JPH0322625Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【考案の目的】

（産業上の利用分野） この考案は、例えば、流体配起の延長、分岐、
集合などをする場合や、シエルモールドによる鋳
型製作、ガラス加工の際などに用いられる火口の
本体とチツプとを接続・分離する場合に利用され
る流体継手の改良に関するものである。 （従来の技術） 流体配管の延長、分岐、集合などを行う場合に
利用される従来の流体継手は、流体通過孔を有し
かつ当該流体通過孔と略同心状態で連通するプラ
グの嵌挿部を有するソケツトと、流体通過孔を有
しかつ当該流体通過孔と略同心状態のソケツトへ
の嵌挿部を有するプラグと、前記ソケツトとプラ
グの接続時に両者を係止状態とするためのロツク
機構とを備え、前記ソケツトとプラグの相互嵌挿
により前記ロツク機構を介してソケツトとプラグ
とを接続・分離可能にしたものであり、ソケツト
とプラグの接続面には、流体漏れを防止するため
のシールリングが装着されている。このシールリ
ングによるシール方式は、プラグの先端部端面を
シールリングに面接触させることによつて密閉す
るいわゆる端面シール方式と、プラグの外周面を
シールリングに面接触させることによつて密閉す
るいわゆる側面シール方式に大別されて現在に至
つている。 また、前記ロツク機構は、第４図に示すよう
に、ソケツト６１の主筒部６２の同一円周方向の
複数個所（図では複数箇所のうちの一箇所のみを
示す。）に形成されたテーパ孔６３に組み込まれ
たロツクボール６５が、スリーブ６７の内面６８
ａによつて第４図に示すように求心方向に直角に
押圧されたときにロツクボール係合溝７３と係合
状態となり、接続時にソケツト６１とプラグ７１
の無用の分離を防止している。 （考案が解決しようとする課題） このような従来の流体継手において、継手素材
を変形させることのない常温あるいはそれに近い
温度下で使用する場合には、耐用年数が経過した
とき以外にシール性能が損われることはないが、
たとえばシエルモールド鋳型製造やガラス加工な
どのような高温下で用いられる流体継手である場
合には、継手素材が熱膨張を起こすこだけでな
く、シール部材の脆化、収縮によつてシール性能
の低下をきたすという課題があつた。 （考案の目的） この考案は、上述した課題に着目し、高温下の
使用あるいは流体温度が高い場合にシール性能の
低下を来たさないようにすることを目的として
る。

【考案の構成】

（課題を解決するための手段） この考案は、流体通過孔を有しかつ当該流体通
過孔と略同心状態で連通するプラグの嵌挿部を有
するソケツトと、流体通過孔を有しかつ当該流体
通過孔と略同心状態のソケツトへの嵌挿部を有す
るプラグと、前記ソケツトとプラグの接続時に両
者を係止状態とするためのスリーブおよびロツク
ボールと該ロツクボールの係合溝とからなるロツ
ク機構とを備え、前記ソケツトとプラグの相互嵌
挿により前記ロツク機構を介して両者を接続・分
離自在とした流体継手において、ソケツトに設け
た前記ロツク機構の一部を構成するスリーブのプ
ラグ側開口端の内周面に当該ロツク機構のロツク
ボールを求心方向に押圧するためのテーパ面をプ
ラグ側に向けて口径が漸次大きくなるように形成
し、また、前記プラグに設けたロツクボール係合
溝の、ソケツト寄りの溝壁面のテーパ角度を、前
記テーパ面により求心方向に押圧されるロツクボ
ールの押圧力の分力がソケツト奥部方向にプラグ
を積極的に進出させるのに適当な角度に形成する
と共に、該ロツクボール係合溝の深さを当該ソケ
ツトとプラグとの接続時にロツクボールが底面に
接触しない寸法に設定し、更に前記プラグの先端
部外周には、ソケツトとの接続時に、ソケツト奥
部に当接し、かつ、温度上昇時に変形する金属製
シールリングを嵌合した構成をもつて課題を解決
するための手段とするものである。 （作用） この考案に係る流体継手では、ソケツトのプラ
グの嵌挿部にプラグ先端部を挿入すると、ソケツ
ト奥部に、プラグ先端部に設けたシールリングが
接触し、他方ではロツクボールを求心方向に押圧
する力の分力がプラグのロツクボール係合溝に作
