JP6912545B2

JP6912545B2 - ワンタッチ結合構造及び緩み防止構造を有する継手管

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Publication number: JP6912545B2
Application number: JP2019210879A
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Inventors: ヘ−ジョン・イ; チョン−テ・イ; キ−ウン・ファン
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Description

本発明は、ワンタッチ結合構造及び緩み防止構造を有する継手管に関する。

パイプは、主に流体（気体又は液体）や粉体の輸送に用いられる。パイプによって構成される流体の通路を管路と言い、流体の流量、物性値、摩擦抵抗等を考慮して管路を設置することを配管と言う。

配管作業の際には複数のパイプが互いに連結されるが、管路の方向を変えるか管路を分岐しようとするときに継手管が使用される。継手管は、パイプとパイプとを連結するための配管資材であって、用途に応じて様々な形状を有する。

パイプと継手管とを連結するために様々な連結方式が利用される。従来にはボンドのような接着剤を用いてパイプを継手管に固定させる方式が利用されており、最近は、パイプを継手管に挿入した後、固定キャップを継手管の端部にネジ結合させることによりパイプと継手管とを固定する方式が利用されている。

ところが、従来技術によれば、固定キャップを継手管の端部にネジ結合してパイプと継手管とを固定させた状態で、パイプや継手管に外部から衝撃が加えられるか、配管が設置された場所に震動が発生する場合、固定キャップが緩む現象が発生する。このように、固定キャップが緩むと、パイプと継手管の間が密閉しなくなり、パイプの内部を流動する流体がパイプと継手管の間の連結部位へ流出する問題がある。

また、従来技術によれば、パイプを連結するため固定キャップを継手管の端部にネジ結合するとき、固定キャップをより堅く固定するために使用者が多くの力を加えなければならない問題がある。

また、従来技術によれば、固定キャップを継手管の端部にネジ結合してパイプと継手管を固定させる場合、パイプの長さや重さ、パイプの内部を流動する流体の動きや重さ等によって、パイプが傾くか継手管から離脱する現象が現われる問題がある。

本発明は、固定キャップをネジ結合してパイプが連結された状態で、外部の衝撃や震動によって固定キャップが緩む現象を防止することができる継手管を提供することを目的とする。

また、本発明は、使用者がより少ない力でパイプ収容部の端部に固定キャップを容易に結合させる継手管を提供することを目的とする。

また、本発明は、パイプが連結された状態で、パイプが離脱するか傾く現象を防止することができる継手管を提供することを目的とする。

本発明の目的は、以上で言及した目的に制限されず、言及していない本発明の他の目的及び長所は、下記の説明によって理解されるし、本発明の実施形態によってより明らかに理解することができる。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示した手段及びその組み合わせによって実現できることが分かりやすい。

本発明の一実施形態による継手管は、連結対象パイプが内部に挿入される複数のパイプ収容部及び前記複数のパイプ収容部を連結する連結部を含む本体、前記パイプ収容部の端部に形成されるシーリング部材収容部に収容され、前記パイプ収容部に挿入される前記連結対象パイプと前記パイプ収容部との間をシーリングするシーリング部材、及び一端には、前記連結対象パイプが通す通過孔が形成され、前記パイプ収容部の端部とネジ結合され、前記シーリング部材を前記連結対象パイプに密着する方向に加圧する固定キャップ、とを含み、前記パイプ収容部の端部の外周面には、前記固定キャップが前記パイプ収容部の端部とネジ結合されるとき、前記固定キャップの他端と向かい合う固定キャップ支持部が形成され、前記固定キャップ支持部は、前記固定キャップの他端に向かう方向に突き出る一つ以上の固定突起を含む固定キャップ固定部を含み、前記固定キャップの他端には、前記固定突起を収容する複数の固定突起収容部が形成される。

本発明の一実施形態において、固定キャップの一端には、前記固定キャップの一端方向に段差を有して延びて形成されるパイプ支持部が形成される。

また、本発明の一実施形態において、前記固定キャップの一端には、前記通過孔が形成されるリング状部及び前記リング状部の縁から前記連結対象パイプの挿入方向に沿って延びるスカート部が形成され、前記リング状部の内周面と前記スカート部の内周面との間には、前記リング状部の内周面を基準として予め定まった傾斜角度で傾くように形成される加圧部が形成される。

また、本発明の一実施形態において、前記シーリング部材が前記パイプ収容部の端部に形成されるシーリング部材収容部に収容された状態で、前記固定キャップが前記パイプ収容部の端部とネジ結合されると、前記加圧部が前記シーリング部材を加圧することにより、前記シーリング部材の少なくとも一部が前記連結対象パイプに密着する方向に曲げ変形される。

