JP2006010007A - パイプ柄および前記パイプ柄を使用した清掃用品 - Google Patents

パイプ柄および前記パイプ柄を使用した清掃用品 Download PDF

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Abstract

【課題】 複数のパイプを嵌合接合して所定長としたパイプ柄において、パイプどうしの嵌合接合部での嵌合精度を高め、また強度も高くできるようにする。
【解決手段】 第1のパイプ4は、本体部21の先部に拡径変形させた雌継手部22が形成されており、第2のパイプ5には、本体部31から段差を有することなく連続する雄継手部32が設けられている。雄継手部32が雌継手部22に嵌入された状態で、雄継手部32内に設けられた嵌合部材41によって、両継手部が連結される。嵌合接合部8には、本体部21,31よりも径を小さくさせた部分が存在しないため、曲げモーメントに対する強度を高めることができる。
【選択図】図4

Description

本発明は、複数のパイプが嵌合されて連結されているパイプ柄および前記パイプ柄とヘッド部とを有する清掃用品に関する。
清掃用品として、パイプ柄の先部にヘッド部が設けられたものが使用されている。この種の清掃用品は、前記ヘッド部に、不織布などで形成された使い捨ての清掃用シートが取り付けられて使用される。主に家屋の床面の清掃に使用される前記清掃用品は、パイプ柄の基部に設けられた把持部を手で持って、前記ヘッド部を床面に沿って摺動させることが必要であるため、前記パイプ柄としては比較的長いものが使用される。
そこで、以下の特許文献1と特許文献2には、前記パイプ柄が複数のパイプから成り、個々のパイプを連結して所定の長さとする発明が開示されている。
特許文献1と特許文献2には、まず、大径のパイプと小径のパイプを組み合せ、小径のパイプの端部を大径のパイプの端部に嵌入して両パイプを嵌合するものが開示されている。
さらに前記各特許文献には、一方のパイプの雄側端部が、先端に向って2段に縮径され、先部に位置する1段目テーパ面よりも後方の2段目テーパ面が急勾配とされ、他方のパイプの雌側端部が、前記1段目テーパ面と同勾配の内側テーパ面とされており、前記雄側端部の前記1段目テーパ面を、雌側端部の前記内側テーパ面に嵌入させることで、両パイプを嵌合接合させるものが開示されている。
また、特許文献1に記載には、両パイプの外周面に装着されるスリーブ部材が開示されている。このスリーブ部材の内周面に形成された係合突起を、前記雄側端部と前記雌側端部の双方に形成された嵌合穴に嵌合することで、両パイプの接合状態を維持できるようにしている。
特開2002−5135号公報 特開2002−81420号公報
前記特許文献に記載の発明のうちの、まず径の相違するパイプを嵌合して連結するパイプ柄では、一方のパイプとして径の小さいものを使用しなくてはならない。また、この構造で、3本以上のパイプを連結した場合には、さらに小径のパイプを使用することが必要となる。
長尺物に作用する曲げ応力は、曲げモーメントの大きさに比例し、断面係数の大きさに反比例するが、肉厚が同一のパイプの場合、外径寸法と内径寸法が小さいほど断面係数が小さくなる。そのため、小径のパイプを使用すると、清掃時の曲げモーメントによって与えられる曲げ応力が大きくなり、曲げ強度が低下することになる。
次に、雄側端部を2段に縮径して1段目テーパ面と2段目テーパ面を形成するものでは、前記各テーパ面を形成する際に、パイプを円周方向へ圧縮させるために、圧縮された各部分での肉厚に変動が生じやすくなり、1段目テーパ面の外周面の寸法を高精度に設定することが困難になる。
1段目テーパ面の外周面の寸法精度を確保できない場合には、1段目テーパ面と雌側端部の内側テーパ面に嵌合させたときに、1段目テーパ面と内側テーパ面との間に過剰な隙間ができて、嵌合接合部にがたつきを生じたり、または雄側端部を雌側端部に嵌入するときに、きつすぎて嵌合させることができない、などの不都合が生じやすい。
