(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管体接続用のねじ部、前記ねじ部の軸方向の一端に設けられ前記ねじ部に対するトルクを入力するためのトルク入力部、及び前記トルク入力部から前記軸方向における前記ねじ部と反対側に延在して設けられ前記ねじ部の内径より小さい内径の管体接続部を有し、前記トルク入力部の位置における内周面が前記ねじ部側から前記管体接続部側にかけて内径が次第に縮径するテーパ面であり、補強材が配合された樹脂で成形された管状の本体部と、
前記本体部の前記テーパ面におけるウエルド部に設けられ、前記補強材が前記樹脂中に不規則に配向し、前記本体部の軸方向に沿って前記トルク入力部から前記管体接続部側に延在する不規則配向領域と、
を有する管継手。
【請求項２】
前記本体部の外周には、前記樹脂の注入位置の痕跡であるゲート痕が形成され、
前記不規則配向領域は、前記ゲート痕に対して、前記本体部の直径方向反対側に位置する請求項１に記載の管継手。
【請求項３】
前記樹脂は、ポリフェニレンサルファイドである請求項１又は請求項２に記載の管継手。
【請求項４】
前記補強材は、ガラス繊維である請求項１から請求項３の何れか１項に記載の管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、管継手が開示されている。この管継手は、管体に捩込まれる金属管と、金属管に一体成形され他の管体に接続可能な樹脂管と、管体に金属管を捩込むトルクが入力され樹脂管に一体に形成された六角形部とを備えている。管継手の管体への捩込みにはモンキレンチ等の工具が使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−９５４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記管継手の金属管を樹脂管に代えて、すべての管連結部及び六角形部が樹脂製とされて、一体に射出成形された場合、工具から六角形部へ過剰なトルクが入力されると、管連結部に破損に至る応力を生じる可能性があった。
【０００５】
補強材が配合された樹脂の射出成形品において強度が最も弱い箇所は、成形型内で溶融樹脂が合流して融着する部位、いわゆるウエルド部であり、該ウエルド部において補強材が一方向に並ぶ（配向する）と、その並び方向に沿って亀裂が発生し易い。
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮して、補強材が配合された樹脂製の管継手において、亀裂発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る管継手は、管体接続用のねじ部、前記ねじ部の軸方向の一端に設けられ前記ねじ部に対するトルクを入力するためのトルク入力部、及び前記トルク入力部から前記軸方向における前記ねじ部と反対側に延在して設けられ前記ねじ部の内径より小さい内径の管体接続部を有し、前記トルク入力部の位置における内周面が前記ねじ部側から前記管体接続部側にかけて内径が次第に縮径するテーパ面であり、補強材が配合された樹脂で成形された管状の本体部と、前記本体部の前記テーパ面におけるウエルド部に設けられ、前記補強材が前記樹脂中に不規則に配向し、前記本体部の軸方向に沿って前記トルク入力部から前記管体接続部側に延在する不規則配向領域と、を有する。
【０００８】
この管継手では、トルク入力部の位置における内周面がねじ部側から管体接続部側にかけて内径が次第に縮径するテーパ面であり、このテーパ面におけるウエルド部に不規則配向領域が設けられており、ウエルド部で補強材が一方向に配向されていない。従って、補強材が一方向に配向している場合と比較して、ウエルド部の強度が改善されており、該ウエルド部が亀裂の発生起点となり難い。このため、補強材が配合された樹脂製の管継手において、亀裂発生を抑制することができる。
また、この管継手では、不規則配向領域が本体部の軸方向に沿って延在しているので、該軸方向に亀裂が進展することを抑制できる。
また、この管継手では、不規則配向領域が、トルク入力部から管体接続部側に延在しているので、トルク入力部に対してトルクが入力された際に、該トルク入力部及びその近傍での亀裂発生を抑制することができる。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の管継手において、前記本体部の外周には、前記樹脂の注入位置の痕跡であるゲート痕が形成され、前記不規則配向領域は、前記ゲート痕に対して、前記本体部の直径方向反対側に位置する。
【００１２】
ゲート痕に対して本体部の直径方向反対側には、一般にウエルド部が形成される。この管継手では、不規則配向領域が、ゲート痕に対して本体部の直径方向反対側に位置しているので、ウエルド部を起点とする亀裂発生を抑制することができる。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の管継手において、前記樹脂が、ポリフェニレンサルファイドである。
【００１６】
この管継手では、樹脂が靱性の低いポリフェニレンサルファイドであっても、亀裂発生を抑制することができる。換言すれば、亀裂発生の抑制による管継手の破壊防止効果は、靱性の低い材料で特に有効である。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の管継手において、前記補強材がガラス繊維である。
