(57)【要約】【課題】芯型を回転しながら引き抜く複雑な工程を伴わず、不織布が破損することなく、安い金型で、短縮された時間で成形が可能な、管継手の製造方法およびその方法によって製造された管継手を提供する。【解決手段】半割り金型内に形成されるキャビティ内に不織布を配置し、合成樹脂を注入し、インジェクション成形によって１対の半割り管を形成し、形成された１対の半割り管を対向配置して、前記半割り管の相対する端部を加熱・加圧して圧着し、冷却して管継手を製造する、管継手の製造方法。半割り金型内に形成されるキャビティ内に不織布を配置し、合成樹脂を注入し、インジェクション成形によって１対の半割り管を形成し、形成された１対の半割り管を対向配置して、前記半割り管の相対する端部を加熱・加圧して圧着し、冷却して製造される管継手。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半割り金型内に形成されるキャビティ内に不織布を配置し、合成樹脂を注入し、インジェクション成形によって１対の半割り管を形成し、
形成された１対の半割り管を対向配置して、前記半割り管の相対する端部を加熱・加圧して圧着し、冷却して管継手を製造する、管継手の製造方法。
【請求項２】
前記半割り金型によって形成される前記半割り管の相対する２対の前記端部がそれぞれ平行状態にあり、前記端部の内側角部がそれぞれ除去されている、請求項１に記載の管継手の製造方法。
【請求項３】
前記半割り金型によって形成される前記半割り管の相対する２対の前記端部がそれぞれ同一方向に対応して斜めにカットされて形成されている、請求項１に記載の管継手の製造方法。
【請求項４】
前記端部の各対がそれぞれ反対方向に対応して斜めにカットされて形成されている、請求項３に記載の管継手の製造方法。
【請求項５】
前記端部の横断面が、対応する少なくとも１つの凹凸部を備えている、請求項１または２に記載の管継手の製造方法。  
【請求項６】
前記端部の横断面が、対応する２つの凹凸部を備えている、請求項５に記載の管継手の製造方法。
【請求項７】
前記端部のそれぞれが、対応して外側に延伸する耳部を備えている、請求項１、２、５、６の何れか１項に記載の管継手の製造方法。
【請求項８】
前記半割り金型内に形成されるキャビティ内に配置される前記不織布の一部が、前記半割り金型の一方の側から他方の半割り金型の方に突出し、該突出した不織布が、対応する他方の半割り管の対応する内側に収納される、請求項１、２、５、６、７の何れか１項に記載の管継手の製造方法。
【請求項９】
前記半割り金型内に形成されるキャビティ内に配置される前記不織布が、前記半割り金型の内部の両端部のみに配置されている、請求項１から８の何れか１項に記載の管継手の製造方法。
【請求項１０】
半割り金型内に形成されるキャビティ内に不織布を配置し、合成樹脂を注入し、インジェクション成形によって１対の半割り管を形成し、
形成された１対の半割り管を対向配置して、前記半割り管の相対する端部を加熱・加圧して圧着し、冷却して製造される管継手。
【請求項１１】
前記半割り金型によって形成される前記半割り管の相対する２対の前記端部がそれぞれ平行状態にあり、前記端部の内側角部がそれぞれ除去されている、請求項１０に記載の管継手。
【請求項１２】
請求項３から９の何れか１つの方法によって製造される、請求項１０または１１に記載の管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、合成樹脂層の内部に不織布が積層された環状体、特に２つの管体の一方の端部と他方の端部とを接続するための管継手およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、一方の管体の端部と他方の管体の端部とを接続する管継手は、地中に埋設されたときに、管体と管継手の間の止水機能を備えた不織布からなる下層材と、合成樹脂からなる上層材とが積層されて形成される円筒状物であり、外周面には螺旋状の溝部が形成され、内周面には上述した溝部に対応する螺旋状の凸部が形成されている。管継手は、このように内外周面を形成することによって、内周面に形成された螺旋状の凸部の間に形成された溝部が管体の端部との間にネジ部となって接続を容易にする。
【０００３】
