JP6650179B2 - コネクタおよびソケット - Google Patents
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Description
特許文献1に開示されるプラグおよびソケットは、ガス供給管からソケットに供給されるガスにより容器の内部を加圧し、容器に収容される液体をサイフォン管、プラグ、およびソケットを介して外部管路へ導くものである。また、特許文献1に開示されるソケットは、スリーブに設けられた内ネジを容器入口に形成された外ネジに締結することにより、容器入口に対して固定されている。
また、特許文献1に開示されるソケットに開閉機構を設けたとしても、開状態において容器入口に対するソケットの固定を解除してしまうと、液体戻り流路に存在する液体が外部へ流出してしまう。
本発明の一態様にかかるコネクタは、液体収納容器の開口部に取り付けられるコネクタであって、前記開口部に取り付けられるプラグと、前記プラグに着脱可能に取り付けられるソケットと、を備え、前記プラグが、前記液体収納容器に収納された液体を取り出す第1液体流出流路と前記液体収納容器の外部から流入する液体を前記液体収納容器の内部へ導く第1液体流入流路とが内部に形成されたプラグ本体を有し、前記ソケットが、前記第1液体流出流路から取り出される液体を外部へ流出させる第2液体流出流路と前記液体収納容器の外部から流入する液体を前記第1液体流入流路へ導く第2液体流入流路とが内部に形成されたソケット本体と、前記ソケット本体に取り付けられるとともに前記開口部に対して前記ソケット本体を固定するロック機構と、前記第1液体流出流路と前記第2液体流出流路とが連通しかつ前記第1液体流入流路と前記第2液体流入流路とが連通した開状態と、前記第1液体流出流路と前記第2液体流出流路とが連通せずかつ前記第1液体流入流路と前記第2液体流入流路とが連通しない閉状態とを切り替える開閉機構と、を有し、前記開閉機構が、前記ロック機構による前記開口部に対する前記ソケット本体の固定が前記開状態において解除されることを規制する規制部材を有する。
さらに、本発明の一態様にかかるコネクタによれば、開閉機構の開状態においては、規制部材により開口部に対するソケット本体の固定が解除されることが規制される。そのため、開状態のまま開口部に対するソケット本体の固定が解除されることが防止され、ソケットをプラグから取り外す際に液体が外部へ流出する不具合を防止することができる。
このようにすることで、例えば、液体収納容器の開口部に対するソケット本体の固定が解除されている場合に、開閉機構が意図せずに閉状態から開状態へ切り替えられてしまう不具合を防止することができる。
このようにすることで、開閉機構の規制状態を、操作者から閉状態を開状態へ切り替えるための操作を受け付けた場合に限って解除することができる。
付勢部材により開閉機構へ向けて付勢される軸状部材は、閉状態となる場合に開閉機構が有する収容穴に収容される。これにより、意図しない操作等によりロータリバルブが回転して閉状態が開状態に切り替わる不具合が防止される。
また、操作者による操作を受け付けて収容穴に収容された軸状部材がロック機構へ付勢されると、開閉機構の規制状態が解除される。これにより、開閉機構の規制状態を、操作者から閉状態を開状態へ切り替えるための操作を受け付けた場合に限って解除することができる。
このようにすることで、作業者は、開閉機構を操作してロータリバルブを開状態としたことを、軸状部材の先端部が凹部へ収容される際の振動あるいは音により認識することができる。そのため、作業者が開状態であることを認識できずに開閉機構を過度に回転させてしまう不具合を抑制することができる。
そして、作業者は、ロックボールが係合溝の位置に到達するまでソケットをプラグに押し込むことにより、付勢力発生部の付勢力によってロックボールが係合溝に固定された状態とする。このように、作業者は、煩雑な作業を必要とせずにソケットが開口部の外周面に固定された状態とすることができる。
さらに、本発明の一態様にかかるソケットによれば、開閉機構の開状態においては、規制部材により開口部に対するソケット本体の固定が解除されることが規制される。そのため、開状態のまま開口部に対するソケット本体の固定が解除されることが防止され、ソケットをプラグから取り外す際に液体が外部へ流出する不具合を防止することができる。
図1に示す本実施形態の液体供給システムは、液体収納容器500に収容される液体をポンプ600により吸引して複数の供給先装置700へ供給するシステムである。
各供給先装置700への液体の供給量は、供給先装置700に設けられた流量調整弁により調整される。ポンプ600により吸引された液体のうち、供給先装置700に供給されなかった残りの分は、循環量調整弁800を経由して再び液体収納容器500に戻される。
なお、液体供給システムが循環させる液体の流量は、循環量調整弁800の開度により調整される。
