JP2023031493A - 操作バルブ - Google Patents

Abstract

【課題】ロックの失念を防止する操作バルブを提供する。【解決手段】操作バルブ１００は、流体の流通を制御するバルブ１３１と、前記バルブを収納する収納体１３０と、前記バルブの開閉を制御する心棒１７０と、前記心棒の周方向の回転を操作する操作レバー１１０と、前記回転を前記バルブが閉じた状態に規制するロック状態と、前記ロック状態が解除されたアンロック状態との切替を操作する操作カバー１５０と、前記ロック状態を維持する方向に前記操作カバーを付勢する弾性体１６０と、を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、操作バルブに関する。

二輪車や自動車、重機等に搭載されるエンジンの下部にはオイルパンが設けられている。オイルパンにはエンジンのピストンなどを潤滑するオイルが溜められている。オイルは定期的に交換される。オイルを交換する際には、スパナなどの工具によってオイルパンの底に設けられているドレン口のネジ蓋を外す作業が行われる。

ドレン口のネジ蓋を外した場合、同時にオイルが噴出する。これにより、作業者の身体がオイルで汚れることがある。また、オイルの排出を終えた後にネジ蓋でドレン口を塞ぐ際には、ネジ蓋や工具がオイルにまみれ、ドレン口にネジ蓋を取り付ける作業に手間がかかることもある。

このようなオイル交換に伴う不都合を解消する機器として、ネジ蓋と同様にドレン口に取り付け可能な操作バルブが知られている。この操作バルブは、常時ドレン口に取り付けた状態で使用され、操作レバーを回動させることによってバルブの開閉を操作することができる。通常の状態では操作レバーはバルブが閉じられた閉状態に維持されており、操作レバーを回動させるとバルブが開いた開状態に移行し、オイルが排出される。なお、バルブが閉じられた状態では上記回動をロック（規制）することもできる（以上、特許文献１乃至３参照）。

特開２００２－１０６７３１号公報 特開２０１７－３６８２８号公報 特開２０２０－１１２２５９号公報

ところで、バルブを開いてオイルを排出した後にバルブを再び閉じる場合、作業者は操作レバーを開状態から閉状態に回動させる操作を行い、その後、操作レバーの回動をロックする操作を行う。これにより、作業者の意図しない操作レバーの回動を防止することができる。

しかしながら、作業者によってはバルブを閉じたことに安心し、ロックを失念することが想定される。また、作業者によっては不十分な作業時間に起因してロックを失念することも想定される。このようなロックの失念が発生すると、作業者の意図とは無関係に操作レバーが回動し、オイルパンに溜められたオイルが周囲に流出するおそれがある。

そこで、本発明では、ロックの失念を防止する操作バルブを提供することを目的とする。

本発明に係る操作バルブは、流体の流通を制御するバルブと、前記バルブを収納する収納体と、前記バルブの開閉を制御する心棒と、前記心棒の周方向の回転を操作する操作レバーと、前記回転を前記バルブが閉じた状態に規制するロック状態と、前記ロック状態が解除されたアンロック状態との切替を操作する操作カバーと、前記ロック状態を維持する方向に前記操作カバーを付勢する弾性体と、を有する。

