JP5400367B2 - 電気融着継手 - Google Patents

Description

本発明は、本発明は、熱可塑性樹脂製のガス管や水道管等の接合に用いられる電気融着継手に関する。

熱可塑性樹脂管同士を接続する際、受口部内周面に加熱要素としての電熱線が埋め込まれた熱可塑性樹脂製融着継手を用い、この継手の受口部に前記管の端部を挿入した状態で前記電熱線に通電して発熱させ、これによって受口部内周面及び管端部の外周面を溶融させて両管を接
続する技術が知られている。

ところで、このような接続方法においては、管と継手とは、接続部分の全周面において均一な融着が行われるように、前記通電後一定の融着強度が生起されるまでの間、互いの軸芯がずれないよう熱応力や熱変形に抗して強固に位置決め固定しておく必要がある。

そこで、
（１）受口部の内周面に、該内周面と接続される管との間に一定のクリアランスを保って、加熱要素の両側に略環状に位置固定部材が設けられた電気融着継手(特許文献１)、
（２）前記各受口部の境界部分に、前記各熱可塑性樹脂管の開口端部内周面とテーパ面で摺接する環状の芯出し部が、その軸芯が前記継手の軸芯と一致して、前記各熱可塑性樹脂管の外周面と前記継手の内周面との間に一定のクリアランスを有するように、配設された電気融着継手（特許文献２）、
（３）一対の半割部材から構成され、各半割部材が、電気融着継手の端部外周面と当接する継手当接部と、この継手当接部と連設部を介して設けられ管の外周面と当接する複数本の管当接片とを有する管位置決め具（特許文献３）、
（４）一対の半割部材から構成され、各半割部材が、電気融着継手の端部外周縁を保持する継手保持部と、該継手保持部と一体に形成され接続される管の外周面を保持する管保持部とを有し、且つ継手保持部と管保持部とはそれぞれの軸芯が一致するようになされるとともに、少なくとも管保持部もしくは継手保持部の内周面に前記管もしくは継手よりも堅い材質からなる突起体が内方に突設された管位置決め具（特許文献４）などが既に提案されている。

これらの電気融着継手あるいは管位置決め具は、従来から用いられている連結アームの両側にクランプ部を設けたクランプ装置に比べ、嵩張らず作業性がよいとともに、芯合わせも確実に行え、精度のよい接続作業を行える。
しかしながら、（１）の電気融着継手の場合、リング状の位置固定部材を受口内部に取り付けなければならないので、生産性に問題があるとともに、管の受口への挿入抵抗が大きいと言う問題がある。
また、（２）の電気融着継手の場合、芯だし部が接続される管の内壁面に摺接する摺接部が管の内側に突出するため、配管内を流れる流体の抵抗になるおそれがある。
一方、（３）及び（４）の管位置決め具の場合、継手保持部が継手外周面を囲繞するようにセットされるため、狭い場所では取り付けが困難になるほか、継手によっては、外面形状・外形が異なるため、使用できない場合があった。

特公平７−７４６７８号公報 特公平８−３０５５２号公報 特公平７−８１６６６号公報 特公平７−８１６６８号公報

本発明は、上記事情に鑑みて、狭い場所でも接続される管を、芯が合った所定の融着姿勢に抜け止め状態で保持できるとともに、生産性よく製造することができる電気融着継手を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明にかかる電気融着継手は、受口を備える電気融着継手本体と、接続される管を把持及び芯合わせするクランプとを備える電気融着継手であって、前記電気融着継手本体が、受口の端面に係合凹部を放射状に複数有し、前記クランプが、弧角１８０度以上で円弧形をした接続される管を把持するクランプ部と、このクランプ部の側面から延出し、対応する前記係合凹部に入り込んだ状態で受口内に挿入された前記管の管壁に圧接状態となって、受口と管との芯合わせをするとともに、管の管軸方向の動きを規制する複数の係合突起とを有し、、クランプ部の円弧の中心に向かうとともに、１８０度対称位置に設けられた２つのねじ孔に円弧の外側からそれぞれねじ込まれて、ねじ先端が接続される管の管壁に圧接される２つの固定ねじとを備えていることを特徴としている。

本発明にかかる電気融着継手は、受口を備える電気融着継手本体と、接続される管を把持及び芯合わせするクランプとを備え、前記電気融着継手本体が、受口の端面に係合凹部を放射状に複数有し、前記クランプが接続される管を把持するクランプ本体部と、このクランプ本体部の側面から延出し、対応する前記係合凹部に入り込んだ状態で受口内に挿入された前記管の管壁に圧接状態となり、受口と管との芯合わせをするとともに、管の管軸方向の動きを規制する複数の係合突起とを有しているので、狭い場所でも接続される管を、芯が合った所定の融着姿勢に抜け止め状態で保持できるとともに、生産性よく製造することができる。