またこの種の圧縮加工は、例えばパイプの先部をロール間で挟圧して変形させることで行われるが、外周面を高精度に加工するためには高価な加工設備が必要になり、また加工に熟練を要し、結果として高コストになる。
さらに、雄側端部に縮径して形成された1段目テーパ面は、小径であるために前述のように曲げモーメントに対する強度が低下する。さらに前記縮径加工により、1段目テーパ面に応力が残留し疲労しやすくなっている。そのため、清掃時にパイプどうしの連結部に曲げ応力が集中すると、1段目テーパ面の部分で曲げや割れが発生しやすい問題がある。
次に、前記特許文献1に記載のスリーブ部材は、接合される2つのパイプの外周部に装着されて、スリーブ部材の内周面から突出する係合突起をパイプの嵌合穴に嵌着させるものである。したがって、パイプを接合したときに、スリーブ部材をスライドさせて掛止突起を嵌合穴に嵌着させる操作が必要となるが、このスライドの際に前記係合突起がパイプの外周面を摺動するためにスライドの抵抗力が大きくなって操作がしずらい。さらに前記係合突起が嵌合穴に嵌合できたか否かを外側から目視で確認することもできない。
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、パイプどうしを高精度に嵌合させることができ、パイプのつなぎ部の強度も高く保つことができるパイプ柄およびこのパイプ柄を用いた清掃用品を提供することを目的としている。
本発明は、少なくとも第1のパイプと第2のパイプとを有し、前記第1のパイプの雌継手部に前記第2のパイプの雄継手部が嵌入されて、両パイプが嵌合接合されているパイプ柄において、
前記第1のパイプは、前記雌継手部の内径寸法が、その本体部の内径寸法よりも拡張され、前記第2のパイプの外周面は、本体部と前記雄継手部とで段差を有することなく連続しており、前記第1のパイプの本体部と前記第2のパイプの本体部とは、外径寸法が同一またはほぼ同一であることを特徴とするものである。
本発明のパイプ柄は、それぞれのパイプの本体部の外径寸法と内径寸法を共に同一にすることができる。第1のパイプは前記雌継手部を拡径変形しているため、縮径変形に比べて継手部の径寸法を高精度に加工することができる。また、雌継手部と雄継手部がそれぞれのパイプの本体部よりも小径にならないため、曲げモーメントに対する嵌合接合部の強度を高くできる。
例えば、前記第2のパイプは、前記雄継手部の外周面と前記本体部の外周面とが、外径寸法が変化することなく連続しているものである。
前記手段では、第2のパイプに何ら変形加工を施すことなく、雄継手部を形成することができる。
あるいは、前記第2のパイプの前記雄継手部の外周面は、前記本体部との境界部から先端部に向けて外径寸法が徐々に小さくなるテーパ面であり、前記本体部の外周面と前記テーパ面との成す角度が50′以下である。
前記テーパ面を形成することにより、雄継手部を雌継手部に対して嵌入させやすくなる。また、前記雄継手部の角度を50′以下とすることにより、雄継手部と雌継手部との間に過大な隙間が形成されることがなく、嵌合接合部でのがたつきが生じにくくなる。
さらに本発明では、前記第1のパイプの前記雌継手部の内周面は、端部に向かうにしたがって内径寸法が徐々に拡大するテーパ面であり、前記本体部の内周面と前記テーパ面との成す角度が50′以下であるものとして構成できる。
雄継手部と雌継手部を共に50′以下のテーパ面とすることにより、第1のパイプと第2のパイプとを嵌合させやすくなり、嵌合時に接合部の隙間を小さくして、がたつきを生じ難くできる。
また、本発明は、前記第1のパイプには、前記雌継手部の内周面と前記本体部の内周面との間に段差を形成する中間部が設けられており、前記中間部の内周面は前記本体部の内周面から前記雌継手部の内周面に向けてその内径寸法が徐々に拡大するテーパ面であり、前記本体部の内周面と前記中間部のテーパ面との成す角度が、前記本体部の内周面と前記雌継手部の内周面との成す角度よりも大きいものである。
前記中間部の勾配を大きくすることで、雌継手部に雄継手部を嵌入したときに、雄継手部の先端が前記中間部の内面に当たって、中間部が雄継手部の嵌入時のストッパとして機能できるようになる。
