一般的に、排水系の配管材の漏水の有無を実施するために満水試験が採用される。この満水試験は、排水系全体に満水になるまで注水し、配管材内部に所定の水圧をかけることによって行われる。そして、配管材がその内外に連通する筒状部を有し、通気弁等の取着体で当該筒状部の開口端が閉塞されている場合、作業効率等の観点から、取着体が取着された状態で満水試験が実施されることが望ましい。しかしながら、満水試験が排水管に取着体を取着した状態で実施された場合、その水圧によって取着体が抜け出て、水がそこから噴き出して、満水試験が失敗する虞があった。特には、特許文献1の通気弁では、接続口の筒壁が排水管の接続端に嵌入されているだけであるので、満水試験時において、その水圧に耐えることができず、通気弁が排水管の接続端から容易に抜け出てしまう。他方、特許文献2では、固定パッキンを介して吸気弁が分岐継手に取着されていることから、両者が摩擦力によって分離し難くなっている。しかしながら、配管材内部の水圧が上昇すると、摩擦による取着だけでは不十分になり、結果的に吸気弁が排水管から抜け出る虞があった。これら従来技術に対し、接着剤で取着体を排水管に接着することも可能であるが、接着剤が硬化するまでに時間がかかる点や、一旦接着すると取着体を取り外すことが困難となる点など、種々の問題点があることから、採用され難い。すなわち、取着体(又は通気弁)が筒状部に取着された状態での満水試験に耐えるべく、取着体の筒状部に対する強固な連結を迅速且つ着脱容易に行えることが望ましい。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、筒状部に対して強固に取り付け可能であるとともに筒状部から容易に離脱可能である取着体、及び、挿入体を強固に挿入して取り付け可能であるとともに容易に挿入体を離脱可能である筒体、並びに、該取着体及び筒体を用いた配管構造を提供することにある。
請求項1に記載の取着体は、筒軸に沿って延びる中空の筒状部に開口端から挿入される本体部と、前記筒状部の内面に当接可能に前記本体部の外面から径方向外側に突出し、前記筒状部に前記本体部が内挿された状態で、前記本体部の前記筒軸に沿った離脱方向への相対移動を規制するように前記筒状部内面に係止する係止爪部と、を備え、前記係止爪部と前記筒状部内面との係止状態において、前記筒軸を中心とした前記本体部の回転移動により、前記本体部が前記開口端側へと変位するように構成されていることを特徴とする。
請求項2に記載の取着体は、請求項1に記載の取着体において、前記係止爪部は、前記本体部の前記筒軸に沿った挿入方向への相対移動を許容することを特徴とする。
請求項3に記載の取着体は、請求項2に記載の取着体において、前記係止爪部は、その先端が基端よりも離脱方向側に位置するように傾斜して延在しているとともに、径方向内外に撓むように変形可能であることを特徴とする。
請求項4に記載の取着体は、請求項1から3のいずれか一項に記載の取着体において、前記係止爪部の先端には、前記筒状部の内面に食い込むことが可能な先端刃が設けられ、径方向外側を向く前記先端刃の端面が、前記筒軸を中心とする仮想の螺旋曲線に近似的に沿うように、前記筒軸と直交する水平面に対して周方向において傾斜しており、前記本体部が前記筒状部内部で一方向又は他方向に回転することにより、前記先端刃が筒状部の内面を螺旋状に傷付けながら、前記本体部が前記筒状部の開口端側又は奥側に変位可能であることを特徴とする。
請求項5に記載の取着体は、請求項1から4のいずれか一項に記載の取着体において、前記係止爪部は、前記筒状部に前記本体部が内挿された状態において、前記本体部の前記筒軸に沿った前記開口端側への移動に必要な力よりも弱い力で前記本体部を回転移動させることができるとともに、前記筒状部の前記筒軸を中心とする一方向への回転に必要な力と、他方向への回転に必要な力とが異なるように構成されていることを特徴とする。
請求項6に記載の取着体は、請求項1から5のいずれかに記載の取着体において、爪部材の基端部位が前記本体部に保持され、前記爪部材の先端部位が前記基端部位から屈曲して延び、前記先端部位に前記係止爪部が形成されていることを特徴とする。
請求項7に記載の取着体は、請求項1から6のいずれかに記載の取着体において、前記係止爪部は、周方向に間隔をあけて2つ以上設けられていることを特徴とする。
請求項8に記載の取着体は、筒軸に沿って延びる中空の筒状部に開口端から挿入される本体部と、
前記筒状部の内面に当接可能に前記本体部の外面から突出し、前記筒状部に前記本体部が内挿された状態で、前記本体部の前記筒軸方向に沿った前記開口端側への相対移動を規制するように前記筒状部内面に係止する係止爪部と、を備え、
前記本体部には、前記筒状部内面に対して前記係止爪部を離間方向に傾動させる傾動操作部が設けられていることを特徴とする。
請求項9に記載の取着体は、請求項8に記載の取着体において、前記傾動操作部による前記係止爪部の傾動によって、前記筒状部の内部における前記筒軸に沿った前記本体部の挿入方向及び離脱方向への移動が許容されることを特徴とする。
請求項10に記載の取着体は、請求項8又は9に記載の取着体において、前記傾動操作部の自由傾動による前記係止爪部の傾動を規制する傾動規制部をさらに備えることを特徴とする。
請求項11に記載の取着体は、請求項1から10のいずれかに記載の取着体において、通気弁として機能すべく、前記本体部は、筒軸方向の両端に通気口及び接続口を有し、前記通気口と前記接続口との間の弁体収容空間に弁体が可動式に保持されていることを特徴とする。
請求項12に記載の配管構造は、外部に開口して配管系の内外に連通する連通路を形成するように軸方向に延びる筒状部と、
前記連通路を閉塞するべく、前記筒状部に挿入されて装着された請求項1から11のいずれか一項に記載の取着体と、を備えることを特徴とする。
請求項13に記載の筒体は、挿入体を挿入する開口端を有し、筒軸に沿って延びる中空の筒状部と、
前記筒状部内部で前記挿入体外面に当接可能に前記筒状部内面から径方向内側に突出し、前記挿入体の挿入方向への移動を許容するように弾性変形するとともに、前記筒状部に前記挿入体が内挿された状態で、前記挿入体の前記筒軸に沿った前記開口端側への相対移動を規制するように前記挿入体外面を係止する係止爪部と、を備え、
前記係止爪部と前記挿入体外面との係止状態において、前記筒軸を中心とした前記挿入体の回転移動により、前記挿入体が前記開口端側へと相対移動するように構成されていることを特徴とする。
請求項14に記載の筒体は、請求項13に記載の筒体において、前記係止爪部は、その基端が先端よりも前記開口端側に位置するように傾斜して延在しているとともに、径方向内外に撓むように変形可能である。
請求項15に記載の筒体は、請求項13又は14に記載の筒体において、前記係止爪部の先端には、前記挿入体の外面に食い込むことが可能な先端刃が設けられ、径方向内側を向く前記先端刃の端面が、前記筒軸を中心とする仮想の螺旋曲線に近似的に沿うように、前記筒軸と直交する水平面に対して周方向において傾斜しており、
前記挿入体が前記筒状部内部で一方向又は他方向に回転することにより、前記先端刃が筒状部の外面を螺旋状に傷付けながら、前記挿入体が前記筒状部の開口端側又は奥側に変位可能であることを特徴とする。
請求項16に記載の配管構造は、外部に開口して配管系の内外に連通する連通路を形成する、請求項13から15のいずれか一項に記載の筒体と、
前記連通路を閉塞するように、前記筒体の前記筒状部に挿入されて装着された挿入体と、を備えることを特徴とする。