【００１８】
この管継手では、補強材がガラス繊維であるので、管継手の引張強度及び曲げ強度を高めると共に、伸びを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る管継手によれば、補強材が配合された樹脂製の管継手において、亀裂発生を抑制することができる、という優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態に係る管継手を示す部分破断斜視図である。
【図２】本実施形態に係る管継手を示す断面図である。
【図３】ウエルド部付近の内周部における補強材の並びを模式的に示す拡大断面図である。
【図４】ウエルド部付近の内周部における補強材の並びの一例を示す電子顕微鏡写真である。写真の横幅が１ｍｍである。
【図５】ウエルド部付近の内周部における補強材の並びの一例を示す電子顕微鏡写真である。写真の横幅が１ｍｍである。
【図６】ウエルド部付近の内周部における補強材の並びの一例を示す電子顕微鏡写真である。写真の横幅が１ｍｍである。
【図７】ウエルド部付近の内周部における補強材の並びの一例を示す電子顕微鏡写真である。写真の横幅が１ｍｍである。
【図８】ウエルド部付近の内周部における補強材の並びの一例を示す電子顕微鏡写真である。写真の横幅が１ｍｍである。
【図９】ウエルド部付近の内周部における補強材の並びの一例を示す電子顕微鏡写真である。写真の横幅が１ｍｍである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。図１、図２において、本実施形態に係る管継手１０は、管状の本体部１２と、不規則配向領域Ａと、を有している。本体部１２の内部は、該本体部１２の軸方向Ｓに貫通している。管継手１０は、本体部１２と、図示しない各種部品とを組み合わせて構成される。
【００２２】
本体部１２は、補強材１８（図３）が配合された樹脂で成形された部材である。この樹脂は、例えばポリフェニレンサルファイドである。補強材１８は、例えばガラス繊維である。なお、図３における補強材１８は、実際よりも大きさを誇張して描かれている。
【００２３】
不規則配向領域Ａは、本体部１２におけるウエルド部Ｗの例えば内周部４２に設けられている。ウエルド部Ｗとは、図示しない成形型内で溶融樹脂が合流して融着する部位である。不規則配向領域Ａでは、補強材１８が樹脂中に不規則に配向している。この不規則配向領域Ａは、本体部１２の軸方向Ｓに沿って延在している。
【００２４】
本実施形態において、内周部４２とは、内周面と、該内周面より半径方向外側の部位、即ち本体部１２の内部とを含む。ウエルド部Ｗ以外の領域では、成形時における樹脂の流れが不規則になるため、補強材１８の配向性が小さくなる。つまり、ウエルド部Ｗ以外の一般領域Ｂ（図３）は、基本的に不規則配向領域となる。従って、ウエルド部Ｗに不規則配向領域Ａが設けられるとは、換言すれば、ウエルド部Ｗにおいて補強材１８が不規則に並んでおり、ウエルド部Ｗ以外の一般領域Ｂと同様に配向性が低いことを意味する。不規則配向領域Ａは、ウエルド部Ｗの内周部４２だけでなく、外周部にも設けられることが望ましい。
【００２５】
本体部１２は、管体接続用のねじ部２０と、該ねじ部２０に対するトルクを入力するためのトルク入力部１４と、トルク入力部１４から本体部１２の軸方向Ｓにおけるねじ部２０と反対側に延在する管体接続部１７を有している。トルク入力部１４は、本体部１２において最も厚肉の部位である。従って、金型（図示せず）の樹脂の注入位置（ゲート）は、トルク入力部１４に対応する位置に設けられる。トルク入力部１４には、この樹脂の注入位置に対応するゲート痕２２が形成されている。なお、このゲート痕２２は、トルク入力部１４の外観上明確でなくてもよい。ウエルド部Ｗの位置は、本体部１２の形状とゲート痕２２の位置から推定することができる。ウエルド部Ｗは、ゲート痕２２に対して、本体部１２の直径方向反対側に位置している。
【００２６】
トルク入力部１４の外周には、本体部１２の径方向に窪む凹部１５が設けられている。この凹部１５は、トルク入力部１４の周方向を長手方向とし、本体部１２の軸方向Ｓを短手方向とした長溝である。工具によりトルク入力部１４にトルクが入力されると、ウエルド部Ｗやねじ部２０に亀裂が発生する前に、トルク入力部１４の角部が工具により潰される構成とされている。
【００２７】
この管体接続部１７は、トルク入力部１４からねじ部２０と反対側の端部２４に向かって順に設けられた、例えば、中間肉厚部１６、円筒部２６、テーパ部２８、位置決め部３０、挿入部３２、溝部３４、溝部３６、及び挿入部３８であり、何れもトルク入力部１４よりも断面積が小さい。
【００２８】
挿入部３２、３８は、図示しない管体が端部２４側から挿入され、実際に連結される部位であり、外径は互いに同等となっている。位置決め部３０の外径は、挿入部３２の外径よりも大きく設定されており、管体は位置決め部３０まで挿入可能となっている。溝部３４、３６には、図示しないＯリングが嵌め込まれるようになっている。このＯリングにより、挿入部３２、３８に挿入された管体と、該挿入部３２、３８との間の気密性又は水密性が確保されるようになっている。
【００２９】
