JP2005315420A - 継ぎ手 - Google Patents

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寛 大熊
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賢太 小原
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    • F16L37/00Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/28Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means
    • F16L37/30Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in each of two pipe-end fittings
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Joints That Cut Off Fluids, And Hose Joints (AREA)
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Abstract

【課題】 弁体を合成樹脂製としてもシール性能の悪化を防止することができる継ぎ手を提供する。
【解決手段】 相手方の継ぎ手50に向かう前方側を開口した軸方向に延びる空洞3を有し、その開口部4近傍の内周面に弁座5が形成された継ぎ手本体2と、この継ぎ手本体2の空洞3内に軸方向へ移動可能に装填され、弁座5に対してその全周にわたり接触することにより液流通路を遮断するシール部11を有した弁体10とを備え、継ぎ手本体2は、弁座5よりも後方側の位置に弁座5の最大径よりも大きな内径をもつ円筒状内周面3aを有し、弁体10は、合成樹脂材料により成形され、シール部11よりも後方側の位置に、シール部11の最大径よりも大きな外径であって継ぎ手本体2の円筒状内周面3aにより軸方向に案内される外径をもつ被案内部12を有し、この被案内部12においてシール部11よりも径方向外側の位置に軸方向に延びる液流通路13が形成されている。
【選択図】 図1

Description

本発明は、例えば自動車等の油圧管を互いに連結分離させる継ぎ手に関する。
上記継ぎ手として、図7に示す構成のものが知られている(特許文献1参照)。この継ぎ手は、継ぎ手本体100の内部に設けた空洞101内に配したポペット弁体102を備え、そのポペット弁体102は概略円錐形状をした先端部と、それよりも小径の軸部とを有し、軸部が軸心方向にスライド可能に保持部材103に支持されていて、その保持部材103に、空洞101内を通流する流体を通す流体通流路104が周方向に複数形成され、流体がポペット弁体102の外側を通流するようになっており、ポペット弁体102における先端側のシール部105が空洞101内に設けた弁座106に接触すると液通流を停止し、一方、シール部105が弁座106から離れると液流通を可能とする。
上記継ぎ手のように弁体を保持部材にてスライド可能に支持する構成に代えて、図8に示すように、継ぎ手本体110の内部に設けた空洞111内に、空洞111とほぼ同じ外径の弁体112自体がスライド可能に支持された構成のものも提案されている(特許文献2参照)。
この継ぎ手による場合には、上述したように空洞111の内周壁で弁体112をスライド可能に支持する。そして、上記特許文献1の継ぎ手では保持部材103が弁ばね支持手段を兼ねているのに対し、この特許文献2の継ぎ手は、弁ばね支持手段117を別途備えていて、その弁ばね支持手段117が弁体112をスライド可能に支持するものではない。つまり、上記弁ばね支持手段117は、特許文献1の継ぎ手において相応する保持部材103に比べて、必要機能が少ない分だけ設計的要件を少なくすることができる。これにより、特許文献2の継ぎ手は、上記弁ばね支持手段117の継ぎ手本体110への取付け方法を種々選択し易いため、継ぎ手本体110の後端部に配管をつなげる際にその弁ばね支持手段117を有効に利用し易いという利点がある。
