JP2006002911A - 給水ホース口金具締結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】給水又は給湯用の配管に使用される給水ホース口金具締結構造において、補強層の外側に外被層が形成された給水ホースを使用していても、加締部の外径を小さくしながらもニップルの内径が縮小することなく、ニップルの引き抜き力を高いレベルで確保することのできる給水ホース口金具締結構造を提供する
【解決手段】スリーブ部材１６全体を、ニップル１２の軸心方向へ加締め、さらに、ニップル１２の軸方向Ｍの互いに離れた２カ所以上を深く加締める。平滑加締部１６Ｂと深締部１６Ａとの加締率の差は、１５％以上４０％以下とされている。深締部１６Ａ、最初に全体的に加締められた部分を平滑加締部１６Ｂとすると、平滑加締部１６Ｂと深締部１６Ａとの加締率の差は、１５％以上４０％以下とされている。
【選択図】 図２

Description

本発明は台所や洗面台の水栓金具やトイレの貯水タンク、その他の給水、給湯用のホースの締結に使用される給水ホース口金具締結構造に関するものである。

従来から一般的に使用されている給水ホース口金具締結構造は、特許文献１に記載のように、ニップルＮを給水ホースＫに挿嵌し、その挿嵌部分にスリーブＳ部材を装着し、スリーブ部材Ｓの外側から互いに離れた２〜３カ所を締め付けて形成されたものであった（図５参照）。この締結構造を採用した場合、締め付け部Ｔ以外ではスリーブは加締められないため、締め付け部以外の外径Ｎはほぼオリジナルのスリーブ部材Ｓの外径のままとなり、口金具締結部の最大径は比較的大きなものとならざるをえなかった。そのため、たとえばキッチン等に設置する水栓金具に使用する際には、水栓金具内に給水用ホース、給湯用ホース、さらにはシャワーホースまでを取り付ける必要があるため、口金具締結部同士が干渉して取り付けられないという不具合があった。

そこで、口金具締結部の外径を小さくするためにスリーブ部材全体を平滑に加締める方法が考案された。しかしながら、この方法ではニップルの引き抜き力が低くなってしまう。そこで、引き抜き力を高めるために加締めを強くすることも考えられたが、加締めを強くすると、ニップルが潰れてニップルの内径が縮小してしまうという不都合が生じていた。

上記の問題点を解決すべく、スリーブ部材Ｓ全体を平滑に加締めるのに加えて、複数箇所深く加締めた深締部Ｕを有する給水ホース口金具締結構造が考案された（図６参照）。この給水ホース口金具締結構造では、給水ホースＫの構造が、内層Ｋ１及びワイヤー補強層Ｋ２の２層で構成されている場合には、スリーブ部材Ｓ全体を平滑に加締めるだけの構造と比較して、引き抜き力の向上が認められた。

ところで、給水ホースＫの構造は、その後の市場の要求により、内層Ｋ１とワイヤー補強層Ｋ２とで構成されるものから、特許文献２に記載のもののように、ワイヤー補強層Ｋ２の外側にさらに外被Ｋ３が施されるものへ移行していった（図７参照）。移行後の構造のように、ワイヤー補強層Ｋ２の外側に外被Ｋ３が施されていると、スリーブ部材Ｓとワイヤー補強層Ｋ２との間に外被Ｋ３が介在することになる。そのため、前述のスリーブＳ全体を平滑に加締め、その後複数箇所深く加締めても、ワイヤー補強層Ｋ２のワイヤーＷを強く締めることが難しくなり、その結果ニップルＮの引き抜き力が低下してしまうといった問題が生じていた。さらに、外被Ｋ３装着による給水ホースＫの厚みの増加が、ニップルＮの潰れの原因にもなっていた。
特開平３−１４９４９１号公報 特開２００３−３４３７７３号公報

本発明は上記事実を考慮し、台所や洗面台の水栓金具やトイレの貯水タンク、その他の給水又は給湯用の配管に使用される給水ホース口金具締結構造において、補強層の外側に外被層が形成された給水ホースを使用していても、加締部の外径を小さくしながらもニップルの内径が縮小することなく、ニップルの引き抜き力を高いレベルで確保することのできる給水ホース口金具締結構造を提供するものである。

