WO2019230061A1 - 管継手 - Google Patents
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- WO2019230061A1 WO2019230061A1 PCT/JP2019/004780 JP2019004780W WO2019230061A1 WO 2019230061 A1 WO2019230061 A1 WO 2019230061A1 JP 2019004780 W JP2019004780 W JP 2019004780W WO 2019230061 A1 WO2019230061 A1 WO 2019230061A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L21/00—Joints with sleeve or socket
- F16L21/08—Joints with sleeve or socket with additional locking means
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
- F16L37/08—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members
- F16L37/084—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking
- F16L37/091—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of a ring provided with teeth or fingers
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- F16L37/084—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking
- F16L37/098—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of flexible hooks
Definitions
- the present invention relates to a pipe joint.
- Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-106762.
- the pipe joint described in Patent Document 1 includes a pipe-shaped joint body, a guide cylinder body whose one end is press-fitted and fixed in the joint body, a stopper fixed in the guide cylinder by crimping one end side of the guide cylinder body,
- the guide cylinder includes an open cylinder that is movably held in the axial direction on one end side, a seal ring, and a lock claw, and is connected to a connection hole of an external fluid device (paragraph 1 of Patent Document 1). 0008, see FIG. 1).
- the pipe to be connected is inserted into the joint body from the pipe insertion port of the joint body (the open cylinder, the guide cylinder, etc. constitute the pipe insertion port).
- the lock claw is spread outward by the tip of the tube, and the tip contacts the outer peripheral surface of the tube.
- the tip of the lock claw bites into the outer wall of the tube, and the removal is prevented.
- the open cylinder may be pushed in to release the lock pawl from biting into the outer wall of the tube (see paragraph 0009 of Patent Document 1).
- connection holes through which fluid enters and exits that is, pipe joints connected to the connection holes are provided close to each other or close together, or work that handles external fluid devices. It is often provided in places that are difficult for people to see or see.
- Patent Document 2 Japanese Patent No. 4402737 discloses a pipe joint that can be easily attached and detached by simply operating the pipe with one hand.
- JP 2002-106792 A Japanese Patent No. 4402737
- the present invention has been made in view of the above circumstances, and has a structure that can be removed only by rotating the tube while pushing it with one hand, and a structure that can be removed by another method when it is difficult to rotate the tube. And a pipe joint having a structure that can prevent the pipe from being accidentally pulled out.
- the present invention solves the above-mentioned problems by the solving means described below.
- the disclosed pipe joint has a cylindrical shape, a tube is inserted in the axial direction on the first end side, and a main body connected to an external device on the second end side, and is cylindrical and has an axial center.
- a sleeve that is fixed and fixed in the main body, a cylindrical portion, a hook-shaped portion that extends radially on one end side of the cylindrical portion, and an axial direction that extends on the other end side of the cylindrical portion
- a plurality of extending portions, and the cylindrical portion and the sleeve are aligned with each other so that the flange-like portion protrudes outward in the axial direction from the first end portion.
- the sleeve has a cutout hole for operation provided through the cylindrical wall, and the lock member includes
- the outer wall portion of the protruding portion has a protruding portion for operation that is projected outward in the radial direction and is movably engaged in the cutout hole for operation, and the inner wall portion of the extending portion has a diameter
- a plurality of chuck claws projecting inward in the direction, and a distance L1 between the chuck claws facing each other across the shaft center is configured to be smaller than an outer diameter of the pipe so as to be able to press contact with the inserted pipe.
- the sleeve is urged in a direction from the second end portion toward the first end portion by the urging member and is located at a predetermined steady position with respect to the sleeve.
- the lock member includes a diameter expansion restricting portion that is provided in contact with an outer wall portion of the extension portion of the lock member or opposed to the extension member with a predetermined gap, and restricts the distance L1 from expanding to a predetermined dimension or more.
- At least one of the member and the sleeve is for unlocking A pipe having an upper surface and a contact portion corresponding to the unlocking taper surface and inserted between the extension portions and pressed and fixed by the chuck claws from the first end portion.
- the lock member In either case of pushing in the direction toward the second end, or when pushing the hook-like portion in the direction from the first end toward the second end, the lock member is attached to the sleeve.
- the taper moves from the steady position toward a predetermined displacement position, and the taper surface for unlocking and the abutting portion corresponding to the tapered surface abut and slide so that the diameter between the extending portions is increased.
- the pressure contact of the tube by the chuck claw is released, and the operating protrusion of the lock member includes a first side surface extending in a radial direction and an axial direction, and the first side surface.
- the operating notch hole of the sleeve has a second side surface facing the first side surface and a second inclined surface facing the first inclined surface.
- both a structure that can be removed simply by rotating the tube while pushing it with one hand and a structure that can be removed by another method when the tube is difficult to rotate are provided.
- FIG. 4 is an enlarged view of an operation cutout hole of the sleeve of FIG. 3. It is an enlarged view of the protrusion part for an action
- FIG. 1 is a schematic view (front sectional view) showing an example of a pipe joint 1 according to an embodiment of the present invention.
- 2A to 2C are schematic views showing the configuration of the main body 2 of the pipe joint 1.
- 3A to 3C are schematic views showing the configuration of the sleeve 3 of the pipe joint 1.
- 4A to 4C are schematic views showing the configuration of the lock member 5 of the pipe joint 1.
- the arrow A represents the insertion direction of the pipe P
- the arrow B represents the removal direction of the pipe P.
- a pipe joint 1 is formed in a cylindrical shape and includes a main body 2 into which a pipe P is inserted in the axial direction on the first end 2a side.
- the main body 2 is connected to an external device (not shown) by a connection screw portion 24 provided on the second end 2b side.
- a cylindrical sleeve 3 is fitted and fixed to the main body 2 so that the respective axes C coincide with each other.
- the above “match” is not limited to complete match, and includes a dimensional difference allowed in setting.
- Reference numeral 4 denotes a sealing member made of an elastic material (for example, rubber), which is disposed in a state of being sandwiched between the main body 2 and the sleeve 3 and closely contacts the main body 2 and the inserted tube P without any gap. Thus, sealing is performed so that the fluid to be passed does not leak.
- the locking member 5 having the extending portion 53 is fitted inside.
- the lock member 5 is arranged in the sleeve 3 so that the shaft centers C coincide with each other so that the hook-like portion 52 protrudes outward in the axial direction from the first end 2 a of the main body 2. It is arranged.
- the above “match” is not limited to complete match, and includes a dimensional difference allowed in setting.
- the lock member 5 is held by the sleeve 3 so as to be movable within a predetermined range, that is, movable in the axial direction and rotatable in the circumferential direction (details will be described later).
- the pipe joint 1 has a direction in which the lock member 5 protrudes axially outward from the first end 2a of the main body 2 (a direction from the second end 2b toward the first end 2a (in agreement with the arrow B direction). )) Is provided with a biasing member 6 for generating a biasing force.
- the biasing member 6 according to the present embodiment is a coil spring made of a metal material (for example, a stainless alloy), and has an elastic force (between the one end of the sleeve 3 and the hook-shaped portion 52 of the lock member 5). It is locked in a state where the urging force is generated.
- FIG. 2 is a plan view
- FIG. 2B is a front view
- FIG. 2C is a cross-sectional view taken along the line II-II.
- the main body 2 has an opening 22 on the first end 2 a side, and the seal member 4, the sleeve 3, the biasing member 6, and the lock member 5 are sequentially inserted from the opening 22 to be assembled.
- reference numeral 26 denotes a fixing hole for fixing the sleeve 3 fitted in the main body 2, and the fixing projection 32 provided on the sleeve 3 is fitted into the sleeve 3 so that the sleeve 3 is fitted to the main body 2. Is fixed immovable.
- the main body 2 is comprised using PBT (polybutylene terephthalate) excellent in thermal stability, dimensional accuracy, and an electrical property as an example, it is not limited to this.
- FIG. 3A is a plan view
- FIG. 3B is a front view
- FIG. 3C is a cross-sectional view taken along line III-III
- the sleeve 3 is formed using a resin material such as POM (polyacetal).
