(57)【要約】【課題】ソケットとプラグとの容易な接続を維持しつつ、流路面積の減少を回避してより多くの流量を確保するとともに、微少流量の回路上に設置を可能とする機能的な継手を提供することを目的とする。【解決手段】ボール１５が保持される嵌合孔１１ａを、該ボール１５の移動を径方向のみに規定する断面が略円形状に形成し、且つ、係止溝２２を、上記ボール１５の直径よりも小さな溝幅で形成し、そして、ソケット１０の本体胴１１の内側に、プラグ２０のソケット挿入部２１ｂの外周面と略同一な外周形状を有しつつ、嵌合孔１１ａの内側開口部を封止することによりボール１５を嵌合孔１１ａの内側開口部よりも外側に保持する滑動可能とされたスライド部材１８を備える構成とした。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
施錠子が係止される係止溝を有するプラグと、
本体胴に形成された前記施錠子を移動可能に保持する嵌合孔、前記本体胴の外側にて滑動可能に配された前記施錠子を前記係止溝に押し止めるスリーブ、及び該スリーブを前記プラグ側に向かって押し出す弾性体とを有するソケットと、の接続によって流体を流通させる継手において、
前記嵌合孔は、前記施錠子の移動を径方向のみに規定する断面が略円形状に形成され、
前記係止溝は、前記施錠子の直径よりも小さな溝幅を有して形成され、
前記ソケットには、前記係止溝を有する前記プラグの外周面と略同一な外周形状を有して前記本体胴の内側にて滑動可能に配されるとともに、前記嵌合孔の内側開口部を封止することにより前記施錠子を該嵌合孔の内側開口部よりも外側に保持するスライド部材が備えられてなることを特徴とする継手。
【請求項２】
前記ソケットには、前記スライド部材の端面に当接して該スライド部材をプラグ側に向かって押し出す弾性体が備えられてなることを特徴とする請求項１記載の継手。
【請求項３】
前記ソケット又は前記プラグの少なくとも一方には、流路を閉塞する弁体と弾性体とを有するバルブ機構が備えられてなり、
該バルブ機構は、前記ソケットと前記プラグとの接続にて、この接続における他方に備えられた他のバルブ機構、あるいは前記バルブ機構を押し動かす押動手段により流路を開くことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の継手。
【請求項４】
前記プラグは、前記ソケットが挿入されるための前記係止溝を有するソケット挿入部と、機器に固定されるための固定座を有する胴部とを少なくとも有してなり、
前記胴部における中心から最外側までの寸法は、前記ソケット挿入部における中心から最外側までの寸法よりも小さいことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流路を接続することによって流体を供給又は排出元から供給又は排出先へと流通させるために用いられる継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回路途中で切り離しを可能としながらも切り離された流路を接続することで供給又は排出元から供給又は排出先へと流体を流通させる継手（一般に「管継手」とも呼ばれる。）としては、従来より多くの製品が市場に提供されており、一般には、エア供給の回路上に設けられることがよく知られている。勿論、ここに説明する継手は、エアの供給回路以外にも多くの各種流体の回路上に用いられており、例えば半導体製造用の薬液及び純水の供給回路や、真空引きを行うためのエア排出用回路、処理用ガスなどの供給回路などにも採用されている。
【０００３】
さて、このように多くの用途で用いられる継手の構成としては、切り離し可能とされた回路の一方に備わるソケットと、他方に備わるプラグとで構成され、ソケットにプラグが挿入されることでこれらの接続がなされ、回路を流れる流体の流通が実現される。
【０００４】
このような継手の構成をさらに詳しく説明すると、ソケットには、プラグとの接続において施錠をなす施錠子（一般に「ボール」が用いられる。）が、ソケットの胴体部分（本体胴）に貫通して設けられた複数の嵌合孔に収容された状態で備わり、さらに、胴体部分である本体胴の外側にて滑動可能に配されて施錠子を径方向内側に押し付ける筒形状のスリーブが備えられている。
【０００５】
このスリーブは、本体胴に設置されたコイル状のスプリングに押し当てられることで所定の方向、すなわち、施錠子を径方向外側から覆い被せる位置に移動し、該施錠子を径方向内側に押し付けて止める役目を担っている。このことを言い換えれば、スリーブをスプリングのばね力に反して移動させることにより、スリーブが施錠子に与えていた径方向内側への押し付け力を解除することも可能である。つまり、スリーブの位置によって施錠子による施錠が解除され、ソケットとプラグとを切り離すことが可能となる。
