JP5333718B2

JP5333718B2 - 管継手

Info

Publication number: JP5333718B2
Application number: JP2008139784A
Authority: JP
Inventors: 哲郎高野
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2008-05-28
Filing date: 2008-05-28
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2028-05-28
Also published as: JP2009287644A

Description

本発明は、例えば油圧装置等に用いられる高圧配管を接続するための管継手に関するものである。

従来、この種の管継手としては、一方の配管に接続されるソケットと、他方の配管に接続されるプラグと、ソケット内に軸方向に移動自在に設けられ、スプリングによってソケット側の弁座に圧接することによりソケット側の流路を閉鎖するソケット側弁体と、プラグ内に軸方向に移動自在に設けられ、スプリングによってプラグ側の弁座に圧接することによりプラグ側の流路を閉鎖するプラグ側弁体と、ソケット側に径方向に移動自在に設けられ、プラグ側の係合部に係合することによりプラグの軸方向の移動を規制する複数のボールと、ソケット側に軸方向に移動自在に設けられ、軸方向一方に移動することにより各ボールの係合解除方向への移動を規制するロックスリーブとを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この管継手では、ロックスリーブを軸方向他方に移動してプラグをソケットに挿入すると、各弁体が先端同士を当接させながらそれぞれ弁座から後退し、各弁体が開放されてソケットとプラグの流路が互いに連通するようになっている。また、プラグをソケットに挿入すると、各ボールがプラグの係合部に係合し、ロックスリーブを軸方向一方に移動すると、各ボールの径方向外側（係合解除方向）への移動が規制され、ソケットとプラグとが互いに結合状態でロックされるようになっている。
特開２００３−２０２０９６号公報

ところで、前記管継手においては、内部流体の圧力により各ボールから係合部に負荷が加わるため、高圧流体の使用では係合部が変形し、プラグの寿命を低下させる原因となっている。しかしながら、寿命向上のためプラグ本体に高強度な材料を用いると、靭性が必要なネジ部（配管接続部）等で破損が生じやすくなる。また、プラグ本体に鉄鋼材以外の材料（ステンレス鋼、黄銅等）を用いた場合には、プラグ本体のボール係合部を焼き入れ等によって硬化させることが困難となり、水や腐食性を有する流体の場合は高圧での使用ができなかった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、プラグ本体を高強度な材料によって形成せずとも、プラグ本体におけるボールとの係合部の強度を高めることのできる管継手を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、一方の配管に接続されるソケットと、他方の配管に接続されるプラグと、ソケット側に径方向に移動自在に設けられ、プラグ側の係合部に係合することによりプラグの軸方向の移動を規制する複数のボールとを備えた管継手において、前記係合部をプラグ本体よりも硬質な材料からなる部材に設け、係合部が設けられる部材をプラグ本体の外周面に装着される環状部材によって形成し、プラグ本体の外周面に環状部材を嵌合する環状の凹部を設け、環状部材をプラグ本体の周方向に分割された複数の分割部によって形成するとともに、環状部材を各分割部の周方向端部が互いに当接した内径がプラグ本体の凹部の外径よりも大きくなるように形成している。

これにより、ソケットの各ボールが係合する係合部がプラグ本体よりも硬質な材料によって形成されることから、高圧流体を使用する場合でも係合部が容易に変形することがない。この場合、係合部がプラグ本体よりも硬質な部材に設けられるので、プラグ本体を高強度な材料によって形成せずとも係合部の強度を高めることができる。また、環状部材がプラグ本体の外周面に装着されることから、環状部材をプラグ本体に容易に設けることができる。この場合、環状部材がプラグ本体の外周面に設けた環状の凹部に嵌合することから、環状部材をプラグ本体に確実に装着することができる。また、環状部材がプラグ本体の周方向に分割された複数の分割部によって形成されることから、環状部材をプラグ本体の外側から容易に装着することができる。この場合、環状部材は各分割部の周方向端部が互いに当接した内径がプラグ本体の凹部の外径よりも大きくなるように形成されていることから、例えば寸法誤差や熱膨張が生じた場合でも、凹部の外径が各分割部を互いに当接させた内径よりも大きくなることがない。

