JP6048978B2 - 管継手及びシャワーホース接続構造 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載のものは、内筒部の内側に前記インサートパイプを嵌挿して一体化し、前記内筒部の末端を前記インサートパイプの軸方向中間位置に配置して段差が形成され、前記内筒部及び前記インサートパイプと外筒部の間にホースが嵌挿された状態で、前記段差と対向する前記外筒部の軸方向中間部をカシメ加工して部分的に縮径している。
また、特許文献2に記載のものは、ホースを押え筒に挿通し、前記ホースの内周にニップルの竹の子状部を差し込み、前記ホースの外周へ前記押え筒を強制的に移動して嵌挿することにより、前記ニップルの竹の子状部に対し前記ホースを挟んで前記押え筒が挿着されている。
その理由として、外周面が平滑なインサートパイプは、プレス機械などによる板金加工で形成され、外周面が竹の子状のニップルが切削加工で形成されており、プレス機械などによる板金加工は、可撓管と接触するインサートパイプの外周面に、竹の子形状などの肉厚が必要な凹凸加工をすることが不向きなためである。
これにより、平滑なインサートパイプの方が可撓管の抜け強度に劣る傾向にあり、特に高温な湯の通過により可撓管が温度上昇して軟化した場合には、抜けるおそれがあった。
また、切削加工によるニップルを用いた管継手は、板金加工によるインサートパイプを用いた管継手に比べ、ニップルの切削加工に手間を要して加工時間が長くなるため、大量供給が困難でコスト高になる。
ところで、シャワーホースなどの可撓管は、長期使用に伴って給水金具よりも商品寿命が短くて、カビなどによる外観低下や傷付きが発生し易いため、可撓管を交換することがある。
しかし、特許文献2に記載の肉厚なニップルを用いた管継手から、特許文献1に記載の肉薄なインサートパイプを用いた管継手に部品交換した場合には、肉厚が厚いニップルの流路面積よりも、肉厚が薄いインサートパイプの流路面積が広くなるため、通過する湯水の圧力が低下してシャワーヘッドから吐出する湯水の勢いが弱くなるとともに、湯水の瞬間的な吐出量が増えて節水できない。
このような問題は、給水金具や止水栓や給湯器や元栓などの給水系統のいずれかを水圧調整することで解決できるが、その調整作業は専門知識の無い素人では困難である。
その他の簡単な解決方法としては、部品交換するシャワーホースなどの可撓管に別部品の流量調整部材を組み込むことにより、流路面積を絞って水圧を上げることが考えられる。
しかし、この場合には、別部品の追加作業が面倒でコストアップになる。
したがって、板金加工でニップルに対する可撓管の抜け強度の向上とニップルの流量調整を同時に達成することができる。
その結果、外周面が平滑なインサートパイプを用いた従来のものに比べ、高温な流体(湯)の通過により可撓管が温度上昇し軟化しても、可撓管が抜けることがなく、安全性に優れる。特に、内表面が滑り易い材料からなる可撓管を連結した場合でも、可撓管を抜け止めできる。
さらに、肉厚なニップルを用いた管継手から部品交換しても、通過する流体(湯水)の圧力が低下せず、可撓管1を通過してシャワーヘッドなどから吐出する流体(湯水)の勢いが弱くならないとともに、湯水の瞬間的な吐出量が増えず、節水が図れる。また、ニップルが板金加工で円筒状に形成されるため、大量供給が容易でコストの低減化も図れる。
本発明の実施形態に係る管継手Aは、図1〜図5に示すように、可撓管1がニップル2とカシメパイプ3の間に挿入され、カシメパイプ3を可撓管1に向け縮径変形することにより、可撓管1がニップル2及びカシメパイプ3に連結されてこれら三者を一体化させるものである。
