JP5249063B2 - 電気融着継手用通電制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は熱可塑性樹脂管を電気融着継手を用いて融着接合する際に用いる電気融着継手用の通電制御装置に関するものである。
従来、ポリエチレン管などの熱可塑性樹脂管の融着接合には、電気融着継手が一般的に用いられている。電気融着継手とは、継手内部に電熱線を埋設した継手をいう。
電気融着継手には、内部に埋設された電熱線に電気を流すため、通電制御装置に繋がる出力ケーブルの先端部差込口（コネクター）と、電熱線を接続するための電気融着継手の被差込口（ターミナル）が各継手毎に２ヵ所設置されている。
電気融着継手の融着時間制御方式には、自己制御方式と時間制御方式の２つの方法がある。自己制御方式には２つの方法があり、圧力検知方式が特許文献１（特開昭６０−１９８２２４号公報）に、温度検知方式が特許文献２（特開平４−３６６０８８号公報）に提案されている。
また、もう一方の時間制御方式には２つの方式があり、識別抵抗読み込み方式が特許文献３（特開平５−５２２２８８号公報）、バーコード時間制御方式が特許文献４（特許第２７３９５７８号公報）に提案されている。当該特許文献４（特許第２７３９５７８号公報）を基本としてＩＳＯが制定されており、バーコード時間制御方式を用いる場合は、ＩＳＯ１３９５０／ＴＲに準拠したバーコードラベルを電気融着継手に装置することが一般的である。
現在、日本国内の各電機融着継手メーカーは、（１）圧力検知方式、）（２）温度検知方式、（３）識別抵抗読み込み方式、それぞれ異なった融着時間制御方式を採用している。
また、各メーカーの電気融着継手は、融着時間制御方法が異なることと同時に、通電制御装置との取り合い部分となる継手ターミナルおす状電極部の外径、ターミナル被差込部の内径が異なっている。
従来は、融着時間制御方法毎に専用のコントローラーが必要であるために、継手ターミナル形状が各メーカーで異なって、通電制御装置と継手が一対一の関係にあるため、使用する通電制御装置を使い分けることで互換性確保の必要性は無かった。
近年欧米で実績があり日本においても導入されるバーコード時間制御方式では、ＩＳＯ１３９５０／ＴＲに準拠するバーコードラベルが貼付された電気融着継手であれば通電制御上は、異なるメーカーの電気融着継手も融着が可能であることから、今後は（４）バーコード時間制御方式に対応した電気融着継手が普及することが予測される。
融着時間制御方法としては、ＩＳＯに準拠したバーコードラベルを添付した電気融着継手であれば、バーコード時間制御方式通電制御装置により融着時間制御が可能となる。
しかし、各メーカーのバーコード時間制御方式の通電制御装置の出力ケーブル先端のコネクター形状は、従来の通電制御装置メーカーと継手メーカーとの互換性を確保するために、現行の電気融着継手のターミナル形状が従来通りであることから、コネクターの電極部形状は、従来通りの電極部形状となっている。
このような、各メーカーの継手ターミナルにも接続可能とするために、特開２０００−２０８２１９で開示されているごとく、電気融着継手の電熱線に接続したターミナル端子と、これに通電する電気融着装置の電源コードに接続したターミナルコネクターとの間を連結するターミナルアダプターが提案されている。
また、融着制御方法が異なる電気融着継手を同一の通電制御装置で融着するために、特許文献６（特開平１１−３２０６８９号公報）で開示されるごとく、コネクター内に複数の継手ターミナル差込口及びセンサーを設けることが提案されている。
特開昭６０−１９８２２４号公報 特開平４−３６６０８８号公報 特開平５−５２２２８８号公報 特許第２７３９５７８号公報 特開２０００−２０８２１９ 特開平１１−３２０６８９号公報
異なるメーカーの電気融着継手を、１台のバーコード時間制御方式を兼ね備える通電制御装置を使用して融着作業を行なう場合、継手に合ったアダプターが必要となる。
