JP2016098964A - 管装置、及び、管装置を備えた管継手 - Google Patents

Abstract

【課題】管状部材が差し込まれる際に管状部材から径方向外側に向けた力が作用した場合の本体部材の拡径を抑制するとともに、流体漏れを防ぐことができる、管装置、及び、そのような管装置を備えた管継手を提供する。
【解決手段】この発明の管装置１は、管状に構成され、内周面により管状部材が差し込まれるための差し込み空間４０を区画する、樹脂製の本体部材１０と、本体部材の内周面における差し込み空間を区画する部分の、軸線方向の少なくとも一部に対応する外周側で、本体部材に設けられた、補強部材２０と、を備えている。
【選択図】図２

Description

この発明は、管状部材が差し込まれる管装置、及び、該管装置を備えた管継手に関するものである。

従来、樹脂製の本体部材（継手本体）と、本体部材の内周面に挿入された金属インサートと、を備え、金属インサートの内周面に、管状部材（給水栓）の雄ねじ部に螺合可能な雌ねじ部が形成された、管装置が知られている（例えば、特許文献１）。金属インサートを設けることにより、管状部材が本体部材の内周面に螺合される際に、管状部材から径方向外側に向けた力が管装置に作用しても、本体部材の拡径が抑制されるので、本体部材の割れ等の損傷を防ぐことができる。

特開2007-170589号公報

しかしながら、上述したような管装置では、例えば施工時の管状部材の接続時に管装置に加わる力や、管状部材との接続後に管状部材から管装置へ加わった力、高温の流体を内部に流した時等に生じ得る変形等に起因して、金属インサートと本体部材との間に僅かな隙間ができることがあり、その隙間から流体漏れが生じるおそれがあった。

この発明は、上述した課題を解決するためのものであり、管状部材が差し込まれる際に管状部材から径方向外側に向けた力が作用した場合の本体部材の拡径を抑制するとともに、流体漏れを防ぐことができる、管装置、及び、そのような管装置を備えた管継手を提供することを目的とするものである。

本発明の管装置は、管状に構成され、内周面により管状部材が差し込まれるための差し込み空間を区画する、樹脂製の本体部材と、前記本体部材の内周面における前記差し込み空間を区画する部分の、軸線方向の少なくとも一部に対応する外周側で、前記本体部材に設けられた、補強部材と、を備えたことを特徴とする。
本発明の管装置によれば、管状部材が差し込まれる際に管状部材から径方向外側に向けた力が作用した場合の本体部材の拡径を抑制するとともに、流体漏れを防ぐことができる。

本発明の管装置において、前記本体部材の内周面のうち、前記差し込み空間を区画する部分には、ねじ部が形成されていてもよい。この場合、管状部材が本体部材に螺合されることとなるが、この場合でも、補強部材により、螺合時に管状部材から径方向外側に向けた力が作用した場合の本体部材の拡径を効果的に抑制するとともに、流体漏れを防ぐことができる。

本発明の管装置において、前記ねじ部は、テーパねじで構成されていてもよい。この場合、管状部材が本体部材に径方向外側に向けた力を作用させながら螺合されることとなるが、この場合でも、補強部材により、螺合時での本体部材の拡径を効果的に抑制するとともに、流体漏れを防ぐことができる。

本発明の管継手は、２つ以上の配管接続口を備え、前記配管接続口のうち少なくとも１つが、上記の管装置で構成されていることを特徴とする。 本発明の管継手によれば、管状部材が管装置に差し込まれる際に管状部材から径方向外側に向けた力が管装置に作用した場合の本体部材の拡径を抑制するとともに、流体漏れを防ぐことができる。

この発明によれば、管状部材が差し込まれる際に管状部材から径方向外側に向けた力が作用した場合の本体部材の拡径を抑制するとともに、流体漏れを防ぐことができる、管装置、及び、そのような管装置を備えた管継手を提供することができる。