管継手の製造方法が特開２００３−２５１６８６号公報、特開２００６−２６８９９号公報に開示されている。図１２を参照して、特開２００３−２５１６８６号公報に開示されている管継手の製造装置および製造方法を説明する。図１２に示すように、管継手の製造装置は、左右一対の金型１０１、１０２と金型間に設けられた芯型１０３と、芯型１０３の上方に設けられて芯型１０３と金型１０１、１０２の間にパリソン（可塑化した樹脂）を供給するパリソン供給装置１０４を備えている。
【０００４】
金型１０１、１０２を型開きした状態で、芯型１０３に不織布をかぶせて吸引・送風装置１０６によって吸引して保持する。次いで、パリソン供給装置１０４によって、パリソンを上方から金型１０１、１０２と芯型１０３の間に供給して不織布の外周に被せて芯型１０３と共に覆う。
次いで、パリソンが金型１０１、１０２と芯型１０３の間に不織布を介して挟まれた状態で、吸引・送風装置１０６からエアを送り込み、パリソンが冷却固化される。次いで、金型１０１、１０２が型開きされ、成形品が芯型１０３に保持された状態で露出した状態で、成形品を駆動装置１０７によって回転させて、芯型から上方に引き出して離型させる。
【０００５】
図１３を参照して、特開２００６−２６８９９号公報に開示されている管継手の製造装置および製造方法を説明する。この方法では、不織布成形工程と、合成樹脂成形工程の２つの工程からなっている。不織布形成工程では、芯型１２０と第１可動型１２２を使用する。芯型１２０は、不織布の内側面の凹凸に対応する凹凸を有する略円柱状である。第１可動型１２２は、不織布層の外側面の凹凸に対応する凹凸を有しており、半割ではなく、芯型を囲む周方向において、４等分に分割して構成されている。
【０００６】
不織布を芯型１２０に被着したとき、不織布の内側面は芯型の凸部に当接した状態で、第１可動金型１２２を閉じる。第１可動型１２２を開型して不織布成形工程を終了し、不織布が芯型１２０と一体化した状態のまま、次の合成樹脂成形工程に移行する。合成樹脂成形工程では、（図示しない）別の第２可動型および上型を使用する。第２可動型は不織布成形工程で成形した不織布の外側面に、上型と協働して合成樹脂を形成するためのもので、形成すべき合成樹脂層の外側面の螺旋凹凸条に対応する凹凸を有している。第２可動型も２分割から４分割される。
【０００７】
不織布付の芯型１２０と、上型および第２可動型との間に形成される合成樹脂と同じ形のキャビティが形成され、キャビティ内に合成樹脂が射出されて射出成形が行われる。成形後は、芯型１２０を回転して、芯型１２０のみを分離し、次いで可動型を開くと成形された管継手が得られる。
【特許文献１】特開２００３−２５１６８６号公報
【特許文献２】特開２００６−２６８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示された方法では、管継手を成形した後、管継手が芯型に保持された状態で、管継手を回転させて、芯型から上方に引き出して離型させている。従って、成形された管継手の内面側の不織布が破損しないように、芯型を回転しながらゆっくりと引き抜く工程が必要になり、成形に時間がかかり、更に、芯型を回転させるための回転機構を備えた金型を作製するためのコストが非常に高くなるという問題点がある。
【０００９】
特許文献２に開示された方法では、インジェクション成形で、円筒型の合成樹脂継手と不織布とを一体のまま成形しようとするので、不織布が破損してしまうという問題点がある。また金型の合わせ目に不織布のバリができる。更に、高圧で合成樹脂を型に注入すると、合成樹脂が不織布から飛び出してしまうという問題点がある。更に、特許文献１の方法と同様に、芯型を回転させるための回転機構を備えた金型を作製するためのコストが非常に高くなるという問題点がある。
従って、この発明の目的は、芯型を回転しながら引き抜く複雑な工程を伴わず、不織布が破損することなく、安い金型で、短縮された時間で成形が可能な、管継手の製造方法およびその方法によって製造された管継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
