JP2011518993A - 空圧式安全継手装置 - Google Patents

Abstract

【解決手段】圧縮空気回路用の継手アセンブリには、第１の送気管および第２の送気管のそれぞれの端部に位置する第１のサブアセンブリおよび第２のサブアセンブリ（１２、１４）を着脱可能に係合する係止手段（１６、１８）を備える。第１の送気管は圧縮空気を操作するのに適合される工具に接続され、第２の送気管は圧縮空気の供給源に接続される。弁手段（２４）は、第１の送気管と第２の送気管の間の圧縮空気の流れを制御する。弁手段は、第２のサブアセンブリ（１４）に接続され、圧縮空気が流れる第１の位置と圧縮空気が流れない第２の位置との間で摺動可能に移動可能である。継手アセンブリは、弁手段（２４）が第１の位置にある場合に、第１のサブアセンブリと第２のサブアセンブリ（１２、１４）が非係合とならないようにする停止手段（３０、３２）を備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、圧縮空気管の安全継手装置に関し、特に、圧縮空気回路から圧縮空気を局所的に遮断して排気する空気遮断弁を備える継手アセンブリに関する。

導管とホースを相互接続する送気管を介して鉱山、建設用地および製造プラントに圧縮空気を供給することが広く実施されている。圧縮空気は、包装機、岩石穿孔機および携帯用工具などの機械を操作したり、ディーゼル移動式プラントを始動したりするのに使用される。圧縮空気は、必要に応じて素早く配管し、使用し、解体でき、簡便で、適応性がある高エネルギー源である。

導管およびホースの送気管の接続は、迅速に接続するさまざまな継手やボルト継手を介する。広く使用される継手には「鉤爪」型の継手があり、作業者が空気供給弁にホースを「捻転して係止」したり、２本のホースを同時に接続したり、ホースを機械装置に接続したりすることができる。

遮断弁や調節弁によって、空気供給を制御する（言わば開始したり、停止したりする）。このような弁は、手動で操作したり、電気的に制御したり、あるいはこのほかの方法で操作することができる。

しかし、圧縮空気の使用による問題や危険が多い。これは、主に圧縮空気が適応性のある高エネルギーであることが原因であり、不適切な使用が加わることによって、過去には重傷事故または死亡事故が発生した。

死亡事故は、衝突損傷（外れたホースが周囲で制御不能に激しく動く）や、血流に圧縮空気が注入されることにより起こる。圧縮空気による負傷には、空気注入のほかに、一時性聴力損失や永久性聴力損失が挙げられる。

以下に示す方法は、建設用地でよく発生する圧縮空気の使用例であり、通常の使用時や作業者らが通常の実施手順に従わない場合に存在する問題と危険のいくつかを示す。

携帯型エアーコンプレッサでは、掘削しようとする穴に隣接し、作業者からは離れて位置する。ここで、作業がホースの自由端で実施されている場所にコンプレッサーに連通する圧縮空気源と調節弁がなく、撓みホースが破裂するなどの障害が発生した場合、圧縮空気を素早く停止することができないという問題がある。

コンプレッサーは、５０ｍホースを介して携帯型のジャックハンマーに接続される。作業者は、最初にホースをコンプレッサーに接続し、次にホースの自由端を保持しながら圧縮空気を用いて撓み管内の不要物を取り除く。

この作業では、作業者はホースをコンプレッサーに接続し、第２（別個）のロッキングクリップを取り付ける必要がある。このロッキングクリップは、空気供給開始時にホースが張ることによってホースが不意に係止しないようにするのに使用される。これは、ホースが適切に巻かれている状態で、空圧を印加すると、ホースは自然に捻転せず、「捻転して係止した」継手が外れてしまうという事実によるものと思われる。

ホース内の不要物を取り除くためには、作業者は、ホースの自由端を保持しながら、（空気調整弁が取り付けられた）コンプレッサーに移動するか、コンプレッサー付近の別の作業者に空気供給を開始してもらったり、停止してもらったりする必要がある。

