管継手
【課題】雌部材に雄部材が差し込まれることにより互いに連結される管継手において、当該管継手を通過する流体の圧力損失を抑えた管継手を提供する。
【解決手段】雄側弁孔４０を有した雄側筒体３１と、雄側弁孔４０に向けて付勢された雄側弁体４１と、を有した雄部材３０と、雄側筒体３１が差し込まれる雌側連結部３３が筒端に形成され、雌側連結部３３の底面１３ｂに開口する雌側弁孔２０が形成された雌側筒体１１と、雌側弁孔２０を塞ぐかたちをなして雌側弁孔２０に向けて付勢された雌側弁体２１と、を有した雌部材１０と、を備える。雄側弁体４１及び雌側弁体２１が互いに永久磁石で形成されており、雄側弁孔４０側における雄側弁体４１の極性と雌側弁孔２０側における雌側弁体２１の極性とが同じ極性となるように配設されている。
【解決手段】雄側弁孔４０を有した雄側筒体３１と、雄側弁孔４０に向けて付勢された雄側弁体４１と、を有した雄部材３０と、雄側筒体３１が差し込まれる雌側連結部３３が筒端に形成され、雌側連結部３３の底面１３ｂに開口する雌側弁孔２０が形成された雌側筒体１１と、雌側弁孔２０を塞ぐかたちをなして雌側弁孔２０に向けて付勢された雌側弁体２１と、を有した雌部材１０と、を備える。雄側弁体４１及び雌側弁体２１が互いに永久磁石で形成されており、雄側弁孔４０側における雄側弁体４１の極性と雌側弁孔２０側における雌側弁体２１の極性とが同じ極性となるように配設されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雄部材と雌部材とから構成され、雌部材に雄部材が差し込まれることにより互いに連結されて流体が流通可能になる管継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、雌部材に雄部材が差し込まれることにより互いに連結されて流体が流通可能になる管継手として、例えば特許文献１に開示されている管継手が知られている。
特許文献１において管継手を構成する雄部材及び雌部材の各々は、略円筒形状をなす弁箱の内部に、弁孔が貫通形成された弁座に向けて、コイルばねによって付勢された弁体が配設されている。雄部材及び雌部材の各弁体には、弁孔を塞いでいるときに該弁孔から突出する突出部が形成されている。そして雌部材に雄部材が差し込まれると、雄部材及び雌部材の各弁体は、互いの突出部が当接して、コイルばねの付勢力に抗する押圧力を他方の弁体から受ける。これにより、各弁体が弁座から離間し、雄部材及び雌部材の弁孔が互いに連通して雄部材と雌部材との間で流体が流通可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１０６９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の管継手においては、各々の弁体の突出部が貫挿された状態で互いの弁孔が連通している。そのため、弁孔における流体の流路がその貫挿している突出部の分だけ狭くなってしまい、弁孔を通過する流体に大きな圧力損失が生じやすかった。なお、こうした問題は、互いに弁体が配設された雌部材に雄部材を差し込むことにより流体が流通可能となる管継手であれば概ね共通した問題である。
【０００５】
本発明は、上記実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、雌部材に雄部材が差し込まれることにより互いに連結される管継手において、当該管継手を通過する流体の圧力損失を抑えた管継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の管継手は、雄側弁孔を筒端に有した雄側筒体と、前記雄側弁孔を塞ぐかたちをなし前記雄側筒体内にて前記雄側弁孔に向けて付勢された雄側弁体と、を有した雄部材と、前記雄側筒体が差し込まれる凹状の雌側連結部が筒端に形成され、前記雌側連結部の底面に開口する雌側弁孔が形成された雌側筒体と、前記雌側弁孔を塞ぐかたちをなし前記雌側筒体内にて前記雌側弁孔に向けて付勢された雌側弁体と、を有した雌部材と、を備え、前記雌側連結部に前記雄側筒体が差し込まれることによって、前記雄側弁孔と前記雌側弁孔とが互いに連通する管継手において、前記雄側弁体及び前記雌側弁体が互いに永久磁石で形成されており、前記雄側弁体における前記雄側弁孔側の極性と前記雌側弁体における前記雌側弁孔側の極性とが互いに同じ極性であることを要旨とする。
【０００７】
請求項１に記載の管継手によれば、雌部材に雄部材が差し込まれると、雌側弁体及び雄側弁体の磁力に基づく反発力によって、雌側弁体は雌側筒体内を雌側弁孔から離れるように変位し、雄側弁体は雌側筒体内を雄側弁孔から離れるように変位する。これにより、雄部材と雌部材とが互いに連結した状態では、雌側弁体及び雄側弁体が各々の弁孔に貫挿されることなく、雌側弁孔と雄側弁孔とが連通することになる。それゆえに、雌側弁孔及び雄側弁孔が雌側弁体あるいは雄側弁体によって狭められることがないことから、管継手を通過する流体の圧力損失を抑えることができる。
【０００８】
請求項２に記載の管継手は、前記雄側弁体及び雌側弁体の少なくとも一つが球体形状をなしていることを要旨とする。
請求項２に記載の管継手によれば、球体形状をなす弁体の周囲において流路面積が急激に変化を抑えることができる。これにより、弁体の周囲を通過する流体の圧力損失を抑えることができる。それゆえに、管継手を通過する流体の圧力損失をさらに抑えることができる。
【０００９】
請求項３に記載の管継手は、前記雄側筒体及び前記雌側筒体の少なくとも一つでは、該筒体の軸線方向と直交する面での該筒体の断面積が、閉弁位置にある弁体を含む部位よりも開弁位置にある弁体を含む部位で大きいことを要旨とする。
【００１０】
請求項３に記載の管継手によれば、開弁位置にある弁体の周囲における流路面積を大きくすることができることから、弁体の周囲を通過する流体の圧力損失を抑えることができる。それゆえに、管継手を通過する流体の圧力損失をさらに抑えることができる。
【００１１】
請求項４に記載の管継手は、前記雄側弁体及び前記雌側弁体の少なくとも一方は、対応する弁孔に向けて弾性部材の弾性力によって付勢されていることを要旨とする。
請求項４に記載の管継手によれば、弁体を弾性部材で付勢することによって、管継手の内部構造が簡素化されることから、管継手を通過する流体の圧力損失をさらに抑えることができる。
【００１２】
請求項５に記載の管継手は、前記雄側弁体及び前記雌側弁体の少なくとも一方は、対応する弁孔に向けて当該弁孔付近に設けられた磁性体との磁力によって付勢されていることを要旨とする。
【００１３】
請求項５に記載の管継手によれば、弁体と、対応する弁孔付近に設けられた磁性体との磁力に基づく吸着力によって、対応する弁孔に向けて弁体を付勢することができる。これにより、弾性部材を有する構成においては、弁孔に向けて付勢される弁体は、弾性部材による弾性力に加えて、磁性体による磁力を加えた力で付勢される。そして該磁力は、弁体が閉弁位置に配置されている場合に最も大きくなる。その結果、閉弁位置にある弁体をより大きな力で弁孔に向けて付勢することができる。それゆえに、弁孔から流体が漏出することを抑えることができる。また、弾性部材を有していない構成においては、管継手の内部構造がさらに簡素化されることから、管継手を通過する流体の圧力損失をさらに抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る管継手を構成する雄部材及び雌部材の断面構造を示す断面図であって、非連結状態における雄部材及び雌部材の断面構造を示す図。
