JP6846085B2

JP6846085B2 - 配管接続構造

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Publication number: JP6846085B2
Application number: JP2016196134A
Authority: JP
Inventors: 卓也角田
Original assignee: Togawa Rubber Co Ltd
Current assignee: Togawa Rubber Co Ltd
Priority date: 2016-10-04
Filing date: 2016-10-04
Publication date: 2021-03-24
Anticipated expiration: 2036-10-04
Also published as: JP2018059560A

Description

本発明は、端部に継手を備えた各種の配管どうしを接続する際に、接続した継ぎ手が抜け出るのを防止するロック部材を備えた配管接続構造に関する。

このような配管接続構造としては、例えば特許文献１に示すものがある。この技術は、エンジンブロックにヒータホースを接続する際に、接続作業のための空間が狭い場合でもバネ力の強いホースクリップを効率的に取り付けできる継手装置を提供しようというものである。

具体的には、接続する二つの継ぎ手の一方にストッパ片を設け、このストッパ片に抜け止め防止用の金具を固定しておく。この金具には他方の継ぎ手に向かって延出する複数の腕部が形成されており、この腕部の先端には鉤状の爪部が形成してある。他方の継手には、当該爪部が係止できるよう継手の径方向に突出したバルジ部が形成してある。バルジ部の表面は、一方の継ぎ手部に近い側では一方の継ぎ手に近付くほど細径となる傾斜面をなし、一方の継手とは反対側は、径方向に垂直に突出する平面に形成されている。

このような構造に基づき、一方の継ぎ手を他方の継ぎ手に挿入すると、鉤状の爪部がバルジ部によって弾性的に広げられ、爪部がバルジ部の頂部を通過したのち爪部が閉じてバルジ部の裏側の平面に係止する。よって、二つの継ぎ手部を単に挿入するだけで爪部がバルジ部に係合し抜け止め状態が実現される。

特開平１０−２５９８９２号公報

しかしながら、上記従来技術では、爪部を有する金具を二つの継ぎ手のうちの一方に予め取り付けておく必要がある。例えば、一方の継ぎ手に、継手方向に対して直角方向に突出する正方形状のストッパ片を設けておき、金具の中央に設けた孔部に当該継手の胴部を差し込みつつ金具を固定する。金具の基部には継手の胴部を挿通する孔部が設けられており、この基部から継手の接続方向に沿って複数のアーム部が形成されている。これら複数のアームの夫々には他方の継ぎ手に係合する係合部のほかにストッパ片に当接する爪部が形成されている。この爪部と基部を用いてストッパ片を挟持することで、一方の継ぎ手に対して金具が予め固定される。

このように、従来の配管接続構造では、金具を固定するストッパ片を継手の一方に突出形成しておく必要がある。このため、継手自身の寸法が増大するばかりでなく、金具の形状も複雑になり、継手の接続構造全体が大型化してしまう。
抜け止め機構を有する従来の配管接続構造は、接続作業の容易化を意図する一方で接続構造そのものが大型化するという不都合を有しており未だ改善の余地がある。
よって従来より、抜止め機構を備えた配管接続の技術分野においては、配管接続が容易であって簡略かつコンパクトな配管接続構造が求められている。

（特徴構成）
本発明に係る配管接続構造の特徴構成は、第１配管に設けられた第１継手と、第２配管に設けられて前記第１継手と挿入接続される第２継手と、前記第１継手および前記第２継手とは別体に設けられ、前記第２継手のうち前記第１継手とは反対側に向く背面に当接可能な当接面を有する基部、および、前記基部から前記第２継手の側方を介して前記第１継手と前記第２継手との接続方向に沿って前記第１継手に至る少なくとも二つのアーム部を有するロック部材と、を備え、前記アーム部と前記第１継手とに、互いに係合する係合部および被係合部を各別に形成すると共に、前記アーム部における前記係合部とは別の位置および前記基部のうち少なくとも何れか一方に、前記第２継手の側に凸状に形成され、前記接続方向と直交する方向に前記第２継手を押圧する押圧部を備えた点にある。

