JP5890166B2

JP5890166B2 - 管継手及び係止部材

Info

Publication number: JP5890166B2
Application number: JP2011275332A
Authority: JP
Inventors: 山口　隆弘; 隆弘山口
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2016-03-22
Anticipated expiration: 2031-12-16
Also published as: JP2013124755A

Description

本発明は管継手及び係止部材に関する。詳しくは、管継手に接続される弾性ホースをワンタッチ操作で着脱させることが可能な管継手及びその管継手に用いられる係止部材の改良に関する。

ビール等の液体を移送するホースと、配管又は容器とを接続する管継手に関して、ホースを管継手の一端の開口内に挿入することにより接続固定が完了し、解放部材の操作により管継手からホースを分離解放する、いわゆるワンタッチ管継手と呼ばれるものが知られている（特許文献１）。このようなワンタッチ管継手におけるホースと管継手との接続固定は、管継手の一端の内側に設けられ、弾性変形して内径が拡縮可能なリング形状の係止部材により行われ、分離解放は、当該係止部材によるホースの係止を、解放部材により解除することにより行われる。

ワンタッチ管継手の係止部材は、リングの一部が半径方向に欠けてなるスリットを有し、このスリットにより係止部材の内径の拡縮を容易にしている（特許文献２）。また、係止部材は、通常、係止部材の内径の拡縮をより容易にするために、内周に沿って切り欠き部を有している。係止部材は、管継手の一端の開口内部に挿入されたホースの外周面に係止部材の内周部が食い込むことによりホースを係止している。

特開２００４−１８３７２０号公報特開２００５−１８８６４２号公報

しかしながら、ホースをワンタッチ管継手に着脱すると、ホースの外周面には、係止部材による疵が生じることがあった。この疵は、ホースの着脱を繰り返すことにより範囲及び深さが大きくなり、ホースの耐圧性を低下させ、ホース内の液体が流出するおそれがあった。その対策に、疵が生じたホースを頻繁に交換又は更新するのでは、手間及びコストの増加を招く。

本発明は、上記問題を有利に解決するものであり、ホースを繰り返しワンタッチ管継手に着脱したときにホースの外周面に疵が生じるのを抑制することのできる管継手及び管継手に用いられる係止部材を提供することを目的とする。

本発明の管継手は、管継手本体と、この管継手本体の一端の開口の内側に装着されるリング形状を有し、リング内径を弾性的に拡縮可能な係止部材と、この係止部材が装着された開口の内側にて進退可能に取り付けられ、係止部材に近接する先端部が、係止部材の内径を押し拡げ可能な解除部材とを備え、前記係止部材は、リング形状の外周が切断されているスリットを有し、このスリットの中心を基準にそれぞれ中心角１５°〜４５°の範囲の内周は、曲率半径が他の範囲よりも大きいものであり、かつ、このスリットとリング内周との角部に丸みを有することを特徴とする。

本発明の管継手の係止部材は、スリットの中心を基準にそれぞれ中心角１５°〜４５°の範囲の内周が、他の範囲よりも曲率半径が３５〜８０％大きいものであることが好ましく、また、角部の丸みＲが曲率半径７〜１５ｍｍであることが好ましい。また、係止部材は、内周がスリットを除き滑らかな円形である構成とすることができ、また、リングが楕円の平面形状を有する構成とすることもできる。更に、係止部材は、内径が当該係止部材により係止される弾性ホースの外径よりも小さいことが好ましい。

本発明の係止部材は、上記本発明の管継手に用いられる係止部材であることを特徴とする。

本発明の管継手は、係止部材に形成されたスリット近傍のリング内周の曲率半径が大きくなっていて、かつ、リング内周との角部に丸みを有することから、従来の係止部材である場合に鋭角な角部が弾性ホース表面に食い込み、着脱の際に引きずられることによって生じていた疵の発生を抑制することができる。

本発明の一実施形態の管継手の部分断面図である。図１の管継手に用いられる係止部材を説明する部分断面図である。図２の係止部材の説明図である。図２の係止部材の使用図である。係止部材の別の一実施形態の説明図である。係止部材の別の一実施形態の説明図である。

以下、本発明の管継手及び係止部材の実施の形態について、図面を用いつつ具体的に説明する。
図１に部分断面図で示す本発明の一実施形態に係る管継手１０は、いわゆるワンタッチ管継手であり、例えば、弾性ホースを接続して、ビール等の液体を所定の圧力（例えば、約０．４ＭＰａ）で移送するのに用いられる。管継手１０は、弾性ホースが接続され第一部材１１Ａと、他の配管又は液体容器が接続される第二部材１１Ｂとで構成される管継手本体１２を備えている。

