TWI614442B

TWI614442B - 管接頭及管接頭安裝構造

Info

Publication number: TWI614442B
Application number: TW103119272A
Authority: TW
Inventors: 島村曉夫; 飯塚建郎
Original assignee: 普利司通股份有限公司
Priority date: 2013-06-04
Filing date: 2014-06-03
Publication date: 2018-02-11
Also published as: CN105264276A; JP2014234910A; CN105264276B; TW201506294A; JP5744107B2; WO2014196404A1

Abstract

一種管接頭，係具有：樹脂製之接頭主體，係成為筒狀，並在兩端分別連接有管體，而內部會構成流道；板狀凸緣部，係與接頭主體一體成形，並從接頭本體之外周突出，而被安裝於安裝對象物(圖1中，係地板)；以及凹部(圖1中，係第1溝部及第2溝部)，係形成於凸緣部之安裝對象物所相接之側的第1板面及相對於該第1板面之相反側的第2板面之至少一面，並配置於凸緣部之根部側，而以凸緣部之軸向觀之係圍繞流道。

Description

管接頭及管接頭安裝構造

本發明係有關一種樹脂製之管接頭。

作為以往既有之附帶凸緣的管接頭，已知係將連接管體的接頭部，與用以將該接頭部安裝於安裝對象物(例如，地板或牆壁等)的凸緣部以金屬(例如，青銅或黃銅等)一體成形品來加以構成者(例如，日本特開2011-137526號公報)。

近年來，從附帶凸緣的管接頭之成本降低或重量減輕的觀點看來，係進展為上述一體形成品之樹脂化。

然而，附帶凸緣的管接頭在安裝於安裝對象物之狀態下外力會作用於接頭部之情況，由於應力會容易集中於接頭部與凸緣部之邊界，故上述一體成形品之樹脂化時，便需要實施大幅增加接頭部與凸緣部之邊界部分的厚度，或使用特殊的高強度樹脂等對策，來抑制從應力集中部位(上述邊界部分)之龜裂產生而減低漏水風險。

本發明係有鑑於上述問題點，而課題在於提供一種抑制成本，並且即便作用有過多之外力亦可確保耐漏水性能的管接頭。

本發明之第1態樣的管接頭，係具有：樹脂製之接頭主體，係成為筒狀，並在兩端分別連接有管體，而內部會構成流道；板狀凸緣部，係與該接頭主體一體成形，並從該接頭主體之外周突出，而被安裝於安裝對象物；以及凹部，係形成於該凸緣部之該安裝對象物所相接之側的第1面及相對於該第1面之相反側的第2面之至少一面，並配置於該凸緣部之根部側，而以該接頭主體之軸向觀之係圍繞該流道。

根據本發明所記載之管接頭，係可抑制成本，並且即便作用過大之外力亦可確保耐漏水性能。

10‧‧‧管接頭

11‧‧‧流道

12‧‧‧本體部

12A‧‧‧周圍溝部

12B‧‧‧母螺紋

12S‧‧‧外周面

13‧‧‧壁面

14‧‧‧中間部

14A‧‧‧前端部

16‧‧‧接頭主體

18‧‧‧帽體

18B‧‧‧小徑部

20‧‧‧插入孔

22‧‧‧釋放環

22A‧‧‧突出部

22B‧‧‧前端

24‧‧‧防水環

30‧‧‧鎖環

31‧‧‧環部

36‧‧‧爪部

40，60‧‧‧管體

44‧‧‧地板

44A‧‧‧地面

44H‧‧‧地板孔

46‧‧‧止動具

46A‧‧‧螺絲頭部

46B‧‧‧螺部

50‧‧‧凸緣部

50A‧‧‧第1板面

50B‧‧‧第2板面

50C‧‧‧外緣

52‧‧‧貫穿孔

52A‧‧‧孔部

52B‧‧‧錐部

54‧‧‧第1溝部

54A‧‧‧溝壁面

54B‧‧‧溝底部

56‧‧‧第2溝部

60A‧‧‧公螺紋

圖1係第1實施形態的管接頭之半截剖面圖。

圖2係圖1箭頭2X部之擴大圖。

圖3係第1實施形態的管接頭之凸緣部的第2板面之俯視圖。

圖4係圖1之4X-4X線剖面圖，亦為凸緣部的第1板面之仰視圖。

圖5係顯示連接管體至第1實施形態的管接頭之狀態的該管接頭之半截剖面圖。

圖6係顯示沿管接頭之軸向作用有過大之外力於第1實施形態的管接頭之狀態的剖面圖。

圖7係第2實施形態的管接頭之凸緣部之第1板面的仰視圖。

(第1實施形態)

