JP4035695B2 - 管継手 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体の管継手に関し、特に、ソケットとプラグの着脱機構を備えた管継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、液体用の管継手で着脱機構を有するものは、離脱した状態で液体が流出しないようにソケット側、プラグ側の双方にチェック弁を備えている。例えば図１４に示すように、ソケット５０２とプラグ５５２からなる管継手５００を挙げることができる。
【０００３】
なお、以下の説明では、方向を特定するために、ソケット、プラグは、いずれも互いの接続側を前方、前端とし、逆側の他の管路（またはホース）に接続される方向を後方、後端として記す。
【０００４】
このうちソケット５０２は、後端側開口部５１４および前端側開口部５２８を有する筒状のソケット本体５０４と、テーパ面５０６ｂを有する弁体５０６と、複数の貫通孔を有する台座５１２と、前端側でソケット本体５０４の外周に設けられ、コイルバネ５２２により前方に付勢されながら止め輪５１６により係止されている筒状のスリーブ５２０と、ソケット本体５０４の前端付近で内径方向に向かって縮径する複数の孔部に挿入されていてスリーブ５２０の内周面により押圧されている複数の鋼球５２６と、前端側開口部５２８の内周面に設けられたＯリング５２４等から構成される。
【０００５】
弁体５０６のテーパ面５０６ｂには環状のシール材５１０が設けられており、前記弁体５０６は、一端が台座５１２に接触するコイルバネ５０８により前方へ付勢されている。この構造は、シール材５１０とソケット本体５０４の内周の環状突起部５０４ａの端面が接触することにより前方に流体が漏出することを防ぐチェック弁として機能している。特に、後端側開口部５１４内の流体圧力が高いときであっても、弁体５０６は流体圧力により前方に押圧されるので、テーパ面５０６ｂは環状突起部５０４ａに対してより強固に押入されるので水密状態（または気密状態）が保たれる。
【０００６】
また、テーパ面５０６ｂの前端部にはプラグ５５２と当接する平坦な先端面５０６ａを有する。
【０００７】
一方、プラグ５５２は、プラグ本体５５４と、テーパ面５５６ｂを有する弁体５５６と、複数の貫通孔を有する台座５６２とを有する。
【０００８】
プラグ本体５５４は、後端側開口部５６４と、ソケット５０２の内部に挿入される前端側の外周面５５４ｂと、ソケット５０２に接合した状態で抜け止めとして働く環状溝５５４ａとを有する。
【０００９】
弁体５５６のテーパ面５５６ｂには環状のシール材５６０が設けられており、一端が台座５６２に固定されたコイルバネ５５８により、弁体５５６は前方へ付勢されている。この構造はシール材５６０とプラグ本体５５４の先端部で内周方向に突出する環状突起部５５４ｃが接触することにより前方に流体が漏出することを防ぐチェック弁として機能している。この水密構造（または気密構造）はソケット５０２と同様である。
【００１０】
また、テーパ面５５６ｂの先端部にはソケット５０２と当接する平坦な先端面５５６ａを有する。
【００１１】
このように構成されるソケット５０２とプラグ５５２とを接続するときは、スリーブ５２０を後方に力を加えて移動させる。すると、鋼球５２６にかかる押圧力は解放されるので、プラグ本体５５４の前端の外周面５５４ｂは鋼球５２６を外径方向に押し除けながらソケット５０２の前端側開口部５２８に挿入することができる。
【００１２】
そして、ソケット５０２とプラグ５５２の弁体５０６、５５６におけるそれぞれの先端面５０６ａ、５５６ａが当接する。さらに挿入すると、コイルバネ５０８、５５８を圧縮しながら弁体５０６、５５６はソケット本体５０４およびプラグ本体５５４に対して相対的に後方へ移動する。このとき、双方のシール材５１０、５６０は環状突起部５０４ａ、５５４ｃから離間して接続流路５３０（図１５参照）を形成するので、ソケット５０２の後端側開口部５１４とプラグ５５２側の後端側開口部５６４は、台座５１２、５６２の貫通孔および接続流路５３０を介して連通する。またこのとき、プラグ本体５５４の前端外周面５５４ｂとＯリング５２４は密着して接触しているのでシーリングとして働き、外部に流体が漏出しない。
【００１３】
プラグ５５２をソケット５０２に対して十分挿入した状態で、スリーブ５２０に加えた力を除けば、該スリーブ５２０はコイルバネ５２２の弾性復帰により弾発付勢され、元の位置に復帰する。
【００１４】
このとき、鋼球５２６が再びスリーブ５２０によってソケット本体５０４の中心軸に向かって押圧され、その結果、鋼球５２６はプラグ本体５５４の前記環状溝５５４ａに係合する。
【００１５】
鋼球５２６の係合により、プラグ５５２はソケット５０２から離脱することが防止され、これらソケット５０２とプラグ５５２は強固に結合されることになる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した管継手５００では、ソケット５０２、プラグ５５２は、いずれも弁体５０６、５５６のテーパ面５０６ｂ、５５６ｂを利用したチェック弁機構を採用している。このため、ソケット５０２とプラグ５５２とを接続した状態において、各弁体５０６、５５６はそれぞれ後端側開口部５１４、５６４の方向へ移動しており、テーパ面５０６ｂ、５５６ｂの箇所では移動量に応じた接続流路５３０の空間が発生している。
【００１７】
また、接続および離脱の途中の状態においては、プラグ本体５５４の前端面５５４ｄと、この前端面５５４ｄと付き合わせて当接する接続端面５０４ｂとの間に隙間部５３２が生じる。この隙間部５３２は、Ｏリング５２４と外周面５５４ｂが接触してシール構造を形成するタイミングと、Ｏリング５２４が外周面５５４ｂ上を摺動して移動して前端面５５４ｄと接続端面５０４ｂが当接（または離間）するタイミングとのずれにより生じるものである。
【００１８】
接続流路５３０に流体が充満したままの状態で、ソケット５０２とプラグ５５２を離脱させると、この部分の流体はそれぞれのテーパ面５０６ｂ、５５６ｂにより押し出され、さらに隙間部５３２が発生することで流体を吸引するように働き、流体が外部に漏出してしまう。
【００１９】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、ソケットとプラグとを接続または離脱させる際に、管継手内部の流体漏出を防ぐことを可能にする管継手を提供することを目的とする。
【００２０】
また、本発明の他の目的は、ソケットとプラグとを接続させる際に、軸心を一致させて正確に接続させることを可能にすることである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る管継手は、結合および離脱可能なソケットとプラグとからなる流体の管継手において、前記ソケット及び前記プラグは、それぞれ、離脱状態において前記流体の通路を塞ぐ流出防止弁と、少なくとも前記ソケットと前記プラグを接続する際に、前記ソケットと前記プラグとをシールする第１シールと、を有し、前記流出防止弁は、内周面が円筒状の第１弁体と、前記第１弁体の内側に同心状に設けられた外周面が円柱状の第２弁体と、前記第１弁体の内周面側又は前記第２弁体の外周面側に設けられ、該第１弁体の内周面と第２弁体の外周面との間をシールする環状の第２シールと、前記第１弁体及び前記第２弁体のいずれか一方軸方向に付勢する弾性体とを有し、前記ソケット及び前記プラグのそれぞれの前記第１弁体は内周面が同径で、前記ソケット及び前記プラグのそれぞれの前記第２弁体は外周面が同径であり、前記第１シールは、前記ソケットの接続端面又は前記プラグの接続端面における前記第２弁体と同心状の環状溝に設けられ、前記ソケットと前記プラグとを接続する際には、２つの前記第１弁体の接続端面同士が当接されることにより前記第１シールが押圧されてシールを行い、２つの前記第２弁体の接続端面同士が当接し、軸方向において、各前記第１弁体の接続端面は２つの前記第２シールの間に配置され、次に、前記ソケットと前記プラグとを接近させることにより、前記弾性体の弾性力に抗して、２つの前記第１弁体と２つの前記第２弁体とが逆方向に相対移動し、軸方向において、各前記第１弁体の接続端面は２つの前記第２シールの間から抜けることを特徴とする。
【００２２】
このようにすることで、ソケットとプラグを結合または離脱させる際に、管継手内部の流体が漏出せずに、且つ、外部の空気が管継手内部に混入することを防ぐことができる。
【００２３】
この場合、前記ソケットにおける前記第１弁体は外周面が円柱形状であって、内周面が円筒状の枠体に挿入されており、前記枠体の内周面には、前記ソケットにおける前記第１弁体との間をシールする環状の第３シールが設けられ、離脱状態では、前記第３シールは前記第１弁体の接続端面より基端側に配置されており、前記ソケットと前記プラグとを接続する際、前記ソケットと前記プラグとを接近させるときに、前記弾性体の弾性力に抗して、前記第１弁体と前記枠体とが逆方向に相対移動し、軸方向において、各前記第１弁体の接続端面は前記第３シールの位置を超えて基端側に移動してもよい。
【００２４】
また、前記ソケット側における前記第１弁体の前端部は、前方に向かって拡径するテーパ面を有していてもよい。
【００２５】
これにより、テーパ面の案内作用によって、ソケットとプラグの軸心を一致させて正確に接続することができる。
【００２８】
前記ソケットまたは前記プラグは、互いの結合および離脱を行う着脱機構を有するものであってもよい。
【００３０】
前記第２弁体のうち、前記ソケットまたは前記プラグと結合される側の端面に、前記ソケットまたは前記プラグとの位置合わせを行う凸部または凹部を有する構造であってもよい。
【００３１】
前記第１弁体の内周面と外周面の間に、後ろ側に開口する円筒状の溝部を有し、前記円筒状の溝部には、前記弾性体の一端が挿入されていてもよい。
【００３２】
前記ソケットおよび前記プラグは、各後端部分にそれぞれ他の管継手と接続する後端継手部を有し、前記ソケットの本体を前記後端継手部に接続する第１接続部の形状は、前記プラグの本体を前記後端継手部に接続する第２接続部と同形状としてもよい。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る管継手の実施の形態について図１〜図１３を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、方向を特定するために、ソケット、プラグを、いずれも互いの接続側を前方、前端とし、逆側の他の管路（またはホース）に接続される方向を後方、後端として記す。
【００３４】
図１に示すように、第１の実施の形態に係る管継手１０は、ソケット１２と、プラグ１１２からなる。
【００３５】
まず、離脱状態にあるソケット１２について、図２を参照しながら説明する。
【００３６】
ここで、離脱状態とは、ソケット１２とプラグ１１２とが離間している状態である。また、結合状態はソケット１２とプラグ１１２がそれぞれの流体の通路が連通している状態であり、離脱状態および結合状態以外の状態を途中の状態とする。
【００３７】
ソケット１２は、前端部の外周にねじ溝１４ｃを有し内周部に径方向の段差１４ｄを有するバックボディ（後端継手部）１４と、バックボディ１４のねじ溝１４ｃと螺合し一体となって円筒形状を形成するソケットボディ（本体）１６と、ソケット１２の軸心部に同軸に配置されるソケットバルブ（第２弁体）２０と、ソケットボディ１６の前端付近で内径方向に向かって縮径する複数の孔部１６ａに挿入されていている複数の鋼球３４と、ソケットボディ１６の前端付近の外側に設けられ、コイルバネ３２により前方に付勢されながら鋼球３４により係止されている薄い筒状のスリーブ３０と、ソケットボディ１６の内周面とソケットバルブ２０の前端の円柱状部分との間にほぼ隙間がない形状に形成されているカラー（第１弁体）２６と、カラー２６の前端面（接続端面）２６ａに形成された溝部に挿入されているＯリング（第１シール）４２等から構成されている。
【００３８】
