JP5501521B1 - 継手装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ソケットにプラグを挿入して接続される継手装置において、挿入抵抗を低減しながら高いシール性能を発揮できるようにする。
【解決手段】継手装置Ａは、筒状嵌合部１２を有するソケット１０と、筒状嵌合部１２の連通孔１６に取り付けられて径方向に変位する係止部材３０と、係止部材３０の内周部に形成され軸線に対して傾斜した押圧面３１と、軸線方向に移動することで係止部材３０を径方向内側へ押し動かす操作部材４０と、筒状嵌合部１２に同軸状に挿入されるプラグ５０と、プラグ５０の外周に形成され軸線方向に対して傾斜した受圧面５４と、筒状嵌合部１２の奥端面とプラグ５０の先端面との間で弾性的に押し潰されるシール部材２０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、継手装置に関するものである。

特許文献１には、食品や飲料等の液体を流すために使用される継手として、筒状嵌合部を有するソケットと、筒状嵌合部に嵌入されるプラグとを有する継手が開示されている。筒状嵌合部には、略Ｕ字形のバネ部材からなる施錠部材と、施錠操作部材とが取り付けられている。施錠部材の一部は、筒状嵌合部の溝部を貫通して筒状嵌合部の内周側へ突出している。プラグの外周先端部にはＯリングが取り付けられ、プラグの外周のおけるＯリングよりも後方の位置には、嵌合凹部が形成されている。

継手を接続する際には、手作業によりプラグを筒状嵌合部に挿入し、操作部材を弾性変形させながら嵌合凹部に係止させる。その後、施錠操作部材を操作することにより、施錠部材の嵌合凹部からの離脱を規制して、プラグを筒状嵌合部に挿入した状態にロックする。また、プラグを筒状嵌合部に挿入すると、Ｏリングが、弾性的に潰れた状態で筒状嵌合部の内周面に液密状に密着し、プラグと筒状嵌合部との嵌合部分がシールされる。

特開２０１１−００７３０３号公報

上記の継手は、シール手段として、プラグの外周に取り付けたＯリングを用いているので、筒状嵌合部にプラグを挿入する際には、Ｏリングと筒状嵌合部の内周面との間で挿入抵抗が生じる。そのため、プラグを筒状嵌合部に挿入する際の作業性が良くない。挿入抵抗を低減させるためには、Ｏリングの潰し量を少なくすれば良いのであるが、そうすると、プラグを挿入した状態におけるシール性能が低下する虞がある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、ソケットにプラグを挿入して接続される継手装置において、挿入抵抗を低減しながら高いシール性能を発揮できるようにすることを目的とする。

本発明の継手装置は、
筒状嵌合部を有するソケットと、
前記筒状嵌合部の外周から内周へ貫通するように形成された連通孔と、
前記連通孔に径方向への変位を可能に取り付けられた係止部材と、
前記係止部材の内周部に形成され、前記筒状嵌合部の軸線に対して傾斜した押圧面と、
前記筒状嵌合部に取り付けられ、回転操作することで倍力作用により軸線方向へ移動して前記係止部材を径方向内側へ押し動かす操作部材と、
前記筒状嵌合部に同軸状に挿入されるプラグと、
前記プラグの外周に前記押圧面と対応可能に形成され、前記プラグの軸線方向に対して傾斜した受圧面と、
前記操作部材の回転操作による倍力作用によって前記プラグが前記筒状嵌合部内に引き込まれるのに伴い、前記筒状嵌合部の奥端面と前記プラグの先端面との間で弾性的に押し潰されるシール部材とを備えているところに特徴を有する。

プラグを筒状嵌合部に挿入する過程では、シール部材を弾性的に潰さずに済むので、シール部材が弾性変形することに起因する挿入抵抗は発生しない。そして、シール部材がプラグの先端面と筒状嵌合部の奥端面とに当接する状態では、操作部材を回転操作し、倍力作用により操作部材を軸線方向へ移動させて係止部材を径方向内側へ押し動かす。これに伴い、押圧面と受圧面の摺接により、プラグが筒状嵌合部内に引き込まれ、シール部材がプラグの先端面と筒状嵌合部の奥端面との間で弾性的に押し潰される。これにより、プラグとソケットの嵌合部分が液密状にシールされる。本発明によれば、プラグの挿入過程においてシール部材に起因する挿入抵抗を低減しつつ、高いシール性能を発揮させることができる。

