JP3343398B2 - 管路閉塞用キャップの製造方法 - Google Patents

管路閉塞用キャップの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂製の上下
水道管あるいはガス管の管路を閉塞するために使用され
る管路閉塞用キャップに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、熱可塑性樹脂製の上下水道管ある
いはガス管の管路を閉塞するための管路閉塞用キャップ
としては、特開平3−81494号公報記載の電気融着
プラグ、意匠登録第841165号公報記載の管端保護
キャップのように、一端が閉塞された熱可塑性樹脂製円
筒体の内周面に螺旋状の電熱線が設けられていて、閉塞
しようとする管の端部外側に嵌合し、通電によって電熱
線を発熱させ、合成樹脂製管継手の内周面と閉塞しよう
とする管の端部外面とを加熱融着させ一体化して閉塞す
るものが知られている。
【0003】また、本発明者等は先に、図9に示すよう
な、一端が閉塞された熱可塑性樹脂製円筒体Bの外周面
に螺旋状の電熱線Cが設けられ、熱可塑性樹脂製円筒体
Bの端面に通電ターミナルDが設けられている管路閉塞
用キャップA(平成5年特許願第10719号)を提案
した。この管路閉塞用キャップAは、閉塞しようとする
管の端部内側に嵌合し、通電によって電熱線Cを発熱さ
せ、管路閉塞用キャップAの外周面と閉塞しようとする
管の端部内面とを加熱融着して閉塞するものである。
【0004】ところで、内周面に螺旋状の電熱線が設け
られた特開平3−81494号公報記載の電気融着プラ
グや意匠登録第841165号公報記載の管端保護キャ
ップ等を製造する場合、予め合成樹脂で表面被覆された
樹脂被覆電熱線を射出成形金型のコアに螺旋状に巻付
け、コアごと射出成形金型のキャビティにインサート
し、溶融樹脂を射出・充填して成形する方法が従来より
行われている。
【0005】しかるに、図9に示すような外周面に螺旋
状の電熱線Cが設けられた管端保護キャップAの製造に
おいては、溶融樹脂の射出・充填に先立って、電熱線C
を発熱量が均一になるように且つ短絡を起こさないよう
に注意しつつ、支持物のない宙吊り状態の射出成形金型
の内面に巻くか、あるいは予め螺旋状に巻いた電熱線と
通電ターミナルDを射出成形金型のキャビティ内に保持
することが必要であるが、技術的にはまだ確立されてい
ない。
【0006】また、熱可塑性樹脂製円筒体Bを成形後、
その外周面に螺旋状に電熱線Cを巻きつける方法で製造
することもできるが、電熱線Cと通電ターミナルDの接
続部が露出したり、通電ターミナルDの熱可塑性樹脂製
円筒体Bへの固定が不確実となるために、量産すること
が難しく、手作りによるサンプル製品程度のものしか作
ることができないのが現状である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
実情に鑑みてなされたものであって、一端が閉塞された
熱可塑性樹脂製円筒体の外周面に電熱線が埋設され、端
面に一対の通電ターミナルが設けられた管路閉塞用キャ
ップを、容易に、量産ベースで製造することができる管
路閉塞用キャップの製造方法を提供することを目的とし
たものである。
【0008】また、電熱線と通電ターミナルの接続部が
露出したり通電ターミナルの固定が不確実となることが
なく、通電によって電熱線の短絡事故が発生することの
ない、安全・確実に使用できる管路閉塞用キャップを提
供することを目的としたものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の管路閉塞用キャップの製造方法は、一端が
閉塞された熱可塑性樹脂製円筒体の外周面に電熱線が埋
設され、端面に一対の通電ターミナルが設けられた管路
閉塞用キャップの製造方法であって、 熱可塑性樹脂を被覆した樹脂被覆電熱線を円筒状の芯
型の外周面に螺旋状に巻付け、被覆樹脂を加熱溶融し、
樹脂被覆電熱線同士を融着・固定させてコイル状発熱体
を製造する工程、 芯型からコイル状発熱体を離型し、電熱線の両端に通
電ターミナルを接続する工程、 通電ターミナルが接続されたコイル状発熱体を射出成
形金型のキャビティの内周面に設けられた浅い溝状の保
持部に嵌合させて固定するとともに、通電ターミナルを
キャビティの端面部に突設した固定部に嵌合させて固定
する工程、 キャビティ内に溶融樹脂を射出・充填する工程、を含
むことを特徴とするものである。
【0010】本発明において、熱可塑性樹脂製円筒体
