JPH0526076B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば給水用樹脂被覆鋼管の継手部
において管端防食コアを用いる管の接続方法及び
それに使用する管端防食コアに関するものであ
る。

（従来の技術） 給水用樹脂被覆鋼管（以下「鋼管」という）の
継手部においては、その管端における鉄部分の露
出を防止するため、管端防食コアを用いている。
ところで、この管端防食コアを用いた継手には、
継手と管端防食コアが分離した分離型と、継手に
管端防食コアを一体に内蔵させた内蔵型とがあ
る。

まず、分離型の従来例は、第８図に示すよう
に、継手本体１とこれに連結される鋼管２の管端
部に嵌められる樹脂製の管端防食コア３とによつ
て管端防食継手を構成するものであり、上記継手
本体１には端部よりテーパ鉄雌ねじ４を設けると
ともに、奥部にこれと連続する樹脂雌ねじ５を設
け、一方の管端防食コア３には外周にねじ部６を
有する鍔部７と鋼管２内に嵌挿される胴部８を設
けている。そして、使用に際しては、鋼管２の端
部に管端防食コア３の胴部８を嵌挿し、その鋼管
２に設けたテーパ雄ねじ９と上記ねじ部６とを、
継手本体１の鉄雌ねじ４及び樹脂雌ねじ５に嵌合
して接続するものである。

次に、内蔵型の従来例は、第９図に示すよう
に、継手本体１のヌスミ部に、管端防食コア１０
を一体的に射出成形によつて形成したものであ
り、鋼管２を嵌挿するための凹溝１１と胴部１２
を形成している。そして、使用に際しては、鋼管
２の端部を凹溝１１に嵌挿しながら、換言すれば
胴部１２を鋼管２内面に嵌挿しながら螺合し、鋼
管２を継手本体１に嵌合接続するものである。

また、内蔵型の特殊な例として、第１０図に示
すようなものもある。これは、継手本体１に対
し、別体で成形した管端防食コア１３を、継手本
体１に螺合させ、一体化するように組合わせたも
のである。この場合の管端防食コア１３は、その
形状は上記分離型の管端防食コア３と似ている
が、予め継手本体１に螺合させて一体化しておく
点では内蔵型としての機能を有する。ここでは、
結合される鋼管２の先端と管端防食コア１３との
間に防食シール剤１４が充填されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記したような従来のもので
は、それぞれ以下のような問題を有していた。

まず、分離型の場合は、給水用ライニング鋼管
２にねじ切りを施し、これに管端防食コア３を予
め装着した後に、継手本体１に嵌合させるもので
あるが、施工者が管端防食コア３を鋼管２に装着
せずに接続してしまうという問題があつた。

次に、内蔵型の場合は、継手本体１に管端防食
コア１０が固定されているために、鋼管２の螺合
においてその管端の停止する位置が不定であり、
凹溝１１の奥まで入り切らない場合には第９図に
示すように空間部が生じ、この空間部に水道水の
長期滞留による腐敗水が発生するという問題があ
つた。

また、この内蔵型の特殊形である第１０図の例
では、図示するようにシール剤１４が完全に充填
されれば問題はないが、実際には鋼管２の先端に
防食シール剤を塗つて嵌合するものである為、第
９図と同様に空間を生じ、かつ防食シール剤が管
端防食コアのリツプ部でこすり落されて、鋼管２
の内面にはみ出してしまうのが実状である。

本発明は上記したような問題点に鑑みて成され
たものであり、分離型の問題点であつた管端防食
コアの入れ忘れをなくし、内蔵型の問題点であつ
た腐敗水空間をなくすことが可能な管の接続方法
及びそれに使用する管端防食コアを提供するもの
である。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために、第１の本発明の
管接続方法は、内面被覆鋼管の内周面に嵌挿させ
る胴部と前記鋼管の端面に当接する環状壁面を有
する鍔部を備えかつその鍔部外周面に継手本体に
設けたテーパ雌ねじに螺合する雄ねじを形成した
樹脂製の可動型管端防食コアを、継手本体に対す
る前記鋼管の嵌合に先立ち、予め前記環状壁面か
ら継手本体の端面までの距離が、継手本体の端面
からテーパ雄ねじの基準の長さａ±１ピツチの範
囲内となる位置に嵌合させておき、鋼管の接続時
に前記テーパ雌ねじに鋼管のテーパ雄ねじを嵌合
させてその先端部を管端防食コアの環状壁面に当
接させ、鋼管に所定の締付トルクを加えて結合す
ることを特徴とするものである。

