(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連結されるべき部材を挿入穴に挿入しロックするカプラにおいて、
前記挿入穴の一部を成し前記連結されるべき部材と面接触状態で係合されるロック用係合面を有するロック部材と、
該ロック部材を前記カプラの所定軸方向に付勢する付勢手段と、
前記ロック部材の外周側に配された固定部材と、
前記ロック部材の前記付勢手段の反対側で前記ロック部材と摺接する移動部材と、
前記移動部材を前記付勢手段の付勢力に抗して前記カプラの所定軸方向と反対方向に移動させる移動手段とを備え、
前記ロック部材と前記固定部材の一方に他方と摺接するテーパ面を設け、前記付勢手段の付勢力により該テーパ面を介して前記ロック部材を前記連結されるべき部材と面接触係合せしめるように構成し、且つ、前記ロック部材と前記移動部材との各対向摺接面をそれぞれテーパ面としたことを特徴とするカプラ。
【請求項２】
前記ロック部材を１対の半円状の弧状部材で構成し、該１対の半円状の弧状部材を前記カプラの中心軸に関して直径方向対称位置に配置したことを特徴とする請求項１記載のカプラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リークテスタ等に適用され、特にパイプ等の管状部材を連結するに好適なカプラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えばコンプレッサ等のエア漏れを検出するリークテスタ等に適用され、例えば検査対称であるコンプレッサの吐出パイプ等の管状部材をリークテスタのパイプなどに連結するカプラが知られている。このカプラは、管状部材が挿入される挿入穴を有し、管状部材をこの挿入穴に挿入してロックすることによりリークテスタのパイプと連結する。その際、管状部材のロックは、カプラにおける挿入穴内に設けられたロックボール等の球体を介して行われるのが一般的である。
【０００３】
図３は、従来のカプラの構成を示す縦断面図（上半分）である。同図は、カプラの挿入穴に管状部材として例えばコンプレッサの吐出パイプ１１４を挿入した状態を示す。
【０００４】
このカプラは、挿入穴１０１a を有する本体１０１と、該本体１０１にシールＯリング１０４、１０９を介して嵌入されたピストン１０３と、該ピストン１０３の内周にシールパッキン１０５を介して螺合されたパイプ支持部材１０６と、本体１０１の外周にストップリング１１３により抜け止めされて嵌合されたスリーブ１１２と、本体１０１の外周に摺動可能に嵌合されたロックリング１０８と、該ロックリング１０８に螺合されると共にピストン１０３の外周にシールＯリング１１１を介して嵌合されたアダプタ１１０と、該アダプタ１１０とピストン１０３との間に介装されたスプリング１０７とにより構成されている。本体１０１には複数（例えば８個）のロックボール１０２が周方向に配列されて埋設されている。
【０００５】
ピストン１０３はピストンスプリング１０７によって本体１０１側（同図左方向）に常に付勢されており、これによりシールＯリング１０９を介して本体１０１も同方向に付勢されている。ロックリング１０８の内周には左方にいくに従って縮径するテーパ面が設けられ、このテーパ面がロックボール１０２と当接している。
【０００６】
コンプレッサの吐出パイプ１１４を本体１０１の挿入穴１０１ａに対して着脱する場合は、スリーブ１１２を手動により右方にスライドさせることにより、本体１０１がロックリング１０８に対して相対的に右方に移動し、ロックボール１０２が右方だけでなくロックリング１０８のテーパ面に沿って半径方向外方にも移動するので、パイプ１１４の着脱操作が可能になる。また、挿入穴１０１ａに挿入されたパイプ１１４をロックする場合は、スリーブ１１２を自由にする（手を離す）ことにより、ピストンスプリング１０７によって本体１０１がロックリング１０８に対して相対的に左方に移動し、ロックボール１０２が左方だけでなくロックリング１０８のテーパ面に沿って半径方向内方にも移動するので、挿入されたパイプ１１４が外周からロックされる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のカプラでは、ロックボール１０２等の球体によってパイプ１１４等の管状部材をロックするようにしていたため、球体と管状部材とは点接触状態となり、管状部材にキズ等の損傷を与えるという問題があった。特に、カプラをリークテスタに適用する場合は、カプラ内を流体が流れ、カプラ内の圧力が高圧であると、その圧力によりピストン１０３が左方に一層付勢され、その結果球体が管状部材に食い込み、管状部材に与える損傷が大きくなるという問題があった。
【０００８】