実公昭57−34396号公報 特開平6−174164号公報
しかしながら、特許文献2の継ぎ手にあっては、弁体112の内部を流体通路として用いるため、その弁体112の外周側と内部流体通路とを連絡するための貫通孔113を設ける必要があり、その貫通孔113が、弁体112を径方向に貫通するとともに、弁座114に対して接離する弁体112のシール部115に形成されているため、弁体を合成樹脂材料により形成する場合に、以下のような問題があった。
即ち、弁体を金属材料で形成した場合、弁座への直接接触では金属同士の接触となるためにシール性の確保が困難であるため、弁体の弁座と接触する部分にシール材を介在させる必要があるのに対し、弁体を合成樹脂材料で形成する場合には、弁座への直接接触によるシール性の確保が容易であるため、シール材を不要にできる。しかし、特許文献2の継ぎ手による場合には、貫通孔113がシール部115に直径方向に設けられているため、シール部115付近の肉厚が周方向で不均一となり、弁体を合成樹脂材料で形成すると、樹脂成型時の温度変化による収縮度合いが周方向で不均一となってシール部の真円度が確保できず、シール性能が悪化する虞がある。
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたもので、弁体を合成樹脂製としてもシール性能の悪化を防止することができる継ぎ手を提供することを目的とする。
本発明の請求項1の継ぎ手は、相手方の継ぎ手に向かう前方側を開口した軸方向に延びる空洞を有し、その開口部近傍の内周面に弁座が形成された継ぎ手本体と、この継ぎ手本体の前記空洞内に軸方向へ移動可能に装填され、前記弁座に対してその全周にわたり接触することにより液流通路を遮断するシール部を有した弁体とを備え、この弁体が、前記シール部が前記弁座に接触する閉弁位置と前記弁座から離れた開弁位置との間で移動可能に設けられた継ぎ手において、前記継ぎ手本体は、前記弁座よりも後方側の位置に当該弁座の最大径よりも大きな内径をもつ円筒状内周面を有し、前記弁体は、合成樹脂材料により成形され、前記シール部よりも後方側の位置に、当該シール部の最大径よりも大きな外径であって前記継ぎ手本体の円筒状内周面により軸方向に案内される外径をもつ被案内部を有し、この被案内部において前記シール部よりも径方向外側の位置に軸方向に延びる液流通路が形成されていることを特徴とする。
本発明の請求項2の継ぎ手は、請求項1に記載の継ぎ手において、前記弁体のシール部は、その周方向に肉厚が均一な回転体形状に成形されていることを特徴とする。
本発明の請求項3の継ぎ手は、請求項2に記載の継ぎ手において、前記被案内部は、周方向に間欠的に並び、前記シール部の外周部から後方に向かって延びる複数の被案内片を有し、これら被案内片同士の間に前記液流通路が形成されていることを特徴とする。
本発明の請求項4の継ぎ手は、請求項3に記載の継ぎ手において、前記複数の被案内片の内側には、該弁体の後端と前記シール部よりも後方側であって前記液流通路の前端又はその後方位置との間にわたり内部通路が上記液流通路に繋がる状態で形成され、かつ、弁体の上記内部通路を前側から臨む面には後方に向いて突出する凸部が形成されていることを特徴とする。
本発明の請求項5の継ぎ手は、請求項4に記載の継ぎ手において、前記凸部が前記内部通路の中心部に近づく程後側に位置する形状となっていることを特徴とする。
本発明の請求項6の継ぎ手は、請求項5に記載の継ぎ手において、前記凸部が、周方向で同一半径としかつ前記内部通路と同一軸心状に形成されているとともに前記液流通路が周方向に均等に複数設けられていることを特徴とする。
本発明の請求項7の継ぎ手は、請求項1乃至6のいずれかに記載の継ぎ手において、前記空洞内には、前記円筒状内周面よりも後方の位置にその内周面が拡径された段差部が形成されるとともに、この段差部に後方から押付けられることにより前記空洞内に固定される金属固定部材と、この金属固定部材と前記弁体との間に介在することにより前記弁体を前方へ付勢するばねとを備えたことを特徴とする。
本発明の請求項8の継ぎ手は、請求項7に記載の継ぎ手において、前記空洞の後方側の端部に、フレア部を有する金属管が内部に通された金属製の環状固着部材がねじ込まれ、そのねじ込み力によりフレア部が、前記金属固定部材に押付けられていることを特徴とする。
