JP5456350B2 - 排水管用鋳鉄継手 - Google Patents

Description

本発明は、排水管用鋳鉄継手、特に、ビル内厨房施設などの排水路中に好適に用い得る排水管用鋳鉄継手に関する。

図１９は従来例としての排水管用鋳鉄継手Ａ’を示した縦断側面図である。この鋳鉄継手Ａ’は外管３００とその外管３００の内面を被覆している内面被覆層２００（図中では仮想線で示している）とを備えている。

外管３００は、まっすぐな流路Ｆ１を形成して両端部に鋼管の接続部３２０，３３０を有する主管部３１０と、流路Ｆ１に斜めに連通するまっすぐな合流路Ｆ２を形成して主管部３１０に連設された直管部３４０と、円弧状流路Ｆ３を形成して直管部３４０に連設された曲り管部３５０とを有し、曲り管部３５０の端部に鋼管の接続部３６０が設けられている。また、まっすぐな合流路Ｆ２は円弧状流路Ｆ３に接線方向で連通している。

これに対し、内面被覆層２００は、エポキシ樹脂系塗料を外管３００の内面全体に５０μｍ程度の層厚に塗布することによって得られる樹脂塗膜で形成されている。

図例の鋳鉄継手Ａ’は、「大曲りＹ」と通称されている多口継手であり、その外管３００は鋳鉄製であって、一般的には砂型を使用して鋳造されている。

ところで、図１９に示した鋳鉄継手Ａ’を、鋼管と共にビル内厨房施設の排水路中に介在させて経年使用すると、排水路の鋼管部分は施工当初の健全性が十分に保たれる傾向があるのに対し、排水路の継手部分では、経年使用によって筒状の継手壁（鋳鉄製である）の全体又は一部の肉厚が減少していたり、場合によっては継手壁の一部に穴空き箇所が発現していたりするという傾向のあることが知見された。

そこで、本願発明者は、継手壁の肉厚減少や穴空きの原因を鋭意調査したところ、次に説明する理由によって継手壁の肉厚減少や穴空きを生じることを見い出した。

すなわち、一般的に厨房施設の排水路では、継手部分に堆積したスラッジ（油脂分などを含んだ埃）や沈着物の下層部が酸素不足になって嫌気性環境になり、硫酸塩還元菌などが繁殖しやすくなる。そうして繁殖した硫酸塩還元菌などが硫酸イオンを酸化剤として排水中の有機物を分解し、そのエネルギーを自身の繁殖のために使って硫酸を還元して硫化水素を生成させる。この硫化水素が排水路、特に鋳鉄継手によって形成されている排水路に充満し、その硫化水素が鋳鉄継手の内面の水分と反応して強酸性物質である硫酸を生成する。そして、その硫酸が、鋳鉄継手の内面（エポキシ樹脂系塗膜の内面）の傷部やピンホールなどの隙間から継手壁に浸入し、鋳鉄と接触して反応することにより腐食を進行させたり腐食を成長させたりする。また、腐食の進行ないし成長過程では、鉄硫酸塩や鉄硫化物が生成し、それらがつらら状の白色の付着物となって鋳鉄継手の外面などに付着したまま残留する。

一方、水道水の排水路を有する水栓の分野では、鋳鉄製の水栓本体の腐食を防ぐために、金属管の内側に筒状の樹脂製通水路を嵌め込んでなる内挿部材を、水栓本体の内部に組み付け、その内挿部材の樹脂製通水路で水道水を流動させることが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

また、内面被覆鋼管の鋼製の継手部分の腐食を防止する構造も提案されている（たとえば、特許文献２参照）。この特許文献２には、エルボとしての管継手の両端の雌ネジ部に樹脂製の防食コアが螺着されていると共に、管継手の内面に樹脂粉末を焼き付けて樹脂被覆層を形成してある。そして、この構成であると、継手の鋼部への水の浸入が樹脂被覆層によって防止される、とされている。

特開２００３−２６８８２５号公報（段落００１４、図２） 特開平７−７１６６６号公報（段落０００９〜００１１、図４）

本願発明者は、図１９に示した鋳鉄継手Ａ’が上記したような腐食に関する問題点を有していることに鑑み、その鋳鉄継手Ａ’の内面被覆層２００の層厚を厚くすることを試みた。具体的には、エポキシ樹脂系塗膜を増厚することにより腐食の進行や成長の有無をさらに調査した。これによると、塗膜施工後の短期間では継手壁の腐食の進行や成長を抑えることができたけれども、長期に亘って継続使用されると、継手壁の腐食の進行や成長を満足できる程度には抑えることができなかった。これは、塗膜を増厚したとしても、塗膜に存在するピンホールの隙間から硫酸が継手壁に浸入するという事態が起こるからであると結論付けられた。その結果、経年使用による継手壁の腐食の進行や成長を抑えるための対策として、鋳鉄継手の内面全体に厚い塗膜を形成することは、抜本的対策とはなり得ないということが判明した。

一方、上掲の特許文献１によって示されている技術を適用することは、鋳鉄継手の内側に、樹脂製通水路が嵌め込まれた金属管を嵌め込むことになる。そのため、鋳鉄継手が必要以上に大形化したり大幅なコスト高になることを避けられないことになり、排水路中に介在される鋳鉄継手としては実用的でない。また、特許文献２によって提案されている技術は、鋼管を曲げて製作したエルボとしての管継手の内面に樹脂粉末を焼き付けることによって製作されているので、樹脂粉末の焼き付けのための高度の技術を必要とし、その割りには、焼付けによって形成される樹脂層（内面被覆層）にピンホールなどが残存しやすいという可能性を否定することができない。そのため、特許文献２によって示されている技術を適用すると、鋳鉄継手が大幅なコスト高になったり、耐食信頼性に問題が残ったりすることを避けられないことになり、排水路中に介在される鋳鉄継手としては実用的でない。

そこで、本願発明者は、「大曲りＹ」と通称されている図１９に示した従来の鋳鉄継手Ａ’の内面被覆層２００を、従来のエポキシ樹脂系塗膜に代えて、樹脂で成形することによって得られる樹脂被覆層によって形成しておくと、その内面被覆層に、エポキシ樹脂系塗膜に見られるようなピンホールが生じにくくなるだけでなく、排水路を流れる夾雑物との滑り性が改善されて付着物が生じにくくなり、さらに、排水中の夾雑物との摩擦による摩耗も生じにくくなって、耐食信頼性に優れた鋳鉄継手を得られることを見い出した。

しかしながら、図１９に示した鋳鉄継手Ａ’の外管３００の内面全体に樹脂で内面被覆層２００を成形するに当たり、その外管３００の内部に配置した金型と外管３００との隙間空間を成形空間とし、その成形空間に加圧下で樹脂を注入するという射出成形法を採用することには、次に説明する困難がある。

すなわち、「大曲りＹ」と通称される図１９に示した鋳鉄継手Ａ’は、冒頭で説明したように、まっすぐな流路Ｆ１を形成している主管部３１０に、流路Ｆ１に斜めに連通するまっすぐな合流路Ｆ２を形成している直管部３４０が連設され、さらに、この直管部３４０に円弧状流路Ｆ３を形成している曲り管部３５０が連設されている。言い換えると、上記鋳鉄継手Ａ’は、まっすぐな管部と円弧状に曲がった管部とを合わせて形作られている分岐した複合形状を有している。

そのため、上記の射出成形法を採用して外管３００の内面に樹脂被覆層２００を形成させようとすると、金型の必要数が増え、金型構造が非常に複雑になって成形コストが高くつき、ひいては鋳鉄継手Ａ’の製作コストが著しく高騰するという問題が生じる。

これと同様の問題は、直管部の両側に円弧状の曲り管部を有するエルボ型の鋳鉄継手についても生じる。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、鋳鉄継手の極端な大形化や大幅なコスト高を来たさず、技術的にも容易に製作することが可能でありながら、上記した「大曲りＹ」と通称される鋳鉄継手において、それらの外管の内面に、射出成形法によって安価に肉厚の十分に厚い樹脂の内面被覆層を形成させることのできる排水管用鋳鉄継手を提供することを目的とする。

