JP6764283B2 - 弁体、弁体の製造方法、及び管継手 - Google Patents

Description

本発明は、雄型の雄継手と雌型の雌継手とを備え、内部に流路の構成された管継手に用いられる弁体、その弁体の製造方法、及びその弁体を用いた管継手に関する。

従来から、水や油等の流体を高圧下で移送するホース間の管継手として、弁体を用いた迅速継手が知られている（一例として、特許文献１参照）。

この迅速継手は、雄型の雄継手と雌型の雌継手とで構成されており、雄継手と雌継手にはそれぞれ流路が形成されている。雄継手と雌継手の流路には、それぞれ弁体が設けられており、それぞれの弁体の先端を対向させるように配置している。各弁体は、スプリングにより軸方向に移動可能となっており、流路を閉塞及び開放することができる。各弁体の外周面には、雄継手又は雌継手の内周面に接触してシールするシールリングが設けられている。

雄継手を雌継手に挿入すると、それぞれの弁体が突き合わされ、弁体がそれぞれスプリングの力に抗して軸方向に押し込まれる。これにより、雄継手と雌継手の流路が開放され、流路を流体が通過することになる。
一方、雄継手と雌継手とを分離すると、弁体はスプリングにより継手内面の弁座に押圧され、シールリングが弁体と継手内面の弁座との間の隙間をシールし、雄継手、及び雌継手からの流体の流出が阻止されるようになっている。

ところで、この迅速継手の弁体は、弁頭部と弁杆部とによって形成され、弁頭部の後部に突設した雄ねじを弁杆部の前部に設けた雌ねじに螺着し、弁頭部と弁杆部との間にシールリングを挟持し、螺結合の際、締め付け加減を調整して、シールリングの挟着力を強めたり、弱めたりし、流路に形成されている弁座に対するシールリングの当接具合を最良の状態に調節するようになっている。

実開平０３−１０５７９７号公報

しかしながら、螺結合の際にシールリングが回転方向に擦られて捩れ易く、シールリングに波打ちが生じたり、シールリングの出代（シールリングが弁頭部から突出する寸法）が不安定になり、シールリングの真円度に影響が出る場合がある。真円度が確保されないシールリングが弁座に当接した場合、シール性が低下する虞が有る。

また、螺結合の際に、弁座に対するシールリングの当接具合を最良の状態にするために、締め付け加減を調整することは困難であり、また、螺結合の場合、ねじが緩む虞があり、ねじが緩むと弁座に対するシールリングの当接具合が悪化し、シール性が低下する虞が有る。

本発明は、上記事実に鑑みてなされたものであり、真円度を確保し、高いシール性を得ることのできる弁体、その弁体の組み立て方法、及び管継手を提供することを目的とする。

請求項１に記載の弁体は、流体の通過経路の軸線に対して傾斜する弁座に沿うように形成された第１傾斜外周面を備え、先端に向けて先細り形状とされた弁先端側部材と、前記第１傾斜外周面の延長線上に続く第２傾斜外周面を備え、前記弁先端側部材の先端側とは反対側に配置される弁後端側部材と、前記弁座に当接させるシール部材と、前記第１傾斜外周面と前記第２傾斜外周面との間に位置し、一方の溝側面が前記弁先端側部材で形成され、他方の溝側面が前記弁後端側部材で形成された、前記シール部材を嵌めるための溝と、前記弁先端側部材、及び前記弁後端側部材の何れか一方に設けられ、先端に向けて径が小となるテーパー軸とされている軸突起と、前記弁先端側部材、及び前記弁後端側部材の何れか他方に設けられ前記軸突起が嵌合して前記弁先端側部材と前記弁後端側部材とを接合する軸孔と、を備えている。

請求項１に記載の弁体において、シール部材が嵌る溝は、一方の溝側面が弁先端側部材で形成され、他方の溝側面が弁後端側部材で形成されており、軸突起を軸孔に嵌合して弁先端側部材と弁後端側部材とを接合することで、シール部材は一方の溝側面と他方の溝側面との間に挟まれた格好で溝内に嵌る。このため、シール部材には、一方の溝側面と他方の溝側面とで挟まれる力は作用しても、周方向に沿った方向の力は作用しないので、シール部材は、捩れたり、波打つ、出代が不安定になることが抑えられる。これにより、真円度が確保される。
また、請求項１に記載の弁体では、軸突起が、先端に向けて径が小となるテーパー軸とされているため、先端に向けて径が小となっていない場合に比較して、軸突起を軸孔に挿入し易い構造となっている。また、軸突起が、先端に向けて径が小となるテーパー軸とされているため、軸突起を軸孔に押し込んで嵌合することにより楔効果が生じ、弁先端側部材と弁後端側部材との接合強度を高めることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の弁体において、前記溝は、溝長手方向直角断面で見て、前記溝の幅方向中央部を通り、かつ前記第１傾斜外周面、及び前記第２傾斜外周面に直角な法線を境にして、左右対称形状に形成されている。

