(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管継手の基体となる雌体の流路の深部に挿入される管体の先端が当る段部を形成し、深部側より弾性体及び押圧部材を支持した内カラ−が順に配置され、かつ雌体からのびる外カラ−にてこれらを覆いかつ外カラ−先端に深部側が大径となるテ−パ−部を形成してなる管継手であって、当該外カラ−は前記雌体とは別体に構成され、当該外カラ−にて覆われる雌体の外表面の先端を小径となし、外カラ−を周方向に偏心回転可能に係合したことを特徴とする管継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、建設機械及び工作機械等の配管に供される管継手に関し、特に工具の使用が困難なせまいスペ−スで管体を結合、離脱するのに好適な管継手に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、比較的柔軟な合成樹脂やゴム製の管体に使用される管継手にあっては、管体との結合、離脱が比較的簡単なものが実用化されているが、同じ合成樹脂製の管体でも塩化ビニルホ−ス等の比較的硬い管体や金属管等における管継手は、その結合、離脱を自在とするものは数少ない。
【０００３】
図１４はこの種の管継手の一例であり、食い込み片３２を管体４０に食い込ませることによって結合を行わせる管継手である。図中、３１は管継手の雌体であって、雌体３１に螺合された袋状ナット３３にて食い込み片３２を管体４０の表面に押圧食い込ませて結合するものである。しかるに、離脱のために袋状ナット３３をゆるめたとしても、管体４０より食い込み片３２が簡単にはずれないために離脱は殆どできず、例え離脱できたとしても、管体４０の表面を傷つけることとなり、このため、これを再度使用した場合には、管体内を流れる流体が漏出する流路となってしまうこともある。
【０００４】
このような状況にあって、本出願人は比較的硬い管体を結合、離脱するのに好適な管継手を既に提案している（特開平６−２７２７９５号等）。図１５はこの既提案の技術の概略を示すものであり、管継手の基体をなす雌体４１の大径部４２側にコイルバネ４３及びボ−ル４４を外挿した内カラ−４５が嵌め込まれるもので、雌体４１よりのびる外カラ−４６にてこれらを覆い、外カラ−４６にテ−パ−面４７を形成してボ−ル４４を押さえ、内カラ−４５の離脱を防ぐものである。図中、４８はシ−ル用Ｏ−リングである。しかるに、管体４０が内カラ−４５に挿入される場合には、その先端が大径部４２の最深部（段部）４９に当ってその位置が確定して結合が完結する。そして、この管体４０を引き抜くために力を加えたり、或いは管体４０内に流体を通すとこの管体４０は引き抜かれる方向に力が加わるが、ボ−ル４４は外カラ−４６のテ−パ−面４７にて押さえられ、結局このボ−ル４４によって管体４０の外周表面を押圧することになり、管体４０の引き抜きが阻止されることとなる。このように管継手４０との結合は簡単であり、しかも使用時には抜け防止機能が働くものである。
【０００５】
一方、管体４０を引き抜く（離脱）には、内カラ−４５の突出端４５0 を内側に軽く押し込んでやると、テ−パ−面４７と管体４０の外表面間に介在していたボ−ル４４が内カラ−４５と共に内方に移動し、管体４０の外表面に力が加わっていたボ−ル４４の押圧が解除され、この状態を維持しつつ管体４０を簡単に引き抜くことができるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、既提案の管継手は構造も比較的簡単でしかも結合、離脱も容易に行えるものであり広く採用されつつある。しかしながら、この既提案の管継手にあっても、更に改良が要請されている面もある。即ち、比較的狭いスペ−スでの結合にあっては、管継手と管体とが相互に偏心している場合があり、この場合の対策、使用時における揺動の吸収、更には管体の回転力への対策等が要請される場合があるが、これらの要請に対しては既提案の管継手にあってはその機能はなかった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は既提案の管継手に上記したような更なる要請に対処するために機能を付加すべく開発されたものであり、その構成は次の通りである。