JP5805980B2 - 管継手及び配管用ヘッダー - Google Patents

Description

本発明は、流入された流体を分岐する配管用ヘッダー、及び複数連結することによりこの配管用ヘッダーを構成する管継手に関する。

近年、直線流路とこの直線流路から分岐された分岐流路とを有する管継手を複数連結することによって構成される配管用ヘッダーが用いられている。特許文献１のヘッダー構造は、ヘッダー基体の端部に形成された内筒を、他のヘッダー基体の端部に形成された筒体に挿入してワンタッチ接続し、複数のヘッダー基体を連結することにより構成されている。

しかし、ヘッダー基体同士の連結は解除することができないので、一度組み立てられてしまったヘッダー構造の構成を変更することができない。例えば、このような配管用ヘッダーを設置する現場でヘッダー構造の構成を変更する必要が生じた場合に、その場でヘッダー基体の削減や連結順の変更等ができないので、工場にて新たに製造し直さなければならない。

特開２００７−１００８０７号公報

本発明は係る事実を考慮し、連結及び連結の解除を可能とする管継手、及びこの管継手により構成される配管用ヘッダーを提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、連結部が一端部に形成された内管部と、前記内管部の他端部を露出させて該内管部の外周に設けられた外管部と、を有する管継手において、前記連結部は、該連結部に挿入された一の管継手の前記内管部の他端部を保持する保持部材と、該保持部材による保持状態を解除する解除部材と、を備え、前記内管部の他端部を他の管継手の前記連結部へ挿入し前記保持部材に保持された状態で、前記外管部の一端部と該他の管継手の前記連結部との間に前記解除部材を操作できるスペースが形成され、前記スペースには、前記内管部に沿って前記解除部材を管軸方向に押して操作するための押し部材が前記内管部の半径方向外側から挿入可能とされる管継手である。

請求項１に記載の発明では、内管部の他端部を、他の管継手の連結部へ挿入し他の管継手の保持部材により保持することによって、管継手と他の管継手とを連結することができる。また、外管部の一端部と他の管継手の連結部との間に形成されるスペースを利用して解除部材を操作することにより、他の管継手の保持部材による内管部の他端部の保持状態が解除され、管継手と他の管継手との連結を解除することができる。

請求項２に記載の発明は、前記スペースは、前記外管部の一端部を切り欠いた切欠部である請求項１に記載の管継手である。

請求項２に記載の発明では、スペースを切欠部とすることによって、外管部の一端部に、さまざまな大きさ、配置、及び数のスペースを形成することができる。

請求項３に記載の発明は、前記切欠部は、前記外管部の一端部の周方向に沿って複数形成されている。

請求項３に記載の発明では、外管部の一端部の周方向に沿って切欠部を複数形成することにより、「複数の切欠部を同時に利用しなければ管継手の連結を解除できない」ようにすることができる。すなわち、管継手の連結が勝手に解除されることを防ぐことができる。また、管継手の連結を解除できる者を特定の者（管継手を確実に連結できる者）に制限することができる。このようにすれば、この者(特定の者）が管継手の連結作業を行うことになるので、管継手の連結ミスを防ぐことができる。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の管継手において、前記押し部材は複数の前記切欠部に同時に挿入可能な複数の板部を備えている。

請求項５に記載の発明は、前記内管部から分岐する分岐流路を有する。

請求項５に記載の発明では、管継手へ流入する流体を分岐することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載の管継手を複数連結して構成した配管用ヘッダーである。

