(57)【要約】【課題】フランジの強度が高く、耐久性に優れたフランジ付き継手部材と、このフランジ付き継手部材の接続構造とを提供する。【解決手段】継手部材１のフランジ３と継手部材外周面２ｆとの交差隅角部に補強部１１〜２０が設けられている。分岐管３０の差込部３１を継手部材１に差し込み、フランジ３，３２を重ね合わせ、係止バンド４０を巻きかける。係止バンド４０を縮径させ、開口７１〜７９にフランジ３，３２を挿入するとともに、Ｖ字形状部６１〜６９を凹部２１〜２９に入り込ませる。係止バンド４０の爪片４２を開口４３に係合させて係止バンド４０を閉環形とする。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
継手部材本体と、該継手部材本体の先端側に設けられたフランジとを有するフランジ付き継手部材において、
該継手部材本体の外周面と該フランジとの交差隅角部に補強部が該フランジ及び該継手部材本体と一体に設けられており、
該補強部は、継手部材本体の周方向に間隔をあけて複数個設けられていることを特徴とするフランジ付き継手部材。
【請求項２】
請求項１において、前記補強部は継手部材本体の周方向に間隔をあけて８〜１２個設けられていることを特徴とするフランジ付き継手部材。
【請求項３】
請求項２において、前記補強部として継手部材本体の軸心線と垂直な断面形状が三角形である略三角形柱形状の補強部と、該断面形状が台形である略台形柱形状の補強部とが設けられていることを特徴とするフランジ付き継手部材。
【請求項４】
請求項３において、略三角形柱形状の補強部は、継手部材本体の周方向の略４等分位置にそれぞれ配置されていることを特徴とするフランジ付き継手部材。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、継手部材は塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、又はポリフェニルサルホン樹脂製であることを特徴とするフランジ付き継手部材。
【請求項６】
被接続部材と請求項１ないし５のいずれか１項に記載のフランジ付き継手部材とを接続したフランジ付き継手部材の接続構造であって、
該被接続部材は、該フランジ付き継手部材に差し込まれる差込部と、該差込部に引き続く位置に設けられたフランジとを有しており、該フランジ付き継手部材のフランジと被接続部材のフランジとが重ね合わされ、係止バンドによって離反が阻止されているフランジ付き継手部材の接続構造。
【請求項７】
請求項６において、前記係止バンドは、フランジの外周を取り巻く円弧状部と、前記補強部同士の間の凹部に入り込むＶ字形状部と、該Ｖ字形状部に設けられた開口とを有し、該開口に、重ね合わされた前記フランジが挿入されていることを特徴とするフランジ付き継手部材の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、継手部材本体にフランジを設けてなる継手部材に係り、特にフランジの強度が高いフランジ付き継手部材に関する。また、本発明はこのフランジ付き継手部材の接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
フランジを有した管状部材同士を接続した構造として、管状部材のフランジ同士を重ね合わせ、クリップ又はクイックファスナ等と称される連結部材によってフランジ同士を保持し、管状部材同士を連結した構造が給水・給湯系配管システム等に用いられている（特許文献１，２）。
【０００３】
特許文献１には、ヘッダーから突出した分岐管と、継手部材とを、連結部材としてのクイックファスナで連結した構造が記載されている。分岐管及び継手部材にそれぞれフランジが設けられ、継手部材の先端側を分岐管内に差し込んでフランジ同士を重ね合わせ、これらのフランジをクイックファスナの挟持孔に係合させてフランジ同士を突き合わせ状態に保持する。
【０００４】
特許文献２では、管状の接続部に継手部材の先端側を差し込み、接続部及び継手部材にそれぞれ設けられたフランジ同士を重ね合わせ、連結部材としてのクリップのフランジ挿入穴にフランジを挿入し、フランジ同士を突き合わせ状態に保持する。
【０００５】
