JP5364476B2 - 樹脂製管継手およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、給湯・給水配管等に用いられ、接続管の一端部を挿入するだけでシール状に接続できる差込み式の樹脂製管継手およびその製造方法に関する。

従来、この種の差込み式の管継手として、たとえば、接続管が外嵌される内筒を一体形成した継手本体と、内筒を覆うように継手本体に螺着される外筒と、内筒の外周に形成した環状のシールリング嵌合溝と、シールリング嵌合溝に接続管の一端部の内周と内筒の外周との間をシールするために嵌合したシールリングと、内筒と外筒の間に配設された抜止めリングとを備えたものがある（例えば、特許文献１、２参照。）。この管継手によると、接続管の一端部を外筒の挿入口側に挿入するだけの簡単な操作でシール状にかつ抜止め状に接続できる。

また、樹脂製管継手として、継手本体をガラス繊維で強化したプラスチック材料で射出成形して樹脂製管継手の強度アップを図るものも公知である（例えば、特許文献３参照）。

特開２００３−４２３７０号公報 特開２００７−１６２７８６号公報 特開平１０−３１１４７５号公報

ところで、上記した前者の差込式の管継手は、金属製のものに比して材料コストの低減、軽量化等を図る目的で、合成樹脂材料で射出成形し、しかも強度の向上を図るために後者の樹脂製管継手の技術を利用して前者の差込式の管継手の内筒を含む継手本体をガラス繊維強化プラスチックで射出成形することが考えられる。
しかしながら、前者の差込式の管継手のようにシールリング嵌合溝を有する内筒を射出成形すると次のような問題が生じる。すなわち、前者の差込式の管継手の内筒をガラス繊維強化プラスチックで射出成形すると、成形時の金型のパーティングラインの隙間から逃れ出て固化した薄片状のバリがシールリング嵌合溝の内底表面に形成され、このバリの存在によりシールリングの内周面とシールリング嵌合溝の内底表面との密着性が損なわれてシール性が低下する。そこで、射出成形後、シールリング嵌合溝の内底表面層であるスキン層を切削加工して除去することにより前記バリを取除くことが考えられる。しかし、そのようにシールリング嵌合溝のスキン層を除去すると、シールリング嵌合溝の内底表面には内筒のプラスチック成形材料に配合されているガラス繊維が露出し、このガラス繊維がシールリング嵌合溝の内底表面から脱落して内筒および接続管内を流れる流体に流入するおそれがあった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、上記のような、内部に流体通路を形成したガラス繊維強化プラスチック製の継手本体の少なくとも軸心方向一端部に、接続管の一端部が外嵌状に差込まれる内筒を一体に形成し、この内筒の外周面に環状のシールリング嵌合溝を設け、該シールリング嵌合溝に前記接続管の一端部の内周と前記内筒の外周との間をシールするためのシールリングを嵌合している樹脂製管継手において、シールリングによるシール性を確保し得るうえ、ガラス繊維の流体への流出を防止できる樹脂製管継手およびその製造方法を提供することにある。

本発明の樹脂製管継手は、請求項１に記載のように、その発明の内容を理解し易くするために図１〜図５に付した符号を参照して説明すると、内部に流体通路７を有し射出成形されたガラス繊維強化プラスチック製の継手本体１の少なくとも軸心方向一端部に、接続管Ｐの一端部が外嵌状に差込まれる内筒２を一体に形成し、この内筒２の外周面に環状のシールリング嵌合溝２１を設け、該シールリング嵌合溝２１に接続管Ｐの一端部の内周と内筒２の外周との間をシールするためのシールリング４を嵌合している樹脂製管継手において、内筒２のシールリング嵌合溝２１の内底表面における接続管差込み方向下手側に対応する箇所に形成されたスキン層（内筒の成形金型に接する表面層）２２を切削して射出成形時に生じたバリを取除いた切削部２１ａを設けるとともに、内筒２のシールリング嵌合溝２１の内底表面における接続管差込み方向上手側に対応する箇所のスキン層２２は前記切削をしないでそのままにした非切削部２１ｂを設けていることに特徴を有するものである。

