(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力気体源に接続される被接続側カプラーと、前記圧力気体源からの圧力気体によって動作する動作機器に接続される接続側カプラーとを備え、被接続側カプラーに接続側カプラーを接続することにより、前記圧力気体源と前記動作機器とを連結するカップリングであって、
前記被接続側カプラーは、圧力気体流入口と第１連結用開口部とを有する被接続側カプラー本体と、前記被接続側カプラー本体に第１連結用開口部を形成するように設けられた筒状弁体と、前記被接続側カプラー本体内で前記筒状弁体の一端に当接することにより前記第１連結用開口部と圧力気体流入口との間を閉じる逆止弁と、前記筒状弁体の内孔に摺動可能に挿通され、一端が前記逆止弁に当接し、内部に通路が形成されたピストンとを有し、
前記接続カプラーは、圧力気体流出口と第２連結用開口部とを有する中空の接続カプラー本体と、前記第２連結用開口部を形成するように設けられて前記被接続カプラーのピストンの他端と当接して前記第２連結用開口部内の空間と前記ピストン内の通路とを連通可能とする孔を備えた当接部材を有し、
前記ピストンは、前記筒状弁体の内孔に摺動自在に嵌入される内筒と、当該内筒を囲むように配置される外筒とを有し、
前記外筒は、前記内筒の開口部から径方向に突出するフランジ部と、当該フランジ部の外端から前記内筒の底側へと前記内筒の側面に平行に延びる筒状部とを有し、
前記被接続カプラーの筒状弁体のピストンが摺動する部分の径を前記接続カプラーの当接部材の孔の直径とほぼ同等又は近似させたことを特徴とするカップリング。
【請求項２】
前記外筒は、前記筒状部の先端に設けられる係合突起を有し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。
【請求項３】
トレーラとトラクタとの間に引き通される空気ホースの接続用に用いられることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のカップリング。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力気体源と前記圧力気体源からの圧力気体によって動作する動作機器とを接続するカップリングに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカップリング100 の例を図５及び図６に基づいて説明する。図５及び図６に示されているカップリングは、圧力気体として空気を使用した例であり、トレーラとトラクタとの間に引き通される空気ホースのカップリングである。符号101 は被接続カプラー、符号102 は接続カプラーを示している。図５は被接続カプラー101 及び接続カプラー102 の断面図であり、図６は被接続カプラー101 及び接続カプラー102 の接続部分の拡大断面図である。
【０００３】
前記被接続カプラー101 は、被接続カプラー本体103 と筒状弁体104 と逆止弁105 と押圧手段106 とピストン107 とを有する。
被接続カプラー本体103 には、圧力空気源に接続される圧力空気流入口103aと第1 連結用開口部103bとが形成されている。被接続カプラー本体103 内は中空であり、圧力空気流入口103aから奥へと延びる通路103cと、前記通路103cと第1 連結用開口部103bとの間に第1 圧力室103dが形成されている。
【０００４】
筒状弁体104 は、上端側に開口部104eを下端側に底104bを有する。
前記開口部104eは、被接続カプラー101 の第1 連結用開口部103bを構成する。前記底104bは、逆止弁105 が当接する弁座104cを有する。
筒状弁体104 は、後述するピストン107 の外筒107gのための内孔104dを内部に有する。この内孔104d内をピストン107 の外筒107gが摺動する。前記弁座104cは中央に孔104aを有する。この弁座104cの孔104aに、後述するピストン107 の内筒107fの底107c側の部分が遊嵌される。
筒状弁体104 の開口部104eが被接続カプラー101 の第1 連結用開口部103bを形成するように、筒状弁体104 はプレート120 によって被接続カプラー本体103 に固定されている。
