| 【発明の名称】 |
管継ぎ手構造及びその製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】六田 充輝
【氏名】駒田 肇
【氏名】野里 暢宏
【氏名】稲垣 厚
【氏名】松元 眞一
【氏名】平石 政憲
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| 【要約】 |
【課題】被接続管又は機器との様々な接続手段の採用を可能としつつも、管継ぎ手構造に加わる振動や曲げ、ねじれ等の大きな力や瞬間的な衝撃に対する耐久性を飛躍的に向上させた管継ぎ手構造を安価に提供すること。
【解決手段】パイプ本体３の両端部５、９に、１つの被接続管Ｐともう１つの被接続管Ｐ又は機器との接続手段をそれぞれ具備した管継ぎ手構造１であって、パイプ本体３が、中間部分１３を弾性樹脂として、その中間部分１３の両側部分を硬質熱可塑性樹脂として熱可塑的に一体に成型されてなる管継ぎ手構造１。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 パイプ本体の両端部に、１つの被接続管ともう１つの被接続管又は機器との接続手段をそれぞれ具備した管継ぎ手構造であって、パイプ本体が、中間部分を弾性樹脂として、その中間部分の両側部分を硬質熱可塑性樹脂として熱可塑的に一体に成型されてなる管継ぎ手構造。
【請求項２】 パイプ本体の両端部のいずれか１つの一方端部に具備される被接続管との接続手段が、パイプ本体の前記いずれか１つの一方端部に形成された皿状のテーパ面及びその端部の外周に形成されたねじ部と、このねじ部に螺合され、被接続管が差し込まれる差し込み口を備えた管状の袋ナットと、この袋ナットの差し込み口に慴動回転可能に係合した管状のスリップリングと、このスリップリングとパイプ本体の皿状のテーパ面との間に介挿され、袋ナットの差し込み口にスリップリングを介して被接続管を挿入し袋ナットをパイプ本体に締め込むと、パイプ本体の前記テーパ面から押圧を受けて変形し、被接続管の胴面に押圧接触し、被接続管とパイプ本体をシール接続可能な管状のシール部材とからなる請求項１に記載の管継ぎ手構造。
【請求項３】 パイプ本体の両端部のもう１つの他方端部に具備される被接続管との接続手段が、パイプ本体の前記もう１つの他方端部に形成された皿状のテーパ面及びその端部の外周に形成されたねじ部と、このねじ部に螺合され、もう１つの被接続管が差し込まれる差し込み口を備えた管状の袋ナットと、この袋ナットの差し込み口に慴動回転可能に係合した管状のスリップリングと、このスリップリングとパイプ本体の皿状のテーパ面との間に介挿され、袋ナットの差し込み口にスリップリングを介してもう１つの被接続管を挿入し袋ナットをパイプ本体に締め込むと、パイプ本体の前記テーパ面から押圧を受けて変形し、もう１つの被接続管の胴面に押圧接触し、もう１つの被接続管とパイプ本体をシール接続可能な管状のシール部材とからなる請求項２に記載の管継ぎ手構造。
【請求項４】 硬質熱可塑製樹脂が、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂又はＡＳ系樹脂である請求項１から３のいずれか１つに記載の管継ぎ手構造。
【請求項５】 ポリフェニレンエーテル系樹脂がポリブチレンテレフタレート、又はポリフェニレンエーテルと耐衝撃性ポリスチレンとの混合物である請求項４に記載の管継ぎ手構造。
【請求項６】 弾性樹脂が、ブタジエン−アクリロニトリル系ゴム、スチレン−ブタジエン系ゴム、ニトリル系ゴム、天然ゴム、エチレンプロピレン系ゴム、シリコン系ゴム又はこれらの混合物である請求項１から３のいずれか１つに記載の管継ぎ手構造。
【請求項７】 スリップリングを硬質熱可塑性樹脂とし、シール部材を弾性樹脂とし、スリップリングとシール部材が熱可塑的に一体に成型されてなる請求項２又は３に記載の管継ぎ手構造。
【請求項８】 スリップリングの硬質熱可塑製樹脂が、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂又はＡＳ系樹脂である請求項７に記載の管継ぎ手構造。
【請求項９】 ポリフェニレンエーテル系樹脂がポリブチレンテレフタレート又はポリフェニレンエーテルと耐衝撃性ポリスチレンとの混合物である請求項８に記載の管継ぎ手構造。
