JP2004218672A

JP2004218672A - シールリング、それを装着した継手及びシールリング成形用金型

Info

Publication number: JP2004218672A
Application number: JP2003004001A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiko Hayashi; 延彦林; Koichi Nakamura; 剛一中村
Original assignee: Onda Mfg Co Ltd
Current assignee: Onda Mfg Co Ltd
Priority date: 2003-01-10
Filing date: 2003-01-10
Publication date: 2004-08-05

Abstract

【課題】樹脂パイプとの間の摩擦を低減することができ、継手に対する樹脂パイプの挿入接続を容易に行うことができるシールリング、それを装着した継手及びシールリング成形用金型を提供する。
【解決手段】継手は、略円筒状をなす継手本体１１と内筒１７とからなり、継手本体１１の基端部内に内筒１７の内端部が螺合されることにより構成されている。内筒１７の外端部外周面には一対の収容溝２２が周設され、各収容溝２２にはシールリング２３が嵌着されている。これらのシールリング２３の外周面には、梨地処理が施され、多数の微細な凹部２４及び凸部２５が均一に形成されている。そして、梨地処理後のＪＩＳＢ０６０１（１９９４）に基づく最大高さＲ_ｙは２．５〜８．０μｍに設定され、継手本体１１に樹脂パイプ２１を挿入接続する際には、樹脂パイプ２１の内周面はシールリング２３の凸部２５の頂部２５ａとのみ接触するようになっている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば水道配管、温水配管等と樹脂パイプとの間を接続する継手に用いられ、継手と樹脂パイプとの間をシールするシールリング、それを装着した継手及びシールリング成形用金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、樹脂パイプが挿入接続可能な継手には、樹脂パイプが嵌挿される内筒が備えられ、該内筒の外周面には内筒と樹脂パイプとの間をシールするシールリングが装着されている。この種のシールリングとしては、以下に示すものが知られている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、断面円形状をなし、外周面が樹脂パイプの内周面と接することにより、継手の内筒の外周面と樹脂パイプの内周面との間をシールするタイプのものである。
【０００３】
前記継手の内部に備えられた内筒の外周面には一対のシールリングが装着されている。また、継手の先端部内周面には、その軸線方向外方へ向かうに従い縮径するテーパ部が形成され、該テーパ部にはロックリングが装着されている。このロックリングには複数の係止用刃が設けられ、該係止用刃の先端を結んだ内径は樹脂パイプの外径よりも小さく形成されている。そして、継手に樹脂パイプを挿入接続する際には、樹脂パイプの内周面が一対のシールリングの外面に摺接されるとともに、外周面がロックリングの係止用刃の先端に押圧されながら、樹脂パイプが継手の内奥側へ押し込まれるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１―２６３５６７号公報（第３〜７頁、図４）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の構成の場合、継手に樹脂パイプを挿入接続する際には、その内周面がシールリングの外周面に摺接されることによって生じる抵抗と、樹脂パイプの端部外周面がロックリング内を通過する際にロックリングの係止用刃から受ける抵抗とが重なる。このため、継手に樹脂パイプを挿入接続する際に樹脂パイプが受ける挿入力が増大し、樹脂パイプが接続し難いという問題があった。
【０００６】
この発明は、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、樹脂パイプとの間の摩擦を低減することができ、継手に対する樹脂パイプの挿入接続を容易に行うことができるシールリング、それを装着した継手及びシールリング成形用金型を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明のシールリングは、筒状をなす継手本体の一端部には管体が接続され、他端部には樹脂パイプが挿入されて接続されるとともに、接続された樹脂パイプを抜け止め保持するための保持手段が設けられ、内部には樹脂パイプが嵌挿される内筒が備えられ、該内筒の外周面には収容溝が設けられた継手の前記収容溝に嵌着され、内筒の外周面と樹脂パイプの内周面との間をシールするシールリングにおいて、前記シールリングの表面には樹脂パイプを挿入接続する際の樹脂パイプの摩擦を低減するための凹凸処理が施されていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に記載の発明のシールリングは、請求項１に記載の発明において、前記凹凸処理後のＪＩＳＢ０６０１（１９９４）に基づく最大高さ（Ｒ_ｙ）は２．