JP6871791B2

JP6871791B2 - 管路接続構造

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Publication number: JP6871791B2
Application number: JP2017073282A
Authority: JP
Inventors: 進小泉
Original assignee: 株式会社ガスター
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2021-05-12
Anticipated expiration: 2037-03-31
Also published as: JP2018173151A

Description

本発明は、例えば給湯器等の熱源装置等に設けられる水管等の管路同士を接続する管路接続構造に関するものである。

周知の如く、給湯器は、給水の水をバーナ等の燃焼装置等により加熱して湯を形成し、給湯管路を通して湯を給湯先に給湯する機能を有しており、水や湯が通る水管が設けられている。また、給湯器以外の熱源装置においても同様に水管が設けられている。このような水管には銅製の管路により形成されているものがあり、直径が互いに等しい又は略等しい銅管（銅製の管路）同士を接続する接続方法が様々に提案されている（例えば特許文献１、２、参照）。

これらの提案の特徴は、例えば銅製の第１の管路の接続先端側、特に、第１の管路の外周側に設けられるＯリングよりも先端側に、挿入する角度ブレを防止するための先端ガイドが設けられている点である（前規制）。ただし特許文献１では、ブレを防止するための先端ガイドが嵌合して役割を果たし始める前に、Ｏリングが第２の管路の接続端側の入り口部を通過してしまうので、略直角で鋭利な入り口部内側でＯリングを傷つける場合があり、仮に入り口部に特許文献２のようなＲカットを追加したとしても、パイプのような厚みがない部材にＣ又はＲカットを設けると、設けた他端側が今度は鋭利な直角状態となり、今度は略直角で鋭利な入り口部外側でＯリングを傷つけ場合がある。

他方、第１の管路１の先端ガイド（前規制）が設けられていない例として、前記図９（ａ）には、直径が互いに等しい又は略等しい銅管同士の接続方法の一例が模式的な斜視図により示されている。同図に示されるように、例えば銅製の第１の管路１の接続先端側とその後方には、外周側にリング状に張り出した第１の張り出し部３と第２の張り出し部４が形成されており、この２つの張り出し部の間には真鍮製のリング１５が設けられている。第１の張り出し部３、第２の張り出し部４と真鍮製のリング１５の外径は略同じであり、挿入される接続端部材１２の内径と略等しい。なお、図９（ａ）、（ｂ）において、真鍮製の部品には斜線が記されており、後述するクリップ１３等のステンレスの部品にはドットが記されている。

また、銅製の第２の管路２の接続先端側には、真鍮製の接続端部材１２がロー付けにより固定されており、この接続端部材１２は第２の管路２よりも外径および内径が大きく形成されている。接続端部材１２の内径は、材料である真鍮の特性を生かして、（入り口部のＣ又はＲカットを除いて、）入り口部すぐから、終端まで同じ内径となっており、終端は略垂直壁状に形成されている。第１の張り出し部３の外形と接続端部材１２の内径が略同じなので、挿入されるとすぐに、第１の管路１と第２の管路２の中心線が一致して、ブレがない状態でＯリング６が挿入されるように、最低限の小さなＣ又はＲカットが接続端部材１２の入り口部に形成されている（内径規制）。第１の管路１の接続端側が接続端部材１２に嵌合されて、第１の管路１と第２の管路２とが接続される構成と成している。接続後には、クリップ１３による固定が行われる。

なお、接続端部材１２の形状を図９（ｂ）のように形成し、接続具１４の突起部を接続端部に形成した嵌合穴部１６に挿入して固定する方法もある。

特開平６−１７４１６６号公報特開平１１−３２５３５０号公報

しかしながら、図９（ａ）、（ｂ）に示されるような接続方法においては、第２の管路２の接続端側に真鍮の接続端部材１２をロー付けしなければならず、真鍮の接続端部材１２は高価な部材であるため、材料費が高くなってしまうといった問題があった。また、接続端部材１２を銅管にロー付けする工程が必要であるため、加工費も高くなり、かつ、ロー付け部があると、その部分で水漏れが生じないかの検査が必要となるため水漏れ検査費も必要であるとともに、第２の管路２の接続端側を形成するための時間も長くなる、といった問題もあった。さらに、真鍮は重量が重いため、真鍮を用いる分だけ形成される部品や製品全体の重さも重くなり、製品の運送費も高くなってしまうといった問題もあった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、
１．第２の管路２の接続端側の入り口で、第１の管路の外周側に設けられたＯリングを傷つけないようにし、
２．接続にあたって第２の管路２に複雑な加工を行わないようにする為に、クリップ１３による固定を行うことで、
簡単な構成で安価に同径の管路同士を的確に接続でき、接続されてた部品の重さを軽くして製品の重さを軽くでき、製品の運送費も安くできる管路接続構造を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、次の構成をもって課題を解決する手段としている。すなわち、第１の発明は、直径が互いに等しい又は略等しい第１と第２の管路の接続端同士を対向させて接続する管路接続構造であって、第１の管路の接続先端側には互いに管路の長手方向に間隔を介して該管路の外周側にリング状に張り出した第１と第２の張り出し部が形成されて前記第１の張り出し部が前記第２の張り出し部よりも接続先端寄りに形成され、該第２の張り出し部の外周側には該第２の張り出し部を覆う態様でリング部材が配設固定されており、該リング部材は前記第１の張り出し部に近い側の端部を先端側端部と成して該先端側端部とは反対側の端部を後端側端部と成し、前記リング部材の先端側端部と前記第１の張り出し部との間の前記第１の管路の外周側がＯリング配設領域と成して該Ｏリング配設領域にＯリングが設けられ、前記第２の管路の接続端側は拡径されて該拡径部の先端には鍔部が形成されており、該鍔部は前記第２の管路の接続端側の管路の管壁が拡径方向に張り出す張り出し側の壁部と、該張り出し側の壁部が前記鍔部の外端となる張り出し位置から後ろ側に２つ折り状態に折り返され前記張り出し側の壁部に沿って該張り出し側の壁部の張り出しの基端側部位まで伸長した折り返し側の壁部との二重の壁部によって形成され、前記鍔部の張り出し基端部には丸みが形成されており、前記第１の管路の前記第１の張り出し部の外径および前記リング部材の外径が前記第２の管路の前記拡径部の内径と略同じ大きさに形成され、前記第１の管路の接続端側が前記第２の管路の前記拡径部に嵌合された状態で前記第１の張り出し部の張り出し先端側と前記リング部材の前記先端側端部から前記後端側端部にかけてのリング外周壁部とが前記第２の管路の前記拡径部内壁に接触または略接触することにより前記第１の管路と前記第２の管路との接続ぶれが抑制されて前記第１の管路と前記第２の管路とが接続されている構成をもって課題を解決するための手段としている。

