TW201817459A

TW201817459A - 插入式接頭

Info

Publication number: TW201817459A
Application number: TW106134975A
Authority: TW
Inventors: 笠原正司; 笠原宏文
Original assignee: 日商山田製作所有限公司
Priority date: 2016-11-01
Filing date: 2017-10-12
Publication date: 2018-05-16
Also published as: KR20180048338A; TWI651112B; JP2018071725A; CN108019575B; KR102017947B1; JP6542741B2; CN108019575A

Abstract

本發明之插入式接頭能夠抑制連結操作時發生插入不良情況；本發明之插入式接頭具備：接受件（20’），其在接受口（20a）之內部以能夠沿半徑方向進出動作之方式設有卡合爪（24’），該卡合爪具有前端側設有傾斜面部（24a1’）的圓弧形狀的內周面（24a’）；和插入件（10），其在插入口（10a）之外周設有具備圓筒面狀的外周面的前端邊緣部（11），且在前端邊緣部（11）之末端側設有外周階梯部（12）；其中，傾斜面部（24a1’）具有包含最先與前端邊緣部外周側的角部接觸的位置的區域，該區域之與接受口（20a）之軸線垂直的虛擬平面上的曲率，小於外周階梯部（12）之小徑側部分（12a）的曲率且相比小徑側部分（12a）更接近於外周階梯部（12）之大徑側部分（11a）的曲率。

Description

插入式接頭

本發明係有關於插入式接頭，尤其係一種適合用作消防用連結件的插入式接頭之連結結構。

通常，消防軟管彼此間、消防軟管與管槍之間、消防栓與消防軟管之間使用消防用連結件進行連結。作為該連結件之一的插入式接頭，如圖9所示，呈插入件10和接受件20能夠進行拆裝的結構。此處，透過使設置於插入件10之前端部的外周階梯部12與設置於接受件20的卡合爪24嵌合而進行連結。插入件10上安裝有解除部件（推動環）14，該解除部件14用於使接受件20之卡合爪24與插入件10之外周階梯部12分離。透過朝向接受件20推動該解除部件14而使卡合爪24朝向外周側退避，從而能夠使卡合爪24與外周階梯部12分離。由此，插入件10與接受件20之連結狀態被解除，從而能夠將插入件10與接受件20分離（例如參照下述專利文獻1）。

但是，在上述插入式接頭中，在上述接受件20之接受口20a內，複數個圓弧形狀的卡合爪24分別在未圖示之彈簧部件的作用力的作用下突出。而且，在將插入件10之插入口10a插入接受件20之接受口20a中時，插入件10之前端邊緣部11與上述複數個卡合爪24之傾斜面部24a1抵接，且在朝向外周側擠壓卡合爪24的同時進入接受件20之接受口20a。最終，當卡合爪24與插入件10之外周階梯部12相對時，透過上述彈簧部件而使卡合爪24再次突出，從而與外周階梯部12卡合。 [現有技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開2001-116150號公報

但是，在上述現有的插入式接頭中，在進行接頭之連結操作時，若將插入件10傾斜地插入接受件20中，則存在插入件10與接受件20中途相碰而無法插入之情況。另外，此時也存在插入件10與接受件20相互咬合而無法抽插之情況。進而，還存在如下情況，即：雖然能夠將插入件10插入接受件20中，但安裝感差，無法順利且舒適地進行連結操作，例如在插入途中會卡住，透過改變插入方向並重新用力才能將兩者連結等。

因此，本發明係為了解決上述問題而完成之，其課題係在於提供一種能夠抑制插入式接頭之連結操作時發生插入不良情況的連結結構。

鑒於上述情況，本發明之插入式接頭具備：接受件，其在接受口之內部設有卡合爪，所述卡合爪能夠沿所述接受口之半徑方向進出動作，且被施加作用力而呈朝向內周側突出之狀態，並且，所述卡合爪具有前端側設有傾斜面部的圓弧形狀的內周面；和插入件，其在插入口之外周設有具備圓筒面狀的外周面的前端邊緣部，且在所述前端邊緣部之末端側設有能夠與所述卡合爪卡合的外周階梯部；所述插入式接頭構成為：透過將所述插入口插入所述接受口時所述卡合爪與所述外周階梯部卡合而進行連結；其特徵在於，所述傾斜面部具有包含連結操作初期最先與所述前端邊緣部之外周側的角部接觸的位置的區域，所述區域之與所述接受口之軸線垂直的虛擬平面上的曲率，小於所述外周階梯部之小徑側部分的曲率，且相比所述小徑側部分更接近於所述外周階梯部之大徑側部分的曲率。此外，該情況下，並不限於所述區域之所述虛擬平面上的曲率具有所述小徑側部分的曲率與所述大徑側部分的曲率之間的值的情況，也包含所述區域之所述虛擬平面上的曲率在所述大徑側部分的曲率以下的情況。

在本發明中，較佳為所述區域之所述虛擬平面上的曲率在所述大徑側部分的曲率以下。尤其較佳為所述區域之所述虛擬平面上的曲率與所述大徑側部分的曲率一致。

在本發明中，較佳為所述內周面上設置有與所述傾斜面部之內緣鄰接的內周邊緣部；所述區域包含從所述傾斜面部之外緣或者外側邊界至內側邊界為止的範圍，其中，所述外側邊界位於所述傾斜面部之在所述接受件未連結而所述卡合爪呈突出狀態時與所述前端邊緣部之外周側的角部相對應的半徑方向位置處的表面部位與所述外緣之間，所述內側邊界位於所述表面部位與所述內緣之間；在從所述內側邊界至所述內緣為止的範圍內，隨著朝向所述內周邊緣部的曲率與所述傾斜面部不同的至少主體部分，所述傾斜面部之所述虛擬平面上的曲率從所述區域的曲率逐漸變為所述內周邊緣部的曲率。

