(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソケットと、このソケットに挿入されて取り外し可能に接続されるプラグと、を備え、
前記ソケットは、径方向に移動可能な金属製の抜け止めボールを保持するソケットボディと、前記ソケットボディの外側に嵌められ、前記抜け止めボールに被さって前記抜け止めボールの径方向外側への移動を阻止する軸方向一方側位置、および前記抜け止めボールを解放する軸方向他方側位置に移動可能なロックスリーブと、を有し、
前記ソケットに挿入された前記プラグに前記抜け止めボールが係合し、このプラグが前記ソケットに接続されるワンタッチ継手であって、
前記プラグ及び前記ソケットボディが金属材料で形成されるとともに、前記ロックスリーブが樹脂材料で形成され、
前記ロックスリーブは、スリーブ本体と、このスリーブ本体の軸方向一端に設けられ、前記抜け止めボールに被さって前記抜け止めボールの径方向外側への移動を阻止する内向フランジ状の環状押え部と、前記スリーブ本体の内周面にこのスリーブ本体と同一の樹脂材料で一体的に形成された係合突部と、を有し、
前記ソケットボディの外周面には規制用凹部が形成され、この規制用凹部は、前記係合突部と係合して前記ロックスリーブの軸方向他方側位置への移動を阻止する固定部分と、この固定部分の周方向一端側かつ軸方向他端から軸方向他方側に延びる解放部分と、から形成されていて、
前記ロックスリーブは、このロックスリーブと前記ソケットボディとの間に配置されたスプリングのバネ力に抗して、前記係合突部が前記固定部分の周方向一端側にずれるまで回転させ、かつ、前記係合突部が前記解放部分に入り込むように軸方向他方側へずらすことにより、前記軸方向他方側位置に移動できるように構成され、
前記係合突部は、前記環状押え部から軸方向他方側に延びるように形成された突条である、ことを特徴とするワンタッチ継手。
【請求項２】
前記係合突部は、前記スリーブ本体の軸方向他端手前まで延びるように形成されている、ことを特徴とする請求項１記載のワンタッチ継手。
【請求項３】
前記ロックスリーブの曲げ弾性率は、１００００ＭＰａ以上である、ことを特徴とする請求項１又は２記載のワンタッチ継手。
【請求項４】
前記ロックスリーブは、前記抜け止めボールに被さる部分に金属製の当接部材を有している、ことを特徴とする請求項１、２又は３記載のワンタッチ継手。
【請求項５】
径方向に移動可能な金属製の抜け止めボールを保持するソケットボディと、
前記ソケットボディの外側に嵌められ、前記抜け止めボールに被さって前記抜け止めボールの径方向外側への移動を阻止する軸方向一方側位置、および前記抜け止めボールを解放する軸方向他方側位置に移動可能なロックスリーブと、を有し、
前記ソケットボディに挿入されたプラグに前記抜け止めボールが係合するワンタッチ継手用ソケットであって、
前記ソケットボディが金属材料で形成されるとともに、前記ロックスリーブが樹脂材料で形成され、
前記ロックスリーブは、スリーブ本体と、このスリーブ本体の軸方向一端に設けられ、前記抜け止めボールに被さって前記抜け止めボールの径方向外側への移動を阻止する内向フランジ状の環状押え部と、前記スリーブ本体の内周面にこのスリーブ本体と同一の樹脂材料で一体的に形成された係合突部と、を有し、
前記ソケットボディの外周面には、規制用凹部が形成され、この規制用凹部は、前記係合突部と係合して前記ロックスリーブの軸方向他方側位置への移動を阻止する固定部分と、この固定部分の周方向一端側かつ軸方向他端から軸方向他方側に延びる解放部分と、から形成されていて、
前記ロックスリーブは、このロックスリーブと前記ソケットボディとの間に配置されたスプリングのバネ力に抗して、前記係合突部が前記固定部分の周方向一端側にずれるまで回転させ、かつ、前記係合突部が前記解放部分に入り込むように軸方向他方側へずらすことにより、前記軸方向他方側位置に移動できるように構成され、
