JP5606945B2 - 管継手およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば地中に埋設される光ケーブル等の保護管や橋梁等に使用されるケーブル保護シース管同士を接続するのに使用される管継手、およびその製造方法に関する。特に、吸水膨張性を有する素材を使用した管継手やその製造方法に関する。

そのような管継手やその製造方法について、特許文献１に開示されたようなものが知られている。特許文献１には、接続すべき螺旋管の外表面の螺旋状の凹凸に螺合し、継ぎ手内周面が吸水膨張性不織布で外周面側が合成樹脂であるような積層構造に成形一体化された管継手が開示されている。このような管継手は、接続する管の端部に管継手をねじ込むだけで、管同士の接続が完了すると共に、内面に設けられた吸水膨張性不織布の作用により、接続部に水が来た際には、吸水膨張性不織布が膨張して接続部の隙間を封止して接続部の止水性を発揮するものである。

そして、特許文献１には、上記管継手の製造方法に関して、吸水膨張性不織布を中子状の固定型に巻きつけた後に不織布の予備成形を行い、しかる後に固定型ごと射出成形型に設置して樹脂の射出を行うインサート成形を行って管継手を製造する方法が開示されている。

さらに、特許文献２には、吸水膨張性素材を用いた管継手に関して、略円筒状の管継手本体部材の内周面にシール材を一体化した管継手において、シール材を、所定の間隔を有するような螺旋状に配設される第１シール材と、第１シール材の隣り合う部分にまたがって配設される第２シール材により構成するとともに、第１シール材及び第２シール材の少なくとも一方を吸水膨張性素材からなるシール材とした管継手が開示されている。そして、特許文献２には、そのような管継手が、いわゆる管のスパイラル成形を応用して、第１シール材となるべきテープ状の素材と、管継手本体部材となるべき合成樹脂条帯とを、管成形軸に供給して、両者を螺旋状に捲回しながら一体化して、管継手本体内周に第１シール材が螺旋状に配設一体化された不定長の管継手部材を成形する製造工程が開示されている。

特開２００６−２６８９９号公報 特開２０１０−１１２５１０号公報

発明者らは、特許文献２に記載されたような管継手の開発を行う中で、管継手の止水性をより確実で信頼性の高いものとするための検討を行った。即ち、本発明が解決しようとする課題は、管継手の止水性をより確実なものとする課題である。

発明者らは、特許文献２に開示されたような、吸水膨張性素材からなるシール材が螺旋状に管継手内周面に一体化された管継手の開発を行う中で、止水性が悪化する要因の検討を行った。

そして、所定の間隔を有するような螺旋状に配設される第１シール材と、第１シール材の隣り合う部分にまたがって配設される第２シール材により構成されるシール材において、第１シール材と第２シール材が隣接する部分から、止水性が低下する傾向があることを発見した。そして、特に第２シール材の膨張量を多くすると、かえって止水性が悪化する傾向があることを発見した。

上記発見に基づいて発明者らがさらに検討を行ったところ、止水性が悪化する要因の一つが、以下のメカニズムによるものであることを推定するに至った。

管継手本体部材の内周面と、管の外周面とは、互いに所定の間隔（隙間）を離間して接続される。この隙間の部分に、膨張した第１シール材や第２シール材が充填されて、シールがなされる。ここで、第１シール材は、円筒状の管継手の周方向全周にわたって螺旋状に設けられているので、第１シール材の膨張は周方向に均一に起こる。従って、第１シール材の膨張により、管は、管継手に対し、センタリングされ、管と管継手の間の隙間は均一になろうとする。

一方、第２シール材は、管継手周方向の一部にしか設けられていないため、第２シール材が膨張すると、管と管継手本体部材の間の隙間を、その部分で、第２シール材が押し広げようとして、第２シール材の膨張は、管を管継手に対し偏心させる要因となりうる。

そして、管が管継手に対し偏心すると、管と管継手の間の間隔（隙間）が設計した隙間よりも広くなった部分が生ずる。その部分で、広がった隙間に対して第１シール材の膨張が不十分なものとなって止水性が低下する。このメカニズムによれば、第２シール材の膨張量を多くすると、かえって止水性が悪化する傾向があることも合理的に説明できる。

そして、発明者らは、鋭意検討の結果、上記メカニズムによる止水性の低下を効果的に抑制するには、管体が管継手に対し偏心することを予防するのが効果的であることを見出した。そして、第１シール材が膨張して隙間を充填する程度よりも、第２シール材が膨張して隙間を充填する程度を少なくすると、管体の管継手に対する偏心を効果的に抑制でき、管継手の止水性を高めうることを知見し、本発明を完成させた。

