JP2008019972A - 結合金具の着脱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】結合金具を遠隔操作によって着脱操作でき、しかも安価で信頼性の高い結合金具の着脱装置を提供する。
【解決手段】ホース相互または配管相互あるいはホースと配管または他の機器とを流体流通状態に結合する結合金具の着脱装置において、結合金具を構成する一方の結合金具本体１を固定側部材１１に設け、結合金具を構成する相手側の結合金具本体２を固定側部材１１に対して進退可能な可動側部材１２に設け、さらに、固定側部材１１に対して可動側部材１２を前進させたとき、固定側部材１１側の一方の結合金具本体１と可動側部材１２側の相手側の結合金具本体２とを結合可能に位置決めする位置決め機構として位置決めピン１４と位置決めガイド１５を設けたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、隔離された部屋に設置されたホースや冷媒配管、ガス配管、油送管等の結合金具を遠隔操作によって着脱する結合金具の着脱装置に関する。

消防ホース等のホースを相互に接続または液体輸送配管の配管相互の接続を行う、雌雄の区別のない一対の同一構造の結合金具本体から構成された結合金具は、本出願人が開発し、登録されている（例えば、特許文献１参照。）。

この結合金具は、図８に示すように、一対の結合金具本体１，２にそれぞれ設けられ、該結合金具本体１，２の周方向に配列され軸方向に突設した複数の嵌合凸部３と、これら嵌合凸部３の間に形成された嵌合凹部４とを備えている。一対の結合金具本体１，２の嵌合凸部３と嵌合凹部４は互いに相手側の結合金具本体１，２の嵌合凹部４と嵌合凸部３に軸方向に嵌合し、これら嵌合凸部３には相手側の結合金具本体１，２の嵌合凸部３に周方向に係止して軸方向の移動を規制し、これら一対の結合金具本体を軸方向に係止する係止鉤部５が形成されている。

また、これらの嵌合凸部３の係止鉤部５と反対側の側面３ａには付勢機構６が設けられている。この付勢機構６は、鋼球７と、この鋼球７を突出方向に付勢するスプリング（図示しない）とから構成されており、付勢機構６は嵌合凸部３の側面３ａに埋め込まれている。従って、これらの嵌合凸部３が相手側の嵌合凹部４内に嵌合されると、鋼球７が互いに当接して互いに押圧付勢し、これら嵌合凸部３の他方の側面３ｂを互いに離反するように付勢する。この結果、これら嵌合凸部３の一方の側面３ａは互いに近接するように付勢され、これらの一方の側面３ａの係止鉤部５が互いに係合するように付勢されるようになっている。

そして、一対の結合金具本体１，２の結合部が軸方向に衝合された場合には、例えば、一方の結合金具本体１の嵌合凸部３が他方の結合金具本体２の嵌合凹部４内に嵌合し、また他方の結合金具本体２の嵌合凸部３が一方の結合金具本体１の嵌合凹部４内に嵌合し、互いに相補形に嵌合するようになっている。

なお、結合金具本体１の後端部には接続管体８が回転自在に連結され、結合金具本体２の後端部には接続管体９が回転自在に連結されている。これら接続管体８，９にはホースまたは配管が接続されるようになっている。
特許第３１０７５０７号公報

特許文献１に示す消防ホース等のホース相互を雌雄の区別のない一対の同一構造の結合金具本体１，２からなる結合金具を結合する際には、一対の結合金具本体１，２の嵌合凸部３と嵌合凹部４を、軸方向に接近させて互いに相手側の結合金具本体１，２の嵌合凹部４と嵌合凸部３に係合すると、これら嵌合凸部３には相手側の結合金具本体１，２の嵌合凸部３に周方向に係止して軸方向の移動を規制し、これら一対の結合金具本体１，２の係止鉤部５が軸方向に係止して結合される。
しかしながら、このように構成された結合金具を着脱するには、人間が一方の手で一方の結合金具本体１を持ち、他方の手で相手側の結合金具本体を持って操作するのが普通である。しかし、例えば、結合金具が放射線等の人体に有害な環境や高温度で、人体に悪影響を及ぼす雰囲気に設置されている場合、人間が結合金具を手に持って操作することはできない。
このような環境に設置した結合金具は、人間に代ってロボットや自動機器等によって結合金具を着脱することも考えられるが、高価になって実用化に適さないとともに、複雑な機械になると故障がつきものという問題がある。
本発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、結合金具を遠隔操作によって着脱操作でき、しかも安価で信頼性の高い結合金具の着脱装置を提供するものである。

