(57)【要約】【課題】接続端部及び受入部間の接合強度の低下及び流量の低下を招くことなく両管部材の接続角度を大きくすることができる配管接続構造及び自在継手を提供する。【解決手段】一方の管部材１１の一端部に、他方の管部材１２に接続される球状の接続端部１３を形成し、前記他方の管部材１２の一端部に、前記一方の管部材１１の接続端部１３がその中心の周りに回転可能に挿入される受入部１５を形成することにより、前記一方の管部材１１を両管部材１１，１２の軸線のなす角度θが可変となるように接続端部１３の中心の周りに回動可能に前記他方の管部材１２に接続し、前記一方の管部材１１に、該管部材の周方向に伸び、該管部材の回動時に受入部１５の先端部１５ａを受け入れるための溝部２３を形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの管部材を互いに接続する配管接続構造であって、一方の前記管部材は、その一端部に、他方の前記管部材に接続される球状の接続端部を有し、他方の前記管部材は、その一端部に、前記一方の管部材の前記接続端部がその中心の周りに回転可能に挿入される受入部を有し、前記一方の管部材は、その前記接続端部が前記受入部に挿入されることにより、前記両管部材の軸線のなす角度が可変となるように前記接続端部の中心の周りに回動可能に前記他方の管部材に接続されており、前記一方の管部材には、該管部材の周方向に伸び、該管部材の回動時に前記受入部の先端部を受け入れるための溝部が形成されていることを特徴とする配管接続構造。
【請求項２】
前記受入部は、前記接続端部の外径とほぼ等しい内径を有する半球状をなしており、前記受入部の前記先端部には、前記受入部内からの前記接続端部の抜け出しを防止すべく該接続端部に係合する抜止部材が設けられており、該抜止部材は、前記受入部内への前記接続端部の挿入後に前記受入部の前記先端部に装着されることを特徴とする請求項１に記載の配管接続構造。
【請求項３】
前記抜止部材は、環状をなし、前記受入部の前記先端部に沿って配置されており、前記抜止部材の前記受入部の前記先端部から離れた側に位置する一端における口径は、前記接続端部の外径よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の配管接続構造。
【請求項４】
前記受入部の前記先端部における内周面には、前記先端部の周方向に伸び且つ前記先端部の端面に開放する環状溝部が形成されており、該環状溝部内には、前記接続端部及び前記受入部間を気密的に封止するための弾性変形可能な環状のシール部材が配置されており、前記抜止部材は前記環状溝部内に挿入される環状の挿入部を有し、前記シール部材は、前記接続端部の挿入をあそびをもって許す大きさを有し、前記環状溝部内への前記挿入部の挿入により該挿入部と前記環状溝部の側面との間で圧縮されることにより弾性変形することによって前記接続端部及び前記受入部間を封止していることを特徴とする請求項２又は３に記載の配管接続構造。
【請求項５】
前記両管部材は、それぞれ熱可塑性樹脂材料からなり、前記受入部には電熱線が埋設されており、前記電熱線の熱により前記接続端部及び前記受入部が互いに融着されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の配管接続構造。
【請求項６】
二つの管部材を互いに接続するための自在継手であって、筒状の第一の継手本体と筒状の第二の継手本体とを有し、前記第一の継手本体は、その一端部に、前記第二の継手本体に接続される球状の接続端部を有し、前記第一の継手本体の他端部には一方の前記管部材の端部が接続され、前記第二の継手本体は、その一端部に、前記第一の継手本体の前記接続端部がその中心の周りに回転可能に挿入される受入部を有し、前記第二の継手本体の他端部には他方の前記管部材の端部が接続され、前記第一の継手本体は、その前記接続端部が前記受入部に挿入されることにより、前記両継手本体の軸線のなす角度が可変となるように前記接続端部の中心の周りに回動可能に前記第二の継手本体に接続されており、前記第一の継手本体には、該継手本体の周方向に伸び、該継手本体の回動時に前記受入部の先端部を受け入れるための溝部が形成されていることを特徴とする自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二つの管部材の軸線のなす角度が可変となるように両管部材を互いに接続する配管接続構造及び自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一方の管部材の端部に形成された球状の接続端部を他方の管部材の端部に形成された受入部内に接続端部の中心の周りに回転可能に挿入することにより、両管部材を互いに接続する配管接続構造が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この配管接続構造によれば、前記一方の管部材の接続端部が前記他方の管部材の受入部内に回転可能に挿入されることから、前記一方の管部材は、両管部材の軸線のなす角度すなわち両管部材の接続角度が可変となるように接続端部の中心の周りに回動可能に前記他方の管部材に接続される。これにより、両管部材の接続角度を前記一方の管部材の回動可能な角度範囲内で自由に調節することができるので、両管部材の配置態様を例えば配管方向の変更に容易に対応させることができる。
