JP4949119B2 - 管継手 - Google Patents

Description

本発明は、接続される一対の管体の先端に装着され、それら管体を着脱可能に連結する管継手に関する。

半導体や電子部品などを切断加工するダイヤモンドブレードを用いた湿式切断装置では、加工点の発熱を抑制するとともに、半導体などを切断する時に発生する切断屑を除去するために加工点に切削水を供給しながら加工が行われる。切削水は用途を終えた後は廃水とされ、廃水は配管を通じて廃水処理設備に集められ処理される。この廃水処理設備は通常、廃水を吸入するポンプと切削屑などを濾過するフィルタを備えている。

廃水処理設備で使用されているフィルタは、上記切削屑などをキャッチするため、やがては目詰まりが生じるおそれがある。フィルタが目詰まりの状態になると、廃水処理設備の処理能力の低下がしてしまうため、一定時間の使用ごとにフィルタの交換が行われる。このとき、上記配管を外す場合があり、配管を取り外すには、予め配管の途中などに着脱式の管継手を設け、管継手を外すといった手段がある。

着脱式の管継手は種々提供されており、特許文献１のワンタッチ式カプラもそのような継手の一例である。

実開平０２−０１７２０７公報

上記特許文献に記載されるように通常の管継手は、一方の継手の部材に他方の継手部材を着脱可能に装着する形式である。このような管継手にあっては、配管内に圧力がかかった状態で外すと、内圧によって双方の継手部材が勢いよく離間する。このため、取り外し作業をしにくいといった問題があった。

よって本発明は、取り外すときに配管内の圧力によって一対の継手部材が勢いよく離間することが効果的に防止され、取り外し作業を安全かつ容易に行うことができる管継手を提供することを目的としている。

本発明は、円筒状のニップル挿入孔を有するソケットのニップル挿入孔に、円筒状のニップルが着脱可能に挿入される管継手であって、ソケットのニップル挿入孔の内周面には、径方向内側に突出する固定ピンと、該内周面から径方向内側に対して進退自在、かつ付勢部材によって該内周面から進出するように付勢されている可動ピンとが設けられており、ソケットには、可動ピンをニップル挿入孔の内周面から退避させるロック解除手段が設けられており、一方、ニップルのソケットへの挿入側である一端部の外周面には、固定ピンおよび可動ピンがそれぞれ係合するピン係合溝が形成されており、このピン係合溝は、挿入側の端面に開口するとともに該開口から一方の方向にほぼ沿って延びてから、ピン係止部となる屈曲部を経て、一方の周方向側とは反対側の他方の周方向側に蛇行しており、その蛇行した部分には可動ピンが嵌合する嵌合凹部が形成されているピン係合溝が形成されており、さらにソケットの内周面およびニップルの先端部または外周面には、ニップルの嵌合凹部にソケットの可動ピンが到達した状態で互いに液密的に密着する密着部がそれぞれ設けられており、固定ピンと可動ピンがピン係止部に係止しているときに、ソケット側の密着部に対するニップル側の密着部の密着状態が解除され、かつ、該ソケットと該ニップルとは離間しない状態となることを特徴としている。

本発明の管継手を装着状態にするには、次のように操作する。まず、ソケットの可動ピンをロック解除手段によりニップル挿入孔の内周面から退避させた状態として、可動ピンと固定ピンをそれぞれピン係合溝に開口から挿入して係合させる。そして、各ピンを各ピン係合溝に沿って進入させながら、ニップルをソケットのソケット挿入孔に相対的に挿入する。ニップルの嵌合凹部にソケットの可動ピンが到達したら、ロック解除手段による可動ピンの退避を終了し、可動ピンを嵌合凹部に嵌合させる。この状態で、ソケットとニップルとの密着部が液密的に互いに密着し、管継手の連結が完了する。逆にソケットからニップルを外すときは、ロック解除手段により可動ピンを嵌合凹部から退避させ、各ピンを各ピン係合溝に沿わせながらソケットとニップルとを相対的に離していく。このとき、配管内に圧力が残存していると、ソケットとニップルとの密着状態が解除されると同時に配管内の圧力が配管外へ放出されることにより、その圧力に応じた力でニップルとソケットは互いに離れようとする。しかしながら、本発明では、固定ピンおよび可動ピンがピン係合溝に設けられたピン係止部にそれぞれ引っ掛かり、ニップルとソケットは離間しない。配管内の圧力が抜けたら、各ピンが各係止部に係止している状態を外して、さらに各ピンを各ピン係合溝に沿わせながらソケットからニップルを相対的に離していき、各ピンが各係合溝の開口から出ると、ソケットからニップルが取り外された状態となる。