また、本発明は、エルボ型の鋳鉄継手や「両口大曲りＹ」と通称されているような鋳鉄継手（後述する）についても、同様に、外管の内面に、射出成形法によって安価にかつ容易に肉厚の十分に厚い樹脂の内面被覆層を形成させることのできる排水管用鋳鉄継手を提供することを目的とする。

請求項１の発明に係る排水管用鋳鉄継手は、鋳鉄製の外管が、まっすぐな流路を形成して両端部に鋼管の接続部を有する主管部と、上記流路に斜めに連通するまっすぐな合流路を形成して上記主管部に連設された直管部と、上記合流路が接線方向で連通された円弧状流路を形成して上記直管部に連設され、かつ、端部に鋼管の接続部を有する曲り管部と、を備えていると共に、その外管が内面被覆層を備えている。そして、上記外管が、上記主管部と上記直管部とを一体に有する主部と上記曲り管部とに分割され、上記内面被覆層も、上記主部の内面全体に樹脂で射出成形された主部被覆層と、上記曲り管部の内面全体に樹脂で射出成形された曲り管部被覆層とに分割され、上記直管部に上記曲り管部が締結機構を介して接続されている。

この発明によると、主部に主部被覆層を射出成形するに当たっては、主部に含まれる主管部の内部や直管部の内部に、外周面が成形面となっている個別の円柱状ないし円筒状の金型を不都合なく配置することができ、離型もそれらの主管部や直管部から金型をまっすぐに引き抜くことによって容易に行うことができる。また、曲り管部に曲り管部被覆層を射出成形するに当たっては、曲り管部の内部に単一の円弧状の金型を不都合なく配置することができ、離型も曲り管部から円弧状の金型を円弧方向に引き抜くことによって容易に行うことができる。そして、そのような手順を行って主部被覆層を射出成形した主部及び曲り管部被覆層を射出成形した曲り管部を締結機構を介して接続するだけで、図１９に示した鋳鉄継手Ａ’と同等の管路機能を発揮するにもかかわらず、耐食性に優れた排水管用鋳鉄継手が得られる。

特に、主部被覆層や曲り管部被覆層が、射出成形法、すなわち主部又は曲り管部とそれらの内側に設置した金型との相互間に形成される成形空間に樹脂を加圧下で注入するという成形法で成形されているので、それらの被覆層自体にピンホールなどの隙間が残存しにくい。そのため、主部被覆層や曲り管部被覆層に湿潤性の付着物が付着したとしても、その付着物に起因して生成した硫化水素や硫酸が鋳鉄製の継手壁に接触したり、鋳鉄と接触反応して腐食を進行させたり成長させたりするという事態はことはほとんど起こらない。その結果、長期間に亘る経年使用によっても冒頭で説明したような腐食の進行や成長がおこらず、外管の健全性が保たれるようになる。

さらに、請求項１に係る発明では、上記締結機構が、上記主部被覆層と上記曲り管部被覆層との両方に跨がって密着することによって、上記直管部と上記曲り管部との接続箇所でそれらの鋳鉄肌面を被覆するシール体を有している。これによると、主部や曲り管部を形成している鋳鉄の肌面が流路に露呈しなくなって耐食信頼性がいっそう向上する。

本発明において、主部と主部被覆層、曲り管部と曲り管部被覆層とは、それぞれ接着剤で接合されていることが望ましい。こうしておくと、主部や曲り管部とそれらの被覆層との相互間に隙間が形成されないので、排水路を流れる湿潤物質がそれらの相互間に浸入して鋳鉄製の外管に直接に接触することがなくなり、上記同様に、外管の腐食が防止されて外管の健全性が保たれるようになる。

また、主部被覆層及び曲り管部被覆層は、ポリエチレン樹脂によって成形された樹脂層とすることが可能であり、その層厚は１ｍｍ以上であることが望ましい。ポリエチレン樹脂は、滑性や耐薬性、耐摩耗性などに比較的優れている樹脂である。そのため、主部被覆層や曲り管部被覆層をポリエチレン樹脂で成形しておくと、排水路中の酸性物質によってそれらの被覆層が侵されることがなく、また排水路中の水分や夾雑物がそれらの被覆層に付着しにくくなり、さらに、永年使用によるそれらの被覆層の層厚の減少によっても耐食性が損なわれない。したがって、長期間に亘る経年使用によっても冒頭で説明したような外管の腐食の進行や成長がおこらず、外管の健全性が保たれるようになる。特に、射出成形法によって上記被覆層を形成しているので、それらの被覆層の層厚を１ｍｍ以上に定めることが容易であり、しかも、そのように肉厚の被覆層であれば、それらの被覆層に容易に割れ目などが生じることがなくなって、長期間に亘る耐食信頼性が得られるようになる。

請求項２に係る発明の排水管用鋳鉄継手は、鋳鉄製の外管が、まっすぐな流路を形成する直管部と、上記流路が接線方向で連通された円弧状流路を形成して上記直管部の一端に連設され、かつ、端部に鋼管の接続部を有する第１曲り管部と、上記流路が接線方向で連通された円弧状流路を形成して上記直管部の他端に連設され、かつ、端部に鋼管の接続部を有する第２曲り管部と、を備えていると共に、その外管が内面被覆層を備えている。

そして、上記外管が、上記直管部と上記第１曲り管部とでなる複合管部と、上記第２曲り管部とに分割され、上記内面被覆層も、上記複合管部の内面全体に樹脂で射出成形された複合管部被覆層と、上記第２曲り管部の内面全体に樹脂で射出成形された曲り管部被覆層とに分割されていると共に、上記複合管部に上記第２曲り管部が締結機構を介して接続されている。

この発明において、複合管部には、当該複合管部に含まれる直管部の内部に、外周面が成形面となっている個別の円柱状ないし円筒状の金型を配置し、かつ、当該複合管部に含まれる第１曲り管部の内部に円弧状の金型を配置することによって、複合管部被覆層を容易に射出成形することが可能である。また、第２曲り管部には、円弧状の金型を配置することによって、曲り管部被覆層を容易に射出成形することが可能である。そして、そのような手順を行って複合管部被覆層を射出成形した複合管部と第２曲り管部とを締結機構を介して接続するだけでエルボ型の排水管用鋳鉄継手が得られる。

この発明によっても、複合管部被覆層や曲り管部被覆層が射出成形法で成形されているので、それらの被覆層自体にピンホールなどの隙間が残存しにくい。そのため、複合管部被覆層や曲り管部被覆層に湿潤性の付着物が付着したとしても、その付着物に起因して生成した硫化水素や硫酸が鋳鉄製の継手壁に接触したり、鋳鉄と接触反応して腐食を進行させたり成長させたりするという事態はことはほとんど起こらない。その結果、長期間に亘る経年使用によっても冒頭で説明したような腐食の進行や成長がおこらず、外管の健全性が保たれるようになる。

さらに、請求項２に係る発明では、上記複合管部に挿口が設けられ、上記第２曲り管部に上記挿口が内側に差し込まれた受口が設けられていると共に、上記挿口及び上記受口の嵌合箇所をシールするシール機構を有し、上記複合管部被覆層を上記複合管部の端部の外側へ突出させることによって上記挿口が筒状に形成され、上記受口は、上記第２曲り管部を延出させることによって形成された膨形筒部と、上記曲り管部被覆層を延出させることによって形成されて上記膨形筒部の内面を被覆している筒状の樹脂延出部とによって形成され、上記シール機構が、筒状の上記挿口の根元部分に樹脂で一体成形されて後上がり勾配の第１パッキン座面を形成している第１パッキン受部と、筒状の上記樹脂延出部の端部に樹脂で一体成形されて後上がり勾配の第２パッキン座面を形成している第２パッキン受部と、それらの第１及び第２のパッキン受部の各パッキン座面の相互間で挟圧されているパッキンと、を有する。

