KR20010015688A

KR20010015688A - 경질 열 가소성 수지 제 관, 관이음구조 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20010015688A
Application number: KR1020007003550A
Authority: KR
Inventors: 노자토노부히로; 이나가키아츠시; 마츠모토신이치; 코마다하지메; 무츠다미츠테루; 히라이시마사노리
Original assignee: 미꾸니플라스틱 주식회사; 다까오 다께히꼬; 다이셀 휼스 가부시끼가이샤; 고지마 아끼로, 오가와 다이스께; 다이셀 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 1997-12-24
Filing date: 1998-12-24
Publication date: 2001-02-26
Also published as: EP1045183A4; AU1690099A; CN1285905A; CN1122770C; US6357802B1; WO1999034142A1; CA2295836A1; EP1045183A1

Abstract

경질열가소성 수지 제 관 본체 2 와, 이 관 본체의 한쪽 개구에서 감입되는 경질열가소성 수지 제 개방 링 3 으로 되며, 이 개방 링이, 그 감입 부위의 외주면에 빠짐 방지 돌부 13 을 구비하고, 관 본체 2 가, 그 내주면에 일체로 형성된 탄성 수지제 환상 밀봉부 9 와, 관 본체 2 의 한쪽 개구측 부분에 동축으로 맞대어 배치되고, 그 맞댐 부분의 내주면에 개방 링 3 의 빠짐 방지 돌부 13 을 걸어 멈추게 하기 위한 요홈 10 을 형성하는 경질 강성 수지제 감입구 관부 7 과, 이 입구 관의 맞댐 부분의 외주면에 일체로 성형되고, 관 본체 2 에 감입구 관부 7 을 연결하는 경질합성 수지 제 링 상 연결부 8 을 구비한 압축공기관이음 1.

Description

경질 열 가소성 수지 제 관, 관이음구조 및 그 제조방법{PIPE OF HARD THERMOPLASTIC RESIN, PIPE JOINT STRUCTURE AND METHODS OF MANUFACTURING THE SAME}

관이음, 예컨대 압축공기 이음은, 보통, 이음 본체(관 본체)와 피 접속 관과의 사이에 별개의 O 링 혹은 환상 가스킷을 이용하여 외부측(대기 측)와 내부 측(고압 측)과의 밀봉을 확보하고 있다.

그리고 이음 본체에는 경질 합성 수지가 이용되어, O 링 또는 환상 가스킷에는 고무나 탄성을 가지는 연질 합성수지가 각각 이용되고 있다.

그러나, O 링은, 이음 본체에 대하여 작은 연질의 부품이며, 더욱이 취부 위치가 이음 본체의 내면이라고 하는 취부가 어려운 위치이므로, 피 접속 파이프와의 접속시 또는 이음 본체의 조립 시에 얽힘(뒤틀림)이 발생하여 유체의 누설이 발생하거나, 작업성이 나빠지는 문제가 있었다.

본 발명은, 경질 열 가소성수지제 관, 관이음구조 및 그 제조방법에 관련되고, 더 상세하게는 밀봉 구조를 내장한 관이음으로서 보다 좋은 경질 열 가소성 수지 제 관, 구체적인 관이음 구조 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

도 1 은, 이 발명에 관한 경질 열가소성 수지제 관의 하나의 간단한 실시의 형태로서 관이음을 나타내는 단면도임.

도 2 는, 도 1 에 나타내는 관이음의 제조 방법의 앞 공정을 설명하는 설명도임.

도 3 은, 도 1 에 나타내는 관이음의 제조 방법의 후 공정을 설명하는 설명도임.

도 4 는, 이 발명에 관한 경질 열가소성 수지제 관의 다른 실시형태로서 관이음을 나타내는 단면도임.

도 5 는, 다른 실시형태를 나타내는 도 4 상당도임.

도 6 은, 또 다른 실시형태를 보여주는 도 4 의 상당도임.

도 7 은, 이 발명에 관한 관이음구조의 하나의 실시형태를 나타내는 단면도임.

도 8 은, 도 7 의 고정 스프링의 정면도임.

도 9 는, 도 7 의 관이음구조의 제조방법을 설명하는 요부 개략 설명도임.

도 10 은, 도 9 의 다음의 상태를 나타내는 제 9 상당도임.

도 11 은, 도 10 의 다음의 상태를 나타내는 제 9 상당도임.

도 12 는, 이 발명의 제조 방법의 실시형태에 의하여 제조된 관이음의 단면도임.

도 13 은, 도 12 의 관이음의 제조시의 상태를 나타내는 단면 관이음의 단면도임.

도 14 는, 이 발명의 제조 방법의 다른 실시형태에 의하여 제조된 관이음의 단면도임.

도 15 는, 도 14 의 관이음의 제조시의 상태를 나타내는 단면도임.

도 16 은, 이 발명의 제조방법의 다른 실시형태를 나타내는 단면도임.

도 17 은, 이 발명의 제조방법의 다른 실시형태에 의하여 제조된 관이음의 제조시의 상태를 나타내는 단면도임.

도 18 은, 도 17 의 관이음의 사용시의 상태를 나타내는 단면도임.

도 19 는, 이발명의 제조방법의 다른 실시형태에 의하여 제조된 관이음의 단면도임.

이 발명은, 밀봉성을 가지며 탄성 수지로 된 환상 돌기를 내면에 열 가소적으로 일체로 성형한 경질열가소성 수지 제 관을 제공한다.

즉, 이 발명은, 관 본체와 그 내면에 따라서 밀봉성이 있는 환상 돌조(突條)를, 각각 특정의 경질열가소성 수지와 탄성수지의 조합으로 직접(접착제 등의 제 3 성분을 개재함이 없이) 일체로 성형함으로써 얽힘(뒤틀림)의 발생이나 유체의 누설을 방지할 수 있음과 동시에, 장착에 수반하는 나쁜 작업성을 개선 되도록 하는 것이다. 그래서, 이 발명에 있어서 관(관 본체)에 사용되는 경질열가소성 수지로서는, 폴리페닐렌에에텔계수지, 폴리아미드계수지, 폴리에스테르계수지, 폴리염화비닐계수지 또는 A S 계수지를 들 수 있다. 구체적으로는, 폴리에스테르계수지로서는, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리페닐렌에에텔계수지로서는 폴리페닐렌에에텔과 내충격성 폴리스티렌 과의 혼합물, 폴리아미드로서는 폴리아미드 46, 폴리아미드 6, 폴리아미드 66, 폴리아미드 12, 폴리아미드 612, 폴리아미드 610 등이 바람직한 것으로 거론된다.

한편, 환상 돌조에 사용되는 탄성수지로서, 부타디엔아크릴로니트릴계 고무, 스티렌부타디엔계 고무, 니트릴계 고무, 천연 고무, 에틸렌프로필렌계 고무, 클로로플렌계 고무, 불소계 고무, 실리콘계 고무 또는 이들의 혼합물을 들 수가 있다. 구체적으로는, 부타디엔 고무, 스티렌부타디엔고무, 클로로플렌 고무, 부타디엔아크릴로니트릴 고무(니트릴부타디엔 고무) 등의 디엔 계 엘라스토마, 이소부틸렌-이소플렌 공중합체, 에틸렌프토피렌 공중합체, 클로로술폰화 폴리에틸렌, 염소화 폴리에틸렌 등의 비 디엔계 엘라스토마, 스티렌과 부타디엔 또는 이소프렌과의 블록 공중합체 등의 열 가소성 계 엘라스토마, 천연 고무 등을 들 수 있다. 이들의 엘라스토마는 가류 되어 있어도 좋고, 그 위에 또 아크릴산, 메타크릴산, 소르빈산 등에의하여 카르복실 기를 도입하여도 좋다.

이상과 같은 경질 열 가소성 수지 및 탄성 수지를 관 본체와 환상 돌기의 재료로서 조합함으로써, 양자를 열 가소적으로 일체로 접합할 수 있다. 이들 재료의 또 다른 구체 예 및 조합의 조건 등의 상세에 관하여는 , 일본 특개소 62 - 21244 호, 특개평 1 - 149854 호, 특개평 2 - 150439 호, 특개평 3 - 133631 호, 특개평 3 - 138144 호, 특공평 5 - 30182 호, 특개평 7 - 11013 호 및 특공평 8 - 18412 호의 각각이 참조된다.

