JP2023551856A - 固定キャップ組立体、及びこれを含む継手管 - Google Patents

Abstract

本発明は、固定キャップ組立体、及びこれを含む継手管に関し、本発明の一実施形態による固定キャップ組立体は、少なくとも１つのパイプが連結される本体の連結部位に締結されて、前記本体と前記パイプとの間を固定する固定キャップと、前記固定キャップの内側に位置し、前記固定キャップの締結によって、前記本体と前記パイプとの間に介在するシール部材１２０を圧縮して、半径方向に直径が収縮及び復元するワッシャーと、前記ワッシャーの内周面から前記パイプの外周面に向かって半径方向に突出し、前記ワッシャーの収縮によって、前記パイプの外周面を加圧して前記パイプを固定する複数の歯状突起を含む締付部材と、を含む。【選択図】図２

Description

本明細書の実施形態は、パイプ連結用の固定キャップ組立体、及びこれを含む継手管に関し、より詳細は、複数のパイプを連結する継手管、並びにパイプの連結が必要な汚水受け又は小型マンホールなどのような設備の本体にパイプを連結するために使用される固定キャップ組立体、及びこれを含む継手管に関する。

パイプは、主に流体（気体又は液体）や粉体の輸送に使用される。パイプによって構成される流体の通路を「管路」と言う。そして、流体の流量、物性値、摩擦抵抗などを考慮して管路を設置することを配管と言う。

通常、配管作業に際しては少なくとも１つのパイプ、望ましくは、複数のパイプが互いに連結されるが、このとき、パイプ連結用キャップ（以下、固定キャップ組立体と言う。）が主に用いられる。

例えば、固定キャップ組立体は、複数のパイプの間を連結する継手管は勿論、この他も、汚水受け又は小型マンホールなどといった設備製品にも用いることができる。

継手管は、複数のパイプの間を連結して、管路の方向を変えるか管路を分岐する際に主に用いられる。

また、汚水受け又は小型マンホールは、用途に応じて、様々な形状及び構造を有することができる。汚水受け又は小型マンホールによって一か所に集まった汚水は、少なくとも１つ以上の分岐パイプを介して外部に排出しなければならず、このとき、パイプ連結用の固定キャップ組立体を用いることができる。

従来の方式によれば、パイプの連結のためパイプの一端部位を本体に挿入した後、キャップを締結して、パイプの連結部位を拘束していた。ところが、これら従来の方式によれば、設定水準以上の高い水圧条件下では、圧力に耐えるのに不適であるという短所があり、水密を確保しにくいという短所があった。

近年になり、パイプの連結のため本体（又は継手管本体）とパイプとの間にシール部材を設置し、キャップの締結時、キャップがシール部材を直接に加圧してシールする方式が紹介されている。

しかしながら、設定水準が高い耐水圧条件下で、水密機能が低下することは勿論、パイプを強く締め付ける構造が不十分であり、パイプの連結作業が複雑で、作業便宜性が悪いという短所があった。

本明細書の目的は、パイプを連結しなければならない対象の本体（例：継手管、汚水受け、小型マンホールなど）とパイプとの間の連結作業を簡便にし、かつ、強い締付力でパイプの連結を維持させる、固定キャップ組立体を提供することである。

また、本明細書の目的は、前記固定キャップ組立体を用いて、複数のパイプの間を連結させる継手管を提供することである。

本発明の目的は、以上で言及した目的に制限されず、言及していない本発明の他の目的及び長所は、以下で記述する本発明の実施形態によってより明らかに理解することができる。また、本発明の目的及び長所は、請求の範囲に記載した構成要素及びその組み合わせによって実現することができる。

本発明の一側面によれば、継手管又は少なくとも１つのパイプが連結される本体、例えば、汚水受け、小型マンホールなどのパイプの連結部品にパイプを連結させる固定キャップ組立体を提供することができる。

本発明の実施形態による固定キャップ組立体は、少なくとも１つのパイプが連結される本体の連結部位に締結され、前記本体と前記パイプとの間を固定する固定キャップ；前記固定キャップの内側に位置し、前記固定キャップの締結によって、前記本体と前記パイプとの間に介在するシール部材を圧縮して、半径方向に収縮及び復元するワッシャー；及び前記ワッシャーの内周面から前記パイプの外周面に向かって半径方向に突出し、前記ワッシャーの収縮によって、前記パイプの外周面を加圧して前記パイプを固定する複数の歯状突起を含む締付部材；を含む。

本発明の実施形態による締付部材は、ワッシャーの内周面に互いに間隔を空けて、円周方向に挿入固定される複数の歯状突起を含めて構成することができる。一例として、３～１０個に分割された歯状突起は、ワッシャーの内周面に円周方向に囲まれて配置され、ワッシャーの収縮時、パイプの外周面を加圧してパイプを固定させることができる。

また、本発明の他の実施形態による締付部材は、リング状ボディと複数の歯状突起とを含めて構成することができる。

前記リング状ボディは、前記ワッシャーの内周面に挿入され、前記ワッシャーに対応して収縮及び復元することができる。前記複数の歯状突起のそれぞれは、一端部は、前記リング状ボディの内側で所定の間隔溝を介して円周方向に連結され、他端部は、前記パイプの外周面に向かって鋸歯状に突出していてもよい。