以下に、本発明を、その実施の形態をあらわす図面を参照しつつ詳しく説明する。
図１及び図２は、本発明にかかる電気融着継手の第１の実施の形態をあらわしている。

図１及び図２に示すように、この電気融着継手Ａは、電気融着継手本体(以下、「継手本体」とのみ記す)１と、２つのクランプ２（図では１つしかあらわしていない）とを備えている。
継手本体１は、例えば、ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂を射出成形することにより得られたほぼ筒状をしていて、図１〜図３に示すように、両端部に受口１１を備えている。

受口１１の内周面には、継手本体１の外壁面から突出するように設けられた端子１３間に給電することによって発熱する加熱要素１２が埋め込まれている。
また、受口１１の入口には、後述するクランプ２の係合突起３２が係合する３つの係合凹部１４が周方向に等間隔で放射状に設けられている。各係合凹部１４は、受口１１の入口側で開口する溝状をしていて、図示していないが、奥側で溝の底が徐々に浅くなるテーパ面を備えている。

クランプ２は、図１，２及び図４に示すように、本体部３と、２本の固定ねじ４と、を備えている。
本体部３は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やポリアミド樹脂等の合成樹脂を射出成形することによって形成され、内径が接続される管Ｐの外径と略同じで、弧角が１８０度以上（この実施の形態では、３００度）の円弧状をしているクランプ部３１と、３つの係合突起３２とを備えている。

３つ係合突起３２は、１つの係合突起３２がクランプ部３１の弧の周方向の中央に設けられ、残りの２つの係合突起３２が中央の係合突起３２を挟んで弧角で１２０度ずれた位置で、クランプ部３１の一方の側面から延出するように設けられている。
また、各係合突起３２は、先端部にテーパ部３２ａを除き、係合凹部１４と略同じ断面形状をしている。

固定ねじ４は、クランプ部３１の中央の係合突起３２から両側に弧角で９０度ずれた位置に穿設されたねじ孔にクランプ部３１の外側からねじ込まれて、クランプ部３１に支持されている。

この電気融着継手Ａは、以上のようになっており、管Ｐを融着する場合、まず、管Ｐの管端部にクランプ部３１を管端側に係合突起３２が向くように外嵌した状態で管Ｐの管端部を継手本体１の受口１１内に挿入する。
そして、クランプ２の各係合突起３２を継手本体１の係合凹部１４にそれぞれ挿入し、係合凹部１４のテーパ面１４ａと係合突起３２のテーパ部３２ａとの作用により、係合突起３２が管Ｐの外壁面に圧接するまで押し込む。これにより、管Ｐが継手本体１に芯が合った状態に保持される。

つぎに、固定ねじ４をねじ込んで、固定ねじ４の先端を管Ｐの壁面に押し当てて本体部３を管Ｐに固定する。これにより、管Ｐが抜け止め状態にしっかりと保持される。
続いて、端子１３間に給電して加熱要素１２を発熱させて管Ｐを継手本体１に融着する。なお、融着完了後、クランプ２は、その状態のまま放置されても、取り除くようにしても構わない。

この電気融着継手Ａは、以上のように、継手本体１の受口１１内に位置決め部材を装着する必要がないので、生産性がよい。また、クランプ２が管Ｐに装着されるだけであるので、狭い場所での取り付けも容易にできる。

図６は、本発明にかかる電気融着継手の第２の実施の形態をあらわしている。
図６に示すように、この電気融着継手Ｂは、管の抜けを確実に防止するために、係合突起３４の先端部に嵌合突起３４ａを設け、図示していないが、係合凹部の奥側に係合突起３４を係合凹部１４に挿入した際に嵌合突起３４ａが嵌合する嵌合凹部を設けた以外は、上記の電気融着継手Ａと同様になっている。

図７及び図８は、電気融着継手の第１の参考例をあらわしている。
図７及び図８に示すように、この電気融着継手Ｃは、クランプ５が以下のように構成されている以外は、上記電気融着継手Ａと同様になっている。

すなわち、クランプ５は、ステンレス鋼、亜鉛メッキ鋼等の金属材料からなり、図７〜図９に示すように、クランプ部６と、３つの係合突起７とを備えている。
クランプ部６は、内径が接続される管と略同じか少し小径である管の外周面を把持する断面略半円形状部６１を有し、この２つの断面略半円形状部６１の一端同士が、ヒンジ６３を介してクランプ部６を開閉自在にとするように連結されている。

また、断面略半円形状部６１の他端には、本体部３を閉鎖状態に固定する閉鎖状態保持手段の一部を構成するねじ受部６４が断面略半円形状部の半径方向外側に延出している。
ねじ受部６４は、ねじ挿通孔６４ａが穿設されている。

