JP7281360B2 - 雌型継手および管継手 - Google Patents

Description

本発明は、雌型継手とそれに着脱可能に連結される雄型継手とからなる管継手に関し、より詳細には、雌型継手が流体通路を回転動作により開閉するバルブ部材を備え、バルブ部材に雄型継手を挿入した状態で雄型継手をバルブ部材とともに回転させることにより雄型継手が雌型継手に連結されるようにした管継手に関する。

従来のこの種の管継手は、例えば特許文献１に示されるように、雌型継手のバルブ部材が、流体通路を開閉する球状のバルブ本体と、バルブ本体を雌型継手の継手本体に対して回転可能に取り付けるための軸部とを有し、軸部が継手本体の外側に突出するようにして取り付けられている。また、雌型継手の継手本体の外周面上には、長手方向に変位可能とされたスリーブが配置されている。そして、突出した軸部の端面には係止凹部が形成されていて、この係止凹部にスリーブの係止突部を係合させることにより、バルブ部材を閉止位置や開放位置に係止するようになっている。特にバルブ部材を閉止位置に係止できるようにすることにより、雄型継手が連結されていない状態で不意にバルブ部材が回転して流体通路が開放されてしまうことを防止できる。

特開２００５－２３３２４４号公報

上述のような従来の管継手においては、雌型継手のバルブ本体を閉止位置に保持するための係止構造である軸部の係止凹部やスリーブの係止突部が外部に露出している。そのため、雌型継手を落下させたり、硬い部材にぶつけたりしたときなどに、係止凹部や係止突部が変形したり傷ついたりしてしまうことがある。そうすると、係止凹部と係止突部とが適切に係合しなくなって、バルブ部材を閉止位置に係止することできなくなる虞がある。

そこで本発明は、回転可能なバルブ本体を閉止位置に係止するための係止構造が外部に突出しないようにして、係止構造の破損を防止することが可能となる雌型継手、及びそのような雌型継手とそれに着脱可能に連結される雄型継手とからなる管継手を提供することを目的とする。

すなわち本発明は、
雄型継手を着脱可能に連結する雌型継手であって、
第１流体通路を有する継手本体と、
該継手本体内において回転中心軸線の周りで回転可能に配置されたバルブ部材であって、該回転中心軸線を中心とする円弧状の横断面を有する曲面状の外表面、該外表面に設けられた閉止施錠凹部、及び雄型継手を受け入れる第２流体通路を有し、該第１流体通路と該第２流体通路とが連通する開放位置と該第１流体通路を該外表面で閉止する閉止位置との間で回転可能とされたバルブ部材と、
該継手本体に該継手本体の径方向で変位可能に保持された施錠子であって、該継手本体の内周面から径方向内側に突出し該バルブ部材の該閉止施錠凹部に係合して該バルブ部材を係止する係止位置と、該係止位置から径方向外側に変位して該バルブ部材に対する係止を解除する係止解除位置との間で変位可能とされた施錠子と、
該施錠子を径方向外側から覆うように該継手本体の外周面上に配置され、該施錠子を該係止位置に保持する施錠位置と、該施錠子が該係止解除位置に変位することを許容する解錠位置との間で変位可能とされたスリーブと、
を備え、
該バルブ部材が該閉止位置にあるときに該閉止施錠凹部が該施錠子と対向する位置となって該施錠子が該係止位置に変位可能となるようにされた、雌型継手を提供する。

当該雌型継手においては、バルブ本体が継手本体内に配置されているため、その外表面に形成された閉止施錠凹部は継手本体によって外部には突出しないようになる。また施錠子はスリーブによって覆われているため外部に露出しない。すなわち当該雌型継手においては、バルブ部材を閉止位置に係止するための係止構造としての閉止施錠凹部と施錠子とが、外部には露出せず、外部から保護されるように配置されているため、当該雌型継手を落下させるなどした場合に閉止施錠凹部及び施錠子が変形したり傷ついたりして破損することを防止することが可能となる。

また、
該スリーブを該施錠位置に向かって付勢するスプリングをさらに備え、
該バルブ部材が該閉止位置に係止されている状態で雄型継手が該バルブ部材の該第２流体通路に挿入されたときに、該スリーブが該雄型継手に押されて該解錠位置となるようにすることができる。

このような構成により、雄型継手が第２流体通路に挿入されていないときにはスリーブが施錠位置となってバルブ部材が施錠子により閉止位置に係止され、雄型継手が第２流体通路に適切に挿入されるとスリーブが解錠位置となってバルブ部材を開放位置に回転させることができるようになる。すなわち、雄型継手を第２流体通路に適切に挿入することによりバルブ部材が閉止位置から開放位置に回転可能となるようにすることが可能となる。