請求項1に記載の取着体によれば、筒状部に本体部が内挿された状態で、係止爪部が筒状部内面に当接して筒状部内面に係止することで、本体部が筒軸に沿って筒状部の開口端側(離脱方向)へと相対移動することを規制する。これにより、(例えば水圧などで想定される)筒軸に沿った開口端側の力が取着体に対して加わったとしても、取着体が筒状部から抜け出ないように、筒状部と取着体とが強固に連結される。さらに、本発明の取着体は、筒軸を中心とした本体部の回転移動によって本体部が開口端側へと変位するように構成されている。すなわち、筒状部に装着された取着体に対して不意に付加される力は、一般に筒軸に沿った直線的な力であると想定されるところ、係止爪部と筒状部内面との係止状態によって、本体部が筒軸に沿って筒状部の開口端側へ相対移動することが効果的に規制される。他方、必要に応じて本体部を回転操作することにより、何ら困難性を伴うことなく、取着体を筒状部から容易に離脱させることができる。したがって、本発明の取着体は、筒状部に対して強固に取り付け可能であるとともに筒状部から容易に離脱可能である。
請求項2に記載の取着体によれば、請求項1の発明の効果に加えて、係止爪部は、本体部が筒軸に沿って筒状部の奥側(挿入方向)へと相対移動することを許容することにより、本体部を筒状部に対して筒軸に沿って直線的に押し込むだけで、取着体が筒状部内部で挿入方向へと進行し、取着体を筒状部に簡単に取り付けることができる。
請求項3に記載の取着体によれば、請求項1又は2の発明の効果に加えて、係止爪部は、係止爪部と筒状部内面との係止状態において、その先端が基端よりも開口端側に位置するように傾斜して延在しているとともに、且つ、径方向内外に撓み変形するように構成されている。これにより、取着体が筒状部に挿入された状態で、本体部に筒状部の開口端側の力が加えられた場合、係止爪部が外側に撓むように変形することにより、係止爪部の筒状部内面に対する当接がより一層強くなり、係止爪部による係止力がより強力になる。他方、取着体を筒状部に挿入する際、本体部を筒状部の挿入方向に移動させると、係止爪部が内側に撓むように変形することにより、係止爪部による係止力がほとんど発揮されず、取着体が筒状部内部で挿入方向に容易に移動することが可能である。
請求項4に記載の取着体によれば、請求項1から3のいずれかの発明の効果に加えて、係止爪部の先端刃が筒状部内面に食い込むことにより、係止爪部は筒状部を効果的に係止することができる。さらに、先端刃の端面が筒軸を中心とする仮想の螺旋曲線に近似的に沿った向きで傾斜している。これにより、本体部が筒状部内部で一方向又は他方向に回転することで、先端刃が筒状部の内面を螺旋状に傷付け、換言すれば、螺子溝を刻みつつ、本体部が開口端側又は奥(開口端の反対)側に変位可能である。
請求項5に記載の取着体によれば、筒状部に本体部が内挿された状態において、本体部の筒軸に沿った開口端側への移動に必要な力よりも弱い力で本体部を回転移動させることができることにより、本体部を容易に離脱方向に変位させることができる。また、筒状部の前記筒軸を中心とする一方向への回転に必要な力と、他方向への回転に必要な力とが異なっていることにより、本体部を挿入方向へと変位させる回転方向と、離脱方向へと変位させる回転方向とが区別し易くなる。
請求項6に記載の取着体によれば、請求項1から5のいずれかの発明の効果に加えて、係止爪部を爪部材の基端部位を介して本体部に容易に取り付けることが可能である。
請求項7に記載の取着体によれば、請求項1から6のいずれかの発明の効果に加えて、複数の係止爪部で協働して、取着体を筒状部により強固に連結することができる。
請求項8に記載の取着体によれば、筒状部に本体部が内挿された状態で、係止爪部が筒状部内面に当接して筒状部内面に係止することで、本体部が筒軸に沿って筒状部の開口端側(離脱方向)へと相対移動することを規制する。これにより、(例えば水圧などで想定される)筒軸に沿った開口端側の力が取着体に対して加わったとしても、取着体が筒状部から抜け出ないように、筒状部と取着体とが強固に連結される。さらに、本発明の取着体は、傾動操作部によって係止爪部が離間方向へと傾動するように構成されている。すなわち、筒状部に装着された取着体に対して不意に付加される力は、一般に筒軸に沿った直線的な力であると想定されるところ、係止爪部と筒状部内面との係止状態によって、本体部が筒軸に沿って筒状部の開口端側へ相対移動することが効果的に規制される。他方、必要に応じて傾動操作部を操作することにより、係止爪部を筒状部内面から離間させ、何ら困難性を伴うことなく、取着体を筒状部から容易に離脱させることができる。したがって、本発明の取着体は、筒状部に対して強固に取り付け可能であるとともに筒状部から容易に離脱可能である。
請求項9に記載の取着体によれば、請求項8の発明の効果に加えて、傾動操作部で係止爪部を傾動させることにより、係止爪部は、本体部が筒軸に沿って筒状部の奥側(挿入方向)へと相対移動することが許容されることにより、本体部を筒状部に対して筒軸に沿って直線的に押し込むだけで、取着体が筒状部内部で挿入方向へと進行し、取着体を筒状部に簡単に取り付けることができる。
請求項10に記載の取着体によれば、請求項8又は9の発明の効果に加えて、傾動規制部によって係止爪部の離間方向への自由傾動を規制することにより、取着体が筒状部から不意に離脱することを抑えることができる。
請求項11に記載の取着体によれば、請求項1から10のいずれかの発明の効果に加えて、取着体を通気弁として機能させることができる。
請求項12に記載の配管構造によれば、請求項1から10のいずれかの取着体の発明の効果を配管構造として包括的に発揮することができる。
請求項13に記載の筒体によれば、筒状部に挿入体を内挿した状態で、係止爪部が挿入体外面に当接して挿入体外面を係止することで、挿入体が筒軸に沿って筒状部の開口端側(離脱方向)へと相対移動することを規制する。これにより、(例えば水圧などで想定される)筒軸に沿った開口端側の力が挿入体に対して加わったとしても、挿入体が筒状部から抜け出ないように、筒体と挿入体とが強固に連結される。さらに、本発明の筒体は、筒軸を中心とした挿入体の回転移動によって挿入体が開口端側へと変位するように構成されている。すなわち、筒状部に装着された挿入体に対して不意に付加される力は、一般に筒軸に沿った直線的な力であると想定されるところ、係止爪部と挿入体外面との係止状態によって、挿入体が筒軸に沿って筒状部の開口端側へ相対移動することが効果的に規制される。他方、必要に応じて挿入体を回転操作することにより、何ら困難性を伴うことなく、挿入体を筒状部から容易に離脱させることができる。したがって、本発明の筒体は、挿入体を強固に保持可能であるとともに挿入体を筒状部から容易に離脱可能である。
請求項14に記載の筒体によれば、請求項13の発明の効果に加えて、係止爪部は、係止爪部と挿入体外面との係止状態において、その基端が先端よりも開口端側に位置するように傾斜して延在しているとともに、且つ、径方向内外に撓み変形するように構成されている。これにより、挿入体が筒状部に挿入された状態で、挿入体に筒状部の開口端側の力が加えられた場合、係止爪部が内側(突出方向)に撓むように変形することにより、係止爪部の挿入体外面に対する当接がより一層強くなり、係止爪部による係止力がより強力になる。他方、挿入体を筒状部に挿入する際、挿入体を筒状部の挿入方向に移動させると、係止爪部が外側(後退方向)に撓むように変形することにより、係止爪部による係止力がほとんど発揮されず、挿入体が筒状部内部で挿入方向に容易に移動することが可能である。
