(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
適宜の施錠機構を備え着脱自在に接続されるソケットとプラグとからなり、前記ソケット内のソケット流体通路は、組み込まれたボール弁で開閉されるようになっており、前記ソケット内に流体が供給される前記ソケット流体通路の１次側流体通路内には、前記ボール弁とソケット流体通路内壁との間をシールする筒状シール体がボール弁に圧接状態で配置され、前記ボール弁は前記ソケットとプラグが前記施錠機構により施錠された状態のとき開状態に回転可能となっている管継手であって、前記ボール弁には、該ボール弁の回転で前記ボール弁の弁孔が前記ソケット流体通路内で開口する前の状態で、前記ソケット流体通路の１次側流体通路の流体を前記ボール弁を貫通してソケット流体通路の２次側流体通路に送り出すサブ弁孔が設けられており、前記ソケット流体通路の２次側流体通路には、前記ソケット内に挿入される前記プラグの先端で押され後退して２次側流体通路を開きプラグの離脱により前進して２次側流体通路を閉じる可動弁が設けられており、前記ボール弁を回転させるボール回転軸には、２次側流体通路内でボール弁と可動弁との間に形成される２次側空間内に開口するパージ入口とソケット流体通路外に開口するパージ出口を有するパージ通路が形成され、前記パージ出口は、前記ボール回転軸の回転角度の相違によりソケットに備えた流体回収用通路と連通する状態と連通しない状態が得られるようになっていて、ボール回転軸の回転角度が、前記ボール弁の弁孔が前記ソケット流体通路で開口する角度にあるときパージ出口と流体回収用通路とが連通しない状態にあり、ボール弁の弁孔が前記ソケット流体通路で開口しない角度にあるときパージ出口と流体回収用通路とが連通する状態が得られるようになっていることを特徴とする管継手。
【請求項２】
前記ボール回転軸に形成されたパージ通路のパージ出口に連通する流体回収用通路の連通口には、パージ出口と流体回収用通路とが連通しない状態にあるときボール回転軸と流体回収用通路内壁との間をシールする筒状シール体がボール回転軸に圧接状態で配置され、更に、前記ボール回転軸には、前記流体回収用通路に配置された筒状シール体の加圧接触位置と反対側に、前記筒状シール体の加圧接触圧にバランスする加圧接触圧を加える圧力バランス加圧体が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の管継手。
【請求項３】
前記ソケットとプラグの前記施錠機構にあっては、ソケット本体の先端部外周に嵌合して、前進して施錠子を求心方向に押さえ後退してその押さえを解放する施錠操作用スリーブと、プラグの外周に形成され前記施錠子が係合する係合溝により構成され、そして、前記ボール回転軸には、ソケット本体の外側でボール回転軸を回転させるハンドルと、このボール回転軸と一体となって回転するカムが支持されており、このカムは第１制御部と第２制御部を備えており、そして、前記施錠操作用スリーブには、施錠操作用スリーブが後退位置にあるとき前記カムの第２制御部の近接位置にありカムを回転させようとしたときに第２制御部に係止してカムの回転を阻止してボール弁の開操作を阻止し、施錠操作用スリーブが前進位置にあるとき前記カムから離れカムの回転を可能にするとともに、施錠操作用スリーブが前進位置にあり、ボール弁が開状態にあるとき、施錠操作用スリーブを後退させようとしたときカムの第１制御部に係止して前進位置にある施錠操作用スリーブの後退を阻止する係止部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の管継手。
【請求項４】
前記カムは円盤の一部がカットされた形状を呈し、円弧状外周端を前記第１制御部とし、カットされた部分を前記第２制御部としたことを特徴とする請求項３に記載の管継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に高圧な流体を供給する経路の着脱に適した管継手に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高圧流体を供給する経路の着脱に用いられる管継手として、手動により開閉する弁体を内蔵し、前記弁体の開閉操作は、管継手を構成するソケットとプラグの接続を完了してから開操作し、弁体の閉操作を完了してからソケットとプラグを分離するといった、操作手順が規制された管継手が多く使用されている。
【０００３】
従来、この主の管継手として、特許第２６９４３０２号に記載のものがある。この管継手は、入口弁手段と通気弁手段と出口弁手段を構成する３つの弁体が内部に直列に配列しているので、全長が長くなってしまい、また圧力損失が大きくなり、結果として充填効率が悪くなる問題点があった。
【０００４】
そこで、流体通路を開閉する弁体をボール弁とすることにより全体をコンパクトにしつつ圧力損失を低くした管継手が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来知られているボール弁を高圧流体用の管継手に高圧環境下でそのまま採用すると、ソケット流体通路の１次側流体通路とボール弁のシールが行われる構造のため、ソケット流体通路の１次側流体通路に加わる流体の圧力が、１次側流体通路内に配置され、前記ボール弁の圧接してボール弁とソケット流体通路内壁との間をシールする筒状シール体に大きい背圧となって加わることになる。