【特許文献１】特開平７−１２２７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の配管接続構造では、受入部の先端部が前記一方の管部材の外周面に当接したときに両管部材の接続角度が最大となるため、両管部材の接続角度を大きくすべく前記一方の管部材の回動可能な角度範囲を大きくするためには、前記他方の管部材の軸線に沿った受入部の長さ寸法を小さくしたり、前記一方の管部材の外径を全体的に小さくしたりすることにより、前記一方の管部材の軸線が前記他方の管部材の軸線と一致する回動位置での受入部の先端部と前記一方の管部材の外周面との間の距離を大きくする必要がある。
【０００５】
しかしながら、受入部の長さ寸法を小さくすると、接続端部と受入部との接触面積が小さくなるため、接続端部及び受入部を互いに接合した場合、それらの接合強度が低下してしまう。また、前記一方の管部材の外径を全体的に小さくすると、該一方の管部材内の容積が小さくなるため、該一方の管部材内を流れる流体の流量が大きく低下してしまう。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、接続端部及び受入部間の接合強度の低下及び流量の低下を招くことなく両管部材の接続角度を大きくすることができる配管接続構造及び自在継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、二つの管部材を互いに接続する配管接続構造であって、一方の前記管部材は、その一端部に、他方の前記管部材に接続される球状の接続端部を有し、他方の前記管部材は、その一端部に、前記一方の管部材の前記接続端部がその中心の周りに回転可能に挿入される受入部を有し、前記一方の管部材は、その前記接続端部が前記受入部に挿入されることにより、前記両管部材の軸線のなす角度が可変となるように前記接続端部の中心の周りに回動可能に前記他方の管部材に接続されており、前記一方の管部材には、該管部材の周方向に伸び、該管部材の回動時に前記受入部の先端部を受け入れるための溝部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記受入部は、前記接続端部の外径とほぼ等しい内径を有する半球状をなしており、前記受入部の前記先端部には、前記受入部内からの前記接続端部の抜け出しを防止すべく該接続端部に係合する抜止部材が設けられており、該抜止部材は、前記受入部内への前記接続端部の挿入後に前記受入部の前記先端部に装着されることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記抜止部材は、環状をなし、前記受入部の前記先端部に沿って配置されており、前記抜止部材の前記受入部の前記先端部から離れた側に位置する一端における口径は、前記接続端部の外径よりも小さいことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の発明において、前記受入部の前記先端部における内周面には、前記先端部の周方向に伸び且つ前記先端部の端面に開放する環状溝部が形成されており、該環状溝部内には、前記接続端部及び前記受入部間を気密的に封止するための弾性変形可能な環状のシール部材が配置されており、前記抜止部材は前記環状溝部内に挿入される環状の挿入部を有し、前記シール部材は、前記接続端部の挿入をあそびをもって許す大きさを有し、前記環状溝部内への前記挿入部の挿入により該挿入部と前記環状溝部の側面との間で圧縮されることにより弾性変形することによって前記接続端部及び前記受入部間を封止していることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発明において、前記両管部材は、それぞれ熱可塑性樹脂材料からなり、前記受入部には電熱線が埋設されており、前記電熱線の熱により前記接続端部及び前記受入部が互いに融着されることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、二つの管部材を互いに接続するための自在継手であって、筒