JP4685590B2 - ホース口金具およびホース接続構造 - Google Patents

Description

本発明は、ホース口金具およびホース接続構造に関し、たとえば、台所の流し台や洗面台、トイレの貯水タンク、その他の給水あるいは給湯用のホースに使用されるホース口金具、および、このホース口金具とホースとの接続構造に関する。

ホースの端部にニップルを挿入することで接続されるホース口金具には、たとえば特許文献１に記載のように、ニップルの外周に溝を形成し、溝内にＯ−リングを配設して、シール性を高めるようにしたものが提案されている。

ところで、ホース内にニップルを挿入するとき、ホースの端面が楕円状等の非円形状に変形していた場合には、ニップル先端面の外周側がホース端面の内周部に当り、或いは引っ掛かったりして、ホース端面の内周部をホース内へ折り込んでしまうことがあり、このようなホース端面の折り込みを避けるためにニップルのホースへの挿入作業を慎重に行う必要があり、その作業性が悪かった。

またニップルのホースへ挿入される先端部付近の外径は、ホースの内径よりも大きく設定される場合もあり、このような場合には、ホースの端面が非円形状に変形してなくても、ニップル先端面の外周側がホース端面の内周部に当り、或いは引っ掛かったりして、ホース端面の内周部をホース内へ折り込んでしまうことがあった。
特開平９−１００９８０号公報

本発明の目的は、上記事実を考慮し、ニップルをホース内に挿入する際に、ニップル先端面によりホース端面の内周部をホース内へ折り込んでしまうことを効果的に防止できるホース口金具及び、このホース口金具をホースに接続したホース接続構造を提供することにある。

本発明の請求項１に係るホース口金具は、ホースの内側に挿入される略円筒状のニップルを有し、該ニップルを介して前記ホースを配管に接続するためのホース口金具であって、前記ニップルにおけるホースに対する挿入側の先端部に、基端側から先端側へ向って外径が徐々に縮径する先細り部を形成し、前記ニップルにおけるホースに対する挿入側の先端面を、内周側から外周側へ向って凸状に湾曲した湾曲面により形成すると共に、該先端面における外周端を前記先細り部の先端部と滑らかに接合し、前記ニップル部の前記ホースに対する挿入方向に対する前記先細り部の傾斜角を、基端側から先端側へ向って段階的に増加させたことを特徴とする。

上記請求項１に係るホース口金具では、ニップルにおけるホースに対する挿入側の先端部に、基端側から先端側へ向って外径が徐々に縮径する先細り部を形成し、ニップルにおけるホースに対する挿入側の先端面を、内周側から外周側へ向って凸状に湾曲した湾曲面により形成すると共に、この先端面における外周端部を先細り部の先端部と滑らかに接合したことにより、ニップルをホース内へ挿入する際に、ニップル先端面の外周端付近がホース端面の内周部に接しても、ホース端面の内周部が湾曲面からなるニップルの先端面により外周側へ押し出され、先細り部へ案内されるので、例えば、ホース口金具の中心軸がホースの中心軸と僅かにずれ、又はホース端面が非円形に変形している場合にも、ホース端面の内周部をホース内へ折り込むことなく、ニップルをホース内へ簡単に挿入できる。

本発明の請求項２に係るホース口金具は、請求項１記載のホース口金具において、前記ニップル部の前記ホースに対する挿入方向に対する前記先細り部の傾斜角を１０°〜２０°の範囲内で設定し、前記ニップルにおける先端面と前記先細り部との接合部を、曲率半径が０．２ｍｍ〜１．０ｍｍの湾曲面により形成したことを特徴とする。

本発明の請求項３に係るホース口金具は、請求項１記載のホース口金具において、前記先細り部を、該先細り部の傾斜方向に対して凸状に湾曲した湾曲面により形成したことを特徴とする。

本発明の請求項４に係るホース口金具は、請求項１乃至４の何れか１項記載のホース口金具において、前記ニップルと前記ホースとが重なり合う部分でニップルの外周面に周方向に形成された１又は複数の溝部と、前記溝部内に配設されるＯ−リングと、を有することを特徴とする。

