JP4621064B2 - 給水・給湯用ホ−スに用いられる口金具構造 - Google Patents

Description

本発明は、台所や洗面台の水栓金具やトイレの貯水タンク、その他の給水又は給湯用のホ−ス（以下、単に給水ホ−スという）に使用される口金具構造に関するものである。

給水ホース用として一般的に使用されている口金具の形状としては、ニップルにはホース内側に向かうテーパーを有する複数のタケノコ状の突起を備えており、内面層としてゴム、ＰＶＣ、熱可塑性エラストマー等の比較的柔らかい材料を使用したホ−スに使用する場合には、口金具への挿入性もよく、シール性も十分確保できた。

しかしながら、近年ではホース内面層の材質が替わり、架橋ポリエチレンやポリブテン等の耐塩素水性に優れるが従来の内面層材料よりも硬い材質の材料が用いられるようになってきた。かかる給水ホ−スに対し、従来の口金具をそのまま適用すると、ホ−スの内面層の弾性の低さ、或いは劣化時の弾性の低下によりシール性が極端に悪化するという現象が見られる。

そこで口金具のニップルの外周面にＯリングを配設する方法が提供されている（特許文献１）が、上記のような硬い材質を内面層に使用した給水ホースにロ金具のニップルを挿入しようとすると、ホース端部にＯリングの突出部分が引っかかり、まれにＯリングが外れることがあった。Ｏリングが外れるとシール性が低下するばかりかニップルの外周面に乗り上げたＯリングにより、逆に全くシールしなくなることもあった。

特開平９−１００９８０号公報

更に具体的に言えば、給水用ホースの口金具に使用するＯリングは線径がφ０．９５〜１．６ｍｍで、ニップルにおけるＯリング溝の底径は、Ｏリング内径より０．２ｍｍ大きく設計するのが通例である。従って、内径がφ８ｍｍのＯリングではＯリング溝の底径はφ８．２ｍｍであり、Ｏリング内径対比１０２．５％となる。しかしながら、この径では、前述したように給水ホ−スの挿入時にＯリングが外れることがある。

又、Ｏリングの外れを防止するためにホース端部内側に１５〜３０°のテーパーを設ける方法もあるが、ワイヤー等の補強層を含むホース端部をテーパー状に削ることが容易でないばかりか、生産性を大いに阻害するため実用的ではない。

Ｏリングが外れないようにＯリング径を太くする方法も効果があるが、太くなったＯリングを収納するためにＯリング溝を深くしなければならず、口金具の肉厚を確保しようとするとホース内径に対し口金具の内径が小さくなるため、給水ホースの圧力損失が大きくなってしまう。

本発明は台所や洗面台の水栓金具やトイレの貯水タンク、その他の給水又は給湯用の配管に使用されるホースの口金具構造に関するものであり、口金具のニップルに配設したＯリングがホ−スへの挿入時に外れることがなく圧力損失の少ないホースを提供するものである。

本発明の要旨は、給水・給湯用ホ−スの内側へ挿入されるニップルと、このニップルとホ−スが重なり合う部分でホ−スの外周側に配置される締め具とを備え、前記ニップルの外周面にＯリング溝を形成し、当該Ｏリング溝内にＯリングを配設してなる給水ホ−ス口金具であって、Ｏリング溝の溝底の径がＯリングの内径に対し１０８〜１４０％であり、ホースが前記ニップルに挿入される際に前記Ｏリングが前記Ｏリング溝から外れた場合に落ち込み可能な予備のＯリング溝部をニップルの前記Ｏリング溝よりも挿入されたホース端部側に形成したことを特徴とする、給水・給湯用ホ−スに用いられる口金具構造にかかるものである。

本発明は、口金具のニップルに配設したＯリングがホースヘの挿入時に外れることがなく、圧力損失の少ないホースを提供することができたものであり、内面層の硬度が高い樹脂層の給水・給湯用ホ−スであっても、Ｏリングが外れることがないという大きな特徴がある。

ニップルに形成したＯリング溝内に嵌め込まれたＯリングは、ホ−スの挿入時に溝内より外れるという欠陥があることは前記した通りである。かかる現象を精査するに、Ｏリングの内径とニップルのＯリング溝の底径との寸法関係で、Ｏリングに殆ど引っ張り力が加わっていない状態で装着されており、これをホ−スが押すためであることが判明した。

そこで本発明では、Ｏリングの内径（Ａ）とニップルに形成したＯリング溝部の底径（Ｂ）との比を特定範囲とし、Ｏリングに引っ張り力を加えてホースヘの挿入時のＯリングのずれを防止したものである。

