特開 2024-73700 ストレート型管継手

(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】P2024073700

(43)【公開日】2024-05-30

(54)【発明の名称】ストレート型管継手

(51)【国際特許分類】

   F16L 37/30 20060101AFI20240523BHJP

   F16K 1/20 20060101ALI20240523BHJP

【ＦＩ】

F16L37/30

F16K1/20 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022184540

(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）】

3H052

3J106

【Ｆターム（参考）】

3H052AA02

3H052BA03

3H052BA25

3H052BA26

3H052CD03

3H052EA02

3J106BC12

3J106GA03

3J106GA14

3J106GA23

3J106GA30

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】ストレート型管継手（３１０）は、他の継手（８００）が接続され得る一端と、他の配管が接続され得る他端と、を有する筒状の継手本体（３２１）と、継手本体内部に設けられ、継手本体内部において一端と他端とを連通させるための開口（３１２）が形成された弁座部（３１１）と、継手本体に収容されているフラップ弁装置（４００）であって、回動することにより、開口を封止する閉弁状態と、開口を開放する開弁状態と、を切り替えるフラップ弁装置とを備える。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ストレート型管継手であって、
他の継手が接続され得る一端と、他の配管が接続され得る他端と、を有する筒状の継手本体と、
前記継手本体内部に設けられ、前記継手本体内部において前記一端と前記他端とを連通させるための開口が形成された弁座部と、
前記継手本体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、前記開口を封止する閉弁状態と、前記開口を開放する開弁状態と、を切り替えるフラップ弁装置と、
を備える、ストレート型管継手。

【請求項2】

請求項１に記載のストレート型管継手において、
前記フラップ弁装置は、
前記継手本体の内壁に沿って配置される固定部材と、
前記固定部材に設けられた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、前記開口を開放することにより前記開弁状態を実現する弁体と、
前記固定部材に固定される弾性部材であって、前記開口を封止するように前記弁体を付勢する弾性部材と、を有する、
ストレート型管継手。

【請求項3】

請求項２に記載のストレート型管継手において、
前記開口は、前記継手本体の第１中心軸に対して、前記開口の第２中心軸が、３０度～６０度傾くように、前記弁座部に形成されている、ストレート型管継手。

【請求項4】

請求項３に記載のストレート型管継手において、
前記開口は、前記第２中心軸方向に見て楕円状の外観形状を有するように、前記弁座部に形成され、
前記弁体は、前記閉弁状態において前記開口を封止する本体部であって、前記閉弁状態において前記第２中心軸方向に見て楕円状の外観形状の本体部を有する、ストレート型管継手。

【請求項5】

請求項４に記載のストレート型管継手において、
前記弁体は、前記閉弁状態において前記継手本体の前記一端側に突出する押圧部であって、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、前記本体部の長軸に沿った方向において前記回転軸に近い側に設けられている、ストレート型管継手。

【請求項6】

請求項５に記載のストレート型管継手において、
前記開口は、前記第２中心軸の方向に見て、前記開口の中心が、前記開口と前記第１中心軸との交点に比べて前記長軸に沿った方向において、前記回転軸から遠い側に位置するように、前記弁座部に形成されている、ストレート型管継手。

【請求項7】

請求項６に記載のストレート型管継手において、
前記本体部は、前記閉弁状態において前記一端側に露出する露出面を有し、
前記弁体は、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を有する、ストレート型管継手。

【請求項8】

請求項７に記載のストレート型管継手において、
前記突出部は、前記閉弁状態において、前記第１中心軸と平行に配置される、ストレート型管継手。

【請求項9】

請求項５から請求項８までのいずれか一項に記載のストレート型管継手において、
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、ストレート型管継手。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ストレート型管継手に関する。