上記課題を解決するために、本発明の給水ホース口金具締結構造は、内管、ワイヤー補強層及びこのワイヤー補強層の外側の外被層を含んで構成され、圧入により前記ニップルが挿嵌された被挿嵌部分を有する給水ホースと、前記給水ホースの前記被挿嵌部分の外周の全体にわたって装着され、前記給水ホースの外周側から軸心側へ向かって加締められるスリーブ部材と、を含む給水ホース口金具締結構造において、前記スリーブ部材の全体が平滑に加締められて形成された平滑加締部と、前記給水ホースの軸方向の互いに離れた２カ所以上が前記平滑加締部よりも深く加締められて形成された複数の深締部と、を有し、前記複数の深締部の各々の前記給水ホースの軸方向の幅が前記スリーブ部材の軸方向全長の２％以上４％以下であり、かつ、前記平滑加締部と深締部との加締率の差が、１５％以上４０％以下であることを特徴とするものである。

前述のように、口金具締結部の外径を小さくするためにスリーブ部材全体を平滑に加締めると、ニップルの引き抜き力が低くなってしまう。また、引き抜き力を高めるために加プルが潰れてニップルの内径が縮小してしまうという不都合が生じてしまう。そこで、図６に示すように、スリーブ全体を平滑に加締めるのと共に、複数箇所深く加締めることにより形成される給水ホース口金具締結構造が考案された。通常、この給水ホース口金具締結構造において、深く加締める部分（以下「深締部」という）のニップル軸方向の幅（以下「深締部の幅」という）は、スリーブ部材の全長の６％〜１５％とされていた。この給水ホース口金具締結構造では、深締部において補強層のワイヤーが波打つように変形し、このワイヤーの変形部分により、ニップルの引き抜き力に、スリーブ部材全体を平滑に加締めるだけの構造と比較して、一定の向上が認められている。

しかしながら、給水ホースの構造が、ワイヤー補強層の外側にさらに外被が施されているものである場合には、スリーブ部材とワイヤー補強層との間に外被層が介在することになるため、外被がクッションとなってしまい、ワイヤー補強層のワイヤーを強く締めて変形させることが難しくなる。また、外被装着により給水ホースの厚みは増加し、深締部により押し出された外被によりニップルの潰れが生じてしまう。従来は、ニップルの深締部の外被層を削り取ってから加締める方法も用いられたが、この方法では手間がかかってしまう。

そこで、本案では各々の深締部の幅をスリーブ全長の２％以上４％以下とし、平滑加締部と深締部との加締率の差を１５％以上４０％以下とした。

ここで、加締率とは、以下の式で求められる数値である。

加締率＝[(加締前の給水ホース外径)―(加締後の給水ホース外径)]／(加締前の給水ホース外径)
このように深締部の幅を設定することにより、ワイヤー補強層のワイヤーを強く締めて変形させることができる。また、深締部の幅が従来よりも狭いので、深締部同士の間隔を十分に離間させて、深締部により押し出された外被層の逃げ場を確保してニップルの潰れを防止することができる。

なお、深締部の幅は、スリーブ部材の全長の４％以下であれば、上記の効果を奏することができるが、スリーブ部材の全長の２％より小さいと、深締部で外被層が破られたり、あるいはスリーブ部材を加締める為のダイスが欠けやすくなるという不都合が生じる。そこで、本発明では、深締部の幅をスリーブ全長の２％以上４％以下とした。

一方、深締部の深さは、外被層の厚さにもよるが、上記のように、加締率が平滑部対比１５％以上４０％以下で効果が得られる。これよりも加締率が小さいと、外被層が潰れるのみで補強のためのワイヤーに波打つような変形を与えることが難しい。逆に平滑部対比４０％超とすると、深締部での加締めが強すぎてニップルが潰れてしまうか、あるいは、深締部での加締の強度を適正とすると、逆に加締めにより平滑部の外径が大きくなるため給水ホース同士が干渉するおそれがある。