- the sleeve 3 has a cutout hole 40 for operation that penetrates the cylindrical wall portion, that is, penetrates between the outer periphery and the inner periphery.
- the operation notch hole 40 is engaged with an operation protrusion 60 (described later) of the lock member 5 provided correspondingly.
- four cutout holes 40 for operation are provided at equal intervals in the circumferential direction, but the present invention is not limited to this, and the number is appropriately increased or decreased according to the diameter of the tube P or the like.
- FIG. 4 is a plan view
- FIG. 4B is a front view
- FIG. 4C is a cross-sectional view taken along line IV-IV.
- the lock member 5 is formed using a resin material such as POM (polyacetal).
- POM polyacetal
- the extension portions 53 extending to the other end side are provided in the same number (four in this case) as the operation cutout holes 40, and can be elastically deformed in the radial direction.
- the sleeve 3 is actuated by protruding outwardly in the radial direction on the outer wall portion at the end of the extended portion 53. It has an operating projection 60 engaged in the notch hole 40. That is, the same number (four in this case) of the operation protrusions 60 as the operation cutout holes 40 are provided at positions corresponding to the operation cutout holes 40 (positions where engagement is possible). At this time, the axial dimension and the circumferential dimension of the operating protrusion 60 in the engaging portion are formed shorter than the axial dimension and the circumferential dimension of the operating notch hole 40, respectively.
- the operating protrusion 60 can move in the axial direction and rotate in the circumferential direction in the operating notch hole 40 without departing from the operating notch hole 40. That is, a configuration in which the lock member 5 is movable within a predetermined range with respect to the sleeve 3 is realized.
- the distance L1 between the tips of the chuck claws 54 facing each other with the axis C interposed therebetween is configured to be smaller than the outer diameter of the tube P so that it can be brought into pressure contact with the inserted tube P.
- the chuck claw 54 has a triangular cross-sectional shape parallel to the axis, and is provided with an inclined surface (a taper surface 54a for extending the diameter of the extended portion) on the first end 2a side.
- the extending portion diameter-expanding taper surface 54a is aligned in the radial direction so as to be able to contact the distal end portion of the tube P to be inserted, and the working surface thereof extends from the first end portion 2a. It is formed in a shape that is reduced in diameter in the direction toward the second end 2b (coincident with the direction of arrow A). According to this, when the pipe P is inserted, the distal end portion of the pipe P and the extending portion diameter-expanding tapered surface 54a come into contact with each other and slide.
- the extension portion diameter-increasing taper surface 54a is caused by the action of the force (force that is pushed outward in the radial direction) that the extension portion diameter-expansion taper surface 54a receives from the distal end portion of the pipe P.
- the provided operating projection 60 that is, the end of the extension 53 is displaced outward in the radial direction (note that the tip of the pipe P and the extension portion diameter-expanding tapered surface 54a
- the diameter between the extending portions 53 facing each other is expanded to be larger than the outer diameter of the pipe P. Therefore, the pipe P can enter between the extending portions 53 facing each other (particularly, between the opposing chuck claws 54). Strictly speaking, the pipe P enters while making sliding contact with the chuck claw 54.
- FIG. 5 An enlarged view of the operation cutout hole 40 is shown in FIG. 5, and an enlarged view of the operation protrusion 60 is shown in FIG.
- an unlocking taper surface 41 is provided on the sleeve 3, and an unlocking taper surface 61 is provided on the lock member 5 as a contact portion corresponding thereto. More specifically, the unlocking taper surface 41 has an action surface whose diameter increases in the direction from the first end 2a toward the second end 2b on the outer wall side near the second end 2b of the operation cutout hole 40. It is formed on an inclined surface. Further, the unlocking taper surface 61 is an inclined surface whose diameter increases in the direction from the first end portion 2a toward the second end portion 2b on the inner wall side near the second end portion 2b of the operating protrusion 60. Is formed.
- the tube P inserted between the extending portions 53 and pressed and fixed by the chuck claws 54 (and a projection 55 described later) is pushed in the direction from the first end 2a toward the second end 2b.
- the lock member 5 is moved relative to the sleeve 3 when moved, or when the hook-shaped portion 52 is directly pushed by hand in the direction from the first end 2a to the second end 2b. It moves in a direction from the predetermined steady position near the first end 2a (the position where the lock member 5 is held near the first end 2a by the biasing force of the biasing member 6) toward the second end 2b.
- the unlocking taper surface 41 and the contact portion corresponding to the taper surface 41 that is, the unlocking taper surface 61 abuts and slides.
- the unlocking taper surface 61 is provided by the action of the force received by the unlocking taper surface 61 from the unlocking taper surface 41 (the force pushed outward in the radial direction).
- the end portion of the protruding portion 53 is displaced outward in the radial direction.
- the diameter between the extending portions 53 facing each other, in particular, the distance between the opposing chuck claws 54 configured to be smaller than the outer diameter of the pipe P is expanded to be larger than the outer diameter of the pipe P.
- the predetermined position near the second end 2b where the lock member 5 moves and the pressure contact of the pipe P by the chuck pawl 54 can be released is referred to as a “predetermined displacement position”.
- both the unlocking taper surface 41 and the unlocking taper surface 61 are formed in a tapered shape, but instead, only one of them is formed in a tapered shape, By forming the other of the corresponding abutting portions into a shape (non-tapered shape) capable of abutting and sliding with respect to the tapered surface, the same effect is produced even if both are not necessarily tapered. It is possible.
- the locking member 5 is provided with an extending portion diameter reducing taper surface 65
- the sleeve 3 is provided with an extending portion diameter reducing contact portion 45 as a contact portion corresponding thereto.
- the taper surface 65 for reducing the diameter of the extending portion has a working surface in a direction from the first end portion 2a toward the second end portion 2b on the outer wall side closer to the first end portion 2a of the operating protrusion 60. It is formed on an inclined surface that expands in diameter.
- the extending portion diameter reducing contact portion 45 is formed in a rectangular shape in which the end portion on the inner wall side near the first end portion 2a of the operating notch hole 40 is in contact with the extending portion diameter reducing tapered surface 65. Yes.
- the extending portion reducing diameter tapered surface 65 receives from the extending portion reducing contact portion 45, the extending portion reducing diameter is reduced.
- the end of the extended portion 53 provided with the tapered surface 65 is displaced inward in the radial direction.
- the diameter between the extending portions 53 facing each other, that is, between the chuck claws 54 is reduced to be smaller than the outer diameter of the pipe P. Therefore, the pressure contact fixing of the pipe P by the chuck claws 54 is performed. Is obtained.
- the taper surface 65 for reducing the diameter of the extended portion is formed in a tapered shape.
- the contact portion 45 for reducing the diameter of the extended portion is formed in a tapered shape. Even when the extending portion diameter-reducing tapered surface 65 is formed as a non-tapered contact portion, the same effect can be produced. Alternatively, even if both the extending portion reducing diameter taper surface 65 and the extending portion reducing diameter contact portion 45 are formed in a tapered shape, the same effect can be produced.
- the sleeve 3 is provided with a diameter expansion restricting portion 48 that restricts the diameter of the extension portion 53 of the lock member 5 from expanding to a predetermined dimension or more in a state where the lock member 5 is located at the above-described steady position. ing.
- the inner wall portion closer to the first end portion 2 a than the operation notch hole 40 of the sleeve 3 abuts on the outer wall portion of the extending portion 53 of the lock member 5 or faces with a predetermined gap. It is formed to do.
- the distance L1 between the extended portions 53 that is, between the tips of the chuck claws 54 facing each other across the axis C does not expand beyond a predetermined dimension, so that the pressure-fixed state of the pipe P is maintained, that is, the pipe Even if P is pulled, the effect of not being extracted is obtained.
