ピンジョイント装置及びガス遮断弁
【課題】簡単な構造で適正な引き抜き力を得ることが可能なピンジョイント装置と、該ピンジョイント装置を使用するガス遮断弁を提供すること。
【解決手段】ピンジョイント装置は、先端付近に全周にわたって形成されＯリング（１４）が装着される溝（１１ｂ）と、軸方向に対して直交方向に形成されると共にＯリング（１４）の一部がその内部に露出する位置に形成された第１のピン挿入孔（１１ａ）とを有する第１の軸（１１）と、先端に軸方向に形成され第１の軸（１１）が挿入される軸孔（１２ａ）と、軸孔（１２ａ）に対して直交方向に形成された第２のピン挿入孔（１２ｂ）とを有する第２の軸（１２）と、第１及び第２のピン挿入孔（１１ａ，１２ｂ）に挿入されて第１及び第２の軸（１１，１２）を連結するピン（１３）であって、連結時にＯリング（１４）の一部がはまるように全周にわたって形成された溝（１３ｂ）を有するピン（１３）とを含む。
【解決手段】ピンジョイント装置は、先端付近に全周にわたって形成されＯリング（１４）が装着される溝（１１ｂ）と、軸方向に対して直交方向に形成されると共にＯリング（１４）の一部がその内部に露出する位置に形成された第１のピン挿入孔（１１ａ）とを有する第１の軸（１１）と、先端に軸方向に形成され第１の軸（１１）が挿入される軸孔（１２ａ）と、軸孔（１２ａ）に対して直交方向に形成された第２のピン挿入孔（１２ｂ）とを有する第２の軸（１２）と、第１及び第２のピン挿入孔（１１ａ，１２ｂ）に挿入されて第１及び第２の軸（１１，１２）を連結するピン（１３）であって、連結時にＯリング（１４）の一部がはまるように全周にわたって形成された溝（１３ｂ）を有するピン（１３）とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの軸を連結したり連結解除したりするためのピンジョイント装置と、該ピンジョイント装置を使用するガス遮断弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図７は、従来のピンジョイント装置の一例を示す略断面図である。図７では、一方の軸１１１が他方の軸１１２に設けられた軸孔１１２ａに挿入され、両軸に形成されたピン挿入孔にピン１１３を貫通するように挿入して両軸を連結し、ピン１１３の貫通部分に設けられたボール１１３ａでピン１１３の抜け止めを行っている。また、連結解除時には、ピン１１３の内軸１１３ｂをバネ１１３ｃに抗して押して、ボール１１３ａを内側に移動させることによって、ピン１１３を矢印方向に引き抜くことができるようになっている。
【０００３】
また、図８は、従来のピンジョイント装置の他の例を示す略断面図である。図８では、一方の軸１１１が他方の軸１１２に設けられた軸孔１１２ａに挿入され、両軸に形成されたピン挿入孔にピン１１３を貫通するように挿入して両軸を連結し、ピン１１３の先端付近に形成された溝１１３ｄに装着したゴム製のＯ（オー）リング１１４で抜け止めを行っている。また、連結解除時には、ピン１１３を引っ張ることによって、Ｏリング１１４をピン挿入孔の内壁でつぶしながら、ピン１１３を矢印方向に引き抜くことができるようになっている。
【特許文献１】特開２０００−１３０１２９号公報（図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、図７のピンジョイント装置は、ピンの構成部品が多いため値段が高くなり、また、ピン１１３を抜く場合は、内軸１１３ｂを押しながらピン１１３を引き抜くという２つの動作が必要となるという問題がある。
【０００５】
また、図８のピンジョイント装置は、ピン１１３を安価に作成することができるが、ピンを引き抜くときは、Ｏリング１１４の全周にわたってその外径をつぶしながら縮径させて引き抜くため、大きな引き抜き力を必要とするという問題がある。そして、ピン１１３を引き抜くときの最適な引き抜き力を得るためには、縮径寸法維持のために、Ｏリング１１４の硬度や太さと、Ｏリング１１４につぶしを与えるピン挿入孔の内径に高い精度が要求される。
【０００６】
そこで、本発明は、上述の課題に鑑み、簡単な構造で適正な引き抜き力を得ることが可能なピンジョイント装置と、該ピンジョイント装置を使用するガス遮断弁を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明のピンジョイント装置は、先端付近に全周にわたって形成されＯリング（１４）が装着される溝（１１ｂ）と、軸方向に対して直交方向に形成されると共に前記Ｏリング（１４）の一部がその内部に露出する位置に形成された第１のピン挿入孔（１１ａ）とを有する第１の軸（１１）と、先端に軸方向に形成され前記第１の軸（１１）が挿入される軸孔（１２ａ）と、前記軸孔（１２ａ）に対して直交方向に形成された第２のピン挿入孔（１２ｂ）とを有する第２の軸（１２）と、前記第１及び第２のピン挿入孔（１１ａ，１２ｂ）に挿入されて前記第１及び第２の軸（１１，１２）を連結するピン（１３）であって、連結時に前記Ｏリング（１４）の一部がはまるように全周にわたって形成された溝（１３ｂ）を有するピン（１３）と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
