JP4263975B2 - 融着サドル付き分水栓継手 - Google Patents

Description

この発明は融着サドル付き分水栓継手に関し、特に、サドルがポリオレフイン系樹脂から形成され、このサドルの分水栓接続口に雌ねじを有する金属アダプタが埋設され、この金属アダプタに分水栓継手が螺合されてなる融着サドル付き分水栓継手に関する。

従来、曲げや衝撃に強く、地震による地盤変動に対しても破損することのないガス、水道、下水等の配管材料として、ポリオレフィン系樹脂管が使用されている。このポリオレフィン系樹脂管の配管ラインにおいて、不断水分岐配管を行うときには、不断水分岐継手を有するサドルをポリオレフィン系樹脂管に融着し、不断水分岐継手に分岐管を配管した後、挿入する専用の穿孔治具を回動させてポリオレフィン系樹脂管を穿孔することにより、ポリオレフィン系樹脂管の配管ラインを流れている流体の流動状態を止めることなく分岐配管を行うことができる。

このような融着サドル付き分水栓として、ポリオレフイン系管に融着されるかつポリオレフイン系樹脂からなるサドル、前記サドルに形成される分水栓接続口および分水栓接続口に接続されるかつ金属からなる分水栓を含む融着サドル付分水栓において、前記分水栓接続口に雌ねじを有する金属アダプタを埋め込み、前記分水栓に形成された雄ねじを前記雌ねじに螺合することによって、前記サドルと前記分水栓とを一体化したことを特徴とする、融着サドル付分水栓が提案されている（例えば、特許文献１（特許請求の範囲等）参照。）。

特開２０００−１７９７７７号公報（特許請求の範囲、段落番号０００６〜００１０、図１〜４参照）。

この特許文献１の提案によると、サドルの分水栓接続口に金属アダプタを埋め込むようにしているので、分水栓接続口と金属アダプタとが強固に接合される。たとえば、金属アダプタの外面に凹部を設け、この凹部に合成樹脂材料を流し込んでサドルを形成すると、分水栓接続口と金属アダプタとが強固に一体化される。したがって、金属アダプタの雌ねじに分水栓の雄ねじを螺合した後は、サドルに対する分水栓の離脱や回動は生じない（特許文献１、段落０００７参照。）。

従って、この提案によれば、分水栓に挿入した穿孔治具を回転しても、分水栓が回動される心配がないので、穿孔時に分水栓の回動を防止する作業や穿孔後に分水栓の向きを再調整する作業を省くことができる。したがって、施工性を飛躍的に向上できる（特許文献１、段落０００８参照。）。
また、サドルと分水栓との接合部の長さを短くしても、サドルと分水栓とを強固に接合できるので、一般的に用いられる鋳鉄製サドル付分水栓用の穿孔治具をそのまま用いることができ、専用の穿孔治具を準備する必要はない。したがって、全体としてコストを低減できる（特許文献１、段落０００９参照。）。
さらに、分水栓の雄ねじと金属アダプタの雌ねじとはいずれも金属で形成されているため、これらを互いに強く締め付けても分水栓またはサドルが接合部において破損する心配はない。したがって、接合部の破損による漏水等を防止できる（特許文献１、段落００１０参照。）。
等々の作用効果を有することが特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載の融着サドル付分水栓においては、サドルの分水栓接続口に雌ねじを有する金属アダプタを埋め込んでおり、しかも、この金属アダプタの外面に凹部を設け、この凹部に合成樹脂材料を流し込んでサドルを形成するようにしているので、分水栓接続口と金属アダプタとが強固に接合される。
しかし、この金属アダプタ３２は、特許文献１の図３および図４に図示されているように、下面が平坦面となされた同一高さの環状リングである。従って、この金属アダプタ３２をサドル１６の分水栓接続口３０に埋め込むように合成樹脂材料を流し込んでサドル１６を成形すると、サドル１６がポリオレフィン系樹脂管１２に被覆されるよう円弧状に形成されているため、金属アダプタ３２の下面が位置し、サドル１６から分水栓接続口３０が立ち上がる部分が厚肉部となる。即ち、分水栓接続口３０の管１２の管軸と交差する位置、特許文献１の図２においては分水栓接続口３０がサドル１６から立ち上がる位置で、金属アダプタ３２の下面となる部分にどうしても厚肉部が生じる。