５〜８．０μｍに設定されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に記載の発明のシールリングは、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記凹凸処理は樹脂パイプの内周面との接触部分にのみ施されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に記載の発明の継手は、筒状をなす継手本体の一端部には管体が接続され、他端部には樹脂パイプが挿入されて接続されるとともに、接続された樹脂パイプを抜け止め保持するための保持手段が設けられ、内部には樹脂パイプが嵌挿される内筒が備えられ、かつ該内筒の外周面には収容溝が設けられ、その収容溝には請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のシールリングが嵌着され、樹脂パイプを挿入接続する際の樹脂パイプの摩擦を低減するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に記載の発明のシールリング成形用金型は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のシールリングを成形するシールリング成形用金型であって、シールリングの形状を有する成形凹部の内面には凹凸処理が施され、それによる凹凸形状がシールリングの表面に転写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。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図３、図４及び図５に示すように、継手本体１１は略円筒状をなし、その基端部外周面には第１雄ねじ部１２が螺刻され、図示しない水道配管等の管体に螺合可能になっている。継手本体１１の軸線１３方向の中央部内周面は、基端部の内径よりも先端部の内径が大きくなる段差状に形成され、その段差部分が第１当接面１４となっている。この第１当接面１４よりも基端部内周面は、基端部の内径よりも先端部の内径が大きくなる段差状に形成されており、その段差部分が第２当接面１５となっている。継手本体１１の基端部内周面において、第２当接面１５と第１当接面１４との間には第１雌ねじ部１６が螺刻されている。
【００１３】
該第１雌ねじ部１６には、略円筒状をなす内筒１７の内端部に螺刻された第２雄ねじ部１８が螺合されるとともに、内端面が第２当接面１５に当接されている。内筒１７の内端部外周面と継手本体１１の基端部内周面との間にはＯリング１９が介装されており、内筒１７の内端部外周面と継手本体１１の基端部内周面との間をシールするようになっている。また、内筒１７の外端部外周面と継手本体１１の先端部内周面との間には樹脂パイプ挿入空間２０が設けられ、該樹脂パイプ挿入空間２０の厚みは樹脂パイプ２１の厚みと略同一に設定されている。
【００１４】
内筒１７の外端部外周面には継手本体１１の軸線１３方向に沿って一対の収容溝２２が周設され、各収容溝２２にはシールリング２３が嵌着されている。そして、樹脂パイプ挿入空間２０に樹脂パイプ２１が挿入接続されたときには、樹脂パイプ２１の内周面に各シールリング２３の外周面がそれぞれ密接されることにより、樹脂パイプ２１の内周面と内筒１７の外端部外周面との間がシールされるようになっている。
【００１５】
図１（ａ）及び図３に示すように、各シールリング２３には内筒１７の外端部外周面よりも径方向外側に突出する断面山型状の突出部２３ａが形成され、該突出部２３ａよりも外端側には外端部外周面と略面一に形成された外周面を有する平坦部２３ｂが設けられている。また、前記突出部２３ａと平坦部２３ｂとの間には内筒１７の外端部外周面よりも径方向内方へ凹む凹条２３ｃが設けられている。図３に示すように、シールリング２３の外周面、すなわち継手本体１１に樹脂パイプ２１が挿入接続される際に同樹脂パイプ２１の内周面が摺接する部分には、樹脂パイプ２１の摩擦を低減するための凹凸処理としての梨地処理が施されている。
【００１６】
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、シールリング２３の外周面には多数の微細な凹部２４及び凸部２５が設けられ、これらの凸部２５は山型状でその頂部２５ａは曲面状に形成されている。梨地処理後のシールリング２３の外周面のＪＩＳＢ０６０１（１９９４）に基づく最大高さＲ_ｙは、好ましくは２．５〜８．０μｍ、さらに好ましくは２．５〜５．０μｍに設定されている。ここで、Ｒ_ｙは一連の凹部２４及び凸部２５の平均線２６から最も高い凸部２５の頂部２５ａまでの高さと最も低い凹部２４の谷底２４ａまでの深さとの和で表されるものである。