以下，便基於圖式來說明本發明之第1實施形態。

圖1係顯示有第1實施形態的管接頭10之插入管體40前的半截剖面圖。

管接頭10係具有成為筒狀，且內部會構成流道11之樹脂製的接頭主體16。該接頭主體16之一端(圖1中係上端)係連接有管體60，而另端(圖1中係下端)係連接有管體40。藉由將管體60及管體40分別連接至接頭主體16之兩端，便會透過流道11來連接有管體60內之流道與管體40內之流道。

該接頭主體16係藉由以樹脂材料所形成之筒狀本體部12，與以樹脂材料所形成並外插至本體部12之筒狀中間部14來加以構成。另外，本體部 12之內部會構成流道11。本體部12與中間部14可以相同材料所構成，亦可以相異之樹脂材料來加以形成。又，本體部12與中間部14係例如藉由雙色成形或鑲嵌成型來加以成型者。

管接頭10係具有以樹脂材料所形成之筒狀的帽體18。帽體18係外插於中間部14之前端側而加以卡合。該帽體18及中間部14與本體部12之間係構成有插入有管體40的環狀插入孔20。

帽體18之內側係配置有用以將管體40保持於插入孔20之金屬製(對於液體耐性優良的金屬(例如，不鏽鋼等))鎖環30。該鎖環30係剖面為略V字形之環(環狀體)，而略V字形之開口部側係配置為朝向接頭主體16之另端側(管體60之插入側)。然後，鎖環30之開口部側會與中間部14之前端部14A對向，而略V字形之內側面的一部分會相接於前端部14A。又，鎖環30可讓內周側前端之爪部36嵌入管體40之外面。

帽體18之內壁係形成有可相接鎖環30之略V字形外側面的錐形面18A。該錐形面18A係形成為朝向插入孔20之入口側來縮徑。

帽體18之內側係在相較於鎖環30要靠插入孔20之入口側(在此係指與接頭主體16之另端側相同之側)，內插有可沿管接頭10之軸向(與接頭主體16之軸向同義)移動的釋放環22。該釋放環22係成為以樹脂材料所構成之略筒狀，且內壁會構成插入孔20之一部分。

該釋放環22之插入孔20內側(在此係指與接頭主體16之一端側相同之側)的外周係在周圍方向形成有突出部22A，並藉由相接於帽體18內周所形成的小徑部18B，來防止從帽體18之拔脫。突出部22A之前端22B係形成為前端較細之錐形狀，並沿鎖環30之徑向內側的外周面來加以配置。

主體部12係在面向插入孔20之外周面形成有2個周圍溝部12A，而在該等周圍溝部12A分別嵌入有橡膠製之環狀防水環24。

在較主體部12之周圍溝部12A要靠內側的插入孔20之最內側係形成有外徑擴徑之壁面13。該壁面13係相接有插入插入孔20之管體40的前端。亦即，壁面13係作為管體40之止動器而加以使用。

又，主體部12之一端側(與接頭主體16之一端側同義)係形成有連接(螺合)管體60之一端所形成的公螺紋60A之母螺紋12B。又，主體部12之一端(接頭主體16之一端)係形成有用於朝安裝對象物(本實施形態中，係地板44)之安裝的凸緣部50。就凸緣部50之細節，係在之後詳述。

本實施形態之管體40係樹脂製，管體60係金屬製。另外，管體40不限於樹脂製，亦可為橡膠製、金屬製(可讓鎖環30之爪部36嵌入之金屬材)或其他材質。又，管體60不限於金屬製，亦可為高強度樹脂製。

圖3係顯示圖1所示之管接頭10的凸緣部50之第2板面50B的俯視圖，圖4係顯示圖1所示之管接頭10的凸緣部50之第1板面50A的仰視圖。凸緣部50係與主體部12一體成形，並從主體部12之一端外周朝徑向突出。又，凸緣部50係成為板狀(本實施形態中，係圓板狀)。該凸緣部50係配置為接頭主體16之另端側的第1板面50A會相接配置於後述之地板44的地面44A，而使接頭主體16之一端側的第2板面50B朝外(本實施形態中，係朝上)。

