(57)【要約】  【課題】極低音流体用流体供給において用いられる管継手における可動弁体の密封機能を向上させる。  【解決手段】可動弁体２２が、弁本体２２−１と、該可動弁体の外周面に設けられ、継手部材の筒状体１６の内壁面に密封係合される外側シール部分２２−３と、同可動弁体の外周面よりは半径方向内側に位置し、当該可動弁体の閉鎖位置において固定弁体２０に密封係合される内側シール部分２２−２と、を備え、弁本体２２−１、内側シール部分２２−２及び外側シール部分２２−３が、樹脂の射出成形により一体成形されていることを特徴とする。【選択図】図１
2005127397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管継手の継手部材であって、
前端から後端に貫通する貫通孔を有する筒状体と、
該筒状体の上記貫通孔内において同貫通孔の軸線方向に沿うように配置され、同筒状体に固定された固定弁体と、
上記貫通孔の、上記軸線方向に延びる内壁面に沿って可動なるように設けられる可動弁体であって、
上記固定弁体に押圧されて、当該継手部材を通って流体が流れるのを阻止する閉鎖位置と、
該閉鎖位置から後方へ変位して上記固定弁体から離れ、当該継手部材を通って流体が流れるのを許容する開放位置との間で可動とされた環状の可動弁体と、
を有し、
該可動弁体は、
弁本体と、
該弁本体の外周面に設けられ、上記筒状体の上記内壁面に密封係合される外側シール部分と、
同弁本体の上記外周面よりは半径方向内側に位置し、上記閉鎖位置において上記固定弁体に密封係合される内側シール部分と、
を備え、
上記弁本体、内側シール部分及び外側シール部分が、樹脂により一体成形されている
ことを特徴とする管継手の継手部材。
【請求項２】
上記可動弁体を前方に付勢して、上記内側シール部分を上記固定弁体に上記軸線方向で押圧して当該内側シール部分を同固定弁体に密封係合させるバネ部材を有することを特徴とする請求項１に記載の管継手の継手部材。
【請求項３】
上記筒状体の上記内壁面が、
上記閉鎖位置と上記開放位置との間を上記可動弁体が動くときに、上記外側シール部分の少なくとも一部を受け入れて同外側シール部分との間の摩擦を低減する、上記軸線方向に延びる大径部分と、
該大径部分に上記筒状体の後端側で隣接し、上記可動弁体が上記開放位置とされたときに、同可動弁体の上記外側シール部分と密封係合する小径部分と
を有する
ことを特徴とする請求項１若しくは２に記載の管継手の継手部材。  
【請求項４】
上記外側シール部分が、半径方向外方へ突出する密封係合環状体を有し、該密封係合環状体は、上記可動弁体が上記閉鎖位置及び上記開放位置の間を動くときに、上記貫通孔の上記大径部分内に受け入れられ、同可動弁体が上記開放位置とされたときには上記貫通孔の小径部分と係合して半径方向内方へ弾性変形されて同小径部分と密封係合されるようになされていることを特徴とする請求項３に記載の管継手の継手部材。
【請求項５】
上記筒状体の内壁面における上記大径部分が、当該筒状体の後端方向に面する前端環状面を有し、上記閉鎖位置とされた上記可動弁体の上記外側シール部分が該前端環状面に押圧密封係合されるようにしたことを特徴とする請求項３又は４に記載の管継手の継手部材。
【請求項６】
液体窒素等の極低温流体を扱う流体機器に用いられる請求項１乃至５のいずれかに記載の管継手の継手部材。
【請求項７】
上記樹脂をポリイミドとしたことを特徴とする請求項６に記載の管継手の継手部材。
【請求項８】
管継手の継手部材内に形成された断面環状の流体通路内に設けられ、該流体通路を開放する開放位置と、同流体通路を閉鎖する閉鎖位置との間で当該流体通路の軸線方向で可動とされた可動弁体であって、
弁本体と、
上記環状の流体通路の半径方向外側壁面に密封係合される外側シール部分と、
同流体通路の半径方向内側壁面に密封係合される内側シール部分と、
を備え、
上記弁本体、外側シール部分及び内側シール部分が樹脂の射出成形により一体成形されている
ことを特徴とする可動弁体。
【請求項９】
液体窒素等の極低温流体を扱う流体機器に用いられる管継手の継手部材において用いられる請求項８の可動弁体。
【請求項１０】
上記樹脂をポリイミドとしたことを特徴とする請求項９に記載の可動弁体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管継手に関し、特に、液体水素などの極低温流体を扱う流体機器において用いられる管継手における継手部材及び同継手部材で用いられる可動弁体に関する。
