(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂管が接続される合成樹脂製の第１接続筒部と、金属管が接続される金属製の第２接続筒部とを有し、上記第１接続筒部の根元部に具備された合成樹脂製の連結筒部と上記第２接続筒部の根元部に具備された金属製の被連結筒部とが径方向で重なり合って双方の連結筒部が結合されてなる樹脂管と金属管との変換継手において、
この変換継手に挿入された支持リングに、この支持リングの外周面に形成された第１支持面と上記第１接続筒部の内周面に形成された第１シール座面とに密着されたリング状の第１シール部材と、この支持リングの外周面に形成された第２支持面と上記第２接続筒部の内周面に形成された第２シール座面とに密着されたリング状の第２シール部材とが設けられていることを特徴とする樹脂管と金属管との変換継手のシール装置。
【請求項２】
上記第１シール座面の内周直径が上記第２シール座面の内周直径よりも大きい請求項１に記載した樹脂管と金属管との変換継手のシール装置。
【請求項３】
上記第１シール部材と上記第２シール部材との相互間において、自然状態での内周直径と外周直径とが同一になっており、上記支持リングの上記第１支持面の直径がその第２支持面の直径よりも径大でかつ上記第１シール部材の内周直径よりも径大である請求項２に記載した樹脂管と金属管との変換継手のシール装置。
【請求項４】
上記支持リングに、上記第１支持面の軸方向の両側から突出して第１シール部材を保持する第１鍔部が設けられていると共に、上記第２支持面の軸方向の両側から突出して第２シール部材を保持する第２鍔部が設けられている請求項２または請求項３に記載した樹脂管と金属管との変換継手のシール装置。
【請求項５】
上記支持リングに雄ねじが設けられ、上記第２接続筒部に上記雄ねじをねじ込み可能な雌ねじが設けられ、これらの雄ねじと雌ねじとがねじ合わされて上記支持リングと上記第２接続筒部とが結合されている請求項１、請求項２、請求項３、請求項４のいずれかに記載した樹脂管と金属管との変換継手のシール装置。
【請求項６】
上記第１シール部材と上記第２シール部材とが共にゴム製のＯリングでなり、上記第１シール部材であるＯリングの自然状態での外周直径が上記第１シール座面の内周直径よりも大きく、上記第２シール部材であるＯリングの自然状態での外周直径が上記第２シール座面の内周直径よりも大きい請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５のいずれかに記載した樹脂管と金属管との変換継手のシール装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂管と金属管との間に介在されてそれらの材質の異なる２つの管を接続するための変換継手のシール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の変換継手が特開平４−１２５３８４号公報に記載されている。図８に示したように、この公報に記載されている変換継手は、樹脂管（不図示）が接続される合成樹脂製の第１接続筒部１と、金属管が接続される金属製の第２接続筒部２とを有し、第１接続筒部１の根元部に形成された合成樹脂製の連結筒部３と第２接続筒部２の根元部に形成された金属製の被連結筒部４とが径方向で重なり合って双方の連結筒部が結合されている。
【０００３】
このような変換継手において、第１接続筒部１や連結筒部３をポリエチレン樹脂で成形したものでは、合成樹脂製の第１接続筒部１を金属製の第２接続筒部２と共にインサート成形するときにそれらの重なり面５の全面を接着するようにしており、その接着が重なり面５の全面で確実に行われているときには、その重なり面５に管路Ｆを流れる都市ガスなどの流体の漏れを生じるような隙間が生じない。しかし、上記重なり面５に隙間が形成されることもある。
【０００４】