さらに、本発明は、前記第2のパイプの前記雄継手部の内部には、前記雄継手部と前記雌継手部の双方の嵌合穴に嵌合して、両パイプの連結を維持する嵌合部材が設けられているものが好ましい。
前記嵌合部材を設けることで、第1のパイプと第2のパイプの嵌合接合を維持できるようになる。また嵌合部材は第2のパイプの雄継手部の内側に配置されているので、雄継手部を雌継手部内に嵌入する操作のみで、前記嵌合部材を雌継手部に嵌着できる。また嵌合状態を外部から目視で確認することもできる。
また、本発明の清掃用品は、前記いずれかに記載のパイプ柄の先部に、清掃用シートを取り付けるヘッド部が設けられていることを特徴とするものである。
本発明では、本体部が同径寸法のパイプを高精度に嵌着して接合でき、また接合部での曲げモーメントに対する強度を高く維持できる。
図1は本発明のパイプ柄を使用した清掃用品の一例を示す外観斜視図である。図2は前記パイプ柄の嵌合接合部を示す分解斜視図、図3(A)は第1のパイプの雌継手部を示す断面図、図3(B)は第2のパイプの雄継手部を示す断面図、図4は前記雌継手部に前記雄継手部が嵌合接合された状態を示す断面図である。
図1に示す清掃用品1は、屋内の床面の清掃に適したものであり、パイプ柄2と、前記パイプ柄2の先部に取り付けられたヘッド部3と、前記パイプ柄2の基部に設けられた把持部16とを有している。
前記パイプ柄2は、基部パイプ4、基部中間パイプ5、先部中間パイプ6および先部パイプ7の4本の短いパイプを嵌合接合したものである。基部パイプ4と基部中間パイプ5は嵌合接合部8で連結され、基部中間パイプ5と先部中間パイプ6は嵌合接合部9で連結され、先部中間パイプ6と先部パイプ7は嵌合接合部10で連結されている。各パイプが連結することで長いパイプ柄2を構成でき、把持部16を保持してヘッド部3を床面に沿って摺動させることが可能になる。また、清掃用品1を使用していないときは、各パイプを分離してコンパクトに収納できる。
前記ヘッド部3は、平面形状が長方形であり、その上面の中央部が自在継手11を介して前記先部パイプ7の先部に自由に回動できるように取り付けられている。前記ヘッド部3には清掃用シート12が取り付けられる。この清掃用シート12は不織布などを主体として構成された使い捨て用であり、液を吸収する機能を有している。前記清掃用シート12は、前記ヘッド部3の底面に敷設され、その一部がヘッド部3の上面に巻き上げられ、図示しない固定手段によって前記ヘッド部3の上面に着脱自在に固定される。
前記先部中間パイプ6には上方に開口するホルダ13が固定されており、このホルダ13内に液体を収納した容器14を設置することが可能となっている。前記把持部16には押釦15が設けられており、この押釦15が押されると前記ホルダ13内に設けられた弁が開放され、前記容器14内の液体が、先部中間パイプ6と前記先部パイプ7内に設けられたチューブを経て、ヘッド部3に設けられたノズルからヘッド部3の前方の床面に散布される。
前記把持部16は合成樹脂製であり、前記基部パイプ4の基端部に固定されている。
前記嵌合接合部8,9,10での嵌合構造は全て同じであるため、以下では、基部パイプ4と基部中間パイプ5との嵌合接合部8の構造を図2ないし図4を参照して説明する。以下では、雌継手部を有する基部パイプ4を第1のパイプと呼び、雄継手部を有する基部中間パイプ5を第2のパイプと呼ぶ。ただし、これとは逆に、基部パイプ4が雄継手部を有する第2のパイプであり、基部中間パイプ5が雌継手部を有する第1のパイプであってもよい。この関係は、他の嵌合接合部9,10においても同じである。
図3(A)に示す第1のパイプ4と、図3(B)に示す第2のパイプ5は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成された円筒であり、軸方向に直交する面で切断した外周面の断面形状と、内周面の断面形状は共に円形である。ただし、前記第1のパイプ4と第2のパイプ5を、銅合金や黄銅合金、ステンレススチールなどで形成することもできる。あるいは両パイプが合成樹脂製であってもよいが強度の点から前記いずれかの金属製であることが好ましい。
