(57)【要約】【課題】  樹脂製ヘッダーにおけるヘッダー本体又は分岐管の接続部を補強し、ヘッダー本体又は分岐管と継手部材との接続部の接続強度を向上させることができる樹脂製ヘッダーの接続部における補強構造を提供する。【解決手段】  樹脂製ヘッダー１８は、合成樹脂により筒状をなすヘッダー本体１１と該ヘッダー本体１１の側部に突設された分岐管１６とを備えている。ヘッダー本体１１の開口端部又は前記分岐管の開口部には第１フランジ１３が突設され、その裏側には第１環状溝１４が凹設されている。第１環状溝１４には一側片と他側片とで断面Ｌ字状に形成された金属製の補強部材２３が嵌着されている。一方、継手部材１５の第２フランジ３３の裏側には第２環状溝３４が凹設されている。そして、第１フランジ１３と第２フランジ３３とを突き合せた状態で、クイックファスナー４４により両フランジ１３,３３が接続される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状をなすヘッダー本体と該ヘッダー本体の側部に突設された分岐管とが合成樹脂により形成され、前記ヘッダー本体の開口端部又は前記分岐管の開口部に突設されたフランジを継手部材のフランジと突き合せて両フランジを連結部材により接続するにあたり、ヘッダー本体又は分岐管のフランジの裏側に形成された環状溝には金属により形成された補強部材がヘッダー本体又は分岐管のフランジを補強するように嵌着され、連結部材が補強部材を介してフランジに装着されるように構成されていることを特徴とする樹脂製ヘッダーの接続部における補強構造。
【請求項２】
前記補強部材は断面Ｌ字状に形成され、その一側片が環状溝の内底面に係合し、他側片がヘッダー本体又は分岐管のフランジの裏面に係合するように構成されている請求項１に記載の樹脂製ヘッダーの接続部における補強構造。
【請求項３】
前記補強部材は開口部を有する略Ｃ字状に形成されている請求項１又は請求項２に記載の樹脂製ヘッダーの接続部における補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給水・給湯系の配管システムにおいて、主給水管または主給湯管と複数の枝管とを接続して主給水管又は主給湯管を複数の枝管に分岐させる樹脂製ヘッダーの接続部における補強構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、主給水管又は主給湯管を住宅内の各給水器具に分岐するためにヘッダーが用いられている。このヘッダーと継手との接続構造として以下に示すものが知られている（例えば、特許文献１参照）。ヘッダーは軽量化のため合成樹脂により形成されており、枝管部の先端部にはフランジが設けられている。枝管部に接続される金属製の継手は差し込み部とフランジとを備え、差し込み部を枝管内にフランジ同士が突き合わされるように挿入する。そして、フランジ同士を突き合わせた状態でフランジ部分にバンドを装着し、ヘッダーの枝管部（分岐管）と継手部材とが接続される。
【特許文献１】特開２００２−１４７６７８号公報（第３項、第５頁及び図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、給水・給湯系の配管システムにおいては、例えば水栓を急閉止した際に発生する水撃（ウォーターハンマー）が繰り返し起こると、ヘッダーの分岐管のフランジと継手部材のフランジとの接続部には分岐管から継手部材が抜け出そうとする力が働き、この力はバンドを介して両フランジに伝わる。その力は、金属製と比較して強度が不足している合成樹脂製のヘッダー側のフランジに大きな影響を与え、合成樹脂製のフランジ部分が損傷を受けるおそれがあり、ヘッダーの分岐管と継手部材との接続強度が低くなるという問題があった。ヘッダー本体の開口端部においても、主給水管又は主給湯管が継手部材を介して接続される場合には、同様の問題がある。
【０００４】
