JP5782649B2 - 管接続構造 - Google Patents
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Description
そこで、金属パイプとホースとの接続部分に、その外側から締め付けバンドを取り付け、この締め付けバンドによる締め付けで、金属パイプにはめたホースを抜けないようにすることが考えられる。
しかし、アース部材によるホースの締め付け作業と、締め付けバンドによるホースの締め付け作業が別々に行われるため、作業者によってはアース部材によるホースの締め付け作業と締め付けバンドによるホースの締め付け作業のいずれか一方を忘れる危険性があり、安全性に劣るという問題があった。
また、ホースは、ホース本体の表面に導電線を巻き付けるとともに、その導電線の外側に、硬質樹脂製の補強部材を螺旋状に巻き付けている。しかし、導電線がホース本体の外周面に露出して配置されるため、異物に引っ掛けるなどして導電線の張力が高くなると切れ易く、切断分離した導電線の一部はそのまま落下するか、又は空気中を浮遊することになる。
それにより、希に分離した導電線の一部が製造中の製品など、他のものの中に混入する可能性もあるため、特に食品工場や薬品工場などのような製品への異物混入の対処が厳しい業界では、導電線がホース本体の外周面に露出するものを使用できず、静電気防止対策に苦慮していた。
その結果、アース部材の締め付け力によって金属パイプに対するホースの抜けを規制している従来のものに比べ、管体の接続状態で管体に管継手から引き抜く方向へ外力が作用したり、管体の内部を通る流体などの圧力(内圧)が上昇したりしても、管継手から管体が抜けるおそれがなく、流体などの漏れを確実に防止できる。
さらに、ニップルに対する締め付け部材の移動で、アース部材となるスリーブが縮径変形して、その内周面を管体の導電部と接触させることにより、管体で発生した静電気が、導電部及びアース部材となるスリーブを経て接続部に流れアースされる。
それにより、管継手に対する管体の接続とアースを同時に行うことができる。
その結果、アース部材によるホースの締め付け作業と、締め付けバンドによるホースの締め付け作業が別々に行われる従来のものに比べ、経験の有無に関係なく誰が接続作業を行っても、高い耐圧性能とアース性能を期待できて安全性の向上が図れる。
本発明の実施形態に係る管接続構造Aは、図1〜図5に示すように、外表面10aに導電部11が軸方向に設けられた管体10と、管体10の一端部が着脱自在に接続される管継手20と、導電部11及び管継手20を電気的に連通するアース部材30を、主要な構成要素として備えている。
管体10の具体例として、図1〜図5に示される例の場合には、透明又は半透明若しくは不透明な外層と内層との間に、例えばモノフィラメントやマルチフィラメントなどの硬質合成樹脂や金属からなる補強線材10cを螺旋状に埋設した螺旋補強ホースを用いている。
また、その他の例として図示しないが、透明又は不透明な外層と内層との間に、複数本か又は単数本の合成樹脂製ブレード(補強糸)が螺旋状に埋設される積層ホース(ブレードホース)や、中間層として合成樹脂製又は金属製の断面矩形などの帯状補強材と断面円形などの線状補強材を螺旋状に巻き付けて一体化した螺旋補強ホース(フォーランホース)や、単層構造のホースなどを用いることも可能である。
導電部11の具体例として、図1〜図5に示される例では、例えばポリウレタンや塩化ビニルなどの合成樹脂に導電性カーボンが混入された帯状体12を、管体10の外表面10aに溶着や接着などの一般的な固着方法により、管体10の軸方向全長に亘って一体的に固着している。
また、その他の例として、導電性カーボンなどの導電材料が混入された合成樹脂製の帯状体12を、管体10の外表面10aに沿って共押出し成形することも可能である。
ニップル21の外周面と締め付け部材22の間には、管体10の挿入空間20sが円筒状に形成され、挿入空間20sに管体10の一端部を挿入した後、締め付け部材22の操作に伴って後述する縮径手段22bで管体10の一端部をその肉厚方向に圧縮することにより、管体10の一端部がニップル21との間に挟み込まれて着脱自在に接続される。