また、前記複数の歯状突起のそれぞれの間には、一定距離を空けて互いに離隔して形成される複数の間隔溝が形成されていてもよい。

ここで、複数の間隔溝のそれぞれは、円形溝状を有することができる。

各々の間隔溝の形状が円形溝状、例えば、各々の間隔溝が、一定した曲率半径を有する円形溝状を有すると、リング状ボディがワッシャーに対応して収縮するとき、間隔内で特定の部位に大きな荷重が集中せずに、荷重が均一に分散される効果を有することができる。その結果、金属素材からなるリング状ボディが繰り返して収縮及び復元する場合にも、素材の局所的な変形を防止することができ、耐久寿命が増加するという長所がある。さらに、リング状ボディの収縮及び復元性能の向上を期待することができる。

また、前記リング状ボディは、前記ワッシャーの内周面に設けられた円形嵌め溝に挿入することができる。リング状ボディは、ワッシャーの内周面に設けられた円形嵌め溝に挿入されて、ワッシャーの収縮及び復元によって、ワッシャーと共に半径方向に収縮するか復元する動きが可能である。これによって、リング状ボディの内側に連結された複数の歯状突起は、パイプの外周面に向かって加圧されるか、加圧が解除される方向に動くようになり、パイプの固定及び解除を可能にすることができる。

また、前記締付部材は、前記リング状ボディの収縮時、復元に必要な弾性力を提供する弾性連結部材；をさらに含む。

前記弾性連結部材は、前記リング状ボディのリング状のうち、一部の円弧区間が断絶したオープニング部に両端が連結されて、伸縮可能な材質からなっていてもよい。一例として、弾性連結部材は、リング状ボディの断絶されたオープニング部に対応する形状及び長さを有する弾性素材バンドを用いることができる。

また、前記歯状突起は、前記リング状ボディから遠くなり、前記突出方向に行くほど、断面が縮小する先鋭部を有することができる。一例として、先鋭部は、パイプの外周面を噛んで固定できる鋭い鋸歯状を有することができる。

また、前記先鋭部の一面は、前記パイプの連結方向に向かって曲がる屈曲面を有するように形成することができる。先鋭部の一面がラウンド状に曲がる屈曲面を有し、この屈曲面がパイプの連結方向に向い合って形成されるにつれて、パイプの挿入時、パイプと先鋭部との間の干渉が減り、パイプの挿入作業が容易になり得る。また、先鋭部とパイプとの間の連結後は、パイプが分離される方向の逆方向にパイプを締め付けることができ、より強い締付力を確保することができる。

また、前記複数の歯状突起は、互いに分離された複数の片状に提供することができる。

また、前記ワッシャーは、前記固定キャップの締結方向を基準に前方に位置し、半径方向に収縮及び復元し、前記円形嵌め溝を具備する第１環状ボディ；前記固定キャップの締結方向を基準に、前記第１環状ボディの後端に連結され、前記第１環状ボディに比べて縮小した直径を有する第２環状ボディ；を含み、前記第１環状ボディは、円周方向に沿って設定間隔を空けて一字状に切開された複数のギャップを含み、前記第１環状ボディの外周面には、前記固定キャップの締結方向に向かって下向き斜めに突出した楔状突起をさらに具備することができる。

また、前記固定キャップは、前記パイプが貫通して挿入される中空を有する環状のキャップボディ部；を含み、前記キャップボディ部は、前記連結対象パイプの外径サイズよりも大きな内径サイズを有し、前記キャップボディ部の外周面には、円周方向に互いに離隔して突出した複数個の円周突起が具備され、前記キャップボディ部の内周面には、前記継手管の本体両端の雄ねじ部にねじ結合する雌ねじ部を具備することができる。

また、前記本体は、前記パイプが連結される前記本体の連結部に形成され、前記パイプの少なくとも一部が挿入されるパイプ収容部；前記パイプ収容部の内部に形成され、前記パイプの挿入長さを制限するように突出したパイプ支持部；前記パイプ収容部の外部に形成され、前記固定キャップの雌ねじ部とねじ結合される雄ねじ部；及び前記パイプ収容部の内部で段差を有して形成され、前記シール部材を収容するシール部材収容部；を含む。

前記ワッシャーは、前記固定キャップの締結時、先端部位が前記シール部材収容部に向かって進入するように形成され、前記シール部材は、前記固定キャップの締結時、前記シール部材収容部内で前記ワッシャーの先端部位の加圧によって、前記本体と前記パイプとの間で接触面積が拡張するように弾性変形する少なくとも１つの弾性リングを含む。

本発明の他の側面によれば、固定キャップ組立体を用いた継手管を提供する。

本発明の実施形態による継手管は、複数のパイプを連結する継手管本体；前記継手管本体の両端に挿入され、前記継手管本体の両端と前記パイプとの間をシールするシール部材；及び前記パイプの連結部位を囲みつつ、前記継手管本体の両端にねじ締結される固定キャップと、前記固定キャップの内側に位置し、前記固定キャップの締結によって、前記継手管本体と前記パイプとの間に位置した前記シール部材を圧縮して、半径方向に収縮及び復元するワッシャー、及び前記ワッシャーの内周面から前記パイプの外周面に向かって半径方向に突出し、前記ワッシャーの収縮によって、前記パイプの外周面を加圧して固定する複数の歯状突起を含む締付部材を含む、固定キャップ組立体；を含む。

前記継手管本体は、長さ両端に位置し、複数の連結対象パイプが内部に挿入される複数のパイプ収容部；及び前記複数のパイプ収容部の間を連結し、前記複数のパイプ収容部よりも直径が縮小した連結部を含み、前記連結部の長さ中心には、前記複数の連結対象パイプの挿入をそれぞれ制限するパイプ支持部が、前記連結部の内径を縮小する方向に突出して具備されていてもよい。