用してプラグはその嵌挿方向へ押され、従つて、
ソケツトとプラグとの間の端面シール機構は終始
安定してシール機構を維持する。また、ソケツト
とプラグの接続時に流体温度などの影響を受けて
ソケツトやプラグが熱膨張した場合には、シール
リングも同等に熱変形するため、前記ロツクボー
ルによる押圧力の分力でプラグ側に装着したシー
ルリングとソケツトとは常温使用時よりも相互に
強力に押圧し合い、シール性能が一段と向上す
る。 （実施例） 第１図ないし第３図はこの考案の一実施例を示
したもので、この流体継手１は、例えば可燃ガス
の供給側に接続されるソケツト（シエルモールド
鋳型製造時の火口本体）１１と、可燃ガスの燃焼
側に接続されるプラグ（シエルモールド鋳型製造
時の火口チツプ）３１とからなる。 ソケツト１１は、その軸心部に流体通過孔１２
を有し、後部（プラグ３１とは反対側）には配管
接続用のおねじ部１３を有し、前部（プラグ３１
側）には前記流体通過孔１２と同心状態で連通す
るプラグ嵌挿部１４を有している。 このプラグ嵌挿部１４を有する金属製主筒部１
５には同一円周方向の４個所にロツク機構の一部
を構成するロツクボール１６の収容孔１７が、求
心方向が小径でかつ遠心方向に至る程大径となる
テーパ孔（円錐孔）に形成されている。 また、ソケツト主筒部１５の外周側にはロツク
機構の他の一部を構成するスリーブ１８が軸方向
に摺動可能に配設され、ソケツト主筒部１５の外
周に設けたコイルばね係止リング１５ａと、スリ
ーブ１８の内周に設けたロツクボール押圧用の内
向フランジ部１８ａの衝立側面１８ｂとの間に圧
縮コイルばね１９を嵌合する。また、ロツクボー
ル押圧用の内向フランジ部１８ａの他面を構成す
るテーパ面１８ｃを設け、プラグ３１側に向けて
口径が漸次大きくなるように形成し、前記ロツク
ボール１６を求心方向に押圧している。このテー
パ面１８ｃがソケツト主筒部１５の軸心線となす
角度θは45゜よりも小さく設定されている。また、
該テーパ面１８ｃは隣接させて形成したスリーブ
１８の筒状開口２９はロツクボール１６の一部が
常に臨む大きさに形成されている。 さらに、ソケツト１１のプラグ嵌挿部１４の奥
部には、プラグ３１をソケツト１１に接続した際
に、プラグ３１の先端部３１ａによつて押圧され
る断面四角形のリング部２０が後記筒状弁体２１
の前筒部２１ｂと同心に、ソケツト主筒部１５と
同じ素材で形成されている。 なお、ソケツト１１のプラグ嵌挿部１４の壁面
部１４ａはプラグ３１の先端部３１ａの外周形状
に適合する形に緩やかなテーパをもつて形成され
ている。 ソケツト主筒部１５の軸心部にプラグ嵌挿部１
４と連通させて形成した流体通過孔１２には、前
部に前筒部２１ｂを具え、後部に弁頭部２２を具
えた筒状弁体２１が摺動自在に配設されている。
この筒状弁体２１は、第３図ａに示すように、前
筒部２１ｂと弁頭部２２の中間位置に設けた中径
筒部２１ａの外周部と前筒部２１ｂの軸心部に設
けた開口２１ｄとが連通する形を採り、流体通過
孔を形成している。なお上記弁頭部２２は金属シ
ール材によつて形成され、中径筒部２１ａの外周
に嵌合した圧縮コイルばね２３によつて第１図右
方向に付勢され、流体通過孔１２は前記金属製弁
頭部２２によつて閉塞することができるようにな
つている。 プラグ３１は、その軸心部に軸方向の流体通過
孔３２を有し、前部（ソケツト１１側）の外周に
は、ソケツトへの嵌挿部３４を有している。この
ソケツトへの嵌挿部３４には、前記ロツクボール
１６の係合溝３５が周知のように円周方向に形成
されている。このロツクボール係合溝３５は、一
方（ソケツト１１寄り）の溝壁面３５ａが、前記
ソケツト１１の外周部に設けたスリーブ１８のテ
ーパ面１８ｃがロツクボール１６に対して作用す
る押圧力の分力の一方をプラグ３１の嵌挿方向に
作用させるのに適当な角度γに形成されている。
このテーパ角度γ、すなわちプラグ主筒部の軸心
に対する角度は45゜かまたは45゜より大きいことが
望ましい。また、ロツクボール係合溝３５の深さ
はソケツト１１とプラグ３１の接続時にロツクボ
ール１６が底面に接触しないような寸法に設定さ
