JP4462069B2 - 配管接続構造 - Google Patents

Description

本発明は、配管接続構造に関するものである。

従来より、ゴム管等の可撓性を有する配管をコンセント等の弁筐体に接続する配管接続構造として、配管に取り付けた配管端末部を弁筐体の接続ポートに接続する構造が知られている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。

この従来の配管接続構造は、配管としての流体管に配管端末部としての接続ソケットを取り付け、接続ポートとしての差込口のプラグに前記接続ソケットを装着し、蓋体を回動させて流体用コンセントの流体通路の流体バルブを開くことで接続が完了するものである。

しかしながら、この従来の配管接続構造にあっては、流体管の接続ソケットを差込口のプラグに装着した後、今度は蓋体を回動させる作業が必要であり、接続ソケットの差込口のプラグへの装着と蓋体の回動とが別の作業となるため、これらの作業を両手で行うかあるいは片手で行おうとすると接続ソケットから蓋体に持ち替えて作業を行う必要がり、片手でなおかつワンタッチで容易に接続作業を完了することができないものであった。
特開平２−５１６７８号公報 特開平２−７６９８２号公報

本発明は上記従来の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、配管の配管端末部を弁筐体に片手でなおかつワンタッチで容易に接続作業を完了することができる配管接続構造を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために請求項１に係る配管接続構造にあっては、内部に流路１０を形成すると共にその両端部に接続ポート２を形成する弁筐体１と、弁筐体１の流路１０内に回転自在に配設されてその回転により流路１０を開閉する球状弁体３と、接続ポート２に接続される配管端末部４からの駆動力を球状弁体３に伝達する一対の傘歯車５ａ、５ｂとで主体が構成され、回転中心の軸線イに沿って歯車内流路５０を貫通形成した一方の傘歯車５ａを歯車内流路５０が一方の接続ポート２ａに連通するように回転自在に配設し、一方の傘歯車５ａと噛み合う他方の傘歯車５ｂを回転自在に配設して他方の傘歯車５ｂに球状弁体３を固定し、一方の接続ポート２ａに接続される配管端末部４の先端部の外周面に係合部４０を設けると共に、一方の接続ポート２ａの内面に係合部４０が挿通する係合部挿通部２１を形成し且つ一方の傘歯車５ａの歯車内流路５０の内面に係合部４０が係合する被係合部５１を形成し、弁筐体１の流路１０が閉となって係合部挿通部２１と被係合部５１とが連通している時に配管端末部４の係合部４０を係合部挿通部２１を挿通して被係合部５１に係合し、係合部４０と被係合部５１の係合状態での配管端末部４の回転により一対の傘歯車５ａ、５ｂを介して球状弁体３を回転させることで流路１０を開閉することを特徴とするものである。

このような構成とすることで、配管７に設けた配管端末部４を弁筐体１の接続ポート２ａに接続するにあたり、配管端末部４の係合部４０を接続ポート２ａの内面に形成した係合部挿通部２１を挿通すると共に一方の傘歯車５ａの被係合部５１に係合し、そのまま配管端末部４を回転させて一対の傘歯車５ａ、５ｂを介して球状弁体３を回転させて流路１０を開状態とすることが可能となり、また、閉状態の時には配管端末部４の接続ポート２ａからの抜け止めがなされるものである。

また、請求項２においては、他方の傘歯車５ｂの回転主軸５３を弁筐体１の外方に露出させると共にこの露出部分に回転主軸５３を回転させるための回転部５４を設けて成ることを特徴とするものである。

このような構成とすることで、万一接続ポート２ａから挿入した配管端末部４によって傘歯車５ａを回転させることができない場合には、回転部５４により回転主軸５３を回転させることで流路１０の開閉を行うことができる。

本発明にあっては、配管を弁筐体に接続するにあたり、配管の配管端末部の係合部を弁筐体の接続ポートの内面に形成した係合部挿通部を挿通すると共に一方の傘歯車の被係合部に係合し、そのまま配管端末部を回転させて一対の傘歯車を介して球状弁体を回転させて流路を開状態とすることが可能となり、片手でなおかつワンタッチで容易に接続作業を完了することができる。

以下、本発明の一実施形態について図面に基づいて説明する。本発明の配管接続構造は、図１に示すように、内部に流路１０が形成されると共にその両端部に接続ポート２が形成される弁筐体１と、弁筐体１の流路１０内に回転自在に配設されてその回転により流路１０を開閉する球状弁体３と、接続ポート２に接続される配管端末部４からの駆動力を球状弁体３に伝達する一対の傘歯車５（５ａ、５ｂ）とで主体が構成される。

