(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属管に対する第１接続口部を有する金属製の筒体の外周部に環状に形成されたシールリング収容溝部にゴム製のシールリングが嵌合され、このシールリングに合成樹脂製のリング状押圧体が外嵌合されていると共に、このリング状押圧体に形成された雌ねじ部が、上記シールリング収容溝部を挟む上記第１接続口部の反対側で上記筒体の外周に設けられた雄ねじ部にねじ込まれており、
上記リング状押圧体と上記筒体とにより挾圧されて圧縮された上記シールリングが、上記リング状押圧体の内周面によって形成された内向き座面と上記シールリング収容溝部の底面によって形成された外向き座面とに密着され、上記筒体の外側に上記リング状押圧体を外側から覆う合成樹脂層が筒状に形成されていると共に、この合成樹脂層と上記リング状押圧体とが融着一体化され、上記合成樹脂層に、合成樹脂管に対する合成樹脂製の第２接続口部が連設されていることを特徴とする変換継手。
【請求項２】
上記シールリング収容溝部を挟む上記雌ねじ部の反対側に位置して上記筒体の外側へ張り出した段付部に環状の凹入部が形成され、この凹入部に上記リング状押圧体の一端部が嵌入されている請求項１に記載した変換継手。
【請求項３】
金属管に対する第１接続口部を有する金属製の筒体の外周部に環状に形成されたシールリング収容溝部にゴム製のシールリングを嵌合させ、上記シールリング収容溝部を挟む上記第１接続口部の反対側で上記筒体の外周に設けられた雄ねじ部に合成樹脂製のリング状押圧体に具備させた雌ねじ部をねじ込んでそのリング状押圧体を上記シールリングに外嵌合することによって、上記シールリングを上記リング状押圧体の内周面によって形成された内向き座面と上記シールリング収容溝部の底面によって形成された外向き座面とに密着させ、次に、上記筒体の外側に上記リング状押圧体を覆う合成樹脂層を筒状に射出成形し、その合成樹脂層の射出成形時に同時に、合成樹脂管に対する合成樹脂製の第２接続口部を上記合成樹脂層に連続して射出成形することを特徴とする変換継手の製造方法。
【請求項４】
上記シールリング収容溝部を挟む上記雌ねじ部の反対側に位置して上記筒体の外側へ張り出した段付部に環状の凹入部を形成しておき、上記筒体の上記雄ねじ部に上記リング状押圧体の上記雌ねじ部をねじ込んでそのリング状押圧体を上記シールリングに外嵌合するときに、そのリング状押圧体の一端部を上記凹入部に嵌入させる請求項２に記載した変換継手の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼管などの金属管とポリエチレン管やポリブテン管などの熱可塑性の合成樹脂管とを相互に接続するときに用いられる変換継手とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、ガスや給水・給湯用の地中埋設配管については、既設鋼管をポリエチレン管（以下「ＰＥ管」という）などの熱可塑性の合成樹脂管に代替えすることが行われており、その際に上記変換継手を用いることがある。この用途に適する変換継手は、鋼管を接続可能な接続口部とＰＥ管を接続可能な接続口部とを備えており、一般には、鋼管に対する接続口部が金属製の筒体に設けられ、ＰＥ管に対する接続口部が、上記筒体に重ねて射出成形された合成樹脂層に一体に設けられる。
【０００３】
ところが、金属製の筒体にただ単に重ねて合成樹脂層を射出成形し、その合成樹脂層にＰＥ管に対する接続口部を形成しただけでは、金属製の筒体と合成樹脂層との重なり箇所に隙間が生じた場合に、その隙間がガス漏れの原因になることがあった。
【０００４】
そこで、従来は、図６に示したように、金属製の筒体８１に環状にシールリング収容溝８２を形成してそのシールリング収容溝８２にゴム製のシールリング（Ｏリング）８３を収容保持させておき、筒体８１の外側に、同図に仮想線で示したように合成樹脂層８４を射出成形し、その射出成形時に同時に合成樹脂層８４に連設された接続口部８５を射出成形するということを行っていた。同図において、接続口部８５にはＰＥ管が接続される。また、鋼管は、筒体８１に連設された接続口部８６に連設される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図６で説明した変換継手の製造方法は、合成樹脂層８４を射出成形するときの成形圧でシールリング８３を圧縮させ、そのように圧縮されたシールリングの弾性による復元性を利用して筒体８１と合成樹脂層８４との重なり箇所の隙間を気密に塞ぐという考え方に立っている。