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、樹脂製ヘッダーにおけるヘッダー本体又は分岐管の接続部を補強し、ヘッダー本体又は分岐管と継手部材との接続部の接続強度を向上させることができる樹脂製ヘッダーの接続部における補強構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明の樹脂製ヘッダーの接続部における補強構造は、筒状をなすヘッダー本体と該ヘッダー本体の側部に突設された分岐管とが合成樹脂により形成され、前記ヘッダー本体の開口端部又は前記分岐管の開口部に突設されたフランジを継手部材のフランジと突き合せて両フランジを連結部材により接続するにあたり、ヘッダー本体又は分岐管のフランジの裏側に形成された環状溝には金属により形成された補強部材がヘッダー本体又は分岐管のフランジを補強するように嵌着され、連結部材が補強部材を介してフランジに装着されるように構成されていることを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２に記載の発明の樹脂製ヘッダーの接続部における補強構造は、請求項１に記載の発明において、前記補強部材は断面Ｌ字状に形成され、その一側片が環状溝の内底面に係合し、他側片がヘッダー本体又は分岐管のフランジの裏面に係合するように構成されているものである。
【０００７】
請求項３に記載の樹脂製ヘッダーの接続部における補強構造は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記補強部材は開口部を有する略Ｃ字状に形成されているものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
請求項１に記載の発明の樹脂製ヘッダーの接続部における補強構造によれば、ヘッダー本体又は分岐管のフランジの裏側の環状溝には金属製の補強部材がヘッダー本体又は分岐管のフランジを補強するように嵌着されていることから、樹脂製ヘッダーにおけるヘッダー本体又は分岐管の接続部を補強することができ、ヘッダー本体又は分岐管と継手部材との接続部の接続強度を向上させることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、断面Ｌ字状に形成された補強部材の一側片が環状溝の内底面に係合し、他側片がヘッダー本体又は分岐管のフランジの裏面に係合することから、フランジに加わる力を補強部材の他側片が受け止めるとともに、一側片がそれを支えることができる。従って、請求項１に係る発明の効果を高めることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、補強部材は開口部を有する略Ｃ字状に形成されているため、補強部材をその開口部からヘッダー本体又は分岐管の環状溝に容易に嵌着することができ、請求項１又は請求項２に係る発明の効果に加えて、補強部材を環状溝に容易に装着することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態につき、図面を用いて詳細に説明する。
図１に示すように、ヘッダー本体１１は略円筒状をなし、その内部にはヘッダー本体１１の長さ方向に延びる断面円形状の流路１２が形成されている。ヘッダー本体１１の両開口端部の外周面には円環状をなす第１フランジ１３が周設され、その第１フランジ１３の裏側には第１環状溝１４が周設されている。一方の開口端部には主配管５３が筒状をなす継手部材１５を介して接続され、他方には図示しない閉塞部材が接続される。
【００１２】
前記ヘッダー本体１１の側部には、筒状をなし、ヘッダー本体１１の流路１２と連通する複数の分岐管１６がヘッダー本体１１に対して直交方向に延びるように突設されている。分岐管１６の開口部には円環状をなす第１フランジ１３が周設され、その第１フランジ１３の裏側には第１環状溝１４が周設されている。この分岐管１６には住宅内部の図示しない流し台、洗面化粧台等の水栓器具から延びる枝配管１７が継手部材１５を介して接続される。前記ヘッダー本体１１及び分岐管１６は合成樹脂により一体に射出成形され、樹脂製ヘッダー１８を形成している。合成樹脂としてはエンジニアリングプラスチックが用いられ、具体的にはポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミド（ＰＡ）、架橋ポリエチレン又はポリフェニレンスルホン（ＰＰＳＵ）が挙げられる。
【００１３】
