(57)【要約】【課題】汚物抜き取り用ホースが汚物タンクから取り外されなかった場合でも車両設備の破損を防止できるホース接続用カプラーを提供する。【解決手段】鉄道車両の汚物タンクから汚物を抜き取る際に、汚物抜き取り用ホースを汚物タンクに接続するためのホース接続用カプラーであって、管形状を有し、一方部が汚物タンクに設けられた排出バルブに接続され、他方部が汚物抜き取り用ホースに接続される本体部と、本体部を排出バルブに接続した状態で、排出バルブからの本体部の離脱を規制する係合部とを備え、本体部を排出バルブに接続した状態で、本体部に対して排出バルブから引き離す方向の力が加えられた場合、汚物抜き取り用ホースが破断する力未満の所定の力で係合部の一部が破断または変形することにより、本体部と排出バルブとの接続状態を解除する、ホース接続用カプラー。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の汚物タンクから汚物を抜き取る際に、汚物抜き取り用ホースを汚物タンクに接続するためのホース接続用カプラーであって、
管形状を有し、一方部が前記汚物タンクに設けられた排出バルブに接続され、他方部が前記汚物抜き取り用ホースに接続される本体部と、
前記本体部を前記排出バルブに接続した状態で、前記排出バルブからの前記本体部の離脱を規制する係合部とを備え、
前記本体部を前記排出バルブに接続した状態で、前記本体部に対して前記排出バルブから引き離す方向の力が加えられた場合、前記汚物抜き取り用ホースが破断する力未満の所定の力で前記係合部の一部が破断または変形することにより、前記本体部と前記排出バルブとの接続状態を解除する、ホース接続用カプラー。
【請求項２】
前記汚物タンクに設けられた前記排出バルブには、前記排出バルブの外周面から突出する爪部が設けられており、
前記係合部は、
前記本体部の前記一方部の外周縁に接続されるカムホルダーと、
前記カムホルダーに接続され、前記カムホルダーにおける前記一方部側の端面との間に前記爪部に対応した大きさのスリットを形成するカムとを含み、
前記本体部の前記一方部を前記排出バルブに対向させ、前記本体部及び前記排出バルブの中心軸を略一致させ、かつ、前記カムを前記排出バルブの前記爪部と対応しない位置に配置した状態で、前記本体部に前記排出バルブの端部を挿入し、前記本体部に前記排出バルブの端部が収容された状態で、前記カム及びカムホルダーを前記本体部の中心軸を中心に回転させて、前記スリットに前記爪部を収容することにより、前記排出バルブからの前記本体部の離脱を規制する、請求項１に記載のホース接続用カプラー。
【請求項３】
前記本体部に対して前記排出バルブから引き離す方向に前記所定の力が加えられると、前記カムが前記カムホルダーから分離することにより、前記本体部と前記排出バルブとの接続状態を解除する、請求項２に記載のホース接続用カプラー。
【請求項４】
前記カムは、前記本体部の中心軸と直交方向またはねじれ方向に延びるボルトを介して前記カムホルダーに取り付けられ、
前記本体部に対して前記排出バルブから引き離す方向に前記所定の力が加えられると、前記ボルトがせん断破壊されることにより、前記本体部と前記排出バルブとの接続状態を解除する、請求項３に記載のホース接続用カプラー。
【請求項５】
前記ボルトが樹脂製である、請求項４に記載のホース接続用カプラー。
【請求項６】
前記汚物タンクに設けられた前記排出バルブには、前記排出バルブの外周面から突出する爪部が設けられており、
前記係合部は、前記本体部の前記一方部の外周縁に接続され、前記爪部に対応した大きさのスリットを有する保持部材を有しており、
前記係合部のうち、少なくとも前記保持部材が弾性変形可能な材料により形成され、
前記本体部の前記一方部を前記排出バルブに対向させ、前記本体部及び前記排出バルブの中心軸を略一致させ、かつ、前記保持部材を前記排出バルブの前記爪部と対応しない位置に配置した状態で、前記本体部に前記排出バルブの端部を挿入し、前記本体部に前記排出バルブの端部が収容された状態で、前記係合部を前記本体部の中心軸を中心に回転させて、前記保持部材の前記スリットに前記爪部を収容することにより、前記排出バルブからの前記本体部の離脱を規制する、請求項１に記載のホース接続用カプラー。
【請求項７】