前記ワッシャーは、前記固定キャップの締結方向を基準に前方に位置し、半径方向に収縮及び復元し、前記円形嵌め溝を具備する第１環状ボディ；前記固定キャップの締結方向を基準に、前記第１環状ボディの後端に連結され、前記第１環状ボディに比べて縮小した直径を有する第２環状ボディ；を含み、前記第１環状ボディは、円周方向に沿って設定間隔を空けて一字状に切開された複数のギャップを含み、前記第１環状ボディの外周面には、前記固定キャップの締結方向に向かって下向き斜めに突出した楔状突起をさらに具備することができる。

本明細書の実施形態によれば、パイプを強い締付力で連結させることによって、耐水圧条件が高い場合にも水密確保はもちろん、パイプの離脱を防止することができる。

また、本明細書の実施形態によれば、ワッシャーの内周面に嵌め溝を設け、この嵌め溝にそれぞれ分割された形態からなる複数の歯状突起を直接組み立てるか、或いは嵌め溝に挿入されるリング状ボディに複数の歯状突起を一体に連結させる方式でパイプを締め付ける締付部材を形成することができる。

これによって、本明細書の実施形態によれば、比較的に簡単な構造を有しながらも、固定キャップの外部にワッシャーと締付部材の形状が露出せず、外観の美観に優れるという長所があり、単に固定キャップの締結だけでもワッシャーが収縮し、締付部材がパイプの外周面を強く加圧することができ、パイプの連結強度が向上し得る。

本発明の一実施形態による固定キャップ組立体を用いて、本体にパイプを連結した様子を示す斜視図である。 本発明の一実施形態による固定キャップ組立体を用いて、本体にパイプを連結した様子を示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態による固定キャップ組立体を第１方向から示す斜視図である。 本発明の一実施形態による固定キャップ組立体を第２方向から示す斜視図である。 本発明の一実施形態による固定キャップ組立体の断面図である。 本発明の一実施形態による固定キャップ組立体の詳細な構成のうち、ワッシャーと締付部材との間の結合構造及び形状を示す図面である。 本発明の一実施形態による固定キャップ組立体の詳細な構成のうち、締付部材の例示的形状を示す図面である。 本発明の他の実施形態による固定キャップ組立体の詳細な構成のうち、締付部材の例示的形状を示す図面である。 本発明の一実施形態による固定キャップ組立体を用いて、本体にパイプを連結する前の状態を示す断面図である。 本発明の一実施形態による固定キャップ組立体を用いて、本体にパイプを連結した後の状態を示す断面図である。 本発明の一実施形態による固定キャップ組立体を含む、継手管連結構造を示す斜視図である。 本発明の一実施形態による固定キャップ組立体を含む、継手管連結構造を示す斜視図である。

以下では、図面を参照して、本発明の実施形態について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳説する。本発明は、相異する様々な形態に具現することができ、ここで説明する実施形態に限定されない。

本発明を明確に説明するため説明と関係ない部分は、省略しており、全明細書における同一又は類似の構成要素については同じ参照符号を付することとする。また、本発明の一部の実施形態を例示の図面を参照して詳説する。各図面の構成要素に参照符号を付するにあたり、同じ構成要素については、たとえ他の図面上に示されていても、できるだけ同じ符号を有することができる。また、本発明を説明するにあたり、関連する公知の構成又は機能に関する具体的な説明が、本発明の要旨を曖昧にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略することができる。

本発明の構成要素を説明するにあたり、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を使うことができる。これらの用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものであり、その用語によって当該構成要素の本質、順番、順序、又は個数などが限定されない。ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」又は「接続」されると記載されている場合、その構成要素は、その他の構成要素に直接に連結されるか又は接続されていてもよいものの、各構成要素の間に他の構成要素が 「介在」するか、各構成要素が他の構成要素を介して「連結」、「結合」又は「接続」されていてもよいと理解しなければならない。

また、本発明を具現するにあたり、説明の便宜のため構成要素を細分化して説明することができるものの、これら構成要素が１つの装置又はモジュール内に具現されていてもよく、或いは１つの構成要素が複数の装置又はモジュールに分けて具現することもできる。

［固定キャップ組立体］
図１は、本発明の一実施形態による固定キャップ組立体を用いて、本体（例：汚水受け、小型マンホール、継手管など）１１０にパイプ１０を連結した様子を示す。

図１を参照すると、別途示してはいないものの、一方にはパイプ１０が連結される本体（例：汚水受け、小型マンホール、継手管など）１１０が位置し、他方にはパイプ１０が位置する。

本体１１０とパイプ１０との間には固定キャップ組立体１３０が位置し、固定キャップ組立体１３０は、本体１１０とパイプ１０を簡単な方式で速やかに締結する役割を担う。

本体１１０は、説明の便宜上、「本体」という用語を使っているが、具体的な例では、パイプ１０が連結される各種設備、例えば、汚水受け、小型マンホールなどの装置であってもよい。

また、本体１１０は、複数のパイプ１０の間で流体の流動方向を変更するか分岐させるように連結される様々な形態の継手管であってもよい。

固定キャップ組立体１３０は、高い耐水圧条件下で本体１１０とパイプ１０とを連結することができ、これに加えて、高い防水性能はもちろん、連結されたパイプ１０を強い締付力で噛んで固定するため、パイプ１０の分離及び離脱を防止することができる。

