JP2780524B2 - 電気融着式プラスチック管継手 - Google Patents

電気融着式プラスチック管継手

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック管を電気
融着して接続するプラスチック製の管継手に関し、特に
接続時の電気融着状態を温度あるいは変位等のセンサー
で検知して電熱線への電力供給を制御する電気融着式プ
ラスチック管継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、温度センサーを用いた電気融着式
プラスチック管継手は実開昭６４−４９９７号に開示さ
れており、これを図６に示す。管継手１は、管２との接
続部がほぼ円筒状態の継手本体１０と、継手本体１０の
内周面に埋設した電熱線１１と、電熱線１１の両端の夫
々に一端部を接続し他端部を継手本体１０の外周面より
突き出したコネクターピン６とを有し、継手本体１０の
外周面に温度センサー４を挿入する検出穴５を設けたも
のである。コネクター３は、継手本体の電熱線１１に通
電するためにコネクターピン６に嵌まり合うコネクター
ブッシュ７と、継手本体１０の検出穴５に挿入する温度
センサー４とからなり、このセンサー４とコネクターブ
ッシュ７とを互いに平行にホルダー８で一体に保持して
コネクター３を構成している。センサー４はその先端面
で温度を測定する熱電対であり、コネクターブッシュ７
は管継手１のコネクターピン６と嵌まり合う円筒部を有
し、この円筒部の軸方向反対側で図示しないコントロー
ラ電源からの電線９と接続している。
【０００３】次に管継手１と管２とを接続する順序につ
いて説明する。第１に管継手１に管２を挿入する。第２
に管継手１にコネクター３を装着する。この時ピン６に
ブッシュ７が嵌め込まれ、検出穴５内にセンサー４が挿
入される。第３にコントローラ電源（図示しない）から
ブッシュ７とピン６を介して継手本体１０の電熱線１１
に電力の通電が行われる。第４に検出穴５の底面に挿入
したセンサー４の検出温度がコントローラに設定した設
定温度に達すると、電熱線１１への通電を停止する。第
５に継手本体１０と管２との融着部が一定の温度に冷却
されると、管継手１からコネクター３を取り外して接続
が終了する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】コネクター３はホルダ
ー８によってブッシュ７とセンサー４を平行に保持して
おり、コネクター３を管継手１に装着する際センサー４
の検出穴５への装着状態は、管継手１のコネクターピン
６にコネクター３のブッシュ７を嵌め込んだ状態の嵌め
合い保持力によって保持されている。しかしこのコネク
ター３を管継手１に装着する作業は、通常、接続時に作
業者が行う。このため作業者によるばらつきや作業環境
によるばらつきがあってコネクター３の装着状態がばら
つき、センサー４の検出穴５への挿入深さもばらつくの
で常に一定の位置に挿入されない。センサー４の検出穴
５への挿入深さが不完全であると、センサーが管継手１
と管２の融着接続部よりも遠い位置で通電時の温度を測
定するため、センサーで検出する温度が低く、設定温度
に達する時間が長くなる。従って通電時間が過大になっ
て管継手と管との良好な接続状態が得られない。
【０００５】また一方コネクター３を管継手１に深くあ
るいは強く装着した場合、センサー側はセンサー４の先
端面が検出穴５の底面に当接してそれ以上深く入らない
が、コネクターブッシュ側はピン６とブッシュ７との正
しい挿入位置よりも深い位置まで嵌め込まれて保持さ
れ、この嵌め合いの保持力が回転応力として働きセンサ
ー４を検出穴５の底面へ押す力として働いている。この
ため電熱線１１に通電が行われ検出穴５の底面が軟化溶
融すると、上記嵌め合いの回転応力によってセンサー４
の先端面が通電開始前の位置から検出穴の底面よりも深
く挿し込まれ、電熱線１１に近い位置で融着時の温度を
測定する。この場合正常に装着した場合に比較してセン