請求項15に記載の筒体によれば、請求項13又は14の発明の効果に加えて、係止爪部の先端刃が挿入体外面に食い込むことにより、係止爪部は挿入体を効果的に係止することができる。さらに、先端刃の端面が筒軸を中心とする仮想の螺旋曲線に近似的に沿った向きで傾斜している。これにより、挿入体が筒状部内部で一方向又は他方向に回転することで、先端刃が挿入体の外面を螺旋状に傷付け、換言すれば、螺子溝を刻みつつ、挿入体が開口端側又は奥(開口端の反対)側に変位可能である。
請求項16に記載の配管構造によれば、請求項13から15のいずれかの筒体の発明の効果を配管構造として包括的に発揮することができる。
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において参照する各図の形状は、好適な形状寸法を説明する上での概念図又は概略図であり、寸法比率等は実際の寸法比率とは必ずしも一致しない。つまり、本発明は、図面における寸法比率に限定されるものではない。また、本発明における上下左右の方向は、相対的な位置を示す概念にすぎず、これらを入れ替えて適用可能であることは言うまでもない。
[第1実施形態]
本実施形態の一実施形態の配管構造10は、排水管(配管材)が配設された排水系の配管構造である。そして、配管構造10には、外部に開口して配管材11の内外に連通する連通路を形成する中空の筒状部13が設けられ、連通路を閉塞するべく該筒状部13の開口部に通気弁100が装着される(図10参照)。本実施形態では、「取着体」として、該排水系の負圧を解消するために通気弁100が用いられた。しかしながら、本実施形態は、本発明の一例にすぎず、その用途、構成を限定するものではないことは言うまでもない。以下、図面に沿って、本発明の取着体の第1実施形態として通気弁100の構成を説明する。
図1(a),(b)は、本発明の一実施形態の通気弁100の斜視図である。図2(a)〜(d)は、該通気弁100の平面図、正面図、側面図及び底面図である。図3(a)〜(d)は、説明の便宜上、カバー体130を省略した該通気弁100の平面図、正面図、側面図及び底面図である。図4は、該通気弁100のA−A横断面図である。図5,図6は、該通気弁100の径方向に沿って切断したB−B断面図及びC−C断面図である。
通気弁100は、配管材の円筒状の筒状部の開口部に固定され、配管材内の圧力変動に応じて連通路を選択的に閉塞及び連通させるように構成されている。図1,図2に示すとおり、通気弁100は、配管材の開口部に取り付けられる通気弁本体(本体部)110と、該通気弁本体110に筒軸方向に対して可動式に支持された弁体120と、該弁体120を保護するように通気弁本体110の通気孔110a側の端部に取り付けられたカバー体130と、を備える。
通気弁本体110は、その両端が開放されたとともに、筒軸方向に沿って延びる円筒形状を有する。つまり、通気弁本体110は、上端(配管材の外部側)に外気を配管材内部に取り入れるための通気口110aを有し、下端(配管材の内部側)に配管材に接続される接続口110bを有している。通気口110a及び接続口110bは、筒軸と直交する水平面と平行に延在している。そして、通気弁本体110の通気口110aと接続口110bとの間の筒軸に沿って並設された空間に、弁体120を可動式に収容するための弁体収容空間110cが設けられている。
また、通気弁本体110は、弁体収容空間110cを包囲する周壁111と、該周壁111の上端に連結され、通気口110aの開口周縁面を形成する上壁112と、該上壁112から立設した立壁113とを備えてなる。
周壁111は、配管材の筒状部に内挿され、筒状部の内周面に沿うように筒軸方向に延びる外周面を有する。また、該周壁111の下方側の開口端面によって、下方を向いた接続口110bが形成されている。そして、図5及び図6に示すように、周壁111の接続口110b近傍には、周方向に延びる凹溝111aが形成されている。この凹溝111aには、環状のゴムからなる止水部材118が収容されている。該止水部材118は、周壁111外周面から僅かに突出しており、通気弁100の装着時に配管材筒状部の内周面に潰れて密着し、通気弁本体110と配管材との間を止水するように機能する。
上壁112は、所定の径で開口する通気口110aの周囲で上方を向くように環帯状に延在している。また、上壁112の通気弁本体110内側の通気口110a周縁には、本体側挟持面115が設けられている。すなわち、図5及び図6に示すように、通気弁本体110内側の上壁112の開口周縁面には、弁体120に対向するように、環帯状の本体側挟持面115が定められている。本体側挟持面115は、断面視において、筒軸方向に対して外周側が下がるように傾斜して直状に延在し、斜め下方向(径方向内側且つ筒軸方向下側)を向いている。
また、上壁112上面には、図3及び図4に示すように、等間隔で径方向中心に向かって延びる3本の梁状部112aが形成されている。これら梁状部112aによって、通気口110aの中心に本体側磁石保持部117が支持されている。また、図5及び図6に示すように、該本体側磁石保持部117には、上下に貫通し、弁体120の弁軸123を挿通する軸孔117aが設けられている。そして、該本体側磁石保持部117において、環状の本体側磁石117bが軸孔117aの周囲の溝に嵌着されて保持されている。該本体側磁石117bは、ネオジム磁石等の永久磁石からなり、後述する弁体側磁石124aに斥力を作用するように機能する。
立壁113は、互いに対向するように一対で該上壁111の径方向略中央から立設している。この一対の立壁113は、平面視において、径方向内側に凹曲面を向けるように円弧形状を有する。つまり、周壁111の外周面、上壁112の内周縁及び立壁113の外側面が(異なる径の)同心円上に位置している。より詳細には、立壁113の外側面の先端側部分が周壁111の外周面から径方向内側に後退した位置にあり、基端部分には、周壁111の外周面と連続するように厚肉のリブとして、係止爪部114を保持するための保持部113bが形成されている。厚肉の保持部113bによって、立壁113が撓み変形することが抑えられている。そして、立壁113の外側面と保持部113bとの間に段差が形成されている。この保持部113bの上面には、係止爪部114を差し込むためのスリット113c(図6又は図9参照)が開口している。このスリット113cを介して、一対の立壁113の保持部113bには、係止爪部114が径方向外方に突出するように設けられている。
図7(a),(b)は、本実施形態の通気弁100の係止爪部114の部分拡大正面図及び側面図である。本実施形態では、周方向に間隔をあけて2つの係止爪部114が設けられている。係止爪部114は、(通気弁100が挿入される)筒状部13の内面に当接可能な長さで、通気弁本体110外面から周壁111及びパッキン116の外周面よりも径方向外側に突出している。