また、固定キャップ組立体１３０は、本体１１０にパイプ１０を連結させるための複雑な事前作業を減らすことができる。例えば、必ずパイプ１０を本体１１０に先に一部挿入した状態で、固定キャップ１４０を締結しなければならないか、又は固定キャップ１４０の締結の前に別途ワッシャー１６０を予め挿入しなければならない、厄介な作業を排除することができる。

このように、本発明の一実施形態による固定キャップ組立体１３０を用いると、作業者は、本体１１０にパイプ１０を連結するパイプ施工作業を簡便かつ速やかに行うことができる。

図２は、本発明の一実施形態による固定キャップ組立体を用いて、本体にパイプを連結する前の分解された様子を示す図面である。

図２を参照すると、本発明の一実施形態による固定キャップ組立体１３０は、固定キャップ１４０と、ワッシャー１６０と、締付部材１８０と、を含む。

固定キャップ１４０は、パイプ１０が連結される本体１１０の連結部位に締結され、本体１１０とパイプ１０との間を固定させる役割を担う。

具体的には、固定キャップ１４０は、パイプ１０の連結部位を囲みつつ本体１１０の連結部位にねじ締結される。

固定キャップ１４０は、本体１１０とパイプ１０との間を固定させて、本体１１０に締結されることによって、本体１１０に連結されたパイプ１０の連結状態を拘束して維持し、パイプ１０の分離及び離脱を防止する。

例えば、固定キャップ１４０は、環状のキャップボディ部１４１を含む。キャップボディ部１４１は、パイプ１０の外径サイズよりも大きな内径サイズを有し、パイプ１０が内部に挿入され得る大きさを有する。

キャップボディ部１４１の外周面には円周突起１４２が具備される。円周突起１４２は、キャップボディ部１４１の外周面から円周方向に互いに離隔して帯状に突出していてもよい。

また、キャップボディ部１４１の内周面には雌ねじ部１４４が具備される。キャップボディ部１４１の雌ねじ部１４４は、本体１１０に具備された雄ねじ部１１２とねじ結合される。

ここで、本体１１０は、具体的に示してはいないものの、少なくとも１つのパイプ１０が連結される様々な設備装置、例えば、汚水受け、小型マンホール、継手管などの装置の本体１１０を言う。

図２を参照すると、本体１１０は、パイプ１０が連結される連結部１１５と、連結部１１５に形成されて、パイプ１０の少なくとも一部が挿入されるパイプ収容部１１１とを含む。

パイプ収容部１１１の内部には、挿入されるパイプ１０の長さを制限するパイプ支持部１１６をさらに具備することができる。

そして、雄ねじ部１１２は、パイプ収容部１１１の外部に形成され、固定キャップ１４０の雌ねじ部１４４とねじ結合して、固定キャップ１４０の締結を可能にする。

一方、本体１１０の内部、より具体的に、パイプ収容部１１１の内部には、シール部材１２０を収容するシール部材収容部１１７（図９参照）をさらに具備することができる。

シール部材収容部１１７（図９参照）は、パイプ収容部１１の内部で段差を有して形成され、本体１１０とパイプ１０との間でシール部材１２０が設定位置に介在されて、水密確保機能を有するようにする。

シール部材１２０は、本体１１０とパイプ１０との間で水密確保機能を提供するように、固定キャップ１４０の締結によって、シール部材収容部１１７（図９参照）上で強く圧縮するように形成される。このためシール部材１２０は、外力によって弾性の収縮及び復元が可能な材質を有することができる。例えば、シール部材１２０は、シール用ゴム材質を用いることができる。

ワッシャー１６０は、固定キャップ１４０の内側に位置し、固定キャップ１４０の締結によって、本体１１０とパイプ１０との間に介在するシール部材１２０を圧縮して水密確保機能を提供する。

シール部材１２０は、固定キャップ１４０の締結時、ワッシャー１６０の先端部位の加圧によって、本体１１０とパイプ１０との間で強く圧縮して隙間を密封する。これにより、高い耐水圧条件下でも、水密確保機能を発揮することができる。

また、ワッシャー１６０は、固定キャップ１４０の内側にリング状に結合されるが、固定キャップ１４０の締結によって半径方向に収縮し、固定キャップ１４０の締結が解除されると、半径方向に復元する。

例えば、ワッシャー１６０は、固定キャップ１４０の締結方向を基準に前方に位置し、半径方向に収縮及び復元する第１環状ボディ１６１と、第１環状ボディ１６１の後端に連結される第２環状ボディ１６３とを含む。これに加えて、第１環状ボディ１６３は、円周方向に沿って設定間隔を空けて一字状に切開された複数のギャップ１６１２を含み、第１環状ボディ１６３の外周面には、固定キャップ１４０の締結方向に向かって下向き斜めに突出する楔状突起１６１１が具備される。

締付部材１８０は、ワッシャー１６０の内周面からパイプ１０の外周面に向かって半径方向に突出する複数の歯状突起１８３を含む。

具体的には、複数の歯状突起１８３は、ワッシャー１６０の収縮時、ワッシャー１６０の内径を介して挿入されるパイプ１０の外周面に向かって所定の長さに突出して、パイプ１０を強く締め付ける鋸歯状を有することができる。

