特開 2024-73694 エルボ型管継手

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024073694

(43)【公開日】2024-05-30

(54)【発明の名称】エルボ型管継手

(51)【国際特許分類】

   F16L 37/30 20060101AFI20240523BHJP

   F16L 43/00 20060101ALI20240523BHJP

   F16K 15/03 20060101ALI20240523BHJP

【ＦＩ】

F16L37/30

F16L43/00

F16K15/03 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022184532

(22)【出願日】2022-11-18

(71)【出願人】

【識別番号】000241463

【氏名又は名称】豊田合成株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】桑山 健太

(72)【発明者】

【氏名】宮村 雅之

【テーマコード（参考）】

3H019

3H058

3J106

【Ｆターム（参考）】

3H019EA20

3H058AA07

3H058BB22

3H058CA32

3H058CB02

3H058CC08

3H058EE18

3J106BC12

3J106GA03

3J106GA14

3J106GA23

3J106GB02

3J106GB03

(57)【要約】

【課題】弁の開閉動作を伴う継手部材の連結および脱抜を狭い環境において実現可能な管継手を提供する。
【解決手段】エルボ型管継手（１０）は、他の継手（９００）が接続され得る筒状の第１管接続部（２１）と、第１管接続部の第１中心軸（Ｃ１）と交差する第２中心軸（Ｃ２）を有する筒状の第２管接続部（２２）と、第１管接続部と第２管接続部とにそれぞれ接続され、第１管接続部の第１内孔（ｈ１）と第２管接続部の第２内孔（ｈ２）とにそれぞれ連通する弁収容空間（ｈ３）を有する中空の弁収容部（２３）と、弁収容部に収容されているフラップ弁装置（１００）であって、回動することにより、第１内孔と第２内孔とが連通する開弁状態と、第１内孔と第２内孔とが遮断された閉弁状態とを切り替えるフラップ弁装置と、を備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エルボ型管継手であって、
他の継手が接続され得る筒状の第１管接続部と、
前記第１管接続部の第１中心軸と交差する第２中心軸を有する筒状の第２管接続部と、
前記第１管接続部と前記第２管接続部とにそれぞれ接続され、前記第１管接続部の第１内孔と前記第２管接続部の第２内孔とにそれぞれ連通する弁収容空間を有する中空の弁収容部と、
前記弁収容部に収容されているフラップ弁装置であって、回動することにより、前記第１内孔と前記第２内孔とが連通する開弁状態と、前記第１内孔と前記第２内孔とが遮断された閉弁状態とを切り替えるフラップ弁装置と、
を備える、エルボ型管継手。

【請求項2】

請求項１に記載のエルボ型管継手において、
前記フラップ弁装置は、
開口が形成された底部を有し、前記第１中心軸と平行な中心軸を有する有底筒状の弁座部材であって、前記底部が前記弁収容空間と接するように配置された弁座部材と、
前記第１中心軸と前記第２中心軸とのいずれにも直交する回転軸を中心に回動可能に構成された弁体であって、前記開口を封止することにより前記閉弁状態を実現し、前記開口を開放させることにより前記開弁状態を実現する弁体と、
前記弁体が前記開口を封止するように付勢する弾性部材と、
を有する、エルボ型管継手。

【請求項3】

請求項２に記載のエルボ型管継手において、
前記弁体は、前記閉弁状態において前記第１内孔と連通する前記弁座部材の内側空間に露出する押圧部であって、前記第１内孔に挿入されて前記第１管接続部に接続された前記他の継手によって前記第１中心軸と平行な方向に押圧される押圧部を有し、
前記押圧部は、前記弁体のうち、前記第２中心軸と平行な方向において前記回転軸に近い側に設けられている、エルボ型管継手。

【請求項4】

請求項３に記載のエルボ型管継手において、
前記開口は、前記開口の第３中心軸が、前記第１中心軸と平行であり且つ前記第１中心軸と比べて前記第２中心軸と平行な方向に沿って前記回転軸から遠い側に位置するように、前記底部に形成されている、エルボ型管継手。

【請求項5】

請求項３に記載のエルボ型管継手において、
前記弁体は、
前記閉弁状態において前記内側空間に露出する露出面と、前記露出面に連なり、前記閉弁状態において前記開口をシールするシール部と、を有する本体部と、
前記露出面から突出し、先端において前記押圧部と連なる棒状の突出部と、
をさらに有する、エルボ型管継手。

【請求項6】

請求項５に記載のエルボ型管継手において、
前記突出部は、前記開弁状態において、前記第１中心軸と平行に配置される、エルボ型管継手。

【請求項7】

請求項３から請求項６までのいずれか一項に記載のエルボ型管継手において、
前記押圧部のうち、前記他の継手と接する接触面は、インボリュート曲線の集合である曲面により構成されている、エルボ型管継手。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、エルボ型管継手に関する。

【背景技術】

【0002】

２つの管同士を接続する管継手として、「プラグおよびソケット」や「雄型管継手部材および雌型管継手部材」などと呼ばれる２つの管継手部材がそれぞれ内部に弁構造を有し、これらの継手部材同士が連結する際に、各弁構造が閉止状態から解放状態に移行する管継手が種々提案されている。例えば、特許文献１の管継手は、いわゆるプランジャー弁と呼ばれる弁構造を有し、プラグとソケットとの連結時に、ソケット内の部材がプラグ内の筒状の外側弁部材を軸方向に押し戻し、これにより、プラグ内において外側弁装置と、外側弁装置内に配置された内側弁部材（プランジャー）との間の密封係合が解除される。また、ソケット内においては、連結時に、弁部材がプラグ内の内側弁部材により軸方向に押し戻され、弁部材とその周りの部材との密封係合が解除される。特許文献２の管継手も、同様に、プランジャー弁と呼ばれる弁構造を有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－２９９３３号公報

