(57)【要約】【課題】プラグとソケットとの接続を容易かつ確実に行うことのできる継手構造を提供する。【解決手段】継手構造は、プラグ３と、プラグ３が挿入可能な口部を有するソケット４と、ソケット４の内部でプラグ３に押圧されるシール部材と、を備える。プラグ３及びソケット４のうち、いずれか一方がガイド溝４ｂを有し、他方がガイド溝４ｂに沿って案内されるピン３ｂを有する。ガイド溝４ｂは、プラグ３またはソケット４の軸線に垂直な平面に対して傾斜した方向を長手方向とする傾斜溝（第一傾斜溝４ｄ、第二傾斜溝４ｅ）を含む。ピン３ｂが傾斜溝の始端から終端へ進む間にプラグ３が奥へ挿入されることでシール部材が押圧される。上記平面に対する傾斜溝の傾斜角度が、始端から終端へ向かって、段階的または連続的に小さくなる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラグと、
前記プラグが挿入可能な口部を有するソケットと、
前記ソケットの内部で前記プラグに押圧されるシール部材と、
を備え、
前記プラグ及び前記ソケットのうち、いずれか一方がガイド溝を有し、他方が前記ガイド溝に沿って案内されるピンを有し、
前記ガイド溝は、前記プラグまたは前記ソケットの軸線に垂直な平面に対して傾斜した方向を長手方向とする傾斜溝を含み、
前記ピンが前記傾斜溝の始端から終端へ進む間に前記プラグが奥へ挿入されることで前記シール部材が押圧され、
前記平面に対する前記傾斜溝の傾斜角度が、前記始端から前記終端へ向かって、段階的または連続的に小さくなる継手構造。
【請求項２】
前記傾斜溝は、第一傾斜溝と、前記第一傾斜溝に対して前記終端の側にある第二傾斜溝とを含み、
前記平面に対する前記第二傾斜溝の傾斜角度は、前記平面に対する前記第一傾斜溝の傾斜角度に比べて、小さい請求項１に記載の継手構造。
【請求項３】
前記ガイド溝は、前記傾斜溝の前記終端の先にある平行溝を含み、
前記平行溝の長手方向は、前記平面に対し平行である請求項１または請求項２に記載の継手構造。
【請求項４】
前記ガイド溝及び前記ピンを複数組備え、
前記複数組の前記ガイド溝及び前記ピンは、前記プラグ及び前記ソケットの軸線を中心とする回転方向に関して均等に配置されている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の継手構造。
【請求項５】
前記ガイド溝の終端の位置に前記ピンを保持する凸部または凹部を前記ガイド溝の内壁に備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の継手構造。
【請求項６】
前記プラグを前記ソケットに接続した状態で、前記ガイド溝を備える第一部材と、前記ピンを備える第二部材とが、接続するときと反対方向に回転することを防止する回転防止手段を備える請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の継手構造。
【請求項７】
前記ソケットに前記ガイド溝を備え、
前記プラグに前記ピンを備えるように構成するとともに、
前記ガイド溝の少なくとも一部を、前記ソケットの外周面まで貫通するように形成し、
前記プラグを前記ソケットに接続する際に、前記ピンが前記ガイド溝から視認可能に構成した請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の継手構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、継手構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に開示された管継手は、以下のような構成を有する。ソケット（１）と、プラグ（２）と、弾性素材からなるシールリング（５）とを備える。ソケット（１）のソケット主筒体部（６）は、ガイド溝（１３）を備える。プラグ（２）のプラグ主筒体部（１２）は、ピン（１１）を備える。ガイド溝（１３）は、開口端部（１４）に続く直線部（１５）と、それに続く傾斜部（１６）とを備える。ソケット（１）とプラグ（２）とを接続する際は、ガイド溝（１３）の直線部（１５）ピン（１１）を係合させて、ソケット（１）にプラグ（２）を相対的に押し込む。次いで、両者を相対回転させて、ピン（１１）をガイド溝（１３）の傾斜部（１６）に沿って進ませる。