【０００５】
逆止弁105 は、前記筒状弁体104 の弁座104cに当接することにより筒状弁体104 の孔104aを閉じる。それによって、逆止弁105 は、被接続カプラー本体103 の第1 連結用開口部103bと圧力空気流入口103aとの間を実質的に閉じる。
押圧手段106 は前記逆止弁105 を弁座104cへ向けて押圧するように第1 圧力室103d内に設けられている。押圧手段106 としてはコイルバネが挙げられる。
【０００６】
ピストン107 は、内筒107f及び外筒107gを備えている。
内筒107fは、上端側に開口部107bを下端側に底107cを有する。
また、前記内筒107fには、通路107aが形成されている。内筒107fの底107c側の側面には、通路107aを第1 圧力室103dと連通させるための窓107eが形成されている。
外筒107gは、前記筒状弁体104 の内孔104dに摺動自在に嵌入されている。内筒107fの底107c側の部分は、前記筒状弁体104 の孔104aに遊嵌されている。内筒107fの底107cは前記逆止弁105 に当接している。
【０００７】
更に、ピストン107 の外筒107gの外周直径は内筒107fの底107c側の外周直径と異なる。この差により、ピストン107 の外周に段部107dが形成されている。この段部107dによって筒状弁体104 との間に第2 圧力室103eが形成される。
接続カプラー102 が前記被接続カプラー101 に接続されるとき、ピストン107 の開口部107bが前記接続カプラー102 の後述する第2 連結用開口部108bに当接する。
【０００８】
接続カプラー102 は、接続カプラー本体108 と当接部材109 とを有する。
接続カプラー本体108 は、圧力空気流出口108aと第２連結用開口部108bとを有する。圧力空気流出口108aには、圧力空気源からの圧力空気によって動作する動作機器が接続される。接続カプラー本体108 内は中空であり、圧力空気流出口108aから奥へと延びる通路108cと、前記通路108cと第2 連結用開口部108bとの間に圧力室108dが形成されている。
【０００９】
当接部材109 は、第2 連結用開口部108bを形成するように接続カプラー本体108 に設けられている。当接部材109 は、前記被接続カプラー101 のピストン107 の開口部107bと当接して前記第2 連結用開口部108b内の空間と前記ピストン107 内の通路107aとを連通可能とする孔109aを備えている。
当接部材109 は、密着性を向上させるためにゴムなどの弾性部材が使用される。接続カプラー102 が前記被接続カプラー101 に接続されるとき、当接部材109 は前記被接続カプラー101 のピストン107 と当接し、接続カプラー102 の圧力室108d、当接部材109 の孔109a、ピストン107 の通路107aは連通する。
【００１０】
前記被接続カプラー101 の第1 連結用開口部103bと前記接続カプラー102 の第2 連結用開口部108bは、前記当接部材109 やピストン107 を介して接続される。その接続状態を維持するための第１、第２接続爪110a,110b とこれらの第１、第２接続爪110a,110b を保持する第１、第２保持体111a,111b が被接続カプラー101 及び接続カプラー102 のそれぞれに設けられている。
【００１１】
次に、図６に基づいて接続操作を説明する。
接続カプラー102 を被接続カプラー101 に接近させ、当接部材109 をピストン107 の上面に接触させる。この状態では、逆止弁105 は、弁座104cに当接した状態である。そして、さらに接続カプラー102 を被接続カプラー101 に押しつけると、ピストン107 が逆止弁105 を弁座104cから離座させる。すると、第１圧力室103dの圧力空気は、窓107eを介して通路107aへ流入し、接続カプラー102 の当接部材109 の孔109aを通って接続カプラー102 の圧力室108dへ流れる。
同時に、第２圧力室103eにも第１圧力室103dの圧力空気が流入する。第２圧力室103eに流入した空気圧力によってピストン107 は当接部材109 へと押圧され、ピストン107 と当接部材109 との間の密着が維持される。
【００１２】
