JPH0619909Y2 - 低温向管継手 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は低温向管継手、特に低温流体の配管の接続に
適する管継手に関するものである。

［従来の技術］ 流体配管を接続する管継手は使用中に流体漏れを起こさ
ないことが必須条件である。この要件を具備する管継手
としては、例えば第４図に示す如きものを挙げることが
できる。この従来から使用されている管継手の内部には
必要個所にＯリング44等のシールリングを設けて流体漏
れを防止しており、密封構造は枚挙にいとまがない。し
かし低温流体に適応する管継手に限定すると、構造はと
もかくとしてもゴム製Ｏリングや金属製三角リングを使
用したものに限られていて、例えば第４図に示すもので
はプラグの外周をＯリング44でソケット１とプラグ２と
の間を密封しているにすぎず、おのずと使用温度に限界
がある。

［考案が解決しようとする問題点］ 上記従来の管継手は、プラグ，ソケットを形成する素材
は種類が多いが、極寒地で使用したり、超低温下で使用
したりすると、プラグの外周面を密封するＯリングは金
属材料と収縮率が相違するために、材料断面が縮少した
り或いは直径が小さくなったりして、密封効果が著しく
低下し、またゴム等の一般素材では著しい強度劣化によ
って使用に耐え得ないという問題点があった。

この考案はかかる問題点を解決するためになされたもの
であり、超低温流体配管に使用しても、また超低温環境
下で使用しても流体漏れを完全に防止することができる
低温向管継手を提案することを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ この考案に係る管継手は、上記問題点を解決するための
手段としてソケットの外周面部に取付けた操作用スリー
ブの内周面に設けた傾斜面で、施錠ボールを介してプラ
グとソケットとを常時密着する方向に押圧する力を付勢
するようにし、ソケットとプラグとの当接面を密封する
シールリングと、ソケットとプラグの円周方向当接面を
密封するシールリングを耐寒性素材をもって形成してい
る。

端面密封用シールリングは開口を求心方向に向けた断面
Ｕ字形をなし、その側面シール面をソケットの流体通路
の軸心と垂直な面に当接させて固定し、また外周密封用
のシールリングは開口を軸心方向に向けた断面Ｕ字形を
なし、その内外周シール面は溝のソケット内周面とプラ
グ外周面をシールする構造を採用している。更に外周密
封用のシールリングはその開口底部側に設けられた外周
鍔がソケットの構成部材に密封挟持されていて、シール
リングの軸方向および直径方向の温度収縮差に対して確
実にシールできる構造を採用している。

［作用］ この考案の管継手は、開口の向きは異るが断面形状がＵ
字形をなす２種類のシールリングを用いて、ソケットに
嵌合したプラグの端面と外周面とを密封すると共に、ソ
ケットとプラグの接続時に操作するスリーブの傾斜した
施錠ボール押圧面で、施錠ボールを常時求心方向に付勢
し、その付勢力の施錠ボールを介してプラグの台形円周
溝の溝壁面に伝え、そのときの分力でプラグとソケット
とを常時密着する方向に押圧することによってプラグを
ソケット内部に押圧する力を常にプラグに加える。

このようにプラグに軸方向への押圧力を常に加えておく
ことによって、端面密封用一次シールリングの効果がよ
りすぐれ、且つ外周密封用二次シールリングがこの一次
シールリングを補うことになり、また、低温によって軸
方向および直径方向の収縮量が異なる事を考慮して二次
シールリングはソケット構成部材で密封挟持するように
したので、シールリングの密封性能を低下させることが
なく、従って流体の漏洩は発生しない。

［実施例］ 第１図ないし第３図はこの考案の一実施例を両路開閉型
管継手で示した半截断面図である。

第１図に相互に分離状態で示したソケット１とプラグ２
は一対をなすもので、ソケット１はプラグ２との接合部
４を有するソケット外筒５とソケット外筒５に螺合した
アダプタ６とでソケット本体３を構成し、このソケット
本体３はその軸心部に流体通路７を有し、この流体通路
７にはスプリング８によって付勢された摺動弁９を有す
る。またソケット本体３は外周面部に圧縮ばね10により
軸方向に付勢された操作用スリーブ11と、操作用スリー
ブ11の内周面で押圧される施錠ボール12を有する。

