(57)【要約】【課題】  継手本体とそこにねじ込まれるねじ部材とのシール性能と絶縁性能を十分に確保した上で、製造が容易に行える絶縁管継手を提供する。【解決手段】  少なくとも一端部に雌ねじ部２２と、前記雌ねじ部の奥側に内端当り面８とを有する継手本体２と、前記雌ねじ部２２に螺合される雄ねじ部３１を有するねじ部材３と、前記継手本体と前記ねじ部材との間に介在される電気絶縁層５と、前記継手本体と前記ねじ部材とにより挟設されるシール部材１０を有する絶縁管継手において、前記雌ねじ部と前記雌ねじ部に螺合される雄ねじ部とが平行ねじをして螺合されており、前記シール部材は、前記内端当り面８を覆うことでなる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一端部に雌ねじ部と、前記雌ねじ部の奥側に内端当り面とを有する継手本体と、前記雌ねじ部に螺合される雄ねじ部を有するねじ部材と、前記継手本体と前記ねじ部材との間に介在される電気絶縁手段と、前記継手本体と前記ねじ部材との間に介装されるシール部材を有する絶縁管継手において、前記雌ねじ部と前記雌ねじ部に螺合される雄ねじ部とが平行ねじをして螺合されており、前記シール部材は、前記内端当り面を覆うことを特徴とする絶縁管継手。
【請求項２】
前記シール部材は、絶縁性材料であって、シール部とリップ部とを有し、前記リップ部が前記内端当り面の一部、又は全面を覆うシール部材であることを特徴とする請求項１に記載の絶縁継手。
【請求項３】
前記ねじ部材の外周にテーパ部とを設け、前記シール部材は、前記内端当り面と前記テーパ部とによって挟着したことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の絶縁管継手。
【請求項４】
前記継手本体と前記ねじ部材との間に接着層を介在させ、前記接着層は、エポキシ樹脂を主成分とすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の絶縁管継手。
【請求項５】
前記電気絶縁手段は、前記ねじ部材の外周面に形成した樹脂コーティング層、又は前記ねじ部材の外周面に射出成形にて一体に形成される電気絶縁体であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の絶縁継手。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の絶縁管継手であって、前記継手本体の一端の雌ねじ部および他端の管用ねじ部を除く内周面に樹脂被覆し、該被覆部内周が前記継手本体の他端部の管用ねじ部側に延出する円筒部を有する内面樹脂被覆部を有することを特徴とする管端防食絶縁管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給水配管等における管路の一部を電気的に絶縁する絶縁管継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
給水配管において、内面を樹脂で被覆した鋼管と通常青銅製の水栓といった異種材料の器具同士を管継手で接続する場合、通常、管継手は鋳鉄で形成されているので、青銅製の水栓との電位差による電池作用に起因する腐食を防止するために、両者を電気的に絶縁し、管継手と水栓との導通を阻止する機能をもつ絶縁継手が使用されている。特許文献１には、普通鉄金属製の外側継手本体と、異種金属製の内側継手本体と、外側継手本体の内部に形成した内面樹脂被覆部と、内側継手本体雄ねじ部に設けた電気絶縁層と、接着層とからなる水用電気絶縁管継手が記載されている。特許文献２には、第１継手部材と第2継手部材と、第１継手部材と第２継手部材で挟着される電気絶縁部材とからなり、第１継手部材と第２継手部材とが電気絶縁部材を介して互いに密着する方向に変形力を受けて一体的に結合されてなる電気絶縁管継手が記載されている。特許文献３には、金属製継手本体と、シール部材を介して螺着結合したブッシュとからなり、ブッシュのねじ部厚さが０．４〜１．５ｍｍの絶縁材料を成形して設けた給水栓用絶縁継手が記載されている。
