JP2007100807A - ヘッダ−基体及びその製法並びにこれを用いたヘッダー構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明のヘッダー構造は、樹脂パイプの外表面のシール構造から内表面のシール構造へ変換するコンパクト化を実現したものであり、ヘッダー基体同士の接続が簡単かつ確実となったことと共に、その接続も目視にて確認できるものである。
【解決手段】差し込み口が内部の流路を形成するＰＰＳ製の内筒と、これを覆う透明なトロガミド樹脂にて形成された外筒とからなるＴ字状流路を形成したヘッダー基体であって、両筒間に内周し−る機構を備え、流路の一端である筒体をこの差し込み口に接続してなるヘッダ−構造である。Ａ１ 、Ａ２ ‥Ｔ字状流路、Ｂ１ 、Ｂ２ ‥内筒、Ｅ１ 、Ｅ２ ‥外筒、Ｆ１ 、Ｆ２ ‥パイプ保持リング、Ｇ１ 、Ｇ２ ‥キャップ、Ｈ２ ‥筒体。
【選択図】図４

Description

本発明は樹脂パイプの接続シール構造の変換をもたらすヘッダ−基体及びこれを用いたヘッダー構造に関するものである。

近年、給水・給湯用或いは排水用のパイプとして樹脂パイプが広く用いられるようになり、これをヘッダーに接続して給水・給湯或いは排水システム化している。そして、ヘッダーの構造としては、通常はＯリングとパイプ保持リングが内蔵されており、樹脂パイプの外表面にＯリングを接触させて止水機能をもたらし、パイプ保持リングの爪を樹脂パイプの外表面に食い込ませてなる構造であった。

図１はいわゆるワンプッシュタイプのヘッダー基体の半裁図であり、図２は同様タイプのヘッダーである。図中、２１はＴ字状をなすヘッダー基体であり、この流路２２のＬ字状内部に段部２２ａを構成し、Ｏリング２３、パイプ保持リング２４をヘッダー基体２１の先端部２１ａに内蔵させたもので、これらを覆ってキャップ２５ａ、２５ｂを先端部２１ａの外側のねじ部に螺着した構造である。そして、他の流路端はスリーブ２６としたものである。従って、図２に示すようにスリーブ２６をキャップ２５ｂより順次差し込んでヘッダーが完成することとなり、差し込まれたスリーブ２６の外表面２６ａ及び樹脂パイプ３０の外表面３０ａにＯリング２３が接触し、更にパイプ保持リング２４の爪部２４ａがこれらの外表面２６ａ、３０ａに食い込んで抜けを阻止する構造となっている。

このように、ヘッダー基体間及びヘッダーと樹脂パイプの接続は極めて簡単になったものであるが、施工の際或いは搬入の際、樹脂パイプはそれほど慎重に扱われることがなく、樹脂パイプの表面に傷が付けられるケースがある。この場合、この傷を跨いでＯリングが接触すると、漏水の原因となり、作業のやり直し等がなされている。又、ヘッダー基体のスリーブ表面も同様に傷が付きやすいことは言うまでもない。

更に、スリ−ブ２６の差し込みが完全に行われないとこれが原因で漏水が生じることがあり、このスリ−ブの差し込みの点については従来では差し込み時の抵抗やスリ−ブの差し込まれた際の長さにて判断する等定性的な判断であり、目視による差し込みの完全性を検証できなかった。このため、ヘッダー構造の変更を含め、樹脂パイプに付いた傷に対しても漏水のない新しいヘッダーの開発が求められていた。

本発明は、樹脂パイプ及びヘッダー基体間の接続時のシール構造の変換をもたらすヘッダーであり、樹脂パイプやヘッダー基体のスリーブの外表面に傷が付けられた場合でも完全なシール機能をもたらすヘッダー基体及びこれを用いたヘッダ−を提供することを目的とするものである。

