JP4660216B2 - 管継手 - Google Patents

Description

この発明は、一操作で雌部材と雄部材とを接続状態にできる流体用の管継手、特に、雌部材内に進み対偶状態に収容された内側スリーブをスプリングの付勢力に抗して雄部材で押し込むことにより、雌部材に保持されている係合ボールが、内側スリーブにより受け止められた状態から雌部材の内周面側に突出する状態に変化し、前記係合ボールが雄部材外周面に形成された凹み部に嵌まり込む態様で前記雌部材と雄部材とが接続状態となる管継手に関するものである。

この種の管継手としては、例えば、以下に示す二種類(1)(2)の形態のものがある。
(1) 雌部材内に、係合ボールを持ったスリーブを進退自在に設け、雄部材をスリーブ内に挿入しながら当該スリーブを押し込んでいくと、その押込みの途中において前記係合ボールを介して雌部材と雄部材とが接続状態になる構造のもの（例えば、特許公報１）。

したがって、この管継手では、雄部材をスリーブ内に挿入する操作により、同時にスリーブが押し込まれるから、一操作で迅速に雌部材と雄部材とを接続できる。

しかしながら、この管継手は、スリーブが雌部材から突出するので、その分だけ全長が大きくなってしまうという問題がある。
(2) 雌部材内に、当該雌部材に設けられた係合ボールを遠心方向に移動させておく内側スリーブを設け、前記内側スリーブはこれと雌部材内部側に設けられたリング部材との間に介在させたスプリングにより押し込み可能に弾性保持されており、雄部材を内側スリーブ内に挿入しながら押し込んでいくと、その押し込みの途中において前記係合ボールを介して雌部材と雄部材とが接続状態になる構造のもの（例えば、特許公報２）。

したがって、この管継手では、雄部材を内側スリーブ内に挿入する操作をすると、同時に内側スリーブが押し込まれるから、一操作で迅速に雌部材と雄部材とを接続できる。

しかしながら、この管継手では、リング部材を接続口の反対側から組み込む必要があるため、雌部材を、係合ボールを含む本体と、パッキンを介してリング部材を支えるアダプタに分割すると共にその両者をネジ止めする構成をとっているが、この構成により雌部材の外径が大きくなってしまうという問題がある。
特開平１１−１４８５８７号 実用新案登録第３０７８０８７号

そこでこの発明では、雌部材の全長や外径を大きくすることなく、一操作で雌部材と雄部材を接続できる管継手を提供することを課題とする。

（請求項１記載の発明）
この発明の管継手は、雌部材本体の内周面に、雄部材との間の流体密性を確保するシールリングを設け、雌部材本体における雄部材との接続端と前記シールリングとの間に、内側スリーブを進み対偶状態に設けると共に当該内側スリーブを雄部材接続端側に付勢するスプリングを設け、前記内側スリーブの外周面に形成した周溝に外周部が突出する態様で欠円環形状又は円環形状の係止部材を収容すると共に、外力により縮径させて係止部材全体を周溝内に没入できるようにしてあり、雌部材本体の内周面に形成した段部に対して周溝から突出した係止部材の外周部を係止させる態様で、雌部材本体に対して内側スリーブが抜け止め状態となっている。
（請求項２記載の発明）
この発明の管継手は、請求項１記載の発明に関し、係止部材は、金属製のＣ型形状、樹脂製のＣ型形状、樹脂やゴム製の円環形状、又は金属製で弾性動作を可能とした円環形状としてある。
（請求項３記載の発明）
この発明の管継手は、請求項１記載の発明に関し、雌部材本体の内周面に形成された段部は、隣接する内周面の径違いにより形成されている。

この発明の管継手では、雌部材の全長や外径を大きくすることなく、一操作で雌部材と雄部材を接続できる。

以下にこの発明の管継手を実施するための最良の形態としての実施例について詳細に説明する。

図１はこの発明の実施例１の管継手Ｊを構成する雌部材Ａと雄部材Ｂとが分離した状態を示す半断面図、図２は前記雌部材Ａと雄部材Ｂとが接続した状態を示す半断面図、図３は雌部材本体１と外側スリーブ機構２及び内側スリーブ機構４との関係を示す拡大断面図を示している。
（この管継手Ｊの構成について）
この管継手Ｊは、図１や図２に示すように、雌部材Ａと、雄部材Ｂとから構成されており、両者は雄部材Ｂを雌部材Ａ内に押し込むという一操作のみで接続できる構造としてある。
「雌部材Ａについて」
雌部材Ａは、図１や図３に示すように、雌部材本体１と、前記雌部材本体１の雄部材Ｂとの接続端側外周部に設けられた外側スリーブ機構２と、雌部材本体１の外周部中央に螺入されたロックナット３と、前記雌部材本体１の雄部材Ｂとの接続端側内周部に設けられた内側スリーブ機構４と、雌部材本体１の内周面に設けられたシールリング５と、前記雌部材本体１の雄部材Ｂとの接続端近傍に保持された係合ボール６とを備えている。