図４に示すように、ヘッダー本体１１の開口端部及び分岐管１６の開口部には、開口端部及び開口部から内方へ順にアール面１９、分岐管１６の軸線と平行に延びる円環状のストレート面２０及びストレート面２０から分岐管１６の内方に向かうに従い縮径するテーパ面２１が形成されている。また、その内方にはシール面２２が設けられている。
【００１４】
図２に示すように、前記第１環状溝１４には、ばね性を有する金属により、断面Ｌ字状で円環状に形成された補強部材２３が嵌着される。補強部材２３はヘッダー本体１１の開口端部及び分岐管１６の開口部の第１フランジ１３の裏側に形成される第１環状溝１４に嵌着するために、第１環状溝１４の外径に合わせて形成されている。この補強部材２３を形成するばね性を有する金属は、ステンレス鋼のうち板厚が０．１〜１．０ｍｍ、種類がＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等であることが好ましい。
【００１５】
図３に示すように、補強部材２３は、断面Ｌ字状に折り曲げられた補強素材２４を所定の長さに切断後、図３の矢印に示す方向へＣ字状をなすように曲げて形成される。図２に示すように、補強部材２３には開口部２５が形成されており、その開口部２５を押し広げ、分岐管１６の第１環状溝１４に嵌着されるようになっている。この補強部材２３の開口部２５は、補強部材２３が第１環状溝１４から脱落しないような大きさで形成されており、概ね円周の３分の１を超えない範囲で設計される。この補強部材２３の一側片２６は第１環状溝１４の内底面と係合し、一側片２６の側縁から直角に折曲げ形成された他側片２７が第１フランジ１３の裏面（背面）と係合するように嵌着される。
【００１６】
図１に示すように、前記継手部材１５を構成する継手本体２８は、合金（真鍮、青銅等）等の金属により形成され、この継手本体２８の基端部には円筒状をなす突出部２９が設けられている。この突出部２９の外周面には一対の収容溝３０が周方向に凹設され、各収容溝３０にはゴム材料製の断面円形状をなすシールリング３１がそれぞれ嵌着されている。また、突出部２９の先端外周面は円弧面３２となっている。この突出部２９より先端側に向かうに従い順に第２フランジ３３、第２環状溝３４及びナット部３５が形成されている。ナット部３５の内周面には内ねじ３６が螺刻され、継手本体２８と同じく金属により略円筒状をなす押し輪３７が螺合される。継手本体２８の基端側内周面には、継手本体２８の内方中心へ延びる円環状の当接面３８が形成されている。この当接面３８より継手本体２８の先端側の内周面にはそれぞれ２ヶ所に環状凹溝３９が凹設されるとともに、各環状凹溝３９にはそれぞれ合成ゴム製のシールリング４０が嵌着されている。これら環状凹溝３９より先端側内周面には係合面４１が周方向に延びるように形成されている。
【００１７】
前記係合面４１上には枝配管１７の継手本体２８内からの抜け出しを防止する規制手段としての一対のロックリング４２が配設されている。両ロックリング４２は、ステンレス鋼等の金属製の環状をなすベースリングと、このベースリングから同一長さで突出されるとともに、ベースリングの内方へ向かうに従って枝配管１７の挿入方向に傾斜する複数の規制片より構成されている。また、両ロックリング４２の間には、ステンレス鋼等の金属製のスペーサ４３が介装されている。そして、継手本体２８内にロックリング４２を収容した状態で、前記押し輪３７を継手本体２８に螺合接続することにより、ロックリング４２の継手本体２８内からの抜出しが規制されている。上記継手部材１５に接続される枝配管１７としては、架橋ポリエチレン、ポリブデン等のポリオレフィンから形成された樹脂パイプが一般に用いられる。また、枝配管１７を継手部材１５に接続するにあたって、枝配管１７の先端には円筒状のインコア５０が内挿される。このインコア５０は、枝配管１７の先端が熱や圧力等で変形するのを防止するためのものである。継手部材１５は、前記継手本体２８、突出部２９、第２フランジ３３、第２環状溝３４、押し輪３７等により構成されている。
【００１８】
