JP2005127377A - 管継手の継手部材 - Google Patents

Abstract

【課題】
流体通路内に設定された球状の回転弁部材を有し、該弁部材の貫通孔を流体通路に整合して同流体通路を開とし、非整合として球状の外周面により該流体通路の端部開口周縁を密封係合して同流体通路を閉とするようにした継手部材において、弁部材の外周面と流体通路端部開口周縁との摺動を少なくする。
【解決手段】
弁部材３０の外周面３０−３に枢軸Ａを中心にして、同外周面よりも半径方向外側に延びた環状の密封凸部３０−６を設け、当該弁部材が閉鎖回動位置（図７）となったときにのみ、該密封凸部３０−６と流体通路端部開口周縁との全体としての係合が生じるようにした。
【選択図】 図７

Description

本発明は、管継手の継手部材に関する。

管継手の雌型継手部材や雄型継手部材には、内部に弁が設けられ、同継手部材を通る流体通路の開閉を行うようにしたものがある。そのような弁の１つの形式としては、所定の枢軸線の周りで回動可能にされた全体として球形の回転弁部材を有し、該弁部材が、上記枢軸線の周りの第１の回動位置においては、その球面状の外周面が当該継手部材内の流体通路部分の端部開口周縁に密封係合して当該流体通路を閉鎖すると共に、第２の回動位置においては、当該弁部材を貫通して設けられた貫通孔が上記流体通路と整合することにより同流体通路を開放するようにしたものがある。（例えば特許文献１）。

特開昭５８−１６０６９２

上記のような形式の継手部材においては、回転弁部材の球形外表面が常に流体通路の端部開口周縁に係合しているため、同弁部材を回動するときに大きな摺動抵抗があり、当該継手部材の円滑な連結及び連結解除の妨げとなる虞がある。
本発明は、このような点を解消した継手部材を提供することを目的とする。

すなわち、本発明は、管継手の継手部材であって、
筒状部材と、
該筒状部材を貫通する孔内に該貫通孔の軸線方向で移動可能とされた弁体と、
を有し、
上記弁体は、
上記流体通路に対して押し込まれた開放位置と、該開放位置から当該流体通路の外方へ押し出された閉鎖位置との間で可動の弁体ホルダーと、
該弁体ホルダーによって、上記通路部分の軸線に対して直交する枢軸の周りで回動可能に支持された回転弁部材と
を有し、
上記弁体ホルダーは、
上記流体通路の軸線方向で順次配置された第１筒状部分（以下に述べる発明の実施形態における「前方筒状部」若しくは「後方筒状部」に相当）と、
回転弁部材支持部分（同実施形態における「左右側壁部」に相当）と、
第２筒状部分（同実施形態における「後方筒状部」若しくは「前方筒状部」に相当）と
を有し、
上記第１筒状部分及び第２筒状部分は、それぞれ、上記軸線方向で延びる第１貫通孔及び第２貫通孔を有し、
上記回転弁部材支持部分は、上記回転弁部材を上記枢軸線の周りで回動可能に支持するようになされ、
上記回転弁部材は、
上記枢軸線に直交する方向に延び、上記開放回動位置にあるときに上記第１及び第２貫通孔と整合して、当該継手部材を通り流体が流れるのを許容する第３貫通孔を有し、
当該回転弁部材の外周面には、当該回転弁部材が上記閉鎖回動位置にあるときに上記第１貫通孔の上記回転弁部材支持部分に面する開口端部の周縁と密封係合する環状密封部と、
当該回転弁部材が上記開放回動位置と閉鎖回動位置との間で回動するときに、上記第１貫通孔の上記回転弁部材支持部分に面する開口端部の周縁を通過する部分が当該周縁との摩擦を少なくするために、上記環状密封部よりも上記枢軸線を中心として半径方向内側に位置した部分と
を有し、
当該回転弁部材が上記閉鎖回動位置にあるときには、上記環状密封部及び上記外周面の該環状密封部によって囲まれた部分によって上記開口端部を閉鎖し、当該継手部材を通って流体が流れるのを阻止するようにした
ことを特徴とする管継手の継手部材を提供する。
この継手部材においては、回転弁部材の外表面が当該継手部材の流体通路の周縁に完全に密封係合するのは、当該回転弁部材が上記閉鎖回動位置とされたときだけであり、このため、従来の継手部材に比べて、小さな力で回転弁部材を回動操作することができる。

