(57)【要約】      （修正有）【課題】装置の小型化とシール性確保とを両立することができるカップリング装置を提供する。【解決手段】雌継手１０と、雄継手１０とを備え、第１，第２流体通路４，５を接続・分離可能なカップリング装置１において、雌継手１０は、第１弁座を有する第１弁ケース１１と、第１弁部を有する第１弁体１３と、この第１弁体１３を閉弁側へ付勢する圧縮コイルバネとを備え、雄継手２０は、環状シール部材２６からなる第２弁座を有する第２弁ケース２１と、第２弁部を有する第２弁体２３と、この第２弁体２３を閉弁側へ付勢する圧縮コイルバネ２５と、第２弁ケース２１を進退移動自在に収容する第３弁ケース２７と、第２弁ケース２１を付勢する圧縮コイルバネ２８とを備え、雄継手２０が雌継手１０から分離されているとき、環状シール部材２６の先端部が第３弁ケースの先端部よりも閉弁側に退入した位置に形成されている。【選択図】図４
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
第１部材に装着される雌継手と、第２部材に装着される雄継手とを備え、第１，第２部材に夫々形成された第１，第２流体通路を接続・分離可能なカップリング装置において、
前記雌継手は、先端部分に第１弁座を有する第１弁ケースと、この第１弁ケースの内部に進退移動自在に装着され且つ先端部分に第１弁座に内側から当接する第１弁部を有する第１弁体と、この第１弁体を閉弁側へ付勢する第１付勢手段とを備え、
前記雄継手は、先端部分にシール部材からなる第２弁座を有する第２弁ケースと、この第２弁ケースの内部に進退移動自在に装着され且つ先端部分に第２弁座に外側から当接する第２弁部を有する第２弁体と、この第２弁体を閉弁側へ付勢する第２付勢手段と、前記第２弁ケースを第２弁体の移動方向と同方向へ進退移動自在に収容する第３弁ケースと、この第３弁ケースに対して前記第２弁ケースを第２付勢手段と同方向へ付勢する第３付勢手段とを備え、
前記雄継手が雌継手から分離されているとき、前記シール部材の先端部が前記第３弁ケースの先端部よりも閉弁側に退入した位置に形成されていることを特徴とするカップリング装置。
【請求項２】
前記第３付勢手段の付勢力は、前記第２付勢手段の付勢力と第２弁ケースに対して開弁側へ作用する流体から受ける力との和よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１に記載のカップリング装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、第１，第２部材に夫々形成された第１，第２流体通路を接続・分離可能な雌継手と雄継手とを備えたカップリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金型やワークパレット等の第１部材に装着された第１継手と、成形機の金型固定部材や工作機械のベース部材等の第２部材に装着された第２継手とを夫々備え、第１，第２部材が連結された状態で、第１，第２部材内の第１，第２流体通路の一方から他方へ流体（冷却水、加圧流体等）を供給するために、第１，第２部材を所定の位置関係で連結・連結解除する際に、第１，第２継手を介して第１，第２流体通路を接続・分離可能なカップリング装置が実用化されている。
【０００３】
特許文献１のカップリング装置は、第１，第２継手が開閉作動可能な弁体を夫々有する雄継手と雌継手とから構成され、この雄継手と雌継手が分離された状態で、雄継手と雌継手との両弁体が閉作動し、また、雄継手と雌継手が接続された状態で、雌継手内に雄継手の弁体の先端側部分が挿入されて、雄継手と雌継手との両弁体が開作動することにより、第１，第２流体通路が接続される。
【０００４】
