CN1122770C - 硬质热塑性树脂制管、管接头构造及其制造方法 - Google Patents

硬质热塑性树脂制管、管接头构造及其制造方法 Download PDF

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Abstract

一种压空接头1，由硬质热塑性树脂制管本体2和从该管本体的一方开口嵌入的硬质热塑性树脂制开放环3构成。该开放环在其嵌入部位的外周面具有防脱凸部13，该管本体2由弹性树脂制环状密封部9、硬质热塑性树脂制嵌入管部7、及硬质合成树脂制环状连接部8构成。该弹性树脂制环状密封部9一体形成于其内周面；该硬质热塑性树脂制嵌入管部7同轴地对接于管本体2一方开口侧部分，在该对接部分的内周面形成用于接合开放环3的防脱凸部13的凹槽10；该硬质合成树脂制环状连接部8一体成形于该入口管的对接部分的外周面，将嵌入口管部7连接到管本体2。

Description

硬质热塑性树脂制管、管接头构造及其制造方法
技术领域
本发明涉及硬质热塑性树脂制管、管接头构造及其制造方法，更具体地说，涉及适合用作内装密封构造的管接头的硬质热塑性树脂制管、具体的管接头构造及它们的制造方法。
背景技术
管接头例如压空接头通常在接头本体(管本体)与被连接管之间使用分开的O形密封圈和环状垫圈，以确保外部侧(大气侧)与内部侧(高压侧)的密封。
此外，在接头本体使用硬质合成树脂，在O形密封圈和环状垫圈分别使用橡胶或具有弹性的软质合成树脂。
然而，O形密封圈是相对接头本体为小的软质部件，而且安装位置为接头本体内面这样的难以安装的位置，所以，当与被连接管连接时或组装接头本体时存在发生缠结(扭转)导致流体泄漏、作业性低下的问题。
发明的公开
本发明提供一种硬质热塑性树脂制管，该硬质热塑性树脂制管在内面热塑性地一体成形具有密封性的弹性树脂制环状凸起。
即，本发明通过分别组合特定的硬质热塑性树脂和弹性树脂直接(不介入粘合剂等第3成份)一体成形管本体和沿其内面具有密封性的环状凸条(以下称为环状凸起)，可防止缠结(扭转)的发生和流体的泄漏，并改善安装作业性的低下。
另外，在本发明中，作为用于管(管本体)的硬热塑性树脂，可列举出聚亚苯基醚类树脂(聚苯醚树脂)、聚酰胺类树脂、聚酯类树脂、聚氯乙烯类树脂、或AS类树脂。具体地说，作为聚酯类树脂有聚对苯二甲酸丁二醇酯，作为聚亚苯基醚类树脂有聚亚苯基醚和耐冲击性聚苯乙烯和混合物，作为聚酰胺有聚酰胺46、聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺12、聚酰胺612、聚酰胺610等。
另一方面，作为用于环状凸条的弹性树脂，可列举出丁二烯-丙烯腈类橡胶、苯乙烯-丁二烯类橡胶、丁腈类橡胶、天然橡胶、乙烯丙烯类橡胶、氯丁类橡胶、氟化类橡胶、硅类橡胶或它们的混合物。具体来说，有丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、氯丁橡胶、丁二烯-丙烯腈橡胶(丁腈橡胶)等二烯类弹性体，异丁烯-异戊二烯共聚物、乙烯丙烯共聚物、氯磺酰化聚乙烯、氯化聚乙烯等非二烯系弹性体，苯乙烯和丁二烯或异戊二烯的嵌段共聚物等热塑性弹性体，及天然橡胶等。这些弹性体可以硫化，而且也可以再由丙烯酸、异丁烯酸、山梨酸等导入羧基。
如上述那样组合硬质热塑性树脂和弹性树脂作为管本体和环状凸起的材料，可热塑性地一体接合两者。关于这些材料的更为具体的例子和组合的条件等详细内容，可分别参照日本专利公报特开昭62-21244号、特开平1-149854号、特开平2-150439号、特开平3-133631号、特开平3-138144号、特公平5-30182号、特开平7-11013号及特公平8-18412号。
在本发明中，环状凸条的“密封性”意指可通过与被连接管的推压接触进行密封，为可通过使用上述弹性树脂由其物理性质获得的性能。
本发明的硬质热塑性树脂制管可用上述那样的材料及组合由以下制造方法制造。
即，本发明的硬质热塑性树脂制管可同时或依次通过形成管本体的管本体成形工序和在管本体内面形成设置环状凸条的环状凸条成形工序进行制造。
在管本体成形工序中，由可分割成多个的1组金属模具形成管状的模腔(空隙)，在该模腔内注入硬质热塑性树脂的熔融材料(硬质热塑性树脂的源材料)，形成管本体。
接下来，在环状凸条成形工序中，组合上述金属模具本身或其它金属模具，沿上述管本体内面形成环状模腔，在该环状模腔内注入弹性树脂(具体地说，作为源材料或橡胶材料的未硫化熔融体)的熔融材料，于上述管本体内面热塑性地一体成形具有密封性的弹性树脂制环状凸条，并进行硫化。
另一方面，在与管本体同时成形该环状凸条的场合，可提供这样的硬质热塑性树脂制管的制造方法，即，在由可分割的金属模具形成的管状部分和沿该管状部分内面的环状部分构成的模腔中，于该管状部分注入硬质热塑性树脂的熔融材料，在模腔的环状部分注入弹性树脂的熔融材料，同时一体成形，获得在管本体内面具有环状凸条的硬质热塑性树脂制管。
