JP6097139B2

JP6097139B2 - ヘッド防塵構造及び防塵キャップ

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Publication number: JP6097139B2
Application number: JP2013097074A
Authority: JP
Inventors: 賢昭外村
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 2013-05-02
Filing date: 2013-05-02
Publication date: 2017-03-15
Anticipated expiration: 2033-05-02
Also published as: JP2014217478A

Description

本発明は、配管の先端に配置されて消火水を散水するヘッドに着脱自在に装着されるヘッド防塵構造及び防塵キャップに関する。

従来、トンネル防災設備に用いる水噴霧ヘッド等については、配管が充水されない乾式であるため、ヘッドの放出部から虫や埃が入って穴が詰まる可能性がある。また、車の排気ガス、温泉地、沿岸地等の周囲の環境条件によっては金属製の放出部が腐食し、所定の散水性能を維持し得ない恐れがある。この問題を解消するため、ヘッドに防塵キャップを装着するようにしている。

図９は従来のトンネルに設置された水噴霧ヘッドの防塵キャップであり、ヘッド１００はヘッド本体１１２に装着した一対のヘッド放水部１１４からなり、ヘッド放水部１１４に防塵キャップ１１６のキャップ１１８を装着し、キャップ１１８に一体に連結したバンド１２０の端部のバンド固定部１２２のスリット溝付きの嵌合穴を、放水を妨げないようにヘッド本体１１２の裏側に設けた嵌合突起１２４に嵌め入れると共に、スリット溝の部分にヘッド本体１１２の位置決めピン１２６に嵌め入れて固定している。なお、ヘッド本体１１２にはヘッド放水部１１４が２つ装着されており、防塵キャップ１１６を２つ使用している。

図１０はヘッド本体に対する防塵キャップの取付構造を示した断面図であり、ヘッド本体１１２を鋳造する際に、その外側に嵌合突起１２４を一体に形成し、そこにバンド固定部１２２の嵌合穴の部分を押し込んで嵌め入れている。

火災時には、ヘッド放水部１１４に加わる放水圧力によってキャップ１１８を離脱させて散水する。放水圧力により離脱されたキャップ１１８はバンド１２０によりヘッド本体１１２に連結されているため飛散せず、放水停止後にキャップ１１８をヘッド放水部１１４に嵌め戻すようにしている。

特開２００７−２６７７６４号公報

ところで、このような従来の防塵キャップにあっては、合成樹脂で作られており、長期間使用している間に劣化することから、定期的に交換する必要があり、トンネル防災設備のヘッドは高所に設置されることが多いため、高所作業車を使用して防塵キャップの交換作業を行うこととなる。

しかしながら、図９及び図１０に示したように、防塵キャップ１１６はヘッド放水部１１４からの放水を妨げないようにヘッド本体１１２の背面側の嵌合突起１２４にバンド固定部１２２を嵌め入れて固定しており、嵌合突起１２４で固定している部分に手を回しにくいため、古い防塵キャップを外して新品に交換する作業が行いずらく、高所作業車を使用した作業を安全に行うために十分な注意が必要となり、作業性が悪いという問題がある。

また従来のヘッド本体１１２は砂型鋳物として鋳造成形しており、砂型の合せ部分（パーティングライン部）にバリが発生するため、ショットブラスト装置によりステンレス等の粒体を鋳造したヘッド本体に衝突させてバリを除去している。

しかしながら、ショットブラスト装置は、装置の籠の中に、鋳造した複数のヘッド本体（ワーク）を入れて連続的に回転しながら粒体を衝突させており、この場合、ヘッド本体は例えば１Ｋｇ以上と重いため、ヘッド本体同士が衝突し、ヘッド本体から突出している相対的に強度の弱い嵌合突起１２４が変形したり破断したりし、不良率が高くなり、製造コストがかかる要因となっている。

本発明は、設置状態にあるヘッドからの防塵キャップの取外し及び取り付けを容易にして高所作業となる交換作業を安全に可能とするヘッド防塵構造及び防塵キャップを提供することを目的とする。

