TWI486534B - 管接頭 - Google Patents

Description

管接頭

本發明係關於一種管接頭。

習知即已提案了各種各樣的管接頭，然而因零件的件數增加，而使構造變得更複雜。

例如，本案申請人等前提出之第12圖的日本國特許第3411546號公報所示。即，第12圖所示之管接頭，其包含一接頭本體32、一密封構件34、一附有狹縫之扣緊環體35、一擴徑片36及一止動環38；該接頭本體32具有一可挿入被連接用管31之端部的挿入筒部33；該密封構件34裝著在該插入筒部34之圓周凹槽37；該扣緊環體35具有一狹縫51，且該扣緊環體35具彈張的夾緊力而可夾緊外套該挿入筒部33之該管31的端部；該擴徑片36為抵抗該扣緊環體35之彈張力，且使該扣緊環體35形成擴徑，該擴徑片36係可任意脫離的被夾持在該狹縫51之端部，且抵接插入之該管31之前端部而脫離；該止動環38之內周側係以止動狀態扣止於外套該插入筒部33之該管31的外周面。

上述第12圖所示之習知的管接頭，其係藉由以強大的彈張夾緊之扣緊環體35及(具有複數個齒部42之)止動環38，而可發揮極為安定之強力的管拉抜力，且藉由密封構件34而可發揮安定之密封性能的優點。

然而，有必要預先在扣緊環體35組裝擴徑片36，進 行形成單元化的作業；再者，亦有螺合組裝外筒體39及蓋形螺帽40的必要性，因此產生了組裝作業麻煩的問題，及外徑尺寸大型化的問題，以及零件件數變多、成本增加的問題。

再者，習知之作為簡單的構造且零件件數減少的管接頭，有如第13a~13c圖所示之習知管接頭。該第13a~13c圖所示之未來工業股份有限公司之網頁「給水給熱水部件W型接頭」所揭示的管接頭，其係將黃銅等金屬製的短圓筒型套筒44外套在塑膠管43之端部，以形成在縮徑方向強力的壓接連接接頭本體45之(無密封件的)內插筒部46的構造。

習知之該管接頭中，如第13a~13c圖所示，使用圖式省略之擴徑工具如箭頭p所示的進行管43之端部的擴徑，並將內插筒部46插入已擴徑之該端部；接著，在接頭本體45之外緣部47及套筒44之端面，使用具備扣止之一對U字形臂的卡扣作業工具，附加如第13c圖所示之將外緣部47及套筒44卡扣的外力F、F，使套筒44形成強力的外套狀態，以扣緊管43之端部及內插筒部46，而完成連接之構成。

然而，第13a~13c圖所示之管接頭，於其連接作業中，為了進行附加之外力F、F，有必要使用具備一對U字形臂之特殊的卡扣作業工具，需要熟練性，且在狹窄空間或高處等的作業係極難進行。再者，通常套筒44係使用黃銅，然而因應力腐蝕破裂等，時間增長後會有斷裂之虞，而產生了品質之信頼性低的問題。

本發明係為完全解決習知之前述問題點，而在管接頭之零件件數較少的狀態下，以提供一種密封性能高，且耐拉抜力亦高，品質安定有信頼性的管接頭為目的。

再者，利用一般所使用之作業工具，即使是高處或狹窄空間，亦可簡單的進行連接作業的管接頭為另一目的。

本發明提供一種管接頭，係包含一管接頭本體及一外筒體；該管接頭本體具有一前端細錐形狀之內插入筒部，該內插入筒部係插入由樹脂材料製成之管之端部，且該內插入筒部之外周面形成複數個圓環狀之獨立突出脊部；該外筒體係具有內螺紋突出脊部，該內螺紋突出脊部係在該前端細錐形狀之內插入筒部所插入管之該端部的外周面上，藉由該樹脂材料之彈性變形及塑性變形而形成螺旋凹槽，且可螺合前進；該內插入筒部之基端外周面突設複數個小突出脊部。

再者，其係附設一自動扣止結合裝置，當該外筒體藉由該螺合前進而形成最終螺緊狀態時，該自動扣止結合裝置係使該外筒體及該管接頭本體結合。

再者，該自動扣止結合裝置係由圓弧形扣止突出片部及第二扣止爪部所構成；該圓弧形扣止突出片部具有突設在內插入筒部基端附近之階段面的第一扣止爪部；該第二扣止爪部係形成在該外筒體之基端側，且與該第一扣止爪部扣合。