詳しく説明すると、本発明の実施形態に係る管継手Aは、板金加工で円筒状に形成されるニップル2と、ニップル2の外側に可撓管1の挿入空間Sを挟んで径方向へ対向するように設けられるカシメパイプ3と、を主要な構成要素として備えている。
なお、挿入空間Sに対する可撓管1の挿入方向Nを以下「管挿入方向N」といい、管挿入方向Nの逆向きとなる可撓管1の抜け方向Uを以下「管抜け方向U」という。
可撓管1の具体例として、図1(a)(b)〜図5(a)(b)に示される場合には、透明又は不透明な材料で円筒状に成形された内層部1eと外層部1fの間に、複数本か又は単数本の補強線材1gを螺旋状又は網状に巻き付けることにより、可撓管1の内部に補強層が埋設された、保形性と耐圧性に優れたものを用いている。補強線材1gとしては、複数本の細い合成樹脂製繊維を撚り合わせたマルチフィラメント、一本の合成樹脂製繊維からなるモノフィラメント(monofilament:単繊維)、テープ状の合成樹脂製繊維からなるフラットヤーン(又はテープヤーン)などがある。
また、その他の例として図示しないが、内層部1e、外層部1f及び補強線材1gの間に接着層を設けたり、必要に応じて内層部1eの内側に可撓管1内を通る流体に合わせた材料からなる最内層部を設けたり、外層部1fの外側に保護用の材料からなる最外層を設けたり、中間層として合成樹脂製又は金属製の断面矩形などの補強線材と断面円形などの補強線材を螺旋状に巻き付けて一体化したり、例えばガラス繊維や難燃性繊維などの補強線材を編組したり、金属製や硬質合成樹脂製の補強線材を螺旋状に埋設したり、単層構造の軟質合成樹脂製管体などを用いることも可能である。
詳しく説明すると、ニップル2は、可撓管1の内径よりも小径に形成される細径部2aと、細径部2aよりも管挿入方向Nの奥側に折曲形成されて後述するカシメパイプ3の当接部3aと管挿入方向Nへ係合する止め部2bと、細径部2aの外側にカシメパイプ3の縮径変形部3bと径方向へ対向するように形成される係合凹部2cと、係合凹部2cと管抜け方向Uへ隣り合うように突出形成される抜け止め段部2dと、を主要な構成要素として有する。
細径部2aの外側には、挿入空間Sに差し込まれた可撓管1の内表面1cと隙間を挟んで径方向へ対向するように径方向へ縮径形成される係合凹部2cと、係合凹部2cにおいて管抜け方向Uの端部に径方向へ拡径形成される抜け止め段部2dと、がそれぞれ形成されている。
係合凹部2cは、後述するカシメパイプ3の縮径変形に伴って流動する可撓管1の材料1mが係合凹部2c内へ入り込むように構成されている。
抜け止め段部2dは、後述するカシメパイプ3の縮径変形に伴って係合凹部2c内へ流入した可撓管1の材料1mが管抜け方向Uへ突き当たって互い係合するように構成されている。
環状凸部2eは、抜け止め段部2dよりも管抜け方向Uにおいて後述するカシメパイプ3の縮径変形部3bと径方向へ対向する部位を、板金加工で部分的に拡径変形させることにより、可撓管1の内径よりも若干大径で且つ細径部2aの幅寸法よりも幅狭くなるように形成されている。
筒状部2fは、環状凸部2eよりも管抜け方向Uにおいて後述するカシメパイプ3の縮径変形部3bと径方向へ対向する部位に配置され、挿入空間Sに対する可撓管1の差し込み時には可撓管1の内表面1cとスムーズに摺接し、後述するカシメパイプ3の縮径変形時には可撓管1の内表面1cが面接触して密接するように形成されている。
テーパー状の案内部2gは、挿入空間Sに対して可撓管1の接続端部1bを挿入し易くするために、管抜け方向Uに向け徐々に縮径するように形成されている。
流路絞り部2hは、ニップル2の軸方向一部を板金加工で部分的に縮径変形させることにより、細径部2aの内側面に所定幅の環状に形成されている。