金属アダプタ３２を埋め込むように、合成樹脂材料を流し込んでサドル１６を射出成形すると、厚肉部の内部に周方向に数個所真空泡が形成されることが多い。サドル１６においては、金属アダプタ３２の下面とサドル１６との間の分水栓接続口３０の立ち上がり部に真空泡が形成されることになり、この真空泡の形成された部分では、部分的に分水栓接続口３０の肉厚が薄い部分を生じる。
成形時に厚肉部に真空泡が生じる原因は、金属アダプタ３２の熱収縮率に比較して、ポリオレフィン系樹脂の熱収縮が大きいために、冷却時にポリオレフィン系樹脂が引っ張られ（所謂、ヒケが生じて）、最も遅く冷却される厚肉部の中心部分に空洞が発生するものと考えられる。

本発明の発明者等が試作、施工実験を行ったところ、樹脂成形品の内部に真空泡が生じることが多く、このようなサドルを使用した融着サドル付分水栓で分岐配管を行った場合、施工時または配管施工終了後に外力が掛かった場合、この真空泡の部分に応力が集中し、肉厚が薄くなっていることと相俟って破損することがあり、流体の流出を起こすという問題のあることが明らかになった。

本発明は、分水栓接続口に雌ねじを有する金属アダプタを埋め込んだ融着サドル付分水栓継手において、分水栓接続口の立ち上がり部の厚肉部を無くすことにより、真空泡の生じることがない融着サドル付分水栓継手を提供することを目的とする。

請求項１記載の本発明の融着サドル付き分水栓継手は、雌ねじを有する金属アダプタが、インサート射出成形により、その外側にポリオレフィン系樹脂が形成されて埋設された分水栓接続口を有するポリオレフィン系樹脂からなるサドルの、この金属アダプタに分水栓が螺合されてなる融着サドル付き分水栓継手において、
前記金属アダプタは、
サドルに面する側の端面がサドル内面に略沿った曲面または平面となされ、
リング状突条を前記分水栓側端部および当該金属アダプタの中央部に形成すると伴に、前記分水栓側端部に形成されたリング状突条の高さを、前記中央部に形成されたリング状突条の高さよりも低くしたことを特徴とする。

また、請求項２記載の本発明の融着サドル付き分水栓継手は、請求項１に記載した発明において、前記分水栓接続口の、サドルの軸方向と交差する方向の両サイド部外面に、サドル外面に沿って凹陥部が形成されていることを特徴とする。

請求項１記載の融着サドル付き分水栓継手においては、金属アダプタのサドルに面する側の端面がサドル内面に略沿った曲面または平面となされているので、従来の同一高さの金属アダプタでは厚肉部の生じる部分が、金属アダプタの下面側のサドル内面に沿うよう延長された部分で埋められ、その結果、厚肉部が生じない。
従って、金属アダプタを埋め込むよう合成樹脂材料を流し込んでサドルを成形しても、真空泡などの欠陥のないものが得られ、強度上の問題のない融着サドル付き分水栓継手が得られる。

また、請求項２記載の融着サドル付き分水栓継手は、分水栓接続口のサドルの軸方向と交差する方向の両サイド部外面に、サドル外面に沿って凹陥部が形成されているので、従来厚肉部が生じていた部分が、凹陥部によって肉厚が減少しており、冷却の遅れることがなくなったことにより、真空泡の形成されることがない融着サドル付き分水栓継手が得られるものと思料される。

