JP3003003B2 - 合成樹脂管継手 - Google Patents

合成樹脂管継手

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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えばガス用管継手として用いられ、合成
樹脂製の継手本体と合成樹脂管とを融着させて互いに接
合するようにした合成樹脂管継手に関する。
［従来の技術］ ポリエチレンやポリブテンのようなオレフィン系合成
樹脂で作られた合成樹脂管は耐ガス腐食性などに優れて
いるためにガス用管に汎用されている。他方、この種の
合成樹脂管は接着剤による接着性に乏しいため、その接
続には合成樹脂管継手とそれに嵌合した合成樹脂管との
接合面を融着させるといった手段の採用されることが多
い。そして、融着による接続には、合成樹脂管の外周面
と合成樹脂管継手の内周面とを予め加熱軟化させてから
それらを互いに圧入するという手法が採用されている。
しかし、この方法には、屋外作業に際し、風雨や気温な
どの気象条件によっては確実な融着接合を行えないこと
があるという欠点があった。
そこで、近時、合成樹脂で作られた筒状の継手本体
に、通電により発熱する金属製線材で作られた電熱線を
螺旋状に巻き回して埋入した合成樹脂管継手が提案され
た。このものは、継手本体と合成樹脂管とを嵌め合わせ
てから電熱線に通電してそれを発熱させると、その熱で
継手本体や合成樹脂管の合成樹脂が軟化してそれらの接
合面が融着するため、屋外作業でも風雨や気温の影響を
受けにくいという長所を有している。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、金属製線材で作られた電熱線を螺旋状
に巻き回して埋入した上記管継手では、元の形状に戻ろ
うとする金属製線材の復元力が継手本体に常に加わって
いるため、電熱線の発熱によって継手本体を軟化させた
ときに電熱線の埋入箇所が盛り上がったり管継手に全体
的な歪みを生じたりするといった不都合や、継手本体の
合成樹脂と電熱線との線膨張係数の差異により融着後に
両者間に隙間が生じ、その隙間から流体が漏れ出すとい
う不都合を生じるおそれがあった。また、電熱線の発熱
時間が必要以上に長くなることも多々あり、その場合に
は継手本体や合成樹脂管が範囲的にも程度的にも過度に
軟化してしまうため、上述の不都合が一層顕著に現れる
ことになる。
これを解消する一般的な手段として、管継手内部に温
度センサーを内蔵させ、その温度センサーが設定温度を
検出したときに電熱線に対する通電を停止して継手本体
や合成樹脂管の合成樹脂に対する加熱を打ち切るという
方法が考えられた。しかし、この方法では温度センサー
などの付帯設備のために全体的コストが高騰するという
問題がある。
本発明は以上の事情に鑑みなされたもので、発熱線を
発熱させて継手本体の合成樹脂を軟化させるに当り、そ
の合成樹脂の状態変化を利用してほどよいタイミングで
発熱線を断線させてその合成樹脂に対する加熱を打ち切
らせるようにすることにより、継手本体の局部的な盛上
りや全体的な歪み、さらには継手本体の合成樹脂の過度
の軟化を生じることがなく、しかも継手本体と合成樹脂
管との融着の後に継手本体と発熱線との間に隙間を生じ
ることのないようにした合成樹脂管継手を提供すること
を目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明による合成樹脂管継手は、接合面に対応する継
手本体の内部に継手本体の合成樹脂を加熱軟化させる炭
素繊維または導電性粉体の線状集合体でなる発熱線が埋
入されていると共に、継手本体の適所に上記発熱線に臨
む空洞が形成され、その空洞形成箇所の近傍部分が合成
樹脂の加熱軟化に伴って空洞内部に向けて膨出したとき
にその膨出部により発熱線側に向けて後押しされて発熱
線を断線するチップが上記空洞の内部に介在されている
ものである。
そして、上記チップに貫通孔が形成されており、その
貫通孔に発熱線が挿通されている合成樹脂管継手や、発
熱線の炭素繊維が長繊維若しくは短繊維であり、かつ炭
素繊維の線状集合体が継手本体と同質の合成樹脂で被覆
されている合成樹脂管継手も本発明の範囲に含まれる。
［作 用］ 上記構成において、発熱線を発熱させて継手本体の合
成樹脂を軟化させることによりその薄肉箇所を膨出させ
ると、その膨出部により後押しされるチップによって発
熱線が断線され、断線後は発熱線による合成樹脂の加熱
が打ち切られる。そして、チップの貫通孔に発熱線が挿
通されていると、チップが後押しされて移動するときに
発熱線が局部的にそのチップに確実に追従するために発
熱線が一定のタイミングで確実に断線される。また、発
熱線の炭素繊維が長繊維若しくは短繊維であり、かつ炭