在金属模具的内模形成注入口，则可往沿管本体内面的环状模腔注入熔融状态的弹性树脂材料，但预先在管本体的主体部形成通孔(使用滑销)，使用该通孔将熔融状态的弹性树脂材料注入环状的模腔时，则较方便。
如上述那样，通过管本体成形工序和环状凸条成形工序，以热塑性一体接合的状态成形沿硬质热塑性树脂制管本体内面具有密封性的由弹性树脂构成的环状凸条。
获得的硬质热塑性树脂制管，在具有密封性的环状凸条与其它管紧密接合时，可获得不通过空气等气体和液体的密封效果，从而可省略另外的O形密封圈等的安装操作，所以管的连接方便，特别是适合于相对外部的大气在内部通过包含空气的高压气体、水、油等的管接头。
管接头的形状除了可适用于管的基本断面为圆形、椭圆形、正方形等的直管外，还可适用于L字状的管(弯管接头)、T字状的管(T形管接头)、U字状的管(U形管接头)等。
另外，作为这些管接头和被连接管的连接构造即管接头构造，具体可举出由管本体、环状凸条、开放环、及锁簧构成的管接头构造；该管本体由硬质热塑性树脂制成；该环状凸条由弹性树脂制成，沿该管本体内面一体成形并具有密封性；该开放环可沿轴向移动地保持在上述管本体；该锁簧推压通过该开放环插入的被连接管的主体面，保持被连接管与上述环状凸条的紧密接触状态，当上述开放环朝内侧沿轴向移动操作时产生变形，解除其推压，可插入和脱开被连接管。这些接头构造不仅可为实施形式列举的简单轴向推入，也可是拧入(螺旋接合)。
环状凸起的断面形状可根据与成形金属模具的关系、被连接管的接触关系、密封度的要求程度等以自然状态成形为适当的四边形、梯形、三角形、半圆形、U字形、V字形等。
本发明具体地说可提供这样一种管接头构造，该管接头由管本体和螺旋接合于该管本体至少一方开口的盖形螺母构成，在管本体或盖形螺母的内面(以下称为内周面)一体形成用于密封被连接管及/或管本体的弹性树脂制环状密封部(以下也称为环状凸起或环状凸条)。
在这里，作为环状密封部材料的弹性树脂和作为一体形成该环状密封部的管本体或盖形螺母的对象部分的材料的硬质热塑性树脂制树脂的具体例，由于与前面的硬质热塑性树脂制管的场合相同，故省略其说明。
本发明按照另外的观点可提供这样一种管接头构造，该管接头由管本体和从该管本体的一方开口嵌入的接头构成，该接头由硬质热塑性树脂或金属形成，而且在其嵌入部位的外周面具有防脱凸部，管本体由硬质热塑性树脂制本体部、与该本体部分开成形并同轴对接到上述本体部地一体连接的硬质热塑性树脂嵌入口管部、一体形成于上述本体部内周面的用于密封通过接头插入的被连接管或接头的弹性树脂制环状密封部构成，在上述本体部和嵌入口管部的对接部分的内周面形成用于接合接头的上述防脱凸部的凹槽。
即，本发明的构成的一个特征在于：在硬质热塑性树脂制本体部的内周面一体形成弹性树脂制环状密封部，并同轴地对接本体部和嵌入口管部，在该对接部的内周面形成凹槽地一体连接。特别是由特定硬质热塑性树脂和弹性树脂的组合一体形成本体部和环状密封部，而且由通过凹槽的面分割管本体(本体部和嵌入口管部)将其预先成形后一体连接，从而可以较低的费用获得高密封性的管接头构造。
在本发明中，本体部和嵌入口管部在预先分开成形后一体连接，具体地说，在两部的对接部分的外周面部一体成形或绕装硬质热塑性树脂制环状连接部，熔接或粘合两部的对接部，从而将它们组合并连接成一体。
在本发明中，没有特别限定用于接头的硬质热塑性树脂和金属，但作为较好的选择对象可分别列举出上述管本体的硬质热塑性树脂和黄铜。
在本发明中，接头的防脱凸部接合或固定在凹槽是指防脱凸部恰好嵌入到凹槽，或强力地推入到凹槽，或松驰地进入凹槽并由凹槽的壁固定。
本发明按照别的观点提供一种管接头构造的制造方法，该制造方法分别成形管本体和接头，在成形的管本体嵌入成形的接头获得管接头构造；管本体的成形工序包含：
(1)本体部成形工序，在由可分割的金属模具形成的管状模腔内注入硬质热塑性树脂的熔融材料成形本体部；
(2)密封部形成工序，移动上述金属模具中内金属模具的一部分，在本体部的内周面形成小模腔，在该小模腔内注入弹性树脂的熔融材料，在本体部的内周面一体形成弹性树脂制环状密封部；
(3)嵌入口管部成形工序，由可分割的另一金属模具形成管状模腔，在该管状模腔内注入硬质热塑性树脂的熔融材料，成形嵌入口管部；
(4)管本体形成工序，同轴地对接成形的嵌入口管部及本体部，在该对接的部分的外周面部由再另一金属模具形成模腔，在该模腔内注入硬质热塑性树脂的熔融材料，成形环状连接部，一体连接本体部和嵌入口管部，形成管本体。
本发明还按照别的观点提供一种管接头的制造方法，其中，将未硫化橡胶(例如象粘土一样的源材料或橡胶材料)形成为环状，紧密接合在硬质热塑性树脂制管的内周面，同时进行硫化，从而在硬质热塑性树脂制管的内周面热塑性地一体形成环状橡胶层(环状凸起或环状凸条)，获得内装密封构造的管接头。
