管継手
【課題】シール性を低下させることなく回転バルブの摺動抵抗を低減した管継手を提供する。
【解決手段】回転バルブの貫通孔とバルブ収容室の開口部とが一致する場合に開となり、開口部が外周壁で塞がれる場合に閉となるようにバルブユニットを構成し、バルブ収容室の先端側の開口部にはシール弁座２６を設け、バルブユニットと筒状体２０との間に、スライドバルブホルダー４２の前後移動に伴って回転バルブを回転させるピン４１３とカム孔とからなるカム機構を設け、回転バルブを回転可能に、かつシール弁座２６に対して進退変位可能に支持する支持手段６を設け、支持手段６は、回転バルブを枢軸の周りで回転可能に支持する軸部６１と、シール弁座２６に対して直角方向に延びるように形成された長孔である軸孔６２とを有し、回転バルブをシール弁座２６に向けて付勢するバネ部材６４を設けた。
【解決手段】回転バルブの貫通孔とバルブ収容室の開口部とが一致する場合に開となり、開口部が外周壁で塞がれる場合に閉となるようにバルブユニットを構成し、バルブ収容室の先端側の開口部にはシール弁座２６を設け、バルブユニットと筒状体２０との間に、スライドバルブホルダー４２の前後移動に伴って回転バルブを回転させるピン４１３とカム孔とからなるカム機構を設け、回転バルブを回転可能に、かつシール弁座２６に対して進退変位可能に支持する支持手段６を設け、支持手段６は、回転バルブを枢軸の周りで回転可能に支持する軸部６１と、シール弁座２６に対して直角方向に延びるように形成された長孔である軸孔６２とを有し、回転バルブをシール弁座２６に向けて付勢するバネ部材６４を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着脱自在に接続されるプラグとソケットとからなる管継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
管継手に用いられるバルブ構造として、流体通路を開閉する回転バルブを使用した管継手が、数多く提案されている。
【０００３】
従来、この種の管継手として、ソケットを構成する筒状体内に、非接続時に前進位置にあり接続時に押されて後退するスライドバルブホルダーが軸方向に移動自在に、かつ筒状体との間がシールされるように設けられ、該スライドバルブホルダーの後端と前記筒状体の内周段部との間に、スライドバルブホルダーを前進方向に付勢するスプリングを介装したものがある。
【０００４】
スライドバルブホルダーには、バルブ収容室が形成され、このバルブ収容室内に、貫通孔を有する回転バルブが収容され、回転バルブの外周壁がバルブ収容室の内壁に圧接状態で回転可能に支持されている。そして、回転バルブの回転により、回転バルブの貫通孔とスライドバルブホルダーのバルブ収容室の開口部とが一致することにより、回転バルブが開となり、バルブ収容室の先端側の開口部が回転バルブの外周壁で塞がれることにより、回転バルブが閉となるようになっている。
【０００５】
バルブ収容室の開口部には、回転バルブの外周壁との間をシールするシール弁座が設けられ、スライドバルブホルダーの前進・後退移動に伴い回転バルブが回転するようになっているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、回転バルブを枢軸の周りに回転自在に軸支し、回転バルブに流体通路を密封する環状密封部よりも枢軸を中心として半径方向内側に位置した部分を設けて、ボールバルブの回転するときの摺動抵抗を低減するようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１７６７５５号公報
【特許文献２】特開２００５−１２７３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、従来の回転バルブを備える管継手においては、回転バルブの回転軸とシール弁座の位置により、シール弁座に設けられたシール材のしめ代が決められている。このため、高圧の流体に対してシール性を上げるには、しめ代を上げる必要があり、流体の圧力に関係することなく回転バルブの摺動抵抗が高くなっていた。従って、従来の回転バルブを自動開閉バルブに適用するにはこのような問題があった。
【０００９】
本発明は上記に鑑み提案されたもので、シール性を低下させることなく回転バルブの摺動抵抗を低減した管継手を提供することを目的とする。言い換えると、回転バルブの操作抵抗を増加させることなく、流体の圧力に応じて必要なシール性を得ることができ、自動開閉バルブに適用可能なバルブ構造を備える管継手を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、ソケットとプラグの少なくとも一方の流体通路にバルブ機構を備えた管継手であって、ソケット又はプラグを構成する筒状体内に、軸方向に移動自在に設定されたバルブユニットであって、筒状体内でソケットとプラグとの非接続時に前進位置にあり接続時に押されて後退する筒状のスライドバルブホルダー、及びスライドバルブホルダーに形成されたバルブ収容室内に収容され、貫通孔を有する回転バルブを備え、前記回転バルブの回転により、該回転バルブに開設した貫通孔と前記スライドバルブホルダーのバルブ収容室の開口部とが一致する場合に、前記回転バルブが開となり、前記バルブ収容室の先端側の開口部が回転バルブの外周壁で塞がれる場合に、回転バルブが閉となるバルブユニットを設け、前記スライドバルブホルダーの後部と前記筒状体との間には、前記スライドバルブホルダーを前進方向に付勢する第１付勢手段を介装し、前記バルブ収容室の先端側の開口部には前記ボールバルブの外周壁との間をシールするシール弁座を設け、前記バルブユニットと前記筒状体との間に、前記スライドバルブホルダーの前後移動に伴って前記回転バルブを回転させるカム機構を設け、前記回転バルブを回転可能に、かつ、前記シール弁座に対して進退変位可能に支持する支持手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載した構成に加えて、前記回転バルブを前記シール弁座に向けて付勢する第２付勢手段を設けたものである。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載した構成に加えて、前記支持手段は、前記回転バルブを枢軸の周りで回転可能に支持する軸部と、前記スライドバルブホルダーに設けられ、前記軸部が嵌合する軸孔とを有し、該軸孔は、前記シール弁座に対して直角方向に延びるように形成された長孔であるものである。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項２又は３に記載した構成に加えて、前記第２付勢手段は、円弧の一部を切除したほぼリング状のバネ部材を有し、前記スライドバルブホルダーに、前記軸孔の後端側に連接され二つの受入溝を設け、該二つの受入溝に前記バネ部材の両端部をそれぞれ係止し、かつ、前記バネ部材のリング状の内側に前記支持手段の軸部が当接され前記バネ部材が押し広げられる状態で装着され、前記バネ部材が前記回転バルブを前記シール弁座に向けて付勢するように構成するものである。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項２又は３に記載した構成に加えて、前記第２付勢手段は、前記スライドバルブホルダーを前進方向へ付勢する前記第１付勢手段が前記筒状体と前記支持手段の軸部の間に設定され、該第１付勢手段が前記回転バルブを前記シール弁座に向けて付勢するように構成するものである。
【００１５】
請求項６に係る発明は、請求項２又は３に記載した構成に加えて、前記第２付勢手段は、ほぼＵ字状のバネ部材を有し、前記スライドバルブホルダーに、前記支持手段の軸孔の後端側に連接された受入溝を設け、該受入溝にほぼＵ字状のバネ部材を装着し、ほぼＵ字状のバネ部材の直線状の両端部がそれぞれ前記スライドバルブホルダーと前記支持手段の軸部とに当接し、ほぼＵ字状のバネ部材の直線状の両端部がそれぞれＵ字状の内側に向けて押圧された状態であり、ほぼＵ字状のバネ部材が前記回転バルブを前記シール弁座に向けて付勢するように構成するものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１ないし請求項４に係る発明によれば、回転バルブの摺動抵抗を低減することができるので、回転バルブの操作荷重を低減可能である。そして、回転バルブの操作荷重を低減した本バルブ構造は、管継手の自動開閉バルブとして適している。
また、請求項５及び請求項６に係る発明によれば、コストの削減が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
