JP2009047213A

JP2009047213A - 接続機構

Info

Publication number: JP2009047213A
Application number: JP2007212356A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Obata; 弘小畠
Original assignee: Asahi Breweries Ltd
Current assignee: Asahi Breweries Ltd
Priority date: 2007-08-16
Filing date: 2007-08-16
Publication date: 2009-03-05

Abstract

【課題】配管の誤接続を防止すると共に、切り換え可能に接続できる配管の組み合わせのバリエーションを多くすることができる接続機構を提供する。
【解決手段】第１の配管の端部に設けられたオス側ジョイント及び第２の配管の端部に設けられたメス側ジョイントを介して、前記第１の配管と前記第２の配管とを接続する接続機構であって、前記オス側ジョイントの接続面に配置され、複数の凹部及び複数の凸部の少なくともいずれかを設定可能なオス側設定部を含むオス側アダプタと、前記メス側ジョイントの接続面に配置され、前記オス側設定部の前記複数の凹部及び前記複数の凸部に合致するように複数の凹部及び複数の凸部の少なくともいずれかを設定可能なメス側設定部を含むメス側アダプタとを有することを特徴とする接続機構を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、配管を接続する接続機構に関する。

ビールなどを製造する工場では、製品となるビールを各製造工程（例えば、製麦工程、仕込工程、発酵・貯酒工程、ろ過工程、パッケージング工程など）に移送するために、複数の配管（配管ルート）が設けられている。また、各製造工程で使用されるタンクなどを洗浄する洗浄液を供給するための配管や、かかる洗浄液を排水するための配管も設けられている。これらの配管は、各製造工程や各処理に応じて、互いに切り換えて接続することができるように構成されている。なお、一般的には、配管を接続する作業の効率化を図るために、クイックジョイントが利用されている。

クイックジョイントは、図９に示すように、オス側のジョイント（「プラグ」とも呼ばれる）１１００をメス側のジョイント（「ソケット」とも呼ばれる）１２００に挿入するだけで、配管を容易に接続すると共に、かかる接続を固定することができる接続機構である。なお、プラグ１１００及びソケット１２００の各々は、互いに接続する配管の端部に設けられる。ここで、図９は、クイックジョイントを説明するための図であって、図９（ａ）は、プラグ１１００とソケット１２００とを接続する前の状態を示し、図９（ｂ）は、プラグ１１００とソケット１２００とを接続した後の状態を示している。

一方、クイックジョイントは、上述したように、複数の配管を自由、且つ、容易に切り換えて接続することができるため、誤った配管同士であっても容易に接続してしまうという問題を含んでいる。例えば、製品となるビールを次工程に移送するための配管に接続しなければならないのに、洗浄水を排水するための配管に誤って接続（誤接続）してしまう場合がある。特に、近年の工場においては、ビールの製造の効率化やスペースの制約などの関係から、複数の配管が隣接して設けられており、誤接続を招く可能性が一段と高まってきている。誤接続は、製品となるビールが排水されてしまったり、異液がタンクに混入してしまったりするなどの重大な事故を招くため、配管を接続する際の誤接続を防止することが必要である。

そこで、配管を接続する際の誤接続を防止する技術が従来から幾つか提案されている（特許文献１乃至４参照）。特許文献１乃至４は、配管を接続する際の噛合部の形状を雌雄対にして適正な組み合わせの配管でなければ接続できないようにする技術を開示している。
特開平７−８０４４５号公報特開２０００−８８１６５号公報特開２００２−５４７８２号公報特表２００５−５０７８０７号公報

しかしながら、特許文献１乃至４に開示された技術は、プラグ及びソケットに雌雄対となる形状を形成しなければならないため、１つの配管を複数の配管に接続する場合などには容易に適用することができるが、複数の配管を互いに接続する場合には適用することが非常に困難である。換言すれば、特許文献１乃至４に開示された技術は、プラグ及びソケットに形成される雌雄対となる形状が限定されてしまうため、切り換え可能に接続できる配管の組み合わせのバリエーションを多くすることができない。

