JP2011007204A - 離脱防止管継手およびこの管継手に用いられる押圧爪 - Google Patents

Abstract

【課題】離脱防止管継手の押圧爪における腐食の発生を効果的に防止する。
【解決手段】受口１２の内周部、または、受口１２の外側における挿口１４の部分に外ばめされかつ受口１２に連結された環状体１９の内周部に、押圧爪２７が配置される。押圧爪２７は、押圧ボルト３３の先端部に押されて挿口１４の外面に押圧された状態で挿口１４に固定される。押圧爪２７は、鉄系材料にて形成されるとともに、挿口１４に接する部分の表面に防食層３５が形成される。防食層３５は、Ｚｎ−Ｓｎ系合金溶射被膜と、Ｚｎ−Ｓｎ−Ｍｇ系合金溶射被膜と、Ｚｎ−Ａｌ系合金溶射被膜と、のいずれかを含有する。
【選択図】図１

Description

本発明は離脱防止管継手およびこの管継手に用いられる押圧爪に関する。

管継手の一種として、互いに接合される一方の管の端部に形成された受口の内部に、他方の管の端部に形成された挿口が挿入される形式の受挿構造の管継手がある。この受挿構造の管継手は、受口からの挿口の離脱を防止し得る構造を採用した離脱防止管継手と、離脱防止機能を有していない管継手とに大別される。離脱防止管継手は、挿口の先端の外周に形成された環状突部が、受口の内部に収容されたロックリングに、受口の奥側から当たるように構成されることで、所期の離脱防止機能を発揮する。

配管路によっては、離脱防止機能を有しない管継手に離脱防止機能を付与することが求められることがある。また受挿構造の管継手を有する管は一定長さの定尺の鋳鉄管によって形成されるのが一般的であるが、配管工事の都合によっては、この定尺の管を所要の長さに切断して用いることがある。その場合には、挿口の先端が一定範囲で切断除去されることになるため、上記の環状突部も除去されてしまい、このために、もはや離脱防止機能を発揮できなくなる。このことへの対処として、切断によって得られた切管を用いた管継手に離脱防止機能を付与することが求められることがある。

このような場合に、次のような構成が用いられている。すなわち、受口の外側における挿口の部分に、受口に連結された環状体を外ばめし、この環状体の内部に押圧爪を配置し、環状体にねじ込まれる押圧ボルトの先端部によって押圧爪を管径方向に沿った内向きに押圧することで、この押圧爪を挿口の外面に食い込ませるようにしたものが用いられている（特許文献１、２）。
このような構成により離脱防止機能を発揮させるようにした管継手では、管すなわち受口および挿口や、環状体や、押圧爪や、押圧ボルトは、いずれもダクタイル鋳鉄で形成されているのが通例である。そして、管路を地中に埋設したときの各部の防食のため、受口および挿口を構成する管の表面にはＺｎ溶射被膜が形成され、このＺｎ溶射被膜の上にさらに合成樹脂塗装が施されている。押圧爪の外面には、合成樹脂塗装が施されている。

実開昭６０−１６１７７４号公報 実開平４−１０１８８６号公報

しかしながら、押圧爪が挿口の外面に食い込むと、その爪先端部の合成樹脂塗膜が損傷するとともに、それに対応した挿口の外面が損傷し、それらの金属部分が地下水に触れるような状態となって、爪や管の腐食が急速に進行するおそれがある。

そこで本発明は、このような問題点を解決して、押圧爪を用いた離脱防止管継手において、その押圧爪や管における腐食の発生を効果的に防止できるようにすることを目的とする。

この目的を達成するため本発明の離脱防止管継手は、互いに接合される一方の管の端部に形成された受口の内部に、他方の管の端部に形成された挿口が挿入され、受口の内周部、または、受口の外側における挿口の部分に外ばめされかつ受口に連結された環状体の内周部に、押圧爪が配置され、押圧爪は、押圧ボルトの先端部に押されて挿口の外面に押圧された状態で挿口に固定され、押圧爪は、鉄系材料にて形成されるとともに、挿口に接する部分の表面に耐食被膜が形成され、この耐食被膜は、Ｚｎ−Ｓｎ系合金溶射被膜と、Ｚｎ−Ｓｎ−Ｍｇ系合金溶射被膜と、Ｚｎ−Ａｌ系合金溶射被膜と、のいずれかを含有することを特徴とする。

