JPH06159562A - 管継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 受口を構成するポリオレフィンのコールドフ
ローが起こらず、止水性の低下を来さない管継手を提供
する。 【構成】 内周面にシールゴム４の収納溝３ａが形成さ
れた受口３を、ポリエチレン２ａと、これに接着性を有
する変性ポリオレフィン５を介して結合された補強金属
コア６とで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば水道用ポリエチ
レン管等の接続に使用される管継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば水道用の樹脂管としては、一般に
ポリ塩化ビニル製の管（塩ビ管）が実用されているが、
更にポリエチレン製の管（ポリエチレン管）の使用も古
くからなされており、近年量的に拡大の方向にある。

【０００３】このような樹脂管の中でも、例えば口径が
５０ｍｍ以上ある中・大口径の樹脂管の接続に際して
は、地震等の地盤変動による変位を管接続部において吸
収できるように、いわゆるゴム輪接合（受口の内面にリ
ング状のシールゴムを装着し、このシールゴムを介して
管と管又は継手等とを接合することで止水性をもたせる
もの）が採用される場合が多い。

【０００４】この種のゴム輪接合に用いられる継手とし
て、例えば、実開昭６３−２０５９１号公報ではポリエ
チレン製の両受けゴム輪接合ソケットが、実開昭６３−
３３０８５号公報では両受けゴム輪接合エルボが、実開
昭６３−１１５９８８号公報では三受けゴム輪接合チー
ズがそれぞれ提案されている。これらは、いずれも受口
内に波状のゴム輪を装着した構成で、受口に差し込まれ
た管との間をそのゴム輪によってシールするようにした
ものである。

【０００５】ところで、ゴム輪接合に用いられるゴム輪
は、圧縮タイプと自己封水タイプとに大別される。前者
の圧縮タイプは、継手の内周面とこれに差し込まれる管
の外周面との間でゴム輪を圧縮して、それらの面に密着
させることで止水するものであり、後者の自己封水タイ
プは、管の接続時にゴム輪を圧縮させる点では同じであ
るが、さらにゴム輪の断面形状を例えば二つ折りの形状
とすることにより、管内を流れる水の圧力でゴム輪が管
及び継手の周面に押し付けられるようにして止水するも
のである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、いずれのタイ
プに属するにしても、上記のようなゴム輪を用いて止水
するには、管接続時にゴム輪を圧縮状態に保持する必要
がある。このため、従来の樹脂製の管継手、特に継手本
体がポリエチレンで構成された管継手においては、次の
ような問題があった。

【０００７】すなわち、受口内にゴム輪を圧縮した状態
に保持するため、そのゴム圧縮の反作用として、ゴム輪
の復元力による応力が継手本体を構成しているポリオレ
フィンに作用し、その結果として、いわゆる樹脂のコー
ルドフロー（低温流れ）が起こる。コールドフローは、
常温下で荷重が長期間に亘って作用した結果、結晶の移
動が起こり、荷重を除去しても形状が元には戻らなくな
って寸法変化を来す現象であるが、このようなコールド
フローが受口つまり管接合部に起こると、時間が経過す
るにつれて接合部の止水性が低下することとなる。

【０００８】本発明は、従来における上記のような問題
に対処するもので、ポリエチレン管等のポリオレフィン
管の接続に適した継手として、受口におけるポリオレフ
ィンのコールドフローが起こらず、止水性の低下を来さ
ない管継手を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
願の第１発明は、一端側が受口とされてその受口の内面
にシールゴムの収納溝が形成された管継手において、上
記受口を、ポリオレフィンと、このポリオレフィンに接
着性を有する変性ポリオレフィンを介して結合された補
強金属コアとで構成したことを特徴とする。

【００１０】また、本願の第２発明は、一端側が受口と
されてその受口の内面にシールゴムの収納溝が形成され
た管継手において、上記受口を、ポリオレフィンと、そ
の内周面側に配置された補強金属コアとで構成するとと
もに、その継手本体の外周面側には、補強金属コアの位
置する内面側に向けて受口を所定の状態に締めつける金
属リングを装着したことを特徴とする。

【００１１】ここで、上記第１発明においては、補強金
属コアを、受口の内周側または外周側のいずれに設けて
もよいし、受口を構成するポリオレフィン部分の周壁内
に埋め込んでもよい。

