JP4787691B2

JP4787691B2 - 多連式管継手装置

Info

Publication number: JP4787691B2
Application number: JP2006192148A
Authority: JP
Inventors: 浩之北川
Original assignee: Nitto Kohki Co Ltd
Current assignee: Nitto Kohki Co Ltd
Priority date: 2006-07-12
Filing date: 2006-07-12
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2026-07-12
Also published as: JP2008019978A

Description

本発明は、多数の流体配管同士をソケットとプラグとを使って同時に接続することができる多連式管継手装置に関するものであり、特に、多数のプラグとソケットとを一括して接続させる連結装置が過大な流体圧力を受けるのを回避することができる多連式管継手装置に関する。

ソケットとプラグとをワンタッチで接続および接続解除させることができる流体配管用管継手が知られている。特に、近年、１回の接続操作で複数の配管を同時に接続したり切り離したりできるようにして管接続の能率向上と誤接続防止とを図るようにした多連式管継手装置が考案されている。例えば、特許第３０９６３８６号公報には、多数のソケットを取り付けた第１の基板と多数のプラグを取り付けた第２の基板とを備え、第１の基板中央部に突出して設けられた係止部材を第２の基板に設けられた施錠部材に係合させた状態で、カム機構に結合された操作レバーを回動させて係止部材を施錠部材側に引き寄せる構造を有する管継手装置が提案されている。この管継手装置では、係止部材が施錠部材側に引き寄せられると第１の基板および第２の基板が互いに接近して両基板上のソケットとプラグとが接続される。また、操作レバーを接続側と反対方向に回動させることにより、ソケットとプラグとの接続は解除される。
特許第３０９６３８６号公報

従来の多連式管継手装置では、施錠部材に係合させた係止部材をカム機構を使って施錠部材側に引き寄せ、管継手にかかった流体圧力の反力を施錠部材単独でで負担するように構成されている。したがって、管継手の数が多かったり使用圧力が高かったりして施錠部材にかかる反力が大きくなると、それに伴って施錠子等、施錠部材の構成部品を大きく頑丈にしなくてはならなくなり、管継手装置の大型化を招来するという問題がある。この問題を解決するため、管継手にもそれぞれ施錠子を設けて流体圧力の反力を受けることも考えられるが、多数の管継手の施錠子で流体圧力の反力を均等に分担させることは考慮されていなかった。

本発明は、上記問題点に鑑み、過大な流体圧力がかかったときに、その反力を多くの管継手の施錠子で受けられるようにすることができる多連式管継手装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決し、目的を達成するための本発明は、流体用配管に装着されて該流体用配管に連通する流体通路を有する複数のソケットを備えたソケット支持ユニットと、前記複数のソケットとそれぞれ対をなし、流体用配管に装着されて該流体用配管に連通する流体通路を有する複数のプラグを備えたプラグ支持ユニットと、前記複数組のソケットおよびプラグを一括して接続させる連結装置とを有する多連式管継手装置において、前記ソケットが、半径方向に貫通した施錠子孔を有する筒状のソケット本体と、前記施錠子孔内に設けられた施錠子であって、該ソケットに挿入された前記プラグの周面に形成された施錠凹部に係合して該ソケットからのプラグの離脱を阻止する第１半径方向位置と該第１半径方向位置から半径方向外側にあって、前記施錠凹部から係合解除されて該ソケットからプラグの離脱が可能となる第２半径方向位置との間で変位自在な施錠子とからなり、前記プラグには、該プラグが前記ソケットに挿入されたときに前記施錠子を前記第２半径方向位置に変位させる作用部が設けられ、前記ソケット支持ユニットおよび前記プラグ支持ユニットのうちいずれか一方に、前記施錠子が前記作用部の作用で前記第１半径方向位置から前記第２半径方向位置に変位するのを阻止する施錠面を有し、該施錠面が前記施錠子の半径方向外側にある施錠位置と前記施錠子が前記第２半径方向位置に変位するのを許容する施錠解除位置との間で変位可能なスリーブと、前記スリーブを前記施錠位置に向けて付勢する付勢手段とからなり、前記プラグ支持ユニットまたは前記ソケット支持ユニットが、前記複数のプラグまたはソケットを互いの接続および離脱方向に変位自在に装着した可動部材を含み、前記プラグまたはソケットが、前記ソケットの施錠子が前記プラグの施錠凹部と整合する第１接続位置と該施錠子が前記第１半径方向位置にある第２接続位置との間で変位可能であり、前記可動部材が、前記ソケットと前記プラグとが接続されたとき、前記プラグまたはソケットを第１接続位置に規制する第１規制手段を備え、前記ソケットと前記プラグとが接続されたとき、前記プラグが第１接続位置となるように前記可動部材を規制する第２規制手段が設けられ、前記第１接続位置で前記ソケットおよび前記プラグの流体通路内部に流体圧力が作用して前記プラグおよび前記ソケットのうち一方が他方から離脱する方向に変位したとき、前記可動部材が該変位したプラグまたはソケットとともに変位することにより前記プラグのすべてが前記第２接続位置に変位可能に構成した点に第１の特徴がある。

