JP7328772B2 - 配管用部材 - Google Patents

Description

本発明は、ゴム輪及び該ゴム輪を用いた配管用部材に関し、特には、ゴム輪への滑材の塗布を行わずにゴム輪への管の挿入を容易に行うことが可能なゴム輪に関するものである。

集合住宅やオフィスビル等の建物には、給水や排水などを行うため、配管設備が設けられている。このような配管設備は、上下に延びる縦管や横方向に延びる横管等の多数の管を組み合わせて設置されており、管の接続部分には継手が利用されている。また、配管設備を構成する管が樹脂製の管である場合には、温度変化により管の伸縮を生じる恐れがあるため、管の熱伸縮の影響を緩和する目的で伸縮継手が使用されている。

例えば、特開２０１３－６８２６３号公報（特許文献１）には、管部材を収容可能な受口部の内周面にゴム製のシールリングを取付け、該シールリングが、リング状のシール本体と、該シール本体の内周面に、管部材の外周面に対して弾接可能に設けられた弾接部とを備えた伸縮継手構造が開示されている。なお、ここでいうゴム製のシールリングはゴム輪とも呼ばれる。

また、管を伸縮継手に挿入する際には、大きな挿入荷重を受けることから、管の端部やゴム輪の少なくとも一方に滑材が塗布される。特許文献１に記載される伸縮継手構造は、更に、シールリングの弾接部に滑材を収容保持可能な滑材貯留部を設けたことで、挿入時に塗布された滑材の効果を長く持続することができ、熱伸縮時の抵抗を低減することができる。

特開２０１３－６８２６３号公報

しかしながら、ゴム輪への滑材の塗布は、管の挿入時に行われることから、塗り忘れを起こす恐れがある。建物等の屋内の配管構造は複雑な場合も多いが、この場合、使用される部材が多い上、複数の受口を備える継手といった複雑な構造を持つ部材も使用されるため、滑材の塗り忘れの恐れは高まる。また、継手へのゴム輪の装着方法としてゴム輪の滑りをよくするために水でゴム輪を濡らしてからゴム輪の装着を行う方法も知られており、管の挿入時に滑材の塗布を行わずにゴム輪を水で濡らしてしまう施工者もいる。更に、管の接合には接着剤を使用する方法も存在するため、誤ってゴム輪に接着剤を塗布してしまう施工者もいる。

そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、ゴム輪への滑材の塗布を行わずにゴム輪への管の挿入を容易に行うことが可能なゴム輪を提供することにある。また、本発明の他の目的は、かかるゴム輪を備えた配管用部材を提供することにある。

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討したところ、固体潤滑剤を含む被膜を表面に有するゴム輪を用いた配管用部材（継手、管など）であれば、ゴム輪への滑材の塗布を行わずとも、管の挿入を容易に達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。また、このようなゴム輪を用いた配管用部材は、挿入後も長期に亘り摩擦抵抗の低減効果を発揮できるため、挿入された管の摺動性は高く維持され、管の熱伸縮や、挿入後に行われ得る管の差し込み量の調整などにも十分に対応することができる。

即ち、本発明のゴム輪は、ゴム輪径方向に沿う第１面及び第２面を有するゴム輪本体と、
前記ゴム輪本体においてゴム輪径方向内側に形成されたゴム輪周方向に延在するフラップ部であって、前記第１面側から前記第２面側に向かって傾斜しながら延びるフラップ部と、
前記フラップ部においてゴム輪径方向内側を向く第１傾斜面に形成された被膜であって、固体湿潤剤及びバインダー樹脂を含む被膜と
を備えることを特徴とする。

本発明のゴム輪の好適例においては、前記被膜が、更に、前記フラップ部においてゴム輪径方向外側を向く第２傾斜面に形成されている。

本発明のゴム輪の他の好適例においては、前記被膜が、更に、前記フラップ部において前記第１傾斜面と前記第２傾斜面とを接続する先端面に形成されている。

本発明のゴム輪の他の好適例においては、前記固体潤滑剤が、二硫化モリブデン、ポリテトラフルオロエチレン、グラファイト及び窒化ホウ素よりなる群から選択される少なくとも一種である。

