JP2012117618A

JP2012117618A - 流体継手

Info

Publication number: JP2012117618A
Application number: JP2010268452A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Morio; 敦森生; Katsuya Ishibe; 勝也石部; Yoshiaki Abura; 善紀油; Yoshifumi Ogami; 芳文大上; Thien Xuan Dinh; ディン・スァン・チェン
Original assignee: Nagahori Industry Co Ltd
Current assignee: Nagahori Industry Co Ltd
Priority date: 2010-12-01
Filing date: 2010-12-01
Publication date: 2012-06-21

Abstract

【課題】形式が異なる流体継手の製品開発において、プラグやソケット、バルブの形状を共通化することで、流体継手の開発効率を向上すると共に、流路断面積を一定に保ち圧力損失を一定化させる。
【解決手段】挿通孔１４を有し、第１開口端１６と、第１開口端１６と反対側の第２開口端１７がそれぞれ形成されたプラグ１２とソケット１３の内部に、バルブ３２と、バルブホルダ４２と、スプリング４１とを有する標準化された流体継手に対して、当接面３３の径、および第１開口端１６の径と、第１開口端側傾斜面３４の径、およびプラグ１２とソケット１３の内周面の径と、最大径部３７の径、およびプラグ１２とソケット１３の内周面の径とを共通にし、第２開口端側傾斜面３８の軸方向寸法、および第２開口端側傾斜面３８に対向するプラグ１２とソケット１３の直線形状の内周面の軸方向寸法を変化させた。
【選択図】図１

Description

本発明はソケットとプラグからなる流体継手に関する。

本願出願人は、図４および図５に示すように、バルブホルダとスプリングの形状が異なる２種類の流体継手を提案している。
図４は、特願２０１０−１０３８６６の流体継手１１である。図４の上半分は流体継手１１のプラグ１２とソケット１３を接合する途中の状態、下半分はプラグ１２とソケット１３の接合完了状態の断面図を示す。この流体継手１１において、プラグ１２およびソケット１３は、内面に挿通孔１４が形成された筒状の形状を有する。また、プラグ１２およびソケット１３は、対向するように形成された第１開口端１６を介して互いに液密に接合される。第１開口端１６の反対側の端部には、流路の入口または出口を規定する第２開口端１７がそれぞれ、形成されている。

プラグ１２の第２開口端１７の内面には雌ねじ１８が形成され、ここに一方の配管がねじ結合により接続される。プラグ１２の外周の中央には鋼球係止外周溝１９が形成されている。

ソケット１３は図４において右側の本体部２１と、左側のプラグ挿入部２２とで構成されている。本体部２１にはプラグ１２と対称的に、第２開口端１７の内面に雌ねじ２３が設けられ、ここに他方の配管がねじ結合により接続される。

ソケット１３のプラグ１２側端部近傍には、外面にストッパー２４が配設されるとともに、複数の孔２６に鋼球２７が収容されている。この鋼球２７が鋼球係止溝１９に嵌り込むことで、ソケット１３にプラグ１２を接合する。プラグ挿入部２２の外周面にはスリーブ３０が嵌挿され、スプリング３１により開放端（図４において左端）に向かって付勢されている。ソケット１３にプラグ１２を接合すると、このスリーブ３０の内周面が鋼球２７を鋼球係止溝１９に付勢する。

以下、プラグ１２内部のバルブ３２、バルブホルダ４２、スプリング４１について説明するが、ソケット１３内部のものもプラグ１２側と同一形状で、対称に配置されるので、同一符号を付して説明を省略する。また、流体は図４中の矢印方向にプラグ１２及びソケット１３の内部を流れると仮定するが、逆の方向に流れてもよい。

プラグ１２の内部に収容されたバルブ３２は、ソケット１３のバルブ３２に当接する小径の当接面３３と、当接面３３から第２開口端１７に向かって拡径する円錐状の第１開口端側傾斜面３４と、第１開口端側傾斜面３４の端部にシール部材３５を介して形成され、プラグ１２の弁座３６に当接する最大径部３７と、最大径部３７から第２開口端１７に向かって縮径する円錐状の第２開口端側傾斜面３８とを備えている。また、バルブ３２の第２開口端側傾斜面３８の端部には、内方に突出するスプリング装着穴３９が形成されている。

スプリング４１を介しバルブ３２を保持するバルブホルダ４２は、正面視が略長方形状の基部４３と、この基部４３から突出する突起４４とを備えている。基部４３はプラグ１２の段部４６に流路と直交するように掛け渡されている。突起４４はスプリング４１を軸周りに保持している。