また、本発明の一実施形態において、前記加圧部の端部には、前記連結対象パイプの挿入方向に突き出る突出加圧部が形成される。

また、本発明の一実施形態において、前記傾斜角度は、１４゜〜２２゜の間で設定される。

また、本発明の一実施形態において、前記固定キャップが前記パイプ収容部の端部とネジ結合されると、前記固定突起が前記固定突起収容部の内部へ収容され、前記固定キャップの回転が防止される。

また、本発明の一実施形態において、前記パイプ収容部の端部の外周面には複数の固定キャップ固定部が形成され、前記複数の固定キャップ固定部は、互いに同じ距離だけ離隔するように配置される。

また、本発明の一実施形態による継手管に連結対象パイプを連結する方法は、前記シーリング部材を前記シーリング部材収容部に挿入するステップ、前記固定キャップを前記パイプ収容部の端部に載せるステップ、前記固定キャップの通過孔を介して前記連結対象パイプを前記パイプ収容部の内部へ挿入するステップ、及び前記固定キャップをロック方向に回転させて前記パイプ収容部とネジ結合するステップ、とを含む。

本発明による継手管は、固定キャップをネジ結合してパイプが連結された状態で、外部の衝撃や震動によって固定キャップが緩む現象を防止することができる長所を有する。

また、本発明による継手管は、使用者がより少ない力でパイプ収容部の端部に固定キャップを容易に結合することができる長所を有する。

また、本発明による継手管は、パイプが連結された状態で、パイプが離脱するか傾く現象を防止する長所を有する。

本発明の一実施形態による継手管とパイプが結合された状態を示す。本発明の一実施形態による継手管が分離された状態を示す。図２に示したＡＡ部分の拡大図。本発明の一実施形態による継手管を構成する固定キャップの一端を示す。本発明の一実施形態による継手管を構成する固定キャップの他端を示す。本発明の一実施形態による継手管を構成する固定キャップの断面図。本発明の一実施形態による継手管のシーリング部材収容部にシーリング部材が挿入された後、接続管部の端部に固定キャップが載せられた状態を示す。本発明の一実施形態による継手管の固定キャップに形成された通過孔を介してパイプが継手管の内部へ挿入された状態を示す。本発明の一実施形態による継手管の内部へパイプが挿入された状態で、固定キャップを回転させて固定キャップを接続管部の端部に固定させた状態を示す。図９に示したＢＢ部分の拡大図。本発明の一実施形態による固定キャップのリング状部と加圧部とが成す角度を示す。

前述した目的、特徴及び長所は、添付の図面を参照して詳細に後述され、これによって本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明の技術的思想を容易に実施することができる。本発明を説明するにおいて、本発明に係る公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすると判断される場合には詳細な説明を省略する。以下では、添付の図面を参照して、本発明による好ましい実施形態を詳説する。図面における同じ参照符号は、同一又は類似の構成要素を示すために使用される。

図１は、本発明の一実施形態による継手管とパイプが結合された状態を示す。また、図２は、本発明の一実施形態による継手管が分離された状態を示し、図３は、図２に示したＡＡ部分の拡大図である。

図１〜図３を参照すれば、本発明の一実施形態による継手管１００は、本体１１０、シーリング部材１２０、１２１、固定キャップ１３０、１３１、とを含む。

本体１１０は、連結対象パイプ１０、１１が内部に挿入される複数のパイプ収容部１１１、１１２、及び複数のパイプ収容部１１１、１１２を連結する連結部１１５を含む。

パイプ収容部１１１、１１２は、連結部１１５の各端部に連結され、連結対象パイプ１０、１１を収容するように、連結対象パイプ１０、１１と同じパイプ形状を有する。パイプ収容部１１１、１１２の内径は、連結対象パイプ１０、１１の外径と同様であるか或いはもっと大きくてもよい。図１に示したように、連結対象パイプ１０、１１の端部のうち一部がパイプ収容部１１１、１１２の内部へ挿入され、固定キャップ１３０、１３１がパイプ収容部１１１、１１２の端部と結合されることにより、連結対象パイプ１０、１１と継手管１００とが連結及び固定される。

連結部１１５の形状又は継手管１００に連結される連結対象パイプの個数に応じてパイプ収容部の個数は変わる。

連結部１１５は、パイプ収容部１１１、１１２の間に配置されて、パイプ収容部１１１、１１２を連結する。連結部１１５は、連結対象パイプ１０、１１を介して流入する流体が流動するように内部の空いた中空構造を有する。

参照までに、図面には「一」字状を有する連結部１１５の実施形態が示されているが、連結部１１５の形状は、実施形態によって異なってもよい。例えば、連結部１１５は、「┐」字状、「Ｔ」字状、「Ｙ」字状、「十」字状等、様々な形状を有してもよく、連結部１１５の形状に応じてパイプ収容部の個数も変わる。