【特許文献2】特開２０１９－１３８３８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１、２のようなプランジャー弁を有する管継手では、内部に収容されている弁部材（弁体）が軸方向にストロークすることにより開弁状態と閉弁状態とが切り替わるので、所定のストローク長を確保するために軸方向に長い構造を採用せざるを得ない。このため、例えば、車両のエンジンルーム等の狭小空間であって所定のストローク長さを確保できないような環境においては、使用できないという問題があった。このため、弁の開閉動作を伴う継手部材の連結および脱抜を、狭い環境において実現可能な管継手が望まれる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

【0006】

（１）本開示の一形態によれば、エルボ型管継手が提供される。このエルボ型管継手は、他の継手が接続され得る筒状の第１管接続部と、前記第１管接続部の第１中心軸と交差する第２中心軸を有する筒状の第２管接続部と、前記第１管接続部と前記第２管接続部とにそれぞれ接続され、前記第１管接続部の第１内孔と前記第２管接続部の第２内孔とにそれぞれ連通する弁収容空間を有する中空の弁収容部と、前記弁収容部に収容されているフラップ弁装置であって、回動することにより、前記第１内孔と前記第２内孔とが連通する開弁状態と、前記第１内孔と前記第２内孔とが遮断された閉弁状態とを切り替えるフラップ弁装置と、を備える。
この形態のエルボ型管継手によれば、互いに交差する中心軸（第１中心軸および第２中心軸）を有する第１管接続部および第２管接続部と、弁収容部と、弁収容部に収容され、回動することにより開弁状態と閉弁状態とを切り替えるフラップ弁装置とを備えるので、第１中心軸に沿った方向および第２中心軸方向に沿った方向において狭い空間しか確保できない状況においても、弁（フラップ弁装置）の開閉動作を実現できる。このため、弁の開閉動作を伴う継手部材（エルボ型管継手および他の継手）の連結および脱抜を、狭い環境において実現できる。加えて、開弁状態では、弁収容空間において第１内孔と第２内孔とをプランジャー弁と比べて短い距離で連通させることができるので、流路抵抗（圧力損失）を低減できる。
（２）上記形態のエルボ型管継手において、前記フラップ弁装置は、開口が形成された底部を有し、前記第１中心軸と平行な中心軸を有する有底筒状の弁座部材であって、前記底部が前記弁収容空間と接するように配置された弁座部材と、前記第１中心軸と前記第２中心軸とのいずれにも直交する回転軸を中心に回動可能に構成された弁体であって、前記開口を封止することにより前記閉弁状態を実現し、前記開口を開放させることにより前記開弁状態を実現する弁体と、前記弁体が前記開口を封止するように付勢する弾性部材と、を有してもよい。
この形態のエルボ型管継手によれば、フラップ弁装置は、開口が形成された底部を有する有底筒状の弁座部材と、弁体と、弾性部材とを有するので、エルボ型管継手に他の継手が接続されていない状態においては、弾性部材により弁体が開口を封止するように付勢して閉弁状態を実現でき、他方、エルボ型管継手に他の継手が接続されている状態においては、弁体が回動して開口を開放し、開弁状態を実現できる。
（３）上記形態のエルボ型管継手において、前記弁体は、前記閉弁状態において前記第１内孔と連通する前記弁座部材の内側空間に露出する押圧部であって、前記第１内孔に挿入されて前記第１管接続部に接続された前記他の継手によって前記第１中心軸と平行な方向に押圧される押圧部を有し、前記押圧部は、前記弁体のうち、前記第２中心軸と平行な方向において前記回転軸に近い側に設けられていてもよい。
この形態のエルボ型管継手によれば、押圧部は、弁体のうち、第２中心軸と平行な方向において弁体が回動する際の回転軸に近い側に設けられているので、回転軸から遠い側に設けられている構成と比べて、第１中心軸に沿って同じ長さ分だけ他の継手により押圧部が押された場合に、より大きな角度で弁体を回動させることができる。これにより、弁収容空間における流路断面積をより大きくして、圧力損失をより低減できる。
（４）上記形態のエルボ型管継手において、前記開口は、前記開口の第３中心軸が、前記第１中心軸と平行であり且つ前記第１中心軸と比べて前記第２中心軸と平行な方向に沿って前記回転軸から遠い側に位置するように、前記底部に形成されていてもよい。
この形態のエルボ型管継手によれば、開口は、開口の第３中心軸が、第１中心軸と平行であり且つ第１中心軸と比べて第２中心軸と平行な方向に沿って回転軸から遠い側に位置するように、弁座部材の底部に形成されているので、第１管接続部に他の継手が接続される際に、他の継手の中心軸が第１中心軸と一致するように接続され、且つ他の継手の中心軸上の部位で押圧部を押す構成においては、弁体のうち第２中心軸に沿った方向において回転軸に近い側に設けられた押圧部をより高い確度で押すことができる。
（５）上記形態のエルボ型管継手において、前前記弁体は、前記閉弁状態において前記内側空間に露出する露出面と、前記露出面に連なり、前記閉弁状態において前記開口をシールするシール部と、を有する本体部と、前記露出面から突出し、先端において前記押圧部と連なる棒状の突出部と、をさらに有してもよい。
この形態のエルボ型管継手によれば、弁体は、露出面から突出し、先端において押圧部と連なる棒状の突出部を有するので、第１管接続部に他の継手が接続される際に、弁体のうち、押圧部とは異なる部位が押されることを抑制できる。
（６）上記形態のエルボ型管継手において、前記突出部は、前記開弁状態において、前記第１中心軸と平行に配置されてもよい。
この形態のエルボ型管継手によれば、突出部は、開弁状態において、第１中心軸と平行に配置されているので、第１中心軸方向に見たときの突出部の面積を小さくできる。このため、第１内孔から弁収容空間に流入する際の流体の圧力損失を低減できる。
（７）上記形態のエルボ型管継手において、前記押圧部のうち、前記他の継手と接する接触面は、インボリュート曲線の集合である曲面により構成されていてもよい。
この形態のエルボ型管継手によれば、押圧部のうち、他の継手と接する接触面は、インボリュート曲線の集合である曲面で構成されているので、他の継手において押圧部と接触する接触面がインボリュート曲線の集合である曲面や球面の一部である曲面である構成においては、他の継手と押圧部との接触位置が過剰に変位することを抑制でき、また、接触部分を点または線で構成できるので、他の継手の接続時に安定して押圧力を弁体に伝えることができる。このため、弁体の回動を滑らかに行うことができると共に、小さな力で弁体を回動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本開示の一実施形態としてのエルボ型管継手の外観構成を示す斜視図である。

