JP4428625B2 - Reinforcement structure at the connection part of the resin header - Google Patents
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Description
本発明は、給水・給湯系の配管システムにおいて、主給水管または主給湯管と複数の枝管とを接続して主給水管又は主給湯管を複数の枝管に分岐させる樹脂製ヘッダーの接続部における補強構造に関するものである。 The present invention relates to a connection of a resin header that connects a main water supply pipe or a main hot water supply pipe and a plurality of branch pipes and branches the main water supply pipe or the main hot water supply pipe into a plurality of branch pipes in a piping system of a water supply / hot water supply system. It is related with the reinforcement structure in a part.
従来より、主給水管又は主給湯管を住宅内の各給水器具に分岐するためにヘッダーが用いられている。このヘッダーと継手との接続構造として以下に示すものが知られている(例えば、特許文献1参照)。ヘッダーは軽量化のため合成樹脂により形成されており、枝管部の先端部にはフランジが設けられている。枝管部に接続される金属製の継手は差し込み部とフランジとを備え、差し込み部を枝管内にフランジ同士が突き合わされるように挿入する。そして、フランジ同士を突き合わせた状態でフランジ部分にバンドを装着し、ヘッダーの枝管部(分岐管)と継手部材とが接続される。
ところで、給水・給湯系の配管システムにおいては、例えば水栓を急閉止した際に発生する水撃(ウォーターハンマー)が繰り返し起こると、ヘッダーの分岐管のフランジと継手部材のフランジとの接続部には分岐管から継手部材が抜け出そうとする力が働き、この力はバンドを介して両フランジに伝わる。その力は、金属製と比較して強度が不足している合成樹脂製のヘッダー側のフランジに大きな影響を与え、合成樹脂製のフランジ部分が損傷を受けるおそれがあり、ヘッダーの分岐管と継手部材との接続強度が低くなるという問題があった。ヘッダー本体の開口端部においても、主給水管又は主給湯管が継手部材を介して接続される場合には、同様の問題がある。 By the way, in a water supply / hot water supply piping system, for example, when a water hammer (water hammer) that occurs when a faucet is suddenly closed occurs repeatedly, the connection between the flange of the header branch pipe and the flange of the joint member Force acts to allow the joint member to escape from the branch pipe, and this force is transmitted to both flanges via the band. The force greatly affects the flange on the header side of the synthetic resin, which is insufficient in strength compared to the metal, and the flange portion made of the synthetic resin may be damaged. There was a problem that the connection strength with the member was lowered. The same problem occurs when the main water supply pipe or the main hot water supply pipe is connected via the joint member at the opening end of the header body.
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、樹脂製ヘッダーにおけるヘッダー本体又は分岐管の接続部を補強し、ヘッダー本体又は分岐管と継手部材との接続部の接続強度を向上させることができる樹脂製ヘッダーの接続部における補強構造を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. The purpose is to reinforce the connection part of the header body or branch pipe in the resin header and improve the connection strength of the connection part between the header body or branch pipe and the joint member. It is in providing the reinforcement structure in.
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明の樹脂製ヘッダーの接続部における補強構造は、筒状をなすヘッダー本体と該ヘッダー本体の側部に突設された分岐管とが合成樹脂により形成され、前記ヘッダー本体の開口端部又は前記分岐管の開口部に突設されたフランジを金属からなる継手部材のフランジと突き合せて両フランジを連結部材により接続するにあたり、ヘッダー本体又は分岐管のフランジの裏側に形成された環状溝には金属により形成された補強部材がヘッダー本体又は分岐管のフランジを補強するように嵌着され、連結部材が補強部材を介してフランジに装着され、前記ヘッダー本体の開口端部又は前記分岐管の開口部に突設されたフランジが前記継手部材のフランジより厚く形成されるように構成されていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the reinforcing structure in the connecting portion of the resin header according to the first aspect of the present invention includes a cylindrical header body and a branch pipe projecting from a side portion of the header body. The header body is formed by connecting a flange formed by a synthetic resin to a flange of a joint member made of metal with a flange projecting from the opening end of the header body or the opening of the branch pipe. Alternatively, a reinforcing member made of metal is fitted into the annular groove formed on the back side of the flange of the branch pipe so as to reinforce the header body or the flange of the branch pipe, and the connecting member is attached to the flange via the reinforcing member. It is, that the header flanges projecting from the opening of the open end or the branch pipe of the main body is configured so that formed thicker than the flange of the joint member It is an feature.