なお、図１２は、特許文献１の接続構造で用いられるクイックファスナ９０の斜視図である。このクイックファスナ９０は略Ｃ環状に形成されている。挟持孔９１に重ね合わされたフランジが挿入される挟持孔９１は４個設けられており、挟持孔９１同士の間はヒンジ部９２となっている。
【０００６】
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、この力はクイックファスナ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。
【０００７】
特に継手部材を塩化ビニル樹脂などの入手が容易ではあるが、比較的強度の小さい樹脂材料製とした場合、フランジの強度が不足し易い。
【０００８】
このような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た構造が特許文献１に記載されている。特許文献１では、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、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、クイックファスナが該補強部材を介してフランジに装着される。この補強部材は、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許４４２８６２５号公報
【特許文献２】ＷＯ２００８／１３９９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献１の構造では、クイックファスナとは別に補強部材を用いるので、継手部材を接続するに際しクイックファスナの他に補強部材を現場に携行する必要があり、部品管理に手間がかかる。また、接続作業に際して、継手部材に補強部材を装着することが必要であり、作業に手間がかかる。また、補強部材を装着し忘れたとしても継手部材を接続する作業を完了することができるため、補強の装着忘れが生じるおそれがある。
【００１１】
なお、フランジの厚みを大きくすれば、フランジの強度は増大する。しかしながら、フランジの厚みを大きくすると、図１２に示したクイックファスナ９０の挟持孔９１の管軸方向の孔幅が大きくなり、それに伴ってヒンジ部９２の強度及び剛性が低下し、継手部材の接続部の強度、耐久性が低下する。
【００１２】
本発明は、上記の種々の問題点を解消し、フランジの強度が高く、耐久性に優れたフランジ付き継手部材と、このフランジ付き継手部材の接続構造とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のフランジ付き継手部材は、継手部材本体と、該継手部材本体の先端側に設けられたフランジとを有するフランジ付き継手部材において、該継手部材本体の外周面と該フランジとの交差隅角部に補強部が該フランジ及び該継手部材本体と一体に設けられており、該補強部は、継手部材本体の周方向に間隔をあけて複数個設けられていることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の一態様では、前記補強部は継手部材本体の周方向に間隔をあけて８〜１０個設けられている。
【００１５】
本発明の一態様では、前記補強部として継手部材本体の軸心線と垂直な断面形状が三角形である略三角形柱形状の補強部と、該断面形状が台形である略台形柱形状の補強部とが設けられている。
【００１６】
本発明の一態様では、略三角形柱形状の補強部は、継手部材本体の周方向の略４等分位置にそれぞれ配置されている。
【００１７】
本発明の一態様では、継手部材は塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂又はポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）等の樹脂製である。
【００１８】
本発明のフランジ付き継手部材の接続構造は、被接続部材と上記本発明のフランジ付き継手部材とを接続したフランジ付き継手部材の接続構造であって、該被接続部材は、該フランジ付き継手部材に差し込まれる差込部と、該差込部に引き続く位置に設けられたフランジとを有しており、該フランジ付き継手部材のフランジと被接続部材のフランジとが重ね合わされ、係止バンドによって離反が阻止されている。
【００１９】