更に、特許文献４には、筒状のインサート部の外周面に、雄ねじ部を有する樹脂リング体を、射出成形にて一体に形成し、樹脂リング体の雄ねじ部を継手本体の組立用雌ねじ部に螺着させ、インサート部の内端当り面は樹脂製防食コアの内端面に接し、インサート部の内端の角部に、周方向に沿って切欠部を設け、切欠部と継手本体の内面との間に、電気的絶縁性を有するリング状のシール材を介装し、さらにインサート部の外周面と継手本体の内周面との間の隙間に、電気的絶縁性を有する接着剤を介装する管継手が記載されている。
【特許文献１】実開平２−１３６８９４号公報（第２〜４頁、図１）
【特許文献２】特開平７−３５２７４号公報（第２〜３頁、図１）
【特許文献３】特開平７−２６９７５４号公報（第２〜４頁、図１）
【特許文献４】特開平８−９３９７８号公報（第３〜５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら特許文献１に記載された接着層は、外側継手本体と内側継手本体とを固着させる接着機能と、外側継手本体と内側継手本体との間のシール性との両方の機能を有する必要があり、接着剤をねじ全面に塗布出来なかった場合に水漏れを発生させる難点がある。特に、長期的なシール性のためには、外側継手本体の雌ねじ谷部及び内側継手本体の雄ねじ谷部に至るまで接着剤を満たす必要があり、作業性が極めて低いという問題点がある。また、外側継手部材と内側継手部材は、テーパねじをして螺合されている。そのために、螺合が緩いと接着層が厚くなり、螺合がきついと接着層が薄くなる。故に、接着性、シール性が不安定であり、組立て性が低いという難点がある。
特許文献２に記載された電気絶縁継手は、Ｏリングを内蔵する為にシール性能は確保されるが、第１継手部材と第２継手部材とを一体的に結合させる場合に、絶縁結合部の外方から圧縮変形を受けて、または内方から拡大変形を受ける。この結合箇所には、第２継手部材が第１継手部材から抜け出さない機能だけでなく、配管材料を第２継手部材に螺合させる際には、配管材料と第２継手とが共回りしない様にする機能が求められる。しかるに、強力な変形結合には、電気絶縁部材の絶縁性能を損なう恐れがあるという難点がある。
特許文献３に記載された絶縁継手は、電気絶縁性ブッシュの肉厚が非常に薄く、形成するのに難があるだけでなく、施工時に管をブッシュ雌ねじ部に螺合させるとブッシュの一部を破壊し、絶縁性を損なうという問題も有する。
特許文献４に記載された管継手は、特許文献１乃至３の問題点を改良された継手として実用に供されている。即ち、射出成形にて一体に形成した樹脂リング体で絶縁性能を、リング状のシール材で漏れ性能を、インサート部の外周面と継手本体の内周面との間の隙間に介装する接着剤で耐トルク性をそれぞれ機能させた構造を有している。しかしながら、継手本体内鍔部の他端側の面部と、インサート部の内端当り面との間の絶縁性に難がある。即ち、この構成によれば、シール材の漏れ性能を確保すべくインサート部を螺合し、シール材を押しつぶすことによって、継手本体内鍔部の他端側の面部と、インサート部の内端当り面との間の隙間が極めて小さくなる。或いは、継手本体内鍔部の他端側の面部と、インサート部の内端当り面とが当接してしまい、絶縁性能が確保されないといった問題がある。
【０００４】
従って、本発明の目的は、継手本体とそこにねじ込まれるねじ部材とのシール性能と絶縁性能を十分に確保した上で、製造が容易に行える絶縁管継手を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、少なくとも一端部に雌ねじ部と、前記雌ねじ部の奥側に内端当り面とを有する継手本体と、前記雌ねじ部に螺合される雄ねじ部を有するねじ部材と、前記継手本体と前記ねじ部材との間に介在される電気絶縁手段と、前記継手本体と前記ねじ部材との間に介装されるシール部材を有する絶縁管継手において、前記雌ねじ部と前記雌ねじ部に螺合される雄ねじ部とが平行ねじをして螺合されており、前記シール部材は、前記内端当り面を覆うものである。
