JP6177650B2 - 連結装置 - Google Patents

Description

本発明は、ホースやパイプ等の円筒状部材の端部に設けて当該部材同士を連結する連結装置に関する。

従来、ホースやパイプ等の円筒状部材同士を連結するための連結装置が知られている。この種の連結装置は、例えば、図８に示すように、プラグ１０と、プラグ１０が嵌着されるソケット３とによって構成されている。プラグ１０は、図９に示すように、その外周面から外方に突出する突起１１を備えている。図１０に示すように、ソケット３の内周面には、プラグ１０を嵌合させる際にプラグ１０の突起１１を案内する案内溝５が軸線に沿って形成されている。更に、ソケット３には、図８に示すように、案内溝５の周方向側に隣接してプラグ１０の突起１１を収容する突起収容部６が形成されている。

このように構成された連結装置は、案内溝５に沿って突起１１を案内させるようにしてプラグ１０をソケット３に挿入し、図１１（ａ）に示すように、突起１１が案内溝５の終端に位置したところで、プラグ１０とソケット３とを相対的に周方向に回転させることで、図１１（ｂ）に示すように、プラグ１０の突起１１がソケット３の突起収容部６に入って連結状態となる。

しかし、図８に示す構成による連結装置では、プラグ１０の突起１１を案内溝５の終端から突起収容部６に円滑に移動させるために、ソケット３に対するプラグ１０の回転が容易に行えるようになっている。このため、プラグ１０の突起１１がソケット３の突起収容部６に入って連結状態となっているときであっても、外部から振動や衝撃が付与されると、プラグ１０が不用意に回転して突起収容部６から案内溝５に突起１１が移動してしまい、強固な連結状態を維持することができない不都合があった。

そこで、バネ部材等による付勢機構を設けてプラグとソケットとの連結状態を維持するものも知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

実開昭６３−１９５８０１号公報

しかし、バネ部材等による付勢機構を設けた連結装置は、構造が複雑で部品点数が多いためにコスト高であるだけでなく故障が生じ易く、また、外観形状が比較的大きくなる不都合がある。

上記の点に鑑み、本発明は、構造簡単として強固な連結状態を維持することができる連結装置を提供することを目的とする。

本発明は、円筒状のプラグと、該プラグが挿入自在のソケットとからなり、前記プラグは、その外周面から外方に突出する突起を備え、前記ソケットは、その内周面に軸線に沿って形成されて前記プラグの挿入時に前記プラグの突起を案内する案内溝と、該案内溝の周方向に隣接して形成されて前記プラグの突起を収容する突起収容部とを備え、前記突起が前記案内溝の終端に位置したときに前記プラグと前記ソケットとを相対的に回転させることにより前記突起が前記突起収容部に収容して連結状態となる連結装置において、前記ソケットを、縮径方向に復元弾性を発生しつつ拡径可能となる材料により形成し、前記プラグを、前記ソケットと同等以上の剛性を有する材料により形成し、前記突起の前記突起収容部に向う側と周方向の反対側に隣接して、前記突起が前記案内溝内に位置するときに該案内溝外の前記ソケットの内周面に対向する前記プラグの外周面から外方に突出し、その突出量が前記突起から周方向に離れるに従って次第に小となる凸部を設けたことを特徴とする。

前記凸部の突出量は、突起から周方向に離れるに従って次第に小となっているため、ソケットの内周面に対向する面が傾斜面となる。

前記凸部は、前記突起が前記案内溝内に位置するときに該案内溝外の前記ソケットの内周面に対向するので、プラグをソケットに挿入して突起が案内溝に案内されているときには、ソケットの内周面に圧接し、ソケットの内周面を拡径方向に変形させる。この変形によって、ソケットは縮径方向に復元弾性を発生させ、この復元弾性によって、凸部に対して押圧力を付与した状態となる。

