KR20110031352A

KR20110031352A - 플라스틱수지 파이프용의 관이음매

Info

Publication number: KR20110031352A
Application number: KR1020117001684A
Authority: KR
Inventors: 다카미츠 사쿠라바; 아츠히로 와타나베
Original assignee: 가부시키가이샤 데스쿠
Priority date: 2008-08-21
Filing date: 2009-08-18
Publication date: 2011-03-25
Also published as: JP4766707B2; JP2010048330A; CN102105731B; KR101267647B1; CN102105731A; WO2010021323A1

Abstract

관이음매내로 접속하여 파이프 단을 끼워넣고, 캡을 수동으로 체결하는 것만으로, 원터치로 파이프를 발탈(拔脫) 불능하게 접속할 수 있는 동시에, 캡의 회동 및 나사 결합시에 파이프에 묶임 회전이 생기지 않도록 한다. 내주에는 통수공(H9)을, 외주에는 O링(4)을 구비한 인너 코어(9)에, 이음매 본체(8)를 간극(dg)층을 유지하여 피복 및 나사 결합하고, 걸림 경사판(7)을 끼워붙인 축경용 걸림 링(6) 및 축경용 고정 링(5)을 내포해서 끼워 맞춘 캡(3)을 이음매 본체(8)의 단부에 임시 나사 결합해 두고, 플라스틱수지 파이프(12)를 캡(3)내로부터 인너 코어(9)를 피복하는 형태로 간극(dg)에 끼워넣고, 캡(3)을 회동해서 전진시킴으로써, 걸림 링(6)과 고정 링(5)을, 걸림 경사판을 돌출시킨 상태에서 일체화로 축경시켜 파이프(12)에 묶임 회전이 생기지 않게 파이프(12) 외주면(12c)을 압압하는 동시에, 걸림 경사판(7)을 파고들게 하여 플라스틱수지 파이프(12)를, 수밀 압압하는 동시에, 인발 (引拔)이 생기지 않는 걸림 유지를 달성한다.

Description

플라스틱수지 파이프용의 관이음매{PIPE JOINT FOR A PLASTIC RESIN PIPE}

본 발명은, 급수관, 급탕관의 플라스틱수지 파이프를 접속하기 위한 관이음매에 관한 것이다.

종래, 급수, 급탕관에는 주철관이나 강관이 사용되고 있었지만, 최근, 내식성, 내진성, 위생면, 작업성 및 비용면에서, 폴리에틸렌, 가교 폴리에틸렌, 폴리부텐, 에틸렌.옥텐.공중합체(copolymer) 등의 플라스틱수지로 성형된 파이프가, 단독주택, 공동주택, 산업빌딩 등에서의 급수 및 급탕용의 배관, 바닥 난방, 로드 히팅(road heating)의 열매체용의 배관으로서 이용되게 되었다.

그 때문에, 플라스틱수지 파이프의 접속에 유효한 관이음매로서, 종래예 1 및 2의 이음매가 제안되어 있다.

도 11은, 특허문헌 1로서 열거한 종래예 1의 관이음매로서, (A)는 접속전 상태의 측단면도이고, (B)는 접속상태의 측단면도이다.

즉, 종래예 1(도 11)의 관이음매는, 이음매 본체(110)와, 분할링(120)과, 캡너트(130)로 이루어지고, 도 11(A)에 도시하는 바와 같이, 이음매 본체(110)는, 외주면에 나사면을 구비한 수나사 관부(111)로부터 인너 코어부(112)를 돌출설치하고, 인너 코어부(112)의 외주면에는, 플라스틱관의 내주면을 유지하기 위한 걸림용 나사홈부(113)를, 전장(全長)에 걸쳐 배치하고 있다.

또한, 플라스틱관(P)의 외주면에 끼우는 분할링(120)에는, 축경용의 슬릿부 (121)를 배치하는 동시에, 내주면(內周面)에 돌조부(突條部, 122)를 돌출설치하고, 외측 단부에 테이퍼면부(t120)를 구비한 외주면에는, 마찰 저감용으로, 불소 수지의 피막층(123)을 형성하고 있다.

또한, 캡너트(130)에는, 전방부 내주면에, 수나사 관부(111)의 외주에 나사 결합하기 위한 암나사부(131)를 배치하고, 후방부 내주면에는, 분할링(120)을 축경 (縮徑)하기 위한 테이퍼면부(t130)를 배치하며, 이 테이퍼면부(t130)에는 불소 수지의 피막층(133)을 형성하고 있다.

그리고, 플라스틱관(P)의 이음매 본체(110)로의 접속시에는, 도 11(A)에 도시하는 바와 같이, 플라스틱관(P)의 접속단부 외주에, 캡너트(130)를 끼우고, 이어서 분할링(120)을 끼우며, 도 11(B)와 같이, 플라스틱관(P)의 접속부를, 이음매 본체(110)의 인너 코어부(112)의 기단(基端)까지 피복하여 끼워맞추어, 플라스틱관 선단을 인너 코어부(112)의 기단에 맞대고, 이어서 캡너트(130)를 이음매 본체 (110)에 나사 결합으로 전진해서 체결하여, 캡너트(130)가 분할링(120)을, 인너 코어부(112)의 기단까지 밀어 나아가는 동시에, 캡너트(130)의 테이퍼면(t133)이 분할링(120)을 압압(押壓) 축경함으로써, 플라스틱관(P)을, 내주면에 위치하는 인너 코어부(112)의 나사홈부(113)와, 외주면에 위치하는 분할링(120)의 돌조부(122)에 의해서 협착 유지하는 것이다.

도 12는, 특허문헌 2로서 열거한 종래예 2의 설명도로서, (A)는 플라스틱관의 체결 상태의 단면도이며, (B)는, (A)의 주요부 확대도이다.

즉, 종래예 2는, 도 12에 도시하는 바와 같이, 이음매 본체(210)의 내주면 오목부에는, O링(220)과, 보조링(230)과, 외주면에는 후방으로 축경되는 테이퍼부를 구비한 축경 가능한 압압링(250)을 순차로 배치하고, 또한, 압압링의 전단의 오목부에는 걸림 링(240)을 수납하여, 압압링(250)의 테이퍼부(t250)와 정합하는 테이퍼부(t260)를 전단(前端) 내주에 구비한 캡(260)을 이음매 본체(210)에 나사 결합하는 것이다.

그리고, 관접속시에는, 플라스틱관(P)의 접속 단부를 캡 내주면 및 이음매 본체 내주면을 따라서 끼워 넣어, 캡(260)을 이음매 본체(210)에 나사 체결함에 의해, 캡(260)의 테이퍼면(t260)과 압압링(250)의 테이퍼면(t250)과의 협력작용으로 압압링(250)을 전진해서 축경시켜, 압압링(250)과 걸림 링(240)이, 플라스틱관 외주면을 압압 고정하는 동시에, 압압링(250)의 전진에 의한 보조링(230)의 전진에 의해서 O링(220)을 압압하고, O링(220)의 지름방향 변위에 의해서 플라스틱관 외주면을 씨일링하고, 또한 걸림 링(240)과 압압링(250)으로, 플라스틱관(P) 외주를 압접으로 걸어 유지하는 것으로, 플라스틱관을 관이음매에 삽입하여 캡을 회동(回動)하는 것만으로, 플라스틱관을 원터치로 접속할 수 있는 관이음매이다.

일본 공개특허 평9-229258호 공보 일본 공개특허 평11-141765호 공보

종래예 1(도 11)의 관이음매는, 분할링(120)의 축경에 의해서, 분할링 내주면의 돌조부(122)가 플라스틱관(P)의 외주면에 파고들어 잡아서, 인너 코어부(112)의 외주의 나사홈부(113)와의 협력작용으로, 플라스틱관의 인발(引拔)을 저지하는 것으로서, 관이음매의 체결작용에서의 플라스틱관의 묶임 회전은, 분할링(120)의 외주면과, 캡너트(130) 내주의 테이퍼면에 부여한, 불소계 수지의 피막층 상호의 미끄러짐에 의해서 억제할 수 있지만, 플라스틱관(P)의 삽입 접합시에는, 캡너트 (130) 및 분할링(120)을 개개로 장착하므로 작업성에 문제가 있다.

즉, 종래예 1의 관이음매는, 분할링(120)을 캡너트(130)에 수납하고, 이음매 본체에 캡너트(130)를 임시 나사 결합한 상태에서 현장에 반입하고, 현장에서는,

(a) 이음매 본체(110), 분할링(120), 캡너트(130)로 분해한다.

(b) 도 11(A)와 같이, 플라스틱관(P)에 캡너트(130)와 분할링(120)을 간격을 두고 끼워맞춘다.

(c) 플라스틱관(P)을 인너 코어부(112)의 기단까지 피착(被着)한다.

(d) 분할링(120)을 인너 코어부(112)의 기단까지 이동한다.

(e) 캡너트(130)를 분할링(120)상에 피착하여 이음매 본체(110)에 나사 결합한다.

이상, (a)∼(e)의 작업공정으로의 접속 작업이 되어, 관의 접속은 번잡하고, 시간을 요한다.

또한, 종래예 1(도 11)의 관이음매에 있어서는, 캡너트(130)를 적정하게 체결하면, 워터 해머 작용(액체 압력 변동에 의한 진동 작용)이나, 열팽창의 반복 작용으로, 사용에 견디는 중에 이완을 일으켜 누수나 플라스틱관의 발탈(拔脫)을 일으킬 우려가 있다.

또한, 누수 방지를 위해서 캡너트(130)를 과하게 체결하면, 플라스틱관(P)은, 내주면이 인너 코어부(112)의 복수의 나사홈부(113)에 의한 과압축을 받고, 외주면이 분할링 돌조부(122)에 의한 과압축을 받아 변형하며, 장기간 경과하면 크리프 변형(응력을 부가하지 않음에도 시간경과와 함께 증가하는 변형)이 발생되어, 지수성(止水性)이 저하될 우려가 있다.

또한, 플라스틱관(P)의 선단의 접속부는, 내주면에 대한 인너 코어부(112)의 복수의 나사홈부(113)의 파고듦과, 외주면에 대한 분할링(120)의 돌조부(122)의 파고듦에 의해서 변형되고, 누수 방지 상태가 유지되기 때문에, 플라스틱관의 소성변형한 접속부는, 재차의 관 접속에는 이용할 수 없다.

또한, 종래예 2(도 12)의 관이음매에 있어서는, 도 12(A)와 같이, 이음매 본체(210)의 내주면에, O링(220), 보조 링(230), 걸림 링(240) 및 압압 링(250)을 내포하여 캡 내경(內徑)부(C260)를 이음매 본체(210)내에 끼워 넣고 임시 나사 결합한 관이음매에, 플라스틱관(P)을 삽입하여 캡(260)을 나사 체결하는 원터치 방식의 관이음매이지만, 걸림 링(240)은, 압압링(250)내의 오목부에 자세(姿勢) 제어되지 않고 수납된 상태이기 때문에, 축경하지 않는 보조링(230)과 축경하는 압압링(250) 사이에서, 변위 가능하게 축경하여 플라스틱관(P)에 파고들어, 미시(微視)적으로는, 플라스틱관(P)으로의 자유로운 파고듦 작용을 나타내며, 걸림 링(240)은, 플라스틱관(P)에 대해서, 불안정한 파고듦, 및 불안정한 걸림 작용을 나타내어, 플라스틱관(P)으로의 강고하면서 불변한 걸림은 될 수 없다.