は、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル樹脂等
の汎用の熱可塑性樹脂や、ポリフッ化ビニリデン、ポリ
フェニレンサルファイド等のエンジニアリングプラスチ
ック等により製作される。
【0011】電熱線としては、ニクロム線、銅−ニッケ
ル合金線、炭素繊維等の電気により発熱するもの、或い
は高周波電流により発熱するもの等が使用される。
【0012】樹脂被覆電熱線の被覆樹脂としては、熱可
塑性樹脂製円筒体と同じ熱可塑性樹脂が好ましいが、こ
れと相溶性の良好なものであればよい。樹脂被覆電熱線
は、クロスヘッド金型を用いた公知の電線被覆押出成形
によって製造することができる。
【0013】
【作用】本発明管路閉塞用キャップの製造方法は、樹脂
被覆電熱線を円筒状の芯型の外周面に螺旋状に巻付け、
被覆樹脂を加熱し、樹脂被覆電熱線同士を融着させてコ
イル状発熱体を製造し、このコイル状発熱体に通電ター
ミナルを接続したものを射出成形金型のキャビティ内に
インサートして、コイル状発熱体と通電ターミナルを保
持させ、次いでキャビティ内に溶融樹脂を射出・充填す
るものである。
【0014】従って、電熱線同士が互いに接触すること
なく一定の間隔を隔てて螺旋状に巻かれるので、短絡す
る危険が少ないとともに、キャビティ内面に直接電気発
熱体を巻く場合に比べて容易であり、成形サイクル時間
も短縮される。
【0015】コイル状発熱体を保持させる手段として
は、射出成形金型のキャビティの内周面に設けられた保
持部にコイル状発熱体を嵌合して固定するが、保持部は
浅い凹溝状であるから、コイル状発熱体を困難なく金型
内に装入及び嵌合することができ、しかも溶融樹脂射出
時の射出圧によって外れることなく保持される。また、
保持部は浅い溝状であるためにアンダーカットが少な
く、このため製品脱型時に過度の無理抜きがかかること
はなく、また、製品あるいは金型を損傷することもな
い。
【0016】また、通電ターミナルを保持させる手段と
しては、キャビティ内の端面部に突設した固定部に嵌合
して固定するので、溶融樹脂の射出圧によって外れるこ
となく保持されるとともに、通電ターミナルは常に熱可
塑性樹脂製円筒体の端面の一定位置に突設され、電熱線
と通電ターミナルの接続部は露出することなく埋設され
た製品が得られる。
【0017】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図1(a)は本発明方法によって製造された
管路閉塞用キャップの一例を示す断面図、図1(b)は
その側面図である。
【0018】図1に示す管路閉塞用キャップ1は、一端
が閉塞された熱可塑性樹脂製円筒体2の外周面に、電熱
線3としてニクロム線が螺旋状に巻回されて埋設されて
いて、電熱線3の両端は熱可塑性樹脂製円筒体2の端面
に突設された通電ターミナル4に電気的に接続され、通
電ターミナル4に電圧が付加されると電熱線3に電流が
流れて加熱され、熱可塑性樹脂製円筒体2の外周面が加
熱溶融され、更に熱可塑性樹脂製円筒体2の外周面に接
する熱可塑性樹脂管Pの内面も溶融されて、管路閉塞用
キャップ1と熱可塑性樹脂管Pが融着されるようになっ
ている。
【0019】図2(a)は本発明方法におけるコイル状
発熱体の製造工程において、樹脂被覆ニクロム線3aを
芯型50の外周面に螺旋状に巻付けた状態を示す正面
図、図2(b)は図2(a)の方法で製造されたコイル
状発熱体に通電ターミナルを接続した状態を示す正面
図、図3は射出成形金型にコイル状発熱体と通電ターミ
ナルを固定した状態を示す模式図である。
【0020】図2(a)に示すように、拡径及び縮径可
能に形成された円筒状の芯型50を拡径させた状態で巻
線機にセットし、熱可塑性樹脂製円筒体2と同種の樹脂
で被覆した樹脂被覆ニクロム線3aを芯型50の外周面
に螺旋状に巻付け、その表面の複数カ所に被覆樹脂の溶
融温度以上の温度に加熱した熱板を当てて被覆樹脂を溶
融し、帯状の融着部5で融着・固定してから、芯型50
を縮径させ、コイル状発熱体6を離型させて取り出す。
【0021】次いで、図2(b)で示すように、芯型5
0から取り出したコイル状発熱体6の樹脂被覆ニクロム
線3aの端部3a1 と端部3a2 をコイル状発熱体6の
内面側から折り返して引き出し、通電ターミナル4(図
2(b)の例では凹型のもの)を、溶接、かしめ等の方
法で接続する。
【0022】次いで、両端部に通電ターミナル4を接続
したコイル状発熱体6を射出成形金型に手で固定する。
