JP3362284B2 - 管接続用構造体及びその製法 - Google Patents

管接続用構造体及びその製法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、熱可塑性合成樹脂や
合成ゴムなどの熱可塑性高分子材料で作られた管を接続
するための管接続用構造体と、この管接続用構造体を製
造するための方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】住宅や各種の施設の配管として、土管や
金属管などに代わって合成樹脂管などの高分子材料で作
られた管が使用されている。かゝる高分子材料からなる
管の接続は、ねじ込みや接着剤による接続方法以外に、
例えば特公昭６１−４１２９３号公報や特開平３−３７
４９６号公報などに見られるように、線状発熱体を熱可
塑性高分子材料によって被覆し、かつ螺旋状に巻回して
形崩れのないように固定したジョイント用のスリーブを
使用して接続する方法も知られている。
【０００３】前記特公昭６１−４１２９３号公報や特開
平３−３７４９６号公報などで開示されているジョイン
ト用スリーブによる管接続の方法は、基本的にはつぎに
述べる３通りの方法が存在する。 （イ）接続せんとする相互の管のうちの大口径の管端部
（例えばソケット継手など）と、小口径の管端部（例え
ば前記ソケット継手によって接続される配管用の管な
ど）の端部の嵌合部に介在させて線状発熱体に通電し、
ジョイント用スリーブを軟化もしくは溶融させて両者を
一体化する。 （ロ）ジョイント用スリーブを小口径の管端部の外周に
予め固定し、このジョイント用スリーブを大口径の管端
部内に嵌入し、同様に線状発熱体への通電によって接続
する。 （ハ）ジョイント用スリーブを大口径の管端部内周に予
め固定し、このジョイント用スリーブの内面に小口径の
管端部を内挿したのち線状発熱体への通電によって接続
する。 前記の接続方法において、（ロ）と（ハ）の方法は、一
方の管の管端の外周もしくは内周にジョイント用スリー
ブを予め固定して使用するため、管相互を所定位置に差
し込んで線状発熱体に通電するだけで、管を容易にかつ
確実に接続できるという利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
（ロ）および（ハ）の接続方法は、管の外周や内周にあ
らかじめジョイント用スリーブを一体的に形成する必要
があるため、合成樹脂のインサート成型のための装置
や、特殊な構造のマンドレル等の大掛かりな装置を必要
とし、そのための設備費が嵩み、作業工程も頗る煩瑣で
あるという問題を有する。特に、接続せんとする管の径
が７０ｍｍφ以上の径の大きな場合には設備が大掛かり
となると共に、設備費も過大となるため、この接続方法
が有する本来の利便性が相殺され施工の採算性に大きな
影響をもたらす。一方、独立して得たジョイント用スリ
ーブを管相互の嵌合部に介在させて接続する前記（イ）
の方式は、ジョイント用スリーブを単独で容易に形成で
きる利点がある反面、これを相互の管の嵌合部に確実に
介在させることがきわめて困難であるため一般的には行
われておらず、現状では前記（ロ）または（ハ）の接続
方法が施工の主流となっているが、それも前記のとおり
最高７０ｍｍφ程度以下の管径の管接続に専ら採用され
ているのが現状である。
【０００５】この発明はかゝる現状に鑑み、大きな径の
管の接続を簡単かつ容易に実施することのできる管接続
用構造体と、この管接続用構造体の製法を提供せんとす
ることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、この発明の管接続用構造体は、通電によって発熱す
る線状発熱体を熱可塑性高分子材料で被覆した線条体を
コイル状に巻回し、隣接する巻線の被覆を相互に離れな
いように結合してなるジョイント用スリーブを、熱可塑
性高分子材料からなる接続用の管状主体に内挿して該管
