KR101254862B1 - 플라스틱수지 파이프용의 관이음매 - Google Patents

플라스틱수지 파이프용의 관이음매 Download PDF

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가부시키가이샤 데스쿠
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Abstract

관이음매내에 접속 파이프단을 끼워넣고, 캡을 수동으로 조임 부착하는 것만으로, 원터치로 파이프를 접속할 수 있는 동시에, 캡의 회동 나사 부착시에 파이프에 동시 회전이 생기지 않도록 한다. 내주에는 통수 구멍(H9)을, 외주에는 O링(4)을 구비한 이너 코어(9)에, 이음매 본체(8)를 빈틈(dg)층을 유지하여 피복 나사부착하고, 지름 축소용 고정링(5), 보조링(6), 지름 축소용 걸어멈춤링(7)을 내포하여 끼워 맞춤한 캡(3)을 이음매 본체(8)의 단부에 임시 나사부착해 두고, 플라스틱수지 파이프(12)를 캡(3)내로부터 이너 코어(9)를 피복하는 형태로 빈틈(dg)에 끼워넣고, 캡(3)을 회동 전진시키는 것에 의해, 고정링(5) 및 걸어멈춤링(7)을 지름 축소시켜 파이프(12) 외주면(12c)을 누르고, 플라스틱수지 파이프(12)를, 물이 새지 않게 누르는 동시에, 당겨 뽑힘이 생기지 않는 걸어멈춤 유지를 달성한다.

Description

플라스틱수지 파이프용의 관이음매{PIPE JOINT FOR PLASTIC RESIN PIPE}
본 발명은, 급수관, 급탕관의 플라스틱수지 파이프를 접속하기 위한 관이음매에 관한 것이다.
종래, 급수, 급탕관에는 주철관이나 강관이 사용되고 있었으나, 최근, 내식성, 내진성, 위생면, 작업성 및 비용면으로 부터, 폴리에틸렌, 가교 폴리에틸렌, 폴리부텐, 에틸렌·옥텐·코폴리머 등의 플라스틱수지로 성형된 파이프가, 단독주택, 공동주택, 산업 빌딩 등에서의 급수 및 급탕용의 배관, 마루 난방, 로드 히팅의 열매체용의 배관으로서 이용되어 왔다.
그 때문에, 플라스틱수지 파이프의 접속에 유효한 관이음매로서 종래예 1및 2의 이음매가 제안되고 있다.
도 10은, 특허문헌 1로서 열거한 종래예 1의 관이음매이고, (A)는 접속전의 상태의 측단면도이며, (B)는 접속 상태의 측단면도이다.
즉, 종래예 1(도 10)의 관이음매는, 이음매 본체(110)와, 분할링(120)과, 캡너트(130)로 이루어지고, 도 10(A)에 도시하는 바와 같이, 이음매 본체(110)는, 외주면에 나사면을 구비한 숫나사관부(111)로부터 이너 코어(inner core)부(112)를 돌출설치하고, 이너 코어부(112)의 외주면에는, 플라스틱관의 내주면을 유지하기 위한 걸어멈춤용 나사홈부(113)를, 전체 길이에 걸쳐서 배치하고 있다.
또한, 플라스틱관(P)의 외주면에 끼우는 분할링(120)에는, 지름 축소용의 슬릿(121)을 배치하는 동시에, 내주면에 돌출조부(122)를 돌출설치하고, 외측 단부에 테이퍼면부(t120)를 구비한 외주면에는, 마찰 저감용으로, 불소 수지의 피복층을 형성하고 있다.
또한, 캡너트(130)에는, 앞부분 내주면에, 숫나사관부(111)의 외주에 나사 결합하기 위한 암나사부(131)를 배치하고, 뒷부분 내주면에는, 분할링(120)을 지름 축소하기 위한 테이퍼면부(t130)를 배치하고, 상기 테이퍼면부(t130)에는 불소수지의 피복층(133)을 형성하고 있다.
그리고, 플라스틱관(P)의 이음매 본체(110)에의 접속에 있어서는, 도 10(A)에 도시하는 바와 같이, 플라스틱관(P)의 접속단부 외주에, 캡너트(130)를 끼우고, 이어서 분할링(120)을 끼우고, 도 10(B)과 같이, 플라스틱관(P)의 접속부를, 이음매 본체(110)의 이너 코어부(112)에 피복 끼워 맞춤하고, 플라스틱관 선단을 이너 코어부(112)의 기초단에 맞닿게 하고, 이어서 캡너트(130)를 이음매 본체(110)에 나사 결합하고 전진하여 조임 부착하고, 캡너트(130)가 분할링(120)을, 이너 코어부(112)의 기초단까지 밀어 나아가는 동시에, 캡너트(130)의 테이퍼면(t130)이 분할링(120)을 눌러 지름 축소함으로서, 플라스틱관(P)을, 내주면에 위치하는 이너 코어부(112)의 나사홈부(113)와, 외주면에 위치하는 분할링(120)의 돌출조부(122)에 의해서 협착 유지하는 것이다.
도 11은, 특허문헌 2로서 열거한 종래예 2의 설명도로서, (A)는 플라스틱관 (P)의 조임 부착 상태 단면도이고, (B)는, (A)의 주요부 확대도이다.
즉, 종래예 2는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 이음매 본체(210)의 내주면 오목부에는, O링(220)과, 보조링(230)과, 걸어멈춤링(240)을 앞단 내측에 내포하고, 외주면이 후방으로 지름 축소되는 테이퍼부(t250)를 구비한 지름 축소 가능한 압압링(250)을 차례차례 배치하고, 압압링(250)의 테이퍼부(t250)와 정합하는 테이퍼부(t260)를 전단 내주에 구비한 캡(260)을 이음매 본체(210)에, 나사면(S260)을 사이에 두고 임시 나사 결합해 두는 것이다.
그리고, 관 접속에 있어서는, 플라스틱관의 접속단부를 캡 안지름부(C260) 및 이음매 본체(210)의 내주면을 따라서 끼워 넣고, 캡(260)을 이음매 본체(210)에 나사 넣어 조임 부착함으로서, 캡(260)의 테이퍼면(t260)과 압압링(250)의 테이퍼면(t250)과의 협력작용으로 압압링(250)을 전진하여 지름 축소시키고, 압압링(250)과 걸어멈춤링(240)이, 플라스틱관 외주면을 눌러 고정 부착하는 동시에, 압압링 (250)의 전진에 의한 보조링(230)의 전진에 의해서 O링(220)을 누르고, O링(220)의 지름방향 변위에 의해서 플라스틱관 외주면을 시일(seal)하고, 또한 걸어멈춤링 (240)과 압압링(250)으로, 플라스틱관(P)의 외주를 누름 접합 걸어멈춤 유지하는 것으로, 플라스틱관(P)을 관이음매에 삽입하여 캡을 회동하는 것만으로, 플라스틱관을 원터치로 접속할 수 있는 관이음매이다.
특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 평성 9-229258호 특허문헌 2 : 일본 공개특허공보 평성 11-141765호
종래예 1(도 10)의 관이음매는, 분할링(120)의 지름 축소에 의해서, 분할링 (120) 내주면의 돌출조부(122)가 플라스틱관(P)의 외주면에 먹혀들어 맞물려, 이너 코어부(112)의 외주의 나사홈부(113)와의 협력작용으로, 플라스틱관(P)이 당겨져 뽑혀지는 것을 저지하는 것으로서, 관이음매의 조임 부착 작용에서의 플라스틱관 (P)의 동시 회전은, 분할링(120) 외주면과, 캡너트(130) 내주의 테이퍼면(t130)에 부여한, 불소계 수지의 피복층(123과 133) 상호의 미끄러짐에 의해서 억제할 수 있지만, 플라스틱관(P)의 삽입 접합시에는, 캡너트(130) 및 분할링(120)을 각각에 장착하므로 작업성에 문제가 있다.
