JP2007175820A - 配管用接続工具 - Google Patents

Abstract

【課題】 操作領域が狭い場所で使用しても配管部材を速やかに接続することができる配管用接続工具を提供する。
【解決手段】 配管用接続工具１は、固定ホルダー２１と可動ホルダー２２からなる保持部材２と、固定ホルダー２１を支持するヘッド部材４と、可動ホルダー２２を支持しかつヘッド部材４に移動可能に内装されるスライド部材５と、ヘッド部材４に回転可能に連結されるグリップ部材６と、グリップ部材６に回転可能に支持されるレバー部材７を含む工具本体３を有し、ヘッド部材４とグリップ部材６との相対位置を切り換える切り換え手段９とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、給水、給湯、冷温水配管などの各種配管を構成する配管部材の接続に使用される配管用接続工具に関する。

給水、給湯、冷温水配管などにおいては、継手（またはヘッダーなど）と樹脂管を接続するために、樹脂管に締付リングを嵌挿し、継手と締付リングとを相対移動させて、継手の内挿筒部と締付リングとで樹脂管を挟み付けることにより、継手に樹脂管を接続させるようにした配管用接続工具が使用されている。

特許文献１には、接続体（継手）の内挿筒部と締付リングとを挟み付けるＵ字状の凹部を有する左右一対の係止体と、相互に交差する交差部に設けられた回動軸を中心に回動して、先端側が相対的に近接、離間する一対の支持体とを備え、各係止体は各支持体の先端側に取付けられた枢着軸に枢着されるとともに、互いに相手側の各支持体の基端部側に設けられた被当接部同士が常に実質的に平行状態で移動すべく設けられた接続工具が記載されている。この接続工具は、接続体と締付リングとの近接移動操作を確実にかつ楽に行えるという利点を有する。

特許文献２には、可動ライナと固定ライナを支持するヘッドを先端に設ける固定グリップと、固定グリップと対をなすようヘッドの一端に枢着した可動グリップと、可動グリップにより駆動されるラチェット機構とそれと連動するラックピニオン機構とよりなる倍力装置と、可動ライナは固定ライナに対して平行移動するように倍力装置の出力摺動子に取り付けられる接続工具が記載されている。この接続工具は、ラックピニオンによる倍力機構により固定把手に対して、固定ライナは相対移動しないので、工具を一定の姿勢で保持しながら作業が行えるという利点を有する。

特開２０００−２６３４６２号公報（第３−６頁、図１〜図１３） 特開２００３−１８１７７６号公報（第２−４頁、図１〜図４、図８）

上記の接続工具を、広い作業スペースが確保できる配管に使用した場合には、特別な不都合はないが、建物の壁内に配設された元管からヘッダーを介して樹脂管を分岐する壁配管、あるいは床下に配設された元管からヘッダーを介して樹脂管を分岐するころがり配管に適用すると、次のような問題がある。特許文献１に記載された接続工具によれば、ハンドルの開閉操作を行うことによって、一対の係止体は平行の状態を保ちつつ、ハンドルに対しても回動軸周りに回動しながら近接することになる。そのため、工具全体が収まる程度の作業スペースしかない狭所で配管接続を行う場合、ハンドルが壁面などの周囲の部材と干渉することにより、完全な締付けができなくなるという問題がある。また、ハンドルと一対の係止体との相対位置がハンドルの把持操作とともに連続的に変化するので、無理な姿勢で作業を行わざるを得ないことがある。

特許文献２に記載された接続工具を使用して、壁配管を行う場合には、ヘッダーの分岐口の下位に継手がセットされるので、上記Ｕ字状の凹部を有する左右一対の係止体（可動ライナ及び固定ライナ）でヘッダーと継手とを挟み付けることは可能であるが、その後可動グリップの回動操作の際に可動グリップが壁面と干渉する場合がある。また、この接続工具は、ヘッド部がライナ部から管軸方向に突出した構造を有するため、ヘッダー取り付け用金具と干渉して施工ができないという問題もある。

また、特許文献２に記載された接続工具には、施工が完了した後に継手から接続工具を取り外すために、固定グリップに対して可動グリップを引き離すことによりラチェット機構を解除して可動ライナと固定ライナを離間させる必要があるので、両手を使うことができないような狭所では施工できないという問題がある。