前記突起が前記案内溝の終端に位置すると、突起収容部によって突起の一方側（凸部と反対側）が開放され、案内溝による突起の周方向の規制が解除される。同時に、凸部の突出量の変化により形成される前述の傾斜面により、凸部に対するソケットの押圧力が、案内溝内から突起収容部に向かって凸部を押し出す力となる。これによって、ソケットに対してプラグが回転し、自動的に（即ち、回転操作を行うことなく）突起が突起収容部に収容されてソケットとプラグとが連結状態となる。

そして、突起収容部に収容された突起は、凸部によって突起収容部から案内溝に向かう移動が規制され、連結状態のソケットとプラグとは相対的な回転が防止された状態となる。

このように、本発明は、前記凸部を設けるだけで、ソケットとプラグとの連結操作が容易で、しかも不用意に外れることのないソケットとプラグとの連結状態を得ることができる。従って、構造簡単として強固な連結状態を維持することができる。

ところで、ソケットとプラグとの連結作業においては、プラグをソケットに挿入する際に突起を案内溝内に入れる。一方、前記凸部は、ソケットの案内溝外の内周面の内側に侵入しなければならず、その際にソケットの内周面を拡径方向に変形させるときの抵抗が発生する。この抵抗によって、ソケットとプラグとの連結作業の初期段階においては、プラグの軸線方向（挿入方向）に向かって比較的大きな力を付与する必要がある。

そこで、本発明においては、前記プラグにおける前記ソケットへの挿入側を先端側としたとき、前記凸部の先端側に位置する端縁部に、前記プラグの軸線に交差する方向に向かって傾斜する先端傾斜面を設けることが好ましい。

これによれば、ソケットとプラグとの連結作業の初期段階において、先端傾斜面の案内により、ソケットの内周面の内側への凸部の侵入が円滑に行われる。従って、プラグの軸線方向（挿入方向）に向かって付与する力を軽減することができ、連結時の作業性を向上させることができる。

また、本発明においては、前記凸部の前記突起と反対側の側端部に、該凸部の突出量に伴う傾斜よりも大きく傾斜する側端傾斜面を設けることが好ましい。

前記側端傾斜面を設けることで該側端傾斜面を設けた側の凸部の突出量を比較的大きくすることができる。これにより、突起が突起収容部に収容されたときに突起収容部に面した案内溝の内壁に凸部を確実に係止させることができ、突起収容部から案内溝に向かう突起の移動を、比較的強固に規制することができる。これにより、ソケットに対するプラグの回転が確実に規制され、連結状態を一層強固に維持することができる。

更に、ソケットからプラグを取り外すためにプラグを回転操作するときには、前記凸部の側端傾斜面の案内によって案内溝から案内溝外のソケットの内周面の内側に円滑に凸部を侵入させることができ、ソケットからプラグを取り外す作業も円滑に行うことができる。

本発明の実施形態の連結装置におけるプラグとソケットとの分離状態を示す側面図。 本発明の実施形態の連結装置におけるプラグの底面図。 本発明の実施形態の連結装置におけるプラグの突起を拡大して示す説明図。 図３のIV−IV線断面図。 図３のＶ−Ｖ線断面図。 本発明の実施形態の連結装置におけるプラグとソケットとの連結工程を示し、（ａ）は突起が案内溝に案内されている状態の説明的側面図、（ｂ）は突起が突起収容部に収容された状態の説明的側面図。 （ａ）は突起が案内溝に案内されている状態を示す説明図、（ｂ）は突起が突起収容部に完全に収容された状態を示す説明図。 従来の連結装置におけるプラグとソケットとの分離状態を示す側面図。 従来の連結装置におけるプラグの底面図。 従来及び本実施形態のソケットの平面図。 従来の連結装置におけるプラグとソケットとの連結工程を示し、（ａ）は突起が案内溝に案内されている状態の説明的側面図、（ｂ）は突起が突起収容部に収容された状態の説明的側面図。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態の連結装置１は、プラグ２とソケット３とにより構成され、プラグ２をソケット３に挿入することにより両者が連結状態となる。ソケット３は、縮径方向に復元弾性を発生しつつ拡径方向に変形可能となる合成樹脂材料により形成されており、プラグ２は、ソケット３と同等以上の剛性を有する合成樹脂材料により形成されている。