【０００６】
そのため、ボール弁の回転時に筒状シール体の抵抗が大きくなりボール弁の開閉操作が困難になり、また、ボール弁にはその一次流体通路側のみに高圧力が加わるために、その圧力でボール弁を回転させるボール回転軸が偏心してしまいボール弁の開閉操作が困難になるといった問題があった。
また、筒状シール体が流体の高い圧力を受けてボール弁に強く圧接しているため、ボール弁の回転時に筒状シール体がボール弁の弁孔の開口端部で削られ破損するといった問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、ボール弁の開閉操作を容易にするとともに、回転時に筒状シール体が破損されるのを抑制し、耐久性の向上を図ることができる管継手を提供することにある。
本発明の他の目的は、パージ流体を回収できるようにするとともに、パージ流体を回収することによりソケットとプラグの分離を安全に且つ容易に行えるようにした管継手を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を解決する本発明の構成を説明すると、次の通りである。
請求項１に記載の発明は、適宜の施錠機構を備え着脱自在に接続されるソケットとプラグとからなり、前記ソケット内のソケット流体通路は、組み込まれたボール弁で開閉されるようになっており、前記ソケット内に流体が供給される前記ソケット流体通路の１次側流体通路内には、前記ボール弁とソケット流体通路内壁との間をシールする筒状シール体がボール弁に圧接状態で配置され、前記ボール弁は前記ソケットとプラグが前記施錠機構により施錠された状態のとき開状態に回転可能となっている管継手であって、前記ボール弁には、該ボール弁の回転で前記ボール弁の弁孔が前記ソケット流体通路内で開口する前の状態で、前記ソケット流体通路の１次側流体通路の流体を前記ボール弁を貫通してソケット流体通路の２次側流体通路に送り出すサブ弁孔が設けられており、前記ソケット流体通路の２次側流体通路には、前記ソケット内に挿入される前記プラグの先端で押され後退して２次側流体通路を開きプラグの離脱により前進して２次側流体通路を閉じる可動弁が設けられており、前記ボール弁を回転させるボール回転軸には、２次側流体通路内でボール弁と可動弁との間に形成される２次側空間内に開口するパージ入口とソケット流体通路外に開口するパージ出口を有するパージ通路が形成され、前記パージ出口は、前記ボール回転軸の回転角度の相違によりソケットに備えた流体回収用通路と連通する状態と連通しない状態が得られるようになっていて、ボール回転軸の回転角度が、前記ボール弁の弁孔が前記ソケット流体通路で開口する角度にあるときパージ出口と流体回収用通路とが連通しない状態にあり、ボール弁の弁孔が前記ソケット流体通路で開口しない角度にあるときパージ出口と流体回収用通路とが連通する状態が得られるようになっていることを特徴とする。
【０００９】
かかる構成から、施錠機構によりソケットとプラグの接続を完了した後、閉じた状態にあるボール弁を回転させると、ソケット流体通路の１次側流体通路内でボール弁の弁孔が開口する前に、先ず、１次側流体通路とボール弁のサブ弁孔が筒状シール体を通過して１次側流体通路内で開口し、１次側流体通路の流体がサブ弁孔からボール内壁とボール回転軸の外壁との隙間を経て前記ボール弁の外周面を含むソケット流体通路の２次側流体通路に送り出される。これにより、１次側流体通路と２次側流体通路の流体圧の差圧が少なくなり、１次側流体通路側での筒状シール体にかかる荷重が減少するので、その後のボール弁の回転操作が容易になり、更に、その後のボール弁の回転によりボール弁の弁孔が筒状シール体を通過する際の、弁孔の端部による筒状シール体の破損が抑制でき、筒状シール体の耐久性が向上する。そして、ソケット流体通路の２次側流体通路には、前記ソケット内に挿入される前記プラグの先端で押され後退して２次側流体通路を開きプラグの離脱により前進して２次側流体通路を閉じる可動弁が設けられているので、万が一、ソケットにプラグが接続されていない状態のとき、ボール弁を回転させ、ボール弁が開いたとしても、１次側流体通路側から２次側流体通路側に流れた流体は、２次側流体通路を閉じている可動弁により、ソケット外への漏れが防止される。また、前記ボール弁を回転させるボール回転軸には、２次側流体通路内でボール弁と可動弁との間に形成される２次側空間内に開口するパージ入口とソケット流体通路外に開口するパージ出口を有するパージ通路が形成され、前記パージ出口は、前記ボール回転軸の回転角度の相違によりソケットに備えた流体回収用通路と連通する状態と連通しない状態が得られるようになっていて、ボール弁の弁孔が前記ソケット流体通路内で開口しない角度にあるときパージ出口と流体回収用通路とが連通する状態が得られるようになっているので、ソケットとプラグの分離時に、まず、ボール回転軸を回転操作してボール弁を閉じると、パージ出口と流体回収用通路とが連通し、ソケットの２次側流体通路及びプラグ側にある流体をボール回転軸に形成されているパージ通路を通して、流体回収用通路から回収することができ、そして、ソケットの２次側流体通路及びプラグ側にある流体を回収することにより、ソケットとプラグとの分離を安全に且つ容易に行うことができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の前記ボール回転軸に形成されたパージ通路のパージ出口に連通する流体回収用通路の連通口には、パージ出口と流体回収用通路とが連通しない状態にあるときボール回転軸と流体回収用通路内壁との間をシールする筒状シール体がボール回転軸に圧接状態で配置され、更に、前記ボール回転軸には、前記流体回収用通路に配置された筒状シール体の加圧接触位置と反対側に、前記筒状シール体の加圧接触圧にバランスする加圧接触圧を加える圧力バランス加圧体が配置されていることを特徴とする。