【０００６】
なお、施錠子が収容される嵌合孔はテーパ状に形成されており、径方向における施錠子の移動を導きながら嵌合孔から施錠子が脱落しないように、この嵌合孔の内側開口部の孔径等が規定されている。なお、外側開口部は施錠子よりも大きく開口しているが、スリーブが配置されるので施錠子が脱落することはない。
【０００７】
一方、プラグには、上記施錠子が係止されるための係止溝が外周面にそって環状に設けられており、ソケット側に備わる施錠子がこの係止溝に落ち込んで嵌合すると、ソケットとプラグとが軸線方向に移動することが制限されて接続が完了する。
そして、上述したようにスリーブの移動により施錠子の径方向における移動を導くことにより、施錠子は係止溝から径方向外側に向かって移動することが可能となり、ソケットとプラグとの施錠が解除されて切り離すことが可能となる。
【０００８】
以上説明した一般的な継手では、スリーブをプラグ側から離間させるように移動させた状態でソケットにプラグを挿入し、スリーブをコイルスプリングのばね力に任せて元の位置に戻すことで施錠させ接続を完了する方式である。このため、スリーブの操作が必要である点からソケットとプラグの接続が容易でないという問題があった。そして、スリーブの操作を省略して接続しようとすると、施錠子と係止溝における施錠構造が破損することもある。
【０００９】
このことを解決すべく、一方を押し込むだけのワンタッチ接続で接続を完了する継手が既に実現されており、一例として図４，５に示すような継手をなす接続機器の構成が既に開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
なお、図４，５は共にソケット１０とプラグ２０とが施錠された状態で接続が完了している状態を示しているが、これら図の違いとしては、プラグ２０に対してソケット１０の位置が軸線方向にて若干異なる。
【００１０】
まず、図を用いて構成を簡単に説明すると、プラグ２０は、外周面に係止溝２２を有する筒状のプラグ本体部２１を有し、この内部には弁体２６及びスプリング２７によって構成されるバルブ機構Ｖ２が設けられている。なお、このプラグ２０の場合、タンク１００に装着可能とするカップリング２３がプラグ本体部２１を取り囲むようにプラグ本体部２１の下方で接合されて備わり、このカップリング２３の上端外周面にはタンク１００のプラグ装着穴１０１への取り付けを可能とする固定座２４が設けられている。
【００１１】
係止溝２２は、ソケット１０とプラグ２０との接続方向である軸線方向に沿って僅かながら施錠子をなすボール１５の直径よりも幅広に形成されている。このことは後述するボール１５（施錠子）が係止溝２２に落ち込む動作、及び接続を解除する際の係止溝２２から逃げる動作を導くために幅広とされているものである。
【００１２】
一方、ソケット１０は、主たる構成が、本体部分をなす筒状の本体胴１１と、本体胴１１に形成された嵌合孔１１ａに保持されたボール１５と、本体胴１１の外側にて滑動可能に配された筒状のスリーブ１２と、本体胴１１とスリーブ１２との間に配された環状のカラー１４と、本体胴１１の内部に位置する弁体１６及びスプリング１７等によって構成されるバルブ機構Ｖ１等とからなる。
【００１３】
接続側である紙面において本体胴１１の下端部には、接続時において係止溝２２の位置に対応する長孔とされたテーパ状の嵌合孔１１ａが形成され、ここに収容される施錠子をなすボール１５が、径方向及び軸線方向に移動可能とされた状態で保持されている。
【００１４】
スリーブ１２の内周面には、ボール１５を径方向内側に押し付けるための環状凸部１２ａが設けられている。この環状凸部１２ａにはスプリング１３のばね力によって押し出されたカラー１４の一端面が当接しており、このカラー１４を介して本体胴１１の段付き部１１ｂに一端部が当接したスプリング１３（弾性体）のばね力（弾性力）が作用している。したがって、スリーブ１２は、本体胴１１の外側において滑動可能に設置されながらも、嵌合孔１１ａの開口部を常に封止できるように位置が規定されている。
【００１５】
さて、上記に説明した継手は、従来の一般的な継手に比較してカラー１４が設けられていることが大きく異なり、これが備わることにより簡易なワンタッチ接続が実現されている。
【００１６】