再者，該內插入筒部係由預塗佈密封層包覆。

根據本發明，可於零件件數較少的狀態下，充分的對 抗管的拉抜力，且可安定的發揮密封性能。再者，利用一般所使用的螺絲鉗等，即可簡單的進行連接作業。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：第1~6圖係揭示本發明之第一實施形態，符號P係由樹脂材料所製成之被連接管，而相關本發明之管接頭10係由管接頭本體2，及相對該管接頭本體2可任意結合之外筒體5的二個構件所構成。

該管接頭本體2係具有突出狀之前端細錐形狀的內插入筒部4，該內插入筒部4可插入管P之端部3。該內插入筒部4之外周面，形成複數個圓環狀的獨立突出脊部11。再者，在內插入筒部4之基端附近，由階段面12接設六角部13，且公螺紋筒部14接設在六角部13。

沿著軸心L₂ 貫通設置流路孔15，該流路孔15於該六角部13之內部，其由階段部16形成公螺紋筒部14側係較大徑位，而內插入筒部4側係較小徑位的內徑尺寸d。

內插入筒部4之外周面之獨立突出脊部11係三角山形狀，且較佳為完成連接後之管P較難抜出之向基端方向傾斜的三角山形狀。再者，雖然第1圖及第4~6圖中省略，較佳在該內插入筒部4之外周面包覆預塗佈密封層1(於第9圖等中叙述)。再者，省略了密封槽及密封構件(O形環等)，且內插入筒部4之厚度尺寸與習知之第12圖相較之下 ，已足夠的設定為較薄。即，相關本發明之內插入筒部4之內徑尺寸d，已足夠的設定為比習知之第12圖之管接頭之內徑尺寸d大，而可使流體通過的阻力變小，以減少壓力損失。

再者，外筒體5具有內螺紋突出脊部7，該內螺紋突出脊部7係在該前端細錐形狀之內插入筒部4所插入管P之端部3的外周面3A上，藉由該管P之樹脂材料之彈性變形及塑性變形，而形成如第5圖及第6圖所示的螺旋凹槽20，且可螺合前進(如圖中之箭頭M所示)。再者，外筒體5之外周面係形成六角形之形狀，而可利用螺絲鉗或活動扳鉗等一般的作業工具，容易的向箭頭M(參照第5圖)方向附加旋轉扭矩。

如第2圖所示，外筒體5係預先外套在管P；之後，如第3圖所示，利用習知眾知之擴徑作業工具，在管之端部3之內周面向箭頭p方向附加外力，使內插入筒部4順利的可任意插入；之後，如第4圖所示，將內插入筒部4插入端部3內。之後，如第4圖之N箭頭所示的滑動外筒體5；如第5圖所示，利用螺絲鉗等汎用的作業工具，向箭頭M方向使外筒體5螺合前進，則如第5圖至第6圖所示，管端部3稍微向縮徑方向縮小，藉由樹脂材料之彈性變形及塑性變形，而在端部3之外周面3A形成螺旋凹槽20，且外筒體5之內螺紋突出脊部7螺合向前進。

由於內插入筒部4係前端細錐形狀，因此隨著越往基端，外徑尺寸越增加，而在第5圖之狀態下，管端部3已經向基端側形成擴徑，且當外筒體5由其外面向箭頭M方 向螺合前進時，則內螺紋突出脊部7係漸漸深深的嚙入管P之外周面，而形成螺旋凹槽20，且藉由內插入筒部4(之獨立突出脊部11)及內螺紋突出脊部7之共同作用，以發揮對抗向箭頭Y方向之拉抜力(外力)的強大耐拉抜力。

再者，管接頭本體2及外筒體5之材質，較佳為PPSU或PSU等；再者，管P的材質，較佳為PEX(交聯聚乙烯)、PE、PB或複合管(含金屬層之樹脂管)。將外筒體5之硬度設定為比管P之硬度高，以確實的成形由內螺紋突出脊部7在管P外面所形成之螺旋凹槽20。

接著，第7圖~第11圖係揭示本發明之第二實施形態。於第7圖~第11圖中，管接頭10亦由管接頭本體2，及相對該管接頭本體2可任意結合(連結)之外筒體5的二個構件所構成。