本発明の第１の要旨は、内部に直線流路と立ち上り流路を形成したＴ字状をなすヘッダー基体であって、立ち上り流路Ａ１ の先端を差し込まれる樹脂パイプＰの内径と略同じ径の外径をなす内筒Ｂ１ とし、内筒Ｂ１ の外表面に周溝Ｃ１ を形成してＯリングＤ１ を嵌め込み、この内筒Ｂ１ に対向して外筒Ｅ１ が形成され、当該外筒Ｅ１ の前端に対向してパイプ保持リングＦ１ を装着した後にこれらの抜け出しを防止したキャップＧ１ を外筒Ｅ１ に螺着した樹脂パイプ差し込み口となし、直線流路Ａ２ の一方側の先端を筒体Ｈ２ とすると共に、他方端の先端を前記筒体Ｈ２ の内径と略同じ径の外径をなす内筒Ｂ２ となし、内筒Ｂ２ の外表面に周溝Ｃ２ を形成してＯリングＤ２ を嵌め込み、この内筒Ｂ２ に対向して外筒Ｅ２ が形成され、当該外筒Ｅ２ の前端に対向してパイプ保持リングＦ２ を装着した後にこれらの抜け出しを防止したキャップＧ２ を外筒Ｅ２ に螺着した筒体Ｈ２ の差し込み口となしたことを特徴とするＴ字状ヘッダー基体に関するものである。

そして、好ましくは、差し込まれる筒体Ｈ２ の先端を目視できるように外筒Ｅ１ 及びＥ２ が透明な素材で構成されるものである。

本発明の第２の要旨は、Ｔ字状ヘッダ−基体の製法であって、上記第１発明にて規定する内筒Ｂ１ 、Ｂ２ 及び筒体Ｈ２ をＰＰＳ樹脂によってモ−ルド成形する第１工程、第１工程によって得られた成形品をヘッダ−基体の外形を区画するモ−ルド内にセットする第２工程、外筒部分を形成するキャビティ内にトロガミド樹脂を注型してなる第３工程、モ−ルド内よりヘッダ−基体を取り出す第４工程、からなることを特徴とする外筒部分を透明としたＴ字状ヘッダ−基体の製法に関するものである。

ここで、好ましくは、ＰＰＳ樹脂がポリプラスチック社製のフォ−トロン１１４０Ａ１或いはフォ−トロン１１３０Ｔ６から選ばれ、トロガミド樹脂がダイセル・デグッサ社製のトロガミドＣＸ７３２３であるヘッダ−基体の製法である。

本発明の第３の要旨は、前記第１発明のＴ字状ヘッダー基体を接続したＴ字状ヘッダーであって、Ｔ字状ヘッダー基体の直線流路Ａ２ の一方側の先端の筒体Ｈ２ を、隣り合うＴ字状ヘッダー基体の直線流路Ａ２ の他方側の先端のキャップＧ１ 内に差し込み、筒体Ｈ２ の内周面にＯリングＤ２ を接触させると共に、筒体Ｈ２ の外周面にパイプ保持リングＦ２ を接触させてＴ字状ヘッダー基体を順次接続したことを特徴とするヘッダー構造に関するものである。

本発明のヘッダー構造によれば、樹脂パイプの外表面のシール構造から内表面のシール構造へ変換するコンパクト化を実現したヘッダー構造であって、ヘッダー基体同士の接続が簡単かつ確実となったことと共に、樹脂パイプの外表面をシールする従来のヘッダー構造に対して、本発明のヘッダーを適用することにより簡単に樹脂パイプの内表面をシールする構造のヘッダーとすることが可能となったものであり、樹脂パイプの外表面に傷が付いてしまった場合に極めて容易にシール構造を変更できることとなったものである。

勿論、ヘッダ−基体における外筒部分を透明にすることにより、ヘッダ−基体同士の接続が確実となったことは言うまでもない。

本発明の第３であるヘッダー構造を中心に述べれば、樹脂パイプの外表面シール構造から内表面シール構造への変換用ヘッダー構造であって、これによりパイプ外面に傷等が生じたとしても漏水等の懸念がなくなったものである。