【００１３】
かかる構成から、ボール回転軸のパージ出口部分はボール回転軸の両側に背圧を受けることになり、ボール回転軸のラジアル荷重がバランスし、ボール回転軸のパージ出口部分の曲げモーメントが理論上０となり、ボール回転軸の回転操作性の向上と筒状シール体のシール性の向上が図れる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の前記ソケットとプラグの前記施錠機構にあっては、ソケット本体の先端部外周に嵌合して、前進して施錠子を求心方向に押さえ後退してその押さえを解放する施錠操作用スリーブと、プラグの外周に形成され前記施錠子が係合する係合溝により構成され、そして、前記ボール回転軸には、ソケット本体の外側でボール回転軸を回転させるハンドルと、このボール回転軸と一体となって回転するカムが支持されており、このカムは第１制御部と第２制御部を備えており、そして、前記施錠操作用スリーブには、施錠操作用スリーブが後退位置にあるとき前記カムの第２制御部の近接位置にありカムを回転させようとしたときに第２制御部に係止してカムの回転を阻止してボール弁の開操作を阻止し、施錠操作用スリーブが前進位置にあるとき前記カムから離れカムの回転を可能にするとともに、施錠操作用スリーブが前進位置にあり、ボール弁が開状態にあるとき、施錠操作用スリーブを後退させようとしたときカムの第１制御部に係止して前進位置にある施錠操作用スリーブの後退を阻止する係止部が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
かかる構成から、ソケットにプラグが接続されていないときは、ボール弁を開くことができず、そして、ボール弁を閉じなければソケットとプラグを分離することができないので、安全性が高い。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の前記カムは円盤の一部がカットされた形状を呈し、円弧状外周端を前記第１制御部とし、カットされた部分を前記第２制御部としたことを特徴とする。
【００１７】
かかる構成から、第１制御部と第２制御部の製作が容易となり、全体のコストダウンが図れる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１乃至図６は本発明に係る管継手の実施の形態の一例を示したもので、図１は本例の管継手でソケットとプラグの接続前の状態を示す縦断側面図、図２はソケットの平面図、図３はソケットの一部省略底面図、図４（Ａ）〜（Ｃ）は本例で用いているボール弁とソケット流体通路の１次側流体通路に配置されている筒状シール体との関係の動作状態を示す横断面説明図、図５（Ａ）〜（Ｃ）は本例で用いているボール弁を回転させるボール回転軸に形成されたパージ通路のパージ出口と流体回収用通路の連通口に配置されている筒状シール体及び筒状シール体の加圧接触位置と反対側に配置されている圧力バランス加圧体との関係の動作状態を示す横断面説明図、図６は本例の管継手でソケットとプラグの接続後の状態を示す一部縦断側面図である。
【００１９】
本例の管継手は、ソケット１と、ソケット１に着脱自在に接続するプラグ２とで構成されている。前記ソケット１は、筒状のソケット本体３を備え、その内部にはソケット流体通路４が形成されている。前記ソケット流体通路４には、ソケット流体通路４を開閉するボール弁５が組み込まれており、ボール弁５を挟んでソケット流体通路４の一方をソケット流体通路４に流体が供給される１次側流体通路４ａ、他方をソケット流体通路４から流体を送り出す２次側流体通路４ｂとしている。
【００２０】
前記ボール弁５はソケット本体３を垂直に貫通するボール回転軸６で回転されるようになっている。ボール弁５を貫通するボール回転軸６の外周部分は四角形になっていて、ボール回転軸６の回転時にスリップさせずにボール弁５を回転させることができるようになっている。ボール弁５とボール回転軸６には、１次側流体通路４ａと２次側流体通路４ｂとを合致させソケット流体通路４を開く弁孔７が貫通して設けられている。前記ボール回転軸６とソケット本体３との間にはガイド８が設けられている。
【００２１】
ソケット本体３の１次側には、内部を前記１次側流体通路４ａとする固定筒体９が螺着されており、ソケット本体３と固定筒体９との間はバックアップリングを並設したシールリング１０でシールされている。
【００２２】