実施例１の継手装置においてプラグとソケットを離脱した状態をあらわす平面図 プラグとソケットを離脱した状態をあらわす断面図 プラグとソケットの接続を開始した状態をあらわす平面図 プラグとソケットの接続を開始した状態をあらわす断面図 プラグとソケットの接続過程をあらわす平面図 プラグとソケットの接続過程をあらわす断面図 プラグとソケットの接続が完了した状態をあらわす平面図 プラグとソケットの接続が完了した状態をあらわす断面図 図８のＸ−Ｘ線端面図 実施例２の継手装置においてプラグとソケットの接続が完了した状態をあらわす断面図 図１０の部分拡大図 プラグとソケットの接続過程をあらわす断面図 図１２の部分拡大図 図１０のＹ−Ｙ線端面図

（１）本発明の継手装置は、前記操作部材に形成された螺旋状のカム溝と、前記筒状嵌合部に設けられ、前記操作部材を軸線周りに回転操作する過程で前記カム溝に摺接することにより、前記操作部材を軸線方向へ移動させるカムフォロアとを備えていてもよい。この構成によれば、操作部材を回転操作するのに必要な操作力が小さくて済むので、作業性がよい。

（２）本発明の継手装置は、前記カム溝の端部には、軸線方向と平行をなすロック溝が形成され、前記ソケットと前記プラグの接続が完了した状態で、前記カムフォロアを前記ロック溝に嵌合させるロックバネとを備えていてもよい。この構成によれば、カムフォロアとロック溝の嵌合により、操作部材の回転が規制されるので、ソケットとプラグを確実に接続状態にロックすることができる。

（３）本発明の継手装置は、前記カムフォロアが、前記筒状嵌合部に対して着脱可能であり、前記操作部材は、前記カムフォロアを前記筒状嵌合部から外すことで、前記筒状嵌合部に対する着脱が許容されるようになっていてもよい。この構成によれば、カムフォロアが、操作部材を筒状嵌合部に対して取り付け状態に保持する手段を兼ねているので、部品点数の削減を図ることができる。

（４）本発明の継手装置は、前記ソケットと前記プラグを接続した状態では、前記筒状嵌合部の奥端面と前記プラグの先端面との間における前記シール部材の軸線方向の弾性潰し量が、内周縁において最大であってもよい。この構成によれば、ソケット及びプラグ内を流れる流体が、筒状嵌合部の奥端面とシール部材との隙間や、プラグの先端面とシール部材との隙間に浸入する虞がないので、衛生状態を保つことができる。

（５）本発明の継手装置は、前記筒状嵌合部の外周に雄ネジ部が形成され、前記操作部材が、筒状をなし、内周に形成した雌ネジ部を前記雄ネジ部に係合させることで、前記筒状嵌合部に対して軸線方向に変位可能となっており、前記操作部材に形成した駆動側斜面が、前記係止部材の外周部に形成した従動側斜面を軸線方向に押圧することで、前記係止部材が径方向内側へ押し動かされるようになっていてもよい。この構成によれば、操作部材を回転操作するのに必要な操作力が小さくて済むので、作業性がよい。

（６）本発明の継手装置は、前記操作部材の内周面には、軸線方向と平行をなし、前記シール部材が前記プラグの先端面と前記筒状嵌合部の奥端面との間で弾性的に押し潰された状態で、前記係止部材の外周に径方向外側から当接するロック面が形成されていてもよい。この構成によれば、シール部材を押し潰した状態で、ロック面に当接により、係止部材の径方向外側への変位が確実に規制されるので、シール部材によるシール性能の信頼性に優れている。

（７）本発明の継手装置は、前記筒状嵌合部には、前記シール部材が前記プラグの先端面と前記筒状嵌合部の奥端面との間で弾性的に押し潰された状態で、前記操作部材を当接させるストッパが形成されていてもよい。この構成によれば、作業マニュアルで、プラグとソケットの接続時は操作部材をストッパに当接するまで回転させることを規定しておけば、非熟練者でも、プラグとソケットの接続作業を適正に遂行することができる。

＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１を図１〜図９を参照して説明する。本実施例の継手装置Ａは、全体として円筒形をなすソケット１０と、全体として円筒形をなすプラグ５０とを備えており、ソケット１０とプラグ５０は、夫々の前端同士を対向させた状態で互いに同軸状に嵌合して接続される。この継手装置Ａは、食品や薬品等、厳しい衛生管理が必要とされる液体を流動させるための経路の接続手段として用いられる。尚、以下の説明において、前後方向と軸線方向は同義で用いる。

ソケット１０は、金属製であり、円筒状をなす本体部１１と、本体部１１の前端外周縁から同心円筒状に前方へ突出する筒状嵌合部１２とを一体に形成して構成されている。本体部１１の後端部には、例えば、液体を搬送する車両から延ばしたホース（図示省略）が接続される。筒状嵌合部１２の内周面は本体部１１の内周面に対して段差状に大きくなっていて、双方の内径寸法差により、筒状嵌合部１２の奥端面（つまり、本体部１１の前端面）は、筒状嵌合部１２と同心円状の受け側シール面１３となっている。受け側シール面１３は、ソケット１０の軸線と直交する平面である。受け側シール面１３には、シール部材２０が液密状に密着されるようになっている。