さらに、ニップル21と締め付け部材22の間、詳しくは挿入空間20sと締め付け部材22の間には、径方向へ弾性変形可能なスリーブ24が設けられ、締め付け部材22の操作に伴って後述する縮径手段22bでスリーブ24を縮径変形させることにより、スリーブ24とニップル21との間に管体10の一端部が挟み込まれて着脱自在に接続することが好ましい。
さらに、ニップル21の外周面には、管体10の一端部における内表面10bと対向する抜け止め用の凹凸部21aを形成することが好ましい。
図1〜図5に示される例では、抜け止め用の凹凸部21aとして、ニップル21の外周面の軸方向中間位置に環状の凹部を形成することが好ましい。
また、その他の例として図示しないが、ニップル21の外周面の軸方向中間位置に、環状凹部と環状凸部が交互に連続する竹の子状に形成したり、ニップル21の外周面を平滑面に形成したり、することも可能である。
締め付け部材22は、ニップル21の外周面と対向する面に、ニップル21に対する軸方向への相互移動により、管体10の挿入空間20sに向け径方向へ加圧する縮径手段22bを有している。
縮径手段22bの具体例としては、管体10の挿入方向(以下「管挿入方向N」という)と逆方向に向かって徐々に小径となるテーパー面が形成される。ニップル21の外周面と締め付け部材22の間に形成される挿入空間20sに管体10の一端部が挿入された状態において、ニップル21に対し締め付け部材22をスライド手段22aで管挿入方向Nに移動させることにより、管体10の一端部外周面が縮径手段22bとなるテーパー面でその肉厚方向に圧縮されて、ニップル21との間に挟持される。
接続部23の具体例としては、管継手20を他の機器の管接続口(図示せず)に接続するためのネジ筒などが挙げられる。
図1〜図5に示される例では、接続部23として外ネジが刻設されており、管接続口の内周面に刻設された内ネジ(図示せず)と螺合するようになっている。
また、その他の例として図示しないが、管接続口の外周面に外ネジが刻設される場合には、これと対応する内ネジを刻設したり、ネジ筒とは異なる構造に変更したり、するなど可能である。
弾性変形部24bの具体例としては、スリーブ24の軸方向一部にすり割りやスリットや凹みなどの切欠部を形成することで、径方向へ弾性的に伸縮変形してスムーズに拡径又は縮径されるように構成され、ニップル21に対する締め付け部材22の相対的な接近移動により、縮径手段22bとなるテーパー面でスリーブ24全体が縮径変形されるように構成している。
図2に示される例では、弾性変形部24bとして、スリーブ24の軸方向両端部から軸方向へ直線状に延びるすり割り(スリット)を千鳥状に周方向へ複数切欠形成することで、スリーブ24の軸方向全長がスムーズに拡径及び縮径変形可能にしている。
また、その他の例として図示しないが、スリーブ24の軸方向一端部から軸方向へ延びるすり割りを周方向へ複数切欠形成したり、スリーブ24の軸方向全長に亘って一つのすり割りを切欠形成したり、曲線などの非直線状に延びるすり割りを形成することも可能である。
シール部材24cは、図2に示されるように、例えばゴムなどの圧縮変形可能な材料で円環状に形成され、その外周部分を、スリーブ24の内周面24aに形成される取付凹部24dに対し、嵌合させるなどして移動不能に配置することにより、シール部材24cの内周端が管体10の外表面10aに向け突出するように位置決めしている。さらに、シール部材24cの内周面は、断面略円弧状に湾曲形成され、その表面には、シール部材24cが圧縮変形した際にその膨出変形した部分が入り込む凹溝部24eを形成することが好ましい。
また、その他の例として図示しないが、スリーブ24の内周面24aにシール部材24cを設けずに、スリーブ24の内周面24aにおいて軸方向の一部又は全部を平滑に形成し、管体10の外表面10a及び導電部11と接触可能にすることも可能である。