前記本体部に対して前記排出バルブから引き離す方向に前記所定の力が加えられると、前記保持部材が弾性変形し、前記保持部材から前記爪部が離脱することにより、前記本体部と前記排出バルブとの接続状態を解除する、請求項６に記載のホース接続用カプラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両の汚物タンクから汚物を抜き取る際に、汚物抜き取り用ホースを汚物タンクに接続するためのホース接続用カプラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、鉄道車両のトイレに設置される汚物タンクが記載されている。特許文献１に記載の汚物タンクには、汚物タンクに溜まった汚物を排出するための開閉コックが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１０３５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
鉄道車両の汚物タンクに溜まった汚物は、車両基地に設けられた汚物抜き取り用のホースを、カプラーを用いて汚物タンクの排出バルブに接続し、開閉コックを開いた状態で抜き取られる。汚物の抜き取りが完了すると、通常、開閉コックを閉じ、ホース接続用のカプラーが汚物タンクの排出バルブから取り外される。しかしながら、誤ってカプラーの取り外しが行われず、ホースを汚物タンクに接続したまま車両が移動すると、汚物タンクやその他の車両設備の破損に繋がる可能性がある。
【０００５】
それ故に、本発明は、汚物抜き取り用ホースが汚物タンクから取り外されなかった場合でも車両設備の破損を防止できるホース接続用カプラーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、鉄道車両の汚物タンクから汚物を抜き取る際に、汚物抜き取り用ホースを汚物タンクに接続するためのホース接続用カプラーに関する。本発明に係るホース接続用カプラーは、管形状を有し、一方部が汚物タンクに設けられた排出バルブに接続され、他方部が汚物抜き取り用ホースに接続される本体部と、本体部を排出バルブに接続した状態で、排出バルブからの本体部の離脱を規制する係合部とを備え、本体部を排出バルブに接続した状態で、本体部に対して排出バルブから引き離す方向の力が加えられた場合、汚物抜き取り用ホースが破断する力未満の所定の力で係合部の一部が破断または変形することにより、本体部と排出バルブとの接続状態を解除する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、汚物抜き取り用ホースが汚物タンクから取り外されなかった場合でも車両設備の破損を防止できるホース接続用カプラーを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係るホース接続用カプラーの正面図
【図２】図１に示すＩＩ−ＩＩラインに沿う断面図
【図３】汚物タンクに設けられる排出バルブの一例を示す図
【図４】図３に示すＩＶ−ＩＶラインから見た断面に相当する図
【図５】第１の実施形態に係るホース接続用カプラーを排出バルブに固定する方法を示す図
【図６】図５（ｂ）に示すＶＩ−ＶＩラインから見た断面に相当する図
【図７】係合部の一部を破断させた状態を示す断面図
【図８】第２の実施形態に係るホース接続用カプラーの正面図
【図９】図８に示すＩＸ−ＩＸラインに沿う断面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るホース接続用カプラーの正面図であり、図２は、図１に示すＩＩ−ＩＩラインに沿う断面図である。尚、図２において、本体部１１の中心軸を一点鎖線で示す。
【００１０】
ホース接続用カプラー（以下、単に「カプラー」という）１は、鉄道車両に設けられた汚物タンクから汚物の抜き取り作業を行う際に、汚物抜き取り用ホース（以下、単に「ホース」という）４を汚物タンクに接続するために用いられる器具である。カプラー１は、本体部１１と係合部１２とを備える。
【００１１】
本体部１１は、全体として管形状を有する部材であり、環形状のアダプター２と、アダプター２に接続される管形状のホース継ぎ手３とを備える。アダプター２は、本体部１１の中心軸方向における一方部を構成しており、汚物タンクに設けられた排出バルブを内部に収容した状態で排出バルブに接続される。ホース継ぎ手３は、本体部の中心軸方向における他方部を構成しており、その一部がホース４の中空内部に挿入された状態でホース４に接続される。