本発明の請求項５に係るホース接続構造は、請求項１〜請求項４の何れか１項記載のホース口金具と、前記ホース口金具のニップルが挿入されたホースと、前記ニップルと前記ホースとの重なり部分においてホースの外周面側に配置される締め具と、を有することを特徴とする。

上記請求項５に係るホース接続構造では、ホース内にホース口金具のニップルを挿入し、ニップルとホースとの重なり部分をホースの外周面側から締め具で締め付けることで、ホースとホース口金具とを接続することができる。このとき、請求項１〜請求項５の何れか１項記載のホース口金具を用いているので、ホース端面の内周部をホース内へ折り込むことなく、ニップルをホース内へ簡単に挿入できる。

本発明の請求項６に係るホース接続構造は、請求項７記載のホース接続構造において、前記ホースが、樹脂製の内面層チューブと、前記内面層チューブの外側に配置された補強層と、を含んで構成されていることを特徴とする。

本発明の請求項７に係るホース接続構造は、請求項６記載のホース接続構造において、前記内面層チューブが、ポリブテン、架橋ポリエチレン、フッ素系樹脂の少なくとも１つを含んで構成されていることを特徴とする。

本発明に係るホース口金具及びホース接続構造によれば、ニップルをホース内に挿入する際に、ニップル先端面によりホース端面の内周部をホース内へ折り込んでしまうことを効果的に防止できる。

以下、本発明の実施形態に係るホース口金具及びホース接続構造について図面を参照して説明する。

図１（Ａ）には、本発明の実施形態に係るホース口金具２２が示されている。また、図２には、このホース口金具２２とホース１４とが接続された状態、すなわち本発明の実施形態に係るホース接続構造１２が示されている。

ホース接続構造１２は、ホース１４とホース口金具２２と、およびこれらの重なり部３４においてホース１４の外側に配置されるスリーブ２０で構成されている。スリーブ２０は、内周側へ加締められることにより、後述するニップル２４の外周面（特にＯ−リング４２、４４）に対し、ホース１４を押圧する作用を奏している。

ここで、本実施形態に係るホース１４は、内面層チューブ１６と、その周囲に配置された補強層１８とで構成された２層構造とされている。特に本実施形態では、内面層チューブ１６をポリオレフィン系の熱可塑性エラストマーで構成し、補強層１８を編組みしたステンレス線で構成している。

図２に示されるように、ホース口金具２２は略円筒状に形成されたニップル２４を備えている。ニップル２４は、ホース１４の内径Ｄ３よりも大きな外径Ｄ１を有している。ニップル２４の先端、すなわちホース１４内への挿入端側には先細り部２６が形成され、ホース１４内へ容易に挿入できるようになっている。

先細り部２６と反対側の端部は拡径されると共に、外周にフランジが形成された拡径部２８とされている。フランジには、ナット３０等が引っ掛けられて、他の配管等が接続されるようになっている。

拡径部２８から先細り部２６側に所定距離だけ離間した位置には、ニップル２４を部分的に拡径したフランジ状の係止部３２が形成されている。図２に示されるように、ホース１４内にニップル２４が挿入された状態で、ホース１４の先端１４Ｔの近傍が拡径部２８と係止部３２との間に入り込むと共に係止部３２に掛止されて、不用意な抜けが防止される。

ニップル２４には、ホース１４内への挿入状態でこれらが重なり合う重なり部３４の一部に、外周が断面視にて鋸歯状とされた鋸歯部３６が形成されている。鋸歯部３６の歯の向きは、ニップル２４がホース１４内に挿入された状態で、ホース１４の不用意な抜けに対して抵抗が生じる向きとされている。なお、このようにホース１４の不用意な抜けを防止するためには、鋸歯部３６に変えて、複数の環状の凹凸が形成されていてもよい。

