JPH01158286A - 抗圧力連結形カップリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 空気工作動形工具及び油圧作動彫工具には、コンプレッ
サ及びポンプからの加圧媒体が可撓性ホースを介して供
給される。これらのホース装置には、工具をコンプレッ
サ又はポンプに選択的に連結するための、断続自在の部
分を備えたカップリングが設けられている。

通常、少なくとも一方のカップリング部分（カップリン
グ半部）には軸線方向に変位可能なバルブ（弁）が設け
られており、該バルブは、両カップリング半部を連結す
るときに他のカップリング半部のプローブと係合して、
流体がカンプリングを通って流れ得るように構成されて
いる。

カップリングを切り離したとき、バルブを備えた側のカ
ップリング半部内には、通常、加圧媒体が存在しており
、バルブの運動軸線を横切る方向のバルブ面がこの内部
圧力に曝されているため、バルブには閉鎖位置方向へ向
かう大きな軸線方向押圧力が作用している。従って、カ
ップリングを連結するときには、バルブに作用する加圧
媒体の押圧力に抗してバルブを変位させるべく、カンプ
リングの両半部に非常に大きな力を加えなくてはならな
い。例えば５．０００　ｐｓｉ（約３５０　ｋｇ／ｃｍ
”）程の高圧をもつ加圧媒体を使用する装置においては
、カップリングの連結に要する力が極めて強大になって
しまうため、カップリングの両部分を相互連結するに先
立って、装置から加圧媒体を抜いておく必要がある。

従って本発明の目的は、閉鎖位置に向かってバルブに作
用する加圧媒体の影響を最小限にすることができるバル
ブを備えた抗圧力連結形カンプリング（圧力に抗して連
結することができる形式のカップリング）を提供するこ
とにある。

本発明の他の目的は、軸線方向に変位可能なバルブを利
用した高圧装置用の抗圧力連結形カンプリングであって
、加圧媒体に曝されるバルブ面積を正確に調節かつ制御
することにより、カップリングの両部分を相互連結する
ときに軸線方向の過大なバルブ開放力が必要とされない
ようにした抗圧力連結形カップリングを提供することに
ある。

本発明の更に他の目的は、軸線方向に変位可能なバルブ
を利用した加圧装置用の抗圧力連結形カップリングであ
って、閉鎖位置に向かってバルブに作用する軸線方向の
力を最小限にすることができ、経済的な構造を有してい
て従来の機械加工方法で容易に製造でき、かつ流体の内
部漏洩がある場合でもバルブ操作が行えるようにした圧
抜き手段を備えている抗圧力連結形カップリングを提供
することにある。

本発明によるカップリング部分は管状の本体を有してお
り、該本体には軸線方向の通路が貫通し　　　゛をもつ
他のカップリング部分に連結される連結側端部を構成し
ている。本体の通路内には軸線方向に変位可能な管状の
バルブが配置されており、該バルブは、前記通路に形成
されたバルブシートと係合して、バルブが閉鎖位置にあ
るときに前記通路をシールすることができるヘッドと、
バルブを閉鎖位置に向けて押圧するばねとを備えている
。

本体の通路内には、バルブの最内方部分を受け入れて、
バルブがその開放位置と閉鎖位置との間で軸線方向に変
位するときにバルブを案内するためのガイドが固定され
ている０本発明によれば、このガイドは、バルブのスカ
ートを受け入れる開放端をもつシェルの形状をなしてい
る。前記開放端に隣接してシェルとバルブのスカートと
の間には環状のシールが配置されており、スカートの直
径よりも小さな直径をもつバルブの内端部のこれらの部
分が、本体の通路内の加圧媒体に曝されることがないよ
うにしている。バルブシートに隣接するバルブのヘッド
には、バルブの長さ（長手方向軸線）に対して横方向に
延びている環状の圧力面が形成されていて、バルブをそ
の閉鎖位置に向けて変位させるべく内部の加圧媒体がバ
ルブに対して作用する軸線方向の力が、前記横方向に延
びた圧力面の面積によって制御されるように構成しであ
る。

シェルには一方向のチエツクバルブすなわち一方向の排
出バルブが設けられていて、シェル及びバルブ内に漏れ
て侵入することがある加圧媒体を、　　−カップリング
の連結操作中にバルブがその開放位置に向けて変位する
ときに前記シェル及びバルブ内から排出させ、バルブの
適正な連結操作が行えるようにしている。この一方向の
排出バルブは本体の通路と連通しており、該排出バルブ
のエレメントによって、通路内の加圧媒体がシェル及び
バルブ内に流入することを防止している。

