JP6838852B2 - 管継手部材 - Google Patents
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Description
少なくとも一部が、ポリフェニレンサルファイド樹脂と、35質量%〜45質量%のガラス繊維と、を含む樹脂材で構成されている管継手部材。
前記樹脂材が、前記ガラス繊維を37質量%〜43質量%で含む(1)に記載の管継手部材。
前記ポリフェニレンサルファイド樹脂が、直鎖型のポリフェニレンサルファイド樹脂である(1)又は(2)に記載の管継手部材。
前記ガラス繊維が、短繊維である(1)〜(3)のいずれか1項に記載の管継手部材。
前記樹脂材で構成された部位が、前記樹脂材で射出成形されている(1)〜(4)のいずれか1項に記載の管継手部材。
管継手部材本体と、
前記管継手部材本体の軸方向一端部に設けられるねじ部と、
前記管継手部材本体の軸方向中間部に設けられ、トルクが入力される複数の工具接触面を周方向に有する多角形状のトルク入力部と、
を備える(1)〜(5)のいずれか1項に記載の管継手部材。
前記トルク入力部と、前記トルク入力部の周囲に設けられる部位とが、前記樹脂材で一体に成形されている(6)に記載の管継手部材。
前記管継手部材本体と、前記ねじ部と、前記トルク入力部とが、前記樹脂材で一体に成形されている(6)に記載の管継手部材。
前記ねじ部が、前記管継手部材本体の軸方向外側に向かって次第に径が小さくなるテーパ状の雄ねじ部である(6)〜(8)のいずれか1項に記載の管継手部材。
なお、本明細書では、「〜」で示された数値範囲は、その前後に記載される数値を各々最小値及び最大値とした範囲を示す。
ガラス繊維をPPS樹脂で射出成形した場合、ガラス繊維が配向する配向部では、配向方向に直交する方向の荷重に対してガラス繊維の補強効果が低下するため、配向部の強度は樹脂同士の接合強度に依存する傾向が高くなる。そして、この配向部で、ガラス繊維が過剰に存在すると、PPS樹脂量が減り、PPS樹脂同士の接合面積が低下する。このため、PPS樹脂に過剰にガラス繊維を含ませると、破壊強度が低下すると推測される。
なお、架橋型のPPS樹脂は、例えば、直鎖型(リニア型)のPPS樹脂のフェニレン基が、単結合又はエーテル結合を介して架橋されたPPS樹脂である。
ガラス繊維の繊維長および繊維径は、顕微鏡観察により、ガラス繊維100本について測定した算術平均値とする。なお、繊維が扁平状等の形状の場合、繊維径は、(最大径+最小径)/2とする。
なお、特定樹脂材は、例えば、混練機等により、PPS樹脂とガラス繊維とを混練することにより得られる。
本発明の管継手部材としては、例えば、管継手部材本体と、管継手部材本体の軸方向一端部に設けられるねじ部と、管継手部材本体の軸方向中間部に設けられ、トルクが入力される複数の工具接触面を周方向に有する多角形状のトルク入力部と、を備える管継手部材が好適に挙げられる。そして、本構造の管継手部材の少なくとも一部を、特定樹脂材で構成する。
なお、本発明の管継手部材は、管継手部材本体の軸方向他端部に設けられ、管体に接続される接続部を備えていてもよい。
ここで、ねじ部をテーパ状の雄ねじ部とした場合、本構造の管継手部材が接続部を備えていると、トルク入力部にトルクを入力したとき、ねじ部の径方向に生じた応力が管体との接続部位となる接続部(特に、管体と接触する接続部のトルク入力部側の部位)に伝播し、当該接続部が破損しやすくなる。この場合でも、接続部が設けられた管継手部材本体の部位(特に、接続部が設けられたトルク入力部側の管継手部材本体部位)を特定樹脂材で構成することにより、破壊強度が向上し、接続部の破損が抑制される。
図1〜図3に示されるように、本実施の形態に係る管継手部材10は、特定樹脂材により成形された管継手部材本体10Aを備えている。管継手部材本体10Aは、軸方向Acに沿って順次配列された第1管連結部12と、トルク入力部14と、第2管連結部16とを備えて構成されている。表現を代えれば、管継手部材本体10Aの軸方向Acの一端部に第1管連結部12が設けられ、軸方向Acの他端部に第2管連結部16が設けられている。管継手部材本体10Aの軸方向Acの中間部にはトルク入力部14が設けられている。管継手部材10は、図1中、管体としての一点鎖線により示される第1管体20と管体としての二点鎖線により示される第2管体22とを連結すると共に、第1管体20と第2管体22との間に流れる流体の流路として構成されている。流体としては、水、温水、油、薬液等の液体や、空気、ガス等の気体が含まれる。なお、本実施の形態では軸方向Acが直線とされているが、例えばエルボ形状、チーズ形状、湾曲形状の管継手部材の軸方向は屈曲、分岐、湾曲されている。これらの形状並びに軸方向を持つ管継手部材は、本発明に係る管継手部材10に含まれる。また、第1管体20は金属管等の管体に限られるものではない。第1管体20には、他の継手や水栓器具、水廻り器具、給湯器等、一般的な給水給湯配管の施工において接続される部材が含まれる。
