(57)【要約】【課題】内圧が作用していない状態であっても、ロックボールと係合部との係合のガタつきを抑制して耐久性を向上させることができる管継手を提供する。【解決手段】プラグ９に設けられた荷重付与手段１２をソケット軸方向に移動させることで、ソケット２をソケット軸方向に押圧して、結合しているソケット２とプラグ９とのソケット軸方向の相対位置をずらすことにより、係合部１０に係合しているロックボール７に対してソケット軸方向への追加的な荷重を付与して、ロックボール７を係合部１０に不動状態に係合させる。【選択図】図１
2018080805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソケットと、このソケットが外嵌されてこのソケットと結合するプラグとを備え、前記ソケットは、その外周面にソケット軸方向にロック位置とロック解除位置との間を移動するスリーブと、このスリーブによってソケット半径方向の移動が規制されるロックボールとを有し、前記プラグは、前記ソケットと前記プラグとが結合している状態で前記ロック位置にある前記スリーブによってソケット半径方向の移動が規制されている前記ロックボールが係合する係合部を有する管継手において、
結合している前記ソケットと前記プラグとのソケット軸方向の相対位置をずらすことにより前記係合部に係合している前記ロックボールに対してソケット軸方向への追加的な荷重を付与する荷重付与手段を備えたことを特徴とする管継手。
【請求項２】
前記荷重付与手段が前記プラグの外周面に螺合しているナットであり、ソケット軸方向に移動する前記ナットが前記ソケットをソケット軸方向に押圧することにより、結合している前記ソケットと前記プラグとのソケット軸方向の相対位置をずらす構成にした請求項１に記載の管継手。
【請求項３】
前記荷重付与手段が前記プラグの外周面に取り付けられた弾性体であり、この弾性体のソケット軸方向への弾性力が前記ソケットをソケット軸方向に押圧することにより、結合している前記ソケットと前記プラグとのソケット軸方向の相対位置をずらす構成にした請求項１に記載の管継手。
【請求項４】
前記ナットが弾性部を有し、この弾性部のソケット軸方向への弾性力が前記ソケットをソケット軸方向に押圧することにより、結合している前記ソケットと前記プラグとのソケット軸方向の相対位置をずらす構成にした請求項２に記載の管継手。
【請求項５】
前記荷重付与手段における前記ソケットをソケット軸方向に押圧する押圧面が前記ソケットの内周側に入り込む方向に傾斜する傾斜面になっている請求項２〜４のいずれかに記載の管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管継手に関し、さらに詳しくは、内圧が作用していない状態であっても、ソケットに保持されているロックボールとプラグに形成されている係合部との係合のガタつきを抑制して耐久性を向上させることができる管継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ソケットに保持されているロックボールを、プラグに形成されている係合部に対して係合および係合解除させることにより、ソケットとプラグとを結合および分離させる管継手が種々提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。この管継手を介してホースと機器等とが接続される。この管継手では、プラグにソケットを外嵌して、ソケットに設けたスリーブをスライドさせてロックボールを押圧して係合部に係合させることでソケットとプラグとの結合状態を維持する。
【０００３】
ところが、ロックボールと係合部との係合には僅かなガタつきがあるため、このガタつきに起因して、ソケットとプラグとの結合にもガタつきが生じる。管継手に流体が流れていて十分な内圧が作用している場合は、この内圧によってロックボールが係合部に不動状態でガタつきなく係合するため、ソケットとプラグとの結合のガタつきは解消する。一方で、十分な内圧が作用していない場合は、ソケットとプラグとの結合のガタつきが生じ易くなる。それだけに留まらず、ロックボールと係合部との係合のガタつきは、ロックボールや係合部の摩耗や損傷を促進する一因になり、管継手に備わっているシール部材等の摩耗や損傷も促進する。そのため、管継手の耐久性を向上させるには改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−８９９３２号公報
【特許文献２】特開２０１４−２０２３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、内圧が作用していない状態であっても、ソケットに保持されているロックボールとプラグに形成されている係合部との係合のガタつきを抑制して耐久性を向上させることができる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】
