(57)【要約】【課題】合成樹脂製継手の係合爪は高い荷重に耐えらことと、ばね作用を具備するために相応の弾力性が求められる。しかしながら、硬質の合成樹脂は弾力に乏しいため構造的に弾力を補うことが求められる。また、比較的狭い処へ取付ける必要性から、隣接する係合爪の間に残される隙間を最小にする必要があった。【解決手段】合成樹脂製継手の係合爪を、環状体の一端に、その環状体の軸線と同軸に配して内側へ傾斜した複数の係合爪を設け、各隣接する爪体の間を分離可能に当接させて成形することで解決される。また、その製法として、ばねリングを成形する準備工程と、そのばねリングの結合爪をキャビティ内へ露出させて係合爪を１枚おきに成形する第１工程と、先に成形された係合爪の間に他の係合爪を成形する第２工程とを含む製法によって製造するのが好ましい。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉤部をなす膨大した頭部を有する雄継手と、その雄継手の進入は許容するも退出を阻止する雌継手とによって構成され、その雌継手が雄継手の進入孔を形成する環状体と、その環状体の軸方向側面に取り付けられ側方へ傾動可能に構成された多数の係合爪によって構成されるとともに、その係合爪を環状体の軸方向側面に環状に並設した比較的軟質の板ばねを介して、先端部を内側へ傾斜させて取り付け、各隣接する係合爪の間を分離可能に密着させて構成してなる合成樹脂製の一方向継ぎ手。
【請求項２】
請求項１において、前記各板ばねは環状体によって保持される環状の連結部材によって互いに結合されている合成樹脂製の一方向継ぎ手。
【請求項３】
請求項１において、前記各板ばねは環状体に埋設される一端と、係合爪に埋設される他端との間に、比較的肉薄に形成された折り曲げ部が形成されている合成樹脂製の一方向継ぎ手。
【請求項４】
前記複数個の板ばねを環状の連結リングによって連結してばねリングを成形する準備工程と、前記板ばねをキャビティ内へ露出させて係合爪を１枚おきに成形する第１工程と、残る板ばねと先に成形された係合爪の隣接面をキャビティ内へ露出させてそれらの間に合成樹脂を注入し、先端部が内側へ傾斜した多数の係合爪を環状体の軸方向側面に沿って環状に配して成形する第２工程とを含む合成樹脂製の一方向継ぎ手の製造方法。
【請求項５】
請求項４において、前記準備工程が、ばねリングの連結リングを環状体の軸方向端面に埋設する工程を含む合成樹脂製の一方向継ぎ手の製造方法。
【請求項６】
請求項４において、前記第１工程と第２工程とを、ばねリングの連結リングを金型に支持して、金型からキャビティ内へ突出させた板ばねに対して実行する合成樹脂製の一方向継ぎ手の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、土木工事用の側溝やボックスカルバート、あるいはシールドセグメントなどのコンクリート二次製品の連結に好適な合成樹脂製の一方向継ぎ手に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記コンクリートブロックを結合するには鉄製の一方向継手が使用されていたが、継手の複雑な形状を作り上げるため数多くの部品を要し、製造原価の低減を妨げていた（例えば、特開２００１−６５２９９号公報）。また、この種の継手がコンクリートブロックの壁面に埋設されるものであることから、その外殻の形状を出来る限り小型にすることが望まれている。
【０００３】
近年は、継手の材質を合成樹脂製に代え、部品点数の削減を図らんとする動きがあり（特開２００３−０９０１９６号公報）、雄継手と雌継手とを、ともに合成樹脂で作られたものが記載されている。ところが、このような用途で使用される継手を合成樹脂の射出成形法によって製作するときには、雄継手の抜け止めをするための係合爪には、大きな荷重が作用するため高い硬度と強度とが必要とされる反面、雄継手の進入時にその進入路から一旦退去する必要があるため、曲げることのできる適度の弾力がある材料の選定、あるいは製造方法の改良が併せて求められる。
【０００４】
