(57)【要約】【課題】呼水栓をより小さな力で容易に回転させることを可能にする。【解決手段】頭部およびねじ部を含み、ねじ部がポンプケーシングに設けられた呼水注入口に螺合される呼水栓であって、頭部に設けられる１対の突起を備え、各突起の形状が、呼水栓の中心軸を法線とする断面において、頭部の外周に近い１対の外周側凸部、各外周側凸部から中心軸側に延び、かつ各外周側凸部と中心軸とを結ぶ直線とは交わらない１対の辺部、および１対の辺部が互いに交わる位置に形成される中心側凸部を含む呼水栓が提供される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部およびねじ部を含み、前記ねじ部がポンプケーシングに設けられた呼水注入口に螺合される呼水栓であって、
前記頭部に設けられる１対の突起を備え、
前記各突起の形状が、前記呼水栓の中心軸を法線とする断面において、
前記頭部の外周に近い１対の外周側凸部、
前記各外周側凸部から前記中心軸側に延び、かつ前記各外周側凸部と前記中心軸とを結ぶ直線とは交わらない１対の辺部、および
前記１対の辺部が互いに交わる位置に形成される中心側凸部
を含む呼水栓。
【請求項２】
前記１対の辺部の少なくとも一方は、人間工学的に設計された形状を有する、請求項１に記載の呼水栓。
【請求項３】
前記人間工学的に設計された形状は、前記各辺部に最も近い前記直線とは反対側に湾曲した形状である、請求項２に記載の呼水栓。
【請求項４】
前記ねじ部は雄ねじであり、前記呼水注入口に設けられた雌ねじと螺合する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の呼水栓。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の呼水栓を備えるポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、呼水栓、および呼水栓を備えるポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、羽根車の位置が吸込元の液面よりも高い陸上ポンプでは、運転開始時にポンプケーシング内を呼び水で満たす必要がある。その場合、ポンプケーシングに呼水注入口を設け、運転開始時にそこから呼び水を注入する。運転開始後はポンプケーシングを密閉する必要があるため、呼水注入口には呼水栓が取り付けられる。例えば、特許文献１に示されるように、呼水栓は呼水注入口に螺合される。この場合、呼水注入口への取り付けおよび取り外しの際に呼水栓を回転させることを容易にするために、呼水栓の頭部には突起が設けられる。
【０００３】
従来、この突起は、例えば図６に示す従来の呼水栓９０において頭部９１に設けられる１対の突起９４のように、横断面において略矩形の形状を有するものであった。この突起９４は、図示されているように突起９４の間に工具２１を差し込んで呼水栓９０を回転させるために用いられるのに加えて、手で呼水栓９０を回転させる際の持ち手としても用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６３−１４１８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図６に示されたような突起９４を有する従来の呼水栓９０は、工具２１で回転させるときも、手で回転させるときも、必ずしも回転させ易いものではなかった。より具体的には、例えば、経年劣化によってポンプケーシングの呼水注入口と呼水栓９０との間でシール部材が固着したり、ねじ部に錆が発生したりすると、呼水栓９０を回転させるために大きなトルクが必要になるが、その場合には工具２１にかなり大きな力Ｆを加えなければならなかった。
【０００６】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものである。本発明の目的の一つは、呼水栓をより小さな力で容易に回転させることが可能な、新規かつ改良された呼水栓、およびそのような呼水栓を備えるポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある観点によれば、頭部およびねじ部を含み、ねじ部がポンプケーシングに設けられた呼水注入口に螺合される呼水栓であって、頭部に設けられる１対の突起を備え、各突起の形状が、呼水栓の中心軸を法線とする断面において、頭部の外周に近い１対の外周側凸部、各外周側凸部から中心軸側に延び、かつ各外周側凸部と中心軸とを結ぶ直線とは交わらない１対の辺部、および１対の辺部が互いに交わる位置に形成される中心側凸部を含む呼水栓が提供される。