シール部材２０は、円環状をなしている。シール部材２０の外径は、筒状嵌合部１２の奥端部の内径と同じかそれよりも僅かに大きい寸法に設定されている。シール部材２０の内径は、本体部１１の内径とほぼ同じ寸法に設定されている。シール部材２０の径方向の厚さは、シール部材２０の軸線方向の長さより小さい寸法に設定されている。シール部材２０の前後両端面は、シール部材２０の軸線と直交する平坦面である。シール部材２０は、その外周面を筒状嵌合部１２の内周面に弾性的に当接させるとともに、後端面を受け側シール面１３に面当たり当接させた状態でソケット１０に保持されている。

筒状嵌合部１２の外周後端部は、段差状且つ同心状に外径が拡大した拡径部１４となっている。拡径部１４の外周には、一対のボルト２１が、周方向に１８０°ピッチの間隔を空けて配置され、ねじ込みにより取り付けられている。ボルト２１の円形の頭部は、カムフォロア２２として機能する。筒状嵌合部１２の前端部には、係止部材３０を取り付けるための４つの連通孔１６が、周方向に等角度ピッチで形成されている。連通孔１６は、周方向に延びるスリット状をなし、筒状嵌合部１２の外周面から内周面に連通している。また、各連通孔１６の周方向における両端部には、夫々、一対の受け部１７が形成されている。

係止部材３０は、金属製であり、細長い円弧形をなしている。各係止部材３０は、夫々、筒状嵌合部１２の外周側から連通孔１６内に収容されている。係止部材３０は、連通孔１６内において径方向へ変位し得るようになっているが、図９に示すように、受け部１７への当接により径方向内側への移動範囲が規制されている。係止部材３０の内周部には、軸線に対して傾斜して斜め後方に面する押圧面３１が形成されている。係止部材３０の外周部には、軸線に対して傾斜して斜め後方に面する従動側斜面３２が形成されている。

ソケット１０の外周には、同心円筒状をなす金属製の操作部材４０が、筒状嵌合部１２を同心状に包囲した状態で取り付けられている。操作部材４０は、ソケット１０に対して周方向及び軸線方向への相対移動が可能となっている。操作部材４０の前端部には内周側へ同心状に突出した形態の凸部４１が形成されている。凸部４１の内周面は、操作部材４０の軸線に対して平行な円弧面からなるロック面４２となっている。ロック面と係止部材３０の外周面は、同じ曲率半径に設定されている。また、凸部４１の前端部、つまりロック面４２の前方に隣接する領域には、軸線に対して傾斜して斜め前方に面する駆動側斜面４３が形成されている。操作部材４０は、その後端部内周面を拡径部１４の外周面に対して摺接可能に対向させるとともに、凸部４１のロック面４２を筒状嵌合部１２の外周面における前端部に対して摺接可能に対向させた状態で取り付けられている。

筒状嵌合部１２の外周面のうち拡径部１４よりも前方の領域には、圧縮コイルバネからなるロックバネ２３が同心状に取り付けられている。つまり、ロックバネ２３は、筒状嵌合部１２の外周面と操作部材４０の内周面とで囲まれた空間内に収容されている。ロックバネ２３は、凸部４１の後端面と拡径部１４の前端面との間で軸線方向に弾性収縮した状態に保持されている。このロックバネ２３の弾性復元力により操作部材４０は、常に、ソケット１０に対して前方へ移動するように付勢されている。

操作部材４０には、全体として螺旋状に延びる一対のカム溝４４が、周方向に１８０°のピッチで点対称状に形成されている。両カム溝４４は、全体として、右捻れの向き、即ち斜め右前方に延びる向きに設定されている。両カム溝４４は、操作部材の外周面から内周面まで貫通した形態である。両カム溝４４の前端部は、螺旋状ではなく周方向に直線状に延びた形態の保持溝４５となっている。両カム溝４４の後端部は、軸線と平行に後方へ切欠した形態のロック溝４６となっていいる。保持溝４５とロック溝４６を含むカム溝４４の全領域の溝幅は、カムフォロア２２の外径と同じかそれよりも僅かに大きい寸法に設定されている。そして、一対のカムフォロア２２は、一対のカム溝４４に対し個別に摺接可能に嵌合されている。

プラグ５０は、金属製であり、その前端面（図１〜８における右方の端面）は、プラグ５０と同心円形の突き当て側シール面５１となっている。突き当て側シール面５１は、プラグ５０の軸線に対して直角ではない。つまり、突き当て側シール面５１は、軸線と直交する面に対し、内周縁が外周縁よりも先端側へ突き出すように僅かに傾斜した円錐状をなしている。プラグ５０の外周には、周方向の係止溝５３が形成されている。係止溝５３の内面には、軸線に対して傾斜して斜め前方に面する受圧面５４が形成されている。プラグ５０の外周面のうち係止溝５３よりも後方の位置には、全周に亘って同心円状に拡径したストッパ５５が形成されている。プラグ５０の後端部（図１〜８における左方の端部）には、例えば、工場に設置されたタンクに接続されている。