一例として、複数の歯状突起１８３は、３～１０程の個数に分割された片状に提供することができるものの、各々の歯状突起１８３は、ワッシャー１６０の内周面に互いに間隔を空けて、少なくとも１つずつ挿入固定して、円周方向に配置されていてもよい。このような形態を有するにつれて、複数の歯状突起１８３は、ワッシャー１６０の収縮時、パイプ１０の外周面を噛んでパイプを強く締め付けることができる。

他の一例として、締付部材１８０は、リング状ボディ１８１と複数の歯状突起１８３とを含む構造からなっていてもよい。これについては、図６～図８を参照して詳説することとする。

図３及び図４は、本発明の一実施形態による固定キャップ組立体を第１、２方向から示す斜視図であり、図５は、固定キャップ組立体を簡略に示した断面図であり、図６は、ワッシャーと締付部材との間の結合構造及び形状を示す。

固定キャップ１４０は、パイプ１０の連結部位を囲みつつ本体１１０の連結部１１５にねじ締結され、本体１１０とパイプ１０との間を固定させる。

固定キャップ１４０は、環状のキャップボディ部１４１を含む。環状のキャップボディ部１４１は、パイプ１０の外径サイズよりも大きな内径サイズを有し、キャップボディ部１４１の外周面には円周突起１４２が具備され、設定方向に回転する方式で本体１１０にねじ結合可能であるように形成される。

例えば、円周突起１４２は、キャップボディ部１４１の外周面に帯状に突出していてもよい。但し、必ずしも図示の形状に限定されず、様々な変形した形状を有することができる。

そして、環状のキャップボディ部１４１の内周面には雌ねじ部１４４が具備され、雌ねじ部１４４は、本体１１０（図２参照）の雄ねじ部１１２（図２参照）とねじ結合される。

固定キャップ１４０は、内径縮小部１４３をさらに含む。

内径縮小部１４３は、環状のキャップボディ部１４１における固定キャップ１４０の締結方向の後端に形成されるものであって、パイプ１０の外径サイズに対応する内径サイズを有するように、直径が縮小する形状に段差を有して形成されていてもよい。

内径縮小部１４３は、本体１１０に連結されるパイプ１０を囲むように形成されて、パイプ１０を支持するとともに、ワッシャー１６０の第２環状ボディ１６３と接触して、固定キャップ１４０とワッシャー１６０との間の分離及び離脱を防止する役割を担う。

ワッシャー１６０は、固定キャップ１４０の内側に結合される。ワッシャー１６０は、固定キャップ１４０の締結時、本体１１０とパイプ１０との間のシール部材１２０を圧縮させる。

例えば、ワッシャー１６０は、固定キャップ１４０の締結時、先端部位がシール部材収容部１１７（図９参照）に向かって進入するように形成される。

ワッシャー１６０は、固定キャップ１４０の内側にリング状に結合される。特に、ワッシャー１６０は、固定キャップ１４０の締結によって半径方向に収縮し、固定キャップ１４０の締結が解除されると、半径方向に収縮した形状が元に復元する。このためワッシャー１６０は、ワッシャー１６０は、固定キャップ１４０の締結方向を基準に前方に位置し、半径方向に収縮及び復元する第１環状ボディ１６１と、第１環状ボディ１６１の後端に連結される第２環状ボディ１６３とを含む。第２環状ボディ１６３は、第１環状ボディ１６１に比べて、相対的に直径が縮小した形状を有する。

第１環状ボディ１６１は、円周方向に沿って設定間隔を空けて一字状に切開された複数のギャップ１６１２を含む。複数のギャップ１６１２は、第１環状ボディ１６１の半径方向の収縮及び復元を可能にする。すなわち、複数のギャップ１６１２の縮小及び拡張によって第１環状ボディ１６１は、半径方向に収縮するか復元することができる。

第１環状ボディ１６１の外周面には楔状突起１６１１がさらに具備される。

楔状突起１６１１は、第１環状ボディ１６１の外周面における固定キャップ１４０の締結方向を下向き斜めに突出する楔状部位を言う。

楔状突起１６１１は、固定キャップ１４０が本体１１０に締結時、本体１１０から突出した延伸ボディ１１３の挿入案内面１１８に向い合って半径方向に加圧される。これによって、固定キャップ１４０の締結時、第１環状ボディ１６１は、パイプ１０の方に縮むようにワッシャー１６０が収縮していてもよい。

締付部材１８０は、ワッシャー１６０の内周面からパイプ１０の外周面に向かって半径方向に突出する複数の歯状突起１８３を含む。

本発明の一実施形態において、締付部材１８０は、リング状ボディ１８１と、複数の歯状突起１８３と、弾性連結部材１８２と、を含む（図７参照）。

図７を参照すると、リング状ボディ１８１は、ワッシャー１６０（図６参照）の内周面に挿入されるリング状金属部材を言う。リング状ボディ１８１は、外部の圧力によって撓み得る軟性金属素材からなっていてもよい。

リング状ボディ１８１は、固定キャップ１４０の締結時、半径方向に収縮するワッシャー１６０（図６参照）の内周面に挿入されるため、ワッシャー１６０（図６参照）の収縮に対応して、ワッシャー１６０（図６参照）と共に半径方向に収縮していてもよい。

複数の歯状突起１８３は、各々の一端部は、リング状ボディ１８１の内側で所定の間隔を空けて円周方向に連結される。複数の歯状突起１８３の各々の他端部は、リング状ボディ１８１の半径方向に鋸歯状に突出する。