また、本発明は、ヘッド本体を製造する際の不良品の発生を抑制可能とする構造を備えたヘッド防塵構造及び防塵キャップを提供することを目的とする。

（ヘッド防塵構造）
本発明は、配管の先端に配置されたヘッドのヘッド放水部に防塵キャップを着脱自在に装着したヘッド防塵構造に於いて、
ヘッドは、
先端に押え頭部を備え、ヘッド本体に固定された嵌合ピンと、
嵌合ピンの近傍のヘッド本体に固定された位置決めピンと、
を備え、
防塵キャップは、
ヘッド放水部に装着されるキャップ本体と、
ヘッド本体に固定されるバンド固定部と、
キャップ本体を一端に連結し、バンド固定部を他端に連結したバンド部と、
バンド固定部に形成され、ヘッドにおける嵌合ピンの押え頭部を挿通自在な嵌合穴と、
バンド固定部の嵌合穴に続いてバンド部側に向けて形成され、嵌合ピンのピン部位を嵌合するスリット溝と、
ヘッドの位置決めピンに嵌合されてバンド部の配置方向を決定する位置決め穴と、
を可撓性材料により一体に形成し、
防塵キャップにおけるバンド固定部の嵌合穴に、ヘッド本体における嵌合ピンの押え頭部を嵌め入れた状態で、スリット溝に嵌合ピンのピン部位が入るようにバンド固定部を移動して位置決め穴を位置決めピンに嵌め込み固定する取付構造を備えたことを特徴とする。

（スリット溝の長さ）
ここで、ヘッド本体に固定した嵌合ピンと位置決めピンの間隔をＬ１、バンド固定部に形成した嵌合穴と位置決め穴の間隔をＬ２とした場合、スリット溝の長さＬ３を、(Ｌ２−Ｌ１)以上とする。

（ピンの高さ）
ヘッド本体から嵌合ピンの押え頭部下側までの高さＨ１に対し、ヘッド本体から位置決めピンの先端までの高さＨ２を、それ以上とする。

（ピン頭部外径と嵌合穴径）
嵌合ピンの押え頭部の外径Ｄ１に対し、バンド固定部の嵌合穴の穴径ｄ１を、それ以上とする。

（スプリングピン）
嵌合ピン及び位置決めピンを、スプリングピンとしてヘッド本体に圧入固定する。

（案内溝）
更に、バンド固定部の位置決め穴を横方向からヘッド本体の位置きめピンに嵌め入れる案内溝を、ヘッド固定部に形成する。

（防塵キャップ）
本発明は、配管の先端に配置されたヘッドに着脱自在に装着される防塵キャップに於いて、
ヘッド放水部に装着されるキャップ本体と、
ヘッド本体に固定されるバンド固定部と、
キャップ本体を一端に連結し、バンド固定部を他端に連結したバンド部と、
バンド固定部に形成され、ヘッドにおける嵌合ピンの押え頭部を挿通自在な嵌合穴と、
バンド固定部の嵌合穴に続いてバンド部側に向けて形成され、嵌合ピンのピン部位を嵌合するスリット溝と、
ヘッドの位置決めピンに嵌合されてバンド部の配置方向を決定する位置決め穴と、
を可撓性材料により一体に形成したことを特徴とする。

本発明のヘッド防塵構造及び防塵キャップによれば、防塵キャップにおけるバンド固定部の嵌合穴に、ヘッド本体における嵌合ピンの押え頭部を嵌め入れた状態で、スリット溝に嵌合ピンのピン部位が入るようにバンド固定部を移動して位置決め穴を位置決めピンに嵌め込み固定するようにしたため、ヘッド本体に対し簡単且つ容易に防塵キャップのバンド固定部を着脱することができ、トンネル等にヘッドを設置した場合に高所作業となる防塵キャップの交換作業の安全性を向上可能とする。

即ち、防塵キャップを取外す場合には、バンド固定部の位置決め穴をヘッド本体の位置決めピンから外してバンド部を手前に引くことで、バンド固定部の嵌合穴がヘッド本体の嵌合ピンの位置に移動し、そのまま嵌合ピンの押え頭部を通して外すことができる。