ヘッダーの立ち上り流路Ａ１ と樹脂パイプＰとの接続にあっては、差し込まれる樹脂パイプＰの内径と略同じ径の外径をなす部位、即ち、内筒Ｂ１ にはその外表面に周溝Ｃ１ を形成してＯリングＤ１ を嵌め込み、この内筒Ｂ１ に対向して外筒Ｅ１ がヘッダー基体に装着され、この内筒Ｂ１ を内挿しつつ外筒Ｅ１ との間に樹脂パイプが差し込まれる。従って、樹脂パイプＰの内表面とＯリングＤ１ とが接触してシール機能を発揮することとなる。一方、外筒Ｅ１ の先端部にパイプ保持リングＦ１ が、好ましくは解放リングＩも同時に装着され、これらを覆ってキャップＧ１ が外筒Ｅ１ に螺着されるものであり、差し込まれた樹脂パイプの外表面にパイプ保持リングＦ１ の爪部が食い込んで抜けを防止する機能を発揮することとなる。

通常では、樹脂パイプＰの外表面の傷が原因で漏水があった場合、樹脂パイプＰの交換が行われ、場合によっては、ヘッダー自体をも交換もされることがあるが、本発明のヘッダーは、漏水事故に直結する樹脂パイプＰの外表面の傷を回避し、作業中或いは運搬中に傷がほとんど付きにくい樹脂パイプＰの内表面をシールの対象部位としたものであり、かかるヘッダーを採用することにより外表面に傷の付いてしまった樹脂パイプＰでも使用することができるようにしたものである。

樹脂パイプＰの保持機構の具体例を述べれば、外筒Ｅ１ の前端がＶ字状尖頭部Ｊとなし、パイプ保持リングＦ１ を又Ｖ字状尖頭部Ｊとほぼ同形状をなし、最内側に爪部を形成したものである。そして、このパイプ保持リングＦ１ を覆ってキャップＧ１ を螺着するが、このキャップＧ１ の内周面にＶ字状パイプ保持リングＦ１ の外径側テーパー面Ｋに対向する内テーパー面Ｌを備えたものである。

そして、樹脂パイプＰが抜け出そうとする際はパイプ内部に圧力、即ち内部に流体が流された場合であり、これによって樹脂パイプＰが抜け出そうとするところ、このパイプの外表面に爪が食い込んだままパイプ保持リングＦ１ も同様に抜け出る方向に移動する。しかるに、パイプ保持リングＦ１ の外側のテーパー面Ｋとキャップのテーパー面Ｌとが接触し合い、この接触によりパイプ保持リングＦ１ は内側に縮径する動きをなし、ここに更なる爪部の食い込みがもたらされ、パイプの抜けが防止されることとなるものである。

尚、樹脂パイプＰの外表面に食い込んだ爪部の解除はキャップＧ１ を螺脱することによっても可能であるが、好ましくは、パイプ保持リングＦ１ に次いで解放リングＩを装着しておくのがよい。かかる解放リングＩは、Ｖ字状パイプ保持リングＦ１ の内径側テーパー面Ｍに対向するテーパー面Ｎを備えたリングであり、かつ、キャップＧ１ と樹脂パイプＰとの間から内側に押すことができる構造となっている。従って、キャップＧ１ をわざわざ螺脱しなくとも、解放リングＩを内側に押すことによりパイプ保持リングＦ１ の内径側テーパー面Ｍを内側に押すことができ、これによって樹脂パイプＰの外表面に食い込んだ爪部の食い込みが解かれ、樹脂パイプＰを引き出すことが可能となったものである。

ヘッダーの直線流路Ａ２ と筒体Ｈ２ との接続にあっても上記した流路Ａ１ と樹脂パイプＰとの接続と全く同じ関係にあり、ここでは説明は省略するが、ヘッダー基体間の接続は確実であり、かつその離脱も容易である。

さて、本発明の第１発明であるヘッダ−基体にあっては、外筒Ｅ１ 、Ｅ２ を透明な素材とすることが好ましく、ヘッダ−としての強度的な点を加味すると外筒Ｅ１ 、Ｅ２ はトロガミド樹脂が好適であり、一方、内筒Ｂ１ 、Ｂ２ 及び筒体Ｈ２ は不透明ＰＰＳ樹脂や砲金等の金属製のものが好適である。

第２発明はかかるヘッダ−基体の好適な製法を提供するものであり、ＰＰＳ樹脂等によって内筒と筒体とが一体のモ−ルド成形され、これをヘッダ−の所定の外型を有するモ−ルド内にセットし、いわゆるインモ−ルド成形によってトロガミド樹脂を注型して外筒を形成することによってヘッダ−基体が好適に成形される。

