JP2003130278A - 電気融着自在継手 - Google Patents

電気融着自在継手

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JP2003130278A
JP2003130278A JP2001331956A JP2001331956A JP2003130278A JP 2003130278 A JP2003130278 A JP 2003130278A JP 2001331956 A JP2001331956 A JP 2001331956A JP 2001331956 A JP2001331956 A JP 2001331956A JP 2003130278 A JP2003130278 A JP 2003130278A
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universal joint
receiving port
axis
pipe
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Hiroaki Sakamoto
宏昭 坂本
Mitsuo Ikeda
満雄 池田
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Kubota Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 ソケット12に形成された第1受口16の第
2軸20と第2受口18の第1軸22との交差角度θ1
が10°であり、差口短管14に形成された差口34の
第2軸20と第2短管部36の第3軸38との交差角度
θ2が10°である。第1受口16に接合する差口34
を、第1受口16を中心にして回動させることによっ
て、第1軸22と第3軸38との交差角度αを0°〜2
0°の範囲内で変更できる。そして、第1軸22と第3
軸38とを所望の交差角度αに設定した状態で、差口3
4と第1受口16とを融着することによって曲り継手が
完成する。この第1受口16と差口34と結合強度を大
きくするときは、第1受口16および差口34の第2軸
20に平行する方向の長さL1を長くすればよく、第1
受口16および差口34を直径方向に拡大させる必要が
ない。 【効果】 小型であって、融着部の結合強度を大きくす
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は電気融着自在継手に関
し、特にたとえば合成樹脂管を用いた配管の曲り部に適
用される、電気融着自在継手に関する。
【0002】
【従来技術】従来の電気融着自在継手の一例が、平成7
年6月13日付けで出願公開された特開平7−1512
88号公報[F16L 47/02]に開示されてい
る。この電気融着自在継手1は、図6に示すように、円
形のそれぞれの接続端面2a,2bが短管3a,3bの
軸に直交する面に対して所定角度θだけ傾斜しているの
で、接続端面2a,2bどうしが当接する回動角度の位
置を変えることによって、短管3aと短管3bとの成す
角度を0°〜2θの範囲内で変更することができる。そ
して、接続端面の近傍に設けられた電気発熱素子4の発
生する熱によって、合成樹脂製の接続端面2a,2bど
うしを融着させることができるので、その接続端面どう
しを水漏れがないように一体に結合させることができ
る。
【0003】また、従来の他の電気融着自在継手の一例
が、平成6年12月20日付けで出願公開された特開平
6−346997号公報[F16L 47/02]に開
示されている。この電気融着自在継手5は、図7に示す
ように、受部材6と連結部材7とを備えている。この受
部材6の一端部に形成された受部6a、および連結部材
7の一端部に形成された連結部7aは、互いに摺動可能
に連結されて球関節を構成している。この受部6aの内
面の近傍に設けられた電気発熱素子8の発生する熱によ
って、合成樹脂製の受部6aの球状の内面と、連結部7
aの球状の外面とを互いに融着させることができる。よ
って、内面と外面とを水漏れがないように一体に結合さ
せることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図6に示す電
気融着自在継手1では、接続端面2a,2bどうしを融
着しているので、この端面どうしの結合力を大きくする
