JP2013155859A - 管接続構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ニップル1の先端側からその外周面1aに沿って管体を差し込むことにより、管体の内表面において複数のリブ部3と当接する部位が、それぞれ部分的に拡径変形してからシール材2の外周端2aに接近するため、管体の先端面がシール材2の外周端2aに突き当たらずにスムーズな乗り越えが可能になる。それと同時に、管体の内表面において各リブ部3と接触する部位は、それぞれ強く圧接するが、それに比べて各リブ部3を除いたニップル1の外周面1aと対向する部位は、管体の内表面と強く圧接しないため、その分だけ管体の内表面との摩擦抵抗が減少する。さらに管体の内表面が複数のリブ部3と各リブ部3間の凹状外面部1a1に沿ってそれぞれ屈曲変形するため、ニップル1の外周面1aに対して管体が回転不能に係合する。
【選択図】図3
Description
また、継手本体の周溝にシールリングが嵌め込まれ、前記継手本体に管体を挿入すると、前記管体が前記シールリングを通過して前記継手本体と前記管体とがシールされる管継手であって、前記周溝の前後に前記シールリングよりも低い高さの肉盛部を設け、前記肉盛部の表面形状を前記周溝側が高い傾斜面又は円弧面とすることで、前記管体が前記シールリングを押すことなく円滑に乗り越えて、前記周溝から前記シールリングがはみ出ることを防止するものもある(例えば、特許文献2参照)。
さらに、シール材が管体の内表面に圧接しているが、継手本体の外周面に対して管体の回転を止める機能はない。このような接続状態では、管体の捻れなどによって管体が回転すると、それに伴って継手本体の外周面から管体を捩じりながら引き抜こうとする時と同様の力が作用し、管体内を通る流体の漏れや管体が抜ける原因となるという問題があった。
その結果、挿入に伴って管体が前後の隆起部(肉盛部)とその間のシール材(シールリング)を乗り越える従来のものに比べ、周溝からのシール材のはみ出しやめくれが効果的に防止されて、シール材の損傷やシール不良の原因を排除することができるとともに、ニップルに対して管体が捻れたとしても管体が抜けることがなく、管体内を通る流体の漏れなどを確実に防止できて、管体の抜け強度を向上させることができる。
本発明の実施形態に係る管接続構造Aは、図1〜図5に示すように、可撓性を有する管体Bの内表面B1と対向するように設けられ内表面B1に沿って挿入されるニップル1と、ニップル1の外周面1aに形成した周溝1bに嵌め込まれて外周面1aから径方向へ突出する環状のシール材2と、ニップル1の外周面1aにおける周溝1bの近傍にシール材2の外周端2aへ向かって徐々に突出するように設けられるリブ部3と、ニップル1の外側に管体Bを挟むように設けられて管体Bの内表面B1をニップル1の外周面1aへ向け径方向に押圧する締め付け手段4を、主要な構成要素として備えている。
ニップル1に対して後述する管体Bの接続端部Baを差し込むことにより、管体Bの接続端部Baにおける内表面B1に沿ってニップル1が挿入される。以下、ニップル1に対する管体Bの挿入方向を、管挿入方向N(図1(a)の矢印参照)という。管挿入方向Nと逆方向を、管抜け方向U(図1(b)の矢印参照)という。
図示される例では、周溝1bがニップル1の軸方向へ複数(二つ)それぞれ適宜間隔を空けて形成されている。
さらに、リブ部3においてその最も管挿入方向Nの下流側(奥側)に配置される最突出部位3aを、シール材2と可能に限り軸方向へ接近させて配置することが好ましい。
詳しく説明すると、リブ部3は、シール材2の外周端2aに向かって管挿入方向Nへ徐々にニップル1の径方向へ突出するように傾斜され、最突出部位3aの突出高さを、後述する締め付け手段4で圧縮変形されたシール材2の外周端2aよりも若干低く設定することが好ましい。
また、ニップル1の外周面1aにおいて周溝1b及びシール材2よりもニップル1の基端側、すなわち管挿入方向Nの下流側(奥側)には、リブ部3の最突出部位3aやシール材2の外周端2aよりも突出高さが低い環状平坦部1cを形成することが好ましい。
また、その他の例として図示しないが、リブ部3の配置数を増減したり、リブ部3の配置間隔を不均一にしたり、ニップル1の外周面1aにおける周溝1b及びシール材2よりもニップル1の基端側(管挿入方向Nの下流側)に、環状平坦部1cに代えて複数のリブ部3を周方向へ複数それぞれ分散して配置することも可能である。