素繊維の線状集合体が継手本体と同質の合成樹脂で被覆
されていると、発熱線の取扱いが容易であると共に、発
熱線が発熱したときに合成樹脂の被覆が軟化して継手本
体に対して一体化され、しかも発熱線が小さな力で容易
に断線されるので、合成樹脂と発熱線との間に隙間を生
じるといった事態を生じにくくなる。
［実施例］ 第１図は本発明の実施例による合成樹脂管継手Ａの一
部を切り欠いた斜視図、第２図はその要部を拡大した断
面図、第３図は管継手Ａと合成樹脂管８との接続状態の
示す断面図である。
同図の合成樹脂管継手Ａの継手本体１はポリエチレ
ン、ポリブテンなどのオレフィン系合成樹脂で筒状に作
られており、継手本体１の内周部分に発熱線２が螺旋状
に巻き回して埋入されている。この発熱線２は継手本体
１の合成樹脂に対して相溶性を具備する同質の合成樹脂
で炭素長繊維の線状集合体21を被覆したものであり、通
電により線状集合体21が発熱すると被覆22が軟化するよ
うになっている。
発熱線２は次に述べる手法によって継手本体１の内周
部分に埋入されている。すなわち、発熱線２をほとんど
隙間のない状態に螺旋状に巻き回し、その外側に外層樹
脂部1aを成形するという手法である。この手法による
と、発熱線２が容易に設計通りの形状で巻き回された状
態になるため、発熱線２の発熱に伴う継手本体１の合成
樹脂の軟化状態を容易に均一化しやすくなるという長所
がある。
継手本体１の適所には発熱線２に臨む空洞３が形成さ
れている。４は上記空洞３に移動自在に収容されたチッ
プで、上記空洞３の直径よりもやゝ小さめの直径の鍔部
41とその鍔部41から一体に突出された脚部42とを備えて
おり、脚部42に形成された貫通孔43に発熱線２が挿通さ
れている。チップ４は継手本体１の合成樹脂よりも軟化
温度の高い合成樹脂や電気絶縁性のその他の材料で作ら
れる。継手本体１に上述した手法で発熱線２を埋入する
場合には、発熱線２を巻き回す工程でチップ４の貫通孔
43に発熱線２を挿通しておき、外層樹脂部1aを成形する
ときに空洞３を同時に形成するようにすればよい。ま
た、チップ４の貫通孔43に切欠状の欠円部を形成してお
き、事後的にチップ４の貫通孔43をその欠円部と脚部42
の弾性とを利用して発熱線２に嵌め込むようにしてもよ
い。
なお、第１図において、５は継手本体１の中央部に環
状に具備された仕切りで、左右の端部から挿入される合
成樹脂管８の差込み幅を規制するものであり、また、６
は発熱線２に接続された電極で、継手本体１の外側に突
き出されている。
以上説明した構成の管継手Ａに合成樹脂管８の端部を
差し込み、電極６に電圧を印加すると、発熱体２が発熱
し、その熱で被覆22が軟化すると共に、その熱が継手本
体１や合成樹脂管８に伝わってそれらが軟化し、それら
の軟化部分同士が熱融着して一体化される。そして、こ
の過程においては、継手本体１の空洞３の周辺部の加熱
軟化に伴って第３図のように合成樹脂が空洞３の内部に
逃げる状態に膨出し、その膨出部12aによりチップ４が
たとえば同図のように後押しされて空洞３の内部を移動
する。このようにチップ４が空洞３の内部を移動する
と、発熱線２の線状集合体21が局部的にチップ４に追従
し、チップ４の移動幅がある程度大きくなった時点で線
状集合体21がチップ４により断線され、通電が行われな
くなって線状集合体21による合成樹脂に対する加熱が自
動的に打ち切られる。このため、継手本体１や合成樹脂
管８がほどよく軟化したときにそれらに対する加熱が打
ち切られることになり、線状集合体21とその周囲の合成
樹脂との間に線膨張係数の差異に基づく隙間が生じにく
い。この作用は、線状集合体21に炭素長繊維が用いられ
ていることにより一層助長される。線状集合体21はチッ
プ４により引きちぎられて断線したりチップ４の貫通孔
43の孔縁コーナ43aで剪断されて断線したりするもので
あるため、上記孔縁コーナ部43aを直角形状などの鋭い
形状にしておけば剪断が確実かつ良好に行われる。さら
に、線状集合体21の発熱によって周囲の合成樹脂が軟化
すると、線状集合体21が元の形状に戻ろうとする復元力
を失うため、継手本体１に局部的な膨らみや全体的な歪
みが生じにくい。
以上説明した実施例においては、線状集合体21が炭素
長繊維で作られているけれども、それに代えて炭素短繊
維、カーボンブラック、あるいは銅粉やアルミニウム粉
などの金属粉体で作られていてもよい。
第4A図と第4B図はチップ４を筒体43に収容した例を示
している。この筒体43は上述した継手本体１の適所の空
洞３に収容保持されるものであり、チップ４がこの筒体
43の中で移動し得るようになっている。なお、第4A図は
発熱線２が発熱していないときの説明図、第4B図は発熱
線２の発熱によりチップ４が筒体43の中で移動して発熱
線２が断線した状態の説明図である。