또한, 가요성(可撓性)의 플라스틱관은 권취물로 현장에 반입되기 때문에, 감겨말리는 성질이 생겨 있어, 관이음매로의 삽입용 접속부의 관 단면(斷面)은, 타원형으로 변형되어 있다.

그 때문에, 플라스틱관 접속부를, 적당히 캡(260)의 내경부에 끼워넣으면, 내경방향으로 노출되어 있는 O링(220)에 관 선단이 충돌하고, 이음매 본체(210)의 내주(內周)의 홈에 끼워맞춰져 있는 O링(220)에, 내주 방향으로 인출하는 작용을 부여하고, O링(220)을, 끼워넣음홈으로부터 탈락시키거나, 절단하거나, 변형시키거나 하여, 플라스틱관(P)을 접속한 관이음매는, O링(220)이 소기의 씨일성능을 발휘하지 못하는 점과, 걸림 링(240)의 제어 불능으로 불확실한 걸림 작용과 맞물려, 누수를 발생시키거나, 걸림의 이완에 의한 플라스틱관(P)의 발탈의 우려가 있다.

그리고, 관이음매에 누수나 파이프 걸림의 이완이 생기면, 캡(260)을 떼어내어, 플라스틱관(P)을 뽑아 제거하고, 압압링(250), 걸림 링(240), 보조링(230), O링(220)을 일단 떼어낸 후, 다시 관이음매를 재세팅하여, 플라스틱관을 삽입하게 된다.

따라서, 감겨말리는 성질이 붙은 플라스틱관의 접속 작업은, 주의력을 요하는 곤란한 작업으로 되어, 작업성이 나쁘다.

또한, 비록, 플라스틱관(P)이 O링(220)을 손상시키지 않고 관이음매내에 삽입 가능하더라도, 캡(260)의 체결작업은, 캡 내경부(C260)가 플라스틱관 외주면에 접촉되어 있는 점, 및 최종 체결이 압압링(250)에 회동 압압력을 부여하는 점에 의해, 플라스틱관(P)은 압압링(250)과 묶임 회전하여 부분 비틀림이 발생하고, 플라스틱관(P)에 좌굴(座屈), 또는 응력 변형이 발생하여, 플라스틱관 자체의 내구성을 손상시키는 문제가 있다.

그리고, 플라스틱관(P)의 묶임 회전 비틀림은, 비틀림으로부터의 회복 응력이 캡(260)에 이완 응력으로 작용하고, 사용에 견디는 중의 워터 해머 작용, 및 열에 의한 팽창 수축 작용의 반복과 맞물려, 체결력의 이완에 의한 누수, 및 플라스틱관의 발탈의 우려가 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, 관 형상의 인너 코어(9)의 외주에 이음매 본체(8)를 장착하고, 이음매 본체(8)의 단부에 캡(3)을 관착(冠着)하며, 가요성의 플라스틱수지 파이프(12)를 캡(3)을 통해 인너 코어(9)상에 피복 및 삽입하고, 캡(3)의 회동에 의해서 원터치로 플라스틱수지 파이프(12)를 접속하는 관이음매로서, 인너 코어(79)는, 통수공(通水孔, H9)을 구비한 파이프 형태로서, 외주면(9c)에는, 이음매 본체(8)를 나사 결합하는 나사면(9S)과, 걸림홈(9G)에 끼워맞춤된 O링(4)을 구비하고, 이음매 본체 (8)는, 파이프 형태로서, 내주면(8d)에는, 인너 코어(9)의 나사 결합용의 나사면 (8S')을, 외주면(8c)에는 캡(3) 나사 결합용의 나사면(8S)을 구비하는 동시에, 내주면 단부에는 바깥쪽으로 확경(擴徑)하는 테이퍼면(t8)을 구비하고, 캡(3)은, 후면(後面, 3B)에 삽입용 구멍(H3)을 구비하며, 내주면 전방부에는 이음매 본체의 나사면(8S)과 나사 결합하는 나사면(3S)을, 내주면 후방부에는 바깥쪽으로 축경하는 테이퍼면(t3)을 구비하고, 캡(3)내에는, 전방부에 이음매 본체(8)의 테이퍼면(t8)과 정합하는 테이퍼면(ta)을, 후방부에 캡(3)의 테이퍼면(t3)과 정합하는 테이퍼면 (tb)을 외주에 갖고, 후면(5B)에 끼워맞춤용 돌출편(突出片, 5P)을 가지며, 축경용의 슬릿(5G)을 구비한 고정 링(5)과, 후방부에 캡(3)의 테이퍼면(t3)과 정합하는 테이퍼면(tc)을, 전면(6F)에, 걸림 경사판(7)을 내주면(6d)에 착좌(着座)하여 돌출 형태로 끼워붙인 끼워맞춤용 노치(C6)를 갖고, 축경용의 슬릿(6G)을 구비한 걸림 링(6)을 끼워맞춰 내포하고, 플라스틱수지 파이프(12)를, 캡(3)의 삽입용 구멍(H3)으로부터 인너 코어(9)와 이음매 본체(8)의 간극(dg)에 삽입하고, 캡(3)의 나사 결합 체결에 의해서, 고정 링(5)과 걸림 링(6)이 걸림 경사판(7)을 협착 및 일체화하여 축경하고, 플라스틱수지 파이프(12)를 인너 코어(9)의 외주면(9c)에 수밀(水密)하게 압압하여 걸리도록 한 것이다.

이 경우, 관이음매를 구성하는 각 부재의 재질에 제한은 없지만, 포금(砲金)이나 진유재(眞鍮材)이면, 녹, 금속 용출 등의 문제가 생기기 때문에, 플라스틱 수지재가 바람직하고, 전형적으로는, 캡(3), 이음매 본체(8), 인너 코어(9)는, 폴리에테르이미드수지(상품명: 울템수지) 성형품이며, 고정 링(5), 걸림 링(6)은 폴리페닐렌 옥사이드수지(상품명: 노릴수지) 성형품이다.

또한, 인너 코어(9)의 외주면(9c)과, 이음매 본체(8)의 내주면(8d)의 간극 (dg)은, 플라스틱수지 파이프(12)를 끼워넣을 수 있는 치수이면 좋고, 간극(dg)의 형성은, 도 1(A)와 같이, 이음매 본체 내주면(8d)을 평활하게 하고, 인너 코어 외주면(9c)의 확경단부(擴徑段部, d9)로 형성해도 좋고, 혹은, 도시하지 않았지만, 이음매 본체 내주면(8d)에 축경 돌출단부를 형성하고, 인너 코어 외주면(9c)을 평활면으로 해도 좋고, 혹은, 도시하지 않았지만, 이음매 본체 내주면(8d) 및 인너 코어 외주면(9c)의 쌍방으로부터 간극(dg) 형성용의 단차 돌출을 배치해도 좋으며, 간극(dg)의 형성은, 관이음매의 제작 측면에서 적절히 선택 결정하면 된다.

또한, 관이음매를 채용하는 가요성의 플라스틱수지 파이프(12)는, 전형적으로는, 재활용이 가능하고, 가요성이 뛰어난 에틸렌.옥텐.공중합체(PE-RT)수지제이다.

또한, O링(4)은, 전형적으로는, 내마모성, 내열성이 뛰어난, JIS B2401의 니트릴고무의 굵기 1.9mm인 단면이 원형인 링이며, 채용하는 플라스틱수지 파이프 (12)의 허용 오차에 대응할 수 있는 형태로 배치하면 좋고, JIS규격의 호칭 지름 13mm인 외경(外徑) R12가 17mm, 내경 R12'가 13mm인 플라스틱수지 파이프(12)에서는, 허용 오차가 ±0.15mm이기 때문에, 굵기 1.9mm의 O링(4)은, 외경 R9'가 12.6mm인 인너 코어(9)의 외주면(9c)으로부터 0.5mm 돌출한 형태로 하면 좋다.

그리고, O링(4)은, 플라스틱수지 파이프(12)의 지름의 허용오차에도 충분한씨일성능으로 대응하기 위해, 전형적으로는, 2개 배치로 하고, 각 O링(4)은 고정 링(5)의 압압영역 내에서의 배치로 하면 좋다.

또한, 걸림 링(6)과 일체적으로 축경 작용하는 고정 링(5)은, 캡(3)내에 느슨한 끼워맞춤으로 내포 유지되고, 또한, 자유상태에서는 캡(3)의 삽입용 구멍(H3)으로부터 관통 삽입한 파이프(12)가 관통되면 좋다.

또한, 고정 링(5)의, 전방부의 테이퍼면(ta), 후방부의 테이퍼면(tb), 및 축경용의 분할홈 형태의 슬릿(5G)은, 고정 링(5)이, 캡(3)의 전진에 따라 전진함으로써, 전방부 테이퍼면(ta)이 이음매 본체(8)의 테이퍼면(t8)에서, 후방부 테이퍼면 (tb)이 캡(3)의 테이퍼면(t3)에서 압압 축경하여 플라스틱수지 파이프(12)를 인너 코어(9)의 외주면(9c)에 수밀적(水密的)으로 압압할 수 있고, 또한, 후면(5B)에서는, 걸림 링(6)에 끼워붙인 걸림 경사판(7)을 협착하기 위한 테이퍼면(t'5)을 구비한 끼워맞춤용 돌출편(5P)을 갖고 있으면 좋다.

그리고, 고정 링(5)의 테이퍼면(tb)과, 캡(3)의 테이퍼면(t3)과, 축경용 슬릿(5G)과의 관계 구조는, 캡(3)을 이음매 본체(8)에 전진하여 나사 결합하고, 캡 (3)의 회전이 굳어진 단계에서, 고정 링(5)의 플라스틱수지 파이프(12)의 외주면 (12c)으로의 과한 압압을 일으키지 않는 구조, 즉, 가요성의 플라스틱수지 파이프 (12)가 인너 코어(9)의 외주면에 수밀적으로 압압될 수 있는 구조로 함이 바람직하고, 전형적으로는, 외주 지름 R12가 17mm인 플라스틱수지 파이프(12)에 대해서는, 고정 링(5)의 삽입용 구멍(H5)의 지름 R5'는, 17.6mm이며, 슬릿(5G)의 폭은 2.5mm이다.

또한, 걸림 링(6)은, 플라스틱수지 파이프(12)의 표면에 파고드는 걸림 경사판(7)을 끼워붙인 상태에서, 캡(3)의 체결 전진시에 고정 링(5)에 압접되어 일체화하면 좋고, 고정 링(5)의 삽입용 구멍(H5)과 같은 지름의 삽입용 구멍(H6)을 구비하고, 외주 후방부에는, 고정 링(5)에 일체화 접합했을 때, 고정 링(5)의 후방부 테이퍼면(tb)의 연장 형태를 이루기 위한 테이퍼면(tc)을 구비하고, 전면(6F)에는, 고정 링(5)의 돌출편(5P)이 끼워넣어지는 노치(C6)에서, 걸림 경사판(7)을 협착하는 테이퍼면(t'6)을 구비한 구조이면 좋으며, 전형적으로는, 도 9(A), 도 9(B)에 도시하는 바와 같이, 노치(C6)의 단면 형상은, 고정 링(5)의 돌출편(5P)의 단면 형상에 정합하고, 노치(C6)의 하면을 이루는 테이퍼면(t'6)은, 고정 링(5)의 돌출편 (5P)의 하면을 이루는 테이퍼면(t'5)과 정합하는 것이다.

또한, 걸림 경사판(7)은, 파이프(12)의 삽입통과를 허용하고, 걸림 링(6)의 축경에 의해서 플라스틱수지 파이프(12)의 표면에 파고들어 파이프(12)의 발탈을 저지할 수 있으면 좋고, 전형적으로는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 1매의 C자형상 탄성판이다.

