(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の管１の受口１ａに他方の管２の挿し口２ａが挿入され、その他方の管２の挿し口端の外面は先端に向かって下り勾配のテーパ状に形成されているとともに、そのテーパ面２ｂの後方全周に溝４ａが形成されて、その溝４ａに挿し口リング４が嵌められた管継手において、
上記挿し口端全周に、上記挿し口リング用溝４ａからテーパ面２ｂ、挿し口端面を通って内面に至る防食コア１０を嵌め、この防食コア１０の外側端縁は挿し口リング４の下面にその挿し口リング４先端から入り込んで挿し口リング４と挿し口２ａ外面間に介在されてその挿し口リング４の縮径力によって固定されているとともに、防食コア１０の内側端縁はその全周に亘る固定リング８によって固定されていることを特徴とする管継手における管端防食構造。
【請求項２】
上記防食コア１０の本体がエチレンプロピレンゴム１２から成り、その外表面の摩耗し易い部分に超高分子ポリエチレンから成る耐摩耗層１１が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の管継手における管端防食構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一方の管受口に他方の挿し口を挿入した伸縮機能付き管継手における、前記挿し口の管端防食コアに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ダクタイル鋳鉄管を地中に埋設して管路を形成するにあたり、その管路は管全体に亘って塗装やライニングによって防食を行い、図１７に示すように、先行する管１の受口１ａに実線から鎖線のごとく後続管２の挿し口２ａを挿入して継合されるのが一般的である。図中、５はライニング層、７はパッキングである。
【０００３】
この管路の布設は常に定寸法な管１、２による継合だけでは留まらず、工事現場で所定の長さになるように管２を切断して継合しなければならない場合がある。このように途中で管２を切断すると、切断面となる管端面は前記塗装が剥離し、防食機能が損なわれて赤水などの発生を招くことになる。そのため、切管後の端面に防食用塗料を再度塗布して防食を行うことが行われている。
【０００４】
また近頃では、地震等によって管路に非定常的な外力が直撃したときでも、管継手において伸縮作用が可能で、外力を吸収緩和する耐震性が強く求められるようになり、その継手部に伸縮機能を持つものが増えてきた。図１７はその代表的なＮＳ形継手と呼ばれるもので、一方の管１の受口１ａの内面全周に溝３ａを形成し、その溝３ａにロックリング３を嵌め、他方の管２の挿し口２ａ端の外面を先端に向かって下り勾配のテーパ状２ｂに形成するとともに、そのテーパ面２ｂの後方全周に溝４ａを形成し、その溝４ａに前記ロックリング３に係止する挿し口リング４を嵌め、前記一方の管１の受口１ａに、前記他方の管２の挿し口２ａを前記挿し口リング４を前記ロックリング３を乗り越えて挿し入れた構成である。
【０００５】
この管継手においては、挿し口２ａ先端が受口１ａの内壁１ｂに突き当たった位置から挿し口リング４がロックリング３に当たる位置まで挿し口２ａを移動可能となり、その継合された継手部に地震等により大きな引き抜き力が作用した場合、挿し口リング４とロックリング３とが掛かり合うことにより離脱を阻止する。
【０００６】
このＮＳ形継手において、所定の長さになるように管２を切断して布設する場合、切管後の管端の外周面には上記テーパ面２ｂ及び切管用挿し口リング４を嵌め込むための嵌合溝４ａが別途に形成される。この溝４ａと管端面及びテーパー面２ｂについても防食用塗料が剥がされた状態となるので再度防食用塗料を塗布して防食が行われる。
【０００７】