이 발명에 있어서, 환상 돌조에 대하여「밀봉성」이라고 함은, 피접속 관과의 압압접촉(누름접촉)에 의하여 밀봉(시일)되는 것을 의미하며, 상술한 탄성 수지의 사용에 의하여, 그 물리적 성질에 의하여 얻어지는 성질이다.

이 발명에 관한 경질 열 가소성 수지 제의 관은, 이상과 같은 재료 및 조합에 의하여, 다음과 같은 제조 방법으로 제조할 수 있다.

즉, 이 발명에 관한 경질열가소성 수지 제 관은, 관 본체를 성형하는 관 본체성형 공정과, 관 본체의 내면에 환상 돌조를 형설하는 환상 돌조 성형공정을 동시에 또는 순서에 따라 제조된다.

관 본체 성형 공정에서는, 복수로 분할되는 1 조의 금형에 의하여 형성되는 관상의 캐비티(공극)내에 경질 열 가소성 수지의 용융 재료를 주입해서 관 본체를 성형한다.

다음으로, 환상 돌조 성형공정에서는, 상기 금형 자체 또는 타 금형을 조합하여 상기 관 본체의 내면에 따라서 형성되는 환상의 케비티 내에 탄성수지의 용융 재료를 주입하여 상기 관 본체의 내면에 환상 돌조를 성형한다.

한편, 이 환상 돌조를 관 본체와 동시에 성형하는 경우에는, 분할되는 금형에 의하여 형성되는, 관상 부분과, 이 관상 부분의 내면에 따른 환상부분으로부터 되는 캐비티에, 그 관상 부분에는 경질 열 가소성 수지의 용융 재료를, 캐비티의 환상 부분에는 탄성 수지의 용융 재료를 주입하고, 동시에 일체로 성형하여, 관 본체의 내면에 환상 돌조를 가지는 경질열가소성 수지 제 관을 얻음으로서 되는 경질열가소성 수지 제 관의 제조방법을 얻을 수 있다.

더욱이, 금형의 내형에 주입구를 형성하면 관 본체의 내면에 따른 환상의 캐비티에 용융상태의 탄성수지를 주입할 수 있으나, 미리 관 본체의 동부(胴部)에 통공을 형성(슬라이드 핀을 이용하여), 그 통공을 사용하여 용융 상태의 탄성수지를 환상의 캐비티에 주입하면 편리하다.

이상과 같이, 관 본체 성형 공정과 환상 돌조 성형공정에 의하여, 경질열가소수지제 관 본체의 내면에 따라 밀봉성을 가지며 탄성수지로 되는 환상 돌조가, 열 가소적으로 일체로 결합한 상태로 성형된다.

얻어진 경질열가소성 수지 제 관은, 밀봉성을 가지는 환상 돌조에 다른 관을 밀접시키면 공기 등의 기체나 액체를 통과시키지 않는 밀봉 효과를 얻을 수 있으며,별도로 O 링 등의 장착 조작을 생략할 수 있음으로 관의 접속에 편리하며, 특히 외부의 대기에 대하여, 내부에 공기를 포함하는 고압 가스, 물, 기름 등을 통하는 관이음에 매우 적합하다.

관이음의 형상으로서는, 관의 기본 단면을 원형, 타원형, 정사각형 등으로 하는 직관 외에 L 자 상의 것(엘보우), T 자 상의 것(T), U 자 상의 것(U) 등에 적용할 수 있다.

또, 이 들의 관이음과 피 접속 관과의 접속 구조, 즉 관이음구조는, 구체적으로는 경질열가소성 수지로 되는 관 본체와, 이 관 본체의 내면에 따라 일체로 성형되고, 밀봉성을 가지며 탄성 수지로 되는 환상 돌조와, 상기 관 본체의 개구부에 축방향으로 이동 가능하게 보지된 개방 링과, 이 개방 링을 사이에 두고 삽입되는 피 접속 관의 동면(胴面)을 눌러 피접속 관과 상기 환상 돌조의 밀접 상태를 보지하며, 상기 개방 링이 내측으로 축방향 이동 조작되면 변형하여 그 압압을 해제하여 피접속 관의 삽 ·탈을 가능하게 하는 록 스프링으로 되는 이음 구조를 들 수 있다. 그리고 이들 이음 구조는, 실시의 형태로서 열거한 단순한 축방향의 압입뿐 아니라, 나사로 조여도 좋다.

또, 환상 돌기의 단면 형상은, 성형 금형과의 관계, 피 접속 관과의 접촉관계, 밀봉도의 요구 정도 등에 의하여 자연 상태로 적당히 사각형, 사다리 꼴, 삼각형, 반원형, U 자형, V 자형 등으로 성형할 수 있다.

이 발명은, 구체적으로 관이음구조로서는, 관 본체와, 이 관 본체의 적어도 한쪽 개구에 나사로 장착되는 캡 너트로 되어, 관 본체 또는 캡 너트의 내주면에 피 접속관 및 / 또는 관 본체를 밀봉하기 위한 탄성 수지 제 환상 밀봉부를 일체로 형성한 관이음구조를 제공할 수 있다.

여기서 환상 밀봉부의 재료로서의 탄성 수지와, 그 환상 밀봉부를 일체로 형성하는 관 본체 또는 캡 너트의 대상부분의 재료로서의 경질열가소성 수지의 구체 예는, 전술한 경질열가소성 수지 제 관의 경우와 마찬가지이므로 설명을 생략한다.

이 발명은, 다른 관점에서 보면, 관 본체와, 이 관 본체의 한쪽 개구에서 감입되는 코넥터로 되어, 이 코넥터가, 경질열가소성 수지 또는 금속으로 형성되며, 또한 그 감입 부위의 외주면에 빠짐방지 돌부를 구비하고, 관 본체가, 경질 열가소성 수지제 본체부와, 이 본체부와는 별개로 성형된 상기 본체부에 동축으로 맞대어 일체로 연결된 경질열가소성 수지 제 감입구 관 부와, 상기 본체부의 내주면에 일체로 형성되어, 코넥터를 개재하여 삽입되는 피 접속관 또는 코넥터를 밀봉하는 탄성 수지제 환상 밀봉부로 되어 있어, 상기 본체와 감입구 관 부와 맞댐 부분의 내주면에, 코넥터의 상기 빠짐방지 돌부를 계합 또는 계지하는 요홈을 형성한 관이음구조를 제공한다.

즉, 이 발명은, 경질열가소성 수지 제 본체부의 내주면에 탄성수지제 환상 밀봉부를 일체로 형성함과 동시에, 본체부와 감입구 관부를 동축으로 맞대어, 이 맞댐 부분의 내주면에 요홈을 형성하도록 일체로 연결하는 것을 구성상의 특징의 하나로 한다. 특히 본체부와 환상 밀봉부를, 특정의 경질열가소성 수지와 탄성 수지와의 조합으로 일체로 형성하며, 또한 관 본체를 요홈을 통하는 면에서 분할하여(본체부와 감입구 관부) 미리 성형한 후에 일체로 연결함으로써, 값싸고 고 밀봉성의 관이음구조로 하는 것이 가능하다.

이 발명에 있어서, 본체부와 감입구 관부와는, 미리 별체로 성형된 후, 일체로 연결되나,구체적으로는 양부의 맞댐 부분의 외주면부에 경질열가소성 수지 제 링 상의 연결부(재)를 일체로 성형하거나, 또는 권착(卷着)하던가, 양부의 맞댐 부분을 용착, 또는 접착하거나, 이들을 조합하여 일체로 연결시킨다.

이 발명에 있어서, 코넥터에 사용되는 경질열가소성 수지 및 금속은, 특히 한정되지 않지만, 상술한 관 본체의 경질열가소성 수지 및 황동이 각각 바람직한 것으로서 들 수 있다.

