JP6846101B2 - 管継手及び位置決め方法 - Google Patents

Description

この発明は、例えば給水や給湯等のための配管に用いられる管継手、及び、管継手のキャップの位置決め方法に関するものである。

従来の管継手として、管継手本体の外周側に設けられたキャップ、キャップの内周側に配置されたロック爪（パイプ保持リング）及び解放リング（リング部材）と、を備え、キャップに、解放リングを覆う環状リブを設け、環状リブに、冶具の差し込みを許容する貫通部を設けたものがある（例えば、特許文献１）。特許文献１の管継手は、環状リブを備えるので、パイプを管継手に接続した後に、治具ではない部材（例えば解放リングと略同径の管状部材）が誤ってキャップ内に差し込まれて、解放リングを押し込み、ロック爪によるパイプの係止を解放させることにより、パイプが抜け出てしまうのを、防止できる。

特開2006-329225号公報

ところで、管継手を組み立てる際、管継手のキャップの内周側に配置されたロック爪や解放リング等が正しく組み付けられたかを検査するために、センサーや治具等の外部部材を、解放リングに向かってキャップ内へ軸線方向に挿入する場合がある。
しかしながら、特許文献１の管継手の場合、解放リングを覆う環状リブがキャップに設けられているため、外部部材をキャップ内へ解放リングに向けて軸線方向に挿入する前に、予め、環状リブの貫通部を外部部材に軸線方向に対向させる必要がある。このようなキャップの位置調整作業は、手作業で行う必要があったため、所定の外部部材に対するキャップの角度位置の位置決め効率の改善が望まれていた。

この発明は、上述した課題を解決するためのものであり、所定の外部部材に対するキャップの角度位置の位置決め効率が向上された管継手、及び、所定の外部部材に対する管継手のキャップの角度位置の位置決め効率を向上できる位置決め方法を、提供することを目的とするものである。

本発明の管継手は、管継手本体の軸線方向一方側の外周側に設けられた、筒状のキャップと、前記キャップの内周側に配置された、リング部材と、を備えた管継手において、前記キャップは、前記リング部材よりも前記軸線方向一方側で、該キャップの周壁部から内周側へ突出して、前記リング部材における周方向の一部分を覆うように配置された、複数のリブ部と、前記キャップの表面にそれぞれ別々の前記リブ部に対応して設けられ、それぞれ対応する前記リブ部に対して同じ相対位置に配置された、複数の被検知部と、を有することを特徴とする。
本発明の管継手によれば、所定の外部部材に対するキャップの角度位置の位置決め効率を向上できる。

本発明の管継手において、前記被検知部は、前記キャップの表面を凹ませて形成されると、好適である。
この場合、接触式又は光学式のセンサー等により、好適に被検知部の検知が可能となる。

本発明の管継手において、前記被検知部は、前記キャップの表面に突設されると、好適である。
この場合も、接触式又は光学式のセンサー等により、好適に被検知部の検知が可能となる。

本発明の管継手において、前記被検知部は、前記キャップにおける該被検知部以外の部分の色とは異なる色を有すると、好適である。
この場合、視覚センサー等により好適に被検知部の検知が可能となる。

本発明の位置決め方法は、管継手本体の軸線方向一方側の外周側に設けられた、筒状のキャップと、前記キャップの内周側に配置された、リング部材と、を備えた管継手を組み立てる途中又は組み立て完了後に、所定の外部部材に対して前記キャップを位置決めする、位置決め方法において、前記キャップは、前記リング部材よりも前記軸線方向一方側で該キャップの周壁部から内周側へ突出して、前記リング部材における周方向の一部分を覆うように配置された、リブ部と、前記キャップの表面に設けられた、被検知部と、を有し、前記位置決め方法は、前記キャップを前記外部部材に対して相対移動させる、相対移動ステップと、検知機によって該被検知部の位置を検知させる、検知ステップと、を含むことを特徴とする。
本発明の位置決め方法によれば、所定の外部部材に対する管継手のキャップの角度位置の位置決め効率を向上できる。