そこで、図５のように、連結筒部３と被連結筒部４との間にゴム製のＯリングでなるシール部材５１を介在することによって、重なり面５に流体の漏れを生じるような隙間が生じていたとしても、そのシール部材５１によって流体漏れを防ぐという対策が試みられた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５で説明したシール部材５１は、そのシール部材５１を被連結筒部４に保持させた第２接続筒部２と共に第１接続筒部１をインサート成形することによって、連結筒部３と被連結筒部４との間に介在される。そのため、その成形時の熱による影響でシール部材５１が熱劣化を起こしてシール部材５１によるシール信頼性が低下するおそれがある。また、連結筒部３は合成樹脂製であるため、シール部材５１の復元作用によってその連結筒部３が応力緩和を起こしやすく、仮に連結筒部３が事後的に応力緩和を起こすと、それだけ連結筒部３に対するシール部材５１の面圧が低下して良好なシール性能を維持できなくなるおそれがある。
【０００６】
そこで、本願出願人は、先に、図３に示したシール装置を提案した。このシール装置は、第１接続筒部１の内周面に第１シール座面１１を設け、第２接続筒部２の内周面に第２シール座面２１を設けると共に、それらの第１シール座面１１と第２シール座面２１とを軸方向で面一に連続させておく一方、それらのシール座面１１，２１の内側に挿入した支持リング６に、この支持リング６の外周面に形成された支持面６１と上記第１シール座面１１および上記第２シール座面２１との両方に密着する１つのリング状のシール部材６２を設けたものである。
【０００７】
図３のシール装置によると、１つのシール部材６２が、支持リング６側の支持面６１に密着し、しかも第１シール座面１１や第２シール座面２１にも密着するので、合成樹脂製の連結筒部３と金属製の被連結筒部４との重なり面５に管路を流れる流体の漏れを生じるような隙間が存在しているとしても、上記シール部材６２によってその隙間に流体が入ることが阻止されるので、その隙間に起因する流体漏れを防ぐことが可能である。
【０００８】
しかしながら、ポリエチレン樹脂は射出成形後に収縮するという性質を有している。そのため、第１接続筒部１をポリエチレン樹脂で成形した変換継手においては、合成樹脂製の第１接続筒部１を金属製の被連結筒部４と共にインサート成形した場合に、その第１接続筒部１が収縮して所謂「ひけ」による凹みが生じ、それが原因で第１シール座面１１が上記した第２シール座面よりも少し径大になるという事態の起こることがある。このような事態が起こると、第１シール座面１１や第２シール座面２１に対する上記シール部材６２の面圧として適正な大きさが維持されなくなり、シール部材６２によるシール性能が損なわれるおそれのあることが知見された。具体的には、成形に伴う第１シール座面１１の収縮をあらかじめ考慮してシール部材６２の大きさ（特に外周直径）をその第１シール座面１１に合わせておくと、第２接続筒部２側の第２シール座面２１に対するシール部材６２の面圧が大きくなり過ぎてそのシール部材６２の劣化が早まり、長期に亘るシール性能の維持に問題が生じる。その逆に、第２接続筒部２側の第２シール座面２１にシール部材６２の大きさを合わせておくと、成形に伴う第１シール座面１１の収縮によって第１シール座面１１に対するシール部材６２の面圧が小さくなり過ぎ、シール信頼性に問題が生じる、ということが知見された。
【０００９】
本発明は以上の状況の下でなされたものであり、上記した合成樹脂製の連結筒部と金属製の被連結筒部との重なり面に管路を流れる流体の漏れを生じるような隙間が存在しているとしても、その隙間に流体が入ることを阻止してその隙間に起因する流体漏れを防ぐことを基本とし、たとえ合成樹脂製の第１接続筒部側に具備された第１シール座面に、第１接続筒部の成形に起因する収縮が起こっても、その収縮がシール性能に悪影響を与えるといった事態をなくすることのできる樹脂管と金属管との変換継手のシール装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明の樹脂管と金属管との変換継手のシール装置は、樹脂管が接続される合成樹脂製の第１接続筒部と、金属管が接続される金属製の第２接続筒部とを