本発明のゴム輪の他の好適例において、前記固体潤滑剤は、平均粒子径が０．１μｍ以上４０μｍ以下である。

本発明のゴム輪の他の好適例においては、前記バインダー樹脂が、ポリウレタン樹脂、水酸基含有フッ素樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、及びポリアミドイミド樹脂よりなる群から選択される少なくとも一種である。

本発明のゴム輪の他の好適例において、前記被膜は、膜厚が１μｍ以上１００μｍ以下である。

本発明のゴム輪の他の好適例においては、前記ゴム輪を構成するゴムが、クロロプレンゴム及びエチレンプロピレンジエンゴムのうち少なくとも一方を含む。

本発明のゴム輪の他の好適例においては、更に、前記ゴム輪本体においてゴム輪径方向内側に形成されたゴム輪周方向に延在する突条部であって、前記フラップ部が固定されている前記ゴム輪本体の位置よりも前記第２面側に位置する突条部を備える。

本発明のゴム輪の他の好適例においては、更に、前記ゴム輪本体においてゴム輪径方向外側に形成されたゴム輪周方向に延在する凹部を備える。

本発明のゴム輪の他の好適例においては、前記第１面及び前記第２面がいずれも平坦である。

また、本発明の配管用部材は、上記のゴム輪を備えることを特徴とする。ここで、本発明の配管用部材としては、継手又は管が好適である。

本発明のゴム輪によれば、ゴム輪への滑材の塗布を行わずにゴム輪への管の挿入を容易に行うことが可能なゴム輪を提供することができる。また、本発明の配管用部材によれば、かかるゴム輪を備えた配管用部材を提供することができる。

本発明のゴム輪の一例の断面図である。 図１において丸で囲んだ領域Ａの拡大図である。 本発明の継手の一例の断面図である。

＜ゴム輪＞
本発明の１つの態様は、ゴム輪径方向に沿う第１面及び第２面を有するゴム輪本体と、前記ゴム輪本体においてゴム輪径方向内側に形成されたゴム輪周方向に延在するフラップ部であって、前記第１面側から前記第２面側に向かって傾斜しながら延びるフラップ部と、前記フラップ部においてゴム輪径方向内側を向く第１傾斜面に形成された被膜であって、固体湿潤剤及びバインダー樹脂を含む被膜とを備える、ゴム輪である。
以下に、本発明のゴム輪を、図を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１は、本発明のゴム輪の一例の断面図であり、図２は、図１において丸で囲んだ領域Ａの拡大図である。図示例のゴム輪１は、環状のゴム輪本体２と、ゴム輪本体２においてゴム輪径方向内側に形成されたゴム輪周方向に延在するフラップ部３と、フラップ部３においてゴム輪径方向内側を向く第１傾斜面４に形成された被膜５とを備える。図１及び図２においては、ゴム輪軸方向に平行な断面におけるゴム輪１の断面形状が示されるが、図示例のゴム輪１は、全周に亘って同一形状の断面を有する。
なお、本明細書において、ゴム輪径方向とは、ゴム輪の中心軸を中心とした円の径方向を意味し、ゴム輪周方向とは、該中心軸を中心とした円の円周方向を意味し、ゴム輪軸方向とは、該中心軸が延びる方向を意味する。図１においてゴム輪の中心軸Ｃを示す。また、ゴム輪径方向内側とは、ゴム輪径方向においてゴム輪の中心軸に近い側を意味し、ゴム輪径方向外側とは、ゴム輪径方向においてゴム輪の中心軸から遠い側を意味する。

図示例のゴム輪１において、ゴム輪本体２は、ゴム輪径方向に沿う第１面６及び第２面７を有する。本発明のゴム輪は、継手や管等の配管用部材に使用される配管用ゴム輪であることが好ましい。本発明のゴム輪を配管用部材に用いた場合、ゴム輪径方向に沿うゴム輪本体の第１面は、管又は継手等の他の配管用部材と接合するために他の配管用部材の挿し口が挿入される配管用部材の受口側を向く面であり、また、ゴム輪径方向に沿うゴム輪本体の第２面は、該配管用部材の受口側と反対側を向く面である。
なお、図示例のゴム輪本体２において、第１面６は、フラップ部３の第１傾斜面４と、ゴム輪本体２においてゴム輪径方向外側を向く面（外周面）８とを接続する面であり、第２面７は、後述する突条部９の表面と外周面８とを接続する面である。ここで、ゴム輪１が突条部９を備えていない場合においては、第２面７は、ゴム輪本体２においてゴム輪径方向内側を向く面（内周面）１０と外周面８とを接続する面となる。

