| 【発明の名称】 |
急速継手用ソケット |
| 【発明者】 |
【氏名】斎藤 宅司
【氏名】菅野 智明
【氏名】西坂 明弘
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| 【要約】 |
【課題】高圧搾空気が連通した急速継手の分離時に発生するホースの不測な躍動や飛遊を、半ロック状態による排気工程を設けて防止し、周辺への損害や作業者への危険を回避する。
【解決手段】ソケットボディ（２）内を摺動するスプール弁体（４）に主通気用の通気弁孔（４２）と排気用の排気弁孔（４４）を形成する。フラグ（９）との係合手段としてソケットボディ（２）の先端に配置した６個のボール群（６）を、内包環装させたロックリング（７）の移動規制により、その内の３個の係合を解除し、プラグの結合を半ロック状態にして排気弁孔（４４）により排気させる。また、排気弁孔を省略し、通気弁孔と連通させた通気路（５２）を弁座環（5）に形成して、これにより半ロック状態の排気を行うようにしても良い。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 高圧エアー供給用の供給管（８）の接続端に取付けられたプラグ（９）に、被冠嵌合させて急速な連結分離を可能とする急速継手用ソケット（１）において、ソケット（１）内に配設固定された弁座環（５）に内接摺動して、側面に穿設された通気弁孔（４２）を開閉塞するスプール弁体（４）と、前記通気弁孔（４２）より先端寄りのスプール弁体（４）に形成され、通気弁孔（４２）の閉塞時にソケット（１）側面に形成された開口（２１）と連通する排気弁孔（４４）と、ソケットボディ（２）内の先端付近に放射状に配設され、プラグ（９）の連結時には環状溝（９１）に係合すると共に、該スプール弁体（４）の進退移動によりソケット（１）内への進退が規制される複数個のボール群（６、６、・・・）と、該ソケットホディ（２）の先端外側に先端方向への付勢力をもって摺動自在に環装配置され、内周面に形成された環状カム（７１）との当接により前記ボール群（６、６、・・・）のソケット（１）内への進退を規制するロックリング（７）と、該ロックリング（７）とソケットボティ（２）との間に配置され、ロックリング（７）の回転移動量と摺動移動量を規制するガイド手段と、からなり、該ロックリング（７）の環状カム（７１）には、少なくとも１カ所にロックリング（７）を軸回転させたときに前記ボール群（６、６、・・・）の何れかと係合して前記プラグ（９）の環状溝（９１）から退行できる程度の１又は複数個の切欠き（７３）が形成されると共に、この切欠き（７３）に係合しない方のボール（６ａ）を保持する前記ソケットボディ（２）の保持孔（２２）を、当該ボール（６ａ）が軸方向へも移動し得る溝孔（２２ａ）に形成したことを特徴とする急速継手用ソケット。
【請求項２】 高圧エアー供給用の供給管（８）の接続端に取付けられたプラグ（９）に、被冠嵌合させて急速な連結分離を可能とする急速継手用ソケット（１）において、ソケット（１）内に配設固定された弁座環（５）に内接摺動して、側面に穿設された通気弁孔（４２）を開閉塞するスプール弁体（４）と、前記弁座環（５）に貫通形成され、スプール弁体（４）の閉塞時に前記通気弁孔（４２）と連通してソケットボディ（２）の内側の空隙（５３）と連通する通気路（５２）と、ソケットボディ（２）内の先端付近に放射状に配設され、プラグ（９）の連結時には環状溝（９１）に係合すると共に、該スプール弁体（４）の進退移動によりソケット（１）内への進退が規制される複数個のボール群（６、６、・・・）と、該ソケットホディ（２）の先端外側に先端方向への付勢力をもって摺動自在に環装配置され、内周面に形成された環状カム（７１）との当接により前記ボール群（６、６、・・・）のソケット（１）内への進退を規制するロックリング（７）と、該ロックリング（７）とソケットボティ（２）との間に配置され、ロックリング（７）の回転移動量と摺動移動量を規制するガイド手段と、からなり、該ロックリング（７）の環状カム（７１）には、少なくとも１カ所にロックリング（７）を軸回転させたときに前記ボール群（６、６、・・・）の何れかと係合して前記プラグ（９）の環状溝（９１）から退行できる程度の１又は複数個の切欠き（７３）が形成されると共に、この切欠き（７３）に係合しない方のボール（６ａ）を保持する前記ソケットボディ（２）の保持孔（２２）を、当該ボール（６ａ）が軸方向へも移動し得る溝孔（２２ａ）に形成したことを特徴とする急速継手用ソケット。
【請求項３】ソケット（１）の側面に、ソケットボディ（２）の内側の空隙（５３）と外側とを連通する開口（２１）を設けたことを特徴とする請求項２記載の急速継手用ソケット。
【請求項４】 前記溝孔（２２ａ）内のボール（６ａ）の移動量（Ｓａ）を、スプール弁体（４）の進退移動量（Ｓｂ）よりも大きく設定したことを特徴とする請求項１、２、又は３記載の急速継手用ソケット。