スプリング４１は、バルブ３２のスプリング装着穴３９に嵌挿され、最大径部３７が弁座３６に当接するように付勢している。

図５は、特許文献１に記載された流体継手である。図５の上半分は流体継手５１のプラグ５２とソケット５３を接合する途中の状態、下半分はプラグ５２とソケット５３の接合が完了した状態の断面図を示す。
この流体継手５１において、図４に示す流体継手１１と実質的に同一である部分については同一符号を付して説明を省略する。

バルブ５５の第２開口端側傾斜面３８の端部には、第２開口端１７に向かって延びる円柱形状のバルブガイド５６が設けられている。

バルブホルダ５７は段部４６に係止する脚部５８からなり、この脚部５８の内周面にバルブ５５のバルブガイド５６が挿入されて、バルブ５５を軸方向に摺動可能に支持している。

スプリング５９は、バルブ５５とバルブホルダ５７の間に、プラグ５２のバルブ５５とソケット５３のバルブ５５が互いに当接してスプリング５９が圧縮されたときに、バルブ５５の外径部とバルブホルダ５７の外径部とを結ぶ線に沿った円錐状の外径を有する。

以上のように、バルブホルダなどの形式が異なる流体継手において、バルブ先端部の形状、およびプラグやソケットの流路形状を変化させているのが一般的である。無理なく流量を確保し流路抵抗を低減するには、ソケットのバルブとプラグのバルブとの接合点を中心とした流れ方向の変化が大きい部分を最適化することが最も重要である。

しかし、形式が異なる製品毎にバルブ先端部の流路構成を変更することは、製品の開発効率的にも非常に大きなロス発生を招くことになると共に、得られる流量（発生する抵抗）に差が発生するという問題があった。

特開２００９-０９７７１４号公報

本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、形式が異なる流体継手の製品開発において、プラグやソケット、バルブの形状を共通化することで、流体継手の開発効率を向上すると共に、流路断面積を一定に保ち圧力損失を一定化させることを課題とする。

本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、
挿通孔を有し、互いに液密に接合される第１開口端と、該第１開口端と反対側の端部に流路の入口または出口を規定する第２開口端がそれぞれ形成されたプラグとソケットの内部に、
第１開口端側に形成された小径の当接面と、該当接面から前記第２開口端に向かって拡径する第１開口端側傾斜面と、該第１開口端側傾斜面の端部に形成された最大径部と、該最大径部から前記第２開口端に向かって縮径する第２開口端側傾斜面とからなるバルブと、
前記バルブよりも第２開口端側に設けられたバルブホルダと、
前記バルブホルダに係止し、前記バルブを前記ソケットの内周面に形成された弁座に圧接するように付勢すると共に、前記プラグを前記ソケットに挿入したときに、前記プラグのバルブと前記ソケットのバルブとの当接面が互いに当接することで後退し、前記プラグと前記ソケットの間の流路を接続するスプリングと、
を有する標準化された流体継手に対して、
前記バルブの当接面の径、および前記プラグとソケットの第１開口端の径と、
前記バルブの第１開口端側傾斜面の径、および該第１開口端側傾斜面に対向する前記プラグとソケットの内周面の径と、
前記バルブの最大径部の径、および該最大径部に対向する前記プラグとソケットの内周面の径とを共通にし、
前記第２開口端側傾斜面の軸方向寸法、および第２開口端側傾斜面に対向する前記プラグとソケットの直線形状の内周面の軸方向寸法を変化させたものである。

上記構成により、標準化された流体継手に対し形式の異なる流体継手を設計する際に、流体継手の共通化された部分を再度、設計する必要がなく、変化させる部分のみを設計すればよい。従って、流体継手の開発コストを削減することができる。また、形式の異なる流体継手のバルブの第１開口端側傾斜面付近において、標準化された流体継手と同等の流量を確保することができる。

挿通孔を有し、互いに液密に接合される第１開口端と、該第１開口端と反対側の端部に流路の入口または出口を規定する第２開口端がそれぞれ形成されたプラグとソケットの内部に、
第１開口端側に形成された小径の当接面と、該当接面から前記第２開口端に向かって拡径する第１開口端側傾斜面と、該第１開口端側傾斜面の端部に形成された最大径部と、該最大径部から前記第２開口端に向かって縮径する第２開口端側傾斜面とからなるバルブと、
前記バルブよりも第２開口端側に設けられたバルブホルダと、
前記バルブホルダに係止し、前記バルブを前記ソケットの内周面に形成された弁座に圧接するように付勢すると共に、前記プラグを前記ソケットに挿入したときに、前記プラグのバルブと前記ソケットのバルブとの当接面が互いに当接することで後退し、前記プラグと前記ソケットの間の流路を接続するスプリングと、
を有する標準化された流体継手に対して、
前記バルブの第１開口端側傾斜面および最大径部と、該第１開口端側傾斜面および最大径部に対向する前記プラグとソケットの内周面で構成される区間の流路断面を共通にし、
前記第２開口端側傾斜面の軸方向寸法、および第２開口端側傾斜面に対向する前記プラグとソケットの直線形状の内周面の軸方向寸法を変化させることが好ましい。

