JP3017586B2 - クイックカップリング - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ホースやパイプなど
の流体流路を形成する部材を接続するための継手に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の継手としてナットを介して二本
のパイプを連結する構成のものや、ゴムホースを金属製
ノズルに嵌め込む形式のものなどが最も一般的である
が、脱着を比較的頻繁かつ迅速に行う必要のある場合に
は、クイックカップリングと称される継手が使用される
場合がある。その一例を図３に示してあり、ここに示す
継手はゴムホース接続用のパイプを相手材としたもので
ある。すなわち本体部分１は円筒状をなしており、その
後端部（図３の右側端部）には図示しないホースを接続
するためのホースニップル２が取り付けられており、ま
たこの本体部分１の内部にはバルブセンタ３が軸線方向
に摺動自在に嵌め込まれている。このバルブセンタ３に
は、図３に示すようにカラー１３がスナップリングなど
によって一体的に取付けられており、またその先端部か
ら中心軸線に沿って所定深さの流路４が形成されるとと
もに、その流路４の端部に外周面に開口する連通孔５が
形成されている。この中空軸状の部材であるバルブセン
タ３を挿入した本体部分１の内周面は、バルブセンタ３
が密着して嵌合する小径部とそれより後端側に位置する
大径部とから形成されている。したがって前記連通孔５
の開口部が本体部分の小径内周面に密着するようにバル
ブセンタ３が前進位置にあれば、流路４を前記ホースニ
ップル２に対して閉じた状態となり、またバルブセンタ
３が後退して連通孔５の開口部が本体部分１の大径内周
面側に位置すれば、流路４が連通孔５を介してホースニ
ップル２に対して開くようになっている。またバルブセ
ンタ３の後端部と前記ホースニップル２との間には、ス
プリング６が介在され、非接続時にはバルブセンタ３を
前進させて閉弁状態に維持するようになっている。な
お、符号７，８は連通孔５を挟んで軸線方向での両側に
設けたシールリングである。また符号９はガスケットで
あって、バルブセンタ３の先端面に設けられている。

【０００３】さらに本体部分１の先端側の外周に、ロッ
ク用スリーブ１０が前後動自在に嵌合されている。これ
は本体部分１に保持させたロックボール１１を内周側に
突出させ、あるいは外周側への突出を許容するためのも
のであって、ロックボール１１に対応させた二箇所に内
径を拡大した凹部が形成され、スプリング１２によって
先端側に押されている。

【０００４】上記のクイックカップリングによって接続
される接続部材３８は図２に示すように構成されてい
る。すなわちこの接続部材３８は全体として円筒状をな
すものであって、その先端側の外周に、前記本体２０の
内径よりわずか小さい外径の大径部３９が形成され、そ
の大径部３９の後面側にはテーパ面４２が形成されてい
る。またこの接続部材３８の先端側の内周部は、前記バ
ルブセンタ３の外径とほぼ等しい中空部となっており、
その内奥部の中央に前記ガスケット３０に当接するシー
ル面４０が形成されている。なお、図２中符号４１は接
続部材３８に一体化されているパイプである。

【０００５】したがって上記の継手は、接続部材３８を
嵌め込んでいない状態では図３の下半分に示すように、
バルブセンタ３がスプリング６に押されて前進している
ことにより、ロックボール１１が本体部分１の外周側に
突出するようバルブセンタ３に一体的に取付けられたカ
ラー１３によって押されており、その結果、後退位置に
あるロック用スリーブ１０はそのロックボール１１によ
って前進しないよう後退位置に保持されている。この状
態で接続部材３８を本体部分１の内部に挿入してそのシ
ール面４０をガスケット９に押し付け、さらに接続部材
３８を押し込んでバルブセンタ３を後退させ、そして接
続部材３８の大径部３９の後端側が図３における右側の
ロックボール１１の位置に至ると、そのロックボール１
１が本体部分１の内周側に入り込むため、ロック用スリ
ーブ１０の係止が外れてこれが前進する。この状態は図
３の上半分に示してあり、ロックボール１１はロック用
スリーブ１０によって本体部分１の内周側に突出した状
態に保持され、同時に前記大径部３９の後端側に係合し
て接続部材３８の抜け止めを行う。そしてバルブセンタ
３は後退位置に保持されるので、前記連通孔５が本体部
分１の内周側に開口して、その流路４が前記ホースニッ
プル２に連通する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】したがって上記従来の
クイックカップリングでは、接続部材３８を本体部分の
内部に挿入してバルブセンタ３を所定寸法後退させるこ
とによって接続部材３８を接続でき、またロック用スリ
ーブ１０を後退させてロックボール１１を本体部分１の
外周側に突出させるようにすれば、接続部材３８を抜き
取って外すことができ、迅速かつ簡単な脱着が可能であ
る。

