JP5902999B2 - 管継手 - Google Patents

Description

本発明は管継手に関し、特に、高温の熱媒体を通す管路に用いられるのに適した管継手に関する。

雌型及び雄型継手部材がそれぞれ弁部材を備え、雌型及び雄型継手部材を相互に連結したときに弁部材が閉止位置から開放位置に変位するようにした形式の管継手においては、雄型継手部材の雌型継手部材内への挿入をはじめて、弁部材が閉止位置から開放位置に向けて変位しはじめた時点から、当該管継手内を流体が流れはじめるため、両継手部材の連結が完了した状態のときは勿論、完了に至るまでの途中でも、流体が雌型及び雄型継手部材の間を通っての外部へ漏出するのを防止する必要がある。このため、従来のこの種の管継手では、そのような流体の漏出を防止するために、雄型継手部材の外周面又は雌型継手部材の内周面にシールリング、通常はＯリングを設け、それら外周面と内周面との間を密封するようにされている（例えば特許文献１）。

特開２０１１−１２６９２号

上述のような形式の管継手は、例えば、樹脂成形などの金型を加熱するための熱媒体を通す管路にも使用される。そのような熱媒体は２００°〜３００°程度の温度とされるが、その場合の熱媒体は、有機合成系のものが熱安定性、経済性で、フッ素系、鉱油系のものに比べて優れており、多く使用されている。

しかし、この有機合成系油が熱媒体として使われる管路に、上述のような管継手を使用した場合、次のような問題が生じやすい。すなわち、上述のようなＯリングによるシールの場合、Ｏリングは雌型継手部材の内周面と雄型継手部材の外周面との間に位置し、軸線方向の一方の面においては、雌型継手部材の内周面と雄型継手部材の外周面との間に入り込んでくる高温の熱媒体にさらされ、軸線方向の他方の面においては、同内周面と外周面との間に入り込んでくる当該管継手の周りの空気に接することになる。その場合、熱媒体は当該Ｏリングの周りに漏出してきて同Ｏリングの周りに付着したり、該Ｏリング内に浸潤することになるが、このようにして付着したり浸潤した熱媒体油は空気と接触することになるために酸化による固化が生じる。このようなＯリングの周りでの熱媒体の固化は、一定以上の時間が経つとかなりの硬さとなり、シール機能が低下すると共に、雌型及び雄型継手部材を連結解除したり再度連結したりすることが困難になることがある。

本発明は、このような点に鑑み、有機熱媒体油を通す管路において使用される管継手であっても、そのような問題が生じないようにした管継手を提供することを目的とする。

すなわち、本発明は、
それぞれ弁部材を備える雌型及び雄型継手部材からなり、前記雄型継手部材を前記雌型継手部材に挿入を開始して該挿入が一定距離だけ進んだときに前記弁部材が解放され、更に挿入が進むことにより前記雌型及び雄型継手部材の連結が完了するようにされ、前記雌型及び雄型継手部材が、前記連結が完了したときに軸線方向で相互に近接対向する環状面を有し、それらの環状面間に挟着されて流体の漏出を防止する環状の端面シールを備える管継手において、
雌型継手部材の内周面及び雄型継手部材の外周面の一方に固定され、前記弁部材が解放される時点から前記連結完了までの間、前記内周面及び外周面の他方と密封係合して当該管継手内を流れる流体が前記内周面及び外周面間を通り漏出するのを防止するシールリングと、
前記内周面及び外周面の前記他方に設けられた環状凹部であって、前記連結が完了したときに前記シールリングと半径方向で整合して、前記シールリングの周囲が前記流体によって包まれるのを許容する環状凹部と、
を有することを特徴とする管継手を提供する。

この管継手においては、雌型及び雄型継手部材の連結が完了された状態においては、当該管継手を通される流体は、端面シールによって、当該管継手から漏出するのを阻止される。端面シールは、前述の従来の管継手におけるＯリングと同様に、その内側で流体に接し、外側で空気に接することになり、当該流体が前述の有機合成系油の熱媒体である場合は、当該端面シールの外側まで滲み出てきて酸化され固化されることになるが、該端面シールは雌型及び雄型継手部材の環状面間に挟着されるものであり、前述の従来技術におけるＯリングの周りの熱媒体の固化による当該雌型及び雄型継手部材間の連結解除及び再連結が困難になるといったことを回避することができる。また、シールリングは、連結が完了した状態では、流体によって包まれ、空気との接触が排除されるために、当該シールリングに付着または浸潤する流体の酸化はなく、従って、従来技術における問題の発生を阻止することが可能となる。