【０００６】
しかしながら、図６で説明した製造方法によって作られた変換継手に対して熱間内圧クリープ試験を行うと、合成樹脂層８４が膨張してシールリング８３の初期面圧が低下し、そのシールリング８３によるシール性が損なわれてガス漏れを生じることがある、ということが知見された。なお、熱間内圧クリープ試験は、８０±１℃の温水中に試料を水没させ、ＪＩＳに対応した条件として、たとえば０．９３ＭＰａの内圧を加え、３０Ｈｒ又は１２０Ｈｒ保持したときの漏れの有無を確認する試験である。
【０００７】
従来の変換継手が上述のように熱間内圧クリープ試験によって漏れを生じる原因として次の事項が考えられる。すなわち、合成樹脂層８４の射出成形時の熱でシールリング８３が加熱されてその弾性が劣化し、そのシールリング８３が十分な弾性力を発揮しなくなることがあるということが原因の１つとして考えられる。そのほか、合成樹脂層８４を射出成形するときの成形圧によってはシールリング８３が圧縮されないか、又は十分に圧縮されない状況になり、そのためにシールリング８３とシールリング収容溝８２の底面との間に成形樹脂が潜り込んでそれらの間に挟まり、シールリング８３によるシール性が確保されなくなることも原因の１つとして考えられる。
【０００８】
本発明は、以上の状況に鑑みてなされたものであり、金属製の筒体に保持させたシールリングが高いシール性を発揮する変換継手とそのような変換継手の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、合成樹脂層を射出成形するときに、その射出成形時の熱の影響でシールリングが熱劣化を起こすといった事態を生じない変換継手の製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
さらに、本発明は、合成樹脂層の射出成形時に成形樹脂がシールリングと筒体側の外向き座面との間に潜り込んでそれらの間に挟まるという現象が生じることのない変換継手の製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明の変換継手は、金属管に対する第１接続口部を有する金属製の筒体の外周部に環状に形成されたシールリング収容溝部にゴム製のシールリングが嵌合され、このシールリングに合成樹脂製のリング状押圧体が外嵌合されていると共に、このリング状押圧体に形成された雌ねじ部が、上記シールリング収容溝部を挟む上記第１接続口部の反対側で上記筒体の外周に設けられた雄ねじ部にねじ込まれており、上記リング状押圧体と上記筒体とにより挾圧されて圧縮された上記シールリングが、上記リング状押圧体の内周面によって形成された内向き座面と上記シールリング収容溝部の底面によって形成された外向き座面とに密着され、上記筒体の外側に上記リング状押圧体を外側から覆う合成樹脂層が筒状に形成されていると共に、この合成樹脂層と上記リング状押圧体とが融着一体化され、上記合成樹脂層に、合成樹脂管に対する合成樹脂製の第２接続口部が連設されている、というものである。
【００１２】
この発明の変換継手においては、第１接続口部に金属管が、第２接続口部に合成樹脂管が、それぞれ接続される。筒体と合成樹脂層との間のシール性は、合成樹脂層と融着一体化されたリング状押圧体が筒体と共働してシールリングを挾圧して圧縮しており、しかも、そのシールリングがリング状押圧体の内向き座面とシールリング収容溝部の外向き座面とに密着していることによって保たれる。さらに、リング状押圧体の雌ねじ部と筒体の雄ねじ部とが噛み合っていることにより、筒体とリング状押圧体やそのリング状押圧体と融着一体化している合成樹脂層との剥離や位置ずれが防止される。
【００１３】
