(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラグであって、中央部に穿設されたプラグ側主流路と該プラグ側主流路の周囲を取り囲むように周方向に間隔を置いてされた複数のプラグ側副流路とを備えたプラグと、
ソケット側主流路と、外部と連通する副流路開口部と、第１環状流路を介して該副流路開口部と連通し、かつ、該ソケット側主流路の周囲を取り囲むように周方向に間隔を置いて設けられた複数のソケット側副流路と、を備え、任意のねじれ角度にて前記プラグと嵌合可能であると共に、嵌合した状態で前記プラグとの間に第２環状流路を形成するソケットとを備え、
前記プラグとソケットとが嵌合した状態で、前記プラグ側主流路とソケット側主流路とが連通し、前記複数のプラグ側副流路と複数のソケット側副流路とが前記第２環状流路を介して連通しており、
前記プラグ側主流路には、前記ソケット側主流路に対向して開口するプラグ側主流路開口部が設けられ、該プラグ側主流路開口部を取り囲んで突出する環状壁部が設けられ、ソケットには、前記環状壁部が嵌合される環状壁部用穴が形成されており、
前記プラグ側副流路の一端は前記環状壁部先端に開口していることを特徴とする連結装置。
【請求項２】
請求項１記載の連結装置において、
前記プラグとソケットとのいずれか一方には、前記ソケットをプラグに挿入することにより他方に係合してソケットの抜出を阻止する係止手段が設けられていることを特徴とする連結装置。
【請求項３】
前記係止手段は、前記環状壁部の外周面に周方向へわたって形成された溝と、前記環状壁部用穴に周方向へ沿って間隔をあけて形成された孔と、該孔内に設けられて前記環状壁部用穴の内面側へ出没可能なボールと、前記ソケットを前記プラグに挿入して前記環状壁部用穴へ前記環状壁部を押し込んで嵌合させることにより前記ボールが前記溝に配置された際に、前記孔の背面側に配置されて前記ボールを前記孔から前記環状壁部用穴の内面側へ突出させて前記溝へ係合させ、ソケットとプラグとの接続状態を維持させるリングとを有することを特徴とする請求項２に記載の連結装置。
【請求項４】
環状壁部用穴の外周側には、軸方向へスライドされることにより、前記リングを前記孔の背面から外れた位置へ移動させ、前記環状壁部用穴の内面側へ突出された前記ボールを前記孔内に引き込み可能として前記溝への前記ボールの係合状態を解除させるスリーブが設けられていることを特徴とする請求項３記載の連結装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の連結装置において、
前記環状壁部または環状壁部用穴のいずれか一方の側壁には、他方との間で封止を行う封止部材が設けられていることを特徴とする連結装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の連結装置において、
前記ソケットには、該ソケット側主流路に連通するソケット側主流路開口部が設けられ、
該ソケット側主流路開口部と前記副流路開口部とは、前記ソケット側主流路とソケット側副流路との距離よりも離間して設けられていることを特徴とする連結装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の連結装置において、
中袋と、該中袋を収容し前記プラグが固定される容器とを備え、
前記プラグ側主流路が前記中袋内に連通し、前記プラグ側副流路が前記中袋外でかつ容器内に連通していることを特徴とする連結装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体を収容する容器等にチューブを連結するときなどに用いられる連結装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、容器中に収容された液体を取り出すためには、内部に気体（空気等）を導入してその圧力により液体を容器外へ送り出す。
また、他の気体に接触させてはならない液体については、容器内に中袋を設け、その内部に液体を封入しておく。液体を取り出す場合は、中袋外側に空気を導入し、その圧力で中袋を収縮させて液体を送出する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記各例においては、液体を取り出すためのチューブと、気体を導入するためのチューブとをそれぞれ容器に接続して、主流路と副流路とを連結する必要があるため、作業効率の低下を招いていた。
【０００４】