【請求項１０】 シール部材の弾性樹脂が、ブタジエン−アクリロニトリル系ゴム、スチレン−ブタジエン系ゴム、ニトリル系ゴム、天然ゴム、エチレンプロピレン系ゴム、シリコン系ゴム又はこれらの混合物である請求項７に記載の管継ぎ手構造。
【請求項１１】 パイプ本体を接続手段と同時に及び／又は別途に成型し、組み合わせて管継ぎ手構造を得る管継ぎ手構造の製造方法において、少なくともパイプ本体を成型する工程が、硬質熱可塑性樹脂注入用の樹脂注入口と弾性樹脂注入用の樹脂注入口をそれぞれ備える複数に分割可能な１組の金型により形成された管状のキャビティに硬質熱可塑性樹脂の溶融材料と弾性樹脂の溶融材料を前記樹脂注入口からそれぞれ略同時に注入し、パイプ本体の中間部分を弾性樹脂として、その中間部分の両側部分を硬質熱可塑性樹脂として熱可塑的に一体に成型する工程である管継ぎ手構造の製造方法。
【請求項１２】 パイプ本体を接続手段と同時に及び／又は別途に成型し、組み合わせて管継ぎ手構造を得る管継ぎ手構造の製造方法において、少なくともパイプ本体を成型する工程が、（１）複数に分割可能な１組の金型により間隔を開けて形成された複数の管状のキャビティに硬質熱可塑性樹脂の溶融材料を注入し、中間部分の両側部分を成型する両側部分成型工程と、（２）前記金型又は別の金型により、前記両側部分成型工程で成型された両側部分の間に同軸に形成された管状のキャビティに弾性樹脂の溶融材料を注入し、前記両側部分とそれぞれ熱可塑的に一体に中間部分を成型する中間部分成型工程とからなる管継ぎ手構造の製造方法。
【請求項１３】 接続手段が、パイプ本体の一方端部に形成された皿状のテーパ面及びその端部の外周に形成されたねじ部と、このねじ部に螺合され、被接続管が差し込まれる差し込み口を備えた管状の袋ナットと、この袋ナットの差し込み口に慴動回転可能に係合した管状のスリップリングと、このスリップリングとパイプ本体の皿状のテーパ面との間に介挿され、袋ナットの差し込み口にスリップリングを介して被接続管を挿入し袋ナットをパイプ本体に締め込むと、パイプ本体の前記テーパ面から押圧を受けて変形し、被接続管の胴面に押圧接触し、被接続管とパイプ本体をシール接続可能な管状のシール部材とからなり、前記パイプ本体、袋ナット、スリップリング及びシール部材をそれぞれ成型し、その成型された袋ナットに、成型されたスリップリング及びシール部材を係合させ、更にその袋ナットをパイプ本体に螺合させて管継ぎ手構造を得る管継ぎ手構造の製造方法であって、スリップリング及びシール部材を成型する工程が、（１）複数に分割可能な１組の金型によって管状のキャビティを形成し、そのキャビティ内に硬質熱可塑性樹脂の溶融材料を注入し、スリップリングを成型するスリップリング成型工程と、（２）前記１組の金型又は別の１組の金型によって前記スリップリング成型工程により得られたスリップリングの一端から同軸に延びる管状のキャビティを形成し、そのキャビティ内に弾性樹脂の溶融材料を注入し、前記スリップリング成型工程により得られたスリップリングと熱可塑的に一体にシール部材を成型するシール部材成型工程とからなる請求項１１又は１２に記載の管継ぎ手構造の製造方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、管継ぎ手構造及びその製造方法に関し、更に詳しくは、振動や曲げ、ねじれ等の大きな力に対する高い耐久性（強度）を備えた管継ぎ手構造及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年の合成樹脂成型品の普及に伴い、管継ぎ手構造の分野においても合成樹脂からなるものが様々なところで用いられるようになっている。これは合成樹脂からなる管継ぎ手構造が金属加工品に比べて価格においても安価で、軽量であり、しかも耐腐食性が高いという優れた点が広く認められているためである。しかしながら、合成樹脂からなる管継ぎ手構造の問題点として、振動や曲げ、ねじれ等の機械的な大きな力が徐々に又は瞬間的に加わる場合、特に瞬間的に加わる場合（衝撃）には、それに対する耐久性に乏しいということが挙げられる。そこで、従来の管継ぎ手構造においては、振動や曲げ、ねじれ、ずれ等の大きな力が加わる可能性のある部分の肉厚を増加させる等の手段が採用されてきたが、これらの大きな力に対する弱さは、合成樹脂の宿命ともいえるものであり、上記の問題点を根本的に解消するには至っていない。
