JP4087993B2 - 急速継手用ソケット - Google Patents

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JP4087993B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、急速継手のソケットに関し、特に、高圧エアホースの分離時の安全性を確保した急速継手用ソケットに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、圧縮空気を駆動源とする工具機器(「エア圧機器」)、例えばエアドライバー、エアハンマー、エア釘打機等へのエアコンプレッサ(圧搾空気供給装置)からの圧搾空気の供給・遮断は、急速継手を介して行われている。
【0003】
この急速継手は、エアコンプレッサ側のエアホースの先端部に取付けられたソケットとエア圧機器側に配置されたプラグとを、急速に接続、又は分離させるものである。ソケットをプラグに被冠嵌合させると、プラグの先端がソケット内のセルフシール弁(例えば、スプール弁)を押して通気路を開放すると同時にソケットとプラグとが気密連結する。一方、ソケット外側のロックリングを軸方向へ摺動(スライド)させると、ソケットがプラグから外れると同時にソケット内のセルフシール弁が弾発作動して閉塞されて、ホース先端開口が封止される機構のものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような急速継手により、エアコンプレッサとエア圧機器とが接続され、駆動している間は円滑な作業が行なわれ、大変効率的で便利なものであった。
【0005】
しかし、作業が終了し又はエアホースの接続を解除して分離する場合、そのまま機器からソケットを接続解除して分離させると、機器側の管路内に残留していた高圧エアが大きい衝撃音と共に急激にエアホース用継手から吹き出して、この吹出圧がエアホースを伴いながら回転もしくは飛遊させる恐れがあった。そして、この躍動した継手が他の機器や周囲の物体に衝突して、塗装がはげたり変形させたりさせる危害を生じさせ、場合によっては付近にいた人に大きな怪我を与える危険性もあった。
【0006】
一方、エア圧機器側のプラグにセルフシール弁を設け、分離時に高圧空気を密閉してプラグからの空気の噴出を防止する対策を講じれば、上記のような不意なソケットの躍動を防止することはできるが、今度は、分離後の一定時間はエア圧機器内に駆動力をもった高圧空気が残留することになるため、停止したものと思って操作したエア圧機器の作動により誤って事故を引き起こす危険性があった。
【0007】
従来、かかるエア圧機器に用いられる空気圧は7気圧程度であったが、近年は作業能力の向上の要請から30気圧に達する高圧エアが用いられる傾向にあり、上記の問題点や危険性の回避が重要な課題となってきている。
【0008】
【目的】
そこで、本願発明は、上記課題に着目してなされたもので、急速継手の分離を二段階で行い、完全に分離させる前にエアホース内の残留高圧空気を排出させて減圧することにより、圧搾空気の噴出推進力によるホースの予期できない躍動や飛遊を防止し、周辺への損害や作業者等への危険性を回避することができる安全な急速継手用ソケットを提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願発明の急速継手用ソケットは、以下のように構成されている。
【0010】
高圧エアー供給用の供給管(8)の接続端に取付けられたプラグ(9)に、被冠嵌合させて急速な連結分離を可能とする急速継手用ソケット(1)において、ソケット(1)内に配設固定された弁座環(5)に内接摺動して、通気弁孔(42)を開閉塞するスプール弁体(4)と、前記通気弁孔(42)より先端寄りのスプール弁体(4)に形成され、通気弁孔(42)の閉塞時にソケット(1)側面に形成された開口(21)と連通する排気弁孔(44)と、ソケットボディ(2)内の先端付近に放射状に形成された保持孔(22)に配設されて保持され、プラグ(9)の連結時には環状溝(91)に係合すると共に、該スプール弁体(4)の進退移動によりソケット(1)内への進退が規制される複数個のボール群(6、6、・・・)と、該ソケットホディ(2)の先端外側に先端方向への付勢力をもって摺動自在に環装配置され、内周面に形成された環状カム(71)との当接により前記ボール群(6、6、・・・)のソケット(1)内への進退を規制するロックリング(7)と、該ロックリング(7)とソケットボティ(2)との間に配置され、ロックリング(7)の回転移動量と摺動移動量を規制するガイド手段と、からなり、該ソケットボディ(2)の保持孔(22)の所定箇所は、保持したボール(6a)を軸方向へも移動し得る溝孔(22a)に形成すると共に、該ロックリング(7)の環状カム(71)には、ロックリング(7)を軸回転させたときに前記ボール群(6、6、・・・)の所定のボール(6b)と係合して前記プラグ(9)の環状溝(91)から退行できる程度の1又は複数個の切欠き(73)形成したことを特徴とする。
【0011】