그리고, 걸림 경사판(7)의 걸림 링 내주면(6d)으로부터의 안쪽으로의 지름방향 돌출은, 걸림 링(6)의 축경 전의 자유상태에서는, 플라스틱수지 파이프(12)의 삽입을 허용하고, 고정 링(5)과 일체화한 체결상태에서는, 플라스틱수지 파이프 (12)의 외주면(12c)에 걸림 및 파고듦 작용을 나타내기 위한, 0.03∼0.08mm사이의 미세 돌출이며, 전형적으로는, 0.05mm의 돌출이다.

또한, 걸림 링(6)의 끼워맞춤용의 노치(C6)는, 걸림 경사판(7)을 끼워붙여 유지하고, 또한 고정 링 후면의 끼워맞춤용 돌출편(5P)과의 끼워붙임으로, 걸림 링 (6)과 고정 링(5)이 걸림 경사판(7)을 협착한 형태로 일체화할 수 있으면 좋고, 걸림 경사판(7)으로서, 스테인리스강판 등의 탄성판을 채용하면, 걸림 경사판(7)을 탄성적으로 축경하여 노치(C6)에 끼움으로써, 걸림 경사판(7)은 탄발력(彈撥力)에 의해서 노치(C6)내에 착좌(着座)한다.

그리고, 걸림 경사판(7)의 돌출각도는, 재질면, 끼워붙임성 등의 면에서 결정하면 좋지만, 전형적으로는, 도 1(B)에 도시하는 바와 같이, 노치(C6)는 걸림 경사판 끼워붙임용의 테이퍼면(t'6)을 구비한 단면이 삼각형태이며, 테이퍼면(t'6)은, 고정 링(5)의 돌출편(5P)의 테이퍼면(t'5)과 동일한 구배 1(45°)이다.

따라서, 본 발명의 관이음매에서의 플라스틱수지 파이프(12)의 접속 작업은, 도 1과 같이, 캡 외단(外端)(후단(後端))의 삽입용 구멍(H3)으로부터 파이프를 삽입하고, 파이프(12)를, 캡(3)에 내포 유지된 고정 링(5) 및 걸림 링(6)과, 인너 코어(9)의 외주면(9c)의 간극을 삽입통과하고, 인너 코어(9)의 외주면(9c)과 이음매 본체(8)의 내주면(8d)과의 간극(dg)의 가장 안쪽의 단부(段部)(d9)까지 삽입하여, 캡(3)을 수동으로 회전하는 것만으로 캡(3)이 이음매 본체(8)상을 나사 결합하며 전진하고, 동시에, 걸림 링(6)이 캡(3)에 압압되어 고정 링(5)에 걸림 경사판(7)을 협착한 형태로 끼워맞춤하여 일체화하고, 걸림 링(6)과 고정 링(5)은 일체화물로서, 캡(3)의 테이퍼면(t3)과 이음매 본체(8)의 테이퍼면(t8)과의 협력작용으로, 모두 축경하여, 파이프(12)의 내주면(12d)을 인너 코어 외주의 O링(4)에 압적하고, 동시에, 걸림 경사판(7)이 파이프(12)의 외주면(12c)에 파고들어, 파이프(12)를 수밀 압압상태하에서 걸림 파지하여, 원터치 방식으로 플라스틱수지 파이프(12)의 관이음매로의 접속 체결을 실시할 수 있다.

또한, 인너 코어(9)의 존재에 의해, 감겨말리는 성질이 생긴 플라스틱수지 파이프(12)라도, 관이음매내로의 삽입은 진원(眞圓) 형태로서의 안내삽입으로 되고, 비록 파이프 선단이 O링 돌출부에 충돌해도, 파이프(12)의 선단은, O링(4)을 탄성적으로 확경하여 걸림홈(9G)내로부터 인출할 정도의 응력을 부여함 없이, O링 (4)상을 원활하게 슬라이딩하여, O링(4)에 대한 변형, 손상은 생기지 않는다.

그리고, 캡(3)의 체결 초기 단계에서는, 고정 링(5), 및 걸림 경사판(7)을 구비한 걸림 링(6)이, 캡(3)의 회동 작용을 받아 파이프(12) 외주면(12c)에 대한 슬라이딩 회동으로 전진하며, 파이프(12)에 비틀림이 발생하지 않고 진행된다.

그리고, 걸림 링(6)은 고정 링(5)에 끼워맞춰, 일체화 부재로서 축경을 시작하고, 파이프(12)의 외주면(12c)에 압압 마찰을 점증(漸增)시키는 단계에서부터는, 전방부의 테이퍼면(ta)과 이음매 본체의 테이퍼면(t8)과의 압압 마찰력의 증대와, 파이프 내주면(12d)의 인너 코어(79) 외주면(9c)으로의 압압 마찰력의 증대와, 슬릿(5G, 6G)의 양측 가장자리, 및 걸림 경사판(7)의 파이프 외주면(12c)에 대한 걸림력 증대와의 협력작용이, 후방부의 테이퍼면(tb,tc)에서 받는 캡(3)으로부터의 회전 마찰력을 상회하기 때문에, 고정 링(5) 및 걸림 링(6)은 맞닿음 일체화로 거동하여, 파이프(12)에 묶임 회전을 생기게 하지 않고, 파이프(12)의 외주면을 압압하여 체결한다.

그 때문에, 고정 링(5)과 걸림 링(6)이 축경되어 파이프(12)를 압압 체결하는 캡(3)의 최종 나사 결합시에는, 고정 링(5)과 걸림 링(6)은, 무회동(無回動)이면서 일체화 부재로서 파이프(12)를 인너 코어(9)에 압압할 뿐이며, 플라스틱수지 파이프(12)는, 접속부에, 묶임 회전에 의한 좌굴, 또는 비틀림을 발생시키지 않고 관이음매에서의 체결 접속을 할 수 있다.

그리고, 캡(3)을 수동으로 단단하게 될 때까지 체결하면, 고정 링(5) 및 걸림 링(6)의 축경이, 축경용 슬릿(5G,6G), 및 걸림 경사판(7)의 플라스틱수지 파이프 외주면(12c)으로의 파고듦으로, 플라스틱수지 파이프(12)에 대한 인발(引拔) 저지를 달성하는 동시에, 파이프(12)의 인너 코어(9)의 외주면(9c)에 대한 수밀 압압을 보증한다.

더욱이, 걸림 경사판(7)은, 걸림 링(6)과 고정 링(5)의 일체화 협착에 의해서 강고하게 자세가 제어되어, 설계대로의, 불변의 걸림 작용을 달성한다.

그 때문에, 본 발명의 관이음매는, 간단한 원터치 방식으로의 접속 체결 작업이면서, 플라스틱수지 파이프(12)의 접속부에는 묶임 회전 현상이 생기지 않고, O링(4)에 대한 변위, 손상도 발생하지 않으며, 확실한 수밀 압압, 및, 워터 해머(유체 압력 변동)나 열팽창의 반복 작용에도 대항할 수 있는, 확실한 파이프 고정부착 유지를 가능하게 한다.

또한, 본 발명에 있어서는, 도 1(A)에 도시하는 바와 같이, 인너 코어(9)가 복수 개의 O링(4)을 구비하고, 캡(3)의 나사 결합 체결시에, 고정 링(5)의 전방부의 테이퍼면(ta)과 이음매 본체 테이퍼면(t8)의 협력작용에 의해서, 고정 링(5)이 플라스틱수지 파이프(12)를 O링(4)에 압압함이 바람직하다.

이 경우, O링(4)은, 복수 개를 적절히 간격을 유지하여 배치하면, 플라스틱수지 파이프 내주면(12d)과 O링(4)군은, 면(面) 씨일을 구성하여, 각 O링(4)의 돌출 치수가 작아도 충분한 씨일링 작용을 얻을 수 있지만, 전형적으로는, O링(4)은, 중심 간격(L9')을 5mm로, 각 O링(4)을 인너 코어 외주면(9c)으로부터 0.5mm 돌출된 형태로 배치한다.

또한, 고정 링(5)은, 걸림 링(6)과 일체로 되고, 내주면(5d)의 전후방향 폭(축방향 폭) W5가 걸림 링(6)의 내주면 폭 W6(표준: 4mm)과 합체하여 각 O링(4)의 배치영역으로부터 인너 코어(9)의 선단영역까지 커버하는 치수가 바람직하고, 전형적으로는, 고정 링(5)은, 폭 W5가 17mm이고, 전방부의 테이퍼면(ta)의 폭 Wa가 7mm, 후방부의 테이퍼면(tb)의 폭 Wb가 5mm이다.

이 경우, 고정 링(5)은, 플라스틱수지 파이프(12)의 발탈(빠져나감)도 저지하는 기능이 요구되기 때문에, 고정 링(5)의 내주면(5d)에는, 예를 들면, 요철면, 나사면 등의 마찰력 증가수단을 부여함이 바람직하다.

따라서, 본 발명에 있어서는, 플라스틱수지 파이프(12)에 대해, 고정 링(5)이, 전방부에서는, 이음매 본체(8)의 원추 테이퍼면(t8)내에 압입(壓入)되고, 또한, 캡(3) 내주면(3d)이 이음매 본체의, 얇게 된 원추 테이퍼면(t8)의 외주를 보강 확보함으로써, 보증된 압압력을 받는 테이퍼면(ta)에 의해서, O링(4)으로의 씨일링 작용을 부여하고, 후방부에서는, 테이퍼면(tb)이, 후속적으로 일체화된 걸림 링(6)의 테이퍼면(tc)과 연속 형태로 되고, 캡(3)의 압압에 의한 일체화 축경으로, 걸림 링(6)의 내주면(6d)과 고정 링(5)의 내주면(6d)의 압압 체결 작용과, 걸림 경사판 (7)의 파이프 외주면(12c)으로의 파고듦에 의한 지착(止着) 걸림 작용을 부여하기 위해, 고정 링(5)은, 걸림 링(6)과 일체로 되어, 수밀 압압 작용과 인발 방지를 보증한다.

그리고, 복수의 O링(4)에 의해서 씨일링 작용면을 형성할 수 있기 때문에, O링(4)의 배치도, 플라스틱수지 파이프(12)의 인너 코어(9)로의 피복 삽입 및 끼워맞춤시에, O링(4)이 삽입 및 끼워맞춤에 장해가 되지 않을 정도의 작은 치수(표준: 0.5mm)의 돌출량으로 해도, 고정 링(5)에 의한 플라스틱수지 파이프(12)에 대한 완전한 수밀 압압 작용을 얻을 수 있다.

그 때문에, 플라스틱수지 파이프(12)의 관이음매로의 삽입이 용이하고, 캡 (3)을 수동으로 회동하는 것만으로 접속 및 체결이 가능하며, 또한 누수의 우려도, 인발의 우려도 없는, 원터치 방식의 관이음매가 된다.

또한, 본 발명은, 인너 코어(9), 이음매 본체(8) 및 캡(3)은 투시 가능한 플라스틱수지제인 것이 바람직하다.

이 경우, 투시 가능이란, 투명 또는 반투명 착색이며, 이면측(내측)의 부품(부재)이 투과되어 목시(目視) 가능하다는 의미이다.

그리고, 고정 링(5) 및 걸림 링(6)도, 투시 가능한 반투명색으로 해두면, 외부로부터의 파이프(12)의 목시가 가능해진다.