【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、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、ストレート型管継手が提供される。他の継手が接続され得る一端と、他の配管が接続され得る他端と、を有する筒状の継手本体と、前記継手本体内部に設けられ、前記継手本体内部において前記一端と前記他端とを連通させるための開口が形成された弁座部と、前記継手本体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、前記開口を封止する閉弁状態と、前記開口を開放する開弁状態と、を切り替えるフラップ弁装置と、を備える。
この形態のストレート型管継手によれば、継手本体内部に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を備えるので、継手本体の中心軸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（ストレート型管継手および継手）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、フラップ弁装置により弁の開閉を実現するので、プランジャー弁と比較して、流路抵抗（圧力損失）を低減できる。また、フラップ弁装置により弁の開閉を実現するので、継手内で軸方向に伸びる構成を要するプランジャー弁と比較して、構成をよりコンパクトにできる。
（２）上記形態のストレート型管継手において、前記フラップ弁装置は、前記継手本体の内壁に沿って配置される固定部材と、前記固定部材に設けられた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、前記開口を開放することにより前記開弁状態を実現する弁体と、前記固定部材に固定される弾性部材であって、前記開口を封止するように前記弁体を付勢する弾性部材と、を有してもよい。
この形態のストレート型管継手によれば、フラップ弁装置は、弁体と、弾性部材とを有するので、ストレート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、ストレート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）上記形態のストレート型管継手において、前記開口は、前記継手本体の第１中心軸に対して、前記開口の第２中心軸が、３０度～６０度傾くように、前記弁座部に形成されていてもよい。
この形態のストレート型管継手によれば、開口は、継手本体の第１中心軸に対して、開口の第２中心軸が、３０度～６０度傾くように、弁座部に形成されているので、第２中心軸が第１中心軸と平行である場合と比較して、弁体が第１中心軸に沿って同じ長さ分だけ押された場合に、継手本体内部の流路断面積をより大きくでき、圧力損失をより低減できる。また、傾きの角度が３０度～６０度なので、傾きの角度が比較的小さい構成と比較して、開弁状態における継手本体内部の流路断面積を大きくできる。他方、傾きの角度が比較的大きい構成と比較して、他の継手と接続時において開弁状態に移行させるために要する力を低減できる。また、傾きの角度が比較的大きい構成と比較して、開弁状態および閉弁状態のいずれにおいても、弾性部材に加えられる負荷が小さいので、弾性部材の破損を抑制できる。
（４）上記形態のストレート型管継手において、前記開口は、前記第２中心軸方向に見て楕円状の外観形状を有するように、前記弁座部に形成され前記弁体は、前記閉弁状態において前記開口を封止する本体部であって、前記閉弁状態において前記第２中心軸方向に見て楕円状の外観形状の本体部を有してもよい。
この形態のストレート型管継手によれば、開口は、第２中心軸方向に見て楕円状の外観形状を有するように、弁座部に形成されているので、真円状である場合と比較して、第１中心軸に対して傾いた第２中心軸を有する開口において開口面積をより大きくできる。これにより、圧力損失をより低減できる。また、弁体は、閉弁状態において第２中心軸方向に見て楕円状の外観形状の本体部を有するので、開口を確実に封止できる。
（５）上記形態のストレート型管継手において、前記弁体は、前記閉弁状態において前記継手本体の前記一端側に突出する押圧部であって、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、前記本体部の長軸に沿った方向において前記回転軸に近い側に設けられてもよい。
この形態のストレート型管継手によれば、押圧部は、第２中心軸方向に見て、弁体のうち、楕円状の本体部の長軸に沿った方向において、回転軸に近い側に設けられているので、押圧部が回転軸から遠い側に設けられている構成と比較して、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。これにより継手本体内部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。
（６）上記形態のストレート型管継手において、前記開口は、前記第２中心軸の方向に見て、前記開口の中心が、前記開口と前記第１中心軸との交点に比べて前記長軸に沿った方向において、前記回転軸から遠い側に位置するように、前記弁座部に形成されていてもよい。
この形態のストレート型管継手によれば、開口は、第２中心軸方向に見て、開口の中心が、開口と第１中心軸との交点に比べて長軸に沿った方向において、回転軸から遠い側に位置するように、弁座部に形成されているので、継手本体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、弁体のうち長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。
（７）上記形態のストレート型管継手において、前記本体部は、前記閉弁状態において前記一端側に露出する露出面を有し、前記弁体は、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を有してもよい。
この形態のストレート型管継手によれば、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、継手本体に他の継手が接続される際に、弁体のうち、押圧部と異なる部位が押されることを抑制できる。
（８）上記形態のストレート型管継手において、前記突出部は、前記閉弁状態において、前記第１中心軸と平行に配置されてもよい。
この形態のストレート型管継手によれば、突出部は、閉弁状態において、第１中心軸と平行に配置されているので、他の継手を接続する際に、押圧部に加えられた力が確実に本体部に伝えられる。これにより、閉弁状態の解除を小さな力で円滑に行うことができる。
（９）上記形態のストレート型管継手において、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もよい。
この形態のストレート型管継手によれば、押圧部のうち、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、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、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ストレート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ストレート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ストレート型管継手の外観構成を示す斜視図である。