詳しくは、ニップル1の外周面1aと対向して管挿入方向Nへ徐々に大径となるように設けられるテーパー面41aを有する円筒カバー41と、テーパー面41aの傾斜方向へ往復動自在で且つ径方向へ弾性的に拡径及び縮径変形可能に設けられるスリーブ42を備え、テーパー面41aに沿ってスリーブ42が管抜け方向Uに摺動することにより、スリーブ42が縮径変形してその内周面を管体Bの接続端部Baにおける外表面B2に圧接させている。
また、その他の例として図示しないが、締め付け手段4として、円筒部材41及びスリーブ42に代えて、円筒状でホースHの径方向へ縮径可能なホルダー、円筒体を径方向へ複数に分割したホルダー、工具の回転操作などによって帯状体を徐々に緊締する締付具(ホースバンド)、塑性変形可能な剛性材料からなる筒体をカシメ機又は工具などにより圧縮加工することで径方向へ塑性変形させるカシメ具などを用いることも可能である。
管体Bの具体例としては、図1(a)(b)に示すように、単層構造のホースを用いている。
また、その他の例として図示しないが、その透明又は不透明な外層と内層との間に中間層として、複数本か又は単数本の合成樹脂製ブレード(補強糸)が螺旋状に埋設される積層ホース(ブレードホース)や、中間層として合成樹脂製又は金属製の断面矩形などの帯状補強材と断面円形などの線状補強材を螺旋状に巻き付けて一体化した螺旋補強ホース(フォーランホース)や、金属製線材や硬質合成樹脂製線材を螺旋状に埋設した螺旋補強ホースなどを用いることも可能である。
それによって、拡径変形した管体Bの先端面B3がシール材2の外周端2aに突き当たらずにスムーズな乗り越えが可能になる。
それと同時に、管体Bの接続端部Baの内表面B1において各リブ部3と接触する部位は、それぞれ比較的に強く圧接するが、それに比べて各リブ部3を除いたニップル1の外周面1a(凹状外面部1a1)と対向する部位は、管体Bの内表面B1と強く圧接しないため、その分だけ管体Bの内表面B1との摩擦抵抗が減少する。
さらに、ニップル1の外周面1aに対する管体Bの差し込みにより、管体Bの内表面B1が複数のリブ部3と各リブ部3の間に形成される凹状外面部1a1に沿ってそれぞれ屈曲変形するため、ニップル1の外周面1aに対して管体Bが回転不能に係合する。また締め付け手段4で管体Bの内表面B1をニップル1の外周面1aへ向け径方向に押圧することにより、管体Bの内表面B1とリブ部3及び凹状外面部1a1が更に強く係合して、ニップル1に管体Bが回転不能に保持される。
したがって、シール材2に突き当たることなく管体Bをスムーズに差し込むことができ、且つニップル1に対して管体Bを回転不能に接続することができる。
その結果、周溝1bからのシール材2のはみ出しやめくれが効果的に防止されて、シール材2の損傷やシール不良の原因を排除することができるとともに、ニップル1に対して管体Bが捻れたとしても管体Bが抜けることがなく、管体B内を通る流体の漏れなどを確実に防止できて、管体Bの抜け強度を向上させることができる。
それにより、管体Bの抜け強度を更に向上させることができる。
その結果、管体Bの外れ事故や流体の漏れを防止でき、長期に亘って管体Bの接続状態を確実に保持することができる。
次に、本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。
つまり、リブ部3は、外面3b及びエッジ3cによって、ニップル1の径方向への断面形状が台形を含む略矩形又は三角形若しくは多角形に形成される。
また、その他の例として図示しないが、リブ部3の平面形状や断面形状を変更したり、リブ部3の外面3bを曲面状に傾斜させたり、することも可能である。
それにより、ニップル1のリブ部3を管体Bが乗り越える際に、リブ部3及び各リブ部3の間に配置される凹状外面部1a1と管体Bの内表面B1との接触抵抗が、周方向全体に亘って両者が接触するものに比べて小さくなる。
したがって、比較的に小さな差し込み力で管体Bをスムーズに膨張変形させることができるという利点がある。
その結果、例えば女性や子供などの非力な作業者であっても管体Bの接続作業を確実に行うことができる。
管継手Cは、締め付け手段4として、ニップル1の外周面1aと対向してその軸方向へ傾斜するように設けられるテーパー面41aを有する円筒カバー41と、円筒カバー41のテーパー面41aに沿ってその傾斜方向へ往復動自在に設けられるスリーブ42を備えている。またスリーブ42をテーパー面41aに沿ってその傾斜方向へ押圧する、例えばコイルバネやスプリングなどの弾性部材5を備えている。