第５図は本発明の他の実施例による合成樹脂管継手Ａ
の一部を切り欠いた斜視図、第６図はその要部を拡大し
た断面図、第７図は第６図のVII−VII線断面図である。
この実施例において、第１図〜第３図のものと異なる
点は、継手本体１の内部に発熱線２が螺旋状に巻き回し
て埋入されており、その継手本体１の適所に形成された
空洞３によって継手本体１に薄肉箇所12が形成されてい
る点、チップ４が円板形であり、そのチップ４の全体が
継手本体１の薄肉箇所12と発熱線２との間の空洞３の内
部に介在されている点、発熱線２が被覆を有していない
点だけである。
発熱線２を埋入する方法は特に限定されないが、図示
例では次に述べる方法によっている。すなわち、継手本
体１の内層部分に相当する内層樹脂部1aを先に成形し、
その内層樹脂部1bの外周に形成した螺旋溝11を利用して
発熱線２を巻き回した後、その外側に外層樹脂部1aを成
形するという手法である。この手法によると、発熱線２
が容易に設計通りの形状で巻き回された状態になるた
め、発熱線２の発熱に伴う継手本体１の合成樹脂の溶融
状態を容易に均一化しやすくなるという長所がある。な
お、第６図には上記外層樹脂部1aと内層樹脂部1bとが融
着一体化される前の境界線を仮想線イで示してある。
この実施例によると、継手本体１の薄肉箇所12がその
加熱軟化に伴って空洞３の内部に逃げる状態に膨出し、
その膨出部12aによりチップ４がたとえば第７図の実線
の位置から仮想線ハの位置まで後押しされて空洞３の内
部を移動すると、ある時点で発熱線２がチップ４により
断線され、通電が行われなくなって発熱線２による合成
樹脂に対する加熱が自動的に打ち切られる。その他の事
項は第１図〜第３図で説明したところと同様であるので
同一または相応する部分に同一符号を付して詳細説明を
省略する。
［発明の効果］ 本発明によれば、継手本体の合成樹脂の軟化程度がほ
どよい状態になったときに発熱線が断線して発熱線によ
る加熱が打ち切られるため、発熱線とその周囲の合成樹
脂との間に隙間が生じにくいばかりでなく、合成樹脂が
過度に軟化されるといった事態が防止され、継手本体の
局部的な盛上りや全体的な歪みが生じにくくなる。そし
て、発熱線の断線は継手本体の薄肉箇所の膨出部によっ
てなされるのではなく、その膨出部によって後押しされ
るチップによってなされるため、発熱線が適切なタイミ
ングで確実に断線され、しかも断線するときの適切なタ
イミングを設定しやすくなるという効果がある。この効
果は、請求項２や請求項３の発明によって一層顕著に発
揮される。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例による合成樹脂管継手の一部を
切り欠いた斜視図、第２図はその要部を拡大した断面
図、第３図は管継手と合成樹脂管との接続状態の示す断
面図、第4A図は他の実施例における発熱線が発熱してい
ないときの説明図、第4B図は他の実施例における発熱線
の発熱によりチップが移動して発熱線が断線した状態の
説明図、第５図は本発明の他の実施例による合成樹脂管
継手の一部を切り欠いた斜視図、第６図はその要部を拡
大した断面図、第７図は第６図のVII−VII線断面図であ
る。 Ａ……合成樹脂管継手、１……継手本体、２……発熱
線、３……空洞、４……チップ、８……合成樹脂管、12
……継手本体の薄肉箇所、12a……膨出部、43……チッ
プの貫通孔。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】合成樹脂製の継手本体とこれに接続すべき
    合成樹脂管とを融着させて互いを接合するようにした合
    成樹脂管継手において、 接合面に対応する継手本体の内部に継手本体の合成樹脂
    を加熱軟化させる炭素繊維または導電性粉体の線状集合
    体である発熱線が埋入されていると共に、継手本体の適
    所に上記発熱線に臨む空洞が形成され、その空洞形成箇
    所の近傍部分が合成樹脂の加熱軟化に伴って空洞内部に
    向けて膨出したときにその膨出部により発熱線側に向け
    て後押しされて発熱線を断線するチップが上記空洞の内
    部に介在されていることを特徴とする合成樹脂管継手。
  2. 【請求項２】チップに貫通孔が形成されており、その貫
    通孔に発熱線が挿通されている請求項１の合成樹脂管継
    手。
  3. 【請求項３】発熱線の炭素繊維が長繊維若しくは短繊維
    であり、かつ炭素繊維の線状集合体が継手本体と同質の
    合成樹脂で被覆されている請求項１または請求項２の合
    成樹脂管継手。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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