請求項６に記載の発明では、管継手を複数連結することにより、管継手をさまざまに組合せた配管用ヘッダーを構成することができる。

本発明は上記構成としたので、連結及び連結の解除を可能とする管継手、及びこの管継手により構成される配管用ヘッダーを提供することができる。

本発明の実施形態に係る配管用ヘッダーを示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る配管用ヘッダーを示す側断面図である。 本発明の実施形態に係る管継手を連結する前の状態を示す側断面図である。 本発明の実施形態に係る管継手を連結した状態を示す側断面図である。 本発明の実施形態に係る管継手の内管に引抜力が作用した状態を示す側断面図である。 本発明の実施形態に係る管継手の連結を解除する方法を示す側断面図である。 本発明の実施形態に係る管継手の連結を解除する方法を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る管継手の切欠部を示す横断面図である。 本発明の実施形態に係る押し部材を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る管継手の変形例を示す側断面図である。 本発明の実施形態に係る管継手の適用例を示す側断面図である。 本発明の実施形態に係る管継手の適用が可能な連結機構の爪部材及び解放リングを示す斜視図である。

図を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。まず、本発明の実施形態の配管用ヘッダー及び管継手について説明する。

図１の斜視図に示すように、配管用ヘッダー１０は、管継手としてのヘッダーユニット１２を複数連結して構成されている。図２の側断面図に示すように、ヘッダーユニット１２は、内管部としての内管１４、外管部としての外皮樹脂２４、連結部１８、及び分岐口２０を有している。

図１、及び図２の側断面図には、連結し合う３つのヘッダーユニット１２が示されている。説明の都合上、左側に配置されている一の管継手としてのヘッダーユニット１２をヘッダーユニット１２Ａ、中央に配置されているヘッダーユニット１２をヘッダーユニット１２Ｂ、右側に配置されている他の管継手としてのヘッダーユニット１２をヘッダーユニット１２Ｃとする。

内管１４は、水、湯等の流体が流れる直線流路２２を有している。また、内管１４には、直線流路２２から分岐されこの直線流路２２と略直交する分岐流路（不図示）が設けられている。分岐流路を流れる流体の出入口となる分岐口２０には、給水、給湯、又は排水用パイプ等の管体が着脱可能に接続される。

連結部１８は、内管１４の一端部に形成された筒部９２と、筒部９２に設けられたキャップ３８とによって構成されている。すなわち、連結部１８は、内管１４の一端部に形成されている。また、内管１４の中央部（直線流路２２と分岐流路とが交差する付近）の外面（外周）は、内管１４の他端部１６を露出させて外皮樹脂２４によって覆われている。

筒部９２の外周面には雄ネジ３６が形成されており、円筒状に形成されたキャップ３８は、内周面に形成された雌ネジ４０に雄ネジ３６をねじ込むことによって筒部９２に取り付けられている。

筒部９２の内壁には、内管１４の他端部１６に形成された開口部２６からキャップ３８の開口部２８へ向って、Ｏリング３０、サポートリング３２、解除部材としてのコレット３４がこの順に設けられている。以降の説明では、内管１４の材軸に対して、開口部２６から開口部２８へ向かう方向をＸ方向とし、開口部２８から開口部２６へ向かう方向（Ｘ方向と反対の方向）をＹ方向とする。Ｏリング３０、サポートリング３２、及びコレット３４は、環状の部材である。

Ｏリング３０は、筒部９２に一のヘッダーユニット１２の内管１４の他端部１６が挿入されたときに、内周面が内管１４の外周面に接触して、内管１４と連結部１８との連結部分における止水性を確保する（内管１４と連結部１８との連結部分から流体が漏れないようにする）。

図５の側断面図に示すように、サポートリング３２の開口部２８側の端部には、サポートリング３２の半径方向外側へ突出するフランジ部４２が形成され、サポートリング３２のＯリング３０側の端部には、サポートリング３２の半径方向内側へ突出するフランジ部４４が形成されている。

サポートリング３２は、筒部９２の端部と、筒部９２に取り付けられたキャップ３８とによってフランジ部４２を挟むことにより、筒部９２に固定されている。

フランジ部４４は、Ｏリング３０とコレット３４との間に位置し、フランジ部４４の先端部は、Ｘ方向へ向ってサポートリング３２の半径方向内側に傾斜するテーパー部４６を有するように楔状に形成されている。