ニップル２４の重なり部３４には、先細り部２６と鋸歯部３６の間に、２本の凹溝３８、４０が形成されている。凹溝３８、４０はいずれも周方向に沿って環状に形成されており、これら凹溝３８内に、弾性材料で形成された、同じく環状のＯ−リング４２、４４が収容されている。

ここで、図２に示されるように、２本の凹溝３８、４０のうち、先細り部２６に近い凹溝３８の近傍に着目すると、先細り部２６側でのニップル２４の外径Ｄ２と、その反対側（拡径部２８側）でのニップル２４の外径Ｄ１との間に、Ｄ１＝Ｄ２乃至Ｄ１＜Ｄ２の関係を満たすように、ニップル２４の外周の形状が決められている。外径Ｄ２を有する部分が大径部４６であり、外径Ｄ１を有する部分が小径部４８となっている。

また、本実施形態では、Ｏ−リング４２の外径Ｄ４に対しては、Ｄ４＞Ｄ２の関係が成り立つように、大径部４６の外径Ｄ２が決められている。

このような構成とされた本実施形態のホース口金具２２では、先細り部２６側から、ニップル２４をホース１４内に挿入する。先細り部２６が形成されていない構成と比較して、容易に挿入できる。

挿入途中でホース１４に内面が先細り部２６に接触するが、さらにニップル２４を挿入すると、ホース１４の先端は大径部４６によって外側に押し広げられる。大径部４６の外径Ｄ２は小径部４８（ニップル２４）の外径Ｄ１よりも大きいので、このような大径部４６が設けられていないものと比較して、挿入時にホース１４の先端１４Ｔおよびその近傍がＯ−リング４２を矢印Ｆ１方向に相対的に押す力が小さくなる。これにより、ニップル２４をホース１４内へ挿入する挿入時の作業性が向上する。

さらにニップル２４をホース１４内に挿入し、ホース１４の先端が拡径部２８に接した状態では、スリーブ２０の加締めによって、ニップル２４の外周面に対しホース１４が押圧されるので、ホース１４の内面がＯ−リング４２、４４に密着する。ここで、凹溝３８の拡径部２８側には、外径Ｄ１の小径部４８が構成されているので、Ｏ−リング４２とホース１４の内面との密着性を確保して、高いシール性を維持できる。

図１に示されるように、ホース口金具２２では、ニップル２４における先細り部２６が基端側から先端側へ向って外径が徐々に縮径するテーパ状に形成されており、この先細り部２６のホースに対する挿入方向（矢印Ｆ方向）に対する傾斜角θは、１０°〜２０°の範囲内で設定され、好ましくは１２°〜１６°の範囲内で設定されている。

ここで、先細り部２６の傾斜角θが１０°よりも小さいと、ニップル２４をホース１４内へ挿入する際に、ニップル２４における先端面５０の外径Ｄ５と先細り部２６の基端側の外径Ｄ２との寸法差を十分大きくできず、先端面５０の外周側がホース１４端面へ当接し易くなり、作業性が悪化する。また傾斜角θが２０°を越えると、先細り部２６のホース１４内への挿入抵抗が大きくなり、作業性が悪化する。

ニップル２４の先端面５０は、図１（Ｂ）に示されるように、内周側から外周側へ向って凸状に湾曲した湾曲面により形成されており、その外周端部が先細り部２６の先端部と滑らかに接合されている。この先端面５０の曲率半径Ｒ１は０．２ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲で設定されている。この曲率半径Ｒ１は、ニップル２４として肉厚及び全長に応じて、０．２ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲で任意の値に設定することができる。

図１（Ｂ）には、ニップル２４として肉厚が比較的薄いものを用いた場合を示しており、先端面５０を曲率半径Ｒ１が０．４ｍｍ程度の凸状の湾曲面により形成している。また図３（Ａ）には、ニップル２４として肉厚が比較的厚いものを用いた場合を示しており、このニップル２４では、図１に示されるものと比較し、その全長が長くなることを回避するために、先端面５０を曲率半径Ｒ１が１．０ｍｍ程度の凸状の湾曲面により形成している。