本発明の離脱防止管継手用押圧爪は、互いに接合される一方の管の端部に形成された受口の内部に、他方の管の端部に形成された挿口が挿入され、受口の内周部、または、受口の外側における挿口の部分に外ばめされかつ受口に連結された環状体の内周部に、押圧爪が配置され、押圧爪が、押圧ボルトの先端部に押されて挿口の外面に押圧された状態で挿口に固定された構成の離脱防止管継手のための、前記押圧爪であって、鉄系材料にて形成されるとともに、挿口に接する部分の表面に耐食被膜が形成され、この耐食被膜は、Ｚｎ−Ｓｎ系合金溶射被膜と、Ｚｎ−Ｓｎ−Ｍｇ系合金溶射被膜と、Ｚｎ−Ａｌ系合金溶射被膜とのいずれかを含有することを特徴とする。

本発明によれば、押圧爪の表面にＺｎ−Ｓｎ系合金溶射被膜またはＺｎ−Ｓｎ−Ｍｇ系合金溶射被膜またはＺｎ−Ａｌ系合金溶射被膜にて防食層が形成されているため、優れた防食効果を発揮することができ、押圧爪の先端部が管の挿口へ食い込んだ場合にも防食層による防食効果を期待することができるため、押圧爪におよび管における腐食の発生を効果的に防止することができる。

本発明の実施の形態の離脱防止管継手の断面図である。 図１の押圧爪およびその変形例を拡大して示す図である。 本発明の他の実施の形態の離脱防止管継手の要部を示す図である。

図１において、互いに接続される一方のダクタイル鋳鉄製の管１１の端部には受口１２が形成され、他方のダクタイル鋳鉄製の管１３の端部には、受口１２の内部に挿入される挿口１４が形成されている。

受口１２の開口部の外周にはフランジ１５が一体に形成され、受口１２の開口部の内周には、その開口端に向かって徐々に拡径するテーパ状のシール材圧接面１６が形成されている。挿口１４には環状のゴム製のシール材１７が外ばめされており、このシール材１７は、挿口１４の外周面１８とシール材圧接面１６との間に配置されている。

受口１２の外側における挿口１４の部分には、環状体としての押輪１９が外ばめされている。この押輪１９は、管１１、１３と同様にダクタイル鋳鉄にて形成され、周方向に連続した環状に形成されたものとすることができる。あるいは、周方向に沿って適当数に分割され、その分割部がボルトなどによって接合された構成であっても構わない。

押輪１９における周方向に沿った複数の位置には、フランジ２０が形成されている。そして、この押輪１９のフランジ２０と受口１２のフランジ１５とにわたって、管軸方向のＴ頭ボルト２１とナット２２とを備えた締結要素２３が配置されている。すなわち、押輪１９の周方向に沿った複数の位置に設けられた締結要素２３を作用させることで、押輪１９の押圧部２４によってシール材１７を圧接面１６に向けて押圧することができ、それによりシール材１７を圧接面１６と挿口１４の外周面１８との間で圧縮させて所要のシール機能を発揮させることが可能である。

押輪１９における周方向に沿った他の複数の位置には、上記したフランジ２０に代えて、押圧爪収容部２５が形成されている。押圧爪収容部２５における押輪１９の内周部分には、収容凹部２６が形成されている。収容凹部２６には、ダクタイル鋳鉄によって周方向に一定の長さで形成された押圧爪２７が収容されている。

押圧爪２７は、その内周部に２条の爪部２８ａ、２８ｂが形成されている。これらの爪部２８ａ、２８ｂは、互いに管軸心方向に距離をおいて形成されている。その結果、爪部２８ａ、２８ｂどうしの間には、管軸心と平行な方向の内周面２９が形成されている。また押圧爪２７の外周部には、受口１２から遠ざかるにつれて次第に縮径するテーパ面３０が形成されている。３１、３２は、管軸心方向に沿った押圧爪２７の端面である。

３３は押圧ボルトであり、同様にダクタイル鋳鉄にて形成されている。この押圧ボルト３３は、押圧爪２７のテーパ面３０と直交する方向に沿って押輪１９にねじ込まれることで、その先端部によってテーパ面３０を管径方向に沿った内向きに押圧可能である。

受口１２と挿口１４とを含む管１１、１３の外周には、Ｚｎ−Ｓｎ系合金溶射被膜またはＺｎ−Ｓｎ−Ｍｇ系合金溶射被膜を用いた耐食被膜が形成されている。さらに、合金溶射被膜の外周に、合成樹脂塗膜が上塗りされている。

