JP2009085288A - ヘッダー - Google Patents

Abstract

【課題】高温の湯に用いたとしても分岐配管用管継手の袋ナットが雄ネジからスッポ抜けすることがないヘッダーを提供する。
【解決手段】ヘッダー本体２は非耐熱性樹脂とすると共に、袋ナット15と円環状補強凸部21とを耐熱性樹脂として、ヘッダー本体２の雄部９の分岐孔13の開口内周端縁20を、補強凸部21の挿入によって、補強する。
【選択図】図８

Description

本発明はヘッダーに係り、特に、給湯・給水用配管に於て複数の枝管に分岐する分岐配管部に用いられるヘッダーに関する。

従来、この種の分岐配管部に使用されるヘッダーとしては多くのものが公知である。（例えば、特許文献１，２参照。）
特開平８−６０７１２号公報 特開２００６−１７１７０号公報

しかしながら、従来のヘッダーでは、特に樹脂製のヘッダー本体から突設された分岐接続用雄部の雄ネジから、長期使用期間後に、袋ナットがスッポ抜け（引き抜け）る事故が、特に、給湯用配管にて、発生する。
ヘッダー本体は、一般の管継手に比較して大型であって、多量の樹脂材料を要するので、耐熱性の樹脂を使用することは、コスト面からも、製作面からも難しく、一般的な非耐熱性樹脂のヘッダー本体の雄ネジが、給湯の高温によって軟化して縮径し（ネジ径が減少し）、その雄ネジから袋ナットが離脱していた。
即ち、従来のヘッダーとして、多種多様な優れた機能・性能・構造のものが提案されてはいるが、大型（大容積）のヘッダー本体に安価な非耐熱性樹脂を使用しつつ、袋ナットが長期使用期間後に、スッポ抜け（引き抜け）る事故を防ぐための提案はなされてこなかった。

そこで、本発明は、給湯配管に用いられるヘッダーとして簡素な構造もって、樹脂製のヘッダー本体の雄ネジから、分岐用管継手の袋ナットが離脱する事故を、防止することを目的とする。これに伴って、建物・施設を水びたしにする等の事故をも防止することを他の目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ヘッダー本体には、雄ネジを外周面に有すると共に中心に分岐孔を有する分岐接続用雄部が、複数個一体に突設され、さらに、分岐配管用の各管継手には、上記雄部の上記雄ネジに螺進退自在に接続される袋ナットが、設けられたヘッダーに於て、上記雄部を含み上記ヘッダー本体は非耐熱性樹脂にて形成し、かつ、上記雄部の先端面にはシール溝が凹設され、しかも、上記管継手は、上記雄部の先端面に当接する平坦面を有すると共に上記分岐孔の開口内周端縁に挿入される円環状補強凸部を備え、該補強凸部が耐熱性樹脂にて形成されているものである。
また、上記袋ナットが耐熱性樹脂にて形成されている。また、上記円環状補強凸部は上記袋ナットと耐熱性樹脂にて一体成型されている。
あるいは、上記円環状補強凸部は上記袋ナットとは別個の部品に形成されている。

本発明によれば、給湯配管として用いた際に、ヘッダー本体から一体に突設された雄部は非耐熱性のため、長期使用期間後には、縮径変形しようとするが、この雄部は内部から耐熱性の円環状補強凸部にて、この縮径変形を防止する。大型・大体積のヘッダー本体を安価な非耐熱性樹脂のままで済み、補強には、小型・小体積の管継手の部品をもって対応するので、全体のコストダウンを図って、袋ナットのスッポ抜け（離脱）を、有効かつ合理的に解決できる。

以下、図示の実施の形態に基づき本発明を詳説する。
図１〜図７に示す実施の形態に於て、（図１に例示の如く、）ヘッダー１は、非耐熱性樹脂として、例えば、ＰＥや架橋ＰＥ等の一般的な樹脂製のヘッダー本体２と、分岐配管３用の管継手４と、基管（メインパイプ）５用の管継手６等を備えている。図１（Ｂ）に示すように、例えば、ヘッダー本体２は、円管部７と、その外周から突設された略矩形部８とから成ると共に、その略矩形部８から径（ラジアル）方向に分岐配管３用の雄部９が複数個所定ピッチにて突設される。また、基管（メインパイプ）５用の管継手６の取着される一端面10からも雄部11が突設される。このように、雄部９，雄部11は、ヘッダー本体２と一体に成型され、上記非耐熱性樹脂から成る。