完全に密閉された接続状態にするために、ピストン107 はリフトＬ分だけ第１空気室103d内へ押し下げる。更に、被接続カプラー101 及び接続カプラー102 に作用する振動などによるピストン107 と当接部材109 との間の当接面からの空気漏れを防止するために、ピストン107 と当接部材109 との間の当接面をわずかに圧縮して更に密着性を向上させる。
そして、最後に接続爪110a,110b を接続爪保持体111a,111b によって保持し、この完全に密閉された接続状態を維持する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の技術では、ピストン107 をリフトＬ分だけ第１空気室103e内へ押し下げる工程において、圧力気体によるピストンの押し圧力が作用するので、大きな力が必要であるという問題を有していた。これは、被接続カプラーへ接続カプラーを接続する作業において大きな障害となっていた。
【００１４】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、接続作業に要する力、特に、ピストンをリフト分だけ第１空気室内へ押し下げる力（以下、操作力という。）を小くして接続分離の操作が容易なカップリングを提供するものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、圧力気体源に接続される被接続側カプラーと、前記圧力気体源からの圧力気体によって動作する動作機器に接続される接続側カプラーとを備え、被接続側カプラーに接続側カプラーを接続することにより、前記圧力気体源と前記動作機器とを連結するカップリングに係わる。
【００１６】
前記被接続側カプラーは、圧力気体流入口と第1 連結用開口部とを有する被接続側カプラー本体と、前記被接続側カプラー本体に第1 連結用開口部を形成するように設けられた筒状弁体と、前記被接続側カプラー本体内で前記筒状弁体の一端に当接することにより前記第1 連結用開口部と圧力気体流入口との間を閉じる逆止弁と、前記筒状弁体の内孔に摺動可能に挿通され、一端が前記逆止弁に当接し、内部に通路が形成されたピストンとを有する。
【００１７】
接続カプラーは、圧力気体流出口と第２連結用開口部とを有する中空の接続カプラー本体と、前記第2 連結用開口部を形成するように設けられて前記被接続カプラーのピストンの他端と当接して前記第2 連結用開口部内の空間と前記ピストン内の通路とを連通可能とする孔を備えた当接部材を有する。
そして、上記目的を達成するために、本発明のカップリングは、前記被接続カプラーの筒状弁体のピストンが摺動する部分の径を前記接続カプラーの当接部材の孔の直径とほぼ同等又は近似させたことを特徴とする。
【００１８】
被接続カプラーと接続カプラーの接続作業時に働く操作力は、ピストン及び逆止弁に働く力として、気体圧力による力及び逆止弁を押圧する押圧手段による力の和が考えられる。
筒状弁体の被接続カプラーのピストンが摺動する部分の径を接続カプラーの当接部材の孔の直径とほぼ同等にした場合、被接続カプラーと接続カプラーの接続作業時、ピストンの前後で作用する圧力空気による力の大きさは等しくなり、相殺される。
そのため、ピストンの押上げ力は逆止弁を押圧する押圧手段と気体圧力による押圧力のみによる軽い力とすることができる。その結果、操作力を小くすることができ、接続分離の操作が容易になる。
【００１９】
前記筒状弁体の前記被接続カプラーのピストンが摺動する部分の径を前記接続カプラーの当接部材の孔の直径と近似する範囲で、わずかに接続カプラーの当接部材の孔の直径よりも大きくした場合、被接続カプラーと接続カプラーの接続作業時、ピストンの前後で作用する圧力空気による力の大きさはわずかながらピストンの押上げ力が勝る。
そのため、操作力を従来に比べて小さくしつつも、ピストンと当接部材との間の密着を確実に維持することができる。
【００２０】
前記筒状弁体の前記被接続カプラーのピストンが摺動する部分の径を前記接続カプラーの当接部材の孔の直径と近似する範囲で、わずかに接続カプラーの当接部材の孔の直径よりも小さくした場合、被接続カプラーと接続カプラーの接続作業時、ピストンの前後で作用する圧力空気による力の大きさはわずかながらピストンの押下げ力が勝る。