ためには、接続端面2a,2bの直径を大きくする必要
がある。このように、接続端面2a,2bの直径を大き
くすると、自在継手1の嵩が大きくなり、製品コストや
施工費用も嵩むので、端面2a,2bの直径を大きくす
るにも或る一定の限界がある。したがって、このような
電気融着自在継手1では、管の軸方向の結合力が或る一
定以上必要とされる合成樹脂製圧力管を接続するために
使用できないことがある。
【0005】また、電気融着では、融着領域を囲むコー
ルドゾーンを形成し、融着時に融着領域内で溶融して膨
張した樹脂をコールドゾーンでせき止めることによっ
て、圧力を発生させて確実に融着を行う。しかし、図7
に示す電気融着自在継手5では、電気発熱素子8の装着
範囲、および受部材6と連結部材7との交差角度によっ
ては、一部のコールドゾーンが形成されず、受部6aの
内面と連結部7aの外面とを強力に融着させることがで
きない場合がある。
【0006】これを解消するためには、コールドゾーン
を広く形成することが考えられるが、このようにする
と、実質的に融着面積が減少し、受部6aの内面と連結
部7aの外面との結合力の強度不足を生じる。そして、
この結合強度を大きくするためには、球関節の直径を大
きくすればよいが、これでは球関節が大型化し、製品コ
ストや施工費用も嵩む。よって、この自在継手5も合成
樹脂製圧力管を接続するために使用できないことがあ
る。
【0007】それゆえに、この発明の主たる目的は、小
型であって、融着部の結合強度を大きくすることができ
る、電気融着自在継手を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は、第1軸を有
する第1接続部と第1軸に対して所定角度傾斜した第2
軸を有する第1受口とを有し、第1受口の内面に発熱体
が埋め込まれた第1部材と、第1受口に差し込まれる差
口と差口の軸に対して所定角度傾斜した第3軸を有する
第2接続部とを有する第2部材とを備える、電気融着自
在継手である。
【0009】
【作用】第2部材の差口を第1受口に差し込んで接合す
ることによって自在接合部を形成することができる。こ
の第1受口の第2軸を中心にして差口を第1受口に対し
て相対的に所望の角度だけ回動させることによって、第
1接続部の第1軸と第2接続部の第3軸との交差角度
を、予め定めた角度範囲内で所望の角度に変更すること
ができる。
【0010】そして、第1軸と第3軸との交差角度を所
望の角度に設定した状態で、発熱体に通電して差口と第
1受口とを融着すれば、第1軸と第3軸とが所望の角度
で交差する継手が完成する。また、第1受口と差口との
融着面積を増加させて、互いの結合強度を大きくすると
きは、第1受口および差口の第2軸に平行する方向の長
さを長くすればよい。このように、第1受口および差口
を直径方向に拡大させることなく、両者の結合強度を大
きくすることができる。
【0011】
【発明の効果】この発明によれば、第1受口および差口
を直径方向に拡大させることなく、両者の結合強度を大
きくすることができるので、比較的小型であって融着部
の結合強度の大きい電気融着自在継手を提供することが
できる。したがって、この発明の電気融着自在継手は、
管の軸方向の結合力が或る一定以上必要とされる合成樹
脂製のガス管や上水管等の圧力管を接続するために使用
できる。
【0012】この発明の上述の目的,その他の目的,特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
【0013】
【実施例】この発明の第1実施例の電気融着自在継手
(以下、単に「自在継手」と言うこともある。)を図1
および図2を参照して説明する。図1に示すこの自在継
手10は、ポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性
樹脂からなる筒状のソケット(第1部材)12および差
口短管(第2部材)14を含んでいる。
【0014】ソケット12は、両端部に短円筒形の第1
受口16および第2受口(第1接続部)18が形成され
ている。そして、第1受口16の第2軸20が第2受口
18の第1軸22に対して所定角度θ1、たとえば10
°傾斜している。また、第1受口16と第2受口18と
の間には、縮径部24が形成されており、この縮径部2
4と第1受口16との間にテーパ部26が形成されてい