図8は、係止爪部114を構成する爪部位材114Aの全体斜視図である。図8に示すように、爪部材114Aは、金属製の薄板を屈折してなり、通気弁本体110に保持される基端部位と、該基端部位から屈曲して延びる先端部位を占める係止爪部114とから構成されている。該爪部材114Aは、屈曲部分を軸にさらに双方に折れ曲がるように弾性変形可能である。また、係止爪部114の先端には、筒状部13の内面に食い込むことが可能な先端刃114aが設けられている。先端刃114aは、硬質樹脂材料を切削可能である程度に鋭利である。本実施形態では、先端刃114aの端面には、略中央に円弧状の凹みが形成され、その凹みの両側で鋭利な刃先が直線状に延在している。そして、先端刃114aの端面の周方向の両エッジ(角部分)は、当接する筒状部13内面を周方向に切削可能であるように十分に鋭利である。さらに、通気弁本体110の回転方向に応じて、通気弁本体110の筒状部13内部での回転のし易さを変化させるために、両エッジ間で切れ味に差異を設けてもよい。しかしながら、先端刃114aの形状は本実施形態に限定されず、任意に形成可能である。他方、爪部材114Aの基端部位には、径方向内側に折り曲げられた保持片114bが形成されている。図6に示すように、爪部材114Aの基端部位が保持部113b上面に形成されたスリット113cに差し込まれ、係止爪部114の保持片114aが通気弁本体110の肉部に当接することにより、爪部材114Aが通気弁本体110の保持部113bに抜け止め防止に保持されている。
図7(a)の正面視に示すように、係止爪部114(爪部材114Aの先端部位)は、径方向外方斜め上に延在し、先端刃114aが径方向外方を向いている。換言すると、係止爪部114は、径方向に沿って切断した断面視において、その先端が基端よりも離脱方向側に位置するように(筒軸と直交する水平面に対して)傾斜して延在している。そして、係止爪部114は、板バネ状に径方向内外に撓むように弾性変形可能である。当該係止爪部114の構造によれば、先端刃114aに対して下方(奥側)の力が加えられた場合、先端刃114aが径方向外側に変位するように係止爪部114が弾性変位し、他方、係止爪部114に対して上方(開口端側)の力が加えられた場合、先端刃114aが径方向内側に変位するように係止爪部114が弾性変形する。すなわち、後述するように、係止爪部114は、通気弁本体110の筒状部13への挿入方向の相対移動を許容するとともに、筒状部13に通気弁本体110が内挿された状態で、通気弁本体110の筒軸に沿った離脱方向への相対移動を規制するように筒状部13内面に係止するように構成されている。
図7(b)の側面視(先端刃114aの正面視)に示すように、立壁113の保持部113bの上面が周方向において傾いており、その傾斜した上面から係止爪部114が延び出ている。そして、係止爪部114の径方向外側を向く先端刃114aの端面が、筒軸を中心とする仮想の螺旋曲線に近似的に沿うように、筒軸と直交する水平面に対して周方向において傾斜している。つまり、図7(b)において、直線状に延在する先端刃114aの端面の右端側が上がるように先端刃114aが傾斜姿勢をとっている。複数(本実施形態では2つ)の係止爪部114の先端刃114aを螺子山のように協働させるべく、複数の係止爪部114の全てが同じ螺旋方向で且つ同じ角度で傾斜するように構成されている。なお、当該傾斜角度は、水平方向に対して約45度以下に定められると好ましいが、螺子山のように機能する範囲で任意に定められ得る。なお、本実施形態では、傾斜角度は5度である。当該係止爪部114の構造によれば、通気弁100がその中心軸(筒軸)を中心として回転すると、係止爪部114の先端刃114aが螺旋を描くように移動する。すなわち、後述するように、通気弁本体110が筒状部13内部で一方向又は他方向に回転することにより、先端刃114aが筒状部13の内面を螺旋状に傷付けながら、通気弁本体110が筒状部13の開口端側又は奥側に変位可能である。そして、係止爪部114は、筒状部13に通気弁本体110が内挿された状態において、通気弁本体110の筒軸に沿った開口端側への移動に必要な力よりも弱い力で通気弁本体110を回転移動させることができるとともに、筒状部13の筒軸を中心とする一方向への回転に必要な力と、他方向への回転に必要な力とが異なるように構成されている。
そして、図5及び図6に示すように、通気弁本体110内部には、該本体側挟持面115を覆うようにパッキン116が取り付けられている。パッキン116は、中央に開口を有する弾性変形可能なゴム又は軟質の合成樹脂からなる環状体である。
弁体120は、通気弁本体110の弁体収容空間110cに収容され、筒軸方向に沿って移動するように通気弁本体110に支持されている。弁体120は、平面視円形のカップ状に形成された弁体本体121と、該弁体本体121の中心から上方に延びる弁軸123と、該弁軸123の上端に形成された弁体側磁石保持部124とを備える。
そして、弁体本体121の外周側の上面には、弁体側挟持面122が形成されている。図5及び図6に示すように、弁体側挟持面122は、径方向に沿って切断した断面視において、筒軸方向に対して外周側が下がるように傾斜して直状に延在し、斜め上方向(径方向外側且つ筒軸方向上側)を向いている。すなわち、弁体側挟持面122は、パッキン116を挟んで通気弁本体110の本体側挟持面115に対向している。そして、弁体側挟持面122及び本体側挟持面115が互いに略平行となるように通気口110aが延在する平面に対して傾斜している。
弁軸123は、図4から図6に示すとおり、通気口110aの中心軸上に配置され、通気弁本体110の本体側磁石保持部117の軸孔117aを貫通している。そして、弁軸123の上端には、本体側磁石保持部117の上方に位置し、軸孔117aの径よりも大きく拡径した弁体側磁石保持部124が設けられている。弁体側磁石保持部124は、内部に弁体側磁石124aを保持している。該弁体側磁石124aは、ネオジム磁石等の永久磁石からなる。該弁体側磁石124aは、本体側磁石117bに対して互いに反発するように配置されている。つまり、本体側磁石117b及び弁体側磁石124aの対向する磁極が同じである。そして、本体側磁石117b及び弁体側磁石124aの間に磁気的斥力(反発力)が生じ、磁力によって弁体120が上方に浮き上がるように付勢されている。その結果、弁体本体121の弁体側挟持面122が、パッキン116に圧接して、通気口110aを閉塞している。これに対し、(一般に、配管材内部が負圧になった際)磁力を超える下方向の力が弁体120に対して付加されると、筒軸方向に沿って弁体120が下方に移動し、弁体側挟持面122がパッキン116から離隔して通気口110aが開放される。このとき、弁軸123が軸孔117aを移動することから、弁体120の筒軸方向の移動が本体側磁石保持部117によって安定的にガイドされる。
カバー体130は、通気弁本体110内部及び弁体120を保護又は防塵するために、通気口110aを上方から覆うように構成されている。該カバー体130は平面視円形状を有している。該カバー体130の外周側には、2つのスリット状の連結孔131が穿設されている。また、カバー体130の外周縁における該2つの連結孔131の径方向外側には、2つの切り欠き部132が平面略視矩形状にそれぞれ切り欠き形成されている。そして、該連結孔131に通気弁本体110の連結片113aが嵌合することにより、カバー体130が通気弁本体110に着脱可能に嵌着されている。