そのため、操作力を最小にできる。この場合、接続作業時のピストンと当接部材との間の確実な密着は、逆止弁を押圧する押圧手段の押圧力を調整することにより行う。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例を図１乃至図４に基づいて説明する。図１に示されているカップリング10は、圧力気体として空気を使用した例であり、トレーラとトラクタとの間に引き通される空気ホースのカップリングである。符号1 は被接続カプラー、符号102 は接続カプラーを示している。図１は被接続カプラー1 及び接続カプラー102 の接続部分の拡大断面図であり、図２は図１に示された被接続カプラー1 及び接続カプラー102 の断面図であり、図３は図１に示された被接続カプラー1 及び接続カプラー102 の接続操作を説明する図であり、図４は図１に示された被接続カプラー1 及び接続カプラー102 の接続状態を示す図である。
【００２２】
図１に示されているカップリング10において、図５及び図６に示されたカップリング100 と異なるところは、筒状弁体4 とピストン6 である。異なるところについて詳述し、同様なところには同一の符号を付してその説明を省略する。
ピストン6 は、内筒7 と外筒8 を有する。
内筒7 は、上端側に開口部7bを下端側に底7cを有し、内部に通路7aが形成されている。内筒7 の開口部7b側の外周の直径は、後述する筒状弁体4 の内孔4dの周面に沿って摺動可能な直径である。内筒7 の底7c側の外周の直径は、後述する筒状弁体4 の孔4bに挿入可能な直径である。
【００２３】
内筒7 は、後述する筒状弁体4 の内孔4dに摺動自在に嵌入されている。内筒7 の底7c側の部分は、後述する筒状弁体4 の孔4bに遊嵌され、逆止弁105 に当接している。そして、上記の通り、内筒7 の外周の直径は開口部7b側と底7c側とでは異なる。この直径の差によって、内筒7 の外周に段部7dが形成されている。そして、この段部7dと後述する筒状弁体4 の内孔4dの内周面とは第2 圧力室3 を形成する。
内筒7 の底7c側の側面には、通路7aを第1 圧力室103dに連通させるための窓7eが形成されている。
【００２４】
外筒8 は、内筒7 の開口部7bから径方向に突出する環状板のフランジ部8aと、このフランジ部8aの外端から内筒7 の底7c側へと内筒7 の側面に平行に短く延びる筒状部8bとからなる。この筒状部8bの先端には、プレート120 と係合する係合突起8cが設けられており、ピストン6 を被接続カプラー本体103 から飛び出させない構造となっている。
前記内筒7 の開口部7bの直径は接続カプラー102 の当接部材109 の孔109aの直径D1よりもやや小さい。また、外筒8 のフランジ部8aの外周の直径は当接部材109 の外周の直径と略一致する。
被接続カプラー1 のピストン６の開口部7bを、前記接続カプラー102 の当接部材109 に当接させると、接続カプラー102 の圧力室108d、当接部材109 の孔109a、ピストン6 の通路7aは連通する。
【００２５】
筒状弁体4 は、上端側に開口部4aを下端側に底4cを有する。前記開口部4aが、被接続カプラー1 の第1 連結用開口部103bを構成する。筒状弁体4 は、ピストン６の内筒7 のための内孔4dを内部に有する。この内孔4d内をピストン６の内筒7 が摺動する。また、この内孔4d内には圧力空気が流入する。
前記底4cは、逆止弁105 が当接する弁座4f及びその中央に孔4bを有する。この孔4bに、ピストン６の内筒7 の底7c側の部分が遊嵌される。
内孔4dの直径D2は、接続カプラー102 の当接部材109 の孔109aの直径D1とほぼ同等又は近似している。筒状弁体4 の側面壁の前記内孔4dの周囲に環状溝4eが形成されている。前記環状溝4eの深さは、前記ピストン6 の筒状部8bが、筒状弁体4 の開口部4a側から嵌め込まれたとき、筒状部8bが摺動可能とする所定の深さである。
【００２６】
筒状弁体4 の開口部4aが、被接続カプラー1 の第1 連結用開口部103bを形成するように、筒状弁体4 はプレート120 によって被接続カプラー本体103 に固定されている。
尚、筒状弁体4 と被接続カプラー本体103 との間はO リング11によってシールされている。ピストン6 と筒状弁体4 との摺動部は、O リング12によってシールされている。