また、防塵キャップを取り付ける場合には、ヘッド本体の嵌合ピン押え頭部にバンド固定部の嵌合穴を合せて嵌め入れた状態で、バンド固定部を押し込んでスリット溝に嵌合ピンのピン部を位置させ、続いてバンド固定部の端部を湾曲させて位置決め穴をヘッド本体の位置決めピンに嵌め入れることで、簡単かつ容易に取付固定できる。

また、ヘッド本体に押え頭部を備えた嵌合ピン及び位置決めピンを圧入固定するようにしたため、鋳造により製造されるヘッド本体のバリ取りによる不良品の発生を防止することができる。

また押え頭部を備えた嵌合ピン及び位置決めピンとして、スプリングピンを使用することで、簡単な構造でヘッド本体に嵌合ピン及び位置決めピンを圧入固定することができる。

本発明によるヘッド防塵構造の実施形態を示した説明図図１のバンド固定部を模式的に除いてヘッド本体の取付ベースを示した説明図ヘッド本体に圧入固定する嵌合ピン及び位置決めピンを取り出して示した説明図本発明による防塵キャップの実施形態の説明図ヘッド本体の取付ベースに対する防塵キャップのバンド固定部の取付構造を示した説明図ヘッド本体の取付ベースに対する防塵キャップのバンド固定部の位置関係と寸法関係を示した説明図ヘッド本体の取付ベースに対する防塵キャップのバンド固定部の取付手順を示した説明図バンド固定部に案内溝を設けた防塵キャップの他の実施形態を示した説明図トンネル用水噴霧ヘッドに取り付けた従来の防塵キャップの説明図従来のヘッド本体と防塵キャップの取付構造を示した断面図

［ヘッド防塵構造の概要］
図１は本発明によるヘッド防塵構造の実施形態を示した説明図であり、図２はバンド固定部の部分を模式的に除いて取付ベースを示した説明図である。

図１及び図２に示すように、ヘッド１０はヘッド本体１２を有し、ヘッド本体１２に対し本実施形態にあっては、２つのヘッド放水部１４を装着している。ヘッド本体１２の背面側にはフラットな取付面を持つ取付ベース１５が一体形成され、取付ベース１５の取付面に嵌合ピン２４と位置決めピン２６を圧入固定している。

嵌合ピン２４は、図３（Ａ）に示すように、スプリングピンを使用した嵌合ピン２４の先端に押え頭部２４ａを固定した構造であり、ピン部位２４ｂとなるスプリングピンは円筒ピン部材の軸方向に波形のスプリング溝２４ｃが形成され、図１の取付ベース１５に形成した取付穴に圧入することで、その反力により強固に抜け止め固定される。

位置決めピン２６は、図３（Ｂ）に示すように、スプリングピンを使用しており、円筒ピン部材の軸方向に波形のスプリング溝２６ａが形成され、図１の取付ベース１５に形成した取付穴に圧入することで、その反力により強固に抜け止め固定される。

ヘッド１０に対しては２組の防塵キャップ１６を装着している。防塵キャップ１６は、図４に示すように、キャップ本体１８、バンド部２０及びバンド固定部２２で構成される。バンド固定部２２には、嵌合穴３２が形成され、嵌合穴３２のバンド部２０側に所定長さのスリット溝３４を形成している。また嵌合穴３２のバンド端部側の所定距離だけ離れた位置に位置決め穴３６を形成している。

防塵キャップ１６は、図１に示すように、バンド固定部２２のスリット溝３４の位置に嵌合ピン２４を嵌め入れ、且つバンド固定部２２の位置決め穴３６を位置決めピン２６に嵌め入れて固定している。

防塵キャップ１６の材質としては、可撓性を有する合成樹脂の射出成形により作り出すことができる。また防塵キャップ１６に使用する合成樹脂としては、温度上昇により緩んで外れることを防止するため荷重撓み温度が１００℃を超えるものが望ましく、更にポリエステル系のエラストマーを使用することが望ましい。もちろん、これ以外の合成樹脂例えばポリエチレンなどであってもよい。

ここでヘッド本体１２に設けた嵌合ピン２４と位置決めピン２６は、両者を結んだ直線の延長線の方向を、防塵キャップ１６のキャップ本体１８がヘッド放水部１４からの散水で離脱した際に、ヘッド放水部１４からの放水方向から外れた散水を妨げない方向１１となるように設定している。

