JP6315401B2 - 管継手構造およびこの構造を備えた弁装置 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂製の管体部を有し、かつこの管体部を所望の連結対象管体部に連結するための管継手構造、およびこの構造を備えた弁装置に関する。

管継手構造の具体例として、たとえば特許文献１，２に記載された構造がある。
この構造においては、連結対象となる一対の管体部のそれぞれに、互いに対面接触させることが可能なフランジ部を形成しておき、クイックファスナを一対の管体部に跨がらせて装着し、かつ各フランジ部をクイックファスナに係止させている。ここで、クイックファスナとは、一部開口略リング状またはこれに近い形態を有し、かつ拡縮変形可能なバネ性をもつ係止片を備えたクリップ方式の止め具であり、管体部の外周面を係止片によって挟み付けるようにして管体部の外周にその側方から装着可能なものである。前記係止片に一対の管体部のそれぞれのフランジ部を係止させることにより、一対の管体部を互いに抜け止めが図られた状態に固定することが可能である。
このような構成によれば、たとえばボルト・ナット締結手段にみられるような煩雑な作業は不要であり、管体部どうしの連結作業を、いわゆるワンタッチで容易かつ迅速に行なうことができる。

一方、たとえば風呂給湯用の配管は、各種の流体機器や管体を連結した構造とされているのが通例である。ここで、流体機器としては、たとえば特許文献３に示すような弁装置がある。この弁装置は、弁体が樹脂製のケーシングに組み付けられた構造である。このような弁装置を他の流体機器や管体と連結する場合、弁装置のケーシングに管継手部を形成しておく必要があるが、この管継手部の構造として、前記した特許文献１，２の構造をそのまま採用したのでは、次のような不具合がある。

すなわち、管継手部には、必要かつ十分な強度をもたせる必要がある。したがって、管継手部が樹脂製である場合には、この部分をかなり厚肉に形成する必要がある。ところが、このように管継手部の全体を厚肉に形成することは重量や使用原材料の増加を招き、コスト高の要因となる。
管継手部の厚肉化を防止するための一手段としては、たとえば管体部に複数の環状リブを一体成形することが考えられる。ところが、このような手段を単に採用しただけでは、クイックファスナを管体部に装着する際に、環状リブをフランジ部と間違え、クイックファスナを誤った位置に装着する虞がある。より具体的には、風呂給湯用の配管に弁装置を組み付けるような場合には、弁装置が各種の配管部の陰に隠れるなどして、作業者が手さぐりでクイックファスナを装着する場合がある。このため、作業者が環状リブをクイックファスナ係止用のフランジ部であると誤認し、管体部の誤った位置にクイックファスナを装着する虞がある。

特開２０１１−９９４９９号公報 特開２０１０−１４４８６６号公報 特開２００９−５８０２１号公報

本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、薄肉、軽量化を好適
に図りつつ強度を確保することができ、しかもクイックファスナの誤装着をも適切に防止することが可能な管継手構造、およびこの構造を備えた弁装置を提供することを、その課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明の第１の側面により提供される管継手構造は、樹脂製の管体部と、所望の連結対象管体部と、を備えており、これら管体部および連結対象管体部には、これらがクイックファスナを介して互いに連結可能なようにこれらの半径方向外方に向けて突出したフランジ部および連結対象フランジ部がそれぞれ一体成形されている、管継手構造であって、前記管体部の外面のうち、前記フランジ部よりも前記管体部の管軸方向基端側に前記クイックファスナの一部を外嵌させるための領域が確保されるように、前記フランジ部から離間した配置で前記管体部に一体成形され、かつ前記管体部の周方向に延びるとともに、管軸方向に互いに間隔を隔てるように設けられた少なくとも２つの環状リブと、前記管体部の外面のうち、前記２つの環状リブどうしの間に位置するようにして前記管体部に一体成形され、かつ前記管体部の管軸方向または管軸方向に対して斜めに傾いた方向に延びるとともに、前記管体部の周方向に互いに間隔を隔てて設けられた複数の縦リブと、前記連結対象管体部の外面のうち、前記連結対象フランジ部の前記連結対象管体部の管軸方向基端側に隣接して設けられ、かつ前記連結対象フランジ部よりも小径または小幅とされ、前記クイックファスナの他の一部を外嵌させるための段部と、前記連結対象管体部の外面のうち、前記段部の前記連結対象管体部の管軸方向基端側に隣接した配置に設けられ、かつ前記連結対象管体部の管軸方向に延びるとともに、前記連結対象管体部の周方向に互いに間隔を隔てて位置する複数の凸状リブと、を備えていることを特徴としている。

