JPH06159568A - 管のフランジ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 管端部にルーズフランジが装着される管のフ
ランジ構造として、管端部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構
造を提供する。 【構成】 他の管Ａ等との接続手段として管端部１ａに
ルーズフランジ２が装着される管１において、上記管端
部１ａを、ポリエチレン１ｃ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
４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、管端部の外周にルーズ
フランジが装着される管のフランジ構造に関する。

【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】ところで、管と管又は機器類等との接続に
使用されるものにフランジがあるが、このようなフラン
ジによる樹脂管の接合技術として、従来においては、例
えば塩ビ管について図５に示すようなものが知られてい
る。

【０００４】これは、同図に示すように、塩ビ管５０の
管端部５０ａをテーパ状に加工して、その内面側にテー
パ状のコア５１を嵌めるとともに、外周側にルーズフラ
ンジ５２をあてがい、このルーズフランジ５２と他の管
５３のフランジ５３ａとを突き合わせてボルト締めする
ことで、当該塩ビ管５０と他の管５３とを接合するもの
である。これによれば、他の管５３のフランジ５３ａに
対してルーズフランジ５２をボルト締めした時に、その
ルーズフランジ５２のあてがわれている塩ビ管５０の管
端部５０ａがテーパ状コア５１を介して他の管５３側に
押し付けられるので、両管の接合部をコア５１により止
水しつつ両管を接続することができる。

【０００５】一方、ポリエチレン管については、例えば
実開昭５７−１３１６９１号公報に記載されているよう
に、内面にネジを切ったフランジ継手を用いる技術が提
案されている。これは、図６に示すように、内周面に雌
ネジを形成してなるフランジ継手６０に対して、管端部
の外周面に雄ネジを形成してなるポリエチレン管６１を
ねじ込んで両者を接続する一方、その継手６０のフラン
ジ６０ａと被接続管（ポリエチレン管又は金属管）６２
のフランジ６２ａとをボルト６３で結合するものであ
る。これによれば、被接続管６２にフランジ接合された
継手６０にポリエチレン管６１をねじ込むだけで両管６
１、６２を容易に接続することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おける上記のような技術には、それぞれ次のような問題
がある。

【０００７】すなわち、図５に示したような構成をポリ
エチレン管に適用した場合、ルーズフランジ５２によっ
て締めつけられた管端部５０ａに長期持続応力が作用
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）、つまり常温下で荷重が長期間に亘って作
用した結果、荷重を除去しても形状が元には戻らなくな
る現象が発生し、そのために永久変形や寸法変化を起こ
すところから信頼性が低いという問題がある。

【０００８】一方、上記公報に記載の構成によると、ポ
リエチレン管にネジを形成するため、それだけ管の強度
が低下するおそれがある。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、管端部に装着されるル
ーズフランジによって他の管等に接続されるポリエチレ
ン管等のポリオレフィン製管のフランジ構造として、上
記管端部における樹脂のコールドフローや管強度の低下
を来さず、しかも止水性の低下を防止できる構造を提供
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
発明は、管端部の外周にルーズフランジが取り付けられ
る管のフランジ構造において、上記管端部をポリオレフ
ィンと補強金属コアとで構成し、そのポリオレフィンと
補強金属コアとの界面に、接着力を有する変性ポリオレ
フィンを介在させたことを特徴とする。

【００１０】ここで、変性ポリオレフィンは、管端部を
構成する補強金属コアとポリオレフィンとの接着性を向
上させるために設けられるものであるが、更に補強金属
コアを防食する意味で、この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
製の商品：商品名アドマーなどが挙げられる。

【００１１】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、可鍛鋳鉄等が挙げられるが、
可鍛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。

【００１２】さらに、管端部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。

【００１３】なお、このような管のフランジ構造は、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１８０°Ｃに加熱し、その加熱した補強金
属コアに上記粉末アドマーを吹きつける。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
て、その表面に付着する。

【００１４】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。さらに、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
ットしし、その状態で約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の管形状に形成し、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、管端部を形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結合・一体化され
ることとなる。