請求項２に記載の弁体では、シール部材を嵌める溝を溝長手方向直角断面で見て、溝は、溝の幅方向中央部を通り、かつ第１傾斜外周面、及び第２傾斜外周面に直角な法線を境にして、左右対称形状に形成されている。このため、シール部材を弁座に当接させた際に、シール部材は、溝底で弁体に対して直角な方向に押圧され、溝幅方向中心を通る該法線に対して左右対称形状に圧縮変形して弁座に当接する。これにより、弁体は、シー部材が左右非対称形状に圧縮変形して弁座に当接した場合に比較して、より高いシール性を得ることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の弁体において、前記軸突起を軸線に沿った断面で見て、前記軸突起の外周面は、軸線に対する角度が２〜１０°の範囲内で一定角度で傾斜している。

軸突起の外周面の軸線に対する角度を２〜１０°の範囲内で一定角度で傾斜させることで、最適な楔効果を得ることができる。なお、角度が２°未満では、楔効果が得られ難くなり、角度が１０°を越えると、軸突起が軸孔から外れ易くなる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の弁体において、前記軸孔は、孔底に向けて径が小となるテーパー孔とされている。

軸孔を孔底に向けて径が小となるテーパー孔とすることで、テーパー軸である軸突起の外周面と軸孔の内周面とを全体的に接触させることができ、軸孔の内周と軸突起の外周面との接触面積を大きくして、接合強度を高めることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の弁体において、前記軸突起の外周面の表面粗さは、前記第１傾斜外周面、及び前記第２傾斜外周面の表面粗さよりも粗い。

請求項５に記載の弁体では、軸突起の外周面の表面粗さを、第１傾斜外周面、及び第２傾斜外周面の表面粗さよりも粗くしたので、軸孔の内周面との摩擦が大きくなり、弁先端側部材と弁後端側部材との接合強度を高めることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の弁体において、前記軸孔の内周面の表面粗さは、前記第１傾斜外周面、及び前記第２傾斜外周面の表面粗さよりも粗い。

請求項６に記載の弁体では、軸孔の内周面の表面粗さを、第１傾斜外周面、及び第２傾斜外周面の表面粗さよりも粗くしたので、軸突起の外周面との摩擦が大きくなり、弁先端側部材と弁後端側部材との接合強度を高めることができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の弁体の組み立て方法であって、前記弁先端側部材と前記弁後端側部材との間に前記シール部材を配置する第１工程と、前記弁先端側部材と前記弁後端側部材とを互いに接近させて前記軸突起を前記軸孔に押し込んで嵌合すると共に、前記シール部材を前記弁先端側部材と前記弁後端側部材とで挟んで前記溝の内部に配置する第２工程と、を有する。

請求項７に記載の弁体の組み立て方法では、第１工程で、弁先端側部材と弁後端側部材との間にシール部材を配置する。
第２工程では、弁先端側部材と弁後端側部材とを互いに接近させて軸突起を軸孔に圧入すると共に、シール部材を弁先端側部材と弁後端側部材とで挟んで溝の内部に配置する。
これにより、弁先端側部材と弁後端側部材とシール部材とで、弁体を簡単に組み立てることができる。

請求項８に記載の弁体付き管継手は、一方の配管に接続される雄継手と、他方の配管に接続され前記雄継手が挿入される凹状挿入部を有する雌継手とを備え、前記雄継手の外周面には凹部が形成され、前記雌継手には、前記凹部に係合することで前記雄継手と前記雌継手とを連結状態とする球体、及び前記雌継手の径方向外側に設けられて前記凹部に係合した前記球体を前記雌継手の径方向外側から支持する前記雌継手の軸方向に沿って移動可能とされたカラーが設けられ、前記雄継手の内部には、前記雄継手の弁座に接触することで前記雄継手の流路を閉塞し、前記雄継手の前記弁座から離間することで前記雄継手の前記流路を開放する請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の弁体が移動可能に設けられ、前記雌継手の内部には、前記雌継手の弁座に接触することで前記雌継手の流路を閉塞し、前記雌継手の前記弁座から離間することで、前記雌継手の前記流路を開放する請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の弁体が移動可能に設けられている。