【図２】第１実施形態において、連結状態における雄部材及び雌部材の断面構造を示す断面図。
【図３】本発明の第２実施形態に係る管継手を構成する雄部材及び雌部材の断面構造を示す断面図であって、非連結状態における雄部材及び雌部材の一部の断面構造を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る管継手の第１実施形態について図１及び図３を参照して説明する。図１に示されるように、第１実施形態における管継手は、雌部材１０と雄部材３０とによって構成され、雌部材１０に雄部材３０が軸線方向Ａに沿って差し込まれることにより互いに連結される。
（雌部材１０）
雌部材１０が有する雌側筒体１１は、軸線方向Ａに沿って延び両端が開口した略円筒形状に形成されている。雌側筒体１１の下端には、雄部材３０が差し込まれるための凹状の雌側連結部１３が一体形成されている。雌側連結部１３の下端は、雄部材３０が差し込まれやすくなるために外側に拡開されている。こうした雌側連結部１３の内側面には、差し込まれた雄部材３０に圧接して、雌側連結部１３と雄側筒体３１との間をシールするための環状のシール部材１４が装着されている。
【００１６】
雌側筒体１１の上端に形成されたフランジ部１５には、円筒状をなす雌側接続部１６のフランジ部１７が、図示しないガスケットを介して、雌側筒体１１の開口部１１ａを覆うように連結されている。雌側接続部１６のフランジ部１７は円環状に形成されており、その中心付近には軸線方向Ａに沿って雌側連結部１３とは反対方向に延びる筒状の外部接続端１８が延設されている。外部接続端１８には、図示しない外部の配管が接続される。そして、雌部材１０には、雌側筒体１１及び外部接続端１８の内周面によって、雌側流路１９が構成されている。
【００１７】
雌側連結部１３の底面１３ｂには、雌側流路１９の下端を構成する雌側弁孔２０が軸線方向Ａに沿って貫通している。雌側弁孔２０は、軸線方向Ａの下側に向けて狭窄された孔であり、雌側弁体２１が当接するための雌側弁座２２が、該雌側弁孔２０の下端部に形成されている。雌側弁体２１は、雌側筒体１１の内部に収容される球体であり、雌側筒体１１の内径のうち、雌側弁座２２の内径よりも大きく、且つ雌側弁座２２以外の部位の内径よりも小さい直径を有している。この雌側弁体２１は、雌側接続部１６に上端が支持されたコイルばね２３によって、雌側筒体１１内において雌側弁孔２０に向けて付勢されている。コイルばね２３は、雌側接続部１６に立設された環状の規制部２５に嵌入されることによって軸線方向Ａと交差する方向への移動が規制されている。雌側弁体２１は、永久磁石であり、且つ雌側弁孔２０側の磁極がＮ極となり、外部接続端１８側の磁極がＳ極となるように、コイルばね２３の下端に固設されている。図１において、雌側弁体２１は、コイルばね２３の弾性力によって雌側弁座２２に当接した位置である閉弁位置に配置されている。
【００１８】
雌側弁座２２の内側面は、雌側弁体２１における雌側弁孔２０側の半球面が密接するような半球面状に形成されている。雌側弁座２２は、雌側筒体１１の内径が徐々に縮径した縮径部２６における雌側連結部１３側に形成され、雌側弁体２１を収容するための収容部２７に形成されている。この雌側弁座２２の内側面には、閉弁位置にある雌側弁体２１に圧接して、該雌側弁体２１と該雌側弁座２２との間をシールする図示しない環状のシール部材が装着されている。
（雄部材３０）
雄部材３０が有する雄側筒体３１は、軸線方向Ａに沿って延び両端が開口した多段の略円筒形状に形成されている。雄側筒体３１における軸線方向Ａの中間には、軸線方向Ａの下側よりも縮径された縮径部３２が形成され、該縮径部３２の上側には、上記雌側連結部１３内を摺動可能な雄側連結部３３が一体的に形成されている。
【００１９】
雄側筒体３１の下端に形成されたフランジ部３５には、円筒状をなす雄側接続部３６のフランジ部３７が、図示しないガスケットを介して、雄側筒体３１の開口部３１ａを覆うように連結されている。雄側接続部３６のフランジ部３７は円環状に形成されており、その中心付近には、軸線方向Ａに沿って雄側連結部３３とは反対方向に延びる外部接続端３８が延設されている。外部接続端３８には、図示しない外部の配管が接続される。そして、雄部材３０には、雄側筒体３１及び外部接続端３８の内周面によって、雄側流路３９が構成されている。
【００２０】
雄側連結部３３の端面３３ｂには、雄側流路３９の上端を構成する雄側弁孔４０が軸線方向Ａに沿って貫通している。雄側弁孔４０は、軸線方向Ａの上側に向けて狭窄された孔であり、雄側弁体４１が当接するための雄側弁座４２が、該雄側弁孔４０の上端部に形成されている。雄側弁体４１は、雄側筒体３１の内部に収容される球体であり、雄側筒体３１の内径のうち、雄側弁座４２の内径よりも大きく、且つ雄側弁座４２以外の部位の内径よりも小さい直径を有している。この雄側弁体４１の直径は、上述した雌側弁体２１の直径と互いに等しい。
【００２１】
雄側弁体４１は、雄側接続部３６に下端が支持されたコイルばね４３によって、雄側弁孔４０に向けて付勢されている。コイルばね４３は、雄側接続部３６に立設された環状の規制部４５に嵌入されることによって軸線方向Ａと交差する方向への移動が規制されている。雄側弁体４１は、雌側弁体２１と等しい磁気量及び重量を有した永久磁石であり、且つ雄側弁孔４０側の磁極がＮ極となり、外部接続端３８側の磁極がＳ極となるように、コイルばね４３の上端に固設されている。図１において、雄側弁体４１は、コイルばね４３の弾性力によって雄側弁座４２に当接した位置である閉弁位置に配置されている。
【００２２】
雄側弁座４２の内側面は、雄側弁体４１における雄側弁孔４０側の半球面が密接するような半球面形状に形成されている。雄側弁座４２は、雄側筒体３１の内径が徐々に縮径した縮径部３２における雄側連結部３３側に形成されている。この雄側弁座４２の内側面には、閉弁位置にある雄側弁体４１に圧接して、該雄側弁体４１と該雄側弁座４２との間をシールする図示しない環状のシール部材が配設されている。
（雌側弁体２１の磁気量と雄側弁体４１の磁気量）
コイルばね２３によって支持された雌側弁体２１に対して永久磁石のＮ極が軸線方向Ａに沿って近づくと、当該雌側弁体２１は、その磁力に基づく反発力によって、コイルばね２３の付勢力に抗して雌側弁孔２０から徐々に離間する。同じく、コイルばね４３によって支持された雄側弁体４１に対して永久磁石のＮ極が軸線方向Ａに沿って近づくと、当該雄側弁体４１は、その磁力に基づく反発力によって、コイルばね４３の付勢力に抗して雄側弁孔４０から徐々に離間する。
【００２３】
そこで、コイルばね２３，４３のばね定数と、雌側弁体２１及び雄側弁体４１の磁気量とは、下記条件１、及び条件２を満たすように設定されている。なお、以下では、雌側連結部１３の底面１３ｂとシール部材１４との距離を最小離間距離とする。また、縮径部２６における外部接続端１８側の端部と雌側連結部１３の底面１３ｂとの距離を最大離間距離とする。ちなみに、縮径部３２における外部接続端３８側の端部と雄側連結部３３の端面３３ｂとの距離は、上記最大離間距離である。
（条件１）雌側弁座２２に密着した雌側弁体２１と雄側弁座４２に密着した雄側弁体４１とが軸線方向Ａに沿って互いに近づけられて、雌側弁体２１と雄側弁体４１との距離が最小離間距離よりも近くなる状態では、雌側弁体２１が雌側弁座２２から離れ、且つ雄側弁体４１が雄側弁座４２から離れる。
（条件２）雌側弁体２１が雌側弁座２２から離れ、雄側弁体４１が雄側弁座４２から離れ、これら雌側弁体２１の位置と雄側弁体４１の位置とが安定した状態では、雌側連結部１３の底面１３ｂと雌側弁体２１との距離が最大離間距離となり、且つ雄側連結部３３の端面３３ｂと雄側弁体４１との距離が最大離間距離となる。