本発明は、螺旋状凹凸条を有する波付管を接続するための波付部を有する略円筒状の管継手本体部材に対し、接続すべき管の外周面と対向するように、シール材を前記波付部内周面に一体化した管継手であって、シール材は、所定の間隔を有するような螺旋状に配設される第１シール材と、第１シール材の隣り合う部分にまたがって配設される第２シール材により構成されるとともに、第１シール材及び第２シール材は吸水膨張性素材からなるシール材であって、第１シール材が配設される部分における前記波付管の外周面と管継手本体部材内周面との間の距離をＣ１とし、第２シール材が配設される部分における前記波付管の外周面と管継手本体部材内周面との間の距離をＣ２とし、第１シール材における吸水膨張性素材の単位面積あたりの吸水性成分有効量をＱ１とし、第２シール材における吸水膨張性素材の単位面積あたりの吸水性成分有効量をＱ２として、Ｑ１／Ｃ１＞Ｑ２／Ｃ２とされた管継手である（第１発明）。

ここで、単位面積あたりの吸水性成分有効量とは、第１シール材や第２シール材を構成するシート状の吸水膨張性素材に含まれる吸水性成分（例えば吸水膨張性樹脂）の量をその吸水性成分の膨張性を加味して表現した量であって、吸水膨張性素材の膨張の程度を示す量である。具体的には、単位面積あたりの吸水性成分有効量Ｑは、単位面積の吸水膨張性素材に含まれる吸水性成分量Ｓに、単位量の吸水性成分あたりの最大吸水量αを乗じたものとして、即ち、Ｑ＝Ｓ＊α として定義される量である。単位面積あたりの吸水性成分有効量Ｑの大小は、シート状の吸水膨張性素材の厚さ方向の膨張量と対応している。

そして、単位面積あたりの吸水性成分有効量Ｑを、シール材が配設される部分の管と管継手本体部材の間の距離Ｃで除した量、即ち、Ｑ／Ｃは、シール材が膨張した際に隙間を充填する程度に対応する量である。Ｑ／Ｃが大きければ、充填の度合いが高く、Ｑ／Ｃが小さければ充填の度合いが小さいことを表している。

本発明においては、前記吸水膨張性素材が吸水膨張性不織布であることが好ましい（第２発明）。また、さらに、本発明においては、第２シール材の管継手軸方向の幅をＷ２とし、第１シール材が配設される螺旋に沿う方向における第２シール材の長さをＬ２として、Ｗ２＜Ｌ２とされることが好ましい（第３発明）。

また、さらに、本発明においては、第２シール材が、管継手周方向の複数箇所に、管継手の軸周りに対称な位置となるように設けられることが好ましい（第４発明）。また、さらに、本発明においては、第１シール材と第２シール材が重なり合わないように設けられることが好ましい（第５発明）。

本発明の管継手（第１発明）によれば、第２シール材の膨張に起因する管と管継手の偏心を効果的に抑制することができ、管継手の止水性をより確実なものとできる。

さらに、第２発明ないし第５発明のいずれかのようにした場合には、より効果的に、管継手の止水性を確実なものとできる。

本発明の第１実施形態の管継手の構造を示す部分断面図である。 本発明の管継手により１対の波付管を接続した接続構造を示す部分断面図である。 図２に示した接続構造における、管壁部分の構造を拡大して示す断面図である。 本発明の第１実施形態の管継手の製造方法における積層条帯製造工程を示す模式図である。 本発明の第１実施形態の管継手の製造方法におけるスパイラル成形工程を示す模式図である。 本発明の第２実施形態の管継手の構造を示す部分断面図である。

以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。本発明は以下に示す個別の実施形態に限定されるものではなく、その形態を変更して実施することもできる。

図１は本発明の第一実施形態の管継手１を示す部分断面図であり、上側半分を断面図として示す。略円筒状の管継手１は、管継手本体部材１１の内周面に、第１シール材１２と第２シール材１３とが、接続すべき管の外周面と対向するように一体化された管継手である。図２に示されるように、管継手１は、外周面が螺旋状の凹凸条に形成された波付管６を接続するための管継手であり、波付管の外周の螺旋凹凸条と、管継手内周面の螺旋凹凸条を合致させて、波付管を管継手１の内側にねじ込むように相対回転させて接続する。そして、管継手１の両側から、波付管の端部をそれぞれねじ込むことにより、一対の波付管が接続できる。

図２には、管継手１の両側に一対の波付管６，６をねじ込んで接続した状態を管継手の一部を切り欠き断面化した部分断面図で示す。管継手１の断面部分において、図中左側の波付管は管の外観を示し、図中右側の波付管は管の断面を示している。そして、図３には、管継手１に波付管６が接続された接続構造における管壁部分の断面を拡大して示す。なお、図３では、管軸方向に沿って、第１シール材と第２シール材を含むように切断した断面を示している。

管継手本体部材１１は、接続すべき波付管６の外周面の螺旋状凹凸形状に略合致し、適度なクリアランスを有するように、螺旋状の凹凸条を有する内周面が形成された合成樹脂製の略円筒状の部材である。特に、管継手本体部材１１の管壁は、管壁全体が、半径方向外側に突出した大径部１１１と半径方向内側に凹入する小径部１１２とが交互に螺旋状凹凸条をなすように設けられた波付部となっており、管壁は略均一な肉厚に形成されている。