ソケット及びプラグを構成する筒状体内に、非接続時に前進位置にあり接続時に押されて後退する筒状のスライドバルブホルダー、及びスライドバルブホルダーに形成されたバルブ収容室内に収容され、貫通孔を有する回転バルブを備え、前記回転バルブの回転により、該回転バルブに開設した貫通孔と前記スライドバルブホルダーのバルブ収容室の開口部とが一致する場合に、前記回転バルブが開となり、前記バルブ収容室の先端側の開口部が回転バルブの外周壁で塞がれる場合に、回転バルブが閉となるバルブユニットを設け、前記スライドバルブホルダーの後部と前記筒状体との間には、前記スライドバルブホルダーを前進方向に付勢するスプリングを介装し、前記バルブ収容室の先端側の開口部には前記回転バルブの外周壁との間をシールするシール弁座を設け、前記バルブユニットと前記筒状体との間に、前記スライドバルブホルダーの前後移動に伴って前記回転バルブを回転させるカム機構を設け、前記回転バルブを回転可能に、かつ前記シール弁座に対して進退変位可能に支持する支持手段を設け、該支持手段は、前記回転バルブを枢軸の周りで回転可能に支持する軸部と、前記スライドバルブホルダーに設けられて前記軸部が嵌合する軸孔とを有し、前記軸孔を前記シール弁座に対して直角方向に延びる長孔で形成し、前記スライドバルブホルダーに、前記軸孔の後端側に連接され、前記長孔である軸孔の長軸に対して対称に配置された二つの受入溝を設け、該二つの受入溝に、円弧の一部を切除したほぼリング状のバネ部材の両端部をそれぞれ係止し、かつ前記バネ部材のリング状の内側に前記支持手段の軸部が当接し前記バネ部材が押し広げられる状態で装着され、前記バネ部材が前記回転バルブを前記シール弁座に向けて付勢する付勢手段を設けた。
【実施例】
【００１８】
以下、本発明に係る管継手を図面に基づいて説明する。図１ないし図６は、本発明に係る管継手の一実施例を示したもので、図１はプラグとソケットとが非接続状態にある管継手の一部を欠截した正面図、図２は同上の縦断面図、図３は図２におけるＡ−Ａ線断面図である。また、図４はプラグとソケットとが接続状態にある管継手の一部を欠截した正面図、図５は同上の縦断面図、図６は図５におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【００１９】
本発明に係る管継手１は、ソケット２と、プラグ３と、両者を接続するロック機構５と、ソケット２とプラグ３の少なくとも一方の流体通路に設けたバルブ機構４と、を備えている。
【００２０】
先ず、ソケット２は、ケーシングとなる筒状体２０と、この筒状体２０に収納されて後述するバルブ機構４を構成する回転バルブ４１及び筒状のスライドバルブホルダー４２と、ロック機構５を構成する操作リング５１等、を備えている。
【００２１】
筒状体２０は、筒状本体２１、及び該筒状本体２１の後端部に接続され当該管継手１に図示していないパイプを連結するための筒状のアダプター２２とを有している。また、筒状体２０は、軸方向に流体通路を形成する貫通孔２１１を有し、この貫通孔２１１には、軸方向に移動可能とされたバルブ機構４が収納されている。
【００２２】
バルブ機構４は、筒状体２０の軸方向に移動する筒状のスライドバルブホルダー４２と、このスライドバルブホルダー４２を筒状体２０の前端方向に付勢する第１付勢手段としてのスプリング２３と、筒状体２０の軸線に対して直交する方向に延びる枢軸を中心にして回転可能にスライドバルブホルダー４２に後述する支持手段６を介して支持された回転バルブ４１と、から構成されている。なお、スプリング２３は、筒状本体２１に装着したアダプター２２の内周段部２２１と、スライドバルブホルダー４２の後端との間に介装してあるが、筒状本体２１に内周段部を設けて介装するようにしてもよい。
【００２３】
スライドバルブホルダー４２は、軸方向に流体通路を形成する貫通孔４２５を有し、前方筒状部４２１と、後方筒状部４２２と、これらの前方筒状部４２１及び後方筒状部４２２の間に延び、それらを連結する一対の側壁部４２３からなり、このスライドバルブホルダー４２には、後述する回転バルブ４１を回転可能に収容するバルブ収容室が形成されている。
【００２４】
一方、回転バルブ４１は、支持手段６を介して回転可能に、かつ、シール弁座２６に対して進退変位可能に支持されている。また、回転バルブ４１は、枢軸に直交する方向に延びる貫通孔４１１を有している。
【００２５】
筒状体２０内でソケット２とプラグ３との非接続時に前進位置にあり接続時に押されて後退する筒状のスライドバルブホルダー４２と、バルブ収容室内に回転可能に収容された回転バルブ４１とで、バルブユニットを構成する。即ち、貫通孔４１１を有する回転バルブ４１の回転により、この回転バルブ４１に開設した貫通孔４１１とスライドバルブホルダー４２のバルブ収容室の開口部４２４とが一致する場合に、回転バルブ４１が開となり、バルブ収容室の先端側の開口部４２４が回転バルブ４１の外周壁４１４で塞がれる場合に、回転バルブ４１が閉となるバルブユニットを構成するのである。
【００２６】
そこで、バルブユニットと筒状体２０との間に、スライドバルブホルダー４２の前後移動に伴って回転バルブ４１を回転させるカム機構を設ける。このカム機構は、例えば、回転バルブ４１の枢軸方向に貫通し、該枢軸に対して直交する断面において所要のカム曲線に沿うよう形成されたカム孔４１２と、該カム孔４１２内を枢軸方向に延びる直線状のピン４１３とから構成されている。
【００２７】
ピン４１３の両端は、筒状本体２１とアダプタ２２との間に、筒状体２０の軸方向、求遠心方向にある程度の変位が可能に支持されている。バルブ収容室に取り付けられ、スライドバルブホルダー４２がソケット２の軸方向に移動するとき、当該スライドバルブホルダー４２と共に前記軸方向に動かされる回転バルブ４１は、そのカム孔４１２の壁面が前記ピン４１３に摺動しながら、枢軸の周りで回転する。
【００２８】
次に、ソケット２とプラグ３とを接続するロック機構５について説明する。ソケット２の筒状本体２１の先端部には、先端側にロックボール嵌合孔２１３が周方向に複数設けられている。各ロックボール嵌合孔２１３には、それぞれロックボール５２が求遠心方向に移動自在に嵌合している。そして、ロックボール５２が嵌合するロックボール嵌合孔２１３は、いずれもロックボール５２の一部が筒状本体２１の内面に突出した状態で保持されるよう求心方向に向かうにつれて小径となるように形成されている。
【００２９】
筒状本体２１の外周には、軸方向に沿って移動自在に操作リング５１が遊嵌してある。この操作リング５１の内周面には、先端側から、ロックボール開放凹状面５１１、ロックボール５２を押し上げ可能なロックボール当接傾斜面５１２、ロックボール押圧凸状面５１３、が形成してある。
【００３０】
筒状本体２１には、操作リング５１の前進位置を位置決めし、かつ筒状本体２１からの抜け出しを阻止するストップリング５３が設けられている。また、操作リング５１と筒状本体２１との間には、当該操作リング５１を前進方向に付勢するスプリング５４が介装されている。
【００３１】
筒状体２１の先端部に設けたロックボール嵌合孔２１３と、筒状本体２１の外周に遊嵌した操作リング５１の内周面に設けたロックボール開放凹状面５１１、ロックボール当接傾斜面５１２、ロックボール押圧凸状面５１３とが、対応するように適宜に配置されている。そして、操作リング５１が前進位置にあるとき、ロックボール５２がロックボール押圧凸状面５１３の下位に位置する。
【００３２】
ソケット２に対応するプラグ３を構成する筒状本体２１の外周には、前記ロックボール５２と係合するロックボール係合溝５５が形成されている。また、プラグ３の筒状本体２１の内周面には、シールリング５６が設けられており、該シールリング５６は接続するソケット２の後述する受筒２４の外周面と密封係合することにより、流体が外部へ漏洩するのを防止するようになっている。なお、プラグ３の構成は、ソケット２の構成とほぼ同様なので、同じ機能を備える部材に同一符号を付して説明を省略する。
【００３３】
そして、前記したような構成のロック機構５により、ソケット２とプラグ３の非接続時には、操作リング５１がスプリング５４に付勢されて前進位置にあり、ロックボール５２がロックボール押圧凸状面５１３の下位に位置した状態にある。
【００３４】
一方、ソケット２とプラグ３との接続操作時には、ソケット２にプラグ３を挿入すると共に、操作リング５１をスプリング５４の弾発力に抗して後退させると、筒状本体２１の内周に一部が突出しているロックボール５２が、ロックボール開放凹状面５１１内に移動してプラグ３の挿入が可能となる。
【００３５】