前記固定筒体９の先端内周には、１次側流体通路４ａの内壁、即ち固定筒体９の内壁とボール弁５との間をシールする筒状シール体１１が嵌合しており、この筒状シール体１１は、可動筒１２を介してスプリング１３によりボール弁５に加圧接触するように付勢されている。スプリング１３の基端は、固定筒体９の段部１４で支持されている。固定筒体９の内壁には可動筒１２の外周面をシールするシールリング５５が設けられている。
【００２３】
ソケット本体３の２次側には、その先端部外周にソケット本体３と一体となってソケット本体３の先端部を構成する筒体１５が螺着されており、この筒体１５の先端部には、ソケット１とプラグ２を接続する施錠機構１６を備えている。この施錠機構１６にあっては、本例では、周方向にボール等からなる施錠子１７を嵌合した複数の施錠子嵌合孔１８を有し、そして、筒体１５の外周には、前進して前記施錠子１７を求心方向に押さえ、後退してその押さえを解放する施錠操作用スリーブ１９が軸方向に移動自在に嵌合している。この施錠操作用スリーブ１９は、スプリング２０により前進方向に付勢されている。また、筒体の先端外周には、前進する施錠操作用スリーブ１９に当接してその抜け止めのストッパ５６が設けられ、先端には施錠子嵌合孔１８への埃等の付着を防止するためのストッパ兼保護筒２１が固定されている。
【００２４】
また、前記筒体１５の内部には、前進位置にて前記施錠子１７を求心方向から支え、後退して施錠子１７から離れて施錠子１７の求心方向への移動を可能にするカラー２２が軸方向に移動自在に嵌合している。このカラー２２は、スプリング２３により前進方向に付勢されており、ソケット１とプラグ２の接続時にプラグ２の先端で押されて後退するようになっている。
【００２５】
前記ソケット本体３の２次側流体通路４ｂ内には、ソケット１とプラグ２の接続時にプラグ２の先端で押されて後退して２次側流体通路４ｂを開き、プラグ２の離脱により前進して２次側流体通路４ｂを閉じる可動弁２４が軸方向に移動自在に設けられている。前記２次側流体通路４ｂは、ボール弁５側が大径に、先端側が小径に形成されており、可動弁２４は、２次側流体通路４ｂの小径の部分を構成するソケット本体３内に摺動自在に嵌合している。そして、前記２次側流体通路４ｂ内には、前記ボール弁５と可動弁２４との間に２次側空間３４が形成されている。
【００２６】
前記可動弁２４は、前端が開口し後端が閉鎖された筒状体からなり、後端の閉鎖部を弁頭２５とし、筒内を流体通路２６とし、筒壁には後端側に筒内外を連通する連通孔２７を形成した構成となっている。この可動弁２４の外周には、前記カラー２２の内周に摺動自在に嵌合している筒体２８が摺動自在に嵌合しており、そして、この筒体２８は可動弁２４の先端部に設けたストップリング５７に係合しそれ以上の前進が阻止されている。この筒体２８はソケット本体３との間に介装されているスプリング２９により前進方向に付勢されており、前記可動弁２４も筒体２８を介して前記スプリング２９により前進方向に付勢された状態にある。前記弁頭２５には鍔部３０が形成されており、この鍔部３０が２次側流体通路４ｂの大径側で小径との境に形成された段部３１に係止することにより、可動弁２４の前進位置が規制されている。
【００２７】
そして、可動弁２４が前進位置にあるとき、２次側流体通路４ｂの小径側を構成するソケット本体３の内壁に装着したシールリング３２により、ソケット本体３の内壁と可動弁２４の弁頭２５の外周との間がシールされて２次側流体通路４ｂが閉じられ、可動弁２４が後退位置にあるとき、筒壁に形成された連通孔２７が２次側流体通路４ｂの大径側に開口して、２次側流体通路４ｂの大径側と可動弁２４の流体通路２６が連通する、即ち２次側流体通路４ｂが開くようになっている。
【００２８】
更に、本例にあって、前記ボール弁５には弁孔７に貫通する小径のサブ弁孔３３が設けられていて、ボール弁５の回転でボール弁５の弁孔７が前記ソケット流体通路４内で開口する前に、先ず、サブ弁孔３３がソケット流体通路４の１次側流体通路４ａ内に開口し（図４Ｂ）、前記ソケット流体通路４の１次側流体通路４ａの流体をサブ弁孔３３からボール弁５の内壁とボール回転軸６の外壁との隙間を経て前記ボール弁５の外周面を含むソケット流体通路４の２次側流体通路４ｂに送り出せるようになっている。
【００２９】
また、前記ボール弁５を回転させるボール回転軸６は、前記の通りソケット本体３を垂直に貫通しており、ボール回転軸６の両端部がソケット本体３外に突出している。このボール回転軸６には、２次側流体通路４ｂ内でボール弁５と可動弁２４との間に形成される前記２次側空間３４内に開口するパージ入口３５ａとソケット流体通路４の外側に、本例ではソケット本体３の外側に突出している部分に開口するパージ出口３５ｂを有するパージ通路３５が形成されている。
【００３０】
前記ソケット本体３には、前記パージ通路３５が形成されているボール回転軸６の端部が突出している側に、パージした流体を回収する流体回収用通路３６が形成されている流体回収用通路体３７がボルト３８で固定されている。この流体回収用通路体３７に、前記パージ通路３５が形成されているボール回転軸６の端部が、一端が流体回収用通路体３７に開口する流体回収用通路３６の開口端部に直交して接するように気密的に挿入されている。そして、前記パージ出口３５ｂは、前記ボール回転軸６の回転角度の相違により前記流体回収用通路３６と連通する状態と連通しない状態が得られるようになっていて、ボール回転軸６の回転角度が、前記ボール弁５の弁孔７が前記ソケット流体通路４内で開口する角度にあるときパージ出口３５ｂと流体回収用通路３６とが連通しない状態にあり、ボール弁５の弁孔７が前記ソケット流体通路４内で閉鎖した角度にあるときパージ出口３５ｂと流体回収用通路３６とが連通する状態が得られるようになっている。