図１および図２（ａ）に示すように、押圧爪２７の内周部、すなわち、爪部２８ａ、２８ｂと、内周面２９と、端面３１、３２における内周側の部分にも、溶射被膜を用いた耐食被膜３５が形成されている。この耐食被膜３５としては、管１１、１３と同様のＺｎ−Ｓｎ系合金溶射被膜やＺｎ−Ｓｎ−Ｍｇ系合金溶射被膜が用いられる。あるいは、押圧爪２７の耐食被膜３５としては、Ｚｎ−Ａｌ系合金溶射被膜を用いることもできる。そして、耐食被膜３５の上から、押圧爪２７の外面全体にわたって、合成樹脂塗装が行われている。４１はそれにより形成された合成樹脂塗膜である。あるいは、合成樹脂塗膜４１に代えて、重塗装による塗膜４２が形成された構成とすることもできる。ここにいう重塗装としては、粉体塗装、液状エポキシ塗装、タールエポキシ塗装などを挙げることができる。

あるいは、図２（ｂ）に示すように、押圧爪２７の内周部に溶射被膜を用いた耐食被膜３５が形成されるとともに、それに重ねて押圧爪２７の内周部に合成樹脂塗膜４１が形成され、押圧爪２７の外周側には重塗装による塗膜４２が形成された構成とすることもできる。

さらに、図２（ｃ）に示すように、押圧爪２７の外面全体に溶射被膜を用いた耐食被膜３５が形成され、さらにその外面に合成樹脂塗膜４１あるいは重塗装による塗膜４２が形成された構成とすることもできる。

なお、重塗装による塗膜４２を形成するための塗料としては、乾燥後の塗膜が必要以上に硬くならないものを選定することが必要である。その塗膜があまりに硬過ぎると、それに反比例して塗膜が脆くなり、このため管継手に大きな抜出力が作用したときに塗膜の剥がれが生じて耐食性が著しく低下する原因となることがある。

押圧爪２７および管１１、１３に形成される溶射被膜について、詳細に説明する。
まず、Ｚｎ−Ｓｎ系合金溶射被膜について説明する。この合金溶射被膜は、Ｓｎが１質量％を超えるとともに５０質量％未満であり、かつ残部がＺｎであることが好適である。このように主体とするＺｎにＳｎが加えられたものであることにより、Ｚｎだけを用いた溶射被膜に比べて防食性能を向上させることができる。その防食性能は、Ｚｎ−１５Ａｌ（Ｚｎが８５質量％、Ａｌが１５質量％）と同程度とすることができる。Ｓｎの含有量が１質量％以下である場合や５０質量％以上である場合には、Ｓｎを加えることによる実質的な防食性能の向上効果を得ることができない。

軟らかい材料であるＳｎを含有することで、溶射のための材料としてのＺｎ−Ｓｎ合金線材を作製しやすいという利点もある。しかも、ＺｎとＳｎだけを含むものであるため、管１１、１３によって上水道の管路を構築しても衛生面の問題が生じない。

次にＺｎ−Ｓｎ−Ｍｇ系合金溶射被膜について説明する。この溶射被膜は、Ｓｎが１質量％を超えかつ５０質量％未満であり、Ｍｇが０．０１質量％を超えかつ５質量％未満であり、残部がＺｎであることが好適である。

この場合も、Ｚｎだけを用いた溶射被膜に比べて防食性能を向上させることができる。その防食性能は、Ｚｎ−１５Ａｌ（Ｚｎが８５質量％、Ａｌが１５質量％）と比べて、同等以上とすることができる。

Ｓｎの含有量が１質量％以下である場合および、またはＭｇの含有量が０．０１質量％以下である場合には、これらを加えることによる実質的な防食性能の向上効果を得ることができない。一方、Ｓｎの含有量が５０質量％以上である場合および、またはＭｇの含有量が５質量％以上である場合も、同様に、これらを加えることによる実質的な防食性能の向上効果を得ることができない。

