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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023043265
(43)【公開日】2023-03-29
(54)【発明の名称】樹脂管用接続装置およびその製造方法
(51)【国際特許分類】
F16L 47/14 20060101AFI20230322BHJP
F16L 23/10 20060101ALI20230322BHJP
【ＦＩ】
F16L47/14
F16L23/10
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021150779
(22)【出願日】2021-09-16
(71)【出願人】
【識別番号】000002174
【氏名又は名称】積水化学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100085556
【弁理士】
【氏名又は名称】渡辺 昇
(74)【代理人】
【識別番号】100115211
【弁理士】
【氏名又は名称】原田 三十義
(74)【代理人】
【識別番号】100153800
【弁理士】
【氏名又は名称】青野 哲巳
(72)【発明者】
【氏名】東 総介
(72)【発明者】
【氏名】秋山 尚文
【テーマコード（参考）】
3H016
【Ｆターム（参考）】
3H016CA01
(57)【要約】
【課題】 強度低下を伴わずに構成を簡略化できる樹脂管の接続装置を提供する。
【解決手段】
２本の樹脂管１，２同士をフランジ部１ａ,２aを突合せた状態で接続する接続装置は、樹脂製の第１、第２分割体１０，２０を備えている。第１、第２分割体１，２０は、フランジ部１ａ，１ｂを収容する嵌合溝１２，２２が形成された第１、第２本体部１１，２１を有している。第１本体部１１の一端部には、係合穴１６を有するヒンジ受部１５が設けられ、第２本体部２１の一端部には、係合穴１６に挿入されるヒンジ突起２５が設けられている。第１、第２本体部１１，２１の他端部には第１、第２の締結受部１８，２８が設けられ、締付手段３０により互いに近付く方向に締め付けられるようになっている。ヒンジ受部１５の外面には、ヒンジ受部１５より狭い幅の隆起部４０が形成されている。隆起部４０はヒンジ受部１５の延出方向に延びて係合穴の外側を塞いでいる。
【選択図】図２
【解決手段】
２本の樹脂管１，２同士をフランジ部１ａ,２aを突合せた状態で接続する接続装置は、樹脂製の第１、第２分割体１０，２０を備えている。第１、第２分割体１，２０は、フランジ部１ａ，１ｂを収容する嵌合溝１２，２２が形成された第１、第２本体部１１，２１を有している。第１本体部１１の一端部には、係合穴１６を有するヒンジ受部１５が設けられ、第２本体部２１の一端部には、係合穴１６に挿入されるヒンジ突起２５が設けられている。第１、第２本体部１１，２１の他端部には第１、第２の締結受部１８，２８が設けられ、締付手段３０により互いに近付く方向に締め付けられるようになっている。ヒンジ受部１５の外面には、ヒンジ受部１５より狭い幅の隆起部４０が形成されている。隆起部４０はヒンジ受部１５の延出方向に延びて係合穴の外側を塞いでいる。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一端部に環状のフランジ部を有する２本の樹脂管同士を、前記フランジ部を突合せた状態で接続する接続装置において、
樹脂製の第１、第２分割体を備え、前記第１、第２分割体は、前記フランジ部を収容する円弧状の嵌合溝が内周に形成された第１、第２本体部をそれぞれ有し、
前記第１本体部の一端部には、前記第２分割体側に延出されるとともに係合穴を有するヒンジ受部が一体に設けられ、前記第２本体部の一端部には、径方向外側に突出して前記係合穴に挿入されるヒンジ突起が一体に設けられ、前記ヒンジ受部と前記ヒンジ突起により、前記第１、第２本体部の一端部を前記樹脂管の軸線と直交する平面に沿って回動可能に連結するヒンジ手段が構成され、前記第１、第２本体部の他端部同士が締付手段により互いに近付く方向に締め付けられるようになっており、
前記ヒンジ受部の外面には、前記ヒンジ受部の幅より狭い幅の隆起部が形成され、前記隆起部は前記ヒンジ受部の延出方向に延びて前記係合穴の外側を塞ぐことを特徴とする樹脂管用接続装置。
樹脂製の第１、第２分割体を備え、前記第１、第２分割体は、前記フランジ部を収容する円弧状の嵌合溝が内周に形成された第１、第２本体部をそれぞれ有し、
前記第１本体部の一端部には、前記第２分割体側に延出されるとともに係合穴を有するヒンジ受部が一体に設けられ、前記第２本体部の一端部には、径方向外側に突出して前記係合穴に挿入されるヒンジ突起が一体に設けられ、前記ヒンジ受部と前記ヒンジ突起により、前記第１、第２本体部の一端部を前記樹脂管の軸線と直交する平面に沿って回動可能に連結するヒンジ手段が構成され、前記第１、第２本体部の他端部同士が締付手段により互いに近付く方向に締め付けられるようになっており、
前記ヒンジ受部の外面には、前記ヒンジ受部の幅より狭い幅の隆起部が形成され、前記隆起部は前記ヒンジ受部の延出方向に延びて前記係合穴の外側を塞ぐことを特徴とする樹脂管用接続装置。
【請求項2】
前記隆起部は、前記ヒンジ受部の先端まで延びていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂管用接続装置。
【請求項3】
前記ヒンジ受部が径方向外側に向かって突出する突出部と、この突出部の先端部から前記第２分割体側に延びる延出部とを有して略Ｌ字形をなし、前記延出部に前記係合穴が形成されており、
