JP2009544914A - パイプ継手組立体およびそのためのアダプタ - Google Patents

Abstract

パイプ継手とともに使用するための、高分子材料、好ましくはナイロン、で形成された実質的に円筒状の中空スリーブを含み、該スリーブは、パイプ継手に嵌合する第一の開端部上の穴部と、パイプに挿入する先細の第二の開端部と、を成している、アダプタ。パイプ継手組立体が、アダプタの穴部に挿入するように適合されかつ構成されたインサート部を成す第一の開端部と、アダプタが当接するようになされている阻止部材と、を有する中空継手とともにアダプタにより形成されている。

Description

本発明は、一般に、パイプ継手に関し、特に、多層プラスチック・パイプを結合するパイプ継手組立体に関する。

二本のパイプを一緒に接続することは、産業および個人の家屋の両方で共通の必要性がある。産業分野では、パイプを接続することは多数の異なる用途で必要とされているが、個人の家屋での最も一般的な用途は配管工事である。本発明は、水のような流動流体用のプラスチック・パイプ、特にＰＥＸおよびＰＥＸ−Ａｌｕ−ＰＥＸ多層パイプ、または同様の材料で形成されたパイプを接続することに関する。用語「パイプ」は、本発明の説明のどこで使用している場合でも、上述したように多層プラスチック・パイプを意味するであろう。
２つの長さのパイプを接続することは、直接実行することができない。このような接続を容易にするためにパイプ継手が使用される。パイプの接続部は、指定された圧力の下で漏れがなく、かつ安定している必要がある。適切な継手、付属品、および工具なしにはこれらの要件を満たすことはできない。

パイプに継手を接続するいくつかの解決方法が当技術分野で知られている。一解決方法に基づいて、パイプの端部に丸みをつけて、かつわずかに拡張させるためにパイプに金属インサート部を挿入する。このステップにより、インサート部をパイプに挿入することが、より容易にできるようになる。しかしながら、この解決方法では、パイプの端部を通常ゆがませており、このパイプの端部は使用期間中ゆがんだままになる。他の解決方法に基づいて、継手の端部を先細にする。この先細端部が、それに接続されるパイプの直径よりもわずかに小さい直径を有しているため、継手をパイプに挿入することを容易にする。継手の先細端部をパイプに挿入して、接続するためにそれらを一緒に引き寄せるとき、パイプが継手の先細端部に沿って滑るように動くにつれてパイプはわずかに拡張し、継手の先細になっていない部分でパイプが継手にきつく嵌合し、それにより接続部を封止するようになされている。

温度および圧力が変化する下での金属継手とプラスチック・パイプとの間の伸び縮みの違い（熱膨張係数（ＣＴＥ）で規定される）は、解決が難しい問題である可能性がある。金属とプラスチックとの間のＣＴＥの大きな差異は、パイプと継手の間にすき間の形成を引き起こす可能性があり、漏れを生じさせることが多い。パイプおよび継手を接続する既知のアプリケーションは、この問題に満足な解決方法を提供していない。
接続部全体を覆ってゆるみ止めスリーブを付加することができる。スリーブを締め付けたり、またはスリーブにクリンピングすることにより接続部上に付加的な圧力を加えることができ、封止を実質的に改善することができる。通常、多層パイプを用いて継手に接続するときに好適なシールを達成するために、継手上にシール部材（通常、Ｏリング・シール）を取り付けてある。
しかしながら、既知の解決方法は、常にゴムおよび他のエラストマのような弾性材料で作られており接続部を封止するのに使用されるＯリングが、継手をパイプ内に挿入するプロセスの間に、Ｏリングとパイプの内壁との間に生じる摩擦のために、裂けたりまたは変形したり、もしくはＯリングが設置されている溝部から外れたりする傾向があるため、不利である。このシールの変位または変形が接続部内に漏れを生じさせ、その後、この接続部を外して、Ｏリングを交換し、再接続してシールを再び形成しなければならない。
したがって、プラスチック多層パイプに接続し、パイプと継手組立体との間のシールを保持しながらパイプに容易に挿入することができる継手組立体に対して長年にわたる切実な必要性があり、継手とパイプの両方が同様の熱膨張係数を有していることにより熱的に安定した結合を提供するような継手組立体を有することは非常に好ましいであろう。