【０００８】
上記の構成では、例えば１対の突起の間に工具を通した場合に、外周側凸部によって中心軸から離れた位置に力の作用点が形成されるため、工具に加えた力に対して比較的大きなトルクを呼水栓に発生させることができる。
【０００９】
上記の呼水栓において、１対の辺部の少なくとも一方は、人間工学的に設計された形状を有してもよい。人間工学的に設計された形状は、例えば直線とは反対側に湾曲した形状であってもよい。
【００１０】
上記の構成では、湾曲した形状の辺部によって構成される曲面が押圧面になることによって、この押圧面を手で押して呼水栓を回転させることが容易になる。
【００１１】
上記の呼水栓において、ねじ部は雄ねじであり、呼水注入口に設けられた雌ねじと螺合してもよい。
【００１２】
上記の構成では、ねじ加工にあたってポンプケーシングを回転させる必要がないため、例えばポンプケーシングの中心軸から外れた位置に呼水注入口が形成される場合にも精度の高いねじ加工が可能になる。また、呼水栓の外径をより小さくすることができる。
【００１３】
本発明の別の観点によれば、上記のような呼水栓を備えるポンプが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る呼水栓を備えるポンプを示す概略的な図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る呼水栓を示す概略的な斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る呼水栓の突起部分の横断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る呼水栓の縦断面図である。
【図５】図３に示した呼水栓の横断面図を、呼水栓を回転させるための工具が差し込まれた状態で示す図である。
【図６】従来の呼水栓について、図５と同様の横断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る呼水栓を備えるポンプを示す概略的な図である。図１を参照すると、ポンプ１は、ポンプケーシング２と、吸込口３と、吐出口４と、モータ５と、呼水注入口６とを含む。呼水注入口６には、呼水栓１０が螺合される。ポンプ１は、ポンプケーシング２内に配置された羽根車（図示せず）をモータ５が回転駆動することによって、吸込口３から吸い込んだ流体を吐出口４に吐出する渦巻ポンプである。
【００１７】
ここで、図示された例のポンプ１は陸上ポンプであり、また羽根車の位置が吸込元の液面よりも高いため、呼び水を必要とする。それゆえ、ポンプ１の運転開始時には呼水栓１０を取り外して呼水注入口６が開放され、そこからポンプケーシング２内に呼び水が注入される。運転開始後は、呼水栓１０を呼水注入口６に取り付けてポンプケーシング２を密閉する。従って、ポンプ１では、運転を開始する度に呼水栓１０の付け外しが行われる。しかしながら、上述ように従来の呼水栓は必ずしも回転させ易いものではなく、特にシール部材の経年劣化および錆などが発生した呼水栓を回転させることは容易ではなかった。
【００１８】
そこで、本発明者らは、より小さな力で容易に回転させることが可能な呼水栓１０を考案し、これをポンプ１に取り付けることとした。これによって、運転を開始する度に行われる呼水栓１０の付け外しにおけるユーザの負担が軽減され、より快適にポンプ１を使用することができる。そのような呼水栓１０の構造について、以下で図２〜図６を参照してさらに説明する。
【００１９】
なお、図１には、渦巻ポンプであるポンプ１が、ポンプケーシング２、吸込口３、吐出口４、およびモータ５を備える構成が例示されているが、本発明の実施形態に係るポンプ
はこのような例には限定されない。本発明の実施形態に係る呼水栓を備えるポンプは、呼び水を必要とするものであれば渦巻ポンプには限定されず、各種の遠心ポンプ、斜流ポンプ、または軸流ポンプであってもよい。また、ポンプケーシング、吸込口、吐出口、およびモータなどの構成または配置も、上記の例に限定されず自由に設計されうる。
【００２０】
図２は、本発明の一実施形態に係る呼水栓を示す概略的な斜視図である。図２を参照すると、呼水栓１０は、頭部１１およびねじ部１３を含む。ねじ部１３は、図１を参照して説明したポンプ１のポンプケーシング２に設けられた呼水注入口６に螺合される。なお、図２では、ねじ部１３表面のねじ溝は図示されていない。
【００２１】
