TWI723672B - 管接頭及卡固構件 - Google Patents

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柏又智明
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日商普利司通股份有限公司
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/08—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members
    • F16L37/084—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking
    • F16L37/091—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of a ring provided with teeth or fingers

Abstract

管接頭係具備：芯材，係以在外周側將管體插入至既定插入方向的方式來加以構成；以及卡固構件，係被安裝於該芯材；該卡固構件係具有：芯材卡合部，係被收納於該芯材之外周面所形成的卡固構件用溝；以及管體卡固部，係卡固被插入至該芯材之該管體的內周面；該芯材卡合部係在該卡固構件之自然狀態下，使從該管體之插入方向前側來觀察的最小徑會較構成該卡固構件用溝之側面中該前側之側面的最大徑要小，使內周面周長的最小值會較該芯材中從該卡固構件用溝之該前側的外接圓之周長的最大值要大。

Description

管接頭及卡固構件
本發明係關於一種管接頭及卡固構件。
以往，便已知一種可將外徑變小的管接頭。例如，專利文獻1揭露有一種管接頭，係可藉由將會阻止管體從管接頭拔出之卡固構件收納於內筒部與被插入至內筒部之管體之間，來使外徑變小。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本特開2018-35928號公報
如專利文獻1所揭露之發明便可了解般，在將卡固構件安裝於芯材時，卡固構件需要擴徑。然而，會有卡固構件難以擴徑，而難以插入至芯材來安裝的情況。
於是，本發明之目的在於提供一種安裝容易的管接頭及容易朝管接頭安裝的卡固構件。
(1)本發明之管接頭，係具備：芯材，係以在外周側將管體插入至既定插入方向的方式來加以構成；以及卡固構件，係被安裝於該芯材；該卡固構件係具有：芯材卡合部，係被收納於該芯材之外周面所形成的卡固構件用溝；以及管體卡固部，係卡固被插入至該芯材之該管體的內周面；該芯材卡合部係 在該卡固構件之自然狀態下，使從該管體之插入方向前側來觀察的最小徑會較構成該卡固構件用溝之側面中該前側之側面的最大徑要小，使內周面周長的最小值會較該芯材中從該卡固構件用溝之該前側的外接圓之周長的最大值要大。
根據本發明，便可提供一種安裝容易的管接頭及容易朝管接頭安裝的卡固構件。
1:管接頭
5:管體
5a:內周面
10:芯材
10b:外周面
13:壁面
14:密封構件用溝
15:卡固構件用溝
15a:底面
15b、15c:側面
20:密封構件
30:卡固構件
31:芯材卡合部
32:管體卡固部
32a:前端部
32b:突出部
33:外側彎曲部
34:內側彎曲部
101、102:配管連接口
ID:插入方向
圖1係顯示本發明一實施形態相關之管接頭的概略剖面圖。
圖2係顯示圖1之卡固構件的自然狀態之概略外觀立體圖。
圖3係圖2之卡固構件的俯視圖。
圖4係顯示卡固構件之一變形例的概略外觀立體圖。
圖5係顯示芯材卡合部之一變形例的概略圖式。
以下，便參照圖式就本發明實施形態來例示說明。
圖1係顯示本發明一實施形態相關之管接頭1的概略剖面圖。圖1係沿著管接頭1之中心軸線O的剖面。圖1中，中心軸線O上側係顯示將管體5插入至管接頭1前的狀態，中心軸線O下側則顯示將管體5插入至管接頭1後的狀態。雖本實施形態相關之管接頭1係可適當地使用在供水、供熱水用之配管，但亦可作為包含水以外的液體或氣體的所有流體用之配管來加以使用。