【請求項５】 高圧エアー供給用の供給管（８）の接続端に取付けられたプラグ（９）に、被冠嵌合させて急速な連結分離を可能とする急速継手用ソケット（１）において、ソケット（１）内に配設固定された弁座環（５）に内接摺動して、側面に穿設された通気弁孔（４２）を開閉塞するスプール弁体（４）と、ソケットボディ（２）内の先端付近に放射状に配設され、プラグ（９）の連結時には環状溝（９１）に係合すると共に、該スプール弁体（４）の進退移動によりソケット（１）内への進退が規制される複数個のボール群（６、６、・・・）と、該ソケットホディ（２）の先端外側に先端方向への付勢力をもって摺動自在に環装配置され、内周面に形成された環状カム（７１）との当接により前記ボール群（６、６、・・・）のソケット（１）内への進退を規制するロックリング（７）と、該ロックリング（７）とソケットボティ（２）との間に配置され、ロックリング（７）の回転移動量と摺動移動量を規制するガイド手段と、からなり、該ロックリング（７）の環状カム（７１）には、少なくとも１カ所にロックリング（７）を軸回転させたときに前記ボール群（６、６、・・・）の何れかと係合して前記プラグ（９）の環状溝（９１）から退行できる程度の１又は複数個の切欠き（７３）が形成されると共に、この切欠き（７３）に係合しない方のボール（６ａ）を保持する前記ソケットボディ（２）の保持孔（２２）を、当該ボール（６ａ）が軸方向へも移動し得る溝孔（２２ａ）に形成し、かつこの溝孔（２２ａ）内のボール（６ａ）の移動量（Ｓａ）を、スプール弁体（４）の進退移動量（Ｓｂ）よりも大きく設定したことを特徴とする急速継手用ソケット。
【請求項６】 前記ボール群（６、６、・・・）の配置を６個の放射状とし、かつこのうちの等間隔３個に対して係合する３カ所の切欠き（７３）をロックリング（７）の環状カム（７１）に形成したことを特徴とする請求項１、２、３、４、又は５記載の急速継手用ソケット。
【請求項７】 前記ガイド手段において、ソケットボティ（２）の外側面又はロックリング（７）の内側面の何れかに係合凸部（２４）を配置し、該係合凸部（２４）と係合する軸方向と円周方向に連なった略Ｌ字状のガイド溝（７５）をロックリング（７）の内側面又はソケットボティ（２）の外側面の何れかに形成してなる機構としたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、又は６記載の急速継手用ソケット。
【請求項８】略Ｌ字状のガイド溝（７５）を周方向のガイド溝（７５ｃ）から軸方向のガイド溝（７５ａ）へ移動する境に若干の段差（７５ｇ）又は係合突起（７５ｔ）を形成したことを特徴とする請求項７記載の急速継手用ソケット。
【請求項９】ロックリング（７）の外側に摺動可能な間隙をもってカバーリング（７６）を環装させ、ロックリング（７）とカバーリング（７６）とは、軸方向に対しては共動するが、周方向に対しては所定距離だけ相対移動するように係合させたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載した急速継手用ソケット。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、急速継手のソケットに関し、特に、高圧エアホースの分離時の安全性を確保した急速継手用ソケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、圧縮空気を駆動源とする工具機器（「エア圧機器」）、例えばエアドライバー、エアハンマー、エア釘打機等へのエアコンプレッサ（圧搾空気供給装置）からの圧搾空気の供給・遮断は、急速継手を介して行われている。
【０００３】この急速継手は、エアコンプレッサ側のエアホースの先端部に取付けられたソケットとエア圧機器側に配置されたプラグとを、急速に接続、又は分離させるものである。ソケットをプラグに被冠嵌合させると、プラグの先端がソケット内のセルフシール弁（例えば、スプール弁）を押して通気路を開放すると同時にソケットとプラグとが気密連結する。一方、ソケット外側のロックリングを軸方向へ摺動（スライド）させると、ソケットがプラグから外れると同時にソケット内のセルフシール弁が弾発作動して閉塞されて、ホース先端開口が封止される機構のものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような急速継手により、エアコンプレッサとエア圧機器とが接続され、駆動している間は円滑な作業が行なわれ、大変効率的で便利なものであった。
【０００５】しかし、作業が終了し又はエアホースの接続を解除して分離する場合、そのまま機器からソケットを接続解除して分離させると、機器側の管路内に残留していた高圧エアが大きい衝撃音と共に急激にエアホース用継手から吹き出して、この吹出圧がエアホースを伴いながら回転もしくは飛遊させる恐れがあった。そして、この躍動した継手が他の機器や周囲の物体に衝突して、塗装がはげたり変形させたりさせる危害を生じさせ、場合によっては付近にいた人に大きな怪我を与える危険性もあった。
