JPH0743587Y2

JPH0743587Y2 - 管継手

Info

Publication number: JPH0743587Y2
Application number: JP2570190U
Authority: JP
Inventors: 義一尾崎; 勝正武迫
Original assignee: Nitto Kohki Co Ltd
Current assignee: Nitto Kohki Co Ltd
Priority date: 1990-03-14
Filing date: 1990-03-14
Publication date: 1995-10-09
Anticipated expiration: 2005-03-14
Also published as: JPH03117195U

Description

【考案の詳細な説明】考案の目的〔産業上の利用分野〕本考案は強力な引張り力が不意に作用したときに、自動
的にソケットとプラグを分離し、同時に内蔵バルブを遮
断する管継手に関する。

〔従来の技術〕

例えば、燃料スタンドで自動車の燃料ボンベ等にLPガス
を充填中に、自動車等の発進により供給ホースに異常な
張力が掛かると、ホースの損傷やホース金具の破損など
を生じ危険な状態となる。そこで、特公昭47−19829号
公報によって開示されているように、供給ホースに異常
な引張力が作用したときに、自動的にソケットとプラグ
とを分離させ、同時に内蔵バルブを閉鎖して供給ガスを
遮断する管継手が知られているが、従来のこの種の管継
手では、流体圧が20kg/cm²前後のLPガスの場合には、管
継手内の圧力に抗してソケットとプラグの係止状態を維
持するための内蔵された圧縮スプリング（同公報のコイ
ル発条20）の弾発力で容易にバランスさせることが可能
であった。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、ソケットとプラグを継ぐ際にそれぞれの
内蔵バルブに大きな閉弁圧力が作用していると、両方の
弁頭を互いに押圧するのに比較的大きな力が必要とな
り、一方、使用中の管継手内には流体の圧力が作用して
いるので、上記緊急離脱式の管継手に用いられる圧縮ス
プリングには、ソケットとプラグが緊急離脱する引張力
にこの流体圧力を加えたばね常数のものを選定しなけれ
ばならないので、例えば200〜250kg/cm²の極めて高圧の
液化都市ガス供給配管に使用する場合には、管継手内の
内圧が高くなるのに伴って、その圧力に相当した強い圧
縮スプリングが必要になり、そのために、管継手が大型
化するという問題点があった。

また、低圧流体の供給配管に使用する場合でも、その流
体の圧力が変動すれば、管継手に異常な外力が加わった
ときに、流体圧力が高くなった場合にはソケットとプラ
グが分離するが、そうでない場合には分離しないという
事態が起きる。

本考案は前記問題点を解決するためのもので、その目的
は、高圧流体の配管にも容易に適用できるコンパクトな
管継手、およびその性質に加えて、流体圧力の変動に影
響されない安全性の高い緊急離脱機能に秀れた管継手を
提供することにある。

考案の構成〔課題を解決するための手段〕上記目的を達成するために、本考案の管継手は、共にバ
ルブを内蔵するソケットとプラグとからなり、ソケット
に設けたロッグボールとプラグに形成した円周溝との係
合・離脱時に、前記バルブが相互に移動してソケットの
流体流路とプラグの流体流路とを開放・閉鎖して、当該
ソケットとプラグを接続・分離する管継手において、内
周面と前後部に係止段部を有するプラグ外筒内には、プ
ラグ主筒体を、後部外周面に形成した突条環を前記外筒
の内周面に摺接させて嵌挿すると共に、該突条環の背面
部を当該外筒の前記後部係止段部に当接させて同主筒体
の後退を規制し、また、同プラグ主筒体と前記外筒との
間の空間には、前記円周溝に対向する内周面を有し、該
内周面で前記ロックボールのロック・解除を行う前筒部
を有する摺動環を、前方に弾発力を付勢する圧縮コイル
スプリングを介在させ、かつ、最進出位置を規制して摺
動自在に嵌合し、更に、前記摺動環と突条環との間に形
成される空間には、前記プラグ主筒体の流体流路と常時
連通する貫通孔を設けることによって課題を解決したも
のである。