【００２４】
なお、雌側弁体２１が取り得る位置のうち、雌側連結部１３の底面１３ｂと雌側弁体２１との距離が最大離間距離となる位置を雌側弁体２１の開弁位置という。また、雄側弁体４１が取り得る位置のうち、雄側連結部３３の端面３３ｂと雄側弁体４１との距離が最大離間距離となる位置を雄側弁体４１の開弁位置という。
（作用）
次に、上述した構成の管継手の作用について、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００２５】
まず、図１に示されるように、雌部材１０の雌側連結部１３と雄部材３０の雄側連結部３３とが軸線方向Ａで対向するように配置される。そして、雌部材１０と雄部材３０とが互いに近づけられて雌側連結部１３に雄側連結部３３が差し込まれると、雄側連結部３３が雌側連結部１３内を摺動して雌側連結部１３の底面１３ｂと雄側連結部３３との端面３３ｂが当接する。
【００２６】
この一連の過程において、雌側弁体２１及び雄側弁体４１が互いに同極であるＮ極が相対向していることから、互いの磁力に基づく反発力が徐々に強くなる。そして、雌側連結部１３の内側面と雄側連結部３３の外側面とがシール部材１４でシールされた後、雌側弁体２１と雄側弁体４１との距離が最小離間距離よりも小さくなると、上記条件１に基づき、雌側弁体２１は、コイルばね２３の付勢力に抗して雌側弁座２２から離間して雌側弁孔２０を開放する。同様に、雄側弁体４１は、コイルばね４３の付勢力に抗して雄側弁座４２から離間して雄側弁孔４０を開放する。そして、図２に示されるように、雌側連結部１３の底面１３ｂまで雄側連結部３３の端面３３ｂを差し込んだ状態において、雌側弁体２１の位置と雄側弁体４１の位置が安定すると、上記条件２に基づき、雌側弁体２１及び雄側弁体４１の各々が開弁位置に配置される。これにより、雌側流路１９と雄側流路３９は、雌側弁孔２０及び雄側弁孔４０を通じて連通し、図２に矢印で示すように流体の流通が可能となる。
【００２７】
一方、雌部材１０と雄部材３０との連結が解除される際には、雌部材１０から雄部材３０が引き抜かれる。この一連の過程において、雌側弁体２１及び雄側弁体４１は、互いの磁力に基づく反発力が徐々に小さくなる。そして、雌側弁体２１と雄側弁体４１との距離が最小離間距離よりも大きくなると、上記条件１に基づき、雌側弁体２１は、コイルばね２３の付勢力によって、雌側弁孔２０に向かって雌側筒体１１内を変位する。同様に、雄側弁体４１は、コイルばね４３の付勢力によって、雄側弁孔４０に向かって雄側筒体３１内を変位する。この際、雌側弁体２１は、内径が縮径された縮径部２６の内周面に案内されながら収容部２７に収容されたのち当該雌側弁体２１の閉弁位置まで変位する。また雄側弁体４１は、同じく、内径が縮径された縮径部３２の内周面に案内されながら当該雄側弁体４１の閉弁位置まで変位する。その後、雌側連結部１３の内側面と雄側連結部３３の外側面とのシールが解除されて、雌部材１０と雄部材３０との連結が解除される。
【００２８】
以上説明したように、上記第１実施形態に係る管継手によれば、以下列記するような効果が得られるようになる。
（１）雌部材１０に雄部材３０が差し込まれると、雌側弁体２１及び雄側弁体４１の磁力に基づく反発力によって、雌側弁体２１は雄側筒体３１内を雌側弁孔２０から離れるように変位し、雄側弁体４１は雌側筒体１１内を雄側弁孔４０から離れるように変位する。すなわち、雌側弁体２１が雌側弁孔２０に貫挿されることなく、且つ雄側弁体４１が雄側弁孔４０に貫挿させることなく、これら雌側弁孔２０と雄側弁孔４０とが連通可能になる。それゆえに、雌部材１０と雄部材３０とが連通する状態において、雌側弁孔２０と雄側弁孔４０とが雌側弁体２１と雄側弁体４１とによって狭められることがないことから、管継手を通過する流体の圧力損失を抑えることができる。
【００２９】
（２）雌側弁体２１及び雄側弁体４１が球体形状をなしていることから、開弁位置にある雌側弁体２１及び雄側弁体４１の周囲において流路面積が急激に変化することを抑えることができる。これにより、雌側弁体２１及び雄側弁体４１の周囲を通過する流体の圧力損失を抑えることができる。それゆえに、管継手を通過する流体の圧力損失をさらに抑えることができる。
【００３０】
（３）閉弁位置にある雌側弁体２１は、雌側筒体１１のうち、縮径部２６よりも雌側連結部１３側の収容部２７に収容される。一方、開弁位置にある雌側弁体２１は、雌側筒体１１のうち、縮径部２６よりも外部接続端１８側に収容される。すなわち、雌側筒体１１の軸線方向と直交する面での該筒体の断面積が、閉弁位置にある雌側弁体２１を含む部位よりも開弁位置にある雌側弁体２１を含む部位で大きくなる。
【００３１】
これにより、雌側筒体１１の内径が軸線方向Ａにおいて一定である場合に比べて、開弁位置にある雌側弁体２１の周囲における流路面積を大きくすることができる。これは、雄部材３０についても同様である。その結果、雌側弁体２１の周囲を通過する流体の圧力損失を抑えることができる。それゆえに、管継手を通過する流体の圧力損失をさらに抑えることができる。
【００３２】
（４）また、閉弁位置へ変位する雌側弁体２１は、縮径部２６の内周面に案内されながら収容部２７に収容される。同様に、閉弁位置へ変位する雄側弁体４１は、縮径部３２の内周面で案内されながら雄側連結部３３に収容される。これにより、対応する閉弁位置に各弁体２１，４１を円滑に変位させることができる。
【００３３】
（５）雌側弁体２１を弾性部材であるコイルばね２３で付勢することによって、雌側筒体１１内の構造を簡素化することができる。同様に、雄側弁体４１を弾性部材であるコイルばね４３で付勢することによって、雄側筒体３１内の構造を簡素化することができる。それゆえに、管継手を通過する流体の圧力損失をさらに抑えることができる。
【００３４】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る管継手の第２実施形態について図３を参照して説明する。なお、第２実施形態の管継手は、第１実施形態における管継手と主要な構成が同じである。そのため、第２実施形態においては、第１実施形態と異なる部分について詳細に説明し、第１実施形態と同じ構成については同じの符号を付すことによりその詳細な説明は省略する。
（雌部材１０）
第２実施形態の雌部材１０において、雌側連結部１３の底面１３ｂには、鉄等の磁性体からなる環状の雌側磁性体５１が固定されている。また雌側磁性体５１の中心部分には、雌側弁孔２０と略等しい径を有して、雌側弁孔２０に連通する連通孔５２が穿設されている。すなわち、第２実施形態の雌部材１０において、雌側弁体２１には、コイルばね２３による弾性力と、雌側弁体２１と雌側磁性体５１との磁力との合力が雌側弁孔２０へ向けた付勢力として作用している。
（雄部材３０）
第２実施形態の雄部材３０において、雄側連結部３３の端面３３ｂには、鉄等の磁性体からなり、雄側連結部３３の外径よりも小さな外径を有する環状の雄側磁性体５６が固定されている。また雄側磁性体５６の中心部分には、雄側弁孔４０と略等しい径を有して、雄側弁孔４０に連通する連通孔５７が穿設されている。すなわち、第２実施形態の雄部材３０において、雄側弁体４１には、コイルばね４３による弾性力と、雄側弁体４１と雄側磁性体５６との磁力との合力が雄側弁孔４０へ向けた付勢力として作用している。
【００３５】
なお、コイルばね２３，４３のばね定数と、雌側弁体２１及び雄側弁体４１の磁気量と、雌側磁性体５１及び雄側磁性体５６の磁気量とは、上記条件１、条件２に加え、下記条件３を満たすように設定されている。