【００１７】
Ｒ_ｙが２．５μｍ未満では、シールリング２３の外周面の凹凸が不十分であり、樹脂パイプ２１が継手に挿入接続される際には、樹脂パイプ２１の内周面がシールリング２３の外周面全体と摺接するため、樹脂パイプ２１の内周面とシールリング２３の外周面との間の摩擦が増大する。このため、継手に樹脂パイプ２１を挿入接続する際に樹脂パイプ２１が受ける挿入力を十分に低減することができない。一方、８．０μｍを越えると、継手に接続された樹脂パイプ２１の内周面と内筒１７の外周面との間のシール性能が十分に確保されず、漏水するおそれがある。
【００１８】
そして、継手本体１１に樹脂パイプ２１が挿入されたときには、樹脂パイプ２１の内周面に各シールリング２３の外周面の凸部２５のみが密接されることにより、樹脂パイプ２１の内周面と内筒１７の外周面との間がシールされるようになっている。
【００１９】
図３に示すように、継手本体１１の先端部内周面には第２雌ねじ部２７が螺刻され、略円筒状をなし、中心に挿入孔２８ａが貫通形成された押し輪２８に螺刻された第３雄ねじ部２８ｂが螺合されることにより、継手本体１１の先端部に押し輪２８が取付けられる。継手本体１１の内周部において、第２雌ねじ部２７よりも基端側には、内周全体にわたって係止段部２９が形成されている。
【００２０】
この係止段部２９と押し輪２８の先端面との間には、樹脂パイプ２１を抜け止め保持する保持手段としての一対のロックリング３０が、その間に円環状のスペーサ３１を介装した状態で挟着されている。これらロックリング３０は、ステンレス鋼等の金属材料製の円環状をなすベースリング３０ａと、ベースリング３０ａから内方へ同一長さで一定の角度をもって突出する複数の規制片３０ｂとからそれぞれ構成されている。図４に示すように、継手に樹脂パイプ２１が挿入接続される際には、両ロックリング３０の各規制片３０ｂの先端が外方へ押圧されながら樹脂パイプ２１にそれぞれ摺接されるようになっている。
【００２１】
前記第１当接面１４より僅かに先端側には、貫通孔３２が継手本体１１の軸線１３と直交する方向に延びるように１箇所形成されている。該貫通孔３２には略円筒状をなすカラー３３が嵌入されるとともに、樹脂パイプ２１の継手本体１１内への挿入状態を視認するための押出ピン３４が前記カラー３３を介して貫通孔３２に挿通支持されている。
【００２２】
前記継手本体１１と、外周面の各収容溝２２にシールリング２３が嵌着された内筒１７と、ロックリング３０等とにより本実施形態の継手が構成されている。次に、上記したシールリング２３を成形するためのシールリング成形用金型３５について説明する。図２（ａ）に示すように、シールリング成形用金型３５はシールリング２３の外周面を成形する第１型３５ａ及び第２型３５ｂと、シールリング２３の内周面を成形する第３型３５ｃとから構成されている。また、第１型３５ａ及び第２型３５ｂと第３型３５ｃとの間には前記シールリング２３が成形される成形凹部３８が設けられ、第１型３５ａと第２型３５ｂとのパーティングライン３６には成形凹部３８に溶融した樹脂材料を流入させるゲート部３７が設けられている。なお、この樹脂材料にはポリエーテルエーテルケトン樹脂等が用いられる。
【００２３】
図２（ｂ）に示すように、成形凹部３８を形成する第１型３５ａ及び第２型３５ｂの内面にはエアーショットブラスト装置又はホーニング装置を用いて凹凸処理が施されており、多数の内面凹部３９及び内面凸部４０が均一に形成されている。また、第３型３５ｃの外面には前記凹凸処理が施されておらず、平坦状に構成されている。
【００２４】
そして、前記シールリング成形用金型３５を用いてシールリング２３を製造する際には、ゲート部３７から溶融した樹脂材料を射出し、シールリング成形用金型３５内で所要時間加熱及び加圧を行う。その後、各型３５ａ、３５ｂ、３５ｃを離型し、次いで前記シールリング２３の成形品に形成されるゲート部３７のゲート跡をカットする。このとき、シールリング成形用金型３５の内面凹部３９及び内面凸部４０の形状がシールリング２３の外周面に転写され、それぞれ多数の凸部２５及び凹部２４が形成される。
【００２５】
次に、前記シールリング２３を装着した継手の作用について以下に記載する。前記継手本体１１に樹脂パイプ２１を挿入接続する際には、図３に示すように、まず樹脂パイプ２１の先端を樹脂パイプ挿入空間２０に挿入する。樹脂パイプ２１の端部が外端側のシールリング２３を通過するときには、まずシールリング２３の平坦部２３ｂに樹脂パイプ２１が嵌挿され、続いて突出部２３ａに嵌挿される。このとき、樹脂パイプ２１の内周面によって径方向内側へ押圧されて圧縮変形した突出部２３ａは前記凹条２３ｃに受容される。
【００２６】