雌部材本体１は、図１や図３に示すように、筒状に形成されており、雄部材Ｂとの接続端近傍部分には係合ボール６を収容させるための貫通孔１０を形成してある。前記貫通孔１０は、図３に示すように、雌部材本体１の外周面側の大開孔１０ａは係合ボール６の直径よりも僅かに大きく且つ雌部材本体１の内周面側の小開口１０ｂは係合ボール６の直径よりも僅かに小さく設定してあり、係合ボール６が図１や図３に示す如く内側スリーブ４０により支えられているときには当該係合ボール６は雌部材本体１の外周面から突出し、係合ボール６が図２に示す如く内側スリーブ４０に支えられていないときには当該係合ボール６は雌部材本体１の外周面内に没入して内周面側に突出するようになっている。

外側スリーブ機構２は、図１や図３に示すように、外側スリーブ２０と、前記外側スリーブ２０を雄部材Ｂとの接続端側に付勢するスプリング２１と、前記外側スリーブ２０における雄部材Ｂとの接続端側への抜けを阻止するスナップリング２２とを備えており、前記スプリング２１により押圧されている外側スリーブ２０の傾斜面２３により、係合ボール６が内周スリーブ４０側へ押し込まれるような力が働くようにしてある。

ロックナット３は、図１や図２に示すように、雌部材本体１の外周面に形成された雄ネジ部２４に螺入されており、図１に示した位置と図２に示した位置との間で移動できるようになっている。

内側スリーブ機構４は、図１や図３に示すように、雌部材本体１内に内側スリーブ４０を進み対偶状態に設けると共に当該内側スリーブ４０を雄部材Ｂとの接続端側に付勢するスプリング４１を設けてあり、前記内側スリーブ４０の外周面に形成した周溝４２に外周部が突出する態様で欠円環形状又は円環形状の係止部材４４を収容してある。なお、前記係止部材４４は、これの材料又は形状が持つ弾性によって外力により縮径させることができ、係止部材４４全体を周溝４２内に没入できるようにしてある。ここで、図１や図４に示す内側スリーブ機構４の雌部材本体１への組み込み状態では、雌部材本体１の内周面に形成した段部ｄ（雌部材本体１の隣接する小孔径部１２と大孔径部１３により形成されている）に対して周溝４２から突出した係止部材４４の外周部を係止状態となっており、内側スリーブ４は雌部材本体１に対して抜け止め状態となっている。前記周溝４２は、図４に示すように、内側スリーブの軸方向に深さの相違する二つの周溝４２ａ，４２ｂを連続して形成してあり、雄部材Ｂとの接続端側の周溝４２ａは縮径させた係止部材４２全体が没入できる深さとし、奥側の周溝４２ｂは外力をかけていない状態における係止部材４４の外周部が内側スリーブ４０の外周面から突出する深さとしてある。この周溝４２によると、図４に示す如く、一旦、係止部材４４と段部ｄとが係止状態になると、係止部材４４は縮径できない状態となるので周溝４２内に没入するようなことがなく、このため雌部材本体１から内側スリーブが不用意に抜けるようなことはない。上記係止部材４４としてはスナップリングが使用できる。

シールリング５は、ゴム製のＯリングにより構成されており、雌部材本体１の内周面に形成した周溝１１内に収容してある。

係合ボール６は、図１〜図３に示すように、硬質の球体より成り、雌部材本体１の周方向に一定間隔で設けられた上記貫通孔１０内に設けられている。

なお、雌部材本体１における雄部材Ｂとの接続端側と反対の側には、図１や図２に示すように、管を螺入するための雄ネジ部１５が形成されている。
「雄部材Ｂについて」
雄部材Ｂは、図１や図２に示すように、六角形状の工具対応部７０と、これに連設された挿入筒部７１とから構成された筒状のものであり、前記挿入筒部７１は、大径部７２と小径部７３とから構成されている。