（効果）
本構成の配管接続構造では、第１配管と第２配管との接続に際して、ロック部材が有する少なくとも二つのアーム部および基部のうち少なくとも何れか一方が第２継手を接続方向と直交する方向に押圧する。そのための押圧部は、アーム部における係合部とは別の位置および基部のうち少なくとも何れか一方に、第２継手の側に凸状に形成される。これにより、ロック部材の取り付けが完了した状態でロック部材の姿勢が安定する。よって、第１継手が第２継手から抜け出そうとする際に、ロック部材の基部が第２継手の所定の面に適切な姿勢で当接し、確実な抜け止め効果が発揮される。このように押圧による姿勢保持を行う場合、アーム部材や基部の形状が複雑になることがなく、第１継手と第２継手との接続部の近傍において不必要な空間を占有することがない。また、押圧機能を発揮する構成は、例えば係合機能を発揮するような構造と比べて構成が簡単になる。よって、ロック部材の操作が容易となり、第１配管と第２配管との接続部がコンパクトになる。

（特徴構成）
本発明に係る配管接続構造にあっては、前記アーム部および前記基部のうち少なくとも何れか一方と前記第２継手とに、前記接続方向と直交する方向に沿って互いに係合する凸部と凹部を各別に形成することができる。

（効果）
アーム部および基部のうち少なくとも何れか一方が第２継手を押圧することに加え、凸部と凹部とを用いてアーム部材や基部と第２継手とを係合させることで、第２継手に対するロック部材の姿勢がさらに安定化する。よって、第１継手が第２継手から抜け出そうとする際に抜け出し阻止の効果がより確実に発揮される。

また、このような凸部と凹部とを備えていれば、ロック部材が第２継手に対して確実に位置固定される。よって、予めロック部材を固定した第２継手に第１継手を接続すればよく、両継手の接続とほぼ同時にロック機能を発揮させることができる。

さらに、ロック部材のアーム部や基部は第２継手の近くに位置するから、互いに係合する凸部と凹部とを各部材に容易に配置することができる。そのためにアーム部や基部を複雑な形状にする必要もなく、ロック部材の全体形状がシンプルなものとなり、全体の寸法もコンパクトなものとなる。

尚、凸部および凹部が係合する部位とアーム部や基部に設けた押圧部とは同じ位置であっても良いし異なっていても良い。特に異なっている場合には、第２継手に対してアーム部は複数部位で当接することとなり、ロック部材の姿勢がより安定なものとなる。

（特徴構成）
本発明に係る配管接続構造は、前記アーム部が一対備えられ、前記基部が、互いに接続された前記第１継手と前記第２継手とに対して前記第２継手における側面あるいは前記第２継手における前記第１継手と反対側の背面に沿うと共に、前記接続方向と直交する方向に前記第２継手および前記第２配管の一方側を跨ぎつつ一対の前記アーム部どうしを繋ぐ形状に構成されていてもよい。

（効果）
本構成のごとく、一対のアーム部どうしが第２継手および第２配管の一方側を跨ぐ基部によって連結されていれば、両継手の抜け止めを行うロック部材を、第１継手と第２継手とが接続された状態で接続継手の側方から取り付けることができる。このため、ロック部材の取り付けが容易となり接続作業が効率化される。また、基部は一対のアーム部を連結するだけの簡便な構造であるからロック部材の省スペース化も実現できる。

（削除）

（特徴構成）
本発明に係る配管接続構造においては、前記第２継手が筒状の外形を有し、前記基部および前記アーム部の少なくとも何れか一方の一部を前記第２継手の外形に沿う筒状に形成するものであってもよい。

（効果）
ロック部材は第２継手の外面の何れかの位置に当接して自身の姿勢を保持する必要がある。第２継手としては各種の形状を採ることができ、例えば第１配管と第２配管を単に軸芯方向に突き合わせた状態で接続するような場合には、第２継手が単なる筒状の外形を有することがある。このような場合、基部およびアーム部の少なくとも何れか一方の一部を第２継手の外形に沿う筒状に形成することで、第２継手とロック部材との部材間距離が小さくなり、基部やアーム部が第２継手を取り囲むように保持するから、第２継手に対するロック部材の姿勢がより安定したものとなる。

