JP2019157928A - 管継手 - Google Patents

Abstract

【課題】管部材のフランジ部に傷が付きにくいようにした管継手を提供する。【解決手段】当該管継手１０は、ヘルール管１のフランジ部３を受け入れる管継手本体１６と、管継手本体１６の通路１４内に配置された流路部材１８と、フランジ部３を係止するための施錠子２０と、施錠子２０を施錠位置に保持するためのスリーブ２２と、管継手本体１６に取り付けられたレバー２４とを備える。ヘルール管１を通路１４内に挿入すると、フランジ部３が施錠子２０によって係止された仮連結状態となる。この状態でレバー２４を連結位置にまで枢動させると、レバー２４の係合凸部４６が流路部材１８の係合凹部５２に係合して、流路部材１８が前方に変位する。そうすると、流路部材１８の弾性シール部材３４がフランジ部３の先端側面５に密封係合し、ヘルール管１が連結された状態となる。【選択図】図１

Description

本発明は、フランジ部を有する管部材を連結するための管継手に関する。

通常、食品分野の製造工場においてサニタリー配管で用いられる管は端部にヘルールと呼ばれるフランジ部を備え、配管するために管同士を連結する際には、管相互のヘルールをそれらの間にパッキンを挟んで突き合わせた状態としながら、その周りをそれぞれ半円形の２つのクランプ部材からなるヘルールクランプで囲って両クランプ部材を締め付けるようにしている（特許文献１）。このようなヘルールクランプを用いた連結作業を行う場合には、連結する２つの管を整合させて端部のヘルールをパッキンを挟んだ状態で保持しながらクランプの締付け作業をしなければならない。このような作業は一人の作業者だけで行うには困難な場合がある。ヘルール管が長くて重い場合には、連結作業はさらに困難になる。

このようなヘルールクランプを用いた場合の煩雑さを解消するために、より容易に連結作用が行えるようにしたヘルール管用の管継手が開発されている（特許文献２）。この管継手においては、ヘルール管のフランジ部を受け入れる継手本体と、継手本体に枢動可能に取り付けられた固定用レバーとを備えており、継手本体内にフランジ部を受け入れている状態で固定用レバーを枢動操作することにより、固定用レバーの湾曲した押圧面によってフランジ部を押圧してヘルール管を継手本体内にさらに引込み、継手本体にヘルール管に密封係合させるようになっている。このような管継手は、配管の洗浄のために定期的にヘルール管を外したり、試験のために一時的にヘルール管に連結したりするなど、比較的に頻繁に連結及び連結解除を行なう場合に特に有効である。

特開２００９−１１５１６７号公報 特開２０１５−１０２１０３号公報

しかしながら、上述の従来の管継手においては、固定用レバーの押圧面がヘルール管のフランジ部に押し付けられた状態でフランジ部に対して擦れることになるため、例えば、固定用レバーの押圧面とヘルール管のフランジ部との間に異物が挟まっていたり、ヘルール管が継手本体内に斜めに挿入された状態で固定用レバーを操作して過大な力がフランジ部に作用したりするなどした場合に、フランジ部に傷が付いてしまう虞がある。

そこで本発明は従来の管継手の上記問題に鑑みて、ヘルール管のような管部材のフランジ部に傷が付きにくいようにした管継手を提供することを目的とする。

すなわち本発明は、
先端部において径方向外側に拡径し、先端側面と後端側面とを有するフランジ部を有する管部材を連結するための管継手であって、
管部材のフランジ部を受け入れる前端開口から後方に延びる通路を画定する管継手本体と、
該通路内において該管継手本体の長手軸線の方向で該管継手本体に対して変位可能に配置され、該長手軸線の方向に延びる流路を画定する流路部材と、
該管継手本体に径方向で変位可能に保持され、該管継手本体の内周面から径方向内側に突出して該通路内に受け入れた該管部材の該フランジ部の後端側面に係合して該管部材を該通路内に係止する施錠位置と、該施錠位置よりも径方向外側に位置し該管部材への係止を解除する施錠解除位置との間で変位可能とされた施錠子と、
該管継手本体の外周面上に配置され、該施錠子に径方向外側から係合して該施錠子を該施錠位置に保持する保持位置と、該施錠子が該施錠解除位置に変位することを許容する解放位置との間で変位可能とされたスリーブと、
該管継手本体と該流路部材とを該長手軸線の方向で相対的に変位させるための連結機構であって、連結位置と連結解除位置との間で変位可能とされ、該施錠子が該管部材を該通路内に係止している状態で該連結解除位置から該連結位置に変位させたときに、該流路部材を該管継手本体に対して相対的に前方に変位させて、該流路部材を該管部材の該フランジ部の先端側面に密封係合させるようにされた連結機構と、
を有する管継手を提供する。