この発明の一実施形態に係る管装置を備えた、この発明の管継手の一実施形態を示す斜視図である。 図１の管継手を示す、管装置の管路の中心軸線に沿う断面斜視図である。

以下に、図面を参照しつつ、この発明に係る管装置及びこれを備えた管継手の実施形態を例示説明する。

図１及び図２は、この発明の管装置及びこれを備えた管継手それぞれの一実施形態を示している。本実施形態の管継手１００は、例えば給水や給湯用の配管に用いられるものである。管継手１００は、略Ｌ字型に構成されており、その管路の両端には、それぞれ管状部材と接続される、２つの配管接続口３０、３１を有する。より具体的に、一方の配管接続口３０は、本実施形態の管装置１を構成しており、後述するようにねじ部５０ａが外周面に形成された管状部材５０（図２参照。）と接続されるように構成されている。他方の配管接続口３１は、管装置１の軸線方向（図１及び図２の破線に沿う方向）に対して垂直な方向を向いており、例えばポリブテン製の給水給湯用パイプ（図示せず）等の管状部材と接続されるように構成されている。
なお、本明細書において、「軸線方向」とは、管装置１の管路の中心軸線（図１及び図２の一点鎖線）に沿う方向を指すものとする。
ただし、本発明の管継手は、２つ以上の配管接続口を備えている限り、例えば略Ｉ字型、略Ｔ字型、略十字型等、任意の形状に形成されてよい。また、管継手の配管接続口のうち少なくとも１つが、本発明の管装置で構成されていればよい。

本実施形態の管装置１は、管状に構成された樹脂製の本体部材１０と、本体部材１０に固定された補強部材２０と、を備えている。

図２に示すように、本体部材１０は、軸線方向の開口端側（図の上側）の一部分において、内周面により、管状部材５０が差し込まれるための空間（以下、「差し込み空間４０」という。）を区画している。本体部材１０の内周面のうち、差し込み空間４０を区画する部分には、テーパ雌ねじで構成されるねじ部１０ａが形成されている。すなわち、本体部材１０の内周面のねじ部１０ａは、その内径及び／又は谷の径が、軸線方向に沿って開口端側（図の上側）からその反対側（図の下側）に向かうにつれて、一定の割合で、又は途中で割合が変化しながら、徐々に小さくされている。

なお、本明細書において、「差し込む」とは、螺合又は圧入、単なる嵌合等を含む概念である。
また、管状部材５０を本体部材１０の内周面に差し込む際には、管状部材５０の外周面と本体部材１０の内周面との間に止水部材を介在させてもよい。

図２に示す例では、本体部材１０の内周面に螺合される管状部材５０が、外周面に、テーパ雄ねじで構成されるねじ部５０ａが形成されている。すなわち、管状部材５０の外周面のねじ部５０ａは、その外径及び谷の径が、該管状部材５０の軸線方向に沿って差し込み方向前側（図の下側）からその反対側（図の上側）に向かうにつれて、一定の割合で、又は途中で割合が変化しながら、徐々に大きくされている。

本体部材１０の内周面のうち、差し込み空間４０を区画する部分に、テーパ雌ねじで構成されるねじ部１０ａが形成されていることにより、管状部材５０が本体部材１０の内周面に螺合される際に、管状部材５０が径方向外側に向けた力を管装置１に作用させることとなる。
なお、図の例では、本体部材１０の内周面のうち、差し込み空間４０を区画する部分の全体に、ねじ部１０ａが形成されているが、本体部材１０の内周面のうち、差し込み空間４０を区画する部分における一部のみにねじ部１０ａが形成されていてもよい。
なお、管状部材５０のねじ部５０ａが平行雄ねじで構成されている場合でも、管状部材５０を本体部材１０に螺合する際に、管状部材５０が径方向外側に向けた力を管装置１に作用させることとなる。

補強部材２０は、本体部材１０の内周面における差し込み空間４０を区画する部分の、軸線方向の少なくとも一部（図の例では、開口端側の一部のみ）に対応する外周側で、本体部材１０に固定されている。すなわち、補強部材２０は、本体部材１０の内周面よりも外周側にあるとともに、補強部材２０の配置された軸線方向領域が、差し込み空間４０の配置された軸線方向領域と、少なくとも一部で重複している（図の例では、補強部材２０の配置された軸線方向領域が、差し込み空間４０の配置された軸線方向領域の内部にある）。補強部材２０を、本体部材１０の内周面よりも外周側に配置して、補強部材２０が差し込み空間４０に露出しないようにしたので、差し込み空間４０に補強部材２０と本体部分１０との境界（間隙）が繋がっておらず、従来生じるおそれのあった流体漏れを防止することができる。
図の例では、補強部材２０は、全周にわたって板厚が一定である環状に構成されており、例えばプレス加工や打ち抜き加工、絞り加工等により形成される。また、図の例では、補強部材２０は、例えばインサート成形により、本体部材１０の外周面に固定されている。また、図の例では、補強部材２０の軸線方向両側の端面は、それよりも軸線方向外側に１つずつ配置された、本体部材１０のフランジ部１０ｂと当接されている。補強部材２０の軸線方向両外側に本体部材１０のフランジ部１０ｂを設けることにより、補強部材２０の、本体部材１０からの抜けを、防止できる。ただし、軸線方向両側の一対のフランジ部１０ｂのうちいずれか一方又は両方を設けなくてもよい。

