JP6206472B2 - 継手の組立方法 - Google Patents

Description

本発明は、継手の組立方法に関する。

給水及び給湯等のための配管に用いられる継手として、給水栓等の器具に接続される第一流路部材と、給水管等を接続可能であるとともに上記第一流路部材に係合された樹脂製の第二流路部材と、その第二流路部材の第一流路部材に対する長期間に亘る係合を実現するためのインコアと、を備えたものが知られている。

上記継手では、第一流路部材の外筒部に対し第二流路部材の内筒部が挿入されており、上記内筒部の外周面に形成された外向き爪部が上記外筒部の内周面に形成された内向き爪部とスナップ係合することにより、第二流路部材が第一流路部材から抜けないようにされている。また、上記内筒部の内側にはインコアが設けられており、そのインコアにより内筒部の変形が抑えられるとともに、同変形に伴う外向き爪部と上記外筒部の内向き爪部との係合の解除が抑えられている。

特許文献１、２では、上述した継手の組立方法が開示されている。すなわち、特許文献１、２では、第一流路部材の外筒部に対し第二流路部材の内筒部を挿入することにより、上記内筒部の外周面に形成された外向き爪部を、同内筒部が樹脂製であることに基づく弾性を利用して、上記外筒部の内周面に形成された内向き爪部にスナップ係合させる。そして、こうしたスナップ係合が行われた後、上記内筒部の内側にインコアを挿入するようにしている。

特許第４９３９８２６号公報 特許第５２６９１７８号公報

しかし、特許文献１、２の継手の組立方法では、第一流路部材の外筒部に対し第二流路部材の内筒部を挿入して外向き爪部と内向き爪部とをスナップ係合させ、そのスナップ係合が行われた後に第二流路部材の内筒部の内側にインコアを挿入するようにしているため、その挿入を完了して継手を組み立て終わるまでに時間がかかることは否めない。

本発明の目的は、組み立てに要する時間を短くすることができる継手の組立方法を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する継手の組立方法では、第一流路部材の外筒部に第二流路部材の内筒部を当該内筒部の第一端側から挿入する。これにより、内筒部の外周面に形成された係合部を、当該内筒部が樹脂製であることで備える弾性を利用して、外筒部の内周面に形成された被係合部にスナップ係合させる。そして、内筒部の係合部と外筒部の被係合部とのスナップ係合が完了される前に、内筒部の内側に対し同内筒部の第二端側からのインコアの挿入を開始しかつ、係合部と被係合部とのスナップ係合が完了された後に、上記インコアの挿入を完了する。

この方法によれば、内筒部の係合部が外筒部の被係合部にスナップ係合する前に内筒部の内側へのインコアの挿入を開始することにより、上記スナップ係合の完了後における上記インコアの挿入完了の時期を早めることができる。そして、内筒部へのインコアの挿入完了の時期を早めることができる分、継手の組み立てに要する時間を短くすることができる。

なお、内筒部に対するインコアの挿入開始は、内筒部の係合部と外筒部の被係合部とのスナップ係合が完了される前であれば、外筒部に対する内筒部の挿入が開始される前であってもよいし、外筒部に対する内筒部の挿入が開始された後であってもよい。

継手の構造を示す断面図。 継手を組み立てるための各工程の実行態様を示す断面図。 継手を組み立てるための各工程の実行態様を示す断面図。 継手を組み立てるための各工程の実行態様を示す断面図。 継手を組み立てるための各工程の実行態様を示す断面図。 継手を組み立てるための各工程の実行態様を示す断面図。 継手を組み立てるための各工程の実行態様を示す断面図。 継手を組み立てるための各工程の実行態様を示す断面図。 継手を組み立てるための各工程の実行態様を示す断面図。 継手を組み立てるための各工程の実行態様を示す断面図。 継手を組み立てるための各工程の実行態様を示す断面図。

［第１実施形態］
以下、継手の組立方法の第１実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。
図１に示す継手１は、金属または樹脂等からなる円筒状の第一流路部材２と、その第一流路部材２に係合された樹脂製の第二流路部材３と、その第二流路部材３の第一流路部材２に対する長期間に亘る係合を実現するための金属製または硬質樹脂製のインコア４と、を備えている。