当該管継手においては、管部材が施錠子によって通路内に係止されている状態で連結機構を連結位置とすることにより、流路部材が連結機構によって前方に変位されて管部材のフランジ部の先端側面に密封係合するようになっている。すなわち、当該管継手に管部材を連結する際に、管部材のフランジ部などを大きな力が作用した状態で擦るような動作がないため、連結作業によって管部材のフランジ部が傷つくことを防止可能となる。

具体的には、該連結機構が、該管継手本体と該流路部材とのうちの一方に取り付けられ、該連結位置と該連結解除位置との間で枢動可能とされたレバーであるようにすることができる。

この場合にはさらに、
該レバーが、該管継手本体に枢着された枢軸部と、該枢軸部の周りに形成された円弧状の係合凸部とを有し、
該流路部材が湾曲した係合凹部を有しており、
該レバーを該連結解除位置から該連結位置に枢動させたときに該係合凸部が該係合凹部に係合して該流路部材を前方に押圧するようにすることができる。

連結機構をこのようなレバーとすることにより、連結操作に要する力を小さくすることが可能となる。

さらには、該レバーが、該連結解除位置にあるときには該スリーブが該解放位置にまで変位することを許容し、該連結位置にあるときには該スリーブと干渉して該スリーブが該解放位置にまで変位することを阻止するようにすることができる。

このような構成により、管部材が連結された状態でスリーブが誤って解放位置に変位されて連結が解除されてしまうことを防止することが可能となる。

好ましくは、
該管部材の該フランジ部が、該先端側面に該管部材の先端方向に面する環状凹部を有しており、
該流路部材が、該管部材に密封係合されたときに該フランジ部の該先端側面に押し付けられて該長手軸線の方向で圧縮される環状の弾性シール部材と、該弾性シール部材の外周面を覆うように設けられた前部筒状部とを有し、
該流路部材が該管部材に密封係合されたときに、該前部筒状部の先端部が該弾性シール部材よりも前方に突出して該環状凹部に受け入れられるようにすることができる。

このような構成により管部材との密封係合状態において、弾性シール部材の外周面の全体が前部筒状部によって覆われるようになり、弾性シール部材が径方向外側に変形することを防止できる。これにより、弾性シール部材とフランジ部の先端側面との密封係合の状態を安定させることができる。例えば、管部材内に高圧がかかったときに弾性シール部材が径方向外側に変形して内部流体が漏洩することを防止することが可能となる。また、弾性シール部材が外側に過度に変形して損傷することも防止可能となる。

好ましくは、
該管継手本体の該通路内に配置され、該施錠子に径方向内側から係合して該施錠子を該施錠解除位置に保持する前方位置と、該施錠子が該施錠位置に変位することを許容する後方位置との間で該長手軸線の方向で変位可能とされた保持部材と、
該保持部材と該流路部材との間に配置され、該保持部材を該流路部材に対して前方に付勢するスプリングと、
をさらに備えるようにすることができる。

さらには、該管部材が該通路内に挿入されたときに、該保持部材が該管部材に押されて該前方位置から該後方位置に変位されて該施錠子が該施錠位置になるとともに該スリーブが該保持位置になり、該スプリングの付勢力によって該保持部材が該管部材の該フランジ部を前方に押圧して該施錠子に押し付けるようにすることができる。

このような構成により、管部材を通路内に挿入するだけで管部材が施錠子と保持部材とによって保持された仮連結状態とすることができ、連結操作をより簡易にすることが可能となる。