本発明の位置決め方法において、前記検知ステップでは、前記検知機に、前記被検知部と接触させて、該被検知部を検知させてもよい。

本発明の位置決め方法において、前記検知ステップでは、前記検知機に、該被検知部を視覚的に検知させてもよい。

本発明の位置決め方法において、前記検知と同時に前記相対移動を止めることにより、前記キャップの所定部分が前記外部部材に対して所定位置に配置されるように、前記キャップが位置決めされる、位置決めステップをさらに含むと、好適である。
これによれば、キャップの位置決め効率をさらに向上できる。

本発明の位置決め方法において、前記検知の後に、前記キャップの所定部分が前記外部部材に対して所定位置に配置されるように、前記キャップを位置決めする、位置決めステップを、さらに含んでもよい。

この発明によれば、所定の外部部材に対するキャップの角度位置の位置決め効率が向上された管継手、及び、所定の外部部材に対する管継手のキャップの角度位置の位置決め効率を向上できる位置決め方法を、提供できる。

本発明の管継手の一実施形態を示す斜視図である。 図１の管継手を示す部分断面側面図である。 図１のキャップの正面図である。 本発明の位置決め方法の一実施形態を説明するための図である。

以下に、図面を参照しつつ、この発明に係る管継手及び位置決め方法の実施形態を例示説明する。

まず、図１〜図３を参照して、本発明の管継手の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の管継手の一実施形態を示す斜視図である。図２は、図１の管継手１の一部を、管継手１の軸線方向に沿うＡ−Ａ線断面で示す、部分断面側面図である。なお、管継手１の軸線方向（以下、単に「軸線方向」ということがある。）とは、管継手１の管軸線Ｏ１に沿う方向である。
本例において、管継手１における軸線方向一方側（図１の左側）には、例えばポリブテン製の給水給湯用パイプ等の管状体（図示せず）と接続するための、管体接続口３０が形成されている。
なお、以下では、説明の便宜上、管継手１の軸線方向一方側（管体接続口３０側）を、「軸線方向第１側」といい、管継手１の軸線方向他方側（管体接続口３０側とは反対側）を、「軸線方向第２側」という。

図２に示すように、本例の管継手１は、管継手本体１０と、キャップ１１と、被嵌め込み部材１５と、ロック爪１３と、解放リング１２（リング部材）と、封止部材１４と、を備えている。管継手本体１０における軸線方向第１側の部分、キャップ１１、被嵌め込み部材１５、ロック爪１３、解放リング１２（リング部材）、及び封止部材１４により、管体接続口３０を構成している。

管継手本体１０は、例えば金属からなり、その内周面によって流路（管路）を形成する。
キャップ１１は、例えば樹脂からなり、筒状に構成され、管継手本体１０の軸線方向第１側の端部１０ａの外周側に設けられている。キャップ１１の中心軸線Ｏ２は、管継手１の管軸線Ｏ１と一致している。キャップ１１の軸線方向第２側（図２の右側）の部分は、被嵌め込み部材１５の外周面に、圧入等により嵌め込まれている。
被嵌め込み部１５は、例えば透明な樹脂からなり、筒状に構成され、キャップ１１の内周側かつ管継手本体１０の外周側に配置されている。被嵌め込み部１５の軸線方向第２側の端部は、被管継手本体１０の外周面における軸線方向第２側の部分に、圧入等により固定されている。
ロック爪１３は、例えば金属からなり、環状に構成され、軸線方向第１側（図２の左側）に凸の略Ｖ字型に屈曲されている。ロック爪１３は、被嵌め込み部１５に対する軸線方向第１側で、キャップ１１の内周側かつ管継手本体１０の外周側に配置されている。ロック爪１３の内周側の端部には、周方向に互いに間隔を空けて配置された複数の爪部１３ａが形成されている。
解放リング１２（リング部材）は、例えば樹脂からなり、環状に構成され、ロック爪１３に対する軸線方向第１側で、キャップ１１の内周側かつ管継手本体１０の外周側に配置されている。
封止部材１４は、例えば弾性体のＯリングからなり、管継手本体１０の外周面に形成された周方向溝内に収容されている。図の例では、一対の封止部材１４が、それぞれ別々の周方向溝内に配置されている。

そして、管継手本体１０及び封止部材１４の外周面と、被嵌め込み部材１５、ロック爪１３及び解放リング１２の内周面との間により、給水給湯用パイプ等の管状体（図示せず）が挿入されるための、環状の挿入空間１６が区画されている。