る。テーパ部26は、縮径部24から第1受口16に向
うに従って拡径しており、自在継手10が形成する管路
の曲り部の有効径を確保している。したがって、第1受
口16の内径は、第2受口18の内径よりも大きく形成
されている。
【0015】さらに、第1および第2受口16および1
8のそれぞれの内面には、第1受口16および第2受口
18の対応する中心軸と同一の中心軸を有するコイル状
の発熱体28および28が埋め込まれている。この発熱
体28,28は、直列に接続されており、第1および第
2受口16および18の内面ではこれらの内面を溶融で
きるようにピッチが狭くなっており、縮径部24および
テーパ部26の内面ではこれらの内面が軟化しないよう
にピッチが広くなっている。そして、これら直列に接続
された発熱体28,28の両端部は、ソケット12の外
面に突出して設けられた端子30,30に接続されてい
る。図1に示す32は、インジケータである。このイン
ジケータ32は、発熱体28によって接合部が溶融した
ことを示すためのものである。
【0016】差口短管14は、図1に示すように、一方
の端部に第1受口16に差し込まれる差口34が形成さ
れ、この差口34に第2短管部(第2接続部)36が結
合している。そして、差口34の軸(第2軸20)が第
2短管部36の第3軸38に対して所定角度θ2、たと
えば10°傾斜している。また、差口34の内径を第2
短管部36の内径よりも大きく形成してあり、これによ
ってこの差口34を第1受口16に接合できるようにし
てある。
【0017】これらソケット12の第1受口16と差口
短管14の差口34とを接合することによって、自在接
合部40が形成される。なお、ソケット12および差口
短管14は、それぞれがたとえば射出成形等によって一
体に形成されている。
【0018】この自在継手10を用いて地中に埋設され
る管路の曲がり部を形成するときは、まず、地面に配管
用の溝(図示せず)を掘削する。そして、自在接合部4
0が溝の曲がり部に位置するようにして自在継手10を
溝内に配置する。そして、図2の二点鎖線で示すよう
に、ソケット12の第2受口18に第1パイプ42の差
口を嵌合させる。そして、第2短管部36の差口36a
にたとえばソケット44を介して第2パイプ46を接続
する。次に、第1パイプ42と第2パイプ46との最終
的な角度調整を行う。しかる後に、第1受口16と差口
34との融着、および第2受口18と第1パイプ42の
差口との融着を行い、さらに、ソケット44の一方の受
口44aと第2短管部36の差口36aとの融着、およ
びソケット12の他方の受口44bと第2パイプ46の
差口との融着を行う。
【0019】ところで、自在継手10が備える第2受口
18の第1軸22と第2短管部36の第3軸38との交
差角度αを所望の角度に設定するときは、第1受口16
の第2軸20を中心にして差口34を第1受口16に対
して相対的に所望の角度だけ回動させればよい。この実
施例では、第2受口18の第1軸22と第1受口16の
第2軸20との交差角度θ1が10°であり、差口34
の第2軸20と第2短管部36の第3軸38との交差角
度θ2が10°であるので、第2受口18の第1軸22
と第2短管部36の第3軸38との交差角度αを0°〜
20°の範囲内で変更することができる。
【0020】図1は、第1軸22と第3軸38との交差
角度αが0°の状態を示している。図2は、図1の状態
で、第1受口16の第2軸20を中心にして差口34を
第1受口16に対して相対的に180°の角度だけ回転
させたときの状態を示しており、この状態では、第2受
口18の第1軸22と第2短管部36の第3軸38との
交差角度αが20°となっている。したがって、第1パ
イプ42と第2パイプ46との交差角度αが20°に設
定されている。
【0021】なお、第1および第2パイプ42および4
6、ならびにソケット44は、ソケット12と同等の熱
可塑性樹脂によって形成されている。そして、ソケット
44の受口44a,44bのそれぞれの内面には、ソケ
ット12に設けられている発熱体28と同等の発熱体2
8が設けられている。そして、これら直列に接続された
発熱体28,28の両端部は、ソケット44の外面に突
出して設けられた端子48,48に接続されている。
【0022】また、ソケット12の第1受口16と差口
34との自在接合部40、および第2受口18と第1パ