次に、本実施例の作用を説明する。プラグ５０をソケット１０に接続する前には、予め、シール部材２０をソケット１０に取り付けておく。そして、図３に示すように、操作部材４０を最も後退させた初期位置で待機させ、カムフォロア２２を保持溝４５に嵌合させておく。このとき、ロックバネ２３によって操作部材４０が前方へ付勢されているが、保持溝４５は、周方向に延びた形態であり、ロックバネ２３の付勢方向と直角な仮想面上に位置しているので、操作部材４０は、ロックバネ２３の付勢力を受けても初期位置に保持される。

操作部材４０が初期位置に保持されている状態では、操作部材４０の駆動側斜面４３が係止部材３０の従動側斜面３２に対し外周側から接近して対向するように位置する。ロック面４２は、連通孔１６及び係止部材３０の後方近傍位置に退避している。連通孔１６内の係止部材３０は、連通孔１６から離脱しない範囲で径方向へ自由に移動し得るようになっている。

この状態で、プラグ５０を手で掴んで筒状嵌合部１２内へ同軸状に挿入する。挿入の過程では、プラグ５０の前端部が係止部材３０の内周部と干渉するので、係止部材３０は径方向外側へ押し動かされる。そして、プラグ５０は、図４に示すように、突き当て側シール面５１の内周縁がシール部材２０の前面に当接する仮接続位置まで挿入する。この状態において、軸線方向における受け側シール面１３と突き当て側シール面５１の外周縁同士の距離は、軸線方向における受け側シール面１３と突き当て側シール面５１の内周縁同士の距離より大きいので、突き当て側シール面５１の外周縁はシール部材２０と非接触である。

プラグ５０が仮接続位置にある状態では、シール部材２０は殆ど弾性変形していない。また、プラグ５０のストッパ５５と筒状嵌合部１２の前端面との間には、プラグ５０を筒状嵌合部１２内に進入することを許容するためのクリアランスが確保されている。また、係止溝５３内に係止部材３０の内周側部分が進入し、受圧面５４が押圧面３１に当接している。また、この状態では、プラグ５０の外周と筒状嵌合部１２の内周が、軸線方向における所定領域に亘って接近して対向する位置関係となる。したがって、プラグ５０から手を離しても、プラグ５０が筒状嵌合部１２から抜けたり、外れたりすることはない。

この後は、操作部材４０をソケット１０の前方に向かって時計回り方向へ回転操作する。すると、カム溝４４の傾斜面とカムフォロア２２とが摺接することよるカム作用（倍力作用）により、操作部材４０が前方（軸線方向）へ移動する。操作部材４０が前進するのに伴い、操作部材４０の駆動側斜面４３が係止部材３０の従動側斜面３２を押圧するので、係止部材３０は径方向内側へ押し動かされる。係止部材３０が径方向内側へ移動するのに伴い、係止部材の押圧面３１がプラグ５０の受圧面５４を押圧するので、プラグ５０が、ソケット１０（係止部材３０及び操作部材４０）に接近する方向へ引き寄せられる。つまり、操作部材４０の回転操作による倍力作用により、プラグ５０が筒状嵌合部１２内に引き込まれる。

このようにプラグ５０が筒状嵌合部１２内に引き込まれるのに伴い、シール部材２０が受け側シール面１３と突き当て側シール面５１との間で弾性的に押し潰れされるので、ソケット１０とプラグ５０の嵌合部分が液密状にシールされる。操作部材４０が前方へ移動する間、ロックバネ２３の弾性撓み量が次第に減少していくが、ロックバネ２３から操作部材４０への付勢は解除されない。操作部材４０の回転操作は、図５に示すように、カムフォロア２２が周方向においてロック部と対応する位置まで続ける。

この状態でも、操作部材４０に対するロックバネ２３の付勢は、継続している。したがって、操作部材４０が図５に示す位置に到達すると、ロックバネ２３の付勢により、図５，７に示すように、操作部材４０が前方へ移動し、カムフォロア２２とロック溝４６が嵌合する。また、カムフォロア２２とロック溝４６が嵌合する過程では、図６，８に示すように、操作部材４０のロック面４２が、係止部材３０の外周面に面当たりする状態が維持されるので、係止部材３０は径方向へ移動することはない。したがって、ソケット１０とプラグ５０の嵌合が進むことはない。

