JP5432997B2

JP5432997B2 - 管継手

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Publication number: JP5432997B2
Application number: JP2011518159A
Authority: JP
Inventors: 一憲青木
Original assignee: Nitto Kohki Co Ltd
Current assignee: Nitto Kohki Co Ltd
Priority date: 2009-06-08
Filing date: 2009-06-08
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2029-06-08
Also published as: JPWO2010143259A1; WO2010143259A1

Description

本発明は管継手に関し、特に、燃料電池などでの水素供給源としての水素吸蔵合金カートリッジを、燃料電池に接続するのに適した管継手に関する。

近年、水素を燃料とする燃料電池を使った車両等、特に車いすや動力付き自転車などの軽車両において、水素を供給するための手段としての水素吸蔵合金を内蔵した水素供給カートリッジすなわちタンクを用いるものが使用されてきている。

この種車両では、水素供給カートリッジを、当該車両に設けたカートリッジ収納部内に装填して、車両に装着されている燃料電池の水素受入口と該カートリッジの水素供給口との連結を行うようにされている。この場合、燃料電池の水素受入口には雌型管継手が設けられ、水素供給カートリッジの水素供給口には雄型管継手が設けられ、水素供給カートリッジをカートリッジ収納部内に装填するだけで、雄型管継手が雌型管継手内に挿入され、雌型管継手に設けられた施錠子（施錠ボール）が、雄型管継手の外周面に形成された施錠凹部に嵌合されて、雌型管継手の外周面上に摺動可能に取り付けられた施錠子押圧スリーブが、バネ力で該施錠子上に変位して該施錠子を半径方向内向きに押圧して該施錠子を施錠凹部内に拘束し、これにより両管継手の連結が行われる、いわゆるワンタッチ式の管継手を用いたものがある。ワンタッチ式管継手としては、例えば、特許文献１に示されるようなものである。

この水素供給カートリッジをカートリッジ収納部から取り外すときには、作業者が施錠子押圧スリーブを摺動して、施錠子が施錠凹部から外れるようにした状態で、該水素供給カートリッジの雌型管継手を車両側の雄型管継手から引き離すことが必要である。このため、取り外し操作がやりにくく、煩わしいという問題がある。

特許第３９３１１７６

本発明は、以上の如き点を考慮してなされたものであり、連結または連結解除するときに上述の如き操作の煩わしさのなく、しかも、確実な連結を可能とする管継手を提供することを目的としている。

本発明は、
先端から後方に延びる挿入部（以下に述べる実施形態の説明においては参照番号１６で示す）を備える雄型管継手（１２）であって、該挿入部の外周面の先端より後方寄りの位置に係止用凹部（１８）を備える雄型管継手（１２）と、
該雄型管継手（１２）の該挿入部（１６）を受け入れるために先端から後方に向かって延びる受入部（２０）を備え後端まで延びる前後方向貫通孔（２２）を備える筒状の雌型管継手であって、該受入部を画定する周壁（２４）と、該周壁に支持され、該受入部（２０）内に挿入された該雄型管継手の挿入部（１６）の該係止用凹部（１８）に嵌合して該雄型管継手（１２）を該雌型管継手（１４）に係止する係止部材（２６）とを備える雌型管継手（１４）と、
を備え、
該係止部材（２６）が該雌型管継手（１４）の長手方向で延びる弾性部材とされ、該雌型管継手（１４）の先端側にある先端と該雌型管継手（１４）の先端側よりも後方位置にある後端とを有し、その先端に該雄型管継手（１２）の係止用凹部（１８）に嵌合する嵌合凸部（３０）を有し、
該雌型管継手の該周壁は、該係止部材（２６）をその先端及び後端の間の中間部分（２６ａ）で支持し、該雄型管継手（１２）の挿入部（１６）が該雌型管継手（１４）の受入部（２０）内に挿入されたときに、該挿入部（１６）が該嵌合凸部（３０）を通過して進み、該係止部材（２６）の後端を半径方向外側に変位することにより当該係止部材（２６）を該雌型管継手（１４）の前後方向で傾斜させ、該係止部材（２６）の該嵌合凸部（３０）が該係止用凹部（１８）内に押圧されるようにして嵌合されるようにした管継手を提供する。

この管継手においては、雌型管継手（１４）の係止部材（２６）の嵌合凸部（３０）が雄型管継手（１２）の挿入部（１６）の係止用凹部（１８）と嵌合された状態では、当該係止部材の後端部が半径方向外側に押し出されることにより該係止部材が傾斜して、先端部にある嵌合凸部（３０）が係止用凹部（１８）に押圧されるようにしているので、前述の従来のワンタッチ式の管継手のように施錠子押圧スリーブのような、係止用凹部（１８）に嵌合した嵌合凸部を半径方向外側から押圧するスリーブなどの部材を用いなくとも、雄型管継手と雌型管継手との係止を確実に行うことが可能となる。また、係止用凹部（１８）に嵌合した嵌合凸部を半径方向外側から押圧するスリーブなどの部材を用いないので、作業者が雄型管継手を一定以上の引抜き力をかけることにより、該雄型管継手を雌型管継手から引き抜くことが可能となる。