このような構成によれば、次のような効果が得られる。
第１に、管体部には、少なくとも２つの環状リブが間隔を隔てて設けられていることに加え、これら２つの環状リブどうしの間には、管軸方向または管軸方向に対して斜めに傾いた方向に延びる複数の縦リブが周方向に間隔を隔てて設けられている。このため、管体部の全体を厚肉にすることなく、前記したリブによって管体部を効率良く補強することができる。その結果、管体部の薄肉・軽量化を図り、製造コストを低減することができる。
第２に、２つの環状リブどうしの間に設けられた複数の縦リブは、クイックファスナを２つの環状リブどうしの間に誤装着することを妨げる作用を発揮する。したがって、環状リブを設けたことに起因して、クイックファスナを誤った位置に装着する不具合を適切に防止することができる。
第３に、前記連結対象フランジ部よりも基端側には、複数の凸状リブが形成されているが、この凸状リブは、連結対象管体部の基端領域の補強効果を発揮する。また、この凸状リブが設けられた箇所にクイックファスナを装着することは困難であり、クイックファスナが不当に装着されることを防止し、かつクイックファスナの係止対象となるフランジ部の位置を作業者に容易に察知させる役割も果たす。

本発明において、好ましくは、前記複数の縦リブは、前記２つの環状リブのそれぞれに両端が繋がるように形成されている。

このような構成によれば、２つの環状リブと複数の縦リブとが一体的かつ直接的に繋がることによって、これらのリブによる補強効果が一層高められる。

本発明の第２の側面によって提供される弁装置は、１次側流水路および２次側流水路を内部に形成する樹脂製のケーシングと、前記１次側流水路と前記２次側流水路との連通部分を開閉するように動作可能な弁体と、を備えており、前記ケーシングには、このケーシングに所望の連結対象管体部を連結するための管継手部が形成されている、弁装置であって、前記管継手部は、本発明の第１の側面により提供される管継手構造とされていることを特徴としている。

このような構成によれば、本発明の第１の側面により提供される管継手構造について述べたのと同様な効果が得られ、ケーシングの薄肉、軽量化、ならびにクイックファスナの誤装着防止を適切に図ることができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。

（ａ）は、本発明に係る弁装置に他の機器を連結した状態の一例を示す正面図であり、（ｂ）は、（ａ）のIb−Ib断面図である。 図１に示す弁装置の正面断面図である。 （ａ）は、図２のIIIa−IIIa断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の分解断面図である。 図１の要部分解斜視図である。 （ａ）は、図１の構造を構築すべくクイックファスナを取り付ける際の状態を示す要部正面図であり、（ｂ）は、クイックファスナの一例を示す斜視図である。 クイックファスナの誤装着防止作用を示す要部断面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１は、本発明が適用された弁装置Ａに、クイックファスナ３を利用して連結対象機器７が連結された構成を示している。連結対象機器７は、たとえばモータＭを備えた電動式流量調整弁であり、樹脂製のケーシング７０内に弁体（図示略）が配された構成を有している。

図２によく表われているように、弁装置Ａは、正面視略Ｌ字のパイプ状に形成された樹脂製のケーシングＣを備えており、このケーシングＣに、開閉弁Ｖ１、第１および第２の逆止弁２Ａ，２Ｂ、ならびに逃がし弁Ｖ２が組み付けられた構成を有している。

ケーシングＣは、上下方向に延び、かつ１次側流水路１１を内部に形成している第１の管体部１Ａと、略水平方向に延び、かつ２次側流水路１２を内部に形成している第２の管体部１Ｂとを一体成形したものである。第１の管体部１Ａの先端寄り部分は、本発明が意図する管継手構造Ｊとされている。第２の管体部１Ｂの先端部には、管体部１Ｃが連結されており、この管体部１Ｃには、他の管体部（図示略）が連結されるものの、この部分は、本発明が意図する管継手構造とはされていない。ただし、管体部１Ｃを管継手構造Ｊと同様な構造としてもよいことは勿論である。管継手構造Ｊの詳細については、後述する。

