(57)【要約】【課題】  樹脂管どうしの軸芯のずれを吸収することができる共に、製造コストの増加を伴わず、また効率よく配管施工を行うことができる電気融着継手を提供する。【解決手段】  電気融着継手１は、両端に樹脂管１０、１１が所定長さだけ差込まれる熱可塑性樹脂で形成された円筒状継手本体２とその内部に埋設された電熱線３を有し、継手本体２の外周にその端面７ａ、７ｂから所定長さだけ軸方向に伸びる複数条の軸方向溝８を有する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端に樹脂管が所定長さだけ差込まれる熱可塑性樹脂で形成された円筒状継手本体とその内部に埋設された電熱線を有し、前記継手本体の外周にその端面から前記樹脂管の差込み長さの途中まで軸方向に伸びる複数条の軸方向溝を有することを特徴とする電気融着継手。
【請求項２】
前記軸方向溝は、前記樹脂管の差込み長さの２／３以内の長さを有することを特徴とする請求項１に記載の電気融着継手。
【請求項３】
両端に樹脂管が所定長さだけ差込まれる熱可塑性樹脂で形成された円筒状継手本体とその内部に埋設された電熱線を有し、前記継手本体の外周に円周溝を有することを特徴とする電気融着継手。
【請求項４】
前記円周溝は、前記継手本体の端面から前記樹脂管の差込長さの２／３以内の長さ範囲に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の電気融着継手。
【請求項５】
前記継手本体は前記樹脂管の肉厚より大なる肉厚を有し、かつ前記軸方向溝または円周方向溝が形成されている部分の継手本体の肉厚は、前記樹脂管の肉厚と同等であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電気融着継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス配管等に使用される樹脂管を接続する電気融着継手に係わり、更に詳しくは、配管の途中に配管方向を変更するための曲げ部が設けられている樹脂管を接続する電気融着継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス用又は配水用埋設配管において、熱可塑性樹脂（例えば、ポリエチレン、ポリブテン等のポリオレフィン）からなる樹脂管同士を接続するために、上記と同様の熱可塑性樹脂からなる継手本体に電熱線を埋設した電気融着継手が使用されている。この種の埋設配管においては、途中で配管方向を切り換えるための曲げ部を形成することがあるので、電気融着継手をベント管あるいはエルボ継手などの配管部材と組合せて配管施工することが行われてきた。しかしてこの配管構造であると、配管コストが上昇するという欠点がある。またベント管あるいはエルボ継手などの配管部材を用いた場合でも、そこに接続される樹脂管の軸心がずれて接続されることがあるので、樹脂管外周面と電気融着継手内周面との接触が不均一となり強固な接合が困難になる恐れがある。そこで、接続管の角度変化に対応できるようにするために、種々の電気融着継手が提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、ポリエチレン等からなる継手の一端部に拡径受口を設け、被接続管受口先端部は被接続管の外径と略同等の円筒面に形成された内周面に電熱線を所定間隔で螺旋状に埋設し、受口奥部を拡径して被接続管の曲り許容部を設けると共に、受口先端部と受口奥部との境界部近傍または受口奥部の適所に屈曲部を周設した管継手が記載されている。この管継手によれば、受口先端部を屈曲部で屈曲させ、受口先端部の軸芯を被接続管の接続方向と一致させてから、受口内に被接続管の端部を挿入し、電熱線に通電することにより、受口先端部の内周面と被接続管の端部外周面が融着接合されて、管継手に対して被接続管が傾斜した状態で接続される。