請求項2に記載の発明の樹脂製ヘッダーの接続部における補強構造は、請求項1に記載の発明において、前記補強部材は断面L字状に形成され、その一側片が環状溝の内底面に係合し、他側片がヘッダー本体又は分岐管のフランジの裏面に係合するように構成されているものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the reinforcing structure in the connecting portion of the resin header according to the first aspect, wherein the reinforcing member is formed in an L-shaped cross section, and one side piece thereof is an inner bottom surface of the annular groove. The other side piece is configured to engage with the back surface of the header body or the flange of the branch pipe.
請求項3に記載の樹脂製ヘッダーの接続部における補強構造は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記補強部材は開口部を有する略C字状に形成されているものである。 The reinforcing structure in the connecting portion of the resin header according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the reinforcing member is formed in a substantially C shape having an opening. .
本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
請求項1に記載の発明の樹脂製ヘッダーの接続部における補強構造によれば、ヘッダー本体又は分岐管のフランジの裏側の環状溝には金属製の補強部材がヘッダー本体又は分岐管のフランジを補強するように嵌着されていることから、樹脂製ヘッダーにおけるヘッダー本体又は分岐管の接続部を補強することができ、ヘッダー本体又は分岐管と継手部材との接続部の接続強度を向上させることができる。
According to the present invention, the following effects can be exhibited.
According to the reinforcing structure of the connecting portion of the resin header according to the first aspect of the present invention, a metal reinforcing member reinforces the header body or the flange of the branch pipe in the annular groove on the back side of the flange of the header body or the branch pipe. Therefore, it is possible to reinforce the connection part of the header body or the branch pipe in the resin header, and to improve the connection strength of the connection part between the header body or the branch pipe and the joint member. it can.
請求項2に記載の発明によれば、断面L字状に形成された補強部材の一側片が環状溝の内底面に係合し、他側片がヘッダー本体又は分岐管のフランジの裏面に係合することから、フランジに加わる力を補強部材の他側片が受け止めるとともに、一側片がそれを支えることができる。従って、請求項1に係る発明の効果を高めることができる。 According to the second aspect of the present invention, one side piece of the reinforcing member formed in an L-shaped cross section is engaged with the inner bottom surface of the annular groove, and the other side piece is on the back surface of the header body or the flange of the branch pipe. Since it is engaged, the other side piece of the reinforcing member receives the force applied to the flange, and the one side piece can support it. Therefore, the effect of the invention according to claim 1 can be enhanced.
請求項3に記載の発明によれば、補強部材は開口部を有する略C字状に形成されているため、補強部材をその開口部からヘッダー本体又は分岐管の環状溝に容易に嵌着することができ、請求項1又は請求項2に係る発明の効果に加えて、補強部材を環状溝に容易に装着することができる。 According to the third aspect of the invention, since the reinforcing member is formed in a substantially C shape having an opening, the reinforcing member is easily fitted into the header body or the annular groove of the branch pipe from the opening. In addition to the effects of the invention according to claim 1 or 2, the reinforcing member can be easily attached to the annular groove.