図9は、本実施形態の通気弁100の分解斜視図である。図9に示すとおり、通気弁本体100は、上部分割体110−1と下部分割体110−2とを組み合わせてなる。上部分割体110−1は、下端に雌ねじ部を有し、下部分割体110−2は上端に雄ネジ部を有し、上部分割体110−1及び下部分割体110−2が互いに螺合可能である。そして、パッキン116を上部分割体110−1及び下部分割体110−2の間に挟み込むようにして、上部分割体110−1及び下部分割体110−2を螺合することにより、パッキン116の外周側部分が壁内に埋め込まれるように固定されて、通気弁本体110が構築される。また、通気弁本体110の保持部113bのスリット113cに、爪部材114Aの基端部位を差し込むことにより、係止爪部114を通気弁本体110に設けることができる。さらに、弁体120の弁軸123を下方から通気弁本体110の軸孔117aに挿入し、該弁軸123の上端に弁体側磁石保持部124を螺着又は接着することにより、弁体120が通気弁本体110によって脱落防止に支持される。そして、カバー体130の連結孔131に対して、通気弁本体110の立壁113先端から上方に延び出る連結片113aを挿入することにより、カバー体130が通気弁本体110に着脱自在に嵌着される。こうして、通気弁100が構築される。なお、本実施形態の上部分割体110−1、下部分割体110−2、弁体120及びカバー体130は、硬質の合成樹脂材料を成形してなるが、本発明はこれに限定されず、当業者であれば、その材質は任意に選択可能である。
次に、本実施形態の配管構造10について説明する。図10は、該配管構造10の分解斜視図である。図10に示すように、本実施形態では、2本の排水管11が三方に分岐した排水管継手12を介して接続されている。排水管継手12は、3つの接続口を有し、そのうちの2つの接続口に2本の排水管11が接続され、1つの接続口が上方に開口している。すなわち、(排水管の一種である)排水管継手12には、外部に開口し、配管材(排水管11又は排水系)の内外に連通する連通路を形成するように筒軸に沿って延びる中空の筒状部13が設けられている。この中空の筒状部13には、連通路を選択的に閉塞するべく、取着体として通気弁100が装着されている。
図11は、通気弁100が筒状部13に固定された配管構造10の断面図である。図11に示すとおり、配管構造10では、筒状部13の縮径部分の段差に周壁111の下端面が当接するまで、筒状部13内部に通気弁本体110の周壁111が完全に挿入され、止水部材118によって周壁111外面と筒状部13内面との間が封止されている。このとき、止水部材118が係止爪部114よりも奥側に配置されているため、止水部材118は、筒状部13内面における係止爪部114に傷つけられていない箇所で封止(止水・気密)することができる。
図11に示すように、一対の係止爪部114が周壁111の外側に延び出ており、先端刃114aが筒状部13の内面に当接して食い込んでいる。その結果、係止爪部114が、通気弁本体110と筒状部13との筒軸に沿った離脱方向への相対移動を規制するように筒状部13内面に係止している。より詳細には、係止爪部114は、先端刃114aと筒状部13内面との係止状態において、その先端が基端よりも開口端側に位置するように傾斜して延在しているとともに、且つ、径方向内外に撓み変形するように構成されている。それ故、通気弁本体110に筒状部13の開口端側の力が加えられた場合、先端刃114aに下向きの力が作用し、係止爪部114が外側に拡がるように弾性変形する。その結果、先端刃114aの筒状部13内面に対する当接(食い込み)がより一層強くなり、係止爪部114による係止力がより強力になる。すなわち、傾斜した係止爪部114は、通気弁100が筒状部13から抜けるように筒軸に沿って離脱方向に移動することを効果的に防止している。したがって、本実施形態の配管構造10では、満水試験における水圧に耐えうるように、通気弁100が筒状部13に強固に固定されている。
また、図11では、配管構造10の排水管11の内部が常圧又は正圧であり、通気弁100の弁体120が通気口110aを密閉し、通気弁100によって排水管11の内外に連通する連通路が閉塞されている。そして、止水部材118が筒状部13内周面に圧接して潰れ、通気弁本体110の周壁111外周面と筒状部13内周面とが止水されている。このように排水管11が負圧でない閉塞状態では、磁力による付勢力が、弁体120に作用する開放方向の力を上回り、弁体120が通気口110aを定常的に閉塞している。そして、該配管構造10では、排水管11の下流から漂う悪臭が室内へ漏れ出ないようにするとともに、排水管11下流側から這い上がってくる害虫の侵入をも防いでいる。
そして、定常的な閉塞状態から排水管11内の負圧が大きくなると、該排水管11に連通する通気弁本体110内の弁体収容空間110cも同様に負圧になる。これにより、弁体120(及び通気口110a)を介した通気弁本体110の内外で圧力差が生じ、この圧力差が弁体120を開放方向に移動させるように作用する。この弁体120に作用する開放方向の力が、磁石117b、124a間の斥力を上回ると、弁体120が筒軸方向に沿って開放位置に向けて移動を開始する。この弁体120の移動に伴って弁体側磁石保持部124が筒軸方向に沿って本体側磁石保持部117に近接移動する。そして、図12に示すように、弁体120が十分に開放した開放位置に到達して、通気口110aを介して外気を吸入する。該弁体120が開放位置にあるとき、パッキン116が通気弁本体110の内部に取着されていることから、パッキン116の表面が外部にほとんど露出していない。つまり、弁体本体の上面にパッキンが取着されている場合と比べて、パッキンが外部に露出される割合が非常に少ないことから、パッキン116への汚水等の付着が効果的に軽減される。また、開放状態において、本体側磁石保持部117及び弁体側挟持面122が筒軸方向から斜めに傾斜していることから、傾斜した通気路が形成され、空気の流通が効率的となる。さらに、パッキン116が弁体120でなく、通気弁本体110に取り付けられていることにより、弁体120が相対的に軽量となる。これにより、弁体120の初動が早くなったり、弁体120の微小な動作が可能になるなど、弁体120の動作が軽快となる。その結果として、排水管11内の負圧がより確実且つ迅速に解消される。
排水管11内の負圧が解消されると、負圧に起因する弁体120に作用する力がなくなり、本体側磁石保持部117及び弁体側磁石保持部124の斥力によって、弁体120が図11で示した閉塞位置に復帰する。
続いて、図13及び図14を参照して、本実施形態の通気弁100を筒状部13に装着する方法、及び、通気弁100を筒状部13から離脱させる方法を説明する。
まず、通気弁100を筒状部13に装着するには、通気弁100の接続口110bを筒状部13の開口部に連通させるように、通気弁本体110を筒状部13内に挿入する。このとき、通気弁100の中心軸と筒状部13の中心軸とを合致させる。そして、通気弁本体110を筒状部13の奥側に押し込むことにより、通気弁100を筒状部13に簡単に装着することができる。特には、通気弁100を筒状部13に挿入する際、通気弁本体110を筒状部13の挿入方向に移動させると、係止爪部114の先端刃114aが筒状部13内面に当接し、先端部114aに上向きの力が作用して、係止爪部114が径方向内側に撓むように弾性変形する。この径方向内側への離間方向の弾性変形により、係止爪部114の筒状部13内面に対する係止力がほとんど発揮されず、先端部114aが筒状部13内面に食い込むことなく、通気弁本体110が筒状部13内部で挿入方向に容易に移動することが可能である。すなわち、通気弁本体110の筒状部13への挿入方向の相対移動が許容され、通気弁本体100を筒状部13に簡単に挿入することができる。そして、通気弁本体110を筒状部13の奥まで挿入して筒軸方向の移動を停止させると、係止爪部114の弾性復帰力によって、先端刃114aを筒状部13内面に食い込ませることができる。その結果、通気弁100を筒状部13に固定して、配管構造10を構築することができる。