具体的に言えば、例えば内径（Ａ）φ８ｍｍのＯリングの場合、溝部の底径（Ｂ）をφ８．７ｍｍとし、（Ｂ／Ａ）×１００（％）を１０８．８％とすることによリ、Ｏリングに引っ張り力を加えてホースヘの挿入時のＯリングのずれを防止したものである。更にホ−スの内面層に硬い材質を用いた場合には、φ８．５ｍｍの溝の底径（Ｂ）に対し、φ６．５ｍｍ（Ａ）のＯリングを装着し、Ｂ／Ａの比を１３０．８％とすることにより効果的にＯリングの外れを防ぐことができる。

Ｏリング内径（Ａ）に対するニップルの溝部の底径（Ｂ）との比を１０８〜１２０％にて十分に効果は得られるが、前述のように、内面層の材質が特に硬い場合には、１２０〜１４０％、好ましくは１２８〜１３２％とするとよい。逆に、１４０％以上とするとＯリングを引っ張りすぎることとなり、長期使用中のＯリング材質が硬化することによりＯリングが切断してしまうという欠点があり実用的でない。

しかるに、Ｏリング溝部の部位（Ｃ）が最も薄くなるが、その場合でも最低０．８ｍｍ確保することが必要である。それ以上薄いと口金具が変形したり最悪の場合割れてしまう危険がある。逆にむやみに厚くすることは圧力損失の面から不利であり、又、給水用ホースに必要な加締め力を考えると１．５ｍｍを越える肉厚は不要である。変形と圧力損失のバランスを考えた場合、Ｏリング部位の肉厚Ｃは１〜１．２ｍｍが最適である。

又、ホ−スの挿入時のＯリング外れを防ぐためにＯリングの線径（Ｄ）を大きくするのが効果的であるが、同じ外径のニップルの場合にＯリング線径を太くするとその分Ｏリング溝が深くなる。そして、Ｏリング溝部の肉厚を確保するとニップルの内径が小さくなるために圧力損失が増大してしまう欠点がある。従って、給水用ホースに適したＯリングは線径φ０．９５〜１．６ｍｍであり、特にφ０．９５〜１．０５ｍｍが圧力損失の面から有効である。

更に、口金具のニップルにホースに挿入しやすいようにその先端にテーパー部を設けるが、テーパー終了部からＯリング溝部での間隔（Ｌ）を０．８〜７．０ｍｍにするのがよい。Ｌが０．８ｍｍより狭いとテ−パ−の延長線上よりＯリングが突出するためＯリング外れが発生しやすくなる。しかるに、上記の範囲であるとテ−パ−部通過後にホ−スの端部がロ金具のニップルの外径よりやや広がっ状態になるためＯリング外れが発生しにくくなる。一方、Ｌが７．０ｍｍを越えると、テ−パ−部によりホース端部が広げられる効果が無くなるためＯリング外れの可能性が出てくる。上記効果が最も現れる範囲は１〜４ｍｍである。

更に又、Ｏリングを予め２本装着していれば、例え１本にＯリング外れが発生しても残る１本にてシール性を確保することができる。しかし、外れたＯリングが残ったＯリングに重なった状態にてニップル部位を加締めてしまった場合は、全くシールしない状態も起こり得る。それを防ぐために、Ｏリング溝部よりホース端部側に更に１本、予備のＯリング溝部を配設しておくのが有効である。その場合、仮に１本のＯリングが外れても、外れたＯリングが予備の溝部に入ることにより残る１本を邪魔することなくシール性を確保することが可能となる。

ニップルに差し込まれたホ−スは、例えば金属製で筒状のスリ−ブ部材（締め具）を外周側から軸心方向に向け、かつ周方向に沿って加締められるものであって、これによってホ−スの抜けを防止するものである。

給水・給湯用ホ−スの構造の好ましい例としては、内面層チューブを架橋ポリエチレン、ポリブテン、フッ素系樹脂をにて構成し、外面層としてこれに例えば熱可塑性エラストマ−にて覆い、更に、これに編み組したステンレス線よりなる補強層を構成したものである。勿論、これにゴム材等の任意の外皮を構成してもよい。

以下、図面をもって本発明を更に詳細に説明する。
図１は本発明の口金具構造を示すものであり、図中、１はニップル、２は螺着部、である。そして、ニップル１には内側に凹凸環状部１ａ、先端にテ−パ−部１ｂが形成され、その間にＯリング溝１ｃが２本形成され、これにＯリング３が嵌め込まれている。そして、１０は給水ホ−スであり、内面層１０ａがポリブテン、外面層１０ｂがオレフィン系熱可塑性エラストマ−にて形成され、これに編み組したステンレス線よりなる補強層１０ｃ、更にゴム外被１０ｄにて構成されている。かかる給水ホ−ス１０をニップル１に差し込み、金属製で筒状のスリ−ブ部材２０を加締めて口金具に給水ホ−スが固着される。そして、ＢはＯリング溝部の内径であり、Ｌはテ−パ−部の終了部とＯリング溝部間の距離である。ＣはＯリング溝部におけるニップルの厚さである。