また、本発明は、前記連結装置が、前記ソケット支持ユニットおよび前記プラグ支持ユニットのうちの一方を他方に引き寄せて前記複数のソケットとプラグとを一括して接続させるように構成された点に第２の特徴がある。

また、本発明は、前記第２規制手段が、前記プラグ支持ユニットおよび前記ソケット支持ユニットのうちの一方に設けられた可動部材を前記プラグ支持ユニットおよび前記ソケット支持ユニットのうちの他方側に付勢するばね手段である点に第３の特徴がある。

また、本発明は、前記連結装置が、前記プラグ支持ユニットおよび前記ソケット支持ユニットのうちの一方に設けられたプランジャと、前記プラグ支持ユニットおよび前記ソケット支持ユニットのうちの他方に設けられ、前記プランジャに係合して施錠する第１施錠部材と、前記プランジャおよび前記第１施錠部材の一方を他方に対して進退させる操作手段とからなり、前記ばね手段が、前記プランジャおよび前記第１施錠部材のうち前記操作手段で進退される方を他方から遠ざける方向にも付勢する付勢手段とからなる点に第４の特徴がある。

また、本発明は、前記連結装置が、操作レバーで回動される偏心駆動ピンの偏心量に従って前記第１施錠部材およびプランジャのうちの少なくとも一方を往復動させるカム機構を備えている点に第５の特徴がある。

また、本発明は、前記第１施錠部材が、前記プランジャを受け入れる施錠ソケットと、前記プランジャの外周に形成された環状溝に係合可能な球体である第１施錠子とからなる点に第６の特徴がある。

第１の特徴を有する本発明によれば、ソケット支持ユニットとプラグ支持ユニットを対向させてプラグおよびソケットを設けた可動部材を動かしてプラグをソケットに挿入すると施錠子がプラグの施錠凹部に係合するとともに、スリーブがソケット本体の周囲に被さり、施錠子が施錠凹部から脱出するのを阻止して、ソケットおよびプラグを第１接続位置で連結する。そして、流体通路に流体圧力がかかってプラグおよびソケットの一方が他方から離脱する方向に変位し、該プラグおよびソケットは第２接続位置に変位し、ロック状態になる。

次いで、このロック状態になったプラグおよびソケットの対以外の未ロック状態の対に内部圧力がかかると、可動部材は後退して、このプラグおよびソケットの対がロック状態になるのを許容する。この際、先にロック状態になっているプラグおよびソケットの対は、可動部材に対して変位自在に支持されているので、可動部材のみが後退し、この可動部材の後退によっては、先にロック状態になっているプラグおよびソケットの対にかかる負荷は増大しない。

したがって、多数のソケットおよびプラグの対に内部圧力がかかったとき、寸法誤差等によってすべてが同時に第２接続位置に変位しないときでも、プラグまたはソケットは順次変位して第２接続位置となりロック状態になる。こうして、管継手自体で内部圧力に対する反力を受けることができ、連結装置にはこの反力がかからない。

第２の特徴を有する本発明によれば、連結装置でソケット支持ユニットおよびプラグ支持ユニットの一方を他方に引き寄せて互いを係合させることができる。

第３の特徴を有する本発明によれば、可動部材は、第１接続位置にばね手段で付勢されている。したがって、ソケットおよびプラグの流体通路内部に流体圧力がかった場合、ソケットおよびプラグが互いの離脱方向に変位し、それにともなって、可動手段はばね手段を圧縮しつつ変位する。

第４の特徴を有する本発明によれば、第１施錠部材がプランジャに係合する。操作手段を操作して第１施錠部材およびプランジャの一方を後退させて、被操作部を引き込み、ソケットとプラグとは互いに接続される。そして、ソットとプラグとの間に内部圧力がかかると、ソケットおよびプラグが離れようとするが、可動部材がプラグやソケットの変位とともに変位するので内部圧力によるプラグおよびソケット間の距離の拡大が自在であり、無理な負荷がかかるのを回避することができる。したがって、連結装置および操作手段へ過大な負荷がかかることがなく、連結装置の構成要素が大型化することなく、操作手段の操作負担も少なくすることができる。

また、第５の特徴を有する本発明によれば、操作レバーを回動させることにより、偏心カムが作用してソケット支持ユニットおよびプラグ支持ユニットの一方が他方に引き込まれる。

第６の特徴を有する本発明によれば、球体の第１施錠子がプランジャの環状溝に嵌まって連結装置が接続される。

図１は本発明の一実施形態に係る多連式管継手装置を構成するソケットユニット（ソケット支持ユニット）の正面図、図２は同プラグユニット（プラグ支持ユニット）の正面図、図３はソケットユニットとプラグユニットを対向させた状態での多連式管継手装置の上面図である。図１〜図３において、ソケットユニット１は、ソケット支持板２と、ソケット支持板２に支持された複数（この例では１０個）の流体配管用雌型管継手つまりソケット３と、ソケット支持板２の中央部に取り付けられ、連結装置の一方をなす施錠ユニット４とを備えている。