スリーブ42は、表面の滑り性と耐熱性に優れた合成樹脂などの弾性変形可能な材料で略円筒状に形成され、すり割りや凹みなどの弾性変形部42aを形成することでその径方向へ拡径及び縮径変形可能構成される。スリーブ42の外周面には、円筒カバー41のテーパー面41aに沿って管挿入方向Nへ往復動自在な摺動面42bが形成される。スリーブ42の内周面には、ニップル1の外周面1aに向けて突出する突起部42cを有し、図示例の場合には、その軸方向中間位置に第1の突起部42cが、管挿入方向Nの奥側端部に第2の突起部42cが二つそれぞれ所定間隔を空けて一体成形されている。
さらに、ニップル1には、他の機器(図示しない)や他の管体(図示しない)などが接続される継手本体6を設け、継手本体6を介してそれに接続される他の機器や他の管体などと、ニップル1の外周面1aに接続される管体Bを連結させている。
それにより、スリーブ42の摺動面42bがテーパー面41aに沿って管挿入方向Nへ押動されるため、スリーブ42の弾性拡径により摺動面42bと突起部42c(第1の突起部42c及び第2の突起部42c)が徐々に拡径変形する。
その後、突起部42c(第1の突起部42c)の拡径変形に伴って、その先端内径が管体Bの先端外径よりも大きくなると、突起部42c(第1の突起部42c)から管体Bの先端面B3が外れ、最終的には、図1(b)に示されるように、管体Bの先端面B3が、突起部42c(第2の突起部42c)から外れて、ニップル1の管挿入方向N奥側に突出形成される段部1dに突き当たって挿入が完了する。
それにより、弾性部材5でスリーブ42の摺動面42bがテーパー面41aに沿って管抜け方向Uへ勢い良く押圧され、それに伴いスリーブ42が一気に縮径変形して突起部42cの内端を管体Bの外表面B3に食い込ませ、管体Bがニップル1の外周面1aとの間に管抜け方向Uへ移動不能に挟持される。
したがって、管体Bの挿入をスムーズにしながら管体Bの挿入だけで確実に抜け不能に保持することができる。
図5に示される例では、リブ部3の外面3bが略三角形状に形成され、その一対のエッジ3cが管挿入方向Nの上流側(手前側)に向かって扇形に幅広くなる形状に形成している。
特に、リブ部3の外面3bをニップル1の基端側に向かって幅広くなる形状に形成した場合には、ニップル1のリブ部3を管体Bが乗り越える際に、リブ部3の外面3b及びエッジ3cに沿って管体Bの内表面B1が広げられる。
それにより、管体Bを更にスムーズに膨張変形させることができるという利点がある。
その結果、管体Bの接続作業を更に容易に行うことができる。
さらに、二つの周溝1bに対しリブ部3として軸方向(管挿入方向N)への寸法が同じものそれぞれ設けたが、これに限定されず、最もニップル1の先端側、すなわち管挿入方向Nの上流側(手前側)に配置されるリブ部3の軸方向寸法を、その他のリブ部3の軸方向寸法よりも長くなるように形成しても良い。
1b 周溝 1c 環状平坦部
2 シール材 2a 外周端
3 リブ部 3a 最突出部位
3b 外面 3c エッジ
B 管体 B1 内表面
B2 外表面
Claims (4)
- 可撓性を有する管体の内表面に沿って挿入されるニップルと、
前記ニップルの外周面に形成した周溝に嵌め込まれて径方向へ突出する環状のシール材と、
前記ニップルの前記外周面に前記シール材の外周端へ向かって徐々に突出するように設けられるリブ部と、
前記ニップルの外側に前記管体を挟むように設けられて前記管体の前記内表面を前記ニップルの外周面へ向け径方向に押圧する締め付け手段と、を備え、
前記リブ部は、少なくとも前記シール材よりも前記ニップルの先端側における前記外周面に沿って周方向へ複数それぞれ分散して配置されることを特徴とする管接続構造。 - 前記ニップルの外周面において前記周溝よりも前記ニップルの基端側に、前記リブ部の最突出部位よりも突出高さが低い環状平坦部を形成したことを特徴とする請求項1記載の管接続構造。
- 前記リブ部は、前記管体の前記内表面と対向する外面と、前記ニップルの軸方向へ延びるように設けられて前記管体の前記内表面との当接に伴い前記内表面を屈曲変形させるエッジを有することを特徴とする請求項1又は2記載の管接続構造。
- 前記リブ部の前記外面を前記ニップルの基端側に向かって幅広くなる形状に形成したことを特徴とする請求項1、2又は3記載の管接続構造。
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