図１（ａ）及び図３に示すように、樹脂パイプ２１はその内周面がシールリング２３の山型状の凸部２５に摺接しながら挿入される。このため、樹脂パイプ２１は凸部２５の頂部２５ａに案内されるとともに、シールリング２３との接触面積が減少し、樹脂パイプ２１の内周面とシールリング２３の外周面との間の摩擦が低減される。また、シールリング２３の内周面には梨地処理が施されておらず、平坦状となっているため、同シールリング２３の内周面と収容溝２２の底面との間に摩擦が生じ、収容溝２２からのシールリング２３の抜け出しが規制される。
【００２７】
図４に示すように、樹脂パイプ２１を継手本体１１の内奥側へさらに挿入すると、両ロックリング３０の各規制片３０ｂの先端が樹脂パイプ２１の外周面にそれぞれ摺接され、樹脂パイプ２１は各規制片３０ｂの元に戻ろうとする力に基づく内方への付勢力に抗して継手本体１１の内奥側へ挿入される。そして、もう１つの収容溝２２に嵌着されたシールリング２３にも同様に樹脂パイプ２１が嵌挿される。このとき、上記と同様に樹脂パイプ２１の内周面とシールリング２３の外周面との間の摩擦が低減されるとともに、収容溝２２からのシールリング２３の抜け出しが規制される。
【００２８】
続いて、図５に示すように、前記押出ピン３４の外端部の突出量が最大となるとともに、樹脂パイプ２１の先端が継手本体１１内の第１当接面１４に当接するまで樹脂パイプ２１を継手本体１１の内奥側へさらに挿入する。その後、樹脂パイプ２１に引き抜き力が作用したときには、両ロックリング３０の各規制片３０ｂの先端が樹脂パイプ２１の外周面に食い込むことにより、樹脂パイプ２１は継手本体１１内に抜け止め保持される。
【００２９】
前記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。
・実施形態のシールリング２３の外周面には梨地処理が施されており、多数の凹部２４及び凸部２５が均一に形成されている。このため、継手本体１１に樹脂パイプ２１を挿入接続する際には、樹脂パイプ２１とシールリング２３との接触面積が減少する。従って、樹脂パイプ２１とシールリング２３との間の摩擦を低減することができ、継手に対する樹脂パイプ２１の挿入接続を容易に行うことができる。
【００３０】
・また、梨地処理後のシールリング２３の外周面のＪＩＳＢ０６０１（１９９４）に基づく最大高さＲ_ｙは、好ましくは２．５〜８．０μｍ、さらに好ましくは２．５〜５．０μｍに設定されている。このため、樹脂パイプ２１は、その内周面をシールリング２３の凹部２４に接触させることなく、凸部２５の頂部２５ａにのみ接触させることにより継手本体１１に挿入接続される。従って、樹脂パイプ２１とシールリング２３との接触面積が確実に減少し、樹脂パイプ２１とシールリング２３との間の摩擦がさらに低減し、継手に対する樹脂パイプ２１の挿入接続をさらに容易に行うことができる。
【００３１】
・実施形態のシールリング成形用金型３５の第３型３５ｃの外面には凹凸処理が施されていない。このため、シールリング２３の内周面は平坦状に形成される。従って、シールリング成形用金型３５への凹凸処理の手間を軽減でき、継手本体１１に樹脂パイプ２１を挿入接続する際の樹脂パイプ２１とシールリング２３との間の摩擦低減を効率良く達成することができる。また、シールリング２３の内周面と収容溝２２の底面との間に摩擦が生じ、収容溝２２からのシールリング２３の抜け出しを規制することができる。
【００３２】
・実施形態の継手に内嵌された内筒１７には、外周面に多数の凹部２４及び凸部２５が形成されたシールリング２３が装着されている。このため、継手本体１１に樹脂パイプ２１を挿入接続する際には、シールリング２３とロックリング３０とから抵抗を受けていた従来と異なり、シールリング２３との間に生じる摩擦が低減する。従って、樹脂パイプ２１が受ける挿入力を低減することができる。
【００３３】
・実施形態のシールリング成形用金型３５は、シールリング２３の外周面を形成する第１型３５ａ及び第２型３５ｂの内面に多数の内面凹部３９及び内面凸部４０が均一に形成されている。すなわち、前記シールリング２３の外周面には成形と同時に前記内面凹部３９及び内面凸部４０の形状が転写され、それぞれ多数の凸部２５及び凹部２４が形成される。このため、得られたシールリング２３の外周面にエアーショットブラスト装置又はホーニング装置を用いて凹凸処理を施す必要がなく、シールリング２３の劣化を確実に防止することができる。
【００３４】
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。
・シールリング２３の外周面の突出部２３ａ及び平坦部２３ｂにのみ梨地処理を施す構成を採用してもよい。
【００３５】
・シールリング２３の外周面を成形する型は第１型３５ａ及び第２型３５ｂの２つに限定するものでなく、３つ以上でもよい。
・本実施形態の継手の保持手段を次のように構成してもよい。
【００３６】
