(57)【要約】【課題】樹脂製パイプ部材の挿入操作性を低下させることなく、しかも溶融樹脂の外部への漏出を抑制して確実な融着操作を行うことが可能な樹脂製継手を提供する。【解決手段】内部に樹脂製パイプ部材６を挿入するために略円筒体状に成形された継手本体２２を有し、継手本体の端面より所定の距離だけ離間させて継手本体の内周面に沿って電熱線２４を埋め込んでなる樹脂製継手において、継手本体の両端部であって、電熱線を埋め込んでいない部分の内周面に、樹脂流出防止溝３０を設けるように構成する。継手本体の両端部の電熱線を埋め込んでいない部分、コールドゾーンの内周面に樹脂流出防止溝を設けたので、融着操作時に溶融した樹脂がパイプ部材の内周と継手本体の内周との間隙に沿って流出してくると、溶融樹脂の流出先端部はコールドゾーンによって冷却固化されて薄い固化層が樹脂流出防止溝に嵌まり込むので、封止するように作用する。【選択図】　図２
2004003560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に樹脂製パイプ部材を挿入するために略円筒体状に成形された継手本体を有し、
前記継手本体の端面より所定の距離だけ離間させて前記継手本体の内周面に沿って電熱線を埋め込んでなる樹脂製継手において、
前記継手本体の両端部であって、前記電熱線を埋め込んでいない部分の内周面に、樹脂流出防止溝を設けるように構成したことを特徴とする樹脂製継手。
【請求項２】
前記樹脂流出防止溝は、前記継手本体の内周面に沿ってリング状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の樹脂製継手。
【請求項３】
前記電熱線は巻回されており、前記樹脂流出防止溝の形成位置は、前記電熱線の端部よりも前記電熱線の１ピッチ以上の距離であって、且つ前記電熱線を埋め込んでいない部分の長さの１／２以下の距離の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１または２記載の樹脂製継手。
【請求項４】
前記樹脂流出防止溝の一側面を区画する区画面は、前記継手本体の長さ方向の中心に向けて傾斜するテーパ面として形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の樹脂製継手。
【請求項５】
内部に樹脂製パイプ部材を挿入するために略円筒体状に成形された継手本体を有し、
前記継手本体の端面より所定の距離だけ離間させて前記継手本体の内周面に沿って電熱線を埋め込んでなる樹脂製継手において、
前記継手本体の両端部であって、前記電熱線を埋め込んでいない部分の内周面に、樹脂流出防止突部を設けるように構成したことを特徴とする樹脂製継手。
【請求項６】
前記樹脂流出防止突部は、前記継手本体の内周面に沿ってリング状に形成されていることを特徴とする請求項５記載の樹脂製継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスや水等を流したり、光ファイバー等を通す時に用いられる樹脂製パイプ部材同士を接続する樹脂製継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ガス、水道、給湯、下水等を流したり、或いは光ファイバーなどの通信ケーブル等を通すために、樹脂（ポリエチレン、ポリブデン、ポリプロピレン等）製パイプ部材が多用される傾向にある。これらのパイプ部材を施工、或いは修理する際には、内部に電熱線を埋め込んだ樹脂製継手を使用し、この電熱線に通電することによって熱を発生させ、樹脂製継手と樹脂製パイプ部材とを融着するようになっている。
ここで図９〜図１１を参照して従来の樹脂製継手について説明する。図９は従来の樹脂製継手を用いて樹脂製パイプ部材同士を接合する時の状態を示す図、図１０は熱融着時の状態を説明するための部分拡大図、図１１は樹脂製継手に対して樹脂製パイプ部材が斜めに挿入されている時の状態を示す図である。
【０００３】