バックボディ１４は、後端部に、他の管路を構成する継手と接続するくいこみ継手１４ｂおよび開口部１４ａを有しており、他の管路との接続部として機能する。なお、接続先管路が多種類存在する場合でも、ソケット１２としては、このバックボディ１４のみを接続先の管路に適応した形状のものに交換すれば足りる。
【００３９】
ソケットボディ１６は、後端部の内周面に雌ねじ（第１接続部）１６ｅが形成されており、バックボディ１４のねじ溝１４ｃと螺合し一体となってソケット１２の外周部分を構成している。ソケットボディ１６とバックボディ１４の接続部の内周面には環状隙間部が形成され、この環状隙間部には流体の漏出を防止するＯリング１８が介装されている。
【００４０】
ソケットボディ１６の前方の内周面には、２つの環状溝が形成され、前端側からそれぞれＯリング３６および３８が介装されており、カラー２６の外周面に押圧されて水密構造（または気密構造）を形成する。
【００４１】
ソケットボディ１６の前端部で、Ｏリング３６および３８の間には、複数の孔部１６ａが形成されており、それぞれの孔部１６ａには鋼球３４が挿入されている。この鋼球３４は、内径側をカラー２６の外周面によって支えられソケットボディ１６の外に突出している。そして、この突出している部分は、前記スリーブ３０の前端付近の内周面の傾斜をもった段差部３０ａに当接してスリーブ３０のストッパとなる。
【００４２】
また、ソケットボディ１６の外周面で、且つ孔部１６ａより前方の箇所には環状溝が形成されており、この環状溝には、プラグ１１２が結合されたときに、スリーブ３０の抜け止めとして機能するストッパリング４０が設けられている。
【００４３】
ソケットバルブ２０は、後端の円環突出部２０ｂ（図３参照）がバックボディ１４の段差部１４ｄに当接しており、また、円環突出部２０ｂの前方側には筒状のガイド４４が当接している。
【００４４】
また、軸方向略中央部には環状の比較的大きい窪み部２０ｄがあり、この窪み部２０ｄより後側には、流路としての複数の貫通孔２０ｃを有する。また、前端付近の円柱状部分の外周に形成された環状溝部にはＯリング（第２シール）２４が備えられており、このＯリング２４は、カラー２６の内周面から押圧（挟持）されて流体の漏出を防止している。
【００４５】
さらに、ソケットバルブ２０の前端面には、プラグ１１２と接続する際の位置合わせ用として、高さの低い円錐台状の凸部２０ａが形成されている。
【００４６】
ガイド４４の外周面は、バックボディ１４の内周面およびＯリング１８に密着しており、内周面はソケットボディ１６の内周面と面一に形成され、前端部がソケットボディ１６に当接してしる。そして、ソケットボディ１６とともに、カラー２６の摺動面を形成するとともに、Ｏリング１８を保護し、さらにソケットバルブ２０を固定する働きをもつ。
【００４７】
カラー２６は、その外周面および内周面がソケットボディ１６等と同心の円筒形状を形成しており、ソケットボディ１６の内周面とソケットバルブ２０の前端側の円柱状部分の外周面との間に介在されている。また、前端面２６ａの逆側にソケットボディ１６と同心で、かつ円筒状の溝部２６ｂを有しており、この円筒状の溝部２６ｂにはコイルバネ（弾性体）２２の一端が挿入されている。コイルバネ２２の他端はソケットバルブ２０の円環突出部２０ｂに当接しており、弾発力によってカラー２６を前方へ付勢している。そして、カラー２６はソケットボディ１６の内周面の突起１６ｂにより係止されている。
【００４８】
カラー２６の前端面２６ａの溝部に挿入されているＯリング４２にはグリスが塗布されており、このグリスの粘着力により不用意に離脱することが防止される。
【００４９】
次に、プラグ１１２の離脱状態について、図４を参照しながら説明する。
【００５０】
プラグ１１２は、前記バックボディ１４と同構造のバックボディ（後端継手部）１１４と、バックボディ１１４のねじ溝１１４ｃと螺合し一体となって筒形状を形成するプラグボディ（第１弁体、本体）１１６と、プラグ１１２の軸心部に同軸に配置され、外周面がプラグボディ１１６の内周面とほぼ隙間なく形成されるプラグバルブ（第２弁体）１２０等から構成されている。
【００５１】
バックボディ１１４は、前記バックボディ１４と同構造であり互換性がある。後端のくいこみ継手１１４ｂは、バックボディ１４のくいこみ継手１４ｂと異なる継手であってもよい。
【００５２】
プラグボディ１１６は、後端部の内周面に雌ねじ（第２接続部）１１６ｅが形成されており、バックボディ１１４のねじ溝１１４ｃと螺合し一体となってプラグ１１２の外周部分を構成している。雌ねじ１１６ｅは、前記雌ねじ１６ｅと同形状である。
【００５３】
またプラグボディ１１６の外径は、段差１１６ｃより後方については比較的大きい径であり、段差１１６ｃより前方は前記カラー２６の前端面２６ａの外径と同一径に設定されている。そして、段差１１６ｃより前方の箇所には、断面が台形状で外径側が広く開口する環状溝１１６ｄが形成されている。
【００５４】
また、プラグボディ１１６の前端には平坦な前端面（接続端面）１１６ａが形成されており、その内径および外径は、いずれも前記カラー２６の前端面２６ａと同一径に設定されている。
【００５５】
プラグボディ１１６とバックボディ１１４の接続部の内周面には環状隙間部が形成され、この環状隙間部には流体の漏出を防止するＯリング１１８が介装されている。そして、このＯリング１１８のさらに内周側には、筒状のガイド１４４が設けられている。
【００５６】
プラグバルブ１２０には、外径の大きい部分１２０ｂ（図３参照）と前端部の円柱状部分があり、その間に環状の比較的大きい窪み部１２０ｄがある。この窪み部１２０ｄより後側には流路としての複数の貫通孔１２０ｃを有する。また、前端付近の外周に形成された環状溝部にはＯリング（第２シール）１２４が備えられており、このＯリング１２４は、プラグボディ１１６の前端部分の内周面から押圧されて水密構造（または気密構造）を形成している。
【００５７】
さらに、プラグバルブ１２０の前端面は、前記ソケットバルブ２０の前端面と外径が同一径に設定されている。また、プラグ１１２と接続する際の位置合わせ用として、深さの浅い円錐台状の凹部１２０ａが、前記凸部２０ａとほぼ隙間なく嵌合する形状に形成されている。
【００５８】
ガイド１４４は、その外周面がバックボディ１１４の内周面およびＯリング１１８に密着しており、その内周面はプラグボディ１１６の内周面と面一に形成されて前端部がプラグボディ１１６に当接している。そして、プラグボディ１１６とともに、プラグバルブ１２０の摺動面を形成するとともに、Ｏリング１１８を保護し、さらに内周の環状突起部によりコイルバネ１２２の一端を支持する働きをもつ。
【００５９】
コイルバネ１２２の他端はプラグバルブ１２０のうち外径の大きい部分１２０ｂに当接しており、弾発力によってプラグバルブ１２０を前方へ付勢している。そして、プラグバルブ１２０はプラグボディ１１６の内周面の突起１１６ｂにより係止されている。
【００６０】
次に、ソケット１２とプラグ１１２とを接続し、さらに離脱する動作について図１、図５、図６を参照しながら説明する。なお、ソケット１２、プラグバルブ１１２のそれぞれのくいこみ継手１４ｂ、１１４ｂには可撓性に富むホース管路が接続されており、ソケット１２およびプラグ１１２の内部には予め流体（液体または気体）が充満しているものとする。
【００６１】
まず、図５に示すように、ソケット１２とプラグ１１２のそれぞれの前端面を当接させる。このとき、ソケットバルブ２０の前端面の凸部２０ａとプラグバルブ１２０の前端面の凹部１２０ａとが嵌合して確実に位置合わせが行われる。
【００６２】
また、プラグボディ１１６の前端面１１６ａは、カラー２６の前端面２６ａに設けられているＯリング４２を押圧して圧縮し、前端面１１６ａと前端面２６ａが当接する。
【００６３】
次に、ソケット１２に対してプラグ１１２を挿入させる。図６に示すように、プラグボディ１１６の前端面１１６ａがソケット１２の鋼球３４の付近まで挿入した状態においては、カラー２６は、コイルバネ２２を圧縮してソケット１２に対して相対的に後方へ移動する。また、プラグバルブ１２０は、コイルバネ１２２を圧縮してプラグ１２２に対して相対的に後方へ移動する。
【００６４】
このとき、ソケット１２の前方で水密構造（または気密構造）を形成していたＯリング２４およびプラグ１１２の前方で水密構造（または気密構造）を形成していたＯリング１２４は、それぞれカラー２６の内周面、プラグボディ１１６の内周面から離れ、これによりシール構造が解除され、ソケット１２とプラグ１１２との流路を連通し始める。この時点では、外部に対してＯリング４２がシール構造を構成する。
【００６５】
つまり、この状態において管路内の流体は、Ｏリング１８、３８、４２および１１８によって水密状態（または気密状態）に保たれている。
【００６６】
そして、さらにプラグ１１２を挿入し、ソケット１２に対して完全に結合させると、図１に戻り、プラグボディ１１６の前端面１１６ａはソケット１２のＯリング３８より後方まで挿入され、カラー２６およびプラグバルブ１２０は、コイルバネ２２、コイルバネ１２２をそれぞれ圧縮して移動する。
【００６７】
このとき、ソケット１２におけるカラー２６の外周面はソケットボディ１６の内周面からガイド４４の内周面に移動するように摺動するが、それぞれの内周面は面一に形成されているのでスムーズに摺動することができる。また、ガイド４４によりＯリング１８が保護されている。
【００６８】
同様に、プラグ１１２におけるガイド１４４も同様の機能を有しており、プラグボディ１１６の内周面と面一に滑らかな摺動面を形成するとともに、Ｏリング１１８を保護する。
【００６９】
鋼球３４は、内径側にプラグボディ１１６の環状溝１１６ｄが位置するようになるので、内径方向に向かって移動可能になる。ところで鋼球３４はコイルバネ３２およびスリーブ３０の傾斜をもった段差部３０ａにより付勢力を受けているので、この段差部３０ａの傾斜面により内径方向に移動しソケットボディ１６の外周面より内側に入る。
【００７０】
鋼球３４がソケットボディ１６より内側に入ることにより、スリーブ３０は、前方に移動してその前方にあるストッパリング４０によって係止される。そして、スリーブ３０の内周面が鋼球３４の外周を覆うように位置することとなり、鋼球３４を内径側に保持する。
【００７１】
また、プラグボディ１１６の環状溝１１６ｄに鋼球３４が入り込んで保持されることから、プラグ１１２はソケット１２に対して離脱が防止される。
【００７２】
この状態において、ソケット１２の後端における開口部１４ａとプラグ１１２の後端における開口部１１４ａは、ソケットバルブ２０の貫通孔２０ｃ、窪み部２０ｄ、プラグバルブ１２０の窪み部１２０ｄ、貫通孔１２０ｃを経由して流路を形成し、この流路はＯリング１８、３８および１１８によって水密状態（または気密状態）に保たれている。
【００７３】
また、ソケットバルブ２０の前端面とプラグバルブ１２０の前端面は同一外径で、且つ全面が密着しているので、このまわりを流れる流体の流路面積および流路方向は一定となり流体の圧力損失が少ない。
【００７４】
次に、ソケット１２に対してプラグ１１２を離脱させる動作について説明する。
【００７５】
スリーブ３０に力を加え後方へ移動させると、鋼球３４は、外径方向に向かって移動可能となる。ところで鋼球３４はコイルバネ２２、１２２およびプラグボディ１１６の環状溝１１６ｄの傾斜面により付勢力を受けているので、この環状溝１１６ｄの傾斜面により外径方向に押し出され、ソケットボディ１６の内周面より外側に出る。
【００７６】
鋼球３４が環状溝１１６ｄより外側に出ることにより、カラー２６は、プラグボディ１１６を前方に押し出しながら移動して、ソケット１２とプラグ１１２とを離脱させる。また、プラグバルブ１２０もコイルバネ１２２により付勢力を受けながらソケットバルブ２０を押し出して離脱させるように作用する。
【００７７】
このとき、前端面２６ａと前端面１１６ａは密着しており、またソケットバルブ２０とプラグバルブ１２０のそれぞれの前端面も離脱するまでは密着しており隙間部を生じないことから、ソケット１２とプラグ１１２が離脱したときに流体が漏れることがない。