また、図面には、連結部１１５の外径がパイプ収容部１１１、１１２の外径より小さく設定された実施形態が示されているが、連結部１１５の外径は、パイプ収容部１１１、１１２の外径と同様に設定されてもよい。

一方、図２に示したように、連結部１１５の内径は、パイプ収容部１１１、１１２の内径より小さく設定されてもよい。このように、連結部１１５の内径がパイプ収容部１１１、１１２の内径より小さく設定されることにより、連結部１１５とパイプ収容部１１１、１１２との連結部位にパイプストッパ１５０が形成される。

パイプストッパ１５０は、連結部１１５とパイプ収容部１１１、１１２との連結部位の内部から連結部１１５又はパイプ収容部１１１、１１２の内部に向かって突き出た段差の形状を有する。言い替えれば、パイプストッパ１５０は、連結部１１５とパイプ収容部１１１、１１２の内部を段差を有して連結する。

連結対象パイプ１０、１１がパイプ収容部１１１、１１２の内部へ挿入されると、パイプストッパ１５０が連結対象パイプ１０、１１の端部を支持することになる。したがって、連結対象パイプ１０、１１は、パイプストッパ１５０と同じ位置までにだけ挿入されてもよい。

また、図２に示したように、パイプ収容部１１１、１１２の端部にはシーリング部材収容部１６０が形成される。シーリング部材収容部１６０は、シーリング部材１２０を収容するように、連結対象パイプ１０、１１の挿入方向（Ｉ）に向かって凹んで形成される。これによって、シーリング部材収容部１６０は、シーリング部材１２０の端部の形状と対応する形状、例えば、「Ｖ」字状又は「Ｕ」字状を有してもよい。

シーリング部材１２０は、ゴムのように、弾性力を有する素材からなり、連結対象パイプ１０、１１と対応するようにリング状を有する。シーリング部材１２０の内径は、連結対象パイプ１０、１１の外径より大きく設定される。これによって、連結対象パイプ１０、１１がパイプ収容部１１１、１１２の内部へ挿入されると、シーリング部材１２０が連結対象パイプ１０、１１の外周面を取り囲むようになる。

一方、シーリング部材１２０は、連結対象パイプ１０、１１の挿入方向（Ｉ）と同じ方向の長軸を有する楕円状の断面を有してもよい。シーリング部材１２０がシーリング部材収容部１６０に挿入されると、シーリング部材１２０の長軸方向の一端は、シーリング部材収容部１６０と接触し、シーリング部材１２０の長軸方向の他端は、後述する固定キャップ１３０、１３１の加圧部と接触する。

後述するように、連結対象パイプ１０、１１がパイプ収容部１１１、１１２の内部に挿入された状態で、固定キャップ１３０、１３１がパイプ収容部１１１、１１２の端部とネジ結合されることによって、シーリング部材１２０の長軸方向の他端は、固定キャップ１３０、１３１の加圧部によってパイプ収容部１１１、１１２の内部に向かう方向に加圧される。これによって、シーリング部材１２０の長軸方向の他端は、パイプ収容部１１１、１１２の内部に向かう方向に曲げ変形される。

このように、シーリング部材１２０の長軸方向の他端が曲げ変形されると、シーリング部材１２０が連結対象パイプ１０、１１の外周面に密着しながら、連結対象パイプ１０、１１と固定キャップ１３０、１３１との間に形成される空間を密閉することになる。これにより、連結対象パイプ１０、１１と継手管１００の間が密閉される。また、シーリング部材１２０と連結対象パイプ１０、１１の外周面間の摩擦力によって、連結対象パイプ１０、１１が継手管１００から離脱する現象が防止される。

一方、シーリング部材１２０が連結対象パイプ１０、１１の挿入方向（Ｉ）と同じ方向の長軸を有する楕円状の断面を有することにより、連結対象パイプ１０、１１がパイプ収容部１１１、１１２の内部へ挿入されるとき、連結対象パイプ１０、１１の端部によってシーリング部材１２０がパイプ収容部１１１、１１２の内部方向に押されるか、シーリング部材１２０が連結対象パイプ１０、１１の端部によって噛まれる現象が著しく減る効果がある。

シーリング部材１２０の内径を連結対象パイプ１０、１１の内径以上に設定すると同時に、シーリング部材１２０の断面を楕円状に形成すれば、連結対象パイプ１０、１１をパイプ収容部１１１、１１２の内部へ挿入するとき、連結対象パイプ１０、１１がシーリング部材１２０と接触する瞬間、シーリング部材１２０が連結対象パイプ１０、１１の外周面の方向に押されながら、前述した押されるか噛まれる現象が著しく減少する。これは、連結対象パイプ１０、１１がパイプ収容部１１１、１１２に挿入されるとき、連結対象パイプ１０、１１の端部が楕円状の断面を有するシーリング部材１２０の長さ方向の他側端部と接触する代りに、シーリング部材１２０の内側に先に接触するからである。