尚、トロガミド樹脂とは微結晶性ポリアミド樹脂（ダイセル・デグッサ）であり、成形時の収縮が少なく、反りも少ないという特徴があり、更に、光学的透明性が高い、機械的安定性が高い、熱変形温度が高い、耐薬品性が優れている、収縮率が小さい、等の特徴がある樹脂である。なかでも、トロガミド樹脂にあってはＣＸ７３２３が最も好ましい。一方、ＰＰＳ樹脂にあっては、ポリプラスチック社製のフォ−トロン１１４０Ａ１或いはフォ−トロン１１３０Ｔ６から選ばれる。

以下、本発明を好ましい実施例をもって更に詳細に説明する。図３は本発明の第１におけるヘッダー基体Ｘの分解半裁図であり、図４はそれを組立ててヘッダーＹとした半裁図である。

Ｔ字状をなすヘッダー基体Ｘは、内部に直線流路Ａ２ と立ち上り流路Ａ１ が形成され、立ち上り流路Ａ１ の先端を差し込まれる樹脂パイプＰの内径と略同じ径の外径をなす内筒Ｂ１ となし、内筒Ｂ１ の外表面に周溝Ｃ１ を形成してＯリングＤ１ を嵌め込み、この内筒Ｂ１ に対向して外筒Ｅ１ がヘッダー基体に装着され、当該外筒Ｅ１ の前端に対向してパイプ保持リングＦ１ を装着した後にこれらの抜け出しを防止したキャップＧ１ を外筒Ｅ１ に螺着した樹脂パイプ差し込み口となしている。図例では、パイプ保持リングＦ１ の爪部の食い込みを解除する解放リングＩをキャップＧ１ 内に装着したものである。

一方、直線流路Ａ２ の一方側の先端を筒体Ｈ２ となし、隣り合うヘッダー基体Ｘとの接続に供されるものである。かかる筒体Ｈ２ と直線流路Ａ２ の他方側との関係は、前述の樹脂パイプＰと立ち上がり流路Ａ１ との関係と全く同一の関係となるものである。即ち、後述するが、筒体Ｈ２ の内周面をＯリングＤ２ にてシールされ、外周面をもってパイプ保持リングＦ２ にて抜けが防止されるものである。

さて、直線流路Ａ２ の他方側の先端を前記した筒体Ｈ２ の内径と略同じ径の外径をなす内筒Ｂ２ としたもので、この内筒Ｂ２ の外表面に周溝Ｃ２ を形成してＯリングＤ２ を嵌め込み、この内筒Ｂ２ に対向して外筒Ｅ２ がヘッダー基体に装着され、当該外筒Ｅ２ の前端に対向してパイプ保持リングＦ２ 及び解放リングＩを装着した後にこれらの抜け出しを防止したキャップＧ２ を外筒Ｅ２ に螺着し、筒体Ｈ２ の差し込み口とした構造としたものである。差し込まれた際の両者の挙動については後述する。

尚、内筒Ｂ１ 、Ｂ２ を構成するヘッダー基体は（ＰＰＳ）樹脂又は砲金等の金属による芯体であり、この外表面に透明なトロガミド樹脂（ＣＸ７３２３）をインモールド成型によって外筒Ｅ１ 、Ｅ２ が形成される。尚、芯体に対し、外筒Ｅ１ が加締められたり、螺着されたりして一体化されるものであってもよい。

図例にあって、トロガミド樹脂は筒体Ｈ２ の根元部を覆う形状のものとして記載してあるが、これに限定されるものではなく、一点鎖線にて示すように筒体Ｈ２ の長さ全体をトロガミド樹脂にて覆って（Ｅ３ ）もよい。こうすることによってＰＰＳ等による筒体Ｈ２ の保護や緩衝効果があり、更にはパイプ保持リングＦ２ の爪の食い付きの程度を制御することが可能である。

図５はパイプ保持リングＦ１ 及び解放リングＩ近傍の拡大図であり、外筒Ｅ１ の前端がＶ字状尖頭部Ｊとなし、パイプ保持リングＦ１ がこのＶ字状尖頭部Ｊとほぼ同形のＶ字状をなしている。そして、図例ではパイプ保持リングＦ１ に次いで解放リングＩを装着し、これらを覆ってキャップＧ１ を螺着させたものである。