또한, O링(4)은, 플라스틱수지 파이프의 내측으로 되는 부재이기 때문에, 검정색으로 하면, 착색 플라스틱수지 파이프(12)를 통한 외부로부터의 목시도 가능해진다.

따라서, 관이음매에 의한 플라스틱수지 파이프(12)의 접속 작업시에, 플라스틱수지 파이프(12)의 선단이 소정 위치까지 적정하게 끼워 넣어졌는지, 각 O링(4)은 적정 상태를 유지하고 있는지, 고정 링(5) 및 걸림 링(6)은 적정 상태인지 등이 작업원에 의해서 목시 가능하여, 체결작업이 용이해진다.

또한, 관용의, 급수관, 급탕관은 백색계의 반투명의 동일 색상물이고, 가교 폴리에틸렌관은 반투명, 폴리부텐관은 크림색이지만, 본 출원인이 제조, 판매하고 있는, 재활용이 가능하고, 가요성이 높은, 에틸렌.옥텐.공중합체 수지제의 급수·급탕관을 채용하면, 급수관은 백색의, 급탕관은 핑크색의 반투명관이다.

또한, 본 발명에 있어서, 고정 링(5)은, 도 6에 도시하는 바와 같이, 축방향 폭(전후방향 폭) W5가, O링(4)영역을 덮는 치수를 갖추고, 또한, 내주면(5d)에는 복수 개의 둘레방향 가는 홈(5G')을 구비하고 있음이 바람직하다.

또한, O링(4)은, 전형적으로는, 5mm 간격으로 2개가 배치되고, 내측의 O링용 걸림홈(9G)은 인너 코어(79)의 선단으로부터 17mm 떨어진 배치이고, 고정 링(5)은 후방부에 배치하는 걸림 링(6)과 일체화하여, 일체적으로 체결작용을 이루기 때문에, 고정 링(5)의 축방향 치수 W5(표준: 17mm)와, 걸림 링(6)의 폭방향 치수 W6(표준: 4mm)의 합체 치수는 20mm 전후이면, 인너 코어(9)의 선단으로부터 O링 배치영역에 걸친 전역(全域)을 안전하게 체결할 수 있고, 고정 링(5)의 폭 W5가 16mm 전후(표준: 17mm)이면, O링(4)의 배치영역으로부터 인너 코어(9)의 선단 근방에 걸친 체결을 보증할 수 있다.

또한, 내주면(5d)의 둘레방향 가는 홈(5G')은, 플라스틱수지 파이프 외주면 (12c)에 대한 걸림 유지(인발 저지) 기능을 발휘하면 좋고, 가는 홈(5G')의 폭, 깊이, 간격은, 대상 플라스틱수지 파이프(12)에 따라서 적절히 결정하면 좋지만, 전형적으로는, 도 6(C)와 같이, 깊이 0.3mm, 폭 0.3mm의 내주 홈을 양측에 2개, 전면 (5F) 및 후면(5B)으로부터 각 3mm 내측에 배치한다.

따라서, 이 고정 링(5)이, 플라스틱수지 파이프(12)의 외주면(12c)에 대해서, 축경되어 압압작용이 발생하면, 플라스틱수지 파이프(12)의 외주면(12c)은, 미시(微視)적으로는, 압축 탄성변형에 의해서 가는 홈(5G')내에 팽출 형태로 파고들어, 고정 링(5)의 수지 파이프(12)에 대한 파지력이 증대한다.

그리고, 플라스틱수지 파이프(12)는, 고정 링(5)의 압압작용에 의해서, 내주면(12d)이 복수 개의 돌출 O링(4)에 압압되고, 외주면(12c)이 복수의 가는 홈(5G')내로 파고들며, 또한 축경한 슬릿(5G)도 걸림 작용에 조력하기 때문에, 고정 링(5)은, 플라스틱수지 파이프(12)에, O링(4)의 배치영역에 걸친 넓은 둘레면에서, 수밀 씨일링작용, 및 인발 저지 작용을, 면작용으로 부여하게 되어, 강고한 수밀 압압, 및 강고한 걸림 유지 작용을 발휘한다.

또한, 본 발명에 있어서, 고정 링(5)은, 도 6에 도시하는 바와 같이, 전방부 외주에 이음매 본체(8)의 테이퍼면(t8)과 정합하는 완만 경사의 테이퍼면(ta)을, 후방부 외주에 캡(3)의 테이퍼면(t3)과 정합하는 급경사의 테이퍼면(tb)을 구비하며, 후면(5B)에는, 걸림 링(6) 끼워맞춤용의, 돌출편(5P)과 노치(C5)을 구비하고, 또한, 캡(3)의 삽입용 구멍(H3)과 같은 지름의 삽입용 구멍(H5)을 구비하는 것이 바람직하다.

이 경우, 고정 링(5)은, 전형적으로는, 도 6(C)에 도시하는 바와 같이, 축방향 길이 W5가 17mm이고, 테이퍼면(ta)의 길이 Wa가 7mm, 테이퍼면(tb)의 길이 Wb가 5mm이며, 원통부 외주면(5c)의 외경 R5가 27.6mm이고, 중앙부에 지름 17.6mm의 삽입용 구멍이 관통되고, 또한 측면에는 분할홈 형태의 축경용의 소폭(표준: 2.5mm)의 슬릿(5G)을 절개하고, 내주면(5d)에는, 폭 0.3mm, 깊이 0.3mm의 둘레방향가는 홈(5G')을 2개, 전면(5F) 및 후면(5B)으로부터 3mm 안쪽 위치에 배치한 것이다.

또한, 고정 링(5)의, 전방측의 테이퍼면(ta)(표준: 1/7 구배, 7mm 길이)은, 후방측의 테이퍼면(tb)(표준: 1/4 구배, 5mm 길이)보다 완만 경사로서 길다.

또한, 고정 링(5)은, 후면(5B)에서는, 도 9(A)에 도시하는 바와 같이, 외주의 테이퍼면(tb)의 내측에, 걸림 링(6) 끼워넣음용의 노치(C5)를, 노치(C5)의 내측에, 걸림 경사판(7) 맞댐용의 테이퍼면(t'5)을 내주에 갖는 끼워맞춤용의 돌출편 (5P)을 구비한 것이다.

따라서, 도 1(A)의 좌반부에 도시하는 바와 같이, 캡(3)을 이음매 본체(8)에 임시로 나사 결합한 상태에서는, 고정 링(5)의 후방부의 노치(C5)는, 걸림 링(6)의 돌출편(6P)이 끼워넣음 가능하게 대향하고, 또한 테이퍼면(t'5)이, 걸림 링(6)에 끼워붙인 걸림 경사판(7)과 대향하며, 외주의 테이퍼면(tb)은, 걸림 링(6)의 외주의 테이퍼면(tc)과 연속 가능하게 대향하고, 캡(3)의 후방부의 테이퍼면(t3)으로 자세가 제어되는 상태로 되기 때문에, 고정 링(5)의 삽입용 구멍(H5)은, 걸림 링 (6)의 삽입용 구멍(H6)과 정합하여, 캡(3)의 삽입용 구멍(H3)과 정합 위치를 차지하고, 플라스틱수지 파이프(12)를 캡(3)의 후면(3B)으로부터 삽입하면, 플라스틱수지 파이프(12)는, 축경 전의 자유상태에서는, 걸림 링 삽입용 구멍(H6), 고정 링 삽입용 구멍(H5) 모두, 캡 삽입용 구멍(H3)과 같은 구경(口徑)(17.6mm)이고, 삽입용 구멍(H3, H6, H5)내를 원활하게 관통한다.

이 경우, 걸림 링(6)에 끼워 부착한 걸림 경사판(7)은, 선단 가장자리(e7)가 걸림 링(6)의 삽입용 구멍(H6)(내경: 17.6mm)으로부터 지름 방향으로 미세 돌출(표준: 0.05mm 돌출)되어 있지만, 플라스틱수지 파이프(12)(표준 외경: 17mm)의 삽입통과를 허용한다.

그리고, 고정 링(5)의 삽입용 구멍(H5)의 구경은, 걸림 링(6)의 삽입용 구멍 (H6)의 구경과 함께, 캡(3)의 삽입용 구멍(H3)의 구경과 같은 지름으로 설정함으로써, 고정 링(5)이, 걸림 링(6)과 함께, 필요 최소한의 축경으로, 플라스틱수지 파이프(12)의 필요한 체결을 달성한다.

그리고, 고정 링(5)의 플라스틱수지 파이프(12)로의 압압 체결 작용은, 캡 (3)의 급경사의 테이퍼면(t3)으로부터의, 걸림 링(6)의 급경사의 테이퍼면(tc) 및 고정 링(5) 후방부의 급경사의 테이퍼면(tb)을 통해, 고정 링(5)을 걸림 링(6)과 일체적으로 합체해서 전진시켜, 고정 링(5)의 길고, 완만 경사의 전방부 테이퍼면 (ta)이, 조기에 이음매 본체(8)내로 압접력을 점증시키면서 끼워 넣어, 전방부 테이퍼면(ta)이 마찰력의 조기 전달을 받기 때문에, 고정 링(5) 및 걸림 링(6)이 파이프(12)의 표면과 맞닿아 파이프 외주면(12c)으로부터 마찰력을 받는 단계에서는, 이미 고정 링(5)은, 일체화 작용을 발휘하는 걸림 링(6)과 함께, 후방부의 테이퍼면(tb)에 대한 캡(3)의 회전 마찰력이 슬립을 발생시키는 상태에서 압압력 작용만 받는다.

그리고, 이후의 캡(3)의 회전에 의한 강고한 전진 체결 작용시에 있어서도, 고정 링(5)의 전방부의 길이치수(표준: 7mm), 그리고 완만 경사(1/7 구배)의 테이퍼면(ta)의 이음매 본체 테이퍼면(t8)과의 강력한 마찰력과, 슬릿(5G) 및 내주면의 가는 홈(5G')의 파이프 외주면(12c)으로의 파고듦과, 일체화한 걸림 링(6)의 슬릿 (6G) 및 걸림 경사판(7)의 파이프 외주면(12c)으로의 파고듦에 의해서, 일체화한 고정 링(5)과 걸림 링(6)은, 플라스틱수지 파이프(12)에 묶임 회전 비틀림을 일으키지 않고, 파이프(12)를 강고하게 압압 체결한다.

그리고, 인너 코어 외주면(9c)으로부터 돌출한 O링(4)의 배치영역에 대해서는, 고정 링(5)의 긴 테이퍼면(ta)과 이음매 본체 테이퍼면(t8)의 협력작용으로, 적정한 압접력까지, 즉 캡(3)의 수동 회전이 안될 때까지, 점증적으로 가압할 수 있고, 또한, 관이음매(1)의 최외주는 캡(3)으로 확보되기 때문에, 고정 링(5)은, 플라스틱수지 파이프(12)에 대한 최대 압접력이 필요한 O링(4) 배치영역에서는, 점증적으로, 소정 압력에 도달하는 압압작용에 의해서, 파이프(12)에 대한 확실하고, 안전한 씨일링 체결을 제공한다.

따라서, 플라스틱수지 파이프(12)는, 걸림 링(6)과 일체화된 고정 링(5)에서의, 전방부 테이퍼면(ta)에 의한 일의적(一義的)이고 확실한 압압작용과, 후방부 테이퍼면(tb)에 의한 이의적(二義的)인 압압작용에 의해, O링(4)으로의 압압 씨일링 작용, 및 인너 코어 외주면(9c)으로의 압접에 의한 씨일링 작용과, 걸림 링(6)의 축경에 의한 일의적인 걸림 경사판(7)의 플라스틱수지 파이프(12)의 외주면 (12c)으로의 파고듦에 의한 인발 방지의 걸림 작용을 받게 된다.