実際、パイプを継手管に結合するとき、最も頻繁に発生する現象が前述したシーリング部材が押されるか噛まれる現象である。したがって、これを解決することは、本発明が属する技術分野における非常に重要な課題である。シーリング部材が押されるか噛まれる現象によって、施工者たちは、パイプと継手管の結合過程において、パイプを何回も入れてから抜く過程を経らなければならない。また、パイプを挿入した後も、シーリング部材が押されている状態を施工者が認知できなくなると、施工の後、パイプと継手管との連結部位で流体が漏れる現象がよく発生する。

しかし、前述したシーリング部材１２０の形状及び固定キャップ１３０、１３１の加圧部によるシーリング部材１２０の曲げ変形によって、シーリング部材１２０が押されるか噛まれる現象が著しく減少する。これによって、配管施工に要する人力及び時間が大幅に減り、配管施工の後にも、シーリング部材が押されるか噛まれる現象によってパイプの内部を流れる流体がパイプと継手管との連結部位で漏れる現象を防止することができる。

図２に示したように、パイプ収容部１１１、１１２の端部の外周面にはネジ面１７０が形成される。ネジ面１７０は、固定キャップ１３０、１３１の内側面に形成されるネジ面と噛み合ってもよい。かかる構造により、固定キャップ１３０、１３１がパイプ収容部１１１、１１２の端部とネジ結合されてもよい。

また、図２に示したように、パイプ収容部１１１、１１２の端部の外周面には、パイプ収容部１１１、１１２の端部の外周面に向かう方向に突き出る固定キャップ支持部１４０、１４１が形成される。固定キャップ支持部１４０、１４１は、固定キャップ１３０、１３１がパイプ収容部１１１、１１２の端部とネジ結合されるとき、固定キャップ１３０、１３１の他端と向かい合うように配置される。

また、固定キャップ支持部１４０、１４１は、固定キャップ１３０、１３１の他端に向かう方向に突き出る一つ以上の固定突起を含む固定キャップ固定部１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄを含む。

例えば、図２に示したＡＡ部分及び図３に示した拡大図を参照すれば、固定キャップ支持部１４０は、パイプ収容部１１１、１１２の端部の外周面に向かう方向に突き出る固定キャップ固定部１４２ｂを含む。また、固定キャップ固定部１４２ｂの表面には、固定キャップ１３０、１３１の他端に向かう方向、すなわち、ネジ面１７０が形成された方向に突き出た固定突起１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃが形成される。

固定突起１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃは、後述する固定キャップ１３０、１３１に形成される固定突起収容部に収容され、固定突起収容部と対応する形状を有してもよい。固定突起１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃが固定キャップ１３０、１３１に形成される固定突起収容部に収容されることにより、固定キャップ１３０、１３１が外部の衝撃や震動によって緩む現象が防止される。

以下では、図面を参照して、本発明の一実施形態による継手管を構成する固定キャップの構造を詳説する。

図４は、本発明の一実施形態による継手管を構成する固定キャップの一端を示し、図５は、本発明の一実施形態による継手管を構成する固定キャップの他端を示す。また、図６は、本発明の一実施形態による継手管を構成する固定キャップの断面図である。

図面を参照すれば、固定キャップ１３０は、パイプ収容部１１１、１１２及び連結対象パイプ１０、１１の断面と対応するようにリング状を有する。固定キャップ１３０の内部には、パイプ収容部１１１、１１２に挿入される連結対象パイプ１０、１１が通す通過孔２０６が形成される。連結対象パイプ１０、１１は、固定キャップ１３０の一端から他端方向に挿入される。

示されたように、固定キャップ１３０は、固定キャップ１３０の入口及び通過孔２０６を形成するリング状のリング状部２０１を含む。また、固定キャップ１３０は、リング状部２０１の他端から連結対象パイプ１０、１１の挿入方向（Ｉ）に延びて形成されるスカート部２０２を含む。

リング状部２０１の一端には、固定キャップ１３０の一端方向に段差を有して延びて形成されるパイプ支持部２０４が形成される。

本発明による固定キャップ１３０の一端に形成されるパイプ支持部２０４は、連結対象パイプ１０、１１が通過孔２０６を通してパイプ収容部１１１、１１２と結合されるとき、連結対象パイプ１０、１１と固定キャップ１３０の間の接触面積を広げる役割を果たす。