その過程で、プラグ（２）の先端頭部（１０）をシールリング（５）によってシールする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実公平７−３３０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された管継手には、以下のような問題がある。ピン（１１）をガイド溝（１３）の傾斜部（１６）に沿って進ませる過程で、シールリング（５）の反発力がしだいに強くなる。シールリング（５）の反発力により、ソケット主筒体部（６）とプラグ主筒体部（１２）とを相対回転させるために必要な力が増大する。その結果、ソケット（１）とプラグ（２）とを確実に接続することが困難になる場合がある。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、プラグとソケットとの接続を容易かつ確実に行うことのできる継手構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る継手構造は、プラグと、プラグが挿入可能な口部を有するソケットと、ソケットの内部でプラグに押圧されるシール部材と、を備え、プラグ及びソケットのうち、いずれか一方がガイド溝を有し、他方がガイド溝に沿って案内されるピンを有し、ガイド溝は、プラグ及びソケットの軸線に垂直な平面に対して傾斜した方向を長手方向とする傾斜溝を含み、ピンが傾斜溝の始端から終端へ進む間にプラグが奥へ挿入されることでシール部材が押圧され、上記平面に対する傾斜溝の傾斜角度が、始端から終端へ向かって、段階的または連続的に小さくなるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の継手構造によれば、プラグとソケットとの接続を容易かつ確実に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１の継手構造を備えた弁装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示す弁装置の分解斜視図である。
【図３】図１に示す弁装置の正面図である。
【図４】図３中のＡ−Ａ線の断面図である。
【図５】ガイド溝の変形例を示す図である。
【図６】ガイド溝の変形例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２の継手構造を備えた弁装置を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。本発明における装置、器具、及び部品等の、個数、配置、向き、形状、及び大きさは、原則として、図面に示す個数、配置、向き、形状、及び大きさに限定されない。また、本発明は、以下の各実施の形態で説明する構成のうち、組合わせ可能な構成のあらゆる組合わせを含むものである。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の継手構造を備えた弁装置を示す斜視図である。図１に示す弁装置１は、装置本体２と、プラグ３とを備える。装置本体２は、ソケット４と、ポート５と、弁軸６とを備える。プラグ３の概略形状は、円筒状または円柱状を呈する。プラグ３の内腔は、流体の流路となる。プラグ３は、ポート３ａを備える。ポート３ａに管（図示省略）を接続可能である。ソケット４は、プラグ３が挿入可能な円形の口部４ａを備える。ソケット４の概略形状は、円筒状を呈する。プラグ３のポート３ａと反対側の部分がソケット４の口部４ａに挿入する。
【００１１】
装置本体２は、２個のソケット４を備える。２個のソケット４は、互いに反対側を向く。２個のソケット４は、一直線上に配置される。図１は、装置本体２の２個のソケット４のうちの一方のみにプラグ３が挿入した状態を示す。装置本体２の２個のソケット４のうちの他方にもプラグ３が挿入可能である。
【００１２】
ポート５は、２個のソケット４の間から突出する。ポート５は、プラグ３及びソケット４の軸線（中心軸）に対し垂直な方向に突出する。ポート５に管（図示省略）を接続可能である。弁軸６は、２個のソケット４の間から突出する。弁軸６は、プラグ３及びソケット４の軸線に対し垂直な方向に突出する。弁軸６は、ポート５の軸線に対し垂直な方向に突出する。
【００１３】