【０００６】一方、エア圧機器側のプラグにセルフシール弁を設け、分離時に高圧空気を密閉してプラグからの空気の噴出を防止する対策を講じれば、上記のような不意なソケットの躍動を防止することはできるが、今度は、分離後の一定時間はエア圧機器内に駆動力をもった高圧空気が残留することになるため、停止したものと思って操作したエア圧機器の作動により誤って事故を引き起こす危険性があった。
【０００７】従来、かかるエア圧機器に用いられる空気圧は７気圧程度であったが、近年は作業能力の向上の要請から３０気圧に達する高圧エアが用いられる傾向にあり、上記の問題点や危険性の回避が重要な課題となってきている。
【０００８】
【目的】そこで、本願発明は、上記課題に着目してなされたもので、急速継手の分離を二段階で行い、完全に分離させる前にエアホース内の残留高圧空気を排出させて減圧することにより、圧搾空気の噴出推進力によるホースの予期できない躍動や飛遊を防止し、周辺への損害や作業者等への危険性を回避することができる安全な急速継手用ソケットを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本願発明の急速継手用ソケットは、以下のように構成されている。
【００１０】高圧エアー供給用の供給管（８）の接続端に取付けられたプラグ（９）に、被冠嵌合させて急速な連結分離を可能とする急速継手用ソケット（１）において、ソケット（１）内に配設固定された弁座環（５）に内接摺動して、通気弁孔（４２）を開閉塞するスプール弁体（４）と、前記通気弁孔（４２）より先端寄りのスプール弁体（４）に形成され、通気弁孔（４２）の閉塞時にソケット（１）側面に形成された開口（２１）と連通する排気弁孔（４４）と、ソケットボディ（２）内の先端付近に放射状に配設され、プラグ（９）の連結時には環状溝（９１）に係合すると共に、該スプール弁体（４）の進退移動によりソケット（１）内への進退が規制される複数個のボール群（６、６、・・・）と、該ソケットホディ（２）の先端外側に先端方向への付勢力をもって摺動自在に環装配置され、内周面に形成された環状カム（７１）との当接により前記ボール群（６、６、・・・）のソケット（１）内への進退を規制するロックリング（７）と、該ロックリング（７）とソケットボティ（２）との間に配置され、ロックリング（７）の回転移動量と摺動移動量を規制するガイド手段と、からなり、該ロックリング（７）の環状カム（７１）には、少なくとも１カ所にロックリング（７）を軸回転させたときに前記ボール群（６、６、・・・）の何れかと係合して前記プラグ（９）の環状溝（９１）から退行できる程度の１又は複数個の切欠き（７３）が形成されると共に、この切欠き（７３）に係合しない方のボール（６ａ）を保持する前記ソケットボディ（２）の保持孔（２２）を、当該ボール（６ａ）が軸方向へも移動し得る溝孔（２２ａ）に形成したことを特徴とする。
【００１１】また、上記排気弁孔（４４）を設けず、スプール弁体（４）の閉塞時に前記通気弁孔（４２）と連通してソケットボディ（２）の内側の空隙（５３）と連通する通気路（５２）を前記弁座環（５）に貫通形成する構成としてもよい。さらにこれに加えてソケット（１）の側面に、ソケットボディ（２）の内側の空隙（５３）と外側とを連通する開口（２１）を形成する構成としてもよい。
【００１２】また、前記溝孔（２２ａ）内のボール（６ａ）の移動量（Ｓａ）は、スプール弁体（４）の進退移動量（Ｓｂ）と同一に設定してもよく、またボール（６ａ）の移動量（Ｓａ）のほうをスプール弁体（４）の進退移動量（Ｓｂ）よりも大きく設定してもよい。
【００１３】次に、高圧エアー供給用の供給管（８）の接続端に取付けられたプラグ（９）に、被冠嵌合させて急速な連結分離を可能とする急速継手用ソケット（１）において、ソケット（１）内に配設固定された弁座環（５）に内接摺動して、通気弁孔（４２）を開閉塞するスプール弁体（４）と、ソケットボディ（２）内の先端付近に放射状に配設され、プラグ（９）の連結時には環状溝（９１）に係合すると共に、該スプール弁体（４）の進退移動によりソケット（１）内への進退が規制される複数個のボール群（６、６、・・・）と、該ソケットホディ（２）の先端外側に先端方向への付勢力をもって摺動自在に環装配置され、内周面に形成された環状カム（７１）との当接により前記ボール群（６、６、・・・）のソケット（１）内への進退を規制するロックリング（７）と、該ロックリング（７）とソケットボティ（２）との間に配置され、ロックリング（７）の回転移動量と摺動移動量を規制するガイド手段と、からなり、該ロックリング（７）の環状カム（７１）には、少なくとも１カ所にロックリング（７）を軸回転させたときに前記ボール群（６、６、・・・）の何れかと係合して前記プラグ（９）の環状溝（９１）から退行できる程度の１又は複数個の切欠き（７３）が形成されると共に、この切欠き（７３）に係合しない方のボール（６ａ）を保持する前記ソケットボディ（２）の保持孔（２２）を、当該ボール（６ａ）が軸方向へも移動し得る溝孔（２２ａ）に形成し、かつこの溝孔（２２ａ）内のボール（６ａ）の移動量（Ｓｂ）を、スプール弁体（４）の進退移動量（Ｓａ）よりも大きく設定したことを特徴とする。