本発明を実施することによって、従来のバランス形の抗
圧力連結形カップリングに比べてコンポーネンツの点数
を少なくできると共に、シェルによって加圧媒体が流体
装置内に排出されるように構成されているため、オイル
（加圧媒体）が大気中又はカップリングの外部に漏出す
ることを無（すことができる。

本発明の上記目的及び利点は、添付図面を参照して述べ
る本発明の実施例についての以下の詳細な説明により明
らかになるであろう。

第１図は従来技術による抗圧力連結形カップリングを示
し、本発明はこの従来の抗圧力連結形カップリングを改
良したものである。本発明を適用したカップリング部分
は、カップリングの雌形部分及び雌形部分のいずれをも
構成することができるが、図示のカップリング部分は雌
形部分であり、寸法はＨＴＭ＾規格に基づいている。

カップリングは、同心状の内部通路１２を備えた環状の
本体１０を有している。本体ｌＯの内部通路１２には内
ねじ１４が形成されていて、ホース又は従来技術におい
て良く知られた導管等に連結できるようになっている。

また、本体１０には、レンチで掴むための六角形の平坦
部１６が形成されている。

本体１０には、ノーズスリーブ２０を受けるためのねじ
１８が設けられている。ノーズスリーブ２０は小径円筒
面２２を有し、該小径円筒面２２にはロッキングボール
受入れ溝２４が形成されている。これらの形状はＩＩＴ
ＭＡ規格で定められており、良く知られたものである。

ノーズスリーブ２０の内部には、チャンバ２６が形成さ
れている。

管状のバルブ（弁）２８が、通路１２及びチャンバ２６
内で往復運動できるように、本体１０及びスリーブ２０
に取り付けられている。バルブ２８は円筒面３０を備え
ており、該円筒面３０は、スリーブ２０内に形成された
補完円筒面の中に密接して受け入れられている。バルブ
２８は更に、チャンバ２６の内部を形成する管状のスカ
ート３２を備えており、該スカート３２はバルブ２８の
内ボア３４を包囲している。

バルブ２８には環状のへラド３６が形成されており、該
ヘッド３６は、ノーズスリーブ２０に形成された円錐状
のバルブシート（弁座）３８とシール作用をなすように
協働する円錐面を備えている。ヘッド３６は半径方向に
配置された面３９を有している。該面３９は、チャンバ
２６内の媒体圧力に曝されるバルブの長さ（長手方向軸
線）に対して横方向の面を形成している。

バルブ２８のボア３４内には圧縮ばね４０が配置されて
おり、該圧縮ばね４０は、バルブ２８の３．８及び通路
、。内、固定されたい２、イダ４″！の端部に係合して
いる。圧縮ばね４０は、バルブ２８を第１図に示す閉鎖
位置に向けて押圧している。スパイダ４２の内部には円
筒面４４が設けられており、該円筒面４４はバルブ２８
のスカート３２をテレスコピンク（入れ子式）に受け入
れている。内部通路４６は、加圧媒体がスパイダ４２を
通って通路１２とチャンバ２６との間で流れることを可
能にしている。

本体ｌＯの内部が加圧されると、チャンバ２６内の加圧
媒体によって、バルブ２８には、該バルブ２８を左方す
なわち閉鎖位置に向けて移動させる軸線方向の力が作用
する。この力の大きさは、面３９（該面３９は、加圧媒
体による右方への内部を受けることはない）の環状面積
に比例する。

バルブ２８の円筒面３０と係合する環状シール３１は、
“バルブ２８とノーズスリーブ２０との間にシール関係
を形成している。円筒面３０の直径と面３９の最小直径
との間の差によって、バルブ２８を左方に押圧する力を
発生させる面積が形成される。しかしながら、バルブ２
８にはまた、面３９に作用する力に加えて、スカート３
２とスパイダ４２との間を流れる流体による軸線方向の
力すなわち、ボア３４内の圧力が面４８及びスカート３
２の右端面に作用することによる力も作用する。従って
、面４８及びスカート３２の端面により形成されるこれ
らの面積によっても、バルブ２８には該バルブ２８を左
方に向けて押圧する軸線方向の力が付加的に作用し、こ
のため、第１図に示すように、本体１０を他のカップリ
ング部分５１に連結するときには、上記全ての力に打ち
勝つ力を加えなければならない。