一方、プラグユニット５は、プラグ支持板６と、プラグ支持板６に支持された前記ソケット３と同数かつ同配列の流体配管用雄型管継手つまりプラグ７と、プラグ支持板６の中央部に取り付けられ、連結装置の他方をなすプランジャユニット８とを備えている。ソケット３およびプラグ７の後部には、それぞれ図示しない流体配管が螺着される。プラグ支持板６は、プラグ７をプラグ支持板６の板厚方向に変位自在に支持し、該ソケット３に対して相対的に可動する可動部材を構成する。

施錠ユニット４は施錠ソケット９と、施錠ソケット９をソケット支持板２の板厚方向に移動させるための操作レバー１０とを含んでいる。プランジャユニット８はプラグ支持板６に対してその板厚方向に摺動自在に取り付けられたプランジャ１１とプランジャ１１を施錠ソケット９側と反対側に付勢する皿ばね（後述）を収容したばねケース（後述）とを含んでいる。

図３に示すようにプラグユニット５にソケットユニット１を対向させ、施錠ソケット９およびプランジャ１１、並びにソケット３およびプラグ７の中心軸をそれぞれ整列させた状態で、操作レバー１０を図３の「離脱位置」から反時計方向に旋回操作し、「仮連結位置」とし、ソケットユニット１をプラグユニット５側に押しつける。施錠ソケット９の施錠子（後述する）がプランジャ１１の周囲溝に嵌って係合し、図６に関して後述するように、施錠ソケット９とプランジャ１１とが接続される。そこからさらに操作レバー１０の旋回操作を続け、操作開始からほぼ１８０度旋回した位置で「連結完了位置」となり、ソケット３およびプラグ７に流体圧力が作用すると、ソケット３およびプラグ７は後述する施錠子がソケット本体とプラグ７のスリーブの施錠面とに挟み込まれてロック状態となる。この「連結完了位置」では、ソケット３および後述するバルブが完全に開いた状態で流体が流通可能であるからである。

ソケットユニット１とプラグユニット５の構成をさらに述べる。図４はソケットユニット１の要部断面図である。断面位置は図１のＡ−Ａ線である。図５はプラグユニット５の要部断面図である。断面位置は図２のＢ−Ｂ線である。

図４において、ハウジング１３がソケット支持板２の背面つまりプランジャ１１との対向側と反対の面に取り付けられている。ハウジング１３は例えば図１に示す４本のボルト１４をソケット支持板２の孔（図示せず）に貫通させてハウジング１３に螺挿することでソケット支持板２に取り付けることができる。ハウジング１３はソケット支持板２の幅方向に延長された軸孔１５と、この軸孔１５に直交して延長された施錠部材孔１６とを有する。施錠部材孔１６はソケット支持板２の、拡大されたスリーブ孔２７につながるように段付きに形成される。

軸孔１５には、前記操作レバー１０によって軸孔１５内で回動される回動軸１７が遊嵌され、施錠部材孔１６には、施錠ソケット９が遊嵌される。回動軸１７端部の偏心位置にボス１９が形成され、このボス１９には駆動ピン２０が立設されている。施錠ソケット９は底部２１が肉厚に形成されていて、この底部２１にソケット支持板２の長手方向に延長された溝２２が形成されている。溝２２には駆動ピン２０の端部が遊嵌されており、駆動ピン２０はこの溝２２の延長方向に摺動自在である。

施錠ソケット９の筒部２３には、コイルばね２４でソケット支持板２の正面側に付勢されるとともにストップリング２５で筒部２３の軸方向移動量が規制されたインナスリーブ２６が設けられている。段付きに形成された施錠部材孔１６の大径部と、この大径部に続くソケット支持板２のスリーブ孔２７との間にはコイルばね２８でソケット支持板２の正面側に付勢されているアウタスリーブ２９が設けられる。アウタスリーブ２９はソケット支持板２に係合して該アウタスリーブ２９の脱出を止めるリム３０を有している。

施錠ソケット９の筒部２３には複数の施錠子孔３１が設けられ、この施錠子孔３１には球状の施錠子３２が収容されている。施錠子孔３１は筒部２３の内径側で施錠子３２より小さく、外径側で施錠子３２より大きくなっているテーパ孔であり、かつ外径側はアウタスリーブ２９でカバーされているので、施錠子３２は施錠子孔３０から脱出しない。

さらに、図４において、ソケット３は、ソケット支持リング３３を介してソケット支持板２に支持される。ソケット支持リング３３はリム３４とストップリング３５とでソケット支持板２を挟んだ状態で取り付けられている。リム３４の内径側は施錠子４５が施錠子孔４６から脱出しないようにカバーするガイド機能を果たす。ソケット３は、ソケット支持リング３３に嵌挿された円筒状のソケット本体３ａを有し、ソケット本体３ａのリム３６とソケット本体３ａに係止されたストップリング３７とでソケット支持リング３３を挟んでいる。ソケット本体３ａには、該ソケット３ａを貫通する流体通路を備えている。