本発明によれば、高圧流体を使用する場合でもボールとの係合部が容易に変形することがないので、耐久性及び寿命の向上を図ることができる。この場合、プラグ本体を高強度な材料によって形成せずとも係合部の強度を高めることができるので、プラグ本体を使用流体や使用条件に応じた任意の材料によって形成することができる。また、環状部材をプラグ本体に容易に設けることができるので、プラグの組立作業を効率良く行うことができる。この場合、環状部材をプラグ本体に確実に装着することができるので、環状部材の脱落や位置ずれを生ずることがないという利点がある。また、環状部材をプラグ本体の外側から容易に装着することができるので、組立作業を容易に行うことができる。この場合、例えば寸法誤差や熱膨張が生じた場合でも、凹部の外径が各分割部を互いに当接させた内径よりも大きくなることがないので、各分割部間の隙間の発生を確実に防止することができる。

図１乃至図７は本発明の第１の実施形態を示すもので、図１は管継手の一部断面側面図、図２はソケットの一部断面側面図、図３はプラグの一部断面側面図、図４はプラグ本体の部分側面断面図、図５は環状部材の装着工程を示す部分側面断面図、図６はその径方向断面図、図７は環状部材が装着されたプラグ本体の径方向断面図である。

この管継手は、図示しない一方の配管に接続されるソケット１０と、図示しない他方の配管に接続されるプラグ２０とからなり、ソケット１０とプラグ２０を結合することにより、ソケット１０側の流路１０ａとプラグ２０側の流路２０ａとを連通するようになっている。

ソケット１０は、内部に流路１０ａを有するソケット本体１１と、ソケット本体１１の流路１０ａを開閉する弁体１２と、ソケット本体１１に径方向に移動自在に設けられた複数のボール１３と、各ボール１３の径方向の移動を規制するロックスリーブ１４とから構成されている。

ソケット本体１１は、軸方向一端側にプラグ２０を挿入可能に形成され、その軸方向一端側の内周面には弁体１２が軸方向に当接するテーパ状の弁座１１ａが設けられている。ソケット本体１１の軸方向他端側には配管接続部１１ｂが設けられ、配管接続部１１ｂはソケット本体１１の内周面に形成されるネジ部（図示省略）からなる。ソケット本体１１の軸方向一端側には各ボール１３を径方向に移動自在に保持する複数の保持孔１１ｃが互いに周方向に間隔をおいて設けられ、各保持孔１１ｃはソケット本体１１を径方向に貫通するように形成されている。また、ソケット本体１１の軸方向一端側の内周面には環状のゴムからなるシール材１１ｄが設けられ、シール材１１ｄによってソケット本体１１とプラグ２０との間が密閉されるようになっている。

弁体１２はソケット本体１１内にガイド部材１２ａを介して軸方向に移動自在に保持され、その先端側をソケット本体１１の弁座１１ａに当接させるようになっている。弁体１２は、弁座１１ａとの当接面をテーパ状に形成され、その先端側には軸方向に突出する突部１２ｂが設けられている。ガイド部材１２ａはソケット本体１１の内周面に固定されるとともに、その周方向一部を軸方向に開口することにより流体を流通可能に形成されている。ガイド部材１２ａには弁体１２を弁座１１ａ側に押圧するスプリング１２ｃが取付けられ、スプリング１２ｃによって弁体１２を弁座１１ａに圧接させることにより、ソケット側流路１０ａが閉鎖されるようになっている。

各ボール１３はそれぞれソケット本体１１の各保持孔１１ｃに径方向に移動自在に保持され、その一部を保持孔１１ｃの外側または内側に突出させるようになっている。

ロックスリーブ１４はソケット本体１１の外周面側に軸方向に移動自在に設けられた円筒状の部材からなり、その外周面には滑り止めのローレット加工が施されている。ロックスリーブ１４の内周面には各ボール１３に径方向に当接可能な環状の当接部１４ａが突設され、当接部１４ａの軸方向一端面はテーパ状に形成されている。ロックスリーブ１４はスプリング１４ｂによって軸方向一方に付勢されており、ロックスリーブ１４が軸方向一方に移動すると、当接部１４ａが各ボール１３に当接し、各ボール１３の一部がソケット本体１１の内周面から径方向内側に突出して各ボール１３の径方向外側への移動が規制されるようになっている。また、ロックスリーブ１４を軸方向他方に移動すると、当接部１４ａと各ボール１３との当接が解除され、各ボール１３が径方向外側に移動可能になる。