第一流路部材２における一方の端部（図１の左端部）寄りの部分の外周面には、給水栓等の器具に継手１を接続するための雄ねじ５が形成されている。第一流路部材２におけるもう一方の端部（図１の右端部）寄りの部分には、第二流路部材３を取り付けるための外筒部６が設けられている。第一流路部材２の両端間中央の内側には、同第一流路部材２の軸線と直交するストッパ面７が形成されている。第一流路部材２における外筒部６の内周面において、同第一流路部材２の右端寄りの部分には第二流路部材３と係合される被係合部としての役割を担う内向き爪部８が形成されており、その内向き爪部８よりも第一流路部材２の内奥寄りの部分にはシールリング９を収容した収容溝１０が形成されている。

内向き爪部８は、外筒部６の内周面から第一流路部材２の軸線に向って突出するとともに、同外筒部６の内周面の周方向に延びる環状となっている。内向き爪部８における第一流路部材２の右端側の部分には、第一流路部材２の内奥に向うほど縮径するテーパ面８ａが形成されている。一方、内向き爪部８における第一流路部材２の左端側の部分には、同第一流路部材２の軸線と直交する垂直面８ｂが形成されている。

第二流路部材３は、径の異なる二つの部分からなる内筒部１２を有している。内筒部１２における軸線方向の一方の端部（図１の右端部）寄りの部分は、給水管等と接続可能な大径部となっている。一方、内筒部１２における軸線方向のもう一方の端部（図１の左端部）寄りの部分は、第一流路部材２における外筒部６の内側に挿入される小径部となっている。この小径部は上記大径部よりも小径に形成されている。内筒部１２における大径部の内周面には電熱線コイル１３が設けられており、その電熱線コイル１３と接続された一対の電極１４が大径部の外周面から外側に突出している。そして、大径部に樹脂製の配水管を挿入した状態で電熱線コイル１３に対し通電を行うことにより、上記配水管と大径部との接触部分が溶融して互いに接合されるようになっている。

第二流路部材３の内筒部１２における小径部の外径は、第一流路部材２における外筒部６の内径と同じか若干小さくされている。小径部（内筒部１２）の外周面には、第一流路部材２の内向き爪部８（被係合部）とスナップ係合する係合部としての役割を担う外向き爪部１６が形成されている。この外向き爪部１６における第二流路部材３の左端側の部分には、第二流路部材３の左端に向うほど縮径するテーパ面１６ａが形成されている。一方、外向き爪部１６における第二流路部材３の右端側の部分には、同第二流路部材３の軸線と直交する垂直面１６ｂが形成されている。そして、第一流路部材２の外筒部６の内側に第二流路部材３の小径部（内筒部１２）が取り付けられたとき、すなわち外向き爪部１６が内向き爪部８とスナップ係合したときには、外向き爪部１６の垂直面１６ｂが第一流路部材２の軸線方向において内向き爪部８の垂直面８ｂと対向した状態となる。

この状態のもとでは、内筒部１２の小径部が外筒部６から抜けることは、外向き爪部１６の垂直面１６ｂと内向き爪部８の垂直面８ｂとの接触によって防止される。更に、外筒部６に内筒部１２の小径部が取り付けられているとき、すなわち外向き爪部１６が内向き爪部８とスナップ係合して垂直面１６ｂと垂直面８ｂとが対向しているときには、第二流路部材３が第一流路部材２に対し上記軸線を中心とする回転方向に変位することが可能となっている。なお、外筒部６に内筒部１２の小径部が取り付けられているときには、シールリング９によって外筒部６と小径部との間がシールされる。

内筒部１２における小径部の内側には上記インコア４が挿入されている。このインコア４は小径部における第二流路部材３の軸線方向全体に亘って延びている。また、インコア４における図１の右端部にはフランジ１７が形成されている。そして、フランジ１７は第二流路部材３の内側における内筒部１２の小径部と大径部との境界部分に接触しており、その接触によってインコア４が内筒部１２に対し図１の左方向に相対的に移動しすぎることがないようにされている。

