特開 2024-27305 管端キャップ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024027305

(43)【公開日】2024-03-01

(54)【発明の名称】管端キャップ

(51)【国際特許分類】

   F16L 55/00 20060101AFI20240222BHJP

   F16L 11/11 20060101ALI20240222BHJP

   F16L 11/12 20060101ALI20240222BHJP

   F16L 11/20 20060101ALI20240222BHJP

   F16L 1/00 20060101ALI20240222BHJP

【ＦＩ】

F16L55/00 S

F16L11/11

F16L11/12 L

F16L11/20

F16L1/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022129994

(22)【出願日】2022-08-17

(71)【出願人】

【識別番号】000002174

【氏名又は名称】積水化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003340

【氏名又は名称】弁理士法人湧泉特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】金平 豊

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 孝輔

(72)【発明者】

【氏名】湯川 雅己

【テーマコード（参考）】

3H111

【Ｆターム（参考）】

3H111AA02

3H111BA15

3H111CA14

3H111CB14

3H111CB22

3H111DA13

3H111DA15

3H111DB03

(57)【要約】

【課題】保持突起付きの波形管を備える複合管の、保管ないしは床下などへの通管時に、内管と波形管の密閉性の向上と管軸方向の位置ズレの防止を図ること。
【解決手段】山部２１と谷部２２が管軸方向に交互に形成され、山部２１の平均肉厚が０．４ｍｍ以上の伸縮可能な可撓性の波形管２０と、該波形管２０によって被覆された可撓性の内管１０とを備え、波形管２０は伸縮性を有し、その内周面には、内管１０の外周面と接する保持突起２３が管軸方向及び周方向に分布するように形成された複合管１に用いられる管端キャップ３０は、内管１０の外面に嵌合する筒状のキャップ部３１と、該キャップ部３１の外面に、複数方向かつ対角に突設された導入テーパ部３２ａを有する三角形、台形またはこれらを変形した形状の板状部３２と、キャップ部３１の端末部を閉止するキャップ端末閉止部３３とを有する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

山部と谷部が管軸方向に交互に形成され、前記山部の平均肉厚が０．４ｍｍ以上の伸縮可能な可撓性の波形管と、前記波形管によって被覆された可撓性の内管とを備え、前記波形管は伸縮性を有し、その内周面には、前記内管の外周面と接する保持突起が管軸方向及び周方向に分布するように形成された複合管に用いられる管端キャップであって、
前記内管の外周面に嵌合する筒状のキャップ部と、
前記キャップ部の外周面に、複数方向かつ対角に突設された導入テーパ部を有する三角形、台形またはこれらを変形した形状の板状部と、
前記キャップ部の端末部を閉止するキャップ端末閉止部と、
を有することを特徴とする管端キャップ。

【請求項2】

前記波形管は、発泡体による中間層と組み合わせて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の管端キャップ。

【請求項3】

前記板状部の最大径部が水平となっていることを特徴とする請求項１または２に記載の管端キャップ。

【請求項4】

前記板状部の形状が直角三角形の鋭角形状となっていることを特徴とする請求項１または２に記載の管端キャップ。

【請求項5】

前記キャップ端末閉止部は、前記波形管の前記谷部の内径よりも大きな外径を有する円盤で構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の管端キャップ。

【請求項6】

前記円盤は、前記板状部と繋がっていることを特徴とする請求項５に記載の管端キャップ。

【請求項7】

前記円盤の先端に先細状のガイド突起を設けたことを特徴とする請求項５に記載の管端キャップ。

【請求項8】

前記板状部は、周方向において前記波形管の前記保持突起と干渉しない角度位置に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の管端キャップ

【請求項9】

製品として同梱されて出荷されることを特徴とする請求項１または２に記載の管端キャップ。

【請求項10】

樹脂の一体成型射出品、または複数体の融着、接着、ねじ接合加工で成形されることを特徴とする請求項１または２に記載の管端キャップ

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内管を波形管で被覆してなる複合管の管端キャップに関する。