そして、図７に示すように、カムフォロア２２がロック溝４６の後端に到達すると、操作部材４０の操作が完了し、プラグ５０とソケット１０の接続が完了する。接続が完了した状態では、ロック面４２が係止部材３０の外面を径方向外側から押圧するので、係止部材３０は、押圧面３１が受圧面５４を押圧する状態、つまり、シール部材２０が弾性的に押し潰された状態にロックされる。

また、プラグ５０のストッパ５５が筒状嵌合部１２の前端面に突き当たるので、ソケット１０とプラグ５０の嵌合深さが規定される。これにより、受け側シール面１３と突き当て側シール面５１の最小接近距離が規定される。したがって、シール部材２０が過剰に潰されることはない。また、受け側シール面１３と突き当て側シール面５１は、いずれも、その全領域に亘ってシール部材２０に面当たりしているので、高いシール性能が得られる。

また、カム溝４４に係合されるカムフォロア２２（ボルト２１）は筒状嵌合部１２に対して着脱可能である。そして、一対のカムフォロア２２を筒状嵌合部１２から外した状態で、操作部材４０を筒状嵌合部１２に前方から取り付けることができる。そして、一対のカムフォロア２２を一対のカム溝４４に嵌合させながら筒状嵌合部１２に取り付けることにより、操作部材４０が筒状嵌合部１２（ソケット１０）に対し取り付け状態に保持される。また、一対のカムフォロア２２を筒状嵌合部１２から外すと、一対のカムフォロア２２と一対のカム溝４４の嵌合が解除されるので、筒状嵌合部１２から操作部材４０を外すことができる。

本実施例１の継手装置Ａにおいてソケット１０とプラグ５０を接続する際には、まず、シール部材２０が弾性的に潰されない程度にプラグ５０を筒状嵌合部１２に挿入する。このプラグ５０を筒状嵌合部１２に挿入する仮接続の過程では、シール部材２０を弾性的に潰さずに済むので、シール部材２０が弾性変形することに起因する挿入抵抗は発生しない。プラグ５０の挿入は、プラグ５０の先端の突き当て側シール面５１がシール部材２０に突き当たるまで行う。

この後は、操作部材４０を操作して、係止部材３０を径方向内側へ押し動かすようにしている。係止部材３０の移動に伴い、押圧面３１と受圧面５４が摺接しながら、プラグ５０が筒状嵌合部１２の奥方へ引き込まれ、シール部材２０がプラグ５０の先端面と筒状嵌合部１２の奥端面との間で弾性的に押し潰されるようになっている。これにより、プラグ５０とソケット１０の嵌合部分が液密状にシールされる。したがって、本実施例１によれば、プラグ５０の挿入過程におけるシール部材２０に起因する挿入抵抗を低減しつつ、高いシール性能を発揮させることができる。

また、本実施例１では、回転操作した操作部材４０を倍力作用により軸方向に移動させる手段として、操作部材４０に形成された螺旋状のカム溝４４と、筒状嵌合部１２に設けられ、操作部材４０を軸線周りに回転操作する過程でカム溝４４に摺接することにより、操作部材４０を軸線方向へ移動させるカムフォロア２２とを備えている。この構成によれば、操作部材４０を回転操作するのに必要な操作力が小さくて済むので、作業性がよい。

また、カム溝４４の端部には、軸線方向と平行をなすロック溝４６が形成され、ソケット１０とプラグ５０の接続が完了した状態で、カムフォロア２２をロック溝４６に嵌合させるロックバネ２３とを備えている。この構成によれば、カムフォロア２２とロック溝４６の嵌合によって操作部材４０の回転が規制されるので、ソケット１０とプラグ５０を確実に接続状態にロックすることができる。

また、カムフォロア２２（ボルト２１）は筒状嵌合部１２に対して着脱可能であり、操作部材４０は、カムフォロア２２を筒状嵌合部１２から外すことで、筒状嵌合部１２に対する着脱が許容されるようになっている。このように、ソケット１０とプラグ５０の接続の際の操作性向上を図る倍力機能を有するカムフォロア２２が、操作部材４０を筒状嵌合部１２に対して取り付け状態に保持する保持機能を兼ね備えているので、両機能を別々に設ける場合に比べると、部品点数の削減を図ることができる。

また、ソケット１０とプラグ５０を接続した状態では、筒状嵌合部１２の奥端面とプラグ５０の先端面との間におけるシール部材２０の軸線方向の弾性潰し量が、内周縁において最大である。この構成によれば、ソケット１０及びプラグ５０内を流れる流体が、筒状嵌合部１２の奥端面（受け側シール面１３）とシール部材２０との隙間や、プラグ５０の先端面（突き当て側シール面５１）とシール部材２０との隙間に浸入する虞がないので、衛生状態を保つことができる。