このことについて図４に示す接続機具の構成例で説明すると、接続前のソケット１０のボール１５は、スリーブ１２の環状凸部１２ａ及びカラー１４によって嵌合孔１１ａの下方でなお且つ径方向内側に押し付けられている。そして、接続過程にて上記ボール１５がプラグ本体部２１の外周面に接すると、ボール１５は押し出されて径方向外側に移動し、滑動可能とされたカラー１４を径方向外側に押し出そうとする。
【００１７】
その際、ボール１５が接するカラー１４の接触面が傾斜しているので、ボール１５から受ける力は軸線方向と径方向とに分解され、分解された軸線方向の力がスプリング１３のばね力に勝ると、カラー１４は環状凸部１２ａから離間する。
【００１８】
この離間によって得られた空間がボール１５の径方向における逃げ場となるので、ボール１５は係止溝２２の手前で一旦径方向外側に移動して退避する。そして、この後にボール１５が係止溝２２の達すると、このボール１５はカラー１４が定位置に戻ろうとする作用によって押し出され、この結果、ボール１５は係止溝２２に落ち込む。
【００１９】
そして、ボール１５を係止溝２２に押し込んだカラー１４は、常に作用しているスプリング１３のばね力によって環状凸部１２ａに再び当接する。したがって、カラー１４とスリーブ１２とがボール１５の径方向外側を覆うように位置することで、ボール１５の移動が制限されることになる。
【００２０】
ボール１５が係止溝２２に嵌合することによってソケット１０とプラグ２０との施錠がなされると、ソケット１０をプラグ２０から引き離すべく紙面上方に引き上げようとしても、ボール１５はスリーブ１２の環状凸部１２ａに接して押し付けられているので径方向外側に移動することはない。したがって、ボール１５は係止溝２２から離脱しないので、ソケット１０とプラグ２０との接続状態が維持されることになる。
【００２１】
そして、このような構成において接続を解除する場合には、従来と同様に本体胴１１に対してスリーブ１２を紙面上方に持ち上げ、ボール１５を押し付けていたスリーブ１２の環状凸部１２ａを嵌合孔１１ａに面した位置から退避させる。
これにより、ボール１５は径方向外側に移動することができるようになり、施錠が解除されてプラグ２０に対するソケット１０の取り外しが可能となる。
【００２２】
また、ソケットとプラグとをワンタッチ接続できる他の構成としては、以下に説明する管継手の構成においても既に先行技術として開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【００２３】
この特許文献２に記載の構成においても、上述した同様な役目を担うカラーがソケット内に備えられ、該カラーと上述のボールである施錠子との間での力の釣り合いによって簡易なワンタッチ接続が実現されている。
なお、この発明では、スリーブを自動ロックするための主に弾性体からなる環状のストッパが備えられている。
【００２４】
【特許文献１】
特開２００１−３５５７７９号公報（第２６−３２段落、第１図）
【特許文献２】
特開２０００−２４９２８０号公報（第２７−２９段落、第１図）
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した接続機器や管継手などの継手では、施錠子をなすボールが収容されて保持される嵌合孔が、ボールの直径よりも幅広とされた長孔とされ、さらに、場合によっては係止溝の幅（紙面において軸線方向における高さ寸法）も施錠子の直径よりも幅広に形成される。このことは、上述の構成においてワンタッチ接続を実現するためには不可欠とされ、ボールが径方向と軸線方向とこれらを含めた斜め方向に移動できないとボールは係止溝から径方向外側に逃げることができないからである。
【００２６】
上述のことは、ソケットとプラグとの接続において連通した流路面積の減少ともなりうり、その要因となるところは、ソケットとプラグとの施錠をなすボールが軸線方向に移動することによる接続方向でのガタや、戻りが生じたりすることによる各バルブ機構の離間によるものである。
【００２７】
すなわち、図４と図５とを比較してわかるように、ソケット１０とプラグ２０との接続を実行すると、プラグ２０を静として見た場合、ソケット１０にはプラグ２０から離間するような戻り動作が生じ、互いのバルブ機構Ｖ１，Ｖ２に備わる弁体１６，２６同士が押し合っていた作用が減少する。このことは、各弁体１６，２６が流路を閉塞しようとする位置に若干戻ってしまうことを意味し、各弁体１６，２６が移動したことで開かれた流路面積が縮小（図５の符号Ａで示される状態。）して継手１を流通する流量が減少してしまう問題が招かれることになる。
【００２８】