また、上記排気弁孔(44)を設けず、スプール弁体(4)の閉塞時に前記通気弁孔(42)と連通してソケットボディ(2)の内側の空隙(53)と連通する通気路(52)を前記弁座環(5)に貫通形成する構成としてもよい。
さらにこれに加えてソケット(1)の側面に、ソケットボディ(2)の内側の空隙(53)と外側とを連通する開口(21)を形成する構成としてもよい。
【0012】
また、前記溝孔(22a)内のボール(6a)の移動量(Sa)は、スプール弁体(4)の進退移動量(Sb)と同一に設定してもよく、またボール(6a)の移動量(Sa)のほうをスプール弁体(4)の進退移動量(Sb)よりも大きく設定してもよい。
【0013】
次に、高圧エアー供給用の供給管(8)の接続端に取付けられたプラグ(9)に、被冠嵌合させて急速な連結分離を可能とする急速継手用ソケット(1)において、ソケット(1)内に配設固定された弁座環(5)に内接摺動して、通気弁孔(42)を開閉塞するスプール弁体(4)と、ソケットボディ(2)内の先端付近に放射状に形成された保持孔(22)に配設されて保持され、プラグ(9)の連結時には環状溝(91)に係合すると共に、該スプール弁体(4)の進退移動によりソケット(1)内への進退が規制される複数個のボール群(6、6、・・・)と、該ソケットホディ(2)の先端外側に先端方向への付勢力をもって摺動自在に環装配置され、内周面に形成された環状カム(71)との当接により前記ボール群(6、6、・・・)のソケット(1)内への進退を規制するロックリング(7)と、該ロックリング(7)とソケットボティ(2)との間に配置され、ロックリング(7)の回転移動量と摺動移動量を規制するガイド手段と、からなり、該ソケットボディ(2)の保持孔(22)の所定箇所は、保持したボール(6a)を軸方向へも移動し得る溝孔(22a)に形成し、かつこの溝孔(22a)内のボール(6a)の移動量(Sa)を、スプール弁体(4)の進退移動量(Sb)よりも大きく設定すると共に、該ロックリング(7)の環状カム(71)には、ロックリング(7)を軸回転させたときに前記ボール群(6、6、・・・)の所定のボール(6b)と係合して前記プラグ(9)の環状溝(91)から退行できる程度の1又は複数個の切欠き(73)形成したことを特徴とする。
【0014】
前記ボール群(6、6、・・・)の配置は、好ましくは6個を放射状に配置し、かつこのうちの等間隔3個に対して係合する3箇所の切欠き(73)をロックリング(7)の環状カム(71)に形成したことを特徴とする。
【0015】
また、前記ガイド手段の構成例としては、ソケットボティ(2)の外側面に係合凸部(24)を配置し、該係合凸部(24)と係合する軸方向と円周方向に連なった略L字状のガイド溝(75)をロックリング(7)の内側面に形成してなる機構とする。
【0016】
さらに、略L字状のガイド溝(75)を周方向のガイド溝(75c)から軸方向のガイド溝(75a)へ移動する境に若干の段差(75g)又は係合突起(75t)を形成して、L字状ガイド溝(75)の屈曲部で一旦停止するようにしてもよい。
さらにまた、ロックリング(7)の外側に摺動可能な間隙をもってカバーリング(76)を環装させ、ロックリング(7)とカバーリング(76)とは、軸方向に対しては共動するが、周方向に対しては所定距離だけ相対移動するように係合させたことを特徴としている。
【0017】
【発明の実施の形態】
次に、上記発明を具体化したの実施形態例の幾つかにについて、図面に基づき詳細に説明する。
図1は、本実施形態例1にかかるソケットとプラグとの分離状態をソケット軸を含む縦断面で示す断面図(「軸断面図」)であり、図2は同じくソケットとプラグとの完全ロック状態を示す軸断面図であり、図3は同じくソケットとプラグとの半ロック状態を示す軸断面図である。また、図4は図1から図3に示すA−A線断面図、B−B線断面図、及びC−C線断面図をそれぞれ示す横断面図であり、図5はガイド手段の係合状況を示す説明図である。
【0018】
図示符号1は、主に金属製で形成されるソケットであり、概観すると、円筒形のソケットボティ2と、該ソケットボティ2の後端部に螺合された圧搾空気供給用のフレキシブル管(以下「ホース」)取付け用のジョイント環3と、内部に摺動自在にして内嵌されたスプール弁体4と、該スプール弁体4に外接環装されてソケットボティ2に内接固定された略円筒状の弁座環5と、ソケットボティ2の先端側に放射状に配設された6個のボール群6、6、・・・と、及びソケットボティ2の先端側に摺動自在にして環装された円筒状のロックリング7とから構成されている。なお、前記各ボール6は、ソケットボティ2の肉厚以上の直径を有し、ソケットボティ2の側周部の内外の何れかに露出し得る大きさに形成されている。
【0019】
ソケットボティ2は、ソケット1の外側本体を構成するもので、両端開放の円筒状をなし、後端側(図面左方向)の内面に、密着状に内嵌(内接して嵌挿)された円筒状の弁座環5が配設され、この弁座環5に環装されたOリング51に当接するようにして円筒状のジョイント環3が螺合固定されている。このジョイント環3には、回転可能に取付けられたリング31を介してエアコンプレッサ(図示省略)側に連結されたホース8が接続されている。