また、操作部材４０の内周面に、軸線方向と平行をなし、シール部材２０がプラグ５０の先端面と筒状嵌合部１２の奥端面との間で弾性的に押し潰された状態で、係止部材３０の外周に径方向外側から当接するロック面４２を形成している。この構成によれば、シール部材２０を押し潰した状態で、ロック面４２に当接により、係止部材３０の径方向外側への変位が確実に規制されるので、シール部材２０によるシール性能の信頼性に優れている。

＜実施例２＞
以下、本発明を具体化した実施例２を図１０〜図１４を参照して説明する。本実施例２の継手装置Ｂは、全体として円筒形をなすソケット１１０と、全体として円筒形をなすプラグ１５０とを備えており、ソケット１１０とプラグ１５０は、夫々の前端同士を対向させた状態で互いに同軸状に嵌合して接続される。本実施例２の継手装置Ｂの用途は、実施例１の継手装置Ａと同じである。尚、以下の説明において、前後方向と軸線方向は同義で用いる。

ソケット１１０は、金属製であり、筒状の本体部１１１と、本体部１１１の前端外周縁から前方へ突出する筒状嵌合部１１２とを一体に形成して構成されている。本体部１１１の後端部には、例えば、液体を搬送する車両から延ばしたホース（図示省略）が接続される。筒状嵌合部１１２の奥端面（つまり、本体部１１１の前端面）は、筒状嵌合部１１２と同心円状の受け側シール面１１３となっている。受け側シール面１１３には、同心円状をなす受け側シール溝１１４が形成されている。受け側シール溝１１４の断面形状は略半円形であるから、受け側シール溝１１４内には洗浄のし難い隅部は存在しない。

受け側シール溝１１４には、シリコーン製のシール部材１２０が取り付けられている。シール部材１２０は、円環状をなし、前後両面には、夫々、同心状に突出するリップ部１２１Ｆ，１２１Ｒが全周に亘って形成されている、シール部材１２０の外径は筒状嵌合部１１２の奥端部の内径と同じ寸法に設定されている。このシール部材１２０は、その外周面を筒状嵌合部１１２の内周面に弾性的に当接させるとともに、後面側のリップ部１２１Ｒを受け側シール溝１１４に嵌合させた状態でソケット１１０に保持されている。

筒状嵌合部１１２の外周における後端側領域には、雄ネジ部１１５が形成されている。また、筒状嵌合部１１２における雄ネジ部１１５よりも前方の領域には、４つの連通孔１１６が、周方向に等角度ピッチで形成されている。連通孔１１６は、周方向に延びるスリット状をなし、筒状嵌合部１１２の外周面から内周面に連通している。また、各連通孔１１６の周方向における両端部には、夫々、一対の受け部１１７が形成されている。筒状嵌合部１１２の外周の前端部、つまり雄ネジ部１１５及び連通孔１１６よりも前方の領域には、ストッパ１１８が全周に亘って形成されている。

ソケット１１０には、４つの金属製の係止部材１３０が取り付けられている。係止部材１３０は、細長い円弧状をなしている。各係止部材１３０は、夫々、筒状嵌合部１１２の外周側から連通孔１１６内に収容されている。係止部材１３０は、連通孔１１６内において径方向へ変位し得るようになっているが、受け部１１７への当接により径方向内側への移動範囲が規制されている。係止部材１３０の内周部には、軸線に対して傾斜して斜め後方に面する押圧面１３１が形成されている。係止部材１３０の外周部には、軸線に対して傾斜して斜め後方に面する従動側斜面１３２が形成されている。

ソケット１１０には、円筒状をなす金属製の操作部材１４０が取り付けられている。操作部材１４０の内周における後端側領域には、雌ネジ部１４１が形成されている。操作部材１４０の内周面のうち雌ネジ部１４１よりも前方の領域は、軸線に対して平行な円弧面からなるロック面１４２となっている。ロック面１４２と係止部材１３０の外周面は同じ曲率半径である。操作部材１４０の前端部、つまりロック面１４２よりも前方の領域には、軸線に対して傾斜して斜め前方に面する駆動側斜面１４３が形成されている。操作部材１４０は、筒状嵌合部１１２を同心状に包囲するとともに、雌ネジ部１４１を雄ネジ部１１５に係合した状態で、筒状嵌合部１１２の外周（ソケット１１０）に取り付けられている。

プラグ１５０は、金属製であり、その前端面（先端面）は、プラグ１５０と同心円形の突き当て側シール面１５１となっている。突き当て側シール面１５１には、同心円状をなす突き当て側シール溝１５２が形成されている。突き当て側シール溝１５２の断面形状は略半円形であるから、突き当て側シール溝１５２内には洗浄のし難い隅部は存在しない。プラグ１５０の外周には、周方向の係止溝１５３が形成されている。係止溝１５３の内面には、軸線に対して傾斜して斜め前方に面する受圧面１５４が形成されている。プラグ１５０の後端部は、例えば、工場に設置されたタンクに接続されている。