【００７８】
また、同様の理由により、ソケット１２とプラグ１１２を接続するときに流体中に外部の空気が混入することがない。
【００７９】
なお、ソケット１２とプラグ１１２が離脱すると、スリーブ３０は再び鋼球３４により係止され後方に位置することとなる。
【００８０】
第１の実施の形態では、ソケット１２とプラグ１１２が接続された状態において、内部の流体がＯリング１８、３８および１１８によって水密状態（または気密状態）に保たれる例について示したが、結合状態においてＯリング４２も流出防止手段の１つとして使用する構造にしてもよい。すなわち、図７に示すように、ソケット１２においてＯリング３８の位置を前端面１１６ａより後方側に設定し、Ｏリング３８ａとすれば、ソケット１２とプラグ１１２が接続された状態で、内部の流体はＯリング１８、３８ａ、１１８および４２によって水密状態（または気密状態）に保たれる。
【００８１】
このように、第１の実施の形態に係る管継手１０によれば、接続面である前端面２６ａおよび１２６ａは軸方向に摺動することなく密着しており、またソケットバルブ２０とプラグバルブ１２０のそれぞれの前端面も密着しているので、ソケット１２とプラグ１１２を接続するときに流体中に外部の空気が混入することがない。
【００８２】
また、離脱するときには、図５に示すように前端面１１６ａ、凹部１２０ａは、それぞれ前端面２６ａ、凸部２０ａと密着しているので、管継手１０内に充満している流体を吸い込む空間がなく、流体が外部へ漏出することがない。より具体的には、この時点においては、ソケット１２内の流体はカラー２６、ソケットバルブ２０およびＯリング２４によって外部に対して塞がれており、また、バルブ１１２内の流体は、プラグボディ１１６、プラグバルブ１２０およびＯリング１２４によって外部に対して塞がれているので、流体が漏出することがない。
【００８３】
さらに、ソケット１２とプラグ１１２を着脱する途中の状態においても、Ｏリング４２の働きにより、内部の流体が前端面２６ａ、１１６ａの当接面を経て外部へ漏出することを防止できる。
【００８４】
さらに、ソケット１２とプラグ１１２が接続されている状態では、ソケットバルブ２０の前端面とプラグバルブ１２０の前端面は同一外径であり、且つ全面が密着しているので、このまわりを流れる流体の流路面積および流路方向は一定となり、流体の圧力損失が少ない。
【００８５】
さらに、ソケット１２の前端部で水密構造（または気密構造）を構成するＯリング２４は、この部分で弁体を構成する外径側のカラー２６と内径側のソケットバルブ２０のうち、ソケットバルブ２０側に設けられているので、外径側のカラー２６は形状上の自由度がある。これによりカラー２６の内部に溝部２６ｂを形成することが可能であり、結果としてこの溝部２６ｂに挿入されるコイルバネ２２として自然長が長いものを採用することができる。また、溝部２６ｂはコイルバネ２２の外れ止めとして作用する。
【００８６】
次に、第２の実施の形態に係る管継手３００を図８〜図１３を参照しながら説明する。
【００８７】
図８に示すように、第２の実施の形態に係る管継手３００は、ソケット３１２とプラグ４１２とからなる。
【００８８】
まず、離脱状態にあるソケット３１２について、図９および図１０を参照しながら説明する。
【００８９】
図９に示すように、ソケット３１２は、前端部の内周にねじ溝３１４ｃを有し内周部に径方向の段差部３１４ｄを有するバックボディ（後端継手部）３１４と、バックボディ３１４のねじ溝３１４ｃと螺合し一体となって円筒形状を形成するソケットボディ（本体）３１６と、ソケット３１２の軸心部に同軸に配置されるソケットバルブ（第２弁体）３２０と、ソケットボディ３１６の前端付近で内径方向に向かって縮径する複数の孔部３１６ａに挿入されている複数の鋼球３３４と、ソケットボディ３１６の前端付近の外側に設けられ、コイルバネ３３２により前方に付勢されながら鋼球３３４により係止されている薄い筒状のスリーブ３３０と、ソケットボディ３１６の内周面とソケットバルブ３２０の前端の円柱状部分との間にほぼ隙間がない形状に形成されているカラー（第１弁体）３２６等から構成されている。
【００９０】
バックボディ３１４の後端部には、他の管路を構成する継手と接続されるくいこみ継手３１４ｂおよび開口部３１４ａが設けられており、他の管路との接続部として機能する。なお、接続先管路が多種類存在する場合でも、ソケット３１２としては、このバックボディ３１４のみを接続先の管路に適応した形状のものに交換すれば足りる。また、バックボディ３１４の先端部外周３１４ｅは、六角形状に形成されており、組み立ておよび分解時にスパナなどの工具を利用することができる。
【００９１】
ソケットボディ３１６は、後端部の外周面に雌ねじ（第１接続部）３１６ｅが形成されており、バックボディ３１４のねじ溝３１４ｃと螺合し一体となってソケット３１２の外周部分を構成している。ソケットボディ３１６の後端外周部とバックボディ３１４の内周面には環状隙間部が形成され、この環状隙間部には流体の漏出を防止するＯリング３１８が介装されている。
【００９２】
ソケットボディ３１６の内周面には、環状溝が形成され、この環状溝にＯリング３３８が介装されており、カラー３２６の外周面に押圧されて水密構造（または気密構造）を形成する。
【００９３】
ソケットボディ３１６の前端部には、複数の孔部３１６ａが形成されており、それぞれの孔部３１６ａには鋼球３３４が挿入されている。この鋼球３３４は、内径側をカラー３２６の外周面によって支えられソケットボディ３１６の外方に突出している。そして、この突出している部分は、前記スリーブ３３０の前端付近の内周面の傾斜をもった段差部３３０ａに当接してスリーブ３３０のストッパとなる。
【００９４】
また、ソケットボディ３１６の外周面で、且つ孔部３１６ａより前方の箇所には環状溝が形成されており、この環状溝には、プラグ４１２が結合されたときに、スリーブ３３０の抜け止めとして機能するストッパリング３４０が設けられている。
【００９５】
ソケットバルブ３２０は、後端の円環突出部３２０ｂ（図１０参照）がバックボディ３１４の段差部３１４ｄに当接している。
【００９６】
また、軸方向略中央部には環状の比較的大きい窪み部３２０ｄが設けられ、この窪み部３２０ｄより後側には、流路としての複数の貫通孔３２０ｃを有する。また、前端付近の円柱状部分の外周に形成された環状溝部にはＯリング（第２シール）３２４が備えられており、このＯリング３２４は、カラー３２６の内周面から押圧（挟持）されて流体の漏出を防止している。
【００９７】
さらに、ソケットバルブ３２０の前端面には、プラグ４１２と接続する際の位置合わせ用として、円錐台状の凸部３２０ａが形成されている。
【００９８】
カラー３２６は、その外周面および内周面がソケットボディ３１６等と同心の円筒形状を形成しており、ソケットボディ３１６の内周面とソケットバルブ３２０の前端側の円柱状部分の外周面との間に介在されている。また、カラー３２６は、後方に開口し、ソケットボディ３１６と同心で、かつ円筒状の溝部３２６ｂを有しており、この円筒状の溝部３２６ｂにはコイルバネ（弾性体）３２２の一端が挿入されている。コイルバネ３２２の他端はソケットバルブ３２０の円環突出部３２０ｂに当接しており、弾発力によってカラー３２６を前方へ付勢している。そして、カラー３２６はソケットボディ３１６の内周面の突起３１６ｂにより係止されている。
【００９９】
円筒状の溝部３２６ｂよりやや前方には、円環状で軸心に垂直な段差面３２６ｃが形成されている。この段差面３２６ｃの前方には軸心に平行な内周面３２６ｄが形成されており、該内周面３２６ｄに形成された環状溝部３２７にはＯリング（第１シール）３４２が挿入されている。さらに、内周面３２６ｄより前方、つまりカラー３２６の前端部は前方に向けて拡径するテーパ面３２６ａが形成されている。
【０１００】
スリーブ３３０の外周面には、人の指により把持しやすいように複数の環状溝部３３０ｂが刻設されている。
【０１０１】
次に、プラグ４１２の離脱状態について、図１１を参照しながら説明する。
【０１０２】
プラグ４１２は、前記バックボディ３１４と類似構造のバックボディ（後端継手部）４１４と、バックボディ４１４のねじ溝４１４ｃと螺合し一体となって筒形状を形成するプラグボディ（第１弁体、本体）４１６と、プラグ４１２の軸心部に同軸に配置され、外周面がプラグボディ４１６の内周面とほぼ隙間なく形成されるプラグバルブ（第２弁体）４２０等から構成されている。
【０１０３】
バックボディ４１４の後端部にはくいこみ継手４１４ｂが形成されている。また、バックボディ４１４の先端部外周４１４ｄは、六角形状に形成されており、組み立ておよび分解時にスパナなどの工具を利用することができる。
【０１０４】
プラグボディ４１６は、後端部の内周面に雌ねじ（第２接続部）４１６ａが形成されており、バックボディ４１４のねじ溝４１４ｃと螺合し一体となってプラグ４１２の外周部分を構成している。
【０１０５】
また雌ねじ４１６ａより前方の外周面４１６ｂおよび４１６ｃは、ソケットボディ３１６（図９参照）の先端部における内径と同一径に設定されている。そして、外周面４１６ｂおよび４１６ｃの間には、断面が台形状で外径側が広く開口する環状溝４１６ｇが形成されている。
【０１０６】
外周面４１６ｃより前方には、前方に向けて縮径するテーパ面４１６ｄが形成されており、該テーパ面４１６ｄの傾斜角度はカラー３２６（図９参照）のテーパ面３２６ａとほぼ同値に設定されている。テーパ面４１６ｄより前方には、カラー３２６の内周面３２６ｄの内径とほぼ同一外径の外周面４１６ｅが形成されている。該外周面４１６ｅの軸心方向の長さＬ１（図１２Ａ参照）は、内周面３２６ｄの長さとほぼ同一に設定されている。プラグボディ４１６の前端には平坦な前端面４１６ｆが形成されており、その内径および外径は、いずれも前記カラー３２６の段差面３２６ｃと同一径に設定されている。テーパ面４１６ｄの内径側ではテーパ面４１６ｄと略並行のテーパ面４１６ｈが内周面を形成している。
【０１０７】
プラグボディ４１６の後端外周部とバックボディ４１４の内周面には環状隙間部が形成され、この環状隙間部には流体の漏出を防止するＯリング４１８が介装されている。
【０１０８】
プラグバルブ４２０には、外径の大きい部分４２０ｂ（図１０参照）と前端部の円柱状部分４２０ｃがある。円柱状部分４２０ｃに形成された環状溝部にはＯリング（第２シール）４２４が備えられており、このＯリング４２４は、プラグボディ４１６の前端部分の内周面から押圧されて水密構造（または気密構造）を形成している。
【０１０９】
また、図１０に示すように、外径の大きい部分４２０ｂと円柱状部分４２０ｃとを含む箇所には、径方向に複数の孔４２０ｄが形成されており、これらの孔４２０ｄは、プラグバルブ４２０の後端面に開口する軸心方向の穴４２０ｅと連通している。
【０１１０】
さらに、プラグバルブ４２０の前端面は、前記ソケットバルブ３２０の前端面と外径が同一径に設定されている。また、プラグ４１２と接続する際の位置合わせ用として、円錐台状の凹部４２０ａが、前記凸部３２０ａとほぼ隙間なく嵌合する形状に形成されている。
【０１１１】
外径の大きい部分４２０ｂの後方には段差部４２０ｆがあり、図１１に示すように、該段差部４２０ｆはコイルバネ４２２の一端を支持する働きをもつ。
【０１１２】
コイルバネ４２２の他端はバックボディ４１４の内周段差部４１４ｅに当接しており、弾発力によってプラグバルブ４２０を前方へ付勢している。そして、プラグバルブ４２０はプラグボディ４１６の内周面のテーパ面４１６ｈにより係止されている。
【０１１３】
次に、ソケット３１２とプラグ４１２とを接続し、さらに離脱する動作について図１２Ａ〜図１３を参照しながら説明する。なお、ソケット３１２、プラグ４１２のそれぞれのくいこみ継手３１４ｂ、４１４ｂには可撓性に富むホース管路が接続されており、ソケット３１２およびプラグ４１２の内部には予め流体（液体または気体）が充満しているものとする。
【０１１４】