즉, 종래예 1의 관이음매는, 분할링(120)을 캡너트(130)에 수납하고, 이음매 본체(110)에 캡너트(130)를 임시 나사부착한 상태에서, 현장에 반입하고, 현장에서는,
(a). 이음매 본체(110), 분할링(120), 캡너트(130)로 분해한다.
(b). 도 10(A)과 같이, 플라스틱관(P)에 캡너트(130)와 분할링(120)을 간격을 유지하여 끼워 맞춤한다.
(c). 플라스틱관(P)을 이너 코어부(112)의 기초단까지 씌워부착한다.
(d). 분할링(120)을 이너 코어부(112)로 이동한다.
(e). 캡너트(130)를 분할링(120) 위에 씌워부착하고 이음매 본체(110)에 나사 부착한다.
이상, (a)∼(e)의 작업 공정에서와 같은 접속 작업으로 되어, 관의 접속은 번잡하고, 시간을 필요로 한다.
또한, 종래예 1(도 10)의 관이음매에 있어서는, 누수 방지를 위해서 캡너트 (130)를 과조임 부착하면, 플라스틱관(P)은, 내주면이 이너 코어부의 복수의 나사홈부(113)에 의한 과압축을 받고, 외주면이 분할링 돌출조부(122)에 의한 과압축을 받아 변형하여, 장기간 경과하면 크리프 변형(응력을 부가하지 않는데도 시간이 지나면서 함께 증가하는 변형)이 원래 있어, 지수성(止水性)이 저하할 우려가 있다.
또한, 플라스틱관의 선단의 접속부는, 내주면에 대한 이너 코어부(112)의 복수의 나사홈부(113)의 먹혀들어감과, 외주면에 대한 분할링(120)의 돌출조부(122)의 먹혀들어감에 의해서 변형하고, 누수 방지 상태가 유지되기 때문에, 플라스틱관의 소성 변형한 접속부는, 재시도의 관 접속에는 이용할 수 없다.
또한, 종래예 2(도 11)의 관이음매에 있어서는, 도 11(A)과 같이, 이음매 본체(210)의 내주면에 O링(220), 보조링(230), 걸어멈춤링(240) 및 압압링(250)을 내포하여 캡 안지름부(C260)를 이음매 본체 내에 끼워 넣어 임시 나사식 결합한 관이음매에, 플라스틱관(P)을 삽입하여 캡(260)을 나사 넣고 조임 부착하는 원터치 방식의 관이음매이지만, 가요성의 플라스틱관(P)은 감은 상태로 현장에 반입되기 때문에, 감기는 습관이 생겨 있어, 관이음매에의 삽입용 접속부의 관단면은, 타원형으로 변형하고 있다.
그 때문에, 플라스틱관 접속부를, 무조작으로 캡 안지름부(C260)에 끼워 넣으면, 안지름 방향으로 노출되어 있는 O링(220)에 관 선단이 충돌하고, 이음매 본체의 내주의 홈에 끼워 맞춤되어 있는 O링(220)에, 내주 방향으로 끌어당기는 작용을 부여하고, O링(220)을, 끼워넣음홈으로부터 탈락시키거나, 절단하거나, 변형시키거나 하여, 플라스틱관을 접속한 관이음매는, O링(220)이 소기의 시일(seal)성을 발휘하지 못하고, 누수가 발생할 우려가 있다.
그리고, 관이음매에 누수가 발생하면, 캡(260)을 떼어내어, 플라스틱관(P)을 뽑아 제거하고, 압압링(250), 걸어멈춤링(240), 보조링(230), O링(220)을 일단 떼어낸 후, 다시 관이음매를 세트하여, 플라스틱관을 삽입하게 된다.
따라서, 감기는 습관이 생긴 플라스틱관(P)의 접속 작업은, 주의력을 필요로 하는 곤란한 작업이 되어, 작업성이 나쁘다.
또한, 비록, 플라스틱관(P)이 O링(220)을 손상시키지 않고 관이음매내에 삽입되어 있어도, 캡 조임 부착 작업은, 캡 안지름부(C260)가 플라스틱관(P) 외주면에 접촉되어 있다는 것, 그리고 최종 조임이 압압링(250)에 회동 압압력을 부여한다는 것에 의해, 플라스틱관(P)은 모두 동시 회전하여 부분 비틀림이 발생하고, 플라스틱관(P)에 좌굴, 또는 응력 변형이 발생하여, 플라스틱관 자체의 내구성을 손상시키는 문제가 있다.
본 발명은, 이들 종래예 1, 2의 문제를 해결 또는 개선한 획기적인, 원터치 접속 타입의 플라스틱 관이음매를 제공하는 것이다.
본 발명의 플라스틱수지 파이프용의 관이음매는, 예를 들면 도 1에 도시하는 바와 같이, 관형상의 이너 코어(9)의 외주에 이음매 본체(8)를 장착하고, 이음매 본체(8)의 단부에 캡(3)을 씌워 붙이고, 파이프(12)를 캡(3)을 사이에 두고 이너 코어(9)상에 씌어 덮어 삽입하여, 캡(3)의 회동에 의해서 원터치로 플라스틱수지 파이프(12)를 접속하는 관이음매로서, 이너 코어(9)는, 통수 구멍(H9)을 구비한 파이프 형태로서, 외주면(9c)에는, 이음매 본체(8)를 나사 부착하는 나사면(9S)과, 걸어멈춤홈(9G)에 끼워 맞춤한 O링(4)을 구비하고, 이음매 본체(8)는, 파이프 형태로서, 내주면(8d)에는, 이너 코어(9) 나사부착용의 나사면(8S')을, 외주면(8c)에는 캡(3) 나사부착용의 나사면(8S)을 구비하는 동시에, 내주면 단부에는 바깥쪽으로 지름 확대되는 테이퍼면(t8)을 구비하고, 캡(3)은, 후면(3B)에 삽입용 구멍(H3)을 구비하고, 내주면 앞부분에는 이음매 본체의 나사면(8S)과 나사식 결합하는 나사면(3S)을 구비하고, 내주면 뒷부분에는 바깥쪽으로 지름 축소되는 테이퍼면(t3)을 구비하고, 또한, 이음매 본체의 테이퍼면(t8)과 정합하는 테이퍼면(t5)을 외주에 갖고 지름 축소용의 슬릿(5G)을 구비한 고정링(5)과, 보조링(6)과 캡의 테이퍼면 (t3)과 정합하는 테이퍼면(t7)을 외주에 갖고 지름 축소용의 슬릿(7G)을 구비한 걸어멈춤링(7)을 끼워 맞춤하여 내포하고, 플라스틱수지 파이프(12)를, 캡(3)의 삽입용 구멍(H3)으로부터 이너 코어(9)와 이음매 본체(8)와의 빈틈(dg)에 삽입하여, 캡 (3)의 나사식 결합 조임 부착에 의해서, 고정링(5) 및 걸어멈춤링(7)이 지름 축소되고, 플라스틱수지 파이프(12)를 이너 코어(9) 외주면(9c)에 물이 새지 않게 누르는 것이다.
이 경우, 관이음매를 구성하는 각 부재의 재질은 상관없지만, 포금(砲金)이나 진유제이면, 녹, 금속 용출 등의 문제가 발생하기 때문에, 플라스틱수지재가 바람직하고, 전형적으로는, 캡(3), 이음매 본체(8), 이너 코어(9)는, 폴리에테르이미드수지(상품명: 울템수지) 성형품이고, 고정링(5), 보조링(6), 걸어멈춤링(7)은, 폴리페닐렌 옥사이드 수지(상품명: 노릴수지) 성형품이다.