【0020】
また、ソケットボティ2の中程の側周面には、内部に連通した1又は複数個の開口21、21、・・が形成されている。
さらに、ソケットボティ2の先端側(図面右方向)付近には、各ボール6をそれぞれに保持する保持孔22が放射状に形成されている。
【0021】
該保持孔22は、貫通口にされてソケット1の半径方向への移動が自在に構成されていると共に、ソケット内面側にボール6が所定量露出し得るように形成されている。そして、この6個の保持孔22のうち等間隔の3箇所は、軸C方向へ延びる長円形の溝孔22aに形成され、これに保持されたボール6aがソケットボティ2から内部に露出したまま先端方向へ移動できるように構成されている。
【0022】
23は、ソケットボティ2の先端部外側に環装固定されたストッパリングであり、後述するロックリング7の前方移動の死点規制をするためのものである。
また24は、開口21の先端寄りの外側面に配設された係合凸部であり、後述するロックリング7と係合してガイド手段として機能する。この係合凸部24は、ソケットボティ2の外側周面に所定のピンを植設したり、または回動可能な小球を埋め込む等して構成されるものである。
【0023】
次に、スプール弁体4は、有底筒状の円筒形をなし、底部側のシャンク部41は前記弁座環5の内面に密着して摺動(スライド)可能に内嵌されており、その側面には高圧エアの通気路となる複数個の通気弁孔42、42、・・が放射状に穿設されている。この通気弁孔42から底部側へ寄ったスプール弁体4の外側周面には、スプール弁体4の移動死点を規定する弾力性材からなる第一シールリング43が取付けられている。
【0024】
また、通気弁孔42から開放側に寄った位置の側周部には、複数個の排気弁孔44、44、・・が放射状に形成されている。この排気弁孔44の形成位置は、スプール弁体4が第一シールリング43に当接して通気弁孔42が閉塞されたときに、前記弁座環5から外れて前記ソケットボティ2の開口21と連通する位置関係となるように穿設されている。
【0025】
また、シャンク部41の開放側からは、内側と外側に段部41a、45aが形成されて、プラグ9が密着嵌合する嵌入受部45がシャンク部41と一体に形成されている。この嵌入受部45は、その外側が拡径してソケットボティ2の内周面と当接するように、内側がプラグ9の先端形と嵌合適合する内面形に形成されている。そして、前記外段部45aには、弁座環5の先端縁部が当接する弾力性材からなる第二シールリング46が取付けられている
さらに、スプール弁体4の外側周囲には、弁座環5との間に拡張付勢力をもったコイルばね47が配設されている。これにより、連結前の通常状態でスプール弁体4を先端開放側(図面右方向)に押しやるようにしている。
【0026】
ロックリング7は、円筒状をなし、ソケットボティ2の先端側外側に軸方向の摺動移動を可能にして環装されている。該ロックリンク7の内周面には、前記ボール群6、6、・・と当接して各ボール6の移動を規制する縮径リング状のカム(「環状カム」)71が一体に形成されている。そしてその先端側にはボール6がソケットボティ2の内部に退避し得る程度の拡径内周面72が形成されている。さらに、環状カム71には、前記した溝孔22aに保持されたボール6a以外のボール6bが当接する位置より所定角度(実施例では約30度)だけ軸回転した位置に、拡径内周面72に連なる切欠き73がそれぞれ形成されている。
【0027】
また、ロックリング7の内側には、その環状カム71とソケットボティ2の外側周面との間に渦巻きばね74が配設され、その一端部74aがロックリング7の内周部に、他端部74bがソケットボティ2の外側部に、それぞれ取付け固定されている。これにより渦巻きばね74は、ロックリング7を先端方向へ摺動移動させる拡張付勢力と共に、ロックリング7を軸回転させる回転付勢力をも具備するように構成している。この回転付勢力は、前記ボール6bが係合した状態の前記切欠き73を、係合から外れて何れのボール6とも係合しない位置までロックリング7を回転させるように設定されている。
【0028】
さらに、ロックリング7の後端側(図面左方向)の内周面には、前記係合凸部24が係合して摺動するためのガイド溝75が形成されている。このガイド溝75は、ソケットボティ2に対するロックリング7の移動を規制するものであり、図5に示すように、分離状態から半ロック状態に至る過程では軸方向のみの移動、半完全ロック状態から半ロック状態に至る過程では回転方向のみの移動を、ガイドするように略L字状に形成されている。
【0029】
これにより完全ロック時に誤ってロックリング7を軸移動させることを防止し、かつ分離させるときは、誤作動の可能性の少ない回転移動を経てから軸移動をさせる構成としている。
【0030】
【実施形態例1の作用】
次に、上記のように構成した実施形態例1の作用について説明する。
プラグ9からソケット1を分離した状態を示す図1において、スプール弁体4は、コイルばね47の拡張付勢力により先端側(図面右方向)に押しやられ、第一シールリング43が弁座環5に当接するまで移動する(矢印a)。このとき、通気弁孔42は、弁座環5と第一シールリング43との当接密着により閉塞され、ソケット1は気密開放状態となる。