また第２の本発明の管端防食コアは、継手本体
に形成されたテーパ雌ねじに螺合する雄ねじを鍔
部外周面に有し、予め継手本体のテーパ雌ねじ部
所定位置に嵌合停止される管端防食コアであつ
て、その鍔部外周の雄ねじ径を、前記基準の長さ
ａ位置±１ピツチの範囲内におけるテーパ雌ねじ
径と合致するように構成したものであり、より具
体的には該管端防食コアの胴部外周面に、前記鋼
管内径の最小値を底辺に、最大値を上辺とし、か
つ前記底辺長さを0.3〜0.7mm、上辺長さを0.2〜
0.5mmとした断面四辺形状の環状突起を、継手本
体のテーパ雌ねじ端部より螺進側に１ピツチ以上
で、かつ環状壁面より３mm以上手前の位置に１本
以上形成したものである。

（作用） 本発明は上記したように、継手本体とは別体で
成形された可動型管端防食コアを、継手本体に鋼
管を嵌合するに先立ち、予め継手本体のテーパ雌
ねじの所定位置に嵌合させておき、鋼管の接続時
にその先端を管端防食コアの環状壁面に当接さ
せ、所定の締付トルクを加えることにより、管端
防食コアを鋼管と共に回転させて前進可動させて
結合を完了するもので、このとき管端防食コアの
鍔部は鋼管先端に押圧されて密に接した状態にあ
る。

（実施例） 以下本発明の実施例について、図面に基づき詳
細に説明する。本発明の実施例図面において、上
記従来例と同一符号については同一の機能部分又
は部品等を示す。

第１図において、１５は継手本体となる例えば
青銅バルブの継手部であり、この継手部１５に設
けたテーパ雌ねじ１６に、可動型管端防食コア１
７の鍔部１８の外周に設けた雄ねじ１９を嵌合し
た状態を示している。そして、上記管端防食コア
１７に設けた胴部２０に対し、鋼管２の内周面を
嵌挿しながら、鋼管２のテーパ雄ねじ９を上記テ
ーパ雌ねじ１６に嵌合することにより、結合され
るのであるが、本発明においては、継手部１５の
テーパ雌ねじ１６に対する可動管端防食コア１７
の嵌合停止位置が問題となる。

すなわち、基準径が継手部１５の端面の場合、
第１図に示すように継手部１５の端面より管端防
食コア１７の鍔部１８端面、すなわち環状壁面２
２までの寸法をｌとすると、この寸法ｌを鋼管２
のテーパ雄ねじ９の基準の長さａ±１ピツチの範
囲内の寸法とするのであり、これより浅い位置で
は嵌合がガタつく状態、又深くなる位置では一定
の締付トルクを必要とすることになる。

本発明方法では、この第１図に示すように、継
手部１５に鋼管２を嵌合接続するに先立ち、その
継手部１５のテーパ雌ねじ１６に可動型管端防食
コア１７を嵌合させた状態にしておく。そして、
鋼管２の嵌合接続する場合、まず鋼管２の内周面
を管端防食コア１７の胴部２０に嵌挿させ、その
テーパ雄ねじ９を継手部１５のテーパ雌ねじ１６
に嵌合させる。その嵌合によつて、鋼管２の先端
が鍔部８の環状壁面２２に当接する位置までねじ
込んだ状態で、雄ねじ１９がテーパ雄ねじ９と連
続しており、この状態ではテーパ雄ねじ９もテー
パ雌ねじ１６に対して、一般のねじ嵌合で最も浅
くなる位置といえる。この状態で、鋼管２に所定
の締付トルクを与えることにより、この鋼管２の
ねじ込みにともなつて、管端防食コア１７も鍔部
１８を介してねじ込み方向に回転し、テーパ雌ね
じ１６に対するねじ嵌合が深くなる。すなわち、
管端防食コア１７は、継手部１５に対して予め設
定された嵌合位置から嵌合が深くなる位置に可動
して接続されたことになり、そしてその可動は鋼
管２の締付けによつて生じるものであり、鍔部１
８の環状壁面２２は鋼管２の先端面に密着した状
態にある。その所定の締付トルクによる鋼管２の
締付が完了した状態で、継手部１５に対する（管
端防食コア１７を介在させての）鋼管２の嵌合接
続が終了する。