【背景技術】
【０００２】
管継手は、雌型継手部材及び雄型継手部材が連結／連結解除されることに伴い、当該継手部材の流体通路を開閉するようにした可動弁体が設けられる形式のものがあるが（たとえば、特許文献１、特許文献２）、液体水素などの極低温域（約１０〜１００Ｋ）の流体を扱う流体機器において用いられる管継手においては、そのような可動弁体により流体通路を適正に開閉することが難しくなる。
すなわち、可動弁体は、通常、金属製の弁本体と、その外面に取り付けられる樹脂製のシール部材とから構成されるが、両者の熱膨張係数が異なるので、シール部材と流体通路の内面との間の密封だけでなく、当該シール部材と弁本体との間の密封も確実にできるように設計製作することが必要となる。
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第２６０４３０７号
【特許文献２】実公昭５９−１５８３１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、このような密封に関する要求を満たすことができるようにした管継手及び管継手において用いられる可動弁体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち、本発明は、管継手の継手部材であって、
前端から後端に貫通する貫通孔を有する筒状体と、
該筒状体の上記貫通孔内において同貫通孔の軸線方向に沿うように配置され、同筒状体に固定された固定弁体と、
上記貫通孔の、上記軸線方向に延びる内壁面に沿って可動なるように設けられる可動弁体であって、
上記固定弁体に押圧されて、当該継手部材を通って流体が流れるのを阻止する閉鎖位置と、
該閉鎖位置から後方へ変位して上記固定弁体から離れ、当該継手部材を通って流体が流れるのを許容する開放位置と
の間で可動とされた環状の可動弁体と、
を有し、
該可動弁体は、
弁本体と、
該弁本体の外周面に設けられ、上記筒状体の上記内壁面に密封係合される外側シール部分と、
同弁本体の上記外周面よりは半径方向内側に位置し、上記閉鎖位置において上記固定弁体に密封係合される内側シール部分と、
を備え、
上記弁本体、内側シール部分及び外側シール部分が、樹脂の射出成形により一体成形されている
ことを特徴とする管継手の継手部材を提供する。
【０００６】
この継手部材においては、可動弁体が、弁本体と内側及び外側シール部分とを、樹脂により一体成形したので、可動弁体とシール部分とを別体としたものに比べて、シール部分と可動弁体との間から流体が漏れることを無くすことができると共に、特に液体水素などの極低音流体を扱う流体機器における管継手としては、信頼性の高いものとすることができる。また、シール部分の組立て作業の必要がなく、製作、メンテナンスが容易であるといった利点も有する。
【０００７】
上記継手部材には、バネ部材を設けて上記可動弁体を前方に付勢し、上記内側シール部分を固定弁体に上記軸線方向で押圧して当該内側シール部分を同固定弁体に密封係合させるようにすることができる。
【０００８】
また、上記筒状体の上記内壁面には、
上記可動弁体が上記閉鎖位置と上記開放位置との間を動くときに、上記外側シール部分の少なくとも一部を受け入れて同外側シール部分との間の摩擦を低減する、上記軸線方向に延びる大径部分と、
該大径部分に当該筒状体の後端側で隣接し、上記可動弁体が上記開放位置とされたときに、同可動弁体の上記外側シール部分と密封係合する小径部分と
を設けることができる。  
【０００９】
更に上記外側シール部分が、半径方向外方へ突出する密封係合環状体を有し、該密封係合環状体は、上記可動弁体が上記閉鎖位置及び上記開放位置の間を動くときに、上記大径部分内に受け入れられ、同可動弁体が上記開放位置とされたときには小径部分と係合して半径方向内方へ弾性変形されて同小径部分と密封係合されるようにすることができる。
【００１０】
上記筒状体の内壁面における上記大径部分が、当該筒状体の後端方向に面する前端環状面を有し、上記閉鎖位置とされた上記可動弁体の上記外側シール部分が該前端環状面に押圧密封係合されるようにすることができる。
【００１１】