【図4】継手本体の外観構成を示す斜視図である。

【図5】継手本体の外観構成を示す斜視図である。

【図6】ストレート型管継手の断面を示す断面図である。

【図7】フラップ弁装置の詳細構成を示す斜視図である。

【図8】フラップ弁装置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】弁体の詳細構成を示す斜視図である。

【図11】第２中心軸が第１中心軸に対して傾いている効果を説明するための説明図である。

【図12】ストレート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ストレート型管継手３１０の外観構成を示す斜視図である。なお、図１～図３では、ストレート型管継手３１０にＬ字状の配管３２３が接続された状態を示す。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１２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。

【0009】

ストレート型管継手３１０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ストレート型管継手３１０に接続する２つの管のうち、一方の配管３２３は、－Ｘ方向からストレート型管継手３１０に接続する。他方の管は、＋Ｚ方向からストレート型管継手３１０に接続する。なお、図１～図３では、他方の管の図示は省略している。他方の管は、管状の継手であり、ストレート型管継手３１０と接続する際に、ストレート型管継手３１０が有する後述のフラップ弁装置４００の一部を押圧する本実施形態において、ストレート型管継手３１０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他方の管と接続する。なお、ストレート型管継手３１０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。

【0010】

図１～図３に示すように、ストレート型管継手３１０は、継手本体３２１と、フランジ３２２とを備える。図４および図５は、継手本体３２１の外観構成を示す斜視図である。継手本体３２１は、Ｚ軸と平行な第１中心軸Ｃ１を有する筒状の外観形状である。ストレート型管継手３１０は、＋Ｚ方向の一端と－Ｚ方向の他端とに開口を有する。図３および図５に示すように、継手本体３２１は、その内側に開口３１２が形成された弁座部３１１を有する。なお、図１～図５は、後述するフラップ弁装置４００の弁体４５０により開口３１２が封止された状態（閉弁状態）を示している。図４に示すように、継手本体３２１は、周方向に沿った溝であるフランジ取付部３２４を有する。図１～図３に示すように、フランジ取付部３２４にはフランジ３２２が取り付けられている。フランジ３２２は、複数の係合部３２５を有する。係合部３２５は、他の継手がストレート型管継手３１０に接続する際に、他の継手と係合する。図４に示すように、継手本体３２１の－Ｚ方向の周上には、複数の爪部３２６およびシール部材３０２が設けられている。複数の爪部３２６は、配管３２３が接続する際に、配管３２３と係合する。シール部材３０２は、配管３２３と継手本体３２１との間に挟まれ、管と継手本体３２１との間を封止する。