次に、上記寸法ｌの設定方法について、第２図
イ〜ハに基づき説明する。

まず、イ図に示すように、継手部１５の基準径
位置（端面部分）から、嵌合される鋼管２の基準
の長さをａとし、その継手部１５のテーパ雌ねじ
１６の基準位置（ａの位置）における軸線方向の
許容差を±ｃ、鋼管２側のテーパ雄ねじ９の軸線
方向の許容差を±ｂとする。

ここで、両ねじ１６，９の嵌合が最も浅い場合
は、ロ図に示すように上記寸法ａに対して短い寸
法l₁、すなわち、 l₁＝ａ−ｃ−ｂ … となる。手締めの場合は、ほぼこの最も浅い寸法
l₁となる。

ところで、通常のねじ結合は、手締めの位置か
ら何山かを機械締めしてその結合が正規となるも
のであり、ねじ継手の強度、気密性等が十分維持
できるものである。この機械締めの山数は最低１
山（１ピツチ）必要であるが、ハ図に示すように
この機械締め代をTsとして上記の式に代入す
ると l₂＝ａ−ｃ−ｂ＋Ts … となる。ここで寸法l₂は機械締め後の締付け長さ
である。

そして、この寸法l₂は、一般のねじ嵌合で最も
浅くなる長さ（略上記基準の長さａ）を示してお
り、従つて第１図に示す可動型管端防食コア１７
を継手部１５に予め嵌合しておく寸法ｌは、 ｌ＝l₂≒ａ … としておく必要がある。ここで、もし寸法ｌが寸
法l₂より大きくなつた場合、その差にもよるが、
最悪の場合継手部１５に嵌合される鋼管２のねじ
込み寸法がl₂と同じであるから、ｌ−l₂の差分だ
け鋼管２の先端面と鍔部１８との間に空間を生じ
ることになり不都合を生じるから、寸法ｌはl₂よ
り大きくならないようにするのが理想である。

上記寸法l₂の式及び式は、継手に対する鋼
管２の嵌合の最短寸法を元にして管端防食コア１
７の嵌合停止時の寸法を求めたが、通常のねじ嵌
合においては、所定の締付トルクを加えることに
より、当然ねじ込み長さが寸法ｌより小さく、又
は大きくなる場合があるため、本発明では許容範
囲を±１ピツチとしている。

なお、これは許容差±ｃ及び±ｂと締付長さが
式より小さい又は大きいため生ずるが、例えば
大きい場合、管端防食コア１７はねじ込み長さが
寸法ｌより大きい距離だけ、鋼管２の先端に押さ
れて回転しながら移動し、この回転は鋼管２と同
調しており、いわゆる“ともまわり”して管端防
食コア１７が可動することになる。そして、その
嵌合力と締付トルクがつり合つた状態で継手部１
５に対する鋼管２の嵌合接続は終了する。

第３図は、本発明方法において、管端防食コア
１７の鍔部１８と鋼管２の端面との間に空間を作
らないようにするためのより確実な手段である。
すなわち、図示するように、管端防食コア１７の
鍔部１８と胴部２０の直交する位置に、ペースト
状の充填材２１を設けておくものである。このよ
うにしておくことにより、第４図に示すように、
鋼管２の先端面にたまたま突起２′を有している
ような場合でもこの突起２′によつて空間を作る
のを上記充填材２１によつて防止するのである。

次に以上のような管の接続方法をより確実に実
施するためには、可動型管端防食コア１７の鍔部
１８外周に設けた雄ねじ１９の径等についても考
慮する必要がある。

すなわち、継手部１５側がテーパ雌ねじ１６で
あり、かつ管端防食コア１７の嵌合停止位置が定
まつたわけであるから、この位置に合わせたねじ
径にしておく必要がある。

そこで、第５図に示すように、継手部１５端面
の基準径をd₀とし、テーパを１／ｍ、鍔部１８の
大径側をd_nax、同小径側をd_nio、鍔部１８の寸法
をl₀とすれば、 d_nax＝d₀−（ｌ×１／ｍ） … d_nio＝d₀−｛（ｌ＋l₀）×１／ｍ｝ … となり、管端防食コア１７の鍔部１８の雄ねじ１
９の径をそのd_nax〜d_nioの範囲に納まるようにす
るのが理想であるが、実際上はｌの位置±１ピツ
チにおけるテーパ雌ねじ１６の径と合致するよう
にすれば問題はない。このような寸法径にした場
合、前述のようにねじ込み長さが寸法ｌより長い
場合、雄ねじ１９部は、継手部１５のテーパ雌ね
じ１６に沿つて縮径されながら可動していくが、
このとき両者はタイトに嵌合するので、水の侵入
を防止する上で大きな効果を有している。