請求項1の発明による場合には、弁体に成形されている被案内部が空洞に案内されるので、別途支持部材を要しない。しかも、この被案内部はシール部の最大径よりも大径であり、かつこの被案内部においてシール部よりも径方向外側の位置に流体通路が軸方向に延びるように設けられる構成としているので、弁体を合成樹脂製としてもシール部の肉厚を均一化することが可能となって、シール部の真円度を確保することが可能となり、シール性能を悪化させることがない。特に、請求項2のようにシール部を周方向に肉厚が均一な回転体形状に成形することで、シール部の真円度の確保がより確実となる。
請求項3の発明による場合には、被案内部の被案内片が周方向に間欠的に設けられ、分散配置となっているため、被案内片により弁体を空洞内においてスライド可能に安定して支持することができる。また、被案内片同士の間に液通流路が設けられているので、液の通流を円滑に行わせることが可能となる。
請求項4の発明による場合には、弁体の内部通路を前側から臨む面に、後方に向いて突出する凸部が形成されているので、内部通路から液流通路へ向かう液流が内部通路で淀むことなく液流通路へ流れ、前記内部通路を前側から臨む面を前側に窪むように形成した場合に顕著に起こる圧力損失を減少させ得る。
請求項5の発明による場合には、凸部が内部通路の中心部に近づく程後側に位置する形状となっているので、凸部において液流を滑らかにすることが可能となり、圧力損失の減少化をより高めることが可能となる。
請求項6の発明による場合には、凸部が周方向で同一半径としかつ内部通路と同一軸心状に形成されているので、内部通路を流れる液流を内部通路の周方向で均一化でき、しかも液流通路が周方向に均等に設けられているので、各液流通路へ導かれる液流を均一化させ得る。
請求項7の発明による場合には、後方からの押付け力を金属固定部材で受け止めて、合成樹脂製の弁体を保護した上で、この固定部材と弁体との間に介在するばねで弁体を付勢することができる。
請求項8の発明による場合には、合成樹脂製の弁体の後方側に金属固定部材が設けられているので、この金属固定部材と、継ぎ手本体の後端側に金属管を内部に通して着脱可能に取付けられる金属製の環状固着部材(ナット)との間、つまり金属同士の間で、上記金属管の端部に設けられるフレア部を挟んで固定することができるため、上記金属固定部材を有効に利用したフレア管継ぎ手を提供することが可能となる。
以下に、本発明の実施形態を具体的に説明する。
図1は、本実施形態に係る2つの継ぎ手の両方を示す断面図である。
ここで、上記2つの継ぎ手は、一方(左側)の継ぎ手1が雄型で、相手方の継ぎ手50が雌型であること以外は同様に構成されていて、以下の説明では左側の継ぎ手について述べる。
上記継ぎ手1は、金属製の継ぎ手本体2と、この継ぎ手本体2の内部にそれぞれ装填される弁体10及び金属製の固定部材20とを備える。
継ぎ手本体2は、軸方向に延びる空洞3を内部に有し、その空洞3は相手方の継ぎ手50に向かって軸方向に開口しており、その前方側(相手方の継ぎ手50に向かう側)の開口部4の後側近傍には、空洞3の内周面に開口部4から離れるに従って拡径する形状の弁座5が形成されている。空洞3内には、弁座5が形成される部分よりも後方側の位置に弁座5の最大径よりも大きな内径をもつ円筒状内周面3aが形成され、その円筒状内周面3aよりも後方側には、後側が拡径した段差部6が設けられ、空洞3の後端部には雌ねじ7が形成されており、その雌ねじ7には、金属製の環状固着部材としてのナット30が螺入されている。
空洞3内には、ナット30により抜け防止された状態で固定部材20が設けられている。この固定部材20は、後方側が拡径した凸部21を有し、ナット30により前方側へ押付けられることで凸部21側が段差部6に当接し、空洞3内の所定箇所に設けられている。そして、ナット30の内部を通り、かつフレア部23をナット30の前方側に配した金属管22の前記フレア部23が、ナット30のねじ込み力により固定部材20に押付けられた状態で、金属製の固定部材20と金属製ナット30との間に挟持されている。