前記隆起部は、前記突出部の外面から前記延出部の外面まで連続して形成されていることを特徴とする請求項２に記載の樹脂管用接続装置。
前記隆起部は、前記突出部の外面から前記延出部の外面まで連続して形成されていることを特徴とする請求項２に記載の樹脂管用接続装置。
【請求項4】
前記隆起部のヒンジ受部の外面からの高さが、前記ヒンジ受部の肉厚の１０％以上であることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の樹脂管用接続装置。
【請求項5】
前記第１、第２分割体が、ガラス繊維入りの樹脂により形成されていることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の樹脂管用接続装置。
【請求項6】
前記第１、第２本体部の他端部には、径方向外側に突出する第１、第２締結受部がそれぞれ一体に設けられ、これら第１、第２締結受部が前記締結手段により互いに近づく方向に締め付けられるようになっており、
前記ヒンジ受部の先端面と前記ヒンジ突起の先端面と前記第１、第２締結受部の先端面には、凸部が形成されていることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の樹脂管用接続装置。
前記ヒンジ受部の先端面と前記ヒンジ突起の先端面と前記第１、第２締結受部の先端面には、凸部が形成されていることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の樹脂管用接続装置。
【請求項7】
請求項１～５のいずれかに記載の樹脂管用接続装置を製造する方法において、
前記第１分割体を成形するための第１金型は、前記第１本体部を成形するための第１本体部成形空間と、前記ヒンジ受部を成形するためのヒンジ受部成形空間と、前記隆起部を成形するための隆起部成形空間とを有しており、
前記第１分割体の射出成形に際して、前記第１本体部成形空間に連なるゲートから樹脂が注入され、この樹脂が前記第１本体部成形空間を経て前記ヒンジ受部成形空間および前記隆起部成形空間に流れ込むことを特徴とする樹脂管用接続装置の製造方法。
前記第１分割体を成形するための第１金型は、前記第１本体部を成形するための第１本体部成形空間と、前記ヒンジ受部を成形するためのヒンジ受部成形空間と、前記隆起部を成形するための隆起部成形空間とを有しており、
前記第１分割体の射出成形に際して、前記第１本体部成形空間に連なるゲートから樹脂が注入され、この樹脂が前記第１本体部成形空間を経て前記ヒンジ受部成形空間および前記隆起部成形空間に流れ込むことを特徴とする樹脂管用接続装置の製造方法。
【請求項8】
前記樹脂管用接続装置の前記第１、第２本体部の他端部には、前記締結手段により互いに締め付けられる第１、第２締結受部が、径方向外側に突出して形成されており、
前記第１金型は、前記第１締結受部を成形するための第１締結受部成形空間をさらに有し、前記ゲートが前記第１本体部の外周面の周方向中央かつ前記軸線方向中央に対応する位置に配置され、
前記第１分割体の射出成形に際して、前記ゲートから前記第１本体部成形空間に注入された樹脂が、前記ヒンジ受部成形空間および前記隆起部成形空間に向かって流れるとともに、反対側の前記第１締結受部成形空間に向かって流れ、
前記第２分割体を成形するための第２金型は、前記第２本体部を成形するための第２本体部成形空間と、前記ヒンジ突起を成形するためのヒンジ突起成形空間と、前記第２締結受部を成形するための第２締結受部成形空間を有し、前記ゲートが、前記第２本体部の外周面の周方向中央かつ前記軸線方向中央に対応する位置に配置され、
前記第２分割体の射出成形に際して、前記ゲートから前記第２本体部成形空間に注入された樹脂が、前記ヒンジ突起成形空間に向かって流れるとともに、反対側の前記第２締結受部成形空間に流れ込むことを特徴とする請求項７に記載の樹脂管用接続装置の製造方法。
前記第１金型は、前記第１締結受部を成形するための第１締結受部成形空間をさらに有し、前記ゲートが前記第１本体部の外周面の周方向中央かつ前記軸線方向中央に対応する位置に配置され、
前記第１分割体の射出成形に際して、前記ゲートから前記第１本体部成形空間に注入された樹脂が、前記ヒンジ受部成形空間および前記隆起部成形空間に向かって流れるとともに、反対側の前記第１締結受部成形空間に向かって流れ、
前記第２分割体を成形するための第２金型は、前記第２本体部を成形するための第２本体部成形空間と、前記ヒンジ突起を成形するためのヒンジ突起成形空間と、前記第２締結受部を成形するための第２締結受部成形空間を有し、前記ゲートが、前記第２本体部の外周面の周方向中央かつ前記軸線方向中央に対応する位置に配置され、
前記第２分割体の射出成形に際して、前記ゲートから前記第２本体部成形空間に注入された樹脂が、前記ヒンジ突起成形空間に向かって流れるとともに、反対側の前記第２締結受部成形空間に流れ込むことを特徴とする請求項７に記載の樹脂管用接続装置の製造方法。
【請求項9】
前記第１金型はさらに、前記ヒンジ受部の先端面に第１凸部を成形するための第１凸部成形空間と、前記第１締結受部の先端面に第２凸部を成形するための第２凸部成形空間を有し、
前記第１分割体の射出成形に際して、前記ヒンジ受部成形空間と前記隆起部成形空間を経た樹脂が、最終的に前記第１凸部成形空間に充填されるとともに、前記第１締結受部成形空間を経た樹脂が、最終的に前記第２凸部成形空間に充填され、
前記第２金型はさらに、前記ヒンジ突起の先端面に第３凸部を成形するための第３凸部成形空間と、前記第２締結受部の先端面に第４凸部を成形するための第４凸部成形空間を有し、