すなわち、管端防食コア１７の雄ねじ１９の径
が上記範囲より大きい場合は、継手部１５のテー
パ雌ねじ１６のｌ位置付近に当該管端防食コア１
７を固定させる際、これら両者の摩擦抵抗が大き
いために製造工場における螺嵌作業が極めて行い
難い。また、ｌ位置付近に固定させた後も、配管
施工時に鋼管２が螺進して管端防食コア１７の環
状壁面２２に管端が当接してからは、本来管端防
食コア１７と鋼管２がともまわりすべき所、摩擦
抵抗が過大な為、管端防食コア１７がともまわり
せずにテーパ雌ねじ１６部を直進し、雄ねじ１９
を変形破壊する不具合を招く。

また反対に、雄ねじ１９の径が上記範囲より小
さい場合は、螺嵌作業はすこぶる容易となるが、
その反面管端防食コア１７をテーパ雌ねじ１６に
固定させるところの摩擦抵抗が過小な為、ともま
わりはするが胴部２０に設置された環状突起２３
を鋼管の内部へ収容し難く前述の腐敗水を生ぜし
める空洞部を生ずるという不具合を招く。

これらに対して、上記したような所定の雄ねじ
１９の径を有する管端防食コア１７は前述の如く
有効に作用する。

次に管端防食コア１７の胴部２０に形成する環
状突起２３の寸法及びその設置位置について説明
する。

この環状壁突起２３が強固である場合、鋼管２
の内部に管端防食コア１７の環状突起２３を収容
する抵抗力の方が、管端防食コア１７の雄ねじ１
９と継手部１５のテーパと雌ねじ１６との間の摩
擦抵抗よりも大きくなり、環状壁面２２と管端と
が当接することなく管端防食コア１７が螺進し、
そのために腐敗水の空洞を生ずるという不具合を
招く。

また反対に、環状突起２３が柔弱である場合、
腐敗水の空洞を生ずるという不具合はないが、変
形し易いため鋼管２が環状突起２３を収容する際
に鋼管２の内面と環状突起２３間に隙間が生じる
という不具合を招く。更に、同時に現在の射出成
形精度では製造困難でもある。

そこで本発明者等が環状突起２３の寸法につい
て種々実験を重ねた結果、断面における上辺の長
さＡを0.2〜0.5mm、底辺の長さＢを0.3〜0.7mmと
すればテーパ雌ねじ１６と雄ねじ１９との間の摩
擦力（以下単に「摩擦力」という）は、常に鋼管
２の内周面と環状突起２３との接触によつて生ず
る摩擦力（以下「推抗力」という）よりも大きく
なり、環状壁面２２と鋼管２の端面とが密着する
ことを確認したのである（なお、上記Ａ，Ｂは第
６図参照）。

なお、環状突起２３の最大外径（上辺）を鋼管
２の内径の最大値とし、また底辺の値（胴部２０
の外径）を鋼管２の内径の最小値とすることは本
出願人のうちの一社が先に実開昭63−28987号公
報にて開示している。すなわち、かかる如くする
ことによつて鋼管内の流体が鋼管２の端面に迄侵
入することを抑え、鋼管２の端面やテーパ雄ねじ
９の腐食を防止できるのである。

次に環状突起２３の設置位置について説明す
る。

この環状突起２３は胴部２０の任意の場所に配
置すればよいというものではなく、上記ｌ寸法の
付近に管端防食コア１７が固定されることと、継
手部１５の端部には施工時に面取りが施されるこ
とを考慮する必要がある。

これらを考慮せずに設置した場合には、次の如
き不具合を招くことになる。

第７図イに示すように、管端防食コア１７の挿
入部は継手部１５の端面より外部に突出している
が、環状突起２３が継手部１５の内部でなく外部
にあつた場合には、配管施工時、鋼管２を管端防
食コア１７の挿入部に差し込む際、この環状突起
２３が妨げとなつて鋼管２のテーパ雄ねじ９と継
手部１５のテーパ雌ねじ１６が螺嵌し難いという
不具合を招く。

