(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に球体部を有し、内部に前記球体部を貫通する第１流路を有する第１継手と、
前記第１継手に接続され、一端に前記球体部を収容する収容部を有し、内部に前記第１流路に連通する第２流路を有する第２継手と、
前記球体部と前記収容部との間に設けられた２つのシールリングと、を備え、
前記２つのシールリング間に位置するように前記球体部と前記収容部との間に第１空間が形成されており、前記第１、第２流路は冷媒用流路であり、該第１空間内には前記第１，第２流路を流れる冷媒と同一の冷媒が封入されている継手装置。
【請求項２】
請求項１において、前記収容部の外周部及び前記第１継手にはカバーが固定されており、該カバーはその内部に第２空間を形成しており、前記第２空間内には前記第１，第２流路を流れる冷媒と同一の冷媒が封入されている継手装置。
【請求項３】
一端に球体部を有し、内部に前記球体部を貫通する第１流路を有する第１継手と、前記第１継手に接続され、一端に前記球体部を収容する収容部を有し、内部に前記第１流路に連通する第２流路を有する第２継手と、前記球体部と前記収容部との間に設けられた２つのシールリングと、を備え、前記２つのシールリング間に位置するように前記球体部と前記収容部との間に第１空間が形成されており、前記第１、第２流路は冷媒用流路であり、該第１空間内には前記第１，第２流路を流れる冷媒と同一の冷媒が封入されている継手装置と、
少なくとも一端に前記第１及び第２継手の内の他方の継手が接続されているフレキシブル配管と、
から成る継手装置付フレキシブル配管装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、継手装置及び継手装置付フレキシブル配管装置に関するもので、特に冷媒用流路をもつ継手装置及び継手装置付フレキシブル配管装置に適する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の継手装置としては、商品名ＴＳＰ型カプラ（日東工器製）で用いられたものが知られている。このものを図５に示す。
【０００３】
図５に示す継手装置７０は、主として内部に第１冷媒用流路７１ａを有する雄継手７１と、内部に第１冷媒用流路７１ａと連通する第２冷媒用流路７２ａを有し、雄継手７１の図示右端部に接続される雌継手７２とから構成されている。ここで、雄継手７１の図示左端又は雌継手７２の図示右端には、内部に冷媒流路を有する配管（図示せず）が接続される。尚、雄継手７１及び雌継手７２の内の何れか一方は固定部材（図示せず）に固定されている。
【０００４】
雌継手７２の内周部に対向する雄継手７１の外周部には、溝７１ｂが円周上にに形成されると共に、多数個の溝７１ｂに対向する雌継手７２の部分には、各溝７１ｂに向けて開口ように多数個のテーパ状の貫通穴７２ｂが形成されている。
【０００５】
これら溝７１ｂ及び貫通穴７２ｂの各々の内部には、ボール７３が回転可能に収容され、その結果、雄継手７１，雌継手７２の内の一方が他方に対して回転可能である。又、多数個の貫通穴７２ｂの外周はカバー７４で覆われており、多数個のボール７３が外部に脱落しないようになっている。
【０００６】
雄継手７１の溝７１ｂよりも先端部分と雌継手７２との間には、１つのＯリング７５が配設され、外部と継手内部の第１，第２冷媒用流路７１ａとの間の気密性を確保しようとしている。尚、カバー７４と雌継手７２との間にはスプリング７６が配設されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した装置においては、円管状の雄継手７１の周りに円管状の雌継手７２を接続する構成であるため、雄継手７１，雌継手７２の一方を３次元に動かすこと（つまりその径方向に揺動させること）は不可能である。
【０００８】
そのため、例えば可動状態にある継手が振動した場合には、雄継手７１，雌継手７２の内の一方は固定状態にあることから、雄継手７１及び雌継手７２の接続部に応力が加わり、その結果、雄継手７１又は雌継手７２が折れる恐れがある。
【０００９】
故に、本発明は、雄継手７１及び雌継手７２が３次元に動くことが可能な継手装置を提供することを、その第１の技術的課題とするものである。
【００１０】