ソケット本体３ａに設けられ、流体通路の一部をなす筒状のバルブ室３８には、バルブガイド３９とバルブガイド３９に案内されるバルブ４０と、バルブ４０をバルブシート４１側に付勢するバルブばね４２とを収容する。ソケット本体３ａの正面側には、プラグ受け入れ部４３が設けられ、このプラグ受け入れ部４３にはシール（Ｏリング）４４と施錠子４５とが配置される。施錠子４５は、施錠子孔４６に収容され、ソケット本体３ａの半径方向で変位自在に設けられている。施錠子孔４６は施錠子孔３１と同様のテーパ孔である。バルブ４０の先端４０ａはプラグ受け入れ部４３の底面４３ａから所定量突き出ている。

図５において、プラグユニット５のプラグ支持板６にはプランジャ受け孔４７が形成されており、プラグ支持板６の背面つまり施錠ソケット９と対向する側と反対の面からプランジャ受け孔４７にプランジャ受け４８が嵌挿されている。プランジャ受け孔４７には、プラグ支持板６の正面からプランジャ１１が挿通されている。背面への突出部分には複数枚の皿ばね４９が取り付けられ、この皿ばね４９を覆ってばねケース１２が取り付けられる。ばねケース１２から突出したプランジャ１１の端部には、ナット５０が螺着されてばねケース１２とプランジャ１１とを一体化している。プランジャ１１には、フランジ５１が形成されており、該フランジ５１のプラグ支持板６との対向面は、皿ばね４９の弾力によってプラグ支持板６の正面に押圧されている。また、プランジャ１１は前記施錠子３２に係合する環状溝５２を備えている。

さらに、図５において、プラグ７は、プラグ支持リング５３を介してプラグ支持板６に支持される。プラグ支持リング５３はリム５４とリム５４が形成された部位とは反対側の部位に嵌められたストップリング５５とでプラグ支持板６を挟んだ状態で取り付けられている。外周段が前記施錠子４５をソケット本体３ａの半径方向外側に変位させる作用部になっているプラグ７は、大径部がプラグ支持リング５３に嵌挿され、段部の面７ａがプラグ支持リング５３の内側面５３ａに当たってプラグ支持板６に支持されている。この内面５３ａはプラグ７がソケット３に挿入されたとき、プラグ７がソケット３の施錠子４５がプラグ７の施錠凹部である環状溝６４に整合する第１半径方向位置に変位している第１接続位置に位置するように規制する第１規制手段である。

プラグ７の小径部中ほどに前記ソケット３の施錠子４５が係合できるように施錠凹部として環状溝６４が形成されている。また、図１０に示すように、環状溝６４の先端側のプラグ７の外周面には、プラグ７がソケット３に挿入された時に施錠子４５を後述する第２半径方向位置に変位させる作用部７ｃが形成されている。

また、プラグ７の小径部とプラグ支持リング５３との間にはコイルばね５６でプラグ７の正面側に付勢されたスリーブ５７が配置される。コイルばね５６の付勢方向でのスリーブ５７の移動はプラグ支持リング５３の内周面に嵌めこまれたストップリング５８で規制される。したがって、プラグ７は、段部の面７ａがプラグ支持リング５３の内側面５３ａに当たっている状態から、プラグユニット５の正面側に摺動自在にプラグ支持リング５３に支持されている。

プラグ７に設けられた筒状のバルブ室５９には、バルブガイド６０とバルブガイド６０に案内されるバルブ６１と、バルブ６１をバルブシート６２側に付勢するバルブばね６３とを収容する。バルブ６１の先端６１ａはプラグ７の先端面７ｂから所定量突き出ている。

図４において、回動軸１７のクリックボール６５は、回動軸１７の外周に形成された図示しない凹所に係合して、離脱位置、仮連結位置、連結完了位置等で回動軸１７の回動方向に負荷を生じさせ、操作レバー１０のクリック感を与えて操作位置を明確にする機能を有する。

上記構成の多連式管継手装置の操作と操作に伴う動作を説明する。図６〜図８は、多連式管継手装置の動作に伴うプラグユニットおよびソケットユニットの互いの位置関係を示す断面図である。図６〜図８において、図１〜図５と同符号は同一または同等部分を示し、動作説明に必要な部分のみ符号を付している。

前記「離脱位置」では、図４に示したようにアウタスリーブ２９に対して施錠ソケット９が大きく突出していて、アウタスリーブ２９の端部の拡大した開口部２９ａと施錠子孔３１とが互いに対向するので、施錠子３２は施錠ソケット９の外周方向に変位可能になっている。したがって、この「離脱位置」では、施錠子３２はインナスリーブ２６によって内側から支持されている。操作レバー１０を図３の「離脱位置」から反時計方向に旋回操作し、「仮連結位置」とし、プランジャ１１を施錠ソケット９の筒部２３に押し込めると、プランジャ１１の先端がインナスリーブ２６に当接してインナスリーブ２６を押し、そして、プランジャ１１の外周面により施錠子３２は支持され、プランジャ１１はさらに筒部２３の奥へ挿入可能となる。そこで、プランジャ１１をさらに押し進めると施錠子３２がプランジャ１１の環状溝５２に嵌り、仮連結状態が作られる。