１次側流水路１１には、流量センサ９７やフィルタ（図示略）などが適宜設けられる。開閉弁Ｖ１は、１次側流水路１１と２次側流水路１２との連通部分である弁開口部１３をダイヤフラムタイプの弁体４０によって開閉し、１次側流水路１１から２次側流水路１２への通水のオン・オフを切り替えるためのものである（図２は、弁閉状態を示している）。開閉弁Ｖ１は、パイロット式の電磁駆動弁であり、弁体４０には、パイロット孔４１やブリード孔４２が設けられており、背圧室１６への湯水流入が可能となっている。弁体４０の動作手段として、電磁ソレノイド４４を駆動源として往復動自在なプランジャ４５を備えている。

弁装置Ａは、たとえば給湯装置から風呂追い焚き回路への湯水供給経路途中に設けられて使用される。このような使用態様においては、１次側流水路１１は給湯装置側に配管接続され、２次側流水路１２は、風呂追い焚き回路側に配管接続される。風呂追い焚き回路は、浴槽の湯水をポンプによって汲み上げてから追い焚き用の熱交換器によって加熱した後に浴槽に戻す回路である。したがって、このような風呂追い焚き回路から給湯装置側（上水道側）に逆流を生じることは適切に防止する必要がある。このため、２次側流水路１２には、第１および第２の逆止弁２Ａ，２Ｂが直列に並んだ状態で設けられている。これらの逆止弁２Ａ，２Ｂは、２次側流水路１２における下流側への通水を許容しつつ、上流側への逆流を阻止するためのものである。

逃がし弁Ｖ２は、第２の逆止弁２Ｂに異物の噛み込みを生じるなどして、第２の逆止弁
２Ｂよりも上流の位置に逆流水が進行してきた場合に、２次側流水路１２内に空気を送り込みつつ、前記逆流水を外部に排出させるものである。この逃がし弁Ｖ２は、ケーシングＣに一体成形されたハウジング部５に加え、図３に示すように、ダイヤフラムタイプの弁体６、バネ６９、およびカバー体６８を利用して構成されている。ハウジング部５には、切欠開口部５４を介して２次側流水路１２に連通したチャンバ５１、このチャンバ５１内に位置する筒状部５２、および先端が排水口５３ａとして開口した排水用管体部５３が設けられている。図３の仮想線ＣＬは、チャンバ５１および筒状部５２の中心軸である。筒状部５２の内部と排水用管体部５３との内部は、逆流水用の排水路５０である。

カバー体６８は、図１（ａ）に示すように、複数のビス６７を用いてハウジング部５に取り付けられており、図３に示すように、弁体６の背面側に背圧室６２を形成する。この背圧室６２には、１次側流水路１１の圧力（１次圧）Ｐ１が導入されている。カバー体６８には、１次圧Ｐ１を取り込むための短寸の管体部６８ｂが設けられており、この管体部６８ｂは、１次側流水路１１の適当な箇所と配管接続されている（図示略）。通常時においては、弁体６は、背圧室６２の１次圧Ｐ１の作用に基づき、ハウジング部５内の筒状部５２の先端開口部５２ｂを閉塞している。このことにより、２次側流水路１２から切欠開口部５４を介してハウジング部５のチャンバ５１に流入した湯水が、筒状部５２内に流入して外部に排出されることは阻止される。これに対し、１次圧Ｐ１が低下し、２次側流水路１２に逆流水が発生した場合には、弁体６はバネ６９の弾発力によって後退し、筒状部５２の先端開口部５２ｂが開状態となる。すると、逆流水は、チャンバ５１から筒状部５２内に流入した後に、排水路５０を通過して排水口５３ａに到達する。このことにより、逆流水を外部に逃がし、逆流水が２次側流水路１２をさらに上流に向けて逆流することは適切に抑制される。

図１および図２において、弁装置Ａの管継手構造Ｊは、第１の管体部１Ａの外面部に設けられたフランジ部１４、２つの環状リブ１５、および複数（たとえば４つ）の縦リブ１７を具備している。これらの部分は、いずれも第１の管体部１Ａ（ひいてはケーシングＣ）に一体成形されている。