更に本実施形態にあっては、防塵キャップ１６は、ヘッド本体１２の嵌合ピン２４及び位置決めピン２６に対し、バンド固定部２２の嵌合で固定した後に、バンド部２０を１回捻った後に、先端のキャップ本体１８をヘッド放水部１４に装着している。

このバンド部２０に捻りを設けることで、キャップ本体１８が離脱した際の散水方向からの戻りを捻りの回復作用により容易とし、更に図示の取付状態で捻りにより嵌合ピン２４及び位置決めピン２６に対するバンド固定部２２のがたつきを抑止し、更にバンド固定部２２の部分がまとまることで見栄えを良くしている。

なお、バンド固定部２２の嵌合で固定した後に、バンド部２０を捻ることなく、キャップ本体１８をヘッド放水部１４に装着しても良い。

［取付ベース側とバンド固定部側の位置及び寸法関係］
図５はヘッド本体の取付ベースに対する防塵キャップのバンド固定部の取付構造を示した説明図であり、図５（Ａ）に固定構造を断面で示し、図５（Ｂ）にバンド取付部を平面で示している。

図５に示すように、ヘッド本体１２の取付ベース１５には、所定距離を離して形成した取付穴１２ａ，１２ｂに、押え頭部２４ａを備えた嵌合ピン２４と位置決めピン２６を圧入固定している。

ここで、取付ベース１５の取付面に対する嵌合ピン２４の押え頭部２４ａの下面（図示で取付ベースに相対する面）までの高さをＨ１、取付ベース１５の取付面に対する位置決めピン２６の先端までの高さをＨ２とすると、両者の間に
Ｈ１≦Ｈ２
とする寸法関係を設定している。これによりバンド固定部２２が嵌合ピン２４の押え頭部２４ａに当る位置に移動しても、バンド固定部２２の先端側の位置決め穴３６が位置決めピン２６から抜け出すことのない寸法関係としている。

また、嵌合ピン２４に設けた押え頭部２４ａの外径をＤ１、バンド固定部２２に形成した嵌合穴３２の穴径をｄ１とすると、両者の間に
Ｄ１≦ｄ１
とする寸法関係を設定している。これにより嵌合ピン２４の押え頭部２４ａに対しバンド固定部２２の嵌合穴３２を容易に着脱可能としている。

また、バンド固定部２２に形成したスリット溝３４の幅は、嵌合ピン２４のピン部位２４ｂと同じにし、ピン部位２４ｂに沿って容易にスライド可能としている。

図６はヘッド本体の取付ベースに対する防塵キャップのバンド固定部の位置関係と寸法関係を示した説明図あり、図６（Ａ）に着脱のために位置合せした状態を分離して示し、図６（Ｂ）に取付けた状態を分離して示している。

図６に示すように、取付ベース１５に挿入固定した嵌合ピン２４と位置決めピン２６の間隔（ピン中心間の間隔）をＬ１とし、また、バンド固定部２２に形成した嵌合穴３２と位置決め穴３６の間隔（穴中心間の間隔）をＬ２、更に、嵌合穴３２とスリット溝３４の右端のピンと右折位置までの間隔（穴中心とピン中心間の間隔）をＬ３とすると、これらの間には、
Ｌ１−Ｌ２＝Ｌ３
となる寸法関係を設定している。

このため図６（Ａ）に示すように、バンド固定部２２の嵌合穴３２を、取付ベース１５の嵌合ピン２４に位置合せした状態で、嵌合穴３２を嵌合ピン２４の押え頭部２４ａに嵌め入れ、続いて図６（Ｂ）に示すように、バンド固定部２２を矢印で示すように左側に押してスリット溝３４の左端が嵌合ピン２４のピン部位２４ｂに当接する位置までスライドされると、このときバンド固定部２２の位置決め穴３６は取付ベース１５の位置決めピン２６に位置合せされ、位置決めピン２６に嵌め入れることを可能とする。即ち、このときのバンド取付部２２のスライド量は（Ｌ１−Ｌ２）となり、これはスリット溝３４の長さＬ３に一致する関係にある。