そこで、本発明は、配管の誤接続を防止すると共に、切り換え可能に接続できる配管の組み合わせのバリエーションを多くすることができる接続機構を提供することを例示的目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての接続機構は、第１の配管の端部に設けられたオス側ジョイント及び第２の配管の端部に設けられたメス側ジョイントを介して、前記第１の配管と前記第２の配管とを接続する接続機構であって、前記オス側ジョイントの接続面に配置され、複数の凹部及び複数の凸部の少なくともいずれかを設定可能なオス側設定部を含むオス側アダプタと、前記メス側ジョイントの接続面に配置され、前記オス側設定部の前記複数の凹部及び前記複数の凸部に合致するように複数の凹部及び複数の凸部の少なくともいずれかを設定可能なメス側設定部を含むメス側アダプタとを有することを特徴とする。かかる接続機構によれば、オス側設定部の凹部又は凸部と、メス側設定部の凹部又は凸部とを設定することで、第１の配管と第２の配管との接続を可能とする様々なオス側アダプタとメス側アダプタとの組み合わせを設定することができる。前記オス側設定部の前記凹部及び前記凸部の少なくともいずれかと、前記メス側設定部の前記凹部及び前記凸部の少なくともいずれかとが相反する形状の場合に、前記第１の配管と前記第２の配管との接続が可能となることを特徴とする。前記複数の凹部は、ネジ孔で構成され、前記複数の凸部は、前記ネジ孔に螺合可能なネジで構成されることを特徴とする。前記オス側設定部及び前記メス側設定部には、前記ネジ孔を前記ネジで埋めた複数の平部を設定可能であり、前記オス側設定部の前記平部に対して前記メス側設定部が前記平部又は前記凹部である場合に、前記第１の配管と前記第２の配管との接続が可能となることを特徴とする。前記オス側設定部の前記凹部及び前記凸部と前記メス側設定部の前記凹部及び前記凸部は、接続される配管の組み合わせごとに設定可能であることを特徴とする。

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、例えば、配管の誤接続を防止すると共に、切り換え可能に接続できる配管の組み合わせのバリエーションを多くすることができる接続機構を提供することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本発明の一側面としての接続機構１の構成を示す図である。接続機構１は、複数の配管（配管ライン）を切り換え可能に接続する接続機構である。接続機構１は、例えば、ビールを製造する製造工場などにおいて、製品となるビールを次工程に移送するための配管、各工程で使用されるタンクに洗浄液を供給するための配管、かかる洗浄液を排水するための配管などを切り換え可能に接続する接続機構として好適である。接続機構１は、図１に示すように、オス側ジョイント１０と、メス側ジョイント２０と、オス側アダプタ３０と、メス側アダプタ４０とを有する。

オス側ジョイント１０及びメス側ジョイント２０の各々は、互いに接続する配管（例えば、第１の配管と第２の配管）の端部に設けられ、第１の配管と第２の配管とを接続する。オス側ジョイント１０及びメス側ジョイント２０は、本実施形態では、クイックジョイントとして具現化され、オス側ジョイント１０をメス側ジョイント２０に挿入することで、第１の配管と第２の配管とを容易に接続すると共に、第１の配管と第２の配管との接続を固定する。なお、オス側ジョイント１０及びメス側ジョイント２０（即ち、クイックジョイント）は、当業界で周知のいかなる構成をも適用することができるので、ここでは詳しい構造及び動作の説明は省略する。

オス側アダプタ３０は、オス側ジョイント１０の接続面に配置される。また、メス側アダプタ４０は、メス側ジョイント２０の接続面に配置される。具体的には、オス側アダプタ３０及びメス側アダプタ４０の各々は、金属などの剛性を有する材料で構成され、図２に示すように、オス側ジョイント１０の接続面又はメス側ジョイント２０の接続面を囲むようなリング形状の板部材である。ここで、図２は、オス側アダプタ３０及びメス側アダプタ４０を説明するための図である。なお、図２（ａ）は、図１においてα方向から見たオス側アダプタ３０の構成の一例を示す図であり、図２（ｂ）は、図１においてβ方向から見たメス側アダプタ４０の構成の一例を示す図である。