樹脂製ヘッダー１８のフランジ１３と継手部材１５のフランジ３３との接続は図６（ａ）、（ｂ）に示すように、略Ｃ環状に形成された連結部材としてのクイックファスナー４４により行われる。このクイックファスナー４４は、ばね性を有する金属からなる板材を左右対称に曲げることにより形成されている。このクイックファスナー４４の先端部間には開口部を有し、その円周上には略等間隔おきにヒンジ部４５が断面コ字状に折り曲げ形成され、開口部にはガイド部４６がそれぞれ外方へ広がるように折り曲げ形成されている。また、クイックファスナー４４の両側壁４７には挟持孔４８がヒンジ部４５を避けるようにしてその周方向に延びるように透設されている。前記第１フランジ１３及び第２フランジ３３の幅は挟持孔４８を形成する内側壁４９間の間隔とほぼ同じに設定されている。
【００１９】
さて、樹脂製ヘッダー１８の分岐管１６と継手部材１５とを接続するには、図１に示すように、まずヘッダー本体１１の開口端部又は分岐管１６の開口部に継手本体２８の基端部に設けられた突出部２９を挿入する。このとき、突出部２９の先端外周面に設けられた円弧面３２及びヘッダー本体１１の開口端部又は分岐管１６の開口部に設けられたアール面１９によって、突出部２９の挿入が容易になる。そして、ヘッダー本体１１の開口端部又は分岐管１６の開口部の内方に設けられたシール面２２に突出部２９の外周面の収容溝３０に嵌着されたシールリング３１が摺接しながら挿入される。継手本体２８の突出部２９は樹脂製ヘッダー１８に形成された第１フランジ１３と継手部材１５に形成された第２フランジ３３とが突き合わされるまで挿入される。
【００２０】
そして、第１フランジ１３と第２フランジ３３との突き合わされた接続部には、クイックファスナー４４がその開口部に設けられたガイド部４６から押し付けられる。すると、クイックファスナー４４の開口部がその弾性力によって拡げられ、挟持孔４８に第１フランジ１３及び第２フランジ３３が挟持されるように装着される。第１フランジ１３及び第２フランジ３３の幅は挟持孔４８を形成する内側壁４９間の間隔とほぼ同じに設定され、第１フランジ１３と第２フランジ３３とがクイックファスナー４４により接続固定される。
【００２１】
図５に示すように、クイックファスナー４４により接続が行われたときはクイックファスナー４４の挟持孔４８を形成する両側壁４７は補強部材２３を嵌着した第１環状溝１４と継手部材１５の第２環状溝３４とに収容される。このとき、樹脂製ヘッダー１８の第１フランジ１３の裏側に形成された第１環状溝１４の内底面には補強部材２３の一側片２６が係合し、第１フランジ１３の裏面には他側片２７が係合する。このため、第１フランジ１３は補強され、クイックファスナー４４の挟持孔４８を形成する内側壁４９から受ける力を補強部材２３の一側片２６が第１フランジ１３と共に受け止め、他側片２７がそれを支えることができる。
【００２２】
以上の実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
・  実施形態における補強部材２３は断面Ｌ字状に形成され、その一側片２６がヘッダー本体１１又は分岐管１６の第１環状溝１４の内底面に係合し、他側片２７がヘッダー本体１１又は分岐管１６の第１フランジ１３の裏面に係合するようになっている。そして、第１フランジ１３に加わる力を補強部材２３の他側片２７が第１フランジ１３と一体となって受け止めるとともに、一側片２６がそれを支えることができる。このため、樹脂製ヘッダー１８におけるヘッダー本体１１又は分岐管１６の接続部を補強することができ、ヘッダー本体１１又は分岐管１６と継手部材１５との接続部の接続強度を向上させることができる。
【００２３】
・  また、補強部材２３は開口部を有する略Ｃ字状に形成されているため、補強部材２３をその開口部からヘッダー本体１１又は分岐管１６の第１環状溝１４に容易に嵌着することができる。このため、補強部材２３をヘッダー本体１１又は分岐管１６の第１環状溝１４に容易に装着することができる。
【００２４】
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・  図７（ａ）に示すように、補強部材２３を断面コの字状に形成し、つまり実施形態の一側片２６及び他側片２７に更に他側片２７と平行に延びる別側片５４を設け、ヘッダー本体１１又は分岐管１６の第１環状溝１４に嵌着されるように構成することもできる。この場合、別側片５４を第１環状溝１４を形成する内側面に係合させることができるため、ヘッダー本体１１又は分岐管１６の接続部をより強固に補強することができ、ヘッダー本体１１又は分岐管１６と継手部材１５との接続部の接続強度を一層向上させることができる。