本発明の給水ホース口金具締結構造は、請求項２に記載のように、前記ニップルの前記給水ホースへの挿嵌部分の外周面には、前記複数の深締部の形成されない位置に、突起及びＯリングの少なくとも一方が備えられていること、を特徴とすることができる。

通常、樹脂製の内管を使用するニップルには、流体の漏れ防止のためにＯリングが使用される。本発明のように、深締部を有する給水ホース口金具締結構造の場合、深締部とＯリングの位置が一致すると、Ｏリングが破損したり、Ｏリングの溝のエッジで内管が切断されてしまう可能性がある。そこで、本発明では、Ｏリングは、深締部の形成されない位置に配置されるのが好ましい。

また、Ｏリングと共に、また、Ｏリングに代えて、ニップルの外周面に突起を形成してもよい。この突起を設けることにより、この突起が加締後に給水ホースの内管に食い込んで、ニップルと給水ホースとの引き抜き力を高めることができる。なお、この突起も、深締部の形成されない位置に配置されることが好ましい。これにより、ワイヤー補強層のワイヤーを、より大きく変形させることができ、より大きな引き抜き力を得ることができる。

本発明の給水ホース口金具締結構造は、請求項３に記載のように、前記ニップルと前記給水ホースとの境界部分で前記スリーブ部材が前記ニップル側へ延出されて形成されているスリーブ延出部と、少なくともこのスリーブ延出部の一部が前記平滑加締部よりも深く加締められて形成された、前記深締部とは異なる係合深締部と、を有することを特徴とすることもできる。

上記のように、スリーブ部材を、給水ホースへ挿嵌されていないニップル部分に延出させている部分で係合深締部を形成することにより、引き抜き力をより高めることができる。なお、係合深締部は、給水ホースのない部分に形成されることから、前述したようなニップルの潰れやワイヤーの変形とは関係しないので、スリーブ部材全長の４％〜１０％にするが適当である。４％より小さいとスリーブ部材の折れ曲がり部を正しく加締められない可能性が生じ、逆に１０％より大きいと、ニップルを潰す可能性があるからである。

本発明の給水ホース口金具締結構造は、請求項４に記載のように、前記ニップルの前記スリーブ延出部に対向する部分に設けられた係合突起と、前記スリーブ延出部の端部が前記ニップルの軸心側に屈曲されて形成された屈曲端部と、を備え、前記係合突起と前記屈曲端部とは、前記係合深締部の形成のための加締めにより、前記ニップルと前記給水ホースとの互いの結合が解除される方向への相対移動が制限されるように係合されていることを特徴とすることもできる。

上記のように、係合突起と屈曲端部とを設け、この部分を深締めすることにより、係合突起と屈曲端部とがニップルと給水ホースの結合が解除される方向への相対移動が制限されるように係合される。これにより、引き抜き力をさらに向上させることができる。

本発明の給水ホース口金具締結構造は、請求項５に記載のように、前記給水ホースが、前記ワイヤー補強層の内側に配置された樹脂製内管をさらに備え、前記ワイヤー補強層はこの樹脂製内管の外側にステンレス製ワイヤーが編み組みされて構成され、前記外被層は前記ワイヤー補強層の外に熱可塑性樹脂製の外被として構成されていることを特徴とすることもでき、請求項６に記載のように、前記給水ホースが、前記ワイヤー補強層の内側に配置された樹脂製内管をさらに備え、前記ワイヤー補強層は繊維糸からなる内面補強層とステンレス製ワイヤーからなる外面補強層とを含んで構成され、前記外被層は前記ワイヤー補強層の外に熱可塑性樹脂製の外被として構成されていることを特徴とすることもできる。

上記構成の給水ホースに本発明の給水ホース口金具締結構造が用いられることにより、ニップルの引き抜き力向上に、より一層の効果を得ることができる。特に、請求項６の給水ホースでは、深締部の幅が広いと、繊維糸による内面補強層とステンレス製ワイヤーによる外面補強層との間に滑りが生じ、ニップルの引き抜き方が向上しない傾向にある。ところが、深締部の幅を、スリーブ全体の２％〜４％に抑え、加締率を１５％〜４０％とすることにより、深締部のワイヤーが繊維糸に食い込んで内面補強層と外面補強層との滑りが押さえられ、ニップルの引き抜き力を確保することが可能となる。