管継手本体部材１１を成形する合成樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル樹脂などの硬質合成樹脂が例示できる。管継手本体部材１１を成形する合成樹脂材料は、例示した硬質合成樹脂のほか、ゴムや熱可塑性エラストマーといった比較的軟質な樹脂によって形成してもよく、硬質合成樹脂と軟質合成樹脂を組み合わせて形成しても良い。管継手本体部材１１は、後述するスパイラル成形方法により好適に製造できる。

第１シール材１２は、吸水膨張性不織布からなるシール材であり、所定幅に裁断されたテープ状の吸水膨張性不織布を、その側縁同士が互いに所定の間隔ｄを有するような螺旋状に、管継手本体部材の内周面に貼り付けた、螺旋状のシール材である。本実施形態においては、第１シール材１２は、管継手本体部材の大径部１１１の内周面に沿って管継手本体部材１１に一体化されている。

管継手本体部材１１の内周面における螺旋状凹凸条の１ピッチ分を、管継手本体部材内周面に沿って、管継手軸方向に測った長さをＰＡ（図３に示す）として、第１シール材１２の幅は、ＰＡ／３以上、ＰＡ＊２／３以下にされることが好ましい。第１シール材１２の幅が小さすぎると、止水性が悪化する傾向がある。

管継手本体部材１１と第１シール材１２の一体化手段は、熱溶着や熱圧着、接着剤や粘着剤の使用、機械的係合などの手段により行われる。後述する製造方法において詳細に説明するように、第１シール材１２と管継手本体部材１１の間に、樹脂フィルムなどを積層状に設け、樹脂フィルムを介して第１シール材１２と管継手本体部材１１を一体化しても良い。

第２シール材１３、１３も同じく吸水膨張性不織布からなるシール材であり、所定寸法に裁断されたテープ状の吸水膨張性不織布を、第１シール材の互いに隣り合う部分１２ａ、１２ｂ、および１２ｃ、１２ｄにまたがるように、管継手本体部材１１の小径部内周面に沿って貼り付けたシール材である。第２シール材１３，１３の管継手軸方向の端縁部１３ａ、１３ｂは、第１シール材１２の側縁部に突き当てるようにしても良いし、第１シール材１２の側縁部に乗り上げるようにしても良い。本実施形態においては、第２シール材１３，１３は、第１シール材１２の側縁部に乗り上げることなく、重なり合わないように、第２シール材１３，１３の管継手軸方向端縁部１３ａ、１３ｂが第１シール材１２の側縁部に突き当てられるように設けられている。

本実施形態においては、第２シール材１３は、円筒状の管継手の両端部に近接する位置にそれぞれ１箇所設けられている。また、本実施形態においては、第２シール材１３、１３は、それぞれ管継手本体部材１１の周方向の１箇所に設けられている。必要に応じ、第２シール材を周方向に２箇所以上、あるいは管継手軸方向にそれぞれ２箇所以上設けても良い。

また、本実施形態においては、第２シール材１３は、管継手軸方向の幅をＷ２とし、第１シール材が配設される小径部１１２の螺旋形状に沿う方向における第２シール材の長さをＬ２としたときに、Ｗ２＜Ｌ２となるように、すなわち、第２シール材が、第１シール材が配設される螺旋の方向に沿って細長い形状となるように配設されている。

また、管継手本体部材１１の１ピッチ分を内周面に沿って管継手軸方向に測った長さをＰＡ（図３）として、第２シール材１３の幅Ｗ２は、ＰＡ／３以上にされることが好ましい。第２シール材１３の幅が小さすぎると、第２シール材を管継手本体部材に確実に一体化するのが難しくなり、止水性が悪化するおそれがある。そして、シール性を確実なものとする観点からは、第１シール材１２と第２シール材１３との間に隙間ができないように、第１シール材の幅Ｗ１と第２シール材の幅Ｗ２の和Ｗ１＋Ｗ２が、管継手本体部材１１の１ピッチ分を内周面に沿って管継手軸方向に測った長さＰＡ以上とすることが好ましい。

第２シール材１３の管継手本体部材１１への一体化は、例えば両面粘着テープなどにより行うことができるほか、接着剤を用いて一体化してもよい。また、管継手本体部材１１と熱溶着可能な樹脂フィルムを吸水膨張性不織布に一体化して、樹脂フィルムと管継手本体部材を熱溶着させて第２シール材を一体化しても良い。