そして、本体部３は、両断面略半円形状部６１のねじ受部６４を重ね合わせた状態で内径が接続される管と略同じか少し小径のリング状になるとともに、閉鎖状態保持手段の残部を構成するボルト６５をねじ挿通孔６４ａに挿通し、ボルト６５にナット６６を締めこむことによって閉鎖状態に固定できるようになっている。
各係合突起３２は、断面略半円形状部６１の一方の側面から延出するように設けられている。

この電気融着継手Ｃは、以上のようになっており、管Ｐを融着する場合、まず、ボルト６５を取り外し、２つの断面略半円形状部６１をヒンジ６３を中心に回動させて開放状態にし、管Ｐの端部を管端側に係合突起７を向けた一方の断面略半円形状部６１内に臨ませたのち、他方の断面の断面略半円形状部６１を閉じる方向に回動させて、ボルト６５を両ねじ受部６４のねじ挿通孔６４ａに通し、管Ｐに沿ってスライド可能な程度にナット６６を軽く締め込む。

つぎに、係合突起７を対応する係合凹部１４に係合させ、管Ｐを確実に受口１１内に挿入させたのち、ナット６６を締め込み、管Ｐをクランプ部６でしっかりとクランプする。これにより、管Ｐが継手本体１に芯が合った状態に保持される。
続いて、端子１３間に給電して加熱要素１２を発熱させて管Ｐを継手本体１に融着する。なお、融着完了後、クランプ５は、その状態のまま放置されても、取り除くようにしても構わない。

図１０は、電気融着継手の第２の参考例をあらわしている。
図１０に示すように、この電気融着継手Ｄは、管の抜けを確実に防止するために、係合突起６８の先端部が外側に折り曲げられた鉤部６８ａを有し、図示していないが、係合凹部の奥側に係合突起６８を係合凹部１４に挿入した際に鉤部６８ａが嵌合する嵌合凹部を設けた以外は、上記の電気融着継手Ｃと同様になっている。

本発明は、上記の実施の形態に限定されない。例えば、上記の実施の形態では、継手本体が射出成形で成形されるようになっていたが、係合凹部は削り出し等の後加工で形成するようにしても構わない。

本発明にかかる電気融着継手の第１の実施の形態であって、その使用状態の要部斜視図である。 図１の電気融着継手の使用状態を側面からみた一部切り欠き断面図である。 図１の電気融着継手の継手本体の要部斜視図である。 図１の電気融着継手のクランプの斜視図である。 図４のクランプの本体部をあらわし、同図（ａ）はその側面図、同図（ｂ）は正面図である。 本発明にかかる電気融着継手の第２の実施の形態であって、その係合突起部分の側面図である。 電気融着継手の第１の参考例であって、その使用状態の要部斜視図である。 図７の電気融着継手の使用状態を側面からみた一部切り欠き断面図である。 図７の電気融着継手のクランプの斜視図である。 電気融着継手の第２の参考例であって、その係合突起部分の側面図である。

符号の説明

Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 電気融着継手
Ｐ 管
１ 電気融着継手本体
１１ 受口
１４ 係合凹部
２，５ クランプ
３ 本体部
３１，６ クランプ部
３２，３４，６８，７ 係合突起
４ 固定ねじ
６１ 断面半円形状部
６３ ヒンジ
６４ ねじ受部（閉鎖状態保持手段）
６５ ボルト
６６ ナット（閉鎖状態保持手段）

Claims (3)

1. 受口を備える電気融着継手本体と、接続される管を把持及び芯合わせするクランプと
   を備える電気融着継手であって、
   前記電気融着継手本体が、受口の端面に係合凹部を放射状に複数有し、
   前記クランプが、合成樹脂で形成されていて、弧角１８０度以上で円弧形をした接続される管を把持するクランプ部と、このクランプ部の側面から延出し、対応する前記係合凹部に入り込んだ状態で受口内に挿入された前記管の管壁に圧接状態となって、受口と管との芯合わせをするとともに、管の管軸方向の動きを規制する複数の係合突起とを有し、前記クランプ部の円弧の中心に向かうとともに、１８０度対称位置に設けられた２つのねじ孔に円弧の外側からそれぞれねじ込まれて、ねじ先端が接続される管の管壁に圧接される２つの固定ねじとを備えていることを特徴とする電気融着継手。
2. クランプ部の円弧の中央側面から１つの係合突起が延出していて、ねじ孔がこの円弧の中央から両側に９０度の位置にそれぞれ設けられている請求項１に記載の電気融着継手。
3. クランプ部の弧角が３００度であって、３つの係合突起を有し、これらの係合突起が１２０度間隔に設けられている請求項１または請求項２に記載の電気融着継手。

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