【０００７】しかしながら接続部材３８のシール面４０
を当接させるガスケット９をバルブセンタ３に設け、か
つバルブセンタ３に一体的に取付けたカラー１３がロッ
クボール１１を本体部分１の外周側に押し出す作用をな
すよう構成してあるから、バルブセンタ３はロックボー
ル１１を作用させる移動量を必要して、バルブセンタ３
の必要ストロークが長くなって操作性が悪くなり、また
スプリング力に抗して長ストロール押し込むため、ガス
ケット面の損傷が著しく、耐久性の面で問題があった。
さらに上記の不都合を防止するためにバルブセンタ３の
先端部を本体部分から突出させた場合には、その先端部
分が損傷し易くなるなどのおそれがあった。

【０００８】この発明は上記の事情を背景としてなされ
たもので、操作性や耐久性の良いクイックカップリング
を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、筒状の本体の内部に、先端面を接続
用当接面としかつ後退することにより流路を開く中空軸
状の弁体が弾性的に前後動するよう収容され、その弁体
の外周側でかつ前記本体の内部に、先端外周部に小径部
を形成した中空部材が弾性的に前後動するよう配置さ
れ、さらに前記本体の外周側に、内周側の一部を大径部
としたロック用スリーブが弾性的に前後動するよう嵌合
され、前記本体のうちロック用スリーブを嵌合させてあ
る部分に、内周側に突出することにより前記中空部材の
小径部に係合して中空部材の前進動作を阻止しかつ外周
側に突出することによりロック用スリーブの前後動作を
阻止するロックボールと、ロック用スリーブによって選
択的に本体の内周側に突出させられる第２のロックボー
ルとが配置され、前記中空部材に当接させる筒状部分の
内奥部に前記接続用当接面に当接するシール面が形成さ
れるとともにその筒状部分の先端外周部に前記第２のロ
ックボールに係合して抜け止めされる大径部を設けた接
続部材を有することを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】この発明のクイックカップリングにおいては、
中空軸状の弁体と中空部材が前進していれば、ロックボ
ールが本体の外周側に突出させられるから、ロック用ス
リーブがそのロックボールに係合して前進が阻止されて
おり、また弁体は前進位置にあることにより、流路を閉
じている。この状態で接続部材を本体に差し込むと、筒
状部分の先端面が前記中空部材に当接してこれを押すと
ともに、筒状部分の内奥部に形成してあるシール面が、
弁体に形成してある接続用当接面に接し、接続状態とな
る。接続部材を更に差し込むと、中空部材が後退してロ
ックボールが本体の内側に入り込むことが許容されるの
で、ロック用スリーブが移動して第２のロックボールを
本体の内側に突出させた状態に保持し、この第２のロッ
クボールに接続部材の突出部が係合してその抜け止めが
なされ、かつ前記ロックボールによって中空部材の前進
が阻止される。これと同時に弁体が接続部材の接続用当
接面に押されて後退するから、開弁状態となる。またロ
ック用スリーブを上記の場合とは反対に移動させれば、
ロックボールが本体の外周側に突出し得る状態になるの
で、このロックボールによる接続部材のロックが解除さ
れ、接続部材を抜き取ることができる。

【００１１】

【実施例】つぎにこの発明の実施例を図面を参照して説
明すると、図１はこの発明の一例を示す断面図であっ
て、上半分には接続状態を示し、下半分には非接続状態
を示してある。ここに示すクイックカップリングの本体
２０は、軸線方向での中央部に内径の小さい小径部２０
ａを形成した全体として筒状をなすものであって、この
本体２０における図１の右側の端部には、中心軸線に沿
って流路２１ａを形成したホースニップル２１が取付け
られ、かつ両者の間はＯリング２２によってシールされ
ている。また本体２０の中心部には、バルブセンタ２３
が軸線方向へ移動するよう挿入されている。このバルブ
センタ２３は後退することにより流路を開いてホースニ
ップル２１の流路２１ａに連通するものであって、本体
２０における前述した小径部２０ａに密着して嵌合して
おり、このバルブセンタ２３の先端面から所定寸法の間
に亘って流路２４が形成され、さらにこの流路２４から
前記本体２０の小径部２０ａに密着嵌合する外周面に至
る連通孔２５が形成されている。この連通孔２５の開口
部を挟んで軸線方向での前後両側にＯリング２６，２７
が嵌合されており、したがってバルブセンタ２３が前進
位置にあるときには連通孔２５の開口部が本体２０の小
径部２０ａの内周面によって閉じられ、またバルブセン
タ２３が後退することにより、連通孔２５の開口部が前
記小径部２０ａから外れてホースニップル２１に対して
開口するようになっている。このバルブセンタ２３の後
端部（図１の右端部）にはリテーナ２８が取付けられる
とともに、そのリテーナ２８の端部が前記ホースニップ
ル２１に前後動可能に嵌合しており、そのリテーナ２８
のフランジ部分とホースニップル２１の端面との間にス
プリング２９が配置され、バルブセンタ２３はこのスプ
リング２９によって常時前方（図１の左方向）に押圧さ
れている。なお、バルブセンタ２３の外周部に設けたＯ
リング２６，２７のうち図１の右側のＯリング２７は、
バルブセンタ２３とリテーナ２８との間に挟み込まれて
おり、このＯリング２７はバルブセンタ２３が前進位置
にあるときに本体２０の内面に接触してバルブセンタ２
３と本体２０との間をシールするようになっている。換
言すれば、Ｏリング２７が本体２０の内面に当接するこ
とによってバルブセンタ２３の前進を規制するようなっ
ている。さらにバルブセンタ２３の先端面には環状のガ
スカケット３０が取付けられている。