図3に示すように、射出成形金型のキャビティ60の内
周面61には、樹脂被覆ニクロム線3aの線径のほぼ1
/2〜1倍の、高さの低い環状リブ62が2条突設さ
れ、それによって2条の環状リブ62に挟まれた間は浅
い溝状の保持部63となっている。この保持部63にコ
イル状発熱体6の外周面と端面を嵌合させて固定する。
コイル状発熱体6は薄い円筒状であるから、直径方向に
ある程度由に変形可能であり、且つ樹脂被覆されている
ので、キャビティ60内を若干変形させつつ滑らせて、
容易に保持部63に嵌合させ、固定することができる。
また、キャビティ60の端部を形成する端部リング64
の内面側に突設されている2本の固定用ピン65に通電
ターミナル4を嵌合させて固定する。
【0023】なお、環状リブ62は、コイル状発熱体6
が確実に固定されるように、溝状の保持部63の内端が
キャビティ60の内周面61から垂直に立ち上がるよう
な断面形状とすることが好ましい。
【0024】次いでこの状態で端部リング64を閉じ、
移動型を前進させてコア70をキャビティ60内に挿入
し、溶融樹脂をキャビティ60内に射出・充填する。
【0025】成形品冷却後移動型が後退する際、環状リ
ブ62は樹脂被覆ニクロム線3aの線径とほぼ同じ高さ
の低いものであるために、若干の無理抜きがされるだけ
で、製品は端部リング64が付いたままコア70にとと
もに抜き出され落下する。そして、端部リング64を手
で外し、管路閉塞用キャップの製品を得る。
【0026】図4はコイル状発熱体の他の一例を示す断
面図であって、内面側へ折り返した樹脂被覆ニクロム線
3aの被覆樹脂を剥がし、代わってその部分を耐熱性の
絶縁チューブ7で被覆したものである。
【0027】このコイル状発熱体6aを用いて製造した
管路閉塞用キャップは、折り返し部のニクロム線が耐熱
性の絶縁チューブ7で被覆されているので、通電によっ
て被覆樹脂が溶融して膨張したり、あるいはニクロム線
が移動しても、コイル状に巻いたニクロム線と直接接触
することがなく、短絡事故が防止できる。
【0028】図5(a)はコイル状発熱体の更に他の一
例を示す断面図、(b)は側面図である。熱可塑性樹脂
製円筒体2と同じ樹脂で成形されたコイル支持体8は、
円筒部81、その両端部に、樹脂被覆ニクロム線3aの
線径のほぼ1/2〜1倍の、高さの低い鍔部82を有
し、円筒部81の各鍔部82との接合部分には、樹脂被
覆ニクロム線3aが通せる直径の挿通孔83及び84が
穿設されている。
【0029】コイル支持体8を拡径及び縮径可能な円筒
状の芯型を拡径させた状態で支持し、これを巻線機にセ
ットして、樹脂被覆ニクロム線3aを円筒部81の外周
面に巻付け、前記実施例と同様にして被覆樹脂を溶融・
固定し、円筒状の芯型を縮径させて、コイル支持体8ご
と取り出す。次いで、樹脂被覆ニクロム線3aの一端3
a3 を挿通孔83から支持体8の内面側へ挿通して折り
返し、次いで樹脂被覆ニクロム線3aの他端3a4 を挿
通孔84から支持体8の内面側へ挿通して、コイル状発
熱体6bを得、前記と同様にして樹脂被覆ニクロム線3
aの端部3a3 と3a4 に通電ターミナル4を接続す
る。
【0030】次に、このようにして得られたコイル状発
熱体6bを用いて管路閉塞用キャップを製造する方法に
ついて説明する。図6は射出成形金型に図5に示すコイ
ル状発熱体を固定した状態を示す模式図である。図6に
示すように、射出成形金型のキャビティ60aの内周面
61aには、樹脂被覆ニクロム線3aの線径のほぼ1/
2〜1倍の深さに形成された浅い環状溝63aが形成さ
れ、この環状溝63aが保持部となっている。
【0031】この環状溝63aに、通電ターミナル4を
接続したコイル状発熱体6bを嵌合させて固定し、通電
ターミナル4を端部リング64の内面側に突設されてい
る固定用ピン65に嵌合させて固定し、以下前記実施例
と同様の方法で管路閉塞用キャップを製造する。
【0032】このコイル状発熱体6bを用いて製造した
管路閉塞用キャップは、樹脂被覆ニクロム線3aがコイ
ル支持体8で支持されているので丈夫であり、環状溝6
3aへの嵌合や溶融樹脂の射出圧によって型崩れや変形
を起こしにくい。また、コイル状ニクロム線と折り返し
部のニクロム線が円筒部81で隔離されているので、通
電によって被覆樹脂が溶融して膨張したり、あるいはニ
クロム線が移動してもコイル状ニクロム線と直接接触す
ることがなく、短絡事故が防止できる。
【0033】図7(a)はコイル状発熱体に使用するコ
イル支持体の他の一例を示す正面図、図7(b)は図7
(a)のX−X線における断面図である。コイル支持体