그 때문에, 본 발명의 관이음매는, 소정의 플라스틱수지 파이프(12)를 삽입하고, 캡(3)을 수동으로 회전하는 것만으로, 접속 파이프(12)에 묶임 회전 작용을 부여함 없이, 씨일링 작용, 및 인발 방지 작용을 부여하는 것으로 되어, 접속용의 플라스틱수지 파이프(12)를 손상시키지 않고, 워터 해머나 열팽창 작용의 반복에도 견딜 수 있는, 확실한 내(耐)누수 씨일링을 수반하는 인발 방지의 접속을 달성할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 걸림 링(6)은, 도 7에 도시하는 바와 같이, 후방부 외주에 캡(3)의 테이퍼면(t3)과 정합하는 급경사의 테이퍼면(tc)을, 전방부 외주에, 고정 링(5)의 노치(C5)에 끼워넣는 돌출편(6P)을 노치(C6)에 의해서 형성하고, 노치(C6)에는, 걸림 경사판(7)을 탄성 반발력에 의해서 끼워붙임 가능하게 하는 것이 바람직하다.

이 경우, 돌출편(6P)의 형상은, 고정 링(5)의 후방부의 노치(C5)의 형상에 따라서, 상대적으로 결정하면 좋고, 노치(C6)는, 걸림 경사판(7)을 끼워 붙인 상태에서 걸림 링(6)이 고정 링(5)과 맞닿아 일체화하면, 걸림 경사판(7)은, 걸림 링 (6)의 전방부과 고정 링(5)의 후방부에서 협착 일체화 구조로 되면 좋다.

걸림 링(6)은, 전형적으로는, 고정 링(5)과 동일한 플라스틱재의 성형품으로서, 도 9(B)에 도시하는 바와 같이, 노치(C6)는 하측의 테이퍼면(t'6)을 걸림 경사판(7) 맞댐용으로 구비하고, 걸림 경사판(7)을 테이퍼면(t'6)면에 배치하면, 걸림 경사판(7)의 선단 가장자리(e7)가 걸림 링 내주면(6d)으로부터 미세 돌출(표준: 0.05mm 돌출) 형태로 되는 치수이다.

또한, 걸림 경사판(7)은, 곡률 반경이 노치(C6)의 곡률 반경보다 크고, 또한 탄성 반발력을 발휘하는 판재이면, 금속판도 플라스틱판도 채용 가능하며, 걸림 경사판(7)으로서 탄성판을 채용하고, 걸림 경사판(7)의 외경 곡률 반경을, 노치(C6) 최내부의 곡률 반경보다 크게 해 두면, 걸림 경사판(7)은 탄성 반발력으로 노치 (C6)내에 용이하게 끼워붙일 수 있고, 걸림 경사판(7)은, 전형적으로는, 0.3mm 두께, 2.9mm 폭의 스테인리스강판의, 단면이 재두원추형(裁頭圓錐形)이고, 평면 C자형의 링판이다.

따라서, 본 발명의 걸림 링(6)은, 관이음매의 조립시에, 탄성을 갖는 걸림 경사판(7)을 축경화하고 만곡(灣曲)해서 노치(C6)내에 끼우면, 걸림 경사판(7)이 탄성 반발력으로 끼워붙여 유지할 수 있고, 조립 작업이 용이하며, 또한 관이음매에 의한 파이프(12)의 접속시에는, 캡(3)의 체결작용으로, 걸림 링(6)은 돌출편 (6P)이 고정 링(5)의 후방부의 노치(C5)에 끼워넣어져, 걸림 링(6)의 고정 링(5)과의 일체화, 및 걸림 경사판(7)의 협착된 확보상태에서의, 걸림 링(6)과 고정 링(5)의 일체화 축경 부재로서의 축경 작용이 보증되어, 걸림 경사판(7)에 의한 플라스틱수지 파이프(12)의 발탈(拔脫) 저지 작용이 보증된다.

또한, 본 발명에 있어서는, 고정 링(5)은, 도 9(A)에 도시하는 바와 같이, 후면(5B)부에서, 외주의 테이퍼면(tb)과 내주의 테이퍼면(t'5) 사이에, 상면의 테이퍼면(t5)과, 하면의 수평면(f5)과, 내단(內端)의 수직변(50)을 구비한 노치(C5)를 형성하는 동시에, 노치(C5)의 하부를 돌출편(5P)으로 하고, 걸림 링(6)은, 도 9 (B)에 도시한 바와 같이, 전면(6F)부에서, 고정 링(5)의 노치(C5)로의 끼워맞춤을 위한 돌출편(6P)을, 상면의 테이퍼면(t6)과, 전단의 수직변(60)과, 하면의 수평면 (f6)으로 형성하는 동시에, 돌출편(6P)의 하방에는, 고정 링(5)의 테이퍼면(t'5)에 정합하는 테이퍼면(t'6)에 의해서 노치(C6)을 형성하고, 걸림 경사판(7)을 걸림 링 (6)의 노치(C6)의 테이퍼면(t'6)상에 끼워붙여, 걸림 경사판(7)을 테이퍼면(t'6)과 테이퍼면(t'5)으로 압압 협착함이 바람직하다.

이 경우, 걸림 링(6)의 노치(C6)의 내면을 규정하는 테이퍼면(t'6), 및 고정 링(5)의 내주의 테이퍼면(t'5)은, 모두 걸림 경사판(7)을 협착하는 면이기 때문에, 동일 각도(동일 구배)의 정합 테이퍼면이다.

또한, 걸림 경사판(7)은, 테이퍼면(t'6)의 원추면에 면(面)끼워맞춤으로 되고, 걸림 링(6)과 함께 축경 작용을 일으키는 것이기 때문에, 테이퍼면(t'6)의 각도가 커지면, 단면이 원추 형태인 탄성판의 축경 변위는 테이퍼면(t'6)의 축경와 부정합을 일으키게 되지만, 테이퍼면(t'6)의 각도가 40∼50°이면, 걸림 경사판(7)의 자유상태에서의 원추 형태의 경사각 θ를, 축경에 의한 경사각 증대분을 예상하고, 미리 테이퍼면(t'6)의 각도보다 작게 설정함에 의해 대응하면 좋다.

그리고, 걸림 경사판(7)은, 전형적으로는, 0.3mm 두께의 스테인리스강판이고, 폭 2.9mm로서, 자유상태에서는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 내경(da)이 22mm, 외경(db)이 27.8mm, 개방단 간격(7G)이 20mm로서, 높이 1mm의 재두원추형태이며, 걸림 링(6)의 노치(C6)에 탄성 반발력으로 끼워붙여진 상태에서는, 내경(da)이 17.5mm로 탄성적으로 축경되고, 높이(h7)가 2mm로 되어 걸림 링(6)의 내주면(6d)으로부터 내단(선단) 가장자리(e7)가 미세 돌출(표준: 0.05mm 돌출)되는 것이고, 구배 1(45°)의 테이퍼면(t'6)의 폭(표준: 2.8mm)으로부터 연장 형태로 비스듬히 전방으로 미세 돌출(표준: 0.1mm 돌출)되는 것이다.

또한, 걸림 경사판(7)의 배치각도, 즉 걸림 링(6)의 테이퍼면(t'6) 및 고정 링(5)의 테이퍼면(t'5)의 경사 구배는, 걸림 경사판(7)의 끼워붙임 작업성 및 대상 체결 파이프에 따라서 결정하면 좋지만, 전형적으로는 구배 1(45°)이다.

따라서, 상기 걸림 경사판(7)을, 걸림 링(6)의 노치(C6)에 탄성적으로 축경하여 끼워붙이면, 도 1(B)에 도시하는 바와 같이, 노치(C6)의 내주의 전방으로 경사 및 축경되는 원추형상 테이퍼면(t'6)에 착좌하고, 걸림 경사판(7)의 기단(基端) 가장자리(b7)가 노치(C6)의 가장 안쪽 위치에 탄발(彈發)작용으로 걸리며, 선단 가장자리(e7)는, 테이퍼면(t'6)으로부터 테이퍼면(t'6)을 따라서 미소(微小)하게 경사져 돌출(표준: 0.1mm)되어 상기 걸림 링 내주면(6d)으로부터 안쪽으로 미소(표준: 0.05mm) 돌출된다.

그리고, 도 1에 도시하는 바와 같이, 걸림 경사판(7)을 장착한 걸림 링(6)의 전면(6F)을, 고정 링(5)의 후면(5B)에 대향시키고, 걸림 링(6) 및 고정 링(5)을 캡 (3)내에 수납된 관이음매(1)에, 플라스틱수지 파이프(12)(표준 외경: 17mm)를 삽입하면, 걸림 경사판(7)의 선단 가장자리(e7)는 파이프(12)의 삽입통과를 허용한다.

그리고, 캡(3)을 회동하여 전진시키면, 걸림 링(6)의 돌출편(6P)은, 고정 링 (5)의 후면의 노치(C5)내에, 테이퍼면(t6)이 테이퍼면(t5)에 면만남하고, 수평면 (f6)이 수평면(f5)에 면만남하는 형태로 끼워넣어지며, 고정 링(5)의 노치(C6)에는, 걸림 경사판(7)을 협착하는 형태로 고정 링(5)의 돌출편(5P)이 끼워넣어지고, 걸림 링(6)과 고정 링(5)은 일체화되어 일체적 축경부재로서 작동하여, 캡(3)의 전진에 의한 압압 전진작용을 받는다.

따라서, 캡(3)의 체결 작용시에는, 걸림 링(6)의 돌출편(6P)과 고정 링(5)의 노치(C5)가 정합해서 끼워맞춰지고, 걸림 링(6)의 노치(C6)와 고정 링(5)의 돌출편 (5P)이 정합해서 끼워맞춰지므로, 걸림 링(6)과, 고정 링(5)은, 일체로 되어 전진 작용 및 축경 작용을 받아, 플라스틱수지 파이프(12)에 묶임 회전이 생기지 않으면서 체결할 수 있고, 고정 링(5)의 후방부에 걸림 링(6)을 배치함으로써, 고정 링 (5) 및 걸림 링(6)은, 플라스틱수지 파이프(12)에 묶임 회전을 생기게 하지 않으면서, 끼워맞춰진 걸림 링(6)과 고정 링(5) 사이에 협착 확보되어 자세가 고정된 걸림 경사판(7)의 돌출 선단 가장자리(e7)가, 파이프(12)의 외주면(12c)에, 파이프 (12)의 발탈을 저지하는 경사 파고듦을 일으킴으로써, 파이프(12)의 발탈도, 확실하고, 강고하게 저지할 수 있다.

또한, 본 발명은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 인너 코어(9) 및 이음매 본체 (8)가 길이방향으로 좌우 대칭 구조인 소켓 형태로서, 양측으로부터 캡(3)을 끼워맞추고, 양측으로부터 플라스틱수지 파이프(12)를 삽입해서 접속함이 바람직하다.

이 경우, 이음매 본체(8) 및 인너 코어(9)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 길이방향으로 좌우 대칭 형태로 준비하고, 고정 링(5)과 걸림 링(6)을 끼워맞춰 내포한 캡(3)을, 이음매 본체(8)의 양단에 끼워맞춰 임시 나사 결합을 해 두면, 이 관이음매는, 양측으로부터의 플라스틱수지 파이프(12)의 삽입접속이 가능해진다.