〔作用〕

プラグとソケットの接続時に、プラグ内方へ押し込まれ
る弁体は、その内部が大気と導通され、かつ、流体圧の
作用を受けずバルブスプリングの弾発力が作用するだけ
であるから、流体圧が高い場合でも容易に接続ができ
る。そして、ソケットとプラグが接続された状態で、配
管に高圧流体を流すと、流体流路内には高圧流体の圧力
が掛かる。このとき、プラグ外筒にはプラグ主筒体の断
面積に流体圧を乗じた力がプラグを分離する方向に働
き、他方では、プラグ主筒体に形成した貫通孔を経て流
入した流体の圧力が摺動環に作用して、該摺動環の後端
面部には摺動環の横断面積に流体圧を乗じた力と前方に
付勢する圧縮コイルスプリングの荷重との和がプラグの
分離を妨げる方向に働く。この結果、プラグ外筒に掛か
る流体圧および前記圧縮コイルスプリングの弾発力によ
ってプラグとソケットとは接続状態を維持している。

また、後記するように、プラグ外筒に作用する流体圧力
が打ち消されるようにプラグの各寸法を所定の関係に設
定することができるので、このときは前記圧縮コイルス
プリングの弾発力によって前記状態が維持される。

次に、前記接続使用状態において、ソケットとプラグと
を分離する方向に、前記圧縮コイルスプリングの弾発力
および流体圧力により規定されるプラグの分離を妨げる
力より大きい力が加わると、あるいは、前記したように
流体圧力が打ち消される場合には、前記圧縮コイルスプ
リングの弾発力より大きい力が加わると、摺動環が後退
して摺動環の前筒部によるソケットとプラグ間のボール
ロックが解除されて、ソケットとプラグが分離し、内蔵
バルブは瞬時にそれぞれの流体流路を閉鎖する。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本考案の好適な実施例を説明す
る。

第１図は、本考案の管継手をソケット１（同図（ａ）と
プラグ５（同図（ｂ））に分離して示した４半部縦断側
面図である。

ソケット１は、後端部にホース接続用雌ねじ11が形成さ
れたアダプタ10と、アダプタ10の外周面にその後端部が
螺合したソケット主筒体20とによって主体を構成し、ア
ダプタ10の前筒部14の側壁には流体流路15と連通する数
個の通過孔16が求遠心方向に貫通させて等間隔に設けら
れている。

ソケット主筒体20の前部同一円周上には、内周面側が外
周面側よりも若干小径のテーパー孔22を複数個穿設し、
テーパー孔22には周知のボールロック機構の一部を構成
する内周面側口径より大きく、外周面側口径より小さい
直径のロックボール23が各々遊嵌合されている。25はロ
ックボール23の解放時に同ボール23がテーパー孔22から
脱出するのを防止するためのガイドリングであり、26は
ガイドリング25の止め輪である。

アダプタ10とソケット主筒体20との間には、後述するプ
ラグ５のプラグ主筒体50を装着するための環状空間30を
設け、同空間30には、弁体33をバルブスプリング32で前
方へ弾発して摺動自在に嵌挿する。弁体33はソケット主
筒体20に形成した前記テーパー孔22の内周側の、隣接後
方部に位置させて設けた段部28に後方から係合させてそ
の脱出を防止し、弁体33の内周面に形成した円周溝に
は、Ｏリング35とＵパッキン（断面Ｕ型のシールリン
グ）36を装着して、前記アダプタ10の前筒部14に形成し
た前記通過孔16の前後部位置を該前筒部14の外周面上に
おいてシールする。

また、前記弁体33の、その前端部外周面には、前記ロッ
クボール23を求心方向から支持するリング37を形成し、
同リング37の内周面にはプラグ主筒体50の前部外周面51
に形成した緩い角度のテーパー面51aをガイドする同一
傾斜角度のテーパー面38が形成されている。

一方、第１図（ｂ）に示すプラグ５は、外筒40と外筒40
内に軸心を共通にして嵌挿したプラグ主筒体50とによっ
て主体を構成し、前記外筒40は後端部にホース接続用雌
ねじ42が形成されたアダプタ41と、アダプタ41の先端部
外周面に螺合した求心方向に延びる縁部46を先端部に有
する停止リング45とによって構成されている。