この構成によって、前記継手本体の内端当り面をシール部材が覆うので、前記継手本体と前記ねじ部材とが直接接触することがなくなるために、前記継手本体と前記ねじ部材との螺合精度を管理する必要なく容易な製造が可能となり、また絶縁性とシール性とが安定した絶縁管継手となる。
【０００６】
本発明において、前記シール部材は、絶縁性材料であって、シール部とリップ部とを有し、前記リップ部が前記内端当り面の一部、又は全面を覆うことが好ましく、また、前記ねじ部材の外周にテーパ部とを設け、前記シール部材は、前記内端当り面と前記テーパ部とによって挟着することが望ましい。この構成によれば、更に絶縁性能とシール性能とを安定化することが可能である。
【０００７】
本発明においては、前記継手本体と前記ねじ部材との間に接着層を介在させ、前記接着層は、エポキシ樹脂を主成分とすることが望ましく、また、前記電気絶縁手段は、前記ねじ部材の外周面に形成した樹脂コーティング層、又は前記ねじ部材の外周面に射出成形にて一体に形成される電気絶縁体であることが好ましい。この構成によれば、ねじ部材の耐トルク性を保ち、絶縁性能を確保することができる。
【０００８】
更に本発明においては、前記継手本体の一端の雌ねじ部および他端の管用ねじ部を除く内周面に樹脂被覆し、該被覆部内周が前記継手本体の他端部の管用ねじ部側に延出する円筒部を有する内面樹脂被覆部を有することで、ライニング鋼管の管端部の腐食を防止する管端防食絶縁管継手となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、継手本体とそこにねじ込まれるねじ部材との間にシール部材を介装させるのでシール性能が安定し、前記継手本体の内端当り面をシール部材が覆うので、前記継手本体と前記ねじ部材とが直接接触することがなくなるために、前記継手本体と前記ねじ部材との螺合精度を管理する必要なく容易な製造が可能となり、また絶縁性とシール性とが安定した絶縁管継手を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下本発明の詳細を添付図面により説明する。図１は本発明の一実施例の形態に係る絶縁継手の縦断面図、図２は本発明の一実施例の要部拡大図、図６は本発明の実施の形態に係るシール部材の縦断面図である。
【実施例】
【００１１】
図１及び図２に示す絶縁管継手１は、一端側内周面に管用テーパねじからなる雌ねじ部２１を、他端内周面に平行ねじからなる雌ねじ部２２を有する継手本体２と、接着層４と電気絶縁層５を介して前記他端側雌ねじ部２２に螺合される平行ネジからなる雄ねじ部３１とその内周面に給水器具等が接続される雌ねじ部３２とを有するねじ部材３を備えている。ねじ部材３の奥側には、プライマー（不図示）を介して内面ライニング６が継手本体２の内周面に固着されている。雌ねじ部２１に内面を樹脂で被覆した鋼管がねじ込まれるので、両者の電位差を少なくするために継手本体２は、例えば黒心可鍛鋳鉄で形成され、またねじ部材３は器具側の材質から例えば青銅で形成されている。特に昨今の水質問題から鉛フリー青銅（鉛含有率０．２５％以下）とすることが好ましい。雌ねじ部２１に装着され、ねじ奥部の防食を行うシールリング７は例えばＥＰＤＭのような耐水性や耐カルキ性に優れた弾性体（ゴム材料）で形成され、内面ライニング６は焼却時にダイオキシン発生原因となる塩素基を有さない例えばポリエチレンで形成し、継手本体２と内面ライニング６とを接着させるプライマーは接着性ポリオレフィンで形成されている。図２に示すように、継手本体２の雌ねじ部２２の奥端には内端当り面８を形成し、ねじ部材３の外周にはテーパ面９を形成している。シール部材１０は、前記内端当り面８と前記テーパ面９によって断面略三角形に介装されている。継手本体２とねじ部材３は、いずれも導電性を有する材料で形成されているが、接着層４と電気絶縁層５は絶縁性を有する材料で形成されているので、両者間の導通を防止することができる。