【0031】
またこの状態で、スプール弁体4の嵌入受部45の先端部45eが進出して、ボール群6、6、・・のソケットボティ2内への露出(又は進出)が規制されている。
【0032】
次に、連結する場合は、図1から図2に示すように、上記状態にあるソケット1内にプラグ9を嵌入させて行くと(実際は素早く行う。矢印b)、フラグ9の先端部がスプール弁体4の内段部41aに当接して密着すると共に、スプール弁体4を後退させる(矢印c)。これにより、図2に示すように、スプール弁体4の通気弁孔42は、弁座環5から外れて通気路が確保される(矢印d)と同時に、排気弁孔44は弁座環5の封止とこれの第二シールリング46との当接密着によって完全に閉塞されることになる(矢印e)。
【0033】
また、このスプール弁体4の後退に連動して、嵌入受部45の先端部45eによって規制されていたボール群6、6、・・が、ソケットボティ2内に露出し(又は進出し)、嵌入されてきたプラグ9の環状溝91と係合する。そして、切欠き73に係合していたボール6bも当該切欠き73から外れるため、ロックリング7は、渦巻きばね74の拡張付勢力よって前方(矢印f)へ移動した後、回転付勢力により切欠き73がボール6の間に位置するまでの角度(θ)だけ回転させられる(矢印g)。
【0034】
かかるロックリング7のばね作動により、全てのボール群6、6、・・は、環状カム71に当接して、ソケットボティ2内に露出させた状態、すなわちプラグ9の環状溝91と係合した状態で保持され、ソケット1とプラグ9は完全にロックされた状態となる。
【0035】
これと同時に、ロックリング7は、図5の(A)から(B)に示すように、
前記渦巻きばね74の回転付勢力により、係合凸部24は、略L状のガイド溝75内を摺動して、周方向の端部75eまで移動する。これにより、ロックリング7の後退方向(図面左方向)の移動が規制されることとなる。
【0036】
次に、本願発明の一番の特徴である、連結させたソケット1とプラグ9との分離過程について説明する。
分離に当たっては、まず、図2から図3、及び図4、5の(B)から(C)に示すように、ガイド溝75と係合凸部24の関わりから、手動によってロックリング7を(渦巻きばね74に抵抗して)周方向回転(回転角θ)させて、切欠き73がボール6bと対応する位置まで周上を移動させる。このとき、プラグ9には高圧エア圧により、及び(又は)コイルばね47の拡張付勢力より、分離させる方向(矢印h)の力(プラグ押出し圧)が常に作用しているため、環状溝91の斜面91aに当接したボール群6、6、・・のうち切欠き73に対応した(3個の)ボール6bは、環状溝91との係合が解かれて切欠き73内に押しやられる。
【0037】
これと共に、溝孔22aに保持された方の(3個の)ボール6aは、ソケットボティ2内に露出したまま(環状溝91に係合したまま)溝孔22a内を先端方向へ移動させられることになる。さらに、このボール6aの移動にしたがって、プラグ9とこれが嵌入しているスプール弁体4も先端方向へ進出移動(矢印a)することになる。なお、図3に示す実施例では、この移動量はボール6aの移動量と略同一量に設定されている(もちろん、これに限定するものではない)。
【0038】
このスプール弁体4の進出移動(図面右方向の移動)により、前記した分離状態と同状態となり、通気弁孔42は、弁座環5と第一シールリング43との密着により閉塞され、ソケット1は気密開放状態となる。この過程において、スプール弁体4の排気弁孔44は、弁座環5から外れて開放され、前記ソケットボティ2の側面に穿設された開口21と連通して排気路が形成されることになる。この排気弁孔44と開口21とが連通して、プラグ9側に残留していた高圧空気が排気されることになる(矢印i)。この状態では、溝孔22aに保持されたボール6aがまだプラグ9の環状溝91と係合しているため、完全に分離した状態とはならず、いわば半ロック状態となっている。
【0039】
この半ロック状態を解除して分離状態とするには、ロックリング7を(渦巻きばね74に抵抗して)手動で後退方向(図面左方向、矢印k)へ移動させると、溝孔22aに保持されたボール6aは、環状溝91の前方側に外れて拡径内周面72に移動し、プラグ9の環状溝91との係合が解かれ、プラグ9を完全にソケット1から引き離すことができる。このとき、コイルばね47の拡張付勢力により、嵌入受部45の先端部45eが進出して、ボール群6、6、・・のソケットボティ2内への露出(又は進出)を規制すると共に、溝孔22aのボール6aが環状カム71の前方側の段部面71aに当接するため、ロックリング7はこの後退位置で渦巻きばね47を圧縮させた状態(付勢力を蓄えた状態)で停止する。
以後、分離と連結においては、上記行程が繰り返されることになる。
【0040】
[実施形態例2]
図6は本願発明の実施形態例2を示す軸断面図である。
実施形態例2は上記実施形態例1を変形したものであって、実施形態例1は図3に示すようにスプール弁体4の移動量とボール6aの移動量とは同一となるように設定しているが、実施形態例2は図6に示すように、溝孔22a内のボール6aの移動量Saを、スプール弁体4の進退移動量Sbよりも大きく設定(Sa>Sb)したものである。