在本發明中，較佳為所述卡合爪之所述內周面的內周邊緣部在除了左右端緣部以外的至少主體部分中，具有大於所述大徑側部分的曲率且在所述小徑側部分的曲率以下的曲率。該情況下，也可以代替上述條件而將所述區域之所述虛擬平面上的曲率設為小於所述內周邊緣部之至少所述主體部分的曲率的值。該情況下，較佳為所述區域之所述虛擬平面上的曲率相比所述內周邊緣部之至少所述主體部分的曲率更接近於所述大徑側部分的曲率。此外，該情況下，並不限於所述區域之所述虛擬平面上的曲率具有所述小徑側部分的曲率與所述大徑側部分的曲率之間的值的情況，也包含所述區域之所述虛擬平面上的曲率具有所述大徑側部分的曲率以下的值的情況。此外，較佳為所述內周邊緣部之至少所述主體部分的曲率具有相比所述大徑側部分更接近於所述小徑側部分的曲率的值。

在本發明中，較佳為所述內周面（傾斜面部和內周邊緣部）之圓周方向兩側的脊線部呈半徑為0.3mm以上的圓角形狀、或者寬度為1.0mm以上的倒角形狀。該情況下，較佳為所述脊線部呈半徑為0.5mm以上的圓角形狀、或者寬度為1.0mm以上的倒角形狀。另外，較佳為在內周邊緣部上設置有曲率相比所述主體部分的曲率更接近於外周階梯部之大徑側部分的曲率的左右端緣部。較佳為該端緣部的曲率與所述大徑側部分的曲率一致。

在本發明中，較佳為所述卡合爪由模壓成型的燒結件、鍛造件或者鑄造件構成。此處，較佳為所述卡合爪由燒結金屬構成。另外，較佳為所述卡合爪呈構成所述內周面的內周壁、構成與所述外周階梯部卡合的卡合面的卡合壁、以及分別構成與所述內周面和所述卡合面交叉的圓周方向兩側的側面的側面壁呈一體地構成的箱型結構。該情況下，在所述箱型結構之內部且所述內周壁之背側，設置有與所述內周壁和所述卡合壁呈一體地連結的加強肋結構更為有效。較佳為該加強肋結構之一部分與對所述卡合爪施加朝向內周側的作用力的彈簧部件連結。（發明功效）

根據本發明，卡合爪之傾斜面部具有曲率小於外周階梯部之小徑側部分的曲率且接近於大徑側部分的曲率的區域、或者具有曲率小於所述內周邊緣部之至少主體部分的曲率的區域，從而在連結操作初期不易對卡合爪施加圓周方向的力，而且與插入口之前端邊緣部抵接的傾斜面部的引導功能提高，由此能夠實現抑制插入式接頭的連結操作時發生插入不良情況，且能夠順暢地進行連結操作這一出色效果。另外，由於插入口之前端邊緣部外周側的角部與傾斜面部的匹配度提高，接近於面接觸狀態，因而能夠減少連結操作初期施加於卡合爪和前端邊緣部的衝擊，從而能夠減少卡合爪或插入口的損傷、以及提高耐久性。

接著，參照附圖對本發明之實施方式進行詳細說明。首先，參照圖9對現有的插入式接頭之基本結構進行說明。需要說明的是，以下說明中的現有結構及本實施方式之基本結構均記載於日本工業標準（JIS）的B9911-1968“消防軟管的插入式連結件的尺寸”中。

如圖9所示，現有的插入式接頭具有插入件10和接受件20，這兩個部件分別與消防用軟管、管槍、消防栓設備、消防用汽車等各種部件或設備連結。插入件10整體被構成為筒狀。插入件10之軸線方向前端部具有插入口10a。該前端部的插入口10a之開口邊緣側設有前端邊緣部11，該前端邊緣部11具有直徑較大的外周面部（大徑側部分）。另外，該前端邊緣部11之末端側形成有直徑較小的外周面部（小徑側部分），從而在該大徑側部分與小徑側部分之間形成外周階梯部12。

另外，插入件10之軸線方向末端部設置有與各種器具對應的連結部13。該連結部13在圖示例子之情況下係為消防用軟管之安裝部位。另外，在插入件10之軸線方向中間部之外周面上，以能夠沿軸線方向移動之方式嵌裝有環狀的解除部件（推動輪）14。該解除部件14具有呈筒狀的筒體部14a和呈環狀的凸緣部14b，其中，筒體部14a以滑動自如之方式安裝於插入件10之中間部的外周面上，凸緣部14b從該筒體部14a之末端側朝向半徑方向外側突出。

另一方面，接受件20也與上述相同的各種設備連結。接受件20也整體構成為筒狀，但相當於軸線方向前端部的接受口20a之前端邊緣部21呈相比軸線方向末端部而朝向半徑方向外側擴大之形狀。接受件20之末端側具有與各種器具或設備對應的連結部22a，前端側具有呈筒狀的接受件主體22，該接受件主體22具有直徑擴大的安裝框部22b。在該接受件主體22的安裝框部22b上，藉由螺合等方式從前端側安裝有緊固環23。在緊固環23之內側，以被板簧等彈簧部件施加朝向內徑側的作用力之狀態安裝有複數個卡合爪24，該卡合爪24相對於爪座26之開口部進出自如。在設置於緊固環23外周且呈環狀的安裝座23a上，安裝有由具有撓性和彈性的原材料形成的筒狀的保護部件（也被稱為“橡膠帶”、“輪胎”等）27。

在將插入件10之插入口10a插入上述接受件20之接受口20a內時，前端邊緣部11與卡合爪24抵接。接著，進一步推動插入件10，前端邊緣部11以將卡合爪24擠向外周側之狀態沿軸線方向朝向內側移動，當外周階梯部12越過卡合爪24並向內側移動時，卡合爪24在彈簧部件之彈力的作用下復位，從而與外周階梯部12卡合。由此，成為插入件10與接受件20相連而無法脫落之狀態。