また、
該バルブ部材が該外表面に設けられた開放施錠凹部をさらに有し、
該バルブ部材が該開放位置にあるときに該開放施錠凹部が該施錠子と対向する位置となって該施錠子が該係止位置に変位可能となり、該係止位置に変位した該施錠子が該開放施錠凹部に係合して該バルブ部材を該開放位置に係止するようにすることが可能となる。

このような構成により、バルブ部材が不意に開放位置から閉止位置に向かって回転してしまうことを防止することが可能となる。また、バルブ部材を開放位置に係止するための係止構造としての開放施錠凹部も、外部には露出せず、外部から保護されるため、当該雌型継手を落下させるなどした場合に開放施錠凹部が変形したり傷ついたりして破損することを防止することも可能となる。

また、該バルブ部材が該回転中心軸線に沿って延びる回転軸部を有し、該継手本体が該回転中心軸線に沿って貫通して該回転軸部を回転可能に保持する軸受穴を有し、該回転軸部と該軸受穴が該スリーブによって径方向外側から覆われているようにすることができる。

このような構成により、バルブ部材を回転可能に保持するための回転軸部と軸受穴が外部に露出しないようになり、雌型継手を落下させるなどした場合に回転軸部及び軸受穴が破損してバルブ部材が適切に回転できないようになることを防止できる。

また、
該スリーブが内周面に該継手本体の長手軸線の方向に延びる摺動溝を有し、
該回転軸部が該摺動溝内にまで延在していて、該摺動溝に該回転軸部が係合することにより該スリーブが該継手本体に対して該継手本体の長手軸線の周りで回転しないようにすることができる。

さらには、該バルブ部材が、該曲面状の外表面を形成する球状部と、該球状部から該第２流体通路の長手軸線に沿って延びる軸状部とを有し、該バルブ部材が該閉止位置から該開放位置に回転したときに該軸状部が該継手本体に係合して該バルブ部材がそれ以上回転することが防止され、該バルブ部材が該開放位置から該閉止位置にまで回転したときに該軸状部が該継手本体に係合して該バルブ部材がそれ以上回転することが防止されるようにすることができる。

また、
該第１流体通路内に配置され、該第１流体通路の内周面と該バルブ部材の該外表面とに密封係合した環状のシール部材と、
該継手本体と該シール部材との間に配置され、該シール部材を該バルブ部材の該外表面に向かって付勢するスプリングと、
をさらに備えるようにすることができる。

スプリングによってシール部材をバルブ部材の外表面に向かって付勢することにより、シール部材と外表面との間をより確実に密封することが可能となる。

本発明はさらに、
上述のいずれかの雌型継手と、
該雌型継手の該バルブ部材の該第２流体通路内に挿入されて該雌型継手に着脱可能に連結される雄型継手と、
を備える管継手を提供する。

以下、本発明に係る管継手の実施形態を添付図面に基づき説明する。

本発明の一実施形態に係る管継手の非連結状態における斜視図である。 図１の非連結状態における管継手の側面断面図である。 図２のＡ－Ａ線における断面図である。 雄型継手を雌型継手に挿入した状態における管継手の斜視図である。 図４の状態における管継手の側面断面図である。 図４の状態から雄型継手を回転させて連結状態とした管継手の斜視図である。 図６の連結状態における管継手の側面断面図である。

本発明の一実施形態に係る管継手１は、図１に示すように、雌型継手１０と、雌型継手１０に着脱可能に連結される雄型継手１２とからなる。後述するように、雌型継手１０に雄型継手１２を挿入して図４及び図５の状態として、雌型継手１０に対して雄型継手１２を回転させることにより、図６及び図７に示す連結状態となるようになっている。

雌型継手１０は、図２に示すように、第１流体通路１４を有する筒状の継手本体１６と、継手本体１６内に配置されたバルブ部材１８と、継手本体１６の施錠子保持孔２０内に保持された球状の施錠子２２と、継手本体１６の外周面１６ａ上に配置されたスリーブ２４とを備える。継手本体１６は、配管が接続される後端接続部２６を有する後方部材２８と、雄型継手１２を受け入れる前端開口部３０を有する前方部材３２とからなる。後方部材２８と前方部材３２とは互いに螺合して固定されている。バルブ部材１８は、第２流体通路３４を有し、第１流体通路１４を閉止する閉止位置（図２、図５）と、第２流体通路３４が第１流体通路１４と連通する開放位置（図７）との間で継手本体１６に対して回転可能となっている。施錠子２２は、継手本体１６の内周面１６ｂから径方向内側に突出してバルブ部材１８の閉止施錠凹部３５又は開放施錠凹部３６に係合する係止位置（図２、図７）と、係止位置から径方向外側に変位した係止解除位置（図５）との間で径方向に変位可能に配置されている。スリーブ２４は、係止位置にある施錠子２２に径方向外側から係合して施錠子２２を係止位置に保持する施錠位置（図２、図７）と、施錠位置から継手本体１６の長手軸線Ｌの方向で後方（図で見て左方）に変位して施錠子２２が係止解除位置に変位することを許容する解錠位置（図５）との間で変位可能に取り付けられている。スリーブ２４と継手本体１６との間にはスプリング３７が配置されており、スリーブ２４はスプリング３７によって施錠位置に向かって付勢されている。