本発明はまた、
先端から後方に延びる挿入部（１６）を備える雄型管継手（１２）であって、該挿入部の外周面の先端より後方寄りの位置に係止用凹部（１８）を備える雄型管継手（１２）と、
該雄型管継手（１２）の該挿入部（１６）を受け入れるために先端から後方に向かって延びる受入部（２０）を備え後端まで延びる前後方向貫通孔（２２）を備える筒状の雌型管継手であって、該受入部を画定する周壁（２４）と、該周壁に支持され、該受入部（２０）内に挿入された該雄型管継手の挿入部（１６）の該係止用凹部（１８）に嵌合して該雄型管継手（１２）を該雌型管継手（１４）に係止する係止部材（２６）とを備える雌型管継手（１４）と、
を備え、
該係止部材（２６）が該雌型管継手の長手方向で延びる弾性部材とされ、該雌型管継手（１４）の先端側にある先端と該雌型管継手（１４）の先端側よりも後方位置にある後端とを有し、その先端に該雄型管継手（１２）の係止用凹部（１８）に嵌合する嵌合凸部（３０）を有し、
該雌型管継手（１４）の該周壁（２４）は、該係止部材（２６）をその先端及び後端の間の中間点を支持する支点（以下に述べる実施形態においては、筒状体４４の内周面に形成される断面三角形とされ、係止部材（２６）の上面に係合する抑え壁部（４４ａ）の環状凸縁部（４４ｂ）が支点となる）を有し、該雄型管継手（１２）の挿入部（１６）が該雌型管継手（１４）の受入部（２０）内に挿入され、該係止部材（２６）の嵌合凸部（３０）が該係止用凹部（１８）に嵌合する前の段階において、該嵌合凸部（３０）が該挿入部（１６）により半径方向外側に変位されて当該係止部材（２６）の支点（４４ｂ）よりも先端側を半径方向外側に反らせるとともに、該係止部材（２６）の後端が半径方向外側に変位されて当該係止部材の該支点（４４ｂ）よりも後端側を半径方向外側に反らせるようにした管継手を提供する。

この管継手においては、該係止部材（２６）の嵌合凸部（３０）が該係止用凹部（１８）に嵌合する前の段階において、支点（４４ｂ）を中心として係止部材（２６）の前端側が半径方向外側に反り返った状態で、係止部材（２６）の後端側を半径方向外側に押し出しそり返すようにする必要があるので、管継手の連結作業を行っている作業者は大きな抵抗力を感じ、また、係止部材（２６）の先端側は、後端側が半径方向外側にそり返されることにより生じる回転モーメントを受けるので、該嵌合凸部（３０）が係止用凹部（１８）により強い力で嵌合されることになり、該嵌合凸部（３０）が係止用凹部（１８）内に嵌合したときに大きな音もしくは衝撃感を得ることができるので、管継手の連結が完了したことをより明瞭に確認することが可能となる。

上記第１番目の本発明に係る管継手における該係止部材（２６）は、具体的には、その先端から後端に向けて当該雌型管継手（１４）の前後方向軸線に対して略平行に延びるようにされ、該嵌合凸部（３０）が該係止部材（２６）の先端において半径方向内側に延び、また該係止部材（２６）の後端に半径方向内側に延びる押出部（３２）を有し、該押出部（３２）が、雄型管継手（１２）の挿入部（１６）の雌型管継手（１４）の受入部（２０）への挿入に伴って、半径方向外側への力を受け、それにより、該係止部材の後端が半径方向外側に変位されて、該係止部材（２６）の先端の嵌合凸部（３０）が該係止用凹部（１８）内に押圧されるようにすることができる。このようにすることにより、係止部材の嵌合凸部（３０）が係止用凹部（１８）に嵌合される前の段階において、係止部材の嵌合凸部（３０）が半径方向内側への押圧力を受けるので、該嵌合凸部（３０）は大きな力で係止用凹部（１８）に嵌合されることになり、大きな音または衝撃感を得ることができ、管継手の連結が完了したことをより明瞭に確認することが可能となる。

また、上記第１番目の本発明に係る管継手における雌型管継手の該周壁（２４）は、
係止部材（２６）の先端と後端との間の中間部分（２６ａ）を半径方向内側から支持する支持壁部（４２ｂ）と、
雌型管継手の先端側で該支持壁部（２６ｂ）に隣接して当該周壁を半径方向内方に貫通し、係止部材（２６）の嵌合凸部（３０）が受入部（２０）内にまで半径方向内方に延びるようにする先端側貫通口（４２ｃ）と、
雌型管継手の後端側で該支持壁部（２６ｂ）に隣接して当該周壁を半径方向内方に貫通し、該係止部材（２６）の押出部（３２）が受入部（２０）内にまで半径方向内方に延びるようにする後端側貫通口（４２ｄ）と、
支持壁部（４２ｂ）の半径方向外側に該支持壁部から離して設けられた抑え壁部（同実施形態においては、周壁を構成する筒状部材（４４）の内周面に形成された環状凸部（４４ａ）により構成）と、
を有し、
雄型管継手の挿入部（１６）が雌型管継手の受入部（２０）に挿入されるときに、係止部材が、その中間部分（２６ａ）が該支持壁部（４２ｂ）と該抑え壁部（４４ａ）との間で保持されながら、該係止用凹部（１８）に係合される前の係止部材（２６）の嵌合凸部（３０）が該受入部（２０）から半径方向外側に押し出されるのを許容し、該嵌合凸部（３０）が該係止用凹部（１８）に嵌合された時点では、係止部材（２６）の押出部（３２）が半径方向外側に押し出されて係止部材（２６）がその前後方向で傾斜され、嵌合凸部（３０）が係止用凹部（１８）内に押圧されるようにすることができる。