【背景技術】

【0002】

架橋ポリエチレンやポリブテンで構成された可撓樹脂管は、戸建て配管やマンション居室配管として広く使用されている。最近は古くなった住宅の改修管材として使用されることも多くなってきている。戸建て住宅の場合は、床下に潜ることができるため、改修配管でも施工方法は新築とあまり変わらない。しかし、マンションの場合は、床下に潜ることができないため、マンション改修はいくつかの特徴的な施工方法が提案されている。

【0003】

特許文献１には、床板を部分的に開口し、その間に可撓樹脂管を通管する方法が提案されている。膨張・収縮性を備えた保護部材で内管を覆い、且つ、保護部材の表面をカバー材で圧縮して覆うことが特に研究されている。このため、コルゲート管被覆の保護管付への応用には更なる研究が必要である。

【0004】

特許文献２は、コルゲート管被覆の保護管付を想定している。しかし、コルゲート管の係止部が周上方向に分布するため、消音テープ状の発泡体中間層があったり、内面に突起が張り出した形態のものには不適である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第５２７５５７２号公報

【特許文献2】特開２０２１－１５２４１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献２における係止部は、波形部がある程度硬い場合には有効性を発揮するが、強度が低いものでは少なくとも十字方向に張り出して波形管を変形させないとしっかりとフィットできない。

【0007】

そして、中に中間層や保持突起がある場合、張り出しはこれらの抵抗を減少させたり、保持突起を避けて配置する必要がある。

【0008】

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、保持突起付きの波形管を備える複合管の内管と波形管の密閉性の向上と管軸方向の位置ズレの防止を図ることができる管端キャップを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記課題を解決するための本発明は、山部と谷部が管軸方向に交互に形成され、前記山部の平均肉厚が０．４ｍｍ以上の伸縮可能な可撓性の波形管と、前記波形管によって被覆された可撓性の内管とを備え、前記波形管は伸縮性を有し、その内周面には、前記内管の外周面と接する保持突起が管軸方向及び周方向に分布するように形成された複合管に用いられる管端キャップであって、前記内管の外面に嵌合する筒状のキャップ部と、前記キャップ部外面に、複数方向かつ対角に突設された導入テーパ部を有する三角形、台形またはこれらを変形した形状の板状部と、前記キャップ部の端末部を閉止するキャップ端末閉止部と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、保持突起付きの波形管を備える複合管の内管と波形管の密閉性の向上と管軸方向の位置ズレの防止を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】複合管の半裁部分断面図である。

【図2】図１のＡ部拡大詳細図である。

【図3】図２のＢ－Ｂ線断面図である。

【図4】本発明の第１実施形態に係る管端キャップの斜視図である。

【図5】本発明の第１実施形態に係る管端キャップの半裁側断面図である。

【図6】図５のＣ－Ｃ線断面図である。

【図7】本発明の第２実施形態に係る管端キャップの側面図である。

【図8】本発明の第２実施形態に係る管端キャップの半裁側断面図である。

【図9】本発明の第３実施形態に係る管端キャップの側面図である。

【図10】本発明の第３実施形態に係る管端キャップの半裁側断面図である。

【図11】本発明の第４実施形態に係る管端キャップの側面図である。

【図12】本発明の第４実施形態に係る管端キャップの半裁側断面図である。

【図13】（ａ）～（ｃ）は本発明の第４実施形態に係る管端キャップの種々の形態を示す側面図、（ｄ）は半裁側断面図である。

【図14】本発明の第５実施形態に係る管端キャップの側面図である。

【図15】図１４の矢視Ｄ方向の図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

【0013】

［複合管］
先ず、本発明に係る管端キャップが用いられる複合管の基本構成を図１～図３に基づいて説明する。

【0014】

図１に示すように、複合管１は、可撓性の内管１０と、この内管１０を覆う可撓性の波形管（コルゲート管）２０を備えており、この複合管１は、例えば給水・給湯用の配管として利用される。この場合、内管１０の内部が、水、湯などの流体が通る流体通路となる。