【０００３】また、振動や曲げ、ねじれ等の大きな力や瞬間的な衝撃が使用上必然的に加わる分野の管継ぎ手構造においては、ゴムからなる管部の両端に、別体の金属又は合成樹脂からなるフランジを備えるものがあったが、このような構造の管継ぎ手構造は、振動や曲げ、ねじれ、ずれ等の大きな力に対する耐久性には優れるものの、被接続管との接続手段としては、被接続管の端部に備えられたフランジとの螺着による接続手段によるほかなかった。このため、利用できる分野が比較的大型の被接続管を用いる分野に限定され、その他の様々な接続手段を採用する分野の管継ぎ手構造には利用できなかった。
【０００４】この発明は、上記の合成樹脂からなる管継ぎ手構造全般における問題点に鑑みてなされたものであり、従来の管継ぎ手構造において、振動や曲げ、ねじれ等の大きな力や瞬間的な衝撃が加わる可能性のある部分の樹脂の肉厚を増加させる等の消極的な手段によらずとも、根本的に上記の問題点を解消できる全く新しい手段によって、様々な接続手段の採用を可能としつつも、管継ぎ手構造に加わる振動や曲げ、ねじれ、ずれ等の大きな力、特に瞬間的な衝撃に対する耐久性を飛躍的に向上させた管継ぎ手構造を安価に提供することをその主な課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、パイプ本体の両端部に、１つの被接続管ともう１つの被接続管又は機器との接続手段をそれぞれ具備した管継ぎ手構造であって、パイプ本体が、中間部分を弾性樹脂として、その中間部分の両側部分を硬質熱可塑性樹脂として熱可塑的に一体に成型されてなる管継ぎ手構造を提供する。すなわち、この発明における管継ぎ手構造は、そのパイプ本体の両側部分を硬質熱可塑性で構成するのに対し、中間部分を弾性樹脂で一体に構成することによって、管継ぎ手構造に加わる大きな力を簡単な構成にて吸収できるようにし、それによって安価に耐久性と安全性を向上させようとするものです。
【０００６】まず、この発明に係る管継ぎ手構造の構成について詳細に述べる。この発明に係る管継ぎ手構造を構成するパイプ本体は、管状の硬質熱可塑性樹脂からなる両側部分と、これらの両側部分を接続する管状の弾性樹脂からなる中間部分とから構成される。そして、この硬質熱可塑性樹脂からなる両側部分の一方端面と弾性樹脂からなる中間部分の一方端面及び他方端面とが熱可塑的に一体に成型されている。このように熱可塑的に一体に成型されることにより、硬質熱可塑性樹脂からなる両側部分と弾性樹脂からなる中間部分とが分離又は剥離することはなく、そこから流体の漏れが発生することはない。
【０００７】そして、硬質熱可塑性樹脂からなるパイプ本体の両側部分、詳しくはパイプ本体の両端部には、硬質熱可塑性樹脂の高い成形性を利用して様々な接続手段を備えることができるが、その例としては、両端部の外周面（外周）に雄ねじ部（ねじ部）を備え、かつその両端部が皿状のテーパ面となっているパイプ本体と、一方開口の内周面にパイプ本体の雄ねじ部に螺合される雌ねじ部を備え、かつ他方開口に被接続管の差し込み口を備える管状の合成樹脂製の袋ナットと、一端が前記袋ナットの差し込み口に慴動回転可能に係合し、他端が袋ナットの内部に位置し、袋ナットがパイプ本体に締め込まれた時にシール部材（ゴム輪）を介して被接続管の胴面を押圧してシール接続するために、その一端から遠位へ向かうに従い内径が徐々に大きくなるテーパ状の内周面となっている管状の合成樹脂製スリップリング（テーパリング）と、このスリップリングの内周面とパイプ本体のテーパ面との間に配置され、袋ナットの差し込み口に慴動回転可能に係合するスリップリングを介して挿入された被接続管とパイプ本体とをシール接続するゴム製のシール部材とから構成される接続手段を挙げることができる。