このカップリング装置では、雄継手と雌継手とが接続される際、両継手は分離状態から当接状態を経て接続状態に移行される。雄継手側弁ケースは先端部分に環状シール部材を備え、この環状シール部材の先端部が雄継手側弁ケースの先端部よりも開弁側（先端側）位置に突出形成されている。これにより、両継手が当接状態のとき、環状シール部材が雌継手側弁ケースの先端部に通路口（弁部）を囲んで当接し、雄継手側弁ケースの通路口と雌継手側弁ケースの通路口とを液密状且つ接続可能状態に連結している。それ故、雄継手側弁体が進出移動されたとき、接続部分から流体の漏洩を生じることなく第１，第２流体通路を接続することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ２００８／１４６３３５号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のカップリング装置は、雄継手と雌継手とが第１，第２部材よりも外側へ突出されていないため、省搬送スペース化を図ることが可能である。
しかし、特許文献１のカップリング装置では、接続状態において両継手間の接続シール性を確保するため、両継手が分離状態のとき、環状シール部材の先端部が雄継手側弁ケースの先端部よりも開弁側位置に突出形成され、他部材との干渉により環状シール部材が破損する虞がある。
【０００７】
本考案の目的は、装置の小型化とシール性確保とを両立可能なカップリング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１のカップリング装置は、第１部材に装着される雌継手と、第２部材に装着される雄継手とを備え、第１，第２部材に夫々形成された第１，第２流体通路を接続・分離可能なカップリング装置において、前記雌継手は、先端部分に第１弁座を有する第１弁ケースと、この第１弁ケースの内部に進退移動自在に装着され且つ先端部分に第１弁座に内側から当接する第１弁部を有する第１弁体と、この第１弁体を閉弁側へ付勢する第１付勢手段とを備え、前記雄継手は、先端部分にシール部材からなる第２弁座を有する第２弁ケースと、この第２弁ケースの内部に進退移動自在に装着され且つ先端部分に第２弁座に外側から当接する第２弁部を有する第２弁体と、この第２弁体を閉弁側へ付勢する第２付勢手段と、前記第２弁ケースを第２弁体の移動方向と同方向へ進退移動自在に収容する第３弁ケースと、この第３弁ケースに対して前記第２弁ケースを第２付勢手段と同方向へ付勢する第３付勢手段とを備え、前記雄継手が雌継手から分離されているとき、前記シール部材の先端部が前記第３弁ケースの先端部よりも閉弁側に退入した位置に形成されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項２の考案は、請求項１の考案において、前記第３付勢手段の付勢力は、前記第２付勢手段の付勢力と第２弁ケースに対して開弁側へ作用する流体から受ける力との和よりも小さく設定されていることを特徴としている。
【考案の効果】
【００１０】
請求項１の考案によれば、第２弁体の雌継手に対する進出量を、第２弁ケースに対する第２弁体の相対進出量と第３弁ケースに対する第２弁ケースの相対進出量とを合計した進出量によって確保することができる。両継手が分離状態のとき、シール部材の先端部が第３弁ケースの先端部よりも閉弁側に退入した位置に形成されているため、装置の小型化とシール部材の破損防止を図ることができる。
しかも、雄継手と雌継手が接続される前段階において、シール部材を第２弁ケースの進出移動を利用して第１弁部を囲んだ状態で雌継手に当接させることができるため、第１弁部と第２弁部とを液密状且つ接続可能状態に連結することができ、シール部材の先端部を第２弁ケースの先端部よりも開弁側位置に突出形成することなく、雄継手と雌継手とのシール性を確保することができる。
【００１１】
請求項２の考案によれば、第３付勢手段の圧縮動作が第２付勢手段の圧縮動作よりも早く開始するため、第１，第２流体通路が接続される前にシール部材により雄継手と雌継手との間を確実にシールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本考案に係るカップリング装置の雌継手の断面図である。
【図２】カップリング装置の雄継手の断面図である。
【図３】雄継手と雌継手の対向状態の断面図である。