しかし、切管後の端面に防食用塗料を塗布して再度防食を行う場合、寒冷時においては乾燥に時間がかかり、また、切替工事などの流水が完全に止まらない個所では、塗布しにくい等の作業しづらい、といった問題がある。また、耐震継手として用いられるＮＳ形継手の特徴として、図１７実線から鎖線のごとく、受口１ａに挿し口２ａを挿入する際に、挿し口リング４がロックリング３を押し広げながら挿入されるために、その挿入時のロックリング３との接触により、その再塗装した防食塗料が剥がれて十分な防食効果が得られないという問題がある。
【０００８】
このため、切管後の端面に再度防食用塗料を塗布して管端を防食する以外の方法として、その切管端面に、ステンレスや合成樹脂などからなる薄肉状の防食リング（コア）をゴム系接着剤で接着したり（実開平７−２２１９８号公報等）、図１８に示すように、ゴムなどの弾性体で形成された防食キャップ（コア）６を取付けたりして（特開平７−２５３１８９号公報等）、防食塗料が剥離した部分を防食することが行われている。図中、８は防食キャップ６の固定用リングであり、周方向一つ割りの開き勝手のステンレス等の弾性材から成り（図３参照）、防食キャップ６の内面全周の溝９に嵌めて、その拡張力によって防食キャップ６を挿し口２ａの管端に固定する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記防食コア６による管端防食構造においては、防食コア６の外周縁は挿し口リング４の外面に至っている。このため、受口１ａに挿し口２ａを挿入する際の挿し口リング４がロックリング３を挿し広げて乗り越えるとき、その両者３、４の接触により、防食コア６が剥がれたり、破損したりする恐れがある。特に、そのロックリング３を押し広げる時に、一つ割り開き勝手のロックリング３の分割部付近に設けられた切欠個所に、防食コア６が挿入につれて接触すると、摩擦等によって損傷して完全な防食効果を満足することができなくなる場合がある。
【００１０】
この発明は、上記実情に鑑み、防食コアの上記ロックリング３等との接触摩擦などによる剥がれ及び損傷をなくすことを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、上述の挿し口リングを嵌めた挿し口の防食コアによる管端防食構造において、その防食コアの外側端縁を挿し口リングとその溝間に介在して固定することにしたのである。このようにすれば、防食コアは、その外側端縁を挿し口リングで、内側端縁を固定リングでそれぞれ固定されるため、剥れにくくなる。また、挿し口リングがロックリングを押し広げて乗り越えていく管継手においては、挿し口リングは防食コアを介在せずにロックリングに直接に接触することとなるため、その接触による防食リングの剥がれおよび損傷は防止される。このとき、ロックリングに防食コアが仮に接触しても、その内外側端縁が固定されているため、剥がれにくい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態としては、一方の管の受口に他方の管の挿し口が挿入され、その他方の管の挿し口端の外面は先端に向かって下り勾配のテーパ状に形成されているとともに、そのテーパ面の後方全周に溝が形成され、その溝に挿し口リングが嵌められた管継手において、前記挿し口端全周に、前記挿し口リング用溝からテーパ面、挿し口端面を通って内面に至る防食コアを嵌め、この防食コアの外側端縁は挿し口リングとその溝間に介在されて固定されているとともに、防食コアの内側端縁はその全周に至る固定リングによって固定されている構成を採用し得る。
【００１３】
この構成において、上記防食コアの外表面の摩耗し易い部分に耐摩耗層が形成されているものとすることが好ましい。このようにすれば、防食コアがロックリングなどの切欠個所と擦れても、摩損することがなく、損傷しない。耐摩耗層の形成は、耐摩耗材の貼布、塗布、一体成型などの種々の手段を採用する。より具体的には、防食コア本体をエチレンプロピレンゴムなどの弾性体とし、耐摩耗層を超高分子量ポリエチレン等とする。
【００１４】