サーの検出温度が高くなるので設定温度に達する時間が
短くなり、通電時間が短くなって良好な管との接続状態
が得られない。いずれにしてもコネクター３の管継手１
への装着が正しいかどうかの確認が困難で、センサー４
の先端面を検出穴５内の常に一定の位置に挿入するのが
困難であった。本発明は上記の課題を解消し、常にセン
サーを検出穴内の一定の深さに装着して常に良好な接続
結果を得る電気融着式プラスチック管継手を提供するも
のである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、管との接続部
がほぼ円筒状のプラスチック製継手本体と、該継手本体
の内周面に埋設した発熱体とを有し、前記継手本体の溶
融状態を検出するセンサーを受入れる検出穴を継手本体
に形成した電気融着式プラスチック管継手に関するもの
である。本発明の要旨は、上記において管との融着接続
時に前記発熱体の発熱によって継手本体が溶融する溶融
部ないし溶融部の近傍に前記検出穴の底面を有し、継手
本体の溶融部以外の位置に前記センサーとの間でセンサ
ーの検出穴底面への挿入深さを決める位置決め手段を設
けるものである。
【０００７】前記位置決め手段は、前記センサーを係止
する手段であってもよく、継手本体が溶融の間前記検出
穴からセンサーが抜けるのを防ぐ手段であってもよい。
また前記位置決め手段は、前記検出穴に上向きの位置決
め面を設けると共に、この位置決め面に当接する位置決
め部を前記センサーに設けてセンサーを係止し位置決め
手段としても良い。また前記位置決め手段は、前記検出
穴に突起又は凹溝等の係止部を設けると共に、該係止部
に嵌まり合う係合部を前記センサーに設け、センサーを
係止すると共にセンサーが抜けるのを防止して位置決め
手段としても良い。
【０００８】更にまた前記位置決め手段は、前記検出穴
に上向きの位置決め面と突起又は凹溝等の係止部を設け
ると共に、前記センサーに前記位置決め面に当接する位
置決め部と前記係止部に嵌まり合う係合部を設けて位置
決め手段としても良い。更にまた前記位置決め手段は、
前記センサーに鍔付ねじ部材を係合させ、この鍔付ねじ
部材を前記検出穴に螺合して検出穴の入口端面にねじ部
材の鍔を係止し、センサーを係止すると共にセンサーが
抜けるのを防止して位置決め手段としても良い。
【０００９】
【作用】本発明は上記の構成であるから、コネクターを
管継手に装着する際、継手本体の溶融部以外の位置に設
けた位置決め手段によってコネクターに保持されたセン
サーの検出穴底面への挿入位置が決まり、センサーの先
端が一定の位置に保持される。即ちセンサーを検出穴内
に挿入することにより、継手本体とセンサーとの間で設
けた位置決め手段によってセンサーが位置決めされるた
め、位置決め部からセンサー先端面までの距離が決定さ
れ、検出穴内に挿入したセンサー先端面の位置が一定に
なる。
【００１０】このためセンサーが検出穴内に位置決めさ
れた状態から、コネクターを更に深く管継手に挿入して
装着しても良い。即ち上記センサーが位置決めされる位
置はセンサー穴の溶融部以外の位置であり、電熱線に通
電して融着接続している時でも上記位置決めされた位置
が変化しないので、コネクターの嵌め合い保持力による
センサーが更に深く沈み込む不具合がなく一定の位置に
保たれる。更にこの状態で検出穴内にセンサーが保持さ
れる。即ちこの保持は前記位置決め手段の検出穴からセ
ンサーが抜けるのを防ぐ手段で保持しても良く、コネク
ターピンとコネクターブッシュとの嵌め合い保持力で保
持しても良く、また検出穴とセンサーとの嵌め合い保持
力で保持しても良い。
【００１１】このため、コネクターと管継手との装着条
件が変化しても常に一定の位置にセンサーが挿入され、
また溶接域材料の膨張及びその他の外的条件による抜け
出しやコネクターと管継手とを過大に装着した場合の通
電融着時のセンサーが更に沈み込む等のセンサーの移動
がなく、通電中も常に一定の位置で継手内の温度を検出