コレット３４は、Ｘ方向及びＹ方向へ移動可能に設けられており、コレット３４に複数形成された材軸方向のスリット(不図示）によって、コレット３４の半径方向へ拡縮することができる。コレット３４には、内周面から半径方向内側へ突出する保持部材としての爪部材４８が周方向に沿って複数設けられている。爪部材４８は、Ｙ方向へ向ってコレット３４の半径方向内側へ突出している。すなわち、筒部９２の内壁に保持部材としての爪部材４８が設けられている。

コレット３４の外周面におけるＸ方向中間部付近には、Ｘ方向に向ってコレット３４の外径を縮径するようにテーパー部５０が形成されている。キャップ３８の内周面には、テーパー部５０と対向するテーパー部５２が形成されている。

外皮樹脂２４の一部は切り欠かれて切欠部５４が１つ形成されている。切欠部５４は、図２のＡ−Ａ断面図である図８（ａ）に示すように、外皮樹脂２４の下半分が切り欠かれた半円弧状に形成されている。切欠部５４には、後に説明する押し部材５６が挿入される。

次に、本発明の実施形態のヘッダーユニットの連結及び連結の解除について説明する。以降の説明では、ヘッダーユニット１２Ｂとヘッダーユニット１２Ｃとの連結及び連結の解除について述べるが、他のヘッダーユニット同士の連結及び連結の解除についても同様である。

図３に示すヘッダーユニット１２Ｃの連結部１８へヘッダーユニット１２Ｂの内管１４の他端部１６をＹ方向へ挿入すると、図４の側断面図に示すように、コレット３４の爪部材４８が内管１４の外周面に接触して内管１４とともにコレット３４がＹ方向へ移動する。これにより、コレット３４の端部はサポートリング３２のテーパー部４６上に乗り上げるようにして摺動し、コレット３４が半径方向へ拡径する。よって、内管１４の外周面に爪部材４８を押し付ける力が減少し、連結部１８へ内管１４の他端部１６を容易に挿入することができる。

内管１４（直線流路２２）に流体が流されて内管１４（直線流路２２）内が加圧される、又はヘッダーユニット１２Ｂが引っ張られる等により、連結部１８から内管１４を引き抜こうとする力が作用した場合には、図５に示すように、内管１４はＸ方向へ移動する。これにより、コレット３４の端部は、サポートリング３２のテーパー部４６上を下るようにして摺動し、コレット３４が半径方向へ縮径する。よって、内管１４の外周面に爪部材４８を押し付ける力が増大し、連結部１８から内管１４の他端部１６が抜け出るのを阻止して、連結部１８に内管１４の他端部１６を保持することができる。

さらに、連結部１８から内管１４を引き抜こうとする力が作用し続けられた場合、コレット３４はＸ方向へさらに移動し、コレット３４のテーパー部５０がキャップ３８のテーパー部５２に対して摺動する。これにより、コレット３４は半径方向に縮径し、内管１４の外周面に爪部材４８を押し付ける力が増大して管部１６の外周面に爪部材４８が食い込み、連結部１８から内管１４の他端部１６が抜け出るのを阻止して、連結部１８に内管１４の他端部１６を保持することができる。

ヘッダーユニット１２Ｃの連結部１８からヘッダーユニット１２Ｂの内管１４の他端部１６を引き抜いて、ヘッダーユニット１２Ｃからヘッダーユニット１２Ｂを取り外す際には、まず、図６（ａ）の側断面図、及び図７（ａ）の斜視図に示すように、切欠部５４へ押し部材５６を挿入し、図６（ｂ）の側断面図に示すように、押し部材５６をコレット３４の前方に配置する。図６（ａ）及び図７（ａ）に示すように、押し部材５６は、半円状の円弧断面を有する板部５８と、板部５８の端部から半径方向外側に突出して設けられた鍔部６０とにより構成されている。

