(57)【要約】【課題】例えば、水道用配管や給水・給湯用配管に使用されるホースに適用して好適であり、特に、ホースへの取付加工性が良好であるとともに、ホース内面層とのシール性を長期間に渡って維持することができる接続継手を提供すること。【解決手段】内面層がポリエチレンとエチレン−α−オレフィン共重合体の混合物から構成されたホース１の端部内側に挿入されるノズル３と、該ノズル３の外周面に前記ホース１を押圧するスリーブ４とからなる接続継手２であって、前記ノズル３は、（ａ）少なくとも一部にテーパー形状を有した先端部３ａと、（ｂ）外周に環状溝を有した平坦部３ｂと、（ｃ）スリーブ係止部３ｃと、を少なくとも備えており、前記先端部３ａの最大外径（Ｄｓ）と、前記平坦部３ｂの外径（Ｄｆ）との関係が、　Ｄｆ　＜　Ｄｓ　＜　１．２Ｄｆ　を満足することを特徴とする接続継手。【選択図】　　　図１
2004100831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面層がポリエチレンとエチレン−α−オレフィン共重合体の混合物から構成されたホースの端部内側に挿入されるノズルと、該ノズルの外周面に前記ホースを押圧するスリーブとからなる接続継手であって、前記ノズルは、
（ａ）少なくとも一部にテーパー形状を有した先端部と、
（ｂ）外周に環状溝を有した平坦部と、
（ｃ）スリーブ係止部と、
を少なくとも備えており、前記先端部の最大外径（Ｄｓ）と、前記平坦部の外径（Ｄｆ）との関係が、
Ｄｆ　＜　Ｄｓ　＜　１．２Ｄｆ
を満足することを特徴とする接続継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、水道用配管や給水・給湯用配管に使用される、内面層がポリエチレンとエチレン−α−オレフィン共重合体の混合物から構成されたホースに適用して好適な接続継手に係り、特に、ホースへの取付加工性が良好であるとともに、ホース内面層とのシール性を長期間に渡って維持することができるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、水道水配管や給水・給湯用配管には、主に銅、ステンレス等からなる金属管が用いられていたが、これらは硬く、柔軟性に劣るため、取扱性、施工性が悪いという問題があった。そこで、最近では、金属管に代わり、柔軟性に優れた高分子材料からなるホースが配管部材として用いられるようになってきた。しかしながら、水道水には殺菌を目的として次亜塩素酸が注入されているため、塩素濃度の増加や高温での塩素の影響によってホース材料の劣化が促進される場合があった。従って、この種のホースとしては、柔軟性に加えて耐塩素性にも優れたホースが望まれており、このようなホースとしては、内面層がポリエチレンとエチレン−α−オレフィン共重合体の混合物から構成されたホースなどが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。それらのホースは、その両端に相手部材に接続するための接続継手が取付けられて実使用に供される。
【０００３】
この種の接続継手としては、例えば、ホースの内側に挿入されるニップル（ノズル）と、このニップルとホースが重なり合う部分で、ホースの外周側に配置される締め具（スリーブ）とを備え、前記ニップルの外周面にゴム製のＯ−リングを配設したものが提案されている（例えば、特許文献３、特許文献４参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１４１１３４号公報
【０００５】
【特許文献２】
特願２００２−２３０３４９号明細書
【０００６】
【特許文献３】
特開平９−１００９８０号公報
【０００７】
【特許文献４】