（条件３）雌部材１０と雄部材３０とが連結された状態にて、これらの連結状態が雌側磁性体５１と雄側磁性体５６との相互作用に基づく斥力で解除されない。
【００３６】
以上説明したように、上記第２実施形態に係る管継手によれば、第１実施形態に記載した（１）〜（５）に記載した効果に加えて、以下に示す効果を得ることができる。
（６）雌側弁体２１は、雌側弁孔２０に向けて、コイルばね２３による弾性力に加えて、雌側弁体２１と雌側磁性体５１との間の磁力によって付勢されている。そして該磁力は、雌側弁体２１が閉弁位置に位置しているときに最も大きくなる。その結果、雌側弁座２２に対して、閉弁位置にある雌側弁体２１をその磁力の分だけより大きな力で押圧することができる。それゆえに、非連結状態の雌部材１０において、雌側弁孔２０から流体が漏出することを抑えることができる。同様に、非連結状態の雄部材３０において、雄側弁孔４０から流体が漏出することを抑えることができる。
（他の実施形態）
なお、上記実施の形態は、以下のような態様をもって実施することもできる。
【００３７】
・第２実施形態にてコイルばね２３が割愛された構成であってもよい。この際、例えば、雌側弁体２１として、雌側弁孔２０側の端部と雌側接続部１６側の端部とが雌側筒体１１内で入れ替わることを防止すべく、雌側弁体２１を軸線方向Ａに沿って案内する案内部材が別途設けられる構成が好ましい。例えば、このような案内部材は、雌側筒体１１内に配設されて軸線方向Ａに沿って延び、且つ雌側弁体２１が貫挿される棒部材として具現化することが可能である。こうした構成によれば、雌側筒体１１内からコイルばね２３が割愛されていることから、雌側筒体１１の内部構造を簡素化することができる。また、雄部材３０についても同様のことがいえる。それゆえに、管継手を通過する流体の圧力損失をさらに抑えることができる。
【００３８】
・第２実施形態の雌部材１０では、雌側連結部１３の底面１３ｂに雌側磁性体５１が配設されている。これに限らず、雌側磁性体は、閉弁位置にある雌側弁体２１によって雌側弁座２２が押圧されるような位置に配設されていればよく、例えば雌側弁座２２に埋設された磁性体であってもよい。
【００３９】
・第２実施形態の雄部材３０では、雄側連結部３３の端面３３ｂに雄側磁性体５６が配設されている。これに限らず、雄側磁性体は、閉弁位置にある雄側弁体４１によって雌側弁座２２が押圧されるような位置に配設されていればよく、例えば内周縁部で雄側弁孔４０を形成する環状の磁性体であってもよい。
【００４０】
・弁体を付勢する弾性部材は、コイルばねに限らず、例えば板ばね等であってもよい。
・雌側筒体１１及び雄側筒体３１の少なくとも一方において、その内径が一定であってもよい。
【００４１】
・雌側弁体２１と雄側弁体４１とは、その形状が球体形状に限られるものではない。すなわち、雌側弁体２１は、閉弁位置にあることによって、雌側弁座２２に配設されたシール部材が圧接されて雌側弁孔２０から流体の漏出が抑えられる形状であればよい。また、雄側弁体４１は、閉弁位置にあることによって、雄側弁座４２に配設されたシール部材が圧接されて雄側弁孔４０から流体の漏出が抑えられる形状であればよい。
【００４２】
・雌側弁体２１と雄側弁体４１とは、その重量が互いに異なっていてもよい。なお、雌側弁体２１の重量が雄側弁体４１の重量よりも小さい場合には、重量が大きい雄側弁体４１が雄側弁孔４０から離間し難くなるため、重量の小さい雌側弁体２１の雌側接続部１６側への変位を規制する規制部を雌側筒体１１に設ける構成が好ましい。これにより、重量の大きい雄側弁体４１は、規制部に変位が規制された雌側弁体２１から離間するように雄側接続部３６側へと変位する。反対に、雄側弁体４１の重量が雌側弁体２１の重量よりも小さい場合には、重量が大きい雌側弁体２１が雌側弁孔２０から離間し難くなるため、重量の小さい雄側弁体４１の雄側接続部３６側への変位を規制する規制部を雄側筒体３１に設ける構成が好ましい。これにより、重量の大きい雌側弁体２１は、規制部に変位が規制された雄側弁体４１から離間するように雌側接続部１６側へと変位する。
【００４３】
・雌側弁体２１と雄側弁体４１とは、その磁気量が互いに異なっていてもよい。なお、雌側弁体２１の磁気量が雄側弁体４１の磁気量よりも小さい場合には、磁気量が大きい雄側弁体４１が雄側弁孔４０から離間し難くなるため、磁気量の小さい雌側弁体２１の雌側接続部１６側への変位を規制する規制部を雌側筒体１１に設ける構成が好ましい。これにより、磁気量の大きい雄側弁体４１は、規制部に変位が規制された雌側弁体２１から離間するように雄側接続部３６側へと変位する。反対に、雄側弁体４１の磁気量が雌側弁体２１の磁気量よりも小さい場合には、磁気量が大きい雌側弁体２１が雌側弁孔２０から離間し難くなるため、磁気量の小さい雄側弁体４１の雄側接続部３６側への変位を規制する規制部を雄側筒体３１に設ける構成が好ましい。これにより、磁気量の大きい雌側弁体２１は、規制部に変位が規制された雄側弁体４１から離間するように雌側接続部１６側へと変位する。
【００４４】
なお、上述した規制部が設けられずとも、上記条件１及び条件２が満たされるように、雌側弁体２１と雄側弁体４１との重量の差や磁気の量に応じた付勢力の差がコイルばね２３，４３に与えられる構成であってもよい。
【００４５】
・各弁体２１，４１の磁気量やコイルばね２３，４３のばね定数は、雌側連結部１３に差し込まれた雄側連結部３３にシール部材１４が圧接した状態になってから、各弁体２１，４１が弁孔２０，４０から離間するように構成するとよい。
【符号の説明】
【００４６】
Ａ…軸線方向、１０…雌部材、１１…雌側筒体、１１ａ…開口部、１３…雌側連結部、１３ｂ…底面、１４…シール部材、１５…フランジ部、１６…雌側接続部、１７…フランジ部、１８…外部接続端、１９…雌側流路、２０…雌側弁孔、２１…雌側弁体、２２…雌側弁座、２３…コイルばね、２５…規制部、２６…縮径部、２７…収容部、３０…雄部材、３１…雄側筒体、３１ａ…開口部、３２…縮径部、３３…雄側連結部、３３ｂ…端面、３５…フランジ部、３６…雄側接続部、３７…フランジ部、３８…外部接続端、３９…雄側流路、４０…雄側弁孔、４１…雄側弁体、４２…雄側弁座、４３…コイルばね、４５…規制部、５１…雌側磁性体、５２…連通孔、５６…雄側磁性体、５７…連通孔。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雄部材と雌部材とから構成され、雌部材に雄部材が差し込まれることにより互いに連結されて流体が流通可能になる管継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、雌部材に雄部材が差し込まれることにより互いに連結されて流体が流通可能になる管継手として、例えば特許文献１に開示されている管継手が知られている。
特許文献１において管継手を構成する雄部材及び雌部材の各々は、略円筒形状をなす弁箱の内部に、弁孔が貫通形成された弁座に向けて、コイルばねによって付勢された弁体が配設されている。雄部材及び雌部材の各弁体には、弁孔を塞いでいるときに該弁孔から突出する突出部が形成されている。そして雌部材に雄部材が差し込まれると、雄部材及び雌部材の各弁体は、互いの突出部が当接して、コイルばねの付勢力に抗する押圧力を他方の弁体から受ける。これにより、各弁体が弁座から離間し、雄部材及び雌部材の弁孔が互いに連通して雄部材と雌部材との間で流体が流通可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１０６９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の管継手においては、各々の弁体の突出部が貫挿された状態で互いの弁孔が連通している。そのため、弁孔における流体の流路がその貫挿している突出部の分だけ狭くなってしまい、弁孔を通過する流体に大きな圧力損失が生じやすかった。なお、こうした問題は、互いに弁体が配設された雌部材に雄部材を差し込むことにより流体が流通可能となる管継手であれば概ね共通した問題である。
