JP2006170285A - 管継手 - Google Patents

Abstract

【課題】雄ボディと雌ボディとを結合させて構成される管継手において、シール部径の小径化により、ボディ外径の小径化がなされるとともにシール反力も軽減される新規な構造の管継手を提供すること。
【解決手段】雄ボディと雌ボディを組合わせ結合させて構成される管継手において、前記雌ボディの内筒部内にて移動可能にインナースリーブを配し、該インナースリーブにＯ−リング溝を設けてＯ−リングを装着し、少なくとも、雄ボディの先端ノーズ部の内径部にてシールをする構造としたことを特徴とする管継手。
【選択図】図１

Description

本発明は、管継手に関し、さらに詳しくは、ボディ外径の小径化がなされるとともにシール反力が軽減された新規な構造の管継手に関する。

従来、雄ボディと雌ボディとを結合させて構成される管継手において、両ボディ結合時のシール手段としては、雌ボディにＯ−リング溝を設け、該溝にＯ−リングを装着することによりシールする軸シール構造が知られている。

図５に、かかる従来の管継手における雄ボディと雌ボディとを結合した状態を半断面図で示した。

図５において、管継手１は、雄ボディ２と雌ボディ３とからなっており、４が軸シール機構である。しかし、該態様においては、雌ボディ３に軸シール機構４を設けるためにその分外径が大きくなってしまうこと、また、シール反力が大きくなってしまうという不都合があり、取扱い性や管理面、寿命の点等にも影響があった。

また、両ボディを分離したときは、雄ボディ２のシール面５が外周面として露出するため、シール面５に新たな傷をつけたり、打痕を与えるおそれも大きく、そうした点でも取扱いが難しいとの不都合があった。該両ボディを分離したときの状態を図６の（ａ）、（ｂ）に示したが、同図６（ａ）が雌ボディ３、同図６（ｂ）が雄ボディ２であり、５が雄ボディのシール面である。また、図５および図６において、６はＯ−リング、７はスプリング、１０がＯ−リング溝である。

一方で、外径寸法が大きくなることをできるだけ抑えるため、雌ボディ３の結合用Ｏ−リング機構を廃し、弁の先端にパッキンおよび焼付ゴム等によるシール類を装着し、スプリング反力により雄ボディに押付けてシールする構造とすることが考えられる。該構造の１例を図７に示したが、弁８の先端に焼付ゴム９等のシール類を装着したものである。しかし、そのような構造の場合には、振動または瞬間的な圧力等に対して弁が開いてしまい流体が漏れるという心配があった。

一方、先行する関連技術として、雄ボディおよび雌ボディにおける配管接続側の口径や形状の制約をなくし、配管の部品点数の削減及び配管のコンパクト化を図ることができる弁付きの管継手として、ボディ本体またはノーズ本体と、その内側で分離時の内部流体の漏れを防止するバルブ（弁）となるポペット及びスリーブとからなり、スリーブが、ボディ本体またはノーズ本体と別体の部材から構成され、かつ、ボディ本体またはノーズ本体の結合部側から挿入されているという弁付き管継手が提案されている（特許文献１）。

しかし、この提案による管継手では、管継手装置全体のコンパクト化、内部流体を漏らさないという良好なシール特性の実現という点、特に、全体としての小径・小型化という点ではいまだ不十分であった。

また、バルブとなるポペットの接触部の加工を容易にし、管継手の生産性及び流体漏れに対する信頼性を向上させたバルブ付き管継手を提供することを目的に、雄ボディとなるボディと雌ボディとなるノーズとが結合・分離する管継手であって、ボディ本体またはノーズ本体と、その内側で分離時の内部流体の漏れを防止するバルブとなるポペットと、ポペットシール材と、ポペットシール材が接触するシール面を有するスリーブとからなり、スリーブが、ボディ本体またはノーズ本体と別体の部材から構成されたバルブ付き管継手が提案されている（特許文献２）。