上記事情に鑑み、本発明では、異なる種類の流体流路を容易に連結することにより作業効率の向上を実現する連結装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、異なる流体流路を連結するために、一つの連結装置にて同時に連結できるようにする。そのためには、異なる装置系を一つにまとめることが必要である。
但し、前記のように、本発明における連結装置は空気に触れさせてはならない液体の流路と空気流路とを同時に連結する場合にも用いられる。したがって、高いシール性能も必要である。
また、装置系の統一に際し、その大きさを小さく抑えることが作業効率の向上にもつながり好ましい。
【０００６】
１種の流体流路を連結する場合、通常方向性を考慮することなく連結することができる。しかし、複数の流体流路を一つの連結装置で連結する場合、各々の流路の位置合わせが必要なため、ソケットを特定の方向に合わせて連結する必要があるという問題が生ずる。
本発明に係る連結装置においては、プラグ側主流路と複数のプラグ側副流路とを備えたプラグと、ソケット側主流路と、副流路開口部と、第１環状流路を介して該副流路開口部と連通する複数のソケット側副流路とを備え、任意のねじれ角度にて前記プラグと嵌合可能であると共に、嵌合した状態で前記プラグとの間に第２環状流路を形成するソケットとを備え、前記プラグとソケットとが嵌合した状態で、前記プラグ側主流路とソケット側主流路とが連通し、前記複数のプラグ側副流路と複数のソケット側副流路とが前記第２環状流路を介して連通することを特徴とする。
当該構成では、ソケット側副流路とプラグ側副流路が第２環状流路を介して連通するので、ソケットとプラグとを任意のねじれ角度にて連結しても、各々の副流路が第２環状流路に連通される。したがって、ソケットまたはプラグの方向を留意することなく各流路を連結することができる。
【０００７】
また、プラグとソケットとのいずれか一方には、前記ソケットをプラグに挿入することにより他方に係合してソケットの抜出を阻止する係止手段を設けてもよい。
具体的には、図５(c)に示すように、溝７に嵌合するボール３２により、プラグ２からのソケット１の抜出を阻止する。このボール３２は、図５(a),(b)に示すように、ソケット１の挿入の際に後退することにより、ソケット１の挿入を許可するようになっている。
このように構成することで、例えばソケットを連結した後に他の固定手段（留め金等）によってソケットとプラグとを固定する必要がなく、単にソケットをプラグに嵌合させるだけで連結が完了する。
なお、ソケットをプラグから抜き出す際には、上記係止手段による係止を解除すればよい。これにより、より簡便にソケットの取り外しができ、作業効率の向上となる。
【０００８】
また、高いシール能力を得るためには、以下のようにすればよい。
すなわち、前記プラグに前記プラグ側主流路開口部を取り囲んで環状壁部を設け、ソケットには前記環状壁部が嵌合する環状壁部用穴を形成する。
このように構成すれば、環状壁部の凹凸により、平坦面同士が接触するよりも接触面を広くすることができ、漏れ長さが長くなるので、シール能力が向上する。
さらに、環状壁部又は環状壁部用穴のすくなくともいずれか一方の側面にＯリング等の封止部材を設けることでもシール能力が向上する。すなわち、従来における連結装置等においてはソケットとプラグとの端面にて封止するものが知られている。ところが、このようなものは、ソケットとプラグとの固定力の差や流体圧力の変化等に起因するソケットとプラグとの軸方向の接触圧の変動に左右され、安定したシール性能を得ることが難しいという欠点を有する。
側面にて封止すれば、上記ソケットとプラグとの軸方向の接触圧の変動に左右されることなく、安定したシール性能を得ることができる。
【０００９】
なお、上記副流路は、その断面形状は問わない。断面積が大きいほど気体導入の際の圧力が低くて済むことからプラグとソケットとに断面積の大きい副流路を各々一つずつ設けてもよいが、加工の容易性や強度等に鑑み、以下のように構成してもよい。
すなわちプラグにはその中央部に主流路を穿設し、プラグ側副流路を前記主流路を取り囲んで複数穿設する。
このように構成することで、プラグ側副流路の断面積の総和を大きくすることができる。
また、上記のようにソケットを任意のねじれ角度でプラグに嵌合可能とするには、ソケットの断面形状が円形であることが望ましいが、断面積の大きい一つの副流路を設けるよりも、上記のように複数のソケット側副流路を主流路の周囲に設ける方が、ソケットの断面積をより小さくすることができ、装置の小型化が可能となる。さらに、複数のソケット側副流路により、容器内部に均等に気体を供給することができる。