次に、図６（ｃ）、及び図７（ｂ）の斜視図に示すように、押し部材５６をＹ方向へ押し込み、板部５８の端面をコレット３４の端面に当てて筒部９２の奥側へ（Ｙ方向へ）コレット３４を押す。これにより、コレット３４はＹ方向へ移動するので、コレット３４の端部はサポートリング３２のテーパー部４６上に乗り上げるようにして摺動し、コレット３４が半径方向へ拡径する。よって、内管１４の外周面に爪部材４８を押し付ける力が無くなり、ヘッダーユニット１２Ｃの連結部１８からヘッダーユニット１２Ｂの内管１４の他端部１６を引き抜くことが可能な状態になる。すなわち、連結部１８から内管１４の他端部１６が抜け出るのを爪部材４８が阻止する保持状態が解除される。

このように、ヘッダーユニット１２では、ヘッダーユニット１２Ｂの内管１４（他端部１６）をヘッダーユニット１２Ｃの連結部１８へ挿入し、ヘッダーユニット１２Ｃの爪部材４８に保持された状態において、ヘッダーユニット１２Ｂの外皮樹脂２４の一端部とヘッダーユニット１２Ｃの連結部１８（キャップ３８）との間に、コレット３４を操作できるスペースとしての切欠部５４が設けられている。

次に、本発明の実施形態の配管用ヘッダー及びヘッダーユニットの作用及び効果について説明する。

図３、４に示すように、ヘッダーユニット１２Ｃの連結部１８へヘッダーユニット１２Ｂの内管１４の他端部１６を挿入し、ヘッダーユニット１２Ｃの爪部材４８により保持することによって、ヘッダーユニット１２Ｂとヘッダーユニット１２Ｃとを連結することができる。

また、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、切欠部５４へ押し部材５６を挿入してコレット３４の前方に配置し、この押し部材５６によってコレット３４を筒部９２の奥側（Ｙ方向）へ押せば、連結部１８に挿入された内管１４の他端部１６が抜け出るのを爪部材４８が阻止する状態が解除されて、ヘッダーユニット１２Ｂとヘッダーユニット１２Ｃとの連結を解除することができる。すなわち、切欠部５４のスペースを利用してコレット３４を操作することにより、ヘッダーユニット１２Ｃの爪部材４８による内管１４の他端部１６の保持状態が解除され、ヘッダーユニット１２Ｂとヘッダーユニット１２Ｃとの連結を解除することができる。

このように、ヘッダーユニット１２の連結、及びヘッダーユニット１２の連結の解除が可能なので、配管用ヘッダー１０を設置する現場で配管用ヘッダー１０のヘッダー構造の構成を変更する必要が生じた場合に、その場でヘッダーユニット１２の削減、追加や連結順の変更等ができる。これによって、配管用ヘッダー１０のヘッダー構造の構成の変更により使用できなくなって廃棄され無駄となってしまうヘッダーユニット１２を削減することができ、作業員は、間違った構成でヘッダーユニット１２を連結してしまうことを恐れずに、現場でヘッダーユニット１２の連結作業を行うことができる。

また、現場で配管用ヘッダー１０のヘッダー構造の構成を変更する必要が生じた場合に、工場にて新たに製造し直す必要がないので、現場における配管工事の工期遅延を防ぐことができる。

また、解除部材としてのコレット３４を操作できるスペースを切欠部５４とすることによって、外皮樹脂２４の一端部に、さまざまな大きさ、配置、及び数のスペースを形成することができる。