アース部材30の具体例として、アース部材30が管継手20の構成部材の一部として設けられる導電部品の場合には、ニップル21と締め付け部材22の間に管体10の導電部11と対向し接触するように設けられるスリーブ24や後述する筒状リング27や後述する押圧スリーブ26などが挙げられる。
また、アース部材30の具体例として、アース部材30が管継手20と別個に設けられる導電部品の場合には、締め付け部材22及び管体10の導電部11と対向し接触するように設けられる後述するクリップ31などが挙げられる。
それにより、管体10の内部を通る流体や粉体又は外部と物体の摩擦によって発生した静電気が他の機器に流れ、この静電気が着火源となる爆発や火災の発生を防止できる。
それにより、導電部11が分離することを確実に防止することができる。
その結果、導電線がホース本体の外周面に露出して配置される従来のものに比べ、切断分離した導電線の一部が食品や薬品などに製品へ混入するおそれがなく、特に食品工場や薬品工場などのような製品への異物混入の対処が厳しい業界でも使用できて、十分な静電気防止対策が図れる。
次に、本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。
なお、実施例1の場合には、締め付け部材22の形成材料として、金属などの導電材料に限らず、硬質合成樹脂などの非導電材料で形成することが可能である。
端子部24fは、図1(a)(b)に示される例の場合、スリーブ24において管挿入方向Nの奥側端部に屈曲形成され、ニップル21の外周面に沿って挿入された管体10の先端面10dと後述する継手本体25の突き当たり部25bとの間に挟み込むことで、端子部24fが継手本体25を介して接続部23と確実に電気的な接続が行われるようにしている。
また、その他の例として図示しないが、端子部24fをスリーブ24において管挿入方向Nの奥側端部に屈曲形成しなくとも、継手本体25などを介して接続部23と電気的に連通すれば他の構造に変更することも可能である。
締め付け部材22は、スライド手段22aとして雌ネジ部を刻設したナットであり、この雌ネジ部を、継手本体25の雄ネジ部25cに螺合させることで、締め付け部材22の回転操作により締め付け部材22がニップル21に対してその軸方向へ往復動自在に支持されている。
図示例の押圧スリーブ26は、硬質合成樹脂などの非導電材料で、締め付け部材22の内径と略同じ外径を有する略円筒状に形成され、その内周面には縮径手段22bとなるテーパー面を、外周面において管挿入方向Nと逆方向の先端側外周には係止部26aをそれぞれ形成し、管挿入方向Nへ往復移動自在に支持されている。
締め付け部材22において、押圧スリーブ26の係止部26aと対向する管挿入方向Nと逆方向の先端内周には、管体10の挿入空間20sに向けて突出するフランジ部22cが形成される。締め付け部材22のフランジ部22cに対して押圧スリーブ26の係止部26aを回転自在に摺接させることにより、締め付け部材22の管挿入方向Nへの移動に伴って、押圧スリーブ26の縮径手段22bとなるテーパー面が同方向へ連動し、スリーブ24を縮径変形させて、ニップル21との間に管体10の一端部が挟み込まれるようにしている。
導電部11が軸方向に設けられた管体10の製造方法についてその具体例を説明すると、先ず、帯状体12として、その幅方向全面か又は幅方向一部に、例えば導電性カーボンなどの導電材料が混入された導電ライン12aを単数又は複数本形成したものを予め用意しておく。次に、管体10の外表面10aを加熱手段(図示しない)で加熱溶融して帯状に加熱溶融し、この加熱溶融部に沿って帯状体12を、ローラなどの押圧手段(図示しない)により当接させると同時に適宜圧力で押圧して、帯状体12の裏面を管体10の外表面10aに貼着している。
それにより、管継手20に対する管体10の接続とアースを同時に行うことができるという利点がある。
その結果、アース部材によるホースの締め付け作業と、締め付けバンドによるホースの締め付け作業が別々に行われる従来のものに比べ、経験の有無に関係なく誰が接続作業を行っても、高い耐圧性能とアース性能を期待できて安全性の向上が図れる。