また、第２の発明は、前記第１の発明の構成に加え、前記第２の管路の拡径部の内側に第１の管路の接続先端側が挿入された状態で、該第１の管路に設けられているリング部材の後端側端部が前記第２の管路の接続先端からはみ出し、前記第２の管路の鍔部の折り返し後端面と前記リング部材の後端側端部の面とが共に共通の支持部材に支持されて前記第１の管路が前記第２の管路に抜け止め状態で接続されていることを特徴とする。

さらに、第３の発明は、前記第２の発明の構成に加え、前記支持部材は、基端側の板と該基端側の板の両端側からそれぞれ該基端側の板と交わる方向に伸長形成されて該伸長先端側が互いに間隔を介して対向する把持板部とを有するクリップであり、該クリップの前記把持板部は弾性を有し、該把持板部にはそれぞれ該把持板部の伸長方向を長手方向とする細長形状の貫通穴が形成されており、前記把持板部により第１の管路と第２の管路との接続部が挟持された状態で前記貫通穴の縁部に前記第２の管路の鍔部の折り返し後端面と前記第１の管路に設けられたリング部材の後端側端部の面とが係止する態様で前記第２の管路の前記鍔部の張り出し先端部の一部位と該第２の管路の接続先端からはみ出している前記リング部材の後端側端部の一部位とが前記貫通穴に嵌合し、前記第１の管路が前記第２の管路に抜け止め状態で接続されていることを特徴とする。

さらに、第４の発明は、前記第１または第２または第３の発明の構成に加え、前記第２の管路の拡径部の内壁に略接触するリング部材外周壁部の長さがOリング配設領域における第１の管路の軸方向の長さよりも長く形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、直径が互いに等しい又は略等しい第１と第２の管路の接続端同士を対向させて接続するが、第１の管路の接続先端側には互いに管路の長手方向に間隔を介して該管路の外周側にリング状に張り出した第１と第２の張り出し部が形成されて前記第１の張り出し部が前記第２の張り出し部よりも接続先端寄りに形成され、該第２の張り出し部の外周側には該第２の張り出し部を覆う態様でリング部材が配設固定されている。また、該リング部材は、前記第１の張り出し部に近い側の端部を先端側端部と成して該先端側端部とは反対側の端部を後端側端部と成し、前記リング部材の先端側端部と前記第１の張り出し部との間の前記第１の管路の外周側がOリング配設領域と成し、該Oリング配設領域にＯリング（例えばゴム製）が設けられている。

一方、前記第２の管路の接続端側は拡径されて該拡径部の先端には鍔部が形成されており、該鍔部は前記第２の管路の接続端側の管路の管壁が拡径方向に張り出す張り出し側の壁部と、該張り出し側の壁部が前記鍔部の外端となる張り出し位置から後ろ側に２つ折り状態に折り返され前記張り出し側の壁部に沿って該張り出し側の壁部の張り出しの基端側部位まで伸長した折り返し側の壁部との二重の壁部によって形成され、前記鍔部の張り出し基端部には丸みが形成されており、前記第１の管路の前記第１の張り出し部の外径および前記リング部材の外径が前記第２の管路の前記拡径部の内径と略同じ大きさに形成されているので、前記第１の管路の接続端側を前記第２の管路の前記拡径部に容易に挿入して嵌合することができ、その際にＯリングが第２の管路の接続先端側により傷つけることもなく（鍔部の張り出し基端部の丸みにより傷の発生が防止され）、第１の管路を第２の管路とを容易に挿入嵌合し、前記Ｏリングによって第１と第２の管路を液密状に接続することができる。

また、本発明によれば、前記第１の管路の接続端側が前記第２の管路の前記拡径部に嵌合された状態で前記第１の張り出し部の張り出し先端側と前記リング部材の前記先端側端部から前記後端側端部にかけてのリング外周壁部とが前記第２の管路の前記拡径部内壁に接触または略接触することにより前記第１の管路と前記第２の管路との接続ぶれが抑制されて、前記第１の管路と前記第２の管路とが接続されているので、第１の管路と第２の管路の接続ぶれを確実に抑制して良好な接続状態で接続することができ、かつ、その接続状態を維持することができる。