状の第一の継手本体と筒状の第二の継手本体とを有し、前記第一の継手本体は、その一端部に、前記第二の継手本体に接続される球状の接続端部を有し、前記第一の継手本体の他端部には一方の前記管部材の端部が接続され、前記第二の継手本体は、その一端部に、前記第一の継手本体の前記接続端部がその中心の周りに回転可能に挿入される受入部を有し、前記第二の継手本体の他端部には他方の前記管部材の端部が接続され、前記第一の継手本体は、その前記接続端部が前記受入部に挿入されることにより、前記両継手本体の軸線のなす角度が可変となるように前記接続端部の中心の周りに回動可能に前記第二の継手本体に接続されており、前記第一の継手本体には、該継手本体の周方向に伸び、該継手本体の回動時に前記受入部の先端部を受け入れるための溝部が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、一方の管部材は、その球状の接続端部が他方の管部材の端部に形成された受入部に挿入されることにより、両管部材の軸線のなす角度が可変となるように接続端部の中心の周りに回動可能に他方の管部材に接続されていることから、両管部材の接続角度を前記一方の管部材の回動可能な角度範囲内で自由に調節することができるので、両管部材の配置態様を例えば配管方向の変更に容易に対応させることができる。
【００１４】
また、前記一方の管部材には、該管部材の周方向に伸び、該管部材の回動時に受入部の先端部を受け入れるための溝部が形成されていることから、両管部材の軸線のなす角度すなわち接続角度は、受入部の先端部が前記一方の管部材の溝部の底面に当接したときに最大となる。これにより、受入部の先端部が前記一方の管部材の外周面に当接したときに両管部材の接続角度が最大となる従来に比べて、前記第一の管部材の回動可能な角度範囲を大きくすることができる。
【００１５】
従って、前記一方の管部材の回動可能な角度範囲を大きくするために前記他方の管部材の軸線に沿った受入部の長さ寸法を小さくしたり前記一方の管部材の外径を全体的に小さくしたりする必要はないので、接続端部及び受入部を互いに接合した場合に受入部の長さ寸法を小さくすることによる従来のような接続端部及び受入部間の接合強度の低下を招くことはなく、また、前記一方の管部材の外径を全体的に小さくした場合程の該一方の管部材内の流量の大きな低下を招くことはない。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、受入部は、接続端部の外径とほぼ等しい内径を有する半球状をなしており、受入部の先端部には、受入部内からの接続端部の抜け出しを防止すべく該接続端部に係合する抜止部材が設けられており、抜止部材は、受入部内への接続端部の挿入後に受入部の先端部に装着される。
【００１７】
従来、受入部が単に接続端部の外径とほぼ等しい内径を有する半球状をなしている場合、受入部内への接続端部の挿入を容易に行うことはできるが、前記一方の管部材に前記他方の管部材から離反する方向への引っ張り力が作用したとき、この引っ張り力により接続端部が受入部内から容易に抜け出してしまう。接続端部が受入部に融着法や接着材等によりたとえ接合されていたとしても、前記引っ張り力の大部分が接続端部に該接続端部を受入部から剥離させる剥離力として作用するため、接続端部及び受入部間の接合が解除されてしまう。
【００１８】
他方、受入部からの接続端部の抜け出しを防止するために受入部の先端部に抜止部を受入部に一体に形成することが考えられるが、受入部への接続端部の挿入時に受入部の先端部が接続端部に引っ掛かってしまい、両管部材の接続作業の効率が悪化する。
【００１９】
これに対し、本発明によれば、前記したように、受入部が、接続端部の外径とほぼ等しい内径を有する半球状をなしていることから、前記一方の管部材の接続端部を受入部内に挿入する際、受入部の先端部が接続端部に引っ掛かることなく、従って、受入部の先端部の開口を強制的に押し広げることなく、受入部内に接続端部を容易に挿入することができる。これにより、両管部材の接続作業の効率を確実に向上させることができる。
【００２０】
また、前記したように、受入部の先端部に、受入部内からの接続端部の抜け出しを防止すべく該接続端部に係合する抜止部材が設けられていることから、前記一方の管部材に前記他方の管部材から離反する方向への引っ張り力が作用したとき、この引っ張り力は抜止部材に該抜止部材を圧縮する圧縮力として受け止められるので、前記引っ張り力による受入部内からの接続端部の抜け出しを確実に防止することができる。これにより、接続端部が受入部内から抜け出すことによる接続端部及び受入部間の接合の解除を確実に防止することができる。
【００２１】