このように構成された管継手１において、管状体が挿入空間１６に挿入されると、ロック爪１３の爪部１３ａが管状体の外周面に食い込んで、管状体に係止する。このとき、管状体の内周面と管継手本体１０の外周面との間が、封止部材１４によって液密に封止される。このようにして、管状体が管継手１にワンタッチで接続される。
一方、管状体を管継手１から取り外す際には、軸線方向第１側から冶具（図示せず）を解放リング１２に向けてキャップ１１内へ軸線方向に挿入し、解放リング１２を軸線方向第２側へ押し込む。すると、解放リング１２はロック爪１３の爪部１３ａを押圧して、爪部１３ａの管状体の外周面への係止を解放させる。この状態で、管状体を軸線方向第１側へ引き抜くと、管状体を管継手１から取り外すことができる。

図３は、キャップ１１を軸線方向第１側から観たときのキャップ１１の正面図である。図１〜図３に示すように、キャップ１１は、解放リング１２よりも軸線方向第１側で、キャップ１１の周壁部１１０から内周側へ突出して、解放リング１２における周方向の一部分を覆うように配置された、複数（本例では３つ）のリブ部１１１を有している。ここで、「解放リング１２における周方向の一部分を覆う」とは、リブ部１１１が解放リング１２に接触しているか否かを問わず、リブ部１１１の軸線方向への投影面と解放リング１２の軸線方向への投影面とが、周方向の一部分で重複（複数の部分で重複する場合も含む。）していることを指す。本例において、３つのリブ部１１１は、周方向に略等間隔に配置されている。各リブ部１１１は、それぞれ、解放リング１２よりも軸線方向第１側で、キャップ１１の周壁部１１０から内周側へ突出して、解放リング１２における周方向の一部分を覆うように配置されている。各リブ部１１１どうしは、解放リング１２を覆わずに軸線方向に貫通する、切り欠き状の貫通部分１１１ｂによって、周方向に離間されている。本例において、各リブ部１１１どうしは、周方向長さがほぼ同じである。このようにして、本例において、３つのリブ部１１１は、キャップ１１の中心軸線Ｏ２に対して回転対称に構成されている。
なお、リブ部１１１の内径（すなわち、キャップ１１の中心軸線Ｏ２からリブ部１１１の内周側端までの径方向距離）は、解放リング１２の内径とほぼ同じである。これにより、管状体が管継手１に接続される際に、リブ部１１１が、管状体のキャップ１１内への挿入を阻害しないようにされているとともに、いったん管状体が管継手１に接続された後に、誤って解放リング１２と略同径の管状部材がキャップ１１内へ挿入されて、解放リング１２が押し込まれることのないようにされている。

図１及び図２に示すように、キャップ１１の表面（本例では、外周面）には、センサー（検知機）により検知可能に構成された、複数（本例では２つ）の被検知部１１２が設けられている。本例において、被検知部１１２は、キャップ１１の中心軸線Ｏ２の方向に長い長方形状に窪んだ凹部からなり、例えば接触式センサーや、光学式センサー（例えば視覚センサー）等の非接触式センサーにより、検知可能である。また、図３に示すように、本例では、２つの被検知部１１２が、それぞれ別々のリブ部１１１に対応して、キャップ１１の外周面に設けられている。各被検知部１１２は、それぞれ対応するリブ部１１１に対して同じ相対位置（より具体的には、同じ相対角度位置。すなわち、対応するリブ部１１１からキャップ１１の周方向に沿って同じ方向へ同じ角度だけ離れた角度位置。）に配置されている。