弁筐体１は、内部に流路１０が形成される矩形箱状や有底筒状等をしたもので、流路１０の両端部にはそれぞれ外部の空間に連通する接続ポート２が形成してある。本実施形態では、弁筐体１の対向する側壁部１１ａ、１１ｂから略円筒状をした接続ポート２ａ、２ｂをそれぞれ外方に向けて突設して両接続ポート２ａ、２ｂ間に流路１０が形成されるようにしているが、接続ポート２は特に突出するものでなくてもよい。この弁筐体１は、一方の接続ポート２ａを形成した側壁部１１ａを弁筐体１の残りの部分に対して着脱自在な蓋となるように形成することで、内部に球状弁体３や傘歯車５を挿入可能とするものである。蓋としての側壁部１１ａは弁筐体１の残りの部分に対してＯリングＳ_１を介して嵌合やビス止めや接着・溶着等によって固定される。そして、弁筐体１の流路１０内に球状弁体３と傘歯車５とが収容される。

球状弁体３は、一直径方向に弁体内流路３０を貫通形成したもので、弁筐体１の流路１０内における位置が固定されて且つ回転自在となるように後述する弁体受部６によって支持される。

一対の傘歯車５のうちの一方の傘歯車５ａは、一方の接続ポート２ａの内面側に設けるもので、傘歯車５ａの回転中心の軸線イに沿って歯車内流路５０を貫通形成してあり、この歯車内流路５０が接続ポート２ａと連通するように側壁部１１ａの内面に配設してある。本実施形態では、側壁部１１ａの内面に円形状の凹段部１２を形成すると共に、傘歯車５ａの側壁部１１ａの内面に当接する側の面に凹段部１２に嵌り込む凸段部５２を形成してあり、歯車内流路５０が接続ポート２ａと連通するように凸段部５２が凹段部１２にＯリングＳ_２を介して密着した状態で嵌り込んで傘歯車５ａが回転自在となるように配設してある。また、この傘歯車５ａには、歯車内流路５０の内面の周方向の一部に後述する配管端末部４の係合部４０が係合する被係合部５１が形成してある。

他方の傘歯車５ｂは、その回転中心の軸線ロが上記一方の傘歯車５ａの回転中心の軸線イと略直交する状態で噛み合うように配設される。この傘歯車５ｂは、回転中心の軸線ロに沿って回転主軸５３が内外両側に突出するように設けてある。回転主軸５３の外側に突出する部分５３ａは、弁筐体１の流路１０に略直交する側壁部１１ｃに貫通した状態でＯリングＳ_３を介して回転自在となるように嵌め込んであり、外方に露出する突出端面には回転主軸５３を回転させるための回転部５４が設けてある。回転部５４としては、ドライバー等を挿入する溝や挟持具で挟持可能な凸部等からなる工具装着部（本実施形態では溝）や、手で摘まむ摘まみ部であってもよく、特に限定されない。また、回転主軸５３の内側に突出する部分５３ｂは球状弁体３に固定してある。球状弁体３は、その弁体内流路３０の流れ方向が他方の傘歯車５ｂの回転中心の軸線ロ（即ち回転主軸５３）と略直交するように回転主軸５３に固定してあり、傘歯車５ｂを回転させることで球状弁体３の弁体内流路３０が弁筐体１内の流路１０と連通する開状態（図２参照）と、開状態から傘歯車５ｂを９０度程度回転させて球状弁体３の弁体内流路３０を弁筐体１内の流路１０と略直交させて、弁筐体１内の流路１０が球状弁体３によって遮断される閉状態（図１参照）とを切り替え可能にするものである。

球状弁体３を支持する弁体受部６は、弁筐体１の接続ポート２ａ、２ｂを形成した側壁部１１ａ、１１ｂの内面側にそれぞれ設けるもので、一方の接続ポート２ａ側においては、その側壁部１１ａの内面側に配設した一方の傘歯車５ａの中央部の段部５５に弁体受部６ａを嵌め込んで取り付けてあり、他方の接続ポート２ｂ側においては、その側壁部１１ｂの内面側にＯリングＳ_４を介して弁体受部６ｂを取り付けてある。弁体受部６の球状弁体３側の面には、球状弁体３の表面に沿う形状をした凹所６１が形成してあると共に、この凹所６１の中央底部には流路１０の一部となる穴６２が貫通形成してある。この弁体受部６の凹所６１には球状弁体３の表面が隙間なく密着するもので、流路１０の開状態では、球状弁体３の弁体内流路３０が凹所６１に形成した穴６２と連通して球状弁体３と弁体受部６との間に漏れのない流路が形成され（図２参照）、流路１０の閉状態では、弁体受部６の穴６２が球状弁体３によって漏れのないように遮断される（図１参照）。