即，本发明通过在硬质热塑性树脂制管的内周面紧密接合未硫化环状橡胶的状态下进行硫化，如橡胶未硫化，则可加温使其成为具有粘性的流体，所以，可利用未硫化橡胶的大的变形性和形状保持性对应管的内表面形状使未硫化橡胶在紧密接合着变形的状态下硫化。为此，可使硫化橡胶不产生弹性变形地以自由状态紧密接合于管的内周面，获得大的密封效果，而且可不产生管的焊线导致的流体泄漏，具有高可靠性。另外，由于将过去作为分开部件的硬质热塑性树脂制管和密封用环状橡胶预先(在用作管接头之前)一体成形，所以可排除上述密封用环状橡胶和环状垫圈的扭转或缠结导致的组装性和作业性恶化的问题。
在本发明管接头制造方法中，作为制造对象的“管接头”是指用于连接2个或2个以上的管(被连接管)的接头，该管接头内装密封构造是指在内部具有用于以密封状态(紧密接触状态)连接各被连接管的构造。
作为管接头本体可使用管或管本体(以下称管本体)，作为该管本体的材料，可列举出硬质热塑性树脂，具体地说，最好为聚亚苯基醚类树脂、聚酰胺类树脂、聚酯类树脂、聚氯乙烯类树脂、或AS类树脂。
另一方面，为了在这些硬质热塑性树脂制管本体的内周面一体形成密封用环状橡胶层，使用未硫化的天然橡胶或合成橡胶，具体地说，最好使用天然橡胶、丁二烯-丙烯腈类橡胶、苯乙烯-丁二烯类橡胶、丁腈类橡胶、乙烯丙烯类橡胶、氯丁类橡胶、氟化类橡胶、硅类橡胶或它们的混合物构成的橡胶。
在上述硬质热塑性树脂制管本体的内周面以紧密接合状态配置上述环状未硫化橡胶，然后通过加热使环状未硫化橡胶硫化，从而在管本体内周面一体形成具有密封性的环状橡胶层。为了不使用粘合剂等一体形成管本体和环状橡胶层，最好使用特定硬质热塑性树脂构成的管本体和特定材质的环状未硫化橡胶，作为其组合可列举出以下组合：
(1)聚亚苯基醚类树脂与苯乙烯-丁二烯类橡胶(以下称SBR类橡胶)、天然橡胶(以下称NR橡胶)、乙烯丙烯类橡胶(以下称EP类橡胶)、或丁腈类橡胶(以下称NBR类橡胶)构成的未硫化橡胶的组合。
(2)聚酰胺类树脂与NBR类橡胶、EP类橡胶、硅类橡胶、或氟化类橡胶构成的未硫化橡胶的组合。
(3)聚酯类橡胶与EP类橡胶或硅类橡胶构成的未硫化橡胶的组合。
(4)AS类树脂与NBR类橡胶构成的未硫化橡胶的组合。
(5)此外，聚亚苯基醚类树脂、聚酰胺类树脂、聚酯类树脂、或AS类树脂与上述SBR类橡胶、NBR类橡胶、EP类橡胶、NR橡胶、硅类橡胶及氟化类橡胶等的混合物构成的未硫化橡胶的组合。
上述组合相应于管接头的用途选择最佳的组合。另外，对于未硫化的橡胶，作为软化剂加入石蜡或环烷类油，作为加强剂加入炭黑、白炭黑(二氧化硅)，作为活性剂加入硬脂酸，作为硫化促进剂加入氧化锌、N-环己基-2、BDMA、TAIC，作为硫化剂加入硫、表面处理硫、有机过氧化物、氧化镁、聚胺等，该配合可根据用途作适当改变和选择。
另外，将未硫化的橡胶材料预先成形为环状，作为该环状的成形方法，可列举出将未硫化的橡胶材料成形为薄板状后将该板状未硫化橡胶冲压成环状的方法，挤压成中空的管状后进行切片的方法，及将挤成细长杆状的坯料切断成一定长度后卷成圆形的成形方法等。
这样成形的环状未硫化橡胶如文字所说的那样未进行硫化，所以可为柔软的粘土状，具有极大的变形性，该大的变形性可相对管本体的内周面的形状紧密接合。然而，该大的变形性相反会使形状保持性降低，在该场合，需要在保持环状未硫化橡胶形状的状态下使其紧密接合在管本体内周面的规定位置直到硫化(加热)的辅助方法。
该方法有以下等几种：在管本体内周面的环状橡胶层形成位置处配置环状未硫化橡胶，然后插入具有与环状未硫化橡胶的内径大体相等或稍大的直径的金属制圆柱体或圆筒体，由其圆周面推压环状未硫化橡胶，使该环状未硫化橡胶紧密接合在管本体的内周面；或者，在管本体内侧的环状橡胶层形成位置处形成环状台阶部，在该台阶部配置环状未硫化橡胶，然后从管本体的开口部插入具有与环状未硫化橡胶的外径大体相等或稍小的直径的金属制圆柱体或圆筒体，由其端部推压环状未硫化橡胶，使环状未硫化橡胶紧密接合在管本体的内周面；或者，在管本体内周面的环状橡胶层形成位置处预先形成环状的槽，在该环状槽配置环状未硫化橡胶后，插入具有与该环状未硫化橡胶内径大体相等或稍大的直径的金属制圆柱体或圆筒体，由其圆周面推压环状未硫化橡胶，使环状未硫化橡胶紧密接合于管本体的环状槽。
另外，还可列举出以下等几种方法：在管本体的内周面形成环状的槽，并以大体相等的角度间隔形成多个从该槽的底面通到管本体的外表面的孔，将环状未硫化橡胶配置于上述槽，之后，从管外表面的孔吸引，使环状未硫化橡胶紧密接合在管本体的内周面；或者，在管本体的内部使耐热橡胶气球膨胀，由该气球的推压力使环状未硫化橡胶紧密接合于管本体的内周面。