【0011】

図６は、ストレート型管継手３１０の断面を示す断面図である。図６では、図１のＶＩ－ＶＩ断面線での断面を示している。図６では、ストレート型管継手３１０に接続される他の継手８００の一部を破線で表している。継手本体３２１の内部には、フラップ弁装置４００が収容されている。フラップ弁装置４００は、他の継手８００が接続されていない状態においては、開口３１２を封止している。フラップ弁装置４００の詳細構成については、後述する。フラップ弁装置４００と継手本体３２１の間にはシール部４５９が挟まれている。シール部４５９は、フラップ弁装置４００と継手本体３２１との間を封止している。開口３１２は、継手本体３２１のＺ軸方向の両端を連通させる開口である。また、開口３１２は、－Ｙ方向に向かうにつれて－Ｚ方向に位置するように傾いた開口である。換言すると、開口３１２の第２中心軸Ｃ２は、継手本体３２１の第１中心軸Ｃ１に対して傾いている。具体的には、第２中心軸Ｃ２は、第１中心軸Ｃ１に対して４５度傾いている。なお、傾きの角度は、４５度に限らず３０度～６０度の任意の角度であってよい。第２中心軸Ｃ２が第１中心軸Ｃ１に対して傾いている理由は、後述する。また、開口３１２は、第２中心軸Ｃ２方向に見て、－Ｙ方向かつ－Ｚ方向に沿った長軸を有する楕円状である。また、開口３１２は、第２中心軸Ｃ２の方向に見て、開口３１２の中心Ｐ１が、開口３１２と第１中心軸Ｃ１との交点Ｐ２に比べて長軸に沿った方向において、弁体４５０の回転軸から遠い側に位置するように、弁座部３１１に形成されている。中心Ｐ１と交点Ｐ２とのずれについては、後述する。

【0012】

継手８００は、内孔８０１に環状のシール部８１０と、フラップ弁８２０とを備えている。フラップ弁８２０は、フラップ弁装置４００と同様に回動することにより、シール部８１０の開口を封止する閉弁状態と、シール部８１０の開口を開放する開弁状態とを切り替える。フラップ弁８２０は、閉弁状態において継手８００の中心軸と平行に突出する突当部８２１を備えている。突当部８２１の機能については、後述する。

【0013】

Ａ２．フラップ弁装置４００の詳細構成：
図７および図８は、フラップ弁装置４００の詳細構成を示す斜視図である。フラップ弁装置４００は、固定部材４１０と、弁体４５０と、弾性部材４３０とを備える。

【0014】

固定部材４１０は、Ｘ軸方向とＺ軸方向とに延びる矩形板状の部材である。図８に示すように固定部材４１０のＸ軸方向の両端には、係合溝４１１が形成されている。図５に示すように、固定部材４１０は、かかる係合溝４１１と継手本体３２１の内壁に沿って設けられた溝とが係合することで、継手本体３２１内部に配置される。図７および図８に示すように、固定部材４１０は、弾性部材固定部４１２を備えている。弾性部材固定部４１２は、固定部材４１０の－Ｙ方向の面に設けられており、弾性部材４３０を固定する。本実施形態において、弾性部材４３０は、屈曲した板バネにより構成されている。弾性部材固定部４１２は、かかる板バネの一端を固定する。これにより、弾性部材固定部４１２は、弾性部材４３０の一方の端部を固定端として機能させる。

【0015】

固定部材４１０は、係合溝４１１、弾性部材固定部４１２に加えて、一対の軸受部４１４を備える。一対の軸受部４１４は、固定部材４１０の＋Ｚ方向の端部において、Ｘ軸方向の両端に形成されている。軸受部４１４は、弁体４５０の一対の軸部４５３を回動可能に支持している。本実施形態において、軸受部４１４には、軸部４５３が＋Ｚ方向かつ－Ｙ方向に移動できる隙間、すなわち遊びが設けられている。遊びは、軸部４５３が開口３１２の第２中心軸Ｃ２と平行な方向に移動可能に設けられている。遊びに沿った弁体４５０の移動については、後述する。

【0016】

図９および図１０は、弁体４５０の詳細構成を示す斜視図である。弁体４５０は、継手８００との接続時において、Ｘ軸方向に平行な回転軸を中心に回動可能に構成されている。弁体４５０は、弁座部３１１の開口３１２を封止することにより閉弁状態を実現し、開口３１２を開放させることにより開弁状態を実現する。