しかし、この提案による管継手も、管継手装置全体のコンパクト化、内部流体を漏らさないという良好なシール特性の実現という点ではいまだ不十分であった。具体的には、従来の管継手と比較すると、若干長手方向に短くなるものの、径方向はスリーブを固定内蔵し流体を漏れなくするためにスリーブシール材および止め輪を使用するため、特に径方向にはコンパクト化できないものであった。また、従来の管継手よりも、結合時、スリーブを設置したためにバルブ先端を延ばさなければならず、これにより、結合時における空気混入量の増加や流体の漏れ量の増加という弊害があり、さらには、空気混入による配管設備の性能低下、寿命低下および流体の流れによる環境破壊が発生するという危険があった。また、雄ボディとなるボディと雌ボディとなるノーズのいずれも、図５に示した従来品と比較すると、部品点数が多くなるという問題があった。
特開２００４−１００８４４号公報 特開２００４−１００８４５号公報

本発明の目的は、上述したような点に鑑み、雄ボディと雌ボディとを結合させて構成される管継手において、シール部径の小径化により、ボディ外径の小径化がなされるとともにシール反力も軽減される新規な構造の管継手を提供することにある。

上述した目的を達成する本発明の管継手は、以下の(1) の構成からなる。
（１）雄ボディと雌ボディを組合わせ結合させて構成される管継手において、前記雌ボディの内筒部内にて移動可能にインナースリーブを配し、該インナースリーブにＯ−リング溝を設けてＯ−リングを装着し、少なくとも、雄ボディの先端ノーズ部の内径部にてシールをする構造としたことを特徴とする管継手。

また、かかる本発明の管継手において、好ましくは、以下の(2) 〜(3) の具体的構成からなるものである。
（２）インナースリーブに複数のＯ−リング溝を設けて、複数のＯ−リングを装着してなることを特徴とする上記(1) 記載の管継手。
（３）インナースリーブの先端部に焼付けゴムからなる部材が付設され、該焼付けゴムからなる部材によってもシールがされてなるものであることを特徴とする上記(1) または(2) 記載の管継手。

請求項１にかかる本発明によれば、雄ボディと雌ボディとを結合させて構成される管継手において、シール部径の小径化が実現できたことにより、ボディ外径の小径化が可能となり、同時に、シール反力も軽減された新規な構造の管継手が提供される。

特に、請求項２にかかる本発明によれば、内部流体のシール性において、より優れた管継手を実現でき、小径化、シール性においてより優れた本発明の管継手が提供される。

また、請求項３にかかる本発明によれば、さらに、内部流体のシール性において、より優れた管継手が実現でき、小径化、シール性においてより優れた本発明の管継手が提供される。

以下、更に詳しく本発明の管継手について、説明する。

本発明にかかる管継手、更に該管継手に用いられる雄ボディと雌ボディについて、それらが分離している状態、結合される途中の状態、さらに結合された状態、流体の流路について、図１、図２、図３および図４を用いて説明する。

本発明にかかる管継手は、図１にその構造の概略を示したように、雄ボディ２と雌ボディ３を組合わせ結合させて構成される管継手１であって、雌ボディ３の内筒部内にインナースリーブ１１を配し、該インナースリーブ１１にＯ−リング溝１０、１０′を設けてＯ−リング６、１２を装着し、少なくとも、雄ボディ２の先端ノーズ部の内径部２２にてシールをする構造としたものである。

インナースリーブ１１は、雌ボディ３の内筒部内にて、該インナースリーブ１１の軸方向に移動可能に配されていて、該インナースリーブ１１の外側周面にＯ−リング溝１０、１０′が設けられてＯ−リング６、１２が装着されるものである。

図２において、（ａ）は雌ボディ３の構造の１例を示した半断面図であり、（ｂ）は雄ボディ２の構造の１例を示した半断面図である。

図２（ａ）に示したように、雌ボディ３は、該雌ボディ３のインナースリーブ１１のＯ−リングＡ１２が雌ボディ３の内径面１３をシールし、さらに、インナースリーブ１１の先端の焼付けゴム部１４がステムバルブ１６の先端にスプリングＡ１７の反力により押付けられてシールし、管継手１内の流体が漏れない構造となっている。すなわち、Ｏ−リングＡ１２はスリーブシール材として機能するものである。

図２（ｂ）に示したように、雄ボディ２は、ポペットバルブ１８の先端の焼付けゴム部１９がスプリングＢ２０の反力により雄ボディ２のテーパー面２１に押付けられてシールし、管継手１内の流体が漏れない構造となっている。