以上のようにした継手部材を、液体窒素等の極低温流体を扱う流体機器に用いるものとすることにより、当該継手部材における極低温流体のもれの可能性を低くすることができる。この場合、当該可動弁体をポリイミドで作ることが好ましい。
【００１２】
本発明はまた、管継手の継手部材内に形成された断面環状の流体通路内に設けられ、該流体通路を開放する開放位置と、同流体通路を閉鎖する閉鎖位置との間で同継手部材の軸線方向で可動とされた可動弁体であって、
弁本体と、
上記環状の流体通路の半径方向外側壁面に密封係合される外側シール部分と、
同流体通路の半径方向内側面に密封係合される内側シール部分と、
を備え、
上記弁本体、外側シール部分及び内側シール部分が樹脂により一体成形されている
ことを特徴とする可動弁体を提供する。
該可動弁体は、液体窒素等の極低温流体を扱う流体機器に用いられる管継手の継手部材において用いられるものとすることにより、継手部材からの極低温流体の漏れの可能性を少なくすることができる。この場合、当該可動弁体をポリイミドを射出成形することにより製作することが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を添付図面に示した実施形態に基づき説明する。
図１乃至図３は、雌型継手部材１２、及び、該雌型継手部材１２に挿入連結される雄型継手部材１４からなる管継手１０を示しており、以下に説明するように、この管継手においては、雌型継手部材１２に対して本発明が適用されている。
【００１４】
図１は、雄型継手部材１４と雌型継手部材１２とが分離されている状態を示し、図２は、雄型継手部材１４が雌型継手部材１２へ部分的に挿入された挿入初期の段階にあり、雄型継手部材１４の可動弁体２２及び雌型継手部材１２の可動弁体２３がまだ動かされていない状態を示しており、図３は、雄型継手部材１４が雌型継手部材１２内に完全に挿入されて可動弁２２，２３が動かされ、両継手部材の流体通路が連通されている状態を示している。
【００１５】
図示のように、雌型継手部材１２は、その主要な構成要件として、筒状体１６（この筒状体１６は、当該雌型継手部材１２の前端側の筒状の継手本体１８及び該継手本体１８の後端にネジ結合されて当該雌型継手部材１２にパイプＰを接続するための筒状のアダプター１９からなる）と、該筒状体１６の上記貫通孔１６−１内において同貫通孔１６−１の軸線方向に沿うように配置され、同筒状体１６に固定された固定弁体２０と、上記筒状体１６の貫通孔１６−１の、上記軸線方向に延びる内壁面に沿って可動なるように設けられ環状の可動弁体２２と、該可動弁体２２を前方に付勢する押圧バネ部材２４（コイルバネ）と、を有する。
【００１６】
固定弁体２０は、小径のシャンク部２０−１と、該シャンク部２０−１の前端に形成された大径の頭部２０−２とを有しており、シャンク部２０−１はそれから放射状に伸びる複数の板状支持体２０−３（図面においては１つの板状支持体２０−３を示す）によってアダプター１９の内壁面に固定されている。
【００１７】
可動弁体２２は、図１に示す、雄型継手部材１４が当該雌型継手部材１２に非挿入のとき、及び、図２に示す挿入初期の状態においては、押圧バネ部材２４（コイルバネ）によって上記固定弁体２０の頭部２０−２に押圧されて、当該継手部材を通って流体が流れるのを阻止する閉鎖位置とされる。雄型継手部材１４が挿入されると、該雄型継手部材１４の筒状体２５によって上記閉鎖位置から後方へ押し込まれて上記固定弁体２０の頭部２０−２から離れ、最終的には図３に示す、当該継手部材を通って流体が流れるのを許容する開放位置とされる。このとき、雄型継手部材１４は、押圧バネ部材２７によって閉鎖位置（図１、図２）とされていた可動弁体２３が、雌型継手部材１２の固定弁体２０によって、当該雄型継手部材１４の筒状体２５の後方へ押込まれ、雌型継手部材１２におけると同様に開放位置（図３）とされる。
【００１８】
可動弁体２２は、弁本体部分２２−１と、該弁本体部分２２−１の半径方向内側に位置し、上記閉鎖位置において上記固定弁体２０に押圧され密封係合される内側シール部分２２−２と、上記筒状体１６の上記内壁面に密封係合される外側シール部分２２−３とを備え、これら弁本体部分２２−１、内側シール部分２２−２及び外側シール部分２２−３は樹脂の射出成形により一体成形されている。液体水素などの極低温流体を扱う管継手における可動弁体２２としては、樹脂としてポリイミドを用いることが好ましい。
【００１９】
