JP5575091B2 - 電気融着継手とその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、架橋ポリエチレン管等、熱可塑性を有する合成樹脂管を電熱線の発熱によって融着接合する電気融着継手とその製造方法に関するものである。

ポリエチレン管等の熱可塑性管材を継手接続する場合、接続しようとする配管材のそれぞれの端部を、それぞれ継手の受口に嵌入した状態で継手受口と接続される配管材との界面を溶融させて融着する電気融着継手（ＥＦ継手）が幅広く用いられている。

水道配管等を継手接合する電気融着継手ついては、例えば特許文献１、２に示されるように、電熱線を螺旋状に巻回した発熱手段を管受口内周部に埋設し、継手本体の両側から継手する合成樹脂管の端部を管受口に挿入すると共に、発熱手段に通電して発熱させ、管受口の内周部及びこれに接する合成樹脂管の外周部の樹脂を溶融、融着するように構成されてきている。

また、その製造については、特許文献３に記載のように、金型のコアピン（中子）の外周面に電熱線を直接巻き付けて金型の外型内に挿入し、その間に形成されるキャビティに溶融樹脂を射出充填し、コアピンを抜き去る方法、特許文献４に記載のように、電気融着継手の内面を形成する内筒を予め成形し、内筒の外周面に電熱線を螺旋状に巻回した後に金型のコアピンにセットして溶融樹脂を射出充填する方法等が行われている。

特開平１１−２３０４６４号公報 特開平５−１５７１９０号公報 特開昭６３−７１３２３号公報 特開昭５９−１５７１９０号公報

従来、内周面に継手する合成樹脂管の端部を突合する内周突条を一体的に成形した内筒を、コイル加工した電熱線に挿通し、コイルを内筒の両側に分割固定して電熱線の両端部に端子を設定し、これを金型のコアピンにセットして、その外周側に外筒を成形し、或いは内筒の外周に、両端側に電熱線を巻回するための一次成形体を成形した後、その外周面に二次成形体を成形するなどの方法が行われてきている。

その場合、何れにしても、継手本体の両側に発熱手段として電熱線巻回部を分割して設定することになり、一方の電熱線巻回部から他方の電熱線巻回部に渡る渡り線部分の電熱線は単線となり、特定の支持構造のない極めて不安定な状態のまま、外筒と内筒の間に敷設されることとなる。

そのまま、外筒の成形が行われると、渡り線が射出成形樹脂の圧力により外筒の表面側に浮き上がったり、断線したりする問題がある。電熱線が浮き上がった状態で通電されると電熱線の熱で継手表面が溶融し、故障や事故にも繋がりかねないし、断線の場合は通電しないので電気融着継手の製品として成り立たない。

本発明は上記した課題に対応しようとするものであり、内筒の中央部に、軸方向に並列して電熱線の屈曲部を係架固定する所要の係架突起を形成し、両側に設定する電熱線螺旋状巻回部の一方の巻回終端部から他方の電熱線螺旋状巻回始端部に渡る渡り線部を、係架突起に掛けて内筒を構成し、渡り線を内筒外表面に固定するようにした。

すなわち、軸方向に並列する一対の係架突起を形成して、内筒の両側に設定する電熱線螺旋状巻回部の一方の巻回終端部から他方の電熱線螺旋状巻回始端部に渡る渡り線の屈曲部をこの係架突起に掛けて渡すことにより、渡り線が内筒の外表面に固定されて外筒成形時の射出成形樹脂の圧力にも外筒の表面側に浮き上がったり、断線したりするのを完全に防止できるようにした。

更に、係架突起形成部の径方向に並列する位置に、継手する合成樹脂管の端部を突合する内周突条を形成する樹脂材料が流入する流入孔を穿設し、外筒の成形時に基本となる内筒の中央部に、継手する合成樹脂管の端部を突合する内周突条を形成する樹脂材料が流入することにより、外筒の成形と同時に同流入孔から樹脂材が内筒の内周面に回って内周突条が形成されるようにして、外筒を形成する樹脂が外側と内側から内筒を抱え込んで密着し内筒と外筒の一体性が強化されるようにした。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。１は電気融着継手の継手本体で、内筒２の外表面を外筒３が包着する形で形成され、外筒の両側端が管受口２１、２２を構成し、継手する合成樹脂管Ｐ１、Ｐ２の端部がそれぞれ双方から挿入されて、内筒の内周面中央部に形成された内周突条２３に突合するまで挿入される。

内筒２の外表面には、長手方向中央部に、継手する合成樹脂管の端部を突合する内周突条２３を形成する樹脂材料が流入する流入孔２４ａが穿設され、これと径方向における中間位置に軸方向に直線状に並列する一対の係架突起２５ａ、２５ｂが形成されている。なお、この係架突起の形成位置は直線状でなく任意ずらした位置に並列するようにしても良いことは勿論である。

また、内筒２の両側には、電熱線４を螺旋状に巻回するための螺旋溝５ａ、５ｂが刻設されており、電熱線４は螺旋溝５ａから巻回されて、その終端部から渡り線４ａとして係架突起２５ａの茎部に掛け、更に同２５ｂ茎部に斜めに掛け渡されて螺旋溝５ｂに巻回される。そしてその始端部と終端部にはそれぞれ、端子６が設定される。
なお、係架突起は、図示のように頂部に傘状の張出部を設けなくても電熱線４を係架できるものであればよい。また、電熱線４の巻回状況により、２５ａ、２５ｂの他にも必要に応じて所要部に設定して電熱線４を内筒２の外表面にしっかりと固定するようにする。