이 발명에 있어서, 코넥터의 빠짐 방지 돌부가 요홈에 계합 또는 계지한다는 것은, 빠짐 방지 돌부가 요홈에 꽉 끼거나, 강제로 밀려들어가거나, 헐겁게 들어가서 요홈의 벽에 멎는 것을 의미한다.

이 발명은, 다른 관점에 의하면, 관 본체 및 코넥터를 각각 성형하고, 그 성형된 관 본체에 성형된 코넥터를 감입하여 관이음구조를 얻는 관이음구조의 제조방법으로서, 관 본체를 성형하는 공정이,

(1) 분할되는 금형에 의하여 형성된 관 상의 캐비티내에 경질열가소성 수지의 용융 재료를 주입하여 본체부를 성형하는 본체부 성형 공정과,

(2) 상기 금형 중 내금형의 일부를 이동하여 본체부의 내주면에 형성되는 작은 캐비티 내로 탄성 수지의 용융 재료를 주입하여 본체부의 내주면에 탄성수지 제의 환상 밀봉부를 일체로 형성하는 밀봉부 형성 공정과,

(3) 분할이 가능한 다른 금형에 의하여 형성되는 관상의 캐비티 내에 경질열가소성 수지의 용융 재료를 주입하여 감입구 관 부를 성형하는 감입구 관 부 성형공정과,

(4) 성형한 감입구 관부 및 본체부를 동축으로 맞대어 배치하고, 그 맞댐 부분의 외주면 부에 다시 다른 금형에 의하여 형성되는 캐비티 내에 경질열가소성 수지의 용융 재료를 주입하여 링 상의 연결부를 성형하고 본체부와 감입구 관부와 일체로 연결하여 관 본체를 형성하는 관 본체 형성 공정으로 되는 관이음 구조의 제조 방법을 제공한다.

이 발명은, 다시 다른 관점에 의하면, 미 가류 고무를 링 상으로 하여 경질열가소성 수지 제 관의 내주면에 밀접시키면서 가류함으로써, 경질열가소성 수지 제 관의 내주면에 링 상 고무 층을 일체로 형성하고, 밀봉 구조를 내장한 관이음을 얻음으로서 되는 관이음의 제조방법을 제공한다.

즉, 이 발명은, 미 가류의 링 상 고무를 경질열가소성 수지 제 관의 내주면에 밀착시키면서 가류함으로써, 고무가 미가류이면 온도를 가함으로써 점성이 있는 유체로 만들 수 있으므로, 미 가류 고무를, 그 큰 변형성과 형상 보지성을 이용하여 관의 내표면의 형상에 대응하여 밀착 변형시키고서 가류할 수가 있다. 이 때문에, 가류 고무를 관의 내주면에 탄성 변형이 아니고 자유상태로 밀착 시킬 수 있어서, 큰 밀봉 효과를 얻을 수 있음과 동시에, 관의 접착 라인을 원인으로 하는 유체의 누설이 발생하지 않는, 높은 신뢰성을 구비하는 관이음의 제공을 가능하게 하는 것이다. 또 종래는 각각 별개의 부품이었던 경질열가소성 수지 제의 관과 밀봉용 링 상의 고무를 미리(관이음로 사용하기 전에) 일체로 성형하므로, 상술한 밀봉용 링 상 고무나 환 상 가스킷의 비틀림, 또는 얽힘으로 인한 조립성이나 작업성 악화의 문제를 배제할 수 있다.

그리고, 본 발명에 관한 관이음의 제조 방법에 있어서, 제조 대상인" 관이음"이라 함은, 2 개 또는 그이상의 관(피 접속 관)을 접속하기 위한 이음을 의미하며, 그 관이음이 밀봉구조를 내장하고 있다는 것은 각 피 접속 관을 밀봉상태(밀착상태)로 접속하기 위한 구조를 내부에 구비하고 있는 것을 의미한다.

그리고 관이음의 본체로서 관 또는 관 본체(이하, 관 본체라 칭함)가 쓰이나, 그 관 본체의 재료로서는, 경질열가소성 수지를 들 수 있으며, 구체적으로는, 폴리페닐렌에에테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리염화비닐수지 또는 A S 계 수지가 바람직한 것으로 들 수 있다.

한편, 이들 경질열가소성 수지 제 관 본체의 내주면에 밀봉용의 링 상 고무층을 일체로 형성하기 위하여, 미가류의 천연고무 또는 합성고무가 이용되며, 구체적으로는 천연 고무, 부타디엔아크릴로니트릴계 고무, 스티렌 ·부타디엔계 고무, 니트릴계 고무, 에틸렌프로필렌계 고무, 클로로프렌계 고무, 불소계 고무, 실리콘계 고무 또는 이들의 혼합물로 되는 고무가 아주 잘 이용된다.

그리고, 상기의 경질열가소성 수지 제의 관 본체의 내주면에 상기 링 상의 미가류 고무를 밀접상태로 배치하고, 그 후, 열을 가함으로써 링 상의 미가류 고무를 가류하고, 이로써 밀봉성을 가지는 링 상 고무층을 관 본체의 내주면에 일체로 형성한다. 여기서, 관 본체와 링 상 고무 층을 접착제 등을 사용하지 않고 일체로 형성하기 위하여, 특정의 경질열가소성 수지로 되는 관 본체와 특정재질의 링 상 미가류 고무를 쓰는 것이 바람직하며, 그 조합으로는 다음의 조합을 들 수 있다.

(1) 폴리페닐렌에에테르계 수지와 스티렌 ·부타디엔계고무(이하, S B R 계 고무라 칭함), 천연고무(이하 N R 고무라 칭함), 에틸렌프로필렌계 고무(이하, E P 계 고무라 칭함), 또는 니트릴계 고무(이하, N B R 계 고무라 칭함)으로 되는 미가류 고무의 조합.

(2) 폴리아미드계 수지와, N B R 계 고무, E P 계 고무, 실리콘계 고무, 또는 불소계 고무로 되는 미가류 고무와의 조합.

(3) 폴리에스테르 계 수지와, E P 계 고무 또는 실리콘계 고무로 되는 미가류 고무와의 조합.

(4) A S 계 수지와, N B R 계 고무로 되는 미가류 고무와의 조합.

(5) 기타, 상기 폴리페닐렌에에테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 또는 A S 계 수지와, 상기의 S B R 계 고무, N B R 계 고무, E P 계 고무, N R 고무, 실리콘계 고무 및 불소계 고무 등의 혼합물로 되는 미가류 고무와의 조합

상기의 조합은, 관이음의 용도에 따라 최적의 조합이 선택된다. 또, 미가류 고무에는 미리 연화제로서 파라핀 또는 나프텐계 오일, 보강제로서 카본 블랙, 화이트 카본(실리카), 활성제로서 스테아린산, 가류 촉진제로서 아연화, N - 시클로헥실 - 2, B D M A, T A I C, 가류제로서 유황, 표면처리 유황, 유기 과산화물, 산화 마그네슘, 포리아민 등이 배합되며, 그 배합은 용도에 따라 적당히 변경, 선택된다.

또, 미가류의 고무 소재는, 미리 링 상으로 형성되나, 그 링 상으로 성형하는 방법으로서는, 미가류의 고무소재를 박판 상으로 성형하고, 이 판 상 미가류의 고무를 링 상으로 펀칭하는 방법이나, 중공의 튜브 상으로 압출한 후에 바퀴 상으로 자르는 방법이나, 가는 끈 모양으로 압출한 것을 일정한 길이로절단한 후에 원형으로 감아서 성형하는 방법 등을 들 수 있다.

이와 같이하여 성형된 링 상 미가류 고무는, 문자 그대로 미가류이기 때문에, 유연한 점토상으로 할 수 있고, 극히 큰 변형성을 가져, 이 큰 변형성이 관 본체의 내주면의 형상에 대응하여 밀착시킬 수가 있다. 그러나. 이 큰 변형성 때문에 역으로 형상 보지성이 낮아지는 일이 있어서, 그런 경우에는, 링 상 미가류 고무의 형상을 보존한 체로, 가류(가열)시 까지 관 본체 내주면의 소정의 위치에 밀접 시켜두기 위한 보조적 방법이 필요하게 된다.