状主体の奥部に段部を付して形成した拡径内面に配置す
ると共に、配置したジョイント用スリーブを管状主体の
開口端側に係着した環状のコイルストッパーによって前
記管状主体から離脱しないように保持し、該コイルスト
ッパーの外周に刻設した凹溝と管状主体内面との間に形
成した通孔からジョイント用スリーブの線条体端部を引
き出して外部電源への接続端を形成したことを特徴とす
るものである。
【０００７】一方、前記管接続用構造体の製法は、熱可
塑性高分子材料からなる接続用の管状主体の内周面に段
部を付して形成した拡径内面に、通電によって発熱する
線状発熱体を熱可塑性高分子材料で被覆した線条体をコ
イル状に巻回し、隣接する巻線の被覆を相互に離れない
ように結合してなるジョイント用スリーブを配置したの
ち、コイルストッパーの外周に刻設した凹溝に線条体端
部を係合させ、かつ線条体端部の先端部をコイルストッ
パーの基端面から突出させた状態でコイルストッパーの
先端面を管状主体内に挿入し、管状主体とコイルストッ
パーとを一体的に係合させ、もって管状主体内に配置し
たジョイント用スリーブを管状主体から離脱しないよう
に固定することを特徴とするものである。
【０００８】この発明において、管接続用構造体を構成
する管状主体、ジョイント用スリーブの被覆、コイルス
トッパーおよびこの管接続用構造体を使用して接続する
ための管などは、熱可塑性高分子材料の成形によって得
られたもので、できるだけ同じ材料のものであることが
好ましいが、必ずしも同じ材料のものでなくとも相互に
熱融着性があれば異種の熱可塑性高分子材料の組合わせ
であってもよい。かゝる管接続用構造体等の材料として
は、架橋ポリエチレン、ポリブテンなどを好適に使用す
ることができる。
【０００９】この発明の管接続用構造体に使用されるジ
ョイント用スリーブの離脱を防止するためのコイルスト
ッパーは、その外周を囲繞して形成した係止条を、管状
主体の内周に設けた係止条に係合させることによって管
状主体の内周面に係着するよう構成するもので、係止条
は一方が凸条で、他方が凹条からなる雌雄係合とするこ
とが好ましい。
【００１０】前記の管接続用構造体としては、相互に接
続せんとする管の一方の管に形成することによって直接
接続するよう構成してもよく、また、短管の両端から内
奥部に向けてジョイント用スリーブをそれぞれ係着して
ソケット継手型の管接続用構造体として両側から相互の
管を接続するよう構成してもよい。このソケット継手型
の管接続用構造体を挟んで両側に接続する管としては同
径の管のみならず径の異なった管を相互に接続してもよ
い。
【００１１】
【作用】この発明の管接続用構造体は、当該構造体の管
状主体の内周に段部を付して形成した拡径内面に配置し
たジョイント用スリーブは、管状主体の開口部に装着さ
れるコイルストッパーによって前記拡径内面に確実に保
持され、接続せんとする管の端部の挿入時においてもジ
ョイント用スリーブがずれるようなことがなく、簡単に
しかも確実に挿入することができる。
【００１２】一方、前記管接続用構造体の製法は、熱可
塑性高分子材料からなる管状主体の内周面に段部を付し
て形成した拡径内面に、ジョイント用スリーブを配置し
たのち、コイルストッパーの外周に刻設した凹溝に線条
体端部を係合させ、かつ線条体端部の先端部をコイルス
トッパーの基端面から突出させた状態でコイルストッパ
ーの先端面を管状主体内に挿入するというきわめて簡単
な手段によって大径の管を接続するための管接続用構造
体を、複雑な装置をなんら使用することなく容易かつ安
価に形成することがてきる。
【００１３】
【実施例】以下、この発明の管接続用構造体とその製法
を添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１に示す実
施例はソケット型の継手を構成する管接続用構造体１
で、基本的には短管状の管状主体２と、この管状主体２