図９に示すように、この樹脂製継手２は、樹脂により略円筒体状に成形されており、内部の中空状の内周面に沿って電熱線４が巻回して埋め込まれて、全体が形成されている。そして、この樹脂製継手２の中空部に、接続すべき２本の樹脂製パイプ部材６の端部をそれぞれ挿入して内部で突き合わせ、この状態で上記電熱線４の接続ピン４Ａに電源を接続して所定の時間だけ通電し、この時発生するジュール熱によって、図１０に示すように樹脂製継手２の内周部と樹脂製パイプ部材６の外周部とをそれぞれ溶融させて溶融部８を形成し、この溶融部８を冷却することによって、両樹脂製パイプ部材６と樹脂製継手２とが気密に接合されることになる。
【０００４】
この場合、樹脂の溶融によってこの体積が膨張することから、この溶融樹脂が樹脂製パイプ部材６の外周面と樹脂製継手２の内周面との間の僅かな間隙１０内を外部に向かって順次侵出して行くが、この溶融樹脂は上記樹脂製継手２の端部であって上記電熱線６が設けられていない部分、いわゆる温度が低いコールドゾーン１２を通過する際にその先端部が冷却されて固化層１４となり、この固化層１４により溶融樹脂が外部へ漏れ出ることを防止するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記融着操作を行う場合には、一般的には図示しないクランプ機構を用いて両樹脂製パイプ部材６と樹脂製継手２との軸線が互いに傾斜せずに一致、或いは平行となるように固定してこの状態で行われるが、外気温等の条件によっては、上記固化層１４の摩擦力が不十分となって、これが溶融樹脂の圧力に抗し切れずに外部まで押し出される場合があった。
特に、この種の作業は、地中等を掘って形成した狭い穴内等で行う場合があることから、作業性が悪いので上記クランプ部材を装着し忘れて融着操作を行ってしまう場合もあり、この場合には両樹脂製パイプ部材６と樹脂製継手２との軸線が一致せずに傾いてしまい、例えば図１１に示すように間隙１０が３〜５度程度の開き角θをもってしまう場合もある。このような場合には、固化層１４は摩擦抵抗がかなり低下してその内側の溶融樹脂の圧力に抗し切れずに容易に外部へ押し出されてしまう傾向となり、最悪の場合には溶融樹脂自体が外部へ漏れ出てしまう場合がある。このように溶融樹脂が外部に漏れ出ると、溶着部内に空洞が生じたりして、融着不良の発生原因となってしまう問題があった。
【０００６】
上記溶融樹脂の漏出を防止するために、特開平８−２７７９８７号公報にも示すように継手開口部の内径をその内側よりも小さくすることも行われているが、この場合にはクリアランスが非常に小さくなることから、継手へのパイプ部材の挿入が非常に困難になって時間を要する、といった問題がある。
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、樹脂製パイプ部材の挿入操作性を低下させることなく、しかも溶融樹脂の外部への漏出を抑制して確実な融着操作を行うことが可能な樹脂製継手を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、内部に樹脂製パイプ部材を挿入するために略円筒体状に成形された継手本体を有し、前記継手本体の端面より所定の距離だけ離間させて前記継手本体の内周面に沿って電熱線を埋め込んでなる樹脂製継手において、前記継手本体の両端部であって、前記電熱線を埋め込んでいない部分の内周面に、樹脂流出防止溝を設けるように構成したことを特徴とする樹脂製継手である。このように、継手本体の両端部の電熱線を埋め込んでいない部分、いわゆるコールドゾーンの内周面に樹脂流出防止溝を設けることにより、融着操作時に溶融した樹脂がパイプ部材の内周と継手本体の内周との間隙に沿って流出してくると、溶融樹脂の流出先端部はコールドゾーンによって冷却固化されて薄い固化層となり、この固化層が外側に向けて押し出されてきて上記樹脂流出防止溝に嵌まり込むので、この固化層が間隙を封止するように作用し、従って、外部に溶融樹脂が漏れ出ることを防止することが可能となる。
【０００８】