プラグ３の挿入を続け、プラグ３の外周に形成されているロックボール係合溝５５がロックボール５２の下位に達すると、ロックボール５２が前進方向に付勢されている操作リング５１のロックボール当接傾斜面５１２により求心方向に押圧されて筒状本体２１内に嵌入してロックボール係合溝５５に係合し、操作リング５１がスプリング５４に付勢されて前進し、ロックボール押圧凸状面５１３でロックボール５２を求心方向に押さえ、ロックボール係合溝５５からロックボール５２の脱出を阻止するものとなり、これによりソケット２とプラグ３が接続される。
【００３６】
接続したソケット２とプラグ３を分離する場合は、スプリング５４の付勢力に抗して操作リング５１を後退させることにより、ロックボール５２の上位にロックボール開放凹状面５１１を位置させることにより、分離することができる。
【００３７】
また、ソケット２を構成する筒状本体２１の内周には、前進方向に付勢されたスライドバルブホルダー４２の前進位置を規制するために、スライドバルブホルダー受部２１２が筒状本体２１に突設されると共に、スライドバルブホルダー４２を受け入れる受筒２４が装着されている。この受筒２４は、アダプター２２側から筒状本体２１に挿入され、前記スライドバルブホルダー受部２１２とアダプター２２との間に、位置決めされて装着されている。なお、このスライドバルブホルダー受部２１２及び受筒２４は、筒状本体２１と別体に構成してもよいし一体に構成してもよい。例えば、筒状本体２１内に、スライドバルブホルダー受部２１２を形成した筒体を、プラグ３側から挿入して螺着することにより構成することができる。また、前記筒体をプラグ３の挿入側の反対側、即ちアダプター２２側から挿入するようにしてもよい。受筒２４とアダプター２２との間は、メタルシールによってシールされている。そして、前記受筒２４とスライドバルブホルダー４２との間をシールするシーリング２５が、スライドバルブホルダー４２に装着されている。
【００３８】
スライドバルブホルダー４２には、その中程に、前記したようにバルブ収容室が形成され、このバルブ収容室には回転バルブ４１が支持手段６により回転自在、かつ、シール弁座２６に対して進退変位可能に支持されている。この回転バルブ４１は、バルブ収容室の軸方向に開口する開口部４２４に連通可能な貫通孔４１１を有している。そして、この回転バルブ４１が回転することにより、回転バルブ４１の貫通孔４１１とスライドバルブホルダー４２のバルブ収容室の開口部４２４、言い換えるとスライドバルブホルダー４２の貫通孔４２５とが一致することにより回転バルブ４１が開となり、バルブ収容室の先端側の開口部４２４が回転バルブ４１の外周壁４１４で塞がれることにより回転バルブ４１が閉となるように、前記したバルブユニットを構成している。
【００３９】
また、バルブ収容室の先端側の開口部４２４には、回転バルブ４１の外周壁４１４との間をシールするシール弁座２６が設けられている。
【００４０】
そして、スライドバルブホルダー４２の前進・後退移動に伴って、前記したカム機構が作動する。即ち、スライドバルブホルダー４２及び回転バルブ４１の移動により、ピン４１３によりカム孔４１２の壁が押されて、換言するとピン４１３とカム孔４１２とが互いに摺動して、回転バルブ４１が回転し、スライドバルブホルダー４２が前進位置にあるときバルブ収容室の先端側の開口部４２４が回転バルブ４１の外周壁４１４で塞がれ回転バルブ４１が閉となる。一方、スライドバルブホルダー４２が後退位置にあるとき回転バルブ４１の貫通孔４１１とスライドバルブホルダー４２のバルブ収容室の開口部４２４とが一致することにより、回転バルブ４１が開となる。
【００４１】
そこで、ソッケトとプラグ３とが非接続時には、ソケット２を構成している筒状体２０内に設けられているスライドバルブホルダー４２が、スプリング２３の付勢により前進位置にある。また、スライドバルブホルダー４２と一体になって前進位置にある回転バルブ４１は、スライドバルブホルダー４２の前進移動に伴う前進移動により、ピン４１３がカム孔４１２の壁を押すために押されて回転し、スライドバルブホルダー４２のバルブ収容室の先端側の開口部４２４をその外周壁４１４で塞ぎ、回転バルブ４１が閉の状態となる。
【００４２】
一方、ソケット２とプラグ３の接続時に押されてスライドバルブホルダー４２が後退すると、このスライドバルブホルダー４２の後退移動に伴って後退する回転バルブ４１は、ピン４１３によりカム孔４１２の壁が押されて回転し、後退位置に達したとき、即ちソケット２とプラグ３の接続完了位置に達したとき、回転バルブ４１の貫通孔４１１とスライドバルブホルダー４２のバルブ収容室の開口部４２４とが一致し、回転バルブ４１が開の状態となる。なお、スライドバルブホルダー４２の前進・後退移動に伴って、回転バルブ４１を回転させる機構として、ピン４１３とカム孔４１２とからなるカム機構を例示したが、他の機構を利用してもよい。
【００４３】
ところで、従来の管継手においては、回転バルブを回転自在に支持する軸孔が円形に形成されていた。また、高圧の流体に対応するためには、バルブ収容室の先端側の開口部に設けたシール弁座と、回転バルブの外周壁との間を調整し、シール弁座に設けられた弾性のシールリングのしめ代を決めていた。言い換えると、必要なシール性を得ると、シール弁座と回転バルブの外周壁との間に生じる摺動抵抗が高くなってしまう。このため、摺動抵抗の高い回転バルブを備える管継手は、回転バルブの操作抵抗が大きいため、いわゆる自動開閉バルブに適用することには問題があった。
【００４４】
そこで、本発明に係る管継手１においては、回転バルブ４１を、回転自在に、かつ、シール弁座２６に対して進退変位可能に支持する支持手段６を設けている。また、図示の実施例では、回転バルブ４１をシール弁座２６に向けて付勢する付勢手段（第２付勢手段）を設けている。
【００４５】
具体的には、図１ないし図６に示す実施例においては、支持手段６を、回転バルブ４１の両側部に設けられ、回転バルブ４１を枢軸の周りで回転可能に支持する軸部６１と、スライドバルブホルダー４２の一対の側壁部４２３にそれぞれ設けられ、軸部６１が嵌合する軸孔６２とで構成し、前記軸孔６２を、シール弁座２６に対して直角方向、即ち、スライドバルブホルダー４２の軸方向に延びるように形成した長孔としている。
【００４６】
また、回転バルブ４１をシール弁座２６方向に付勢する付勢手段（第２付勢手段）は、図１ないし図６に示す実施例においては、円弧の一部を切除したほぼリング状（Ｃ型）のバネ部材６４を主要部材として構成している。スライドバルブホルダー４２には、支持手段６を構成する軸孔６２の後端側に連接され、長孔である軸孔６２の長手方向の軸に対して対称に配置された二つの受入溝６３が設けられる。この二つの受入溝６３は、円弧状で、長孔である軸孔６２の前方側まで延びている。この二つの受入溝６３にバネ部材６４の両端部がそれぞれ係止され、かつ、バネ部材６４のリング状の内側に支持手段６の軸部６１の後端部分が当接して、バネ部材６４が押し広げられる状態で装着されることにより、バネ部材６４が軸部６１を介して回転バルブ４１をシール弁座２６に向けて付勢する付勢手段（第２付勢手段）を構成している。なお、この付勢方向は、流体の圧力の方向と一致している。
【００４７】
そして、回転バルブ４１に圧力が加わっていない状態における、回転バルブ４１とシール弁座２６との摺動抵抗を、付勢手段（第２付勢手段）を形成するバネ部材６４によって設定する。従って、回転バルブ４１が加圧されていない状態においては、摺動抵抗がバネ部材６４による付勢力に基づくため一定となり、回転バルブ４１を回転させるための操作抵抗が低減される。
【００４８】
一方、通過する流体により加圧された状態においては、回転バルブ４１が流体により更にシール弁座２６方向に押圧されて移動するので、流体の圧力に対して必要なシール性を得ることができる。
【００４９】
従って、本発明に係る管継手１を構成するバルブ機構４は、回転バルブ４１の操作抵抗が軽いので、自動開閉バルブに適用可能である。
【００５０】
ところで、図示の実施例においては、ソケット２だけではなく、プラグ３の流体通路にも、バルブ機構４を設けている。このバルブ機構４は、前記したように、ソケット２に設けたバルブ機構４と同じ構造となっているので、同じ機能を備える部材には同じ符号を付して説明を省略する。
【００５１】
図７ないし図９は、本発明の第２の実施例を示している。即ち、図７はソケット２とプラグ３とが非接続状態にある管継手１の一部を欠截した正面図、図８は同上の縦断面図、図９は図８におけるＣ−Ｃ線断面図である。この実施例においては、回転バルブ４１をシール弁座２６の方向へ付勢する付勢手段（第２付勢手段）を、スライドバルブホルダー４２を前進方向へ付勢するスプリング２３（第１付勢手段）により構成している。即ち、スプリング２３は、筒状体２０と支持手段６の軸部６１の間に設定され、該スプリング２３が回転バルブ４１をシール弁座２６に向けて付勢する。従って、スプリング２３を、スライドバルブホルダー４２の付勢と、回転バルブ４１の付勢と、で共用することができる。
