JPH0228312Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この考案は、製鉄所のプレス機械や圧延機械等
の配管をはじめ各種産業機械の配管の接続及び切
離しに使用される流体用コネクタに関する。

＜従来の技術＞ この種の従来技術としては、実公昭50−32173
号公報に開示された自動流路接続機構があり、そ
の構成は第４図及び第５図に示すようになつてい
る。これは面板１，２を離隔した第４図の状態か
ら第５図の状態に接近させていくことによつて次
のように動作する。まず、外シールパツキング１
７が面板１の面２４に接触し、ついでスプリング
２０が圧縮され、自己閉鎖型弁５，６の先端面が
互いに接触するようになり、そして弁パツキング
７，８が弁座３，４より離れて双方の流路が接続
される。また、面板１，２を第５図の状態から離
隔させていくと、上記と逆の順序で動作するか
ら、自己閉鎖型弁５，６が閉じてから、外シール
パツキング１７が面板１の面２４から離れて流路
の切離しが終了する。図における１８はパツキン
グホルダであり、円筒状に形成され、先端に外シ
ールパツキング１７を保持していて流路の接続状
態において第５図に見られるように後端が弁ケー
ス２１の前端面２９に接するようになつており、
これによつて内部流体の圧力が上昇してもパツキ
ングホルダ１８はこれ以上後退しないので外シー
ルパツキング１７のところでシール状態が維持さ
れる。

＜考案が解決しようとする問題点＞ 前記従来の技術によれば、パツキングホルダ１
８の前面にはシールパツキング１７の内側に内部
流体圧の作用する受圧面が環状に存在する。この
受圧面には自己閉鎖型の弁５，６が開きはじめる
と内部流体圧が作用する。この作用力には過渡的
にパツキングホルダ１８を支えるスプリング２０
の押圧力で対抗するようになつている。従つて、
この自動流路接続機構では内部の流体が高圧であ
る状態下で接続又は切離しをしようとすると、ス
プリング２０の押圧力に対してパツキングホルダ
１８の前記受圧面に作用する流体圧による作用力
が打勝つと一時的に流体が漏れることになる。こ
の漏れを防止するにはスプリング２０の押圧力を
大きくしなければならない。このようにすると、
多数対の接続機構を面板１，２に取付けた場合に
は、弁ケース２１の前端面２９にパツキングホル
ダ１８の後端を当接させるために相当に大きな動
力を必要とする問題がある。

また別に、シールパツキング１７が面板１の面
２４へ当接してから、さらに弁ケース２１を面板
１へ接近させることによつて弁５，６が開弁する
構成であるからシールパツキング１７が面２４へ
当接してから後の弁ケース２１の前進量が略弁
５，６の夫々のリフト量の和になる。従つてこの
弁５，６のリフト量を十分に得る構成とするに
は、パツキングホルダ１８の面板２からの突出量
及び弁５，６の突出量をある程度大きくする必要
があるが、このようにすると、シールパツキング
１７及びパツキングホルダ１８の内側の空間が大
きくなる。この空間が大きくなることは、接続時
にこの空間に入る外気が内部流体に混入する量が
多くなり、また切離し時にこの空間内にある内部
流体が外部へ漏れる量が多くなる点で好ましくな
い。この点は弁５，６のリフト量をできるだけ小
さくすることで緩和されるが、前記空間を小さく
することと、弁５，６のリフト量を十分に確保す
ることとは相反することであるから空間を小さく
することには限界があつて、あまり小さくはでき
ないという問題がある。

この考案は、前記面板１，２間の押圧力に対抗
する方向に作用するばね２０のようなばねを強力
にしなくても接続及び切離し過程で内部流体が漏
れるおそれがなく、弁５，６のような弁のリフト
量を十分に大きくしても接続部間の空間容積を小
さくできる流体用コネクタを提供することを課題
とする。