【００１２】
前記平行ねじは、例えば、日本工業規格（ＪＩＳ  Ｂ０２０５）に規定される一般メートルねじとしている。このとき、継手本体２とねじ部材３との間には、接着層４と電気絶縁層５を設けるので、継手本体２の雌ねじ部２２を大きくするか、或いはねじ部材３の雄ねじ部３１を小さく設ける。その際に、雌ねじ部２２の内径は、雄ねじ部３１の外径よりも小さく設けている。但し、電気絶縁手段を後述する射出成形で設ける場合には、この限りではない。また、平行ねじは、管用平行ねじ、ユニファイねじ、メートル台形ねじなど平行ねじであれば、一般メートルねじに限られないことは言うまでもない。
従来技術の管用テーパねじによる螺合は、電気絶縁手段を破壊しないように、例えば螺合トルク管理などを必要としたが、平行ねじの構成においては、その必要がなく組立性が良好である。
【００１３】
接着層４を形成する接着剤としては、エポキシ樹脂、熱硬化性アクリル樹脂、ポリアロマチック、ポリウレタン等に硬化剤を添加して使用する熱硬化性接着剤、あるいはビニル系重合体（例えばエチレン−酢酸ビニル共重合体）、ポリアミド樹脂、熱可塑性ポリエステル等の熱可塑性ポリマーを主体とする熱可塑性接着剤などの市販の接着剤を使用することができる。これら接着剤の中で、エポキシ樹脂は、優秀な接着性、硬化時の体積収縮が少ないこと、強度と強靱性に優れていること、優れた電気特性、溶剤その他の薬品に対して優秀な耐性を有すること、硬化中に放出される揮発分がないこと、などの特徴を有することが知られている。接着層４には標準ねじ込みトルクの数倍（例えば３倍）以上のトルクに耐えられる接着強度（例えば３／４Ｂの口径の場合で、１８０Ｎｍ以上）が要求されるので、これらの接着剤の内では、材料強度（１９．６Ｎ／ｍｍ２程度以上）、体積抵抗率（１×１０14Ω・cm以上）及び管継手として使用した場合の浸出性の点から、特にエポキシ樹脂系接着剤（例えばビスフェノール型エポキシ樹脂系接着剤）が好適である。ビスフェノール型エポキシ樹脂は、硬化剤と混合することにより加熱硬化し、所定の接着強度と所定の硬度が得られる。
【００１４】
電気絶縁層５は、セラミック、ガラス繊維、絶縁性高分子等により得られるが、特に絶縁層の強度、金属への接着性、複雑形状への追従性等を考慮すると、絶縁性高分子で形成することが好適である。絶縁性高分子による電気絶縁層は、射出成形、液体塗装、粉体塗装等により得られるが、例えばねじ部材３に熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を粉体塗装し、加熱炉にて例えば、１５０〜２５０℃程度に加熱硬化させることにより得ることができる。粉体塗装は、静電粉体塗装或いは流動浸漬粉体塗装を利用することができる。
こうして得られた電気絶縁層５は、ねじ部材３に良好な接着性を有する。即ち、熱硬化性樹脂の被膜に鋭利な刃先で素地部材に達する１ｍｍ間隔の切込みを、縦横それぞれ１１本入れて１００個の区画を作り、研磨紙で区画部分を数回こする。その上へ粘着テープを貼り付けた後、急激に引き剥がしても、前記の区画は剥離することがない。
【００１５】
また、電気絶縁手段を射出成形にて得る方法においては、熱硬化性樹脂に限らず、熱可塑性樹脂とすることもできる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド、変性ポリフェニレンオキサイド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミドあるいはそれらのガラス繊維補強品等の熱可塑性樹脂を用いることができるが、前記接着層に用いる接着剤との接着性を考慮して選択される。