該管接頭本體2係具有突出狀之前端細錐形狀的內插入筒部4，該內插入筒部4可插入管P之端部3，且外周面形成複數個圓環狀的獨立突出脊部11。再者，在內插入筒部4之基端附近，由階段面12接設六角部13，且公螺紋筒部14接設在六角部13。

沿著軸心L₂ 貫通設置流路孔15，該流路孔15於該六角部13之內部，其由階段部16形成公螺紋筒部14側係較大徑位，而內插入筒部4側係較小徑位的內徑尺寸d。

內插入筒部4之外周面之獨立突出脊部11係三角山形狀，且較佳為完成連接後之管P較難抜出之向基端方向傾斜的三角山形狀。再者，該內插入筒部4之外周面包覆預塗佈密封層1，且省略了密封槽及密封構件(O形環等)，而 內插入筒部4之厚度尺寸與習知之第12圖相較之下，已足夠的設定為較薄。即，相關本發明之內插入筒部4之內徑尺寸d，已足夠的設定為比習知之第12圖之管接頭之內徑尺寸d大，而可使流體通過的阻力變小，以減少壓力損失。

然而，該預塗佈密封層1並非在現場施工，而是在管接頭10或其零件的製造工場，預先包覆形成之物。作為該預塗佈密封層1之材質，係由以氟素系高分子為基礎之交聯型預塗佈封膠所形成，且皮膜作為具有適度之柔軟性的彈性體，其可發揮優良的封閉性能(密閉性)。例如，作為市場的販售品，太平化成股份有限公司製的「eight seal」AC-505係可適用。

再者，外筒體5具有內螺紋突出脊部7，該內螺紋突出脊部7係在該前端細錐形狀之內插入筒部4所插入管P之端部3的外周面3A上，藉由該管P之樹脂材料之彈性變形及塑性變形，而形成如第10圖所示的螺旋凹槽20，且可螺合前進(如圖中之箭頭M所示)。再者，外筒體5之外周面係形成六角形之形狀，而可利用螺絲鉗或活動扳鉗等一般的作業工具，容易的向箭頭M(參照第10圖)方向附加旋轉扭矩。

請參照第10圖，如二點鎖線所示預先使外筒體5外套在管P；之後，將內插入筒部4插入端部3內(此時，後述之小突出脊部G係嚙入管P之端部3之內周面)；之後，如箭頭N所示的滑動外筒體5，由內插入筒部4之前端，利用螺絲鉗等作業工具，使外筒體5向箭頭M方向旋轉 ，且螺合前進。

然而該小突出脊部G係防止管共同旋轉用的軸向小突出脊部，且係在內插入筒部4之基端外周面突設複數個。藉由該小突出脊部G，當外筒體5如箭頭M似的螺合前進之際，可確實的阻止管P之前端旋轉(共同旋轉)。

再者，藉由外筒體5如第10圖之箭頭M似的螺合前進，而形成第11圖最終扣緊狀態時，其係設有可供結合外筒體5及管接頭本體2之自動扣止結合裝置Z。

圖例中，在該管接頭本體2，該自動扣止結合裝置Z係由圓弧形扣止突出片部8及第二扣止爪部22所構成；該圓弧形扣止突出片部8具有突設在該階段面12的第一扣止爪部21；該第二扣止爪部22係形成在該外筒體5之基端側。使外筒體5之基端側形成薄肉圓筒部23，且在該薄肉圓筒部23之最基端外周面突設鉤形的第二扣止爪部22。

如第8圖所示，具體而言，在180°之相反位置配設二旋轉對稱形的圓弧形扣止突出片部8，且第一扣止爪部21係在徑內方向突設鉤形，該第一扣止爪部21與第二扣止爪部22，於形成第11圖所示之最終扣緊狀態時，其係相互扣合，而當往第11圖之箭頭Y方向的拉抜力(外力)向管P作用時，外筒體5係可強固的與管接頭本體2保持結合狀態。

再者，由於內插入筒部4係前端細錐形狀，因此隨著越往基端，外徑尺寸越增加，而在第10圖之狀態下，管端部3已經向基端側形成擴徑，且當外筒體5由其外面向箭頭M方向螺合前進時，則內螺紋突出脊部7係漸漸深深的 嚙入管P之外周面，而形成螺旋凹槽20，且藉由內插入筒部4(之獨立突出脊部11)及內螺紋突出脊部7之共同作用，以發揮對抗向箭頭Y方向之拉抜力(外力)的強大耐拉抜力。此時，藉由該自動扣止結合裝置Z，由於外筒體5不會向軸向(箭頭Y方向)移動，因此對抗管P之拉抜力的耐拉抜力係形成更安定、強大。