【００１０】
また、一つの連結装置で異なる２つの流体流路を連結するには、ソケットに接続し、プラグ側に流体を供給するチューブ（図４参照）の接続スペースが問題となる。
ソケット側主流路の開口部を、主流路の軸に沿って設けたのでは、副流路の開口部を設けるスペースが足りなくなる。これを解決するため、ソケット側主流路開口部と副流路開口部とを、前記主流路とソケット側副流路との距離よりも離間して設ける。具体的には、図３で示すように主流路を折曲し、その開口部を副流路開口部から離間させるように設ける。
なお、副流路側を折曲させてもよいし、双方を折曲させてもよい。
【００１１】
以上のように構成された連結装置は、具体的にはプラグを容器に固定して使用される。
容器内には中袋が収容され、前記プラグ側主流路を前記中袋内に連通させ、前記プラグ側副流路を前記中袋外でかつ容器内に連通させる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
連結装置は、図１に示すようにソケット１と、プラグ２とからなる。
プラグ２は図４に示すように中袋３が収容された容器４に取り付けられている。
【００１３】
図２に示すように、プラグ２先端側（図面上側）には後述するソケット部２０の弁座部４０が嵌合するソケット穴６（プラグ側主流路開口部）が設けられ、その周壁は環状壁部１６となっている。
またプラグ２周壁には、径を縮小することにより形成された溝７が周方向に設けられている。溝７より先端側には、径が拡張されて形成された膨出部８が設けられている。
【００１４】
プラグ２の中央にはソケット穴６に連通するバルブ孔（主流路）９が軸方向に設けられ、バルブ孔９内に、バルブ用スプリング１０によって先端方向に付勢されたバルブ１１が摺動可能に設けられている。
バルブ１１の先端には突起部１２が設けられ、その周囲の肩部１３がプラグ２に設けられた弁座部１４に付勢され密着している。突起部１２は弁座部１４よりも先端側に突出している。
【００１５】
バルブ１１には、バルブ１１先端側とバルブ１１基端側とを連通するバルブ内流路１５が設けられている。
また、プラグ２には、バルブ孔９を取り囲むように、軸方向に穿設されたプラグ側副流路１７が周方向に間隔を置いて複数設けられている。このプラグ側副流路１７の一端はソケット穴６の環状壁部１６先端に開口し、他端は容器４内で径方向外側に屈折し、中袋３外側と連通している。一方のバルブ孔９は中袋３内の導通管１８と連結されている。
また、容器４にはプラグ２を取り囲むようにガイド壁４ａが設けられている。ソケット穴６内壁には、後述するソケット部２０との間で封止を行うＯリング（封止部材）４１が設けられている。
【００１６】
次に、ソケット１について図３を用いて説明する。
ソケット１は、ソケット部２０を備える。
ソケット部２０先端（図面下側）には径方向外側に突出して固着されたストッパリング２２が設けられている。ソケット部２０外側にはこのストッパリング２２によって抜出を阻止された状態でスリーブ２１が外嵌している。スリーブ２１先端には径方向内側に突出する突起部２３が形成されており、この突起部２３がストッパリング２２と係合することにより抜出が阻止されている。
【００１７】
スリーブ２１とソケット部２０との間には隙間が設けられ、リング２４と、リング２４を介してスリーブ２１の突起部２３をストッパリング２２に付勢するスリーブ用スプリング２５が設けられている。
なお、突起部２３は径方向内側の先端側（図面下側）および基端側（図面上側）に各々テーパ面２３ａ、２３ｂが形成され、リング２４は径方向内側の先端側にテーパ面２４ａが形成されている。
【００１８】
ソケット部２０先端部には前述のプラグ２の環状壁部１６が嵌合するプラグ穴（環状壁部用穴）３０が設けられている。
プラグ穴３０壁部には、ソケット部２０の軸方向を長径とする略楕円状の孔３１が周方向に複数設けられており、これら孔３１には、その外側にこの孔３１を通過しない程度の大きさのボール（係止手段）３２が各々配設されている。
突起部２３とリング２４には前述のように各々テーパ面２３ｂ、２４ａが形成されているため、突起部２３とリング２４との間には図のように窪みが形成されている。図の状態では、ボール３２がこの窪みと係合するように位置している。
【００１９】
ソケット部２０の中央にはプラグ穴３０に連通するバルブ孔（主流路）３５が軸方向に設けられ、バルブ孔３５内に、スプリング３６によって先端方向に付勢されたバルブ３７が摺動可能に設けられている。