また、本発明において、前記第２の管路の拡径部の内側に第１の管路の接続先端側が挿入された状態で、該第１の管路に設けられているリング部材の後端側端部が前記第２の管路の接続先端からはみ出し、前記第２の管路の鍔部の折り返し後端面と前記リング部材の後端側端部の面とが共に共通の支持部材に支持されて前記第１の管路が前記第２の管路に抜け止め状態で接続されている構成によれば、この構成によって、前記支持部材に支持されて第１の管路が第２の管路に抜け止め状態で接続されるので、第１の管路と第２の管路の良好な接続状態をより一層確実に維持することができる。

さらに、前記支持部材を、基端側の板と該基端側の板の両端側からそれぞれ該基端側の板と交わる方向に伸長形成されて該伸長先端側が互いに間隔を介して対向する把持板部とを有するクリップとすると、例えば管路同士の接続用として従来から一般に用いられているクリップを支持部材とする等、汎用性の高いクリップを支持部材として第１の管路と第２の管路の良好な接続状態を確実に維持することができる。

なお、この構成に適用されるクリップは、前記把持板部が弾性を有し、該把持板部にはそれぞれ該把持板部の伸長方向を長手方向とする細長形状の貫通穴が形成されたものとすることができ、前記把持板部により第１の管路と第２の管路との接続部が挟持された状態で前記貫通穴の縁部に前記第２の管路の鍔部の折り返し後端面と前記第１の管路に設けられたリング部材の後端側端部の面とが係止する態様で前記第２の管路の前記鍔部の張り出し先端部の一部位と該第２の管路の接続先端からはみ出している前記リング部材の後端側端部の一部位とを前記貫通穴に嵌合することにより、前記第１の管路を前記第２の管路に抜け止め状態で接続することができ、クリップのこのような適用により、容易に、かつ、安価に第１と第２の管路の接続状態を良好に維持できる。

さらに、前記第２の管路の拡径部の内壁に略接触するリング部材外周壁部の長さを、Oリング配設領域における第１の管路の軸方向の長さよりも長く形成することにより、第１の管路と第２の管路との接続ぶれを非常に確実に抑制することができ、第１の管路と第２の管路とを良好な接続状態で接続し、かつ、その接続状態を維持することができる。

つまり、本発明では、第２の管路の接続端側に拡径部を形成してこの拡径部に第１の管路を挿入して嵌合することにより、例えば従来例で述べたような真鍮製等の接続端部材等を用いずに、第１の管路に設けたＯリングを傷つけることもなく、第１の管路と第２の管路とを容易に、かつ、良好な状態で接続し、その接続状態を維持することができるものであり、真鍮製の接続端部材等を例えば第２の管路の接続端側にロー付け等により固定するといったことが不要となり、高価な真鍮の接続端部材を設けなくてよいことから材料費を安くできる。

また、ロー付け工程を不要とすることができることから加工費も安くできるし、ロー付け部があると、その部分で水漏れが生じないかの検査が必要となるが、その検査も不要となり、ロー付け部の水漏れ検査費を削減できる。さらに、真鍮は重量が重いため、真鍮を用いる分だけ製品全体の重さも重くなるが、そのような問題を解決でき、製品全体の重さも軽くできて、製品の運送費も削減できる。

本発明に係る管路接続構造の一実施例を説明するための模式的な断面説明図である。実施例の管路接続構造を適用して管路同士を接続する方法を説明するための模式的な斜視説明図である。実施例の管路接続構造に適用されている第２の管路の接続端側の鍔部を説明するための模式的な断面図である。実施例の管路接続構造における第１の管路の長さ構成を説明するための模式的な断面説明図（ａ）と他の実施例の模式的な断面説明図（ｂ）、（ｃ）である。実施例の管路接続構造における第２の管路の接続端側作製方法を説明するための模式的な断面説明図である。実施例の管路接続構造が適用される管路の例を示す模式的な平面説明図である。実施例の管路接続構造におけるリング部の重要性を説明するための模式的な断面説明図である。管路接続構造における第１と第２の管路のぶれ止め構成例を説明するための模式的な断面説明図である。従来の管路接続構造の例を模式的に示す斜視説明図である。管路接続構造においてＯリングがはみ出した様子を示す模式的な斜視図である。実施例の管路接続構造における第２の管路の鍔部先端側の構成と、構成による効果の違いを説明するための模式的な断面図である。実施例の管路接続構造におけるリング部の長さ構成を説明するための模式的な断面説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、本実施例の説明において、これまでの説明と同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略または簡略化する。

図１には、本発明に係る管路接続構造の一実施例およびその管路接続構造を形成するための管路接続方法が模式的な断面図により示されている。この管路接続構造は、図１（ａ）に示されるように、直径が互いに等しい又は略等しい第１と第２の管路１，２の接続端同士を対向させ（クリアランス等はJIS（例えばJIS B2406 表1 付表1等）に規定）、図１（ｂ）に示されるように第１と第２の管路１，２を接続する管路接続構造であるが、以下のような特有の構成を有している。