本発明に係る操作バルブによれば、ロックの失念を防止することができる。

図１は第１実施形態に係る操作バルブのオイルパンへの取付例を示す斜視図である。 図２（ａ）は第１実施形態に係る操作バルブの閉状態における第１斜視図の一例である。図２（ｂ）は第１実施形態に係る操作バルブの閉状態における第２斜視図の一例である。図２（ｃ）は第１実施形態に係る操作バルブの閉状態におけるＺ１－Ｚ１断面図の一例である。 図３は第１実施形態に係る操作バルブの分解斜視図の一例である。 図４（ａ）は第１実施形態に係る操作バルブの閉状態における正面図の一例である。図４（ｂ）は第１実施形態に係る操作バルブの閉状態におけるＺ２－Ｚ２部分断面図の一例である。 図５（ａ）は第１実施形態に係る操作バルブの開状態における第１斜視図の一例である。図５（ｂ）は第１実施形態に係る操作バルブの開状態における第２斜視図の一例である。図５（ｃ）は第１実施形態に係る操作バルブの開状態におけるＺ３－Ｚ３断面図の一例である。 図６（ａ）は第１実施形態に係る操作バルブの開状態における正面図の一例である。図６（ｂ）は第１実施形態に係る操作バルブの開状態におけるＺ４－Ｚ４部分断面図の一例である。 図７は第１実施形態に係る操作バルブの開状態におけるＺ４－Ｚ４部分断面図の他の一例である。 図８（ａ）は第２実施形態に係る操作バルブのオイルパンへの取付例を示す斜視図である。図８（ｂ）は第２実施形態に係る操作バルブの斜視図の一例である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。

図１に示すように、操作バルブ１００はオイルパン１０の底に設けられているドレン口１１に取り付けられる。オイルパン１０はオイルを溜める容器である。ドレン口１１はオイルパン１０に溜められたオイルを排出する開口である。オイルは、二輪車や自動車、重機等に搭載されるエンジンのピストンなどを潤滑する潤滑油である。ドレン口１１の内周の奥側（即ちオイルパン１０の内部側）には操作バルブ１００を機械的に結合するアダプタ機構（不図示）が設けられている。

操作バルブ１００に設けられた操作レバー又は操作コック（以下、単に操作レバーという）１１０を回動させることにより、操作バルブ１００の開閉を操作することができる。オイルパン１０にオイルを溜めておく通常の状態では操作レバー１１０は閉状態に維持されている。操作レバー１１０を閉状態から開状態に回動させると、オイルパン１０のオイルが操作バルブ１００を経由して排出される。

図２及び図３を参照して、操作バルブ１００の詳細について説明する。なお、図２では操作バルブ１００が閉状態に維持されている。

図２（ａ）乃至（ｃ）に示すように、操作バルブ１００は収納体１３０とキャップ１４０を備える。図２（ｃ）に示すように、収納体１３０はバルブ（具体的にはボールバルブ）１３１を収納する。バルブ１３１はオイルの流通を制御する。また、図２（ｃ）に示すように、収納体１３０は筒型であり、内部にオイルの流路１３２を備える。なお、図２（ｃ）では、バルブ１３１が閉じられて、流路１３２が閉塞した状態が示されている。

図２（ａ）乃至（ｃ）に示すように、収納体１３０の一方の端部に位置するプラグ部１３５にはカム溝１３３が設けられている。したがって、上述したアダプタ機構がカム溝１３３によってガイドされる突起を備えていれば、アダプタ機構の突起とカム溝１３３は機械的に結合する。これにより、操作バルブ１００をオイルパン１０に取り付けることができる。オイルパン１０のオイルはプラグ部１３５に設けられた複数の流入口１３４を通じて収納体１３０の内部に流入する。このため、バルブ１３１が開けば、収納体１３０の内部に流入したオイルは流路１３２とキャップ１４０の流路１４２（図２（ｃ）参照）を流通し、キャップ１４０の排出口１４５から排出される。

操作バルブ１００をドレン口１１に取り付ける場合には、例えば収納体１３０から径方向に突出した２つの突出部１３６，１３７を片手の手指二本でつかんで収納体１３０のプラグ部１３５をドレン口１１に差し込み、周方向のいずれか一方に回転させる。これにより、アダプタ機構の突起がカム溝１３３によってガイドされ、突起とカム溝１３３が締結する。結果的に、図１に示すように、操作バルブ１００をドレン口１１に取り付けることができる。なお、詳細は後述するが、突出部１３６には操作レバー１１０が取り付けられる。

