前記ボールバルブ２６の外周壁２６ｂに形成された前記係合溝３９に係合溝３９内を移動可能に係合している。
【００４３】
そして、前記スライドバルブホルダー２５の前進・後退移動に伴うボールバルブ２６の移動により、前記操作桿４１により係合溝３９の壁が押されてボールバルブ２６が回転し、スライドバルブホルダー２５が前進位置にあるときバルブ収容室３３の先端側の第１軸方向貫通孔３５がボールバルブ２６の外周壁２６ａで塞がれボールバルブ２６が閉となり（図１）、スライドバルブホルダー２５が後退位置にあるときボールバルブ２６の貫通孔３７とスライドバルブホルダー２５の第１及び第２軸方向貫通孔３５，３６とが一致することによりボールバルブ２６が開となるようになっている（図３）。
【００４４】
前記ボールバルブ２６の外周壁２６ｂに所定の角度で軸心方向に近づくように傾斜する係合溝３９は、前記スライドバルブホルダー２５の前進・後退移動に伴うボールバルブ２６の移動により、前記操作桿４１で係合溝３９の壁が押されて回転するボールバルブ２６の回転を円滑に行えるようにするために、求心側に僅かに湾曲して形成されている。また、両端が筒状本体８に支持されている操作桿４１は、筒体３０内に円周方向に形成された係止溝４２に求遠心方向へ一定の範囲で移動自在に支持されている（図１２）。
【００４５】
上記のように構成されたバルブ機構６から、ソケット１とプラグ２の非接続時には、ソケット１を構成する筒状本体８内に設けられているスライドバルブホルダー２５はスプリング２８の付勢により前進位置にあり、スライドバルブホルダー２５と一体になって前進位置にあるボールバルブ２６は、前記スライドバルブホルダー２５の前進移動に伴う前進移動により、前記操作桿４１により係合溝３９の壁が押されて回転し、スライドバルブホルダー２５のバルブ収容室３３の先端側の第１軸方向貫通孔３５をその外周壁２６ａで塞ぎ、ボールバルブ２６が閉となる（図１、図１３、図１４、図１５、図１６）。
【００４６】
ソケット１とプラグ２の接続時に押されて前記スライドバルブホルダー２５が後退すると、該スライドバルブホルダー２５の後退移動に伴い後退するボールバルブ２６は、前記操作桿４１により係合溝３９の壁が押されて回転し、後退位置に達したとき、即ちソケット１とプラグ２の接続完了位置で、前記ボールバルブ２６の貫通孔３７とスライドバルブホルダー２５の第１及び第２軸方向貫通孔３５，３６とが一致し、ボールバルブ２６が開となる（図３、図１７、図１８、図１９、図２０）。
【００４７】
前記ボールバルブ２６の回転にあっては、ボールバルブ２６が軸３４によりスライドバルブホルダー２５に回転自在に支持されているので、ボールバルブ２６の外周壁２６ａとバルブ収容室３３の先端側の第１軸方向貫通孔３５に設けられたシール弁座３８の接圧状態がスライドバルブホルダー２５を付勢するスプリング２８や軸方向貫通孔４にある流体圧の影響を受けず、常に一定の接圧状態を保つことができるので、回転時の摺動抵抗が必要以上に大きくならず、操作性に優れ、またシール弁座３８の耐久性の向上が図れるものとなる。
【００４８】
また、本例では両端が筒状本体８に支持されている操作桿４１が、筒体３０内に円周方向に形成された係止溝４２に求遠心方向へ一定の範囲で移動自在に支持されているので、前記ボールバルブ２６の外周壁２６ｂに形成されている係合溝３９に係合している前記操作桿４１は、前記スライドバルブホルダー２５の前進・後退移動に伴うボールバルブ２６の移動によりボールバルブ２６の係合溝３９の壁が前記操作桿４１で押されてボールバルブ２６が回転する際、ボールバルブ２６の係合溝３９の傾斜に応じて筒状本体８の求遠心方向へ移動するので、ボールバルブ２６の円滑な回転が得られる。
【００４９】