【００３１】
更に詳細には、前記ボール弁５の弁孔７とサブ弁孔３３のいずれも前記ソケット流体通路４の１次側流体通路４ａ内で開口している状態にないとき（図４Ａ）、パージ出口３５ｂは流体回収用通路３６と連通する状態となっており（図５Ａ）、ボール回転軸６を回転させることにより、前記ボール弁５のサブ弁孔３３が前記１次側流体通路４ａ内で開口したときには（図４Ｂ）、パージ出口３５ｂは流体回収用通路３６と連通しない状態となっており（図５Ｂ）、更にボール回転軸６を回転させることにより、前記ボール弁５の弁孔７が前記１次側流体通路４ａ内で開口したときにも（図４Ｃ）、パージ出口３５ｂは流体回収用通路３６と連通しない状態となっている（図５Ｃ）。
【００３２】
前記パージ出口３５ｂに連通する流体回収用通路３６の連通口には、パージ出口３５ｂと流体回収用通路３６とが連通しない状態にあるときボール回転軸６と流体回収用通路３６の内壁との間をシールする筒状シール体３９が可動筒体５８を介してスプリング４０に付勢されてボール回転軸６に圧接状態で配置されている。更に、前記流体回収用通路体３７には、前記流体回収用通路３６に配置された筒状シール体３９の加圧接触位置と反対側に、前記筒状シール体３９の加圧接触圧にバランスする加圧接触圧を加える圧力バランス加圧体４１が配置されている。この圧力バランス加圧体４１は前記筒状シール体３９と同径となっており、可動筒体５８を介して筒状シール体３９を付勢するスプリング４０と同ばね圧のスプリング４２で付勢されている。
【００３３】
更に、前記ソケット本体３の外側に突出しているボール回転軸６の他方の端部には、ソケット本体３の外側でボール回転軸６を回転させるハンドル４３と、このボール回転軸６と一体となって回転するカム４４が設けられている。このカム４４は、円盤の一部がカットされた形状となっており、円弧状外周端を第１制御部４４ａ、カットされた部分を第２制御部４４ｂとしている。前記ソケット本体３と前記カム４４との間には、ソケット本体３からボール回転軸５が抜けないように押さえる押え板４５がソケット本体３にボルト４６で固定されている。この押え板４５には、ボール回転軸５を回すハンドル４３の操作時にソケット１を保持するハンドル４７が固定されている。
【００３４】
また、前記ソケット１とプラグ２を接続する施錠機構１６の構成の一部として、ソケット本体３の先端部、即ち筒体１５の外周に嵌合し、前進して前記施錠子１７を求心方向に押さえ、後退してその押さえを解放する施錠操作用スリーブ１９には、施錠操作用スリーブ１９が後退位置にあるとき前記カム４４の第２制御部４４ｂの近接位置にありカム４４を回転させようとしたときに第２制御部４４ｂに係止してカム４４の回転を阻止してボール弁５の開操作を阻止し、施錠操作用スリーブ１９が前進位置にあるとき前記カム４４から離れカム４４の回転を可能にするとともに、施錠操作用スリーブ１９が前進位置にあり、ボール弁５が開状態にあるとき、施錠操作用スリーブ１９を後退させようとしたときカム４４の第１制御部４４ａに係止して前進位置にある施錠操作用スリーブ１９の後退を阻止する係止部５０が設けられている。この係止部５０はストップリング５９によって施錠操作用スリーブ１９に固定されているが、施錠操作用スリーブ１９と一体に形成されていてもよい。
【００３５】
このように構成されたソケット１に接続されるプラグ２は、その先端部外周に、前記施錠子１７が係合する施錠子係合溝５１が形成されている。また、内部に形成されたプラグ流体通路５２内には、スプリング５３の付勢により前進してプラグ流体通路５２を閉じ、ソケット１側から供給された圧力流体の流体圧により後退してプラグ流体通路５２を開く可動弁５４が設けられている。
【００３６】
このように構成された管継手は、ソケット１とプラグ２の接続前は図１に示す状態にある。この状態では、ソケット３のソケット流体通路４に組み込まれているボール弁５の弁孔７及びサブ弁孔３３はソケット流体通路４に開口しない角度にあって（図４Ａ）、ソケット流体通路４はボール弁５により閉じられている。また、ソケット流体通路４の２次側流体通路４ｂ内にある可動弁２４も前進位置にあり、２次側流体通路４ｂも可動弁２４により閉じられている。
【００３７】
また、施錠機構１６を構成する施錠操作用スリーブ１９は後退位置にあり、この状態で、前記ボール弁５を回転させるボール回転軸６に設けられているハンドル４３を操作してボール回転軸６を回転させようとしたとき、前記後退位置にある施錠操作用スリーブ１９に設けられている係止部５０にボール回転軸６に設けられているカム４４の第２制御部４４ｂが係止してカム４４の回転を阻止することになり、ボール弁５を開くことができないようになっている。
【００３８】
またこの状態にあるとき、ボール回転軸６に形成されているパージ通路３５の前記パージ出口３５ｂは流体回収用通路３６と連通する状態となっている（図５Ａ）。
【００３９】