本発明の目的は、上記問題点を解決して、操作領域が狭い場所においても、配管部材を速やかに接続することができる配管用接続工具を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の配管用接続工具は、所定間隔をおいて相対する可動ホルダー及び固定ホルダーからなる保持部材と、前記固定ホルダーを支持するヘッド部材と、前記可動ホルダーを支持しかつ前記ヘッド部材に移動可能に内装されるスライド部材と、前記ヘッド部材に回転可能に支持されるグリップ部材と、前記グリップ部材に回転可能に支持されるレバー部材を含む工具本体とを有すると共に、前記工具本体は、前記グリップ部材の回転中心と同軸に支持されかつ前記保持部材の間隔が変化する方向に前記スライド部材を移動させるラチェット部材と前記保持部材の間隔が広がる方向に前記ラチェット部材を付勢する付勢部材と、前記グリップ部材の回転中心と同軸に支持されかつ前記保持部材の間隔が変化する方向に前記スライド部材を移動させるラチェット部材と、前記保持部材の間隔が広がる方向に前記ラチェット部材を付勢する付勢部材と、前記ラチェット部材に係止され前記レバー部材の回転に連動して前記付勢力に抗して前記ラチェット部材を所定角度だけ回転動作させる送り部材と、その動作が繰り返されるように前記ラチェット部材に係止される復帰部材を含む駆動手段と、前記ヘッド部材と前記グリップ部材との相対位置を切り換える切り換え手段とを有することを特徴とするものである。

本発明において、前記切り換え手段は、前記ヘッド部材及び前記グリップ部材に各々設けられ、かつその回転中心を中心とする円周上に位置する複数の位置決め穴と、前記ヘッド部材に設けられた位置決め穴とそれに重なる前記グリップ部材に設けられた位置決め穴に着脱自在に装着される位置決めピンを有することが好ましい。

本発明において、工具構造を簡略化するために、前記ヘッド部材と前記グリップ部材とを一体化した工具本体とし、前記切り換え手段を省略することが可能である。

本発明によれば、保持部材を移動させるスライド部材を有するヘッド部材と作業時の持手となるグリップ部材との相対位置を切り換える切り換え手段を備えているので、壁配管などでレバー部材の操作範囲が制限される場合には、レバー部材を周囲部材（例えば壁）などに干渉しない位置に移動させて施工を行うことができる。したがって、壁配管などでレバー部材の操作範囲が制限される場合であっても、スライド部材を所定距離だけ直線移動することが可能となり、配管部材を速やかに接続することができる。

以下本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態に係わる配管用接続工具の正面図、図２は同配管用接続工具の右側面図、図３は同配管用接続工具の一部を破断した正面図、図４は同配管用接続工具の左側面図である。また図５はヘッド部材に対してグリップ部材を略直交させた場合のラチェット部材と送り部材との接続開始前の位置関係を示す斜視図、図６は同接続完了後の位置関係を示す斜視図、図７はヘッド部材に対してグリップ部材を傾けた場合のラチェット部材と送り部材との接続開始前の位置関係を示す斜視図、図８は同接続完了後の位置関係を示す図であり、図１及び図３と同一部分は同一の参照符号で示す。

配管用接続工具１の基本構成を図1及び２により説明する。配管用接続工具１は、継手等の配管部材（不図示）を挟み付ける保持部材２と、保持部材２を配管部材に対して接離自在に支持する工具本体３を備えている。保持部材２を構成する固定ホルダー２１及び可動ホルダー２２は、図２に二点鎖線で示すように、配管部材を受け取る円弧状凹部を有する板状体である。この固定ホルダー２１及び可動ホルダー２２は、例えば、凹部を上にした状態で工具本体３に差し込まれた時にその差し込み方向と直交する方向（紙面に対して垂直な方向）から固定ピン２３で締め付けられ、またこれらを引き上げると固定ピン２３の押圧が解除されるような機構（図示を省略）で支持することにより、工具本体３に着脱自在にセットされる。