しかし、アダプターを使用した場合、使用しない場合に比べ接続箇所数が２倍となる。このため、接続部での接触抵抗が増大する。効率よく電気エネルギーを電気融着継手の電熱線に供給することが必要な電気融着継手では、極力接触抵抗を減らすことが、品質向上に繋がる。
また、アダプター本体は、継手電極との取り合いを考えた場合、小さい物となるため、使用している間に紛失する可能性が大きい。
異なる融着時間制御方式での互換性を確保するために、同一のコネクター内に電極及び圧力検知用のセンサー及び温度検知用のセンサーを設けることが提案されている。
しかし、形状が非常に複雑で且つ嵩高であるために、埋設等の限られた空間で電気融着継手のターミナル部に接続する場合には、作業性が良くない問題がある。
また、同一の通電制御装置内に複数の通電制御方法に対応したシステムを搭載する必要があるために非常に高価で且つ重い通電制御装置となる問題がある。
従って、本発明の目的は、上述の問題点を解決し、ターミナルの種類が異なる電気融着継手の電源ケーブルの接続を簡便に且つ安全に行なうことができる電気融着継手用通電制御装置を提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するために、以下の特徴を有する。
請求項１に記載の発明は、電気融着継手と樹脂管とを接合する際に用いる電気融着継手用通電制御装置であって、コネクターと、該コネクターの本体を挟んだ当該本体の両側に対称に配置された、第１電極の周囲に設けられた第１コネクター差込部および第２電極の周囲に設けられた第２コネクター差込部とを備えており、前記第１電極および前記第２電極は、それぞれ、電気融着継手が備える第１ターミナル被差込部内に設けられた第１ターミナル電極および第２ターミナル被差込部内に設けられた第２ターミナル電極と嵌合可能であり、前記第１コネクター差込部および前記第２コネクター差込部は、それぞれ、前記第１ターミナル被差込部および前記第２ターミナル被差込部に挿入可能であり、前記第１コネクター差込部は、前記第２ターミナル被差込部には挿入不能であり、前記第２電極は、前記第１ターミナル電極と嵌合不能であり、これにより前記第１電極および前記第２電極が、それぞれ、前記第１ターミナル電極および前記第２ターミナル電極とのみ接続可能であることに特徴を有し、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、前記第２ターミナル被差込部は、凹状の被差込部であり、その内径は、前記第１コネクター差込部の外径よりも小さいことに特徴を有し、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記第２電極および前記第１ターミナル電極は、それぞれ、めす状電極およびおす状電極であり、前記第２電極の内径は、前記第１ターミナル電極の外径よりも小さいことに特徴を有する。
本発明によれば下記に示す有用な効果がもたらされる。
（１）コネクターの電極を、コネクター本体を挟んで対称に配置したので、使用する電極を容易に選択することができ、各種形状の異なる電気融着継手のターミナル電極であっても、コネクターを間違えることなく選択し、電源ケーブルを電気融着継手に接続することができる。また、異なるメーカーの継手も併用して同一の通電制御装置によって電気融着接合が可能である。
（２）コネクターに複数の電極を装備することによりアダプターを使用しないため、該アダプター等の付け替え作業を行うことなく迅速に電気融着接合が可能である。また、コネクター自体が非常に小さくターミナルへの接続が非常に行ない易い。
（３）電極ガード棒という簡便な機構を用いた感電防止機能を装備しているので、コネクター形状を大型化することなく感電の恐れを解消し安全性を確保することができる。更に、電極ガード棒が非接続側の電極の空間を塞ぐことにより、泥等の異物が入りにくくなる。それによりコネクターとターミナルとの電極間の接触抵抗の増大が防止され、及び、泥等に含まれる水分による電極表面の錆びが防止される。