プラグ２は、円筒状に形成されており、大径部２ａと、大径部２ａよりも小さい外径を有して大径部２ａに連続して延びる小径部２ｂとを備えている。小径部２ｂの先端部（ソケット３への挿入側の端部であり図１では下方の端部）の一部には、図２に示すように、その外周面から外方に突出する突起４が一体に形成されている。

ソケット３は、図１０に示した従来のものと同一であって円筒状に形成され、その内周面に、図１及び図１０に示すように、軸線方向（プラグ２の挿入方向）に沿って延びる案内溝５が形成されている。更に、図１に示すように、案内溝５の終端（図中下方端）には、周方向の一方側（図中左側）に隣接して案内溝５に連続する突起収容部６が開設されている。

突起４は、ソケット３の案内溝５（図１０参照）に沿って案内可能となる形状とされ、プラグ２をソケット３に挿入するとき、突起４がソケット３の案内溝５によって挿入方向に精度よく案内されるようになっている。

また、図１及び図２に示すように、プラグ２の小径部２ｂには、突起４の突起収容部６に向う側と周方向の反対側（図中右側）に隣接して凸部７が形成されている。凸部７は、図３に示すように、突起４から周方向に離れるに従って小径部２ｂの軸方向に沿った寸法が小さくなる形状に形成されている。更に、凸部７は、図４に示すように、突起４から周方向に離れるに従って突出量が次第に小となる形状に形成されており、これによって、凸部７の外側面が傾斜面とされている。

更に、図３及び図５に示すように、凸部７の先端側（図中下方側）に位置する端縁部には、先端方向（プラグ２の軸線に交差する方向）に向かって傾斜する先端傾斜面８が設けられており、図３及び図４に示すように、凸部７の突起４と反対側（図中右側）の側端部に、凸部７の突出量に伴う傾斜よりも大きく傾斜する側端傾斜面９が設けられている。

次に、以上の構成を有する連結装置１におけるプラグ２とソケット３との連結作業について説明する。

先ず、図１に示すように、プラグ２の突起４の位置をソケット３の案内溝５の位置に合わせ、プラグ２の小径部２ｂの先端をソケット３に挿入させる。突起４が案内溝５の始端に入り始めると、ソケット３の案内溝５外の内周面に突起４に隣接する凸部７が干渉する。そこで、プラグ２を挿入方向に向かって少し強めに押圧すると、これに伴って、凸部７の先端傾斜面８にソケット３の内周面が摺接案内され、ソケット３の内周面の内側に凸部７が入り込む。このように、凸部７が先端傾斜面８を備えることにより、比較的円滑に挿入が開始される。

こうして、突起４が案内溝５に案内され、図６（ａ）に示すように、ソケット３内へのプラグ２の挿入が進行する。このとき、図７（ａ）に示すように、ソケット３の内周面は、凸部７により拡径方向に押圧されて凸部７に乗り上げるように変形し、復元弾性によって凸部７に対して縮径方向への押圧力を付与した状態となる。

更に、ソケット３内へのプラグ２の挿入が進行すると、突起４が案内溝５の終端（図中下方端）に到達してこれ以上の挿入が規制される。案内溝５の終端には、突起収容部６が設けられているので、突起４が案内溝５の終端に位置すると、突起４の突起収容部６側の規制が解除される。このときにも、凸部７にはソケット３の内周面からの押圧力が付与されているが、凸部７の突出量の変化による傾斜面により、凸部７に対するソケット３の押圧力は、案内溝５内から突起収容部６に向かって凸部７を押し出す方向に作用して、プラグ２がソケット３に対して自動的に回転する。これにより、プラグ２の回転操作を行うことなく突起４が突起収容部６に収容され、ソケット３とプラグ２とが極めて円滑に連結状態となる。

これによって、図６（ｂ）及び図７（ｂ）に示すように、突起４は、突起収容部６に完全に収容され、案内溝５の直下に位置する凸部７が突起収容部６から案内溝５に向かう突起４の移動を規制する。これにより、連結状態のソケット３とプラグ２とは相対的な回転が防止された状態となり、不用意な外れが防止される。