【０００８】もちろん、以上の接続手段を必ずしもパイプ本体の両端部に備える必要はなく、管継ぎ手構造の用途によっては、両端部のいずれか１つの端部のみに上述の接続手段を備え、もう１つの端部には別の接続手段を備えることもできる。また、このような接続手段を採用する場合には、この発明の特徴である硬質熱可塑性樹脂と弾性樹脂の一体成型の技術を流用して、スリップリングとシール部材をそれぞれ硬質熱可塑性樹脂と弾性樹脂で成型し、両者を熱可塑的に一体に成型することが好ましい。このようにすることによって、管継ぎ手構造の組み立て工程の簡易化を図るとともに、使用時におけるシール部材のズレやねじれの防止を図り、被接続管との接続作業の容易化、シール性能の向上を図ることができる。
【０００９】また、その他の接続手段としては、パイプ本体の両端部にフランジ部を備え、被接続管の端部に備えられたフランジ部との螺着による接続手段や、両端部の内周面に管状のシール部材を配し、このシール部材に被接続管を挿入し、シール部材から受ける押圧によって被接続管を接続する接続手段が挙げられる。また更には、両端部又はいずれか１つの端部の外周面に雄ねじ部を成型し、機器等へ直接螺合によって装着することも可能である。
【００１０】以上のような構成とすることにより、管継ぎ手構造が受ける振動や曲げ、ねじれ、ずれ等の大きな力、特に瞬間的な衝撃は弾性樹脂からなる中間部分がその弾性を利用して吸収してしまうので、管継ぎ手構造の耐久性が飛躍的に向上するのである。また管継ぎ手構造の両端部は高い成型性を備える硬質熱可塑性樹脂で製造されるので、様々な分野の管継ぎ手構造において用いられてきた各種の接続手段をそのまま備えることができ、現在管継ぎ手構造が利用されている様々な分野における、より耐久性の高い管継ぎ手構造として利用することができる。更には、現在まで、振動や曲げ、ねじれ、ずれ等の大きな力、特に瞬間的な衝撃に対する耐久性不足から、管継ぎ手構造の利用が見送られてきた分野における新たな利用も期待できる。
【００１１】次に、この発明の管継ぎ手構造において用いられる素材について説明する。この発明に係る管継ぎ手構造において以下に記す硬質熱可塑性樹脂が用いられるのは、弾性樹脂との熱可塑的な一体成型が必要とされる部分であり、パイプ本体の両側部分、更には上述の接続手段の例で説明したスリップリングを挙げることができる。そして、その硬質熱可塑性樹脂として、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂又はＡＳ系樹脂を挙げることができるが、具体的には、ポリフェニレンエーテル系樹脂としてはポリブチレンテレフタレート、又はポリフェニレンエーテルと耐衝撃性ポリスチレンとの混合物が好ましいものとして挙げられ、ポリアミド系樹脂としてはポリアミド４６、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド１２、ポリアミド６１２、ポリアミド６１０等が好ましいものとして挙げられる。
【００１２】一方、この発明に係る管継ぎ手構造において以下に記す弾性樹脂が用いられるのは、上述の硬質熱可塑性樹脂を用いて成型された部分との熱可塑的な一体成型が必要とされる部分であり、具体的にはパイプ本体の中間部分、上述の接続手段の例で説明したシール部材を挙げることができる。そして、弾性樹脂として、ブタジエン−アクリロニトリル系ゴム、スチレン−ブタジエン系ゴム、ニトリル系ゴム、天然ゴム、エチレンプロピレン系ゴム、シリコン系ゴム又はこれらの混合物を挙げることができるが、具体的には、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブタジエン−アクリロニトリルゴム（ニトリルブタジエンゴム）等のジエン系エラストマー、イソブチレン−イソプレン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、クロルスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン等の非ジエン系エラストマー、スチレンとブタジエン又はイソプレンとのブロック共重合体等の熱可塑性系エラストマー、天然ゴム等が好ましいものとして挙げられる。これらのエラストマーは加硫されていてもよい。またアクリル酸、メタクリル酸、ソルビン酸等によりカルボキシル基を導入してもよい。