第一部材１１Ａは、一方の端部に、弾性ホースよりも大きな内径を有し、弾性ホースが挿入される開口１３を有している。また、開口１３の入口近傍には、後述する解除部材１８の突起１９と当接する切欠き部１４が形成されている。

第一部材１１Ａの開口１３内には、挿入された弾性ホースを係止するための係止部材１６が装着されている。係止部材１６よりも開口１３の入側には、係止部材１６の脱落を防止するための筒状の保持部材１７が配置されている。保持部材１７の外周面には、凸部１７ａが形成されており、この凸部１７ａと第一部材１１Ａの開口１３の内周面に形成された凹部１３ａと係合することで、保持部材１７の脱落を防止している。また、保持部材１７の先端部は、係止部材１６の外周面と当接するように、先細りの断面形状を有している。

保持部材１７よりも第１部材１１Ａの開口１３の中心軸寄りには、開口１３の外側から係止部材１６近傍まで延びて形成された略筒状の解除部材１８が、開口１３から軸方向に進退可能に取り付けられている。解除部材１８は、弾性ホースを挿入可能な内径を有している。また、解除部材１８は、係止部材１６に向かう側の先端近傍の外周面に凹部１８ａが形成されており、この突起１８ａが保持部材１７の内周面に形成された突起１７ｂと係合することにより、解除部材１８の脱落が防止されるようになっている。

解除部材１８は、外方に向かう側の端部に、第一部材１１Ａの開口１３の内径よりも大きい外径を有するフランジ部１８ｂと、このフランジ部１８ｂよりも開口１３の内側に設けられた１個又は複数個の突起部１９とを有している。

解除部材１８の突起部１９は、図示した状態では、第一部材１１Ａの開口１３に形成された切欠き部１４と当接している。第一部材１１Ａの開口１３の内面側には、解除部材１８の突起部１９を開口１３の軸方向に案内する溝（図には表れていない）が形成されていて、解除部材１８を開口の軸の周りに回動させて解除部材１８の突起部１９を第一部材１１Ａの開口１３の当該溝に位置させることにより、解除部材１８を開口１３の奥側に前進させて解除部材１８の先端が係止部材１６を押圧し、この係止部材１６の内径を拡大することにより、係止部材１６による弾性ホースの係止を解放することができるようになっている。

第一部材１１Ａの開口１３内において係止部材１６よりも軸方向内側には、開口１３内で係止部材１６を位置決めして安定的に保持するためのリング状部材２１が配置されている。また、このリング状部材２１の軸方向内側には、シール性を確保するためのＯリング２２が嵌め込まれている。

管継手本体１２の第一部材１１Ａは、図示例では概略Ｌ字状に形成されていて、一方、第二部材１１Ｂは、概略筒状であり、第一部材１１Ａと第二部材１１Ｂと互いに係合して液体の流路を有する管継手本体１２を構成している。第二部材１１Ｂは、一方の端部に、図示しない配管又は液体容器と接続される開口２５を有している。

第一部材１１Ａと第二部材１１Ｂとの係合部分には、シール性を確保するためのＯリング２６が嵌め込まれている。また、第二部材１１Ｂの開口２５内には、この開口２５と接続する配管又は液体容器とのシール性を確保するためのＯリング２７が嵌め込まれている。図示した例では、第二部材１１Ｂは、開口２５の内面にねじ２５Ａが形成されており、配管又は液体容器とは、ねじ結合することができるようになっている。

本実施形態においては、管継手本体１２が第一部材１１Ａと第二部材１１Ｂとからなる場合について説明したが、管継手本体は、単一部材からなるものであってもよい。

係止部材１６は、図２の部分断面図に示すようにリング形状になり、環部の半径方向断面が横向きのＶ字状になる。係止部材１６は、弾性ホースｈの外径よりもわずかに小さい内径を有している。係止部材１６は、例えば金属材料よりなる。また、係止部材１６は、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すようにリング形状の一部を半径方向に欠けてなるスリット１６ａを有する。このスリットを有することで、材料の弾性変形によりリングの内径を拡径可能に形成されている。