【図2】本開示の一実施形態としてのエルボ型管継手の外観構成を示す斜視図である。

【図3】本開示の一実施形態としてのエルボ型管継手の外観構成を示す斜視図である。

【図4】エルボ型管継手の断面を示す断面図である。

【図5】フラップ弁装置の詳細構成を示す斜視図である。

【図6】フラップ弁装置の詳細構成を示す斜視図である。

【図7】第１管接続部の第１中心軸と、開口の第３中心軸との位置関係を示す説明図である。

【図8】弁体の詳細構成を示す斜視図である。

【図9】弁体の詳細構成を示す斜視図である。

【図10】エルボ型管継手の断面を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

Ａ．実施形態：
Ａ１．全体装置構成：
図１～図３は、本開示の一実施形態としてのエルボ型管継手１０の外観構成を示す斜視図である。エルボ型管継手１０は、狭小空間において２つの管同士を接続するために用いられる。具体的には、２つの管同士が互いの中心軸が一致しない状態（すなわち、所定の角度で交差した状態）でこれら２つの管同士を接続するために用いられる。本実施形態では、上述の「所定の角度」は９０度である。なお、９０度に限らず、０度を除く任意の角度であってもよい。本実施形態において、「２つの管」は、車両に搭載され、複数の電池がケース内に収容された電池パックにおいて電池モジュールの温度を調整するための冷却媒体、例えば純水、ＬＬＣ（Long Life Coolant）、空気、油を流通させるための管が該当する。なお、本実施形態において、エルボ型管継手１０に接続する２つの管のうち、一方の管は、管状の継手であり、エルボ型管継手１０と接続する際に、エルボ型管継手１０が有する後述のフラップ弁装置１００の一部を押圧する。図１および図２では、２つの管のうちの一方の管に相当する他の継手９００（以下、単に「継手９００」と呼ぶ）が破線で表されている。継手９００は、電池パックのケース内に設けられ、電池パックのケース表面に取り付けられたエルボ型管継手１０と接続する。なお、図１～図３では、継手９００は、図示の便宜上省略されている。なお、エルボ型管継手１０は、上述した電池パックにおける温度調整用の媒体を流通させる管に限らず、任意の場所において用いられて任意の種類の媒体を流通させるための管（および継手）同士を接続するために用いられてもよい。

【0009】

図１～図３では、互いに直交する３つの軸（Ｘ、ＹおよびＺ軸）が表されている。本実施形態において、「Ｘ軸方向」とは、＋Ｘ方向と－Ｘ方向の総称である。同様に、「Ｙ軸方向」とは＋Ｙ方向と－Ｙ方向の総称であり、「Ｚ軸方向」とは＋Ｚ方向と－Ｚ方向の総称である。なお、図４～図１０におけるＸ、ＹおよびＺ軸は、図１～図３におけるＸ、ＹおよびＺ軸と同じである。

【0010】

図１～図３に示すように、エルボ型管継手１０は、第１管接続部２１と、第２管接続部２２と、弁収容部２３と、リテーナ３０と、フラップ弁装置１００とを備える。第１管接続部２１と第２管接続部２２と弁収容部２３とは、一体形成されている。

【0011】

第１管接続部２１は、筒状の外観形状を有し、継手９００と接続され得る。第１管接続部２１の内孔ｈ１（以下、「第１内孔ｈ１」と呼ぶ）、および第１管接続部２１の中心軸Ｃ１（以下、「第１中心軸Ｃ１」と呼ぶ）は、Ｚ軸と平行である。第１管接続部２１の＋Ｚ方向には、弁収容部２３が連なる。第１管接続部２１の－Ｚ方向には、継手９００が接続され得る。本実施形態において継手９００は、内部に弁装置を有する管継手であって、エルボ型管継手１０と接続する側とは反対側の端部において図示しない管と接続する。図３に示すように、第１管接続部２１の第１内孔ｈ１には、係合部材１０１およびシール部材１０２が取り付けられている。