上記構成の樹脂製管継手によると、内筒２のシールリング嵌合溝２１の内底表面における接続管差込み方向下手側に対応する箇所のスキン層２２を切削して射出成形時に生じたバリを取除いて平滑に仕上げられるので、当該箇所でのシールリング４の内周面との密着性を高めることができてシール性を確保できる。そして内筒２のシールリング嵌合溝２１の接続管差込み方向上手側に対応する箇所のスキン層２２はそのままにしてあるので、そのスキン層２２にはガラス繊維が露出状に存在せず、ガラス繊維が脱落して接続管Ｐおよび流体通路７を通る流体に流入するのを防止できる。

本発明の樹脂製管継手の製造方法は、請求項２に記載のように、内部に流体通路７を有し射出成形されたガラス繊維強化プラスチック製の継手本体１の少なくとも軸心方向一端部に、接続管Ｐの一端部が外嵌状に差込まれる内筒２を一体に形成し、この内筒２の外周面に、接続管Ｐの一端部の内周と内筒２の外周との間をシールするためのシールリング４が嵌合される環状のシールリング嵌合溝２１を設ける樹脂製管継手の製造方法において、継手本体１の射出成形後に、内筒２のシールリング嵌合溝２１の内底表面における接続管差込み方向下手側に対応する箇所に形成されたスキン層２２を切削して射出成形時に生じたバリを取除くとともに、内筒２のシールリング嵌合溝２１の内底表面における接続管差込み方向上手側に対応する箇所のスキン層は切削しないでのままにすることに特徴を有するものである。

これによると、内筒２のシールリング嵌合溝２１の内底表面における接続管差込み方向下手側に対応する箇所のスキン層２２を切削してバリを取除いて平滑に仕上げられるので、当該箇所でのシールリング４の内周面との密着性を高めることができてシール性を確保できる。そして内筒２のシールリング嵌合溝２１の接続管差込み方向上手側に対応する箇所のスキン層２２はそのままにしてあるので、そのスキン層２２にはガラス繊維が露出状に存在せず、ガラス繊維が脱落して接続管Ｐおよび流体通路７を通る流体に流入するおそれが無くなる。

本発明によれば、ガラス繊維強化プラスチック製の継手本体の射出成形後、シールリング嵌合溝の内底表面における接続管差込み方向下手側に対応する箇所のスキン層を切削し、接続管差込み方向上手側に対応する箇所のスキン層はそのままにするという簡単な手段で、シールリングによるシール性を確保できるうえ、ガラス繊維の流体への流入を防止できるという利点がある。

本発明の一実施例を示す直線型の樹脂製管継手の断面図である。 図１の樹脂製管継手のシールリング嵌合溝の一部拡大断面図である。 他の実施例のシールリング嵌合溝の一部拡大断面図である。 他の実施例のエルボ型の樹脂製管継手の断面図である。 更に他の実施例のＴ型の樹脂製管継手の断面図である。

本発明の好適な実施形態を図面に基づき説明する。

図１において、本発明の一実施例を示す直線型の樹脂製管継手は、継手本体１に、内筒２、外筒３、シールリング４、抜止めリング５、及びプラグ６等を備える。

図１に示すように、継手本体１はガラス繊維強化プラスチックで射出成形されて流体通路７を軸心方向に貫通状に形成しており、継手本体１の軸心方向一端部および軸心方向他端部からそれぞれ内筒２を軸心方向外方へ流体通路７の中心軸と平行に一体に突出形成してあり、内筒２の内部に流体通路７が連通形成されている。また継手本体１の軸心方向一端部および軸心方向他端部にはそれぞれ継手本体１とは別体に透明もしくは半透明な樹脂で筒状に形成された外筒３を、内筒２の外周面との間にポリブテンや架橋ポリエチレン等樹脂製又は金属製の接続管Ｐの一端部を受け入れる接続管差込間隙８を形成すべく内筒２と同心状に取り付けている。その取り付けに際しては、外筒３の軸心方向内方側の基端部３ａの開口部内周にリップ９を内向きに設け、このリップ９を継手本体１の内筒２の付け根部の外周に形成した凹溝１０に圧入嵌合して係合固定する。