インコア４を内筒部１２における小径部の内側に挿入すると、小径部における外向き爪部１６に対応する部分が縮径方向に変形することが抑制され、ひいては同変形に伴って外向き爪部１６と内向き爪部８とのスナップ係合が解除されることが抑制される。従って、インコア４を内筒部１２における小径部の内側に挿入することにより、外向き爪部１６と内向き爪部８とのスナップ係合が強固なものとなり、そのスナップ係合を長期間に亘って維持することができるようになる。

以上のように構成された継手１を組み立てる際には、第一流路部材２における外筒部６に対し、第二流路部材３の内筒部１２をその第一端側（小径部側）から挿入する。これにより、内筒部１２（小径部）の外周面に形成された外向き爪部１６を、当該内筒部１２が樹脂製であることで備える弾性を利用して、外筒部６の内周面に形成された内向き爪部８にスナップ係合させる。また、内筒部１２における小径部の内側には、内筒部１２の第二端側（大径部側）からインコア４が挿入される。

次に、継手１の組み立てる手順について詳しく説明する。
図２〜図６は、継手１を組み立てるための各工程の実行態様を示している。図２に示すように、継手１の構成部品である第一流路部材２、第二流路部材３、及びインコア４のうち、第一流路部材２は組付装置の支持台１８に形成された凹所１９内に保持される。組付装置は、上記凹所１９内に保持された第一流路部材２と同一の軸線上に延びる筒状の外側シリンダ２０と、その外側シリンダ２０の内側で上記軸線に沿って延びる棒状の内側シリンダ２１と、を備えている。これら外側シリンダ２０及び内側シリンダ２１は、空気圧及び油圧等の流体圧を利用して上記軸線方向に移動することが可能となっている。なお、これら外側シリンダ２０及び内側シリンダ２１の移動は、必ずしも流体圧を利用して行う必要はなく、モータ等の駆動によって行うようにしてもよい。

内側シリンダ２１には拡径部２２が形成されている。そして、内側シリンダ２１における拡径部２２よりも支持台１８寄りの部分、すなわち内側シリンダ２１における支持台１８寄りの端部にはインコア４が装着される。このとき、インコア４のフランジ１７が拡径部２２における支持台１８側の面と接触される。一方、外側シリンダ２０の内側における支持台１８寄りの端部には、内側シリンダ２１の拡径部２２における支持台１８と反対側の面に向かい合う段部２３が形成されている。

その後、図３に示すように、内側シリンダ２１の上記端部に装着されたインコア４の外周面に第二流路部材３が装着される。詳しくは、第二流路部材３（内筒部１２）の大径部をインコア４側に向けつつ同第二流路部材３をインコア４と同一の軸線上に配置し、その状態で第二流路部材３をインコア４側に相対移動させる。これにより、インコア４は、第二流路部材３の内筒部１２に対し同内筒部１２の第二端側（大径部側）から挿入開始され、更に小径部の内側における外向き爪部１６に対応する部分の手前まで挿入される。

上述したように第二流路部材３の内筒部１２にインコア４の一部が挿入された後、内筒部１２における大径部側の端面が図３に示すように外側シリンダ２０における支持台１８側の端面と接触される。この状態のもと、外側シリンダ２０を支持台１８側に移動させると、外側シリンダ２０の上記端面によって第二流路部材３が第一流路部材２側に押圧されるとともに、外側シリンダ２０の段部２３によって内側シリンダ２１の拡径部２２も第一流路部材２側に押圧される。その結果、第二流路部材３における内筒部１２（小径部）の内側にインコア４の一部を挿入したまま、内筒部１２における第一端側（小径部側）が第一流路部材２の外筒部６に挿入されて図４に示すように第二流路部材３の外向き爪部１６のテーパ面１６ａが第一流路部材２の内向き爪部８のテーパ面８ａに接触する。