第１実施形態に係る配管接続構造を示す斜視図第１実施形態に係る配管接続構造を示す断面図第２押圧部を有する配管接続構造を示す斜視図第２押圧部を有する配管接続構造を示す断面図第２実施形態に係る配管接続構造を示す斜視図第２実施形態に係る配管接続構造を示す断面図第３実施形態に係る配管接続構造を示す斜視図第４実施形態に係る配管接続構造を示す斜視図その他の実施形態に係る配管接続構造を示す斜視図その他の実施形態に係る配管接続構造を示す断面図

〔第１実施形態〕
本発明に係る配管接続構造の実施形態につき図面を参照しながら説明する。
本実施形態に係る配管接続構造は、各種ガスなどの気体を流通させる配管のほか、水や冷媒など各種液体を流通させる配管の接続に適用するものである。具体的には、第１配管Ａに設けられた第１継手１と、第２配管Ｂに設けられた第２継手２とを互いに挿入して接続し、ロック部材３を用いて第１継手１と第２継手２との抜け止めを行うものである。

〔第１継手および第２継手〕
図１および図２に示す如く、ここでは第１継手１が雄型の単体継手であり、第２継手２が雌型の複数継手である例を示す。接続に際しては、第１継手１の先端に形成された挿入部１１が、第２継手２の先端に形成された受け部２１に差し込まれる。図２に示す如く、挿入部１１の中間位置にはＯリング４が外装してあり、接続した状態でＯリング４が挿入部１１と受け部２１との隙間を封止する。

〔ロック部材〕
第１継手１と第２継手２とは互いに抜け出さないように別体のロック部材３で固定される。本実施形態のロック部材３は例えばコの字形状を呈する。コの字形状とすることで、図１および図２に示す如く、第１継手１と第２継手２とを接続した後にロック部材３を装着することができる。

ロック部材３は、例えば板状の基部３１から第１継手１と第２継手２との接続方向Ｘに沿って２本のアーム部３２が延出した形状とする。これら２本のアーム部３２は第２継手２の側方を介して第１継手１に至る。アーム部３２と第１継手１とには、互いに係合する係合部３３および被係合部１３が各別に形成されている。一方、基部３１は、第２継手２のうち第１継手１とは反対側に向く背面２３に当接可能な当接面３４を有する。つまり、これら係合部３３および被係合部１３、当接面３４によって、第１継手１が第２継手２から抜け出るのを防止する。そのため、ロック部材３の寸法は、第１継手１と第２継手２とが接続された寸法に応じて予め設定されている。尚、アーム部３２は二つに限られたものではなく、少なくとも一つ備えられていればよい。

本実施形態のアーム部３２には、特に、接続方向Ｘと直交する方向に第２継手２を押圧する押圧部３５が備えられている。つまり、アーム部３２は、その先端に設けられた係合部３３が第１継手１の被係合部１３に係合し、係合部３３とは異なる位置にある押圧部３５が第２継手２の側面２２を押圧する。押圧部３５は、例えば図１に示す如く、アーム部３２の途中を第２継手２の側に凸状に曲げて形成される。

このような押圧部３５を設けることで、ロック部材３の取り付けが完了した状態でロック部材３の姿勢が安定する。その結果、第１継手１が第２継手２から抜け出そうとする際に、ロック部材３の基部３１が第２継手２の所定の面に適切な姿勢で当接し、確実な抜け止め効果が発揮される。このように押圧による姿勢保持を行う場合、アーム部３２材の形状が複雑になることはなく、第１継手１と第２継手２との接続部の近傍において不必要な空間を占有することがない。また、押圧機能を発揮する構成はロック部材３の一部を曲げ形成するなど、例えば係合機能を発揮するような構造と比べて構成が簡単になる。よって、ロック部材３の操作が容易となり、第１配管Ａと第２配管Ｂとの接続部がコンパクトになる。

尚、ロック部材３は、金属製の板材を曲げ加工して形成できる他、樹脂部材を用いた射出成形によって形成することができる。

本実施形態の配管接続構造においては、図３および図４に示す如く、ロック部材３の基部３１に、第２継手２の外面のうち第１継手１と反対側に位置する背面２３を押圧する第２押圧部３６を少なくとも一つ設けることができる。