Ｚｎ−Ｓｎ−Ｍｇ系合金溶射被膜を形成した場合も、Ｚｎ−Ｓｎ系合金溶射被膜を形成した場合と同様に、線材を作製しやすく、また衛生面の問題もないという利点がある。
次にＺｎ−Ａｌ系合金溶射被膜について説明する。図１に示すように、押圧爪２７はシール材１７よりも受口１２の外側に設けられているため、管内の水に接することがない。このため押圧爪２７は、Ｚｎ−Ａｌ系合金溶射被膜を形成しても衛生上の問題が生じることがない。

この合金溶射被膜は、Ａｌが１質量％を超えるとともに３０質量％未満であり、かつ残部がＺｎであることが好適である。なかでも上述のＺｎ−１５Ａｌ（Ｚｎが８５質量％、Ａｌが１５質量％）を特に好ましく用いることができる。Ａｌの含有量が１質量％以下である場合や３０質量％以上である場合には、Ａｌを加えることによる実質的な防食性能の向上効果を得ることができない。

上述の各合金溶射被膜には、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐのうち少なくともいずれか一つを含ませることができる。すなわち、いずれか一つ、または二つ〜四つを、あわせて含ませることができる。その含有量は、各々が、０．００１質量％以上かつ３質量％以下であることが好ましい。ＳｎやＳｎ−ＭｇやＡｌのほかにこれらの元素を含ませることにより、その分だけ残部のＺｎの量が低下する。

これらの元素を含有させることで、防食性能をより向上させることができる。ただし、各々の含有量が０．００１質量％未満である場合は、これらを加えることによる実質的な防食性能の向上効果を得ることができない。また、各々の含有量が３質量％を超える場合も、同様に、これらを加えることによる実質的な防食性能の向上効果を得ることができない。

これらを含有させることによっても、同様に、含有量が微量であるために合金線材を問題なく作製することができ、また衛生面の問題もないという利点がある。
合金溶射被膜は、ポーラスな構成を有することがあるが、その場合はいわゆる封孔処理を施すことによって防食性能をいっそう向上させることができる。

次に合金溶射被膜の形成方法について説明する。すなわち、管１１、１３の表面に合金溶射被膜を形成するための方法や、押圧爪２７に合金溶射被膜を形成するための方法として、公知の溶射方法、すなわちＺｎ−Ｓｎ線材、Ｚｎ−Ｓｎ−Ｍｇ線材、Ｚｎ−Ａｌ線材（押圧爪２７に合金溶射被膜を形成する場合のみ）、あるいはこれらにＴｉ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐのうち少なくともいずれか一つを含ませた線材を用いて、アーク溶射を行う方法を挙げることができる。あるいは、線材に代えて合金粉末を用いた溶射を行うこともできる。

上記に代えて、Ｚｎ−Ｓｎ合金溶射被膜は、Ｚｎ−Ｓｎ線材、またはこれにＴｉ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐのうち少なくともいずれか一つを含ませた線材を第１の線材として用いるとともに、Ｚｎ線材を第２の線材として用いて、同時にアーク溶射を行うことによって得ることもできる。同様に、Ｚｎ−Ｓｎ−Ｍｇ合金溶射被膜も、Ｚｎ−Ｓｎ−Ｍｇ線材、またはこれにＴｉ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐのうち少なくともいずれか一つを含ませた線材を第１の線材として用いるとともに、Ｚｎ線材を第２の線材として用いて、同時にアーク溶射を行うことによって得ることもできる。Ｚｎ−Ａｌ合金溶射被膜についても同様である。

たとえばＺｎ−２５Ｓｎ−０．５Ｍｇ（Ｓｎ：２５質量％、Ｍｇ：０．５質量％、Ｚｎ：残部、以下、同様に表記することがある）の合金溶射被膜を得るために、Ｚｎ−２５Ｓｎ−０．５Ｍｇ線材を２本用いて同時にアーク溶射することに代えて、Ｚｎ−５０Ｓｎ−１．０Ｍｇ線材とＺｎ線材とを等量ずつ用いて同時にアーク溶射することができる。

このようにすると、防食性能をよりいっそう向上させることができる。またＺｎ−Ｓｎ−Ｍｇ線材の使用量を半減させることができるため、その調合に要するコストを削減することができる。

このような溶射方法を採用することで、防食性能をよりいっそう向上させることができる理由は、明らかではないが、以下の（ａ）（ｂ）（ｃ）のそれぞれ、あるいはそれらの相乗効果によるものと考えることができる。