特開２００１−６５７６２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成によると次のような問題点があった。上記特許文献３又は特許文献４に開示された接続継手を、上記特許文献１又は特許文献２に開示されたホースに適用した場合、ホースの内面層が圧縮変形し易く、スリーブの押圧による応力に緩和が生じ易いため、押圧により十分にノズルとホースとを密着させることができない。更に、ホースの内面層が柔軟性に優れるものであるため、所定のシール性が得られるまでＯ−リングを押圧変形させることが困難である。これらのことから、ホース内面層とのシール性が低下し、熱水などの輸送流体が漏出してしまう場合があった。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の欠点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、水道用配管や、給水・給湯用配管に使用される、内面層がポリエチレンとエチレン−α−オレフィン共重合体の混合物から構成されたホースへの取付加工性が良好であるとともに、ホース内面層とのシール性を長期間に渡って維持することができる接続継手を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するべく、本発明による接続継手は、内面層がポリエチレンとエチレン−α−オレフィン共重合体の混合物から構成されたホースの端部内側に挿入されるノズルと、該ノズルの外周面に前記ホースを押圧するスリーブとからなる接続継手であって、前記ノズルは、（ａ）少なくとも一部にテーパー形状を有した先端部と、（ｂ）外周に環状溝を有した平坦部と、（ｃ）スリーブ係止部と、を少なくとも備えており、前記先端部の最大外径（Ｄｓ）と、前記平坦部の外径（Ｄｆ）との関係が、
Ｄｆ　＜　Ｄｓ　＜　１．２Ｄｆ
を満足することを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明において用いられるホースは、内面層がポリエチレンとエチレン−α−オレフィン共重合体の混合物から構成されている。このようなホースとしては、例えば、上記した特許文献１及び特許文献２に開示されたものなどが好ましく挙げられる。
【００１２】
以下、図１及び図２を参照して本発明における接続継手の実施の形態を説明する。図中の符号１はホースを、符号２はホース１の端部に取付けられた接続継手をそれぞれ示している。
【００１３】
この接続継手２は、ホース１の端部内側に挿入されたノズル３と、ホース１の外周側に配置されて、そのホース１をノズル３の外周面に押圧するスリーブ４とを備えている。尚、ここに示す接続継手２は、他の配管部品や給水機器等に連結する連結手段としてナット５を備えている。ノズル３は、先端部３ａと、平坦部３ｂと、スリーブ係止部３ｃとを備えている。先端部３ａは、少なくとも一部にテーパー形状を有していればどのような形状でも良く、鋸状、環状、それらの複合された形状でも良い。又、平坦部３ｂは、複数の環状溝３ｄを有しており、この環状溝３ｄの数や位置については、接続継手の性能に合わせ適宜に選定されるものである。又、スリーブ係止部３ｃにおいて、スリーブ４の先端を押圧変形させることにより、ノズル３とスリーブ４が固定される。固定方法としては、例えば、スリーブ４をホース１に配置した状態で、ホース１の端部内側へノズル３を挿入し、その後、スリーブ４にかしめ加工を施すことが考えられる。その際、スリーブ４は、縮径状態になるように変形され、ホース１を平坦部３ｂの外周面に押圧している。縮径状態については、ホース１を押圧させて、平坦部３ｂへ密着させられる構造であれば良いため、スリーブ４を全面に渡って縮径状態にしなくても良く、俵状の形状などにしても構わない。要は、ホース１が平坦部３ｂに密着するようにかしめられていれば良いのである。
【００１４】
ここで、本発明による接続継手を構成する各部の寸法関係は、以下のような設計となっている。まず、ノズル３の平坦部３ｂの外径は、ホース１の標準内径によって適宜に設計されるものであり、本発明においては、ホース１の標準内径と略等しいか、又は、ホース１の内径以上とすることが好ましい。
【００１５】
次に、先端部３ａの最大外径（Ｄｓ）と、平坦部３ｂの外径（Ｄｆ）の関係は、
Ｄｆ＜Ｄｓ＜１．２Ｄｆ