補強部材２０を本体部材１０の外周面に固定する方法としては、インサート成形以外に、例えば、本体部材１０の成形後に補強部材２０を嵌め込む方法も可能である。その場合、軸線方向両側の一対のフランジ部１０ｂのうち、開口端側（図の上側）のほうのフランジ部１０ｂを設けないようにすると、補強部材２０を本体部材１０の開口端側から軸線方向に沿って本体部材１０の外周面の周りにスライド（又は圧入）させることができるので、容易に組み立てることができる。
補強部材２０の内周面は、本体部材１０の外周面に隙間無く当接していることが好ましい。

なお、補強部材２０を本体部材１０の差し込み空間４０に露出させない限り、本体部材１０の内周面における差し込み空間４０を区画する部分の、軸線方向の少なくとも一部に対する外周側で、補強部材２０を本体部材１０の周壁の内部に埋設してもよい。この場合も、補強部材２０を、本体部材１０の内周面よりも外周側に配置して、補強部材２０が差し込み空間４０に露出しないようにできるので、差し込み空間４０に補強部材２０と本体部分１０との境界（間隙）が繋がっておらず、従来生じるおそれのあった流体漏れを防止することができる。

補強部材２０は、例えば金属や樹脂等、任意の材料で構成することができるが、本体部材１０の材料よりも径方向外側に向けた外力に対して変形しにくい材料で構成することがより好適である。言い換えれば、仮に、本体部材１０の材料で補強部材２０と同一形状の試験部品を形成し、径方向外側に向けた同じ大きさの外力を補強部材２０と試験部品とにそれぞれ作用させた場合に、補強部材２０のほうが試験部品よりも、変形量が小さいことがより好適である。

本実施形態によれば、本体部材１０の内周面における、差し込み空間４０を区画する部分の、軸線方向の少なくとも一部に対応する外周側で、補強部材２０を本体部材１０に固定したことにより、管状部材５０を本体部材１０の内周面に差し込む際に、管状部材５０から径方向外側の力が管装置１に作用しても、本体部材１０の拡径が抑制されるので、本体部材１０の割れ等の損傷を防ぐことができる。さらに、補強部材２０を、本体部材１０の内周面よりも外周側に配置して、補強部材２０が差し込み空間４０に露出しないようにしたので、差し込み空間４０に補強部材２０と本体部分１０との境界（間隙）が繋がっておらず、従来生じるおそれのあった流体漏れを防止することができる。

また、従来の金属インサートとは異なり、本例の補強部材２０にはねじ部を形成していないため、その分、補強部材２０の製造コストを従来の金属インサートよりも低く抑えることが可能である。よって、管装置１の製造コストや製造時間を低減することもできる。
また、本例ではテーパ雌ねじで構成された、本体部材１０のねじ部１０ａを、例えば射出成形等により本体部材１０の成形時に形成できるので、ねじ部１０ａの形成工程を別途設ける必要が無く、管装置１の製造コストや製造時間を低減することができる。

また、図の例では、補強部材２０を、本体部材１０の内周面における、差し込み空間４０を区画する部分のうち、特に管状部材５０の差し込み時に拡径しやすい、軸線方向の開口端側の部分のみに対する外周側に配置したので、例えば補強部材２０を、本体部材１０の内周面における、差し込み空間４０を区画する部分の全体に対する外周側に配置した場合に比べて、補強部材２０の材料コスト及び重量を低減させつつ、十分効果的に本体部材１０の拡径を抑制することができる。
なお、平行雌ねじ又はテーパ雌ねじで構成された本体部材１０のねじ部１０ａの呼び径（ねじの呼び）に対応する呼び径（ねじの呼び）を有する、テーパ雄ねじで構成された管状部材５０のねじ部５０ａの、管端からの基準の長さが、本体部材１０の軸線方向の開口端側の端から補強部材２０の軸線方向の開口端とは反対側の端までの軸線方向距離Ｘ１（図２）と、等しいこと、あるいは、該距離Ｘ１よりも短いことが、好ましい。ここで、「基準の長さ」及び「ねじの呼び」は、JISB0203に規定されている。このように構成することにより、管状部材５０を本体部材１０の内周面に基準の長さだけねじ込んだ際に、管状部材５０に対応する外周側に、補強部材２０の少なくとも一部が位置することとなるので、補強部材２０による本体部材１０の拡径抑制作用を確実に発揮させることができる。