環状密封部は、上記外周面の該環状密封部の周りの部分よりも上記枢軸線を中心として半径方向外側に突出しているものとすることができる。

環状密封部は、上記回転弁部材の外表面と一体的に形成したり、回転弁部材の外周面に環状に形成された溝に嵌合設定された環状シール部材により形成することができる。

回転弁部材は、その形状を全体として球状とし、当該球状の表面に対する面取り部を形成し、上記弁体ホルダーに、当該回転弁部材が上記開放回動位置とされたときに、同回転弁部材の上記面取り部と係合して、該回転弁部材を同開放回動位置に停止させるストッパー面を設けるようにすることができる。
これは回転弁部材を開放回動位置に正確に位置決めするためである。

また、弁体ホルダーには、回転弁部材が開放回動位置とされたときに、該回転弁部材の上記面取り部を上記ストッパー面に押圧するように、当該回転弁部材に回転モーメントを加えるバネ部材を設けることができる。
これは、回転弁部材を開放回動位置に確実に保持するためである。

以下、本発明に係る継手部材を添付図面に基づき説明する。
図１乃至図３は、本発明が適用される雌型継手部材１２及び雄型継手部材１４を備える管継手１０を示し、図４乃至図７は本発明の特徴を備える回転弁部材３０の一実施形態を、図８乃至図１０は同回転弁部材３０の他の実施形態を拡大して示している。

先ず、図１乃至図３を参照するに、雌型継手部材１２は、筒状の継手本体１６、及び、該継手本体の後端部に接続され当該継手部材１２にパイプＰを連結するための筒状のアダプター１８とからなる筒状体２０と、該筒状体を貫通する貫通孔２０−１内に該貫通孔の軸線方向で移動可能とされた弁体２２と、を有している。

弁体２２は、上記軸線方向で可動の弁体ホルダー２６と、該弁体ホルダーを当該筒状体２０の前端方向に押圧するバネ部材２８と、筒状体２０の軸線に対して直交する方向に延びる枢軸線Ａの周りで回動可能にして該弁体ホルダー２６に支持された回転弁部材３０とを有する。

弁体ホルダー２６は、前方筒状部２６ー１と、後方筒状部２６−２と、前方及び後方筒状部間に延び、それらを連結する一対の左右側壁部２６−３，２６−３（図１及び図２では一方のみを示している）からなる回転弁部材支持部とを有し、回転弁部材３０は、左右側壁部２６−３，２６−３により上記枢軸線Ａの周りで回動可能に支持されている。回転弁部材３０は、上記枢軸線Ａに直交する方向に延びる貫通孔３０−１を有している。

弁体２２と筒状体２０との間には弁体ホルダー２６が上記軸線方向で動くときに、回転弁部材３０を上記枢軸線Ａの周りで回動させるカム機構３２が設けられている。すなわち、該カム機構３２は、回転弁部材３０に上記枢軸線Ａ方向で貫通し、同枢軸線に対して直角をなす断面において所要カム曲線に沿うよう形成されたカム孔３０−２と、該カム孔３０−２内を上記枢軸線方向に延びる直線状のピン３８とから構成されており、該ピン３８の
両端は弁体ホルダー２６の左右側壁部２６-３，２６-３に形成された上部水平面２６−３’、２６−３’と、（後述する）弁部材押圧用バネ４２と、（これも後述する継手本体１６の後端方向に面する環状の段部１６−２）とよって囲まれる空間内に遊嵌されている。弁体ホルダー２６が上記軸線方向で動かされるときに、同弁体ホルダー２６とともに上記軸線方向で動かされる回転弁部材３０は、それに設けられているカム孔３０−２の壁面がピン３８に摺動しながら、上記枢軸線Ａの周りで回動する。すなわち、ピン３８は上記空間内に遊嵌され、カム孔３０−２の壁面により接触され、適宜変位されて、上記空間を画定している弁部材押圧用バネ４２等に係合され、それによって同カム孔３０−２の壁面を介して当該回転弁部材３０に対する上記枢軸の周りでの回転モーメントを与えるようになっている。ピンが固定されているのではなく、適宜、変位可能とされているので、ピン３８とカム孔３０−２の壁面との間に無理な力が加わらず、回転弁部材３０は円滑に回動することができるようになっている。