另一方面，在插入件10與接受件20相連之狀態下，透過以手指與凸緣部14b接觸等姿態朝向接受口20a側推動解除部件（推動環）14，使筒體部14a之前端邊緣與卡合爪24抵接，從而朝向外周側擠壓卡合爪24。因此，卡合爪24與外周階梯部12之卡合狀態、即插入件10與接受件20之連結狀態被解除。由此，當沿軸線方向施加分離力時，能夠使插入件10與接受件20分離。

圖10中的（a）~（c）顯示現有的卡合爪24之大致形狀。其中，圖10中的（a）係顯示從接受件20內周側朝向半徑方向外側觀察卡合爪24時之狀態的內視圖，（b）係從接受件20之軸線方向前端側觀察卡合爪24時之主視圖，（c）係從圓周方向觀察卡合爪24時之側視圖。

卡合爪24具備：朝向接受件20內周側的內周面24a、隔著脊線（ridge line）與該內周面24a之末端側（圖10中的（a）和（c）之圖示上側）鄰接的卡合面24b、以及隔著脊線與內周面24a之圓周方向兩側鄰接的左右側面24c。需要說明的是，本說明書中所載之圓周方向係指圍繞接受口20a之軸線旋轉的方向。另外，在內周面24a、卡合面24b以及左右側面24c之外周側（圖10中的（b）和（c）之圖示下側），設置有被保持於爪座26內部（外周側）的基台部24d。該基台部24d上設置有框部24e、外周面24f以及凸台24g，其中，框部24e形成於該基台部24d之軸線方向兩側，外周面24f形成於該框部24e內側且呈圓弧狀，凸台24g突出設置於該外周面24f之中央位置處，且以貫穿彈簧部件之狀態被鉚接固定。

內周面24a在接受口20a內部具有傾斜面部24a1和內周邊緣部24a2，其中，傾斜面部24a1從位於前端外周側之外緣o朝向位於末端內周側之內緣i傾斜地延伸，內周邊緣部24a2與該傾斜面部24a1之內緣i隔著脊線鄰接。傾斜面部24a1和內周邊緣部24a2在接受口20a內部均構成為沿圓周方向延伸的凹圓弧狀。另外，傾斜面部24a1具有沿著從上述外緣o朝向上述內緣i之方向呈凸曲面狀輪廓的表面。另一方面，內周邊緣部24a2係寬度按照JIS所規定之“卡爪”尺寸t₂ ≥2.0mm（公稱直徑為65mm時）之條件而形成的圓弧狀凹曲面。內周邊緣部24a2的曲率在JIS中規定為曲率半徑Ra=D/2=32.25mm（公稱直徑為65mm時）。內周邊緣部24a2被形成為從軸線方向觀察時呈平坦的形狀。

JIS已對卡合爪24之各部位的尺寸作了規定。例如，內周面24a之圍繞軸線的切線方向的長度ℓ₁ =36mm（公稱直徑為65mm時），基台部24d之圍繞軸線的切線方向的長度ℓ₂ =42mm（公稱直徑為65mm時）。但是，對於傾斜面部24a1之與軸線垂直的虛擬平面上的曲率並未作規定。然而，由於卡合爪24通常係透過切削加工等形成，因此，因為製造方面的制約而形成為與內周邊緣部24a2相同的曲率。此外，卡合爪24之材質通常為CAC403等的銅合金。

接著，參照圖1至圖8對本實施方式之插入式接頭的插入件和接受件之結構進行說明。此外，在本實施方式中，插入件10之結構可以與上述現有結構完全相同，接受件20’除了卡合爪24’之外的其他結構也可以與上述接受件20相同。因此，在本實施方式中，省略與上述現有結構相同部分之說明。另外，本實施方式與上述現有結構同樣設定為JIS所規定之尺寸，因而也省略關於現有結構或JIS所規定之構成的說明。

此處，圖1中的（a）係顯示卡合爪24’的內視圖，（b）係從接受件20’之軸線方向前端側觀察卡合爪24’時之主視圖，（c）係從接受件20’之軸線方向末端側觀察卡合爪24’時之後視圖，（d）係顯示沿（b）中的D-D線剖切後之剖面的剖視圖，（e）係顯示沿（b）中的E-E線剖切後之剖面的剖視圖。另外，圖2中的（a）係顯示沿（c）中的A-A線剖切後之剖面的剖視圖，（b）係顯示卡合爪24’的外視圖，（c）係從圓周方向觀察卡合爪24’時之側視圖。

該卡合爪24’被構成為：內周面24a’之傾斜面部24a1’中的至少某一區域之與軸線垂直的虛擬平面上的曲率如下。即，例如曲率半徑Rb=d1/2=34.25mm（公稱直徑為65mm時）這樣的曲率。其中，d1係JIS所規定之“插入件”的尺寸，d1=68.5mm（公稱直徑為65mm時）。在本實施方式中，如上所述，傾斜面部24a1’上設有上述虛擬平面上的曲率與插入件10的前端邊緣部11之外徑d₁ 的外周面相同的區域。該區域包含從外緣o至內緣i為止的傾斜面部24a1’的整個範圍內之後述連結操作的初期階段最先與插入件10之插入口的前端邊緣部11外周側的角部接觸的半徑方向上的位置。通常，上述區域為外側邊界o’至內側邊界i’為止的區域。但是，在圖示例子中，上述區域為截止與卡合爪24’的內周面24a’的內周邊緣部之邊界即內緣i為止的範圍，因此，內側邊界i’以虛線進行表示。在此，卡合爪24’的內周面24a’的內周邊緣部包括主體部分24a2’以及左右的端緣部24a3’。