即ち、管継手の基体となる雌体の流路の深部に挿入される管体の先端が当る段部を形成し、深部側より弾性体及び押圧部材を支持した内カラ−が順に配置され、かつ雌体からのびる外カラ−にてこれらを覆いかつ外カラ−先端に深部側が大径となるテ−パ−部を形成してなる管継手であって、当該外カラ−は前記雌体とは別体に構成され、当該外カラ−にて覆われる雌体の外表面の先端を小径となし、外カラ−を周方向に偏心回転可能に係合したことを特徴とする管継手に係るものである。尚、雌体と外カラ−の係合にあってはシ−ル性を特に要求されず、例えば係合面を止め輪、硬球、加締等によって係合することができる。
【０００８】
【作用】
さて、本発明は上記のような構造を有するため、管継手と金属管等の管体との結合にあっては、雌体の内カラ−の先端より管体を挿入し、雌体の流路の深部に設けた段部に挿入された管体の先端が当ることにより結合されることとなる。そして、管体の外周表面に内カラ−内に納まった押圧部材、例えばボ−ルが接触することによって結合されるもので、このボ−ルは弾性体により内カラ−と共に内カラ−の先端側に押されるが、このボ−ルは外カラ−のテ−パ−面に接触し、その押圧力が管体の表面に向かうこととなり、ここで管継手と管体との結合が保持されることとなる。通常は、雌体の流路の内周に一つ又は複数の周溝を形成し、これにシ−ル用Ｏ−リングを嵌め込んで管体との間のシ−ルを完全に行うものである。
【０００９】
一方、管継手からの管体の離脱は次の通りである。結合された管継手と管体にあって、内カラ−の先端を内側に押すことによって、外カラ−のテ−パ−面に接触されているボ−ルを内カラ−と共に内側に移動する。即ち、ボ−ルは外カラ−との接触が解かれ、管体の表面を押す力を解除することとなり、この状態を保ちつつ管体を引き抜くことによって両者の離脱が簡単に行えることとなったものである。次いで、管体を離脱した後に内カラ−を押す力をゆるめれば、再び弾性体によって内カラ−が押されて元の状態に戻ることとなり、ここに管体の結合、離脱が繰り返されることとなるのである。
【００１０】
本発明の最大の特徴は、外カラ−にて覆われる雌体の外表面の先端を小径とした管継手である。そして、外カラ−が雌体とは別体に構成され、これが周方向に回転可能とされたもので、しかも係合部位の横ずれによって外カラ−が若干偏心回転することができることとなったことにその特徴があり、このため管継手に対して若干偏心している管体であっても前記した結合・離脱が無理なく行うことができることとなったものである。又、外カラ−が周方向に偏心回転可能とされたが故に管体の揺動や回転に追随できることとなり、これらの余計な力を吸収し、かつ耐久性能を著しく向上させたこととなったものである。
【００１１】
本発明で用いられる弾性体としてはコイルバネ、皿バネ、筒状のゴム弾性体が主として用いられ、これは内カラ−に弾発支持力を与えるものである。そしてこの内カラ−にあっては、外カバ−の先端部より縁部がやや突出しているのがよく、これを押すことによって管体の離脱機能が与えられることとなる。又、内、外カラ−は合成樹脂製又は金属製で構成され、特に内カラ−にあっては、外周面側の径が大きいテ−パ−孔を穿孔し、ここに硬球ボ−ル等の押圧部材を挿入すればよいこととなる。尚、内カラ−にあって、その外径を深部側が大径で、かつ径方向に縮径を可能とするスリット又は凹部を有することによって、更に管体の引き抜き阻止力を増すことができる。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の管継手を実施例をもって更に詳細に説明する。
図１は本発明の管継手の第１実施例を示す半裁断面図である。図中、１は管継手の基体をなす雌体であって、段部２をはさんで右側に大径部３の流路が、そして左側に小径部４の流路が形成されている。そして大径部３の内面に２条の周溝５、５が備えられ、ここにＯ−リング６、６が嵌め込まれている。この大径部３の縁端にコイルバネ７及び合成樹脂製の内カラ−８が、ボ−ル９と共に配置され、これら全体を外カラ−１０にて覆うものである。この外カラ−１０は雌体１の大径部３の外周面に外挿されたものであって、その先端が縮径されてテ−パ−部１１を形成している。雌体１の深部に設けられた段部２は、挿入された管体４０の先端が当ることとなり、管体４０の挿入が完全であるか否かはこの段部２に管体４０の先端が当るか否かによって確かめることができる。