【0015】

内管１０は、全長にわたって一定の円形断面に形成され、かつ、可撓性を有している。この内管１０としては、架橋ポリエチレン（ＰＥ－Ｘ）管、ポリブテン（ＰＢ）管、ポリエチレン（ＰＥ）管、耐熱性ポリエチレン（ＰＥ－ＲＴ）管、またはこれらの樹脂のうち２以上の樹脂を含む樹脂管を用いることができる。また、上記樹脂のうちの少なくとも１つと金属を含む金属強化樹脂管を用いることもできる。なお、上記は例示であり、可撓性、流体流通性などの所要の性能を確保し得るものであれば、内管１０の材質に特に制限はない。

【0016】

波形管２０は、単層の樹脂管からなり、ポリエチレン（ＰＥ）管、架橋ポリエチレン（ＰＥ－Ｘ）管、ポリブテン（ＰＢ）管、耐熱性ポリエチレン（ＰＥ－ＲＴ）管、またはこれら樹脂のうち２以上の樹脂を含む樹脂管を用いることができる。また、発泡化により波形管２０の可撓性を向上させてもよい。この場合、ポリエチレン（ＰＥ）を主成分とし、発泡倍率を１．０５倍～４倍の低発泡とすることが好ましい。なお、上記は例示であり、可撓性、内管１０に対する保護性などの所要の性能を確保し得るものであれば、波形管２０の材質として特に制限はない。

【0017】

図１及び図２に示すように、波形管２０は、環状の山部２１と環状の谷部２２を管軸方向に同一ピッチで交互に配することにより、波形断面になっている。図２に示すように、山部２１は径が一定の短円筒形状をなしており、谷部２２の断面形状はＵ字形ないしはＶ字形をなしている。ここで、１ピッチＰは、１つの山部２１と１つの谷部２２を含む管軸方向寸法として定義される。また、山部２１の平均肉厚は、０．４ｍｍ以上に設定されている。

【0018】

波形管２０は、さらに管軸方向と周方向に分散配置され互いに独立した保持突起２３を有している。本実施形態では、保持突起２３は、管軸方向に等間隔おきの形成箇所において、４つの保持突起２３が周方向に等間隔をなして形成されている。ここで、保持突起２３は、谷部２２よりも径方向内方に突出しており、その先端部２３０は、内管１０の外周に接触ないしは接近しており、これにより内管１０を波形管２０の管軸と実質的に同心に保持している。

【0019】

保持突起２３は、図２に示すように、管軸方向に対峙する一対の第１側壁２３１，２３１を有するとともに、図３に示すように、周方向に対峙する一対の第２側壁２３２，２３２を有している。一対の第１側壁２３１，２３１は、径方向内方向に向かって互いに近づくように傾斜しており、これにより保持突起２３の管軸方向に沿う断面はＶ字形をなしている。同様に第２側壁２３２，２３２は、径方向内方向に向かって互いに近づくように傾斜しており、これにより保持突起２３は、管軸と直交する断面がほぼＶ字形をなしている。本実施形態では、管軸方向から見た保持突起２３の先端２３０の形状は、凸曲線をなしている。

【0020】

図２に示すように、保持突起２３の管軸方向寸法Ｌは、短円筒部長さ以上かつ１ピッチＰの２５％より長く、本実施形態では、約１．５Ｐに設定されている。保持突起２３は、１つの山部２１と２つの谷部２２を管軸方向に横切るようにして形成されている。保持突起２３の管軸方向の中心は、上記１つの山部２１の管軸方向位置と一致している。一対の第１側壁２３１は、保持突起２３の管軸方向中心に対して対称をなし、同一角度で傾斜している。管軸と直交する平面に対する第１側壁２３１の傾斜角度θ１は５°以上であり、本実施形態では、約３０°に設定されている。そして、保持突起２３の一対の第１側壁２３１の根元２３１ａは、上記の横切った２つの谷部２２に隣接する２つの山部２１にそれぞれ連なっている。