バルブ１３１は操作レバー１１０を回動させることによって開閉操作することができる。例えば、バルブ１３１が閉じた状態で操作レバー１１０を反時計回りに回動させると、バルブ１３１が開く。これにより、ドレン口１１から排出されるオイルが操作バルブ１００を経由して排出される。逆に、バルブが開いた状態で操作レバー１１０を時計回りに回動させると、バルブ１３１が閉じる。これにより、ドレン口１１から排出されていたオイルは、収納体１３０の流路１３２のうちバルブ１３１の手前で留まる。この結果、操作バルブ１００からのオイルの排出が止まる。

図３に示すように、操作バルブ１００は、上述した収納体１３０、バルブ１３１、キャップ１４０に加え、円筒部を含む操作カバー１５０とスプリング（具体的にはコイルスプリング）１６０を操作バルブ１００の軸方向に備えている。さらに、操作バルブ１００は、上述した操作レバー１１０に加え、収納体１３０に設けられた突出部１３６の突出方向に並ぶ心棒（ステム）１７０、Ｏ（オー）リング１８０、Ｅクリップ１９０を備えている。図２（ｃ）に示すように、心棒１７０はバルブ１３１と機械的に結合する。

図２（ｃ）に示すように、操作カバー１５０は収納体１３０の外周面を部分的にカバーする。図２（ｃ）及び図３に示すように、操作カバー１５０の円筒部の内周面には段差１５１が設けられている。すなわち、操作カバー１５０は、スプリング１６０の外径と同等又はわずかに大きな第１内径と、スプリング１６０の外径より小さな第２内径を有する。このため、操作カバー１５０の円筒部内部にスプリング１６０を収容すると、スプリング１６０は操作カバー１５０を通過せずに段差１５１により引っかかる。すなわち、スプリング１６０は操作カバー１５０を貫通することができない。

キャップ１４０は、排出口１４５を含む排出部１４６と、内部に上述した流路１４２を含み、外周に雄ネジが設けられた接続部１４７とを備える。排出部１４６は円盤型の底蓋部と、底蓋部と接続部１４７との間に位置し、底蓋部及び接続部１４７と一体的に設けられた台座部とを有する。台座部の外径はスプリング１６０の内径と同等である。底蓋部の外径はスプリング１６０の外径と同等である。

このように、底蓋部の外径は台座部の外径より大きいため、操作カバー１５０の内部に収容されたスプリング１６０のキャップ１４０側は底蓋部に載置することができる。接続部１４７の外周に設けられた雄ネジは、収納体１３０のプラグ部１３５の逆側に位置する被接続部１３８の内周に設けられた雌ネジとネジ結合する。これにより、操作カバー１５０の内部にスプリング１６０を収容した状態で、収納体１３０にキャップ１４０を取り付けることができる。この状態では、自然長のスプリング１６０は圧縮され、操作カバー１５０を収納体１３０側に付勢する復元力を備える。

操作カバー１５０における円筒部のプラグ部１３５側には、側面が円弧である２つの湾曲壁１５２，１５３が円筒部と一体的に対向して設けられている。２つの湾曲壁１５２，１５３は互いに離隔した状態で円筒部に配置される。２つの湾曲壁１５２，１５３の形状は共通する。２つの湾曲壁１５２，１５３の側面がいずれも円弧であるため、２つの湾曲壁１５２，１５３の間には隙間が生じる。２つの湾曲壁１５２，１５３の一方の隙間の弧相当のクリアランス長は突出部１３６の周方向の長さと同等である。２つの湾曲壁１５２，１５３の他方の隙間の弧相当のクリアランス長は突出部１３７の周方向の長さと同等である。したがって、図２（ａ）に示すように、２つの湾曲壁１５２，１５３の一方の隙間に突出部１３６が嵌合し、２つの湾曲壁１５２，１５３の他方の隙間に突出部１３７が嵌合する。

また、図３に示すように、操作カバー１５０における円筒部のプラグ部１３５側であって、突出部１３６が嵌合する隙間にはロック機構１５４が一体的に設けられている。ロック機構１５４はプラグ部１３５側に突出する突起１５５を備えている。詳細は後述するが、突起１５５は心棒１７０の外周に設けられた溝１７２と嵌合する。

