JPH0743589Y2 - 高圧流体配管用管継手 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、高圧流体配管の接続分離に便利な高圧流体配
管用管継手に関する。

〔従来技術〕

例えば高圧流体が充填されている容器を、別の容器や配
管と接続する場合、或いは高圧配管同士を接続する場合
に、接続に便利な管継手が従来から多く用いられてい
る。この管継手の基本的な構造は、周知であるが、ソケ
ット側にのみ常閉バルブが設けられている形式では、高
圧流体供給側に設けられるソケットと配管側のプラグと
を接続するときに、このプラグの先端で、前記ソケット
に設けられている常閉バルブを押し開いて、当該ソケッ
トとプラグの流通路を連通させ、高圧流体を移送配管側
に導くよう機能する。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、高圧流体が流れている前記ソケット内部
には常閉バルブの弁体背面に高圧流体の圧力がかかり、
さらにはプラグの先端面にも圧力がかかるため、ソケッ
トとプラグの接続時には大きなスラスト荷重がかかり、
従って、前記スラスト荷重に抗し得る大きな力で接続し
なければソケットとプラグを接続することはできない。
例えば、プラグの外径が6mmで、高圧流体の圧力が70kgf
/cm²のときには、概ね19.79kgfの力がプラグの前端面部
に作用すると共に、バルブにも作用するため、流体の圧
力に抗して入力で弁体が完全に後退するまでプラグをソ
ケット内に押し込むことは容易なことではない。

このように高圧用の管継手では、ソケットとプラグとを
接続するときに、大きな力を必要とするため、人力をも
ってしては接続が不可能な場合が生ずる。その上、接続
が万一不充分な場合に、バルブが中途半端な状態で開く
と、ソケットとプラグとの隙間から不意に流体が吹き出
し、甚だ危険を伴うものであり、操作性が悪かった。し
かも、前述のように接続作業中に高圧流体が大気中に放
出すると、危険であるばかりでなく、流体が無駄にな
り、流体の種類によっては公害問題にまで発展してしま
うという問題点があった。

本考案の目的は、継手ハウジングとプラグとを接続、分
離する際に、弁体を開閉させる形式の管継手において、
高圧流体の圧力を、接続しようとするプラグの受圧面積
の大きな先端面部に与えないようにし、もって、プラグ
の接続分離を容易にすると共に、流体漏洩を防止しよう
とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案の高圧流体配管用管継手は、前記課題を解決する
ために、高圧系に接続される弁室を構成する内部空間が
一端部に、先端が閉塞された内部の流体通路に連通する
孔を外周部に形成したプラグが挿入されるプラグ挿入孔
を構成する内部空間が他端部に、各々形成されたハウジ
ングと、上記弁室からプラグ挿入孔に向けて貫通する貫
通孔と、上記貫通孔に摺動可能に且つ流体漏洩を阻止し
て挿入された弁軸部と上記弁室に配置される弁頭部とを
一体に備えて上記プラグ挿入孔に向けて付勢された弁体
と、上記付勢された弁体の弁頭部に当接して弁室を閉塞
すると共に、上記プラグ挿入孔に挿入されたプラグの先
端部で弁軸部が付勢力に抗して押圧移動されることによ
り弁頭部が離脱される弁座と、上記プラグ挿入孔をその
内周面位置から弁室における上記弁座よりも同挿入孔側
の位置に連通させる流通路と、プラグ挿入孔に上記プラ
グが挿入された状態において、上記プラグの外周に形成
された上記孔の開口部とプラグ挿入孔に開口する上記流
通路の開口部とを挾むプラグ軸方向の前後位置で各々プ
ラグ挿入孔の内周面とプラグの外周面との間をシールす
るシール部材と、を備えて成る。

〔作用〕

ハウジングとプラグを接続するとき、ハウジングのプラ
グ挿入孔にプラグを挿入すると、先ず、プラグの外周面
はプラグ挿入孔の内周面又はプラグの外周面に設けられ
ているＯリングのようなシール部材によってシールされ
る。