所謂管接頭1之中心軸線O係在管接頭1內部被區劃出之流體通道的流道軸線。本實施形態中，管接頭1係將中心軸線O構成為如直線狀般的略I字型。然而，管接頭1亦可構成為例如略L字型、略T字型、略十字型等任意形狀。
圖1所示範例中，管接頭1係在軸線方向第1側(圖1右側。以下同)端部具有一邊之配管連接口101，在軸線方向第2側(圖1左側。以下同)端部具有另邊配管連接口102。以下，本說明書中，亦會將平行於管接頭1之中心軸線O的方向稱為「軸線方向」。
管體5會相對於管接頭1而沿著軸線方向來從第2側朝向第1側插入。管體5係例如聚丁烯製或交聯聚乙烯製之供水、供熱水用管體。本說明書中，亦會將插入有管體5之方向稱為「插入方向ID」。又，本說明書中，亦會將軸線方向第1側稱為「插入方向ID之內側」，將軸線方向第2側稱為「插入方向ID之前側」。
如圖1所示，管接頭1係具備：管狀芯材10，係在內周側區劃出流體通道；密封構件20；以及卡固構件30。
芯材10係由例如金屬或樹脂所構成。芯材10係具有會與中心軸線O正交之壁面13。壁面13係在將管體5插入至管接頭1時，限制插入深度者，亦即，為防止讓管體5插入至較壁面13要靠軸線方向第1側者。
較管接頭13之壁面13要靠軸線方向第2側的外周面10b外徑係與管體5之內周面5a內徑略相同。在此，所謂較壁面13要靠軸線方向第2側的外周面10b之外徑與內周面5a之內徑會略相同是指在將管體5插入至管接頭1之狀態下，將流體供給至流道時，讓管接頭1與管體結合為不會使流體溢流至流道外的程度之狀態。
如圖1所示，芯材10係在較壁面13要靠軸線方向第1側的部分整體或一部分中，於外周面形成有公螺紋，並藉此來構成配管連接口101。配管連接有101係連接有例如會於內周面形成有母螺紋的管體或水龍頭構件等(未圖示)。
芯材10如圖1所示，係形成有第1溝14。以下本說明書中，亦會將第1溝14特別稱為「密封構件用溝14」。密封構件用溝14會在較芯材10之壁面13要靠軸線方向第2側的外周面10b橫跨整周來加以形成。密封構件用溝14會收納密封構件20。
密封構件20係藉由例如O型環等無端點狀之彈性構件所構成。密封構件20會被收納在較芯材10之壁面13要靠軸線方向第2側之外周面10b橫跨整周所設置的無端點狀之密封構件用溝14內。
如圖1所示，在未將管體5插入至管接頭1的狀態下，密封構件20之外徑係形成為會較壁面13及軸線方向第2側之外周面10b的外徑要稍大。密封構件20係在將管體5插入至管接頭1時，以會密合於管體5之內周面5a的方式來變形，藉此來將較芯材10之壁面13要靠軸線方向第2側之外周面10b與管體5之內周面5a之間流體密封。藉此，來防止流體溢漏。
芯材10如圖1所示，係形成有第2溝15。以下本說明書中，亦會將第2溝15特別稱為「卡固構件用溝15」。卡固構件用溝15係在較芯材10之壁面13要靠軸線方向第2側之外周面10b橫跨整周來加以形成。本實施形態中，如圖1所示，卡固構件用溝15會被設置在較密封構件用溝14要靠插入方向ID之內側(軸線方向第1側)。
卡固構件用溝15係構成為包含沿著軸線方向之底面15a以及會與底面15a交叉的2個側面15b、15c。側面15b係插入方向ID之前側(軸線方向第2側)之側面，側面15c係插入方向ID之內側(軸線方向第1側)之側面。卡固構件用溝15係嵌入有環狀卡固構件30。
卡固構件30係由例如金屬所構成。更具體而言，卡固構件30係例如藉由對一片金屬板施予沖壓加工、槽縫形成及彎折成形等來加以形成。
如圖1所示，卡固構件30係沿著芯材10之周圍方向來延伸為環狀。在將卡固構件30裝設於芯材10之情況，卡固構件30係將至少一部分收納於較芯材10之壁面13要靠軸線方向第2側之外周面10b所設置的環狀卡固構件用溝15。