接続ポート２は、プラグからなる配管端末部４が挿入されるソケットとして機能するもので、配管端末部４が挿入された時にＯリングＳ_５によって接続ポート２と間のシールがなされる。本実施形態では、上記他方の接続ポート２ｂには図示はしないが略円筒状をした配管端末部４が嵌入されて接続され、一方の接続ポート２ａには、略円筒状をしてその外周に係合部４０を形成した配管端末部４が嵌入されて接続されるもので、この一方の接続ポート２ａ及び配管端末部４について説明する。

一方の接続ポート２ａに接続される配管端末部４は、図１に示すように、略円筒状をした本体部４１と、本体部４１の先端に形成される略円筒状をした接続部４２とからなり、本体部４１にゴム管のような可撓性を有する配管７が取り付けられる。なお、配管端末部４は配管７に対して長手方向廻りに回転自在となるように取り付けられる。一方の接続ポート２ａには、配管端末部４の接続部４２と略同径をして接続部４２が嵌入される被嵌入面２２があり、接続ポート２ａに挿入される配管端末部４の接続部４２は、被嵌入面２２内及びこれに連通する傘歯車５ａの歯車内流路５０内に嵌入される。

配管端末部４の接続部４２には、本実施形態では図３に示すように周方向の一部にキー状の係合部４０が形成してあり、一方、接続ポート２ａの被嵌入面２２には、周方向の一部にキー溝状の係合部挿通部２１が形成してあると共に、傘歯車５ａには歯車内流路５０の内面の周方向の一部にキー溝状の被係合部５１が形成してある。なお、係合部４０、係合部挿通部２１、被係合部５１については、本実施形態のように係合部４０をキー状の凸部、係合部挿通部２１と被係合部５１をキー溝状の凹部とせず、係合部４０を凹部、係合部挿通部２１と被係合部５１を凸部としたり、係合部４０と係合部挿通部２１及び被係合部５１とを凹凸部分を反転させた凹凸の組合せ形状としてもよい。接続ポート２ａの係合部挿通部２１と傘歯車５ａの被係合部５１とは、図３（ａ）に示すように流路１０の閉状態の時に連通すると共に、図３（ｂ）に示すように流路１０の開状態の時には周方向の位置がずれて連通しないようになっている。この時、一方の傘歯車５ａの回転角例えば３０〜７０度に対して他方の傘歯車５ｂの回転角が例えば９０度となるように歯数を設定しておくことで、手で配管端末部４を例えば３０〜７０度回転させるだけで球状弁体３を例えば９０度回転させることができる。また、一方の傘歯車５ａは、その被係合部５１が図３（ａ）に示すように係合部挿通部２１と連通する閉状態の時の位置と、図３（ｂ）に示すように係合部挿通部２１からずれた開状態の時の位置との間のみ可動となるように図示しない規制部を設けてある。規制部としては、傘歯車５ａと弁筐体１に凸部を設けたりするもので、特に限定されない。

またこの時、配管端末部４の接続部４２の外面の周方向の一部に目印（不図示）を設け、接続ポート２ａの外面にも図３（ａ）の閉状態での接続部４２の目印位置に対応する位置に閉状態を示す目印（不図示）を設けると共に、図３（ｂ）の開状態での接続部４２の目印位置に対応する位置に開状態を示す目印（不図示）を設け、流路１０の開閉状態が分かるようにしてもよい。

この配管接続構造における配管７の弁筐体１への取り付けについて説明する。弁筐体１は、図示しないが例えば貯水タンクからの主幹水路を各使用箇所への分岐水路に分岐させるために床下等に配設するハブ部に使用したり、あるいは壁や床等に設置する水コンセントとして使用するが、その他の部分に用いても勿論よいものである。ハブ部に使用する場合、上記弁筐体１を複数並設して各他方の接続ポート２ｂに主幹水路からの配管を接続し、各一方の接続ポート２ａに使用箇所へ分岐する配管７をそれぞれ適宜接続するようにすればよいが、使用形態は特に限定されない。

配管７は一方の接続ポート２ａに接続されるのであるが、これには、図１に示すようにまず配管端末部４の接続部４２を接続ポート２ａに挿入する。この時、弁筐体１は閉状態となっており、接続ポート２ａの係合部挿通部２１と傘歯車５ａの被係合部５１とが連通しているため、配管端末部４の接続部４２の係合部４０を係合部挿通部２１に挿通すると共に傘歯車５ａの被係合部５１に係合させる。

次に、配管端末部４を手で回転させることで配管端末部４の接続部４２の係合部４０が嵌入された傘歯車５ａを弁筐体１に対して回転させる。この傘歯車５ａが回転することで、図２に示すように、他方の傘歯車５ｂ及び球状弁体３が回転して流路１０が開状態となる。