【0021】

図３に示すように、保持突起２３の一対の第２側壁２３２は、該保持突起２３の周方向中心に対して対称をなし、同一角度で傾斜している。管軸を含む平面に対する第２側壁２３２の傾斜角度θ２は５°以上であり、本実施形態では、約４５°に設定されている。第２側壁２３２の根元２３２ａは、保持突起２３が横切った１つの山部２１と２つの谷部２２に連なり、波形を描いている。

【0022】

波形管２０は、保持突起２３が内管１０を同心に保持することによって、内管１０のバタツキを抑えて音鳴りを抑制することができるとともに、保温性を向上させることができる。保持突起２３は、管軸方向に分散されているために波形管２０の管軸方向の伸縮性に影響を与えない。また、保持突起２３は、周方向に分散されているため、構造物が引っ掛かるリスクを低減することができる。

【0023】

しかも、一対の第１側壁２３１が５°より大きな傾斜角度θ１（本実施形態では、約３０°）を有してＶ字形の断面をなし、その根元２３１ａが山部２１に連接しており、一対の第２壁部２３２が５°より大きな傾斜角度θ２（本実施形態では、約４５°）を有してＶ字形の断面をなし、その根元２３２ａが１つの山部２１と２つの谷部２２に連接しているため、径方向の圧縮強度をより一層高めることができる。

【0024】

上述したように、保持突起２３は、谷部２２の溝幅とは無関係に設定される。換言すれば、保持突起２３の管軸方向の寸法を広げるために谷部２２の溝幅を無理に広げないで済む。そのため、谷部２２の溝幅を構造物の角が入り込んで引っ掛かるのを抑制できる幅に制限することができ、例えば、谷部２２の溝幅を１ピッチＰの３５％以下とする。ただし、谷部２２は、管軸方向の伸縮性を確保するため（圧縮代を確保するため）に、谷部２２の溝幅は１ピッチＰの２５％以上とする。本実施形態では、谷部２２の溝幅は、１ピッチＰの約３０％に設定されている。これにより、２００ｍｍの波形管２０を容易に５０ｍｍ以上縮めることができる。

【0025】

構造物の角が谷部２２の奥まで入らないようにするため、谷部２２の溝深さは、溝幅より大とする。また、ほぼ四角錐をなす保持突起２３の凹部の深さは、谷部２２の溝幅より大とする。
［管端キャップ］
次に、以上説明した複合管１に用いられる管端キャップの実施形態について説明する。

【0026】

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る管端キャップ３０は、図４～図６に示すように、複合管１の内管１０の軸方向一端に嵌め込まれるものであって（図５参照）、内周面が内管１０の外周面に嵌合する有底円筒状のキャップ部３１と、該キャップ部３１の外周に、径方向外方に向かって放射状に一体に延びる４枚の板状部３２と、キャップ部３１の軸方向一端を閉止する円板状のキャップ端末閉止部３３（図５参照）によって構成されている。

【0027】

ここで、本実施の形態では、４枚の板状部３２が周方向に等角度ピッチ（９０°ピッチ）で上下及び左右にそれぞれ配置されており、したがって、これらの板状部３２は、波形管２０に径方向内方に向かって突設された４つの保持突起２３（図1～図３参照）の間の周方向隙間を管軸方向に貫通することによって、これらの板状部３２と保持突起２３とが干渉することがない。このため、管端キャップ３０を波形管２０に干渉することなく内管１０の軸方向一端外周にスムーズに嵌め込むことができる。

