WO2023022008A1 - カップリング装置 - Google Patents

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WO2023022008A1
WO2023022008A1 PCT/JP2022/029945 JP2022029945W WO2023022008A1 WO 2023022008 A1 WO2023022008 A1 WO 2023022008A1 JP 2022029945 W JP2022029945 W JP 2022029945W WO 2023022008 A1 WO2023022008 A1 WO 2023022008A1
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WO
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valve
sub
joint
coupling device
filter
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PCT/JP2022/029945
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Inventor
明 有里
Original Assignee
株式会社コスメック
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • B01D35/02—Filters adapted for location in special places, e.g. pipe-lines, pumps, stop-cocks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/28—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means
    • F16L37/30—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in each of two pipe-end fittings
    • F16L37/32—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in each of two pipe-end fittings at least one of two lift valves being opened automatically when the coupling is applied
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/28—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means
    • F16L37/30—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in each of two pipe-end fittings
    • F16L37/32—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in each of two pipe-end fittings at least one of two lift valves being opened automatically when the coupling is applied
    • F16L37/34—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in each of two pipe-end fittings at least one of two lift valves being opened automatically when the coupling is applied at least one of the lift valves being of the sleeve type, i.e. a sleeve is telescoped over an inner cylindrical wall
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/28—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means
    • F16L37/30—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in each of two pipe-end fittings
    • F16L37/32—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in each of two pipe-end fittings at least one of two lift valves being opened automatically when the coupling is applied
    • F16L37/35—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in each of two pipe-end fittings at least one of two lift valves being opened automatically when the coupling is applied at least one of the valves having an axial bore
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/24—Preventing accumulation of dirt or other matter in the pipes, e.g. by traps, by strainers

Definitions

  • the present invention relates to a coupling device that separably connects supply/discharge paths formed in a first joint and a second joint.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 60-67042
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-117748
  • Patent Document 1 has a male plug and a female plug.
  • An inlet/outlet valve and a main valve are provided in series in the plug case of the female plug.
  • a passage for communicating the valve chamber of the inlet/outlet valve and the valve chamber of the main valve is provided inside the plug case and radially outside the valve chambers.
  • a ring-shaped protective filter is mounted in an annular space formed in the middle of the flow path.
  • the quick joint of Patent Document 2 has a plug as a first joint and a socket as a second joint.
  • a second flow path and a check valve chamber are provided in series in the housing of the plug.
  • a second closing member is inserted into the second flow path, and a check member is inserted into the check valve chamber.
  • a flow path that communicates the second flow path with the check valve chamber is formed inside the housing and radially outside the second closing member.
  • a cylindrical filter is attached to the channel.
  • JP-A-60-67042 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-117748
  • a flow passage is formed outside the valve chamber for communicating the valve chamber of the main valve and the valve chamber of the inlet/outlet valve, and a filter is mounted in the middle of the flow passage. . For this reason, the radial dimension of the female plug is increased by the distance of the channel and the filter.
  • a flow path for communicating the second flow path and the check valve chamber is formed radially outside the second closing member, and a cylindrical shape is formed in the middle of the flow path. filter is installed. For this reason, the radial dimension of the plug is increased by the distance of the flow path and the filter.
  • the diameter of the coupling devices (couplings, quick joints, etc.) of Patent Documents 1 and 2 is generally small, for example, about 20 mm. There is a need to maintain or increase the flow rate of fluid that can flow through the small coupling device while making its overall dimensions more compact than conventional coupling devices.
  • An object of the present invention is to provide a compact coupling device.
  • the present invention for example, as shown in FIGS. 1 to 3 and 4 to 6, has a coupling device configured as follows.
  • the coupling device has a first joint 3 and a second joint 4 detachably connected to the first joint 3 .
  • a first supply/discharge path 5 is provided in the first joint 3 .
  • a second supply/discharge path 6 detachably connected to the first supply/discharge path 5 is provided in the second joint 4 .
  • a sub valve chamber 27 and a main valve chamber 28 are formed in the second joint 4 so as to be continuous from the distal end side to the proximal end side in the axial direction.
  • a sub-valve member 33 is movably inserted in the sub-valve chamber 27 in the axial direction and hermetically inserted through a sealing member 34 .
  • the sub-valve member 33 is biased by a second valve-closing spring 40 toward the tip side toward the sub-valve seat 32 formed in the sub-valve chamber 27 .
  • the sub-valve member 33 has a sub-valve surface 41 that can come into contact with the sub-valve seat 32 .
  • a main valve member 43 is hermetically inserted into the main valve chamber 28 so as to be movable in the axial direction. The main valve member 43 can come into contact with the sub-valve member 33 .
  • main valve member 43 is biased by a third valve closing spring 48 toward the distal end side toward the main valve seat 42 formed in the main valve chamber 28 .
  • a communicating passage 35 as a part of the second supply/discharge passage 6 is formed in the sub-valve member 33 .
  • the present invention has the following effects.
  • the communication passage as part of the second supply/discharge passage is formed in the sub-valve member. Therefore, the coupling device of the present invention can be made more compact than the above-described conventional coupling device in which the communication passage connecting the sub-valve chamber and the main valve chamber is formed outside the valve chamber.
  • the present invention include the following configurations (1) to (3).
  • (1) For example, as shown in FIGS. 1 to 3 and 4 to 6, on the outer peripheral surface of the sub-valve member 33, the portion sealed by the sealing member 34 and the sub-valve surface 41, one end of the communicating passage 35 is opened. The other end of the communication passage 35 is between the sub-valve member 33 and the main valve member 43 and communicates with the sub-valve chamber 27 .
  • the communication passage is formed in the sub-valve member inserted into the sub-valve chamber. In other words, the communication passage is formed to fit inside the sub-valve chamber.
  • the coupling device of the present invention can be made more compact than the above-described conventional coupling device in which the communication passage is formed outside the valve chamber.
  • a filter 38 is mounted in the middle of the communicating passage 35 .
  • the communication passage and the filter can be accommodated inside the sub-valve member inserted into the sub-valve chamber. Therefore, the coupling device of the present invention can be made more compact than the conventional coupling device in which the communicating passage and the filter are provided outside the valve chamber.
  • a support member 36 projecting from the wall surface of the communication passage 35 supports a disk-shaped filter 38 .
  • the sub-valve member 33 can come into contact with the main valve member 43 via the support member 36 and the filter 38 .
  • the portion of the disk-shaped filter that supports the filter such as the portion that contacts the support member (hereinafter referred to as the supported portion), does not function to remove foreign matter. Therefore, by minimizing the portion that supports the filter, the overall size of the coupling device can be reduced.
  • the coupling device of the present invention only the outer peripheral edge portion and the supported portion do not exhibit the foreign matter removing function. For this reason, in contrast to the conventional technology (Patent Document 1) that requires a central opening and inner and outer peripheral edges of the central opening, the present invention employs a conventional inner peripheral pressing mechanism.
  • the overall dimensions of the coupling device can be made small, since no additional
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, and is a sectional view showing a state in which a first joint and a second joint of a coupling device are separated.
  • FIG. 2 is a sectional view similar to FIG. 1, showing a state in which the first joint and the second joint of the coupling device are connected.
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of a portion A shown in FIG.
  • FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention, and is a sectional view showing a state in which the first joint and the second joint of the coupling device are separated.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view similar to FIG. 4 showing a state in which the first joint and the second joint of the coupling device are in contact with each other.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view similar to FIG. 4 showing a state in which the first joint and the second joint of the coupling device are connected.
  • FIG. 1 and 2 includes a first joint 3 and a second joint 4 detachably connected to the first joint 3 from the distal end side.
  • a first supply/discharge passage 5 provided in the first joint 3 and a second supply/discharge passage 6 provided in the second joint 4 are separably connected.