【０００５】
本発明は、上記実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、雌部材に雄部材が差し込まれることにより互いに連結される管継手において、当該管継手を通過する流体の圧力損失を抑えた管継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の管継手は、雄側弁孔を筒端に有した雄側筒体と、前記雄側弁孔を塞ぐかたちをなし前記雄側筒体内にて前記雄側弁孔に向けて付勢された雄側弁体と、を有した雄部材と、前記雄側筒体が差し込まれる凹状の雌側連結部が筒端に形成され、前記雌側連結部の底面に開口する雌側弁孔が形成された雌側筒体と、前記雌側弁孔を塞ぐかたちをなし前記雌側筒体内にて前記雌側弁孔に向けて付勢された雌側弁体と、を有した雌部材と、を備え、前記雌側連結部に前記雄側筒体が差し込まれることによって、前記雄側弁孔と前記雌側弁孔とが互いに連通する管継手において、前記雄側弁体及び前記雌側弁体が互いに永久磁石で形成されており、前記雄側弁体における前記雄側弁孔側の極性と前記雌側弁体における前記雌側弁孔側の極性とが互いに同じ極性であることを要旨とする。
【０００７】
請求項１に記載の管継手によれば、雌部材に雄部材が差し込まれると、雌側弁体及び雄側弁体の磁力に基づく反発力によって、雌側弁体は雌側筒体内を雌側弁孔から離れるように変位し、雄側弁体は雌側筒体内を雄側弁孔から離れるように変位する。これにより、雄部材と雌部材とが互いに連結した状態では、雌側弁体及び雄側弁体が各々の弁孔に貫挿されることなく、雌側弁孔と雄側弁孔とが連通することになる。それゆえに、雌側弁孔及び雄側弁孔が雌側弁体あるいは雄側弁体によって狭められることがないことから、管継手を通過する流体の圧力損失を抑えることができる。
【０００８】
請求項２に記載の管継手は、前記雄側弁体及び雌側弁体の少なくとも一つが球体形状をなしていることを要旨とする。
請求項２に記載の管継手によれば、球体形状をなす弁体の周囲において流路面積が急激に変化を抑えることができる。これにより、弁体の周囲を通過する流体の圧力損失を抑えることができる。それゆえに、管継手を通過する流体の圧力損失をさらに抑えることができる。
【０００９】
請求項３に記載の管継手は、前記雄側筒体及び前記雌側筒体の少なくとも一つでは、該筒体の軸線方向と直交する面での該筒体の断面積が、閉弁位置にある弁体を含む部位よりも開弁位置にある弁体を含む部位で大きいことを要旨とする。
【００１０】
請求項３に記載の管継手によれば、開弁位置にある弁体の周囲における流路面積を大きくすることができることから、弁体の周囲を通過する流体の圧力損失を抑えることができる。それゆえに、管継手を通過する流体の圧力損失をさらに抑えることができる。
【００１１】
請求項４に記載の管継手は、前記雄側弁体及び前記雌側弁体の少なくとも一方は、対応する弁孔に向けて弾性部材の弾性力によって付勢されていることを要旨とする。
請求項４に記載の管継手によれば、弁体を弾性部材で付勢することによって、管継手の内部構造が簡素化されることから、管継手を通過する流体の圧力損失をさらに抑えることができる。
【００１２】
請求項５に記載の管継手は、前記雄側弁体及び前記雌側弁体の少なくとも一方は、対応する弁孔に向けて当該弁孔付近に設けられた磁性体との磁力によって付勢されていることを要旨とする。
【００１３】
請求項５に記載の管継手によれば、弁体と、対応する弁孔付近に設けられた磁性体との磁力に基づく吸着力によって、対応する弁孔に向けて弁体を付勢することができる。これにより、弾性部材を有する構成においては、弁孔に向けて付勢される弁体は、弾性部材による弾性力に加えて、磁性体による磁力を加えた力で付勢される。そして該磁力は、弁体が閉弁位置に配置されている場合に最も大きくなる。その結果、閉弁位置にある弁体をより大きな力で弁孔に向けて付勢することができる。それゆえに、弁孔から流体が漏出することを抑えることができる。また、弾性部材を有していない構成においては、管継手の内部構造がさらに簡素化されることから、管継手を通過する流体の圧力損失をさらに抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る管継手を構成する雄部材及び雌部材の断面構造を示す断面図であって、非連結状態における雄部材及び雌部材の断面構造を示す図。
【図２】第１実施形態において、連結状態における雄部材及び雌部材の断面構造を示す断面図。
【図３】本発明の第２実施形態に係る管継手を構成する雄部材及び雌部材の断面構造を示す断面図であって、非連結状態における雄部材及び雌部材の一部の断面構造を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る管継手の第１実施形態について図１及び図３を参照して説明する。図１に示されるように、第１実施形態における管継手は、雌部材１０と雄部材３０とによって構成され、雌部材１０に雄部材３０が軸線方向Ａに沿って差し込まれることにより互いに連結される。
（雌部材１０）
雌部材１０が有する雌側筒体１１は、軸線方向Ａに沿って延び両端が開口した略円筒形状に形成されている。雌側筒体１１の下端には、雄部材３０が差し込まれるための凹状の雌側連結部１３が一体形成されている。雌側連結部１３の下端は、雄部材３０が差し込まれやすくなるために外側に拡開されている。こうした雌側連結部１３の内側面には、差し込まれた雄部材３０に圧接して、雌側連結部１３と雄側筒体３１との間をシールするための環状のシール部材１４が装着されている。
【００１６】
雌側筒体１１の上端に形成されたフランジ部１５には、円筒状をなす雌側接続部１６のフランジ部１７が、図示しないガスケットを介して、雌側筒体１１の開口部１１ａを覆うように連結されている。雌側接続部１６のフランジ部１７は円環状に形成されており、その中心付近には軸線方向Ａに沿って雌側連結部１３とは反対方向に延びる筒状の外部接続端１８が延設されている。外部接続端１８には、図示しない外部の配管が接続される。そして、雌部材１０には、雌側筒体１１及び外部接続端１８の内周面によって、雌側流路１９が構成されている。
【００１７】
雌側連結部１３の底面１３ｂには、雌側流路１９の下端を構成する雌側弁孔２０が軸線方向Ａに沿って貫通している。雌側弁孔２０は、軸線方向Ａの下側に向けて狭窄された孔であり、雌側弁体２１が当接するための雌側弁座２２が、該雌側弁孔２０の下端部に形成されている。雌側弁体２１は、雌側筒体１１の内部に収容される球体であり、雌側筒体１１の内径のうち、雌側弁座２２の内径よりも大きく、且つ雌側弁座２２以外の部位の内径よりも小さい直径を有している。この雌側弁体２１は、雌側接続部１６に上端が支持されたコイルばね２３によって、雌側筒体１１内において雌側弁孔２０に向けて付勢されている。コイルばね２３は、雌側接続部１６に立設された環状の規制部２５に嵌入されることによって軸線方向Ａと交差する方向への移動が規制されている。雌側弁体２１は、永久磁石であり、且つ雌側弁孔２０側の磁極がＮ極となり、外部接続端１８側の磁極がＳ極となるように、コイルばね２３の下端に固設されている。図１において、雌側弁体２１は、コイルばね２３の弾性力によって雌側弁座２２に当接した位置である閉弁位置に配置されている。