イプ42との接合部を融着するときは、図2に示すよう
に、コントローラ50から延びる出力ケーブル52,5
2の端子52a,52aをソケット12の端子30,3
0にそれぞれ接続して発熱体28,28に通電する。そ
して、ソケット44の受口44aと第2短管部36の差
口36aとの接合部、および受口44bと第2パイプ4
6との接合部を融着するときは、上記と同様に、コント
ローラ50から延びる出力ケーブル52,52の端子5
2a,52aをソケット44の端子48,48にそれぞ
れ接続して発熱体28,28に通電する。なお、コント
ローラ50には、電源54が接続されている。
【0023】この実施例の自在継手10によると、第1
受口16と差口34との融着面積を増加させることによ
り、互いの結合強度を大きくすることができる。そし
て、このように結合強度を大きくするときは、第1受口
16および差口34の第2軸20に平行する方向の長さ
L1を長くすればよい。このように、第1受口16およ
び差口34を直径方向に拡大させることなく、両者の結
合強度を大きくすることができるので、比較的小型であ
って融着部の結合強度の大きい電気融着自在継手10を
提供することができる。したがって、この実施例の電気
融着自在継手10は、第1および第2パイプ42および
46の軸方向の結合力が或る一定以上必要とされる合成
樹脂製のガス管や上水管等の圧力管を接続するために使
用することができる。
【0024】そして、この自在継手10によると、従来
と同様に、曲がり配管の曲がり角度を現場において任意
に交差角度αを調整できるので、たとえば溝の掘削方向
に誤差が生じても、溝に沿わせて配管することができ
る。したがって、施工性を向上させることができる。
【0025】次に、図3を参照して第2実施例の電気融
着自在継手56を説明する。第1実施例と第2実施例と
が相違するところは、図1に示す第1実施例の自在継手
10では、差口短管14にソケット12が接合している
のに対して、図3に示す第2実施例の自在継手56では
差口短管14にソケット短管58が接合しているところ
である。
【0026】ソケット短管58は、一方の端部に短円筒
形の第1受口16が形成され、この第1受口16に第1
短管部(第1接続部)60が結合している。そして、第
1受口16の第2軸20が第1短管部60の第1軸22
に対して所定角度θ1、たとえば10°傾斜している。
また、第1受口16と第1短管部60との間には、テー
パ部26が形成されている。テーパ部26は、第1短管
部60から第1受口16に向うに従って拡径しており、
自在継手56が形成する管路の曲り部の有効径を確保し
ている。したがって、第1受口16の内径は、第1短管
部60の内径よりも大きく形成されている。
【0027】そして、第1受口16の内面には発熱体2
8が設けられている。この発熱体28の両端部は、第1
受口16の外面に突出して設けられた端子30,30に
接続されている。これ以外は、第1実施例と同等である
ので同等部分を同一の図面符号で示し、それらの説明を
省略する。
【0028】この自在継手56を使用して管路の曲り部
を形成するときは、第1実施例の自在継手10と同様
に、自在接合部40が地面に掘削された溝の曲がり部に
位置するようにして自在継手56を溝内に配置する。そ
して、図3(B)の二点鎖線で示すように、ソケット短
管58の第1短管部60の差口60aに第1ソケット管
62の受口62aを嵌合させる。そして、差口短管14
の他方の差口36aにソケット44を介して第2パイプ
46を接続する。次に、第1ソケット管62と第2パイ
プ46との最終的な角度調整を行う。しかる後に、第1
受口16と差口34との融着、および第1短管部60と
第1ソケット管62の受口62aとの融着を行い、さら
に、ソケット44の一方の受口44aと第2短管部36
の差口36aとの融着、およびソケット44の他方の受
口44bと第2パイプ46の差口との融着を行う。
【0029】この自在継手56は、第1実施例の自在継
手10と同様に、第1短管部60の第1軸22と第2短
管部36の第3軸38との交差角度αを0°〜20°の
範囲内で所望の角度に変更することができる。図3
(A)は、第1軸22と第3軸38との交差角度αが0
°の状態を示している。図3(B)は、図3(A)の状
態で、第1受口16の第2軸20を中心にして差口34
を第1受口16に対して相対的に180°の角度だけ回
