JP3981958B2 - 流体継手 - Google Patents

Description

本発明は、管路を接続する流体継手に関し、特に分離する際に液垂れを生じないようにした流体継手に関するものである。

分離した際に、流垂れを生じないようにした種々の流体継手が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の流体継手は、ソケットと該ソケットに挿入されるプラグを有し、ソケット及びプラグ内にそれぞれソケット開閉弁とプラグ開閉弁を設け、分離時にはソケット開閉弁及びプラグ開閉弁によりソケット側の流路とプラグ側の流路をそれぞれ閉塞し、ソケットとプラグを接続した際には自動的にソケット開閉弁とプラグ開閉弁を開いて各流路を連通するよう構成されている。

上記ソケット開閉弁は、ソケットとプラグを接続する際に、該プラグの先端部が当って開弁方向に移動され、一方上記プラグ開閉弁はソケットに設けたバルブシャフトが当って開弁方向に移動されるが、通常、上記プラグ開閉弁やバルブシャフトは基端が支持されているだけで、先端はソケットやプラグ内で支持されていないので、不安定であり、そのためソケットとプラグを分離した際に各開閉弁の閉塞が不充分になったり、動作が不確実になることがあった。また、上記バルブシャフトの取り付けには、小さなナットを用いてねじ着しなければならないので、組み立てが面倒であった。

さらに、上記ソケット側には、Ｏリング等のシール部材が設けられ、プラグをソケットに挿入する際に該Ｏリングを損傷しないようにつぶすために、通常プラグの先端角部は丸く面取りされているが、そのような面取り部を設けると、プラグの先端とソケット開閉弁の先端間に流れ込む残留流体の量が多くなり、液垂れの原因となっていた。
実用新案登録第２６０４３０７号公報（図１、図２、図４）

本発明の解決課題は、開閉弁を内蔵したソケットとプラグを有し、液垂れを防止するようにした流体継手において、各開閉弁の開閉が確実で動作が安定しており、組み立ても容易で、残留流体の量も極めて少なくできるようにした流体継手を提供することである。

本発明によれば、ソケットとプラグを有し、該ソケットは上記プラグに対向してソケット本体内に設けられたスピンドルとソケット側の流路を開閉するよう該スピンドルの外周に移動可能に設けられた筒状のソケット開閉弁を具備し、上記プラグは上記スピンドルに対向しプラグ側の流路を開閉するようプラグ本体内に移動可能に設けられたプラグ開閉弁を具備する流体継手において、上記スピンドルの外周には上記ソケット開閉弁の内面に摺接する翼片が形成され、上記プラグ開閉弁の外周には上記ソケット開閉弁の内面に摺接する翼片が形成され、上記ソケット本体の内面には上記ソケット開閉弁が流路を閉塞しているとき該ソケット開閉弁の先端部外周に圧接するよう先端シール部材が設けられ、上記ソケット開閉弁の先端部より内方の該ソケット開閉弁の外周にはソケット本体の内面に圧接する内方シール部材が設けられていることを特徴とする流体継手が提供され、上記課題が解決される。

また、本発明によれば、上記スピンドルの基端に係止板を有する座金を設け、該係止板をソケット本体に固定した上記流体継手が提供される。

本発明は上記のように構成され、ソケット本体内に設けたスピンドル及びプラグ本体内に設けたプラグ開閉弁の外周には、それぞれ翼片が形成され、この翼片により上記スピンドル及びプラグ開閉弁は振動や衝撃等により振れたり、曲ったりすることがなく、安定状態に保持され、そのためソケット開閉弁やプラグ開閉弁が確実に開閉し、安定した作動を確保することができる。また、上記のようにスピンドルが安定しているので、スピンドルの基端に係止板を有する座金を設け、この座金の係止板をソケット本体に固定することにより、簡単に組み立てることができる。

その上、ソケット開閉弁が流路を閉塞しているとき、該ソケット開閉弁の先端部外周に圧接するよう先端シール部材を設けてあるので、ソケットにプラグを挿入するときＯリング等の上記先端シール部材はすでに半径方向につぶされており、上記プラグの先端角部に面取りを設けなくても上記先端シール部材を損傷することなくプラグをソケット内に挿入でき、シールを確実にしてソケット開閉弁の先端とプラグの先端間の当接面に残留する流体の残留量を極めて少なくすることができる。

さらに、上記ソケット開閉弁の先端部より内方の該ソケット開閉弁の外周にＯリング等の内方シール部材が設けられているから、上述のようにソケット本体の内面に設けた上記先端シール部材をプラグとソケット開閉弁の当接面部分が通過するときに該先端シール部材によるシール効果が不充分になるおそれがあっても該内方シール部材によりソケット開閉弁の外周を通る流体の漏れを防止することができ、一層安全である。