図２は、図１に示す弁装置１の分解斜視図である。図２に示すように、装置本体２の内部には、ボール弁体７と、弁座８と、シールリング９とが配置される。ボール弁体７は、弁軸６と一体となって回転する。弁座８は、円環状を呈する。弁座８は、ボール弁体７の表面に密着する。シールリング９は、プラグ３と弁座８との隙間を封止する。弁座８及びシールリング９は、ゴム等の弾性材料で構成される。本実施の形態では、弁座８及びシールリング９が、流体の漏れを防止するシール部材に相当する。弁座８及びシールリング９（シール部材）は、ソケット４の内部でプラグ３に押圧される。本発明におけるシール部材は、弁座８及びシールリング９のような構成に限定されない。本発明におけるシール部材は、単一の部品で構成されていても良いし、３個またはそれ以上の数の部品で構成されていても良い。
【００１４】
本実施の形態の弁装置１は、弁軸６及びボール弁体７を回転させることで流路を切り替え可能な三方弁である。本発明の継手構造の適用対象は、このような弁装置に限定されない。本発明の継手構造は、例えば、管を接続する管継手にも適用できる。
【００１５】
ソケット４は、ガイド溝４ｂを備える。プラグ３は、ガイド溝４ｂに沿って案内されるピン３ｂを備える。ピン３ｂは、プラグ３の外周面から径方向の外側へ突出する。プラグ３と、ソケット４とを接続するとき、ピン３ｂがガイド溝４ｂに挿入し、ガイド溝４ｂに沿ってピン３ｂが案内される。ガイド溝４ｂは、直線溝４ｃを含む。直線溝４ｃの長手方向は、ソケット４の軸線に対して平行である。本実施の形態における直線溝４ｃは、ソケット４の内壁に形成された凹部である。すなわち、直線溝４ｃは、ソケット４の円筒状の壁を貫通していない。このような構成に限らず、直線溝４ｃがソケット４の円筒状の壁の内側（内周面）から外側（外周面）まで貫通しても良い。
【００１６】
直線溝４ｃは、ソケット４の口部４ａの端面から始まる。直線溝４ｃは、ガイド溝４ｂの入口を構成する。プラグ３とソケット４とを接続するとき、ピン３ｂは、まず、直線溝４ｃに挿入する。以下の説明では、プラグ３とソケット４とを接続するときに、ガイド溝４ｂにピン３ｂが入り始める位置を、ガイド溝４ｂの始端として定義する。また、プラグ３とソケット４との接続が適切に完了したときのピン３ｂの位置をガイド溝４ｂの終端として定義する。
【００１７】
本実施の形態では、２組のピン３ｂ及びガイド溝４ｂが形成されている。２組のピン３ｂ及びガイド溝４ｂは、プラグ３及びソケット４の軸線を中心とする回転方向に関して、位相が１８０°異なる位置に配置されている。このように、複数組のピン３ｂ及びガイド溝４ｂを設けることで、プラグ３及びソケット４の接続の強度を向上できる。ピン３ｂ及びガイド溝４ｂを３組以上形成しても良い。複数組のピン３ｂ及びガイド溝４ｂは、プラグ３及びソケット４の軸線を中心とする回転方向に関して、均等に配置されることが望ましい。
【００１８】
図３は、図１に示す弁装置１の正面図である。図３では、弁装置１の一部の図示を省略している。図３に示すように、ガイド溝４ｂは、図１及び図２に示す直線溝４ｃに加えて、第一傾斜溝４ｄ、第二傾斜溝４ｅ、及び平行溝４ｆをさらに含む。ガイド溝４ｂの始端から終端に向かって、直線溝４ｃ、第一傾斜溝４ｄ、第二傾斜溝４ｅ、及び平行溝４ｆの順に並ぶ。なお、図１及び図２では、便宜上、ガイド溝４ｂの形状を簡略化して示している。このため、図１及び図２では、第一傾斜溝４ｄ、第二傾斜溝４ｅ、及び平行溝４ｆの符号を付さない。
【００１９】
以下の説明では、プラグ３及びソケット４の軸線に対して垂直な平面を「垂直平面」と称する。第一傾斜溝４ｄの長手方向は、垂直平面に対して傾斜している。第二傾斜溝４ｅの長手方向は、垂直平面に対して傾斜している。垂直平面に対する第二傾斜溝４ｅの傾斜角度（リード角）は、垂直平面に対する第一傾斜溝４ｄの傾斜角度（リード角）に比べて、小さい。平行溝４ｆの長手方向は、垂直平面に対して平行である。直線溝４ｃと第一傾斜溝４ｄとの境界部は、第一傾斜溝４ｄの始端に相当する。第二傾斜溝４ｅと平行溝４ｆとの境界部は、第二傾斜溝４ｅの終端に相当する。
【００２０】
本実施の形態では、第一傾斜溝４ｄ、第二傾斜溝４ｅ、及び平行溝４ｆは、ソケット４の円筒状の壁の内側（内周面）から外側（外周面）まで貫通している。このような構成に限らず、第一傾斜溝４ｄ、第二傾斜溝４ｅ、及び平行溝４ｆは、ソケット４の円筒状の壁を貫通せず、ソケット４の内壁に形成された凹部であっても良い。ただし、本実施の形態のように、ガイド溝４ｂの少なくとも一部（特に、傾斜溝）がソケット４の円筒状の壁の内側（内周面）から外側（外周面）まで貫通していることが望ましい。この場合、ガイド溝４ｂに対するピン３ｂの位置が、外部（ソケット４の円筒状の壁の外側）から視認できるので、プラグ３とソケット４との接続状態を容易に確認することができる。
【００２１】