【図４】雄継手と雌継手の接続状態の断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１３】
以下、本考案の実施の形態について図面を参照して説明する。
本実施形態は、金型と、この金型を固定する横型射出成形機に本発明を適用した場合の一例である。
【実施例１】
【００１４】
本実施例のカップリング装置では、雌継手が金型（第１部材に相当する）に装備され、雄継手が金型を固定する横型射出成形機のプラテン付属部材であるクランププレート（第２部材に相当する）に装備され、金型をクランププレートに固定・固定解除する際、金型内の第１流体通路とクランププレート内の第２流体通路とが接続・分離される。
【００１５】
図１〜図４に示すように、このカップリング装置１は、金型２に装着される雌継手１０と、クランププレート３に装着される雄継手２０とを備えている。
図３，図４に示すように、本実施例では、金型２をクランププレート３に所定の位置関係で固定・固定解除する際に、雌継手１０と雄継手２０とを介して、金型２内の第１流体通路４とクランププレート１１内の第２流体通路５とを接続・分離可能に構成されている。
【００１６】
ここで、第２流体通路５の流体ポートがクランププレート３に形成され、流体ポートと流体給排ユニット（図示略）が接続されている。制御装置（図示略）により流体給排ユニットが制御され、第１，第２流体通路４，５が接続された状態で流体給排ユニットが駆動された後、金型２内の第１流体通路４に流体が給排される。例えば、流体給排ユニットは冷却水給排ユニットからなり、この場合、金型２内に冷却水が循環供給される。尚、金型２とクランププレート３の組み合せは、固定金型と固定金型用クランププレートの組み合せ、或いは可動金型と可動金型用クランププレートの組み合せの何れであっても良い。
【００１７】
次に、各雌継手１０と雄継手２０について詳細に説明する。
尚、雌継手１０については、図１の矢印Ａの方向を先端側として説明し、雄継手２０については、図２の矢印Ｂの方向を先端側として説明する。
【００１８】
図１，図３に示すように、雌継手１０は、金型２に形成された断面円形の第１取付穴２ａに装着されている。雌継手１０は、先端部分に第１弁座１２を有する第１弁ケース１１と、この第１弁ケース１１の内部に進退移動自在に装着され且つ先端部分に第１弁座１２に内側（基端側）から当接する第１弁部１４を有する第１弁体１３と、この第１弁体１３を第１弁ケース１１に対して閉弁側（先端側）へ付勢するための第１付勢手段に相当する圧縮コイルバネ１５等を備えている。
【００１９】
図１に示すように、第１弁ケース１１は、筒部１１ａと、先端凹部１１ｂとを有する。筒部１１ａが第１取付穴２ａに嵌合され、この筒部１１ａの途中部分の外周部に環状シール１７が装着されている。この状態で、筒部１１ａの先端部が第１取付穴２ａの先端部と同一面上に位置し、先端凹部１１ｂが筒部１１ａの先端部から基端側へ僅かに凹入形成されている。
【００２０】
第１弁ケース１１の内部に通路部４ａが形成され、第１弁ケース１１の先端部に通路部４ａと外部とを連通する通路口１１ｃが形成されている。第１弁ケース１１の先端部には、通路口１１ｃの基端側に先端側程小径化するテーパ内周面が形成され、このテーパ内周面に第１弁座１２が形成されている。
【００２１】
第１弁体１３は、第１弁ケース１１と同心状に形成され、基端側から先端側へ順に、軸状部１３ａ、大径ヘッド部１３ｂ、中ヘッド部１３ｃ、先端ヘッド部１３ｄを有している。この第１弁体１３の先端ヘッド部１３ｄの基端側部分の外周部に環状シール１６が装着され、この環状シール１６が第１弁部１４を形成している。
【００２２】
第１弁ケース１１の内部の基端側部分に環状部材１８が内嵌され、第１弁ケース１１の基端部分の内面部にストップリング１９が装着され、このストップリング１９に環状部材１８が基端側へ移動不能に係止されている。環状部材１８の径方向中央部分には先端側へ延びる筒部１８ａが形成され、この筒部１８ａによって第１弁体１３の軸状部１３ａが摺動自在にガイドされている。環状部材１８の基端側部分には通路部４ａと第１流体通路４とを連通する複数の通路部１８ｂが形成されている。