【００１２】
係合部１２は、本体部１１を汚物タンクの排出バルブに接続した状態において、本体部１１の排出バルブからの離脱を阻止するための部材である。係合部１２は、アダプター２の外周を取り囲むように設けられるリング状のカムリング５と、カムリング５の外周縁に取り付けられる一対のカムホルダー６と、カムホルダー６のそれぞれに取り付けられる一対のカム７と、カムホルダー６にカム７を取り付けるためのボルト８とを備える。カムリング５は、図２に示すように、アダプター２のフランジ部とホース継ぎ手３のフランジ部との間に挟まれて、本体部１１の軸方向への移動が規制されている。一対のカムホルダー６は、図１に示すように、本体部１１の直径方向において対向する位置に配置されている。一対のカム７は、一対のカムホルダー６の各々に取り付けられる。カム７の一部と、カムホルダー６の端面の一部及びカムリング５の端面の一部との間には、後述する排出バルブの爪部に対応した大きさのスリット１３が形成される。詳細は後述するが、このスリット１３に、汚物タンクの排出バルブに設けられた爪部を収容することにより、係合部１２を排出バルブに係合させて、係合状態からの本体部１１の離脱を規制することができる。ボルト８は、その軸方向が本体部１１の中心軸に対して直交方向またはねじれ方向となる向きで、カム７及びカムホルダー６に螺合している。
【００１３】
また、係合部１２には、カプラー１を把持するために用いる一対のハンドル９が設けられている。ハンドル９の一部には図示しないボルト部が設けられており、このボルト部がカムホルダー６及びカムリング５に螺合することにより、ハンドル９が係合部１２に取り付けられている。また、ハンドル９に設けられたボルト部の螺合により、カムホルダー６がカムリング５に取り付けられている。
【００１４】
図３は、汚物タンクに設けられる排出バルブの一例を示す図であり、図４は、図３に示すＩＶ−ＩＶラインから見た断面に相当する図である。尚、図４において、排出バルブ２１の中心軸を一点鎖線で示す。
【００１５】
排出バルブ２１は、汚物タンク２０内に溜まった汚物を外部に取り出すために設けられており、管形状を有する排出管２２と、排出管の外周面に設けられたフランジ部２３と、フランジ部２３の外周縁から外方側に突出するように設けられた一対の爪部２４とを有する。一対の爪部２４は、図３に示すように、排出バルブ２１の直径方向において対応する位置に配置されている。また、排出バルブ２１には、排出バルブ２１を開閉するための図示しない開閉コックが設けられている。
【００１６】
図５は、第１の実施形態に係るホース接続用カプラーを排出バルブに固定する方法を示す図であり、図６は、図５（ｂ）に示すＶＩ−ＶＩラインから見た断面に相当する図であって、第１の実施形態に係るホース接続用カプラーを排出バルブに固定した状態を示す断面図である。尚、図５は、汚物タンク２０の排出バルブ２１に正対する方向から見た図に相当する。また、図５では、ホースの記載を省略している。図５においては、本体部１１及び排出バルブ２１の中心軸を黒丸で示し、図６においては、本体部１１及び排出バルブ２１の中心軸を一点鎖線で示す。
【００１７】
カプラー１を排出バルブ２１に取り付けるには、まず、ハンドル９を把持してカプラー１のアダプター２を排出バルブ２１に対向させ、本体部１１の中心軸と排出バルブ２１の中心軸とを略一致させた状態とする。また、図５（ａ）に示すように、係合部１２のカム７を排出バルブ２１の爪部と対応しない位置に配置する。この状態で、排出バルブ２１のフランジ部２３が本体部１１のアダプター２の端面に当接するまでカプラー１を汚物タンク２０に近付く方向に移動させ、本体部１１のアダプター２の開口部内に排出管２２を挿入する。本体部１１内に排出管２２が挿入された状態で、ハンドル９を把持して係合部１２を図５における時計回り方向に回転させ、図５（ｂ）及び図６に示すように、カム７及びカムホルダー６の間に形成されたスリット１３に排出バルブ２１の爪部２４を収容させる。これにより、図６に示すように、汚物タンク２０の排出バルブ２１がカプラー１を介してホース４に連通し、かつ、爪部２４とカム７との当接により排出バルブ２１からのカプラー１の離脱が規制された状態となる。この状態で、図示しない開閉コックを操作して排出バルブを開放し、汚物タンク２０内の汚物の抜き取りを行う。尚、汚物の抜き取り時には、汚物の抜き取りを容易とすると共に、汚物タンク２０内の洗浄を行うために、汚物タンク２０内に図示しないバルブを通じて適宜工業用水が注入される。