【００１５】

【作用】上記の構成によれば、ルーズフランジが装着さ
れる管端部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、ポリオレフィンのみからなる場合に比べ
ると補強金属コアによる補強分だけ外力に対して変形し
にくくなる。従って、この管端部にルーズフランジの締
めつけによる応力が持続して作用しても、その管端部に
おけるポリオレフィンはコールドフローを起こさない。
これにより、管端部を構成するポリオレフィンのコール
ドフローによる永久変形や寸法変化が確実に防止される
ことになる。

【００１６】しかも、管端部を構成しているポリオレフ
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、この変性ポリオレフ
ィンによって管端部におけるポリオレフィン及び補強金
属コアは強固に接着・一体化される。従って、管端部を
構成しているポリオレフィンと補強金属コアとの間に水
の通り道となる隙間や亀裂ができること、つまり「みず
道」の形成が未然に防止され、そのような「みず道」の
形成に伴う止水性の低下が回避されることになる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は、ポリエチレン製短管のフランジ構造に本発明を適
用した第１実施例を示す。

【００１８】同図に示すように、この短管１は、一端部
１ａの外周にテーパ部１ｂが形成されているとともに、
このテーパ部１ｂに当たるように接続用のルーズフラン
ジ２が装着されている。このルーズフランジ２の内面側
には、短管１のテーパ部１ｂに対向するテーパ面２ａが
形成されている。

【００１９】また、このルーズフランジ２には、ボルト
挿通孔２ｂが設けられており、この挿通孔２ｂに通した
ボルト３によって他の管ＡのフランジＡ₁ と結合される
が、その際、ルーズフランジ２のテーパ面２ａによって
上記テーパ部１ａが他の管Ａ側に押しつけられること
で、短管１の端部１ａが他の管Ａの端部に接続されるよ
うになっている。

【００２０】そして、この短管１においては、本発明の
特徴部分として、上記端部１ａ側が、ポリエチレンでな
る部分（以下、ポリエチレン部分という）１ｃと、その
内側に結合された筒状の補強金属コア４とで構成されて
いる。

【００２１】このうちポリエチレン部分１ｃは、図例で
は、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（端部１ａ側）の内径が他方の側（図面で
は右側のポリエチレン部分１ｃのみでなる側）の内径よ
りも所定量だけ大きな寸法を有する構成とされている。
そして、その内径の大きな方に上記補強金属コア４が配
置されて、この金属コア４とポリエチレン部分１ｃ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によって補強金属
コア４とポリエチレン部分１ｃとが接着・一体化された
構成となっている。

【００２２】一方、補強金属コア４には、他の管Ａとの
接続端側に鍔部４ａが形成されており、この鍔部４ａの
端面に他の管Ａ等との接合部をシールするＯリング６が
装着されている。そして、この鍔部４ａの外周からこれ
に連続するポリエチレン部分１ｃの端部外周に至る部分
が上記テーパ部１ｂとされており、このテーパ部１ｂ
に、ルーズフランジ２のテーパ面２ａが当接するように
なっている。

【００２３】このような構成によれば、他の管Ａのフラ
ンジＡ₁ に短管１側のルーズフランジ２を合わせてボル
ト３で締めつけた時に、ルーズフランジ２のテーパ面２
ａが短管１のテーパ部１ｂに当たってその部分を他の管
Ａ側に押すことにより、短管１の接続端、つまり補強金
属コア４の鍔部端面がＯリング６を介して他の管Ａのフ
ランジＡ₁ に押しつけられ、その結果、短管１と他の管
ＡとがＯリング６によってシールされた状態で接続され
る。

【００２４】一方、このようにして接続された短管１の
端部１ａには、ルーズフランジ２を介してボルト３の締
めつけによる応力が加わる。そのため、端部１ａがポリ
エチレンのみからなる場合はコールドフローの問題が生
じるが、上記短管１においては、その端部１ａの端面か
ら内面にかけて補強金属コア４が設けられており、この
金属コア４によってポリエチレン部分１ｃが補強されて
いる。従って、上記のような応力が端部１ａに長期間作
用しても、ポリエチレンのコールドフローは発生せず、
この種のコールドフローによる端部１ａの永久変形およ
び寸法変化が未然に防止されることになる。