- the pipe joint 1 is provided with a stopper mechanism for preventing the lock member 5 from being detached from the sleeve 3 by the urging force of the urging member 6. Specifically, at the position between the unlocking taper surface 61 and the extending portion diameter-reducing taper surface 65 of the operating protrusion 60 of the lock member 5, it extends perpendicularly to the axial direction and radially. Further, a first stopper surface 67 is provided. The sleeve 3 is extended in the radial direction perpendicular to the axial direction so as to be able to come into contact with the first stopper surface 67 at a position near the first end 2a of the cutout hole 40 for operation. A second stopper surface 47 is provided.
- the operating protrusion 60 of the lock member 5 includes a first side surface 62 extending in the radial direction and the axial direction, and a predetermined angle provided continuously from the first side surface 62 to the first end 2a side. and a first inclined surface 64 inclined at ⁇ 1.
- the 1st side surface 62 is provided as a surface parallel (parallel) to radial direction and an axial direction as an example, it is not limited to this, You may incline slightly with respect to each direction.
- the operation cutout hole 40 of the sleeve 3 faces the second side surface 42 disposed so as to face the first side surface 62 of the operation protrusion 60 and the first inclined surface 64 of the operation protrusion 60.
- a second inclined surface 44 arranged in this manner.
- the 2nd inclined surface 44 is a shape which inclines with the predetermined angle (beta) 1 provided continuously from the 2nd side 42 to the 1st edge part 2a side.
- the boundary line 63 between the first side surface 62 and the first inclined surface 64 of the operating protrusion 60 is It is configured to be located closer to the first end 2 a than the boundary line 43 between the second side surface 42 of the hole 40 and the second inclined surface 44.
- the boundary line 63 between the first side surface 62 and the first inclined surface 64 of the operation protrusion 60 is formed in the operation notch hole 40. It is configured to be positioned closer to the second end 2b than the boundary line 43 between the second side surface 42 and the second inclined surface 44.
- the tube P inserted between the extending portions 53 and press-fixed by the chuck claws 54 (and a projection 55 described later) is not pushed in the direction from the first end 2a toward the second end 2b.
- the first side surface 62 and the second side surface 42 cannot contact each other, and the first inclined surface 64 and the second inclined surface The surface 44 can come into contact.
- the tube P inserted between the extending portions 53 and pressed and fixed by the chuck claws 54 (and a projection 55 described later) is pushed in the direction from the first end 2a toward the second end 2b,
- the first side surface 62 and the second side surface 42 can contact each other, and the first inclined surface 64 and the second inclined surface 44 are provided. Can be brought into contact with each other.
- the pipe P inserted between the extending portions 53 and press-fixed by the chuck claws 54 (and a projection 55 described later) is moved in the direction from the first end 2a to the second end 2b. If the pipe P is rotated in the direction in which the first side surface 62 and the second side surface 42 approach without being pushed, the first inclined surface is not brought into contact with the first side surface 62 and the second side surface 42. 64 and the second inclined surface 44 come into contact with each other. In this state, if the pipe P is pulled in the removal direction, that is, in the direction from the second end 2b toward the first end 2a, the boundary line 63 and the boundary line 43 do not coincide with each other and do not mesh with each other.
- the second inclined surface 44 slides (slids) while coming into contact with the first inclined surface 64, and the lock member 5 rotates to release the pressure contact of the tube P with respect to the sleeve 3.
- the first end While rotating in the direction opposite to the direction (the direction in which the first side surface 62 and the second side surface 42 approach each other) (the direction in which the first side surface 62 and the second side surface 42 are separated), the first end from the second end 2b. It moves in the direction toward the end 2a (the direction from the displacement position toward the steady position), and the pipe P is pressed and fixed by the chuck claw 54 between the extension parts 53, and only the pipe P cannot be extracted. . That is, the state where the pipe P is connected to the pipe joint 1 (the state where the pipe P is not removed) is maintained.
- the first side face 62 and the second side face 42 do not come into contact with each other.
- a state in which the first inclined surface 64 and the second inclined surface 44 abut can occur.
- the first inclined surface 64 abuts against the second inclined surface 44 by the urging force of the urging member 6 while sliding (sliding), that is, the lock member 5 is moved.
- the tube P is pushed in the direction from the second end portion 2b toward the first end portion 2a while being rotated in the direction opposite to the rotation direction for releasing the pressure contact of the pipe P, thereby obtaining an action of returning to a predetermined steady position. Therefore, there is no possibility that the lock member 5 is unexpectedly pulled out by being held in a state where the lock member 5 is rotated to a position where the pipe P can be pulled out.
- the above-described pulling-out action of the pipe P is, strictly speaking, when the pressure contact force by the chuck claw 54 is less than the frictional force between the chuck claw 54 and the outer periphery of the pipe P, the pipe P It can be removed while sliding on 54. For this reason, in a situation where the removal is possible, the tube P is rotated in a direction in which the first side face 62 and the second side face 42 approach each other, and the first side face 62 and the second side face 42 come into contact with each other. There is a possibility that the force (frictional force) for maintaining the contact between the inclined surface 64 and the second inclined surface 44 may decrease.
- the lock member 5 in the lock member 5, a plurality (as an example, in the circumferential direction) projecting radially inwardly on one or both inner wall portions of the cylindrical portion 51 or the bowl-shaped portion 52.
- the above-described problem is solved by a configuration having four projections 55 at equal intervals.
- the distance L2 between the tips of the protrusions 55 facing each other with the axis C interposed therebetween is configured to be smaller than the outer diameter of the tube P so that it can be brought into pressure contact with the inserted tube P.
- the protrusion 55 is formed in a linear protrusion shape that is parallel to the axial direction, and has an effect of facilitating entry into the insertion direction of the tube P. Has the effect of preventing slippage.
- the distance L1 between the tips of the chuck claws 54 and the distance L2 between the tips of the protrusions 55 are configured to satisfy L1 ⁇ L2. According to this, when the pressure contact force by the chuck claw 54 becomes less than the frictional force between the chuck claw 54 and the outer periphery of the pipe P, the pipe P pressed by the protrusion 55 is connected to the first side face 62. By rotating in the direction in which the second side surface 42 approaches, the contact between the first side surface 62 and the second side surface 42 and the contact between the first inclined surface 64 and the second inclined surface 44 are appropriately performed. It becomes possible.
- the locking member 5 and the sleeve 3 further have the operating protrusion 60 of the locking member 5 having the third inclined surface 66 at the diagonal position of the first inclined surface 64, and the operating notch hole 40 of the sleeve 3. It is good also as a structure which has the 4th inclined surface 46 arrange
- the tube P when the tube P is to be pulled out, first the tube P is pushed in the direction from the first end 2a toward the second end 2b, so that the lock member 5 holding the tube P is pulled out. It can automatically rotate in the required direction of rotation and let the operator know the direction of rotation. It can be performed.
- FIGS. 7A to 7F an example of the operation of attaching / detaching the pipe P to / from the pipe joint 1 will be described with reference to FIGS. 7A to 7F.
- the left side shows only the main body 2 in cross section
- the right side shows the structure other than the main body 2 in cross section.
- the operator inserts the pipe P from the opening on one end side (first end portion 2a side) of the lock member 5.
- the distal end portion of the pipe P and the protrusion 55 of the lock member 5 are in contact with each other and slide, and the distal end portion of the pipe P is in contact with the extended portion diameter-expanding tapered surface 54a of the chuck claw 54.
- the lock member 5 fitted in the sleeve 3 is pushed in the insertion direction by the pipe P.
- the unlocking taper surface 61 of the lock member 5 and the unlocking taper surface 41 of the sleeve 3 come into contact with each other and slide.
- the pipe P can enter between the chuck claws 54.
- the abutment / sliding of the distal end portion of the tube P and the extending portion diameter-expanding tapered surface 54a is completed, the abutment / sliding of the intermediate outer peripheral portion of the tube P and the tip of the chuck claw 54 is completed.
- the pipe P comes into contact with the abutting portion 28 of the main body 2 and the insertion is stopped (FIG. 7B).