如圖3所示，凸緣部50係形成有複數用以使用止動具46來將該凸緣部50安裝於地板44之地面44A的貫穿孔52。該等貫穿孔52係在凸緣部50之外緣側(徑向外側)，以從凸緣部50之中心在周圍方向成為中心角相等之方式隔有間隔而加以形成。另外，本實施形態中，雖在凸緣部50形成貫穿孔52，但本發明不限定於該構成，亦可在凸緣部50形成開放於徑向外側之狹縫等來取代貫穿孔52，而使用該狹縫藉由止動具46來將凸緣部50安裝於地面44A。又，亦可在凸緣部50分別形成貫穿孔52與上述狹縫之兩者。

如圖2所示，貫穿孔52係以孔部52A及錐部52B來加以構成。孔部52A係可讓止動具46之螺部46B貫通，而錐部52B係成為可收納後述之止動具46的螺絲頭部46A之錐形。

圖5中雖省略圖示，但凸緣部50係藉由止動具46來固定於地板44。該止動具46，如圖1所示，係以螺絲頭部46A與螺部46B來加以構成。止動具46係成為可讓螺部46B朝地板44鎖螺之自攻螺絲，亦即埋頭螺絲。貫穿孔52中，止動具46之螺部46B會插入至孔部52A，而螺絲頭部46A之下面(錐面)會相接於錐部52B。如此一來，藉由止動部46，便會將凸緣部50固定於地板44。

另外，本發明之其他實施形態中，亦可讓止動具46成為埋頭螺絲以外之螺絲(例如，平頭螺絲等)，而讓貫穿孔52成為可讓止動具46貫通之固定徑的孔。

如圖2及圖4所示，凸緣部50之地面44A所相接的側之第1板面50A(本發明之第1面的一範例)係在較凸緣部50之外緣50C側要靠根部側(換言之，係凸緣部50之徑向內側)形成有第1溝部54(本發明之第1面所形成的凹部之一範例)。該第1溝部54以接頭主體16之軸向(本實施形態中，係與凸緣部50板厚方向相同之方向)觀之，係以圍繞流道11之方式而配置於第1板面50A。具體而言，第1溝部54係將流道11作為中心而形成為環狀(本實施形態中，係圓環狀)。又，本實施形態之第1溝部54係形成於凸緣部50之根部附近。

如圖2所示，第1溝部54係以彎曲為圓弧狀之溝底部54B(溝最深部分)、徑向內側(凸緣部50之根部側)之彎曲為圓弧狀的溝壁面(本發明之凹壁面的一範例)54A以及徑向外側(凸緣部50之外緣50C側)之溝壁面54C來加以構成。另外，本實施形態中，溝壁面54A之曲率半徑會較溝底部54B之曲率半徑要大。又，溝壁面54A係一邊彎曲為圓弧狀，一邊平滑地連續於主體部12之外周面12S。具體而言，主體部12之外周面12S係以朝向凸緣部50而外徑會逐漸地變大之方式來彎曲為圓弧狀，而該彎曲部分與溝部面54A會平滑地連續。

另外，本實施形態中，係以相同之曲率半徑來將外周面12S之上述彎曲部分與溝壁面54A彎曲，而構成一個彎曲面。

如圖2及圖3所示，相對於凸緣部50之第1板面50A的相反側之第2板面50B(本發明之第2面的一範例)係在較凸緣部50之外緣50C側要靠根部側形成有第2溝部56(本發明之第2面所形成的凹部之一範例)。該第2溝部56以接頭主體16之軸向(凸緣部50之板厚方向)觀之，係以圍繞流道1之方式來設置於第2板面50B。具體而言，第2溝部56係將流道11作為中心而形成為環狀(本實施形態中，係圓環狀)。又，第2溝部56，如圖2所示，剖面形狀會形成為圓弧狀，而一部分(第2溝部56之徑向內側部分)會跨越主體部12之一端面來加以形成。另外，本發明係不限定於上述構成，亦可構成為第2溝部56之一部分不跨越主體部12的一端面。例如，可構成為第2溝部56之整體形成於第2板面50B上。

如圖1及圖4所示，本實施形態中，以接頭主體16之軸向觀之，第1溝部54之一部分(第1溝部54之徑向內側部分)與第2溝部56之一部分(第2溝部56之徑向外側部分)會重疊。另外，本發明不限定於上述構成，以接頭主體16之軸向觀之，第1溝部54與第2溝部56亦可不加以重疊。