工具本体３は、固定ホルダー２１を支持するヘッド部材４と、可動ホルダー２２を支持するスライド部材５と、連結軸３０を支点としてヘッド部材４に対して回転可能に連結されるグリップ部材６と、グリップ部材６に回転可能に支持されるレバー部材７を有する。連結軸３０は、ヘッド部材４及びグリップ部材６を貫通することにより、両部材が結合される。ヘッド部材４、グリップ部材６及びレバー部材７の内部に、後述する駆動手段８が組み込まれている。

上記の工具本体３には、作業スペースの広狭に応じてヘッド部材４とグリップ部材６との相対位置を調整できるようにするために、ヘッド部材４及びグリップ部材６にこれらの相対位置を切り換えるために次のような切り換え手段９が設けられている。ヘッド部材４には、連結軸３０を中心とする円周上に所定の角度（α）をおいて複数（例えば２個）の位置決め穴４１、４２が設けられている。グリップ部材６には、連結軸３０を中心とする上記と同一の円周上に上記より小さい角度（β）をおいて複数（例えば２個）の位置決め穴６１、６２が設けられている。位置決め穴をこのように設けることにより、グリップ部材６を、連結軸３０を中心として回動させた時に、位置決め穴６１が位置決め穴４１と重なるか（図１参照）、あるいは位置決め穴６２が位置決め穴４２と重なることが可能となる。位置決め穴６１（６２）と位置決め穴４１（４２）が重なった状態で、位置決めピン３１が挿入されるので、位置決め穴６１、６２と位置決め穴４１、４２及び位置決めピン３１で切り換え手段９が構成される。ここで、上記角度α及びβは、グリップ部材６の傾斜角度γ（＝３６０°−（α＋β））に応じて設定される。グリップ部材６をヘッド部材４に対して斜めに取り付けると、狭所での使用が可能となるが、傾けすぎると操作性が低下するので、具体的には、傾斜角度γが例えば４５°程度になるように角度α及びβを設定することが好ましい。

工具本体３の各部の構成を図３及び４により説明する。ヘッド部材４、グリップ部材６及びレバー部材７は、軽量化などのために、例えばプレス加工部品を組合せた部材である。スライド部材５は、一端側に可動ホルダー２２が装着され、他端側がヘッド部材４の内部に差し込まれる直方体状部材である。このスライド部材５には、グリップ部材６の伸長方向と交差する方向に移動しかつ図３の実線で示す位置から二点鎖線で示す位置まで移動できるようにするために、その移動方向に沿って２つの長穴状のガイド溝５１、５２が設けられ、ガイド溝５１及び５２には各々、ヘッド部材４に固設された２つの規制ピン４３及び４４が内接している。ガイド溝５１の一方の端部（図３の右端部）には、固定ホルダー２１をヘッド部材４に固定するための固定ピン２３が内接されている。固定ホルダー２１と可動ホルダー２２がそれぞれ固定される固定ピン２３は同一の寸法形状に設定されることにより、固定ホルダー２１、可動ホルダー２２の取り付け部形状は同一形状とすることが可能となり、固定ホルダーと可動ホルダーが異なる形状であった従来品に比較して、固定ホルダーと可動ホルダーを共通部品として取り扱うことができる。したがって、作業者が該ホルダーの取付位置ごとにホルダーを選定する必要がなくなり作業の利便性を向上させることができる。さらにスライド部材５には、ガイド溝５１、５２と交差する方向に長穴５３が形成され、そこに後述のラチェット部材８１の端部が内接される。

駆動手段８は、連結軸３０を支点として回転するラチェット部材８１とラチェット部材８１を初期位置に戻す復帰部材８２とラチェット部材８１を所定の角度ピッチずつ回転させる送り部材８３を含む。ラチェット部材８１は、略扇型形状に形成された部材であり、アーム部８１１の略中央が連結軸３０に支持されるとともに、円弧部８１２には所定の角度範囲（例えば約１／３円周）にわたって複数の歯８１３が形成されている。またアーム部８１１の端部には、スライド部材５を駆動するために、スライド部材５に設けられた長穴５３に内接する軸部８１４が形成されている。このラチェット部材８１は、一端部がヘッド部材４の内部に形成された係止部４５に係止された引張コイルばね８４の他端部が止めネジ８５で固定され、連結軸３０を中心に時計方向に付勢されている。この付勢部材としては、引張コイルばねに限らず、例えば連結軸と同軸に支持されるねじりコイルばねを使用し、ねじりコイルばねの一端がヘッド部材４の内壁に係止されかつ他端がラチェット部材８１を時計方向に付勢するように取り付ければよい。