また、図４，５を用いて説明した構成であると、タンク１００に装着されるプラグ２０にはカップリング２３を備える必要があった。このため、カップリング２３の内側に挿入されるソケット１０をカップリング２３よりも小さく形成する必要がある。そして、タンク１００のプラグ挿入穴１０１が極小さい場合、これに合わせてカップリング２３を小さくしようとすると、ソケット１０の構成を微少な部品で構成する必要がある。
【００２９】
しかし、ソケット１０は、最低限必要とされる流路をなす部分よりも外側に、ボール１５を収容するための構造、さらに外側にスリーブ１２、カラー１４、及びスプリング１３を設けるなど、ワンタッチ接続に要求される複雑な構造を有しており、これら全ての構成部品を精密且つ微小に製作することは困難を極める。
【００３０】
また、例えこれら部品が製作可能であっても、各部品は質量に対して高価なものとなり、さらに、組み立て作業の難度が高くなるので、生産効率の低下も相まって継手１のコストを大幅に上昇させる要因ともなりうる。
【００３１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、ソケットとプラグとの容易な接続を維持しつつ、流路面積の減少を回避してより多くの流量を確保するとともに、微少流量の回路上に設置を可能とする機能的な継手を提供することを目的としている。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、施錠子が係止される係止溝を有するプラグと、本体胴に形成された前記施錠子を移動可能に保持する嵌合孔、前記本体胴の外側にて滑動可能に配された前記施錠子を前記係止溝に押し止めるスリーブ、及び該スリーブを前記プラグ側に向かって押し出す弾性体とを有するソケットと、の接続によって流体を流通させる継手において、前記嵌合孔が、前記施錠子の移動を径方向のみに規定する断面が略円形状に形成され、前記係止溝が、前記施錠子の直径よりも小さな溝幅を有して形成され、前記ソケットに、前記係止溝を有する前記プラグの外周面と略同一な外周形状を有して前記本体胴の内側にて滑動可能に配されるとともに、前記嵌合孔の内側開口部を封止することにより前記施錠子を該嵌合孔の内側開口部よりも外側に保持するスライド部材が備えられてなることを特徴としている。
【００３３】
このような構成によれば、スライド部材の位置によって施錠子はプラグの外周面よりも外側に配置されることになり、スリーブをプラグ側から後退させて施錠子を径方向外側に移動させる操作を必要としないでプラグとソケットとの接続が行われる。そして、この接続時においてスライド部材は上記形状の規定によりプラグの頭面に当接して後退するので、このスライド部材の機能である施錠子の径方向内側への移動を制限することがプラグの外周面に移行される。
【００３４】
このことにより、施錠子は係止溝を有する外周面に接した状態でソケットの挿入とともに係止溝に向かって移動し、係止溝に達した段階でスリーブによる押し付け力によって該施錠子は係止溝に落ち込んで係止される。したがって、プラグとソケットとは施錠された状態で接続が完了し、流体の流通が可能となる。
【００３５】
なお、従来技術においてスリーブの操作無しで接続を可能とする構成では、既に説明したように施錠子が収容される嵌合孔、さらには係止溝、が軸線方向に長尺、すなわち、施錠子が軸線方向に移動できる幅を設ける必要があり、さらに、本体胴とスリーブとの間に該スリーブとともに施錠子を別角度から押し付ける別の部材が必要であった。しかしながら、本発明の構成では、施錠子の径方向外側に上記部材を必要とせず、また、施錠子用の嵌合孔及び係止溝は施錠子が軸線方向に移動できる幅を必要としない。
【００３６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の継手において、前記ソケットに、前記スライド部材の端面に当接して該スライド部材をプラグ側に向かって押し出す弾性体が備えられてなることを特徴としている。
【００３７】
このような構成によれば、スリーブによって施錠子が径方向内側に向かって押し付けられていても、接続前の段階ではスライド部材が嵌合孔の内側開口部を封止するように位置しているので、該施錠子は本体胴の内壁面よりも常に外側に配置される。
そして、ソケットとプラグとの接続過程でスライド部材がプラグの頭面に当接されると、この当接が維持されたままスライド部材は弾性体のばね力に反してソケットの内側に押し込まれ、施錠子はスライド部材の外周面に接した状態からプラグの外周面に接した状態へと円滑に移行する。さらに、接続を解除する過程では、施錠子はプラグの外周面に接した状態からスライド部材の外周面に接した状態へと円滑に移行する。