【００２５】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（み
ず道）が生じやすい。しかし、上記短管１においては、
端部１ａを構成しているポリオレフィン部分１ｃと補強
金属コア４との界面に、接着力を有する変性ポリオレフ
ィン５を介在させているので、この変性ポリオレフィン
５によってポリエチレン部分１ｃと補強金属コア４とが
強固に接着されて一体化される。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
回避することができる。

【００２６】なお、上記実施例では、短管１の端部１ａ
の内面側に補強金属コア５を配置したが、本発明の第２
実施例として、図２に示す短管１１のように、ポリエチ
レン部分１１ｃでなる周壁の内部に補強金属コア１４の
筒状部分を埋め込むようにしてもよい。この場合も、一
端部１１ａにルーズフランジ１２が装着される点、およ
び補強金属コア１４とこれに接するポリエチレン部分１
１ｃとの界面に接着力を有する変性ポリオレフィン１５
を介在させる点は、上記の場合と同様である。

【００２７】また、補強金属コアの形状は、図１や図２
に示したものに限られず、例えば図３に示す補強金属コ
ア２４のように、周面に多数の円周溝（ネジ溝でもよ
い）ないし突条２４ｂ・・・２４ｂを形成して樹脂を食
い込ませる構成としたり、図４に示す補強金属コア３４
のように、周面に多数の孔３３ｂ・・・３３ｂ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、上記溝等や孔に樹脂が食い込むので、管の軸方向の
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。

【００２８】さらに、図１および図２における短管１、
１１では、ルーズフランジ装着側と反対側の端部（図面
上、右端部）は、他の管等の端部に突き合わせて融着
（バット接合）されるように肉厚が一定の形状となって
いるが、他の管等の端部に嵌め合わせてスリーブ融着
（雄雌接合）される形状としてもよい。

【００２９】また、図１や図２のものでは、接続される
他の管の接合面との間をシールする手段として１個のＯ
リングしか設けていないが、安全をみて複数個設けても
よく、さらに、Ｏリングでなくても、例えば板パッキン
や、断面が∩又は∧形状のＶパッキン等であってもよ
い。これらの場合も、１個に限らず複数個でもよいこと
はもちろんである。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ルーズ
フランジの装着される管端部がポリオレフィンとこれに
一体化された補強金属コアとで構成されているので、そ
の管端部におけるポリオレフィンのコールドフローを回
避することができ、ひいてはコールドフローによる管端
部の変形や寸法変化を未然に防止することができる。

【００３１】しかも、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によって強
固に接着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」の形成に伴う
止水性の低下を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すもので、管の上半分
を管軸方向で切断して示し且つ下半分を外観で示す一部
縦断面正面図である。

【図２】同じく本発明の第２実施例を示す管の一部縦断
面図である。

【図３】補強金属コアの他の例を示す一部縦断面図であ
る。

【図４】補強金属コアの更に他の例を示す一部縦断面図
である。

【図５】従来における管のフランジ構造の一例を示す縦
断面図である。

【図６】従来における管のフランジ構造の他の例を示す
縦断面図である。

【符号の説明】

１、１１・・・管（短管） １ａ、１１ａ・・・管端部 １ｃ、１１ｃ・・・ポリオレフィン（ポリエチレン部
分） ２、１２・・・ルーズフランジ ４、１４、２４、３４・・・補強金属コア ５、１５・・・変性ポリオレフィン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｌ 23/024 23/028

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管端部の外周にルーズフランジが装着さ
   れる管のフランジ構造であって、上記管端部がポリオレ
   フィンと補強金属コアとで構成されており、そのポリオ
   レフィンと補強金属コアとの界面に接着力を有する変性
   ポリオレフィンが介在されていることを特徴とする管の
   フランジ構造。