本発明は、パイプ継手用のアダプタと、アダプタを有するパイプ継手組立体とに関する。アダプタは、高分子材料で形成された実質的に円筒状の中空スリーブを含んでおり、該スリーブは、パイプ継手に嵌合する第一の開端部上の穴部と、パイプに挿入する先細の第二の開端部と、を成している。高分子材料はナイロンであることが好ましい。アダプタは、アダプタの中への継手の挿入を制限するためにパイプ継手に当接する内部肩部をさらに含んでいることが最も好ましい。
また、本発明に基づいてパイプ用の継手組立体を提供しており、継手組立体は、高分子材料で形成された実質的に円筒状の中空スリーブを含むアダプタを含んでおり、該スリーブは、パイプ継手に嵌合する第一の開端部上の穴部と、パイプに挿入する先細の第二の開端部と、を成しており、および継手組立体は、アダプタの穴部に挿入するように適合されかつ構成されたインサート部を成す第一の開端部と、アダプタが当接するようになされている阻止部材と、を有する中空継手を含んでいる。

好ましい実施形態に基づいて、継手組立体は環状シールを受け入れる溝部をさらに含んでおり、アダプタが継手上に取り付けられるとき、アダプタはシールを覆うようになされている。
他の実施形態に基づいて、継手組立体は、継手組立体上のパイプを保持してかつ補強するゆるみ止めスリーブをさらに含んでいる。継手のインサート部は、穴部内に挿入するように、かつ継手組立体の組立状態では穴部との嵌合を封止するように、適合されかつ構成されていることが好ましく、スリーブは、パイプの端部と継手組立体とのまわりにぴったり取り付けられるように適合されかつ構成されていることが好ましい。
また、本発明に基づいてパイプ用の継手組立体のためのアダプタを形成する方法を提供しており、該方法は、高分子材料から、実質的に円筒状の中空スリーブを含むアダプタを形成するステップと、パイプ継手に嵌合するようにアダプタの第一の開端部内に穴部を成すステップと、パイプに挿入するためにアダプタの第二の開端部を先細にするステップと、を含んでいる。

以下の詳細な説明を添付図面と照らしあわせて読めば、本発明は、さらに理解されるであろう。
本発明の一実施形態に従って構成されかつ機能するパイプ継手組立体の分解断面図である。 組み立てた状態の図１のパイプ継手組立体の断面図である。 図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃは、パイプとの結合のさまざまな段階における本発明のパイプ継手組立体の部分断面側面図である。

本発明は、パイプ継手用のアダプタと、金属継手上に取り付けられた弾力的な高分子製の先細または円錐形アダプタを有する多層プラスチック・パイプを結合するパイプ継手組立体とに関する。これによりパイプに継手組立体を容易に挿入することが可能になり、実質的に漏れのない結合を提供する。アダプタおよびパイプの両方が実質的に同様のＣＴＥを有しているため、熱結合が向上し、それによって漏れが軽減する。本発明の継手組立体は継手とパイプとの接続を容易にし、専門家でない人でも組立プロセスを行えるようにする。本発明で説明するパイプはプラスチックまたは同様の材料、最も好ましくはＰＥＸおよびＡｌｕ−ＰＥＸで作られた多層パイプであり、他方、継手組立体は弾力的な高分子製アダプタ（例えば、ナイロン）を有する金属継手を通常含んでいる。

図１および図２を参照すると、それぞれ分解図および組立図で、本発明の一の実施形態に従って構成されかつ機能する継手組立体１０の断面図を示している。継手組立体１０は、中空の円筒状金属継手２０と、先細で中空の円筒状プラスチック・アダプタ１２と、を含んでいる。封止作用を改良するために弾力的なＯリング１９（ゴムまたは他の任意の互換性を有するエラストマで作られている）を備えてもよい。
アダプタ１２は、環状の穴部１６を成す先細の、実質的に円筒状のスリーブを成している。アダプタ１２は、先細縁端部１４を有する第一の開端部１３と、第二の開端部１５と、を成している。穴部１６は、後述する継手２０のような継手の端部を受け入れて、きつく嵌合するように適合されかつ構成されている。先細縁端部１４の長さを用途ごとに変更してもよい。アダプタ１２は、シールを提供するほど弾力的であり、さらに、パイプに継手組立体１０を挿入するときパイプの端部に丸みをつけて、かつ拡張させるほど堅くもある材料で作られている。ＣＴＥの差を減少させるために、アダプタ１２は、金属が有しているＣＴＥよりも取り付けパイプ（ＰＥＸまたはＡｌｕ−ＰＥＸ−Ａｌｕで作られている）のＣＴＥに近いＣＴＥを有する回復力に富む弾力的なプラスチック材料（ナイロンのような）で作られており、それによって取り付けパイプと継手組立体の間の熱結合を改良して、漏れを低減していることが好ましい。挿入時の継手組立体とパイプの間の摩擦を低減するためにアダプタ１２の外面は滑らかである。ナイロン・アダプタの利点は、潤滑剤の役目を果たす滑らかな表面を有しており継手組立体のパイプへの容易な挿入を促進するということである。