れている。 このプラグ３１の先端部３１ａには金属製のシ
ールリング３６が嵌合されている。この金属製の
シールリング３６は、ソケツト１１の素材（例え
ば、SS材）よりも熱膨張係数の大きい素材（例
えば、Al材）からなり、当該シールリング３６
とソケツト１１の奥部に設けた断面四角形のリン
グ部２０との圧接強さを増加させるために、言い
換えれば、シールをより強固にするために、温度
上昇時にソケツト１１よりも大きく熱変形して、
シールリング３６が上記リング部２０の外縁２０
ａを強固に押圧することができるように構成され
ている。 なお、シールリング３６の素材に形状記憶合金
（例えばTi−Ni合金）を採用し、その形状記憶効
果を利用する場合には、ソケツト１１およびプラ
グ３１の熱膨張量に対して、シールリング３６の
形状記憶効果により変形量が上回るように設定す
る。 更に、この金属製シールリング３６は第２図の
円内に拡大して示すように、ソケツト１１の奥部
に設けた前記断面四角形のリング部２０の外縁２
０ａに線接触させるようにするために内周縁３６
ａがｃ面取りされ、この内周縁３６ａが他の物と
妄りに接触しないようになつている。 なお、上記プラグ３１のソケツトへの嵌挿部外
周面３７はソケツト１１のプラグ嵌挿部１４に形
成した壁面部１４ａに適合するテーパ面に形成さ
れ、ソケツト１１とプラグ３１相互の嵌挿、調心
を確実なものにしている。 この流体継手１のソケツト１１とプラグ３１と
を接続するに際して、第１図の状態にあるスリー
ブ１８を圧縮コイルばね１９の弾発力に抗して第
１図左方向に若干摺動させる。このとき、ロツク
ボール１６はスリーブ１８のテーパ面１８ｃおよ
び内周面と主筒部１５のナツト状部１５ｂとの間
においてより大きく形成されたロツクボール解放
用の筒状開口２４内へ移動自在となるから、この
状態でプラグ３１のソケツトへの嵌挿部３４をソ
ケツト１１のプラグ嵌挿部１４に相互に嵌挿する
と、先ず、プラグ３１の先端部３１ａによつて筒
状弁体２１の前筒部２１ｂを押圧して弁頭部２２
は流体通過孔１２を次第に開いて行く。この過程
においてプラグ３１の先端部３１ａはソケツト１
１の奥部に設けた断面四角形のリング部２０に向
かつて進出し、やがてこの嵌挿状態が完全になる
と、リング部２０に当接する。また、他方ではソ
ケツト１１のロツクボール１６がプラグ３１のロ
ツクボール係合溝３５と求遠心方向から相互に向
き合い、ロツクボール１６は当該係合溝３５に嵌
入する。この状態に達したときにスリーブ１８か
ら手を離すと、圧縮コイルばね１９の反発力によ
つて当該スリーブ１８が第２図右方向に移動し、
この間スリーブ１８のテーパ面１８ｃによりロツ
クボール１６はプラグ３１のロツクボール係合溝
３５内に求心方向に押し込まれるので、圧縮コイ
ルばね１９の反発力が、テーパ面１８ｃ、ロツク
ボール１６およびおテーパ角γが45゜より大きい
溝壁面３５ａを介して、プラグ３１をその嵌挿方
向（図示左方向）へ押圧する力として作用し、第
２図に示す完全接続状態となる。 この完全接続の状態においてプラグのロツクボ
ール係合溝３５は他方の溝壁面３５ｂおよび溝底
面３５ｃに対して、ロツクボール１６が接触しな
い寸法に設定されているので、プラグ３１の嵌挿
方向への押圧力は圧縮コイルばね１９の反発力に
よつて維持されたままとなり、プラグ３１の先端
部外周面に嵌合したシールリング３６のＣ面取り
された内周縁３６ａがソケツト１１内の断面四角
形のリング部２０の外縁２０ａに線接触状態で強
く押圧し、この金属シールによるシール性能は終
始安定状態に維持される。 次に、流体通過孔１２，３２内を通過するガス
で流体継手１の温度が上昇したときには、シール
リング３６の熱変形がソケツト１１とプラグ３１
の本体部分の熱変形よりも大きくなるので、ソケ
ツト１１側のリング部２０とシールリング３６と
の圧接強さが増加した状態となり、前記プラグ３
１を嵌挿方向に押圧する力とあいまつて、ソケツ
ト１１とプラグ３１との間でのシール性能は一段
と強固になる。 この接続状態にあるソケツト１１とプラグ３１
とを分離する場合には、スリーブ１８を第２図左