抜止めリング５はステンレス製品であって、環状の外径リング部５ａと、この外径リング部５ａの内周に一体に折曲形成した弾性を有する拡縮径変形自在な複数枚の食込み歯５ｂとを有する形に形成している。各食込み歯５ｂは外径リング部５ａの内周から接続管Ｐの差込み方向下手側へ傾斜して延びる形に一体に形成している。

外筒３はこれの軸心方向外方の先端部側３ｂを径方向外方へ膨出してこの先端部の内部に軸心方向外方へ向けて開放する形の開放口１３を形成する。外筒３の基端部３ａ側の内周と内筒２の外周との間には、後述する挿入ガイドリング１４が入り込むガイドリング進入空間部１５を接続管差込間隙８の内奥部と連通状に形成している。ガイドリング進入空間部１５の軸心方向長さは、後述する挿入ガイドリング１４の軸心方向長さと同一か、それよりも少し深く形成している。なお、透明もしくは半透明な外筒３の外周には接続管Ｐが正常位置に挿入されたことを確認するための確認用凸条１１が環状に形成されている。

外筒３の開放口１３の内周面は、軸心方外方に向かった次第に広がるテーパーに形成された第１テーパー口１３ａと、この第１テーパー口１３ａの軸心方向外方側端に抜止め段部１６を介して連続し軸心方向外方に向かって次第に広がるテーパー状に開放する形に形成された第２テーパー口１３ｂにより断面鋸歯状波形に形成されている。外筒３の先端部内の第１テーパー口１３ａの内奥端側には、軸心方向内方に向かって次第に狭まる食込み歯逃がし用テーパー１３ｃが抜止めリング保持段部１７を介して形成されている。

外筒３の開放口１３の内部には抜止めリング５をプラグ６をもって組み込む。プラグ６は接続管Ｐが挿通可能な接続管挿通孔１８を有するリング状に形成され、プラグ６の外周面は開放口１３の内周面の第１,２テーパー口１３ａ，１３ｂおよび抜止め段部１６にそれぞれ対応する第１，２テーパー外周面６ａ，６ｂおよび抜止め段部１９による断面鋸歯状波形に形成される。

かくして、抜止めリング５は開放口１３内に嵌め込まれ、その外径リング部５ａが抜止めリング保持段部１７と開放口１３に嵌められるプラグ６の内端面との間に介在されて食込み歯５ｂの先端が接続管差込間隙８内に突出するように保持される。
その際、外筒３の開放口１３の内周面は軸心方向外方に向かった次第に広がる第１,２テーパー口１３ａ，１３ｂにより断面鋸歯状波形に形成される一方、プラグ６の外周面がそれら第１,２テーパー口１３ａ，１３ｂに対応する第１，２テーパー外周面６ａ、６ｂにより断面鋸歯状波形に形成されているので、プラグ６を開放口１３に軸方向外方から差込み嵌合し易い。その差込み後は抜止め段部１６，１９同士が係合することによりプラグ６は開放口１３から抜け出ることがない。

プラグ６の接続管挿通孔１８の内周と内筒２の開口端部外周との間にはナイロン等の樹脂成形品である挿入ガイドリング１４が嵌入される。挿入ガイドリング１４の内径部には前端部から後方に向かって漸次拡開する後方拡開状のテーパー１４ａを、外径部には内径部とは逆に後端部から前方に向かって漸次拡開する前方拡開状のテーパー１４ｂをそれぞれ設けて断面Ｖ形状に形成している。挿入ガイドリング１４は前端部をプラグ６の接続管挿通孔１８の入口側に向けて接続管挿通孔１８の内周と内筒２の開口端部外周との間に組み込まれる。

継手本体１と一体に形成される内筒２の外周面にはシールリング嵌合溝２１が設けられ、このシールリング嵌合溝２１に、接続管Ｐの一端部の内周と内筒２の外周との間をシールするための合成ゴム、天然ゴム、合成樹脂等よりなるシールリング４が嵌め込まれる。
ここで注目すべきは、図２に示すように、内筒２のシールリング嵌合溝２１の内底表面における接続管差込み方向下手側に対応する箇所に形成されたスキン層２２は破線で示すごとく切削して射出成形時に生じているバリ（図示せず）を取除いた平滑な切削部２１ａとする一方、内筒２のシールリング嵌合溝２１の内底表面における接続管差込み方向上手側に対応する箇所のスキン層２２は切削しないでそのままにして非切削部２１ｂとする点である。