次いで、通気弁100を筒状部13から離脱させるには、係止爪部114と筒状部13内面との係止状態において、筒軸を中心とした通気弁本体110の一方向(本実施形態では反時計回り)への回転操作により、通気弁本体110を筒状部13の開口端側へと変位させることができる。このとき、先端刃114aの周方向のエッジが筒状部13内面を切削可能な程度に鋭利であることから、通気弁本体110の筒軸に沿った開口端側への移動に必要な力よりも弱い力で通気弁本体110を回転移動させることができる。そして、本実施形態では、先端刃114aの上側(図7(b)の右側)のエッジの方が切れ味が良いので、筒軸を中心とする一方向(反時計側)への回転に必要な力が、他方向(時計回り)への回転に必要な力よりも小さい。なお、通気弁本体110を他方向(時計回り)へと回転操作すると、通気弁本体110が筒状部13の奥側へと変位する。これにより、作業者は、離脱方向へと変位させる回転方向を簡単に区別することができる。そして、通気弁本体110が筒状部13内部で一方向に回転することで、先端刃114aの端面が筒軸を中心とする仮想の螺旋曲線に近似的に沿った向きで傾斜していることにより、先端刃114aが筒状部13の内面を螺旋状に傷付けて螺子溝を刻みつつ、通気弁本体110が開口端側に変位する。よって、作業者は、通気弁本体110を一方向に回転操作することにより、通気弁100を筒状部13から簡単に離脱させることができる。
以下、本発明に係る一実施形態の通気弁(取着体)100における作用効果について説明する。
本実施形態の通気弁100(配管構造10)によれば、筒状部13に通気弁本体110が内挿された状態で、係止爪部114が筒状部13内面に食い込むように当接して筒状部13内面に係止することで、通気弁本体110が筒軸に沿って筒状部13の開口端側(離脱方向)へと相対移動することを規制する。特には、係止爪部114は、筒状部13に離脱方向の力が加わると、より強く筒状部13内面に食い込むように構成されている。これにより、筒軸に沿った開口端側の力が通気弁100に対して加わったとしても、通気弁100が筒状部13から抜け出ないように、筒状部13と通気弁100とが強固に連結される。さらに、本実施形態の通気弁100は、筒軸を中心とした通気弁本体110の回転移動によって通気弁本体110が開口端側へと変位するように構成されている。すなわち、筒状部13に装着された通気弁100に対して不意に付加される力は、一般に筒軸に沿った直線的な力であると想定されるところ、係止爪部114と筒状部13内面との係止状態によって、通気弁本体110が筒軸に沿って筒状部13の開口端側へ相対移動することが効果的に規制される。他方、必要に応じて通気弁本体110を回転操作することにより、何ら困難性を伴うことなく、通気弁100を筒状部13から容易に離脱させることができる。したがって、本実施形態の通気弁100は、筒状部13に対して強固に取り付け可能であるとともに筒状部13から容易に離脱可能である。その結果として、通気弁100の点検や交換などの配管構造10に関するメンテナンス作業が顕著に容易となる。
[第2実施形態]
次に、図15から図20を参照して、本発明の取着体の第2実施形態の通気弁200、及び、該通気弁200が設けられた配管構造20について説明する。通気弁200は、配管材の開口部に取り付けられる通気弁本体(本体部)210と、該通気弁本体210に筒軸方向に対して可動式に支持された弁体220と、該弁体220を保護するように通気弁本体210の通気孔210a側の端部に取り付けられたカバー体230と、を備える。この第2実施形態の通気弁200では、係止爪部214の構成が第1実施形態の構成と異なるが、その他の構成においては共通である。そして、三桁で示される構成要素において下二桁が共通する構成要素は、特別な説明がない限り、同一又は類似の特徴を有し、その説明を一部省略する。
図16及び図17に示すとおり、通気弁本体210の立壁213は、厚肉の保持部が設けられておらず、一様の厚みで延在している。そのため、立壁213は径方向内側へ弾性的に撓み変形することが可能である。そして、図19に示すように、該立壁213に形成されたスリット313cに(図8の爪部材114Aと類似の形状、構成を有する)爪部材314Aが差し込まれることにより、係止爪部214が周壁211よりも径方向外方に突出するように設けられている。第1実施形態と同様に、係止爪部214の先端には、筒状部23内面に食い込み可能な鋭利な先端刃214aが形成されている。
図17(a)に示すように、係止爪部214は、第1実施形態と同様に、径方向外方斜め上に延在し、先端刃214aが径方向外方を向いている。つまり、係止爪部214は、径方向に沿って切断した断面視において、その先端が基端よりも離脱方向側に位置するように(筒軸と直交する水平面に対して)傾斜して延在している。そして、係止爪部214は、板バネ状に径方向内外に撓むように弾性変形可能である。すなわち、係止爪部214は、通気弁本体210の筒状部23への挿入方向の相対移動を許容するとともに、筒状部23に通気弁本体210が内挿された状態で、通気弁本体210の筒軸に沿った離脱方向への相対移動を規制するように筒状部23内面に係止するように構成されている。他方、図17(b)に示すように、係止爪部214の先端刃214aは、第1実施形態と異なり、周方向において、筒軸と直交する水平面に沿って延在している。
そして、図18に示すように、係止爪部214を保持する立壁213は、径方向内側に弾性的に撓み変形可能な傾動操作部として構成されている。該傾動操作部は、係止爪部214の姿勢を傾動可能に保持している部位として定められる。このように、一対の立壁213を摘んで互いに近接させるように傾動操作部を操作することにより、係止爪部214を傾動させ、先端刃214aを径方向内側に後退させるように変位させることができる。換言すると、通気弁本体210には、筒状部23内面に対して係止爪部214を離間方向に傾動させる傾動操作部(立壁213)が設けられ、該傾動操作部によって係止爪部214が離間方向へと傾動することにより、通気弁本体210が筒軸に沿って筒状部23の開口端側及び奥側へと移動可能となる。
図19は、通気弁200を排水管21の排水管継手22の筒状部23に装着した配管構造20の概略断面図である。図19に示すように、一対の係止爪部214が周壁211の外側に延び出ており、先端刃214aが筒状部23の内面に当接して食い込んでいる。その結果、係止爪部214が、通気弁本体210と筒状部23との筒軸に沿った離脱方向への相対移動を規制するように筒状部23内面に係止している。より詳細には、係止爪部214は、先端刃214aと筒状部23内面との係止状態において、その先端が基端よりも開口端側に位置するように傾斜して延在しているとともに、且つ、径方向内外に撓み変形するように構成されている。それ故、通気弁本体210に筒状部23の開口端側の力が加えられた場合、係止爪部214が外側に拡がるように弾性変形することにより、先端刃214aの筒状部23内面に対する当接(食い込み)がより一層強くなり、係止爪部214による係止力がより強力になる。そして、立壁213に取り付けられたカバー体230が係止爪部214(立壁213)の自由傾動を規制する傾動規制部として機能している。すなわち、係止爪部214は、通気弁200が筒状部23から抜けるように筒軸に沿って離脱方向に移動することを効果的に防止している。したがって、本実施形態の配管構造20では、満水試験における水圧に耐えうるように、通気弁200が筒状部23に強固に固定されている。