本発明は、前記目的を達成するために、請求項１は、ホース相互または配管相互あるいはホースと配管または他の機器とを流体流通状態に結合する結合金具の着脱装置において、前記結合金具は、一対の結合金具本体と、これら結合金具本体の周方向に配列され軸方向に突設した複数の嵌合凸部と、これら嵌合凸部の間に形成された嵌合凹部とを備え、前記一対の結合金具本体の嵌合凸部と嵌合凹部は互いに相手側の結合金具本体の嵌合凹部と嵌合凸部に軸方向に嵌合し、これら嵌合凸部には相手側の結合金具本体の嵌合凹部に周方向に係止して軸方向の移動を規制し、これら一対の結合金具本体を軸方向に係止する係止鉤部が形成され、前記結合金具を構成する前記一方の結合金具本体を固定側部材に設け、前記結合金具を構成する前記相手側の結合金具本体を前記固定側部材に対して進退可能な可動側部材に設け、さらに、前記固定側部材に対して前記可動側部材を前進させたとき、前記固定側部材側の一方の結合金具本体と前記可動側部材側の相手側の結合金具本体とを結合可能に位置決めする位置決め機構を設けたことを特徴とする。

請求項２は、請求項1において、前記可動側部材を前記固定側部材に対して進退方向にガイドするガイド機構を備えていることを特徴とする。

請求項３は、前記請求項１または２において、前記可動側部材を前記固定側部材に対して進退方向の移動させる遠隔操作ロッドを備えていることを特徴とする。

請求項４は、請求項１記載の前記可動側部材には、該可動側部材に設けられた前記結合金具本体をその軸心を中心として回転させ、前記固定側部材の前記結合金具本体との結合を解除する回転機構が設けられていることを特徴とする。

請求項５は、請求項４記載の前記回転機構は、前記遠隔操作ロッドによって操作可能であることを特徴とする。

請求項６は、請求項１記載の前記固定側部材及び前記可動側部材には複数の結合金具本体が対をなして設けられ、複数の結合金具本体相互が同時に結合・結合解除されるように連動機構を備えていることを特徴とする。

請求項７は、請求項１記載の前記可動側部材には、前記結合金具本体をその軸心を中心として回転自在に支持するとともに、静止時においては、前記固定側部材側の前記結合金具本体と結合可能な位相に位置決めされる位置決め手段を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、結合金具を構成する一方の結合金具本体を固定側部材に設け、相手側の結合金具本体を固定側部材に対して進退可能な可動側部材に設け、固定側部材に対して可動側部材を前進させたとき、固定側部材側の一方の結合金具本体と可動側部材側の相手側の結合金具本体とを位置決め機構によって位置決め結合できる。

したがって、ロボットや自動機器等を用いることはなく、安価で信頼性を向上できるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図７は結合金具の着脱装置の第１の実施形態を示し、図１は結合金具の着脱装置の平面図であり、例えば放射線等の人体に有害な環境や高温度で、人体に悪影響を及ぼす雰囲気の部屋１０に設置されている。部屋１０の内部には固定側部材１１と、この固定側部材１１に対して進退可能な可動側部材１２が設置されている。固定側部材１１は、Ｌ字状に折曲された板状体によって形成され、水平部１１ａは部屋１０の床面等に固定され、垂直部１１ｂは可動側部材１２と対向している。

固定側部材１１の長手方向の中間部１１ｃを中心として垂直部１１ｂにおける左右には図８に示した公知の結合金具を構成する一方の結合金具本体１が固定されている。さらに、結合金具本体１の隣側には位置決め機構の一部を構成する位置決めピン１４が固定されている。そして、固定側部材１１に固定された２個の結合金具本体１の軸心と２本の位置決めピン１４の軸心は平行であり、その軸心は固定側部材１１の垂直部１１ｂに対して直交している。