そして、上記テーパ面１６ａ，８ａ同士の接触後も、外側シリンダ２０の支持台１８側への移動が続けられることにより、第一流路部材２の外筒部６に対し第二流路部材３の内筒部１２（小径部）が圧入される。このとき、外筒部６における内向き爪部８に対応する部分がテーパ面１６ａに押されて拡径するよう変形するとともに、内筒部１２の小径部における外向き爪部１６に対応する部分がテーパ面８ａに押されて縮径するよう変形する。その後、外側シリンダ２０の押圧による第二流路部材３の支持台１８側への移動により、図５に示すように第二流路部材３の外向き爪部１６が第一流路部材２の内向き爪部８を乗り越える。

外向き爪部１６が内向き爪部８を乗り越えると、第一流路部材２における内向き爪部８に対応する部分が上記変形に伴う反発力によって同変形から復元するとともに、第二流路部材３における外向き爪部１６に対応する部分が変形に伴う反発力によって同変形から復元する。これらの変形からの復元により、外向き爪部１６の垂直面１６ｂと内向き爪部８の垂直面８ｂとが対向した状態となって、第二流路部材３の外向き爪部１６が第一流路部材２の内向き爪部８に対しスナップ係合される。

第二流路部材３の外向き爪部１６が第一流路部材２の内向き爪部８に対しスナップ係合された後、図６に示すように内側シリンダ２１が支持台１８側に移動されることにより、インコア４が内側シリンダ２１による押圧を通じて内筒部１２の小径部内に、突き当たるまで挿入される。そして、内筒部１２（小径部）内へのインコア４の挿入が完了したときには、小径部の内周面における外向き爪部１６に対応する部分にインコア４が挿入された状態となる。

上述したように、第二流路部材３の内筒部１２（小径部）の内側に対するインコア４の挿入が完了した状態のもとでは、外向き爪部１６と内向き爪部８とのスナップ係合が強固なものとされ、そのスナップ係合を長期間に亘って維持することができるようになる。そして、インコア４の上記挿入の完了後には、内側シリンダ２１及び外側シリンダ２０を支持台１８から離れる方向に移動させることにより、内側シリンダ２１における支持台１８寄りの端部がインコア４から抜き出されるとともに、外側シリンダ２０における支持台１８側の端面が内筒部１２における大径部側の端面から離れる。

次に、継手１の上記組立方法を採用したことによる作用について説明する。
この方法によれば、第二流路部材３における内筒部１２（小径部）の外向き爪部１６が、第一流路部材２における外筒部６の内向き爪部８にスナップ係合する前に、内筒部１２の内側へのインコア４の挿入が開始される。より詳しくは、上記スナップ係合が完了する前であって、且つ、上記外筒部６に対する上記内筒部１２（小径部）の挿入を開始する前に、内筒部１２に対するインコア４の挿入が開始される。このように内筒部１２に対しインコア４を挿入開始することにより、上記スナップ係合の完了後における上記インコア４の挿入完了の時期を早めることができる。そして、内筒部１２へのインコア４の挿入完了の時期を早めることができる分、継手１の組み立てに要する時間を短くすることができる。

以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）継手１の組み立てに要する時間を短くすることができる。
（２）第一流路部材２における外筒部６の内向き爪部８に対する第二流路部材３における外向き爪部１６のスナップ係合が行われるときには、内筒部１２（小径部）の内周面における外向き爪部１６に対応する部分にはインコア４が挿入されていない。従って、上記スナップ係合が行われる際、第二流路部材３の内筒部１２における外向き爪部１６に対応する部分を縮径するように変形しやすくすることができ、それに伴って上記スナップ係合を行いやすくすることができる。

［第２実施形態］
次に、継手の組立方法の第２実施形態について、図７〜１１を参照して説明する。
この実施形態は、第二流路部材３における内筒部１２（小径部）の外向き爪部１６が第一流路部材２における外筒部６の内向き爪部８に対しスナップ係合する前であって、且つ、上記外筒部６に対する上記内筒部１２（小径部）の挿入を開始した後に、第二流路部材３の内筒部１２に対するインコア４の挿入を開始するようにしたものである。

図７〜図１１は、この実施形態における継手１を組み立てるための各工程の実行態様を示している。
図７に示すように、組付装置の支持台１８に形成された凹所１９内には、第一流路部材２が保持される。そして、第一流路部材２の外筒部６に対し、第二流路部材３の内筒部１２が第一端側（小径部側）から挿入されることにより、第二流路部材３の外向き爪部１６のテーパ面１６ａが第一流路部材２の内向き爪部８のテーパ面８ａに接触する。

