JPH0579592A - プラスチツク製電熱融着継手とその製造方法 - Google Patents

プラスチツク製電熱融着継手とその製造方法

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JPH0579592A
JPH0579592A JP3178390A JP17839091A JPH0579592A JP H0579592 A JPH0579592 A JP H0579592A JP 3178390 A JP3178390 A JP 3178390A JP 17839091 A JP17839091 A JP 17839091A JP H0579592 A JPH0579592 A JP H0579592A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 継手から引き出された一対のリード線と、こ
のリード線の先端に装着されたコントローラー接続用コ
ネクターとを備え、リード線が断熱材で被覆されてい
る、プラスチック製電熱融着継手。リード線引き出し部
とリード線を巻きつける部分を持ったコアと金型を用い
たインサート射出成形により製造できる。 【効果】 狭所で容易に確実に接続でき、作業性と信頼
性が非常によい。インサート射出成形により、長いリー
ド線部分が邪魔にならずに多数個取りで能率よく製造で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電熱融着継手(electric
fusion joint、以下ＥＦ継手と略記する) の構造および
その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラスチックパイプの接続法には多様な
方法があるが、機械的継手方式、熱融着方式、接着剤方
式が主流である。機械的継手方式とは、金物継手を用い
た接続法で、施工は簡単であるが、若干信頼性に欠け
る。熱融着方式は、継手もパイプと同様にプラスチック
製で、接着面（継手の内面とパイプの外面) をヒーター
等で接合前に溶融しておき、融着する方法である。この
方式は信頼性が高いが、融着機が大きくて施工が困難で
熟練を要する上に、仕上がりに個人差が大きい等の欠点
がある。接着剤方式は接着剤で接続する方法であるが、
施工に個人差が大きく、また、無極性で接着剤に濡れに
くいオレフィン系樹脂を使用したパイプには使用できな
いという問題点がある。
【０００３】これらの欠点を補う継手が電熱融着方式の
継手、即ち、ＥＦ継手である。ＥＦ継手は、継手の内面
にコイル状に周回させて加熱用金属線 (ワイヤー) を埋
め込んだ構造の継手であり、ワイヤーをコアにコイル状
に巻き付けて金型に装着し、射出成形機を用いてインサ
ート成形することにより製造することができる。ＥＦ継
手では、継手にパイプを差し込んだ後、電源からの電気
量を制御するコントローラーにワイヤーを接続して継手
内面のコイルに通電することによって発熱させ、継手と
パイプの接合面を溶かすことにより、接着が行われる。
【０００４】従来のＥＦ継手のコントローラーとの接続
方式としては、継手本体にプラグとなるピンを立て、そ
のピンにコントローラーのコンセントを接続させて通電
させるか、または継手からリード線を出し、コントロー
ラーとの接続部にリード線をクリップ等で挟むことによ
って接続する方式が採用されていた。
【０００５】継手にピンを立てる方式は、コントローラ
ーとの接続が狭所では困難で、また通電直後にコンセン
トを抜くと継手内部のプラスチックがまだ溶融状態にあ
るため、内部のコイル状の金属線が固定されないまま抜
けてしまう場合がある。従って、通電後速やかに次の作
業に移ることができない。また、コントローラーの接続
部にリード線をクリップで挟む方式では、クリップとリ
ード線間の接触抵抗が一定にならないので、常に同一通
電条件でパイプを融着することができず、融着の信頼性
が低下する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、接続
の信頼性が高く、しかも狭所でも容易に施工でき、短時
間でパイプの接続が完了する作業性に優れたＥＦ継手を
提供することである。
【０００７】本発明の別の目的は、多数個取りの金型で
継手を円滑にインサート成形することが可能な、上記Ｅ
Ｆ継手の製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、継手から
出るコントローラーとの接続部分を長めのリード線と