図1に示すように、本実施形態の液体供給システムが備える液体収納容器500は、液体を収容する容器本体520と、容器本体520の上面(天板)に設けられ軸線(第1軸線)X1回りに円筒形状に形成された開口部510とを備える。
図2および図3に示すように、本実施形態のコネクタ400は、液体収納容器500の上面に設けられた開口部510の内周面に形成された雌ねじ512に固定されるプラグ200と、開口部510の外周面に取り付けられるキーリング(開口部)300と、プラグ200に着脱可能に取り付けられるソケット100と、を備える。
図2は、ソケット100がプラグ200から離間し、かつキーリング300が開口部510から離間した状態を示すコネクタ400の縦断面図である。また、図3は、ソケット100がプラグ200に装着され、かつキーリング300が開口部510に取り付けられた状態を示す。
図2に示すように、プラグ200は、プラグ本体210と、プラグ本体210の下方に取り付けられるとともに軸線X1回りに円筒状に形成される内側管220と、プラグ本体210に取り付けられる円筒状の外側管230と、外側管230と内側管220の間を封止する封止部材240とを有する。
プラグ200を構成する各部材は、PFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)等のフッ素樹脂材料あるいはHDPE(高密度ポリエチレン)等の結晶性の熱可塑性樹脂により形成されている。
第1液体流出流路211は、液体収納容器500に収納された液体を取り出して流出ポート10へ導く流路である。第1液体流入流路212は、液体収納容器500の外部から流入ポート20を介して流入する液体を液体収納容器500の内部へ導く流路である。
内側管220は、プラグ本体210の下端に熱溶着により取り付けられるとともに液体収納容器500に収容される液体をプラグ本体210の第1液体流出流路211へ導く。
外側管230は、プラグ本体210の下方の外周面に圧入により取り付けられるとともに内側管220の外側に配置される。外側管230の内周面は、内側管220の外周面との間に、プラグ本体210の第1液体流入流路212へ導かれた液体を液体収納容器500の内部へ導く環状流路214を形成する。
外側管230の下端部230aには、軸線X1回りの複数箇所(例えば、90°間隔で4箇所)に、環状流路214から液体収納容器500の内部へ液体を流出させる複数の流出孔231が形成されている。
以上の説明においては、外側管230の下端部230aに複数の流出孔231が形成されるものとしたが、外側管230の下端部230aに単一の流出孔231を形成するようにしてもよい。
図2に示すように、ソケット100は、ソケット本体110と、ソケット本体110に取り付けられるボールロック機構120と、ソケット本体110に形成された円筒状の挿入穴114に挿入される円柱状のロータリバルブ130と、ロータリバルブ130を軸線(第2軸線)X2回りに回転させる開閉機構140と、開閉機構140によるロータリバルブ130の閉状態から開状態への切り替えを規制する規制機構150とを有する。
図3に示すように、ソケット100は、ソケット本体110の下端がプラグ本体210に挿入された状態で、ボールロック機構120により液体収納容器500の開口部510の外周面に取り付けられたキーリング300に固定される。
なお、図5には1つのロックボール121のみが示されるが、ボールロック機構120は、軸線X1回りの周方向に均等の間隔で配置される複数(例えば、30°間隔で配置される12個)のロックボール121を備えている。同様に、ボールロック機構120は、軸線X1回りの周方向に均等の間隔で配置される複数(例えば、30°間隔で配置される12個)の開口穴122aを備えている。
スリーブ123は、開口穴122aに収容される複数のロックボール121をキーリング300の係合溝310に係合した状態に規制する突起部123aを有する。
ここでは、スプリング124を軸線X1回りの周方向に均等の間隔で複数箇所に設けるものとしたが、軸線X1を中心としスプリング受け部材126と同径の単一のスプリングを設けるようにしても良い。
ここで、ロータリバルブ130の開状態とは、図3に示すように、ロータリバルブ130に形成される流出用貫通穴131とソケット本体110の第2液体流出流路111とが連通し、かつロータリバルブ130に形成された流入用貫通穴132とソケット本体110の第2液体流入流路112とが連通した状態をいう。
また、ロータリバルブ130の閉状態とは、図2に示すように、ロータリバルブ130に形成される流出用貫通穴131とソケット本体110の第2液体流出流路111とが連通せず、かつロータリバルブ130に形成された流入用貫通穴132とソケット本体110の第2液体流入流路112とが連通しない状態をいう。
また、閉状態においては、第1液体流出流路211と第2液体流出流路111とが連通せずかつ第1液体流入流路212と第2液体流入流路112とが連通しない状態となる。