それによって、締め付け部材22の回転操作によりスリーブ24を捩ることなくスムーズに縮径することができる。したがって、締め付け部材22の回転操作に抵抗感がなく、管体10の接続作業を容易に行えるという利点がある。
すなわち、実施例2は、実施例1で用いた導電材料製のスリーブ24に代えて、非導電材料製のスリーブ24を用い、さらに導電材料製の締め付け部材22を用いている。
さらに、筒状リング27の先端部27aには、管挿入方向Nの逆方向に向かって径方向へ徐々に拡開するガイド部27cを形成することにより、挿入空間20sに対する管体10の挿入に伴って先端面10dが引っ掛かることなくスムーズに通過するとともに、管体10の挿入に伴いガイド部27cが拡径変形して、先端部27aの内周面が管体10の導電部11と確実に接触するようにしている。
筒状リング27の基端部27bは、締め付け部材22の内周面と押圧スリーブ26の外周面との間に管挿入方向Nへ移動不能に挟持され、基端部27bの先端から締め付け部材22のフランジ部22cに沿って先端部27a及びガイド部27cを断面円弧状に屈曲形成している。
また、その他の例として図示しないが、筒状リング27の基端部27bを、締め付け部材22の内周面に固着することで押圧スリーブ26無しで支持したり、先端部27a及びガイド部27cを断面略直線状に屈曲形成したり、するなど図示例以外の形状にすることも可能である。
それにより、実施例1と同様に管継手20に対する管体10の接続とアースを同時に行うことができるという利点がある。
すなわち、実施例3は、実施例1で用いた導電材料製のスリーブ24に代えて、非導電材料製のスリーブ24を用い、さらに導電材料製の締め付け部材22を用いている。
また、その他の例として図示しないが、押圧スリーブ26の先端側の内周面26bを管体10の外径よりも若干小さく形成して、管体10の導電部11と確実に接触させたり、実施例1や実施例2と同様に締め付け部材22のフランジ部22cと回転自在に摺接する係止部を押圧スリーブ26に形成したり、するなど図示例以外の形状にすることも可能である。
それにより、実施例1と同様に管継手20に対する管体10の接続とアースを同時に行うことができるという利点がある。
また、その他の例として図示しないが、ニップル21の先端をクリップ31の取り付け位置まで延長して、ニップル21の先端部位とクリップ31のリング部31aの間に管体10が挟み込まれるように配置したり、端子部31bや摘み操作部31cの形状を変形させたり、するなど図示例以外の形状にすることも可能である。
それにより、管継手20を改良することなく管体10をアース接続することができるという利点がある。
10b 内表面 11 導電部
12 帯状体 20 管継手
20s 管体の挿入空間 21 ニップル
22 締め付け部材 23 接続部
24 スリーブ 24a 内周面
30 アース部材 N 管体の挿入方向(管挿入方向)
Claims (2)
- 外表面に導電部が軸方向に設けられた管体と、
前記管体の一端部が着脱自在に接続される管継手と、
前記導電部及び前記管継手を電気的に連通するアース部材とを備え、
前記管継手は、前記管体の内表面と対向するように設けられるニップルと、該ニップルの外周面に対し前記管体の挿入空間を径方向へ挟み込んで圧縮するように設けられる締め付け部材と、導電材料からなり他の機器に対して電気的に連通するように取り付けられる接続部を有し、
前記ニップルに対して前記締め付け部材を前記管体の挿入方向へ移動自在に支持し、前記締め付け部材と前記ニップルの間には、前記アース部材として前記管体の前記外表面と対向するスリーブを前記接続部と電気的に連通するように設け、
前記スリーブは、導電材料で前記ニップルに対する前記締め付け部材の移動に伴って径方向へ弾性変形するように形成され、その縮径変形時に前記スリーブの内周面を前記導電部と接触させて電気的に連通させたことを特徴とする管接続構造。
ことを特徴とする管接続構造。 - 前記管体の外表面に、前記導電部として導電材料からなる帯状体を、前記管体の軸方向へ固着して一体化したことを特徴とする請求項1記載の管接続構造。
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