フランジ部１４は、第１の管体部１Ａの先端部において第１の管体部１Ａの半径方向外方に向けて突出しており、たとえば円形フランジ部として形成されている。２つの環状リブ１５は、第１の管体部１Ａの外面のうち、フランジ部１４から適当な距離だけ第１の管体部１Ａの管軸方向に離間した位置に設けられており、フランジ部１４と同様に、第１の管体部１Ａの全周にわたって周方向に延びた凸状リブである。２つの環状リブ１５は、管軸方向において互いに離間している。複数の縦リブ１７は、２つの環状リブ１５どうしの間に位置し、かつ第１の管体部１Ａの管軸方向に延びる凸状リブである。各縦リブ１７の突出高さは、たとえば環状リブ１５と同程度であるが、後述するように、クイックファスナ３の誤装着を防止するのに好ましい高さである（たとえば、１〜３ｍｍ程度）。複数の縦リブ１７は、第１の管体部１Ａの周方向に略等間隔の配置で設けられており、各縦リブ１７の長手方向両端部は、２つの環状リブ１５のそれぞれに繋がっている。

連結対象機器７のケーシング７０は、第１の管体部１Ａとの連結対象となる管体部７１を有している。この管体部７１には、第１の管体部１Ａ内に挿入される先端部７２、およびフランジ部７４（本発明でいう「連結対象フランジ部」の具体例に相当）が設けられている（図４も参照）。先端部７２の外周には、シール用のＯリング７３が装着されている。フランジ部７４よりも基端側には、複数の凸状リブ７５が形成されているが、この凸状リブ７５は、管体部７１の基端領域の補強効果を発揮する。また、この凸状リブ７５が設けられた箇所にクイックファスナ３を装着することは困難であるため、クイックファスナ３がフランジ部７４よりも下側に不当に装着されることを防止し、かつクイックファスナ３の係止対象となるフランジ部１４，７４の位置を作業者に容易に察知させる役割も果たす。

第１の管体部１Ａ（以下、適宜「管体部１Ａ」と略称する）と管体部７１との連結は、図５（ａ）に示すように、フランジ部１４，７４を対面接触させた状態において、クイックファスナ３を用いてそれらの離脱を防止することにより図られる。クイックファスナ３は、従来既知であるため、その詳細な説明は省略するが、たとえば図５（ｂ）に示すような形態を有し、基端部３０から間隔を隔てて突出した一対の係止片３１を有している。これら一対の係止片３１は、円弧状部分を有し、これらの相互間隔が変更可能なバネ性を有している。各係止片３１には、スリット３２が形成されている。スリット３２内にフランジ部１４，７４が進入するようにして、一対の係止片３１を管体部１Ａ，７１の双方に対し、それらの一側方から外嵌装着させれば、図１および図２に示すように、フランジ部１４，７４が係止片３１に係止し、管体部１Ａ，７１の抜け止め固定を図ることができる。

次に、前記した管継手構造Ｊおよび弁装置Ａの作用について説明する。

まず、第１の管体部１Ａには、２つの環状リブ１５が設けられていることに加え、これらの環状リブ１５どうしの間には、管軸方向に延びる複数の縦リブ１７が設けられている。このため、これらのリブによって第１の管体部１Ａの補強が図られる。したがって、たとえば第１の管体部１Ａの全体を厚肉にする場合と比較して、第１の管体部１Ａの薄肉化ならびに軽量化を好適に図りつつ、第１の管体部１Ａの強度を確保することができる。とくに、第１の管体部１Ａは、管体部７１の先端部７２を内部に挿入させるものであるため、第１の管体部１Ａには十分な強度が要請されるが、本実施形態によれば、そのような要請にも的確に応えることができる。

弁装置Ａを作業者に見え難い位置に設置するような場合、たとえば図５(ａ)の破線の矢印Ｎ１に示すように、クイックファスナ３を環状リブ１５の形成箇所に誤って装着しようとすることが起こり得る。この場合、図６に示すように、クイックファスナ３の先端部が、縦リブ１７に当接することとなり、この部分にクイックファスナ３を外嵌させることは困難となる。その結果、作業者が環状リブ１５をフランジ部１４と間違えて環状リブ１５の形成箇所やその近辺の不適切な箇所にクイックファスナ３を誤装着することは、適切に防止される。

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る管継手構造、および弁装置の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。