次に、本実施例２の作用を説明する。プラグ１５０をソケット１１０に接続する前には、予め、シール部材１２０をソケット１１０に取り付け、図１２，１３に示すように、操作部材１４０を後方の初期位置で待機させておく。初期位置では、駆動側斜面１４３が前後方向において連通孔１１６及び係止部材１３０と対応する位置にあり、ロック面１４２は連通孔１１６及び係止部材１３０よりも後方へ退避している。また、連通孔１１６内の係止部材１３０は、連通孔１１６から離脱しない範囲で径方向へ自由に移動し得るようになっている。

この状態で、プラグ１５０を手で掴んで筒状嵌合部１１２に同軸状に挿入する。挿入の過程では、プラグ１５０の前端部が係止部材１３０の内周部と干渉するので、係止部材１３０は径方向外側へ押し動かされる。また、プラグ１５０はシール部材１２０と接触しない。図１２に示すように、プラグ１５０の前端の突き当て側シール面１５１がシール部材１２０の前面に当接すると、それ以上は、プラグ１５０を掴んでの挿入作業は行えなくなる。この状態では、係止部材１３０が、前後方向において係止溝１５３と対応する位置関係となる。また、この状態では、プラグ１５０の外周と筒状嵌合部１１２の内周が、軸線方向における所定領域に亘って接近して対向する位置関係となる。したがって、プラグ１５０から手を離しても、プラグ１５０が筒状嵌合部１１２から抜けたり、外れたりすることはない。

この後は、操作部材１４０を回転操作する。すると、雄ネジ部１１５と雌ネジ部１４１の係合により、操作部材１４０が前方へ移動する。操作部材１４０の移動に伴い、駆動側斜面１４３が従動側斜面１３２を押圧するので、係止部材１３０は径方向内側へ押し動かされる。係止部材１３０が径方向内側へ移動するのに伴い、押圧面１３１が受圧面１５４を押圧するので、プラグ１５０がソケット１１０（係止部材１３０及び操作部材１４０）に接近する方向へ引き寄せられる。プラグ１５０が引き寄せられるのに伴い、シール部材１２０が受け側シール面１１３と突き当て側シール面１５１との間で弾性的に押し潰れされるので、ソケット１１０とプラグ１５０の嵌合部分が液密状にシールされる。

そして、操作部材１４０の回転操作は、操作部材１４０の前端がストッパ１１８に突き当たるまで続ける。ストッパ１１８に突き当たると、操作部材１４０の操作が完了し、プラグ１５０とソケット１１０の接続が完了する。また、接続が完了した状態では、ロック面１４２が係止部材１３０の外面を径方向外側から押圧するので、係止部材１３０は、押圧面１３１が受圧面１５４を押圧する状態、つまり、シール部材１２０が弾性的に押し潰された状態にロックされる。

本実施例２の継手装置Ｂは、プラグ１５０を筒状嵌合部１１２に挿入する過程で、挿入が完了する直前まで、シール部材１２０が弾性的に潰されることはない。したがって、シール部材１２０が弾性変形することに起因する挿入抵抗は発生しない。そして、プラグ１５０の挿入過程の終期において、シール部材１２０がプラグ１５０の先端の突き当て側シール面１５１と、筒状嵌合部１１２の奥端面の受け側シール面１１３とに当接する状態になったら、操作部材１４０を操作して、係止部材１３０を径方向内側へ押し動かすようにしている。係止部材１３０の移動に伴い、押圧面１３１と受圧面１５４が摺接しながら、プラグ１５０が筒状嵌合部１１２の奥方へ引き込まれ、シール部材１２０がプラグ１５０の先端面と筒状嵌合部１１２の奥端面との間で弾性的に押し潰されるようになっている。これにより、プラグ１５０とソケット１１０の嵌合部分が液密状にシールされる。したがって、本実施例２によれば、プラグ１５０の挿入過程におけるシール部材１２０に起因する挿入抵抗を低減しつつ、高いシール性能を発揮させることができる。

また、本実施例２では、操作部材１４０を軸方向に移動させる手段として、筒状嵌合部１１２の外周に雄ネジ部１１５を形成し、操作部材１４０の内周の雌ネジ部１４１を雄ネジ部１１５に係合させるようになっている。そして、操作部材１４０に形成した駆動側斜面１４３が、係止部材１３０の外周部に形成した従動側斜面１３２を軸線方向に押圧することで、係止部材１３０が径方向内側へ押し動かされるようになっている。したがって、操作部材１４０を回転操作するのに必要な操作力が小さくて済むので、作業性がよい。