請求項８に記載の弁体付き管継手では、雄継手を雌継手の凹状挿入部に挿入し、雌継手に設けられた球体を凹部に係合してスリーブで球体を支持することで、一方の配管と他方の配管とを接続することができる。
雄継手においては、雄継手の弁座に請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の弁体を接触させることで雄継手の流路を閉塞し、弁座から弁体を離間することで雄継手の流路を開放することができる。また、雄継手においては、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の弁体を弁座に接触させるので、高いシール性を確保することができる。
一方、雌継手においては、雌継手の弁座に請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の弁体を接触させることで雌継手の流路を閉塞し、弁座から弁体を離間することで雌継手の流路を開放することができる。また、雌継手においては、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の弁体を弁座に接触させるので、高いシール性を確保することができる。

本発明の弁体によれば、真円度を確保し、高いシール性を得ることができる、という優れた効果を有する。
本発明の弁体の組み立て方法によれば、真円度を確保し、高いシール性を得ることができる弁体を簡単に組み立てることができる、という優れた効果を有する。
また、本発明の管継手によれば、雄継手、及び雌継手において、弁体の真円度を確保し、高いシール性を得ることができる、という優れた効果を有する。

雄継手と雌継手が分離されている状態を示す本発明の実施形態に係る管継手を示す断面図である。 雄継手と雌継手を連結、または、分離のために、スリーブを図１矢印Ａ方向に移動されている状態を示す本発明の実施形態に係る管継手を示す断面図である。 雄継手と雌継手が連結されている状態を示す本発明の実施形態に係る管継手を示す断面図である。 （Ａ）は弁体を示す断面図であり、（Ｂ）は弁先端側部材、及び弁後端側部材を示す断面図である。 （Ａ）は弁体の頭部の一部を示す断面図であり、（Ｂ）は自由状態のＯリングを示す断面図である。 （Ａ）は組み立て前の弁体と治具を示す断面図であり、（Ｂ）は組み立て後の弁体と治具を示す断面図である。 弁座に当接したＯリングの状態を示す弁体の断面図である。 他の実施形態に係る弁体を示す断面図である。 他の実施形態に係る弁体を示す断面図である。 他の実施形態に係る弁体を示す断面図である。 他の実施形態に係る治具と組み立て前の弁体を示す断面図である。 他の実施形態に係る弁体を示す断面図である。 （Ａ）は他の実施形態に係る弁体の頭部の一部を示す断面図であり、（Ｂ）は他の実施形態に係る自由状態のシー部材を示す断面図である。

以下、本発明の管継手の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜３は、本発明の一実施形態である管継手１０を示す半裁断面図である。この管継手１０は、いわゆる迅速継手（カップラー）であり、雄型金具である雄継手１２と、雌型金具である雌継手３２とを備えている。図示を省略するが、雄継手１２は一方の配管に接続され、雌継手３２は他方の配管に接続されている。雌継手３２の外周面には、雌継手３２と雄継手１２とを連結するためのスリーブ６０が設けられている。雄継手１２と雌継手３２には、それぞれ先端を対向させた弁体１４、３４ が装備されている。

（雄継手）
雄継手１２は略筒状とされた雄継手本体１３を備えている。また、雄継手本体１３の内部には係止部材１６が嵌め込まれ、この係止部材１６にスプリング１８を介して弁体１４が移動可能に弾着されている。雄継手１２は、弁体１４側が、後述する雌継手３２の凹状挿入部５０に挿入される。係止部材１６は、雄継手本体１３の溝に嵌め込まれた止めリング２０に係止されることで、雄継手本体１３内で固定されている。係止部材１６には、スプリング１８の内側面を支持する規制部１６Ａが設けられている。また、雄継手本体１３の先端には、内周面が徐々に縮径されて弁座２２が形成されている。弁座２２は軸線Ｌに対して一定角度で傾斜している。

（雄継手の弁体）
図４に示すように、弁体１４は、軸方向の一方側の弁先端側部材９０と、弁先端側部材９０と接合された軸方向の他方側の弁後端側部材９２と、シール部材の一例としての断面が円形のＯリング２４との３部品で構成されている。

図４に示すように、弁体１４は、一定径とされた軸部９４の一端側に、略円錐台形に形成された頭部９６が設けられている。頭部９６には、弁座２２と平行に対向し、弁座２２と平行に当接可能とされた弁座当接傾斜面９８が形成されており、弁座当接傾斜面９８の頭部先端側には、弁座２２には当接しない湾曲傾斜面１００が形成されている。また、頭部９６には、弁座当接傾斜面９８の長手方向中間部に、Ｏリング２４を嵌める溝１０２、言い換えれば、Ｏリング２４を装着する装着部位が形成されている。

図５（Ａ）に示すように、溝１０２は、断面形状が矩形状とされており、弁座当接傾斜面９８に対して直角な、言い換えれば弁座２２に対して直角な溝側面１０２Ａａ、及び溝側面１０２Ａｂと、弁座当接傾斜面９８に平行な、言い換えれば弁座２２に対して平行な溝底面１０２Ｂとを有している。本実施形態の溝１０２は、溝長手方向直角断面で見て、溝幅中心線ＣＬを境にして左右対称形状に形成されている。
なお、溝幅中心線ＣＬは、弁座当接傾斜面９８に直角な本発明の法線と一致する。