また、他方において、ハウジング内部に設けた弁体はプ
ラグの先端部で押圧されて後退する。このとき、その弁
体が少しでも弁座から離脱して隙間を生ずると、プラグ
の側面部に形成した貫通孔に通ずるハウジング側の流通
路が開かれ、高圧流体はその流通路を経てプラグ挿入孔
の内周側に導かれ、直接プラグの先端面部に吐出しな
い。プラグ挿入孔に導かれた高圧流体はプラグの外周面
に形成された孔を介してプラグの流体通路に流入する。
このとき、当該プラグの孔と上記プラグ挿入孔に開口す
る流通路の開口部とを挾むプラグ軸方向の前後位置で各
々プラグ挿入孔の内周面とプラグの外周面とがシール部
材でシールされているから、高圧流体の圧力はプラグの
先端面部はもとより背面部にも一切作用されず、ハウジ
ングとプラグの接続が容易にできる。

プラグとプラグ挿入孔が完全に接続された後も、高圧流
体は前記流通路を経てプラグ側に流れ、以後この状態を
維持する。

前記開口された流通路は、プラグをハウジングのプラグ
挿入孔から引き抜くときに弁体が弁座に接して閉鎖され
る。

〔実施例１〕 第１図において、２は、炭酸ガスなどの気体を高圧力で
充填した圧力容器、１は同容器２の流体取出し口に固定
した本考案に係る高圧流体配管用の管継手である。４は
外筒体で、その前部内周面部に形成した雌ねじ５に内筒
体６の雄ねじをねじ嵌合して、ハウジング40を構成す
る。上記外筒体４の後方内部には弁室８を設け、上記内
筒体６の開口端部にはプラグ挿入孔９を形成する。

上記弁室８の奥部には密封性を有する環状弁座10が固定
され、その弁座10に対して弁体11が対向配置されてい
る。この弁体11は、上記弁座10に当接する円錐台形の弁
頭部11Aと、この弁頭部11Aから弁座10を貫通して延びる
弁軸部11Bとを備え、この弁軸部11Bが内筒体６を摺動自
在に貫通して上記プラグ挿入孔９に達している。12は上
記円錐台形弁頭部11Aを弁座10に対して弾発付勢するた
めの圧縮コイルスプリングである。弁軸部11Bと対向す
る内筒体６の内周面にはＯリング13を設け、弁軸部11B
を伝わって高圧流体が漏れるのを防いでいる。

14は、外筒体４と内筒体６の間に形成した流通路で、弁
座10と弁頭部11Aとの間を通過した高圧流体を、弁軸部1
1Bの一部から遠心方向に迂回させるもので、その末端路
は上記プラグ挿入孔９と連通している。15はプラグ挿入
孔９の内壁面に形成した開口15である。尚、本実施例で
は前記流通路14を、内筒体６の雄ねじ７の一部を面取り
することによって形成した外筒体４の雌ねじ５の形成面
に画定される空間を利用する通路14Aと、上記弁座10と
弁頭部11Aとの間を通って通路14Aに到達した高圧流体を
遠心方向に向けて導く通路14Bと、上記開口15に向けて
高圧流体を案内する通路14Cとによって構成されてい
る。

上記プラグ挿入孔９の内壁面には上記開口15を挾んで３
個のＯリング16,16,16が、１個と２個に分けて嵌着さ
れ、前記弁軸部11Bの外周面をシールする前記Ｏリング1
3と当該Ｏリング16の中の１個の、合計２個のＯリング
によってプラグ３の先端側（高圧側）をシールし、他の
２個のＯリング16,16によってプラグ３の基部側（低圧
側）をシールし、斯るシール機構によって前記開口15か
らプラグ３の外周に向けて吐出される高圧流体が漏れる
のを防止している。

上記プラグ３は、前記プラグ挿入孔９を形成した内筒体
６の内部に挿入される先端筒部3Aと後端筒部3Bとからな
り、先端筒部3Aと後端筒部3Bの内部は連通しているが、
先端筒部3Aはいわゆる盲状になっていて流体通路17は先
端面部まで貫通しておらず、流体通路17の奥部に位置さ
せてプラグ先端筒部3Aには放射状に６〜８個の貫通孔18
を穿設し、前記開口15と連通させる。この貫通孔18は、
プラグ挿入孔９にプラグ３を装着した状態において、上
記流通路14の開口15と内外周方向から対向する位置に設
けられ、その開口15と貫通孔18がいかなる角度をもって
円周方向にずれても両者15,18が連通するように、開口1
5と貫通孔18を設けた内筒体６の内周面の所定位置とプ
ラグ外周面の所定位置に夫々環状溝19,20が形成されて
いる。