前記係合突部は、前記環状押え部から軸方向他方側に延びるように形成された突条である、ことを特徴とするワンタッチ継手用ソケット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば高圧ホース同士をワンタッチで接続するために用いられるワンタッチ継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高圧ホース同士あるいは高圧ホースと他部材とをワンタッチで接続するワンタッチ継手としては、例えば特開２０００−１９３１７２号公報に記載されたようなボール式継手が用いられている。ボール式継手は、例えばパイプに取り付けられたプラグを、高圧ホースが取り付けられたソケットにワンタッチで挿入して接続できるように構成されていて、ソケットに設けられた抜け止めボールがプラグに係合する抜け止め構造を有している。ソケットは、プラグが挿入されるソケットボディと、このソケットボディの外側にはめられたロックスリーブと、を有していて、ソケットボディには、径方向に移動できるように抜け止めボールが埋め込まれている。ロックスリーブは、抜け止めボールに被さり、ソケットボディのプラグ挿入孔に突出した状態に抜け止めボールを保持する軸方向一方側位置と、抜け止めボールの径方向外側への移動を許容する軸方向他方側位置との間を移動する。
【０００３】
プラグは、ロックスリーブを軸方向他方側位置に移動させることにより、ソケットボディに挿入することができるが、プラブには抜け止め溝が設けられていて、プラグ挿入後にロックスリーブを軸方向一方側位置に移動させると、抜け止めボールは、ソケットボディのプラグ挿入孔に突出し、プラグの抜け止め溝に係合して保持される。抜け止め溝への抜け止めボールの係合により、プラグはソケットに対して抜け止めされる。ロックスリーブはスプリングにより軸方向一方側位置に押圧されていて、ロックスリーブの軸方向他方側位置からの軸方向一方側位置への移動は、ロックスリーブから指を離すことにより自動的に、あるいは軽く指で押すことにより行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、これらのプラグ、ソケットボディ及びロックスリーブは、金属素材（例えば真ちゅう製）に切削加工を施して形成されているので、材料費が高く、かつ複雑な形状に加工する必要があるために加工費も高い。製造コストを低くおさえるために、継手全体を合成樹脂製とすることが特開平７−２３９０８２号公報に記載されているが、特開平７−２３９０８２号公報の発明に係る継手はボール式ではなく、ノックアウトピンの挿入操作といった煩雑な作業が必要なものであり、ボール式継手にこの技術を適用し、継手全体を樹脂製のものとした場合には、高圧下の使用で大きな抜け力が作用すると、抜け止めボールと当接している箇所が変形してプラグとソケットが外れてしまうおそれがある。また、高圧用の継手では、耐圧性の観点から継手全体を樹脂製とすることは好ましくない。
【０００５】
そこで本発明は、高圧での使用に適し、かつ低コストで製造できるワンタッチ継手及びこのワンタッチ継手に用いるソケットを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための本発明のワンタッチ継手は、ソケットと、このソケットに挿入されて取り外し可能に接続されるプラグと、を備え、前記ソケットは、径方向に移動可能な金属製の抜け止めボールを保持するソケットボディと、前記ソケットボディの外側に嵌められ、前記抜け止めボールに被さって前記抜け止めボールの径方向外側への移動を阻止する軸方向一方側位置、および前記抜け止めボールを解放する軸方向他方側位置に移動可能なロックスリーブと、を有し、前記ソケットに挿入された前記プラグに前記抜け止めボールが係合し、このプラグが前記ソケットに接続されるワンタッチ継手であって、前記プラグ及び前記ソケットボディを金属材料で形成するとともに、前記ロックスリーブを樹脂材料で形成したものである。