請求項２に係る発明の変換継手は、請求項１に記載したものにおいて、上記シールリング収容溝部を挟む上記雌ねじ部の反対側に位置して上記筒体の外側へ張り出した段付部に環状の凹入部が形成され、この凹入部に上記リング状押圧体の一端部が嵌入されている、というものである。このようになっていると、リング状押圧体が拡径しにくいので、シールリングによるシール信頼性が向上する。
【００１４】
請求項３に係る発明の変換継手の製造方法は、金属管に対する第１接続口部を有する金属製の筒体の外周部に環状に形成されたシールリング収容溝部にゴム製のシールリングを嵌合させ、上記シールリング収容溝部を挟む上記第１接続口部の反対側で上記筒体の外周に設けられた雄ねじ部に合成樹脂製のリング状押圧体に具備させた雌ねじ部をねじ込んでそのリング状押圧体を上記シールリングに外嵌合することによって、上記シールリングを上記リング状押圧体の内周面によって形成された内向き座面と上記シールリング収容溝部の底面によって形成された外向き座面とに密着させ、次に、上記筒体の外側に上記リング状押圧体を覆う合成樹脂層を筒状に射出成形し、その合成樹脂層の射出成形時に同時に、合成樹脂管に対する合成樹脂製の第２接続口部を上記合成樹脂層に連続して射出成形する、というものである。
【００１５】
この発明方法によると、合成樹脂層を射出成形するときには、リング状押圧体の雌ねじ部が筒体の雄ねじ部にねじ込まれて位置決め（ねじ止め）されているのので、射出成形時に流動する溶融樹脂の影響でリング状押圧体が動いて位置ずれすることがない。また、合成樹脂層を射出成形するときに、高温の成形樹脂がシールリング収容溝部に達してシールリングに接触することはなく、また、射出成形時の熱でシールリングが加熱されるという事態が抑制される。そのため、射出成形時の熱でシールリングが加熱されて劣化するという事態が起こらない。また、シールリングと外向き座面との間に成形樹脂が潜り込んでそれらの間に挟まるという事態も起こらない。
【００１６】
請求項４に係る発明の変換継手の製造方法は、請求項２に記載したものにおいて、上記シールリング収容溝部を挟む上記雌ねじ部の反対側に位置して上記筒体の外側へ張り出した段付部に環状の凹入部を形成しておき、上記筒体の上記雄ねじ部に上記リング状押圧体の上記雌ねじ部をねじ込んでそのリング状押圧体を上記シールリングに外嵌合するときに、そのリング状押圧体の一端部を上記凹入部に嵌入させる、というものである。
【００１７】
この発明方法によると、合成樹脂層を射出成形するときに、リング状押圧体の一端部が上記凹入部に嵌入していることによってその拡開が防止される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る変換継手Ａの一部を断面で表した側面図、図２は図１のＩＩ部を拡大した断面図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う部分の拡大断面図、図４は筒体１の縦断側面図、図５は図４のＶ部を拡大した断面図である。
【００１９】
この変換継手Ａは、金属製の筒体１とこの筒体１の外側に設けられた合成樹脂層２とを備えており、合成樹脂層２が筒体１の外層を形成している。筒体１にはエルボ形に曲がった第１接続口部１２が備わっており、この第１接続口部１２に設けられている雌ねじ１２ａに、たとえば、相手方である金属管（鋼管など）の端部に具備された雄ねじ（不図示）がねじ込み接続される。また、筒体１には、その筒体１の外側へ張り出した段付部１３が備わっており、その段付部１３に、環状の凹入部１４が形成されている。
【００２０】
上記筒体１において、筒体１の段付部１３の傍には、その筒体１の外周部に凹入状に形成された環状のシールリング収容溝部１５が形成されており、その側部に雄ねじ部１６が形成されている。したがって、上記凹入部１４と雄ねじ部１６とは、シールリング収容溝部１５を挟んで互いに反対側に位置している。シールリング収容溝部１５の底面が、筒体１の外周側に形成された外向き座面１７とされていて、その外向き座面１７に、シールリング収容溝部１５に嵌合されたゴム製のシールリング３が密着されている。
【００２１】