【００２７】
次に、図３及び図４に基づいて接続操作を説明する。
まず、最初に、被接続カプラー1 の第1 連結用開口部103bの一部を構成する筒状弁体4 の内孔4dの直径D2と、接続カプラー102 の第2 連結用開口部108bの一部を構成する当接部材109 の孔109aの直径D1とほぼ同等である場合を説明する。
接続カプラー102 を被接続カプラー1 に接近させ、当接部材109 の先端109bをピストン6 の上面に接触させる。この状態では、逆止弁105 は弁座4fに当接した状態である。
そして、さらに接続カプラー102 を被接続カプラー1 に押しつけると、ピストン6 が逆止弁105 を弁座4fから離座させる。すると、第１圧力室103dの圧力空気が、ピストン6 の窓7eを介して第２圧力室3 及びピストン6 の通路7aへ流入し、接続カプラー102 の当接部材109 の孔109aを通って接続カプラー102 の圧力室108dへ圧力空気は流れる。
【００２８】
完全に密閉された接続状態にするために、ピストン6 をリフトＬ分だけ第１空気室103d内へ押し下げる。
この押し下げ工程において、筒状弁体4 の内孔4dの直径D2と接続カプラー102 の当接部材109 の孔109aの直径D1とがほぼ同等であるので、ピストン6 の前後で作用する圧力空気による力の大きさは等しく、相殺される。そのため、ピストン6 の押上げ力は逆止弁105 を押圧する押圧手段106 のみによる軽い力となっており、リフトＬ分だけ第１空気室103d内へ押し下げるための操作力は従来に比べて小さいもので良い。
【００２９】
更に、被接続カプラー1 及び接続カプラー102 に作用する振動などによるピストン6 と当接部材109 との間の当接面からの空気漏れを防止するために、ピストン6 と当接部材109 との間の当接面をわずかに圧縮して更に密着性を向上させる。
そして、最後に接続爪110a,110b を接続爪保持体111a,111b によって保持し、この完全に密閉された接続状態を維持する。
このように、本実施形態例によれば、リフトＬ分だけ第１空気室103d内へ押し下げるための操作力を軽減することができ、カップリングの接続分離の操作が容易となる。
【００３０】
次に、筒状弁体4 の内孔4dの直径D2と、接続カプラー102 の当接部材109 の孔109aの直径D1とが近似する範囲で、筒状弁体4 の内孔4dの直径D2がわずかに接続カプラー102 の当接部材109 の孔109aの直径D1よりも大きい場合を説明する。
接続カプラー102 を被接続カプラー1 に接近させ、当接部材109 の先端109bをピストン6 の上面に接触させる。この状態では、逆止弁105 は弁座4fに当接した状態である。
そして、さらに接続カプラー102 を被接続カプラー1 に押しつけると、ピストン6 が逆止弁105 を弁座4fから離座させる。すると、第１圧力室103dの圧力空気が、ピストン6 の窓7eを介して第２圧力室3 及びピストン6 の通路7aへ流入し、接続カプラー102 の当接部材109 の孔109aを通って接続カプラー102 の圧力室108dへ圧力空気は流れる。
【００３１】
完全に密閉された接続状態にするために、ピストン6 をリフトＬ分だけ第１空気室103d内へ押し下げる。
この押し下げ工程において、筒状弁体4 の内孔4dの直径D2がわずかに接続カプラー102 の当接部材109 の孔109aの直径D1よりも大きいので、ピストン6 の前後で作用する圧力空気による力の大きさは、わずかだけピストン6 の押上げ力が勝る。即ち、逆止弁105 を押圧する押圧手段106 による軽い押上げ力及び圧力空気によるほんのわずかな押上げ力のみがピストン6 に作用する。
そのため、ピストン6 をリフトＬ分だけ第１空気室103d内へ押し下げるための操作力は従来に比べて小さくでき、且つ、リフトL 分だけ押下げる工程中、ピストン6 と当接部材109 との間の密着を確実に維持することができる。
【００３２】
更に、被接続カプラー1 及び接続カプラー102 に作用する振動などによるピストン6 と当接部材109 との間の当接面からの空気漏れを防止するために、ピストン6 と当接部材109 との間の当接面をわずかに圧縮して更に密着性を向上させる。