圖1所示之範例中，卡固構件30係構成為具有芯材卡合部31以及管體卡固部32。芯材卡合部31係在芯材10朝卡固構件30的安裝狀態下，被收納於卡固構件用溝15。管體卡固部32會卡固被插入至管接頭1之管體5的內周面5a。
藉由將卡固構件30之芯材卡合部31收納於卡固構件用溝15，便可將卡固構件30之軸線方向的變位限制在卡固構件用溝15之軸線方向的寬度範圍。因此，卡固構件30之軸線方向的變位便會被抑制在既定範圍。
在此，參照圖2及圖3，就自然狀態下的卡固構件30的細節來加以說明。圖2係顯示卡固構件30的自然狀態之概略外觀立體圖。圖2中，會使中心軸線O成為圖式之上下方向，並以在將卡固構件60安裝於芯材50之情況，使插入方向ID之前側(軸線方向第2側)成為上側的方式來加以圖示。圖3係卡固構件30之俯視圖。圖3之俯視圖係在將卡固構件30安裝在芯材10的情況從為插入方向ID之前側(軸線方向第2側)的位置，亦即圖2之上側來觀察的圖式。
如上述，卡固構件30係藉由芯材卡合部31與管體卡固部32所構成。
芯材卡合部31係形成為環狀。在此，關於芯材卡合部31，所謂「環狀」是指沿著芯材10之周圍方向來連續延伸為無端點狀(O字狀)。芯材卡合部31 係例如從圖3便能了解般，在從插入方向ID前側來觀察的情況，會構成為非圓形狀。亦即，芯材卡合部31之起自中心軸線O的距離並非固定。以下，本說明書中，亦會將從中心軸線O朝垂直於中心軸線O的面而變寬之方向稱為「徑向」。
具體而言，本範例中，芯材卡合部31在從插入方向ID前側來觀察的情況，係具有彎曲於徑向外側的外側彎曲部33。又，芯材卡合部31在從插入方向ID前側來觀察的情況，係具有彎曲於徑向內側的內側彎曲部34。圖3所示的範例中，芯材卡合部31係將外側彎曲部33與內側彎曲部34分別在8處交互結合來加以形成。外側彎曲部33與內側彎曲部34會滑順地結合。藉此，關於細節係如下述，在將卡固構件30安裝於芯材10時，卡固構件30便會容易沿著較芯材10之壁面13要靠軸線方向第2側的外周面10b來擴徑。圖3所示之範例中，外側彎曲部33係相同大小及形狀。又，圖3所示之範例中，內側彎曲部34係相同大小及形狀。從而，芯材卡合部31係以中心軸線O為中心而為旋轉對稱。
芯材卡合部31係從插入方向ID之前側來觀察的最小徑(亦即最小內徑)r1會較卡固構件用溝15中之插入方向ID之前側的側面15b之最大徑(亦即側面15b之最大外徑)R1要小。
如此般，在芯材卡合部31之最小徑r1會較卡固溝件用溝15之側面15b的最大徑R1要小的情況，於芯材卡合部31被收納於卡固構件用溝15的狀態下，至少構成芯材卡合部31之最小徑r1的位置(圖3所示之範例中，內側彎曲部34最靠近中心軸線O的位置)會位在較側面15b之最大徑R1的位置要靠中心軸線O側。因此，便可使芯材卡合部31確實地卡合在卡固構件用溝15。
芯材卡合部31亦可構成為從插入方向ID之前側來觀察的最小徑r1會與卡固構件用溝15之底面15a的外徑R2之直徑相同或較卡固構件用溝15之底面15a之直徑要大。
如此般，在芯材卡合部31之最小徑R1會與卡固構件用溝15之底面15a的外徑R2相同或較卡固構件用溝15之底面15a之徑R2要大的情況，芯材卡合部31便不會將卡固構件用溝15之底面15a朝中心軸線O側按壓而可卡合於卡固構件用溝15，甚至可提高卡固構件30之耐久性。
芯材卡合部31係內周面周長的最小值會較芯材10中之從卡固構件用溝15到插入方向ID之前側的部分之外接圓周長的最大值要大。在此，內周面周長係指沿著內周面而於周圍方向來測量芯材卡合部31之內周面的內周面長度。又，外接圓之周長係指沿著周圍方向來測量較芯材10之卡固構件用溝15要靠前側的部分之外周面的外接圓之外周面(外接圓)長度。藉此，於透過芯材10來將芯材卡合部31嵌入至卡固構件用溝15時，芯材卡合部31便可擴徑至能通過芯材10的直徑為止。亦即，雖在芯材卡合部31(卡固構件30)未施加有外力時，無法使芯材卡合部31通過於芯材10，但芯材卡合部31係可擴徑，而可藉由將芯材卡合部31擴徑來通過芯材10。本實施形態中，藉由將外側彎曲部33與內側彎曲部34滑順地結合，便會使芯材卡合部31容易沿著芯材10之外周面來擴徑。另外，卡固構件30會在擴徑而被安裝於芯材10後，便在被安裝於芯材10之狀態下而回到自然狀態。