バルブ部材１８は、曲面状の外表面３８を有する球状部４０と、球状部４０から第２流体通路３４の長手軸線Ｍに沿って延びる軸状部４２とを有する。バルブ部材１８はさらに、図３に示すように、球状部４０に取り付けられて球状部４０から回転中心軸線Ｒに沿って延びる回転軸部４４を有する。回転軸部４４は、回転中心軸線Ｒに沿って継手本体１６を貫通する軸受穴４６に受け入れられている。バルブ部材１８は、回転軸部４４によって、継手本体１６に対して回転中心軸線Ｒの周りで回転可能に取り付けられている。スリーブ２４の内周面２４ａには、長手軸線Ｌの方向に延びる摺動溝４８が形成されており、バルブ部材１８の回転軸部４４が摺動溝４８内にまで延在するようになっている。摺動溝４８に回転軸部４４が係合することにより、スリーブ２４は継手本体１６に対して長手軸線Ｌの周りで回転しないようになっている。回転軸部４４と軸受穴４６は、スリーブ２４によって径方向外側から覆われて外部に露出しないようになっている。

施錠子２２は、図３に示すように、継手本体１６の周方向に３つ並べて配置された施錠子保持孔２０内においてそれぞれ径方向に変位可能に配置されている。また、閉止位置（図２、図５）にあるときに施錠子２２に対向する位置となる閉止施錠凹部３５と、開放位置（図７）にあるときに施錠子２２に対向する位置となる開放施錠凹部３６も、施錠子２２に対応する位置にそれぞれ３つ形成されている。施錠子２２及び施錠子保持孔２０は、スリーブ２４によって径方向外側から覆われて外部に露出しないようになっている。なお、球状部４０の外表面３８は回転中心軸線Ｒ上に中心を有する球状の曲面となっている。

雌型継手１０はさらに、継手本体１６内に配置された環状のシール部材４９と、継手本体１６とシール部材４９との間に配置されてシール部材４９をバルブ部材１８の外表面３８に向かって付勢するスプリング５０と、を備える。シール部材４９は、継手本体１６の内周面１６ｂとバルブ部材１８の外表面３８とに密封係合して、継手本体１６とバルブ部材１８との間を密封している。

雄型継手１２は、バルブ部材１８の第２流体通路３４内に挿入される挿入部５２と、外周面１２ａ上に形成された環状の係止溝５４とを有する。また、外周面１２ａには雄型継手１２の先端に向かって径方向内側に傾斜した当接傾斜面１２ｂが形成されている。

図１及び図２の非連結状態では、バルブ部材１８が閉止位置にあり、施錠子２２がバルブ部材１８の閉止施錠凹部３５に係合した係止位置にスリーブ２４によって保持されているため、バルブ部材１８は閉止位置に係止され開放位置に向かって回転させることはできない。この非連結状態において、雄型継手１２を雌型継手１０のバルブ部材１８に形成された第２流体通路３４内に挿入していくと、雄型継手１２の当接傾斜面１２ｂがスリーブ２４の受入凹部５５に当接して、スリーブ２４を後方に押圧する。図４及び図５に示す位置にまで雄型継手１２を挿入すると、スリーブ２４は解錠位置となる。このとき、挿入部５２が第２流体通路３４内に挿入されて、バルブ部材１８に取り付けられたシールリング５６によって挿入部５２の外周面５２ａとバルブ部材１８の内周面１８ａとが密封した状態となる。これにより雄型継手１２の流体通路５８が第２流体通路３４と連通した状態となる。また、施錠子２２が係止解除位置に変位可能となり、施錠子２２によるバルブ部材１８の係止が解除される。