例えばソケットに高圧ホースを接続して使用する場合には、高圧流体圧によりプラグに大きな抜け力が作用することとなる。したがって、製造コストを低下させるためにプラグ及びロックスリーブを樹脂材料製としておくと、プラグ側でもロックスリーブ側でも抜け止めボールと接触する個所が変形し、抜け止めボールによるロック機能が低下して、継手外れが生じる可能性がある。本発明では、ロックスリーブは樹脂材料製であるが、プラグは金属材料製なので、プラグ側にロック機能を低下させるような変形は生じにくく、ロックスリーブに変形（抜け止めボールの食い込み）が生じにくい樹脂材料、例えば弾性率が大きな材料を用いることにより、十分なロック機能あるいは抜け止め機能を確保することができる。また、本発明では、高圧流体圧を直接受ける部分が金属材料製なので、耐圧性に劣るといったことはない。そして、樹脂製のロックスリーブは製造コストが低い。
【０００７】
ロックスリーブとソケットボディとの間には通常、ロックスリーブの軸方向他方側位置への移動を阻止し、ロックスリーブがソケットボディに対して所定位置に回転した時にのみロックスリーブの軸方向他方側位置への移動を許容する固定解放構造が構成される。このような固定解放構造としては、ロックスリーブに内側に突出する係合突部を設け、ソケットボディの外周面に、この係合突部と係合してロックスリーブの他方側位置への移動を阻止する固定構造、例えば係合凹部と、係合突部を解放してロックスリーブの他方側位置への移動を許容する解放構造、例えば係合凹部の端部に形成された軸方向他方側に延びる案内溝と、を形成しておくものが用いられている。係合突部は別個に製造されたピンであるのが普通であり、このピンをロックスリーブに形成した取り付け孔に押し込んで係合突部を形成している。また、図６に示すように、係合突部を別個に製造された金属製のボール又は鋼球Ａとし、この鋼球Ａをロックスリーブに固定的に埋め込むものも採用されている。しかしながら、いずれの場合にも、ピンや鋼球Ａの材料費及び加工費と、ピンや鋼球Ａをロッククスリーブに押し込んだり埋め込んだりする加工費とにより、製造コストが高くなっている。したがって、ロックスリーブの内周面に設けられる係合突部を、樹脂製のロックスリーブの成形時に一体的に形成し、部品数を削減して、継手又はソケットの製造コストをさらに低減させるのが好ましい。金属製のロックスリーブに一体的に係合突部を形成することも可能ではあるが、削り出し加工が必要であり、製造コストがさらに高くなってしまう。しかしながら、樹脂製のロックスリーブでは、例えばインジェクション成形により、簡単に係合突部を一体的に形成できる。
【０００８】
ロックスリーブの弾性率は１００００ＭＰａ以上であることが好ましい。弾性率が１００００ＭＰａ未満であると、５０ＭＰａ乃至７０ＭＰａといった通常使用される圧力下で用いられると、抜け止めボールがロックスリーブに食い込んでボールが多少外側にずれてしまい、その結果、プラグがソケットから抜けるおそれがある。
【０００９】
抜け止めボールの食い込みをできるだけ防止するために、ロックスリーブの、抜け止めボールに被さる部分に金属製の当接部材を設けておくことが好ましい。このような金属製の当接部材は安価に製造できるものである。
【００１０】
また、本発明のワンタッチ継手用ソケットは、径方向に移動可能な金属製の抜け止めボールを保持するソケットボディと、前記ソケットボディの外側に嵌められ、前記抜け止めボールに被さって前記抜け止めボールの径方向外側への移動を阻止する軸方向一方側位置、および前記抜け止めボールを解放する軸方向他方側位置に移動可能なロックスリーブと、を有し、前記ソケットボディに挿入されたプラグに前記抜け止めボールが係合するワンタッチ継手用ソケットであって、前記ソケットボディを金属材料で形成するとともに、前記ロックスリーブを樹脂材料で形成したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は本発明に係るワンタッチ継手の接続状態を示す図、図２は抜け止めボールの埋め込み部分の拡大図、図３はソケットボディの斜視図（高圧ホースを外した状態）である。