この第２押圧部３６としては、例えば、基部３１を構成する板状部材の一部を切り込み、第２継手２の側に折り曲げて形成する。図３に示す如く二つの第２押圧部３６を左右対称に形成しておくと、第２継手２のうち第１継手１と反対側に向く背面２３を略垂直に押すことができ、ロック部材３は、第１継手１の両側面１２に形成した夫々の被係合部１３を均等に引き込むことができる。

第２押圧部３６の曲げ程度は、アーム部３２の係合部３３が第１継手１の被係合部１３を確実に引き込めるように、第１継手１と第２継手２とを接続した状態の接続継手全体の寸法に応じて決定する。よって、操作者は、第１継手１と第２継手２とを接続したのち、ロック部材３を第２継手２の背面２３側から近付け、第２押圧部３６が第２継手２の背面２３を押す押圧力に抗って係合部３３を被係合部１３に係合させる。

このように第２押圧部３６を設けることで、第１継手１と第２継手２との接続のガタが取り除かれる。これにより、第１継手１と第２継手２とが適切に挿入した状態を維持することができる。また、ロック部材３は第２継手２に対してアーム部３２に形成した押圧部３５によっても当接する。よって、第２押圧部３６を設けた場合には第２継手２に対するロック部材３の取付姿勢がより安定化する。
〔第２実施形態〕

配管接続構造としては、図５および図６に示す構成とすることもできる。即ち、第２継手２およびアーム部３２に、接続方向Ｘと直交する方向に沿って互いに係合する凸部２７と凹部３７を各別に形成する。具体的には、第２継手２の側面２２に円筒状の凸部２７を形成する。この凸部２７の高さはアーム部３２が係合できる高さであれば任意である。また、形状についても、アーム部３２と係合できるものであれば直方体形状など任意の形状を選択すればよい。

一方、アーム部３２に形成する凹部３７は、例えば接続方向Ｘに沿って長く形成した長孔とする。こうすることで、ロック部材３が第２継手２に対して接続方向Ｘに所定の距離だけ移動自在となり、第１継手１に対するロック部材３の係合操作が容易となる。

このようにアーム部３２が第２継手２を押圧することに加え、凸部２７と凹部３７とを用いてアーム部３２と第２継手２とを係合させることで、第２継手２に対するロック部材３の姿勢がさらに安定化する。よって、第１継手１が第２継手２から抜け出そうとする際に抜け出し阻止の効果がより確実に発揮される。

また、このような凸部２７と凹部３７とを備えていれば、ロック部材３が第２継手２に対して確実に位置固定される。よって、予めロック部材３を固定した第２継手２と第１継手１とを接続すればよく、第１継手１と第２継手２との接続とほぼ同時にロック機能を発揮させることができる。

さらに、ロック部材３のアーム部３２は第２継手２の近くに位置するから、互いに係合する凸部２７と凹部３７とは比較的小さなものでもよく、各部材に容易に配置することができる。そのためにアーム部３２を複雑な形状にする必要もなく、ロック部材３の全体形状がシンプルなものとなり、全体の寸法もコンパクトなものとなる。

尚、凸部２７および凹部３７が係合する部位とアーム部３２の押圧部３５とは同じ位置であっても良いし異なっていても良い。特に異なっている場合にはロック部材３の姿勢がより安定なものとなる。

また、図６に示す如く、凸部３８をアーム部３２に設けると共に、凹部２８を第２継手２に設けるものであっても良い。凸部３８および凹部２８は、アーム部３２と第２継手２との相対位置をある程度固定できるものであれば如何なる構成であっても良い。

〔第３実施形態〕
図７（ａ）（ｂ）に示す如く、ロック部材３としては、接続継手に対して側方から取り付けることができるように、一対のアーム部３２を繋ぐ基部３１を一対のアーム部３２を含む平面に対してオフセットした状態に設けるものであっても良い。具体的には、基部３１が、互いに接続された第１継手１と第２継手２とに対して第２継手２の側面２２あるいは第２継手２の第１継手１と反対側の背面２３に沿い、かつ、基部３１が、接続方向Ｘと直交する方向に第２継手２および第２配管Ｂの一方側を跨ぎつつ一対のアーム部３２どうしを繋ぐように形成する。図７（ａ）（ｂ）に示す例は、基部３１が第２継手２の側面２２に位置するタイプである。