連結対象パイプ１０、１１又は継手管１００の製造に際して、公差によって連結対象パイプ１０、１１の外径と固定キャップ１３０に形成される通過孔２０６の内径とが互いに一致しないことがある。これによって、固定キャップ１３０と連結対象パイプ１０、１１との間に流動空間が生じ得る。しかし、本発明によれば、連結対象パイプ１０、１１がパイプ収容部１１１、１１２と結合した状態で、パイプ支持部２０４が連結対象パイプ１０、１１をさらに支持することにより、前述した流動空間及び連結対象パイプ１０、１１の流動範囲が著しく減少する。したがって、連結対象パイプ１０、１１自体の重さ、パイプの内部を流動する流体の動きや重さ等によって、連結対象パイプ１０、１１が傾くか継手管から離脱する現象が著しく減少する。

リング状部２０１は、通過孔１３２が内側に貫通するように形成されるリング状に設けられる。固定キャップ１３０がパイプ収容部１１１、１１２と結合するとき、リング状部２０１の内側面は、パイプ収容部１１１、１１２の内側に向かい、リング状部２０１の外側面は、パイプ収容部１１１、１１２及び固定キャップ１３０の外側に向かうようになる。そして、スカート部２０２は、リング状部２０１の外側端から挿入方向（Ｉ）に沿って延びる形態で形成される。スカート部２０２は、その内周面がリング状部２０１の直径方向に沿って通過孔２０６より外側に位置するように形成される。

また、固定キャップ１３０の内側には、リング状部２０１の内周面とスカート部２０２の内周面との間を傾くように連結する加圧部２１２が形成される。

加圧部２１２は、スカート部２０２の内周面側に行くほど、通過孔２０６の中心に向かう方向に相対的に少し突き出て、リング状部２０１の内周面側に行くほど、通過孔１３２の中心に向かう方向に相対的にさらに突き出るように形成される傾斜面を形成する。

別に表現すれば、加圧部２１２は、スカート部２０２の内周面側に行くほど、リング状部２０１の内側面から挿入方向（Ｉ）側にさらに突き出て、通過孔２０６側に行くほど、リング状部２０１の内側面から挿入方向（Ｉ）側に相対的に少し突き出るように形成される傾斜面を形成する。

後述するように、加圧部２１２は、固定キャップ１３０がパイプ収容部１１１、１１２に向かって回転し、パイプ収容部１１１、１１２の端部と結合されることによって、シーリング部材１２０の一端を通過孔２０６の内部に向かう方向に加圧する。これによって、シーリング部材１２０は、通過孔２０６の内部に向かう方向に曲げ変形され、通過孔２０６を通す連結対象パイプ１０、１１の外周面と密着する。

また、図５及び図６に示したように、スカート部２０２の内周面にはネジ面２１０が形成される。使用者が固定キャップ１３０をパイプ収容部１１１、１１２の端部に載せた状態で、固定キャップ１３０をロック方向に回転させることによって、スカート部２０２の内周面に形成されるネジ面２１０が図２に示されたパイプ収容部１１１、１１２の端部の外周面に形成されるネジ面１７０と噛み合い、固定キャップ１３０とパイプ収容部１１１、１１２の端部が結合される。

一方、図５及び図６に示したように、固定キャップ１３０の他端、すなわち、スカート部２０２の他端には複数の固定突起収容部２０８が形成される。固定突起収容部２０８は、先に図２及び図３を参照して説明したパイプ収容部１１１、１１２の外周面に形成される固定キャップ支持部１４０、１４１に形成される固定突起１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃを収容するように、固定突起１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃと対応する大きさ及び形状を有してもよい。

後述するように、固定キャップ１３０がパイプ収容部１１１、１１２の端部と完全に結合されると、固定キャップ１３０の他端に形成された固定突起収容部２０８に固定突起１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃが収容される。このように、固定突起収容部２０８に固定突起１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃが収容され、固定突起収容部２０８と固定突起１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃとが互いに噛み合った状態になると、固定突起１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃの動きが固定突起収容部２０８の両側壁によって遮られることによって、固定キャップ１３０とパイプ収容部１１１、１１２の端部間の結合力が増大する。したがって、外部から衝撃や震動が加えられても、固定キャップ１３０がパイプ収容部１１１、１１２の端部から自ら緩む現象が著しく減少する。

以下では、図面を参照して、本発明の一実施形態による継手管に連結対象パイプを結合する過程を具体的に説明する。

図７は、本発明の一実施形態による継手管のシーリング部材収容部にシーリング部材が挿入された後、接続管部の端部に固定キャップが載せられた状態を示し、図８は、本発明の一実施形態による継手管の固定キャップに形成された通過孔を介してパイプが継手管の内部へ挿入された状態を示す。また、図９は、本発明の一実施形態による継手管の内部へパイプが挿入された状態で、固定キャップを回転して固定キャップを接続管部の端部に固定させた状態を示し、図１０は、図９に示したＢＢ部分の拡大図である。