係止部材１６は、第一部材１１Ａの開口１３内に弾性ホースが挿入されたときに、弾性ホースにより内径が拡がる弾性変形をして弾性ホースに対する把持力が生じ、かつ、係止部材の内周１６Ａが弾性ホースの表面に食い込むことで弾性ホースを係止する。
この状態で管継手１０内の流路３０に流体が流れると、管継手１０に内圧が作用し、弾性ホースが引抜き方向の力を受けて軸方向外側に若干移動するので、結果として、弾性ホースの把持力が大きくなる。

本実施形態の係止部材１６は、図３（ｃ）にスリット１６ａ近傍の部分拡大図を示すように、スリット１６ａの中心を基準にそれぞれ中心角で所定の数値範囲θ、図示した例では３０°の範囲の内周は、曲率半径が他の範囲よりも大きいものであり、かつ、スリット１６ａとリング内周との角部が、丸みＲを有している。発明者の知見によれば、従来の管継手における弾性ホースの着脱の際に生じる疵は、主にスリットの当該角部による局所的な接触が原因であった。スリット１６ａ自体は、係止部材１６の内径を弾性的に拡縮するために必要と考えられるため、本実施形態では、スリット１６ａを有しつつ、スリット１６ａ近傍のリングの曲率半径を大きくしてスリット１６の角部と弾性ホースとの接触量を小さくし、かつ、スリット１６ａの角部に丸みＲを形成することし、これにより図４に、係止部材１６が弾性ホースｈを把持している状態を示すように、スリット１６の角部が、局所的に食い込むことを緩和して当該角部が極端に弾性ホースに食い込み過ぎないようにすることができ、ひいては疵の発生を抑制することができる。

係止部材における内周の曲率半径を大きくする範囲θは、スリットの中心を基準として、それぞれ中心角１５°〜４５°の範囲とする。この範囲が小さいとスリット１６の角部と弾性ホースとの接触量を小さくする効果が小さく、この範囲が大きいと、係止部材が弾性ホースを固定する把持力が低下するおそれがある。好ましい範囲は２５〜３５°、より好ましい範囲は３０°程度である。内周の曲率半径を大きくする範囲θは、スリットの中心を基準として右回り又は左回りの円弧において、同じ値であってもよいし、また、上記中心角１５°〜４５°の範囲内で、異なる値であってもよい。

上記曲率半径を大きくする範囲における当該曲率半径は、他の範囲よりも３５〜８０％大きいものであることが好ましい。この範囲が小さいとスリット１６の角部と弾性ホースとの接触量を小さくする効果が小さく、この範囲が大きいと、係止部材が弾性ホースを固定する把持力が低下するおそれがある。例えば他の範囲の曲率半径が９．５ｍｍである場合、曲率半径を大きくする範囲における曲率半径は、１３ｍｍ（３７％増）〜１７ｍｍ（７９％増）の範囲とすることができる。図示した例では、他の範囲の曲率半径が９．５ｍｍであり、曲率半径を大きくする範囲における曲率半径が１５ｍｍである。この曲率半径は、スリットの中心を基準として右回り又は左回りの円弧において、同じ値であってもよいし、また、上記範囲内で、異なる値であってもよい。

上記曲率半径を大きくする範囲における当該曲率半径は、一定の曲率半径を有する場合に限られず、すなわち居率半径が上記範囲で連続的に変化していてもよい。例えば、係止部材の内周は、曲率半径を大きくする範囲において、他の範囲よりも３５〜８０％大きいものという数値範囲内で、スリットに近づくにつれて曲率半径が次第に大きくなるようなものとすることができる。

係止部材の内周は、曲率半径を大きくする範囲と、他の範囲との境界にて、滑らかな曲線であることが好ましい。より具体的には、上記境界にて、接線が共通していることが、より好ましい。

係止部材１６の角部の丸みＲは、曲率半径が７〜１５ｍｍ程度であることが好ましい。弾性ホースの外径及び係止部材１６の内径にもよるが、曲率半径が７ｍｍ程度未満の場合、局所的な接触の緩和効果が十分でなくなり、１５ｍｍ程度を超える場合の係止部材の係止能力が低下する。

図５に本発明の別の実施形態の係止部材を示す。図５に示す係止部材３６は、スリット１６ａの他に、内周に沿って複数の切り欠き１６ｂを有している。これらの切り欠き１６ｂにより、リングの内径を一層容易に拡径可能になっている。もっとも、この切り欠き１６ｂの円周と接する角部も、弾性ホースの疵発生の原因になり得る。したがって、疵の発生をより一層、抑制するためには、係止部材１６は、切り欠き１６ｂがない構成、換言すれば、内周がスリット１６ａを除き、滑らかな円形である構成である、図３に示した係止部材１６のほうが好ましい。

