| 【発明の名称】 |
クランプ付電気融着継手 |
| 【発明者】 |
【氏名】北澤 茂男
【氏名】五味 知佳士
【氏名】佐久 一典
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| 【要約】 |
【課題】固定用の工具を用いないで樹脂管と確実強固な融着を行うことができる電気融着継手を提供する。
【解決手段】継手本体２の端部６におねじ７と内方に向かって細くなるテーパ内面８とを形成し、めねじ１１を形成した外環部１０とテーパ内面１３と樹脂管２０を挿入する内周面１６とを形成した内環部１２とを有する固定体９のめねじ１１を継手本体２のおねじ７にねじ込みテーパ外面１３をテーパ内面８に接面させ、更にねじ込んで固定体９の内環部１２を縮径させ、内環部１２の内周面１６で樹脂管２０の外面２１を強圧して電気融着継手１に樹脂管２０を固定させる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 熱可塑性樹脂製継手本体の継手内面に電気発熱素子を埋設し、この継手本体に挿入した熱可塑性樹脂管と電気融着接続する電気融着継手において、この継手本体の端部の外周面にはおねじを、内周面には内方に向かって細くなるテーパ内面を形成し、このおねじと螺合するめねじを形成した外環部とこのテーパ内面に接面するテーパ外面と前記樹脂管を挿入する内周面とを形成した内環部とを有する剛性樹脂で形成した固定体を、そのめねじを前記おねじに螺合させてねじ込み、前記両テーパ面によって前記内環部の内周面を挿入した樹脂管の外面に圧接させて樹脂管を固定するようにしたことを特徴とするクランプ付電気融着継手。
【請求項２】 上記の固定体の内環部の軸線方向と平行に先端方向に向かって切り開いた放射状の切割り溝を、周方向にほぼ等分に離して複数個設けた請求項１に記載のクランプ付電気融着継手。
【請求項３】 上記の継手本体のテーパ内面及び上記の固定体の内環部のテーパ外面をそれぞれテーパ角度を変えた２つのテーパ面で構成し、この内環部先端部のテーパ角度をその奥側のテーパ角度よりも大きくし、これらのテーパ内面とテーパ外面とは上記のテーパ角度が小さい方が先に接面するように構成した請求項１又は２に記載のクランプ付電気融着継手。
【請求項４】 上記の固定体の内周面に断面がほぼ三角形又は台形の筋状の突起をこの固定体の軸線方向と平行に又は傾斜させてあるいは円周状に複数個設けた請求項１乃至３に記載のクランプ付電気融着継手。
【請求項５】 上記の固定体の外環部の外周面に断面がほぼ長方形又は台形の突部又は溝をこの固定体の軸線方向と平行に複数個設けた請求項１乃至４に記載のクランプ付電気融着継手。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂管と電気融着させる電気融着継手に関し、更に詳しくは、熱可塑性樹脂製継手本体と剛性のある樹脂で形成した固定体とからなり、この継手本体の継手内面に電気発熱素子を埋設し、熱可塑性樹脂管と電気融着する電気融着継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱可塑性樹脂管と接続する管継手には種々のものがあるが、継手内面にニクロム線の如き電気発熱素子を埋設してこれに熱可塑性樹脂管を挿入し、電気発熱素子に通電し発熱させて継手と管とを融着させる電気融着継手が広く用いられている。
【０００３】しかし、熱可塑性樹脂管の接続端部の外径寸法には当然許容される誤差があり、このため電気融着継手の継手内面の内径寸法は大き目に決められ、更にこの寸法に加工許容差が加えられる。このため、電気融着継手に樹脂管を挿入した時に管と継手との間に隙間を生じて、管と継手とが同軸に保たれなかったり、軸線方向の位置決めが不確かになったりする。
【０００４】この状態で電気発熱素子に通電して電気融着継手の継手内面とこれに面する樹脂管の外面を加熱溶融させた時に、継手内面と樹脂管の外面との間の隙間が不均等であるために樹脂管の外面での溶融が不均一になり、溶融樹脂が冷却固化する時に融着不良部を生じることがある。また、溶融樹脂が結晶化温度以下に冷却される前に継手や樹脂管が溶融樹脂の圧力や外力によって移動して、接続界面が動いて強固に融着接続させることができないこともある。
【０００５】このような融着不良を防ぐために、図５に示したような融着作業用の工具３１を用いて融作することが多い。図５において、３２は電気融着継手、３３及び３４は熱可塑性樹脂管である。