このように構成された内筒２は、外筒３の成形金型（図示しない。）の成形スペースに、コアピンにセットされて収容され、樹脂材料の射出により、その外周側に外筒３が成形されるが、その際、射出される樹脂材料は流入孔２４ａ、２４ｂを通じて内筒２の内周面に回り、内筒２のコアピン（中子）に形成された成形溝に流入して内周突条２３が外筒３と一体成形される。

このように形成された電気融着継手は、継手本体１の両側の管受口２１、２２から継手する合成樹脂管Ｐ１、Ｐ２の端部を、それぞれ双方から、内筒の内周面中央部に形成された内周突条２３に突合するまで挿入し、端子６を通じて電熱線４に通電して螺旋溝５ａの電熱線巻回部及び螺旋溝５ｂの電熱線巻回部を発熱させ、管受口２１、２２の内周部及びこれに接する合成樹脂管Ｐ１、Ｐ２の外周樹脂を溶融、融着するものである。

図５はＴ型継手（チーズ）に関する実施例を示すもので、水平方向に接合される継手部は、垂直方向の接合管を受け入れるスペース間隔を空けて係架突起２５ａ、２５ｂが形成され、この並列直線に対して径方向に９０度ずれた軸線上に垂直方向の接合管からの流体流入口７が開口されるので、渡り線はそれ以上の長さ係架突起２５ａ、２５ｂ間の内筒外周壁面を緊張敷設されることになる。

係架突起２５ａ、２５ｂが存在しない場合、電熱線の渡りは極めて不安定な状態で射出圧に曝され、浮き上がりや断線を防止することが極めて困難であったが、係架突起２５ａ、２５ｂに係架することにより、Ｔ型継手の場合でも、電熱線の浮き上がりや断線を確実に防止することができるものである。

７１は垂直方向の接合管Ｐ３の管受口７２を構成する内筒で、電熱線巻回部は分割されることなく、単体で内筒７１にコイル巻回されて始端部と終端部に端子６,６が設定され、外殻体に形成される突合部７４まで挿入された接合管Ｐ３の外周樹脂を溶融、融着するものである。７３は、実施例１における流入孔２４ｂに対応する流入孔であるが、垂直方向接合管からの流体流入口７に対応する幅の内周突条が形成され、接合管Ｐ１、Ｐ２からの流体流通路が確保されることになる。

本発明による電気融着継手の実施例を示すもので、要部を透視或いは縦断面として内筒と外筒の関係及び全体構造を示し、電熱線については渡り線部分について突起への係架状況を透視状態として示した継手全体の縦断面側面図 同じく、電熱線巻回螺旋溝を刻設し、電熱線を巻回して外筒の成形金型コアピンにセットする状態に形成した内筒の側面図 同じく、内筒に形成された係架突起の拡大側面図 同じく、両側から接合管を挿入れし、端面を内筒の内周突条に突合させて継手した状態を示す電気融着継手の全体縦断面側面図 同じく、Ｔ型継手について要部を透視或いは縦断面として内筒と外筒の関係及び全体構造を示す縦断面側面図

１ 電気融着継手の継手本体
２ 電気融着継手の内筒
２１ １次側管受口
２２ ２次側管受口
２３ 内周突条
２４ 内周突条成形樹脂流入孔
２５ 係架突起
２６ 係架突起の茎部
３ 電気融着継手の外筒
４ 電熱線
５ 電熱線を巻回する螺旋溝
６ 電熱線の通電端子
７ Ｔ型継手における垂直接合管流体の流入開口
７１ Ｔ型継手における内筒
７２ Ｔ型継手における垂直接合管の管受口
７３ Ｔ型継手における内周突条成形樹脂流入孔
Ｐ 継手する合成樹脂管（接合管）

Claims (2)

1. 内筒の中央部に、軸方向に並列する係架突起を形成し、両側に並列する電熱線螺旋状巻回部の一方の巻回終端部から他方の電熱線螺旋状巻回始端部に渡る渡り線の屈曲部を，前記係架突起に掛けて渡り線を外表面に固定すると共に、継手する合成樹脂管の端部を突合する内周突条を形成する樹脂材料が流入する流入孔を穿設し、外筒の成形時に、外筒の成形と同時に同流入孔から樹脂材が内筒の内周面に回って内周突条が形成されるようにして、外筒を形成する樹脂が外側と内側から内筒を抱え込んで密着するようにした電気融着継手
2. 内筒の中央部に、継手する合成樹脂管の端部を突合する内周突条を形成する樹脂材料が流入する流入孔を穿設すると共に、軸方向に並列する係架突起を形成し、内筒の両側に設定する電熱線螺旋状巻回部の一方の巻回終端部から他方の電熱線螺旋状巻回始端部に渡る渡り線の屈曲部を，内筒に形成した前記係架突起に掛けて電熱線を巻回し、電熱線の両端に電熱端子を設定した内筒にコアピンを内装して外表成形器に設定して、外表面部を射出成形することを特徴とする電気融着継手の製造方法

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