（ａ）たとえばＺｎ−Ｓｎ−Ｍｇ合金線材とＺｎ線材とを用いて同時にアーク溶射を行った場合には、それによって形成される溶射被膜中には、Ｚｎ−Ｓｎ−Ｍｇ合金とＺｎとがそれぞれ分布することになる。このとき、Ｚｎ−Ｓｎ−Ｍｇ合金はＺｎよりも電位が低いため、これらが犠牲陽極として働く場合には、Ｚｎ−Ｓｎ−Ｍｇ合金が優先的に溶け出す。この溶け出したＺｎ−Ｓｎ−Ｍｇ合金が被膜の表面に比較的安定した別の被膜を形成することで、それが、残りのＺｎ−Ｓｎ−Ｍｇ合金とＺｎとの消耗または溶解を抑制しているためであると考えることができる。

（ｂ）被膜中に存在しているＺｎが物理的な障害となってＺｎ−Ｓｎ−Ｍｇ合金の溶解を抑制し、またＺｎ−Ｓｎ−Ｍｇ合金が溶解した場合はその腐食生成物がＺｎの溶解を抑制しているためであると考えることができる。

（ｃ）本発明者らが観察したところによると、２本のＺｎ−２５Ｓｎ−０．５Ｍｇ線材を使用して得られたＺｎ−２５Ｓｎ−０．５Ｍｇ溶射被膜の気孔率は、約１５％であった。これに対し、Ｚｎ−５０Ｓｎ−１．０Ｍｇ線材とＺｎ線材とを等量ずつ使用して得られたＺｎ−２５Ｓｎ−０．５Ｍｇ溶射被膜の気孔率は、約１２％であった。つまり、後者の方が気孔率が低いことから、防食性能が向上したと考えることができる。気孔率が低くなったのは、Ｚｎ−５０Ｓｎ−１．０Ｍｇ線材の方がＺｎ線材よりも軟質であることから、硬さの異なる線材を使用したことが影響しているかも知れない。

本発明によれば、Ｚｎ−Ｓｎ合金溶射被膜あるいはＺｎ−Ｓｎ−Ｍｇ合金溶射被膜を形成したうえで、これを合金の共晶温度（１９８℃）以上かつ融点未満の温度で熱処理することが好ましい。このように熱処理を施すことで、防食性能をより向上させることができる。その理由は、Ｚｎ−Ｓｎ合金あるいはＺｎ−Ｓｎ−Ｍｇ合金の共晶温度を超える温度で熱処理することでＳｎだけが溶解し、これによって溶射被膜中に生じていた微細な空隙が埋められることになって、鋳鉄管を地中に埋設したときに被膜中に電解質が浸入することを抑制可能となるためであると推定される。

したがって、共晶温度未満の温度で熱処理したのでは、Ｓｎが実質的に溶解せず、上記した効果が得られない。反対に熱処理温度が合金溶射被膜の融点以上であると、合金の酸化が進んで本来の防食性能が失われる。

熱処理の時間は、特に制限はないが、１秒〜６０分であることが好適である。熱処理の時間がこの範囲よりも短いと、処理時間が不足して、必要な熱処理を行うことができない。

上述のように、塗膜４１、４２の形成は、合金溶射被膜が形成されたあとの施工とする。
この塗膜４１、４２によって、図２に示すように、押圧爪２７における外周側の部分すなわちテーパ面３０などに、電気絶縁性の高い塗膜が形成される。これにより、押圧ボルト３３と押圧爪２７との間を絶縁してこれらが電気的に導通することを防止でき、導通に基く腐食の発生を防止することができる。上述のように押圧爪２７の外周側に重塗装による塗膜４２を形成すると、電気絶縁性を特に良好にすることができる。

押圧ボルト３３で押圧爪２７を押圧したときに塗膜４１、４２が傷付いて絶縁性が阻害されることがないように、押圧ボルト３３と押圧爪２７との間にシート材などを配置することができる。このシート材は、金属製のものを用いれば、塗膜４１、４２の傷付きを確実に防止することができる。あるいは、シート材として樹脂製のものを用いれば、押圧ボルト３３と押圧爪２７との間の絶縁性を確保することができる。

管１１、１３どうしを接合する際には、押圧爪２７を収容した押輪１９とシール材１７とを外ばめした状態で挿口１４を受口１２に挿入する。次に締結要素２３によって押輪１９を受口１２に締結することで、その押圧部２４によりシール材１７を圧縮して所要のシール機能を発揮させる。その後に押圧ボルト３３を締付ければ、押圧爪２７の爪部２８ａ、２８ｂが挿口１４の外周面に食い込むように作用する。これにより、挿口１４が押圧爪２７と押圧ボルト３３と押輪１９と締結要素２３とによって受口１２と一体化され、所期の離脱防止機能が発揮される。