プラグ主筒体50の後部外周面には、遠心方向に延びる突
条環52を形成し、突条環52の外周面をアダプタ41の内周
面に摺接可能とし、かつ、突条環52の背面部52aはアダ
プタ41の内周面後部に形成した係止段部44に当接させて
当該プラグ主筒体50の後退を規制する。53、54はプラグ
主筒体50とアダプタ41間を密封するためのＵパッキンで
ある。

48はプラグ主筒体50とアダプタ41の間の前面が開放され
た環状の空間で、同空間48には前方に突出した半径方向
の肉厚が比較的薄い前筒部65を有し、内外周面に形成し
た円周溝にＵパッキン61、62を嵌合した摺動環60を軸方
向に摺動自在に嵌合する。この摺動環60の前筒部65は、
前記ソケット１のソケット主筒体20の前端部外周面とガ
イドリング25の前部内周面との間に形成した間隙27に進
入するもので、該前筒部65の内周面には、摺動環60が前
記縁部46に当接した位置において、プラグ主筒体50の前
部外周面51に形成された円周溝55に対向するボール押え
部66とボール解放部67を形成する。

また、前記摺動環60の後端面部60aと前記突条環52の正
面部52bとの間には圧縮コイルスプリング69を介在させ
て摺動環60を常時前方に弾発させる。

前記摺動環60は前記停止リング45の縁部46に当接させて
前方への脱出を防止さする。

プラグ主筒体50の内部には、軸心を一致させて中空のガ
イド筒70を設け、同筒70の外部周面とプラグ主筒体50と
の間に形成した環状空間72は、その前部において求心方
向に向き、後部においてプラグ主筒体50の後部流通空間
74と連通する流体流路を形成している。73はガイド筒70
の後部に軸方向に貫通させて形成した流通路である。こ
のガイド筒70の内周面前部にはプラグ主筒体50の先端部
開口57に進退自在に嵌合して、流体流路72を閉鎖する筒
状弁体80を設け、前記ガイド筒70の内周面後部に嵌着し
た盲栓75と前部に盲弁頭部81を有する前記筒状弁体80と
の間にバルブスプリング85を掛けて弁体80を常時前方へ
弾発させて、弁体80が最前進位置にあるとき、この弁体
80の先端外周面部で前記開口57と流体流路72とを遮断す
る。

58は、摺動環60の後端面部60aと突条環52の正面部52bと
によって挟まれた前記空間48と、流体流路72とを連通す
る貫通孔である。

82、83は弁体80の先端部外周面と、プラグ主筒体50の開
口57およびガイド筒70の内周面前部とをそれぞれシール
するＯリングとＵパッキンであり、84はガイド筒70の内
周面と盲栓75の間をシールするＯリングである。なお、
77は盲栓75をガイド筒70に固定するための止め輪であ
り、78はガイド筒70をプラグ主筒体50に固定するための
止め輪である。

流体流路72内には、同流路72に沿って複数の貫通孔92を
同心位置に穿設し、前後部の内外周面にＯリング94a、
ｂ、ｃ、ｄを装着した連通環90を嵌挿し、流体の流路を
確保するとともに、ガイド筒70の前部外周面を支持す
る。連通環90の中央部には、内外周面を求遠心方向に連
通して、前記貫通孔92の何れとも連通しない貫通孔95を
穿設する。この貫通孔95を穿設した位置には、連通環90
の内外周面に円周溝96a、ｂを形成し、前記弁体80、ガ
イド筒70および盲栓75によって形成される空室87を、ガ
イド筒70の外周面部に穿設した貫通孔71から前記貫通孔
95および、前記プラグ主筒体50の外周面部に穿設した貫
通孔56を経て大気に開放させることができるように構成
されている。

43は、プラグ５に異常に大きな後方への引張力が作用し
た時に係止段部44と突条環52の背面部52aとの間に生ず
る空間（図示せず）49を大気に開放するための空気の出
入孔である。