23は上記プラグ３をハウジング40に接離可能に固定する
ためにハウジング40とプラグ３のロック機構を示したも
ので、ハウジング１の外周面に形成した環状溝24とロッ
クボール25、スリーブ29、圧縮コイルスプリング28等に
より構成されている。すなわち、プラグ３側には後部筒
体3Bの前部に螺嵌合された外筒体26に、前記ハウジング
40の環状溝24と対向させてロックボール嵌合用のテーパ
ー孔27を数個設け、このテーパー孔27に上記ロックボー
ル25を求遠心方向に出没可能に個別に嵌入する。また、
外筒体26の外周面に摺動自在に嵌合したスリーブ29の内
周面にはロックボール25の押圧面29Aとロックボール25
の開放空間29Bを隣接させて形成して、スリーブ29を軸
方向に付勢する圧縮コイルスプリング28で弾発した状態
ではスリーブ29の前記押圧面29Aがロックボール25を求
心方向に押圧し、前記圧縮コイルスプリング28の弾発力
に抗してスリーブ29を引くと、開放空間29Bによりロッ
クボール25が解放する。なお、このスリーブ29は、スト
ッパ30に当接する位置で求心方向にロックボール25を外
筒体26の内周面から突出させた状態で拘束する。

次に上記実施例の作用を説明する。

プラグ挿入孔９にプラグ３が挿入されていない状態で
は、圧縮コイルスプリング12に弾発された弁体11の弁頭
部11Aが弁座10に当接することにより、弁室８は弁体11
によって閉鎖され、これによって、圧力容器２の内部は
外部ち対して隔絶されている。

圧力容器２から高圧流体を取り出す場合には、ハウジン
グ40のプラグ挿入孔９にプラグ３を挿入して、その先端
部で弁体11の軸部11Bを圧縮コイルスプリング12の弾発
力に抗して後退させる。弁体１の弁頭部11Aが弁座10か
ら少しでも離れると、弁頭部11Aと弁体10の間を通過し
た高圧流体は流通路14を通って開口15から吐出し、プラ
グ３の流体通路17内に達する。このとき、高圧流体の圧
力はハウジング１内に固定された内筒体６のみにかか
り、該内筒体６から吐出する向きはプラグ３の挿入方向
と直交しているから、開口15からプラグ３の流体通路17
に向って吐出する高圧流体はプラグ３の先端面部を押圧
することがない。したがって、開口15から吐出する高圧
流体は、プラグ挿入孔９に挿入しようとするプラグ３を
押し戻す力として作用することが無く、他方において、
開口15の回りはＯリング13、16によってシールされてい
るから、高圧流体が漏れることなく、環状溝19,20を経
て貫通孔18に達し、プラグ３の流体通路17に向って円滑
に流れる。

なお、この状態で、プラグ３には圧縮コイルスプリング
12による僅かな反力及び弁頭部11Aが受ける高圧流体の
背圧力によってスラスト方向への押圧力を受けるが、前
者は実質的に無視できる程度に小さく、後者は弁頭部11
Aの正面側（高圧容器２側）に至る程、小断面積になる
ような形状例えば円錐台形にすることによって背圧力を
可能な限り小さくすることができる。

次に、高圧流体の配管を分離するときには、スリーブ26
を圧縮コイルスプリング28の弾発力に抗して引いた後、
プラグ３を引き抜けばよい。プラグ３が引き抜かれる過
程で弁体11の弁頭部11Aが弁座10にごく短時間で当接す
るため高圧流体が漏れることはない。この管継手は、ハ
ウジング40の一部に流通路14に連通摺る分岐流路を形成
し、この流路内に安全弁を設けることによって、高圧流
体の圧力をコントロールすることも可能である。

〔実施例２〕 第２図に示した実施例は管継手51の外筒体54の前部内周
面部に雄ねじ55を設け、この雌ねじ55に内筒体56の雄ね
じをねじ嵌合したハウジング53を備え、上記外筒体54の
後方内部に弁室58を形成し、上記内筒体56にプラグ挿入
孔59を備えている。

