JP2005321050A - 電気融着自在継手 - Google Patents

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Abstract

【課題】
球面状の受部を備えた受部材と、受部に摺動自在に装着させた球状の連結部を備えた連結部材からなる熱可塑性樹脂製の電気融着自在継手が有する問題、すなわち融着時に内部応力により収縮する収縮量が不均一であり、また融着部全体を密着させることが困難で、樹脂の流動が不安定となる、といった問題を解消する。
【解決手段】
受部材１１が、一端にプラスチック管の管端部が差込まれる受口１３を、他端に柱状の受部１４を有し、受部外周面には該受部に装着されるサドル部の動きを規制する段１７を形成する。連結部材１２は一端にサドル部２１を、他端にプラスチック管の管端部が差込まれる差口２２を有し、サドル部２１は鍔２３を有して受部１４に装着して摺動しながら一定量回動すると、鍔２３が段１７に当たって動きが規制される。
【選択図】図２

Description

本発明は、上下水道管やガス管等に用いるプラスチック管を接続するために用いる自在継手に関する。
上下水道管やガス管として近年、プラスチック管、なかでもポリエチレン管が耐蝕性や耐震性など多くの点で優れていることから広く用いられている。こうしたプラスチック管を接続するための継手として近年電気融着継手が多用されるようになった。この継手は、受口の内周面に電熱線を埋設したもので、管との融着による接続は、管端部を受口に差込んだのち、電熱線への通電によって行われるようになっている。
電気融着継手を用いたプラスチック管の接続は、継手への通電によって簡易に行えるものゝ、融着に当たっては管抜けを防止すると共に、管と継手とのクリアランスが全周にわたって均一になるようにし、しかも融着時の界面圧力が逃げないようにするため、管と継手を芯出しする必要があることから、クランプを用いて管を固定している。
プラスチック管は、金属管に比べ柔らかいため曲げることが比較的容易であるが、大口径のものでは肉厚も厚く、管の曲げは容易でない。管と継手の芯出しを容易に行えるようにするための自在継手も種々提案されている。下記特許文献１には、その一つとして、図1に示すように、一端に球面状の受部２を備えた受部材１と、一端に上記受部２に摺動自在に装着された球状の連結部４を備える連結部材３からなり、受部材１及び連結部材３が熱可塑性樹脂によって形成されると共に、受部２の内周面に電熱線５をコイル状に埋設し、受部２と連結部４を互いに摺動させて受部材１と連結部材３のなす角を変えたのち電熱線５への通電により電熱線５を発熱させ、受部２と連結部４を融着一体化する自在継手が開示されている。
特開平６−３４６９９７号
上述する従来の自在継手は、半球状の形態をなすため３次元的な動きが行えるという利点はあるものヽ連結部に受部を装着して電気融着するときソケット系継手と同様、内部応力により、また冷却により収縮することから、ソケット系継手と異なり収縮量は受部の入側が奥側より大きく、融着部全体が均一に収縮しないため、界面圧力が不均一になり易いこと、真円の受部や連結部を形成するのが困難であるところから、連結部に受部を装着したとき両者の間にクリアランスができて融着部全体を密着させることが困難となり、非密着部分では過加熱となって樹脂の流動が不安定となること等の問題がある。
本発明は、上記の問題を解消した電気融着自在継手を提供することを目的とする。
請求項１に係る発明は、熱可塑性樹脂製の電気融着自在継手であって、プラスチック管が差込まれる受口又は差口と、断面が円形の一定長さを有し、周面に上記受口又は差口に通ずる開口を形成した柱状の受部を有する受部材と、プラスチック管が差込まれる受口又は差口と、上記受部の外周面に当てられるサドル部を有する連結部材からなり、互いに接合する上記受部とサドル部の接合面のうち、いずれか一方の接合面、好ましくはサドル部の接合面には電熱線が埋設された融着部を備え、電熱線への通電により両部材が電気融着されることを特徴とする。
ここで、柱状の受部とは、中空状、例えば管の両端を塞いで中空状をなすものであってもよいし、中実で、受口又は差口と開口に通ずる流路を備えたものであってもよい。後者の場合、受部の軽量化のため両端に円形の凹所を形成するのが望ましい。
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の自在継手において、両部材をクランプして電気融着するため、連結部材にクランプの掛止金具が掛止する掛止部を設けたことを特徴とする。
本発明の掛止部とは、例えばサドル系の継手に形成されるようなフランジ状の鍔等、クランプの掛止金具が掛けられるものであればどのような形状をなすものでもよく、特に制限はないが、好ましくはサドル部中央より突出するスピゴット部に形成される例えば段のようなものが挙げられる。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明の自在継手において、受部の外周面にはサドル部の回動を規制するストッパー手段が形成されることを特徴とし、好ましい発明では、ストッパー手段は受部外周面の周方向のみならず、軸方向の両側にも形成される。
ストッパー手段を受部の周方向両側に設けることによりサドル部の回動が一定範囲に規制され、また軸方向両側に設けることによりサドル部の軸方向のずれが規制される。受部の周方向両側に設けられ、サドル部の周方向の動きを規制するストッパー手段は、サドル部側に設けた融着部が受部に形成した開口に掛からないように形成する必要がある。融着部が受部に形成した開口に掛かると、該開口に面する融着部の融着が行えなくなくなるほか、融着時に電熱線が露出して開口内にはみ出し、ガス管ではガスが電熱線の周りの空隙よりターミナルピンに達し、外部に洩れ出るおそれがあるためである。