另一方面，內周邊緣部中除了左右端緣部24a3’之外的至少主體部分24a2’之上述虛擬平面上的曲率，與現有技術同樣為JIS所規定之曲率半徑Ra=D/2=32.25mm（公稱直徑為65mm時）這樣的曲率。其中，D係JIS所規定之“卡爪”的尺寸，D=64.5mm（公稱直徑為65mm時）。在圖示例子之情況下，傾斜面部24a1’之外緣o處的上述虛擬平面上的曲率為曲率半徑Rc=S/2=36.7mm（公稱直徑為65mm時）這樣的曲率。其中，內徑尺寸S=73.4mm（公稱直徑為65mm時）為JIS所規定之“卡爪”的尺寸D=64.5mm（公稱直徑為65mm時）與JIS所規定之“卡爪”的尺寸d=82.0mm（公稱直徑為65mm時）之間的值（較佳為中間值）。

此處，在圖示例子中，內周邊緣部之主體部分24a2’的曲率如上所述接近於外周階梯部12之小徑側部分12a的曲率，但內周邊緣部之左右端緣部24a3’的曲率較佳為相比主體部分24a2’的曲率更接近於外周階梯部12之大徑側部分11a的曲率。在圖示例子之情況下，左右端緣部24a3’的曲率為曲率半徑d/2=34.25mm、d=68.5mm（公稱直徑為65mm時）的曲率，即與上述大徑側部分11a的曲率相同的曲率。此外，該情況下，在傾斜面部24a1’之內緣i中位於內周邊緣部之左右端緣部24a3’與傾斜面部24a1’的邊界處的內緣i部分中，位於兩側的表面之上述虛擬平面上的曲率相同。但是，位於該內緣i部分兩側的表面之與軸線方向平行的方向上的傾斜角互不相同（不同之處在於是否相對於軸線傾斜）。

在傾斜面部24a1’中，從外緣o至立起部分的外側邊界o’為止的曲率逐漸減小，外側邊界o’上的曲率為曲率半徑Rb=d₁ /2=34.25mm（公稱直徑為65mm時）這樣的曲率。而且，在圖示例子中，在該外側邊界o’與內緣i之間的區域中，傾斜面部24a1’具有如上所述Rb=d₁ /2=34.25mm（公稱直徑為65mm時）這樣的固定曲率。在此，在上述傾斜面部24a1’與內周邊緣部之主體部分24a2’之間的部分中，或者，作為與圖示例子不同形態而上述內周邊緣部中未設置左右端緣部24a3’之情況下，內緣i成為上述虛擬平面上的曲率不同的邊界線。但是，在上述部分中、或者上述情況下，也可以將具有上述曲率之區域的範圍設為截止相比內緣i更靠近外側邊界o’之位置處的圖示虛線所示之內側邊界i’為止。該情況下，也可以使內側邊界i’與內緣i之間的部分之上述虛擬平面上的曲率以如下方式逐漸變化，即：從上述區域內的曲率開始逐漸變大，最終在內緣i處變得與內周邊緣部的曲率一致。由此，能夠使從後述連結操作的初期階段向中間階段過渡時的插入動作變得順暢、穩定。

此外，上述區域只要為包含上述傾斜面部24a1’之下述表面部位的範圍即可，即：在連結操作初期最先與前端邊緣部11外周側之角部11p接觸的表面部位、或者與前端邊緣部11外周側之角部11p之半徑方向位置相對應的表面部位。例如，上述區域只要至少包含從外側邊界o’至內側邊界i’為止的範圍即可。此時，從外緣o至外側邊界o’為止的範圍、從內側邊界i’至內緣i為止的範圍為任意範圍。當然，也可以將上述區域設定為從外緣o至內側邊界i’為止的範圍、從外緣o至內緣i為止的範圍、或者從外側邊界o’至內緣i為止的範圍。

另外，一般來說，上述區域之上述虛擬平面上的曲率並非必須如上所述固定不變。另外，上述區域之上述虛擬平面上的曲率只要小於外周階梯部12之小徑側部分12a的曲率、且相比小徑側部分12a的曲率更接近於大徑側部分11a的曲率即可。該情況下，較佳為上述區域之上述虛擬平面上的曲率在大徑側部分11a的曲率以下。此處，上述區域之上述虛擬平面上的曲率也可以與大徑側部分11a的曲率一致。

或者，上述區域之上述虛擬平面上的曲率只要小於內周邊緣部之主體部分24a2’的曲率即可。該情況下，較佳為上述區域之上述虛擬平面上的曲率相比內周邊緣部之主體部分24a2’的曲率更接近於大徑側部分11a的曲率。該情況下，也較佳為上述區域之上述虛擬平面上的曲率在大徑側部分11a的曲率以下。

此外，卡合爪24’上設置有脊線部J1和脊線部J2等的端緣角部，其中，脊線部J1位於傾斜面部24a1’與側面24c’之間，脊線部J2位於內周邊緣部之左右端緣部24a3’與側面24c’之間。在現有結構中，上述端緣角部通常基本上呈被稱作輕微倒角程度之寬為0.1mm~0.2mm左右的倒角形狀、或者半徑為0.1mm~0.2mm左右的圓角形狀。但是，在本實施方式中，上述脊線部J1和J2呈半徑為0.3mm的圓角形狀、或者寬度為0.5mm的倒角形狀。但是，也可以在脊線部J1和J2中設置半徑大於0.3mm、例如半徑為0.5mm或此之上（例如半徑為0.8mm）的圓角形狀。另外，也可以在該脊線部J1和J2中設置寬度為1.0mm以上（例如寬度為1.5mm）的倒角形狀。由此，在連結操作的初期階段和中間階段，能夠降低前端邊緣部11外周面上的卡合爪24’之半徑方向高度。因此，能夠實現確保卡合爪24’之進出動作的行程餘量這一作用。另外，透過使上述使脊線部J1和J2之角部形狀變得平滑，能夠進一步提高本發明所涉及之主要作用、即抑制卡合爪24’在圓周方向上受力這一作用。