する。このためセンサーが溶融域の温度を常に正確に検
出して正確な電力供給を行い、常に良好な接続状態で管
と溶接することができる。
【００１２】
【実施例】以下本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１ないし図４は第１実施例を示し、管継手Ａは、
管との接続部がほぼ円筒状のプラスチック製継手本体１
７と、この継手本体１７の内周部分に埋設した発熱体の
電熱線２０と、ほぼ円柱状で一端に電熱線２０を接続し
て継手本体１７内に埋設し他端を継手本体１７の両端外
周面より突き出したコネクターピン２１とを有し、この
コネクターピン２１の付近の継手本体１７に、外面から
内面に向かって温度センサー３１を挿入するための検出
穴５０が形成されている。コネクターピン２１の回りに
は継手本体１７と一体の筒状突出部１６が形成されてお
り、検出穴５０は筒状突出部１６の外側でコネクターピ
ン２１の付近に設けてある。
【００１３】検出穴５０の内部は、入口側穴５１と入口
側穴５１よりも内径が一回り小さい奥側の穴５２とを有
し、穴５１と５２との間で上向きの位置決め面５５を設
けてある。奥側の穴５２の底面５６は、電熱線２０の発
熱によって継手本体１７が溶融する部分の近くに設けて
あり、位置決め面５５は溶融部以外の位置に設けてあ
る。更に検出穴５０の位置決め面５５よりも入口側の内
面全周に断面１／４円形状の突起を有する係止部５３を
設けてある。係止部５３は当然溶融しない位置にあり、
この突起は半円形状でも良く、また内周面の一部にだけ
設けても良く、更に突起の代わりに凹溝でも良い。１／
４円形状の突起では検出穴の軸方向に変形しやすくセン
サー３１の着脱に都合が良い。検出穴５０の入口面は継
手本体１７の外周面よりも外側の位置にあり、筒状突出
部１６に隣接して筒状部５４を設けてある。この筒状部
５４に図３、図４に示すごとく軸方向の切り込み１５を
設けると、半径方向の拡大縮小変形が容易でセンサー３
１の着脱に都合がよい。
【００１４】コネクターＢは、図１に示すごとくゴム製
のホルダー４０で温度センサー３１とコネクターブッシ
ュ４１とを平行に一体的に保持したものである。コネク
ターブッシュ４１はコネクターピン２１に嵌まり合う円
筒部を有し、ブッシュ４１の外周を樹脂製のガイド４２
で覆っている。ガイド４２の外周面は継手本体１７の筒
状突出部１６の内面に嵌まり合う。
【００１５】センサー３１は銅−コンスタンタン熱電対
を内封してその先端面３５に接点を設けたセラミックス
製で、その先端部を除いてガラス繊維で強化した樹脂補
強層３２でセンサー３１を補強している。補強層３２の
先端外面はゆるいテーパ形状で、テーパー部の基部外面
が検出穴５０の入口側穴５１の内面に嵌まり合う。セン
サー３１の先端は奥側の穴５２内に挿入され、その先端
面３５は軸線と直交する平面で検出穴５０の奥側の穴５
２の底面５６と当接する。また先端面３５が穴の底面５
６と当接した状態で検出穴５０の位置決め面５５に当接
する樹脂補強層３２による位置決め部３４を形成してあ
る。更にセンサー３１が上記検出穴５０の底面５６と位
置決め面５５に当接した状態で、係止部５３の突起に嵌
まり合う凹溝を樹脂補強層３２の外面に設けて係合部３
３を形成している。この係合部３３は検出穴５０の係止
部５３が凹溝の場合はこれに嵌まり合う突起形状とな
る。
【００１６】また検出穴５０の底面５６から係止部５３
までの距離と、センサー３１の先端面３５から係合部３
３までの距離を同じにしてある。更にセンサー３１の先
端面３５から樹脂補強層３２の端部で形成した位置決め
部３４までの距離と、検出穴５０の底面５６から位置決
め面５５までの距離とを同じにしてある。従って、コネ
クターＢを管継手Ａに強く装着しても位置決め面５５に
位置決め部３４が当接して係止し、また係止部５３に係
合部３３が係合して係止する。このためセンサー３１の
先端面３５は常に検出穴５０の底面５６の位置に装着さ
れ、センサーの挿入不足や過大な挿入がない。このため