オス側アダプタ３０は、図２（ａ）に示すように、凹部（例えば、５ｍｍ程度の窪み）、凸部（例えば、５ｍｍ程度の突起）、或いは、平部を設定可能なオス側設定部３１０を有する。オス側設定部３１０は、本実施形態では、オス側アダプタ３０の円周上の５つの設定点ＰＡ１乃至ＰＡ５で構成され、設定点ＰＡ１乃至ＰＡ５の各々に、凹部、凸部、或いは、平部を設定することができる。図２（ａ）では、設定点ＰＡ１及びＰＡ２に凹部（白点）が設定され、設定点ＰＡ３乃至ＰＡ５に平部（黒点）が設定されている。なお、オス側設定部３１０の設定点ＰＡ１乃至ＰＡ５の数及び位置は、図２（ａ）に示す数及び位置に限定されるものではなく、任意に設定することができる。オス側設定部３１０における凹部、凸部又は平部の具体的な設定については、後で詳細に説明する。

メス側アダプタ４０は、図２（ｂ）に示すように、オス側設定部３１０に対応して、凹部、凸部、或いは、平部を設定可能なメス側設定部４１０を有する。メス側設定部４１０は、本実施形態では、オス側設定部３１０と同様に、凹部、凸部、或いは、平部を設定することができる５つの設定点ＰＢ１乃至ＰＢ５で構成される。図２（ｂ）では、設定点ＰＢ１及び設定点ＰＢ２に凸部（黒点）が設定され、設定点ＰＢ３乃至ＰＢ３に平部（白点）が設定されている。なお、メス側設定部４１０における凹部、凸部又は平部の具体的な設定については、オス側設定部３１０と同様である。

ここで、図３を参照して、オス側設定部３１０及びメス側設定部４１０における凹部、凸部又は平部の具体的な設定について説明する。なお、本実施形態では、オス側設定部３１０に凹部及び平部を設定し、メス側設定部４１０に凸部を設定する場合を例に説明する。

オス側設定部３１０の設定点ＰＡ１乃至ＰＡ５は、図３に示すように、ネジ孔ＳＨで構成されている。ネジ孔ＳＨにネジ孔ＳＨよりも長いネジ部を有するネジＳＷを螺合することで、設定点ＰＡ３乃至ＰＡ５に平部を設定することができる。但し、ネジＳＷは、メス側アダプタ４０側において、ネジ部がネジ孔ＳＨから突出しないように、ネジ孔ＳＨに螺合させる必要がある。また、ネジＳＷは、メス側アダプタ４０の反対側において、廻り止めナットＳＮによって固定される。これにより、ネジ孔ＳＨに螺合したネジＳＷがネジ孔ＳＨから抜け落ちることを防止できる。

メス側設定部４１０の設定点ＰＢ１乃至ＰＢ５は、図３に示すように、ネジ孔ＳＨ’で構成されている。ネジ孔ＳＨ’にネジ孔ＳＨ’よりも長いネジ部ＳＷ’ａと、棒状部ＳＷ’ｂとを含むネジＳＷ’を螺合することで、設定部ＰＢ１及びＰＢ２に凸部を設定することができる。但し、ネジＳＷ’は、棒状部ＳＷ’ｂがオス側アダプタ３０側に位置するように、ネジ孔ＳＨ’に螺合させる。これにより、棒状部ＳＷ’ｂがオス側アダプタ３０側に位置する。換言すれば、棒状部ＳＷ’ｂが凸部として機能し、対応するオス側アダプタ３０に設定された凹部に入る。また、ネジＳＷ’は、オス側アダプタ３０の反対側において、廻り止めナットＳＮ’によって固定され、ネジ孔ＳＨ’から抜け落ちることが防止されている。