有し、上記第１接続筒部の根元部に具備された合成樹脂製の連結筒部と上記第２接続筒部の根元部に具備された金属製の被連結筒部とが径方向で重なり合って双方の連結筒部が結合されてなる樹脂管と金属管との変換継手において、この変換継手に挿入された支持リングに、この支持リングの外周面に形成された第１支持面と上記第１接続筒部の内周面に形成された第１シール座面とに密着されたリング状の第１シール部材と、この支持リングの外周面に形成された第２支持面と上記第２接続筒部の内周面に形成された第２シール座面とに密着されたリング状の第２シール部材とが設けられている、というものである。
【００１１】
このシール装置において、第１支持面および第１シール座面に密着された第１シール部材と、第２支持面および第２シール座面に密着された第２シール部材とは、別々のシール部材である。そのため、第１シール座面に第１接続筒部の成形に起因する収縮が生じている場合、第１シール部材としてその収縮を考慮した内周直径および外周直径のシール部材を用いることによって、その第１シール部材が適正な面圧で第１支持面および第１シール座面に密着し、その密着箇所の良好なシール性能が確保される。また、第２シール部材として第２シール座面の内周直径や第２支持面の外周直径を考慮した内周直径および外周直径のシール部材を用いることによって、その第２シール部材が適正な面圧で第２シール座面および第２支持面に密着し、その密着箇所の良好なシール性能が確保される。したがって、連結筒部と被連結筒部との重なり面に流体漏れを生じさせるような隙間が存在しているととしても、その隙間に流体の入ることが上記した支持リングや第１および第２のシール部材により阻止されて、上記隙間からの流体漏れが確実に防止され、長期に亘ってシール信頼性が確保される。
【００１２】
請求項２に係る発明の樹脂管と金属管との変換継手のシール装置は、請求項１に記載したものにおいて、上記第１シール座面の内周直径が上記第２シール座面の内周直径よりも大きい、というものである。
【００１３】
このシール装置において、第１シール座面の内周直径と第２シール座面の内周直径との寸法差には、第１接続筒部の成形に起因する収縮によって生じた寸法差が含まれる。そして、このように第１シール座面の内周直径と第２シール座面の内周直径とに寸法差があるとしても、上記したところと同様の理由により、第１シール部材や第２シール部材により良好なシール性能が確保され、連結筒部と被連結筒部との重なり面に隙間が存在しているととしても、その隙間に流体の入ることが阻止されて上記隙間からの流体漏れが確実に防止され、長期に亘ってシール信頼性が確保される。
【００１４】
請求項３に係る発明の樹脂管と金属管との変換継手のシール装置は、請求項２に記載したものにおいて、上記第１シール部材と上記第２シール部材との相互間において、自然状態での内周直径と外周直径とが同一になっており、上記支持リングの上記第１支持面の直径がその第２支持面の直径よりも径大でかつ上記第１シール部材の内周直径よりも径大であるというものである。
【００１５】
このシール装置によれば、第１シール部材と第２シール部材とに同じ大きさのシール部材を用いることができるので、必要になるシール部材の種類が１種類になるという利点がある。それにもかかわらず、支持リングの第１支持面の直径がその第２支持面の直径よりも径大でかつ第１シール部材の内周直径よりも径大であるので、第１支持面に嵌め込んだ第１シール部材が拡開されてその第１シール部材が、第２シール座面の内周直径よりも大きな内周直径を有する第１シール座面に良好に密着するようになり、長期に亘って良好なシール信頼性が確保される。
【００１６】
請求項４に係る発明の樹脂管と金属管との変換継手のシール装置は、請求項２または請求項３に記載したものにおいて、上記支持リングに、上記第１支持面の軸方向の両側から突出して第１シール部材を保持する第１鍔部が設けられていると共に、上記第２支持面の軸方向の両側から突出して第２シール部材を保持する第２鍔部が設けられている、というものである。
【００１７】