【００１３】
ワンタッチ継手１は、例えばパイプ（図示せず）に取り付けられたプラグ３を、高圧ホース５が取り付けられたソケット７にワンタッチで挿入して接続できるように構成されていて、ソケット７に設けられた抜け止めボール９がプラグ３に係合する抜け止め構造を有している。
【００１４】
ソケット７は、プラグ挿入孔１１が形成されたボディ本体１３及び高圧ホース５が直接取り付けられた取り付け部１５から一体的に構成されている金属製のソケットボディ１７と、このソケットボディ１７のボディ本体１３外側にスライド可能及び回動可能にはめられたロックスリーブ１９と、を備え、ボディ本体１３は、前側の小径部２１と、後側の大径部２３と、から構成されていて、ボディ本体１３の小径部２１の前側には、周方向等間隔で埋め込み用貫通孔２５が３つ形成され、それぞれの埋め込み用貫通孔２５に金属製の抜け止めボール９が埋め込まれている。ボディ本体１３の小径部２１の前端外周には、環状の固定用溝２７が形成されていて、この固定用溝２７には固定用Ｃリング２９が取り付けられている。また、ボディ本体１３の大径部２３の外周面前側には、ロックスリーブ１９の移動を規制する規制用凹部３１（固定解放構造）が形成されている。取り付け部１５には、プラグ挿入孔１１に連続し、後端面に開口する流体流路３３が設けられている（ソケット側を後方、プラグ側を前方とした場合）。
【００１５】
ロックスリーブ１９は、短い筒状のスリーブ本体３５と、このスリーブ本体３５の前端に設けられた、内向フランジ状の環状押え部３７と、スリーブ本体３５の内周面３９の周方向１箇所に、後端手前まで延びるように設けられた固定用突状４１（係合突部）と、から構成されていて、これらのスリーブ本体３５、環状押え部３７及び固定用突状４１は同一の樹脂材料により一体的に形成されている（図４も参照：図４はロックスリーブ１９の側面図）。スリーブ本体３５の外周面には、軸方向全長にわたって延びるすべり止め用突条４３が周方向に等間隔で複数本形成され、環状押え部３７の内周面前端には環状凹部４５が形成されている。ロックスリーブ１９は、スリーブ本体３５がボディ本体１３の大径部２３外側に摺動可能にはめられ、かつ環状押え部３７がボディ本体１３の小径部２１外側に摺動可能にはめられて、ソケットボディ１７のボディ本体１３に取り付けられている。ボディ本体１３の小径部２１の外側にはスプリング４７がはめられていて、このスプリング４７は、小径部２１と大径部２３との間の段部面４９及び環状押え部３７の裏面５１との間に位置して、環状押え部３７、したがってロックスリーブ１９を前方に押している。スプリング４７の前端部は軸方向に伸びる取り付け部５３として形成され、この取り付け部５３は環状押え部３７の裏面５１に形成された取り付け穴５５内に入れられている。また、スプリング４７の後端部も軸方向に延びる取り付け部５７として形成され、この取り付け部５７は段部面４９に形成された取り付け穴５９内に入れられている。したがって、スプリング４７はトーション機能を有し、ロックスリーブ１９をソケットボディ１７に対して回動させると、このロックスリーブ１９に反対方向に回動させるようなバネ力を作用させる。
【００１６】
埋め込み用貫通孔２５は、外側から内側に向かってテーパ状に縮径する形状に形成されていて、この埋め込み用貫通孔２５の外側開口６１は抜け止めボール９の直径より大径に形成され、内側開口６３は抜け止めボール９の直径より小径に形成されている。抜け止め用貫通孔２５は、抜け止めボール９が最も内側に移動したときに、抜け止めボール９の内側が内側開口６３からプラグ挿入孔１１内に十分突出し、かつ抜け止めボール９の外端がボディ本体１３の小径部２１外面とほぼ一致する位置となる、ように形成される。
【００１７】