更に、前記したように、抜止部材は、受入部内への接続端部の挿入後に受入部の先端部に装着されることから、受入部内への接続端部の挿入時に、抜止部材が受入部内への接続端部の挿入の妨げになることを確実に防止することができる。
【００２２】
請求項３に記載の発明によれば、抜止部材の受入部の先端部から離れた側に位置する一端における口径が接続端部の外径よりも小さいことから、抜止部材の一端を接続端部に係合させることができる。これにより、受入部内からの接続端部の抜け出しをより容易に防止することができる。
【００２３】
請求項４に記載の発明によれば、受入部の先端部における内周面に形成された環状溝部内に配置された弾性変形可能な環状のシール部材が、接続端部の挿入をあそびをもって許す大きさを有し、環状溝部内への抜止部材の挿入部の挿入により該挿入部と環状溝部の側面との間で圧縮されることにより弾性変形することによって接続端部及び受入部間を封止している。
【００２４】
このことから、抜止部材の挿入部が環状溝部内に挿入されていない状態では、受入部内への接続端部の挿入時及び接続端部の回転時に接続端部とシール部材との間に大きな摩擦力が生じることが防止されるので、シール部材が受入部内への接続端部の挿入及び接続端部の回転の妨げとなることを確実に防止することができる。
【００２５】
また、抜止部材の挿入部が環状溝部内に挿入された状態では、接続端部はその周囲から締め付けられる締め付け力を圧縮変形したシール部材から受ける。従って、前記一方の管部材を所定の角度で回動させた状態で抜止部材の挿入部を環状溝部内に挿入することにより、シール部材からの締め付け力により前記一方の管部材を所定の回動姿勢に保持することができる。これにより、例えば接続端部を受入部に接合する際に、接続端部を受入部に仮止めすることができることから、両管部材を所定の姿勢に保持すべく両管部材を例えば手で押さえておく必要はないので、受入部への接続端部の接合の作業性を確実に向上させることができる。
【００２６】
請求項５に記載の発明によれば、両管部材は、それぞれ熱可塑性樹脂材料からなり、受入部には電熱線が埋設されており、電熱線の熱により接続端部及び受入部が互いに融着されることから、受入部に埋設された電熱線に電気を供給することにより接続端部及び受入部を互いに容易に接合させることができる。
【００２７】
請求項６に記載の発明によれば、第一の継手本体は、その球状の接続端部が第二の継手本体の端部に形成された受入部に挿入されることにより、両継手本体の軸線のなす角度が可変となるように接続端部の中心の周りに回動可能に第二の継手本体に接続されていることから、両継手本体の接続角度を第一の継手本体の回動可能な角度範囲内で自由に調節することができる。これにより、本発明に係る自在継手を介して互いに接続された両管部材の軸線のなす角度すなわち接続角度を第一の継手本体の回動可能な角度範囲内で自由に調節することができるので、両管部材の配置態様を例えば配管方向の変更に容易に対応させることができる。
【００２８】
また、第一の継手本体には、該継手本体の周方向に伸び、該継手本体の回動時に受入部の先端部を受け入れるための溝部が形成されていることから、両継手本体の軸線のなす角度は、受入部の先端部が第一の継手本体の溝部の底面に当接したときに最大となる。これにより、受入部の先端部が第一の継手本体の外周面に当接したときに両継手本体の軸線のなす角度が最大となる従来に比べて、第一の継手本体の回動可能な角度範囲を大きくすることができるので、自在継手を介して互いに接続された両管部材の接続角度の可変範囲を大きくすることができる。
【００２９】
従って、両管部材の接続角度の可変範囲を大きくするために第二の継手本体の軸線に沿った受入部の長さ寸法を小さくしたり第一の継手本体の外径を全体的に小さくしたりする必要はないので、接続端部及び受入部を互いに接合した場合に受入部の長さ寸法を小さくすることによる従来のような接続端部及び受入部間の接合強度の低下を招くことはなく、また、第一の継手本体の外径を全体的に小さくした場合程の該継手本体内の流量の大きな低下を招くことはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明を図示の実施例に沿って説明する。
【実施例】
【００３１】
図１は、地中で上水を案内するための管路を構成する二つの管部材１１，１２を互いに接続する配管接続構造１０に本発明を適用した例を示す。
【００３２】
本発明に係る管部材１１，１２は、図１に示す例では、円筒状をなしており、ポリエチレン及びポリプロピレン等のポリオレフィンのように、加熱されることにより容易に溶融可能な樹脂で形成された円筒部材からなる。
【００３３】