【００１２】また、変性ポリオレフィンは、受口を構成
するポリオレフィンと補強金属コアとを強固に接着・一
体化させるために設けられるものであるが、さらに補強
金属コアを防食する意味で、補強金属コアの全周に亘っ
てこの種の変性ポリオレフィンを被覆してもよい。この
ような変性ポリオレフィンとしては、例えば、三井石油
化学製商品：商品名アドマーなどが挙げられる。

【００１３】また、補強金属コアの材質としては、例え
ばリン青銅、ステンレス、鋼、鋳鉄等が挙げられるが、
鋼や鋳鉄の場合は防食の目的で全面に樹脂コーティング
するのが望ましい。

【００１４】さらに、受口を構成するポリオレフィンと
しては、主としてポリエチレンを使用するが、この場合
のポリエチレンは、低密度、中密度又は高密度のどの領
域のものでもよく、また高分子量ポリエチレンでもよ
い。

【００１５】一方、上記第２発明の構成においても、受
口を構成するポリオレフィンと補強金属コアとの間に、
接着力を有する変性ポリオレフィンを介在させてもよ
い。また、第２発明における補強金属コアでは、後述す
る実施例で示すように、金属リングに対応する位置に円
周溝又はネジ溝（ラセン溝）を切ってあることが「みず
道」を長くすることになるので好ましい。

【００１６】さらに、金属リングの材質は、リン青銅、
ステンレススティール、その他延性の高い金属であれば
何でもよい。なお、本願第１発明及び第２発明のいずれ
の管継手においても、受口に対して反対側に位置する端
部の構成は特に限定されないが、本発明の適用される管
継手の用途を考慮すると、後述する実施例で示すよう
に、突き合わせ接合、スリーブ接合又は電気発熱体によ
る融着接合の可能な構成とするのが望ましい。

【００１７】

【作用】本願第１発明の構成によれば、管継手の一端側
に形成された受口が、ポリオレフィンと、これに結合さ
れた補強金属コアとで構成されていることにより、その
受口のポリオレフィン部分が補強金属コアで補強される
ことなる。従って、管接続時に受口内に装着されるシー
ルゴムの圧縮の反作用による応力が、受口を構成してい
るポリオレフィンに長期間作用しても、その受口におけ
るポリオレフィンはコールドフローを起こさなくなる。
これにより、この種のゴム輪接合式受口を有する管継手
において、受口を構成するポリオレフィンのコールドフ
ローによる寸法変化を阻止することができる。

【００１８】また、この場合において、受口におけるポ
リオレフィンと補強金属コアとの界面には接着力を有す
る変性ポリオレフィンが介在しているから、その変性ポ
リオレフィンによって受口におけるポリオレフィン及び
補強金属コアは充分強固に接着され一体化される。従っ
て、受口におけるポリオレフィンと補強金属コアとの界
面が分離したり、そのような分離に伴って生じる「みず
道」の形成を未然に防止することができる。

【００１９】一方、本願第２発明に係る管継手において
も、その一端側に形成された受口がポリオレフィンと補
強金属コアとで構成されているので、第１発明の場合と
同様に、シールゴムの圧縮による反作用を長期間受けて
も、ポリオレフィンのコールドフローによる寸法変化を
阻止することができる。その場合、この管継手において
は、特に補強金属コアが受口の内面側に設けられている
ことで、受口におけるポリオレフィンのコールドフロー
を一層効果的に防止することができる。

【００２０】そして、受口の外周側には金属リングが装
着されて、補強金属コアの位置する内面側に向けて受口
を所定の状態に締めつけていることにより、受口外周側
のポリオレフィンと内周側の補強金属コアとの間の「み
ず道」を確実に遮断することができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 〔第１実施例〕図１は、本発明の第１実施例を示すもの
で、水道用ポリエチレン管の接続に使用される管継手の
上半分を断面にして示す一部縦断面図である。

【００２２】同図に示すように、この管継手１は、継手
本体２がポリオレフィンによって構成されているととも
に、一端側が拡径部を有する受口３とされている。この
受口３における拡径部の内周面には、シールゴム用の収
納溝３ａが形成されており、この収納溝３ａに、図例で
は屈曲した断面形状を有する自己封水タイプの環状のシ
ールゴム４が装着されている。

