JPH0751997B2 - ジョイント用スリーブ - Google Patents

ジョイント用スリーブ

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JPH0751997B2
JPH0751997B2 JP1173617A JP17361789A JPH0751997B2 JP H0751997 B2 JPH0751997 B2 JP H0751997B2 JP 1173617 A JP1173617 A JP 1173617A JP 17361789 A JP17361789 A JP 17361789A JP H0751997 B2 JPH0751997 B2 JP H0751997B2
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joint
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喜廣 岸田
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は配管施工等のためのジョイント用スリーブ、
その製造方法および使用の方法に関するものである。
〔従来の技術〕
各種の合成樹脂、合成ゴム等の高分子材料は、成形が容
易であり、耐水性、耐薬品性等に優れ、軽量であるなど
の特性を有することから、金属または陶磁器に代わって
利用される分野が急激に拡大されつつある。たとえば、
鉄管、鉛管、銅管、ステンレス鋼管、土管、陶管などの
管類、これらを接続する継手類さらには弁栓類等の分野
を見ても、現在すでにかなり多くの高分子材料が使用さ
れている。
いま、このような高分子材料、特に熱可塑性の樹脂また
はゴムからなる管類、継手類または弁栓類等を、漏洩な
どが起こらないように接続して、円滑な配管施工を可能
にするためには、それぞれの接続部を密に封じる必要が
ある。ところが、たとえば、ABS樹脂、ポリ塩化ビニ
ル、ポリスチレンなどの限られた高分子材料に対しては
それぞれに適した接着剤が開発されていて、それらを接
続部に適宜塗布して硬化させれば、容易の目的を果たす
ことができるが、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリア
セタール、フッ素有樹脂など多くのものに対しては適当
な接着剤は未だ得られていない。そこで、このような接
着剤のない高分子材料に対しては、接続する部分を外熱
法（火炎または管状炉など）によって軟化もしくは溶融
させて冷却しない間に一気に接合させ、冷却固化させる
方法が採られている。しかし、このような外熱方法では
均一に加熱することおよび適当な軟化もしくは溶融の状
態に調整維持することがきわめて難しく、良い結果が得
られない。
そこで、この発明者は、特願平1-10689号において、二
つに折り曲げられ、互に接触することなく平行して螺旋
（らせん）状に巻き上げられた線状発熱体が、中空の筒
状体に成形された熱可塑性高分子材料層の中に封入され
た状態にあるジョイント用スリーブ、このようなスリー
ブの製造および使用の方法を開示した。しかし、このジ
ョイント用スリーブを製造する場合に、熱可塑性高分子
材料を被覆した線状発熱体をローラの表面に互に平行か
つ密着させながら螺旋状に巻き付けること、さらに巻き
終わった螺旋状の被覆線状発熱体に通電して隣接する被
覆を互いに融着させた後冷却固化させることなどに複雑
な操作と長い時間が必要であるなど、特に多量生産の際
には好ましくない欠点のあることがわかって来た。
〔発明が解決しようとする課題〕
以上述べたように、従来の技術においては、高分子材料
製の管類を、特に施工現場のような特に不安定な環境下
においても、安定した作業によって、高い確度で持続す
る方法、さらに量産化にも対処し得る方法は未だ開発さ
れていないという問題があり、これを解決することが課
題となっていた。
〔課題を解決するための手段〕
上記の課題を解決するために、この発明は、線状発熱体
に内蔵した熱可塑性高分子材料被覆線からなる螺旋の隣
接する被覆線同志が螺旋外周の１箇所以上で部分的に融
着し離れないように固定されているジョイント用スリー
ブとする手段、また、線状発熱体を内蔵した熱可塑性高
分子材料被覆線をローラの表面に近接して巻き付け、得
られた螺旋の外周の１箇所以上で被覆材を部分的に熱器
具によって溶融させ、螺旋の隣接する被覆線同志を融着