따라서, 이 좌우 대칭인 양두(兩頭)형태의 소켓형 관이음매는, 플라스틱수지 파이프(12)의 긴 형상화 이음매로서 유효하다.

또한, 본 발명은, 도 10에 도시하는 바와 같이, 이음매 본체(8)가 엘보형태로서, 일단(一端)의 관이음매에, 플라스틱수지 파이프(12)를 접속해서 체결됨을 가능하게 하고, 엘보관(10)의 타단(他端) 내면에는 접속용 나사면(108)을 구비함이 바람직하다.

이 경우, 이음매 본체(8)는, 한쪽 절반에는 관이음매 구조를, 다른쪽 절반에는 굴곡 엘보관(10)을 일체화 성형으로 형성하면 좋고, 인너 코어(9)는, 도 10(A)에 도시하는 바와 같이, 이음매 본체의 관이음매 구조에 대응하는 치수로 준비하면 좋다.

따라서, 본 발명의 관이음매를 채용하면, 일단에는 플라스틱수지 파이프(12)를 원터치 조작으로 접속할 수 있고, 타단에는 단말기기로서 도시하지 않은 수전(水栓), 또는 소켓을 접속할 수 있기 때문에, 플라스틱수지 파이프(12)를 채용한 배관 시공에 유효하다.

본 발명의 관이음매는, 이음매 본체(8)의 단부에 끼워붙인 캡(3)으로부터 플라스틱수지 파이프(12)를 인너 코어(9)의 외주를 따라서, 이음매 본체(8)와 인너 코어(79)의 간극(dg)에 삽입하고, 캡(3)을 이음매 본체(8)에, 수동으로 회전 나사 결합하는 것만으로, 플라스틱수지 파이프(12)가, 고정 링(5)과 걸림 경사판(7)을 구비한 걸림 링(6)과의 일체화 축경에 의해서, 인너 코어(79)의 외주면(9c)으로의 강압(强壓)을 확보할 수 있어, 유수관으로서의 인너 코어(79)에 대해서, 수밀적으로, 또한 인발의 우려도 없이, 강고하게 접속할 수 있다.

그리고, 플라스틱수지 파이프(12)는, 감겨말리는 성질이 생긴 상태, 즉, 만곡하는 성질이나 타원으로 변형되는 성질이 생긴 상태라도, 관이음매내로의 삽입은, 인너 코어(9)로의 피복 및 끼워넣음이기 때문에, 가요성의 파이프(12)는, 단면이 진원 형태로 수정되면서 삽입되어, 인너 코어(79)의 외주면(9c)에 배치한 O링 (4)상을 평활하게 통과하여, O링(4)이 발탈이나 손상을 받지 않기 때문에, 고정 링 (5) 및 걸림 링(6)에 의한 플라스틱수지 파이프(12)의 인너 코어(9) 외주면(9c)으로의 압압은, 소정의 수밀 압압을 달성한다.

또한, 캡(3)의 이음매 본체(8)로의 회전 나사 결합 및 전진 작용은, 캡(3)의 나사 결합 및 전진으로 축경하는, 전후에 테이퍼면(ts,tb)을 구비한 고정 링(5)을 전방측으로 하고, 후방부에 테이퍼면(tc)을 구비하여, 전방부에 걸림 경사판(7)을 끼워붙인 걸림 링(6)을 후방측으로 하여, 이음매 본체(8)와 캡(3) 사이에 개재함으로써, 플라스틱수지 파이프(12)에 묶임 회전 비틀림을 부여함 없이, 플라스틱수지 파이프(12)를 인너 코어(9)의 외주면(9c)에, 강고하고, 수밀적으로 조여붙일 수 있고, 걸림 링(6)과 고정 링(5)으로 협착되어 자세가 제어된 걸림 경사판(7)이, 플라스틱수지 파이프(12)의 외주면(12c)에 파고들어 걸림으로써, 발탈의 우려가 없는 상태로 플라스틱수지 파이프(12)를 압접 고정부착할 수 있고, 캡(3)을 수동 회전으로 체결할 정도의 원터치 조작에 의해서, 사용에 견디는 중의 워터 해머 작용이나 열팽창 작용의 반복 작용에도 대항할 수 있는, 신뢰성이 높고, 완전한, 수밀적 체결이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 소켓형 관이음매의 설명도로서, (A)는 종단 측면도, (B)는 (A)의 B부 확대도, (C)는 (A)의 C부 확대도이다.
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 인너 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 고정 링(5)의 설명도로서, (A)는 측면도, (B)는 전면도, (C)는 종단면도이다.
도 7은 걸림 링(6)의 설명도로서, (A)는 측면도, (B)는 후면도, (C)는 종단면도이다.
도 8은 걸림 경사판(7)의 설명도로서, (A)는 평면도, (B)는 사시도, (C)는 (A)의 C-C선 단면도이다.
도 9 중, (A)는 도 6(C)의 부분 확대도, (B)는 도 7(C)의 부분 확대도이다.
도 10은 본 발명을 엘보형 관이음매에 적용한 설명도로서, (A)는 종단 측면도, (B)는 측면도이다.
도 11은 종래예 1의 설명도로서, (A)는 접속 전 상태의 종단 측면도, (B)는 접속 상태의 종단 측면도이다.
도 12는 종래예 2의 설명도로서, (A)는 접속 상태의 종단 측면도, (B)는 (A)의 부분 확대도이다.

본 발명을, JIS규격의 호칭지름(13A)이고, 외경이 17mm, 내경이 13mm인 플라스틱수지 파이프에 적용하는 소켓형 관이음매(1)로서 실시 형태를 설명한다.

도 1(A)는, 소켓형 관이음매(1)의 종단 단면도로서, 도 1(A)에 있어서, 우측의 관이음매는 파이프(12)를 접속한 상태를, 좌측의 관이음매는 파이프 삽입 직전의 상태를 도시하는 도면이고, 도 1(B)는, 도 1(A)의 B부 확대도이고, 도 1(C)은, 도 1(A)의 C부 확대도이다.

소켓형 관이음매(1)는, 도 1(A)에 도시하는 바와 같이, 통수공(H9)을 구비한 인너 코어(9)의 외주에 이음매 본체(8)를 나사 결합하고, 고정 링(5)을 전방측에, 걸림 경사판(7)을 끼워붙인 걸림 링(6)을 후방측에, 끼워맞춰 내포한 캡(3)을 이음매 본체(8)의 단부 외주에 나사 결합하는 것이다.

[인너 코어(9) (도 4)]

도 4는 인너 코어(9)의 설명도로서, (A)는 종단 측면도, (B)는 측면도이다.

인너 코어(9)는, 투명하고, 폴리에테르이미드수지(상품명: 울템수지)제의, 일반 두께가 3mm인 파이프 형상 성형품이며, 전장 L9가 98mm, 통수공(H9)이 되는 내경 R9"는 6.7mm, 외경 R9'는, 12.6mm로서, 원통 중앙부 외주에는 지름 R9가 20mm인 팽출(膨出) 두께부를 갖고, 이 팽출 두께부의 외주면에는, 길이 18mm에 걸쳐 나사면(9S)을 구비하고, 인너 코어 외주면(9c)으로부터 팽출 나사면(9S)에 걸쳐, 높이 3.65mm의 단부(d9)를 구비하고 있다.

또한, 양단(兩端) 외주에는, 플라스틱수지 파이프(12)로의 삽입을 원활하게 하기 위한 1/3 구배의 테이퍼면(t9)을 부설하고, 외주면(9c)의 단부(d9)와 선단의 중간 위치에는, O링(4)을 끼워넣기 위한, 폭 2.5mm, 깊이 1.4mm의 걸림 홈(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, 인너 코어(9)와 마찬가지로, 투명하고, 일반 두께 4mm인 폴리에테르이미드수지(상품면: 울템수지)제의 파이프 형상 성형품이며, 외주면(8c)의 양측에는, 캡(3)을, 이완이 생기지 않도록 나사 결합하기 위한, 나사 간격이 짧은 미터 눈금 나사(JIS B0207)를, 외주면(8c)으로부터 나사산이 돌출하는 형태로 나사면(8S)을 배치하고, 또한 외주면(8c) 중앙에는, 인너 코어 부착시에, 이음매 본체(8)의 회동을 억제하는 지그(렌치 등) 맞댐용의 평탄면(8f)을 앞뒤에 대칭 배치하고, 내주면(8d)이 길이방향 중앙부에는, 인너 코어(9) 나사 결합용의 나사면 (8S')을 내주면(8d)으로부터 돌출 형태로 배치하였다.

또한, 내주면 양단에는, 고정 링(5)이 끼워맞춰지는 길이 L8'가 7mm인 끼워맞춤구멍(H8')을, 스톱퍼 기능을 발휘하는 스토퍼면(st)을 통해 바깥쪽으로 확개형태로 배치하고, 이 끼워맞춤구멍(H8')의 바깥쪽으로 확개되는 내주면을 테이퍼면 (t8)으로 하였다.

그리고, 테이퍼면(t8)은, 길이 L8'가 7mm이고, 내단(內端) 지름이 21.6mm, 외단(外端) 지름이 22.4mm로 형성하였다.

이음매 본체(8)의 치수 관계는, 외경 R8이 26.4mm, 전체 길이 L8이 73mm이고, 중앙에는 지름 R8'가 19.6mm로 관통하는 삽입용 구멍(H8)을 구비하고, 내주면 (8d)의 길이방향 중앙부에는, 길이 18mm에 걸쳐서, 인너 코어 나사 결합용의 나사면(8S')을 내주면(8d)으로부터 돌출 형성 형태로 배치하고, 외주면 양측의 나사면 (8S)은, 선단으로부터 길이(L8') 7mm를 띄워, 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 폴리페닐렌옥사이드수지(상품명: 노릴수지) 성형품으로서, 도 3(A)에 도시하는 바와 같이, 덮개 있는 파이프 형상으로서, 외주면(3c)에는 수동 회전의 미끄럼방지용으로, 길이방향의 돌기(3P)를 육각 형상으로 배치하고, 후면(3B)의 덮개면에는, 플라스틱수지 파이프(12)를 삽입하기 위한, 원형상의, 지름 R3'가 17.6mm인 삽입용 구멍(H3)을 갖고, 캡(3) 내면은 내경 R3"가 28mm인 이음매 본체 끼워맞춤구멍(H3")을 구비하고, 전면(前面, 3F)보다 약간(표준: 1mm) 내측으로부터 내주면(3d)에는, 이음매 본체(8)의 나사 결합용의, 미터 눈금 나사(3S)(JIS B0207)를 전후 12mm에 걸쳐서 구비하고, 후면(3B) 내측에는, 고정 링(5)의 테이퍼면(tb) 맞댐용의 테이퍼면(t3)을 구비한 것이다.

파이프 형상의 캡(3)은, 일반 두께 3.5mm이고, 길이 L3이 38mm, 원통 외주면 (3c)의 직경 R3이 35mm로서, 외주면(3c)에는, 폭 5mm, 돌출 높이 d3이 1.5mm인 길이방향 돌기(3P)를, 육각 형상으로 등간격으로 구비하고, 후면(3B) 중앙의 삽입용 구멍(H3)의 지름 R3'은 17.6mm이고, 내주면(3d) 전방부의 나사면(3S)은, 폭 12mm에 걸친, 피치간격 1.5mm, 높이 0.8mm의 미터 눈금 나사면이며, 내주면 후면의 테이퍼면(t3)은, 내주지름(R3") 28mm로부터 1/4구배, 길이 8mm로 후방으로 축경되는 재두원추면이다.