8aには、図6のコイル支持体8における挿通孔83,
84に換えて、鍔部82aに樹脂被覆ニクロム線が通せ
る巾の切欠き部85,86を設けたものである。
【0034】また、図8(a)はコイル支持体の更に他
の一例を示す断面図、図8(b)は側面である。コイル
支持体8bには、図6に示したものと同様の挿通孔83
a,84aが穿設されているとともに、内面には台座8
7が設けられ、台座87には樹脂被覆ニクロム線が嵌ま
る切り込み88が形成されている。
【0035】挿通孔83aからコイル支持体8bの内面
側へ挿通された樹脂被覆ニクロム線を、台座87の切り
込み88に嵌め込んで支持することにより、樹脂被覆ニ
クロム線はコイル支持体8bの内壁面から一定の距離離
れて支持されるので、コイル状ニクロム線との短絡事故
は確実に防止される。
【0036】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
方法によれば、一端が閉塞された熱可塑性樹脂製円筒体
の外周面に電熱線が埋設され、端面に一対の通電ターミ
ナルが設けられた管路閉塞用キャップを、簡単な製造装
置を用い、且つ容易に、量産ベースで製造することがで
きる。
【0037】また、生産された管路閉塞用キャップは、
電熱線と通電ターミナルの接続部が露出したり通電ター
ミナルの固定が不確実となることがなく、電熱線の短絡
事故も防止されるので、安全・確実に使用することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明方法によって製造された管路閉
塞用キャップの一例を示す断面図、(b)は側面図。
【図2】(a)は本発明方法におけるコイル状発熱体製
造工程を示す正面図、(b)は(a)のコイル状発熱体
に通電ターミナルを接続した状態を示す正面図。
【図3】射出成形金型に図2のコイル状発熱体を固定し
た状態を示す模式図。
【図4】コイル状発熱体の他の一例を示す断面図。
【図5】(a)はコイル状発熱体の更に他の一例を示す
断面図、(b)は側面図。
【図6】射出成形金型に図5に示すコイル状発熱体を固
定した状態を示す模式図。
【図7】(a)はコイル支持体の他の一例を示す正面
図、(b)は(a)のX−X線における断面図。
【図8】(a)はコイル支持体の更に他の一例を示す断
面図、(b)は側面図。
【図9】(a)は先行発明の管路閉塞用キャップの一例
を示す断面図、(b)は側面図。
【符号の説明】
1 管閉塞用キャップ 2 熱可塑性樹脂製円筒体 3 電熱線 3a 樹脂被覆ニクロム線 4 通電ターミナル 5 融着部 6,6a,6b コイル状発熱体 8,8a,8b コイル支持体 81 円筒部 82 鍔部 83,84 挿通孔 85,86 切欠き部 50 芯型 60,60a キャビティ 61,61a 内周面 62 環状リブ 63 保持部 63a 保持部(環状溝) 64 端部リング 65 固定用ピン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16L 55/00 - 5/48 B29C 65/00 - 65/82 B29C 45/00 - 45/84

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一端が閉塞された熱可塑性樹脂製円筒体
    の外周面に電熱線が埋設され、端面に一対の通電ターミ
    ナルが設けられた管路閉塞用キャップの製造方法であっ
    て、 熱可塑性樹脂を被覆した樹脂被覆電熱線を円筒状の芯
    型の外周面に螺旋状に巻付け、被覆樹脂を加熱溶融し、
    樹脂被覆電熱線同士を融着・固定させてコイル状発熱体
    を製造する工程、 芯型からコイル状発熱体を離型し、電熱線の両端に通
    電ターミナルを接続する工程、 通電ターミナルが接続されたコイル状発熱体を射出成
    形金型のキャビティの内周面に設けられた浅い溝状の保
    持部に嵌合させて固定するとともに、通電ターミナルを
    キャビティの端面部に突設した固定部に嵌合させて固定
    する工程、 キャビティ内に溶融樹脂を射出・充填する工程、を含
    むことを特徴とする管路閉塞用キャップの製造方法。
JP15055493A 1993-06-22 1993-06-22 管路閉塞用キャップの製造方法 Expired - Fee Related JP3343398B2 (ja)

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