作为对如上述那样配置并紧密接合于管本体内周规定位置的环状未硫化橡胶进行硫化的方法，有以下等几种：将为了使环状未硫化橡胶紧密接合于管本体内周面而插入的金属制(例如铝或铜制)的圆柱体或圆筒体加热到规定温度，通过圆柱体或圆筒体将热传递到环状未硫化橡胶；或者，在规定温度的高温槽中将在未硫化橡胶的环内插入的金属制圆柱体或圆筒体一起加热；或者，将金属制或合成树脂制的圆柱体或圆筒体插入到未硫化橡胶的环内，使未硫化橡胶紧密接合到管本体的内周面，之后，在高温槽中加热拔出圆柱体或圆筒体后残留的未硫化橡胶和管本体。
通过由这些方法对未硫化橡胶进行加热，使预先混入到来硫化橡胶的添加剂、硫化剂、硫化促进剂、及硫化促进助剂等与橡胶反应，形成环状橡胶层，该环状橡胶层具有适合作为带密封性的环状层的性质并紧密接合固定于本体内周面地与本体一体化。
附图的简单说明
图1为管接头的断面图，该管接头作为本发明的硬质热塑性树脂管的一个简单实施形式。
图2为图1所示管接头制造方法的前工序的说明图。
图3为图1所示管接头制造方法的后工序的说明图。
图4为管接头的断面图，该管接头示出本发明的硬质热塑性树脂管的另一实施形式。
图5为示出另一实施形式的与图4相当的图。
图6为示出再另一实施形式的与图4相当的图。
图7为示出本发明管接头构造的一个实施形式的断面图。
图8为图7中固定弹簧的正视图。
图9为用于说明图7中管接头构造制造方法的主要部分示意说明图。
图10为示出图9的下一个状态的与图9相当的图。
图11为示出图10的下一个状态的与图9相当的图。
图12为由本发明的制造方法的实施形式制造的管接头的断面图。
图13为管接头的断面图，示出图12的管接头制造时的状态。
图14为示出由本发明制造方法的另一实施形式制造的管接头的断面图。
图15为示出图14的管接头制造时的状态的断面图。
图16为示出本发明制造方法的另一实施形式的断面图。
图17为示出由本发明制造方法的另一实施形式制造的管接头在制造时的状态的断面图。
图18为示出图17的管接头在使用时的状态的断面图。
图19为由本发明制造方法的另一实施形式制造的管接头的断面图。
实施发明的最佳形式
下面根据图中所示实施形式详细说明本发明。但并不由此限定本发明。实施形式1
图1为管接头的断面图，该管接头作为本发明的硬质热塑性树脂管的一个简单实施形式；图2为该管接头的制造方法的前工序的说明图；图3为示出管接头制造方法的后工序的与图2相当的图。
在图1～3中，管接头1由管本体2和环状凸条3构成，该环状凸条3沿该管本体2的内面一体设置并具有密封性。管本体2由聚对苯二甲酸丁二醇酯(以下简称PBT)制成，环状凸条3由腈-丁二烯橡胶(以下简称NBR)制成，管本体2与环状凸条3热塑性地接合成一体。符号4为制造时NBR的注入路线。
以上构成的管接头1，通过在其中嵌入被连接管(橡胶软管)P，由具有密封性的环状凸条3弹性地推压被连接管P的外周面，由此在与被连接管P之间获得良好的密封效果(例如使管内部的高压气体相对外部的大气密封)。另外，还可改善与被连接管连接时或组装接头本体时因发生缠结(扭转)而导致流体泄漏或安装时产生的作业性低下的问题。
下面说明具有以上构成的管接头1的制造方法。
1)管接头本体成形工序
首先，在图2中，由可分成多个的金属模具11形成大体为管状的模腔12。金属模具11由大体为圆管状的外上部13和外下部14、位于这些外上部13和外下部14内侧的大体为圆柱状的内上部15和内下部16、以及穿过外上部13和外下部14的边界部并横穿模腔12的滑销17构成。符号18为树脂注入口。外上部13和外下部14可沿长度方向中心轴分割，内上部15和内下部16可沿上下分割。
从树脂注入口18将熔融状态的PBT(约245℃)注入到模腔12。
在固化的状态下将注入的树脂从内上部15及内下部16拔出，然后拔出滑销17形成入口19。也可先形成直管，然后在成形的直管中另外用钻头形成该入口19。
2)环状凸条成形工序
在图3中，在内侧放入别的金属模：内上部20和内下部21，从入口19注入熔融状态的NBR(作为橡胶源材料的未硫化熔融体，约240℃)。
在注入的树脂硫化和固化时，取下内外侧的金属模13、14、20、21，取出注入到树脂注入口18和入口19后固化的树脂部分，获得图1的管接头1。获得的管接头1的管本体2与环状凸条3以化学的(热塑的)方式和机械的方式接合成一体，可通过上述那样嵌入被连接管而将其连接。
也可以与上述实施形式不同，将管接头的环状凸条设置在2个位置。
图4为管接头的断面图，该管接头示出本发明的硬质热塑性树脂管的另一实施形式。
在图4中，管接头(接头构造)43由管本体22和2个盖形螺母23、24构成。
管本体22由2个连接口部25、26、直管部27、分别一体形成设置于两连接口部25、26内面的具有密封性的环状凸条28、29构成，这些环状凸条在自由状态下以大体为梯形的断面由NBR构成，图4的环状凸条28主要是通过与被连接管30的压接产生密封效果。盖形螺母23主要是压缩环状凸条28，将环状凸条28紧密接合在被连接管30。环状凸条29和盖形螺母24也起到同样的作用。通常，盖形螺母23、24预先螺旋接合在管本体22，然后将被连接管30、31插到其上(例如被连接管31被沿箭头方向插入)。