図４及び図５の状態から雄型継手１２をバルブ部材１８とともに回転中心軸線Ｒを中心に図６及び図７に示す位置にまで回転させると、バルブ部材１８が開放位置となり第１流体通路１４と第２流体通路３４とが連通する。また、バルブ部材１８の開放施錠凹部３６が施錠子２２と対向する位置となる。施錠子２２はスリーブ２４によって径方向内側に押されて開放施錠凹部３６に係合した係止位置となり、スリーブ２４はスプリング３７によって施錠位置にまで変位して施錠子２２を係止位置に保持する。バルブ部材１８は、係止位置に保持された施錠子２２によって開放位置に係止される。このとき、雄型継手１２の係止溝５４が雌型継手１０の継手本体１６に設けられた係止突部６０と係合しており、雄型継手１２が雌型継手１０に対して長手軸線Ｌの方向で固定される。このようにして、当該管継手１は連結状態となる。

雄型継手１２の連結を解除する際には、まずスリーブ２４を施錠位置から後方に変位させて解錠位置とする。そうすると施錠子２２が径方向外側に向かって係止解除位置にまで変位可能な状態となる。この状態で雄型継手１２をバルブ部材１８とともに回転中心軸線Ｒを中心に図４及び図５に示す位置にまで回転させると、バルブ部材１８が閉止位置となり、継手本体１６の第１流体通路１４がバルブ部材１８の外表面３８によって閉止される。また、スリーブ２４は雄型継手１２によって解錠位置に保持される。継手本体１６には径方向に貫通したパージ孔６２が形成されており、バルブ部材１８を閉止位置としたときに雄型継手１２内に加圧流体が残っていた場合には、その加圧流体はパージ孔６２を通って管継手１の外側に排出される。バルブ部材１８が閉止位置にある状態では雄型継手１２の係止溝５４と雌型継手１０の係止突部６０との係合は解除されており、雄型継手１２をバルブ部材１８の第２流体通路３４から長手軸線Ｍの方向で引っ張ると、雄型継手１２が雌型継手１０から取り外される（図１、図２）。また、雄型継手１２が取り外されると、スリーブ２４はスプリング３７によって施錠位置にまで変位し、施錠子２２が閉止施錠凹部３５に係合してバルブ部材１８を閉止位置に係止する。

バルブ部材１８は、上述のように、閉止位置と開放位置との間で回転可能となっているが、軸状部４２によってその回転範囲が規制されている。すなわち、図７に示すように、バルブ部材１８が閉止位置から開放位置に回転したときには、軸状部４２が継手本体１６の第１規制面６４に当たってバルブ部材１８がそれ以上回転することが防止される。また、図２及び図５に示すように、バルブ部材１８が開放位置から閉止位置に回転したときには、軸状部４２が継手本体１６の第２規制面６６に当たってバルブ部材１８がそれ以上回転することが防止される。軸状部４２は、製造時には、バルブ部材１８の球状の外表面３８を加工する際に工作機のチャックによって把持される部分としても利用される。

当該管継手１においては、バルブ部材１８を閉止位置に係止するための係止構造として、バルブ部材１８の外表面３８に形成された閉止施錠凹部３５と、継手本体１６に保持された施錠子２２とを利用している。バルブ部材１８は継手本体１６内に配置されているため、閉止施錠凹部３５は外部には突出しない。また施錠子２２はスリーブ２４によって径方向外側から覆われているため外部に露出しない。このように係止構造としての閉止施錠凹部３５と施錠子２２は、外部に露出しないか又は突出しないようになっているため、雌型継手１０を落下させたり硬い部材にぶつけたりした場合に変形したり傷ついたりして破損することが防止される。また、バルブ部材１８を開放位置に係止するための係止構造としての開放施錠凹部３６も同様に外部に露出しないため破損することが防止されるようになっている。

以上に本発明の実施形態について説明をしたが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。バルブ部材は、その外表面が回転中心軸線を中心とする円弧状の横断面を有するような形状であればよく、例えば横断面が円、楕円、又はルーローの多角形である柱状の部材としてもよい。また、施錠子並びに閉止施錠凹部及び開放施錠凹部の数や配置は適宜変更できる。スリーブの施錠位置と解錠位置との間での変位方向が、長手軸線の方向ではなく、継手本体の周方向となるように構成することもできる。さらには、スリーブが雄型継手によって解錠位置に押される構成とする必要は必ずしもなく、雄型継手を挿入する前に又は挿入した後にスリーブを解錠位置にまで操作するようにしてもよい。