また、本発明の給水ホース口金具締結構造に用いる給水ホースの内管は、請求項７に記載のように、内管内層と内管外層の２層構造であり、内管内層がポリブテン、フッ素系樹脂、熱可塑性ポリエチレン、架橋ポリエチレンのうちのいずれか１つで構成され、内管外層がポリオレフィン系熱可塑性エラストマーで構成されていることを特徴とすることもできる。

本発明の給水ホース口金具締結構造は、上記構成としたので、補強層の外側に外被層が形成された給水ホースを使用していても、加締部の外径を小さくしながらもニップルの内径が縮小することなく、ニップルの引き抜き力を高いレベルで確保することができる。

本発明の給水ホース口金具締結構造１０は、図１及び図２に示すように、ニップル１２、ホース１４、及び、スリーブ部材１６を備えている。

ニップル１２は、その先端部分にホース１４へ挿嵌される挿嵌部２０を備え、基端側にホース１４へ挿嵌されない基端部２１を備える。挿嵌部２０には、複数（５〜８条、図では３条のみが示されている）の輪状の突起２２が外周に沿って形成されている。最も先端側の突起２２の先端側には、Ｏリング２４が装着されている。ニップル１２の挿嵌部２０と基端部２１との境界部分の基端部２１側には、ニップル１２の外周に沿って輪状の係合突起２６が形成されている。突起２２の外径は、ホース１４の内径とほぼ同サイズで、挿嵌部２０はホース１４へ圧入可能とされている。係合突起２６の外径は、ホース１４の内径よりも大きく、係合突起２６はホース１４へは圧入されず、ホース１４の端部に当接される。

ホース１４は、図３に示すように、弾性を有する樹脂製の内層３０を備える。内層３０を構成するチューブには、ゴム又は熱可塑性エラストマーが好適に使用される。特に、水道水を通水する場合には、水道水中に含まれる塩素の対策として、少なくとも水又は湯と接する内層３０の最内面をポリブテン樹脂又は架橋ポリエチレン樹脂のいずれかで構成することが好ましい。内層３０は、単層構造でも積層構造でもよい。即ち、ゴム、ポリブテン樹脂、架橋ポリエチレン樹脂等の単体から内層を構成することもできるし、水道水中の塩素対策として、ゴム等の内面にフッ素樹脂をコーティングしたり、ポリブテン樹脂又は架橋ポリエチレン樹脂の外面に柔軟性のあるポリオレフィン系エラストマーを積層したりした積層構造としてもよい（図３では積層構造のものを示している）。

内層３０の外側には補強層３２が形成されている。補強層３２は、内側補強層３３、押え糸層３４、及び外側補強層３５で構成されている。内側補強層３３は、内層３０の外側に繊維糸をスパイラル状に巻き付けられ構成されている。なお、内側補強層３３を構成する繊維糸としては、ポリエステル、ナイロン等の合成繊維やコットン等の植物繊維を使用することができる。この繊維糸は、ホース１４の肉厚をできるだけ増加させないようにし、従来のホースと同等の取り扱い性を確保するため、太さを５０デニール〜２５００デニールとすることが好ましい。

内側補強層３３の外側に、繊維糸からなる押え糸層３４が形成されている。押え糸層３４は、内側補強層３３のスパイラルピッチのずれを抑制するために形成されている。押え糸層の繊維糸としては、例えばポリエステル等を使用することができ、内側補強層３３の繊維糸が位置ずれしない程度に、静止角でスパイラル状に粗に巻き付ければよい。

押え糸層３４の外側に、外側補強層３５が形成されている。外側補強層３５は、ワイヤー３５Ａが編み組みされて構成されている。ワイヤー３５Ａとしては、ホースを小さく曲げた際の折れの防止を考慮して、ステンレス硬線の使用が好ましい。