  • a flow path 7 for compressed air (pressure fluid) formed in the first block 1 is communicated with a mounting hole 8 opened in the upper surface of the first block 1 .
  • a first casing 9 of the first joint 3 is tightly screwed into the mounting hole 8 .
  • a flow path 10 for compressed air is formed in the second block 2 , and the flow path 10 communicates with a mounting hole 11 opened in the lower surface of the second block 2 .
  • the second casing 12 of the second joint 4 is hermetically inserted into the mounting hole 11 .
  • a hole opened in the lower surface of the first casing 9 constitutes the supply/discharge port 13 , and the upper portion of the first casing 9 defines the first valve chamber 14 .
  • the first valve chamber 14 and the supply/discharge port 13 are separated by a partition wall 15, and six through holes 16 (two through holes 16 are shown in FIGS. 1 and 2) formed in the partition wall 15. is shown).
  • a first filter 17 is attached to the inner peripheral wall of the supply/discharge port 13 so as to cover the supply/discharge port 13 . As a result, foreign matter such as dust contained in the compressed air from the supply source is removed by the first filter 17 .
  • a tubular first valve member 18 is hermetically inserted into the first valve chamber 14 so as to be vertically movable.
  • the upper inner peripheral wall of the tubular hole 19 of the first valve member 18 is formed in a tapered shape so as to widen upward (toward the distal end).
  • a first valve surface 20 is annularly formed in the tapered portion.
  • a groove is opened in the circumferential direction in the distal end surface of the first valve member 18 outside the first valve surface 20, and an annular sealing member 21 is mounted in the groove.
  • a substantially cylindrical valve seat member 22 protrudes upward into the first valve chamber 14 from the partition wall 15 in the first casing 9 .
  • the upper portion of the valve seat member 22 is tapered so as to widen upward.
  • a first valve seat 23 is formed on the tapered surface of the valve seat member 22 in the circumferential direction. The first valve surface 20 can come into contact with the first valve seat 23 .
  • a first valve closing spring 24 is mounted between the cylindrical first valve member 18 and the partition wall 15 . It is biased upwards.
  • the first supply/discharge passage 5 is configured by the supply/discharge port 13 of the first casing 9, the through hole 16, the first valve chamber 14, and the cylinder hole 19 of the first valve member 18.
  • the above second joint 4 is configured as follows.
  • the plug portion 25 of the second joint 4 is integrally formed with the second casing 12 so as to protrude downward from the second casing 12 , and a receiving surface 26 is formed on the lower surface of the plug portion 25 .
  • the receiving surface 26 can come into contact with the sealing member 21 attached to the first valve member 18 of the first joint 3 .
  • the plug portion 25 can be inserted into the first valve chamber 14 of the first joint 3 .
  • a second valve chamber (auxiliary valve chamber) 27 and a third valve chamber (main valve chamber) 28 are formed in order from the bottom in the second casing 12 described above.
  • the second valve chamber 27 and the third valve chamber 28 are separated by a partition wall 29 formed inside the second casing 12 .
  • a guide hole 30 penetrating through the center of the partition wall 29 allows the second valve chamber 27 and the third valve chamber 28 to communicate with each other.
  • a communication groove 31 is vertically formed in the peripheral wall of the guide hole 30 .
  • the second valve chamber 27 opens to the lower surface of the plug portion 25 .
  • the third valve chamber 28 is opened to the upper surface of the second casing 12 .
  • a second valve seat (auxiliary valve seat) 32 is formed in the circumferential direction on the inner peripheral wall near the opening of the second valve chamber 27 so as to narrow downward (closer to the axis).
  • a second valve member (sub-valve member) 33 is hermetically inserted into the second valve chamber 27 by a sealing member 34 so as to be vertically movable (in the axial direction of the second casing 12).
  • a recess 35a is formed in the upper portion of the second valve member 33, and a support pin (support member) 36 protrudes upward from the bottom wall thereof.
  • a stepped portion 37 is provided on the inner peripheral wall of the recessed portion 35a.
  • a disk-shaped second filter (filter) 38 is mounted on the stepped portion 37, and the central portion of the second filter 38 is supported by a support pin 36 from below. ing.
  • a chamber partitioned by the inner peripheral wall of the recess 35a and the second filter 38 has six through holes 35b (only two through holes 35b are shown in FIGS. 1 to 3) in the cylinder wall of the second valve member 33. ) to the chamber defined by the outer peripheral surface of the second valve member 33 and the inner peripheral surface of the second valve chamber 27 .
  • the communication path 35 is configured by the recess 35a and the through hole 35b.
  • a through hole 35 b is also opened on the outer peripheral surface of the second valve member 33 .
  • the opening is opened between the sealing portion on the outer peripheral surface of the second valve member 33 that contacts the sealing member 34 and the second valve surface 41 described later.
  • a second valve closing spring 40 is mounted between the partition wall 29 and the stepped portion 37 of the recessed portion 35a via a second filter 38 so that the second valve closing spring 40 acts against the partition wall 29 as the second valve.
  • Member 33 is biased downward toward second valve seat 32 .
  • a tapered surface is formed on the lower outer peripheral wall of the second valve member 33, and a housing groove is opened in the tapered surface in the circumferential direction.
  • a sealing member is attached to the housing groove, and the outer peripheral surface of the sealing member constitutes a second valve surface (sub-valve surface) 41 .
  • the second valve surface 41 can come into contact with the second valve seat 32 .
  • the lower portion of the inner peripheral wall of the third valve chamber 28 is formed in a tapered shape so as to narrow downward (closer to the axis). It is formed.
  • a third valve member (main valve member) 43 is hermetically inserted into the third valve chamber 28 so as to be vertically movable (in the axial direction of the second casing 12).
  • the third valve member 43 has a cylindrical portion 44 and a tapered portion 45 in order from the bottom.
  • the cylindrical portion 44 is movably inserted into the guide hole 30 .
  • the lower end surface (tip surface) of the columnar portion 44 can abut on the central portion of the second filter 38 with a predetermined gap therebetween.
  • the tapered portion 45 is formed so as to widen upward.
  • a recess 46 is formed in the upper portion of the third valve member 43 .
  • a third valve closing spring 48 is mounted between the bottom wall of the recess 46 and a disk-shaped third filter 47 mounted on the inner peripheral wall of the second casing 12 .
  • the third valve closing spring 48 urges the third valve member 43 downward toward the third valve seat 42 with respect to the second casing 12 .
  • a housing groove is formed in the outer peripheral wall of the tapered portion 45 of the third valve member 43 in the circumferential direction.
  • a sealing member is mounted in the accommodation groove, and a third valve surface 49 is formed on the outer peripheral surface of the sealing member.
  • the second valve surface 41 is engaged with the second valve seat 32 and the third valve surface 49 is engaged with the third valve seat 42, and the lower end surface of the columnar portion 44 is the second valve surface.
  • the lower end surface of the cylindrical portion 44 may be in contact with the central portion of the second filter 38 in the above state.
  • the third valve closing spring 48 is mounted between the third valve member 43 and the thin third filter 47 . Therefore, it is necessary to prevent the third filter 47 from being plastically deformed or damaged by the biasing force of the third valve closing spring 48 . Therefore, the maximum biasing force of the third valve closing spring 48 is set sufficiently smaller than the maximum biasing force of the second valve closing spring 40 . However, it is also necessary for the third valve closing spring 48 to push the third valve member 43 in certain cases. Therefore, it is necessary to set the biasing force of the third valve closing spring 48 so as to exceed the weight of the third valve member 43 and resistance such as sliding resistance.
  • the second filter 38 and the third filter 47 are configured in substantially the same way.
  • the configuration will be described with reference to FIG. 3 which shows the second filter 38 .
  • the filter 38 has a lower supporting member 50, a lower spacer 51, a wire mesh 52, an upper spacer 53, and an upper supporting member 54 which are provided in order from the bottom.