溝１０２の深さ寸法Ａは、溝装着前の自由状態でのＯリング２４の直径寸法Ｂ（図５（Ｂ）参照）に対して小さく設定され、且つＯリング２４の半径寸法より大きくされており、溝１０２に装着されたＯリング２４の一部が、弁座当接傾斜面９８から弁座２２側に突出している。なお、弁座当接傾斜面９８から突出するＯリング２４の寸法はＥである。

本実施形態では、溝１０２の幅寸法Ｗが、溝装着前の自由状態でのＯリング２４の直径寸法Ｂ（図５（Ｂ）参照）に対して、５〜１０％小さく設定されている。これにより、溝１０２に装着されたＯリング２４は、溝幅方向に若干圧縮された状態で、溝１０２内に保持されている。

弁先端側部材９０と弁後端側部材９２とは、頭部９６で軸方向に分割されており、その分割面１０４は、溝１０２の弁先端側部材９０側の隅部を通り、軸方向に対して９０°となっている。なお、弁座当接傾斜面９８は、弁先端側部材９０側に形成されている部分が第１傾斜外周面９８Ａとされ、弁後端側部材９２側に形成されている部分が第２傾斜外周面９８Ｂとされている。

図４に示すように、弁先端側部材９０は、弁後端側部材９２側に突出し、頭部９６よりも径が小さい軸突起１０６を備えている。一方、弁後端側部材９２は、弁先端側部材９０側に、軸突起１０６が押し込まれて嵌合される軸孔１０８が形成されている。

本実施形態の軸突起１０６は、軸線Ｌに対して直角な断面形状が円形であり、かつ弁後端側部材９２に向けて徐々に径が縮小している。軸突起１０６を軸線Ｌに沿って断面で見て、軸突起１０６の外周面は、軸線Ｌに対する角度が２〜１０°の範囲内で一定角度で傾斜させることが好ましい。

一方、本実施形態の軸孔１０８は、軸線Ｌに対して直角な断面形状が円形であり、本実施形態では前記軸突起１０６に対応して孔奥へ向けて徐々に径が縮小している。軸孔１０８を軸線Ｌに沿って断面で見て、軸孔１０８の内周面は、軸線Ｌに対する角度が２〜１０°の範囲内で、軸突起１０６の外周面の角度と同じ一定角度で傾斜させることができるが、内周面を傾斜させず、軸孔１０８の内径を深さ方向に一定としてもよい。

軸突起１０６、及び軸孔１０８は、軸突起１０６を軸孔１０８に、プレス機等で圧力を加えて圧入、言い換えればテーパー嵌合、または締まり嵌めできる寸法に加工されている。本実施形態では、軸突起１０６の最大径が軸孔１０８の最大径よりも僅かに大きくなるように軸突起１０６、及び軸孔１０８が加工されている。また、軸孔１０８の深さ寸法Ｃは、軸突起１０６の長さ寸法Ｄよりも長く設定されている。

軸突起１０６の外周面は、弁座当接傾斜面９８よりも粗く加工することが好ましい。軸突起１０６の外周面の表面粗さ（最大高さＲｍａｘ）は、２５〜５０ｓの範囲内とすることが好ましい。また、軸孔１０８の内周面は、弁座当接傾斜面９８よりも粗く加工することが好ましい。軸孔１０８の内周面の表面粗さ（最大高さＲｍａｘ）は、２５〜５０ｓの範囲内とすることが好ましい。軸突起１０６の外周面は、及び軸孔１０８の内周面は、機械加工で粗く加工してもよく、サンドブラスト、エッチング等により粗くしてもよい。

図１に示すように、弁体１４の先端には突部１４Ａが形成されており、突部１４Ａが雄継手本体１３の先端より突出している。この突部１４Ａは、雌継手３２側の弁体３４の突部３４Ａに突き当てられるように構成されている。また、弁体１４の奥側で雄継手本体１３の内周側には、流体が通過可能な流路２６が形成されている。

また、雄継手本体１３の外周には、雌継手３２の凹状挿入部５０内に挿入されたときに、後述する硬球５８を受ける溝状の凹部１３Ａが形成されている。この凹部１３Ａ内に硬球５８が納まることによって、雄継手１２が凹状挿入部５０内で固定される。