図２はＯリング３の平面図であり、その断面は円形である。図中、ＡはＯリング３の内径であり、Ｄは線径である。

本発明は（Ｂ／Ａ）×１００（％）を１０８〜１４０％間に特定したものであり、これによってＯリングが最適状態に引っ張り力が加えられ、ホ−スを挿入した際、ホ−スの端部にてＯリングが押し出されるような現象をなくしたものである。又、Ｃ、Ｄ、Ｌは前記した範囲内とするのがよく、本発明はこれらをこの範囲内で任意に選択できることは言うまでもない。

図３はＯリング溝１ｃを３本形成したものである。この例では前後のＯリング溝内にＯリング３が装着された例である。そして、中央部のＯリング溝１ｃ０ は予備のＯリング溝であって、ホ−スがニップル１に挿入された際、先端側のＯリング３が万一外れてしまってもこれが予備のＯリング溝１ｃ０ 内に落ち込み、シ−ル機能に対して問題を起こさない構造としたものである。

本発明は、口金具のニップルに配設したＯリングがホースヘの挿入時に外れることがなく、圧力損失の少ないホースを提供することができたもので、ホ−スの内面層の硬度が高いものにあっても全て適用可能であり、その適用範囲は極めて広い。

図１は本発明の口金具構造の半裁側断面図である。 図２はＯリングの平面図である。 図３は本発明の別例を示す口金具構造の部分断面図である。

符号の説明

１‥ニップル、
１ａ‥凹凸環状部、
１ｂ‥テ−パ−部、
１ｃ、１ｃ０ ‥Ｏリング溝、
２‥螺着部、
３‥Ｏリング、
１０‥ホ−ス、
１０ａ‥内面層、
１０ｂ‥外面層、
１０ｃ‥補強層、
１０ｄ‥外被、
２０‥締め具、
Ａ‥Ｏリングの内径、
Ｂ‥Ｏリング溝部の内径、
Ｃ‥Ｏリング溝部におけるニップルの厚さ、
Ｄ‥Ｏリングの線径、
Ｌ‥テ−パ−部の終了部とＯリング溝部間の距離。

Claims (9)

1. 給水・給湯用ホースの内側へ挿入されるニップルと、このニップルとホースが重なり合う部分でホースの外周側に配置される締め具とを備え、前記ニップルの外周面にＯリング溝を形成し、当該Ｏリング溝内にＯリングを配設してなる給水ホース口金具であって、Ｏリング溝の溝底の径がＯリングの内径に対し１０８〜１４０％であり、ホースが前記ニップルに挿入される際に前記Ｏリングが前記Ｏリング溝から外れた場合に落ち込み可能な予備のＯリング溝部をニップルの前記Ｏリング溝よりも挿入されたホース端部側に形成したことを特徴とする、給水・給湯用ホ−スに用いられる口金具構造。
2. Ｏリング溝が１〜２本形成された請求項１記載の給水・給湯用ホ−スに用いられる口金具構造。
3. ニップルにおけるＯリング溝部の肉厚が、０．８〜１．５ｍｍである請求項１又は２記載の給水・給湯用ホ−スに用いられる口金具構造。
4. ニップルのホ−ス挿入側のテ−パ−の終了部から前記Ｏリング溝部までの間隔が０．８〜７．０ｍｍである請求項１乃至３いずれか１記載の給水・給湯用ホ−スに用いられる口金具構造。
5. ニップルのホース挿入側をテーパー状に縮径する請求項１乃至４のいずれか１記載の給水・給湯用ホ−スに用いられる口金具構造。
6. 締め具は金属製で筒状のスリ−ブ部材である請求項１乃至５のいずれか１記載の給水・給湯用ホ−スに用いられる口金具構造。
7. Ｏリングの内径がφ６．４〜１５．５ｍｍ、線径がφ０．９５〜１．６０ｍｍである請求項１乃至６のいずれか１記載の給水・給湯用ホ−スに用いられる口金具構造。
8. 内面層チューブを架橋ポリエチレン、ポリブテン、フッ素系樹脂にて構成した請求項１乃至７のいずれか１記載の給水・給湯用ホ−スに用いられる口金具構造。
9. 給水・給湯用ホ−スが、樹脂製の内面層チュ−ブと補強層とからなる請求項１乃至８のいずれか１記載の給水・給湯用ホ−スに用いられる口金具構造。

Images