本発明の一態様では、前記係止バンドは、フランジの外周を取り巻く円弧状部と、前記補強部同士の間の凹部に入り込むＶ字形状部と、該Ｖ字形状部に設けられた開口とを有し、該開口に、重ね合わされた前記フランジが挿入されている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のフランジ付き継手部材にあっては、フランジと継手部材本体の外周面との交差隅角部に補強部を設けており、フランジの強度及び剛性が高い。この補強部は、周方向に間隔をおいて配置されており、継手部材のフランジと被接続部材のフランジとを挟持するための係止バンドの開口へは、補強部同士の間の補強部のない箇所を挿入する。このため、係止バンドの開口の幅が小さくて済み、係止バンドの強度も高いものとなる。
【００２１】
本発明では、継手部材と別体の補強部材が不要であり、部品点数が少なく、在庫管理コスト等が低くて済む。また、補強部材の装着忘れが生じることがなく、継手部材の接続部の信頼度が高い。
【００２２】
補強部の数を８〜１２個とすることにより、フランジが十分に補強される。
【００２３】
また、一部の補強部を三角形断面形状とすることにより、係止バンドのＶ字形状部を補強部間の凹部に容易に係合させることができる。特に、三角形断面形状の補強部を継手部材の周方向４等分位置に配置することにより、各Ｖ字形状部を各凹部に容易に係合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施の形態に係るフランジ付き継手部材の側面図である。
【図２】図１のフランジ付き継手部材の管軸方向に沿う断面図である。
【図３】図１のIII−III線矢視図である。
【図４】図１のIV−IV線断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図４のIV矢視図である。
【図７】実施の形態に係るフランジ付き継手部材の接続構造を示す断面図である。
【図８】係止バンドの斜視図である。
【図９】係止バンドの断面図である。
【図１０】図７のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】図７のXI−XI線断面図である。
【図１２】特許文献１のクイックファスナの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図１〜１１を参照して実施の形態に係るフランジ付き継手部材及び接続構造について説明する。
【００２６】
図１〜６に示す通り、この実施の形態に係るフランジ付き継手部材１は、管状の継手部材本体２と、該継手部材本体２の先端の外周から外向き鍔状に突設されたフランジ３と、フランジ３を補強するための補強部１０〜１９とを有する。このフランジ付き継手部材１を構成する樹脂は、従来公知の任意のものを使用でき、特に制限は無い。具体的には例えば、塩化ビニル樹脂など比較的入手が容易ではあるが、強度が低い合成樹脂材料にて、継手部材本体２、フランジ３及び補強部１０〜１９を含めて一体に形成されている。
【００２７】
継手部材本体２は、先端側２ａから後端側２ｂまで貫通する孔２ｃを有した略円筒状である。孔２ｃのうち先端側２ａから所定範囲はヘッダーの分岐管３０が差し込まれる、等径の円筒面２ｄとなっている。この孔２ｃの先端部の内周面は、先端側２ａほど拡径するテーパ面２ｅとなっている。
【００２８】
フランジ３は、継手部材本体２の先端側２ａから放射方向に起立する外向き鍔状に設けられている。フランジ３の裏側面すなわち後端側２ｂを向いた面３ａと、継手部材本体２の外周面２ｆとが交わる隅角部に補強部１０〜１９が設けられている。
【００２９】
補強部１０〜１９は、継手部材本体２の周方向に間隔をおいて設けられており、周方向に隣接する補強部１０〜１９同士の間は凹部２０〜２９となっている。
【００３０】
図４〜６に明示の通り、補強部１０，１２，１３，１５，１７，１８は継手部材本体２の軸心線と垂直な断面形状が略台形である略台形柱形状であり、補強部１１，１４，１６，１９は継手部材本体２の軸心線と垂直な断面形状が略三角形である略三角形柱形状である。略三角形柱形状の補強部１１，１４，１６，１９は、略台形柱形状の補強部１０，１２間、１３，１５間、１５，１７間、１８，１０間にそれぞれ位置している。略台形柱形状の補強部１０，１２，１３，１５，１７，１８の柱方向及び略三角形柱形状の補強部１１，１４，１６，１９の柱方向は、いずれもフランジ３の裏側面３ａから後端側２ｂに向う方向となっている。