【0041】
これにより、半ロック状態において、スプール弁体4の嵌入受部45とプラグ9との間に、間隙92が形成され、これにより、前記排気弁孔44のほかにこの間隙92から先端方向に排気(矢印l)を行わせることができる。
【0042】
また、上記実施形態例1、2は、エア圧機器への接続に限定するものではなく、高圧空気の供給管(フレキシブルホースに限定しない。)の急速継手に広く用いることができるものである。
【0043】
[実施形態例3]
図7は本願発明の実施形態例3を示す断面図である。
既述した図1から図6に示した実施形態例1,2は、スプール弁体4に通気弁孔42と共に排気弁孔44を形成する構成であるが、この排気弁孔44を設けることなく本願目的を達成することができる発明構成の実施形態例3が、図7に示したものである。
【0044】
すなわち、排気弁孔44を廃止すると共に、上記他の実施例のように、溝孔22a内のボール6aの移動量Saを、スプール弁体4の進退移動量Sbよりもより大きく設定(Sa>Sb)したものである。なお、これ以外の構成要素は 上記実施例の場合と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0045】
かかる構成により、半ロック状態において、スプール弁体4の嵌入受部45とプラグ9との間により大きな間隙92が形成されるため、前記排気弁孔44を設けることなく、この間隙92のみで先端方向への十分な排気(矢印l)を行わせることができる。
[実施形態例4、5]
図8、図9は他の実施形態例4、及び5を示す軸断面図であり、図8の(A)は各実施形態のソケットとプラグとの完全ロック状態の軸上半分を示す軸断面図であり、(B)はソケットとプラグとの分離状態の軸上半分を示す軸断面図であり、また図9の(C1)は、図8で示す実施形態例4のソケットとプラグとの半ロック状態の軸上半分を示す軸断面図であり、(C2)はその変更例である実施形態例5の半ロック状態の軸上半分を示す軸断面図である。
【0046】
すなわち、図8、及び図9(C1)に示す実施形態4は、上記排気弁孔44を設けず、スプール弁体4には、本来の供給エアーを通気又は遮断するための通気弁孔42のみを形成しておき、スプール弁体4が作動して通気弁孔42が先端側に摺動移動し、弁座環5の内周面によって閉塞される位置に、該通気弁孔42とソケット1側面に形成された開口21とを連通する通気路52を、前記弁座環5に貫通形成したものである。
【0047】
また、必要により、図9(C2)に示す実施形態5は、実施形態4に加えて上記実施形態例3と同様に、溝孔22a内のボール6aの移動量Saを、スプール弁体4の進退移動量Sbよりもより大きく設定(Sa>Sb)するようにしてもよい。なお、これ以外の構成要素は 上記各実施例1、2、3の場合と同様であるため、図面に同一の符号を付してその構成の説明は省略する。
【0048】
かかる構成により、図9(C1)に示すように、半ロック状態において、スプール弁体4はコイルバネ47の拡張力により先端側(図面上、右側)へ移動して、通気弁孔42を弁座環5の内周面によって閉塞し、ホース8からの本来の通気を遮断する。これと同時に、通気弁孔42には弁座環5の通気路52の開口が位置するため、通気弁孔42と通気路52が連通し、さらに弁座環5とソケットボディ2との間の空隙53を介して開口21と連通して外気に開放する。この結果、プラグ9側に残留していた空気は、通気弁孔42、通気路52、空隙53、開口21の順に通気して、外部に排気放出されることになる。
【0049】
また、上記実施形態例4の変更例である実施形態例5は、図9(C2)に示すように、溝孔22a内のボール6aの移動量Saを、スプール弁体4の進退移動量Sbよりもより大きく設定(Sa>Sb)することにより、上記開口21からの排気されると共に、ソケット1の先端側の間隙92及びボール群6、6、・・とロックリング7との間隙からも排気されることなる(矢印l、矢印m)
【0050】
さらにまた、図10は実施形態例6を、ソケットとプラグとの半ロック状態の軸上半分を示す軸断面図で示すもので、上記実施形態例4、5の構成要素から、ソケットボディ2の側面に開設した開口21を省略して弁座環5に形成した通気路52により排気するようにしたものである。
【0051】
これにより、上記開口21を開設していないため、通気路52を通った排気は、図10(C3)の半ロック状態図に示すように、製作組付けにおいて存在するソケットボディ2の内周面とスプール弁体4の外周側との間の隙間53や摺動クリアランスを通ってソケット1の先端側へ、及びボール群6、6、・・とロックリング7との間隙から放出されることなる(矢印m)。
【0052】
また、排気は、図10(C4)の半ロック状態図に示すように、溝孔22a内のボール6aの移動量Saを、スプール弁体4の進退移動量Sbよりもより大きく設定(Sa>Sb)することにより、上述した通気路52の通気に加えて(矢印m)、スプール弁体4の嵌入受部45とプラグ9との間に形成される間隙92を通って先端方向へ放出されることになる(矢印l)。