本発明をさらに詳しく説明するため以下に実施例を挙げるが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

図１は本発明の融着サドル付き分水栓継手の第１実施例を示し、請求項１に相当する実施例である。（Ａ）は一部を省略し、一部を断面で示す正面図、（Ｂ）は一部を省略し、一部を断面で示す側面図である。
図２は図１に示す実施例１で使用されている金属アダプタを示し、（Ａ）は一部を断面で示す正面図、（Ｂ）は一部を断面で示す側面図である。

図１、２で、１はサドル、１１はサドル１から立ち上がる分水栓接続口、２は分水栓接続口１１に埋設された金属アダプタ、３は分水栓継手である。
サドル１の内面は、分岐配管するポリオレフィン系樹脂管４の外周面に被覆されて融着されるため、ポリオレフィン系樹脂管４の半径に等しい半径を有する凹曲面となされ、分水栓接続口１１の開口周辺内面には渦巻き状に融着用抵抗線１２が配設されている。

金属アダプタ２は、その全体形状を図２に示している。内面外端部側には雌ねじ２１が刻設され、外周面にはリング状突条２２が形成されている。
そして、この金属アダプタ２のサドル１に面する側の端面２３が、サドル１の内面に略沿う曲面または平面となされている。サドル１の内面はポリオレフィン系樹脂管４の外面に一致する凹曲面となされているので、金属アダプタ２のサドル１に面する側の端面２３も、この凹曲面に沿うように、図２（Ａ）の正面図で見ると、両サイドが下方に垂れ下がった形となっている。この端面２３はサドル１の内面に正確に沿っている必要はなく、略沿うような曲面または屈折した平面となされていればよい。

この金属アダプタ２は、サドル１をポリオレフィン系樹脂から成形するとき、インサート射出成形により、サドル１の分水栓接続口１１に埋設される。金属アダプタ２の外周面にはリング状の突条２２が形成されているので、この突条２２が分水栓接続口１１に埋設
されて強固に一体化されたものとなる。
また、金属アダプタ２の端面２３は、サドル１の内面に沿うように配置されて埋設されるので、端面２３の両サイドの下方に垂れ下がった部分が、サドル１から分水栓接続口１１が立ち上がる厚肉となる部分に配置されて、樹脂が厚肉となることの無い形状となされている。
従って、従来、厚肉部となってその内部に強度的な欠陥となる真空泡が形成されることがあったが、本発明の融着サドル付き分水栓継手においては、強度的な欠陥となる真空泡が形成されることはなく、強度的な問題のないものとなっている。

尚、分水栓継手３には、金属アダプタ２の雌ねじ２１と螺合する雄ねじ３１が設けられていて、この雄ねじ３１を金属アダプタ２の雌ねじ２１にねじ込むことによりサドル１に取り付けられる。３２は雄ねじ２１の端部に設けられたＯリングで、分水栓継手３と金属アダプタ２との間の止水パッキングである。

このように形成された融着サドル付き分水栓継手を使用してポリオレフィン系樹脂管４から分岐配管をするには、ポリオレフィン系樹脂管４のサドル１を融着する外面部分の表層を削り取り、ここにサドル１を当てがう。サドル１の両端部を締結具でポリオレフィン系樹脂管４に締結した後、サドル１のターミナル１３、１３に通電して融着用抵抗線１２を加熱し、ポリオレフィン系樹脂管４外面とサドル１内面とを溶融させて融着させる。
サドル１を融着したら、この分水栓継手（不断水分水栓継手）３に分岐配管を行った後、分水栓継手（不断水分水栓継手）３内に穿孔刃物を挿入して回動させてポリオレフィン系樹脂管４との連結部を穿孔して、ポリオレフィン系樹脂管４内の流体の流動を止めることなく、ポリオレフィン系樹脂管４から融着サドル付き分水栓継手を介して分岐配管に流体を流動させることができる。

図３は本発明の融着サドル付き分水栓継手の第２実施例を示し、請求項２および請求項３に相当する実施例である。（Ａ）は一部を省略し、一部を断面で示す正面図、（Ｂ）は一部を省略し、一部を断面で示す側面図である。図４および図５は請求項２に相当する実施例の他の例を一部を省略し、一部を断面で示す側面図である。