つぎに、図４を参照して、本発明の位置決め方法の一実施形態について説明する。図４は、図１〜図３を参照して説明した管継手１を組み立てる際（具体的には、組み立て途中（組み立て完了と同時も含む。）又は組み立て完了後）に、後述する高さ検査を行う場合に、事前にキャップ１１を位置決めする様子を示している。本例において、高さ検査では、キャップ１１の内周側にロック爪１３及び解放リング１２を組み付けた状態で、キャップ１１の軸線方向第１側（図４の左側）の端から、解放リング１２の軸線方向第１側の端までの、キャップ１１の中心軸線Ｏ２方向の高さｈ（距離）を測る。そして、この高さｈが所定の判定値の範囲内か否かを確認することにより、キャップ１１の内周側にロック爪１３及び解放リング１２が正しく組み付けられたか否かが判る。例えば、仮に、誤って複数のロック爪１３が重ねて設けられたり、誤って解放リング１２が軸線方向に逆向きに設けられた場合、上記高さｈは、上記判定値の範囲外となるので、正しい組み付けがされなかったことが判る。
高さｈの測定は、高さセンサー２２が、キャップ１１の中心軸線Ｏ２に沿う方向に解放リング１２に向かってキャップ１１内へ挿入されながら、高さセンサー２２の挿入方向先端が、キャップ１１の軸線方向第１側の端から解放リング１２の軸線方向第１側の端に達する（接触する）までに移動した距離として、測定される。ここで、仮に、キャップ１１の中心軸線Ｏ２に沿う方向において、高さセンサー２２と解放リング１２との間に、リブ部１１１が介在していると、高さセンサー２２が解放リング１２に達することができない。そこで、高さセンサー２２による測定を行う前に、予め、本実施形態の位置決め方法を用いて、キャップ１１の中心軸線Ｏ２に沿う方向において、キャップ１１の貫通部分１１１ｂが高さセンサー２２と対向する位置に配置されるように、高さセンサー２２（外部部材）に対してキャップ１１の角度位置を位置決めする。
ここで、高さセンサー２２（外部部材）に対するキャップ１１の「角度位置」とは、キャップ１１の中心軸線Ｏ２を基準とした、高さセンサー２２に対するキャップ１１の角度位置を指す。

本実施形態の位置決め方法を行うに当たっては、まず、キャップ１１の内周側にロック爪１３及び解放リング１２を組み付けた状態で、キャップ１１の軸線方向第１側を下に向けて、キャップ１１を台２０の上に置く。このとき、台２０は、例えば円筒形からなり、キャップ１１の周壁部１１０よりも内周側にあるリブ部１１１を塞がないように、周壁部１１０の軸線方向第１側の端のみと接触するようにされる。

つぎに、接触式センサー２１をキャップ１１の外周面に接触させた状態で、図示しない位置決め装置により、キャップ１１を接触式センサー２１及び高さセンサー２２に対してキャップ１１の中心軸線Ｏ２の周りに相対的に回転させる（相対移動ステップ）。この間、接触式センサー２１及び高さセンサー２２どうしの相対位置は固定させる。なお、接触式センサー２１は、接触により被検知部１１２を検知可能に構成されている。上記位置決め装置は、所定のプログラムを実行する図示しない制御装置により制御される。また、本例において、接触式センサー２１及び高さセンサー２２どうしは、接触式センサー２１が被検知部１１２を検知した時点でのキャップ１１の角度位置において、キャップ１１の貫通部分１１１ｂが、キャップ１１の中心軸線Ｏ２に沿う方向で、高さセンサー２２と対向するように、予め、キャップ１１の中心軸線Ｏ２を基準とした角度位置等の位置関係が設定されている。

接触式センサー２１が被検知部１１２と接触することにより被検知部１１２を検知すると（検知ステップ）、上記位置決め装置により、接触式センサー２１及び高さセンサー２２に対するキャップ１１の回転を止める。本例では、この回転停止と同時に（すなわち検知と同時に）、キャップ１１の貫通部分１１１ｂが、キャップ１１の中心軸線Ｏ２に沿う方向で、高さセンサー２２と対向するように配置され、ひいては、キャップ１１の位置決めが完了する（位置決めステップ）。すなわち、本例では、検知ステップと位置決めステップとが、同時に行われるようにされている。

位置決めステップが完了した後は、図示しない検査装置により高さ検査を行う。この検査装置は、所定のプログラムを実行する図示しない制御装置により制御される。まず、この検査装置により、高さセンサー２２を解放リング１２に向けてキャップ１１内へ挿入し、上記高さｈを測定する。そして、この検査装置により、測定した高さｈを所定判定値と比較して、正しい組み付けがなされたか否かの判定を行う。