【００２３】そして、この管継手１においては、本発明
の特徴部分として、上記受口３が、継手本体２を構成す
るポリオレフィン部分２ａと、このポリオレフィン部分
２ａに接着性を有する変性ポリオレフィン５を介して結
合された補強金属コア６とで構成されている。

【００２４】具体的には、継手本体２の内面の所定位置
に段差が形成されており、その段差から一方の側（受口
３側）の肉厚が他方の側（図例では右端側）の肉厚より
も所定量だけ薄く形成されている。そして、その肉厚の
薄い方の内面に沿って上記の補強金属コア６が設けられ
ており、この補強金属コア６の内面が継手本体２の肉厚
の厚い方の内面に連続するように構成されている。ま
た、この受口３における補強金属コア６とポリエチレン
部分２ａとの界面には、上述の接着力を有する変性ポリ
オレフィン５が介在されており、この変性ポリオレフィ
ン５によって、受口３におけるポリエチレン部分２ａと
補強金属コア６とが強固に接着・一体化された構成とな
っている。

【００２５】なお、図例では、継手本体２における肉厚
の厚い方の開口端２ｂは、受口３側よりも所定量だけ小
径とされており、この開口端２ｂに他の管等の端面を突
き合わせて融着することで、他の管等と接合（バット接
合）できるようになっている。

【００２６】また、補強金属コア６の内面には上述の収
納溝３ａが形成されており、この収納溝３ａにシールゴ
ム４をセットした状態で、受口３に被接続管Ａを差し込
んで接続した時に、その被接続管Ａの外周面と補強金属
コア３の内周面との間にシールゴム４が挟まれて圧縮さ
れ、その状態で両者に密着することにより被接続管Ａと
管継手１との間をシールするようになっている。

【００２７】このような管継手は、例えば次のようにし
て製作される。先ず、加熱炉内で補強金属コアを約１８
０°Ｃに加熱し、その加熱した補強金属コアの表面に粉
末アドマー（変性ポリオレフィン）を吹きつける。この
ようにすると、粉末アドマーは補強金属コアの熱によっ
て溶け、その表面に付着する。

【００２８】次に、加熱炉から補強金属コアを取り出し
て冷却するが、この時、補強金属コアの表面はアドマー
が完全に接着された状態となっている。次いで、この樹
脂コーティングされた補強金属コアを射出成形金型にセ
ットし、その金型内に約２４０°Ｃの樹脂温のポリエチ
レンを射出することにより所定形状の管継手を成形し、
その後、これを冷却して取り出す。これにより、補強金
属コア表面のアドマーがポリエチレンと完全に接着する
こととなる。つまり、継手本体を構成するポリエチレン
と補強金属コアとがアドマーを介して完全に一体化され
た状態で結合されることとなる。

【００２９】上記管継手１によれば、その受口３内に被
接続管Ａを差し込んで接続した時に、受口内面の収納溝
３ａに収納されているシールゴム４が被接続管Ａの外周
面と補強金属コア６の内周面との間に挟まれて圧縮さ
れ、その状態で両者に密着することにより被接続管Ａと
管継手１との間がシールされる。

【００３０】この時、受口３の内周面にはシールゴム４
の圧縮に伴う反作用による応力、つまりシールゴム４の
復元力が作用するため、この部分がポリエチレンだけで
構成されていると、時間が経過するにつれてコールドフ
ローを生じるおそれがある。

【００３１】しかし、上記の構成によれば、受口３の内
周側が補強金属コア６で構成されているから、シールゴ
ム４の圧縮に伴う応力は補強金属コア６によって直接受
け止められる。このため、、受口３の外周側を構成して
いるポリエチレン部分２ａは、シールゴム４の圧縮に伴
う応力の影響をほとんど（場合によっては全く）受けな
いこととなる。従って、このようなシールゴム４の圧縮
の反作用による力が受口３の内面側に対して長期に亘っ
て作用しても、受口におけるポリエチレン部分２ａはコ
ールドフローを起こさなくなり、そのようなポリオレフ
ィンのコールドフローによる寸法変化が回避されること
になる。