この場合、特に樹脂製パイプ部材と樹脂製継手の軸線同士が一致せずに両者が傾斜して上記間隙が外方に向けて拡開するような状態で接合されても、上述のように薄い固化層が樹脂流出防止溝に嵌まり込んでこの間隙を封止するように作用するので、溶融樹脂の外部への漏出を確実に防止することが可能となる。
この場合、例えば請求項２に規定するように、前記樹脂流出防止溝は、前記継手本体の内周面に沿ってリング状に形成されている。
また、例えば請求項３に規定するように、前記電熱線は巻回されており、前記樹脂流出防止溝の形成位置は、前記電熱線の端部よりも前記電熱線の１ピッチ以上の距離であって、且つ前記電熱線を埋め込んでいない部分の長さの１／２以下の距離の範囲内に設定されている。
【０００９】
また、例えば請求項４に規定するように、前記樹脂流出防止溝の一側面を区画する区画面は、前記継手本体の長さ方向の中心に向けて傾斜するテーパ面として形成されている。
これによれば、樹脂流出防止溝の一側面を区画する区画面を傾斜したテーパ面としたので、押し出されてきた薄い固化層が容易に樹脂流出防止溝に嵌まり込むことになり、この結果、溶融樹脂の外部へ漏出をより確実に防止することが可能となる。
【００１０】
請求項５に係る発明は、内部に樹脂製パイプ部材を挿入するために略円筒体状に成形された継手本体を有し、前記継手本体の端面より所定の距離だけ離間させて前記継手本体の内周面に沿って電熱線を埋め込んでなる樹脂製継手において、前記継手本体の両端部であって、前記電熱線を埋め込んでいない部分の内周面に、樹脂流出防止突部を設けるように構成したことを特徴とする樹脂製継手である。
このように、継手本体の両端部の電熱線を埋め込んでいない部分、いわゆるコールドゾーンの内周面に樹脂流出防止突部を設けることにより、融着操作時に溶融した樹脂がパイプ部材の内周と継手本体の内周との間隙に沿って流出してくると、溶融樹脂の流出先端部はコールドゾーンによって冷却固化されて薄い固化層となり、この固化層が外側に向けて押し出されてきて上記樹脂流出防止突部に係止されるので、この固化層が間隙を封止するように作用し、従って、外部に溶融樹脂が漏れ出ることを防止することが可能となる。
【００１１】
この場合、特に樹脂製パイプ部材と樹脂製継手の軸線同士が一致せずに両者が傾斜して上記間隙が外方に向けて拡開するような状態で接合されても、上述のように薄い固化層が樹脂流出防止突部に係止されてこの間隙を封止するように作用するので、溶融樹脂の外部への漏出を確実に防止することが可能となる。
この場合、例えば請求項６に規定するように、前記樹脂流出防止突部は、前記継手本体の内周面に沿ってリング状に形成されている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る樹脂製継手の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る樹脂製継手の第１実施例を示す断面図、図２は樹脂製パイプ部材を樹脂製継手内に挿入した時の状態を示す断面図、図３は融着操作時の状態を示す部分拡大断面図、図４は溶融樹脂が間隙より外部へ漏出する時の状態を説明する説明図である。
図１及び図２にも示すように、この樹脂製継手２０は、例えばＰＥ（ポリエチレン樹脂）、ＰＢ（ポリブチレン樹脂）等よりなる樹脂により中空の略円筒体状に成形されている継手本体２２を有している。この継手本体２２の中空状の開周面には、この長手方向に沿って電熱線２４が所定のピッチＰ１でもって巻回されて埋め込むようにして設けられている。そして、この電熱線２４の両端は、この継手本体２２の外周面から外側へ突出させて設けた接続ピン２５へそれぞれ接続されており、これに加熱用の電源を接続し得るようになっている。この各接続ピン２５の周囲は、リング状の保護カバー２６によって囲まれており、この接続ピン２５を保護するようになっている。
【００１３】
また、この継手本体２２の両端部には、それぞれ所定の長さＬ１だけ上記電熱線２４を埋め込んでいない部分が設けられており、この部分を、いわゆるコールドゾーン２８としている。