또한, 이너 코어(9)의 외주면(9c)과 이음매 본체(8)의 내주면(8d)과의 빈틈 (dg)은, 플라스틱수지 파이프(12)를 끼워 넣을 수 있는 치수이면 좋고, 빈틈(dg)의 형성은, 도 1(A)와 같이, 이음매 본체 내주면(8d)을 평활하게 하고, 이너 코어 외주면(9c)의 지름 확대 단차부(d9)로 형성해도 좋고, 혹은, 도시하고 있지 않지만, 이음매 본체 내주면(8d)에 지름 축소 돌출하여 단차부를 형성하고, 이너 코어 외주면(9c)을 평활면으로 하여도 좋고, 혹은, 도시하고 있지 않지만, 이음매 본체 내주면(8d) 및 이너 코어 외주면(9c) 맞은쪽으로부터 빈틈(dg) 형성용의 단차 돌출을 배치해도 좋고, 빈틈(dg)의 형성은, 관이음매를 제작한다는 면으로부터 적절히 선택 결정하면 좋다.
또한, 관이음매를 채용하는 플라스틱수지 파이프(12)는, 가요성 플라스틱관이 바람직하고, 전형적으로는, 재활용이 가능하고, 가요성이 뛰어난 에틸렌·옥텐·코폴리머(PE-RT) 수지제이다.
또한, O링(4)은, 전형적으로는, 내마모성, 내열성이 뛰어난, JIS B2401의 니트릴고무의 굵기 1.9mm의 단면 원형 링이며, 채용하는 플라스틱수지 파이프(12)의 허용 오차에 대응할 수 있는 형태로 배치하면 좋고, JIS 규격의 호칭지름 13mm의 바깥지름 R12가 17mm, 안지름 R12'가 13mm의 플라스틱수지 파이프(12)에서는, 허용 오차가 ㅁ0.15mm이기 때문에, 굵기 1.9mm의 O링(4)은, 바깥지름 R9'가 12.6mm의 이너 코어(9)의 외주면(9c)으로부터 0.5mm 돌출 형태로 하면 좋다.
그리고, O링(4)은, 플라스틱수지 파이프(12)의 지름의 허용 오차에도 충분한 시일성으로 대응하기 때문에, 전형적으로는, 2개를 배치하는 것으로 하고, 각 O링 (4)은 고정링(5)의 누름 영역내에서의 배치로 하면 좋다.
또한, 지름 축소 작용하는 고정링(5) 및 걸어멈춤링(7)의 자유 상태에서의 안지름 R5', R7'는, 보조링(6)과 함께, 플라스틱수지 파이프(12)의 바깥지름 R12(표준: 17mm)가 느슨하게 끼워 넣어질 수 있는 안지름(표준: 17.6mm)으로 하고, 고정링(5)의 테이퍼면(t5)과 슬릿(5G)의 폭, 및 걸어멈춤링(7)의 테이퍼면(t7)과 슬릿(7G)의 폭은, 고정링(5) 및 걸어멈춤링(7)이 지름 축소되어 플라스틱수지 파이프(12)를 이너 코어(9)의 외주면(9c)에 물이 새지 않도록 누를 수 있는 관계 치수로 하면 좋다.
그리고, 고정링(5)의 테이퍼면(t5)과 이음매 본체(8)의 테이퍼면(t8)과의 관계 구조는, 고정링(5)의 플라스틱수지 파이프(12)의 외주면(12c)에의 과도한 누름이 발생하지 않는 형태, 즉, 이음매 본체 내주면(8d)의 스토퍼면(st)이 고정링(5)의 전진을 규정하는 구조로 하는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명의 관이음매에서의 플라스틱수지 파이프(12)의 접속 작업은, 도 1과 같이, 캡외단(후단)의 삽입용 구멍(H3)으로부터 파이프를 삽입하면, 파이프 (12)는, 캡(3)에 내포 유지된 걸어멈춤링(7), 보조링(6) 및 고정링(5)과의 삽입용 구멍(H7, H6, H5)을 관통하고, 이너 코어(9) 외주면(9c)의 빈틈을 삽입 통과하여 이너 코어(9)의 외주면(9c)과 이음매 본체(8)의 내주면(8d)과의 빈틈(dg)의 가장 안쪽의 단차부(d9)까지 삽입하여, 캡(3)을 수동으로 회전하는 것만으로 캡(3)이 이음매 본체(8) 위를 나사식 결합 전진하고, 동시에, 고정링(5)이, 자체의 테이퍼면 (t5)과 이음매 본체(8)의 테이퍼면(t8)과의 협력 작용으로 지름 축소되고, 파이프 (12)의 내주면(12d)을 이너 코어 외주의 O링(4)에 누름 접합하여 물이 새지 않게 누르는 동시에, 걸어멈춤링(7)도, 자체의 테이퍼면(t7)과 캡(3)의 테이퍼면(t3)과의 협력 작용으로 지름 축소되고, 파이프(12)의 내주면(12d)을 이너 코어(9)의 선단부 외주면(9c)에 눌러, 원터치 방식으로 플라스틱수지 파이프(12)의 관이음매에의 접속 조임 부착을 실시할 수 있다.
그리고, 이너 코어(9)의 존재에 의해, 감기는 습관이 생긴 플라스틱수지 파이프(12)이더라도, 진원(眞圓) 형태에서의 삽입이 되어, 비록 파이프 선단이 O링 돌출부에 충돌해도, 파이프(12)의 선단은, O링(4)을 탄성 지름 확대 하여 걸어멈춤홈(9G)으로부터 끌어당길 정도의 응력을 일으키는 일이 없고, O링(4)상을 미끄럼 동작하여, O링(4)에 대한 변형, 손상은 생기지 않는다.
또한, 캡(3)의 조임 부착 초기 단계에서, 고정링(5)과 걸어멈춤링(7)이, 캡 (3)의 회동에 의한 파이프(12) 외주면(12c)에 대한 미끄럼동작 회동에서의 전진은, 보조링(6)의 개재에 의해, 고정링(5)의 슬릿(5G)과 걸어멈춤링(7)의 슬릿(7G)과의 접촉협력이 끊어져, 파이프(12)에 비틀림이 발생하는 일이 없도록 진행된다.
그리고, 고정링(5)이 파이프(12) 외주면(12c)과 누름 마찰을 일으키는 단계에서는, 고정링(5)은, 자체의 테이퍼면(t5)과 이음매 본체의 테이퍼면(t8)과의 누름 마찰력의 증대와, 고정링(5)의 파이프 내주면(12d)에의 지름 축소 접촉에 의한 마찰력의 증대에 의해서, 고정링(5)은 파이프(12)에 동시 회전을 일으키지 않는다.
그리고, 걸어멈춤링(7)도 지름 축소되어 파이프(12)를 누르는 단계에서는, 걸어멈춤링의 슬릿(7G)이 파이프(12)의 외주면(12c)에 먹혀드는 작용과, 무회동으로, 파이프(12)를 누르는 고정링(5)으로부터 보조링(6)을 사이에 둔 마찰력에 의해서, 회동이 억제되고, 캡(3)의 최종 나사 부착 시에는, 고정링(5) 및 걸어멈춤링 (7)은 무회동으로 파이프(12)를 이너 코어(9)에 누르는 것만으로, 플라스틱수지 파이프(12)는, 접속부에, 동시 회전에 의한 좌굴, 또는 비틀림이 발생하는 일 없이 관이음매에서의 조임 부착 접속을 할 수 있다.
그리고, 고정링(5) 및 걸어멈춤링(7)의 지름 축소는, 각각, 지름 축소용 슬릿(5G, 7G)의 플라스틱수지 파이프 외주면(12c)에의 먹혀들어감으로 인해, 플라스틱수지 파이프(12)에 대한 전후의 2부위에서의 조임 부착이 되어 파이프(12)의 당겨 뽑힘 저지를 달성하는 동시에, 파이프(12)의 이너 코어(9)에 대하여 물이 새지 않게 누를 수 있게 보증한다.
그 때문에, 본 발명의 관이음매는, 간단한 원터치 방식에서의 접속 조임 부착 작업이면서, 플라스틱수지 파이프(12)의 접속부에는 동시 회전 현상을 일으키는 일 없이, O링(4)에 대한 변위, 손상도 발생하는 일 없이, 게다가, 접속부의 전후 2부위에서의, 확실한 물이 새지 않게 누름 및 확실한 파이프 고정부착 유지를 가능하게 한다.