特許文献２には、一端部に球面状の受部が形成された受部材と一端部に球面状の連結部が形成された連結部材とが熱可塑性樹脂によって形成され、受部と連結部とが互いに摺動可能に連結されて球関節を形成し、受部または連結部の摺動面近傍に発熱可能なコイルが埋設された角度可変継手が記載されている。この角度可変継手によれば、本管に接続されたエルボと分岐管との間に角度可変継手を配置し、角度可変継手の受部材を分岐管の端部と接続し、コイルに通電して受部と連結部とが融着一体化される。この接続構造によれば、分岐管の軸芯とエルボの軸芯がずれていても、受部の受曲面と連結部の外周曲面が摺動するので、無理のない配管状態が得られる。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２３１５８５号公報（第２頁、図１、図２）
【特許文献２】特開平６−３４６９９７号公報（第２〜３頁、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された管継手は、接続管の接続角度を適宜調節することはできるが、受口先端部の内周面を内側に突出した円弧面に電熱線が埋設されており、接続管の軸心がずれた場合、接続管と継手内面との接触が不均一になり、接合強度が低下するという問題がある。特許文献２に記載された角度可変継手は、受部材と連結部材との摺動により、無理のない配管状態を得ることはできるが、受部材と連結部材といった複数の部材を組合せるので、継手のコストが上昇し、また配管施工性も劣るという問題がある。
【０００６】
従って本発明の目的は、樹脂管どうしの軸芯のずれを吸収することができると共に、製造コストの増加を伴わず、また効率よく配管施工を行うことができる電気融着継手を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の電気融着継手は、両端に樹脂管が所定長さだけ差込まれる熱可塑性樹脂で形成された円筒状継手本体とその内部に埋設された電熱線を有し、前記継手本体の外周にその端面から前記樹脂管の差込み長さの途中まで軸方向に伸びる複数条の軸方向溝を有することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明において、前記軸方向溝は、前記樹脂管の差込み長さの２／３以内の長さを有することが好ましい。
【０００９】
本発明の電気融着継手は、両端に樹脂管が所定長さだけ差込まれる熱可塑性樹脂で形成された円筒状継手本体とその内部に埋設された電熱線を有し、前記継手本体の外周に円周溝を有する構造とすることができる。
【００１０】
本発明において、前記円周溝は、前記継手本体の端面から樹脂管の差込長さの２／３以内の長さ範囲に設けられていることが好ましい。
【００１１】
本発明において、前記継手本体は前記樹脂管の肉厚より大なる肉厚を有し、かつ前記軸方向溝または円周方向溝が形成されている部分の継手本体の肉厚は、前記樹脂管の肉厚と同等であることがより好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電気融着継手によれば、円筒状継手本体の外周面に軸方向溝または円周溝を設けるので、わずかな曲げ荷重を加えるだけで継手本体を比較的大きく変形させることが可能となり、配管施工時に接合する樹脂管どうしの軸芯が相当量ずれている場合でも、そのずれを吸収することができる。また通常のソケット型継手を略そのまま使用できるので、製造コストの増加を伴わずに、良好な配管施工性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は本発明の実施の形態に係る電気融着継手の一部を破断した正面図、図２は図１の左側面図、図３は図１の電気融着継手を使用した配管接続部の断面図、図４は図１の電気融着継手を使用し、管の軸芯がずれている配管接続部の断面図である。
【００１４】