図１に示す、雌型継手部材１２と雄型継手部材１４とが連結解除され分離されている状態においては、弁体２２はバネ部材２８によって筒状体２０の前端方向に押出されて閉鎖位置とされており、該閉鎖位置では、回転弁部材３０が、該回転弁部材３０の貫通孔３０−１が、弁体ホルダーの前方筒状部２６−１及び後方筒状部２６−２の貫通孔２６−４、２６−５と整合しないで、当該回転弁部材３０の球面状とされた外周面３０−３が、前方筒状部２６−１の後方開口周縁に設けられたＯリング４０と密封係合して、当該弁体２２を通り流体が流れるのを阻止する閉鎖回動位置とされている。

また、図２に示す雌型継手部材１２と雄型継手部材１４とが連結された状態においては、弁体２２がバネ部材２８に抗して筒状体２２内へ押込まれた開放位置とされており、該開放位置では、回転弁部材３０が、該回転弁部材３０の貫通孔３０−１が、弁体ホルダーの前方筒状部２６−１及び後方筒状部２６−２の貫通孔２６−４、２６−５と整合し、当該弁体２２を通り流体が流れるのを許容する開放回動位置とされている。

弁体２２が図１の閉鎖位置から図２の開放位置へ動かされるときは、カム孔３０−２がピン３８と摺動係合し、回転弁部材３０は、該ピンからの反力による時計方向での回転モーメントを受けて上記閉鎖回動位置から解放回動位置へ回動する。逆に、弁体２２が図２の開放位置から図１の閉鎖位置へ動かされるときは、カム孔３０−２がピン３８と摺動係合し、回転弁部材３０は、該ピンから反力による反時計方向での回転モーメントを受けて解放回動位置から閉鎖回動位置へ回動する。

弁体ホルダー２６の後方筒状部２６−２の前端面２６−６の一部（図面上では下方部分）が前方に延びて、回転弁部材３０のストッパー部２６−７を構成しており、一方、回転弁部材３０には、その貫通孔３０−１の両端において同貫通孔３０−１に直交するように設けられた面取り部３０−４、３０−５が設けられ、当該回転弁部材３０の上記開放回動位置（図２）において、一方の面取り部３０−４が上記ストッパー部２６−７に面係合して同位置に停止されるようになっている。更に、上記開放位置にある上記解放回転弁部材３０の周囲を囲むように形成された継手本体１６の貫通孔の内壁面には、当該継手本体１６の後端方向に面する環状の段部１６−２が形成されており、該段部１６−２とアダプター１８の前端周縁１８−１(図2)との間には、回転弁部材３０の周囲を囲むように環状にされた弁部材押圧用バネ部材４２が設けられ、該バネ部材４２がピン３８と係合するようになっている。具体的には、弁部材押圧用バネ４２は、細長い薄板状のバネ材から形成され、上記段部１６−２に当接される環状の段部当接部分４２−１と、該環状部分から当該雌型継手部材１２の後方端部方向に湾曲されてアダプター１８の前端周縁面１８−１により当接されるアダプター当接部分４２−２とを有し、段部当接部分４２−１とアダプター前端周縁面１８−１との間に挟まれて保持されている。該アダプター当接部分４２-２は、環状の段部当接部分４２−１における周方向で間隔をあけられた２箇所に設けられており（図面には一方のみが示されている）、環状の段部当接部分４２−１から当該雌型継手部材１２の後方端部方向にむけて立ち上げられている部分と、上記段部１６−２と、弁体ホルダー２６の左右側壁部２６−３，２６−３に形成された上部水平面２６−３’、２６−３’とによって、前述したピンの両端を保持するための空間を形成している。回転弁部材３０が閉鎖回動位置に向けて回動される場合は、同回転弁部材３０の面取り部分３０−４がストッパー部２６−７に押圧される少し前の段階から、ピン３８はカム孔３０−２の壁面により弁部材押圧用バネ４２に次第に強く押圧されるようになっており、回転弁部材３０の面取り部分３０−４がストッパー部２６−７に押圧された状態においては、流体圧に大きな変動があっても、そのことによって当該回転弁部材３０がストッパー部から離れたりすることがないようにされ、回転弁部材３０の貫通孔の開放状態が保持される。