そして、最後に接続爪110a,110b を接続爪保持体111a,111b によって保持し、この完全に密閉された接続状態を維持する。
このように、本実施形態例によれば、ピストン6 と当接部材109 との間の密着を確実に維持しつつ、リフトＬ分だけ第１空気室103d内へ押し下げるための操作力を軽減することができ、カップリングの接続分離の操作が容易となる。
【００３３】
次に、筒状弁体4 の内孔4dの直径D2と、接続カプラー102 の当接部材109 の孔109aの直径D1とが近似する範囲で、接続カプラー102 の当接部材109 の孔109aの直径D1が筒状弁体4 の摺動用通路4dの直径D2よりもわずかに大きい場合を説明する。
接続カプラー102 を被接続カプラー1 に接近させ、当接部材109 の先端109bをピストン6 の上面に接触させる。この状態では、逆止弁105 は弁座4fに当接した状態である。  そして、さらに接続カプラー102 を被接続カプラー1 に押しつけると、ピストン6 が逆止弁105 を弁座4fから離座させる。すると、第１圧力室103dの圧力空気が、ピストン6 の窓7eを介して第２圧力室3 及びピストン6 の通路7aへ流入し、接続カプラー102 の当接部材109 の孔109aを通って接続カプラー102 の圧力室108dへ圧力空気は流れる。
【００３４】
完全に密閉された接続状態にするために、ピストン6 をリフトＬ分だけ第１空気室103d内へ押し下げる。
この押し下げ工程において、接続カプラー102 の当接部材109 の孔109aの直径D1が筒状弁体4 の内孔4dの直径D2よりもわずかに大きいので、ピストン6 の前後で作用する圧力空気による力の大きさは、わずかだけピストン6 の押下げ力が勝る。
そのため、ピストン6 をリフトＬ分だけ第１空気室103d内へ押し下げるための操作力の大きさは最も小さくて良い。なお、接続作業時のピストンと当接部材との間の確実な密着を得るために、逆止弁を押圧する押圧手段の押圧力を予め調整しておく。
【００３５】
更に、被接続カプラー1 及び接続カプラー102 に作用する振動などによるピストン6 と当接部材109 との間の当接面からの空気漏れを防止するために、ピストン6 と当接部材109 との間の当接面をわずかに圧縮して更に密着性を向上させる。
そして、最後に接続爪110a,110b を接続爪保持体111a,111b によって保持し、この完全に密閉された接続状態を維持する。
このように、本実施形態例によれば、リフトＬ分だけ第１空気室103d内へ押し下げるための操作力を最小にすることができ、更に結合後、空気圧力による押圧力を最小にするので分離力を小さくできる。このため、カップリングの接続分離の操作が容易となる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明のカップリングは、被接続カプラーの筒状弁体のピストンが摺動する部分の直径を接続カプラーの当接部材の孔の直径とほぼ同等又は近似させることにより、操作力を従来に比べて小さくしたので、接続分離の操作が容易となる。特に、頻繁に操作が必要となるトレーラやトラクタの配管継手に用いて、その作業性が楽になる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施のカップリングの接続部分の拡大断面図
【図２】図１に示されたカップリングの断面図
【図３】図１に示されたカップリングの接続操作を説明する図
【図４】図１に示されたカップリングの接続状態を示す図
【図５】従来のカップリングの断面図
【図６】図５のカップリングの接続部分の拡大断面図
【符号の説明】
1   被接続カプラー
4   筒状弁体
6   ピストン
102   接続カプラー
103   被接続カプラー本体
105   逆止弁
106   押圧手段
108   接続カプラー本体
109   当接部材
109a  孔
D1  当接部材の孔の直径
D2  筒状弁体の直径
【図１】
0003973999.tif 000002
【図２】
0003973999.tif 000003
【図３】
0003973999.tif 000004
【図４】
0003973999.tif 000005
【図５】
0003973999.tif 000006
【図６】
0003973999.tif 000007