転させたときの状態を示しており、この状態では、第1
短管部60の第1軸22と第2短管部36の第3軸38
との交差角度αが20°となっている。
【0030】なお、第1ソケット管62は、ソケット1
2と同等の熱可塑性樹脂によって形成されており、受口
62aの内面には、コイル状の発熱体28が埋め込まれ
ている。そして、発熱体28の両端部は、受口62aの
外面に突出して設けられた端子64,64に接続されて
いる。
【0031】この自在継手56によると、第1実施例と
同様に、第1受口16と差口34との互いの結合強度を
大きくするときは、第1受口16および差口34の第2
軸20に平行する方向の長さL1を長くすればよい。こ
のように、結合強度を大きくするために第1受口16お
よび差口34を直径方向に拡大させる必要がないので、
比較的小型であって融着部の結合強度の大きい電気融着
自在継手56を提供できる。
【0032】次に、図4を参照して第3実施例の電気融
着自在継手66を説明する。第1実施例と第3実施例と
が相違するところは、図1に示す第1実施例の自在継手
10では、ソケット12に差口短管14が接合している
のに対して、図4に示す第3実施例の自在継手66では
ソケット12にソケット短管68が接合しているところ
である。
【0033】ソケット短管68は、一方の端部に差口3
4が形成され、この差口34に縮径部70を介して第3
受口(第2接続部)72が結合している。そして、差口
34の第2軸20が第3受口72の第3軸38に対して
所定角度θ2、たとえば10°傾斜している。この実施
例では、差口34の内径は、第3受口72の内径よりも
小さく形成されている。
【0034】そして、第3受口72の内面には発熱体2
8が設けられていて、この発熱体28の両端部は、第3
受口72の外面に突出して設けられた端子74,74に
接続されている。これ以外は、第1実施例と同等である
ので同等部分を同一の図面符号で示し、それらの説明を
省略する。
【0035】この自在継手66を使用して管路の曲り部
を形成するときは、第1実施例の自在継手10と同様
に、自在接合部40が地面に掘削された溝の曲がり部に
位置するようにして自在継手66を溝内に配置する。そ
して、図4(B)の二点鎖線で示すように、ソケット1
2の第2受口18に第1パイプ42の差口を嵌合させ
る。そして、ソケット短管68の第3受口72に第2パ
イプ46の差口を嵌合させる。次に、第1パイプ42と
第2パイプ46との最終的な角度調整を行う。しかる後
に、第1受口16と差口34との融着、および第2受口
18と第1パイプ42の差口との融着を行い、さらに、
第3受口72と第2パイプ46の差口との融着を行う。
【0036】この自在継手66は、第1実施例の自在継
手10と同様に、第2受口18の第1軸22と第3受口
72の第3軸38との交差角度αを0°〜20°の範囲
内で所望の角度に変更することができる。図4(A)
は、第1軸22と第3軸38との交差角度αが0°の状
態を示している。図4(B)は、図4(A)の状態で、
第1受口16の第2軸20を中心にして差口34を第1
受口16に対して相対的に180°の角度だけ回転させ
たときの状態を示しており、この状態では、第2受口1
8の第1軸22と第3受口72の第3軸38との交差角
度αが20°となっている。
【0037】この自在継手66によると、第1実施例と
同様に、第1受口16と差口34との互いの結合強度を
大きくするときは、第1受口16および差口34の第2
軸20に平行する方向の長さL1を長くすればよい。し
たがって、比較的小型であって融着部の結合強度の大き
い電気融着自在継手66を提供できる。
【0038】次に、図5を参照して第4実施例の電気融
着自在継手76を説明する。この第4実施例の自在継手
76は、図3に示す第2実施例のソケット短管58の第
1受口16に、図4に示す第3実施例のソケット短管6
8の差口34を接合したものである。これらソケット短
管58,68は、対応する各実施例で説明したものと同
等のものであるので、それらの詳細な説明を省略する。
【0039】この自在継手76を使用して管路の曲り部
を形成するときは、第1実施例の自在継手10と同様
に、図5(B)に示すように、自在接合部40が地面に
掘削された溝の曲がり部に位置するようにして自在継手
76を溝内に配置する。そして、たとえば図5(B)の