図６は、仮連結状態になっているソケットユニット１とプラグユニット５とを示す断面図である。図６では、プランジャ１１の先端がインナスリーブ２６に当接し、インナスリーブ２６を押しているコイルばね２４が圧縮されている。コイルばね２４を少し圧縮した位置で、プランジャ１１の環状溝５２に施錠子３２が嵌まっている。アウタスリーブ２９はコイルばね２８で押されているので、筒部２３の先端方向に押し出され、それによって施錠子３２が環状溝５２から脱出するのを防止している。

仮連結状態では、フランジ５１のプランジャ１１側側面が筒部２３の先端と当接し、施錠子３２はアウタスリーブ２９の内周面とプランジャ１１の環状溝５２の一対の面５２Ａ，５２Ｂのうちスリーブ１１の先端部寄りの傾斜した面５２Ａとで挟持されている。

この仮連結状態では、施錠ソケット９とプランジャ１１とは施錠子３２を介して互いに連結されているが、ソケット３とプラグ７とはまだ接続されていない。この仮連結状態では、プラグ７の先端部がシール４４の近くに至っているが、プラグ７の先端面７ｂはソケット３の底面４３ａに当接しておらず、施錠子４５は環状溝６４に嵌っていない。

図７は、ソケット３とプラグ７との連結完了前位置における断面図である。図７では回動軸１７が操作ハンドル１０で「仮連結位置」に回動され、駆動ピン２０の偏心量と回動軸１７の回動角度により、駆動ピン２０は図中左方向に変位し、それに伴い、プランジャ１１は施錠部材孔１６の奥方向に引き込まれ、ソケット支持板２とプラグ支持板６との距離が縮まる。そうすると、ソケット支持リング５３の面５３ａでプラグ７の面７ａが押されてプラグ７がソケット３側に押し込まれ、施錠子４５がスリーブ５７を後退させながらプラグ７の施錠凹部である環状溝６４に嵌り込む。なお、スリーブ５７の先端側は、先端側にいくに従って、外側に向かって傾斜する傾斜面が形成され、施錠子４５がプラグ７の環状溝６４に嵌り込みやすくしている。この連結完了前位置では、プラグ７の先端面７ｂがソケット３の底面４３ａに当接するようになる。このとき、施錠子４５がプラグ７の環状溝６４と整合する。また、プラグ７の先端部分外周とソケット３との間はシール４４でシールされており、バルブ４０とバルブ６１とは互いに先端４０ａと６１ａとが当接して押し合うので、バルブ４０およびバルブ６１はバルブシート４１および６２からそれぞれ離れ、バルブ開となる。しかし、皿ばね４９は圧縮されておらず、施錠子４５はガタのある状態である。

図８は、操作レバー１０を操作して回動軸１７をさらに「連結完了位置」に回動させ、プランジャ１１をさらに施錠部材孔１６の奥方向へ引き込んだ状態の断面図である。駆動ピン２０は、施錠ソケット９の進退方向における最大偏心位置に後退していてロックされている。この状態では、すでに、前記連結完了前位置でソケット３の面４３ａとプラグ７の面７ｂとが当接しているので、ソケット支持板２とプラグ支持板６との距離は縮まらない。

また、施錠子４５がプラグ７の環状溝６４と整合している。ばねケース１２に対向するプランジャ受け４８の面４８ａとプランジャ受け４８に対向するばねケース１２の面１２ａとの間に空間（遊び）があっても皿ばね４９が圧縮されてプラグ支持板６を付勢（規制）しているので、施錠子４５とプラグ７の環状溝６４との整合は維持される。本実施形態では、「連結完了位置」で、皿ばね４９が圧縮されているが、施錠子４５がプラグ７の環状溝６４と整合するようにプラグ支持板６を規制するのであれば、皿ばね４９は圧縮しない状態としてもよい。なお、プランジャ１１のみが変位し、それに伴ってばねケース１２が変位するので、皿ばね４９が圧縮されて撓んでいる。皿ばね４９全体の撓み量δはフランジ５１とプラグ支持板６との間に生じている。この皿ばね４９の圧縮によって生じる反発力とコイルばね２４の圧縮によって生じる反発力とで、施錠子３２はプランジャ１１の環状溝５２の勾配面５２Ａおよびスリーブ２９間に押し込まれている。皿ばね４９が圧縮されてプランジャ１１が撓み量δだけ変位することによってプラグ支持板６をソケット支持板２側に引き寄せている力が大きくなるが、プラグ７の先端面７ｂがソケット３の底面４３ａに当接しているので、バルブばね４２とバルブばね６３のバランスにより互いの当接位置は変位しない。

そして、図８の状態で流体圧力がソケット３およびプラグ７の内部に掛かると、ソケット３とプラグ７とを引き離そうとする力が作用して、ソケット３とプラグ７とは引き離され、プラグ７の環状溝６４に嵌っているソケット３の施錠子４５は環状溝６４とスリーブ５７との間に押し込まれる。その結果、楔効果でソケット３およびプラグ７からなる管継手はロックされる。