まず、ソケット３１２とプラグ４１２のそれぞれの前端部を当接させる。このとき、図１２Ａに示すようにソケット３１２とプラグ４１２の軸心がずれている場合であっても、プラグ４１２の前端面４１６ｆがソケット３１２のテーパ面３２６ａによって案内されながら挿入されることとなり確実に嵌合が行われる。
【０１１５】
さらに、外周面４１６ｅの長さＬ１は、カラー３２６の先端部からソケットボディ３１６の先端部３１６ｃまでの長さＬ２よりやや短く設定されているので、外周面４１６ｅによってカラー３２６を強制的に移動させようとしたとしても、カラー３２６が移動する以前にプラグボディ４１６のテーパ面４１６ｄがソケットボディ３１６の先端部に当接することとなり、ソケット３１２とプラグ４１２との噛合状態が不適なままカラー３２６が移動することを防止することができる。これにより、ソケット３１２とプラグ４１２の接続時に、ソケット３１２内部の流体が漏れることを防止できる。
【０１１６】
また、図１２Ｂに示すようにソケット３１２とプラグ４１２の軸心が非平行である場合にも、テーパ面３２６ａまたはテーパ面４１６ｄの案内作用により不適な噛合を防止することができる。
【０１１７】
このようにして、ソケット３１２とプラグ４１２とのそれぞれの前端部分を噛合させると、図１３に示すように、ソケット３１２の凸部３２０ａ、段差面３２６ｃ、内周面３２６ｄおよびテーパ面３２６ａがそれぞれプラグ４１２の凹部４２０ａ、前端面４１６ｆ、外周面４１６ｅおよびテーパ面４１６ｄと密着する。また、Ｏリング３４２は外周面４１６ｅにより押圧変形し、Ｏリング３４２の左右で気密構造をなす。また、ソケットバルブ３２０の前端面の凸部３２０ａとプラグバルブ４２０の前端面の凹部４２０ａとが嵌合して確実に位置合わせが行われる。
【０１１８】
さらにソケット３１２に対してプラグ４１２を挿入させると、カラー３２６はコイルバネ３２２を圧縮してソケット３１２に対して相対的に後方へ移動する。また、プラグバルブ４２０は、コイルバネ４２２を圧縮してプラグ４１２に対して相対的に後方へ移動する。従って、ソケット３１２とプラグ４１２とを接続したとき、流体が漏れることがない。
【０１１９】
このとき、ソケット３１２の前方で水密構造（または気密構造）を形成していたＯリング３２４およびプラグ４１２の前方で水密構造（または気密構造）を形成していたＯリング４２４は、それぞれカラー３２６の内周面、プラグボディ４１６の内周面から離れ、これによりシール構造が解除され、ソケット３１２とプラグ４１２との流路が連通し始める。この時点で、外部に対してＯリング３４２がシール構造を構成する。
【０１２０】
そして、さらにプラグ４１２を挿入し、ソケット３１２に対して完全に結合させると、図８に戻り、鋼球３３４は、内径側にプラグボディ４１６の環状溝４１６ｇが位置するようになるので、内径方向に向かって移動可能になる。ところで、鋼球３３４は、コイルバネ３３２およびスリーブ３３０の傾斜をもった段差部３３０ａにより付勢力を受けているので、この段差部３３０ａの傾斜面により内径方向に移動しソケットボディ３１６の外周面より内側に入る。
【０１２１】
鋼球３３４がソケットボディ３１６より内側に入ることにより、スリーブ３３０は、前方に移動してその前方にあるストッパリング３４０によって係止される。そして、スリーブ３３０の内周面が鋼球３３４の外周を覆うように位置することとなり、鋼球３３４を内径側に保持する。
【０１２２】
また、プラグボディ４１６の環状溝４１６ｇに鋼球３３４が入り込んで保持されることから、プラグ４１２はソケット３１２に対して離脱が防止される。
【０１２３】
この状態において、ソケット３１２の後端における開口部３１４ａとプラグ４１２の後端における開口部４１４ａは、ソケットバルブ３２０の貫通孔３２０ｃ、窪み部３２０ｄ、プラグバルブ４２０の孔４２０ｄ、穴４２０ｅを経由して流路を形成し、この流路はＯリング３１８、３３８、３４２および４１８によって水密状態（または気密状態）に保たれている。
【０１２４】
また、ソケットバルブ３２０の前端面とプラグバルブ４２０の前端面は同一外径で、且つ全面が密着しているので、このまわりを流れる流体の流路面積および流路方向は一定となり流体の圧力損失が少ない。
【０１２５】
次に、ソケット３１２に対してプラグ４１２を離脱させる動作について説明する。
【０１２６】
スリーブ３３０に力を加え後方へ移動させると、鋼球３３４は、外径方向に向かって移動可能となる。ところで、鋼球３３４は、コイルバネ３２２、４２２およびプラグボディ４１６の環状溝４１６ｇの傾斜面により付勢力を受けているので、この環状溝４１６ｇの傾斜面により外径方向に押し出され、ソケットボディ３１６の内周面より外側に出る。
【０１２７】
鋼球３３４が環状溝４１６ｇより外側に出ることにより、カラー３２６は、プラグボディ４１６を前方に押し出しながら移動して、ソケット３１２とプラグ４１２とを離脱させる。また、プラグバルブ４２０もコイルバネ４２２により付勢力を受けながらソケットバルブ３２０を押し出して離脱させるように作用する。
【０１２８】
このとき、段差面３２６ｃと前端面４１６ｆは密着しており、また凸部３２０ａと凹部４２０ａも離脱するまでは密着していることから隙間部はほとんど生じず、そのため、ソケット３１２とプラグ４１２が離脱したときに流体が漏れることがない。
【０１２９】
なお、ソケット３１２とプラグ４１２が離脱すると、スリーブ３３０は再び鋼球３３４により係止され後方に位置することとなる。
【０１３０】
このように、第２の実施の形態に係る管継手３００によれば、離脱するときには、図１３に示すように前端面４１６ｆ、凹部４２０ａ、外周面４１６ｅは、それぞれ段差面３２６ｃ、凸部３２０ａ、内周面３２６ｄと密着しているので、管継手３００内に充満している流体を吸い込む空間がなく、流体が外部へ漏出することがない。より具体的には、この時点においては、ソケット３１２内の流体はカラー３２６、ソケットバルブ３２０およびＯリング３２４によって外部に対して塞がれており、また、プラグ４１２内の流体は、プラグボディ４１６、プラグバルブ４２０およびＯリング４２４によって外部に対して塞がれているので、流体が漏出することがない。
【０１３１】
さらに、ソケット３１２とプラグ４１２とが接続されている状態では、ソケットバルブ３２０の前端面とプラグバルブ４２０の前端面は同一外径であり、且つ全面が密着しているので、このまわりを流れる流体の流路面積および流路方向は一定となり、流体の圧力損失が少ない。
【０１３２】
さらに、ソケット３１２で水密構造（または気密構造）を構成するＯリング３２４は、この部分で弁体を構成する外径側のカラー３２６と内径側のソケットバルブ３２０のうち、ソケットバルブ３２０側に設けられているので、外径側のカラー３２６は形状上の自由度がある。これによりカラー３２６の内部に溝部３２６ｂを形成することが可能であり、結果としてこの溝部３２６ｂに挿入されるコイルバネ３２２として自然長が長いものを採用することができる。また、溝部３２６ｂはコイルバネ３２２の外れ止めとして作用する。
【０１３３】
さらにまた、カラー３２６の前端はテーパ面３２６ａを有するので、ソケット３１２とプラグ４１２とを接続する際に軸心が一致していなくても、プラグ４１２の前端面４１６ｆがテーパ面３２６ａにより案内されて正確に噛合させることができる。プラグ４１２のテーパ面４１６ｄとソケット３１２の先端部３１６ｃも、噛合時の案内作用を有する。
【０１３４】
なお、この発明に係る管継手は、上述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【０１３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る管継手によれば、ソケットとプラグとを接続または離脱させる際に、管継手内部の流体が漏出することがないという効果を達成することができる。
【０１３６】
また、本発明に係る管継手によれば、ソケットとプラグとを接続させる際に、テーパ部分の案内作用または凹部と凸部との嵌合により、軸心を一致させて正確に接続させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る管継手の接続状態を示す断面図である。
【図２】ソケットの断面図である。
【図３】ソケットバルブおよびプラグバルブを示す斜視図である。
【図４】プラグの断面図である。
【図５】ソケットとプラグを接続する最初の状態を示す説明図である。
【図６】ソケットとプラグを接続する途中の状態を示す説明図である。
【図７】Ｏリングの配置を変えた例を示す説明図である。
【図８】第２の実施の形態に係る管継手の接続状態を示す断面図である。
【図９】ソケットの断面図である。
【図１０】ソケットバルブおよびプラグバルブを示す斜視図である。
【図１１】プラグの断面図である。
【図１２】図１２Ａは、ソケットとプラグの軸心がずれている状態を示す説明図であり、図１２Ｂは、ソケットとプラグの軸心が非平行である状態を示す説明図である。
【図１３】ソケットとプラグを接続する最初の状態を示す説明図である。
【図１４】従来技術に係る管継手のソケットとプラグが離脱した状態を示す断面図である。
【図１５】従来技術に係る管継手のソケットとプラグが接続された状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０、３００、５００…管継手 １２、３１２、５０２、…ソケット
１４、３１４、４１４…バックボディ
１４ａ、３１４ａ、４１４ａ…開口部
１４ｂ、１１４ｂ、３１４ｂ、４１４ｂ…くいこみ継手
１４ｃ、１１４ｃ、３１４ｃ、４１４ｃ…ねじ溝
１６、３１６…ソケットボディ
１６ｅ、１１６ｅ、３１６ｅ…雌ねじ
１８、２４、３６、３８、３８ａ、４２、１１８、１２４、３１８、３２４、３３８、３４２、４１８、４２４…Ｏリング
２０、３２０…ソケットバルブ ２０ａ、３２０ａ…凸部
２２、３２、１２２、３２２、３３２、４２２、５０８、５２２、５５８…コイルバネ
２６、３２６…カラー ２６ａ、１１６ａ、４１６ｆ…前端面
２６ｂ、３２６ｂ…溝部 ３０、３３０、５２０…スリーブ
３４、３３４、５２６…鋼球 ４０、３４０…ストッパリング
４４、１４４…ガイド
１１２、４１２、５５２…プラグ
１１６、４１６…プラグボディ １２０、４２０…プラグバルブ
１２０ａ、４２０ａ…凹部 ３２６ａ、４１６ｄ…テーパ面
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体の管継手に関し、特に、ソケットとプラグの着脱機構を備えた管継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、液体用の管継手で着脱機構を有するものは、離脱した状態で液体が流出しないようにソケット側、プラグ側の双方にチェック弁を備えている。例えば図１４に示すように、ソケット５０２とプラグ５５２からなる管継手５００を挙げることができる。
【０００３】
なお、以下の説明では、方向を特定するために、ソケット、プラグは、いずれも互いの接続側を前方、前端とし、逆側の他の管路（またはホース）に接続される方向を後方、後端として記す。
【０００４】
このうちソケット５０２は、後端側開口部５１４および前端側開口部５２８を有する筒状のソケット本体５０４と、テーパ面５０６ｂを有する弁体５０６と、複数の貫通孔を有する台座５１２と、前端側でソケット本体５０４の外周に設けられ、コイルバネ５２２により前方に付勢されながら止め輪５１６により係止されている筒状のスリーブ５２０と、ソケット本体５０４の前端付近で内径方向に向かって縮径する複数の孔部に挿入されていてスリーブ５２０の内周面により押圧されている複数の鋼球５２６と、前端側開口部５２８の内周面に設けられたＯリング５２４等から構成される。
【０００５】
弁体５０６のテーパ面５０６ｂには環状のシール材５１０が設けられており、前記弁体５０６は、一端が台座５１２に接触するコイルバネ５０８により前方へ付勢されている。この構造は、シール材５１０とソケット本体５０４の内周の環状突起部５０４ａの端面が接触することにより前方に流体が漏出することを防ぐチェック弁として機能している。特に、後端側開口部５１４内の流体圧力が高いときであっても、弁体５０６は流体圧力により前方に押圧されるので、テーパ面５０６ｂは環状突起部５０４ａに対してより強固に押入されるので水密状態（または気密状態）が保たれる。
