JPH0752467Y2 - 水密封止シート付き管継手 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、各種管端の接続、例えば螺旋波形管同士、直
管同士或いは螺旋波形管と直管等々の接続において使用
される管継手に関し、特に水密封止体が付設された管継
手に関する。

〈従来の技術〉 旧来、被接続管と継手との間の水密封止には、第11図示
の如く、経時的に硬化するパテ等の軟粘性シーラント
（Ｐ）を押し当て、その外面に二重テープ（Ｔ）、例え
ば水密保護テープ及びビニールテープ等を捲回して固定
する方式が用いられていた。

しかし、上記方法では施工に長時間を要するのみならず
接続部の耐圧性が不充分など、その改善が求められてき
た。このような要望に応えるため、本考案者は、吸水膨
張性の樹脂粉末が全体に一様に分布された状態で保持さ
れている耐水性のシート状繊維組織体を水密封止体とし
て、前記管継手の短管部の周面（1a），（2a）に接着剤
を用いて貼着させる新方式を考案し出願している。（実
願平２−44716号） この管継手にあっては、被接続管との嵌合の後、例えば
地中に埋設されると、その近傍の地下水や場合によって
は管内部を流れる水が接続面端を通して上記シート状繊
維組織体に導入される結果、その中に分布している前記
樹脂粉末が不可逆的に吸水膨張し上記シート状繊維組織
体の組織をホグして該水密封止体が体積増大することに
より接続面の小さな空隙を完全に充填することになって
耐久性のある完全な水密封止を達成することができる。

上記の如く、該新方式は被接続管との嵌合が極めて簡単
に行われると共に、耐久性の水密封止が確実に、また自
動的に達成しうる点において第11図示の旧来品を著しく
改善した管継手を提供するものであるため、需要家の好
評を博しつつある。

しかしながら、上記新方式では、該水密封止体を接着剤
を用いて継手の接合面へ貼着させる手作業が必要である
と共に、該接着剤には、該水密封止体の外周面に該被接
続管が嵌合される場合に発生する摩擦力によって該水密
封止体が位置ズレしないよう充分な貼着力を有するもの
が選定されねばならないため時間と人手を必要とする問
題が残されており、本考案はこれらの点の改善を目的と
したものである。

〈考案が解決しようとする課題〉 即ち、本考案の目的は、水密封止体を接着剤を用いて管
継手に貼着する手作業を省略すると共に、場合によって
は時間と人手を要する適正な接着剤の選定操作も不要と
する水密封止体付き管継手を提供することにある。そし
て管継手の機械的構造については何ら特定するものでは
なく、各種のものを対象とし、接続しようとする管につ
いても鋼管・鉛管などの金属管、合成樹脂管或いは複合
素材管等の区別は問わず、さらに螺旋波形管、直管の別
も問わない。

尚、本考案は従来水密封止が特に難しかった螺旋波形管
の接続に使用する管継手について、極めて優れた特性の
ものを提供することも重要な目的である。

〈課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するために、本考案の水密封止用繊維
シート付き管継手は、接続しようとする複数の管端に当
接する合成樹脂材料若しくは天然または合成ゴム材料か
ら成る短管部の周面に、その周方向の全周に亙って、全
体に一様に分布した吸水膨張性の樹脂素材を繊維中に包
含し若しくはその外周面に付着保持させると共に厚さ方
向に伸縮可能な水密封止用繊維シートが形成されている
管継手であって、該水密封止用繊維シートに、その厚さ
方向の片面の表層部に存在する繊維内に上記短管部の周
面を形成する材料の一部を入り込ませた状態にして、こ
れら繊維と短管形成材料とを融着一体化させた構造とし
たものである。

上記水密封止用繊維シートの片面表層部を上記短管部へ
融着させる手段としては、例えば射出成形法がある。ま
た、短管部の外表面に形成する場合にはブロー成形法を
用いることも可能である。例えば、射出成型法を用いる
場合にあっては、金型の芯材上に繊維シートを予め巻き
付け、または金型の内表面に繊維シートを仮貼着した
後、短管部のインゼクシヨン成型を行う。ブロー成型法
による場合は、目的とする形状例えば螺旋波形を有する
成型用型に予め円筒状に形成された前記繊維シートを内
嵌した後、空気を送り込んで該繊維シートを該成型用型
の内周面に当て付け、その中に短管部形成用素材を封入
し、その内部に空気を圧挿して該短管部形成用素材を膨
張加圧する。