なお、本発明の管装置や管継手は、上述したものに限られず、様々な変形例が可能である。
例えば、本体部材１０の内周面のねじ部１０ａは、平行雌ねじで構成されてもよい。その場合、管状部材５０の外周面のねじ部５０ａが上述したようなテーパ雄ねじで構成される場合に、管状部材５０を本体部材１０に螺合する際に、管状部材５０からの径方向外側に向けた力が管装置１に作用することとなる。そして、その場合でも、補強部材２０によって、本体部材１０の拡径抑制作用が効果的に発揮される。また、この場合、平行雌ねじで構成された、本体部材１０のねじ部１０ａを、例えば射出成形等により本体部材１０の成形時に形成できるので、ねじ部１０ａの形成工程を別途設ける必要が無く、管装置１の製造コストや製造時間を低減することができる。

または、本体部材１０の内周面のうち、差し込み空間４０を区画する部分を、ねじ部の無い、滑らかな面で構成してもよい。その場合、管状部材５０の外周面も、ねじ部の無い、滑らかな面で構成されて、管状部材５０が本体部材１０の内周面に圧入される場合に、圧入の際に、管状部材５０から径方向外側に向けた力が管装置１に作用することとなる。そして、その場合でも、補強部材２０によって、本体部材１０の拡径抑制作用が効果的に発揮される。

または、本体部材１０の内周面のうち、差し込み空間４０を区画する部分の一部に凹部を形成してもよい。その場合、外周面に、本体部材１０の内周面の凹部に係合可能な凸部が設けられた管状部材５０を、本体部材１０の内周面に差し込む際に、本体部材１０の凹部と管状部材５０の凸部とが係合するまでの間、管状部材５０から径方向外側に向けた力が管装置１に作用することとなる。そして、その場合でも、補強部材２０によって、本体部材１０の拡径抑制作用が効果的に発揮される。
なお、逆に、本体部材１０の内周面のうち、差し込み空間４０を区画する部分の一部に、凸部を形成してもよい。その場合、外周面に、本体部材１０の内周面の凸部に係合可能な凹部が設けられた管状部材５０を、本体部材１０の内周面に差し込む際に、本体部材１０の凸部と管状部材５０の凹部とが係合するまでの間、管状部材５０から径方向外側に向けた力が管装置１に作用することとなる。

また、上記の例では、補強部材２０が円筒状に構成されているが、補強部材２０は、多角形の外周面及び／又は内周面を有する筒状（環状）に構成されてもよい。また、補強部材２０は、周方向全体にわたって連続して、環状に構成される場合に限られず、例えば軸直方向断面において略Ｃ字型に構成される場合など、周方向に不連続に構成される場合も可能である。また、補強部材２０は、複数の部材からなるものでもよい。

なお、本発明の管装置は、管継手以外の任意の物の配管接続口に適用されてもよい。例えば、本発明の管装置は、給湯器の配管接続口や、浴槽の配管接続口を、構成してもよい。

本発明の管装置は、例えば管継手、給湯器、浴槽等の任意の物の配管接続口に利用できる。
本発明の管継手は、例えば冷水、温水、油、空気等の任意の流体のための配管に利用できる。

１：管装置、 １０：本体部材、 １０ａ：本体部材のねじ部、 １０ｂ：本体部材のフランジ部、 ２０：補強部材、 ３０、３１：配管接続口、 ４０：差し込み空間、 ５０：管状部材、 ５０ａ：管状部材のねじ部、 １００：管継手

Claims (4)

1. 管状に構成され、内周面により管状部材が差し込まれるための差し込み空間を区画する、樹脂製の本体部材と、
   前記本体部材の内周面における前記差し込み空間を区画する部分の、軸線方向の少なくとも一部に対応する外周側で、前記本体部材に設けられた、補強部材と、
   を備えたことを特徴とする、管装置。
2. 前記本体部材の内周面のうち、前記差し込み空間を区画する部分には、ねじ部が形成されている、請求項１に記載の管装置。
3. 前記ねじ部は、テーパねじで構成されている、請求項２に記載の管装置。
4. ２つ以上の配管接続口を備え、
   前記配管接続口のうち少なくとも１つが、請求項１〜３のいずれか一項に記載の管装置で構成されていることを特徴とする、管継手。

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