継手２０は、少なくとも２つの接続開端部、すなわち、アダプタ１２の穴部１６に挿入するように適合されかつ構成されたインサート部２２を成す第一の端部２１と、本発明と同じ配置（図示せず）を用いて他のパイプに接続するように、または螺子のような既知の配置（図示せず）を用いて、例えば、蛇口などの付属品に接続するように、適合されかつ構成された接続部分２７を成す第二の端部２５と、を含んでいる。
継手２０は、継手組立体１０をパイプに結合するとき、継手２０上に取り付けられたパイプの端部に対して阻止部材の役目を果たす突起フランジ２４をさらに含んでいる。また、継手２０は環状シール１９を受け入れる環状溝部２６を含んでいる。環状シール１９は実質的に溝部２６の中に位置しており、したがって、組立状態を示す図２で明らかに分かるように、パイプに継手組立体を挿入するとき、シール１９がアダプタ１２により保護されていることが理解されるであろう。Ｏリング１９（ここでは、穴部１６の内壁と溝部２６の底面との間で押し付けられている）の膨張が、プラスチック・アダプタ１２と金属継手２０との間の漏れを実質的に防止することが理解されるであろう。また、継手２０は第一および第二の端部の間に配設された阻止部材２８を含んでおり、アダプタ１２をインサート部２２上に取り付けるとき、この阻止部材２８にアダプタ１２が当接する。継手２０は、継手上に取り付けられたパイプの内壁にきつく係合して、継手に対してパイプを保持する複数の環状凸部２９を含んでいることが好ましい。シールを強化して接続部を補強するために、凸部２９がパイプの最内層に食い込むようになされてもよい。
アダプタの穴部１６は、継手２０のインサート部２２を穴部１６に挿入するとき継手２０のインサート部２２に係合するように適合されかつ構成された内部肩部１８を成すことが好ましい。インサート部２２は、アダプタ１２との結合を容易にするために環状の傾斜縁端部２３を含む可能性があることが好ましい。穴部１６は、継手２０のインサート部２２との嵌合を封止するように、かつ穴部１６の端部１５が継手２０のフランジ２４に当接するように、さらに適合されかつ構成されている。

図３ａ〜図３ｃは、部分断面側面図で、継手組立体１０（金属継手２０とアダプタ１２とで形成された）にパイプ３０を結合する本発明のプロセスを示している。図３ａは、パイプを継手組立体上に取り付ける前の継手組立体１０と多層パイプ３０とを示している。パイプ３０上に摺動式にゆるみ止めスリーブ３２を取り付けてある。
図３ｂでは、環状開口部３４がフランジ２４に当接するまで、（先細縁端部１４で助けられながら）継手組立体１０上のアダプタ１２がパイプ３０に挿入されている。アダプタ１２の先細端部１４は、挿入プロセスの間にパイプ３０の端部を拡張する。Ｏリング１９は、この挿入プロセスの間に変形したりまたは裂けたりすることからアダプタ１２により保護されていることが理解されるであろう。アダプタ１２の直径はパイプ３０の内壁の直径よりもわずかに大きいため、アダプタのまわりのパイプ３０の部分は、わずかに伸びたりまたは拡張したりして、継手に嵌合している薄くなったパイプ壁領域１１を作り出す。
最後に、図３ｃで、ゆるみ止めスリーブ３２を薄くなったパイプ壁領域１１全体を覆うように摺動式に動かして、この領域を補強している状態を示している。また、フランジ２４は、必要に応じて、スリーブ３２に対する阻止部材の役目を果たしてもよい。薄くなった領域１１のまわりに付加的な圧力を加えるために、必要に応じて、スリーブ３２を締め付けたり、またはスリーブ３２にクリンピングすることができる。加えられた圧力はパイプ３０の内壁と継手組立体との間のよりぴったりとした嵌合を生じさせ、シールを強化する。さらに、また、加えられた圧力はパイプ３０の内壁が凸部２９に係合するように促す。パイプ３０の弾力的な性質により、加えられた圧力はまた凸部２９の間のすき間を埋めて、パイプの保持および接続部の封止を向上させるということを当業者は理解するであろう。接続プロセスの最後には、パイプは封止されて、継手組立体にしっかりと接続されている。継手組立体を挿入するプロセスは、比較的わずかな力を必要とし、手作業で行うことができる。