二つの管部材１１，１２のうち一方の管部材１１は、その一端部に、他方の管部材１２が接続される接続端部１３を有する。接続端部１３は、全体に球状をなしており、図示の例では、その中心が前記一方の管部材１１の軸線上に位置するように形成されている。接続端部１３には、前記一方の管部材の１１の軸線方向外方へ開放する開口１４が形成されている。開口１４の大きさは、両管部材１１，１２の後述する接続角度が最大となったときに開口１４が他方の管部材１２の外方に露出しないように設定されている。
【００３４】
前記他方の管部材１２は、その一端部に、前記一方の管部材１１の接続端部１３が挿入される受入部１５を有する。受入部１５は、図示の例では、接続端部１３の外径とほぼ等しい内径を有する半球状をなしており、その中心が前記他方の管部材１２の軸線上に位置し且つその口径が前記他方の管部材１２の軸線方向外方へ向けて漸増するように形成されている。
【００３５】
前記一方の管部材１１の接続端部１３は、その中心が受入部１５の中心に一致するように該受入部内に挿入されており、受入部１５内に挿入された状態では、その中心の周りに回転可能である。これにより、前記一方の管部材１１は、接続端部１３が受入部１５内に挿入されることにより、接続端部１３の中心の周りに回動可能に前記他方の管部材１２に接続される。
【００３６】
前記他方の管部材１２の受入部１５の先端部１５ａにおける内周面１２ａには、先端部１５ａの周方向に伸び且つ先端部１５ａの端面１５ｂに開放する環状溝部１６が形成されている。環状溝部１６内には、受入部１５及び該受入部内に挿入された接続端部１３間を気密的に封止するための弾性変形可能な環状のシール部材１７が配置されている。
【００３７】
シール部材１７は、図示の例では、その軸線方向に圧縮変形することによって接続端部１３及び受入部１５間を封止している。また、シール部１７は、図示の例では、無負荷の状態では、その内径が前記一方の管部材１１の接続端部１３の外径よりも大きくなるように設定されており、これにより、接続端部１３の挿入をあそびをもって許す。
【００３８】
受入部１５の先端部１５ａには、受入部１５内からの接続端部１３の抜け出しを防止するための抜止部材１８が設けられている。抜止部材１８は、図示の例では、全体に環状をなし、受入部１５の先端部１５ａに沿って配置されている。また、抜止部材１８は、図示の例では、環状溝部１６内に挿入される環状の挿入部１９と、該挿入部の受入部１５の先端部１５ａから離れた側に位置する一方の端部１９ａから挿入部１９の外方に張り出す環状の張出部２０とを有する。
【００３９】
張出部２０は、環状溝部１６内への挿入部１９の挿入時に受入部１５の先端部１５ａの端面１５ｂに当接可能であり、該端面に例えば接着材により接合される。
【００４０】
挿入部１９の前記一方の端部１９ａにおける口径は、接続端部１３の外径よりも小さくなるように設定されている。これにより、挿入部１９の前記一方の端部１９ａは、受入部１５の先端部１５ａへの抜止部材１８の装着状態で、接続端部１３にその受入部１５内からの引き抜き方向と反対方向から係合する。挿入部１９の軸線方向の長さ寸法は、環状溝部１６内への挿入時に、張出部２０が受入部１５の端面１５ｂに当接する前に、挿入部１９の他方の端部１９ｂがシール部材１７に当接して挿入部１９と環状溝部１６の側面１６ａとの間でシール部材１７が挟持される大きさに設定されている。これにより、張出部２０が受入部１５の端面１５ｂに当接した状態では、挿入部１９及び環状溝部１６の側面１６ａからシール部材１７に該シール部材をその軸線方向に圧縮する圧縮力が付与される。
【００４１】
また、受入部１５の内部には、接続端部１３と受入部１５とを互いに融着するための電熱線２１が埋設されている。電熱線２１は、例えばニッケルクロムからなる金属線からなり、受入部１５の周方向に沿ってコイル状に巻かれている。電熱線２１の両端には、それぞれ電熱線２１に電流を流すための図示しない発電機が接続されるコネクタピン２２が設けられている。各コネクタピン２２は、それぞれ受入部１５の外方へ突出して配置されている。前記発電機から各コネクタピン２２を介して電熱線２１に電流が流されると、従来よく知られているように、電熱線２１が発熱する。
【００４２】
本発明に係る配管接続構造１０では、前記一方の管部材１１の回動時に前記他方の管部材１２の受入部１５の先端部１５ａ及び該先端部に装着された抜止部材１８を受け入れるための溝部２３が前記一方の管部材１１に形成されている。
【００４３】
溝部２３は、前記一方の管部材１１を周方向に廻る環状をなしており、前記一方の管部材１１の径方向外方へ開放している。また、溝部２３の深さ寸法は、該溝部の底部２３ａが接続端部１３の外郭の延長上に位置するように設定されている。これにより、前記一方の管部材１１の回動時、受入部１５の先端部１５ａは、接続端部１３の外周面１３ａ上を溝部２３の底部２３ａに向けて移動し、図２に示すように、溝部２３内に受け入れられる。受入部１５の先端部１５ａに装着された抜止部材１８が溝部２３の底部２３ａに当接したとき、前記一方の管部材１１の軸線と前記他方の管部材１２の軸線とのなす角度すなわち両管部材１１，１２の前記した接続角度θが最大となる。