また、この関係を
Ｌ１−Ｌ２≦Ｌ３
とし、スリット溝３４の長さを（Ｌ１−Ｌ２）より長くしても良い。

［取付手順］
図７はヘッド本体の取付ベースに対する防塵キャップのバンド固定部の取付手順を示した説明図である。なお、取付ベースを設けたヘッド本体は図示を省略している
まず図７（Ａ）に示すように、取付ベース１５の嵌合ピン２４の押え頭部２４ａに対しバンド固定部２２の嵌合穴３２を位置合せし、続いて図７（Ｂ）に示すように、嵌合穴３２を嵌合ピン２４の押え頭部２４ａに嵌め入れ、その下のピン部位２４ｂに位置させる。

続いて図７（Ｃ）に示すように、バンド固定部２２側を矢印のように左側に押し、このときバンド固定部２２の先端が位置決めピン２６に当ることから、その先端を外側に湾曲させるようにし、位置決めピン２６を乗り越えて移動させ、嵌合ピン２４のピン部位２４ｂにスリット溝３４の左端が当るまで押し込む。このときバンド固定部２２の位置決め穴３６は位置決めピン２６に押し込み可能な位置に移動しており、図７（Ｄ）に示すように、バンド固定部２２の位置決め穴３６を位置決めピン２６に嵌め入れることで取付が完了する。

一方、防塵キャップをヘッド本体から取外す場合には、図７（Ａ）〜（Ｄ）と逆の手順に従って作業を行えば良い。

［防塵キャップの他の実施形態］
図８はバンド固定部に案内溝を設けた防塵キャップの他の実施形態を示した説明図である。

図８（Ａ）は、バンド固定部２２の位置決め穴３６に対し、横からＬ字形に案内溝３８を形成したことを特徴とする。このような案内溝３８の形成により、図７（Ｃ）に示すように位置決め穴３６を位置決めピン２６を嵌め入れる際にバンド固定部２２の先端を湾曲させていたものが、案内溝３８の開口を位置決めピン２６に位置合せした状態で横に回転し、続いて引き戻すことで、バンド固定部２２の先端を湾曲することなく、位置決めピン２６に対する位置決め穴３６の取付けを可能とする。

この場合、スリット溝３４の長さは、位置決め穴３６と案内溝３８の開口まで間隔Ｌ４を図６に示したスリット溝３４の長さＬ３に加えた（Ｌ３＋Ｌ４）以上の長さとする。

図８（Ｂ）は、バンド固定部２２の位置決め穴３６に対し、横から円弧状に案内溝４０を形成したことを特徴とする。この案内溝４０の円弧は、嵌合穴３２の中心からの半径Ｒを位置決め穴３６までの間隔Ｌ２として形成している。

このような円弧上の案内溝４０の形成により、図７（Ｃ）に示すように位置決め穴３６を位置決めピン２６を嵌め入れる際にバンド固定部２２の先端を湾曲させていたものが、案内溝３８の開口を位置決めピン２６に位置合せした状態で横に回転するだけで、バンド固定部２２の先端を湾曲することなく、位置決めピン２６に対する位置決め穴３６の着脱を可能とする。

［本発明の変形例］
上記の実施形態は、ヘッド本体にヘッド放水部を1つまたは２つ設けた場合を例に取るものであったが、必要に応じて３つ以上のヘッド放水部を設けるようにしてもよく、ヘッド放水部の数に応じた防塵キャップを同様にして取り付けることになる。

また、上記の実施形態においては、防塵キャップ１６の取り付け易さと、嵌合ピン２４と位置決めピン２６の成形時の破損を防止する２つの目的を達成するため、嵌合ピン２４と位置決めピン２６をヘッド本体へ圧入する構造を採用しているが、これに限らず、前者の取り付けやすさの目的を達成するためだけであれば、各ピン２４、２６をスプリングピンでヘッド本体へ圧入する構成でなくても良い。

また、本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含む。

１０：ヘッド
１２：ヘッド本体
１４：ヘッド放水部
１５：取付ベース
１６：防塵キャップ
１８：キャップ本体
２０：バンド部
２２：バンド固定部
２４：嵌合ピン
２４ａ：押え頭部
２４ｂ：ピン部位
２６：位置決めピン
３２：嵌合穴
３４：スリット溝
３６：位置決め穴
３８，４０：案内溝