そこで、発明者はそのような技術的要求を満たし、かつ、合成樹脂材を射出成形した部材によって作られる一方向継ぎ手として、図１０で示すものを開発した。そこでは一方向継ぎ手の雌継手Ｚが、外周にねじが設けられた外径がおよそ５０ｍｍの環状体Ｙと、その軸方向側面に設けられた長さ２０ｍｍ程度の爪部材Ｘとを硬質の合成樹脂で作り、両者を軟質の合成樹脂で作られた短冊形のばね板Ｗで結合してある。そして、前記爪部材Ｘは環状体Ｙの側面に沿って環状に配置された８〜１２個の係合爪Ｖ、Ｖによって構成され、隣接する係合爪Ｖ、Ｖの間にスリットＵ、Ｕを設けて、それぞれが外方へ傾動できるようにしてある。
【０００５】
慣行されている成形技術では、スリットＵ、Ｕを有する係合爪Ｖ、Ｖを成型するのに、図示してない成形用の金型に、隣接する係合爪Ｖ、Ｖごとに区画する隔壁を設けてキャビティを作り、そこに合成樹脂を注入して成形する。また、硬質の合成樹脂を射出成形するには３００〜４００℃の高温が用いられるため、前記金型の隔壁には機械的な強度が必要で、そのため少なくとも２ｍｍ前後の板厚が必要となる
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、爪部材Ｘをなす係合爪Ｖ、Ｖが前記した個数だけあると、スリットＵ、Ｕの合計が周長に閉める割合が１５〜３０％にも達することがあり、爪部材Ｘの強度を維持する上で外径が大きくならざるを得なかった。そのため、この一方向継ぎ手を使用するには厚い壁面を持つコンクリート二次製品に限定されてしまう不具合があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した課題は、鉤部をなす膨大した頭部を有する雄継手と、その雄継手の進入は許容するも退出を阻止する雌継手とによって構成され、その雌継手が雄継手の進入孔を形成する環状体と、その環状体の軸方向側面に取り付けられ側方へ傾動可能に構成された多数の係合爪によって構成されるとともに、その係合爪を環状体の軸方向側面に環状に並設した比較的軟質の板ばねを介して、先端部を内側へ傾斜させて取り付け、各隣接する係合爪の間を分離可能に密着させて構成することによって解決される。
【０００８】
その製法として、連結リングで連結された複数の結合爪を有するばねリングを準備する準備工程と、前記結合爪をキャビティ内へ露出させて係合爪を１枚おきに成形する第２工程と、そのばねリングの結合爪をキャビティ内へ露出させて先に成形された係合爪との間に他の係合爪を成形する第３工程、および、そのようにして係合爪と連結された連結リングをキャビティ内へ露出させて環状体を成形する第４工程を含む工程を経て製造するのが好ましい。
【０００９】
【作用】
環状体の側面から内側へ傾斜して配された複数の係合爪は、相互に当接しており、使用前は最小の外径を保持している。係合爪に雄継手が進入すると、それに押されて各係合爪が板ばねを弾性変形させて外方へ屈曲し、互いに当接していた側面が分離する。雄継手が進入孔を前進端まで進入すると、係合爪は板ばねの弾力によって原位置へ復帰して雄継手の鉤部と係合する。
【００１０】
成型に際し、準備工程において予め複数個の板ばねを環状の連結リングによって連結して一体化させることにより、第１工程以後に板ばねの多数を個々に金型へ取り付ける不便が解消される。第２工程では第１工程によって成形された係合爪がキャビティの壁面の一部として作用する。なお、ばねリングに対して環状体より先に係合爪を成形すれば、軸芯方向へ傾斜している係合爪の先端部の干渉を受けずに離型させ得る。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図示した一実施態様によって本願の発明を説明する。図１中、１０はこの発明の実施である合成樹脂製の継手である。図中、右側は雄継手１１が係合爪２０を後退させつつ進入孔の中を進入する状態、左側は完全に係合した状態を示す。
【００１２】
この実施態様において、継手１０はコンクリート製の２個のブロックＢ、Ｂを一体的に結合するのに使用されている。継手１０は、両ブロックＢ、Ｂの接合面に根部１１ａを埋設された雄継手１１、１１と、この雄継手１１、１１に対し一旦係合した後は分離不能に係合する雌継手１６、１６とからなっている。なお、この例において雌継手１６、１６は中央部の外径を大きく両端部の外径を細くした、いわゆる、紡錘形にしたシェル１２の両端部に各１個が支持されている。
【００１３】