前記第２分割体の射出成形に際して、前記ヒンジ突起成形空間を経た樹脂が、最終的に前記第３凸部成形空間に充填されるとともに、前記第２締結受部成形空間を経た樹脂が、最終的に前記第４凸部成形空間に充填されることを特徴とする請求項８に記載の樹脂管用接続装置の製造方法。
前記第１分割体の射出成形に際して、前記ヒンジ受部成形空間と前記隆起部成形空間を経た樹脂が、最終的に前記第１凸部成形空間に充填されるとともに、前記第１締結受部成形空間を経た樹脂が、最終的に前記第２凸部成形空間に充填され、
前記第２金型はさらに、前記ヒンジ突起の先端面に第３凸部を成形するための第３凸部成形空間と、前記第２締結受部の先端面に第４凸部を成形するための第４凸部成形空間を有し、
前記第２分割体の射出成形に際して、前記ヒンジ突起成形空間を経た樹脂が、最終的に前記第３凸部成形空間に充填されるとともに、前記第２締結受部成形空間を経た樹脂が、最終的に前記第４凸部成形空間に充填されることを特徴とする請求項８に記載の樹脂管用接続装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一端部にフランジ部を有する２本の樹脂管を融着せずに接続する装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
給水配管の施工現場で融着作業をせずに樹脂管同士を接続することが求められる場合には、工場でフランジ部付きの短管を樹脂管本体にバット融着することにより、端部にフランジ部を有する樹脂管を製造する。フランジ部は先端側に樹脂管の軸線と直交する突き合わせ面とを有し、反対側のテーパ面を有している。施工現場では接続装置を用い、２本の樹脂管のフランジ部を突き合わせるようにして接続する。
【0003】
上記接続装置は、一対の分割体と、一対の分割体の一端部を互いに回動可能に連結するヒンジ手段と、一対の分割体の他端部同士を近付けるように締め付ける締結手段とを備えている。一対の分割体の内周には、半円をなして延びる嵌合溝がそれぞれ形成されている。嵌合溝の両側には上記フランジ部のテーパ面と等しいテーパ角をなすテーパ面が形成されている。
【0004】
上記接続装置による樹脂管の接続工程を簡単に説明すると、一対の分割体を開き状態にし、２本の樹脂管のフランジ部を下側の分割体の嵌合溝に乗せる。次に、上側の分割体を、ヒンジ手段を中心に閉じ方向に回動させて、嵌合溝に２本の樹脂管のフランジ部を緩く嵌合させる。最後に、締付手段により締め付けると、嵌合溝の両側のテーパ面と２本の樹脂管のフランジ部のテーパ面が当たり、締付力が２本の樹脂管のフランジ部同士を近づける軸方向の力に変換される。その結果、フランジ部の突合せ面が当たった状態で２本の樹脂管が接続される。
【0005】
特許文献１は、ヒンジ手段の構成を簡略化した接続装置を提案している。すなわち、第１分割体の周方向一端部の径方向外側には、第２分割体側に延出されたヒンジ受部が設けられている。このヒンジ受部には係合穴が形成されている。第２分割体の一端部には、径方向外側に向かって突出するヒンジ突起が設けられている。第２分割体のヒンジ突起が第１分割体の係合穴に挿入されることにより、第１、第２分割体が回動可能に連結される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０２１ー５０７８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
特許文献１の製造装置では、第１分割体のヒンジ受部、特にヒンジ受部において係合穴より先端側の部位は、大きな荷重を受けるにも関わらず機械的強度が弱く、そのため長期にわたって接続性能を維持するのに限界があった。本発明者はこの機械的強度の低下の原因がウエルドおよびボイド発生にあることを見出した。すなわち、第１分割体を射出成形する際、本体部からの樹脂の流れは係合穴の両側部に分かれ、ヒンジ受部の先端部で再び合流するため、この合流部にウエルドが生じるとともに空気巻き込みによるボイドが生じるのである。特にガラス繊維強度樹脂の場合にはこのウエルドでガラス繊維の配向が乱れるため、２０～５０％の強度低下を招く。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために、本発明は、一端部に環状のフランジ部を有する２本の樹脂管同士を、前記フランジ部を突合せた状態で接続する接続装置において、
樹脂製の第１、第２分割体を備え、前記第１、第２分割体は、前記フランジ部を収容する円弧状の嵌合溝が内周に形成された第１、第２本体部をそれぞれ有し、前記第１本体部の一端部には、前記第２分割体側に延出されるとともに係合穴を有するヒンジ受部が一体に設けられ、前記第２本体部の一端部には、径方向外側に突出して前記係合穴に挿入されるヒンジ突起が一体に設けられ、前記ヒンジ受部と前記ヒンジ突起により、前記第１、第２本体部の一端部を前記樹脂管の軸線と直交する平面に沿って回動可能に連結するヒンジ手段が構成され、前記第１、第２本体部の他端部同士が締付手段により互いに近付く方向に締め付けられるようになっており、前記ヒンジ受部の外面には、前記ヒンジ受部の幅より狭い幅の隆起部が形成され、前記隆起部は前記ヒンジ受部の延出方向に延びて前記係合穴の外側を塞ぐことを特徴とする。