固定部材20よりも前方側であって円筒状内周面3a内には、上記弁体10が軸方向へスライド可能に装填されている。弁体10には、その前方側に向かうに従って縮径する形状を有するシール部11が形成されており、この弁体10と固定部材20との間には、コイルばね24が介装され、弁体10にはコイルばね24による前方側への押圧付勢力が作用している。
よって、弁体10は、上記押圧付勢力により前方側へ向けてスライドし、これに伴いシール部11の全周が弁座5に接触する。このとき、弁体10におけるシール部11よりも前方側に位置する先端部10aは、開口部4よりも外側に突出するように形成されている。一方、相手方の継ぎ手50とこの継ぎ手1を連結すると、継ぎ手50の先端部10aと、継ぎ手1の先端部10aとがそれぞれ後方側へ押圧付勢力に抗して押し込まれ、シール部11が弁座5から離れる。したがって、弁体10は、シール部11が弁座5に接触する閉弁位置と、シール部11が弁座5から軸方向に後退する開弁位置との間で移動可能となっている。
図2は弁体を斜め前方向から見た外観図で、図3(a)は弁体を示す正面図、図3(b)は正面断面図(図3(c)のB−B線による断面図)、図3(c)は図3(a)の右側面図、図3(d)は図3(a)のD−D線による断面図である。
弁体10は、シール部11よりも後方側の位置に、シール部11の最大径よりも大きな外径であって前記継ぎ手本体2の円筒状内周面3aにより軸方向に案内される外径をもつ被案内部12を有する。この被案内部12は、周方向に間欠的に並び、シール部11の外周部から後方に向かって延びる複数、図示例では4つの被案内片12aを有し、これら被案内片12aの後端は、環状連結部12bにより連結されていて撓み防止が図られており、被案内片12a同士の間に、被案内片12aと同数の液流通路13が形成された構成となっている。液流通路13は、シール部11よりも径方向外側の位置に、軸方向に伸びるように設けられていて、空洞3内の液を軸方向に流通させる機能を有する。この弁体10は、その全体が合成樹脂材料により一体的に成形されたもので、シール部11は合成樹脂からなるとともに、その周方向に肉厚が均一な回転体形状に成形されている。
このように構成された継ぎ手の液流につき説明する。なお、ここでは、継ぎ手1側から継ぎ手50側へ液を通流される場合を例に挙げる。
開口部4よりも外側に突出している弁体10の先端部10a同士の位置を合わせて継ぎ手1と50とを接続すると、両継ぎ手の弁体10がコイルばね24による押圧付勢力に抗して後方側へ押し込まれ、シール部11が弁座5から離れる。これにより、継ぎ手1側の金属管22の内部を通流する液は、弁体10に設けた液流通路13を介してシール部11の外側へ導かれ、その後開口部4を経て、継ぎ手50側の開口部4内へ入り、その継ぎ手50の液流通路13を経て金属管22に導かれる。
一方、継ぎ手1と50とを非接続状態にすると、弁体10はコイルばね24による押圧付勢力により前方側へ向けてスライドし、シール部11の全周が弁座5に接触する。これにより、各継ぎ手1と50の液流が遮断される。
したがって、このように構成された本実施形態の継ぎ手1及び50においては、弁体10に成形されている被案内部12が空洞3の円筒状内周面3aに案内されるので、別途支持部材を要しない。しかも、この被案内部12はシール部11の最大径よりも大径であり、かつこの被案内部12においてシール部11よりも径方向外側の位置に流体通路13が軸方向に伸びるように設けられる構成としているので、弁体10を合成樹脂製としてもシール部11の肉厚を均一化することが可能となって、シール部11の真円度を確保することが可能となり、シール性能を悪化させることがない。特に、シール部11を周方向に肉厚が均一な回転体形状に成形することで、シール部11の真円度の確保がより確実となる。
また、本実施形態において、被案内部12の被案内片12aが周方向に間欠的に設けられ、分散配置となっているため、被案内片12aにより弁体10を空洞3内においてスライド可能に安定して支持することができる。また、被案内片12a同士の間に液通流路13が設けられているので、液の通流を円滑に行わせることが可能となる。加えて、ナット30の固着に伴う後方からの押付け力を金属製固定部材20で受け止めて、合成樹脂製の弁体10を保護した上で、この固定部材20と弁体10との間に介在するばね24で弁体10を前方へ付勢することができる。更に、合成樹脂製の弁体10の後端側に金属製固定部材20が設けられているので、この金属製固定部材20と、継ぎ手本体1、50の後端側に金属管22を内部に通して着脱可能に取付けられる金属製のナット30との間、つまり金属同士の間で、金属管22の端部に設けられるフレア部23を挟んで固定することができるため、上記金属製固定部材20を有効に利用したフレア管継ぎ手を提供することが可能となる。