外側補強層３５の外側には、外被層３６が設けられている。外被層３６は、熱可塑性樹脂製の材料を含んで構成されている。

なお、ホース１４としては、内層３０の厚みが０．８ｍｍ〜２．５ｍｍ、補強層３２の厚みが０．８ｍｍ〜２．５ｍｍ、外被層３６の厚みが０．１ｍｍ〜１．０ｍｍで、ホース１４全体の厚みが１．７ｍｍ〜６．０ｍｍのものが使用される。

スリーブ部材１６は金属製であり、図２に示すように、円筒形状とされ、その内径がホース１４の外径よりやや大きく、ホース１４の外側に装着可能とされている。スリーブ部材１６は、ホース１４のニップル１２が挿嵌された部分の略全体を覆い、さらに、ニップル１２の基端部２１側にわずかに延出可能なサイズとされている（この延出される部分を「スリーブ延出部４０」という）。 スリーブ部材１６としては、０．４ｍｍ〜１．２ｍｍの厚みのものが使用される。

上述のホース１４をニップル１２へ結合させるには、まず、図１に示すように、ホース１４の先端部にスリーブ部材１６を装着させる。装着は、ホース１４をスリーブ部材１６に圧入することにより行なう。このとき、スリーブ部材１６の一端側に、ホース１４へ挿嵌されない部分（この部分が「スリーブ延出部４０」を構成する）を残しておく。

次に、ニップル１２を、ホース１４の先端がニップルの係合突起２６に当接するまでホース１４に挿嵌する。そして、図２に示すように、スリーブ部材１６全体を、ニップル１２の軸心方向へ加締めると共に、ニップル１２の軸方向Ｍの互いに離れた２カ所以上（本実施形態では２カ所）を深く加締める。深く加締める位置は、ニップル１２の突起２２及びＯリング２４の配置されていない位置であることが好ましい。これは、深締部１６ＡとＯリング２４、突起２２の位置が一致すると、Ｏリング２４が破損したり、Ｏリング２４の溝や突起２２のエッジでホース１４の内層３０が切断されてしまう可能性があるからである。ここで、深く加締められた部分を深締部１６Ａ、最初に全体的に加締められた部分を平滑加締部１６Ｂとすると、平滑加締部１６Ｂと深締部１６Ａとの加締率の差は、１５％以上４０％以下とされている。加締率は、次の（式１）で求められる。
（式１）
加締率＝[ (加締前の給水ホース外径)―(加締後の給水ホース外径) ]／(加締前の給水ホース外径)
なお、図４に、深締部１６Ａの加締後の外径をＧ１として、平滑加締部１６Ｂの加締後の外径をＧ２として示す。

また、図２に示すように、深締部１６Ａの軸方向Ｍの幅Ｄ１は、軸方向Ｍにおけるスリーブ部材１６の全長Ｄ２の２％以上４％以下とされている。

上記のように、深締部の幅、及び深締部の深さを設定することにより、補強層３２のワイヤー３５Ａを、図４に示すように変形させることができる。このワイヤー３５Ａの変形により、ニップル１２の引き抜き力を効果的に向上させることができる。

また、図２に示すように、スリーブ延出部４０の先端を、ニップル１２の軸心方向に屈曲させ、スリーブ延出部４０を深く加締め、延出深締部４０Ａを形成する。このとき、延出深締部４０Ａの幅は、スリーブ部材１６の全長の４％〜１０％にするのが適当である。これは、延出深締部４０Ａは、ホース１４のない部分に形成されることから、ニップル１２の潰れやワイヤー３５Ａの変形とは関係しないので、スリーブ部材１６の折れ曲がり部を正しく加締めるため（４％未満だと正しく加締めるられない可能性がある）であり、また、ニップル１２を潰さないためである（１０％より大きいとニップルを潰す可能性がある）。これにより、ニップル１２の係合突起２６とスリーブ部材１６の延出深締部４０Ａが係合され、ニップル１２と係合突起２６が互いに引き抜かれる方向へ引っ張られても、係合突起２６へ延出深締部４０Ａが係合されているので、引き抜き力を強くすることができる。