再者，管接頭本體2及外筒體5之材質係如前述，且將外筒體5之硬度設定為比管P之硬度高，以確實的成形由內螺紋突出脊部7在管P外面所形成之螺旋凹槽20。

於第7圖中，雖然在管接頭本體2之該圖左側揭示了具有公螺紋筒部14構造的管接頭10，然而本發明亦可任意的進行其以外之各種構造、形狀的變化，例如亦可作如下之變化：

1.在由流體機器等突設之筒狀本體上，形成以階段面12、由該階段面12突出之圓弧形扣止突出片部8、由該階段面12突出之內插入筒部及藉由自動扣止結合裝置Z可任意相互扣合(結合)之外筒體5所構成的情況。

2.以第7圖之六角部13之中央切斷面為對稱面，形成與右半部對稱的設置左半部之構造的情況。即，將內插入筒部4及外筒體5各設置一對之構造的情況。

3.以設置彎頭管部及裝著凸緣部，代替第7圖之管接頭本體2之公螺紋筒部14之構造的情況。

4.利用習知眾知之其他連接機構，代替第7圖之公螺紋筒部14的情況。

再者，於第1圖中，其同樣的可任意適用上述第2.、 3.、4.點。

如上所述，由於本發明之管接頭的構成係包含一管接頭本體2及一外筒體5；該管接頭本體2具有一前端細錐形狀之內插入筒部4，該內插入筒部4係插入由樹脂材料製成之管P之端部3，且該內插入筒部4之外周面形成複數個圓環狀之獨立突出脊部11；該外筒體5係具有內螺紋突出脊部7，該內螺紋突出脊部7係在該前端細錐形狀之內插入筒部4所插入管P之該端部3的外周面3A上，藉由該樹脂材料之彈性變形及塑性變形而形成螺旋凹槽20，且可螺合前進；因此，可減少零件件數，可更便宜、容易的製造，且簡單的構造下亦可發揮強力的耐管拉抜力，更可充分的發揮密封性能。

再者，由於內插入筒部省略了密封槽或O形環等，因此內插入筒部4之厚度尺寸變小，其結果流路孔15之內徑尺寸d比習知之物更大，可減少流體(水或熱水等)的通過阻力，減少壓力損失。再者，外徑尺寸亦減少，而可獲得更小型化的管接頭。再者，作為作業工具，亦可利用螺絲鉗等習知汎用之物。

特別，如第5、6圖及第10、11圖所示，隨著外筒體5之螺合前進(參照箭頭M)，內螺紋突出脊部7係漸漸的嚙入管P之外周面，而可發揮對抗往箭頭Y方向之管拉抜力之強力的耐拉抜力。再者，由於內插入筒部4係向基端方向擴徑的錐形狀，且具有獨立突出脊部11，因此隨著外筒體5的螺合前進，漸漸的對管P附加往徑向內方向的扣緊力，而有良好的密封性能。

如此，本發明之管接頭，其可長期的安定且充分的發揮管耐拉抜力及密封性能之基本的性能，且與作為習知例所述之第13a~13c圖的管接頭相較之下，可發揮更顯著且安定之管耐拉抜力及密封性能，並可提昇實用面上之連接作業的效率，對配管技術的改善有極大的貢獻。

再者，由於附設自動扣止結合裝置Z，因此該管耐拉抜力可確實的更安定。

再者，本發明之自動扣止結合裝置Z，於該管接頭本體2中，由於其係由圓弧形扣止突出片部8及第二扣止爪部22所構成；該圓弧形扣止突出片部8具有突設在內插入筒部4基端附近之階段面12的第一扣止爪部21；該第二扣止爪部22係形成在該外筒體5之基端側，且與該第一扣止爪部21扣合；因此，形狀、構造更為簡單，亦可以目視確實的確認連接作業之完成，且隨著螺合前進之作業，可自動的、簡單的阻止外筒體5往軸心外方向移動。