【００４４】
両管部材１１，１２を互いに接続する際、先ず、抜止部材１８を前記他方の管部材１２の受入部１５の先端部１５ａに装着するに先立って、前記一方の管部材１１の接続端部１３を受入部１５内に挿入する。このとき、シール部１７は、前記したように、無負荷の状態では、その内径が前記一方の管部材１１の接続端部１３の挿入をあそびをもって許すことから、接続端部１３とシール部材１７との間に大きな摩擦力が生じることなく受入部１５内への接続端部１３の挿入を容易に行うことができる。
【００４５】
次に、前記一方の管部材１１を所定の回動位置に向けて接続端部１３の中心の周りに回動させる。このとき、シール部１７は、前記したように、無負荷の状態では、その内径が前記一方の管部材１１の接続端部１３の挿入をあそびをもって許すことから、前記一方の管部材１１とシール部材１７との間に大きな摩擦力が生じることなく前記一方の管部材１１の回動作業を容易に行うことができる。また、開口１４の大きさが、前記したように、両管部材１１，１２の接続角度θが最大となったときに開口１４が前記他方の管部材１２の外方に露出しないように設定されていることから、接続角度θが最大になる回動位置すなわち受入部１５の先端部１５ａが溝部２３に受け入れられる回動位置まで前記一方の管部材１１を回動させたときに開口１４が前記他方の管部材１２の外方に露出することによって両管部材１１，１２内を流れる流体が開口１４を経て両管部材１１，１２の外方に漏れることを、確実に防止することができる。
【００４６】
続いて、前記一方の管部材１１が所定の回動位置に回動した状態で、抜止部材１８の張出部２０が受入部１５の先端部１５ａの端面１５ｂに当接するまで挿入部１９を環状溝部１６内に挿入し、張出部２０を受入部１５の端面１５ｂに例えば図示しない接着剤により接合する。このとき、前記したように、挿入部１９及び環状溝部１６の側面１６ａからシール部材１７に該シール部材をその軸線方向に圧縮する圧縮力が付与されることから、この圧縮力により、シール部材１７は、その内径及び外径がそれぞれ大きくなるように軸線方向に圧縮変形する。シール部材１７の圧縮変形により、該シール部材の外周面及び内周面がそれぞれ環状溝部１６の底面１６ｂ（図１参照。）及び接続端部１３の外周面１３ａに押し付けられる。これにより、接続端部１３及び受入部１５間がシール部材１７により気密的に封止される。また、シール部材１７が圧縮変形した状態では、接続端部１３はその周囲から締め付けられる締め付け力をシール部材１７から受ける。この締め付け力により、前記一方の管部材１１は、所定の回動姿勢に保持される。
【００４７】
前記一方の管部材１１を所定の回動姿勢に保持した状態で、前記発電機から各コネクタピン２２を介して電熱線２１に電流が流すことにより電熱線２１を発熱させる。この電熱線２１の熱により、接続端部１３の外周面１３ａと受入部１５における内周面１２ａとをそれぞれ溶融し、接続端部１３と受入部１５とを一体化させる。その後、接続端部１３及び受入部１５の溶融した部分をそれぞれ固化させることにより、接続端部１３及び受入部１５を互いに融着させる。これにより、接続端部１３及び受入部１５が互いに接合され、両管部材１１，１２の相互の接続が終了する。
【００４８】
本実施例によれば、前記したように、前記一方の管部材１１は、その球状の接続端部１３が前記他方の管部材１２の受入部１５に挿入されることにより、両管部材１１，１２の軸線のなす角度が可変となるように接続端部１３の中心の周りに回動可能に前記他方の管部材１２に接続されていることから、両管部材１１，１２の接続角度を前記一方の管部材１１の回動可能な角度範囲内で自由に調節することができるので、両管部材１１，１２の配置態様を例えば配管方向の変更に容易に対応させることができる。
【００４９】
また、前記一方の管部材１１には、該管部材の周方向に伸び、該管部材の回動時に受入部１５の先端部１５ａを受け入れるための溝部２３が形成されていることから、両管部材１１，１２の接続角度θは、受入部１５の先端部１５ａが前記一方の管部材１１の溝部２３の底部２３ａに当接したときに最大となる。これにより、受入部１５の先端部１５ａが前記一方の管部材１１の外周面に当接したときに両管部材１１，１２の接続角度θが最大となる従来に比べて、前記第一の管部材１１の回動可能な角度範囲を大きくすることができる。
【００５０】