記課題を解決するためになされた請求項２記載の発明のガス遮断弁は、ガス配管に接続されてガスの供給及び遮断を行う弁体（４）を内蔵した遮断弁（１）と、該弁体（４）を駆動する駆動機構を内蔵した弁駆動部（２）と、請求項１記載のピンジョイント装置とを備えたガス遮断弁であって、前記弁体（４）に結合された従動軸が前記遮断弁（１）の外部に露出されるとともに、前記弁駆動部（２）には、前記従動軸と連結されて前記従動軸を駆動する前記駆動機構の駆動軸が設けられ、前記駆動軸は前記第１の軸（１１）であり、前記従動軸は前記第２の軸（１２）であることを特徴とする。
【０００９】
なお、上述の課題を解決するための手段の説明における参照符号は、以下の発明を実施するための最良の形態の説明における参照符号に対応しているが、これらは、特許請求の範囲の解釈を限定するものではない。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載のピンジョイント装置によれば、ピンを挿入した両軸の連結時には、第１の軸に装着したＯリングの一部がピンの外周で縮径されると共に他の一部がピンの溝にはまるため、ピンが抜け落ちることがない。また、両軸の連結を解除するためにピンを引き抜く場合は、ピンの溝にはまっているＯリングの一部を容易に溝から脱出させることができ、ピンの外周部分で縮径される部分が、２箇所の接触部分のみとなっているので、軽い引き抜き力で引き抜くことができる。また、引き抜き力は、ピンの外径と、Ｏリングの一部が露出する第１の軸の第１のピン挿入孔の位置とを適宜設定することで、容易に調整することができる。
【００１１】
請求項２に記載のガス遮断弁によれば、駆動軸と従動軸から外して該駆動軸と従動軸を非連結状態にするためにピンを軽い引き抜き力で引き抜くことができる。また、ピンが外されることから軸カバーを軸方向に移動することができ、露出した治具掛け部にスパナ等の治具を掛けて弁体部内の遮断弁の手動による開閉を行うことができる。かつ、ピンを外さなければこのピンが一部露出しているので、軸カバーを移動できずに治具掛け部を覆った状態であり、スパナ等の治具により手動による開閉を行うことができないので、弁駆動部の駆動機構の破損を防止することができる。また、いたずら等による手動操作も防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るピンジョイント装置を示す略断面図、図２は、ピンジョイント装置を構成する駆動軸の略図、図３は、ピンジョイント装置を構成する従動軸の略図、図４は、ピンジョイント装置を構成するピンの略図である。
【００１３】
図１において、ピンジョイント装置は、一方の被連結部材である駆動軸１１（請求項における第１の軸に相当）と、他方の被連結部材である従動軸１２（請求項における第２の軸に相当）と、これら２つの軸を貫通して挿入されて連結するピン１３とから構成されている。
【００１４】
図２に示すように、駆動軸１１の先端部分には、軸に対して直交するように駆動軸１１を貫通する円形のピン挿入孔１１ａ（請求項における第１のピン挿入孔に相当）が形成されている。また、この先端部分には、全周にわたって軸方向に直交する溝１１ｂが形成され、この溝１１ｂに、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）等のゴム製であって円形の断面を有するＯリング１４が装着されている。
【００１５】
なお、駆動軸１１の先端部分は、他の部分よりも外径が細くされている。その理由は、駆動軸１１を従動軸１２の軸孔１２ａに挿入し易くするためと、Ｏリング１４の外径を小さくして軸孔１２ａの内縁に接触しないようにするためである。
【００１６】
また、ピン挿入孔１１ａは、半径ｄ１を表す、駆動軸１１の最も先端寄りの内壁に沿って孔の両端間に引いた直線が、溝１１ｂに装着されたＯリング１４の一部を横切るように、たとえばＯリング１４の太さの直径を延長した線と一致するように形成される。したがって、Ｏリング１４が駆動軸１１に装着された場合、その一部（図１における円形断面として示した部分）が、ピン挿入孔１１ａ内に露出している状態となる。
【００１７】
図３に示すように、従動軸１２には、その端部に駆動軸１１を挿入するための軸孔１２ａが形成されると共に、この軸孔１２ａに対して直交するように従動軸１２を貫通する長穴形状のピン挿入孔１２ｂ（請求項における第２のピン挿入孔に相当）が形成されている。
【００１８】
図４に示すように、ピン１３は、外径ｄ２の円柱状の頭部にリング状の取手１３ａが設けられていると共に、連結時にＯリング１４に対応する位置の全周にわたってＲ状の溝１３ｂが形成されている。
【００１９】
軸を連結する際には、Ｏリング１４を装着した駆動軸１１の先端を従動軸１２の軸孔１２ａに挿入し、駆動軸１１のピン挿入孔１１ａと従動軸１２のピン挿入孔１２ｂを合致させた状態で、ピン１３をピン挿入孔１２ｂに挿入し、続いて、ピン挿入孔１１ａに押し込む。
【００２０】