図３、図５に示した係止部材１６、３６は、リングの内周が真円形の平面形状を有している例であるが、本発明の係止部材は、図示した係止部材に限られず、リングの内周が他の円形形状、例えば楕円の平面形状を有する構成とすることもできる。図６に、本発明の別の実施形態である、リング内周が楕円の平面形状を有する係止部材４６を示す。図示した係止部材４６は、リングの平面形状が楕円形であることにより、管継手１０に弾性ホースを挿入したとき、主に係止部材４６の短径側の内周で線状に弾性ホースと接するので、スリットと内周との角部における弾性ホースとの局所的な接触を緩和することができ、これにより、より一層の疵発生の抑制を図ることができる。
リングの平面形状を楕円形にした場合は、楕円形の長径ａ１と短径ａ２との平均値で表される平均径が、真円形の場合の係止部材の径と同じ値とするように構成すればよい。

係止部材１６の平面形状が真円形か、楕円形かにかかわらず、本実施形態の係止部材１６は、内径が弾性ホースの外径よりも小さい値とすることが好ましい。具体的には、ホースの外径が１０ｍｍの場合、係止部材の内径を９．５ｍｍとすることができる。内径が弾性ホースの外径よりも小さいことにより、確実に弾性ホースを係止することができるからである。

本発明の各実施形態の係止部材１６、３６、４６は、金属板のプレス成形により製造され、その製造の際に用いられる打ち抜きポンチの工夫により、リングが所定の円弧範囲で所定の曲率半径を有し、かつ、スリット１６ａとリング内周との角部が所定の曲率半径になる丸みを有する形状に形成ずることができる。

実施例１、２、３としてスリットを基準に右回り及び左回りにそれぞれ３０°の範囲の内周の曲率半径が１５ｍｍであって、他の範囲の曲率半径９．５ｍｍよりも大きいものであり、かつ、スリットの角部に曲率半径１０ｍｍの丸みを有する図３に示した係止部材の三個と、比較例として従来の係止部材（内径は、いずれも９．５ｍｍ）の５個について、弾性ホースの着脱を２０回繰り返したのち、弾性ホースの外周面の表面粗さを測定したところ、最大粗さＲｙは、実施例１が、５．８μｍ、実施例２が４．２μｍ、実施例３が４．６μｍであったのに対して、比較例は５３〜６８ｍｍであった。

以上、本発明の管継手及び係止部材について、実施形態及び図面を用いて具体的に説明したが、本発明の管継手及び係止部材は、当該実施形態及び図面の記載に限定されることなく、出願当初の明細書又は図面に記載され、または記載されているに等しい事項から逸脱しない範囲で、幾多の変形をすることができることは当然である。

１０管継手
１２管継手本体
１３開口
１６係止部材
１６ａスリット
１７保持部材
１８解除部材

Claims

管継手本体と、
この管継手本体の一端の開口の内側に装着されるリング形状を有し、リング内径を弾性的に拡縮可能な係止部材と、
この係止部材が装着された開口の内側にて進退可能に取り付けられ、係止部材に近接する先端部が、係止部材の内径を押し拡げ可能な解除部材とを備え、
前記係止部材は、リング形状の外周が切断されているスリットを有し、このスリットの中心を基準にそれぞれ中心角１５°〜４５°の範囲の内周は、曲率半径が他の範囲よりも大きいものであり、かつ、このスリットとリング内周との角部に丸みを有することを特徴とする管継手。
前記係止部材は、スリットの中心を基準にそれぞれ中心角１５°〜４５°の範囲の内周が、他の範囲よりも曲率半径が３５〜８０％大きいものである請求項１記載の管継手。
前記係止部材は、角部の丸みＲが曲率半径７〜１５ｍｍである請求項１又は２記載の管継手。
前記係止部材は、内周がスリットを除き滑らかな円形である請求項１〜３のいずれか１項に記載の管継手。
前記係止部材は、リングが楕円の平面形状を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の管継手。
前記係止部材は、内径が当該係止部材により係止される弾性ホースの外径よりも小さい請求項１〜５のうちいずれか一項記載の管継手。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の管継手に用いられる係止部材。