こうして得られた電気絶縁手段は、水配管で要求される絶縁性（１．５Ｖで１０×１０６Ωの表面抵抗）を安定して満足することが可能である。
【００１６】
続いて図２及び図６を用いてシール部の構成を説明する。継手本体２の雌ねじ部２２の奥端には内端当り面８を形成し、ねじ部材３の外周にはテーパ面９を形成している。シール部材１０は、前記内端当り面８と前記テーパ面９によって断面略三角形に介装されている。シール部材１０は、例えばＥＰＤＭを材料としており、一般的にシール性能は、介装前の断面積に対して３０％圧縮した状態が良いとされている。したがって、雌ねじ部２２と雄ねじ部３１とを螺合させ、前記シール部材１０を圧縮していくと、いずれ継手本体２とねじ部材３とが接触することが考えられる。特に図２においては、前記テーパ面９が、内端当り面８１に接触することが考えられる。このとき、前記テーパ面９の表面に形成した電気絶縁層５を破壊して、絶縁性を損なう恐れがある。しかしながら、図６に示したシール部材１０は、シール部１０１とリップ部１０２とで形成され、図２に示すように絶縁管継手に組み込まれると、リップ部１０２が継手本体２の内端当り面８を、内端当り面角部８１まで覆っているために、前記テーパ面９が内端当り面角部８１に直接接触することがないために、電気絶縁層５の破壊を防止することができる。仮に螺合によって電気絶縁層５が破壊されることがあっても、そのシール部材が絶縁性能を有しているので、継手本体とねじ部材との間の絶縁性を確保することができる。
【００１７】
本発明の組立にあたっては、まずシール部材１０を継手本体２の内面当り面８又は電気絶縁層５を設けたねじ部材３のテーパ面９に装着する。続いて、ねじ部材３の雄ねじ部３１に適量のエポキシ樹脂系接着剤を塗布し、ねじ部材３を継手本体２に螺合する。このとき、シール性を確実なものとするために、エポキシ樹脂系接着剤は、シール部材に付着しないように塗布する。螺合にあたっては、単に継手本体２の内端当り面８を覆ったリップ部１０２にねじ部材３が当接するか、シール部１０１が適当な圧縮率になるまで螺合させるだけで良いので、非常に容易である。また、シール性を期待される従来技術は、ねじの谷部奥に至るまで接着剤を充填しなければならないのに対して、本発明の接着剤塗布は、雄ねじ部３１の表面に適度に塗布するのみでよいために非常に容易である。
【００１８】
図３から図５は、本発明の第ニ、第三、第四の実施例の要部拡大図である。図３は、断面略三角形のシール部材を用い、内端当り面８を覆った例である。図４は、テーパ部９の一部に当接部９１を設けた例で、０．３ｍｍ程度に設けたリップ部１０２が内端当り面８を覆っている。図５は、当接面９１とシール部材圧縮面９２を設けた例で、同様に０．３ｍｍ程度に設けたリップ部１０２が内端当り面８を覆っている。シール部材とその介装形態には、これら以外にも考えられるが、いずれの場合においても、継手本体２の内端当り面とねじ部材３とが当接する部位をシール部材で覆っており、同様に容易な組立作業で確実な電機絶縁性能を有する絶縁管継手を得ることができる。また、シール部材が内端当り面を覆う構成であれば、実施例の形態に限られるものでないことは、言うまでもない。
【００１９】
前述のように絶縁継手１は、ねじ部材３にエポキシ樹脂を粉体塗装し、加熱炉にて加熱硬化させることによって電気絶縁層を形成し、継手本体２の雌ねじ部２２の内周面に接着剤を塗布し、次いで外周面に雄ねじ部３１を有するねじ部材３をねじ込み、接着剤を再び加熱炉で加熱硬化することにより作製される。更に、継手本体２のねじ部を除いた内面一端側に接着プライマーを塗布してから内面ライニング６を射出成形することにより管端防食型絶縁管継手が作製される。