本例では、ソケット１だけではなく、プラグ２の軸方向貫通孔５にもバルブ機構７を備えている。このバルブ機構７は前述のとおり、ソケット１に備えたバルブ機構６と同じ構造となっており、４３はスライドバルブホルダー、４４はスライドバルブホルダー４３の後端とプラグ２を構成する筒状本体２３の内周段部４５との間に弾発的に介装したスプリング、４６は前記方向に付勢されたスライドバルブホルダー４３に当接しその前進位置を規制するスライドバルブホルダー受座であり、スライドバルブホルダー受座４６は前記筒状本体２３と別体に構成されており、前記筒状本体２３内に、先端部内周にスライドバルブホルダー受座４６を形成した筒体４７をプラグ１側から挿入して螺着した構成となっている。前記筒体４７はプラグ１挿入側の反対側から挿着してもよい。
【００５０】
４８は前記スライドバルブホルダー受座４６と前記スライドバルブホルダー４３との間をシールするシールリング、４９は前記筒状本体２３と筒体４７との間をシールするシールリング、５０は前記スライドバルブホルダー４３の中程に形成されたバルブ収容室５１内に軸５２により回転自在に支持されているボールバルブ、５３はボールバルブ５０に形成された貫通孔であり、前記ボールバルブ５０の回転により、前記貫通孔５３とスライドバルブホルダー４３のバルブ収容室５１の軸方向に開口する第１及び第２軸方向貫通孔５４，５５とが一致することによりボールバルブ５０が開となり、バルブ収容室５１の先端側の第１軸方向貫通孔５４がボールバルブ５０の外周壁５０ａで塞がれることによりボールバルブ５０が閉となるように構成されている。５６はボールバルブ５０の外周壁５０ａとバルブ収容室５１の先端側の第１軸方向貫通孔５４の間をシールするシール弁座である。
【００５１】
５７は前記ボールバルブ５０の外周壁５０ｂに形成された係合溝、５７ａは前記バルブ収容室５１の側壁の一部に形成された長孔、５９は該長孔５７ａを通して筒状本体２３の軸心に直交する方向に渡され、その両端が筒状本体２３に支持された操作桿であり、前記係合溝５７に係合溝５７内を移動可能に係合している。
【００５２】
前記係合溝５７は求心側に僅かに湾曲して形成されている。また、両端が筒状本体２３に支持されている操作桿５９は、筒体４７内に円周方向に形成された係止溝４２に求遠心方向へ一定の範囲で移動自在に支持されている。
【００５３】
このように構成されたバルブ機構７は、前記ソケット１のバルブ機構６と同様に、前記スライドバルブホルダー４３の前進・後退移動に伴うボールバルブ５０の移動により、前記操作桿５９により係合溝５７の壁が押されてボールバルブ５０が回転し、スライドバルブホルダー４３が前進位置にあるときバルブ収容室５１の先端側の第１軸方向貫通孔５４がボールバルブ５０の外周壁５０ａで塞がれボールバルブ５０が閉となり（図１）、スライドバルブホルダー４３が後退位置にあるときボールバルブ５０の貫通孔５３とスライドバルブホルダー４３のバルブ収容室５１の第１及び第２軸方向貫通５４，５５とが一致することによりボールバルブ５０が開となるようになっている（図３）。
【００５４】
かかるバルブ機構７を備えたプラグ２と前記バルブ機構６を備えたソケット１を接続したとき、スライドバルブホルダー２５の先端とスライドバルブホルダー４３の先端が当接して押し合い、互いに後退して接続完了時に、ボールバルブ２６とボールバルブ５０が開き、ソケット１の流体通路４とプラグ２の軸方向貫通孔５とが連通する。
【００５５】