管との接続時、電熱線２０に通電され穴の底面５６が溶
融しても位置決め面５５及び係止部５３は溶融しないの
で、通電前に装着した正しい位置関係が保持された状態
でセンサー３１による温度検出が行われる。
【００１７】センサー３１の位置決め部３４から係合部
３３までの距離と、検出穴５０の位置決め面５５から係
止部５３までの距離は同じである。又センサー３１の先
端面３５から位置決め部３４までの距離と、検出穴５０
の底面から位置決め面５５までの距離は同じにするのが
望ましいが、センサーが奥側の穴５２より短い場合で
も、融着時に一定の位置で変化しないので精度よく温度
を検出できる。またセンサーが奥側の穴５２よりわずか
に長い場合（０．５ｍｍ以内程度）でも、融着時に位置
決め面５５に位置決め部３４が当接して係止されるま
で、即ちセンサーの先端面３５が検出穴の底面５６より
上記長い分だけ沈み込むが、この沈み込んだ後はピン２
１とブッシュ４１や樹脂補強層３２の外面と検出穴５０
の内面および係止部５３と係合部３３等との嵌め合い保
持力によって一定の位置に保持されこれ以上は変化しな
いので、常に精度よく温度を検出できる。
【００１８】上記のコネクターＢを管継手Ａに装着する
と、ピン２１にブッシュ４１が嵌め込まれ、同時にガイ
ド４２とホルダー４０が継手本体１７の筒状突出部１６
に嵌まり合う。そしてセンサー３１は検出穴５０に挿入
される。ここでセンサー３１の先端面３５が検出穴５０
の底面５６に正常に挿入したとき、センサー３１の係合
部３３と検出穴５０の係止部５３がパチンと音を立てて
嵌まり合い、正しく装着した感触を得る。この感触がな
い場合は何らかの異常があることがわかる。なお検出穴
５０の係止部５３とセンサー３１の係合部３３がない場
合でも、センサー３１の挿入深さは位置決め面５５によ
って係止されるので一定の位置に位置決めされ、この位
置決めは、ピン２１とブッシュ４１や樹脂補強層３２の
外面と検出穴５０の内面等との嵌め合い保持力によって
保持される。
【００１９】次に図５は本発明の第２実施例を示し、検
出穴８１にセンサー６１を装着した図を示す。継手本体
１８には前記と同様その内面側に発熱体である電熱線２
０を埋設してあり、検出穴８１の底面８４は管との接続
時に電熱線２０の発熱によって溶融する溶融部ないし溶
融部の近傍に設けてある。検出穴８１の入口側内面にめ
ねじ８３を有し、このめねじ８３に鍔付ねじ部材７１の
おねじ７３が螺合する。鍔付ねじ部材７１はその内面側
の突部７２がセンサー６１の溝部６２に係合し、突部７
２と溝部６２が係合した状態でセンサー６１の回りに回
転できるようになっている。そして検出穴８１の底面８
４から入口面８２までの距離と、センサー６１に鍔付ね
じ部材７１が係合した状態でセンサーの先端面６３から
鍔付ねじ部材のつば面７４との距離を同じにしてあり、
つば面７４と入口面８２の当接によって位置決めしてい
る。
【００２０】センサー６１の検出穴８１への装着は、鍔
付ねじ部材７１のおねじ７３を検出穴８１のめねじ８３
に螺合させ、つば面７４が入口面８２に当接して係止し
たら完了する。上記において位置決め部は入口面８２の
代わりに、溶融部以外の検出穴８１内に設けた段部８５
と鍔付ねじ部材７１の端部７５とを当接させて行っても
良い。また鍔付ねじ部材を袋ナット状に形成してめねじ
を設け、継手本体の筒状部におねじを設けても良い。更
にこの第２実施例の場合、センサー６１は前記第１実施
例のようにコネクターブッシュとホルダーで平行に一体
的に保持してもよく、またコネクターブッシュとは別に
単独でセンサー６１を形成してもよい。
【００２１】上記実施例において、継手本体１７、１８
はソケットでもエルボでもあるいは分岐取り出し用の鞍
型をしたサドルであっても同様である。また上記実施例
において、センサー３１、６１は温度検出用の熱電対で
あったが他の温度検出用センサーであってもよい。更に
又、接続時継手本体１７の溶融域の樹脂が膨張して検出
穴５０の底面５６が盛り上がるので、上記温度センサー
