| 【発明の名称】 |
管継手 |
| 【発明者】 |
【氏名】野田 朋貴
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| 【要約】 |
【課題】操作スリーブのテーパー面によってチャック片の被押圧部を求心方向に押圧状態とし、これによって被接続管体と確実な接続が可能な管継手を提供する。
【解決手段】内部に流体通路を有する継手主筒体１内部に摺動可能に嵌合し被接続管体に密閉状態に当接可能なパッキンホルダー５と、継手主筒体に求遠心方向に回動自在に支持され、求遠心方向に回動して開閉し前記パッキンホルダーに当接する被接続管体を挟着する複数のチャック片１２と、継手主筒体の外周に摺動自在に嵌合し、前進して前記チャック片をその内周面で求心方向に押圧して閉状態にロックする操作スリーブ２２と、継手主筒体の外周に嵌合し継手主筒体内の流体圧を受けて前進し、前記前進した操作スリーブの後退を阻止するロックスリーブ２６とを備え、前記操作スリーブの先端内周面とチャック片の先端外面のそれぞれには、操作スリーブの前進方向への移動によりチャック片を求心方向に押圧するテーパー面２４ａ、１２ａを形成してなることを特徴とする管継手。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】内部に流体通路を有する継手主筒体内部に摺動可能に嵌合し被接続管体に密閉状態に当接可能なパッキンホルダーと、継手主筒体に求遠心方向に回動自在に支持され、求遠心方向に回動して開閉し前記パッキンホルダーに当接する被接続管体を挟着する複数のチャック片と、継手主筒体の外周に摺動自在に嵌合し、前進して前記チャック片をその内周面で求心方向に押圧して閉状態にロックする操作スリーブと、継手主筒体の外周に嵌合し継手主筒体内の流体圧を受けて前進し、前記前進した操作スリーブの後退を阻止するロックスリーブとを備え、前記操作スリーブの先端内周面とチャック片の先端外面のそれぞれには、操作スリーブの前進方向への移動によりチャック片を求心方向に押圧するテーパー面を形成してなることを特徴とする管継手。
【請求項２】前記ロックスリーブの前進によって操作スリーブの後退を阻止すると共に、前記操作スリーブの先端内周面に形成したテーパー面で前記チャック片の先端外面に形成したテーパー面をさらに求心方向に押圧してなることを特徴とする請求項１に記載の管継手。
【請求項３】前記パッキンホルダーの外周には前記チャック片と被接続管体とが咬合時に、被接続管体のネジ山とチャック片のネジ山同志が干渉した時に、前記チャック片の突起部によってスライドリングを摺動させてなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の管継手。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、気体や液体からなる高圧流体をボンベ等に供給する際に使用されるガス充填用の管継手に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から良く知られている管継手について、図を参照して簡単に説明すると、図７は管継手の半断面側面図、図８は一部破断平面図である。図において、この管継手は、流体通路４９を有する継手主筒体４１と、継手主筒体４１の先端側内部に後端側を摺動自在に嵌合し被接続管体にパッキン４２を介して当接する筒状のパッキンホルダー４３と、継手主筒体４１の先端に形成された鍔部４４にその中程を求遠心方向に回動自在に支持され、求遠心方向に回動して開閉し、前記パッキンホルダー４３に当接する被接続管体を挟着する複数のチャック片４５と、継手主筒体４１の先端側外周に嵌合し、前進して前記チャック片４５をその内周面で求心方向に押圧して閉状態にロックする操作スリーブ４６と、この操作スリーブ４６を前進、後退させる偏心カム４７と、この偏心カム４７を回転操作するとともに被接続管体との接続時に被接続管体を備えたボンベ等を包囲するカム操作兼安全ループ体４８とから構成されている。