を満足するように設計されている。先端部３ａの最大外径（Ｄｓ）が平坦部３ｂの外径（Ｄｆ）の１．２倍以上である場合は、先端部３ａの最大外径（Ｄｓ）が大きくなり過ぎ、ホース１への取付加工性（ホースへのノズルの挿入作業性）が悪化してしまうとともに、仮に、ホース１へ挿入できたとしても平坦部３ｂの外径が小さくなり過ぎ、ホース１の内面層との十分なシール性を得ることが困難となってしまう。又、先端部３ａの最大外径（Ｄｓ）が平坦部３ｂの外径（Ｄｆ）以下である場合は、ホース１内に流れる熱水などの輸送流体による繰り返しの圧力や、ホース１に加えられる引張り力等が、先端部３ａにより緩和されず、平坦部３ｂのホース１とノズル２が密着している部分へ伝わることになる。そのため、平坦部３ｂでのホース１とノズル２との密着を損なうことになり、十分なシール性を得ることが困難となってしまう。
【００１６】
尚、先端部３ａの最大外径（Ｄｓ）と、ホース１の標準内径の関係は、以下のようにすることが好ましい。即ち、ホース１の標準内径が４ｍｍ以上８ｍｍ未満の場合は、先端部３ａの最大外径（Ｄｓ）をホース１の標準内径の１１５％以下とすることが好ましい。ホース１の標準内径が８ｍｍ以上１２ｍｍ未満の場合は、先端部３ａの最大外径（Ｄｓ）をホース１の標準内径の１１０％以下とすることが好ましい。ホース１の標準内径が１２ｍｍ以上２２ｍｍ未満の場合は、先端部３ａの最大外径（Ｄｓ）をホース１の標準内径の１０８％以下とすることが好ましい。ホース１の標準内径が２２ｍｍ以上の場合は、先端部３ａの最大外径（Ｄｓ）をホース１の標準内径の１０５％以下とすることが好ましい。上記のように設計することで、ホース１への取付加工性を良好なものとすることができるとともに、ホース１の端部が広がったり、ホース１の内面層に傷がついたりする可能性を低減させることが可能にある。
【００１７】
以上、本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。まず、ホース１の端部内側に挿入されるノズル３は、少なくとも一部にテーパー形状を有した先端部３ａを備えていることにより、ホース１にノズル３を挿入し易く、取付加工性を良好なものとすることができる。
【００１８】
又、外周に複数の環状溝３ｄを有する平坦部３ｂを備えていることにより、スリーブ４をかしめ加工して、平坦部３ｂにホース１を密着させる際に、ホース材料が環状溝部分へ入り込むことになる。そのため、ホース１とノズル３との密着面積が増加してシール性の向上が図れるとともに、スリーブ４をかしめる際の圧力を逃がすことができ、ノズル３が変形して内径が小さくなることを防止することもできる。
【００１９】
又、スリーブ係止部３ｃを備えていることにより、ノズル３とスリーブ４が固定一体化されることになる。そのため、ノズル３とスリーブ４にずれが生じたり、ノズル３が抜けたりすることを防止することができる。
【００２０】
又、先端部３ａの最大外径（Ｄｓ）と、平坦部３ｂの外径（Ｄｆ）との関係が、
Ｄｆ　＜　Ｄｓ　＜　１．２Ｄｆ
を満足することにより、ホース１内に流れる熱水などの輸送流体による繰り返しの圧力や、ホース１に加えられる引張り力等が、先端部３ａにより緩和され、平坦部３ｂに加わることはない。そのため、平坦部３ｂでのホース１とノズル３との密着が損なわれることを防止でき、ホース１の内面層とのシール性を長期間に渡って維持することができる。
【００２１】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００２２】
尚、本実施例及び比較例で使用したホース１は、ポリエチレン樹脂（密度０．９３ｇ／ｃｍ３）とエチレン−α−オレフィン共重合体を混合比率５０：５０で混合して構成されたものを内面層としたものであり、内径は９．０ｍｍ、仕上外径は１４．４ｍｍに設計されている。
【００２３】
実施例１