- the locking member 5 is moved from the second end 2b to the first end by the biasing force of the biasing member 6. It is pushed in the direction toward 2a. Thereby, the taper surface 65 for extending part diameter reduction of the locking member 5 and the contact part 45 for extending part diameter reducing of the sleeve 3 come into contact with each other and slide. At this time, the diameter between the extending portions 53, that is, between the chuck claws 54 is reduced, so that the pipe P is pressed and fixed by the chuck claws 54. As a result, the lock member 5 is held in the “steady state” described above with the tube P fixed (FIG. 7C).
- the operator rotates the pipe P in a predetermined direction (a direction in which the first side surface 62 and the second side surface 42 approach each other). Thereby, the first side surface 62 and the second side surface 42 come into contact with each other, and the first inclined surface 64 and the second inclined surface 44 come into contact with each other (FIG. 7E).
- the pulling operation of the pipe P from the pipe joint 1 is completed by continuing the pulling of the pipe P from that state.
- the lock member 5 is moved in the direction from the second end 2b toward the first end 2a by the biasing force of the biasing member 6 when the contact between the pipe P and the protrusion 55 of the lock member 5 is released. To return to the steady state position (FIG. 7A).
- another method for removing the tube P is also possible. That is, if the hook 52 of the lock member is directly pushed in the direction from the first end 2a to the second end 2b with one hand (the state shown in FIG. 7D), the pipe P is rotated. Without moving (that is, without going through the steps of FIGS. 7E and 7F), the pipe P can be pulled in the direction from the second end 2b toward the first end 2a. Can be completed (FIG. 7A). In this way, two methods of removal are realized.
- another structure can be used in the case where it is difficult to turn the pipe, and the structure that can be pulled out only by turning the pipe while pushing it with one hand. Both can be realized with a structure that can be removed with Accordingly, in a normal case, the tube can be easily removed by an operation with only one hand. On the other hand, when the tube cannot be sufficiently rotated, such as when the length of the tube is extremely short, the tube can be removed by another method that does not rotate the tube. Of course, the tube may be removed by this method even in a normal case.
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Abstract
管を片手で押動しながら回動させるのみで抜脱できる構造と、管の回動な場合に別の方法で抜脱できる構造とを備えると共に、管の不意の抜脱を防止する管継手(1)は、本体(2)内に組付けられるスリーブ(3)、ロック部材(5)、付勢部材(6)を備え、スリーブ(3)は壁部を貫通する作動用切欠穴(40)を有し、ロック部材(5)は作動用切欠穴(40)内に移動可能に係合される作動用突出部(60)を有し、ロック部材(5)がスリーブ(3)に対して定常位置から変位位置に向かって移動したとき管(P)の圧接が解除されるように構成されて、作動用突出部(60)は、径方向および軸方向に延設される第1側面(62)と、第1側面(62)から第1端部(2a)側に連続して傾斜する第1傾斜面(64)とを有し、作動用切欠穴(40)は、第1側面(62)と対向する第2側面(42)と、第1傾斜面(64)と対向する第2傾斜面(44)とを有する。
Description
本発明は、管継手に関する。
従来の管継手の一例が、特許文献1:特開2002-106772号公報に記載されている。特許文献1記載の管継手は、パイプ状の継手本体と、一端側が継手本体内に圧入・固定されたガイド筒体と、ガイド筒体の一端側をかしめてガイド筒体内に固定されたストッパと、ガイド筒体の一端側に軸線方向に移動自在に保持された開放筒体と、シールリングと、ロック爪とを備え、外部流体機器の接続孔に接続される構成である(特許文献1段落0008、第1図参照)。
これによれば、接続される管は、継手本体の管挿入口(開放筒体、ガイド筒体等が管挿入口を構成する)から継手本体内に挿入される。このとき、ロック爪は、管の先端によって外方に広げられ、先端が管の外周面上に当接する。この状態で管を抜脱方向に引動すると、ロック爪の先端が管の外壁に食い込むこととなり、抜脱が阻止される。また、管を抜脱するときは、開放筒体を押し込んでロック爪の管外壁への食い込みを解除すればよい(特許文献1段落0009参照)。
ところで、流体を扱う外部流体機器においては、一般に、流体が出入りする接続孔、つまりは接続孔に接続される管継手が、互いに近接または密集して複数設けられていたり、外部流体機器を扱う作業者にとって届きにくい箇所や見えにくい箇所に設けられていたりすることが少なくない。
したがって、特許文献1に例示される管継手においては、継手本体から管を抜脱するときに、開放筒体を押し込むと共に管を抜脱方向に引き抜く操作が必要であるため、管継手および管を両手で同時に操作する必要があり、簡単に着脱操作を行えないという課題があった。特に、前述の通り、管継手が、互いに近接または密集して複数設けられていたり、外部流体機器を扱う作業者にとって届きにくい箇所や見えにくい箇所に設けられていたりする場合には、管継手の開放筒体を押し込む等の操作は容易でないという課題があった。
当該課題を解決すべく、特許文献2:特許第4402737号公報において、管を、片手で操作するのみで簡単に着脱できる管継手が開示されている。