ソケット本体３は耐寒性素材例えば低温で破壊強度の大
きいアルミニウムや弗素樹脂等で形成されている。流体
通路７に設けた摺動弁９もソケット本体３と同じ耐寒素
材で形成されたもので、同筒状に形成されていて弁頭部
13近くに流体通孔14が求心方向に向いて貫通形成されて
いる。この摺動弁９は正面には弁押部15を突設し、ほぼ
円錐台形に形成した弁頭部13はソケット本体３の流体通
路７の内周面に設けた弁座16と接離するもので、ソケッ
ト１とプラグ２との分離時には弁座16に強く圧接して流
体密封している。この摺動弁９はソケット本体３の内部
にストップリング17で取付けたばね座18とスプリング８
とによってソケット本体３の流体通路７内に軸方向に摺
動可能に取付けられている。

操作用スリーブ11は円管状に形成され、その内周面側の
前部の開口端部には施錠ボール12を求心方向に押圧する
ための傾斜面19が全周にわたって設けられている。この
傾斜面19は施錠ボール12の求心方向への押圧力を大きく
し、かつプラグ２の軸方向への押し付け力を大きくする
ためにプラグ２の台形の円周溝20の傾斜角よりも緩やか
にした方が良い。ただし、図面上は理解し易いように、
傾斜面19の傾斜角度を台形円周溝20の傾斜角と合わせて
45°にしている。

操作スリーブ11の内周面側の他方の開口部にはばね受け
段部21を介して大径空間部22が設けられ、大径空間部22
に圧縮ばね10を設けて、圧縮ばね10の作用で上記傾斜面
19を介して施錠ボール12をプラグ２の円周溝20の後部傾
斜面23に押し当てている。なお、この操作スリーブ11は
スナップリング24でソケット本体３に固定したストッパ
25によって脱落を防止している。

また、施錠ボール12は従来の施錠ボールに比べると直径
が大きい。すなわちソケット本体３に貫通させて設けた
テーパのボール孔26の深さとプラグ２の円周溝20の深さ
を加えた寸法より直径が大きく、第２図に示すように、
ソケット１とプラグ２とが接続状態にあるときに施錠ボ
ール12が操作用スリーブ11の傾斜面19によって充分押圧
されるように、ソケット本体３の外周面に大きく突出し
ている。

27は断面がＵ字形で、開口が求心方向に向いているシー
ルリング、28は同じく断面がＵ字形であるが、開口が軸
方向に向いているシールリングであり、いずれも弗素樹
脂を素材としてなる耐寒性，耐薬品性等に優れた密封用
のリングで、端面密封用のシールリング27は両側面を軸
方向に向けてソケット本体３の流体通路14に嵌合し、そ
の両側面がシール面として作用するように設けられてい
る。このためカラー29とストップリング30によりソケッ
ト本体３に固定されていて、一方の側面がソケット本体
３の流体通路内に設けた軸心と垂直な面に面接触してい
る。また外周密封用のシールリング28はソケット本体３
の内周面とプラグ２の外周面を夫々密封するものであ
り、外周面がソケット本体３の内壁面に面接触するよう
に軸方向の一端面に遠心方向に向けて設けた鍔部31がソ
ケット外筒５とアダプタ６とによって強固に密封挟持さ
れている。

プラグ２はプラグ本体32の軸心部に流体通路33と摺動弁
34とを有する。プラグ本体32の先端部には端面密封用の
シールリング27と面接触する被シール面35が流体通路の
軸心と垂直に設けられている。プラグ本体32の外周面に
は施錠ボール12と係合するため第１図において上下対称
の台形円周溝20が相対する前後傾斜壁面36,23によって
形成されている。摺動弁34はソケット１側の摺動弁９を
押圧する弁押部37を正面に有し、側面には摺動弁９と同
様に複数の流体通孔38を有し、弁頭部39はストップリン
グ40で固定したばね座41と圧縮ばね42により軸方向に押
圧されて弁座43に圧接し、プラグ本体325の流体通路を
閉鎖するようになっている。