上記したホース１の端部に、以下の方法で接続継手２を取付けた。かしめ前のスリーブ４（材質　ＳＵＳ３０４、外径１６ｍｍ、肉厚０．５ｍｍ、長さ２４ｍｍ）を、ホース１に配置した状態で、ホース１の端部内側へ、ナット５（材質　銅合金）に予め通したノズル３（材質　耐脱亜鉛銅合金）を挿入し、その後、スリーブ４にかしめ加工を施した。その際、スリーブ４を全面に渡って縮径状態になるように変形させ、ホース１を平坦部３ｂの外周面に押圧した。かしめ加工後のスリーブ４の外径は、１４．２ｍｍであった。ノズル３は、以下のものを使用した。内径６ｍｍ、先端部３ａ〜平坦部３ｂの長さ２１．５ｍｍ、先端部３ａの最大外径（Ｄｓ）９．８ｍｍ、平坦部３ｂの外径（Ｄｆ）９．４ｍｍ、環状溝３ｄの幅０．５ｍｍ、環状幅３ｄの深さ０．５ｍｍ、環状溝３ｄの本数６本。環状溝３ｄは、先端部３ａ近傍からスリーブ係止部３ｃの方向へ平坦部３ｂほぼ中央まで設けた（図１参照）。又、先端部３ａの最大外径（Ｄｓ）と平坦部３ｂの外径（Ｄｆ）との関係は、Ｄｓ＝１．０４Ｄｆであった（図２参照）。
【００２４】
実施例２
ホース１の構造及び接続継手２の取付方法は、実施例１と同様とした。又、ノズル３は、以下のものを使用した。内径６ｍｍ、先端部３ａ〜平坦部３ｂの長さ１９．５ｍｍ、先端部３ａの最大外径（Ｄｓ）９．８ｍｍ、平坦部３ｂの外径（Ｄｆ）９．４ｍｍ、環状溝３ｄの幅１ｍｍ、環状幅３ｄの深さ０．５ｍｍ、環状溝３ｄの本数６本。環状溝３ｄは、平坦部３ｂのほぼ全面に設けた（図３参照）。又、先端部３ａの最大外径（Ｄｓ）と平坦部３ｂの外径（Ｄｆ）との関係は、Ｄｓ＝１．０４Ｄｆであった。
【００２５】
実施例３
ホース１の構造及び接続継手２の取付方法は、実施例１と同様とした。又、ノズル３は、以下のものを使用した。内径６ｍｍ、先端部３ａ〜平坦部３ｂの長さ２０ｍｍ、先端部３ａの最大外径（Ｄｓ）９．８ｍｍ、平坦部３ｂの外径（Ｄｆ）９．０ｍｍ、環状溝３ｄの幅０．５ｍｍ、環状幅３ｄの深さ０．５ｍｍ、環状溝３ｄの本数６本。環状溝３ｄは、先端部３ａ近傍からスリーブ係止部３ｃの方向へ平坦部３ｂほぼ中央まで設けた（図１参照）。又、先端部３ａの最大外径（Ｄｓ）と平坦部３ｂの外径（Ｄｆ）との関係は、Ｄｓ＝１．０９Ｄｆであった。
【００２６】
比較例１
ホース１の構造及び接続継手２の取付方法は、実施例１と同様とした。又、ノズル３は、以下のものを使用した。内径６ｍｍ、先端部３ａ〜平坦部３ｂ長さ２０ｍｍ、先端部３ａの最大外径（Ｄｓ）９．８ｍｍ、平坦部３ｂの外径（Ｄｆ）９．０ｍｍ。環状溝３ｄは設けなかった。又、先端部３ａの最大外径（Ｄｓ）と平坦部３ｂの外径（Ｄｆ）との関係は、Ｄｓ＝１．０９Ｄｆであった。
【００２７】
比較例２
ホース１の構造及び接続継手２の取付方法は、実施例１と同様とした。又、ノズル３は、以下のものを使用した。内径６ｍｍ、先端部３ａ〜平坦部３ｂの長さ２１．５ｍｍ、先端部３ａの最大外径（Ｄｓ）９．３ｍｍ、平坦部３ｂの外径（Ｄｆ）９．３ｍｍ、環状溝３ｄの幅０．５ｍｍ、環状幅の深さ０．５ｍｍ、環状溝３ｄの本数６本。環状溝３ｄは、先端部３ａ近傍からスリーブ係止部３ｃの方向へ平坦部３ｂほぼ中央まで設けた。又、先端部３ａの最大外径（Ｄｓ）と平坦部３ｂの外径（Ｄｆ）との関係は、Ｄｓ＝Ｄｆであった。
【００２８】
比較例３
ホース１の構造及び接続継手２の取付方法は、実施例１と同様とした。又、ノズル３は、以下のものを使用した。内径６ｍｍ、先端部３ａ〜平坦部３ｂの長さ２１．５ｍｍ、先端部３ａの最大外径（Ｄｓ）９．３ｍｍ、平坦部３ｂの外径（Ｄｆ）９．３ｍｍ、環状溝３ｄの幅０．５ｍｍ、環状幅の深さ０．５ｍｍ、環状溝３ｄの本数６本。環状溝３ｄは、平坦部３ｂの中央からスリーブ係止部３ｃの方向へスリーブ係止部３ｃ近傍まで設け、先端部３ａと環状溝３ｄの間には、２ヶ所のＯ−リング溝を設けてそれぞれＯ−リングを配置した。又、先端部３ａの最大外径（Ｄｓ）と平坦部３ｂの外径（Ｄｆ）との関係は、Ｄｓ＝Ｄｆであった。
【００２９】
比較例４
ホース１は、実施例１と同様とした。又、ノズル３は、以下のものを使用した。内径６ｍｍ、先端部３ａ〜平坦部３ｂの長さ１９．５ｍｍ、先端部３ａの最大外径（Ｄｓ）１１．０ｍｍ、平坦部３ｂの外径（Ｄｆ）９．０ｍｍ、環状溝３ｄの幅０．５ｍｍ、環状幅の深さ０．５ｍｍ、環状溝３ｄの本数６本。環状溝３ｄは、先端部３ａ近傍からスリーブ係止部の方向へ平坦部３ｂほぼ中央まで設けた。又、先端部３ａの最大外径（Ｄｓ）と平坦部３ｂの外径（Ｄｆ）との関係は、Ｄｓ＝１．２２Ｄｆであった。しかしながら、ノズル３をホース１の端部内側へ挿入する際に、３５０Ｎ以上の挿入力をもってしても、ノズル３を十分にホース１の端部内側へ挿入できず、接続継手２を取付けることができなかった。