上記エチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ）と超高分子量ポリエチレンは同様な化学構成であり、ＥＰＲは、加硫（成形）温度が１５０℃で、例えばテクノール（大塚テクノ株式会社：商品名）などの超高分子量ポリエチレンの融点：１３６℃より高いため、ＥＰＲの加硫時に、超高分子量ポリエチレンは完全に溶融してＥＰＲのエチレン分子、プロピレン分子に確実に溶着（接着）する。このため、超高分子量ポリエチレンによる耐摩耗層を有する防食コアは、例えば、超高分子量ポリエチレンフィルムを金型に入れ、その金型に未加硫のエチレンプロピレンゴムを入れて、一体加硫成形する。
【００１５】
また、ゴムの場合、一般に金属管や鋳鉄管と同色の黒色表面のため、そのゴム製防食コアを挿し口に装着しても、その装着の有無が判別しにくい。このため、そのゴム（防食コア）か耐摩耗層（超高分子量ポリエチレン）の少なくとも一方を、金属管や鋳鉄管と異なる色に着色し、その着色でもって、防食コアの装着有無の判別を容易にして、継手接合時の防食コアの付け忘れの防止をすることが好ましい。耐摩耗層を形成していない場合は、防食コアを着色する。
【００１６】
さらに、挿し口リング用溝も新たに形成した場合には、シールによって露出面をカバーして防食することが好ましい。
【００１７】
【実施例】
一実施例を図１乃至図４に示し、この実施例も図１７に示したＮＳ型管継手に係り、その切管した挿し口２ａは外面を先端に向かって下り勾配のテーパ状２ｂにするとともに、そのテーパ面２ｂの後方全周に溝４ａが形成されて、その溝４ａに一つ割りの挿し口リング４が嵌め込まれる。この構成の挿し口２ａにＥＰＲ製の防食コア１０が嵌め込まれ、この防食コア１０の外側端縁１０ａは後方に伸びて挿し口リング４の下面に入り込み、そのリング４の縮径力によって挿し口２ａ外面に固定される。この端縁１０ａの入り込み長さは任意である。また、防食コア１０の内側縁１０ｂも後方に伸び、図３で示す一つ割り開き勝手の固定リング８によって固定される。図中、上述と同一符号は同一物を示す。
【００１８】
この実施例は、図４ａに示すように、防食コア１０を嵌めて固定リング８で固定した後、同図ｂのごとく、挿し口リング４を嵌める。この状態で、図１７に示すように受口１ａに挿し込む。なお、切断面、すなわち、切断端面２ｃ、テーパ面２ｂ及び溝４ａには防食塗料を施すことが好ましく、少なくとも溝４ａには塗布する。
【００１９】
図５に示す実施例は、その溝４ａまで外側端縁１０ａを延長させて溝４ａのシール部１３を成したものである。このとき、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、そのシール部１３は防食コア１０と別ものとし得る。シール部１３は防食コア１０と同一のものでもよいが、他の弾性体、自己融着テープなどを採用し得る。
【００２０】
図７に示す実施例は、防食コア１０外面の耐摩耗性を向上させたものであり、コア１０の全周、又は部分的に超高分子量（１００万以上）ポリエチレンフィルム１１を融着し耐摩耗層を形成してＥＰＲの損傷を防ぐ。このとき、挿し口２ａを受口１ａに挿入する際に、ロックリング３を切管用挿し口リング４が押し広げながら挿入されるため、ロックリング３の分割部付近に設けられた切欠個所によってコア１０のテーパー面１０ｂが損傷する。また、挿し口リング４にはその一つ割り部分に結合ピースが取付けられるためにわずかな凹凸ができ、その凹凸によるロックリング３との接触によっても挿入時にコア１０へ損傷を与える。このため、部分的な耐摩耗層１１はその損傷を与える恐れのある個所とする。
【００２１】
この超高分子量ポリエチレンフィルム１１をＥＰＲに融着して成形されている防食コア１０は、超高分子量ポリエチレンとＥＰＲが同様の化学構造を持っているために、一体加硫成形することにより両者が融着されて一体的に成形される。これは、ＥＰＲの加硫成形温度が１５０度で超高分子量ポリエチレンの融点より高いため、溶融した超高分子量ポリエチレンがＥＰＲのエチレン分子、プロピレン分子に結合して強固に一体となる。使用される超高分子量ポリエチレンフィルムは低摩擦性、耐摩耗性に優れており、コア１０を構成するＥＰＲ１２は硬度がＪＩＳ  Ｋ  ６２５３の５．に規定されるデュロメータ硬さ試験による硬度でＨA ＝４０〜９０程度が望ましい。