また、内管１４から分岐する分岐流路によって、ヘッダーユニット１２へ流入する流体を分岐することができる。

また、ヘッダーユニット１２を複数連結することにより、ヘッダーユニット１２をさまざまに組合せた配管用ヘッダー１０を構成することができる。

以上、本発明の実施形態について説明した。

なお、本発明の実施形態では、切欠部５４を半円弧状に形成した例を示したが、押し部材が挿入されてコレット３４の前方に配置され、この押し部材によりコレット３４を連結部１８の奥側へ押せるものであれば、切欠部５４は、どのような形状であってもよいし、外皮樹脂２４の周方向に沿って複数形成してもよい。例えば、図８（ｂ）の横断面図に示すように、正面視にて（図２のＡ−Ａ断面にて）円形状の切欠部５４を外皮樹脂２４の一端部の全周に形成してもよいし、図８（ｃ）、（ｄ）の横断面図に示すように、複数の切欠部５４を外皮樹脂２４の一端部の周方向に沿って形成するようにしてもよい。図８（ｃ）の切欠部５４の場合には、図９（ａ）の斜視図に示すような押し部材５６を用い、図８（ｄ）の切欠部５４の場合には、図９（ｂ）の斜視図に示すような押し部材５６を用いる。

外皮樹脂２４の一端部に周方向に沿って切欠部５４を複数形成することにより、「複数の切欠部５４に対して同時に押し部材５６を挿入してコレット３４を押すことが可能な押し部材５６を用いなければ（複数の切欠部５４を同時に利用しなければ）ヘッダーユニット１２の連結を解除できない」ようにすることができる。すなわち、ヘッダーユニット１２の連結が勝手に解除されることを防ぐことができる。また、ヘッダーユニット１２の連結を解除できる者を特定の者（ヘッダーユニット１２を確実に連結できる者）に制限することができる。このようにすれば、この者（特定の者）がヘッダーユニット１２の連結作業を行うことになるので、ヘッダーユニット１２の連結ミスを防ぐことができる。なお、特別な治具等を用いなければ外すことが出来ないカバーにより収容部５４を塞ぐことによっても、ヘッダーユニット１２の連結を解除できる者を特定の者に制限することができる。

また、本発明の実施形態では、外管部としての外皮樹脂２４により内管部としての内管１４の外面が覆われている例を示したが、一体化成形等により、外皮樹脂２４と内管１４とが一体化された１つの部品（以下、「継手本体」とする）を構成するようにしてもよい。この場合には、継手本体が、内管１４と同じ構成の内管部と、外皮樹脂２４と同じ構成の外管部とにより構成されることになる。すなわち、１つの部材である継手本体の内側の部位が内管部となり、外側の部位が外管部となる。

また、本発明の実施形態では、切欠部５４を、外皮樹脂２４を切り欠いて形成した例を示したが、例えば、図１０の側断面図に示すように、分岐口２０の略下方に位置する内管１４のみが外皮樹脂２４に覆われている構成のヘッダーユニット１２の場合には、内管１４の他端部１６の材軸方向の長さを長くして、ヘッダーユニット１２Ｃの連結部１８にヘッダーユニット１２Ｂの内管１４の他端部１６を完全に挿入した状態において、押し部材５６を挿入しコレット３４の前方に配置できるスペース（コレット３４を操作できるスペース９４）ができるようにしてもよい。

また、本発明の実施形態では、保持部材を爪部材４８とし、解除部材をコレット３４とした例を示したが、一方のヘッダーユニットの連結部に挿入された他方のヘッダーユニットの内管部の端部が抜け出るのを阻止する保持部材と、連結部の奥側へ押されることによりこの保持部材による内管部の保持状態を解除する解除部材とを有するヘッダーユニットに対して、本発明の実施形態は適用可能である。

例えば、図１１の側面図に示す構成のヘッダーユニット６２Ａ、６２Ｂに、切欠部６４を設けるようにしてもよい。図１１では、ヘッダーユニット６２Ｂの内管部としての内管６６にヘッダーユニット６２Ａの筒部６８が挿入されており、この状態で内管６６が連結部としてのカバー８８に覆われている。保持部材としての爪部材７０は、カバー８８に固定されたキャップ９０の内側に設けられており、カバー８８から内管６６が抜け出るのを阻止している。また、キャップ９０の内側に設けられた解除部材としての解放リング７２が押出し部材（不図示）によりカバー８８の奥側へ押されて、カバー８８から内管６６が抜け出るのを爪部材７０が阻止する保持状態を解除する。