【００１８】
雌側弁座２２の内側面は、雌側弁体２１における雌側弁孔２０側の半球面が密接するような半球面状に形成されている。雌側弁座２２は、雌側筒体１１の内径が徐々に縮径した縮径部２６における雌側連結部１３側に形成され、雌側弁体２１を収容するための収容部２７に形成されている。この雌側弁座２２の内側面には、閉弁位置にある雌側弁体２１に圧接して、該雌側弁体２１と該雌側弁座２２との間をシールする図示しない環状のシール部材が装着されている。
（雄部材３０）
雄部材３０が有する雄側筒体３１は、軸線方向Ａに沿って延び両端が開口した多段の略円筒形状に形成されている。雄側筒体３１における軸線方向Ａの中間には、軸線方向Ａの下側よりも縮径された縮径部３２が形成され、該縮径部３２の上側には、上記雌側連結部１３内を摺動可能な雄側連結部３３が一体的に形成されている。
【００１９】
雄側筒体３１の下端に形成されたフランジ部３５には、円筒状をなす雄側接続部３６のフランジ部３７が、図示しないガスケットを介して、雄側筒体３１の開口部３１ａを覆うように連結されている。雄側接続部３６のフランジ部３７は円環状に形成されており、その中心付近には、軸線方向Ａに沿って雄側連結部３３とは反対方向に延びる外部接続端３８が延設されている。外部接続端３８には、図示しない外部の配管が接続される。そして、雄部材３０には、雄側筒体３１及び外部接続端３８の内周面によって、雄側流路３９が構成されている。
【００２０】
雄側連結部３３の端面３３ｂには、雄側流路３９の上端を構成する雄側弁孔４０が軸線方向Ａに沿って貫通している。雄側弁孔４０は、軸線方向Ａの上側に向けて狭窄された孔であり、雄側弁体４１が当接するための雄側弁座４２が、該雄側弁孔４０の上端部に形成されている。雄側弁体４１は、雄側筒体３１の内部に収容される球体であり、雄側筒体３１の内径のうち、雄側弁座４２の内径よりも大きく、且つ雄側弁座４２以外の部位の内径よりも小さい直径を有している。この雄側弁体４１の直径は、上述した雌側弁体２１の直径と互いに等しい。
【００２１】
雄側弁体４１は、雄側接続部３６に下端が支持されたコイルばね４３によって、雄側弁孔４０に向けて付勢されている。コイルばね４３は、雄側接続部３６に立設された環状の規制部４５に嵌入されることによって軸線方向Ａと交差する方向への移動が規制されている。雄側弁体４１は、雌側弁体２１と等しい磁気量及び重量を有した永久磁石であり、且つ雄側弁孔４０側の磁極がＮ極となり、外部接続端３８側の磁極がＳ極となるように、コイルばね４３の上端に固設されている。図１において、雄側弁体４１は、コイルばね４３の弾性力によって雄側弁座４２に当接した位置である閉弁位置に配置されている。
【００２２】
雄側弁座４２の内側面は、雄側弁体４１における雄側弁孔４０側の半球面が密接するような半球面形状に形成されている。雄側弁座４２は、雄側筒体３１の内径が徐々に縮径した縮径部３２における雄側連結部３３側に形成されている。この雄側弁座４２の内側面には、閉弁位置にある雄側弁体４１に圧接して、該雄側弁体４１と該雄側弁座４２との間をシールする図示しない環状のシール部材が配設されている。
（雌側弁体２１の磁気量と雄側弁体４１の磁気量）
コイルばね２３によって支持された雌側弁体２１に対して永久磁石のＮ極が軸線方向Ａに沿って近づくと、当該雌側弁体２１は、その磁力に基づく反発力によって、コイルばね２３の付勢力に抗して雌側弁孔２０から徐々に離間する。同じく、コイルばね４３によって支持された雄側弁体４１に対して永久磁石のＮ極が軸線方向Ａに沿って近づくと、当該雄側弁体４１は、その磁力に基づく反発力によって、コイルばね４３の付勢力に抗して雄側弁孔４０から徐々に離間する。
【００２３】
そこで、コイルばね２３，４３のばね定数と、雌側弁体２１及び雄側弁体４１の磁気量とは、下記条件１、及び条件２を満たすように設定されている。なお、以下では、雌側連結部１３の底面１３ｂとシール部材１４との距離を最小離間距離とする。また、縮径部２６における外部接続端１８側の端部と雌側連結部１３の底面１３ｂとの距離を最大離間距離とする。ちなみに、縮径部３２における外部接続端３８側の端部と雄側連結部３３の端面３３ｂとの距離は、上記最大離間距離である。
（条件１）雌側弁座２２に密着した雌側弁体２１と雄側弁座４２に密着した雄側弁体４１とが軸線方向Ａに沿って互いに近づけられて、雌側弁体２１と雄側弁体４１との距離が最小離間距離よりも近くなる状態では、雌側弁体２１が雌側弁座２２から離れ、且つ雄側弁体４１が雄側弁座４２から離れる。
（条件２）雌側弁体２１が雌側弁座２２から離れ、雄側弁体４１が雄側弁座４２から離れ、これら雌側弁体２１の位置と雄側弁体４１の位置とが安定した状態では、雌側連結部１３の底面１３ｂと雌側弁体２１との距離が最大離間距離となり、且つ雄側連結部３３の端面３３ｂと雄側弁体４１との距離が最大離間距離となる。
【００２４】
なお、雌側弁体２１が取り得る位置のうち、雌側連結部１３の底面１３ｂと雌側弁体２１との距離が最大離間距離となる位置を雌側弁体２１の開弁位置という。また、雄側弁体４１が取り得る位置のうち、雄側連結部３３の端面３３ｂと雄側弁体４１との距離が最大離間距離となる位置を雄側弁体４１の開弁位置という。
（作用）
次に、上述した構成の管継手の作用について、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００２５】
まず、図１に示されるように、雌部材１０の雌側連結部１３と雄部材３０の雄側連結部３３とが軸線方向Ａで対向するように配置される。そして、雌部材１０と雄部材３０とが互いに近づけられて雌側連結部１３に雄側連結部３３が差し込まれると、雄側連結部３３が雌側連結部１３内を摺動して雌側連結部１３の底面１３ｂと雄側連結部３３との端面３３ｂが当接する。
【００２６】
この一連の過程において、雌側弁体２１及び雄側弁体４１が互いに同極であるＮ極が相対向していることから、互いの磁力に基づく反発力が徐々に強くなる。そして、雌側連結部１３の内側面と雄側連結部３３の外側面とがシール部材１４でシールされた後、雌側弁体２１と雄側弁体４１との距離が最小離間距離よりも小さくなると、上記条件１に基づき、雌側弁体２１は、コイルばね２３の付勢力に抗して雌側弁座２２から離間して雌側弁孔２０を開放する。同様に、雄側弁体４１は、コイルばね４３の付勢力に抗して雄側弁座４２から離間して雄側弁孔４０を開放する。そして、図２に示されるように、雌側連結部１３の底面１３ｂまで雄側連結部３３の端面３３ｂを差し込んだ状態において、雌側弁体２１の位置と雄側弁体４１の位置が安定すると、上記条件２に基づき、雌側弁体２１及び雄側弁体４１の各々が開弁位置に配置される。これにより、雌側流路１９と雄側流路３９は、雌側弁孔２０及び雄側弁孔４０を通じて連通し、図２に矢印で示すように流体の流通が可能となる。
【００２７】
一方、雌部材１０と雄部材３０との連結が解除される際には、雌部材１０から雄部材３０が引き抜かれる。この一連の過程において、雌側弁体２１及び雄側弁体４１は、互いの磁力に基づく反発力が徐々に小さくなる。そして、雌側弁体２１と雄側弁体４１との距離が最小離間距離よりも大きくなると、上記条件１に基づき、雌側弁体２１は、コイルばね２３の付勢力によって、雌側弁孔２０に向かって雌側筒体１１内を変位する。同様に、雄側弁体４１は、コイルばね４３の付勢力によって、雄側弁孔４０に向かって雄側筒体３１内を変位する。この際、雌側弁体２１は、内径が縮径された縮径部２６の内周面に案内されながら収容部２７に収容されたのち当該雌側弁体２１の閉弁位置まで変位する。また雄側弁体４１は、同じく、内径が縮径された縮径部３２の内周面に案内されながら当該雄側弁体４１の閉弁位置まで変位する。その後、雌側連結部１３の内側面と雄側連結部３３の外側面とのシールが解除されて、雌部材１０と雄部材３０との連結が解除される。