より具体的には、本発明に係る管継手は、
前記雌型及び雄型継手部材の一方の継手部材の前記環状面が、当該一方の継手部材の外周面から半径方向内側に延びる環状の半径方向面と、該半径方向面の内周縁から他方の継手部材の前記端面に向けて突出する環状の軸方向面とを有し、
前記端面シールが、該軸方向面の周囲に嵌合されるようにして当該一方の継手部材の環状面上に固定されるようにすることができる。

更に具体的には、前記軸方向面が、前記半径方向面の内周縁から前記他方の継手部材の環状面側に離れた位置に形成されて半径方向外側に向けて湾曲した環状の係止部を有し、
前記端面シールが、前記係止部を越えるようにして前記一方の継手部材の前記半径方向面に向けて押し込まれて、当該係止部によって前記一方の継手部材の環状面上に保持されるようにすることができる。

この場合、係止部の半径方向外側部分は開放されているので、端面シールの着脱が容易となる。

上記管継手において、前記雌型及び雄型継手部材の前記環状面が半径方向内側から外側に向かうに従い相互に近づくような傾斜が付けられており、前記端面シールが上記環状面に対応する傾斜が付けられた軸方向での端面を有するようにすることができる。

このようにすることにより、端面シールを環状面間に確実に保持することを可能とする。

上記管継手においては、
前記雌型継手部材が、その外周面上で回動可能且つ軸方向で移動可能とされ、内周面にメネジが形成されている固定用スリーブと、該固定用スリーブと当該雌型継手部材との間に設けられて該固定用スリーブと該雌型継手部材との間に軸線方向での付勢力を生じる圧縮バネとを有し、
前記雄型継手部材がその外周面に、オネジが形成されており、
前記メネジとオネジを螺合することにより、前記圧縮バネが、前記端面シールを前記雌型及び雄型継手部材の前記環状面間に挟着するようにすることができる。

前記圧縮バネは、前記雌型継手部材の外周面の周りに取り付けられた圧縮コイルバネとすることができる。

以下、本発明を添付図面に示した実施形態に基づき説明する。

本発明に係る管継手の雌型及び雄型継手部材が連結される前の状態を示す側面図であり、それら継手部材の内部を示すために上半部分を断面で示してある。 図１の雄型継手部材が雌型継手部材内に挿入され始めた状態で、まだ、両継手部材の弁部材が閉止位置にある状態を示す。 図１の雌型及び雄型継手部材の連結が完了した状態を示す。 図３における雌型及び雄型継手部材の端面部分の一部を示す拡大図である。

添付図面に示すように、本発明に係る管継手１０は、それぞれ弁部材１２、１４を備える雌型継手部材１６及び雄型継手部材１８からなる。

雌型継手部材１６は筒状本体２０を有し、弁部材１２は該筒状本体２０を軸線方向で貫通する貫通孔２２内に軸線方向で変位可能に設けられ、該貫通孔２２を画定する筒状本体２０の内周面２３に形成された環状の弁座部２４に対して係合及び係合解除することにより、当該貫通孔２２を開閉するようになっている。図中、２６は弁部材を軸線方向で可動に支持する放射状の支持部材、２８は該支持部材２６と弁部材１２との間に設定され弁部材１２を弁座部２４に付勢押圧するための圧縮バネ（圧縮コイルバネ）、３０は弁部材１２に設けられて弁座部２４に密封係合されるシールリングを示す。

雄型継手部材１８は筒状本体４０を有し、弁部材１４は該筒状本体４０を軸線方向で貫通する貫通孔４２内に軸線方向で変位可能に設けられ、該貫通孔４２を画定する筒状本体４０の内周面４３に形成された環状の弁座部４４に対して係合及び係合解除することにより、当該貫通孔４２を開閉するようになっている。