先ず、樹脂パイプＰの抜け防止であるが、キャップＧ１ の内周面はＶ字状のパイプ保持リングＦ１ の外径側テーパー面Ｋに対向する内テーパー面Ｌとしたものである。従って、差し込まれた樹脂パイプＰにあって、外表面にパイプ保持リングＦ１ の爪Ｆ０ が食い込むことになるが、樹脂パイプＰの内部に流体が流れることによってその内圧にて樹脂パイプＰが抜け出そうとする動きとなる。しかるにパイプ保持リングＦ１ も同様の方向に動き、前記したテーパー面ＫとＬとが接触することとなり、このため、パイプ保持リングＦ１ は内側に縮径する方向に動き、これによって更に爪Ｆ０ が食い込むことによって抜けが防止されるものである。

次に、樹脂パイプＰの引き抜きであるが、解放リングＩは、Ｖ字状パイプ保持リングＦ１ の内径側テーパー面Ｍに対向するテーパー面Ｎを備えたリングであり、かつ、キャップＧ１ と樹脂パイプＰとの間から内側に押すことができる構造となっている。従って、解放リングＩを内側に押すことによりパイプ保持リングＦ１ の内径側テーパー面Ｋと前記テーパー面Ｎとを接触させこれを内側に押すことができ、これによって樹脂パイプＰの外表面に食い込んだ爪Ｆ０ の食い込みが解かれ、樹脂パイプＰの引き抜きが可能となったものである。

ヘッダー基体Ｘ同士を接続してヘッダーＹとした際の相互の抜け防止や解放、即ち、筒体Ｈ２ とパイプ保持リングＦ２ や解放リングＩとの関係は、樹脂パイプＰの抜け防止及び解放・引き抜きの場合と同様であり、ここでは説明を省略する。

このように、従来のヘッダーにあっては、樹脂パイプの外表面を利用してシール機能と抜け防止機能とを発揮させていたが、本発明はこれを改め、シール機能は樹脂パイプの内表面で行い、抜け防止機能は樹脂パイプの外表面で行うこととしたものである。従って、本発明のヘッダーは、樹脂パイプの外表面シール構造から内表面シール構造への変換用ヘッダーであって、配管作業の際或いはメンテナンスの際、予めこのヘッダーを採用しておくことにより漏水防止対策が取られることとなるものである。勿論、メンテナンスの際にヘッダーの交換を行ったとしても樹脂パイプは交換が不要であり極めて経済的である。このため、本発明のヘッダーは給水・給湯用ヘッダーとして広く利用可能である。

図１は従来のワンプッシュタイプの継手の半裁図である。 図２はワンプッシュタイプの分岐継手の半裁図である。 図３は本発明の第１におけるヘッダー基体の分解半裁図である。 図４は図３におけるヘッダー基体を用いたヘッダー完成品の半裁図である。 図５はヘッダー基体の主要部の拡大図である。

符号の説明

Ａ１ ‥立ち上り流路
Ａ２ ‥直線流路
Ｂ１ 、Ｂ２ ‥内筒
Ｃ１ 、Ｃ２ ‥周溝
Ｄ１ 、Ｄ２ ‥Ｏリング
Ｅ１ 、Ｅ２ 、Ｅ３ ‥外筒
Ｆ１ 、Ｆ２ ‥パイプ保持リング
Ｆ０ ‥パイプ保持リングの爪
Ｇ１ 、Ｇ２ ‥キャップ
Ｈ２ ‥筒体
Ｉ‥解放リング
Ｊ‥外筒前端の尖頭部
Ｋ‥パイプ保持リングの外径側テーパー面
Ｌ‥キャップの内周面（テーパー面）
Ｍ‥パイプ保持リングの内径側テーパー面
Ｎ‥解放リングのテーパー面
Ｐ‥樹脂パイプ
Ｘ‥ヘッダー基体
Ｙ‥ヘッダー

Claims (10)