の左右の内周面に適宜の幅で装着される一対のジョイン
ト用スリーブ１０，１０と、管状主体２の開口部３，３
の内周面に係着されて、前記ジョイント用スリーブ１
０，１０の端部に当接した環状のコイルストッパー１
５，１５とによって構成されているものである。
【００１４】管状主体２は、その外壁が中央部より両端
の開口部３，３側に向けて緩やかなカーブを描いて縮径
し、また、その内側の中央部には正規内径を有する内面
５から内方に向けてリング状の壁を突出させて両側の開
口部３，３から挿入する接続すべき同径の一対の管１
８，１８（二点鎖線で示す）の過度な挿入や或いは浅い
挿入を避けけて定められた位置で接続するための管スト
ッパー４が形成されている。この管ストッパー４の突出
幅は、実質的に接続すべき管１８，１８の厚みに等しく
設定されている。
【００１５】管状主体２の内面には、前記の管ストッパ
ー４から所定距離の部分に、段部を付して拡径して開口
部３，３の近傍の適宜の位置まで同一内径の拡径内面
６，６が形成されている。しかして、この拡径内面６，
６に続いて前記開口部３，３側に向けてさらに段部を付
して開口部３，３に向けて次第に内径が大きくなるテー
パー状拡径部７，７をそれぞれ連設して形成され、この
テーパー状拡径部７，７の一部にはリング状の凹条８，
８が形成されている。また、前記拡径内面６，６の長さ
方向の中央部には、管壁を貫通して直径約３ｍｍφ程度
の溶着を確認するための透孔９，９が形成されている。
【００１６】一方、ジョイント用スリーブ１０は、図２
に示すようにニクロム線のような通電によって発熱する
線状発熱体１１の外側を熱可塑性高分子材料で被覆した
所定の長さを有する線条体１２を二つ折りしたのち、こ
れをコイル状に巻回し、巻回した巻線の隣接する被覆を
相互に離れないように熱溶着して一体化し、二つ折りし
た線条体１２，１２の両端を一方側に揃えて引き出して
電源への接続端１３，１３としたもので、当該ジョイン
ト用スリーブ１０の外径は、前記の管状主体２に形成し
た拡径内面６，６に適度な遊嵌状態で嵌挿できる径と
し、その内径はこの管状主体２に接続せんとする前記管
１８の端部を適度の遊嵌状態で挿入するに足る径とする
ものである。なお、１４はジョイント用スリーブ１０の
熱溶着部である。
【００１７】前記コイルストッパー１５は、管状主体２
の前記したテーパー状拡径部７，７に合致するテーパー
状の外径を有し、その外面には前記管状主体２に形成し
たリング状の凹条８に合致して係着するリング状の凸条
１６を形成すると共に、外周の一部に前記線条体１２を
内装するための凹溝１７が刻設されている。このコイル
ストッパー１５の内面は、管状主体２の正規の内径の内
面５に等しい同一内径の部分から接続すべき管１８の挿
入が容易となるようにテーパー状に適宜拡径しているも
のである。
【００１８】かゝる部材から構成される管接続用構造体
１は、以下の方法によって製造するものである。すなわ
ち、環状のコイルストッパー１４，１４を管状本体２の
開口部３，３にそれぞれ取付けない状態で、ジョイント
用スリーブ１０，１０をそれぞれ管状主体２の開口部
３，３から挿入し、各拡径内面６，６に位置させる。そ
の際、各ジョイント用スリーブ１０，１０の前端は管状
主体２の内奥部に形成した段部において当接される。つ
いで、管状主体２のテーパー状拡径部７，７にコイルス
トッパー１５，１５を嵌挿して、外周に形成したリング
状の凸条１６，１６を管状主体２の開口端面の内側に形
成した凹条８，８に係合させることによってジョイント
用スリーブ１０，１０を管状主体２から離脱しないよう
に保持するものであるが、管状主体２へのコイルストッ
パー１５の装着は、コイルストッパー１５の外周に形成
された凹溝１７内にあらかじめ線条体１２を係合させ、
その先端部をコイルストッパー１５の基端面から突出さ
せた状態で行うものである。なお、ジョイント用スリー
ブ１０を管状主体２の拡径内面６に配置するに際して