【０００３】この管継手では、被接続管体との接続に際し、片方の手で管継手のパッキンホルダー４３の先端を被接続管体の先端に押し当てながら、他方の手でカム操作兼安全ループ体４８を図７中起立させると偏心カム４７の作用によって操作スリーブ４６が後退し、これによってチャック片４５の先端が開いて被接続管体の先端が挿入され、その後再びカム操作兼安全ループ体４８を水平方向に倒すと、偏心カム４７の作用で操作スリーブ４６が前進し、前記チャック片４５をその内周面で求心方向に押圧し、パッキンホルダー４３の先端を被接続管体の先端に押し当てながら、チャック片４５によってパッキンホルダー４３の先端と被接続管体の先端とを接続することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来の管継手によれば、被接続管体との接続に際し、片方の手で管継手のパッキンホルダー４３の先端を被接続管体の先端に押し当てながら、他方の手でカム操作兼安全ループ体４８を倒すといった両手による操作が必要となり、その接続作業が面倒なものとなっている。また被接続管体の接続時、偏心カム４７の作用で操作スリーブ４６が前進し、前記チャック片４５をその内周面で求心方向に押圧するが、操作スリーブ４６の押圧部によるチャック片４５への押圧力が十分でないと、接続時にガタが発生する等の問題がある。また、このガタを防止するためには操作スリーブ４６の押圧部と、チャック片４５の被押圧部との密着度を高める必要があるが、このためには夫々の部材の加工精度を向上させる必要があり、コストアップの要因となっている。
【０００５】さらに、接続時に何らかの要因で前記倒した状態にある操作兼安全ループ体４８に起立方向への力が加わり、操作兼安全ループ体４８が起立した場合、偏心カム４７が回転し、此れに伴い操作スリーブ４６が後退してチャック片４５の閉状態のロックを解き、これにより、被接続管がチャック片４５による挟持から開放されることになる。その結果、内圧により管継手が被接続管体から勢い良く外れるといった事態が生じるので、その取り扱いに十分に注意しなければならないといった問題がある。
【０００６】そこで、本発明は上記問題点を解決するために、操作スリーブの先端内周に形成した押圧突部にテーパー面を形成するとともに、チャック片の外周に形成した被押圧部にも前記テーパー面に対向するテーパー面を形成しておき、接続状態にある時には常にスプリングの付勢力によって操作スリーブを前進方向に付勢しながら、操作スリーブのテーパー部によってチャック片の被押圧部を求心方向に押圧状態とし、これによって被接続管体と確実な接続が可能な管継手を提供する。また、被接続管がチャック片によって挟持され高圧ガスが流通される状態になると、この高圧ガスのガス圧を利用してロックスリーブを前進させ操作スリーブの後退を阻止すると共に、さらに操作スリーブによってチャック片を求心方向に押圧させて、離脱の心配のない安全性にすぐれた管継手を提供する。さらに、チャック片に形成したネジ山と被接続管体とに形成したネジ山とが接続時に干渉することを回避するためにスライドリングを摺動可能に構成して、管継手と被接続管の接続作業を容易に行えるようにした安全性の高い管継手を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このため本発明が採用した解決手段は、内部に流体通路を有する継手主筒体内部に摺動可能に嵌合し被接続管体に密閉状態に当接可能なパッキンホルダーと、継手主筒体に求遠心方向に回動自在に支持され、求遠心方向に回動して開閉し前記パッキンホルダーに当接する被接続管体を挟着する複数のチャック片と、継手主筒体の外周に摺動自在に嵌合し、前進して前記チャック片をその内周面で求心方向に押圧して閉状態にロックする操作スリーブと、継手主筒体の外周に嵌合し継手主筒体内の流体圧を受けて前進し、前記前進した操作スリーブの後退を阻止するロックスリーブとを備え、前記操作スリーブの先端内周面とチャック片の先端外面のそれぞれには、操作スリーブの前進方向への移動によりチャック片を求心方向に押圧するテーパー面を形成してなることを特徴とする管継手であり、前記ロックスリーブの前進によって操作スリーブの後退を阻止すると共に、前記操作スリーブの先端内周面に形成したテーパー面で前記チャック片の先端外面に形成したテーパー面をさらに求心方向に押圧してなることを特徴とする管継手であり、前記パッキンホルダーの外周には前記チャック片と被接続管体とが咬合時に、被接続管体のネジ山とチャック片のネジ山同志が干渉した時に、前記チャック片の突起部によってスライドリングを摺動させてなることを特徴とする管継手である。