이 방법으로서는, 관 본체 내주면의 링 상 고무층 형성 개소에 링 상 미가류 고무를 배치한 후에, 링 상 미가류 고무의 내경에 거의 같거나 약간 큰 지름을 가지는 금속제 원주체 또는 원통체를 삽입하고, 그 원주면에 링 상 미가류 고무를 압압하여 관 본체의 내주면에 밀접 시켜놓는 방법이나, 관 본체 내측의 링 상 고무층 형성개소에 환상의 단부를 형성하여 놓고, 그 단부에 링 상 미가류 고무를 배치하고, 그 후 링 상 미가류 고무의 외경과 거의 같거나 약간 작은 지름을 가지는 금속제 원주체 또는 원통체를 관 본체의 개구부에서 삽입하여, 그 단부에서 링 상 미가류 고무를 압압하여 관 본체의 내주면에 밀접시키는 방법, 덧 붙여, 관 본체 내주면의 링 상 고무층 형성개소에 미리 환상의 홈을 형성해두고, 이 환상 홈에 링 상 미가류 고무를 배치한 후에, 이 링 상 미가류 고무의 내경과 거의 같거나 약간 큰 지름을 가지는금속제 원주체 또는 원통체를 삽입하여, 그 원주면에서 링 상 미가류 고무를 압압하여 관 본체의 환상의 홈에 밀접 시켜두는 방법 등을 들 수 있다.

또, 관 본체의 내주면에 환상의 홈을 형성하고, 다시 그홈의 저면에서 관 본체의 외표면에 통하는 구멍을 복수로 거의 등각도 간격으로 형성하고, 링 상 미가류 고무를 상기의 홈에 배치한 후에, 관의 외표면의 구멍으로부터 흡인을 행하여, 링 상 미가류 고무를 관 본체의 내주면에 밀접시키는 방법이나, 내열고무 풍선을 관 본체의 내부에서 팽창시켜, 그 풍선의 압압력으로 링 상 미가류 고무를 관 본체의 내주면에 밀접 시켜두는 방법 등을 들 수 있다.

다음으로, 이상과 같이하여 관 본체의 내주면의 소정위치에 배치, 밀접시킨 링 상 미가류 고무를 가류하는 방법으로는, 관 본체의 내주면에 링 상 미가류 고무를 밀접시켜두기 위하여 삽입된 금속제(예컨대 알미늄 혹은 동제)의 원주체 혹은 원통체를 소정 온도로 가열함으로써 원주체 혹은 원통체를 거쳐서 링 상 미가류 고무에 열을 전하여 가열하는 방법, 미가류 고무의 링 내에 금속제의 원주체 혹은 원통체가 삽입된 관 본체마다 소정 온도의 고온조(槽)에서 가열하는 방법, 또는 금속제 혹은 합성 수지제의 원주체 혹은 원통체를 미가류 고무의 링 내에 삽입하여 관 본체의 내주면에 미가류 고무를 밀착시킨 후, 원주체 혹은 원통체를 빼내고 나서 남는 미가류 고무와 관 본체와를 고온조에서 가열하는 방법 등을 들 수 있다.

이들 방법에 의한 미가류 고무의 가열에 의하여, 미리 미가류 고무에 혼련되여 있던 첨가제, 가류제, 가류 촉진제 및 가류 촉진조제 등이 고무와 반응하여, 밀봉성을 갖춘 링 상 고무 층으로서 적합한 성질을 구비함과 동시에, 본체 내주면에 밀착 고정하여 본체와 일체화한 링 상 고무층이 형성된다.

이하, 도면에 나타낸 실시형태에 기초로 하여 이 발명을 상술한다.

그리고 이에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

(실시형태 1)

도 1 은 이 발명에 관한 경질 열가소성 수지제 관의 하나인 간단한 실시형태로서 관이음을 나타내는 단면도, 도 2 는 그 관이음의 제조방법의 앞 공정을 설명하는 설명도, 도 3 은 관이음의 제조방법의 후 공정을 나타내는 도 2 상당도이다.

도 1 ∼ 3 에 있어서, 관이음 1 은, 관 본체 2 와 이 관 본체의 내면에 따라 일체로 형성된 밀봉성을 가지는 환상 돌조 3 으로 되어있다. 그리고 관 본체 2 는 폴리부틸렌테레프탈레이트(이하 간단히 P B T 라 칭함)로, 환상 돌조 3 은 니트릴부타디엔 고무(이하 간단히 N B R 이라 칭함)로 각각 되어 있고, 관 본체 2 와 환상 돌조 3 과는 열 가소적으로 일체로 결합되어 있다. 그리고, 4 는 제조시의 N B R 의 주입 자취이다.

이상의 구성으로 되는 관이음 1 은, 피 접속관(고무 호스) P 를 감입 함으로서 의하여 피 접속관 P 의 외주면이 밀봉성을 가지는 환상 돌조 3 에 의하여 탄성적으로 압압을 받아, 그로 말미암아 피 접속 관 P 와의 사이의 양호한 밀봉효과(예컨대 관 내부의 고압 가스를 외부의 대기에 대하여 밀봉하는)가 얻어진다. 또 피 접속 관과의 접속 시에 또는 이음 본체의 조립 시에 얽힘(비틀림)이 발생하여 유체의 누설이 발생하거나, 장착에 따르는 나쁜 작업성이 개선된다.

다음에 이상의 구성을 구비한 관이음1의 제조방법을 설명한다.

1) 관 본체 성형 공정

우선 도 2 에 있어서, 복수로 분할 가능한 금형 11 에 의하여 거의 관 모양의 캐비티 12 를 형성한다. 금형 11 은 거의 원형 관(원관)상의 바깥 상부 13 과, 마찬가지로 바깥 하부 14 와, 이들 바깥 상 ·하부 13, 14 의 내 측에 위치하는 거의 원주상의 내상부 15 와, 마찬가지로 내하부 16 과, 바깥 상 ·하부 13, 14 의 경계부를 관통하여 캐비티 12 를 가로지르는 슬라이드 핀 17 등으로 된다. 그리고 18 은 수지 주입구이다. 바깥 상부 13 과 바깥 하부 14 는 길이 방향 중심축에 따라서 분할되어, 내상부 15 와 내하부 16 과는 상하로 분할된다.

그리고 용융상태의 P B T (약 245℃)를 수지 주입구 18 에서 캐비티 12 에 주입한다.

주입한 수지가 굳어진 상태에서 내상부 15, 내하부 16 을 빼고 다시 슬라이드 핀 17 을 빼어 게이트 19 를 형성한다. 더욱, 이 게이트 19 는 직관을 우선 성형하고, 다음으로 성형된 직관에 별도로 드릴로 형성해도 좋다.

2) 환상 돌조 성형 공정

다음에 도 3 에 있어서, 내 측에 별도의 금형 : 내상부 20 과 내하부 21 을 넣고, 게이트 19 에서 용융 상태의 N B R (약 240℃)를 주입한다. 주입한 수지가 굳고 나서, 내 ·외측의 모든 금형 13, 14, 20, 21 을 풀고, 수지 주입구 18 과 게이트 19 에 주입도어 굳어진 수지부분을 제거하여 도 1 의 관이음 1 을 얻는다. 얻어진 관이음 1 은, 그 관 본체 2 와 환상 돌조 3이 화학적으로(열 가소적으로) 및 기계적으로 일체로 결합되어, 피 접속 관을 상술과 같이 감입에 의하여 접속된다.

이상의 실시형태와는 달리, 관이음의 환상 돌조를 2 개소에 설치할 수도 있다.

도 4 는 이 발명에 관한 경질열가소성 수지 제 관의 다른 실시 형태로서 관이음을 나타내는 단면도이다.

도 4 에 있어서 관이음(이음 구조) 43 은, 관 본체 22 와 2 개의 캡 너트 23 ·24 로 구성된다.