第１シール材及び第２シール材を構成する吸水膨張性不織布とは、不織布素材に吸水性成分として吸水膨張性樹脂を担持させた不織布である。吸水膨張性樹脂の担持の形態は、粉末状、繊維状、含浸、コーティングなどの形態とすることができる。吸水膨張性樹脂とは、水分を吸収して膨張する性質を有する樹脂であり、ポリアクリル酸ナトリウム塩を主成分とした樹脂やアルケン（アルキレン）オキサイド変性物を主成分として含む樹脂を例示することができる。特に後者は、海水などのイオン濃度が比較的高い水分に対しても吸水膨張性を発揮するので、塩分の多い使用環境においては後者を使用することが好ましい。
市販されている吸水膨張性樹脂としては、例えば、ランシール（登録商標 東洋紡績株式会社製品）などの繊維状製品が例示できる。アルケン（アルキレン）オキサイド変性物系の吸水膨張性樹脂としては、アクアコーク（登録商標 住友精化株式会社製品）が例示できる。

不織布素材を構成する基材繊維は特に限定されるものではないが、合成樹脂繊維であることが好ましく、ポリエステル繊維やナイロン繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、アクリル繊維、ポリプロピレン繊維などの合成樹脂繊維が使用できる。基材繊維は、ポリプロピレン繊維やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維のような親水性に乏しい繊維でもよいが、アクリル繊維、ナイロン繊維のような親水性の繊維であることが望ましい。不織布層に適度な弾力性が得られるよう、不織布の目付けは１００〜５００ｇ／平方メートルくらいが好ましく、より好ましくは２００〜３００ｇ／平方メートルが良い。

また、第１シール材及び第２シール材を構成する素材には、吸水膨張性不織布に限定されるものではなく、水分を吸収して膨張する素材でシール性を有する素材あれば、他の吸水膨張性素材を使用することもできる。他の吸水膨張性素材としては、例えば、前述した吸水膨張性樹脂をシート状やひも状に加工した素材、およびこれら素材を、ゴムや樹脂や透水性素材などからなる他のシート状素材に積層した素材などが例示できる。管継手と管を接続する際の接続操作の容易さを高めるために、本発明に使用する吸水膨張性素材は弾力性やクッション性を備えるものであることが好ましく、また、管継手本体部材１１の内周面に貼り付けやすいような柔軟性と伸縮性を有するものであることが好ましい。このような性質を有するものとして、特に不織布状のものが適している。

管継手１を用いた接続構造におけるにシール部分の構造について、より詳細に説明する。図３にシール部分の詳細な断面が示されるように、本発明においては、管継手本体部材１１の内周面と波付管６の外周面の間は、所定距離だけ離間して、すなわち、所定間隔の隙間を有するようにされており、この隙間部分に吸水膨張性素材からなる第１シール材１２や第２シール材１３が配置されてシール部を構成している。そして、シール部に水が来ると、第１シール材や第２シール材が膨張し、管継手本体部材と波付管の間の隙間に充填されて、シールが行われる。この際、螺旋状の第１シール材１２と、第１シール材にまたがるように設けられた第２シール材１３が組み合わせられて設けられているので、両方のシール材によって、環状に閉じたシールライン（例えば図１中の点線で示す）が完成し、管と管継手の接続部が止水される。

従って、止水性（シール）の確実さは、管と管継手の間の隙間に、膨張したシール材が隙間なく充填される程度に影響され、シール材の膨張の程度と隙間の大きさの関係により影響を受ける。

本発明においては、第２シール材が配設される部分よりも、第１シール材が配設される部分において、膨張したシール材がより緊密に隙間に充填されるよう、これらシール材の構成や、管継手本体部材と波付管の間の隙間の大きさが調整されている。

管継手本体部材１１と波付管６の間の隙間の大きさは、第１シール材が配設される螺旋状の部分（即ち大径部１１１）においては管６の外周面と管継手本体部材１１内周面との間が距離Ｃ１を隔てるようにされ、第２シール材が配設される部分（即ち小径部１１２）においては管６の外周面と管継手本体部材１１内周面との間が距離Ｃ２を隔てるようにされている。なお、ここに言う波付管６と管継手本体部材１１の間の距離Ｃ１，Ｃ２とは、両者の中心軸を互いに一致させた状態における距離である。それぞれのシール材が設けられる領域内で管継手軸方向にわたってこれらの距離が変化する場合には、それぞれのシール材が設けられた領域において、管継手軸方向に沿って離間距離を平均したものを、管６の外周面と管継手本体部材１１内周面との間の距離Ｃ１、Ｃ２として扱うことができる。

すなわち、波付管６の外周面と管継手本体部材１１内周面との間の距離Ｃ１、Ｃ２は、第１シール材や第２シール材が配設される隙間の大きさを代表している。

第１シール材を構成する吸水膨張性素材は、シート状とされて、単位面積あたりの吸水性成分有効量が所定量Ｑ１となるように、管継手本体部材１１の内周面に一体化されている。そして、第２シール材を構成する吸水膨張性素材は、同じくシート状とされて、単位面積あたりの吸水性成分有効量が所定量Ｑ２となるように、管継手本体部材１１の内周面に一体化されている。