この構成によれば、挿口は、複合管部に複合管部被覆層を形成するときに併せて一体成形することが可能である。また、受口の膨形筒部の内面を被覆している樹脂延出部も、第２曲り管部に曲り管部被覆層を形成するときに併せて一体成形することが可能である。しかも、シール機構に関して、第１パッキン座面が、樹脂製の挿口の根元部分に樹脂で一体成形された第１パッキン受部によって形成され、かつ、第２パッキン座面が、受口の内面を被覆している樹脂延出部の端部に樹脂で一体成形された第２パッキン受部によって形成されているので、それらの第１及び第２のパッキン座面は、研磨などの何らの後加工を施すことなくシール座面としての使用に適するということが云える。そのため、後加工によって高平滑度を有するパッキン座面を形成しなくて済むという作業工程面での利点がある。また、後上がり勾配を有する第１パッキン座面と後上がり勾配を有する第２パッキン座面との相互間でパッキンを挟圧する構成を採用しているので、それらの第１及び第２の各パッキン座面が、内面被覆複合管部と内面被覆曲り管部との接続箇所で調心作用を発揮するという利点がある。

請求項３に係る発明では、上記締結機構が、上記複合管部に含まれる上記直管部の端部に設けられた第１フランジと、上記第２曲り管部に形成された上記膨形筒部の端部に設けられた第２フランジと、それらの第１及び第２のフランジを締め付けて結合する締結具とを有し、上記第１フランジに上記第１パッキン受部が密着してその第１パッキン受部が当該第１フランジによってバックアップされていると共に、上記第２フランジに上記第２パッキン受部が密着してその第２パッキン受部が当該第２フランジによってバックアップされている。この構成であれば、第１及び第２の各パッキン受部が、金属に比べて強度に劣る樹脂で成形されているとしても、各フランジがそれらのパッキン受部をバックアップしてそれらの変形を防止する。そのため、パッキンが第１及び第２のパッキン受座の相互間で挟圧されているとしても、パッキン受部の変形によってシール性が損なわれるという事態が起こらない。

請求項４に係る発明の排水管用鋳鉄継手は、鋳鉄製の外管が、まっすぐな流路を形成して両端部に鋼管の接続部を有する主管部と、上記流路に斜めに連通するまっすぐな合流路を形成して上記主管部に連設された直管部と、上記合流路が接線方向で連通された円弧状流路を形成して上記直管部に連設され、かつ、端部に鋼管の接続部を有する曲り管部と、を備えていると共に、その外管が内面被覆層を備えている。そして、上記外管が、上記直管部の一部でなる第１部分直管部と上記曲り管部とを有する複合管部と、上記主管部と上記直管部の残部でなる第２部分直管部とを一体に有する主部とに分割され、上記内面被覆層も、上記複合管部の内面全体に樹脂で射出成形された複合管部被覆層と、上記主部の内面全体に樹脂で射出成形された主部被覆層とに分割され、上記第１部分直管部が上記第２部分直管部に締結機構を介して接続されている。

この発明に係る鋳鉄継手は、外管が、直管部の一部でなる第１部分直管部と曲り管部とを有する複合管部と、主管部と直管部の残部でなる第２部分直管部とを有する主部とによって形成されている。複合管部には、第１部分直管部に、外周面が成形面となっている個別の円柱状ないし円筒状の金型を配置し、かつ、曲り管部の内部に円弧状の金型を配置することによって、複合管部被覆層を容易に射出成形することが可能である。また、主部には、主管部に外周面が成形面となっている個別の円柱状ないし円筒状の金型を配置し、第２部分直管部にも外周面が成形面となっている個別の円柱状ないし円筒状の金型を配置することによって、主部被覆層を容易に射出成形することが可能である。そして、そのような手順を行って複合管部被覆層を射出成形した複合管部の第１部分直管部と、主部被覆層を射出成形した主部の第１部分直管部とを締結機構を介して接続するだけで「大曲りＹ」と通称される排水管用鋳鉄継手が得られる。

この発明によっても、主部被覆層や複合管部被覆層が射出成形法で成形されているので、それらの被覆層自体にピンホールなどの隙間が残存しにくい。そのため、主部被覆層や複合管部被覆層に湿潤性の付着物が付着したとしても、その付着物に起因して生成した硫化水素や硫酸が鋳鉄製の継手壁に接触したり、鋳鉄と接触反応して腐食を進行させたり成長させたりするという事態はことはほとんど起こらない。その結果、長期間に亘る経年使用によっても冒頭で説明したような腐食の進行や成長がおこらず、外管の健全性が保たれるようになる。

さらに、請求項４に係る発明では、上記複合管部に挿口が設けられ、上記主部に、上記挿口が内側に差し込まれた受口が設けられていると共に、上記挿口及び上記受口の嵌合箇所をシールするシール機構を有し、上記複合管部被覆層を上記複合管部の第１部分直管部の外側へ突出させることによって上記挿口が筒状に形成され、上記受口は、上記第２部分直管部を延出させることによって形成された膨形筒部と、上記主部被覆層を延出させることによって形成されて上記膨形筒部の内面を被覆している筒状の樹脂延出部とによって形成され、上記シール機構が、筒状の上記挿口の根元部分に樹脂で一体成形されて後上がり勾配の第１パッキン座面を形成している第１パッキン受部と、筒状の上記樹脂延出部の端部に樹脂で一体成形されて後上がり勾配の第２パッキン座面を形成している第２パッキン受部と、それらの第１及び第２のパッキン受部の各パッキン座面の相互間で挟圧されているパッキンと、を有する。

この構成によれば、挿口は、複合管部被覆層を形成するときに併せて一体成形することが可能である。また、受口の膨形筒部の内面を被覆している樹脂延出部も、主部被覆層を形成するときに併せて一体成形することが可能である。しかも、シール機構に関して、第１パッキン座面が、樹脂製の挿口の根元部分に樹脂で一体成形された第１パッキン受部によって形成され、かつ、第２パッキン座面が、受口の内面を被覆している樹脂延出部の端部に樹脂で一体成形された第２パッキン受部によって形成されているので、それらの第１及び第２のパッキン座面は、研磨などの何らの後加工を施すことなくシール座面としての使用に適するということが云える。そのため、後加工によって高平滑度を有するパッキン座面を形成しなくて済むという作業工程面での利点がある。また、後上がり勾配を有する第１パッキン座面と後上がり勾配を有する第２パッキン座面との相互間でパッキンを挟圧する構成を採用しているので、それらの第１及び第２の各パッキン座面が、内面被覆複合管部と内面被覆曲り管部との接続箇所で調心作用を発揮するという利点がある。

請求項５に係る発明では、上記締結機構が、上記第１部分直管部の端部に設けられた第１フランジと、上記第２部分直管部に形成された上記膨形筒部の端部に設けられた第２フランジと、それらの第１及び第２のフランジを締め付けて結合する締結具とを有し、上記第１フランジに上記第１パッキン受部が密着してその第１パッキン受部が当該第１フランジによってバックアップされていると共に、上記第２フランジに上記第２パッキン受部が密着してその第２パッキン受部が当該第２フランジによってバックアップされている。この構成であれば、第１及び第２の各パッキン受部が、金属に比べて強度に劣る樹脂で成形されているとしても、各フランジがそれらのパッキン受部をバックアップしてそれらの変形を防止する。そのため、パッキンが第１及び第２のパッキン受座の相互間で挟圧されているとしても、パッキン受部の変形によってシール性が損なわれるという事態が起こらない。

以上のように、本発明によれば、まっすぐな流路と円弧状流路とを有する複合形状の流路や、分岐している複合形状の流路を有する鋳鉄継手の内面被覆層を、それほど複雑な構造の金型を使わずに射出成形によって形成することが可能である。そして、内面被覆層が射出成形法で成形されているので、内面被覆層に湿潤性の付着物が付着したとしても、その付着物に起因して生成した硫化水素や硫酸が鋳鉄製の継手壁に接触したり、鋳鉄と接触反応して腐食を進行させたり成長させたりするという事態はほとんど起こらなくなる結果、長期間に亘る経年使用によっても継手本体の健全性が保たれ、ひいては鋳鉄継手の耐用性が改善される。また、本発明によれば、「エルボ」「大曲りＹ」や「両口大曲りＹ」と通称されている鋳鉄継手の耐食信頼性を向上させることに役立つ。