呼水栓１０は、さらに、頭部１１の上面１２に設けられる１対の突起１４を含む。各突起１４の形状は、１対の外周側凸部１５と、１対の押圧面１６と、中心側凸部１７と、外周部１８とを含む。外周側凸部１５は、後述するように、工具を使用して呼水栓１０を回転させるときに、工具に当接して力の作用点を形成する部分である。押圧面１６は、ユーザが手で呼水栓１０を回転させるときに、ユーザの指が押し当てられる面である。この機能のために、押圧面１６は人間工学（エルゴノミクス）的に設計された形状を有してもよい。より具体的には、押圧面１６は、図示されているように凹面であってもよい。なお、押圧面１６は、必ずしも凹面でなくてもよく、ユーザが指を押し当てやすいように設計された他の形状を有してもよい。
【００２２】
なお、本実施形態に係る呼水栓１０において、突起１４に形成される外周側凸部１５、中心側凸部１７、および突起１４の上面と側面との間の角部分は、面取りされた、または丸みを帯びた形状に成形される。これは、例えば、後述する工具が当接したときの破損、および／またはユーザが突起１４の押圧面１６を手で押して呼水栓１０を回転させるときの不快感もしくは傷害を防止するためである。図２に示された呼水栓１０の外形以外の線は、このような呼水栓１０の面取りされた、または丸みを帯びた形状を表現するために便宜的に示されたものである。従って、例えば実際に成形された呼水栓１０の表面において、図２に示される線のすべてが観察されるわけではない。
【００２３】
図３は、本発明の一実施形態に係る呼水栓の突起部分の横断面図である。本明細書において、横断面は、呼水栓１０の中心軸ＣＡを法線とする断面を意味する。図３の横断面図は、図２におけるIII−III線断面図に相当する。図３を参照すると、各突起１４について、外周側凸部１５は、頭部１１の外周に近い位置にある。これは、外周側凸部１５が、呼水栓１０の中心軸ＣＡと頭部１１の外周との比較において頭部１１の外周により近い位置にあることを意味する。なお、外周側凸部１５の位置は、必ずしも頭部１１の外周に一致しなくてもよい。
【００２４】
一方、図３に示す横断面図では、押圧面１６が、各外周側凸部１５から中心軸ＣＡ側に延びる１対の辺部、より具体的には１対の曲辺部として表される。この曲辺部は、各外周側凸部１５と中心軸ＣＡとを結ぶ直線、すなわち図示された例では中心軸ＣＡを通る２つの外周側凸部１５の共通接線ＬＮ１，ＬＮ２とは交わらない。上述のように、押圧面１６の形状が人間工学的に設計される場合、押圧面１６に対応する曲辺部も人間工学的に設計された形状を有する。例えば、押圧面１６が凹面である場合、対応する曲辺部は、最も近い直線ＬＮ１，ＬＮ２とは反対側に湾曲した形状を有する。
【００２５】
突起１４の中心側凸部１７は、１対の押圧面１６に対応する１対の曲辺部が互いに交わる位置に形成される。上記のように曲辺部は中心軸ＣＡを通る直線ＬＮ１，ＬＮ２とは交わらないため、中心側凸部１７の位置は中心軸ＣＡに対してオフセットされることになる。つまり、２つの突起１４のそれぞれの中心側凸部１７は、中心軸ＣＡを挟んで互いに離隔している。後述するように、工具を用いて呼水栓１０を回転させる際には、これらの中
心側凸部１７の間に工具が差し込まれる。
【００２６】
なお、突起１４の外周部１８は、図示された例では呼水栓１０の頭部１１の外周にほぼ一致する横断面形状を有するが、本発明の実施形態はそのような例には限定されない。例えば、突起１４の必要な強度が確保される範囲内で外周部１８を中心軸ＣＡに向かって凹ませる、削り込む、または欠き取ることによって、呼水栓１０の軽量化、および／または材料の節約を図ってもよい。
【００２７】
図４は、本発明の一実施形態に係る呼水栓の縦断面図である。本明細書において、縦断面は、呼水栓の中心軸ＣＡを含む断面を意味する。図４の縦断面図は、図２におけるIV−IV線断面図に相当する。図４には、呼水栓１０が頭部１１およびねじ部１３を含み、ねじ部１３が雄ねじを構成することが示されている。本実施形態において、呼水栓１０のねじ部１３は雄ねじであり、ポンプ１の呼水注入口６に設けられた雌ねじと螺合する。なお、本発明の他の実施形態において、呼水栓のねじ部は必ずしも雄ねじでなくてもよく、雌ねじであってもよい。その場合、ポンプの呼水注入口には雄ねじが設けられる。
【００２８】