ここで、吸水膨張性素材の単位面積あたりの吸水性成分有効量Ｑとは、第１シール材や第２シール材を構成するシート状の吸水膨張性素材がどの程度膨張可能であるかという、吸水膨張性素材の膨張の程度を示す量である。具体的には、シート状吸水膨張性素材の単位面積あたりの吸水性成分有効量Ｑは、単位面積の吸水膨張性素材に含まれる吸水性成分量Ｓに、単位量あたりの吸水性成分の最大吸水量αを乗じたものとして、即ち、Ｑ＝Ｓ＊αとして定義される量である。

単位面積の吸水膨張性素材に含まれる吸水性成分量Ｓは、例えば、吸水膨張性樹脂繊維と非吸水性樹脂繊維とがニードルパンチにより交絡された吸水膨張性不織布であれば、不織布の目付け量と、吸水膨張性樹脂繊維の配合率との積で計算される量であり、単位面積中に含まれる吸水性成分（即ち吸水膨張性樹脂）の量を表す。例えば、目付け３００ｇ／平方ｍの吸水膨張性不織布中の吸水膨張性樹脂繊維の配合量が４０％であれば、この吸水膨張性不織布の単位面積の吸水性成分量Ｓは１２０ｇ／平方ｍと計算される。

単位量の吸水性成分あたりの最大吸水量αは、当該吸水性成分（例えば吸水膨張性樹脂）に吸水可能な水分の量を表しており、吸水膨張性樹脂の膨張倍率に対応する量である。例えば、１０ｇの吸水性成分が最大で１０００ｇの水を吸水できるのであれば、単位量の吸水性成分あたりの最大吸水量αは、１００と計算される。最大吸水量αは、吸水すべき水分の性質（例えばイオン濃度等）や圧力によって変化するので、想定される管継手の使用環境を考慮して、最大吸水量αの測定条件を設定すればよい。

単位量の吸水性成分あたりの最大吸水量αの値は、吸水性成分によって異なるが、好ましくは３０〜８００程度である。例えば、吸水性成分がオキサイド変性物系の吸水膨張性樹脂であれば、単位量あたりの最大吸水量αは４５程度であり、ポリアクリル酸ナトリウム架橋物系の吸水膨張性樹脂であれば、単位量あたりの最大吸水量αは４００〜６００程度であり、グルタミン酸架橋物系の吸水膨張性樹脂であれば、単位量あたりの最大吸水量αは８００程度である。

従って、単位面積あたりの吸水性成分量Ｓと単位量あたりの吸水性成分の最大吸水量αの積により、単位面積あたりの吸水性成分有効量Ｑを定義すれば、吸水性成分有効量Ｑにより、シート状の吸水膨張性素材がその厚み方向に何倍程度膨張しうるのかが指標付けられる。即ち、単位面積あたりの吸水性成分有効量Ｑの大小は、シート状の吸水膨張性素材の厚さ方向の膨張量と対応している。

そして、第１シール材１２と第２シール材１３は、それぞれの吸水性成分有効量Ｑ１、Ｑ２と、管と管継手本体部材の間の距離Ｃ１、Ｃ２とが、Ｑ１／Ｃ１＞Ｑ２／Ｃ２という関係になるように設けられている。前述したように、吸水性成分有効量Ｑ１、Ｑ２は、それぞれのシール材の厚み方向の膨張倍率に対応する量であり、距離Ｃ１、Ｃ２はそれぞれの隙間の大きさを表す量であるので、Ｑ１／Ｃ１やＱ２／Ｃ２はそれぞれのシール材において、膨張した吸水膨張性樹脂材料がどの程度の倍率で隙間に充填されるのか（即ち隙間が充填される程度）を表している。

そして、Ｑ１／Ｃ１＞Ｑ２／Ｃ２という関係が満たされると、第１シール材の方が、第２シール材よりも、膨張した際に隙間にしっかり充填されるよう、相対的により多くの吸水膨張性樹脂材料が配置されていることになる。

第１シール材１２と第２シール材１３において、それぞれの吸水性成分有効量をＱ１、Ｑ２、それぞれの配設部位における管と管継手本体部材の間の距離をＣ１、Ｃ２として、Ｑ１／Ｃ１＞Ｑ２／Ｃ２となるようにする具体的手段は、さまざまな手段がある。

第１シール材１２と第２シール材１３を構成する吸水膨張性素材（例えば吸水膨張性不織布）が同一な素材である場合には、それぞれのシール材における吸水性成分有効量は等しい（即ち、Ｑ１＝Ｑ２）ので、この場合には、第１シール材配設部位における隙間の距離Ｃ１が、第２シール材配設部位における隙間の距離Ｃ２よりも、小さくなる（すなわちＣ１＜Ｃ２）ようにすればよい。例えば、図３に図示した第１実施形態においては、このような実施形態としている。