この場合、該雌型管継手（１４）は、具体的には、前後方向貫通孔（２２）を有する筒状の雌型本体（４０）と、該雌型本体の先端側部分（４２）の周りに該先端側部分の外周面から間隔をあけて取り付けられた筒状部材（４４）とを有し、該周壁（２４）の支持壁部（４２ｂ）及び先端側貫通口（４２ｃ）及び後端側貫通口（４２ｄ）が、雌型本体（４０）に形成され、該抑え壁部（４４ａ）が該筒状部材（４４）に形成されるようにすることができる。

また、上記第１及び第２の本発明に係る管継手における雌型管継手（１４）は、前後方向貫通口内に前後方向で変位可能に設けられた押出部材（５０）を有し、該押出部材は、該雌型管継手の受入部（２０）に挿入される雄型管継手（１２）の挿入部（１６）によって後方に押し込まれることにより係止部材（２６）の押出部（３２）と係合して該押出部を半径方向外側に押し出すようにすることができる。

また、雌型管継手（１４）が前後方向貫通孔（２２）の周壁に前後方向貫通孔（２２）を囲むように設けられた環状の第１シール部材（６６）と、前後方向貫通孔（２２）内に設定され、先端方向に向けて付勢され、該環状の第１シール部材（６６）に密封係合される第１バルブ部材（６２）とを有し、
雄型管継手（１２）が第２の前後方向貫通孔（６８）と、該第２の前後方向貫通孔（６８）の周壁に該第２の前後方向貫通孔を囲むように設けられた環状の第２シール部材（６４）と、該第２の前後方向貫通孔（６８）内に設定され、先端方向に向けて付勢され、該環状の第２シール部材（６４）に密封係合される第２バルブ部材（６０）とを有し、
該係止部材（２６）の嵌合凸部（３０）が係止用凹部（１８）に嵌合された時点で、該押出部材（５０）が、該第１及び第２バルブ部材（６２，６０）と係合して、該第１及び第２シール部材から離し、該雌型管継手の該前後方向貫通孔（２２）及び雄型管継手の該第２の前後方向貫通孔（６８）を相互に連通するようにすることができる。

具体的には、押出部材（５０）は、その先端及び後端側に細長い先端側伸張部（５０ａ）及び後端側伸張部（５０ｂ）と、該先端側伸張部及び後端側伸張部を通り前後方向で貫通している連通孔（５０ｅ）とを有し、係止部材の嵌合凸部（３０）が係止用凹部（１８）に嵌合された時点において、後端側伸張部（５０ｂ）及び先端側伸張部（５０ａ）がそれぞれ、第１及び第２シール部材（６４，６６）を摺動貫通して該第１及び第２バルブ部材（６２，６０）に係合するようになっており、該連通孔（５０ｅ）を通して、該雌型管継手の前後方向貫通孔（２２）及び雄型管継手の第２の前後方向貫通孔（６８）を連通するようにすることができる。この場合、連通孔（５０ｅ）の直径を小さなものとして該連通孔（５０ｅ）の容積を小さくすることができ、従って、該押出部材（５０）によって第１及び第２バブル部材（６２，６０）を第１及び第２シート部材（６４，６６）から離して雌型管継手の該前後方向貫通孔（２２）及び雄型管継手の該第２の前後方向貫通孔（６８）を相互に連通するようにしたときに、これら前後方向貫通孔（２２，６８）を含む流体管路内に入り込む空気の量を、当該連通孔内の少量の空気量に抑えることが可能となる。すなわち、燃料電池などの燃料供給路としての水素供給路などにおいては、管継手の連結の際に空気の混入をできるだけ少なくすることが求められるが、上記構成により、それが可能となる。

より具体的には、押出部材（５０）は、雄型管継手の挿入部（１６）が雌型本体の受入部（２０）内に挿入されたときに、雄型管継手と係合される雄型管継手係合部材（８０）を有し、雄型管継手が雌型管継手から引き抜かれるときに、該雄型管継手と共に動かされ、該後端側伸張部（５０ｂ）が第１シール部材（６６）から引き抜かれるようにすることができる。これは、第１シール部材（６６）と後側伸張部（５０ｂ）との付着が生じていたとしても、これを引き剥がして該後側伸張部（５０ｂ）を強制的に第１シール部材（６６）から引き抜くことができるようにするものである。

具体的には、雄型管継手係合部材は、当該雌型本体の先端方向に延びるアーム（８０）を含み、該アームは、雄型管継手が挿入されたときに半径方向内側に変位されて、該雄型管継手の外周面に係合するようにすることができる。

係止部材（２６）は、当該雌型管継手（１４）の前後方向で細長くされた板状バネ部材で形成することができる。板状バネ部材を用いることにより、係止部材（２６）の嵌合凸部（３０）が雄型管継手（１２）の係止用凹部（１８）に嵌合したときに係止用凹部（１８）との間にガタツキ無く嵌合するように設定することができる。