また、前記流体回収用通路体３７、押え板４５とソケット本体３との間はシールリング４８でシールされている。また、ボール回転軸６と押え板４５との間はシールリング４９でシールされている。また、ボール回転軸６と流体回収用通路体３７との間はシールリング６０でシールされている。また、ボール回転軸６と押え板４５との間にはガイド６１が設けられている。ボール回転軸６と流体回収用通路体３７との間にはガイド６２が設けられている。
【００４０】
かかる状態でソケット１の先端部、即ち筒体１５内にプラグ２を挿入すると、その挿入の過程でプラグ２の先端がカラー２２，筒体２８及び可動弁２４に当接し、カラー２２，筒体２８及び可動弁２４はスプリング２３，２９の弾発力に抗して後退する。この後退により、施錠子嵌合孔１８に嵌合している施錠子１７の求心方向への移動が可能になり、施錠子１７がプラグ２の外周上に載り、プラグ２の外周に形成されている施錠子係合溝５１が施錠子１７の真下に達したとき、施錠子１７は施錠操作用スリーブ１９により求心方向に押されて施錠子係合溝５１に係合し、施錠操作用スリーブ１９はスプリング２０に付勢されて前進し、施錠子１７を求心方向へ押さえ、これによりソケット１とプラグ２との接続が完了する。このとき、前記プラグ２により押されて後退した可動弁２４は、筒壁に形成された連通孔２７が２次側流体通路４ｂの大径側に開口して、２次側流体通路４ｂの大径側と可動弁２４の流体通路２６が連通する、即ち２次側流体通路４ｂを開く。
【００４１】
このようにして、ソケット１とプラグ２とが接続されると、施錠操作用スリーブ１９が前進位置にあると、この施錠操作用スリーブ１９に設けられている係止部５０と前記カム４４の第２制御部４４ｂとの間に空間が形成され、カム４４の回転の阻止が解かれた状態となり、カム４４の回転が可能となる。
【００４２】
そして、ハンドル４３を操作してボール回転軸６を回転させると、ボール回転軸６の回転にともなってボール弁５も回転し、先ず、サブ弁孔３３が筒状シール体１１を通過してソケット流体通路４の１次側流体通路４ａ内に開口し、前記ソケット流体通路４の１次側流体通路４ａの流体をサブ弁孔３３からボール弁５の内壁とボール回転軸６の外壁との隙間を経て前記ボール弁５の外周面を含むソケット流体通路４の２次側流体通路４ｂに送り出し（図４Ｂ）、次いで弁孔７が筒状シール体１１を通過してソケット流体通路４内で開口し、ソケット流体通路４が開く（図４Ｃ）。
【００４３】
このように、ソケット流体通路４内で弁孔７が開口する前に、先ず、１次側流体通路４ａとボール弁５のサブ弁孔３３が筒状シール体１１を通過して１次側流体通路内４ａで開口し、１次側流体通路４ａの流体がサブ弁孔３３からボール弁５の内壁とボール回転軸６の外壁との隙間に入りボール弁５の外周面を含むソケット流体通路４の２次側流体通路４ｂに送り出されるので、これにより、１次側流体通路４ａと２次側流体通路４ｂの流体圧の差圧が少なくなり、１次側流体通路４ａ側での筒状シール体１１にかかる荷重が減少するので、その後のボール弁５の回転操作が容易になり、更に、その後のボール弁５の回転により弁孔７が筒状シール体１１を通過する際の、弁孔７の端部による筒状シール体１１の破損が抑制でき、筒状シール体１１の耐久性が向上することになる。
【００４４】
このようにしてソケット流体通路４内で弁孔７が開口すると、１次側流体通路４ａから２次側流体通路４ｂへ流れる流体は可動弁２４の流体通路２６を通りプラグ２に送り出され、プラグ２のプラグ流体通路５２に設けられている可動弁５４が流体圧により後退してプラグ流体通路５２を開き、これにより、ソケット１からプラグ２に流体が供給される。
【００４５】
また、ボール弁５は閉じた状態のとき、流体回収用通路３６と連通した状態となっていた前記ボール回転軸６に形成されているパージ通路３５の前記パージ出口３５ｂは、ボール弁５を開く方向にボール回転軸６を回転させたとき、流体回収用通路３６とが連通しない状態となる（図５Ｃ）。従って、プラグ２への流体の供給時に、ソケット流体通路４を流れる流体がパージ通路３５から流体回収用通路３６へ流れることはない。
【００４６】
しかし、ボール回転軸６はパージ通路３５に存在する流体圧の影響を受けることになるが、ボール回転軸６には、パージ通路３５のパージ出口３５ｂに連通する流体回収用通路３６の連通口に配置された筒状シール体３９の加圧接触位置と反対側に、前記筒状シール体３９の加圧接触圧にバランスする加圧接触圧を加える圧力バランス加圧体４１が配置されているので、ボール回転軸６のパージ出口３５ｂの部分はボール回転軸６の両側に背圧を受けることになり、ボール回転軸６のラジアル荷重がバランスし、ボール回転軸６のパージ出口３５ｂの部分の曲げモーメントが理論上０となり、ボール回転軸６の回転操作性の向上と筒状シール体３９のシール性の向上が図れるものとなっている。
【００４７】
次に、接続されたソケット１とプラグ２を分離する場合について説明する。ソケット１とプラグ２を分離する場合は、施錠操作用スリーブ１９を後退させ、施錠子１７の求心方向への押さえを解除して行うが、前記ボール弁５が開いた状態のまま施錠操作用スリーブ１９を後退させようとすると、施錠操作用スリーブ１９に設けられている係止部５０が前記カム４４の第１制御部４４ａに係止して前進位置にある施錠操作用スリーブ１９の後退を阻止し、施錠操作用スリーブ１９を後退させることができない。そこで、先ず、ソケット１を保持するハンドル４７を片方の手で握り、他方の手でハンドル４３を操作してボール回転軸６を回転させ、ボール弁５の弁孔７の角度を変え、ソケット流体通路４を閉じる。この回転操作に伴ってカム４４も回転し、施錠操作用スリーブ１９を後退を可能にする。