図３及び図４に示すように、前記可動側部材１２もＬ字状に折曲された板状体によって形成され、水平部１２ａと垂直部１２ｂとから形成され、垂直部１２ｂは固定側部材１１と対向している。可動側部材１２の長手方向の中間部１２ｃを中心として垂直部１２ｂにおける左右には前記結合金具を構成する相手側の結合金具本体２が回転自在に設けられている。さらに、結合金具本体２の隣側で、垂直部１２ｂの対角部位には位置決めピン１４が挿入される筒体からなり、前記位置決め機構の一部を構成する位置決めガイド１５が固定されている。そして、可動側部材１２に固定された２個の結合金具本体２の軸心と２個の位置決めガイド１５の軸心は平行であり、その軸心は可動側部材１２の垂直部１２ｂに対して直交している。

したがって、固定側部材１１に対して可動側部材１２が接近し、位置決めピン１４と位置決めガイド１５とが嵌合すると、固定側部材１１に対して可動側部材１２が上下・左右方向に位置決めされ、同時に２個の結合金具本体１と結合金具本体２とが上下・左右方向に位置決めされるようになっている。

可動側部材１２の垂直部１２ｂに回転自在に設けられた結合金具本体２の前端部には鉛直方向にロッド１６が固定され、このロッド１６の下端部にはバランスウエイト１７が固定されている。そして、バランスウエイト１７の重力によって結合金具本体２が回転し、固定側部材１１の結合金具本体１と結合可能な位置に位相が合うように位置決め手段を構成している。
さらに、図６に示すように、可動側部材１２の垂直部１２ｂにおける中間部１２ｃにはベアリングを内蔵した軸受１８が設けられ、この軸受１８には回転機構としての回転体１９が回転自在に軸支されている。回転体１９の基端部には大径の円盤部２０が一体に設けられ、この円盤部２０には凹陥部２１が形成されている。凹陥部２１の開口部は蓋体２２によって閉塞され、内部には円形の空間部２３が形成されている。空間部２３にはその軸心を中心として点対称的に一対のストッパーピン２４が突設されている。さらに、蓋体２２には一対のストッパーピン２４の配置と交差する方向に長孔２５が設けられ、この長孔２５は空間部２３と貫通している。

回転体１９の先端部は垂直部１２ｂを貫通して前面から突出しており、この先端部には鉛直方向にロッド２６を有した結合解除部材２７がキー２８によって結合されている。結合解除部材２７のロッド２６の両端部がそれぞれワイヤロープ等の連結索２９を介して前記結合金具本体２のロッド１６の先端部と連結されている。そして、結合解除部材２７の旋回が連結索２９を介して結合金具本体２に伝達され、結合金具本体２が回転して相手側の結合金具本体１との結合を解除できる連動機構３０を構成している。

また、図３及び図４に示すように、可動側部材１２の水平部１２ａの下部には複数個のキャスター３１が設けられ、水平部１２ａの両側部には摺動ガイド部材３２が設けられている。そして、この可動側部材１２はガイド機構３３の上部に載置され、摺動ガイド部材３２にガイドされながらキャスター３１によって固定側部材１１に対して進退自在に支持されている。すなわち、ガイド機構３３は、左右一対のガイドレール３５が設けられている。これらガイドレール３５は断面がＬ字状で、キャスター３１が床面を転動して進退する際に摺動ガイド部材３２と摺動する摺動面３５ａを有している。さらに、このガイドレール３５の相互間隔は手前側が広幅で、固定側部材１１に接近するにしたがって狭幅になるように湾曲しており、可動側部材１２の左右方向が徐々に位置決めされるようになっている。

また、３６は可動側部材１２を固定側部材１１に対して進退方向の移動させる遠隔操作ロッドである。この遠隔操作ロッド３６は伸縮可能なロッド本体３７の先端部にＴ字状の係止部材３８が設けられ、基端部には把持部３９が設けられている。係止部材３８は、前記回転体１９の長孔２５を貫通して回転体１９の空間部２３に挿入可能であり、回転時に一対のストッパーピン２４に係止されるようになっている。

したがって、遠隔操作ロッド３６の把持部３９を把持してロッド本体３７を回転すると、係止部材３８がストッパーピン２４を介して回転体１９に回転力が伝達されるようになっている。

さらに、図５に示すように、蓋体２２にはストッパーピン２４を長孔２５に案内する挿入ガイド４０が設けられている。この挿入ガイド４０は長孔２５に向って狭幅となるテーパ面を有するシュート形状であり、ストッパーピン２４を載置して蓋体２２方向にスライドさせることにより、ストッパーピン２４が長孔２５に挿入案内されるようになっている。