環状押え部３７に形成された環状凹部４５は、環状押え部３７の前端面から軸方向後方に延びる凹部本体６５と、この凹部本体６５の後端から後方に向かい内側に傾斜してテーパ状に延びる押し込み部６７と、から構成されている。凹部本体６５の深さ、すなわち、環状押え部３７のボール押え面としての内周面６９から凹部本体６５までの距離は、環状凹部４５が抜け止めボール９に位置したときに、抜け止めボール９がボディ本体１３の内周面からほとんど突出しなくなるまで外側に移動できるようなものとして設定される。
【００１８】
ボディ本体１３の大径部２３の規制用凹部３１は、大径部２３外周面の前端側の周方向所定位置に、スリーブ本体３５の固定用突状４１の突出量とほぼ同一の深さを有して設けられ、小さな奥行きを有し、周方向に所定の長さで延びる、段部面４９と連なる固定部分７１（固定構造：係合凹部）と、この固定部分７１の周方向一端側後端から狭い幅で後方に直線状に延びる解放部分７３（解放構造：案内溝）と、から形成されている。
【００１９】
プラブ３は、例えばパイプ（図示せず）にねじ込まれる取り付け部７５と、この取り付け部７５の後端に連続して設けられたナット部７７と、このナット部７７の後端面から後方に延びる、小径の挿入部７９と、から形成され、取り付け部７５、ナット部７７及び挿入部７９は金属材料で一体的に形成されていて、取り付け部７５の前端面から挿入部７９の後端面に貫通する流体流路（図示せず）が設けられている。挿入部７９の外周面前側には、環状の抜け止め溝８１が設けられていて、この抜け止め溝８１は、径方向に延びる前端面８３と、軸方向に延びる中間面８５と、後方に向かって外側に傾斜してテーパ状に延びる後面８７と、から形成されている。
【００２０】
なお、図１中８９は、ボディ本体１３の内周面に形成されている環状の取り付け溝９１にはめられて取り付けられたＯリングであり、このＯリング８９がプラグ３の挿入部７９に密着することにより、ソケットボディ１７とプラグ３との間がシールされる。
【００２１】
このように構成されたワンタッチ継手１では、ロックスリーブ１９は、環状押え部３７（の内周面６９）が抜け止めボール９に被さって抜け止めボール９の径方向外側への移動を阻止する前側位置（軸方向一方側位置）に保持される。ロックスリーブ１９が前側位置に移動していれば、抜け止めボール９の内側はプラグ挿入孔１１内に十分突出した状態に維持される。したがって、抜け止めボール９がプラグ３の挿入部７９の抜け止め溝８１に係合した状態が維持されるので、プラグ３はソケット７に抜け止め状態で接続されていることとなる。ロックスリーブ１９のソケットボディ１７に対する前方へのスライドは、環状押え部３７に形成された環状凹部４５の押し込み部６７に固定用Ｃリング２９が当接することにより、あるいは環状押え部３７の前端面がプラグ３のナット部７７の後端面に当接することにより阻止され、スリーブ１９のソケッボディ１７に対する後方へのスライドは、固定用突状４１の後端が規制用凹部３１の固定部分７１後端面に当接して阻止される。
【００２２】
プラグ３をソケット７から外す場合には、スプリング４７のトーションバネ力に抗してロックスリーブ１９をソケットボディ１７に対して回動させ、固定用突状４１を、規制用凹部３１の固定部分７１の一端側から他端側に移動させて、固定用突状４１と規制用凹部３１の解放部分７３との周方向の位置を合わせる。この状態では、スプリング４７のバネ力に抗してロックスリーブ１９を後方に移動させることができる。ロックスリーブ１９を、環状押え部３７に形成された環状凹部４５が抜け止めボール９位置に移動し、抜け止めボール９の外側への移動が許容される後方位置（軸方向他端側部）に移動させ（図１の仮想線参照）、プラグ３を引っ張ると、挿入部７９の抜け止め溝８１の後面８７は後方に向かって外側に傾斜して延びるテーパ面に形成されているので、プラグ３は、抜け止めボール９をスムーズに外側に移動させながらソケット７から抜け出ることとなる。ここで、ロックスリーブ１９から指を離すと、スプリング４７の軸方向前方への押圧機能およびトーション機能により、ロックスリーブ１９は、固定用突状４１が規制用凹部３１の解放部分７１から抜け出て固定部分７１の一端側に位置するまで、前方に移動し、そして回動する。環状押え部３７に形成された環状凹部４５の押し込み部６７は前方に向かって外側に傾斜しているので、抜け止めボール９は埋め込み用貫通孔２５内にスムーズに埋め込まれる。