관 본체 22 는, 2 개의 접속구부 25 ·26과, 직관부 27 과, 양 접속구부 25 ·26 의 내면에 각각 일체로 형설된 밀봉성을 가지는 환상 돌조 28 ·29로 구성되어, 이들의 환상 돌조는 자유 상태에서는 단면이 거의 사다리 꼴로 N B R 로 되어 있으며, 도 4 의 환상 돌조 28 로 말하면, 주로 피 접속 관 30 과의 압접에 의하여 밀봉 효과를 가져온다. 그리고, 캡 너트 23 은 주로 환상 돌조 28을 압축하며, 피 접속 관 30 에 환상 돌조 28 을 밀착시킨다. 환상 돌조 29 및 켑 너트 24 도 마찬가지의 효과를 낸다. 통상 캡 너트 23 ·24 는 관 본체 22 에 미리 나사로 장착되어, 그런 뒤에 피 접속 관 30 ·31이 삽입 장착된다(예컨대 피 접속관 31 에 대하여 말하면, 화살표 방향으로 삽입된다).

이상과 같이, 관 본체 22 와 환상 돌조 28 ·29를 일체로 성형함으로써, 밀봉재(환상 돌조 28 ·29)의 얽힘(비틀림)의 발생이나 유체의 누설을 방지할 수 있음과 동시에, 장착에 따르는 나쁜 작업성이 개선 된다.

이상의 실시 형태와는 달리, 관이음을 L 자 형 이음으로 할 수도 있다.

도 5 는 다른 실시 형태를 나타내는 도 4 상당도이다.

도 5 에 있어서 L 자 이음 32 는 L 자 상의 관 본체 33 과, 2 개의 캡 너트 34 ·35로 구성된다.

관 본체 33 은, 2 개의 접속구 부 36 ·37과, 굴곡부 38 과, 2 개의 접속구부 36 ·37 의 내면에 일체로 형성된 밀봉성을 가지는 환상 돌조 39 ·40 으로 되어 있으며, 이들의 환상 돌조는 자유 상태에서는 단면이 거의 사다리꼴로 N B R 로 되어 있으며 주로 피 접속 관 41 ·42 와의 압접에 의하여 밀봉효과를 가져온다.

기타의 구성 및 효과는 도 4 의 경우와 마찬가지이며, 설명을 생략한다.

이상과 같이, 이 실시의 형태 1 에 의하면, 관 본체 또는 너트 부와, 환상 돌조를 각각 특정의 합성 수지의 조합으로, 동시 또는 시간을 차를 두어서 형(型) 성형함으로써 관 본체 또는 너트 부의 내면이라고 하는 특수한 위치에 환상 돌조를 일체로 성형할 수가 있으며, 그럼으로써 밀봉재의 얽힘(비틀림)의 발생이나 유체의 누설을 방지할 수 있음과 동시에, 장착에 따르는 나쁜 작업성을 개선할 수 있다.

이상의 실시형태와는 달리, 환상 돌조를 너트의 내면에 일체로 형설할 수도 있다.

도 6 은 다른 실시형태를 나타내는 도 4 상당 도이다.

도 6 에 있어서, 관이음 73 은, 관 본체 52 와, 2 개의 밀봉 너트 53 ·54 로 된다.

밀봉 너트 54 는, P B T 로 되는 너트 부 54 a 와, 이 내면에 일체로 형설된 밀봉성을 가지는환상 돌조 59 로 되며, 이 환상 돌조는, 도 6 에서 점선 화살표 방향으로 별도로 도시하는 바와 같이, 자유 상태에서는 단면이 거의 사다리꼴로 N B R 로 되며, 관 본체 52 및 피 접속 관 61 과의 압접에 의하여 밀봉 효과를 가져온다. 밀봉 너트 53 도 마찬가지의 효과를 발휘한다. 통상 밀봉 너트 53 ·54 는 관 본체 52 에 미리 나사 장착되며, 그런 연후에, 피 접속 관 60 ·61 이 삽입 장착된다(예컨대, 피 접속관 61 에 대하여 말하면 화살표 방향으로 삽입된다). 그리고, 55 ·56 은 관 본체 22 의 접속구부, 58 은 밀봉 너트 53 의 환상 돌조이다.

여기서, 밀봉 너트 53 ·54 의 제조 방법으로서는, 예컨대, 우선 형에 의하여 너트 부 54 a 를 성형하고, 그 뒤 형의 일부를 슬라이드시켜서 형성한 캐비티에 용융상태(미가류 상태)의 N B R 를 주입하여 가류시키면서 밀봉재를 일체로 밀착시킨다.

이상과 같이, 너트 부 54 a 와 환상 돌조 59 를 직접(접착제 등의 제 3 성분의 개재함이 없이)일체로 성형함으로써, 밀봉재(환상 돌조 58 ·59)의 위치가 고정되 때문에, 얽힘(비틀림)의 발생이나 유체의 누설을 방지할 수 있고, 동시에 장착에 따른 나쁜 작업성이 개선된다.

(실시 형태 2)

도 7 은 이 발명에 관한 관이음구조의 하나의 실시 형태를 보여주는 단면도, 도 8 은 도 7 의 고정 스프링의 정면도이다.

도 7 에 있어서, 관이음구조로서의 압축공기 이음 76 은, 관 본체 77 과, 이 관 본체의 한쪽 개구에서 감입된 개방 링 78 로 주로 되어 있다. 그리고, 80 은 피 접속 관이다.

관 본체 77 은, 경질열가소성 수지로서의 폴리부티렌테레프탈레이트로 형성되어, 거의 L 자 상으로 굴곡한 본체부 81 과, 이 본체부의 한쪽 개구에 동축으로 맞대어서 배치된 폴리부티렌테레프탈레이트로 형성된 감입구 관부 82 와, 이 감입구 관부와 본체부 81 의 맞댄 부분에 일체로 성형되어, 그럼으로써 양부를 일체로 연결하는 폴리부틸렌테레프탈레이트로 형성된 링 상 연결부 83 과, 본체부 81 의 한쪽 개구측의 내주면에 일체로 형성되어, 탄성 수지로서 부타디엔아크릴로 니트릴 고무를 이용한 환상 밀봉부 84 와, 이 환상 밀봉부에서 개구 근처(본체부의 한쪽 개구측)에 인접하여 도 2 의 스테인레스제의 고정 스프링 86 및 그 경질열가소성 수지 제 누름 링 87 을 구비하고 있다.

그리고, 79 는 다른 쪽 개구측의 외주면에 형성된 나사부이며, 기기(예컨대 고압공기기 공급원, 도시 생략)에 적당히 기밀이 되도록 나사로 장착된다.

98 은 감입구 관 부 82 와 본체부 81 의 맞댐 부분에 형성된 요홈이다.

개방링 78 은, 선단 외주 부분에 환상빠짐방지돌부 88 을 구비함과 동시에 후단 외주 부분에 외향플렌지부 89 를 구비하여 개방 링 78 을 관 본체에 감입할 때에 외향 플렌지부 89 에 닿을때까지 밀려, 고정 스프링 86 에 되밀려 요홈 85 에 계지한다.

그리하여 도 7 에 있어서, 압축공기 이음 76 에 피 접속 관 80 을 개방 링 78 을 개재하여 삽입하면, 피 접속 관 80 은, 고정 스프링 86 및 환상 밀봉부를 눌러 넓혀서 계지한다 (감입된다).

결국 피 접속 관 80 은, 고정 스프링 86 에 의하여 빠지지 않도록 압압 계지(역지)되어, 환상 밀봉 부 84 와의 탄성 접촉에 의하여 밀봉 상태(기밀하게)로 접속된다.

그리고 90 은, 피 접속 관 80 을 압축공기 이음 76 에 감입될 때의 감입 깊이를 결정하는 맞닿음 부이다. 그리고 피 접속 관 80 을 빼낼 때에는, 개방 링 78을 피 접속 관 80 의 삽입 방향으로 약간 밀어 넣음으로써 고정 스프링 86 을 밀어 넓혀 피 접속관 80 의 압압 계지를 해제한다. 압축공기 이음 76 은 이상의 구성으로 되어 있어서, 별도의 O 링을 사용할 필요가 없고, 따라서 코스트 삭감을 가능하게 함과 동시에, 높은 밀봉성이 확보되고, 값 싼 고압축공기기(예컨대 15Kgf/㎠) 관의 이음으로 할 수 있다.

다음에, 도 9 ∼ 11 은 압축공기 이음의 제조방법을 각각 순서를 따라 설명하는 요부개략 설명도이다.