従って、前記一方の管部材１１の回動可能な角度範囲を大きくするために前記他方の管部材１２の軸線に沿った受入部１５の長さ寸法を小さくしたり前記一方の管部材１１の外径を全体的に小さくしたりする必要はないので、接続端部１３及び受入部１５を互いに接合した場合に、受入部１５の長さ寸法を小さくすることによる従来のような接続端部１３及び受入部１５間の接合強度の低下を招くことはなく、また、前記一方の管部材１１の外径を全体的に小さくした場合程の該一方の管部材内の流量の大きな低下を招くことはない。
【００５１】
また、前記したように、受入部１５が、接続端部１３の外径とほぼ等しい内径を有する半球状をなしていることから、前記一方の管部材１１の接続端部１３を受入部１５内に挿入する際、受入部１５の先端部１５ａが接続端部１３に引っ掛かることなく、従って、受入部１５の先端部１５ａの開口を強制的に押し広げることなく、受入部１５内に接続端部１３を容易に挿入することができる。これにより、両管部材１１，１２の接続作業の効率を確実に向上させることができる。
【００５２】
更に、前記したように、受入部１５の先端部１５ａに設けられた抜止部材１８の挿入部１９の前記一方の端部１９ａにおける口径が接続端部１３の外径よりも小さくなるように設定されており、挿入部１９の前記一方の端部１９ａは、受入部１５の先端部１５ａへの抜止部材１８の装着状態で、接続端部１３にその受入部１５内からの引き抜き方向と反対方向から係合することから、前記一方の管部材１１に前記他方の管部材１２から離反する方向への引っ張り力が作用したとき、この引っ張り力は抜止部材１８の挿入部１９に該挿入部を圧縮する圧縮力として受け止められるので、前記引っ張り力による受入部１５内からの接続端部１３の抜け出しを確実に防止することができる。これにより、接続端部１３が受入部１５内から抜け出すことによる接続端部１３及び受入部１５間の接合の解除を確実に防止することができる。
【００５３】
また、前記したように、抜止部材１８は、受入部１５内への接続端部１３の挿入後に受入部１５の先端部１５ａに装着されることから、受入部１５内への接続端部１３の挿入時に、抜止部材１８が受入部１５内への接続端部１３の挿入の妨げになることを確実に防止することができる。
【００５４】
更に、前記したように、受入部１５の先端部１５ａにおける内周面１２ａに形成された環状溝部１６内に配置された弾性変形可能な環状のシール部材１７が、接続端部１３の挿入をあそびをもって許す大きさを有し、環状溝部１６内への抜止部材１８の挿入部１９の挿入により該挿入部と環状溝部１６の側面１６ａとの間で圧縮されることにより弾性変形することによって接続端部１３及び受入部１５間を封止している。
【００５５】
このことから、抜止部材１８の挿入部１９が環状溝部１６内に挿入されていない状態では、受入部１５内への接続端部１３の挿入時及び接続端部１３の回転時に接続端部１３とシール部材１７との間に大きな摩擦力が生じることが防止されるので、シール部材１７が受入部１５内への接続端部１３の挿入及び接続端部１３の回転の妨げとなることを確実に防止することができる。
【００５６】
また、抜止部材１８の挿入部１９が環状溝部１６内に挿入された状態では、接続端部１３はその周囲から締め付けられる締め付け力を圧縮変形したシール部材１７から受ける。従って、前記一方の管部材１１を所定の角度で回動させた状態で抜止部材１８の挿入部１９を環状溝部１６内に挿入することにより、シール部材１７からの締め付け力により前記一方の管部材１１を所定の回動姿勢に保持することができる。これにより、接続端部１３を受入部１５に接合する際に、接続端部１３を受入部１５に仮止めすることができることから、両管部材１１，１２を所定の姿勢に保持すべく両管部材１１，１２を例えば手で押さえておく必要はないので、受入部１５への接続端部１３の接合の作業性を確実に向上させることができる。
【００５７】
更に、前記したように、両管部材１１，１２は、それぞれ熱可塑性樹脂材料からなり、受入部１５には電熱線２１が埋設されており、電熱線２１の熱により接続端部１３及び受入部１５が互いに融着されることから、受入部１５に埋設された電熱線２１に電気を供給することにより接続端部１３及び受入部１５を互いに容易に接合させることができる。
【００５８】
本実施例では、二つの管部材１１，１２の各端部にそれぞれ接続端部１３及び受入部１５を形成することにより両管部材１１，１２を互いに接続した例を示したが、これに代えて、図３及び図４に示すように、二つの管部材１１，１２を自在継手２４を介して互いに接続することができる。
【００５９】
図３及び図４に示す例では、自在継手２４は、円筒状の第一の継手本体２５と、円筒状の第二の継手本体２６とを有する。
【００６０】
第一の継手本体２５は、その一端部に、第二の継手本体２６に接続される前記したと同様の球状の接続端部２７を有する。第一の継手本体２５の他端部には、一方の管部材１１の端部１１ａがその軸線を第一の継手本体２５の軸線に一致させて接続される。