[O링(4) (도 5)]

도 5(A)는, O링의 정면도이고, 도 5(B)는 O링의 종단 측면도이다.

O링(4)은, 인너 코어(79)의, 폭 2.5mm, 깊이 1.4mm인 걸림 홈(9G)에 끼워넣어 장착하는 씨일링부재로서, 내마모성, 내열성이 우수한 니트릴고무(JIS B2401)의 단면 굵기 W4가 1.9mm, 내경 R4가 9.8mm의 단면이 원형인 링이며, 검은색으로 착색(원액 염색으로 착색)한 것이다.

[고정 링(5) (도 6, 도 9 (A))]

도 6은, 고정 링(5)의 설명도로서, (A)는 측면도, (B)는 전면도, (C)는 종단면도, 도 9(A)는, 도 6(C)의 부분 확대도이다.

고정 링(5)은 투명 착색의 폴리페닐렌옥사이드수지(상품명: 노릴수지)제의 성형품으로서, 전체 형상은, 도 6(C)에 도시하는 바와 같이, 중앙에는, 플라스틱수지 파이프(12)를 삽입하기 위한, 직경 R5'가 17.6mm인 삽입용 구멍(H5)을 구비하고, 전후방향 폭 W5가 17mm로서, 외주면(5c)에는, 전면(5F)으로부터 중앙부로 확경되는 구배 1/7의 원추 테이퍼면(ta)을, 이음매 본체(8)의 테이퍼면(t8)과 정합하는 형태로, 길이 Wa가 7mm로 구비되고, 후면(5B)으로부터는, 중앙부로 확경되는 구배 1/4의 원추 테이퍼면(tb)을, 캡(3)의 후면 내주의 테이퍼면(t3)에 정합하는 형태로, 길이 Wb가 5mm로 구비되고, 후면에는 걸림 링 끼워맞춤용의 노치(C5)와 돌출편 (5P)을 구비하고 있다.

후면(5B)의 노치(C5) 및 돌출편(5P)은, 도 9(A)에 도시하는 바와 같이, 외주면의 테이퍼면(tb)과 동일한 구배로 안쪽으로 경사진 테이퍼면(t5)과, 수직변(50)과, 수평면(f5)으로 깊이 폭 WC가 2mm인 노치(C5)를 형성하고, 노치(C5)의 하부에는, 안쪽으로 경사져 축경되는 폭 2.8mm의 테이퍼면(t'5)을 구배 1(45°)로 형성하고, 노치(C5)의 수평면(f5)과 테이퍼면(t'5)에서 폭 WC가 2mm인 단면이 삼각형인 돌출편(5P)으로 한 것이다.

그리고, 고정 링(5)에 외압이 부가되면 축경하기 위한, 소폭(표준: 2.5mm)의 절개된 슬릿(5G)을, 도 6(A)와 같이, 전장에 걸친 분할홈 형태로 구비하고 있고, 내주면(5d)에는, 축경되어 플라스틱수지 파이프(12)의 외주면(12c)을 압압하면 플라스틱수지 파이프 외주면(12c)이 탄성 변형하여 파고들게 하기 위한, 둘레방향의 2개의 작고 긴 홈(표준: 깊이 0.3mm, 폭 0.3mm)을, 내주면(5d)의 전면(5F)으로부터 3mm, 및 후면(5B)으로부터 3mm 위치에 배치한 것이다.

[걸림 링(도 7, 도 9(B))]

걸림 링(6)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 전면에 걸림 경사판을 끼워붙여 고정 링(5)의 후방부에 배치하는 것으로서, 도 7은 걸림 링의 설명도이고, (A)는 측면도, (B)는 후면도, (C)는 종단면도이고, 도 9(B)는, 도 7(C)의 부분 확대도이다.

걸림 링(6)은, 고정 링과 마찬가지로, 투명 착색의 폴리페닐렌옥사이드수지(상품명: 노릴수지)제의 성형품으로서, 전체 형상은, 도 7에 도시하는 바와 같이, 중앙에는, 플라스틱수지 파이프(12)를 삽입하기 위한, 직경 R'가 17.6mm인 삽입용 구멍(H6)을 구비하고, 전후방향 폭 W6이 4mm, 외경 R6이 25.1mm이고, 외주면(6c)에는, 후방측의 반폭(1/2 W6)으로, 고정 링 후방부 외주의 테이퍼면(tb)과 정합 및 연속하는, 테이퍼면(tc)을, 전방측의 반폭으로, 고정 링 후방부의 노치(C5)의 테이퍼면(t5)과 정합해서 맞닿는, 테이퍼면(t6)을 각 반폭(표준: 2mm)으로 구비하고 있다.

또한, 전방측의 외주 테이퍼면(t6)과, 선단 수직변(60)과, 하면의 수평면 (f6)으로, 걸림 링(6)의 반폭(2mm)에 걸쳐 돌출편(6P)을 형성하고, 돌출편(6P)의 하측(내측)에는, 고정 링(5)의 구배 1의 테이퍼면(t'5)에 정합하는, 테이퍼면(t'6)을, 바깥쪽으로 축경되는 원추면 형태로, 테이퍼면(t'6)의 면폭을 2.8mm로 형성하고, 돌출편(6P)의 하면의 수평면(f6)과 하측(내측)의 테이퍼면(t'6)과의 사이에, 고정 링(5)의 뒤측 내면의 단면이 삼각형상인 돌출편(5P)을 정합해서 끼워맞추기 위한, 단면이 삼각형상인 노치(C6)를 형성한 것이다.

그리고, 걸림 링(6)에 외압이 부가되면, 축경하기 위한 소폭(표준: 2.5mm)의 절개된 슬릿(6G)을 구비하고 있다.

[걸림 경사판(도 8)]

걸림 경사판(7)은, 도 1(B)에 도시하는 바와 같이, 걸림 링(6)의 전방측의 노치(C6)내에 탄성적으로 끼워붙인 것이고, 도 8은 걸림 경사판(7)의 설명도로서, (A)는 평면도, (B)는 사시도, (C)는 (A)의 C-C선 단면도이다.

걸림 경사판(7)은, 도 7에 도시하는 바와 같이, 폭 2.9mm, 두께가 0.3mm인 C자형상의 스테인리스강판 조각으로서, 자유상태에서는, 내경 da가 22mm, 외경 db가 27.8mm, 절개간격(7G)이 20mm이고, 높이 h7이 1mm인 단면이 재두원추형상이고, 걸림 링(6)의 노치(C6)에 끼워맞춰 착좌하면, 도 1(B)에 도시하는 바와 같이, 폭 2.8mm이고 구배 1(45°)인 테이퍼면(t'6)으로부터 선단 가장자리(e7)가 구배 1로 0.1mm 경사져 돌출되고, 걸림 링 내면(6d)으로부터, 지름방향 내측에, 선단 가장자리(e7)가 0.05mm 돌출하는 것이다.

[관이음매의 사용]

관이음매는, 공장내에서, 도 1(A)의 좌반부에 도시하는 바와 같이, 인너 코어(9)의, 원통 외주면(9c)의 외경 R9'가 12.6mm인 원통부에 배치한 각 걸림 홈(9G)(폭 2.5mm, 깊이 1.4mm)에, 검은색의 O링(4)(굵기 1.9mm, 내경 9.8mm)을 끼워맞추고, 이어서, 소켓용 이음매 본체(8)의 내주면(8d) 중앙부의 나사면(8S')에, 소켓용의 인너 코어(9) 외주면 중앙부의 나사면(9S)을 나사 결합하고, 인너 코어 (9)의 원통부 외주면(9c)과 이음매 본체의 원통부 내주면(8d)과의 사이에, 파이프 (12)를 끼워넣는 간극(dg)을 형성하여 체결한다.

이 경우, 이음매 본체의 외주면(8c)의 중앙에 배치한 양측의 평탄면(8f)을 끼워 넣고 파지하여, 인너 코어(9)를 나사 결합으로 체결하기 때문에 작업성이 좋다.

이어서, 걸림 링(6)의, 단면이 삼각 형상인 노치(C6)내에, 걸림 경사판(7)을 축경하고, 기단 가장자리(b7)가 테이퍼면(t'6)의 가장 안쪽부분에, 선단 가장자리 (e7)가 테이퍼면(t'6)으로부터 경사져 미세하게 돌출(표준: 0.1mm 돌출)된 형태로 탄성적으로 끼워붙이고, 캡(3)내로, 도 1(A)의 좌반부에 도시하는 바와 같이, 걸림 링(6)을, 노치(C6)측을 앞으로 하여 끼워 넣어, 걸림 링(6)의 앞에는 고정 링(5)을, 노치(C5)를 걸림 링(6)의 노치(C6)와 대향하는 형태로 끼워 넣고, 걸림 링(6)의 후방부의 테이퍼면(tc), 및 고정 링(5)의 후방부의 테이퍼면(tb)을 캡(3)의 테이퍼면(t3)에 대향시키고, 고정 링 전방부의 테이퍼면(ta)을 이음매 본체(8)의 테이퍼면(t8)의 내측에 대향시켜서, 끼워 넣어 내포하고, 캡(3)을 이음매 본체(8)의 단부에 임시 나사 결합한다.

이 경우, 걸림 링(6)과 고정 링(5)은, 캡(3)내에서 느슨한 끼워맞춤의 자유상태로서, 걸림 링(6)의 후방부의 테이퍼면(tc) 및 고정 링(5)의 후방부의 테이퍼면(tb)이 캡(3)의 테이퍼면(t3)에 맞닿아 지지된 형태가 되기 때문에, 캡(3) 후면의 삽입용 구멍(H3)과, 걸림 링(6)의 삽입용 구멍(H6) 및 고정 링(5)의 삽입용 구멍(H5)은, 같은 지름이면서, 전후 정합의 형태로 된다.

그리고, 이음매 본체(8)에 캡(3)을 임시 나사 결합한 상태로, 관이음매로서 시공 현장에 반입한다.

시공 현장에서는, 관이음매에 대해서, 도 1(A)의 좌측 도시와 같이, 플라스틱수지 파이프(12)로서 JIS규격의 호칭지름(13A)(외경 R12: 17mm, 내경 R12': 13mm)인 에틸렌.옥텐.공중합체(PE-RT)수지제의 반투명 파이프(12)의 선단을, 캡(3)의 후단(후면(3B))의 삽입용 구멍(H3)(구멍지름: 17.6mm)으로부터, 걸림 링(6)(구멍지름: 17.6mm) 및 고정 링(5)(구멍지름: 17.6mm)을 관통하고, 인너 코어(9)의 외주에 피복 형태로 끼워맞추어, 간극(dg)내를 단부(d9)까지 삽입한다.

이 경우, 캡(3), 이음매 본체(8), 인너 코어(9)는 투명하고, 걸림 링(6), 및 고정 링(5)은 투명 착색이기 때문에, 플라스틱수지 파이프(12)가, O링(4)에 변위가 생기지 않은 상태, 파이프 선단이 가장 안쪽부분의 단부(d9)까지 적정하게 끼워 넣어진 상태, 및, 걸림 링(6)과 고정 링(5)이 적정 위치를 차지하고 있는 상태를 목시 확인하여 실시할 수 있다.

이어서, 캡(3)을 손으로 회전하여, 단단하게 느낄 때까지 이음매 본체(8)에 나사 결합으로 전진시킨다.