プラグ２０は、内部に流路２０ａを有するプラグ本体２１と、プラグ本体２１内の流路２０ａを開閉する弁体２２と、ソケット１０の各ボール１３が係合する環状部材２３とから構成されている。

プラグ本体２１は、軸方向一端側をソケット本体１１の軸方向一端側に挿入可能に形成され、その軸方向一端側の内周面には弁体２２が軸方向に当接するテーパ状の弁座２１ａが設けられている。プラグ本体２１の軸方向他端側には配管接続部２１ｂが設けられ、配管接続部２１ｂはプラグ本体２１の内周面に形成されるネジ部（図示省略）からなる。また、プラグ本体２１の外周面には、環状部材２３が装着される環状の凹部２１ｃが設けられている。

弁体２２はプラグ本体２１内にガイド部材２２ａを介して軸方向に移動自在に保持され、その先端側をプラグ本体２１の弁座２１ａに当接させるようになっている。弁体２２は、弁座２１ａとの当接面をテーパ状に形成され、その先端側には軸方向に突出する突部２２ｂが設けられている。ガイド部材２２ａはプラグ本体２１の内周面に固定されるとともに、ソケット１０のガイド部材１２ａと同様、その周方向一部を軸方向に開口することにより流体を流通可能に形成されている。また、ガイド部材２２ａには弁体２２を弁座２１ａ側に押圧するスプリング２２ｃが取付けられ、スプリング２２ｃによって弁体２２を弁座２１ａに圧接させることにより、プラグ側流路２０ａが閉鎖されるようになっている。

環状部材２３はプラグ本体２１の周方向に分割された二つの分割部２３ａからなり、各分割部２３ａをプラグ本体２１の凹部２１ｃに嵌合することにより、プラグ本体２１に装着されるようになっている。環状部材２３は、例えば焼き入れされた炭素鋼、合金鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、タングステンカーバイト（超硬合金）等、プラグ本体２１よりも硬質な材料によって形成され、その外周面には各ボール１３が係合する凹状の係合部２３ｂが周方向に連続して設けられている。環状部材２３は、図７に示すように各分割部２３ａの周方向端部を互いに当接させた内径Ｄ1 がプラグ本体２１の凹部２１ｃの底面の外径Ｄ2 よりも大きくなるように形成されている。各分割部２３ａの周方向端部の外周面側端縁には、径方向内側に向かって下り傾斜をなす面取部２３ｃが設けられており、面取部２３ｃは曲面状であってもよい。また、環状部材２３はプラグ本体２１に設けた固定部２１ｄによって凹部２１ｃ内に固定され、固定部２１ｄはプラグ本体２１の一部を変形させることによって形成されている。即ち、環状部材２３の軸方向一端面の径方向内側寄りには軸方向に突出する突出部２３ｄが設けられ、図５(a) に示すように凹部２１ｃ内に環状部材２３を嵌合した後、プラグ本体２１の凹部２１ｃの縁部を径方向のカシメにより環状部材２３側に偏肉させて固定部２１ｄを形成することにより、固定部２１ｄが突出部２３ｄに径方向に係止し、環状部材２３の径方向外側への移動が規制される。この場合、環状部材２３の内周面と凹部２１ｃの外周面（底面）との間には、前記内径Ｄ1 と外径Ｄ2 との寸法差による径方向の隙間が形成される。

以上のように構成された管継手においては、ロックスリーブ１４を軸方向一方から他方に移動してプラグ２０をソケット１０に挿入すると、各弁体１２，２２が互いに先端の突部１２ｂ，２２ｂを当接させながらそれぞれ弁座１１ａ，２１ａから後退し、各弁体１２，２２が開放されてソケット１０とプラグ２０の流路１０ａ，２０ａが互いに連通する。また、プラグ２０をソケット１０に挿入すると、各ボール１３がプラグ２０の係合部２３ｂに係合し、ロックスリーブ１４を軸方向他方から一方に移動することにより、ロックスリーブ１４の当接部１４ａによって各ボール１３の径方向外側（係合解除方向）への移動が規制され、ソケット１０とプラグ２０とが互いに結合状態でロックされる。ここで、ソケット１０及びプラグ２０内に流体の圧力が加わると、各ボール１３にも負荷が生ずるが、各ボール１３が係合する係合部２３ｂはプラグ本体２１よりも硬質な材料によって形成されているため、高圧流体を使用する場合でも係合部２３ｂが容易に変形することがない。