１ 管継手
１０ 雌型継手
１２ 雄型継手
１２ａ 外周面
１２ｂ 当接傾斜面
１４ 第１流体通路
１６ 継手本体
１６ａ 外周面
１６ｂ 内周面
１８ バルブ部材
１８ａ 内周面
２０ 施錠子保持孔
２２ 施錠子
２４ スリーブ
２４ａ 内周面
２６ 後端接続部
２８ 後方部材
３０ 前端開口部
３２ 前方部材
３４ 第２流体通路
３５ 閉止施錠凹部
３６ 開放施錠凹部
３７ スプリング
３８ 外表面
４０ 球状部
４２ 軸状部
４４ 回転軸部
４６ 軸受穴
４８ 摺動溝
４９ シール部材
５０ スプリング
５２ 挿入部
５２ａ 外周面
５４ 係止溝
５５ 受入凹部
５６ シールリング
５８ 流体通路
６０ 係止突部
６２ パージ孔
６４ 第１規制面
６６ 第２規制面
Ｌ 長手軸線
Ｍ 長手軸線
Ｒ 回転中心軸線

Claims (8)

1. 雄型継手を着脱可能に連結する雌型継手であって、
   第１流体通路を有する継手本体と、
   該継手本体内において回転中心軸線の周りで回転可能に配置されたバルブ部材であって、該回転中心軸線を中心とする円弧状の横断面を有する曲面状の外表面、該外表面に設けられた閉止施錠凹部、及び雄型継手を受け入れる第２流体通路を有し、該第１流体通路と該第２流体通路とが連通する開放位置と該第１流体通路を該外表面で閉止する閉止位置との間で回転可能とされたバルブ部材と、
   該継手本体に該継手本体の径方向で変位可能に保持された施錠子であって、該継手本体の内周面から径方向内側に突出し該バルブ部材の該閉止施錠凹部に係合して該バルブ部材を係止する係止位置と、該係止位置から径方向外側に変位して該バルブ部材に対する係止を解除する係止解除位置との間で変位可能とされた施錠子と、
   該施錠子を径方向外側から覆うように該継手本体の外周面上に配置され、該施錠子を該係止位置に保持する施錠位置と、該施錠子が該係止解除位置に変位することを許容する解錠位置との間で変位可能とされたスリーブと、
   を備え、
   該バルブ部材が該閉止位置にあるときに該閉止施錠凹部が該施錠子と対向する位置となって該施錠子が該係止位置に変位可能となるようにされた、雌型継手。
2. 該スリーブを該施錠位置に向かって付勢するスプリングをさらに備え、
   該バルブ部材が該閉止位置に係止されている状態で雄型継手が該バルブ部材の該第２流体通路に挿入されたときに、該スリーブが該雄型継手に押されて該解錠位置となるようにされた、請求項１に記載の雌型継手。
3. 該バルブ部材が該外表面に設けられた開放施錠凹部をさらに有し、
   該バルブ部材が該開放位置にあるときに該開放施錠凹部が該施錠子と対向する位置となって該施錠子が該係止位置に変位可能となり、該係止位置に変位した該施錠子が該開放施錠凹部に係合して該バルブ部材を該開放位置に係止するようにされた、請求項１又は２に記載の雌型継手。
4. 該バルブ部材が該回転中心軸線に沿って延びる回転軸部を有し、該継手本体が該回転中心軸線に沿って貫通して該回転軸部を回転可能に保持する軸受穴を有し、該回転軸部と該軸受穴が該スリーブによって径方向外側から覆われている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の雌型継手。
5. 該スリーブが内周面に該継手本体の長手軸線の方向に延びる摺動溝を有し、
   該回転軸部が該摺動溝内にまで延在していて、該摺動溝に該回転軸部が係合することにより該スリーブが該継手本体に対して該継手本体の長手軸線の周りで回転しないようにされた、請求項４に記載の雌型継手。
6. 該バルブ部材が、該曲面状の外表面を形成する球状部と、該球状部から該第２流体通路の長手軸線に沿って延びる軸状部とを有し、該バルブ部材が該閉止位置から該開放位置に回転したときに該軸状部が該継手本体に係合して該バルブ部材がそれ以上回転することが防止され、該バルブ部材が該開放位置から該閉止位置にまで回転したときに該軸状部が該継手本体に係合して該バルブ部材がそれ以上回転することが防止されるようにされた、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の雌型継手。
7. 該第１流体通路内に配置され、該第１流体通路の内周面と該バルブ部材の該外表面とに密封係合した環状のシール部材と、
   該継手本体と該シール部材との間に配置され、該シール部材を該バルブ部材の該外表面に向かって付勢するスプリングと、
   をさらに備える、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の雌型継手。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の雌型継手と、
   該雌型継手の該バルブ部材の該第２流体通路内に挿入されて該雌型継手に着脱可能に連結される雄型継手と、
   を備える管継手。

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