  • the lower support member 50 is a disk-shaped plate having a plurality of circular holes (so-called punching metal). Its central portion is formed to protrude upward.
  • An annular lower spacer 51 is mounted on the outer edge portion of the lower support member 50 , and a circular wire mesh 52 is mounted on the lower spacer 51 .
  • a gap corresponding to the thickness of the lower spacer 51 is formed between the lower support member 50 and the wire mesh 52, and the compressed air flows smoothly through the gap.
  • An upper spacer 53 (which is the same member as the lower spacer) is mounted on the outer edge of the wire mesh 52 , and a disk-shaped upper support member 54 is mounted on the upper spacer 53 .
  • a gap is also formed between the wire mesh 52 and the upper support member 54, and the compressed air flows smoothly through the gap.
  • the upper support member 54 is made of the same material as the lower support member 50 and has the same external dimensions and thickness, it does not have the projecting portion 55 like the lower support member 50 does.
  • a wire mesh 52 is sandwiched between the projecting portion 55 of the lower support member 50 and the central portion of the upper support member 54 .
  • the second filter 38 is inserted into the recess 35a of the second valve member 33 and received by the stepped portion 37 of the second valve member 33 from below.
  • a fixed ring 56 is press-fitted into the recessed portion 35a of the second valve member 33 from above the second filter 38, or a part of the inner peripheral wall of the recessed portion 35a is plastically deformed while the fixed ring 56 is inserted into the recessed portion 35a. It is deformed and fixed.
  • the above coupling device is connected and disconnected as follows. First, as shown in FIG. 1, the second block 2 is separated from the first block 1, and the coupling device is in the disengaged state. In the disengaged state of the first joint 3 , the first valve closing spring 24 biases the first valve member 18 against the partition wall 15 of the first casing 9 toward the tip of the valve seat member 22 . Therefore, the first valve surface 20 of the first valve member 18 is engaged with the first valve seat 23 of the valve seat member 22 to close the valve.
  • the second valve member 33 is urged downward toward the second valve seat 32 by the second valve closing spring 40 . Therefore, the second valve surface 41 of the second valve member 33 is engaged with the second valve seat 32 to close the valve. Further, the third valve member 43 is urged downward toward the third valve seat 42 by the third valve closing spring 48 . Therefore, the third valve surface 49 of the third valve member 43 is engaged with the third valve seat 42 to close the valve.
  • the receiving surface 26 of the plug portion 25 of the second joint 4 contacts the sealing member 21 of the first joint 3. engaged.
  • the second valve member 33 of the second joint 4 is engaged with the valve seat member 22 of the first joint 3 .
  • the plug portion 25 moves the first valve member 18 downward against the biasing force of the first valve closing spring 24 .
  • the first valve surface 20 is separated from the first valve seat 23 and the valve is opened.
  • the second valve member 33 is received by the valve seat member 22 when the plug portion 25 is inserted into the first valve chamber 14 , the second valve member 33 is placed against the valve seat member 25 with respect to the plug portion 25 .
  • a switching valve (not shown) is provided in the middle of the flow path 7 formed in the first block 1 .
  • the switching valve switches between a state in which the coupling device and the compressed air supply source are connected and a state in which the coupling device and the discharge port are connected.
  • the compressed air flows in the coupling device as follows. First, compressed air from a supply source flows through the flow path 7 into the supply/discharge port 13 of the first joint 3 . Then, it is supplied to the first valve chamber 14 through the first filter 17 and the through hole 16 . The compressed air in the first valve chamber 14 passes through the valve opening gap formed between the first valve surface 20 and the first valve seat 23 and the opening gap formed between the second valve surface 41 and the second valve seat 32 . It flows into the second valve chamber 27 through the valve gap. Next, the compressed air in the second valve chamber 27 passes through the second filter 38 , the valve opening gap formed between the communication groove 31 , the third valve surface 49 and the third valve seat 42 , and the third filter 47 . supplied to the actuator through
  • the switching valve switches the coupling device so that it communicates with the discharge port. Then, the compressed air in the actuator is discharged to the outside from the discharge port in the reverse order of the order described above.
  • a concave portion 35 a and a through hole 35 b formed in the upper portion of the second valve member 33 constitute part of the second supply/discharge passage 6 . That is, part of the second supply/discharge passage 6 is provided inside the second valve member 33 . Therefore, the radial dimension of the second joint 4 of the present embodiment can be made smaller than in the above-described prior art in which the supply/discharge path and the ring-shaped filter are provided outside the valve member.
  • a second filter 38 is attached to the recessed portion 35a as the second supply/discharge passage 6.
  • the radial dimension of the second joint 4 in the present embodiment can be made smaller than in the prior art in which a ring-shaped filter is provided on the outer peripheral side of the valve chamber.
  • the conventional coupling device described above is equipped with a ring-shaped thin filter having an opening in the center.
  • the inner and outer edges of the opening of the filter are pressed and fixed. There is a need. For this reason, since compressed air cannot flow through the opening and the inner peripheral edge portion and the outer peripheral edge portion of the filter, it is necessary to provide a sufficiently wide filter radially outward.
  • the outer peripheral edge portion of the second filter 38 is supported by the stepped portion 37 of the second valve member 33 and the support pin 36 of the second valve member 33 is supported by the support pin 36 of the second valve member 33 . 2
  • the central portion of the filter 38 is supported. Therefore, compressed air does not flow through the contact portion between the outer peripheral edge portion and the support pin 36, but compressed air flows through portions other than the outer peripheral edge portion and the contact portion.
  • the area through which air can flow can be widened by the amount of the holding margin of the inner peripheral edge portion. Therefore, the second filter of the present embodiment can be made radially smaller than the conventional ring-shaped filter. Therefore, the overall dimensions of the coupling device can be made small.
  • a projecting portion 55 is formed in the center of the lower supporting member 50 of the second filter 38 , so that the wire mesh 52 is sandwiched between the projecting portion 55 and the central portion of the upper supporting member 54 . That is, the wire netting 52 and the protruding portion 55 and the central portion of the upper support member 54 are in contact with each other without a gap, or are close to each other and have almost no gap.
  • the second valve member 33 pushes the third valve member 43 upward or returns it downward via the support pin 36 and the second filter 38, the member constituting the filter 38 is pushed back to the third valve member 43. Since the member 43 and the support pin 36 are less likely to bend or return, the second filter 38 can be prevented from being damaged or worn by the repeated load or alternating load.
  • a lower spacer 51 is attached between the outer edge of the lower support member 50 and the wire mesh 52
  • an upper spacer 53 is attached between the upper support member 54 and the wire mesh 52 .
  • a third valve member 43 is inserted into a chamber partitioned by the second filter 38 , the second valve member 33 , the second valve chamber 27 , the third valve chamber 28 and the third filter 47 .
  • foreign matter such as dust contained in the compressed air from the supply source is removed by the first filter 17, and foreign matter contained in the compressed air from the actuator is removed by the second filter 38 and the third filter 47.
  • the second joint is closed, foreign matter is prevented from being caught between the third valve surface of the third valve member and the third valve seat, thereby preventing fluid from leaking.
  • the difference of the second embodiment from the first embodiment is as follows.
  • three grooves are formed in the outer peripheral wall of the first casing 9 of the first joint 3 in the circumferential direction with different heights.
  • a sealing member is attached to the uppermost groove and the lowermost groove.
  • a first channel 7 formed in the first block 1 communicates with the middle groove of the three grooves.
  • a supply/discharge port 13 is constituted by a hole opened in the bottom surface of the groove in the middle.
  • the supply/discharge port 13 communicates with a first valve chamber 14 formed in the upper portion of the first casing 9 .
  • the first filter 17 is omitted in this embodiment, it may be provided so as to cover the supply/discharge port 13 .