次に上記のように構成した実施例の動作を説明する。ソ
ケット１とプラグ２を接続するときは、ソケット１の操
作用スリーブ11を圧縮ばね10に抗して第１図左方向に操
作して施錠ボール12に斜めに求心方向に加えている押圧
力を解除する。そこでソケット１の接合部４にプラグ２
の先端を挿入すると、ソケット２の先端外周面が先ず外
周密封用のシールリング28の内周面に当接することによ
り、プラグ２の外周面がシールリング28によって密封さ
れる。この状態でプラグ２を更にソケット１の奥深くに
挿入すると摺動弁９の弁押部15に対して摺動弁34の弁押
部37が当接し、摺動弁９と摺動弁34とは互いに押し合っ
て後退して弁座16,43から離れ、ソケット１とプラグ２
の流体通孔14,38は共に導通する。プラグ２が完全にソ
ケット１内に挿入され、プラグ２の先端の被シール面35
が端面密封用のシールリング27に当接して面接触状態に
なったときに操作用スリーブ11から手を離すと、操作用
スリーブ11は圧縮ばね10の弾性力により瞬時に前進し、
前部内周面に設けた傾斜面19で施錠ボール12を求心方向
に押圧し、施錠ボール12をプラグ２の円周溝20に係合さ
せる。このとき、ソケット１の内周斜面45とプラグ２の
外周斜面46との間には間隙があり、施錠ボール12は円周
溝20の後部傾斜壁面23を押圧し、プラグ２を軸方向に即
ち、プラグ２とソケット１とが密着する方向に押す。こ
のようにしてソケット側の施錠ボール12とプラグ側の台
形円周溝20とは係合し、プラグ２をソケット１に完全に
固定することができる。

上記ソケット１とプラグ２との接触時において、操作用
スリーブ11の傾斜面19が施錠ボール12を押圧すると、そ
の押圧力の分力はプラグ２の円周溝20の後部傾斜壁面23
に働き、プラグ２とソケット１とが互いに密着する方向
に押圧するように作用する。したがってプラグ２先端の
被シール面35は端面密封用のシールリング27の側面部を
常に一定の力で軸方向から押圧し、シールリング27によ
りソケット１とプラグ２との間の端面を完全に密封する
ことができる。

次に上記接続状態において、外気温度を下げるか、低温
流体を流体通路に流すと、ソケット１とプラグ２は常温
時の使用状態と比べると収縮するようになる。しかし圧
縮ばね10は低温時においても弾発力を維持しつづけ、操
作用スリーブ11の傾斜面19は施錠ボール12を求心方向に
ひきつづき押し、施錠ボール12はプラグ２を軸方向に押
しつづけて端面密封用のシールリング27とプラグ２先端
の被シール面35との完全密着状態を不変的に維持して低
温使用中においても流体漏れを完全に防止する。ちなみ
に、この実施例では-196℃の超低温の使用に適応させる
ことができた。

一方、ソケット１の管壁面に設けた外周密封用のシール
リング28が低温時に直径方向に収縮しても、その内周面
がプラグ２の外周面に常に密着してプラグ２の外周面か
ら流体が漏れることを防止する。また、シールリング２
８の外周鍔をソケットを構成するソケット外筒５とアダ
プタ６とで密封挟持したので、直径方向の収縮に対し軸
方向の収縮量がその寸法比よりして小さいため、収縮量
が少なく従って密封が完全なものになり、上記構成部材
間を流体が漏洩することもなくなる。

なお、端面密封用のシールリング27と外周密封用のシー
ルリング28の各シール面の密封性を高めるために、各Ｕ
字形のシールリング27,28の開口内に板ばねを挿入する
こともできる。