【００２３】
圧縮コイルバネ１５は、大径ヘッド部１３ｂと環状部材１８との間において第１弁体１３の軸状部１３ａに外装されている。第１弁体１３が閉弁状態のとき、環状シール１６と第１弁座１２とが当接すると共に第１弁体１３の先端ヘッド部１３ｄの先端部分が、第１弁ケース１１の通路口１１ｃに嵌合され、先端ヘッド部１３ｄの先端面と先端凹部１１ｂの先端面が略連続して同一面上に位置している。
【００２４】
図２，図３に示すように、雄継手２０は、クランププレート３の側方側部分において、クランププレート３に形成された断面円形の第２取付穴３ａに装着されている。
図２に示すように、雄継手２０は、先端部分に第２弁座２２を有する第２弁ケース２１と、第２弁ケース２１の内部に進退移動自在に装着され且つ先端部分に第２弁座２２に外側（先端側）から当接する第２弁部２４を有する第２弁体２３と、第２弁体２３を第２弁ケース２１に対して閉弁側（基端側）へ付勢するための第２付勢手段に相当する圧縮コイルバネ２５と、第２弁ケース２１を第２弁体２３の移動方向と同方向へ進退移動自在に収容する第３弁ケース２７と、この第３弁ケース２７に対して第２弁ケース２１を圧縮コイルバネ２５と同方向へ付勢するための第３付勢手段に相当する圧縮コイルバネ２８等を備えている。
【００２５】
第２弁ケース２１には、筒部２１ａと、この筒部２１ａよりも小径筒状に形成された先端筒部２１ｂと、この先端筒部２１ｂの径方向内側へ張り出した環状凹部２１ｃとが形成されている。筒部２１ａの先端側部分と基端側部分の外周部に環状シール２９ａ，２９ｂが装着されている。第２弁ケース２１の内部に通路部５ａが形成され、環状凹部２１ｃの内側部分に通路部５ａと外部とを連通する通路口２１ｄが形成されている。
【００２６】
第２弁ケース２１の外周部には、環状シール２９ａ，２９ｂの間に通路部５ａを第２流体通路５に連通するための通路部２１ｅが形成され、第２弁ケース２１の内周部には、通路部２１ｅよりも基端側部分に径方向内側へ張り出した段差部２１ｆが形成されている。環状凹部２１ｃの先端側には、環状シール部材２６が装着されている。この環状シール部材２６が、第２弁座２２を形成すると共に雌継手１０の第１弁ケース１１の先端凹部１１ｂに通路口１１ｃを囲んで当接するように構成されている。
【００２７】
第２弁体２３は、基端側から先端側へ順に、ピストン部２３ａ、軸基部２３ｂ、軸状部２３ｃ、弁部形成部２３ｄを有している。図２に示すように、雄継手２０と雌継手１０が分離状態のとき、ピストン部２３ａの先端は段差部２１ｆから基端側に距離αだけ退入した位置に配置されている。弁部形成部２３ｄは先端側程大径化し、その外周面に第２弁部２４が形成されている。ピストン部２３ａの外周部には、環状シール３０が装着され、このピストン部２３ａが第２弁ケース２１の内部に摺動自在に内嵌されている。
第２弁ケース２１の基端部分の周面部にストップリング３１ａ，３１ｂが装着され、このストップリング３１ａ，３１ｂによって第２弁体２３が基端側へ移動不能に係止されている。
【００２８】
圧縮コイルバネ２５は、第２弁体２３のピストン部２３ａと第２弁ケース２１の環状凹部２１ｃの間において第２弁体２３の軸基部２３ｂと軸状部２３ｃに外装されている。第２弁体２３が閉弁状態のときに、通路口２１ｄの先端側において環状シール部材２６と第２弁部２４とが当接すると共に、先端筒部２１ｂの先端面と弁部形成部２３ｄの先端面が同一面上に位置している。
【００２９】
第３弁ケース２７には、筒部２７ａと、筒部２７ａの先端から径方向内側へ膨出した環状部２７ｂと、この環状部２７ｂの先端部には径方向内側へ延びる張出部２７ｃとが形成されている。図２に示すように、第３弁ケース２７の内部には、第２弁ケース２１が摺動自在に収容され、雄継手２０と雌継手１０が分離状態のとき、第２弁ケース２１の筒部２１ａの先端は環状部２７ｂの基端から距離βだけ基端側に退入した位置に位置している。筒部２７ａと環状部２７ｂが第２取付穴３ａに嵌合され、筒部２７ａの先端側部分と基端側部分の外周部に環状シール３２ａ，３２ｂが装着されている。