【0012】

第２管接続部２２は、筒状の外観形状を有し、図示しない管と接続され得る。第２管接続部２２の内孔ｈ２（以下、「第２内孔ｈ２」と呼ぶ）、および第２管接続部２２の中心軸Ｃ２（以下、「第２中心軸Ｃ２」と呼ぶ）は、Ｙ軸と平行である。第２管接続部２２の－Ｙ方向には、弁収容部２３が連なる。第２管接続部２２の＋Ｙ方向には、図示しない管が接続され得る。この第２管接続部２２に接続され得る管は、内部に弁装置を有する継手であってもよいし、単に内孔が設けられた単純な管であってもよい。

【0013】

弁収容部２３は、第１管接続部２１と第２管接続部２２とにそれぞれ連なり、第１内孔ｈ１と第２内孔ｈ２とにそれぞれ連通する弁収容空間ｈ３を有する中空の構造を有する。

【0014】

図４は、エルボ型管継手１０の断面を示す断面図である。図４では、図１のＩＶ－ＩＶ断面線での断面を示している。弁収容空間ｈ３には、フラップ弁装置１００が収容されている。フラップ弁装置１００の－Ｚ方向の端部は、シール部材１０２に接している。シール部材１０２の－Ｚ方向には係合部材１０１が接している。すなわち、シール部材１０２は、フラップ弁装置１００と係合部材１０１とでＺ軸方向に挟まれており、フラップ弁装置１００と係合部材１０１との間を封止している。図４では、図１～図３とは異なり、継手９００が第１管接続部２１に接続されていない状態のエルボ型管継手１０を表している。この状態では、フラップ弁装置１００は、第１内孔ｈ１と第２内孔ｈ２とが遮断された閉弁状態となっている。フラップ弁装置１００の詳細構成については、後述する。継手９００は、内孔９０１に環状のシール部９１０と、フラップ弁９２０とを備えている。フラップ弁９２０は、フラップ弁装置１００と同様に回動することにより、シール部９１０の開口を封止する閉弁状態と、シール部９１０の開口を開放する開弁状態とを切り替える。フラップ弁９２０は、閉弁状態において継手９００の中心軸と平行に突出する突当部９２１を備えている。突当部９２１の機能については、後述する。

【0015】

図１～図３に示すように、リテーナ３０は、略Ｕ字状の平面視形状を有する。リテーナ３０は、第１管接続部２１に継手９００が接続する際に、第１管接続部２１を挟み込むように取り付けられて継手９００の先端部と係合する。リテーナ３０の両腕部分の先端には、図３および図４に図示する一対の係合部３１が形成されており、かかる一対の係合部３１が第１管接続部２１の側面に形成された開口から第１内孔ｈ１に挿入され、継手９００の先端に形成された図示しない係合部と係合する。これにより、エルボ型管継手１０からの継手９００の抜け止めが完成する。

【0016】

Ａ２．フラップ弁装置１００の詳細構成：
図５および図６は、フラップ弁装置１００の詳細構成を示す斜視図である。図５では、フラップ弁装置１００に加えて、係合部材１０１およびシール部材１０２が表されている。係合部材１０１は環状の外観形状を有する。図５に示すように、係合部材１０１の外周面には、係合溝１０３が形成されており、係合部材１０１は、かかる係合溝１０３によって弁収容部２３の－Ｚ方向端部および第１管接続部２１の＋Ｚ方向端部に係合している。

【0017】

フラップ弁装置１００は、弁座部材１１０と、弁体１５０と、弾性部材１３０とを備える。弁座部材１１０は、開口１１２が形成された底部１１１を有し、有底筒状の外観形状を有する。図３、図５および図６に示す閉弁状態では、開口１１２は、弁体１５０により封止されている。底部１１１は、図４に示すように外側面（＋Ｚ方向の面）において弁収容空間ｈ３に露出し、図３に示すように内側面（－Ｚ方向の面）において第１内孔ｈ１に露出する。

【0018】

図７は、第１管接続部２１の第１中心軸Ｃ１と、開口１１２の第３中心軸Ｃ３との位置関係を示す説明図である。図７では、第１管接続部２１と弁座部材１１０の断面を模式的に表しており、第２管接続部２２、弁収容部２３およびリテーナ３０等は省略されている。また、図７では、弁体１５０の回動する際の回転軸の位置の軌跡Ｔ１を太い矢印によって表している。弁体１５０は、Ｘ軸方向と平行な回転軸を中心として回転する。また、弁体１５０は、継手９００との接続状態に応じてＺ軸方向に移動する。このため、弁体１５０の回転軸は、Ｚ軸方向と平行な軌跡Ｔ１を描くように移動する。ここで、図７に示すように、開口１１２は、開口１１２の中心軸Ｃ３（以下、「第３中心軸Ｃ３」と呼ぶ）が第１管接続部２１の中心軸Ｃ１と平行であり、且つ、第１中心軸Ｃ１と比べてＹ軸方向と平行な方向（第２中心軸Ｃ２と平行な方向）に沿って、弁体１５０の回転軸（軌跡Ｔ１）から遠い位置に位置するように、弁座部材１１０の底部１１１に形成されている。このような第１中心軸Ｃ１と第３中心軸Ｃ３とのＹ軸方向における位置ずれの理由については、後述する。「開口１１２の中心軸Ｃ３」とは、開口１１２の中心を通り、開口１１２を平面と捉えた場合の法線と一致する軸を意味する。

【0019】

図４～図６に示すように、弁座部材１１０は、底部１１１には、上述の開口１１２に加えて、弾性部材支持部１１３および一対の軸受部１１４を備えている。底部１１１、弾性部材支持部１１３および軸受部１１４は、一体形成されている。