それにより、ピン１３の外周部分が、Ｏリング１４のピン挿入孔１１ａ内に露出している部分（図１における円形断面として示した部分）に接触し、その部分を縮径させてつぶしながらピン挿入孔１１ａ内を進む。その途中で、Ｏリング１４の図１における左側円形断面部分がピン１３の溝１３ｂにはまると、この左側円形断面部分の縮径がなくなるので、いったん押し込みに要する力が軽くなる。
【００２１】
さらにピン１３を押し込むと、左側円形断面部分が溝１３ｂから出て再び縮径され、続いて、右側円形断面部分が縮径されるため、押し込みに対する抵抗力が大きくなる。この抵抗力に抗してピン１３をさらに押し込むと、ピン１３の先端がピン挿入孔１１ａおよび１２ｂを貫通した後、右側円形断面部分がピン１３の溝１３ｂにはまるため、右側円形断面部分の縮径がなくなり、押し込みに要する力が軽くなる。この時点で、ピン１３の押し込みを終了し、図１のように両軸の連結が完了する。
【００２２】
連結完了状態では、Ｏリング１４の左側円形断面部分の縮径は維持されていると共に、右側円形断面部分が溝１３ｂにはまりこんでいるので、ピン１３は、ピン挿入孔１１ａ及び１２ｂから抜けて脱落することはない。
【００２３】
軸の連結を解除する場合は、ピン１３の取手１３ａを持って引っ張ると、溝１３ｂのＲ状内壁に沿ってＯリング１４の右側円形断面部分を縮径させながら引き抜き方向に移動し、続いて左側円形断面部分の溝１３ｂへのはまり込みと縮径を経て、ピン１３をピン挿入孔１１ａ及び１２ｂから引き抜くことができる。それにより、駆動軸１１を従動軸１２の軸孔１２ａから外して、連結を解除することができる。
【００２４】
このように、本発明のピンジョイント装置によれば、ピン１３を挿入した両軸の連結時には、駆動軸１２に装着したＯリング１４の一部がピン１３の外周で縮径されると共に他の一部が溝１３ｂにはまっているため、ピンが抜け落ちることがない。
【００２５】
また、両軸の連結を解除するためにピン１３を引き抜く場合は、ピン１３の溝１３ｂにはまっているＯリング１４の一部を容易に溝から脱出させることができ、ピン１３の外周部分で縮径される部分が、従来のようにＯリングの全周ではなく２箇所の接触部分のみとなっているので、従来より軽い引き抜き力で引き抜くことができる。
【００２６】
また、引き抜き力は、ピン１３の外径ｄ２と、Ｏリング１４の一部が露出する駆動軸１１のピン挿入孔１１ａの位置（すなわち、内径の中心線からの半径ｄ１を表す直線の位置）とを適宜設定することで、容易に調整することができる。たとえば、半径ｄ１が小さくなると、Ｏリング１４のつぶし量が減り、ピン１３の引き抜き荷重が小さくなり、抜きやすくなり、逆に半径ｄ１が大きくなると、Ｏリング１４のつぶし量が増え、ピン１３の引き抜き荷重が大きくなり、抜きにくくなる。
【００２７】
次に、本発明のピンジョイント装置の使用例について説明する。ここでは、本発明のピンジョイント装置をガス遮断弁に使用した場合を説明する。
【００２８】
図５は、本発明のピンジョイント装置を使用したガス遮断弁の一部破断正面図、図６は同ガス遮断弁における駆動軸と従動軸の連結部分の構造を示す図である。図５において、ガス遮断弁は、ボールバルブとして知られている遮断弁１と、弁駆動部２とで構成されている。
【００２９】
遮断弁１は、管状の弁ハウジング３を有している。この弁ハウジング３には、図示しないガス管がネジ接続されるテーパーネジからなる第１ポート３１と第２ポート３２が形成されており、この第１ポート３１と第２ポート３２との間には、弁室３３と管路３４が形成されている。弁室３３の第１ポート３１側及び管路３４側には弁座３５，３５が配設されており、この弁室３３内には、ボール状弁体４が弁座３５，３５に密接するように配設されている。そして、図６に示すように、ボール状弁体４に結合された従動軸１２が、弁ハウジング３に設けられた軸受け３６によって軸支されるとともに、この従動軸１２は、シール部材３７により弁室３３の気密を保って、弁ハウジング３の外側に露出されている。なお、弁ハウジング３には、弁駆動部２を取り付けるための取付座３Ａが形成されている。
【００３０】
弁駆動部２は、弁駆動用モータ５を内蔵した下ケース部２Ａと、回転力伝達機構６と図示しない制御回路等を内蔵した上ケース部２Ｂとを有している。なお、下ケース部２Ａと上ケース部２Ｂの外装部は一体に形成されている。弁駆動用モータ５は、下ケース部２Ａ内でその主軸５１を上ケース部２Ｂ内に突出させている。また、上ケース部２Ａ内の回転力伝達機構６は、互いに歯合する小歯車６１と大歯車６２とで構成されており、小歯車６１は、弁駆動用モータ５の主軸５１に取り付けられ、大歯車６２は、軸受け２２で軸支された駆動軸１１に取り付けられている。そして、この駆動軸１１は、上ケース部２Ｂから遮断弁１側に露出され、この駆動軸１１は、ピン１３によって従動軸１２に連結されている。
【００３１】
そして、ピン１３により駆動軸１１と従動軸１２が連結されている状態では、弁駆動用モータ５の回転力が小歯車６１を介して大歯車６２に伝達されて大歯車６２が回転し、ボール状弁体４の全開状態と全閉状態が切り換わる。なお、弁駆動部２の修理や交換等を行うときは、この弁駆動部２を取り外す。このときは、ピン１３を引き抜いて、弁駆動部２側の駆動軸１１と弁ハウジング３側の従動軸１２の連結を解除し、図示しないボルトを緩めて駆動部２を取付座３Ａから取り外す。また、ピン１３は、後述のようにボール状弁体４を手動で開閉操作するときも引き抜く。