し離れないように固定して前記ジョイント用スリーブを
製造する手段、また前記ジョイント用スリーブを、小口
径管端部と大口径の管端部との嵌合部に介在させ、線状
発熱体に通電してジョイント用スリーブを軟化もしくは
溶融させて、小口径管類と大口径管類とを融着一体化さ
せて管類を接続する手段、さらに、前記ジョイント用ス
リーブを大口径管類に嵌合する管端部の外面に一体成形
した管類とする手段、および前記ジョイント用スリーブ
を小口径管類の管端部が嵌合する部分の内面に一体成形
した継手類とする手段を採用したものである。以下その
詳細を述べる。
まず、この発明の管類には管のほか、長い配管、配管方
向の変更、管径の変更または分岐管の設置などに使用さ
れる各種の継手類さらにはコック、バルブなどの弁栓類
も含まれる。したがって、これらの接続（ジョイント）
とは、管同志は勿論、管と継手類、管と弁栓類の接続な
どを包含するものである。
つぎに、この発明の線状発熱体はたとえばニクロム線、
炭素繊維のように通電すれば発熱する性質を有する素材
からなる線状のものであり、また、このような線状発熱
体を内蔵する熱可塑性高分子材料被覆材は接続しようと
する管類の材質と同系のもの、または親和性の大きいも
のが望ましいことはいうまでもないことである。具体的
には現在適当な接着剤が開発済みのものであろうと、未
開発のものであろうと関係はなく、ABS樹脂、ポリ塩化
ビニル、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリアミド、
ポリアセタール、フッ素樹脂などを例示することができ
る。そして、これら被覆材に内蔵される線状発熱体の本
数は特に限定するものではないが、１本または２本が実
用的である。しかし、１本の発熱体を内蔵する被覆線を
単独で螺旋に巻くと、その端子は螺旋の両端に位置する
ことになり、接続しようとする管類の外部に一端を取り
出せても、他の端を同じように外部に取り出すことは容
易ではないという問題点がある。したがって、１本の線
状発熱体を内蔵する被覆線であっても、その被覆線を二
つ折りに曲げるか、または別個の被覆線を２本平行かつ
密着させて（両被覆線の線状発熱体の一端同志を接続す
る必要はあるが）螺旋状に巻けば、二つの端子を同じ方
向に取り出すことは可能となる。これに対して、２本の
線状発熱体が予め内蔵されている被覆線であれば、被覆
線の一端に露呈する２本の線状発熱体を適宜結線するの
み（１本の線状発熱体を二つに折り曲げて２本並列にし
たものであれば、この操作は不用）で、より簡単な操作
で両端子を螺旋の同じ場所に取り出すことができるので
好都合である。いずれにしても被覆材層の厚み、螺旋の
径などは、配管施工の際に対象となる管類の寸法、形状
等に応じて、線状発熱体の寸法などと共に適宜選定すれ
ばよく、特に限定されるものではない。ただ、螺旋状に
巻かれた被覆線の被覆が加熱されて、被覆材が軟化溶融
したときでも隣接している線状発熱体同志が移動して接
触したり交差したりしないように一定の間隙を維持でき
るためには、特に２本の線状発熱体を内蔵する被覆線の
場合には、丸形より平形とすることが望ましい。
いま、線状発熱体をニクロム線１とし、ニクロム線１を
２本並列に内蔵した被覆線２をローラの表面に当接して
巻き付けると、第１図および第２図に示すような螺旋が
得られる。この際のローラは適当なテーパたとえば1/30
程度のついた錐形のものであってもよい。そして、得ら
れた螺旋の一端では２本のニクロム線１をそのまま露出
させて端子とし、一方の端における２本のニクロム線１
を互に撚り合わせて短絡させると一つの回路が形成され
る。しかしこのままでは螺旋を構成する輪は不安定であ
り、形状が定まらないので、被覆材の融点以上（たとえ
ば被覆材がポリエチレンの場合150℃程度）に別途加熱
された熱器具（従来プラスチックの溶接に用いられる熱
風溶接、熱棒、熱刃もしくは熱板溶接、インパルス溶
接、高周波溶接、超音波溶接などいずれの溶接方法であ
ってもよいが、最も簡便で設備費も少なくて好ましいの
は内熱式もしくは外熱式の熱板であるが図示は省略）を
螺旋の外周の少なくとも１箇所に接触させて被覆融着部
３を設けるとこの発明のジョイント用スリーブＳが得ら
れる。螺旋の表面に熱器具が触れると被覆材は直ちに溶
融し、隣接する被覆材同志がその部分で融着し、熱器具
が遠のくと直ちに冷却して固化する。したがって、前記
の特願平1-10689号において開示した被覆線全体を通電