本實施形態中，係將主體部12與凸緣部50為同樣樹脂材料的一體成形品。在此，作為形成主體部12與凸緣部50之樹脂材料，從機械強度之觀點看來，較佳地係使用聚縮醛樹脂(POM)、聚醯胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等工程塑膠或是玻璃纖維強化樹脂(GFRP)、碳纖維強化樹脂(CFRP)等纖維強化樹脂。另外，作為纖維強化樹脂之基材樹脂(母材)，係可使用以往習知之樹脂。

接著，便就管接頭10朝向地板44的安裝來加以說明。

首先，將地板下之管體40前端從地板孔44H朝地上取出。地板孔44H係預先形成於需要之位置，而地板孔44H之徑會較管接頭10之帽體18的最大外徑(管接頭10除了凸緣部50以外最大徑之部分)要大，並會較凸緣部50之外徑要小。

接著，將管體40朝管接頭10來連接。在將管體40之前端部插入至管接頭10之插入孔20時，管體40之前端會將鎖環30擴徑。然後，管體40之外周面會一邊滑接鎖環30之爪部36，一邊使管體40朝內側插入，而管體40之內周面會接觸於防水環24。當進一步地插入管體40時，管體40之前端會到達主體部12之壁面13。

圖5所示之裝設狀態中，當在管體40有內壓作用時，管體40會受到從接頭主體16拔脫之方向的力。藉此，管體40及鎖環30便會於從插入孔20拔脫之方向若干移動，而使得鎖環30之環部31外周側碰觸至帽體18之錐面18A。藉此，如圖5所示，鎖環30之爪部36便會嵌入管體40之外周側。此時，由於鎖環30之爪部36會朝向插入孔20之內側來傾斜，故會容易嵌入至管體40，且，爪部36會朝向與管體40之拔出方向的相反方向，而使得管體40難以被拔出。

接著，將管體40從地板孔44H朝地下移回，並且讓管體40所連接之管接頭10的主體部12插通至地板孔44H，而將凸緣部50之第1板面50A載置於地面44A上。然後，將止動具46插入貫穿孔52之孔部52A，而讓螺絲頭部46A之下面(錐面)碰觸至錐部52B為止，將螺部46B鎖螺至地板44。藉此，凸緣部50便會被安裝至地面44A。亦即，管接頭10會被安裝至地板44(安裝對象物之一範例)。

接著，將管體60形成有公螺紋60A的一端螺合至管接頭10之母螺紋12B而將管接頭10與管體60連接。藉此，管體60與管體40便會透過管接頭10來加以連接。另外，管體60之另端部係連接於例如用水器具等。

本實施形態之管接頭10中，在將凸緣部50安裝至地板44的狀態下，對接頭主體16作用有過大之外力的情況，應力不會集中在接頭主體16(主體部12)與凸緣部50之邊界，而是在凸緣部50之第1溝部54及第2溝部56(亦即，凸緣部50之較薄的部分)。於是，在因應力集中而使得第1溝部54及第2溝部56之至少一溝部產生有龜裂的情況，該龜裂會朝凸緣部50之板厚方向(本實施形態中，第1溝部54之一部分與第2溝部56之一部分會重疊於板厚方向，而由於該重疊部分會較薄，故龜裂會容易朝板厚方向前進)及溝延伸方向前進。因此，上述龜裂會確實地防止朝向接頭本體16前進而透過接頭主體16來到達流道11，而從接頭本體16之漏水便不會產生。亦即，在管接頭10之接頭主體16作用有過大之外力的情況，藉由將第1溝部54及第2溝部56之至少一溝部作為起點而讓龜裂等破損產生，便可迴避龜裂到達至接頭主體16，其結果便可確保耐漏水性能。又，以接頭主體16之軸向觀之，由於係以第1溝部54及第2溝部56來圍繞流道11，故不論從哪一方向來作用過大之外力至接頭主體16，皆可確保耐漏水性能。

由上述，根據管接頭10，與例如大幅增厚接頭主體16與凸緣部50之邊界部分的厚度，或是使用特殊之高強度樹脂等相比，便可藉由所謂形成第1溝部54及第2溝部56於凸緣部50的抑制成本之構造，來得到所謂的即便作用過大之外力，亦可確保耐漏水性能之效果。