続いて、通気弁200を筒状部23に装着する工程、又は、通気弁200を筒状部23から離脱させる工程を説明する。これら工程は、図20に示すとおり、カバー体230を取り外した傾動操作部(立壁213)を摘むように操作することにより容易に実施され得る。具体的には、作業者が傾動操作部によって係止爪部214を傾動させて先端刃214aを径方向内側に後退させた状態を維持すると、先端刃214aを筒状部23内面に当接させることなく、又は、これらを互いに係止させることなく、筒状部23内部で通気弁本体210を筒軸に沿って挿入方向及び離脱方向の双方に直線的に相対移動させることができる。よって、傾動操作部を操作することで、通気弁本体210を筒状部23内に挿入し、通気弁本体210を筒状部23の奥側に挿入方向に押し込んで、通気弁200を筒状部23に容易に装着することができる。なお、第1実施形態と同様に、通気弁本体210を筒状部23の奥側に押し込むことにより、係止爪部214を径方向内側に撓ませて、通気弁200を筒状部23に装着してもよい。他方、配管構造20において、カバー体230を取り外した上で傾動操作部を操作することで、通気弁本体210を離脱方向に移動させて、通気弁200を筒状部23から容易に離脱させることができる。
すなわち、本実施形態の通気弁200(配管構造20)によれば、筒状部23に通気弁本体210が内挿された状態で、係止爪部214が筒状部23内面に食い込むように当接して筒状部23内面に係止することで、通気弁本体210が筒軸に沿って筒状部23の開口端側(離脱方向)へと相対移動することを規制する。特には、係止爪部214は、筒状部23に離脱方向の力が加わると、より強く筒状部23内面に食い込むように構成されている。これにより、筒軸に沿った開口端側の力が通気弁200に対して加わったとしても、通気弁200が筒状部23から抜け出ないように、筒状部23と通気弁200とが強固に連結される。さらに、本実施形態の通気弁200は、傾動操作部(立壁213)によって係止爪部214が離間方向へと傾動するように構成されている。すなわち、筒状部23に装着された通気弁200に対して不意に付加される力は、一般に筒軸に沿った直線的な力であると想定されるところ、係止爪部214と筒状部23内面との係止状態によって、通気弁本体210が筒軸に沿って筒状部23の開口端側へ相対移動することが効果的に規制される。他方、必要に応じて傾動操作部を操作して、係止爪部214を筒状部23内面より離間させる方向に傾動させることにより、何ら困難性を伴うことなく、通気弁200を筒状部23から容易に離脱させることができる。したがって、本実施形態の通気弁200は、筒状部23に対して強固に取り付け可能であるとともに筒状部23から容易に離脱可能である。その結果として、通気弁200の点検や交換などの配管構造20に関するメンテナンス作業が顕著に容易となる。
[第3実施形態]
次に、図21から図23を参照して、本発明の原理を利用した第3実施形態の筒体300、及び、該筒体300が設けられた配管構造30について説明する。図21は、配管構造30の分解斜視図である。図21に示されているとおり、本実施形態では、筒体300は、配管材としての排水管11の排水管継手12に筒状部として一体的に形成されている。また、該配管構造30では、筒体300に蓋状の挿入体350が挿入されることで、配管材(排水管31又は排水系)の内外に連通する連通路が閉塞されている。なお、第3実施形態の筒体300は、第1実施形態の係止爪部114の機構を取着体100(挿入体)側ではなく、筒状部13(筒体)側に設けたものとしても理解可能である。
筒体300は、挿入体350を挿入する開口端を有し、筒軸に沿って延びる中空の筒状部310と、該筒状部310内面から径方向内側に延び出た一対の係止爪部314とを備える。筒体300内壁に穿設されたスリット313cに(図8の爪部材114Aと類似の形状、構成を有する)爪部材314Aが差し込まれることにより、係止爪部314が筒体300内面から径方向内側に突出するように設けられている。係止爪部314は、その先端刃314aを介して該筒状部310内部で挿入体350外面に当接可能な長さで突出している。
図22(a)に示すように、係止爪部314は、径方向内方斜め下に延在し、先端刃314aが径方向内方を向いている。つまり、係止爪部314は、径方向に沿って切断した断面視において、その基端が先端よりも離脱方向側に位置するように(筒軸と直交する水平面に対して)傾斜して延在している。そして、係止爪部314は、板バネ状に径方向内外に撓むように弾性変形可能である。すなわち、係止爪部314は、挿入体350の挿入方向への移動を許容するように弾性変形可能である。そして、係止爪部314は、筒状部310に挿入体350が内挿された状態で、挿入体350の筒軸に沿った開口端側への相対移動を規制するように挿入体350外面を係止するように構成されている。
図22(b)に示すように、係止爪部314の径方向内側を向く先端刃314aの端面が、筒軸を中心とする仮想の螺旋曲線に近似的に沿うように、筒軸と直交する水平面に対して周方向において傾斜している。つまり、図22(b)において、直線状に延在する先端刃314aの端面の右端側が上がるように先端刃314aが傾斜姿勢をとっている。複数(本実施形態では2つ)の係止爪部314の先端刃314aを螺子山のように協働させるべく、複数の係止爪部314の全てが同じ螺旋方向で且つ同じ角度で傾斜するように構成されている。なお、当該傾斜角度は、水平方向に対して約45度以下に定められると好ましいが、螺子山のように機能する範囲で任意に定められる。なお、本実施形態では、傾斜角度は5度である。当該係止爪部314の構造によれば、挿入体350がその中心軸(筒軸)を中心として回転すると、係止爪部314の先端刃314aが螺旋を描くように挿入体350外面に沿って相対移動する。すなわち、後述するように、挿入体350が筒状部310内部で一方向又は他方向に回転することにより、先端刃314aが挿入体350の外面を螺旋状に傷付けながら、挿入体350が筒状部310の開口端側又は奥側に変位可能である。そして、係止爪部314は、筒状部310に挿入体350が内挿された状態において、通気弁本体110の筒軸に沿った開口端側への移動に必要な力よりも弱い力で通気弁本体310を回転移動させることができる。さらには、第1実施形態のように、筒状部310の筒軸を中心とする一方向への回転に必要な力と、他方向への回転に必要な力とが異なるように構成されてもよい。
図23は、挿入体350を筒体300の筒状部310に装着した配管構造30の概略断面図である。図23に示すように、一対の係止爪部314の先端刃314aが挿入体350の外面に当接して食い込んでいる。その結果、係止爪部314が、挿入体350と筒状部310との筒軸に沿った離脱方向への相対移動を規制するように挿入体350外面を係止している。より詳細には、係止爪部314は、先端刃314aと挿入体350外面との係止状態において、その基端が先端よりも開口端側に位置するように傾斜して延在しているとともに、且つ、径方向内外に撓み変形するように構成されている。それ故、挿入体350に筒状部310の開口端側の力が加えられた場合、係止爪部314が径方向内側に拡がるように弾性変形することにより、先端刃314aの挿入体350外面に対する当接(食い込み)がより一層強くなり、係止爪部314による係止力がより強力になる。すなわち、係止爪部314は、挿入体350が筒状部310から抜けるように筒軸に沿って離脱方向に移動することを効果的に防止している。したがって、本実施形態の配管構造30では、満水試験における水圧に耐えうるように、通気弁300が筒状部23に強固に固定されている。