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、適当な締めつけ力を維持しつつ、ロックされる部材に与える損傷を低減することができるカプラを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の請求項１のカプラは、連結されるべき部材を挿入穴に挿入しロックするカプラにおいて、前記挿入穴の一部を成し前記連結されるべき部材と面接触状態で係合されるロック用係合面を有するロック部材と、該ロック部材を前記カプラの所定軸方向に付勢する付勢手段と、前記ロック部材の外周側に配された固定部材と、前記ロック部材の前記付勢手段の反対側で前記ロック部材と摺接する移動部材と、前記移動部材を前記付勢手段の付勢力に抗して前記カプラの所定軸方向と反対方向に移動させる移動手段とを備え、前記ロック部材と前記固定部材の一方に他方と摺接するテーパ面を設け、前記付勢手段の付勢力により該テーパ面を介して前記ロック部材を前記連結されるべき部材と面接触係合せしめるように構成し、且つ、前記ロック部材と前記移動部材との各対向摺接面をそれぞれテーパ面としたことを特徴とする。
【００１１】
さらに、前記ロック部材を１対の半円状の弧状部材で構成し、該１対の半円状の弧状部材を前記カプラの中心軸に関して直径方向対称位置に配置するのが好ましい。
【００１２】
請求項１に係るカプラによれば、ロック部材がカプラの所定軸方向に付勢されると、その付勢力により、前記ロック部材と固定部材の一方に設けたテーパ面を介して前記ロック部材のロック用係合面が、連結されるべき部材と面接触状態で係合される。従って、圧力に応じた締めつけ力が得られる一方、当接状態が面接触状態であるため、適当な締めつけ力を維持しつつ、カプラにより連結される部材に与える損傷を低減することができる。また、前記ロック部材が前記ロック部材と前記移動部材との各対向摺接面の当接を介して前記所定軸方向とは反対の方向に移動すると共に、前記固定部材と摺動して半径方向外方にも移動する。従って、カプラにより連結されるべき部材を容易に着脱することができる。
【００１４】
請求項２に係るカプラによれば、１対の半円状の弧状部材により連結されるべき部材がカプラの中心軸に整合して両側から保持されるので、該部材をより精度よく確実にロックすることができる。
【００１５】
本発明は、より具体的には、以下のように構成してもよい。
【００１６】
前記ロック部材は、例えば半円状に形成された１対の割り子である。
【００１７】
前記付勢手段には、例えばピストンスプリング等の弾性体や、カプラ内の流体自身による圧力を用いる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の一形態に係るカプラの構成を図面を用いて説明する。
【００１９】
図１は、本実施の形態に係るカプラの構成を示す縦断面図（上半分は断面図であり、下半分は中心軸に対して軸対称に構成される）（ａ）及びカプラを左方から視た図（ｂ）である。同図は、カプラの挿入穴に被検査対称であるコンプレッサの吐出パイプ１４を挿入した状態を示す。
【００２０】
本実施の形態に係るカプラは、ロックリング８（固定部材）及びアダプタ１０等の固定部と、移動部材１、割り子２（ロック部材）、ピストン３（付勢手段の一部）等の可動部と、これらの可動部を移動させるためのレバー１２（移動手段）及びピストンスプリング７（付勢手段の一部）とから構成され、各構成要素は、レバー１２を除き本カプラの中心軸に対して同軸上に配置される。移動部材１の内周面１ａ、割り子２の内周面２ａ、及び後述するワッシャ１５、１６の各内周面により、パイプ１４が挿入される挿入穴２４が形成される。
【００２１】
アダプタ１０は、円筒状に形成され、カプラのパイプ１４挿入側と反対側（同図（ａ）左側）の部分の外周にテーパネジ部１０ａを有する。アダプタ１０は、このテーパネジ部１０ａを介して不図示のリークテスタのパイプに接続される。リークテスタのパイプは、不図示の真空ポンプやヘリウムボンベ等と接続される。
【００２２】
アダプタ１０の内周側には、円筒状のピストン３が摺動可能に嵌合されている。ピストン３はアダプタ１０の内周の段差面３０に当接可能とされ、その図（ａ）中最右側位置が規制される。ピストン３の外周に設けられた溝には、シールＯリング１１、３２が装着されており、パイプ１４内を流動する流体の漏れ及び外部流体の流入をより確実に防止している。ピストン３の内周には、シールパッキン５が装着されている。シールパッキン５の左端面はパイプ１４が挿入穴２４に挿入されたときにパイプ１４の先端と当接し、その挿入深さを規定すると共に、パイプ１４内を流動する流体の漏れ及び外部流体の流入を防止する。さらに、ピストン３には、シールパッキン５の左方に、ワッシャ１５、シールＯリング４、ワッシャ１６及びシールＯリング９がこの順に装着されている。シールパッキン５、シールＯリング４、９は、パイプ１４内を流動する流体の漏れ及び外部流体の流入を防止する役割を果たす。
【００２３】
ピストン３とアダプタ１０内周側には、ピストンスプリング７が両部材３、１０との間に介装され、ピストン３を常に付勢している。