図１に示す電気融着継手１は、熱可塑性樹脂からなる円筒状継手本体２と、その内周側に埋設される電熱線３と、電熱線の端部に結線されるコネクターピン４と、コネクターピン４を取り囲む保護カバー５と、継手本体部２の内周側に装着されるストッパーリング６を有する。ストッパーリング６は、継手本体２の端面７からの距離（以下差込み長さという）Ｌ１、Ｌ２が等しくなる位置（継手本体２の軸方向中央部）に装着される。継手本体２の外周面には、端面７ａ、７ｂから軸方向に所定長さ（Ｌ３、Ｌ４）だけ伸びる複数の軸方向溝８（端面７ａから伸びる軸方向溝は図示を省略）が形成されている。これらの軸方向溝８は、図２に示すように継手本体２の外周面に放射状に（図２の例では対称に）配置されている。ここで、軸方向溝８の寸法（長さ、幅、深さ）やその本数は、目標とする継手本体の変形量（たわみ量）や継手本体の厚さなどを考慮して定められる。ただし、軸方向溝８が長すぎると、内部流体の圧力により融着部の奥側端部への応力集中に対し、強度が不足する恐れがあるので、軸方向溝８の長さ（Ｌ３、Ｌ４、図1ではＬ３＝Ｌ４）は、継手本体２の端面７ａ、７ｂからストッパーリング６までの差込長さＬ１、Ｌ２（Ｌ１＝Ｌ２）の２／３以下の寸法に収まるように設定することが好ましい。また軸方向溝８の深さは、その部分の継手本体２の肉厚ｔ１が、樹脂管（図２に１点鎖線で示す）の肉厚ｔと同等になるように設定することが好ましい。円筒状継手本体２は、樹脂管と同一又は同系統の熱可塑性樹脂（例えば、ポリエチレン、ポリブテン等のポリオレフィン）で形成されるが、特に、ガス配管に使用されるポリエチレン製電気融着継手の場合には、ＪＩＳ  Ｋ  ６７７５−３（ガス用ポリエチレン管継手−第３部：エレクトロフュージョン継手）に準拠することが必要である。図１に示す電気融着継手１は、例えば通常のソケット型継手を射出成形するための金型の一部を手直しするだけで製造できるので、製造コストの増加は殆どないと言える。
【００１５】
上記のように構成された電気融着継手１によれば、図３に示すように左右の樹脂管１０、１１の軸芯が一致している又は殆どずれていない場合は、例えば次の手順で配管施工することにより、正常な配管接続部が得られる。
（１）樹脂管１０を端面が軸方向に対し直角になるように切断し、ウエス等で接合部を拭いた後、スクレイパー（不図示）を用いて（手動または電動）、樹脂管１０、１１の端部外周面の表層部の剥離（皮むき）を行う。
（２）有機溶剤（例えばアセトン）を含ませたペーパータオルで、樹脂管１０、１１の切断部および継手本体２の融着面を脱脂する。
（３）樹脂管１０、１１を、その端面がストッパーリング６に突き当たるまで継手本体２の左右両端から差込む。
（４）電気融着継手１のコネクターピン４に外部電源を接続する。この時外部電源の接続指示ランプが消灯し、接続完了ランプが点灯したことを確認し、電源をＯＮにする。
（５）通電が完了し、冷却後外部電源をコネクターピン４から取り外す。
（６）所定の冷却時間経過後クランプを樹脂管１０、１１から取り外す。
【００１６】
一方、図４に示すように、左右の樹脂管１０、１１の軸芯がずれている場合でも、上記（１）〜（３）の工程を実施し、樹脂管１０、１１の端面がストッパーリング６に突き当たった状態でクランプ（不図示）により継手本体２を樹脂管１０、１１に固定した後、上記（４）〜（６）の工程を実施すればよい。樹脂管１０、１１を継手本体２に差込んだ場合、継手本体２に複数の軸方向溝８が設けられているので、その断面係数が減少し、例えばずれ角度αが１０°程度となるように樹脂管１０、１１の軸芯が大きくずれていても、継手本体２が無理なく変形し、もって樹脂管１０、１１の軸芯ずれを継手本体２で吸収し、所定の融着強度を確保することができる。すなわち、比較的小さな曲げ荷重を加えるだけで、継手本体２がその中央部を中心として容易に湾曲し、樹脂管１０、１１の両端は、これらの芯ずれ量に応じた角度で傾斜する。しかも継手本体２の内周面は、ストッパーリング６の両側で略円筒形状に保たれるので、樹脂管１０、１１の外周面と継手本体２の内周面とが均一に接触し、電気融着継手１を介して強固に接続される。これに対して、継手本体２に軸方向溝がない場合は、継手本体２の変形が殆どないので、軸芯のずれ角度αが３°を超えると、樹脂管１０、１１の外周面と継手本体２の内周面との接触面積が著しく不均一になる。したがって、樹脂管１０、１１どうしを強固に接続することは極めて困難である。