【００６１】
第二の継手本体２６は、その一端部に、第一の継手本体２５の接続端部２７がその中心の周りに回転可能に挿入される前記したと同様の受入部２８を有する。第二の継手本体２６の他端部には、他方の管部材１２の端部１２ａがその軸線を第二の継手本体２６の軸線に一致させて接続される。受入部２８の内部には、図１及び図２で示したと同様に、電熱線２９が埋設されており、更に、受入部２８には、図１及び図２で示したと同様に、一対のコネクタピン３０、環状溝部３１、シール部材３２及び抜止部材３３がそれぞれ設けられている。
【００６２】
第一の継手本体２５は、その接続端部２７が受入部２８に挿入されることにより、両継手本体２５，２６の軸線のなす角度すなわち両管部材１１，１２の接続角度θが可変となるように接続端部２７の中心の周りに回動可能に第二の継手本体２６に接続される。
【００６３】
第一の継手本体２５には、図１及び図２で示したと同様に、該継手本体の周方向に伸び、該継手本体の回動時に受入部２８の先端部２８ａを受け入れるための溝部３４が形成されている。
【００６４】
図３及び図４に示す例によれば、前記したように、第一の継手本体２５は、その球状の接続端部２７が第二の継手本体２６の受入部２８に挿入されることにより、両継手本体２５，２６の軸線のなす角度が可変となるように接続端部２７の中心の周りに回動可能に第二の継手本体２６に接続されていることから、両継手本体２５，２６の軸線のなす角度を第一の継手本体２５の回動可能な角度範囲内で自由に調節することができる。これにより、本発明に係る自在継手２４を介して互いに接続された各管部材１１，１２の接続角度θを第一の継手本体２５の回動可能な角度範囲内で自由に調節することができるので、両管部材１１，１２の配置態様を例えば配管方向の変更に容易に対応させることができる。
【００６５】
また、第一の継手本体２５に、該継手本体の周方向に伸び、該継手本体の回動時に受入部２８の先端部２８ａを受け入れるための溝部３４が形成されていることから、両継手本体２５，２６の軸線のなす角度は、受入部２８の先端部２８ａが第一の継手本体２５の溝部３４の底面３４ａに当接したときに最大となる。これにより、受入部２８の先端部２８ａが第一の継手本体２５の外周面２５ａに当接したときに両継手本体２５，２６の軸線のなす角度が最大となる従来に比べて、第一の継手本体２５の回動可能な角度範囲を大きくすることができるので、自在継手２４を介して互いに接続された両管部材１１，１２の接続角度θの可変範囲を大きくすることができる。
【００６６】
従って、両管部材１１，１２の接続角度θの可変範囲を大きくするために第二の継手本体２６の軸線に沿った受入部２８の長さ寸法を小さくしたり第一の継手本体２５の外径を全体的に小さくしたりする必要はないので、接続端部２７及び受入部２８を互いに接合した場合に受入部２８の長さ寸法を小さくすることによる従来のような接続端部２７及び受入部２８間の接合強度の低下を招くことはなく、また、第一の継手本体２５の外径を全体的に小さくした場合程の該継手本体内の流量の大きな低下を招くことはない。
【００６７】
図１乃至図４に示す例では、接続端部１３，２７及び受入部１５，２８を互いに融着させることにより接合した例を示したが、これに代えて、例えば接着剤により接合することができる。この場合、電熱線２１，２９及び各コネクタピン２２，３０を不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明に係る配管接続構造を概略的に示す縦断面図である。
【図２】本発明に係る一方の管部材が回動した状態を概略的に示す縦断面図である。
【図３】本発明に係る自在継手を概略的に示す縦断面図である。
【図４】本発明に係る自在継手の第一の継手本体が回動した状態を概略的に示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０  配管接続構造
１１，１２  管部材
１３，２７  接続端部
１５，２８  受入部
１５ａ，２８ａ  先端部（受入部の先端部）
１６，３１  環状溝部
１７，３２  シール部材
１８，３３  抜止部材
１９  挿入部
２１，２９  電熱線
２３，３４  溝部
２４  自在継手
２５  第一の継手本体
２６  第二の継手本体
【図１】
2008039127.tif 000003
【図２】
2008039127.tif 000004
【図３】
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【図４】
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