【００５２】
具体的には、アダプター２２の内周段部２２１と、支持手段６の軸部６１との間に、スプリング２３を設定し、スライドバルブホルダー４２の後方筒状部４２２を巻装するように前記スプリング２３を介装するのである。また、支持手段６を、回転バルブ４１の両側部に設けられ、回転バルブ４１を枢軸の周りで回転可能に支持する軸部６１と、スライドバルブホルダー４２の一対の側壁部４２３にそれぞれ設けられ、軸部６１が嵌合する軸孔６２とで構成し、この軸孔６２をシール弁座２６に対して直角方向、即ち、スライドバルブホルダー４２の軸方向に延びるように形成した長孔としている。そして、スライドバルブホルダー４２を付勢するスプリング２３により、軸部６１をシール弁座２６方向へ付勢するのである。これにより、回転バルブ４１がシール弁座２６の方向に付勢されることになる。該長孔の後端部分は、スライドバルブホルダー４２の段部４２６より後方側に突出している。ソケット２の内部圧力が高くなり、回転バルブ４１がシール弁座２６に向かって、さらに、前進した場合、支持手段６の軸部６１に当接していたスプリング２３の端部は、スライドバルブホルダー４２の段部４２６に当接するようになる。なお、回転バルブ４１にスプリング２３を受ける部分を設け、スプリング２３を筒状体２０と、直接回転バルブ４１との間に設定し、回転バルブ４１をシール弁座２６に向けて付勢するようにしてもよい。
【００５３】
この第２の実施例によっても、回転バルブ４１とシール弁座２６との摺動抵抗を低減させることができ、回転バルブ４１を回転させるための操作抵抗が小さいので、自動開閉バルブに容易に適用することができる。しかも、部品点数が減るので、コストの削減も可能である。
【００５４】
図１０ないし図１２は、本発明の第３の実施例を示している。即ち、図１０はソケット２とプラグ３とが非接続状態にある管継手１の一部を欠截した正面図、図１１は同上の縦断面図、図１２は図１１におけるＤ−Ｄ線断面図である。この実施例においては、回転バルブ４１を付勢する付勢手段（第２付勢手段）を、ほぼＵ字状のバネ部材６５を主要部材として構成している。即ち、スライドバルブホルダー４２に、支持手段６の軸孔６２の後端側に連接された受入溝６６を設け、該受入溝６６にほぼＵ字状のバネ部材６５を装着している。
【００５５】
具体的には、支持手段６を、回転バルブ４１の両側部に設けられ、回転バルブ４１を枢軸の周りで回転可能に支持する軸部６１と、スライドバルブホルダー４２の一対の側壁部４２３にそれぞれ設けられ、軸部６１が嵌合する軸孔６２とで構成し、この軸孔６２をシール弁座２６に対して直角方向、即ち、スライドバルブホルダー４２の軸方向に延びるように形成した長孔としている。そして、ほぼＵ字状のバネ部材６５の直線状の両端部が、それぞれスライドバルブホルダー４２と支持手段６の軸部６１とに当接し、ほぼＵ字状のバネ部材６５の直線状の両端部がそれぞれＵ字状の内側に向けて押圧された状態であり、ほぼＵ字状のバネ部材６５が軸部６１を介して回転バルブ４１をシール弁座２６に向けて付勢している。なお、バネ部材６５の挿入方向は、ほぼＵ字状の開放端を内向きにしても、開放端を外向きにしてもよい。
【００５６】
この第３の実施例によっても、回転バルブ４１とシール弁座２６との摺動抵抗を低減させることができ、回転バルブ４１を回転させるための操作抵抗が小さいので、自動開閉バルブに容易に適用することができる。また、コストの削減も可能である。
【００５７】
以上本発明を図面の実施例について説明したが、本発明は前記した各実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した構成を変更しない限り適宜に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】プラグとソケットとが非接続状態にある管継手の一部を欠截した正面図である。
【図２】プラグとソケットとが非接続状態にある管継手の縦断面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】プラグとソケットとが接続状態にある管継手の一部を欠截した正面図である。
【図５】プラグとソケットとが接続状態にある管継手の縦断面図である。
【図６】図５におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】他の実施例によるソケットとプラグが非接続状態にある管継手の一部を欠截した正面図である。
【図８】他の実施例によるソケットとプラグが非接続状態にある管継手の縦断面図である。
【図９】図８におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図１０】更に他の実施例によるソケットとプラグが非接続状態にある管継手の一部を欠截した正面図である。
【図１１】更に他の実施例によるソケットとプラグが非接続状態にある管継手の縦断面図である。
【図１２】図１１におけるＤ−Ｄ線断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 管継手
２ ソケット
３ プラグ
４ バルブ機構
５ ロック機構
６ 支持手段
２０ 筒状体
２１ 筒状本体
２２ アダプター
２３ スプリング（第１付勢手段）
２４ 受筒
２５ シーリング
２６ シール弁座
４１ 回転バルブ
４２ スライドバルブホルダー
５１ 操作リング
５２ ロックボール
５３ ストップリング
５４ スプリング
５５ ロックボール係合溝
５６ シールリング
６１ 軸部
６２ 軸孔
６３ 受入溝
６４ バネ部材
６５ バネ部材
６６ 受入溝
２１１ 貫通孔
２１２ スライドバルブホルダー受部
２１３ ロックボール嵌合孔
２２１ 内周段部
４１１ 貫通孔
４１２ カム孔
４１３ ピン
４１４ 外周壁
４２１ 前方筒状部
４２２ 後方筒状部
４２３ 側壁部
４２４ 開口部
４２５ 貫通孔
４２６ 段部
５１１ ロックボール開放凹状面
５１２ ロックボール当接傾斜面
５１３ ロックボール押圧凸状面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着脱自在に接続されるプラグとソケットとからなる管継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
管継手に用いられるバルブ構造として、流体通路を開閉する回転バルブを使用した管継手が、数多く提案されている。
【０００３】
従来、この種の管継手として、ソケットを構成する筒状体内に、非接続時に前進位置にあり接続時に押されて後退するスライドバルブホルダーが軸方向に移動自在に、かつ筒状体との間がシールされるように設けられ、該スライドバルブホルダーの後端と前記筒状体の内周段部との間に、スライドバルブホルダーを前進方向に付勢するスプリングを介装したものがある。
【０００４】
スライドバルブホルダーには、バルブ収容室が形成され、このバルブ収容室内に、貫通孔を有する回転バルブが収容され、回転バルブの外周壁がバルブ収容室の内壁に圧接状態で回転可能に支持されている。そして、回転バルブの回転により、回転バルブの貫通孔とスライドバルブホルダーのバルブ収容室の開口部とが一致することにより、回転バルブが開となり、バルブ収容室の先端側の開口部が回転バルブの外周壁で塞がれることにより、回転バルブが閉となるようになっている。
【０００５】
バルブ収容室の開口部には、回転バルブの外周壁との間をシールするシール弁座が設けられ、スライドバルブホルダーの前進・後退移動に伴い回転バルブが回転するようになっているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、回転バルブを枢軸の周りに回転自在に軸支し、回転バルブに流体通路を密封する環状密封部よりも枢軸を中心として半径方向内側に位置した部分を設けて、ボールバルブの回転するときの摺動抵抗を低減するようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１７６７５５号公報
【特許文献２】特開２００５−１２７３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、従来の回転バルブを備える管継手においては、回転バルブの回転軸とシール弁座の位置により、シール弁座に設けられたシール材のしめ代が決められている。このため、高圧の流体に対してシール性を上げるには、しめ代を上げる必要があり、流体の圧力に関係することなく回転バルブの摺動抵抗が高くなっていた。従って、従来の回転バルブを自動開閉バルブに適用するにはこのような問題があった。
【０００９】