又，管接頭10中，由於係讓第1溝部54彎曲為圓弧狀的溝壁面54A平滑地連續於接頭主體16之外周面12S的上述彎曲部分，而可緩和讓應力集中至徑向內側(流道11側)的第1溝部54之溝壁面54A或是溝壁面54A與外周面12S之上述彎曲部分的邊界。藉此，便可抑制將溝壁面54A或是上述邊界作為起點之龜裂產生。亦即，可更加確實地防止從接頭主體16朝流道11之龜裂的前進。

更進一步地，如圖6所示，欲藉由箭頭F方向之施力(外力)來讓管體60傾斜時，會從管體60作用過大之外力於接頭主體16而使得拉伸應力集中於凸緣部50中位於第1溝部54的管體60傾倒側的部分，而壓縮應力則集中於位於其相反側之部分。另一方面，壓縮應力會集中於凸緣部50位於第2溝部56的管體60傾倒側之部分，而拉伸應力會集中於位置其相反側之部分。於是，由於接頭主體16與凸緣部50係以樹脂材料來加以形成，故龜裂會從拉伸應力集中的部分產生(圖6中，係顯示龜裂K來作為一範例)。亦即，藉由形成第1溝部54於凸緣部50之第1板面50A，形成第2溝部56於第2板面50B，便會使得凸緣部50之龜裂產生部位(破損部位)變得容易控制。

第1實施形態中，雖形成第1溝部54於第1板面50A，形成第2溝部56於第2板面50B，但本發明不限定於該構成，亦可為僅形成第1溝部54於第1板面50A之構成(亦即，未形成第2溝部56於第2板面50B之構成)，亦可為僅形成第2溝部56於第2板面50B之構成(亦即，未形成第1溝部54於第1板面54A之構成)。該情況中，亦可確保作用有過大之外力於管接頭10之情況的接頭主體16之耐漏水性能。

又，第1實施形態中，雖形成第1溝部54於第1板面50A，但本發明不限定於該構成，而亦可於第1板面50A以圍繞流道11之方式來形成複數第1凹部72(本發明之第1面所形成的凹部之其他例)以取代第1溝部54(參照圖7)。又，亦可於第2板面50B以圍繞流道11之方式來形成複數第2凹部(省略圖示)以取代第2溝部56。進一步地，亦可於第1板面A形成第1凹部72並且於第2板面50B形成第2凹部。該情況中，亦可確保作用有過大之外力於管接頭的情況之接頭主體16的耐漏水性能。

進一步地，第1實施形態中，第1溝部54之溝壁面54A雖會平滑地連續於接頭主體16之外周面12S，但本發明不限定於該構成，亦可為第1溝部54會相對於外周面12S隔有間隔來加以配置，而溝壁面54A與外周面12S則不平滑地連續。亦即，第1溝部54只要會較凸緣部50之外緣50C側要靠近根部側，則形成於哪一位置皆可。同樣地，第2溝部56亦只要較凸緣部50之外緣50C側要靠近根部側，則形成於哪一位置皆可。又，第1溝部54與第2溝部56以接頭主體16之軸向觀之，亦可不重疊於凸緣部50之板厚方向。

又，於第1板面50A除了第1溝部54之外亦可形成其他溝或凹部，而於第2板面50B除了第2溝部56之外亦可形成其他溝或凹部。

進一步地，亦可藉由孔來連繫第1溝部54之溝底部54B與第2溝部56之溝底部。

第1實施形態中，雖將管接頭10安裝於地板44，但本發明不限定於該構成，只要為可安裝凸緣部50之場所，管接頭10亦可安裝至天花板或牆壁等。

又，第1實施形態中，雖將接頭主體16作為直筒狀，但本發明不限定於該構成，亦可使接頭主體16為在中途彎折之筒狀(所謂的彎管接頭)，亦可為其他形狀。

進一步地，第1實施形態中，雖凸緣部50會從接頭主體16之一端外周朝徑向外側突出，但本發明不限定於該構成，凸緣部50亦可從接頭主體16之中間部外周朝徑向外側突出。

以上，雖舉了實施形態來說明本發明之實施形態，但該等之實施形態係一範例，可在不脫離要旨之範圍內實施各種的變更。又，無需贅言，本發明之權利範圍係不限定於該等實施形態。