よって、各ブロックＢ、Ｂを結合する際には、一方のブロックＢに設置された雄継手１１へ、雌継手１６を介してシェル１２を結合し、次いで、シェル１２に設けた雌継手１６へ他方のブロックＢを接近させて雌雄結合させる。このように、各ブロックＢ、Ｂ側を雄継手１１のみに統一することにより、組み付け持の方向性がなくなるので、作業上、優れた組み付け性が得られる。
【００１４】
次ぎに継手１０の要部をなす雌継手１６の構造を説明する。雌継手１６は図２〜図４で示すように、外周面にシェル１２へ取り付けるための雄ねじ２１ａを有する環状体２１と、その側面から略軸方向へ伸びる１０枚の係合爪２０、２０、および、両者を結合するためのばねリング２３など、比較的に少ない部品点数で構成されている。２１ｄは環状体２１の軸芯に設けた雄継手１１のための進入孔である。
【００１５】
前記環状体２１と係合爪２０とは、大きな荷重に耐える硬質のエンジニアリングプラスチックを射出成形して製作され、ばねリング２３は弾力性に富んだやや軟質のエンジニアリングプラスチックを射出成形して製作されている。かくて、雌継手１６は弾力性に乏しくても強度の優れた硬質の樹脂と、強度は若干劣るものの弾力に富んだ軟質の樹脂との組み合わせにより、機械的な特性の優れた雌継手１６が得られる。
【００１６】
係合爪２０を支持するばねリング２３は、図５で示すように、板状をした１０枚の板ばね２３ａ、２３ａを環状の連結リング２３ｂで連結した構造を有する。なお、板ばね２３ａと連結リング２３ｂとの連結部２３ｃは同図（ｂ）で示すように、肉薄に構成されており、連結リング２３ｂに対する板ばね２３ａの折れ曲がり方向の剛性を抑えて曲がり易くしてある。また、後述するように、板ばね２３ａの端部と連結リング２３ｂの端部２３ｄは、肉厚を増して抜止め部としてある。
【００１７】
環状体２１は前記したように、外周面に雄ねじ２１ａを有する環状に作られている。その端面の一方には一対の工具用孔２１ｂ、２１ｂと、他方には係合爪２０を支持するばねリング２３が取り付けられている。ばねリング２３が取り付けられる面は、中央部が窪んだ円錐状の面に形成されており、その外周近傍にばねリング２３の連結リング２３ｂの部分を成形時に包み込んで成形してある。係合爪２０は環状体２１の円錐状の面２１ｃに基端が接し、そこからほぼ直角方向へ伸び、全周に亘って配置されている。よって、多数の係合爪２０、２０は環状体２１の軸線と同軸の円錐面を形成している。なお、この円錐面は前記した円錐状の面２１ｃと同じ位置に形成されるので図示を省略する。
【００１８】
雌継手１６は以上のように構成されているので、その製造に際して、上記係合爪２０と環状体２１との一方を成形する際に、ばねリング２３の一部をインサートして結合し、次いで、ばねリング２３の残部を他方にインサートすることによって結合される。よって、それらの部材は成型と同時に一体化され、格別の組み立て工程を要することなく生産され、廉い原価で製造できる。また、係合爪２０と環状体２１とは樹脂の注入時期が異なるため、両者が接する前記円錐状の面２１ｃには、物理的な隙間はほとんどないが、結晶組織としては一体化しておらず、分離可能な状態になっている。
【００１９】
次に、前記雌継手１６の製造方法を説明する。雌継手１６は合成樹脂の成形品であり、まず、準備工程として図５で示すばねリング２３を成形する。この成形工程は従来から周知の手法で行われるので、詳細な説明は省略する。また、必要に応じ、前記ばねリング２３をインサートした状態で環状体２１とを結合する工程が行われる。
【００２０】
第１工程では図６（ａ）で示すように、１０枚の係合爪２０、２０のうち５枚を成形するための金型ｄ１、Ｄ１が使用される。金型ｄ１、Ｄ１は開閉線３０を境にして左右に分離可能となっており、それらの間にはキャビティｃ１が設けられている。キャビティｃ１には連結リング２３ｂを保持して、その連結リング２３ｂによって連結された多数の板ばね２３ａ、２３ａがキャビティｃ１をなす壁面の一部として利用できる状態にした上で、溶融状態の樹脂材料を注入して成形する。注入された樹脂材料はキャビティｃ１の内面に沿った形状に成形されるとともに、その内部に前記板ばね２３ａを包み込んで固化し、図７で示すように、係合爪２０の半数が成形された第１半成品ができ上がる。なお、図８は準備工程において、環状体２１とばねリング２３とを予備結合したものに、上記した要領で残る半数の係合爪２０が成形された第１半成品を示す。