つまり、本実施例においては、図１（ａ）、（ｂ）に示されるように、まず、銅製の第１の管路１の接続先端側には、互いに管路１の長手方向に間隔を介し、該管路１の外周側にリング状に張り出した第１と第２の張り出し部３，４が形成されており、第１の張り出し部３が第２の張り出し部４よりも接続先端寄りに形成されている。この第２の張り出し部４の外周側には、真鍮製のリング部材５（バックアップリング）が、第２の張り出し部４を覆う態様で第２の張り出し部４にかしめ（拡管）により配設固定されており、該リング部材５と第１の張り出し部３との間の第１の管路１の外周側に例えばＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）等のゴム製のＯリング６が設けられている。リング部材５は、第１の管路１の接続先端側（図１の右側）の角部が切り欠かれた態様で断面が略五角形状を呈している（図４（ａ）も参照）。

一方、第２の管路２の接続端側には、管路が拡径された拡径部７が形成されている。この拡径部７は、第２の管路２の接続端側が徐々に拡径された傾斜状の管路領域９の先端側に形成されており、拡径部７は径が均一に形成されている。また、拡径部７の先端には鍔部８が形成されており、該鍔部８は第２の管路２の接続端側の管路の管壁が拡径方向に張り出す張り出し側の壁部と、該張り出し側の壁部が鍔部８の外端となる張り出し位置から後ろ側（図１の右側）に２つ折り状態に折り返され前記張り出し側の壁部に沿って該張り出し側の壁部の張り出しの基端側部位まで伸長した折り返し側の壁部との、二重の壁部によって形成されている。鍔部８の張り出し基端部には丸みが形成されている。

第２の管路２の接続端側をこのように形成するためには、第２の管路２を形成する銅を金型で成形する際に、図５に示されるように、図の矢印方向に圧力をかけながら行うことで第２の管路２の接続端側を徐々に拡径させ、その先端側を外側にカーリングさせた後、カーリングした部分を折り曲げて（１度拡径した端部を縮径し、押しつぶして）鍔部８とする。

そうすると、管路の厚みを均一としながら、管路領域９と拡径部７と鍔部８を図１に示したような形状に形成した、特徴的な構成の第２の管路２が形成される。鍔部８の厚みは管の肉厚の約２倍（２倍未満は含まず）となり、接続にあたって真鍮でしか使用できなかったクリップ１３による固定を行うことが可能となる。なお、第２の管路２の端部を拡径するのではなく、第２の管路２部分を拡管し、拡管部を潰して鍔部８とし、先端を切り離すという方法もある（例えば第１の管路１の先端で行っている方法。管径等により先端が図１の場合と図４の場合の２通りがある）。だが、この方法だと、第２の管路２の接続端側の入り口で、第１の管路の外周側に設けられたＯリングが、第２の管路２の先端を切り離す際にできた鋭利なエッジで傷ついてしまう可能性がある。

これに対して、本実施例では、前記のようにして拡径部７の先端に鍔部８が形成されている（前記の如く、第２の管路２の接続端側の管路の管壁が拡径方向に張り出す張り出す張り出し側の壁部と、該張り出し側の壁部の後ろ側に折り返された前記折り返し側の壁部との、二重の壁部によって鍔部８が形成されている）ことから、第２の管路２の接続先端側に管路２の端面（切断面等のエッジが形成されている面）が剥きだしにならずに、第２の管路２の接続端側において拡径部７のなめらかな曲面が第１の管路１の接続端側に対向する態様と成しており、第１の管路１の接続端側に設けたＯリング６を傷つけることなく、スムーズ、かつ、良好に第１の管路１を第２の管路２の拡径部７に挿入することができるようにしている。なお、図３に、図１（ｂ）の破線枠Ｃ内に示されている鍔部８の拡大図が示されている。

また、第２の管路２の拡径部７の管路長さ（傾斜状の管路領域９端部から鍔部８のＲ端部３１までの距離）は第１の管路１の接続先端からリング部材５の終端よりも短く、第１の管路１を第２の管路２の奥まで挿入しても、Ｒ端部３１がリング部材５のストレート部分上に来る長さとし、かつ、拡径部７の内径はリング部材５の外径と略同じ大きさに形成されている。そして、図１（ｂ）に示されるように、第１の管路１の接続端側が第２の管路２の接続端側の拡径部７に嵌合されて、第１の管路１と第２の管路２とが接続されている。

なお、リング部材５は、真鍮管（引き抜き管）を切断して形成されるので、以下の４つの面を有する。つまり、拡管による第１の管路１との圧接固定面、Ｏリング６のバックアップリングとしての役割を果たすバックアップ面、クリップ１３のスリット３９との接触面であり、第１の管路１を第２の管路２から抜けないようにする抜け止め状態保持の役割を果たす面４９、第２の管路２に形成されている拡径部７の内壁面との接触による第２の管路に対する接続ぶれ防止の役割を果たす面４２（第２の管路２のＲ端部３１とリング部材５の角部３６との間の面）を有する。

そして、面４２における第２の管路２のＲ端部３１とリング部材５の角部３６との間の距離が長いほど前記接続ぶれ防止に有効であり、Ｏリング６の配設領域（の距離）よりも長くなるほど（図１２のようにＢ＞Ａとし、Ｂを長くするほど）前記接続ぶれ防止効果が高くなる。なお、第１の管路１の第１と第２の張り出し部３，４間の距離はＯリング６のサイズにより決まるものであり、また、Ｏリング６のサイズは、Ｏリング６が設けられる領域における第１の管路１の外径または第２の管路２の拡径部７の内径により決定される。