【００１３】以上のごとき硬質熱可塑性樹脂及び弾性樹脂をパイプ本体の両側部分と中間部分、更にはスリップリングとシール部材の材料としてそれぞれ組み合わせることによって、両者を熱可塑的に一体接合できる。これらの材料の更なる具体例及び組み合わせの条件などの詳細については、特開昭６２−２１２４４号、特開平１−１４９８５４号、特開平２−１５０４３９号、特開平３−１３３６３１号、特開平３−１３８１４４号、特公平５−３０１８２号、特開平７−１１０１３号及び特公平８−１８４１２号の各に記載されている。
【００１４】次に、両側部分と、これらの両側部分と熱可塑的に一体に接合した状態で中間部分を成型するパイプ本体成型工程について説明する。パイプ本体成型工程においては、硬質熱可塑性樹脂注入用の樹脂注入口と弾性樹脂注入用の樹脂注入口をそれぞれ備えた複数に分割可能な１組の金型により形成された管状のキャビティに前記のそれぞれの樹脂注入口を介して硬質熱可塑性樹脂と弾性樹脂の溶融材料をそれぞれ略同時に注入し、硬質熱可塑性樹脂からなる両側部分と、これらの両側部分と熱可塑的に一体に接合した状態の弾性樹脂からなる中間部分を同時に成型する。
【００１５】このような成型方法により製造されたパイプ本体は、硬質熱可塑性樹脂からなる両側部分と弾性樹脂からなる中間部分との境界面が存在せず、硬質熱可塑性樹脂からなる部分と弾性樹脂からなる部分との一体成型という面において非常に好ましいものとなる。
【００１６】また、従来の製造設備を用いて同様のパイプ本体を得ることのできる別のパイプ本体の製造方法としては、両側部分を成型する両側部分成型工程と、これらの両側部分を接続する中間部分を成型する中間部分成型工程とからなるパイプ本体成型工程を挙げることができる。まず、両側部分成型工程においては、複数に分割可能な１組の金型により両側部分成型用の管状のキャビティを金型内に間隔を開けて複数形成し、これらのキャビティ内に硬質熱可塑性樹脂の溶融材料を注入し、両側部分を成型する。次に、中間部分成型工程においては、前記１組の金型又は別の１組の金型により、中間部分成型用のキャビティを前記両側部分成型工程で成型された両側部分と同軸に形成し、このキャビティ内に弾性樹脂の溶融材料を注入し、前記両側部分成型工程により成型された両側部分と熱可塑的に一体に接合した状態で中間部分を成型し、結果として、上述のパイプ本体の成型方法で得られたのと同様のパイプ本体を得ることができる。なお、この成型方法によっても硬質熱可塑性樹脂からなる部分と弾性樹脂からなる部分との境界面は存在せず、両部分が分離又は剥離して流体の漏れを起こすことはない。
【００１７】次に、上述の接続手段の例で説明したスリップリングとシール部材を熱可塑的に一体に成型するスリップリング成型工程とシール部材成型工程について説明する。まず、スリップリング成型工程においては、複数に分割できる１組の金型によって管状のキャビティを形成し、そのキャビティ内に硬質熱可塑性樹脂の溶融材料を注入してスリップリングを成型する。その後、シール部材成型工程において、上述のスリップリング成型工程を経て得られたスリップリングの一端から同軸に延びる管状のキャビティをもう一つの別の金型によって形成し、そのキャビティ内に弾性樹脂の溶融材料を注入し、シール部材をスリップリングと熱可塑的に一体に接合した状態で成型する。なお、上述のスリップリング及びシール部材とともにシール接続構造を構成する袋ナットの成型については、従来通りの成型方法で成型できるので、ここではその説明を省略する。
【００１８】以上のような成型工程、すなわち製造方法により製造されたパイプ本体を用いる管継ぎ手構造の形状としては、材料に熱可塑性樹脂と弾性樹脂を用いるので、その成型自由度が高く、様々な形状の管継ぎ手構造とすることが可能である。例としては、Ｌ字状（エルボ）、Ｔ字状（ティー）、Ｕ字状（ユー）、Ｘ字状（クロス）等の管継ぎ手構造を挙げることができる。また、中央部を蛇腹状に成型し、管継ぎ手構造の振動や曲げ、ねじれ、ずれ等の大きな力、特に瞬間的な衝撃に対する耐久性を更に向上させることもできる。また、この発明に係る管継ぎ手構造は、その両端部に備える被接続管との接続手段により液体、気体を問わず様々な流体について使用可能である。例としては、水、油、圧縮空気等を挙げることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、この発明に係る管継ぎ手構造の具体的な構成、構造及びその製造方法について、図に示す実施の形態に基づいて詳述する。