本発明によれば、配管内に圧力が残存している状態でソケットからニップルを外そうとした場合、固定ピンならびに可動ピンがピン係止部に一旦引っ掛かるため、一度に勢いよくソケットとニップルとが離間することがなく、この一次操作のときに配管内の圧力が抜け、常圧とすることができる。そして、次の実際のニップルをソケットから抜く二次操作のときは、常圧の状態で行うことになる。その結果、ソケットとニップルの取り外し作業を安全かつ容易に行うことができる。

本発明では、ニップルのピン係合溝が、上記のように開口から一方の周方向にほぼ沿って延びてから、屈曲部を経て、一方の周方向側とは反対側の他方の周方向側に蛇行しており、この屈曲部がピン係止部となっており、ソケットにニップルを挿入するときには、各ピンが開口からピン係止部に至るまでは、ソケットが一方の周方向に回転するよう、ソケットとニップルとを相対回転させ、次いで、各ピンが各係止部を通した後は、逆方向に回転させる。この状態では、内圧を抜く一次操作と、実際にニップルとソケットを離間させる二次操作にめりはりがあり、使い勝手が良いという利点がある。

本発明の管継手は、ソケットに固定ピンと可動ピンとを設けるとともに、ニップルにピン係合溝とピン係止部を設けることで、ソケットからニップルを取り外そうとして配管内に残存している圧力が解放しても、ソケットとニップルとが勢いよく一度で離間することを防止できる。したがって、ソケットとニップルの取り外し作業を安全かつ容易に行うことができるといった効果を奏する。

図１は、一実施形態の管継手１を構成する各部品と管体２、３とを示した斜視図である。管継手１は円筒状のニップル１０とソケット２０とで構成されている。この管継手１は、ニップル１０とソケット２０がそれぞれの管体２、３の先端に装着され、それら管体２、３を着脱可能に連結するものである。

管体２、３の先端には、それぞれナット２ｂ、３ｂが一体に形成されたカプラ２ａ、３ａが装着されている。ニップル１０は、ベースとなる円筒状の大径筒部１１を有し、この大径筒部１１の軸方向一端部に円筒状のねじ部１２が同軸的に形成されている。また、ソケット２０は、ベースとなる円筒状の本体２１を有し、この本体２１の軸方向一端部に円筒状のねじ部２２（図３参照）が同軸に形成されている。ニップル１０およびソケット２０は、ねじ部１２、２２にカプラ２ａ、３ａのナット２ｂ、３ｂをそれぞれ螺合することにより、管体２、３の先端にそれぞれ装着される。本実施形態では、ねじ式を用いて管体と管継手（ニップル１０とソケット２０）を固定しているが、管体と管継手を固定できる機構であればこれに限らない。

図２に示すように、ニップル１０の大径筒部１１のねじ部１２側と反対の端部には、大径筒部１１よりも径が小さい円筒状の小径筒部１３が大径筒部１１と同軸的に形成されている。ニップル１０内には、大径筒部１１と、ねじ部１２と、小径筒部１３とを貫通する管路１０ａが形成されている。小径筒部１３の外周には、ゴムなどの弾性部材で形成されたＯリング１４が小径筒部１３の外周面よりやや突出するように装着されている。大径筒部１１の外周で小径筒部１３側の端部には、小径筒部１３側の端面に開口し、ねじ部１２側へ延びるピン係合溝１５が形成されている。このピン係合溝１５は、開口から軸方向に短く延びてから直角の第一屈曲部１５ａを経て、一方の周方向にほぼ沿って延び、さらに第二屈曲部１５ｂを経て、一方の周方向とは反対側の他方の周方向に斜めに延びている。このように蛇行しているピン係合溝１５の終端部には、ピン係合溝１５より深い嵌合凹部１６が形成されている。