なお、６０はソケット１とプラグ２の間をシールするシールリングである。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る管継手によれば、ソケットとプラグのワンタッチ接続ができるとともに確実な接続状態を得ることができ、且つソケット内に大きな流体通路を確保することができ、更には、バルブ機構の耐久性と操作性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る管継手の実施の形態の一例を示した接続前の縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１の管継手の接続後の縦断面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】ソケットを構成する筒状本体を示す正面図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ線端面図である。
【図７】スリーブの一部省略右側面図である。
【図８】図７のＤ−Ｄ線断面図である。
【図９】（イ）はソケットを構成する筒状本体の先端部に形成された第１及び第２ロックボール嵌合孔を示す展開図、（ロ）は操作リングの内周面に設けた第１ロックボール解放凹状面、第１ロックボール当接傾斜面、第２ロックボール解放凹状面、第２ロックボール当接傾斜面、第２ロックボール押圧凸状面を（イ）の展開図で示す第１及び第２ロックボール嵌合孔に対応するように示す展開図である。
【図１０】図１のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１１】図３のＦ−Ｆ線断面図である。
【図１２】バルブ機構を除いたソケットを構成する筒状本体を示す縦断面図である。
【図１３】閉の状態のバルブ機構を示す平面図である。
【図１４】図１３の正面図である。
【図１５】図１３の底面図である。
【図１６】図１３のＧ−Ｇ線断面図である。
【図１７】開の状態のバルブ機構を示す平面図である。
【図１８】図１７の正面図である。
【図１９】図１７の底面図である。
【図２０】図１７のＨ−Ｈ線断面図である。
【図２１】本例の管継手の接続過程を示す縦断面図である。
【図２２】本例の管継手の接続過程を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ソケット
２プラグ
３ロック機構
４軸方向貫通孔
５軸方向貫通孔
６バルブ機構
７バルブ機構
８ソケットを構成する筒状本体
８ａガイド溝
９第１ロックボール嵌合孔
１０第２ロックボール嵌合孔
１１第１ロックボール
１２第２ロックボール
１３スリーブ
１３ａスリーブ本体
１３ｂ操作リング
１４第１ロックボール解放凹状面
１５第１ロックボール当接傾斜面
１６第２ロックボール解放凹状面
１７第２ロックボール当接傾斜面
１８第２ロックボール押圧凸状面
１９段部
２０ストップリング
２１スプリング
２１ａ係止部
２２係合溝
２３プラグを構成する筒状本体
２４環状溝
２５スライドバルブホルダー
２６ボールバルブ
２６ａ外周壁
２６ｂ外周壁
２７段部
２８スプリング
２９スライドバルブホルダー受座
３０筒体
３１シールリング
３２シールリング
３３バルブ収容室
３４軸
３５第１軸方向貫通孔
３６第２軸方向貫通孔
３７貫通孔
３８シール弁座
３９係合溝
３９ａ長孔
４１操作桿
４２係止溝
４３スライドバルブホルダー
４４スプリング
４５段部
４６スライドバルブホルダー受座
４７筒体
４８シールリング
４９シールリング
５０ボールバルブ
５０ａ外周壁
５０ｂ外周壁
５１バルブ収容室
５２軸
５３貫通孔
５４第１軸方向貫通孔
５５第２軸方向貫通孔
５６シール弁座
５７係合溝
５７ａ長孔
５９操作桿
６０シールリング

Claims

管継手において、
ソケットと、
プラグと、を有し、
ソケットは、
プラグを受け入れる第１開口端部及び該第１開口端部の反対側にある第２開口端部を備える軸方向貫通孔を有する筒状本体であって、
上記筒状本体を半径方向に貫通する第１ロックボール嵌合孔と、