によって加熱溶融しさらに冷却する技術と比較すれば溶
融したり冷却したりする樹脂量はきわめて少ないので、
被覆融着部３の形成に要する時間は１秒程度と短くする
ことができ、量産体制にも充分対応できる。
なお、第１図には一方向に巻いた螺旋を例示したが、こ
のような螺旋は右巻き、左巻きのいずれであってもかま
わない。また、第３図に示すように、被覆線２を曲げて
（被覆材が溶融軟化したとき短絡が起こる危険があるの
で捩じ曲げない方がよい）変曲点４とし、左右に逆巻き
の二つの螺旋群ＡおよびＢを同時に作ることもできる。
このような二つの群が最初から形成されていると、変曲
点４において螺旋群ＡとＢのそれぞれの軸を任意の角度
で交差させることがきわめて容易であるので、たとえば
第６図に例示する継手５の直交する二つの嵌合部などに
利用するため、射出成形用の金型に予めこれを組み込ん
で本体部を成形すれば、同一のニクロム線１を共有した
ジョイント用スリーブＳを二つの嵌合部に分けてそれぞ
れ本体と一体成形することも容易となる。
ここで、第１図に示した一方向のジョイント用スリーブ
Ｓにおいても、被覆融着部３の１箇所のみを残し、他の
箇所（螺旋群ＡおよびＢの二つに分割しようとするとき
の両者の境界線に跨る部分）を切り離せば、第４図およ
び第５図に例示したように、両群の軸を任意の角度で交
差させることができ、第３図に示すような途中に変曲点
４を有する螺旋の場合と全く同じように多角的な利用も
可能となる。
この発明のジョイント用スリーブＳにテーパを付けてお
くと、管類の嵌合部（大口形の管端部）内面または小口
径の管端部外面への挿入が容易になる場合が多い。テー
パ付きのものを作る方法としては、前記したようにテー
パ付きローラを用いるとよいが、これをさらに具体的に
説明すればつぎのようになる。すなわち、第１図に例示
するような一連の螺旋にテーパを付ける場合には１個の
テーパ付きローラを使用すればよく、また第３図ならび
に第４図および第５図に示すような螺旋群ＡおよびＢか
らなり、それぞれの群にテーパを付けようとするとき
は、たとえば、図示は省略するが二つのテーパ付きロー
ラを、両側から先端（細い方）を突き合わせて、同軸同
方向に回転させながら、その表面に平形の被覆線２を巻
き付け、所定寸法の螺旋を形成し、さらに、必要に応じ
被覆融着部３をも設けた後に二つのローラを切り離せ
ば、中央部分が細く両端部が太くなったジョイント用ス
リーブＳをローラ表面から取り外すことができる。な
お、この発明においてローラに被覆線２を巻きつける際
に、曲げた先端部分をローラ上に仮り止めしておくこと
は勿論であり、その具体的方法は特に限定するものでは
ないが、たとえば突起（ピン）に引っ掛ける方法などは
作業性を低下させることもなく実施できる方法の一つで
ある。
さらにこの発明の管類の接続に際して行なう通電は、交
直いずれの電流を利用しても何ら支障を招くものではな
い。
〔作用〕
この発明のジョイント用スリーブの内部には線状発熱体
が短絡することなく等間隔で螺旋状に巻かれていて、そ
の両端を螺旋の両極に露出させることも、また、近接し
た場所に露出させることも可能である。したがって、ジ
ョイント用スリーブの接合後も外部に現れる端面に、線
状発熱体の両端が露出するようにすれば、電源への結線
は容易であり、用済後発熱体の露出部分を切断しても、
その切断面は管類の内部の流体に触れることはなく、ま
た、一方の端で線状発熱体が露出し、その部分が管類内
部で腐食性液体に触れるような場合には、その部分を最
初から熱可塑性の高分子材料で被覆しておけば腐食に対
する懸念は全くなくなる。そして、この発明のジョイン
ト用スリーブの生産は非常に容易で量産化にも対応で
き、これを使用することによって管類の接合は高速かつ
高精度で実施可能である。
〔実施例〕
幅0.4mm、厚み0.2mmのニクロム線１を２本並列に内蔵し
た平形（幅3.0mm、厚み1.0mm）のポリエチレン製の被覆
線２をテーパ（1/30）付きローラに、ローラの大径側に
ニクロム線１の両端子が来るようにして、隙き間を生じ
ないように密着させながら10回巻き付けて螺旋状とし、
この螺旋の表面に上下両方向から挟むようにして熱器具
（内径50mm、長さ約100mmの円筒を縦に２等分した形状
のもので、その軸方向が螺旋軸と平行であり、かつその
曲面は螺旋に対して凹となるように対峙し、150℃に加
熱されている２個の鉄製のヒータ）の端面を軽く接触さ
せ、被覆融着部３を一挙に４箇所形成した。少量の被覆