図３に基づいて、図１、２に示す第１実施例と相違する点について説明する。
第２実施例では、金属アダプタ２ａが従来使用されているものと同様、内面に雌ねじ２１ａを有する同一高さの環状リングが使用される。サドル１ａから立ち上がる分水栓接続口１１ａのサドル１ａからの立ち上がり部の、サドル１ａの軸方向両サイド部分では、金属アダプタ２ａの底面との間に厚肉部Ｓが生じる。

そこで、第２の実施例においては、この厚肉部Ｓの部分の外面に、分水栓接続口１１ａ外面に沿って凹陥部１４ａを形成している。
この凹陥部１４ａは厚肉部Ｓを解消できる広さと深さと個数で、強度的な問題を生じない形状となされていればよい。例えば、凹陥部１４ａを設ける面積を厚肉部Ｓが生じる面積の半分程度とし、深さも厚肉部１４ａの肉厚の半分程度とすればよい。図３に示す凹陥部１４ａは片側に５個を厚肉部１４ａの幅に対応した大きさと深さのものとすると、強度の低下が少なく、真空泡が形成されることのないものとなるため好ましい例である。

この凹陥部１４ａは平面的にも深さ方向にも鋭角な隅部が形成されないよう丸みを持った形状の凹みとするのが好ましい。このような凹陥部１４ａとすることにより、外力が作用しても、応力の集中が無ければ十分な強度を維持できる。このように、凹陥部により見かけの肉厚は薄くなるが、凹陥部間の柱が補強リブの役割を果たす。

尚、この凹陥部１４ａは、図４（Ａ）に示すように、分水栓接続口外面に沿って一方のサイドに２個としてもよく、図４（Ｂ）に示すように、分水栓接続口外面に沿って複数段形成してもよい。

上記の実施例においては、電気融着用の抵抗電熱線が設けられたサドルの例を示したが、本発明においては、熱板に接触させて接着面を溶融させて、融着する融着サドル付きのものであってもよい。

本発明の融着サドル付き分水栓継手の第１実施例を示し、（Ａ）は一部を省略し、一部を断面で示す正面図、（Ｂ）は一部を省略し、一部を断面で示す側面図である。 図１に示す実施例１で使用されている金属アダプタを示し、（Ａ）は一部を断面で示す正面図、（Ｂ）は一部を断面で示す側面図である。 本発明の融着サドル付き分水栓継手の第２実施例を示し、（Ａ）は一部を省略し、一部を断面で示す正面図、（Ｂ）は一部を省略し、一部を断面で示す側面図である。 第２実施例における他の例を一部を省略し、一部を断面で示す側面図である。 第２実施例における他の例を一部を省略し、一部を断面で示す側面図である。

符号の説明

１、１ａ サドル
１１、１１ａ 分水栓接続口
１４ａ 凹陥部
２、２ａ 金属アダプタ
２１、２１ａ 雌ねじ
２３ 金属アダプタのサドルに面する側の端面
３ 分水栓
３１ 雄ねじ
４ ポリオレフィン系樹脂管
Ｓ 厚肉部

Claims (2)

1. 雌ねじを有する金属アダプタが、インサート射出成形により、その外側にポリオレフィン系樹脂が形成されて埋設された分水栓接続口を有するポリオレフィン系樹脂からなるサドルの、この金属アダプタに分水栓が螺合されてなる融着サドル付き分水栓継手において、
   前記金属アダプタは、
   サドルに面する側の端面がサドル内面に略沿った曲面または平面となされ、
   リング状突条を前記分水栓側端部および当該金属アダプタの中央部に形成すると伴に、前記分水栓側端部に形成されたリング状突条の高さを、前記中央部に形成されたリング状突条の高さよりも低くしたことを特徴とする融着サドル付き分水栓継手。
2. 前記分水栓接続口の、サドルの軸方向と交差する方向の両サイド部外面に、サドル外面に沿って凹陥部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の融着サドル付き分水栓継手。

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