樹脂製の第１、第２分割体を備え、前記第１、第２分割体は、前記フランジ部を収容する円弧状の嵌合溝が内周に形成された第１、第２本体部をそれぞれ有し、前記第１本体部の一端部には、前記第２分割体側に延出されるとともに係合穴を有するヒンジ受部が一体に設けられ、前記第２本体部の一端部には、径方向外側に突出して前記係合穴に挿入されるヒンジ突起が一体に設けられ、前記ヒンジ受部と前記ヒンジ突起により、前記第１、第２本体部の一端部を前記樹脂管の軸線と直交する平面に沿って回動可能に連結するヒンジ手段が構成され、前記第１、第２本体部の他端部同士が締付手段により互いに近付く方向に締め付けられるようになっており、前記ヒンジ受部の外面には、前記ヒンジ受部の幅より狭い幅の隆起部が形成され、前記隆起部は前記ヒンジ受部の延出方向に延びて前記係合穴の外側を塞ぐことを特徴とする。
【0009】
上記構成によれば、第１分割体を射出成形する際に、第１本体部からの樹脂はヒンジ受部に流れ込む際に係合穴の両側部に流れるだけでなく、係合穴の両側部に跨る隆起部を流れてヒンジ受部の先端部に供給されるので、ヒンジ受部の先端部において係合穴の両側部に分流された樹脂が再合流することによるウエルドの発生および空気巻き込みよるボイド発生を抑制することができる。隆起部はヒンジ受部の幅より狭いので、係合穴の両側部の樹脂流を大きく増大させずに中間流の流れを確保することができ、この点からもヒンジ受部の先端部でのウエルドおよびボイドの発生を確実に抑制することができる。その結果、ヒンジ受部の先端部の強度低下を軽減できる。また、隆起部は係合穴の外側を塞いでいるので、ヒンジ受部全体の強度を高めることができる。
【0010】
好ましくは、前記隆起部は、前記ヒンジ受部の先端まで延びている。
好ましくは、前記ヒンジ受部が径方向外側に向かって突出する突出部と、この突出部の先端部から前記第２分割体側に延びる延出部とを有して略Ｌ字形をなし、前記延出部に前記係合穴が形成されており、前記隆起部は、前記突出部の外面から前記延出部の外面まで連続して形成されている。
好ましくは、前記隆起部のヒンジ受部の外面からの高さが、前記ヒンジ受部の肉厚の１０％以上である。
上記構成によれば、隆起部を経る樹脂の流れを円滑かつ十分にヒンジ部の先端部まで円滑に供給できるので、より一層ウエルドの発生およびボイド発生を抑制できる。
好ましくは、前記ヒンジ受部が径方向外側に向かって突出する突出部と、この突出部の先端部から前記第２分割体側に延びる延出部とを有して略Ｌ字形をなし、前記延出部に前記係合穴が形成されており、前記隆起部は、前記突出部の外面から前記延出部の外面まで連続して形成されている。
好ましくは、前記隆起部のヒンジ受部の外面からの高さが、前記ヒンジ受部の肉厚の１０％以上である。
上記構成によれば、隆起部を経る樹脂の流れを円滑かつ十分にヒンジ部の先端部まで円滑に供給できるので、より一層ウエルドの発生およびボイド発生を抑制できる。
【0011】
軽量化と高強度化を図るために前記第１、第２分割体が、ガラス繊維入りの樹脂により形成されている場合に、樹脂合流部でのガラス繊維の乱れを抑制できるので、ヒンジ受部の先端部での大幅な強度低下を回避することができる。
【0012】
射出成形直後の前記第１、第２本体部の他端部には、径方向外側に突出する第１、第２締結受部がそれぞれ一体に設けられ、これら第１、第２締結受部が前記締結手段により互いに近づく方向に締め付けられるようになっており、前記ヒンジ受部の先端面と前記ヒンジ突起の先端面と前記第１、第２締結受部の先端面には、凸部が形成されている。
上記構成によれば、樹脂管接続の役割を担わない凸部を、樹脂の最終充填箇所とすることができる。
上記構成によれば、樹脂管接続の役割を担わない凸部を、樹脂の最終充填箇所とすることができる。
【0013】
本発明の他の態様は、樹脂管用接続装置を製造する方法において、前記第１分割体を成形するための第１金型は、前記第１本体部を成形するための第１本体部成形空間と、前記ヒンジ受部を成形するためのヒンジ受部成形空間と、前記隆起部を成形するための隆起部成形空間とを有しており、前記第１分割体の射出成形に際して、前記第１本体部成形空間に連なるゲートから樹脂が注入され、この樹脂が前記第１本体部成形空間を経て前記ヒンジ受部成形空間および前記隆起部成形空間に流れ込むことを特徴とする。
【0014】
好ましくは、前記樹脂管用接続装置の前記第１、第２本体部の他端部には、前記締結手段により互いに締め付けられる第１、第２締結受部が、径方向外側に突出して形成されており、
前記第１金型は、前記第１締結受部を成形するための第１締結受部成形空間をさらに有し、前記ゲートが前記第１本体部の外周面の周方向中央かつ前記軸線方向中央に対応する位置に配置され、前記第１分割体の射出成形に際して、前記ゲートから前記第１本体部成形空間に注入された樹脂が、前記ヒンジ受部成形空間および前記隆起部成形空間に向かって流れるとともに、反対側の前記第１締結受部成形空間に向かって流れ、前記第２分割体を成形するための第２金型は、前記第２本体部を成形するための第２本体部成形空間と、前記ヒンジ突起を成形するためのヒンジ突起成形空間と、前記第２締結受部を成形するための第２締結受部成形空間を有し、前記ゲートが、前記第２本体部の外周面の周方向中央かつ前記軸線方向中央に対応する位置に配置され、前記第２分割体の射出成形に際して、前記ゲートから前記第２本体部成形空間に注入された樹脂が、前記ヒンジ突起成形空間に向かって流れるとともに、反対側の前記第２締結受部成形空間に流れ込む。
上記方法によれば、第１、第２分割体の両端近傍を樹脂の最終充填箇所とすることができ、第１、第２本体部が最終充填箇所となるのを回避することができ、第１、第２本体部の強度を確保することができる、