具体的には、該管部材の該後端側面が該管部材の後端側に向かって径方向内側に傾斜した傾斜面を有し、該施錠子が該傾斜面と略同角度で傾斜して後方に面する係止面を有しており、該施錠子の該係止面が該傾斜面に係合することによって該管部材が該通路内に係止されるようにすることができる。

このような構成により、管部材の後端側面と施錠子とが、より広い面積で係合するようになり、施錠子がフランジ部をより安定した状態で保持するようにすることが可能となる。

以下、本発明に係る管継手の実施形態を添付図面に基づき説明する。

本発明の一実施形態にかかる管継手の非連結状態における側面断面図である。 図１の管継手の連結途中の状態を示す図である。 図１の管継手の仮連結状態を示す図である。 図１の管継手の連結状態を示す図である。

本発明の一実施形態にかかる管継手１０は、図１乃至図４に示すように、先端部２において径方向外側に拡径したフランジ部３を有するヘルール管（管部材）１を着脱可能に連結するようになっている。当該管継手１０は、図１に示すように、前端開口１２から後方（図で見て左方）に延びる通路１４を有する筒状の管継手本体１６と、管継手本体１６の通路１４内に配置された流路部材１８と、管継手本体１６に保持された施錠子２０と、管継手本体１６の外周面１６ａ上に配置されたスリーブ２２と、管継手本体１６に取り付けられたレバー（連結機構）２４とを備える。当該管継手１０はさらに、管継手本体１６の通路１４内に配置され施錠子２０を径方向内側から支持する保持部材２６と、保持部材２６と流路部材１８との間に配置され、保持部材２６を流路部材１８に対して前方（図で見て右方）に付勢するスプリング２８を備える。

流路部材１８は、管継手本体１６の長手軸線Ｌの方向に延びる流路３０を有し、管継手本体１６の通路１４内において長手軸線Ｌの方向で管継手本体１６に対して変位可能に配置されている。流路部材１８はさらに、その前端部３２に取り付けられた環状の弾性シール部材３４と、弾性シール部材３４の外周面３４ａの全体を覆うように配置された前部筒状部３６とを有する。弾性シール部材３４は、径方向外側に突出した突部３８を有し、この突部３８を前部筒状部３６に形成された取付溝４０に嵌め込むことにより固定されている。

施錠子２０は、管継手本体１６に形成された施錠子保持孔４２内に保持され、管継手本体１６の通路１４の外側に位置する施錠解除位置（図１、図２）と管継手本体１６の内周面１６ｂから径方向内側に突出した施錠位置（図３、図４）との間で径方向に変位可能となっている。スリーブ２２は、施錠子２０が施錠解除位置に変位することを許容する解放位置（図１、図２）と、解放位置から前方に変位して施錠子２０に径方向外側から係合し施錠子２０を施錠位置に保持する保持位置（図３、図４）との間で長手軸線Ｌの方向で変位可能となっている。またスリーブ２２は管継手本体１６との間に配置されたスプリング４３によって保持位置に向かって前方に付勢されている。保持部材２６は、施錠子２０に径方向内側から係合して施錠子２０を施錠解除位置に保持する前方位置（図１）と、前方位置から後方に変位して施錠子２０が施錠位置に変位することを許容する後方位置（図３、図４）との間で長手軸線Ｌの方向で変位可能となっている。施錠子２０は、これらスリーブ２２と保持部材２６とによって、施錠解除位置または施錠位置に保持されるようになっている。

レバー２４は、管継手本体１６に枢着された枢軸部４４と、枢軸部４４の周りに形成された円弧状の係合凸部４６と、枢軸部４４の放射方向に延びる操作軸部４８とを有する。操作軸部４８の先端部４８ａには、操作リング５０が取り付けられている。また、流路部材１８の外周面１８ａには、レバー２４の係合凸部４６に対応する形状に湾曲した係合凹部５２が形成されている。レバー２４は、係合凸部４６が係合凹部５２に係合しない連結解除位置（図１〜図３）と、連結解除位置から操作軸部４８を前方に向かって回転させて係合凸部４６が係合凹部５２に係合するようになる連結位置（図４）との間で管継手本体１６に対して枢動可能となっている。