このシール装置によると、第１シール部材や第２シール部材が支持リングの第１支持面や第２支持面に適切に対応する位置に保持される。そのため、第１シール部材や第２シール部材の位置ずれに伴うシール信頼性の低下が起こらない。
【００１８】
請求項５に係る発明の樹脂管と金属管との変換継手のシール装置は、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４のいずれかに記載したものにおいて、上記支持リングに雄ねじが設けられ、上記第２接続筒部に上記雄ねじをねじ込み可能な雌ねじが設けられ、これらの雄ねじと雌ねじとがねじ合わされて上記支持リングと上記第２接続筒部とが結合されている、というものである。
【００１９】
このシール装置によると、支持リングが第２接続筒部にねじ合わせによって確実に結合されるので、第１シール部材や第２シール部材の位置ずれに伴うシール信頼性の低下が長期に亘って起こらなくなる。
【００２０】
請求項６に係る発明の樹脂管と金属管との変換継手のシール装置は、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５のいずれかに記載したものにおいて、上記第１シール部材と上記第２シール部材とが共にゴム製のＯリングでなり、上記第１シール部材であるＯリングの自然状態での外周直径が上記第１シール座面の内周直径よりも大きく、上記第２シール部材であるＯリングの自然状態での外周直径が上記第２シール座面の内周直径よりも大きい、というものである。
【００２１】
このシール装置によると、必要になるシール部材としてのＯリングの種類が１種類になるという利点がある。また、それらのＯリングが圧縮された状態で第１シール座面や第２シール座面に密着して高いシール信頼性が確保される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るシール装置を採用した変換継手Ａに金属管Ｃを接続した場合の部分縦断側面図、図２は図１のＩＩ部の拡大図である。
【００２３】
変換継手Ａは、樹脂管（不図示）が接続される合成樹脂製の第１接続筒部１と、金属管Ｃが接続される金属製の第２接続筒部２とを有している。第２接続筒部２はその根元部が被連結筒部４となされており、その被連結筒部４が、上記第１接続筒部１の根元部に具備された連結筒部３に埋入状態で結合されている。このような連結筒部３と被連結筒部４との結合は、第１接続筒部１を第２接続筒部２と共にインサート成形することによって行われている。図例では、被連結筒部４の複数箇所に開口４１を開設し、それらの開口４１を通して被連結筒部４の外側と内側とに第１接続筒部１を形成している合成樹脂、図例ではポリエチレン樹脂を回り込ませて両者の結合強度を高めている。したがって、図例では、金属製の被連結筒部４の外側と内側とにおいて、合成樹脂製の連結筒部３が径方向で重なり合っている。
【００２４】
連結筒部３と被連結筒部４との最内周側に位置している突当り面（上記重なり面５の一部分を形成している）５２を挟む両側において、第１接続筒部１の内周面には第１シール座面１１が形成されているのに対し、第２接続筒部２の内周面には第２シール座面２１が形成されている。また、第２シール座面２１には段付面２３を介して雌ねじ部２４が連設されている。
【００２５】
他方、この変換継手Ａには、上記突当り面５２の両側に跨がる位置に金属製の支持リング６が挿入されている。この支持リング６には、上記した第１シール座面１１に対応する第１支持面６３と、上記した第２シール座面２１に対応する第２支持面６４とが軸方向に並んで形成されている。また、支持リング６には、第１支持面６３の軸方向の両側から突出する一対の第１鍔部６５，６６と、第２支持面６４の軸方向の両側から突出する一対の第２鍔部６６，６７とが設けられている。図例の支持リング６においては、中央の鍔部６６を第１鍔部と第２鍔部とに兼用してある。そして、一対の第１鍔部６５，６６により位置決めされたゴム製のＯリングでなる第１シール部材３５が第１支持面６３と第１シール座面１１とに密着しており、また、一対の第２鍔部６６，６７により位置決めされたゴム製のＯリングでなる第２シール部材４５が第２支持面６４と第２シール座面２１とに密着している。