図４には回転弁部材３０の拡大斜視図、また、図５ないし図７には同回転弁部材を含む弁体２２の拡大縦断面図を示す。
これら図面から分かる通り、回転弁部材３０の球面状とされた外周面３０−３には、環状にされ、枢軸線Ａから見て、当該球面状とされた外周面３０−３よりも半径方向外側に突出した環状密封部３０−６が設けられ、該突部が前方筒状部２６−１の後端開口の周縁部分に設けられているＯリング４０と密封係合することにより、流体が当該弁体２２を通って流れるのを阻止するようになっている。従って、この回転弁部材３０は、閉鎖回動位置（図１）と開放回動位置（図２）との間を回動するときには、その球面状の外周面３０−３が、その環状密封部３０−６の一部３０−６’においてのみ接触するだけであり、閉鎖回動位置とされたときに初めて当該環状密封部３０−６がＯリング４０と完全に係合するようになっている。

図８乃至図１０は、回転弁部材３０の他の実施形態を示している。
すなわち、図４乃至図７に示した回転弁部材３０は、その球面状の外周面３０−３に一体形成された環状の環状密封部３０−６を有しているが、図８乃至図１０に示す回転弁部材３０は、環状密封部３０−６に対応する位置に環状の溝３０−７が形成され、該溝にＯリング４０−１が嵌合固定されている。一方、前方筒状部２６−１の後端開口の周縁にはＯリングは設けられておらず、回転弁部材３０が閉鎖回動位置（図１０）とされたときに、当該回転弁部材３０に取り付けられたＯリング４０−１が、前方筒状部の後端開口の周縁に密封係合するようになっている。この実施形態においても、回転弁部材３０が開放回動位置（図８）と閉鎖回動位置（図１０）との間を回動するときには、Ｏリング４０−１は前方筒状部２６−１の後端開口の周縁に対してその一部４０−１’においてのみに接触する。

雄型継手部材１４は、基本的に雌型継手部材１２と同じ構成とされており、図１及び図２においては、該雄型継手部材１４における上記雌型継手部材１２の構成要素と同等の構成要素の主要なものを同じ参照番号で示してある。
図１の状態にある雄型継手部材１２と雌型継手部材１４とを連結する場合には、雌型継手部材１２の外周に設けられている操作スリーブ４４をバネ部材４６に抗して後退し、ロッキングボール４８が半径方向外側へ変位可能な状態にして、雄型継手部材１４の前端部分を雌型継手部材１２の前端部分内に挿入して行われるが、雌型継手部材及び雄型継手部材の弁体２２，２２は、その前端面で相互に当接し、それぞれ、バネ部材２８、２８に抗して後退され、前述の如く、回転弁部材３０，３０が閉鎖回動位置から解放回動位置に動かされ、その時点で、操作スリーブ４４を元に戻し、雄型継手部材１４の筒状体２０の外周面にある施錠凹部２０−２内に入っているロッキングボール４８を半径方向外側から押圧して固定する。雌型継手部材と雄型継手部材とを連結解除する場合には、操作スリーブ４４をバネ部材４６に抗して後退させ、雄型継手部材を雌型継手部材から引き抜く。

本発明が適用される雌型及び雄型の継手部材からなる管継手が、連結解除された状態を示す縦断面図である。 同管継手が連結されている状態を示す縦断面図である。 図２におけるIII-III線断面図である。 本発明に係る回転弁部材の拡大斜視図である。 同回転弁部材を備えた弁体の縦断面図で、同回転弁部材が開放回動位置にある状態を示す。 同回転弁部材が開放回動位置から回動されている状態を示す弁体の縦断面図である。 同回転弁部材が閉鎖回動位置にある状態を示す縦断面図である。 他の実施形態に係る回転弁部材を備えた弁体の縦断面図で、同回転弁部材が開放回動位置にある状態を示す。 同回転弁部材が開放回動位置から回動されている状態を示す弁体の縦断面図である。 同回転弁部材が閉鎖回動位置にある状態を示す縦断面図である。