【００３２】
図２に示すように、駆動軸１１には、軸に直交するようにピン挿入孔１１ａが形成されている。また、従動軸１２の上端には、駆動軸１１を挿入する軸孔１２ａが形成されるとともに、この軸孔１２ａに直交するようにピン挿入孔１２ｂが形成されている。ピン挿入孔１１ａおよび１２ｂは、ピン１３の外径に整合する形状である。また、従動軸１２には、スパナによって手動で遮断弁４を開閉するためのスパナ掛け部１２ｃが形成されている。
【００３３】
また、従動軸１２の周囲には、軸方向に摺動自在な筒状の軸カバー４２が嵌合されている。なお、図５では、軸カバー４２は簡略化して一点鎖線で図示してある。この軸カバー４２の端部には、従動軸１２と軸カバー４２の内側に入り込んだ異物等を排出するための切欠き４２ａが形成されている。そして、図６（Ａ）に示すように、駆動軸１１を従動軸１２の軸孔１２ａ内に挿入した状態で軸カバー４２を弁ハウジング３側にし、ピン１３がピン挿入孔１２ｂ，１１ａに挿入され、従動軸１２は駆動軸１１に連結固定されている。これにより、弁駆動用モータ５により遮断弁４の開閉が可能となる。一方、図６（Ｂ）に示すように、ピン１３を引き抜くと、従動軸１２は、駆動軸１１に対して自由に回転できる構造であり、スパナ掛け部１２ｃにスパナを掛けて従動軸１２を回転させて遮断弁４の手動による開閉操作が可能となる。
【００３４】
ここで、従動軸１２の周囲の軸カバー４２は、ピン１３を引き抜いた状態では従動軸１２の軸方向に摺動自在であるが、図６（Ａ）のようにピン１３によって従動軸１２と駆動軸１１が連結されている状態では、軸カバー４２は、駆動軸側にスライドさせようとしてもピン１３に当接するためスライドできない。すなわち、この軸カバー４２は、ピン１３を抜いて上にスライドさせない限り、スパナ掛け部１２ｃが露出しないので、不用意に手動操作ができないようになっている。したがって、従動軸１２と駆動軸１１との連結状態を解除しなければ手動操作できないので、弁駆動部２の回転力伝達機構６や弁駆動用モータ５を誤って破損することもない。また、このカバー４２は、弁ハウジング３側の軸受け３６及びシール部材３７の部分への埃等の進入を防止する役目もする。
【００３５】
なお、従動軸１２と駆動軸１１は、ピン１３をピン挿入孔１２ｂ，１１ａに挿入するだけで連結でき、また、引き抜くことで連結を解除することができるので、構造が簡単でしかも操作も簡単になる。例えば、従来のガス遮断弁のように、弁駆動用モータを切り離す機構として手動式クラッチを用いると、弁駆動用モータを切り離すために複雑な機構を要し、手動操作するためのハンドル等を設ける必要があり、手動開閉の作業性も悪く、かつコストが高価なものとなる。この実施形態ではこのような問題がない。
【００３６】
以上の通り、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。
【００３７】
たとえば、上述の実施の形態では、軸孔は、従動軸側に設けられているが、これに代えて駆動軸側に設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態に係るピンジョイント装置を示す略断面図である。
【図２】ピンジョイント装置を構成する駆動軸の略図である。
【図３】ピンジョイント装置を構成する従動軸の略図である。
【図４】ピンジョイント装置を構成するピンの略図である。
【図５】ピンジョイント装置を使用したガス遮断弁の一部破断正面図である。
【図６】ガス遮断弁における従動軸と駆動軸との連結部分の詳細図であり、（Ａ）はピン挿入後の状態、（Ｂ）はピン挿入前の状態を示す図である。
【図７】従来のピンジョイント装置の一例を示す略断面図である。
【図８】従来のピンジョイント装置の他の例を示す略断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１ 遮断弁
２ 弁駆動部
４ ボール状弁体
５ 弁駆動用モータ
６ 回転力伝達機構
１１ 駆動軸（第１の軸）
１１ａ ピン挿入孔（第１のピン挿入孔）
１１ｂ 溝
１２ 従動軸（第２の軸）
１２ａ 軸孔
１２ｂ ピン挿入孔（第２のピン挿入孔）
１３ ピン
１３ｂ 溝
１４ Ｏリング
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの軸を連結したり連結解除したりするためのピンジョイント装置と、該ピンジョイント装置を使用するガス遮断弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図７は、従来のピンジョイント装置の一例を示す略断面図である。図７では、一方の軸１１１が他方の軸１１２に設けられた軸孔１１２ａに挿入され、両軸に形成されたピン挿入孔にピン１１３を貫通するように挿入して両軸を連結し、ピン１１３の貫通部分に設けられたボール１１３ａでピン１１３の抜け止めを行っている。また、連結解除時には、ピン１１３の内軸１１３ｂをバネ１１３ｃに抗して押して、ボール１１３ａを内側に移動させることによって、ピン１１３を矢印方向に引き抜くことができるようになっている。
【０００３】