は、まずコイルストッパー１５の凹溝１７内にあらかじ
め線条体１２の直線状の端部をその先端部がコイルスト
ッパー１５の基端面から突出させた状態で係合させたの
ち、ジョイント用スリーブ１０を管状主体２内に挿入
し、もってジョイント用スリーブ１０を拡径内面６に装
着すると同時に、開口部３にコイルストッパー１５を係
合させて行うこともできる。また、このコイルストッパ
ー１５の凸条１６と、管状主体２に形成した凹条８とは
その凹凸条が逆であってもよい。
【００１９】かくして管状主体２の拡径内面６に係着さ
れたジョイント用スリーブ１０，１０の接続端１３，１
３は、コイルストッパー１５の外周に凹溝１７と管状主
体２の内面とによって形成される通孔から外部に引き出
され、これを図示してない電源に接続することによって
線状発熱体１１，１１を発熱させるものである。前記管
状主体２、ジョイント用スリーブ１０およびコイルスト
ッパー１５は、ジョイント用スリーブ１０，１０を構成
している線状発熱体１１を除いては、たとえば、ポリブ
テンのような熱可塑性の合成ゴムや、架橋ポエリステル
のような熱可塑性合成樹脂などの熱融着性を有する熱可
塑性高分子材料によって形成されている。
【００２０】以下、かゝる管接続用構造体１を使用して
２本の同径の管を接続する方法について述べる。接続せ
んとする２本の管は、前記ジョイント用スリーブ１０，
１０などで使用された素材と同様の熱可塑性高分子材料
によって形成されたもので、かゝる２本の管１８，１８
は、前記管状主体２の内面５にほゞ等しい外径を有する
ものである。この管１８，１８は、前記管状主体２の両
側の各開口部３，３からそれぞれ挿入され、ジョイント
用スリーブ１５，１５の内面部を摺動して管ストッパー
４において正規の深さで嵌挿される。この状態で各ジョ
イント用スリーブ１０，１０の接続端１３，１３を電源
に接続して通電することにより、線状発熱体１１，１１
が発熱して線条体１２，１２の被覆を溶融し、これに接
する管状主体２の内面と管１８，１８の外面を適度に溶
融させてることによって一体化されるものである。その
際、線条体１２が溶融しているか否かは、管状主体２に
形成した確認用の透孔９，９から溶融状態の材料が盛り
上がり、該透孔９，９を閉止することによって溶融接着
の状態を確認することができると共に、この透孔９，９
が閉塞されて接続部の気密性を確保することができる。
その後、通電を停止して電源を切り離すことによって２
本の管１８，１８はこの管接続用構造体１によって迅速
かつ確実に接続される。
【００２１】
【発明の効果】この発明の管接続用構造体は、通電で発
熱する線状発熱体を熱可塑性高分子材料で被覆して線条
体とし、この線条体をコイル状に巻回して形成したジョ
イント用スリーブを、熱可塑性高分子材料からなる管状
主体に内挿して該管状主体の奥部に段部を付して形成し
た拡径内面に配置し、管状主体の開口端側にコイルスト
ッパーしてジョイント用スリーブを離脱しないように固
定し、コイルストッパーの外周の一部を横切って刻設し
た凹溝と管状主体内面との間に形成された通孔からジョ
イント用スリーブの線条体端部を引き出して外部電源へ
の接続端を形成するという頗る簡単な構成によるもの
で、これによって前記ジョイント用スリーブを管状主体
内に確実に係着することができると共に、接続せんとす
る管を前記スリーブに装着する際に前記スリーブの移動
がなく、管の接続を確実に行うことができるものであ
る。また、この管接続用構造体は、小口径の管の外周や
大口径の管の内周にジョイント用スリーブを固定する従
来の方法に比べてインサート成型のための装置や特殊な
マンドレル装置などを使用する必要がないので、作業工
程および設備費等を大幅に節約することできるものであ
る。
【００２２】この発明の管接続用構造体の製法は、熱可
塑性高分子材料からなる管状主体の内周面に段部を付し
て形成した拡径内面に、ジョイント用スリーブを配置し