【０００８】図１〜図６は、本発明に係わる管継手における実施形態の一例であり、図１は被接続管と分離状態（接続待機状態）にある管継手の拡大半断面図、図２は同管継手の一部破断平面図、図３は被接続管との分離状態にある管継手の半断面図、図４は被接続管との接続途中にある管継手の半断面図、図５は被接続管との接続状態にある管継手の半断面図、図６は被接続管との接続加圧状態にある管継手の半断面図である。なお、以下、説明文中の前方は図中右方を、後方は図中左方を意味している。
【０００９】図面において、１は内部に流体通路２を有する継手主筒体、３は高圧流体の供給源に接続されるアダプタ接続口であり、内部通路４が前記流体通路２と連通している。５は前記継手主筒体１の前方の先端側内部に摺動自在に嵌合している円筒状のパッキンホルダーであり、パッキンホルダーはその先端の外周に被接続管体６に当接するパッキン７が設けてある。この図ではパッキンホルダー５は２分割して構成され、各部材の接続部にはシール部材５ａが配置されているが、パッキンホルダー２は成形状の問題がなければ一体に形成するこもできる。
【００１０】このパッキンホルダー５の後方側外周には、軸方向に所定の幅を有する円周溝８が形成され、そして、前記継手主筒体１に設けたビス９の先端が前記円周溝８に係合しており、パッキンホルダー５は円周溝８の軸方向の範囲で前後方向に摺動可能となっている。１０は前記パッキンホルダー５と継手主筒体１との間に弾発的に介装されているスプリングである。またパッキンホルダー５の前方側の外周には、所定幅を有する円周溝４１が形成され、該円周溝４１内には、外周面に大径段部２０ａと小径段部２０ｂとを形成したスライドリング２０が摺動自在に配置され、このスライドリング２０は円周溝内に配置したスプリング２１によって図中右方に付勢されている。また、図中、１１は継手主筒体１の内周面とパッキンホルダー５の外周面との間をシールするシールリングである。
【００１１】１２は前記継手主筒体１の先端に形成された鍔部１３にその後方を求遠心方向に回動自在に支持され、求遠心方向に回動して開閉し前記パッキンホルダー５の先端のパッキン７に当接する被接続管体６を挟着する複数（本実施形態では６個使用）のチャック片である。このチャック片１２は先端側内面に被接続管体６の雄ネジ部１４に咬合する雌ネジ部１５を持つ咬合部１６を有し、後方内面には前記鍔部１３を係止させる係止凹部１７が形成されており、各チャック片１２は鍔部１３を支点として求遠心方向に回動自在となっている。
【００１２】１８は前記各チャック片１２により環状に設けた該チャック片１２の後端部外周に巻き付けたスプリングバンドであり、各チャック片１２の咬合部１６を有する先端側は前記鍔部１３を支点として遠心方向に開くように各チャック片１２の後端部がスプリングバンド１８の収縮力により求心方向に付勢されている。このスプリングバンド１８はコイルスプリングを環状に形成させたものである。またチャック片１２の外面には、チャック片１２の先端側が遠心方向に開いた時に操作スリーブ２２の先端内周面に形成された押圧突部２４との干渉を避けるための凹部１２ｂが形成されており、またチャック片１２の先端外面には前記押圧突部２４に形成したテーパー面２４ａと当接するテーパー面１２ａが形成されている。
【００１３】前記チャック片１２の先端側内面で咬合部１６の後方には、突起部１９が設けられており、この突起部１９はパッキンホルダー５の前方側の外周に形成した円周溝４１内に配置したスライドリング２０の大径部２０ａに当接している。前記スライドリング２０の大径部２０ａはパッキンホルダー５の前進時に前記突起部１９を押し上げチャック片１２の咬合部１６を遠心方向に回動させる機能を、また小径部２０ｂはパッキンホルダー５の後退時に前記突起部１９の押上を開放してチャック片１２の咬合部１６の求心方向への回動を可能にする機能を有している。またスライドリング２０は、被接続管体６を接続する際にパッキンホルダー５が後退しチャック片１２の咬合部１６に形成した雌ネジ部１５と被接続管体６に形成した雄ネジ部１４の山同士が干渉するようなときには、突起部１９の作用によってスプリング２１の付勢力に抗してスライドリング２０を僅かに後退させてチャック片１２が求心方向に回動するタイミングにズレを生じさせ、ネジ山同士の干渉状態を回避できるようになっている。