作業者は、プラグ200を開口部510の内周面に固定し、ソケット100をキーリング300に取り付けた後、開閉アーム141を把持して軸線X2回りに回転させる。これにより、ロータリバルブ130は、図2に示す閉状態から図3に示す開状態に切り替わる。
図6は図3に示す開状態のソケット100の左側面図であり、図7は閉状態のソケット100の左側面図である。図8は、図3のI部分の部分拡大図であり、開閉機構140の開状態を示している。図9は、図3のI部分の部分拡大図であり、開閉機構140の閉状態を示している。
ここで、図6および図7に示すストップピン170について説明する。
ストップピン170は、作業者が開閉機構140の開閉アーム141を過度に回転させてしまう不具合を防止するために設けられた軸状部材である。
図6に示すロータリバルブ130の開状態において、ストップピン170は、開閉アーム141が図6に示す位置で開閉アーム141と接触することにより、開閉アーム141が更に反時計回りに回転しないように規制する。
また、図7に示すロータリバルブ130の閉状態において、ストップピン170は、開閉アーム141が図7に示す位置で開閉アーム141と接触することにより、開閉アーム141が更に時計回りに回転しないように規制する。
このように、ストップピン170は、作業者が開閉機構140の開閉アーム141を過度に回転させてしまう不具合を防止する。また、ストップピン170は、開閉アーム141が過度に回転することに伴ってピン部材151が破損する不具合を防止する。
作業者は、開閉機構140を操作してロータリバルブ130を開状態としたことを、ピン部材151の先端部151aが凹部141cへ収容される際の振動あるいは音により認識することができる。
図9に示すように、プッシュロッド142は軸線X1に沿って延びる軸状部材であり、貫通穴141aに収容されている。プッシュロッド142の上端近傍には、貫通穴141aの上端の内径よりも大きい外径を有する拡径部142aが形成されている。
そのため、作業者がプッシュロッド142に対する操作を行わない状態では、スプリング152の付勢力がピン部材151を介してプッシュロッド142に伝達され、拡径部142aが貫通穴141aの上端に突き当てられた状態となる。
以上の説明においては、液体収納容器500の開口部510にキーリング300を固定し、ソケット100のボールロック機構120をキーリング300の係合溝310に係合させるものとした。すなわち、液体収納容器500の開口部510にキーリング300を固定したものを液体収納容器500の開口部とし、その開口部にソケット100を固定するものであったが、他の態様であってもよい。
例えば、液体収納容器500の開口部510にキーリング300を固定せず、ソケット100のボールロック機構120を開口部510の係合溝511に直接的に係合させるものとしてもよい。
110 ソケット本体
111 第2液体流出流路
112 第2液体流入流路
114 挿入穴
120 ボールロック機構
121 ロックボール
122 ソケット部材(第1円筒状部材)
123 スリーブ(第2円筒状部材)
123a 突起部
124 スプリング(付勢力発生部)
130 ロータリバルブ
131 流出用貫通穴
132 流入用貫通穴
140 開閉機構
141 開閉アーム(規制部材)
141a 貫通穴(収容穴)
141b 段部
141c 凹部
142 プッシュロッド(解除機構)
150 規制機構
151 ピン部材(軸状部材)
151a 先端部
152 スプリング(付勢部材)
170 ストップピン
200 プラグ
210 プラグ本体
211 第1液体流出流路
212 第1液体流入流路
300 キーリング(開口部)
400 コネクタ
500 液体収納容器
510 開口部
X1 軸線(第1軸線)
X2 軸線(第2軸線)
Claims (4)
- 液体収納容器の開口部に取り付けられるコネクタであって、
前記開口部に取り付けられるプラグと、
前記プラグに着脱可能に取り付けられるソケットと、を備え、
前記プラグが、
前記液体収納容器に収納された液体を取り出す第1液体流出流路と前記液体収納容器の外部から流入する液体を前記液体収納容器の内部へ導く第1液体流入流路とが内部に形成されたプラグ本体を有し、
前記ソケットが、
前記第1液体流出流路から取り出される液体を外部へ流出させる第2液体流出流路と前記液体収納容器の外部から流入する液体を前記第1液体流入流路へ導く第2液体流入流路とが内部に形成されたソケット本体と、
前記ソケット本体に取り付けられるとともに前記開口部に対して前記ソケット本体を固定するロック機構と、
前記第1液体流出流路と前記第2液体流出流路とが連通しかつ前記第1液体流入流路と前記第2液体流入流路とが連通した開状態と、前記第1液体流出流路と前記第2液体流出流路とが連通せずかつ前記第1液体流入流路と前記第2液体流入流路とが連通しない閉状態とを切り替える開閉機構と、
前記開閉機構による前記閉状態から前記開状態への切り替えを規制する規制機構と、を有し、