【００２５】
・  図７（ｂ）に示すように、補強部材２３をその他側片２７が実施形態と同様の略Ｃ字状になるように形成し、その内周縁の複数箇所（本別例では４箇所）から他側片２７に直交するように補強片５１を突設するように構成することもできる。
【００２６】
・  補強部材２３を前記実施形態の他側片２７のみで構成することも可能である。この場合、その他側片２７をヘッダー本体１１又は分岐管１６のフランジ１３の裏側の面に接着剤で接合しておくこともできる。
【００２７】
・  補強部材２３を、インサート成形法によってヘッダー本体１１を成形すると同時に一体的に成形するように構成することができる。或は、補強部材２３をヘッダー本体１１又は分岐管１６の第１環状溝１４に嵌着させるときに接着剤を用いて接着固定しておくこともできる。
【００２８】
・  補強部材２３の他側片２７の厚みを一側片２６より厚く形成し、第１フランジ１３の補強効果を高めるように構成することもできる。
・  分岐管１６を三又状のチーズ継手で構成し、各継手に第１フランジ１３及び第１環状溝１４を形成し、各第１環状溝１４に補強部材２３を嵌着し、継手部材１５をクイックファスナー４４により接続するように構成してもよい。
【００２９】
・  ヘッダー本体１１の開口端部には、配管用継手を螺合するためのねじが螺刻されたものであってもよい。
・  ヘッダー本体１１の開口端部の一方は、ヘッダー本体１１の成形時に封鎖されたものであってもよい。
【００３０】
更に、前記実施形態又は別例より把握できる技術的思想について以下に記載する。
・  前記補強部材は板材を曲げ加工することにより一体的に形成されている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の樹脂製ヘッダーの接続部における補強構造。このように構成した場合、補強部材を一体的なものとして容易に成形することができる。
【００３１】
・  前記補強部材は断面コ字状に形成され、ヘッダー本体又は分岐管の環状溝に嵌着されるように構成されている請求項１に記載の樹脂製ヘッダーの接続部における補強構造。このように構成した場合、ヘッダー本体又は分岐管の接続部をより強固に補強することができ、ヘッダー本体又は分岐管と継手部材との接続部の接続強度を一層向上させることができる。
【００３２】
・  筒状をなすヘッダー本体と該ヘッダー本体の側部に突設された分岐管とが合成樹脂により形成され、前記ヘッダー本体の開口端部又は前記分岐管の開口部に突設されたフランジの裏側に形成された環状溝には金属により形成された補強部材がヘッダー本体又は分岐管のフランジを補強するように嵌着され、請求項１に記載の樹脂製ヘッダーの接続部における補強構造に用いられることを特徴とする樹脂製ヘッダー。このように構成した場合、樹脂製ヘッダーにおけるヘッダー本体又は分岐管の接続部を補強することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】ヘッダー本体又は分岐管と継手部材との接続状態を示す部分破断平面図。
【図２】補強部材を示す斜視図。
【図３】補強部材を形成するための補強素材を示す斜視図。
【図４】補強部材を第１フランジに装着した状態を示す部分拡大断面図。
【図５】第１フランジと第２フランジとに連結部材を装着した状態を示す部分拡大断面図。
【図６】（ａ）はクイックファスナーを示す斜視図、（ｂ）は図６（ａ）の６ｂ−６ｂ線断面図。
【図７】（ａ）は補強部材の別例を示す断面図、（ｂ）は補強部材の別例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００３４】
１１…ヘッダー本体、１３…第１フランジ、１４…第１環状溝、１５…継手部材、１６…分岐管、１８…樹脂製ヘッダー、２３…補強部材、２５…開口部、２６…一側片、２７…他側片、３３…第２フランジ、４４…連結部材としてのクイックファスナー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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