【００３０】
第３弁ケース２7の外周部には、環状シール３２ａ，３２ｂの間に通路部５ａを通路部２１ｅを介して第２流体通路５に連通するための通路部２７ｃが形成されている。
図３，図４に示すように、環状部２７ｂの先端部が第２取付穴３ａの先端部から基端側へ僅かに凹入形成され、先端筒部２１ｂの先端部が環状部２７ｂの先端部から基端側へ僅かに凹入形成されている。
【００３１】
圧縮コイルバネ２８は、第２弁ケース２１の筒部２１ａ先端と第３弁ケース２7の張出部２７ｃ基端の間において先端筒部２１ｂに外装されている。圧縮コイルバネ２８の付勢力は、圧縮コイルバネ２５の付勢力と第２弁ケース２１に対して開弁側へ作用する流体から受ける力との和よりも小さく設定されているため、圧縮コイルバネ２８の圧縮動作の完了後、圧縮コイルバネ２５の圧縮動作が開始される。
【００３２】
このカップリング装置１は、図３に示すように、金型２の先端部とクランププレート３の先端部とが当接した状態（第１，第３弁ケース１１，２７の先端部同士が僅かに離隔して対向した状態）から、図４に示すように、雄継手２０において第２弁ケース２１が第３弁ケース２７に対して進出駆動されると共に第２弁体２３が第２弁ケース２１に対して進出駆動されることによって、第１，第２弁体１３，２３を一括して開弁側へ駆動している。この弁体駆動手段は、各雄継手２０の第２弁体２３に一体的に設けられた前記ピストン部２３ａと、このピストン部２３ａに流体圧（例えば、エア圧や油圧）を作用させる流体圧作動室３ｂと、この流体圧作動室３ｂに流体圧通路６を介して流体圧を供給する流体圧供給ユニット（図示略）によって構成されている。
【００３３】
本カップリング装置１の作用・効果について説明する。
先ず、金型２がクランププレート３に固定されていない状態で、各雌継手１０と雄継手２０は分離され、第１，第２弁体１３，２３が閉弁している。次に、金型２をクランププレート３に固定するために搬送するが、その際、雌継手１０と雄継手２０は金型とクランププレート３の表面から突出していないため、金型２をクランププレート３の固定面に対して平行移動させる場合、金型２とクランププレート３とを接触させて行うことができる。
【００３４】
図３に示すように、金型２をクランププレート３に所定の位置関係で固定するために、各雌継手１０と雄継手２０を対向させた状態にして、金型２をクランププレート３の方へ移動した際、金型２とクランププレート３の表面同士が当接する。このとき、第１，第３弁ケース１１，２７の先端部同士は僅かに離隔した対向状態に配置され、この状態で、金型２がクランププレート３に固定される。
【００３５】
次に、流体圧作動室３ｂに流体圧供給ユニットから流体圧が供給され、その流体圧がピストン部２３ａの基端面に作用する。この時、圧縮コイルバネ２８の付勢力は、圧縮コイルバネ２５の付勢力と第２弁ケース２１に対して開弁側へ作用する流体から受ける力との和よりも小さく設定されているため、圧縮コイルバネ２５の圧縮動作よりも先に圧縮コイルバネ２８の圧縮動作が開始され、第２弁ケース２１が圧縮コイルバネ２８の付勢力に抗して進出駆動される。これにより、環状シール部材２６が先端凹部１１ｂの先端部に通路口１１ｃを囲んで当接するので、この環状シール部材２６により、第１弁ケース１１の通路口１１ｃと第２弁ケース２１の通路口２１ｄがシールされた状態で接続可能になる。
【００３６】
第２弁ケース２１が第３弁ケース２７に対して距離βだけ進出駆動されると、筒部２１ａの先端が環状部２７ｂの基端に当接し、圧縮コイルバネ２８の圧縮動作が終了すると共に圧縮コイルバネ２５の圧縮動作が開始する。第２弁体２３が進出駆動されると、弁部形成部２３ｄの先端面が先端ヘッド部１３ｄの先端面と道節するため、第１弁体１３と第２弁体２３とが一体的に開弁動作を行う。図４に示すように、第２弁体２３が第２弁ケース２１に対して距離αだけ進出駆動したとき、ピストン部２３ａの先端が段差部２１ｆの基端に当接し、圧縮コイルバネ２５の圧縮動作が終了する。