さらに、カシメパイプ3は、ニップル2の外側に可撓管1の挿入空間Sを挟んで径方向へ二重筒状に対向するように組み付けられている。
カシメパイプ3において軸方向の一端(管挿入方向Nの先端)には、可撓管1の先端面1aと対向する当接部3aがニップル2へ向け折曲形成される。カシメパイプ3の軸方向中間位置には、カシメ機による縮径変形部3bが配置される。
カシメ機としては、カシメパイプ3を中心として周方向へ等間隔毎に配置される複数のカシメダイスを、油圧装置などの駆動源によりカシメパイプ3に向けて接近移動させる駆動式のカシメ機や、手動式のカシメ機が用いられる。
カシメ機による縮径変形部3bの形状としては、8つのカシメダイスで断面略正八角形などにかしめる「八方締め」や、円筒状の俵を締めるように軸線方向の複数箇所をかしめる「俵締め」などを用いることで、カシメパイプ3の全周を均一に締めることが可能になる。
カシメパイプ3における軸方向の他端(管抜け方向Uの末端)は、ニップル2と一体的に組み付けられた状態で、ニップル2の案内部2gまでの長さよりも長尺に形成されている。カシメパイプ3においてニップル2の案内部2gよりも管抜け方向Uへ突出する部位には、挿入空間Sに対して可撓管1の接続端部1bを挿入し易くするために、後述するカシメパイプ3の縮径変形加工前の時点でテーパー状のガイド部3dが、管抜け方向Uに向け徐々に他端に向け徐々に拡径されるように形成されている。
カシメパイプ3において、ニップル2の細径部2a、係合凹部2c、抜け止め段部2d、環状凸部2e、筒状部2f及び案内部2gと径方向へ対向する部位を八方締めしている。
また、その他の例として図3(a)(b)に示されるように、カシメパイプ3の軸方向一端にニップル2へ向け折曲形成された当接部3aの内側に貫通孔3cを開穿せず、その代わりに筒状折曲部3eをニップル2の細径部2aに沿って管抜け方向Uへ延びるように一体形成し、筒状折曲部3eの内側面をニップル2の細径部2aに接合させることで、ニップル2とカシメパイプ3を一体に組み付けることも可能である。
この場合には、細径部2aの外側に配置される筒状折曲部3eの外側面に、挿入空間Sに差し込まれた可撓管1の内表面1cと隙間を挟んで径方向へ対向する係合凹部2cが形成されることになる。
さらに、その他にカシメパイプ3の形状を図示例以外の形状に変更すことも可能である。
この状態で、カシメパイプ3を可撓管1の外表面1dに向けカシメ機で縮径変形(カシメ加工)する。
これにより、カシメパイプ3の縮径変形に伴って流動した可撓管1の材料1mが、係合凹部2c内に流入する。これと同時に、係合凹部2c内に流入した可撓管1の材料1mが、抜け止め段部2dと可撓管1の抜け方向(管抜け方向)Uへ係合して、可撓管1の抜け移動が阻止される。
さらに、ニップル2を板金加工することで、細径部2aの内側に流路空間Wへ向けて突出する流路絞り部2hが形成されるため、ニップル2の流路空間Wを通過する流体の面積が流路絞り部2hで減少する。
したがって、板金加工でニップル2に対する可撓管1の抜け強度の向上とニップル2の流量調整を同時に達成することができる。
その結果、高温な流体(湯)の通過により可撓管1が温度上昇し軟化しても、可撓管1が抜け不能となって、安全性に優れる。特に、内表面1cが滑り易い材料からなる可撓管1を連結した場合でも、可撓管1を抜け止めできる。
さらに、肉厚なニップルを用いた管継手から部品交換しても、通過する流体(湯水)の圧力が低下せず、可撓管1を通過してシャワーヘッドなどから吐出する流体(湯水)の勢いが弱くならないとともに、湯水の瞬間的な吐出量が増えず、節水が図れる。また、ニップル2が板金加工で円筒状に形成されるため、大量供給が容易でコストの低減化も図れる。