【００１３】
大径部３の外周面と外カラ−１０との係合手段は種々あるが、図例にあっては大径部３の外周面と外カラ−１０の内周面に周溝１２、１３を形成し、ここに止め輪１４を嵌め込んで係止させるものである。
【００１４】
従って、外カラ−１０は雌体の大径部２に対して周方向に回転可能となり、特に、図例のように大径部３の先端の外縁を順次やや径を小さく（符号Ａ）してある。このことによって図２に示すように外カラ−１０が雌体に対してスム−ズに偏心回転可能となったものである。
【００１５】
図３は本発明の管継手の第２実施例であり、特に大径部３と外カラ−１０との係止部の拡大図である。この例にあっては、大径部３の外周面に周溝１５を、外カラ−１０に孔１６及びこれに連なる周溝１７を形成し、この孔１６より硬球ボ−ル１８を挿入してなる係止方法を示すものである。従って、外カラ−１０は雌体の大径部２に対して周方向に回転可能となり、特に、図例のように大径部３の先端の外縁を順次やや径を小さく（符号Ａ）してある。このことによって外カラ−１０が雌体に対してスム−ズに偏心回転可能となったものである。
【００１６】
図４は本発明の管継手の第３実施例であり、特に大径部３と外カラ−１０との係止部の拡大図である。この例にあっては、大径部３の表面に周段部１９を形成しておき、ここに外カラ−１０の内側先端１０0 を加締めることによって係止した例である。尚、図示はしないが周段部１９の代わりに突条でもよいことは勿論である。従って、外カラ−１０は雌体の大径部２に対して周方向に回転可能となり、特に、図例のように大径部３の先端の外縁を順次やや径を小さく（符号Ａ）してある。このことによって外カラ−１０が雌体に対してスム−ズに偏心回転可能となったものである。
【００１７】
図５は内カラ−８とボ−ル９との関係を示す断面図であり、内カラ−８の外周側よりにテ−パ−状の孔２３を穿孔し、ここにボ−ル９を嵌め込んだ構造のものである。図６はその変形例を示す断面図である。
【００１８】
ここで図１を例として管継手と管体との結合及び離脱を更に詳細に述べる。この図１において、管体４０が内カラ−８内に若干挿入された場合であり、管体４０はその先端が段部２に当たってその位置が確定される。ここで管体４０をこの状態から引き抜くために力を入れた場合、或いはこの状態で管体４０内に流体を流した場合、即ち、管体４０が引き抜かれる方向に力が働いた場合には、ボ−ル９はコイルバネ７の弾発力によって外カラ−１０のテ−パ−部１１側に押し付けられると共に、その外カラ−１０のテ−パ−部１１によってこのボ−ル９が管体４０の表面を押圧することとなり、ここに管体４０の管継手からの引き抜きが阻止されることとなる。
【００１９】
さて、管体４０を管継手より離脱する場合は、前記内カラ−８の先端８0 が外カラ−１０の先端１０1 よりも突出しておりこれを利用することとなる。即ち、管体４０を引き抜くには、内カラ−８の先端８0 を雌体１の方向に押すことによって管体４０が抜けるものである。言い換えれば、この内カラ−８の突出部分８0 を押すことによって内カラ−８を雌体１側に移動することとなり、ボ−ル９もこれと共に移動し、テ−パ−部１１との接触による締め付け力が解除され、ここに管体４０を雌体１から容易に引き抜くことができるものである。
【００２０】
尚、内カラ−８と外カラ−１０との関係にあっては、必ずしも内カラ−８の先端８0 が突出している必要はなく、外部からこの内カラ−８を雌体１側に移動させることができればよい。図７はその例を示す部分断面図であり、内カラ−８の先端８0 が外カラ−１０より突出していなくとも、ドライバ−２４等で押せればよく、更には外カラ−１０に小さな孔２５を開けておき、ここにドライバ−２４等を押し込んで内カラ−８を雌体１側に移動させることもできる。