  • a cylindrical support cylinder 60 projects from the bottom wall of the first valve chamber 14, and a valve seat member 62 is inserted into a cylinder hole 61 of the support cylinder 60 so as to be vertically movable.
  • a mounting groove is formed in the lower portion of the valve seat member 62, and a retaining ring as a stopper is mounted in the mounting groove. The retaining ring prevents the valve seat member 62 from slipping upward from the cylindrical hole 61 of the support cylinder 60 .
  • the upper portion of the valve seat member 62 is tapered so as to widen upward.
  • a first valve seat 63 is formed on the tapered surface of the valve seat member 62 in the circumferential direction. The first valve surface 20 can come into contact with the first valve seat 63 .
  • a first valve closing spring 24 is mounted between the bottom wall of the first valve chamber 14 and the cylindrical first valve member 18, and the first valve closing spring 24 closes the first valve member 18. It is biased upward toward the tip of the seat member 62 .
  • a cylinder hole 66 is formed across a partition wall 65 formed below the first valve chamber 14 .
  • a through hole 67 is formed in the partition wall 65 , and the through hole 67 communicates the first valve chamber 14 and the cylinder hole 66 .
  • a piston 68 is hermetically inserted into the cylinder hole 66 so as to be vertically movable.
  • a working chamber 69 is formed below the piston 68 , and compressed air from a supply source is supplied to and discharged from the working chamber 69 through a supply/discharge path 70 formed in the first block 1 .
  • the first supply/discharge passage 5 is formed by the supply/discharge port 13 of the first casing 9 , the first valve chamber 14 , and the tubular hole 19 of the first valve member 18 .
  • the piston 68 and the valve seat member 62 are composed of separate members, but they may be integrally formed.
  • a receiving surface 71 is formed on the lower surface of the second casing 12 in the second joint 4 of the present embodiment.
  • the receiving surface 71 can come into contact with the sealing member 21 attached to the first valve member 18 of the first joint 3 .
  • the plug portion 25 of the second joint 4 of the first embodiment is omitted.
  • the above coupling device as shown in FIGS. 4 to 6, is connected and disconnected as follows. First, in the disengaged state of the coupling device shown in FIG. pushed into position. Therefore, the first valve surface 20 of the first valve member 18 is engaged with the first valve seat 63 of the valve seat member 62 to close the valve.
  • the second valve closing spring 40 pushes the second valve member 33 downward toward the second valve seat 32 . Therefore, the second valve surface 41 of the second valve member 33 is engaged with the second valve seat 32 to close the valve.
  • a third valve closing spring 48 urges the third valve member 43 downward toward the third valve seat 42 . Therefore, the third valve surface 49 of the third valve member 43 is engaged with the third valve seat 42 to close the valve.
  • the receiving surface 71 of the second joint 4 first moves toward the sealing member of the first valve member 18 of the first joint 3. 21.
  • the second casing 12 moves the first valve member 18 downward against the urging force of the first valve closing spring 24, and the second casing 12 moves toward the second valve closing spring. 40 and the second valve member 33 to move the valve seat member 62 downward.
  • the first valve surface 20 is engaged with the first valve seat 63, the closed state is maintained, and the second valve surface 41 is engaged with the second valve seat 32, The closed state is maintained.
  • the second casing 12 is received by the first casing 9 .
  • a switching valve (not shown) provided in the middle of the supply/discharge path 7 switches the state in which the coupling device and the discharge port are connected to the state in which the coupling device and the compressed air supply source are connected. .