これに加えて、ニップル2の止め部2bでカシメパイプ3及び可撓管1が所定位置に位置決めされるため、カシメパイプ3のカシメ加工が作業者の経験に関係なく可撓管1を均一に連結できる。
この場合には、挿入空間Sに対する可撓管1の挿入時において、先ずニップル2の筒状部2fと可撓管1の内表面1cの接触抵抗が少なく、環状凸部2eをスムーズに乗り越える。カシメパイプ3を可撓管1に向け縮径変形させることにより、可撓管1の内表面1cに環状凸部2eが食い込んで密着する。
したがって、挿入空間Sに対する可撓管1のスムーズな挿入と環状凸部2eによる確実なシールを共に実現することができる。
その結果、挿入空間Sに対して可撓管1を素早く挿入できて作業性に優れると同時に、可撓管1とニップル2の接合面からの流体の漏れを防止することができる。
管継手Aは、1つ用意され、これを後述する接続筒体11によって、吐水器具B或いは給水金具Cのいずれか一方のみに取り付けるか、若しくは管継手Aが2つ用意され、これらを後述する接続筒体11によって、吐水器具B及び給水金具Cの両方にそれぞれ取り付けている。
すなわち、接続筒体11は、管継手Aが遊嵌状に挿入される取付孔11aと、少なくともニップル2又はカシメパイプ3のいずれか一方が可撓管1の抜け方向(管抜け方向)Uへ係合する係止段部11b,11b′と、シャワーヘッドなどの吐水器具B若しくは湯水混合栓などの給水金具Cなどに対して着脱自在に接合する接続部11cと、を有している。
したがって、吐水器具Bや給水金具Cに対してシャワーホース1Hを抜け不能で且つ安価に接続することができる。
この実施例1は、図1〜図3に示すように、可撓管1となるシャワーホース1Hの一方の接続端部1bが連結された管継手Aを、接続筒体11(11B)によってシャワーヘッドなどの吐水器具Bに接続したシャワーホース接続構造である。
吐水器具Bに用いられる接続筒体11(11B)は、接続筒体11の内周面に開設される取付孔11aにおいて軸方向の他端部(管抜け方向Uの末端部)に、カシメパイプ3の末端縁3fと軸方向へ対向する環状の係止段部11bが形成され、係止段部11bに対しカシメパイプ3の末端縁3fを突き当てることで、管継手Aの全体が可撓管1の抜け方向(管抜け方向)Uへ抜け不能で且つ回動自在に係止されている。
取付孔11aの一端側内周面には、接続部11cとして、吐水器具Bの末端外周面に形成されるネジ部B1と螺合するネジ部を刻設している。
これにより、ニップル2の収容部2iやそれに連結したシャワーホース1Hの一方の接続端部1bは、接続筒体11(11B)の取付孔11aに対しシール材12を介して回転自在に連結されている。
図1〜図3に示される例では、細径部2aよりも管挿入方向Nの奥側に折曲形成した止め部2bと連続するように収容部2iが一体に折曲形成され、シール材12としてUパッキン12aを用いている。
また、その他の例として図示しないが、収容部2iの形状を変更したり、シール材12としてUパッキン12aと異なる形状のパッキンなどを用いたり変更することも可能である。
したがって、シャワーヘッドなどの吐水器具Bに対してシャワーホース1Hを抜け不能で且つ安価に接続することができるという利点がある。
給水金具Cに用いられる接続筒体11(11C)は、接続筒体11の内周面に開設される取付孔11aにおいて軸方向の他端部(管抜け方向Uの末端部)又は一端部(管挿入方向Nの先端部)に、カシメパイプ3の末端縁3fか若しくはニップル2の先端縁2jと軸方向へ対向する環状の係止段部11b,11b′が形成され、係止段部11b,11b′に対しカシメパイプ3の末端縁3fか若しくはニップル2の先端縁2jを突き当てることで、管継手Aの全体が可撓管1の抜け方向(管抜け方向)Uへ抜け不能に係止されている。