なお、ネジＳＷ’の棒状部ＳＷ’ｂの直径は、ネジ孔ＳＨの直径よりも小さくなるように設定する。例えば、ネジＳＷ’の棒状部ＳＷ’ｂの直径が４ｍｍである場合、ネジ孔ＳＨの直径は５ｍｍ以上に設定することが好ましい。これにより、オス側設定部３１０に設定された凹部と、後述するメス側設定部４１０に設定された凸部とがスムーズに接続されるため、クイックジョイントの機能を損なうことなく、第１の配管と第２の配管を接続することができる。

オス側設定部３１０の設定点ＰＡ１乃至ＰＡ５の各々における凹部とメス側設定部４１０の設定点ＰＢ１乃至ＰＢ５の各々における凸部とが合致した場合（図２参照）、図４に示すように、オス側ジョイント１０をメス側ジョイント２０に挿入することが可能となり、第１の配管と第２の配管とを接続することができる。換言すれば、オス側設定部３１０における設定点ＰＡ１乃至ＰＡ５の各々の形状（凹部又は凸部）と、メス側設定部４２０における設定点ＰＢ１乃至ＰＢ５の各々の形状（凹部又は凸部）とが全て相反する場合には、第１の配管と第２の配管との接続が可能となる。ここで、図４は、オス側ジョイント１０とメス側ジョイント２０とが接続されている状態を示す図である。

従って、オス側設定部３１０において、図５（ａ）に示すように、設定点ＰＡ１及びＰＡ３に凹部（白点）を、設定点ＰＡ２、ＰＡ４及びＰＡ５に平部（黒点）を設定し、メス側設定部４１０において、図５（ｂ）に示すように、設定点ＰＢ１及びＰＢ３に凸部（黒点）を、設定点ＰＢ２、ＰＢ４及びＰＢ５に平部（白点）を設定した場合も、図４に示したように、オス側ジョイント１０をメス側ジョイント２０に挿入することが可能となり、第１の配管と第２の配管とを接続することができる。ここで、図５は、オス側アダプタ３０及びメス側アダプタ４０を説明するための図である。なお、図５（ａ）は、図１においてα方向から見たオス側アダプタ３０の構成の一例を示す図であり、図５（ｂ）は、図１においてβ方向から見たメス側アダプタ４０の構成の一例を示す図である。

一方、図２（ａ）に示すオス側アダプタ３０と図５（ｂ）に示すメス側アダプタ４０とを組み合わせた場合（即ち、オス側設定部３１０の設定点ＰＡ１乃至ＰＡ５を図２（ａ）に示すように設定し、メス側設定部４１０の設定点ＰＢ１乃至ＰＢ５を図５（ｂ）に示すように設定した場合）、図６に示すように、オス側ジョイント１０をメス側ジョイント２０に挿入することが不可能となり、第１の配管と第２の配管とを接続することができない。詳細には、オス側設定部３１０の設定点ＰＡ３には平部が設定されているが、メス側設定部４１０の設定点ＰＢ３には凸部が設定されている（即ち、凸部と凹部が不一致である）ため、オス側アダプタ３０とメス側アダプタ４０とが離間してしまう。これにより、オス側ジョイント１０をメス側ジョイント２０に完全に挿入することができず、第１の配管と第２の配管とを接続することができなくなる。なお、オス側設定部３１０の設定点ＰＡ２には凹部が設定され、メス側設定部４１０の設定点ＰＢ２には平部が設定されているが、このような設定は、オス側アダプタ１０とメス側アダプタ４０との離間には関与しない。同様に、オス側設定部３１０の設定点に平部が設定され、かかる設定点に対応するメス側設定部４１０の設定点に平部又は凹部が設定されていても、オス側アダプタ１０とメス側アダプタ４０との離間には関与しない。ここで、図６は、オス側ジョイント１０とメス側ジョイント２０とが接続されていない状態を示す図である。