また、図８は、従来のピンジョイント装置の他の例を示す略断面図である。図８では、一方の軸１１１が他方の軸１１２に設けられた軸孔１１２ａに挿入され、両軸に形成されたピン挿入孔にピン１１３を貫通するように挿入して両軸を連結し、ピン１１３の先端付近に形成された溝１１３ｄに装着したゴム製のＯ（オー）リング１１４で抜け止めを行っている。また、連結解除時には、ピン１１３を引っ張ることによって、Ｏリング１１４をピン挿入孔の内壁でつぶしながら、ピン１１３を矢印方向に引き抜くことができるようになっている。
【特許文献１】特開２０００−１３０１２９号公報（図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、図７のピンジョイント装置は、ピンの構成部品が多いため値段が高くなり、また、ピン１１３を抜く場合は、内軸１１３ｂを押しながらピン１１３を引き抜くという２つの動作が必要となるという問題がある。
【０００５】
また、図８のピンジョイント装置は、ピン１１３を安価に作成することができるが、ピンを引き抜くときは、Ｏリング１１４の全周にわたってその外径をつぶしながら縮径させて引き抜くため、大きな引き抜き力を必要とするという問題がある。そして、ピン１１３を引き抜くときの最適な引き抜き力を得るためには、縮径寸法維持のために、Ｏリング１１４の硬度や太さと、Ｏリング１１４につぶしを与えるピン挿入孔の内径に高い精度が要求される。
【０００６】
そこで、本発明は、上述の課題に鑑み、簡単な構造で適正な引き抜き力を得ることが可能なピンジョイント装置と、該ピンジョイント装置を使用するガス遮断弁を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明のピンジョイント装置は、先端付近に全周にわたって形成されＯリング（１４）が装着される溝（１１ｂ）と、軸方向に対して直交方向に形成されると共に前記Ｏリング（１４）の一部がその内部に露出する位置に形成された第１のピン挿入孔（１１ａ）とを有する第１の軸（１１）と、先端に軸方向に形成され前記第１の軸（１１）が挿入される軸孔（１２ａ）と、前記軸孔（１２ａ）に対して直交方向に形成された第２のピン挿入孔（１２ｂ）とを有する第２の軸（１２）と、前記第１及び第２のピン挿入孔（１１ａ，１２ｂ）に挿入されて前記第１及び第２の軸（１１，１２）を連結するピン（１３）であって、連結時に前記Ｏリング（１４）の一部がはまるように全周にわたって形成された溝（１３ｂ）を有するピン（１３）と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
記課題を解決するためになされた請求項２記載の発明のガス遮断弁は、ガス配管に接続されてガスの供給及び遮断を行う弁体（４）を内蔵した遮断弁（１）と、該弁体（４）を駆動する駆動機構を内蔵した弁駆動部（２）と、請求項１記載のピンジョイント装置とを備えたガス遮断弁であって、前記弁体（４）に結合された従動軸が前記遮断弁（１）の外部に露出されるとともに、前記弁駆動部（２）には、前記従動軸と連結されて前記従動軸を駆動する前記駆動機構の駆動軸が設けられ、前記駆動軸は前記第１の軸（１１）であり、前記従動軸は前記第２の軸（１２）であることを特徴とする。
【０００９】
なお、上述の課題を解決するための手段の説明における参照符号は、以下の発明を実施するための最良の形態の説明における参照符号に対応しているが、これらは、特許請求の範囲の解釈を限定するものではない。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載のピンジョイント装置によれば、ピンを挿入した両軸の連結時には、第１の軸に装着したＯリングの一部がピンの外周で縮径されると共に他の一部がピンの溝にはまるため、ピンが抜け落ちることがない。また、両軸の連結を解除するためにピンを引き抜く場合は、ピンの溝にはまっているＯリングの一部を容易に溝から脱出させることができ、ピンの外周部分で縮径される部分が、２箇所の接触部分のみとなっているので、軽い引き抜き力で引き抜くことができる。また、引き抜き力は、ピンの外径と、Ｏリングの一部が露出する第１の軸の第１のピン挿入孔の位置とを適宜設定することで、容易に調整することができる。
【００１１】
請求項２に記載のガス遮断弁によれば、駆動軸と従動軸から外して該駆動軸と従動軸を非連結状態にするためにピンを軽い引き抜き力で引き抜くことができる。また、ピンが外されることから軸カバーを軸方向に移動することができ、露出した治具掛け部にスパナ等の治具を掛けて弁体部内の遮断弁の手動による開閉を行うことができる。かつ、ピンを外さなければこのピンが一部露出しているので、軸カバーを移動できずに治具掛け部を覆った状態であり、スパナ等の治具により手動による開閉を行うことができないので、弁駆動部の駆動機構の破損を防止することができる。また、いたずら等による手動操作も防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るピンジョイント装置を示す略断面図、図２は、ピンジョイント装置を構成する駆動軸の略図、図３は、ピンジョイント装置を構成する従動軸の略図、図４は、ピンジョイント装置を構成するピンの略図である。
【００１３】