の代わりにこの底面５６の変位あるいは膨張圧力を検出
するセンサーでもよい。変位を検出するセンサーとして
マイクロスイッチ、近接スイッチ等があり、圧力を検出
するセンサーとして圧力スイッチ等がある。上記変位又
は圧力センサーを用いた場合も前記温度センサー３１、
６１を用いた場合と同様、検出穴５０、８１内に正しく
装着でき、また位置決め部からセンサーの先端面までの
距離を精度よく一定に保持し、溶融時の膨張変位や膨張
圧力を正しく検出できる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明のごとく、本発明の電気融着式
プラスチック管継手は、管との接続時にセンサーを検出
穴内の常に一定の位置に装着でき、センサーの先端面が
検出穴内の一定の位置で接続が終わるまで保持され、融
着接続時のセンサーの移動がない。このため継手本体の
融着状態を常に正しく検出し、良好な管との接続状態を
得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例を示す継手本体にコネクターを装着
した部分断面図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【図３】検出穴部の別の実施例を示す部分断面図であ
る。
【図４】図３の平面図である。
【図５】第２実施例を示す検出穴にセンサーを装着した
部分断面図である。
【図６】従来技術を示す継手本体にコネクターを装着し
た部分断面図である。
【符号の説明】
Ａ…管継手 Ｂ…コネクター １
５…切り込み １６…筒状突出部 １７、１８…継手本体 ２
０…電熱線 ２１…コネクターピン ３１、６１…センサー ３
２…樹脂補強層 ３３…係合部 ３４…位置決め部 ３５、６３…センサーの先端面 ４
０…ホルダー ４１…コネクターブッシュ ４
２…樹脂ガイド ５０、８１…検出穴 ５１…入口側の穴 ５
２…奥側の穴 ５３…係止部 ５４…筒状部 ５
５…位置決め面 ５６、８４…検出穴の底面 ６
２…溝部 ７１…鍔付ねじ部材 ７２…突部 ７
３…おねじ ７４…つば面 ７５…端面 ８
２…入口面 ８３…めねじ ８５…段部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大矢 博 三重県桑名市大福２番地 日立金属株式 会社 桑名工場内 (72)発明者 加藤 健 三重県桑名市大福２番地 日立金属株式 会社 桑名工場内 (56)参考文献 特開 平１−275994（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−4997（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16L 47/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】管との接続部がほぼ円筒状のプラスチック
    製継手本体と、該継手本体の内周面に埋設した発熱体と
    を有し、前記継手本体の溶融状態を検出するセンサーを
    受入れる検出穴を継手本体に形成した電気融着式プラス
    チック管継手において、 管との融着接続時に前記発熱体の発熱によって継手本体
    が溶融する溶融部ないし溶融部の近傍に前記検出穴の底
    面を有し、 継手本体の溶融部以外の位置に位置決め手段を設け、そ
    の位置決め手段と前記センサーとの間でセンサーの検出
    穴底面への挿入深さを決めるように構成したことを特徴
    とする電気融着式プラスチック管継手。
  2. 【請求項２】前記位置決め手段は、前記センサーを係止
    する手段と、継手本体の溶融の間前記検出穴からセンサ
    ーが抜けるのを防ぐ手段とからなることを特徴とする請
    求項１記載の電気融着式プラスチック管継手。
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