バルブ３７の先端には突起部３８が設けられ、その周囲の肩部３９がソケット部２０に設けられた弁座部４０に付勢され密着している。突起部３８は弁座部４０よりも先端側に突出している。
なお、弁座部４０はプラグ穴３０底壁すなわちソケット１基端側から、ソケット１先端側に向かって膨出している。また、プラグ穴３０側壁には、嵌合されるプラグ２との間で封止を行うＯリング（封止部材）４２が設けられている。
【００２０】
バルブ３７には、その先端部周囲と基端側とを連通するバルブ内流路４５が設けられている。バルブ孔３５先端から流入した流体がバルブ内流路４５を通過してバルブ孔３５基端側へ流出されるようになっている。
また、ソケット部２０には、バルブ孔３５を取り囲むように、軸方向に穿設されたソケット側副流路４６が周方向に間隔を置いて複数設けられている。このソケット側副流路４６の一端はソケット部２０の基端側に開口し、他端はプラグ穴３０と連通している。
【００２１】
ソケット部２０基端側には、プロセスヘッド５０が螺着されている。ソケット部２０と当接するプロセスヘッド５０の当接面には、ソケット側副流路４６を各々連通する第１環状流路５１が設けられている。
また、第１環状流路５１と外部とを連通する副流路開口部５２と、バルブ孔３５と外部とを連通するソケット側主流路開口部５３とを備えている。副流路開口部５２、ソケット側主流路開口部５３の内壁には、各々チューブ（図４参照）を接続するためのネジ溝が形成されている。
副流路開口部５２は軸方向に沿って設けられているが、ソケット側主流路開口部５３は折曲して副流路開口部５２と離間するように形成されている。
また、ソケット部２０とプロセスヘッド５０の当接面には、第１環状流路５１を囲うＯリング５４と、第１環状流路５１とバルブ孔３５との間に配設されたＯリング５５とが設けられている。
【００２２】
以上のプラグ及びソケットを組み合わせたものを図１に示した。
組み合わせた状態においては、プラグ２側のソケット穴６にソケット１が挿入され、かつ、ソケット１側のプラグ穴３０にプラグ２の環状壁部１６が挿入されている。
また、プラグ２側の弁座部１４と、ソケット１側の弁座部４０とが当接している。また、各々のバルブ１１、３７がその先端１２、３８にて相互に付勢し、スプリング１０、３６の付勢力に対向してバルブ１１、３７を各々の弁座部１４、４０から離間させている。これにより、各バルブ内流路１５、４５が連通している。
ソケット１側のソケット側副流路４６先端とプラグ２側のプラグ側副流路１７先端とが隙間を隔てて対向している。この隙間は第２環状流路６０なっており、ソケット１側のソケット側副流路４６先端とプラグ２側のプラグ側副流路１７先端とがこの第２環状流路６０を介して連通している。
また、ボール３２がプラグ２周壁の溝７に嵌合している。
【００２３】
次に、プラグ２とソケット１との着脱方法について説明する。
まず、図５(a)に示すようにソケット１先端にプラグ２を挿入する。
更に深く挿入すると、図５(b)に示すように膨出部８がボール３２を径方向外側へ押す。このときボール３２がスリーブ用スプリング２５の付勢力に対向してリング２４を上方に押し、これにより形成されたリング２４と突起部２３との隙間に、ボール３２が入り込むことにより、プラグ２の更なる挿入が許可される。
挿入を続けると、図５(c)に示すようにボール３２が溝７に嵌合すると共に、スリーブ用スプリング２５がリング２４を付勢してリング２４と突起部２３とが当接し、挿入が完了する。
この状態ではボール３２が溝７に嵌合しているため、ソケット１を引き上げようとしても、または高圧の流体を導入しても、ボール３２によりソケット１の抜出が阻止されている。
【００２４】
ソケット１を引き抜く際は、図６に示すようにスリーブ２１を上昇させる。スリーブ２１の上昇と共に突起部２３も上昇する。これにより突起部２３とストッパリング２２との間に隙間が生じ、この隙間にボール３２が移動可能となるために溝７からボール３２が脱し、プラグ２とソケット１とのロックが解除されるので、ソケット１を引き抜くことができる。
【００２５】
以上説明したように、ソケット１とプラグ２とを任意のねじれ角度にて嵌合することができるので、位置合わせが不要で連結が容易である。
また、図５に示すように挿入するだけで連結を完了することができ、別途留め金等により固定することは不要である。また、図６に示すようにスリーブ２１を上昇させるだけで容易にソケット１を引き抜くことができる。