本発明の実施形態に係る鋳鉄継手を構成するための考え方を示した説明図である。 図１の鋳鉄継手の外管を分割することによって形成された主部と曲り管部とを示した説明図である。 本発明の他の実施形態に係る鋳鉄継手を構成するための考え方を示した説明図である。 図３の鋳鉄継手の外管を分割することによって形成された主部と曲り管部とを示した説明図である。 図２に示した主部の縦断面図である。 図２に示した曲り管部の縦断面図である。 図１の鋳鉄継手の縦断側面図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る鋳鉄継手を構成するための考え方を示した説明図である。 図８の鋳鉄継手の外管を分割することによって形成された複合管部と第２曲り管部とを示した説明図である。 図９に示した複合管部の縦断面図である。 図９に示した第２曲り管部の縦断面図である。 図８の鋳鉄継手の縦断側面図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る鋳鉄継手を構成するための考え方を示した説明図である。 図１３の鋳鉄継手の外管を分割することによって形成された複合管部と主部とを示した説明図である。 図１３の鋳鉄継手の縦断側面図である。 図１２のＸＶＩ部の拡大図である。 図１７は射出成形時の亀裂や割れの発生を防ぐための対策が講じられた主部の側面図である。 図１７の要部を破断して示した平面図である。 従来例としての排水管用鋳鉄継手を示した縦断側面図である。

図１は本発明の実施形態に係る鋳鉄継手Ａを構成するための考え方を示した説明図である。図１に説明的に示した鋳鉄継手Ａは、図１９に従来例として示した鋳鉄継手Ａ’に相応する「大曲りＹ」と通称されている鋳鉄継手である。したがって、この鋳鉄継手Ａの外管１０は、まっすぐな流路を形成している主管部１１に、流路に斜めに連通するまっすぐな合流路を形成している直管部１２が連設され、さらに、この直管部１２に円弧状流路を形成している曲り管部１３が連設されていて、直管部１２の合流路が曲り管部１３の円弧状流路に接線方向で連通している。そして、この鋳鉄継手Ａの外管１０の全体に内面被覆層（不図示）が形成されている。この形状を有する鋳鉄継手Ａは、その外管１０を、図１に示した一点鎖線Ｌの位置で、主管部１１と直管部１２とを一体に有する主部１４と、上記曲り管部１３とに分割することができる。

図２は、図１の鋳鉄継手Ａの外管１０を分割することによって形成された主部１４と曲り管部１３とを示した説明図である。同図によって判るように、主部１４には、主管部１１と直管部１２とだけが含まれ、それらにはまっすぐな流路だけが備わっていて、まっすぐな流路に円弧状流路が連通していような箇所は存在していない。また、曲り管部１３には円弧状流路だけが備わっていて、これについても同様に、まっすぐな流路に円弧状流路が連通していような箇所は存在していない。

図２のように鋳鉄継手Ａの外管１０を主部１４と曲り管部１３とに分割すると、外管１０に備わっている内面被覆層も同様に、主部１４側の主部被覆層と、曲り管部１３側の曲り管部被覆層とに分割される。そして、本発明に係る鋳鉄継手Ａでは、主部１４に含まれる直管部１２に、曲り管部１３が締結機構を介して接続される。

図３は本発明の他の実施形態に係る鋳鉄継手Ａを構成するための考え方を示した説明図である。図３に示した鋳鉄継手Ａは、「両口大曲りＹ」と通称されている鋳鉄継手である。この鋳鉄継手Ａの外管１０は、まっすぐな流路を形成している主管部１１に、流路に斜めに連通するまっすぐな合流路を形成している２つの直管部１２が対称の関係で連設され、さらに、これらの直管部１２のそれぞれに、円弧状流路を形成している曲り管部１３が個別に連設されていて、互いに連設されている直管部１２と曲り管部１３との関係では、直管部１２の合流路が曲り管部１３の円弧状流路に接線方向で連通している。そして、外管１０に内面被覆層（不図示）が形成されている。この形状を有する鋳鉄継手Ａは、その外管１０を、図３に示した２箇所の一点鎖線Ｌ，Ｌの位置で、主管部１１と直管部１２とを一体に有する主部１４と、上記曲り管部１３とに分割することができる。

図４は、図３の鋳鉄継手Ａの外管１０を分割することによって形成された主部１４と曲り管部１３とを示した説明図である。同図によって判るように、主部１４には、主管部１１とその両側の対称形状の２つの直管部１２，１２とだけが含まれ、それらにはまっすぐな流路だけが備わっていて、まっすぐな流路に円弧状流路が連通していような箇所は存在していない。また、２つの曲り管部１３のそれぞれには円弧状流路だけが備わっていて、これについても同様に、まっすぐな流路に円弧状流路が連通していような箇所は存在していない。

図４のように鋳鉄継手Ａの外管１０を１つの主部１４と２つの曲り管部１３とに分割すると、外管１０に備わっている内面被覆層も同様に、主部１４側の主部被覆層と、曲り管部１３側の曲り管部被覆層とに分割される。そして、本発明に係る鋳鉄継手Ａは、主部１４に含まれる２箇所の直管部１２のそれぞれに、曲り管部１３が個別に締結機構を介して接続されている。

図５は図２に示した主部１４の縦断面図である。また、図６は図２に示した曲り管部１３の縦断面図である。なお、図５及び図６には主部被覆層１５や曲り管部被覆層１６を射出成形するときに用いられる金型の形状を併せて例示してある。

図５に示した主部１４は砂型を用いて鋳造され、鋳造された主部１４にあっては、主管部１１がまっすぐな流路Ｆ１を形成して両端部に鋼管の接続部１７，１８を有している。また、直管部１２が、上記流路Ｆ１に斜めに連通するまっすぐな合流路Ｆ２を形成して主管部１１に連設されている。そして、そのような主部１４に内面被覆層としての主部被覆層１５が形成されている。なお、図５に示されているように、主部被覆層１５は、上記した３つの各接続部１７，１８の内面にまで延び出ている。

図５によって判るように、主部１４に主部被覆層１５を射出成形するに当たっては、主部１４に含まれる主管部１１の内部や直管部１２の内部に、外周面が成形面となっている円柱ないし円筒状の金型２１，２２，２３を個別に挿入することによって、主管部１１と金型２１，２２との間、及び、直管部１２と金型２３との間に、１つの空間として繋がった成形空間を形成し、その成形空間に樹脂を加圧下で注入する。そして、注入した樹脂が硬化した後に、金型２１，２２，２３を主管部１１や直管部１２からまっすぐに引き抜くことによって離型する。

図５の主部１４に主部被覆層１５を射出成形するのに際しては、樹脂注入前に、主部１４の内面に接着剤が塗布されている。そのため、成形空間に射出された樹脂は、硬化したときに接着剤を介して主部１４の主管部１１の内面や直管部１２の内面に隙間を形成せずに接合されている。

図６に示した曲り管部１３も砂型を用いて鋳造され、鋳造された曲り管部１３は、円弧状流路Ｆ３を形成して端部に鋼管の接続部１９を有している。そして、そのような曲り管部１３に内面被覆層としての曲り管部被覆層１６が形成されている。なお、図６に示されているように、曲り管部被覆層１６は、上記した接続部１９の内面にまで延び出ている。

図６によって判るように、曲り管部１３に曲り管部被覆層１６を射出成形するに当たっては、曲り管部１３の内部に、外周面が成形面となっている円弧状に曲がった柱状ないし筒状の金型２４，２５を挿入することによって、曲り管部１３と金型２４，２５との間に１つの空間として繋がった成形空間を形成し、その成形空間に樹脂を加圧下で注入する。そして、注入した樹脂が硬化した後に、金型２４，２５を曲り管部１３から円弧方向に引き抜くことによって離型する。

図６の曲り管部１３に曲り管部被覆層１６を射出成形するときにも、上記同様に、樹脂注入前に、曲り管部１３の内面に接着剤が塗布されている。そのため、成形空間に射出された樹脂は、硬化したときに接着剤を介して曲り管部１３の内面に隙間を形成せずに接合されている。

図７は図１の鋳鉄継手Ａの縦断側面図である。この鋳鉄継手Ａは、図５に示した主部１４の直管部１２と、図６に示した曲り管部１３とを締結機構を介して接続することによって製作されている。

図７によって判るように、製作された鋳鉄継手Ａの外管１０は、主管部１１と、主管部１１に連設された直管部１２と、直管部１２に連設された曲り管部１３とを備えている。また、外管１０の内面を被覆している内面被覆層としての主部被覆層１５及び曲り管部被覆層１６を有している。