本発明は上記に鑑み提案されたもので、シール性を低下させることなく回転バルブの摺動抵抗を低減した管継手を提供することを目的とする。言い換えると、回転バルブの操作抵抗を増加させることなく、流体の圧力に応じて必要なシール性を得ることができ、自動開閉バルブに適用可能なバルブ構造を備える管継手を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、ソケットとプラグの少なくとも一方の流体通路にバルブ機構を備えた管継手であって、ソケット又はプラグを構成する筒状体内に、軸方向に移動自在に設定されたバルブユニットであって、筒状体内でソケットとプラグとの非接続時に前進位置にあり接続時に押されて後退する筒状のスライドバルブホルダー、及びスライドバルブホルダーに形成されたバルブ収容室内に収容され、貫通孔を有する回転バルブを備え、前記回転バルブの回転により、該回転バルブに開設した貫通孔と前記スライドバルブホルダーのバルブ収容室の開口部とが一致する場合に、前記回転バルブが開となり、前記バルブ収容室の先端側の開口部が回転バルブの外周壁で塞がれる場合に、回転バルブが閉となるバルブユニットを設け、前記スライドバルブホルダーの後部と前記筒状体との間には、前記スライドバルブホルダーを前進方向に付勢する第１付勢手段を介装し、前記バルブ収容室の先端側の開口部には前記ボールバルブの外周壁との間をシールするシール弁座を設け、前記バルブユニットと前記筒状体との間に、前記スライドバルブホルダーの前後移動に伴って前記回転バルブを回転させるカム機構を設け、前記回転バルブを回転可能に、かつ、前記シール弁座に対して進退変位可能に支持する支持手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載した構成に加えて、前記回転バルブを前記シール弁座に向けて付勢する第２付勢手段を設けたものである。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載した構成に加えて、前記支持手段は、前記回転バルブを枢軸の周りで回転可能に支持する軸部と、前記スライドバルブホルダーに設けられ、前記軸部が嵌合する軸孔とを有し、該軸孔は、前記シール弁座に対して直角方向に延びるように形成された長孔であるものである。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項２又は３に記載した構成に加えて、前記第２付勢手段は、円弧の一部を切除したほぼリング状のバネ部材を有し、前記スライドバルブホルダーに、前記軸孔の後端側に連接され二つの受入溝を設け、該二つの受入溝に前記バネ部材の両端部をそれぞれ係止し、かつ、前記バネ部材のリング状の内側に前記支持手段の軸部が当接され前記バネ部材が押し広げられる状態で装着され、前記バネ部材が前記回転バルブを前記シール弁座に向けて付勢するように構成するものである。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項２又は３に記載した構成に加えて、前記第２付勢手段は、前記スライドバルブホルダーを前進方向へ付勢する前記第１付勢手段が前記筒状体と前記支持手段の軸部の間に設定され、該第１付勢手段が前記回転バルブを前記シール弁座に向けて付勢するように構成するものである。
【００１５】
請求項６に係る発明は、請求項２又は３に記載した構成に加えて、前記第２付勢手段は、ほぼＵ字状のバネ部材を有し、前記スライドバルブホルダーに、前記支持手段の軸孔の後端側に連接された受入溝を設け、該受入溝にほぼＵ字状のバネ部材を装着し、ほぼＵ字状のバネ部材の直線状の両端部がそれぞれ前記スライドバルブホルダーと前記支持手段の軸部とに当接し、ほぼＵ字状のバネ部材の直線状の両端部がそれぞれＵ字状の内側に向けて押圧された状態であり、ほぼＵ字状のバネ部材が前記回転バルブを前記シール弁座に向けて付勢するように構成するものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１ないし請求項４に係る発明によれば、回転バルブの摺動抵抗を低減することができるので、回転バルブの操作荷重を低減可能である。そして、回転バルブの操作荷重を低減した本バルブ構造は、管継手の自動開閉バルブとして適している。
また、請求項５及び請求項６に係る発明によれば、コストの削減が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
ソケット及びプラグを構成する筒状体内に、非接続時に前進位置にあり接続時に押されて後退する筒状のスライドバルブホルダー、及びスライドバルブホルダーに形成されたバルブ収容室内に収容され、貫通孔を有する回転バルブを備え、前記回転バルブの回転により、該回転バルブに開設した貫通孔と前記スライドバルブホルダーのバルブ収容室の開口部とが一致する場合に、前記回転バルブが開となり、前記バルブ収容室の先端側の開口部が回転バルブの外周壁で塞がれる場合に、回転バルブが閉となるバルブユニットを設け、前記スライドバルブホルダーの後部と前記筒状体との間には、前記スライドバルブホルダーを前進方向に付勢するスプリングを介装し、前記バルブ収容室の先端側の開口部には前記回転バルブの外周壁との間をシールするシール弁座を設け、前記バルブユニットと前記筒状体との間に、前記スライドバルブホルダーの前後移動に伴って前記回転バルブを回転させるカム機構を設け、前記回転バルブを回転可能に、かつ前記シール弁座に対して進退変位可能に支持する支持手段を設け、該支持手段は、前記回転バルブを枢軸の周りで回転可能に支持する軸部と、前記スライドバルブホルダーに設けられて前記軸部が嵌合する軸孔とを有し、前記軸孔を前記シール弁座に対して直角方向に延びる長孔で形成し、前記スライドバルブホルダーに、前記軸孔の後端側に連接され、前記長孔である軸孔の長軸に対して対称に配置された二つの受入溝を設け、該二つの受入溝に、円弧の一部を切除したほぼリング状のバネ部材の両端部をそれぞれ係止し、かつ前記バネ部材のリング状の内側に前記支持手段の軸部が当接し前記バネ部材が押し広げられる状態で装着され、前記バネ部材が前記回転バルブを前記シール弁座に向けて付勢する付勢手段を設けた。
【実施例】
【００１８】
以下、本発明に係る管継手を図面に基づいて説明する。図１ないし図６は、本発明に係る管継手の一実施例を示したもので、図１はプラグとソケットとが非接続状態にある管継手の一部を欠截した正面図、図２は同上の縦断面図、図３は図２におけるＡ−Ａ線断面図である。また、図４はプラグとソケットとが接続状態にある管継手の一部を欠截した正面図、図５は同上の縦断面図、図６は図５におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【００１９】
本発明に係る管継手１は、ソケット２と、プラグ３と、両者を接続するロック機構５と、ソケット２とプラグ３の少なくとも一方の流体通路に設けたバルブ機構４と、を備えている。
【００２０】
先ず、ソケット２は、ケーシングとなる筒状体２０と、この筒状体２０に収納されて後述するバルブ機構４を構成する回転バルブ４１及び筒状のスライドバルブホルダー４２と、ロック機構５を構成する操作リング５１等、を備えている。
【００２１】
筒状体２０は、筒状本体２１、及び該筒状本体２１の後端部に接続され当該管継手１に図示していないパイプを連結するための筒状のアダプター２２とを有している。また、筒状体２０は、軸方向に流体通路を形成する貫通孔２１１を有し、この貫通孔２１１には、軸方向に移動可能とされたバルブ機構４が収納されている。
【００２２】
バルブ機構４は、筒状体２０の軸方向に移動する筒状のスライドバルブホルダー４２と、このスライドバルブホルダー４２を筒状体２０の前端方向に付勢する第１付勢手段としてのスプリング２３と、筒状体２０の軸線に対して直交する方向に延びる枢軸を中心にして回転可能にスライドバルブホルダー４２に後述する支持手段６を介して支持された回転バルブ４１と、から構成されている。なお、スプリング２３は、筒状本体２１に装着したアダプター２２の内周段部２２１と、スライドバルブホルダー４２の後端との間に介装してあるが、筒状本体２１に内周段部を設けて介装するようにしてもよい。
【００２３】
スライドバルブホルダー４２は、軸方向に流体通路を形成する貫通孔４２５を有し、前方筒状部４２１と、後方筒状部４２２と、これらの前方筒状部４２１及び後方筒状部４２２の間に延び、それらを連結する一対の側壁部４２３からなり、このスライドバルブホルダー４２には、後述する回転バルブ４１を回転可能に収容するバルブ収容室が形成されている。
【００２４】
一方、回転バルブ４１は、支持手段６を介して回転可能に、かつ、シール弁座２６に対して進退変位可能に支持されている。また、回転バルブ４１は、枢軸に直交する方向に延びる貫通孔４１１を有している。
【００２５】