本発明の一実施形態による継手管に連結対象パイプを結合しようとする使用者は、先に図７に示したように、シーリング部材１２０をシーリング部材収容部１６０に挿入する。シーリング部材１２０がシーリング部材収容部１６０に挿入されると、シーリング部材１２０の一端は、パイプ収容部１１１の端部の外側にさらされる。

また、図７に示したように、シーリング部材１２０をシーリング部材収容部１６０に挿入した後、使用者は、固定キャップ１３０をパイプ収容部１１１の端部に載せる。

次に、固定キャップ１３０がパイプ収容部１１１とネジ結合されていない状態で、使用者は、図８に示したように、連結対象パイプ１０を挿入方向（Ｉ）にパイプ収容部１１１に挿入する。

連結対象パイプ１０をパイプ収容部１１１に挿入した後、使用者は、固定キャップ１３０をロック方向に回転させる。これによって、固定キャップ１３０は、挿入方向（Ｉ）に沿ってパイプ収容部１１１と徐々に結合される。固定キャップ１３０の回転が完了されると、図９に示したように、固定キャップ１３０は、パイプ収容部１１１と完全に結合される。

このように、本発明による継手管と連結対象パイプ１０を結合する際には、シーリング部材１２０をシーリング部材収容部１６０に挿入した後、固定キャップ１３０が緩んだ状態で、連結対象パイプ１０をパイプ収容部１１１に挿入し、次いで、固定キャップ１３０を結合させる。また、連結対象パイプ１０とパイプ収容部１１１が結合された状態では、固定キャップ１３０を回転して固定キャップ１３０をパイプ収容部１１１と分離させると、連結対象パイプ１０をパイプ収容部１１１から非常に分離しやすい。このようなシーリング部材１２０及び固定キャップ１３０を用いた継手管と連結対象パイプ１０の結合構造は、「ワンタッチ結合構造」と称してもよい。

要するに、本発明による継手管を用いると、より少ない力で連結対象パイプ１０との結合及び分離を簡単に行うことができる。

一方、図８のように、連結対象パイプ１０をパイプ収容部１１１に挿入した状態で、固定キャップ１３０をパイプ収容部１１１と徐々に結合させると、固定キャップ１３０のリング状部２０１とスカート部２０２との間に形成される加圧部２１２がシーリング部材１２０の一端と徐々に近くなる。結局、図９及び図１０に示したように、固定キャップ１３０がパイプ収容部１１１と完全に結合されると、パイプ収容部１１１の端部の外側にさらされたシーリング部材１２０の一端は、加圧部２１２によって加圧されて曲げ変形される。

示されたように、加圧部２１２の傾斜面によってシーリング部材１２０の一端は、連結対象パイプ１０の挿入方向（Ｉ）に向かう方向の力及び連結対象パイプ１０に向かう方向の力を同時に受けるようになる。これによって、シーリング部材１２０は、曲げ変形されて、連結対象パイプ１０に向かう方向に密着する。

このように、シーリング部材１２０が加圧部２１２によって連結対象パイプ１０に向かう方向に密着するように曲げ変形されることにより、パイプ収容部１１１の端部、固定キャップ１３０のスカート部２０２及び加圧部２１２、そして、連結対象パイプ１０の間に形成される空いた空間がシーリング部材１２０によって密閉される。かかるシーリング作用により、連結対象パイプ１０の内部を流動する流体がパイプ収容部１１１の端部、固定キャップ１３０のスカート部２０２及び加圧部２１２、そして連結対象パイプ１０の間に形成される空いた空間を介して流出する現象が著しく減少する。

また、シーリング部材１２０が加圧部２１２によって連結対象パイプ１０に向かう方向に密着するように曲げ変形されることにより、シーリング部材１２０と連結対象パイプ１０間の摩擦力が発生する。さらに、加圧部２１２によって加えられる圧力によって、シーリング部材１２０は、連結対象パイプ１０に挿入方向（Ｉ）に向かって押し出す力を加えることになる。このような摩擦力及び力の方向によって、連結対象パイプ１０とパイプ収容部１１１とが互いに堅く固定されるため、外部の衝撃や震動によって連結対象パイプ１０がパイプ収容部１１１から離脱する現象が著しく減少する。

一方、図９及び図１０に示したように、固定キャップ１３０がパイプ収容部１１１と完全に結合されると、パイプ収容部１１１の外周面に形成される固定突起１７２が固定キャップ１３０の他端に形成される固定突起収容部２０８に収容される。このように、固定突起１７２が固定突起収容部２０８に収容されると、固定突起１７２の動きが固定突起収容部２０８の側壁によって遮られる。これによって、固定キャップ１３０がパイプ収容部１１１とより堅く結合されるため、外部の衝撃や震動によって固定キャップ１３０がパイプ収容部１１１から自ら緩む現象が著しく減少する。