【００２１】
ボ−ル９は外カラ−１０のテ−パ−部１１によって管体４０側におされ、図８に示すように管体４０の外表面に食い込むことになる。更に過大な圧力又は引き抜き力がかかった場合には、内カラ−８はボ−ル９及び管体４０に追従して外カラ−１０の小径側へ移動するため、内カラ−８の大径部は外カラ−１０のテ−パ−部１１によって管体４０側におされ、図９に示すようにより強固に管体４０を把持することとなる。
【００２２】
さて、図１０は本発明に特に有効に用いられる内カラ−８の正面図であり、図１１は図１０のＡ−Ａ線での断面図である。即ち、この内カラ−８はボ−ル９を支持すると共に外表面側の４ケ所に凹み２６を形成し、その部分の内カラ−は薄肉部２７としたものである。そして、図１２及び図１３は前記図８及び図９に示した内カラ−８に過大な圧力又は引き抜き力がかかった状態における内カラ−８の正面図及びその断面図である。この場合、凹み２６によって形成された薄膜部２７が外側に折れ曲がる２７1 こととなり、内カラ−８の縮径を容易にしている。かかる構造の内カラ−を採用した継手においては、押圧材がボ−ルのみの継手に比べて１．５〜２倍程度の引き抜き阻止力を有することが判明した。  尚、内カラ−８の凹み２６は薄膜部２７をもたない完全なスリット形状でもよいが、管体４０を挿入する前に内カラ−８が変形しないように薄膜部２７を残した形状のものが好ましい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は以上の構成を採用したことにより、硬度の高い管体であってもその結合及び離脱が自由にできることとなったものであり、特にスペ−スの狭い場所での着脱が容易になり、その産業上の効果は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の管継手の第１実施例を示す半裁断面図である。
【図２】図２は図１の管継手の側面図である。
【図３】図３は本発明の管継手の第２実施例を示す部分断面図である。
【図４】図４は本発明の管継手の第３実施例を示す部分断面図である。
【図５】図５は内カラ−とボ−ルとの関係を示す切り欠き部分断面図である。
【図６】図６は内カラ−とボ−ルとの関係を示す別例の切り欠き部分断面図である。
【図７】図７は内カラ−と外カラ−との間の別の関係を示す部分断面図である。
【図８】図８は内カラ−とボ−ルの使用状態を示す部分断面図である。
【図９】図９は過大な圧力がかかった場合の内カラ−とボ−ルの使用状態を示す部分断面図である。
【図１０】図１０は本発明に特に有効に用いられる内カラ−の正面図である。
【図１１】図１１は図１０に示す内カラ−のＡ−Ａ線での断面図である。
【図１２】図１２は図１０に示す内カラ−の使用状態を示す正面図である。
【図１３】図１３は図１０に示す内カラ−の使用状態を示すＡ−Ａ線断面図である。
【図１４】図１４は従来の管継手の一例を示す半裁断面図である。
【図１５】図１５は本出願人が既に提案した管継手の断面図である。
【符号の説明】
１‥‥管継手の基体をなす雌体、
２‥‥流路の段部、
３‥‥流路の大径部、
４‥‥流路の小径部、
５‥‥大径部３の内面の周溝、
６‥‥Ｏ−リング、
７‥‥コイルバネ、
８‥‥内カラ−、
８0 ‥‥内カラ−の先端、
９、１８‥‥硬質ボ−ル、
１０‥‥外カラ−、
１０0 ‥‥外カラ−の内側先端（加締部）、
１０1 ‥‥外カラ−の先端、
１１‥‥外カラ−のテ−パ−部、
１２、２０‥‥大径部の周溝、
１３、２１‥‥外カラ−の周溝、
１４、２２‥‥止め輪、
１５‥‥大径部の外周面の周溝、
１６‥‥外カラ−に形成した孔、
１７‥‥孔１６に連なる周溝、
１９‥‥大径部の表面の周段部、
２３‥‥内カラ−の外周側のボ−ルの収納孔、
２４‥‥ドライバ−、
２５‥‥外カラ−に開けた孔、
２６‥‥内カラ−の外表面側の凹み、
２７‥‥内カラ−の薄肉部、
４０‥‥管体、
Ａ‥‥雌体外表面の小径部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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