なお、これによってこの発明が限定されるものではない。図１はこの発明に係る管継ぎ手構造の１つの実施の形態を示す断面図である。図２は図１に示す管継ぎ手構造を構成するパイプ本体の両側部分の成型に使用する金型を後述の図３のＡ−Ａ線に沿って切断した状態を示す断面図である。図３は図２の金型の底面図である。図４は図２及び図３に示す金型を用いて成型された両側部分を接続する中間部分の成型に用いる金型を後述の図５のＢ−Ｂ線に沿って切断した状態を示す断面図である。図５は図４の金型の底面図である。図６は図１に示す管継ぎ手構造を構成する袋ナットの成型に使用する金型を後述の図７のＣ−Ｃ線に沿って切断した状態を示す断面図である。図７は図６の金型の底面図である。図８は図１に示す管継ぎ手構造を構成するスリップリングの成型に使用する金型を後述の図９のＤ−Ｄ線に沿って切断した状態を示す断面図である。図９は図８の金型の底面図である。図１０は図８及び図９に示す金型を用いて成型されたスリップリングの他端と熱可塑的に一体に接合した状態でシール部材を成型する金型を後述の図１１のＥ−Ｅ線に沿って切断した状態を示す断面図である。図１１は図１０の金型の底面図である。
【００２０】図１において、この発明に係る管継ぎ手構造１は、パイプ本体３が、ポリブチレンテレフタレート（以下単にＰＢＴと称す）からなる両側部分、詳しくは端部５の一方端面７及び端部９の一方端面１１と、ニトリルブタジエンゴム（以下単にＮＢＲと称す）からなる中間部分１３の一方端面１５及び他方端面１７がそれぞれ熱可塑的に一体に接合された状態で成型されている。なお図面において、端部５及び端部９の一方端面７及び１１と中間部分１３の一方端面１５及び他方端面１７が実線で表されているが、これは理解の便宜上実線を用いて表しているものであり、実際には両部分の間に境界面は存在しない。また、端部５及び端部９の外周面１９には雄ねじ部２１が形成され、その端部５及び端部９の他方端面２３及び２５が皿状のテーパ面２７となっている。
【００２１】次に、ＰＢＴからなり、前記パイプ本体３の端部５及び端部９に螺合される袋ナット２９は、その一方開口３１の内周面３３に雌ねじ部３５が形成され、他方開口３７に被接続管Ｐが差し込まれる差し込み口３９を備えている。ＰＢＴからなるスリップリング４１は、前記袋ナット２９の被接続管差し込み口３９にその一端４３が慴動回転可能に係合し、他端４５が袋ナット２９の内部に位置している。そして、ＮＢＲからなるシール部材４９は、前記スリップリング４１の他端４５と熱可塑的に一体に成型されている。なお図面において、スリップリング４１の他端４５が実線で表されているが、これも理解の便宜上のものであり、実際にはスリップリング４１とシール部材４９との間に境界面は存在しない。
【００２２】この発明に係る管継ぎ手構造１は、以上の部材から構成されるが、その使用時には、袋ナット２９がパイプ本体３に対して緩んだ状態で、被接続管Ｐがパイプ本体３の他方端面２３よりも遠位の位置に達するまで、袋ナット２９の差し込み口３９に慴動回転可能に係合するスリップリング４１を介してパイプ本体３内へ差し込み、その後、袋ナット２９をパイプ本体３に対して締め込むと、袋ナット２９の内部に位置するシール部材４９がパイプ本体３のテーパ面２７から押圧を受けてその直径を縮められ、被接続管Ｐの胴面を押圧してシール接続する構造になっている。
【００２３】なお、この管継ぎ手構造１は水道の配管同志をシール接続するのに好適なものであり、実際には地中等に埋められて使用されることもあるが、この管継ぎ手構造１のパイプ本体３は、上述のようにＰＢＴからなる端部５及び端部９の一方端面７及び１１とＮＢＲからなる中間部分１３の一方端面１５と他方端面１７が熱可塑的に一体に接合した状態で成型されているので、実際の使用において大地震等による振動や曲げ、ねじれ、ずれ等の大きな力、特に瞬間的な衝撃が管継ぎ手構造１に加わっても、その大きな力や衝撃の大部分はＮＢＲからなる中間部分１３がその弾性変形により吸収するので、管継ぎ手構造１の損壊は未然に防止されるのである。