上記弁室58の奥部には環状の弁座60を固定し、その前方
には弁体61が配置されている。この弁体61は、圧縮コイ
ルスプリング62の弾発力を受けて上記弁座60に当接する
円錐台形の弁頭部61Aと、この弁頭部61Aから弁座60を貫
通して延びる弁軸部61Bとを備え、この弁軸部61Bが内筒
体56を摺動自在に貫通して上記プラグ挿入孔59に達して
いる。弁軸部61Bに対する内筒体56の内周面にはＯリン
グ63が設けられ、弁軸部61Bを伝わって高圧流体が漏れ
るのを防いでいる。

64は高圧流体の流通路であり、この流通路64は、弁座60
の固定リング65の半径方向に多数設けられた通孔64A、
内筒体56の先端部と外筒体54の内部空間との間に確保さ
れた通路64B、内筒体56の先端面側から軸方向に形成さ
れた通孔64C、そしてこの通孔64Cを内筒体56の内周面に
連通させる円周溝64Dによって構成されている。したが
って、プラグ52をプラグ挿入孔59に挿入する際に、当該
プラグの先端筒部52Aで弁体61を押圧して弁頭部61Aを弁
座60から離脱させたとき、その弁座60と弁頭部61Aとの
間を通過した高圧流体は、弁軸部61Bの摺動部から外周
方向に向かって迂回して流れ、上記プラグ挿入孔59の半
径方向外側からその内周面に導かれる。このようにし
て、高圧流体がこの流通路64を経由して（弁体61側か
ら）同プラグ挿入孔59内に導かれると、その高圧流体は
プラグ52の先端面部にはに押圧力を作用しない。

尚、前記流通路64が内筒体56の外周面とソケット外筒体
54の内周面との隙間を通して外部に漏れないようにする
ために、パッキン57AとＯリング57Bを設け、ハウジング
外筒体54の先端部と周側面部とをシールしている。ま
た、上記プラグ52は、前記プラグ挿入孔59を形成した内
筒体56の内部に挿入される先端部52Aと後部筒体52Bとか
ら成り、先端部52Aと後部筒体52Bの内部は連通して流体
通路67を形成しているが、先端部52Aは先端面部まで同
流体通路67が貫通しておらず、流体通路67の奥部が位置
するプラグ先端部52Aの側面部は該部に放射状に穿設し
た複数個の貫通孔68によって前記円周溝64Dと連通して
いる。この貫通孔68は、プラグ挿入孔59にプラグ52を装
着した状態において、上記流通路64の円周溝64Dに対向
する位置に設けられ、それらの外周側開口には一条の円
周溝69が形成されている。

前記プラグ52の外周面には円周溝69を挾んで３個のＯリ
ング70A,70B,70Cが、１個と２個に分けて嵌着され、前
記弁軸部61Bの外周面をシールする前記Ｏリング63とＯ
リング70Aの、合計２個のＯリングによってプラグ52の
先端側（高圧側）をシールし、他の２個のＯリング70B,
70Cによってプラグ52の基部側（低圧側）をシールし、
斯るシール機構によって前記円周溝64Dからプラグ52の
外周面に向けて吐出される高圧流体が漏れるのを防止し
ている。

尚、外筒体54の弁室58側先端部には、カップ状のフィル
タ71をパッキン72に弾発付勢したストレーナ73が設けら
れ、高圧流体と共に異物が圧力容器２から流れ出さない
ようになっている。

また、前記プラグ52は図示しない本体の内部に取付けら
れているが、同本体の外部には前記実施例１に示されて
いるプラグ側に設けたロック機構と同機能のロック機構
を備え、該ロック機構保有のロックボールをハウジング
53の外周面部に設けた演習溝66に係合させることによ
り、前記プラグ52をハウジング53と図示しないプラグ本
体とで挾着できるようになっている。

次に上記実施例の作用を説明する。

プラグ挿入孔59にプラグ52が挿入されていない状態で
は、圧縮コイルスプリング62に弾発された弁体61の弁頭
部61Aが弁座60に当接し、弁室58は弁体61によって閉鎖
され、これによって、圧力容器２の内部は外部に対して
隔絶されている。