【００１４】前記ボール群（６、６、・・・）の配置は、好ましくは６個を放射状に配置し、かつこのうちの等間隔３個に対して係合する３カ所の切欠き（７３）をロックリング（７）の環状カム（７１）に形成したことを特徴とする。
【００１５】また、前記ガイド手段の構成例としては、ソケットボティ（２）の外側面又はロックリング（７）の内側面に係合凸部（２４）を配置し、該係合凸部（２４）と係合する軸方向と円周方向に連なった略Ｌ字状のガイド溝（７５）をロックリング（７）の内側面又はソケットボティ（２）の外側面に形成してなる機構とする。
【００１６】さらに、略Ｌ字状のガイド溝（７５）を周方向のガイド溝（７５ｃ）から軸方向のガイド溝（７５ａ）へ移動する境に若干の段差（７５ｇ）又は係合突起（７５ｔ）を形成して、Ｌ字状ガイド溝（７５）の屈曲部で一旦停止するようにしてもよい。さらにまた、ロックリング（７）の外側に摺動可能な間隙をもってカバーリング（７６）を環装させ、ロックリング（７）とカバーリング（７６）とは、軸方向に対しては共動するが、周方向に対しては所定距離だけ相対移動するように係合させたことを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に、上記発明を具体化したの実施形態例の幾つかにについて、図面に基づき詳細に説明する。図１は、本実施形態例１にかかるソケットとプラグとの分離状態をソケット軸を含む縦断面で示す断面図（「軸断面図」）であり、図２は同じくソケットとプラグとの完全ロック状態を示す軸断面図であり、図３は同じくソケットとプラグとの半ロック状態を示す軸断面図である。また、図４は図１から図３に示すＡ−Ａ線断面図、Ｂ−Ｂ線断面図、及びＣ−Ｃ線断面図をそれぞれ示す横断面図であり、図５はガイド手段の係合状況を示す説明図である。
【００１８】図示符号１は、主に金属製で形成されるソケットであり、概観すると、円筒形のソケットボティ２と、該ソケットボティ２の後端部に螺合された圧搾空気供給用のフレキシブル管（以下「ホース」）取付け用のジョイント環３と、内部に摺動自在にして内嵌されたスプール弁体４と、該スプール弁体４に外接環装されてソケットボティ２に内接固定された略円筒状の弁座環５と、ソケットボティ２の先端側に放射状に配設された６個のボール群６、６、・・・と、及びソケットボティ２の先端側に摺動自在にして環装された円筒状のロックリング７とから構成されている。なお、前記各ボール６は、ソケットボティ２の肉厚以上の直径を有し、ソケットボティ２の側周部の内外の何れかに露出し得る大きさに形成されている。
【００１９】ソケットボティ２は、ソケット１の外側本体を構成するもので、両端開放の円筒状をなし、後端側（図面左方向）の内面に、密着状に内嵌（内接して嵌挿）された円筒状の弁座環５が配設され、この弁座環５に環装されたＯリング５１に当接するようにして円筒状のジョイント環３が螺合固定されている。このジョイント環３には、回転可能に取付けられたリング３１を介してエアコンプレッサ（図示省略）側に連結されたホース８が接続されている。
【００２０】また、ソケットボティ２の中程の側周面には、内部に連通した１又は複数個の開口２１、２１、・・が形成されている。さらに、ソケットボティ２の先端側（図面右方向）付近には、各ボール６をそれぞれに保持する保持孔２２が放射状に形成されている。
【００２１】該保持孔２２は、貫通口にされてソケット１の半径方向への移動が自在に構成されていると共に、ソケット内面側にボール６が所定量露出し得るように形成されている。そして、この６個の保持孔２２のうち等間隔の３箇所は、軸Ｃ方向へ延びる長円形の溝孔２２ａに形成され、これに保持されたボール６ａがソケットボティ２から内部に露出したまま先端方向へ移動できるように構成されている。
【００２２】２３は、ソケットボティ２の先端部外側に環装固定されたストッパリングであり、後述するロックリング７の前方移動の死点規制をするためのものである。また２４は、開口２１の先端寄りの外側面に配設された係合凸部であり、後述するロックリング７と係合してガイド手段として機能する。この係合凸部２４は、ソケットボティ２の外側周面に所定のピンを植設したり、または回動可能な小球を埋め込む等して構成されるものである。
【００２３】次に、スプール弁体４は、有底筒状の円筒形をなし、底部側のシャンク部４１は前記弁座環５の内面に密着して摺動（スライド）可能に内嵌されており、その側面には高圧エアの通気路となる複数個の通気弁孔４２、４２、・・が放射状に穿設されている。この通気弁孔４２から底部側へ寄ったスプール弁体４の外側周面には、スプール弁体４の移動死点を規定する弾力性材からなる第一シールリング４３が取付けられている。
【００２４】また、通気弁孔４２から開放側に寄った位置の側周部には、複数個の排気弁孔４４、４４、・・が放射状に形成されている。この排気弁孔４４の形成位置は、スプール弁体４が第一シールリング４３に当接して通気弁孔４２が閉塞されたときに、前記弁座環５から外れて前記ソケットボティ２の開口２１と連通する位置関係となるように穿設されている。