次に、この実施例の作用を、接続分離の仕方から説明す
る。

ソケット１とプラグ５を突き合わせ、プラグ主筒体５の
先端とソケット側の弁体33とを当接させると、ソケット
１の前筒部14の先端面部がプラグ側の弁体80と当接す
る。フラグ主筒体50の先端部をソケット主筒体20に挿入
してゆくと、双方の弁体33、80がバルブスプリング32、
85の弾発力に抗して同時に摺動後退し、ソケット１側に
おいては、この時、弁体33の外周面と非接触状態となっ
たロックボール23がプラグ主筒体50の前部外周面51と接
触して、摺動環60の前筒部65の先端面部にテーパ面をも
って形成したボール解放部67と当接するようになる。第
２図には、この時の状態が４半部縦断側面図をもって示
されており、ソケット１側の流体流路15とプラグ５側の
流体流路72はそれぞれ開放され始める。

さらに、プラグ５をソケット１に押し込むと、摺動環60
が圧縮コイルスプリング69の弾発力に抗して後退し、ソ
ケット主筒体20のテーパー孔22とプラグ主筒体50の円周
溝65とが求遠心方向から対向してロックボール23が円周
溝65に係合する。この時、圧縮コイルスプリング69の弾
発力により前記摺動環60が元の位置に戻って、前筒部65
がガイドリング25の内側の間隙27に進出し、第３図に示
すように、ボール押え部66がロックボール23を求心方向
に押圧ロックして、プラグ５とソケット１とは完全に接
続される。このとき、ソケット１側の流体流路15とプラ
グ５側の流体流路72は相互に連通する。

以上のように、プラグ５とソケット１は流体圧の影響を
受けることなく、バルブスプリング32、85および圧縮コ
イルスプリング69の弾発力に対抗する力のみで容易に接
続される。

上記のようにして接続されたときに、加圧された流体が
流体流路15、72内に流されていると、一方では、プラグ
外筒40にはプラグ主筒体50の後部断面積（πA²）（Ａは
プラグ外筒40の後部内周面部の半径）に流体圧（Ｐ）を
乗じた力がプラグを分離する方向に働き、他方では、貫
通孔58を経て空間48内にも同じ流体が充満しているの
で、摺動環60の後端面部60aには摺動環60の横断面積
（πB²−πC²）（Ｂはプラグ外筒40の前部内周面部の半
径であり、かつ、摺動環60の外半径、Ｃはプラグ主筒体
50の前部外周面部の半径であり、かつ、摺動環60の内半
径）に流体圧（Ｐ）を乗じた力と圧縮コイルスプリング
69の弾発力（F_S）との和がソケット１とプラグ５との分
離を妨げる方向に働く。

従って、シールリング61、62の摺動抵抗等を無視し、プ
ラグ５とソケット１を離脱させる外力をF_Oとすると、プ
ラグ５を分離する力は、πA²×Ｐ＋F_Oであり、その分離
を妨げる力は、（πB²−πC²）×Ｐ＋F_Sとなる。

従って、プラグ５とソケット１が離脱直前の状態では次
の関係が成り立つ。

πA²×Ｐ＋F_O＝（πB²−πC²）×Ｐ＋F_S 今ここで、A²＝B²−C²の関係を与えれば、流体圧（Ｐ）
の値とは独立にF_O＝F_Sとなる。

即ち、プラグ外筒40に掛かる流体圧力の影響がなくな
り、プラグ５とソケット１の結合を保持する力は圧縮コ
イルスプリング69のみとなる。従って、流体圧に関係な
く、圧縮コイルスプリング69の弾発力を設定するのみ
で、ソケットとプラグの離脱力、即ち引張力を選定する
ことができる。そこで、上記接続状態において、圧縮コ
イルスプリング69にその弾発力以上の大きな力がソケッ
ト１とプラグ５に掛かった場合の作用について説明す
る。

プラグ外筒40に、ソケット１から分離する方向に外力が
掛かると、摺動環60がプラグ主筒体50に対して相対的に
後退し、ロックボール23に対するボール押え部66と円周
溝55によるロックが解除され、ロックボール23はボール
解放部67とプラグ主筒体50の前部外周面51との間に移動
して、前記第２図に示す状態になる。