（４）コネクター電極部の電極、コネクター差込口の形状、寸法を規定することにより、非接続側の電気融着継手のターミナルに誤って接続されることが防止される。
本発明の実施の形態に係るコネクターの平面図である。 本発明の実施の形態に係るコネクターの側面図である。 本発明の実施の形態に係る電極ガード棒を示す側面図である。 本発明の実施の形態に係る通電制御装置と電気融着継手との接続を示す説明図である。 本発明の実施の形態に係るコネクターの第１電極と第１電気融着継手（Ａ社製）のターミナルとを接続した状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るコネクターの第２電極と第２電気融着継手（Ｂ社製）のターミナルとを接続した状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るコネクターの第１電極と第２電気融着継手（Ｂ社製）のターミナルとが接続できない状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るコネクターの第２電極と第１電気融着継手（Ａ社製）のターミナルとが接続できない状態を示す断面図である。 熱可塑性樹脂管を電気融着継手を用いて融着接合する本発明の実施例を示す説明図である。
次に、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るコネクターの平面図、図２は、側面図、図３は、電極ガード棒を示す側面図、図４は、通電制御装置と電気融着継手との接続図、図５は、コネクターの第１電極と第１電気融着継手（Ａ社製）のターミナルとを接続した状態を示す断面図、図６は、コネクターの第２電極と第２電気融着継手（Ｂ社製）のターミナルとを接続した状態を示す断面図、図７は、コネクターの第１電極と第２電気融着継手（Ｂ社製）のターミナルとが接続できない状態を示す断面図、図８は、コネクターの第２電極と第１電気融着継手（Ａ社製）のターミナルとが接続できない状態を示す断面図である。
図４に示すように、電気融着継手２（Ａ社製の電気融着継手２１、Ｂ社製の電気融着継手２２）は、電気融着継手用通電制御装置（以下、「通電制御装置」という）１からの２本の電源ケーブル（出力ケーブル）６、６を備え、その先端部にはコネクター（差し込み口）４が設けられている。電気融着継手２は、管３、３の端部外側には嵌められている。電気融着継手２には２つのターミナル５が設けられており、電源ケーブル６は、コネクター４とターミナル５とによって接続されるようになっている。
図５〜８に示すように、コネクター４は、コネクター本体４ａと、コネクター本体４ａを挟んだ両側に対称に配置された、図２、図５〜８の図面上においては、コネクター本体４ａを挟んだ両側に上下対称に配置された、第１電極７（以下、「電極７」）及び第２電極８（以下、「電極８」）を備えている。電極７は、円筒状のめす状の電極であり、電極７の周囲には、円筒状の非導電体からなるコネクター差込部（第１コネクター差込部）１７が配されている。電極８は、めす状の電極７よりも内径の小さい、円筒状のめす状の電極であり、電極８の周囲には、前記のコネクター差込部１７よりも外径の小さい、円筒状の非導電体からなるコネクター差込部（第２コネクター差込部）１８が配されている。そして、めす状の電極７と電極８とは、互いの軸線が１軸線状になるように配置されている。このめす状の電極７、８は、例えば、真鍮等からなっている。コネクター差込部１７、１８は、例えば、樹脂等からなっている。
電気融着継手２｛２１（Ａ社）、２２（Ｂ社）｝は継手メーカーによってターミナル５（５１、５２）の電極の規格が異なるが、コネクター４の電極７は電気融着継手２１（Ａ社）に、電極８は電気融着継手２２（Ｂ社）に、それぞれ規格が合うように製造されており、電気融着継手に応じて電極７又は電極８を選択して用いる。