尚、図７（ａ）は、押圧部３５を一対のアーム部３２に設けた例であり、図７（ｂ）は、押圧部３５をコの字形状である基部３１の対向部に設けた例である。図７（ｂ）の押圧部３５は、例えば、基部３１を構成する板部材を内側に向けて膨出させたり、切込みを設けて形成した折曲片などにより構成する。

図７（ａ）（ｂ）の例では、第２継手２を挟んで平行に配置されるアーム部３２の端部が、平板で形成されたコの字形状の基部３１で連結されている。この場合、以下に示す如く、ロック部材３を装着する際にアーム部３２の係合部３３と第１継手１の被係合部１３との位置ずれが生じ難い。アーム部３２および基部３１は、アーム部３２や基部３１に設けられた押圧部３５が第２継手２の側面２２を押圧する際に弾性変形する。ただし、一対のアーム部３２は接続方向Ｘに沿って延出した姿勢のまま第２継手２の側面２２から僅かに離間する。つまり、アーム部３２の先端に形成した係合部３３が第１継手１の被係合部１３から大きく離間することがない。

これに対し、図１に示すように、基部３１が第２継手２の背面２３でアーム部３２どうしを連結する場合、ロック部材３を第２継手２に取り付ける際の係合部３３の移動距離が大きくなる可能性がある。例えば、ロック部材３の装着時に第２継手２の側面２２によってアーム部３２が過大に押し広げられると、アーム部３２の先端に位置する係合部３３どうしの間隔がさらに大きくなる。その結果、係合部３３が被係合部１３に浅く係合するか、互いに係合できない場合も生じ得る。この点、図７に示す例ではそのような不都合は生じ難い。

尚、図７（ａ）（ｂ）に示す例においても、第２継手２の背面２３を押圧する第２押圧部３６を備えておくとよい。第２押圧部３６を備えることで、第１継手１と第２継手２との接続状態をガタつきなく維持することができる。

本実施形態のロック部材３であれば、第１継手１と第２継手２とによって、同じ方向に延出する第１配管Ａと第２配管Ｂとを接続する場合でも、両継手が接続された後からロック部材３を取り付けることができる。また、ロック部材３の取り付けに際して、アーム部３２や基部３１が第２継手２によって曲げ変形を受けても、アーム部３２の先端に設けた係合部３３の変位距離が小さくて済む。このため、第１継手１に対する係合が確実なものとなる。さらに、基部３１は一対のアーム部３２を連結するだけの簡便な構造であるからロック部材３の省スペース化も実現できる。

尚、図示は省略するが、基部３１としては、図１に示したように第２継手２の背面２３と平行なものであっても良い。その場合、第１継手１と第２継手２とを接続した状態でロック部材３を取り付け可能にすべく、基部３１は第２配管Ｂの一方側にのみ位置する状態に設ける。

〔第４実施形態〕
図８に示す例は図７の実施形態をさらに改良したものである。即ち、第２継手２が筒状の外形を有する場合には、基部３１およびアーム部３２のうち少なくとも何れか一方の一部を第２継手２の外形に合わせた筒状としてもよい。

ロック部材３は第２継手２の外面の何れかの位置に当接して自身の姿勢を保持する必要がある。第２継手２としては各種の形状を採ることができ、例えば第１配管Ａと第２配管Ｂを軸芯方向に突き合わせた状態で接続するような場合には、第２継手２が単なる筒状の外形を有することがある。この場合、基部３１およびアーム部３２のうち少なくとも何れか一方の一部に筒状の部位を設けておくことで、アーム部３２の取付姿勢が安定したものとなる。具体的には、筒状の曲率を第２継手２の外形の曲率よりも僅かに小さく形成したり、対向する筒状部位どうしの間隔を第２継手２の外径よりも僅かに小さく形成する。これにより、筒状部位がそのまま押圧部３５となる。

また、アーム部３２の多くの領域が第２継手２の外面と近接する状態となるため、第２継手２とアーム部３２との部材間距離が小さくなり、ロック部材３を取り付けた配管接続部がコンパクトなものとなる。