この操作により、短管部素材は、該成型用型の形状例え
ば螺旋波形に成形されると同時に、その外周面部に、該
繊維シートの片面表層部の繊維を埋め込んだ状態で融着
する。更に、複数の短管部が中央筒を介して一体的に繋
ながっている管継手を一工程で成型することもでき、或
いは同形状の短管一個毎または複数個分の長さで成型し
たのち夫々を、要すれば裁断の後、該中央筒に接合して
一体化することもできる。

上記短管部を構成する熱可塑性材料の例としては、硬質
ポリ塩化ビニール、ポリプロピレン、ポリエチレン等が
挙げられる。

上記の吸水膨張性の樹脂素材の例としては、自重の数十
倍または数百倍にも及ぶ量の水を不可逆的に吸収するこ
とができるビニールアルコールとアクリル酸とをコモノ
マーとした共重合体を主成分とする高吸水性ポリマー
（例、スミカゲルＳ−50、登録商標、住友化学工業
（株）製品）が挙げられる。その他多くの高吸水性ポリ
マーが使用できるが、成型時に受ける熱に対してその性
能を失わないよう充分な耐熱性を有することが必要であ
り、更に地中埋設用の管にあっては地中の細菌に侵され
ない性質のものであることが望ましい。

上記の円筒状の繊維シートとしては、短繊維、長繊維或
いはそれらの複合系から構成されたものとし、繊維その
ものに吸水膨張性樹脂素材を混合包含させたものと、不
織布、織布或いは編物等の何れであってもよいが、吸水
膨張性の樹脂素材とよくなじみ付着保持させるに適した
繊維の外周面若しくはその繊維間に樹脂素材の粒体若し
くは粉末を保持させたものとが用いられ、これらは共
に、成型時に前記短管部の周面に密着できるよう十分な
柔軟性を持つものであって、更に該樹脂素材の吸水膨張
に伴って見掛けの厚さが十分に増大できるような弛緩可
能な組織としてあるものがよい。また繊維の素材として
は、耐水性があり、成型時の温度においても安定性を有
する高融点のもの、例えばポリエステル繊維、ポリアミ
ド繊維、ガラス繊維、炭素繊維或いはセルローズ系繊維
を主体とする天然繊維等から選ばれることが好ましい。

〈作用〉 本考案の水密封止用繊維シート付き管継手においては、
その管端部に成型時の成型圧で強固に融着された上記水
密封止用繊維シートは、従来の接着剤で貼着されたもの
に比較してそれ以上に、短管部（１），（２）の周面へ
強固に一体化されているから、接続対象管の嵌合時に位
置ズレを起こす恐れが少なく、該嵌合操作ののち、例え
ば地中に埋設されると、その近傍の地下水や場合によっ
ては管中の湧き水を上記樹脂素材が吸収し膨潤膨張して
その容積を数十倍以上にも増大し、該管端の周面と該管
継手の短管部の周面との間の小さな空隙を完全に充填す
ることになる。そしてその際、上記繊維シートの組織が
ほぐれて、その繊維は該空隙全体に分布した状態とな
り、吸水膨潤した一種の樹脂成形体の補強材として作用
し、前に記したように FRPとも見なしうる構造体を現出させることになる。

従って、その後の該管路使用中の振動などによっても該
構造体は損傷を被る恐れがなく、耐久性のある完全な水
密封止作用が本考案の管継手により保証されるものであ
る。

〈実施例〉 以下本考案の実施例について図面に基づいて説明する。

第１図（イ）乃至第５図は、本考案の第１実施例を示し
たもので、該実施例における管継手（Ａ）は、第２図及
び第３図に示した如く接続対象管端に螺合されるべき硬
質ポリ塩化ビニールから成る２種の短管部（１），
（２）の夫々の内周面（1a），（2a）を備えていて、一
方の短管部（１）は、断面が台形状の螺旋凹凸条を備え
た形状であり、他方の短管部（２）は断面が半円形の螺
旋凹凸条を備えた形状である。そして、該短管部
（１），（２）の各一端部には断面鋸歯形でフランジ状
の外向き突条（４）を有し、これが中央筒（３）の内周
面に形成した同じく鋸歯形断面の環状凹部（５）へ弾発
的かつ事実上殆ど取り外し不可能に係合した構造として
ある。

該一端部に設けてある軸線方向のスリット（６）は上記
の弾発的嵌合を容易とするためのものである。上記短管
部（１），（２）は中央筒（３）に対し相対回動自在で
あるが、両者間の摺接面は、上記一端部外周面の環状凹
溝（７）へ装着されたＯリング（図示せず）により水密
封止されている。