なお、上述した実施形態における被案内部は、複数の被案内片の間に複数の液流通路が設けられた構成としているが、本発明はこれに限らない。例えば、シール部の最大径よりも大きな外径であって継ぎ手本体の円筒状内周面により軸方向に案内される外径をもつ被案内部に弁体の内部と外部とに開口を有する液流通路を1又は2以上設ける構成としてもよい。
また、本発明は、上述した図2及び図3に示した弁体10に代えて、図4及び図5に示す他の構成の弁体10Aを用いることができる。なお、図4及び図5において、図2及び図3の弁体と同一部分には同一番号を付している。
この弁体10Aは、一体成形により作製された合成樹脂製のもので、周方向の外径を均一とした中実の回転体形状に形成されたシール部11Aを有し、そのシール部11Aの外周部から後方に向かう複数の被案内片12aが、周方向に間欠的に並べて設けられている。これら被案内片12aの後端部は、環状連結部12bにより連結されていて、被案内片12a同士の間には液流通路13が形成されている。この液流通路13は周方向に均等に複数、図示例では4つ設けられている。
上記複数の被案内片12aの内側には、液流通路13に繋がった状態で内部通路15が形成されている。内部通路15の後端は弁体10Aの後端に位置し、内部通路15の前端15aは液流通路13の前端13aに位置している。また、弁体10Aには、内部通路15を前側から臨む面に、後方に向いて突出する凸部14が形成されている。この凸部14は、内部通路15と同一軸心状に形成されていて、内部通路15の中心部に近づく程後側に位置する凸形状、図示例では頂部分が丸くなった円錐台形状、つまり周方向で同一半径の形状となっている。
この弁体10Aによる場合は、以下の効果が得られる。即ち、図6(a)に示すように内部通路10bを、その前端位置が液流通路13の前端13aよりも前方に位置するように形成した場合には、その内部通路10bを後方から前方へ向けて流れる白抜矢印で示す液流が、内部通路10bの前端に存在する前側に窪んだ面10cに衝突することにより一旦後側に戻って液流通路13から前側へ出ていくために、面10cで淀みが発生し大きな圧力損失が起こる。これに対し、図6(b)に示すように弁体10Aによる場合は、内部通路15をその前端15aが液流通路13の前端13aに位置するように形成するとともに、内部通路15を前側から臨む面に後方に向いて突出する凸部14を形成しているので、内部通路15から液流通路13へ向かう液流が内部通路15で淀むことなく液流通路13へ流れ、圧力損失を減少させ得る。この圧力損失の減少化は、凸部14を単に凸形状にする場合よりも、内部通路15の中心部に近づく程後側に位置する形状にする場合の方が、凸部14を通る液流がより滑らかになることで、より高めることが可能となる。また、凸部14が内部通路15と同一軸心状に形成されていると、周方向に均等配置した液流通路13に対し、複数(図示例では4つ)の液流通路13それぞれに導かれる液流の状況を均一にすることができる。なお、以上の効果は、内部通路15の前端15aが液流通路13の前端13aよりも少し後方に位置するように内部通路15を形成した場合も同様に得られることは勿論である。
なお、内部通路15を前側から臨む面に形成する凸部14は、図4及び図5に示す例では、凸部14の裾部分14aの直径を内部通路15の直径よりも短い寸法に設定しているが、本発明はこれに限らない。例えば、裾部分14aの直径を内部通路15の直径と等しい寸法、或いは内部通路15の直径よりも著しく短い寸法に設定してもよい。また、凸部14の形状は、内部通路15の中心部に近づく程後側に位置する凸形状であれば、頂部分が丸い円錐台形状に限らない。例えば、頂部分が平らな円錐台形状、或いは円錐形状、或いは山の稜線に相当する傾斜部分が湾曲した或いは段階的に変化する階段状の円錐や円錐台形状などの種々の形態をとることも可能であり、更には、周方向の半径が異なる凸状とした形態をとることも可能である。