【００２５】また、シャンク部４１の開放側からは、内側と外側に段部４１ａ、４５ａが形成されて、プラグ９が密着嵌合する嵌入受部４５がシャンク部４１と一体に形成されている。この嵌入受部４５は、その外側が拡径してソケットボティ２の内周面と当接するように、内側がプラグ９の先端形と嵌合適合する内面形に形成されている。そして、前記外段部４５ａには、弁座環５の先端縁部が当接する弾力性材からなる第二シールリング４６が取付けられているさらに、スプール弁体４の外側周囲には、弁座環５との間に拡張付勢力をもったコイルばね４７が配設されている。これにより、連結前の通常状態でスプール弁体４を先端開放側（図面右方向）に押しやるようにしている。
【００２６】ロックリング７は、円筒状をなし、ソケットボティ２の先端側外側に軸方向の摺動移動を可能にして環装されている。該ロックリンク７の内周面には、前記ボール群６、６、・・と当接して各ボール６の移動を規制する縮径リング状のカム（「環状カム」）７１が一体に形成されている。そしてその先端側にはボール６がソケットボティ２の内部に退避し得る程度の拡径内周面７２が形成されている。さらに、環状カム７１には、前記した溝孔２２ａに保持されたボール６ａ以外のボール６ｂが当接する位置より所定角度（実施例では約３０度）だけ軸回転した位置に、拡径内周面７２に連なる切欠き７３がそれぞれ形成されている。
【００２７】また、ロックリング７の内側には、その環状カム７１とソケットボティ２の外側周面との間に渦巻きばね７４が配設され、その一端部７４ａがロックリング７の内周部に、他端部７４ｂがソケットボティ２の外側部に、それぞれ取付け固定されている。これにより渦巻きばね７４は、ロックリング７を先端方向へ摺動移動させる拡張付勢力と共に、ロックリング７を軸回転させる回転付勢力をも具備するように構成している。この回転付勢力は、前記ボール６ｂが係合した状態の前記切欠き７３を、係合から外れて何れのボール６とも係合しない位置までロックリング７を回転させるように設定されている。
【００２８】さらに、ロックリング７の後端側（図面左方向）の内周面には、前記係合凸部２４が係合して摺動するためのガイド溝７５が形成されている。このガイド溝７５は、ソケットボティ２に対するロックリング７の移動を規制するものであり、図５に示すように、分離状態から半ロック状態に至る過程では軸方向のみの移動、半完全ロック状態から半ロック状態に至る過程では回転方向のみの移動を、ガイドするように略Ｌ字状に形成されている。
【００２９】これにより完全ロック時に誤ってロックリング７を軸移動させることを防止し、かつ分離させるときは、誤作動の可能性の少ない回転移動を経てから軸移動をさせる構成としている。
【００３０】
【実施形態例１の作用】次に、上記のように構成した実施形態例１の作用について説明する。プラグ９からソケット１を分離した状態を示す図１において、スプール弁体４は、コイルばね４７の拡張付勢力により先端側（図面右方向）に押しやられ、第一シールリング４３が弁座環５に当接するまで移動する（矢印ａ）。このとき、通気弁孔４２は、弁座環５と第一シールリング４３との当接密着により閉塞され、ソケット１は気密開放状態となる。
【００３１】またこの状態で、スプール弁体４の嵌入受部４５の先端部４５ｅが進出して、ボール群６、６、・・のソケットボティ２内への露出（又は進出）が規制されている。
【００３２】次に、連結する場合は、図１から図２に示すように、上記状態にあるソケット１内にプラグ９を嵌入させて行くと（実際は素早く行う。矢印ｂ）、フラグ９の先端部がスプール弁体４の内段部４１ａに当接して密着すると共に、スプール弁体４を後退させる（矢印ｃ）。これにより、図２に示すように、スプール弁体４の通気弁孔４２は、弁座環５から外れて通気路が確保される（矢印ｄ）と同時に、排気弁孔４４は弁座環５の封止とこれの第二シールリング４６との当接密着によって完全に閉塞されることになる（矢印ｅ）。
【００３３】また、このスプール弁体４の後退に連動して、嵌入受部４５の先端部４５ｅによって規制されていたボール群６、６、・・が、ソケットボティ２内に露出し（又は進出し）、嵌入されてきたプラグ９の環状溝９１と係合する。そして、切欠き７３に係合していたボール６ｂも当該切欠き７３から外れるため、ロックリング７は、渦巻きばね７４の拡張付勢力よって前方（矢印ｆ）へ移動した後、回転付勢力により切欠き７３がボール６の間に位置するまでの角度（θ）だけ回転させられる（矢印ｇ）。
【００３４】かかるロックリング７のばね作動により、全てのボール群６、６、・・は、環状カム７１に当接して、ソケットボティ２内に露出させた状態、すなわちプラグ９の環状溝９１と係合した状態で保持され、ソケット１とプラグ９は完全にロックされた状態となる。