【００１２】前記バルブセンタ２３のうち本体２０の小
径部２０ａに嵌合している部分より先端側の外周にカラ
ー３１が前後動自在に嵌合している。このカラー３１は
後述するロックボール３２を操作するためのものであっ
て、先端側の外径が後端側の外径より小さくなってその
部分が小径部とされており、このカラー３１は前記本体
２０における小径部２０ａの側壁との間に配置したスプ
リング３３によって常時、前方向に押圧されている。な
お、カラー３１の内周面とバルブセンタ２３の外周面と
に、互いに係合する段部を形成することにより、カラー
３１の抜け止めがなされている。

【００１３】本体２０のうち先端側の周壁部の軸線方向
に相前後する二箇所に、ロックボール３２，３４が保持
されている。これらのロックボール３２，３４は本体２
０の周壁部の肉厚より大きい直径のものであって、本体
２０の内周側と外周側とに選択的に突出するようになっ
ている。

【００１４】さらに本体２０の先端側の外周部に、ロッ
ク用スリーブ３５が前後動自在に嵌め込まれている。こ
のロック用スリーブ３５は、後退位置にあるときに前記
ロックボール３２，３４が本体２０の外周側に突出する
ことを許容し、かつ前進位置にあるときにロックボール
３２，３４を本体２０の内周側に突出させた状態に維持
するものであって、このロック用スリーブ３５の内周面
の前後二箇所に、各ロックボール３２，３４に対応させ
て凹部３５ａ，３５ｂが形成されている。またロック用
スリーブ３５はその内周側で本体２０との間に介在させ
たコイルスプリング３６によって常時前方向に押圧され
るとともに、後端側に形成した軸線方向に沿うスリット
３５ｃを、本体２０に取付けたストッパピン３７に係合
している。このスリット３５ｃは軸線方向に沿う部分と
円周方向に沿う部分とからなるＬ字状に屈曲したもので
あって、ストッパピン３７を円周方向に沿う部分に係合
させることにより誤操作によるロック用スリーブ３５の
動きを規制している。

【００１５】上記のクイックカップリングによって接続
される接続部材３８は、前述した図２に示すように構成
されており、これを使用した場合の上記クイックカップ
リングの作用について説明すると、図１の下半分に示す
ように、非接続状態では、バルブセンタ２３がスプリン
グ２９に押されてＯリング２７が本体２０の小径部２０
ａに当接した状態まで前進しており、したがって連通孔
２５が本体２０の小径部の内面によって閉じられてい
る。またカラー３１もスプリング３３によって押されて
前進位置にあり、したがってロックボール３２がそのカ
ラー３１の大径部分の外周面によって外側に押され、ま
たロック用スリーブ３５がコイルスプリング３６を圧縮
して後退していて、その内面の凹部３５ａ，３５ｂが各
ロックボール３２，３４に対応する位置にあることによ
り、各ロックボール３２，３４が本体２０の外周側に突
出している。したがってロック用スリーブ３５はこれら
のロックボール３２，３４に係合して前進動作が阻止さ
れることにより、後退位置に保持されている。