  • Compressed air from the supply source is then supplied to the actuator (not shown) through the first supply/discharge passage 5 and the second supply/discharge passage 6 of the coupling device.
  • the compressed air from the supply flows in the coupling device as follows. First, compressed air from a supply source is supplied to the first valve chamber 14 through the flow path 7 and the supply/discharge port 13, and the compressed air in the first valve chamber 14 flows through the first valve face 20 and the first valve.
  • the switching valve switches the coupling device so that it communicates with the discharge port. Then, the compressed air in the actuator is discharged to the outside from the discharge port in the reverse order of the order described above.
  • the above pressure fluid may be another gas or a liquid such as pressure oil instead of the compressed air.
  • the provided supported member 73 may be received.
  • the sealing member 34 is installed in the accommodation groove formed in the outer peripheral wall of the second valve member 33.
  • a sealing member 34 may be attached.
  • the contact portion between the sealing member 34 and the inner peripheral wall of the second valve chamber 27 with which the sealing member 34 contacts is called the sealing portion.
  • Second joint 4 Second joint 5 First supply/discharge passage 6 Second supply/discharge passage 27 Second valve chamber (auxiliary valve chamber) 28 Third valve chamber (main valve chamber) 32 Second valve seat (secondary valve seat) 33 Second valve member (auxiliary valve member) 34 Sealing member 35 Communication path 36 Support pin (support member) 38 second filter (filter) 40 Second valve closing spring 41 Sub valve surface (second valve surface) 42 Third valve seat (main valve seat) 43 third valve member (main valve member) 48 second valve closing spring

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Abstract

コンパクトなカップリング装置を提供する。本発明のカップリング装置は、第１継手３と第２継手４とを有する。その第２継手４内に副弁室２７と主弁室２８とが上下方向に連続するように形成される。その副弁室２７内に副弁部材３３が上下方向に移動可能で保密状に挿入される。その副弁部材３３が、前記副弁室２７内に形成される副弁座３２に向けて下方に第２閉弁バネ４０によって付勢される。その副弁部材３３内に連通路３５が形成される。その連通路３５が、前記副弁室２７と前記主弁室２８とを連通させる流路の一部を構成する。

Description

カップリング装置
　この発明は、第１継手および第２継手に形成された給排路を分離可能に接続するカップリング装置に関する。
　この種のカプラには、従来では、特許文献１(日本国・特開昭６０－６７０４２号公報)および特許文献２(日本国・特開２００３－１１７７４８号公報)に記載されたものがある。その従来技術は、次のように構成されている。
　特許文献１のカップリングは、雄栓と雌栓とを有している。その雌栓の栓ケース内に出入口弁と主弁とが直列に設けられている。その出入口弁の弁室と主弁の弁室とを連通させる流路が栓ケース内であってそれらの弁室の径方向の外側に設けられている。その流路の途中部に形成される環状空間にリング状の防護フィルタが装着される。
　特許文献２の急速継手は、第１継手としてのプラグと第２継手としてのソケットとを有している。そのプラグのハウジング内に第２流路と逆止弁室とが直列上に設けられている。その第２流路に第２閉止部材が挿入されると共に、逆止弁室に逆止部材が挿入されている。その第２流路と逆止弁室とを連通させる流路がハウジング内であって第２閉止部材の径方向の外側に形成される。その流路に円筒フィルタが装着される。
特開昭６０－６７０４２号公報 特開２００３－１１７７４８号公報
　特許文献１のカップリングの雌栓では、主弁の弁室と出入口弁の弁室を連通する流路が当該弁室の外側に形成され、その流路の途中部にフィルタが装着されている。このため、雌栓の径方向の寸法が流路やフィルタの距離分だけ大きくなっている。
　また、特許文献２の急速継手のプラグでは、第２流路と逆止弁室とを連通させる流路が第２閉止部材の径方向の外側に形成され、その流路の途中部に筒状のフィルタが装着されている。このため、プラグの径方向の寸法が流路やフィルタの距離分だけ大きくなっている。
　特許文献１および２のカップリング装置（カップリングや急速継手等）の直径は一般的に小さく、例えば、２０ｍｍ程度である。その小さなカップリング装置内に流すことができる流体の流量を維持または従来よりも増加すると共に、その全体寸法を従来のカップリング装置よりもコンパクトにすることが求められている。
　本発明の目的は、コンパクトなカップリング装置を提供することにある。
　上記の目的を達成するため、本発明は、例えば、図１から図３，図４から図６に示すように、カップリング装置を次のように構成した。
　上記カップリング装置は、第１継手３と、前記第１継手３に着脱可能に接続される第２継手４とを有している。前記第１継手３内に第１給排路５が設けられる。前記第１給排路５に着脱可能に接続される第２給排路６が、前記第２継手４内に設けられる。前記第２継手４内に副弁室２７と主弁室２８とが軸方向の先端側から基端側に連続するように形成される。前記副弁室２７内に副弁部材３３が前記軸方向に移動可能で封止部材３４を介して保密状に挿入される。その副弁部材３３が、前記副弁室２７内に形成される副弁座３２に向けて先端側に第２閉弁バネ４０によって付勢される。その副弁部材３３が、前記副弁座３２に当接可能な副弁面４１を有する。前記主弁室２８内に主弁部材４３が前記軸方向に移動可能で保密状に挿入される。その主弁部材４３が前記副弁部材３３に当接可能となっている。また、主弁部材４３が、前記主弁室２８内に形成される主弁座４２に向けて先端側に第3閉弁バネ４８によって付勢される。前記第２給排路６の一部としての連通路３５が前記副弁部材３３内に形成される。
　本発明は、上記の本発明は次の作用効果を奏する。
　本発明のカップリング装置では、第２給排路の一部としての連通路が前記副弁部材内に形成される。このため、副弁室と主弁室とを連通する連通路が弁室の外側に形成される前述した従来のカップリング装置に比べて、本発明のカップリング装置をコンパクトに作ることができる。
　本発明は、下記（１）から（３）の構成を加えることが好ましい。
（１）例えば、図１から図３，図４から図６に示すように、前記副弁部材３３の外周面上であって、前記封止部材３４によって封止される部分と前記副弁面４１との間に前記連通路３５の一端部が開口される。前記連通路３５の他端部が、前記副弁部材３３と前記主弁部材４３との間であって、前記副弁室２７に連通される。
　この場合、副弁室内に挿入される副弁部材内に連通路が形成される。言い換えると、連通路が副弁室内に収まるように形成される。また、その連通路によって連通される２つの空間（副弁室の内周面と副弁部材の外周面とに区画形成される空間であって、封止部材と副弁面および副弁座とによって封止される空間と、連通路によって副弁部材と主弁部材との間に形成される空間）も副弁室内に収まるように設けられている。このため、連通路が弁室の外側に形成される前述の従来のカップリング装置に比べて、本発明のカップリング装置をコンパクトに作ることができる。