従って、シール部材１０には製造工程の加熱硬化工程および射出成形工程における熱影響に耐え得るものでなければならない。耐熱性の高いシール部材としては、エチレンプロピレンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、アクリルラバーなどが好ましいが、特に、耐熱性、耐水性、耐カルキ性、及び経済性を兼ね備えたエチレンプロピレンゴムが好ましい。
【００２０】
再び図１に戻って、本発明の管端防食絶縁管継手は、一端部に平行ねじからなる雌ねじ部２２と、前記雌ねじ部２２の奥側に内端当り面８とを有する継手本体２と、前記雌ねじ部２２に螺合される雄ねじ部３１を有するねじ部材３と、前記継手本体２と前記ねじ部材３との間に介在される電気絶縁層５と、前記継手本体２と前記ねじ部材３との間に介装されるシール部材１０を有し、前記シール部材１０は、前記内端当り面８を覆うと共に、前記継手本体２の一端の雌ねじ部２２および他端の管用雌ねじ部２１を除く内周面に、ライニングの内周が前記継手本体の他端部の管用雌ねじ部２１側に延出する円筒部６１を有する内面ライニング６を形成することで、ライニング鋼管の管端部の腐食を防止している。
また、内面ライニング６は、ねじ部材３の奥側の継手本体２の中央凹部２３にプライマー（接着性ポリオレフィン）を介して固着されている。プライマーは、静電粉体塗装等によって得られ、内面ライニングは、射出成形によって得られる。
【００２１】
管端防食絶縁管継手においては、水道水への浸出性能基準として、鉄０．３ｍｇ／Ｌ未満、銅及びその化合物１．０ｍｇ／Ｌ未満、亜鉛及びその化合物１．０ｍｇ／Ｌ未満、鉛及びその化合物０．０１ｍｇ／Ｌ未満、カドミウム及びその化合物０．０１ｍｇ／Ｌ未満を満たすことが求められる。
本発明の管端防食絶縁継手は、ライニング鋼管の管端をシールリング７で防食し、内面ライニング６が、継手本体２の中央凹部２３をライニングするので、黒心可鍛鋳鉄製の継手本体２が、水道水に接することがなく、上記浸出性能基準を十分に満たし、絶縁性能に優れる管端防食型絶縁管継手が得られることを確認した。
【００２２】
以上のように本発明の構成によれば、継手本体２とねじ部材３とが平行ねじをして螺合されているので、組立作業において螺合の度合いを管理する必要がなく、電気絶縁層、接着層、シール部材が、それぞれ絶縁性、耐トルク性、耐漏れ性の機能を分担し、またシール部材１０は継手本体２の内端当り面を覆っているので所定の絶縁性が確保した上で、シール性能の良好な絶縁管継手を容易に得ることができることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の第一の形態に係る絶縁管継手の縦断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】本発明の実施の第ニの形態に係る絶縁管継手の要部縦断面図である。
【図４】本発明の実施の第三の形態に係る絶縁管継手の要部縦断面図である。
【図５】本発明の実施の第四の形態に係る絶縁管継手の要部縦断面図である。
【図６】本発明の実施の第一の形態に係るシール部材の縦断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１：絶縁管継手、２：継手本体、２１、２２：雌ねじ部、２３：中央凹部、３：ねじ部材、３１：雄ねじ部、３２：雌ねじ部、４：接着層、５：電気絶縁層、６：内面ライニング、６１：円筒部、７：シールリング、８：内端当り面、８１：内端当り面角部、９：テーパ面、９１：当接面、９２：圧縮面、１０：シール部材、１０１：シール部、１０２：リップ部
【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１】
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【図２】
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