【００３５】これと同時に、ロックリング７は、図５の（Ａ）から（Ｂ）に示すように、前記渦巻きばね７４の回転付勢力により、係合凸部２４は、略Ｌ状のガイド溝７５内を摺動して、周方向の端部７５ｅまで移動する。これにより、ロックリング７の後退方向（図面左方向）の移動が規制されることとなる。
【００３６】次に、本願発明の一番の特徴である、連結させたソケット１とプラグ９との分離過程について説明する。分離に当たっては、まず、図２から図３、及び図４、５の（Ｂ）から（Ｃ）に示すように、ガイド溝７５と係合凸部２４の関わりから、手動によってロックリング７を（渦巻きばね７４に抵抗して）周方向回転（回転角θ）させて、切欠き７３がボール６ｂと対応する位置まで周上を移動させる。このとき、プラグ９には高圧エア圧により、及び（又は）コイルばね４７の拡張付勢力より、分離させる方向（矢印ｈ）の力（プラグ押出し圧）が常に作用しているため、環状溝９１の斜面９１ａに当接したボール群６、６、・・のうち切欠き７３に対応した（３個の）ボール６ｂは、環状溝９１との係合が解かれて切欠き７３内に押しやられる。
【００３７】これと共に、溝孔２２ａに保持された方の（３個の）ボール６ａは、ソケットボティ２内に露出したまま（環状溝９１に係合したまま）溝孔２２ａ内を先端方向へ移動させられることになる。さらに、このボール６ａの移動にしたがって、プラグ９とこれが嵌入しているスプール弁体４も先端方向へ進出移動（矢印ａ）することになる。なお、図３に示す実施例では、この移動量はボール６ａの移動量と略同一量に設定されている（もちろん、これに限定するものではない）。
【００３８】このスプール弁体４の進出移動（図面右方向の移動）により、前記した分離状態と同状態となり、通気弁孔４２は、弁座環５と第一シールリング４３との密着により閉塞され、ソケット１は気密開放状態となる。この過程において、スプール弁体４の排気弁孔４４は、弁座環５から外れて開放され、前記ソケットボティ２の側面に穿設された開口２１と連通して排気路が形成されることになる。この排気弁孔４４と開口２１とが連通して、プラグ９側に残留していた高圧空気が排気されることになる（矢印ｉ）。この状態では、溝孔２２ａに保持されたボール６ａがまだプラグ９の環状溝９１と係合しているため、完全に分離した状態とはならず、いわば半ロック状態となっている。
【００３９】この半ロック状態を解除して分離状態とするには、ロックリング７を（渦巻きばね７４に抵抗して）手動で後退方向（図面左方向、矢印ｋ）へ移動させると、溝孔２２ａに保持されたボール６ａは、環状溝９１の前方側に外れて拡径内周面７２に移動し、プラグ９の環状溝９１との係合が解かれ、プラグ９を完全にソケット１から引き離すことができる。このとき、コイルばね４７の拡張付勢力により、嵌入受部４５の先端部４５ｅが進出して、ボール群６、６、・・のソケットボティ２内への露出（又は進出）を規制すると共に、溝孔２２ａのボール６ａが環状カム７１の前方側の段部面７１ａに当接するため、ロックリング７はこの後退位置で渦巻きばね４７を圧縮させた状態（付勢力を蓄えた状態）で停止する。以後、分離と連結においては、上記行程が繰り返されることになる。
【００４０】［実施形態例２］図６は本願発明の実施形態例２を示す軸断面図である。実施形態例２は上記実施形態例１を変形したものであって、実施形態例１は図３に示すようにスプール弁体４の移動量とボール６ａの移動量とは同一となるように設定しているが、実施形態例２は図６に示すように、溝孔２２ａ内のボール６ａの移動量Ｓａを、スプール弁体４の進退移動量Ｓｂよりも大きく設定（Ｓａ＞Ｓｂ）したものである。
【００４１】これにより、半ロック状態において、スプール弁体４の嵌入受部４５とプラグ９との間に、間隙９２が形成され、これにより、前記排気弁孔４４のほかにこの間隙９２から先端方向に排気（矢印ｌ）を行わせることができる。
【００４２】また、上記実施形態例１、２は、エア圧機器への接続に限定するものではなく、高圧空気の供給管（フレキシブルホースに限定しない。）の急速継手に広く用いることができるものである。
【００４３】［実施形態例３］図７は本願発明の実施形態例３を示す断面図である。既述した図１から図６に示した実施形態例１，２は、スプール弁体４に通気弁孔４２と共に排気弁孔４４を形成する構成であるが、この排気弁孔４４を設けることなく本願目的を達成することができる発明構成の実施形態例３が、図７に示したものである。
【００４４】すなわち、排気弁孔４４を廃止すると共に、上記他の実施例のように、溝孔２２ａ内のボール６ａの移動量Ｓａを、スプール弁体４の進退移動量Ｓｂよりもより大きく設定（Ｓａ＞Ｓｂ）したものである。なお、これ以外の構成要素は 上記実施例の場合と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４５】かかる構成により、半ロック状態において、スプール弁体４の嵌入受部４５とプラグ９との間により大きな間隙９２が形成されるため、前記排気弁孔４４を設けることなく、この間隙９２のみで先端方向への十分な排気（矢印ｌ）を行わせることができる。