上記目的を達成するため本発明の管継手は、ソケットと、このソケットが外嵌されてこのソケットと結合するプラグとを備え、前記ソケットは、その外周面にソケット軸方向にロック位置とロック解除位置との間を移動するスリーブと、このスリーブによってソケット半径方向の移動が規制されるロックボールとを有し、前記プラグは、前記ソケットと前記プラグとが結合している状態で前記ロック位置にある前記スリーブによってソケット半径方向の移動が規制されている前記ロックボールが係合する係合部を有する管継手において、結合している前記ソケットと前記プラグとのソケット軸方向の相対位置をずらすことにより前記係合部に係合している前記ロックボールに対してソケット軸方向への追加的な荷重を付与する荷重付与手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ロックボールが係合部に係合している状態で、結合しているソケットとプラグとのソケット軸方向の相対位置を荷重付与手段によってずらすことで、ロックボールに対してソケット軸方向への追加的な荷重を付与する。この追加的な荷重により、ロックボールと係合部との係合のガタつきはなくなり、ロックボールは係合部に対して不動状態で係合する。そのため、管継手に内圧が作用しているか否かに拘らず、ソケットとプラグとの結合のガタつきが抑制されるので、管継手の耐久性を向上させるには有利になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ソケットとプラグとが結合している状態の本発明の管継手の第１実施形態を例示する半断面側面図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】図１のソケットとプラグとが分離した状態の管継手を例示する半断面側面図である。
【図４】ソケットとプラグとが結合している状態の管継手の第２実施形態を例示する半断面側面図である。
【図５】ソケットとプラグとが結合している状態の管継手の第３実施形態を例示する半断面側面図である。
【図６】ソケットとプラグとが結合している状態の管継手の第４実施形態を例示する半断面側面図である。
【図７】ソケットとプラグとが結合している状態の管継手の第５実施形態を例示する半断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の管継手を図に示した実施形態に基づいて説明する。
【００１０】
図１〜図３に例示する第１実施形態のように本発明の管継手１は、互いに結合および分離するソケット２とプラグ９とを有している。ソケット２およびプラグ９は筒状体であり、プラグ９にソケット２が外嵌されて互いが結合する。ソケット２およびプラグ９は互いの一端側で結合し、それぞれの他端側にはゴムホース等の配管や油圧機器等が接続される。ソケット２、プラグ９の内周側がそれぞれ流路３、１１になる。
【００１１】
ソケット２の一端部（ソケット軸方向一端部）には、外周面にソケット軸方向に移動する筒状のスリーブ４が設けられている。スリーブ４は、手作業でロック位置とロック解除位置との間を移動するように構成されている。図１ではスリーブ４がロック位置にあり、図３ではスリーブ４がロック解除位置にある。尚、図中の左右方向がソケット軸方向である。
【００１２】
ソケット２のソケット軸方向一端部の外周面には、ストッパリング８が設けられている。ストッパリング８は、スリーブ４のソケット軸方向一端側への移動を制限する。また、スリーブ４によって覆われる部分のソケット２の外周面には、周方向に間隔をあけて複数（例えば、４つ）の貫通穴が設けられ、それぞれの貫通穴にはロックボール７が保持されている。貫通穴は円錐形状に形成され、ロックボール７が内周側に落下しないようになっている。このロックボール７は、スリーブ４によってソケット半径方向の移動が規制されている。
【００１３】
ロックボール７よりもソケット軸方向他端側のソケット２の内周面には、環状のシール部材６が設けられている。図１に例示するようにソケット２とブラグ９とが結合した状態の管継手１には、管継手１に接続されたホース等を流通する流体が流れる。シール部材６は、プラグ９の一端側の外周面に当接して、ソケット２とプラグ９を結合した際にそれぞれの流路３、１１からの流体の漏洩を防止する。
【００１４】
ソケット２の外周面とスリーブ４の内周面との間にはスプリング５が介設されている。このスプリング５により、スリーブ４は常にロック位置の方向（ソケット軸方向一端側）に付勢されている。
【００１５】
プラグ９の一端部の外周面は、小径の外周面と大径の外周面と２段構造になっていて、大径の外周面には断面円弧状の係合部１０が設けられている。係合部１０はプラグ９の外周面に周方向に連続して環状に形成されている。ソケット２とプラグ９とが結合している状態でロック位置にあるスリーブ４によってロックボール７が内周側に押圧されて係合部１０に係合する。