即ち、継手本体１１の先端部内周面には、継手本体１１の軸線１３方向外方に向かうに従い拡径するテーパ面が形成される。継手本体１１と押し輪２８との間には保持手段としての前記軸線１３方向に延びる切り割りが形成され、その外周面に継手本体１１内のテーパ面に対応するテーパ面を有する押圧リングが介装される。
【００３７】
継手に樹脂パイプ２１を接続するときには、樹脂パイプを継手本体１１内に挿入した後、スパナ等を用いて押し輪２８を継手本体１１に締付ける。このとき、押圧リングは、継手本体１１内のテーパ面によってガイドされることにより縮径しながら継手本体１１内に押し込まれ、押圧リングの内周面が樹脂パイプ２１の外周面に圧接することにより、樹脂パイプ２１は継手本体１１内に抜け止め保持される。
【００３８】
・シールリング２３の数は２つに限定するものでなく、１つでもよいし、３つ以上でもよい。
・シールリング２３の形状を断面円形状、断面楕円形状等に変更してもよい。
【００３９】
さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
・前記凹凸処理により多数の凹部及び凸部が設けられるとともに、同凸部は山型状でその頂部が曲面状に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のシールリング。このように構成した場合、継手に対する樹脂パイプの挿入接続をより容易に行うことができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、次のような効果を奏する。
請求項１に記載の発明のシールリングによれば、樹脂パイプとの間の摩擦を低減することができ、継手に対する樹脂パイプの挿入接続を容易に行うことができる。
【００４１】
請求項２に記載の発明のシールリングによれば、請求項１に記載の発明の効果を向上させることができる。
請求項３に記載の発明のシールリングによれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の効果を効率良く発揮することができるとともに、収容溝からの抜け出しを抑制することができる。
【００４２】
請求項４に記載の発明の継手によれば、請求項１から請求項３に記載の発明のシールリングの効果を発揮した状態で樹脂パイプを挿入接続することができる。請求項５に記載の発明のシールリング用成形金型によれば、請求項１から請求項３に記載の発明の効果に加えて、シールリングの劣化を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は実施形態のシールリングを示す拡大断面図、（ｂ）はシールリングの外周面を示す部分拡大断面図。
【図２】（ａ）は実施形態のシールリング成形用金型を示す断面図、（ｂ）は図２（ａ）の２ｂ―２ｂ線における断面図。
【図３】継手本体内に樹脂パイプを挿入し始めた状態の部分破断側面図。
【図４】樹脂パイプがロックリング及び各シールリングに摺接しながら挿入されている状態を示す部分破断側面図。
【図５】継手に樹脂パイプが接続された状態を示す部分破断側面図。
【符号の説明】
１１…継手本体、１７…内筒、２１…樹脂パイプ、２２…収容溝、２３…シールリング、３０…保持手段としてのロックリング、３５…シールリング成形用金型、３８…成形凹部。

Claims

筒状をなす継手本体の一端部には管体が接続され、他端部には樹脂パイプが挿入されて接続されるとともに、接続された樹脂パイプを抜け止め保持するための保持手段が設けられ、内部には樹脂パイプが嵌挿される内筒が備えられ、該内筒の外周面には収容溝が設けられた継手の前記収容溝に嵌着され、内筒の外周面と樹脂パイプの内周面との間をシールするシールリングにおいて、
前記シールリングの表面には樹脂パイプを挿入接続する際の樹脂パイプの摩擦を低減するための凹凸処理が施されていることを特徴とするシールリング。
前記凹凸処理後のＪＩＳＢ０６０１（１９９４）に基づく最大高さ（Ｒ_ｙ）は２．５〜８．０μｍに設定されている請求項１に記載のシールリング。
前記凹凸処理は樹脂パイプの内周面との接触部分にのみ施されている請求項１又は請求項２に記載のシールリング。
筒状をなす継手本体の一端部には管体が接続され、他端部には樹脂パイプが挿入されて接続されるとともに、接続された樹脂パイプを抜け止め保持するための保持手段が設けられ、内部には樹脂パイプが嵌挿される内筒が備えられ、かつ該内筒の外周面には収容溝が設けられ、その収容溝には請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のシールリングが嵌着され、樹脂パイプを挿入接続する際の樹脂パイプの摩擦を低減するように構成されている継手。
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のシールリングを成形するシールリング成形用金型であって、シールリングの形状を有する成形凹部の内面には凹凸処理が施され、それによる凹凸形状がシールリングの表面に転写されるように構成されているシールリング成形用金型。