図１、図２を参照し、流体継手は、ソケット（１）とプラグ（２）を有し、該ソケット（１）にはソケット側の流路（３）を開閉するソケット開閉弁（４）が設けられ、プラグ（２）にはプラグ側の流路（５）を開閉するプラグ開閉弁（６）が設けられている。

上記ソケット（１）は、筒状のソケット本体（７）を有し、該ソケット本体（７）の内面には、筒状の上記ソケット開閉弁（４）が軸方向に移動可能に摺接されている。該ソケット開閉弁（４）はばね（８）でプラグ方向に付勢され、上記ソケット本体（７）の内面に弾性的に摺接するＯリング等の内方シール部材（９）が外周に設けられている。また、上記ソケット開閉弁（４）がプラグ側の移動端まで移動したとき、該ソケット開閉弁（４）の先端部外周に弾性的に摺接するようＯリング等の先端シール部材（１０）がソケット本体（７）の内面に設けられている。

上記ソケット本体（７）内には、スピンドル（１１）が固定されている。該スピンドル（１１）は、先端にＯリング（１２）を有し、該Ｏリング（１２）には上記ソケット開閉弁（４）がプラグ側の移動端まで移動したとき、ソケット開閉弁（４）の内面（１３）が係合してソケット側の流路（３）を閉じ、スピンドル（１１）とソケット開閉弁（４）の先端はほぼ同一面となる。該スピンドル（１１）の中間部には径大部（１４）があり、上記ソケット開閉弁（４）の内面に摺接するよう翼片（１５）が形成されている。図において、該翼片（１５）は４個設けてあるが、３個、５個等適宜の数とすることができる。

上記スピンドル（１１）の基端の小径部（１６）には、略矩形の係止板（１７）を有する座金（１８）が段部に当る位置まで挿入され、その外方から係合爪を有するプッシュナット（１９）を挿入してスピンドル（１１）に係止することにより該座金（１８）を取り付けてある。該座金（１８）の係止板（１７）は、上記ソケット本体（７）の段部（２０）に係合し、Ｃピン（２１）を止着することにより該ソケット本体（７）に固定される。なお、上記ソケット開閉弁（４）の内方端には、上記翼片（１５）に当って該ソケット開閉弁（４）を抜け止めするようＣピン（２２）が設けられている。

上記プラグ（２）は、上記ソケット本体（７）に挿入され上記ソケット開閉弁（４）の先端とほぼ同じ内外径の筒状のプラグ本体（２３）を有し、該プラグ本体（２３）の先端内面（２４）にＯリング（２５）が係合するようプラグ開閉弁（６）が設けられ、該プラグ開閉弁（６）はばね（２６）でソケット方向に付勢され、後記する翼片（２７）がプラグ本体（２３）の内段部（２８）に当る位置まで移動可能であり、この位置で上記プラグ本体（２３）の先端とほぼ同一面となる。該プラグ開閉弁（６）の先端の外径は上記スピンドル（１１）の先端とほぼ同じ外径であり、外周には、上記プラグ本体（２３）の内面に摺接するよう翼片（２７）が設けられている。該翼片（２７）は４個設けてあるが、３個、５個等適宜数とすることができる。なお、該プラグ開閉弁（６）の基端は、受座（２９）の挿通孔（３０）に摺動可能に挿通され、該受座（２９）の脚片（３１）をプラグ本体（２３）の係止溝（３２）に弾性的に係合させることによりプラグ本体（２３）内に支持されている。

上記ソケット（１）とプラグ（２）を接続状態に保持するには、種々の保持構造を採用することができる。図に示す実施例では、プラグ本体（２３）に連結溝（３３）を形成し、ソケット本体（７）の外面から内方に脱落せずに上記連結溝（３３）内に嵌入するようボール（３４）を出没可能に設け、該ソケット本体（７）の外周に着脱スリーブ（３５）と先端リング（３６）を嵌着し、該先端リング（３６）をばね（３７）でプラグ側に付勢すると共に上記着脱スリーブ（３５）をばね（３８）でソケット側に付勢してあり、それぞれＣピン（３９）、（４０）で抜け止めしてある。

而して、ソケット（１）にプラグ（２）を挿入すると、プラグ本体（２３）の先端は上記ソケット開閉弁（４）の先端に当接すると共にスピンドル（１１）の先端はプラグ開閉弁（６）の先端に当接する（図３）。さらにプラグを押し込むと上記ソケット開閉弁（４）は、ばね（８）に抗して内方に後退し、一方プラグ開閉弁（６）もばね（２６）に抗して後退する（図４、図５）。

さらにプラグ（２）を押し込むと、該プラグ（２）の肩部（４１）に上記先端リング（３６）が当り、該先端リング（３６）はソケット側へ移動し、上記着脱スリーブ（３５）の斜面（４２）及び小径部（４３）により上記ボール（３４）を押し込み、該ボール（３４）が上記連結溝（３３）に入り込んで上記プラグ（２）とソケット（１）を連結する。このとき、上記ソケット開閉弁（４）は上記スピンドル（１１）のＯリング（１２）から離れ、プラグ本体（２３）はプラグ開閉弁（６）のＯリング（２５）から離れているので、上記流路（３）、（５）は連通される（図６）。