当該管継手１０をヘルール管１に連結する際には、まず図１の非連結状態において、ヘルール管１のフランジ部３を管継手本体１６の前端開口１２から通路１４内に挿入する。そうすると、ヘルール管１のフランジ部３が保持部材２６に当接し、保持部材２６はスプリング２８の付勢力に抗して後方に変位していく（図２）。ヘルール管１のフランジ部３が施錠子２０を通り過ぎる位置にまでヘルール管１を挿入すると、保持部材２６が後方位置となって施錠子２０に対する保持部材２６による径方向内側からの保持が解除され、施錠子２０は施錠位置に変位可能となりスリーブ２２に押されて径方向内側に変位して施錠位置となる。これと同時にスリーブ２２は保持位置となり、施錠子２０はスリーブ２２によって径方向外側から係合されて施錠位置に保持された状態となる（図３）。施錠位置となった施錠子２０は、フランジ部３の後端側面４に係合してヘルール管１を通路１４内に係止する。なお、フランジ部３の後端側面４はヘルール管１の後端側（図で見て右方）に向かって径方向内側に傾斜した傾斜面となっており、また施錠子２０はこれと略同角度で傾斜して当該管継手１０の後方に面する係止面５４を有しており、互いに略同角度で傾斜した施錠子２０の係止面５４とフランジ部３の後端側面４とが係合することによってヘルール管１は通路１４内に係止されている。このとき保持部材２６は、スプリング２８の付勢力によってヘルール管１のフランジ部３を前方に押圧して施錠子２０に押し付けている。これにより、フランジ部３は保持部材２６と施錠子２０との間に挟まれて保持された状態となる。この仮連結状態においては、フランジ部３の先端側面５と流路部材１８の弾性シール部材３４と間にはまだ隙間が空いており、ヘルール管１と流路部材１８はまだ密封係合していない。

図３の仮連結状態からレバー２４を連結位置にまで枢動させていくと、レバー２４の係合凸部４６が流路部材１８の係合凹部５２に摺動係合して、流路部材１８が前方に押圧され管継手本体１６に対して相対的に前方に変位する。これにより、流路部材１８の弾性シール部材３４がフランジ部３の先端側面５に押圧されて長手軸線Ｌの方向で圧縮され、流路部材１８がフランジ部３に対して密封係合した状態となり、流路部材１８の流路３０とヘルール管１の流路６とが連通する（図４）。弾性シール部材３４が圧縮されることにより前部筒状部３６の先端部３６ａが弾性シール部材３４よりも前方に突出した状態となるが、この先端部３６ａは、ヘルール管１の先端側面５においてヘルール管１の先端方向に面するように形成された環状凹部７に受け入れられるため、ヘルール管１には実質的に接触しない。弾性シール部材３４は、連結前の状態からその外周面３４ａの全体が前部筒状部３６によって覆われているため、ヘルール管１を連結する際に、前部筒状部３６とフランジ部３と間に挟まれて潰されることがないし、径方向外側に過度に変形してしまうこともない。また、連結状態において流路３０内に圧力がかかった場合にも、弾性シール部材３４は前部筒状部３６によって径方向外側から支持されるため、径方向外側に変形しない。そのため、高圧の流体が流れた場合にも密封状態をより確実に維持することができる。

図４の連結状態においては、レバー２４の操作軸部４８の先端部４８ａはスリーブ２２の後端面２２ａに近接した位置となっており、スリーブ２２を保持位置から解放位置に向かって後方に変位させようとしたときに、スリーブ２２の後端面２２ａがレバー２４の先端部４８aに当たるようになっている。このようにしてレバー２４がスリーブ２２と干渉するようにすることで、連結状態においてスリーブ２２が解放位置にまで変位することを阻止して、誤操作により不意に連結が解除されてしまうことを防止することができる。