再者，由於該內插入筒部4係由預塗佈密封層1包覆，因此在配管連接工程的現場，可省略塗佈密封劑，或捲繞密封膠帶的作業，以迅速的進行施工作業。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

〔本發明〕

1‧‧‧預塗佈密封層

2‧‧‧接頭本體

3‧‧‧端部

3A‧‧‧外周面

4‧‧‧內插入筒部

5‧‧‧外筒體

7‧‧‧內螺紋突出脊部

8‧‧‧圓弧形扣止突出片部

10‧‧‧管接頭

11‧‧‧獨立突出脊部

12‧‧‧階段面

13‧‧‧六角部

14‧‧‧公螺紋筒部

15‧‧‧流路孔

16‧‧‧階段部

20‧‧‧螺旋凹槽

21‧‧‧第一扣止爪部

22‧‧‧第二扣止爪部

23‧‧‧薄肉圓筒部

31‧‧‧管

32‧‧‧接頭本體

33‧‧‧插入筒部

34‧‧‧密封構件

35‧‧‧扣緊環體

36‧‧‧擴徑片

37‧‧‧圓周凹槽

38‧‧‧止動環

39‧‧‧外筒體

40‧‧‧蓋形螺帽

42‧‧‧齒部

43‧‧‧管

44‧‧‧套筒

45‧‧‧管接頭本體

46‧‧‧內插筒部

47‧‧‧外緣部

51‧‧‧狹縫

F‧‧‧外力

L₂ ‧‧‧軸心

P‧‧‧管

Z‧‧‧自動扣止結合裝置

M‧‧‧箭頭

N‧‧‧箭頭

D‧‧‧內徑尺寸

G‧‧‧軸向小突出脊部

P‧‧‧箭頭

Y‧‧‧箭頭

第1圖：本發明第一實施形態之分解狀態之剖面圖。

第2圖：使用狀態之剖面圖。

第3圖：使用狀態之剖面圖。

第4圖：管之端部插入內插入筒部之狀態之剖面圖。

第5圖：外筒體5之扣緊中途狀態之剖面圖。

第6圖：最終扣緊狀態之剖面圖。

第7圖：第6圖之第二實施形態之分解狀態之半截剖面圖。

第8圖：管接頭本體之側視圖。

第9圖：局部擴大剖面說明圖。

第10圖：說明使用狀態之局部擴大剖面圖。

第11圖：最終扣緊狀態之局部擴大剖面圖。

第12圖：習知例之剖面正視圖。

第13a~13c圖：另一習知例之局部說明圖。

2‧‧‧接頭本體

3‧‧‧端部

4‧‧‧內插入筒部

5‧‧‧外筒體

7‧‧‧內螺紋突出脊部

10‧‧‧管接頭

11‧‧‧獨立突出脊部

12‧‧‧階段面

13‧‧‧六角部

14‧‧‧公螺紋筒部

15‧‧‧流路孔

20‧‧‧螺旋凹槽

P‧‧‧管

d‧‧‧內徑尺寸

L₂ ‧‧‧軸心

Y‧‧‧箭頭

Claims (4)

1. 一種管接頭，係包含：一管接頭本體，具有一前端細錐形狀之內插入筒部，該內插入筒部係插入由樹脂材料製成之管之端部，且該內插入筒部之外周面形成複數個圓環狀之獨立突出脊部；及一外筒體，具有內螺紋突出脊部，該內螺紋突出脊部係在該前端細錐形狀之內插入筒部所插入管之該端部的外周面上，藉由該樹脂材料之彈性變形及塑性變形而形成螺旋凹槽，且可螺合前進；該內插入筒部之基端外周面突設複數個小突出脊部。
2. 如申請專利範圍第1項所述之管接頭，其係附設一自動扣止結合裝置，當該外筒體藉由該螺合前進而形成最終螺緊狀態時，該自動扣止結合裝置係使該外筒體及該管接頭本體結合。
3. 如申請專利範圍第2項所述之管接頭，於該管接頭本體中，該自動扣止結合裝置係由圓弧形扣止突出片部及第二扣止爪部所構成；該圓弧形扣止突出片部具有突設在內插入筒部基端附近之階段面的第一扣止爪部；該第二扣止爪部係形成在該外筒體之基端側，且與該第一扣止爪部扣合。
4. 如申請專利範圍第1、2或3項所述之管接頭，該內插入筒部係由預塗佈密封層包覆。