JP2013241955A - 管継手構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】拡径変形し難い管体1の内面1aに沿ってニップル2を挿入することにより、環状突部2aの通過時には、管体1の内面1aが環状突部2aの傾斜面に沿って徐々に拡径変形するため、抵抗があるものの環状突部2aを無理なく乗り越え可能であり、環状平滑部2bの通過時には、管体1の内面1aがスムーズに摺動するため、定位置まで確実に挿入可能となる。その後、スリーブ3をニップル2へ向けて縮径変形させることにより、環状突部2aの頂部位が管体1の内面1aに食い込むため、ニップル2に対し管体1が軸方向へ位置ズレ不能に仮止めされたままスリーブ3とニップル2の間に挟み込まれる。
【選択図】図2
Description
詳しくは、少なくとも内面が拡径変形し難い管体の管継手構造に関する。
また、少なくとも内面が拡径変形し難い管体として、EFEPなどのエチレン−四フッ化エチレン共重合体(ETFE)からなる最内層の外側に内層と中間層とを積層した食品用積層ホースがある(例えば、特許文献2参照)。
しかし乍ら、ニップルに対して管体の内面が滑り移動し易いため、スリーブの縮径に伴ってニップルに対し管体が軸方向へ位置ズレするおそれがある。
このようにニップルに対して管体が正しくセットされず軸方向へ位置ズレしたまま結合された場合には、ニップルに対する管体の抜け強度が低下して管体が抜け易くなるという問題があった。
また、管継手構造の使用方法として、液中に浸漬して使用される場合や使用後に洗浄液の中に浸漬して洗浄する場合がある。
しかし、このような従来の管継手構造では、加締め加工されたスリーブの端部とニップルの外周面の間に僅かな隙間が存在するため、液中の浸漬時において、僅かな隙間から流体が毛細管現象(毛管現象)によりスリーブの内部に浸入し、管体の抜け強度が低下したり、管体の先端面から内部に流体が浸入したりするなどの悪影響を与えるという問題もあった。
その結果、ニップルを挿入する前に管体の加熱などの準備過程を経ることなく、ニップルを容易に挿入できるとともに、ニップルの突起の外径がホースの内径とほぼ同サイズに設定される従来のものに比べ、ニップルに対する管体の抜け強度を低下させずに結合できて管体の抜けを完全に防止することができる。
本発明の実施形態に係る管継手構造Aは、図1〜図4に示すように、拡径変形し難い内面1aを有する管体1と、管体1の内面1aに沿って挿入されるニップル2と、ニップル2の外側に管体1を径方向へ挟んで覆うように設けられて該管体1を縮径方向へ加圧して締め付けるスリーブ3を、主要な構成要素として備えている。
管体1の具体例としては、特開2005−282630号に記載されるような、透明なEFEPなどのエチレン−四フッ化エチレン共重合体(ETFE)からなる第一樹脂層(最内層)1Aと、ヒドロキシ安息香酸アルキル系可塑剤を添加した透明な変性ナイロン12などのポリアミド系樹脂からなる第二樹脂層(内層)1Bと、透明なポリウレタン系エラストマーからなる第三樹脂層(中間層)1Cとを三層重ねて共押出しにより同時に成形し、第三樹脂層1Cの外側表面に、繊維などの補強線材1Dからなる網状の補強層と、透明な塩化ビニルなどの合成樹脂からなる第四樹脂層(外層)1Eを積層した積層ホースが用いられている。
また、その他の例として図示しないが、管体1として、内層、外層及び補強線材の間に接着層を設けたり、必要に応じて内層の内側に管体1内を通る流体又は気体に合わせた材料からなる最内層を一体的に設けたり、外層の外側に保護用の材料からなる最外層を一体的に設けたり、複数の合成樹脂製ブレード(補強糸)などの補強線材からなる補強層を積層したり、中間層として合成樹脂製又は金属製の断面矩形などの補強線材と断面円形などの補強線材を螺旋状に巻き付けて一体化したり、例えばガラス繊維や難燃性繊維などの補強線材を編組したり、不透明な材料からなる内層と外層の間に補強線材1Dを配置したり、単層構造の管体などを用いることも可能である。
ニップル2の外周面には、管体1の挿入方向へ徐々に拡径してテーパー状に傾斜する環状突部2aと、ニップル2の軸方向へ同じ外径の環状平滑部2bとを、それぞれニップル2の軸線方向へ交互に複数組、それぞれ竹の子状となるように形成している。
環状突部2aは、図1及び図2に示されるように、管体1の挿入方向へ徐々に拡径するテーパー状の傾斜面と、それに連続する段部によって、ニップル2の外形状が竹の子状(断面鋸歯状)となるように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、環状突部2aをテーパー状の傾斜面と逆向きの傾斜面によって、断面山型状に形成することも可能である。
環状平滑部2bの外径を管体1の内径と略同じに設定し、環状突部2aにおいて最も大径な頂部位の外径を、管体1の内径よりも若干大きく設定している。
さらに、ニップル2の外周面において軸方向奥側には、後述するスリーブ3の一端と対向して環状の第一係止部2cが一体形成又は一体的に突出形成され、第一係止部2cの奥側に隣接して環状の凹溝部2dを形成している。