ソケット２０には、図３に示すように本体２１とねじ部２２とを貫通する管路２０ａが形成されている。管路２０ａの本体２１側の端部には、ニップル１０の大径筒部１１よりも径がわずかに大きいニップル挿入孔２３が管路２０ａと同軸に形成されている。このニップル挿入孔２３には、ニップル１０が挿入される。また、管路２０ａの中間部には、ニップル１０の小径筒部１３よりも径がわずかに大きい中間孔２４が形成されている。この中間孔２４の径は、Ｏリング１４が弾性的に密着するように設定される。ニップル１０がニップル挿入孔２３に挿入されると、中間孔２４の内周面２４ａにニップル１０のＯリング１４が密着する。

ニップル挿入孔２３の内周面２３ａには、径方向内側に突出する固定ピン２５が設けられている。固定ピン２５は、上記ニップル１０のピン係合溝１５に係合し、屈曲部１５ａに引っ掛かる長さ分、径方向内側へ突出している。

本体２１の外周面には、軸方向に延びる溝２１ａが形成されている。この溝２１ａには、リフタ２６が埋設されており、リフタ２６のニップル挿入孔２３側の先端には、可動ピン２７が設けられている。この可動ピン２７は、溝２１ａとニップル挿入孔２３とを貫通する孔２１ｃに、ニップル挿入孔２３に対して進退自在に挿入されている。リフタ２６は、溝２１ａ内で本体２１の外周面に形成された一対の止め具用溝２１ｂを貫通する止め具２８を介して揺動可能に支持されている。このリフタ２６の可動ピン２７側と反対側の操作側端部２６ａと溝２１ａの底部との間には、ばね２９が埋設されている。リフタ２６の操作側端部２６ａは、このばね２９により径方向外側に付勢されており、止め具２８を軸にして、反対側の可動ピン２７を径方向内側に押さえ込んでいる。これにより、可動ピン２７はニップル挿入孔２３の内周面２３ａから常に突出している。可動ピン２７は、リフタ２６の操作側端部２６ａをばね２９の力に抗して径方向内側へ押すことでニップル挿入孔２３の内周面２３ａから径方向外側へ退避する。このとき、可動ピン２７は内周面２３ａから完全に退避せず、内周面２３ａより少し突出した状態になる。

図３ｂに示すように本実施形態では、ニップル挿入孔２３の内周面２３ａに等間隔で可動ピン２７を一個、固定ピン２５を二個設けている。ニップル１０をソケット２０から取り外すときに、固定ピン２５または可動ピン２７のいずれか一つが屈曲部１５ａに引っ掛かればよいため、各ピンの数は一個以上であれば、いくつ設けても構わない。

次に、本実施形態の管継手１の作用を説明する。ニップル１０とソケット２０を連結するには、まず、リフタ２６の操作側端部２６ａを径方向内側に押して、可動ピン２７をニップル挿入孔２３の内周面２３ａから退避させる。次いで、固定ピン２５をピン係合溝１５に沿って進入させながらかつ、ニップル１０とソケット２０をピン係合溝１５に沿った方向に回転させながら、ニップル１０をソケット２０のニップル挿入孔２３に挿入する。なお、この途中でリフタ２６を押している力を解除し、可動ピン２７もピン係合溝１５に沿わせていく。ニップル１０の嵌合凹部１６にソケット２０の可動ピン２７が到達すると、可動ピン２７は嵌合凹部１６に嵌合する。この状態になると、ニップル１０のＯリング１４がソケット２０の中間孔２４の内周面２４ａに弾性的かつ液密的に密着し、管継手１の連結が完了する。