圧力容器２から高圧流体を取り出す場合には、ハウジン
グ53のプラグ挿入孔59にプラグ52を挿入して、その先端
部で弁体61の軸部61Bを圧縮コイルスプリング62の弾発
力に抗して後退させる。弁体61の弁頭部61Aが弁座60か
ら少しでも離れると、弁頭部61Aと弁体60の間を通過し
た高圧流体は流通路64を通ってプラグ52の外周面の円周
溝69に吐出し、プラグ52の流体通路67内に達する。この
とき、高圧流体の圧力はハウジング53内に固定された内
筒体56にのみかかり、該内筒体56から吐出する高圧流体
の向きはプラグ52の挿入方向と直交しているから、流通
路64からプラグ52の流体通路67に向って吐出する高圧流
体はプラグ52を押し出すことがない。したがって、流通
路64から吐出する高圧流体は、プラグ挿入孔59に挿入し
ようとするプラグ52を押し戻す力として作用することが
無く、他方において、円周溝64Dの回りはＯリング70A〜
70Cによってシールされているから、高圧流体は漏れる
ことがなく、貫通孔68に達し、プラグ52の流体通路67に
向って円滑に流れる。

なお、この状態で、プラグ52には圧縮コイルスプリング
62による僅かな反力及び弁頭部61Aが受ける高圧流体の
背圧力によってスラスト方向の押圧力を受けるが、前者
は実質的に無視できる程度に小さく、後者は弁頭部61A
の正面側（高圧容器２側）に至る程、小断面積になるよ
うな形状例えば円錐台形にすることによって可能な限り
小さくすることができる。

次に、高圧流体の配管を分離するときには、プラグ52を
引き抜けばよい。プラグ52が引き抜かれる過程で弁体61
の弁頭部61Aが弁座60にごく短時間で当接するため高圧
流体が漏れることはない。

以上実施例に基づいて本考案を詳細に説明したが、本考
案は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲において種々変更することができる。

例えばハウジングは内筒体と外筒体との２重構造に限定
されず単一の筒体を用いて構成してもよい。また、プラ
グとハウジングとを接離可能に固定するボールロック機
構の配置はプラグ側であってもよく、或いは斯るロック
機構を設けなくてもよい。

〔考案の効果〕

本考案によれば、プラグの接続は入力によってもきわめ
て容易であり、分離する際にもプラグが勢いよく抜ける
ことがない。これにより、プラグ着脱時にバルブを自動
的に開閉する形式の管継手を一層安全なものにすること
ができる。しかも、プラグの着脱操作時に高圧流体が大
気中に無駄に放出されることも防止することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係る高圧流体配管用管継手の実施例を示
すものであり、第１図は第１実施例の４半部縦断側面
図、第２図は第２実施例の４半部縦断側面図である。 １……管継手、２……ハウジング、３……プラグ、８…
…弁室、９……プラグ挿入孔、10……弁座、11……摺動
弁体、11B……弁軸部、13……シールリング、14……流
通路、18……貫通孔、51……管継手、52……プラグ、53
……ハウジング、58……弁室、59……プラグ挿入孔、60
……弁座、61……弁体、61B……弁軸部、63……シール
リング、68……貫通孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】高圧系に接続される弁室を構成する内部空
   間が一端部に、先端が閉塞された内部の流体通路に連通
   する孔を外周部に形成したプラグが挿入されるプラグ挿
   入孔を構成する内部空間が他端部に、各々形成されたハ
   ウジングと、 上記弁室からプラグ挿入孔に向けて貫通する貫通孔と、 上記貫通孔に摺動可能に且つ流体漏洩を阻止して挿入さ
   れた弁軸部と上記弁室に配置される弁頭部とを一体に備
   えて上記プラグ挿入孔に向けて付勢された弁体と、 上記付勢された弁体の弁頭部に当接して弁室を閉塞する
   と共に、上記プラグ挿入孔に挿入されたプラグの先端部
   で弁軸部が付勢力に抗して押圧移動されることにより弁
   頭部が離脱される弁座と、 上記プラグ挿入孔をその内周面位置から弁室における上
   記弁座よりも同挿入孔側の位置に連通させる流通路と、 プラグ挿入孔に上記プラグが挿入された状態において、
   上記プラグの外周に形成された上記孔の開口部とプラグ
   挿入孔に開口する上記流通路の開口部とを挾むプラグ軸
   方向の前後位置で各々プラグ挿入孔の内周面とプラグの
   外周面との間をシールするシール部材と、を備えて成る
   ものであることを特徴とする高圧流体配管用管継手。