また、第１シール材配設部位における隙間の距離Ｃ１と、第２シール材配設部位における隙間の距離Ｃ２とが互いに等しく（即ちＣ１＝Ｃ２）される場合には、それぞれの吸水性成分有効量をＱ１、Ｑ２を、第１シール材の吸水性成分有効量Ｑ１が第２シール材の吸水性成分有効量Ｑ２よりも大きくなるようにすればよい。

シール材の吸水性成分有効量Ｑ１、Ｑ２は、吸水膨張性素材に含まれる吸水膨張性樹脂の種類や単位面積あたりの配合量を変えて調整できる。単位量の吸水性成分あたりの最大吸水量αは、配合される吸水膨張性樹脂を変更することで変更できる。また、吸水膨張性素材の単位面積あたりの吸水性成分（吸水膨張性樹脂）の配合量は、配合率を変更したり、シート材の厚みや目付け量を変更したりすることで変更できる

これら変更（即ち、隙間の大きさや、吸水性成分の種類、特性、量、シート材の厚みや目付け量など）を適宜組み合わせて、Ｑ１／Ｃ１＞Ｑ２／Ｃ２という関係が成り立つように第１シール材１２と第２シール材を設ければよい。

以下、上記実施形態の管継手１の製造方法について説明する。以下に例示的に説明するように、管継手１は、積層条帯製造工程、スパイラル成形工程、切断工程、および第２シール材一体化工程を経て、製造できる。なお、以下の製造方法の説明では、第１シール材が樹脂フィルムを介して管継手本体部材に一体化される実施形態について説明するが、樹脂フィルムを備えない場合には、積層条帯製造工程は必要ない。

（積層条帯製造工程）
まず、第１シール材となるべき吸水膨張性素材と、樹脂フィルムを積層一体化して、テープ状にした積層条帯Ｔ１を製造する。図４は吸水膨張性素材と樹脂フィルムを積層一体化する積層条帯製造工程を示す模式図である。本工程に、第１シール材１２となるべき吸水膨張性不織布のシートＳ１と、樹脂フィルムシートＳ２を供給し、互いに積層してローラＲなどにより圧着し、積層一体化する。積層一体化されたものをスリッターＳＬにより所定の幅に裁断して、長尺の積層条帯Ｔ１を得る。

好ましくは、吸水膨張性不織布シートＳ１とフィルムシートＳ２の一体化は、溶融ラミネートにより行う。ここで溶融ラミネートとは、フィルムシートＳ２を溶融状態もしくは半溶融状態として不織布シートＳ１に重ね合わせて加圧して積層一体化することをいう。フィルムシートＳ２を半溶融状態に押し出しながら吸水膨張性不織布シートＳ１に重ね合わせて溶融ラミネートするようにしても良いし、フィルムシートＳ２を非溶融状態で吸水膨張性不織布シートＳ１に重ね合わせて、圧着ローラＲの直前もしくは圧着ローラＲによりフィルムシートを加熱し溶融させて溶融ラミネートするようにしても良い。また、溶融ラミネート時に接着促進剤（アンカーコート剤）を使用して、吸水膨張性不織布シートＳ１とフィルムシートＳ２の一体化を強固なものにすることも好ましい。

吸水膨張性不織布シートＳ１とフィルムシートＳ２の一体化は、粘着剤や接着剤により行うことも可能である。粘着剤や接着剤を利用すると、吸水膨張性不織布に全く熱的な影響を与えることなく不織布シートＳ１とフィルムシートＳ２を一体化できる。

（スパイラル成形工程）
積層条帯製造工程により得られた積層条帯Ｔ１を用いて、スパイラル成形を行う。図５は管継手本体部材１１の内周面に螺旋状に第１シール材１２が配設一体化された不定長の管継手部材Ｐを形成するスパイラル成形工程を示す模式図である。

本工程においては、公知の管成形装置の回転駆動される管成形軸ＳＦＴに、積層条帯Ｔ１と、樹脂の押出装置から所定の断面（本実施例では逆ハット形状）に押出された半溶融状態の合成樹脂条帯Ｔ２を、連続的に供給しながら螺旋状に巻きつける。ここで、積層条帯Ｔ１は、不織布側が内側（即ち管成形軸ＳＦＴの側）となるように捲回されると共に、積層条帯Ｔ１は合成樹脂条帯Ｔ２に先行して捲回される。隣接する合成樹脂条帯の両側端部は互いに重ね合わせられて溶着一体化されて管状に成形され、螺旋状凹凸条を有する波付円筒状の管壁を有する管体（管継手本体部材となる部分）が形成される。管体の成形とともに、積層条帯Ｔ１の樹脂フィルムの側と合成樹脂条帯Ｔ２とが熱溶着して、管体の波付円筒部の大径部１１１の内周面に沿って前記積層条帯Ｔ１が一体化する。そして、第１シール材となる吸水膨張性不織布が螺旋状に一体化された不定長の管継手部材Ｐ（管体内周面に螺旋状にシール材が一体化された長尺部材）が得られる。