地震発生時などにおいて、受口１２と挿口１４との間に大きな抜出力が作用した場合には、テーパ面３０の作用によって押圧爪２７の爪部２８ａ、２８ｂが挿口１４の外周面により強く食い込んで、その抜出力に抗することができる。

このような場合には、押圧爪２７の爪部２８ａ、２８ｂの先端や内周面２９が傷付くことが懸念されるが、管１１、１３に溶射被膜による耐食被膜が形成されているとともに、押圧爪２７にも溶射被膜による耐食被膜３５が形成されているため、それに基く確実な防食効果を得ることができる。たとえば、大きな抜出力が作用したときに爪部２８ａ、２８ｂの先端が挿口１４の外面に食い込むことによって、これらの部分の塗膜が剥がれると、普通には、その後にその部分が腐食して、管壁の腐食貫通による漏水が発生したり、所要の離脱防止性能を発揮できなくなったりする。しかし、本発明によれば、管１１、１３や押圧爪２７に溶射被膜による耐食被膜が形成されているため、塗膜が剥がれてもこの耐食被膜により腐食の進行を防止することができる。

なお、上記においては、管１１、１３と押圧爪２７との両方に溶射被膜による耐食被膜が形成されているものについて説明したが、本発明においては、少なくとも押圧爪２７に耐食被膜３５が形成されていれば足りる。管１１、１３は、所要の耐食性能を発揮するのであれば、溶射被膜以外の、たとえば上記した重塗装による塗膜などが形成されたものであっても差し支えない。

押輪１９には、粉体塗装やエポキシ樹脂塗装によって防食性の高い塗膜を形成することができ、それによって押輪１９の防食を図ることができる。その結果、押圧爪２７において溶射被膜により形成された耐食被膜３５や、管１１、１３において溶射被膜により形成された耐食被膜が防食のための犠牲陽極として作用する量を低減することができる。

図３は押圧爪の変形例を示す。この図３の押圧爪２７ａは、上述の押圧爪２７のようにテーパ面３０が形成されていることに代えて、横断面半円状の外周面３６が形成されている。爪部２８ｃは１条である。

この場合は、受口１２と挿口１４との間に大きな抜出力３９が作用したときには、図示の状態から押圧爪２７ａが立ち上がるように作用し、それによって爪部２８ｃが挿口１４に大きく食い込んで、所要の離脱防止機能を発揮する。

そしてこの場合も、押圧爪２７ａの内周部すなわち爪部２８ｃおよびその周辺に溶射被膜による耐食被膜３５が形成されており、同様の防食機能を発揮する。
上記においては、受口１２とは別体の環状体としての押輪１９に押圧爪収容部２５および収容凹部２６を形成したものについて説明したが、これに代えて、受口１２自体におけるシール材の収容部よりも開口側の内周に押圧爪収容部２５および収容凹部２６を形成し、これに押圧爪２７を収容し、そして受口１２の外面側から押圧ボルト３３をねじ込むようにしてもよい。

本出願人による特願２００９−１３８７３７に記載のように、挿口の先端の外周に環状突部を有した離脱防止管継手用の管を所要の長さに切断して用いる場合には、切断した管の切断端に、受挿構造の他の管であってその挿口の外周に離脱防止用の環状突部を形成したものの受口を接合し、切断した管と他の管との合計長さを上記の所要の長さとすれば、定尺よりも短い管であって定尺の管と同様の離脱防止機能を有した管を構成することができる。この場合に、本発明によれば、切断した管の切断端と他の管の受口とを、上述した押圧爪を有した本発明の離脱防止構造で接合することができる。

実際に防食試験を行った結果について説明する。
（実験例１、２）
図１に示す離脱防止管継手であって、管１１、１３、押輪１９、押圧爪２７、押圧ボルト３３をすべてダクタイル鋳鉄製としたものを用いた。管１１、１３、としては、口径Ｄが７５ｍｍのものを用いた。管１１、１３の外周には、Ｚｎ−Ｓｎ−Ｍｇ系合金溶射被膜を約５０μｍの厚さで形成した。そして、この被膜を封孔処理したうえで、その外面に合成樹脂塗膜を約１００μｍの厚さで形成した。