以下、本発明の実施形態につき、図面を用いて詳細に説明する。
図1に示すように、ヘッダー本体11は略円筒状をなし、その内部にはヘッダー本体11の長さ方向に延びる断面円形状の流路12が形成されている。ヘッダー本体11の両開口端部の外周面には円環状をなす第1フランジ13が周設され、その第1フランジ13の裏側には第1環状溝14が周設されている。一方の開口端部には主配管53が筒状をなす継手部材15を介して接続され、他方には図示しない閉塞部材が接続される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
前記ヘッダー本体11の側部には、筒状をなし、ヘッダー本体11の流路12と連通する複数の分岐管16がヘッダー本体11に対して直交方向に延びるように突設されている。分岐管16の開口部には円環状をなす第1フランジ13が周設され、その第1フランジ13の裏側には第1環状溝14が周設されている。この分岐管16には住宅内部の図示しない流し台、洗面化粧台等の水栓器具から延びる枝配管17が継手部材15を介して接続される。前記ヘッダー本体11及び分岐管16は合成樹脂により一体に射出成形され、樹脂製ヘッダー18を形成している。合成樹脂としてはエンジニアリングプラスチックが用いられ、具体的にはポリアセタール(POM)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリアミド(PA)、架橋ポリエチレン又はポリフェニレンスルホン(PPSU)が挙げられる。
On the side of the
図4に示すように、ヘッダー本体11の開口端部及び分岐管16の開口部には、開口端部及び開口部から内方へ順にアール面19、分岐管16の軸線と平行に延びる円環状のストレート面20及びストレート面20から分岐管16の内方に向かうに従い縮径するテーパ面21が形成されている。また、その内方にはシール面22が設けられている。
As shown in FIG. 4, the opening end of the
図2に示すように、前記第1環状溝14には、ばね性を有する金属により、断面L字状で円環状に形成された補強部材23が嵌着される。補強部材23はヘッダー本体11の開口端部及び分岐管16の開口部の第1フランジ13の裏側に形成される第1環状溝14に嵌着するために、第1環状溝14の外径に合わせて形成されている。この補強部材23を形成するばね性を有する金属は、ステンレス鋼のうち板厚が0.1〜1.0mm、種類がSUS301、SUS304、SUS316等であることが好ましい。
As shown in FIG. 2, the first
図3に示すように、補強部材23は、断面L字状に折り曲げられた補強素材24を所定の長さに切断後、図3の矢印に示す方向へC字状をなすように曲げて形成される。図2に示すように、補強部材23には開口部25が形成されており、その開口部25を押し広げ、分岐管16の第1環状溝14に嵌着されるようになっている。この補強部材23の開口部25は、補強部材23が第1環状溝14から脱落しないような大きさで形成されており、概ね円周の3分の1を超えない範囲で設計される。この補強部材23の一側片26は第1環状溝14の内底面と係合し、一側片26の側縁から直角に折曲げ形成された他側片27が第1フランジ13の裏面(背面)と係合するように嵌着される。
As shown in FIG. 3, the reinforcing
図1に示すように、前記継手部材15を構成する継手本体28は、合金(真鍮、青銅等)等の金属により形成され、この継手本体28の基端部には円筒状をなす突出部29が設けられている。この突出部29の外周面には一対の収容溝30が周方向に凹設され、各収容溝30にはゴム材料製の断面円形状をなすシールリング31がそれぞれ嵌着されている。また、突出部29の先端外周面は円弧面32となっている。この突出部29より先端側に向かうに従い順に第2フランジ33、第2環状溝34及びナット部35が形成されている。ナット部35の内周面には内ねじ36が螺刻され、継手本体28と同じく金属により略円筒状をなす押し輪37が螺合される。継手本体28の基端側内周面には、継手本体28の内方中心へ延びる円環状の当接面38が形成されている。この当接面38より継手本体28の先端側の内周面にはそれぞれ2ヶ所に環状凹溝39が凹設されるとともに、各環状凹溝39にはそれぞれ合成ゴム製のシールリング40が嵌着されている。これら環状凹溝39より先端側内周面には係合面41が周方向に延びるように形成されている。
As shown in FIG. 1, the
前記係合面41上には枝配管17の継手本体28内からの抜け出しを防止する規制手段としての一対のロックリング42が配設されている。両ロックリング42は、ステンレス鋼等の金属製の環状をなすベースリングと、このベースリングから同一長さで突出されるとともに、ベースリングの内方へ向かうに従って枝配管17の挿入方向に傾斜する複数の規制片より構成されている。また、両ロックリング42の間には、ステンレス鋼等の金属製のスペーサ43が介装されている。そして、継手本体28内にロックリング42を収容した状態で、前記押し輪37を継手本体28に螺合接続することにより、ロックリング42の継手本体28内からの抜出しが規制されている。上記継手部材15に接続される枝配管17としては、架橋ポリエチレン、ポリブデン等のポリオレフィンから形成された樹脂パイプが一般に用いられる。また、枝配管17を継手部材15に接続するにあたって、枝配管17の先端には円筒状のインコア50が内挿される。このインコア50は、枝配管17の先端が熱や圧力等で変形するのを防止するためのものである。継手部材15は、前記継手本体28、突出部29、第2フランジ33、第2環状溝34、押し輪37等により構成されている。