このような樹脂製管継手を製造するに際しては、内筒２を含む継手本体１をガラス繊維強化プラスチックで射出成形した後、図２に示すように、内筒２のシールリング嵌合溝２１の内底表面における接続管差込み方向下手側に対応する箇所のスキン層２２を破線で示すごとく切削してバリ（図示せず）を取除いて平滑に仕上げることでシールリング４の内周面との密着性を向上させる。そして、内筒２のシールリング嵌合溝２１の内底表面における接続管差込み方向上手側に対応する箇所のスキン層２２は切削しないでそのままにしてガラス繊維が露出状に存在しないものとする。

次に、上記構成の樹脂製管継手の使用態様を説明する。現場施工において、接続管Ｐは所要長さに切断される。この切断された接続管Ｐの一端部は、図１に示すように、プラグ６の接続管挿通孔１８内に挿入され、この接続管Ｐの一端部で挿入ガイドリング１４がこれの前方から押されて接続管差込間隙８の内奥方向へ押し込まれる。この押し込まれる挿入ガイドリング１４は、外径部のテーパー１４ｂで抜止めリング５の食込み歯５ｂを押し開いて拡径させるとともに、内径部のテーパー１４ａで内筒２の外周面からそれぞれ突出しているシールリング４の突出部４ａを径方向内方へ圧縮させながら通過する。このように挿入ガイドリング１４のテーパー１４ａが内筒２の外周面から突出しているシールリング４の突出部４ａを圧縮させながら通過することにより、予め接続管Ｐの一端部の内周を面取り加工していなくても該接続管Ｐはシールリング４に突っ掛かることなくスムーズに挿入することができる。

接続管Ｐが挿入ガイドリング１４を正常に押しているか否か、また挿入ガイドリング１４及び接続管Ｐが抜止めリング５の内部を正常に通過しているか否か等の状況は、外筒３が透明若しくは半透明であるため、外部から目視で容易に確認することができる。したがって、たとえば、接続管Ｐが斜めに誤挿入されて挿入ガイドリング１４が正常に押されていなかったり、挿入ガイドリング１４が抜止めリング５の内部を正常に通過しなかったりする等の不具合が生じていると、これを逸速く発見できるため、直ぐに接続管Ｐの挿入を止めて挿入し直すことができる。

接続管Ｐの一端部が接続管差込間隙８の内奥まで完全に挿入されると、シールリング４の突出部４ａが接続管Ｐの内周面に圧縮状に密着して接続管Ｐの内周面と内筒２の外周面との間をシールする状態が得られるとともに、抜止めリング５の食込み歯５ｂが縮径し接続管Ｐの外周面に係合して接続管Ｐの抜止め状態が得られる。

内筒２のシールリング嵌合溝２１の内底表面における接続管差込み方向下手側に対応する箇所のスキン層２２は切削して射出成形時に生じたバリ（図示せず）を取除いて平滑に仕上げているので、内筒２のシールリング嵌合溝２１の内底表面における接続管差込み方向下手側に対応する箇所とシールリング４との密着性を高めることができ、これにより接続管Ｐの一端部の内周と内筒２の外周との間におけるシール性を十分に確保できる。
また、内筒２のシールリング嵌合溝２１の内底表面における接続管差込み方向上手側に対応する箇所のスキン層２２は切削しないでそのままにしてガラス繊維が露出状に存在しない状態にしてあるので、ガラス繊維が脱落して接続管Ｐおよび流体通路７を流れる流体に流入するおそれが無くなる。

継手本体１に接続された接続管Ｐに引き抜き力が加わったときには、抜止めリング５の食込み歯５ｂが縮径して接続管Ｐの外周面に食い込み、接続管Ｐの抜け出しを防止することができる。