【００１６】このクイックカップリングに対して前記接
続部材３８を接続するには、接続部材３８の先端内周部
に前記バルブセンタ２３の先端部が嵌合するよう接続部
材３８をクイックカップリングに突き合わせる。この状
態から接続部材３８をクイックカップリングに対して押
し込むと、カラー３１がスプリング３３を圧縮しつつ後
退するとともに、接続部材３８に形成してあるシール面
４０がバルブセンタ２３の先端部に取り付けてあるガス
ケット３０に当接して、シールされた状態で接触する。
接続部材３８を更に少し押し込むことにより、カラー３
１およびバルブセンタ２３が後退し、カラー３１の先端
小径部が図１の右側のロックボール３２の位置に至る
と、そのロックボール３２が本体２０の内周側に退入す
るので、ロック用スリーブ３５の係止が外れてロック用
スリーブ３５がコイルスプリング３６に押されて前進す
る。この時点では、接続部材３８の先端大径部３９が図
１の左側のロックボール３４の位置を過ぎており、した
がってロック用スリーブ３５が前進することにより、こ
れらのロックボール３２，３４がロック用スリーブ３５
によって本体２０の内周側に押し込まれる。そして図１
の左側のロックボール３４が接続部材３８における大径
部３９の後端側（図の左側）のテーパ面４２に係合する
ので、接続部材３８がクイックカップリングに嵌合した
状態に維持される。またバルブセンタ２３はその連通孔
２５の開口部が本体２０における小径部を越えた位置ま
で後退するので、流路２４がホースニップル２１の流路
に対して連通する。

【００１７】また接続部材３８を外すには、ロック用ス
リーブ３５をコイルスプリング３６を圧縮するよう後退
させる。その結果、各凹部３５ａ，３５ｂが各ロックボ
ール３２，３４に対応する位置に至ると、ロックボール
３２，３４が本体２０の外周側に移動できるようになる
ので、これらのロックボール３２，３４による接続部材
３８およびカラー３５の係止が解除され、接続部材３８
を抜き取ることができるとともに、カラー３５が前進し
てロックボール３２を外周側に突出させた状態に維持す
る。したがってロック用スリーブ３５がそのロックボー
ル３２に係合して後退位置に保持される。また同時にバ
ルブセンタ２３がスプリング２９に押されて前進し、そ
の連通孔２５の開口部分が本体２０の小径部２０ａに密
着して嵌合するから、流路２４が閉じられる。

【００１８】したがって上記のクイックカップリングで
は、接続部材３８を差し込み、あるいはロック用スリー
ブ３５を軸線方向にスライドさせることにより、接続部
材３８の脱着を行うことができ、またバルブセンタ２３
とロックボール３２を操作するためのカラー３１とを別
部材として相互に独立してスライドできる構成としたの
で、バルブセンタ２３の軸線方向へのスライド長さおよ
び接続部材３８の挿入長さを短くすることができる。

【００１９】なお、この発明は上記の実施例に限定され
るものではなく、バルブセンタやカラーあるいはロック
用スリーブの構成を必要に応じて適宜に変更することが
できる。

【００２０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなようにこの発明
のクイックカップリングによれば、後退移動することに
より流路を開く弁体とロックボールを操作する中空部材
とを別部材として構成し、それぞれを互いに独立して軸
線方向に移動させることのできる構成としたので、接続
部材における接続用のシール面が軸線方向に後退した構
造の接続部材を対象とする場合であっても、弁体の必要
ストロークを短くできるため、操作性および耐久性を向
上させることができる。またそれに伴い軸長の短いコン
パクトなカップリングとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】この発明の実施例で使用する接続部材の断面図
である。

【図３】従来のクイックカップリングの一例を示す断面
図である。

【符号の説明】

２０ 本体 ２３ バルブセンタ ２４ 流路 ２５ 連通孔 ３０ ガスケット ３１ カラー ３２，３４ ロックボール ３５ ロック用スリーブ ３５ａ，３５ｂ 凹部 ３８ 接続部材 ３９ 大径部 ４０ シール面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宍戸 国芳 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 松田 芳久 長野県伊那市日影区168番地 ルーバー 株式会社内 (72)発明者 肥田野 俊雄 愛知県名古屋市中区大須４丁目２番40号 永図工業株式会社内 (56)参考文献 実開 平３−88088（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭60−5184（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16L 37/23 F16L 37/28 - 37/46

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状の本体の内部に、先端面を接続用当
   接面としかつ後退することにより流路を開く中空軸状の
   弁体が弾性的に前後動するよう収容され、その弁体の外
   周側でかつ前記本体の内部に、先端外周部に小径部を形
   成した中空部材が弾性的に前後動するよう配置され、さ
   らに前記本体の外周側に、内周側の一部を大径部とした
   ロック用スリーブが弾性的に前後動するよう嵌合され、
   前記本体のうちロック用スリーブを嵌合させてある部分
   に、内周側に突出することにより前記中空部材の小径部
   に係合して中空部材の前進動作を阻止しかつ外周側に突
   出することによりロック用スリーブの前後動作を阻止す
   るロックボールと、ロック用スリーブによって選択的に
   本体の内周側に突出させられる第２のロックボールとが
   配置され、前記中空部材に当接させる筒状部分の内奥部
   に前記接続用当接面に当接するシール面が形成されると
   ともにその筒状部分の先端外周部に前記第２のロックボ
   ールに係合して抜け止めされる大径部を設けた接続部材
   を有することを特徴とするクイックカップリング。