本発明の一実施形態に係る2つの継ぎ手の両方を示す断面図である。 弁体を斜め前方向から見た外観図である。 (a)は弁体を示す正面図、(b)は正面断面図((c)のB−B線による断面図)、(c)は(a)の右側面図、(d)は(a)のD−D線による断面図である。 本発明の継ぎ手を構成する他の構成の弁体を示す図で、(a)はその弁体の正面図、(b)は(a)の右側面図である。 (a)は図4(a)におけるE−E線による断面図、図4(b)におけるF−F線による断面図、(c)は図4(b)におけるG−G線による断面図である。 (a)は図2及び図3に示す弁体を流れる液流の説明図、(b)は図4及び図5に示す弁体を流れる液流の説明図である。 特許文献1の継ぎ手を示す断面図である。 特許文献2の継ぎ手を示す断面図である。
符号の説明
1、50 継ぎ手
2 継ぎ手本体
3 空洞
3a 円筒状内周面
4 開口部
5 弁座
10、10A 弁体
11、11A シール部
12 被案内部
12a 被案内片
13 液流通路
13a 液流通路の前端
14 凸部
15 内部通路
15a 内部通路の前端
20 固定部材
22 金属管
23 フレア部
30 ナット(金属製の環状固着部材)

Claims (8)

  1. 相手方の継ぎ手に向かう前方側を開口した軸方向に延びる空洞を有し、その開口部近傍の内周面に弁座が形成された継ぎ手本体と、この継ぎ手本体の前記空洞内に軸方向へ移動可能に装填され、前記弁座に対してその全周にわたり接触することにより液流通路を遮断するシール部を有した弁体とを備え、この弁体が、前記シール部が前記弁座に接触する閉弁位置と前記弁座から離れた開弁位置との間で移動可能に設けられた継ぎ手において、
    前記継ぎ手本体は、前記弁座よりも後方側の位置に当該弁座の最大径よりも大きな内径をもつ円筒状内周面を有し、
    前記弁体は、合成樹脂材料により成形され、前記シール部よりも後方側の位置に、当該シール部の最大径よりも大きな外径であって前記継ぎ手本体の円筒状内周面により軸方向に案内される外径をもつ被案内部を有し、この被案内部において前記シール部よりも径方向外側の位置に軸方向に延びる液流通路が形成されていることを特徴とする継ぎ手。
  2. 請求項1に記載の継ぎ手において、
    前記弁体のシール部は、その周方向に肉厚が均一な回転体形状に成形されていることを特徴とする継ぎ手。
  3. 請求項2に記載の継ぎ手において、
    前記被案内部は、周方向に間欠的に並び、前記シール部の外周部から後方に向かって延びる複数の被案内片を有し、これら被案内片同士の間に前記液流通路が形成されていることを特徴とする継ぎ手。
  4. 請求項3に記載の継ぎ手において、
    前記複数の被案内片の内側には、該弁体の後端と前記シール部よりも後方側であって前記液流通路の前端又はその後方位置との間にわたり内部通路が上記液流通路に繋がる状態で形成され、かつ、弁体の上記内部通路を前側から臨む面には後方に向いて突出する凸部が形成されていることを特徴とする継ぎ手。
  5. 請求項4に記載の継ぎ手において、
    前記凸部が前記内部通路の中心部に近づく程後側に位置する形状となっていることを特徴とする継ぎ手。
  6. 請求項5に記載の継ぎ手において、
    前記凸部が、周方向で同一半径としかつ前記内部通路と同一軸心状に形成されているとともに前記液流通路が周方向に均等に複数設けられていることを特徴とする継ぎ手。
  7. 請求項1乃至6のいずれかに記載の継ぎ手において、
    前記空洞内には、前記円筒状内周面よりも後方の位置にその内周面が拡径された段差部が形成されるとともに、この段差部に後方から押付けられることにより前記空洞内に固定される金属固定部材と、この金属固定部材と前記弁体との間に介在することにより前記弁体を前方へ付勢するばねとを備えたことを特徴とする継ぎ手。
  8. 請求項7に記載の継ぎ手において、
    前記空洞の後方側の端部に、フレア部を有する金属管が内部に通された金属製の環状固着部材がねじ込まれ、そのねじ込み力によりフレア部が、前記金属固定部材に押付けられていることを特徴とする継ぎ手。
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