【0020】

弾性部材支持部１１３は、底部１１１の＋Ｚ方向の面のうち、－Ｙ方向端部に形成されている。弾性部材支持部１１３は、底部１１１から＋Ｚ方向に突出した矩形柱状の外観形状を有する。弾性部材支持部１１３は、弾性部材１３０を支持する。本実施形態において、弾性部材１３０は、屈曲した板バネにより構成されている。弾性部材支持部１１３は、かかる板バネの一方の端部１３２を固定する。これにより、弾性部材支持部１１３は、弾性部材１３０の一方の端部１３２を固定端として機能させる。

【0021】

一対の軸受部１１４は、底部１１１の＋Ｚ方向の面のうち、－Ｙ方向の端部において、弾性部材支持部１１３をＸ軸方向に挟んで形成されている。軸受部１１４は、弁体１５０の一対の軸部１５３を回動可能に支持している。ただし、本実施形態では、通常状態では、軸受部１１４と軸部１５３とは接しておらず、軸部１５３は、軸受部１１４よりも＋Ｚ方向に位置していて軸受部１１４に接していない。したがって、通常状態においては、軸受部１１４は、弁体１５０の回動時に軸部１５３が過剰に位置ずれすることを規制する程度の機能を果たすに過ぎない。ただし、弁体１５０が備えるシール部１５９の設計公差や組み付け誤差などに起因して軸部１５３の位置が予定位置よりも－Ｚ方向に位置する異常状態となっても、通常状態における軸部１５３と軸受部１１４との間のギャップがあるために、軸受部１１４は、軸部１５３を回動可能に支持することができる。

【0022】

図８および図９は、弁体１５０の詳細構成を示す斜視図である。弁体１５０は、継手９００との接続時に図７に示す軌跡Ｔ１で移動する回転軸であって、第１中心軸Ｃ１と第２中心軸Ｃ２とのいずれにも直交する回転軸を中心に回動可能に構成されている。弁体１５０は、底部１１１の開口１１２を封止することにより閉弁状態を実現し、開口１１２を開放させることにより開弁状態を実現する。

【0023】

弁体１５０は、上述した一対の軸部１５３の他、本体部１５５と、一対の弾性部材ガイド部１５１と、一対の支持腕部１５２と、突出部１５７と、押圧部１５８と、シール部１５９とを備えている。なお、図８および図９では、シール部１５９は、省略されている。上述の図５および図６では、シール部１５９が示されている。

【0024】

本体部１５５は、一方の端面（以下、「露出面１５６」と呼ぶ）が円錐状に形成された薄い円柱状の外観形状を有する。露出面１５６は、開弁状態において、第１管接続部２１から流入して第１内孔ｈ１を＋Ｚ方向に向かう冷却媒体が弁収容空間ｈ３内において衝突する面となる。露出面１５６が円錐状であることにより、露出面１５６に衝突した冷却媒体を、第２内孔ｈ２方向に向かわせるように方向付けできる。図４に示すように、閉弁状態において、本体部１５５の中心軸方向（厚さ方向）は、Ｚ軸と平行となる。図４に示すように、閉弁状態において、露出面１５６は、弁座部材１１０の内側空間ＳＰ１に露出する。

【0025】

図８に示すように、一対の弾性部材ガイド部１５１は、露出面１５６とは反対側の面、すなわち、本体部１５５における＋Ｚ方向の端面である面Ｓ１において、互いにＸ軸方向に所定の距離だけ離れて設けられている。一対の弾性部材ガイド部１５１は、略四角柱状の外観形状を有し、面Ｓ１から＋Ｚ方向に突出している。図５および図６に示すように、面Ｓ１において、一対の弾性部材ガイド部１５１に挟まれた領域ＳＰ２には、弾性部材１３０の折返部１３３が配置されている。領域ＳＰ２のＸ軸方向の長さは、折返部１３３のＸ軸方向の長さよりも長い。

【0026】

ここで、弾性部材１３０の構成について説明する。上述のように、弾性部材１３０は屈曲した板バネにより構成されており、－Ｙ方向の端部１３２は、弾性部材支持部１１３により固定されている。弾性部材１３０は、上述の端部１３２の他、端部１３２に連なる中間部１３１と、中間部１３１に連なり、端部１３２とは反対側の端に位置する折返部１３３とを備える。上述のとおり端部１３２は固定端であるのに対し、中間部１３１および折返部１３３は、解放されている。すなわち、中間部１３１および折返部１３３は、弁体１５０または弁座部材１１０に固定されておらず、加えられる応力により変形および移動可能である。弾性部材支持部１１３の＋Ｚ方向の端部は、端部１３２の＋Ｚ方向の端部とほぼ一致する。弾性部材支持部１１３および端部１３２の＋Ｚ方向の端部は、面Ｓ１よりも＋Ｚ方向に位置する。したがって、端部１３２と折返部１３３とに連なる中間部１３１は、図５および図６に示すように、＋Ｙ方向に向かうにつれて－Ｚ方向に位置するように斜めに配置されている。図５および図６に示すように、中間部１３１には開口が設けられており軽量化や付勢力の低減化が図られている。図４～図６に示すように、折返部１３３は、弁座部材１１０（底部１１１）の面Ｓ１と接した部分を境として中間部１３１とは反対の斜面を形成するように屈曲している。解放されている折返部１３３は、開弁状態と閉弁状態とが切り替わる際に、面Ｓ１と接する位置が変化するように、面Ｓ１上を滑るように移動する。そして、一対の弾性部材ガイド部１５１は、かかる移動時において折返部１３３がＸ軸方向に過剰に変位して領域ＳＰ２から外れてしまうことを規制する。