また、図示例のゴム輪本体２は、第１面６及び第２面７がいずれも平坦であり、ゴム輪径方向に平行な面を形成している。本発明のゴム輪が配管用部材に用いられる場合にゴム輪本体をゴム輪受容部にしっかりと嵌め合わせる観点から、本発明のゴム輪において、ゴム輪本体の第１面及び第２面は平坦であることが好ましい。なお、本発明においてゴム輪本体は、これに限定されず、上記第１面及び上記第２面の少なくとも一方にゴム輪周方向に延在する凹部が形成されていてもよい。

図示例のゴム輪１において、フラップ部３は、ゴム輪本体２のゴム輪径方向内側においてゴム輪周方向に延在しているが、ここで、フラップ部３は、ゴム輪本体２の第１面６側から第２面７側に向かって傾斜しながら延びる。つまり、フラップ部３は、ゴム輪本体２に固定されている固定端とゴム輪本体２から傾斜して延びる自由端（先端）とを有する。
本発明のゴム輪が配管用部材に用いられる場合、フラップ部は、配管用部材の受口側から奥側に向かって縮径している。このような配管用部材に管が挿入されると、管との当接によりゴム輪が圧縮され、管とゴム輪の接合部において封止を達成することができるが、配管用部材の受口側から奥へと傾斜しながら延びるように縮径したフラップ部が存在することにより、確実で効果的なゴム輪の圧縮が可能となる。

図示例のフラップ部３は、ゴム輪径方向内側を向く第１傾斜面４、ゴム輪径方向外側を向く第２傾斜面１１、及び第１傾斜面４と第２傾斜面１１とを接続する先端面１２を有する。本発明のゴム輪が配管用部材に用いられる場合、フラップ部においてゴム輪径方向外側を向く第２傾斜面は、効果的にゴム輪の圧縮を行う観点から、配管用部材への管の挿入が完了した際、その全体がゴム輪の対向する表面（図２においてはゴム輪本体２の内周面１０及び突条部９の表面）と密着していることが好ましい。
なお、図示例のフラップ部３は、ゴム輪軸方向に平行な断面において先端面１２に向けて先細りとなったテーパー面を形成するが、本発明のゴム輪においてフラップ部の形状はこれに限定されるものではない。

また、図示例のゴム輪１は、ゴム輪本体２においてゴム輪径方向外側に形成されたゴム輪周方向に延在する凹部１３を備える。本発明のゴム輪は、図示例のようにゴム輪本体の外周面に凹部を備えることが好ましい。この場合、本発明のゴム輪が配管用部材に使用されると、ゴム輪本体の外周面と該外周面に対向したゴム輪受容部の面との間に空間を形成でき、上述のようにゴム輪が圧縮された場合に圧縮応力の緩和を図ることができる。図示例の凹部１３は、ゴム輪軸方向に平行な断面において曲線形状を描くが、本発明のゴム輪において凹部の形状はこれに限定されるものではない。

また、図示例のゴム輪１は、ゴム輪本体２においてゴム輪径方向内側に形成されたゴム輪周方向に延在する突条部９であって、フラップ部３が固定されているゴム輪本体２の位置（又はフラップ部３の固定端）よりもゴム輪本体２の第２面７側に位置する突条部９を備える。本発明のゴム輪は、図示例のようにゴム輪本体のゴム輪径方向内側に突条部を備えることが好ましい。例えば、図示例のようにフラップ部３がゴム輪軸方向に平行な断面において先端面１２に向けて先細りとなったテーパー面を形成する場合においても、突条部９が存在することで、フラップ部においてゴム輪径方向外側を向く第２傾斜面の全体をゴム輪の対向する表面と密着させることができ、効果的なゴム輪の圧縮が可能となる。図示例のゴム輪１において、突条部９は、ゴム輪軸方向に平行な断面において半円形状を描くが、本発明のゴム輪において突条部の形状はこれに限定されるものではない。