此外，在將與左右的上述脊線部J2鄰接的左右端緣部24a3’之表面，如圖1所示設為小於小徑側部分12a（或者內周邊緣部之主體部分24a2’）的曲率、例如曲率半徑Rb=d₁ /2=34.25mm（公稱直徑為65mm時）這樣的曲率或者與之接近的曲率時，能夠得到以下效果。即，能夠進一步降低後述連結操作的中間階段中前端邊緣部11外周面上的卡合爪24’之半徑方向高度。由此，能夠進一步增大連結操作的中間階段中的卡合爪24’之半徑方向的行程餘量。另外，由於能夠使其與外周面之間呈面接觸狀態或者接近於面接觸的狀態，因而能夠減少兩者間的接觸部分的損傷，從而提高耐久性。

如圖1中的（e）以及圖2中的（a）和（b）所示，本實施方式之卡合爪24’具備：形成上述內周面24a’的內周壁Ba、隔著脊線部與該內周壁Ba鄰接且形成上述卡合面24b’的卡合壁Bb、以及與內周壁Ba和卡合壁Bb雙方鄰接且形成上述側面24c’的左右的側面壁Bc。另外，基台部24d’上設置有側面壁Bd和側面壁Be，其中，側面壁Bd隔著脊線部（外緣o）從上述內周壁Ba開始延伸，側面壁Be呈沿著卡合壁Bb延長的形態。而且，卡合爪24’呈如下形狀的箱型結構，即：上述內周壁Ba、上述卡合壁Bb和側面壁Be、上述側面壁Bd以及上述左右的側面壁Bc呈一體地構成，且內周面24a’的背面側敞開。

在上述箱型結構的內部，以與上述內周壁Ba之內側面連結，且將上述側面壁Bd與上述卡合壁Bb及側面壁Be之間連結之方式設有呈一體地構成的加強肋結構Ca、Cb、Cc。另外，中央的加強肋結構Ca之底部上突出設置有用於連結彈簧部件25的結構（圖示例子中為凸台）24g’。此外，加強肋結構Ca、Cb、Cc只要至少與內周壁Ba和卡合壁Bb呈一體地形成，便能夠提高連結操作時之強度和耐久性。

本實施方式之卡合爪24’由各種粉體燒結而成的燒結件（具體為使用金屬粉燒結而成的金屬燒結件）構成。金屬可以使用例如SUS630、SUS304等的不銹鋼。上述燒結件可以透過將金屬粉末與黏合劑一同進行壓縮成形，並在高溫下進行燒結而形成。該情況下，除了通常的粉末冶金技術（加壓成型法）之外，還可以使用金屬粉末注塑成型法。另外，卡合爪24’也可以為使用壓鑄法等鑄造法形成的鑄造件、或者使用冷鍛法等鍛造法形成的鍛造件，雖然不是燒結件，但在進行模壓成型這一點上與上述方式相同。

上述製造方法之優點在於：與進行切削加工等時相比更容易形成特殊的面形狀（尤其是本發明所涉及之卡合爪24’之內周面24a’的表面形狀）這一點、和由於不需要切削費用而能夠降低原材料成本這一點。另外，在本實施方式中，透過在傾斜面部24a1’中設置曲率小於內周邊緣部之主體部分24a2’或小徑側部分12a的曲率的區域，從而在連結操作初期前端邊緣部11容易與內周面24a’在圓周方向上的較大範圍內接觸。因此，即使減小卡合爪24’之內周壁Ba等的厚度，也能夠減少相互碰撞的卡合爪24’的內周面24a’與前端邊緣部11的損傷，從而也能夠提高耐久性。因此，能夠進一步降低金屬粉等原材料的成本。另外，能夠實現卡合爪24’之輕量化。

圖3至圖5分別係顯示本實施方式之插入式接頭的連結操作的初期階段、中間階段以及完成階段的各狀態的剖視圖。另外，圖6至圖8中的（a）和（b）分別係顯示上述各階段中現有結構和本實施方式之卡合爪與插入口10a前端部之間的關係的放大圖。

首先，參照圖3和圖6對連結操作的初期階段進行說明。如圖3所示，將插入件10之插入口插入接受件20’之接受口內。此時，插入件10之前端邊緣部11外周側的角部11p與卡合爪24’之上述傾斜面部24a1’抵接，使卡合爪24’朝向進入爪座26之開口26a內的方向（外周側）移動。需要說明的是，上述區域包含前端邊緣部11外周側的角部11p最先接觸的傾斜面部24a1’的部分。另外，上述區域至少具有外側邊界o’與內側邊界i’之間的範圍，其中，該外側邊界o’位於相比與前端邊緣部11外周側的角部11p之半徑方向位置對應的傾斜面部24a1’的表面部位更靠近上述外緣o側的位置處，內側邊界i’位於相比上述表面部位更靠近上述內緣i側的位置處。

此時，在現有結構中，如圖6中的（a）所示，內周面24a的傾斜面部24a1的上述區域之與接受口20a之軸線垂直的虛擬平面上的曲率，大於前端邊緣部11外周面的曲率。因此，在傾斜面部24a1之上述虛擬平面上的表面位置s與前端邊緣部11外周側的角部11p之間的圓周方向中央部分處產生間隙g。因此，前端邊緣部11外周側的角部11p僅與傾斜面部24a1的左右脊線部接觸，從而產生點狀的接觸部te。但是，圖示情況所表示的是插入口10a插入接受口20a之中心位置，且插入口10a與接受口20a之軸線一致的狀態。但是，實際情況下，有時會將插入口10插入相對於接受口20a偏心的位置、或者以插入口10a之軸線相對於接受口20a之軸線稍微傾斜的姿態插入。因此，前端邊緣部11外周側的角部11p僅與一個卡合爪24之左右脊線部中的一個脊線部抵接而產生接觸部te，由此導致卡合爪24在圓周方向上受力，從而導致卡合爪24相對於爪座26之開口26a的進出動作不夠順暢。