このとき、複数の歯状突起１８３のそれぞれの間には、一定距離を空けて互いに離隔して形成される複数の間隔溝１８５が形成される。

例えば、複数の間隔溝１８５は、それぞれ円形溝（又は半円状溝や円弧状溝）の形状を有することができる。

複数の間隔溝１８５が一定した曲率半径を有する円形溝状を有する場合、リング状ボディ１８１がワッシャー１６０（図６）の収縮に対応して収縮するとき、間隔溝１８５のうち、ある特定の部位に大きな荷重が集中することを防止することができる。このように、複数の歯状突起１８３のそれぞれの間ごとに、円形溝状の間隔溝１８５が１つずつ形成されるにつれて、締付部材１８０が収縮するか膨張（復元）するとき、締付部材１８０に加わる荷重を均一に分散することができる。その結果、金属素材の締付部材１８０の局所的な損傷又は変形を防止することができる。また、締付部材１８０の収縮及び復元による耐久性向上を期待することができる。

一方、リング状ボディ１８１は、ワッシャー１６０の内周面に設けられた円形嵌め溝１６２に挿入することができる。よって、それぞれ分離された片状の複数の歯状突起１８３をいちいち１つずつワッシャー１６０に嵌め込んで組み立てなくても良く、リング状ボディ１８１は、ワッシャー１６０の収縮及び復元によって、ワッシャー１６０と共に半径方向に収縮するか復元する動きが可能である。これによって、リング状ボディ１８１の内側に連結された複数の歯状突起１８３は、パイプ１０の外周面を加圧するか、又は加圧が解除される方向に出沒することができ、パイプを固定及び固定解除することができる。

弾性連結部材１８２は、リング状ボディ１８１の復元に必要な弾性力を提供する役割を担う。

弾性連結部材１８２は、リング状ボディ１８１のリング状のうち、一部の円弧区間が断絶したオープニング部位に両端が連結される弾性を有する、バンド状部材を用いることができる。例えば、弾性連結部材１８２は、金属素材からなるリング状ボディ１８１と違って、より弾力的かつフレキシブルであり、容易に切れない、かつ必要なだけ伸びるか、伸びた後、外力が解除されると、初期形状に復元可能な素材を用いることができる。例えば、弾性連結部材１８２は、ゴムなどの材質を用いることができる。

本発明の一実施形態において、固定キャップ組立体１３０が本体１１０と回転結合されると、ワッシャー１６０が収縮しながら、リング状ボディ１８１が半径方向に収縮する。リング状ボディ１８１が半径方向に収縮するにつれて、弾性連結部材１８２の両端が加圧されて、弾性連結部材１８２が収縮する。

逆に、本体１１０に回転結合されていた固定キャップ組立体１３０が本体１１０から分離されると、ワッシャー１６０が膨張する。ワッシャー１６０が膨張するとき、弾性連結部材１８２の弾性力は、リング状ボディ１８１と弾性連結部材１８２との連結部位に伝達される。この弾性力によって、収縮していたリング状ボディ１８１が膨張する。リング状ボディ１８１が膨張することにより、歯状突起１８３がパイプ１０の外周面を加圧しなくなり、パイプ１０を本体１１０から容易に分離することができる。

一方、歯状突起１８３は、リング状ボディ１８１から遠くなり、突出方向に行くほど、断面が縮小する先鋭部１８３１を有することができる。先鋭部１８３１は、パイプの外周面を鋭く噛んで固定することができる鋸歯状の先端部位を言う。

このとき、先鋭部１８３１の一面は、パイプの連結方向（Ｗ１、図５参照）に向かって曲がる屈曲面１８３２を有するように形成されていてもよい。

先鋭部１８３１の一面は、ラウンド状に曲がる屈曲面１８３２を有し、この屈曲面１８３２がパイプの連結方向（Ｗ１、図５参照）に向い合って形成される場合、パイプ１０（図１０参照）の挿入時、パイプと先鋭部１８３１との間の摩擦又は干渉を減らすことができる。これにより、パイプ１０の挿入が容易になり、パイプ１０の表面の損傷を減らすことができる。

また、先鋭部１８３１とパイプ１０との間の連結後は、パイプ１０が分離される方向の逆方向に先鋭部１８３１が向かっていてもよく、パイプ１０の分離及び離脱を防止することができ、より高い強度でパイプを締め付けることができる。

一方、本発明の他の実施形態において、締付部材１８０は、ワッシャー１６０の内周面に直接一部が挿入されて、固定された複数の歯状突起１８３ａ～１８３ｈのみを含むことができる（図８参照）。この場合、複数の歯状突起１８３ａ～１８３ｈは、互いに分離された複数の片状に提供される。

各々の歯状突起１８３ａ～１８３ｈは、外部の圧力によって撓み得る軟性金属素材からなっていてもよい。

また、各々の歯状突起１８３ａ～１８３ｈには、円形又は半円状の間隔溝１８５が形成される。各々の歯状突起１８３ａ～１８３ｈに形成される間隔溝１８５によって締付部材１８０が収縮するか膨張（復元）するとき、締付部材１８０に加わる荷重を均一に分散することができる。その結果、金属素材の締付部材１８０の局所的な損傷又は変形を防止することができる。また、締付部材１８０の収縮及び復元による耐久性向上を期待することができる。

図８には、締付部材１８０が８個の歯状突起１８３ａ～１８３ｈを含む実施形態が示されているが、締付部材１８０に含まれる歯状突起の数は、実施形態に応じて異なり得る。各々の歯状突起１８３ａ～１８３ｈは、ワッシャー１６０の内周面に挿入固定されて、鋸歯状に突出していてもよい。