プラグ３とソケット４とを接続するときには、まず、ピン３ｂが直線溝４ｃに沿って進むように、プラグ３をソケット４に対して軸線方向に相対的に移動させる。これにより、ピン３ｂが第一傾斜溝４ｄの始端に到達する。次に、プラグ３をソケット４に対して相対的に回転させることで、ピン３ｂを第一傾斜溝４ｄの始端から第二傾斜溝４ｅの終端へ進めることができる。さらにプラグ３をソケット４に対して相対的に回転させることで、ピン３ｂを、ガイド溝４ｂの終端にある平行溝４ｆへ進めることができる。
【００２２】
ピン３ｂが直線溝４ｃに沿って進む段階は、プラグ３がソケット４に挿入する初期の段階である。この段階では、弁座８及びシールリング９は押圧または圧縮されず、弁座８及びシールリング９はプラグ３を押し戻す方向の反発力を発生しない。この段階では、プラグ３をソケット４に対して軸線方向に相対的に容易に移動できる。
【００２３】
ピン３ｂが第一傾斜溝４ｄの始端から第二傾斜溝４ｅの終端へ進む間にプラグ３がソケット４のさらに奥へ挿入されることで、弁座８及びシールリング９が押圧される。ピン３ｂが第一傾斜溝４ｄの始端から第二傾斜溝４ｅの終端へ進む間に、弁座８及びシールリング９が圧縮される。ピン３ｂが第一傾斜溝４ｄの始端から第二傾斜溝４ｅの終端へ進むとき、弁座８及びシールリング９の反発力が、プラグ３を押し戻すように作用する。
【００２４】
ピン３ｂが第一傾斜溝４ｄを進むときには、弁座８及びシールリング９の変形量がまだ小さいので、弁座８及びシールリング９の反発力は比較的小さい。これに対し、ピン３ｂが第二傾斜溝４ｅを進むときには、弁座８及びシールリング９の変形量が大きいので、弁座８及びシールリング９の反発力が大きい。
【００２５】
本実施の形態であれば、垂直平面に対する第一傾斜溝４ｄの傾斜角度に比べて、垂直平面に対する第二傾斜溝４ｅの傾斜角度が小さいことで、以下のような効果が得られる。ピン３ｂが第二傾斜溝４ｅを進むときに、プラグ３をソケット４に対して相対的に回転させるために必要な回転力を軽減できる。このため、弁座８及びシールリング９の反発力が大きくなっても、当該必要な回転力が大きくなり過ぎない。それゆえ、ピン３ｂをガイド溝４ｂの終端まで容易かつ確実に進めることができる。すなわち、プラグ３とソケット４とを容易かつ確実に接続できる。さらに、本実施の形態であれば、複数組のピン３ｂ及びガイド溝４ｂを、プラグ３及びソケット４の軸線を中心とする回転方向に関して均等に配置したことで、上記反発力のバランスがとれ、上記回転力をさらに軽減できるという効果がある。
【００２６】
これに対し、垂直平面に対する第二傾斜溝４ｅの傾斜角度が、垂直平面に対する第一傾斜溝４ｄの傾斜角度に等しいと仮定すると、上記の必要な回転力が本実施の形態に比べて大きくなる。それゆえ、弁座８及びシールリング９の反発力が大きくなることで、当該必要な回転力が過大になる。その結果、ピン３ｂをガイド溝４ｂの終端まで進める過程で大きな力が必要になり、プラグ３とソケット４とを容易に接続できない。
【００２７】
垂直平面に対する第一傾斜溝４ｄの傾斜角度は、おおむね一定である。垂直平面に対する第二傾斜溝４ｅの傾斜角度は、おおむね一定である。本実施の形態では、第一傾斜溝４ｄ及び第二傾斜溝４ｅが、垂直平面に対して傾斜した方向を長手方向とする傾斜溝に相当する。本実施の形態では、当該傾斜溝の傾斜角度は、当該傾斜溝の始端（第一傾斜溝４ｄの始端）から当該傾斜溝の終端（第二傾斜溝４ｅの終端）へ向かって、段階的（２段階）に小さくなる。本発明では、当該傾斜溝の傾斜角度が、当該傾斜溝の始端から当該傾斜溝の終端へ向かって、３段階またはそれ以上に段階的に小さくなっても良い。また、本発明では、当該傾斜溝の傾斜角度が、当該傾斜溝の始端から当該傾斜溝の終端へ向かって、連続的に小さくなっても良い。それらの場合であっても、本実施の形態と類似の効果が得られる。
【００２８】
プラグ３がソケット４に対して適切に接続された状態では、ピン３ｂがガイド溝４ｂの平行溝４ｆに位置する。これにより、以下のような効果が得られる。弁座８及びシールリング９の反発力が、プラグ３をソケット４に対して相対的に回転させる力に変換されることがない。このため、プラグ３がソケット４から抜ける方向に回転することを確実に抑制できる。
【００２９】
図４は、図３中のＡ−Ａ線の断面図である。図４に示すように、装置本体２の内部で、弁軸６はボール弁体７に連結されている。弁軸６を回転させることで、ボール弁体７を回転させることができる。装置本体２の内部では、２個のプラグ３の間にボール弁体７が挟まれる。各々のプラグ３とボール弁体７との間に、弁座８及びシールリング９が配置される。