すべてのソケット３およびプラグ７が同一寸法で製作されていれば、上記説明の動作で、すべてのソケット３およびプラグ７が同時にロック状態になる。しかし、大抵は複数組のソケット３およびプラグ７が同一寸法で製造されることはなく、所定の精度範囲で互いに寸法がばらついている。したがって、複数組のソケット３およびプラグ７は、その寸法のばらつきに応じて順番にロックされる。

つまり、一つないしそれ以上のソケット３およびプラグ７の組がロック状態になった時点でも、他のいくつかの組は、環状溝６４とスリーブ５７との間に施錠子４５が嵌って楔作用をしていないために未ロック状態である場合があり得る。この場合、未ロック状態のソケット３およびプラグ７間内部圧力がかかると、プラグ７の段部の面７ａがプラグ支持リング５３の内側面５３ａに当たっているので、プラグ支持板６がソケット支持板２より離れ、未ロック状態のソケット３およびプラグ７がロック状態になるまで、ソケット支持板２とプラグ支持板６との距離が増大する。この距離の増大により皿ばね４９は圧縮され、施錠ソケット９とプランジャ１１との間にかかる負荷は増大するが、皿ばね４９のばね力は小さく設定しているので、施錠ユニット４、プランジャユニット８を破損することはない。

一方、先に一つないしそれ以上の管継手がロック状態になった後、ソケット支持板２とプラグ支持板６との距離が増大すると、先にロック状態になっているプラグ７は、図８に示すようにプラグ７の段部の面７ａがプラグ支持リング５３の内側面５３ａに当たっている状態から、ソケット３と接続する方向に摺動自在にプラグ支持リング５３に支持されており、プラグ支持リング５３に対して相対的にソケット支持板２側に変位することができるので、このプラグ７の相対的な変位によってソケット支持板２とプラグ支持板６との距離は増大することができる。

こうして、ロック状態になりやすい寸法に仕上がっている管継手から順に、施錠子４５がスリーブ５７と環状溝６４の勾配面との間に嵌ってロックされていく。そして、すべての管継手つまりソケット３およびプラグ７の組がロックされたときのソケット支持板２とプラグ支持板６との距離が決まる。

なお、このソケット支持板２とプラグ支持板６との最終的な距離が決まった状態であっても、もちろん、プランジャ受けのばねケース１２に対向する面４８ａとばねケース１２と対向する面１２ａとの間に空間（遊び）が存在する。そして、ソケット支持板２とプラグ支持板６との距離に応じた撓み量が撓み量δに付加され、施錠ソケット９とプランジャ１１との間にかかる負荷が増大されるが、上述のように、皿ばね４９のばね力は小さく設定されているので、施錠ユニット４、プランジャユニット８を破損することはない。

図９は、操作レバー１０が「仮連結位置」から「連結完了位置」方向に回動されたときのプランジャ１１と施錠子３２との位置関係を示す拡大図である。操作レバー１０が回動開始されると、駆動ピン２０によって施錠ソケット９がハウジング１３内に引き込まれ、施錠子３２は勾配面５２Ａに当接する。施錠子３２が勾配面５２Ａとアウタスリーブ２９の内周面との双方に当接した状態で、皿ばね４９が圧縮されて撓み始め、操作レバー１０を「連結完了位置」まで回動させると、皿ばね４９には撓み量δが生じる。これは、プランジャ１１が施錠ソケット９で最大量引き寄せられた状態であり、施錠子３２は勾配面５２Ａに強く当接しており、勾配面５２Ｂとの間には隙間がある。

そして、ソケット支持板２およびプラグ支持板６間に、前記撓み量δ以上の撓みを生じさせる圧力が作用した場合、その圧力によるプラグ支持板６の変位は皿ばね４９の撓みで吸収されて、各管継手と施錠ユニット４（連結装置）に無理な負荷を生じさせない。

図１０（ａ）は、図７に示すようにプラグ７の先端面７ｂがソケット３の底面
４３ａに当接し、ソケット３とプラグ７とに内部圧力がかかっていないときの施錠子４５と環状溝６４との係合関係（施錠子４５がプラグ７の環状溝６４と整合している状態）を示す。施錠子４５は勾配面６４Ａ，６４Ｂに対してガタのある状態でプラグ７の環状溝６４に係合しており、スリーブ５７と施錠子４５とは隙間があるので、ソケット３とプラグ７（管継手）はロックされていない。つまり、前記プラグ７は施錠子４５がプラグ７の施錠凹部と整合する第１接続位置にある。

そして、この管継手に流体による内部圧力がかかると、この内部圧力はソケット支持板２とプラグ支持板６とを引き離してプラグ７がソケット３から離脱するように作用する。したがって、図１０（ｂ）に示すように、施錠子４５はプラグ７の先端側になるにつれて外側に向かって傾斜する係合面である勾配面６４Ａとスリーブ５７の中心軸線に平行な施錠面５７ａとに当接して管継手はロックされる（この状態のスリーブ５７は、施錠面５７ａが施錠子４５の半径方向外側にある施錠位置をとっている）。つまり、施錠子はプラグの離脱を阻止する方向の第１半径方向位置に変位して、スリーブ５７の内周面に当接し、該内周面と係合面である勾配面６４Ａとで挟まれる。施錠子４５と勾配面６４Ｂとの間には隙間を生じる。また、このとき、プラグ７は、施錠子４５が第１半径方向位置にある第２接続位置にある。