【００２１】
第２工程では、図６（ｂ）で示すように、残る５枚の係合爪２０、２０を成形するための金型ｄ２が準備される。この工程では前記第１半正賓金型ｄ２の内面をなすキャビティｃ２の中に、前記第１半成品の残る５枚の板ばね２３ａが露出した形で取付けけられ、キャビティｃ２に樹脂が注入されると、内部に残りの板ばね２３ａを包み込んだ５枚の係合爪２０、２０が成形される。よって、すべての係合爪２０、２０が連結リング２３ｂによってつながれた状態となる。
【００２２】
ここで、準備工程として環状体２１がばねリング２３と連結されていない場合には、図６（ｃ）で示すように、環状体２１を成形するための金型ｄ３のキャビティｃ４内に、前記係合爪２０、２０と連結されたばねリング２３の一部である連結リング２３ｂを露出させた状態で溶融状態の樹脂を注入すると、連結リング２３ｂを内部に包み込んだ環状体２１が成形される。
【００２３】
雌継手１６は、以上のように成形されているから、図１中、一方のブロックＢの雄継手１１へシェル１２が連結された状態から、他方のブロックＢが矢印方向へ移動すると、図中、右側の部分で示されるように、雄継手１１が進入孔２１ｄを通過し、移動する側のシェル１２の突端に取り付けられた係合爪２０を押し開いて進入する。
【００２４】
係合爪２０は当初、１０枚が密着した状態にあるが、この雄継手１１の進入により、互いに分離して外方へ折れ曲がり雄継手１１の進入を許容する。両ブロックＢ、Ｂが互いに当接する位置まで接近したとき、すなわち、雄継手１１が前進端に達すると、係合爪２０がばねリング２３の弾力により原位置まで復帰し、その先端面が雄継手１１の鉤部１１ｂと係合して、以後、雄継手１１の後退を阻止する。
【００２５】
【発明の効果】
本願発明に係る合成樹脂製一方向継ぎ手は、合成樹脂製の環状体に係合爪が若干の弾力をもって連設され、しかも隣接する係合爪相互の間が、分離可能でかつ隙間なく成形されているため、外形寸法を最小に成形することができる。
本願発明に係る合成樹脂製の一方向継ぎ手の製造方法によれば、数工程に亘って成形される部材が、先工程によって成形された一部をキャビティとして成形されているので、隣接する係合爪の相互間、あるいは、係合爪と環状体との間など、各部材間の隙間を最小にすることができる。なお、成型に際してばねリングに対し環状体より先に係合爪を成形すれば、軸芯方向へ傾斜している係合爪の先端部の干渉を受けずに離型させることができ、製造が容易になる。
などの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施の一例を示すもので、合成樹脂製の一方向継ぎ手を用いたコンクリートブロックの継手部分の断面図である。
【図２】（ａ）は雌継手の断面図、（ｂ）はその外観図である。
【図３】図２中の矢視ＩＩＩ図である。
【図４】図２中の矢視ＩＶ図である。
【図５】（ａ）は雌継手を構成するばねリングの側面図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は外観図である。
【図６】製造工程を示す工程図であり、（ａ）は第１工程、（ｂ）は第２工程におけるそれぞれ金型の要部断面を示す。
【図７】第１工程の半成品を示すものであり、（ａ）は断面図、（ｂ）はその外観図である。
【図８】準備工程においてばねリングと環状体とを予備結合した第１工程の半成品を示すもので、（ａ）は図７（ａ）相当の断面図、（ｂ）はその外観図である。
【図９】従来技術を示す雌継手の断面図である。
【符号の説明】
１０・・・・継手
１１・・・・雄継手
１１ａ・・・根部
１１ｂ・・・鉤部
１１ｃ・・・頭部
１２・・・・シェル
１６・・・・雌継手
２０・・・・係合爪
２０ａ、２１ｃ・・・円錐状の面
２１・・・・環状体（ねじリング）
２１ａ・・・雄ねじ
２１ｂ・・・工具孔
２１ｄ・・・進入孔
２３・・・・ばねリング
２３ａ・・・板ばね
２３ｂ・・・連結リング
２３ｃ・・・連結部
２３ｄ・・・端部
Ｂ・・・・・ブロック
【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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