本実施例２では、操作部材１４０の内周面に、軸線方向と平行をなし、シール部材１２０がプラグ１５０の先端面と筒状嵌合部１１２の奥端面との間で弾性的に押し潰された状態で、係止部材１３０の外周に径方向外側から当接するロック面１４２を形成している。この構成によれば、シール部材１２０を押し潰した状態で、ロック面１４２に当接により、係止部材１３０の径方向外側への変位が確実に規制されるので、シール部材１２０によるシール性能の信頼性に優れている。

本実施例２では、筒状嵌合部１１２に、シール部材１２０がプラグ１５０の先端面と筒状嵌合部１１２の奥端面との間で弾性的に押し潰された状態で、操作部材１４０を当接させるストッパ１１８が形成されている。この構成によれば、作業マニュアルで、プラグ１５０とソケット１１０の接続時は操作部材１４０をストッパ１１８に当接するまで回転させることを規定しておけば、非熟練者でも、プラグ１５０とソケット１１０の接続作業を適正に遂行することができる。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例１，２では、筒状嵌合部にストッパを形成したが、ストッパを形成しない形態としてもよい。
（２）上記実施例１，２では、操作部材の内周面に軸線方向と平行なロック面を形成したが、軸線方向と平行なロック面を形成しない形態としてもよい。
（３）上記実施例１，２では、係止部材の数を４つとしたが、係止部材の数は、３つ以下でもよく、５つ以上でもよい。
（４）上記実施例１，２では、円弧状の係止部材を用いたが、係止部材は、球体であってもよい。
（５）上記実施例１では、筒状嵌合部に設けたカムフォロアと、操作部材に設けた螺旋状のカム溝を摺接させたが、筒状嵌合部に設けた螺旋状のカム溝と、操作部材に設けたカムフォロアを摺接させてもよい。
（６）上記実施例１に記載したシール部材の形状及びシール部材が内周縁において弾性潰し量が最大になる構成は、実施例２に適用することができる。
（７）上記実施例２に記載したリップ部を有するシール部材の形態は、実施例１に適用することができる。

Ａ…継手装置
１０…ソケット
１２…筒状嵌合部
１６…連通孔
２０…シール部材
２２…カムフォロア
３０…係止部材
３１…押圧面
３２…従動側斜面
４０…操作部材
４２…ロック面
４３…駆動側斜面
４４…カム溝
４６…ロック溝
５０…プラグ
５４…受圧面
Ｂ…継手装置
１１０…ソケット
１１２…筒状嵌合部
１１５…雄ネジ部
１１６…連通孔
１２０…シール部材
１３０…係止部材
１３１…押圧面
１３２…従動側斜面
１４０…操作部材
１４１…雌ネジ部
１４２…ロック面
１４３…駆動側斜面
１５０…プラグ
１５４…受圧面

Claims (5)

1. 筒状嵌合部を有するソケットと、
   前記筒状嵌合部の外周から内周へ貫通するように形成された連通孔と、
   前記連通孔に径方向への変位を可能に取り付けられた係止部材と、
   前記係止部材の内周部に形成され、前記筒状嵌合部の軸線に対して傾斜した押圧面と、
   前記筒状嵌合部に取り付けられ、回転操作することで倍力作用により軸線方向へ移動して前記係止部材を径方向内側へ押し動かす操作部材と、
   前記筒状嵌合部に同軸状に挿入されるプラグと、
   前記プラグの外周に前記押圧面と対応可能に形成され、前記プラグの軸線方向に対して傾斜した受圧面と、
   前記操作部材の回転操作による倍力作用によって前記プラグが前記筒状嵌合部内に引き込まれるのに伴い、前記筒状嵌合部の奥端面と前記プラグの先端面との間で弾性的に押し潰されるシール部材とを備えていることを特徴とする継手装置。
2. 前記操作部材に形成された螺旋状のカム溝と、
   前記筒状嵌合部に設けられ、前記操作部材を軸線周りに回転操作する過程で前記カム溝に摺接することにより、前記操作部材を軸線方向へ移動させるカムフォロアとを備えていることを特徴とする請求項１記載の継手装置。
3. 前記カム溝の端部には、軸線方向と平行をなすロック溝が形成され、
   前記ソケットと前記プラグの接続が完了した状態で、前記カムフォロアを前記ロック溝に嵌合させるロックバネとを備えていることを特徴とする請求項２記載の継手装置。
4. 前記カムフォロアが、前記筒状嵌合部に対して着脱可能であり、
   前記操作部材は、前記カムフォロアを前記筒状嵌合部から外すことで、前記筒状嵌合部に対する着脱が許容されるようになっていることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の継手装置。
5. 前記ソケットと前記プラグを接続した状態では、前記筒状嵌合部の奥端面と前記プラグの先端面との間における前記シール部材の軸線方向の弾性潰し量が、内周縁において最大であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の継手装置。

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