【0027】

図８および図９に示すように、一対の支持腕部１５２は、略三角形の平面視形状を有する薄板状の外観形状を有する。一対の支持腕部１５２は、互いにＸ軸方向に所定の距離だけ離れて設けられている。一対の支持腕部１５２の＋Ｙ方向の端部は、底部１１１に連なるように設けられており、－Ｙ方向の端部は、底部１１１とは離れて配置されている。一対の支持腕部１５２において底部１１１とは離れている側の端部には、上述の一対の軸部１５３が設けられている。したがって、図５および図６に示すように、組付けられた状態において、一対の支持腕部１５２は、軸部１５３が軸受部１１４により支持されることにより、弁体１５０を片持ち支持する。

【0028】

図８および図９に示すように、突出部１５７は、棒状の外観形状を有し、露出面１５６から突出し、自身の先端において押圧部１５８と連なる。押圧部１５８は、湾曲した板状の外観形状を有する。押圧部１５８において突出部１５７の先端と連なる面とは厚さ方向において反対側となる面Ｓ２（以下、「接触面Ｓ２」と呼ぶ）は、継手９００が接続される際に継手９００（突当部９２１）と接触する。

【0029】

接触面Ｓ２は、インボリュート曲線の集合である曲面で構成されている。換言すると、接触面Ｓ２は、その断面がインボリュート曲線である曲面であるといえる。インボリュート曲線とは、その法線が常に一つの定円に接するような平面曲面である。断面形状がインボリュート曲線である曲面によって接触面Ｓ２が構成されている理由については、後述する。

【0030】

Ａ３．継手部材同士の連結および脱抜動作：
図１０は、エルボ型管継手１０の断面を示す断面図である。図１０では、図４と同様に、図１のＩＶ－ＩＶ断面線での断面を示している。図１０では、継手９００が第１管接続部２１に接続された状態、つまり、閉弁状態のエルボ型管継手１０を表している。

【0031】

図４に示す開弁状態から、継手９００が＋Ｚ方向に移動して第１内孔ｈ１に挿入され、図１０に示すように、継手９００の先端が弁座部材１１０の底部１１１に突き当たると、継手９００の挿入は止められ、作業員は、リテーナ３０を第１管接続部２１に取り付け、エルボ型管継手１０と継手９００との接続は完了する。

【0032】

継手９００の挿入途中において、継手９００が備えるフラップ弁９２０のうち、突当部９２１は、弁体１５０の押圧部１５８における接触面Ｓ２に接触する。その後、継手９００の挿入が進むと、それに伴い、突当部９２１は、押圧部１５８を＋Ｚ方向に押圧する。ここで、本実施形態では、継手９００の突当部９２１の先端面も接触面Ｓ２と同様にインボリュート曲線である。このため、突当部９２１が押圧部１５８を押圧するにしたがって、突当部９２１と押圧部１５８との接触部分は、突当部９２１およびシール部１５９においてそれぞれ変位する。すなわち、接触面Ｓ２において、突当部９２１と接触する部分が接触面Ｓ２の長手方向に沿って曲線状に変位する。これにより、弁体１５０は、軸部１５３を中心として回動することとなる。このとき、突当部９２１による押圧によって、弁体１５０は全体として＋Ｚ方向に押されて変位する。したがって、図１０に示すように、開口１１２は解放され、開口１１２を介して、第１内孔ｈ１、第２内孔ｈ２および弁収容空間ｈ３は、互いに連通する。

【0033】

このとき、継手９００においても、フラップ弁９２０が回動してシール部９１０の開口が解放され、継手９００の内孔と、第１内孔ｈ１とが連通することとなる。このとき、第１内孔ｈ１と、弁収容空間ｈ３と、内孔ｈ２とを結ぶ冷却媒体の流路として、開口１１２において弁体１５０よりも＋Ｙ方向に生じた空隙を通る流路が形成される。かかる流路は、第１内孔ｈ１と第２内孔ｈ２とを最短で結ぶ流路である。このため、圧力損失を抑えることができる。なお、図１０に示すように、弁体１５０は、図４に示す閉弁状態と比べて回動するとともに＋Ｚ方向に移動している。これにより、第１内孔ｈ１と、弁収容空間ｈ３と、内孔ｈ２とを結ぶ冷却媒体の流路として、開口１１２において弁体１５０よりも－Ｙ方向に生じた空隙を通る流路も形成される。この流路は、弁体１５０と弾性部材支持部１１３との間を通り、さらに、弾性部材１３０の横を回り込み或いは弾性部材１３０の開口を通って第２内孔ｈ２へと向かう流路である。ここで、図４および図１０に示すように、弁収容部２３において、＋Ｚ方向端部且つ－Ｙ方向端部の内壁２３１は、－Ｚ方向且つ＋Ｙ方向を略法線方向とする斜面として形成されている。言い換えると、弁収容部２３の内壁は、面取りされているように形成されている。これにより、図１０に示す開弁状態において、上述した弾性部材１３０側を通る流路をコンパクトにすることができ、かかる流路を短くして圧力損失を低減できる。

【0034】

図４および図１０に示すように、押圧部１５８は、＋Ｚ方向に見て、弁体１５０のうち、第２中心軸Ｃ２およびＹ軸と平行な方向において、回転軸（軌跡Ｔ１）に近い側に設けられている。「第２中心軸Ｃ２およびＹ軸と平行な方向において回転軸に近い側」とは、弁体１５０をＹ軸方向と平行な方向に２つに分けた場合における、より回転軸に近い側、という意味である。このように、押圧部１５８が＋Ｚ方向に見て弁体１５０における回転軸に近い側に設けられていることにより、弁体１５０は、回転軸に近い側において継手９００から＋Ｚ方向に押されることとなる。このため、押圧部１５８が回転軸から遠い側に設けられている構成に比べて、第１中心軸Ｃ１に沿って同じ長さ分だけ継手９００（突当部９２１）によって＋Ｚ方向に押された場合に、より大きな角度で弁体１５０を回転させることができる。これにより、弁収容空間ｈ３内において弁体１５０の近傍における冷却媒体の流路断面積をより大きくして、圧力損失をより低減できる。