この鋳鉄継手Ａで鋼管を接続することによって形成される排水路では、継手部分に主に付着物を発生する傾向を生じ、鋼管部分には付着物をほとんど発生しない。これは、鋼管部分では排水中の夾雑物が排水によって流されてしまうのに対し、継手部分では夾雑物が流されにくいことによると考えられる。しかし、排水路中の継手部分に付着物が発生したとしても、その鋳鉄継手Ａの主部１４と曲り管部１３との内面が樹脂で筒状に成形された内面被覆層、具体的には主部被覆層１５や曲り管部被覆層１６で被覆されているので、付着物はそれらの主部被覆層１５又は曲り管部被覆層１６に付着するだけであって、鋳鉄製の外管１０に直接に接触することはない。加えて、主部被覆層１５や曲り管部被覆層１６がピンホールなどの隙間を生じにくい射出成形法で成形されているので、主部被覆層１５や曲り管部被覆層１６に湿潤性の付着物が付着したとしても、その付着物に起因して生成した硫化水素や硫酸が鋳鉄製の外管１０に接触したり、鋳鉄と接触反応して腐食を進行させたり成長させたりするという事態はほとんど起こらない。その結果、長期間に亘る経年使用によっても冒頭で説明したような腐食の進行や成長がおこらず、外管１０の健全性が保たれるようになる。

また、図７の鋳鉄継手Ａは、主部被覆層１５や曲り管部被覆層１６と外管１０の内面とが接着剤で隙間を生じないように接合されているので、排水路を流れる湿潤物質がそれらの相互間に浸入して鋳鉄製の外管１０に直接に接触することがなくなり、それによっても、外管１０の腐食が防止されて外管１０の健全性が保たれるようになる。

なお、鋼管は、鋳鉄継手Ａの接続部１７，１８，１９に接続される。しかも、その接続箇所では、鋼管の端部に装着した樹脂コア（不図示）が鋳鉄継手Ａの主部被覆層１５や曲り管部被覆層１６に密着状態で重ね合わされる。したがって、排水路を流れる排水が上記３箇所の接続箇所で鋳鉄製の外管１０に直接に接触することはない。

上記実施形態では、主部被覆層１５や曲り管部被覆層１６をポリエチレン樹脂によって射出成形した事例を説明したけれども、それらをポリエチレン樹脂以外の樹脂で射出成形したものを除外するものではない。ただし、ポリエチレン樹脂は安価で入手が容易である割りには、滑性や耐薬性、耐摩耗性などに優れている樹脂であるため、排水路中の酸性物質によって内面被覆層が侵されることがなく、また排水路中の水分や夾雑物が主部被覆層１５や曲り管部被覆層１６に付着しにくくなり、さらに、永年使用による主部被覆層１５や曲り管部被覆層１６の層厚の減少も抑制される。したがって、主部被覆層１５や曲り管部被覆層１６をポリエチレン樹脂で射出成形しておくと、長期間に亘る経年使用によっても鋳鉄製の継手本体の腐食の進行や成長がおこらず、継手本体の健全性が保たれるようになる。

主部被覆層１５や曲り管部被覆層１６をポリエチレン樹脂で射出成形する場合、その層厚を１ｍｍ以上に定めておくと、ピンホールなどの隙間がいっそう生じにくくなるだけでなく、厨房施設から出る雑排水中の魚肉片や野菜屑などの夾雑物が主部被覆層１５や曲り管部被覆層１６に擦れても、それらが容易に剥がれたり割れたりすることがなくなり、耐食信頼性に優れた鋳鉄継手Ａを得やすくなる。また、主部被覆層１５や曲り管部被覆層１６の層厚をいたずらに厚くし過ぎると、排水路の有効断面積が狭くなって排水能力が低下する。そこで、主部被覆層１５や曲り管部被覆層１６の層厚を５ｍｍ以下に抑えておくことが望ましい。

図７に示したように、この実施形態では、主部１４の直管部１２と曲り管部１３とが、フランジタイプの接続部３１，３２によって接続されている。そのため、その接続箇所では、主部被覆層１５と曲り管部被覆層１６との間に隙間が生じ、その隙間から露呈した直管部１２や曲り管部１３の鋳鉄肌面の耐食性が問題になることがある。そこで、上記隙間から露呈した直管部１２や曲り管部１３の鋳鉄の肌面を、耐食性を有するゴムや樹脂で被覆しておくことが有益である。

この点に鑑み、図７に示した実施形態では、主部１４に含まれている直管部１２に曲り管部１３を接続するための締結機構３０として、上記した接続部３１，３２に加えて、シール性を発揮するゴム製又は樹脂製のシール体３３を含ませてある。シール体３３は、フランジタイプの２つの接続部３１，３２の相互間で挟まれてそれらのパッキン座に密着するパッキン部３４と、このパッキン部３４の内周部に連設されて主部被覆層１５と曲り管部被覆層１６とに密着する筒状のコア部３５とを有している。このように、締結機構３０を２つの接続部３１，３２とシール体３３とによって形成し、シール体３３に、２つの接続部３１，３２の相互間で挟まれてそれらのパッキン座に密着するパッキン部３４と、主部被覆層１５と曲り管部被覆層１６とに密着する筒状のコア部３５とを具備させておくと、上記した隙間から鋳鉄肌面が露呈しなくなって、その肌面に雑排水や雑排水中の夾雑物が接触しなくなるので、鋳鉄継手Ａの全体に優れた耐食性を付与しておくことが可能になる。

図３を参照した説明した「両口大曲りＹ」と通称されている鋳鉄継手Ａについても、図７を参照して説明した構造によって類推することのできる構造を適用することが可能である。なお、図１〜図７では、内容理解を容易にするために同一又は相応する部分に同一符号を付してある。

図８は本発明のさらに他の実施形態に係る鋳鉄継手Ｂを構成するための考え方を示した説明図である。この鋳鉄継手Ｂは直角エルボ型の鋳鉄継手である。この鋳鉄継手Ｂは、鋳鉄製の外管４０が、まっすぐな流路Ｆ４を形成する直管部４１と、上記流路Ｆ４が接線方向で連通された円弧状流路Ｆ５を形成して直管部４１の一端に連設された第１曲り管部４２と、上記流路Ｆ４が接線方向で連通された円弧状流路Ｆ６を形成して直管部４１の他端に連設された第２曲り管部４３とを備えている（図１２参照）。そして、この鋳鉄継手Ｂの外管４０に内面被覆層（図８において不図示）が形成されている。この形状を有する鋳鉄継手Ｂは、その外管４０を、図８に示した一点鎖線Ｌの位置で、直管部４１と第１曲り管部４２とでなる複合管部４４と、第２曲り管部４３とに分割することができる。

図９は図８の鋳鉄継手Ｂの外管４０を分割することによって形成された複合管部４４と第２曲り管部４３とを示した説明図である。同図によって判るように、複合管部４４には、まっすぐなを流路Ｆ４を形成する直管部４１と円弧状流路Ｆ５を形成する第１曲り管部４２が含まれている。また、第２曲り管部６３には円弧状流路だけが備わっている。

図９のように鋳鉄継手Ｂの外管４０を複合管部４４と第２曲り管部４３とに分割すると、外管４０に備わっている内面被覆層も同様に、複合管部４４側の複合管部被覆層と、第２曲り管部４３側の曲り管部被覆層とに分割される。そして、鋳鉄継手Ｂは、複合管部４４の直管部４１に第２曲り管部４３が締結機構を介して接続される。

図１０は図９に示した複合管部４４の縦断面図である。また、図１１は図９に示した第２曲り管部４３の縦断面図である。なお、図１０及び図１１には複合管部被覆層や曲り管部被覆層を射出成形するときに用いられる金型の形状を併せて例示してある。

図１０に示した複合管部４４は砂型を用いて鋳造され、鋳造された複合管部４４にあっては、直管部４１がまっすぐな流路Ｆ４を形成し、第１曲り管部４２が接続部４８を有して円弧状流路Ｆ５を形成している。そして、そのような複合管部４４に内面被覆層としての複合管部被覆層４５が形成されている。