この場合、係止部材の押圧部（３２）を、板状バネ部材の後端部を湾曲して形成し、該押出部が後方に向かうに従って半径方向内側に傾斜する傾斜面（３２ａ）を有するようにし、該傾斜面（３２ａ）が押出部材（５０）に係合され、後方に押し込まれる押出部材（５０）が該傾斜面（３２ａ）に摺動係合しながら該押出部（３２）を次第に半径方向外側に押し出すようにすることができる。このようにすることにより、雄型管継手（１２）を挿入するときに、それに対する抵抗力が次第に大きくなるようにすることができる。また、雄型管継手（１２）を引き出す際に、嵌合突起（３０）が雄型管継手の係止用凹部（１８）から外れた段階では、該係止部材の押出部（３２）は、その弾性力によって、該傾斜面（３２ａ）を介して雄型管継手（１２）を引き出し方向に押圧するようにし、引き出しを容易に行うことを可能にすることができる。

また、該係止部材（２６）の押出部（３２）が、雌型管継手（１４）の周壁（２４）の周方向で等間隔をあけて複数設けられ、該押出部（３２）の傾斜面（３２ａ）が押出部材（５０）に対して周方向で間隔をあけて係合されるようにすることができる。このようにすることにより、係止部材（２６）の押出部（３２）が押出部材（５０）をその周囲から囲むように係合することになるので、雄型管継手（１２）の雌型管継手（１４）に対する挿入、引出に伴う押出部材（５０）の動きをスムースにすることができる。

以下、本発明に係る管継手の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

本発明の第１の実施形態にかかる管継手を示す縦断面図であって、雄型管継手と雌型管継手とが外されている状態を示している。第１の実施形態に係る管継手を示す縦断面図であって、雄型管継手を雌型管継手に挿入はじめた状態を示している。第１の実施形態に係る管継手を示す縦断面図であって、雄型管継手を雌型管継手に更に挿入した状態を示している。第１の実施形態に係る管継手を示す縦断面図であって、雄型管継手を雌型管継手に更に挿入した状態を示している。第１の実施形態に係る管継手を示す縦断面図であって、雄型管継手が雌型管継手に連結された状態を示している。第１の実施形態に係る管継手の雌型管継手の分解斜視図を示している。本発明の第２の実施形態に係る管継手の縦断面図であって、雄型管継手と雌型管継手とが外されている状態を示している。第２の実施形態にかかる管継手を示す縦断面図であって、雄型管継手を雌型管継手に挿入はじめた状態を示している。第２の実施形態にかかる管継手を示す縦断面図であって、雄型管継手を雌型管継手に更に挿入した状態を示している。第２の実施形態にかかる管継手を示す縦断面図であって、雄型管継手が雌型管継手に連結された状態を示している。

本発明に係る管継手１０は、雄型管継手１２と雌型管継手１４とを有する。雄型管継手１２は、その先端から後方に延びる挿入部１６を備え、該挿入部の外周面の先端より後方寄りの位置には係止用凹部１８が設けられている。雌型管継手１４は、雄型管継手１２の挿入部１６を受け入れるために先端から後方に延びる受入部２０を備え、前後方向で貫通する前後方向貫通孔２２を有している。雌型管継手１４はまた、受入部２０を画定する周壁２４に支持され、受入部２０内に挿入された雄型管継手１２の挿入部１６の係止用凹部１８に嵌合して（図５）、該雄型管継手１２を雌型管継手１４に係止連結する係止部材２６を備える。

係止部材２６は、細長い板状バネ部材を折り曲げて、その先端部分に雄型管継手１２の係止用凹部１８に嵌合する嵌合凸部３０を形成し、その後端部分に後で詳述する押出部３２を形成してなる。該係止部材２６は、周壁２４の周方向で等間隔開けて複数設けることが好ましく、図示の実施形態においては、直径方向で対向する位置に２つの係止部材２６が設けられている。

雌型管継手１４は、筒状の雌型本体４０（図６）と、該雌型本体４０の先端側部分（図示の例では、当該雌型本体の先端側のほぼ半分の部分）４２の外周を囲うように設けられた筒状部材４４とを有する。

先端側部分４２は、係止部材２６の先端と後端との間の中間部分２６ａを支持する支持溝４２ａを有する支持壁部４２ｂと、雌型管継手１４の先端側で支持壁部４２ｂに隣接して当該雌型本体４０を半径方向で貫通するように設けられた先端側貫通口４２ｃと、雌型管継手１４の後端側で支持壁部４２ｂに隣接して当該雌型本体４０を半径方向で貫通するように設けられた後端側貫通口４２ｄとを有する。

先端側貫通口４２ｃは、係止部材２６の嵌合凸部３０が当該雌型管継手１４の前後方向貫通孔２２の受入部２０内にまで半径方向に延びるのを許容している。後端側貫通口４２ｄは、係止部材２６の押出部３２が同前後方向貫通孔２２内にまで半径方向に延びるのを許容している。具体的には、先端側貫通口４２ｃと後端側貫通口４２ｄは、筒状の先端側部分４２を支持壁部４２ｂの前後で接線方向に切欠４２ｈ，４２ｉ（図６）を設けることにより形成されている。