【0035】

そして、上述の押圧部１５８が第２中心軸Ｃ２およびＹ軸と平行な方向において回転軸に近い側に設けられるようにするために、本実施形態では、突出部１５７および押圧部１５８の設置態様が調整されている。具体的には、図４に示すように、突出部１５７は、閉弁状態において、弁体１５０（露出面１５６）の中心から－Ｙ方向且つ－Ｚ方向に延びるように形成されている。このため、突出部１５７の先端に設けられた押圧部１５８（接触面Ｓ２）は、＋Ｚ方向に見て、第２中心軸Ｃ２およびＹ軸と平行な方向において回転軸に近い側に位置することとなる。

【0036】

また、弁体１５０が回転軸に近い側において継手９００から＋Ｚ方向に押されるようにするために、図７を用いて説明した「第１内孔ｈ１の第１中心軸Ｃ１と開口１１２の第３中心軸Ｃ３とのＹ軸方向の位置ずれ」が形成されている。具体的には、開口１１２は、開口１１２の第３中心軸Ｃ３が第２中心軸Ｃ２およびＹ軸と平行な方向に沿って、回転軸から遠い位置に位置するように、弁座部材１１０の底部１１１に形成されている。このため、開口１１２を封止する弁体１５０は、その中心軸が閉弁状態において第１中心軸Ｃ１と比べてＹ軸方向に沿って回転軸（軌跡Ｔ１）から遠い位置に位置することとなる。他方、継手９００は、その中心軸が第１内孔ｈ１の第１中心軸Ｃ１と一致するように第１内孔ｈ１に挿入される。このため、閉弁状態において、押圧部１５８は、弁体１５０が回転軸に近い側において継手９００から＋Ｚ方向に押されることとなる。

【0037】

弁体１５０の押圧部１５８の接触面Ｓ２がインボリュート曲線の集合である曲面であるため、突当部９２１と接触して＋Ｚ方向に押された際に、接触部分が曲面に沿って移動し、弁体１５０の回動が実現できる。また、このときの接触部分の位置が、Ｘ軸方向およびＹ軸方向において過剰に変位することを抑制でき、弁体１５０の回動を滑らかに行わせることができる。なお、本実施形態では、継手９００の突当部９２１において接触面Ｓ２と接触する面もインボリュート曲線の集合である曲面であり、かかる曲面の長手方向と接触面Ｓ２の長手方向とがＺ軸方向に見ていずれもＹ軸方向で一致しているので、押圧部１５８と突当部９２１の接触部分は、線状となる。このため、面で接触する構成に比べて大きな圧力を弁体１５０に加えることができる。また、図１０に示すように、開弁状態において、突出部１５７は、第１中心軸Ｃ１と平行に配置される。換言すると、突出部１５７は、その中心軸が第１内孔ｈ１の第１中心軸Ｃ１と平行となるように配置される。このため、Ｚ軸方向に見た突出部１５７の面積を小さくできる。これにより、＋Ｚ方向に第１内孔ｈ１を流れて弁収容空間ｈ３内に流入した冷却媒体の圧力損失を低減できる。

【0038】

以上説明した実施形態のエルボ型管継手１０によれば、互いに交差する中心軸（第１中心軸Ｃ１および第２中心軸Ｃ２）を有する第１管接続部２１および第２管接続部２２と、弁収容部２３と、弁収容部２３に収容され、回動することにより開弁状態と閉弁状態とを切り替えるフラップ弁装置１００とを備えるので、第１中心軸Ｃ１に沿った方向および第２中心軸方向Ｃ２に沿った方向において狭い空間しか確保できない状況においても、弁（フラップ弁装置１００）の開閉動作を実現できる。このため、弁の開閉動作を伴う継手部材（エルボ型管継手１０および継手９００）の連結および脱抜を、狭い環境において実現できる。加えて、開弁状態では、弁収容空間ｈ３において第１内孔ｈ１と第２内孔ｈ２とをプランジャー弁と比べて短い距離で連通させることができるので、流路抵抗（圧力損失）を低減できる。

【0039】

また、フラップ弁装置１００は、開口１１２が形成された底部１１１を有する有底筒状の弁座部材１１０と、弁体１５０と、弾性部材１３０とを有するので、エルボ型管継手１０に継手９００が接続されていない状態においては、弾性部材１３０により弁体１５０が開口１１２を封止するように付勢して閉弁状態を実現でき、他方、エルボ型管継手１０に継手９００が接続されている状態においては、弁体１５０が回動して開口１１２を開放し、開弁状態を実現できる。

【0040】

また、押圧部１５８は、弁体１５０のうち、第２中心軸Ｃ２と平行な方向において弁体１５０が回動する際の回転軸に近い側に設けられているので、回転軸から遠い側に設けられている構成と比べて、第１中心軸Ｃ１に沿って同じ長さ分だけ継手９００により押圧部１５８が押された場合に、より大きな角度で弁体１５０を回動させることができる。これにより、弁収容空間ｈ３における流路断面積をより大きくして、圧力損失をより低減できる。