上記ソケット（１）とプラグ（２）を連結した状態において、上記スピンドル（１１）は、座金（１８）部分、翼片（１５）部分及びプラグ開閉弁（６）との当接部分の３ヶ所を支点として支持され、上記プラグ開閉弁（６）は上記当接部分、翼片（２７）部分及び受座（２９）部分の３ヶ所で支持されているから、スピンドル及びプラグ開閉弁はソケット及びプラグ内で安定状態を維持し、上記ソケット開閉弁（４）及びプラグ開閉弁（６）は動作は安定している。

上記プラグ（２）をソケット（１）から外すには、上記着脱スリーブ（３５）をプラグ（２）側に移動させて上記ボール（３４）を着脱スリーブの径大部（４４）内に受け入れ、連結溝（３３）との係合を外せばよい。このとき、残留流体の状態を説明すると、分離開始時には、上記ソケット開閉弁（４）の先端とプラグ本体（２３）の先端間の微細空隙内及び上記先端シール部材（１０）と内方シール部材（９）間で囲まれたソケット本体（７）の内面の微細空隙内に微量の流体が漏れていると考えることができる（図７）。この残留流体（４５）のうち、ソケット本体（７）の内面に存する流体は、分離操作中に上記ソケット開閉弁（４）がばね（８）によりプラグ（２）方向に移動することにより上記流路内に押し戻される（図８）。

上記ソケット開閉弁（４）の内面（１３）がスピンドル（１１）のＯリング（１２）に接し、上記プラグ開閉弁（６）のＯリング（２５）がプラグ本体（２３）の内面（２４）に接してくると、各流路（３）、（５）は閉じられ、上記残留流体（４５）は、上記ソケット開閉弁（４）とプラグ本体（２３）の先端面間及びスピンドル（１１）とプラグ開閉弁（６）の先端面間に移動するから（図９、図１０）、この部分に存するきわめてわずかな流体だけが最終的な残留流体となる。図に示す実施例では、上記スピンドル（１１）の先端とプラグ開閉弁（６）の先端に環状の凹凸部を設けて係合するようにしてあるが、各先端面をフラットに形成すれば、最終的な残留流体を一層減少させることができる。

なお、上記プラグ本体（２３）の先端角部に丸い面取り（４６）を設けると、図１１に示すように、面取り部分に多量の流体が残留するので、好ましいとは言えないが、流体の種類、性状等に応じては支障ない場合もある。

本発明の一実施例を示す断面図。 スピンドル及びプラグ開閉弁部分の分解斜視図。 プラグをソケットに挿入した状態の説明図。 図３に示す状態よりもプラグを挿入した状態の説明図。 図４に示す状態よりもさらにプラグを挿入した状態の説明図。 ソケットとプラグを接続した状態の説明図。 プラグをソケットから分離する際、分離開始時の残留流体の状態を示す 拡大説明図。 分離中の拡大説明図。 さらに分離中の拡大説明図。 プラグをソケットから抜き取る直前の拡大説明図。 プラグの先端角部を面取りした場合の拡大説明図。

符号の説明

１ ソケット
２ プラグ
３ ソケット側の流路
４ ソケット開閉弁
５ プラグ側の流路
６ プラグ開閉弁
７ ソケット本体
９ 内方シール部材
１０ 先端シール部材
１１ スピンドル
１２、２５ Ｏリング
１５、２７ 翼片
２３ プラグ本体
３５ 着脱スリーブ
３６ 先端リング

Claims (2)

1. ソケットとプラグを有し、該ソケットは上記プラグに対向してソケット本体内に設けられたスピンドルとソケット側の流路を開閉するよう該スピンドルの外周に移動可能に設けられた筒状のソケット開閉弁を具備し、上記プラグは上記スピンドルに対向しプラグ側の流路を開閉するようプラグ本体内に移動可能に設けられたプラグ開閉弁を具備する流体継手において、上記スピンドルの外周には上記ソケット開閉弁の内面に摺接する翼片が形成され、上記プラグ開閉弁の外周には上記ソケット開閉弁の内面に摺接する翼片が形成され、上記ソケット本体の内面には上記ソケット開閉弁が流路を閉塞しているとき該ソケット開閉弁の先端部外周に圧接するよう先端シール部材が設けられ、上記ソケット開閉弁の先端部より内方の該ソケット開閉弁の外周にはソケット本体の内面に圧接する内方シール部材が設けられていることを特徴とする流体継手。
2. 上記スピンドルの基端に係止板を有する座金を設け、該係止板をソケット本体に固定した請求項１に記載の流体継手。

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