ところで、本実施例では、第１の管路１を第２の管路２の拡径部７に真っ直ぐに適切に挿入嵌合できるための以下のような構成も有している。つまり、例えば図７（ａ）には、本実施例の比較例として、第２の管路２の接続端側に段部１９を介して拡径する拡径部１７を有する構成とし、拡径部１７の先端側の鍔部１８を拡径部１７から垂直に外側に張り出し形成された、例えば第２の管路２を、真鍮を切削加工した態様とする例が示されており、この比較例の場合には、同図に示されるように、第１の管路１の第１張り出し部３（点３２）と、点３２より先端にある第１の管路１の先端（点３３）により位置規制（先端ガイドで前規制）されて第１の管路１が第２の管路２の拡径部１７に真っ直ぐに挿入嵌合されるため、第１の張り出し部３と，第２の張り出し部４で位置規制されたバックアップリング（以降バックアップリングを含めて張り出し部４）との間に設けたＯリング６の全周が略同時に挿入されるが故に、Ｏリング６のゴムが部分的に伸びることが無いので、損傷したりすることなく第１の管路１の接続端側を第２の管路２の拡径部１７に挿入嵌合することができる。

例えば、点３２と点３３において第１の管路１と第２の管路２は所定のクリアランスがあるためにどちらか一方しか無い場合には、クリアランスに対応するぶん傾き、第１の管路１が第２の管路２の拡径部１７に真っ直ぐに挿入嵌合されないが、所定の距離Ｃ離れた場所に点３２と点３３を設けると、（Ｃが長ければ長いほど）真っ直ぐに挿入嵌合可能となる。略真っ直ぐに挿入嵌合可能となった後に、第１と第２の張り出し部３，４間に設けたＯリング６が鍔部１８の例えばＣカット部分を通過させれば、Ｃカット部分をＯリング６の全周が略同時に通過、挿入されるので、Ｏリング６のゴムが部分的に伸びることが無く、損傷せずに第１の管路１の接続端側を第２の管路２の拡径部１７に挿入嵌合することができる。

しかしながら、本実施例では、図７（ｂ）に示されるように第１の管路に点３３を形成する先端ガイドが無く（前規制せず）、かつ、第２の管路２の接続端側が徐々に拡径された傾斜状の管路領域９の先端側に拡径部７を形成し、拡径部７の先端側の鍔部８は、なめらかな曲面状に第２の管路２の接続端側において外側に張り出している（第２の管路２の接続端側に丸みを帯びて斜めに張り出す態様と成している）ために、点３２のみしか設けることができない。

換言すれば、意図的に第１の管路１の中心軸と第２の管路２の中心軸とを合わせて真っ直ぐに挿入嵌合することも出来るし、図７（ｂ）に示されるように斜めに挿入嵌合することも出来る。つまり、第１の管路１を第２の管路２の拡径部７に挿入する場合に、第１の張り出し部３のみでは（点３２のみでは）適切に位置規制されずに第１の管路１が第２の管路２の拡径部１７に斜めに挿入されてしまい、第１の管路１を真っ直ぐに挿入嵌合することができない場合がある。

そして、このように、第１の管路１が斜めに傾いた状態で第２の管路２の拡径部７に挿入されると、第１と第２の張り出し部３，４間に設けられるＯリング６が、管路１の張り出し部４の頂部と変局点であるＲ端部３１とに挟まれ、つぶされてちぎれてしまうおそれがある。このちぎれの発生は、斜めに傾いた状態で挿入されるが故に、Ｏリング６が略同時に拡径部７に挿入されるのではなく、先に入ったＯリング６（図７（ｂ）では上側に断面が記載されているＯリング６）と、後から入ろうとするＯリング６（図７（ｂ）では下側に断面が記載されているＯリング６）が、時差を生じて挿入されることで発生するはみ出しに起因する（上側は拡径部７に先に挿入され、下側は今だに拡径部７に挿入さておらず、中間位置ではＯリング６がスライスするように斜めに半分入った状態となるが故に、スライス部分（Ｅ部分）でＯリング６のゴムが伸び（Ｅ部分で引っ張られる結果、すでに内部に入っている部分のゴムも伸び）、下側（これから入ろうとする部分）ではゴムが余ることで、張り出し部３，４間に設けられていたＯリング６が外にでてしまう現象、すなわち、はみ出しに起因する）。

詳述すると、図３に示されるＲが大きい場合（拡径部７の直径の15％より大きいＲを用いる場合）Ｏリング６は第１と第２の張り出し部３，４の間に入っているが、斜めに挿入するとＯリング６の第２の管路２に面する側（点３５が有る面）はＲ端部３１を超えて圧縮して中に入る部分と、圧縮されつつＲ端部３１を超えていない部分（Ｅ部分）と、はみ出しが生じた部分とに分かれ、他方、Ｏリング６の第２の管路２に面する側と反対側の面（点３４が有る面）では、第１と第２の張り出し部３，４の間にある部分（点３４よりＤ側）と、張り出し部３，４からはみ出た部分ができる。はみ出させる為には力が必要であるが、図１０に示されるように、第１の管路１の中心軸と第２の管路２の中心軸とが一致しないが為に、はみ出し力が発生しているものと思われ、後述の中心軸とが略一致する方向となった時にはみ出し力が小さくなる。