【０００６】
また、テーパ面５０６ｂの前端部にはプラグ５５２と当接する平坦な先端面５０６ａを有する。
【０００７】
一方、プラグ５５２は、プラグ本体５５４と、テーパ面５５６ｂを有する弁体５５６と、複数の貫通孔を有する台座５６２とを有する。
【０００８】
プラグ本体５５４は、後端側開口部５６４と、ソケット５０２の内部に挿入される前端側の外周面５５４ｂと、ソケット５０２に接合した状態で抜け止めとして働く環状溝５５４ａとを有する。
【０００９】
弁体５５６のテーパ面５５６ｂには環状のシール材５６０が設けられており、一端が台座５６２に固定されたコイルバネ５５８により、弁体５５６は前方へ付勢されている。この構造はシール材５６０とプラグ本体５５４の先端部で内周方向に突出する環状突起部５５４ｃが接触することにより前方に流体が漏出することを防ぐチェック弁として機能している。この水密構造（または気密構造）はソケット５０２と同様である。
【００１０】
また、テーパ面５５６ｂの先端部にはソケット５０２と当接する平坦な先端面５５６ａを有する。
【００１１】
このように構成されるソケット５０２とプラグ５５２とを接続するときは、スリーブ５２０を後方に力を加えて移動させる。すると、鋼球５２６にかかる押圧力は解放されるので、プラグ本体５５４の前端の外周面５５４ｂは鋼球５２６を外径方向に押し除けながらソケット５０２の前端側開口部５２８に挿入することができる。
【００１２】
そして、ソケット５０２とプラグ５５２の弁体５０６、５５６におけるそれぞれの先端面５０６ａ、５５６ａが当接する。さらに挿入すると、コイルバネ５０８、５５８を圧縮しながら弁体５０６、５５６はソケット本体５０４およびプラグ本体５５４に対して相対的に後方へ移動する。このとき、双方のシール材５１０、５６０は環状突起部５０４ａ、５５４ｃから離間して接続流路５３０（図１５参照）を形成するので、ソケット５０２の後端側開口部５１４とプラグ５５２側の後端側開口部５６４は、台座５１２、５６２の貫通孔および接続流路５３０を介して連通する。またこのとき、プラグ本体５５４の前端外周面５５４ｂとＯリング５２４は密着して接触しているのでシーリングとして働き、外部に流体が漏出しない。
【００１３】
プラグ５５２をソケット５０２に対して十分挿入した状態で、スリーブ５２０に加えた力を除けば、該スリーブ５２０はコイルバネ５２２の弾性復帰により弾発付勢され、元の位置に復帰する。
【００１４】
このとき、鋼球５２６が再びスリーブ５２０によってソケット本体５０４の中心軸に向かって押圧され、その結果、鋼球５２６はプラグ本体５５４の前記環状溝５５４ａに係合する。
【００１５】
鋼球５２６の係合により、プラグ５５２はソケット５０２から離脱することが防止され、これらソケット５０２とプラグ５５２は強固に結合されることになる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した管継手５００では、ソケット５０２、プラグ５５２は、いずれも弁体５０６、５５６のテーパ面５０６ｂ、５５６ｂを利用したチェック弁機構を採用している。このため、ソケット５０２とプラグ５５２とを接続した状態において、各弁体５０６、５５６はそれぞれ後端側開口部５１４、５６４の方向へ移動しており、テーパ面５０６ｂ、５５６ｂの箇所では移動量に応じた接続流路５３０の空間が発生している。
【００１７】
また、接続および離脱の途中の状態においては、プラグ本体５５４の前端面５５４ｄと、この前端面５５４ｄと付き合わせて当接する接続端面５０４ｂとの間に隙間部５３２が生じる。この隙間部５３２は、Ｏリング５２４と外周面５５４ｂが接触してシール構造を形成するタイミングと、Ｏリング５２４が外周面５５４ｂ上を摺動して移動して前端面５５４ｄと接続端面５０４ｂが当接（または離間）するタイミングとのずれにより生じるものである。
【００１８】
接続流路５３０に流体が充満したままの状態で、ソケット５０２とプラグ５５２を離脱させると、この部分の流体はそれぞれのテーパ面５０６ｂ、５５６ｂにより押し出され、さらに隙間部５３２が発生することで流体を吸引するように働き、流体が外部に漏出してしまう。
【００１９】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、ソケットとプラグとを接続または離脱させる際に、管継手内部の流体漏出を防ぐことを可能にする管継手を提供することを目的とする。
【００２０】
また、本発明の他の目的は、ソケットとプラグとを接続させる際に、軸心を一致させて正確に接続させることを可能にすることである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る管継手は、結合および離脱可能なソケットとプラグとからなる流体の管継手において、前記ソケット及び前記プラグは、それぞれ、離脱状態において前記流体の通路を塞ぐ流出防止弁と、少なくとも前記ソケットと前記プラグを接続する際に、前記ソケットと前記プラグとをシールする第１シールと、を有し、前記流出防止弁は、内周面が円筒状の第１弁体と、前記第１弁体の内側に同心状に設けられた外周面が円柱状の第２弁体と、前記第１弁体の内周面側又は前記第２弁体の外周面側に設けられ、該第１弁体の内周面と第２弁体の外周面との間をシールする環状の第２シールと、前記第１弁体及び前記第２弁体のいずれか一方軸方向に付勢する弾性体とを有し、前記ソケット及び前記プラグのそれぞれの前記第１弁体は内周面が同径で、前記ソケット及び前記プラグのそれぞれの前記第２弁体は外周面が同径であり、前記第１シールは、前記ソケットの接続端面又は前記プラグの接続端面における前記第２弁体と同心状の環状溝に設けられ、前記ソケットと前記プラグとを接続する際には、２つの前記第１弁体の接続端面同士が当接されることにより前記第１シールが押圧されてシールを行い、２つの前記第２弁体の接続端面同士が当接し、軸方向において、各前記第１弁体の接続端面は２つの前記第２シールの間に配置され、次に、前記ソケットと前記プラグとを接近させることにより、前記弾性体の弾性力に抗して、２つの前記第１弁体と２つの前記第２弁体とが逆方向に相対移動し、軸方向において、各前記第１弁体の接続端面は２つの前記第２シールの間から抜けることを特徴とする。
【００２２】
このようにすることで、ソケットとプラグを結合または離脱させる際に、管継手内部の流体が漏出せずに、且つ、外部の空気が管継手内部に混入することを防ぐことができる。
【００２３】
この場合、前記ソケットにおける前記第１弁体は外周面が円柱形状であって、内周面が円筒状の枠体に挿入されており、前記枠体の内周面には、前記ソケットにおける前記第１弁体との間をシールする環状の第３シールが設けられ、離脱状態では、前記第３シールは前記第１弁体の接続端面より基端側に配置されており、前記ソケットと前記プラグとを接続する際、前記ソケットと前記プラグとを接近させるときに、前記弾性体の弾性力に抗して、前記第１弁体と前記枠体とが逆方向に相対移動し、軸方向において、各前記第１弁体の接続端面は前記第３シールの位置を超えて基端側に移動してもよい。
【００２４】
また、前記ソケット側における前記第１弁体の前端部は、前方に向かって拡径するテーパ面を有していてもよい。
【００２５】
これにより、テーパ面の案内作用によって、ソケットとプラグの軸心を一致させて正確に接続することができる。
【００２８】
前記ソケットまたは前記プラグは、互いの結合および離脱を行う着脱機構を有するものであってもよい。
【００３０】
前記第２弁体のうち、前記ソケットまたは前記プラグと結合される側の端面に、前記ソケットまたは前記プラグとの位置合わせを行う凸部または凹部を有する構造であってもよい。
【００３１】
前記第１弁体の内周面と外周面の間に、後ろ側に開口する円筒状の溝部を有し、前記円筒状の溝部には、前記弾性体の一端が挿入されていてもよい。
【００３２】
前記ソケットおよび前記プラグは、各後端部分にそれぞれ他の管継手と接続する後端継手部を有し、前記ソケットの本体を前記後端継手部に接続する第１接続部の形状は、前記プラグの本体を前記後端継手部に接続する第２接続部と同形状としてもよい。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る管継手の実施の形態について図１〜図１３を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、方向を特定するために、ソケット、プラグを、いずれも互いの接続側を前方、前端とし、逆側の他の管路（またはホース）に接続される方向を後方、後端として記す。
【００３４】
図１に示すように、第１の実施の形態に係る管継手１０は、ソケット１２と、プラグ１１２からなる。
【００３５】
まず、離脱状態にあるソケット１２について、図２を参照しながら説明する。
【００３６】
ここで、離脱状態とは、ソケット１２とプラグ１１２とが離間している状態である。また、結合状態はソケット１２とプラグ１１２がそれぞれの流体の通路が連通している状態であり、離脱状態および結合状態以外の状態を途中の状態とする。
【００３７】
ソケット１２は、前端部の外周にねじ溝１４ｃを有し内周部に径方向の段差１４ｄを有するバックボディ（後端継手部）１４と、バックボディ１４のねじ溝１４ｃと螺合し一体となって円筒形状を形成するソケットボディ（本体）１６と、ソケット１２の軸心部に同軸に配置されるソケットバルブ（第２弁体）２０と、ソケットボディ１６の前端付近で内径方向に向かって縮径する複数の孔部１６ａに挿入されていている複数の鋼球３４と、ソケットボディ１６の前端付近の外側に設けられ、コイルバネ３２により前方に付勢されながら鋼球３４により係止されている薄い筒状のスリーブ３０と、ソケットボディ１６の内周面とソケットバルブ２０の前端の円柱状部分との間にほぼ隙間がない形状に形成されているカラー（第１弁体）２６と、カラー２６の前端面（接続端面）２６ａに形成された溝部に挿入されているＯリング（第１シール）４２等から構成されている。
【００３８】
バックボディ１４は、後端部に、他の管路を構成する継手と接続するくいこみ継手１４ｂおよび開口部１４ａを有しており、他の管路との接続部として機能する。なお、接続先管路が多種類存在する場合でも、ソケット１２としては、このバックボディ１４のみを接続先の管路に適応した形状のものに交換すれば足りる。
【００３９】
ソケットボディ１６は、後端部の内周面に雌ねじ（第１接続部）１６ｅが形成されており、バックボディ１４のねじ溝１４ｃと螺合し一体となってソケット１２の外周部分を構成している。ソケットボディ１６とバックボディ１４の接続部の内周面には環状隙間部が形成され、この環状隙間部には流体の漏出を防止するＯリング１８が介装されている。
【００４０】
ソケットボディ１６の前方の内周面には、２つの環状溝が形成され、前端側からそれぞれＯリング３６および３８が介装されており、カラー２６の外周面に押圧されて水密構造（または気密構造）を形成する。
【００４１】
ソケットボディ１６の前端部で、Ｏリング３６および３８の間には、複数の孔部１６ａが形成されており、それぞれの孔部１６ａには鋼球３４が挿入されている。この鋼球３４は、内径側をカラー２６の外周面によって支えられソケットボディ１６の外に突出している。そして、この突出している部分は、前記スリーブ３０の前端付近の内周面の傾斜をもった段差部３０ａに当接してスリーブ３０のストッパとなる。
【００４２】
また、ソケットボディ１６の外周面で、且つ孔部１６ａより前方の箇所には環状溝が形成されており、この環状溝には、プラグ１１２が結合されたときに、スリーブ３０の抜け止めとして機能するストッパリング４０が設けられている。
【００４３】
ソケットバルブ２０は、後端の円環突出部２０ｂ（図３参照）がバックボディ１４の段差部１４ｄに当接しており、また、円環突出部２０ｂの前方側には筒状のガイド４４が当接している。