スリーブ3の具体例としては、図2及び図4に示されるように、油圧装置などでは変形するが管体1からの反発力では復元変形しない塑性変形可能な剛性材料からなるカシメパイプを用いることが好ましい。詳しくは、スリーブ3となるカシメパイプを、カシメ機などの油圧装置(図示しない)で塑性変形させて縮径することにより、管体1が径方向へ弾性的に圧縮されてその内面1aが、ニップル2の外周面に圧接されている。
また、その他の例として図示しないが、スリーブ3として、円筒状で管体1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)、などを用いることも可能である。
スリーブ3において軸方向先端側の先端縁3bは、図1〜図4に実線で示されるニップル2に対する組み付け状態で、ニップル2の先端縁2eよりも先端側に突出させることが好ましい。
また、その他の例として図示しないが、スリーブ3の先端縁3bをニップル2の先端縁2eと略同等に配置したり、スリーブ3の先端縁3bをニップル2の先端縁2eよりも奥側に配置したりすることも可能である。
第二係止部3cは、図2及び図4に示されるスリーブ3の縮径変形に伴い、ニップル2の第一係止部2cと軸方向へ接触させることにより、ニップル2に対してスリーブ3を軸方向へ位置決めすることが好ましい。
特に、図2及び図4に示されるように、スリーブ3の縮径変形に伴い第二係止部3cが、第一係止部2cの奥側の凹溝部2dに入り込んで、両者を係合させることが好ましい。
また、その他の例として図示しないが、スリーブ3の縮径変形に伴い第二係止部3cを、環状の凹溝部2dに対して完全に嵌入させることにより、ニップル2に対してスリーブ3を軸方向へ抜け止めすることも可能である。
先ず、図1及び図3に二点鎖線で示されるように、スリーブ3の内周面に沿って管体1の接続端部を挿入して一体的に組み付ける。
それに続いて、図1及び図3に実線で示されるように、管体1の接続端部が組み付けられたスリーブ3を、ニップル2に向けて移動させるか、又はニップル2を移動してその外周面が管体1の接続端部に対しその内面1aに沿って挿入される。
その後、図2及び図4に二点鎖線及び実線で示されるように、スリーブ3をニップル2へ向け縮径変形させて、管体1の接続端部をニップル2の外周面に接続する。
したがって、内面1aが拡径変形し難い管体1であってもニップル2に対する挿入性と位置ズレ防止を両立させてスリーブ3の縮径により三者を確実に結合することができる。
その結果、ニップル2を挿入する前に管体1の加熱などの準備過程を経ることなく、ニップル2を容易に挿入できる。
次に、本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。
したがって、管体1の抜け強度を更に向上させることができるという利点がある。
それにより、ニップル2の先端縁2eと管体1の内面1aとの段差を無くして液溜まりなどの不純物の溜まりが発生するのを防止することができるという利点がある。
図1に二点鎖線及び実線で示される、スリーブ3及び管体1の接続端部に対するニップル2の挿入時においては、スリーブ3の環状の第二係止部3cを、環状の凹溝部2dと継手本体20の間に形成される段部に突き当てることで、スリーブ3の環状の第二係止部3cがニップル2の環状の凹溝部2dに径方向へ対向するように位置決めすることが好ましい。
それにより、図2に示されるスリーブ3の縮径変形に伴い、環状の第二係止部3cがニップル2の環状の凹溝部2d内に嵌入して、ニップル2に対しスリーブ3が軸方向へ移動不能に抜け止めされる。
また、その他の例として図示しないが、ニップル2を継手本体20と別個に形成して、継手本体20に対しニップル2を着脱自在に取り付けたり、接続部20aとしてフランジに代え、継手本体20の外周面にネジ部やスパナやレンチなどの工具が係合する工具係合部を形成したりすることも可能である。
さらに、シール材4は、管体1の先端面1cとその軸方向へ対向する第一シール面4aと、後述する係合部5とその軸方向へ対向する第二シール部4bを有している。シール材4は、スリーブ3の縮径に伴い軸方向へ膨張変形して、第一シール面4aを管体1の先端面1cと密接させるとともに、第二シール部4bを後述する係合部5に圧入して、ニップル2とスリーブ3にそれぞれ密接させるように構成されている。
図3に示されるスリーブ3の縮径前における環状空間部の径方向幅は、図4に示されるスリーブ3の縮径幅よりも大きく設定されている。
シール材4の第二シール部4bは、貫通孔5aに嵌入する環状突起部4cを有している。
また、その他の例として図示しないが、係合部5が環状空間部に代えて環状間隙であっても良い。シール材4の第二シール部4bは、図3に示されるスリーブ3の縮径前の状態で環状突起部4cが形成されない略平滑な面であっても良い。
したがって、簡単な構造でスリーブ3の外部から内部へ流体の浸入を防止することができる。