【００１４】２２は前記継手主筒体１の外周に摺動自在に嵌合し、前記押圧突部２４の内周面に形成したテーパー面２４ａで前記チャック片１２の先端外面に形成したテーパー面１２ａを求心方向に押圧し、チャック片１２を閉状態にロックし、また、後退することによってその押圧を開放する操作スリーブである。この操作スリーブ２２の内周面には、環状の凹部２２ａが形成され、前記チャック片１２の咬合部１６が開いた状態にあるとき、チャック片１２の外面に形成された浅い段部１２ｃが前記凹部２２ａ内に侵入して壁面２２ｂに当接し操作スリーブ２２の前進が阻止され、また、チャック片１２の咬合部１６が閉状態にある時、前記壁面２２ｂとチャック片１２との当接が開放されて操作スリーブ２２が前進することができる。
【００１５】操作スリーブ２２の中程内周面には、継手主筒体１の外周に当接する突部２２ｃが形成されており、この突部２２ｃと継手主筒体１の前記ビス９を収納する外周壁１ａとの間には所定のスペース１ｂが形成されるようになっている。
【００１６】２５は前記操作スリーブ２２を前進方向に付勢するコイルスプリングであり、操作スリーブ２２と次に述べるロックスリーブとの間に弾発的に介装されている。２６は前記継手主筒体１の後方側外周に摺動自在に嵌合し、継手主筒体１内の流体圧を受けて前進し、前記前進した操作スリーブ２２の後退を阻止すると共に、前記突部２２ｃに当接して該スリーブ２２をさらに前進方向に押圧させておくためのロックスリーブである。このロックスリーブ２６の内部は先端側が小径内周部２７、後方側が大径内周部２８、そして小径内周部２７と大径内周部２８との間が中径内周部２９となっている。
【００１７】一方、ロックスリーブ２６が嵌合する継手主筒体１の外周には筒部材３２が設けられており、この筒部材３２の外周には、前記小径内周部２７が摺動自在に嵌合する小径外周部３０と、前記大径内周部２８が摺動自在に嵌合する大径外周部３１が形成されている。この小径外周部３０と大径外周部３１を有する筒部材３２は、構造上から別部材として形成されているが、継手主筒体１と一体に形成してもよい。この筒部材３２は継手主筒体１の外周面に固着されたストップリング３３によって一体に固定されている。
【００１８】前記継手主筒体１の後方側外周に嵌合したロックスリーブ２６は前進してその先端部が前記操作スリーブ２２の突部２２ｃに当接し、後退してその内部に形成された大径内周部２８と中径内周部２９とに形成された段部２９ａが継手主筒体１の筒部材３２に形成された大径外周部３１の段部に当接するようになっており、前記大径内周部２８と中径内周部２９との段部２９ａが大径外周部３１の段部３１ａに当接した状態のとき、中径内周部２９と継手主筒体１の筒部材３２に形成された小径外周部３０との間に空間部３４が形成されるようになっている。
【００１９】ロックスリーブ２６の内周面には空間部３４をシールするために、前記小径内周部２７と小径外周部３０との間をシールするシールリング３６と、大径内周部２８と大径外周部３１との間をシールするシールリング３７とが設けられている。前記継手主筒体１と筒部材３２とには、空間部３４と継手主筒体１内の流体通路２とを貫通する貫通孔３５が形成されている。
【００２０】継手主筒体１の外周面には、該主筒体１と筒部材３２に形成された貫通孔３５を挟んだ位置にシールリング３８、３９が設けられている。４０は操作スリーブ２２に回転自在に取りつけた安全ループ体であり、回転操作することにより接続管体６との接続時に被接続管体６を備えた図示せぬボンベ等を包囲することができる。