復帰部材８２は、グリップ部材６に固定された支持軸８６に回転自在に支持された略Ｖ字形状の部材であり、一端側に歯８１３と噛み合う係止爪８２１を有しかつ他端側にグリップ部材６から突出する復帰部材のアーム部８２２を有する。また支持軸８６にはねじりコイルばね８７が巻回され、その一端はレバー部材７の内面に当接し、かつ他端は折り曲げられて係止爪８２１の根元に係止されている。このねじりコイルばね８７のねじり荷重により、係止爪８２１が歯８１３に押し付けられると共に、レバー部材７はグリップ部材６から遠ざかる方向（時計方向）に付勢されている。この構造にすることで、グリップ部材６とレバー部材７を握りしめた後にその力を弛めると、レバー部材７はねじりコイルばね８７の付勢力により初期の開放状態に復帰することができる。

送り部材８３は、先端に歯８１３と噛み合う送り爪８３１を有し、レバー部材７に固設された支持軸８８に回転自在に支持されている。支持軸８８の周囲には、ねじりコイルばね８９が巻回され、その一端はレバー部材７の内面に当接され、かつ他端は送り爪８３１に係止されると共に、送り爪８３１は歯８１３に押し付けられる方向に付勢されている。

引張コイルばね８４、ねじりコイルばね８７及びねじりコイルばね８９のばね特性は、ラチェット部材８１と送り部材８３とが図５〜８に示す位置関係をとるように設定される。すなわち、ヘッド部材４に対してグリップ部材６を略直交させた場合（図１参照）、接続開始前には、紙面に向ってラチェット部材８１の円弧部８１２の上端側にある歯８１３に送り爪８３１が係止され（図５参照）、接続完了時にはラチェット部材８１の円弧部８１２の中央部にある歯８１３に送り爪８３１が係止される（図６参照）。これに対してヘッド部材４に対してグリップ部材６を所定角度γ（例えば４５°）だけ時計方向に傾けた場合（図３参照）、接続開始前にはラチェット部材８１の円弧部８１２の中央部にある歯８１３に送り爪８３１が係止され（図７参照）、接続完了時にはラチェット部材８１の円弧部８１２の右端側にある歯８１３に送り爪８３１が係止される（図８参照）。また、いずれの位置関係においても、復帰部材８２は、時計方向に沿って係止爪８２１が送り爪８３１よりも前方に位置するようにセットされている。

上記のレバー部材７のグリップ力は、ラチェット部材８１により増圧されてスライド部材５に伝達されるが、アーム部８１１の端部に形成された軸部８１４の中心からアーム部８１１の中央にある連結軸３０の中心までの距離とその中心から歯８１３のピッチ円までの距離との比率を変更することにより、増圧比を調整することが可能である。

また、ガイド溝５１及び５２の長径側寸法を調整することにより、スライド部材５の直線移動距離を変更することができる。

壁配管を行う場合の配管用接続工具１の操作手順を図９及び１０（但し駆動手段の一部は不図示）により説明する。図９及び１０は、ヘッダー１０１と樹脂パイプ１０２とスリーブ型継手１０３を含む配管部材１０を、壁面１２と配管カバー１３との間に形成されたスペース１１で接続するために、接続用工具１をスリーブ型継手１０３にセットした状態を示す。最初に、スペース１１の広狭に応じてヘッド部材４とグリップ部材６との位置関係を調整する。

スペース１１が狭い場合は、スリーブ型継手１０３を保持部材２で挟み付けた時に、レバー部材７が配管カバー１３と干渉して、レバー部材７を操作できないことがある。そこで図９に示すように、位置決め穴６１を位置決め穴４１に重ねそこに位置決めピン３１を挿入し端部をロックすることにより、グリップ部材６をヘッド部材４に対して固定する。この状態であれば、レバー部材７の操作に支障は生じない。