雄ボディ２と雌ボディ３とを結合していくと、図３（ａ）に示したように、雄ボディ２の先端ノーズ部の内径部２２が雌ボディ３のインナースリーブ１１の外径先端部のＯ−リングＢ６とシールし、また、インナースリーブ１１の先端の焼付けゴム部１４が雄ボディ２の端面１５とシールすることになり二重シールがなされることとなる。

さらに結合していくと、インナースリーブ１１が移動し始め（図３（ａ）上で、左側に移動）、インナースリーブ１１の先端の焼付けゴム部１４とステムバルブ１６とのシールが解除され、かつ、雄ボディ２のポペットバルブ１８がステムバルブ１６に押され、シールが解除されて流路が開放される。

そして、図３（ｂ）に示したように、雌ボディ３の先端部と雄ボディ２の肩部とが接触して結合が完了となる。図３（ｂ）で２３で示しているのが該雌ボディ３の先端部と雄ボディ２の肩部との接触部である。

図４は、図１に示した本発明にかかる管継手の内部における流体流路を示したものであり、 図４は、図１に示した本発明にかかる管継手の内部における流体流路を示したものであり、図４（ａ）は管継手の概略断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図、図４（ｃ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、図４（ａ）〜図４（ｃ）のハッチング部分が流体通路（流路）となるものである。図４（ａ）において矢印Ｆは、流体の流れ方向を示している。

本発明の管継手を構成する際には、上述した雄ボディ２と雌ボディ３とを適宜のロック機構により一体結合せしめて構成するものである。該ロック機構は、従来の管継手でのロック機構として用いられているネジ式や差込み式のソケット機構、プラグ機構などを使用することができる。

図１は、本発明にかかる管継手の１実施態様例を示した半断面モデル図である。 図２は、本発明の管継手の１実施態様例を説明するものであり、図１に示した本発明の管継手を雄ボディと雌ボディに分離したときのそれぞれの半断面モデル図であり、図２（ａ）が雌ボディ、図２（ｂ）が雄ボディについてのものである。 図３は、図２に示した本発明の管継手の１実施態様例にかかる雄ボディと雌ボディとを結合していく過程を示した概略説明図であり、図３（ａ）は結合過程の途中の状態、図３（ｂ）は結合が完了した状態を示したものである。 図４は、図１に示した本発明にかかる管継手の内部における流体流路を示したものであり、図４（ａ）は管継手の概略断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図、図４（ｃ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 図５は、従来の管継手における雄ボディと雌ボディとを結合した状態を半断面図で示したものである。 図６は、図５に示した従来の管継手を構成する雄ボディと雌ボディとに分離したときの状態を示した半断面図であり、図６（ａ）が雌ボディ、同図（ｂ）が雄ボディをそれぞれ示しているものである。 図７は、従来の管継手における雄ボディと雌ボディとを結合した基本構造のもとで、雌ボディの結合用Ｏ−リング機構を用いないときの構造例を示した半断面モデル図である。

符号の説明

１：管継手
２：雄ボディ
３：雌ボディ
４：軸シール機構
５：シール面
６：Ｏ−リングＢ
７：スプリング
８：弁
９：焼付ゴム
１０：Ｏ−リング溝
１１：インナースリーブ
１２：Ｏ−リングＡ
１３：雌ボディの内径面
１４：焼付けゴム部
１５：雄ボディの端面
１６：ステムバルブ
１７：スプリングＡ
１８：ポペットバルブ
１９：焼付けゴム部
２０：スプリングＢ
２１：雄ボディのテーパー面
２２：雄ボディの先端ノーズ部の内径部
２３：雌ボディの先端部と雄ボディの肩部との接触部
Ｆ：流体の流れ方向

Claims (3)

1. 雄ボディと雌ボディを組合わせ結合させて構成される管継手において、前記雌ボディの内筒部内にて移動可能にインナースリーブを配し、該インナースリーブにＯ−リング溝を設けてＯ−リングを装着し、少なくとも、雄ボディの先端ノーズ部の内径部にてシールをする構造としたことを特徴とする管継手。
2. インナースリーブに複数のＯ−リング溝を設けて、複数のＯ−リングを装着してなることを特徴とする請求項１記載の管継手。
3. インナースリーブの先端部に焼付けゴムからなる部材が付設され、該焼付けゴムからなる部材によってもシールがされるものであることを特徴とする請求項１または２記載の管継手。

Images