【００３７】
こうして、雌継手１０と雄継手２０が接続されて、第１，第２流体通路４，５が、雌継手１０の通路部１８ｂと通路口１１ｃ、雄継手２０の通路部２１ｅ，２７ｃと通路口２１ｄを介して接続され、この状態で、流体給排ユニットから金型２内の第１流体通路４に流体が給排可能になる。各流体圧作動室３ｂから流体圧が排出されると、第２弁ケース２１と第２弁体２３及び第１弁体１３が圧縮コイルバネ２８，２５，１５により復帰して、第１，第２弁体１３，２３が閉弁し、この状態で、金型２をクランププレート３から固定解除することができる。
【００３８】
このカップリング装置１によれば、第２弁体２３の雌継手１０に対する進出量を、第２弁ケース２１に対する第２弁体２３の相対進出量と第３弁ケース２７に対する第２弁ケース２１の相対進出量とを合計した進出量によって確保することができる。また、両継手１０，２０が分離状態のとき、環状シール部材２６の先端部が第３弁ケース２７の先端部よりも閉弁側に退入した位置に形成されているため、装置の小型化と環状シール部材２６の損傷防止を図ることができる。しかも、雄継手２０と雌継手１０が接続される前段階において、環状シール部材２６を、第２弁ケース２１の進出移動を利用して第１弁部１４を囲んだ状態で雌継手１０に当接させることができるため、第１弁部１４と第２弁部２４とを液密状且つ接続可能状態に連結することができ、環状シール部材２６の先端部を第２弁ケース２１の先端部よりも開弁側位置に突出形成することなく、雄継手２０と雌継手１０とのシール性を確保することができる。
【００３９】
圧縮コイルバネ２８の付勢力は、圧縮コイルバネ２５の付勢力と第２弁ケース２１に対して開弁側へ作用する流体から受ける力との和よりも小さく設定されているため、圧縮コイルバネ２８の圧縮動作を圧縮コイルバネ２５の圧縮動作よりも早く開始でき、第１，第２流体通路４，５が接続される前に環状シール部材２６により雄継手２０と雌継手１０との間を確実にシールすることができる。
【００４０】
本実施例では、金型２に装着された雌継手１０と、クランププレート３に装着された雄継手２０とを備えたカップリング装置１の例について説明したが、クランププレート３を省略した場合、両継手１０，２０を金型とプラテンに装着することも可能である。また、両継手１０，２０は、前記に限ることなく、任意のブロック体に装着しても良い。
尚、当業者であれば、本考案の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本考案はそのような変更形態も包含するものである。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本考案は、第１，第２部材に夫々形成された第１，第２流体通路を接続・分離可能な雌継手と雄継手とを備えたカップリング装置において、第２弁体の進出量を第２弁ケースに対する第２弁体の相対進出量と第３弁ケースに対する第２弁ケースの相対進出量とにより形成し、環状シール部材を第２弁ケースの進出移動を利用して雌継手に当接させることにより、装置の小型化とシール性確保とを両立することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１      カップリング装置
２      金型
３      クランププレート
１０    雌継手
１１    第１弁ケース
１２    第１弁座
１３    第１弁体
１４    第１弁部
１５    圧縮コイルバネ（第１付勢手段）
２０    雄継手
２１    第２弁ケース
２２    第２弁座
２３    第２弁体
２４    第２弁部
２５    圧縮コイルバネ（第２付勢手段）
２６    環状シール部材
２７    第３弁ケース
２８    圧縮コイルバネ（第３付勢手段）
【図１】
0003173825.tif 000003
【図２】
0003173825.tif 000004
【図３】
0003173825.tif 000005
【図４】
0003173825.tif 000006