なお、本例では、位置決めステップが完了した後、高さ検査と並行して、予め管継手本体１０に対して被嵌め込み部材１５及び封止部材１４が組み付けられたものを、図示しない圧入装置によりキャップ１１に圧入し、管継手１の組み立てを完了させる。高さ検査の判定結果が異常ありの場合は、組み立てた管継手１を破棄すればよい。この圧入装置は、所定のプログラムを実行する図示しない制御装置により制御される。本例のように、高さ検査と圧入とを並行して行えば、管継手の生産効率の向上に繋がる。
ただし、高さ検査の後に上記圧入を行ってもよいし、上記圧入を行って管継手１の組み立てを完成させた後に高さ検査を行ってもよい。また、位置決めステップの完了と同時に、管継手１の組み立てを完了させてもよい。

本実施形態の位置決め方法によれば、管継手１を組み立てる際、従来、手作業で行う必要のあったキャップ１１の位置調整作業を、自動で短時間かつ高精度に行うことができるので、所定の外部部材に対する管継手１のキャップの角度位置の位置決め効率を向上できる。

また、上記の本実施形態の位置決め方法の説明から判るように、上述した実施形態の管継手１によれば、所定の外部部材に対するキャップの角度位置の位置決め効率を向上できる。

なお、被検知部１１２は、非接触式センサーにより検知可能なものでもよい。すなわち、本例における接触式センサー２１を非接触式センサーに置き換えてもよい。非接触式センサーとしては、例えば光学式センサーがある。光学式センサーの一例として、カメラを備えた視覚センサーがある。

本例では、複数（より具体的には２つ）の被検知部１１２がキャップ１１の表面に設けられているので、キャップ１１の表面に１つの被検知部１１２しか設けられていない場合に比べて、検知ステップにおいて接触式センサー２１が被検知部１１２を検知するまでに要するキャップ１１の回転角度を低減できるので、さらなるキャップの位置決め効率の向上に繋がる。なお、キャップの位置決め効率向上の観点からは、被検知部１１２の数が多いほど好適である。また、本例のように、複数の被検知部１１２の各々が、それぞれ別々のリブ部１１１に対応して設けられ、各被検知部１１２が、それぞれ対応するリブ部１１１に対して同じ相対位置（例えば、同じ相対角度位置。すなわち、対応するリブ部１１１からキャップ１１の周方向に沿って同じ方向へ同じ角度だけ離れた相対角度位置。）に配置されると、好適である。
また、本例のように、リブ部１１１をキャップ１１の中心軸線Ｏ２に対して回転対称に構成すると、さらなるキャップの位置決め効率の向上に繋がる。
これらのことは、非接触式センサーにより被検知部１１２を検知させる場合も同様である。

なお、上述した位置決め方法及び高さ検査は、キャップ１１に少なくとも解放リング１２が組み付けられた状態で行えばよく、例えば、キャップ１１に解放リング１２のみが組み付けられた状態や、管継手１の組み立てが完成した状態で行ってもよい。

また、位置決めステップは、検知ステップが完了した後に行ってもよい。その場合、接触式センサー２１及び高さセンサー２２どうしは、接触式センサー２１が被検知部１１２を検知した時点でのキャップ１１の角度位置から所定角度だけ離れた角度位置において、キャップ１１の貫通部分１１１ｂが、キャップ１１の中心軸線Ｏ２に沿う方向で、高さセンサー２２と対向するように、予め、キャップ１１の中心軸線Ｏ２を基準とした角度位置等の位置関係が設定される。そして、検知ステップで接触式センサー２１が被検知部１１２を検知すると、位置決めステップでは、さらにキャップ１１を高さセンサー２２に対して上記所定角度だけ回転させることで、キャップ１１の貫通部分１１１ｂが、キャップ１１の中心軸線Ｏ２に沿う方向で、高さセンサー２２と対向するように配置され、ひいては、キャップ１１の位置決めが完了する。
このことは、非接触式センサーにより被検知部１１２を検知させる場合も同様である。