도 9 ∼ 11 에 있어서, 압축공기 이음 76 의 주요부인 관 본체 77 의 성형 공정은

(1) 복수로 분할되는 1 조의 금형〔그 일부의 금형 ; 중앙 금형(코아 핀) 91, 슬라이드 금형 92〕에 의하여 관 상의 캐비티(도시 생략)을 형성하고, 그 캐비티 내에 경질열가소성 수지(폴리부틸렌테레프탈레이트)의 용융 재료(약 245℃)를 주입하여 본체부 6 을 성형하는 본체부 성형공정 역시 93 은 슬라이드 핀(도시 생략)에 의하여 성형된 후술의 용융 재료의 주입공(게이트)임 과,

(2) 상기 1 조의 금형 중 내 금형의 일부(슬라이드 금형 17)을 슬라이드 이동하여 본체부 81 의 내주면에 작은 캐비티 94 를 형성하고, 그 작은 캐비티 내에 주입공 93 을 거쳐서 탄성 수지(부타디엔아크릴로니트릴 고무)의 용융 재료(약 240℃)를 주입하여, 본체부 81 의 내주면에 환상 밀봉 부 84 를 일체로 형성하는 밀봉부 형성 공정과,

(3) 복수로 분할되는 또 1 조의 금형(도시 생략)에 의하여 관 상의 캐비티(도시 생략)를 형성하고, 그 캐비티 내에 경질열가소성 수지(폴리부틸렌테레프탈레이트)의 용융 재료(약 245℃)를 주입하여 감입구 관 부 82 를 성형하는 감입구관부 성형 공정과,

(4) 성형한 감입구관부 82 및 본체부 81 을 동축으로 맞대어 배치하고, 그 맞댐 부분의 외주면 부에 다시 또 1조의 금형(외측 금형 95, 그리고 중앙 금형 91은 환상 밀봉부 84 를 밀어 넓혀서 슬라이드 금형 92와 함께 제거함)에 의하여 캐비티 97 을 형성하며, 그 캐비티 내에 주입공 96 을 거쳐서 경질열가소성 수지(폴리부틸렌테레프탈레이트)의 용융 재료(약 245℃)를 주입하여 링 상 연결부 83 을 성형하여 본체부 81 과 감입구 관 부 82 를 일체로 연결한 (용융 재료의 온도에 의하여, 본체부 81 과 감입구 관 부 82 를 용착하는)관 본체 77 을 형성하는 관 본체 형성 공정으로 된다.

그리고 개방 링 78 은, 복수로 분할되는 1 조의 금형 (도시 생략)에 의하여 관상의 캐비티(도시 생략)를 형성하고, 그 캐비티 내에 경질열가소성 수지(폴리부틸렌테레프탈레이트)의 용융 재료(약 245℃)를 주입하여 성형된다. 또, (2)의 슬라이드 금형 92 를 이동시키는 방법은 다이 ·슬라이드 ·인젝숀(D S I) 이라 칭하며, 일본 특공평 2 - 38377 호 공보에 상세하게 기재되어 있다.

이 실시의 형태 2 에 의하면, 경질열가소성 수지 제 본체부의 내주면에 탄성 수지제 환상 밀봉부를 일체로 형성함과 동시에, 본체부와 감입구 관부를 동축으로 맞대고, 그 맞댐 부의 내주면에 요홈을 형성하도록 일체로 연결하며, 특히 본체부와 환상 밀봉부를, 특정의 경질열가소성 수지와 탄성 수지와의 조합으로 일체로 형성하며, 또한 관 본체를 요홈을 통하는 면에서 분할하여(본체부와 감입구 관부) 미리 성형하고, 그런 후에 일체로 연결함으로써, 싼 값으로 고 밀봉성의 관이음구조로 하는 것이 가능하다.

(실시형태 3)

도 12 는 이 발명의 제조 방법에 의하여 제조된 관이음의 간단한 실시의 형태의 단면도이다.

도 12 에 있어서, 관이음 101 은, 열 가소성 수지제 관 본체 102 와, 이 관 본체의 내주면의 거의 중앙에 일체로 밀착 고정된 링 상 고무층 104 로 되어 있다.

여기서, 관 본체 102 와 링 상 고무 층 4 에 사용되는 재질은, 상호 고착성이 높은 성형물이 되도록, 주된 열가소성 수지와 고무의 각 조성물로서 아래에 나타낸 표 1 의 실시 예 1 ∼ 4 의 조합물을 사용하였다. 또, 도 13 은 도 12 의 관이음의 제조시의 상태를 나타내는 단면도이다.

[표 1]각부에 사용되는 재질

실 시 예	1	2
수지 관 본체	PPE 계 수지(Vestoran 1900)	PPE 계 수지(Vestoran 1900)
링 상 고무 층	SBR 1500 70EPDM 30카본 블랙 50	NR 70SBR 30카본 블랙 20
실 시 예	3	4
수지 관 본체	PA계 수지(Vestamid X7099)	PA계 수지(Vestamid X7099)
링 상 고무 층	XNBR 100실리카 60	XNBR 100실리카 60

표 1 에 나타낸 실시 예 1 ∼ 4 의 소재를 이용하여, 각각 사출 성형기에 의하여 열가소성 수지제 관 본체 102 (외경 : 23 mm, 내경 17 mm) 를 제조하였다.

또, 링 상 고무층 104 를 형성하기 위한 소재로는 표1의 실시 예 1 ∼ 4 에 나타낸 배합으로, 각각 혼련을 위하여 연화제로서 파라핀 유, 활성제로서 스테아린 산, 가류 촉진제로서 아연화, N - 시클로헥실 - 2, 가류제로서 유황, 표면처리 유황 〔단 X N B R(산변성 N B R)에는 가소제로서 글리콜 유도체, 가류 촉진제로서 B D M A 또는 T A I C, 가류제로서 유기 과산화물을 사용〕등을 가하여 로라로 잘 혼련한 것을 판상으로 성형하고, 이 판상 미가류 고무에서 링 상의 미가류 고무 편(외경 : 약 16 mm, 횡 단면 : 약 1 mm ×약 1 mm)를 펀칭하였다.

이와 같이 하여 펀칭된 링상 미 가류 고무를 표 1 의 실시 예 1 ∼ 4 의 조합으로 열가소성 수지제 관 본체 102 의 내주면 103 에 각각 삽입하고, 도 13 에 나타낸 바와 같이 관 본체 102 의 내주면 103 에 링상 미가류 고무 105 가 확실히 밀접하도록 링상 미가류 고무 105 의 내경과 거의 같거나 약간 큰 직경을 가지는 알미늄제 원주체 106 을 링상 미가류 고무 105 의 링 내에 삽입하고, 그것으로 미가류 고무 105 를 관 본체 102 의 내주면 103 에 밀어붙여, 이 상태로, 170 ℃ 의 고온조에서 5 분간 가열하여 고무를 가류시켰다. 이 가류시에 링상 고무 105 가 열 가소성 수지 제 관 본체 102 의 내주면 103 에 밀착 고정되어, 관 본체 102 의 내주면 103 에 링상 고무층 104 가 일체로 형성되었다.

냉각후, 알미늄 제 원주체 106 을 빼내고, 링상 고무층 104 와 열 가소성 수지 제 관 본체 102 와의 밀착 상황을 조사한 결과, 실시 예 1 ∼ 4 의 조합모두에 있어서 고무 성분이 응집 파괴할 때까지 링상 고무층 104 와 관 본체 102 가 일체로 고착되어 있는 것이 확인되었다.

그리고, 이 가류에 제하여, 도 13 에 도시하는 알미늄 제 원주체 106 을 빼내고, 그 뒤에 관 본체 102 의 내주면 103 에 밀접 상태의 링 상 고무 105 를 고온조에서 가열해도 좋다.

도 14 는 본 발명의 제조 방법의 다른 실시 형태에 의하여제조된 관이음의 단면도이다. 도 15 는 도 14 의 관이음의 제조시의 상태를 나타내는 단면도이다.