【００４８】
このとき、ボール回転軸６を回転させ、ボール弁５の弁孔７の角度を変え、ソケット流体通路４を閉じると、ボール回転軸６に形成されているパージ通路３５のパージ出口３５ｂと流体回収用通路３６とが連通状態となるので、施錠操作用スリーブ１９を後退させソケット１とプラグ２を分離する前に、先ずソケット流体通路４の２次側流体通路４ｂ及びプラグ２側にある流体をボール回転軸６に形成されているパージ通路３５を通して、流体回収用通路３６から回収する。このとき、弁孔７及びサブ弁孔３３が完全に筒状シール体１１のシール面を通過してからパージ通路３５を通して流体の回収を行えるようにしたので、弁孔７による筒状シール体１１の過度の摩耗が押えられる。
【００４９】
このようにすることにより、ソケット１の２次側流体通路４ｂ内の圧力が低下してプラグ２のプラグ流体通路５２内に設けた可動弁５４がスプリング５３に付勢されて前進し、プラグ流体通路５２を閉じるので、２次側流体通路４ｂ及びプラグ２の先端部分にある流体を回収することができ、そして、この後に施錠操作用スリーブ１９を後退させることにより、ソケット１とプラグ２との分離が安全に且つ容易に行えるものとなる。
【００５０】
また、仮に、このソケット１とプラグ２との接続ミスまたは誤ってカラー２２を移動させてしまうと、施錠子１７が求心方向に移動し、施錠操作用スリーブ１９が前進した状態になった場合でも、前記カム４４の回転が可能となり、ハンドル４３の操作によりボール弁５を回転させソケット流体通路４を開くようなことがあったとしても、ソケット１のソケット流体通路４の２次側流体通路４ｂ内に設けられている可動弁２４が前進してソケット流体通路４の２次側流体通路４ｂを閉じた状態となっているので、流体の流出を防止することができるものとなっている。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載の管継手によれば、ソケット内のソケット流体通路は、組み込まれたボール弁で開閉されるようになっており、前記ソケット内に流体が供給される前記ソケット流体通路の１次側流体通路内には、前記ボール弁とソケット流体通路内壁との間をシールする筒状シール体がボール弁に圧接状態で配置され、前記ボール弁は前記ソケットとプラグが前記施錠機構により施錠された状態のとき開状態に回転可能となっていて、前記ボール弁には、該ボール弁の回転で前記ボール弁の弁孔が前記ソケット流体通路内で開口する前の状態で、前記ソケット流体通路の１次側流体通路の流体を前記ボール弁を貫通してソケット流体通路の２次側流体通路に送り出すサブ弁孔が設けられており、前記ソケット流体通路の２次側流体通路には、前記ソケット内に挿入される前記プラグの先端で押され後退して２次側流体通路を開きプラグの離脱により前進して２次側流体通路を閉じる可動弁が設けられており、前記ボール弁を回転させるボール回転軸には、２次側流体通路内でボール弁と可動弁との間に形成される２次側空間内に開口するパージ入口とソケット流体通路外に開口するパージ出口を有するパージ通路が形成され、前記パージ出口は、前記ボール回転軸の回転角度の相違によりソケットに備えた流体回収用通路と連通する状態と連通しない状態が得られるようになっていて、ボール回転軸の回転角度が、前記ボール弁の弁孔が前記ソケット流体通路で開口する角度にあるときパージ出口と流体回収用通路とが連通しない状態にあり、ボール弁の弁孔が前記ソケット流体通路で開口しない角度にあるときパージ出口と流体回収用通路とが連通する状態が得られるようになっているので、ソケットとプラグの接続を完了した後、閉じた状態にあるボール弁を回転させると、ソケット流体通路の１次側流体通路内でボール弁の弁孔が開口する前に、先ず、１次側流体通路とボール弁のサブ弁孔が筒状シール体を通過して１次側流体通路内で開口し、１次側流体通路の流体がサブ弁孔からボール弁の内壁とボール回転軸の外壁を経て、前記ボール弁の外周面を含むソケット流体通路の２次側流体通路に送り出され、１次側流体通路と２次側流体通路の流体圧の差圧が少なくなり、１次側流体通路側での筒状シール体にかかる荷重が減少するので、その後のボール弁の回転操作が容易になり、更に、その後のボール弁の回転によりボール弁の弁孔が筒状シール体を通過する際の、弁孔の端部による筒状シール体の破損が抑制でき、筒状シール体の耐久性の向上を図ることができ、そして、ソケットとプラグの分離時に、まず、ボール回転軸を回転操作してボール弁を閉じると、パージ出口と流体回収用通路とが連通し、ソケットの２次側流体通路及びプラグ側にある流体をボール回転軸に形成されているパージ通路を通して、流体回収用通路から回収することができ、そして、ソケットの２次側流体通路及びプラグ側にある流体を回収することにより、ソケットとプラグとの分離を安全に且つ容易に行うことができる。
【００５３】