例如，在如圖示例子那樣沿圓周方向配置有三個卡合爪24之情況下，在現有結構中，透過圓周方向上的六個接觸點來限制前端邊緣部11的角部11p。但是，若插入口10a相對於接受口20a之軸線稍微偏心或傾斜，則會產生卡合爪24在某個接觸點處受到巨大的力，而在其他接觸點處不受力的情況。而且，由於受力的接觸點的位置位於各卡合爪24之圓周方向端部處的脊線部（接觸部te）上，因而相較於半徑方向的分力而更容易在卡合爪24上產生圓周方向的分力。由此，難以順暢地進行利用角部11p擠壓卡合爪24而使其進入爪座26之開口26a內的動作，因此，在連結操作的初期階段，插入口10a難以插入接受口20a，容易產生碰撞或卡住之情況。

另一方面，在本實施方式中，如圖6中的（b）所示，內周面24a’之傾斜面部24a1’的上述區域之上述虛擬平面上的曲率與前端邊緣部11外周面的曲率一致。因此，傾斜面部24a1’之上述虛擬平面上的表面位置s’與前端邊緣部11外周側的角部11p之間，在整個圓周方向上均難以產生上述間隙g。因此，在傾斜面部24a1’之上述區域內，前端邊緣部11外周側的角部11p在上述虛擬平面上的整個範圍ta內呈線接觸的狀態或者與之接近的狀態。由此，即使如上所述在連結操作的初期階段插入偏心位置或以傾斜姿態插入，由於傾斜面部24a1’的曲率較大，從而也容易在圓周方向端部之外的其他位置也均勻地產生插入口10a的角部11p的接觸位置。因此，卡合爪24’所受之力不易偏向圓周方向，而容易朝向半徑方向外側，因此，容易維持卡合爪24’相對於爪座26之開口26a的進出動作的順暢度。

通常，在連結操作的初期階段與角部11p最先接觸的卡合爪24’之傾斜面部24a1’的上述區域之與軸線垂直的虛擬平面上的曲率，小於小徑側部分12a的曲率，且相比小徑側部分12a更接近於大徑側部分11a的曲率。或者，上述區域之與軸線垂直的虛擬平面上的曲率小於內周邊緣部之至少主體部分24a2’的曲率。因此，前端邊緣部11的角部11p與卡合爪24’之接觸狀態更接近於線接觸狀態而非點接觸狀態，卡合爪24’從角部11p受到的圓周方向上的分力小於現有結構，與此相應地，半徑方向的分力增大。因此，卡合爪24’比現有結構更容易進入爪座26之開口26a內，因此，在連結操作的初期階段，能夠順暢地將插入口10a插入接受口20a內。

另外，隨著如上所述將插入口10a逐漸插入接受口20a的內部，卡合爪24’之傾斜面部24a1’對於插入口10a之前端邊緣部11外周側的角部11p進行引導，從而使插入口10a之偏心位置或傾斜姿態得到修正。此時，在現有結構中，如上所述僅在各卡合爪24的圓周方向上的左右脊線部處以點狀的接觸部te接觸，因而引導功能受到限制。相對於此，在本實施方式中，由於卡合爪24’之傾斜面部24a1’的曲率大，因而能夠在整個圓周方向上對角部p發揮引導作用。因此，在連結操作的初期階段中，能夠順利地將插入口10a修正為可與接受口20a連結的位置和角度。因此，不僅能夠防止因為碰撞而產生無法插入的狀態或無法抽插的狀態，還能夠得到從連結操作時的初期階段向中間階段過渡時順暢的安裝感。

在此，在上述區域之上述虛擬平面上的曲率大於大徑側部分11a的曲率之情況下，較佳為與後述脊線部J2同樣地增大上述脊線部J1之圓角形狀的半徑或倒角形狀的寬度。由此，能夠稍微降低卡合爪24’在前端邊緣部11外周側的角部11p處的半徑方向高度，從而能夠縮小間隙g。因此，能夠稍微增大初期階段中卡合爪24’之半徑方向行程餘量，因此，也能夠抑制因為偏心位置或傾斜姿態而發生咬合等連結不佳的情況。另外，也能夠減輕初期階段的連結操作時的插入阻力。

此外，本發明並不僅限於本實施方式，只要上述區域之上述虛擬平面上的曲率在相比上述小徑側部分12a的曲率更接近於大徑側部分11a的曲率的曲率以下即可，另外，只要該曲率小於內周邊緣部之至少主體部分24a2’的曲率即可。此時，上述區域之上述虛擬平面上的曲率也可以為比上述大徑側部分11a的曲率更小的曲率（具有更大的曲率半徑Rb的曲率）。該情況下，如圖6的（b）中的雙點劃線所示，傾斜面部24a1’之上述虛擬平面上的表面位置s’’的曲率小於前端邊緣部11外周側的角部11p的曲率。因此，角部11p不易與卡合爪24’的傾斜面部24a1’之上述區域的左右端緣部分接觸，而容易與上述區域的中央部分接觸。因此，卡合爪24’受到的圓周方向的分力變得更小，而半徑方向的分力變得更大，因而能夠進一步抑制對卡合爪24’的進出動作造成障礙。

在上述初期階段中插入口10a相對於接受口20a的偏心位置或傾斜姿態得到某種程度修正之狀態下，進一步將插入口10a插入接受口20a內。於是，如圖4所示，變為卡合爪24’之內周邊緣部的主體部分24a2’以及左右端緣部24a3’移動至前端邊緣部11的外周面（即大徑側部分11a）上的狀態（中間階段）。在該狀態下，如圖7所示，在現有結構和本實施方式中，均為曲率大的內周邊緣部（之至少主體部分24a2、24a2’）配置於曲率小的前端邊緣部11之外周面上。由此，變為內周邊緣部中僅左右的脊線部J2與前端邊緣部11之外周面在接觸部tf、tg處接觸的狀態。