＜問題点を解決するための手段＞ この手段は、互いに略同一軸線上で対向し接近
及び離隔するように設けられそれぞれが内部に流
体通路を有する第１及び第２本体と、第１本体に
軸方向に移動可能にかつ流体密に支持さればねで
第２本体へ向う方向に押圧され第２本体先端面に
対面した先端壁を有しその先端壁中央部に小弁孔
及び小弁座を形成された移動筒と、第１本体に支
持され前記小弁孔を閉じており前記移動筒の後退
によつて開弁状態となる小弁と、第２本体の先端
面を形成する先端壁の中央部に形成された前記小
弁の外径よりも大径の弁孔を内側からばねで押圧
されて閉じている逆止弁と、前記移動筒の先端壁
とこれに対向した第２本体の先端壁との間を前記
逆止弁の弁孔よりも大径でありかつ内部流体圧に
より移動筒に先端側へ向う作用力を生じる受圧有
効径よりも小径である位置で前記接近により一方
の先端壁に当接してシールするように他方の先端
壁に設けた環状シールとからなることを特徴とす
る。

＜作 用＞ この手段は、第１本体の移動筒先端と第２本体
の先端とが離隔状態にあるとき、移動筒は第２本
体側へ突出した位置にあり切離し状態であり、第
１本体側では小弁孔を小弁が閉じ、第２本体側で
は逆止弁が閉じて夫々の本体の内部流体通路を外
部に対して遮断している。

この切離し状態から互いに接近せしめられて接
続状態となる。その接続過程は、まず移動筒先端
壁と第２本体の先端壁とが環状シール材を介して
当接し、これに続いて小弁と第２本体の逆止弁の
夫々の先端が当接するようになり、第１、第２本
体の接近が進むと移動筒が第１本体に対して後退
して小弁が開弁すると共に第２本体の逆止弁が
徐々に開弁し、その小弁及び逆止弁が全開となる
適当な位置で第１、第２本体の接近移動が停止せ
しめられ、夫々の内部流体通路が接続状態とな
る。

その接続状態において、内部流体通路に流体圧
が作用していないとき移動筒は移動筒を押圧する
ばねの押圧力のみで第２本体側へ押圧されている
が、流体通路に流体圧が作用したとき移動筒はそ
の流体圧と前記ばねとによつて第２本体側へ押圧
される。この流体圧による押圧力は、移動筒に先
端側へ向う作用力を生じる受圧有効径よりも環状
シール材のシールしている円の径が小さいことか
ら生じる。従つてばね力によらないでも移動筒が
第２本体側へ向う押圧力が得られる。

この接続状態から切離す過程は、前記接続の場
合と全く逆であり、第２本体の逆止弁及び第１本
体側の小弁が閉じ、そして移動筒先端壁と第２本
体先端壁との環状シール材を介した当接が離れ
る。

逆止弁と小弁の開閉において、逆止弁の弁孔の
ある第２本体と小弁孔のある移動筒とは共に同じ
方向へ移動して開閉するから、共に移動するとき
の逆止弁及び小弁に対する相対的な移動距離がリ
フト量となり、従つてそのリフト量と接続部間の
空間容積とは互いに無関係であり、リフト量は大
きく、空間容積は小さく決めることができる。

＜実施例＞ 第１実施例を第１図及び第２図に示す。このコ
ネクタは、第１本体３１、第２本体３２、逆止弁
３３，３４、小弁３５、移動筒３６、環状シール
材３７等からなる。

第１図のコネクタ切離し状態において構造を説
明すると、第１本体３１は、略円筒状をなし先端
部内孔が弁座４０を有する弁孔４１に形成され、
後端部が固定面板４２に固定され、内部に逆止弁
３３を収容している。

第２本体３２は、第１本体３１と略同じもの
で、略円筒状をなし先端部内孔が弁座４３を有す
る弁孔４４に形成され、後端部が移動面板４５に
固定され、内部に逆止弁３４を収容している。前
記固定面板４２は所定位置に固定されたものであ
り、移動面板４５は固定面板４２に対向して配置
され、進退駆動されるようになつており、第１本
体３１と第２本体３２とは略同一軸線上に対向し
ている。