流路１０の開状態では、上述したように接続ポート２ａの被嵌入面２２の係合部挿通部２１と傘歯車５ａの被係合部５１とは周方向の位置がずれて連通しないため、この被係合部５１に係合している配管端末部４の接続部４２の係合部４０は接続ポート２ａから抜け止めされた状態となる。このようにして、配管７と弁筐体１との接続が完了する。

配管７を弁筐体１から取り外すには、配管端末部４を上記とは逆方向に回転させて閉状態に戻せば、接続ポート２ａの係合部挿通部２１と傘歯車５ａの被係合部５１とが連通する状態となり、被係合部５１に係合している配管端末部４の係合部４０を接続ポート２ａの係合部挿通部２１を挿通させて接続ポート２ａから外すことができる。

なお、流路１０の開閉は、通常は上述したように接続ポート２ａに挿入した配管端末部４を回転させることで行うが、万一接続ポート２ａに挿入した配管端末部４によって傘歯車５ａを回転させることができない場合には、他方の傘歯車５ｂの回転主軸５３の突出端面に形成した回転部５４にドライバー等の工具（不図示）を挿入して回転させることで、傘歯車５ｂ及び球状弁体３を回転させて弁筐体１を開閉させることができる。これにより、例えば接続ポート２ａに挿入した配管端末部４の係合部４１が破損して傘歯車５ａの被係合部５１に詰まってしまった場合でも、球状弁体３を回転させて流路１０を開閉することができる。

以上のような構成によれば、配管７に設けた配管端末部４を弁筐体１の接続ポート２ａに接続するにあたり、配管端末部４の係合部４０を接続ポート２ａの内面に形成した係合部挿通部２１を挿通すると共に一方の傘歯車５ａの被係合部５１に係合し、そのまま配管端末部４を回転させて一対の傘歯車５ａ、５ｂを介して球状弁体３を回転させて流路１０を開状態とすると共に配管端末部４の接続ポート２ａからの抜け止めを行うことが可能となり、配管の弁筐体への接続作業が片手でなおかつワンタッチで容易に行えるものである。また、配管７を弁筐体１から取り外す作業も接続作業と逆の手順によって片手でなおかつワンタッチで容易に行える。

（ａ）は本発明の一実施形態において配管と弁筐体とを接続していない状態の側断面図であり、（ｂ）は配管端末部の正面図である。 同上において配管と弁筐体とを接続した状態の側断面図である。 接続ポートの係合部挿通部と傘歯車の被係合部との位置関係を説明する図であり、（ａ）は閉状態において係合部挿通部と被係合部とが連通した状態を説明する正面図であり、（ｂ）は開状態において係合部挿通部と被係合部とが連通していない状態を説明する正面図である。

符号の説明

１ 弁筐体
１０ 流路
２ 接続ポート
２ａ 一方の接続ポート
２１ 係合部挿通部
３ 球状弁体
４ 配管端末部
４０ 係合部
５ 傘歯車
５ａ 一方の傘歯車
５ｂ 他方の傘歯車
５０ 歯車内流路
５１ 被係合部
イ 回転中心の軸線

Claims (2)

1. 内部に流路を形成すると共にその両端部に接続ポートを形成する弁筐体と、弁筐体の流路内に回転自在に配設されてその回転により流路を開閉する球状弁体と、接続ポートに接続される配管端末部からの駆動力を球状弁体に伝達する一対の傘歯車とで主体が構成され、回転中心の軸線に沿って歯車内流路を貫通形成した一方の傘歯車を該歯車内流路が一方の接続ポートに連通するように回転自在に配設し、前記一方の傘歯車と噛み合う他方の傘歯車を回転自在に配設して該他方の傘歯車に球状弁体を固定し、一方の接続ポートに接続される配管端末部の先端部の外周面に係合部を設けると共に、一方の接続ポートの内面に前記係合部が挿通する係合部挿通部を形成し且つ一方の傘歯車の歯車内流路の内面に前記係合部が係合する被係合部を形成し、弁筐体の流路が閉となって前記係合部挿通部と被係合部とが連通している時に配管端末部の係合部を係合部挿通部を挿通して被係合部に係合し、前記係合部と被係合部の係合状態での配管端末部の回転により一対の傘歯車を介して球状弁体を回転させることで流路を開閉することを特徴とする配管接続構造。
2. 他方の傘歯車の回転主軸を弁筐体の外方に露出させると共にこの露出部分に回転主軸を回転させるための回転部を設けて成ることを特徴とする請求項１記載の配管接続構造。

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