図９は、本発明の一実施形態による固定キャップ組立体を用いて、本体にパイプを連結する前の状態を示す断面図であり、図１０は、固定キャップ組立体を用いて、本体にパイプを連結した後の状態を示す断面図である。

先ず、本体１１０に固定キャップ組立体１３０が一部締結される（図９参照）。次いで、本体１１０にパイプ１０を挿入して、固定キャップ組立体１３０の締結を完了する（図１０参照）。

図９を参照すると、パイプ１０を挿入する前に、本体１１０にシール部材１２０が挿入される。固定キャップ１４０の締結時、ワッシャー１６０は、固定キャップ１４０と共に締結方向に向かって本体１１０の内部に進入して、シール部材１２０を加圧する。

シール部材１２０は、弾性リング１２１と弾性帯１２３とを含む。弾性リング１２１は、シール部材収容部１１７に収容され、固定キャップ１４０の締結時、ワッシャー１６０の先端部位によって加圧される。弾性帯１２３は、弾性リング１２１に帯状に突出するように具備され、ワッシャー１６０の加圧によって弾性リング１２１の接触面積が増加するように変形することができる。これにより、高い耐水圧条件下でも水密機能を確保することができる。

図１０を参照すると、本体１１０にパイプ１０が完全に挿入された後、固定キャップ１４０の締結が完了される。

本体１１０は、パイプ１０が連結される各種設備、例えば、汚水受け、小型マンホールなどの装置１０１の少なくとも一部を言い、パイプ１０は、本体１１０に連結して固定される。

固定キャップ１４０が完全に締結される間、ワッシャー１６０の第１環状ボディ１６１は、挿入案内面１１８に密着して半径方向に収縮する。これによって、第１環状ボディ１６１の嵌め溝１６２に固定された締付部材１８０は、半径方向に収縮し、歯状突起１８３は、パイプ１０の外周面を強く噛んで、パイプ１０の連結状態を固定させる。

本体１１０の挿入案内面１１８は、固定キャップ１４０の締結進行程度に応じて、ワッシャー１６０及び締付部材１８０を半径方向に収縮させる役割を担い、結果として、歯状突起１８３がパイプ１０の外周面を加圧するようにする。

［継手管］
図１１及び図１２は、本発明の一実施形態による固定キャップ組立体を含む継手管の連結構造を示す斜視図である。

本発明の実施形態による継手管は、継手管本体３１０と、複数のシール部材１２０と、複数の固定キャップ組立体１３０と、を含む。

継手管本体３１０は、複数のパイプ１０を両端に連結して、流動方向を延びるか変更するものであって、必ずしも図示の形状に限定されず、「Ｌ」状、「Ｙ」状など、様々な形状を有することができる。

継手管本体３１０は、パイプが収容されるパイプ収容部３１１及び固定キャップ１４０の内周面に形成される雌ねじ部１４４と、ねじ結合される雄ねじ部３１２とを含む。また、雄ねじ部１１２の外側端部には、継手管本体３１０の長さ両端方向に所定の長さが延びて突出する延伸ボディ１１３が形成される。

また、継手管本体３１０は、複数のパイプ収容部３１１の間を連結する管状ボディである連結部３１５を含む。連結部３１５は、複数のパイプ収容部３１１よりも直径が縮小した管体形状を有するが、連結部１１５の長さは、必ずしも図示の形態に限定されず、これよりも長いか短い長さを有することができる。連結部１１５は、実施形態に応じて、「Ｌ」状、「Ｙ」状など、様々な形状を有することができる。

複数のシール部材１２０は、継手管本体３１０の両端に挿入され、継手管本体３１０の両端と複数のパイプ１０との間をシールする。

そして、本発明の実施形態による継手管は、継手管本体３１０と複数のパイプ１０との間を連結及び固定させる、複数の固定キャップ組立体１３０を含む。固定キャップ組立体１３０は、固定キャップ１４０と、ワッシャー１６０と、締付部材１８０と、を含む。

ここで、固定キャップ組立体１３０に関する説明は、前述の図１～図１０を参照して説明した内容と重複するため、省略することとする。

上述したように、本発明の実施形態によれば、パイプを強い締付力で連結させることによって、耐水圧条件が高い場合にも水密確保はもちろん、パイプの離脱を防止できるという長所がある。

また、本発明の実施形態によれば、パイプを強い締付力で連結させることにより、耐水圧条件が高い場合にも水密確保はもちろん、パイプの離脱を防止することができる。

また、本発明の実施形態によれば、ワッシャーの内周面に嵌め溝を設け、この嵌め溝にそれぞれ分割された形態からなる複数の歯状突起を直接に組み立てるか、或いは嵌め溝に挿入されるリング状ボディに複数の歯状突起を一体に連結させる方式でパイプを締め付ける締付部材を形成することができる。これによって、本発明によれば、比較的に簡単な構造を有し、かつ、固定キャップの外部にワッシャーと締付部材の形状が露出せず、外観の美観に優れるという長所があり、単に固定キャップの締結だけでもワッシャーが収縮し、締付部材がパイプの外周面を強く加圧することができ、パイプの連結強度が向上し得る。

以上のように、本発明について例示の図面を参照して説明したが、本発明は、本明細書で開示の実施形態と図面によって限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内における通常の技術者によって様々な変形を行えることは明らかである。さらに、本発明の実施形態を前述しながら、本発明の構成による作用効果を明示的に記載して説明しなかったとしても、当該構成によって予測可能な効果も認めるべきであることは当然である。