On the
樹脂製ヘッダー18のフランジ13と継手部材15のフランジ33との接続は図6(a)、(b)に示すように、略C環状に形成された連結部材としてのクイックファスナー44により行われる。このクイックファスナー44は、ばね性を有する金属からなる板材を左右対称に曲げることにより形成されている。このクイックファスナー44の先端部間には開口部を有し、その円周上には略等間隔おきにヒンジ部45が断面コ字状に折り曲げ形成され、開口部にはガイド部46がそれぞれ外方へ広がるように折り曲げ形成されている。また、クイックファスナー44の両側壁47には挟持孔48がヒンジ部45を避けるようにしてその周方向に延びるように透設されている。前記第1フランジ13及び第2フランジ33の幅は挟持孔48を形成する内側壁49間の間隔とほぼ同じに設定されている。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
さて、樹脂製ヘッダー18の分岐管16と継手部材15とを接続するには、図1に示すように、まずヘッダー本体11の開口端部又は分岐管16の開口部に継手本体28の基端部に設けられた突出部29を挿入する。このとき、突出部29の先端外周面に設けられた円弧面32及びヘッダー本体11の開口端部又は分岐管16の開口部に設けられたアール面19によって、突出部29の挿入が容易になる。そして、ヘッダー本体11の開口端部又は分岐管16の開口部の内方に設けられたシール面22に突出部29の外周面の収容溝30に嵌着されたシールリング31が摺接しながら挿入される。継手本体28の突出部29は樹脂製ヘッダー18に形成された第1フランジ13と継手部材15に形成された第2フランジ33とが突き合わされるまで挿入される。
In order to connect the
そして、第1フランジ13と第2フランジ33との突き合わされた接続部には、クイックファスナー44がその開口部に設けられたガイド部46から押し付けられる。すると、クイックファスナー44の開口部がその弾性力によって拡げられ、挟持孔48に第1フランジ13及び第2フランジ33が挟持されるように装着される。第1フランジ13及び第2フランジ33の幅は挟持孔48を形成する内側壁49間の間隔とほぼ同じに設定され、第1フランジ13と第2フランジ33とがクイックファスナー44により接続固定される。
And the
図5に示すように、クイックファスナー44により接続が行われたときはクイックファスナー44の挟持孔48を形成する両側壁47は補強部材23を嵌着した第1環状溝14と継手部材15の第2環状溝34とに収容される。このとき、樹脂製ヘッダー18の第1フランジ13の裏側に形成された第1環状溝14の内底面には補強部材23の一側片26が係合し、第1フランジ13の裏面には他側片27が係合する。このため、第1フランジ13は補強され、クイックファスナー44の挟持孔48を形成する内側壁49から受ける力を補強部材23の一側片26が第1フランジ13と共に受け止め、他側片27がそれを支えることができる。
As shown in FIG. 5, when the connection is made by the
以上の実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
・ 実施形態における補強部材23は断面L字状に形成され、その一側片26がヘッダー本体11又は分岐管16の第1環状溝14の内底面に係合し、他側片27がヘッダー本体11又は分岐管16の第1フランジ13の裏面に係合するようになっている。そして、第1フランジ13に加わる力を補強部材23の他側片27が第1フランジ13と一体となって受け止めるとともに、一側片26がそれを支えることができる。このため、樹脂製ヘッダー18におけるヘッダー本体11又は分岐管16の接続部を補強することができ、ヘッダー本体11又は分岐管16と継手部材15との接続部の接続強度を向上させることができる。
The effects exhibited by the above embodiment will be described below.
In the embodiment, the reinforcing
・ また、補強部材23は開口部を有する略C字状に形成されているため、補強部材23をその開口部からヘッダー本体11又は分岐管16の第1環状溝14に容易に嵌着することができる。このため、補強部材23をヘッダー本体11又は分岐管16の第1環状溝14に容易に装着することができる。
In addition, since the reinforcing
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 図7(a)に示すように、補強部材23を断面コの字状に形成し、つまり実施形態の一側片26及び他側片27に更に他側片27と平行に延びる別側片54を設け、ヘッダー本体11又は分岐管16の第1環状溝14に嵌着されるように構成することもできる。この場合、別側片54を第1環状溝14を形成する内側面に係合させることができるため、ヘッダー本体11又は分岐管16の接続部をより強固に補強することができ、ヘッダー本体11又は分岐管16と継手部材15との接続部の接続強度を一層向上させることができる。
In addition, this embodiment can also be changed and embodied as follows.