発明者は上述した従来の問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、芯型を回転しながら引き抜く複雑な工程を伴わない、半割り金型を使用してインジェクション成形によって１対の半割り管を形成し、このように形成した１対の半割り管をバット溶着によって管継手を形成すると、不織布を所望の状態で配置することができ、半割り管の相対する端部を所望の形状に形成することができ、不織布が破損することなく、低コストの金型で短縮された時間で管継手が形成できることが判明した。この発明は、上述した研究成果に基づいてなされたものである。
【００１１】
この発明の管継手の製造方法の第１の態様は、半割り金型内に形成されるキャビティ内に不織布を配置し、合成樹脂を注入し、インジェクション成形によって１対の半割り管を形成し、
形成された１対の半割り管を対向配置して、前記半割り管の相対する端部を加熱・加圧して圧着し、冷却して管継手を製造する、管継手の製造方法である。
【００１２】
この発明の管継手の製造方法の第２の態様は、前記半割り金型によって形成される前記半割り管の相対する２対の前記端部がそれぞれ平行状態にあり、前記端部の内側角部がそれぞれ除去されている、管継手の製造方法である。
【００１３】
この発明の管継手の製造方法の第３の態様は、前記半割り金型によって形成される前記半割り管の相対する２対の前記端部がそれぞれ同一方向に対応して斜めにカットされて形成されている、管継手の製造方法である。
【００１４】
この発明の管継手の製造方法の第４の態様は、前記端部の各対がそれぞれ反対方向に対応して斜めにカットされて形成されている、管継手の製造方法である。
【００１５】
この発明の管継手の製造方法の第５の態様は、前記端部の横断面が、対応する少なくとも１つの凹凸部を備えている、管継手の製造方法である。  
【００１６】
この発明の管継手の製造方法の第６の態様は、前記端部の横断面が、対応する２つの凹凸部を備えている、管継手の製造方法である。
【００１７】
この発明の管継手の製造方法の第７の態様は、前記端部のそれぞれが、対応して外側に延伸する耳部を備えている、管継手の製造方法である。
【００１８】
この発明の管継手の製造方法の第８の態様は、前記半割り金型内に形成されるキャビティ内に配置される前記不織布の一部が、前記半割り金型の一方の側から他方の半割り金型の方に突出し、前記半割り金型によって形成される１対の前記半割り管の一方の管の突出した不織布が、対応する他方の半割り管の対応する内側に収納される、管継手の製造方法である。
【００１９】
この発明の管継手の製造方法の第９の態様は、前記半割り金型内に形成されるキャビティ内に配置される前記不織布が、前記半割り金型の内部の両端部のみに配置されている、管継手の製造方法である。
【００２０】
この発明の管継手の第１の態様は、半割り金型内に形成されるキャビティ内に不織布を配置し、合成樹脂を注入し、インジェクション成形によって１対の半割り管を形成し、
形成された１対の半割り管を対向配置して、前記半割り管の相対する端部を加熱・加圧して圧着し、冷却して製造される管継手である。
【００２１】
この発明の管継手の第２の態様は、前記半割り金型によって形成される前記半割り管の相対する２対の前記端部がそれぞれ平行状態にあり、前記端部の内側角部がそれぞれ除去されている、管継手である。
【００２２】
この発明の管継手のその他の態様は、上述した管継手の製造方法の態様３から９の何れか１つの方法によって製造される管継手である。
【発明の効果】
【００２３】
この発明によると、不織布を所望の状態で配置することができ、半割り管の相対する端部を所望の形状に形成することができ、不織布が破損することなく、安い金型で短縮された時間で管継手を形成することができる。更に、この発明によると、半割り管の横方向の端部に対応する凹凸部を形成するので、バット溶着によって、半割り管の端部が強固に圧着され、耐久性が高まる。或いは、半割り管の対応する端部を平行に斜めにカットするので、バット溶着の際に、圧着面積が増大して、半割り管の端部が強固に圧着される。更に、この発明によると、半割り金型を用いるので、不織布の配置および半割り管の端部を各種形状に設定することができ、コストの低下、設計の自由が広がる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
この発明の管継手の製造方法および管継手を、図面を参照しながら説明する。