図５〜８に示すように、コネクター本体４ａには電源ケーブル６が接続されている。該コネクター本体４ａ内には、導電体からなるストッパー９が設けられ、ストッパー９は、電極７、８と電源ケーブル６とを接続している。更に、ストッパー９は略箱状体となっており、その上下（図５〜８の図面上において）、すなわち、電極７側及び８側のそれぞれには、非導電体、例えば、樹脂等からなる電極ガード棒１０を挿通するための孔９ａ、９ｂが穿孔されている。
電極ガード棒１０は、電極７内に挿入可能な外径を有する大径部１０ａと、電極８内に挿入可能な外径を有する小径部１０ｂと、孔９ａ、９ｂの内径よりも大きな外径を有する中央部１０ｃとからなっている。ストッパー９の孔９ａは、電極ガード棒１０の大径部１０ａよりもやや大きい内径を有し、ストッパー９の孔９ｂは、電極ガード棒１０の小径部１０ｂよりもやや大きい内径を有し、かくして、電極ガード棒１０の大径部１０ａは孔９ａを、電極ガード棒１０の小径部１０ｂは孔９ｂを、それぞれ通過可能である。また、ストッパー９内に配置されている電極ガード棒１０の中央部１０ｃはその外径が孔９ａ及び９ｂの内径よりも大きいので、電極ガード棒１０がストッパー９から抜けることはない。
電極ガード棒１０の小径部１０ｂは孔９ｂを介して電極８内に挿入され、大径部１０ａは孔９ａを介して電極７に挿入され、かくして、電極７、８内が電極ガード棒１０によって塞がれる。電極ガード棒１０の中央部１０ｃの、図５〜８に示す上下方向の高さは、ストッパー９の内側の上下方向高さよりも所定寸法小さく形成されており、電極ガード棒１０は、中央部１０ｃがストッパー９内において上下に移動可能な距離の分だけ、上下に移動可能である。かくして、電極ガード棒１０の小径部１０ｂは電極８内で、大径部１０ａは電極７内で、それぞれ上下に摺動可能である。そして、電極ガード棒１０が電極７側に移動したときは大径部１０ａが電極７内の空間を塞ぎ、一方、該ガード棒１０が電極８側に移動したときは小径部１０ｂが電極８内の空間を塞ぐ。
次に、電気融着継手２（２１、２２）のターミナル５（５１、５２）について説明する。電気融着継手２１（Ａ社）には、ターミナル５１が設置されている（図５、８参照）。一方、電気融着継手２２（Ｂ社）には、ターミナル５２が設置されている（図６、７参照）。
ターミナル５１は、コネクター４の電極７と嵌合可能で、電極８と嵌合不能である（図５、８参照）。一方、ターミナル５２は、コネクター４の電極８と嵌合可能で、電極７と嵌合不能である（図６、７参照）。
図５、８に示すように、ターミナル５１は、コネクター４の電極７のコネクター差込部１７を挿入するための、非導電体（電気融着継手２１の本体と同材質）からなる凹状のターミナル被差込部（第１ターミナル被差込部）１２と、前記ターミナル被差込部１２内に設けられた、電極７と嵌合可能なおす状の電極（第１ターミナル電極）１１とを備えている。ターミナル被差込部１２の内径は、電極７のコネクター差込部１７を挿入可能な所定の寸法を備えている。
図６、７に示すように、ターミナル５２は、コネクター４の電極８のコネクター差込部１８を挿入するための、非導電体（電気融着継手２２の本体と同材質）からなる凹状のターミナル被差込部（第２ターミナル被差込部）１４と、前記ターミナル被差込部１４内に設けられた、電極８と嵌合可能なおす状の電極（第２ターミナル電極）１３とを備えている。ターミナル被差込部１４の内径は、電極８のコネクター差込部１８を挿入可能な所定の寸法を備えている。
図５に示すように、電気融着継手２１のターミナル５１に差し込むときは、電極７を選択し、電極７を下に向けてターミナル５１に差し込む。これにより、ターミナル５１のおす状の電極１１が電極ガード棒１０を押し上げ、電極ガード棒１０の小径部１０ｂが電極８内の空間を塞ぎ、電極８の内表面が露出せず、人などが直接電極８に触れて感電すること等が防止される。
図６に示すように、電気融着継手２２のターミナル５２に差し込むときは、電極８を選択し、電極８を下に向けてターミナル５２に差し込む。これにより、ターミナル５２のおす状の電極１３が電極ガード棒１０を押し上げ、電極ガード棒１０の大径部１０ａが電極７内の空間を塞ぎ、電極７の内表面が露出せず、人などが直接電極７に触れて感電すること等が防止される。