逆止弁３３は、第１本体３１の内孔を前後に摺
動可能に設けられ、前方へばね４６で押圧されて
弁座４０に着座している。図中４７はばね受であ
る。逆止弁３３の先端には、弁孔４１を通り抜け
て伸延する棒状部４８が形成され、その先端に小
弁３５が設けられている。

逆止弁３４は、逆止弁３３と略同様であり、第
２本体３２の内孔を前後に摺動可能に設けられ、
前方へばね４９で押圧されて弁座４３に着座して
いるが、先端は平坦に形成され、第２本体先端面
３２ａよりもわずかに内側に位置している。４７
ａはばね受である。

小弁３５は、逆止弁３３側の背面側へ小径に形
成されたテーパ部材を棒状部４８の先端に固定し
たもので先端は逆止弁３４の先端に当接する平坦
面に形成され、最大外径部が弁孔４４よりも小径
である。

移動筒３６は、第１本体３１の外周に嵌合する
内孔を有する筒状体であり第２本体３２側の先端
に端壁５０を有し、その端壁５０に弁座５１を有
する小弁孔５２が形成され、後部を固定面板４２
側からばね５３で押圧されており、この押圧作用
で弁座５１が小弁３５に当接し、小弁孔５２が閉
じられている。なお、端壁５０の端面５０ａは平
坦に形成されていて小弁３５の先端面がわずかに
突出している。図中５４はシールリングである。
環状シール材３７は、比較的軟質のゴム様物質で
形成され、第２本体３２の先端面３２ａに形成さ
れた環状の溝に収容されている。環状シール材３
７の径は第１本体３１の外径よりも小径である。
図中、５５，５６は流体用管路の接続部である。

このように構成したコネクタは、移動面板４５
を固定面板４２へ向つて所定距離移動させること
によつて第１図に示す切離し状態から第２図に示
す接続状態となる。この接続状態において、移動
筒３６の先端面５０ａと第２本体３２の先端面３
２ａとの間は環状シール材３７を介してばね５３
の押圧作用でシールされており、さらに流体圧が
内部に作用したときは移動筒３６に流体圧による
前方へ向う押圧力がこれに加わる。この圧力流体
による押圧力は、第１本体３１が移動筒３６に嵌
入している部分の断面積から環状シール材３７の
内側に相当する部分の断面積を差引いて流体圧力
を乗じたものとなるので、この接続状態において
移動面板４５を少し前方又は後方へ移動させても
その端面間のシール状態は流体圧力によつて維持
される。このように流体圧が内部に作用した状態
で切離されるときは、第１本体３１と第２本体３
２との離間隔が進行して逆止弁３３，３４が閉じ
ると、移動筒３６内は残圧がこもつた状態とな
る。さらに離隔が進行すると移動筒３６内の容積
が増加するために残圧が除かれ負圧化しようとす
る。この時点で移動筒３６の小弁孔５２が小弁で
閉じられ、その直後に環状シール材３７が端面５
０ａから離れる。また流体圧力が作用していない
状態で切離されるときは、ばね５３の作用力だけ
で端面間のシールが行われるが、ばね５３の強さ
及び逆止弁３３，３４の流体流過抵抗に相応した
移動面板４５の後退速度とすることによつてその
シール状態は維持される。従つて、ばね５３は強
力なものである必要はなく、移動筒３６を前進さ
せて小弁孔５２が閉じる作用があればよい。

また、接続時の外気の混入及び切離し時の内部
流体の漏出に関しては、移動筒３６の先端部に小
弁３５を設けた構成によつて、環状シール材３７
と移動筒３６の前端面５０ａとが当接しかつ逆止
弁３４及び小弁３５が夫々着座している状態で、
その逆止弁３４と小弁３５との間に形成される空
隙をきわめて小さいものとすることができるか
ら、外気混入量又は流体漏出量がきわめて少量と
なる。