【００３２】ところで、一般にはポリエチレンと金属と
の接着性は良くないため、両者を単に結合させただけの
場合には、その界面に水の通り道となる隙間や亀裂、つ
まり「みず道」が生じやすい。しかし、上記管継手１に
おいては、受口３におけるポリオレフィン部分２ａと補
強金属コア６との界面に、接着力を有する変性ポリオレ
フィン５が介在されており、この変性ポリオレフィン５
によってポリオレフィン２ａおよび補強金属コア６が充
分強固に接着され一体化される。これにより、両者の界
面における「みず道」の形成を確実に防止することがで
き、そのような「みず道」の形成に伴う止水性の低下を
効果的に回避することができる。 〔第２実施例〕次に、図２に示す本発明の第２実施例に
ついて説明する。

【００３３】同図に示すように、本実施例に係る管継手
１１も、継手本体１２がポリオレフィンによって構成さ
れているとともに、一端側が拡径部を有する受口１３と
されている。また、この受口１３における内面には、シ
ールゴム用の収納溝１３ａが形成されており、この収納
溝１３ａに、図例では屈曲した断面形状を有する自己封
水タイプの環状のシールゴム１４が装着されている。

【００３４】そして、上記受口１３が、継手本体１２を
構成するポリオレフィン部分１２ａと、その内周面側に
配置された補強金属コア１６とで構成され、この補強金
属コア１６の内周面に上記収納溝１３ａが形成されてい
る点、および、その収納溝１３ａにシールゴム１４をセ
ットした状態で、受口１３に被接続管Ａを差し込んで接
続した時に、その被接続管Ａの外周面と補強金属コア１
６の内周面との間にシールゴム１４が挟まれて圧縮さ
れ、その状態で両者に密着することにより、被接続管Ａ
と管継手１１との間をシールするようになっている点
は、図１のものと同様であるが、以下の構成が図１のも
と異なる。

【００３５】すなわち、この管継手１１における補強金
属コア１６には、シールゴム用収納溝１３ａの両側に位
置するコア外周面に、これに接するポリエチレン部分１
２ａが食い込む複数の円周溝でなる凹凸部１６ａ、１６
ａが形成されており、この凹凸部１６ａ、１６ａに対応
位置する受口外周側に金属リング１７、１７が装着され
ている。そして、この金属リング１７、１７が縮径方向
に所定量だけカシメられていることにより、補強金属コ
ア１６の位置する受口部分がその外周側から所定の状態
に締めつけられて、受口１３における外周側のポリエチ
レン部分１２ａと内周側の補強金属コア１６とが強固に
結合・一体化された構成とされている。なお、このよう
な金属リング１７、１７のカシメ作業は、受口１３に被
接続管Ａを挿入した状態で行うことも可能である。

【００３６】このような構成によれば、管継手１１にお
ける受口１３の内周側に補強金属コア１６が設けられて
いることにより、図１に示したものと同様に、受口１３
の内面に対してシールゴム１４の圧縮の反作用による応
力が長期間作用しても、受口外周側のポリエチレン部分
１２ａにコールドフローが発生せず、従って、そのよう
なコールドフローによる寸法変化を回避することができ
る。

【００３７】また、補強金属コア１６の外周には、シー
ルゴム用収納溝１３ａを挟む両側の位置に凹凸部１６
ａ、１６ａが形成されて受口外周側のポリエチレン部分
１２ａが食い込んでいるとともに、それらの凹凸部１６
ａ、１６ａに対応位置する受口外周には金属リング１
７、１７が装着されて所定の状態にカシメられているの
で、受口外周側のポリエチレン部分１２ａと受口内周側
の補強金属コア１６とが金属リング１７、１７の締めつ
け力によって強固に結合される。これにより、受口外周
側のポリエチレン部分１２ａと内周側の補強金属コア１
６との間の「みず道」を確実に遮断することができ、そ
の結果、漏水の懸念も解消されることとなる。しかも、
補強金属コア１６とポリエチレン部分１２ａとの界面に
上記のような凹凸部１６ａ、１６ａを形成することは、
結果として「みず道」を長くすることになる。 〔その他の実施例〕上記の図１および図２に示した管継
手は、受口と反対側の端部に他の管等を突き合わせて融
着するバット接合タイプのものであるが、本発明は、こ
のようなタイプのものに限るものでなく、例えば図３〜
図５に示すようなものであってもよい。