この使用例では、５０ｍホースが使用されているが、実際には、コンプレッサーとジャックハンマーなどの工具は、５００ｍ以上のホースによって接続されていることがある。

作業者は、管内の不要物を取り除いた後、ジャックハンマーを接続し、空気供給を開始して岩石を除去する。

この作業では、作業者が１人の場合、作業を開始できるように、ホースをジャックハンマーまで引き摺って運び、安全のために二次ロッキングクリップを使用して工具を接続し、再度コンプレッサーまで戻り、圧縮空気の供給を開始する必要がある。作業者は、空気供給を開始している時、工具のところにいないため、空気漏れやホースの不具合などのあらゆる問題が存在しても視認することができない。

作業者は、作業終了時に空気供給を停止し、ジャックハンマーを操作してホースに捕捉された空気を放散するか、あるいはドレン弁を通して空気を放出し、コンプレッサーから工具とホースを外す。

この作業では、作業者はコンプレッサーに移動して空気を停止し、工具まで戻ってホースに捕捉された空気を放出するか、ドレン弁を通して空気を放出する必要がある。ドレン弁を使用すると、空気が高速で放出されることから、聴力が永久に損失する可能性がある騒音が発生する。この高速空気は、地面に放出されると、周囲を激しく吹き付けて、破片（岩石および粉塵）を飛ばすことから、身体、特に眼に衝撃負傷をもたらすことがある。

工具は外されると、空気供給源が不意に開始することがあり、ホースの自由端が制御不能に激しく動いてしまう危険性がある。

上記の方法による問題や危険のほかに、作業者らは手順を省略することがあり、これもまた問題と危険をもたらすことになる。以下に、このような省略に挙げられるものを示す。
（ａ）（工具のところに戻って、工具を操作して空気を排気する代わりに）ドライバーなどの先のとがった工具を使用し、「鉤爪」型の継手の封止を解除して捕捉された空気の圧力を低下させる。
（ｂ）作業者がホースを外したり、再度接続したりする時に、第２の人に手でホースの端を押し付けてもらう。これは、第２の人がホースに強い力で押し続けると、空気が封じ込められるのみであることから特に危険である。第２の人がホースを保持している時に転んだり、手が滑ったりすると、空気は制御不能な力と速度で放出される。

上記の（ａ）および（ｂ）によって、空気が加圧された状態からきわめて急速に放出され、永久に聴力が損なう可能性があるレベルで騒音が発生する。以下に、上に挙げた問題を克服するために採られる手順を示す。
（ｃ）作業者がホース端に手動レバーハンドルを取り付ける。これは、ホースには圧力下で捕捉された空気があることを示さないことから、空気の供給が停止したのちもホースから放出されない場合に問題が発生しうる。これは、機械の操作によってのみ発生する可能性があり、予期しない厄介な動作を引き起こしうる。また、ホースが場所から場所へと引き摺って運ばれるときにレバーハンドルが引っかかり、空気の供給が不意に開始される可能性がある。
（ｄ）作業者が、空気供給システムのコンプレッサーまたは空気源端に排気弁を取り付ける。これにより、作業者は、装置を運用から外すときにいくらか移動しなくてもよくなるが、依然として空気源に戻る必要ある。
（ｅ）作業者が、調節弁を取り付け、調節弁が閉じた位置で調節弁に南京錠をかける。これにより、空気源と工具との間の距離が比較的近い場合には問題が解決するが、空気源と工具との間にかなりの距離がある場合には問題は解決しない。
（ｆ）作業者が、ホースのコンプレッサー側端に位置する排気弁に消音器を取り付け、聴力が損失するリスクを効果的に回避する。これは、問題の一部を解決するが、全状況に適合しないことから非実用的である。

以下に、従来技術に直面する問題を簡潔に挙げる。
１．調節弁と工具がかなりの距離を離れていることが多く、通常の実施手順を省略し、遵守しないようになる。
２．ロッキングクリップが取り付けられていない場合は捻転して係止した継手が外れる可能性がある。
３．ロッキングクリップは、作業者が安全に作業するのに必要な別個の器具である。
４．圧縮空気の存在が明らかでなく、作業者が圧力を低下するのに必要な連動装置がないため、圧力下でホースが不意に外れることがある。
５．取り付けられた排気装置が工具から離れていることがある。
６．取り付けられた消音器が工具から離れていることがある。
７．コンプレッサーと工具との間がかなり離れている場合は作業者がほかに必要となる。