図１０によって判るように、複合管部４４に複合管部被覆層４５を射出成形するに当たっては、複合管部４４に含まれる直管部４１の内部に、外周面が成形面となっている円柱ないし円筒状の金型５１を挿入し、かつ、第１曲り管部４２の内部に、外周面が成形面となっている円弧状に曲がった柱状ないし筒状の金型５２を挿入することによって、それらの金型５１，５２と直管部４１及び第１曲り管部４２との間に１つの空間として繋がった成形空間を形成し、その成形空間に樹脂を加圧下で注入する。そして、注入した樹脂が硬化した後に、金型５１，５２を引き抜くことによって離型する。

図１１に示した第２曲り管部４３も砂型を用いて鋳造され、鋳造された第２曲り管部４３は、接続部４９を有して円弧状流路Ｆ６を形成する。そして、そのような第２曲り管部４３に内面被覆層としての曲り管部被覆層４６が形成されている。第２曲り管部４３に曲り管部被覆層４６を射出成形するに当たっては、第２曲り管部４３の内部に、外周面が成形面となっている円弧状に曲がった柱状ないし筒状の金型５３，５４を両側から挿入することによって、第２曲り管部４３と金型５３，５４との間に１つの空間として繋がった成形空間を形成し、その成形空間に樹脂を加圧下で注入する。そして、注入した樹脂が硬化した後に、金型５３，５４を第２曲り管部４３から円弧方向に引き抜くことによって離型する。

図１２は鋳鉄継手Ｃの縦断側面図である。この鋳鉄継手Ｃは、複合管部４４の直管部４１と第２曲り管部４３とを締結機構を介して接続することによって製作されている。

この構成を採用したエルボ型の鋳鉄継手Ｃで鋼管を接続することによって形成される排水路では、継手部分に主に付着物を発生する傾向を生じ、鋼管部分には付着物をほとんど発生しない。これは、鋼管部分では排水中の夾雑物が排水によって流されてしまうのに対し、継手部分では夾雑物が流されにくいことによると考えられる。しかし、排水路中の継手部分に付着物が発生したとしても、その鋳鉄継手Ｃの外管４０の内面が複合管部被覆層４５と曲り管部被覆層４６とで被覆されているので、付着物はそれらの被覆層４５，４６に付着するだけであって、鋳鉄製の外管４０に直接に接触することはない。加えて、複合管部被覆層４５と曲り管部被覆層４６とがピンホールなどの隙間を生じにくい射出成形法で成形されているので、複合管部被覆層４５や曲り管部被覆層４６に湿潤性の付着物が付着したとしても、その付着物に起因して生成した硫化水素や硫酸が鋳鉄製の外管４０に接触したり、鋳鉄と接触反応して腐食を進行させたり成長させたりするという事態はほとんど起こらない。その結果、長期間に亘る経年使用によっても冒頭で説明したような腐食の進行や成長がおこらず、外管４０の健全性が保たれるようになる。

その他の事項、たとえば、複合管部４４と複合管部被覆層４５、第２曲り管部４３と曲り管部被覆層４６とが接着剤で隙間を生じないように接合されていること、複合管部被覆層４５や曲り管部被覆層４６がポリエチレン樹脂によって射出成形されていること、それらの被覆層４５，４６の層厚を１〜５ｍｍに定めてあること、などは、図７に示した事例と同様である。

図１３は本発明のさらに他の実施形態に係る鋳鉄継手Ｄを構成するための考え方を示した説明図である。この鋳鉄継手Ｄは、図１に示した鋳鉄継手Ａに相応する「大曲りＹ」と通称されている鋳鉄継手である。この鋳鉄継手Ｄの外管６０は、まっすぐな流路を形成している主管部６１に、流路に斜めに連通するまっすぐな合流路を形成している直管部６２が連設され、さらに、この直管部６２に円弧状流路を形成している曲り管部６３が連設されていて、直管部６２の合流路が曲り管部６３の円弧状流路に接線方向で連通している。そして、直管部６２が比較的長く形成されている。また、この鋳鉄継手Ｄの外管６０の全体に内面被覆層（不図示）が形成されている。この形状を有する鋳鉄継手Ｄは、その外管６０を、図１３に示した一点鎖線Ｌの位置、すなわち、直管部６２の長手方向中間位置で、直管部６２の一部である第１部分直管部６２ａと曲り管部６３とを有する複合管部６４と、主管部６１と直管部６２の残部である第２部分直管部６２ｂとを有する主部６５とに分割することができる。

図１４は、図１３の鋳鉄継手Ｄの外管６０を分割することによって形成された複合管部６４と主部６５とを示した説明図である。

図１４のように鋳鉄継手Ｄの外管６０を複合管部６４と主部６５とに分割すると、外管６０に備わっている内面被覆層も同様に、複合管部６４側の複合管部被覆層と、主部６５側の主部被覆層とに分割される。そして、本発明に係る鋳鉄継手Ｄは、複合管部６４の第１部分直管部６２ａが主部６５の第２部分直管部６２ｂに締結機構を介して接続されている。

図１４によって判るように、複合管部６４には、まっすぐな流路を形成している第１部分直管部６２ａと円弧状流路を形成してる曲り管部６３とが含まれ、主部６５には、共にまっすぐな流路を形成している主管部６１と第２部分直管部６２ｂとが含まれている。したがって、複合管部６４は、その形状が図９に示した鋳鉄継手Ｂの外管４０の複合管部４４に相応している。また、主部６５は、その形状が図２に示した鋳鉄継手Ａの外管１０の主部１４に相応している。

図１５は鋳鉄継手Ｄの縦断側面図である。図１５に示されている複合管部６４は砂型を用いて鋳造され、鋳造された複合管部６４にあっては、第１部分直管部６２ａがまっすぐな流路Ｆ８を形成し、曲り管部６３が接続部６３ａを有して円弧状流路Ｆ９を形成している。そして、そのような複合管部６４に内面被覆層としての複合管部被覆層６６が形成されている。図１０について説明したところから類推することができるように、複合管部６４に複合管部被覆層６６を射出成形するに当たっては、複合管部６４に含まれる第１部分直管部６２ａの内部に、外周面が成形面となっている円柱ないし円筒状の金型を挿入し、かつ、曲り管部６３の内部に、外周面が成形面となっている円弧状に曲がった柱状ないし筒状の金型を挿入することによって、それらの金型と第１部分直管部６２ａ及び曲り管部６３との間に１つの空間として繋がった成形空間を形成し、その成形空間に樹脂を加圧下で注入する。そして、注入した樹脂が硬化した後に、金型を引き抜くことによって離型する。

図１５の複合管部６４に複合管部被覆層６６を射出成形するのに際しては、樹脂注入前に、複合管部６４の内面に接着剤が塗布されている。そのため、成形空間に射出された樹脂は、硬化したときに接着剤を介して複合管部６４の第１部分直管部６２ａの内面や曲り管部６３の内面に隙間を形成せずに接合されている。

図１５に示されている主部６５は砂型を用いて鋳造され、鋳造された主部６５にあっては、主管部６１がまっすぐな流路Ｆ７を形成して両端部に鋼管の接続部６７，６８を有している。また、第２部分直管部６２ｂが、上記流路Ｆ７に斜めに連通するまっすぐな上記合流路Ｆ８を形成して主管部６１に連設されている。そして、そのような主部６５に内面被覆層としての主部被覆層６９が形成されている。なお、図１５に示されているように、主部被覆層６９は、上記した２つの各接続部６７，６８の内面にまで延び出ている。

図５について説明したところから類推することができるように、主部６５に主部被覆層６９を射出成形するに当たっては、主部６５に含まれる主管部６１の内部や第２部分直管部６２ｂの内部に、外周面が成形面となっている円柱ないし円筒状の金型を個別に挿入することによって、主管部６１と金型との間、及び、第２部分直管部６２ｂと金型との間に、１つの空間として繋がった成形空間を形成し、その成形空間に樹脂を加圧下で注入する。そして、注入した樹脂が硬化した後に、金型を主管部６１や第２部分直管部６２ｂからまっすぐに引き抜くことによって離型する。