他のカンプリング部分５１は従来の雌形カップリング部
分であり、該カップリング部分５１内には、端面５５を
備えたプローブ５３が形成されている。カップリング部
分５１はまた、両カップリング部分の完全な接続状態が
得られたときにロッキングボール受入れ溝２４内に受け
入れられる通常の戻り止めロッキングボール（図示せず
）を備えている。

本体１０を雌形部分５１と整合させ、両カップリング部
分１Ｏ２５１を互いに近付けてプローブ５３の端面５５
をバルブ２８の端部と係合させることによりバルブ２８
をその開放状態に変位させるためには、本体１０内の加
圧媒体がバルブ２８に作用することにより生じている軸
線方向の力に打ち勝つ大きさの軸線方向力を加える必要
がある。

前述のように、両カップリング部分の連結に要するかよ
うな軸線方向力は非常に大きなものであるため、圧力供
給源の運転を停止させるか本体１０への供給ホース又は
導管から圧抜きすることによって、チャンバ２６内の圧
力を低下させる必要がある。本体１０がカップリング部
分５１に対して完全に連結されたときには、バルブ２８
は右方の開放位置に変位され、これにより、流体がヘッ
ド３６の回りを通って両カップリング部分に流れること
ができるようになる。

第２図〜第４図には、本発明による抗圧力連結形カンプ
リングが示しである。本発明のカップリングを構成する
コンポーネンツの多くは、第１図に示した従来のカップ
リングのコンポーネンツと同じであるため、従来のカッ
プリングと同じ機能を有するコンポーネンツについては
、第１図に用いた番号にダッシュ「′」を付した番号を
使用している。

本発明による改良点は、本体の通路１２’内に固定され
たシェルスパイダすなわちシェル５０を使用したことに
ある。このシェル５０は拡大部分５２を有しており、該
拡大部分５２内には、バルブ２８′のスカート３２′の
外周面とシール係合する環状の弾性０リング５４を受け
入れる溝が形成されている。０リングすなわちシール５
４は、チャンバ２６′内の加圧媒体がシェル５０に流入
することを防止する機能を有する。

開口部５６は、加圧媒体がシェル５０の回りで通路１２
′からチャンバ２６′に流れることを可能にする。シェ
ル５０の閉端部には、ボールケージ（ボールかご）６０
を受け入れるためのねじ５８が、シェル５０と同心状に
形成されている。

シェル５０の閉端部には更に環状の肩部６２が設けられ
ており、この肩部６２はチエツクバルブのボール６４と
シール係合するようになっている。

すなわち、ボール６４は、一端がボールケージ６０に当
接している圧縮ばね６６によって押圧されて、環状の肩
部６２と係合するようになっている。従ってこのボール
６４は、シェル５０内の加圧媒体がシェル５０から通路
１２′に流れ得るようにする一方向チェックバルブを構
成している。

しかしながら、ボール６４が肩部６２とシール係合する
ため、加圧媒体が本体１０′の内部からシェル５０内に
流入することが防止される。

本発明のカップリングでは、通常の条件下においてバル
ブ２８′を左方に押圧すべく作用する軸線方向の力は、
面３９′に作用する加圧媒体によって発生される力だけ
である。０リングすなわちシール５４によって、チャン
バ２６′内の加圧媒体の、スパイダシェル５０内への流
入が防止されるため、バルブ２８′の面４８′及びスカ
ート３２′の右端面に大きな内部圧力が作用することは
ない。圧縮ばね４０′を設けた目的は、本体１０′内で
の圧力の作用の有無に関わりなくバルブ２８′を閉鎖状
態にしておくことにあるから、この圧縮ばね４０′がバ
ルブ２８′に作用する軸線方向の力は大きいものではな
い。

本体１０’を他のカップリング半部５１連結するとき、
バルブ２８′がシェル５０内で右方に移動され、このと
きカップリングの連結に要する力は、第１図に示したカ
ップリングの連結に要する力に比べて比較的小さいもの
になる。

長期間に亘る使用により、オイルのような加圧媒体がＯ
リングすなわちシール５４から漏れてシェル５０内に流
入し、シェル５０及びバルブ２８′がオイルで充満され
るようなことがあっても、バルブ２８′が右方に移動さ
れるときにはボール６４がそのバルブシートすなわち肩
部６２から離れるため、依然として本発明のカップリン
グを使用することが可能である。この場合、バルブ２８
′及びシェル５０内のオイルは本体１０′内に排出され
、大気中又は周囲の領域に流出することはない。