【００１８】
図７は、係合部の一部を破断させた状態を示す断面図である。
【００１９】
カプラー１が排出バルブ２１に接続されたままで（つまり、図６に示す状態のままで）鉄道車両が移動すると、汚物タンク２０あるいはその他の車両設備、または、抜き取りを行うための基地設備の破損に繋がる可能性がある。そこで、本実施形態に係るカプラー１は、カプラー１が排出バルブ２１に接続されたまま鉄道車両が移動した場合などに、本体部１１に対して排出バルブ２１から引き離す方向の力が加わると、係合部１２の一部が破断することにより本体部１１と排出バルブ２１との接続状態を解除するように構成されている。具体的に、上述したように、カム７及びカムホルダー６は、ボルト８を介して接続されており、ボルト８の軸方向は本体部１１の中心軸に対して直交またはねじれの位置関係にある。したがって、本体部１１を排出バルブ２１から引き離す方向の力は、ボルト８に対してせん断力として作用する。本体部１１に加わる力が増加し、ボルト８に生じるせん断応力がせん断強度以上となると、ボルト８がせん断破壊され、図７に示すように、カム７がカムホルダー６から分離し、中心軸方向における本体部１１と排出バルブ２１との接続状態、すなわち、カプラー１の排出バルブ２１からの離脱が規制された状態が解除される。
【００２０】
このように、本実施形態に係るカプラー１に対して排出バルブ２１から引き離す方向に所定以上の大きさの力が加わると、カプラー１の係合部１２の一部が破断することにより、カプラー１と排出バルブ２１との接続状態が解除される。したがって、車両基地における汚物タンク２０からの汚物の抜き取り作業の後、万が一、排出バルブ２１からのカプラー１の取り外しが行われず、カプラー１を排出バルブ２１に固定した状態で車両が始動したとしても、車両や基地設備が破損することを防止することができる。
【００２１】
また、本実施形態では、カム７とカムホルダー６とをボルト８で接続して爪部２４を保持するための保持部材を構成し、ボルト８のせん断破壊によりカム７をカムホルダー６から分離できる構成としている。ボルト８のような機械部品を用いてカム７及びカムホルダー６を分離可能に接続する構成であれば、破断強度の設計が容易であり、設計した破断強度で確実に破断させることができる点で有利である。また、破断したボルト８を新しいものに交換することによって、カム７を再度カムホルダー６に取り付けることができるため、カプラー１の修理を容易に行うことができ、経済性も優れる。ボルト８の材料は特に限定されないが、本体部１１に所定の大きさの力が加わったときに確実に破断できるように、ボルト８は樹脂製とすることが好ましい。また、既存のシアーピンのように、ボルト８にノッチ等を設けて破断強度を調節しても良い。
【００２２】
ただし、カプラー１と排出バルブ２１とを引き離す方向に所定の大きさの力が加わったときに、カプラー１と排出バルブ２１との固定状態が確実に解除されれば、上記のボルト８に代えてピンや接着剤を用いて、カム７とカムホルダー６とを接続しても良い。あるいは、本実施形態のように排出バルブ２１の爪部２４を収容するスリット１３を、カム７及びカムホルダー６を用いて構成する代わりに、樹脂等でカム７及びカムホルダー６に相当する係合部材を一体成形し、カプラー１と排出バルブ２１とを引き離す方向に所定の大きさの力が加わったときに、一体成形された係合部材自体が破断することにより、カプラー１と排出バルブ２１との固定状態を解除できるようにしても良い。
【００２３】
（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態に係るホース接続用カプラーの正面図であり、図９は、図８に示すＩＸ−ＩＸラインに沿う断面図である。
【００２４】