【0017】

弁体４５０は、上述した一対の軸部４５３の他、本体部４５５と、一対の弾性部材ガイド部４５１と、突出部４５７と、押圧部４５８と、支持部４５２とを備えている。

【0018】

本体部４５５は、薄い円柱状の外観形状を有する。本体部４５５は、閉弁状態において開口３１２と同一の第２中心軸Ｃ２を有する。本体部４５５は、第２中心軸Ｃ２方向に見て、開口３１２を封止する楕円状の外観形状を有する。上述のように、第２中心軸Ｃ２は第１中心軸Ｃ１に対して傾いている。図１１は、第２中心軸Ｃ２が第１中心軸Ｃ１に対して傾いている効果を説明するための説明図である。図１１の左側には、本実施形態の継手本体３１０および本体部４５５が模式的に表されている。図１１の左側に示されている破線は、閉弁状態の本体部４５５の位置を示す。また、図１１の左側に示されている実線は、本体部４５５の－Ｙ方向かつ＋Ｚ方向の端部が＋Ｚ方向から第１中心軸Ｃ１に平行な方向に距離ｄ１押され、開弁状態となった本体部４５５の位置を示す。図１１の右側には、比較例として、配管６００と弁６５０が模式的に表されている。配管６００は、中心軸Ｃ１０を有する直線状の管である。配管６００内には、中心軸Ｃ１０と平行な中心軸Ｃ２０を有する開口６２０が設けられている。弁６５０は、中心軸Ｃ１０と平行な中心軸Ｃ２０を有し、Ｘ軸方向に平行な回転軸により回動可能に構成されている。弁６５０は、回動することで開口６２０を封止する閉弁状態と、開口６２０を開放する開弁状態とに切り替わる。図１１の右側に示されている破線は、閉弁状態の弁６５０の位置を示す。また、図１１の右側に示されている実線は、弁６５０の－Ｙ方向かつ＋Ｚ方向の端部が、＋Ｚ方向から中心軸Ｃ１０および中心軸Ｃ２０に平行な方向に距離ｄ１押され、開弁状態となった弁６５０の位置を示す。図１１から明らかなように、本体部４５５と弁６５０とをそれぞれ同じ距離ｄ１押した場合であっても、本実施形態のように第１中心軸Ｃ１に対して第２中心軸Ｃ２が傾いていることで、第１中心軸Ｃ１方向に見て、開弁状態の本体部４５５近傍の流路断面積を、比較例と比べてより大きくすることができる。これにより、継手本体３１０内部を流れる冷却媒体の圧力損失をより低減できる。このため、本実施形態では、第２中心軸Ｃ２は、第１中心軸Ｃ１に対して傾いている。

【0019】

また、傾きの角度は３０度～６０度であることが好ましい。角度が小さい（例えば３０度未満）場合、開弁状態における流路断面積が小さくなる。他方、角度が大きい（例えば６０度超）場合、他の継手と接続する際に＋Ｚ方向から伝えられる力が、Ｘ軸方向またはＹ軸方向に逃げてしまうため、本体部４５５を押すために必要な力が増大する。また、閉弁状態および開弁状態のいずれにおいても、角度が小さい場合と比較して、弾性部材４３０に加えられる力が大きくなるので、弾性部材４３０が破損する虞がある。このため、傾きの角度は３０度～６０度であることが好ましい。

【0020】

図１０に示すように、一対の弾性部材ガイド部４５１は、本体部４５５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。弾性部材ガイド部４５１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８に示すように、面Ｓ１において、一対の弾性部材ガイド部４５１に挟まれた領域ＳＰ１には、弾性部材４３０の折返部４３３が配置されている。領域ＳＰ１のＸ軸方向の長さは、折返部４３３のＸ軸方向の長さより長い。

【0021】

ここで、弾性部材４３０の構成について説明する。上述のように、弾性部材４３０は屈曲した板バネにより構成されており、＋Ｙ方向の端部は、弾性部材固定部４１２により固定されている。弾性部材４３０は、上述の端部の他、端部に連なる中間部４３１と、中間部４３１に連なり端部とは反対側の端に位置する折返部４３３とを備える。上述のとおり端部は固定端であるのに対し、中間部４３１および折返部４３３は、解放されている。すなわち、中間部４３１および折返部４３３は、弁体４５０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。図６に示すように、中間部４３１は、－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８に示すように、中間部４３１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６および図８に示すように、折返部４３３は、本体部４５５の面Ｓ１と接した部分を境として中間部４３１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４３３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。一対の弾性部材ガイド部４５１は、かかる移動時において折返部４３３がＸ軸方向に過剰に変位して領域ＳＰ１から外れてしまうことを規制する。