筒状体２０内でソケット２とプラグ３との非接続時に前進位置にあり接続時に押されて後退する筒状のスライドバルブホルダー４２と、バルブ収容室内に回転可能に収容された回転バルブ４１とで、バルブユニットを構成する。即ち、貫通孔４１１を有する回転バルブ４１の回転により、この回転バルブ４１に開設した貫通孔４１１とスライドバルブホルダー４２のバルブ収容室の開口部４２４とが一致する場合に、回転バルブ４１が開となり、バルブ収容室の先端側の開口部４２４が回転バルブ４１の外周壁４１４で塞がれる場合に、回転バルブ４１が閉となるバルブユニットを構成するのである。
【００２６】
そこで、バルブユニットと筒状体２０との間に、スライドバルブホルダー４２の前後移動に伴って回転バルブ４１を回転させるカム機構を設ける。このカム機構は、例えば、回転バルブ４１の枢軸方向に貫通し、該枢軸に対して直交する断面において所要のカム曲線に沿うよう形成されたカム孔４１２と、該カム孔４１２内を枢軸方向に延びる直線状のピン４１３とから構成されている。
【００２７】
ピン４１３の両端は、筒状本体２１とアダプタ２２との間に、筒状体２０の軸方向、求遠心方向にある程度の変位が可能に支持されている。バルブ収容室に取り付けられ、スライドバルブホルダー４２がソケット２の軸方向に移動するとき、当該スライドバルブホルダー４２と共に前記軸方向に動かされる回転バルブ４１は、そのカム孔４１２の壁面が前記ピン４１３に摺動しながら、枢軸の周りで回転する。
【００２８】
次に、ソケット２とプラグ３とを接続するロック機構５について説明する。ソケット２の筒状本体２１の先端部には、先端側にロックボール嵌合孔２１３が周方向に複数設けられている。各ロックボール嵌合孔２１３には、それぞれロックボール５２が求遠心方向に移動自在に嵌合している。そして、ロックボール５２が嵌合するロックボール嵌合孔２１３は、いずれもロックボール５２の一部が筒状本体２１の内面に突出した状態で保持されるよう求心方向に向かうにつれて小径となるように形成されている。
【００２９】
筒状本体２１の外周には、軸方向に沿って移動自在に操作リング５１が遊嵌してある。この操作リング５１の内周面には、先端側から、ロックボール開放凹状面５１１、ロックボール５２を押し上げ可能なロックボール当接傾斜面５１２、ロックボール押圧凸状面５１３、が形成してある。
【００３０】
筒状本体２１には、操作リング５１の前進位置を位置決めし、かつ筒状本体２１からの抜け出しを阻止するストップリング５３が設けられている。また、操作リング５１と筒状本体２１との間には、当該操作リング５１を前進方向に付勢するスプリング５４が介装されている。
【００３１】
筒状体２１の先端部に設けたロックボール嵌合孔２１３と、筒状本体２１の外周に遊嵌した操作リング５１の内周面に設けたロックボール開放凹状面５１１、ロックボール当接傾斜面５１２、ロックボール押圧凸状面５１３とが、対応するように適宜に配置されている。そして、操作リング５１が前進位置にあるとき、ロックボール５２がロックボール押圧凸状面５１３の下位に位置する。
【００３２】
ソケット２に対応するプラグ３を構成する筒状本体２１の外周には、前記ロックボール５２と係合するロックボール係合溝５５が形成されている。また、プラグ３の筒状本体２１の内周面には、シールリング５６が設けられており、該シールリング５６は接続するソケット２の後述する受筒２４の外周面と密封係合することにより、流体が外部へ漏洩するのを防止するようになっている。なお、プラグ３の構成は、ソケット２の構成とほぼ同様なので、同じ機能を備える部材に同一符号を付して説明を省略する。
【００３３】
そして、前記したような構成のロック機構５により、ソケット２とプラグ３の非接続時には、操作リング５１がスプリング５４に付勢されて前進位置にあり、ロックボール５２がロックボール押圧凸状面５１３の下位に位置した状態にある。
【００３４】
一方、ソケット２とプラグ３との接続操作時には、ソケット２にプラグ３を挿入すると共に、操作リング５１をスプリング５４の弾発力に抗して後退させると、筒状本体２１の内周に一部が突出しているロックボール５２が、ロックボール開放凹状面５１１内に移動してプラグ３の挿入が可能となる。
【００３５】
プラグ３の挿入を続け、プラグ３の外周に形成されているロックボール係合溝５５がロックボール５２の下位に達すると、ロックボール５２が前進方向に付勢されている操作リング５１のロックボール当接傾斜面５１２により求心方向に押圧されて筒状本体２１内に嵌入してロックボール係合溝５５に係合し、操作リング５１がスプリング５４に付勢されて前進し、ロックボール押圧凸状面５１３でロックボール５２を求心方向に押さえ、ロックボール係合溝５５からロックボール５２の脱出を阻止するものとなり、これによりソケット２とプラグ３が接続される。
【００３６】
接続したソケット２とプラグ３を分離する場合は、スプリング５４の付勢力に抗して操作リング５１を後退させることにより、ロックボール５２の上位にロックボール開放凹状面５１１を位置させることにより、分離することができる。
【００３７】
また、ソケット２を構成する筒状本体２１の内周には、前進方向に付勢されたスライドバルブホルダー４２の前進位置を規制するために、スライドバルブホルダー受部２１２が筒状本体２１に突設されると共に、スライドバルブホルダー４２を受け入れる受筒２４が装着されている。この受筒２４は、アダプター２２側から筒状本体２１に挿入され、前記スライドバルブホルダー受部２１２とアダプター２２との間に、位置決めされて装着されている。なお、このスライドバルブホルダー受部２１２及び受筒２４は、筒状本体２１と別体に構成してもよいし一体に構成してもよい。例えば、筒状本体２１内に、スライドバルブホルダー受部２１２を形成した筒体を、プラグ３側から挿入して螺着することにより構成することができる。また、前記筒体をプラグ３の挿入側の反対側、即ちアダプター２２側から挿入するようにしてもよい。受筒２４とアダプター２２との間は、メタルシールによってシールされている。そして、前記受筒２４とスライドバルブホルダー４２との間をシールするシーリング２５が、スライドバルブホルダー４２に装着されている。
【００３８】
スライドバルブホルダー４２には、その中程に、前記したようにバルブ収容室が形成され、このバルブ収容室には回転バルブ４１が支持手段６により回転自在、かつ、シール弁座２６に対して進退変位可能に支持されている。この回転バルブ４１は、バルブ収容室の軸方向に開口する開口部４２４に連通可能な貫通孔４１１を有している。そして、この回転バルブ４１が回転することにより、回転バルブ４１の貫通孔４１１とスライドバルブホルダー４２のバルブ収容室の開口部４２４、言い換えるとスライドバルブホルダー４２の貫通孔４２５とが一致することにより回転バルブ４１が開となり、バルブ収容室の先端側の開口部４２４が回転バルブ４１の外周壁４１４で塞がれることにより回転バルブ４１が閉となるように、前記したバルブユニットを構成している。
【００３９】
また、バルブ収容室の先端側の開口部４２４には、回転バルブ４１の外周壁４１４との間をシールするシール弁座２６が設けられている。
【００４０】
そして、スライドバルブホルダー４２の前進・後退移動に伴って、前記したカム機構が作動する。即ち、スライドバルブホルダー４２及び回転バルブ４１の移動により、ピン４１３によりカム孔４１２の壁が押されて、換言するとピン４１３とカム孔４１２とが互いに摺動して、回転バルブ４１が回転し、スライドバルブホルダー４２が前進位置にあるときバルブ収容室の先端側の開口部４２４が回転バルブ４１の外周壁４１４で塞がれ回転バルブ４１が閉となる。一方、スライドバルブホルダー４２が後退位置にあるとき回転バルブ４１の貫通孔４１１とスライドバルブホルダー４２のバルブ収容室の開口部４２４とが一致することにより、回転バルブ４１が開となる。
【００４１】
そこで、ソッケトとプラグ３とが非接続時には、ソケット２を構成している筒状体２０内に設けられているスライドバルブホルダー４２が、スプリング２３の付勢により前進位置にある。また、スライドバルブホルダー４２と一体になって前進位置にある回転バルブ４１は、スライドバルブホルダー４２の前進移動に伴う前進移動により、ピン４１３がカム孔４１２の壁を押すために押されて回転し、スライドバルブホルダー４２のバルブ収容室の先端側の開口部４２４をその外周壁４１４で塞ぎ、回転バルブ４１が閉の状態となる。
【００４２】
一方、ソケット２とプラグ３の接続時に押されてスライドバルブホルダー４２が後退すると、このスライドバルブホルダー４２の後退移動に伴って後退する回転バルブ４１は、ピン４１３によりカム孔４１２の壁が押されて回転し、後退位置に達したとき、即ちソケット２とプラグ３の接続完了位置に達したとき、回転バルブ４１の貫通孔４１１とスライドバルブホルダー４２のバルブ収容室の開口部４２４とが一致し、回転バルブ４１が開の状態となる。なお、スライドバルブホルダー４２の前進・後退移動に伴って、回転バルブ４１を回転させる機構として、ピン４１３とカム孔４１２とからなるカム機構を例示したが、他の機構を利用してもよい。