【００１６】
係合部１０が設けられている位置よりも他端部側に荷重付与手段１２となるナット１２ａが設けられている。このナット１２ａのネジ溝は、プラグ９の外周面に形成されたネジ溝と螺合している。ボルト１２ａは手動で（手によって直接またはスパナ等の工具を用いて）回転させることでソケット軸方向に移動する。
【００１７】
図１に例示するようにスリーブ４がロック位置にあって、結合しているソケット２とプラグ９を分離させるには、図３に例示するように、スリーブ４を手作業でソケット軸方向他端側に移動させる。スリーブ４を図３に例示するようにロック解除位置まで移動させると、係合部１０に係合していたロックボール７が外周側に移動可能になって係合部１０から係脱する。
【００１８】
次いで、スリーブ４をロック解除位置にした状態で、プラグ９をソケット２から引き抜く。これにより、ソケット２とプラグ９とが分離される。ソケット２とプラグ９とを結合する場合は、分離する場合と反対の手順を行なう。即ち、ロック解除位置にあるスリーブ４をロック位置まで移動させる。スリーブ４をロック位置まで移動させると、ロックボール７がスリーブ４によって内周側に押圧されて係合部１０に係合し、ソケット半径方向の移動が完全に阻止される。
【００１９】
図１に例示するようにソケット２とブラグ９とが結合した状態であっても、ロックボール７が係合部１０に対して係合および係合解除できる構造であるため、両者の係合には僅かなガタつきがある。この係合のガタつきは、ロックボール７、係合部１０のいずれか一方の経時的な摩耗等によって大きくなる。この係合のガタつきに起因して、ソケット２とプラグ９との結合にもガタつきが生じる。
【００２０】
ただし、管継手１に流体が流れていて十分な内圧が作用している場合は、この内圧によってロックボール７が係合部１０にガタつきなく不動状態で係合するため、ソケット２とプラグ９との結合のガタつきは解消する。即ち、管継手１に十分な内圧が作用していない場合は、ソケット２とプラグ９との結合にガタつきが生じ易くなる。
【００２１】
そこで本発明では図１に例示するように、ナット１２ａをソケット軸方向に移動させることで、ナット１２ａによってソケット２の一端面をソケット軸方向に押圧する。これによりソケット２は他端側（図では左側）に僅かに移動し、プラグ９は他端側（図では右側）に僅かに移動して、ソケット２とプラグ９は互いに分離する方向に僅かに移動する。このように、結合しているソケット２とプラグ９とのソケット軸方向の相対位置をずらすことにより、係合部１０に係合しているロックボール７に対してソケット軸方向への追加的な荷重を付与する。即ち、管継手１の内部に流体が流れる前の段階（内圧が作用する前の段階）で、係合部１０に係合しているロックボール７に対してソケット軸方向への追加的な荷重を付与しておく。
【００２２】
係合部１０に係合しているロックボール７は、スリーブ４によってソケット半径方向の移動が阻止され、ナット１２ａによるソケット軸方向への追加的な荷重によってソケット軸方向に移動が阻止されるので、係合部１０に不動状態で係合する。したがって、管継手１に内圧が作用しているか否かに拘らず、ロックボール７と係合部１０との係合のガタつきは無くなり、ソケット２とプラグ９との結合のガタつきも抑制される。これに伴い、ロックボール７、係合部１０、シール部材６、ストッパリング８の摩耗や損傷の促進も阻止することができるので、管継手１の耐久性を向上させることができる。ガタつきの抑制によって、ロックボール７等の構成部材に生じる応力振幅が低減するので耐久性を向上させるには有利である。
【００２３】
ナット１２ａによってソケット軸方向に追加的に付与される荷重が過大であっても過小であっても好ましくない。そこで、ソケット軸方向の力の適切な状態を考慮する。ナット１２ａによってプラグ９に追加的に付与される力をＰ’、管継手１に流れる流体の内圧によってプラグ９に付与される外力をＰとする。内力係数Φ＝Ｐ’／Ｐとした場合、この内力係数Φを例えば０．３〜０．９にする。ロックボール７等に発生する応力振幅が、従来に比して内力係数Φの分だけ小さくなり耐久性の向上につながる。
【００２４】
内力係数Φは、具体的にはΦ＝Ｋｂ／（Ｋａ+Ｋｂ）により算出される。ここで、Ｋａはソケット２のばね定数、Ｋｂはプラグ９のばね定数である。それぞれのばね定数は、それぞれの材質の縦弾性係数Ｅと、ナット１２ａによって付与される荷重によって変形する部分の長さＬと、その変形する部分の相当断面積Ａとによって、Ｅ・Ａ／Ｌによって算出される。
【００２５】
図４に例示する管継手１の第２実施形態は、ソケット２をソケット軸方向に押圧するナット１２ａの押圧面が、ソケット２の内周側に入り込む方向に傾斜する傾斜面になっている。ナット１２ａに押圧されるソケット２の一端面は、ナット１２ａの押圧面と同じ方向に傾斜している。その他の仕様は第１実施形態と同様である。