上記筒状本体を半径方向に貫通する第２ロックボール嵌合孔とを有し、
上記第１ロックボール嵌合孔は第２ロックボール嵌合孔より上記第１開口端部付近に位置する筒状本体と、
上記第１ロックボール嵌合孔内に収納され、半径方向で可動とされた第１ロックボールと、
上記第２ロックボール嵌合孔内に収納され、半径方向で可動とされた第２ロックボールと、
上記筒状本体の周りに設定され、上記軸線方向で摺動可能とされた操作リングであって、その内周面が、第１ロックボールが半径方向外側に動き、上記プラグが第１ロックボールを通り軸方向貫通孔に挿入されるのを許容する第１ロックボール解放凹状面と、
上記第１ロックボール解放凹状面から第１及び第２開口端部の上記一方に向けて半径方向内側に延びる第１ロックボール当接傾斜面であって、第１ロックボールと半径方向で整合し係合する第１ロックボール当接傾斜面と、
第２ロックボールが半径方向外側に動き、上記プラグが第２ロックボールを通り上記軸方向貫通孔を進むことを許容する第２ロックボール解放凹状面と、
上記第２ロックボール解放凹状面から第１及び第２開口端部の上記一方に向けて半径方向内側に延びる第２ロックボール当接傾斜面であって、第２ロックボールと半径方向で整合し係合する第２ロックボール当接傾斜面と、
該第２ロックボール当接傾斜面の半径方向内側端部から軸方向に延びる第２ロックボール押圧凸状面とを有する操作リングと
該操作リングを上記第１及び第２開口端部の他方に向けて付勢するスプリングとを備え、
上記プラグが上記ソケットに挿入されないときには、上記第１ロックボールは第１ロックボール当接傾斜面によって係合されて上記軸方向貫通孔内に部分的に突出し、上記第２ロックボールは上記第２ロックボール押圧凸状面によって係合されて上記軸方向貫通孔内に部分的に突出するようになされ、
上記第１開口端部から上記軸方向貫通孔内に挿入されつつある上記プラグによって上記第１ロックボールが係合されるときには、該第１ロックボールは半径方向外側に変位させられ、該第１ロックボールから第１ロックボール当接傾斜面にかけられる押圧力によって上記操作リングが軸方向で移動し、それにより上記プラグの軸方向貫通孔内への進入を許容し、
上記プラグが上記第１ロックボールを通過した後に上記第２ロックボールと係合するときには、該操作リングが移動し、該第２ロックボール押圧凸状面が該第２ロックボールから外れ、それにより該第２ロックボールが半径方向外側に変位し、当該プラグの更なる前進を許容し、
上記プラグは、上記外側表面に形成され、上記第１及び第２ロックボール解放凹状面に半径方向外側に変位している上記第１及び第２ロックボールと半径方向で整合し、該第１及び第２ロックボールをそれぞれ受け入れ、上記操作リングが上記スプリングによって、プラグが上記ソケットの軸方向貫通孔内に挿入されていないときの最初の位置に戻ることを許容する環状溝を有し
上記第２ロックボール当接傾斜面は、上記第２ロックボール押圧凸状面と上記第２ロックボールとの係合が外れたときに、上記第２ロックボールに係合し、上記プラグが該第２ロックボールと係合しながら前進するときに、該第２ロックボールは該第２ロックボール当接傾斜面を押圧し、それにより上記操作リングを上記スプリングの付勢力に抗して軸方向に動かすようになされ、
上記操作リングの内側表面が、
軸方向に所定長さだけ延びる第１環状内周面と、
上記第１環状内周面から軸方向に間隔をあけて配置され、軸方向に所定長さだけ延び、上記第１環状内周面よりも直径が小さい第２の環状内周面と、
上記第１環状内周面と第２環状内周面との間に延びる傾斜環状面と、
上記傾斜環状面に隣接する上記第２環状内周面上から延び、上記傾斜環状面に沿って上記第１環状内周面に向けて延びる凹部とを有し、