また、例えば、図１２の斜視図に示す円筒状のコレット７４に設けられた爪部材７６を保持部材とし、円筒状の解放リング７８を解除部材としてもよい。コレット７４、爪部材７６、及び解放リング７８は、ヘッダーユニットを構成する連結部の内壁に設けられている。

爪部材７６は、コレット７４の内周面から突出するように設けられている。コレット７４には、コレット７４の材軸方向へ形成され内壁側面にテーパー部８０を有するスリット８２が形成されている。また、解放リング７８には、下方へ突出し外壁側面にテーパー部８４を有する突起部材８６が設けられている。

そして、解放リング７８及びコレット７４は、突起部材８６がスリット８２に挿入された状態でヘッダーユニットを構成する連結部の内壁に設けられている。これによって、押し部材により解放リング７８がコレット７４へ（連結部の奥側へ）向かって押されたときに、突起部材８６のテーパー部８４がスリット８２のテーパー部８０に摺動しながら押し当てられて突起部材８６にスリット８２が拡げられ、コレット７４が半径方向へ拡径し、ヘッダーユニットの連結部に挿入され連結された内管部の外周面に爪部材７６を押し付ける力が無くなる。

また、本発明の実施形態のヘッダーユニット１２は、いくつ連結してもよい。また、連結する複数のヘッダーユニット１２は、仕様を同じにしてもよいし、仕様を異ならせてもよいし、いくつかのヘッダーユニット１２の仕様を同じにしてもよい。ここでの仕様とは、直線流路の長さや、分岐流路の有無、分岐口の大きさ（接続可能な管体の径）、分岐口の位置、分岐口の数等を意味する。

また、本発明の実施形態のヘッダーユニット１２は、給水、給湯、又は排水用パイプ等の管体同士を接続する管継手として用いてもよい。また、本発明の実施形態のヘッダーユニット１２は、管状の部材を連結するさまざまな連結構造に適用することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１０ 配管用ヘッダー
１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、６２、６２Ａ、６２Ｂ ヘッダーユニット（管継手）
１４、６６ 内管（内管部）
１６ 他端部
１８ 連結部
２４ 外皮樹脂（外管部）
３４ コレット（解除部材）
４８、７０、７６ 爪部材（保持部材）
５４、６４ 切欠部（スペース）
７２、７８ 解放リング（解除部材）
８８ カバー（連結部）

Claims (6)

1. 連結部が一端部に形成された内管部と、前記内管部の他端部を露出させて該内管部の外周に設けられた外管部と、を有する管継手において、
   前記連結部は、該連結部に挿入された一の管継手の前記内管部の他端部を保持する保持部材と、該保持部材による保持状態を解除する解除部材と、を備え、
   前記内管部の他端部を他の管継手の前記連結部へ挿入し前記保持部材に保持された状態で、前記外管部の一端部と該他の管継手の前記連結部との間に前記解除部材を操作できるスペースが形成され、前記スペースには、前記内管部に沿って前記解除部材を管軸方向に押して操作するための押し部材が前記内管部の半径方向外側から挿入可能とされる管継手。
2. 前記スペースは、前記外管部の一端部を切り欠いた切欠部である請求項１に記載の管継手。
3. 前記切欠部は、前記外管部の一端部の周方向に沿って複数形成されている請求項２に記載の管継手。
4. 前記押し部材は複数の前記切欠部に同時に挿入可能な複数の板部を備えている、請求項３に記載の管継手。
5. 前記内管部から分岐する分岐流路を有する請求項１〜４の何れか１項に記載の管継手。
6. 請求項１〜５の何れか１項に記載の管継手を複数連結して構成した配管用ヘッダー。

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