【００２４】次に、図１に示す管継ぎ手構造１の製造方法について説明する。まず、パイプ本体３を構成する両側部分、すなわち端部５及び端部９を成型する両側部分成型工程について説明する。図２及び図３において、金型５１は、外型５３及び５５と、内型５７及び５９とからなり、図１に示す端部５及び端部９を成型するための管状のキャビティ６１及び６３を形成している。外型５３と５５は金型５１の長手方向の中心軸を通る面で２分割でき、内型５７と５９は上下に２分割できる。なお、内型５７は更に割り型５７ａ、５７ｂ、５７ｃ、５７ｄとこれらの割り型の中心に位置する割り型５７ｅとから構成されている。また、内型５９も同様に割り型５９ａ、５９ｂ、５９ｃ、５９ｄとこれらの割り型の中心に位置する割り型５９ｅとから構成されている。なお、６５及び６７は図１に示す端部５及び端部９の材料となるＰＢＴの溶融材料をそれぞれ注入するための樹脂注入口であり、６９は後述の中間部分成型工程において、同じく図１に示す中間部分１３の材料となるＮＢＲの溶融材料を注入するための樹脂注入口である。そしてまず両側部分を成型するために樹脂注入口６５及び６７からＰＢＴの溶融材料を注入する。
【００２５】次に中間部分成型工程について図４及び図５に基づいて説明する。まず、上述の両側部分成型工程で用いた内型５７と５９を取り外し、別の内型７１及び７３に交換する。この内型７１及び７３に交換することにより、中間部分を成型するためのキャビティ７５が上述の両側部分成型工程で成型された端部５及び端部９と同軸に延伸して形成される。このキャビティ７５内にＮＢＲの溶融材料を上述の樹脂注入口６９から注入し、上述の両側部分成型工程で成型された端部５及び端部９と熱可塑的に一体に接合した状態で中間部分を成型する。その後、全ての金型、すなわち外型５３及び５５と内型７１及び７３を取り外し、樹脂注入口６５、６７及び６９に注入されて固まった余分な樹脂部分を取り除き、図１に示すパイプ本体３を得る。
【００２６】次に、袋ナット成型工程について説明する。図６及び図７において、金型７５は、外型７７及び７９と、内上型８１と内下型８３とからなり、管状のキャビティ８５を形成している。外型７７と７９は金型７５の長手方向の中心軸を通る面で２分割でき、内上型８１と内下型８３は上下に２分割できる。なお、内下型８３は更に割り型８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、８３ｄとこれらの割り型の中心に位置する割り型８３ｅとから構成されている。また、８７は樹脂注入口である。この樹脂注入口８７からキャビティ８５内にＰＢＴの溶融材料を注入し、注入した樹脂が固まった後、全金型、すなわち外型７７及び７９と、内上型８１と内下型８３を取り外し、樹脂注入口８７に注入されて固まった余分な樹脂部分を取り除き、図１の袋ナット２９を得る。なお、内下型８３は上述のように複数の割り型から構成されてもよいが、割り型を用いないで単一の型としてもよい。このように単一の型とした場合の内下型８３は、その取り外しの際に、成型された袋ナット２９に対して内下型８３自体を左回しで回転させることにより、成型された袋ナット２９の内周面３３の雌ねじ部３５からボルトを抜くような要領で取り外すことができる。
【００２７】次に、スリップリング成型工程について説明する。図８及び図９において、金型８９は、外型９１及び９３と、内上型９５と内下型９７とからなり、管状のキャビティ９９を形成している。外型９１と９３は金型８９の長手方向の中心軸を通る面で２分割でき、内上型９５と内下型９７は上下に２分割できる。なお、内下型９７は更に割り型９７ａ、９７ｂ、９７ｃ、９７ｄとこれらの割り型の中心に位置する割り型９７ｅとから構成されている。また、１０１はスリップリングの材料となるＰＢＴの溶融材料を注入する樹脂注入口であり、１０３は後述のシール部材成型工程でシール部材の材料となるＮＢＲの溶融材料を注入するための樹脂注入口である。そして、まずスリップリングを成型するために樹脂注入口１０１からＰＢＴの溶融材料を注入する。