そして、継手本体２２の両端のコールドゾーン２８の内周面に、本発明の特徴とする樹脂流出防止溝３０がそれぞれ設けられている。具体的には、この樹脂流出防止溝３０は、断面が略凹部状、或いは矩形状に成形されて、この継手本体２２の内周面にこの円周方向に沿ってリング状に設けられている。
ここで、樹脂製パイプ部材６（図２参照）の外径によっても異なるが、この樹脂製パイプ部材６の外径が例えば２５０ｍｍ程度の時には、上記樹脂流出防止溝３０の幅Ｗ１は２〜５ｍｍ程度、深さＤ１は２〜５ｍｍ程度であり、また、上記コールドゾーン２８の長さＬ１は２０〜３０ｍｍ程度である。
【００１４】
また、図２に示すように樹脂製パイプ部材６をこの樹脂製継手２０内へ位置ずれなく適正に挿入した時の、パイプ部材６の外周面と継手本体２２の内周面との間隙３２の間隔Ｌ２は１〜３ｍｍ程度に設定されている。
そして、ここでこの樹脂流出防止溝３０の形成位置に関しては、上記電熱線２４の端部２４Ａに過度に近過ぎず、また、これより過度に遠過ぎない範囲がよく、好ましくは、上記電熱線２４の端部２４Ａから樹脂流出防止溝３０までの距離Ｌは、下記式１に示すように、上記電熱線２４のピッチＰ１以上であり、且つ上記コールドゾーン２８の長さＬ１の１／２以下となるように設定する。
Ｐ１≦Ｌ≦Ｌ１／２　　…（１）
【００１５】
次に、以上のように構成された樹脂製継手の使用方法について説明する。
まず、図２に示すように、この樹脂製継手２０の中空部に、互いに接続すべき２本の樹脂製パイプ部材６の端部をそれぞれ挿入して内部で突き合わせ、図示しないクランプ機構を用いて樹脂製パイプ部材６と樹脂製継手２０とを位置ずれが生じないように固定する。この状態で上記電熱線４の接続ピン２５に電源を接続して所定の時間だけ通電し、この時発生するジュール熱によって、図３に示すように樹脂製継手２０の内周部と樹脂製パイプ部材６の外周部とをそれぞれ溶融させて溶融部３１を形成し、この溶融部３１を冷却することによって、両樹脂製パイプ部材６と樹脂製継手２０とが気密に接合されることになる。
【００１６】
この場合、樹脂の溶融によってこの体積が膨張することから、この溶融樹脂が樹脂製パイプ部材６の外周面と樹脂製継手２０の内周面との間の僅かな間隙３２内を外部に向かって順次侵出して行くが、この溶融樹脂は上記樹脂製継手２０の端部であって上記電熱線２４が設けられていない部分、いわゆる温度が低いコールドゾーン２８を通過する際にその先端部が徐々に冷却されて固化層３４となる。
この固化層３４は、成長しつつこの間隙３２内を外部に向けて押し出されて移動するが、この固化層３４が、凹部状の樹脂流出防止溝３０に到達すると、この固化層３４が樹脂流出防止溝３０内に、図３に示すように嵌まり込むことになり、これにより固化層３４はそれ以上、外部方向へ移動することが阻止され、この状態で間隙３２内が封止されることになる。このように、間隙３２内が封止されるので、溶融樹脂が樹脂製継手２０の外部へ漏れ出ることを防止でき、また、融着操作も確実に行うことができ、融着不良の発生も抑制することができる。
【００１７】
また、この融着操作を行う際に、パイプ部材６と樹脂製継手２０とを固定するクランプ機構の装着を忘れる場合もあるが、この場合にはパイプ部材６と樹脂製継手２０との軸線が一致せずに位置ずれして両者が傾き、結果的に、両部材間の間隙３２が外部に向けて３〜５度程度の角度で拡開状態となる場合も生ずる。この拡開状態では、図１１に示すように従来の継手の場合には、固化層に対する摩擦力が小さくなってこの固化層が外部に押し出されて溶融樹脂も外部へ漏れ出る場合があったが、本実施例の場合には、この固化層３４が樹脂流出防止溝３０に嵌まり込むことになり、この間隙３２を封止するように作用するので、溶融樹脂が外部へ漏れ出ることを確実に防止することができる。
【００１８】
ここで上記樹脂流出防止溝３０の取付位置に関しては、前述したように距離Ｌが以下の範囲内になるように設定するのが好ましい。
Ｐ１≦Ｌ≦Ｌ１／２