【００３０】
ここで、実施例１〜３及び比較例１〜４によって得られた７種類の試料について、以下の評価を行った。試験結果をノズルの形状と併せて表１に示す。
【００３１】
取付加工性（ノズル挿入作業性）
取付加工性として、ノズルをホースの端部内側へ挿入する際に必要な力を測定した。
【００３２】
かしめ後のノズル内径
かしめ後のノズル内径を測定し、ノズル内径の変化を確認した。
【００３３】
引張試験
引張試験として、引張荷重を加えた後のノズル抜けの有無を確認した。試験条件として、各試料に９８０Ｎの荷重を５分間加え、目視によってノズルに抜けがなかったものを合格とし、抜けがあったものを不合格とした。
【００３４】
高温放置試験
高温放置試験として、高温下に放置した後のシール性の確認をした。試験条件として、各試料を１００℃に５００時間放置し、室温まで冷却した後、常温水にて３ＭＰａを加え、異常がなかったものを合格とし、水漏れその他の異常があったものを不合格とした。
【００３５】
熱水循環試験
熱水循環試験として、長時間熱水を循環させた後のシール性の確認をした。試験条件として、各試料に９０℃の熱水を５００時間通水し、室温まで冷却した後、常温水にて３ＭＰａを加え、異常がなかったものを合格とし、水漏れその他の異常があったものを不合格とした。
【００３６】
【表１】
2004100831.tif 000003
【００３７】
実施例１〜３及び比較例１〜３により得られた６種類のホースを評価した結果、実施例のホースにおいては、かしめ後のノズル内径に異常が見られず、又、高温放置後、熱水循環後もホース内面層とのシール性を維持していた。これに対し、比較例１においては、かしめ後にノズルが変形してノズルの内径が変化してしまった。又、比較例２及び比較例３においては、熱水循環後に水漏れが発生し、シール性の異常が見られた。尚、比較例４においては、３５０Ｎ以上の挿入力をもってしても、ノズルを十分にホースの端部内側へ挿入できず、接続継手を取付けることができなかった。
【００３８】
以上の結果から、本実施例においては、圧縮変形されたホースの内面層に応力の緩和が生じることによって熱水などの輸送流体が漏出する恐れがなく、ホースとノズル間のシール性を長期間に渡って維持することができると言える。
【００３９】
尚、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではない。接続継手を構成する各部の形状、位置、大きさなどについては、特性に合わせて、適宜に設定すれば良い。又、接続継手に使用される材料についても、特に限定されず、例えば、鋼材、ステンレス材、銅、銅合金、樹脂、又は、それらにめっきや表面処理が施されたものなど公知の材料から、使用用途や特性に合わせて、適宜に選定すれば良い。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明による接続継手によれば、柔軟性に加えて耐塩素性にも優れたホース（内面層がポリエチレンとエチレン−α−オレフィン共重合体の混合物から構成されたホース）への取付加工性が良好であるとともに、ホース内面層とのシール性を長期間に渡って維持することができる。従って、例えば、水道用配管や給水・給湯用配管などに好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示す図で、ホースに接続継手を取付けた状態を示す一部切欠側面図である。
【図２】この発明の実施の形態を示す図で、ノズルの構成を示す側面図である。
【図３】この発明の他の実施の形態を示す図で、ホースに接続継手を取付けた状態を示す一部切欠側面図である。
【符号の説明】
１　ホース
２　接続継手
３　ノズル
３ａ　先端部
３ｂ　平坦部
３ｃ　スリーブ係止部
３ｄ　環状溝
４　スリーブ
５　ナット
【図１】
2004100831.tif 000004
【図２】
2004100831.tif 000005
【図３】
2004100831.tif 000006