更に、電極ガード棒１０がターミナル５に差し込まれない側の電極（７又は８）の空間を塞ぐことにより、空間内に泥等の異物が入りにくくなる。それによりコネクター４とターミナル５との電極間の接触抵抗の増大が防止される。更に、泥等に含まれる水分による電極表面の錆びが防止される。
以上、コネクター４は、電極７及び電極８が上下対称に配置されているので、作業者等が容易に電極を選ぶことができ、ターミナルへの差込み作業を容易に行なうことができる。
次に、本発明の差込み間違い（誤差込み）防止機構について説明する。図７に示すように、本発明のコネクターは、第１電極７と第２電極８を有するが、第１電極７の内径は、第２電極８の内径よりも大径である。従って、第２電極８と接続するＢ社の電気融着継手（以下、「ＥＦ継手」という）２２のターミナル５２のおす状の電極１３の外径は、第１電極７と接続するＡ社のＥＦ継手２１のおす状の電極１１の外径よりも小径である。従って、第１電極７を、誤ってＢ社のＥＦ継手２２のターミナル５２に差し込もうとしたときは、第１電極７の内径の方が、ＥＦ継手２２のターミナル５２のおす状電極１３の外径Ｘ（図７参照）よりもかなり大径なので、いわゆるスカスカの状態ながら、第１電極７内にこのおす状電極１２が嵌合されてしまうこととなる。これを防ぐために、第１電極７のコネクター差込部１７の外径Ｙ（図７参照）は、Ｂ社のＥＦ継手２２のターミナル被差込部１４の内径Ｚ（図７参照）よりも大径となっている。これにより、第１電極７のコネクター差込部１７と、Ｂ社のＥＦ継手２２のターミナル被差込部１４とが突き当たって、第１電極７のコネクター差込部１７をＢ社のＥＦ継手２２のターミナル被差込部１４内に差し込むことができず、結果として、第１電極７がＢ社のＥＦ継手２２のターミナル５２と接合されることはない。
一方、図８に示すように、第２電極８を誤ってＡ社のＥＦ継手２１のターミナル５１に差し込もうとしてしまったときは、第２電極８内にＡ社のＥＦ継手２１のターミナル５１のおす状電極１１が挿入されなければよく、従って、第２電極８の内径Ｖ（図８参照）は、Ａ社のＥＦ継手２１のターミナル５１のおす状電極１１の外径W（図８参照）よりも小径となっている。これにより、第２電極８がＡ社のＥＦ継手２１のターミナル５１のおす状電極１１と突き当たって、ＥＦ継手２１のターミナル５１のおす状電極１１を第２電極８内に挿入することができず、結果として、第２電極８がＡ社のＥＦ継手２１のターミナル５１と接続されることはない。
次に、本発明を用いて、熱可塑性樹脂管を電気融着継手を用いて融着接合する実施例を説明する。
図９は、接合する樹脂管（以下、「パイプ」という）の外側に電気融着継手（「ＥＦ継手」）を被覆し、ＥＦ継手に通電してパイプとＥＦ継手とを融着接合し、かくして、パイプをつなげる下記、１．〜１４．の工程からなる実施例を示す説明図である。本実施例は、バーコード方式及び圧力検知方式に共通するパイプの接合作業である。
１．パイプ３の融着部の表面を切削する。
２．パイプ３の融着部の表面を清掃する。
３．ＥＦ継手２の内面を清掃する。
４．ＥＦ継手２にパイプ３を挿入する。
５．ＥＦ継手２とパイプ３をクランプ（固定冶具）（図示せず）で固定する。
６．本発明コネクター（以下、「コネクター」という）４に被せておいた感電防止用のゴムカバー（図示せず）を取り外す。
７．ＥＦ継手２のターミナル５と、電源ケーブル６のコネクター４とを接続する。接続作業工程を、下記（１）〜（５）に詳細に示す。
（１） 複数社ある中から選んだＥＦ継手のターミナル形状に合わせてコネクターの電極部を選択する。例えば、本実施例においては、Ａ社のＥＦ継手を用いるものとし、このＡ社のＥＦ継手に適合する第１電極を選択する。
（２） 選択を容易にするために、コネクターの電極部（コネクター差込部）は色分けされている。これにより、電極を間違えることはない。