前記第１金型は、前記第１締結受部を成形するための第１締結受部成形空間をさらに有し、前記ゲートが前記第１本体部の外周面の周方向中央かつ前記軸線方向中央に対応する位置に配置され、前記第１分割体の射出成形に際して、前記ゲートから前記第１本体部成形空間に注入された樹脂が、前記ヒンジ受部成形空間および前記隆起部成形空間に向かって流れるとともに、反対側の前記第１締結受部成形空間に向かって流れ、前記第２分割体を成形するための第２金型は、前記第２本体部を成形するための第２本体部成形空間と、前記ヒンジ突起を成形するためのヒンジ突起成形空間と、前記第２締結受部を成形するための第２締結受部成形空間を有し、前記ゲートが、前記第２本体部の外周面の周方向中央かつ前記軸線方向中央に対応する位置に配置され、前記第２分割体の射出成形に際して、前記ゲートから前記第２本体部成形空間に注入された樹脂が、前記ヒンジ突起成形空間に向かって流れるとともに、反対側の前記第２締結受部成形空間に流れ込む。
上記方法によれば、第１、第２分割体の両端近傍を樹脂の最終充填箇所とすることができ、第１、第２本体部が最終充填箇所となるのを回避することができ、第１、第２本体部の強度を確保することができる、
【0015】
好ましくは、前記第１金型はさらに、前記ヒンジ受部の先端面に第１凸部を成形するための第１凸部成形空間と、前記第１締結受部の先端面に第２凸部を成形するための第２凸部成形空間を有し、前記第１分割体の射出成形に際して、前記ヒンジ受部成形空間と前記隆起部成形空間を経た樹脂が、最終的に前記第１凸部成形空間に充填されるとともに、前記第１締結受部成形空間を経た樹脂が、最終的に前記第２凸部成形空間に充填され、
前記第２金型はさらに、前記ヒンジ突起の先端面に第３凸部を成形するための第３凸部成形空間と、前記第２締結受部の先端面に第４凸部を成形するための第４凸部成形空間を有し、前記第２分割体の射出成形に際して、前記ヒンジ突起成形空間を経た樹脂が、最終的に前記第３凸部成形空間に充填されるとともに、前記第２締結受部成形空間を経た樹脂が、最終的に前記第４凸部成形空間に充填される。
上記方法によれば、第１、第２分割体の射出成形の際に、樹脂管接続の役割を担わない凸部を最終充填箇所とすることができ、他の部位でのウエルド発生を確実に抑制することができる。
前記第２金型はさらに、前記ヒンジ突起の先端面に第３凸部を成形するための第３凸部成形空間と、前記第２締結受部の先端面に第４凸部を成形するための第４凸部成形空間を有し、前記第２分割体の射出成形に際して、前記ヒンジ突起成形空間を経た樹脂が、最終的に前記第３凸部成形空間に充填されるとともに、前記第２締結受部成形空間を経た樹脂が、最終的に前記第４凸部成形空間に充填される。
上記方法によれば、第１、第２分割体の射出成形の際に、樹脂管接続の役割を担わない凸部を最終充填箇所とすることができ、他の部位でのウエルド発生を確実に抑制することができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、射出成形時のウエルドに起因する第１分割体のヒンジ受部の強度低下を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の一実施形態に係る樹脂管用接続装置により、２本の樹脂管を接続する工程を順に示す縦断面図であり、（Ａ）は接続工程の途中の状態を示し、（Ｂ）は接続工程が完了した状態を示す。
【図2】同接続装置による樹脂管の接続工程を順に示す横断面図であり、（Ａ）は接続工程の途中の状態を示し、（Ｂ）は接続工程が完了した状態を示す。
【図3】同接続装置の射出成形直後の上下一対の分割体を、樹脂管の軸線方向から見た正面図である。
【図4】同射出成形直後の上下一対の分割体を示す側面図である。
【図5】（Ａ）は上側分割体の平面図、（Ｂ）は下側分割体の底面図である。
【図6】（Ａ）、（Ｂ）は、上側分割体を異なる方向から見た斜視図である。
【図7】（Ａ）、（Ｂ）は、下側分割体を異なる方向から見た斜視図である。
【図8】上側分割体を射出成形する際の樹脂の流れを示す側面図である。
【図9】比較例となる公知の上側分割体を射出成形する際の樹脂の流れを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照しながら説明する。
≪樹脂管の構成≫
最初に図１を参照しながら接続対象となる樹脂管１，２について説明する。樹脂管１，２はポリエチレン等の樹脂からなり、一端部に環状のフランジ部１ａ，２ａを有している。フランジ部１ａ，２ａの先端面が軸線Ｌと直交する突き合わせ面１ｘ、２ｘとなっており、反対側の面がテーパ面１ｙ、２ｙとなっている。樹脂管１，２は、上記フランジ部１ａ，２ａを有する短管と樹脂管本体とをバット融着することにより製造されている。一方の樹脂管１のフランジ部１ａの突き合わせ面１ｘには、環状溝１ｚが形成され、この環状溝１ｚにＯリング３が嵌められている。
≪樹脂管の構成≫
最初に図１を参照しながら接続対象となる樹脂管１，２について説明する。樹脂管１，２はポリエチレン等の樹脂からなり、一端部に環状のフランジ部１ａ，２ａを有している。フランジ部１ａ，２ａの先端面が軸線Ｌと直交する突き合わせ面１ｘ、２ｘとなっており、反対側の面がテーパ面１ｙ、２ｙとなっている。樹脂管１，２は、上記フランジ部１ａ，２ａを有する短管と樹脂管本体とをバット融着することにより製造されている。一方の樹脂管１のフランジ部１ａの突き合わせ面１ｘには、環状溝１ｚが形成され、この環状溝１ｚにＯリング３が嵌められている。
【0019】
樹脂管１，２の一端部内周には、短筒形状をなすインコア４がそれぞれ配置されている。インコア４はＳＵＳ３０４等のステンレス鋼からなり、その一端には径方向、外方向に突出する環状の鍔４ａが形成されている。この鍔４ａが樹脂管１，２の先端内周に形成された環状の凹部１ｂ、２ｂに係合することにより、インコア４は軸方向の移動が制限された状態で、樹脂管１，２に装着されている。鍔４ａは凹部１ｂ、２ｂに収容されているため、後述するフランジ部１ａ，２ａの突き合わせの支障にはならない。
