JP2008267549A - インコアの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インコアの製造を容易かつ精度良く行うことができるインコアの製造方法を提供する。
【解決手段】インコア１２は、筒部１３と、その基端部に設けられた鍔部１４とを備え、樹脂パイプ１１の端部１１ａに内挿されて樹脂パイプ１１を補強するように構成されている。筒部１３の外周面には樹脂パイプ１１の内周面１１ｂに接触する凸部としての突条１５が設けられ、該突条１５の外周面１５ａにおける表面粗さが算術平均粗さ（Ｒａ）として０．８ａ〜２５ａ（６〜２５μｍ）に設定されている。この突条１５は、インコア１２の筒部１３に直交する方向に延びている。係るインコア１２は、金属の板材をプレス絞り加工して筒部１３を成形し、その基端部を先端側へ折り返して鍔部１４をした後、筒部１３の外周面に転造加工を施して溝１６を加工することにより、突条１５を形成して製造される。
【選択図】図１

Description

本発明は、水道配管、冷温水配管、床暖房、ロードヒーティング等に使用される樹脂パイプ用の継手において、樹脂パイプの端部に内挿されるインコアの製造方法に関するものである。

この種のインコアについて、本願出願人は既に特許出願を行っている（例えば、特許文献１を参照）。このインコアは流体管としての樹脂パイプの端部に内挿され、インコアが内挿された樹脂パイプはシールリングを装着した継手の接続口に水密に嵌入される。このインコアは、筒部とその基端側に鍔部とを備え、樹脂パイプの端部に内挿されたとき、樹脂パイプを補強するものである。係るインコアはステンレス鋼からプレス絞り加工によって形成され、筒部の外周面に樹脂パイプの内周面に接触する突条部が筒部の軸線方向に延びるように形成されている。
特開２００３−９０４８６号公報（第２頁及び第３頁）

ところが、特許文献１に記載された従来のインコアの製造方法においては、プレス絞り加工のみで行っていることから、インコアの外周面に突条部を形成するとき、ステンレス鋼を筒状に形成すると同時に、その表面に筒部の軸線方向に延びる突条部を形成しなければならず、加工が非常に困難で、精度の悪いものであった。しかも、筒部の真円度を維持しなければならないため、加工が一層難しいものであった。

そこで本発明の目的とするところは、インコアの製造を容易かつ精度良く行うことができるインコアの製造方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明のインコアの製造方法は、筒部と、その基端部に設けられた鍔部とを備え、樹脂パイプの端部に内挿され、内挿された状態の樹脂パイプが筒状をなす継手に嵌入されて樹脂パイプが継手に接続されたとき樹脂パイプを補強するように構成されたインコアの製造方法であって、金属の板材をプレス絞り加工することにより筒部を形成し、その基端部を折曲げることによって鍔部を形成した後、筒部の外周面に転造加工を施すことにより、筒部の外周面に凸部を形成することを特徴とする。

請求項２に係る発明のインコアの製造方法は、請求項１において、前記凸部は、インコアの筒部に直交する方向に延びる突条であることを特徴とする。

請求項１に係る発明のインコアの製造方法では、金属の板材をプレス絞り加工することにより筒部を形成し、その基端部を折曲げることによって鍔部を形成した後、筒部の外周面に転造加工を施すことにより、筒部の外周面に凸部を形成することにより行われる。このため、プレス絞り加工により筒部を形成し、その基端部を折曲げて鍔部を形成することができ、その後転造加工により筒部の外周面に凸部を形成することができ、各加工毎に筒部、鍔部及び凸部が形成される。従って、インコアの製造を容易かつ精度良く行うことができる。

請求項２に係る発明のインコアの製造方法では、凸部はインコアの筒部に直交する方向に延びる突条である。このため、請求項１に係る発明の効果に加えて、転造加工によりインコアの筒部に直交する方向に延びる突条を安定した状態で容易に形成することができる。

以下、本発明の最良と思われる実施形態につき、図面を用いて詳細に説明する。
図２及び図３に示すように、樹脂パイプ１１はポリオレフィン（架橋ポリエチレン、ポリブテン等）等の合成樹脂により円筒状に形成され、水道の配管等として使用される。樹脂パイプ１１の端部１１ａは、樹脂パイプ１１をその軸線とほぼ直交するように切断されて形成されている。樹脂パイプ１１は製造方法や材質により、外径、内径及び肉厚にばらつきがあることから、公差が金属パイプに比べ大きく規定されている。