本発明のゴム輪は、主としてゴムで構成されるが、該ゴムに用いるゴム成分としては、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）等が挙げられる。これらゴム成分は、一種単独で用いてもよいし、二種以上組み合わせて用いてもよい。なお、上記ゴム輪を構成するゴムは、使用されるゴム成分の種類によるものの、通常、加硫ゴムである。
本発明のゴム輪においては、被膜を除く部分がゴムで構成されていることが好ましく、具体的にはゴム輪本体、フラップ部及び必要に応じて形成される突条部がゴムで構成されていることが好ましい。
また、本発明のゴム輪は、少なくともフラップ部の第１傾斜面に被膜が形成されることから、老化防止剤等の配合剤をゴム表面に滲出させる傾向にあるスチレンブタジエンゴムのようなゴム成分と比べて、クロロプレンゴムやエチレンプロピレンジエンゴムをゴム成分として用いることが好ましい。

上記ゴム輪を構成するゴムには、カーボンブラック等の充填剤、老化防止剤、シランカップリング剤等のゴム工業界で通常使用される配合剤を、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択して配合することができる。なお、加硫ゴムの場合には、上記ゴム成分や充填剤等の配合剤の他に、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫剤等が、ゴム輪本体などを製造するためのゴム組成物に配合できる。

本発明のゴム輪において、ゴム輪本体、フラップ部及び必要に応じて形成される突条部は、例えば、ゴム成分と必要に応じて適宜選択される配合剤とを混練等することにより調製されたゴム組成物を用いて成形を行い、その後に加硫を行うことで製造できる。ここで、ゴム輪本体、フラップ部及び必要に応じて形成される突条部は、一体となって成形されることが好ましい。

次に、図示例のゴム輪１において、被膜５は、少なくともフラップ部３のゴム輪径方向内側を向く第１傾斜面４に形成されており、ここで、被膜５は、固体潤滑剤及びバインダー樹脂を含む被膜である。少なくとも第１傾斜面４に被膜５を有するゴム輪１を配管用部材に用いる場合、ゴム輪１への滑材の塗布を行わずとも、固体潤滑剤及びバインダー樹脂を含む被膜５によって管の挿入を容易に達成することができ、施工現場においても簡単に継手と管との接合等を行うことができる。また、滑材の塗り忘れや水又は接着剤を塗布する心配も解消できる。更に、このようなゴム輪１を用いた配管用部材は、固体潤滑剤及びバインダー樹脂を含む被膜５によって、挿入後も長期に亘り摩擦抵抗の低減効果を発揮できるため、挿入された管の摺動性は高く維持され、管の熱伸縮や、挿入後に行われ得る管の差し込み量の調整などにも十分に対応することができる。

また、図示しないが、本発明のゴム輪において、上記被膜は、更に、フラップ部においてゴム輪径方向外側を向く第２傾斜面に形成されていることが好ましい。本発明のゴム輪が配管用部材に用いられる場合、管の挿入が完了した際に、フラップ部の第２傾斜面はゴム輪の対向する表面に密着しているため、固着を起こす恐れがある。従って、フラップ部の第２傾斜面がゴム輪表面と固着することを防ぐため、フラップ部のゴム輪径方向外側を向く第２傾斜面に上記被膜を形成することが好ましい。

また、本発明のゴム輪において、フラップ部が、図示例のようにゴム輪径方向内側を向く第１傾斜面４とゴム輪径方向外側を向く第２傾斜面１１とを接続する先端面１２を有する場合、上記被膜は、更に、フラップ部において第１傾斜面と第２傾斜面とを接続する先端面に形成されていることが好ましい。上述のような管の熱伸縮が生じたり、管の差し込み量の調整を行ったりする際には、フラップ部の先端面も挿入された管に当接し得るため、該管の摺動性を向上させる観点から、フラップ部の第１傾斜面と第２傾斜面とを接続する先端面に上記被膜を形成することが好ましい。

なお、図示例のゴム輪１において、被膜５は、ゴム輪本体２の第１面６にも形成されている。このように、本発明のゴム輪において、上記被膜は、フラップ部の表面以外のゴム輪の表面に形成されていてもよく、例えば、ゴム輪の全面、具体的にはゴム輪本体、フラップ部及び必要に応じて形成される突条部の全表面に上記被膜が形成されていてもよい。