（２）前記連通路３５の途中部にフィルタ３８が装着される。
　この場合、副弁室内に挿入された副弁部材の内部に連通路とフィルタを収めることができる。このため、弁室の外側に連通路とフィルタを設ける従来のカップリング装置に比べて、本発明のカップリング装置をコンパクトに作ることができる。
（３）前記連通路３５の壁面から突設される支持部材３６が、円盤状のフィルタ３８を支持する。前記副弁部材３３が前記支持部材３６と前記フィルタ３８とを介して前記主弁部材４３に当接可能となっている。
　この場合、円盤状のフィルタにおいて、支持部材に当接する部分（以下、被支持部分）などの当該フィルタを支持する部分は、異物除去する機能を発揮しない。このため、フィルタを支持する部分をできるだけ少なくすることで、カップリング装置の全体寸法を小さくすることにつながる。本発明のカップリング装置では、異物除去機能を発揮しない部分を外周縁部と被支持部分のみにしている。このため、従来技術（特許文献１）のように中央開口部、およびその中央開口部の内周縁部と外周縁部を必要とするのに比べて、本発明では、従来の内周縁部の押さえ代を必要としないので、カップリング装置の全体寸法を小さく作ることができる。
図１は、本発明の第１実施形態を示し、カップリング装置の第１継手と第２継手とが分離された状態を示す断面図である。 図２は、上記カップリング装置の第１継手と第２継手とが連結された状態を示す断面図であり、図１に類似する図である。 図３は、図１中に示すＡ部分の部分拡大図である。 図４は、本発明の第２実施形態を示し、カップリング装置の第１継手と第２継手とが分離された状態を示す断面図である。 図５は、上記カップリング装置の第１継手と第２継手とが当接された状態を示す断面図であり、図４に類似する図である。 図６は、上記カップリング装置の第１継手と第２継手とが連結された状態を示す断面図であり、図４に類似する図である。
　以下、本発明の第１実施形態を図１から図３によって説明する。
　図１および図２に示すカップリング装置は、第１継手３と、その第１継手３に着脱自在に先端側から接続される第２継手４とを備える。前記第１継手３内に設けられた第１給排路５と第２継手４内に設けられた第２給排路６とを分離可能に接続する。
　上記の第１ブロック１に形成される圧縮空気（圧力流体）の流路７が、第１ブロック１の上面に開口される装着孔８に連通される。その装着孔８に第１継手３の第１ケーシング９が保密状に螺合される。また、第２ブロック２に圧縮空気の流路１０が形成され、その流路１０が、第２ブロック２の下面に開口される装着孔１１に連通される。その装着孔１１に第２継手４の第２ケーシング１２が保密状に挿入される。
　上記カップリング装置の第１継手３では、第１ケーシング９の下面に開口される孔によって給排口１３が構成され、第１ケーシング９の上部に第１弁室１４が形成される。その第１弁室１４と給排口１３とは、仕切壁１５によって隔てられており、その仕切壁１５に形成される６つの貫通孔１６（図１および図２中には２つの貫通孔１６をのみを図示する）によって連通されている。
　上記の給排口１３を覆うように第１フィルタ１７が当該給排口１３の内周壁に装着される。これにより、供給源からの圧縮空気に含まれるゴミなどの異物が第１フィルタ１７によって除去される。
　上記の第１弁室１４内に筒状の第１弁部材１８が保密状で上下方向に移動可能に挿入される。その第１弁部材１８の筒孔１９の上側内周壁が上方（先端側）に向かうにつれて広がるようにテーパ状に形成される。そのテーパ状の部分に第１弁面２０が環状に形成される。その第１弁面２０の外側であって第１弁部材１８の先端面に溝が周方向に開口され、その溝に環状封止部材２１が装着される。
　上記の第１ケーシング９内の仕切壁１５から略円柱状の弁座部材２２が第１弁室１４内に上方に突設される。その弁座部材２２の上部は、上方に向かうにつれて広がるようにテーパ状に形成されている。その弁座部材２２のテーパ面に第１弁座２３が周方向に形成される。その第１弁座２３に第１弁面２０が当接可能となっている。
　上記の筒状の第１弁部材１８と仕切壁１５との間に第１閉弁バネ２４が装着され、その第１閉弁バネ２４が第１弁部材１８を弁座部材２２の先端部に向けて上方に付勢している。
　本実施形態において、第１ケーシング９の給排口１３と貫通孔１６と第１弁室１４と第１弁部材１８の筒孔１９とによって第１給排路５が構成される。
　上記の第２継手４は次のように構成される。その第２継手４の第２ケーシング１２からプラグ部２５が下方に突出するように当該第２ケーシング１２と一体的に形成され、そのプラグ部２５の下面に受け面２６が形成される。その受け面２６が第１継手３の第１弁部材１８に装着される封止部材２１に当接可能となっている。そのプラグ部２５が第１継手３の第１弁室１４内に挿入可能となっている。
　上記の第２ケーシング１２内に第２弁室（副弁室）２７および第３弁室（主弁室）２８が下側から順に形成される。第２弁室２７と第３弁室２８とは、第２ケーシング１２内に形成される仕切壁２９によって隔てられている。その仕切壁２９の中央に貫通される案内孔３０が、第２弁室２７と第３弁室２８とを連通させている。その案内孔３０の周壁に連通溝３１が上下方向に形成される。その第２弁室２７はプラグ部２５の下面に開口されている。また、第３弁室２８は第２ケーシング１２の上面に開口されている。
　上記の第２弁室２７の開口部付近の内周壁に第２弁座（副弁座）３２が下方に向かうにつれて狭まる（軸心に近づく）ように周方向に形成される。その第２弁室２７に第２弁部材（副弁部材）３３が封止部材３４によって保密状で上下方向（第２ケーシング１２の軸方向）に移動可能に挿入される。その第２弁部材３３の上部に凹部３５ａが形成され、その底壁から支持ピン（支持部材）３６が上方に突設される。その凹部３５ａの内周壁に段差部３７が設けられ、その段差部３７に円盤状の第２フィルタ（フィルタ）３８が装着され、その第２フィルタ３８の中央部が支持ピン３６に下方から支持されている。その凹部３５ａの内周壁と第２フィルタ３８とによって区画された室が、第２弁部材３３の筒壁に６つの貫通孔３５ｂ（図１から図３には貫通孔３５ｂを２つだけ図示する）を通して、第２弁部材３３の外周面と第２弁室２７の内周面によって区画形成される室に連通される。ここで、凹部３５ａと貫通孔３５ｂとによって連通路３５が構成される。また、貫通孔３５ｂが第２弁部材３３の外周面に開口される。より詳しく言うと、その開口部は、上記の封止部材３４に当接する第２弁部材３３の外周面上の封止部分から後述する第２弁面４１までの間に開口される。また、仕切壁２９と凹部３５ａの段差部３７との間に第２閉弁バネ４０が第２フィルタ３８を介して装着されて、仕切壁２９に対して第２閉弁バネ４０が第２弁部材３３を第２弁座３２に向けて下方に付勢する。その第２弁部材３３の下側外周壁にテーパ面が形成され、そのテーパ面に収容溝が周方向に開口される。その収容溝に封止部材が装着され、その封止部材の外周面によって第２弁面（副弁面）４１が構成される。その第２弁面４１が第２弁座３２に当接可能となっている。
　上記の第３弁室２８の内周壁の下部が下方に向かうにつれて狭まる（軸心に近づく）ようにテーパ状に形成され、そのテーパ面に第３弁座（主弁座）４２が周方向に形成される。その第３弁室２８に第３弁部材（主弁部材）４３が上下方向（第２ケーシング１２の軸方向）に移動可能で保密状に挿入される。その第３弁部材４３が下側から順に円柱部４４とテーパ部４５とを有する。その円柱部４４が案内孔３０に移動可能に挿入される。その円柱部４４の下端面（先端面）が第２フィルタ３８の中央部に対して所定の間隔をあけて当接可能となっている。また、テーパ部４５が上方に向かうにつれて広がるように形成される。その第３弁部材４３の上部に凹部４６が形成される。その凹部４６の底壁と、第２ケーシング１２の内周壁に装着される円盤状の第３フィルタ４７との間に第３閉弁バネ４８が装着される。その第３閉弁バネ４８が第２ケーシング１２に対して第３弁部材４３を第３弁座４２に向けて下方に付勢する。その第３弁部材４３のテーパ部４５の外周壁に収容溝が周方向に形成される。その収容溝に封止部材が装着され、その封止部材の外周面に第３弁面４９が形成される。なお、本実施形態では、第２弁面４１が第２弁座３２に係合すると共に第３弁面４９が第３弁座４２に係合した状態で、円柱部４４の下端面が第２フィルタ３８の中央部に対して所定の間隔をあけているが、上記状態で円柱部４４の下端面が第２フィルタ３８の中央部に当接していてもよい。
　前述したように、第３閉弁バネ４８は、第３弁部材４３と厚みの薄い第３フィルタ４７との間に装着される。このため、第３閉弁バネ４８の付勢力によって第３フィルタ４７が塑性変形されたり、破損されたりしないようにする必要がある。従って、第３閉弁バネ４８の最大付勢力は、第２閉弁バネ４０の最大付勢力に比べて十分に小さく設定されている。しかしながら、所定の場合において第３閉弁バネ４８が第３弁部材４３を押動させる必要もある。このため、第３閉弁バネ４８の付勢力は、第３弁部材４３の自重および摺動抵抗などの抵抗力を上回る程度の付勢力となるように設定する必要がある。