【００３１】
補強部１０〜１９は、継手部材本体２の外周面２ｆ側である基底側ほど周方向幅（継手部材本体２の周方向における長さ）が大きくなっている。
【００３２】
補強部１０〜１９の基底部の継手部材本体２の軸心に対する中心角θ１は３６〜１゜程度が好ましい。凹部２０〜２９の基底部の継手部材本体２の軸心に対する中心角θ２は１〜３６゜程度が好ましい。
【００３３】
補強部１０〜１９の外周面２ｆからの高さは、外周面２ｂからのフランジ３の高さと等しいか、又はそれよりも若干小さいものとなっている。外周面２ｆからのフランジ３の高さに対する補強部１０〜１９の外周面２ｆからの高さの比は５０〜１００％、特に８０〜９０％程度が好ましい。
【００３４】
外周面２ｆからのフランジ３の高さは、フランジ３直近の継手部材本体２の外径（半径）ｒの２０〜４０％特に３２〜３８％程度が好ましい。
【００３５】
補強部１０〜１９の継手部材本体２の軸心線方向における厚さｔ２と、フランジ３の厚さｔ１との百分率比ｔ２／ｔ１×１００％は５０〜２００％特に５５〜７０％程度が好ましい。
【００３６】
図７を参照して分岐管３０について説明する。この分岐管３０を構成する樹脂は、従来公知の任意のものを使用でき、特に制限は無い。具体的には例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＰＳＵ（ポリフェニルサルホン）など高強度の合成樹脂製とされている。分岐管３０の先端側は、円筒面２ｄに差し込まれる等径円筒状の差込部３１となっており、この差込部３１に引き続く箇所の外周面にフランジ３２が設けられている。フランジ３２よりも後方側（先端側から遠ざかる側）は、フランジ３２よりも小径の分岐管本体部３３となっている。
【００３７】
差込部３１の外周面には、周方向に周回するＯリング装着溝３４が複数条（この実施の形態では２条）設けられており、それぞれＯリング３５が装着されている。
【００３８】
継手部材１と分岐管３０とを接続するための係止バンド４０について図８，９を参照して説明する。なお、図９は係止バンド４０の管軸方向と垂直な断面図であり、幅Ｗ方向の中央を通る断面を示している。
【００３９】
この係止バンド４０は、略Ｃ字形の環状であり、周方向の一端側に起立片４１が設けられ、他端側に爪片４２が設けられている。係止バンド４０には、フランジ３，３２を取りまく周方向に延在した円弧状部５１〜６０が設けられている。円弧状部５１〜６０間には、環状の係止バンド４０の内方へ突出するＶ字形状部６１〜６９が設けられている。Ｖ字形状部６１〜６９には、フランジ３，３２が挿入される開口７１〜７９が設けられている。開口７１〜７９は、円弧状部５１〜６０の一部にも入り込んでいる。開口７１〜７９は係止バンド４０の幅Ｗ方向の中央部に設けられている。
【００４０】
円弧状部５１には爪片４２が係合する開口４３が設けられている。起立片４１はこの円弧状部５１の端縁から起立している。起立片４１は、円弧状部５１から拡径方向かつ円弧状部６０方向へ斜めに起立している。
【００４１】
爪片４２は、円弧状部６０から切り起しにより形成されたものであり、円弧状部６０にはこの切り起し痕である開口４４が形成されている。爪片４２は、円弧状部６０から拡径方向かつ起立片４１から遠ざかる方向に斜めに立ち上がっている。
【００４２】
分岐管３０と継手部材１とを接続するには、Ｏリング３５を有した差込部３１を継手部材１の先端側２ａから孔２ｃ内に差し込み、フランジ３，３２同士を当接させる。Ｏリング３５は、円筒面２ｄの内周面に水密的に接する。次いで、係止バンド４０をフランジ３，３２の外周を取り巻くように配置し、次いで円弧状部５１，６０同士を接近させるようにして係止バンド４０を縮径させる。
【００４３】
そうすると、各Ｖ字形状部６１〜６９が凹部２０〜２９のうち９個のものに入り込み、かつフランジ３，３２が開口７１〜７９に入り込む。さらに係止バンド４０を縮径させ、円弧状部６０を円弧状部５１の下側（継手部材１及び分岐管３０側）に潜り込ませ、円弧状部６０をＶ字形状部６１に接近させると、爪片４２が開口４３に入り込み、爪片４２が開口４３の起立片４１側の縁部に係合する。これにより円弧状部５１，６０同士が連結され、係止バンド４０が閉環形となる。