図１において、ピンジョイント装置は、一方の被連結部材である駆動軸１１（請求項における第１の軸に相当）と、他方の被連結部材である従動軸１２（請求項における第２の軸に相当）と、これら２つの軸を貫通して挿入されて連結するピン１３とから構成されている。
【００１４】
図２に示すように、駆動軸１１の先端部分には、軸に対して直交するように駆動軸１１を貫通する円形のピン挿入孔１１ａ（請求項における第１のピン挿入孔に相当）が形成されている。また、この先端部分には、全周にわたって軸方向に直交する溝１１ｂが形成され、この溝１１ｂに、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）等のゴム製であって円形の断面を有するＯリング１４が装着されている。
【００１５】
なお、駆動軸１１の先端部分は、他の部分よりも外径が細くされている。その理由は、駆動軸１１を従動軸１２の軸孔１２ａに挿入し易くするためと、Ｏリング１４の外径を小さくして軸孔１２ａの内縁に接触しないようにするためである。
【００１６】
また、ピン挿入孔１１ａは、半径ｄ１を表す、駆動軸１１の最も先端寄りの内壁に沿って孔の両端間に引いた直線が、溝１１ｂに装着されたＯリング１４の一部を横切るように、たとえばＯリング１４の太さの直径を延長した線と一致するように形成される。したがって、Ｏリング１４が駆動軸１１に装着された場合、その一部（図１における円形断面として示した部分）が、ピン挿入孔１１ａ内に露出している状態となる。
【００１７】
図３に示すように、従動軸１２には、その端部に駆動軸１１を挿入するための軸孔１２ａが形成されると共に、この軸孔１２ａに対して直交するように従動軸１２を貫通する長穴形状のピン挿入孔１２ｂ（請求項における第２のピン挿入孔に相当）が形成されている。
【００１８】
図４に示すように、ピン１３は、外径ｄ２の円柱状の頭部にリング状の取手１３ａが設けられていると共に、連結時にＯリング１４に対応する位置の全周にわたってＲ状の溝１３ｂが形成されている。
【００１９】
軸を連結する際には、Ｏリング１４を装着した駆動軸１１の先端を従動軸１２の軸孔１２ａに挿入し、駆動軸１１のピン挿入孔１１ａと従動軸１２のピン挿入孔１２ｂを合致させた状態で、ピン１３をピン挿入孔１２ｂに挿入し、続いて、ピン挿入孔１１ａに押し込む。
【００２０】
それにより、ピン１３の外周部分が、Ｏリング１４のピン挿入孔１１ａ内に露出している部分（図１における円形断面として示した部分）に接触し、その部分を縮径させてつぶしながらピン挿入孔１１ａ内を進む。その途中で、Ｏリング１４の図１における左側円形断面部分がピン１３の溝１３ｂにはまると、この左側円形断面部分の縮径がなくなるので、いったん押し込みに要する力が軽くなる。
【００２１】
さらにピン１３を押し込むと、左側円形断面部分が溝１３ｂから出て再び縮径され、続いて、右側円形断面部分が縮径されるため、押し込みに対する抵抗力が大きくなる。この抵抗力に抗してピン１３をさらに押し込むと、ピン１３の先端がピン挿入孔１１ａおよび１２ｂを貫通した後、右側円形断面部分がピン１３の溝１３ｂにはまるため、右側円形断面部分の縮径がなくなり、押し込みに要する力が軽くなる。この時点で、ピン１３の押し込みを終了し、図１のように両軸の連結が完了する。
【００２２】
連結完了状態では、Ｏリング１４の左側円形断面部分の縮径は維持されていると共に、右側円形断面部分が溝１３ｂにはまりこんでいるので、ピン１３は、ピン挿入孔１１ａ及び１２ｂから抜けて脱落することはない。
【００２３】
軸の連結を解除する場合は、ピン１３の取手１３ａを持って引っ張ると、溝１３ｂのＲ状内壁に沿ってＯリング１４の右側円形断面部分を縮径させながら引き抜き方向に移動し、続いて左側円形断面部分の溝１３ｂへのはまり込みと縮径を経て、ピン１３をピン挿入孔１１ａ及び１２ｂから引き抜くことができる。それにより、駆動軸１１を従動軸１２の軸孔１２ａから外して、連結を解除することができる。
【００２４】
このように、本発明のピンジョイント装置によれば、ピン１３を挿入した両軸の連結時には、駆動軸１２に装着したＯリング１４の一部がピン１３の外周で縮径されると共に他の一部が溝１３ｂにはまっているため、ピンが抜け落ちることがない。
【００２５】
また、両軸の連結を解除するためにピン１３を引き抜く場合は、ピン１３の溝１３ｂにはまっているＯリング１４の一部を容易に溝から脱出させることができ、ピン１３の外周部分で縮径される部分が、従来のようにＯリングの全周ではなく２箇所の接触部分のみとなっているので、従来より軽い引き抜き力で引き抜くことができる。
【００２６】
また、引き抜き力は、ピン１３の外径ｄ２と、Ｏリング１４の一部が露出する駆動軸１１のピン挿入孔１１ａの位置（すなわち、内径の中心線からの半径ｄ１を表す直線の位置）とを適宜設定することで、容易に調整することができる。たとえば、半径ｄ１が小さくなると、Ｏリング１４のつぶし量が減り、ピン１３の引き抜き荷重が小さくなり、抜きやすくなり、逆に半径ｄ１が大きくなると、Ｏリング１４のつぶし量が増え、ピン１３の引き抜き荷重が大きくなり、抜きにくくなる。
【００２７】