し、その先端にコネクターを設けることによって、作業
性のよいＥＦ継手を開発することに成功した。
【０００９】ここに、本発明の要旨は、内周部に加熱用
金属線を埋め込んだプラスチック製ＥＦ継手であって、
継手から引き出された一対のリード線と、このリード線
の先端に装着されたコントローラー接続用コネクターと
を備え、さらに該リード線が断熱材で被覆されているこ
とを特徴とする、ＥＦ継手にある。このＥＦ継手は、パ
イプを差し込んでから通電融着させた後、リード線を切
断することにより、金属線の脱落を心配せずに次の作業
にスムーズに入ることができる。
【００１０】本発明により、金属線を樹脂被覆した被覆
線を巻き付けたコアと金型とを用いたインサート射出成
形法を利用した上記ＥＦ継手の製造方法も提供される。
この製造方法は、互いに相応する位置に継手形成部と、
その両側の被覆線引き出し部と、さらにその外側のリー
ド線形成部とを備えたコアと金型とを使用し、コアの外
径は、継手形成部およびリード線形成部が該継手の内径
相当の径、引き出し部が継手内径相当のコアに該被覆線
を巻き付けた時の径であり、引き出し部のコア面に該被
覆線径と同じ幅および深さのワイヤー引き出し用溝を有
し、金型の内径は、継手形成部が該継手の外径相当の
径、引き出し部が継手内径相当のコアに該被覆線を巻き
付けた時の径、リード線形成部が継手内径相当のコアに
該被覆線を巻き付けた径に十分余裕をもって離隔した径
であり、コアの継手形成部、引き出し部、およびリード
線形成部に該被覆線を巻き付けた後、金型内にコアを装
着し、継手形成部のコアと金型の間隙に樹脂を射出する
ことを特徴とする方法である。
【００１１】
【作用】プラスチックパイプと継手の接続は、施工場所
の条件に関係なく容易に作業できる必要がる。特に、狭
所等の作業は困難で危険を伴うことが多いため、簡単に
施工できることが不可欠である。同時に、パイプの接続
が長期的に確実に維持されるように接続の信頼性が高い
ことも要求される。本発明によれば、これらの条件を満
たすＥＦ継手が得られる。
【００１２】図１に、本発明のＥＦ継手の１例として、
直管タイプの継手を示す。本発明のＥＦ継手の形状は図
示のものに限定されない。即ち、継手の外部構造である
リード線とコネクターを本発明に従って設ける限り、Ｅ
Ｆ継手の形状および構造は変更することができる。例え
ば、継手は曲管タイプあるいは分岐管タイプであっても
よい。
【００１３】図１(a) および(b) に示したＥＦ継手の継
手本体１は、従来のＥＦ継手と同様の構造を有する。即
ち、継手本体１は、樹脂製のスリーブ２とその内周部に
埋め込まれた加熱用金属線 (ワイヤー) ３とからなる。
【００１４】金属線は継手内周部の全面に設けてもよい
が、プラスチックパイプとの熱融着を行う部分のみに設
けることも可能である。樹脂を均一に溶融させるため
に、金属線を可及的に均一に巻き付ける。金属線の巻き
つけの間隔は、ショートの危険がない程度の間隔をとっ
て、所望の樹脂の溶融加熱が短時間で可能となるように
選定すればよい。
【００１５】継手の材料は、従来のＥＦ継手と同様でよ
い。即ち、スリーブ２は、通常は被接合管であるプラス
チックパイプと同種の熱可塑性樹脂から構成する。例え
ば、ポリエチレン、ポリブテン等が例示される。金属線
３は、Ni、Cu、Cu−Ni、ニクロムなどの効率よく抵抗加
熱可能な金属もしくは合金からなる。
【００１６】本発明によれば、継手本体１から一対のリ
ード線４が引き出され、リード線の先端にはコントロー
ラー接続用のコネクター５が装着されている。リード線
４は、金属線３の両側の延長部分であって、従って、金
属線３の両端に連続しており、金属線と同一の材料から
なる。２本のリード線４は、継手本体１の任意の位置か
ら引き出すことができるが、図示のように継手の両端部
から引き出すのが製造が容易であり好都合である。コネ
クター５は、コントローラーの接続部に適合した形状と
する。例えば、この接続部がコンセントである場合に
は、図示のようにプラグの形状とする。
【００１７】このＥＦ継手に通電すると、リード線も加
熱され、外部に出ているリード線が高温となり、作業者
の火傷や火災の危険を伴うので、リード線４は断熱材６
で被覆して、この危険を回避する。断熱材は、リード線
の屈曲が可能となるように柔軟なものが好ましい。好適
な断熱材としては、ガラス繊維、炭素繊維、ロックウー
ル繊維などの耐火性繊維材料が挙げられる。具体的に
は、これらの繊維を編織して製造したチューブにリード
線を通すことにより、リード線を断熱材で被覆すること
ができる。断熱材の種類や厚みは、上記の危険を回避す