又、可動状態にある継手の一端にフレキシブル配管を接続した場合、フレキシブル配管の捩じれを吸収するために、前述の如く可動状態にある継手を固定状態にある継手に対して回転可能とする必要がある。従って、上記した装置では、雄継手７１と雌継手７２との間に回転のための微小のクリアランス７７が設けられているが、そのクリアランス７７を介して外部からＯリングのシール面付近に多量の空気が侵入する恐れがある。その結果、可動状態にある継手が回転する際にＯリングのシール面に付着した多量の空気が冷媒用流路７１ａ，７２ｂに侵入する恐れがある。ここで、冷媒用流路７１ａ，７２ｂ内を流れる冷媒は低温であることから、侵入する空気量が多くなると、固化して冷媒用流路７１ａ，７２ｂを塞ぐ恐れがある。
【００１１】
故に、本発明は、外部から冷媒用流路に侵入する空気量を低減して固化した空気により冷媒用流路が塞がれ難くする継手装置を提供することを、その第２の技術的課題とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記第１の技術的課題を解決するために請求項１の発明において講じた技術的手段（以下、第１の技術的手段と称する）は、一端に球体部を有し、内部に球体部を貫通する第１流路を有する第１継手と、第１継手に接続され、一端に球体部を収容する収容部を有し、内部に第１流路に連通する第２流路を有する第２継手と、球体部と収容部との間に設けられた２つのシールリングと、を備え、２つのシールリング間に位置するように球体部と収容部との間に第１空間が形成されており、第１、第２流路は冷媒用流路であり、該第１空間内には第１，第２流路を流れる冷媒と同一の冷媒が封入されていることである。
【００１５】
上記第１の技術的手段において、外部から冷媒用流路へ侵入する空気量を一層低減するために、前記収容部の外周部及び前記第１継手にはカバーが固定されており、該カバーはその内部に第２空間を形成しており、前記第２空間内には前記第１，第２流路を流れる冷媒と同一の冷媒が封入されているのが好ましい。
【００１７】
上記第１の技術的課題を解決するために請求項３の発明において講じた技術的手段（以下第２の技術的手段と称する）は、一端に球体部を有し、内部に前記球体部を貫通する第１流路を有する第１継手と、前記第１継手に接続され、一端に前記球体部を収容する収容部を有し、内部に前記第１流路に連通する第２流路を有する第２継手と、前記球体部と前記収容部との間に設けられた２つのシールリングと、を備え、前記２つのシールリング間に位置するように前記球体部と前記収容部との間に第１空間が形成されており、前記第１、第２流路は冷媒用流路であり、該第１空間内には前記第１，第２流路を流れる冷媒と同一の冷媒が封入されている継手装置と、少なくとも一端に前記第１及び第２継手の内の他方の継手が接続されているフレキシブル配管とから構成したことである。
【００１８】
【作用】
上記第１の技術的手段によれば、第１継手の一端に設けた球体部を第２継手の収容部に収容させるよう第１，第２継手を接続したので、第１，第２継手は回転可能であると共に３次元に動くことができる。
【００１９】
特に、第１，第２継手の内の一方の継手を固定状態とした場合において、何らかの要因で可動状態にある他方の継手が振動したとしても、可動状態にある他方の継手が前述の如く３次元に動くことができるため、第１，第２継手の接続部に応力が作用することが回避され、第１，第２継手が折れるのを防止できる。
【００２０】
又、シール部材として２つのシールリングを用いると、この内の一方のシールリングにより外部から他方のシールリングのシール面に侵入する空気量を低減できることから、他方のシールリングのシール面での空気の付着量も低減でき、その結果、外部から冷媒用流路に侵入する空気量を低減できる。従って、固化する空気量も低減できることから、冷媒用流路が塞がれるのを回避できる。
【００２１】
又、２つのシールリングの間に位置するように球体部と収容部との間に第１空間を形成し、その第１空間内に冷媒用流路内の冷媒と同一の冷媒を封入すると、外部から一方のシールリングを介して侵入した微小量の空気を第１空間内に溜めておくことができることから、外部から冷媒用流路へ侵入する空気量を一層低減できる。従って、固化する空気により冷媒用流路が塞がれるのを一層回避できる。尚、第１空間内に冷媒用流路内の冷媒と同一の冷媒を封入したので、第１空間内の冷媒が他方のシールリングを介して冷媒用流路に侵入したとしても何らも問題ない。
【００２２】
又、収容部の外周部及び第１継手にカバーを固定すると、外部から一方のシールリングのシール面に侵入する空気量を低減できることから、外部から冷媒用流路へ侵入する空気量を一層低減できる。従って、固化する空気により冷媒用流路が塞がれるのを一層回避できる。