【０００６】上記のような融着作業用工具は、次に述べるように多くの課題を有しているので、特開平６−２６５０８３号公報や特開平７−２５１４５６号公報に示されたように、電気融着継手の接続端において継手内径と樹脂管の外面との間にくさびを挿入して電気融着継手に樹脂管を固定する方法や、特開平７−３２９１８６号公報に示されたように、電気融着継手の内周面にめねじを設け、これに樹脂管の先端に加工したおねじをねじ込んで電気融着継手に樹脂管を固定する方法などが提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述したように融着不良を防ぐために図５に示したような融着作業用の工具３１を用いる場合には、これらの工具を樹脂管のサイズごとにそれぞれ準備する必要がある。また、充分な接着強度が得られる結晶化温度以下にまで冷却するのに可成りの時間を要し、この間この融着作業用の工具を樹脂管から取外すことができないので、次の工程に進めなくなる。このために、樹脂管の同じサイズに対して複数個の工具を準備しておく必要がある。したがって、この融着作業用の工具を用いる方法は経費高になる。
【０００８】更に、この融着作業用の工具を用いる方法は、狭い作業空間で使用するのに不便であり、取付け作業に工数を要するだけでなく、冷却後の工具回収にも手間がかかり、配管作業に多くの工数が必要になる。
【０００９】次に、特開平６−２６５０８３号公報や特開平７−２５１４５６号公報に示されたような、電気融着継手の接続端において継手内径と樹脂管の外面との間にくさびを挿入して電気融着継手に樹脂管を固定する方法では、前者では、くさびとしてテーパ状のスティフナー部を有する抜け止め部材を用いており、この抜け止め部材が特異な形状のもので高価なものである。また、後者では同一の円周部に複数個のくさびを個々に打込んで挿入するようになっており、電気融着継手と樹脂管との間の隙間が均一になるように複数個のくさびを挿入することは、極めて厄介な作業であり、特に狭隘な作業空間では至難なことである。
【００１０】また、特開平７−３２９１８６号公報に示されたような、電気融着継手の内周面にめねじを設け、これに樹脂管の先端に加工したおねじをねじ込んで電気融着継手に樹脂管を固定する方法では、配管現場に応じた長さに樹脂管を切断した後におねじの加工を行わなければならず、それだけ現場での作業が厄介になる。
【００１１】本発明が解決しようとする課題は、従来の様々な電気融着継手を用いて樹脂管と電気融着接続を行う場合の、上述したような様々な問題点である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を達成するためになされたものであって、熱可塑性樹脂製継手本体の継手内面に電気発熱素子を埋設し、この継手本体に挿入した熱可塑性樹脂管と電気融着接続する電気融着継手において、この継手本体の端部の外周面にはおねじを、内周面には内方に向かって細くなるテーパ内面を形成し、このおねじと螺合するめねじを形成した外環部とこのテーパ内面に接面するテーパ外面と前記樹脂管を挿入する内周面とを形成した内環部とを有する剛性樹脂で形成した固定体を、そのめねじを前記おねじに螺合させてねじ込み、前記両テーパ面によって前記内環部の内周面を挿入した樹脂管の外面に圧接させて樹脂管を固定するようにした。
【００１３】この場合、上記の固定体の内環部の軸線方向と平行に先端方向に向かって切り開いた放射状の切割り溝を、周方向にほぼ等分に離して複数個設けるとよい。また、上記の継手本体のテーパ内面及び上記の固定体の内環部のテーパ外面をそれぞれテーパ角度を変えた２つのテーパ面で構成し、この内環部先端部のテーパ角度をその奥側のテーパ角度よりも大きくし、これらのテーパ内面とテーパ外面とは上記のテーパ角度が小さい方が先に接面するように構成するとよい。
【００１４】更に、上記の固定体の内周面に断面がほぼ三角形又は台形の筋状の突起をこの固定体の軸線方向と平行に又は傾斜させてあるいは円周状に複数個設けるとよい。また、上記の固定体の外環部の外周面に断面がほぼ長方形又は台形の突部又は溝をこの固定体の軸線方向と平行に複数個設けるとよい。
【００１５】上記のように構成したので、先ず、熱可塑性樹脂製継手本体の外周面のおねじに剛性のある樹脂で形成した固定体の外環部のめねじを螺合させて、継手本体に固定体が組付けてあるこのクランプ付電気融着継手に、固定体を僅か緩めた状態で熱可塑性樹脂管を挿入し、固定体をねじ込むと、固定体の内環部のテーパ外面が継手本体の端部の内周面のテーパ内面に接面し、固定体を更にねじ込むと、接面している両テーパ面の作用よって固定体の内環部が縮径するように変形してその内周面が挿入してある樹脂管の外面を強圧し、樹脂管をこの電気融着継手に固定させる。