【0041】

また、開口１１２は、開口１１２の第３中心軸Ｃ３が、第１中心軸Ｃ１と平行であり且つ第１中心軸Ｃ１と比べて第２中心軸Ｃ２と平行な方向に沿って回転軸から遠い側に位置するように、弁座部材１１０の底部１１１に形成されているので、第１管接続部２１に継手９００が接続される際に、継手９００の中心軸が第１中心軸Ｃ１と一致するように接続され、且つ継手９００の中心軸上の部位（突当部９２１）で押圧部１５８を押す構成においては、弁体１５０のうち第２中心軸Ｃ２に沿った方向において回転軸に近い側に設けられた押圧部１５８をより高い確度で押すことができる。

【0042】

また、弁体１５０は、露出面１５６から突出し、先端において押圧部１５８と連なる棒状の突出部１５７を有するので、第１管接続部２１に継手９００が接続される際に、弁体１５０のうち、押圧部１５８とは異なる部位が押されることを抑制できる。

【0043】

また、突出部１５７は、開弁状態において、第１中心軸Ｃ１と平行に配置されているので、第１中心軸Ｃ１方向に見たときの突出部１５７の面積を小さくできる。このため、第１内孔ｈ１から弁収容空間ｈ３に流入する際の流体の圧力損失を低減できる。

【0044】

また、押圧部１５８のうち、継手９００と接する接触面Ｓ２は、インボリュート曲線の集合である曲面で構成されているので、継手９００と押圧部１５８との接触位置が過剰に変位することを抑制でき、また、接触部分を線で構成できるので、継手９００の接続時に安定して押圧力を弁体１５０に伝えることができる。このため、弁体１５０の回動を滑らかに行うことができると共に、小さな力で弁体１５０を回動させることができる。

【0045】

Ｂ．他の実施形態：
（Ｂ１）上記実施形態では、第１管接続部２１と、第２管接続部２２と、弁収容部２３とは一体形成されていたが、これらのうちの少なくとも一部は、互いに別体となるように構成されていてもよい。

【0046】

（Ｂ２）上記実施形態において、弾性部材１３０は、板バネにより構成されていたが、板バネに限らず、コイルバネやエラストマで形成された円柱状の部材など、弁体１５０を付勢可能な任意の種類の弾性を有する部材により構成されてもよい。

【0047】

（Ｂ３）上記実施形態において、弁座部材１１０を省略してもよい。具体的には、例えば、弁収容部２３を、内部に弁収容空間ｈ３を横断する板状の区画壁を設ける構造とし、かかる区画壁に開口を設け、かかる開口を弁体１５０が封止または解放する構成としてもよい。かかる構成においても、実施形態のエルボ型管継手１０と同様な効果を奏する。

【0048】

（Ｂ４）上記実施形態において、接触面Ｓ２と、突当部９２１における先端面とのうちの少なくとも一方は、インボリュート曲線の集合である曲面に代えて、球面の一部である曲面であってもよい。また、接触面Ｓ２と、突当部９２１における先端面とのうちの少なくとも一方は、平面であってもよい。かかる構成においても、突当部９２１は、押圧部１５８を＋Ｚ方向に押圧でき、また、押圧部１５８は継手９００から力を受けることができる。また、第１中心軸Ｃ１に接続される管は、継手９００に代えて、例えば、先端部分に＋Ｚ方向に突出する棒状の突出部を備える管であってもよい。かかる構成においては、管が第１中心軸Ｃ１に接続される際に、管が有する突出部が押圧部１５８を＋Ｚ方向に押圧し、開弁させることができる。

【0049】

（Ｂ５）上記実施形態のエルボ型管継手１０は、あくまでも一例であり、様々に変形可能である。例えば、押圧部１５８は、弁体１５０のうち、第２中心軸Ｃ２（Ｙ軸）と平行な方向において、回転軸から遠い側や、中央位置に設けられていてもよい。また、弁体１５０において、突出部１５７を省略してもよい。かかる構成においては、例えば、露出面１５６をインボリュート曲線の集合である曲面で構成し、露出面１５６を継手９００により押圧される構成としてもよい。かかる構成では、露出面１５６と押圧部１５８および接触面Ｓ２とは一致する。また、押圧部１５８は、開弁状態において、第１中心軸Ｃ１と平行ではなく交差する構成としてもよい。また、突出部１５７は、開弁状態において、第１中心軸Ｃ１と交差する構成であってもよい。

【0050】

本開示は、上記各実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した形態中の技術的特徴に対応する各実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【符号の説明】

【0051】

１０…エルボ型管継手、２１…第１管接続部、２２…第２管接続部、２３…弁収容部、３０…リテーナ、３１…係合部、１００…フラップ弁装置、１０１…係合部材、１０２…シール部材、１０３…係合溝、１１０…弁座部材、１１１…底部、１１２…開口、１１３…弾性部材支持部、１１４…軸受部、１３０…弾性部材、１３１…中間部、１３２…端部、１３３…折返部、１５０…弁体、１５１…弾性部材ガイド部、１５２…支持腕部、１５３…軸部、１５５…本体部、１５６…露出面、１５７…突出部、１５８…押圧部、１５９…シール部、２１１…係合部、２３１…内壁、９００…継手、９０１…内孔、９１０…シール部、９２０…フラップ弁、９２１…突当部、Ｃ１…第１中心軸、Ｃ２…第２中心軸、Ｃ３…第３中心軸、Ｓ１…面、Ｓ２…接触面、ＳＰ１…内側空間、ＳＰ２…領域、Ｔ１…軌跡、ｈ１…第１内孔、ｈ２…第２内孔、ｈ３…弁収容空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】