본 실시의 형태에 있어서는, 도 15 에 있어서 관 본체 108 의 내주면 109 에 미리 환상의 단부 110 이 형성되어 있다. 그리고 이 단부 110 에 맞닿도록 링상 미가류 고무 105 가 삽입되고, 다시 상기 링 상 미가류 고무 105 의 외경과 거의 같은 지름을 가지는 알미늄 제 원주체 111 이 삽입된다. 이와 같이하여 알미늄제 원주체 111 의 단부 에 의하여 압압된 링상 미가류 고무 105 는 자유로 변형하여 관 본체 108 의 단부 110 및 내주면 109 에 밀접한다.

그리고 도 16 에 도시하는 바와 같이 상기 단부 110 의 대신에 관 본체 113 의 내주면 114 에 환상의 홈 115 를 형성하고, 이 환 상의 홈 115 에 링상 미가류 고무 105 를 배치한 후에 상기 링 상 미가류 고무 105 의 내경과 거의 같은 지름을 가지는 알미늄 제 원통체 116 을 삽입하고, 링 상 미가류 고무 105 를 관 본체 113 의 내주면 114 및 환상 홈 115 에 밀접하도록 해도 좋다. 또 이 알미늄 제 원통체 116 대신에 도 13 에 도시한 바와 같은 알미늄 제 원주체 106 을 사용해도 좋다.

상기 표 1 의 실시 예 1 ∼ 4 의 조합으로 각각 셋트된 도 15 의 상태의 관 본체 108 과 링 상 미가류 고무 105 에 대하여, 알미늄 제 원주체 111 의 다른 단부에 임의의 온도로 설정 가능한 열원체(도시 생략)을 접속하고, 링 상 미가류 고무 105 를 180 ℃ 로 하여 3 분간 가열하였다.

냉각후, 알미늄 제 원주체 111 을 빼낸 결과, 도 12 의 실시형태의 관이음 1 과 마찬가지로 상기표 1 의 실시예 1 ∼ 4 의 모든 조합에 있어서, 고무가 응집 파괴할 때까지 링 상 고무층 104 와 본체 108 이 일체로 고착되어 있는 것이 확인되었다.

이상에 설명한 제조방법은 여러가지 형태의 관이음의 제조에 적용 가능하다.

도 17 은 본 발명의 제조방법에 의하여 제조되는, 구체적인 관이음의 제조시의 상태를 나타내는 도면이다. 도 18 은 도 17 의 관이음의 실제의 사용상태를 나타내는 도면이다.

우선, 도 17 에 있어서 관 본체 18 의 양단의 내주면 119 에는 미리 환상의 단부 120 이 형성되어, 수나사 121 이 관 본체 118 의 양단부의 외주면에 형성되어 있다. 이와 같이 형성된 관 본체 118 의 단부 120 에 꽉 맞붙도록 미가류의 링상 고무 105 ·105 가 각각 배치되어, 다시 상기 링 상 미가류 고무 105 ·105 의 내경과 거의 같거나 약간 큰 지름을 가지며, 링 상 미가류 고무 105 ·105 의 내주면의 경사에 적합하도록, 그 원주 측면의 일부에 테이퍼가 형성된 알미늄 제 원통체 122 가 링 상 미가류 고무 105 ·105 의 링 내에 각각 삽입되어, 그로 말미암아 링 상 미가류 고무 105 ·105 는 관 본체 118 의 내주면 119 및 단부 120 에 밀어 붙여져 정착한다. 그 뒤, 관 본체 118 과 링 상 미가류 고무 105 ·105 에 대하여 알미늄제 원통체 122 의 타 단부에 상기의 실시 예와 마찬가지로 열원체(도시 하지 않음)를 접속하고, 열 양도체인 알미늄제 원통체 122 를 거쳐서 링 상 미가류 고무 105 ·105 를 160 ℃ 에서 7 분간 가열하였다.

냉각 후, 알미늄 제 원통체 122 을 빼낸 결과 도 18 에 나타내는 바와 같이 관 본체 118 에 가류된 링상 고무층 104 ·104 가 일체로 밀착하여 형성되고, 상기 표 1 의 실시 예 1 ∼ 4 의 모든 조합에 있어서, 상기의 실시 예와 마찬가지로 링상 고무층 104 ·104 가 응집 파괴될 때까지 관 본체 118 과 일체로 고착되어 있는 것이 확인되었다.

이상과 같이 제조된 도 18 에 도시된 관이음 117 의 양단부에서 고무 제 내압 호스 123 을 그 원주 측면 124 가 링 상 고무층 104 ·104 에 달할 때까지 각각 삽입하고, 호스의 빠짐방지용의 캡형상 프렌지 125 ·126 을 관 본체 118 의 양단부에 나사로 틀어 박고, 고무 제 내압 호스 123 을 확실하게 고정하였다. 그후, 5kg/㎠ 의 고압 공기를 호스 내에 통한 결과 상기 표 1 의 실시 예 1 ∼ 4 의 조합으로 제조된 모든 관이음 117 에 있어서 공기의 누설은 발생하지 않았고, 높은 밀봉성을 확인할 수가 있었다.

또, 본발명의 제조방법은, 도 19 에 도시된 L 자형 관이음(L 보) 127 에도 적용할 수가 있다. 이 L 자형 관이음 127 은 관 본체 128 이 길리 방향의 거의 중앙에서 90 도로 굴곡되어 있으나, 기타의 구성, 사용소재 및 제조방법은 도 17 및 도 18 에 도시되는 실시의 형태로 제조된 관이음 117 과 마찬가지이다.

역시, 129, 130 은 가류에 의하여 관 본체 128 에 일체로 밀착하여 형성된 링 상 고무층, 131, 132 는 캡형상 프렌지이다.

이와 같이, 본 발명의 제조 방법은 여러가지 형태의 관이음에 적용하는 것이 가능하다.

이상과 같이, 실시형태 3 에 의하면, 미가류의 링상 고무를 열가소성 수지 제 관의 내주면에 밀접시키면서 가류함으로써, 미가류 고무를, 그 큰 변형성을 이용하여 관본체의 내표면의 형상에 대응하여 밀착 변형시키고서 가류할 수가 있으며, 그에 따라 가류 고무를 관 본체의 내주면에 탄성 변형은 아니며자유상태로 밀착시킬 수가 있어 큰 밀봉효과를 얻을 수가 있다. 이 작용효과는, 관 본체의 접합 라인을 원인으로 하는 유체의 누설이 발생하지 않는, 높은 신뢰성을 갖춘 관이음의 제공을 가능하게 하는 것이다. 또, 종래는 각각 별개의 부품이었던 열가소성 수지 제의 관 본체와 밀봉용 링상 고무를 미리 (관이음로서 사용하기 전에) 일체로 성형하므로, 상술의 밀봉용 링상 고무나 환상 가스킷의 비틀림, 또는 얽힘에 의한 조립성과 작업성이 악화하는 문제를 배제할 수 있다.

Claims

탄성 수지로 되는 밀봉성을 가지는 환상 돌기를, 내면에 열가소적으로 일체로 성형한 경질열가소성 수지 제 관.
관이 이음구조인 청구항 1 에 기재된 관.
경질열가소성 수지가 폴리부틸렌테레프탈레이트, 또는 폴리페닐렌옥사이드와 내충격성 폴리스티렌과의 혼합물이며, 탄성수지가 부타디엔아크릴로니트릴계 고무인 청구항 1 또는 2 에 기재된 관.
분할이 되는 금형에 의하여 형성되는 관상의 캐비티 내에 경질열가소성 수지의 용융 재료를 주입하여 관 본체를 성형하는 관 본체 성형 공정과,