また、図５（ａ）に示すオス側アダプタ３０と図２（ｂ）に示すメス側アダプタ４０とを組み合わせた場合（即ち、オス側設定部３１０の設定点ＰＡ１乃至ＰＡ５を図５（ａ）に示すように設定し、メス側設定部４１０の設定点ＰＢ１乃至ＰＢ５を図２（ｂ）に示すように設定した場合）も同様に、オス側設定部３１０における凹部とメス側設定部４１０における凸部とが一致しない設定点が存在するため、第１の配管と第２の配管とを接続することができない。

このように、接続機構１においては、オス側設定部３１０の設定点ＰＡ１乃至ＰＡ５における凹部（平部）とメス側設定部４１０の設定点ＰＢ１乃至ＰＢ２における凸部（平部）を任意に設定することで、図７に示すように、第１の配管と第２の配管との接続を可能にしたり、不可能にしたりすることができる。換言すれば、オス側設定部３１０における凹部の設定及びメス側設定部４１０における凸部の設定によって、第１の配管と第２の配管との接続を可能とする様々なオス側アダプタ３０とメス側アダプタ４０との組み合わせを設定することができる。図７を参照するに、オス側アダプタ３０（オス側設定部３１０）においては、白点が凹部を、黒点が平部を示しており、メス側アダプタ４０（メス側設定部４１０）においては、黒点が凸部を、白点が平部を示している。また、矢印で結ばれたオス側アダプタ３０とメス側アダプタ４０の組み合わせは配管の接続が可能であることを示し、矢印で結ばれていないオス側アダプタ３０とメス側アダプタ４０の組み合わせは配管の接続が不可能であることを示している。従って、ビールなどを製造する工場において、切り換え可能に接続する複数の配管に接続機構１を適用することで、配管の誤接続を防止すると共に、切り換え可能に接続できる配管の組み合わせのバリエーションを多くすることができる。

図８は、ビールなどを製造する工場において、切り換え可能に接続する複数の配管に接続機構１を適用した場合の例を示す図である。図８では、薬液タンクＡ乃至Ｃに貯留された液体を払い出す払出口に接続された配管にオス側アダプタ３０を設け、薬液タンクＡ乃至Ｃからの液体を移送する１系配管乃至４系配管、及び、薬液タンクＡ乃至Ｃからの液体を排水する排水配管にメス側アダプタ４０を設けている。また、オス側アダプタ３０のオス側設定部３１０の各々における凹部は白点で示されるように設定され、メス側アダプタ４０のメス側設定部４１０の各々における凸部は黒点で示されるように設定されている。

この場合、薬液タンクＡの払出口に接続された配管は、１系配管に接続することができるが、２系配管乃至４系配管に接続することができない。従って、薬液タンクＡの払出口に接続された配管が２系配管乃至４系配管に誤って接続されてしまうこと（誤接続）を防止することができる。また、薬液タンクＢの払出口に接続された配管は、２系配管及び４系配管に接続することができるが、１系配管及び３系配管に接続することができない。従って、薬液タンクＢの払出口に接続された配管が１系配管及び３系配管に誤って接続されてしまうこと（誤接続）を防止することができる。また、薬液タンクＣの払出口に接続された配管は、３系配管及び４系配管に接続することができるが、１系配管及び２系配管に接続することができない。従って、薬液タンクＣの払出口に接続された配管が１系配管及び２系配管に誤って接続されてしまうこと（誤接続）を防止することができる。なお、薬液タンクＡ乃至Ｃの払出口に接続された全ての配管は、排水配管に接続することができる。