なお、凸部７は、側端傾斜面９により、該側端傾斜面９が設けられている側の凸部７の突出量が比較的大きくなっている。このため、突起４が突起収容部６に収容されると、突起収容部６に面した案内溝５の内壁に凸部７が係止され、突起収容部６から案内溝５に向かう突起の移動が確実に防止される。これにより、ソケット３に対するプラグ２の回転が確実に規制され、連結状態が強固に維持される。

プラグ２をソケット３から分離させる場合には、ソケット３に対して、突起４が突起収容部６から案内溝５に向かって移動する方向にプラグ２を回転操作する。このとき、凸部７が突起収容部６に面した案内溝５の内壁に干渉する。そこで、プラグ２を少し強い力で回転操作すると、これに伴って、凸部７の側端傾斜面９にソケット３の内周面が摺接案内され、ソケット３の内周面の内側に凸部７が入り込む。このように、凸部７が側端傾斜面９を備えることにより、プラグ２をソケット３から分離させる際のプラグ２の回転操作を円滑に行うことができる。

そして、プラグ２の回転操作により突起収容部６の突起４を案内溝５内に移動させ、プラグ２をソケット３から引き抜くことで、プラグ２とソケット３とは図１に示すような分離状態となる。

なお、突起４が案内溝５の始端に入り始めたときに凸部７が干渉するソケット３の案内溝５外の内周面の端縁に面取り等による傾斜が設けられているときには、凸部７に先端傾斜面８を設けなくてもソケット３の内周面の内側に凸部７を侵入させることができる。しかし、凸部７に先端傾斜面８を設けておけば、ソケット３側の上記面取り等による傾斜と先端傾斜面８とが摺接して、極めて円滑にソケット３の内周面の内側に凸部７を侵入させることができる。

また、同様に、ソケット３の突起収容部６に面した案内溝５の内壁に傾斜面が形成されているときには、凸部７に側端傾斜面９を設けなくてもソケット３の内周面の内側に凸部７が侵入し易くなる。しかし、凸部７に側端傾斜面９を設けておけば、案内溝５の内壁の上記傾斜面と側端傾斜面９とが摺接して、極めて円滑にソケット３の内周面の内側に凸部７が侵入するので、プラグ２をソケット３から分離させる際のプラグ２の回転操作を極めて容易に行うことができる。

１…連結装置、２…プラグ、３…ソケット、４…突起、５…案内溝、６…突起収容部、７…凸部、８…先端傾斜面、９…側端傾斜面。

Claims (3)

1. 円筒状のプラグと、該プラグが挿入自在のソケットとからなり、前記プラグは、その外周面から外方に突出する突起を備え、前記ソケットは、その内周面に軸線に沿って形成されて前記プラグの挿入時に前記プラグの突起を案内する案内溝と、該案内溝の周方向に隣接して形成されて前記プラグの突起を収容する突起収容部とを備え、前記突起が前記案内溝の終端に位置したときに前記プラグと前記ソケットとを相対的に回転させることにより前記突起が前記突起収容部に収容して連結状態となる連結装置において、
   前記ソケットを、縮径方向に復元弾性を発生しつつ拡径方向に変形可能となる材料により形成し、
   前記プラグを、前記ソケットと同等以上の剛性を有する材料により形成し、
   前記突起の前記突起収容部に向う側と周方向の反対側に隣接して、前記突起が前記案内溝内に位置するときに該案内溝外の前記ソケットの内周面に対向する前記プラグの外周面から外方に突出し、その突出量が前記突起から周方向に離れるに従って次第に小となる凸部を設けたことを特徴とする連結装置。
2. 前記プラグにおける前記ソケットへの挿入側を先端側としたとき、
   前記凸部の先端側に位置する端縁部に、前記プラグの軸線に交差する方向に向かって傾斜する先端傾斜面を設けたことを特徴とする請求項１記載の連結装置。
3. 前記凸部の前記突起と反対側の側端部に、該凸部の突出量に伴う傾斜よりも大きく傾斜する側端傾斜面を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の連結装置。