本発明のカップリングを実施する場合、従来の製造技術
を用いてシェル５０及びその関連コンポーネンツを製造
することができ、かつ、本発明のカップリングは容易に
組み立て可能であると共に、公知のバランス形圧力カッ
プリングに比べてコンポーネンツの点数を減少させるこ
とができる。

本発明の精神及び範囲から逸脱することなくして本発明
の概念に種々の修正を加え得ることは、当業者にとって
は明白なことであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の改良の基礎となる従来技術による抗
圧力連結形カップリングの一部断面図である。 第２図は、本発明の概念に従って構成された抗圧力連結
形カップリングの一部断面図であり、該カップリングが
閉鎖位置にある状態を示すものである。 第３図は、バルブが閉鎖状態にあるところを示す拡大部
分断面図である。 第４図は、シェルとバルブのスカートとの間に配置され
たシールを示す拡大部分断面図である。 １０、ｌＯ′・・・本体、 １２．１２′・・・通路、 ２０．２０′・・・ノーズスリーブ、 ２８．２８′・・・バルブ、 ３２．３２′・・・バルブのスカート、３６．３６′・
・・バルブのヘッド、 ３８．３８′・・・バルブシート、 ４０．４０′・・・圧縮ばね、 ４２・・・スパイダ、 ５０・・・シェルスパイダ（シェル）、５４・・・Ｏリ
ング（シール）、 ６０・・・ボールケージ、 ６２・・・肩部、 ６４・・・チエツクバルブのボール、 ６６・・・圧縮ばね。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸線方向の通路、導管取り付け側端部及び連結側
   端部を備えた管状の本体と、前記連結側端部に隣接して
   前記通路内に形成された環状のバルブシートと、前記通
   路内で開放位置と閉鎖位置との間を軸線方向に変位する
   ことができる長いバルブとを有しており、該バルブは、
   カップリングの連結操作時に他のカップリング部分のプ
   ローブと係合できるように前記本体の連結側端部に隣接
   して配置されたアクセス側端部と、前記閉鎖位置にある
   ときに前記バルブシートと係合できるヘッドとを備えて
   おり、前記通路内の加圧媒体に曝される前記ヘッドに形
   成されていて、加圧媒体の圧力を受けて前記バルブを前
   記閉鎖位置に向けて押圧する作用をなす圧力面と、前記
   通路内に形成されていて、軸線方向に延びる案内面を備
   えたガイドとを更に有しており、前記バルブは前記案内
   面と係合していて、前記開放位置と閉鎖位置との間で変
   位するときに前記案内面によって案内され、前記ガイド
   は、前記圧力面を除き、前記バルブの前記アクセス側端
   部とは反対方向に面するように前記バルブに形成されて
   おりかつ前記バルブの軸線に対して横方向に配置されて
   いる実質的に全ての面を、これらの面が前記通路内の加
   圧媒体に曝されることから遮断し、前記加圧媒体により
   前記バルブをその閉鎖位置に向けて押圧する軸線方向の
   力を、前記圧力面に作用する軸線方向の力のみに実質的
   に限定するように構成したことを特徴とする抗圧力連結
   形カップリング。
2. （２）前記ガイドが前記通路内で該通路と同心状に配置
   された管状のシェルを備えており、該シェルが前記本体
   の連結側端部に向いた開放端と円筒状のボアとを備えて
   おり、前記バルブが前記ボア内に入れ子式に受け入れら
   れた円筒状のスカートを備えており、前記シェルの前記
   開放端に隣接して前記ボアと前記バルブのスカートとの
   間には環状のシールが配置されていることを特徴とする
   請求項１に記載の抗圧力連結形カップリング。
3. （３）前記バルブは、該バルブと同心状に形成されたチ
   ャンバと、該チャンバ内に入れられておりかつ前記シェ
   ルと係合していて前記バルブを前記閉鎖位置に向けて押
   圧する圧縮ばねとを備えていることを特徴とする請求項
   ２に記載の抗圧力連結形カップリング。
4. （４）前記シェルには一方向排出バルブが設けられてお
   り、該一方向排出バルブは、前記本体の前記通路及び前
   記バルブの前記チャンバと連通していて前記チャンバか
   ら前記通路に流れ得るようにしていることを特徴とする
   請求項３に記載の抗圧力連結形カップリング。