［考案の効果］ この考案は以上説明したように、開口の向きは異なるが
断面形状がＵ字形のシールリングを端面密封用と外周面
密封用とに使いわけ、前者は開口を求心方向に向けてソ
ケット本体の弁座付近に装着し、後者は開口を軸方向に
向けてプラグ挿入部に装着させるとともにソケット構成
部材間に密封挟持し、かつ操作用スリーブの内周面には
施錠ボールの押圧面を傾斜面に形成して、施錠ボールを
押圧する力の分力を施錠ボールを介してプラグの外周面
に設けた台形円周溝の後部傾斜壁面に作用させるように
して、プラグとソケットとが常時密着する方向に押圧さ
せるようにしたから、シールリングの一方がソケット・
プラグ間の端面シールを、他方がソケット・プラグ間の
外周シールを行なうだけにとどまらず、低温流体配管を
はじめ超低温環境下でこの管継手を使用した場合に、管
継手素材が低温で収縮してもプラグは端面密封用の一次
シールリングを常に加圧してそのシールリングの弾性に
よりソケットとプラグの当接端面間を完全に密封するこ
とができ、更に低温時に外周密封用の二次シールリング
が直径方向に収縮しても、その内周面がプラグ外周面に
常に密着してプラグの外周面から流体が洩れることを防
止し、その二次シールリングの外周鍔をソケットを構成
するソケット外筒とアダプタとで密封挟持したことによ
り、直径方向の収縮に対して軸方向の収縮量がその寸法
比より小さいため収縮量が少なく密封が完全なものとな
り、ソケット構成部材間も完全に密封することができる
という効果がある。

また、ソケットを構成するアダプタ内部にカラーを設け
て端面密封用の一次シールリングの挿着溝を形成し、さ
らに係止リングによって外周密封用の二次シールリング
の挿着溝を形成するようにしたので、挿着溝が容易に形
成でき、かつ部品加工が簡単になるほか、組付けも容易
になるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図，第３図はこの考案の実施例を示したも
ので、第１図はソケットとプラグを分離して示した半裁
断面図、第２図はソケットとプラグを接続したときの半
裁断面図、第３図は端面密封用のシールリングと外周密
封用のシールリングの装着状態を拡大して示したソケッ
ト要部の縦断側面図、第４図は従来の一般的両路開閉型
管継手を示す縦断側面図である。 １……ソケット、２……プラグ、３……ソケット本体、
９，34……摺動弁、11……操作用スリーブ、12……施錠
ボール、19……傾斜面、20……外周溝、27……端面密封
用のシールリング、28……外周密封用のシールリング、
32……プラグ本体、35……被シール面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】プラグとソケットからなり、プラグ外周の
   台形円周溝にソケットの施錠ボールを係合させるととも
   に圧縮ばねで軸方向に付勢されたスリーブでプラグとソ
   ケットとの着脱操作を行う管継手において、上記スリー
   ブの前部内周面に斜面を形成して上記圧縮ばねとの共働
   によって上記施錠ボールを求心方向に押圧して上記プラ
   グの台形円周溝の後部傾斜面に当接させて該プラグを上
   記ソケット側に常時密着する方向に付勢させてなり、且
   つ上記ソケットの内周一端には開口を求心方向に向けた
   断面Ｕ字形の端面密封用の一次シールリングを上記ソケ
   ットを構成するアダプタとその内部に設けたカラーとに
   よって形成した円周溝に挿着させて配し、さらに、上記
   一次シールリングと上記施錠ボール位置との間には上記
   プラグの該周面を密封する断面Ｕ字形で開口底部側に外
   周鍔を有する外周密封用の二次シールリングを開口を流
   体通路の軸方向に向けて配し、該二次シールリングの外
   周鍔を上記ソケットを構成するソケット外筒とアダプタ
   とによって密封挾持させ、該二次シールリングと上記カ
   ラーとの間に係止リングを設けて形成した円周溝内に上
   記二次シールリングの断面Ｕ字部を配置してなり、且つ
   上記一次および二次シールリングが耐寒性材であること
   を特徴とする低温向管継手。