図１（ａ）、（ｂ）及び図２に示すように、インコア１２は、ばね性を有する金属材料製の板材をプレス絞り加工することによって形成され、円筒状をなす筒部１３と、その基端部に筒部１３側へ折り返して形成された円環状の鍔部１４とから構成されている。ばね性を有する金属材料としては、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、青銅、アルミニウム等が用いられる。ばね性を有する金属材料製の板材としては、ステンレス鋼のうち板厚が０．２〜０．５ｍｍ、種類がＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等であることが好ましい。

このインコア１２は、前記板材をプレス絞り加工により抜き成形して円筒状に形成される。プレス絞り加工は、ダイの上に金属の板材を支持し、周囲をしわ押えで押えた状態で、パンチにて板材を押し込んで加工する方法である。この場合、板材の一端部は幅広に加工され、他端側に折り返すように曲げ加工して鍔部１４が形成されるようになっている。前記筒部１３の外径は、樹脂パイプ１１の内径よりもわずかに大きく設定されており、先端側に向かうに従い徐々に外径が縮小するテーパ状に形成されている。

図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、インコア１２の筒部１３には、その軸線と直交する方向に延び、一定間隔で断面波状（円環状）をなす凸部としての突条１５が転造加工で溝１６を加工することにより形成されている。転造加工は、転造ダイスの回転により棒状又は筒状の素材を転がしながら変形させる塑性加工の一種である。転造加工では通常冷間（常温）で加工が行われる。この突条１５の外周面１５ａにおける表面粗さが算術平均粗さ（Ｒａ）として０．８ａ〜２５ａ（６〜２５μｍ）に設定されている。なお、従来のインコアの突条部表面の算術平均粗さ（Ｒａ）は０．８ａ未満である。ここで、算術平均粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４に規定された算術平均粗さ（Ｒａ）に準拠して測定される値である。突条１５の外周面１５ａにおける平均表面粗さ（Ｒａ）をこのように従来よりも粗く形成することにより、樹脂パイプ１１の内周面１１ｂに対する突条１５の外周面１５ａの接触面積を減少させることができ、摩擦抵抗を低減させることができる。

前記突条１５の間には一定深さの溝１６が形成され、その溝１６の深さｄは特に制限されないが、０．００５〜１．０ｍｍであることが好ましく、０．０２〜０．２ｍｍであることがより好ましい。突条１５間の間隔を表すピッチｐはその溝の深さｄから溝の深さｄの３倍程度であることが好ましい。このピッチｐが溝の深さｄよりも短い場合には、樹脂パイプ１１の内周面１１ｂに対する突条１５の外周面１５ａの接触面積が増大すると共に、転造加工による突条１５の形成も難しくなって好ましくない。その一方、ピッチｐが溝１６の深さの３倍よりも長い場合には、突条１５間のピッチｐが長くなり過ぎ、樹脂パイプ１１の真円を保持することが難しくなったりして好ましくない。

また、インコア１２の突条１５は、鍔部１４から突条１５の形成されていない内挿確認用の間隔１７をおいて筒部１３の外周面に形成されている。この内挿確認用の間隔１７は、例えば１〜３ｍｍの範囲に形成される。そして、樹脂パイプ１１の端部１１ａへのインコア１２の内挿時には、樹脂パイプ１１の端部１１ａがその内挿確認用の間隔１７の範囲内に位置しておればインコア１２の挿入が良好であると判断され、突条１５の一部が目視できる場合にはインコア１２の挿入が不良であると判断される。なお、インコア１２の筒部１３の先端部には突条１５は形成されておらず、また樹脂パイプ１１への内挿を容易にするための先端側ほど縮径されているテーパ部１３ａが設けられている。