このように、ソケットが如何なる方向に向いた場合であっても、スライド部材が所定の位置に存在するので施錠子は係止溝に落ち込むことを除いて径方向内側に突出することはない。
【００３８】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の継手において、前記ソケット又は前記プラグの少なくとも一方に、流路を閉塞する弁体と弾性体とを有するバルブ機構が備えられ、該バルブ機構は、前記ソケットと前記プラグとの接続にて、この接続における他方に備えられた他のバルブ機構、あるいは前記バルブ機構を押し動かす押動手段により流路を開くことを特徴としている。
【００３９】
このような構成とすることで、ソケット又はプラグの少なくとも一方に供給された流体は、これに備わるバルブ機構により、ソケットとプラグとの接続がなされていない状態において流出することはなく、接続された場合にのみバルブ機構の弁体が押し動かされることで流路が開いて流体が流通することになる。
【００４０】
本発明に係るバルブ機構は、流体が供給される側であるソケット又はプラグの少なくとも一方に備えられることで流体の流れを遮断することになるが、勿論、ソケットとプラグとの両方に備えられることであってもよい。これによれば、ソケットとプラグとを接続した場合であれば、互いの弁体が押し合って流路を開くことになり、接続を解除した場合であれば、各弁体は流通する流体の流れを遮断しつつ、供給された側における流体のリークや逆流も防止される。
【００４１】
また、本発明に係る押動手段は、流路を閉塞する機能を有していないが、接続時にて他方に備わるバルブ機構の弁体を押し動かす役目を担って備えられるものである。この押動弁体は、ソケットとプラグとの接続が解除された場合では弁体を押し動かす機能を果たすことはなく、接続された場合にのみ流路を開く役目を担うことになる。
【００４２】
請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の継手において、前記プラグが、前記ソケットが挿入されるための前記係止溝を有するソケット挿入部と、機器に固定されるための固定座を有する胴部とを少なくとも有し、前記胴部における中心から最外側までの寸法は、前記ソケット挿入部における中心から最外側までの寸法よりも小さいことを特徴としている。
【００４３】
このような構成によれば、プラグのソケット挿入部にソケットが挿入されて接続が完了することになり、胴部のみがプラグが装着される機器に差し込まれて固定がなされることになる。この場合、胴部は流路径を重視して形成すればよく、その他の部分は特に大きさの制約を受けることはない。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る継手の一実施形態について図面を用いて説明する。
図１〜図３は、本実施形態のタンク用に用いられるプラグ２０とソケット１０とからなる継手１の構成を説明する断面図であって、図１はタンク１００（機器）に固定されたプラグ２０に対してソケット１０が接続される前の段階を示し、図２は接続過程における中間過程を示し、図３は接続が完了した段階を示している。
なお、図１〜図３に示される構成部品については、図４，５の従来技術にて説明した構成部品と同等な機能をなすものについては図４，５と同一な符号を付すものとし、同一符号を付したものについてはその説明を一部省略するものとする。
【００４５】
ここに説明する継手１は、半導体製造用の薬液をタンク１００内に供給するために用いられるものであり、タンク１００の大きさが比較的小さく供給される薬液の流量も極少量であるため、タンク１００に設けられた小さなプラグ装着穴１０１に対応して小型に構成されている。
【００４６】
プラグ２０は、タンク１００のプラグ装着穴１０１に固定されるためのねじ部２１ｃ（固定座）を有する胴部２１ａと、後述するソケット１０が挿入されるソケット挿入部２１ｂと有して構成されている。
なお、タンク１００へのプラグ２０の装着に際しては、この胴部２１ａはタンク１００の内側に位置しており、ソケット挿入部２１ｂはタンク１００の外側に位置している。
【００４７】