【0028】

ここで、各板状部３２には、導入テーパ部（第１テーパ部）３２ａが形成されるとともに、この導入テーパ部３２ａから管軸方向に沿って平行に延びる第１平行部３２ｂと、この第１平行部３２ｂの管軸方向端部から径方向外方に向かって斜めに延びる第２テーパ部３２ｃと、該第２テーパ部３２ｃから管軸方向に沿って水平に延びる第２平行部３２ｄが形成されている。ここで、板状部３２の第１平行部３２ｂの外接円直径は、波形管２０の谷部２２の内径と同等に設定されており、第２平行部３２ｄの外接円直径は、波形管２０の谷部２２の内径と山部２１の外径との中間の値の設定されている。

【0029】

以上のように構成された管端キャップ３０は、図５に示すように、キャップ部３１の内周を内管１０の外周に嵌め込んで管軸方向（図５の左方）に押し込むことによって、内管１０の軸方向一端に装着されるが、このように管端キャップ３０が内管１０の外周に嵌め込まれると、内管１０の軸方向一端の開口部が当該管端キャップ３０のキャップ端末閉止部３３によって閉止される。

【0030】

また、上述のように管端キャップ３０が内管１０の軸方向一端に装着されると、図５に示すように、該管端キャップ３０の各板状部３２の第１平行部３２ｂが波形管２０の谷部２２の内周に嵌合して該波形管２０を径方向に位置決めするとともに、各板状部３２の第２平行部３２ｄが波形管２０の山部２１の内部に入り込むため、波形管２０の内管１０からの抜けが阻止される。したがって、保持突起２３が設けられた波形管２０を備える複合管１の内管１０と波形管２０の密閉性が高められるとともに、波形管２０と内管１０との管軸方向の位置ズレが確実に防がれる。

【0031】

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る管端キャップ４０は、図７に示すように、キャップ部４１の外周に径方向外方に向かって放射状に一体に突設された４枚の板状部４２の形状を直角三角形としたことを特徴としている。ここで、各板状部４２の鋭角をなす端部の最大外接円直径は、波形管２０の谷部２２の内径と山部２１の内径の中間の値に設定されている。

【0032】

したがって、本実施形態に係る管端キャップ４０においても、該管端キャップ４０が図８に示すように内管１０の外周に嵌め込まれて装着されると、各板状部４２の導入テーパ部４２ａが波形管２０の谷部２２の内周に係合して波形管２０と内管１０との密着性を高める。また、管端キャップ４０の各板状部４２の最大径の角部が波形管２０の山部２１の凹部に入り込むため、波形管２０の内管１０からの抜けが阻止される。この結果、保持突起２３が設けられた波形管２０を備える複合管１の内管１０と波形管２０の密閉性が高められるとともに、波形管２０と内管１０との管軸方向の位置ズレが確実に防がれる。

【0033】

＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態に係る管端キャップ５０は、図９に示すように、キャップ部５１の外周に突設された各板状部５２の形状を前記第１実施形態に係る板状部３２と前記第２実施形態に係る板状部４２の形状とを組み合わせたものとしている。すなわち、本実施の形態に係る管端キャップ５０の板状部５２には、導入テーパ部５２ａと第１平行部５２ｂ及び第２テーパ部５２ｃが形成されている。

【0034】

したがって、本実施形態に係る管端キャップ５０においても、該管端キャップ５０が図１０に示すように内管１０の外周に嵌め込まれて装着されると、各板状部５２の第１平行部５２ｂが波形管２０の谷部２２の内周に係合して該波形管２０と内管１０との密着性を高める。また、管端キャップ５０の各板状部５２の第２テーパ部５２ｃの最大径の角部が波形管２０の山部２１の凹部に入り込むため、波形管２０の内管１０からの抜けが阻止される。この結果、保持突起２３が設けられた波形管２０を備える複合管１の内管１０と波形管２０の密閉性が高められるとともに、波形管２０と内管１０との管軸方向の位置ズレが確実に防がれる。