また、図１０に示したように、加圧部２１２の端部には、連結対象パイプ１０の挿入方向（Ｉ）に突き出る突出加圧部２３０が形成される。固定キャップ１３０がパイプ収容部１１１と完全に結合されると、突出加圧部２３０がシーリング部材１２０を連結対象パイプ１０に向かう方向に加圧する。特に、図面に示したように、突出加圧部２３０の端部は、端に行くほど幅が狭くなる形状を有するため、突出加圧部２３０によってシーリング部材１２０に加えられる力が大きくなる。これによって、固定キャップ１３０と連結対象パイプ１０間の結合力がより増大する効果がある。

図１１は、本発明の一実施形態による固定キャップのリング状部と加圧部とが成す角度を示す。

前述したように、本発明の一実施形態による固定キャップ１３０は、リング状部２０１とスカート部２０２の間を傾くように連結する加圧部２１２を含む。ここで、図１１に示したように、リング状部２０１の内周面（Ｌ１）と加圧部２１２の傾斜面（Ｌ２）とが成す角度を加圧部２１２の傾斜角度（Ｗ）と定義する。

前述したように、本発明の一実施形態による固定キャップ１３０は、ネジ結合方式でパイプ収容部１１１と結合される。固定キャップ１３０をパイプ収容部１１１と結合するために使用者は、固定キャップ１３０をロック方向に回転させなければならない。このとき、使用者が固定キャップ１３０をロック方向に回転させるために、固定キャップ１３０に加える力が大きいほど、現場における施工に要する人力と時間が増加する問題がある。

しかし、本発明の一実施形態による固定キャップ１３０の内部に形成される加圧部２１２の傾斜面によってシーリング部材２１２が加圧されながら、使用者が固定キャップ１３０をロック方向に回転させるために固定キャップ１３０に加える力が減る効果がある。

例えば、加圧部２１２の傾斜角度（Ｗ）が９０゜と設定される場合、加圧部２１２と接触するシーリング部材２１２の弾性力が固定キャップ１３０を回転するにあたって、抵抗力として作用するため、使用者は、固定キャップ１３０を回転させるために多くの力を加えなければならない。しかし、加圧部２１２の傾斜角度（Ｗ）を９０゜より小さい値と設定すれば、加圧部２１２がシーリング部材２１２を連結対象パイプに向かう方向に加圧しながら、シーリング部材２１２の弾性力による抵抗が減る。

［表１］は、実験を介して測定された加圧部２１２の傾斜角度（Ｗ）による固定キャップ１３０の締め性能を示す。ここで、固定キャップ１３０の締め性能は、使用者が固定キャップ１３０をパイプ収容部１１１と完全に結合させるために要する力（トルク）の大きさを意味し、単位は、Ｎ．ｍである。固定キャップ１３０の締め性能値が低いほど、固定キャップ１３０の締め性能は優れる。

［表１］

［表１］に示したように、加圧部２１２の傾斜角度（Ｗ）が大きいほど、固定キャップ１３０をパイプ収容部１１１と完全に結合させるために要する力は、さらに大きくなる。実験の結果、固定キャップ１３０の締め性能値が６０以下に保持されるこそ、使用者が固定キャップ１３０をパイプ収容部１１１と容易に結合することができるが、加圧部２１２の傾斜角度（Ｗ）が２２゜以下であるとき、締め性能値が６０以下であることを確認することができる。

一方、前述したように、本発明の一実施形態による固定キャップ１３０がパイプ収容部１１１と結合されるとき、固定キャップ１３０の加圧部２１２は、シーリング部材２１２を連結対象パイプ１０の挿入方向（Ｉ）及び連結対象パイプ１０の方向にそれぞれ加圧することにより、シーリング部材２１２を連結対象パイプ１０に密着させる役割を果たす。これによって、シーリング部材２１２が連結対象パイプ１０を半径方向に締めることになり、連結対象パイプ１０が継手管から離脱する現象が著しく減少する。

［表２］は、実験を介して測定された加圧部２１２の傾斜角度（Ｗ）に応じる固定キャップ１３０の結合性能を示す。ここで、固定キャップ１３０の結合性能は、固定キャップ１３０がパイプ収容部１１１と完全に結合された状態で、連結対象パイプ１０がパイプ収容部１１１から完全に分離されるまで、連結対象パイプ１０の挿入方向（Ｉ）と反対方向に１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で加えられる荷重の大きさを意味し、単位は、ｋｇｆである。固定キャップ１３０の結合性能値が高いほど、固定キャップ１３０の結合性能は優れる。