【００２３】
又、カバーの内部に形成された第２空間内に冷媒用流路内の冷媒と同一の冷媒を封入すると、外部から一方のシールリングのシール面に侵入する空気量を一層低減できることから、外部から冷媒用流路へ侵入する空気量を更に一層低減できる。従って、固化する空気により冷媒用流路が塞がれるのを更に一層回避できる。
【００２４】
又、上記第２の技術的手段によれば、フレキシブル配管の少なくとも一端に上記第１の技術的手段に示す可動状態にある継手を接続したので、可動状態にある継手が３次元に動くことができることから、フレキシブル配管が３次元に変位してもそれに追従して可動状態にある継手も動くことができ、その結果、フレキシブル配管に継手からの反発力が作用することが回避される。
【００２５】
又、第２の技術的手段によれば、フレキシブル配管の少なくとも一端に上記第１の技術的手段に示す可動状態にある継手を接続したので、何らかの要因でフレキシブル配管が振動したときにも同様にフレキシブル配管に継手からの反発力が作用することが回避される。
【００２６】
更に、第２の技術的手段によれば、フレキシブル配管の少なくとも一端に上記第１の技術的手段に示す可動状態にある継手を接続したので、何らかの要因でフレキシブル配管が捩じれた場合でもそれに追従して可動状態にある継手が回転できることから、この場合でもフレキシブル配管に継手からの反発力が作用することが回避される。
【００２７】
以上より、フレキシブル配管の耐久性が向上する。
【００２８】
【実施例】
以下、添付図面を参照して本発明の実施例について説明する。
【００２９】
（第１実施例）
図１は第１実施例に係る継手装置付配管装置の全体構成図である。
【００３０】
図１に示す継手装置付配管装置１は、継手装置１０と、フレキシブル配管３０とから構成されている。
【００３１】
継手装置１０は、主として雄継手（第１継手）１１と、雄継手１１の一端を覆うように雄継手１１の一端に接続された雌継手（第２継手）１２とから構成されている。
【００３２】
雄継手１１は、その内部に形成された冷媒（例えばヘリウム等）用流路（第１流路）１１ａと、その図示右端に設けられた球体部１１ｂと、球体部１１ｂよりもフレキシブル配管３０側に設けられたフランジ部１１ｃとを備えている。雄継手１１の左端は後述するフレキシブル配管３０に接続され、冷媒用流路１１ａはフレキシブル配管３０内に形成された冷媒流路３０ａに連通している。球体部１１ｂの直径は雄継手１１の内で球体部１１ｂ以外の部分の直径よりも大きくなるように設定されている。
【００３３】
雌継手１２は、固定部材４０に固定された第１分割体１３と、第１分割体１３に固定された第２分割体１４とを備えている。第１分割体１３は、冷媒用流路１１ａに連通するようその内部に形成された冷媒用流路１３ａと、雄継手１１の球体部１１ｂの図示右側略半分を収容する第１収容部１３ｂと、フランジ部１３ｃとを備えている。第１収容部１３ｂにはＯリング収容溝１３ｄが形成されていると共に、フランジ部１３ｃにもＯリング収容溝１３ｅが形成されている。一方、第２分割体１４は、雄継手１１の球体部１１ｂの図示左側略半分を収容する第２収容部１４ａと、ボルト１５を介してフランジ部１３ｃに固定されるフランジ部１４ｂとを備えている。第２収容部１４ａにはＯリング収容溝１４ｃが形成されている。
【００３４】
第１分割体１３の第１収容部１３ｂと雄継手１１の球体部１１ｂとの間には、その両者に常時接触するリング状の球体受け１６が配設され、第２分割体１４の第２収容部１４ａと雄継手１１の球体部１１ｂとの間にも、その両者に常時接触するリング状の球体受け１７が配設されている。これら球体受け１６，１７は、テフロン，四フッ化エチレン等の自己潤滑性に優れる材料から形成されている。
【００３５】
従って、雄継手１１の球体部１１ｂの動きを滑らかにできる。
【００３６】
球体部１１ｂと第１，第２収容部１３ｂ，１４ａとの間には、環状の第１空間１８が形成され、第１空間１８内には冷媒用流路１１ａ，１３ａ内の冷媒と同一の冷媒が封入されている。尚、第１空間１８内に冷媒を封入せずに第１空間１８内を真空状態にしても良い。
【００３７】
Ｏリング収容溝１３ｄには第１のＯリング（第１シールリング）１９が配設され、Ｏリング収容溝１４ｃには第２のＯリング（第２シールリング）２０が配設され、Ｏリング収容溝１３ｅには第３のＯリング２１が配設されている。これら第１〜第３のＯリング１９，２０，２１により第１空間１８が冷媒用流路１１ａ，１３ａ及び外部と気密的に分離されている。
【００３８】