【００２８】
以上説明したように、上記第１実施形態に係る管継手によれば、以下列記するような効果が得られるようになる。
（１）雌部材１０に雄部材３０が差し込まれると、雌側弁体２１及び雄側弁体４１の磁力に基づく反発力によって、雌側弁体２１は雄側筒体３１内を雌側弁孔２０から離れるように変位し、雄側弁体４１は雌側筒体１１内を雄側弁孔４０から離れるように変位する。すなわち、雌側弁体２１が雌側弁孔２０に貫挿されることなく、且つ雄側弁体４１が雄側弁孔４０に貫挿させることなく、これら雌側弁孔２０と雄側弁孔４０とが連通可能になる。それゆえに、雌部材１０と雄部材３０とが連通する状態において、雌側弁孔２０と雄側弁孔４０とが雌側弁体２１と雄側弁体４１とによって狭められることがないことから、管継手を通過する流体の圧力損失を抑えることができる。
【００２９】
（２）雌側弁体２１及び雄側弁体４１が球体形状をなしていることから、開弁位置にある雌側弁体２１及び雄側弁体４１の周囲において流路面積が急激に変化することを抑えることができる。これにより、雌側弁体２１及び雄側弁体４１の周囲を通過する流体の圧力損失を抑えることができる。それゆえに、管継手を通過する流体の圧力損失をさらに抑えることができる。
【００３０】
（３）閉弁位置にある雌側弁体２１は、雌側筒体１１のうち、縮径部２６よりも雌側連結部１３側の収容部２７に収容される。一方、開弁位置にある雌側弁体２１は、雌側筒体１１のうち、縮径部２６よりも外部接続端１８側に収容される。すなわち、雌側筒体１１の軸線方向と直交する面での該筒体の断面積が、閉弁位置にある雌側弁体２１を含む部位よりも開弁位置にある雌側弁体２１を含む部位で大きくなる。
【００３１】
これにより、雌側筒体１１の内径が軸線方向Ａにおいて一定である場合に比べて、開弁位置にある雌側弁体２１の周囲における流路面積を大きくすることができる。これは、雄部材３０についても同様である。その結果、雌側弁体２１の周囲を通過する流体の圧力損失を抑えることができる。それゆえに、管継手を通過する流体の圧力損失をさらに抑えることができる。
【００３２】
（４）また、閉弁位置へ変位する雌側弁体２１は、縮径部２６の内周面に案内されながら収容部２７に収容される。同様に、閉弁位置へ変位する雄側弁体４１は、縮径部３２の内周面で案内されながら雄側連結部３３に収容される。これにより、対応する閉弁位置に各弁体２１，４１を円滑に変位させることができる。
【００３３】
（５）雌側弁体２１を弾性部材であるコイルばね２３で付勢することによって、雌側筒体１１内の構造を簡素化することができる。同様に、雄側弁体４１を弾性部材であるコイルばね４３で付勢することによって、雄側筒体３１内の構造を簡素化することができる。それゆえに、管継手を通過する流体の圧力損失をさらに抑えることができる。
【００３４】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る管継手の第２実施形態について図３を参照して説明する。なお、第２実施形態の管継手は、第１実施形態における管継手と主要な構成が同じである。そのため、第２実施形態においては、第１実施形態と異なる部分について詳細に説明し、第１実施形態と同じ構成については同じの符号を付すことによりその詳細な説明は省略する。
（雌部材１０）
第２実施形態の雌部材１０において、雌側連結部１３の底面１３ｂには、鉄等の磁性体からなる環状の雌側磁性体５１が固定されている。また雌側磁性体５１の中心部分には、雌側弁孔２０と略等しい径を有して、雌側弁孔２０に連通する連通孔５２が穿設されている。すなわち、第２実施形態の雌部材１０において、雌側弁体２１には、コイルばね２３による弾性力と、雌側弁体２１と雌側磁性体５１との磁力との合力が雌側弁孔２０へ向けた付勢力として作用している。
（雄部材３０）
第２実施形態の雄部材３０において、雄側連結部３３の端面３３ｂには、鉄等の磁性体からなり、雄側連結部３３の外径よりも小さな外径を有する環状の雄側磁性体５６が固定されている。また雄側磁性体５６の中心部分には、雄側弁孔４０と略等しい径を有して、雄側弁孔４０に連通する連通孔５７が穿設されている。すなわち、第２実施形態の雄部材３０において、雄側弁体４１には、コイルばね４３による弾性力と、雄側弁体４１と雄側磁性体５６との磁力との合力が雄側弁孔４０へ向けた付勢力として作用している。
【００３５】
なお、コイルばね２３，４３のばね定数と、雌側弁体２１及び雄側弁体４１の磁気量と、雌側磁性体５１及び雄側磁性体５６の磁気量とは、上記条件１、条件２に加え、下記条件３を満たすように設定されている。
（条件３）雌部材１０と雄部材３０とが連結された状態にて、これらの連結状態が雌側磁性体５１と雄側磁性体５６との相互作用に基づく斥力で解除されない。
【００３６】
以上説明したように、上記第２実施形態に係る管継手によれば、第１実施形態に記載した（１）〜（５）に記載した効果に加えて、以下に示す効果を得ることができる。
（６）雌側弁体２１は、雌側弁孔２０に向けて、コイルばね２３による弾性力に加えて、雌側弁体２１と雌側磁性体５１との間の磁力によって付勢されている。そして該磁力は、雌側弁体２１が閉弁位置に位置しているときに最も大きくなる。その結果、雌側弁座２２に対して、閉弁位置にある雌側弁体２１をその磁力の分だけより大きな力で押圧することができる。それゆえに、非連結状態の雌部材１０において、雌側弁孔２０から流体が漏出することを抑えることができる。同様に、非連結状態の雄部材３０において、雄側弁孔４０から流体が漏出することを抑えることができる。
（他の実施形態）
なお、上記実施の形態は、以下のような態様をもって実施することもできる。
【００３７】
・第２実施形態にてコイルばね２３が割愛された構成であってもよい。この際、例えば、雌側弁体２１として、雌側弁孔２０側の端部と雌側接続部１６側の端部とが雌側筒体１１内で入れ替わることを防止すべく、雌側弁体２１を軸線方向Ａに沿って案内する案内部材が別途設けられる構成が好ましい。例えば、このような案内部材は、雌側筒体１１内に配設されて軸線方向Ａに沿って延び、且つ雌側弁体２１が貫挿される棒部材として具現化することが可能である。こうした構成によれば、雌側筒体１１内からコイルばね２３が割愛されていることから、雌側筒体１１の内部構造を簡素化することができる。また、雄部材３０についても同様のことがいえる。それゆえに、管継手を通過する流体の圧力損失をさらに抑えることができる。
【００３８】
・第２実施形態の雌部材１０では、雌側連結部１３の底面１３ｂに雌側磁性体５１が配設されている。これに限らず、雌側磁性体は、閉弁位置にある雌側弁体２１によって雌側弁座２２が押圧されるような位置に配設されていればよく、例えば雌側弁座２２に埋設された磁性体であってもよい。
【００３９】
・第２実施形態の雄部材３０では、雄側連結部３３の端面３３ｂに雄側磁性体５６が配設されている。これに限らず、雄側磁性体は、閉弁位置にある雄側弁体４１によって雌側弁座２２が押圧されるような位置に配設されていればよく、例えば内周縁部で雄側弁孔４０を形成する環状の磁性体であってもよい。
【００４０】
・弁体を付勢する弾性部材は、コイルばねに限らず、例えば板ばね等であってもよい。
・雌側筒体１１及び雄側筒体３１の少なくとも一方において、その内径が一定であってもよい。
【００４１】