【0053】
[付加的安全機構]
次ぎに、本願発明の急速用継手ソケットをより安全に、かつ可能な限り誤作動を防止するために付加することが好ましい、幾つかの機構について説明する。
【0054】
上記構成のロックリング7は、略L字状のガイド溝75を設けてBの状態(完全ロック状態)からCの状態(半ロック状態)で一旦停止することなく一気にAの状態(分離状態)へ移行してしまい、完全に排気されないうちに分離してしまう誤作動を防止しているが、これをより確実にするため、図11(A)の平面図とこのD−D線断面図(B)に示す構成を採るようにしてもよい。
【0055】
すなわち、略L字状のガイド溝75を周方向のガイド溝75cから軸方向のガイド溝75aへ移動する境に若干の段差75gを形成する。これにより、係合凸部24が周方向をBの状態からCの状態へ移動して来た場合、この段差75gでAの状態への移動を一端阻止し、ここで改めて力を入れてAの位置へ移動させるようにしている。
【0056】
また、これと同様の目的で、図11(C)の平面図で示すように周方向のガイド溝75cから軸方向のガイド溝75aへ移動する境に、僅かな係合突起75tをいずれか一方側に又は対向させた状態で形成するようにしてもよい。この係合突起75tが上記の段差75gと同様の働きをして、Bの状態から一気にAの状態へ移行すること阻止している。
【0057】
さらに、上記と同様に安全装置として、図12に示す構成を取り付けるようにしてもよい。すなわち、ソケットボディ2の側面に、空隙53に開口して完全ロック時のロックリング7の後端部が位置するところまで軸Cと直角放射方向へ貫通させた摺動口25を形成し、該摺動口25の内に、ほぼ摺動口25を塞ぐ程度の径をもった作圧盤26aと、該作圧盤26aから立設形成した係止ピン26bと、該作圧盤26aを空隙53方向へ付勢するコイル状の戻しバネ26sと、から構成した係止手段26を配置している。
【0058】
かかる構成により、半ロック状態で空隙53に排気圧が生じると作圧盤26aに作用して係止ピン26bを押し上げ、ロックリング7の後退(分離状態への移行)を阻止する。そして、排気が完全に行なわれ空隙53内の圧力が常圧に戻ると戻しバネ26Sの付勢力が作圧盤26aに作用して係止ピン26bを押し下げ、ロックリング7の後退を許容する。
【0059】
次ぎに、本願急速継手用ソケット1へのプラグ9の結合は、通常一方の手にソケット1のロックリング7の部分を持ち、他方の手にプラグ9を持って突き合せるようにして行なわれる。この時、図5を用いて説明すると、プラグ9の押し付け力によってロックリング7は、(A)の分離状態から(B)の完全ロック状態まで一気に移動して完全結合することが望ましい。
【0060】
しかし、上記実施形態例では(C)の半ロック状態から(B)の完全ロック状態へは渦巻きばね74の付勢力により自動的に移動する構成ではあるが、もし作業者がロックリング7を手でしっかりと把持した場合には、この移動が完全に行なわれない恐れがあった。かかる見地から、図13に示すように、ロックリング7の外側にカバーリング76を配置するとよい。
【0061】
すなわち、カバーリング76は、ロックリング7の外側に摺動可能な間隙をもって環装させると共に、ロックリング7の外周側の1箇所または複数箇所(実施例においては3箇所)には凸部77を形成し、ガバーリング76の内周面にはこの凸部77が適合して周方向にのみ一定距離だけ移動可能な余裕をもった凹部76h形成し、この凸部77と凹部76hとを係合させる構成としている。
【0062】
かかる構成により、ロックリング7は軸方向の移動に対してはカバーリング76と共動(一体的に移動)するが、周方向の移動に対しては、適合した凸部77が凹部76hで許容される範囲内で移動(同軸上の軸回転移動)することが可能となる。この結果、プラグ9を押し付けて結合させた場合、たとえカバーリング76を強く把持して居ても、渦巻きばね74の付勢力により、ロックリング7はカバーリング76に対して独自に周方向へ回転して完全ロック状態へ移行し、完全な連結状態が担保されることになる。なお、この周方向への回転距離は凹部76hの空間の周方向距離によって適宜に設定される。また、実施形態例では、凸部77をロックリング7に形成し、これと適合する凹部76hをカバーリング76の内周面に配置形成しているが、この逆に凸部77の方をカバーリング76の内周面に形成するようにしてもよい。
【効果】
本願発明は、上記のように構成しているため、以下の効果を奏する。
分離過程において、プラグがソケットと係合した状態で排気を行ういわば半ロック状態を設けているため、高圧空気の急激な噴出によるプラグやホースの不慮の反動や躍動による周囲や作業者への危害を未然に防止することができる。
【0063】
また排気をソケットボティの側部に形成した開口から行っているため、開放時の衝撃音を小さくすることができる効果もあり、作業者へ与える恐怖感も軽減することができる。
【0064】