Claims (13)

1. 少なくとも１つのパイプが連結される本体の連結部位に締結されて、前記本体と前記パイプとの間を固定する固定キャップ；
   前記固定キャップの内側に位置し、前記固定キャップの締結によって、前記本体と前記パイプとの間に介在するシール部材を圧縮して、半径方向に収縮及び復元するワッシャー；及び、
   前記ワッシャーの内周面から前記パイプの外周面に向かって半径方向に突出し、前記ワッシャーの収縮によって、前記パイプの外周面を加圧して前記パイプを固定する複数の歯状突起を含む締付部材；
   を含む、固定キャップ組立体。
2. 前記締付部材は、
   前記ワッシャーの内周面に挿入され、前記ワッシャーに対応して半径方向に収縮及び復元するリング状ボディ；をさらに含み、
   前記複数の歯状突起のそれぞれは、
   一端部は、前記リング状ボディの内側で所定の間隔溝を介して円周方向に連結され、他端部は、前記パイプの外周面に向かって鋸歯状に突出することを特徴とする、
   請求項１に記載の固定キャップ組立体。
3. 前記複数の歯状突起のそれぞれの間には、一定距離を空けて互いに離隔して形成される複数の間隔溝が形成されることを特徴とする、
   請求項２に記載の固定キャップ組立体。
4. 前記複数の間隔溝のそれぞれは、
   円形溝状を有することを特徴とする、
   請求項３に記載の固定キャップ組立体。
5. 前記リング状ボディは、
   前記ワッシャーの内周面に設けられた円形嵌め溝に挿入されることを特徴とする、
   請求項２に記載の固定キャップ組立体。
6. 前記締付部材は、
   前記リング状ボディの収縮時、復元に必要な弾性力を提供する弾性連結部材；をさらに含み、
   前記弾性連結部材は、
   前記リング状ボディのリング状のうち、一部の円弧区間が断絶したオープニング部に両端が連結され、伸縮可能な材質からなることを特徴とする、
   請求項５に記載の固定キャップ組立体。
7. 前記歯状突起は、
   リング状ボディから遠くなり、突出方向に行くほど、断面が縮小する先鋭部を有し、
   前記先鋭部の一面は、前記パイプの連結方向に向かって曲がる屈曲面を有するように形成されることを特徴とする、
   請求項１に記載の固定キャップ組立体。
8. 前記複数の歯状突起は、
   互いに分離された複数の片状に提供される、
   請求項１に記載の固定キャップ組立体。
9. 前記ワッシャーは、
   前記固定キャップの締結方向を基準に前方に位置し、半径方向に収縮及び復元して、円形嵌め溝を具備する第１環状ボディ；
   前記固定キャップの締結方向を基準に、前記第１環状ボディの後端に連結され、前記第１環状ボディに比べて縮小した直径を有する第２環状ボディ；を含み、
   前記第１環状ボディは、円周方向に沿って設定間隔を空けて一字状に切開された複数のギャップを含み、
   前記第１環状ボディの外周面には、前記固定キャップの締結方向に向かって下向き斜めに突出した楔状突起がさらに具備されることを特徴とする、
   請求項１に記載の固定キャップ組立体。
10. 前記固定キャップは、
    前記パイプが貫通して挿入される中空を有する環状のキャップボディ部；を含み、
    前記キャップボディ部は、連結対象パイプの外径サイズよりも大きな内径サイズを有し、
    前記キャップボディ部の外周面には、円周方向に互いに離隔して突出した複数個の円周突起が具備され、
    前記キャップボディ部の内周面には、前記本体の雄ねじ部にねじ結合される雌ねじを具備することを特徴とする、
    請求項１に記載の固定キャップ組立体。
11. 前記本体は、
    前記パイプが連結される前記本体の連結部に形成され、前記パイプの少なくとも一部が挿入されるパイプ収容部；
    前記パイプ収容部の内部に形成され、前記パイプの挿入長さを制限するように突出したパイプ支持部；
    前記パイプ収容部の外部に形成され、前記固定キャップの雌ねじ部１４４とねじ結合される雄ねじ部；及び、
    前記パイプ収容部の内部で段差を有して形成され、前記シール部材を収容するシール部材収容部；
    を含む、
    請求項１に記載の固定キャップ組立体。
12. 前記ワッシャーは、前記固定キャップの締結時、先端部位が前記シール部材収容部に向かって進入するように形成され、
    前記シール部材は、前記固定キャップの締結時、前記シール部材収容部内で前記ワッシャーの先端部位の加圧によって、前記本体と前記パイプとの間で接触面積が拡張するように弾性変形する、少なくとも１つの弾性リングを含む、
    請求項１１に記載の固定キャップ組立体。
13. 複数のパイプを連結する継手管本体；
    前記継手管本体の両端に挿入され、前記継手管本体の両端と前記パイプとの間をシールするシール部材；及び、
    前記パイプの連結部位を囲みつつ、前記継手管本体の両端にねじ締結される固定キャップと、
    前記固定キャップの内側に位置し、前記固定キャップの締結によって、前記継手管本体と前記パイプとの間に位置した前記シール部材を圧縮して、半径方向に収縮及び復元するワッシャー、及び、
    前記ワッシャーの内周面から前記パイプの外周面に向かって半径方向に突出し、前記ワッシャーの収縮によって、前記パイプの外周面を加圧して固定する複数の歯状突起を含む締付部材を含む、固定キャップ組立体；
    を含む、継手管。

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