Claims

配管の先端に配置されたヘッドのヘッド放水部に防塵キャップを着脱自在に装着したヘッド防塵構造に於いて、
前記ヘッドは、
先端に押え頭部を備え、ヘッド本体に圧入固定された嵌合ピンと、
前記嵌合ピンの近傍のヘッド本体に圧入固定された位置決めピンと、
を備え、
前記防塵キャップは、
前記ヘッド放水部に装着されるキャップ本体と、
前記ヘッド本体に固定されるバンド固定部と、
前記キャップ本体を一端に連結し、前記バンド固定部を他端に連結したバンド部と、
前記バンド固定部に形成され、前記ヘッドにおける前記嵌合ピンの押え頭部を挿通自在な嵌合穴と、
前記バンド固定部の前記嵌合穴に続いて前記バンド部側に向けて形成され、前記嵌合ピンのピン部位を嵌合するスリット溝と、
前記ヘッドの前記位置決めピンに嵌合されて前記バンド部の配置方向を決定する位置決め穴と、
を可撓性材料により一体に形成し、
前記防塵キャップにおけるバンド固定部の嵌合穴に、前記ヘッド本体における前記嵌合ピンの押え頭部を嵌め入れた状態で、前記スリット溝に前記嵌合ピンのピン部位が入るように前記バンド固定部を移動して前記位置決め穴を前記位置決めピンに嵌め込み固定する取付構造を備えたことを特徴とするヘッド防塵構造。
請求項１記載のヘッド防塵構造に於いて、
前記ヘッド本体に固定した前記嵌合ピンと位置決めピンの間隔をＬ１、前記バンド固定部に形成した前記嵌合穴と前記位置決め穴の間隔をＬ２とした場合、前記スリット溝の長さＬ３を、(Ｌ２−Ｌ１)以上としたことを特徴とするヘッド防塵構造。
請求項１記載のヘッド防塵構造に於いて、前記ヘッド本体から前記嵌合ピンの押え頭部下側までの高さＨ１に対し、前記ヘッド本体から前記位置決めピンの先端までの高さＨ２を、それ以上としたことを特徴とするヘッド防塵構造。
請求項１記載のヘッド防塵構造に於いて、前記嵌合ピンの押え頭部の外径Ｄ１に対し、前記バンド固定部の嵌合穴の穴径ｄ１を、それ以上としたことを特徴とするヘッド防塵構造。
請求項１記載のヘッド防塵構造に於いて、前記嵌合ピン及び前記位置決めピンを、スプリングピンとして前記ヘッド本体へ圧入固定することを特徴とするヘッド防塵構造。
請求項１記載のヘッド防塵構造に於いて、更に、前記バンド固定部の前記位置決め穴を横方向から前記ヘッド本体の位置きめピンに嵌め入れる案内溝を、前記ヘッド固定部に形成したことを特徴とするヘッド防塵構造。
配管の先端に配置されたヘッドに着脱自在に装着される防塵キャップに於いて、
ヘッド放水部に装着されるキャップ本体と、
ヘッド本体に固定されるバンド固定部と、
前記キャップ本体を一端に連結し、前記バンド固定部を他端に連結したバンド部と、
前記バンド固定部に形成され、前記ヘッドにおける嵌合ピンの押え頭部を挿通自在な嵌合穴と、
前記バンド固定部の前記嵌合穴に続いて前記バンド部側に向けて形成され、前記嵌合ピンのピン部位を嵌合するスリット溝と、
前記ヘッドの位置決めピンに嵌合されて前記バンド部の配置方向を決定する位置決め穴と、
を可撓性材料により一体に形成したことを特徴とする防塵キャップ。
請求項７記載の防塵キャップに於いて、
前記ヘッド本体に固定した前記嵌合ピンと位置決めピンの間隔をＬ１、前記バンド固定部に形成した前記嵌合穴と前記位置決め穴の間隔をＬ２とした場合、前記スリット溝の長さＬ３を、(Ｌ２−Ｌ１)以上としたことを特徴とする防塵キャップ。