分岐接続用雄部９は、雄ネジ12を外周面に有し、中心に分岐孔13を有する短円筒型であり、ヘッダー本体２の長手方向の一端が閉じられた主孔14と、分岐孔13とは、直交状に交差（合流）する。
分岐配管３用の各管継手４は袋ナット15を有する。この袋ナット15は、ヘッダー本体２の雄部９の雄ネジ12に、螺進退自在に接続される。

この袋ナット15が雄部９の軸心Ｌ₉ 方向に螺進して、最終正規締付状態で自動的に係止する締付確認用係止手段Ｚを、本ヘッダー１は、備える。そして、この締付確認用係止手段Ｚは、径方向外側から袋ナット15の外周の一部に係止するものである。
この係止手段Ｚは、最終正規締付状態───即ち、袋ナット15が軸心Ｌ₉ 方向に螺進して、所定の回転トルクを加えても螺進しなくなる状態───で相互に係止する弾性係止爪部16と、被係止部17とを、備える。さらに具体的に説明すると、上記弾性係止爪部16は、袋ナット15の外周面15ｂに（袋ナット15の雄ネジ12への螺進して最終正規締付状態下で）対応するように設けられる。また、上記被係止部17は、袋ナット15の外周面15ｂのヘッダー本体側端部45に形成される。袋ナット15が図４から図２のように（及び図５（Ａ）から（Ｂ）のように）螺進してゆくと、最終正規締付状態（図２及び図５（Ｂ）参照）に於て、係止爪部16は被係止部17に、係止して緩み止め作用をなす。上記袋ナット15及び弾性係止爪部16は、ＰＰＳＵやＰＳＵ等の耐熱性樹脂とする。

図２と図４と図７に示すように、袋ナット15に外嵌状態可能として、ヘッダー本体２に非回転状態に取着される円環体46に、係止爪部16は一体形成される。外嵌状態可能とは、図４よりもさらに前の状態───袋ナット15を雄部９に螺進させ始めた状態───では、円環体46はヘッダー本体２に非回転状態で取着されて待機しているが、袋ナット15が螺進されると、図４（さらには図２）の如く、袋ナット15のヘッダー本体側端部45がしだいに円環体46内に挿嵌されて、袋ナット15のこの端部45に円環体46が外嵌状態となり得ることを、言う。

そして、被係止部17は、図３と図６に示すように、袋ナット15の外周面15ｂの端部45に突設された複数個（図では３個）の小突部47, 47にて形成される係止凹部をもって形成（構成）されている。
図３と図６に示す底面図に於て、矢印Ｒは袋ナット15の螺進時の回転方向を示すが、好ましくは、小突部47は５°〜30°の傾斜角度θをもって逆回転方向Ｒ′に傾斜させる。このようにすれば、前記係止凹部（被係止部17）が５°〜30°の同様の傾斜角度θをもって逆回転方向Ｒ′に傾いて、図３と図７に示す係止爪部16の係止先端部16Ａが確実に逆回転方向Ｒ′への袋ナット15の回転（螺退）を防止できる。

円環体46は、ＰＰＳＵやＰＳＵ等の耐熱性樹脂にて形成し、かつ、円管を短く輪切りした形状───短円筒体───である。この円環体46に細長コの字状の切れ目（スリット）を形成することによって、軸心方向から見て円弧状の係止爪部16が一体形成され、かつ、係止爪部16の肉厚寸法は、先端16Ｂが、短円筒体の円環体46の肉厚寸法Ｔ₄₆よりも大きく設定して、特に、係止先端部16Ａでは十分な肉厚寸法に形成し、自由状態下では、係止先端部16Ａは一部が、円環体46の内周面46Ａよりもラジアル内方へ突出している。
また、袋ナット15に於て、段付部48をもって、僅かに小径寸法の小径部49を形成して、この小径部49の外周面に前記小突部47を突設した場合を、図２〜図５に例示した。これによって、円環体46を比較的小径化（コンパクト化）できる。なお、図示省略するが、段付部48や小径部49を形成することなく、同一外径の外周面15ｂに於て、ヘッダー本体２側の端部45に、小突部47, 47を複数突設して、被係止部17（係止凹部）を形成するも、自由である。