そして、伸びていたゴムが戻ろうとする力の方が、はみ出し力よりも強くなった時点で、先に入ったＯリング６が、後から入ろうとするＯリング６を引っ張るものと推定される。）。張り出し部４の角部である点３６がＲ端部３１に近づくにつれて（挿入が進むにつれて）、第１の管路１の中心軸と第２の管路２の中心軸とが略一致する方向に挿入角度がしだいに浅い角度に変化する（挿入時に細かく揺すって入れる＝角度を変化させて入れても同じような変化が生じる）。この時、先に入ったＯリング６が（細く伸ばされたＯリング６が）、後から入ろうとする（例えば図７のＦに位置にまではみ出ている）Ｏリング６を引っ張る。ところが挿入時に細かく揺すって入れることをせずに、最後まで図３に示されるＲに張り出し部４の角部を添わせるような最悪の挿入方法を行うと、後から入ろうとするＯリング６を引っ張ろうとしても、Ｒと角部との距離が近接しすぎて（第１の張り出し部３と第２の張り出し部４との間にＯリング６が）戻ることが出来ず、Ｏリング６の一部が外に出たままとなり、Ｏリング６のちぎれが生じる。

ところが、図３に示されるＲが小さい場合（拡径部７の直径の12％以下のＲを用いる場合）には、はみ出し力の発生量自体が小さく（例えば図７のＧの位置までしか、はみ出ないし）、早期に第１の管路１の中心軸と第２の管路２の中心軸とが略一致する方向（浅い角度）に変化し始め、Ｒと角部との距離が近接しすぎない状態からＯリング６の引っ張りが始まる。よって、Ｏリング６のちぎれは生じない。図３に示されるＲが中くらい（拡径部７の直径の12％より大きく、拡径部７の直径の15％以下のＲを用いる場合）では、後述の界面活性剤、油類、低摩擦表面を形成させる潤滑材等を用いないとＯリング６の一部が外に出たままとなる。換言すれば、OリングのＰ規格がＰ１６未満の場合では前記潤滑材を用いることなく、水で濡らして挿入するだけでＯリング６のちぎれは生じない。

そうなると、第１と第２の管路１，２の接続部において水漏れ等の液漏れが生じるといった問題が発生することになる。さらに、鍔部８は先端を拡径させながら外側にカーリングさせた後、縮径して鍔部８とするが故に、先端がＲの内側に乗りあげる場合がある（図１１の点３７）。そうすると、クリップ１３による固定を行う場合のクリップ１３のスリット距離（図２の３８と３９との間隔）を大きく取る必要がある。

詳述すると、図３に示されるＲが小さい場合（拡径部７の直径の12％以下のＲを用いる場合）には、図１１（ａ）に示されるように、先端がＲの内側に乗りあげない場合が多く、鍔部８の厚みを略一定とする押しつぶし段階の力加減しだいで容易に厚みを略一定（例えば目標とする管材の厚みの２５０％以下）のばらつきで押さえることが出来る。図３に示されるＲが中くらい（拡径部７の直径の12％より大きく、拡径部７の直径の15％以下のＲを用いる場合）では、図１１（ｂ）に示されるように、先端がＲの内側に乗りあげる場合が出てくる。ただし、乗り上げ量が小さいので、鍔部８の厚みを略一定とする押しつぶし段階で乗りあげたものをすこし強めに圧縮することで厚みを略一定（例えば目標とする管材の厚みの２５０％以下）のばらつきで押さえることが出来る。

ところが図３に示されるＲが大きい場合（拡径部７の直径の15％より大きいＲを用いる場合）では、乗り上げ量が小さいものもあれば、多きく乗り上げたものもできる。多きく乗り上げたものほど強く圧縮すれば厚みを略一定（例えば目標とする管材の厚みの２５０％以下）のばらつきで押さえることが出来る。しかし、先端角部をＲの内側から強く押しつけるとその影響がＲの外側にまで達し（図１１（ｃ）の点４０）、Ｒが滑らかなで無くなる場合がある。Ｒ部分は、Ｏリング６が圧縮されて滑り込んでいく場所であるので、滑らかでないとＯリング６が傷ついてしまう。

また、第１の管路１が第２の管路２にぶれずに挿入嵌合された状態となるようにするためには、図８に示されるように、第１の管路１の先端側にも徐々に拡径する管路領域２０と拡径部２１とを形成して拡径部２１を第１の管路１のぶれ止めとして機能させること（前規制）も考えられるが、図８に示されるような第１の管路１の形成は製造が容易ではない。

そこで、本実施例では、例えば図７（ｂ）に示したように第１の管路１が第２の管路２の拡径部７に斜めに挿入されてしまっても、
１−１．Ｏリング６にかかる、はみ出し力の発生量自体を小さくし（例えばＧの位置までしか、はみ出ないようにし）、早期に第１の管路１の中心軸と第２の管路２の中心軸とが略一致する方向（浅い角度）に変化し始め、Ｒと角部との距離が近接しすぎない状態からＯリング６の引っ張りが始まるようにすることによって、Ｏリング６のちぎれが生じないようにする「Ｒとする」と共に、
１−２．先端を拡径させながら外側にカーリングさせた後、縮径して鍔部８とするものにおいて、先端がＲの内側に乗りあげる場所を極力Ｒエンド付近までとし、Ｏリング６が強く当たるＲ部分（図４点４１より内側）に傷等が生じないようにする「Ｒとする」と共に、
２−１．接続にあたって第２の管路２に複雑な加工を行わないようにする為に、クリップ１３による固定を行なえるようにする為に、リング部材５を伸延して、クリップ１３の面３９が当接するようにし、
２−２．伸延し、Ｒ端部３１から離れた拡径部７の奥の方にＯリング６を押しこむことで（Ｒ端部３１とＯリング６が潰れて水封している面との距離を一定以上保つことで）、水漏れを防止している。特に、例えば図３に示されるＲが大きい場合（拡径部７の直径の15％より大きいＲを用いる場合）では、乗り上げ量にバラツキが生じ、厚みを略一定に保つことが難しいので、クリップ１３の面３８と面３９間の距離をさらに大きめとしなければならない。この結果、クリップ１３の面３８と面３９間の距離を大きくしたクリップ１３を用いると共に、バラツキに応じて拡径部７の長さを長くし、管１の先端からリング部材５の終端までの長さを長くしなければならなくなる。