ソケット挿入部２１ｂの外周面には外周面に沿って環状溝とされた係止溝２２が形成されており、この係止溝２２の溝幅は後述するボール１５（施錠子）の直径よりも小さく規定されている。また、ソケット挿入部２１ｂの上端面である頭面２１ｔの中央には、ソケット１０の突出部１１ｅが挿入されるソケット挿入口２９が設けられており、このソケット挿入口２９は挿入時においてソケット１０を誘導する役目を担っている。また、このソケット挿入口２９の内周面にはＯリング２８が備わり、ここに挿入されるソケット１０の突出部１１ｅの外周面と密接することで接続におけるシール構造を構成している。
【００４８】
接続方向と同一である軸線方向（紙面において上下方向）に沿った胴部２１ａの長さ寸法は、この内部に備えられるバルブ機構Ｖ２を収容できる長さでほぼ規定されており、また、同じ方向に沿ったソケット挿入部２１ｂの長さ寸法、換言するならば厚み寸法は、タンク１００の構造によって形成された縁部１００ｂの高さ寸法とほぼ同等、もしくはそれ以下とされている。ソケット挿入部２１ｂの厚み寸法が上記のように規定されていることに関しては、プラグ２０がタンク１００の最外側よりも内側に収められる必要性によるものである。
【００４９】
また、胴部２１ａ及びソケット挿入部２１ｂの形状をさらに説明すると、これらを平面視した形状が共に円形とされており、共に円形とされた形状において異なる点としては、胴部２１ａの直径が、ソケット挿入部２１ｂの直径よりも約半分程度に設定されている。
【００５０】
このことは、胴部２１ａがこの内部に備わる流路内のバルブ機構Ｖ２の大きさに応じて最小限の直径寸法に設定されることに対し、ソケット挿入部２１ｂがソケット１０の大きさに応じて自由に設定できることに起因しているからである。
そして、ソケット挿入部２１ｂの大きさを、小さなプラグ装着穴１０１や微少流量用などのために無理に小さくする必要がなくなるので、後述する複雑な構成のソケット１０に用いられる構成部品を容易に製作できる利点を導いている。
【００５１】
次に、ソケット１０の構成について説明する。
ソケット１０は、本体部分をなす筒状の本体胴１１と、本体胴に形成された嵌合孔１１ａに保持されたボール１５（施錠子）と、本体胴１１の外側にて滑動可能に配された筒状のスリーブ１２と、本体胴１１の外周面に配されてスリーブ１２を接続方向に押し出すスプリングと、本体胴１１の内部に形成された環状溝１１ｃに配されたスプリング１９（弾性体）と、このスプリングによって接続方向に押し出されつつ環状溝１１ｃ内にて滑動可能に配された環状のスライド部材１８と、本体胴１１の内部に設置されたバルブ機構Ｖ１とにより構成されている。
【００５２】
上記バルブ機構Ｖ１の構成については従来技術と同様であり、弁体１６と、この弁体１６を接続方向であるプラグ側に押し出すスプリング１７等とにより構成されている。
【００５３】
本体胴１１に形成された嵌合孔１１ａは、接続側である本体胴１１の下端部の周方向に沿って等間隔に複数配されており、これらの位置は接続時にてプラグ２０の係止溝２２の位置に対応している。また、この嵌合孔１１ａの形状は、従来技術にて説明したテーパ状の長孔と異なり、断面形状が円形とされたテーパ状に形成されている。これにより、ボール１５の移動方向が径方向のみに規定されている。
【００５４】
ボール１５よりも径方向外側に位置するスリーブ１２の内周面には、ボール１５を径方向内側に押し付ける環状凸部１２ａが設けられている。この環状凸部１２ａには、一端部で本体胴１１の段付き部１１ｂに当接したスプリング１３の他端が当接しており、該スプリング１３のばね力を受けることにより、軸線方向におけるスリーブ１２の位置が規定されている。
【００５５】
そして、ボール１５よりも径方向内側には本発明の主要部分をなす環状のスライド部材１８が設けられている。このスライド部材１８の形状は、係止溝２２を有するプラグ側のソケット挿入部２１ｂの外周面と略同一な外周形状、つまり円形とされ、なお且つ、ソケット挿入部２１ｂの直径とほぼ同一な外径寸法を有している。また、このスライド部材１８の上縁部には、環状溝１１ｃの開口側に形成された環状段付き部１１ｄに嵌り合う環状段付き部１８ｄが形成されており、これら環状段付き部１１ｄ，１８ｄが嵌り合うことでスプリング１９によって押し出された位置が規定されている。
【００５６】
なお、これら環状段付き部１１ｄ，１８ｄが噛み合って密接した状態でのスライド部材１８の位置は、嵌合孔１１ａの内側開口部を封止する位置でもあり、スリーブ１２によって径方向内側に押し付けられたボール１５が嵌合孔１１ａの内側開口部よりも突出することを防止している。
【００５７】
さて、このように構成された継手におけるプラグ２０とソケット１０との接続過程について図を順に追いながら説明する。
【００５８】