また、図２〜図７では、全周（ 360°）に、１個の係止爪部16を設け、かつ、近接して配設した被係止部17, 17も一群のみとした場合を、示したが、各々を、 180°毎又は 120°毎として、２個（２群）又は３個（３群）を、設けることも可能であり、強度上有利となる（図示省略）。
そして、図２と図５（Ｂ）に於て、最終正規締付状態を示すが、このとき、弾性係止爪部16と被係止部17が相互に係止状態となり、しかも、係止爪部16には、弾性変形（弾性歪）の無い自由状態であるのが好ましい。即ち、係止爪部16がプラスチック（樹脂）の場合、クリープ現象を起こさず、長期間に渡って安定して、矢印Ｒ′方向に袋ナット15が螺退（緩み回転）することを阻止できる。

また、図４からさらに袋ナット15を螺進すると、袋ナット15の小突部47に係止爪部16が一旦乗り上げて、図２と図３に示すように、被係止部（凹部）17に、係止爪部16のバネ片の如き弾発付勢力にて、勢い良く係合するので、その際に、締付確認用の弾発音───例えば、カチッとか、パチッとかの音───を発する。即ち、最終正規締付状態となる直前乃至その時に、上記弾発音が発生して、作業者は耳で聴くことができ、配管接続作業（即ち締付作業）を確認できる。なお、係止凹部（被係止部17）を図の２個の場合の他、１個としたり、逆に、３個〜５個程度に増やしても良い。

ところで、図７に於て、円環体46の軸心方向の一端面46Ｂには、２個の廻り止め用小突片38, 38が突設され、ヘッダー本体２の（横断面）略矩形部８の角部39, 39に形成した小凹窪部40に、この小突片38が、軸心方向から差込まれ（落し込まれ）、円環体46（及び係止爪部16）は非回転状態に、ヘッダー本体２に取着（保持）される。
図２と図３と図５（Ｂ）は袋ナット15の最終正規締付状態を示し、この最終正規締付状態下では、被係止部17に係止した係止爪部16には、弾性変形（歪）の無い自由状態となるように、各部位の寸法と形状を設定しておく。弾性係止爪部16は合成樹脂や金属が用いられるが、特に合成樹脂の場合には、クリープ現象を避けることができて、好ましい。

図３と図５に於て、（単数個設けられた）前記弾性係止爪部16の係止先端部16Ａが被係止部17に係合している軸心方向係合代Ｗ（図５（Ｂ）参照）は、雄ネジ12のネジピッチＰよりも小さいように、各部寸法を設定する。なお、好ましくは、 0.5×Ｐ≦Ｗ≦ 0.9×Ｐとする。下限値未満であると、係合代Ｗが小さくなり過ぎて、係止用の面圧が過大となって係止先端部16Ａが破損する虞がある。逆に、上限値を越すと、各部品の製作誤差によって、最終正規締付状態よりも 360°手前で、係止先端部16Ａが被係止部17に干渉して、最終正規締付状態まで袋ナット15を回転（螺退）させたと、誤認させる危険性がある。
なお、２個の係止爪部16, 16及び２個の被係止部17, 17を、各々、 180°の中心角度で配設した場合は、0.25×Ｐ≦Ｗ≦0.45×Ｐとなる。また、各々、 120°の中心角度で３個ずつ配設した場合は、 (1/6)×Ｐ≦Ｗ≦ 0.3×Ｐとなる。

次に、図１に示すように、ヘッダー本体２には、複数個の分岐接続用雄部９が突設され、分岐配管３用の管継手４の各袋ナット15が螺着されるが、それ以外に、基管５用の雄部11が単数個突設され、管継手６の袋ナット６Ａが螺着され、基管５がヘッダー本体２に接続されて、高温の湯等の液体が送り込まれる。一般的に、この基管５用の管継手６及び雄部11は、分岐配管３用の管継手４及び雄部９よりも大型（大径用）であるが、この基管５用の管継手６の袋ナット６Ａと雄部11の構成についても、前述の締付確認用係止手段Ｚを備えている。なお、図示省略したが、他のヘッダー本体を、図１に例示したようなヘッダー本体２に接続するために、連結用雄部をヘッダー本体２に（例えば図１の他端面23に）突設して、管継手の袋ナットをこの連結用雄部に螺着する構成とすることも可能であり、そのとき、連結用雄部と、それに螺着の管継手の袋ナットとの部位にも、前述の締付確認用係止手段Ｚを、設けるも好ましい。