図３に示すように、心棒１７０は収納体１３０から離れる方向に突出したレバー結合部１７１を備えている。レバー結合部１７１は操作レバー１１０の回転部１１２に設けられた開口１１３に挿入される。これにより、心棒１７０と操作レバー１１０が結合する。操作レバー１１０は回転部１１２から直角に屈曲した持ち手１１１を回転部１１２と一体的に備えている。持ち手１１１は作業者の手指が直接触れる部位である。例えば、作業者は数本の手指で持ち手１１１をつまみ、持ち手１１１を押し下げたり、引き上げたりすることができる。作業者は持ち手１１１をつままずに１本の手指で持ち手１１１を押し下げたり、押し上げたりしてもよい。これにより、回転部１１２が回転し、レバー結合部１７１を通じて、心棒１７０が回転する。

図３に示すように、心棒１７０のレバー結合部１７１側とは逆側にはバルブ結合部１７３が設けられている。バルブ結合部１７３はバルブ１３１のバルブ溝１３９と結合する。したがって、心棒１７０が回転すると、心棒１７０の回転に連動してバルブ１３１が回転し、バルブ１３１が開いたり閉じたりする。すなわち、心棒１７０はバルブ１３１の開閉を制御する。なお、レバー結合部１７１とバルブ結合部１７３との間にはＯリング１８０を配置することができる（併せて図２（ｃ）参照）。Ｏリング１８０より心棒１７０のシール性を向上することができ、オイル漏れを抑制することができる。

ここで、操作レバー１１０の回転部１１２は突出部１３６のキャップ１４０側に設けられた切り欠き１３６Ａから突出部１３６の内部に挿入される。一方、心棒１７０はＯリング１８０が装着された状態で収納体１３０の流路１３２を通じて収納体１３０の内部に収納される。そして、収納体１３０の内部で回転部１１２とレバー結合部１７１が結合する。突出部１３６は流路１３２の流通方向と直交する円形の貫通孔１３６Ｂを含むため、回転部１１２の中心を含む一部分が貫通孔１３６Ｂから露出する。貫通孔１３６Ｂの外周の一部に対応する突出部１３６の内周にはクリップ溝が周方向に設けられている。クリップ溝はＥクリップ１９０の厚みと同等の幅を備えている。このため、このクリップ溝にＥクリップ１９０を取り付けることができる（併せて図２（ａ）乃至（ｃ）参照）。

次に、図４を参照して、心棒１７０の回転をバルブ１３１が閉じた状態に規制するロック状態について説明する。

まず、図４（ａ）に示すように、操作レバー１１０の持ち手１１１は、ロック状態ではオイルの排出方向と異なる方向を指す姿勢を保つ。例えば、オイルの排出方向が垂直方向あれば、持ち手１１１は水平方向を指す姿勢を保つ。持ち手１１１がオイルの排出方向と異なる方向を指す姿勢を保っていれば、作業者はバルブ１３１が閉じた状態であることを瞬時に把握することができる。

バルブ１３１が閉じた状態では、図４（ｂ）に示すように、ロック機構１５４の突起１５５が心棒１７０の溝１７２と篏合する。これにより、心棒１７０の回転をバルブ１３１が閉じた状態に規制するロック状態に維持される。ロック状態であれば、心棒１７０の回転が規制されるため、操作レバー１１０を回動させることができない。仮に、溝１７２に嵌合した突起１５５が溝１７２から離脱すれば、操作レバー１１０を介して心棒１７０を回転させることができる。