【００４４】
また、軸方向略中央部には環状の比較的大きい窪み部２０ｄがあり、この窪み部２０ｄより後側には、流路としての複数の貫通孔２０ｃを有する。また、前端付近の円柱状部分の外周に形成された環状溝部にはＯリング（第２シール）２４が備えられており、このＯリング２４は、カラー２６の内周面から押圧（挟持）されて流体の漏出を防止している。
【００４５】
さらに、ソケットバルブ２０の前端面には、プラグ１１２と接続する際の位置合わせ用として、高さの低い円錐台状の凸部２０ａが形成されている。
【００４６】
ガイド４４の外周面は、バックボディ１４の内周面およびＯリング１８に密着しており、内周面はソケットボディ１６の内周面と面一に形成され、前端部がソケットボディ１６に当接してしる。そして、ソケットボディ１６とともに、カラー２６の摺動面を形成するとともに、Ｏリング１８を保護し、さらにソケットバルブ２０を固定する働きをもつ。
【００４７】
カラー２６は、その外周面および内周面がソケットボディ１６等と同心の円筒形状を形成しており、ソケットボディ１６の内周面とソケットバルブ２０の前端側の円柱状部分の外周面との間に介在されている。また、前端面２６ａの逆側にソケットボディ１６と同心で、かつ円筒状の溝部２６ｂを有しており、この円筒状の溝部２６ｂにはコイルバネ（弾性体）２２の一端が挿入されている。コイルバネ２２の他端はソケットバルブ２０の円環突出部２０ｂに当接しており、弾発力によってカラー２６を前方へ付勢している。そして、カラー２６はソケットボディ１６の内周面の突起１６ｂにより係止されている。
【００４８】
カラー２６の前端面２６ａの溝部に挿入されているＯリング４２にはグリスが塗布されており、このグリスの粘着力により不用意に離脱することが防止される。
【００４９】
次に、プラグ１１２の離脱状態について、図４を参照しながら説明する。
【００５０】
プラグ１１２は、前記バックボディ１４と同構造のバックボディ（後端継手部）１１４と、バックボディ１１４のねじ溝１１４ｃと螺合し一体となって筒形状を形成するプラグボディ（第１弁体、本体）１１６と、プラグ１１２の軸心部に同軸に配置され、外周面がプラグボディ１１６の内周面とほぼ隙間なく形成されるプラグバルブ（第２弁体）１２０等から構成されている。
【００５１】
バックボディ１１４は、前記バックボディ１４と同構造であり互換性がある。後端のくいこみ継手１１４ｂは、バックボディ１４のくいこみ継手１４ｂと異なる継手であってもよい。
【００５２】
プラグボディ１１６は、後端部の内周面に雌ねじ（第２接続部）１１６ｅが形成されており、バックボディ１１４のねじ溝１１４ｃと螺合し一体となってプラグ１１２の外周部分を構成している。雌ねじ１１６ｅは、前記雌ねじ１６ｅと同形状である。
【００５３】
またプラグボディ１１６の外径は、段差１１６ｃより後方については比較的大きい径であり、段差１１６ｃより前方は前記カラー２６の前端面２６ａの外径と同一径に設定されている。そして、段差１１６ｃより前方の箇所には、断面が台形状で外径側が広く開口する環状溝１１６ｄが形成されている。
【００５４】
また、プラグボディ１１６の前端には平坦な前端面（接続端面）１１６ａが形成されており、その内径および外径は、いずれも前記カラー２６の前端面２６ａと同一径に設定されている。
【００５５】
プラグボディ１１６とバックボディ１１４の接続部の内周面には環状隙間部が形成され、この環状隙間部には流体の漏出を防止するＯリング１１８が介装されている。そして、このＯリング１１８のさらに内周側には、筒状のガイド１４４が設けられている。
【００５６】
プラグバルブ１２０には、外径の大きい部分１２０ｂ（図３参照）と前端部の円柱状部分があり、その間に環状の比較的大きい窪み部１２０ｄがある。この窪み部１２０ｄより後側には流路としての複数の貫通孔１２０ｃを有する。また、前端付近の外周に形成された環状溝部にはＯリング（第２シール）１２４が備えられており、このＯリング１２４は、プラグボディ１１６の前端部分の内周面から押圧されて水密構造（または気密構造）を形成している。
【００５７】
さらに、プラグバルブ１２０の前端面は、前記ソケットバルブ２０の前端面と外径が同一径に設定されている。また、プラグ１１２と接続する際の位置合わせ用として、深さの浅い円錐台状の凹部１２０ａが、前記凸部２０ａとほぼ隙間なく嵌合する形状に形成されている。
【００５８】
ガイド１４４は、その外周面がバックボディ１１４の内周面およびＯリング１１８に密着しており、その内周面はプラグボディ１１６の内周面と面一に形成されて前端部がプラグボディ１１６に当接している。そして、プラグボディ１１６とともに、プラグバルブ１２０の摺動面を形成するとともに、Ｏリング１１８を保護し、さらに内周の環状突起部によりコイルバネ１２２の一端を支持する働きをもつ。
【００５９】
コイルバネ１２２の他端はプラグバルブ１２０のうち外径の大きい部分１２０ｂに当接しており、弾発力によってプラグバルブ１２０を前方へ付勢している。そして、プラグバルブ１２０はプラグボディ１１６の内周面の突起１１６ｂにより係止されている。
【００６０】
次に、ソケット１２とプラグ１１２とを接続し、さらに離脱する動作について図１、図５、図６を参照しながら説明する。なお、ソケット１２、プラグバルブ１１２のそれぞれのくいこみ継手１４ｂ、１１４ｂには可撓性に富むホース管路が接続されており、ソケット１２およびプラグ１１２の内部には予め流体（液体または気体）が充満しているものとする。
【００６１】
まず、図５に示すように、ソケット１２とプラグ１１２のそれぞれの前端面を当接させる。このとき、ソケットバルブ２０の前端面の凸部２０ａとプラグバルブ１２０の前端面の凹部１２０ａとが嵌合して確実に位置合わせが行われる。
【００６２】
また、プラグボディ１１６の前端面１１６ａは、カラー２６の前端面２６ａに設けられているＯリング４２を押圧して圧縮し、前端面１１６ａと前端面２６ａが当接する。
【００６３】
次に、ソケット１２に対してプラグ１１２を挿入させる。図６に示すように、プラグボディ１１６の前端面１１６ａがソケット１２の鋼球３４の付近まで挿入した状態においては、カラー２６は、コイルバネ２２を圧縮してソケット１２に対して相対的に後方へ移動する。また、プラグバルブ１２０は、コイルバネ１２２を圧縮してプラグ１２２に対して相対的に後方へ移動する。
【００６４】
このとき、ソケット１２の前方で水密構造（または気密構造）を形成していたＯリング２４およびプラグ１１２の前方で水密構造（または気密構造）を形成していたＯリング１２４は、それぞれカラー２６の内周面、プラグボディ１１６の内周面から離れ、これによりシール構造が解除され、ソケット１２とプラグ１１２との流路を連通し始める。この時点では、外部に対してＯリング４２がシール構造を構成する。
【００６５】
つまり、この状態において管路内の流体は、Ｏリング１８、３８、４２および１１８によって水密状態（または気密状態）に保たれている。
【００６６】
そして、さらにプラグ１１２を挿入し、ソケット１２に対して完全に結合させると、図１に戻り、プラグボディ１１６の前端面１１６ａはソケット１２のＯリング３８より後方まで挿入され、カラー２６およびプラグバルブ１２０は、コイルバネ２２、コイルバネ１２２をそれぞれ圧縮して移動する。
【００６７】
このとき、ソケット１２におけるカラー２６の外周面はソケットボディ１６の内周面からガイド４４の内周面に移動するように摺動するが、それぞれの内周面は面一に形成されているのでスムーズに摺動することができる。また、ガイド４４によりＯリング１８が保護されている。
【００６８】
同様に、プラグ１１２におけるガイド１４４も同様の機能を有しており、プラグボディ１１６の内周面と面一に滑らかな摺動面を形成するとともに、Ｏリング１１８を保護する。
【００６９】
鋼球３４は、内径側にプラグボディ１１６の環状溝１１６ｄが位置するようになるので、内径方向に向かって移動可能になる。ところで鋼球３４はコイルバネ３２およびスリーブ３０の傾斜をもった段差部３０ａにより付勢力を受けているので、この段差部３０ａの傾斜面により内径方向に移動しソケットボディ１６の外周面より内側に入る。
【００７０】
鋼球３４がソケットボディ１６より内側に入ることにより、スリーブ３０は、前方に移動してその前方にあるストッパリング４０によって係止される。そして、スリーブ３０の内周面が鋼球３４の外周を覆うように位置することとなり、鋼球３４を内径側に保持する。
【００７１】
また、プラグボディ１１６の環状溝１１６ｄに鋼球３４が入り込んで保持されることから、プラグ１１２はソケット１２に対して離脱が防止される。
【００７２】
この状態において、ソケット１２の後端における開口部１４ａとプラグ１１２の後端における開口部１１４ａは、ソケットバルブ２０の貫通孔２０ｃ、窪み部２０ｄ、プラグバルブ１２０の窪み部１２０ｄ、貫通孔１２０ｃを経由して流路を形成し、この流路はＯリング１８、３８および１１８によって水密状態（または気密状態）に保たれている。
【００７３】
また、ソケットバルブ２０の前端面とプラグバルブ１２０の前端面は同一外径で、且つ全面が密着しているので、このまわりを流れる流体の流路面積および流路方向は一定となり流体の圧力損失が少ない。
【００７４】
次に、ソケット１２に対してプラグ１１２を離脱させる動作について説明する。
【００７５】
スリーブ３０に力を加え後方へ移動させると、鋼球３４は、外径方向に向かって移動可能となる。ところで鋼球３４はコイルバネ２２、１２２およびプラグボディ１１６の環状溝１１６ｄの傾斜面により付勢力を受けているので、この環状溝１１６ｄの傾斜面により外径方向に押し出され、ソケットボディ１６の内周面より外側に出る。
【００７６】
鋼球３４が環状溝１１６ｄより外側に出ることにより、カラー２６は、プラグボディ１１６を前方に押し出しながら移動して、ソケット１２とプラグ１１２とを離脱させる。また、プラグバルブ１２０もコイルバネ１２２により付勢力を受けながらソケットバルブ２０を押し出して離脱させるように作用する。
【００７７】
このとき、前端面２６ａと前端面１１６ａは密着しており、またソケットバルブ２０とプラグバルブ１２０のそれぞれの前端面も離脱するまでは密着しており隙間部を生じないことから、ソケット１２とプラグ１１２が離脱したときに流体が漏れることがない。
【００７８】
また、同様の理由により、ソケット１２とプラグ１１２を接続するときに流体中に外部の空気が混入することがない。
【００７９】
なお、ソケット１２とプラグ１１２が離脱すると、スリーブ３０は再び鋼球３４により係止され後方に位置することとなる。
【００８０】
第１の実施の形態では、ソケット１２とプラグ１１２が接続された状態において、内部の流体がＯリング１８、３８および１１８によって水密状態（または気密状態）に保たれる例について示したが、結合状態においてＯリング４２も流出防止手段の１つとして使用する構造にしてもよい。すなわち、図７に示すように、ソケット１２においてＯリング３８の位置を前端面１１６ａより後方側に設定し、Ｏリング３８ａとすれば、ソケット１２とプラグ１１２が接続された状態で、内部の流体はＯリング１８、３８ａ、１１８および４２によって水密状態（または気密状態）に保たれる。
【００８１】
このように、第１の実施の形態に係る管継手１０によれば、接続面である前端面２６ａおよび１２６ａは軸方向に摺動することなく密着しており、またソケットバルブ２０とプラグバルブ１２０のそれぞれの前端面も密着しているので、ソケット１２とプラグ１１２を接続するときに流体中に外部の空気が混入することがない。
【００８２】
また、離脱するときには、図５に示すように前端面１１６ａ、凹部１２０ａは、それぞれ前端面２６ａ、凸部２０ａと密着しているので、管継手１０内に充満している流体を吸い込む空間がなく、流体が外部へ漏出することがない。より具体的には、この時点においては、ソケット１２内の流体はカラー２６、ソケットバルブ２０およびＯリング２４によって外部に対して塞がれており、また、バルブ１１２内の流体は、プラグボディ１１６、プラグバルブ１２０およびＯリング１２４によって外部に対して塞がれているので、流体が漏出することがない。