7A, the reinforcing
・ 図7(b)に示すように、補強部材23をその他側片27が実施形態と同様の略C字状になるように形成し、その内周縁の複数箇所(本別例では4箇所)から他側片27に直交するように補強片51を突設するように構成することもできる。
As shown in FIG. 7B, the reinforcing
・ 補強部材23を前記実施形態の他側片27のみで構成することも可能である。この場合、その他側片27をヘッダー本体11又は分岐管16のフランジ13の裏側の面に接着剤で接合しておくこともできる。
-It is also possible to comprise the
・ 補強部材23を、インサート成形法によってヘッダー本体11を成形すると同時に一体的に成形するように構成することができる。或は、補強部材23をヘッダー本体11又は分岐管16の第1環状溝14に嵌着させるときに接着剤を用いて接着固定しておくこともできる。
The reinforcing
・ 補強部材23の他側片27の厚みを一側片26より厚く形成し、第1フランジ13の補強効果を高めるように構成することもできる。
・ 分岐管16を三又状のチーズ継手で構成し、各継手に第1フランジ13及び第1環状溝14を形成し、各第1環状溝14に補強部材23を嵌着し、継手部材15をクイックファスナー44により接続するように構成してもよい。
The thickness of the
The
・ ヘッダー本体11の開口端部には、配管用継手を螺合するためのねじが螺刻されたものであってもよい。
・ ヘッダー本体11の開口端部の一方は、ヘッダー本体11の成形時に封鎖されたものであってもよい。
-The opening end of the header
One of the opening end portions of the header
更に、前記実施形態又は別例より把握できる技術的思想について以下に記載する。
・ 前記補強部材は板材を曲げ加工することにより一体的に形成されている請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の樹脂製ヘッダーの接続部における補強構造。このように構成した場合、補強部材を一体的なものとして容易に成形することができる。
Furthermore, the technical idea which can be grasped from the embodiment or another example will be described below.
The reinforcing structure in the connecting portion of the resin header according to any one of claims 1 to 3, wherein the reinforcing member is integrally formed by bending a plate material. When comprised in this way, a reinforcement member can be easily shape | molded as an integral thing.
・ 前記補強部材は断面コ字状に形成され、ヘッダー本体又は分岐管の環状溝に嵌着されるように構成されている請求項1に記載の樹脂製ヘッダーの接続部における補強構造。このように構成した場合、ヘッダー本体又は分岐管の接続部をより強固に補強することができ、ヘッダー本体又は分岐管と継手部材との接続部の接続強度を一層向上させることができる。 The reinforcing structure in the connecting portion of the resin header according to claim 1, wherein the reinforcing member is formed in a U-shaped cross section and is configured to be fitted into an annular groove of the header body or the branch pipe. When comprised in this way, the connection part of a header main body or a branch pipe can be reinforced more firmly, and the connection strength of the connection part of a header main body or a branch pipe and a coupling member can be improved further.
・ 筒状をなすヘッダー本体と該ヘッダー本体の側部に突設された分岐管とが合成樹脂により形成され、前記ヘッダー本体の開口端部又は前記分岐管の開口部に突設されたフランジの裏側に形成された環状溝には金属により形成された補強部材がヘッダー本体又は分岐管のフランジを補強するように嵌着され、請求項1に記載の樹脂製ヘッダーの接続部における補強構造に用いられることを特徴とする樹脂製ヘッダー。このように構成した場合、樹脂製ヘッダーにおけるヘッダー本体又は分岐管の接続部を補強することができる。 A cylindrical header body and a branch pipe projecting from the side of the header body are formed of synthetic resin, and a flange projecting from an opening end of the header body or an opening of the branch pipe The reinforcing member made of metal is fitted into the annular groove formed on the back side so as to reinforce the header body or the flange of the branch pipe, and is used for the reinforcing structure in the connecting portion of the resin header according to claim 1. Resin header, characterized in that When comprised in this way, the connection part of the header main body in a resin-made header or a branch pipe can be reinforced.
11…ヘッダー本体、13…第1フランジ、14…第1環状溝、15…継手部材、16…分岐管、18…樹脂製ヘッダー、23…補強部材、25…開口部、26…一側片、27…他側片、33…第2フランジ、44…連結部材としてのクイックファスナー。
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