【0022】

図９および図１０に示すように、支持部４５２は、軸部４５３と本体部４５５との間に設けられており、軸部４５３のＸ軸方向中央付近と本体部４５５とを連結する。

【0023】

図７～図１０に示すように、突出部４５７は、棒状の外観形状を有する。突出部４５７は、本体部４５５の＋Ｚ方向の面である露出面４５６から突出し、自身の先端において押圧部４５８と連なる。押圧部４５８は、湾曲した板状の外観形状を有する。押圧部４５８において、突出部４５７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８００が接続される際に継手８００（突当部８２１）と接触する。

【0024】

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。

【0025】

Ａ３．継手部材同士の連結および脱抜動作：
図１２は、ストレート型管継手３１０の断面を示す断面図である。図１２では、図６と同様に、図１のＶＩ－ＶＩ断面線での断面を示している。図１２では、継手８００が継手本体３２１に接続された状態、つまり、開弁状態のストレート型管継手３１０を表している。

【0026】

図６に示す閉弁状態から、ストレート型管継手３１０が＋Ｚ方向に移動して継手８００に挿入され、図１２に示すように、継手本体３２１の先端が継手８００のシール部８１０に突き当たると、継手８００とストレート型管継手３１０の接続は完了する。

【0027】

ストレート型管継手３１０の挿入途中において、継手８００が備えるフラップ弁８２０のうち、突当部８２１は、弁体４５０の押圧部４５８における接触面Ｓ２に接触する。その後、ストレート型管継手３１０の挿入が進むと、それに伴い、突当部８２１は、押圧部４５８を継手本体３２１の第１中心軸Ｃ１と平行な方向、すなわち－Ｚ方向に押圧する。ここで、本実施形態では、継手８００の突当部８２１の先端面も接触面Ｓ２と同様に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。このため、突当部８２１が押圧部４５８を押圧するにしたがって、突当部８２１と押圧部４５８との接触部分は、突当部８２１および押圧部４５８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８２１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４５０は、軸部４５３を中心として回動することとなる。このとき突当部８２１による押圧によって、弁体４５０は全体として－Ｚ方向に押されて変位する。したがって、図１２に示すように開口３１２は開放され、開口３１２を介して、継手本体３２１の＋Ｚ方向および－Ｚ方向の開口が連通する。

【0028】

このとき継手８００においても、フラップ弁８２０が回動してシール部８１０の開口が開放され、継手８００の内孔８０１と、継手本体３２１の＋Ｚ方向の開口とが連通することとなる。継手本体３２１の内部と継手８００とを結ぶ流路として、開口３１２において、弁体４５０よりも－Ｙ方向に生じた空隙を通る流路が形成される。

【0029】

図１２に示す矢印は、弁体４５０の回動する際の回転軸の位置の軌跡Ｔ１を示す。上述したように軸受部４１４には、軸部４５３が開口３１２の第２中心軸Ｃ２と平行な方向に移動可能に遊びが設けられている。このため、弁体４５０は、継手８００の接続時において、Ｘ軸方向に平行な回転軸を中心として回転し、弁体４５０の回転軸は、＋Ｙ方向かつ－Ｚ方向に遊びに沿って移動する。これにより、弁体４５０の回転軸は、第２中心軸Ｃ２と平行な軌跡Ｔ１を描くように移動する。