又，芯材卡合部31之內周面周長的最小值會較芯材10之卡固構件用溝15之前側的外接圓周長之最大值要大，且較佳地係該外接圓周長之最大的2.0倍以下。芯材卡合部31之內周面周長的最小值更佳地係芯材10之卡固構件用 溝15之前側的外接圓周長之最大值1.02~1.4倍。藉由使芯材卡合部31內周面周長的最小值會較芯材10之卡固構件用溝15之前側的外接圓周長之最大值要大，便可將卡固構件30安裝於芯材10，藉由為1.02倍以上，便可易於將卡固構件30安裝於芯材10。又，藉由使芯材卡合部31內周面周長的最小值為芯材10之卡固構件用溝15之前側的外接圓周長之最大值的2.0倍以下，便可讓卡固構件30難以從被安裝於芯材10之狀態下脫落，藉由為1.4倍以下，便會更難以脫落。
芯材卡合部31亦可構成為從插入方向ID之前側來觀察的最大徑(最大外徑)r2會較被插入管接頭1之管體5的內徑R3要小。如此般，在芯材卡合部31之最大徑r2會較管體5之內徑R3要小的情況，於將管體5插入至嵌入有卡固構件30的管接頭1時，芯材卡合部31便會難以卡住管體5。因此，便會使管體5容易插入至管接頭1。
管體卡固部32會從芯材卡合部31朝向插入方向ID之內側及外周側來加以延伸。圖2所示之範例中，管體卡固部32會藉由連結於芯材卡合部31之複數突起來加以構成。如圖1所示，管體卡固部32之前端部(外周側端部32a)係突出於會較芯材10之壁面13及較軸線方向第2側之外周面10b要靠外周側。藉此，管體卡固部32之前端部(外周側端部)32a會在將管體5插入至管接頭1時，以卡住管體5之內周面5a的方式來嵌入至管體5之內周面5a而加以卡合。然後，只要將被管接頭1所插入的管體5拉向插入方向ID相反方向(朝向軸線方向第2側之方向)時，管體卡固部32之前端部(外周側端部)32a便會進一步地嵌入管體5之內周面5a，而卡固管體5之內周面5a。藉此，便可防止管體5朝插入方向ID相反方向變位，其結果，便可防止管體5從管接頭1拔出之情事。
特別是，如圖2所示，本實施形態之管體卡固部32中，前端部32a係在突起形狀之管體卡固部32前端中以中央會突出的方式來加以構成。如此般，藉由將以複數突起所構成之管體卡固部32之前端部32a構成為會在該突起之寬度方向(周圍方向)中央突出之突出部32b，便會使該突出部32b容易嵌入至管體5之內周面5a，而能更易於防止管體5從管接頭1拔出之情事。
另外，管體卡固部32亦可從芯材卡合部31朝向外周側，而相對於卡固構件30之中心軸線O來延伸於垂直方向，在此情況亦可得到相同效果。
另外，本實施形態中，由於卡固構件30係橫跨芯材10整周來延伸於無端點狀，故在將芯材卡合部31收納於卡固構件用溝15時，卡固構件30便會牢固地被芯材10所保持，而可有效果地抑制來自卡固構件30之卡固構件用溝15的位置偏移或過度變形。藉此，相較於例如使卡固構件30延伸為有端點之C字狀的情況，卡固構件30便會難以從卡固構件用溝15脫離。藉此，在將管體5插入至芯材10周圍時，卡固構件30便會難以從卡固構件用溝15脫落。又，由於能抑制管體5朝卡固構件30之不均勻嵌入，故可提高卡固構件30卡固管體5之功能，而容易從管體5內周側抑制管體5之擴徑變形。
又，圖1所示之範例中，雖芯材卡合部31係在沿著管接頭1之中心軸線O的剖面中，會延伸於軸線方向(以相對於軸線方向為0°的角度來加以延伸)，但亦可相對於軸線方向來傾斜(相對於軸線方向而具有固定角度)地延伸。