此時，在本實施方式中，也可以如內周邊緣部之主體部分24a2’那樣增大左右脊線部J2之圓角形狀的半徑或倒角形狀的寬度（參照圖7和圖8）。由此，透過改變脊線部J2與前端邊緣部11之外周面之間的接觸部tg，能夠稍微降低卡合爪24’之前端邊緣部11的外周面上的半徑方向高度，從而能夠減小間隙g’。因此，能夠稍微增大中間階段的卡合爪24’之半徑方向的行程餘量，因而也能夠抑制因為傾斜姿態而發生咬合等連結不佳的情況。另外，也能夠減小中間階段的連結操作時的插入阻力。進而，如圖1所示，也可以局部縮小上述脊線部J2內側的左右端緣部24a3’的曲率。即，如上所述，透過在內周邊緣部設置曲率小於主體部分24a2’的曲率的上述端緣部24a3’，接觸部如圖示之tg’那樣擴大，從而能夠使左右的脊線部J2及其附近部位與前端邊緣部11的外周面的接觸狀態從線接觸狀態變為面接觸狀態。因此，除了上述效果之外，還能夠減少卡合爪24’與插入口10a之外周面的損傷，從而提高耐久性。

最後，當從上述中間階段進一步將插入口10a插入接受口20a內時，前端邊緣部11移動至比卡合爪24’的內周邊緣部之主體部分24a2’以及左右端緣部24a3’更靠近內側的位置處，從而內周邊緣部之主體部分24a2’以及左右端緣部24a3’與外周階梯部12之小徑側部分12a相對。由此，卡合爪24’在彈簧部件25之彈力的作用下突出，因而卡合爪24’之卡合面24b’與外周階梯部12卡合，變為連結狀態（完成階段）。

如上所述，在本實施方式中，卡合爪24’之內周面24a’的傾斜面部24a1’之規定區域的曲率小於現有的曲率（即，曲率半徑Ra大於D/2=32.25mm（公稱直徑為65mm時））。由此，在連結操作的初期階段中，卡合爪24’所受之力不易施加於圓周方向。因此，能夠避免發生卡合爪24’在爪座26’之開口26a中卡住而無法動作等事態，從而能夠使卡合爪24’順暢地進行進出動作。另外，在連結操作的初期階段中，與現有結構中的點接觸狀態相比，插入口10a外周側的角部11p與卡合爪24’之傾斜面部24a1’更接近於線接觸狀態。因此，卡合爪24’對於插入口10a之引導功能提高，由此能夠順利地修正插入口10a相對於接受口20a的偏心位置或傾斜姿態。因此，連結操作時能夠得到順暢無卡頓的良好的安裝感。因此，能夠抑制插入式接頭之連結操作時的插入不良情況，從而能夠順暢地進行連結操作。另外，插入口10a之前端邊緣部11外周側的角部11p與卡合爪24’之傾斜面部24a1’的匹配度提高，接近於線接觸狀態，因而能夠減輕連結操作初期施加於卡合爪24’和前端邊緣部11上的衝擊。因此，能夠減少卡合爪24’或插入口10a的損傷、以及提高耐久性。

此外，本發明之插入式接頭並不限定於上述實施方式中所記載之構成，也包含基於本發明主旨的各種不同的形態。例如，在上述實施方式中，示出了構成JIS所規定之消防用連結件之示例，但本發明並不僅限於此。例如，只要是具備能夠如上所述進行連結動作的插入口和卡合爪的接頭，便能夠適用於任何用途中。另外，也並不僅限於JIS所規定之尺寸。進而，卡合爪之具體結構也並不限於上述圖示例子，只要具有包含傾斜面部和內周邊緣部的內周面、和能夠與外周階梯部卡合的卡合面即可。進而，在上述實施方式中，也可以與現有結構同樣地使內周邊緣部的曲率在中央至左右的脊線部J2為止的整個範圍內幾乎固定不變。

1‧‧‧插入式接頭

10‧‧‧插入件

10a‧‧‧插入口

11‧‧‧前端邊緣部

11p‧‧‧外周側的角部

11a‧‧‧大徑側部分

12‧‧‧外周階梯部

12a‧‧‧小徑側部分

13‧‧‧連結部

14‧‧‧解除部件

14a‧‧‧筒體部

14b‧‧‧凸緣部

20’‧‧‧接受件

20a‧‧‧接受口

21‧‧‧前端邊緣部

22‧‧‧接受件主體

22a‧‧‧連結部

22b‧‧‧安裝框部

23‧‧‧緊固環

23a‧‧‧安裝座

24’‧‧‧卡合爪

24a’‧‧‧內周面

24a1’‧‧‧傾斜面部

o‧‧‧外緣

o’‧‧‧外側邊界

i‧‧‧內緣

i’‧‧‧內側邊界

24a2’‧‧‧內周邊緣部之主體部分

24a3’‧‧‧內周邊緣部之端緣部

24b’‧‧‧卡合面

24c’‧‧‧側面

24d’‧‧‧基台部

Ba‧‧‧內周壁

Bb‧‧‧卡合壁

Bc‧‧‧側面壁

Ca~Cc‧‧‧加強肋結構

25‧‧‧彈簧部件

26‧‧‧爪座

26a‧‧‧開口

圖1係顯示本實施方式之插入式接頭之卡合爪的形狀例之圖，其中，（a）係顯示從接受口之軸線側觀察時之狀態的內視圖，（b）係顯示沿軸線方向觀察時之狀態的主視圖，（c）係顯示沿軸線方向觀察時之狀態的後視圖，（d）係顯示沿（b）中的D-D線剖切後之剖面的剖視圖，（e）係顯示沿（b）中的E-E線剖切後之剖面的剖視圖。圖2中的（a）係顯示本實施方式之卡合爪沿（c）中的A-A線剖切後之剖面的剖視圖，（b）係本實施方式之卡合爪的外視圖，（c）係顯示本實施方式之卡合爪之圓周方向側面的側視圖。圖3係顯示本實施方式之連結操作的初期階段的狀態的縱剖視圖。圖4係顯示本實施方式之連結操作的中間階段的狀態的縱剖視圖。圖5係顯示本實施方式之連結操作的完成階段的狀態的縱剖視圖。圖6中的（a）和（b）分別係顯示連結操作的初期階段中現有結構和本實施方式中的插入口與卡合爪之間的關係的放大圖。圖7中的（a）和（b）分別係顯示連結操作的中間階段中現有結構和本實施方式中的插入口與卡合爪之間的關係的放大圖。圖8中的（a）和（b）分別係顯示連結操作的完成階段中現有結構和本實施方式中的插入口與卡合爪之間的關係的放大圖。圖9係現有結構的插入式接頭之插入件和接受件的分解立體圖。圖10中的（a）係顯示現有結構的卡合爪的內視圖，（b）係卡合爪的主視圖，（c）係卡合爪的側視圖。