【００２３】
プラグ３をソケット７に取り付ける場合には、ロックスリーブ１９を後方位置に移動させてプラグ３をプラグ挿入孔１１内に押し込む。そうすると、プラグ３は抜け止めボール９を外側に移動させてプラグ挿入孔１１内に入り込む。そして、プラグ３が完全にプラグ挿入孔１１内に挿入されたら、ロックスリーブ１９から指を離す。そうすると、ロックスリーブ１９は前側位置に移動し、抜け止めボール９を挿入部７９の抜け止め溝８１に係合した状態に維持する。
【００２４】
ロックスリーブ１９は樹脂材料で一体的に形成されている。ロックスリーブ１９に要求される強度は、プラグ３が高圧流体の圧力によってソケット７から抜け出ようとし、抜け止めボール９を外側に押圧したときに、抜け止めボール９が環状押え部３７（の内周面６９）に食い込んで、抜け止めボール９とプラグ３の環状抜け止め溝８１との係合が解除されるといったことがないようなものであり、高圧流体の圧力が５０ＭＰａ乃至７０ＭＰａといった程度であれば、樹脂材料の弾性率を適当に設定することにより、ロックスリーブ１９に必要な強度、あるいは抜け止めボール９の食い込み阻止機能を持たせることができる。ここでは、ポリアミド（ＰＡ、例えばナイロン６６）を５０重量％含む曲げ弾性率１５２００Mｐａのガラス繊維強化樹脂又はポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）を５０重量％含む曲げ弾性率１６８００Ｍｐａのガラス繊維強化樹脂が使用されている。
【００２５】
図５は別の構成のロックスリーブを示す図である。
【００２６】
別の構成のロックスリーブ９３は、ロックスリーブ１９の環状押え部３７の構成のみを変更したものであり、環状押え部３７を環状の補強金属部材から構成し、抜け止めボール９の食い込みをより確実に防止しようとするものである。したがって、環状押え部３７の全体形状自体は、ロックスリーブ１９と同様である。ロックスリーブ９３の樹脂製のロックスリーブ本体３５前端部内周面には、環状の補強金属部材９５がインサート成形されて取り付けられていて、この補強金属部材９５の内周面により、抜け止めボール９の押え面６９及び環状凹部４５が形成されている。補強金属部材９５の形状は比較的単純な環状体であり、鉄や真ちゅうを用いて低コストで製造できるものである。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、製造コストが低いにもかかわらず、十分な接続強度を有するワンタッチ継手あるいはこのワンタッチ継手に用いるソケットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るワンタッチ継手の接続状態を示す図である。
【図２】抜け止めボールの埋め込み部分の拡大図である。
【図３】ソケットボディの斜視図である。
【図４】ロックスリーブの側面図である。
【図５】別の構成のロックスリーブを示す図である。
【図６】鋼球を係合突部として使用したロックスリーブを示す図である。
【符号の説明】
１          ワンタッチ継手１
３          プラグ
７          ソケット
９          抜け止めボール
１７        ソケットボディ
１９        ロックスリーブ
４７        スプリング
【図１】
0004000585.tif 000002
【図２】
0004000585.tif 000003
【図３】
0004000585.tif 000004
【図４】
0004000585.tif 000005
【図５】
0004000585.tif 000006
【図６】
0004000585.tif 000007