シールリング３にはゴム製のＯリングを好適に用い得る。このシールリング３には合成樹脂で作られたリング状押圧体４が外嵌合されている。このリング状押圧体４は、上記外向き座面１７に嵌合されたシールリング３の外周径よりも少し短い内径を有している。そのため、シールリング３は、リング状押圧体４と筒体１とにより挾圧されて圧縮されていると共に、そのシールリング３がリング状押圧体４の内周側に具備された内向き座面４１と筒体１の外向き座面１７とに密着している。上記内向き座面４１は、そのリング状押圧体４に具備された同一径を保って軸方向に延びる内周面によって形成されている。また、リング状押圧体４には雌ねじ部４２が備わっており、この雌ねじ部４２が上記雄ねじ部１６にねじ込まれている。さらに、リング状押圧体４の一端部が上記凹入部１４に嵌入されている。
【００２２】
筒体１とリング状押圧体４とを取り囲んで上記合成樹脂層２が形成されている。この合成樹脂層２は、リング状押圧体４に接触する箇所でそのリング状押圧体４に融着一体化されている。また、合成樹脂層２には、合成樹脂製の第２接続口部２２が連設されており、この第２接続口部２２に、合成樹脂管（不図示）が接続されるようになっている。
【００２３】
この変換継手Ａにおいて、筒体１とリング状押圧体４とにより挾圧されて圧縮されているシールリング３は、筒体１側の外向き座面１７とリング状押圧体４側の内向き座面４１との両方に密着しており、しかも、リング状押圧体４は合成樹脂層２と融着一体化している。そのため、筒体１と合成樹脂層２との重なり箇所に隙間が存在していても、その隙間がシールリング３のところでそのシールリング３によって密閉される。したがって、金属製の筒体１と合成樹脂層２との間のシール性（気密性）がシールリング３によって確実に保たれる。また、リング状押圧体４は、その一端部が筒体１側の凹入部１４に嵌入されて拡開が阻止されているので、リング状押圧体４の拡開に起因する内向き座面４１と外向き座面１７とに対するシールリング３の初期面圧の低下が起こりにくい。
【００２４】
さらに、リング状押圧体４の雌ねじ部４２が筒体１側の雄ねじ部１６にねじ込まれているので、そのねじ合わせ箇所の噛合いによって、筒体１とリング状押圧体４やそのリング状押圧体４と融着一体化している合成樹脂層２との剥離や位置ずれが防止される。
【００２５】
図３に示したように、筒体１にはその周方向の複数箇所に開口１８が形成されている。そして、合成樹脂層２が、その開口１８を埋めて筒体１の内側と外側とに形成されている。このようになっていると、合成樹脂層２の開口１８を埋めている部分がアンカー作用を発揮して筒体１と合成樹脂層２との接合強度が高まる。
【００２６】
次に、上記変換継手Ａの製造方法の実施形態を説明する。
【００２７】
図１や図２に示した合成樹脂層２やそれに連設された第２接続口部２２はポリエチレン樹脂などの合成樹脂を成形材料として射出成形することにより形成される。そして、そのような合成樹脂層２の成形に先立ち、筒体１のシールリング収容溝部１５にシールリング３が嵌合されて収容保持される。また、筒体１には、リング状押圧体４が嵌合され、そのリング状押圧体４の雌ねじ部４２を筒体１側の雄ねじ部１６にねじ込でそのリング状押圧体４を上記シールリング３に外嵌合し、同時にリング状押圧体４の一端部を段付部１３の凹入部１４に嵌入させる。このようにすると、シールリング３がリング状押圧体４の内周面によって形成された内向き座面４１とシールリング収容溝部１５の底面によって形成された外向き座面１７とに密着する。この状態から、筒体１とリング状押圧体４との外側に合成樹脂層２を射出成形する。また、合成樹脂層２を射出成形するときに同時に第２接続口部２２も射出成形する。筒体１とリング状押圧体４との外側に合成樹脂層２を射出成形するときには、上記したようにリング状押圧体４の内向き座面４２が筒体１の外周面に接触していることに加えて、リング状押圧体４の雌ねじ部４１が筒体１側の雄ねじ部１６にねじ止めされているので、シールリング３に成形樹脂が直接に接触したりシールリング３と外向き座面１７との間に成形樹脂が潜り込んだりしなくなり、また、射出成形時の熱でシールリング３が加熱されて劣化したりすることがなく、さらには、リング状押圧体４が位置ずれするという事態を生じない。また、リング状押圧体４をポリエチレン樹脂などの合成樹脂層２の成形材料と同種の合成樹脂あるいは相溶性を持つ合成樹脂で作っておくと、合成樹脂層２を射出成形するときに、その合成樹脂層２の成形樹脂の熱でリング状押圧体４とその合成樹脂層２とが熱融着する。したがって、そのようにすることによって、図３を参照して既述した変換継手Ａが容易に製造される。