（雌継手）
一方、雌継手３２は、略筒状とされ、内部に流路８０が構成されている。雌継手３２には、雄継手１２が挿入される凹状挿入部５０が形成されている。凹状挿入部５０の奥側には、雌継手本体３３の内部に係止部材３６が嵌め込まれ、この係止部材３６にスプリング３８を介して弁体３４が移動可能に弾着されている。係止部材３６は、雌継手本体３３の溝に嵌め込まれた止めリング４０に係止されることで、雌継手本体３３内で固定されている。係止部材３６には、スプリング３８の内側面を支持する規制部３６Ａが設けられている。また、凹状挿入部５０の挿入口側には、雌継手本体３３の内周面が徐々に縮径されて弁座４２が形成されている。

弁体３４は、弁体１４と同様の構成とされており、弁座４２と接触する位置にＯリング４４が設けられている。弁体３４は、スプリング３８によって弁座４２に押圧され、Ｏリング４４が弁座４２に接触している。弁体３４の先端には突部３４Ａが形成されており、この突部３４Ａは、雄継手１２側の弁体１４の突部１４Ａに突き当てられるように構成されている。

雌継手３２において、凹状挿入部５０の内部では、弁座４２より先端側が拡径しており、その拡径部に環状の溝４６が形成され、この溝４６内にＯリング４８が嵌め込まれている。

スリーブ６０は、筒状とされ、雌継手３２の雄継手１２との連結側に外装されている。スリーブ６０の内側では、雌継手本体３３の外周面に段部５２が形成されており、この段部５２に台形断面の孔５４が同一周面上に複数形成されている。また、段部５２の先端側には周溝５６が形成されている。そして、段部５２にコイルスプリング６２が嵌められ、コイルスプリング６２の一端が雌継手本体３３に接触している。また、複数の孔５４内にそれぞれ固定部材としての硬球５８が納められている。雄継手１２が凹状挿入部５０に挿入されて、硬球５８が凹部１３Ａに収まり、後述するスリーブ６０の内周面７０に当接された状態になって径方向外側への移動が阻止されることによって、雄継手１２が凹状挿入部５０内で固定される（図３参照）。

スリーブ６０の内周側には、段部５２に対向して段部６４が形成されており、このスリーブ６０を雌継手本体３３の外側に嵌め込み、コイルスプリング６２の他端が段部６４に接触している。これによって、スリーブ６０を軸方向（矢印Ａ方向）に移動するときに、段部６４によりコイルスプリング６２を押圧することとなる。また、雌継手本体３３の周溝５６と対向するスリーブ６０の拡径部７４に止めリング６８の外周を突出させることで、スリーブ６０の抜けが防止されている。

スリーブ６０の内周には、硬球５８の当たり面となる内周面７０が構成されている。内周面７０は、段部６４の内径よりも小さい内径になるように形成されている。硬球５８が内周面７０に当たっているときには、硬球５８は雌継手本体３３の径方向内側へ押されて、雌継手本体３３の内周面から内側へ突出している（図１、３参照）。

雄継手１２が凹状挿入部５０に挿入されて硬球５８が凹部１３Ａ内に収まっているときに、硬球５８が内周面７０により押されると、雄継手１２と雌継手３２の抜け方向の相対移動が阻止され、連結状態が維持される。このときのスリーブ６０の位置を固定位置Ｐ１とする（図１、３参照）。また、スリーブ６０は、筒軸方向（雄継手１２の挿入方向）に移動可能とされており、雌継手本体３３に対して他の配管側へ移動（矢印Ａ方向）して、硬球５８を拡径部７４に対応する位置に配置させることができる（図２参照）。

このとき、硬球５８は雌継手本体３３の内周から突出しないように径方向外側へ移動可能となる。硬球５８が雌継手本体３３の径方向外側へ移動すると、硬球５８が凹部１３Ａから外れ、雄継手１２と雌継手３２の抜け方向の相対移動が許容され、互いの離脱が維持される。このときのスリーブ６０の位置を離脱位置Ｐ２とする（図２参照）。

スリーブ６０の外周面には、ユーザーがスリーブ６０を指でつかんで移動しやすくするために、細かい凹凸が形成されている。

スリーブ６０は、通常時にはコイルスプリング６２に付勢されて、図１、図３に示す固定位置Ｐ１に配置されている。

スリーブ６０は、雄継手１２の凹状挿入部５０への挿入方向に移動可能とされており、離脱位置Ｐ２へ移動可能とされている。

（弁体の組立）
次に、弁体１４の組立手順を図６にしたがって説明する。
本実施形態の弁体１４は、図６に示すような押圧治具１１０と押圧治具１１２とを用いて組み立てを行うことができる。