【００２１】上記のように構成された管継手の作用を図３〜図６を参照して説明する。図３において、管継手と被接続管体６と接続する場合、操作スリーブ２２をコイルスプリング２５の弾発力に抗して後退させる。この操作スリーブ２２の後退により求心方向への押圧から開放されたチャック片１２は回動可能となり、チャック片１２の後端部外周に巻き付けたスプリングバンド１８の収縮力と合わせてコイルスプリング１０の弾発力により前進するパッキンホルダー５の外周に設けたスライドリング２０の大径部２０ａによりチャック片１２の突起部１９を押上げ、チャック片１２は継手主筒体１の先端に形成された鍔部１３を支点として咬合部１６が遠心方向に回動して開き、大径部２０ａに当接する突起部１９に支えられて開いた状態に保持される。この状態から前記後退させた操作スリーブ２２を開放すると、操作スリーブ２２はコイルスプリング２５の弾発力により前進方向に付勢されるが、前進しようとする操作スリーブ２２の内周面に形成されている凹部２２ａの壁面２２ｂとチャック片１２の外面に形成された段部１２ｃとが弾発的に当接して操作スリーブの前進が阻止される。この状態が分離状態（接続待機状態）となる（図３）
【００２２】この状態で、被接続管体６の先端面にパッキンホルダー５の先端外周に設けたパッキン７を当接させて押し込む操作を行うと、パッキンホルダー５はコイルスプリング１０の弾発力に抗して後退する。このパッキンホルダー５の後退に伴い、パッキンホルダー５の外周に設けたスライドリング２０も同時に後退し大径部２０ａ上の突起部１９が大径部２０ａと小径部２０ｂに形成したテーパー面をすべりつつ求心方向に徐々に回動し該小径部２０ｂに達したとき、突起部１９は大径部２０ａによる押し上げから開放され、チャック片１２は求心方向への回動が可能になる。
【００２３】このような状態になると、チャック片１２は、その外面に弾発的に係止し前進が阻止されていた操作スリーブ２２の押圧を受けて、前記鍔部１３を支点として咬合部１６を有する先端側が求心方向に回動し、咬合部１６の雌ネジ部１５が前記パッキンホルダー５の先端に当接している被接続管体６の先端の雄ネジ部１４に咬合するようにして挟着する。この時、チャック片１２の咬合部１６に形成した雌ネジ部１５と被接続管体６に形成した雄ネジ部１４の山同士が干渉するようなときには、突起部１９の作用によってスプリング２１の付勢力に抗してスライドリング２０を僅かに後退させてチャック片１２が求心方向に回動するタイミングにズレを生じさせ、ネジ山同士の干渉状態を回避できる（図４）。
【００２４】前記チャック片１２の求心方向への回動に伴い、前記操作スリーブ２２はスプリング２５の弾発力によりチャック片１２の外面を滑りながら前進し、操作スリーブ２２が前進位置に達したとき、操作スリーブ２２の先端内周面に形成されている押圧突部２４に形成したテーパー面２４ａが、閉状態にあるチャック片１２の先端外面に形成したテーパー面１２ａと当接して求心方向に押圧し、チャック片１２を閉状態にロックする（図５）。
【００２５】このようにして接続状態になったところで、供給源側のバルブ（図示しない。）を開いてアダプタ接続口３に連通する内部通路４を経て継手主筒体１の流体通路２内に高圧流体を流すと、この流体は継手主筒体１に接続されている被接続管体６に流れると同時に、継手主筒体１に形成された貫通孔３５を通って継手主筒体１とロックスリーブ２６との間に形成された空間部３４に流れ込む。この空間部３４は、先端側が小径内周部２７と小径外周部３０との間をシールするシールリング３６で、そして後方側が大径内周部２８と大径外周部３１との間をシールするシールリング３７でシールされているので、前方側よりも後方側が受圧面積が大きいため、ロックスリーブ２６は空間部３４に入った高圧流体により先端方向への圧力（軸圧）を受け、これによりロックスリーブ２６は該ロックスリーブ２６と操作スリーブ２２との間にあるコイルスプリング２５の弾発力に抗して前進し、前記前進位置にある操作スリーブ２２の突部２２ｃに当接し、操作スリーブ２２の後退を阻止する（図６）。
【００２６】ロックスリーブ２６が操作スリーブ２２の突部２２ｃに当接していることにより、操作スリーブ２２には常に前進方向に向かう力が作用しており、操作スリーブに作用する前進の押圧力によってチャック片１２を求心方向にさらに強く押圧するので該チャック片１２と被接続管体６との咬合部のガタを無くすことができ、被接続管体６との確実な接続が確保される。なお、この状態の時には操作スリーブ２２の中程内周面に形成した突部２２ｃと継手主筒体１の前記ビス９を収納する外周壁１ａとの間に形成されている空間１ｂが縮小されて隙間Ｓが形成されている。そしてこの接続状態の時に、安全ループ体４０を回転操作することにより接続管体との接続時に被接続管体を備えたボンベ等を包囲する。