この発明の管継手の製造方法の１つの態様は、半割り金型内に形成されるキャビティ内に不織布を配置し、合成樹脂を注入し、インジェクション成形によって１対の半割り管を形成し、形成された１対の半割り管を対向配置して、前記半割り管の相対する端部を加熱・加圧して圧着し、冷却して管継手を製造する、管継手の製造方法である。インジェクション成形は、合成樹脂と組み合わせる不織布を金型内に予め設置し、そこに合成樹脂を射出成形などによって充填する成形法である。形成された１対の半割り管を対向配置して、半割り管の相対する端部を加熱・加圧して圧着し、冷却する溶着方法はバット溶着と呼ばれている。
【００２５】
管継手は、一方の管体の管端と他方の管体の管端とを接続するために用いられ、止水機能を有する不織布からなる下層材と、合成樹脂からなる上層材との２層からなる円筒形状物である。内側には、接続する管体の管端部が捩じ込まれるように螺旋凹凸条を備えている。外側は内側の螺旋凹凸条に対応して同様に螺旋凹凸条が備えられている。
【００２６】
半割り金型は、それぞれの表面に対応する螺旋凹凸条を有する第１金型および第２金型の２つの金型を組み合わせて形成されている。一方の金型、例えば第１金型が半割り管の外表面に形成される合成樹脂の螺旋凹凸条に対応した表面の形状を備えている。他方の金型、例えば第２金型が半割り管の内表面に形成される不織布の螺旋凹凸条に対応した表面形状を備えている。このような第１金型および第２金型を組み合わせると、不織布および合成樹脂がインジェクションされるキャビティが形成される。半割り管の横方向の端部および長手方向の端部は、それぞれ所望形状の半割り管を得るための形状に設定されている。
【００２７】
図１１は、インジェクション成形の１例を説明する模式断面図である。図１１に示すように、第１金型２１、第２金型２２が相対して水平方向に配置されている。固定枠２４に第１金型２１が固定され、移動枠２３に第２金型が取り付けられている。移動枠２３は軸２５に沿って矢印で示すように固定枠２４に対して水平方向に移動し、それに伴って第２金型が第１金型に近接して、第１金型と第２金型の間に所定のキャビティを形成する。例えば、第１金型は第２金型の方に向かって凸形状であり、第２金型は第１金型の方に向かって凹形状である。第１金型および第２金型はそれぞれ半割り管の内表面に形成される不織布の螺旋凹凸条に対応した表面形状を備えている。
【００２８】
先ず、第２金型に向かって凸形状である第１金型の螺旋凹凸条の面に不織布が配置される。第２金型を第１金型に向かって移動させると上述したように所定のキャビティが形成される。この状態で、第２金型に設けられた合成樹脂の出口２６から合成樹脂射出器２７によって合成樹脂がキャビティ内に射出されて、インジェクション成形が行われる。第１金型の表面に配置された不織布は、第１金型の螺旋凹凸条に押し付けられて、対応する螺旋凹凸条を備えた形状に成形される。その上に射出された合成樹脂が形成され２層からなる半割り管が形成される。その後、第２金型がとりつけられた移動枠が水平方向に移動して、第１金型に取り付けられた成形品取り外し具２８によって成形品（即ち、半割り管）が第１金型から取り外され、図示しない装置によって、金型外に移動する。
【００２９】
図１は、半割り金型によって形成された半割り管を示す図である。図１（ａ）は縦断面図、図１（ｂ）は側面（一方の端部から見た）である。図１（ａ）に示すように、半割り管１０の内部は、接続される２つの管の端部が挿入される螺旋凹凸条１１が形成され、合成樹脂の内側に不織布１２が全体にわたって固着されている。この態様では、半割り管１０の両端部には外側に突出した耳部１３が形成されている。図１（ｂ）に示すように、半割り管１０の外表面１４および内表面１１に、それぞれ螺旋凹凸条１４、１１が形成されている。
この発明の半割り管１０は、半割り金型によるインジェクション成形によって形成されるので、不織布および合成樹脂の全体または一部を、各種形状に適宜配置することができる。従って、半割り管の端部を各種形状に容易に設定することができる。
【００３０】
図２は図１に示す１対の半割り管を対向配置した態様の側面図である。図２に示すように、半割り金型によるインジェクション成形によって形成された１対の半割り管１０、１０を、螺旋凹凸条を有する半円筒状の管の幅方向の端部１５がそれぞれ相対するように対向配置する。このように対向配置された１対の半割り管の端部１５を、いわゆるバット溶着によって、溶着して管継手を形成する。バット溶着（融着ともいう）は、所定の融着機を用いて接続する管の端面に熱板をあてて融着させ、その後、熱板を取り去り、加圧融着させる。