なお、ソケット３とプラグ７の接続および離脱をするとき、施錠子４５は、環状溝６４から係合解除され、ソケット３からプラグ７の離脱が可能な第２半径方向位置をとる。また、このとき、スリーブ５７は施錠子４５が第２半径方向位置に変位するのを許容する施錠解除位置をとっている。

こうして、流体による内部圧力がソケット３およびプラグ７間にかかると、各ソケット３の施錠子４５が各プラグ７とそれぞれ係合するようになる。このとき、上述のように、プラグ支持板６とソケット支持板２との距離が拡大し、皿ばね４９が撓み量δ以上圧縮される。

上記管継手の接続を解除する場合は、操作レバー１０を「バルブ開位置」から「離脱位置」の方向に回動操作させることによって、図６〜図８に従って説明した接続操作と逆の動きを生じさせる。

以上、本発明を最良の実施形態に従って説明したが、本発明はこの実施形態に限定されず、変形が可能である。例えば、施錠ソケット９を進退させる機構は操作レバーで偏心軸を回動させるのに限らず、送りねじ機構でもよいし、操作レバーに代えてソレノイドや電動モータによって施錠ソケット９を駆動する等、周知の往復動手段を適宜選択して使用できる。また、施錠ソケット９に代えてプランジャ１１を駆動するようにしてもよい。皿ばね４９も、コイルばねなど、他のばね手段を適用してもよい。

本発明の一実施形態に係る多連式管継手装置を構成するソケットユニットの正面図である。本発明の一実施形態に係る多連式管継手装置を構成するプラグユニットの正面図である。本発明の一実施形態に掛かる多連式管継手装置の上面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。図２のＢ−Ｂ断面図である。仮ロック位置での多連式管継手装置の断面図である。仮連結位置での多連式管継手装置の断面図である。連結完了位置での多連式管継手装置の断面図である。連結部の施錠子とプランジャとの係合部を示す拡大図である。ソケットの施錠子とプラグとの係合部を示す拡大図である

符号の説明

１…ソケットユニット、２…ソケット支持板、３…ソケット、４…施錠ユニット（連結装置）、５…プラグユニット、６…プラグ支持板（可動部材）、７…プラグ、８…プランジャユニット（連結装置）、９…施錠ソケット、１０…操作レバー、１１…プランジャ、１２…ばねケース、１３…ハウジング、１７…回動軸、１９…ボス、２０…駆動ピン、２６…インナスリーブ、２９…アウタスリーブ、３２…施錠子（第１施錠子）、４０，６１…バルブ、４１，６２…バルブシート、４４…シール、４５…施錠子（第２施錠子）、４９…皿ばね（ばね手段、第２規制手段）、５２…環状溝、５３ａ…内側面（第１規制手段）、５６…コイルばね（付勢手段）、５７…スリーブ、６４…環状溝（施錠凹部）