【００２６】
第２実施形態では、ナット１２ａをソケット軸方向に移動させてロックボール７に対してソケット軸方向への追加的な荷重を付与する際に、ソケット２の一端部がナット１２ａの傾斜面に僅かに乗り上げる状態になる。そのため、第１実施形態で得られる効果に加えて、偏荷重により偏芯しているソケット２の軸芯とプラグ９の軸芯を一致させる調芯効果も得られる。
【００２７】
本発明では、荷重付与手段１２はナット１２ａに限らない。荷重付与手段１２は、結合しているソケット２とプラグ９とのソケット軸方向の相対位置をずらすことで、ロックボール７に対してソケット軸方向に追加的な荷重を付与できればよい。
【００２８】
図５に例示する第３実施形態では、荷重付与手段１２がナット１２ａと弾性部１２ｂとで構成されている。ナット１２ａは第１実施形態と同様であるが、ナット１２ａに一端側に隣接してリング状の弾性部１２ｂがプラグ９の外周面に外嵌されている。その他の仕様は第１実施形態と同様である。
【００２９】
第３実施形態では、ナット１２ａをソケット軸方向に移動させてロックボール７に対してソケット軸方向への追加的な荷重を付与する際に、ナット１２ａとソケット２の一端面に挟まれた弾性部１２ｂが圧縮される。そのため、ナット１２ａによるソケット軸方向への押圧力とともに、弾性部１２ｂのソケット軸方向への弾性力がソケット２をソケット軸方向に押圧して、結合しているソケット２とプラグ９とのソケット軸方向の相対位置をずらすことになる。
【００３０】
第３実施形態では、第１実施形態で得られる効果に加えて、以下の効果を得られる。例えば、ロックボール７などが僅かに変形した場合にも、その僅かな変形をソケット２とナット１２ａとの間に介在する弾性部１２ｂが吸収するので、ソケット２とプラグ９とのソケット軸方向の相対位置をずらすことを、より確実により安定して行える。
【００３１】
弾性部１２ｂの材質としては、各種ゴム、樹脂、金属等を用いることができるが、金属を採用する場合は、ソケット２やプラグ９を形成している金属よりも弾性係数が小さい金属（例えば、りん青銅、ステンレス鋼など）にすることが好ましい。弾性部１２ｂの形状は単純なリング状に限らず、コイル状などを採用することができる。具体的には、皿ばね、板ばね、コイルばね等を弾性部１２ｂとして採用することができる。
【００３２】
図６に例示する第４実施形態では、荷重付与手段１２として、一端部に断面波状に加工された弾性部１２ｂを有する金属製のナット１２ａが用いられている。その他の仕様は第１実施形態と同様である。この弾性部１２ｂを断面波状に加工せずに、例えば、ナット１２ａよりも厚みの薄い単純な薄肉リング状にすることもできる。ソケット２やプラグ９を形成している金属と、弾性係数が同等あるいは大きい金属であっても、形状の工夫によって弾性部１２ｂとしての弾性係数を小さくできるならば採用することができる。
【００３３】
図７に例示する第５実施形態では、荷重付与手段１２が弾性体１２ｃのみで構成されている。リング状の弾性体１２ｃがプラグ９の外周面に外嵌して取り付けられている。その他の仕様は第１実施形態と同様である。
【００３４】
弾性体１２ｃとしては、上述した弾性部１２ｂと同様の材質、同様の形状を採用することができる。第５実施形態では、プラグ９に結合したソケット２の一端面が弾性体１２ｃをソケット軸方向に圧縮する。この圧縮によって生じる弾性体１２ｃのソケット軸方向への弾性力がソケット２をソケット軸方向に押圧して、結合しているソケット２とプラグ９とのソケット軸方向の相対位置をずらす。このようにロックボール７に対してソケット軸方向への追加的な荷重を付与して、ロックボール７と係合部１０との係合のガタつき、ソケット２とプラグ９との結合のガタつきを抑えることもできる。
【００３５】
尚、図４で例示した傾斜面の構成を、第３〜５実施形態において採用することもできる。即ち、いずれの実施形態においても、ソケット２をソケット軸方向に押圧する荷重付与手段１２の押圧面を、ソケット２の内周側に入り込む方向に傾斜する傾斜面にすることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１  管継手
２  ソケット
３  流路
４  スリーブ
５  スプリング
６  シール部材
７  ロックボール
８  ストッパリング
９  プラグ
１０  係合部
１１  流路
１２  荷重付与手段
１２ａ  ナット
１２ｂ  弾性部
１２ｃ  弾性体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2018080805.tif 000006
【図５】
2018080805.tif 000007
【図６】
2018080805.tif 000008
【図７】
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