更にまた、図２に示すようにプラグ２には環状壁部１６が設けられている。環状壁部１６の凹凸により漏れ長さが長くなるので、シール能力が向上する。また、図１に示すように、Ｏリング４１、４２によりソケット１およびプラグ２の側面において封止している。したがって、ソケット１のプラグ２に対する径方向の変動はほとんどない。したがって、安定したシール性能を得ることができる。
【００２６】
ソケット側副流路４６、１７が各々複数設けられ、二つの第１環状流路５１（図３）および第２環状流路６０（図１）により、副流路開口部５２から導入された導入気体が各副流路４６、１７に分配され、プラグ側副流路１７の容器側出口から放射方向に均等に送り出すことができる。これにより、容器内部に均等に気体を供給することができ、また、容器側出口が径方向外側に開口していることにより、袋体３が容器側出口を閉塞することがない。
プロセスヘッド５０においてソケット側主流路開口部５３は折曲して副流路開口部５２と離間するように形成されていることにより、限られたスペースにおいてソケット側主流路開口部５３と副流路開口部５２の双方を設けることができる。
また、ソケット１、プラグ２の双方にバルブ１１、３７が設けられており、ソケット１とプラグ２の連結の際にのみ各々のバルブ内流路１５、４５が連通するようになっているので、非連結時には各バルブ１１、３７により封止することができる。
なお、図２と図３とを比較するとわかるように、ソケット１に比べて交換が困難なプラグ２側の構造の方が駆動部が少なく、より単純な構成となっているという差異がある。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては、環状流路を介して副流路を連通させることができるため、複数の流体流路の連結を同時に、かつ方向を問わずに連結することができる。
また、図５(c)に示すように、溝７に嵌合するボール３２等の係止手段によりソケットの抜出が阻止することができる。このように構成することにより、例えばソケットを連結した後に他の固定手段（留め金等）によってソケットとプラグとを固定する必要がなく、単にソケットをプラグに嵌合させるだけで連結が終了する。
なお、ソケットをプラグから抜き出す際には、上記係止手段による係止を解除すればよい。これにより、より簡便にソケットの取り外しができ、作業効率の向上となる。
【００２８】
また、プラグに前記プラグ側主流路開口部を取り囲んで環状壁部を設け、ソケットには前記環状壁部が嵌合する穴が形成されていることにより、環状壁部の凹凸により漏れ長さが長くなるので、シール能力が向上する。さらに、側面にＯリング等の封止部材を設けることで安定したシール性能を得ることができる。
さらにまた、副流路を前記主流路を取り囲んで複数穿設することにより、連結装置を大きくすることなく副流路の断面積総和を大きくすることが可能であると共に、容器内部に均等に気体を供給することができる。
また、ソケット側主流路開口部と副流路開口部とが、前記主流路と副流路との距離よりも離間して設けられていることにより、ソケットに接続するチューブ（図４参照）の接続スペースを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態として示した連結装置の断面図であり、プラグとソケットとが連結した状態である。
【図２】  同連結装置のプラグの断面図である。
【図３】  同連結装置のソケットの断面図である。
【図４】  同連結装置を容器に設けた状態である。
【図５】  同連結装置の連結時の動きを純に示す図である。
【図６】  同連結装置についてソケットをプラグから取り外す状態を示す図である。
【符号の説明】
１  ソケット
２  プラグ
７  溝
９  バルブ孔（プラグ側主流路）
１６  環状壁部
１７  プラグ側副流路
２１  スリーブ
２４  リング
３０  プラグ穴（環状壁部用穴）
３１  孔
３２  ボール（係止手段）
３５  バルブ孔（ソケット側主流路）
４１  Ｏリング（封止部材）
４２  Ｏリング（封止部材）
４６  ソケット側副流路
５１  第１環状流路
５２  副流路開口部
５３  ソケット側主流路開口部
６０  第２環状流路
【図１】
0004500416.tif 000002
【図２】
0004500416.tif 000003
【図３】
0004500416.tif 000004
【図４】
0004500416.tif 000005
【図５】
0004500416.tif 000006
【図６】
0004500416.tif 000007