図１５の主部６５に主部被覆層６９を射出成形するのに際しては、樹脂注入前に、主部６５の内面に接着剤が塗布されている。そのため、成形空間に射出された樹脂は、硬化したときに接着剤を介して主部６５の主管部６１の内面や第２部分直管部６２ｂの内面に隙間を形成せずに接合されている。

この構成を採用した鋳鉄継手Ｄで鋼管を接続することによって形成される排水路では、継手部分に主に付着物を発生する傾向を生じ、鋼管部分には付着物をほとんど発生しない。これは、鋼管部分では排水中の夾雑物が排水によって流されてしまうのに対し、継手部分では夾雑物が流されにくいことによると考えられる。しかし、排水路中の継手部分に付着物が発生したとしても、その鋳鉄継手Ｄ外管６０の内面が複合管部被覆層６６と主部被覆層６９とで被覆されているので、付着物はそれらの被覆層６６，６９に付着するだけであって、鋳鉄製の外管６０に直接に接触することはない。加えて、複合管部被覆層６６と主部被覆層６９とがピンホールなどの隙間を生じにくい射出成形法で成形されているので、複合管部被覆層６６や主部被覆層６９に湿潤性の付着物が付着したとしても、その付着物に起因して生成した硫化水素や硫酸が鋳鉄製の外管６０に接触したり、鋳鉄と接触反応して腐食を進行させたり成長させたりするという事態はほとんど起こらない。その結果、長期間に亘る経年使用によっても冒頭で説明したような腐食の進行や成長がおこらず、外管６０の健全性が保たれるようになる。

複合管部被覆層６６や主部被覆層６９がポリエチレン樹脂によって射出成形されていること、それらの被覆層６６，６９の層厚を１〜５ｍｍに定めてあること、などは、図７などを参照して説明したところと同様である。

図１６は、図１２の鋳鉄継手Ｃの複合管部４４に含まれる直管部４１の他端と第２曲り管部４３とを接続している締結機構７０の要部を拡大して示した断面図である。

この締結機構７０では、複合管部４４に含まれる直管部４１の端部に筒状の挿口７１が設けられ、第２曲り管部４３の端部に筒状の受口７２が設けられている。そして、挿口７１が受口７２の内側に差し込まれていて、それらの挿口７１及び受口７２の嵌合箇所がシール機構８０によってシールされている。

図１６のように、複合管部６４にあっては、複合管部被覆層４５が複合管部４４に含まれている直管部４１の端部４７の外側へ突出されていて、その突出部分によって筒状の上記挿口７１が形成されている。図例では、直管部４１の端部４７の外側へ突出されている樹脂製の上記挿口７１の肉厚がその外周側に向けて増厚されていて、その挿口７１の肉厚が、上記した直管部４１の肉厚と複合管部被覆層４５との肉厚とを合わせた肉厚と略同等に定められている。こうして挿口７１の肉厚を増厚しておくと、その挿口７１が樹脂によって形成されているとしても大きな耐曲り強度を発揮するので、挿口７１に要求される大きな強度を満たしやすくなるだけでなく、複合管部被覆層４５によって取り囲まれた管路の口径が挿口７１によって狭められないので、流路面積が減少するという事態をきたすことがない。

一方、同図のように、受口７２は、第２曲り管部４３を延出させることによって形成された膨形筒部７３と、曲り管部被覆層４６を延出させることによって形成されて上記膨形筒部７３の内面を被覆している筒状の樹脂延出部７４とによって形成されている。なお、上記膨形筒部７３は第２曲り管部４３の端部を拡径処理することによって形成されている。

シール機構８０は、上記挿口７１の根元部分に樹脂で一体成形されている第１パッキン受部８１と、上記樹脂延出部７４の端部に樹脂で一体成形されている第２パッキン受部８２と、それらのパッキン受部８１，８２の相互間に介在されているパッキン８３とを有している。シール機構８０をさらに詳細に説明すると、第１パッキン受部８１の表面は後上がり勾配の第１パッキン座面８４を形成している。これに対し、第２パッキン受部８２の裏面は後上がり勾配の第２パッキン座面８５を形成している。さらに、パッキン８３は、その裏面が上記した第１パッキン座面８４と同様に後上がり勾配を有して、その傾斜角度は当該第１パッキン座面８４と同等になっている。また、パッキン８３の表面は、上記した第２パッキン座面８５と同様に後上がり勾配を有して、その傾斜角度は当該第２パッキン座面８５と同等になっている。

締結機構７０は、複合管部４４に含まれている直管部４１の端部に設けられた第１フランジ７５と、第２曲り管部４３側の上記膨形筒部７３の端部に設けられた第２フランジ７６と、それらの第１及び第２のフランジ７５，７６を締め付けて結合する締結具７７とを有している。第１及び第２のフランジ７５，７６は、円環状に形成されていて、その周囲の等角度おきの３箇所にボルト挿通孔を備えたブラケット部を有している。そして、それのブラケット部の各ボルト挿通孔７８，７９に挿通された締結ボルトと、その締結ボルトにねじ込まれたナットとによって、上記した締結具７７が構成されている。

そして、図１又は図３のように、第１フランジ７５に第１パッキン受部８１が密着してその第１パッキン受部８１が第１フランジ７５によってバックアップされている。同様に、第２フランジ７６に第２パッキン受部８２が密着してその第２パッキン受部８２が第２フランジ７６によってバックアップされている。したがって、第１パッキン受部８１や第２パッキン受部８２が締結機構７０の締付力を受けて撓み変形することはない。

図１６を参照して説明した締結機構７０やシール機構８０の構成は、図１５に示した鋳鉄継手Ｄの複合管部６４と主部６５との接続箇所の構成にも同様に採用されている。したがって、図１５では、説明の便宜上、締結機構に符号７０を付し、シール機構に符号８０を付すと共に、挿口に符号７１，受口に符号７２を付し、さらに、第１フランジに符号７５を付し、第２フランジに符号７６を付して詳細な説明を省略する。

上記した各実施形態による鋳鉄継手Ａ〜Ｄは、外管を所定箇所で分割し、そのように分割された部材に対して内面被覆層を個別に射出成形した後、それらの部材を締結機構を用いて接続することによって構成されている。そのため、射出成形された内面被覆層を備えている。このことにより、上記した各実施形態は、外管に内面被覆層を射出成形することが困難であるか、あるいは、可能であるとしてもきわめて複雑な金型の使用を余儀なくされる全体形状を有している鋳鉄継手の上記内面被覆層を容易に射出成形することができるようになるという利点を備えている。

ところで、図５に示した主部１４は、主管部１１に対して直管部１２が斜め方向に分岐している。そのため、主管部１１と直管部１２との相互間にＶ字状の谷形部分が存在するけれども、この谷形部分は、主管部１１や直管部１２に部分的につながっている鋳造層によって埋められている。一方、主管部１１や直管部１２とそれらに挿入した金型２１，２２，２３との相互間の隙間に樹脂を加圧下で注入して主部被覆層１５を射出成形する工程では、加圧（たとえば１５０ｋｇ／ｃｍ2 ）に伴って上記した谷形部分に大きな外力が加わる。そのため、その谷形部分が鋳造層によって埋まっているとしても、その鋳造層に亀裂が生じたり、場合によって鋳造層が割れてしまったりするおそれがある。

そこで、本発明者は、上記した鋳造層の強度不足を補う対策を講じた上で、射出成形によって主部被覆層１５を成形した。次に、鋳造層の強度不足を補う対策を、図１７及び図１８を参照して説明する。

図１７は上記対策が講じられた主部１４の側面図、図１８は図１７の要部を破断して示した平面図である。図１７及び図１８では、主管部１１と直管部１２との相互間のＶ字状の谷形部分を埋めている鋳造層を符号Ｔで示している。ここで説明する対策では、引張り強度が４５ｋｇ／ｍｍ2 程度を示す鋳造層Ｔに孔開け加工を行ってその鋳造層Ｔを厚み方向に貫通する孔部１００を開設している。そして、その孔部１００に、引張り強さが１３０ｋｇ／ｍｍ2 ）程度の高張力ボルト１１０を挿通させ、その高張力ボルト１１０にナット１２０をねじ込んで締め付けてある。こうしておくと、主部被覆層１５を射出成形する工程で加えられる成形圧力（推測で１５０ｋｇ／ｃｍ2 程度）に鋳造層Ｔが耐えるようになり、成形工程で鋳造層Ｔに亀裂や割れの生じないことが判った。図１５に示した主部６５に主部被覆層６９を加圧下で射出成形する場合についても同様である。