環状リブおよび縦リブの具体的な数は、上述した実施形態に限定されず、これらは複数ずつ設けられていればよい。ただし、縦リブは、管体部を補強する役割に加え、クイックファスナの誤装着を防止する役割をも果たすものであり、この役割を好適に果たすためには、管体部の外周に少なくとも４箇所以上（略等間隔で）設けることが好ましい。縦リブの両端部は、２つの環状リブにそれぞれ繋がっていることが好ましいものの、やはりこれに限定されず、縦リブの端部と環状リブとが離間した状態に設けられていてもよい。縦リブは、管軸方向に延びた状態に設けられていることに代えて、管軸方向に対して傾斜した方向に延びた状態に設けられていてもよい。複数の縦リブは、形状やサイズなどが略同一に揃えられていなくてもよく、不揃いでもよい。この点は、環状リブについても同様であり、複数の環状リブのそれぞれの高さや幅が相違していてもよい。

本発明に係る管継手構造のフランジ部は、連結対象管体部のフランジ部に対して、必ずしも同一径でなくてもよい。したがって、クイックファスナとしては、いわゆる異径タイプ（一対の管体部のそれぞれのフランジ部のうち、一方に係止させるための係止片と、他方に係止させるための係止片とのサイズが相違するタイプ）を用いることもできる。

本発明に係る管継手構造は、弁装置の一部に適用されることに代えて、弁装置以外の種々の流体機器や配管部材などの連結用途にも適用することが可能であり、たとえば樹脂製パイプどうしの連結などにも適用することができる。本発明に係る弁装置は、給湯装置と風呂追い焚き回路とを接続する配管部に設けて使用されるものに限定されず、その具体的な用途も問わない。本発明の対象となる弁装置の種類は、開閉弁であるが、上述した実施形態のように、逆止弁や逃がし弁などを備えた多機能的な弁装置として構成されていてもよい。開閉弁は、パイロット式に限定されず、直動式であってもよい。

Ａ 弁装置
Ｃ ケーシング
Ｊ 管継手構造
Ｖ１ 開閉弁
１Ａ 第１の管体部（管体部）
１Ｂ 第２の管体部
３ クイックファスナ
７ 連結対象機器
１１ １次側流水路
１２ ２次側流水路（流水路）
１４ フランジ部
１５ 環状リブ
１７ 縦リブ
４０ 弁体
７１ 管体部（連結対象管体部）

Claims (3)

1. 樹脂製の管体部と、所望の連結対象管体部と、を備えており、
   これら管体部および連結対象管体部には、これらがクイックファスナを介して互いに連結可能なようにこれらの半径方向外方に向けて突出したフランジ部および連結対象フランジ部がそれぞれ一体成形されている、管継手構造であって、
   前記管体部の外面のうち、前記フランジ部よりも前記管体部の管軸方向基端側に前記クイックファスナの一部を外嵌させるための領域が確保されるように、前記フランジ部から離間した配置で前記管体部に一体成形され、かつ前記管体部の周方向に延びるとともに、管軸方向に互いに間隔を隔てるように設けられた少なくとも２つの環状リブと、
   前記管体部の外面のうち、前記２つの環状リブどうしの間に位置するようにして前記管体部に一体成形され、かつ前記管体部の管軸方向または管軸方向に対して斜めに傾いた方向に延びるとともに、前記管体部の周方向に互いに間隔を隔てて設けられた複数の縦リブと、
   前記連結対象管体部の外面のうち、前記連結対象フランジ部の前記連結対象管体部の管軸方向基端側に隣接した配置に設けられ、かつ前記連結対象フランジ部よりも小径または小幅とされ、前記クイックファスナの他の一部を外嵌させるための段部と、
   前記連結対象管体部の外面のうち、前記段部の前記連結対象管体部の管軸方向基端側に隣接した配置に設けられ、かつ前記連結対象管体部の管軸方向に延びるとともに、前記連結対象管体部の周方向に互いに間隔を隔てて位置する複数の凸状リブと、
   を備えていることを特徴とする、管継手構造。
2. 請求項１に記載の管継手構造であって、
   前記複数の縦リブは、前記２つの環状リブのそれぞれに両端が繋がるように形成されている、管継手構造。
3. １次側流水路および２次側流水路を内部に形成する樹脂製のケーシングと、
   前記１次側流水路と前記２次側流水路との連通部分を開閉するように動作可能な弁体と、
   を備えており、
   前記ケーシングには、このケーシングに所望の連結対象管体部を連結するための管継手部が形成されている、弁装置であって、
   前記管継手部は、請求項１または２に記載の管継手構造とされていることを特徴とする、弁装置。

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