上記構成により、標準化された流体継手に対し形式の異なる流体継手を設計する際に、バルブの第１開口端側傾斜面付近の流路抵抗を一定にして、圧力損失を一定化することができる。従って、形式の異なる流体継手のバルブの第１開口端側傾斜面付近において、標準化された流体継手と同等の流量を確保することができる。

前記第１開口傾斜面と最大径部との間に、前記弁座に当接するシール部材を設け、該シール部材を共通にすることが好ましい。
これにより、シール性能などの評価をその都度行う必要がない点で、標準化された流体継手に対し形式の異なる流体継手の開発速度を早め、開発の省力化に寄与することができる。

本発明によれば、形式の異なる流体継手において、標準化された流体継手のバルブとソケットおよびプラグの挿通孔の一部形状を共通化することで、流体継手の開発コストを低減すると共に、バルブ先端部付近の流量を一定に確保することができる。

（Ａ）は本発明の実施形態による流体継手の断面図、（Ｂ）は（Ａ）のバルブの部分拡大断面図、（Ｃ）は（Ａ）の挿通孔の直線部分の拡大断面図。（Ａ）はＩＳＯ規格に準拠した流体継手の断面図、（Ｂ）は（Ａ）のバルブの部分拡大断面図、（Ｃ）は（Ａ）の挿通孔の直線部分の拡大断面図。本実施形態による流体継手、およびＩＳＯ規格に準拠した流体継手の流量と圧力損失との関係を示す。従来の流体継手の断面図。従来の他の流体継手の断面図。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態によるＩＳＯ規格に準拠しない流体継手１１ａを示し、図２は、ＩＳＯ規格に準拠した流体継手１１ｂを示す。いずれも、図４のタイプの流体継手と同一であり、対応する部分には同符号を付して説明を省略する。
図１（Ａ）,図２（Ａ）の上半分は、流体継手１１ａ,１１ｂのプラグ１２とソケット１３の接合途中の状態、下半分はプラグ１２とソケット１３の接合完了状態の断面図を示す。

図１（Ａ）において、プラグ１２及びソケット１３は、バルブ３２および挿通孔１４の一部形状を除いて、図２（Ａ）に示すＩＳＯ規格に準拠した流体継手１１ｂと実質的に同一であり、対応する部分については同一符号を付して説明を省略する。

流体継手１１ａは、図２（Ａ）の流体継手１１ｂに比べて軸方向に短くしているが、バルブ３２および挿通孔１４のＬ区間の形状を共通化している。ここでＬ区間は当接する一対のバルブ３２の当接面３３、第１開口端側傾斜面３４、シール部材３５、最大径部３７およびこれらと流路を形成する挿通孔１４の一部を包含する領域を指している。つまり、当接面３３の径と第１開口端１６の挿通孔１４の径とを共通にすることで、第１開口端１６の流路断面積Ｓ１を一体に保っている。また、第１開口端側傾斜面３４の径とこれに対向する挿通孔１４の内周面の径とを共通にすることで、第１開口端側傾斜面３４と挿通孔１４の内周面とで形成される流路断面積Ｓ２を一定に保っている。同様に、最大径部３７の径と、これに対向する挿通孔１４の内周面の径とを共通にすることで、最大径部３７と挿通孔１４の内周面とで形成される流路断面積Ｓ３を一定に保っている。従って、流体継手１１ｂよりも軸方向に短い流体継手１１ａを開発する際に、バルブ３２および挿通孔１４のＬ区間を再度、設計する必要がなく、開発コストを削減することができる。Ｌ区間の形状を共通化することで、流体継手１１ａと１１ｂのバルブ３２先端部近傍の流路抵抗を一定に保ち、流体継手１１ａにおいてもＩＳＯ規格に準拠した流体継手１１ｂと同等の流量を確保することができる。また、シール部材３５を共通化しているため、シール性能などの評価をその都度行う必要がない点で、開発速度を早め、開発の省力化に寄与することができる。

軸方向長さを短くするため、具体的には、図１（Ｂ）および図２（Ｂ）に示すように、バルブ３２の第２開口端側傾斜面３８の軸方向長さをＬ１からＬ２に短くすると共に、Ｌ１からＬ２に短くしたのと同じ比率で挿通孔１４の内周面のうち、直線部分４８の長さをＬ３からＬ４に短くしている（図１（Ｃ）,図２（Ｃ）参照）。従って、バルブ３２の第２開口端側傾斜面３８の軸方向長さ、および挿通孔１４の直線部分４８の長さを変えるだけで、簡単に流体継手１１ｂの長さを変更することができる。