筒状部材４４は、その先端が、雌型本体４０の先端側部分４２の先端部分４２ｆの外周面に固着され、その後端が、雌型本体における先端側部分４２の後側に隣接する部分に形成された環状段部４０ａに嵌合されている。該筒状部材４４の内周面には、雌型本体４０の支持壁部４２ｂにおける支持溝４２ａに対向して近接する断面台形状の環状凸部４４ａを有しており、その前後には、後述する係止部材２６の嵌合凸部３０及び押出部３２が半径方向外側に押し出されるのを可能にする環状空間４４ｂ、４４ｃが形成されている。該環状凸部４４ａの内周面と支持溝４２ａの底面との間の間隔は、該支持溝４２ａ内に支持された係止部材２６の半径方向厚みよりも大きくされている。この間隔は、後述するが、雄型管継手１２の挿入部１６が雌型管継手１４の受入部２０内に挿入されて、該係止部材２６の嵌合凸部３０が雌型管継手１４の係止用凹部１８に嵌合されたときに、該係止部材２６の押出部３２が半径方向外側に押し出されて、当該係止部材２６が全体として前後方向で傾斜した姿勢（図５参照）をとり、嵌合凸部３０が係止用凹部１８内に押圧されるようにするのを可能にするようなものとされる。また、雄型管継手１２の挿入部１６が雌型管継手１４の受入部２０内に挿入されて、嵌合凸部３０が係止用凹部１８内に嵌合される前の段階において、係止部材２６の嵌合凸部３０及び押出部３２が半径方向外側に押し出されて係止部材２６が全体として弓形となることを可能にする（図４参照）ようなものとされる。

雌型管継手１４には、雄型管継手１２の挿入部１６が雌型管継手１４の受入部２０内に挿入されたときに、上記係止部材２６の押出部３２と係合して半径方向外側に押し出すための押出部材５０が設けられている。該押出部材５０は、雌型管継手１４の前後方向貫通孔２２内に前後方向で摺動可能に取り付けられており、雄型管継手１２の挿入部１６が雌型管継手１４に挿入されていない状態においては、図１に示す如き位置にある。雄型管継手１２の挿入部１６が雌型管継手１４の受入部２０内に挿入されてくると、該挿入部１６によって後方に押し込まれ、それに伴い、係止部材２６の押出部３２を半径方向外側に押し出す。図６及び図１乃至図５に示すように、押出部材５０には、当該雌型管継手の長手軸線と直交する方向に設けられた上下一対の貫通孔（図６図には上側の貫通孔５０ｆのみを示してある）が設けられており、該貫通孔にはピン５０ｇ，５０ｈが通され、該押出部材５０から両側に突出している当該ピン５０ａ，５０ｂの先端部分が、切欠４２ｈ，４２ｉの底面４２ｊ、４２ｋに接するようにされている。

図示の実施形態においては、押出部材５０の前後面の半径方向での略中心位置には細長い先端側伸張部５０ａ及び後端側伸張部５０ｂが設けられており、雄型管継手１２の挿入部１６が雌型管継手１４の受入部２０内に挿入されると、先端側伸張部５０ａ及び後端側伸張部５０ｂはそれぞれ、雄型管継手１２及び雌型管継手１４のボール型のバルブ部材６０，６２と係合して、該バルブ部材を環状のシール部材６４，６６から離して（図５）、雄型管継手１２の前後方向貫通孔６８と雌型管継手１４の前後方向貫通孔２２とを連通するようにされている。具体的には、雄型管継手１２の前後方向貫通孔６８の周壁には、該貫通孔６８を囲うようにシール部材６４が設けられており、該シール部材６４に対してバルブ部材６０が付勢部材としての圧縮コイルバネ７２により押圧されるようになっている。同様に、雌型管継手１４の前後方向貫通孔２２の周壁には、該貫通孔２２を囲うようにしてシール部材６６が設けられており、付勢部材としての圧縮コイルバネ７４により押圧されるようになっている。シール部材６４，６６はそれぞれ、筒状のストッパー７６，７８により固定されている。

図示の実施形態においては、係止部材２６の押出部３２は、当該雌型管継手１４の前後方向で細長くされた板状バネ部材の後端部分を内側に曲げ、それから前方に曲げて、その先端が当該係止部材の中間部分２６ａに接するようにして、押出部材５０によって係合される傾斜面３２ａを有している。このため、押出部材５０は後方に押し込まれるに従って、該係止部材２６の後端の押出部３２を次第に半径方向外側に押し出すようになり、次第に大きな抵抗力を受けるようになされている。

更に図示の実施形態においては、押出部材５０は、図６により明瞭に示すように、その半径方向外周縁に沿って間隔を開けた位置から先端方向に向かって延びる複数のアーム８０が設けられている。このアーム８０は、その基端から先端に向けてわずかに半径方向外側に傾斜し、支持壁部４２ｂの内周面に形成された環状溝４２ｇに係合しており、先端には係合凸部８２が半径方向内側に向けて設けられている。

押出部材５０には、その先端から後端にかけて先端側伸張部５０ａ、後端側伸張部５０ｂを通る小径の連通孔５０ｅが形成されており、先端側伸張部５０ａ、後端側伸張部５０ｂの先端部分には図６に示す如き切欠き５０ｃ、５０ｄ（特に、図６において５０ｃが明瞭に示されている）が形成されている。

上述した管継手において、雄型管継手１２と雌型管継手１４とを連結するために、雄型管継手１２の挿入部１６を雌型管継手１４の受入部２０内に挿入はじめると、雌型管継手１４内の係止部材２６の嵌合凸部３０は、雄型管継手１２の挿入部１６の外周面によって半径方向外側に押し出される。このとき係止部材２６の中間部分は、雌型管継手１４の筒状部材４４の環状凸部４４ａに係合されて当該係止部材２６の先端部分が半径方向外側に反り返り、雄型管継手１２の受入部２０内への挿入を許容する。雄型管継手１２の挿入部１６が雌型管継手１４の受入部２０内に所定長さだけ挿入されると、嵌合凸部３０は、雄型管継手１２の外周面に形成されている係止用凹部１８に嵌合する。