Claims

一種插入式接頭，其具備：接受件，所述接受件在接受口之內部設有卡合爪，所述卡合爪能夠沿所述接受口之半徑方向進出動作，且被施加作用力而呈朝向內周側突出之狀態，並且，所述卡合爪具有前端側設有傾斜面部的圓弧形狀的內周面；和插入件，所述插入件在插入口之外周設有具備圓筒面狀的外周面的前端邊緣部，且在所述前端邊緣部之末端側設有能夠與所述卡合爪卡合的外周階梯部；所述插入式接頭構成為：透過將所述插入口插入所述接受口時所述卡合爪與所述外周階梯部卡合而進行連結；所述插入式接頭之特徵在於，所述傾斜面部具有包含連結操作初期最先與所述前端邊緣部之外周側的角部接觸的位置的區域，所述區域之與所述接受口之軸線垂直的虛擬平面上的曲率小於所述外周階梯部之小徑側部分的曲率，且相比所述小徑側部分更接近於所述外周階梯部之大徑側部分的曲率。
根據請求項1所述之插入式接頭，其中，所述區域之所述虛擬平面上的曲率在所述大徑側部分的曲率以下。
根據請求項2所述之插入式接頭，其中，所述區域之所述虛擬平面上的曲率與所述大徑側部分的曲率一致。
根據請求項1至3中任一項所述之插入式接頭，其中，所述內周面上設置有與所述傾斜面部之內緣鄰接的內周邊緣部，所述區域包含從所述傾斜面部之外緣或者外側邊界至內側邊界為止的範圍，其中，所述外側邊界位於所述傾斜面部之在所述接受件未連結而所述卡合爪呈突出狀態時與所述前端邊緣部之外周側的角部相對應的半徑方向位置處的表面部位與所述外緣之間，所述內側邊界位於所述表面部位與所述內緣之間；在從所述內側邊界至所述內緣為止的範圍內，隨著朝向所述內周邊緣部之曲率與所述傾斜面部不同的至少主體部分，所述傾斜面部之所述虛擬平面上的曲率從所述區域的曲率逐漸變為所述內周邊緣部的曲率。
根據請求項1至3中任一項所述之插入式接頭，其中，所述內周面上設置有與所述傾斜面部之末端側鄰接且與所述軸線平行的圓弧狀的內周邊緣部，所述內周邊緣部在除了左右端緣部以外的至少主體部分中，具有大於所述大徑側部分的曲率且在所述小徑側部分的曲率以下的曲率。
一種插入式接頭，其具備：接受件，所述接受件在接受口之內部設有卡合爪，所述卡合爪能夠沿所述接受口之半徑方向進出動作，且被施加作用力而呈朝向內周側突出之狀態，並且，所述卡合爪具有圓弧形狀的內周面，該內周面之前端側設有傾斜面部，且具有與所述傾斜面部之末端側鄰接的內周邊緣部；和插入件，所述插入件在插入口之外周設有具備圓筒面狀的外周面的前端邊緣部，且在所述前端邊緣部之末端側設有能夠與所述卡合爪卡合的外周階梯部；所述插入式接頭構成為：透過將所述插入口插入所述接受口時所述卡合爪與所述外周階梯部卡合而進行連結；所述插入式接頭之特徵在於，所述內周邊緣部在除了左右端緣部以外的至少主體部分中，具有大於所述外周階梯部之大徑側部分的曲率且在所述外周階梯部之小徑側部分的曲率以下的曲率；所述傾斜面部具有包含連結操作初期最先與所述前端邊緣部之外周側的角部接觸的位置的區域，所述區域之與所述接受口之軸線垂直的虛擬平面上的曲率小於所述內周邊緣部之至少所述主體部分的曲率。
根據請求項6所述之插入式接頭，其中，所述區域之所述虛擬平面上的曲率相比所述內周邊緣部之至少所述主體部分的曲率更接近於所述大徑側部分的曲率。
根據請求項6或7所述之插入式接頭，其中，所述區域包含從所述傾斜面部之外緣或者外側邊界至內側邊界為止的範圍，其中，所述外側邊界位於所述傾斜面部之在所述接受件未連結而所述卡合爪呈突出狀態時與所述前端邊緣部之外周側的角部相對應的半徑方向位置處的表面部位與所述外緣之間，所述內側邊界位於所述表面部位與所述內緣之間；在從所述內側邊界至所述內緣為止的範圍內，隨著朝向所述內周邊緣部之至少所述主體部分，所述傾斜面部之所述虛擬平面上的曲率從所述區域的曲率逐漸變為所述內周邊緣部的曲率。
根據請求項6或7所述之插入式接頭，其中，所述內周邊緣部設有曲率相比所述主體部分的曲率更接近於所述大徑側部分的曲率的左右端緣部。
根據請求項1至3、6、7中任一項所述之插入式接頭，其中，所述卡合爪由模壓成型的燒結件、鍛造件或者鑄造件構成。
根據請求項10所述之插入式接頭，其中，所述卡合爪呈構成所述內周面的內周壁、構成與所述外周階梯部卡合的卡合面的卡合壁、以及分別構成與所述內周面及所述卡合面交叉的圓周方向兩側的側面的側面壁呈一體地構成之箱型結構。
根據請求項11所述之插入式接頭，其中，在所述箱型結構之內部且所述內周壁之背側，設置有與所述內周壁和所述卡合壁呈一體地連結的加強肋結構。