【００３１】
その後、規定の加圧状態を維持しつつ冷却されて、管継手が形成される。熱板によって管の端面を融着させる時間および加える圧力は、所定の制御ユニットによって制御することができる。バット溶着に際しては、端面の処理がなされ、溶着面が清浄され、端面への塵等の付着が無いようにして、溶着が行われる。接合が良好に行われているか否かは、端面に形成されたビートの形状で確認される。
【００３２】
図３は、１対の半割り管を対向配置した他の態様の側面図である。この態様では、半割り管１０１３は図２で示したような耳部を備えることなく、他の部分と同一厚さである。即ち、半円筒状の半割り管１０の横方向の端部１５は平らで、対向させた端部１５はそれぞれ平行になっている。このように形成された１対の半円筒状の、内側に不織布１２が合成樹脂１６と一体となって形成された半割り管の相対する端部１５間に熱板が当てられて、加熱されて融着され、熱板が取り除かれて、加圧融着される。従って、不織布が融着される端部１５に挟まれて外側から露出することはない。
【００３３】
図４は、１対の半割り管を対向配置した他の態様の側面図である。この態様では、半割り管１０は、端部１５の内側の角１７が除去されている。即ち、図４に示すように、半割り金型によるインジェクション成形によって形成された１対の半割り管１０、１０を、螺旋凹凸条を有する半円筒状の管の幅方向の端部１５がそれぞれ相対するように対向配置する。このように対向配置された端部１５の内側の角１７がそれぞれ除去される。このように端部１５の内側の角１７を除去することによって、不織布の巻き込みを確実に防止することができる。金型内に配置する不織布の形状は、角部に対応する部分が除去されるようにする。端部の内側の角部の除去は、１対の半割り金型の対応する部分を突き出すことによって容易に設計することができる。
【００３４】
図５は、１対の半割り管を対向配置した他の態様の側面図である。この態様では、半割り管１０は、２対の端部１５を備え、端部１５の各対がそれぞれ同一方向に対応して斜めにカットされて形成されている。即ち、図５に示すように、左右の端部１５が同一方向に斜めにカットされている。このように端部１５を形成することによって、２つの半割り管の端部１５の接着面積が広くなる。この態様においても、金型内に配置される不織布の位置を適切にすることによって、溶着部に不織布を巻き込むことを防止することができる。
【００３５】
図６は、１対の半割り管を対向配置した他の態様の側面図である。この態様では、半割り管１０は、２対の端部１５を備え、端部１５の各対がそれぞれ反対方向に対応して斜めにカットされて形成されている。即ち、図６に示すように、左右の各対の端部１５が反対方向（一方は左上方に向かって高くなるように傾斜し、他方は右上方に向かって高くなるように傾斜している）に斜めにカットされている。このように端部１５を形成することによって、２つの半割り管１０の端部１５の接着面積が広くなる。この態様においても、金型内に配置される不織布の位置を適切にすることによって、溶着部に不織布を巻き込むことを防止することができる。
【００３６】
図７は、１対の半割り管を対向配置した他の態様の側面図である。この態様では、半割り管１０の内表面に形成された不織布１２と、合成樹脂部分１６の接続位置が一致していない。即ち、半割り金型内に形成されるキャビティ内に配置される不織布１２の一部が、半割り金型の一方の側から他方の半割り金型の方に突出している。従って、半割り金型によって形成される１対の半割り管１０の一方の半割り管１０から突出した不織布１２の部分１８が、対応する他方の半割り管１０の対応する内側に収納されている。
【００３７】
即ち、図７に示すように、下方に位置する半割り管１０の一方の端部１５から不織布１２の部分１８が、対応する半割り管１０の内側に延伸している。同様に、上方に位置する半割り管１０の一方の端部１５から不織布１２の部分１８が、対応する半割り管の内側に延伸している。延伸した不織布を収納するため、対応する半割り管の内側において、不織布が配置されていない部分が設けられている。このように不織布を配置することによって、溶着部分への不織布の巻き込みを防止することができる。