［実施形態例４、５］図８、図９は他の実施形態例４、及び５を示す軸断面図であり、図８の（Ａ）は各実施形態のソケットとプラグとの完全ロック状態の軸上半分を示す軸断面図であり、（Ｂ）はソケットとプラグとの分離状態の軸上半分を示す軸断面図であり、また図９の（Ｃ１）は、図８で示す実施形態例４のソケットとプラグとの半ロック状態の軸上半分を示す軸断面図であり、（Ｃ２）はその変更例である実施形態例５の半ロック状態の軸上半分を示す軸断面図である。
【００４６】すなわち、図８、及び図９（Ｃ１）に示す実施形態４は、上記排気弁孔４４を設けず、スプール弁体４には、本来の供給エアーを通気又は遮断するための通気弁孔４２のみを形成しておき、スプール弁体４が作動して通気弁孔４２が先端側に摺動移動し、弁座環５の内周面によって閉塞される位置に、該通気弁孔４２とソケット１側面に形成された開口２１とを連通する通気路５２を、前記弁座環５に貫通形成したものである。
【００４７】また、必要により、図９（Ｃ２）に示す実施形態５は、実施形態４に加えて上記実施形態例３と同様に、溝孔２２ａ内のボール６ａの移動量Ｓａを、スプール弁体４の進退移動量Ｓｂよりもより大きく設定（Ｓａ＞Ｓｂ）するようにしてもよい。なお、これ以外の構成要素は 上記各実施例１、２、３の場合と同様であるため、図面に同一の符号を付してその構成の説明は省略する。
【００４８】かかる構成により、図９（Ｃ１）に示すように、半ロック状態において、スプール弁体４はコイルバネ４７の拡張力により先端側（図面上、右側）へ移動して、通気弁孔４２を弁座環５の内周面によって閉塞し、ホース８からの本来の通気を遮断する。これと同時に、通気弁孔４２には弁座環５の通気路５２の開口が位置するため、通気弁孔４２と通気路５２が連通し、さらに弁座環５とソケットボディ２との間の空隙５３を介して開口２１と連通して外気に開放する。この結果、プラグ９側に残留していた空気は、通気弁孔４２、通気路５２、空隙５３、開口２１の順に通気して、外部に排気放出されることになる。
【００４９】また、上記実施形態例４の変更例である実施形態例５は、図９（Ｃ２）に示すように、溝孔２２ａ内のボール６ａの移動量Ｓａを、スプール弁体４の進退移動量Ｓｂよりもより大きく設定（Ｓａ＞Ｓｂ）することにより、上記開口２１からの排気されると共に、ソケット１の先端側の間隙９２及びボール群６、６、・・とロックリング７との間隙からも排気されることなる（矢印ｌ、矢印ｍ）
【００５０】さらにまた、図１０は実施形態例６を、ソケットとプラグとの半ロック状態の軸上半分を示す軸断面図で示すもので、上記実施形態例４、５の構成要素から、ソケットボディ２の側面に開設した開口２１を省略して弁座環５に形成した通気路５２により排気するようにしたものである。
【００５１】これにより、上記開口２１を開設していないため、通気路５２を通った排気は、図１０（Ｃ３）の半ロック状態図に示すように、製作組付けにおいて存在するソケットボディ２の内周面とスプール弁体４の外周側との間の隙間５３や摺動クリアランスを通ってソケット１の先端側へ、及びボール群６、６、・・とロックリング７との間隙から放出されることなる（矢印ｍ）。
【００５２】また、排気は、図１０（Ｃ４）の半ロック状態図に示すように、溝孔２２ａ内のボール６ａの移動量Ｓａを、スプール弁体４の進退移動量Ｓｂよりもより大きく設定（Ｓａ＞Ｓｂ）することにより、上述した通気路５２の通気に加えて（矢印ｍ）、スプール弁体４の嵌入受部４５とプラグ９との間に形成される間隙９２を通って先端方向へ放出されることになる（矢印ｌ）。
【００５３】［付加的安全機構］次ぎに、本願発明の急速用継手ソケットをより安全に、かつ可能な限り誤作動を防止するために付加することが好ましい、幾つかの機構について説明する。
【００５４】上記構成のロックリング７は、略Ｌ字状のガイド溝７５を設けてＢの状態（完全ロック状態）からＣの状態（半ロック状態）で一旦停止することなく一気にＡの状態（分離状態）へ移行してしまい、完全に排気されないうちに分離してしまう誤作動を防止しているが、これをより確実にするため、図１１（Ａ）の平面図とこのＤ−Ｄ線断面図（Ｂ）に示す構成を採るようにしてもよい。
【００５５】すなわち、略Ｌ字状のガイド溝７５を周方向のガイド溝７５ｃから軸方向のガイド溝７５ａへ移動する境に若干の段差７５ｇを形成する。これにより、係合凸部２４が周方向をＢの状態からＣの状態へ移動して来た場合、この段差７５ｇでＡの状態への移動を一端阻止し、ここで改めて力を入れてＡの位置へ移動させるようにしている。
【００５６】また、これと同様の目的で、図１１（Ｃ）の平面図で示すように周方向のガイド溝７５ｃから軸方向のガイド溝７５ａへ移動する境に、僅かな係合突起７５ｔをいずれか一方側に又は対向させた状態で形成するようにしてもよい。この係合突起７５ｔが上記の段差７５ｇと同様の働きをして、Ｂの状態から一気にＡの状態へ移行すること阻止している。