本発明のゴム輪において、上記被膜は、固体潤滑剤とバインダー樹脂とを含む。上記被膜が固体潤滑剤を含むことで、長期に亘り摩擦抵抗の低減効果を発揮でき、ゴム輪に挿入される管の摺動性を高度に維持することができる。固体潤滑剤は、使用時において固体でありながら潤滑性を有する物質であり、液体状の潤滑油やグリースのような粘稠性を持つ半固体状の潤滑剤とは区別される。本発明のゴム輪において、上記被膜に用いる固体潤滑剤としては、二硫化モリブデン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、グラファイト、窒化ホウ素等が好適に挙げられる。これら固体潤滑剤は、一種単独で用いてもよいし、二種以上組み合わせて用いてもよい。また、上記被膜中における固体潤滑剤の含有量は、５質量％以上７０質量％以下であることが好ましい。

上記固体潤滑剤は、平均粒子径が０．１μｍ以上４０μｍ以下であることが好ましい。上記固体潤滑剤の平均粒子径が０．１μｍ以上であれば、摩擦抵抗の低減効果をより確実に発揮することができる。一方、平滑な被膜を形成する観点から、固体潤滑剤の平均粒子径は４０μｍ以下であることが好ましい。上記固体潤滑剤の平均粒子径の下限は、０．５μｍ以上がより好ましく、１μｍ以上が更に好ましく、一方、上記固体潤滑剤の平均粒子径の上限は、２０μｍ以下がより好ましく、１０μｍ以下が更に好ましく、８μｍ以下が一層好ましく、５μｍ以下が特に好ましい。詳細には、固体潤滑剤の好適な平均粒子径の範囲は、固体潤滑剤の種類によっても異なるため、固体潤滑剤の種類に応じた好ましい平均粒子径の範囲について説明する。例えば、二硫化モリブデンの場合、その平均粒子径は０．１μｍ以上１０μｍ以下が好ましく、０．５μｍ以上５μｍ以下が更に好ましい。また、ＰＴＦＥの平均粒子径は、好ましくは０．１μｍ以上２０μｍ以下、更に好ましくは０．５μｍ以上５μｍ以下であり、グラファイトの平均粒子径は、好ましくは０．１μｍ以上４０μｍ以下、更に好ましくは０．５μｍ以上５μｍ以下であり、窒化ホウ素の平均粒子径は、好ましくは０．５μｍ以上１５μｍ以下、更に好ましくは１μｍ以上８μｍ以下である。
本明細書において、固体潤滑剤の平均粒子径は、体積基準粒度分布の５０％粒子径（Ｄ_５０）を指し、レーザ回折／散乱式粒度分布測定装置を用いて測定される粒度分布から求めることができる。そして、本明細書における粒子径は、レーザ回折・散乱法による球相当径で表される。

本発明のゴム輪において、上記被膜に用いるバインダー樹脂としては、ポリウレタン樹脂、水酸基含有フッ素樹脂、エポキシ樹脂（より好ましくはジグリシジルエステル型エポキシ樹脂）、ウレタン変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、及びポリアミドイミド樹脂等が好適に挙げられる。これらバインダー樹脂は、一種単独で用いてもよいし、二種以上組み合わせて用いてもよい。また、被膜中のバインダー樹脂は、ポリアミンやポリイソシアネート等の硬化剤により硬化物として存在し得る。上記被膜中におけるバインダー樹脂の含有量は、３０質量％以上９５質量％以下であることが好ましい。

本発明のゴム輪において、上記被膜には、上記固体潤滑剤及びバインダー樹脂の他に、シランカップリング剤、界面活性剤等の配合剤を、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択して配合することができる。なお、被膜を形成するために調製されるコーティング剤には、有機溶媒等の揮発性成分を配合することができる。

本発明のゴム輪において、上記被膜は、例えば、固体潤滑剤及びバインダー樹脂と必要に応じて適宜選択される配合剤とを混合することにより調製されたコーティング剤を用いて少なくともフラップ部の第１傾斜面をコーティングすることにより形成させることができる。

上記被膜の形成方法において、コーティングを行う前には、被膜を形成させる表面の前処理を行うことが好ましく、特に脱脂処理を行うことが好ましい。被膜を形成させる表面の前処理を行うことで、該表面に対する被膜の付着性を向上でき、延いては上述したような被膜によって奏される効果をより確実に発揮させることができる。

上記被膜の形成方法において、コーティング方法としては、例えば、刷毛塗り、スプレー塗装、ローラー塗装、ディッピング塗装等の塗装方法やインクジェット印刷等の印刷方法が挙げられる。