【００３８】
図８は、この発明の管継手の１つの態様の縦断面図である。この態様では、管継手１の両端部に接続される２つの管体の端部が捩じ込まれる部分の内側のみに必要な不織布１２が設けられている。製造に際して、金型の中央部を除き両端部の所定の位置のみに不織布１２が配置され、その状態で合成樹脂が導かれて、インジェクション成形によって図８に示すような状態に不織布１２が設けられる。図８に示すように、この発明においては、半割り金型を用いてインジェクション成形によって、半割り管を形成するので、不織布を自在の位置に設けることができ、使用材料の量を少なくすることができる。
【００３９】
図９および図１０は、半割り管の横方向の端部の拡大図である。図９に示す態様では、１対の半割り管の横方向（短軸方向）の端部１５に、２つの対応する凹凸部が形成されている。一方の端部１５に設けられた凹部１９に他方の端部１５に設けられた凸部２０が嵌合される。このように形成された端部１５に熱板が当てられて加熱され、熱板を取り除いた後、加圧して圧着し、冷却して管継手が製造される。
【００４０】
図１０に示す態様では、１対の半割り管の横方向（短軸方向）の端部１５に、１つの対応する凹凸部が形成されている。一方の端部１５に設けられた凹部１９に他方の端部１５に設けられた凸部２０が嵌合される。このように形成された端部１５に熱板が当てられて加熱され、熱板を取り除いた後、加圧して圧着し、冷却して管継手が製造される。上述したように、端部に対応する凹凸部を形成することによって、平らな面を加熱・加圧して圧着するよりも、端部の溶着が確実且つ強固になり、耐久性が増す。
【００４１】
更に、図示しないが、半割り管の中央の内表面に突起部を設けると、製造された管継手の両端側から接続する管体を捩じ込んでいくと、突起部によって進行が機械的に停止され、管継手の中で２つの管体が確実に接続されることが確認できる。管継手の材料として、ポリエチレン、ガラス繊維入りｐｐ、ＡＢＳが一般的に用いられている。  
【００４２】
この発明によると、不織布を所望の状態で配置することができ、半割り管の相対する端部を所望の形状に形成することができ、不織布が破損することなく、安い金型で短縮された時間で管継手を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、半割り金型によって形成された半割り管を示す図である。図１（ａ）は縦断面図、図１（ｂ）は側面（一方の端部から見た）である。
【図２】図２は図１に示す１対の半割り管を対向配置した側面図である。
【図３】図３は、１対の半割り管を対向配置した他の態様の側面図である。
【図４】図４は、１対の半割り管を対向配置した他の態様の側面図である。
【図５】図５は、１対の半割り管を対向配置した他の態様の側面図である。
【図６】図６は、１対の半割り管を対向配置した他の態様の側面図である。
【図７】図７は、１対の半割り管を対向配置した他の態様の側面図である。
【図８】図８は、この発明の管継手の１つの態様の縦断面図である。
【図９】図９は、半割り管の横方向の端部の拡大図である。
【図１０】図１０は、半割り管の横方向の端部の拡大図である。
【図１１】図１１は、インジェクション成形の１例を説明する模式断面図である。
【図１２】図１２は、従来の管継手の製造方法を説明する図である。
【図１３】図１３は、従来の管継手の製造方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  管継手
１０  半割り管
１１  螺旋凹凸条
１２  不織布（半割り管の内表面）
１３  耳部
１４、１６  合成樹脂（半割り管の外表面）
１５  端部
１７  角部
１８  不織布の延伸した部分
１９  凹部
２０  凸部
２１  第１金型
２２  第２金型
２３  移動枠
２４  固定枠
２５  軸
２６  合成樹脂の出口
２７  合成樹脂射出口
２８  成形品取り外し具２８
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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