【００３８】このうち、図３および図４に示す管継手２
１は、受口２３と反対側の端部２２ｂがスリーブ融着タ
イプ（図例のものは雌型であるが、雄型であってもよ
い）のものである。

【００３９】また、図５に示す管継手３１は、受口３３
と反対側の端部（雌型）３２ｂに電気発熱体（加熱線）
３８を埋め込んだ電気融着タイプのものであり、外周側
に設けられた電極３９、３９を介して発熱体３８に電気
を供給して発熱させ、その熱によって端部３２ｂとこれ
に接続される被接続管（図示せず）との接合部のポリエ
チレンを溶融して融着させるものである。

【００４０】なお、上記図３および図５には、受口にお
ける補強金属コアとポリエチレン部分とがその界面に介
在された変性ポリオレフィンによって接着・結合された
管継手２１、３１を示したが、図２に示すような金属リ
ングを用いる管継手においても、その受口と反対側の端
部に、図３または図４のスリーブ融着タイプや図５の電
気融着タイプの構成を採用してもよいのは言うまでもな
い。

【００４１】また、図１のものでは、受口３の内周側に
補強金属コア６を設ける構成としたが、この種の金属コ
アを受口の外周側に設ける構成としてもよいし、図４の
ように継手本体２２の周壁内に補強金属コア２６を埋め
込む構成としてもよい。

【００４２】さらに、補強金属コアの形状についても、
図２のものでは、周面に多数の円周溝でなる凹凸１６
ａ、１６ａを設ける構成としたが、周面に多数の孔を穿
って樹脂を食い込ませる構成としてもよい。このように
すれば、補強金属コアにおける凹凸部や孔に樹脂が食い
込むので、管継手の軸方向の剪断剥離力に対する強度を
物理的に補強することができる。

【００４３】また、受口内面の収納溝に収納されるシー
ルゴムは、上記のような自己封水タイプのものに限られ
ず、圧縮タイプのものであってもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上のように、本発明の管継手によれ
ば、管接続時に圧縮されたシールゴムの反作用による応
力を受ける受口が、ポリオレフィンとこれを補強する補
強金属コアとで構成されているので、その受口を構成し
ているポリオレフィンがコールドフローを起こすことを
回避することができ、ひいてはコールドフローによる受
口の変形ないし寸法変化を未然に防止することができ
る。

【００４５】しかも、受口における補強金属コアとポリ
オレフィンは、その界面に存在する変性ポリオレフィン
又は受口をその外周側から締めつける金属リングによっ
て完全に結合されて一体化されることとなる。これによ
り、これら両者の界面における「みず道」の形成を確実
に防止することができ、そのような「みず道」の形成に
よる止水性の低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す管継手の上半分を断
面にして示す一部縦断面正面図である。

【図２】同じく本発明の第２実施例を示す管継手の一部
縦断面正面図である。

【図３】同じく本発明の他の実施例を示す管継手の一部
縦断面図である。

【図４】同じく本発明の更に他の実施例を示す管継手の
一部縦断面図である。

【図５】同じく本発明の更に別の実施例を示す管継手の
一部縦断面図である。

【符号の説明】

１、１１、２１、３１・・・管継手 ２ａ、１２ａ・・・ポリオレフィン ３、１３、２３、３３・・・受口 ４、１４・・・シールゴム ５・・・変性ポリオレフィン ６、１６、２６・・・補強金属コア １７・・・金属リング

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端側が受口とされてその受口の内面に
   シールゴムの収納溝が形成された管継手であって、上記
   受口が、ポリオレフィンと、このポリオレフィンに接着
   性を有する変性ポリオレフィンを介して結合された補強
   金属コアとで構成されていることを特徴とする管継手。
2. 【請求項２】 一端側が受口とされてその受口の内面に
   シールゴムの収納溝が形成された管継手であって、上記
   受口が、ポリオレフィンと、その内周面側に配置された
   補強金属コアとで構成されているとともに、その受口の
   外周側には、補強金属コアの位置する内面側に向けて受
   口を所定の状態に締めつける金属リングが装着されてい
   ることを特徴とする管継手。