（３） 選択したコネクターの第１電極のコネクター差込部を、Ａ社のＥＦ継手のターミナルの被差込部に差し込む。これにより、第１電極内に、Ａ社のＥＦ継手のターミナルのおす状の電極が差し込まれ、Ａ社のＥＦ継手に電源ケーブルが接続される。本発明電気融着継手用通電制御装置は、コネクターの第１電極と第２電極とが、コネクター本体を挟んだ両側に対称に配置されているので、図９に示すようにＥＦ継手の上部に位置しているターミナルに対して、選択した第１電極をコネクターの下部に位置させて作業者がコネクターを把持すれば、容易に第１電極を下方のＥＦ継手のターミナルに差し込むことができる。
（４） 第１電極を下方のＥＦ継手のターミナルに差し込んだとき、第１電極内の電極ガード棒が、Ａ社のＥＦ継手のターミナルのおす状の電極に押されて、第１電極とは反対側の第２電極内に押し出され、第２電極内が塞がれて第２電極の内表面が露出しない状態となる。かくして、人などが直接電極に触れて感電すること等が防止される。更に、電極ガード棒が非接続側の電極の空間を塞ぐことにより、泥等の異物が入りにくくなり、コネクターとターミナルとの電極間の接触抵抗の増大が防止され、及び、泥等に含まれる水分による電極表面の錆びが防止される。
（５） 本発明の電気融着継手用通電制御装置は、差込み間違い（誤差込み）防止機構を備えているので、規格が合わないコネクターとＥＦ継手のターミナルとが誤って接続されることはない。
８．バーコードリーダー１５でバーコードラベル１６を読み込む。
９．通電制御装置１の融着開始ボタンを押す。
１０．融着（通電）。
１１．コネクター４を継手ターミナル５から取り外す。
１２．コネクター４にゴムカバーを取り付ける。
１３．冷却状態により保持する。
１４．次の、ＥＦ継手融着工程へ。
１ 通電制御装置
２ 電気融着継手
２１ Ａ社の電気融着継手
２２ Ｂ社の電気融着継手
３ 管
４ コネクター
４ａ コネクター本体
５ ターミナル
５１ Ａ社の電気融着継手２１のターミナル
５２ Ｂ社の電気融着継手２２のターミナル
６ 電源ケーブル
７ 第１電極
８ 第２電極
９ ストッパー
９ａ、９ｂ 孔
１０ 電極ガード棒
１０ａ 電極ガード棒の大径部
１０ｂ 電極ガード棒の小径部
１０ｃ 電極ガード棒の中央部
１１ おす状の電極
１２ ターミナル被差込部
１３ おす状の電極
１４ ターミナル被差込部
１５ バーコードリーダー
１６ バーコードラベル
１７ 第１電極のコネクター差込部
１８ 第２電極のコネクター差込部

Claims (3)

  1. 電気融着継手と樹脂管とを接合する際に用いる電気融着継手用通電制御装置であって、
    コネクターと、該コネクターの本体を挟んだ当該本体の両側に対称に配置された、第１電極の周囲に設けられた第１コネクター差込部および第２電極の周囲に設けられた第２コネクター差込部とを備えており、
    前記第１電極および前記第２電極は、それぞれ、電気融着継手が備える第１ターミナル被差込部内に設けられた第１ターミナル電極および第２ターミナル被差込部内に設けられた第２ターミナル電極と嵌合可能であり、
    前記第１コネクター差込部および前記第２コネクター差込部は、それぞれ、前記第１ターミナル被差込部および前記第２ターミナル被差込部に挿入可能であり、
    前記第１コネクター差込部は、前記第２ターミナル被差込部には挿入不能であり、
    前記第２電極は、前記第１ターミナル電極と嵌合不能であり、
    これにより前記第１電極および前記第２電極が、それぞれ、前記第１ターミナル電極および前記第２ターミナル電極とのみ接続可能である、
    ことを特徴とする電気融着継手用通電制御装置。
  2. 前記第２ターミナル被差込部は、凹状の被差込部であり、その内径は、前記第１コネクター差込部の外径よりも小さいことを特徴とする、請求項１に記載の電気融着継手用通電制御装置。
  3. 前記第２電極および前記第１ターミナル電極は、それぞれ、めす状電極およびおす状電極であり、前記第２電極の内径は、前記第１ターミナル電極の外径よりも小さいことを特徴とする、請求項１または２に記載の電気融着継手用通電制御装置。
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