押圧治具１１０は、円筒形状に形成されており、中心には、弁後端側部材９２の軸部９４が挿入される孔１１４が形成されている。
一方、押圧治具１１２は、円柱形状に形成されており、中心には、テーパー孔１１６が形成されており、テーパー孔１１６の底部には、一定径の逃げ孔１１８が形成されている。テーパー孔１１６には、弁体１４の頭部９６の弁座当接傾斜面９８が平行に当接するようになっている。言い換えれば、テーパー孔１１６の傾斜角度は、弁座当接傾斜面９８の傾斜角度と同一に設定されている。また、逃げ孔１１８は、孔底に弁体１４の頭部９６の先端が当たらないように、深く形成されている。

弁体１４の組み立ては、一例として、押圧治具１１０、及び押圧治具１１２を用いて以下のようにして行うことができる。
（１） 図６（Ａ）に示すように、プレス機の台１２０に押圧治具１１０を載せる。
（２） Ｏリング２４を弁後端側部材９２の溝１０２に嵌める。
（３） 弁後端側部材９２の軸孔１０８に、弁先端側部材９０の軸突起１０６を挿入する。
（４） 押圧治具１１０の孔１１４に、弁後端側部材９２の軸部９４を挿入し、押圧治具１１０の上に弁後端側部材９２を載せる。
（５） 弁先端側部材９０の上に押圧治具１１２を載せる。これにより、頭部９６の弁座当接傾斜面９８に押圧治具１１２のテーパー孔１１６が当接する。
（６） 押圧治具１１２をプレス機のスライド１２２で下方に押圧し、弁先端側部材９０の軸突起１０６を弁後端側部材９２の軸孔１０８に押し込み、嵌合する（図６（Ｂ）参照）。
これにより、Ｏリング２４は、弁先端側部材９０と弁後端側部材９２との間に挟持され、溝１０２の中に装着される。
なお、弁体３４も弁体１４と同様にして組み立てられる。

ここで、Ｏリング２４が嵌る溝１０２は、一方の溝側面１０２Ａａが弁先端側部材９０で形成され、他方の溝側面１０２Ａｂが弁後端側部材９２で形成されているため、弁先端側部材９０と弁後端側部材９２とを接合する際、Ｏリング２４は一方の溝側面１０２Ａａと他方の溝側面１０２Ａｂとで徐々に挟まれて溝１０２内に嵌る。

Ｏリング２４には、一方の溝側面１０２Ａａと他方の溝側面１０２Ａｂとで挟まれる力、即ち、圧縮力は作用しても、周方向に沿った方向の力は作用しないので、Ｏリング２４は、組立の際に、捩れたり、外形が波打つ、弁座当接傾斜面９８から径方向外側へ突出する出代が不安定になる等の不具合が抑えられる（図５参照）。言い換えれば、Ｏリング２４の真円度の低下が抑えられる。さらに、弁先端側部材９０と弁後端側部材９２とを接合することで、Ｏリング２４は５〜１０％の範囲内で適度に圧縮されるので、Ｏリング２４は過剰に圧縮されることはない。

このため、Ｏリング２４の弁座当接傾斜面９８から突出する寸法Ｅ（図５参照）を、全周に渡って均一にすることができ、Ｏリング２４の真円度が確保される。これにより、Ｏリング２４を全周に渡って弁座２２に対して均一に押圧させることができる。

軸突起１０６は、先端に向けて径が小となるテーパー軸とされており、軸孔１０８の開口部の径よりも小径とされているので、軸突起１０６を軸孔１０８に押し込む際に、軸突起１０６の先端を軸孔１０８に挿入し易い。

軸突起１０６は、先端に向けて径が小となるテーパー軸とすることで、軸孔１０８へ押し込み、嵌合させることにより楔効果を生じさせることができ、弁先端側部材９０と弁後端側部材９２との接合強度を高めることができる。

軸突起の外周面の軸線Ｌに対する角度を２〜１０°の範囲内で一定角度で傾斜させることで、最適な楔効果を得ることができる。なお、角度が２°未満では、楔効果が得られ難くなり、角度が１０°を越えると、軸突起が軸孔から外れ易くなる。

軸孔１０８は、孔底に向けて径が小となるテーパー孔とすることで、軸孔１０８の内周面と軸突起１０６の外周面とを全体的に接触させることができ、軸孔１０８と軸突起１０６との接触面積を大きくして、接合強度を高めることができる。

軸突起１０６の外周面の表面粗さを、弁座当接傾斜面９８の表面粗さよりも粗くすることで、軸突起１０６の外周面と軸孔１０８の内周面との摩擦を大きくでき、弁先端側部材９０と弁後端側部材９２との接合強度を高めることができる。

軸孔１０８の内周面の表面粗さを、弁座当接傾斜面９８の表面粗さよりも粗くすることで、軸突起１０６の外周面と軸孔１０８の内周面との摩擦を大きくでき、弁先端側部材９０と弁後端側部材９２との接合強度を高めることができる。