図3(A)に示すように、第1のパイプ4は、嵌合連結部8以外の領域に延びる本体部21と、前記本体部21の先部に設けられた長さL1の雌継手部22とを有している。前記本体部21と前記雌継手部22との間には、前記本体部21の内周面21bと雌継手部22の内周面22bとの間に段差を形成するための中間部23が設けられている。前記本体部21の外周面21aの外径寸法はD1、内周面21bの内径寸法はD2であり、本体部21の肉厚はT1である。前記外径寸法D1は10〜50mm程度であり、前記肉厚T1は1〜5mm程度であるが、本発明は前記寸法に限定されるものではない。
前記雌継手部22と前記中間部23は、前記本体部21と同じ太さであった円筒素材を拡径変形させて形成している。前記雌継手部22と前記中間部23との境界部24における前記雌継手部22の内径寸法をD3とし、先端部25における前記雌継手部22の内径寸法をD4としたときに、前記内径寸法D4と前記内径寸法D3は同一であり、あるいは前記内径寸法D4は前記内径寸法D3よりもわずかに大きい。内径寸法の関係がD4>D3である場合、図3(A)の断面図において、雌継手部22の内周面22bと、前記本体部21の内周面21bとの成す角度θ1は50′以下である。すなわち前記0≦θ1≦50′である。
前記中間部23は、本体部21との境界部26から雌継手部22との境界部24に向けて内径寸法が徐々に拡開されており、前記中間部23の内周面23bはテーパ面である。前記中間部23の内周面23bと本体部21の内周面21bとの成す角度θ2は、前記角度θ1よりも十分に大きく、前記角度θ2は、10°以上で90°未満である。
図3(B)に示すように、第2のパイプ5は、前記嵌合接合部8以外の領域に延びる本体部31と、前記本体部31の先部に設けられた長さL2の雄継手部32とを有している。前記雄継手部32の長さ寸法L2は、前記雌継手部22の長さ寸法L1と同じであり、または前記L1よりも0.5〜5mm程度短い。
本体部31の外周面31aの外径寸法D5は、前記第1のパイプ4の本体部21の外径寸法D1と同じかまたはほぼ同じであり、本体部31の内周面31bの内径寸法D6は、前記第1のパイプ4の本体部21の内径寸法D2と同じかまたはほぼ同じである。また本体部31の肉厚T2も、前記第1のパイプ4の本体部21の肉厚T1と同じかほぼ同じである。すなわち、第2のパイプ5は第1のパイプ4と同じ呼び寸法の管材で形成されている。
前記本体部31との境界部33における前記雄継手部32の外周面32aの外径寸法をD7とし、先端部34における雄継手部32の外周面32aの外径寸法をD8とする。第1の実施の形態では、前記外径寸法D7と外径寸法D8とが同じであり、且つこれらは本体部31の外径寸法D5とも同じである。すなわち第1の実施の形態は、前記本体部31の外周面31aの形状と前記雄継手部32の外周面32aの形状とが同じであり、雄継手部32に、径を変化させるような変形加工を施していない。
第2の実施の形態では、前記境界部33での外径寸法D7が前記本体部31の外径寸法D5と一致しており、先端部34での外径寸法D8が前記外径寸法D7よりもわずかに小さくなるように縮径加工され、または外周面32aが研磨加工されている。よって、前記雄継手部32の外周面32aは、先端部34に向うにしたがって徐々に外径が小さくなるテーパ面である。この場合、図3(B)の断面図において、本体部31の外周面31aと、雄継手部32の外周面32aとの成す角度θ3は50′以下である。第1の実施の形態と第2の実施の形態とを総合すると、0°≦θ3≦50′である。いずれの実施の形態においても、本体部31の外周面31aと雄継手部32の外周面32aとの間には、段差が形成されていない。
前記雄継手部32が、その外周面32aの径を変形させていない第1の実施の形態の場合、これと嵌合する雌継手部22は、前記角度θ1が0°あるいは0°に近いことが望ましい。この組合せにすると、嵌合接合部8において第1のパイプ4と第2のパイプ5とが互いにがたつくのを防止できる。