【００４３】
ところで、従来の管継手においては、回転バルブを回転自在に支持する軸孔が円形に形成されていた。また、高圧の流体に対応するためには、バルブ収容室の先端側の開口部に設けたシール弁座と、回転バルブの外周壁との間を調整し、シール弁座に設けられた弾性のシールリングのしめ代を決めていた。言い換えると、必要なシール性を得ると、シール弁座と回転バルブの外周壁との間に生じる摺動抵抗が高くなってしまう。このため、摺動抵抗の高い回転バルブを備える管継手は、回転バルブの操作抵抗が大きいため、いわゆる自動開閉バルブに適用することには問題があった。
【００４４】
そこで、本発明に係る管継手１においては、回転バルブ４１を、回転自在に、かつ、シール弁座２６に対して進退変位可能に支持する支持手段６を設けている。また、図示の実施例では、回転バルブ４１をシール弁座２６に向けて付勢する付勢手段（第２付勢手段）を設けている。
【００４５】
具体的には、図１ないし図６に示す実施例においては、支持手段６を、回転バルブ４１の両側部に設けられ、回転バルブ４１を枢軸の周りで回転可能に支持する軸部６１と、スライドバルブホルダー４２の一対の側壁部４２３にそれぞれ設けられ、軸部６１が嵌合する軸孔６２とで構成し、前記軸孔６２を、シール弁座２６に対して直角方向、即ち、スライドバルブホルダー４２の軸方向に延びるように形成した長孔としている。
【００４６】
また、回転バルブ４１をシール弁座２６方向に付勢する付勢手段（第２付勢手段）は、図１ないし図６に示す実施例においては、円弧の一部を切除したほぼリング状（Ｃ型）のバネ部材６４を主要部材として構成している。スライドバルブホルダー４２には、支持手段６を構成する軸孔６２の後端側に連接され、長孔である軸孔６２の長手方向の軸に対して対称に配置された二つの受入溝６３が設けられる。この二つの受入溝６３は、円弧状で、長孔である軸孔６２の前方側まで延びている。この二つの受入溝６３にバネ部材６４の両端部がそれぞれ係止され、かつ、バネ部材６４のリング状の内側に支持手段６の軸部６１の後端部分が当接して、バネ部材６４が押し広げられる状態で装着されることにより、バネ部材６４が軸部６１を介して回転バルブ４１をシール弁座２６に向けて付勢する付勢手段（第２付勢手段）を構成している。なお、この付勢方向は、流体の圧力の方向と一致している。
【００４７】
そして、回転バルブ４１に圧力が加わっていない状態における、回転バルブ４１とシール弁座２６との摺動抵抗を、付勢手段（第２付勢手段）を形成するバネ部材６４によって設定する。従って、回転バルブ４１が加圧されていない状態においては、摺動抵抗がバネ部材６４による付勢力に基づくため一定となり、回転バルブ４１を回転させるための操作抵抗が低減される。
【００４８】
一方、通過する流体により加圧された状態においては、回転バルブ４１が流体により更にシール弁座２６方向に押圧されて移動するので、流体の圧力に対して必要なシール性を得ることができる。
【００４９】
従って、本発明に係る管継手１を構成するバルブ機構４は、回転バルブ４１の操作抵抗が軽いので、自動開閉バルブに適用可能である。
【００５０】
ところで、図示の実施例においては、ソケット２だけではなく、プラグ３の流体通路にも、バルブ機構４を設けている。このバルブ機構４は、前記したように、ソケット２に設けたバルブ機構４と同じ構造となっているので、同じ機能を備える部材には同じ符号を付して説明を省略する。
【００５１】
図７ないし図９は、本発明の第２の実施例を示している。即ち、図７はソケット２とプラグ３とが非接続状態にある管継手１の一部を欠截した正面図、図８は同上の縦断面図、図９は図８におけるＣ−Ｃ線断面図である。この実施例においては、回転バルブ４１をシール弁座２６の方向へ付勢する付勢手段（第２付勢手段）を、スライドバルブホルダー４２を前進方向へ付勢するスプリング２３（第１付勢手段）により構成している。即ち、スプリング２３は、筒状体２０と支持手段６の軸部６１の間に設定され、該スプリング２３が回転バルブ４１をシール弁座２６に向けて付勢する。従って、スプリング２３を、スライドバルブホルダー４２の付勢と、回転バルブ４１の付勢と、で共用することができる。
【００５２】
具体的には、アダプター２２の内周段部２２１と、支持手段６の軸部６１との間に、スプリング２３を設定し、スライドバルブホルダー４２の後方筒状部４２２を巻装するように前記スプリング２３を介装するのである。また、支持手段６を、回転バルブ４１の両側部に設けられ、回転バルブ４１を枢軸の周りで回転可能に支持する軸部６１と、スライドバルブホルダー４２の一対の側壁部４２３にそれぞれ設けられ、軸部６１が嵌合する軸孔６２とで構成し、この軸孔６２をシール弁座２６に対して直角方向、即ち、スライドバルブホルダー４２の軸方向に延びるように形成した長孔としている。そして、スライドバルブホルダー４２を付勢するスプリング２３により、軸部６１をシール弁座２６方向へ付勢するのである。これにより、回転バルブ４１がシール弁座２６の方向に付勢されることになる。該長孔の後端部分は、スライドバルブホルダー４２の段部４２６より後方側に突出している。ソケット２の内部圧力が高くなり、回転バルブ４１がシール弁座２６に向かって、さらに、前進した場合、支持手段６の軸部６１に当接していたスプリング２３の端部は、スライドバルブホルダー４２の段部４２６に当接するようになる。なお、回転バルブ４１にスプリング２３を受ける部分を設け、スプリング２３を筒状体２０と、直接回転バルブ４１との間に設定し、回転バルブ４１をシール弁座２６に向けて付勢するようにしてもよい。
【００５３】
この第２の実施例によっても、回転バルブ４１とシール弁座２６との摺動抵抗を低減させることができ、回転バルブ４１を回転させるための操作抵抗が小さいので、自動開閉バルブに容易に適用することができる。しかも、部品点数が減るので、コストの削減も可能である。
【００５４】
図１０ないし図１２は、本発明の第３の実施例を示している。即ち、図１０はソケット２とプラグ３とが非接続状態にある管継手１の一部を欠截した正面図、図１１は同上の縦断面図、図１２は図１１におけるＤ−Ｄ線断面図である。この実施例においては、回転バルブ４１を付勢する付勢手段（第２付勢手段）を、ほぼＵ字状のバネ部材６５を主要部材として構成している。即ち、スライドバルブホルダー４２に、支持手段６の軸孔６２の後端側に連接された受入溝６６を設け、該受入溝６６にほぼＵ字状のバネ部材６５を装着している。
【００５５】
具体的には、支持手段６を、回転バルブ４１の両側部に設けられ、回転バルブ４１を枢軸の周りで回転可能に支持する軸部６１と、スライドバルブホルダー４２の一対の側壁部４２３にそれぞれ設けられ、軸部６１が嵌合する軸孔６２とで構成し、この軸孔６２をシール弁座２６に対して直角方向、即ち、スライドバルブホルダー４２の軸方向に延びるように形成した長孔としている。そして、ほぼＵ字状のバネ部材６５の直線状の両端部が、それぞれスライドバルブホルダー４２と支持手段６の軸部６１とに当接し、ほぼＵ字状のバネ部材６５の直線状の両端部がそれぞれＵ字状の内側に向けて押圧された状態であり、ほぼＵ字状のバネ部材６５が軸部６１を介して回転バルブ４１をシール弁座２６に向けて付勢している。なお、バネ部材６５の挿入方向は、ほぼＵ字状の開放端を内向きにしても、開放端を外向きにしてもよい。
【００５６】
この第３の実施例によっても、回転バルブ４１とシール弁座２６との摺動抵抗を低減させることができ、回転バルブ４１を回転させるための操作抵抗が小さいので、自動開閉バルブに容易に適用することができる。また、コストの削減も可能である。
【００５７】
以上本発明を図面の実施例について説明したが、本発明は前記した各実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した構成を変更しない限り適宜に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】プラグとソケットとが非接続状態にある管継手の一部を欠截した正面図である。
【図２】プラグとソケットとが非接続状態にある管継手の縦断面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】プラグとソケットとが接続状態にある管継手の一部を欠截した正面図である。
【図５】プラグとソケットとが接続状態にある管継手の縦断面図である。