図３に示すように、継手２０は合金（真鍮、青銅等）等の金属により形成され、その基端部に設けられた第１雄ねじ部２１に流体管が螺合される略円筒状の継手本体２２と、継手本体２２の先端側に螺合される締付ナット２３とから構成されている。継手本体２２の先端部の内周面には、雌ねじ部２４が形成されている。また、継手本体２２内には、当接面２５が継手本体２２の軸線と直交するように円環状に設けられ、インコア１２が内挿された樹脂パイプ１１を継手本体２２内に嵌入したときには、樹脂パイプ１１の嵌入が所定位置で止まるようになっている。この当接面２５を境界として、継手本体２２内の空間は当接面２５より先端側が樹脂パイプ１１の嵌入空間２６となっている。

継手本体２２の内周面には、その先端側へ向かうに従い拡径する傾斜面２７が形成されている。この傾斜面２７に連なる継手本体２２の内周面には受け面２８が継手本体２２の先端側へ向かうに従い拡径するテーパ面状に形成されている。また、当接面２５及び傾斜面２７の間において、継手本体２２の内周面にはその基端側から順に第１環状溝２９及び第２環状溝３０がそれぞれ周方向に沿って凹設されている。第１環状溝２９及び第２環状溝３０には、ゴム材料製の円環状をなす第１シールリング３１及び第２シールリング３２がそれぞれ嵌着されている。そして、継手本体２２内に樹脂パイプ１１が嵌入される際、第１シールリング３１及び第２シールリング３２は樹脂パイプ１１の外周面に圧接し、樹脂パイプ１１の外周面と継手本体２２の内周面との隙間をシールするようになっている。

前記締付ナット２３は略円筒状をなし、その先端部の外周面には第２雄ねじ部３３が形成され、継手本体２２の雌ねじ部２４に螺合されている。締付ナット２３の中心には、前記樹脂パイプ１１の直径と対応する内径を有する挿入孔３４が形成されるとともに、挿入孔３４の基端部には樹脂パイプ接続口３５が形成されている。また、第２雄ねじ部３３の外周縁に連なる締付ナット２３の外周面と継手本体２２の先端内周面との間には第３シールリング３６が嵌着されている。そして、この第３シールリング３６は、締付ナット２３を継手本体２２に螺合した際、締付ナット２３が緩むのを防止している。継手本体２２内には、スペーサ３７を介装した前後一対の抜け止めリング（ロックリング）３８が締付ナット２３により継手本体２２内からの抜け出しを規制された状態で配設されている。そして、継手本体２２内に挿着される樹脂パイプ１１の外周面に対し抜け止めリング３８が係合することにより、樹脂パイプ１１が継手本体２２内に抜け止め保持されるようになっている。

さて、インコア１２を樹脂パイプ１１の端部１１ａに内挿する場合には、図１（ａ）及び図２に示すように、インコア１２の筒部１３を樹脂パイプ１１の端部１１ａ開口に挿入し、少しずつ押し込んでゆく。このとき、インコア１２の先端部にはテーパ部１３ａが設けられているため、樹脂パイプ１１の端部１１ａへのインコア１２の筒部１３の挿入を簡単に行うことができる。さらに、インコア１２の突条１５の外周面１５ａにおける算術平均粗さ（Ｒａ）が従来よりも粗い０．８ａ〜２５ａに設定されているため、樹脂パイプ１１の内周面１１ｂに対するインコア１２の突条１５の接触面積が少なくなっている。そのため、樹脂パイプ１１に対するインコア１２の摩擦抵抗が従来よりも一層抑えられ、インコア１２を軽い挿入力で樹脂パイプ１１に内挿してゆくことができる。そして、インコア１２の挿入量が多くなっても接触面積の増加が少なく、摩擦抵抗の増大がインコア１２を最後まで手の力で挿入可能な範囲に抑えられる。

続いて、インコア１２の鍔部１４を樹脂パイプ１１の端部１１ａに向かって押し込む。そして、インコア１２の筒部１３は樹脂パイプ１１の内周面１１ｂに沿って鍔部１４が樹脂パイプ１１の端部１１ａに当接するまで挿入される。このとき、インコア１２の突条１５は鍔部１４から突条１５の形成されていない内挿確認用の間隔１７をおいて筒部１３の外周面に形成されている。このため、インコア１２を樹脂パイプ１１の端部１１ａに内挿する場合、樹脂パイプ１１の端部１１ａがその内挿確認用の間隔１７の範囲内に位置するようにインコア１２が挿入されたとき、インコア１２の挿入が良好であると判断される。それに対して、図４に示すように、突条１５の一部が目視できる場合にはインコア１２の挿入が不良であると判断される。このようにして、樹脂パイプ１１の端部１１ａにインコア１２が内挿されることにより、樹脂パイプ１１の端部１１ａが補強されると共に、樹脂パイプ１１の真円が確保される。