【００２８】次に、シール部材成型工程を図１０及び図１１に基づいて説明する。上述のスリップリング成型工程で注入されたＰＢＴの溶融材料が固まった後、金型８９の内下型９７を取り外し、別の内下型１０５に交換する。この内下型１０５に交換することにより、シール部材を成型するためのキャビティ１０７が形成される。そして、上述の樹脂注入口１０３からキャビティ１０７内にＮＢＲの溶融材料を注入し、注入したＮＢＲの溶融材料の加硫反応が完了し、その形状が固まった後、全金型、すなわち外型９１及び９３と、内上型９５と内下型１０５を取り外し、樹脂注入口１０１及び１０３に注入されて固まった余分な樹脂部分を取り除き、図１のスリップリング４１と、そのスリップリング４１の他端４５と熱可塑的に一体に成型された状態のシール部材４９を得る。
【００２９】以上のようにして得られたスリップリング４１を袋ナット２９の他方開口３７の差し込み口３９に回転可能に係合させた後、袋ナット２９の一方開口３１の内周面３３に成型された雌ねじ部３５をパイプ本体３の端部５及び端部９の雄ねじ部２１に螺合させて、図１のこの発明に係る管継ぎ手構造１が完成する。なお、上述の差し込み口３９へのスリップリング４１の係合を容易にするために、スリップリング４１の一端にはＶ字状の切り欠き部４７を対向して成型しておくことが望ましい。
【００３０】このようにして得られた図１のこの発明による管継ぎ手構造は全長が約１６５ｍｍ、パイプ本体の直径が約３５ｍｍ、重量が約３００グラムであり、この管継ぎ手構造を２つ、被接続管を３本用いて試験用の配管を用意した。そして、流体となる水を１０ｋｇ／ｃｍ2で通水したところ、パイプ本体の硬質熱可塑性樹脂からなる両側部分と弾性樹脂からなる中間部分との一体成型部分や、管継ぎ手構造と被接続管Ｐとの接続手段部分等からの流体の漏れは生じず、その高いシール性を確認することができた。また、この水圧を保ったまま、管継ぎ手構造の袋ナット部分を持って、約３センチの振幅で３０分間試験用配管に擬似振動を与えたが、振幅の殆どを弾性樹脂からなる中央部がその変形によって逃がすので、流体の漏れは生じず、振動に対する高い耐久性を実証することができた。また、この水圧を保ったまま、試験用配管の管継ぎ手構造１つを選択し、この管継ぎ手構造の一端の袋ナットに対して他端の袋ナットを５°ねじり、その後もとの位置に戻すという操作を１回として、同様の操作を３分間に３６回繰り返したが、やはり流体の漏れが生ずることはなく、ねじれに対する高い耐久性を実証することができた。また、この水圧を保ったまま、試験用配管の管継ぎ手構造１つを選択し、この管継ぎ手構造の袋ナット部分を持って、管継ぎ手構造の軸方向に対して垂直方向に急激に約５センチずらしたが、管継ぎ手構造に損壊は無く、流体の漏れも発生しなかった。更に、同じ管継ぎ手構造に対し、軸方向に対して水平に強く急激に引っ張りを加えたが、やはり管継ぎ手構造に損壊は無く、流体の漏れも発生せず、瞬間的な衝撃にも高い耐久性を備えていることを実証することができた。
【００３１】
【発明の効果】この発明によれば、パイプ本体の両側部分を硬質熱可塑性で構成するのに対し、中間部分を弾性樹脂で一体に構成することによって、管継ぎ手構造に加わる大きな力を簡単な構成にて吸収できるようにし、それによって安価に耐久性と安全性を向上させることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１０８９８２
【氏名又は名称】ダイセル・ヒュルス株式会社
【識別番号】３９１００７９４３
【氏名又は名称】三国プラスチックス株式会社
【識別番号】０００００２９０１
【氏名又は名称】ダイセル化学工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年１２月１日（１９９８．１２．１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６５２４８
【弁理士】
【氏名又は名称】野河 信太郎
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１７０９６７（Ｐ２０００−１７０９６７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年６月２３日（２０００．６．２３） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３４２０３８ |
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