本考案管継手における重要な構成要件は、本例ではポリ
エステル（ポリエチレンテレフタレート）長繊維からな
る第１図（ロ）の不織布が前記の水密封止用繊維シート
（８）として、上記両短管部（１），（２）の内周面
（1a），（2a）へ射出成形手段により融着されている点
にある。該不織布からなる該繊維シート（８）は、その
繊維（９）の表面及び繊維間に吸水膨張性の樹脂素材の
粉末（10）を保持していて、例えば第１図（ロ）のよう
な長方形のシートを矢印（Ｙ），（Ｙ′）のように巻い
て鎖線（Ｓ）の如き円筒状にして、成形金型の芯金の周
面に仮付けしておく。

次いで該短管部（１）を形成するための円筒状空洞を形
成する半割り金型（図示せず）を用いてその空洞内に成
形用樹脂を射出し、短管部（１）の成形と同時に短管部
（１）の内周面において繊維と融着接合させる。

尚、吸水膨張性の樹脂粉末（10）は、前記のビニールア
ルコール・アクリル酸共重合体を主成分とした高吸水性
ポリマー（例、スミカゲルＳ−50,前出）であり、これ
は吸水により、直径が約８倍、容積が約50倍に不可逆的
に膨張する性質のものである。

第２図は上記のように水密封止用繊維シート（８）が融
着された本考案の管継手断面を示し、第３図は断面が台
形状の螺旋凹凸条を有した螺旋波形管の端部（K1）を一
方の短管部（１）へ、また断面が弧状山形の螺旋凹凸条
を有した螺旋波形管の端部（K2）を他方の短管部（２）
へ、夫々螺合した状態を示している。該水密封止用繊維
シート（８）は、前記射出成形により強固に短管部内周
面へ融着されているため、螺合操作の際に強い摩擦力を
受けても剥離や位置ズレを起こさず、また樹脂粉末（1
0）も繊維（９）に付着保持されているから、摩擦によ
り脱落することはない。

第３図の鎖線円（IV）の内部を拡大すれば第４図の如く
であり、樹脂粉末（10）を担持した多数の繊維（９）の
間には相当に大きな空隙が介在していると共に、該水密
封止用繊維シート（８）の該短管部周面（1a）に近い片
面表層部の繊維（９）が該周面（1a）の中に埋め込まれ
た状態で融着固定されている。この状態は管端（K1），
（K2）を接続し、例えば地中に埋設した直後のものであ
るが、該管端および管継手近傍の地中の水分が矢印（W
1）の如くに管端外面と管継手短管部との間の界面へ浸
入し、場合によっては管内の水が矢印（W2）の如くに該
界面へ浸入して、上記のように吸水膨張性の樹脂粉末
（10）を数十倍若しくは数百倍に膨潤膨張させると第５
図のようになる。

第５図で明らかな通り、吸水膨張した樹脂粉末（10）は
短管部内周面（1a），（2a）と被接続螺旋波形管（K
1），（K2）の外周面との間の隙間一杯に充満し、以降
該隙間を水或いは他の液体が浸透通過し得ず、かくして
完全な水密封止状態が発現、維持される。測定によれ
ば、管内の水圧7kg/cm²まで継手から水の漏出は起こら
ず、第11図示の旧来法の1.5kg/cm²、これを改善した前
記新方法の５〜6kg/cm²に比べ耐圧性が良好な水密封止
機能を有していることが実証された。

この状態では繊維が該隙間の厚さ方向全体に一様に分散
した形となっていて、膨張し相互に粘着した樹脂粉末の
塊が該繊維群によりその位置を規制されながら補強され
た恰好となっていて、それ以後の管使用中に該接続部位
に加えられる振動等によっても該水密封止機能が破壊さ
れる恐れはない。

上記本考案の第１実施例に対しては種々の改変を加える
ことができる。例えば短管部を直管とし、或いは２方継
手に代えてＴ字形３方継手、十字型４方継手等々の他の
異種の機械的構成をとり得ることは勿論である。さらに
第６図のように中央筒（３）を何れか一方の短管部
（１）と一体化、若しくは双方の短管部（１）及び
（２）と一体化し、又、上記水密封止用繊維シート
（８）を何れか一方若しくは双方の短管部（１），
（２）の外周面（1a），（2a）に融着することもでき
る。このように水密封止用繊維シート（８）を短管部
（１），（２）の外周面に形成する場合には、射出成形
手段に限らず、ブロー成形手段によって短管部（１），
（２）を成形することも可能である。