大径部７２は図１や図２に示すように、その外周径を上記雌部材本体１の内周径よりも僅かに小径としてあり、外周面に向かって幅広となる周溝７４を形成してある。

小径部７３は、図１や図２に示すように、上記した内側スリーブ４０の内周径よりも僅かに小径としてあり、その長さは雌部材Ａとの接続状態において先端がシールリング５を越えるように設定してある。

なお、上記した工具対応部７０には、図１や図２に示すように、管を螺入するための雌ネジ部７５が形成されている。
（この管継手Ｊの接続・分離について）
「この管継手Ｊの接続」
(1) 雄部材Ｂの小径部７３を雌部材Ａの中に設けられた内側スリーブ４０内にゆっくりと押し込んでいく。
(2) 前記押し込み操作がすすんでいくと、前記内側スリーブ４０の先端傾斜面と、大径部７２と小径部７３との間に形成された傾斜面とが係合状態となって、内側スリーブ４が奥側に押し込まれていき、傾斜面２３からの力によって内方に押し込み力が作用している係合ボール６が周溝７４内に嵌入状態となる。この状態においては、係合ボール６は雌部材本体１の外周面よりも内側に没入しており、外側スリーブ２０はスプリング２１の付勢力により図２に示すように、傾斜面２３がスナップリング２２と当接する位置まで移動している。したがって、雌部材Ａと雄部材Ｂとは接続状態が維持された状態となっている。
(3) 次に、ロックナット３を図１の状態から図２の状態に移動させる。この状態においては、外側スリーブ２を押し込むことができないので、誤って外側スリーブ２を押し込んだとしても雌部材Ａと雄部材Ｂが分離状態となることはない。
「この管継手Ｊの分離」
(4) ロックナット３を図２に示した位置から図１に示した位置に移動させる。
(5) 前記状態から、スプリング２１の付勢力に抗して外側スリーブ２０を押し込むと、係合ボール６は雌部材本体１の外周面側に突出することが可能となる。すると、内側スリーブ４０に作用するスプリング４１からの移動力によって、係合ボール６を雌部材本体１の外周面側に突出すべく押し上げると共に雄部材Ｂを押し出すことになり、雌部材Ａと雄部材Ｂが分離状態となる。
（この管継手Ｊの優れた点について）
(1) この管継手Ｊでは、外側・内側スリーブ２０，４０は、雌部材本体１の雄部材Ｂとの接続端側に突出する構成を採っていないから、背景技術の欄で１番目に示した管継手の如く、全長が大きくなってしまうという問題はない。
(2) この管継手Ｊでは、周溝１１へのシールリング５の嵌め込み、雌部材本体１の内周域へのスプリング４１の設置、雌部材本体１の内周域への内側スリーブ４０の設置が、雄部材Ｂの接続端部からのみで行える。

ここで、この管継手Ｊでは、最も困難と考えられる雄部材本体１の内周域への内側スリーブ４０の設置も、以下の要領で簡単に行うことができる。

周溝４２内に係止部材４４の全体を押し込むべく外力を加えた状態を維持しながら内側スリーブ４０を雌部材Ａ内に押し込む。係止部材４４が段部ｄを超えたところへくると、周溝４２ａ内に没入していた係止部材４４は周溝４２ｂに至ることにより縮径し得ない拡径状態となり、係止部材４４は段部ｄと係止状態になる。

上記の如く容易に、雌部材本体１内に、シールリング５、スプリング４１、内側スリーブ４０をを設置することができる。したがって、背景技術の欄で２番めに示した管継手の如き、雌部材本体を二分割にする必要がなくなり、その結果、雌部材の外径が大きくなってしまうという問題はない。

すなわち、この管継手Ｊでは、雌部材Ａの全長や外径を大きくすることなく、一操作で雌部材Ａと雄部材Ｂを接続できることが明らかである。
（内側スリーブの周溝４２についての他の形態）
係止部材４４の弾性が係合時の縮径方向の力に対して十分に大きいときには上記実施例１の周溝４２にかえて、図５に示すように、一つの溝により構成させることができ、また、図６に示すように、底面が傾斜面である幅の広い一つの溝により構成させることができる。
（係止部材４４についての他の形態）
係止部材４４は、上記実施例１の如きスナップリングに限定されるものではなく、弾性を有した金属製のＣ型形状のもの、樹脂製のＣ型形状のもの、又は樹脂やゴム製の環状形状のもの、金属製で弾性動作を可能とした環状形状のもの（例えば、小さなコイル径のスプリングを環状に形成したもの）であればよい。