連結を解除する際には、まず図４の連結状態からレバー２４を連結解除位置にまで枢動させる。そうすると流路部材１８がスプリング２８の付勢力によって後方に変位してヘルール管１のフランジ部３との密封係合が解除され、図３の仮連結状態となる。仮連結状態においては、レバー２４の操作軸部４８が後方に変位しているため、スリーブ２２とレバー２４とはもはや干渉しておらず、よってスリーブ２２が解放位置にまで変位可能となっている。次にスリーブ２２を解放位置に変位させた状態でヘルール管１を管継手本体１６の通路１４から引き抜くようにする。これにより、施錠子２０がフランジ部３の傾斜した後端側面４によって径方向外側に押されて施錠解除位置となり、施錠子２０によるヘルール管１に対する係止が解除される。当該管継手１０からヘルール管１が離脱されると、保持部材２６は保持位置に戻り、当該管継手１０は図１の非連結状態となる。

このように当該管継手１０においては、流路部材１８をヘルール管１に密封係合させる際に、レバー２４によってヘルール管１を直接押圧するのではなく、流路部材１８をヘルール管１のフランジ部３に向かって押圧するようになっているため、連結操作によってフランジ部３に傷がつくことを防止できる。

なお、レバー２４には、操作軸部４８の先端部４８ａに操作リング５０が取り付けられているが、これはレバー２４を連結位置と連結解除位置との間で操作する際に作業者が把持して、レバー２４の操作を行ないやすいようにするためのものである。特にレバー２４が連結位置にあるときにはレバー２４の操作軸部４８が管継手本体１６の外周面１６ａに沿った位置となりレバー２４を把持しにくくなるが、操作リング５０を把持することにより容易にレバー２４の操作を行なうことができる。当該実施形態においては、操作リング５０は操作軸部４８に対して常に回転自在な状態となっているが、レバー２４の操作をしないときには操作リング５０を操作軸部４８やスリーブ２２などの他の部材に一時的に固定できるようにして、操作リング５０が邪魔にならないようにしてもよい。

以上に本発明の実施形態について説明をしたが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、レバーを流路部材に枢動可能に取り付けて、レバーを連結位置に回転させたときにレバーが管継手本体に係合して流路部材を相対的に前方に変位させるようにしてもよい。また、レバーに代えてリンク機構やハンドル機構などの他の連結機構により流路部材を管継手本体に対して相対的に変位させるように構成してもよい。また、施錠子の係止面は、ヘルール管のフランジ部の傾斜面と必ずしも同角度で傾斜している必要はなく、例えばより緩やかな角度の傾斜として、フランジ部が引き抜かれるときにより容易に径方向外側に変位できるようにしてもよい。施錠子は球や円柱などの他の形状としてもよい。また、流路部材は前部筒状部を有さず弾性シール部材が前方に突出した環状の突起部を有する構造として、連結状態において突起部がフランジ部の環状凹部に密封係合するようにしてもよい。このとき、突起部の直径を環状凹部の直径よりも僅かに大きく又は小さくして、突起部が環状凹部に受け入れられる際に突起部が径方向に撓むようにしてもよい。こうすることで、突起部と環状凹部との間の密封性をより高くすることができる。なお、本発明は、ヘルール管を連結するための管継手に限られず、フランジ部を有する他の管部材を連結するための管継手とすることもできる。

１ ヘルール管（管部材）
２ 先端部
３ フランジ部
４ 後端側面
５ 先端側面
６ 流路
７ 環状凹部
１０ 管継手
１２ 前端開口
１４ 通路
１６ 管継手本体
１６ａ 外周面
１６ｂ 内周面
１８ 流路部材
１８ａ 外周面
２０ 施錠子
２２ スリーブ
２２ａ 後端面
２４ レバー（連結機構）
２６ 保持部材
２８ スプリング
３０ 流路
３２ 前端部
３４ 弾性シール部材
３４ａ 外周面
３６ 前部筒状部
３６ａ 先端部
３８ 突部
４０ 取付溝
４２ 施錠子保持孔
４３ スプリング
４４ 枢軸部
４６ 係合凸部
４８ 操作軸部
４８ａ 先端部
５０ 操作リング
５２ 係合凹部
５４ 係止面
Ｌ 長手軸線