管体への積層条帯Ｔ１の一体化は、接着剤や粘着剤を使用して接着しても良いが、本実施形態においては半溶融状態の合成樹脂条帯Ｔ２の有する熱量を利用して、積層条帯Ｔ１の樹脂フィルムと合成樹脂条帯Ｔ２を互いに熱溶着して行う。熱溶着により積層条帯Ｔ１と合成樹脂条帯Ｔ２の一体化を行えば、上記管体の製造と積層条帯Ｔ１の一体化を同時に行うことができ、接着剤や粘着剤の塗布の必要もなく、その製造が非常に効率的なものとなる。

（切断工程）
スパイラル成形工程に引き続いて、切断工程を行う。切断工程においては、スパイラル成形工程で得られた不定長の管継手部材Ｐを、カッターなどによって、所定の長さに切断し、短尺の管継手部材Ｑを得る。

（第２シール材一体化工程）
切断工程に引き続いて、第２シール材一体化工程を行う。第２シール材一体化工程においては、所定長さに切断された管継手部材Ｑの内周面に、あらかじめ所定幅のテープ状に裁断された吸水膨張性素材（幅Ｗ２、長さＬ２）を、第１シール材の互いに隣り合う部分をまたぐように、管継手部材Ｑの内周面に沿わせて接着一体化する。第２シール材の一体化は、接着剤や粘着剤、両面テープを使用して一体化すれば良い。第２シール材一体化工程は、手作業でも行うことができる。また、第２シール材となる吸水膨張性不織布に、管継手本体部材と熱溶着可能な樹脂フィルムをあらかじめ積層一体化しておけば、第２シール材を熱溶着により管継手本体部材に一体化することもできる。

以上の工程を順次行うことによって、本発明第１の実施形態の管継手１を効率的に製造することができる。

本発明の作用および効果を説明する。
上記管継手においては、波付管を接続した場合に、第１シール材が配設される部分における管の外周面と管継手本体部材内周面との間の距離をＣ１とし、第２シール材が配設される部分における管の外周面と管継手本体部材内周面との間の距離をＣ２とし、第１シール材における吸水膨張性素材の単位面積あたりの吸水性成分有効量をＱ１とし、第２シール材における吸水膨張性素材の単位面積あたりの吸水性成分有効量をＱ２として、Ｑ１／Ｃ１＞Ｑ２／Ｃ２とようにされているので、シール材を構成する吸水膨張性素材は、第１シール材の配設部位において、第２シール材の配設部位よりも、吸水し膨張した際に管と管継手の間の隙間にしっかり充填される。そのため、周方向全周にわたって配設された第１シール材による、センタリング効果がより効果的に働いて、管と管継手の相対的な偏心が抑制される。その結果、各シール材の配設部位における管と管継手の間の隙間が、偏心によって設計よりも大きくなってしまうことが未然防止され、特に第１シール材のシール性が不足することが防止される。従って、管継手の止水性がより確実なものとなる。

さらに、第２シール材の管継手軸方向の幅をＷ２とし、第１シール材が配設される螺旋に沿う方向における第２シール材の長さをＬ２として、Ｗ２＜Ｌ２となるように、すなわち第２シール材を第１シール材の螺旋に沿う方向に細長く形成しておけば、Ｑ１／Ｃ１＞Ｑ２／Ｃ２とされてシール材による隙間の充填度が第１シール材と比べて相対的に低くなった第２シール材の側における止水性の低下を、第２シール材が設けられる長さ（Ｌ２）によって補うことができ、管継手の止水性をさらに確実なものとできる。

また、上記実施形態のように、第１シール材と第２シール材が互いに重なり合わないように設けられれば、第２シール材が配設される部分でのシール材の膨張が過度に大きくなることがないので、管と管継手の間の相対的な偏心を抑制するのに特に効果的であり、管継手の止水性をさらに確実なものとできる。

さらに、管継手に使用される吸水膨張性素材が吸水膨張性不織布である場合には、不織布が柔軟な素材であって、管継手本体部材内周面に沿って貼り付けやすいと共に、水がきてから膨張して止水するまでの膨張速度が大きく、止水性が特に高くなる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変をして実施することができる。以下に本発明の他の実施形態について説明するが、以下の説明においては、上記実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様である部分については同じ番号をつけると共にその詳細な説明を省略する。

まず、管継手本体部材の内周面に設けられるシール材の配設形態の他の実施形態について説明する。図６には、本発明の第２の実施形態の管継手２を示す。本実施形態においては、管継手本体部材２１に第１シール材２２及び第２シール材２３，２３が配設される位置が異なっている。なお、図６に示す実施形態では、第１シール材２２が樹脂フィルム２４を介して管継手本体部材２１に一体化された実施形態を示している。また、図６におけるＸ−Ｘ断面図は、管継手本体部材の大径部に沿って、螺旋状にとった断面を示している。