その結果、水分の浸入による管体1の抜け強度の低下や管体1の機能低下などを防止でき、長期に亘る使用が可能になって経済的である。
したがって、管体1の補強層に流体が浸入することを完全に防止することができる。
その結果、管体1の保形性や耐圧性が低下しないとともに、内層と外層が透明又は半透明であっても変色せず長期に亘って使用できる。
ここで言う「露出面6と略面一状」とは、ニップル2又はスリーブ3のいずれか一方の露出面6、若しくはニップル2及びスリーブ3の両方の露出面6に対して、環状突起部4cの末端面4dが面一状になるように膨張変形させるか、或いは露出面6から環状突起部4cの末端面4dが若干膨出するように膨張変形させることを言う。
また、その他の例として図示しないが、スリーブ3の縮径変形後の状態で、環状突起部4cをその末端面4dがニップル2又はスリーブ3のいずれか一方の露出面6と面一状となるように膨張変形させることも可能である。
シール材4の環状突起部4cには、スリーブ3の第二係止部3cに形成された環状の突出部3dと嵌合する係合凹部4eを形成することにより、スリーブ3に対するシール材4の組み付け状態で、スリーブ3に対しシール材4を軸方向へ位置決めすることが好ましい。
図3に二点鎖線及び実線で示される、スリーブ3及び管体1の接続端部に対するニップル2の挿入時においては、シール材4の第二シール部4bをニップル2の第一係止部2cに突き当てることで、スリーブ3の環状の突出部3dがニップル2の環状の凹溝部2dに径方向へ対向するように位置決めすることが好ましい。
それにより、図4に示されるスリーブ3の縮径変形に伴い、環状の突出部3dがシール材4の環状突起部4cを挟んで環状の凹溝部2d内に嵌入して、ニップル2に対しスリーブ3が軸方向へ移動不能に抜け止めされる。
また、その他の例として図示しないが、環状の凹溝部2dにおける軸方向の幅寸法と、環状の突出部3dにおける軸方向の幅寸法を略同じ長さにして、図4に示されるスリーブ3の縮径変形後の状態で、環状の突出部3dが環状の凹溝部2dに隙間なく嵌合させることにより、シール材4の環状突起部4cが裁断される可能性はあるものの、ニップル2に対してスリーブ3をガタ付き不能に連結することも可能である。
つまり、ニップル2の環状の凹溝部2dからニップル2の露出面6に向けて延びる第一ガイド面2eと、スリーブ3の環状の突出部3dからスリーブ3の露出面6に向けて延びる第二ガイド面3eが、略平行なテーパー状に傾斜して対向している。
したがって、滓などの溜まりによる汚染(コンタミネーション)を防止することができる。
その結果、長期に亘り衛生的に維持することができるという利点がある。
さらに、図3及び図4に示される例のように、ニップル2の第一ガイド面2eと、スリーブ3の第二ガイド面3eをテーパー状に傾斜させた場合には、スリーブ3の縮径変形に伴ってシール材4の環状突起部4cがスムーズに膨張変形して、第一ガイド面2e及び第二ガイド面3eとの接触面積が増大する。
その結果、更なる気密性の向上が図れるという利点がある。
この場合にも前示実施例と同様な作用効果が得られる。
1b 外面 1c 先端面
1D 補強線材 2 ニップル
2a 環状突部 2b 環状平滑部
3 スリーブ 3a 環状凸部
4 シール材 4a 第一シール面
4b 第二シール部 5 係合部(環状空間部)
Claims (4)
- 拡径変形し難い内面を有する管体と、
前記管体の前記内面に沿って挿入されるニップルと、
前記ニップルの外側に前記管体を挟んで覆うように設けられて該管体を縮径方向へ加圧するスリーブと、を備え、
前記ニップルの外周面に、前記管体の挿入方向へ徐々に拡径するように傾斜する環状突部と、軸方向へ同じ外径の環状平滑部とを、それぞれ前記ニップルの軸線方向へ交互に複数組形成し、前記環状平滑部の外径を前記管体の内径と略同じに設定し、
前記スリーブの縮径に伴い前記管体が縮径方向へ加圧されて前記内面を前記ニップルの外周面に密接させることを特徴とする管継手構造。 - 前記スリーブの内周面には、前記管体の外面へ向けて突出する環状凸部を形成し、前記環状凸部の内径を前記管体の外径と略同じに設定したことを特徴とする請求項1記載の管継手構造。
- 前記ニップル及び前記スリーブの間に前記管体の先端面と軸方向へ隣り合うように弾性変形可能なシール材と、前記ニップル及び前記スリーブの間に前記シール材と軸方向へ隣り合うように形成される係合部と、を備え、
前記シール材は、前記管体の前記先端面と軸方向へ対向する第一シール面と、前記係合部と軸方向へ対向する第二シール部を有し、前記スリーブの縮径に伴い軸方向へ膨張変形して、前記第一シール面を前記管体の前記先端面と密接させるとともに、前記第二シール部を前記係合部に圧入して、前記ニップルと前記スリーブにそれぞれ密接させることを特徴とする請求項1又は2記載の管継手構造。 - 前記管体の内部に補強線材からなる補強層を軸方向へ埋設していることを特徴とする請求項1、2又は3記載の管継手構造。
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