上述するストッパー手段としては、例えば受部の外周面に突設され、サドル部のフランジに係止するピン、受部の外周面に形成される上記フランジに係止する段などを例示することができる。
請求項１に係る発明の自在継手によると、連結部材のサドル部は電熱線の有無に係わらず電気融着時に残留応力により収縮することがないうえ、サドル部を従来のサドル継手と同様クランプすることにより融着部全体を密着させることができ、界面圧力を均一にして融着を確実に行うことができる。またサドル部は受部に被さるようにして受部の外側に装着されるが、融着部をサドル部に設けると、ターミナルピンを電熱線端部の直近に設けることができる。
請求項２に係る発明の自在継手によると、掛止金具を掛止部に掛けることによりクランプすることが容易にでき、とくに掛止部をスピゴット部に設けてクランプすることで鍔部をクランプする従来法よりも、より一層確実にサドル部を受部に密着させることが可能となり、より確実な融着強度を得ることができる。
請求項３に係る発明の自在継手によると、サドル部を受部上にストッパー手段に当たるまで摺動させることにより受部材と連結部材のなす角を設定角度にすることが容易となり、ストッパー手段が角度を設定するための位置決め機能を果たすようになる。またストッパー手段をサドル部の両側に配置してサドル部の回動を一定範囲に規制できるようにすれば、受部材と連結部材のなす角をＡ角度又はＢ角度に設定したり、Ａ〜Ｂの範囲内の任意の角度に設定することが容易にでき、またＡ角度を例えば０にすることにより自在継手をソケット継手として使用したり、またＡ角度を０以外の所定の角度にすることによりエルボ継手として使用することができる。
以下、本発明の実施形態の自在継手について、図面により説明する。
図２〜図４において、図２は、自在継手を構成する受部材１１と連結部材１２の斜視図、図３は両部材１１及び１２を組合せた断面図、図４は図３の状態より受部材１１と連結部材１２をθ、例えば２２．５°傾けた状態を示すものである。
受部材１１は、一端にプラスチック管の管端部が差込まれる受口１３を有すると共に、他端に断面が円形の一定長さを有する柱状の受部１４を有し、受口１３には図示していないが、内周面に電熱線を埋設した融着部を備え、また受部１４には受口１３に通ずる流路１５の拡開した開口１６が形成されると共に、両側に受部１４を軽量化する目的で凹所１８が形成され、外周面には受部１４に装着されるサドル部（後述する）の動きを一定範囲に規制し、受部材１１と連結部材１２のなす角をθの範囲に規制するストッパー手段としての段１７が一対、両段１７のなす角が１８０°＋θとなるように形成されている。
連結部材１２は、一端にサドル部２１を、他端にサドル部２１より突設され、プラスチック管の管端部が差込まれる差口２２を有し、サドル部２１には掛止部としてのフランジ状をなす鍔２３が形成され、内周面の入側には電熱線２４を埋設した融着部が設けられている。
本実施形態の自在継手によると、連結部材１２のサドル部２１を受部材１１の受部１４に接合させ、そのまま連結部材１２を時計方向に下向きの鍔２３が下部の段１７に当たるまで回動させると、受部材１１と連結部材１２が一直線状をなしてソケット継手となり（図３）、この状態より連結部材１２を反時計方向に上向きの鍔２３が上部の段１７に当たるまで回動させると、受部材１１と連結部材１２のなす角がθのエルボ継手となる（図４）。以上のようにしてソケット継手又角度θのエルボ継手への切換えが容易にでき、また受部材１１に連結されるプラスチック配管と、連結部材１２に接続されるプラスチック配管のなす角度に応じて角度θの範囲内で両部材１１及び１２のなす角を任意に変えることができるようになっている。
以上のようにして、両部材１１及び１２のなす角を０〜θの範囲内に変えたのち鍔２３にサドル継手用のクランプとして知られる既知のクランプ（図示しない）の掛止金具を掛けてクランプする。この状態で電熱線２４を埋設した融着部全体が受部に密着する。その後、電熱線２４への通電により融着が行われる。
従来の自在継手の断面図 本発明に係る自在継手を構成する受部材と連結部材の組付け前の斜視図 ソケット継手として使用するときの断面図 エルボ継手として使用するときの断面図
符号の説明
１１・・受部材
１２・・連結部材
１３・・受口
１４・・受部
１５・・流路
１６・・開口
１７・・段
１８・・凹所
２１・・サドル部
２２・・差口
２３・・鍔
２４・・電熱線

Claims (3)

  1. プラスチック管が差込まれる受口又は差口と、断面が円形の一定長さを有し、周面に上記受口又は差口に通ずる開口を形成した柱状の受部を有する受部材と、プラスチック管が差込まれる受口又は差口と、上記受部の外周面に当てられるサドル部を有する連結部材からなり、互いに接合する上記受部とサドル部の接合面のうち、いずれか一方の接合面には電熱線が埋設された融着部を備え、電熱線への通電により両部材が電気融着されることを特徴とする熱可塑性樹脂製の自在継手。
  2. 上記両部材をクランプして電気融着するため、連結部材にクランプの掛止金具が掛止する掛止部を設けたことを特徴とする請求項１記載の熱可塑性樹脂製の自在継手。
  3. 上記受部の外周面にはサドル部の回動を規制するストッパー手段が形成されることを特徴とする請求項１又は２記載の熱可塑性樹脂製の自在継手。
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