【００３０】
図５は、ガイド溝４ｂの変形例を示す図である。図５に示すガイド溝４ｂの内壁には、凸部４ｇが形成されている。凸部４ｇは、ガイド溝４ｂの終端の手前にある。ピン３ｂは、凸部４ｇを乗り越えてガイド溝４ｂの終端に到達する。凸部４ｇは、ガイド溝４ｂの終端の位置にピン３ｂを保持する。凸部４ｇを設けたことで、ピン３ｂがガイド溝４ｂの始端側へ戻ることを確実に防止できる。凸部４ｇを設けたことで、プラグ３がソケット４から抜ける方向に回転することを確実に抑制できる。
【００３１】
図６は、ガイド溝４ｂの変形例を示す図である。図６に示すガイド溝４ｂの内壁には、凹部４ｈが形成されている。凹部４ｈは、ガイド溝４ｂの終端の位置にある。ピン３ｂは、ガイド溝４ｂの終端に到達すると、凹部４ｈに挿入する。凹部４ｈは、ガイド溝４ｂの終端の位置にピン３ｂを保持する。凹部４ｈを設けたことで、ピン３ｂがガイド溝４ｂの始端側へ戻ることを確実に防止できる。凹部４ｈを設けたことで、プラグ３がソケット４から抜ける方向に回転することを確実に抑制できる。凹部４ｈの形状は、例えば、溝幅が終端方向に向かって漸増するテーパー形状でも良い。
【００３２】
実施の形態２．
次に、図７を参照して、本発明の実施の形態２について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一名称を付し説明を簡略化または省略する。図７は、本発明の実施の形態２の継手構造を備えた弁装置を示す正面図である。図７では、弁装置１の一部の図示を省略している。
【００３３】
図７に示すように、ソケット４の端面には、凸部４ｉが形成されている。プラグ３は、ソケット４の端面に対向するフランジ３ｃを備える。フランジ３ｃの、ソケット４に対向する側の面には、凸部３ｄが形成されている。プラグ３をソケット４に接続するときに、プラグ３をソケット４に対して相対的に回転させると、ピン３ｂがガイド溝４ｂの終端に到達する手前で、凸部３ｄ及び凸部４ｉが互いを乗り越える。プラグ３がソケット４に対して適切に接続された状態では、凸部３ｄと凸部４ｉとが噛み合うことで、プラグ３が、ソケット４に対して、接続するときと反対方向に相対的に回転することが確実に防止される。凸部３ｄと凸部４ｉとが噛み合うことで、ピン３ｂがガイド溝４ｂの始端側へ戻ることを確実に防止できる。
【００３４】
本実施の形態における凸部３ｄ及び凸部４ｉは、ガイド溝４ｂを備える第一部材（ソケット４）と、ピン３ｂを備える第二部材（プラグ３）とが、接続するときと反対方向に回転することを防止する回転防止手段の例である。本発明における回転防止手段の構成は、上記の構成に限定されず、同様の機能を発揮し得るものであればいかなる構成でも良い。例えば、凸部３ｄ及び凸部４ｉのいずれか一方に代えて凹部を設けても良い。また、回転防止手段の配置も上記の例に限定されない。例えば、ソケット４の内周面とプラグ３の外周面とに回転防止手段を配置しても良い。
【００３５】
以上説明した実施の形態では、ソケット４がガイド溝４ｂを備え、プラグ３がピン３ｂを備える構成について説明した。本発明は、このような構成に限定されない。本発明では、プラグがガイド溝を備え、ソケットがピンを備えても良い。その場合、プラグの外周面にガイド溝を形成し、ソケットの内周面からピンが内側に向かって突出するように構成すれば良い。また、本発明では、ソケットまたはプラグが、本体と、この本体に対して回転可能な回転部材とを備え、この回転部材がガイド溝またはピンを有する構成としても良い。
【符号の説明】
【００３６】
１  弁装置、  ２  装置本体、  ３  プラグ、  ３ａ  ポート、  ３ｂ  ピン、  ３ｃ  フランジ、  ３ｄ  凸部、  ４  ソケット、  ４ａ  口部、  ４ｂ  ガイド溝、  ４ｃ  直線溝、  ４ｄ  第一傾斜溝、  ４ｅ  第二傾斜溝、  ４ｆ  平行溝、  ４ｇ  凸部、  ４ｈ  凹部、  ４ｉ  凸部、  ５  ポート、  ６  弁軸、  ７  ボール弁体、  ８  弁座、  ９  シールリング
【図１】
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【図２】
2016217493.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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