そこで、本発明の目的は、上に記載する従来技術の問題の少なくともいくつかを克服することにある。

本発明によれば、
（ａ）第１の送気管および第２の送気管のそれぞれの端部に位置する第１のサブアセンブリと第２のサブアセンブリを着脱可能に係合し、第１の送気管は圧縮空気を操作するように適合される工具に接続され、第２の送気管は圧縮空気の供給源に接続される係止手段と、
（ｂ）第１の送気管と第２の送気管との間で圧縮空気の流れを制御し、第２のサブアセンブリに接続され、圧縮空気が流れる第１の位置と圧縮空気が流れない第２の位置との間を摺動可能に移動可能な弁手段とを備える圧縮空気回路用の継手アセンブリが提供される。

継手アセンブリは、弁手段が第１の位置にある場合に、第１のサブアセンブリと第２のサブアセンブリが非係合とならないようにする停止手段をさらに備えることが好ましい。

好ましい形態では、係止手段は、係止位置と非係止位置との間で捻転可能な第１の係止鉤爪部および第２の係止鉤爪部を備え、停止手段は、前記弁手段が第１の位置にある場合に係止鉤爪部が非係止位置に捻転しないようにする１対の停止アームとをさらに備える。

継手アセンブリは、弁手段が第２の位置から第１の位置まで選択的に移動しないようにする掛止手段をさらに備えることが好ましい。

さらに好ましい形態では、掛止手段は、停止アームに枢動可能に取り付けられる１対のラッチピンを備える。

本発明をさらに容易に理解し、実施効果を得るために、添付の図面を参照する。

弁手段を備える本発明の好適な実施形態による圧縮空気回路用の継手アセンブリの正面斜視図であり、弁手段は圧縮空気が流れない第２の位置にあることを示す図である。 弁手段を備える図１の継手アセンブリの正面斜視図であり、弁手段は圧縮空気が流れる第１の位置にあることを示す図である。 図１に示す継手アセンブリの背面斜視図である。 図１に示す継手アセンブリの平面図である。 図４に示す継手アセンブリのＸ−Ｘに沿った概略断面図である。 図２に示す継手アセンブリの平面図である。 図６に示す継手アセンブリのＹ−Ｙに沿った概略断面図である。

図面に示す継手アセンブリは、係止手段によって着脱可能に係合される第１のサブアセンブリ１２と第２のサブアセンブリ１４を備え、本実施形態では、係止手段は、第１のサブアセンブリ１２の第１の係止鉤爪部１６と第２のサブアセンブリ１４の第２の係止鉤爪部１８の形態にある。第１の係止鉤爪部１６と第２の係止鉤爪部１８は、係止位置と非係止位置との間で捻転可能である。

第１のサブアセンブリ１２は、第１の送気管の一端部に位置し、第１の送気管のもう一方の端部には、圧縮空気を操作するように適合されるジャックハンマーなどの工具に接続される。第１のサブアセンブリ１２の雄ねじ山を設けたチューブ２０が、第１の送気管の隣接端部の雌ねじ山を設けたナットに接続するように適合される。

第２のサブアセンブリ１４は第２の送気管の一端部に位置し、第２の送気管のもう一方の端部に、エアーコンプレッサ機などの圧縮空気の供給源に接続される。

また、第２のサブアセンブリに接続されるのが、第１の送気管と第２の送気管との間の圧縮空気の流れを制御する弁手段である。この実施形態では、弁手段は、本体部分２６とフレアー状の鍔部２８を備えるスリーブ２４の形態にある。この実施形態では、停止アーム３０、３２の形態にある停止手段が、スリーブ２４のフレアー状の鍔部２８に一体的に接続される。この実施形態では、掛止手段がラッチピン３４、３６の形態にあり、それぞれ枢動可能に停止アーム３０、３２に取り付けられる。

スリーブ２４は、第１の送気管と第２の送気管との間で圧縮空気が流れる（図２に示す）第１の位置と、第１の送気管と第２の送気管との間で圧縮空気が流れない（図１に示す）第２の位置との間で摺動可能に移動可能である。以降に、第２のサブアセンブリに対してスリーブ２４が移動することよって得られる弁が制御したような圧縮空気の流れに関して詳細に記載する。

係止鉤爪部１６、１８が非係止位置に捻転しない位置にあるため、停止アーム３０、３２は、スリーブ２４がその第１の位置にある場合、第１のサブアセンブリ１２と第２のサブアセンブリ１４が非係合とならないようにする。係止鉤爪部が非係止位置にそれ以上捻転しない位置に停止アーム３０、３２を手動で動作させることによってのみ、第１のサブアセンブリと第２のサブアセンブリが係合しないようにすることができる。