上記被膜の形成方法において、コーティングにより形成された被膜の乾燥や硬化の手段は適宜選択される。例えば、加熱による乾燥や、加熱等による硬化を行ってもよいし、また、自発的に硬化反応が進むコーティング剤（例えば２液型コーティング剤）や自然乾燥が可能なコーティング剤（例えば揮発性溶剤系コーティング剤）であれば特別な乾燥や硬化手段を採用しなくてもよい。

本発明のゴム輪において、上記被膜は、膜厚が１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましく、５μｍ以上３０μｍ以下であることが更に好ましく、１０μｍ以上２０μｍ以下が最も好ましい。

＜配管用部材＞
次に、本発明の配管用部材を詳細に説明する。本発明の配管用部材は、上述した本発明のゴム輪を備えることを特徴とする。なお、本発明の配管用部材は、通常、管又は継手等の他の配管用部材と接合するために他の配管用部材の挿し口が挿入される端部（受口）を備える。そして、本発明の配管用部材の受口側にはゴム輪受容部を設けており、上記ゴム輪は、ゴム輪本体の第１面が配管用部材の受口を向くように配置され、ゴム輪本体に形成されたフラップ部が配管用部材の受口側から奥へと傾斜しながら延びるように配置されている。このときのフラップ部は、配管用部材の受口側から奥側に向かって縮径している。

本発明の配管用部材によれば、該配管用部材と管とを接合する場合に、ゴム輪への滑材の塗布を行わずに管の挿入を容易に行うことができる。また、本発明の配管用部材は、挿入後も長期に亘り摩擦抵抗の低減効果を発揮できるため、挿入された管の摺動性は高く維持され、管の熱伸縮や、挿入後に行われ得る管の差し込み量の調整などにも十分に対応することができる。
本発明の配管用部材では、上述した本発明のゴム輪を備えたことにより、挿入試験における挿入・引き抜き荷重がいずれも５００Ｎ以下とされており、３５０Ｎ以下であることが好ましい。また、長期間使用したときの管の伸縮によるゴム輪表面への影響を想定した長期疲労試験後の挿入・引き抜き試験において、挿入・引き抜き荷重がいずれも５００Ｎ以下とされており、３５０Ｎ以下であることが好ましい。

本発明の配管用部材は、配管構造において管と継手の接合部、管と管の接合部等の配管の接合部に用いられることが好ましく、本発明の配管用部材の具体例としては、継手又は管が好適に挙げられる。また、本発明の配管用部材は、挿入された管の摺動性を高く維持することができ、管の熱伸縮に十分対応できることから、ポリ塩化ビニルやポリオレフィン等の樹脂製の管や継手の接合に使用される配管用部材であることが好ましい。

本発明の配管用部材は、屋内に設置される配管又は屋外に設置される配管のいずれにおいても使用することができる。また、本発明の配管用部材は、排水管等の流体の流路を形成するための配管のみならず、電線等の配線を保護するための配管等にも使用することができる。しかしながら、配管構造の複雑さや管の摺動性等を考慮すると、本発明の配管用部材は、屋内に設置される排水継手（より好ましくは、いわゆる伸縮継手）として使用されることが好ましい。

以下に、図３を参照して本発明の配管用部材の一例を詳細に説明する。なお、本発明の配管用部材は、上述した本発明のゴム輪を備えること以外は特に限定されるものではなく、様々な配管用部材の構造に適用することができる。

図３は、本発明の継手の一例の部分断面図である。図３に示す継手２１は、両端（挿し口及び受口）を連通する円筒形の継手であり、図示しない他の配管用部材（例えば分岐合流継手等）の受口に挿入するための挿し口部２２、図示しない他の配管用部材（具体的には管等）の挿し口が挿入される受口部２３、及び挿し口部２２と受口部２３とを接続する中央部２４を備える。
なお、本明細書において、継手径方向とは、継手の中心軸を中心とした円の径方向を意味し、継手周方向とは、該中心軸を中心とした円の円周方向を意味し、継手軸方向とは、該中心軸が延びる方向を意味する。ここで、継手の中心軸とは、継手の円形断面の中心を通る軸である。また、継手径方向内側とは、継手径方向において継手の中心軸に近い側を意味し、継手径方向外側とは、継手径方向において継手の中心軸から遠い側を意味する。