また、前記雄継手部32が、その外周面32aがテーパ面とされた第2の実施の形態である場合には、これと嵌合する雌継手部22は角度θ1が0°以上で50′以下のいずれであってもよい。ただし、この場合には、前記雄継手部32の外周面32aの角度θ3が、雌継手部22の内周面22bの角度θ1と同じかまたはほぼ同じであることが好ましく、最も好ましくは、前記θ1が前記θ3と等しいことである。
前記のように組み合わせることにより、雄継手部32を雌継手部22に嵌入したときに、雄継手部32の外周面32aと雌継手部22の内周面22bとの軸方向での角度差を最小にできる。その結果、雄継手部32の外周面32aを、雌継手部22の内周面22b内に最小の隙間で嵌入させることができ、嵌合接合部3における嵌め合いのがたつきを低減できる。
なお、前記のように雄継手部32を雌継手部22内に隙間なく嵌合させるためには、雄継手部32の先端部34の外径寸法D8が、第1のパイプ4の前記境界部24での内径寸法D3と同じか、またはこれよりもわずかに小さいことが好ましい。また、第2のパイプ5の前記境界部33での外径寸法D7が、雌継手部22の先端部25の内径寸法D4と同じかそれよりもわずかに小さいことが好ましい。
図3(A)に示すように、雌継手部22では、前記境界部24から先端部25側へ距離L3離れた位置に嵌合穴22cが形成され、雄継手部32では、先端部34から基部側へ同じく距離L3離れた位置に嵌合穴32cが形成されている。前記嵌合穴22cと嵌合穴32cは同じ開口寸法である。
図4に示すように、第2のパイプ5の前記雄継手部32の内部には嵌合部材41が収納されている。この嵌合部材41は合成樹脂材料または弾性変形可能な金属材料で形成されたものであり、その一部である弾性変形部42の外面に掛止突起43が一体に形成されている。この掛止突起43の最も低い部分の高さ寸法は、前記肉厚T1と肉厚T2とを加算した寸法以上であり、また掛止突起43は、雄継手部32の先端部34に向く傾斜面43aを有している。
図2に示すように、前記掛止突起43は雄継手部32の嵌合穴32c内へ内側から入り込んでおり、第1のパイプ4と第2のパイプ5とが分離しているとき、前記掛止突起43の傾斜面43aが、雄継手部32の外周面32aから突出している。
第2のパイプ雄継手部32を、第1のパイプ4の雌継手部22内に嵌入すると、掛止突起43の傾斜面43aが雌継手部22の先端部25に当たることによって、前記弾性変形部42が雄継手部32の内方へ向けて変形させられ、掛止突起43が雌継手部22の内周面22b内に入り込む。また、雄継手部32の先端部34が、第1のパイプ4の中間部23の内周面23bに当たり、あるいは境界部24に当たって、雄継手部32の差込み量が規制される。差込み量が規制された状態で、掛止突起43を雌継手部22の嵌合穴22cに一致させると、弾性変形部42が復元して、図4に示すように掛止突起43が、雌継手部22の嵌合穴22c内に嵌合する。これにより、第1のパイプ4と第2のパイプ5との連結が維持されるようになる。
また、図4の嵌合状態において、雌継手部22の外周面から突出している前記掛止突起43を押し込むと、掛止突起43と嵌合穴22cとの嵌合が外れて、第1のパイプ4と第2のパイプ5とを分離することができる。
前記第1のパイプ4において雌継手部22が拡径変形させられており、嵌合接合部8では、第1のパイプ4の本体部21と第2のパイプ5の本体部31よりも径が段差を介して小さくなる部分が存在していない。よって、曲げモーメントが作用したときに嵌合接合部8,9,10に過大な応力が作用するのを抑制でき、曲げモーメントに対する強度を高くできる。よって、図1に示す把持部16を手で保持して、ヘッド部3に装着された清掃用シート12を床面に強く押し付けても、嵌合接合部8,9,10においてパイプが変形するなどの問題が生じにくくなる。