スリーブ２４がその第２の位置にある場合、ラッチピン３４、３６は、第２のサブアセンブリの障壁に隣接する位置に枢動するように付勢されるため、スリーブ２４をその第２の位置から第１の位置に選択的に移動しないようにする。ラッチピン３４、３６を障壁に隣接しないそれぞれの位置に手動で枢動させてからスリーブ２４をその第１の位置に摺動させることによってのみ、第１の送気管と第２の送気管との間の圧縮空気を再び流すことができる。

上に記載した継手アセンブリは、上に記載した停止手段と掛止手段を備える場合、圧縮空気回路から圧縮空気を局所的に遮断し、排気する空気遮断弁を備え、圧縮空気を排気させる時の騒音を減弱する効果と、第１のサブアセンブリと第２のサブアセンブリが不意に非係合となり、その間を圧縮空気が不意に再び流れてしまうことに対する高い安全性とをもたらすことができる。

使用時では、第１のサブアセンブリと第２のサブアセンブリは、使用者が第１の係止鉤爪部１６および第２の係止鉤爪部１８ともに捻転可能に係止することによって係合される。スリーブ２４は、第２のサブアセンブリに接続され、鉤爪部がともに係止される第２の位置にあり、これにより圧縮空気が送気管に流れないようになる。第２のサブアセンブリの壁４０に隣接するラッチピン３４、３６によって、スリーブ２４は、その第１の位置に摺動可能に移動しないようになる。このラッチピンの位置は、スリーブの位置とともに図４および５に示す。ラッチピンの１つに南京錠を係合してラッチピンが枢動しないようにしてもよい。

スリーブ２４は、０リングシール４４を備える絶縁壁４２で区切られる環状の気流空洞５６と環状の空気口空洞５８を備え、０リングシールは、スリーブがその第２の位置にある場合、第２のサブアセンブリの隔壁４６を気密封止する。隔壁４６は、第２のサブアセンブリの空気が排出される非加圧室部または大気室部５０から第２のサブアセンブリの空気が流入する加圧室部４８を区切り、２つの室部４８、５０は、それぞれ気流口５２、５４を備える。絶縁壁４２が隔壁４６を気密封止することによって、気密室部４８から大気室部５０にそれぞれの気流口５２、５４を通って圧縮空気が流れないようにする。

送気管に圧縮空気を流すためには、使用者はラッチピンを押下して壁４０にこれ以上隣接しない位置にそれぞれ枢動し、同時にスリーブ２４の本体部分２６を把持してからスリーブ２４をその第１の位置に前方へと摺動させれば、送気管に圧縮空気が流れる。ラッチピンとスリーブの新しい位置は、気密室部４８と大気室部５０に対する絶縁壁４２の位置とともに図６および７に示す。

この時点で、スリーブ２４が前方に摺動し、絶縁壁４２に妨げられずに気密室部４８から大気室部５０に圧縮空気が流れることから、気流空洞５６もまた前方に移動し、気流口５２、５４の間を空気が流れる。そこで、この工具には、エアーコンプレッサ機から送気管を介して圧縮空気が供給される。

また、スリーブ２４をその第１の位置に摺動させて連動する第１の係止鉤爪部と第２の係止鉤爪部との間に停止アーム３０、３２に置くことによって、係止鉤爪部は非係止位置に捻転しないようになる。

工具の操作やエアーコンプレッサ機からの送気管の一体性に関する問題が起こるが、使用者は、スリーブをその第２の位置に後方へ単に摺動させることによって、工具への圧縮空気の流れを素早く隔離するか、遮断することができる。圧縮空気の遮断は、工具を操作する場所で局所的に実施される。継手アセンブリを介して工具に圧縮空気の供給が停止されるとすぐに圧縮空気は、本体部分の前部とスリーブ２４のフレアー状の鍔部２８の下に位置する気流口５４と空気口空洞５８から順に排出されることによって、工具と継手アセンブリとの間の第１の送気管に隔離され、迅速に大気に排出される。これにより、スリーブ２４は、本体部分とフレアー状の鍔部によって圧縮空気の排気時に生じる雑音を減弱する効果をもたらすことから、消音器として機能する。