또한, 본 발명에 있어서는, 도 1(A)에 도시하는 바와 같이, 이너 코어(9)가 복수의 O링(4)을 구비하고, 캡(3)의 나사식 결합 조임 부착 시에, 고정링(5)의 테이퍼면(t5)과 이음매 본체 테이퍼면(t8)과의 협력 작용에 의해서, 고정링(5)이 플라스틱수지 파이프(12)를 O링(4)에 누르는 것이 바람직하다.
이 경우, O링(4)은, 복수개를 간격을 유지하여 배치하면, 플라스틱수지 파이프 내주면(12d)과 O링(4)군은, 면 시일을 구성하고, 각 O링(4)의 돌출 치수를 억제해도 충분한 시일 작용을 얻을 수 있지만, 전형적으로는, O링(4)은, 중심 간격 (L9')을 5mm로, 각 O링(4)을 이너 코어 외주면(9c)으로부터 0.5mm돌출 형태로 배치한다.
또한, 고정링(5)은, 내주면(5d)의 전후방향폭(축방향폭)(W5)이 각 O링(4)의 존재 부위를 커버하는 치수이면 좋고, 전형적으로는, 고정링(5)의 폭(W5)은 8mm이다.
이 경우, 고정링(5)은, 걸어멈춤링(7)과 함께, 플라스틱수지 파이프(12)의 뽑아 벗겨짐(빠짐)도 저지하는 기능이 요구되기 때문에, 고정링(5)의 내주면(5d), 및 걸어멈춤링(7)의 내주면(7d)에는, 예를 들면, 요철면, 나사면 등의 마찰력 증가 수단을 부여하는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명은, 복수의 O링(4)에 의해서 시일 작용면을 형성할 수 있기 때문에, O링(4)의 배치는, 플라스틱수지 파이프(12)의 이너 코어(9)에의 피복 삽입 끼워 맞춤시에, O링(4)이 삽입끼워 맞춤하는 데에 장해가 되지 않을 정도의 소치수 (표준: 0.5mm)의 돌출량으로서도, 고정링(5)에 의한 플라스틱수지 파이프(12)에 대하여 완전히 물이 새지 않도록 누름 작용을 얻을 수 있어, 플라스틱수지 파이프 (12)의 관이음매에의 삽입이 용이하고, 캡(3)을 수동으로 회동하는 것만으로 접속 조임 부착을 할 수 있고, 또한 당겨 뽑힘의 우려도 없는, 원터치 방식의 관이음매가 된다.
또한, 본 발명은, 관이음매를 구성하는 전체 부재가 플라스틱수지제로서, 적어도, 이너 코어(9), 이음매 본체(8) 및 캡(3)은 투시 가능 플라스틱수지제인 것이 바람직하다.
이 경우, 투시 가능이란, 투명 또는 착색 반투명으로서, 뒤편(내측)의 부품(부재)이 투과를 눈으로 확인할 수 있는 의미이다.
또한, O링(4)은, 플라스틱수지 파이프의 내측이 되는 부재이기 때문에, 흑색으로 해두면, 착색 플라스틱수지 파이프(12)를 통한 외부로부터의 눈에 의한 확인도 가능해진다.
따라서, 관이음매에 의한 플라스틱수지 파이프(12)의 접속 작업 시에, 플라스틱수지 파이프(12)의 선단이 소정 위치까지 적정하게 끼워 넣어졌는지, 각 O링 (4)은 적정 상태를 유지하고 있는지, 고정링(5)은 적정 상태인지, 등을 작업원에 의해서 눈으로 확인할 수 있어, 조임 부착 작업이 용이해진다.
한편, 관용의, 급수관, 급탕관은 동색의 물질로서, 가교 폴리에틸렌관은 반투명, 폴리부텐관은 크림색이지만, 본 출원인이 제조, 판매하고 있는, 재활용이 가능하고, 가요성이 높은, 에틸렌·옥텐·코폴리머수지제의 급수, 급탕관을 채용하면, 급수관은 화이트에서의, 급탕관은 핑크에서의 반투명관이다.
또한, 본 발명에 있어서, 고정링(5)은, 도 6에 도시하는 바와 같이, 축방향폭(전후방향폭)(W5)이, 복수의 O링(4)영역을 가리는 치수를 구비하고, 또한, 내주면(5d)에는 복수개의 둘레방향조홈(5G')을 구비하고 있는 것이 바람직하다.
한편, O링(4)은, 전형적으로는, 5mm 간격의 2개 배치이기 때문에, 고정링(5)의 축방향 치수 (W5)는 8mm로 하면 좋다.
또한, 내주면(5d)의 둘레방향조홈(5G')은, 플라스틱수지 파이프 외주면(12c)에 대한 걸어멈춤 유지(당겨 뽑힘 저지) 기능을 이루면 좋고, 조홈(5G')의 폭, 깊이, 간격은, 대상 플라스틱수지 파이프(12)에 따라 적절히 결정하면 좋지만, 전형적으로는, 도 6(B)와 같이, 깊이 0.3mm, 폭0.3mm의 내주 홈을 전후에 2개, 5mm 간격으로 배치한다.
따라서, 상기 고정링(5)이, 플라스틱수지 파이프(12)의 외주면(12c)에 대해서, 지름 축소되어 누름작용이 발생하면, 플라스틱수지 파이프(12)의 외주면(12c)은, 미시적으로는, 압축 탄성변형에 의해서 조홈(5G')내에 팽출 형태로 먹혀들어, 고정링(5)의 수지 파이프(12)에 대한 파지력이 증대한다.
그리고, 플라스틱수지 파이프(12)는, 고정링(5)의 누름작용에 의해서, 내주면(12d)이 복수개의 돌출 O링(4)으로 눌러져서, 외주면(12c)이 복수의 조홈(5G')내에 먹혀들기 때문에, 고정링(5)은, 플라스틱수지 파이프(12)에, 수밀 시일 작용, 및 당겨 뽑힘 저지 작용을, 면작용으로 부여하게 되어, 강고하게 물이 새지 않게 누르게 되고, 또한 강고한 걸어멈춤 유지 작용을 완수한다.
또한, 본 발명에 있어서, 보조링(6)은, 도 7에 도시하는 바와 같이, 외주면이, 전면의 원통부의 외주면(6c)과, 원통부 외주면(6c)으로부터 후방으로 지름 축소되는 테이퍼면(t6)을 구비한 얇은 판링으로서, 대면적의 전면(6F)이 고정링(5)에, 소면적의 후면(6b)이 걸어멈춤링(7)에 면접촉하는 것이 바람직하다.
이 경우, 보조링(6)은, 전형적으로는, 두께(축방향폭) W6이 2mm이고, 바깥지름 R6이, 고정링 바깥지름 R5(표준: 27.6mm) 및 걸어멈춤링 바깥지름 R7(표준: 27.6mm)보다 약간 작은 지름(표준: 26.5mm)이고, 삽입용 구멍(H6)의 지름은, 고정링(5)의 삽입용 구멍(H5)의 지름(표준 17.6mm) 및 걸어멈춤링(7)의 삽입용 구멍 (H7)의 지름(표준: 17.6mm)보다 약간 크다(표준: 18mm).
따라서, 보조링(6)은, 관이음매의 캡(3)을 조임 부착하여 전진시키는 초기 단계에서는, 고정링(5) 및 걸어멈춤링(7)과 함께, 플라스틱수지 파이프(12)에 느슨하게 끼워 맞춤하고, 걸어멈춤링(7)의 테이퍼면(t7)이, 캡 테이퍼면(t3)의 마찰 회전을 받아, 걸어멈춤링(7), 보조링(6), 고정링(5)의 전후 면접촉에서의 회전하에, 또한, 고정링(5)과 걸어멈춤링(7)과의 지름 축소용 슬릿(5G,7G) 상호의 걸림을 방지하면서, 플라스틱수지 파이프 외주면(12c)상을 미끄럼 이동하고, 고정링(5)의 테이퍼면(t5)이 이음매 본체(8)의 테이퍼면(t8)에 접촉 후에는, 고정링(5)은 무회전, 또한, 지름 축소되어 파이프(12)에의 누름 작용에 들어간다.