【0020】
≪接続装置の構成≫
次に、上記樹脂管１，２を接続するための接続装置５について図１、図２を参照しながら説明する。接続装置５は、上下一対の分割体すなわち上側分割体１０（第１分割体）と下側分割体２０（第２分割体）を備えている。
分割体１０、２０は、例えばガラス繊維強化樹脂（ナイロン、ポリプロピレン、ポリアセタール等）からなり、それぞれ略半円筒形状の本体部１１、２１（第１、第２本体部）を有している。本体部１１、２１の内径は樹脂管１，２の外径と略等しい。
次に、上記樹脂管１，２を接続するための接続装置５について図１、図２を参照しながら説明する。接続装置５は、上下一対の分割体すなわち上側分割体１０（第１分割体）と下側分割体２０（第２分割体）を備えている。
分割体１０、２０は、例えばガラス繊維強化樹脂（ナイロン、ポリプロピレン、ポリアセタール等）からなり、それぞれ略半円筒形状の本体部１１、２１（第１、第２本体部）を有している。本体部１１、２１の内径は樹脂管１，２の外径と略等しい。
【0021】
分割体１０，２０の本体部１１，２１は、完全な半円筒より周方向寸法が僅かに短い。すなわち、上側分割体１０の本体部１１の周方向の端面１１ａ，１１ｂは、本体部１１の内周の半径中心を通る平面より僅かに後退しており、この平面と平行をなしている。同様に、下側分割体２０の本体部２１の周方向の端面２１ａ，２１ｂは、本体部２１の内周の半径中心を通る平面より僅かに後退しており、この平面と平行をなしている。
【0022】
分割体１０，２０の本体部１１，２１の内周には、周方向に略半円をなして延びる嵌合溝１２，２２が形成されている。嵌合溝１２，２２の両側にはテーパ面１２ａ、２２ａが形成されている。このテーパ面１２ａ、２２ａのテーパ角度は、樹脂管１，２のフランジ部１ａ，２ａのテーパ面１ｙ、２ｙと等しい。嵌合溝１２，２２の断面形状は、後述するようにフランジ部１ａ，２ａの突き合わせ面１ｘ、２ｘが接した状態でのフランジ部１ａ、２ａの断面形状と略等しい。
【0023】
上側分割体１０の本体部１１の一端部には、ヒンジ受部１５が本体部１１と一体をなして設けられている。このヒンジ受部１５は、本体部１１の一端部から径方向外側に突出する突出部１５ａと、この突出部１５ａの先端部から端面１１ａを越え端面１１ａと直交して下方に（下側分割体２０に向かって）延びる延出部１５ｂを有して、略Ｌ字形をなしている。
【0024】
ヒンジ受部１５の延出部１５ｂには係合穴１６が形成されている。係合穴１６は略矩形をなしている。ヒンジ受部１５の先端部すなわち係合穴１６の下側の部位１５ｘは荷重受部として提供される。
【0025】
下側分割体２０の本体部２１の一端部には、径方向外方向に突出するヒンジ突起２５が本体部２１と一体に形成されている。ヒンジ突起２５の断面形状は矩形をなし、その上面は本体部２１の端面２１ａと面一をなしている。ヒンジ突起２５の縦寸法、横寸法は、上側分割体１０の係合穴１６の縦寸法、横寸法より若干短い。
後述するように下側分割体２０のヒンジ突起２５が上側分割体１０の係合穴１６に挿入されることにより、ヒンジ手段Ｈが構成される。このヒンジ手段Ｈは、上側分割体１０を下側分割体２０に対し、樹脂管１，２の軸線Ｌと直交する平面に沿って相対回動可能に連結する。
後述するように下側分割体２０のヒンジ突起２５が上側分割体１０の係合穴１６に挿入されることにより、ヒンジ手段Ｈが構成される。このヒンジ手段Ｈは、上側分割体１０を下側分割体２０に対し、樹脂管１，２の軸線Ｌと直交する平面に沿って相対回動可能に連結する。
【0026】
分割体１０、２０の本体部１１，２１の他端部には、径方向外側に突出する締結受部１８、２８（第１、第２締結受部）が、それぞれ本体部１１，２１と一体をなして形成されている。締結受部１８の下面は本体部１１の端面１１ｂと面一をなし、締結受部２８の上面は本体部２１の端面２１ｂと面一をなしている。締結受部１８、２８には、貫通穴１８ａ，２８ａが形成されている。締結受部２８の下面には、貫通穴２８ａを囲む回り止め用凸部２９が形成されている。
図２（Ｂ）に示すように、上記締結受部１８，２８を締結するための締結手段３０は、ボルト３１とナット３２を有している。
図２（Ｂ）に示すように、上記締結受部１８，２８を締結するための締結手段３０は、ボルト３１とナット３２を有している。
【0027】
本実施形態では、ヒンジ受部１５の外面に、突出部１５ａの基端から延出部１５の先端にわたり、ヒンジ受部１５の全長にわたって連続して延びる隆起部４０が形成されている。この隆起部４０は、係合穴１６の外側を塞いでいる。図２（Ｂ）参照に示すように、隆起部４０の高さＴ４０は、ヒンジ受部１５の延出部１５ｂの厚さＴ１５の１０％以上である。図４に示すように、隆起部４０の幅Ｗ４０（樹脂管１，２の軸線Ｌ方向の寸法）は、係合穴１６の幅Ｗ１６より大きくヒンジ受部１５の幅Ｗ１５より狭い。より具体的には、隆起部４０の両側縁は、ヒンジ受部１５の両側縁から遠く、係合穴１６の両側縁に近い位置にある。
【0028】
≪接続装置による樹脂管の接続工程≫
上記接続装置５による樹脂管１，２の接続工程について説明する。図１（Ａ）、図２（Ａ）に示すように、最初に樹脂管１，２のフランジ部１ａ，２ａを、Ｏリング３が樹脂管２の突き合わせ面２ｘに軽く接する程度に近づけた状態で、下側分割体２０に乗せる。フランジ部１ａ，２ａが嵌合溝２２に位置合わせされ、その一部が嵌合溝２２に収容される。