　上記の第２フィルタ３８と第３フィルタ４７とは、略同じように構成される。その構成を、第２フィルタ３８を示す図３を参照して説明する。フィルタ３８は、下側から順に設けられる下支持部材５０と下スペーサ５１と金網５２と上スペーサ５３と上支持部材５４とを有している。その下支持部材５０は、円盤状の板であって、複数の円形孔を有している（いわゆるパンチングメタルである）。その中央部分が上方に突出するように形成されている。その下支持部材５０の外縁部分上に環状の下スペーサ５１が装着され、その下スペーサ５１の上に円形の金網５２が装着される。これにより、下支持部材５０と金網５２との間に下スペーサ５１の厚み程度の隙間が形成され、その隙間によって圧縮空気がスムーズに流される。また、その金網５２の外縁部上に（下スペーサと同じ部材である）上スペーサ５３が装着され、その上スペーサ５３の上に円盤状の上支持部材５４が装着される。これにより、金網５２と上支持部材５４との間にも隙間が形成され、その隙間に圧縮空気がスムーズに流される。なお、上支持部材５４は、下支持部材５０と同じ素材によって構成され、その外形寸法や厚みも同じに設定されているが、下支持部材５０のような突出部５５を有していない。その下支持部材５０の突出部５５と上支持部材５４の中央部分とによって金網５２が挟まれている。
　上記の第２フィルタ３８が第２弁部材３３の凹部３５ａに挿入されて、第２弁部材３３の段差部３７に下方から受け止められている。その第２フィルタ３８の上方から固定リング５６が第２弁部材３３の凹部３５ａに圧入固定され、もしくは、固定リング５６が凹部３５ａに挿入された状態で当該凹部３５ａの内周壁の一部を塑性変形させて固定される。
　上記のカップリング装置は、図１および図２に示すように、次のように連結および離脱される。まず図１に示すように、第１ブロック１から第２ブロック２が離間されており、カップリング装置は離脱状態となっている。その離脱状態の第１継手３では、第１閉弁バネ２４によって第１弁部材１８が第１ケーシング９の仕切壁１５に対して弁座部材２２の先端部に向けて付勢されている。このため、第１弁部材１８の第１弁面２０が弁座部材２２の第１弁座２３に係合されて、閉弁されている。
　上記の離脱状態の第２継手４では、第２閉弁バネ４０によって第２弁部材３３が第２弁座３２に向けて下方に付勢されている。このため、第２弁部材３３の第２弁面４１が第２弁座３２に係合されて、閉弁されている。また、第３閉弁バネ４８によって第３弁部材４３が第３弁座４２に向けて下方へ付勢されている。このため、第３弁部材４３の第３弁面４９が第３弁座４２に係合されて、閉弁されている。
　上記の離脱状態から、第２ブロック２を第１ブロック１に連結させるために近づけていくと、まず、第２継手４のプラグ部２５の受け面２６が第１継手３の封止部材２１に係合される。このとき、第１継手３の弁座部材２２に第２継手４の第２弁部材３３が係合する。次いで、そのプラグ部２５が第１弁部材１８を第１閉弁バネ２４の付勢力に抗して下方へ移動させる。これにより、第１弁面２０が第１弁座２３から離間されて、開弁される。また、プラグ部２５を第１弁室１４内に挿入していくときに、第２弁部材３３が弁座部材２２に受け止められるので、プラグ部２５に対して第２弁部材３３が当該弁座部材２２との係合位置に置き残される。これにより、第２弁面４１が第２弁座３２から離間されて、開弁される。次いで、第３弁部材４３が第２フィルタ３８に当接して、その第３弁部材４３が第２フィルタ３８と支持ピン３６とを介して第２弁部材３３に受け止められるので、プラグ部２５に対して第３弁部材４３が第２フィルタ３８との係合位置に置き残される。これにより、第３弁面４９が第３弁座４２から離間されて、開弁される。引き続いて、第２ケーシング１２の下面が第１ケーシング９の上面に受け止められて、図１に示す第１継手３と第２継手４との離脱状態から図２に示す連結状態に切り換えられる。
　本実施形態のカップリング装置では、第１ブロック１に形成される流路７の途中部に（図示しない）切換え弁が設けられている。その切換え弁によって、カップリング装置と圧縮空気の供給源とが接続された状態とカップリング装置と排出口とが接続された状態とに切り換えられる。
　図２に示すカップリング装置の連結状態において、圧縮空気の供給源から圧縮空気がカップリング装置を通して（図示しない）アクチュエータに供給されるときには、圧縮空気はカップリング装置内で次のように流れる。まず、供給源からの圧縮空気が流路７を通って第１継手３の給排口１３に流入される。すると、第１フィルタ１７と貫通孔１６を通って第１弁室１４に供給される。その第１弁室１４の圧縮空気が第１弁面２０および第１弁座２３の間に形成される開弁隙間と、第２弁面４１および第２弁座３２の間に形成される開弁隙間を通って第２弁室２７に流入される。次いで、その第２弁室２７の圧縮空気が第２フィルタ３８と、連通溝３１と、第３弁面４９および第３弁座４２との間に形成される開弁隙間と、第３フィルタ４７を通ってアクチュエータに供給される。
　上記アクチュエータ内の圧縮空気を外部へ排出するときには、切換え弁によってカップリング装置が排出口に連通されるように切り換える。するとアクチュエータ内の圧縮空気が、前述した順とは逆の順をたどって排出口から外部に排出される。
　上記の第１実施形態は次の長所を奏する。
　上記の第２弁部材３３の上部に形成される凹部３５ａおよび貫通孔３５ｂが第２給排路６の一部を構成している。すなわち、第２弁部材３３の内部に第２給排路６の一部が設けられている。このため、弁部材の外側に給排路やリング状のフィルタを設ける前述の従来技術に比べて、本実施形態の第２継手４の径方向の寸法を小さく作ることができる。
　また、第２弁部材３３の内部であって、第２給排路６としての凹部３５ａに第２フィルタ３８が装着されている。この点でも、リング状のフィルタを弁室の外周側に設ける従来技術に比べて、本実施形態における第２継手４の径方向の寸法を小さく作ることができる。
　ここで、前述した従来のカップリング装置では、中央に開口部を有するリング状の薄いフィルタを備えている。このような場合には、フィルタが圧縮空気の圧力に押されることにより隙間ができてフィルタの機能が低下するのを防止するために、フィルタの開口部の内縁部分と外縁部分を押さえて固定する必要がある。このため、フィルタの開口部および内周縁部分と外周縁部分には、圧縮空気を流すことができないので、フィルタを径方向の外方に十分に広いものを備えるようにする必要がある。これに対して、本実施形態の第２継手４では、第２弁部材３３の段差部３７に第２フィルタ３８の外周縁部分が支持されると共に、第２弁部材３３の支持ピン３６に第２フィルタ３８の中央部が支持される。このため、外周縁部分と、支持ピン３６との当接部分には圧縮空気が流れないが、外周縁部分および当接部分以外の部分には圧縮空気が流れるので、従来技術に比べて、圧縮空気を流すことができるエリアを内周縁部分の押さえ代の分だけ広くすることができる。よって、従来技術のリング状のフィルタよりも、本実施形態の第２フィルタを、径方向に小さく作ることができる。従って、カップリング装置の全体寸法を小さく作ることができる。
　上記第２フィルタ３８の下支持部材５０の中央に突出部５５が形成されることにより、その突出部５５と上支持部材５４の中央部とによって金網５２が挟まれる。すなわち、金網５２と突出部５５および上支持部材５４の中央部とは、当接されて、それらの部材の間に隙間がない、又は、近接していてほとんど隙間がない。これにより、第２弁部材３３が支持ピン３６と第２フィルタ３８とを介して第３弁部材４３を上方に押したり、下方に戻したりするときに、フィルタ３８を構成する部材が第３弁部材４３と支持ピン３６とによって撓まされたり戻されたりされにくいので、その繰り返し荷重または交番荷重によって第２フィルタ３８が破損や摩耗するのを防止できる。
　また、下支持部材５０の外縁部と金網５２との間に下スペーサ５１が装着されると共に、上支持部材５４と金網５２との間に上スペーサ５３が装着される。これにより、金網５２と下支持部材５０との間、または、金網５２と上支持部材５４との間に空間が形成され、その空間に圧縮空気が流される。下支持部材５０の孔位置と上支持部材５４の孔位置とが水平方向にずれている場合でも、下支持部材５０の孔からの圧縮空気が上記の空間と金網５２等を通って上支持部材５４の孔に確実に流れる。
　また、上記の第２フィルタ３８と第２弁部材３３と第２弁室２７と第３弁室２８と第３フィルタ４７とによって区画された室内に第３弁部材４３が挿入されている。これにより、供給源からの圧縮空気に含まれるゴミなどの異物は、第１フィルタ１７によって除去され、アクチュエータからの圧縮空気に含まれる異物は、第２フィルタ３８及び第３フィルタ４７によって除去される。その結果、第２継手の閉弁時において、第３弁部材の第３弁面と第３弁座との間に異物が挟まって流体が漏れ流れることが防止される。
　図４から図６は、本発明の第２実施形態を示している。この第２実施形態においては、上記の第１実施形態の構成部材と同じ部材(または類似する部材)には原則として同一の参照数字を付けて説明する。
　この第２実施形態が上記の第１実施形態と異なる点は次の通りである。
　上記第２実施形態のカップリング装置において、第１継手３の第１ケーシング９の外周壁に溝が周方向であって、高さが異なるように３つ形成され、その３つの溝のうちの最も上の溝と最も下の溝には封止部材が装着される。その３つの溝のうちの真ん中の溝に、第１ブロック1内に形成される第１流路７が連通されている。その真ん中の溝の底面に開口される孔によって給排口１３が構成される。その給排口１３が、第１ケーシング９の上部に形成される第１弁室１４に連通される。なお、本実施形態において、第１フィルタ１７は省略されているが、給排口１３を覆うように設けてもよい。