그리고, 이 단계에서, 보조링(6)은, 고정링(5)과 걸어멈춤링에 누름 접합 협착상태로, 캡(3)의 전진 작용을 받지만, 보조링(6)은, 전면(6F)의 대면적의 고정링 접촉 면과 후면(6B)의 소면적의 걸어멈춤링 접촉면과의 면적차로부터 발생하는 마찰력 전달의 차이에 의해서 무회전이 되어, 걸어멈춤링(7)도, 보조링(6)으로부터의 마찰력과, 파이프(12)에의 지름 축소 누름에 의한 마찰력에 의해서, 캡(3)과 동시 회전하는 일이 없이, 즉 플라스틱수지 파이프(12)에 비틀림 작용을 부여하는 일 없이, 고정링(5)과 함께, 플라스틱수지 파이프(12)를 누름 접합한다.
그 때문에, 보조링(6)의 개재에 의해서, 앞쪽의 고정링(5)과 뒤쪽의 걸어멈춤링(7)이란, 플라스틱수지 파이프(12)에, 동시 회전 비틀림, 또는 비틀림 좌굴을 일으키는 일 없이, 소정의 누름 걸어멈춤 작용을 이룬다.
그리고, 플라스틱수지 파이프(12)는, 고정링(5)에서의, O링(4)에의 누름 시일 작용 및 당겨 뽑힘 방지의 걸어 멈춤 작용과 걸어멈춤링(7)에서의, 이너 코어 외주면(9c)에의 누름 접합에 의한 시일 작용과 당겨 뽑힘 방지의 걸어 멈춤 작용을 받게 된다.
그 때문에, 본 발명의 관이음매는, 소정의 플라스틱수지 파이프(12)를 삽입하고, 캡(3)을 수동으로 회전하는 것만으로, 접속 파이프(12)에 동시 회전 작용을 부여하는 일 없이, 전후의 고정링(5)과 걸어멈춤링(7)과의 2부위에서, 파이프(12)에 시일 작용 및 당겨 뽑힘 방지 작용을 이루게 되어, 접속용의 플라스틱수지 파이프(12)를 손상시키는 일 없이, 확실히 내(耐)누수 시일 및 당겨 뽑힘 방지의 접속을 달성할 수 있다.
또한, 본 발명은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 이너 코어(9) 및 이음매 본체 (8)가 길이방향에 좌우 대칭 구조의 소켓 형태로서, 양측에서 캡(3)을 끼워 맞춤하고, 양측에서 플라스틱수지 파이프(12)를 삽입 접속하는 것이 바람직하다.
이 경우, 이음매 본체(8) 및 이너 코어(9)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 길이방향에 좌우 대칭 형태로 준비하고, 고정링(5), 보조링(6) 및 걸어멈춤링(7)을 끼워 맞춤하여 내포한 캡(3)을, 이음매 본체(8)의 양단에 끼워 맞춤하면, 상기 관이음매는, 양측에서의 플라스틱수지 파이프(12)의 삽입 접속이 가능해진다.
따라서, 상기 좌우 대칭의 양(두) 머리 형태의 소켓형 관이음매는, 플라스틱수지 파이프(12)의 기다란 형태의 이음매로서 유효하다.
또한, 본 발명은, 도 9에 도시하는 바와 같이, 이음매 본체(8)가 엘보 형태로서, 일단의 관이음매에, 플라스틱수지 파이프(12)를 접속 조임 부착 가능하게 하고, 엘보관(10)의 타단 내면에는 접속용 나사면(10S)을 구비한 것이 바람직하다.
이 경우, 이음매 본체(8)는, 절반에는 관이음매 구조를, 타측 절반에는 굴곡 엘보관(10)을 일체화 성형으로 형성하면 좋고, 이너 코어(9)는, 도 9(A)에 도시하는 바와 같이, 이음매 본체의 관이음매 구조에 대응하는 치수로 준비하면 좋다.
따라서, 본 발명의 관이음매를 채용하면, 일단에는 플라스틱수지 파이프(12)가 원터치 조작으로 접속할 수 있고, 타단에는 단말기기로서의 수도꼭지(13), 또는 도시하지 않는 소켓을 접속할 수 있기 때문에, 플라스틱수지 파이프(12)를 채용한 배관 시공에 유효하다.
본 발명의 관이음매는, 이음매 본체(8)의 단부에 끼워 부착한 캡(3)으로부터 플라스틱수지 파이프(12)를 이너 코어(9)의 외주를 따라서, 이음매 본체(8)와 이너 코어(9)와의 빈틈(dg)에 삽입하여, 캡(3)을 이음매 본체(8)에, 수동으로 회전 나사식 결합하는 것만으로, 플라스틱수지 파이프(12)가 지름 축소되는 고정링(5) 및 걸어멈춤링(7)에 의해서, 이너 코어(9) 외주면(9c)에 강압 확보할 수 있고, 유수관으로서의 이너 코어(9)에 대해서, 물이 새지 않도록, 또한 당겨 뽑힘 우려가 없게 접속할 수 있다.
그리고, 플라스틱수지 파이프(12)는, 감기는 습관이 생긴 상태, 즉, 만곡 습관이나 타원 변형 습관이 붙은 상태이더라도, 관이음매 내에의 삽입은, 이너 코어 (9)에의 피복 끼워 넣음이기 때문에, 가요성의 파이프(12)는, 진원 형태로 수정되면서 삽입되어, 이너 코어(9)의 외주면(9c)에 배치한 O링(4)상을 평활하게 통과하여, O링(4)이 뽑아 벗겨지거나 손상을 받지 않기 때문에, 고정링(5)에 의한 플라스틱수지 파이프(12)의 이너 코어(9) 외주면(9c)에의 누름은, 소정의 물이 새지 않게 누름을 달성한다.
또한, 캡(3)의 이음매 본체(8)에의 회전 나사식 결합 전진 작용은, 캡(3)의 나사 결합 전진으로 지름 축소되는 앞부분의 고정링(5)과 뒷부분의 걸어멈춤링(7)내에 보조링(6)을 개재한 것에 의해, 플라스틱수지 파이프(12)에 동시 회전 비틀림을 부여하는 일 없이, 플라스틱수지 파이프(12)를 이너 코어(9)의 외주면(9c)에, 강고하게, 또한 물이 새지 않도록 누름 접합 고정부착할 수 있고, 게다가, 플라스틱수지 파이프(12)는, 앞부분의 고정링(5) 부위와, 뒷부분의 걸어멈춤링(7) 부위와의 전후 2부위에서의 누름 접합 및 걸어 멈춤 작용을 받기 때문에, 캡(3)을 수동 회전으로 조임 부착할 만한 원터치 조작에 의해서, 신뢰성이 풍부한, 완전한, 물이 새지 않도록 조임 부착이 가능하다.
도 1은 본 발명의 소켓형 관이음매의 설명도로서, (A)는 종단 측면도, (B)는 측면도이다.
도 2는 이음매 본체(8)의 설명도로서, (A)는 종단 측면도, (B)는 단면도, (C)는 측면도이다.
도 3은 캡(3)의 설명도로서, (A)는 후면도, (B)는 종단 측면도이다.
도 4는 이너 코어(9)의 설명도로서, (A)는 종단 측면도, (B)는 측면도이다.
도 5는 O링(4)의 설명도로서, (A)는 정면도, (B)는 종단 측면도이다.
도 6은 고정링(5)의 설명도로서, (A)는 측면도, (B)는 종단 측면도, (C)는 전면도이다.
도 7은 보조링(6)의 설명도로서, (A)는 측면도, (B)는 후면도, (C)는 종단 측면도이다.