次に、本発明のピンジョイント装置の使用例について説明する。ここでは、本発明のピンジョイント装置をガス遮断弁に使用した場合を説明する。
【００２８】
図５は、本発明のピンジョイント装置を使用したガス遮断弁の一部破断正面図、図６は同ガス遮断弁における駆動軸と従動軸の連結部分の構造を示す図である。図５において、ガス遮断弁は、ボールバルブとして知られている遮断弁１と、弁駆動部２とで構成されている。
【００２９】
遮断弁１は、管状の弁ハウジング３を有している。この弁ハウジング３には、図示しないガス管がネジ接続されるテーパーネジからなる第１ポート３１と第２ポート３２が形成されており、この第１ポート３１と第２ポート３２との間には、弁室３３と管路３４が形成されている。弁室３３の第１ポート３１側及び管路３４側には弁座３５，３５が配設されており、この弁室３３内には、ボール状弁体４が弁座３５，３５に密接するように配設されている。そして、図６に示すように、ボール状弁体４に結合された従動軸１２が、弁ハウジング３に設けられた軸受け３６によって軸支されるとともに、この従動軸１２は、シール部材３７により弁室３３の気密を保って、弁ハウジング３の外側に露出されている。なお、弁ハウジング３には、弁駆動部２を取り付けるための取付座３Ａが形成されている。
【００３０】
弁駆動部２は、弁駆動用モータ５を内蔵した下ケース部２Ａと、回転力伝達機構６と図示しない制御回路等を内蔵した上ケース部２Ｂとを有している。なお、下ケース部２Ａと上ケース部２Ｂの外装部は一体に形成されている。弁駆動用モータ５は、下ケース部２Ａ内でその主軸５１を上ケース部２Ｂ内に突出させている。また、上ケース部２Ａ内の回転力伝達機構６は、互いに歯合する小歯車６１と大歯車６２とで構成されており、小歯車６１は、弁駆動用モータ５の主軸５１に取り付けられ、大歯車６２は、軸受け２２で軸支された駆動軸１１に取り付けられている。そして、この駆動軸１１は、上ケース部２Ｂから遮断弁１側に露出され、この駆動軸１１は、ピン１３によって従動軸１２に連結されている。
【００３１】
そして、ピン１３により駆動軸１１と従動軸１２が連結されている状態では、弁駆動用モータ５の回転力が小歯車６１を介して大歯車６２に伝達されて大歯車６２が回転し、ボール状弁体４の全開状態と全閉状態が切り換わる。なお、弁駆動部２の修理や交換等を行うときは、この弁駆動部２を取り外す。このときは、ピン１３を引き抜いて、弁駆動部２側の駆動軸１１と弁ハウジング３側の従動軸１２の連結を解除し、図示しないボルトを緩めて駆動部２を取付座３Ａから取り外す。また、ピン１３は、後述のようにボール状弁体４を手動で開閉操作するときも引き抜く。
【００３２】
図２に示すように、駆動軸１１には、軸に直交するようにピン挿入孔１１ａが形成されている。また、従動軸１２の上端には、駆動軸１１を挿入する軸孔１２ａが形成されるとともに、この軸孔１２ａに直交するようにピン挿入孔１２ｂが形成されている。ピン挿入孔１１ａおよび１２ｂは、ピン１３の外径に整合する形状である。また、従動軸１２には、スパナによって手動で遮断弁４を開閉するためのスパナ掛け部１２ｃが形成されている。
【００３３】
また、従動軸１２の周囲には、軸方向に摺動自在な筒状の軸カバー４２が嵌合されている。なお、図５では、軸カバー４２は簡略化して一点鎖線で図示してある。この軸カバー４２の端部には、従動軸１２と軸カバー４２の内側に入り込んだ異物等を排出するための切欠き４２ａが形成されている。そして、図６（Ａ）に示すように、駆動軸１１を従動軸１２の軸孔１２ａ内に挿入した状態で軸カバー４２を弁ハウジング３側にし、ピン１３がピン挿入孔１２ｂ，１１ａに挿入され、従動軸１２は駆動軸１１に連結固定されている。これにより、弁駆動用モータ５により遮断弁４の開閉が可能となる。一方、図６（Ｂ）に示すように、ピン１３を引き抜くと、従動軸１２は、駆動軸１１に対して自由に回転できる構造であり、スパナ掛け部１２ｃにスパナを掛けて従動軸１２を回転させて遮断弁４の手動による開閉操作が可能となる。
【００３４】
ここで、従動軸１２の周囲の軸カバー４２は、ピン１３を引き抜いた状態では従動軸１２の軸方向に摺動自在であるが、図６（Ａ）のようにピン１３によって従動軸１２と駆動軸１１が連結されている状態では、軸カバー４２は、駆動軸側にスライドさせようとしてもピン１３に当接するためスライドできない。すなわち、この軸カバー４２は、ピン１３を抜いて上にスライドさせない限り、スパナ掛け部１２ｃが露出しないので、不用意に手動操作ができないようになっている。したがって、従動軸１２と駆動軸１１との連結状態を解除しなければ手動操作できないので、弁駆動部２の回転力伝達機構６や弁駆動用モータ５を誤って破損することもない。また、このカバー４２は、弁ハウジング３側の軸受け３６及びシール部材３７の部分への埃等の進入を防止する役目もする。
【００３５】
なお、従動軸１２と駆動軸１１は、ピン１３をピン挿入孔１２ｂ，１１ａに挿入するだけで連結でき、また、引き抜くことで連結を解除することができるので、構造が簡単でしかも操作も簡単になる。例えば、従来のガス遮断弁のように、弁駆動用モータを切り離す機構として手動式クラッチを用いると、弁駆動用モータを切り離すために複雑な機構を要し、手動操作するためのハンドル等を設ける必要があり、手動開閉の作業性も悪く、かつコストが高価なものとなる。この実施形態ではこのような問題がない。