【００２７】このようにして接続された継手主筒体１と被接続管体６を分離する場合は、高圧流体の供給源側のバルブを締め、流体の供給を停止して継手主筒体１の流体通路２内の流体圧力を下げる。これにより、前進して操作スリーブ２２をロックしたロックスリーブ２６はコイルスプリング２５の弾発力により後退し操作スリーブ２２のロックを解く（図５）。この状態から操作スリーブ２２をコイルスプリング２５の弾発力に抗して後退させると、継手主筒体１と被接続管体６は分離され前記図３の分離状態（接続待機状態）となる。
【００２８】なお、上記実施形態はあくまで一例にすぎず、たとえば、操作スリーブとロックスリーブの間に設けるスプリングの取り付け位置、継手主筒体とパッキンホルダーの間に設けるスプリングの取り付け位置等は、前述した機能を達成できれば、その取り付け位置は設計時に自由に選択することができる。また本発明はその精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができ、限定的に解釈してはならない。
【００２９】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれば、操作スリーブの先端内周面にテーパー面を形成するとともに、チャック片の先端外面には前記操作スリーブに形成したテーパー面と当接するテーパー面を形成しておき、操作スリーブをスプリングによって前進方向に付勢しておくことによってチャック片のテーパー面を求心方向に押さえることができるようにしたため、チャック片を求心方向に押さえる力が大きくでき、チャック片と被接続管体とを確実に接続できる。また、被接続管がチャック片によって挟持され高圧ガスが流通される状態になると、この高圧ガスのガス圧を利用してロックスリーブを前進させ操作スリーブの後退を阻止できるようにするとともに、操作スリーブに常に前進方向に向かう力を作用させておくことができ、これによって常にチャック片に対する押圧力を発生することで被接続管体との咬合部のガタを無くすことができ、被接続管体との確実な接続が確保される。さらに、接続時、チャック片に形成したネジ山と被接続管体に形成したネジ山との干渉を回避できるスライドリングを設けたため、管継手と被接続管の接続作業を容易に行なうことができる。被接続管体との接続にあっては、単に被接続管体に押し当て、また分離にあっては単に操作スリーブを後退させるといったワンタッチ操作により行うことができるので接続分離作業を容易に行うことができ、そして接続状態における操作スリーブのロックに対し特別な操作を行うことなく流路内の流体の圧力を利用して自動的に操作スリーブのロックを行えるので安全性の高い管継手を得ることができる等の優れた作用効果を奏することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２２７３８６
【氏名又は名称】日東工器株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年１２月３日（１９９８．１２．３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９９２６５
【弁理士】
【氏名又は名称】長瀬 成城 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１７０９７３（Ｐ２０００−１７０９７３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年６月２３日（２０００．６．２３） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３４３７５４ |
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