両継手部材１６、１８を連結するためには雄型継手部材１８を雌型継手部材１６内に挿入するが、図２から分かるように、挿入を開始して該挿入が一定距離だけ進んだときに弁部材１２、１４がその先端で相互に当接し、更に挿入を進めることにより対応する弁座部２４、４４から離れて雌型及び雄型継手部材１６、１８の貫通孔２２、４２を連通するようなっており、最終的には図３に示すような位置となり雌型及び雄型継手部材１６、１８の連結が完了する。

図３に示すように、雌型及び雄型継手部材１６、１８は、両継手部材１６、１８の連結が完了したときに軸線方向で相互に近接対向する環状面５０、５２を有し、それらの環状面間に挟着されて流体の漏出を防止する環状の端面シール６０を備える。

本発明に係る管継手１０の基本的構成は上述の通りであるが、該管継手１０は次のような特徴ある構成を有している。すなわち、この管継手１０は、雌型継手部材１６内に挿入される雄型継手部材１８の外周面６６に取り付けられ、弁部材１２、１４が解放され始める時点（図２）から両継手部材１６、１８の連結完了（図３）までの間、雌型継手部材１６の内周面２３と密封係合して管継手１０内を流れる流体が上記内周面２３及び外周面６６間を通り漏出するのを防止するシールリング（図示の例ではＯリング）７０と、雌型継手部材１６の内周面２３に設けられた環状凹部７２であって、両継手部材１６、１８の連結が完了したときにシールリング７０と半径方向で整合して、シールリング７０の周囲が、雌型及び雄型継手部材１６、１８の間を通って外部に漏出しようとする流体によって包まれるようにする環状凹部７２とを有する。

図示の例では、端面シール６０は雌型継手部材１６の環状面５０に取り付けられているが、図４に拡大して示すように、該環状面５０は雌型継手部材１６の外周面８２から半径方向内側に延びる環状の半径方向面７４と、該半径方向面の内周縁７６から雄型継手部材１８の環状面５２に向けて突出する環状の軸方向面７８とを有し、端面シール６０が、該軸方向面７８の周囲に嵌合されるようにして雌型継手部材１６の環状面５０上に固定されている。

軸方向面７８は、半径方向面７４の内周縁から雄型継手部材１８の環状面５２側に離れた位置に形成されて半径方向外側に湾曲した環状の係止部８０を有し、端面シール６０が、係止部８０を越えるようにして雌型継手部材１６の半径方向面７４に向けて押し込まれて、当該係止部８０によって雌型継手部材１６の環状面５０上に保持されるようにされている。

更に具体的には、雌型及び雄型継手部材１６、１８の環状面５０、５２は半径方向内側から外側に向かうに従い相互に近づくような傾斜が付けられており、端面シール６０がこれに対応する傾斜が付けられた軸方向での端面６０−１、６０−１を有している。

図示の例では、雌型継手部材１６が、その外周面８２上で回動可能且つ軸方向で移動可能とされ、内周面にメネジ８４が形成されている固定用スリーブ８６と、該固定用スリーブ８６と当該雌型継手部材１６との間で該雌型継手部材１６の外周面８２上に設けられて固定用スリーブ８６と雌型継手部材１６との間に軸線方向での付勢力を生じる圧縮バネ、図示の例では圧縮コイルバネ８８とを有し、雄型継手部材１８がその外周面６６にオネジ９０を有しており、メネジ８４とオネジ９０を螺合することにより端面シール６０が雌型及び雄型継手部材１６、１８の環状面５０、５２間に挟着されるようになされている。図示の例では、雌型継手部材１６の外周面８２にストップリング８７が設けられており、圧縮コイルバネ８８によって軸方向で付勢されている固定用スリーブ８６を保持している。

上述した本願発明に係る管継手では、雌型継手部材１６及び雄型継手部材１８が連結完了されるに至る途中の状態（図２）では、シールリング７０が両継手部材１６、１８間のシールを行い、両継手部材１６、１８の連結が完了した状態（図３）においては、両継手部材１６、１８の間は端面シール６０によってシールされ、このときシールリング７０は雌型継手部材１６の内周面に設けた環状凹部７２に半径方向で整合して、該環状凹部７２内に漏出してくる当該管継手内を流れる流体によって包まれるようにされる。従って、シールリング７０に付着若しくは浸潤する流体は実質的に酸化を受けることを回避することができる。このため、この流体が上述した熱媒体として使われる有機合成系油であっても、シールリング７０に付着若しくは浸潤する油は酸化せず、従って固化せず、このため、雌型及び雄型継手部材１６、１８の連結解除及び再連結への障害が生じたり、シール機能が低下することを回避することができる。