上記接続装置５による樹脂管１，２の接続工程について説明する。図１（Ａ）、図２（Ａ）に示すように、最初に樹脂管１，２のフランジ部１ａ，２ａを、Ｏリング３が樹脂管２の突き合わせ面２ｘに軽く接する程度に近づけた状態で、下側分割体２０に乗せる。フランジ部１ａ，２ａが嵌合溝２２に位置合わせされ、その一部が嵌合溝２２に収容される。
【0029】
次に、上側分割体１０を下側分割体２０に対して傾斜姿勢のまま横方向から近づけ、ヒンジ受部１５の係合穴１６にヒンジ突起２５を挿入する。
次に、上側分割体１０を下側分割体２０に近づけるように支点Ｆを中心として回動させることにより、上側分割体１０の締結受部１８が下側分割体２０の締結受部２８に近づき対峙する。この状態で、上側分割体１０の嵌合溝１２内にもフランジ部１ａ，２ａの一部が収容される。
次に、上側分割体１０を下側分割体２０に近づけるように支点Ｆを中心として回動させることにより、上側分割体１０の締結受部１８が下側分割体２０の締結受部２８に近づき対峙する。この状態で、上側分割体１０の嵌合溝１２内にもフランジ部１ａ，２ａの一部が収容される。
【0030】
次に、回り止め用凸部２９間にナット３２を回動不能に嵌めた状態で、図２（Ｂ）に示すようにボルト３１を分割体１０、２０の締結受部１８、２８の貫通穴１８ａ，２８ａに通してナット３２に螺合させ、締付方向に回す。これにより、下側分割体２０と上側分割体１０により樹脂管１，２のフランジ部１ａ，２ａを挟んだ状態で締め付ける。この径方向内側への締め付け力は、嵌合溝１２，２２の両側のテーパ面１２ａ，２２ａとフランジ部１ａ，２ａのテーパ面１ｙ、２ｙの作用により、フランジ部１ａ，２ａを互いに近づける軸方向の力に変換される。その結果、図１（Ｂ）に示すように、フランジ部１ａ，２ａの突き合わせ面１ｘ、２ｘ同士がＯリング３の弾性変形を伴って面接触する。このようにして接続工程が完了する。
【0031】
上記ボルト３１の締め付けにより、分割体１０，２０の締結受部１８，２８同士が近づき、反対側が互いに離れる方向に力が作用する。そのため、ヒンジ突起２５は、ヒンジ受部１５の先端部１５ｘに強く当たる。これにより、下側分割体２０と上側分割体１０が、フランジ部１ａ，２ａを強く締め付けることができる。
【0032】
≪射出成形直後の第１、第２分割体の形状≫
図３～図７は、射出成形直後の分割体１０，２０の形状を示している。射出成形直後の上側分割体１０のヒンジ受部１５の先端面（下端面）には、捨てリブ５１（第１凸部）が形成されている。この捨てリブ５１は、ヒンジ受部１５の先端面の幅方向（樹脂管１，２の軸線Ｌ方向）の中央に形成され、ヒンジ受部１５の厚み方向に延びている。上側分割体１０の締結受部１８の幅方向中央にも、締結受部１８の厚み方向に延びる捨てリブ５２（第２凸部）が形成されている。
図３～図７は、射出成形直後の分割体１０，２０の形状を示している。射出成形直後の上側分割体１０のヒンジ受部１５の先端面（下端面）には、捨てリブ５１（第１凸部）が形成されている。この捨てリブ５１は、ヒンジ受部１５の先端面の幅方向（樹脂管１，２の軸線Ｌ方向）の中央に形成され、ヒンジ受部１５の厚み方向に延びている。上側分割体１０の締結受部１８の幅方向中央にも、締結受部１８の厚み方向に延びる捨てリブ５２（第２凸部）が形成されている。
【0033】
射出成形直後の下側分割体２０のヒンジ突起２５の先端面の幅方向中央には、ヒンジ突起の厚み方向に延びる捨てリブ５３（第３凸部）が形成されており、締結受部２８の先端面の幅方向中央にもその厚み方向に延びる捨てリブ５４（第４凸部）が形成されている。
【0034】
上記捨てリブ５１～５４は、樹脂管１，２を接続する際に何の役割も果たさないので、成形後に除去され、これにより、分割体１０，２０は図１、図２に示すように捨てリブ５１～５４を有さない最終製品形状となる。ただし、捨てリブ５１～５４が接続装置５の機能において支障がなければ、そのまま除去せずに残しておいてもよい。なお、捨てリブ５１～５４はそれぞれ幅方向中央の１箇所に形成したが、例えば幅方向中央を挟んだ対称位置にある２箇所に形成してもよい。
【0035】
【0036】
≪接続装置の製造方法≫
次に、接続装置５の製造方法、特に分割体１０，２０の射出成形工程について説明する。以下、分割体１０，２０をそれぞれ射出成形するための金型および成形空間について説明するが、その形状は図３～図７に示す分割体１０，２０の成形直後の形状から容易に理解できるので、図示を省略する。
次に、接続装置５の製造方法、特に分割体１０，２０の射出成形工程について説明する。以下、分割体１０，２０をそれぞれ射出成形するための金型および成形空間について説明するが、その形状は図３～図７に示す分割体１０，２０の成形直後の形状から容易に理解できるので、図示を省略する。
【0037】
上側分割体１０の射出成形に用いられる第１金型は、本体部１１を成形するための本体部成形空間（第１本体部成形空間）と、ヒンジ受部１５を成形するためのヒンジ受部成形空間と、締結受部１８を成形するための締結受部成形空間（第１締結受部成形空間）と、隆起部４０を成形するための隆起部成形空間と、捨てリブ５１，５２をそれぞれ成形するための捨てリブ成形空間（第１、第２凸部成形空間）とを備えている。ゲートは、上記本体部成形空間に連なり、上述したゲート痕６０に対応する位置にある。
【0038】
上側分割体１０の射出成形の際、ゲートから注入された樹脂は、本体部成形空間を満たしながらヒンジ受部成形空間と隆起部成形空間に流れ込み、最終的に捨てリブ成形空間に充填されるとともに、反対側の締結受部成形空間に流れ込み、最終的に捨てリブ成形空間に充填される。これにより、本体部１１とヒンジ受部１５と隆起部４０と捨てリブ５１が成形されるとともに、反対側で締結受部１８と捨てリブ５２が成形される。
【0039】