さらに、請求項2、及び3の構成を採った場合には、嵌入受部とプラグとの間に間隙ができるため、この間隙を通って先端方向へも排気することができ、手に持って操作した場合における排気圧が手に与える影響を少なくしたり、又は無くすることができる効果がある。
【0065】
以上は、特に、エア圧機器に供給する空気圧が高圧であるときは、刮目すべき効果として迎えられるものであり、本願は産業上著しい効果を有する有用な発明である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態例1にかかるソケットとプラグとの分離状態をソケット軸断面図である。
【図2】 本実施形態例1にかかるソケットとプラグとの完全ロック状態を示す軸断面図である。
【図3】 本実施形態例1にかかるソケットとプラグとの半ロック状態を示す軸断面図である。
【図4】 図1から図3に示すA−A線断面図、B−B線断面図、及びC−C線断面図をそれぞれ示す横断面図である。
【図5】 本実施形態例1のガイド手段の係合状況を示す説明図である。
【図6】 本実施形態例2の半ロック状態を示す軸断面図である。
【図7】 本実施形態例3の半ロック状態を示す軸断面図である。
【図8】 本実施形態例4、5の完全ロック及び分離状態の軸上半分を示す軸断面図である。
【図9】 本実施形態例4,5の半ロック状態の軸上半分を示す軸断面図である。
【図10】 本実施形態例6の半ロック状態の軸上半分を示す軸断面図である。
【図11】 実施形態例におけるロックリングの移動規制を示す平面図及び断面図である。
【図12】 実施形態例におけるロックリングの移動規制を示す断面図である。
【図13】 実施形態例におけるロックリングの付加機構を示す説明図である。
【符号の説明】
1 ソケット
2 ソケットボティ
21 開口
22 保持孔
22a 溝孔
23 ストッパリング
24 係合凸部
25 摺動口
26 係止手段
26a 作圧盤
26b 係止ピン
26s 戻しバネ
3 ジョイント環
31 リング
4 スプール弁体
41 シャンク部
41a 内段部
42 通気弁孔
43 第一シールリング
44 排気弁孔
45 嵌入受部
45a 外段部
45e 先端部
46 第二シールリング
47 コイルばね
5 弁座環
51 Oリング
52 通気路
53 空隙
6 ボール
6a 溝孔内のボール
6b 切欠き対応のボール
7 ロックリング
71 環状カム
71a 段部面
72 拡径内周面
73 切欠き
74 渦巻きばね
74a 一端部(ロックリング側)
74b 他端部(ソケットボティ側)
75 ガイド溝
75e 端部
75a 軸方向
75c 周方向
75g 段差
75t 係合突起
76 カバーリング
76h 凹部
77 凸部
8 ホース
9 プラグ
91 環状溝
91a 斜面
92 間隙
C (ソケットボティの)軸
Sa 溝孔内のボールの移動量
Sb スプール弁体の移動量
a スプール弁体の右側移動(進出移動)
b プラグの嵌入移動
c スプール弁体の左側移動
d 通気状態を示す
e 封止状態を示す
f ロックリングの前方移動
h プラグへの押出し圧方向
g ロックリングの回転移動
i 排気状態を示す
k ロックリングの後退移動
l 先端方向の排気
m 摺動クリアランスを通っての先端側への排気

Claims (8)

  1. 高圧エアー供給用の供給管(8)の接続端に取付けられたプラグ(9)に、被冠嵌合させて急速な連結分離を可能とする急速継手用ソケット(1)において、
    ソケット(1)内に配設固定された弁座環(5)に内接摺動して、側面に穿設された通気弁孔(42)を開閉塞するスプール弁体(4)と、
    前記通気弁孔(42)より先端寄りのスプール弁体(4)に形成され、通気弁孔(42)の閉塞時にソケット(1)側面に形成された開口(21)と連通する排気弁孔(44)と、
    ソケットボディ(2)内の先端付近に放射状に形成された保持孔(22)に配設されて保持され、プラグ(9)の連結時には環状溝(91)に係合すると共に、該スプール弁体(4)の進退移動によりソケット(1)内への進退が規制される複数個のボール群(6、6、・・・)と、
    該ソケットホディ(2)の先端外側に先端方向への付勢力をもって摺動自在に環装配置され、内周面に形成された環状カム(71)との当接により前記ボール群(6、6、・・・)のソケット(1)内への進退を規制するロックリング(7)と、
    該ソケットボディ(2)の外側面に配置した係合凸部(24)と、ロックリング(7)の内側面に形成し、該係合凸部(24)と係合する軸方向と円周方向に連なった略L字状のガイド溝(75)と、からなるロックリング(7)の回転移動量と摺動移動量を規制するガイド手段と、からなり、
    該ソケットボディ(2)の保持孔(22)の所定箇所は、保持したボール(6a)を軸方向へも移動し得る溝孔(22a)に形成すると共に、
    該ロックリング(7)の環状カム(71)には、ロックリング(7)を軸回転させたときに前記ボール群(6、6、・・・)の所定のボール(6b)と係合して前記プラグ(9)の環状溝(91)から退行できる程度の1又は複数個の切欠き(73)形成したことを特徴とする急速継手用ソケット。