配管部材１０の接続動作を図５及び６も参照して説明する。図９に示すように、グリップ部材６とレバー部材７を片手で把持して、固定ホルダー２１と可動ホルダー２２との間隔を広げた状態の保持部材２を配管部材に差し込む。この状態では、図５に示すように係止爪８２１及び送り爪８３１はラチェット部材８１の歯８１３のうち上端側の歯に係止されている。図９に二点鎖線で示すようにレバー部材７を握ってグリップ部材６に近づけると、送り部材８３は支持軸８８と共に支持軸８６を中心に反時計方向に移動し、ラチェット部材８１はねじりコイルばね８９により歯８１３に押し付けられた送り爪８３１によって押されるので、連結軸３０を中心に所定の歯数だけ反時計方向に回転する。このとき復帰部材８２の係止爪８２１は歯８１３の回転方向の傾斜面を滑りながら移動し、所定の歯数が通過した後の歯８１３に係止される。一方、レバー部材７を離すことにより、ねじりコイルばね８９の付勢力がラチェット部材８１に作用して、レバー部材７は握り操作前の状態に復帰し、同時に送り爪８３１も握り操作前の位置に復帰する。このとき、ラチェット部材８１は係止爪８２１により係止されているので、ラチェット部材８１は握り操作後の状態に維持される。

レバー部材７の把持と開放を所定回数だけ繰り返すことにより、ラチェット部材８１は反時計方向に少しずつ回転し、最終的には係止爪８２１及び送り爪８３１はラチェット部材８１の歯８１３に対して図６に示す位置関係で係止される。このようにして保持部材２の間隔が狭まり、スライド部材５の端面がグリップ部材６まで移動した時に配管接続が完了した状態となる。

これに対して、スペースが広い場合は、図１０に示すように、グリップ部材６を図９に示す状態から時計方向に約４５°回転させて、位置決め穴６２を位置決め穴４２に重ね、そこに位置決めピン３１を挿入し端部をロックすることにより、グリップ部材６をヘッド部材４に対して固定すれよい。そして図１０の場合も、配管部材１０は上記と同様の操作で接続することができ、接続開始前及び接続完了後の係止爪８２１及び送り爪８３１とラチェット部材８１の歯８１３との位置関係は各々、図７及び８に示す状態となる。

配管部材の接続作業が完了した後は、復帰部材８２のアーム部８２２をグリップ部材６の内部に押し込むことにより（図３に２点鎖線で示す）、係止爪８２１と歯８１３との係合が解除されて、引張コイルばね８４の復元力により、ラチェット部材８１は時計方向に回転し、スライド部材５は図９（図１０）の実線で示す位置に戻るので、保持部材２を配管部材１０から取り外すことができる。

上記の配管用接続工具１によれば、作業スペースに応じてヘッド部材４とグリップ部材６との相対位置を切り換えることができるので、保持部材２を配管部材にセットして、レバー部材７を操作する際に、レバー部材７を把持した手が周囲部材と干渉することが防止され、しかも保持部材２の間隔が狭められて、確実に配管接続を行うことができる。さらに上記の配管用接続工具１によれば、レバー部材７の回転運動はラチェット部材８１を介して、グリップ部材６と交差する方向のスライド部材５の直線運動に変換されるので、レバー部材７の作業スペースが狭くても、スライド部材５を移動させることができ配管部材を保持する保持部材２の間隔を狭めることができる。

本発明の接続工具は、上記の実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば図１又は３において、ヘッド部材（ヘッド部）とグリップ部材（グリップ部）を一体化した工具本体として、切り換え手段９を省略してもよく、接続工具を簡略化した構造とすることができる。但し、図３に示すようにヘッド部に対してグリップ部を傾けた場合には、やや広い操作スペースでの使用が可能となる。