ここで、Ｐ１は電熱線２４のピッチ、Ｌ１はコールドゾーン２８の長さである。距離ＬがＰ１よりも小さくなると、この樹脂流出防止溝３０が電熱線２４側に接近し過ぎて設けられることになり、融着操作時にこの樹脂流出防止溝３０自体も溶融してしまって上述した機能を発揮しなくなる。
【００１９】
これに対して、距離Ｌが長さＬ１／２よりも大きくなると、この樹脂流出防止溝３０が電熱線２４よりも離れ過ぎた所に位置することになる。この結果、図４に示すような現象が生じてしまうので好ましくない。すなわち、図４に示すように溶融樹脂の先端に位置する固化層３４は、溶融樹脂内部の圧力に抗し切れずに図４（Ａ）に示すように間隙３２内を外部に向けて押し出されるように移動してきて、図４（Ｂ）に示すように、この固化層３４は樹脂流出防止溝３０に至る。しかしながら、この樹脂流出防止溝３０の形成位置は電熱線２４よりも遠く離れ過ぎていることから、この部分の温度が低くて固化層３４は、上記樹脂流出防止溝３０に嵌まり込む程大きくは成長せず、従って、図４（Ｃ）に示すように、この小さな固化層３４を乗り越えるようにして溶融樹脂が外側へ流れて出てしまう現象が生じ、好ましくない。
【００２０】
上記実施例にあっては、樹脂流出防止溝３０の断面形状を略矩形としたが、これに限定されず、例えば図５に示す変形例のように形成してもよい。すなわち、図５に示す場合には、上記樹脂流出防止溝３０の一側面を区画する区画面、すなわち、ここでは継手本体２２の長さ方向の中心側に位置する区画面３６を、この継手の長さ方向の中心側に向けて傾斜するテーパ面としている。これによれば、前述したように固化層３４が押し出されて移動してきて、このテーパ面となっている区画面３６に到達した時に、固化層３４はテーパ面３６に沿って滑るようにして樹脂流出防止溝３０に嵌まり込むことになり、従って、固化層３４を確実に樹脂流出防止溝３０へ嵌め込むことができるので、溶融樹脂の外部への漏出をより一層防止することが可能となる。
【００２１】
次に、本発明の第２実施例について説明する。
図６は本発明に係る樹脂製継手の第２実施例を示す断面図、図７は融着操作時の状態を示す部分拡大断面図である。尚、図１乃至図３に示す構成部分と同一構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。
先に、図１に示した第１実施例では樹脂流出防止溝３０を設けたが、この第２実施例では、上記樹脂流出防止溝３０に替えて、樹脂流出防止突起４０を内側へ突出させて設けている。具体的には、この樹脂流出防止突起４０は、断面が略矩形状に成形され、且つ継手本体２２の内周方向にリング状に設けられている。この場合、この樹脂流出防止突起４０の幅Ｗ２は３〜５ｍｍ程度、高さＨ２は１〜２ｍｍ程度である。そして、この突起４０の内側先端面と挿入された樹脂製パイプ部材６の内周面との間隔Ｌ３は１ｍｍ程度になるように設定されている。
【００２２】
また、この樹脂流出防止突起４０の形成位置に関しては、下記式２に示すように距離Ｌが電熱線２４のピッチＰ１以上になるように設定するのがよい。
Ｌ≧Ｐ１　　…（２）
このように構成された第２実施例の場合にも、図７に示すように、溶融樹脂の流出先端に形成されて押し出されてきた固化層３４は、上記樹脂流出防止突起４０に衝突してここで係止され、間隙３２を封止することになる。これによって、先の第１実施例の場合と同様に、溶融樹脂が外部へ漏出することを確実に防止することが可能となる。
【００２３】
また、樹脂流出防止突起４０の幅Ｗ２は３〜５ｍｍ程度なので非常に小さく、従って、樹脂パイプ部材６をこの樹脂製継手の中空部へ挿入する際も、上記突起４０がそれ程障害とはならず、上記パイプ部材６を円滑に挿入することができる。
この場合、図８に示す第２実施例の変形例のように、上記樹脂流出防止突起４０の継手本体外側の区画面を外部に向けて傾斜したテーパ面４２とすることにより、上記パイプ部材６の挿入時にこのテーパ面４２が挿入案内の機能を発揮し、従って、パイプ部材６の挿入操作を一層容易に行うことが可能となる。