【0030】

図６および図１２に示すように、押圧部４５８は、第２中心軸Ｃ２方向に見て、弁体４５０のうち、楕円状の本体部４５５の長軸に沿った方向において、回転軸（軌跡Ｔ１）に近い側に設けられている。「本体部４５５の長軸に沿った方向において、回転軸に近い側」とは、弁体４５０を本体部４５５の長軸に沿った方向に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４５８が第２中心軸Ｃ２方向に見て弁体４５０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４５０は、回転軸に近い側において継手８００から－Ｚ方向に押されることとなる。このため、押圧部４５８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８００（突当部８２１）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４５０を回転させることができる。これにより、弁体４５０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。

【0031】

また、図６に示すように突出部４５７は、閉弁状態において継手本体３２１の第１中心軸Ｃ１と平行に設けられている。このため、第１中心軸Ｃ１と平行な方向に沿って継手本体３２１と継手８００とが接続される際に、押圧部４５８に加えられる力が、確実に本体部４５５に伝わるので、閉弁状態の解除を円滑に行うことができる。

【0032】

また、弁体４５０が回転軸に近い側において継手８００から－Ｚ方向に押されるようにするために、開口３１２は、第２中心軸Ｃ２の方向に見て、開口３１２の中心Ｐ１が、開口３１２と第１中心軸Ｃ１との交点Ｐ２に比べて長軸に沿った方向において、回転軸（軌跡Ｔ１）から遠い側に位置するように、弁座部３１１に形成されている。また、開口３１２を封止する本体部４５５の中心も、閉弁状態において、第２中心軸Ｃ２方向に見て、開口３１２と第１中心軸Ｃ１との交点Ｐ２に比べて長軸に沿った方向において、回転軸（軌跡Ｔ１）から遠い側に位置する。他方、継手８００は、その中心軸が継手本体３２１の第１中心軸Ｃ１と一致するように接続される。このため、閉弁状態において、押圧部４５８は、弁体４５０のうちの回転軸に近い側において、継手８００から－Ｚ方向に押されることとなる。

【0033】

弁体４５０の押圧部４５８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８２１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４５０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４５０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８００の突当部８２１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４５８と突当部８２１の接触部分は、点または線状となる。このため、面で接触する構成に比べて大きな圧力を弁体４５０に加えることができる。

【0034】

以上説明した実施形態のストレート型管継手３１０によれば、継手本体３２１内部に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４００を備えるので、第１中心軸Ｃ１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４００）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（ストレート型管継手３１０および継手８００）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、フラップ弁装置４００により弁の開閉を実現するので、プランジャー弁と比較して、流路抵抗（圧力損失）を低減できる。また、フラップ弁装置４００により弁の開閉を実現するので、軸方向に伸びる構成を要するプランジャー弁と比較して、構成をよりコンパクトにできる。

【0035】

また、フラップ弁装置４００は、弁体４５０と、弾性部材４３０とを有するので、ストレート型管継手３１０に他の継手８００が接続されていない状態においては、弾性部材３１０により弁体４５０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、ストレート型管継手３１０に他の継手８００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。

【0036】

また、開口３１２は、継手本体３２１の第１中心軸Ｃ１に対して傾いた第２中心軸Ｃ２を有するように弁座部３１１に形成されているので、開口３１２の第２中心軸Ｃ２が第１中心軸Ｃ１と平行である場合と比較して、弁体４５０が第１中心軸Ｃ１に沿って同じ長さ分だけ押された場合に、継手本体３２１内部の流路断面積をより大きくでき、圧力損失をより低減できる。また、傾きの角度は３０度～６０度なので、傾きの角度が比較的小さい構成と比較して、開弁状態における継手本体３２１内部の流路断面積を大きくできる。他方、傾きの角度が比較的大きい構成と比較して、他の継手８００と接続時において開弁状態に移行させるために要する力を低減できる。また、傾きの角度が比較的大きい構成と比較して、開弁状態および閉弁状態のいずれにおいても、弾性部材４３０に加えられる負荷が小さいので、弾性部材４３０の破損を抑制できる。