第７図は、一方の短管部（１）を螺旋波形管用の形状と
し比較的硬質の材料で形成してあり、他方の短管部
（２）は直管用の形状とし、比較的軟質の材料で形成し
た例である。そして一方の短管部（１）が構成している
第１凹部（11）内面の螺旋凹条（14）は、当該凹部へネ
ジ込まれる螺旋波形管の螺旋凸条と相補形をなしてい
る。他方の短管部（２）が構成している第２凹部（12）
の内周面は凹凸のないストレートな直筒状であり、その
周壁の外面にはスチール製の締め付けバンド（16）が套
嵌され、ファスナー（17）で被挿入直管を圧締するもの
である。該バンドの位置に対応した内周面には、水密封
止を一層容易にするための環状の小突起（15）が形成し
てある。番号（13）は、螺旋波形管および直管の最深差
し込み位置を規制するための１種のストッパーとして環
状突起である。本例では、短管部（１），（２）間で材
質硬度を相異させてあるため、この場合には熱硬化性材
料によるモールド成形、一例としては生ゴムテープをマ
ンドレルに巻き両短管部の加硫量を変え加熱加圧下に成
型するといった方法をとることができる。

従って、この場合の水密封止用の繊維シート（８）は、
生ゴム巻回前にマンドレルへ巻き付けておき、該マンド
レルも左右２分割方式のものが好ましい。

第８図の例では、短管部（１），（２）を別途作製した
のちに接着剤（Ａ）により接合一体化したものである。
故に、一方の短管部（１）は射出成形で、他方の短管部
（２）は加硫成形で、夫々最適条件のもとに製作できる
メリットがある。しかし、その他の点では第７図の例と
同様である。

第９図は、締め付けバンド（16）を両短管部（１），
（２）上に設けた構成とした以外第７〜８図の例と同様
である。

第10図は、第７図の管継手に螺旋波形管（K1）と直管
（K2）とを夫々水密封止状に取付け連結した状態を示
す。

以上本考案の代表的と思われる実施例について説明した
が、本考案は必ずしもこれらの実施例構造のみに限定さ
れるものではなく、本考案にいう構成要件を備え、かつ
本考案にいう目的を達成し、以下にいう効果を有する範
囲内において適宜改変して実施することができるもので
ある。

〈考案の効果〉 以上の記載から既に明らかなように、本考案の管継手は
旧来法を改善した前記既出願の管継手とは、上記水密封
止用繊維シート材を使用する点において同様であるが、
該繊維シート材を上記短管部の周面に接着剤を用いて貼
着するものではなく、短管部を成型するに当たって、短
管部の成型と同時に短管部形成用の材料の一部を繊維シ
ート材の繊維内に入り込ませて両者を一体化するように
したものであるから、両者を確実に一体化させることが
容易にでき、満足できる貼着力を有する接着剤の選択と
該接着剤による貼着操作とを要することなく、能率的に
製造することができ、しかも繊維シートと短管部との固
着をより一層強固確実に一体化に取付けることができ、
製品の信頼性向上に寄与するばかりでなく、製造コスト
の低減並びに管接続工事費の節減を計ることができると
いう効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本考案の一実施例を示し、第１図
（イ）は管継手の全体斜視図、第１図（ロ）は該管継手
の内面に用いられる繊維シートの斜視図、第２図は中央
縦断面図、第３図は使用状態を示す一部中央縦断面図、
第４図は第３図中の鎖線円IV内の拡大断面図、第５図は
第４図に対応する部分の吸水膨張状態を示す拡大断面
図、第６図は別実施例を示す中央縦断面、第７図乃至第
９図はそれぞれ更に別の実施例を示す中央縦断面図、第
10図は第７図に示した管継手の使用状態を示す部分断面
図、第11図は従来例を示した部分断面図である。 図中、（１），（２）は短管部、（1a），（2a）は周
面、（８）は水密封止用繊維シート、（９）は繊維、
（10）は吸水膨張性樹脂素材、（K1），（K2）は管端で
ある。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】接続しようとする複数の管の管端（K1），
   （K2）に夫々当接する合成樹脂材料もしくは天然または
   合成ゴム材料から成る短管部（１），（２）の周面（1
   a），（2a）に、その周方向全周に亙って、全体に一様
   に分布した吸水膨張性の樹脂素材（10）を繊維中に包含
   し若しくはその外周面に付着保持させると共に厚さ方向
   に伸縮可能な水密封止用繊維シート（８）が形成されて
   いる管継手（Ａ）であって、該水密封止用繊維シート
   （８）の厚さ方向片面の表層部に存在する繊維（９）内
   に上記短管部（１），（２）の周面（1a），（2a）を形
   成する材料の一部が入り込んだ状態で繊維（９）と短管
   形成材料とが融着一体化されている水密封止シート付き
   管継手。