雄継手１１のフランジ部１１ｃ及び第２分割体１４の第２収容部１４ａには、内部に第２空間２３を形成するようにカバー２２が固着されている。第２空間２３内には、冷媒用流路１１  ，１３ａ内の冷媒と同一の冷媒が封入され、その圧力は大気圧に略等しくなっている。尚、第２空間２３内には大気が封入されていても良く、カバー２２は必ずしも設ける必要はない。
【００３９】
フレキシブル配管３０は、その一端が前述した可動状態にある雄継手１１に接続され、その他端が固定部材５０に接続されている。
【００４０】
尚、図１においては、雄継手１１を可動部材としたが、これに限定される必要はなく、雄継手１１を固定部材に固定し、雌継手１２を可動部材としても良い。
【００４１】
上記の如く構成された継手装置付配管装置１の作用について説明する。
【００４２】
何らかの要因でフレキシブル配管３０が捩じれると、それに追従して雄継手１１が回転する（即ち、球体部１１ｂが球体受け１７，１８に接触しながら円滑に回転する）ことで雄継手１１からフレキシブル配管３０に反発力が作用するのが回避される。
【００４３】
又、何らかの要因でフレキシブル配管３０が３次元に変位すると、それに追従して雄継手１１も３次元に動く（即ち、球体部１１ｂが球体受け１７，１８に接触しながら円滑に３次元に動く）ことで雄継手１１からフレキシブル配管３０に反発力が作用するのが回避される。
【００４４】
又、何らかの要因でフレキシブル配管３０が振動した場合についても同様である。
【００４５】
以上示したように第１実施例では、雄継手１１の一端に設けた球体部１１ｂを雌継手１２の収容部１３ｂ，１４ａに収容させるよう雄継手１１及び雌継手１２を接続したので、雄雌継手１１，１２は回転可能であると共に３次元に動くことができる。特に、何らかの要因で可動状態にある雄継手１１が振動したとしても、雄継手１１が３次元に動くことができるため、雄雌継手１１，１２の接続部に応力が作用することが回避され、第１，第２継手が折れるのを防止できる。
【００４６】
又、シール部材として第１のＯリング１９の他に第２，第３のＯリング２０，２１を用いたので、外部から第１のＯリング１９のシール面に侵入する空気量を低減できることから、第１のＯリング１９のシール面での空気の付着量も低減でき、その結果、冷媒用流路１１ａ，１３ａに侵入する空気量を低減できる。従って、固化する空気量も低減できることから、冷媒用流路１１ａ，１３ａが塞がれるのを回避できる。
【００４７】
又、第１，第２Ｏリング１９，２０の間に位置するように球体部１１ｂと収容部１３ｂ，１４ａとの間に第１空間１８を形成し、その第１空間内に冷媒用流路１１ａ，１３ａ内の冷媒と同一の冷媒を封入したので、外部から冷媒用流路１１ａ，１３ａへ侵入する空気量を一層低減できる。従って、固化する空気により冷媒用流路１１ａ，１３ａが塞がれるのを一層回避できる。
【００４８】
又、収容部１３ｂ，１４ａの外周部及び雄継手１１にカバー２２を固定したので、外部から第２のＯリング２０のシール面に侵入する空気量を低減できることから、外部から冷媒用流路１１ａ，１３ａへ侵入する空気量を一層低減できる。
【００４９】
従って、固化する空気により冷媒用流路１１ａ，１３ａが塞がれるのを一層回避できる。
【００５０】
又、カバー２２の内部に形成された第２空間２３内に冷媒用流路１１ａ，１３ａ内の冷媒と同一の冷媒を封入したので、外部から第２のＯリング２０のシール面に侵入する空気量を一層低減できることから、外部から冷媒用流路１１ａ，１３ａへ侵入する空気量を更に一層低減できる。従って、固化する空気により冷媒用流路１１ａ，１３ａが塞がれるのを更に一層回避できる。
【００５１】
又、フレキシブル配管の少なくとも一端に球体部１１ｂをもつ可動状態の雄継手１１を接続したので、フレキシブル配管３０が３次元に変位してもそれに追従して雄継手１１も動くことができ、その結果、フレキシブル配管３０に雄継手１１からの反発力が作用することが回避される。従って、フレキシブル配管３０の耐久性及び信頼性が向上する。
【００５２】
（第２実施例）
図２は第２実施例に係る継手装置付配管装置の全体構成図である。尚、図２において第１実施例のものと同一構成および機能の部材は同一符号で記した。
【００５３】
第２実施例は、フレキシブル配管３０の両端に第１実施例と同一の継手装置１０を接続したもので、この構成以外は第１実施例と同様である。
【００５４】
（第３実施例）
図３は第３実施例に係る継手装置の全体構成図である。
【００５５】