次に、図５乃至図７を参照して、ロック状態が解除されたアンロック状態と操作バルブ１００の開状態について説明する。

上述したように、操作カバー１５０の内部にはスプリング１６０が収容されている。このため、操作カバー１５０をオイルの排出方向に変位させることができる。操作カバー１５０が変位し、この変位に連動してロック機構１５４が変位することで、突起１５５が溝１７２から離脱する。例えば、作業者が一方の手（例えば左手）の手指で操作カバー１５０をつかみ、操作カバー１５０をオイルの排出方向にスプリング１６０の圧縮限度にまで引っ張ると、図５（ａ）乃至（ｃ）に示すように、操作カバー１５０は元の位置から変位する。操作カバー１５０が変位すると、操作カバー１５０の変位に連動して、ロック機構１５４の突起１５５が心棒１７０の溝１７２から離脱する。これにより、ロック状態からアンロック状態に移行する。すなわち、操作カバー１５０によりロック状態とアンロック状態の切り替えを操作することができる。アンロック状態に移行すると、操作レバー１１０を回動させることができる。

アンロック状態に移行すると、作業者は操作カバー１５０を一方の手で変位させた状態のまま、他方の手（例えば右手）の手指で操作レバー１１０の持ち手１１１をつまんで持ち手１１１を押し下げ、操作レバー１１０を回動させる。これにより、操作レバー１１０の回転部１１２が反時計回りに回転して、図５（ａ）及び（ｂ）並びに図６（ａ）に示すように、持ち手１１１の姿勢がロック状態の際の元の姿勢から変化する。具体的には、持ち手１１１がオイルの排出方向と異なる方向から同じ方向を指す姿勢に変化する。持ち手１１１がオイルの排出方向と同じ方向を指す姿勢を保てば、作業者はバルブ１３１が開いた状態であることを瞬時に把握することができる。

なお、作業者が操作カバー１５０を一方の手で変位させた状態を維持していれば、図５（ｃ）及び図６（ｂ）に示すように、突起１５５と心棒１７０との間にはスプリング１６０の圧縮限度に相当する距離の空隙（クリアランス）１９１が生じる。そして、作業者が操作カバー１５０から一方の手（例えば左手）を離すと、スプリング１６０の復元力が操作カバー１５０の段差１５１に作用し、操作カバー１５０がプラグ部１３５の方向に変位する。操作カバー１５０がプラグ部１３５の方向に変位すると、操作カバー１５０の変位に連動して、図７に示すように、ロック機構１５４の突起１５５もプラグ部１３５の方向に変位し、突起１５５が心棒１７０に当接して空隙１９１が消失する。

以上、操作バルブ１００の閉状態でもあるロック状態からアンロック状態に移行して操作バルブ１００の開状態までの手順を説明したが、操作バルブ１００の開状態から操作バルブ１００の閉状態に戻すには、以下の手順で、作業を行えばよい。

まず、作業者は片方の手（例えば右手）の手指で操作レバー１１０の持ち手１１１をつまんで引き上げ、操作レバー１１０を回動させる。操作レバー１１０の回動に連動して、ロック機構１５４の突起１５５は心棒１７０の外周を相対的に摺動（スライド）しながら、ロック状態に徐々に移行する。スプリング１６０の復元力は操作カバー１５０の段差１５１に作用し続けているため、突起１５５が心棒１７０の溝１７２の位置に相対的に到達すると、ロック機構１５４をプラグ部１３５側に押し上げる。これにより、突起１５５が溝１７２に動的に嵌合し、ロック状態への移行が完了し、操作バルブ１００が閉状態に戻る。

このように、操作バルブ１００の開状態から操作バルブ１００の閉状態に戻す場合には、操作カバー１５０をオイルの排出方向に引っ張らなくても、操作レバー１１０を回動させるだけで、ロック状態に移行することができる。すなわち、操作バルブ１００を閉状態に戻せば、操作バルブ１００をロックする作業を行わなくても、操作レバー１１０は動的にロックされる。これにより、操作レバー１１０のロックの失念を防止することができる。

特に、両手を使わずに片手だけで操作バルブ１００を閉状態に戻せるため、操作レバー１１０の操作性が向上する。なお、操作レバー１１０が路上の異物（例えば砂利や布など）と干渉して破損する可能性を低減するために、操作バルブ１００は車高の高い車両のオイルパン１０に取り付けることが望ましい。また、操作バルブ１００を車高の高い車両のオイルパン１０に取り付ける代わりに、オイルパン１０や車両のフロアなどに取り付けられるアンダーカバーにより操作バルブ１００を覆うようにしてもよい。