本実施形態の給水ホース口金具締結構造のニップルがホースへ挿嵌される前の図である。 本実施形態の給水ホース口金具締結構造を示す一部断面図である。 本実施形態の給水ホース口金具締結構造のホースの内部を示す斜視図である。 本実施形態の給水ホース口金具締結構造の一部の拡大断面図である。 従来例の給水ホース口金具締結構造を示す一部断面図である。 他の従来例の給水ホース口金具締結構造を示す一部断面図である。 近年使用される給水ホースの内部を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 給水ホース口金具締結構造
１２ ニップル
１４ ホース（給水ホース）
１６ スリーブ部材
１６Ａ 深締部
１６Ｂ 平滑加締部
２２ 突起
２４ Ｏリング
２６ 係合突起
３０ 内層（樹脂製内管）
３２ 補強層（ワイヤー補強層）
３５Ａ ワイヤー
３６ 外被層
４０ スリーブ延出部
４０Ａ 延出深締部（屈曲端部）

Claims (7)

1. ニップルと、
   内管、ワイヤー補強層及びこのワイヤー補強層の外側の外被層を含んで構成され、圧入により前記ニップルが挿嵌された被挿嵌部分を有する給水ホースと、
   前記給水ホースの前記被挿嵌部分の外周の全体にわたって装着され、前記給水ホースの外周側から軸心側へ向かって加締められるスリーブ部材と、
   を含む給水ホース口金具締結構造において、
   前記スリーブ部材の全体が平滑に加締められて形成された平滑加締部と、前記給水ホースの軸方向の互いに離れた２カ所以上が前記平滑加締部よりも深く加締められて形成された複数の深締部と、を有し、前記複数の深締部の各々の前記給水ホースの軸方向の幅が前記スリーブ部材の軸方向全長の２％以上４％以下であり、かつ、前記平滑加締部と深締部との加締率の差が、１５％以上４０％以下であることを特徴とする給水ホース口金具締結構造。
2. 前記ニップルの前記給水ホースへの挿嵌部分の外周面には、前記複数の深締部の形成されない位置に、突起及びＯリングの少なくとも一方が備えられていること、を特徴とする請求項１に記載の給水ホース口金具締結構造。
3. 前記ニップルと前記給水ホースとの境界部分で前記スリーブ部材が前記ニップル側へ延出されて形成されているスリーブ延出部と、
   少なくともこのスリーブ延出部の一部が前記平滑加締部よりも深く加締められて形成された、前記深締部とは異なる係合深締部と、
   を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の給水ホース口金具締結構造。
4. 前記ニップルの前記スリーブ延出部に対向する部分に設けられた係合突起と、
   前記スリーブ延出部の端部が前記ニップルの軸心側に屈曲されて形成された屈曲端部と、
   を備え、
   前記係合突起と前記屈曲端部とは、前記係合深締部の形成のための加締めにより、前記ニップルと前記給水ホースとの互いの結合が解除される方向への相対移動が制限されるように係合されていることを特徴とする請求項３に記載の給水ホース口金具締結構造。
5. 前記内管は樹脂製であり、
   前記ワイヤー補強層はこの樹脂製内管の外側にステンレス製ワイヤーが編み組みされて構成され、前記外被層は前記ワイヤー補強層の外に熱可塑性樹脂製の外被として構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の給水ホース口金具締結構造。
6. 前記内管は樹脂製であり、
   前記ワイヤー補強層は繊維糸からなる内面補強層とステンレス製ワイヤーからなる外面補強層とを含んで構成され、前記外被層は前記ワイヤー補強層の外に熱可塑性樹脂製の外被として構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の給水ホース口金具締結構造。
7. 前記内管が内管内層と内管外層の２層構造であり、内管内層がポリブテン、フッ素系樹脂、熱可塑性ポリエチレン、架橋ポリエチレンのうちのいずれか１つで構成され、内管外層がポリオレフィン系熱可塑性エラストマーで構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の給水ホース口金具締結構造。

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