【0037】

また、開口３１２は、第２中心軸Ｃ２方向に見て楕円状の外観形状を有するように、弁座部３１１に形成されているので、真円状である場合と比較して、第１中心軸Ｃ１に対して傾いた第２中心軸Ｃ２を有する開口３１２において開口面積をより大きくできる。これにより、圧力損失をより低減できる。また、弁体４５０は、閉弁状態において、第２中心軸Ｃ２方向に見て楕円状の外観形状の本体部４５５を有するので、開口３１２を確実に封止できる。

【0038】

また、押圧部４５８は、第２中心軸Ｃ２方向に見て、弁体４５０のうち、楕円状の本体部４５５の長軸に沿った方向において、回転軸に近い側に設けられているので、押圧部４５８が回転軸から遠い側に設けられている構成と比較して、第１中心軸Ｃ１に沿って同じ長さ分だけ継手８００により押圧部４５８が押された場合に、より大きな角度で弁体４５０を回動させることができる。これにより継手本体３２１内部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。

【0039】

また、開口３１２は第２中心軸Ｃ２方向に見て、第２中心軸Ｃ２が開口３１２の長軸に沿った方向において、第１中心軸Ｃ１よりも回転軸から遠い側に位置するように、弁座部３１１に形成されているので、継手本体３２１に他の継手８００が接続される際に、継手８００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８００の中心軸上の部位（突当部９２１）で押圧部４５８を押す構成においては、弁体４５０のうち長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４５８をより高い確度で押すことができる。

【0040】

また、弁体４５０は、露出面４５６から突出し、先端において押圧部４５８と連なる棒状の突出部４５７を有するので、継手本体３２１に継手８００が接続される際に、弁体４５０のうち、押圧部４５８と異なる部位が押されることを抑制できる。

【0041】

また、突出部４５７は、閉弁状態において、第１中心軸Ｃ１と平行に配置されているので、継手８００を接続する際に、押圧部４５８に加えられた力が確実に本体部４５５に伝えられる。これにより、閉弁状態の解除を小さな力で円滑に行うことができる。

【0042】

また、押圧部４５８のうち、継手８００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８００と押圧部４５８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８００の接続時に安定して押圧力を弁体４５０に伝えることができる。このため、弁体４５０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４５０を回動させることができる。

【0043】

Ｂ．他の実施形態：
（Ｂ１）上記実施形態において、弾性部材４３０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４５０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。

【0044】

（Ｂ２）上記実施形態において、接触面Ｓ２と、突当部８２１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８２１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８２１は、押圧部４５８を－Ｚ方向に押圧でき、また、押圧部４５８は継手８００から力を受けることができる。また、継手本体３２１に接続される管は、継手８００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、管が継手本体３２１に接続される際に、管が有する突出部が押圧部４５８を－Ｚ方向に押圧し、開弁させることができる。

【0045】

（Ｂ３）上記実施形態のストレート型管継手３１０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４５８は、弁体４５０のうち、楕円状の本体部４５５の長軸に沿った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４５０において、突出部４５７を省略してもよい。かかる構成においては、例えば、露出面４５６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４５６を継手８００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４５６と押圧部４５８および接触面Ｓ２とは一致する。また、押圧部４５８は、閉弁状態において、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４５７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。

【0046】

本開示は、上述の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各形態中の技術的特徴に対応する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】

【0047】

３０２…シール部材、３１０…ストレート型管継手、３１１…弁座部、３１２…開口、３２１…継手本体、３２２…フランジ、３２３…配管、３２４…フランジ取付部、３２５…係合部、３２６…爪部、４００…フラップ弁装置、４１０…固定部材、４１１…係合溝、４１２…弾性部材固定部、４１４…軸受部、４３０…弾性部材、４３１…中間部、４３３…折返部、４５０…弁体、４５１…弾性部材ガイド部、４５２…支持部、４５３…軸部、４５５…本体部、４５６…露出面、４５７…突出部、４５８…押圧部、４５９…シール部、８００…継手、８０１…内孔、８１０…シール部、８２０…フラップ弁、８２１…突当部、Ｃ１…第１中心軸、Ｃ２…第２中心軸、Ｓ１…面、Ｓ２…接触面、ＳＰ１…領域、Ｔ１…軌跡

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】