符号の説明

１０ 管継手
１２ 雌型継手部材
１４ 雄型継手部材
１６ 継手本体
１８ アダプター
１８−１ 前端周縁
２０ 筒状体
２０−１ 貫通孔
２０−２ 施錠凹部
２２ 弁体
２６ 弁体ホルダー
２６−１ 前方筒状部（第１筒状部分）
２６−２ 後方筒状部（第２筒状部分）
２６−３ 左右側壁部（左右側壁部分）
２６−３’ 上部水平面
２６−４ 貫通孔
２６−５ 貫通孔
２６−６ 前端面
２６−７ ストッパー部
２８ バネ部材
３０ 回転弁部材
３０−１ 貫通孔
３０−２ カム孔
３０−３ 外周面
３０−４ 面取り部分
３０−５ 面取り部分
３０−６ 環状密封部
３０−６’環状密封部の一部
３０−７ 環状の溝
３２ カム機構
３６ カム孔
３８ ピン
４０ Ｏリング
４０−１ Ｏリング
４２ 弁部材押圧用バネ部材
４２−１ 段部当接部分
４２−２ アダプター当接部分
４４ 操作スリーブ
４６ バネ部材
４８ ロッキングボール
Ａ 枢軸線
Ｐ パイプ

Claims (6)

1. 管継手の継手部材であって、
   筒状部材と、
   該筒状部材を貫通する孔内に該貫通孔の軸線方向で移動可能とされた弁体と、
   を有し、
   上記弁体は、
   上記流体通路に対して押し込まれた開放位置と、該開放位置から当該流体通路の外方へ押し出された閉鎖位置との間で可動の弁体ホルダーと、
   該弁体ホルダーによって、上記通路部分の軸線に対して直交する枢軸の周りで回動可能に支持された回転弁部材と
   を有し、
   上記弁体ホルダーは、
   上記流体通路の軸線方向で順次配置された第１筒状部分と、
   回転弁部材支持部分と、
   第２筒状部分と
   を有し、
   上記第１筒状部分及び第２筒状部分は、それぞれ、上記軸線方向で延びる第１貫通孔及び第２貫通孔を有し、
   上記回転弁部材支持部分は、上記回転弁部材を上記枢軸線の周りで回動可能に支持するようになされ、
   上記回転弁部材は、
   上記枢軸線に直交する方向に延び、上記開放回動位置にあるときに上記第１及び第２貫通孔と整合して、当該継手部材を通り流体が流れるのを許容する第３貫通孔を有し、
   当該回転弁部材の外周面には、
   当該回転弁部材が上記閉鎖回動位置にあるときに上記第１貫通孔の上記回転弁部材支持部分に面する開口端部の周縁と密封係合する環状密封部と、
   当該回転弁部材が上記開放回動位置と閉鎖回動位置との間で回動するときに、上記第１貫通孔の上記回転弁部材支持部分に面する開口端部の周縁を通過する部分が当該周縁との摩擦を少なくするために、上記環状密封部よりも上記枢軸線を中心として半径方向内側に位置した部分と
   を有し、
   当該回転弁部材が上記閉鎖回動位置にあるときには、上記環状密封部及び上記外周面の該環状密封部によって囲まれた部分によって上記開口端部を閉鎖し、当該継手部材を通って流体が流れるのを阻止するようにした
   ことを特徴とする管継手の継手部材。
2. 上記環状密封部が、上記外周面の該環状密封部の周りの部分よりも上記枢軸線を中心として半径方向外側に突出していることを特徴とする請求項１に記載の継手部材。
3. 上記半径方向外側に突出した環状密封部が、上記回転弁部材の外表面と一体的に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の継手部材。
4. 上記半径方向外側に突出した環状密封部は、上記回転弁部材の外周面に環状に形成された溝に嵌合固定された環状シール部材により形成されていることを特徴とする請求項２に記載の継手部材。
5. 上記回転弁部材は全体として球状とされ、当該球状の表面に対する面取り部を有し、
   上記第２筒状部分は、当該回転弁部材が上記開放回動位置とされたときに、同回転弁部材の上記面取り部と係合して、該回転弁部材を同開放回動位置に停止させるストッパー面を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の継手部材。
6. 上記弁体ホルダーが、上記回転弁部材が上記開放回動位置とされたときに、該回転弁部材の上記面取り部を上記ストッパー面に押圧するように、当該回転弁部材に回転モーメントを加えるバネ部材を有することを特徴とする請求項５に記載の継手部材。