まず、図１に示すように、タンク１００のプラグ装着穴１０１に固定されたプラグ２０にソケット１０を挿入しようとする接続の初期段階では、ボール１５はスライド部材１８に接しているので、プラグ２０のソケット挿入部２１ｂの外周面よりも径方向外側に位置している。つまり、ソケット１０が有するプラグ用の挿入空間には、スライド部材１８を除いて突出した部分が存在しない。
【００５９】
したがって、挿入においてボール１５がプラグ２０に干渉することはなく、スムーズに挿入が行われる。なお、プラグ２０に対するソケット１０挿入の位置決めは、先にソケット１０の突出部１１ｅを、これに嵌合するプラグ２０のソケット挿入口２９に挿入することで規定される。このことにより、ソケット１０の挿入が的確に誘導される。
【００６０】
また、この段階におけるボール１５には、環状凸部１２ａのテーパ面１２ｂを介してスリーブ１２を押し出すスプリング１３のばね力の分力が作用するが、環状のスライド部材１８が嵌合孔１１ａの内側開口部を全て封止しているので、ボール１５は、軸線方向は勿論のこと、径方向にも移動することはない。
【００６１】
そして、図２に示すような接続過程における中間段階では、スライド部材１８の環状段付き部１８ｄと本体胴１１の環状段付き部１１ｄとの隙間が生じていることから見てわかるように、スライド部材１８はプラグ２０側のソケット挿入部２１ｂの頭面２１ｔに当接すると、このスライド部材１８はスプリング１９のばね力によって当接した状態を維持したままの状態でソケット１０の動きに合わせて環状溝１１ｃの奥側へと後退する。
【００６２】
一方、ボール１５は、ソケット１０の動きに合わせてスライド部材１８の壁面を転がりながらソケット挿入部２１ｂの外周面に乗り移り、この外周面をさらに転がって係止溝２２に向かって移動する。つまり、スライド部材１８の機能であるボール１５の径方向内側への移動を制限することが、ソケット１０の動きの過程でプラグ２０のプラグ挿入部２０ｂの外周面に移行する。
【００６３】
そして、ボール１５が係止溝２２に到達した瞬間、ボール１５はスリーブ１２の環状凸部１２ａから常に受けていた押し付け力によって径方向内側に押し出されて係止溝２２に落ち込み、図３に示すように、ソケット１０とプラグ２０との施錠がなされて接続が完了することになる。
【００６４】
そして、接続が完了した後にボール１５が軸線方向の移動することはないので、プラグ２０側を静として見た場合、ソケット１０はプラグ２０から離間する方向に戻ることはない。つまり、プラグ２０を静として見た場合におけるソケット１０の戻り動作が除去されることによれば、互いのバルブ機構Ｖ１，Ｖ２に備わる弁体１６，２６が閉塞側に戻ることはない。
【００６５】
この結果、各弁体１６，２６が開口した流路がソケット１０の戻り動作によって狭まることがなくなり、継手の構造上最も大きな流路面積を得て流体を流通させることができるようになる。
【００６６】
なお、プラグ２０からソケット１０を取り外す際には、従来の操作と同じようにスリーブ１２を引くことで可能である。
すなわち、スリーブ１２をスプリング１３のばね力に反して引き上げるように移動させることによれば、スリーブ１２によってボール１５に与えられていた径方向内側への押し付け力が除去され、ボール１５は径方向外側に移動することが可能な状態となる。そして、ボールが１５が係止溝２２から離脱することによれば、ボール１５によってなされた施錠が解除されることになり、ソケット１０とプラグ２０とを切り離すことが可能となる。
【００６７】
以上説明した本実施形態の継手によれば、以下の効果を奏することができる。
タンク１００等の機器への取り付け構造をソケット１０に必要とされる構造に関係なく縮小することができ、複雑なソケット１０の構造部分を縮小せずとも小型であり、また、微少流量用に使用可能な継手１を低コストで実現することができる。このことは、継手１に対して微少流量用や取り付け構造の小型化等が要求されても、ソケット１０の構成部品の微少化を回避して容易に且つ低コストで製作できる利点が得られるからである。
【００６８】
また、スリーブ１２の操作なしで接続が完了するワンタッチ接続を実施可能としつつ、流路面積を接続時に縮小させることなく、より多くの流量を流通させることが可能な機能性の高い継手を実現することができる。
【００６９】
さらに、互いの接続によって形成される流路に必要とされるＯリング２８とソケット挿入口２９とのシール部が定位置に規定されるので、Ｏリング２８等が擦れて破損することや、シール構造の確保のための特別な構成、すなわち、バルブ機構Ｖ１，Ｖ２の少なくとも一方を移動させるような構成を用いずとも、このようなシール部における密封性を的確に導くことができる。