また、図１（Ｂ）に於て、横断面略矩形部８を 180°反対側にも形成して、横断面 180°反対側に雄部９を突出状に配設したり、あるいは、横断面形状を、角パイプ型のヘッダー本体２として、 120°毎や90°毎に、雄部９を配設するも、自由である（図示省略）。 また、（図示省略するが）定寸の円管体と、その円管体から直交方向に突出した複数本の短円管から成る分岐管とをもって、ヘッダー本体２を形成し、その短円管（分岐管）に雄部９を形成しても良く、そのとき、小凹窪部40は上記短円管の段付面外周縁に容易に形成可能となる。
袋ナット15を有する管継手４としては、例えば、図２，図４に示すような構造のものが使用できる。つまり、図２，図４のものでは、雄部９の雄ネジ12に螺合する雌ネジ24を有する袋ナット15は、継手本体部25と、分岐配管３（図１参照）が外嵌される内挿管部26とが、一体に形成され、例えば、ＰＰＳＵ又はＰＳＵ等の耐熱性樹脂から成る。軸心Ｌ₁₅に沿って、通路孔部27が貫設される。

内挿管部26の外周面には、シール材28が嵌着される凹溝29が形成され、かつ、抜け止め用小凸条30が複数本突設されている。段付部31を介して、内挿管部26と継手本体部25との境界となし、継手本体部25の基部外周に凹周溝32を形成して、透明プラスチック製の円筒カバー33の基端が、嵌着される。34はＣ字型の締付けリングであり、強力な弾発的絞り力を発生するバネ鋼等の金属から成り、円周１個の切れ目には、パイプ未挿入状態で切れ目を拡大して締付けリング34を拡径するための拡径小片35が、切れ目に挾持されている。そして、図２の上方から下方へ、パイプ（図１の分岐配管３）の先端部分が挿入されると、そのパイプの先端面が拡径小片35に当たって、拡径小片35が締付けリング34から飛び出すので、締付けリング34が（それ自体の弾発力にて）強くパイプ（分岐配管３）の外周面を締付けて、内挿管部26の外周に対して、パイプ（配管３）の内周面を圧接させ、パイプ（配管３）が抜止めされる（接続配管作業が完了する）。シール材28の存在により、パイプ（配管３）の内面と内挿管部26の外面とが密封状となる。

そして、図４と図８に示すように、雄部９の先端面９Ａには、シール溝36が凹設され、Ｏリング（シール材）37が嵌着される。袋ナット15の奥底面（平坦面19）がこのＯリング（シール材）37に圧接することによって、図２と図９（Ａ）のように密封状態となる。
図２，図４、及び、図８，図９に於て、管継手４（袋ナット15）は、雄部９の先端面９Ａに当接する平坦面（奥底面）19を有し、かつ、雄部９の分岐孔13の開口内周端縁20に挿入（密嵌）される円環状補強凸部21を備えている。図８と図９（Ａ）では、袋ナット15が前記ＰＰＳＵやＰＳＵ等の耐熱性樹脂にて形成するので、一体成型される円環状補強凸部21も当然に耐熱性樹脂となる。
また、図９（Ｂ）に示す他の実施の形態のように、円環状補強凸部21を、袋ナット15とは別個の部品───継手本体部25等───に形成するも、望ましい。

なお、本発明では、管継手４，６として、図示の実施の形態以外に、本発明者が既に多く提案している他の構造のもの、あるいは、さらに別の構成のものでも自由であり、要は、袋ナット15, ６Ａを有すれば十分である。しかも、図９（Ｂ）に示すように、袋ナット15, ６Ａが継手本体部25とは、別部材で製作されて、独自で回転可能なものでも良い。