この雄型管継手１２の挿入部１６の雌型管継手１４の受入部２０内への挿入において、該挿入部１６は、押出部材５０の周方向で設けられたアーム８０の中に進み（図３、図４）、それと共に押出部材５０の先端側伸張部５０ａが雄型管継手１２の前後方向貫通孔６８内に入り、環状シール６４の内周面と摺動係合しながら相対的に該環状シール６４内を進み、その摺動抵抗により、該押出部材５０は後方に押し込まれる。押出部材５０が後方に押し込まれるに従って、アーム８０は、支持壁部４２ｂの内周面上を摺動し、環状溝４２ｇから出て半径方向内側に変位され、その先端にある係合凸部８２が、雄型管継手の挿入部１６の先端部分外周面に形成された環状凹部９０内に入るようになる。更に雄型管継手１２の挿入部の雌型管継手の受入部２０内への挿入が進むと、該雄型管継手１２の先端面が押出部材５０に係合して、該押出部材５０を後方へ押し込む。このとき、係止部材２６の嵌合凸部３０は雄型管継手の挿入部１６によって半径方向外側に押し出されており、当該係止部材２６が、図では明瞭にはされていないが、その前後方向で傾斜された状態とされており、押出部材５０は、その傾斜による係止部材の押出部３２の半径方向内側への変位によって強められている該押出部３２の抵抗を受けながら該押出部３２を半径方向外側に押し出すとともに、後端側伸張部５０ｂが雌型管継手１４の環状シール部材６６内に進む。また、係止部材２６の前端及び後端で半径方向外側での押し出しが行われる状態になると、係止部材２６は全体として弓なりに湾曲するような状態となり（図４）、前端が半径方向外側で押し出されたことにより当該係止部材２６に係る回転モーメントが後端に伝わった状態で、押出部材５０は該後端の押出部３２を半径方向外側に押し出すことになり、該押出部３２を押し出すための力、従って、押出部材５０の押し込みに対する抵抗力がより大きなものとなる。作業者は、このような押出部３０による抵抗力と同時にシール部材６４，６６による摺動抵抗との比較的大きな抵抗力を感じながら、雄型管継手１２の雌型管継手１４への挿入を進め、最終的に、係止部材２６の嵌合凸部３０が雄型管継手１２の外周面の係止用凹部１８と整合する位置までになると、該嵌合凸部３０は当該係止部材２６の弾性力によって該係止用凹部１８内に嵌合される。この場合、係止部材２６の後端が半径方向外側に押し出されているために、それによって当該係止部材２６に生じる回転モーメントが該係止部材の先端に作用しているので、嵌合凸部３０は係止用凹部１８に対して、そのような回転モーメントが作用していないときに比べて、強い力で嵌合され、従って、大きな衝撃音や衝撃感を得ることができる。

この状態では、押出部材５０の先端側伸張部５０ａと後端側伸張部５０ｂがボール型のバルブ部材６０，６２にそれぞれ係合して、それらバブル部材を環状シール部材６４、６６から引き離す状態となり、これにより、雄型管継手１２及び雌型管継手１４の前後方向貫通孔６８，２２は、押出部材５０を前後方向で貫通している連通孔５０ｅを介して連通されるようになる。連通孔５０ｅの直径は小さなものとされ、該連通孔を介して連通される前後方向貫通孔６８，２２を含む管路に混入される空気量は小量なものとすることができる。

嵌合凸部３０が係止用凹部１８に嵌合した状態では、係止部材２６の押出部３２が半径方向外側に押し出されることにより当該係止部材２６が全体として前後方向で傾斜した状態となり、前端にある嵌合凸部３０が係止用凹部内に押し込まれるような力が加わる。

連結されている雄型管継手１２を雌型管継手から外すときには、雄型管継手１２を雄型管継手１４から引き出すようにすれば、押出部材５０がアーム８０を介して該雄型管継手１２よってその引き出し方向に引っ張られ、アームが環状溝４２ｇと係合する位置に戻って該アーム８０が外側に変位して雄型管継手から外れ、上述した如き、雄型管継手を雌型管継手に挿入するときとは逆の段階を通して最終的に当該雄型管継手が雌型管継手から引き出される。このとき、係止部材２６の嵌合凸部３０が雄型管継手の係止用凹部１８から外れた状態では、該係止部材２６の押出部３２の傾斜面から当該雄型管継手の引出方向での押出力を受けるので、作業者はより小さな力で雄型管継手を引き出すことが可能となる。