尚、上記各実施例における数値は単に一例を示したに過ぎず、これに限定されないのは勿論である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の樹脂製継手によれば次のように優れた作用効果を発揮することができる。
請求項１乃至３に係る発明によれば、継手本体の両端部の電熱線を埋め込んでいない部分、いわゆるコールドゾーンの内周面に樹脂流出防止溝を設けることにより、融着操作時に溶融した樹脂がパイプ部材の内周と継手本体の内周との間隙に沿って流出してくると、溶融樹脂の流出先端部はコールドゾーンによって冷却固化されて薄い固化層となり、この固化層が外側に向けて押し出されてきて上記樹脂流出防止溝に嵌まり込むので、この固化層が間隙を封止するように作用し、従って、外部に溶融樹脂が漏れ出ることを防止することができる。
この場合、特に樹脂製パイプ部材と樹脂製継手の軸線同士が一致せずに両者が傾斜して上記間隙が外方に向けて拡開するような状態で接合されても、上述のように薄い固化層が樹脂流出防止溝に嵌まり込んでこの間隙を封止するように作用するので、溶融樹脂の外部への漏出を確実に防止することができる。
請求項４に係る発明によれば、樹脂流出防止溝の一側面を区画する区画面を傾斜したテーパ面としたので、押し出されてきた薄い固化層が容易に樹脂流出防止溝に嵌まり込むことになり、この結果、溶融樹脂の外部へ漏出をより確実に防止することができる。
請求項５及び６に係る発明によれば、継手本体の両端部の電熱線を埋め込んでいない部分、いわゆるコールドゾーンの内周面に樹脂流出防止突部を設けることにより、融着操作時に溶融した樹脂がパイプ部材の内周と継手本体の内周との間隙に沿って流出してくると、溶融樹脂の流出先端部はコールドゾーンによって冷却固化されて薄い固化層となり、この固化層が外側に向けて押し出されてきて上記樹脂流出防止突部に係止されるので、この固化層が間隙を封止するように作用し、従って、外部に溶融樹脂が漏れ出ることを防止することができる。
この場合、特に樹脂製パイプ部材と樹脂製継手の軸線同士が一致せずに両者が傾斜して上記間隙が外方に向けて拡開するような状態で接合されても、上述のように薄い固化層が樹脂流出防止突部に係止されてこの間隙を封止するように作用するので、溶融樹脂の外部への漏出を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る樹脂製継手の第１実施例を示す断面図である。
【図２】樹脂製パイプ部材を樹脂製継手内に挿入した時の状態を示す断面図である。
【図３】融着操作時の状態を示す部分拡大断面図である。
【図４】溶融樹脂が間隙より外部へ漏出する時の状態を説明する説明図である。
【図５】本発明の変形例を示す断面図である。
【図６】本発明に係る樹脂製継手の第２実施例を示す断面図である。
【図７】融着操作時の状態を示す部分拡大断面図である。
【図８】本発明の第２実施例の変形例を示す断面図である。
【図９】従来の樹脂製継手を用いて樹脂製パイプ部材同士を接合する時の状態を示す図である。
【図１０】熱融着時の状態を説明するための部分拡大図である。
【図１１】樹脂製継手に対して樹脂製パイプ部材が斜めに挿入されている時の状態を示す図である。
【符号の説明】
６　樹脂製パイプ部材
２０　樹脂製継手
２２　継手本体
２４　電熱線
２８　コールドゾーン
３０　樹脂流出防止溝
３２　間隙
３２　溶融部
３４　固化層
３６　区画面（テーパ面）
４０　樹脂流出防止突起
【図１】
2004003560.tif 000003
【図２】
2004003560.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004003560.tif 000006
【図５】
2004003560.tif 000007
【図６】
2004003560.tif 000008
【図７】
2004003560.tif 000009
【図８】
2004003560.tif 000010
【図９】
2004003560.tif 000011
【図１０】
2004003560.tif 000012
【図１１】
2004003560.tif 000013