【００１６】この場合、固定体の内環部は当然継手本体と同じ状態で縮径するので、継手本体と樹脂管とは同心に固定される。この状態で継手本体の継手内面に埋設してある電気発熱素子に通電して発熱させると、熱可塑性樹脂製継手本体のこの継手内面と対面する熱可塑性樹脂管の外面が溶融する。通電を止めて放熱させ冷却させると、溶融した樹脂が結晶化温度以下で結晶化し固定して、継手本体と管とを強固に接続させる。そして、この両者は固定体によって同心に固定されていたので、両者の間での樹脂の溶融固化が均一であり、両者の間に移動がないので欠陥なく固化し、継手と管とが同心に確実強固に融着接続される。
【００１７】また、固定体の内環部には周方向にほぼ等分に離して複数個の切割り溝が設けてあるので、固定体を継手本体にねじ込んだ時に、固定体の内環部は両テーパ面の作用によって極めて容易に縮径することができる。
【００１８】継手本体のテーパ内面と固定体の内環部のテーパ外面との接面は、最初にテーパ角度が小さい内環部の奥側において生じ、固定体を継手本体にねじ込むことによるこの両テーパ面の作用によって内環部を縮径させて、通常の外径寸法の樹脂管の外面を固定体の内環部の内周面が強圧して、継手本体に樹脂管を固定させる。
【００１９】しかし、外径寸法が比較的小さい樹脂管においては、上記のテーパ角度が小さい両テーパ面の作用による内環部の縮径では継手本体に樹脂管を固定させるに到らない場合がある。この場合には、固定体を更に継手本体にねじ込んで、テーパ角度が大きい内環部の先端部においてそのテーパ外面を継手本体のテーパ内面に接面させて内環部を縮径させると、テーパ角度が大きいために縮径度も大きく、外径寸法が比較的小さい樹脂管も、大きく縮径した内環部によって継手本体に確実に固定される。
【００２０】固定体の内周面にに設けた複数個の断面がほぼ三角形又は台形の筋状の突起は、固定体をねじ込んで樹脂管と継手とを固定する以前でも、樹脂管を支えて樹脂管と継手とをほぼ同心に配置させるためのもので、外径寸法が比較的大きい樹脂管を接続する場合には、樹脂管が挿入される時に、筋状の突起の阻害する部分が、その体積は比較的小さいので、挿入される樹脂管によって容易に破砕される。
【００２１】なお、固定体の外環部の外周面に断面がほぼ長方形又は台形の突部又は溝を設けたので、これに工具を掛けて、固定体を継手本体に容易にねじ込むことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明のクランプ付電気融着継手の一実施形態を示す部分縦断面図であって、この継手に樹脂管を挿入した状態を示している。図２は図１の拡大部分縦断面図であり、図３は図１に示した固定体の斜視外観図である。また、図４は、図１に示した継手の樹脂管を挿入してない状態を示す部分縦断面図である。
【００２３】図１乃至図４において、１はクランプ付電気融着継手、２は熱可塑性樹脂製の継手本体であって、これの継手内面３には電気発熱素子４が埋設してあり、５はその接続端子である。継手本体２の端部６の外周面にはおねじ７が、内周面には内方に向かって細くなるテーパ内面８が形成されている。なお、このテーパ内面８は、図２において８ａ及び８ｂで示したテーパ角度が異なる２つのテーパ内面で構成されており、テーパ内面８ａのテーパ内面αはテーパ内面８ｂのテーパ角度βよりも小さくなっている。
【００２４】９は固定体であって、その外環部１０には継手本体２のおねじ７に螺合するめねじ１１が形成されており、内環部１２には継手本体２のテーパ内面８に接面するテーパ外面１３が形成されている。なお、このテーパ外面１３も２つのテーパ外面１３ａと１３ｂとで構成されており、それぞれのテーパ角度は、上記のテーパ内面８ａ、８ｂと同じくαとβである。ただし、テーパ内面８ａとテーパ外面１３ａとの接面がテーパ内面８ｂとテーパ外面１３ｂとの接面よりも先に接触する。
【００２５】また、固定体９の内環部１２に、図３に示したように、軸線方向に平行で先端１４の方向に切り開いた放射状の切割り溝１５を、周方向にほぼ等分に離して複数個（図３に示した固定体９では４個）設けてある。
【００２６】更に、固定体９には、図４に示したように、内周面１６に断面がほぼ三角形の筋状の突起１７が軸線方向に複数個（図４に示した例では４個）設けてあり、固定体９の外環部１０の外周面１８に断面がほぼ長方形の突部１９が図３に示したように設けてある。