たのち、コイルストッパーの外周に刻設した凹溝に線条
体端部を係合させ、かつ線条体端部の先端部をコイルス
トッパーの基端面から突出させた状態でコイルストッパ
ーの先端面を管状主体内に挿入するというきわめて簡単
な手段によって従来製造されていない直径が１００ｍｍ
φ〜１５０ｍｍφの大径の管を接続するための管接続用
構造体を、複雑な装置をなんら使用することなく容易か
つ安価に形成することがてきる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の管接続用構造体とその接続方法の一
例を示した縦断面図である。
【図２】この発明に使用するジョイント用スリーブの一
例を示す一部を破断した側面図である。
【符号の説明】
１ 管接続用構造体 ２ 管状主体 ３ 開口部 ４ 管ストッパー ５ 内面 ６ 拡径内面 ７ テーパー状拡径部 ８ 凹条 ９ 確認用の透孔 １０ ジョイント用スリーブ １１ 線状発熱体 １２ 線条体 １３ 接続端 １４ 熱溶着部 １５ コイルストッパー １６ 凸条 １６ 凹溝 １８ 管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16L 47/02 B29C 65/34

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 通電によって発熱する線状発熱体を熱可
    塑性高分子材料で被覆した線条体をコイル状に巻回し、
    隣接する巻線の被覆を相互に離れないように結合してな
    るジョイント用スリーブを、熱可塑性高分子材料からな
    る接続用の管状主体に内挿して該管状主体の奥部に段部
    を付して形成した拡径内面に配置すると共に、配置した
    ジョイント用スリーブを管状主体の開口端側に係着した
    環状のコイルストッパーによって前記管状主体から離脱
    しないように保持し、該コイルストッパーの外周に刻設
    した凹溝と管状主体内面との間に形成した通孔からジョ
    イント用スリーブの線条体端部を引き出して外部電源へ
    の接続端を形成したことを特徴とする管接続用構造体。
  2. 【請求項２】 前記コイルストッパーは、その外周を囲
    繞して形成した係止条と、管状主体の内周に設けた係止
    条との係合によって管状主体の内周面に係着することを
    特徴とする請求項１記載の管接続用構造体。
  3. 【請求項３】 前記管接続用構造体は、接続せんとする
    相互の管を直接接続するための一方の管に形成したもの
    であることを特徴とする請求項１又は２記載の管接続用
    構造体。
  4. 【請求項４】 前記管接続用構造体は、短管の両端近傍
    の内面に前記ジョイント用スリーブをそれぞれ係着して
    同径または異径の管を相互に接続するためのソケット継
    手であることを特徴とする請求項１又は２記載の管接続
    用構造体。
  5. 【請求項５】 熱可塑性高分子材料からなる接続用の管
    状主体の内周面に段部を付して形成した拡径内面に、通
    電によって発熱する線状発熱体を熱可塑性高分子材料で
    被覆した線条体をコイル状に巻回し、隣接する巻線の被
    覆を相互に離れないように結合してなるジョイント用ス
    リーブを配置したのち、コイルストッパーの外周に刻設
    した凹溝に線条体端部を係合させ、かつ線条体端部の先
    端部をコイルストッパーの基端面から突出させた状態で
    コイルストッパーの先端面を管状主体内に挿入し、管状
    主体とコイルストッパーとを一体的に係合させ、もって
    管状主体内に配置したジョイント用スリーブを管状主体
    から離脱しないように固定することを特徴とする管接続
    用構造体の製法。
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