中間肉厚部１６は、本体部１２において、トルク入力部１４から管体接続部１７へ断面積が減少する部位に、例えば外面が段状に設けられて、トルク入力部１４よりも小さく円筒部２６よりも大きい断面積を有している。中間肉厚部１６は、本体部１２に一体成形されており、トルク入力部１４と円筒部２６との間に位置している。また中間肉厚部１６は、トルク入力部１４の軸方向Ｓに連続して形成されている。トルク入力部１４から、中間肉厚部１６、円筒部２６、及びテーパ部２８にかけての内周面４０は、次第に縮径するテーパ面となっている。
【００３０】
不規則配向領域Ａは、トルク入力部１４から、本体部１２の軸方向Ｓにおけるねじ部２０と反対側に延在している。
【００３１】
（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図１、図２において、本実施形態に係る管継手１０では、ウエルド部Ｗに不規則配向領域Ａが設けられており、ウエルド部Ｗで補強材１８が一方向に配向されていない。従って、補強材１８が一方向に配向している場合と比較して、ウエルド部Ｗの強度が改善されており、該ウエルド部Ｗが亀裂の発生起点となり難い。
【００３２】
具体的には、トルク入力部１４に形成されたゲート痕２２に対して、本体部１２の直径方向反対側には、一般にウエルド部Ｗが形成される。本実施形態に係る管継手１０では、不規則配向領域Ａが、ゲート痕２２に対して本体部１２の直径方向反対側に位置しているので、ウエルド部Ｗを起点とする亀裂発生を抑制することができる。また、不規則配向領域Ａが本体部１２の軸方向Ｓに沿って延在しているので、該軸方向Ｓに亀裂が進展することを抑制できる。
【００３３】
更に、本実施形態では、不規則配向領域Ａが、トルク入力部１４から、本体部１２の軸方向Ｓにおけるねじ部２０と反対側の管体接続部１７側に延在しているので、トルク入力部１４に対してトルクが入力された際に、該トルク入力部１４及びその近傍での亀裂発生を抑制することができる。
【００３４】
このように、本実施形態によれば、補強材１８が配合された樹脂製の管継手１０において、亀裂発生を抑制することができる。
【００３５】
また、本実施形態では、樹脂が靱性の低いポリフェニレンサルファイドであっても、亀裂発生を抑制することができる。換言すれば、亀裂発生の抑制による管継手１０の破壊防止効果は、靱性の低い材料で特に有効である。
【００３６】
更に、本実施形態では、補強材１８がガラス繊維であるので、管継手１０の引張強度及び曲げ強度を高めると共に、伸びを抑制することができる。
【００３７】
［他の実施形態］
【００３８】
以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明の実施形態は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【００３９】
例えば、不規則配向領域Ａが本体部１２の軸方向Ｓに沿って延在しているものとしたが、不規則配向領域Ａの延在方向は軸方向Ｓと異なっていてもよい。
【００４０】
また、不規則配向領域Ａが、ゲート痕２２に対して本体部１２の直径方向反対側に位置するものとしたが、ウエルド部Ｗがこの位置にない場合には、該ウエルド部Ｗに合わせて不規則配向領域Ａが設けられる。
【００４１】
本体部１２がねじ部２０とトルク入力部１４を有するものとしたが、本体部１２がこれらを有しない構造であってもよい。
【００４２】
本体部１２を構成する樹脂がポリフェニレンサルファイドであるものとしたが、樹脂の種類はこれに限られない。
【００４３】
補強材１８がガラス繊維であるものとしたが、補強材１８の種類はこれに限られず、樹脂の強化に使用される各種素材、例えば炭素繊維が使用可能である。
【実施例】
【００４４】
図４から図９は、ウエルド部付近の内周部における補強材の並びを示す電子顕微鏡写真である。写真の横幅が１ｍｍである。各図の幅方向中央の上下方向がウエルド部に相当する。多数の短繊維状の部分が補強材である。各図に記載された「Ｔ」は、トルク入力部にトルクを入力し、管継手に亀裂が発生したときの破壊トルクの数値である。図４から図９は、破壊トルクＴが小さい方から順に並べられている。破壊トルクＴの値は、図４が４７．３Ｎ・ｍ、図５が４８Ｎ・ｍ、図６が４８．３Ｎ・ｍ、図７が４９．９Ｎ・ｍ、図８が５１．５Ｎ・ｍ、そして図９が５４．３Ｎ・ｍである。
【００４５】
これらの図から、ウエルド部での補強材の配向性が小さくなるに従って、破壊トルクＴが大きくなることがわかる。
【符号の説明】
【００４６】
１０    管継手
１２    本体部
１４    トルク入力部
１７    管体接続部
１８    補強材
２２    ゲート痕
Ａ      不規則配向領域
Ｓ      軸方向
Ｗ      ウエルド部
【図１】
0006407611.tif 000002
【図２】
0006407611.tif 000003
【図３】
0006407611.tif 000004
【図４】
0006407611.tif 000005
【図５】
0006407611.tif 000006
【図６】
0006407611.tif 000007
【図７】
0006407611.tif 000008
【図８】
0006407611.tif 000009
【図９】
0006407611.tif 000010