【0035】

＜第４実施形態＞
第４実施形態に係る管端キャップ６０は、図１１に示すように、各板状部６２の形状を台形とするとともに、キャップ部６１の軸方向一端（図１１の右端）にキャップ端末閉止部としての円盤６３を一体に形成したことを特徴としている。ここで、円盤６３の外径は、波形管２０の谷部２２の外径よりも大きく設定されている。

【0036】

したがって、本実施形態に係る管端キャップ６０が図１２に示すように内管１０の外周に嵌め込まれて装着されると、波形管２０の一端開口部が管端キャップ６０の円盤６３によって確実に閉止される。また、各板状部６２の平行部６２ｂが波形管２０の谷部２２の内周に係合して該波形管２０と内管１０との密着性を高めるとともに、円盤６３の外周部が波形管２０の山部２１の凹部に入り込むため、波形管２０の内管１０からの抜けが阻止される。この結果、波形管２０の一端開口部が管端キャップ６０の円盤６３によって確実に閉止されるとともに、保持突起２３が設けられた波形管２０を備える複合管１の内管１０と波形管２０の密閉性が高められる。また、波形管２０と内管１０との管軸方向の位置ズレが確実に防がれる。

【0037】

ここで、本実施形態に係る管端キャップ６０としては、図１３（ａ）～（ｄ）に示すような種々の形態のものが考えられる。

【0038】

すなわち、図１３（ａ）に示す管端キャップ６０Ａにおいては、キャップ部６１が円盤６３を貫通して該円盤６３から軸方向一端が突出している。また、図１３（ｂ）に示す管端キャップ６０Ｂにおいては、板状部６２と円盤６３との間に所定の隙間が形成されており、板状部６２の一部と円盤６３とが繋がっており、図１３（ｃ）に示す管端キャップ６０Ｃにおいては、板状部６２と円盤６３とは繋がっていない。

【0039】

さらに、図１３（ｄ）に示す管端キャップ６０Ｄにおいては、円盤６３が段付きの大径部６３ａと小径部６３ｂとで構成されており、当該管端キャップ６０Ｄを複合管１の内管１０に装着した状態では、円盤６３の大径部６３ａが波形管２０の軸方向一端開口部を閉止し、小径部６３ｂが内管１０の軸方向一端開口部を閉止する。

【0040】

＜第５実施形態＞
第５実施形態に係る管端キャップ７０は、図１４に示すように、キャップ７１に一体に形成された円盤７３の端面に先細状のガイド突起７４を突設しており、このガイド突起７４が複合管１の配管施工時のガイドとして機能する。ここで、ガイド突起７４は、４枚の三角リブ７４ａを円盤７３の端面に周方向に等角度ピッチ（９０°ピッチ）で放射状に突設して構成されている。なお、本実施形態に係る管端キャップ７０においても、キャップ部７１の外周に４枚の板状部７２が放射状に突設されている。

【0041】

本実施形態に係る管端キャップ７０によっても、前記第４実施形態に係る管端キャップ６０（６０Ａ～６０Ｄ）と同様に、波形管２０の一端開口部が円盤７３によって確実に閉止されるとともに、保持突起２３が設けられた波形管２０を備える複合管１の内管１０と波形管２０の密閉性が高められる。また、波形管２０と内管１０との管軸方向の位置ズレが確実に防がれる。

【0042】

なお、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

【産業上の利用可能性】

【0043】

本発明は、例えば給水給湯管の保管または配管施工時の端末治具に適用することができる。

【符号の説明】

【0044】

１ 複合管
１０ 内管
２０ 波形管
２１ 山部
２２ 谷部
２３ 保持突起
３０～７０ 管端キャップ
３１～７１ キャップ部
３２ａ 導入テーパ部
３２～７２ 板状部
３３ キャップ端末閉止部
６３，７３ 円盤（キャップ端末閉止部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】