【００８３】
さらに、ソケット１２とプラグ１１２を着脱する途中の状態においても、Ｏリング４２の働きにより、内部の流体が前端面２６ａ、１１６ａの当接面を経て外部へ漏出することを防止できる。
【００８４】
さらに、ソケット１２とプラグ１１２が接続されている状態では、ソケットバルブ２０の前端面とプラグバルブ１２０の前端面は同一外径であり、且つ全面が密着しているので、このまわりを流れる流体の流路面積および流路方向は一定となり、流体の圧力損失が少ない。
【００８５】
さらに、ソケット１２の前端部で水密構造（または気密構造）を構成するＯリング２４は、この部分で弁体を構成する外径側のカラー２６と内径側のソケットバルブ２０のうち、ソケットバルブ２０側に設けられているので、外径側のカラー２６は形状上の自由度がある。これによりカラー２６の内部に溝部２６ｂを形成することが可能であり、結果としてこの溝部２６ｂに挿入されるコイルバネ２２として自然長が長いものを採用することができる。また、溝部２６ｂはコイルバネ２２の外れ止めとして作用する。
【００８６】
次に、第２の実施の形態に係る管継手３００を図８〜図１３を参照しながら説明する。
【００８７】
図８に示すように、第２の実施の形態に係る管継手３００は、ソケット３１２とプラグ４１２とからなる。
【００８８】
まず、離脱状態にあるソケット３１２について、図９および図１０を参照しながら説明する。
【００８９】
図９に示すように、ソケット３１２は、前端部の内周にねじ溝３１４ｃを有し内周部に径方向の段差部３１４ｄを有するバックボディ（後端継手部）３１４と、バックボディ３１４のねじ溝３１４ｃと螺合し一体となって円筒形状を形成するソケットボディ（本体）３１６と、ソケット３１２の軸心部に同軸に配置されるソケットバルブ（第２弁体）３２０と、ソケットボディ３１６の前端付近で内径方向に向かって縮径する複数の孔部３１６ａに挿入されている複数の鋼球３３４と、ソケットボディ３１６の前端付近の外側に設けられ、コイルバネ３３２により前方に付勢されながら鋼球３３４により係止されている薄い筒状のスリーブ３３０と、ソケットボディ３１６の内周面とソケットバルブ３２０の前端の円柱状部分との間にほぼ隙間がない形状に形成されているカラー（第１弁体）３２６等から構成されている。
【００９０】
バックボディ３１４の後端部には、他の管路を構成する継手と接続されるくいこみ継手３１４ｂおよび開口部３１４ａが設けられており、他の管路との接続部として機能する。なお、接続先管路が多種類存在する場合でも、ソケット３１２としては、このバックボディ３１４のみを接続先の管路に適応した形状のものに交換すれば足りる。また、バックボディ３１４の先端部外周３１４ｅは、六角形状に形成されており、組み立ておよび分解時にスパナなどの工具を利用することができる。
【００９１】
ソケットボディ３１６は、後端部の外周面に雌ねじ（第１接続部）３１６ｅが形成されており、バックボディ３１４のねじ溝３１４ｃと螺合し一体となってソケット３１２の外周部分を構成している。ソケットボディ３１６の後端外周部とバックボディ３１４の内周面には環状隙間部が形成され、この環状隙間部には流体の漏出を防止するＯリング３１８が介装されている。
【００９２】
ソケットボディ３１６の内周面には、環状溝が形成され、この環状溝にＯリング３３８が介装されており、カラー３２６の外周面に押圧されて水密構造（または気密構造）を形成する。
【００９３】
ソケットボディ３１６の前端部には、複数の孔部３１６ａが形成されており、それぞれの孔部３１６ａには鋼球３３４が挿入されている。この鋼球３３４は、内径側をカラー３２６の外周面によって支えられソケットボディ３１６の外方に突出している。そして、この突出している部分は、前記スリーブ３３０の前端付近の内周面の傾斜をもった段差部３３０ａに当接してスリーブ３３０のストッパとなる。
【００９４】
また、ソケットボディ３１６の外周面で、且つ孔部３１６ａより前方の箇所には環状溝が形成されており、この環状溝には、プラグ４１２が結合されたときに、スリーブ３３０の抜け止めとして機能するストッパリング３４０が設けられている。
【００９５】
ソケットバルブ３２０は、後端の円環突出部３２０ｂ（図１０参照）がバックボディ３１４の段差部３１４ｄに当接している。
【００９６】
また、軸方向略中央部には環状の比較的大きい窪み部３２０ｄが設けられ、この窪み部３２０ｄより後側には、流路としての複数の貫通孔３２０ｃを有する。また、前端付近の円柱状部分の外周に形成された環状溝部にはＯリング（第２シール）３２４が備えられており、このＯリング３２４は、カラー３２６の内周面から押圧（挟持）されて流体の漏出を防止している。
【００９７】
さらに、ソケットバルブ３２０の前端面には、プラグ４１２と接続する際の位置合わせ用として、円錐台状の凸部３２０ａが形成されている。
【００９８】
カラー３２６は、その外周面および内周面がソケットボディ３１６等と同心の円筒形状を形成しており、ソケットボディ３１６の内周面とソケットバルブ３２０の前端側の円柱状部分の外周面との間に介在されている。また、カラー３２６は、後方に開口し、ソケットボディ３１６と同心で、かつ円筒状の溝部３２６ｂを有しており、この円筒状の溝部３２６ｂにはコイルバネ（弾性体）３２２の一端が挿入されている。コイルバネ３２２の他端はソケットバルブ３２０の円環突出部３２０ｂに当接しており、弾発力によってカラー３２６を前方へ付勢している。そして、カラー３２６はソケットボディ３１６の内周面の突起３１６ｂにより係止されている。
【００９９】
円筒状の溝部３２６ｂよりやや前方には、円環状で軸心に垂直な段差面３２６ｃが形成されている。この段差面３２６ｃの前方には軸心に平行な内周面３２６ｄが形成されており、該内周面３２６ｄに形成された環状溝部３２７にはＯリング（第１シール）３４２が挿入されている。さらに、内周面３２６ｄより前方、つまりカラー３２６の前端部は前方に向けて拡径するテーパ面３２６ａが形成されている。
【０１００】
スリーブ３３０の外周面には、人の指により把持しやすいように複数の環状溝部３３０ｂが刻設されている。
【０１０１】
次に、プラグ４１２の離脱状態について、図１１を参照しながら説明する。
【０１０２】
プラグ４１２は、前記バックボディ３１４と類似構造のバックボディ（後端継手部）４１４と、バックボディ４１４のねじ溝４１４ｃと螺合し一体となって筒形状を形成するプラグボディ（第１弁体、本体）４１６と、プラグ４１２の軸心部に同軸に配置され、外周面がプラグボディ４１６の内周面とほぼ隙間なく形成されるプラグバルブ（第２弁体）４２０等から構成されている。
【０１０３】
バックボディ４１４の後端部にはくいこみ継手４１４ｂが形成されている。また、バックボディ４１４の先端部外周４１４ｄは、六角形状に形成されており、組み立ておよび分解時にスパナなどの工具を利用することができる。
【０１０４】
プラグボディ４１６は、後端部の内周面に雌ねじ（第２接続部）４１６ａが形成されており、バックボディ４１４のねじ溝４１４ｃと螺合し一体となってプラグ４１２の外周部分を構成している。
【０１０５】
また雌ねじ４１６ａより前方の外周面４１６ｂおよび４１６ｃは、ソケットボディ３１６（図９参照）の先端部における内径と同一径に設定されている。そして、外周面４１６ｂおよび４１６ｃの間には、断面が台形状で外径側が広く開口する環状溝４１６ｇが形成されている。
【０１０６】
外周面４１６ｃより前方には、前方に向けて縮径するテーパ面４１６ｄが形成されており、該テーパ面４１６ｄの傾斜角度はカラー３２６（図９参照）のテーパ面３２６ａとほぼ同値に設定されている。テーパ面４１６ｄより前方には、カラー３２６の内周面３２６ｄの内径とほぼ同一外径の外周面４１６ｅが形成されている。該外周面４１６ｅの軸心方向の長さＬ１（図１２Ａ参照）は、内周面３２６ｄの長さとほぼ同一に設定されている。プラグボディ４１６の前端には平坦な前端面４１６ｆが形成されており、その内径および外径は、いずれも前記カラー３２６の段差面３２６ｃと同一径に設定されている。テーパ面４１６ｄの内径側ではテーパ面４１６ｄと略並行のテーパ面４１６ｈが内周面を形成している。
【０１０７】
プラグボディ４１６の後端外周部とバックボディ４１４の内周面には環状隙間部が形成され、この環状隙間部には流体の漏出を防止するＯリング４１８が介装されている。
【０１０８】
プラグバルブ４２０には、外径の大きい部分４２０ｂ（図１０参照）と前端部の円柱状部分４２０ｃがある。円柱状部分４２０ｃに形成された環状溝部にはＯリング（第２シール）４２４が備えられており、このＯリング４２４は、プラグボディ４１６の前端部分の内周面から押圧されて水密構造（または気密構造）を形成している。
【０１０９】
また、図１０に示すように、外径の大きい部分４２０ｂと円柱状部分４２０ｃとを含む箇所には、径方向に複数の孔４２０ｄが形成されており、これらの孔４２０ｄは、プラグバルブ４２０の後端面に開口する軸心方向の穴４２０ｅと連通している。
【０１１０】
さらに、プラグバルブ４２０の前端面は、前記ソケットバルブ３２０の前端面と外径が同一径に設定されている。また、プラグ４１２と接続する際の位置合わせ用として、円錐台状の凹部４２０ａが、前記凸部３２０ａとほぼ隙間なく嵌合する形状に形成されている。
【０１１１】
外径の大きい部分４２０ｂの後方には段差部４２０ｆがあり、図１１に示すように、該段差部４２０ｆはコイルバネ４２２の一端を支持する働きをもつ。
【０１１２】
コイルバネ４２２の他端はバックボディ４１４の内周段差部４１４ｅに当接しており、弾発力によってプラグバルブ４２０を前方へ付勢している。そして、プラグバルブ４２０はプラグボディ４１６の内周面のテーパ面４１６ｈにより係止されている。
【０１１３】
次に、ソケット３１２とプラグ４１２とを接続し、さらに離脱する動作について図１２Ａ〜図１３を参照しながら説明する。なお、ソケット３１２、プラグ４１２のそれぞれのくいこみ継手３１４ｂ、４１４ｂには可撓性に富むホース管路が接続されており、ソケット３１２およびプラグ４１２の内部には予め流体（液体または気体）が充満しているものとする。
【０１１４】
まず、ソケット３１２とプラグ４１２のそれぞれの前端部を当接させる。このとき、図１２Ａに示すようにソケット３１２とプラグ４１２の軸心がずれている場合であっても、プラグ４１２の前端面４１６ｆがソケット３１２のテーパ面３２６ａによって案内されながら挿入されることとなり確実に嵌合が行われる。
【０１１５】
さらに、外周面４１６ｅの長さＬ１は、カラー３２６の先端部からソケットボディ３１６の先端部３１６ｃまでの長さＬ２よりやや短く設定されているので、外周面４１６ｅによってカラー３２６を強制的に移動させようとしたとしても、カラー３２６が移動する以前にプラグボディ４１６のテーパ面４１６ｄがソケットボディ３１６の先端部に当接することとなり、ソケット３１２とプラグ４１２との噛合状態が不適なままカラー３２６が移動することを防止することができる。これにより、ソケット３１２とプラグ４１２の接続時に、ソケット３１２内部の流体が漏れることを防止できる。
【０１１６】
また、図１２Ｂに示すようにソケット３１２とプラグ４１２の軸心が非平行である場合にも、テーパ面３２６ａまたはテーパ面４１６ｄの案内作用により不適な噛合を防止することができる。
【０１１７】
このようにして、ソケット３１２とプラグ４１２とのそれぞれの前端部分を噛合させると、図１３に示すように、ソケット３１２の凸部３２０ａ、段差面３２６ｃ、内周面３２６ｄおよびテーパ面３２６ａがそれぞれプラグ４１２の凹部４２０ａ、前端面４１６ｆ、外周面４１６ｅおよびテーパ面４１６ｄと密着する。また、Ｏリング３４２は外周面４１６ｅにより押圧変形し、Ｏリング３４２の左右で気密構造をなす。また、ソケットバルブ３２０の前端面の凸部３２０ａとプラグバルブ４２０の前端面の凹部４２０ａとが嵌合して確実に位置合わせが行われる。
【０１１８】