【００２２】
図８は防食コア１０の成形に使用する金型（下型）２０を示しており、この金型２０を用いた成形過程の要部断面を図９（ａ）〜（ｃ）に示す。まず、同図（ａ）に示すように、黒色以外、例えば黄色に着色された超高分子量ポリエチレンフィルム１１に曲げぐせをつけて金型２０のコア１０の外面形状をなすキャビティ２１内にセットし、同図（ｂ）に示すように未加硫のＥＰＲ１２を同金型２０のキャビティ２１内にセットして、熱板温度１５０度のプレス２２で金型面圧が約８０ｋｇｆ／ｃｍ2 となる成形圧力で１５分程度加硫成形を行い、超高分子量ポリエチレンフィルム１１とＥＰＲ１２を熱融着させて、同図（ｃ）に示すようにして管端防食コア１０をその上面の仕上げ厚さ（図７：ｔ）が０．３〜０．５ｍｍとなるように一体成形する。
【００２３】
ここで、超高分子量ポリエチレンフィルム１１の曲げぐせ形状や寸法は成形する防食コア１０によって如何ようにも設定できるし、図示ではＮＳ形継手の挿し口２ａ用に製作した金型についてであるが、他の継手のどのような形状の挿し口２ａであっても金型２０（キャビティ２１）をその形状に応じたものに変えることによって一体加硫成形できることは言うまでもない。また、プレス２２側に超高分子量ポリエチレンフィルム１１を固定しておき未加硫のＥＰＲ１２に超高分子量ポリエチレンフィルム１１を熱融着させて、コア１０内面側にも超高分子量ポリエチレンフィルム１１でライニングする方法も考えられる。さらに、成形された管端防食コア１０の外周面管軸方向長さおよび外周部厚さは継手に許容される屈曲、伸縮を阻害しない範囲で任意に設定することができる。
【００２４】
超高分子量ポリエチレンフィルム１１の厚みは、０．０５ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲で行うことが好ましい。前記フィルム１１の厚みが薄すずぎるものを使用すると、金型２０へセッティングした際に熱変形を生じ、曲げぐせが保持できなくなり、所定の個所に融着できなくなる。また、薄すぎると、融着した際に穴が空いてしまいＥＰＲ１２を傷つけないという当初の目的が達成できなくなる。逆に厚すぎるものを使用した場合は、冷却後、ゴム１２と超高分子量ポリエチレン１１の収縮率の差により薄肉部分の形状が大きく変形してしまう。また、あまり厚いものに仕上げると、コア１０と継手内面の凸部が強く接触して接合できないと言う問題が発生する。
【００２５】
なお、ここで言う「大きく変形してしまう」とは、フィルム１１が厚すぎると、プレスした際に融着しなくてもいい個所までフィルム１１で覆ってしまったり、波打ってしまって水の浸入を完全には防げなくなることを含んでおり、また、フィルム１１が厚すぎると、ゴム１２との一体物でなく超高分子量ポリエチレンフィルム１１のみの管端防食コア１０となる恐れがあるということも言え、この場合、ゴム部分が減ると、接続管１、２の内外径許容差の吸収ができなくなるなど問題がある。
【００２６】
上述のような方法でＥＰＲ１２に超高分子量ポリエチレンフィルム１１を部分的に融着させてＥＰＲ部分を残した（融着していない）防食コア１０とすることで、ＥＰＲ１２が管の内外径許容量差を円滑に吸収する。因みに、コア１０の全表面にフィルム１１を溶着すると、すなわち、フィルム１１でＥＰＲ１２を包むと、その中のＥＰＲ１２も変形しにくくなり、その吸収効果は劣化する。一方、超高分子量ポリエチレンフィルム１１でライニングされた部分の引張応力はＥＰＲ１２単体部分より約２倍となり、引き裂き強さが約１．５倍、滑り（摩耗性）等の物理特性が向上する。
【００２７】
ここで、超高分子量ポリエチレンフィルム１１とＥＰＲ１２を単に挿し口２ａ内外面に覆うだけでは両者間を緊密にすることができずに、その間への水の浸入を防ぐことができないが、融着により成形したことで、ＥＰＲ１２と超高分子量ポリエチレンフィルム１１の境目についても継ぎ目（溝、段差）のない表面に成形され、緊密にすることができ水の浸入を防ぐことができる。