図７乃至図１１には、第２の実施形態に係る管継手１０を示している。この第２の実施形態に係る管継手１０は、次の点を除けば基本的に第１の管継手と同じである。すなわち、この管継手においては、筒状部材４４の内周面に形成された環状凸部４４ａが、断面が三角形状とされて、その環状の凸縁部４４ｄが係止部材２６に当接している。この環状継手１０において、雄型管継手１２が雌型管継手１４内に挿入されると、第１の実施形態に係る管継手の場合と同様に、雄型管継手１２の挿入部１６により、先ず、係止部材２６の嵌合凸部３０が半径方向で押し出され、挿入部１６の挿入が進んで、嵌合凸部３０が雄型管継手１２の係止用凹部１８に嵌合される前の段階では、図９に示すように、嵌合凸部３０に加えて押出部３０も半径方向外側に押し出されるようになる。この状態では、係止部材２６は、筒状部材４４の内周にある環状凸縁部４４ｄが係止部材２６の支点となって該係止部材２６を支持する状態となるため、当該係止部材の先端にある嵌合凸部３０の半径方向外側への押し出しは、同係止部材の後端にある押出部３２に対し、図で見て反時計方向への回転モーメントをかけるようになるために、該押出部３２を半径方向外側に押し出しながら当該雄型管継手１２を雌型管継手１４内に推し進めるのに大きな力を要するようになる。逆に、押出部３２が大きな力で半径方向外側に押し出されるので、該係止部材２６には時計方向での回転モーメントがかかり、このため、この管継手においても、第１の実施形態に係る管継手と同様に、嵌合凸部３０が係止用凹部１８に嵌合されるときに、そのときの嵌合音が大きくなり、従って、作業者が、当該雄型管継手が雌型管継手に結合されたことを確実に認識することを可能にすることができる。

以上、本発明に係る管継手の実施形態に付き説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、係止部材２６を支持する雌型管継手の周壁２４は、当該係止部材を前述のごとく、その中間部分２６ａの周りで揺動可能に支持するようなものであれば良く、上述の実施例のごとく、必ずしも筒状部材４４を必要とするものではない。また、説明の都合上、雄型管継手を雌型管継手に挿入するものとして説明したが、雌型管継手を雄型管継手に対して動かして両者の結合を行うようにすることができることはもちろんである。

管継手１０；雄型管継手１２；雌型管継手１４；挿入部１６；係止用凹部１８；受入部２０；前後方向貫通孔２２；周壁２４；係止部材２６；中間部分２６ａ；係止手段２８；嵌合凸部３０；押出部３２；傾斜面３２ａ；雌型本体４０；環状段部４０ａ；先端側部分４２；支持溝４２ａ；支持壁部４２ｂ；先端側貫通口４２ｃ；後端側貫通口４２ｄ；先端部分４２ｆ；筒状部材４４；環状凸部４４ａ；環状凸縁部４４ｂ；押出部材５０；先端側伸張部５０ａ；後端側伸張部５０ｂ；切欠き５０ｃ、５０ｄ；連通孔５０ｅ；バルブ部材６０，６２；シール部材６４，６６；前後方向貫通孔６８；圧縮コイルバネ７２、７４；ストッパー７６，７８；アーム８０；係合凸部８２；環状凹部９０