押圧爪２７は、図２（ａ）に示すように、その内周部にＺｎ−Ｓｎ−Ｍｇ系合金溶射被膜３５を約５０μｍの厚さで形成し、この被膜３５を封孔処理したうえで、合金溶射被膜３５を含む押圧爪２７の全外面を覆うように合成樹脂塗膜４１を約１００μｍの厚さで形成した（実験例１）。

また、実験例１の合成樹脂塗膜４１に代えて、溶射被膜３５を含む押圧爪２７の全外面を覆うように、重塗装による塗膜４２であるエポキシ樹脂粉体塗膜を約３００μｍの厚さで形成するように変更した（実験例２）。

押圧ボルト３３と押圧爪２７との間は、塗膜４１、４２の作用によって、あるいは必要に応じて絶縁シートを介在させることなどによって、電気的に絶縁された状態となるようにした。

このようにして得られた実験例１、２の離脱防止管継手では、上記のように管１１、１３の口径をＤ［ｍｍ］として、継手部に３Ｄ［ｋＮ］の抜出力を作用させたときに、実験例１、２の離脱防止管継手とも、押圧爪２７の爪部２８ａ、２８ｂにおいて、塗装による塗膜４１あるいは塗膜４２と、溶射被膜３５とに剥がれが生じたが、それ以外の箇所には剥がれは認められなかった。

このように３Ｄ［ｋＮ］の抜出力を作用させた後の実験例１、２の管継手に対して、複合サイクル腐食試験（自動車技術協会（凍結防止剤対象）ＪＡＳＯ Ｍ６０９．６１０によるもの）を実施した。詳細には、
（１）塩水噴霧（２時間、３５±１℃、５％ＮａＣｌ水溶液）
（２）乾燥（４時間、６０±１℃、２０〜３０±５％ＲＨ）
（３）湿潤（２時間、５０±１℃、＞９５％ＲＨ）
からなるサイクルを繰り返した。

試験を４か月にわたって継続した後に肉眼で観察したところ、実験例１、２の離脱防止管継手とも、押圧爪２７、その爪部２８ａ、２８ｂ、管１１における押圧爪２７の近傍の部分には、赤錆の発生は認められなかった。

（実験例３）
実験例１に比べて、押圧爪２７は、図２（ｂ）に示すように、その内周部にＺｎ−Ｓｎ−Ｍｇ系合金溶射被膜３５を約５０μｍの厚さで形成し、この被膜３５を封孔処理したうえで、その被膜３５の外面に合成樹脂塗膜４１を約１００μｍの厚さで形成した。そして、押圧爪２７における被膜３５および合成樹脂塗膜４１が形成されていない部分、すなわちその外周部には、重塗装による塗膜４２として、厚さ約３００μｍのエポキシ樹脂粉体塗膜を形成した。それ以外は実験例１と同様とした。

そうしたところ、実験例１と同様に、継手部に３Ｄ［ｋＮ］の抜出力を作用させたときに、押圧爪２７の爪部２８ａ、２８ｂにおいて、塗装による塗膜４１と、溶射被膜３５とに剥がれが生じたが、それ以外の箇所には剥がれは認められなかった。また抜出力を作用させた後の管継手に対して、上述の複合サイクル腐食試験を実施し、試験を４か月にわたって継続した後に肉眼で観察したところ、押圧爪２７、その爪部２８ａ、２８ｂ、管１１における押圧爪２７の近傍の部分には、赤錆の発生は認められなかった。

（実験例４、５）
実験例１に比べて、図２（ｃ）に示すように、Ｚｎ−Ｓｎ−Ｍｇ系合金溶射被膜３５を押圧爪２７の全外面を覆うように約５０μｍの厚さで形成し、この被膜３５を封孔処理するように変更した。それ以外は実験例１と同じとした（実験例４）。

また実験例２に比べて、図２（ｃ）に示すように、Ｚｎ−Ｓｎ−Ｍｇ系合金溶射被膜３５を押圧爪２７の全外面を覆うように約５０μｍの厚さで形成し、この被膜３５を封孔処理するように変更した。それ以外は実験例２と同じとした（実験例５）。