しかし、特許文献2に例示される管継手においては、管継手から管を抜脱する唯一の方法として、管を把持して回動させる操作が必要であった。そのため、把持して回動させる管の長さが極めて短い場合等においては、管を十分に回動させることができず、管の抜脱が困難になるおそれがあった。
一方、管継手に管を挿入した際、管自体に捻じれが生じているような場合においては、管を固定するロック部材が、管を抜脱できる位置に回動された状態で保持されてしまい、不意の抜脱が発生するおそれがあった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされ、管を片手で押動しながら回動させるのみで抜脱できる構造と、管の回動が困難である等の場合に別の方法で抜脱できる構造との両方を備えると共に、管の不意の抜脱を防止できる構造を備える管継手を提供することを目的とする。
本発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
開示の管継手は、筒状であって、第1端部側において軸方向に管が挿入され、第2端部側において外部機器と接続される本体と、筒状であって、軸心を一致させて該本体内に固定されるスリーブと、円筒部と、該円筒部の一端側において径方向に延設される鍔状部と、該円筒部の他端側において軸方向に延出する複数の延出部とを有し、該鍔状部が前記第1端部よりも軸方向の外方に突出した状態となるように、該円筒部と前記スリーブの軸心を一致させて該スリーブ内に配設されて、前記スリーブ内を軸方向および周方向に移動可能なロック部材と、前記ロック部材を前記第1端部から外方に突出する方向に付勢する付勢部材と、を備え、前記スリーブは、筒状の壁部を貫通して設けられた作動用切欠穴を有し、前記ロック部材は、前記延出部の外壁部に、径方向の外方に突設され、前記作動用切欠穴内に移動可能に係合される作動用突出部を有し、且つ、前記延出部の内壁部に、径方向の内方に突設された複数のチャック爪を有すると共に、軸心を挟んで対向するチャック爪間の距離L1は、挿入される管に圧接可能に該管の外径よりも小さく構成されており、前記スリーブは、前記ロック部材が前記付勢部材によって前記第2端部から前記第1端部に向かう方向に付勢されて前記スリーブに対して所定の定常位置に位置した状態において、前記ロック部材の前記延出部の外壁部に当接もしくは所定隙間で対向して設けられて、前記距離L1が所定寸法以上に拡径することを規制する拡径規制部を有し、前記ロック部材および前記スリーブは、少なくとも一方にロック解除用テーパ面を有すると共に、他方に該ロック解除用テーパ面に対応する当接部を有して、前記延出部間に挿入され前記チャック爪により圧接固定された管を前記第1端部から前記第2端部に向かう方向に押動した場合、もしくは前記鍔状部を前記第1端部から前記第2端部に向かう方向に押動した場合、いずれも、前記ロック部材が前記スリーブに対して前記定常位置から所定の変位位置に向かって移動し、前記ロック解除用テーパ面と該テーパ面に対応する当接部とが当接・摺動して、前記延出部間が拡径され、前記チャック爪による管の圧接が解除されるように構成されており、前記ロック部材の前記作動用突出部は、径方向および軸方向に延設される第1側面と、該第1側面から前記第1端部側に連続して設けられる所定角度α1で傾斜する第1傾斜面と、を有し、前記スリーブの前記作動用切欠穴は、前記第1側面と対向する第2側面と、前記第1傾斜面と対向する第2傾斜面と、を有することを要件とする。
本発明によれば、管を片手で押動しながら回動させるのみで抜脱できる構造と、管の回動が困難である等の場合に別の方法で抜脱できる構造との両方を備えると共に、管の不意の抜脱を防止できる構造を備える管継手が実現できる。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳しく説明する。図1は、本発明の実施形態に係る管継手1の例を示す概略図(正面断面図)である。図2A~2Cは、その管継手1の本体2の構成を示す概略図である。図3A~3Cは、その管継手1のスリーブ3の構成を示す概略図である。図4A~4Cは、その管継手1のロック部材5の構成を示す概略図である。なお、矢印Aは管Pの挿入方向を、矢印Bは管Pの抜脱方向をそれぞれ表す。また、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
図1に示すように、本発明の実施形態に係る管継手1は、筒状に形成され、第1端部2a側において、軸方向に管Pが挿入される本体2を備えている。なお、本体2は、第2端部2b側に設けられた接続用ネジ部24によって、外部機器(不図示)と接続される。
また、本体2に対して、それぞれの軸心Cを一致させて筒状のスリーブ3が内嵌されて固定される。ここで、上記の「一致」は、完全一致に限定されず、設定上許容される寸法差を含むものとする。なお、符号4は、弾性材料(例えば、ゴム)からなるシール部材であり、本体2とスリーブ3とで挟持された状態で配設されて、本体2および挿入される管Pに隙間なく密着することにより、通過させる流体が漏れないようにシールが行われる。
また、スリーブ3に対して、円筒部51と、当該円筒部51の一端側において径方向に延設される鍔状部52と、当該円筒部51の他端側において軸方向に延出する複数の延出部53とを有するロック部材5が内嵌される。このとき、ロック部材5は、鍔状部52が本体2の第1端部2aよりも軸方向の外方に突出した状態となるように、それぞれの軸心Cを一致させて当該スリーブ3内に配設される。ここで、上記の「一致」は、完全一致に限定されず、設定上許容される寸法差を含むものとする。なお、ロック部材5は、所定範囲内を移動可能すなわち軸方向に移動可能および周方向に回動可能なように、スリーブ3に保持されている(詳細は後述)。
ここで、管継手1は、ロック部材5を本体2の第1端部2aから軸方向外方に突出する方向(第2端部2bから第1端部2aに向かう方向(矢印B方向と一致))に付勢力を発生する付勢部材6を備えている。本実施形態に係る付勢部材6は、金属材料(一例として、ステンレス合金)からなるコイルばねであって、スリーブ3の一端部とロック部材5の鍔状部52との間に弾発力(付勢力)を発生させた状態で係止される。
続いて、各構成要素について詳しく説明する。先ず、本体2の構成を図2(図2Aは平面図、図2Bは正面図、図2CはII-II線断面図)に示す。本体2は、第1端部2a側に開口部22を有し、当該開口部22からシール部材4、スリーブ3、付勢部材6、ロック部材5、が順に挿入されて組付けが行われる。ここで、符号26は、本体2に内嵌されるスリーブ3を固定する固定用穴であって、スリーブ3に設けられる固定用突起32が嵌合されることにより、本体2に対してスリーブ3が移動不能に固定される。なお、本体2は、一例として熱安定性や寸法精度、電気特性に優れるPBT(ポリブチレンテレフタレート)を用いて構成されているが、これに限定されるものではない。
次に、スリーブ3の構成を図3(図3Aは平面図、図3Bは正面図、図3CはIII-III線断面図)に示す。スリーブ3は、一例として、POM(ポリアセタール)等の樹脂材料を用いて形成される。ここで、スリーブ3は、筒状の壁部を貫通する、すなわち外周と内周との間を貫通する作動用切欠穴40を有している。この作動用切欠穴40には、対応して設けられるロック部材5の作動用突出部60(後述)が係合される。本実施形態においては、作動用切欠穴40は周方向に等間隔で四個設けられているが、これに限定されるものではなく、管Pの径等に応じて、適宜増減される。
次に、ロック部材5の構成を図4(図4Aは平面図、図4Bは正面図、図4CはIV-IV線断面図)に示す。ロック部材5は、一例として、POM(ポリアセタール)等の樹脂材料を用いて形成されている。ここで、他端側に延設される延出部53は、作動用切欠穴40と同数(ここでは四個)設けられており、径方向に弾性変形可能となっている。
作動用切欠穴40と同数が対応する位置に設けられた延出部53において、当該延出部53の端部の外壁部に、径方向の外方に向かって突設されてスリーブ3の作動用切欠穴40内に係合される作動用突出部60を有している。すなわち、作動用突出部60は、作動用切欠穴40と同数(ここでは四個)が、当該作動用切欠穴40と対応する位置(係合可能となる位置)に設けられる。このとき、係合部分における作動用突出部60の軸方向寸法、周方向寸法は、作動用切欠穴40の軸方向寸法、周方向寸法よりも、それぞれ所定寸法短く形成されている。これによって、作動用突出部60は、作動用切欠穴40内から逸脱することなく、作動用切欠穴40内において軸方向に移動可能および周方向に回動可能となる。すなわち、ロック部材5が、スリーブ3に対して所定範囲内で移動可能となる構成が実現される。