ただし、例えば図１に示された例のポンプ１のように、ポンプケーシング２の中心軸（吸込口３、または吐出口４の中心軸に対応する）から外れた位置に呼水注入口６が形成される場合には、呼水栓１０のねじ部１３を雄ねじとし、呼水注入口６に雌ねじを設ける方が有利である。その理由として、まず、雄ねじを加工する場合、被加工材を軸の回りに回転させながらその外周にねじ溝を形成するが、ポンプケーシング２を中心軸以外の軸の回りに安定して回転させることは難しく、従って精度の高い雄ねじ加工は現実的でない。一方、呼水栓１０は、中心軸ＣＡの回りに安定して回転させることが容易であるため、精度の高い雄ねじ加工が可能である。雌ねじを加工する場合には、被加工材を回転させる必要がないため、呼水注入口６側でも呼水栓１０側でも同様に精度の高いねじ加工が可能である。従って、呼水栓１０のねじ部１３を雄ねじとし、呼水注入口６に雌ねじを設ける方が有利である。また、呼水注入口６の口径が同じである場合、呼水栓１０のねじ部１３を雄ねじとし、呼水注入口６に雌ねじを設ける方が、その逆の場合よりも呼水栓１０の外径を小さくすることができる。
【００２９】
さらに、図４には、呼水栓１０の頭部１１とねじ部１３との間に介在する首部１９と、首部１９の回りに配置されるＯリング２０とが示されている。首部１９には、ねじ部１３とは異なりねじ溝は形成されない。Ｏリング２０は、呼水注入口６の周囲に設けられたガスケット（図示せず）と呼水栓１０の頭部１１との間をシールする。上述のように、ポンプ１の運転中は呼水栓１０を呼水注入口６に取り付けてポンプケーシング２を密閉する必要があるため、Ｏリング２０のようなシール部材が設けられる。Ｏリング２０は、呼水栓１０と組み合わされて提供されてもよい。
【００３０】
図５は、図３に示した呼水栓の横断面図を、呼水栓を回転させるための工具が差し込まれた状態で示す図である。図６は、従来の呼水栓について、図５と同様の横断面を示す図である。図５を参照すると、本実施形態に係る呼水栓１０を回転させるために、棒状の工具２１が２つの突起１４の間に差し込まれている。このとき、工具２１は、図示されているように、一方の突起１４の外周側凸部１５と、他方の突起１４の中心側凸部１７とに当接する。この状態で工具２１に矢印で示される力Ｆを加えると、上記の当接部（外周側凸部１５および中心側凸部１７）を作用点として呼水栓１０に中心軸ＣＡ回りのトルクが発生する。
【００３１】
一方、図６を参照すると、従来の呼水栓９０を回転させるために、図５の例と同様の棒状の工具２１が２つの突起９４の間に差し込まれている。突起９４は横断面において略矩形の形状を有するため、工具２１は、図示されているように、それぞれの突起の中心側凸
部９５に当接する。この状態で工具２１に矢印で示される力Ｆを加えると、上記の当接部（中心側凸部９５）を作用点として呼水栓９０に中心軸ＣＡ回りのトルクが発生する。
【００３２】
ここで、上記の図５の例と図６の例とを比較すると、図５の例において、突起１４の外周側凸部１５は頭部１１の外周に近い位置にあるため、中心軸ＣＡから力の作用点までの距離ｄ１が大きくなる。従って、工具２１を押す力Ｆに対して呼水栓１０に発生するトルクを大きくすることができる。一方、図６の例において、突起９４の中心側凸部９５は中心軸ＣＡに近い位置にあるため、中心軸ＣＡから力の作用点までの距離ｄ２は小さい。従って、工具２１を押す力Ｆに対して呼水栓９０に発生するトルクは小さくなる。つまり、本実施形態に係る呼水栓１０では、図示された例のように工具２１を用いて呼水栓１０を回転させるときに、従来の呼水栓９０の場合に比べて小さな力Ｆを工具２１に加えるだけで呼水栓１０を回転させることができる。
【００３３】
さらに、上述したように、突起１４の押圧面１６を人間工学的に設計された形状、例えば凹面とすることによって、ユーザが工具２１を用いてある程度呼水栓１０を回転させた後に、突起１４の押圧面１６に指を押し当て、取り外し可能になるまで手で呼水栓１０をさらに回転させることが容易になる。
【００３４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術的範囲はかかる例に限定されない。本発明の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００３５】
１    ポンプ
２    ポンプケーシング
３    吸込口
４    吐出口
５    モータ
６    呼水注入口
１０    呼水栓
１１    頭部
１２    上面
１３    ねじ部
１４    突起
１５    外周側凸部
１６    押圧面
１７    中心側凸部
１８    外周部
１９    首部
２０    Ｏリング
２１    工具
【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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