【００４４】
この状態では、フランジ３，３２の周方向９箇所が係止バンド４０の開口７１〜７９に入り込み、係止バンド４０によって挟まれており、フランジ３，３２の離反が阻止される。
【００４５】
この継手部材１にあっては、フランジ３と外周面２ｆとの交差隅角部に１０個の補強部１０〜１９が設けられているので、フランジ３の強度が高く、フランジ３の耐久性も良好である。
【００４６】
この実施の形態では、補強部１０〜１９のうち４個の補強部１１，１４，１６，１９は三角形柱形状であり、三角形の頂点部分が継手部材本体２の放射方向の外方を指向している。そのため、係止バンド４０をフランジ３，３２に巻き掛け、円弧状部５１，６０を接近させて係止バンド４０を縮径させたときに、Ｖ字形状部６１〜６９のうち補強部１１，１４，１６，１９に当たったものが三角形柱形状の補強部１１，１４，１６，１９に案内されて周方向に移動する。即ち、係止バンド４０が周方向にごく僅かに回動し、すべてのＶ字形状部６１〜６９がスムーズに凹部２０〜２９に入り込む。
【００４７】
これにより、係止バンド４０がスムーズに縮径し、円弧状部６０がＶ字形状部６１に十分に接近し、爪部４２が開口４３にスムーズに入り込む。そのため、係止バンド４０の装着作業を容易に行うことができる。なお、図５の通り、三角形柱形状の補強部１１，１４，１６，１９が継手部材本体２の周方向の略４等分位置に配置されているので、Ｖ字形状部６１〜６９が各補強部１１，１４，１６，１９にスムーズに案内される。その他の補強部１２，１３，１５，１７，１８は台形柱形状であり、三角形柱形状の補強部１１，１４，１６，１９よりも体積が大きいので、フランジ３の補強効果に優れ、フランジ３の強度が十分に高くなる。
【００４８】
この係止バンド４０の開口７１〜７９は、フランジ３，３２のうちフランジ３に補強部１１〜１９が設けられていない部分を挟持するため、開口７１〜７９の管軸心線方向幅が小さい。また、開口７１〜７９の周方向幅も小さい。そのため、係止バンド４０の開口７１〜７９周囲部分の強度及び剛性が高い。
【００４９】
上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は図示以外の構成とされてもよい。上記実施の形態では、１０個の補強部１０〜１９が設けられているが、８〜１２個程度設けられてもよい。この場合でも、三角形柱形状の補強部の周方向両隣りには台形柱形状の補強部を配置することが好ましい。
【００５０】
上記実施の形態では、ヘッダーの分岐管３０と継手部材１とを接続しているが、分岐管以外の各種フランジ付き管状部材との接続に用いることができる。尚、本発明のフランジ付き継ぎ手部材を用いた接続構造に於いては、相対する被接続部材においても、本発明におけると同様に、補強部を設けてもよい。
【００５１】
即ち、被接続部材と本発明のフランジ付き継手部材とを接続したフランジ付き継手部材の接続構造においては、該被接続部材は、本発明のフランジ付き継手部材に差し込まれる差込部と、該差込部に引き続く位置に設けられたフランジと、該被接続部材本体の外周面と該フランジとの交差隅角部に、該フランジ及び該被接続部材本体と一体に補強部が設けられている。該補強部は、本発明のフランジ付き継ぎ手部材における補強部の相対する位置に、継手部材本体の周方向に間隔をあけて複数個設けられている。そして該フランジ付き継手部材のフランジと被接続部材のフランジとが重ね合わされ、係止バンドによって離反が阻止されている構造となる。
【符号の説明】
【００５２】
１  フランジ付き継手部材
２  継手部材本体
３  フランジ
１０〜１９  補強部
２０〜２９  凹部
３０  分岐管
３１  差込部
３２  フランジ
３５  Ｏリング
４０  係止バンド
４１  起立片
４２  爪部
４３，４４、７１〜７９  開口
５１〜６０  円弧状部
６１〜６９  Ｖ字形状部
９０  クイックファスナ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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