なお、樹脂やゴム製の環状形状の係止部材４４を使用する場合には、周溝４２内に圧縮変形させた状態にして小孔径部１２内に押込み、当該係止部材４４を大孔径部１３に至らしめて弾性復帰させるようにすればよい。

この発明の実施例１の管継手を構成する雌部材と雄部材とが分離した状態を示す半断面図。 前記雌部材と雄部材とが接続した状態を示す半断面図。 前記雄部材本体と外側スリーブ機構及び内側スリーブ機構との関係を示す拡大断面図。 前記雄部材に対して内側スリーブを、係止部材を介して抜け止め状態にする形態を示す断面図。 他の形態の内側スリーブの周溝４２と係止部材４４段部の断面図。 他の形態の内側スリーブの周溝４２と係止部材４４段部の断面図。

符号の説明

Ａ 雌部材
Ｂ 雄部材
ｄ 段部
１ 雌部材本体
２ 外側スリーブ機構
３ ロックナット
４ 内側スリーブ機構
５ シーリング
６ 係合ボール
１２ 小孔径部
１３ 大孔径部
４０ 内側スリーブ
４１ スプリング
４２ 周溝
４４ 係止部材

Claims (4)

1. 一定の外径を有する小径部と前記小径部に連続し前記小径部よりも外径が大きい大径部を備える雄部材と、
   前記小径部が挿入され前記雄部材と連結される雌部材と、
   前記雌部材の本体の雄部材接続端近傍部分に形成された貫通孔に収容される係合ボールと、
   前記雌部材本体の内周面に進み対偶状態で設けられ、その外周面に周溝が形成された内側スリーブと、
   前記周溝に外周部が突出する態様で収容される欠円環形状又は円環形状の係止部材と、
   前記内側スリーブを前記雌部材における雄部材接続端側に付勢するスプリングと、
   前記雌部材本体の内周面に配置されるシールリングとを備え、
   前記係止部材は外力により縮径されてその全体が前記周溝内に没入でき、前記周溝から突出する前記係止部材の外周部を前記雌部材本体の内周面に形成された段部に係止させることで前記雌部材本体に対して前記内側スリーブが抜け止め状態とされ、
   前記内側スリーブが前記雄部材側接続端と前記シールリングとの間に配置されるとともに、前記スプリングが前記内側スリーブと前記シールリングとの間に配置され、
   前記内側スリーブが前記スプリングの付勢力により前記雄部材接続端側に配置されるとき、前記係合ボールは前記内側スリーブによって支えられ、前記係合ボールは前記雌部材本体の外周面から外側に突出し、
   前記小径部が前記雌部材に挿入されるとき、前記小径部の外周面が前記内側スリーブの内周面に摺接し、
   前記小径部および前記大径部が前記雌部材本体内に挿入されるとき、前記内側スリーブが前記小径部と前記大径部を接続する段部により前記スプリングの付勢力に抗して前記シールリング側に押し込まれるとともに前記係合ボールの前記内側スリーブによる支えが解除され、前記係合ボールが前記内側スリーブの内周面から内側に突出して前記大径部に設けられた周溝に嵌入して前記雄部材が前記雌部材に連結され、このとき前記シールリングが前記小径部の外周面に密接し、前記雄部材との間の流体密性が確保される
   ことを特徴とする管継手。
2. 前記雌部材が、前記雌部材本体の外周面に進み対偶状態で設けられる外側スリーブを備え、前記係合ボールが前記大径部の周溝に嵌入した状態で、前記外側スリーブを前記雄部材接続端側に移動することにより前記貫通孔が前記外側スリーブの内周面により塞がれ前記係合ボールが前記内側スリーブの内周面から突出した状態に維持され、前記雄部材と前記雌部材の連結が維持されることを特徴とする請求項１に記載の管継手。
3. 前記雌部材が、前記雌部材本体の外周部に螺合されたロックナットを備え、前記ロックナットにより前記雄部材接続端側に移動された前記外側スリーブの位置が固定可能であること特徴とする請求項２に記載の管継手。
4. 前記雌部材が、前記外側スリーブを前記雄部材接続端側に付勢するスプリングを備えることを特徴とする請求項３に記載の管継手。

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