ここで、曲率半径Ｒ１が０．２ｍｍよりも小さいと、ニップル２４をホース１４内へ挿入する際に、ニップル２４の先端面５０の外周端付近がホース１４の端面の内周部に接した場合に、先端面５０の外周端付近がホース１４の内周部と引っ掛かることを防止する作用を十分に得られず、また曲率半径Ｒ１が１．０ｍｍを越えると、ニップル２４をホース１４内へ挿入する際に、ニップル２４の先端面５０の外周端付近（先細り部２６との接合部５６付近）がホース１４の端面の内周部に接した場合に、先端面５０によりホース１４の内周部を外周側へ押し出すための分力を効率的に発生できなくなる。

なお、ニップル２４をホース１４内へ挿入する際に、ニップル２４の先端面５０におけるホース１４の内周端付近と当接しない内周側の領域については、その曲率半径Ｒ１が１．０ｍｍを越える湾曲面により形成するようにしても良い。また先端面５０における外周縁部を曲率半径が０．２ｍｍ〜１．０ｍｍの湾曲面により形成すると共に、先端面５０における外周縁部と先細り部２６との間を曲率半径が１．０ｍｍよりも大きい湾曲面（大径湾曲面）により形成し、この大径湾曲面の先端部及び後端部をそれぞれ先端面５０における外周縁部及び先細り部２６の先端部に滑らかに接合するようにしても良い。

図３（Ｂ）〜（Ｃには、それぞれ本実施形態に係るホース口金具２２におけるニップル２４の変形例が示されている。

図３（Ｂ）に示されるニップル２４における先細り部５２は、その傾斜角が基端側から先端側へ向って２階的に増加している。先細り部５２の先端側Ｎ_Ｔは、その傾斜角θＴとされており、先細り部５２の基端側Ｎ_Ｒはその傾斜角θＲとされている。

先細り部５２は、θＴ＞θＲの関係を満たすように形成されており、傾斜角θＲは、図３（Ａ）に示される先細り部２６と同様な理由で、挿入方向（図２の矢印Ｆ方向）に対する傾斜角θは、１０°〜２０°の範囲内で設定され、好ましくは１２°〜１６°の範囲内で設定されている。傾斜角θＴについては２０°よりも大きくなっても問題ない。

図３（Ｂ）に示されるニップル２４をホース１４内へ挿入する際には、先端側Ｎ_Ｔの外径がホース１４の内径Ｄ３よりも小さく、又は寸法差が十分に小さいことから、先端側Ｎ_Ｔがホース１４を外周側へ拡大するように機能せず、基端側Ｎ_Ｒにより実質的にホース１４が外周側へ拡大されるので、傾斜角θＴを傾斜角θＲよりも大きくしても、ニップル２４のホース内への挿入抵抗が実質的に増加しない。また図３（Ｂ）に示されるニップル２４では、その肉厚が比較的厚くても、その全長が長くなることを回避できると共に、先端面５０を曲率半径Ｒ１の増加を抑制できる。

図３（Ｃ）に示されるニップル２４の先細り部５４は、その傾斜方向（矢印ＩＮ方向）に対して凸状に湾曲した湾曲面により形成されている。すなわち、先細り部５４は、その傾斜角が基端側から先端側へ向って連続的に増加している。この先細り部５４でも、図３（Ｂ）に示される先細り部５２と同様に、先端側Ｎ_Ｔの傾斜角が、１０°〜２０°の範囲内で設定され、好ましくは１２°〜１６°の範囲内で設定されている。基端側Ｎ_Ｒの傾斜角は２０°よりも大きくなっても問題ない。

図３（Ｃ）に示されるニップル２４でも、図３（Ｂ）に示されるものと同様に、先端側Ｎ_Ｔがホース１４を外周側へ拡大するように機能せず、基端側Ｎ_Ｒにより実質的にホース１４が外周側へ拡大されるので、ニップル２４のホース内への挿入抵抗が実質的に増加せず、また、その肉厚が比較的厚くても、その全長が長くなることを回避できると共に、先端面５０を曲率半径Ｒ１の増加を抑制できる。