取付孔11aの一端側内周面には、接続部11cとして、給水金具Cの末端外周面に形成されるネジ部C1と螺合するネジ部を刻設している。
図5に示される例では、取付孔11aにおいて軸方向の一端部(管挿入方向Nの先端部)に、ニップル2の先端縁2jと軸方向へ対向する環状の係止段部11b′が形成され、係止段部11b′に対しニップル2の先端縁2jを突き当てている。ニップル2の先端縁2jは、細径部2aよりも管挿入方向Nの奥側に折曲形成した止め部2bと連続するように一体に折曲形成されている。
これにより、ニップル2の軸方向一端面やそれに連結したシャワーホース1Hの他方の接続端部1bは、接続筒体11(11C)の取付孔11aに対しシール材12を介して連結されている。
図4及び図5に示される例では、ニップル2の軸方向一端面が、細径部2aよりも管挿入方向Nの奥側に折曲形成した止め部2bの先端面であり、シール材12として平パッキン12bを用いている。
また、その他の例として図示しないが、ニップル2の軸方向一端面として止め部2bの先端面に別部材を設けたり、シール材12として平パッキン12bと異なる形状のパッキンなどを用いたり変更することも可能である。
したがって、湯水混合栓や給水栓などの給水金具Cに対してシャワーホース1Hを抜け不能で且つ安価に接続することができるという利点がある。
1a 先端面 1H シャワーホース
2 ニップル 2a 細径部
2b 止め部 2c 係合凹部
2d 抜け止め段部 2e 環状凸部
2f 筒状部 2h 流路絞り部
3 カシメパイプ 3a 当接部
B 吐水器具A C 給水金具
N 可撓管の挿入方向(管挿入方向) S 可撓管の挿入空間
U 可撓管の抜け方向(管抜け方向) W 流路空間
Claims (3)
- 可撓管がニップルとカシメパイプの間に挿入され、前記カシメパイプの縮径変形により前記可撓管を前記ニップルに連結させる管継手であって、
板金加工で円筒状に形成される前記ニップルと、
前記ニップルの外側に前記可撓管の挿入空間を挟んで径方向へ対向するように設けられる前記カシメパイプと、を備え、
前記ニップルは、前記板金加工による部分的な縮径で前記可撓管の内径よりも小径に形成される細径部と、前記細径部よりも前記可撓管の挿入方向へ隣り合うように突出形成される止め部と、前記細径部の外側に前記カシメパイプと径方向へ対向するように形成される係合凹部と、前記係合凹部と前記可撓管の抜け方向へ隣り合うように突出形成される抜け止め段部と、前記細径部の内側に流路空間へ向けて突出するように形成される流路絞り部と、を有し、
前記カシメパイプは、前記可撓管の挿入方向へ前記ニップルの前記止め部と係合し且つ前記可撓管の先端面が対向するように形成される当接部と、前記挿入空間に挿入された前記可撓管に対して径方向へ圧縮変形される縮径変形部と、前記当接部の径方向内側に前記抜け止め段部の外径よりも大径に形成される貫通孔と、を有することを特徴とする管継手。 - 前記ニップルが、前記抜け止め段部よりも前記可撓管の抜け方向に前記カシメパイプの縮径変形部と径方向へ対向して突出形成される環状凸部と、前記環状凸部よりも小径で且つ前記可撓管の内径と略同じ筒状部と、を有することを特徴とする請求項1記載の管継手。
- 請求項1又は2記載の管継手と、前記管継手が前記可撓管となるシャワーホースを介して接続される吐水器具或いは給水金具と、を備えたことを特徴とするシャワーホース接続構造。
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