また、バルブ３２の第２開口端側傾斜面３８を短くすることで、水平方向となす角度がθ１からθ２に大きくなるため、流路抵抗が増大する。しかし、図３に示すように、軸方向に短くした本実施形態による流体継手１１ａとＩＳＯ規格に準拠した流体継手１１ｂとの圧力損失を比較すると、流路抵抗を低減するために最も重要なＬ区間の形状を共通化しているため、流路抵抗が増大することによる圧力損失の増大が抑えられている。

本実施形態では、ＩＳＯ規格に準拠したプラグ１２とソケット１３とを接合し、軸方向に短いプラグ１２とソケット１３とを接合しているが、Ｌ区間を共通にしているため、軸方向に短いプラグ１２をＩＳＯ規格に準拠したソケット１３に接合することができ、また、ＩＳＯ規格に準拠したプラグ１２を軸方向に短いソケット１３に接合することができる。これにより、流体継手の設置スペースに合わせて、最適な軸方向長さの流体継手を選択することができる。

１１ａ流体継手
１１ｂ流体継手
１２プラグ
１３ソケット
１４挿通孔
１６第１開口端
１７第２開口端
３２バルブ
３３当接面
３４第１開口端側傾斜面
３５シール部材
３７最大径部
３８第２開口端側傾斜面
４１スプリング
４２バルブホルダ
５１流体継手
５２プラグ
５３ソケット
５５バルブ
５７バルブホルダ

Claims

挿通孔を有し、互いに液密に接合される第１開口端と、該第１開口端と反対側の端部に流路の入口または出口を規定する第２開口端がそれぞれ形成されたプラグとソケットの内部に、
第１開口端側に形成された小径の当接面と、該当接面から前記第２開口端に向かって拡径する第１開口端側傾斜面と、該第１開口端側傾斜面の端部に形成された最大径部と、該最大径部から前記第２開口端に向かって縮径する第２開口端側傾斜面とからなるバルブと、
前記バルブよりも第２開口端側に設けられたバルブホルダと、
前記バルブホルダに係止し、前記バルブを前記ソケットの内周面に形成された弁座に圧接するように付勢すると共に、前記プラグを前記ソケットに挿入したときに、前記プラグのバルブと前記ソケットのバルブとの当接面が互いに当接することで後退し、前記プラグと前記ソケットの間の流路を接続するスプリングと、
を有する標準化された流体継手に対して、
前記バルブの当接面の径、および前記プラグとソケットの第１開口端の径と、
前記バルブの第１開口端側傾斜面の径、および該第１開口端側傾斜面に対向する前記プラグとソケットの内周面の径と、
前記バルブの最大径部の径、および該最大径部に対向する前記プラグとソケットの内周面の径とを共通にし、
前記第２開口端側傾斜面の軸方向寸法、および第２開口端側傾斜面に対向する前記プラグとソケットの直線形状の内周面の軸方向寸法を変化させたことを特徴とする流体継手。
挿通孔を有し、互いに液密に接合される第１開口端と、該第１開口端と反対側の端部に流路の入口または出口を規定する第２開口端がそれぞれ形成されたプラグとソケットの内部に、
第１開口端側に形成された小径の当接面と、該当接面から前記第２開口端に向かって拡径する第１開口端側傾斜面と、該第１開口端側傾斜面の端部に形成された最大径部と、該最大径部から前記第２開口端に向かって縮径する第２開口端側傾斜面とからなるバルブと、
前記バルブよりも第２開口端側に設けられたバルブホルダと、
前記バルブホルダに係止し、前記バルブを前記ソケットの内周面に形成された弁座に圧接するように付勢すると共に、前記プラグを前記ソケットに挿入したときに、前記プラグのバルブと前記ソケットのバルブとの当接面が互いに当接することで後退し、前記プラグと前記ソケットの間の流路を接続するスプリングと、
を有する標準化された流体継手に対して、
前記バルブの第１開口端側傾斜面および最大径部と、該第１開口端側傾斜面および最大径部に対向する前記プラグとソケットの内周面とで構成される区間の流路断面を共通にし、
前記第２開口端側傾斜面の軸方向寸法、および第２開口端側傾斜面に対向する前記プラグとソケットの直線形状の内周面の軸方向寸法を変化させたことを特徴とする流体継手。
前記第１開口端側傾斜面と最大径部との間に、前記弁座に当接するシール部材を設け、該シール部材を共通にしたことを特徴とする請求項１または２に記載の流体継手。