如上所述，通过一体成形管本体22和环状凸条28、29，可防止密封材料(环状凸条28、29)的缠结(扭转)的发生和流体的泄漏，并可改善安装作业性的低下。
也可不同于以上实施形式，用L字接头作为管接头。
图5为示出另一实施形式的与图4相当的图。
在图5中，L字接头32由L字状的管本体33和2个盖形螺母34、35构成。
管本体33由2个连接口部36、37、弯曲部38、及一体形成设置于2个连接口部36、37内面的具有密封性的环状凸条39、40构成，这些环状凸条在自由状态下由NBR以大体为梯形的断面构成，主要是由与被连接管41、42的压接产生密封效果。其它的构成和效果与图4的场合相同，省略其说明。
如上述那样，按照该实施形式1，通过分别组合特定的合成树脂同时或错开时间用模具成形管本体或螺母部与环状凸条，可在管本体或螺母部的内面这一特殊位置一体成形环状凸条，由此可防止密封材料的缠结(扭转)的发生和流体的泄漏，并可改善安装作业性的低下。
也可与上述实施形式不同，将环状凸条一体形成设置于螺母的内面。
图6为示出另一实施形式的与图4相当的图。
在图6中，管接头73由管体体52和2个密封螺母53、54构成。
密封螺母54由PBT制成的螺母部54a和一体形成于其内面的具有密封性的环状凸条59构成，该环状凸条如在图6中沿虚线箭头方向单独示出的那样，在自由状态下由NBR以大体为梯形的断面构成。通过管本体52与被连接管61的压接产生密封效果。密封螺母53也产生相同的效果。通常密封螺母53、54预先螺旋接合于管本体52，然后在其中插入被连接管60、61(例如，被连接管61沿箭头方向插入)。符号55、56为管本体22的连接口部，符号58为密封螺母53的环状凸条。
在这里，作为密封螺母53、54的制造方法，例如先由模具成形螺母部54a，然后在滑动模具的一部分后形成的模腔中注入熔融状态(未硫化状态)的NBR，一边硫化一边使密封材料一体紧密接合。
由于如上所述那样直接(不介入粘合剂等第3成份)使螺母部54A与环状凸条59一体成形，固定密封材料(环状凸条58、59)的位置，所以，可防止缠结(扭转)的发生和流体的泄漏，并可改善安装作业性的低下。实施形式2
图7为示出本发明的管接头构造的一个实施形式的断面图，图8为图7中固定弹簧的正视图。
在图7中，作为管接头构造的压空接头76主要由管本体77和从该管本体的一方开口嵌入的开放环78构成。符号80为被连接管。
管本体77包括由作为硬质热塑性树脂的聚对苯二甲酸丁二醇酯形成并大体弯曲成L字状的本体部81、同轴对接配置到该本体部的一方开口并由聚对苯二甲酸丁二醇酯制成的嵌入口管部82、由聚对苯二甲酸丁二醇酯制成的环状连接部83、一体形成于本体部81的上方开口侧内周面并由作为弹性树脂的丁二烯-丙烯腈橡胶制成的环状密封部84、以及比该环状密封部更靠近开口(本体部的一方开口侧)的图2中的不锈钢制固定弹簧86和硬质热塑性树脂制压环87。该环状连接部83一体成形于该嵌入口管部与本体部81的对接部分并由此将两部分连接成一体。
符号79为形成于另一开口侧的外周面的螺纹部，以适当的气密度螺旋接合于机器(例如高压空气供给源，图中省略)。
符号98为形成于入口管部82与本体部81的对接部的凹槽。
开放环78在前端外周部具有环状防脱凸部88，并在后端外周部具有朝外凸缘部89，当将开放环78嵌入到管本体77时一直推入到接触朝外凸缘部89为止，由固定弹簧86推回固定到凹槽85。
这样，在图7中，当通过开放环78将被连接管80插入到压空接头76时，被连接管80推压扩张固定弹簧86和环状密封部从而接合固定(嵌入)。
即，被连接管80由固定弹簧86不能脱开地推压固定(逆向固定)，通过与环状密封部84的弹性接触以密封(气密)状态连接。
符号90为用于决定将被连接管80嵌入压空接头76时的嵌入深度的连接部。当要拉出被连接管80时，通过沿被连接管80的插入方向稍推入开放环78一些，可压扩固定弹簧86解除被连接管80的推压接合。
压空接头76由于具有以上构成，所以不需另行使用O形密封圈，因此可削减费用，并可确保高密封性，获得价廉的高压空气(例如15Kgf/cm2)管接头。
图9～11为依次说明压空接头制造方法的主要部分概略说明图。
在图9～11中，作为压空接头76的主要部分的管本体77的成形工序由以下工序构成：
(1)本体部成形工序，即由可分割成多个的一组金属模具[其一部分金属模具；中央金属模具(塑孔栓)91、滑动模92]形成管状的模腔(图中省略)，在该模腔内注入硬质热塑性树脂(聚对苯二甲酸丁二醇酯)的熔融材料(约245℃)，成形本体部6[符号93为由滑销(图中省略)形成的后述熔融材料的注入孔]；
(2)密封部形成工序，即滑动上述一组金属模具中的内金属模具的一部分(滑动金属模具17)，在本体部81的内周面形成小模腔94，在该小模腔内通过注入孔93注入弹性树脂(丁二烯-丙烯腈橡胶)的熔融材料(作为橡胶源材料的未硫化熔融体，约240℃)，在本体部81的内周面通过硫化一体形成环状密封部84；