상기 금형 자체 또는 다른 금형을 조합하여 상기 관 본체의 내면에 따라 형성되는 환상 캐비티 내에 탄성 수지의 용융 재료를 주입하여 상기 관 본체의 내면에 환상 돌조를 일체로 성형하는 환상 돌기조 성형공정으로 되는 관 본체의 내면에 환상 돌조를 가지는 경질열가소성 수지 제 관의 제조 방법.
분할이 되는 금형에 의하여 형성되는, 관상 부분과, 이 관상 부분의 내면에 따른 환상 부분으로 되는 캐비티에, 그 관상 부분에는 경질열가소성 수지의 용융 재료를, 캐비티의 환상 부분에는, 탄성수지의 용융 재료룰 주입하고, 동시에 일체 성형하여, 관 본체의 내면에 환상 돌조를 가지는 경질 열가소성수지제 관을 얻음으로서 되는 경질열가소성 수지 제 관의 제조방법.
관 본체 성형 공정에서 금형에, 그 금형에 의하여 형성되는 관상의 캐비티를 관통하는 슬라이드 핀을 장착하고, 상기 캐비티 내에 경질열가소성 수지의 용융 재료를 주입하여 관 본체를 성형하고, 이어서 환상 돌조 성형공정에서 먼저 성형된 관 본체의 슬라이드 핀의 관통공을 거쳐서 환상의 캐비티 내에 탄성 수지의 용융 재료를 주입하여 관 본체의 내면에 환상 돌조를 일체로 성형하는 청구항 4의 경질열가소성 수지 제 관의 제조방법.
경질열가소성 수지가 폴리부틸렌테레프탈레이트, 또는 폴리페닐렌옥사이드와 내충격성 폴리스티렌과의 혼합물이며, 탄성 수지가 부타디엔아크릴로니트릴계 고무인 청구항 4 ∼ 6 의 어느 1 항에 기재된 제조방법.
관 본체와, 이 관 본체의 적어도 한쪽 개구에 나사로 장착되는 캡 너트로 되며, 관 본체가, 경질열가소성 수지 제 본체부와, 이 본체부의 내주면에 일체로 형성되고, 캡 너트를 개재하여 삽입되는 피 접속관 및 / 또는 캡 너트를 밀봉하는 탄성수지 제 환상 밀봉부로 되는 관이음구조.
관 본체와, 이 관 본체의 적어도 한쪽 개구에 나사로 장착되는 캡 너트로 되며, 이 캡 너트가, 경질열가소성 수지 제 너트부와, 이 너트 부의 내주면 또는 내측 개구 끝면에 일체로 형성되어, 피 접속관 및 / 또는 관 본체를 밀봉하는 탄성 수지 제 환상 밀봉부로 되는 관이음구조.
관 본체 또는 캡 너트의 경질 열가소성 수지가 폴리부틸렌테레프탈레이트, 또는 폴리페닐렌옥사이드와 내충격성 폴리스티렌과의 혼합물이며, 환상 밀봉부의 탄성 수지가 부타디엔아크릴로니트릴계 고무인 청구항 8 또는 9에 기재된 관이음구조.
관 본체와, 이 관 본체의 한쪽 개구에서 감입되는 개방 링으로 되며,

이 개방 링이, 경질열가소성 수지 또는 금속으로 형성되고,

또한 그 감입 부위의 외주면에 빠짐 방지 돌부를 구비하고,

관 본체가, 경질열가소성 수지 제 본체부와, 이 본체부와는 별개로 형성되며 상기 본체부에 동축으로 맞대어져 일체로 연결된 경질 열가소성수지 제 감입구 관부와, 상기 본체부의 내주면에 일체로 성형되어, 개방 링을 개재 하여 삽입되는 피 접속관 및 / 또는 개방 링을 밀봉하는 탄성수지 제 환상 밀봉부로 되며,

상기 본체부와 감입구 관 부와의 맞닿음 부분의 내주면에, 개방 링의 상기 빠짐 방지 돌부를 계합 또는 계지하는 요홈을 형성한 관이음구조.
관본체와 감입구 관부와는, 이들의 맞닿은 부분의 외주면에 경질열가소성 수지 제 링 상 연결부를 일체로 성형, 또는 권착(卷着)함으로써, 일체로 연결되어 되는 청구항 11 에 기재된 관이음구조.
본체부가, 탄성 수지제 환상 밀봉부를 형성하기 위하여 외부에서 용융수지를 주입하는 주입공을 가지며, 또한 이 주입공이 용융 수지 주입 후 링상 연결부에 의하여 폐색됨으로써 되는 청구항 11 의 관이음구조 .
본체부, 감입구 관부 및 링상 연결부의 경질 열가소성 수지가, 어느 것이나 폴리부틸렌테레프탈레이트, 또는 폴리페닐렌옥사이드와 내충격성 폴리스티렌과의 혼합물이며, 환상 밀봉부의 탄성 수지가 부타디엔아크릴로니트릴계 고무인 청구항 11 ∼ 13 의 어느 1 항에 기재된 관이음구조.
관본체가, 그 내주면에, 개방 링을 개재하여 삽입되는 피 접속관을 압압하여 계지되며, 개방 링의 밀어넣음 조작에 의한 변형에 의하여 그 압압 계지를 해제 가능한 고정 스프링을 더욱 구비하여 되는 청구항 11 에 기재된 관이음구조.
관 본체 및 개방 링을 각각 성형하고, 그 성형된 관 본체에 성형된 개방 링을 감입하여 관이음구조를 얻는 관이음구조의 제조방법으로서, 관 본체를 성형하는 공정이,

(1) 분할이 되는 금형에 의하여 형성되는 관 상의 캐비티 내로 경질열가소성 수지의 용융 재료를 주입하여 본체부를 성형하는 본체부 성형 공정과,

(2) 상기 금형중 내금형의 일부를 이동하여 본체부의 내주면에 형성되는 작은 캐비티 내에 탄성수지의 용융 재료를 주입하여 본체부의 내주면에 탄성 수지 제 환상 밀봉부를 일체로 형성하는 밀봉부 형성공정과,

(3) 분할되는 다른 금형에 의하여 형성되는 관상의 캐비티 내에 경질열가소성 수지의 용융 재료를 주입하여 감입구 관부를 성형하는 감입구 관부 성형공정과,

(4) 성형한 감입구 관부 및 본체부를 동축으로 맞대어 배치하고, 그 맞댐 부분의 외주면부에 다시 다른 금형에 의하여 형성되는 캐비티 내에 경질 열가소성 수지의 용융 재료를 주입하여 링 상 연결부를 성형하고 본체부와 감입구 관부를 일체로 연결한 관 본체를 형성하는 관 본체 형성공정으로되는 관이음구조의 제조방법.
미가류 고무를 링상으로 하여 경질열가소성 수지 제 관의 내주면에 밀접시키면서 가류함으로써, 경질열가소성 수지 제 관의 내주면에 링 상 고무층을 일체로 형성하여, 밀봉구조를 내장한 관이음구조를 얻는 것으로 되는 관이음구조의 제조방법.
미리 판상으로 한 미가류의 판상 고무를 펀칭함으로써 미가류 고무를 링 상으로 하는 청구항 17 에 기재된 관이음의 제조방법.
링 상의 미가류 고무를, 그 미가류 고무의 링 내에 원주체 또는 원통체를 삽입함으로써 경질열가소성 수지 제 관 내주면에 압압하여 밀접시키는 청구항 17에 기재된 관이음의 제조방법.
경질열가소성 수지 제 관의 내주면에 미리 링 상의 단(段)부를 형성하고, 그 단부에 링 상의 미가류 고무를 원주체 또는 원통체의 단(端)부에서 압압함으로써, 링 상의 미가류 고무를 경질열가소성 수지 제 관의 내주면에 밀접시키는 청구항 17에 기재된 관이음의 제조방법.
원주체 또는 원통체를 가열함으로써 링 상의 미가류 고무를 가류하는 청구항 19 또는 20 에 기재된 관이음의 제조방법.
경질열가소성 수지 제 관 및 링 상의 미가류 고무를 고온조 내에서 가열함으로써 링 상의 미가류 고무를 가류하는 청구항 17 또는 18 에 기재된 관이음의 제조방법.
경질열가소성 수지 제 관, 링상 미가류 고무, 및 원주체 혹은 원통체를 고온조 내에서 가열함으로써 링상의 미가류 고무를 가류하는 청구항 19 또는 20 에 기재된 관이음의 제조방법.
경질열가소성 수지가, 폴리페닐렌에에테르계 수지이며, 고무가, 부타디엔아크릴로니트릴계 고무인 청구항 17 에 기재된 관이음의 제조방법.