本実施形態においては、管継手本体部材２１が大径部２１１と小径部２１２が交互に配置された螺旋状の凹凸条が形成された波付部を有する部材であるところ、第１シール材２２は、小径部２１２の内周面に沿って螺旋状に接着一体化されている。そして、第２シール材２３、２３が、第１シール材の隣り合う側縁部にまたがるように、大径部２１１の内周面に接着一体化されている。さらに、第２シール材は、管継手の周方向の位置に関し、管継手の中心軸周りに回転対称となるような３つの位置に設けられている。さらに、第２シール材は、管継手の両側において、管軸方向に隔たる位置にそれぞれ２箇所ずつ設けられている。すなわち、本実施形態においては、管継手の両方の開口端に近い部分に、第２シール材２３、２３がそれぞれ６箇所ずつ設けられている。

本実施形態においても、第１シール材と第２シール材は、それぞれの吸水膨張性素材の単位面積あたりの吸水性成分有効量Ｑ１、Ｑ２、および、それぞれのシール材が配設される部分における管の外周面と管継手本体部材内周面との間の距離をＣ１、Ｃ２とした際に、Ｑ１／Ｃ１＞Ｑ２／Ｃ２となるようにされている。従って、本実施形態のようにしても、管と管継手の相対的な偏心が抑制されて、止水性を確実なものとできる。

本実施形態のように、第２シール材を周方向の複数箇所に配設しても良い。周方向の２箇所以上に第２シール材を配設すれば、シールの信頼性をより高めることができる。周方向の配設箇所は、２〜４箇所程度であることが好ましい。特に本実施形態のように、第２シール材２３，２３を、管継手の軸周りに回転対称となるような位置に設けると、第２シール材が膨張して管と管継手を偏心させようとする圧力が互いに打ち消しあって、偏心が効果的に抑制されて、特に止水性を確実なものとできる。

また、第２シール材を、管継手軸方向に並べて（上記実施形態では２箇所に）設けることもまた、止水性の確実性を高めるうえで効果的である。

上記実施形態の説明においては、管継手本体部材全体が螺旋状凹凸条を有する波付部である管継手について説明したが、波付部は、管と接続される部分が波付部とされていれば良く、その部分に第１シール材と第２シール材が本発明特有の構成で配設されていれば、同様の効果が発揮されうる。そして、管継手の一方側のみに、第１シール材と第２シール材が本発明特有の構成で配設されていても、その側では同様の効果が発揮されうる。

また、管継手を製造する方法は、いわゆるスパイラル成形法を応用した製造方法に限定されず、管継手本体部材を射出成形により成形し、第１シール材および第２シール材を手作業などによって一体化して製造することもできる。

本発明によれば、止水性に優れた管継手が提供できる。また本発明の管継手は波付管の接続に使用でき、産業上の利用価値が高い。

１ 管継手
１１ 管継手本体部材
１１１ 大径部
１１２ 小径部
１２ 第１シール材
１３ 第２シール材
Ｓ１ 吸水膨張性不織布シート
Ｓ２ フィルムシート
Ｒ ローラ
ＳＬ スリッター
ＳＦＴ 管成形軸
Ｔ１ 積層条帯
Ｔ２ 合成樹脂条帯
２ 管継手
２１ 管継手本体部材
２２ 第１シール材
２３ 第２シール材
２４ 樹脂フィルム

Claims (5)

1. 螺旋状凹凸条を有する波付管を接続するための波付部を有する略円筒状の管継手本体部材に対し、接続すべき管の外周面と対向するように、シール材を前記波付部内周面に一体化した管継手であって、
   シール材は、所定の間隔を有するような螺旋状に配設される第１シール材と、第１シール材の隣り合う部分にまたがって配設される第２シール材により構成されるとともに、
   第１シール材及び第２シール材は吸水膨張性素材からなるシール材であって、
   第１シール材が配設される部分における前記波付管の外周面と管継手本体部材内周面との間の距離をＣ１とし、
   第２シール材が配設される部分における前記波付管の外周面と管継手本体部材内周面との間の距離をＣ２とし、
   第１シール材における吸水膨張性素材の単位面積あたりの吸水性成分有効量をＱ１とし、
   第２シール材における吸水膨張性素材の単位面積あたりの吸水性成分有効量をＱ２として、
   Ｑ１／Ｃ１＞Ｑ２／Ｃ２とされた管継手。
2. 前記吸水膨張性素材が吸水膨張性不織布である請求項１に記載の管継手。
3. 第２シール材の管継手軸方向の幅をＷ２とし、第１シール材が配設される螺旋に沿う方向における第２シール材の長さをＬ２として、
   Ｗ２＜Ｌ２とされた請求項１または請求項２に記載の管継手。
4. 第２シール材が、管継手周方向の複数箇所に、管継手の軸周りに対称な位置となるように設けられた請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の管継手。
5. 第１シール材と第２シール材が重なり合わないように設けられた請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の管継手。

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