【００３６】
以上の通り、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。
【００３７】
たとえば、上述の実施の形態では、軸孔は、従動軸側に設けられているが、これに代えて駆動軸側に設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態に係るピンジョイント装置を示す略断面図である。
【図２】ピンジョイント装置を構成する駆動軸の略図である。
【図３】ピンジョイント装置を構成する従動軸の略図である。
【図４】ピンジョイント装置を構成するピンの略図である。
【図５】ピンジョイント装置を使用したガス遮断弁の一部破断正面図である。
【図６】ガス遮断弁における従動軸と駆動軸との連結部分の詳細図であり、（Ａ）はピン挿入後の状態、（Ｂ）はピン挿入前の状態を示す図である。
【図７】従来のピンジョイント装置の一例を示す略断面図である。
【図８】従来のピンジョイント装置の他の例を示す略断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１ 遮断弁
２ 弁駆動部
４ ボール状弁体
５ 弁駆動用モータ
６ 回転力伝達機構
１１ 駆動軸（第１の軸）
１１ａ ピン挿入孔（第１のピン挿入孔）
１１ｂ 溝
１２ 従動軸（第２の軸）
１２ａ 軸孔
１２ｂ ピン挿入孔（第２のピン挿入孔）
１３ ピン
１３ｂ 溝
１４ Ｏリング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端付近に全周にわたって形成されＯリングが装着される溝と、軸方向に対して直交方向に形成されると共に前記Ｏリングの一部がその内部に露出する位置に形成された第１のピン挿入孔とを有する第１の軸と、
先端に軸方向に形成され前記第１の軸が挿入される軸孔と、前記軸孔に対して直交方向に形成された第２のピン挿入孔とを有する第２の軸と、
前記第１及び第２のピン挿入孔に挿入されて前記第１及び第２の軸を連結するピンであって、連結時に前記Ｏリングの一部がはまるように全周にわたって形成された溝を有するピンと、
を含むことを特徴とするピンジョイント装置。
【請求項２】
ガス配管に接続されてガスの供給及び遮断を行う弁体を内蔵した遮断弁と、該弁体を駆動する駆動機構を内蔵した弁駆動部と、請求項１記載のピンジョイント装置とを備えたガス遮断弁であって、
前記弁体に結合された従動軸が前記遮断弁の外部に露出されるとともに、
前記弁駆動部には、前記従動軸と連結されて前記従動軸を駆動する前記駆動機構の駆動軸が設けられ、
前記駆動軸は前記第１の軸であり、
前記従動軸は前記第２の軸であることを特徴とするガス遮断弁。
【請求項１】
先端付近に全周にわたって形成されＯリングが装着される溝と、軸方向に対して直交方向に形成されると共に前記Ｏリングの一部がその内部に露出する位置に形成された第１のピン挿入孔とを有する第１の軸と、
先端に軸方向に形成され前記第１の軸が挿入される軸孔と、前記軸孔に対して直交方向に形成された第２のピン挿入孔とを有する第２の軸と、
前記第１及び第２のピン挿入孔に挿入されて前記第１及び第２の軸を連結するピンであって、連結時に前記Ｏリングの一部がはまるように全周にわたって形成された溝を有するピンと、
を含むことを特徴とするピンジョイント装置。
【請求項２】
ガス配管に接続されてガスの供給及び遮断を行う弁体を内蔵した遮断弁と、該弁体を駆動する駆動機構を内蔵した弁駆動部と、請求項１記載のピンジョイント装置とを備えたガス遮断弁であって、
前記弁体に結合された従動軸が前記遮断弁の外部に露出されるとともに、
前記弁駆動部には、前記従動軸と連結されて前記従動軸を駆動する前記駆動機構の駆動軸が設けられ、
前記駆動軸は前記第１の軸であり、
前記従動軸は前記第２の軸であることを特徴とするガス遮断弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２５０３１４（Ｐ２００９−２５０３１４Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９７４９２（Ｐ２００８−９７４９２）
【出願日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【出願人】（０００２２０２６２）東京瓦斯株式会社 (1,166)
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【出願人】（０００２２１８３４）東邦瓦斯株式会社 (440)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【出願人】（０００２２０２６２）東京瓦斯株式会社 (1,166)
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【出願人】（０００２２１８３４）東邦瓦斯株式会社 (440)
【Ｆターム（参考）】
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