この状態に到る前に、プラグ５が強く後方へ引かれる
と、アダプタ41の係止段部44と突条環52の背面部52a間
に図示しない空間49が出現する。この空間49は常に大気
に開放されているので負圧にはならず、アダプタ41は急
激な外力に追従して移動する。然る後に、圧縮コイルス
プリング69の弾発力によりプラグ主筒体50が追従して後
退し、係止段部44と背面部52aとが当接して空間49が消
滅し、再び第２図に示す状態になる。

第２図は、弁体80がバルブスプリング85に弾発されて前
方へ移動し始めた状態を示しているが、前記したよう
に、空室87内は大気圧に保持されているので、弁体80の
摺動前進は速やかに行われる。

第２図の状態において、プラグ外筒40に対して、ソケッ
ト１とプラグ５とを分離しようとする外力が強力に加わ
ると、第１図に示すように、弁体33、80が元の位置に戻
って流体流路15、72を閉鎖して、ソケット１とプラグ５
とは分離される。

請求項１の管継手は、ソケットとプラグの接続時に、そ
れらの内部の弁体が流体圧の作用を受けずに互いに後退
し得るので、容易に接続がなされる。

考案の効果請求項２の管継手は、管継手の内部に掛かる流体の圧力
をバランスさせた構造を付加したので、高圧流体に対し
て使用しても強力な圧縮コイルスプリングを必要とせ
ず、コンパクトな構造となり、また、供給する流体の圧力の高低に関係なく、管継手に所定値
以上の大きな外力が掛かったときには、その流体の圧力
の変動に影響されずに、圧縮コイルスプリングの弾発力
のみによって確実に分離し、緊急離脱式の管継手として
安全性が高い。

従って、燃料スタンドにおける計量器等と自動車搭載の
ボンベとの接続用ホース間の管継手や、家庭用のLPガス
ボンベとガス配管との間の管継手など、非常時にソケッ
トとプラグを分離して双方の流路を迅速に遮断する必要
のある管継手として最適である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本考案に係る管継手の一実施例を示
したもので、第１図（ａ）はソケットを示す４半部縦断
側面図、第１図（ｂ）はプラグを示す４半部縦断側面
図、第２図は接続または分離に至る中途の過程を示す４
半部縦断側面図、第３図は完全接続状態を示す４半部縦
断側面図である。１……ソケット、５……プラグ 15、72……流体流路、20……ソケット主筒体 23……ロックボール、33、80……弁体 40……プラグ外筒、50……プラグ主筒体 52……突条環、55……円周溝 58……貫通孔、60……摺動環 69……圧縮コイルスプリング

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】共にバルブを内蔵するソケットとプラグと
からなり、ソケットに設けたロックボールとプラグに形
成した円周溝との係合・離脱時に、前記バルブが相互に
移動してソケットの流体流路とプラグの流体流路とを開
放・閉鎖して、当該ソケットとプラグを接続・分離する
管継手において、内周面の前後部に係止段部を有するプ
ラグ外筒内には、プラグ主筒体を、後部外周面に形成し
た突条環を前記外筒の内周面に摺接させて嵌挿すると共
に、該突条環の背面部を当該外筒の前記後部係止段部に
当接させて同主筒体の後退を規制し、また、同プラグ主
筒体と前記外筒との間の空間には、前記円周溝に対向す
る内周面を有し、該内周面で前記ロックボールのロック
・解除を行う前筒部を有する摺動環を、前方に弾発力を
付勢する圧縮コイルスプリングを介在させ、かつ、最進
出位置を規制して摺動自在に嵌合し、更に、前記摺動環
と突条環との間に形成される空間には、前記プラグ主筒
体の流体流路と常時連通する貫通孔を設けたことを特徴
とする管継手。
【請求項２】前記プラグ外筒の後部内周面部の半径を
Ａ、前記摺動環の外半径をＢ、内半径をＣ、でそれぞれ
表したとき、Ａ、ＢおよびＣが等式 A²＝B²−C² を満足する関係にあることを特徴とする請求項１記載の
管継手。