(3)加入口管部成形工序，即由可分割成多个的另一组金属模(图中省略)形成管状的模腔(图中省略)，在该模腔注入硬质热塑性树脂(聚对苯二甲酸丁二醇酯)的熔融材料(约245℃)，成形嵌入口管部82；及
(4)管本体形成工序，即同轴地对接已成形的嵌入口管部82和本体部81，在该对接部的外周面部由再另一组金属模具(外侧金属模具95及中央金属模具91压扩环状密封部84，与滑动金属模具92一起取出)形成模腔97，在该模腔内通过注入孔96注入硬质热塑性树脂(聚对苯二甲酸丁二醇酯)的熔融材料(约245℃)，成形环状连接部83，形成一体连接本体部81和嵌入口管部82(由熔化材料的温度熔接本体部81和嵌入口管部82)的管本体77。
由可分割成多个的一组金属模具(图中省略)形成管状模腔(图中省略)，在该模腔内注入硬质热塑性树脂(聚对苯二甲酸丁二醇酯)的熔融材料(约245℃)成形开放环78。另外，(2)中的滑动金属模具92的移动方法称为模具滑动注入(DSI)，详细内容在日本专利公报特公平2-38377号中进行了说明。
按照该实施形式2，在硬质热塑性树脂制本体部的内周面一体形成弹性树脂制环状密封部，并同轴对接本体部与嵌入口管部，在该对接部内周面形成凹槽地将其一体连接，特别是通过组合特定的硬质热塑性树脂与弹性树脂一体形成本体部与环状密封部，而且沿通过凹槽的面分割管本体(本体部与嵌入口管部)将其预先成形，然后一体连接，从而可获得低廉而且密封性高的管接头构造。实施形式3
图12为由本发明制造方法制造的管接头的简单实施形式的断面图。
在图12中，管接头101由热塑性树脂制管本体102和一体紧贴着固定于该管本体内周面的大体中央部的环状橡胶104层构成。在这里，用于管本体102与环状橡胶层4的材质，作为主要的热塑性树脂与橡胶的各组成物使用了以下所示表1的实施例1～4的组合的物质，以成为相互固着性高的成形物。另外，图13为示出图112的管接头在制造时的状态的断面图。
              表1.各部使用的材质
  实施例          1         2
树脂管本体 PPE类树脂(Vestoran 1900) PPE类树脂(Vestoran 1900)
环状橡胶层 SBR 1500    70EPDM        30碳黑        50 NR          70SBR 1500    30碳黑        20
实施例          3         4
树脂管本体 PA类树脂(Vestamid X7099) PA类树脂(Vestamid X7099)
环状橡胶层 XNBR        100二氧化硅    60 XNBR        100碳黑        50
使用表1所示实施例1～4的材料，分别由注射模塑成形机制造热塑性树脂制管本体102(外径：23mm，内径：17mm)。另外，作为形成环状橡胶层104的材料，按表1的实施例1～4所示的配合制成粘土状材料，为了混匀，作为软化剂加入石蜡油，作为活性剂加入硬脂酸，作为硫化促进剂加入氧化锌、N-环己基-2(N-cyclohexyl-2)，作为硫化剂加入硫、表面处理硫[在XNBR(酸变性NBR)作为可塑剂使用乙二醇衍生体，作为硫化促进剂使用BDMA或TAIC，作为硫化剂使用有机过氧化物]等，将由辊充分混匀了的材料成形为板状，从该板状的未硫化橡胶冲压出环状的未硫化橡胶片(外径：约16mm，横断面：约1mm×约1mm)。
将这样冲压得到的环状未硫化橡胶按表1的实施例1～4的组合分别插入到热塑性树脂制管本体102的内周面103，如图13所示那样，将具有与环状未硫化橡胶105的内径大体相等或比其稍大的直径的铝制圆柱体106插入到环状未硫化橡胶105的环内，使环状硫化橡胶105非常紧密地接合于管本体102的内周面103，由此将未硫化橡胶105推压于管本体102的内周面103，在该状态下于170℃的高温槽加热5分钟，对橡胶进行硫化。在进行该硫化时，环状橡胶105紧密接合着固定在热塑性树脂制管本体102的内周面103，在管本体102的内周面103一体形成环状橡胶层104。
冷却后，取下铝制圆柱体106，检查环状橡胶层104与热塑性树脂制管本体102的接合状态后可确认到，在所有实施例1～4的组合中，在橡胶成份凝集破坏前，环状橡胶层104与管本体102一体固定。
在硫化时，也可取下图13所示铝制圆柱体106，然后在高温槽中加热处于与管本体102的内周面103紧密接合的状态的环状橡胶105。
图14为由本发明制造方法的另一实施形式制造的管接头的断面图，图15为示出图14的管接头制造时的状态的断面图。
在本实施形式中，如图15所示，环状台阶部110预先形成在管本体108的内周面109。然后，凸入接触到该台阶部110地插入环状未硫化橡胶105，并插入具有与上述环状未硫化橡胶105的外径大体相等的直径的铝制圆柱体111。这样，由铝制圆柱体111的端部推压的环状未硫化橡胶105自由变形，紧密接合在管本体108的台阶部110及内周面109。