図４に例示の如く、仮に、袋ナット15が不十分に締め付けられている場合（締め付け忘れの場合）、検査用の水を最初に流せば、直ちに洩れを発生するので、工事ミスを確実に防止できる。即ち、（図示省略したが、）継手本体部25から、外周にシール溝を凹設した挿入管部を突設して、この挿入管部を、分岐孔13に挿入して、シール溝のＯリングにて、分岐孔（Ｂ）の内面との間を密封する構造とした場合には、袋ナット15の締め付け忘れが、仮にあっても、検査用の水を最初流しても、一応シール性を発揮する。従って、袋ナット15の締め付け忘れが見過ごされる危険があり、その後の所定使用期間の後に、水が洩れ出して、建物や施設が水びたしとなる虞があるが、本発明では、先端面９Ａのシール溝36のシール材37と、袋ナット15又は別部材の平坦面19にて軸心方向から接触して密封させる構成であるので、上述の如く、検査用の水を最初に流せば、確実に作業不良をチェック（発見）できる。

本発明は以上述べたように、ヘッダー本体２には、雄ネジ12を外周面に有すると共に中心に分岐孔13を有する分岐接続用雄部９が、複数個一体に突設され、さらに、分岐配管３用の各管継手４には、上記雄部９の上記雄ネジ12に螺進退自在に接続される袋ナット15が、設けられたヘッダーに於て、上記雄部９を含み上記ヘッダー本体２は非耐熱性樹脂にて形成し、かつ、上記雄部９の先端面９Ａにはシール溝36が凹設され、しかも、上記管継手４は、上記雄部９の先端面９Ａに当接する平坦面19を有すると共に上記分岐孔13の開口内周端縁20に挿入される円環状補強凸部21を備え、該補強凸部21が耐熱性樹脂にて形成されているので、高温の湯によって、非耐熱性樹脂の雄部９が軟化し、熱によって雄ネジ12径が減少して、袋ナット15が離脱する（スッポ抜ける）事故を、耐熱性樹脂の補強凸部21が有効に防止できる。このとき、大型・大体積のヘッダー本体２（雄部９を含んでいる）を、安価かつ製作容易なＰＥや架橋ＰＥ等の一般的樹脂を使用できるので合理的である。そして、小型の管継手４側の袋ナット15等の部品は、高価で高性能な樹脂を用いるので、コストアップも最小限に抑えられて、ヘッダー全体として、安価で高性能なものとなる。しかも、構造が簡素である。

本発明の実施の一形態を示す図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は要部横断面図である。 最終正規締付状態を示す要部の断面正面図である。 作用と機能の説明図である。 螺進の途中の状態の要部拡大断面図である。 要部拡大断面図である。 袋ナットの底面図である。 円環体と係止爪部を示す斜視図である。 要部の分解断面図である。 締付完了状態（最終正規締付状態）を示す要部断面図である。

符号の説明

２ ヘッダー本体
３ 分岐配管
４ 管継手
９ 雄部
９Ａ 先端面
12 雄ネジ
13 分岐孔
15 袋ナット
19 平坦面
20 開口内周端縁
21 補強凸部
36 シール溝
Ｌ₉ 軸心
Ｚ 締付確認用係止手段

Claims (4)

1. ヘッダー本体（２）には、雄ネジ（12）を外周面に有すると共に中心に分岐孔（13）を有する分岐接続用雄部（９）が、複数個一体に突設され、さらに、分岐配管（３）用の各管継手（４）には、上記雄部（９）の上記雄ネジ（12）に螺進退自在に接続される袋ナット（15）が、設けられたヘッダーに於て、
   上記雄部（９）を含み上記ヘッダー本体（２）は非耐熱性樹脂にて形成し、かつ、上記雄部（９）の先端面（９Ａ）にはシール溝（36）が凹設され、しかも、上記管継手（４）は、上記雄部（９）の先端面（９Ａ）に当接する平坦面（19）を有すると共に上記分岐孔（13）の開口内周端縁（20）に挿入される円環状補強凸部（21）を備え、該補強凸部（21）が耐熱性樹脂にて形成されていることを特徴とするヘッダー。
2. 上記袋ナット（15）が耐熱性樹脂にて形成されている請求項１記載のヘッダー。
3. 上記円環状補強凸部（21）は上記袋ナット（15）と耐熱性樹脂にて一体成型されている請求項１記載のヘッダー。
4. 上記円環状補強凸部（21）は上記袋ナット（15）とは別個の部品に形成されている請求項２記載のヘッダー。

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