それでは継手部１５の端面より内側に環状突起
２３がくるようにこれを設置すれば良いかという
とそうではない。すなわち、継手部１５の端面は
第７図ロに示すように通常鋼管２ののみ込みをよ
り容易にするための面取りＣが施されている為、
端面から１山以内においては不完全雌ねじとなつ
ていることが多い。従つて、環状突起２３を継手
部１５の端面１山以内に設置しても上記したのと
同様の不具合を招く。

次に、第７図ハに示す如く、鋼管２の端面の内
周部は通常面取りC′が施されている。その為、同
図ニに示す如く、環状突起２３を環状壁面２２に
近づけすぎると鋼管２の内周部と接することがな
くなる為、流体の侵入を防止できなくなる。本発
明者等の実験によれば、この不具合を生ずるのは
環状突起２３と環状壁面２２との距離が３mm未満
の場合であつた。

従つて、本発明では環状突起２３の設置位置
を、継手部１５の端面から螺進側に１ピツチ以上
で、かつ環状壁面２２より３mm以上手前の位置に
形成させているのである。

なお、環状突起２３の数は１本以上であればよ
く、その本数は問わない。

（発明の効果） 本発明は以上説明したように、継手本体とは別
体で成形された可動型管端防食コアを、予め継手
本体のテーパ雌ねじの所定位置に嵌合させてお
き、継手本体に対する鋼管の接続時にその先端部
を上記管端防食コアの鍔部の環状壁面に当接さ
せ、鋼管に所定の締付トルクを加えて、管端防食
コアを鋼管と共に回転させて前進可動させて結合
させるものであるため、従来のように管端防食コ
アを入れ忘れるようなことがなく、かつ管端防食
コアと鋼管先端面とは常に確実に密着結合されて
空間を生じることがない。従つて、従来のように
腐敗水の発生もないので赤水を防止できる管端防
食の管接続方法として非常に優れた発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例を示す断面図、
第２図イ〜ハは管端防食コアの嵌合停止寸法の設
定のための説明図、第３図は他の実施例を示す断
面図、第４図は同実施例のための鋼管断面図、第
５図は管端防食コアの雄ねじ部径の寸法設定のた
めの説明図、第６図は同じく環状突起の寸法の説
明図、第７図は同じく設置位置の説明図、第８図
〜第１０図はそれぞれ従来例を示す断面図であ
る。 １は継手本体、２は鋼管、９はテーパ雄ねじ、
１５は継手部、１６はテーパ雌ねじ、１７は管端
防食コア、１８は鍔部、１９は雄ねじ、２０は円
筒部、２２は環状壁面、２３は環状突起、ｌは管
端防食コアの嵌合停止寸法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内面被覆鋼管の内周面に嵌挿させる胴部と前
   記鋼管の端面に当接する環状壁面を有する鍔部を
   備えかつその鍔部外周面に継手本体に設けたテー
   パ雌ねじに螺合する雄ねじを形成した樹脂製の可
   動型管端防食コアを、継手本体に対する前記鋼管
   の嵌合に先立ち、予め前記環状壁面から継手本体
   の端面までの距離が、継手本体の端面からテーパ
   雄ねじの基準の長さａ±１ピツチの範囲内となる
   位置に嵌合させておき、鋼管の接続時に前記テー
   パ雌ねじに鋼管のテーパ雄ねじを嵌合させてその
   先端部を管端防食コアの環状壁面に当接させ、鋼
   管に所定の締付トルクを加えて結合することを特
   徴とする管接続方法。 ２ 継手本体に形成されたテーパ雌ねじに螺合す
   る雄ねじを鍔部外周面に有し、予め継手本体のテ
   ーパ雌ねじ部所定位置に嵌合停止される管端防食
   コアであつて、その鍔部外周の雄ねじ径を、前記
   基準の長さａ位置±１ピツチの範囲内におけるテ
   ーパ雌ねじ径と合致するように構成したことを特
   徴とする管端防食コア。 ３ 胴部外周面に、前記鋼管内径の最小値を底辺
   に、最大値を上辺とし、かつ前記底辺長さを0.3
   〜0.7mm、上辺長さを0.2〜0.5mmとした断面四辺形
   状の環状突起を、継手本体のテーパ雌ねじ端部よ
   り螺進側に１ピツチ以上で、かつ環状壁面より３
   mm以上手前の位置に１本以上形成したことを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載の管端防食コ
   ア。