【図６】図５におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】他の実施例によるソケットとプラグが非接続状態にある管継手の一部を欠截した正面図である。
【図８】他の実施例によるソケットとプラグが非接続状態にある管継手の縦断面図である。
【図９】図８におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図１０】更に他の実施例によるソケットとプラグが非接続状態にある管継手の一部を欠截した正面図である。
【図１１】更に他の実施例によるソケットとプラグが非接続状態にある管継手の縦断面図である。
【図１２】図１１におけるＤ−Ｄ線断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 管継手
２ ソケット
３ プラグ
４ バルブ機構
５ ロック機構
６ 支持手段
２０ 筒状体
２１ 筒状本体
２２ アダプター
２３ スプリング（第１付勢手段）
２４ 受筒
２５ シーリング
２６ シール弁座
４１ 回転バルブ
４２ スライドバルブホルダー
５１ 操作リング
５２ ロックボール
５３ ストップリング
５４ スプリング
５５ ロックボール係合溝
５６ シールリング
６１ 軸部
６２ 軸孔
６３ 受入溝
６４ バネ部材
６５ バネ部材
６６ 受入溝
２１１ 貫通孔
２１２ スライドバルブホルダー受部
２１３ ロックボール嵌合孔
２２１ 内周段部
４１１ 貫通孔
４１２ カム孔
４１３ ピン
４１４ 外周壁
４２１ 前方筒状部
４２２ 後方筒状部
４２３ 側壁部
４２４ 開口部
４２５ 貫通孔
４２６ 段部
５１１ ロックボール開放凹状面
５１２ ロックボール当接傾斜面
５１３ ロックボール押圧凸状面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソケットとプラグの少なくとも一方の流体通路にバルブ機構を備えた管継手であって、
ソケット又はプラグを構成する筒状体内に、軸方向に移動自在に設定されたバルブユニットであって、筒状体内でソケットとプラグとの非接続時に前進位置にあり接続時に押されて後退する筒状のスライドバルブホルダー、及びスライドバルブホルダーに形成されたバルブ収容室内に収容され、貫通孔を有する回転バルブを備え、前記回転バルブの回転により、該回転バルブに開設した貫通孔と前記スライドバルブホルダーのバルブ収容室の開口部とが一致する場合に、前記回転バルブが開となり、前記バルブ収容室の先端側の開口部が回転バルブの外周壁で塞がれる場合に、回転バルブが閉となるバルブユニットを設け、
前記スライドバルブホルダーの後部と前記筒状体との間には、前記スライドバルブホルダーを前進方向に付勢する第１付勢手段を介装し、
前記バルブ収容室の先端側の開口部には前記ボールバルブの外周壁との間をシールするシール弁座を設け、
前記バルブユニットと前記筒状体との間に、前記スライドバルブホルダーの前後移動に伴って前記回転バルブを回転させるカム機構を設け、
前記回転バルブを回転可能に、かつ、前記シール弁座に対して進退変位可能に支持する支持手段を設けたことを特徴とする管継手。
【請求項２】
前記回転バルブを前記シール弁座に向けて付勢する第２付勢手段を設けた請求項１に記載した管継手。
【請求項３】
前記支持手段は、前記回転バルブを枢軸の周りで回転可能に支持する軸部と、前記スライドバルブホルダーに設けられ、前記軸部が嵌合する軸孔とを有し、該軸孔は、前記シール弁座に対して直角方向に延びるように形成された長孔である請求項１又は２に記載した管継手。
【請求項４】
前記第２付勢手段は、円弧の一部を切除したほぼリング状のバネ部材を有し、前記スライドバルブホルダーに、前記軸孔の後端側に連接され二つの受入溝を設け、該二つの受入溝に前記バネ部材の両端部をそれぞれ係止し、かつ、前記バネ部材のリング状の内側に前記支持手段の軸部が当接され前記バネ部材が押し広げられる状態で装着され、前記バネ部材が前記回転バルブを前記シール弁座に向けて付勢するように構成した請求項２又は３に記載した管継手。
【請求項５】
前記第２付勢手段は、前記スライドバルブホルダーを前進方向へ付勢する前記第１付勢手段が前記筒状体と前記支持手段の軸部の間に設定され、該第１付勢手段が前記回転バルブを前記シール弁座に向けて付勢するように構成する請求項２又は３に記載した管継手。
【請求項６】
前記第２付勢手段は、ほぼＵ字状のバネ部材を有し、前記スライドバルブホルダーに、前記支持手段の軸孔の後端側に連接された受入溝を設け、該受入溝にほぼＵ字状のバネ部材を装着し、ほぼＵ字状のバネ部材の直線状の両端部がそれぞれ前記スライドバルブホルダーと前記支持手段の軸部とに当接し、ほぼＵ字状のバネ部材の直線状の両端部がそれぞれＵ字状の内側に向けて押圧された状態であり、ほぼＵ字状のバネ部材が前記回転バルブを前記シール弁座に向けて付勢するように構成する請求項２又は３に記載した管継手。
【請求項１】
ソケットとプラグの少なくとも一方の流体通路にバルブ機構を備えた管継手であって、
ソケット又はプラグを構成する筒状体内に、軸方向に移動自在に設定されたバルブユニットであって、筒状体内でソケットとプラグとの非接続時に前進位置にあり接続時に押されて後退する筒状のスライドバルブホルダー、及びスライドバルブホルダーに形成されたバルブ収容室内に収容され、貫通孔を有する回転バルブを備え、前記回転バルブの回転により、該回転バルブに開設した貫通孔と前記スライドバルブホルダーのバルブ収容室の開口部とが一致する場合に、前記回転バルブが開となり、前記バルブ収容室の先端側の開口部が回転バルブの外周壁で塞がれる場合に、回転バルブが閉となるバルブユニットを設け、
前記スライドバルブホルダーの後部と前記筒状体との間には、前記スライドバルブホルダーを前進方向に付勢する第１付勢手段を介装し、
前記バルブ収容室の先端側の開口部には前記ボールバルブの外周壁との間をシールするシール弁座を設け、
前記バルブユニットと前記筒状体との間に、前記スライドバルブホルダーの前後移動に伴って前記回転バルブを回転させるカム機構を設け、
前記回転バルブを回転可能に、かつ、前記シール弁座に対して進退変位可能に支持する支持手段を設けたことを特徴とする管継手。
【請求項２】
前記回転バルブを前記シール弁座に向けて付勢する第２付勢手段を設けた請求項１に記載した管継手。
【請求項３】
前記支持手段は、前記回転バルブを枢軸の周りで回転可能に支持する軸部と、前記スライドバルブホルダーに設けられ、前記軸部が嵌合する軸孔とを有し、該軸孔は、前記シール弁座に対して直角方向に延びるように形成された長孔である請求項１又は２に記載した管継手。
【請求項４】
前記第２付勢手段は、円弧の一部を切除したほぼリング状のバネ部材を有し、前記スライドバルブホルダーに、前記軸孔の後端側に連接され二つの受入溝を設け、該二つの受入溝に前記バネ部材の両端部をそれぞれ係止し、かつ、前記バネ部材のリング状の内側に前記支持手段の軸部が当接され前記バネ部材が押し広げられる状態で装着され、前記バネ部材が前記回転バルブを前記シール弁座に向けて付勢するように構成した請求項２又は３に記載した管継手。
【請求項５】
前記第２付勢手段は、前記スライドバルブホルダーを前進方向へ付勢する前記第１付勢手段が前記筒状体と前記支持手段の軸部の間に設定され、該第１付勢手段が前記回転バルブを前記シール弁座に向けて付勢するように構成する請求項２又は３に記載した管継手。
【請求項６】
前記第２付勢手段は、ほぼＵ字状のバネ部材を有し、前記スライドバルブホルダーに、前記支持手段の軸孔の後端側に連接された受入溝を設け、該受入溝にほぼＵ字状のバネ部材を装着し、ほぼＵ字状のバネ部材の直線状の両端部がそれぞれ前記スライドバルブホルダーと前記支持手段の軸部とに当接し、ほぼＵ字状のバネ部材の直線状の両端部がそれぞれＵ字状の内側に向けて押圧された状態であり、ほぼＵ字状のバネ部材が前記回転バルブを前記シール弁座に向けて付勢するように構成する請求項２又は３に記載した管継手。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−３１５４６５（Ｐ２００７−３１５４６５Ａ）
【公開日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１４４３３２（Ｐ２００６−１４４３３２）
【出願日】平成１８年５月２４日（２００６．５．２４）
【出願人】（０００２２７３８６）日東工器株式会社 (158)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月２４日（２００６．５．２４）
【出願人】（０００２２７３８６）日東工器株式会社 (158)
【Ｆターム（参考）】
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