また、延出部53において、当該延出部53の端部の内壁部に、径方向の内方に向かって突設された複数(一例として、各延出部53に二個)のチャック爪54を有している。このとき、軸心Cを挟んで対向するチャック爪54の先端間の距離L1は、挿入される管Pに圧接させることが可能なように、管Pの外径よりも小さく構成されている。一例として、チャック爪54は、軸と平行の断面形状が三角形に形成されており、第1端部2a側には傾斜面(延出部拡径用テーパ面54a)が設けられている。これにより、管Pの挿入方向には進入し易くする作用が得られ、抜脱方向には保持力を高める作用が得られる。
より詳しくは、上記の延出部拡径用テーパ面54aは、挿入される管Pの先端部に当接可能となるように径方向位置を合わせて、その作用面が第1端部2aから第2端部2bに向かう方向(矢印A方向と一致)に縮径する形状に形成されている。これによれば、管Pを挿入したとき、管Pの先端部と、延出部拡径用テーパ面54aとが当接して摺動する。このとき、延出部拡径用テーパ面54aが管Pの先端部から受ける力(径方向の外方へ向かって押動される力)の作用によって、延出部拡径用テーパ面54aが設けられている作動用突出部60すなわち延出部53の端部が径方向の外方に向かって変位する(なお、管Pの先端部と、延出部拡径用テーパ面54aとの当接・摺動が完了すると、管Pの中間外周部と、チャック爪54先端との当接・摺動に移行する)。その結果、対向する延出部53同士の間、特に、管Pの外径よりも小さく構成されている対向するチャック爪54同士の間が拡径されて、管Pの外径よりも大きく拡げられるため、管Pが対向する延出部53の間(特に、対向するチャック爪54同士の間)に進入することが可能となる。なお、厳密には、管Pがチャック爪54に摺接しながら進入することとなる。
次に、スリーブ3の作動用切欠穴40、およびロック部材5の作動用突出部60の構成および動作について詳しく説明する。作動用切欠穴40の拡大図を図5に、作動用突出部60の拡大図を図6に、それぞれ示す。
先ず、スリーブ3に、ロック解除用テーパ面41が設けられ、これに対応する当接部として、ロック部材5に、ロック解除用テーパ面61が設けられている。より詳しくは、ロック解除用テーパ面41は、作動用切欠穴40の第2端部2b寄り外壁側において、その作用面が第1端部2aから第2端部2bに向かう方向に拡径する傾斜面に形成されている。また、ロック解除用テーパ面61は、作動用突出部60の第2端部2b寄り内壁側において、その作用面が第1端部2aから第2端部2bに向かう方向に拡径する傾斜面に形成されている。
上記の構成によれば、延出部53間に挿入されチャック爪54(および後述の突起部55)により圧接固定された管Pを第1端部2aから第2端部2bに向かう方向に押動した場合、もしくは鍔状部52を直接、手で第1端部2aから第2端部2bに向かう方向に押動した場合、いずれの場合においても、ロック部材5がスリーブ3に対して、第1端部2a寄りの所定の定常位置(ロック部材5が付勢部材6の付勢力によって第1端部2a寄りに保持されている位置)から第2端部2bに向かう方向に移動する。これに伴い、ロック解除用テーパ面41と、当該テーパ面41に対応する当接部すなわちロック解除用テーパ面61とが当接して摺動する。このとき、ロック解除用テーパ面61がロック解除用テーパ面41から受ける力(径方向の外方へ向かって押動される力)の作用によって、ロック解除用テーパ面61が設けられている延出部53の端部が径方向の外方に向かって変位する。その結果、対向する延出部53同士の間、特に、管Pの外径よりも小さく構成されている対向するチャック爪54同士の間が拡径されて、管Pの外径よりも大きく拡げられるため、チャック爪54による管Pの圧接が解除される作用が得られる。このように、ロック部材5が移動して、チャック爪54による管Pの圧接が解除可能となる第2端部2b寄りの所定位置を「所定の変位位置」と称する。
なお、本実施の形態においては、ロック解除用テーパ面41およびロック解除用テーパ面61の双方をテーパ形状に形成しているが、これに代えて、いずれか一方のみをテーパ形状に形成し、対応する当接部となる他方を当該テーパ面に対して当接・摺動が可能な形状(非テーパ形状)に形成することによって、必ずしも双方がテーパ形状でなくても同様の作用を生じさせることが可能である。
次に、ロック部材5に、延出部縮径用テーパ面65が設けられ、これに対応する当接部として、スリーブ3に、延出部縮径用当接部45が設けられている。より詳しくは、延出部縮径用テーパ面65は、作動用突出部60の第1端部2a寄り外壁側において、その作用面が第1端部2aから第2端部2bに向かう方向に拡径する傾斜面に形成されている。また、延出部縮径用当接部45は、作動用切欠穴40の第1端部2a寄り内壁側の端部が延出部縮径用テーパ面65と当接する角形状に形成されている。
上記の構成によれば、延出部53間に挿入されチャック爪54(および後述の突起部55)により圧接固定された管Pを前述の変位位置から前述の定常位置に向かう方向に引動した場合、もしくはロック部材5が付勢部材6の付勢力によって前述の変位位置から前述の定常位置に向かう方向に押動された場合、いずれの場合においても、ロック部材5が前述の変位位置から前述の定常位置に向かう方向に移動する。これに伴い、延出部縮径用テーパ面65と、当該テーパ面65に対応する延出部縮径用当接部45とが当接して摺動する。このとき、延出部縮径用テーパ面65が延出部縮径用当接部45から受ける力(径方向の内方へ向かって押動される力)の作用によって、延出部縮径用テーパ面65が設けられている延出部53の端部が径方向の内方に向かって変位する。その結果、対向する延出部53同士の間、すなわちチャック爪54同士の間が縮径されて、管Pの外径よりも小さくなるため、チャック爪54による管Pの圧接固定が行われる作用が得られる。
なお、本実施の形態においては、延出部縮径用テーパ面65のみをテーパ形状に形成しているが、これに代えて、延出部縮径用当接部45をテーパ形状に形成し、延出部縮径用テーパ面65を非テーパ形状の当接部として形成しても同様の作用を生じさせることが可能である。あるいは、延出部縮径用テーパ面65および延出部縮径用当接部45の双方をテーパ形状に形成しても同様の作用を生じさせることが可能である。
次に、スリーブ3に、ロック部材5が前述の定常位置に位置した状態において、ロック部材5の延出部53間が所定寸法以上に拡径することを規制する拡径規制部48が設けられている。
より詳しくは、拡径規制部48は、スリーブ3の作動用切欠穴40より第1端部2a寄りの内壁部が、ロック部材5の延出部53の外壁部に当接もしくは所定隙間で対向するように形成されている。これにより、延出部53間すなわち軸心Cを挟んで対向するチャック爪54の先端間の距離L1が所定寸法以上に拡径しないため、管Pの圧接固定状態が維持される作用、すなわち管Pを引動しても抜脱されない作用が得られる。
なお、管継手1には、付勢部材6の付勢力によってロック部材5がスリーブ3から抜脱してしまわないようにするためのストッパ機構が設けられている。具体的には、ロック部材5の作動用突出部60のロック解除用テーパ面61と延出部縮径用テーパ面65との間の位置において、軸方向と垂直で且つ径方向に延設された第1ストッパ面67が設けられている。また、スリーブ3の作動用切欠穴40の第1端部2a寄りの位置において、第1ストッパ面67と対応して当接可能なように、軸方向と垂直で且つ径方向に延設された第2ストッパ面47が設けられている。これによれば、付勢部材6の付勢力によってロック部材5がスリーブ3に対して第2端部2bから第1端部2aに向かう方向に押動されたときに、ロック部材5の第1ストッパ面67と、スリーブ3の第2ストッパ面47とが当接することにより、ロック部材5がスリーブ3に対してそれ以上第1端部2aに向かう方向に移動することが規制される作用、すなわち抜脱防止作用が得られる。
次に、ロック部材5の作動用突出部60は、径方向および軸方向に延設される第1側面62と、当該第1側面62から第1端部2a側に連続して設けられる所定角度α1で傾斜する第1傾斜面64と、を有している。なお、第1側面62は、一例として径方向および軸方向に平行(並行)する面として設けられるが、これに限定されず、それぞれの方向に対して僅かに傾斜していてもよい。一方、スリーブ3の作動用切欠穴40は、作動用突出部60の第1側面62と対向するように配設される第2側面42と、作動用突出部60の第1傾斜面64対向するように配設される第2傾斜面44と、を有している。ここで、第2傾斜面44は、第2側面42から第1端部2a側に連続して設けられる所定角度β1で傾斜する形状である。
さらに詳細には、ロック部材5がスリーブ3に対して前述の定常位置に位置した状態において、作動用突出部60の第1側面62と第1傾斜面64との境界線63が、作動用切欠穴40の第2側面42と第2傾斜面44との境界線43よりも、第1端部2a寄りに位置するように構成されている。また、ロック部材5がスリーブ3に対して前述の変位位置に位置した状態において、作動用突出部60の第1側面62と第1傾斜面64との境界線63が、作動用切欠穴40の第2側面42と第2傾斜面44との境界線43よりも、第2端部2b寄りに位置するように構成されている。