ここで、管継手部材10の製造に使用される樹脂成形金型(金型)50の輪郭形状が、図2に想像線として示されている。本実施の形態では、樹脂成形金型50は、トルク入力部14の3つの工具接触面14Bを含む管継手部材10の軸方向Acに沿った半分の部位を成形する第1成形金型52と、他の3つの工具接触面14Bを含む管継手部材10の他の半分の部位を成形する第2成形金型54とを備えている。第1成形金型52と第2成形金型54との境界となるパーティングライン56は、本実施の形態では、角部14Cを対向させた位置とされている。樹脂成形法では、第1成形金型52と第2成形金型54とにより形成されたキャビティ内部に流動性を有する特定樹脂材が注入され、特定樹脂材が硬化されることにより管継手部材10が成形されている。本実施の形態では、図1及び図2に示されるように、トルク入力部14のパーティングライン56に沿った1箇所の角部14Cに対応する位置に、樹脂成形金型50の樹脂注入口としての注入ゲート58が設けられている。
表1に示した、PPS樹脂とガラス繊維を含むペレット(樹脂材)を準備した。次に、ペレット(樹脂材)を用いて、射出温度330±10℃、および金型温度140±10℃の条件で、射出成型機により射出成形し、図1〜図3に示す構造の管継手部材を成形した。
得られた管継手部材について、締付強度試験を行った。具体的には、トルク入力部からトルクを入力することで、管継手部材のねじ部を管体にねじ込んだとき、管継手部材の破壊(亀裂)が生じたトルクを測定することで、締付強度試験を行った。その結果を表1に示す。
−PPS樹脂−
・樹脂(1): 直鎖型(リニア型)のPPS樹脂「商品名ジュラファイド(製造元ポリプラスチックス(株)製)
・樹脂(2): 直鎖型(リニア型)のPPS樹脂「商品名プラストロン(製造元ダイセルポリマー(株)製)
−ガラス繊維−
・繊維(1): ガラス短繊維
・繊維(2): ガラス長繊維
これにより、本発明の管継手部材は、破壊強度が向上することがわかる。
10A 管継手部材本体
12 第1管連結部
12B ねじ部
14 トルク入力部
14B 工具接触面
14C 角部
16 第2管連結部
16D 接続部
16G 圧入部
30 凹部
32、34 長溝
50 樹脂成形金型
Claims (5)
- 管継手部材本体と、
前記管継手部材本体の軸方向一端部に設けられるねじ部と、
前記管継手部材本体の軸方向中間部に設けられ、トルクが入力される複数の工具接触面を周方向に有する多角形状のトルク入力部と、
を備え、
少なくとも一部が、ポリフェニレンサルファイド樹脂と、35質量%〜45質量%のガラス繊維と、を含む樹脂材で構成され、
前記樹脂材で構成された部位が、前記樹脂材で射出成形され、ウエルド部が前記トルク入力部の角部の頂点から管継手部材の中心に向かって径方向に形成され、
前記ガラス繊維が短繊維であり、前記短繊維の繊維長が100μm〜700μmである管継手部材。 - 前記樹脂材が、前記ガラス繊維を37質量%〜43質量%で含む請求項1に記載の管継手部材。
- 前記ポリフェニレンサルファイド樹脂が、直鎖型のポリフェニレンサルファイド樹脂である請求項1又は請求項2に記載の管継手部材。
- 前記管継手部材本体と、前記ねじ部と、前記トルク入力部とが、前記樹脂材で一体に成形されている請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の管継手部材。
- 前記ねじ部が、前記管継手部材本体の軸方向外側に向かって次第に径が小さくなるテーパ状の雄ねじ部である請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の管継手部材。
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