【００２４】
アダプタ１０の左端部外周には、ロックリング８がネジ部２７を介して螺合されている。ロックリング８の内周面の一部には、左方にいくにつれて縮径するテーパ面２１が形成されている。ロックリング８にはさらに、テーパ面２１より左方において、段差面２０が形成されている。ロックリング８の左端部には、後述するレバー１２を装着するための切り欠き部８ａが縦方向（断差面８ｂに沿って）に設けられている。
【００２５】
ロックリング８の内周側には、円筒状の移動部材１が軸方向に移動可能に嵌合されている。移動部材１は、パイプ１４の挿入時におけるガイドとしての役割を果たす。移動部材１の外周面には、ロックリング８の段差面２０と対向する段差面１９が形成される。移動部材１の外周面にはさらに、段差面１９より左方において段差面２８が形成され、さらにその左方にはストップリング１３が装着されている。また、移動部材１の右端部には、左方にいくにつれて拡径するテーパ面１８が形成されている。
【００２６】
本カプラの左端部には、レバー１２が取り付けられている。レバー１２は、操作部１２ａと、操作部１２ａに対して屈曲して形成された取り付け部１２ｂとから成る。レバー１２の取り付け部１２ｂは、ロックリング８の切り欠き部８ａに挿入されると共に、ストップリング１３と段差面２８との間において、取り付け部１２ｂに設けられた穴にて移動部材１の外周面２９に遊嵌されている。ストップリング１３はレバー１２の抜け止めとして機能する。さらに、ロックリング８の図１における下部には、ピン３１が設けられている。ピン３１は、同図（ａ）紙面を貫く方向にロックリング８に嵌入され、レバー１２の取り付け部１２ｂと当接係合可能となっている。このピン３１とレバー１２との当接点がレバー１２の回動支点となる。すなわち、レバー１２の操作部１２ａを下方（図１（ａ）において時計方向）に押すと、レバー１２が上記回動支点を中心として時計方向に回動する。
【００２７】
移動部材１とピストン３との間には、割り子２が介装されている。割り子２は、１対設けられ、この１対の割り子２は、カプラの中心軸に関して互いに直径方向に対称の位置に配置される。
【００２８】
割り子２の構成を、図２を併せて参照しつつ説明する。同図（ａ）は、割り子２の外観斜視図であり、同図（ｂ）は内周側から視た図であり、同図（ｃ）は右端部の端面図である。
【００２９】
割り子２は半円状に形成され、内周側に弧状の凹面２６が形成されている。この凹面２６の半径（曲率半径）は、カプラに連結されるパイプ１４の外周円の半径と略同一に設定されている。割り子２の左端部には、左方にいくにつれて拡径するテーパ面１７が形成されている。テーパ面１７は上述した移動部材１のテーパ面１８と当接すると共に、割り子２の移動に伴いテーパ面１７がテーパ面１８上をスライド可能にする。
【００３０】
割り子２の外周の一部は、半径方向に突出した頂部２５を形成している。頂部２５はロックリング８のテーパ面２１と当接すると共に、割り子２の移動に伴い頂部２５がテーパ面２１上をスライドする。また、割り子２の右端面２２はピストン３におけるワッシャ１５の左端面と常に当接し、ワッシャ１５を介してピストンスプリング７による付勢力を常に受けている。
【００３１】
次に、上述した構成のカプラによるパイプ１４の着脱動作を説明する。
【００３２】
まず、パイプ１４が挿入穴２４に挿入されていない状態では、ピストンスプリング７の付勢力により、ピストン３、割り子２は最左端位置に位置する。このときは、割り子２は、頂部２５がロックリング８のテーパ面２１と当接することによって、最も半径方向内方に位置し、その弧状凹面２６は移動部材１やピストン３の内周面よりも内側に位置する。また、割り子２のテーパ面１７と移動部材１のテーパ面１８との当接により、割り子２の挿入穴２４内への落下が防止される。
【００３３】
パイプ１４の装着時は、レバー１２の操作部１２ａを下方に押す。すると、取り付け部１２ｂと移動部材１の段差面２８との当接により、移動部材１が右方に押され、移動し、これに伴い割り子２及びピストン３も右方に移動する。割り子２は、移動に伴い頂部２５がロックリング８のテーパ面２１上をスライドするので、右方への移動に伴い半径方向外方へも移動する。その際、テーパ面１７はテーパ面１８上をスライドし、割り子２はカプラの中心軸に対して平行な姿勢を維持する。
【００３４】
レバー１２の回動は、ピストン３の右方への移動によりアダプタ１０の段差面３０とピストン３の右端部が当接する位置（空間部２３が無くなる位置）で規制される。この位置では、割り子２は、その弧状凹面２６が移動部材１の内周面よりも十分に半径方向外方に位置し、パイプ１４の挿入を妨げない。この時点でパイプ１４を挿入穴２４に挿入することができる。なお、レバー１２がロックリング８の断差面８ｂに当接することにより、空間部２３を若干残した状態でレバー１２の回動が規制されるようにしてもよい。
【００３５】