【００２８】
この製造方法において、合成樹脂層２を射出成形するときに、その成形材料の熱で合成樹脂製のリング状押圧体４が軟化したとしても、その軟化に伴うリング状押圧体４の拡開が、凹入部１４とそのリング状押圧体４の一端部との嵌入構造によって阻止されているので、合成樹脂層２の射出成形後にリング状押圧体４が拡開してシールリング３の面圧が低下することはない。特にこの製造方法において、リング状押圧体４と筒体１とにより挾圧されたシールリング３の外向き座面１７に対する面圧を、合成樹脂層２の射出成形時の成形圧（成形材料の注入圧）よりも高くしておくことが望ましい。このようにしておくと、合成樹脂層２を射出成形するときに、成形樹脂がシールリング３の内側に潜り込むという事態の起こるおそれがまったくなくなる。
【００２９】
上記した変換継手Ａにおいて、合成樹脂層２にポリエチレン樹脂を用いているけれども、ポリブテン樹脂などの他の熱可塑性樹脂を用いることも可能である。また、この変換継手Ａを給水用あるいは給湯用に用いるときには、金属製の筒体１の内面が発錆しないことが要求される。この要求に応えるためには、たとえば、金属製の筒体１を合成樹脂で内面被覆して防蝕したり、金属製の筒体１の材質に砲金を用いることが有効であり、さらに、雌ねじ１２ａに合成樹脂製のコアを装備させて相手管と接続させるようにしてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明に係る変換継手によれば、金属製の筒体に保持させたシールリングが筒体側の外向き座面と合成樹脂層側の内向き座面との両方に密着して高いシール性を発揮することに加えて、そのようなシールリングによるシール箇所の両側箇所でもシール性が発揮されるようになるので、筒体と合成樹脂層との間に高いシール性が確保される。特にリング状押圧体の雌ねじ部と筒体の雄ねじ部とが噛み合っていることにより、筒体とリング状押圧体やそのリング状押圧体と融着一体化している合成樹脂層との剥離や位置ずれが防止されるという効果がある。
【００３１】
また、本発明に係る変換継手の製造方法によれば、合成樹脂層を射出成形するときに、その射出成形時の熱の影響でシールリングが熱劣化を起こすといった事態を生じることがなくなる。さらに、合成樹脂層の射出成形時に成形樹脂がシールリングと筒体側の外向き座面との間に潜り込んでそれらの間に挟まるという現象が生じることもなくなる。特に、合成樹脂層を射出成形するときに、リング状押圧体の一端部が上記凹入部に嵌入していることによってその拡開が防止されるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る変換継手の一部を断面で表した側面図である。
【図２】図１のＩＩ部を拡大した断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う部分の拡大断面図である。
【図４】筒体の縦断側面図である。
【図５】図４のＶ部を拡大した断面図である。
【図６】従来の製造方法に用いる筒体にシールリングを外嵌合した状態の部分縦断側面図である。
【符号の説明】
Ａ  変換継手
１  筒体
２  合成樹脂層
３  シールリング
４  リング状押圧体
１２  第１接続口部
１３  段付部
１４  凹入部
１５  シールリング収容溝部
１６  雄ねじ部
１７  外向き座面
２２  第２接続口部
４１  内向き座面
４２  雌ねじ部
【図１】
0004144948.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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