次に、前述のように構成された結合金具の着脱装置の作用について説明する。
固定側部材１１には一方の結合金具本体１が設けられ、この結合金具本体１の接続管体８にはホースまたは配管が接続されている。可動側部材１２には相手側の結合金具本体２が設けられ、この結合金具本体２の接続管体９にはホースまたは配管が接続されている。固定側部材１１に対して可動側部材１２は離間対向しており、この可動側部材１２はガイド機構３３に支持されている。

このような状態から、遠隔操作ロッド３６を用いて可動側部材１２を操作し、固定側部材１１の結合金具本体１に対して可動側部材１２の結合金具本体２を結合する際には、遠隔操作ロッド３６を把持し、ロッド本体３７を伸張するとともに前進して係止部材３８を図５に示すように挿入ガイド４０に載置する。
遠隔操作ロッド３６をさらに前進させると、係止部材３８は挿入ガイド４０にガイドされながら長孔２５を介して回転体１９の空間部２３に挿入され、図７に示すように係止部材３８は一対のストッパーピン２４の間に進入して円盤部２０に当接する。
この状態で、遠隔操作ロッド３６によって可動側部材１２を固定側部材１１方向に押圧すると、キャスター３１が床面を転動して前進し、摺動ガイド部材３２がガイドレール３５の摺動面３５ａを摺動する。ガイドレール３５の間隔は手前側が広幅で、固定側部材１１に接近するにしたがって狭幅になるように湾曲しているため、可動側部材１２の左右方向が徐々に位置決めされる。

可動側部材１２が固定側部材１１に接近すると、位置決めピン１４と位置決めガイド１５とが嵌合する。そして、固定側部材１１に対して可動側部材１２が上下・左右方向に位置決めされ、同時に２個の結合金具本体１と結合金具本体２とが上下・左右方向に位置決めされる。したがって、一対の結合金具本体１の嵌合凸部３が他方の結合金具本体２の嵌合凹部４内に嵌合し、また他方の結合金具本体２の嵌合凸部３が一方の結合金具本体１の嵌合凹部４内に嵌合し、互いに相補形に嵌合して一対の結合金具本体１，２が同時に結合する。このため、人間が結合金具本体１，２に直接手を触れることなく遠隔操作ロッド３６によって結合金具本体１，２を結合できる。

また、結合金具本体１，２の結合状態を解除する際には、図７に示すように係止部材３８を一対のストッパーピン２４の間に進入させた状態で、遠隔操作ロッド３６を図７の矢印方向に回転させると、係止部材３８は一対のストッパーピン２４と係止して遠隔操作ロッド３６の回転が回転体１９に伝達される。
したがって、結合解除部材２７とともにロッド２６が、図３に示す矢印方向に旋回する。ロッド２６の旋回に伴って連結索２９とロッド１６を介して結合金具本体２に同方向の回転力が伝達され、結合金具本体２が矢印方向に回転する。結合金具本体２が回転すると、結合金具本体１，２の嵌合凸部３の側面３ｂが付勢機構６のスプリングの付勢力に抗して鋼球７を没入させるため、嵌合凸部３の一方の側面３ａは互いに離間し、係止鉤部５の係合が解除される。
この状態で、遠隔操作ロッド３６を手前側に引張ると、図６に示すように、係止部材３８が長孔２５と位置的にずれているため蓋体２２の内面に係止される。したがって、遠隔操作ロッド３６の手前側への引張力が回転体１９に伝達され、この回転体１９を介して可動側部材１２に伝達される。
遠隔操作ロッド３６をさらに手前側に引張ると、可動側部材１２はキャスター３１が床面を転動して後退し、可動側部材１２はガイドレール３５にガイドされながら後退するため、位置決めガイド１５が位置決めピン１４から抜ける。そして、固定側部材１１に対して可動側部材１２が離間するため、一方の結合金具本体１の嵌合凸部３が相手側の結合金具本体２の嵌合凹部４から脱出し、また結合金具本体２の嵌合凸部３が相手側の結合金具本体１の嵌合凹部４から脱出して一対の結合金具本体１，２の結合が同時に解除される。このため、人間が結合金具本体１，２に直接手を触れることなく遠隔操作ロッド３６によって結合金具本体１，２の結合を解除できる。