Claims

流体用配管に装着されて該流体用配管に連通する流体通路を有する複数のソケットを備えたソケット支持ユニットと、前記複数のソケットとそれぞれ対をなし、流体用配管に装着されて該流体用配管に連通する流体通路を有する複数のプラグを備えたプラグ支持ユニットと、前記複数組のソケットおよびプラグを一括して接続させる連結装置とを有する多連式管継手装置において、
前記ソケットが、
半径方向に貫通した施錠子孔を有する筒状のソケット本体と、
前記施錠子孔内に設けられた施錠子であって、該ソケットに挿入された前記プラグの周面に形成された施錠凹部に係合して該ソケットからのプラグの離脱を阻止する第１半径方向位置と該第１半径方向位置から半径方向外側にあって、前記施錠凹部から係合解除されて該ソケットからプラグの離脱が可能となる第２半径方向位置との間で変位自在な施錠子とからなり、
前記プラグには、該プラグが前記ソケットに挿入されたときに前記施錠子を前記第２半径方向位置に変位させる作用部が設けられ、
前記ソケット支持ユニットおよび前記プラグ支持ユニットのうちいずれか一方に、前記施錠子が前記作用部の作用で前記第１半径方向位置から前記第２半径方向位置に変位するのを阻止する施錠面を有し、該施錠面が前記施錠子の半径方向外側にある施錠位置と前記施錠子が前記第２半径方向位置に変位するのを許容する施錠解除位置との間で変位可能なスリーブと、前記スリーブを前記施錠位置に向けて付勢する付勢手段とが設けられ、
前記プラグ支持ユニットが、前記複数のプラグを前記ソケットに対する接続および離脱方向に変位自在に装着した可動部材を含み、
前記ソケットに接続された前記プラグが、前記ソケットの施錠子と前記プラグの施錠凹部とが整合する第１接続位置と該施錠子が前記第１半径方向位置にある第２接続位置との間で変位可能であり、
前記可動部材が、前記ソケットと前記プラグとが接続されたとき、前記プラグを第１接続位置に規制する第１規制手段を備え、
前記ソケットと前記プラグとが接続されたとき、前記プラグが第１接続位置となるように前記可動部材を規制する第２規制手段が設けられ、
前記第１接続位置で前記ソケットおよび前記プラグの流体通路内部に流体圧力が作用して前記プラグが前記ソケットから離脱する方向に変位したとき、前記可動部材が該変位したプラグとともに変位することにより前記プラグのすべてが前記第２接続位置に変位可能に構成したことを特徴とする多連式管継手装置。
前記プラグが前記ソケットと接続されたとき、前記プラグが前記ソケットと係合して前記第１接続位置となることを特徴とする請求項１記載の多連式管継手装置。
流体用配管に装着されて該流体用配管に連通する流体通路を有する複数のソケットを備えたソケット支持ユニットと、前記複数のソケットとそれぞれ対をなし、流体用配管に装着されて該流体用配管に連通する流体通路を有する複数のプラグを備えたプラグ支持ユニットと、前記複数組のソケットおよびプラグを一括して接続させる連結装置とを有する多連式管継手装置において、
前記ソケットが、
半径方向に貫通した施錠子孔を有する筒状のソケット本体と、
前記施錠子孔内に設けられた施錠子であって、該ソケットに挿入された前記プラグの周面に形成された施錠凹部に係合して該ソケットからのプラグの離脱を阻止する第１半径方向位置と該第１半径方向位置から半径方向外側にあって、前記施錠凹部から係合解除されて該ソケットからプラグの離脱が可能となる第２半径方向位置との間で変位自在な施錠子とからなり、
前記プラグには、該プラグが前記ソケットに挿入されたときに前記施錠子前記第２半径方向位置に変位させる作用部が設けられ、
前記ソケット支持ユニットおよび前記プラグ支持ユニットのうちいずれか一方に、前記施錠子が前記作用部の作用で前記第１半径方向位置から前記第２半径方向位置に変位するのを阻止する施錠面を有し、該施錠面が前記施錠子の半径方向外側にある施錠位置と前記施錠子が前記第２半径方向位置に変位するのを許容する施錠解除位置との間で変位可能なスリーブと、前記スリーブを前記施錠位置に向けて付勢する付勢手段とが設けられ、
前記ソケット支持ユニットが、前記複数のソケットを前記プラグに対する接続および離脱方向に変位自在に装着した可動部材を含み、
前記プラグに接続された前記ソケットが、前記ソケットの施錠子が前記プラグの施錠凹部と整合する第１接続位置と該施錠子が前記第１半径方向位置にある第２接続位置との間で変位可能であり、
前記可動部材が、前記ソケットと前記プラグとが接続されたとき、前記ソケットを第１接続位置に規制する第１規制手段を備え、
前記プラグと前記ソケットとが接続されたとき、前記ソケットが第１接続位置となるように前記可動部材を規制する第２規制手段が設けられ、
前記第１接続位置で前記ソケットおよび前記プラグの流体通路内部に流体圧力が作用して前記ソケットが前記プラグから離脱する方向に変位したとき、前記可動部材が該変位したソケットとともに変位することにより前記ソケットのすべてが前記第２接続位置に変位可能に構成したことを特徴とする多連式管継手装置。
前記ソケットが前記プラグと接続されたとき、前記ソケットが前記プラグと係合して前記第１接続位置となることを特徴とする請求項３記載の多連式管継手装置。
前記第２規制手段が、前記プラグ支持ユニットおよび前記ソケット支持ユニットのうちの一方に設けられた可動部材を前記プラグ支持ユニットおよび前記ソケット支持ユニットのうちの他方側に付勢するばね手段であることを特徴とする請求項１または４記載の多連式管継手装置。
前記連結装置が、前記ソケット支持ユニットおよび前記プラグ支持ユニットのうちの一方を他方に引き寄せて前記複数のソケットとプラグとを一括して接続させるように構成されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の多連式管継手装置。
前記連結装置が、前記プラグ支持ユニットおよび前記ソケット支持ユニットのうちの一方に設けられたプランジャと、前記プラグ支持ユニットおよび前記ソケット支持ユニットのうちの他方に設けられ、前記プランジャに係合して施錠する第１施錠部材と、前記プランジャおよび前記第１施錠部材の一方を他方に対して進退させる操作手段とからなり、
前記ばね手段が、前記プランジャおよび前記第１施錠部材のうち前記操作手段で進退される方を他方から遠ざける方向にも付勢することを特徴とする請求項６記載の多連式管継手装置。
前記連結装置が、操作レバーで回動される偏心駆動ピンの偏心量に従って前記第１施錠部材およびプランジャのうちの少なくとも一方を往復動させるカム機構を備えていることを特徴とする請求項７記載の多連式管継手装置。
前記第１施錠部材が、前記プランジャを受け入れる施錠ソケットと、前記プランジャの外周に形成された環状溝に係合可能な球体である第１施錠子とからなることを特徴とする請求項７または８記載の多連式管継手装置。