第２の実施形態に係るホース接続用カプラー３１は、係合部１２の構成が第１の実施形態と異なっている。本実施形態において、係合部１２は、アダプター２の外周を取り囲むように設けられるリング状のカムリング５と、カムリング５を介して本体部１１の外周縁に接続される一対の保持部材３２とを備える。カムリング５は、第１の実施形態と同様に、アダプター２のフランジ部とホース継ぎ手３のフランジ部との間に挟まれて、本体部１１の軸方向への移動が規制されている。一対の保持部材３２は、図８に示すように、本体部１１の直径方向において対向する位置に配置され、それぞれ、図９に示すように、排出バルブの爪部に対応した大きさのスリット１３を有する。このスリット１３は、第１の実施形態と同様に、汚物タンクの排出バルブに設けられた爪部を収容することにより、係合部１２を排出バルブに係合させて、係合状態からの本体部１１の離脱を規制するためのものである（図６参照）。係合部１２の保持部材３２は、例えば、ハンドル９に設けられたボルト部（図示せず）によりカムリング５に取り付けられている。
【００２５】
本実施形態に係るカプラー３１は、図５及び図６で説明した第１の実施形態と同様の使用方法により排出バルブ２１に接続され、保持部材３２に設けられたスリット１３の内部に排出バルブの爪部２４を収容することにより、排出バルブ２１からのカプラー３１の離脱が規制された状態となる。
【００２６】
保持部材３２は、ゴム等の弾性変形可能な材料により形成されている。ゴムの中でも、機械強度に優れる点でウレタンゴムを用いることがより好ましい。ウレタンゴムの硬度としては、例えば、デュロメータを用いてＪＩＳ  Ｋ６２５３に準拠して測定したショアＡが７０〜９０であることが好ましい。ただし、保持部材３２は、本体部１１に接続される汚物抜き取り用ホースが破断する力未満の力で弾性変形し、保持部材３２のスリット１３から排出バルブ２１の爪部２４が離脱できることができるものであれば良く、この限りにおいて、保持部材３２を構成するゴムの種類や硬度は特に限定されない。
【００２７】
本実施形態においては、排出バルブに接続されたカプラー３１の離脱を規制するための保持部材３２が弾性変形可能な材料により形成されている。このため、汚物タンクからの汚物の抜き取り作業の後に、排出バルブからカプラー３１が取り外されないまま車両を移動させてしまった場合でも、カプラー３１に対して排出バルブ２１から引き離す方向に所定以上の大きさの力が加わると、カプラー３１の保持部材３２が変形することにより、保持部材３２と排出バルブの爪部との係合が解除され、カプラー３１を排出バルブ２１から離脱させることができる。したがって、車両や基地設備が破損することを防止することができる。また、本実施形態に係るカプラー３１は、外力により排出バルブ２１との接続が解除された場合でも、係合部１２の保持部材３２が破断せず、図８および図９に示した取り付け前の状態に復帰するため、部品交換等を施すことなく、カプラー３１を再使用することができる。
【００２８】
本実施形態では、弾性変形可能な保持部材３２を他の部材であるカムリング５を介して本体部１１の外周縁に取り付けた例を説明したが、保持部材３２及びカムリング５を弾性変形可能な材料により一体成形しても良い。
【００２９】
（その他の変形例）
尚、上記の各実施形態に係るカプラー１の材質は特に限定されず、アルミニウムやステンレス等の金属及び樹脂を適宜組み合わせて使用することができる。
【００３０】
また、上記の各実施形態では、鉄道車両の汚物タンクから汚物を抜き取るためのカプラーに本発明を適用した例を説明したが、本発明は、鉄道車両以外の移動車両の汚物タンクや、移動車両以外の汚物タンクから汚物を抜き取るためのカプラーに適用することも可能である。また、汚物タンク以外の廃液タンク等に内容物を抜き取るためにホースを接続するためのカプラーとして、本発明と適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、鉄道車両の汚物タンクと車両基地の汚物抜き取り用ホースとを接続するためのカプラーに好適に利用できる。
【符号の説明】
【００３２】
１  ホース接続用カプラー（カプラー）
２  アダプター
３  ホース継ぎ手
４  汚物抜き取り用ホース（ホース）
５  カムリング
６  カムホルダー
７  カム
８  ボルト
９  ハンドル
１１  本体部
１２  係合部
１３  スリット
２０  汚物タンク
２１  排出バルブ
２２  排出管
２４  爪部
３１  ホース接続用カプラー（カプラー）
３２  保持部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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