弁体１４を組み立てる際、弁体１４の頭部９６の先端が押圧治具１１２に接触しないので、軸孔１０８に軸突起１０６を押し込む際に、頭部９６の先端を潰すことがない。

（雄継手と雌継手との連結）
次に、上記管継手１０の雄継手と雌継手との連結について説明する。
雄継手１２と雌継手３２とを連結する際には、図１に示すようにスリーブ６０をコイルスプリング６２の力に抗して矢印Ａ方向に移動させ、図２に示すように、スリーブ６０を離脱位置Ｐ２に配置する。これにより、硬球５８が拡径部７４内に退避できるようになり、雄継手１２を凹状挿入部５０内に挿入することが可能となる。雄継手１２を挿入すると、雄継手本体１３の先端に複数の硬球５８が乗り上げ、雄継手１２を奥まで挿入すると、弁体１４、３４が突き合わされて突部１４Ａと突部３４Ａが押圧され、弁体１４、３４はそれぞれスプリング１８，３８の力に抗して押し込まれる。

この状態で、図３に示すように、スリーブ６０をコイルスプリング６２の力により固定位置Ｐ１に戻すと、内周面７０に押されて硬球５８が雄継手本体１３の凹部１３Ａ内に納まり、雌継手３２と雄継手１２とが連結される。雄継手１２は、雌継手３２のＯリング４８によってシールされる。

この状態では、弁体１４のＯリング２４と弁座２２との間、及び弁体３４のＯリング４４と弁座４２との間に隙間が形成され、雄継手１２と雌継手３２の流路２６、８０が連通する。そして、この流路２６、８０を圧力下で流体が通過することになる。

（雄継手と雌継手との分離）
一方、雄継手１２と雌継手３２を分離する際には、スリーブ６０を固定位置Ｐ１から離脱位置Ｐ２へ移動させる。これにより、硬球５８が拡径部７４内に退避可能となり、硬球５８を凹部１３Ａから離脱させて、雄継手１２を凹状挿入部５０から引き抜くことができる。その後、スリーブ６０は、コイルスプリング６２により付勢されて固定位置Ｐ１へ戻る。

雄継手１２と雌継手３２を分離すると、図１に示すように、雄継手１２の弁体１４がスプリング１８で弁座２２に押圧され、Ｏリング２４と弁座２２との当たり面でシールされる。また、雌継手３２の弁体３４がスプリング３８で弁座４２に押圧され、Ｏリング４４と弁座４２との当たり面でシールされる。

（継手内の弁体の作用、効果）
雄継手１２の弁体１４と、雌継手３２の弁体３４とは、同一構成であるため、以下に、代表して弁体１４の作用効果を説明する。
図５に示すように、弁体１４においては、Ｏリング２４を装着している溝１０２の溝底面１０２Ｂが、弁座２２と平行に設けられており、互いに対向する溝側面１０２Ａａ、及び溝側面１０２Ａｂが弁座２２に対して直角とされ、溝１０２が溝幅中心線ＣＬを境にして左右対称形状とされているので、図７に示すように、弁体１４の頭部９６の弁座当接傾斜面９８が弁座２２に当接した際には、Ｏリング２４を、Ｏリング２４の中心Ｐを通り、弁座２２に対して垂直な中心線（即ち、溝幅中心線ＣＬ、本発明の法線）に対して左右対称形状に圧縮変形させることができ、Ｏリング２４が溝幅方向の何れか一方に偏って変形した場合に比較して、高いシール性を得ることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

前述した実施形態は、溝１０２の断面形状が矩形であったが、本発明はこれに限らず、溝１０２は、図８に示すように、溝底面１０２ＢをＯリング２４の断面形状に沿った円弧形状に形成してもよく、図９に示すように、溝壁全体をＯリング２４の断面形状に沿った円弧形状に形成することもできる。

また、図１０に示すように、溝１０２の断面形状を台形状に形成することもできる。なお、図９、及び図１０に示すように、溝１０２の開口部の幅を溝奥側よりも狭くすることで、Ｏリング２４を溝１０２から外れ難くすることができる。

上記実施形態では、円筒形状の押圧治具１１０と、円柱形状の押圧治具１１２とを用いて、一個ずつ弁体１４を組み立てていたが、図１１に示すように、複数の孔１１４の形成された押圧治具１２４と、複数のテーパー孔１１６、及び逃げ孔１１８の形成された押圧治具１２６とを用いることで、複数の弁体１４を同時に組み立てることもできる。

上記実施形態の弁体１４では、弁先端側部材９０に軸突起１０６が形成され、弁後端側部材９２に軸突起１０６が押し込まれる軸孔１０８が形成されていたが、本発明はこれに限らず、図１２に示すように、弁先端側部材９０に軸孔１２８が形成され、弁後端側部材９２に軸孔１２８に押し込まれる軸突起１３０が形成されていてもよい。