【００１７】
本発明の電気融着継手においては、上記以外の構造とすることも可能であり、その一例を図５〜図７により説明する。なお、図５〜図７において、図１〜図４と同一部分は同一の参照符号で示し、その詳細な説明を省略する。図５は本発明の他の実施の形態に係る電気融着継手の一部を破断した正面図、図６は図５の電気融着継手を使用した配管接続部の断面図、図７は図５の電気融着継手を使用し、管の軸芯がずれている配管接続部の断面図である。
【００１８】
図５に示す電気融着継手１は、図１と同様のソケット型継手であり、熱可塑性樹脂からなる円筒状継手本体２の内周側に電熱線３が埋設されると共に、継手本体２の外周面には、端面７ａ、７ｂから所定距離だけ離れて、各々円周溝９が形成された構造を有する。これらの円周溝９の寸法（幅、深さ）やその本数は、目標とする継手本体の変形量（たわみ量）や継手本体の厚さなどを考慮して定められる。ただし、円周溝９と継手本体２の端面７ａ、７ｂとの距離が長すぎると、内部流体の圧力により融着部の奥側端部への応力集中に対し、強度が不足する恐れがあるので、円周溝９の端面７ａ、７ｂからの距離（Ｌ５、Ｌ６、図５ではＬ５＝Ｌ６）は、継手本体２の端面７ａ、７ｂからストッパーリング６までの差込長さＬ１、Ｌ２（Ｌ１＝Ｌ２）の２／３以下に収まるように設定することが好ましい。また円周溝９の深さは、その部分の継手本体２の肉厚ｔ２が、樹脂管（図５に１点鎖線で示す）の肉厚ｔと同等になるように設定することが好ましい。特に、ガス配管に使用されるポリエチレン製電気融着継手の場合には、ＪＩＳ  Ｋ  ６７７５−３（ガス用ポリエチレン管継手−第３部：エレクトロフュージョン継手）に準拠することが必要である。
【００１９】
上記電気融着継手１によれば、図６に示すように左右の樹脂管１０、１１の軸芯が一致しているあるいは殆どずれていない場合は、図１に示す電気融着継手１の場合と同様の手順（前記（１）〜（６）参照）で配管施工することにより、正常な配管接続部が得られる。また電気融着継手１の継手本体２に円周溝９が設けられているので、樹脂管１０、１１を継手本体２に差込んだ場合、図７に示すように、傾斜角度αが１０°程度となるように左右の樹脂管１０、１１の軸芯が大きくずれていても、継手本体２がその中央部を中心として容易に湾曲し、樹脂管１０、１１の軸芯ずれが継手本体２で吸収される。しかも継手本体２の内周面は、ストッパーリング６の両側で略円筒形状に保たれるので、樹脂管１０、１１の外周面と継手本体２の内周面とが均一に接触し、継手本体２と樹脂管１０、１１とが強固に接合され、所定の融着強度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る電気融着継手の一部を破断した正面図である。
【図２】図１の左側面図である。
【図３】図１の電気融着継手を用いた配管接合部の一部を破断した正面図である。
【図４】図１の電気融着継手を適用した、管の軸芯がずれている配管接合部の一部を破断した正面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態に係る電気融着継手の一部を破断した正面図である。
【図６】図５の電気融着継手を用いた配管接合部の一部を破断した正面図であるである。
【図７】図５の電気融着継手を適用した、管の軸芯がずれている配管接合部の一部を破断した正面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１：電気融着継手、２：継手本体、３：電熱線、４：コネクターピン、５：保護カバー、６：ストッパーリング、７ａ、７ｂ：端面、８：軸方向溝、９：円周溝、１０、１１：樹脂管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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