【００５７】さらに、上記と同様に安全装置として、図１２に示す構成を取り付けるようにしてもよい。すなわち、ソケットボディ２の側面に、空隙５３に開口して完全ロック時のロックリング７の後端部が位置するところまで軸Ｃと直角放射方向へ貫通させた摺動口２５を形成し、該摺動口２５の内に、ほぼ摺動口２５を塞ぐ程度の径をもった作圧盤２６ａと、該作圧盤２６ａから立設形成した係止ピン２６ｂと、該作圧盤２６ａを空隙５３方向へ付勢するコイル状の戻しバネ２６ｓと、から構成した係止手段２６を配置している。
【００５８】かかる構成により、半ロック状態で空隙５３に排気圧が生じると作圧盤２６ａに作用して係止ピン２６ｂを押し上げ、ロックリング７の後退（分離状態への移行）を阻止する。そして、排気が完全に行なわれ空隙５３内の圧力が常圧に戻ると戻しバネ２６Ｓの付勢力が作圧盤２６ａに作用して係止ピン２６ｂを押し下げ、ロックリング７の後退を許容する。
【００５９】次ぎに、本願急速継手用ソケット１へのプラグ９の結合は、通常一方の手にソケット１のロックリング７の部分を持ち、他方の手にプラグ９を持って突き合せるようにして行なわれる。この時、図５を用いて説明すると、プラグ９の押し付け力によってロックリング７は、（Ａ）の分離状態から（Ｂ）の完全ロック状態まで一気に移動して完全結合することが望ましい。
【００６０】しかし、上記実施形態例では（Ｃ）の半ロック状態から（Ｂ）の完全ロック状態へは渦巻きばね７４の付勢力により自動的に移動する構成ではあるが、もし作業者がロックリング７を手でしっかりと把持した場合には、この移動が完全に行なわれない恐れがあった。かかる見地から、図１３に示すように、ロックリング７の外側にカバーリング７６を配置するとよい。
【００６１】すなわち、カバーリング７６は、ロックリング７の外側に摺動可能な間隙をもって環装させると共に、ロックリング７の外周側の１箇所または複数個所（実施例においては３箇所）には凸部７７を形成し、ガバーリング７６の内周面にはこの凸部７７が適合して周方向にのみ一定距離だけ移動可能な余裕をもった凹部７６ｈ形成し、この凸部７７と凹部７６ｈとを係合させる構成としている。
【００６２】かかる構成により、ロックリング７は軸方向の移動に対してはカバーリング７６と共動（一体的に移動）するが、周方向の移動に対しては、適合した凸部７７が凹部７６ｈで許容される範囲内で移動（同軸上の軸回転移動）することが可能となる。この結果、プラグ９を押し付けて結合させた場合、たとえカバーリング７６を強く把持して居ても、渦巻きばね７４の付勢力により、ロックリング７はカバーリング７６に対して独自に周方向へ回転して完全ロック状態へ移行し、完全な連結状態が担保されることになる。なお、この周方向への回転距離は凹部７６ｈの空間の周方向距離によって適宜に設定される。また、実施形態例では、凸部７７をロックリング７に形成し、これと適合する凹部７６ｈをカバーリング７６の内周面に配置形成しているが、この逆に凸部７７の方をカバーリング７６の内周面に形成するようにしてもよい。
【効果】本願発明は、上記のように構成しているため、以下の効果を奏する。分離過程において、プラグがソケットと係合した状態で排気を行ういわば半ロック状態を設けているため、高圧空気の急激な噴出によるプラグやホースの不慮の反動や躍動による周囲や作業者への危害を未然に防止することができる。
【００６３】また排気をソケットボティの側部に形成した開口から行っているため、開放時の衝撃音を小さくすることができる効果もあり、作業者へ与える恐怖感も軽減することができる。
【００６４】さらに、請求項２、及び３の構成を採った場合には、嵌入受部とプラグとの間に間隙ができるため、この間隙を通って先端方向へも排気することができ、手に持って操作した場合における排気圧が手に与える影響を少なくしたり、又は無くすることができる効果がある。
【００６５】以上は、特に、エア圧機器に供給する空気圧が高圧であるときは、刮目すべき効果として迎えられるものであり、本願は産業上著しい効果を有する有用な発明である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９４０６９７４２
【氏名又は名称】株式会社斎藤商会
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| 【出願日】 |
平成１１年８月１２日（１９９９．８．１２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９５７１７
【弁理士】
【氏名又は名称】水野 博文
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１２０９６４（Ｐ２０００−１２０９６４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年４月２８日（２０００．４．２８） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２２８５０３ |
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