도 8은 걸어멈춤링(7)의 설명도로서, (A)는 측면도, (B)는 후면도, (C)는 종단 측면도이다.
도 9는 본 발명을 엘보형 관이음매에 적용한 설명도로서, (A)는 종단 측면도, (B)는 측면도이다.
도 10은 종래예 1의 설명도로서, (A)는 접속전의 상태의 종단 측면도, (B)는 접속 상태의 종단 측면도이다.
도 11은 종래예 2의 설명도로서, (A)는 접속 상태의 종단 측면도, (B)는 (A)의 부분 확대도이다.
본 발명을, JIS 규격의 호칭지름 13A에서, 바깥지름이 17mm, 안지름이 13mm의 플라스틱수지 파이프에 적용하는 소켓형 관이음매(1)로서 실시형태를 설명한다.
도 1(A)은, 소켓형 관이음매(1)의 종단 단면도로서, 도(A)에 있어서, 우측의 관이음매는 파이프(12)를 접속한 상태를, 좌측의 관이음매는 파이프 삽입 직전의 상태를 나타내는 도면이고, 도 1(B)는, 도 1(A)의 측면도이다.
소켓형 관이음매(1)는, 도 1(A)에 도시하는 바와 같이, 통수 구멍(H9)을 구비한 이너 코어(9)의 외주에 이음매 본체(8)를 나사 부착하고, 고정링(5), 보조링 (6) 및 걸어멈춤링(7)을 끼워 맞춤하여 내포한 캡(3)을 이음매 본체(8)의 외주에 나사식 결합하는 것이다.
[이너 코어(9) (도 4)]
도 4는 이너 코어(9)의 설명도로서, (A)는 종단 측면도, (B)는 측면도이다.
이너 코어(9)는, 투명하고, 폴리에테르이미드수지(상품명: 울템수지)제의, 일반 두께가 3mm의 파이프 형상 성형품이며, 전체 길이 L9가 98mm, 통수 구멍(H9)이 되는 안지름 R9"는 6.7mm, 바깥지름 R9'는 12.6mm로서, 원통 중앙부 외주에는 지름 R9가 20mm의 팽출 두께부를 갖고, 상기 팽출 두께부 둘레면에는, 길이 18mm에 걸친 나사면(9S)을 구비하고, 이너 코어 외주면(9c)으로부터 팽출 나사면(9S)에 걸쳐서, 높이 3.65mm의 단차(d9)를 구비하고 있다.
또한, 양단 외주에는, 플라스틱수지 파이프(12)에의 삽입을 원활하게 하기 위한 1/3 구배의 테이퍼면(t9)을 부설하고, 외주면(9c)의 단차부(d9)와 선단과의 중간 위치에는, O링(4)을 끼워넣기 위한, 폭 1.9mm, 깊이 1.4mm의 걸어멈춤홈(9G)을 간격 L9'가 5mm로 2개 배치한 것이다.
[이음매 본체(8) (도 2)]
도 2는 이음매 본체의 설명도로서, (A)는 종단 측면도, (B)는 단면도, (C)는 측면도이다.
이음매 본체(8)는, 이너 코어(9)와 마찬가지로, 투명하고, 일반 두께 4mm의 폴리에테르이미드 수지(상품명: 울템수지)제의 파이프 형상 성형품이며, 외주면 (8c)의 양측에는, 캡(3)을, 느슨해짐이 생기지 않도록 나사 결합하기 위한, 나사 간격이 짧은 미터 가는 눈금 나사(JISB0207)를, 외주면(8c)으로부터 나사산이 돌출하는 형태로 나사면(8S)을 배치하고, 또한 외주면(8c) 중앙에는, 이너 코어 부착 시에, 이음매 본체(8)의 회동을 억제하는 치구(렌치 등) 접촉용의 평탄면(8f)을 표리에 대칭 배치하고, 내주면(8d)의 길이방향 중앙부에는, 이너 코어(9) 나사부착용의 나사면(8S')을 내주면(8d)으로부터 돌출 형태로 배치하였다.
또한, 내주면 양단에는, 고정링(5)이 끼워 맞춤하는 길이 L8'이 7mm의 끼워 맞춤구멍(H8')을, 스토퍼기능을 이루는 스토퍼면(st)을 사이에 두고 바깥쪽으로 확개 형태로 배치하고, 상기 끼워 맞춤구멍(H8')의 바깥쪽으로 확개하는 내주면을 테이퍼면(t8)으로 하였다.
그리고, 테이퍼면(t8)은, 길이 L8'가 7mm이고, 내단 지름이 21.6mm, 외단 지름이 22.4mm로 형성하였다.
이음매 본체(8)의 치수 관계는, 바깥지름 R8이 26.4mm, 전체 길이 L8이 73mm이고, 중앙에는 지름 R8'이 19.6mm로 관통하는 삽입용 구멍(H8)을 구비하고, 내주면(8d)이 길이방향 중앙부에는, 길이 18mm에 걸쳐서, 이너 코어 나사부착용의 나사면(8S')을 내주면(8d)으로부터 돌출설치 형태로 배치하고, 외주면 양측의 나사면 (8S)은, 선단으로부터 길이(L8') 7mm를 두고, 길이 12mm의 범위에 배치하였다.
[캡(3) (도 3)]
도 3(A)는 캡(3)의 후면도, 도 3(B)는 종단 측면도이다.
캡(3)은, 투명한 폴리페닐렌 옥사이드 수지(상품명: 노릴수지) 성형품으로서, 도 3(A)에 도시하는 바와 같이, 파이프 형상으로서, 외주면(3c)에는 수동 회전의 미끄럼방지용으로, 길이방향의 돌기(3P)를 육각 형상으로 배치하고, 후면(3B)에는, 플라스틱수지 파이프(12)를 삽입하기 위한, 원형상의, 지름 R3"이 28mm의 삽입용 구멍(H3)을 구비하여, 전면(3F)보다 약간(표준: 1mm) 내측으로부터 내주면(3d)에는, 이음매 본체(8) 나사식 결합용의, 미터 가는 눈금 나사(3S)(JIS B0207)를 전후 12mm에 걸쳐서 구비하고, 후면(3B) 내측에는, 걸어멈춤링(7)의 테이퍼면(t7) 접촉용의 테이퍼면(t3)을 구비한 것이다.
파이프 형상의 캡(3)은, 일반 두께 3.5mm이고, 길이 L3가 38mm, 원통 외주면 (3c)의 직경 R3이 35mm로서, 외주면(3c)에는, 폭 5mm, 돌출 높이 d3이 1.5mm의 길이방향 돌기(3P)를, 육각형상으로 등간격으로 구비하고, 삽입용 구멍(H3)의 후면 (3B)중앙의 지름 R3'은 17.6mm이고, 내주면(3d) 앞부분의 나사면(3S)은, 폭 12mm에 걸친 피치 간격 1.5mm, 높이 0.8mm의 미터 가는 눈금 나사면이며, 내주면 후면의 테이퍼면(t3)은, 내주 지름(R3") 28mm로부터 1/4구배, 길이 8mm로 후방으로 지름 축소되는 절두 원추면이다.
[O링(4) (도 5) ]
도 5(A)는, O링의 정면도이고, 도 5(B)는 O링의 종단 측면도이다.
O링(4)은, 이너 코어(9)의, 폭 1.9mm, 깊이 1.4mm의 걸어멈춤홈(9G)에 끼워 넣어 장착하는 시일부재이고, 내마모성, 내열성이 뛰어난 니트릴고무(JIS B2401)의 굵기 W4가 1.9mm, 안지름 R4가 9.8mm의 단면 원형 링이며, 흑색으로 착색(원액 물들여 착색)한 것이다.
[고정링(5) (도 6)]
도 6은, 고정링(5)의 설명도로서, (A)는 측면도, (B)는 종단 측면도, (C)는 전면도이다.