請求項２に記載の管継手では、前記ボール回転軸に形成されたパージ通路のパージ出口に連通する流体回収用通路の連通口には、パージ出口と流体回収用通路とが連通しない状態にあるときボール回転軸と流体回収用通路内壁との間をシールする筒状シール体がボール回転軸に圧接状態で配置され、更に、前記ボール回転軸には、前記流体回収用通路に配置された筒状シール体の加圧接触位置と反対側に、前記筒状シール体の加圧接触圧にバランスする加圧接触圧を加える圧力バランス加圧体が配置されているので、ボール回転軸のパージ出口部分はボール回転軸の両側に背圧を受けることになり、ボール回転軸のラジアル荷重がバランスし、ボール回転軸のパージ出口部分の曲げモーメントが理論上０となり、ボール回転軸の回転操作性の向上と筒状シール体のシール性の向上を図ることができる。
【００５４】
請求項３に記載の管継手では、前記ソケットとプラグの前記施錠機構にあっては、ソケット本体の先端部外周に嵌合して、前進して施錠子を求心方向に押さえ後退してその押さえを解放する施錠操作用スリーブと、プラグの外周に形成され前記施錠子が係合する係合溝により構成され、そして、前記ボール回転軸には、ソケット本体の外側でボール回転軸を回転させるハンドルと、このボール回転軸と一体となって回転するカムが支持されており、このカムは第１制御部と第２制御部を備えており、そして、前記施錠操作用スリーブには、施錠操作用スリーブが後退位置にあるとき前記カムの第２制御部の近接位置にありカムを回転させようとしたときに第２制御部に係止してカムの回転を阻止してボール弁の開操作を阻止し、施錠操作用スリーブが前進位置にあるとき前記カムから離れカムの回転を可能にするとともに、施錠操作用スリーブが前進位置にあり、ボール弁が開状態にあるとき、施錠操作用スリーブを後退させようとしたときカムの第１制御部に係止して前進位置にある施錠操作用スリーブの後退を阻止する係止部が設けられているので、ソケットにプラグが接続されていないときは、ボール弁を開くことができず、そして、ボール弁を閉じなければソケットとプラグを分離することができないので、安全性に優れたものとなる。
【００５５】
請求項４に記載の管継手では、前記カムは円盤の一部がカットされた形状を呈し、円弧状外周端を前記第１制御部とし、カットされた部分を前記第２制御部としたから、第１制御部と第２制御部の製作が容易となり、全体のコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る管継手の実施の形態の一例を示したソケットとプラグの接続前の状態を示す縦断側面図である。
【図２】図１に示すソケットの平面図である。
【図３】図１に示すソケットの一部省略底面図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は本例で用いているボール弁とソケット流体通路の１次側流体通路に配置されている筒状シール体との関係の動作状態を示す横断面説明図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は本例で用いているボール弁を回転させるボール回転軸に形成されたパージ通路のパージ出口と流体回収用通路の連通口に配置されている筒状シール体および筒状シール体の加圧接触位置と反対側に配置されている圧力バランス加圧体との関係の動作状態を示す横断面説明図である。
【図６】本例の管継手でソケットとプラグの接続後の状態を示す一部縦断側面図である。
【符号の説明】
１  ソケット
２  プラグ
３  ソケット本体
４  ソケット流体通路
４ａ  １次側流体通路
４ｂ  ２次側流体通路
５  ボール弁
６  ボール回転軸
７  弁孔
８  ガイド
９  固定筒体
１０  シールリング
１１  筒状シール体
１２  可動筒
１３  スプリング
１４  段部
１５  筒体
１６  施錠機構
１７  施錠子
１８  施錠子嵌合孔
１９  施錠操作用スリーブ
２０  スプリング
２１  ストッパ兼保護筒
２２  カラー
２３  スプリング
２４  可動弁
２５  弁頭
２６  流体通路
２７  連通孔
２８  筒体
２９  スプリング
３０  鍔部
３１  段部
３２  シールリング
３３  サブ弁孔
３４  ２次側空間
３５  パージ通路
３５ａ  パージ入口
３５ｂ  パージ出口
３６  流体回収用通路
３７  流体回収用通路体
３８  ボルト
３９  筒状シール体
４０  スプリング
４１  圧力バランス加圧体
４２  スプリング
４３  ハンドル
４４  カム
４４ａ  第１制御部
４４ｂ  第２制御部
４５  押え板
４６  ボルト
４７  ハンドル
４８  シールリング
４９  シールリング
５０  係止部
５１  施錠子係合溝
５２  プラグ流体通路
５３  スプリング
５４  可動弁
５５  シールリング
５６  ストッパ
５７  ストップリング
５８  可動筒体
５９  ストップリング
６０  シールリング
６１  ガイド
６２  ガイド
【図１】
0003646079.tif 000002
【図２】
0003646079.tif 000003
【図３】
0003646079.tif 000004
【図４】
0003646079.tif 000005
【図５】
0003646079.tif 000006
【図６】
0003646079.tif 000007