〔その他の実施形態〕
図９および図１０には、ロック部材３を第２継手２に装着する場合に、予め基部３１に第２配管Ｂを挿通する例を示す。第１継手１および第２継手２としては例えば最もシンプルな筒状のものが適用できる。ロック部材３の基部３は、第２継手２の背面に対向するよう環状に形成し、この周縁部から二つのアーム部３２と二つの押圧部３５とを延出させる。このうち主に押圧部３５が第２継手２の外面を押圧してロック部材３の姿勢を安定化させる。尚、二つの押圧部３５の中間位置にはアーム部３２を設けてあるから、当該アーム部３２によってもロック部材３の位置が安定に維持される。

これにより、ロック部材３の姿勢安定を高めることができ、コンパクトなロック部材３を得ることができる。さらには、基部３１の形状を皿ばねのごとく略円錐形状にすることで、第２継手２の背面２３を押圧する第２押圧部３６を基部３１に備えることができ、第１継手１と第２継手２との接続のガタつきを解消することができる。

尚、アーム部３２の一部および第２継手２の表面には互いに係合する凸部３８と凹部２８とを設けることができる。この場合、第２継手２に対するロック部材３の取付姿勢がさらに安定なものとなる。また、接続方向Ｘにおける第２継手２に対するロック部材３の位置が特定される。操作者は、第２継手２およびロック部材３を同時に保持することができ、第１継手１との接続が容易となる。

図９の例では、第１継手１においてアーム部３２に係合する被係合部１３を側面１２の特定位置に形成している。この場合には、接続した第１継手１と第２継手２とが相対回転しないため、接続部のＯリング４の摩耗が軽減されたりするなど接続部の気密性を向上させることができる。

尚、図示は省略するが、図９のような被係合部１３ではなく、第１継手１のうち第２継手２と反対に向く背面１４の何れかの個所にアーム部３２の係合部が係合する構成にしても良い。具体的には、アーム部３２の先端部を第２継手２の中心の側に折り曲げた爪部を形成しておき、接続した第１継手１の背面１４に爪部を係合させるものとする。本構成であれば、第１継手１の回転位相に拘わらず第２継手２との接続が可能となり、接続作業をより簡便にすることができる。

本発明の配管接続構造は、液体配管や気体配管などを接続する際に、互いに嵌め合う形式の接続継手に広く適用することができる。

１第１継手
１３被係合部
２第２継手
２２側面
２３背面
２７凸部
３ロック部材
３１基部
３２アーム部
３３係合部
３４当接面
３５押圧部
３６第２押圧部
３７凹部
Ａ第１配管
Ｂ第２配管
Ｘ接続方向

Claims

第１配管に設けられた第１継手と、
第２配管に設けられて前記第１継手と挿入接続される第２継手と、
前記第１継手および前記第２継手とは別体に設けられ、前記第２継手のうち前記第１継手とは反対側に向く背面に当接可能な当接面を有する基部、および、前記基部から前記第２継手の側方を介して前記第１継手と前記第２継手との接続方向に沿って前記第１継手に至る少なくとも二つのアーム部を有するロック部材と、を備え、
前記アーム部と前記第１継手とに、互いに係合する係合部および被係合部を各別に形成すると共に、前記アーム部における前記係合部とは別の位置および前記基部のうち少なくとも何れか一方に、前記第２継手の側に凸状に形成され、前記接続方向と直交する方向に前記第２継手を押圧する押圧部を備えた配管接続構造。
前記アーム部および前記基部のうち少なくとも何れか一方と前記第２継手とに、前記接続方向と直交する方向に沿って互いに係合する凸部と凹部とを各別に形成してある請求項１に記載の配管接続構造。
前記アーム部が一対備えられ、前記基部が、互いに接続された前記第１継手と前記第２継手とに対して前記第２継手における側面あるいは前記第２継手における前記第１継手と反対側の背面に沿うと共に、前記接続方向と直交する方向に前記第２継手および前記第２配管の一方側を跨ぎつつ一対の前記アーム部どうしを繋ぐ形状に構成されている請求項１または２に記載の配管接続構造。
前記第２継手が筒状の外形を有し、前記基部および前記アーム部のうち少なくとも何れか一方の一部を前記第２継手の外形に沿う筒状に形成してある請求項１から３の何れか一項に記載の配管接続構造。