本発明の実施に形態に係わる配管用接続工具の正面図である。 図１の配管用接続工具の右側面図である。 図１の配管用接続工具の一部を破断した正面図である。 図１の配管用接続工具の左側面図である。 ヘッド部材に対してグリップ部材を略直交させた場合のラチェット部材と送り爪との接続開始前の位置関係を示す斜視図である。 ヘッド部材に対してグリップ部材を略直交させた場合のラチェット部材と送り爪との接続完了後の位置関係を示す斜視図である。 ヘッド部材に対してグリップ部材を傾けた場合のラチェット部材と送り爪との接続開始前の位置関係を示す斜視図である。 ヘッド部材に対してグリップ部材を傾けた場合のラチェット部材と送り爪との接続完了後の位置関係を示す斜視図である。 本発明の実施に形態に係わる配管用接続工具の使用状態の一例を示す正面図である。 本発明の実施に形態に係わる配管用接続工具の使用状態の他の例を示す正面図である。

符号の説明

１：配管用接続工具、
２：保持部材、２１：固定ホルダー、２２：可動ホルダー、２３：固定ピン、２４：先端部、
３：工具本体、３０：連結軸、３１：位置決めピン、３２：割りピン
４：ヘッド部材、４１、４２：位置決め穴、４３、４４：規制ピン
５：スライド部材、５１、５２：ガイド溝、５３：長穴
６：グリップ部材、６１、６２：位置決め穴
７：レバー部材、
８：駆動手段、８１：ラチェット部材、８１１：アーム部、８１２：円弧部、８１３：歯、８２：復帰部材、８２１：係止爪、８２２：復帰部材のアーム部、８３：送り部材、８３１：送り爪、８４：引張コイルばね、８５：止めネジ、８６、８８：支持軸、８７、８９：ねじりコイルばね、
９：切り換え手段、
１０：配管部材、１０１：ヘッダー、１０２：樹脂パイプ、１０３：スリーブ型継手、１１：スペース、１２：壁面、１３：配管カバー

Claims (3)

1. 所定間隔をおいて相対する可動ホルダー及び固定ホルダーからなる保持部材と、
   前記固定ホルダーを支持するヘッド部材と、前記可動ホルダーを支持しかつ前記ヘッド部材に移動可能に内装されるスライド部材と、前記ヘッド部材に回転可能に支持されるグリップ部材と、前記グリップ部材に回転可能に支持されるレバー部材を含む工具本体とを有すると共に、
   前記工具本体は、
   前記グリップ部材の回転中心と同軸に支持されかつ前記保持部材の間隔が変化する方向に前記スライド部材を移動させるラチェット部材と、前記保持部材の間隔が広がる方向に前記ラチェット部材を付勢する付勢部材と、前記ラチェット部材に係止され前記レバー部材の回転に連動して前記付勢力に抗して前記ラチェット部材を所定角度だけ回転動作させる送り部材と、その動作が繰り返されるように前記ラチェット部材に係止される復帰部材とを含む駆動手段と、
   前記ヘッド部材と前記グリップ部材との相対位置を切り換える切り換え手段と、
   を有することを特徴とする配管用接続工具。
2. 前記切り換え手段は、前記ヘッド部材及び前記グリップ部材に各々設けられ、かつその回転中心を中心とする円周上に位置する複数の位置決め穴と、前記ヘッド部材に設けられる位置決め穴とそれに重なる前記グリップ部材に設けられる位置決め穴に着脱自在に装着される位置決めピンを有することを特徴とする請求項１に記載の配管用接続工具。
3. 所定間隔をおいて相対する可動ホルダー及び固定ホルダーからなる保持部材と、 前記固定ホルダーを支持するヘッド部材と、前記可動ホルダーを支持しかつ前記ヘッド部材に移動可能に内装されるスライド部材と、前記ヘッド部材に結合されたグリップ部材と、前記グリップ部材に回転可能に支持されるレバー部材を含む工具本体とを有すると共に、
   前記工具本体は、
   前記レバー部材の回転中心と同軸に支持されかつ前記保持部材の間隔が変化する方向に前記スライド部材を移動させるラチェット部材と、前記保持部材の間隔が広がる方向に前記ラチェット部材を付勢する付勢部材と、前記ラチェット部材に係止され、前記レバー部材の回転に連動して前記付勢力に抗して前記ラチェット部材を所定角度だけ回転動作させる送り部材と、その動作が繰り返されるように前記ラチェット部材に係止される復帰部材とを含む駆動手段を、
   を有することを特徴とする配管用接続工具。
   

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