　上記の第１弁室１４の底壁から筒状の支持筒６０が突設され、その支持筒６０の筒孔６１内に弁座部材６２が上下方向に移動可能に挿入される。その弁座部材６２の下部に装着溝が形成され、その装着溝にストッパとしての止め輪が装着されている。その止め輪によって弁座部材６２が支持筒６０の筒孔６１から上方に抜け出るのを防止している。また、弁座部材６２の上部は、上方に向かうにつれて広がるようにテーパ状に形成されている。その弁座部材６２のテーパ面に第１弁座６３が周方向に形成される。その第１弁座６３に第１弁面２０が当接可能となっている。また、上記の第１弁室１４の底壁と筒状の第１弁部材１８との間に第１閉弁バネ２４が装着され、その第１閉弁バネ２４が第１弁部材１８を弁座部材６２の先端部に向けて上方に付勢している。
　上記第１弁室１４の下側に形成される仕切壁６５を隔ててシリンダ孔６６が形成される。その仕切壁６５に貫通孔６７が形成され、その貫通孔６７によって第１弁室１４とシリンダ孔６６とが連通されている。そのシリンダ孔６６にピストン６８が保密状で上下方向に移動可能に挿入される。そのピストン６８の下側に作動室６９が形成され、供給源からの圧縮空気が、第１ブロック１に形成される給排路７０を通って作動室６９に供給および排出される。なお、本実施形態において、第１ケーシング９の給排口１３と第１弁室１４と第１弁部材１８の筒孔１９とによって第１給排路５が構成される。また、本実施形態では、ピストン６８と弁座部材６２とを別々の部材で構成しているが、一体に形成するようにしてもよい。
　本実施形態の第２継手４では、第２ケーシング１２の下面に受け面７１が形成される。その受け面７１が、第１継手３の第１弁部材１８に装着される封止部材２１に当接可能となっている。本実施形態の第２継手４では、第１実施形態の第２継手４のプラグ部２５が省略されている。
　上記のカップリング装置は、図４から図６に示すように、次のように連結および離脱される。まず、図４に示すカップリング装置の離脱状態において、第１継手３では、第１閉弁バネ２４が第１弁部材１８を上方に押して、その第１弁部材１８が弁座部材６２を上限位置に押動している。このため、第１弁部材１８の第１弁面２０が弁座部材６２の第１弁座６３に係合されて、閉弁されている。
　上記の離脱状態の第２継手４では、第２閉弁バネ４０が第２弁部材３３を第２弁座３２に向けて下方に押している。このため、第２弁部材３３の第２弁面４１が第２弁座３２に係合されて、閉弁されている。また、第３閉弁バネ４８が第３弁部材４３を第３弁座４２に向けて下方へ付勢している。このため、第３弁部材４３の第３弁面４９が第３弁座４２に係合されて、閉弁されている。
　上記の離脱状態から、第２ブロック２を第１ブロック１に連結させるために近づけていくと、まず、第２継手４の受け面７１が第１継手３の第１弁部材１８の封止部材２１に係合される。次いで、図５に示すように、その第２ケーシング１２が第１弁部材１８を第１閉弁バネ２４の付勢力に抗して下方へ移動させると共に、第２ケーシング１２が第２閉弁バネ４０と第２弁部材３３とを介して弁座部材６２を下方へ移動させる。このとき、第１弁面２０が第１弁座６３に係合されており、閉弁された状態が維持されると共に、第２弁面４１が第２弁座３２に係合されており、閉弁された状態が維持される。その後、第２ケーシング１２が第１ケーシング９に受け止められる。次いで、供給源からの圧縮空気が給排路７０を通って作動室６９に供給されると、ピストン６８が上昇して弁座部材６２に当接する。引き続いて、ピストン６８が弁座部材６２を介して第２弁部材３３を第２閉弁バネ４０の付勢力に抗して上昇させていく。これにより、第１弁面２０が第１弁座６３から離間されて、開弁されると共に、第２弁面４１が第２弁座３２から離間されて、開弁される。次いで、第２弁部材３３に装着された第２フィルタ３８が第３弁部材４３に係合する。その後、ピストン６８が弁座部材６２と第２弁部材３３と第２フィルタ３８とを介して第３弁部材４３を上昇させる。これにより、第３弁面４９が第３弁座４２から離間されて、開弁される。その後、ピストン６８が、シリンダ孔６６の内周壁に形成される段差部に受け止められる。これにより、図４に示す第１継手３と第２継手４との離脱状態から図６の連結状態に切り換えられる。
　上記の給排路７の途中部に設けられる（図示しない）切換え弁が、カップリング装置と排出口とが接続された状態からカップリング装置と圧縮空気の供給源とが接続された状態に切り換える。すると、供給源からの圧縮空気がカップリング装置の第１給排路５と第２給排路６とを通って（図示しない）アクチュエータに供給される。このとき、供給源からの圧縮空気はカップリング装置内で次のように流れる。まず、供給源からの圧縮空気が流路７と給排口１３とを通って第１弁室１４に供給されて、その第１弁室１４の圧縮空気が第１弁面２０および第１弁座６３の間に形成される開弁隙間と、第２弁面４１および第２弁座３２の間に形成される開弁隙間を通って第２弁室２７に流入される。次いで、その第２弁室２７の圧縮空気が第２フィルタ３８と、連通溝３１と、第３弁面４９および第３弁座４２との間に形成される開弁隙間と、第３フィルタ４７と、流路１０とを通ってアクチュエータに供給される。
　上記アクチュエータ内の圧縮空気を外部へ排出するときには、切換え弁によってカップリング装置が排出口に連通されるように切り換える。するとアクチュエータ内の圧縮空気が、前述した順とは逆の順をたどって排出口から外部に排出される。
　上記の各実施形態は次のように変更可能である。
　上記の圧力流体は、例示した圧縮空気に換えて、他の気体または圧油等の液体であってもよい。
　上記の第２ケーシング１２の下面が第１ケーシング９の上面に受け止められることに代えて、図４中に示すように、第１ブロック１上に設けられた支持部材７２に、第２ブロック２に設けられた被支持部材７３が受け止められるようにしてもよい。
　上記の第２弁室２７の内周壁に周方向に形成される収容溝内に封止部材３４が装着されることに代えて、第２弁部材３３の外周壁に形成される収容溝内に封止部材３４が装着されるようにしてもよい。この場合、封止部材３４とその封止部材３４が当接する第２弁室２７の内周壁との当接部分を封止部分という。
　その他に、当業者が想定できる範囲で種々の変更を行えることは勿論である。
３        第１継手
４        第２継手
５        第１給排路
６        第２給排路
２７      第２弁室（副弁室）
２８      第３弁室（主弁室）
３２      第２弁座（副弁座）
３３      第２弁部材（副弁部材）
３４      封止部材
３５      連通路
３６      支持ピン（支持部材）
３８      第２フィルタ（フィルタ）
４０      第２閉弁バネ
４１      副弁面（第２弁面）
４２      第３弁座（主弁座）
４３      第３弁部材（主弁部材）
４８      第２閉弁バネ
 

Claims (4)

  1. 　第１継手（３）と、
    　前記第１継手（３）に着脱可能に接続される第２継手（４）と、
    　前記第１継手（３）内に設けられる第１給排路（５）と、
    　前記第２継手（４）内に設けられると共に、前記第１給排路（５）に着脱可能に接続される第２給排路（６）と、
    　前記第２継手（４）内に軸方向の先端側から基端側に連続するように形成される副弁室（２７）と主弁室（２８）と、
    　前記副弁室（２７）内に前記軸方向に移動可能で封止部材（３４）を介して保密状に挿入されると共に、前記副弁室（２７）内に形成される副弁座（３２）に向けて先端側に第２閉弁バネ（４０）によって付勢される副弁部材（３３）であって、前記副弁座（３２）に当接可能な副弁面（４１）を有する副弁部材（３３）と、
    　前記主弁室（２８）内に前記軸方向に移動可能で保密状に挿入されると共に、前記副弁部材（３３）に当接可能となっている主弁部材（４３）であって、前記主弁室（２８）内に形成される主弁座（４２）に向けて先端側に第３閉弁バネ（４８）によって付勢される主弁部材（４３）と、を備え、
    　前記第２給排路（６）の一部としての連通路（３５）が前記副弁部材（３３）内に形成される、ことを特徴とするカップリング装置。
  2. 　請求項１のカップリング装置において、
    　前記副弁部材（３３）の外周面上であって、前記封止部材（３４）によって封止される部分と前記副弁面（４１）との間に前記連通路（３５）の一端部が開口され、
    　前記連通路（３５）の他端部が、前記副弁部材（３３）と前記主弁部材（４３）との間であって、前記副弁室（２７）に連通される、ことを特徴とするカップリング装置。
  3. 　請求項１または２のカップリング装置において、
    　前記連通路（３５）の途中部にフィルタ（３８）が装着される、
    　ことを特徴とするカップリング装置。
  4. 　請求項３のカップリング装置において、
    　前記連通路（３５）の壁面から突設される支持部材（３６）が、円盤状の前記フィルタ（３８）を支持し、
    　前記副弁部材（３３）が前記支持部材（３６）と前記フィルタ（３８）とを介して前記主弁部材（４３）に当接可能となっている、
    　ことを特徴とするカップリング装置。
     
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