さらにソケット３１２に対してプラグ４１２を挿入させると、カラー３２６はコイルバネ３２２を圧縮してソケット３１２に対して相対的に後方へ移動する。また、プラグバルブ４２０は、コイルバネ４２２を圧縮してプラグ４１２に対して相対的に後方へ移動する。従って、ソケット３１２とプラグ４１２とを接続したとき、流体が漏れることがない。
【０１１９】
このとき、ソケット３１２の前方で水密構造（または気密構造）を形成していたＯリング３２４およびプラグ４１２の前方で水密構造（または気密構造）を形成していたＯリング４２４は、それぞれカラー３２６の内周面、プラグボディ４１６の内周面から離れ、これによりシール構造が解除され、ソケット３１２とプラグ４１２との流路が連通し始める。この時点で、外部に対してＯリング３４２がシール構造を構成する。
【０１２０】
そして、さらにプラグ４１２を挿入し、ソケット３１２に対して完全に結合させると、図８に戻り、鋼球３３４は、内径側にプラグボディ４１６の環状溝４１６ｇが位置するようになるので、内径方向に向かって移動可能になる。ところで、鋼球３３４は、コイルバネ３３２およびスリーブ３３０の傾斜をもった段差部３３０ａにより付勢力を受けているので、この段差部３３０ａの傾斜面により内径方向に移動しソケットボディ３１６の外周面より内側に入る。
【０１２１】
鋼球３３４がソケットボディ３１６より内側に入ることにより、スリーブ３３０は、前方に移動してその前方にあるストッパリング３４０によって係止される。そして、スリーブ３３０の内周面が鋼球３３４の外周を覆うように位置することとなり、鋼球３３４を内径側に保持する。
【０１２２】
また、プラグボディ４１６の環状溝４１６ｇに鋼球３３４が入り込んで保持されることから、プラグ４１２はソケット３１２に対して離脱が防止される。
【０１２３】
この状態において、ソケット３１２の後端における開口部３１４ａとプラグ４１２の後端における開口部４１４ａは、ソケットバルブ３２０の貫通孔３２０ｃ、窪み部３２０ｄ、プラグバルブ４２０の孔４２０ｄ、穴４２０ｅを経由して流路を形成し、この流路はＯリング３１８、３３８、３４２および４１８によって水密状態（または気密状態）に保たれている。
【０１２４】
また、ソケットバルブ３２０の前端面とプラグバルブ４２０の前端面は同一外径で、且つ全面が密着しているので、このまわりを流れる流体の流路面積および流路方向は一定となり流体の圧力損失が少ない。
【０１２５】
次に、ソケット３１２に対してプラグ４１２を離脱させる動作について説明する。
【０１２６】
スリーブ３３０に力を加え後方へ移動させると、鋼球３３４は、外径方向に向かって移動可能となる。ところで、鋼球３３４は、コイルバネ３２２、４２２およびプラグボディ４１６の環状溝４１６ｇの傾斜面により付勢力を受けているので、この環状溝４１６ｇの傾斜面により外径方向に押し出され、ソケットボディ３１６の内周面より外側に出る。
【０１２７】
鋼球３３４が環状溝４１６ｇより外側に出ることにより、カラー３２６は、プラグボディ４１６を前方に押し出しながら移動して、ソケット３１２とプラグ４１２とを離脱させる。また、プラグバルブ４２０もコイルバネ４２２により付勢力を受けながらソケットバルブ３２０を押し出して離脱させるように作用する。
【０１２８】
このとき、段差面３２６ｃと前端面４１６ｆは密着しており、また凸部３２０ａと凹部４２０ａも離脱するまでは密着していることから隙間部はほとんど生じず、そのため、ソケット３１２とプラグ４１２が離脱したときに流体が漏れることがない。
【０１２９】
なお、ソケット３１２とプラグ４１２が離脱すると、スリーブ３３０は再び鋼球３３４により係止され後方に位置することとなる。
【０１３０】
このように、第２の実施の形態に係る管継手３００によれば、離脱するときには、図１３に示すように前端面４１６ｆ、凹部４２０ａ、外周面４１６ｅは、それぞれ段差面３２６ｃ、凸部３２０ａ、内周面３２６ｄと密着しているので、管継手３００内に充満している流体を吸い込む空間がなく、流体が外部へ漏出することがない。より具体的には、この時点においては、ソケット３１２内の流体はカラー３２６、ソケットバルブ３２０およびＯリング３２４によって外部に対して塞がれており、また、プラグ４１２内の流体は、プラグボディ４１６、プラグバルブ４２０およびＯリング４２４によって外部に対して塞がれているので、流体が漏出することがない。
【０１３１】
さらに、ソケット３１２とプラグ４１２とが接続されている状態では、ソケットバルブ３２０の前端面とプラグバルブ４２０の前端面は同一外径であり、且つ全面が密着しているので、このまわりを流れる流体の流路面積および流路方向は一定となり、流体の圧力損失が少ない。
【０１３２】
さらに、ソケット３１２で水密構造（または気密構造）を構成するＯリング３２４は、この部分で弁体を構成する外径側のカラー３２６と内径側のソケットバルブ３２０のうち、ソケットバルブ３２０側に設けられているので、外径側のカラー３２６は形状上の自由度がある。これによりカラー３２６の内部に溝部３２６ｂを形成することが可能であり、結果としてこの溝部３２６ｂに挿入されるコイルバネ３２２として自然長が長いものを採用することができる。また、溝部３２６ｂはコイルバネ３２２の外れ止めとして作用する。
【０１３３】
さらにまた、カラー３２６の前端はテーパ面３２６ａを有するので、ソケット３１２とプラグ４１２とを接続する際に軸心が一致していなくても、プラグ４１２の前端面４１６ｆがテーパ面３２６ａにより案内されて正確に噛合させることができる。プラグ４１２のテーパ面４１６ｄとソケット３１２の先端部３１６ｃも、噛合時の案内作用を有する。
【０１３４】
なお、この発明に係る管継手は、上述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【０１３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る管継手によれば、ソケットとプラグとを接続または離脱させる際に、管継手内部の流体が漏出することがないという効果を達成することができる。
【０１３６】
また、本発明に係る管継手によれば、ソケットとプラグとを接続させる際に、テーパ部分の案内作用または凹部と凸部との嵌合により、軸心を一致させて正確に接続させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る管継手の接続状態を示す断面図である。
【図２】ソケットの断面図である。
【図３】ソケットバルブおよびプラグバルブを示す斜視図である。
【図４】プラグの断面図である。
【図５】ソケットとプラグを接続する最初の状態を示す説明図である。
【図６】ソケットとプラグを接続する途中の状態を示す説明図である。
【図７】Ｏリングの配置を変えた例を示す説明図である。
【図８】第２の実施の形態に係る管継手の接続状態を示す断面図である。
【図９】ソケットの断面図である。
【図１０】ソケットバルブおよびプラグバルブを示す斜視図である。
【図１１】プラグの断面図である。
【図１２】図１２Ａは、ソケットとプラグの軸心がずれている状態を示す説明図であり、図１２Ｂは、ソケットとプラグの軸心が非平行である状態を示す説明図である。
【図１３】ソケットとプラグを接続する最初の状態を示す説明図である。
【図１４】従来技術に係る管継手のソケットとプラグが離脱した状態を示す断面図である。
【図１５】従来技術に係る管継手のソケットとプラグが接続された状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０、３００、５００…管継手 １２、３１２、５０２、…ソケット
１４、３１４、４１４…バックボディ
１４ａ、３１４ａ、４１４ａ…開口部
１４ｂ、１１４ｂ、３１４ｂ、４１４ｂ…くいこみ継手
１４ｃ、１１４ｃ、３１４ｃ、４１４ｃ…ねじ溝
１６、３１６…ソケットボディ
１６ｅ、１１６ｅ、３１６ｅ…雌ねじ
１８、２４、３６、３８、３８ａ、４２、１１８、１２４、３１８、３２４、３３８、３４２、４１８、４２４…Ｏリング
２０、３２０…ソケットバルブ ２０ａ、３２０ａ…凸部
２２、３２、１２２、３２２、３３２、４２２、５０８、５２２、５５８…コイルバネ
２６、３２６…カラー ２６ａ、１１６ａ、４１６ｆ…前端面
２６ｂ、３２６ｂ…溝部 ３０、３３０、５２０…スリーブ
３４、３３４、５２６…鋼球 ４０、３４０…ストッパリング
４４、１４４…ガイド
１１２、４１２、５５２…プラグ
１１６、４１６…プラグボディ １２０、４２０…プラグバルブ
１２０ａ、４２０ａ…凹部 ３２６ａ、４１６ｄ…テーパ面
Claims (7)
- 結合および離脱可能なソケットとプラグとからなる流体の管継手において、
前記ソケット及び前記プラグは、それぞれ、離脱状態において前記流体の通路を塞ぐ流出防止弁と、
少なくとも前記ソケットと前記プラグを接続する際に、前記ソケットと前記プラグとをシールする第１シールと、
を有し、
前記流出防止弁は、内周面が円筒状の第１弁体と、
前記第１弁体の内側に同心状に設けられた外周面が円柱状の第２弁体と、
前記第１弁体の内周面側又は前記第２弁体の外周面側に設けられ、該第１弁体の内周面と第２弁体の外周面との間をシールする環状の第２シールと、前記第１弁体及び前記第２弁体のいずれか一方軸方向に付勢する弾性体とを有し、
前記ソケット及び前記プラグのそれぞれの前記第１弁体は内周面が同径で、前記ソケット及び前記プラグのそれぞれの前記第２弁体は外周面が同径であり、
前記第１シールは、前記ソケットの接続端面又は前記プラグの接続端面における前記第２弁体と同心状の環状溝に設けられ、
前記ソケットと前記プラグとを接続する際には、２つの前記第１弁体の接続端面同士が当接されることにより前記第１シールが押圧されてシールを行い、２つの前記第２弁体の接続端面同士が当接し、軸方向において、各前記第１弁体の接続端面は２つの前記第２シールの間に配置され、
次に、前記ソケットと前記プラグとを接近させることにより、前記弾性体の弾性力に抗して、２つの前記第１弁体と２つの前記第２弁体とが逆方向に相対移動し、軸方向において、各前記第１弁体の接続端面は２つの前記第２シールの間から抜けることを特徴とする管継手。 - 請求項１記載の管継手において、
前記ソケットにおける前記第１弁体は外周面が円柱形状であって、内周面が円筒状の枠体に挿入されており、
前記枠体の内周面には、前記ソケットにおける前記第１弁体との間をシールする環状の第３シールが設けられ、
離脱状態では、前記第３シールは前記第１弁体の接続端面より基端側に配置されており、
前記ソケットと前記プラグとを接続する際、前記ソケットと前記プラグとを接近させるときに、前記弾性体の弾性力に抗して、前記第１弁体と前記枠体とが逆方向に相対移動し、軸方向において、各前記第１弁体の接続端面は前記第３シールの位置を超えて基端側に移動することを特徴とする管継手。 - 請求項１または２記載の管継手において、
前記ソケット側における前記第１弁体の前端部は、前方に向かって拡径するテーパ面を有することを特徴とする管継手。 - 請求項１〜３のいずれか１項に記載の管継手において、
前記ソケットまたは前記プラグは、互いの結合および離脱を行う着脱機構を有することを特徴とする管継手。 - 請求項１〜４のいずれか１項に記載の管継手において、
前記第２弁体のうち、前記ソケットまたは前記プラグと結合される側の端面に、前記ソケットまたは前記プラグとの位置合わせを行う凸部または凹部を有することを特徴とする管継手。 - 請求項１〜５のいずれか１項に記載の管継手において、
前記第１弁体の内周面と外周面の間に、後ろ側に開口する円筒状の溝部を有し、
前記円筒状の溝部には、前記弾性体の一端が挿入されていることを特徴とする管継手。 - 請求項１〜６のいずれか１項に記載の管継手において、
前記ソケットおよび前記プラグは、各後端部分にそれぞれ他の管継手と接続する後端継手部を有し、
前記ソケットの本体を前記後端継手部に接続する第１接続部の形状は、前記プラグの本体を前記後端継手部に接続する第２接続部と同形状であることを特徴とする管継手。
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