（第２実施形態）
続いて、図８を参照して、本発明の第２実施形態に説明する。なお、第１実施形態に係る操作バルブ１００と同様の構成には基本的に対応する符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図８（ａ）に示すように、操作バルブ２００はオイルパン２０の底に設けられているドレン口２１に取り付けられる。ドレン口２１の内周の奥側（即ちオイルパン２０の内部側）には操作バルブ２００を機械的に結合する雌ネジが設けられている。一方、図８（ｂ）に示すように、操作バルブ２００は、第１実施形態で説明したプラグ部１３５に代えて、結合部２３５を備えている。結合部２３５の外周には雄ネジが設けられている。このように、第２実施形態であれば、第１実施形態で説明したプラグ部１３５とアダプタ機構とのカム結合に代えて、雌ネジと雄ネジとのネジ結合により、操作バルブ２００をオイルパン２０のドレン口２１に取り付けることができる。このような操作バルブ２００であっても、第１実施形態と同様に、ロックの失念を防止することができる。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

例えば、操作レバー１１０の開閉に関する回動方向を逆にしてもよい。すなわち、操作レバー１１０の持ち手１１１と回転部１１２の接続部の位置を一端から他端に代え、時計回りでバルブ１３１が開き、反時計回りでバルブ１３１が閉じるようにしてもよい。また、上述した第１実施形態及び第２実施形態では、スプリング１６０を弾性体の一例として採用したが、スプリング１６０に代えて、ゴムチューブなどを弾性体として採用してもよい。

さらに、上述した第１実施形態及び第２実施形態では、流体の一例としてオイルを用いて説明したが、流体は飲料水であってもよいし、可燃性や不可燃性のガスであってもよい。飲料水としては例えば、水、清涼飲料水、アルコール飲料などがある。この場合、オイルパン１０，２０に代えて、飲料水やガスの容器を操作バルブ１００，２００の取付対象として採用すればよい。

１０，２０ オイルパン
１００，２００ 操作バルブ
１１０，２１０ 操作レバー
１１１ 持ち手
１３０，２３０ 収納体
１３１ バルブ
１５０，２５０ 操作カバー
１５５ 突起
１６０ スプリング
１７０ 心棒
１７２ 溝

Claims (6)

1. 流体の流通を制御するバルブと、
   前記バルブを収納する収納体と、
   前記バルブの開閉を制御する心棒と、
   前記心棒の周方向の回転を操作する操作レバーと、
   前記回転を前記バルブが閉じた状態に規制するロック状態と、前記ロック状態が解除されたアンロック状態との切替を操作する操作カバーと、
   前記ロック状態を維持する方向に前記操作カバーを付勢する弾性体と、
   を有する操作バルブ。
2. 前記操作カバーは、前記操作カバーが前記流体の排出方向に変位した場合に、前記ロック状態を前記アンロック状態に切り替える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の操作バルブ。
3. 前記操作カバーは、前記操作カバーに設けられた突起と前記心棒の外周に設けられた溝とが嵌合することにより、前記ロック状態を維持する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の操作バルブ。
4. 前記操作カバーは、前記操作カバーに設けられた突起が前記心棒の外周を相対的に摺動しながら、前記ロック状態に移行する、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の操作バルブ。
5. 前記操作レバーの持ち手は、前記ロック状態及び前記アンロック状態では前記流体の排出方向と異なる方向を指す姿勢を保ち、前記バルブが開いた状態では前記流体の排出方向と同じ方向を指す姿勢を保つ、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の操作バルブ。
6. 前記ロック状態を維持する方向は、前記操作カバーを前記収納体に近づける方向であり、
   前記ロック状態を解除する方向は、前記操作カバーを前記収納体から遠ざける方向である、
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の操作バルブ。

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