図２に仮想線で示したように、第１シール部材３５であるＯリングの自然状態での外周直径は第１シール座面１１の内周直径よりも大きく、第２シール部材４５であるＯリングの自然状態での外周直径は第２シール座面２１の内周直径よりも大きい。また、第１シール部材３５と第２シール部材４５とに用いられている２つのゴム製のＯリングは、自然状態において、その内周直径および外周直径、断面形状、材質がすべて同一である同じ種類のものである。そして、これらのＯリングと上記した第１および第２の支持面６３，６４や第２および第２のシール座面１１，２１との密着は、それらのＯリングが圧縮されているときの復元力によっている。
【００２６】
ここで、第１シール座面１１は、第１接続筒部１の成形時の収縮によって、その内周直径が第２シール座面２１の内周直径よりも少し大きくなっている。また、支持リング６の第１支持面６３の直径がその第２支持面６４の直径よりも少し径大になっており、しかも、第１支持面６３の直径は、自然状態での第１シール部材３５の内周直径よりも少し径大になっている。このため、第１支持面６３に嵌め込んだ第１シール部材１１が拡開されていその第１シール部材１１が、第２シール座面２１の内周直径よりも大きな内周直径を有する第１シール座面１１に適正な面圧で密着している。また、第２支持面６４に嵌め込んだ第２シール部材２１も第２シール座面２１に適正な面圧で密着している。このため、第１シール部材１１や第２シール部材２１によるシール性能が長期に亘って良好に維持される。
【００２７】
支持リング６の端部に雄ねじ６８が設けられており、この雄ねじ６８が、上記雌ねじ２４にねじ合わされている。このため、支持リング６と第２接続筒部２とがそれらの雄ねじ６８と雌ねじ２４とのねじ合わせによって結合されている。こうしておくことにより、第１シール座面１１や第２シール座面２１に対する第１シール部材３５や第２シール部材４５の位置ずれが防止されるので、それらのシール部材３５，４５の位置ずれに伴うシール信頼性の低下が長期に亘って起こり得ない。この作用は、第１シール部材３５や第２シール部材４５が第１鍔部６５，６６や第２鍔部６６，６７によって支持リング６の第１支持面６３や第２支持面６４に適切に対応する位置に保持されて位置ずれを生じないようになっていることによりいっそう確実に発揮される。
【００２８】
このようなシール装置によれば、連結筒部３と被連結筒部４との最内周側に位置している上記突当り面５２を挟む両側に第１シール部材３５と第２シール部材４５とが配備されており、しかも、第１シール部材３５が第１支持面６３および第１シール座面１１に適正な面圧で密着され、第２シール部材４５が第２支持面６４および第２シール座面２１に適正な面圧で密着されているので、上記重なり面５に流体漏れを生じさせるような隙間が生じていても、その隙間に管路の流体が入らない。したがって、その隙間に起因する流体漏れを生じることはない。
【００２９】
図例の変換継手Ａにおいて、第１接続筒部１には、図示していない樹脂管（たとえばポリエチレン管）が、ヒートフュージョン方式あるいはエレクトリックフュージョン方式といった熱融着方式で接合されたり、メカニカル継手や差し込み継手を介して接合されたりする。
【００３０】
第２接続筒部２には、合成樹脂製の被覆チューブ８１によって被覆された波形の金属管Ｃが接続されている。この金属管Ｃは先端部が被覆チューブ８１から突き出ている。第２接続筒部２と金属管Ｃとの間には、外部から管路への水の浸入を防ぐためのシール部７２と、金属管Ｃの抜出しを防ぐための抜止め機構７７とが設けられている。すなわち、上記第１接続筒部２の端部に形成された雌ねじ２２に押輪７３の雄ねじ７４がねじ込まれており、この押輪７３に内周側に設けられた管状溝７５にＴ字状断面のゴム製シール材７６が保持され、そのシール材７６が上記被覆チューブ７１に密着している。このため、押輪７３と被覆チューブ７１との間の隙間が、シール材７６によって形成される上記シール部７２によって塞がれて外部からの水の浸入が防止されている。