次に、インコア１２が内挿された樹脂パイプ１１を継手２０に嵌入する場合には、図３に示すように、継手２０の締付ナット２３に形成された樹脂パイプ接続口３５からインコア１２が内挿された側の樹脂パイプ１１の端部１１ａを挿入する。このとき、樹脂パイプ１１の端部１１ａから突出したインコア１２の鍔部１４は、継手本体２２内に嵌着された第１シールリング３１と第２シールリング３２とを樹脂パイプ１１を先導するように通過する。そして、インコア１２の鍔部１４が継手本体２２内の当接面２５に当接するまで樹脂パイプ１１を継手２０内に嵌入する。すると、樹脂パイプ１１の外周面は第１シールリング３１と第２シールリング３２によってシールされるとともに、一対の抜け止めリング３８により抜け止め保持された状態、つまり接続状態となる。このようにして、インコア１２が内挿された樹脂パイプ１１は、継手２０に接続される。

以上の実施形態によって発揮される効果について、以下にまとめて記載する。
・ 前記実施形態のインコア１２においては、筒部１３の外周面に樹脂パイプ１１の内周面１１ｂに接触する突条１５が設けられ、該突条１５の外周面１５ａにおける算術平均粗さ（Ｒａ）が０．８ａ〜２５ａ（６〜２５μｍ）に設定されている。すなわち、突条１５の外周面１５ａの面粗度は従来よりも粗く形成されていることから、樹脂パイプ１１の内周面１１ｂに対するインコア１２の突条１５の接触面積を減少させることができ、摩擦抵抗を低減させることができる。従って、インコア１２を樹脂パイプ１１に内挿する際の挿入力を軽減することができ、手の力によってインコア１２を最後まで容易に挿入することができる。

・ 前記突条１５はインコア１２の筒部１３に直交する方向に延びるものであることにより、樹脂パイプ１１の真円を容易に保持することができると共に、転造加工によって安定した状態で容易に形成することができる。樹脂パイプ１１の真円度を高めることにより、インコア１２を内挿した樹脂パイプ１１を継手２０に接続したとき、シール性を向上させることができる。

・ 突条１５は鍔部１４から樹脂パイプ１１へのインコア１２の内挿確認用の間隔１７をおいて筒部１３の外周面に形成されることにより、インコア１２を樹脂パイプ１１の端部１１ａに内挿する場合、突条１５が形成されていない内挿確認用の間隔１７の部分を利用してインコア１２の挿入確認を容易に行うことができる。

・ インコア１２を製造する場合には、金属の板材をプレス絞り加工することにより筒部１３が形成され、その基端部を先端側へ折り返すことによって鍔部１４が形成され、筒部１３の外周面に転造加工を施すことにより筒部１３の外周面に溝１６を加工すると同時に突条１５が形成される。すなわち、各加工毎に筒部１３、鍔部１４及び突条１５が形成される。従って、前記効果を有するインコアの製造を容易かつ精度良く行うことができる。このように、転造加工によりインコア１２の筒部１３に直交する方向に延びる突条１５を形成することにより、係る突条１５を安定した状態で容易に得ることができる。

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。
・ 前記インコア１２の凸部を、筒部１３の外周面に螺旋状に形成したり、断面台形状に形成したり、間欠的に形成したりすることもできる。

・ 前記突条１５の幅をインコア１２の筒部１３の基端部側ほど狭くなるように構成したり、突条１５の外周面１５ａの算術平均粗さを基端部側ほど粗くなるように構成したりすることもできる。この場合、樹脂パイプ１１に対するインコア１２の内挿を最後まで一層軽い挿入力で行うことができる。

・ 前記鍔部１４を折り返して形成するのではなく、９０度まで折曲げて形成することもできる。
・ 前記インコア１２の凸部の表面粗さを調整するために、転造加工後にバレル加工法、ショットピーニング法又はサンドブラスト法により面粗度を変更することも可能である。