以上、本発明に係る管継手の実施形態につき説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、シールリング７０は、雌型継手部材１６の内周面に設けて、凹部７２は雄型継手部材１８の外周面に設けることができる。

管継手１０；弁部材１２、１４；雌型継手部材１６；雄型継手部材１８；筒状本体２０；貫通孔２２；内周面２３；弁座部２４；支持部材２６；圧縮バネ（圧縮コイルバネ）２８；シールリング３０；筒状本体４０；貫通孔４２；内周面４３；弁座部４４；環状面５０、５２；端面シール６０；シールリング（Ｏリング）７０；環状凹部７２；半径方向面７４；軸方向面７８；係止部８０；端面６０−１、６０−１；外周面８２；メネジ８４；固定用スリーブ８６；圧縮バネ（圧縮コイルバネ８８）；オネジ９０

Claims (6)

1. それぞれ弁部材を備える雌型及び雄型継手部材からなり、前記雄型継手部材を前記雌型継手部材に挿入を開始して該挿入が一定距離だけ進んだときに前記弁部材が解放され、更に挿入が進むことにより前記雌型及び雄型継手部材の連結が完了するようにされ、前記雌型及び雄型継手部材が、前記連結が完了したときに軸線方向で相互に近接対向する環状面を有し、それらの環状面間に挟着されて流体の漏出を防止する環状の端面シールを備える管継手において、
   雌型継手部材の内周面及び雄型継手部材の外周面の一方に取り付けられ、前記弁部材が解放される時点から前記連結完了までの間、前記内周面及び外周面の他方と密封係合して当該管継手内を流れる流体が前記内周面及び外周面間を通り漏出するのを防止するシールリングと、
   前記内周面及び外周面の前記他方に設けられた環状凹部であって、前記連結が完了したときに前記シールリングと半径方向で整合して、前記シールリングの周囲が前記流体によって包まれるのを許容する環状凹部と、
   を有することを特徴とする管継手。
2. 前記雌型及び雄型継手部材の一方の継手部材の前記環状面が、当該一方の継手部材の外周面から半径方向内側に延びる環状の半径方向面と、該半径方向面の内周縁から他方の継手部材の前記環状面に向けて突出する環状の軸方向面とを有し、
   前記端面シールが、該軸方向面の周囲に嵌合されるようにして当該一方の継手部材の環状面上に保持されている請求項１に記載の管継手。
3. 前記軸方向面が、前記半径方向面の内周縁から前記他方の継手部材の環状面側に離れた位置に形成されて半径方向外側に湾曲した環状の係止部を有し、
   前記端面シールが、前記係止部を越えるようにして前記一方の継手部材の前記半径方向面に向けて押し込まれて、当該係止部によって前記一方の継手部材の環状面上に保持されるようにした請求項２に記載の管継手。
4. 前記雌型及び雄型継手部材の前記環状面が半径方向内側から外側に向かうに従い相互に近づくような傾斜が付けられており、
   前記端面シールが上記環状面に対応する傾斜が付けられた軸方向での端面を有する請求項２又は３に記載の管継手。
5. 前記雌型継手部材が、その外周面上で回動可能且つ軸方向で移動可能とされ、内周面にメネジが形成されている固定用スリーブと、該固定用スリーブと当該雌型継手部材との間に設けられた圧縮バネとを有し、
   前記雄型継手部材がその外周面にオネジが形成されており、
   前記メネジとオネジを螺合することにより、前記圧縮バネが、当該雌型継手部材を前記雄型継手部材の方向に付勢して前記端面シールを前記雌型及び雄型継手部材の前記環状面間に挟着するようにした請求項１乃至４のいずれかに記載の管継手。
6. 前記圧縮バネが、前記雌型継手部材の外周面の周りに取り付けられた圧縮コイルバネとされた請求項５に記載の管継手。

Images