本発明の他の実施形態では、多層パイプは、Ｏリング１９の使用を必要とせずに封止可能なほど弾力的である（例えば、アルミ補強のないＰＥＸパイプ）。このようなパイプでは、継手組立体１０の溝部２６を必要としない。パイプの弾力性は、アダプタと、金属継手（特に、インサート部２２）と、パイプとの間のシールの形成を可能にする。

本発明では、限られた数の実施形態に関して説明したが、本発明の多数の変形、変更、および他の応用が行われてもよいことが理解されるであろう。本発明は、ほんの一例として本明細書で上述した内容には限定されないということがさらに理解されるであろう。むしろ、本発明は以下に示すクレームによってのみ限定される。

Claims (14)

1. パイプ継手とともに使用するための、
   高分子材料で形成された実質的に円筒状の中空スリーブを含み、
   前記スリーブはパイプ継手に嵌合する第一の開端部上の穴部と、パイプに挿入する先細の第二の開端部と、を成していることを特徴とするアダプタ。
2. 前記高分子材料がナイロンであることを特徴とする請求項１に記載のアダプタ。
3. 前記アダプタの中への前記継手の挿入を制限するためにパイプ継手に当接する内部肩部をさらに含むことを特徴とする請求項１及び請求項２の何れかに記載のアダプタ。
4. 高分子材料で形成された実質的に円筒状の中空スリーブを含み、
   前記スリーブはパイプ継手に嵌合する第一の開端部上の穴部と、パイプに挿入する先細の第二の開端部と、を成している、アダプタを含み、
   前記アダプタの前記穴部に挿入するように適合されかつ構成されたインサート部を成す第一の開端部と、
   前記アダプタが当接するようになされている阻止部材と、
   を有する中空継手を含むことを特徴とするパイプ用の継手組立体。
5. 環状シールを受け入れる溝部をさらに含み、前記アダプタが前記継手上に取り付けられるとき、前記アダプタは前記シールを覆うようになされていることを特徴とする請求項４に記載の継手組立体。
6. 前記継手組立体上のパイプを保持してかつ補強するゆるみ止めスリーブをさらに含むことを特徴とする請求項４及び５の何れか記載の継手組立体。
7. 前記継手の前記インサート部が、前記穴部内に挿入するように、かつ前記継手組立体の組立状態では前記穴部との嵌合を封止するように、適合されかつ構成されており、
   前記スリーブが、前記パイプの端部と前記継手組立体とのまわりにぴったり取り付けられるように適合されかつ構成されていることを特徴とする請求項６に記載の継手組立体。
8. 前記アダプタの前記穴部が、前記継手の前記挿入を制限する内部肩部をさらに含むことを特徴とする請求項４及至７の何れかに記載の継手組立体。
9. 環状シールと前記シールを受け入れる環状溝部とをさらに含むことを特徴とする請求項１及至８の何れかに記載のパイプ継手組立体。
10. 前記継手が、前記パイプの前記端部に当接するために前記継手の前記第一および第二の端部の間に配設された突起フランジをさらに含むことを特徴とする請求項１及至９の何れかに記載のパイプ継手組立体。
11. 前記パイプを保持するために前記阻止部材と前記フランジとの間に配設された少なくとも１つの環状凸部をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載のパイプ継手組立体。
12. 高分子材料から、実質的に円筒状の中空スリーブを含むアダプタを形成するステップと、
    パイプ継手に嵌合するように前記アダプタの第一の開端部内に穴部を成すステップと、
    パイプに挿入するために前記アダプタの第二の開端部を先細にするステップと、
    を含むことを特徴とするパイプ用の継手組立体のためのアダプタを形成する方法。
13. アダプタを形成する前記ステップがナイロンからアダプタを形成することを含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 高分子材料から、実質的に円筒状の中空スリーブを含むアダプタを形成するステップと、
    パイプ継手に嵌合するように前記スリーブの第一の開端部内に穴部を成すステップと、
    パイプに挿入するために第二の開端部を先細にするステップと、
    を含み、
    前記アダプタの前記穴部に挿入するように適合されかつ構成されたインサート部を成す第一の開端部を有する中空継手を形成するステップと、
    前記アダプタが当接するようになされている阻止部材を、前記中空継手上に形成するステップと、
    を含むことを特徴とするパイプ用の継手組立体を形成する方法。

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