【００２７】次に、図１乃至図４に示した上述の実施形態について、その作用を説明する。継手本体２の外周面１８のおねじ７に固定体９のめねじ１１を螺合させて、継手本体２に固定体９が組付けてあり、図１及び図２に示したように固定体９を僅か緩めた状態で熱可塑性樹脂管２０を挿入し、固定体９をねじ込むと、固定体９の内環部１２のテーパ外面１３が継手本体２のテーパ内面８に接面し、固定体９を更にねじ込むと、接面している１３と８の両テーパ面の作用によって、固定体９の内環部１２が縮径するように変形して、その内周面１６が挿入してある樹脂管２０の外面を強圧し、樹脂管２０をこの電気融着継手１に固定させる。
【００２８】この場合、固定体９の内環部１２は継手本体２と同心状態で縮径するので、継手本体２と樹脂管２０とは全く同心に固定される。この状態で継手本体２の継手内面３に埋設してある電気発熱素子４に通電して発熱させると、熱可塑性樹脂製の継手本体２のこの継手内面３とこれに対面する熱可塑性樹脂管２０の外面２１が溶融する。
【００２９】通電を止めて放熱させ冷却させると、溶融した樹脂が結晶化温度以下で結晶化し固化して、継手本体２と樹脂管２０とを強固に接続させる。そして、この両者は固定体９によって全く同心に固定されていたので、両者の間での樹脂の溶融固化が均一であり、両者の間の移動がないので欠陥なく固化し、継手１と管２０とが同心に確実強固に融着接続される。
【００３０】固定体９の内環部１２には複数個の切割り溝１５が設けてあるので、固定体９を継手本体２にねじ込んだときに、固定体９の内環部１２はテーパ面８と１３の作用によって極めて容易に縮径することができる。
【００３１】上述のテーパ内面８とテーパ外面１３との接面は、先にテーパ角度αが小さいテーパ内面８ａとテーパ外面１３ａとにおいて生じ、固定体９を継手本体２にねじ込むことによるこの両テーパ面８ａと１３ａとの作用によって内環部１２を縮径させて、通常の外径寸法の樹脂管２０の外面２１を固定体９の内周面１６が強圧して、継手本体２に樹脂管２０を固定させる。
【００３２】しかし、外径寸法が比較的小さい樹脂管２０においては、上記のテーパ角度αが小さい両テーパ面８ａと１３ａとの作用による内環部１２の縮径では継手本体２に樹脂管２０を固定させるに到らない場合がる。この場合には、固定体９を更に継手本体２にねじ込んで、テーパ角度βが大きいテーパ外面１３ｂをテーパ内面８ｂに接面させて内環部１２を縮径させると、テーパ角度βが大きいために縮径度も大きく、外径寸法が比較的小さい樹脂管２０も、大きく縮径した内環部１２によって継手本体２に確実に固定される。
【００３３】固定体９の内周面１６に設けた複数個の筋状の突起１７は、固定体９をねじ込んで樹脂管２０と継手１とを固定する以前でも、樹脂管２０を支えて樹脂管２０と継手１とをほぼ同心に配置させるためのもので、外径寸法が比較的大きい樹脂管２０を接続する場合には、樹脂管２０が挿入される時に、筋状の突起１７の阻害する部分が、その体積は比較的小さいので、挿入される樹脂管２０によって容易に破砕される。
【００３４】固定体９の外環部１０の外周面１８に突部１９を設けたので、これに工具を掛けて、固定体９を継手本体２に容易にねじ込むことができる。
【００３５】
【発明の効果】本発明のクランプ付電気融着継手は、樹脂管をこの継手に挿入した時にすでに両者がほぼ同心になり、両者を容易に確実に同心状態に固定することができ、したがって融着は確実強固なものになる。しかも、この固定に特別の固定用の工具やくさび状の抜け止め部材を必要としないもので、狭い作業空間でも作業が容易であり、樹脂管にねじなどの加工をする必要もないので、作業工数が少なくてすみ、極めて経済的である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９０００２３８１
【氏名又は名称】株式会社キッツ
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）６月２６日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 哲男
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１３９８２ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１月２２日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−１８４６３１ |
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