［表２］

［表２］に示したように、加圧部２１２の傾斜角度（Ｗ）に応じて固定キャップ１３０の結合性能値が変わる。実験の結果、固定キャップ１３０の結合性能値が１２０以上に保持されるこそ、連結対象パイプ１０がパイプ収容部１１１から離脱しにくいが、加圧部２１２の傾斜角度（Ｗ）が１４゜以上であるとき、固定キャップ１３０の結合性能値が１２０以上であることを確認することができる。

上記実験の結果から分かるように、使用者が固定キャップ１３０をパイプ収容部１１１と完全に結合させるために要する力を６０Ｎ．ｍ以下に保持しながら、固定キャップ１３０の結合性能値を１２０ｋｇｆ以上に保持するため加圧部２１２の傾斜角度（Ｗ）範囲は、１４゜〜２２゜で設定されることが最も好ましい。

以上のように、本発明について例示の図面を参照して説明したが、本明細書に開示した実施形態と図面によって本発明が限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で通常の技術者によって様々な変形が成されることは自明である。さらに、前に本発明の実施形態を説明しながら、本発明の構成による作用効果を明示的に記載して説明していないとしても、該構成によって予測可能な効果も認めるべきである。

Claims

連結対象パイプが内部に挿入される複数のパイプ収容部及び前記複数のパイプ収容部を連結する連結部を含む本体；
前記パイプ収容部の端部に形成されるシーリング部材収容部に収容され、前記パイプ収容部に挿入される前記連結対象パイプと前記パイプ収容部との間をシーリングするシーリング部材；及び、
一端には、前記連結対象パイプが通す通過孔が形成され、前記パイプ収容部の端部とネジ結合されて、前記シーリング部材を前記連結対象パイプに密着する方向に加圧する固定キャップを含み、
前記パイプ収容部の端部の外周面には固定キャップ支持部が形成され、前記固定キャップ支持部は、前記パイプ収容部の端部の外周面から径方向に延出し、また前記固定キャップが前記パイプ収容部の端部とネジ結合されるとき、前記固定キャップの他端を支持し、
前記固定キャップ支持部は、前記固定キャップの他端に向かう方向及び前記パイプの挿入方向とは反対の方向に突き出る複数の固定突起を含む固定キャップ固定部を含み、前記固定キャップ固定部は、前記パイプ収容部の端部の外周面から前記固定キャップ支持部の残部よりも径方向に長く延出するように設けられ、
前記固定キャップの他端には、前記固定突起を収容する複数の固定突起収容部が形成される、
継手管。
前記固定キャップの一端には、前記固定キャップの一端の方向に段差を有して延びて形成されるパイプ支持部が形成される、
請求項１に記載の継手管。
前記固定キャップは、
前記通過孔が形成されるリング状部；
前記リング状部の縁から前記連結対象パイプの挿入方向に沿って延びるスカート部；
前記リング状部の内周面と前記スカート部の内周面との間に、前記リング状部の内周面を基準として予め定まった傾斜角度で傾くように形成される加圧部が形成される、
請求項１に記載の継手管。
前記シーリング部材が前記パイプ収容部の端部に形成されるシーリング部材収容部に収容された状態で、前記固定キャップが前記パイプ収容部の端部とネジ結合されると、前記加圧部が前記シーリング部材を加圧することにより、前記シーリング部材の少なくとも一部が前記連結対象パイプに密着する方向に曲げ変形される、
請求項３に記載の継手管。
前記加圧部の端部には、前記連結対象パイプの挿入方向に突き出る突出加圧部が形成される、
請求項３に記載の継手管。
前記傾斜角度は、
１４゜〜２２゜の間で設定される、
請求項３に記載の継手管。
前記固定キャップが前記パイプ収容部の端部とネジ結合されると、前記固定突起が前記固定突起収容部の内部に収容され、前記固定キャップの回転が防止される、
請求項１に記載の継手管。
前記パイプ収容部の端部の外周面には複数の固定キャップ固定部が形成され、
前記複数の固定キャップ固定部は、互いに同じ距離だけ離隔するように配置される、
請求項１に記載の継手管。
請求項１〜８のいずれか一項による継手管に連結対象パイプを連結する方法において、
前記シーリング部材を前記シーリング部材収容部に挿入するステップ；
前記固定キャップを前記パイプ収容部の端部に載せるステップ；
前記固定キャップの通過孔を介して前記連結対象パイプを前記パイプ収容部の内部へ挿入するステップ；及び、
前記固定キャップをロック方向に回転させて前記パイプ収容部とネジ結合するステップ、とを含む、
連結対象パイプの連結方法。