고정링(5)은 폴리페닐렌옥사이드수지(상품명: 노릴수지)제의 성형품으로서, 전체 형상은, 도 6(A)에 도시하는 바와 같이, 중앙에는, 플라스틱수지 파이프(12)를 삽입하기 위한, 직경 R5'가 17.6mm의 삽입용 구멍(H5)을 구비하고, 전후방향 폭W5가 8mm이고, 후단에는, 지름 R5가 27.6mm, 두께 1mm의 플랜지(5E)를 구비하고, 외주면(5c)에는, 후단의 플랜지(5E)로부터 전단으로 지름 축소되는 테이퍼면(t5)을, 이음매 본체(8)의 선단 내주의 테이퍼면(t8)에 정합하는 형태로 구비하고 있다.
그리고, 고정링(5)에 외압이 부가되면 지름 축소하기 위한, 소폭(표준: 2mm)의 절개된 슬릿(5G)을 구비하고 있고, 내주면(5d)에는, 지름 축소되어 플라스틱수지 파이프(12)의 외주면(12c)을 누르면, 플라스틱수지 파이프 외주면(12c)이 탄성변형으로 먹혀들기 위한 주위 소조홈(표준: 깊이 0.3mm, 폭0.3mm)을, 내주면(5d)의 앞부분과 뒷부분에 배치한 것이다.
[(보조링(6) (도 7)]
도 7은 보조링(6)의 설명도로서, (A)는 측면도, (B)는 후면도 (C)는 종단 측면도이다.
보조링(6)은, 지름 축소되는 고정링(5)과 지름 축소되는 걸어멈춤링(7)과의 사이에 개재하는 지름 축소하지 않은 얇은 평판링으로서, 폴리페닐렌 옥사이드수지 (상품명: 노릴수지)제의 성형품이다.
전체 형상은, 도 6(C)에 도시하는 바와 같이, 두께(전후방향폭) W6이 2mm, 바깥지름 R6이 26.5mm이고, 중앙에는, 지름 R6'이 18mm의 삽입용 구멍(H6)을 구비하고, 외주면(6c)에는, 후면(6B)측으로 지름 축소되는 테이퍼면(t6)을 구비하고, 고정링(5)의 플랜지(5E)와 접촉하는, 전면(6F)의 면적에 대해, 걸어멈춤링(7)의 전면과 접촉하는, 후면(6B)의 면적을 작게 한 것이다.
[걸어멈춤링(7) (도 8)]
도 8은 걸어멈춤링(7)의 설명도로서, (A)는 측면도, (B)는 후면도, (C)는 종단 측면도이다.
걸어멈춤링(7)은, 폴리페닐렌옥사이드수지(상품명:노릴수지)제의 성형품으로서, 형상은, 도 8(C)에 도시하는 바와 같이, 축방향(전후방향) 폭(W7)이 9mm, 전면지름 R7이 27.6mm이고, 외주면(7c)은, 전면의 소폭(표준: 1.7mm)의 수평부(7W)를 사이에 두고 후면에 지름 축소되는 테이퍼면(t7)을, 캡 3뒷부분 내주의 테이퍼면 (t3)으로 정합 형태로 배치하였다.
그리고, 중앙에는, 지름 R7'이 17.6mm의 삽입용 구멍(H7)을 플라스틱수지 파이프(12) 삽입통과용으로 배치하고, 내주면(7d)에는, 고정링(5)의 내주면과 같이, 걸어멈춤링(7)이 플라스틱수지 파이프(12)를 외면으로부터 단단히 조였을 때에, 플라스틱수지 파이프 외주면(12c)에 먹혀들기 위한 소조홈(표준:깊이 0.3mm, 폭0.3mm)를 전후에 배치하였다.
또한, 도 8(B)에 도시하는 바와 같이, 걸어멈춤링(7)의 둘레면에 압력이 부가되면, 즉, 캡(3)의 테이퍼면(t3)이 테이퍼면(t7)을 누르면, 지름 축소하기 위한 소폭(표준: 2mm)의 슬릿(7G)을 축선방향의 분할 홈 형태로 배치한 것이다.
[관이음매의 사용]
관이음매는, 공장내에서, 도 1(A)에 도시하는 바와 같이, 이너 코어(9)의, 원통 외주면(9c)의 바깥지름 R9'가 12.6mm의 원통부에 배치한 걸어멈춤홈(9G)(폭: 19mm, 깊이 1.4mm)으로, 흑색의 O링(4)(지름 1.9mm, 안지름 9.8mm)을 끼워 맞춤하고, 이어서, 소켓용 이음매 본체(8) 내주면(8d)의 중앙부의 나사면(8S')에, 소켓용의 이너 코어(9) 외주면 중앙부의 나사면(9S)을 나사 결합 조임 부착하고, 이음매 본체(8)와 이너 코어(9)를, 양측으로 파이프 삽입용의 빈틈(dg)을 구비한 형태로 한다.
이 경우, 이음매 본체 외주면(8c)의 중앙에 배치한, 양측의 평탄면(8f)을 끼워 넣고 이너 코어(9)를 나사 결합 조임 부착하므로 작업성이 좋다.
이어서, 캡(3)내에, 도 1(A)의 좌측 절반에 도시하는 바와 같이, 걸어멈춤링 (7), 보조링(6), 고정링(5)의 순서로, 걸어멈춤링(7)의 테이퍼면(t7)은, 캡(3)의 테이퍼면(t3) 대응에, 보조링(6)은 테이퍼면(t6)측의 후면(6B)을 걸어멈춤링(7)측으로서, 고정링(5)은 테이퍼면(t5)을 전면으로 하고, 끼워 넣어 내포하고, 캡(3)을 이음매 본체(8)의 단부에, 도 1(A)의 좌단 상태와 같이, 임시 나사식 결합하여 시공 현장에 반입한다.
한편, 캡(3)을 이음매 본체(8)에 임시 나사 결합한 상태에서는, 걸어멈춤링 (7), 보조링(6) 및 고정링(5)의 각 삽입용 구멍은, 캡 삽입용 구멍과 정합 형태가 된다.
시공 현장에서는, 관이음매에 대해서, 도 1(A)의 좌측 도시와 같이, 플라스틱수지 파이프(12)로서 JIS 규격의 호칭지름 13A(바깥지름 R12 : 17mm, 안지름 R12' : 13mm)의 에틸렌·옥텐·코폴리머(PE-RT) 수지제 파이프(12)를, 캡(3)의 후단의 삽입용 구멍(H3)(구멍지름: 17.6mm)으로부터, 각 걸어멈춤링(7)(구멍지름: 17.6mm), 보조링(6)(구멍지름: 18mm), 고정링(5)(구멍지름: 17.6mm)을 삽입통과하고, 이너 코어(9)의 외주에 피복 형태로 끼워 맞춤하고, 빈틈(dg)내를 단차부(d9)까지 삽입한다.
이 경우, 캡(3), 이음매 본체(8), 이너 코어(9)는 투명하기 때문에, 플라스틱수지 파이프(12)가, O링(4)에 변위를 생기게 하지 않고, 또한 단차부(d9)까지 적정하게 끼워넣음한 상태를 눈으로 보아 확인하여 실시할 수 있다.
이어서, 캡(3)을 손으로 회전하고, 이음매 본체(8)에, 딱딱하게 느낄 때까지 나사식 결합 전진시킨다.
그리고, 캡(3)의, 이음매 본체(8)에 대한 회전 전진에 의해서, 캡(3)내에 내포되어 있는, 걸어멈춤링(7), 보조링(6), 고정링(5)도 전진하고, 플라스틱수지 파이프(12) 외주에 느슨한 끼워 맞춤되어있던 고정링(5) 및 걸어멈춤링(7)은, 각각, 고정링(5)은 테이퍼면(t5)이 이음매 본체의 테이퍼면(t8)에서의 누름작용으로, 걸어멈춤링(7)은 테이퍼면(t7)이 캡(3)의 후단의 테이퍼면(t3)에서의 누름작용으로, 모두 지름 축소되고, 플라스틱수지 파이프(12)의 외주면(12c)을 누름 접합한다.