また、被検知部１１２を平面視したときの形状は、本例のような四角形状に限られず、円形状、正方形状、三角形状等、任意の形状が可能である。
また、被検知部１１２は、キャップ１１の外周面以外のキャップ１１の表面部分（中心軸線Ｏ２の一方側又は他方側の端面や、内周面等）に配置されてもよい。
また、被検知部１１２は、本例のようにキャップ１１の表面を窪ませた凹部により構成される場合に限られず、キャップ１１の表面を隆起させた凸部により構成させてもよい。この場合も、被検知部１１２は、接触式センサー１１２により検知可能である。

光学式センサーにより被検知部１１２を検知させる場合、例えば、被検知部１１２を凸部又は凹部により構成して、検知ステップにおいてセンサーに被検知部１１２の影を検知させるようにしてもよい。あるいは、被検知部１１２の色を、キャップ１１における被検知部１１２以外の部分の色とは異ならせて、検知ステップにおいてセンサーに被検知部１１２の色を検知するようにしてもよい。

なお、本例のように被検知部１１２をキャップ１１の外周面上に設ける場合で、かつ、被検知部１１２を、凹部や、キャップ１１における被検知部１１２以外の部分の色とは異なる色により構成した場合、仮に被検知部１１２を凸部により構成した場合とは異なり、必要に応じて、キャップ１１の外周面上に他の部材（例えば、いわゆるシーリングソケット）を被せることができる点で、有利である。

本実施形態の位置決め方法は、前述した高さ検査以外の用途にも使用できる。例えば、管継手１の組み立てが完了した後に行われ得る、管体着脱検査にも使用できる。管体着脱検査は、管継手１にいったん接続された管状体を正常に取り外しができるかを確認するものであり、上述した高さセンサー２２に代えて、キャップ１１の貫通部分１１１ｂに対応した形状を持つ治具（外部部材）を、キャップ１１内に挿入して、解放リング１２を押し込む。治具をキャップ１１内に挿入させる前に、本実施形態の位置決め方法を用いて、キャップ１１の中心軸線Ｏ２に沿う方向で、治具がキャップ１１の貫通部分１１１ｂと対向するように、キャップ１１を位置決めする。
このことは、非接触式センサーにより被検知部１１２を検知させる場合も同様である。

本発明による管継手は、例えば冷水、温水、油等の任意の流体のための配管に利用できる。

１：管継手、 １０：管継手本体、 １０ａ：管継手本体の軸線方向一方側の端部、 １１：キャップ、 １２：解放リング（リング部材）、 １３：ロック爪、 １３ａ：ロック爪の爪部、 １４：封止部材、 １５：被嵌め込み部材、 １６：挿入空間、 ２０：台、 ２１：接触式センサー（検知機）、 ２２：高さセンサー（外部部材）、 ３０：管体接続口、 １１０：周壁部 １１１：リブ部、 １１１ｂ：貫通部分、 １１２：被検知部、 Ｏ１：管継手の管軸線、 Ｏ２：キャップの中心軸線

Claims (5)

1. 管継手本体の軸線方向一方側の外周側に設けられた、筒状のキャップと、
   前記キャップの内周側に配置された、リング部材と、
   を備えた管継手を組み立てる途中又は組み立て完了後に、所定の外部部材に対して前記キャップを位置決めする、位置決め方法において、
   前記キャップは、
   前記リング部材よりも前記軸線方向一方側で該キャップの周壁部から内周側へ突出して、前記リング部材における周方向の一部分を覆うように配置された、リブ部と、
   前記キャップの表面に設けられた、被検知部と、
   を有し、
   前記位置決め方法は、
   前記キャップを前記外部部材に対して相対移動させる、相対移動ステップと、
   検知機によって該被検知部の位置を検知させる、検知ステップと、
   を含むことを特徴とする、位置決め方法。
2. 前記検知ステップでは、前記検知機に、前記被検知部と接触させて、該被検知部を検知させる、請求項１に記載の位置決め方法。
3. 前記検知ステップでは、前記検知機に、該被検知部を視覚的に検知させる、請求項１に記載の位置決め方法。
4. 前記検知と同時に前記相対移動を止めることにより、前記キャップの所定部分が前記外部部材に対して所定位置に配置されるように、前記キャップが位置決めされる、位置決めステップをさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の位置決め方法。
5. 前記検知の後に、前記キャップの所定部分が前記外部部材に対して所定位置に配置されるように、前記キャップを位置決めする、位置決めステップをさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の位置決め方法。

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