上記実施形態では、シール部材として断面形状が円形とされたＯリング４４を用いたが、本発明はこれに限らず、Ｏリング４４の代わりに断面形状が矩形等、円形以外の公知のシール部材を用いることが出来る。
図１３（Ａ）には、他の実施形態に係る弁体１４の頭部９６の一部が断面で示されており、溝１０２には、図１３（Ｂ）に示す断面形状を有するシール部材１３２が嵌められる。このシール部材１３２は、溝１０２に嵌合する矩形部１３２Ａと、溝１０２から突出する円弧部１３２Ｂとを備えており、溝幅中心線ＣＬを境にして左右対称形状に形成されているものである。

１０…管継手（弁体付き管継手）、１２…雄継手、１４…弁体、２２…弁座、２４…Ｏリング、２６…流路、３２…雌継手、３４…弁体、４２…弁座、４４…Ｏリング、５０…凹状挿入部、５８…鋼球、８０…流路、９０…弁先端側部材、９２…弁後端側部材、９８Ａ…第１傾斜外周面、９８Ｂ…第２傾斜外周面、１０２…溝、１０２Ａａ…溝側面、１０２Ａｂ…溝側面、１０２Ｂ…溝底面、１０６…軸突起、１０８…軸孔、Ｌ…軸線、ＣＬ…溝幅中心線（法線）

Claims (8)

1. 流体の通過経路の軸線に対して傾斜する弁座に沿うように形成された第１傾斜外周面を備え、先端に向けて先細り形状とされた弁先端側部材と、
   前記第１傾斜外周面の延長線上に続く第２傾斜外周面を備え、前記弁先端側部材の先端側とは反対側に配置される弁後端側部材と、
   前記弁座に当接させるシール部材と、
   前記第１傾斜外周面と前記第２傾斜外周面との間に位置し、一方の溝側面が前記弁先端側部材で形成され、他方の溝側面が前記弁後端側部材で形成された、前記シール部材を嵌めるための溝と、
   前記弁先端側部材、及び前記弁後端側部材の何れか一方に設けられ、先端に向けて径が小となるテーパー軸とされている軸突起と、
   前記弁先端側部材、及び前記弁後端側部材の何れか他方に設けられ前記軸突起が嵌合して前記弁先端側部材と前記弁後端側部材とを接合する軸孔と、を備えている弁体。
2. 前記溝は、溝長手方向直角断面で見て、前記溝の幅方向中央部を通り、かつ前記第１傾斜外周面、及び前記第２傾斜外周面に直角な法線を境にして、左右対称形状に形成されている、請求項１に記載の弁体。
3. 前記軸突起を軸線に沿った断面で見て、前記軸突起の外周面は、軸線に対する角度が２〜１０°の範囲内で一定角度で傾斜している、請求項１または請求項２に記載の弁体。
4. 前記軸孔は、孔底に向けて径が小となるテーパー孔とされている、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の弁体。
5. 前記軸突起の外周面の表面粗さは、前記第１傾斜外周面、及び前記第２傾斜外周面の表面粗さよりも粗い、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の弁体。
6. 前記軸孔の内周面の表面粗さは、前記第１傾斜外周面、及び前記第２傾斜外周面の表面粗さよりも粗い、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の弁体。
7. 請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の弁体の組み立て方法であって、
   前記弁先端側部材と前記弁後端側部材との間に前記シール部材を配置する第１工程と、
   前記弁先端側部材と前記弁後端側部材とを互いに接近させて前記軸突起を前記軸孔に押し込んで嵌合すると共に、前記シール部材を前記弁先端側部材と前記弁後端側部材とで挟んで前記溝の内部に配置する第２工程と、
   を有する、弁体の組み立て方法。
8. 一方の配管に接続される雄継手と、他方の配管に接続され前記雄継手が挿入される凹状挿入部を有する雌継手とを備え、
   前記雄継手の外周面には凹部が形成され、
   前記雌継手には、前記凹部に係合することで前記雄継手と前記雌継手とを連結状態とする球体、及び前記雌継手の径方向外側に設けられて前記凹部に係合した前記球体を前記雌継手の径方向外側から支持する前記雌継手の軸方向に沿って移動可能とされたカラーが設けられ、
   前記雄継手の内部には、前記雄継手の弁座に接触することで前記雄継手の流路を閉塞し、前記雄継手の前記弁座から離間することで前記雄継手の前記流路を開放する請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の弁体が移動可能に設けられ、
   前記雌継手の内部には、前記雌継手の弁座に接触することで前記雌継手の流路を閉塞し、前記雌継手の前記弁座から離間することで、前記雌継手の前記流路を開放する請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の弁体が移動可能に設けられている、弁体付き管継手。

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