1. 内部に直線流路と立ち上り流路を形成したＴ字状をなすヘッダー基体であって、立ち上り流路Ａ１ の先端を差し込まれる樹脂パイプＰの内径と略同じ径の外径をなす内筒Ｂ１ とし、内筒Ｂ１ の外表面に周溝Ｃ１ を形成してＯリングＤ１ を嵌め込み、この内筒Ｂ１ に対向して外筒Ｅ１ がヘッダー基体に装着され、当該外筒Ｅ１ の前端に対向してパイプ保持リングＦ１ を装着した後にこれらの抜け出しを防止したキャップＧ１ を外筒Ｅ１ に螺着した樹脂パイプ差し込み口となし、直線流路Ａ２ の一方側の先端を筒体Ｈ２ とすると共に、他方端の先端を前記筒体Ｈ２ の内径と略同じ径の外径をなす内筒Ｂ２ となし、内筒Ｂ２ の外表面に周溝Ｃ２ を形成してＯリングＤ２ を嵌め込み、この内筒Ｂ２ に対向して外筒Ｅ２ がヘッダー基体に装着され、当該外筒Ｅ２ の前端に対向してパイプ保持リングＦ２ を装着した後にこれらの抜け出しを防止したキャップＧ２ を外筒Ｅ２ に螺着した筒体Ｈ２ の差し込み口となしたことを特徴とするＴ字状ヘッダー基体。
2. パイプ保持リングＦ１ 、Ｆ２ の爪部の食い込みを解除する解放リングＩを装着した請求項１記載のＴ字状ヘッダー基体。
3. 前記外筒Ｅ１ 、Ｅ２ の前端がＶ字状尖頭部Ｊとなし、パイプ保持リングＦ１ 、Ｆ２ が当該Ｖ字状尖頭部Ｊとほぼ同形状をなす請求項１又は２記載のＴ字状ヘッダー基体。
4. キャップＧ１ 、Ｇ２ の内周面にＶ字状パイプ保持リングＦ１ 、Ｆ２ の外径側テーパー面Ｋに対向する内テーパー面Ｌを備えた請求項１乃至３いずれか１記載のＴ字状ヘッダー基体。
5. 解放リングＩの後端にＶ字状パイプ保持リングＦ１ 、Ｆ２ の内径側テーパー面Ｍに対向するテーパー面Ｎを備えた請求項１乃至４いずれか１記載のＴ字状ヘッダー基体。
6. 前記外筒Ｅ１ 、Ｅ２ が一体成形され、前記内筒Ｂ１ 、Ｂ２ 及び筒体Ｈ２ が一体に成形された請求項１乃至５いずれか１記載のＴ字状ヘッダー基体。
7. 請求項１乃至６にて規定する内筒Ｂ１ 、Ｂ２ 及び筒体Ｈ２ をＰＰＳ樹脂によってモ−ルド成形する第１工程、第１工程によって得られた成形品をヘッダ−基体の外形を区画するモ−ルド内にセットする第２工程、外筒部分を形成するキャビティ内にトロガミド樹脂を注型してなる第３工程、モ−ルド内よりヘッダ−基体を取り出す第４工程、からなることを特徴とする外筒部分を透明としたＴ字状ヘッダ−基体の製法。
8. ＰＰＳ樹脂がポリプラスチック社製のフォ−トロン１１４０Ａ１或いはフォ−トロン１１３０Ｔ６から選ばれた請求項７記載のＴ字状ヘッダ−基体の製法。
9. トロガミド樹脂がダイセル・デグッサ社製のトロガミドＣＸ７３２３である請求項７記載のＴ字状ヘッダ−基体の製法。
10. 請求項１乃至６いずれか１記載のＴ字状ヘッダー基体を接続したＴ字状ヘッダーであって、Ｔ字状ヘッダー基体の直線流路Ａ２ の一方側の先端の筒体Ｈ２ を、隣り合うＴ字状ヘッダー基体の直線流路Ａ２ の他方側の先端のキャップＧ１ 内に差し込み、筒体Ｈ２ の内周面にＯリングＤ２ を接触させると共に、筒体Ｈ２ の外周面にパイプ保持リングＦ２ を接触させてＴ字状ヘッダー基体を順次接続したことを特徴とするヘッダー構造。

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