雖圖2及圖3所示卡固構件30中，係在構成管體卡固部32之各突起的寬度方向(周圍方向)中央形成有作為前端部32a之突出部32b，但卡固構件30並不一定限於此形態。例如圖4所示，在卡固構件30中，突出部32b亦可形成在各突起之寬度方向(周圍方向)端部。在各突起中央形成突出部32b的情況，於卡固 構件30之製作過程中，需要就各突起來切除中央之突出部32b的左右2處。相對於此，在將突出部32b形成在各突起之任一者端部的情況，只要於卡固構件30之製作過程中，就各突起切除該端部相反側之端部1處即可。因此，可使製作工序變得更簡單。
在上述實施形態中，關於芯材卡合部31之形狀，係在從插入方向ID之前側來觀察的情況，具有外側彎曲部33及內側彎曲部34來加以說明。然而，芯材卡合部31之形狀並不限於此。例如，芯材卡合部31亦可僅具有外側彎曲部33及內側彎曲部34的任一者。
又，例如芯材卡合部31在從插入方向ID之前側來觀察的情況係可形成為多角形狀。在此情況，亦與上述實施形態所說明之情況相同，由於會在朝卡固構件用溝15嵌入時容易使芯材卡合部31擴徑，故容易進行朝芯材10之安裝。
又，例如，芯材卡合部31在從插入方向ID之前側來觀察的情況，亦可與從中心軸線O來延伸於徑向之徑向假想線D交叉複數次的方式來加以構成。例如，圖5概略性地表示的從插入方向ID之前側來觀察的芯材卡合部31會與從中心軸線O來延伸於徑向的徑向假想線在點A、點B及點C之三點交叉。即便在此般構成中，亦可容易進行朝芯材10之安裝。
雖已基於各圖式及實施例來說明本揭露，但要注意的是若是所屬技術領域中具有通常知識者的話便能輕易基於本揭露來進行各種變形及修正。從而，請注意該等變形及修正亦被包含在本發明範圍。例如，可以理論上不矛盾的方式來將被包含在各構成部等的功能等進行重新配置，而可將複數構成組合成1個，或是加以分割。
1:管接頭
5:管體
5a:內周面
10:芯材
10b:外周面
13:壁面
14:密封構件用溝
15:卡固構件用溝
15a:底面
15b、15c:側面
20:密封構件
30:卡固構件
31:芯材卡合部
32:管體卡固部
32a:前端部
32b:突出部
101、102:配管連接口
ID:插入方向
O:中心軸線
R1:最大徑
R2:外徑
R3:內徑

Claims (8)

  1. 一種管接頭，係具備：芯材，係以在外周側將管體插入至既定插入方向的方式來加以構成；以及卡固構件，係被安裝於該芯材；該卡固構件係具有：芯材卡合部，係被收納於該芯材之外周面所形成的卡固構件用溝；以及管體卡固部，係卡固被插入至該芯材之該管體的內周面；該芯材卡合部係在該卡固構件之自然狀態下，使從該管體之插入方向前側來觀察的最小徑會較構成該卡固構件用溝之側面中該前側之側面的最大徑要小，使內周面周長的最小值會較該芯材中從該卡固構件用溝之該前側的外接圓之周長的最大值要大；該芯材卡合部係具有從前側來觀察之情況會彎曲於徑向外側的外側彎曲部以及從前側來觀察之情況會彎曲於徑向內側的內側彎曲部；該管體卡固部之前端部係形成在與該外側彎曲部對應的位置。
  2. 如申請專利範圍第1項之管接頭，其中該前端部係具備突出部，該突出部係形成在該前端部的中央。
  3. 如申請專利範圍第1項之管接頭，其中該前端部係具備突出部，該突出部係形成在該前端部的任一端部。
  4. 如申請專利範圍第1項之管接頭，其中該外側彎曲部與該內側彎曲部係滑順地結合。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之管接頭，其中該芯材卡合部從前側來觀察下的最大徑會較該管體之內徑要小。
  6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之管接頭，其中該芯材卡合部從前側來觀察下的最小徑會與該卡固構件用溝之底面的直徑相同，或較該卡固構件用溝之底面的直徑要大。
  7. 如申請專利範圍第1項之管接頭，其中該芯材卡合部在從前側來觀察的情況，係以會相對於從中心軸線延伸於徑向的假想線而複數次交叉的方式來加以構成。
  8. 一種卡固構件，係被用於如申請專利範圍第1至7項中任一項之管接頭。
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