【００２８】
図１０乃至図１６には他の各実施例を示し、図１０の実施例は超高分子量ポリエチレンフィルム１１をＥＰＲ１２の延長部（外側端縁）１０ａ（シール部１３）まで至らしたものである。図１１、１２はＥＰＲ１２の延長部１０ａを止めて、その延長部を超高分子量ポリエチレンフィルム１１のみで形成したものである。図１３、１４は、図１１、１２とは逆に、超高分子量ポリエチレンフィルム１１をコア１０の露出する部分のみとしたものである。図１５（ａ）は超高分子量ポリエチレンフィルムをテーパ面１０ｃのみとし、同図（ｂ）は防食コア１０の内面側表面、端面、及びテーパ面１０ｃの全外表面に融着させたものである。図１６（ａ）、（ｂ）の実施例は、溝９に代えて、単に段部９ａを形成して、固定リング８を位置決めするようにしている。この態様は図５乃至図７、図１０乃至１５のものにも採用し得る。なお、各実施例において、ＥＰＲ１２、フィルム１１の形成厚みを変更することで、挿し口２ａ外周部の厚み（外径）を任意に設定し得る。
【００２９】
なお、実施例はＮＳ形継手の場合であったが、挿し口リング４を有する他の管継手においても、この発明は採用し得ることは勿論である。
【００３０】
【発明の効果】
この発明は、以上のようにしたので、防食コアの剥離・損傷を有効に防止し得る。このため、防食機能を長期に亘って維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例の要部斜視図
【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図
【図３】同実施例の固定リングの斜視図
【図４】同実施例の取付け作用図
【図５】他の実施例の要部断面図
【図６】他の各実施例の要部断面図
【図７】（ａ）は他の実施例の要部断面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図
【図８】同実施例の製作用金型斜視図
【図９】同実施例の製作図
【図１０】（ａ）は他の実施例の要部断面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図
【図１１】（ａ）は他の実施例の要部断面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図
【図１２】（ａ）は他の実施例の要部断面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図
【図１３】（ａ）は他の実施例の要部断面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図
【図１４】（ａ）は他の実施例の要部断面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図
【図１５】他の各実施例の要部断面図
【図１６】他の各実施例の要部断面図
【図１７】管継手構造の一例の部分断面図
【図１８】従来例の要部断面図
【符号の説明】
１、２  管
１ａ  受口
２ａ  挿し口
２ｂ  挿し口テーパ面
３  ロックリング
３ａ  ロックリング用溝
４  切管用挿し口リング
４ａ  挿し口リング用溝
５  ライニング
６、１０  防食コア
８  固定リング
１０ａ  コア外側端縁
１０ｂ  コア内側縁
１０ｃ  コアテーパ面
１１  耐摩耗層（超高分子量ポリエチレンフィルム）
１２  ＥＰＲ
１３  シール部
【図１】
0003710355.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0003710355.tif 000013
【図１３】
0003710355.tif 000014
【図１４】
0003710355.tif 000015
【図１５】
0003710355.tif 000016
【図１６】
0003710355.tif 000017
【図１７】
0003710355.tif 000018
【図１８】
0003710355.tif 000019