図示の例では、外側シール部分２２−３は、全体としては継手本体１８の内壁面とほぼ同径とされている外周面よりもわずかに大径とされた断面台状の第１シール部２２−４と、該部分の後部位置に斜め後方に突出するように設けられた環状の第２シール部もしくは密封係合環状体２２−５とを有している。
【００２０】
筒状体１６は、その内壁面に、上記閉鎖位置（図１、図２）とされた可動弁体２２の外側シール部分２２−３を受け入れる大径部分（若しくは環状凹部）１６−２を有している。該大径部分は、閉鎖位置にある可動弁体２２(図１及び図２)の上記第１シール部２２−４が押圧され密封係合される前端傾斜面１６−３を有している。
【００２１】
また、この大径部分１６−２は、可動弁体２２が図１の閉鎖位置から後方へ動かされるときに、同可動弁体２２が図２の開放位置に至る前まで、外側シール部分２２−３の第１及び第２シール部２２−４，２２−５を受け入れるような軸線方向長さを有しており、当該可動弁体２２が動く際の継手本体１８との間の摩擦抵抗を小さくするようにしている。図示のように、該大径部分１６−２はその後半部分に緩やかな傾斜が付けられており、可動弁体２２が図３の開放位置になるときに、外側シール部分２２−３が当該凹部すなわち大径部分１６−２から出やすくしている。
【００２２】
更に、筒状体１６の内壁面は、大径部分１６−２の当該筒状体後端側に隣接して小径部分１６−４を有しており、開放位置とされた可動弁体２２の外側シール部２２−３を構成する第１シール部２２−４及び第２シール部（もしくは密封係合環状体）２２−５が密封係合するようになっている。
【００２３】
尚、図において、参照番号３０で示すのは、雄型継手部材１４を雌型継手部材１２へ連結離脱させるための機構である。すなわち、図２に示す雄型継手部材の前端部分が部分的に雌型継手部材へ挿入された状態では、雄型継手部材１４の筒状体２５の前端部分の外表面に形成された施錠凹部２５−１に、当該連結／離脱機構３０のロッキングボール３１が嵌合され、外側の施錠スリーブ３２が半径方向外側から該ロッキングボールを押圧した状態とされる。この状態で、同機構３０の回動レバー３４を枢軸３６の周りで回動すると、接続リンク機構３８を介して、ロッキングボール保持スリーブ４０が後方へ引かれ、それに伴って、雄型継手部材１４が雌型継手部材１２内に引き込まれるようになっている。雄型継手部材１４を雌型継手部材１２から外す場合には、回動レバー３４を逆に回動する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本件発明に係る雌型継手部材を備える管継手の上半部分を断面図で示す側面図であって、雌型継手部材と雄型継手部材とが連結されていない状態を示す。
【図２】図１と同様の側面図で、同管継手において、雄型継手部材が雌型継手部材に挿入される初期の段階で、両継手部材の可動弁体が閉鎖位置にある状態を示す。
【図３】図１と同様の側面図で、同管継手において、雄型継手部材が雌型継手部材内に挿入されて連結され、可動弁体が開放位置にある状態を示す。
【符号の説明】
【００２５】
１０        管継手
１２        雌型継手部材
１４        雄型継手部材
１６        筒状体
１６−１    貫通孔
１６−２    大径部分
１６−３    小径部分
１８        継手本体
１９        アダプター
２０        固定弁体
２０−１    シャンク部
２０−２    頭部
２０−３    板状支持体
２２        可動弁体
２２−１    弁本体
２２−２    内側シール部分
２２−３    外側シール部分
２２−４    第１シール部
２２−５    第２シール部（密封係合環状体）
２３        可動弁体
２４        押圧バネ部材
２５        環状体
２５−１    施錠凹部
２７        押圧バネ部材
３０        連結／離脱機構
３１        ロッキングボール
３２        施錠スリーブ
３４        回動レバー
３６        枢軸
３８        接続リンク機構
４０        ロッキングボール保持スリーブ
【図１】
2005127397.tif 000003
【図２】
2005127397.tif 000004
【図３】
2005127397.tif 000005