方向に摺動させるとスリーブ１８のテーパ面１８
ｃおよび内周面と主筒部１５のナツト状部１５ｂ
との間にロツクボール解放用の筒状開口２４が大
きく形成される。このとき、ロツクボール１６は
前記ロツクボール解放用の筒状開口２４に向かつ
て容易に移動しうるようになるので、ソケツト１
１とプラグ３１との引き離し操作によつて容易に
分離させることができる。 また、ソケツト１１とプラグ３１とを分離して
いる間に、プラグ３１を誤つて地面に落すなどし
ても、シールリング３６として重要な役目を果す
Ｃ面取りを施した内周縁３６ａが、損傷を受ける
ことがなく、再度ソケツト１１とプラグ３１とを
接続した場合でもシール性が低下することはな
い。

【考案の効果】

以上説明したように、この考案に係る流体継手
は、ソケツトに設けたロツク機構の一部を構成す
るスリーブのプラグ側開口端の内周面に、当該ロ
ツク機構のロツクボールを求心方向に押圧するテ
ーパ面をプラグ側に向けて口径が漸次大きくなる
ように形成し、また前記プラグに設けたロツクボ
ール係合溝のソケツト寄りの溝壁面のテーパ角度
を、前記テーパ面によつて求心方向に押されるロ
ツクボール押圧力の分力がソケツトの奥部方向に
プラグを積極的に進出させるのに適当な角度に形
成すると共に、該ロツクボール係合溝の深さを当
該ソケツトとプラグとの接続時にロツクボールが
底面に接触しない寸法に設定し、更に前記プラグ
の先端部外周には、ソケツトとの接続時に、ソケ
ツト奥部に当接し、かつ、温度上昇時に変形する
金属製シールリングを嵌合したから、特に温度の
上昇時にシール性能の低下を来たす従前の流体継
手にみられたような問題点は起らず、温度上昇時
におけるシール性能はむしろ向上するという非常
に優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの考案の一実施例を示
す流体継手の各々分離状態および接続状態の四半
部縦断側面図、第３図ａは第１図および第２図で
示した流体継手の筒状弁体を拡大して示した四半
部縦断拡大側面図、第３図ｂは第３図ａのＡ−Ａ
線断面図、第４図は従来の流体継手のロツク機構
の部分拡大断面説明図である。 １……流体継手、１１……ソケツト、１２……
流体通過孔、１４……プラグ嵌挿部、１６……ロ
ツクボール、１８……スリーブ、１８ｃ……テー
パ面、２０……断面四角形リング部、３１……プ
ラグ、３１ａ……プラグの先端部、３２……流体
通過孔、３４……ソケツトへの嵌挿部、３５……
ロツクボール係合溝、３５ａ……溝壁面、３５ｃ
……底面、３６……シールリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 流体通過孔を有しかつ当該流体通過孔と略同心
   状態で連通するプラグの嵌挿部を有するソケツト
   と、流体通過孔を有しかつ当該流体通過孔と略同
   心状態のソケツトへの嵌挿部を有するプラグと、
   前記ソケツトとプラグの接続時に両者を係止状態
   とするためのスリーブおよびロツクボールと該ロ
   ツクボールの係合溝とからなるロツク機構とを備
   え、前記ソケツトとプラグの相互嵌挿により前記
   ロツク機構を介して両者を接続・分離自在とした
   流体継手において、ソケツトに設けた前記ロツク
   機構の一部を構成するスリーブのプラグ側開口端
   の内周面に当該ロツク機構のロツクボールを求心
   方向に押圧するテーパ面をプラグ側に向けて口径
   が漸次大きくなるように形成し、また、前記プラ
   グに設けたロツクボール係合溝のソケツト寄りの
   溝壁面のテーパ角度を、前記テーパ面によつて求
   心方向に押圧されるロツクボール押圧力の分力が
   ソケツトの奥部方向にプラグを積極的に進出させ
   るのに適当な角度に形成すると共に、該ロツクボ
   ール係合溝の深さを当該ソケツトとプラグとの接
   続時にロツクボールが底面に接触しない寸法に設
   定し、更に前記プラグの先端部外周には、ソケツ
   トとの接続時に、ソケツト奥部に当接し、かつ、
   温度上昇時に変形する金属製シールリングを嵌合
   したことを特徴とする流体継手。