二点鎖線で示すように、第1短管部60の差口60aに
第1ソケット管62の受口62aを嵌合させる。そし
て、ソケット短管68の第3受口72に第2パイプ46
の差口を嵌合させる。次に、第1ソケット管62と第2
パイプ46との最終的な角度調整を行う。しかる後に、
第1受口16と差口34との融着、および第1短管部6
0の差口60aと第1ソケット管62の受口62aとの
融着を行い、さらに、第3受口72と第2パイプ46の
差口との融着を行う。
【0040】この自在継手76は、第1実施例の自在継
手10と同様に、第1短管部60の第1軸22と第3受
口72の第3軸38との交差角度αを0°〜20°の範
囲内で所望の角度に変更することができる。図5(A)
は、第1軸22と第3軸38との交差角度αが0°の状
態を示している。図5(B)は、図5(A)の状態で、
第1受口16の第2軸20を中心にして差口34を第1
受口16に対して相対的に180°の角度だけ回転させ
たときの状態を示しており、この状態では、第1短管部
60の第1軸22と第3受口72の第3軸38との交差
角度αが20°となっている。この自在継手76による
と、第1実施例と同様に、比較的小型であって融着部の
結合強度の大きい電気融着自在継手76を提供できる。
【0041】ただし、上記各実施例では、第1軸22と
第2軸20との交差角度θ1、および差口34の軸(第
2軸20)と第3軸38との交差角度θ2をそれぞれ1
0°としたが、これ以外の角度にしてもよい。そして、
交差角度θ1およびθ2を互いに同一の角度としたが、
互いに相違する角度にしてもよい。
【0042】そして、第1実施例のソケット12に設け
られている発熱体28,28は、図1に示すように、互
いに直列に接続しており、発熱体28,28の両端部に
端子30,30を接続した構成としたが、これに代え
て、発熱体28,28を互いに電気的に切り離し、各発
熱体28のそれぞれの両端部に端子30を接続した構成
としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1実施例の電気融着自在継手を示
す縦断面図である。
【図2】図1第1実施例の自在継手の使用状態を示す縦
断面図である。
【図3】(A)はこの発明の第2実施例の自在継手を示
す縦断面図、(B)は図3(A)第2実施例の自在継手
の使用状態を示す縦断面図である。
【図4】(A)はこの発明の第3実施例の自在継手を示
す縦断面図、(B)は図4(A)第3実施例の自在継手
の使用状態を示す縦断面図である。
【図5】(A)はこの発明の第4実施例の自在継手を示
す縦断面図、(B)は図5(A)第4実施例の自在継手
の使用状態を示す縦断面図である。
【図6】従来の電気融着自在継手を示す縦断面図であ
る。
【図7】従来の他の電気融着自在継手を示す縦断面図で
ある。
【符号の説明】
10,56,66,76 …電気融着自在継手 12 …ソケット 14 …差口短管 16 …第1受口 18 …第2受口 20 …第2軸 22 …第1軸 28 …発熱体 34 …差口 36 …第2短管部 38 …第3軸 58,68 …ソケット短管 60 …第1短管部 72 …第3受口
フロントページの続き Fターム(参考) 3H019 GA03 3H104 JA02 JB03 JC08 JD01 JD09 LG02 LG23 4F211 AD05 AD12 AG08 AH11 TA01 TC11 TD07 TH02 TH06 TN31

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1軸を有する第1接続部と前記第1軸に
    対して所定角度傾斜した第2軸を有する第1受口とを有
    し、前記第1受口の内面に発熱体が埋め込まれた第1部
    材と、 前記第1受口に差し込まれる差口と前記差口の軸に対し
    て所定角度傾斜した第3軸を有する第2接続部とを有す
    る第2部材とを備える、電気融着自在継手。
  2. 【請求項2】前記第1接続部は、内面に発熱体が埋め込
    まれた第2受口および第1短管部のうちのいずれかであ
    り、前記第2接続部は、内面に発熱体が埋め込まれた第
    3受口および第2短管部のうちのいずれかである、請求
    項1記載の電気融着自在継手。
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