また、第2のパイプ5の雄継手部32の外周面32aには径を変化させる加工が施されておらず、またはテーパ面を形成してもその角度がわずかであるため、雄継手部32の外周面32aの寸法や形状のばらつきはきわめてわずかである。さらに、第1のパイプ4の雌継手部22は拡径変形しているため、その内周面22bの形状と寸法も比較的高精度に加工できる。よって、図4に示すように、雄継手部32を雌継手部22に嵌入したときに、両部材間の隙間を最小にでき、嵌合接合部8でのがたつきの増大を防止できる。
さらに、嵌合部材41が雄継手部32の内部に設けられているため、雄継手部32を雌継手部22の内部に差し込んで、嵌合穴32cと嵌合穴22cとの位置を一致させるだけで、嵌合部材41による嵌合を実現できるため、嵌合部材41を用いた嵌合操作が容易である。また嵌合部材41の嵌合の解除も容易である。
また、嵌合接合部8,9,10以外では、パイプ柄2の外径寸法が一様となるため、外観も良好であり、またパイプ柄2の全長に渡って強度を均一にできる。
なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば清掃用品は床面を清掃するものに限られず、天井や壁などを清掃するものであってもよい。また、パイプ柄を構成するパイプの数は2本以上であれば、特に制限されるものではない。
さらに、パイプの断面形状は円形であるものに限られず、断面が楕円形や長円形状のパイプであってもよい。
本発明のパイプ柄を使用した清掃用品の一例を示す外観斜視図、 パイプの嵌合接合部を示す分解斜視図、 (A)は第1のパイプの断面図、(B)は第2のパイプの断面図、 嵌合接合部の断面図、
符号の説明
1 清掃用品
2 パイプ柄
3 ヘッド部
4 第1のパイプ
5 第2のパイプ
8,9,10 嵌合接合部
12 清掃用シート
16 把持部
21 本体部
22 雌継手部
22c 嵌合穴
23 中間部
31 本体部
32 雄継手部
32c 嵌合穴
41 嵌合部材
43 掛止突起

Claims (7)

  1. 少なくとも第1のパイプと第2のパイプとを有し、前記第1のパイプの雌継手部に前記第2のパイプの雄継手部が嵌入されて、両パイプが嵌合接合されているパイプ柄において、
    前記第1のパイプは、前記雌継手部の内径寸法が、その本体部の内径寸法よりも拡張され、前記第2のパイプの外周面は、本体部と前記雄継手部とで段差を有することなく連続しており、前記第1のパイプの本体部と前記第2のパイプの本体部とは、外径寸法が同一またはほぼ同一であることを特徴とするパイプ柄。
  2. 前記第2のパイプは、前記雄継手部の外周面と前記本体部の外周面とが、外径寸法が変化することなく連続している請求項1記載のパイプ柄。
  3. 前記第2のパイプの前記雄継手部の外周面は、前記本体部との境界部から先端部に向けて外径寸法が徐々に小さくなるテーパ面であり、前記本体部の外周面と前記テーパ面との成す角度が50′以下である請求項1記載のパイプ柄。
  4. 前記第1のパイプの前記雌継手部の内周面は、端部に向かうにしたがって内径寸法が徐々に拡大するテーパ面であり、前記本体部の内周面と前記テーパ面との成す角度が50′以下である請求項3記載のパイプ柄。
  5. 前記第1のパイプには、前記雌継手部の内周面と前記本体部の内周面との間に段差を形成する中間部が設けられており、前記中間部の内周面は前記本体部の内周面から前記雌継手部の内周面に向けてその内径寸法が徐々に拡大するテーパ面であり、前記本体部の内周面と前記中間部のテーパ面との成す角度が、前記本体部の内周面と前記雌継手部の内周面との成す角度よりも大きい請求項1ないし4のいずれかに記載のパイプ柄。
  6. 前記第2のパイプの前記雄継手部の内部には、前記雄継手部と前記雌継手部の双方の嵌合穴に嵌合して、両パイプの連結を維持する嵌合部材が設けられている請求項1ないし5のいずれかに記載のパイプ柄。
  7. 請求項1ないし6のいずれかに記載のパイプ柄の先部に、清掃用シートを取り付けるヘッド部が設けられていることを特徴とする清掃用品。
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