材を溶融することで隣接する被覆同志を融着させること
ができるので、熱器具の接触時間は短くてよく、また、
冷却も速く、１秒程度で形状の安定したこの発明に基づ
く大口径60mm、小口径58mm、長さ30mmのジョイント用ス
リーブＳが得られた。得られたこのジョイント用スリー
ブＳを第７図に示すようなポリエチレン製管７の管端部
に被せて、ポリエチレン製のソケット６の中に軽く押し
込み、ジョイント用スリーブＳのニクロム線１に蓄電池
を連結し、1.5Aの電流を2.5分間通した。その結果、ジ
ョイント用スリーブＳの被覆は完全に軟化したので、通
電を止め引き続き嵌合部分を軽く押し込むようにしなが
ら冷却し、ソケット６および管７は共に固着して動かな
くなった。融着部分の状態を確認する目的で、接続部分
を切断したところ、ジョイント用スリーブＳ、ソケット
６および管７の三者は境界が全く認められないまでに完
全に融着し、ニクロム線１はほぼ等間隔で整然と並びポ
リエチレンの層に封じ込められて、管内に通じるような
空洞は発見されなかった。
〔効果〕 以上述べたように、この発明のジョイント用スリーブ
は、その製造方法および使用方法が簡単であるため、コ
スト削減に資するところ大であり、しかも熱可塑性高分
子材料被覆線を部分的に加熱することによってジョイン
ト用スリーブを形成しているので、熱による被覆線への
悪影響を最小限に抑えることができる。したがって、接
続不良等による漏洩等の問題は起こらず、高分子材料を
用いた管類の用途は自ずから拡大するものと思われるの
で、この発明の意義はきわめて大きいということができ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明のジョイント用スリーブを例示するた
めの正面図、第２図は第１図の側面図、第３図はこの発
明のジョイント用スリーブのほかの実施例を示すための
正面図、第４図はこの発明のジョイント用スリーブを２
群に分割した例を示すための平面図、第５図は第４図の
側面図、第６図は第４図および第５図に示した２群に分
割したジョイント用スリーブをＬ字形継手に一体成形し
たときの状態を例示する断面図、第７図はこの発明のジ
ョイント用スリーブを管ソケットとの接続に利用する際
の状態を示すための要部断面図である。 Ｓ……ジョイント用スリーブ、Ａ、Ｂ……螺旋群、１…
…ニクロム線、２……被覆線、３……被覆融着部、４…
…変曲点、５……継手、６……ソケット、７……管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸田 喜廣 大阪府八尾市太田新町１丁目225番地 特 殊工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−164889（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−149183（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−294291（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】線状発熱体を内蔵した熱可塑性高分子材料
    被覆線からなる螺旋の隣接する被覆線同志を螺旋外周の
    １箇所以上で部分的に融着し離れないように固定されて
    いるジョイント用スリーブ。
  2. 【請求項２】線状発熱体を内蔵した熱可塑性高分子材料
    被覆線をローラの表面に当接して巻き付け、得られた螺
    旋の外周の１箇所以上で被覆材を外部熱器具によって部
    分的に溶融させ、螺旋の隣接する被覆線同志を融着し離
    れないように固定することから成るジョイント用スリー
    ブの製造方法。
  3. 【請求項３】請求項（１）記載のジョイント用スリーブ
    を、小口径管端部と大口径の管端部との嵌合部に介在さ
    せ、線状発熱体に通電してジョイント用スリーブを軟化
    もしくは溶融させて、小口径管類と大口径管類とを融着
    一体化させる管類の接続方法。
  4. 【請求項４】請求項（１）記載のジョイント用スリーブ
    が、管端部の外面に一体成形されている管類。
  5. 【請求項５】請求項（１）記載のジョイント用スリーブ
    が、管端部の内面に一体成形されている継手類。
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