また、図示例の継手２１は、継手軸方向に平行な断面に示されるように、挿し口部２２と受口部２３の一部と中央部２４とを構成する継手本体２５、及び受口部２３の一部を構成して該継手本体２５の受口側の端部を覆うキャップ部２６を備えており、受口部２３において継手本体２５とキャップ部２６とにより溝状のゴム輪受容部が形成されている。ここで、継手２１は、受口部２３に形成されるゴム輪受容部に嵌合されたゴム輪２７を備える。なお、図３において継手２１の中心軸とゴム輪２７の中心軸とは一致している。

図示例の継手２１において、ゴム輪２７は、上述した本発明のゴム輪が適用され、本発明のゴム輪本体の第１面が継手２１の受口側を向き、本発明のゴム輪本体の第２面が継手２１の挿し口側を向くように配置されている。ここで、受口部２３からの管の挿入が完了すると、継手２１は、ゴム輪２７を介して挿入された管と弾接している。

図示例の継手２１において、継手本体２５は、継手径方向外側を向く面（外周面）においてキャップ部２６からの抜け出しを防止する係止部を有すると共に、キャップ部２６は、継手径方向内側を向く面（内周面）において継手本体２５からの抜け出しを防止する係止部を有しており、継手本体２５及びキャップ部２６は、互いの係止部を介して係合することで固定されている。図３には、継手本体２５とキャップ部２６の係止構造２８を示す。なお、図３に示す係止構造２８は、継手周方向に沿って延在するものであるが、係止構造の形状はこれに限定されない。

図３に示す継手本体２５は、中央部２４に位置する外周面において継手周方向に延在する３本の補強フランジ２９ａ，２９ｂ，２９ｃを備えており、これら補強フランジのうち最も挿し口側に位置する補強フランジ２９ｃは、他の補強フランジ２９ａ，２９ｂよりも大きな外径を有している。なお、補強フランジの本数や形状はこれに限定されるものではない。

以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。

（実施例１～５及び比較例１）
表１に示す材質で且つ図１～２に示す構造（但し、被膜を除く）のゴム輪（外径９０ｍｍ）を常法に従い作製した。
表１に示す組成の被膜を形成するためのコーティング剤を常法に従い調製した。なお、コーティング剤の調製の際には、溶剤としてメチルエチルケトンを用いた。
次いで、表１に示すコーティング箇所にて表１に示す膜厚となるようにスプレー塗装によりゴム輪のコーティングを行い、その後、８０℃にて８時間乾燥させ、被膜を有するゴム輪を作製した。
また、積水化学工業社製差込ソケット（呼び径７５）にゴム輪を装着して図３に示す構造の試験用継手を用意し、以下の試験を行った。ここで、比較例１については、継手に装着されたゴム輪のフラップ部の第１傾斜面に水を塗布した。なお、継手に挿入するための管として、積水化学工業社製エスロンパイプ（呼び径７５）を用いた。結果を表１に示す。

（１）初期挿入・引き抜き試験
島津製作所社製一連型疲労試験機ＥＨＦ－ＥＤ１０－７０Ｌを用いて、１００ｍｍ／ｍｉｎの挿入速度で、継手の受口部の端部から管を挿入し、管の端面がゴム輪に当接している状態から、管の端面がゴム輪の先端面１２を通過して管の側面がゴム輪に当接するまでの荷重（管端面）と、管の側面がゴム輪に当接してから管の端面がゴム輪の第２面を通過するまでの荷重（管側面）を測定した。
次に、１００ｍｍ／ｍｉｎの引き抜き速度で管を引き抜いて、管の端面がゴム輪の第２面より下部にある状態から管の端面がゴム輪の先端面１２を通過するまでの荷重（管側面）と、管の側面がゴム輪に当接している状態から管の端面がゴム輪と接触しなくなるまでの荷重（管端面）を測定した。

（２）長期疲労試験後の挿入・引き抜き試験
継手と管を接合してから、島津製作所社製一連型疲労試験機ＥＨＦ－ＥＤ１０－７０Ｌを用いて、１４ｍｍ×０．５ｍｉｎの挿入と引き抜きのサイクルを１０，０００回行う長期疲労試験を行った。
次いで、「（１）挿入・引き抜き試験」と同様に挿入・引き抜き試験を行い、荷重を測定した。