Claims

先端から後方に延びる挿入部を備える雄型管継手であって、該挿入部の外周面の先端より後方寄りの位置に係止用凹部を備える雄型管継手と、
該雄型管継手の該挿入部を受け入れるために先端から後方に延びる受入部を備え、前後方向で貫通する前後方向貫通孔を有する雌型管継手であって、該雌型管継手の該受入部を画定する周壁に支持され、該受入部内に挿入された該雄型管継手の挿入部の該係止用凹部に嵌合して該雄型管継手の挿入部を該受入部内に係止する係止部材を備える係止手段を有する雌型管継手と、
を備え、
該係止部材が該雌型管継手の長手方向で延びる弾性部材とされ、該雌型管継手の先端側にある先端と該雌型管継手の先端側よりも後方位置にある後端とを有し、その先端に該雄型管継手の係止用凹部に嵌合する嵌合凸部を有し、
該雌型管継手の該周壁は、該係止部材をその先端及び後端の間の中間部分を中心にして揺動可能に支持し、該雄型管継手の挿入部が該雌型管継手の受入部内に挿入されたときに、該係止部材の後端が半径方向外側に変位して当該係止部材を該雌型管継手の前後方向で傾斜させ、該係止部材の先端の該嵌合凸部が該係止用凹部内に押圧されるようにした管継手。
先端から後方に延びる挿入部を備える雄型管継手であって、該挿入部の外周面の先端より後方寄りの位置に係止用凹部を備える雄型管継手と、
該雄型管継手の該挿入部を受け入れるために先端から後方に延びる受入部を備え、前後方向で貫通する前後方向貫通孔を有する雌型管継手であって、該雌型管継手の該受入部を画定する周壁に支持され、該受入部内に挿入された該雄型管継手の挿入部の該係止用凹部に嵌合して該雄型管継手の挿入部を該受入部内に係止する係止部材を備える係止手段を有する雌型管継手と、
を備え、
該係止部材が該雌型管継手の長手方向で延びる弾性部材とされ、該雌型管継手の先端側にある先端と該雌型管継手の先端側よりも後方位置にある後端とを有し、その先端に該雄型管継手の係止用凹部に嵌合する嵌合凸部を有し、
該雌型管継手の該周壁は、該係止部材をその先端及び後端の間の中間点を支持する支点を有し、該雄型管継手の挿入部が該雌型管継手の受入部内に挿入され、該係止部材の嵌合凸部が該係止用凹部に嵌合する前の段階において、該挿入部により半径方向外側に変位されて当該係止部材の該支点よりも先端側を半径方向外側に反らせるとともに、該係止部材の後端が半径方向外側に変位されて当該係止部材の該支点よりも後端側を半径方向外側に反らせるようにした管継手。
該係止部材が、その先端から後端に向けて当該雌型管継手の前後方向軸線に対して略平行に延びるようにされ、該嵌合凸部が該係止部材の先端において半径方向内側に延び、また該係止部材の後端に半径方向内側に延びる押出部を有し、雄型管継手の挿入部の雌型管継手の受入部への挿入に伴って、先ず該挿入部によって該嵌合凸部が半径方向外側への力を受けて半径方向外側に変位し、該係止部材の嵌合凸部が該係止用凹部に嵌合する前の段階においては、該係止部材の押出部が半径方向外側への力を受けて半径方向外側に変位され、該嵌合凸部が該係止用凹部内に嵌合されたときには、該挿入部により該押出部が半径方向外側に押し出されているようにした請求項１に記載の管継手。
該雌型管継手の該周壁は、
該係止部材の先端と後端との間の中間部分を半径方向内側から支持する支持壁部と、
該雌型管継手の先端側で該支持壁部に隣接して当該周壁を半径方向内方に貫通し、該係止部材の該嵌合凸部が該受入部内にまで半径方向内方に延びるようにする先端側貫通口と、
該雌型管継手の後端側で該支持壁部に隣接して当該周壁を半径方向内方に貫通し、該係止部材の押出部が該受入部内にまで半径方向内方に延びるようにする後端側貫通口と、
該支持壁部の半径方向外側に該支持壁部から離して設けられた抑え壁部と、
を有し、
該雄型管継手の挿入部が該雌型管継手の受入部に挿入されるときに、該係止部材が、その中間部分が該支持壁部と該抑え壁部との間で保持されながら、該係止部材の該傾斜を可能にするようにした請求項１乃至３のいずれかに記載の管継手。
該雌型管継手が、該前後方向貫通孔を有する筒状の雌型本体と、該雌型本体の先端側部分の外周に取り付けられて該先端側部分の外周面から間隔をあけた内周面を有する筒状部材とを有し、
該周壁の該支持壁部及び該先端側貫通口及び後端側貫通口が、該雌型本体の先端側部分に形成され、該抑え壁部が該筒状部材の該内周面に形成されてなる請求項４に記載の管継手。
雌型管継手が、該前後方向貫通口内に前後方向で変位可能に設けられた押出部材を有し、該押出部材は、該雌型管継手の受入部に挿入される雄型管継手の該挿入部によって後方に押し込まれることにより該係止部材の押出部と係合して該押出部を半径方向外側に押し出すようになされている請求項１又は２に記載の管継手。
該雌型管継手が該前後方向貫通孔の周壁に該前後方向貫通孔を囲むように設けられた環状の第１シール部材と、該前後方向貫通孔内に設定され、先端方向に向けて付勢され、該環状のシール部材に密封係合される第１バルブ部材とを有し、
該雄型管継手が第２の前後方向貫通孔と、該第２の前後方向貫通孔の周壁に該前後方向貫通孔を囲むように設けられた環状の第２シール部材と、該第２の前後方向貫通孔内に設定され、先端方向に向けて付勢され、該環状のシール部材に密封係合される第２バルブ部材とを有し、
該係止部材の嵌合凸部が該係止用凹部に嵌合された時点で、該押出部材が、該第１及び第２バルブ部材と係合して、該第１及び第２シール部材から離し、該雌型管継手の該前後方向貫通孔及び雄型管継手の該第２の前後方向貫通孔を相互に連通するようにされている請求項６に記載の管継手。
該押出部材が、その先端側及び後端側に細長い先端側伸張部及び後端側伸張部と、該先端側伸張部及び後端側伸張部を通り前後方向で貫通している連通孔とを有し、該係止部材の該嵌合凸部が該係止用凹部に嵌合された時点において、該後端側伸張部及び先端側伸張部がそれぞれ、第１及び第２シール部材を摺動貫通して該第１及び第２バルブ部材に係合するようになっており、該連通部を通して、該雌型管継手及び雄型管継手の前後方向貫通孔を連通するようにされている請求項７に記載の管継手。
該押出部材が、該雄型管継手の該挿入部が該雌型管継手の受入部内に挿入されたときに、該雄型管継手と係合される雄型管継手係合部材を有し、雄型管継手が雌型管継手から引き抜かれるときに、該雄型管継手と共に動かされ、該後端側伸張部が第１シール部から引き抜かれるようにした請求項８に記載の管継手。
該雄型管継手係合部材は、当該雌型管継手の先端方向に延びるアームを含み、該アームは、雄型管継手が挿入されたときに半径方向内側に変位されて、該雄型管継手の外周面に係合するようにされている請求項９に記載の管継手。
該係止部材が、当該雌型管継手の前後方向で細長くされた板状バネ部材で形成されている請求項１乃至１０のいずれかに記載の管継手。
該係止部材の押圧部が該板状バネ部材の後端部を湾曲して形成され、後方に向かうに従って半径方向内側に傾斜する傾斜面を有し、該傾斜面が該押出部材と係合され、後方に押し込まれる押出部材が該傾斜面に摺動係合しながら該押出部を次第に半径方向外側に押し出すようにされている請求項１１に記載の管継手。
該係止部材が、該雌型管継手の周壁の周方向で等間隔をあけて複数設けられ、該係止部材の押出部の該傾斜面が該押出部に対して周方向で間隔をあけて係合されるようになされている請求項１２に記載の管継手。