このように、本実施形態によれば、ソケット１０の各ボール１３が係合する係合部２３ｂをプラグ本体２１よりも硬質な材料によって形成したので、高圧流体を使用する場合でも係合部２３ｂが容易に変形することがなく、耐久性及び寿命の向上を図ることができる。この場合、係合部２３ｂをプラグ本体２１とは別体に形成された環状部材２３に設けたので、プラグ本体２１を高強度な材料によって形成せずとも係合部２３ｂの強度を高めることができ、プラグ本体２１を使用流体や使用条件に応じた任意の材料によって形成することができる。

また、環状部材２３をプラグ本体２１の外周面に装着するようにしたので、環状部材２３をプラグ本体２１に容易に設けることができ、プラグ２０の組立作業を効率良く行うことができる。

この場合、環状部材２３をプラグ本体２１の外周面に設けた環状の凹部２１ｃに嵌合するようにしたので、環状部材２３をプラグ本体２１に確実に装着することができ、環状部材２３の脱落や位置ずれを生ずることがないという利点がある。

また、環状部材２３をプラグ本体２１の周方向に分割された複数の分割部２３ａによって形成したので、環状部材２３をプラグ本体２１の外側から容易に装着することができ、組立作業を容易に行うことができる。

この場合、環状部材２３を各分割部２３ａの周方向端部が互いに当接した内径Ｄ1 がプラグ本体２１の凹部２１ｃの外径Ｄ2 よりも大きくなるように形成したので、例えば寸法誤差や熱膨張が生じた場合でも、凹部２１ｃの外径Ｄ2 が各分割部２３ａを互いに当接させた内径Ｄ1 よりも大きくなることがなく、各分割部２３ａ間の隙間の発生を確実に防止することができる。

更に、各分割部２３ａの周方向端部の外周面側端縁に面取部２３ｃを設けたので、各分割部２３ａの周方向端部同士の当接部を他の部分の外径よりも小さくすることができ、各分割部２３ａの径方向の位置ずれを生じた場合でも、その段差部分にボール１３が接触することがなく、ボール１３との接触による分割部２３ａの端部の欠損を確実に防止することができる。

本発明の第１の実施形態を示す管継手の一部断面側面図ソケットの一部断面側面図プラグの一部断面側面図プラグ本体の部分側面断面図環状部材の装着工程を示す部分側面断面図環状部材の装着工程を示す径方向断面図環状部材が装着されたプラグ本体の径方向断面図

符号の説明

１０…ソケット、１３…ボール、２０…プラグ、２１…プラグ本体、２１ｃ…凹部、２３…環状部材、２３ａ…分割部、２３ｂ…係合部、２３ｃ…面取部。

Claims

一方の配管に接続されるソケットと、他方の配管に接続されるプラグと、ソケット側に径方向に移動自在に設けられ、プラグ側の係合部に係合することによりプラグの軸方向の移動を規制する複数のボールとを備えた管継手において、
前記係合部をプラグ本体よりも硬質な材料からなる部材に設け、
係合部が設けられる部材をプラグ本体の外周面に装着される環状部材によって形成し、
プラグ本体の外周面に環状部材を嵌合する環状の凹部を設け、
環状部材をプラグ本体の周方向に分割された複数の分割部によって形成するとともに、
環状部材を各分割部の周方向端部が互いに当接した内径がプラグ本体の凹部の外径よりも大きくなるように形成した
ことを特徴とする管継手。
前記各分割部の周方向端部の外周面側端縁に面取部を設けた
ことを特徴とする請求項１記載の管継手。
前記プラグ本体に環状部材を凹部内に固定するための固定部を設け、固定部をプラグ本体の一部を変形させることによって環状部材の径方向外側への移動を規制するように形成した
ことを特徴とする請求項１または２記載の管継手。