一方、内側シリンダ２１における拡径部２２よりも支持台１８寄りの部分にはインコア４が装着される。この状態のもとで、外側シリンダ２０を支持台１８側に移動させることにより、外側シリンダ２０の段部２３によって内側シリンダ２１の拡径部２２を第一流路部材２側に押圧するとともに、図８に示すように外側シリンダ２０における支持台１８側の端面を第二流路部材３（内筒部１２）における大径部側の端面に接触させる。その後、図９に示すように、内側シリンダ２１を支持台１８側に移動させることにより、インコア４が第二流路部材３の内筒部１２内に挿入開始されるよう内側シリンダ２１の拡径部２２によって押圧される。

更に、外側シリンダ２０を支持台１８側に移動させることにより、外側シリンダ２０の上記端面によって第二流路部材３が第一流路部材２側に押圧される。その結果、インコア４の一部が第二流路部材３（内筒部１２）の大径部の内側に挿入されたまま、内筒部１２の小径部が第一流路部材２の外筒部６に圧入され、図１０に示すように第１実施形態と同様に第二流路部材３の外向き爪部１６が第一流路部材２の内向き爪部８に対しスナップ係合される。

第二流路部材３の外向き爪部１６が第一流路部材２の内向き爪部８に対しスナップ係合された後、図１１に示すように内側シリンダ２１が支持台１８側に移動されることにより、インコア４が内側シリンダ２１による押圧を通じて第二流路部材３（内筒部１２）の小径部内に、突き当たるまで挿入される。そして、内筒部１２（小径部）内へのインコア４の挿入が完了したときには、小径部の内周面における外向き爪部１６に対応する部分にインコア４が挿入された状態となる。

第二流路部材３の内筒部１２（小径部）に対するインコア４の挿入が完了した後には、内側シリンダ２１及び外側シリンダ２０を支持台１８から離れる方向に移動させる。これにより、内側シリンダ２１における支持台１８寄りの端部がインコア４から抜き出されるとともに、外側シリンダ２０における支持台１８側の端面が第二流路部材３における大径部側の端面から離れる。

この実施形態によれば、第１実施形態における（１）及び（２）の効果に加え、以下に示す効果が得られるようになる。
（３）流体圧を利用して外側シリンダ２０及び内側シリンダ２１を移動させるものであれば、図８に示す状態のもとで上記流体圧を外側シリンダ２０及び内側シリンダ２１に対し同時に作用させるだけで、図９、図１０、図１１に示す状態へと順番に変化してゆく。従って、図８に示す状態から、図９、図１０、図１１に示す状態へと順番に変化させるために、外側シリンダ２０及び内側シリンダ２１に対し流体圧を作用させるタイミングをコントロールする必要がなくなる。

［その他の実施形態］
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第二流路部材３（内筒部１２）の小径部に対する外向き爪部１６に対応する部分へのインコア４の挿入は、その外向き爪部１６と第一流路部材２の内向き爪部８とのスナップ係合が完了される前に行うようにしてもよい。すなわち、第１実施形態においては図５の状態の前であって図４の状態のときに上記インコア４の挿入を行い、第２実施形態においては図１０の状態の前であって図９の状態のときに上記インコア４の挿入を行う。

この場合、第一流路部材２の内向き爪部８に対する第二流路部材３の外向き爪部１６のスナップ係合が行われるときには、第二流路部材３（内筒部１２）の小径部における外向き爪部１６に対応する部分にインコア４が挿入されている。このようにインコア４が挿入されていると、上記スナップ係合の際に小径部における外向き爪部１６に対応する部分が縮径する方向に変形した後、その変形に伴う反発力によって同変形から復元するときの反発力が大きくなる。このため、第二流路部材３における外向き爪部１６に対応する部分の上記変形からの復元を的確に行って、上記外向き爪部１６と上記内向き爪部８とのスナップ係合を確実なものとすることができる。