・雌側弁体２１と雄側弁体４１とは、その形状が球体形状に限られるものではない。すなわち、雌側弁体２１は、閉弁位置にあることによって、雌側弁座２２に配設されたシール部材が圧接されて雌側弁孔２０から流体の漏出が抑えられる形状であればよい。また、雄側弁体４１は、閉弁位置にあることによって、雄側弁座４２に配設されたシール部材が圧接されて雄側弁孔４０から流体の漏出が抑えられる形状であればよい。
【００４２】
・雌側弁体２１と雄側弁体４１とは、その重量が互いに異なっていてもよい。なお、雌側弁体２１の重量が雄側弁体４１の重量よりも小さい場合には、重量が大きい雄側弁体４１が雄側弁孔４０から離間し難くなるため、重量の小さい雌側弁体２１の雌側接続部１６側への変位を規制する規制部を雌側筒体１１に設ける構成が好ましい。これにより、重量の大きい雄側弁体４１は、規制部に変位が規制された雌側弁体２１から離間するように雄側接続部３６側へと変位する。反対に、雄側弁体４１の重量が雌側弁体２１の重量よりも小さい場合には、重量が大きい雌側弁体２１が雌側弁孔２０から離間し難くなるため、重量の小さい雄側弁体４１の雄側接続部３６側への変位を規制する規制部を雄側筒体３１に設ける構成が好ましい。これにより、重量の大きい雌側弁体２１は、規制部に変位が規制された雄側弁体４１から離間するように雌側接続部１６側へと変位する。
【００４３】
・雌側弁体２１と雄側弁体４１とは、その磁気量が互いに異なっていてもよい。なお、雌側弁体２１の磁気量が雄側弁体４１の磁気量よりも小さい場合には、磁気量が大きい雄側弁体４１が雄側弁孔４０から離間し難くなるため、磁気量の小さい雌側弁体２１の雌側接続部１６側への変位を規制する規制部を雌側筒体１１に設ける構成が好ましい。これにより、磁気量の大きい雄側弁体４１は、規制部に変位が規制された雌側弁体２１から離間するように雄側接続部３６側へと変位する。反対に、雄側弁体４１の磁気量が雌側弁体２１の磁気量よりも小さい場合には、磁気量が大きい雌側弁体２１が雌側弁孔２０から離間し難くなるため、磁気量の小さい雄側弁体４１の雄側接続部３６側への変位を規制する規制部を雄側筒体３１に設ける構成が好ましい。これにより、磁気量の大きい雌側弁体２１は、規制部に変位が規制された雄側弁体４１から離間するように雌側接続部１６側へと変位する。
【００４４】
なお、上述した規制部が設けられずとも、上記条件１及び条件２が満たされるように、雌側弁体２１と雄側弁体４１との重量の差や磁気の量に応じた付勢力の差がコイルばね２３，４３に与えられる構成であってもよい。
【００４５】
・各弁体２１，４１の磁気量やコイルばね２３，４３のばね定数は、雌側連結部１３に差し込まれた雄側連結部３３にシール部材１４が圧接した状態になってから、各弁体２１，４１が弁孔２０，４０から離間するように構成するとよい。
【符号の説明】
【００４６】
Ａ…軸線方向、１０…雌部材、１１…雌側筒体、１１ａ…開口部、１３…雌側連結部、１３ｂ…底面、１４…シール部材、１５…フランジ部、１６…雌側接続部、１７…フランジ部、１８…外部接続端、１９…雌側流路、２０…雌側弁孔、２１…雌側弁体、２２…雌側弁座、２３…コイルばね、２５…規制部、２６…縮径部、２７…収容部、３０…雄部材、３１…雄側筒体、３１ａ…開口部、３２…縮径部、３３…雄側連結部、３３ｂ…端面、３５…フランジ部、３６…雄側接続部、３７…フランジ部、３８…外部接続端、３９…雄側流路、４０…雄側弁孔、４１…雄側弁体、４２…雄側弁座、４３…コイルばね、４５…規制部、５１…雌側磁性体、５２…連通孔、５６…雄側磁性体、５７…連通孔。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雄側弁孔を筒端に有した雄側筒体と、前記雄側弁孔を塞ぐかたちをなし前記雄側筒体内にて前記雄側弁孔に向けて付勢された雄側弁体と、を有した雄部材と、
前記雄側筒体が差し込まれる凹状の雌側連結部が筒端に形成され、前記雌側連結部の底面に開口する雌側弁孔が形成された雌側筒体と、前記雌側弁孔を塞ぐかたちをなし前記雌側筒体内にて前記雌側弁孔に向けて付勢された雌側弁体と、を有した雌部材と、
を備え、
前記雌側連結部に前記雄側筒体が差し込まれることによって、前記雄側弁孔と前記雌側弁孔とが互いに連通する管継手において、
前記雄側弁体及び前記雌側弁体が互いに永久磁石で形成されており、
前記雄側弁体における前記雄側弁孔側の極性と前記雌側弁体における前記雌側弁孔側の極性とが互いに同じ極性である
ことを特徴とする管継手。
【請求項２】
前記雄側弁体及び雌側弁体の少なくとも一つが球体形状をなしている
請求項１に記載の管継手。
【請求項３】
前記雄側筒体及び前記雌側筒体の少なくとも一つでは、該筒体の軸線方向と直交する面での該筒体の断面積が、閉弁位置にある弁体を含む部位よりも開弁位置にある弁体を含む部位で大きい
請求項２に記載の管継手。
【請求項４】
前記雄側弁体及び前記雌側弁体の少なくとも一方は、対応する弁孔に向けて弾性部材の弾性力によって付勢されている
請求項１〜３のいずれか一項に記載の管継手。
【請求項５】
前記雄側弁体及び前記雌側弁体の少なくとも一方は、対応する弁孔に向けて当該弁孔付近に設けられた磁性体との磁力によって付勢されている
請求項１〜４のいずれか一項に記載の管継手。
【請求項１】
雄側弁孔を筒端に有した雄側筒体と、前記雄側弁孔を塞ぐかたちをなし前記雄側筒体内にて前記雄側弁孔に向けて付勢された雄側弁体と、を有した雄部材と、
前記雄側筒体が差し込まれる凹状の雌側連結部が筒端に形成され、前記雌側連結部の底面に開口する雌側弁孔が形成された雌側筒体と、前記雌側弁孔を塞ぐかたちをなし前記雌側筒体内にて前記雌側弁孔に向けて付勢された雌側弁体と、を有した雌部材と、
を備え、
前記雌側連結部に前記雄側筒体が差し込まれることによって、前記雄側弁孔と前記雌側弁孔とが互いに連通する管継手において、
前記雄側弁体及び前記雌側弁体が互いに永久磁石で形成されており、
前記雄側弁体における前記雄側弁孔側の極性と前記雌側弁体における前記雌側弁孔側の極性とが互いに同じ極性である
ことを特徴とする管継手。
【請求項２】
前記雄側弁体及び雌側弁体の少なくとも一つが球体形状をなしている
請求項１に記載の管継手。
【請求項３】
前記雄側筒体及び前記雌側筒体の少なくとも一つでは、該筒体の軸線方向と直交する面での該筒体の断面積が、閉弁位置にある弁体を含む部位よりも開弁位置にある弁体を含む部位で大きい
請求項２に記載の管継手。
【請求項４】
前記雄側弁体及び前記雌側弁体の少なくとも一方は、対応する弁孔に向けて弾性部材の弾性力によって付勢されている
請求項１〜３のいずれか一項に記載の管継手。
【請求項５】
前記雄側弁体及び前記雌側弁体の少なくとも一方は、対応する弁孔に向けて当該弁孔付近に設けられた磁性体との磁力によって付勢されている
請求項１〜４のいずれか一項に記載の管継手。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−２４６２（Ｐ２０１３−２４６２Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３１０９２（Ｐ２０１１−１３１０９２）
【出願日】平成２３年６月１３日（２０１１．６．１３）
【出願人】（０００１３５２０９）株式会社ニフコ (972)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１３日（２０１１．６．１３）
【出願人】（０００１３５２０９）株式会社ニフコ (972)
【Ｆターム（参考）】
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