前記開閉機構が、
前記ロック機構による前記開口部に対する前記ソケット本体の固定が前記開状態において解除されることを規制する規制部材と、
作業者による操作を受け付けて前記規制機構により前記閉状態から前記開状態への切り替えが規制された規制状態を解除する解除機構と、を有し、
前記開口部が、第1軸線を中心とした円筒状に形成されており、
前記ソケット本体には、前記第2液体流出流路および前記第2液体流入流路を貫通するように前記第1軸線と交差する第2軸線に沿って円筒状の挿入穴が形成されており、
前記ソケットが、前記第2軸線上の前記第2液体流出流路が配置される位置に形成される流出用貫通穴と前記第2軸線上の前記第2液体流入流路が配置される位置に形成される流入用貫通穴とを有して前記挿入穴に挿入される円柱状のロータリバルブを有し、
前記規制機構が、前記第1軸線に沿って延びる軸状部材と、前記開閉機構へ向けて前記軸状部材を付勢する付勢部材と、を有し、
前記開閉機構が、前記ロータリバルブを前記第2軸線回りに回転させることにより前記開状態と前記閉状態とを切り替えるとともに前記閉状態となる場合に前記軸状部材を収容して前記ロータリバルブの回転を規制する収容穴を有し、
前記解除機構が、前記収容穴に収容された前記軸状部材を前記付勢部材による付勢力に対向する方向に付勢することにより前記規制状態を解除するコネクタ。 - 前記開閉機構が、前記開状態となる場合に前記ロータリバルブの回転を規制せずに前記軸状部材の先端部を収容する凹部を有する請求項1に記載のコネクタ。
- 前記開口部が、前記第1軸線を中心とした円筒状に形成されるとともに外周面に前記第1軸線回りの周方向に沿って係合溝が形成されており、
前記ロック機構が、
前記係合溝に係合される複数のロックボールと、
前記第1軸線回りに円筒形状に形成されるとともに前記ロックボールの外径よりも小径の複数の開口穴を有する第1円筒状部材と、
前記第1軸線回りに円筒形状に形成されるとともに前記第1円筒状部材の外周側に配置され、前記開口穴に収容される前記ロックボールを前記係合溝に係合した状態に規制する規制部を有する第2円筒状部材と、
前記第1軸線に沿った一端が前記第1円筒状部材に固定されるとともに前記第1軸線に沿った他端が前記第2円筒状部材に固定され、前記規制部が前記ロックボールに接触する位置に向けて前記第2円筒状部材を付勢する付勢力発生部とを有する請求項1または請求項2に記載のコネクタ。 - 液体収納容器の開口部に取り付けられるプラグに着脱可能に取り付けられるソケットであって、
前記プラグが、前記液体収納容器に収納された液体を取り出す第1液体流出流路と前記液体収納容器の外部から流入する液体を前記液体収納容器の内部へ導く第1液体流入流路とが内部に形成されたプラグ本体を有しており、
前記第1液体流出流路から取り出される液体を外部へ流出させる第2液体流出流路と前記液体収納容器の外部から流入する液体を前記第1液体流入流路へ導く第2液体流入流路とが内部に形成されたソケット本体と、
前記ソケット本体に取り付けられるとともに前記開口部に対して前記ソケット本体を固定するロック機構と、
前記第1液体流出流路と前記第2液体流出流路とが連通しかつ前記第1液体流入流路と前記第2液体流入流路とが連通した開状態と、前記第1液体流出流路と前記第2液体流出流路とが連通せずかつ前記第1液体流入流路と前記第2液体流入流路とが連通しない閉状態とを切り替える開閉機構と、
前記開閉機構による前記閉状態から前記開状態への切り替えを規制する規制機構と、を有し、
前記開閉機構が、
前記ロック機構による前記開口部に対する前記ソケット本体の固定が前記開状態において解除されることを規制する規制部材と、
作業者による操作を受け付けて前記規制機構により前記閉状態から前記開状態への切り替えが規制された規制状態を解除する解除機構と、を有し、
前記開口部が、第1軸線を中心とした円筒状に形成されており、
前記ソケット本体には、前記第2液体流出流路および前記第2液体流入流路を貫通するように前記第1軸線と交差する第2軸線に沿って円筒状の挿入穴が形成されており、
前記ソケットが、前記第2軸線上の前記第2液体流出流路が配置される位置に形成される流出用貫通穴と前記第2軸線上の前記第2液体流入流路が配置される位置に形成される流入用貫通穴とを有して前記挿入穴に挿入される円柱状のロータリバルブを有し、
前記規制機構が、前記第1軸線に沿って延びる軸状部材と、前記開閉機構へ向けて前記軸状部材を付勢する付勢部材と、を有し、
前記開閉機構が、前記ロータリバルブを前記第2軸線回りに回転させることにより前記開状態と前記閉状態とを切り替えるとともに前記閉状態となる場合に前記軸状部材を収容して前記ロータリバルブの回転を規制する収容穴を有し、
前記解除機構が、前記収容穴に収容された前記軸状部材を前記付勢部材による付勢力に対向する方向に付勢することにより前記規制状態を解除するソケット。
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