そして、挿入体350を筒体300に装着するには、挿入体350を筒体300に挿入し、その奥側に押し込むことにより、挿入体350を筒体300に簡単に装着することができる。特には、挿入体350を筒状部310に挿入する際、挿入体350を筒状部310に対して挿入方向に移動させると、係止爪部314の先端刃314aが挿入体350外面に当接し、係止爪部314が径方向外側に撓むように弾性変形する。この径方向外側への離間方向の弾性変形により、係止爪部314の挿入体350外面に対する係止力がほとんど発揮されず、先端部314aが挿入体350外面に食い込むことなく、挿入体350が筒状部310内部で挿入方向に容易に移動することが可能である。すなわち、挿入体350の筒状部310への挿入方向の相対移動が許容され、挿入体350を筒状部310に簡単に挿入することができる。そして、挿入体350を筒状部310の奥まで挿入して筒軸方向の移動を停止させると、係止爪部314の弾性復帰力によって、先端刃314aを挿入体350外面に食い込ませることができる。その結果、挿入体350を筒体300に固定して、配管構造30を構築することができる。
他方、挿入体350を筒体300から離脱させるには、係止爪部314と筒状部13内面との係止状態において、筒軸を中心とした挿入体350の一方向への回転操作により、挿入体350を筒状部310の開口端側へと変位させることができる。このとき、先端刃314aの周方向のエッジが挿入体350外面を切削可能な程度に鋭利であることから、挿入体350の筒軸に沿った開口端側への移動に必要な力よりも弱い力で挿入体350を回転移動させることができる。そして、本実施形態では、先端刃314aの上側(図22(b)の右側)のエッジの方が切れ味が良いので、筒軸を中心とする一方向(離脱方向)への回転に必要な力が、他方向(挿入方向)への回転に必要な力よりも小さい。なお、挿入体350を他方向へと回転操作すると、挿入体350が筒状部310の奥側へと変位する。これにより、作業者は、離脱方向へと変位させる回転方向を簡単に区別することができる。そして、挿入体350が筒状部310内部で一方向に回転することで、先端刃314aの端面が筒軸を中心とする仮想の螺旋曲線に近似的に沿った向きで傾斜していることにより、先端刃314aが挿入体350外面を螺旋状に傷付けて螺子溝を刻みつつ、挿入体350が開口端側に変位する。よって、作業者は、挿入体350を一方向に回転操作することにより、挿入体350を筒体310から簡単に離脱させることができる。
すなわち、本実施形態の筒体300によれば、筒状部310に挿入体350を内挿した状態で、係止爪部314が挿入体350外面に食い込むように当接して挿入体350外面を係止することで、挿入体350が筒軸に沿って筒状部310の開口端側(離脱方向)へと相対移動することを規制する。これにより、筒軸に沿った開口端側の力が挿入体350に対して加わったとしても、挿入体350が筒状部310から抜け出ないように、筒体300と挿入体350とが強固に連結される。さらに、本実施形態の筒体300は、筒軸を中心とした挿入体350の回転移動によって挿入体350が開口端側へと変位するように構成されている。すなわち、筒状部310に装着された挿入体350に対して不意に付加される力は、一般に筒軸に沿った直線的な力であると想定されるところ、係止爪部314と挿入体350外面との係止状態によって、挿入体350が筒軸に沿って筒状部310の開口端側へ相対移動することが効果的に規制される。他方、必要に応じて挿入体350を回転操作することにより、何ら困難性を伴うことなく、挿入体350を筒状部310から容易に離脱させることができる。したがって、本実施形態の筒体300は、挿入体350を強固に保持可能であるとともに挿入体350を筒状部310から容易に離脱可能である。その結果として、筒体300の内部点検や挿入体350の交換などの配管構造30に関するメンテナンス作業が顕著に容易となる。
[変形例]
本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形例を取り得る。以下、本発明の変形例を説明する。なお、各変形例において、三桁で示される構成要素において下二桁が共通する構成要素は、説明がない限り、同一又は類似の特徴を有し、その説明を一部省略する。
(1)本発明の取着体は、上記第1及び第2実施形態の通気弁の構成に限定されない。例えば、図24は、第1実施形態の別実施例として配管構造40を示している。配管構造40は、外部に開口して配管材41の内外に連通する連通路を形成するように軸方向に延びる筒状部43を備え、連通路を閉塞するべく、筒状部43の開口部に取着体400が装着されている。取着体400は、筒状部43に内挿され、筒状部43の内周面に沿うように軸方向に延びる周壁411を有する本体部410と、本体部410の筒軸に沿った離脱方向への相対移動を規制するように筒状部43内面に係止する係止爪部414とを備える。本変形例の配管構造40では、取着体400は筒状部43開口部を常時閉塞するように取着されている。さらには、本発明の取着体は、あらゆる用途における筒状部との接続構造に応用可能である。
(2)本発明の筒体は、上記第3実施形態の筒体の構成に限定されることはない。すなわち、上記実施形態では、筒体が排水管継手12の筒状部として一体的に形成されたが、排水管又は排水管継手に固定可能な単独の筒体であってもよい。また、継手と係止爪部を備えた筒体が別体であってもよい。そして、第3実施形態の挿入体を通気弁に置き換えてもよい。さらには、筒体は、配管用途に限定されず、あらゆる用途における挿入体との接続構造に応用可能である。
(3)上記各実施形態の構成を組み合わせて応用してもよい。例えば、第1実施形態の係止爪部の撓み変形による作用と、第2実施形態傾動操作部による作用とを協働させて、取着体の筒状部への内挿を容易とするように構成してもよい。
(4)上記第1及び第3実施形態では、単なる回転操作で、係止爪部が取り付け対象に対して螺旋動して離脱方向へと変位する。しかしながら、回転操作だけでなく、取着体又は挿入体に対して筒軸に沿った引き抜き方向の力を付加しつつ取着体又は挿入体を回転操作することによって、離脱方向へと変位させてもよい。例えば、係止爪部の傾斜角度が浅かったり、回転操作によって螺旋状の傷を上手く付与できない場合など、回転操作だけでは離脱方向に効果的に移動させることができない構成では、引き抜き方向の直線的な力を付与することにより、取着体又は挿入体の離脱を効果的に補助することができる。
(5)上記実施形態では、係止爪部は2つであるが、本発明において、係止爪部が1つであってもよく、あるいは、3つ以上であってもよい。
(6)本実施形態では、通気弁の弁体は、磁石の斥力によって閉塞方向に付勢されるが、本発明はこれに限定されない。例えば、弁体の付勢は、本発明の技術的範囲の下で、バネ等の他の機構によって行われてもよい。
本発明は上述した実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限りにおいて種々の態様で実施しうるものである。すなわち、本発明の技術的範囲の下で、本実施形態の一部の構成が省略又は修正されてもよく、あるいは、他の構成が追加されてもよい。