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。
(1)筒部と、その基端部に設けられた鍔部とを備え、樹脂パイプの端部に内挿され、内挿された状態の樹脂パイプが筒状をなす継手に嵌入されて樹脂パイプが継手に接続されたとき樹脂パイプを補強するように構成されたインコアであって、前記筒部の外周面には樹脂パイプの内周面に接触する凸部が設けられ、該凸部の外周面における表面粗さが算術平均粗さ（Ｒａ）として０．８ａ〜２５ａであることを特徴とするインコア。この場合、凸部の外周面の面粗度は従来よりも粗く形成されていることから、樹脂パイプの内周面に対するインコアの凸部の接触面積を減少させることができ、摩擦抵抗を低減させることができる。従って、インコアを樹脂パイプに内挿する際の挿入力を軽減することができる。

(2)前記凸部は、インコアの筒部に直交する方向に延びる突条であることを特徴とする技術的思想(1)に記載のインコア。この場合、技術的思想(1)に係る発明の効果に加え、樹脂パイプの真円を容易に保持することができると共に、転造加工によって安定した状態で容易に形成することができる。

(3)前記凸部は、鍔部から樹脂パイプへのインコアの内挿確認用の間隔をおいて筒部の外周面に形成されていることを特徴とする技術的思想(1)又は(2)に記載のインコア。この場合、技術的思想(1)又は(2)に係る発明の効果に加え、インコアを樹脂パイプの端部に内挿する場合、凸部が形成されていない内挿確認用の間隔の部分を利用してインコアの挿入確認を容易に行うことができる。

(4)前記凸部は、その外周面が断面波状に形成されていることを特徴とする技術的思想(1)から(3)のいずれか一項に記載のインコア。この場合、技術的思想(1)から(3)のいずれかに係る発明の効果に加え、樹脂パイプの内周面に対するインコアの凸部の接触面積を減少させることができる。

(5)前記突条は、円環状に形成されていることを特徴とする技術的思想(2)又は(3)に記載のインコア。この場合、技術的思想(2)又は(3)に係る発明の効果に加え、突条を転造加工により安定した状態で容易に製造することができる。

(6)前記筒部及び鍔部は、ばね性を有する金属材料で形成されていることを特徴とする技術的思想(1)から(3)のいずれか一項に記載のインコア。この場合、技術的思想(1)から(3)のいずれかに係る発明の効果に加え、インコアを容易に製作することができる。

(7)前記鍔部は先端側に折り返すことにより形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインコアの製造方法。この場合、請求項１又は請求項２に係る発明の効果に加え、鍔部の強度を高めることができると共に、鍔部を安定した状態に形成することができる。

(8)端部に技術的思想(1)から(3)のいずれか一項に記載のインコアが内挿されて構成されていることを特徴とする樹脂パイプ。この場合、樹脂パイプの端部をインコアにより補強することができると共に、樹脂パイプの真円度を確保することができる。

（ａ）は樹脂パイプに内挿されたインコアを示す正面図、（ｂ）はインコアを示す部分拡大断面図。 インコアと樹脂パイプを示す分解斜視図。 インコアを内挿した樹脂パイプを継手に嵌入する状態を示す断面図。 樹脂パイプの端部にインコアを内挿した状態を示す正面図。

符号の説明

１１…樹脂パイプ、１２…インコア、１３…筒部、１４…鍔部、１５…凸部としての突条、２０…継手。

Claims (2)

1. 筒部と、その基端部に設けられた鍔部とを備え、樹脂パイプの端部に内挿され、内挿された状態の樹脂パイプが筒状をなす継手に嵌入されて樹脂パイプが継手に接続されたとき樹脂パイプを補強するように構成されたインコアの製造方法であって、
   金属の板材をプレス絞り加工することにより筒部を形成し、その基端部を折曲げることによって鍔部を形成した後、筒部の外周面に転造加工を施すことにより、筒部の外周面に凸部を形成することを特徴とするインコアの製造方法。
2. 前記凸部は、インコアの筒部に直交する方向に延びる突条であることを特徴とする請求項１に記載のインコアの製造方法。

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