また、上記した高張力ボルト１１０とナット１２０とによって鋳造層Ｔを締め付けるという対策を行う代わりに、鋳造層Ｔを成形金型で保持させてもよく、そのようにすることによっても、射出成形時の亀裂や割れの発生を防ぐことができる。

Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 鋳鉄継手
１０ 外管
１１ 主管部
１２ 直管部
１３ 曲り管部
１４ 主部
１５ 主部被覆層
１６ 曲り管部被覆層
１７，１８ 接続部
１９ 接続部
３０ 締結機構
３３ シール体
４０ 外管
４１ 直管部
４２ 第１曲り管部
４３ 第２曲り管部
４４ 複合管部
４５ 複合管部被覆層
４６ 曲り管部被覆層
４８ 接続部
４９ 接続部
６０ 外管
６１ 主管部
６２ 直管部
６２ａ 第１部分直管部
６２ｂ 第２部分直管部
６３ 曲り管部
６３ａ 接続部
６４ 複合管部
６５ 主部
６６ 複合管部被覆層
６９ 主部被覆層
６７，６８ 接続部
７０ 締結機構
７１ 挿口
７２ 受口
７３ 膨形筒部
７４ 樹脂延出部
７５ 第１フランジ
７６ 第２フランジ
７７ 締結具
８０ シール機構
８１ 第１パッキン受部
８２ 第２パッキン受部
８３ パッキン
８４ 第１パッキン座面
８５ 第２パッキン座面
Ｆ１ まっすぐな流路
Ｆ２ 合流路
Ｆ３ 円弧状流路
Ｆ４ まっすぐな流路
Ｆ５ 円弧状流路
Ｆ６ 円弧状流路
Ｆ７ まっすぐな流路
Ｆ８ 合流路
Ｆ９ 円弧状流路
２００ 内面被覆層

Claims (5)

1. 鋳鉄製の外管が、まっすぐな流路を形成して両端部に鋼管の接続部を有する主管部と、上記流路に斜めに連通するまっすぐな合流路を形成して上記主管部に連設された直管部と、上記合流路が接線方向で連通された円弧状流路を形成して上記直管部に連設され、かつ、端部に鋼管の接続部を有する曲り管部と、を備えていると共に、その外管が内面被覆層を備えている排水管用鋳鉄継手であって、
   上記外管が、上記主管部と上記直管部とを一体に有する主部と上記曲り管部とに分割され、上記内面被覆層も、上記主部の内面全体に樹脂で射出成形された主部被覆層と、上記曲り管部の内面全体に樹脂で射出成形された曲り管部被覆層とに分割され、上記直管部に上記曲り管部が締結機構を介して接続されていて、
   上記締結機構が、上記主部被覆層と上記曲り管部被覆層との両方に跨がって密着することによって、上記直管部と上記曲り管部との接続箇所でそれらの鋳鉄肌面を被覆するシール体を有していることを特徴とする排水管用鋳鉄継手。
2. 鋳鉄製の外管が、まっすぐな流路を形成する直管部と、上記流路が接線方向で連通された円弧状流路を形成して上記直管部の一端に連設され、かつ、端部に鋼管の接続部を有する第１曲り管部と、上記流路が接線方向で連通された円弧状流路を形成して上記直管部の他端に連設され、かつ、端部に鋼管の接続部を有する第２曲り管部と、を備えていると共に、その外管が内面被覆層を備えている排水管用鋳鉄継手であって、
   上記外管が、上記直管部と上記第１曲り管部とでなる複合管部と、上記第２曲り管部とに分割され、上記内面被覆層も、上記複合管部の内面全体に樹脂で射出成形された複合管部被覆層と、上記第２曲り管部の内面全体に樹脂で射出成形された曲り管部被覆層とに分割されていると共に、上記複合管部に上記第２曲り管部が締結機構を介して接続されていて、
   上記複合管部に挿口が設けられ、上記第２曲り管部に上記挿口が内側に差し込まれた受口が設けられていると共に、上記挿口及び上記受口の嵌合箇所をシールするシール機構を有し、
   上記複合管部被覆層を上記複合管部の端部の外側へ突出させることによって上記挿口が筒状に形成され、
   上記受口は、上記第２曲り管部を延出させることによって形成された膨形筒部と、上記曲り管部被覆層を延出させることによって形成されて上記膨形筒部の内面を被覆している筒状の樹脂延出部とによって形成され、
   上記シール機構が、筒状の上記挿口の根元部分に樹脂で一体成形されて後上がり勾配の第１パッキン座面を形成している第１パッキン受部と、筒状の上記樹脂延出部の端部に樹脂で一体成形されて後上がり勾配の第２パッキン座面を形成している第２パッキン受部と、それらの第１及び第２のパッキン受部の各パッキン座面の相互間で挟圧されているパッキンと、を有することを特徴とする排水管用鋳鉄継手。
3. 上記締結機構が、上記複合管部に含まれる上記直管部の端部に設けられた第１フランジと、上記第２曲り管部に形成された上記膨形筒部の端部に設けられた第２フランジと、それらの第１及び第２のフランジを締め付けて結合する締結具とを有し、
   上記第１フランジに上記第１パッキン受部が密着してその第１パッキン受部が当該第１フランジによってバックアップされていると共に、上記第２フランジに上記第２パッキン受部が密着してその第２パッキン受部が当該第２フランジによってバックアップされている請求項２に記載した排水管用鋳鉄継手。
4. 鋳鉄製の外管が、まっすぐな流路を形成して両端部に鋼管の接続部を有する主管部と、上記流路に斜めに連通するまっすぐな合流路を形成して上記主管部に連設された直管部と、上記合流路が接線方向で連通された円弧状流路を形成して上記直管部に連設され、かつ、端部に鋼管の接続部を有する曲り管部と、を備えていると共に、その外管が内面被覆層を備えている排水管用鋳鉄継手であって、
   上記外管が、上記直管部の一部でなる第１部分直管部と上記曲り管部とを有する複合管部と、上記主管部と上記直管部の残部でなる第２部分直管部とを一体に有する主部とに分割され、上記内面被覆層も、上記複合管部の内面全体に樹脂で射出成形された複合管部被覆層と、上記主部の内面全体に樹脂で射出成形された主部被覆層とに分割され、上記第１部分直管部が上記第２部分直管部に締結機構を介して接続されていて、
   上記複合管部に挿口が設けられ、上記主部に、上記挿口が内側に差し込まれた受口が設けられていると共に、上記挿口及び上記受口の嵌合箇所をシールするシール機構を有し、
   上記複合管部被覆層を上記複合管部の第１部分直管部の外側へ突出させることによって上記挿口が筒状に形成され、
   上記受口は、上記第２部分直管部を延出させることによって形成された膨形筒部と、上記主部被覆層を延出させることによって形成されて上記膨形筒部の内面を被覆している筒状の樹脂延出部とによって形成され、
   上記シール機構が、筒状の上記挿口の根元部分に樹脂で一体成形されて後上がり勾配の第１パッキン座面を形成している第１パッキン受部と、筒状の上記樹脂延出部の端部に樹脂で一体成形されて後上がり勾配の第２パッキン座面を形成している第２パッキン受部と、それらの第１及び第２のパッキン受部の各パッキン座面の相互間で挟圧されているパッキンと、を有することを特徴とする排水管用鋳鉄継手。
5. 上記締結機構が、上記第１部分直管部の端部に設けられた第１フランジと、上記第２部分直管部に形成された上記膨形筒部の端部に設けられた第２フランジと、それらの第１及び第２のフランジを締め付けて結合する締結具とを有し、
   上記第１フランジに上記第１パッキン受部が密着してその第１パッキン受部が当該第１フランジによってバックアップされていると共に、上記第２フランジに上記第２パッキン受部が密着してその第２パッキン受部が当該第２フランジによってバックアップされている請求項４に記載した排水管用鋳鉄継手。

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