【００７０】
なお、本実施形態に説明した継手１においては、ソケット１０及びプラグ２０の両方にバルブ機構Ｖ１，Ｖ２を設けることとして説明したが、必ずしも設ける必要はない。この場合、ワンタッチ接続を実現しつつ、シール構造の最適化を導くことができる。
【００７１】
また、プラグ２０には狭隘な取り付け位置に装着可能とするほぼ流路径と同等な胴部２１ａを有することとして説明したが、上記のような狭隘な取り付け位置に装着を必要としない場合であれば、必ずしもソケット挿入部２１ｂよりも小径な胴部２１ａを形成する必要はない。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る継手によれば、下記の効果を奏することができる。
請求項１記載の発明によれば、スリーブを操作しなくてもプラグとソケットとの接続が簡易に実現される。また、係止溝に嵌合された施錠子は、プラグとソケットとの接続が行われる軸線に沿って移動することがないので、ソケットに対してプラグが離間するような戻り動作の発生が除去される。このことは、接続によって形成される流路に必要とされるシール部の位置が定位置に規定されることを意味し、接続における寸法管理が徹底されることで、シール構造の確保のための特別な構成を用いずとも、シール部における密封性を的確に導くことができる。
すなわち、シール部が接続の軸線に直交する平面に存在する場合、ソケットとプラグとが離間するとシール部に隙間が生じたり擦れが生じたりして流体のリークが発生する可能性があるが、本発明によればこのことを確実に回避することができる。
【００７３】
請求項２記載の発明によれば、弾性体の設置によりスライド部材の動作を施錠子の位置関係に合わせて適正に導くことができ、ソケットとプラグとの接続において不都合を生じさせることなく、確実な接続を円滑な挿入によって実現することができる。
【００７４】
請求項３記載の発明によれば、バルブ機構が備えられている構成において、ソケットとプラグとの接続における戻り動作が生じないことにより、弁体が押されることによって得られた流路面積が、上記の戻り動作によって減少することがなくなり、バルブ機構の動作によって形成される流路面積を縮小させることなく一定な開口面積を確保してより多くの流体を流通させることができる。このことは、バルブ機構を備えた継手の設置により流量が減少しかねない場合であっても、本発明の継手の設置により、流量の減少量を大幅に低減させることができる。
【００７５】
請求項４記載の発明によれば、プラグの一部である胴部を、流路の必要径にのみ限定して小さくすることができ、例えば、微少なタンク等の機器にこのプラグを固定する際の穴径をプラグの胴部に合わせて最小限にとどめることができる。そして、このことを言い換えれば、請求項１〜請求項３に記載した作用及び効果を導く継手を、微少流量用の小型な継手として実現することができる。このことは、従来型の継手を単に縮小しただけでは製作困難となる部品が生じて小型な継手の製作が困難であったことを十分に回避できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る継手の一実施形態の構成及び構造を説明する継手の断面図であり、プラグにソケットを接続する前の初期段階を示している。
【図２】本発明に係る継手の一実施形態の構成及び構造を説明する継手の断面図であり、プラグにソケットを接続する過程の中間段階を示している。
【図３】本発明に係る継手の一実施形態の構成及び構造を説明する継手の断面図であり、プラグとソケットとの接続が完了した最終段階を示している。
【図４】従来の継手の構成及び構造を説明する断面図であって、プラグとソケットとの接続が完了した直後の状態を示している。
【図５】従来の継手の構成及び構造を説明する断面図であって、プラグとソケットとの接続における通常状態を示している。
【符号の説明】
１  継手
１０  ソケット
１１  本体胴
１１ａ  嵌合孔
１１ｃ  環状溝
１１ｄ  環状段付き部
１２  スリーブ
１２ａ  環状凸部
１３，１９  スプリング（弾性体）
１５  ボール（施錠子）
１８  スライド部材
１８ｄ  環状段付き部
２０  プラグ
２１  プラグ本体部
２１ａ  胴部
２１ｂ  ソケット挿入部
２２  係止溝
Ｖ１，Ｖ２  バルブ機構
【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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