＊１ ＭｏＳ２：二硫化モリブデン（平均粒子径２μｍ）
＊２ ＰＴＦＥ：ポリテトラフルオロエチレン（平均粒子径４μｍ）
＊３ 黒鉛：グラファイト（平均粒子径２．５μｍ）
＊４ バインダー樹脂：ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂
＊５ ＥＰＤＭ：エチレンプロピレンジエンゴム
＊６ ＣＲ：クロロプレンゴム
＊７ ＳＢＲ：スチレンブタジエンゴム
＊８ コーティング箇所：第１傾斜面に「○」の付いた例は、図２に示すゴム輪の第１傾斜面４及び第１面６に被膜が形成されている。第１傾斜面及び第２傾斜面に「○」が付いた例は、ゴム輪の全面に被膜が形成されている。

実施例１～３は、初期挿入・引き抜き試験および長期疲労試験後の挿入・引き抜き試験ともに挿入・引き抜き荷重が３５０Ｎ以下であり、良好な結果であった。
実施例４は、第２傾斜面にコーティングが施されていないため、長期疲労試験後の挿入・引き抜き試験における荷重が実施例１～３に比べ大きくなった。
実施例５は、初期挿入・引き抜き試験は良好な結果であったが、ゴム輪のＳＢＲから老化防止剤の影響により、長期疲労試験後の挿入・引き抜き試験における荷重が５００Ｎよりも大きくなった。
比較例１は、初期挿入・引き抜き試験および長期疲労試験後の挿入・引き抜き試験における荷重がいずれも５００Ｎよりも大きくなった。

１ ゴム輪
２ ゴム輪本体
３ フラップ部
４ 第１傾斜面
５ 被膜
６ 第１面
７ 第２面
８ 外周面
９ 突条部
１０ 内周面
１１ 第２傾斜面
１２ 先端面
１３ 凹部
２１ 継手
２２ 挿し口部
２３ 受口部
２４ 中央部
２５ 継手本体
２６ キャップ部
２７ ゴム輪
２８ 係止構造
２９ａ，２９ｂ，２９ｃ 補強フランジ

Claims (10)

1. ゴム輪を備える配管用部材であって、
   前記ゴム輪が、
   ゴム輪径方向に沿う第１面及び第２面を有するゴム輪本体と、
   前記ゴム輪本体においてゴム輪径方向内側に形成されたゴム輪周方向に延在するフラップ部であって、前記第１面側から前記第２面側に向かって傾斜しながら延びるフラップ部と、
   前記フラップ部においてゴム輪径方向内側を向く第１傾斜面及びゴム輪径方向外側を向く第２傾斜面に形成された被膜であって、固体潤滑剤及びバインダー樹脂を含む被膜と
   を備え、
   前記配管用部材が、管が挿入される受口を備え、
   前記管が前記配管用部材の受口から挿入されている場合に、挿入された前記管を伸縮可能に保持できるように、前記ゴム輪が、前記配管用部材の受口に配置されていることを特徴とする配管用部材。
2. 前記被膜が、更に、前記フラップ部において前記第１傾斜面と前記第２傾斜面とを接続する先端面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の配管用部材。
3. 前記固体潤滑剤が、二硫化モリブデン、ポリテトラフルオロエチレン、グラファイト及び窒化ホウ素よりなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項１又は２に記載の配管用部材。
4. 前記固体潤滑剤は、平均粒子径が０．１μｍ以上４０μｍ以下であることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の配管用部材。
5. 前記バインダー樹脂が、ポリウレタン樹脂、水酸基含有フッ素樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、及びポリアミドイミド樹脂よりなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の配管用部材。
6. 前記被膜は、膜厚が１μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の配管用部材。
7. 前記ゴム輪を構成するゴムが、クロロプレンゴム及びエチレンプロピレンジエンゴムのうち少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の配管用部材。
8. 前記ゴム輪が、更に、前記ゴム輪本体においてゴム輪径方向内側に形成されたゴム輪周方向に延在する突条部であって、前記フラップ部が固定されている前記ゴム輪本体の位置よりも前記第２面側に位置する突条部を備えることを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載の配管用部材。
9. 前記ゴム輪が、更に、前記ゴム輪本体においてゴム輪径方向外側に形成されたゴム輪周方向に延在する凹部を備えることを特徴とする請求項１～８のいずれか一項に記載の配管用部材。
10. 前記第１面及び前記第２面がいずれも平坦であることを特徴とする請求項１～９のいずれか一項に記載の配管用部材。

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