如图16所示，作为上述台阶部110的替代物，也可在管本体113的内周面114形成环状槽115，在将环状未硫化橡胶105配置到该环状槽115之后，插入具有与上述环状未硫化橡胶105的内径大体相等的直径的铝制圆筒体116，使环状未硫化橡胶105与管本体113的内周面114及环状槽115紧密接合。另外，作为该铝制圆筒体116的替代物，也可使用图13所示那样的铝制圆柱体106。
对于按上述表1的实施例1～4的组合分别设置的图15状态的管本体108和环状未硫化橡胶105，在铝制圆柱体111的另一端部连接可设定到任意温度的热源体(图中省略)，使环状未硫化橡胶105为180℃，加热3分钟。
冷却后，取下铝制圆柱体111，可以确认到，与图12的实施形式的管接头1同样，在上述表1的实施例1～4的所有组合中，在橡胶凝集破坏之前，环状橡胶层104与本体108一体地固定在一起。
以上说明的制造方法可适用于各种形式的管接头的制造。
图17为示出由本发明制造方法制造的具体的管接头在制造时的状态的图。图18为示出图17的管接头的实际使用状态的图。
首先，在图17中，在管本体18的两端内周面119预先形成环状台阶部120，阳螺纹121形成于管本体118的两端部的外周面。凸入接触于这样形成的管本体118的台阶部120地分别配置未硫化环状橡胶105、105，并在环状未硫化橡胶105、105的环内分别插入铝制圆筒体122，由此将环状未硫化橡胶105、105推压固定在管本体118的内周面119及台阶部120。该铝制圆筒体122具有与上述环状未硫化橡胶105、105的内径大体相等或比其稍大的直径，并且适应环状未硫化橡胶105、105的内周面倾斜状地在其圆周侧面的一部分形成锥度。之后，相对管本体118与环状未硫化橡胶105、105在铝制圆筒体122的另一端部按与上述实施例相同的方法连接热源体(图中未示出)，通过作为热良导体的铝制圆筒体122使环状未硫化橡胶105、105成为160℃，加热7分钟。
冷却后，取下铝制圆筒体122，可以确认到，如图18所示那样在管本体118一体紧密接合地形成硫化了的环状橡胶层104、104，在上述表1的实施例1～4的所有组合中，与上述实施例一样，在环状橡胶层凝集破坏之前，与本体118一体地固定在一起。
从如以上那样制造的示于图18的管接头117的两端部分别插入橡胶制耐压软管123直到其圆周侧面124到达环状橡胶层104、104，将软管的防脱盖状凸缘125、126拧入到管本体118的两端部，确实地固定橡胶耐压软管123。之后，当将5kg/cm2的高压空气通入到软管内时，在按上述表1的实施例1～4的组合制造的所有管接头117中，不发生空气的泄漏，可确认高的密封性。
另外，本发明的制造方法也可适用于图19所示L字形管接头(弯管接头)127。该L字形管接头127的管本体128在其长度方向的大体中央弯曲成90度，但其它构成、使用材料及制造方法与由图17和图18所示实施形式制造的管接头117相同。
符号129、130为由硫化在管本体128一体紧密接合而形成的环状橡胶层，符号131、132为盖状凸缘。
这样，本发明的制造方法可适用于各种形式的管接头。
如上所述，按照实施形式3，通过在热塑性树脂制管的内周面紧密接合未硫化的环状橡胶进行硫化，可利用未硫化橡胶的大的变形性相应于管本体内表面形状使未硫化橡胶紧密接合着变形，由此可不产生弹性变形地在管本体内周面以自由状态紧密接合硫化橡胶，获得大的密封效果。该作用效果可提供不发生管本体的焊接线导致的流体泄漏、具有高可靠性的管接头。另外，由于将过去分开的部件即热塑性树脂制管本体和密封用环状橡胶预先(在作为管接头使用之前)成形为一体，所以可排除上述密封用环状橡胶和环状垫圈的扭转或缠结导致的组装性和作业性恶化的问题。

Claims (12)

1.一种硬质热塑性树脂制管的制造方法，该硬质热塑性树脂制管在管本体的内面热塑性地形成环状凸起，该制造方法包括管本体成形工序和环状凸起成形工序；在该管本体成形工序中，由可分割的金属模具形成管状的模腔，在该模腔内注入聚酰胺树脂、聚对苯二甲酸丁二酯树脂、或聚苯醚树脂的熔融材料，形成管本体；在该环状凸起成形工序中，组合上述金属模具本身或其它金属模具，沿上述管本体内面形成环状模腔，在该环状模腔内注入丁二烯-丙烯腈橡胶或乙烯丙烯橡胶的熔融材料，并且在进行硫化的同时，在上述管本体内面一体成形环状凸起，其特征在于：在上述管本体成形工序中，在金属模具中安装穿过由该金属模具形成的管状模腔的滑销，在上述模腔内注入聚酰胺树脂、聚对苯二甲酸丁二酯树脂、或聚苯醚树脂的熔融材料，成形管本体，然后通过在环状凸起成形工序中预先成形的管本体的滑销穿孔，往环状模腔内注入丁二烯-丙烯腈橡胶或乙烯丙烯橡胶的熔融材料，在管本体内面热塑性地形成环状凸起。