一方、ニップル２４の先細り部を、その傾斜方向（矢印ＩＮ方向）に対して凹状に湾曲した湾曲面により形成した場合には、ニップル２４のホース１４内への挿入量が増加するに従って挿入抵抗が増加するので、先細り部を形成する湾曲面としては適していない。

また、本発明に係るホース１４において、内面層チューブ１６の材質はポリオレフィン系の熱可塑性エラストマーに限らず、ホース１４内を流れる流体の種類や、ホース１４の使用状況等を考慮して適切に選択されるが、ポリブテン、架橋ポリエチレン、フッ素系樹脂の少なくとも１つを含んで構成されていると、高い耐塩素水性が得られるので好ましい。一方、これらの材料により内面層チューブ１６を形成した場合には、内面層チューブ１６が比較的硬質のものになり、従来のホース口金具を用いた場合、そのニップルをホース１４内へ挿入する際には、内面層チューブ１６のホース１４内への折れ込みが生じやすくなるが、本実施形態に係るホース口金具２２を用いれば、内面層チューブ１６をホース１４内への端面の内周部をホース１４内へ折り込むことなく、ニップル２４をホース内へ簡単に挿入できる。

本発明の実施形態に係るホース口金具を示し、（Ａ）は一部を断面とした全体側面図、（Ｂ）は一部を部分的に拡大して示す断面図である。 本発明の実施形態に係るホース口金具が適用されたホース接続構造を示す断面ステップである。 （Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ図１に示されるホース口金具におけるニップルの変形例を示す拡大断面図である。

符号の説明

１２ ホース接続構造
１４ ホース
１６ 内面層チューブ
１８ 補強層
２０ スリーブ（締め具）
２２ ホース口金具
２６ 先細り部
３８、４０ 凹溝（溝部）
４２、４４ ０−リング
５０ 先端面
５２ 先細り部
５４ 先細り部

Claims (7)

1. ホースの内側に挿入される略円筒状のニップルを有し、該ニップルを介して前記ホースを配管に接続するためのホース口金具であって、
   前記ニップルにおけるホースに対する挿入側の先端部に、基端側から先端側へ向って外径が徐々に縮径する先細り部を形成し、
   前記ニップルにおけるホースに対する挿入側の先端面を、内周側から外周側へ向って凸状に湾曲した湾曲面により形成すると共に、該先端面における外周端部を前記先細り部の先端部と滑らかに接合し、
   前記ニップル部の前記ホースに対する挿入方向に対する前記先細り部の傾斜角を、基端側から先端側へ向って段階的に増加させたことを特徴とする、ホース口金具。
2. 前記ニップル部の前記ホースに対する挿入方向に対する前記先細り部の傾斜角を１０°〜２０°の範囲内で設定し、
   前記ニップルの先端面における前記先細り部との接合部を、曲率半径が０．２ｍｍ〜１．０ｍｍの湾曲面により形成したことを特徴とする請求項１記載のホース口金具。
3. 前記先細り部を、該先細り部の傾斜方向に対して凸状に湾曲した湾曲面により形成したことを特徴とする請求項１記載のホース口金具。
4. 前記ニップルと前記ホースとが重なり合う部分でニップルの外周面に周方向に形成された１又は複数の溝部と、前記溝部内に配設されるＯ−リングと、を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載のホース口金具。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１項記載のホース口金具と、
   前記ホース口金具のニップルが挿入されたホースと、
   前記ニップルと前記ホースとの重なり部分においてホースの外周面側に配置される締め具と、
   を有することを特徴とするホース接続構造。
6. 前記ホースが、樹脂製の内面層チューブと、前記内面層チューブの外側に配置された補強層と、を含んで構成されていることを特徴とする請求項５に記載のホース接続構造。
7. 前記内面層チューブが、ポリブテン、架橋ポリエチレン、フッ素系樹脂の少なくとも１つを含んで構成されていることを特徴とする請求項６に記載のホース接続構造。

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