이 경우, 캡(3)을 본 조임 부착한 상태에서는, 도 1(A)의 우측에 도시하는 바와 같이, 고정링(5)은, O링(4)의 배치영역 외주면을 누르고, 플라스틱수지 파이프(12)의 내주면(12d)과 이너 코어(9)의 내주면(9d)을 완전하게 물이 새지 않게 누르고, 걸어멈춤링(7)도, 이너 코어(9)의 선단 영역 내주면(9d)에의 플라스틱수지 파이프 내주면(12d)의 물이 새지 않게 누름을 달성하고, 동시에, 고정링(5)의 내주면(5d)의 조홈(5G')과 슬릿(5G), 및 걸어멈춤링(7)의 내주면(7d)의 조홈(7G')과 슬릿(7G)이, 가요성 플라스틱수지 파이프(12)의 외주면(12c)에 먹혀 드는 작용을 이루고, 플라스틱수지 파이프(12)의 관이음매로부터의 당겨 뽑힘 방지도 달성한다.
즉, 도 1에 도시하는 소켓형 관이음매에 있어서는, 양측으로부터 파이프(12)를 삽입하여, 캡(3)을 회전하여 단단히 조이는 것만으로, 파이프(12)의 접속이 원터치로 달성할 수 있고, 게다가, 물이 새지 않게 누름과 당겨 뽑힘 방지 유지는, 전후 2부위에서 실시할 수 있어, 안전성을 보증할 수 있는 파이프 접속을 달성할 수 있다.
[변형예(도 9)]
도 9는, 본 발명의 관이음매를 엘보형태로서 수도꼭지 접속에 적용한 설명도로서, 도 9(A)는 종단 측면도, 도 9(B)는 측면도이다.
이 경우, 도 9(A)에 도시하는 바와 같이, 이음매 본체(8)의 타단은 굴곡된 엘보관(10)으로 하고, 이너 코어(9), 이음매 본체(8), 캡(3)은, 이음매 본체(8)의 일단측에만 배치하는 형태, 즉, 도 1의 소켓형 관이음매(1)의 일단측에 대응하도록 구성하고, 타단의 엘보관(10)의 선단 내주에는 접속용 나사면(10S)을, 나사 부착하는 금구(金具)에 따라 배치한 것이다.
따라서, 도 9(B)에 도시하는 바와 같이, 소정 위치에 관이음매(2)를 고정하고, 일단의 이음매 본체(8)에, 플라스틱수지 파이프(12)를 원터치 조작으로 접속하고, 타단에는 수도꼭지(13), 혹은 도시하지 않는 급수측의 소켓 금구 등을 나사식 결합 고정할 수 있다.
1 : 소켓형 관이음매(관이음매)
2 : 엘보형 관이음매(관이음매)
3 : 캡
3B, 5B, 6B, 7B : 후면
30, 50, 60, 70, 80, 90, 120 : 외주면
3d, 5d, 7d, 8d, 9d, 12d : 내주면
3F, 5F, 6F, 7F : 전면
3P : 돌기
3S, 8S, 8S', 9S, 10S : 나사면
4 : O링
5 : 고정링
5E : 플랜지
5G, 7G : 슬릿
5G', 7G' : 조홈
6 : 보조링
7 : 걸어멈춤링
7W : 수평부
8 : 이음매 본체
8f : 평탄면
9 : 이너 코어
9G : 걸어멈춤홈
10 : 엘보관
12 : 플라스틱수지 파이프(파이프)
13 : 수도꼭지
dg : 빈틈
d9 : 단차부
H3, H5, H6, H7, H8 : 삽입용 구멍
H8' : 끼워 맞춤구멍
H9 : 통수 구멍
t3, t5, t6, t7, t8, t9 : 테이퍼면
st : 스토퍼면

Claims (7)

  1. 관형상의 이너 코어(9)의 외주에 이음매 본체(8)를 장착하고, 이음매 본체 (8)의 단부에 캡(3)을 씌워 부착하고, 플라스틱수지 파이프(12)를 캡(3)을 사이에 두고 이너 코어(9)상에 피복 삽입하여, 캡(3)의 회동에 의해서 원터치로 플라스틱수지 파이프(12)를 접속하는 관이음매로서, 이너 코어(9)는, 통수 구멍(H9)을 구비한 파이프 형태이고, 외주면(9c)에는, 이음매 본체(8)를 나사 부착하는 나사면(9S)과, 걸어멈춤홈(9G)에 끼워 맞춤한 O링(4)을 구비하고, 이음매 본체(8)는, 파이프 형태로서, 내주면(8d)에는, 이너 코어(9) 나사부착용의 나사면(8S')을, 외주면(8c)에는 캡(3) 나사 부착용의 나사면(8S)을 구비하는 동시에, 내주면 단부에는 바깥쪽으로 지름 확대되는 테이퍼면(t8)을 구비하고, 캡(3)은, 후면(3B)에 삽입용 구멍 (H3)을 구비하고, 내주면 앞부분에는 이음매 본체의 나사면(8S)과 나사 결합하는 나사면(3S)을, 내주면 뒷부분에는 바깥쪽으로 지름 축소되는 테이퍼면(t3)을 구비하고, 또한, 이음매 본체의 테이퍼면(t8)과 정합하는 테이퍼면(t5)을 외주에 갖고 지름 축소용의 슬릿(5G)을 구비한 고정링(5)과, 보조 링(6)과 캡의 테이퍼면(t3)과 정합하는 테이퍼면(t7)을 외주에 갖고 지름 축소용의 슬릿(7G)을 구비한 걸어멈춤링(7)을 끼워 맞춤하여 내포하고, 플라스틱수지 파이프(12)를, 캡(3)의 삽입용 구멍(H3)으로부터 이너 코어(9)와 이음매 본체(8)와의 빈틈(dg)에 삽입하여, 캡(3)의 나사 결합 조임 부착에 의해서, 고정링(5) 및 걸어멈춤링(7)이 지름 축소되고, 플라스틱수지 파이프(12)를 이너 코어(9) 외주면(9c)에 물이 새지 않게 누르는, 플라스틱수지 파이프용의 관이음매.
  2. 제 1 항에 있어서, 이너 코어(9)가 복수의 O링(4)을 구비하고, 캡(3)의 나사 결합 조임 부착 시에, 고정링(5)의 테이퍼면(t5)과 이음매 본체 테이퍼면(t8)과의 협력작용에 의해서, 고정링(5)이 플라스틱수지 파이프(12)를 O링(4)에 누르는 관이음매.
  3. 제 1 항에 있어서, 관이음매를 구성하는 전체 부재가 플라스틱수지제로서, 적어도, 이너 코어(9), 이음매 본체(8) 및 캡(3)은 투시 가능 플라스틱수지제인 관이음매.
  4. 제 1 항에 있어서, 고정링(5)은, 축방향폭(W5)이, 복수의 O링(4) 영역을 가리는 치수를 갖고, 또한, 내주면(5d)에는 복수개의 둘레방향 조홈(5G')을 구비하고 있는 관이음매.
  5. 제 1 항에 있어서, 보조링(6)은, 외주면이, 전면의 원통부의 외주면(6c)과, 원통 외주면(6c)으로부터 후방으로 지름 축소되는 테이퍼면(t6)을 구비한 박판링으로서, 대면적의 전면(6F)이 고정링(5)에, 소면적의 후면(6B)이 걸어멈춤링(7)에 면접촉하는 관이음매.
  6. 제 1 항에 있어서, 이너 코어(9) 및 이음매 본체(8)가 길이방향으로 좌우 대칭 구조의 소켓 형태로, 양측에서 캡(3)을 끼워 맞춤하고, 양측에서 플라스틱수지 파이프(12)를 삽입 접속하는 관이음매.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 이음매 본체(8)가 엘보형태로서, 일단의 관이음매에, 플라스틱수지 파이프(12)를 접속 조임 부착 가능하게 하고, 엘보관(10)의 타단 내면에는 접속용 나사면(10S)을 구비한 관이음매.
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