  2. 高圧エアー供給用の供給管(8)の接続端に取付けられたプラグ(9)に、被冠嵌合させて急速な連結分離を可能とする急速継手用ソケット(1)において、
    ソケット(1)内に配設固定された弁座環(5)に内接摺動して、側面に穿設された通気弁孔(42)を開閉塞するスプール弁体(4)と、
    前記弁座環(5)に貫通形成され、スプール弁体(4)の閉塞時に前記通気弁孔(42)と連通してソケットボディ(2)の内側の空隙(53)と連通する通気路(52)と、
    ソケットボディ(2)内の先端付近に放射状に形成された保持孔(22)に配設されて保持され、プラグ(9)の連結時には環状溝(91)に係合すると共に、該スプール弁体(4)の進退移動によりソケット(1)内への進退が規制される複数個のボール群(6、6、・・・)と、
    該ソケットホディ(2)の先端外側に先端方向への付勢力をもって摺動自在に環装配置され、内周面に形成された環状カム(71)との当接により前記ボール群(6、6、・・・)のソケット(1)内への進退を規制するロックリング(7)と、
    該ソケットボディ(2)の外側面に配置した係合凸部(24)と、ロックリング(7)の内側面に形成し、該係合凸部(24)と係合する軸方向と円周方向に連なった略L字状のガイド溝(75)と、からなり、ロックリング(7)の回転移動量と摺動移動量を規制するガイド手段と、からなり、
    該ソケットボディ(2)の保持孔(22)の所定箇所は、保持したボール(6a)を軸方向へも移動し得る溝孔(22a)に形成すると共に、
    該ロックリング(7)の環状カム(71)には、ロックリング(7)を軸回転させたときに前記ボール群(6、6、・・・)の所定のボール(6b)と係合して前記プラグ(9)の環状溝(91)から退行できる程度の1又は複数個の切欠き(73)形成したことを特徴とする急速継手用ソケット。
  3. ソケット(1)の側面に、ソケットボディ(2)の内側の空隙(53)と外側とを連通する開口(21)を設けたことを特徴とする請求項2記載の急速継手用ソケット。
  4. 前記溝孔(22a)内のボール(6a)の移動量(Sa)を、スプール弁体(4)の進退移動量(Sb)よりも大きく設定したことを特徴とする請求項1、2、又は3記載の急速継手用ソケット。
  5. 高圧エアー供給用の供給管(8)の接続端に取付けられたプラグ(9)に、被冠嵌合させて急速な連結分離を可能とする急速継手用ソケット(1)において、
    ソケット(1)内に配設固定された弁座環(5)に内接摺動して、側面に穿設された通気弁孔(42)を開閉塞するスプール弁体(4)と、
    ソケットボディ(2)内の先端付近に放射状に形成された保持孔(22)に配設されて保持され、プラグ(9)の連結時には環状溝(91)に係合すると共に、該スプール弁体(4)の進退移動によりソケット(1)内への進退が規制される複数個のボール群(6、6、・・・)と、
    該ソケットホディ(2)の先端外側に先端方向への付勢力をもって摺動自在に環装配置され、内周面に形成された環状カム(71)との当接により前記ボール群(6、6、・・・)のソケット(1)内への進退を規制するロックリング(7)と、
    該ソケットボディ(2)の外側面に配置した係合凸部(24)と、ロックリング(7)の内側面に形成し、該係合凸部(24)と係合する軸方向と円周方向に連なった略L字状のガイド溝(75)と、からなり、ロックリング(7)の回転移動量と摺動移動量を規制するガイド手段と、からなり、
    該ソケットボディ(2)の保持孔(22)の所定箇所は、保持したボール(6a)を軸方向へも移動し得る溝孔(22a)に形成し、かつこの溝孔(22a)内のボール(6a)の移動量(Sa)を、スプール弁体(4)の進退移動量(Sb)よりも大きく設定すると共に、
    該ロックリング(7)の環状カム(71)には、ロックリング(7)を軸回転させたときに前記ボール群(6、6、・・・)の所定のボール(6b)と係合して前記プラグ(9)の環状溝(91)から退行できる程度の1又は複数個の切欠き(73)形成したことを特徴とする急速継手用ソケット。
  6. 前記ボール群(6、6、・・・)の配置を6個の放射状とし、かつこのうちの等間隔3個に対して係合する3箇所の切欠き(73)をロックリング(7)の環状カム(71)に形成したことを特徴とする請求項1、2、3、4、又は5記載の急速継手用ソケット。
  7. 略L字状のガイド溝(75)を周方向のガイド溝(75c)から軸方向のガイド溝(75a)へ移動する境に若干の段差(75g)又は係合突起(75t)を形成したことを特徴とする請求項1、2、又は5記載の急速継手用ソケット。
  8. ロックリング(7)の外側に摺動可能な間隙をもってカバーリング(76)を環装させ、
    ロックリング(7)とカバーリング(76)とは、軸方向に対しては共動するが、周方向に対しては所定距離だけ相対移動するように係合させたことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、又は記載した急速継手用ソケット。
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