逆にソケット１０からニップル２０を外すときは、再びリフタ２６の操作側端部２６ａ径方向に押して、可動ピン２７を嵌合凹部１６から退避させ、各ピン２５、２７を各ピン係合溝１５に沿った方向に回転させながら、ソケット２０とニップル１０とを相対的に離していく。このとき、配管内に圧力が残存していると、ソケット１０とニップル２０との密着状態が解除されると同時に配管内の圧力が配管外へ放出されることにより、その圧力に応じた力でニップル１０とソケット２０は互いに離れようとする。しかしながら、本発明では、固定ピン２５および可動ピン２７がピン係合溝１５に設けられた第二屈曲部１５ｂにそれぞれ引っ掛かり、ニップル１０とソケット２０は離間しない。配管内の圧力が抜けたら、各ピンが第二屈曲部１５ｂに引っ掛かっている状態を外して、さらに各ピンを各ピン係合溝１５に沿わせながらソケット２０からニップル１０を相対的に離していき、各ピン２５、２７が各係合溝１５の開口から出ると、ソケット２０からニップル１０が取り外された状態となる。

本発明によれば、配管内に圧力が残存している状態でソケット２０からニップル１０を外そうとした場合、固定ピン２５ならびに可動ピン２７が第二屈曲部１５ｂに一旦引っ掛かるため、一度に勢いよくソケット２０とニップル１０とが離間することがなく、この一次操作のときに配管内の圧力が抜け、常圧とすることができる。そして、次の実際のニップル１０をソケット２０から抜く二次操作のときは、常圧の状態で行うことになる。その結果、ソケット２０とニップル１０の取り外し作業を安全かつ容易に行うことができる。

一実施形態の管継手を構成する各部品の斜視図である。 （ａ）管継手のニップルを示した側面図、（ｂ）小径筒部側から見たニップルの正面図である。 （ａ）ニップル挿入孔側から見たソケットの正面図、（ｂ）管継手のソケットを示した側面図である。 ニップルをソケットから取り外すときのピンの動作を示した図である。

符号の説明

１…管継手
１０…ニップル
１４…Ｏリング（密着部）
１５…ピン係合溝
１５ｂ…第二屈曲部（ピン係止部）
１６…嵌合凹部
２０…ソケット
２３…ニップル挿入孔
２３ａ…ニップル挿入孔の内周面
２４…中間孔（密着部）
２５…固定ピン
２６…リフタ（ロック解除手段）
２７…可動ピン
２９…ばね（付勢部材）

Claims (1)

1. 円筒状のニップル挿入孔を有するソケットの前記ニップル挿入孔に、円筒状のニップルが着脱可能に挿入される管継手であって、
   前記ソケットの前記ニップル挿入孔の内周面には、径方向内側に突出する固定ピンと、該内周面から径方向内側に対して進退自在、かつ付勢部材によって該内周面から進出するように付勢されている可動ピンとが設けられており、ソケットには、前記可動ピンをニップル挿入孔の内周面から退避させるロック解除手段が設けられており、
   一方、前記ニップルの前記ソケットへの挿入側である一端部の外周面には、前記固定ピンおよび前記可動ピンがそれぞれ係合するピン係合溝が形成されており、このピン係合溝は、前記挿入側の端面に開口するとともに該開口から一方の方向にほぼ沿って延びてから、ピン係止部となる屈曲部を経て、一方の周方向側とは反対側の他方の周方向側に蛇行しており、その蛇行した部分には前記可動ピンが嵌合する嵌合凹部が形成されているピン係合溝が形成されており、
   さらに前記ソケットの内周面および前記ニップルの先端部または外周面には、ニップルの前記嵌合凹部にソケットの前記可動ピンが到達した状態で互いに液密的に密着する密着部がそれぞれ設けられており、
   前記固定ピンと前記可動ピンが前記ピン係止部に係止しているときに、前記ソケット側の前記密着部に対する前記ニップル側の密着部の密着状態が解除され、かつ、該ソケットと該ニップルとは離間しない状態となることを特徴とする管継手。

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