したがって、延出部53間に挿入されチャック爪54(および後述の突起部55)により圧接固定された管Pを、第1端部2aから第2端部2bに向かう方向に押動せずに、第1側面62と第2側面42とが近づく方向に回動させた状態において、第1側面62と第2側面42とが当接不可能で、且つ、第1傾斜面64と第2傾斜面44とが当接可能となる。一方、延出部53間に挿入されチャック爪54(および後述の突起部55)により圧接固定された管Pを、第1端部2aから第2端部2bに向かう方向に押動して、第1側面62と第2側面42とが近づく方向に回動させた状態において、第1側面62と第2側面42とが当接可能で、且つ、第1傾斜面64と第2傾斜面44とが当接可能となる。
以上の構成を備えることによって、延出部53間に挿入されチャック爪54(および後述の突起部55)により圧接固定された管Pを第1端部2aから第2端部2bに向かう方向に押動せずに、管Pを第1側面62と第2側面42とが近づく方向に回動させれば、第1側面62と第2側面42とが当接せずに、第1傾斜面64と第2傾斜面44とが当接する状態となる。その状態で、管Pを抜脱方向すなわち第2端部2bから第1端部2aに向かう方向に引動すれば、境界線63と境界線43とは一致せず、相互に噛み合う状態にはならないために、第1傾斜面64に対して第2傾斜面44が当接しながら滑る(摺動する)状態となって、スリーブ3に対してロック部材5が管Pの圧接解除のための回動方向(第1側面62と第2側面42とが近づく方向)とは逆の方向(第1側面62と第2側面42とが離れる方向)に回動されつつ、第2端部2bから第1端部2aに向かう方向(変位位置から定常位置に向かう方向)に移動して、管Pが延出部53間でチャック爪54により圧接固定された状態となり、管Pのみを抜出すことはできない。すなわち、管Pが管継手1に接続された状態(抜脱しない状態)が維持される。
なお、管継手1に管Pを挿入した際に、仮に、管P自体に捻じれが生じているような場合においては、第1側面62と第2側面42とが当接せずに、第1傾斜面64と第2傾斜面44とが当接する状態が発生し得る。しかし、そのような場合にも、付勢部材6の付勢力によって、第2傾斜面44に対して第1傾斜面64が当接して滑りながら(摺動しながら)、すなわち、ロック部材5が管Pの圧接解除のための回動方向と逆方向に回動されながら第2端部2bから第1端部2aに向かう方向に押動されて、所定の定常位置に戻る作用が得られる。したがって、ロック部材5が、管Pを抜脱できる位置に回動された状態で保持されてしまうことによる不意の抜脱が発生するおそれはない。
一方、延出部53間に挿入されチャック爪54(および後述の突起部55)により圧接固定された管Pを第1端部2aから第2端部2bに向かう方向に押動すれば、チャック爪54同士の間が拡径されて、チャック爪54による管Pの圧接が解除された状態となる。その状態で、管Pを第1側面62と第2側面42とが近づく方向に回動させれば、第1側面62と第2側面42とが当接し、且つ、第1傾斜面64と第2傾斜面44とが当接する状態となる。その状態で、管Pを抜脱方向すなわち第2端部2bから第1端部2aに向かう方向に引動すれば、第1側面62と第2側面42との当接、および第1傾斜面64と第2傾斜面44との当接が維持された状態(境界線63と境界線43とが一致して相互に噛み合っている状態)となるために、スリーブ3に対してロック部材5が移動せずに、管Pのみを抜出すことができる。
ここで、上記の作用は、第1傾斜面64の傾斜角度α1が、130度≦α1≦140度、となるように構成され、第2傾斜面44の傾斜角度β1が、β1=α1、となるように構成されているときに好適に得ることができる。ただし、境界線63が境界線43と一致して相互に噛み合えば同様作用が奏されるため、僅かにβ1>α1であってもよい
ところで、上記の管Pの抜脱作用は、厳密には、チャック爪54による圧接力がチャック爪54と管Pの外周との摩擦力を下回った状態となったときに、管Pがチャック爪54に摺接しながら抜脱が可能となるものである。そのため、抜脱が可能となる状況下では、管Pを第1側面62と第2側面42とが近づく方向に回動させて、第1側面62と第2側面42との当接、および第1傾斜面64と第2傾斜面44との当接を維持する力(摩擦力)が低下してしまうおそれがある。
そこで、本実施形態においては、ロック部材5において、円筒部51もしくは鍔状部52の一方もしくは両方の内壁部に、径方向の内方に向かって突設された複数(一例として、周方向に等間隔に四個)の突起部55を有する構成として、上記問題の解決を図っている。このとき、軸心Cを挟んで対向する突起部55の先端間の距離L2は、挿入される管Pに圧接させることが可能なように、管Pの外径よりも小さく構成されている。例えば、突起部55は、軸方向に平行な線状突起形状に形成されているに形成されており、管Pの挿入方向には進入し易くする作用が得られ、管Pを回動させる際には滑り(摺動)を防止する作用が得られる。
一例として、チャック爪54の先端間の距離L1と、突起部55の先端間の距離L2とは、L1≦L2、となるように構成されることが好適である。これによれば、チャック爪54による圧接力がチャック爪54と管Pの外周との摩擦力を下回った状態となったときに、突起部55により圧接固定された管Pを第1側面62と第2側面42とが近づく方向に回動させて、第1側面62と第2側面42との当接、および第1傾斜面64と第2傾斜面44との当接の維持を適切に行うことが可能となる。
なお、ロック部材5およびスリーブ3は、さらに、ロック部材5の作動用突出部60が第1傾斜面64の対角位置に第3傾斜面66を有すると共に、スリーブ3の作動用切欠穴40が作動用突出部60の第3傾斜面66と対向するように配設される第4傾斜面46を有する構成としてもよい。
これによれば、延出部53間に挿入されチャック爪54(および突起部55)により圧接固定された管Pを第1端部2aから第2端部2bに向かう方向に押動したときに、第3傾斜面66と第4傾斜面46とが当接する状態となる。その状態から、さらに管Pを第1端部2aから第2端部2bに向かう方向に押動すれば、第3傾斜面66に対して第4傾斜面46が当接しながら滑る(摺動する)状態となって、スリーブ3に対してロック部材5が第1側面62と第2側面42とが近づく方向に回動する作用が生じる。したがって、管Pを抜脱しようとするときには、先ず管Pを第1端部2aから第2端部2bに向かう方向に押動すれば、管Pを保持したロック部材5が抜脱のために必要な回動方向に向かって自動的に回動して、作業者に当該回動方向を知らしめる作用が得られるため、逆方向に回動させてしまうことが防止でき、確実な抜脱動作を行うことができる。
続いて、図7A~図7Fを用いて、管継手1に管Pを着脱する動作の一例について説明する。なお、図7A~図7Fの各図において、左側に本体2のみを断面表示した図を、右側に本体2以外の構成も断面表示した図をそれぞれ示す。
先ず、管Pの装着(取付け)動作について説明する。管Pを取付ける(挿入する)前の段階では、管継手1は、ロック部材5が付勢部材6の付勢力で第2端部2bから第1端部2aに向かう方向に付勢されて所定の定常位置で静止している(図7A)。
次いで、作業者は、管Pをロック部材5の一端側(第1端部2a側)の開口部から挿入する。このとき、管Pの先端部とロック部材5の突起部55とが当接して摺動すると共に、管Pの先端部がチャック爪54の延出部拡径用テーパ面54aに当接することによって、スリーブ3に内嵌されているロック部材5が管Pによって挿入方向に押動される。これにより、ロック部材5のロック解除用テーパ面61と、スリーブ3のロック解除用テーパ面41とが当接して摺動する。このとき、延出部53同士の間すなわちチャック爪54同士の間が拡径されるため、管Pはチャック爪54同士の間に進入可能となる。前述の通り、管Pの先端部と、延出部拡径用テーパ面54aとの当接・摺動が完了すると、管Pの中間外周部と、チャック爪54先端との当接・摺動に移行する。最終的に、管Pは本体2の突当て部28に当接して、挿入が停止される(図7B)。
次いで、作業者による管Pを第1端部2aから第2端部2bに挿入する動作が終了すると、付勢部材6の付勢力によって、ロック部材5が第2端部2bから第1端部2aに向かう方向に押動される。これにより、ロック部材5の延出部縮径用テーパ面65と、スリーブ3の延出部縮径用当接部45とが当接して摺動する。このとき、延出部53同士の間すなわちチャック爪54同士の間が縮径されるため、チャック爪54による管Pの圧接固定が行われる。これにより、ロック部材5は管Pを固定した状態で前述の「定常状態」に保持される(図7C)。