図３に示す継手装置１００は、第１，第２実施例に係る継手装置１０の球体受け１６，１７を廃止した点及び第１，第２のＯリング１９，２０を収容するためのＯリング収容溝１３ｄ’，１４ｃ’の形状を図３に示す如く変更した点以外は第１，第２実施例の継手装置１０と同様である。
【００５６】
（第４実施例）
図４は第４実施例に係る継手装置の全体構成図である。
【００５７】
図４に示す継手装置１００は、第３実施例に係る継手装置１００の構成と略同一であるが、第１，第２のＯリング１９，２０を収容するためのＯリング収容溝１１ｄ，１１ｅを球体部１１ｂに形成した点が第３実施例のものと異なる。
【００５８】
【発明の効果】
請求項１の発明は、以下の如く効果を有する。
【００５９】
第１継手の一端に設けた球体部を第２継手の収容部に収容するよう第１，第２継手を接続したので、第１，第２継手は回転可能であると共に３次元に動くことができる。
【００６０】
特に、第１，第２継手の内の一方の継手を固定状態とした場合において、何らかの要因で可動状態にある他方の継手が振動したとしても、可動状態にある他方の継手が３次元に動くことができるため、第１，第２継手の接続部に応力が作用することが回避され、第１，第２継手が折れるのを防止できる。  請求項２の発明は、以下の如く効果を有する。
【００６１】
シール部材として２つのシールリングを用いたので、この内の一方のシールリングにより外部から他方のシールリングのシール面に侵入する空気量を低減できることから、他方のシールリングのシール面での空気の付着量も低減でき、その結果、冷媒用流路に侵入する空気量を低減できる。従って、固化する空気量も低減できることから、冷媒用流路が塞がれるのを回避できる。
【００６２】
請求項３の発明は、以下の如く効果を有する。
【００６３】
２つのシールリングの間に位置するように球体部と収容部との間に第１空間を形成し、その第１空間内に冷媒用流路内の冷媒と同一の冷媒を封入したので、外部から冷媒用流路へ侵入する空気量を一層低減できる。従って、固化する空気により冷媒用流路が塞がれるのを一層回避できる。
【００６４】
請求項４の発明は、以下の如く効果を有する。
【００６５】
収容部の外周部及び第１継手にカバーを固定したので、外部から一方のシールリングのシール面に侵入する空気量を低減できることから、外部から冷媒用流路へ侵入する空気量を一層低減できる。従って、固化する空気により冷媒用流路が塞がれるのを一層回避できる。
【００６６】
請求項５の発明は、以下の如く効果を有する。
【００６７】
カバーの内部に形成された第２空間内に冷媒用流路内の冷媒と同一の冷媒を封入したので、外部から一方のシールリングのシール面に侵入する空気量を一層低減できることから、外部から冷媒用流路へ侵入する空気量を更に一層低減できる。従って、固化する空気により冷媒用流路が塞がれるのを更に一層回避できる。
【００６８】
請求項６の発明は、以下の如く効果を有する。
【００６９】
フレキシブル配管の少なくとも一端に上記第１の技術的手段に示す可動状態にある継手を接続したので、可動状態にある継手が３次元に動くことができることから、フレキシブル配管が３次元に変位してもそれに追従して可動状態にある継手も動くことができ、その結果、フレキシブル配管に継手からの反発力が作用することが回避される。従って、フレキシブル配管の耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例に係る継手装置付フレキシブル配管装置の全体構成図である。
【図２】第２実施例に係る継手装置付フレキシブル配管装置の全体構成図である。
【図３】第３実施例に係る継手装置の断面図である。
【図４】第４実施例に係る継手装置の断面図である。
【図５】従来技術に係る継手装置の断面図である。
【符号の説明】
１  継手装置付フレキシブル配管装置
１０，１００，１０００  継手装置
１１  雄継手（第１継手）
１１ａ  冷媒用流路（第１流路）
１１ｂ  球体部
１２  雌継手（第２継手）
１３ａ  冷媒用流路（第２流路）
１３ｂ，１４ａ  収容部
１８  第１空間
１９  第１のＯリング（第１シールリング）
２０  第２のＯリング（第２シールリング）
２２  カバー
２３  第２空間
３０  フレキシブル配管
４０  固定部材
【図１】
0003596035.tif 000002
【図２】
0003596035.tif 000003
【図３】
0003596035.tif 000004
【図４】
0003596035.tif 000005
【図５】
0003596035.tif 000006