これに対し、図１１の（ｂ）に示されるように、先端がＲの内側に乗りあげる量が小さいので、鍔部８の厚み（折り返しているので最小で管材の厚みの２００％）に対し、鍔部８の厚みを略一定とする押しつぶし余裕をわずか５０％以下と小さくできるので、クリップ１３の面３８と面３９間の距離が、差し込み時の余裕をαとした場合に管材の厚みの２５０％＋αとすることが出来る。なお、前記５０％を折り返しの真ん中にもってくるように、かつ、先端を少し内側に曲げて先端の角（点３７）のみがぶつかるようにカーリングさせると、バネのような作用が加わると共に、鍔部８の強度が、完全に押しつぶして管材の厚みの２００％（図４（ｃ）参照）とするよりも強度が上がる。

ところでＯリングにはＰ規格、Ｇ規格、Ｖ規格、Ｓ規格等があり、材質としてはＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＥＰＤＭ、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、シリコン等がある。本願発明者が確認したところ、拡径部７の直径の12％以下のＲを用いる対策で、Ｐ規格、Ｇ規格、Ｖ規格のＮＢＲ、ＥＰＤＭ、ＦＫＭでは良好な結果が得られた。但し、口径の大きい例えばＰ１６以上の場合には挿入に力が必要なので、挿入に際し潤滑材として水等を用いることが好ましい。但し、Ｐ規格、Ｇ規格、Ｖ規格でシリコンを用いる場合、又は、Ｓ規格では、後から入ろうとする、はみ出たＯリング６を引っ張る力そのものが小さい為に第１と第２の張り出し部３，４間の位置に戻りにくい。そこで、水等の潤滑材に換えて、界面活性剤、油類等、低摩擦表面を形成させる潤滑材を用いるようにして確実にＧの位置に戻るようにしても良いし、Ｏリング６に対し表面処理を行い、極薄膜の非粘着層、及び低摩擦表面を形成させるようにして確実にＧの位置に戻るようにしてもよい。

なお、例えば図４（ｃ）に示されるように、張り出し部４の角部である点３６がＲ端部３１に対してラップしていれば良く、水圧等で第１の管路１が抜けそうになっても、ラップ代があれば水漏れしない。なお、第１の管路１と第２の管路２の中心線が一致して、ブレがない状態でＯリング６が挿入されているように、点３２と点４２（点３６とＲ端部３１間の距離）で後規制がされている。すなわち、前規制や内径規制等で略中心線を一致させて挿入するのではなく、斜めに挿入することを許し、その斜め挿入による不具合発生を回避しつつ、略挿入完了と共に後規制により、ブレがない状態でＯリング６挿入が完了されているようにするものである。

本実施例では、以上のように形成することにより、本実施例では、第１の管路１が、リング部材５と第１の張り出し部３とにより第２の管路２の拡径部７の管路内側に位置決めされた状態で、たとえ初期に斜めで挿入され、これにより、Ｏリング６が部分的に伸びて、一部が第１の管路１の第１と第２の張り出し部３，４による位置規制を逸脱してはみ出ても、強い引っ張り力が働くＲ（図３に示されるＲ）とすることで、逸脱したＯリング６が第１と第２の張り出し部３，４に戻ることが出来る。

なお、図２には、本実施例の管路接続構造を適用する第１と第２の管路１，２の接続端部構成が模式的な斜視図により示されており、このように第１と第２の管路１，２を対向配置し、図１（ｂ）に示したように第１と第２の管路１，２同士を接続した後、図２に示されるように、クリップ１３により第１と第２の管路１，２の接続端同士を挟んで固定するとよい。また、図６には、一方側の端面が第１の管路１の接続端側の構成を有して他方側の端部が第２の管路２の接続端側の構成を有するＳ字管路１６の側面図が示されており、本実施例のような管路接続構造は、例えば図６に示されるような管路１６同士を接続する接続構造として適用される。

本実施例によれば、第２の管路２の接続端側に拡径部７を形成し、その先端に鍔部８を形成し、この鍔部８は、第２の管路２の接続端側の管路の管壁が拡径方向に張り出す張り出し側の壁部と、該張り出し側の壁部が鍔部８の外端となる張り出し位置から後ろ側に２つ折り状態に折り返され前記張り出し側の壁部に沿って該張り出し側の壁部の張り出しの基端側部位まで伸長した折り返し側の壁部との二重の壁部によって形成し、鍔部８の張り出し基端部に丸みを形成していることにより、第２の管路２の先端部に、管路２の切断面等の接続相手側を傷つけるような端面が剥きだしになることがなく、また、図４に示したようなリング部材５の長さ構成（後規制）によって第１の管路１を第２の管路２の拡径部７に真っ直ぐに挿入嵌合できるので、第１の管路１の接続端側に設けたＯリング８を傷つけることなく、スムーズ、かつ、良好に、第１の管路１を第２の管路２の拡径部７に挿入し、容易に、かつ、ぶれもなく、良好な状態で第１と第２の管路１，２を接続することができる。また、従来例のように真鍮製の接続端部材１２を設ける必要がないため、真鍮製の接続端部材１２を設けることによる前記の様々な問題を解決することができる。