このように、接続機構１によれば、オス側設定部の凹部及びメス側設定部の凸部を適切に設定することで、配管の誤接続を防止すると共に、切り換え可能に接続できる配管の組み合わせのバリエーションを多くすることができる。なお、本実施形態では、オス側ジョイントのオス側設定部には凹部（又は平部）、メス側ジョイントのメス側設定部には凸部（又は平部）を設定しているが、オス側の設定部に凸部を加えて、メス側設定部に凹部を加えて設定することで、切り換え可能に接続できる配管の組み合わせのバリエーションを更に多くすることができる。また、オス側設定部及びメス側設定部の設定点を多くすることで、切り換え可能に接続できる配管の組み合わせのバリエーションを更に多くすることができる。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、オス側設定部及びメス側設定部における凹部、凸部又は平部の設定は、ネジ孔及びネジを利用することに限定するものではない。

本発明の一側面としての接続機構の構成を示す図である。図１に示す接続機構のオス側アダプタ及びメス側アダプタを説明するための図であって、図２（ａ）は、図１においてα方向から見たオス側アダプタの構成の一例を示す図であり、図２（ｂ）は、図１においてβ方向から見たメス側アダプタの構成の一例を示す図である。図１に示す接続機構のオス側アダプタのオス側設定部及びメス側アダプタのメス側設定部における凹部、凸部又は平部の設定を説明するための図である。図１に示す接続機構において、オス側ジョイントとメス側ジョイントとが接続されている状態を示す図である。図１に示す接続機構のオス側アダプタ及びメス側アダプタを説明するための図であって、図５（ａ）は、図１においてα方向から見たオス側アダプタの構成の一例を示す図であり、図５（ｂ）は、図１においてβ方向から見たメス側アダプタの構成の一例を示す図である。図１に示す接続機構において、オス側ジョイントとメス側ジョイントとが接続されていない状態を示す図である。第１の配管と第２の配管との接続を可能とする様々なオス側アダプタとメス側アダプタとの組み合わせの一例を示す図である。ビールなどを製造する工場において、図１に示す接続機構を切り換え可能に接続する複数の配管に適用した場合の例を示す図である。クイックジョイントを説明するための図であって、図９（ａ）は、プラグとソケットとを接続する前の状態を示し、図９（ｂ）は、プラグとソケットとを接続した後の状態を示している。

符号の説明

１接続機構
１０オス側ジョイント
２０メス側ジョイント
３０オス側アダプタ
３１０オス側設定部
ＰＡ１乃至ＰＢ５設定点
４０メス側アダプタ
３２０メス側設定部
ＰＢ１乃至ＰＢ５設定点
ＳＨネジ孔
ＳＷ及びＳＷ’ ネジ

Claims

第１の配管の端部に設けられたオス側ジョイント及び第２の配管の端部に設けられたメス側ジョイントを介して、前記第１の配管と前記第２の配管とを接続する接続機構であって、
前記オス側ジョイントの接続面に配置され、複数の凹部及び複数の凸部の少なくともいずれかを設定可能なオス側設定部を含むオス側アダプタと、
前記メス側ジョイントの接続面に配置され、前記オス側設定部の前記複数の凹部及び前記複数の凸部に合致するように複数の凹部及び複数の凸部の少なくともいずれかを設定可能なメス側設定部を含むメス側アダプタとを有することを特徴とする接続機構。
前記オス側設定部の前記凹部及び前記凸部の少なくともいずれかと、前記メス側設定部の前記凹部及び前記凸部の少なくともいずれかとが相反する形状の場合に、前記第１の配管と前記第２の配管との接続が可能となることを特徴とする請求項１記載の接続機構。
前記複数の凹部は、ネジ孔で構成され、
前記複数の凸部は、前記ネジ孔に螺合可能なネジで構成されることを特徴とする請求項１記載の接続機構。
前記オス側設定部及び前記メス側設定部には、前記ネジ孔を前記ネジで埋めた複数の平部を設定可能であり、
前記オス側設定部の前記平部に対して前記メス側設定部が前記平部又は前記凹部である場合に、前記第１の配管と前記第２の配管との接続が可能となることを特徴とする請求項３記載の接続機構。
前記オス側設定部の前記凹部及び前記凸部と前記メス側設定部の前記凹部及び前記凸部は、接続される配管の組み合わせごとに設定可能であることを特徴とする請求項１記載の接続機構。