第２実施例を第３図に示す。この実施例の第１
実施例と異なる点は、小弁３５ｂにＯリング６０
を設けて軸方向にＯリング外径よりもわずかに小
さい弁孔５２ｂを開閉する構成とした点であり、
このために移動筒３６ｂの突出方向位置決めを第
１本体３１ｂの外周の段部６１に係合するばね受
６２を設けて行うようにしてある。そのばね受６
２は移動筒３６ｂの後端に係合している。このほ
かの点は第１実施例と同等であるから、同一図面
符号で示して説明を省略する。なお、外気の混入
及び内部流体の漏出について付言すれば、第３図
に見られる弁孔４４と逆止弁３４との間の三角形
断面の環状空隙が混入及び漏出に関係するが、こ
れは逆止弁３４の先端部を弁孔４４に緩るく嵌入
する程度に大きく形成しても逆止弁３４及び小弁
３５ｂの動作には関係がないから、前記三角形断
面の環状空隙をきわめて小さい微小環状空隙とす
ることができ、混入及び漏出量をきわめて少なく
できる。

上記実施例は、いづれも一対の本体を図示した
が実際には複数対が平行して面板に設けられるこ
とが多く、当然複数対が同時に接続、切離しを行
われるようにでき、その場合各コネクタの接続状
態における接近位置関係のバラツキを高精度で調
整する必要がなく有利である。

＜考案の効果＞ この考案によれば、コネクタの接続において、
最初に環状シール材による端面シールが行われ、
その端面シールが行われた後であれば、任意の位
置で圧力流体を流してもその流体圧力によつて端
面シール状態を維持するものであるから、移動筒
を第２本体側へ押圧するばねをその反力で内圧作
用時のシール力が得られるほどに強力なものとす
る必要がなく、これによつてその分接近離隔用の
移動装置の出力を小さくでき、さらに、第１本体
側と第２本体側との接近位置関係を高精度で制御
する必要はない。従つて、その接近及び離隔用の
移動装置が簡単になると共に複数対のコネクタを
同時に切離しをするような場合にきわめて有利で
ある。

また、逆止弁と小弁との開閉が第２本体と移動
筒とが共に同じ方向へ移動して開閉する構成であ
るから、弁のリフト量とは無関係に接続部間の空
間容積を小さくでき、接続時における配管内への
空気の混入及び切離し時における外部への流体の
漏出を殆ど無くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の第１実施例の切離し状態を
示す主要部縦断側面図、第２図は同実施例の接続
状態を示す主要部縦断側面図、第３図はこの考案
の第２実施例の端面シールが行われ逆止弁及び小
弁が閉じている作動途中の状態を示す主要部縦断
側面図、第４図は従来のコネクタの１例を示し切
離し状態の縦断側面図、第５図は同従来例の接続
状態を示す縦断側面図である。 ３１……第１本体、３２……第２本体、３３，
３４……逆止弁、３５，３５ｂ……小弁、３６，
３６ｂ……移動筒、３７……環状シール材、４０
……弁座、４１……弁孔、４３……弁座、４４…
…弁孔、４６……ばね、４８……棒状部、４９…
…ばね、５０……先端壁、５２，５２ｂ……弁
孔、５３……ばね。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 互いに略同一軸線上で対向し接近及び離隔する
   ように設けられそれぞれが内部に流体通路を有す
   る第１及び第２本体と、第１本体に軸方向に移動
   可能にかつ流体密に支持さればねで第２本体へ向
   う方向に押圧され第２本体先端面に対面した先端
   壁を有しその先端壁中央部に小弁孔及び小弁座を
   形成された移動筒と、第１本体に支持され前記小
   弁孔を閉じており前記移動筒の後退によつて開弁
   状態となる小弁と、第２本体の先端面を形成する
   先端壁の中央部に形成された前記小弁の外径より
   も大径の弁孔を内側からばねで押圧されて閉じて
   いる逆止弁と、前記移動筒の先端壁とこれに対向
   した第２本体の先端壁との間を前記逆止弁の弁孔
   よりも大径でありかつ内部流体圧により移動筒に
   先端側へ向う作用力を生じる受圧有効径よりも小
   径である位置で前記接近により一方の先端壁に当
   接してシールするように他方の先端壁に設けた環
   状シールとからなることを特徴とする流体用コネ
   クタ。