上記実施例では、内筒２のシールリング嵌合溝２１の内底表面における接続管差込み方向下手側に対応する箇所にバリ（図示せず）を取除いた切削部２１ａを、内筒２のシールリング嵌合溝２１の内底表面における接続管差込み方向上手側に対応する箇所に非切削部２１ｂをそれぞれ設けるにあたって、射出成形時に内筒２のシールリング嵌合溝２１の内底表面における接続管差込み方向下手側に対応する箇所と内筒２のシールリング嵌合溝２１の内底表面における接続管差込み方向上手側に対応する箇所とを面一に形成し、成形後、図２に示すように、内筒２のシールリング嵌合溝２１の内底表面における接続管差込み方向下手側に対応する箇所のスキン層２２を切削し、内筒２のシールリング嵌合溝２１の内底表面における接続管差込み方向上手側に対応する箇所のスキン層２２は切削しないでそのままにする。この結果、図２に示すように、内筒２のシールリング嵌合溝２１の内底表面における接続管差込み方向上手側に対応する箇所の切削部２１ａと内筒２のシールリング嵌合溝２１の内底表面における接続管差込み方向下手側に対応する箇所の非切削部２１ｂとの間に段差δが生じる。

かかる段差を解消するには、図３に示すように、射出成形時に内筒２のシールリング嵌合溝２１の内底表面における接続管差込み方向上手側に対応する箇所を内筒２のシールリング嵌合溝２１の内底表面における接続管差込み方向下手側に対応する箇所よりも後の切削工程で切削される分だけ径小にする段付き状に形成し、成形後、内筒２のシールリング嵌合溝２１の内底表面における接続管差込み方向下手側に対応する箇所のスキン層２２を破線で示すごとく切削し、この切削部２１ａの表面が内筒２のシールリング嵌合溝２１の内底表面における接続管差込み方向上手側に対応する箇所の切削しないままにする非切削部２１ｂのスキン層２２と面一になるようにすればよい。

また、上記実施例では継手本体１の軸心方向一端部および他端部にそれぞれ内筒２を一体に形成した直線型のものを示すが、本発明は、このような直線型の継手本体１に限られず、そのほかに、例えば、継手本体１は図示省略するが軸心方向一端部のみに内筒２を一体に形成し、軸心方向他端部には水栓やエルボ等にねじ込み接続するための雄ねじを設けたもの、あるいは図４に示すようなエルボ型や図５に示すようなＴ型等の継手本体１にも同様に適用できる。

Ｐ 接続管
１ 継手本体
２ 内筒
３ 外筒
４ シールリング
７ 流体通路
２１ シールリング嵌合溝
２１ａ 切削部
２１ｂ 非切削部
２２ スキン層

Claims (2)

1. 内部に流体通路を有し射出成形されたガラス繊維強化プラスチック製の継手本体の少なくとも軸心方向一端部に、接続管の一端部が外嵌状に差込まれる内筒を一体に形成し、この内筒の外周面に環状のシールリング嵌合溝を設け、該シールリング嵌合溝に前記接続管の一端部の内周と前記内筒の外周との間をシールするためのシールリングを嵌合している樹脂製管継手において、
   前記内筒のシールリング嵌合溝の内底表面における接続管差込み方向下手側に対応する箇所のスキン層を切削して射出成形時に生じたバリを取除いた切削部を設けるとともに、前記内筒のシールリング嵌合溝の内底表面における接続管差込み方向上手側に対応する箇所のスキン層は切削しないでそのままにした非切削部を設けていることを特徴とする、樹脂製管継手。
2. 内部に流体通路を有し射出成形されたガラス繊維強化プラスチック製の継手本体の少なくとも軸心方向一端部に、接続管の一端部が外嵌状に差込まれる内筒を一体に形成し、この内筒の外周面に、前記接続管の一端部の内周と前記内筒の外周との間をシールするためのシールリングが嵌合される環状のシールリング嵌合溝を設ける樹脂製管継手の製造方法において、
   前記継手本体の射出成形後に、前記内筒のシールリング嵌合溝の内底表面における接続管差込み方向下手側に対応する箇所のスキン層を切削して射出成形時に生じているバリを取除くとともに、前記内筒のシールリング嵌合溝の内底表面における接続管差込み方向上手側に対応する箇所のスキン層は切削しないでそのままにすることを特徴とする、樹脂製管継手の製造方法。

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