그리고, 캡(3)의, 이음매 본체(8)에 대한 회전 및 전진에 의해서, 캡(3)내에 내포되어 있는 걸림 링(6)은 압압되어 전진하여 돌출편(6P)이 고정 링(5)의 노치 (C5)에 끼워넣어지고, 걸림 링(6)은 고정 링(5)과 걸림 경사판(7)을 협착한 형태로 일체화되며, 걸림 링(6)도 고정 링(5)도, 모두, 캡(3)의 후방부 내측의 테이퍼면 (t3)으로 밀려 전진하고, 플라스틱수지 파이프(12)의 외주에 느슨한 끼워맞춤이었던 걸림 링(6)과 고정 링(5)은 일체화 부재로서, 전방측의, 완만 경사이고 긴 치수의 테이퍼면(ta)이 이음매 본체의 테이퍼면(t8)의 원추면내로의 점증하는 정치(精緻)한 압압 및 끼워 넣음 작용을, 후방측의, 급경사이면서 짧은 치수의 테이퍼면 (tb 플러스 tc)이 캡(3) 후방부의 테이퍼면(t3)의 급증하는 피관(被冠) 및 압압 작용을 받고, 전방부와 후방부의 압압작용을 받아, 고정 링(5)의 전방부으로부터 걸림 링(6)의 후방부의 전장에 걸쳐 축경하고, 플라스틱수지 파이프(12)의 외주면 (12c)을 압접한다.

이 경우, 캡(3)을 본 조여붙인 상태에서는, 도 1(A)의 우측 및 도 1(C)에 도시하는 바와 같이, 고정 링(5)은, 전반 부위가 O링(4)의 배치영역 외주면을 압압하여, 플라스틱수지 파이프(12)의 내주면(12d)과 인너 코어(79)의 외주면(9c)을 완전히 수밀 압압하고, 후반 부위가 인너 코어(9)의 선단영역 외주면(9c)으로의 플라스틱수지 파이프내주면(12d)의 수밀 압압을 달성하며, 동시에, 걸림 링(6)과 고정 링 (5)으로 협착되어 전방으로 미세 치수(표준: 0.mm)로 경사져 돌출된 걸림 경사판의 선단 가장자리(e7)가, 플라스틱수지 파이프 외주면(12c)에 파고들어 파이프(12)의 인발을 저지하고, 고정 링(5)의 내주면(5d)의 둘레방향의 2개의 작고 가는 홈(5G')과, 걸림 링(6)과 고정 링(5)의 분할홈 형태의 각 슬릿(6G,5G)이, 가요성 플라스틱수지 파이프(12)의 외주면(12c)으로의 파고듦 작용을 이루고, 플라스틱수지 파이프 (12)의 관이음매로부터의 인발 방지도 달성된다.

즉, 도 1에 도시하는 소켓형 관이음매에 있어서는, 양측으로부터 파이프(12)를 삽입하고, 캡(3)을 회전 및 체결하는 것만으로, 파이프(12)의 접속이 원터치로 달성될 수 있어, 수밀 압압과 인발 방지 유지를 보증할 수 있는 파이프 접속이 달성될 수 있다.

[변형예(도 10)]

도 10은, 본 발명의 관이음매를 엘보 형태로 하여 수전 등의 접속에 적용 가능하게 한 설명도로서, 도 10(A)는 종단 측면도, 도 10(B)는 측면도이다.

이 경우, 도 10(A)에 도시하는 바와 같이, 이음매 본체(8)의 타단은 굴곡된 엘보관(10)으로 하고, 인너 코어(9), 이음매 본체(8), 캡(3)은, 이음매 본체(8)의 일단측에만 배치하는 형태, 즉, 도 1의 소켓형 관이음매(1)의 일단측 대응의 구성으로 하고, 타단의 엘보관(10)의 선단 내주에는 접속용 나사면(10S)을, 나사 결합하는 금구(金具)에 따라 배치한 것이다.

따라서, 배관 시공시에, 소정 위치에 관이음매(2)를 고정하고, 일단의 이음매 본체(8)에, 플라스틱수지 파이프(12)를 원터치 조작으로 접속하고, 타단에는, 도시하지 않는 수전, 혹은 급수측의 소켓 금구 등을 나사 결합으로 고정할 수 있다.

1 : 소켓형 관이음매(관이음매)
2 : 엘보형 관이음매(관이음매)
3 : 캡
3B, 5B, 6B : 후면
3c, 5c, 6c, 8c, 9c, 12c : 외주면
3d, 5d, 6d, 8d, 9d, 12d : 내주면
3F, 5F, 6F : 전면
3P : 돌기
3S, 8S, 8S', 9S, 10S : 나사면
4 : O링
5 : 고정 링
5G, 6G : 슬릿
5G' : 가는 홈
5P, 6P : 돌출편
6 : 걸림 링
7 : 걸림 경사판
8 : 이음매 본체
8f : 평탄면
9 : 인너 코어
9G : 걸림홈
10 : 엘보관
12 : 플라스틱수지 파이프(파이프)
50, 60 : 수직변
b7 : 기단 가장자리
C5, C6 : 노치
e7 : 선단 가장자리
f5, f6 : 수평면
dg : 간극
d9 : 단부
H3, H5, H6, H8 : 삽입용 구멍
H8', H3" : 끼워맞춤 구멍
H9 : 통수공
t3, t5, t'5, t6, t'6, t8, t9, ta, tb, tc : 테이퍼면
st : 스톱퍼면

Claims

관 형상의 인너 코어(inner core, 9)의 외주(外周)에 이음매 본체(8)를 장착하고, 이음매 본체(8)의 단부(端部)에 캡(3)을 관착(冠着)하며, 가요성(可撓性)의 플라스틱수지 파이프(12)를 캡(3)을 통해 인너 코어(9) 상에 피복 삽입하고, 캡(3)의 회동(回動)에 의해서 원터치로 플라스틱수지 파이프(12)를 접속하는 관이음매로서, 인너 코어(9)는, 통수공(通水孔, H9)을 구비한 파이프 형태로서, 외주면(9c)에는, 이음매 본체(8)를 나사 결합하는 나사면(9S)과, 걸림홈(9G)에 끼워맞춘 O링(4)을 구비하고, 이음매 본체(8)는, 파이프 형태로서, 내주면(內周面, 8d)에는, 인너 코어(9) 나사 결합용의 나사면(8S')을, 외주면(8c)에는 캡(3) 나사 결합용의 나사면(8S)을 구비하는 동시에, 내주면 단부에는 바깥쪽으로 확경(擴徑)되는 테이퍼면 (t8)을 구비하고, 캡(3)은, 후면(3B)에 삽입용 구멍(H3)을 구비하며, 내주면 전방부에는 이음매 본체의 나사면(8S)과 나사 결합하는 나사면(3S)을, 내주면 후방부에는 바깥쪽으로 축경되는 테이퍼면(t3)을 구비하고, 캡(3)내에는, 전방부에 이음매 본체(8)의 테이퍼면(t8)과 정합(整合)하는 테이퍼면(ta)을, 후방부에 캡(3)의 테이퍼면(t3)과 정합하는 테이퍼면(tb)을 외주(外周)에 갖고, 후면(5B)에 끼워맞춤용 돌출편(突出片, 5P)을 갖고, 축경용의 슬릿(slit, 5G)을 구비한 고정 링(5)과, 후방부에 캡(3)의 테이퍼면(t3)과 정합하는 테이퍼면(tc)을, 전면(前面, 6F)에, 걸림 경사판(7)을 내주면(6d)에 착좌(着座)하여 돌출 형태로 끼워붙인 끼워맞춤용 노치 (C6)를 갖고, 축경용의 슬릿(6G)을 구비한 걸림 링(6)을 끼워맞춰 내포(內包)하고, 플라스틱수지 파이프(12)를, 캡(3)의 삽입용 구멍(H3)으로부터 인너 코어(9)와 이음매 본체(8)의 간극(dg)에 삽입하고, 캡(3)의 나사 결합에 의해서, 고정 링(5)과 걸림 링(6)이 걸림 경사판(7)을 협착하고 일체화하여 축경하고, 플라스틱수지 파이프(12)를 인너 코어(9) 외주면(9c)에 수밀(水密) 압압(押壓)하여 걸리게 하는 플라스틱수지 파이프용의 관이음매.
제1항에 있어서,
인너 코어(9)가 복수 개의 O링(4)을 구비하고, 캡(3)의 나사 결합시에, 고정 링(5)의 전방부의 테이퍼면(ta)과 이음매 본체 테이퍼면(t8)의 협력작용에 의해서, 고정 링(5)이 플라스틱수지 파이프(12)를 O링(4)에 압압(押壓)하는 관이음매.
제1항 또는 제2항에 있어서,
인너 코어(9), 이음매 본체(8) 및 캡(3)은 투시 가능한 플라스틱수지제인 관이음매.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
고정 링(5)은, 축방향 폭(W5)이, O링(4)영역을 덮는 치수를 구비하면서, 내주면(內周面, 5d)에는 복수 개의 둘레방향 가는 홈(5G')을 구비하고 있는 관이음매.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
고정 링(5)은, 전방부 외주에 이음매 본체(8)의 테이퍼면(t8)과 정합하는 완만 경사의 테이퍼면(ta)을, 후방부 외주에 캡(3)의 테이퍼면(t3)과 정합하는 급경사의 테이퍼면(tb)을 구비하고, 후면(5B)에는, 걸림 링(6) 끼워맞춤용의, 돌출편 (5P)과 노치(C5)를 구비하면서, 캡(3)의 삽입용 구멍(H3)과 같은 지름의 삽입용 구멍(H5)을 구비하고 있는 관이음매.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
걸림 링(6)은, 후방부 외주에 캡(3)의 테이퍼면(t3)과 정합하는 급경사의 테이퍼면(tc)을, 전방부 외주에, 고정 링(5)의 노치(C5)에 끼워넣는 돌출편(6P)을 노치(C6)에 의해서 형성하고, 노치(C6)에는, 걸림 경사판(7)을 탄성 반발력에 의해서 끼워붙임을 가능하게 한 관이음매.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
고정 링(5)은, 후면(5B)부에서, 외주의 테이퍼면(tb)과 내주의 테이퍼면(t'5) 사이에, 상면(上面)의 테이퍼면(t5)과, 하면(下面)의 수평면(f5)과, 내단의 수직변(50)을 구비한 노치(C5)를 형성하는 동시에, 노치(C5)의 하부를 돌출편(5P)으로 하고, 걸림 링(6)은, 전면(6F)부에서, 고정 링(5)의 노치(C5)에 끼워맞추기 위한 돌출편(6P)을, 상면의 테이퍼면(t6)과, 전단(前端)의 수직변(60)과, 하면의 수평면(f6)으로 형성하는 동시에, 돌출편(6P)의 하방에는, 고정 링(5)의 테이퍼면(t'5)에 정합하는 테이퍼면(t'6)에 의해서 노치(C6)을 형성하고, 걸림 경사판(7)을 걸림 링(6)의 노치(C6)의 테이퍼면(t'6)상에 끼워붙여, 걸림 경사판(7)을 테이퍼면(t'6)과 테이퍼면(t'5)으로 압압 협착(挾着)하는 관이음매.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
인너 코어(9) 및 이음매 본체(8)가 길이방향으로 좌우 대칭 구조인 소켓 형태로서, 양측으로부터 캡(3)을 끼워맞추고, 양측으로부터 플라스틱수지 파이프(12)를 삽입 접속하는 관이음매.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
이음매 본체(8)가 엘보형태로서, 일단(一端)의 관이음매에, 플라스틱수지 파이프(12)를 접속 체결 가능하게 하고, 엘보관(10)의 타단(他端) 내면에는 접속용 나사면(10S)을 구비한 관이음매.