上記第１ロックボール解放凹状面は上記第１環状内周面によって形成され、
上記第２当接傾斜面は上記凹部によって形成され、
上記第２ロックボール押圧凸状面は、上記凹部と軸方向で整合する上記第２環状内周面部分によって形成され、
上記第２ロックボール解放凹状面は上記凹部の上記第１環状内周面と同じ直径を有する部分によって形成されていることを特徴とする管継手
請求項１に記載の管継手において、
上記筒状本体との間に上記操作リングが位置するようにして、上記筒状本体の周りに設定され軸方向に変位可能に設けられたスリーブで、上記第１及び第２開口端部の上記一方に向けて変位されるときに、上記操作リングと係合し、上記操作リングを上記スプリングに抗して動かし、上記第１及び第２ロックボール解放凹状面がそれぞれ上記第１及び第２ロックボールと半径方向で整合するようにするスリーブを有することを特徴とする管継手。
管継手における継手部材において、
軸方向貫通孔を有する筒状本体と、
上記筒状本体の上記軸方向貫通孔内に配置されたバルブ機構と、を有し、
上記バルブ機構は、
上記軸方向貫通孔内に摺動可能に配置され、開放位置と閉鎖位置との間で軸方向に可動とされたスライドバルブホルダーと、
上記スライドバルブホルダーを横切る方向に延びる軸線の周りで回動可能とされたボールバルブと、
上記スライドバルブホルダーが上記開放位置と上位閉鎖位置との間を動くときに、流体が上記筒状本体を通り流れるのを許容する上記ボールバルブの開放回動位置と、流体が該筒状本体を通り流れるのを阻止する上記ボールバルブの閉鎖回動位置との間で、上記ボールバルブが上記軸線の周りで回動するようにするカム機構と、
を有し、上記カム機構は、
ボールバルブを貫通する係合溝と、
上記係合溝を貫通するように配置された操作桿とを有し、
上記スライドバルブホルダーが上記開放位置と上記閉鎖位置との間を動くときに、上記係合溝は上記操作桿と協同し、該操作桿が該係合溝を画定している壁に係合することにより、上記ボールバルブが上記開放回動位置と閉鎖回動位置との間で回動されるようにされている管継手の継手部材であって、
上記係合溝は、上記ボールバルブに上記軸線方向で貫通し、上記軸線に対して直交する面内の所要カム曲線に沿うように形成され、上記操作桿が上記係合溝内を上記軸線に平行に延びるようにされており、
上記操作桿は、上記軸方向貫通孔の軸線方向における所定位置に保持され、且つ、該軸方向貫通孔の軸線に直交する平面内で変位可能に保持されており、
上記スライドバルブホルダーは、
第１軸方向貫通孔を有する第１筒状部と
バルブ収容室と
第２軸方向貫通孔を有する第２筒状部とを有し、
第１筒状部とバルブ収容室と第２筒状部はスライドバルブホルダーの軸方向に沿って連続的に構成されており、
上記バルブ収容室は、第１筒状部と第２筒状部の間に延設された左右の側壁を有し、上記ボールバルブの上記軸線に沿って該左右の側壁と上記ボールバルブとの間に配置された一対の軸を備え、当該ボールバルブを上記軸線の周りで回動可能に保持するようになされ、
上記左右の側壁は、上記軸線方向でそれぞれ整合する傾斜した長孔を有し、上記操作桿は上記傾斜した長孔を貫通し、上記軸方向貫通孔の軸線に直交する平面内で可動となるようにして筒状本体に支持され、
上記ボールバルブは、貫通孔を有し、該貫通孔はボールバルブが開放回動位置にある時には当該継手部材を通り流体が流れるように上記第１及び第２軸方向貫通孔に整合する位置にあり、上記ボールバルブが閉鎖回動位置にある時には第１及び第２軸方向貫通孔から外れた位置にあり、スライドバルブホルダーが開放位置と閉鎖位置との間を動くときに、上記操作桿は上記傾斜した長孔の壁に摺動可能に係合して、上記筒状本体の貫通孔の軸線方向に直交する平面内で動かされるようにしたことを特徴とする管継手の継手部材。