2.一种管接头构造，包括由硬质热塑性树脂制管本体、从该管本体的一方开口嵌入的开放环、由硬质热塑性树脂制嵌入管部、以及弹性树脂制环状凸起；该嵌入管部与该管本体分开形状，并同轴地对接到上述管本体一体地连接；该弹性树脂制环状凸起形成于管本体内面，用于密封通过开放环插入的被连接管及/或开放环；其特征在于：
上述管本体的硬质热塑性树脂为聚酰胺树脂、聚对苯二甲酸丁二酯树脂、或聚苯醚树脂；
上述弹性树脂为丁二烯-丙烯腈橡胶或乙烯丙烯橡胶；
通过上述橡胶的熔融材料的硫化，在管本体内面热塑性地形成环状凸起；
上述开放环由硬质热塑性树脂或金属形成，而且在其嵌入部位的外周面具有防脱凸部，在上述管本体与嵌入口管部的对接部分的内周面形成接合开放环的上述防脱凸部的凹槽，管本体与嵌入口管在其对接部分的外周面一体成形绕装硬质热塑性树脂制环状连接部，从而一体连接。
3.一种管接头构造，包括由硬质热塑性树脂制管本体、从该管本体的一方开口嵌入的开放环、由硬质热塑性树脂制嵌入管部、以及弹性树脂制环状凸起；该嵌入管部与该管本体分开形状，并同轴地对接到上述管本体一体地连接；该弹性树脂制环状凸起形成于管本体内面，用于密封通过开放环插入的被连接管及/或开放环；其特征在于：
上述管本体的硬质热塑性树脂为聚酰胺树脂、聚对苯二甲酸丁二酯树脂、或聚苯醚树脂；
上述弹性树脂为丁二烯-丙烯腈橡胶或乙烯丙烯橡胶；
通过上述橡胶的熔融材料的硫化，在管本体内面热塑性地形成环状凸起；
上述开放环由硬质热塑性树脂或金属形成，而且在其嵌入部位的外周面具有防脱凸部，在上述管本体与嵌入口管部的对接部分的内周面形成接合开放环的上述防脱凸部的凹槽，管本体与嵌入口管在其对接部分的外周面一体成形绕装硬质热塑性树脂制环状连接部，从而一体连接，管本体为了形成弹性树脂制环状密封部，具有从外部注入丁二烯-丙烯腈橡胶、乙烯现烯橡胶的熔融材料的注入孔，而且该注入孔在熔融材料注入后由环状连接部闭塞。
4.如权利要求2或3所述的管接头构造，其特征在于：管本体可在其内周面推压接合通过开放环插入的被连接管，并具有固定弹簧，该固定弹簧可通过开放环的推入操作产生的变形解除该推压接合。
5.一种管接头构造的制造方法，其管本体内面热塑性地形成具有密封性的环状凸起，其包括以下工序：
(1)管本体部成形工序，用于成形硬质热塑性树脂制管本体部，在由可分割的金属模具形成的管状模腔内注入聚酰胺树脂、聚对苯二甲酸丁二酯树脂、或聚苯醚树脂的熔融材料，成形管本体部；
(2)环状凸起成形工序，移动上述金属模具中内金属模具的一部分，在该小模腔内注入丁二烯-丙烯腈橡胶或乙烯丙烯橡胶的熔融材料，在管本体内面热塑性地形成具有密封性的环状凸起；
(3)嵌入口管部成形工序，由可分割的另一金属模具形成管状模腔，在该管状模腔内注入硬质热塑性树脂的熔融材料，成形嵌入口管部；
(4)管本体成形工序，同轴地对接已成形的嵌入口管部及管本体部，在该对接部分的外周面部由再另一金属模具形成模腔，在该模腔内注入硬质热塑性树脂的熔融材料，成形环状连接部，一体连接管本体部和嵌入口管部，形成管本体；
(5)开放环插入工序，预先形成开放环，并将该开放环插入管本体，获得管接头构造。
6.一种管接头构造的制造方法，在管本体内面热塑性地成形具有密封性的环状凸条，其包括以下工序：
管本体成形工序，用可分割的金属模具形成管状模腔，在该管状模腔内注入聚酰胺树脂、聚对苯二甲酸丁二酯树脂、或聚苯醚树脂，形成管本体；
环状凸起成形工序，将未硫化的橡胶材料预先制成环状凸起，通过对该未硫化的丁二烯-丙烯腈橡胶或乙烯丙烯橡胶材料进行硫化，在硫化过程中使其紧密连接管本体，在成形的管本体内面热塑性地形成具有密封性的弹性树脂制环状凸起。
7.如权利要求6所述的管接头的制造方法，其特征在于：将未硫化的丁二烯-丙烯腈橡胶或乙烯丙烯橡胶材料预先制成板状，并将其冲压成环状。
8.如权利要求6所述的管接头构造的制造方法，其特征在于：将未硫化的丁二烯-丙烯腈橡胶或乙烯丙烯橡胶材料制成环状，通过在该环内插入圆柱体或圆筒体，将上述未硫化的橡胶材料推压在管本体内面，使其紧密接合。
9.如权利要求6所述的管接头构造的制造方法，其特征在于：在管本体内面预先形成环状的台阶部，用圆柱体或圆筒体的端部将环状的未硫化的丁二烯-丙烯腈橡胶或乙烯丙烯橡胶推压在该台阶部上成为环状。
10.如权利要求8或9所述的管接头的制造方法，其特征在于：通过加热圆柱体或圆筒体，对未硫化的丁二烯-丙烯腈橡胶或乙烯丙烯橡胶进行硫化。
11.如权利要求6或7所述的管接头的制造方法，其特征在于：通过在高温槽内加热管本体上的材料，对未硫化的丁二烯-丙烯腈橡胶或乙烯丙烯橡胶进行硫化。
12.如权利要求8或9所述的管接头的制造方法，其特征在于：通过在高温槽内加热管本体上的材料、及圆柱体或圆筒体，对未硫化的丁二烯-丙烯腈橡胶或乙烯丙烯橡胶进行硫化。
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