そうしたところ、同様に継手部に３Ｄ［ｋＮ］の抜出力を作用させたときに、押圧爪２７の爪部２８ａ、２８ｂにおいて、塗装による塗膜４１あるいは塗膜４２と、溶射被膜３５とに剥がれが生じたが、それ以外の箇所には剥がれは認められなかった。また抜出力を作用させた後の管継手に対して、上述の複合サイクル腐食試験を実施し、試験を４か月にわたって継続した後に肉眼で観察したところ、押圧爪２７、その爪部２８ａ、２８ｂ、管１１における押圧爪２７の近傍の部分には、赤錆の発生は認められなかった。

（比較例１、２）
実験例１と比べて、押圧爪２７は、合金溶射被膜を形成せず、合成樹脂塗膜４１のみを約１００μｍの厚さで形成するように変更した。それ以外は実験例１と同じとした（比較例１）。

また、実験例２と比べて、押圧爪２７は、合金溶射被膜を形成せず、重塗装による塗膜４２であるエポキシ樹脂粉体塗膜のみを約３００μｍの厚さで形成するように変更した。それ以外は実験例２と同じとした（比較例２）。

そうしたところ、比較例１、２とも、継手部に３Ｄ［ｋＮ］の抜出力を作用させたときに、押圧爪２７の爪部２８ａ、２８ｂにおいて塗装による塗膜４１あるいは塗膜４２に剥がれが生じたが、それ以外の箇所には剥がれは認められなかった。

しかし、抜出力を作用させた後の管継手に対して、上述の複合サイクル腐食試験を実施したところ、比較例１では試験開始後２週間で押圧爪２７の全体に赤錆の発生が見られ、比較例２では試験開始後２週間で押圧爪２７の爪部２８ａ、２８ｂに赤錆の発生が見られた。

（比較例３）
実験例１と比べて、管１１、１３の外周にはＺｎ溶射被膜を約２０μｍの厚さで形成し、その外面に合成樹脂塗膜を約１００μｍの厚さで形成した。押圧爪２７は、合金溶射被膜を形成せず、合成樹脂塗膜４１のみを約１００μｍの厚さで形成するように変更した。それ以外は実験例１と同じとした。

そうしたところ、実験例１と同様に、継手部に３Ｄ［ｋＮ］の抜出力を作用させたときに、押圧爪２７の爪部２８ａ、２８ｂにおいて塗膜４１に剥がれが生じたが、それ以外の箇所には剥がれは認められなかった。

しかし、抜出力を作用させた後の管継手に対して、上述の複合サイクル腐食試験を実施したところ、試験開始後１週間で押圧爪２７の全体に赤錆の発生が見られた。

１２ 受口
１４ 挿口
１９ 押輪
２７ 押圧爪
２８ａ 爪部
２８ｂ 爪部
２９ 内周面
３３ 押圧ボルト
３５ 耐食被膜

Claims (2)

1. 互いに接合される一方の管の端部に形成された受口の内部に、他方の管の端部に形成された挿口が挿入され、
   受口の内周部、または、受口の外側における挿口の部分に外ばめされかつ受口に連結された環状体の内周部に、押圧爪が配置され、
   押圧爪は、押圧ボルトの先端部に押されて挿口の外面に押圧された状態で挿口に固定され、
   押圧爪は、鉄系材料にて形成されるとともに、挿口に接する部分の表面に耐食被膜が形成され、
   この耐食被膜は、Ｚｎ−Ｓｎ系合金溶射被膜と、Ｚｎ−Ｓｎ−Ｍｇ系合金溶射被膜と、Ｚｎ−Ａｌ系合金溶射被膜と、のいずれかを含有することを特徴とする離脱防止管継手。
2. 互いに接合される一方の管の端部に形成された受口の内部に、他方の管の端部に形成された挿口が挿入され、
   受口の内周部、または、受口の外側における挿口の部分に外ばめされかつ受口に連結された環状体の内周部に、押圧爪が配置され、
   押圧爪が、押圧ボルトの先端部に押されて挿口の外面に押圧された状態で挿口に固定された構成の離脱防止管継手のための、前記押圧爪であって、
   鉄系材料にて形成されるとともに、挿口に接する部分の表面に耐食被膜が形成され、
   この耐食被膜は、Ｚｎ−Ｓｎ系合金溶射被膜と、Ｚｎ−Ｓｎ−Ｍｇ系合金溶射被膜と、Ｚｎ−Ａｌ系合金溶射被膜とのいずれかを含有することを特徴とする離脱防止管継手用押圧爪。

Images