ヒンジ受部１５での樹脂の流れについて説明する。最初に、図９を参照しながら比較例となる公知の接続装置（特許文献１に開示されている接続装置）のヒンジ受部での樹脂の流れについて説明する。なお、図９の比較例において本実施形態に対応する構成部には図において同番号を付す。この比較例では、ヒンジ受部１５に係合穴１６を塞ぐ隆起部が形成されていない。そのため、本体部成形空間からの樹脂は、図９の矢印で示すように、ヒンジ受部成形空間の両側部（係合穴１６を挟んだ両側部）に分流し、ヒンジ受部成形空間の先端部で再合流する。その結果、ウエルドやボイドが発生しやすい。
【0040】
これに対して本実施形態では、図８の矢印で示すように、樹脂は本体部成形空間からヒンジ受部成形空間の両側部を流れるとともに、中央の隆起部成形空間にも流れてヒンジ受部成形空間の先端部に供給されるので、ヒンジ受部成形空間の両側部を流れた樹脂がヒンジ受部成形空間の先端部で合流する際のウエルドの発生を抑制することができ、この合流に伴う空気巻き込みによるボイドの発生も抑制することができる。
【0041】
隆起部４０の幅がヒンジ受部１５の幅より狭いため、ヒンジ受部成形空間の両側部の樹脂流量を大幅に増やすことなく、隆起部成形空間の樹脂の流れを確保ことができるので、この点からもウエルドおよびボイドの発生を抑制できる。また、隆起部４０は、突出部１５aと延出部１５ｂにわたり、ヒンジ受部１５の全長に形成されていること、および隆起部４０の高さがヒンジ受部１５の厚さの１０％以上であることにより、十分な樹脂量を隆起部成形空間からヒンジ受部成形空間の先端部に供給することができ、この点からもウエルド発生、ボイド発生を確実に抑制することができる。その結果、ヒンジ受部１５の強度の低下を軽減できる。特にガラス繊維強化樹脂で成形する場合には、合流による樹脂繊維配向の乱れを抑制でき、大幅な強度低下を回避することができる。
【0042】
樹脂注入は、本体部成形空間の周方向中央かつ幅方向中央から開始されるため、最終充填箇所は上側分割体１０の成形空間の末端となり、本体部１１が最終充填箇所になるのを確実に回避できるので、本体部１１がウエルドによって強度の低下を招く不都合を回避できる。
【0043】
また、接続装置５の本来の機能に寄与しない捨てリブ５１，５２が最終充填箇所になり、ヒンジ受部１５や締結受部１８が最終充填箇所にならないため、ヒンジ受部１５、締結受部１８の強度低下を免れることができる。
【0044】
下側分割体２０の射出成形に用いられる第２金型は、本体部２１を成形するための本体部成形空間（第２本体部成形空間）と、ヒンジ突起２５を成形するためのヒンジ突起成形空間と、締結受部２８を成形するための締結受部成形空間（第２締結受部成形空間）と、捨てリブ５３，５４をそれぞれ成形するための捨てリブ成形空間（第３、第４凸部成形空間）とを備えている。ゲートは、上記本体部成形空間に連なり、上述したゲート痕７０に対応する位置にある。
【0045】
下側分割体２０の射出成形の際、ゲートから注入された樹脂は、本体部成形空間を満たしながらヒンジ突起成形空間に流れ込み、最終的に捨てリブ成形空間に充填されるとともに、反対側の締結受部成形空間に流れ込み、最終的に捨てリブ成形空間に充填される。これにより、本体部２１とヒンジ突起２５と捨てリブ５３が成形されるとともに、反対側で締結受部２８と捨てリブ５４が成形される。
【0046】
樹脂注入は、本体部成形空間の周方向中央かつ幅方向中央から開始されるため、最終充填箇所は下側分割体２０の成形空間の末端となり、本体部２１が最終充填箇所になるのを確実に回避できるので、本体部２１がウエルドによって強度の低下を招く不都合を回避できる。
【0047】
また、接続装置５の本来の機能に寄与しない捨てリブ５３，５４が最終充填箇所になり、ヒンジ突起２５や締結受部２８が最終充填箇所にならないため、ヒンジ突起２５、締結受部２８の強度低下を免れることができる。
【0048】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨に反しない限りにおいて種々の改変をなすことができる。
【産業上の利用可能性】
【0049】
本発明は、端部にフランジ部を有する樹脂管を接続する装置及びその製造方法に適用することができる。
【符号の説明】
【0050】
１、２ 樹脂管
１ａ，２ａ フランジ部
１ｘ、２ｘ 突き合わせ面
１ｙ、２ｙ テーパ面
５ 接続装置
１０ 上側分割体（第１分割体）
１１ 本体部（第１本体部）
１２ 嵌合溝
１２ａ テーパ面
１５ ヒンジ受部
１５ａ 突出部
１５ｂ 延出部
１６ 係合穴
１８ 締結受部（第１締結受部）
２０ 下側分割体（第２分割体）
２１ 本体部（第２本体部）
２２ 嵌合溝
２２ａ テーパ面
２５ ヒンジ突起
２８ 締結受部（第２締結受部）
３０ 締結手段
３１ ボルト
３２ ナット
４０ 隆起部
５１～５４ 捨てリブ（第１～第４凸部）
Ｈ ヒンジ手段
Ｌ 樹脂管の軸線
１ａ，２ａ フランジ部
１ｘ、２ｘ 突き合わせ面
１ｙ、２ｙ テーパ面
５ 接続装置
１０ 上側分割体（第１分割体）
１１ 本体部（第１本体部）
１２ 嵌合溝
１２ａ テーパ面
１５ ヒンジ受部
１５ａ 突出部
１５ｂ 延出部
１６ 係合穴
１８ 締結受部（第１締結受部）
２０ 下側分割体（第２分割体）
２１ 本体部（第２本体部）
２２ 嵌合溝
２２ａ テーパ面
２５ ヒンジ突起
２８ 締結受部（第２締結受部）
３０ 締結手段
３１ ボルト
３２ ナット
４０ 隆起部
５１～５４ 捨てリブ（第１～第４凸部）
Ｈ ヒンジ手段
Ｌ 樹脂管の軸線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】