・内筒部１２における小径部の内側への挿入が完了したときのインコア４は、必ずしも小径部における第二流路部材３の軸線方向全体に亘って延びている必要はなく、小径部における上記軸線方向の一部のみで延びるようにしてもよい。例えば、小径部における外向き爪部１６に対応する部分よりも第一端側（図１の左端側）のみで延びるようにしてもよい。こうしたことはインコア４において、フランジ１７を省略するとともに、インコア４の軸線方向長さを上記各実施形態よりも短くすることによって実現される。

・継手１を組み立てる際における第一流路部材２、第二流路部材３、及びインコア４の相対移動の方向を水平方向として説明したが、その相対移動の方向を他の方向、例えば鉛直方向としてもよい。

・第１実施形態において、インコア４を内側シリンダ２１に装着する前に、同インコア４の端部を第二流路部材３の内筒部１２における小径部の内側に挿入してインコア４と第二流路部材３とをサブアッシー品としておく。そして、同サブアッシー品のインコア４を図３に示すように内側シリンダ２１に装着するようにしてもよい。

・上述したようにインコア４と第二流路部材３とをサブアッシー品とした場合、そのサブアッシー品を内側シリンダ２１に装着する代わりに、同サブアッシー品の第二流路部材３を支持台１８の凹所１９内に挿入するようにしてもよい。この場合、凹所１９を上方に向けて開口した状態となるよう組付装置の支持台１８を配置し、その凹所１９内にサブアッシー品の第二流路部材３を挿入する。更に、その状態のもとで外側シリンダ２０及び内側シリンダ２１を上方から上記サブアッシー品に向けて移動させることにより、内側シリンダ２１をインコア４内に挿入するとともに、外側シリンダ２０を第二流路部材３における大径部側の端面に接触させる。

・第二流路部材３（内筒部１２）における小径部の内径は、円筒状に形成された上記インコア４の外径よりも若干小さくされていてもよい。この場合、小径部の内側にインコア４を挿入したときの同インコア４の小径部に対する装着が確実に行われる。

・また、上記小径部の内径をインコア４の外径と等しくし、同小径部の内周面に周方向において等間隔となるよう複数（例えば四つ）の突起を設けるようにしてもよい。この場合においても、インコア４を小径部の内側に挿入することによるインコア４と小径部との装着を確実に行うことができる。

１…継手、２…第一流路部材、３…第二流路部材、４…インコア、５…雄ねじ、６…外筒部、７…ストッパ面、８…内向き爪部、８ａ…テーパ面、８ｂ…垂直面、９…シールリング、１０…収容溝、１２…内筒部、１３…電熱線コイル、１４…電極、１６…外向き爪部、１６ａ…テーパ面、１６ｂ…垂直面、１７…フランジ、１８…支持台、１９…凹所、２０…外側シリンダ、２１…内側シリンダ、２２…拡径部、２３…段部。

Claims (3)

1. 外筒部を有した第一流路部材と、樹脂製の内筒部を有した第二流路部材と、インコアとを備えた継手の組立方法であって、前記外筒部に前記内筒部を当該内筒部の第一端側から挿入することで、前記内筒部の外周面に形成された係合部を、当該内筒部が樹脂製であることで備える弾性を利用して、前記外筒部の内周面に形成された被係合部にスナップ係合させるとともに、前記内筒部の内側に当該内筒部の第二端側から前記インコアを挿入する継手の組立方法において、
   前記内筒部の前記係合部と前記外筒部の被係合部とのスナップ係合が完了される前に、前記内筒部に対する前記インコアの挿入を開始しかつ、前記係合部と前記被係合部とのスナップ係合が完了された後に、前記内筒部に対する前記インコアの挿入を完了することを特徴とする継手の組立方法。
2. 前記外筒部に対する前記内筒部の挿入が開始される前に、前記内筒部に対する前記インコアの挿入を開始することを特徴とする請求項１に記載の継手の組立方法。
3. 前記外筒部に対する前記内筒部の挿入が開始された後に、前記内筒部に対する前記インコアの挿入を開始することを特徴とする請求項１に記載の継手の組立方法。

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