Claims (8)

1. 先端部において径方向外側に拡径し、先端側面と後端側面とを有するフランジ部を有する管部材を連結するための管継手であって、
   管部材のフランジ部を受け入れる前端開口から後方に延びる通路を画定する管継手本体と、
   該通路内において該管継手本体の長手軸線の方向で該管継手本体に対して変位可能に配置され、該長手軸線の方向に延びる流路を画定する流路部材と、
   該管継手本体に径方向で変位可能に保持され、該管継手本体の内周面から径方向内側に突出して該通路内に受け入れた該管部材の該フランジ部の後端側面に係合して該管部材を該通路内に係止する施錠位置と、該施錠位置よりも径方向外側に位置し該管部材への係止を解除する施錠解除位置との間で変位可能とされた施錠子と、
   該管継手本体の外周面上に配置され、該施錠子に径方向外側から係合して該施錠子を該施錠位置に保持する保持位置と、該施錠子が該施錠解除位置に変位することを許容する解放位置との間で変位可能とされたスリーブと、
   該管継手本体と該流路部材とを該長手軸線の方向で相対的に変位させるための連結機構であって、連結位置と連結解除位置との間で変位可能とされ、該施錠子が該管部材を該通路内に係止している状態で該連結解除位置から該連結位置に変位させたときに、該流路部材を該管継手本体に対して相対的に前方に変位させて、該流路部材を該管部材の該フランジ部の先端側面に密封係合させるようにされた連結機構と、
   を有する管継手。
2. 該連結機構が、該管継手本体と該流路部材とのうちの一方に取り付けられ、該連結位置と該連結解除位置との間で枢動可能とされたレバーである、請求項１に記載の管継手。
3. 該レバーが、該管継手本体に枢着された枢軸部と、該枢軸部の周りに形成された円弧状の係合凸部とを有し、
   該流路部材が湾曲した係合凹部を有しており、
   該レバーを該連結解除位置から該連結位置に枢動させたときに該係合凸部が該係合凹部に係合して該流路部材を前方に押圧するようにされた、請求項２に記載の管継手。
4. 該レバーが、該連結解除位置にあるときには該スリーブが該解放位置にまで変位することを許容し、該連結位置にあるときには該スリーブと干渉して該スリーブが該解放位置にまで変位することを阻止するようにされた、請求項２又は３に記載の管継手。
5. 該管部材の該フランジ部が、該先端側面に該管部材の先端方向に面する環状凹部を有しており、
   該流路部材が、該管部材に密封係合されたときに該フランジ部の該先端側面に押し付けられて該長手軸線の方向で圧縮される環状の弾性シール部材と、該弾性シール部材の外周面を覆うように設けられた前部筒状部とを有し、
   該流路部材が該管部材に密封係合されたときに、該前部筒状部の先端部が該弾性シール部材よりも前方に突出して該環状凹部に受け入れられるようにされた、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の管継手。
6. 該管継手本体の該通路内に配置され、該施錠子に径方向内側から係合して該施錠子を該施錠解除位置に保持する前方位置と、該施錠子が該施錠位置に変位することを許容する後方位置との間で該長手軸線の方向で変位可能とされた保持部材と、
   該保持部材と該流路部材との間に配置され、該保持部材を該流路部材に対して前方に付勢するスプリングと、
   をさらに備える、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の管継手。
7. 該管部材が該通路内に挿入されたときに、該保持部材が該管部材に押されて該前方位置から該後方位置に変位されて該施錠子が該施錠位置になるとともに該スリーブが該保持位置になり、該スプリングの付勢力によって該保持部材が該管部材の該フランジ部を前方に押圧して該施錠子に押し付けるようにされた、請求項６に記載の管継手。
8. 該管部材の該後端側面が該管部材の後端側に向かって径方向内側に傾斜した傾斜面を有し、該施錠子が該傾斜面と略同角度で傾斜して後方に面する係止面を有しており、該施錠子の該係止面が該傾斜面に係合することによって該管部材が該通路内に係止されるようにされた、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の管継手。
   

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