また、波形の金属管Ｃの先端側の谷部Ｃ１に押付けリング７８が嵌め込まれていると共に、この押付けリング７８が上記押輪７３により押し付けられている。そして、押付けリング７８と上記第１接続筒部２に形成された段付面２５とにより金属管Ｃの先端側の山部Ｃ２が圧潰された状態で挾圧保持されている。このような抜止め機構７７の作用によって、金属管Ｃが抜け止めされている。なお、圧潰されている金属管Ｃの上記山部Ｃ２や上記押付けリング７８と上記第１接続筒部２との間にはゴム製のシール材２６が介在されてこの箇所をシールしていると共に、上記第２接続筒部２の端部と上記押輪７３との間に防水パッキン７９が介在されていて、この防水パッキン７９によって第２接続筒部２の端部と上記押輪７３との間が水密に塞がれている。
【００３１】
図示した変換継手Ａによって接続される樹脂管と金属管Ｃとは、都市ガスなどの気体を家屋に引き込む管路を形成している。そのため、図１に示すように、被覆チューブ７１を有する上記金属管Ｃの外側に保護管８１が嵌め込まれている。そして、保護管８１の一端部と金属管Ｃの被覆チューブ７１との隙間に雨水などの水が浸入することを防ぐために防水キヤップ８２が取り付けられていると共に、保護管８１の他端部側からその保護管８１と金属管Ｃの被覆チューブ７１との隙間に水が入ることを防ぐために防水機構８が設けられている。この防水機構８は、外筒８３と、この外筒８３の一端部にねじ込まれた止め輪８４と、外筒８３と保護管８１との間に介在されたシール材８５，８６とからなり、シール材８５の抜落ちが上記止め輪８４により防止されている。
【００３２】
また、上記外筒８３の他端部は、上記第１接続筒部１の端部に外嵌されており、その外筒８３の他端部とその外筒８３が外嵌している第１接続筒部１の端部との間にシール材８７が介在されており、このシール材８７によって、外筒８３と第１接続筒部１との隙間からの水の浸入が防止されている。
【００３３】
以上説明した変換継手Ａにおいて、第１接続筒部１の連結筒部３は第２接続筒部２の被連結筒部４に対してその外側と内側とで径方向に重なり合っているけれども、この点は、たとえば、図３、図４または図５に示したように、連結筒部３が被連結筒部４に対してその外側だけで径方向に重なり合っていてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、合成樹脂製の連結筒部と金属製の被連結筒部との重なり面に管路を流れる流体の漏れを生じるような隙間が存在しているとしても、その隙間に流体が入ることを阻止してその隙間に起因する流体漏れを防ぐことが可能である。特に、合成樹脂製の第１接続筒部側に具備された第１シール座面が、第１接続筒部の成形によって生じた収縮を生じてその内周直径が第２シール座面の内周直径より大きくなっていても、そのことがシール性能に悪影響を与えるといった事態をなくすることができるようになり、長期に亘って高いシール信頼性が確保されるという効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシール装置を採用した変換継手に金属管を接続した場合の部分縦断側面図である。
【図２】図１のＩＩ部の拡大図である。
【図３】比較例による変換継手の要部を拡大した縦断側面図である。
【図４】従来の変換継手の縦断側面図である。
【図５】図４の変換継手を改良したものの縦断側面図である。
【符号の説明】
Ａ  変換継手
Ｃ  金属管
１  第１接続筒部
２  第２接続筒部
３  連結筒部
４  被連結筒部
６  支持リング
１１  第１シール座面
２１  第２シール座面
２４  雌ねじ
３５  第１シール部材
４５  第２シール部材
６３  第１支持面
６４  第２支持面
６５，６６  第１鍔部
６６，６７  第２鍔部
６８  雄ねじ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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