なお、本発明は、前記実施例に限定されるものでなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲において様々な態様を採り得る。例えば、前記実施例では、リング部材５の形状を、第１の管路１の接続先端側角部が切り欠かれた形状としたが（図１、図４（ａ）、参照）、図４（ｂ）に示されるように、第１の管路１の接続先端側に丸みを持たせた形状としてもよい。このようにする場合には、丸みが形成された端部と第１の張り出し部３との長さをＡとして、前記実施例と同様に、長さＡよりも、リング部材５が第２の管路２の拡径部７の内側に接触する長さＢの方が大きくなるようにするとよい。

また、本発明の管路接続構造は給湯器以外の熱源装置に適用してもよいし、熱源装置以外に適用してもよく、また、水管等の液体を通す管路同士の接続方法に限らず、ガス管等の気体を通す管路同士の接続方法に適用してもよい。

さらに、管路１、２の部材は、銅管以外にも、アルミやステンレス等であってもかまわない。リング部材５は、真鍮以外にも、樹脂やセラミック等であってもかまわない。リング部材５の内径は第１の管路１の外径と略同じであり、外径は拡径部７の内径と略同じなので、この内外径を持つ真鍮管（引き抜き管）をカットして使用できるので、外径に段差があることで真鍮棒を切削加工して作る物と比較して極めれば低価格とすることができる。

本発明は、簡単な構成で、容易に、かつ、安価に、互いに径の等しい管路同士を接続できるので、例えば給湯器等の家庭用の熱源装置に適用できる。

１第１の管路
２第２の管路
３第１の張り出し部
４第２の張り出し部
５リング部材
６Ｏリング
７拡径部
８鍔部
９管路領域

Claims

直径が互いに等しい又は略等しい第１と第２の管路の接続端同士を対向させて接続する管路接続構造であって、第１の管路の接続先端側には互いに管路の長手方向に間隔を介して該管路の外周側にリング状に張り出した第１と第２の張り出し部が形成されて前記第１の張り出し部が前記第２の張り出し部よりも接続先端寄りに形成され、該第２の張り出し部の外周側には該第２の張り出し部を覆う態様でリング部材が配設固定されており、該リング部材は前記第１の張り出し部に近い側の端部を先端側端部と成して該先端側端部とは反対側の端部を後端側端部と成し、前記リング部材の先端側端部と前記第１の張り出し部との間の前記第１の管路の外周側がＯリング配設領域と成して該Ｏリング配設領域にＯリングが設けられ、前記第２の管路の接続端側は拡径されて該拡径部の先端には鍔部が形成されており、該鍔部は前記第２の管路の接続端側の管路の管壁が拡径方向に張り出す張り出し側の壁部と、該張り出し側の壁部が前記鍔部の外端となる張り出し位置から後ろ側に２つ折り状態に折り返され前記張り出し側の壁部に沿って該張り出し側の壁部の張り出しの基端側部位まで伸長した折り返し側の壁部との二重の壁部によって形成され、前記鍔部の張り出し基端部には丸みが形成されており、前記第１の管路の前記第１の張り出し部の外径および前記リング部材の外径が前記第２の管路の前記拡径部の内径と略同じ大きさに形成され、前記第１の管路の接続端側が前記第２の管路の前記拡径部に嵌合された状態で前記第１の張り出し部の張り出し先端側と前記リング部材の前記先端側端部から前記後端側端部にかけてのリング外周壁部とが前記第２の管路の前記拡径部内壁に接触または略接触することにより前記第１の管路と前記第２の管路との接続ぶれが抑制されて前記第１の管路と前記第２の管路とが接続されていることを特徴とする管路接続構造。
第２の管路の拡径部の内側に第１の管路の接続先端側が挿入された状態で、該第１の管路に設けられているリング部材の後端側端部が前記第２の管路の接続先端からはみ出し、前記第２の管路の鍔部の折り返し後端面と前記リング部材の後端側端部の面とが共に共通の支持部材に支持されて前記第１の管路が前記第２の管路に抜け止め状態で接続されていることを特徴とする請求項１記載の管路接続構造。
支持部材は、基端側の板と該基端側の板の両端側からそれぞれ該基端側の板と交わる方向に伸長形成されて該伸長先端側が互いに間隔を介して対向する把持板部とを有するクリップであり、該クリップの前記把持板部は弾性を有し、該把持板部にはそれぞれ該把持板部の伸長方向を長手方向とする細長形状の貫通穴が形成されており、前記把持板部により第１の管路と第２の管路との接続部が挟持された状態で前記貫通穴の縁部に前記第２の管路の鍔部の折り返し後端面と前記第１の管路に設けられたリング部材の後端側端部の面とが係止する態様で前記第２の管路の前記鍔部の張り出し先端部の一部位と該第２の管路の接続先端からはみ出している前記リング部材の後端側端部の一部位とが前記貫通穴に嵌合し、前記第１の管路が前記第２の管路に抜け止め状態で接続されていることを特徴とする請求項２記載の管路接続構造。
第２の管路の拡径部の内壁に略接触するリング部材外周壁部の長さがOリング配設領域における第１の管路の軸方向の長さよりも長く形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３記載の管路接続構造。