パイプ１４が挿入された後、レバー１２から手を離し、レバー１２を自由にすると、ピストンスプリング７の付勢力によってピストン３、割り子２及び移動部材１が左方に移動する。割り子２は、その頂部２５がロックリング８のテーパ面２１上をスライドして、上述した右方への移動の場合とは逆に動作し、左方への移動に伴い半径方向内方へも移動する。そして、その弧状凹面２６がパイプ１４の外周面に当接した時点で左方への移動が停止し、パイプ１４が割り子２によって保持される。パイプ１４は１対の割り子２によって両側から保持されるので、その軸がカプラの中心軸に整合してより精度よく確実にロックされる。
【００３６】
パイプ１４がロックされた状態では、ピストンスプリング７がピストン３を付勢していることにより、一定の締めつけ力がパイプ１４に与えられる。さらに、リークテスト時にカプラ内を流体が流れ、カプラ内の圧力が上昇すると、空間部２３等に同圧力がかかり、ピストン３は左方に一層付勢され、ピストンスプリング７による付勢力と相まってパイプ１４に一層強い締めつけ力を与える。従って、検査対称物内の圧力が高圧になるほど締めつけ力が上昇し、圧力に応じた適当な締めつけ力が得られる。しかも、弧状凹面２６とパイプ１４の外周面とが面接触しているので、圧力が高くてもパイプ１４に損傷を与えるおそれがない。
【００３７】
パイプ１４の取り外しは、装着時と同様にレバー１２を操作することにより行う。
【００３８】
本実施の形態によれば、内周面が弧状に形成された割り子２によってパイプ１４をロックするようにしたので、弧状凹面２６とパイプ１４の外周面とが面接触状態で当接し、パイプ１４に与える損傷を著しく低減することができる。しかも、検査対称物内の圧力が高圧になっても、球体のようにパイプ１４に食い込むことがないので、パイプ１４に損傷を与えることなく圧力に応じた適当な締めつけ力を得ることができる。
【００３９】
また、割り子２を対にして直径方向に対称位置に配置したので、パイプ１４がカプラの中心軸に整合して両側から保持され、パイプ１４をより精度よく確実にロックすることができる。
【００４０】
さらに、従来の左右移動式のスリーブに代えて、レバー１２を採用したので、片手動作にて着脱動作を容易に行うことができる。
【００４１】
なお、上述の実施の形態では、ロックリング８側にテーパ面２１を設け、該テーパ面２１上を割り子２の頂部２５がスライドするように構成したが、これに限られず、割り子２の外周側にテーパ面を、ロックリング８側に頂部を設けるようにしてもよい。
【００４２】
また、割り子２は１対でなくてもよく、単一または複数対設けるようにしてもよい。あるいは、３個以上の複数を１組としてもよい。
【００４３】
なお、割り子２は、半円状に形成されていなくてもよく、半円よりも短い弧を有するようにしてもよい。
【００４４】
なお、移動部材１やロックリング８は必ずしも円筒状に形成されていなくてもよく、割り子２の外周方向及び内周方向への移動を規制することができる形態であればよい。例えば、これらを割り子２と同様に分割して１対設けてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に係るカプラによれば、適当な締めつけ力維持しつつ、カプラにより連結されるべき部材に与える損傷を低減することができる。また、カプラにより連結されるべき部材を容易に着脱することができる。
【００４７】
請求項２に係るカプラによれば、前記ロック部材を１対の半円状の弧状部材で構成し、該１対の半円状の弧状部材を前記カプラの中心軸に関して直径方向対称位置に配置したので、カプラにより連結されるべき部材がカプラの中心軸に整合して両側から保持され、該部材をより精度よく確実にロックすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るカプラの構成をカプラの挿入穴に被検査対称であるコンプレッサの吐出パイプを挿入した状態において示す縦断面図（上半分が断面図）（ａ）及びカプラを左方から視た図（ｂ）である。
【図２】割り子の外観（外観斜視図（ａ）、内周側から視た図（ｂ）、右端部の端面図（ｃ））を示す図である。
【図３】従来のカプラの構成をカプラの挿入穴に管状部材として例えばコンプレッサの吐出パイプを挿入した状態において示す縦断面図（上半分）である。
【符号の説明】
１  移動部材
２  割り子（ロック部材）
３  ピストン（付勢手段の一部）
７  ピストンスプリング（付勢手段の一部）
８  ロックリング（固定部材）
１２  レバー（移動手段）
１４  パイプ
１７  テーパ面
１８  テーパ面
１９  段差面
２０  段差面
２１  テーパ面
２４  挿入穴
２５  頂部
２６  弧状凹面
２８  段差面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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