次に、管Pの抜脱(抜取り)動作について説明する。作業者は、先ず、延出部53間に挿入されチャック爪54および突起部55により圧接固定された管Pを第1端部2aから第2端部2bに向かう方向に押動する。これに伴い、スリーブ3に内嵌されているロック部材5が管Pによって挿入方向に押動される。これによって、ロック部材5のロック解除用テーパ面61と、スリーブ3のロック解除用テーパ面41とが当接して摺動する。このとき、延出部53同士の間すなわちチャック爪54同士の間が拡径されるため、チャック爪54による管Pの圧接が解除される。すなわち、ロック部材5は前述の「変位位置」に位置した状態にある(図7D)。
次いで、作業者は、管Pを所定方向(第1側面62と第2側面42とが近づく方向)に回動させる。これにより、第1側面62と第2側面42とが当接し、且つ、第1傾斜面64と第2傾斜面44とが当接する状態となる(図7E)。
その状態で、作業者は、管Pを抜脱方向すなわち第2端部2bから第1端部2aに向かう方向に引動すれば、第1側面62と第2側面42との当接、および第1傾斜面64と第2傾斜面44との当接が維持された状態(境界線63と境界線43とが一致して相互に噛み合っている状態)となるため、スリーブ3に対してロック部材5が移動せずに、管Pのみを第2端部2bから第1端部2aに向かう方向に引動させるができる(図7F)。
その状態からさらに管Pの引動を継続することにより、管Pの管継手1からの抜脱動作が完了する。なお、ロック部材5は、管Pとロック部材5の突起部55との当接が解除された時点で、付勢部材6の付勢力により第2端部2bから第1端部2aに向かう方向に移動して定常状態の位置に戻る(図7A)。
なお、本実施形態においては、管Pを抜脱するための別の方法も可能となっている。すなわち、一方の手で、ロック部材の鍔状部52を直接、第1端部2aから第2端部2bに向かう方向に押動した状態(図7Dの状態)とすれば、管Pを回動させることなく(すなわち、図7E、7Fの工程を経ずに)、管Pを第2端部2bから第1端部2aに向かう方向に引動させることができ、管継手1からの管Pの抜脱を完了させることができる(図7A)。このように、二通りの抜脱方法が実現されている。
以上、説明した通り、本発明に係る管継手によれば、管を片手で押動しながら回動させるのみで抜脱できる構造と、管の回動が困難である等の場合に別の方法で抜脱できる構造との両方を実現することができる。したがって、通常の場合は、片手のみの操作によって容易に管の抜脱が可能となる。一方、管の長さが極めて短い等、管を十分に回動させることができない場合は、管を回動させない別の方法によって抜脱が可能となる。もちろん、通常の場合においても、当該方法によって管の抜脱を行ってもよい。
また、管継手に管を挿入した際、管自体に捻じれが生じているような場合においても、管を固定するロック部材が管を抜脱できる位置に回動された状態で保持されることに起因する不意の抜脱を防止することが可能となる。
なお、本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
Claims (10)
- 筒状であって、第1端部側において軸方向に管が挿入され、第2端部側において外部機器と接続される本体と、
筒状であって、軸心を一致させて該本体内に固定されるスリーブと、
円筒部と、該円筒部の一端側において径方向に延設される鍔状部と、該円筒部の他端側において軸方向に延出する複数の延出部とを有し、該鍔状部が前記第1端部よりも軸方向の外方に突出した状態となるように、該円筒部と前記スリーブの軸心を一致させて該スリーブ内に配設されて、前記スリーブ内を軸方向および周方向に移動可能なロック部材と、
前記ロック部材を前記第1端部から外方に突出する方向に付勢する付勢部材と、を備え、
前記スリーブは、筒状の壁部を貫通して設けられた作動用切欠穴を有し、
前記ロック部材は、前記延出部の外壁部に、径方向の外方に突設され、前記作動用切欠穴内に移動可能に係合される作動用突出部を有し、且つ、前記延出部の内壁部に、径方向の内方に突設された複数のチャック爪を有すると共に、軸心を挟んで対向するチャック爪間の距離L1は、挿入される管に圧接可能に該管の外径よりも小さく構成されており、
前記スリーブは、前記ロック部材が前記付勢部材によって前記第2端部から前記第1端部に向かう方向に付勢されて前記スリーブに対して所定の定常位置に位置した状態において、前記ロック部材の前記延出部の外壁部に当接もしくは所定隙間で対向して設けられて、前記距離L1が所定寸法以上に拡径することを規制する拡径規制部を有し、
前記ロック部材および前記スリーブは、少なくとも一方にロック解除用テーパ面を有すると共に、他方に該ロック解除用テーパ面に対応する当接部を有して、前記延出部間に挿入され前記チャック爪により圧接固定された管を前記第1端部から前記第2端部に向かう方向に押動した場合、もしくは前記鍔状部を前記第1端部から前記第2端部に向かう方向に押動した場合、いずれも、前記ロック部材が前記スリーブに対して前記定常位置から所定の変位位置に向かって移動し、前記ロック解除用テーパ面と該テーパ面に対応する当接部とが当接・摺動して、前記延出部間が拡径され、前記チャック爪による管の圧接が解除されるように構成されており、
前記ロック部材の前記作動用突出部は、径方向および軸方向に延設される第1側面と、該第1側面から前記第1端部側に連続して設けられる所定角度α1で傾斜する第1傾斜面と、を有し、
前記スリーブの前記作動用切欠穴は、前記第1側面と対向する第2側面と、前記第1傾斜面と対向する第2傾斜面と、を有することを特徴とする管継手。 - 前記ロック部材は、前記円筒部もしくは前記鍔状部の少なくとも一方の内壁部に、径方向の内方に突設された複数の突起部を有すると共に、軸心を挟んで対向する突起部間の距離L2は、挿入される管に圧接可能に該管の外径よりも小さく構成されていることを特徴とする請求項1記載の管継手。
- 前記ロック部材は、L1≦L2となるように構成されていることを特徴とする請求項2記載の管継手。
- 前記延出部間に挿入され前記チャック爪により圧接固定された管を、前記第1端部から前記第2端部に向かう方向に押動せずに回動させた状態において、前記第1側面と前記第2側面とが当接不可能で、且つ、前記第1傾斜面と前記第2傾斜面とが当接可能に構成されていると共に、
前記延出部間に挿入され前記チャック爪により圧接固定された管を、前記第1端部から前記第2端部に向かう方向に押動して回動させた状態において、前記第1側面と前記第2側面とが当接可能で、且つ、前記第1傾斜面と前記第2傾斜面とが当接可能に構成されていることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項記載の管継手。 - 前記ロック部材は、前記スリーブに対して前記定常位置に位置した状態において、前記第1側面と前記第1傾斜面との境界線が、前記スリーブにおける前記第2側面と前記第2傾斜面との境界線よりも、前記第1端部寄りに位置し、且つ、前記スリーブに対して前記変位位置に位置した状態において、前記第1側面と前記第1傾斜面との境界線が、前記スリーブにおける前記第2側面と前記第2傾斜面との境界線よりも、前記第2端部寄りに位置するように構成されていることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項記載の管継手。
- 前記ロック部材および前記スリーブは、少なくとも一方に延出部縮径用テーパ面を有すると共に、他方に該延出部縮径用テーパ面に対応する当接部を有して、少なくとも前記付勢部材が前記ロック部材を前記第2端部から前記第1端部に向かう方向に付勢して押動した場合、前記ロック部材が前記スリーブに対して前記変位位置から前記定常位置に向かって移動し、前記延出部縮径用テーパ面と該テーパ面に対応する当接部とが当接・摺動して、前記延出部間が縮径され、前記チャック爪による管の圧接固定が行われるように構成されていることを特徴とする請求項1~5のいずれか一項記載の管継手。
- 前記突起部は、軸方向に平行な線状突起形状に形成されていることを特徴とする請求項2または請求項3記載の管継手。
- 前記作動用突出部は、130度≦α1≦140度となるように構成されていることを特徴とする請求項1~7のいずれか一項記載の管継手。
- 前記付勢部材は、前記スリーブの一端部と前記ロック部材の前記鍔状部との間に係止されるコイルばねであることを特徴とする請求項1~8のいずれか一項記載の管継手。
- 前記ロック部材の前記作動用突出部は、前記第1傾斜面の対角位置に第3傾斜面を有し、
前記スリーブの前記作動用切欠穴は、前記第3傾斜面と対向する第4傾斜面、を有することを特徴とする請求項1~9のいずれか一項記載の管継手。
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