したがって、結合金具が、例えば放射線等の人体に有害な環境や高温度で、人体に悪影響を及ぼす雰囲気に設置されている場合であっても遠隔操作ロッド３６によって結合金具を着脱できる。また、ロボットや自動機器等によって結合金具を着脱するものとは異なり、大掛かりな設備が不要であり、安価であるとともに信頼性を向上できる。
なお、前記実施形態においては、回転機構の回転をワイヤロープ等の連結索を介して結合金具本体に伝達する連動機構を採用したが、連動機構としては、タイミングベルト、歯車機構でもよい。さらに、ガイド機構は、湾曲したガイドレールに限定されず、リニアガイドでもよい。

また、本発明の結合金具は、エアコンの冷媒配管やホースの接続あるいは水素やガソリン用の供給用配管、航空・宇宙機器用の配管や高圧ホースの接続等、広範囲に適用できる。
なお、この発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を組合わせてもよい。

本発明の第１の実施形態を示し、結合金具の着脱装置の平面図。 同実施形態を示し、図１の矢印Ａ方向から見た図。 同実施形態を示し、図１の矢印Ｂ方向から見た図。 同実施形態を示し、（ａ）はガイド機構の側面図、（ｂ）は結合金具本体の結合状態の側面図。 同実施形態を示し、挿入ガイドの斜視図。 同実施形態を示し、回転機構の縦断側面図。 同実施形態を示し、ストッパーピンと係止部材との関係を示す斜視図。 従来の結合金具の側面図。

符号の説明

１，２…結合金具本体、１１…固定側部材、１２…可動側部材、１４…位置決めピン、１５…位置決めガイド、１９…回転機構、３０…連動機構、３３…ガイド機構、３６…遠隔操作ロッド

Claims (7)

1. ホース相互または配管相互あるいはホースと配管または他の機器とを流体流通状態に結合する結合金具の着脱装置において、
   前記結合金具は、一対の結合金具本体と、これら結合金具本体の周方向に配列され軸方向に突設した複数の嵌合凸部と、これら嵌合凸部の間に形成された嵌合凹部とを備え、前記一対の結合金具本体の嵌合凸部と嵌合凹部は互いに相手側の結合金具本体の嵌合凹部と嵌合凸部に軸方向に嵌合し、これら嵌合凸部には相手側の結合金具本体の嵌合凹部に周方向に係止して軸方向の移動を規制し、これら一対の結合金具本体を軸方向に係止する係止鉤部が形成され、
   前記結合金具を構成する前記一方の結合金具本体を固定側部材に設け、前記結合金具を構成する前記相手側の結合金具本体を前記固定側部材に対して進退可能な可動側部材に設け、
   さらに、前記固定側部材に対して前記可動側部材を前進させたとき、前記固定側部材側の一方の結合金具本体と前記可動側部材側の相手側の結合金具本体とを結合可能に位置決めする位置決め機構を設けたことを特徴とする結合金具の着脱装置。
2. 請求項1において、前記可動側部材を前記固定側部材に対して進退方向にガイドするガイド機構を備えていることを特徴とする結合金具の着脱装置。
3. 前記請求項１または２において、前記可動側部材を前記固定側部材に対して進退方向の移動させる遠隔操作ロッドを備えていることを特徴とする結合金具の着脱装置。
4. 前記可動側部材には、該可動側部材に設けられた前記結合金具本体をその軸心を中心として回転させ、前記固定側部材の前記結合金具本体との結合を解除する回転機構が設けられていることを特徴とする請求項１記載の結合金具の着脱装置。
5. 前記回転機構は、前記遠隔操作ロッドによって操作可能であることを特徴とする請求項３または４記載の結合金具の着脱装置。
6. 前記固定側部材及び前記可動側部材には複数の結合金具本体が対をなして設けられ、複数の結合金具本体相互が同時に結合・結合解除されるように連動機構を備えていることを特徴とする請求項１記載の結合金具の着脱装置。
7. 前記可動側部材には、前記結合金具本体をその軸心を中心として回転自在に支持するとともに、静止時においては、前記固定側部材側の前記結合金具本体と結合可能な位相に位置決めされる位置決め手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の結合金具の着脱装置。

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