次に、ラッチピンの１つに南京錠を係合し、工具の操作を準備する前にスリーブが前方に摺動して危険となる位置に不意に枢動して戻らないようにしてもよい。

ここで、係止鉤爪部１６、１８は、停止アームが連動する第１の係止鉤爪部および第２の係止鉤爪部にもはや位置していないことから、必要に応じて非係止位置に捻転して第１のサブアセンブリと第２のサブアセンブリの係合を解除してもよい。これにより送気管は外される。

使用者が、清掃またはメンテナンスの目的のために、エアーコンプレッサ機からの第２の送気管を使用して工具の「空気を排出する」場合、第２の送気管から圧縮空気を漏洩させずに第１のサブアセンブリと第２のサブアセンブリの係合や連結を解除でき、第２のサブアセンブリの開端部から空気を排出する前に、第２のサブアセンブリのスリーブ２４を前方に摺動させて圧縮空気が気密室部４８から大気室部５０に流れるようにすることができる。

本発明の範囲または領域から逸脱することなく、上に記載した圧縮空気回路用の継手アセンブリの設計および構成の細部に応じてさまざまな変形例を実施してもよいことは、当業者には容易に明らかとなる。

Claims (12)

1. （ａ）第１の送気管および第２の送気管のそれぞれの端部に位置する第１のサブアセンブリと第２のサブアセンブリを着脱可能に係合し、該第１の送気管は圧縮空気を操作するように適合される工具に接続され、該第２の送気管は圧縮空気の供給源に接続される係止手段と、
   （ｂ）前記第１の送気管と前記第２の送気管との間で圧縮空気の流れを制御し、前記第２のサブアセンブリに接続され、圧縮空気が流れる第１の位置と圧縮空気が流れない第２の位置との間を摺動可能に移動可能な弁手段とを備える圧縮空気回路用の継手アセンブリ。
2. 前記弁手段が前記第１の位置にある場合に、前記第１のサブアセンブリと前記第２のサブアセンブリが非係合とならないようにする停止手段をさらに備える請求項１に記載の圧縮空気回路用の継手アセンブリ。
3. 前記係止手段は、係止位置と非係止位置との間で捻転可能な第１の係止鉤爪部および第２の係止鉤爪部を備える請求項２に記載の圧縮空気回路用の継手アセンブリ。
4. 前記弁手段が前記第１の位置にある場合に、前記停止手段は、前記係止鉤爪部が非係止位置に捻転しないようにする１対の停止アームを備える請求項３に記載の圧縮空気回路用の継手アセンブリ。
5. 前記弁手段が前記第２の位置から前記第１の位置まで選択的に移動しないようにする掛止手段をさらに備える請求項４に記載の圧縮空気回路用の継手アセンブリ。
6. 前記掛止手段は、前記停止アームに枢動可能に取り付けられる１対のラッチピンを備える請求項５に記載の圧縮空気回路用の継手アセンブリ。
7. 前記弁手段は、本体部分とフレアー状の鍔部を備えるスリーブである請求項６に記載の圧縮空気回路用の継手アセンブリ。
8. 前記停止アームは、前記フレアー状の鍔部に一体的に接続される請求項７に記載の圧縮空気回路用の継手アセンブリ。
9. 前記係止鉤爪部が非係止位置にそれ以上捻転しない位置に、前記停止アームを手動で移動させる手段をさらに備える請求項８に記載の圧縮空気回路用の継手アセンブリ。
10. 前記ラッチピンは、前記スリーブがその第２の位置にある場合に、第２のサブアセンブリの障壁に隣接する位置に枢動するように付勢される請求項９に記載の圧縮空気回路用の継手アセンブリ。
11. 前記スリーブは、その第２の位置にある場合には、前記第２のサブアセンブリの隔壁を気密封止する封止手段を備える絶縁壁で区切られる環状の気流空洞と環状の空気口空洞を備える請求項７に記載の圧縮空気回路用の継手アセンブリ。
12. 前記隔壁は、前記第２のサブアセンブリの空気が排出される大気室部から第２のサブアセンブリの空気が流入する気密室部を区切り、該２つの室部は、それぞれ気流口を備え、前記絶縁壁が前記隔壁を気密封止することによって、前記気流口を通って前記気密室部から前記大気室部に圧縮空気が流れないようにする請求項１１に記載の圧縮空気回路用の継手アセンブリ。

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