るのに十分な程度にリード線部分の表面温度を低下させ
ることができれば、特に制限されない。所望により、断
熱材被覆をさらに別の保護被覆で覆うこともできる。
【００１８】また、通電時の金属線は、加熱されて高温
になり、抵抗値が変化する。このとき、断熱材がなけれ
ば風等の影響で抵抗値が変わる場合があるので融着温度
のコントロールが難しいが、断熱材でリード線を被覆す
ると、金属線からの放熱を防ぐことができるため、この
ような抵抗変化が抑制され、融着温度を一定に制御する
ことが容易となる。
【００１９】本発明のＥＦ継手は、従来品と同様に使用
できる。即ち、図１(b) に示すように、この継手の両側
から継手内部に２本の被接合管 (プラスチックパイプ)
７，７を挿入した後、電源となるコントローラーの接続
部に継手のリード線の先端に設けたコネクター５を接続
することによって、所定の電流を金属線に通電する。金
属線の発熱により継手と被接合管の界面付近の樹脂が溶
融し、継手と被接合管が融着する。
【００２０】本発明によれば、コントローラーとの接続
部分をリード線にして長くすることによって、狭所等の
作業が困難な場所での施工が容易となる。また、リード
線の先端に取りつけられたコネクター (例、プラグ) に
より、確実にコントローラーに接続させることができ、
通電量が安定し、接続の信頼性が高まる。即ち、作業性
が従来のものに比べて著しく改善され、しかも確実に安
定した接続結果を得ることができる。
【００２１】通電後、リード線を切断することによっ
て、冷却固化中の継手に影響なく次の作業に移行できる
ようになる。また、リード線を根元で切断することによ
り、施工後の継手に不要な突出部分が残るのを防ぐこと
もできる。
【００２２】本発明のＥＦ継手は、従来と同様に、コア
と金型とからなる専用の射出成形金型を用い、インサー
ト射出成形を行うことにより製造できる。インサート射
出成形は、ワイヤーをコイル状などの所望の巻き方でコ
アに巻きつけ、コアを金型内に装着し、コアと金型との
間隙に樹脂を射出することにより行われる。成形時に、
ワイヤーの両側の延長部分が継手本体から突出するよう
にワイヤーを長くし、一対のリード線を形成する。成形
後、各リード線を適当な断熱材で被覆し、その先端同士
をコネクターに接続すると、本発明のＥＦ継手が得られ
る。
【００２３】ＥＦ継手の製造に用いるワイヤーは、継手
本体を構成する樹脂と同種の樹脂材料で加熱用金属線を
被覆したプラスチック被覆金属線（以下、被覆線とい
う）とすることが好ましい。こうすると、ワイヤーをコ
アに巻きつける時に、ショートを引き起こす金属線同士
の接触を確実に避けることができると共に、被覆線を密
に巻きつけることによって金属線を均一な間隔で巻きつ
けることができ、継手の発熱性能が均質化し、製品の品
質が安定化する。使用する被覆線のプラスチック被覆の
厚みは、ＥＦ継手の金属線の巻き付け間隔および継手の
径に応じて決定することができる。射出成形中に被覆線
のプラスチック外被は射出された溶融樹脂と一体化する
ので、製造された継手は、図１(b) に示すように、樹脂
中に金属線が埋め込まれた構造となる。
【００２４】本発明のＥＦ継手の製造にあっては、リー
ド線を形成するように、継手に埋め込まれないワイヤー
の両端部分を長くする必要がある。この長いワイヤーの
両端部分は、射出成形時に金型に挟まれる等の問題を起
こし易く、またこの部分には射出成形時に樹脂が付着し
ないようにする必要があり、円滑な成形作業が阻害され
る恐れがある。また、ワイヤーの両端部分を長く残して
おくためには、普通のやり方では射出成形を１個または
２個取り金型で行う必要がある。
【００２５】本発明によれば、上記の被覆線を巻きつけ
たコアと金型とを用いたインサート射出成形を利用し
て、ワイヤーを金型に挟むといった不良の恐れのない、
多数個取り金型が使用可能な上記ＥＦ継手の製造方法も
提供される。この製造方法を直管タイプの継手を例とし
て、図２〜図５により説明する。
【００２６】使用するコアおよび金型は、互いに相応す
る位置に継手形成部と、その両側の被覆線引き出し部
と、さらにその外側のリード線形成部とを備えている。
【００２７】具体的には、図２に示すように、コア１０
は、その外径が、継手形成部１１は製造すべき継手の内
径相当の径、引き出し部１２は継手内径相当のコアに使
用する被覆線を巻き付けた時の径、リード線形成部１３
は継手の内径相当の径となるような形状を有する。リー
ド線形成部１３に被覆線を巻きつけておくことにより、
リード線となる両端部分の被覆線を金型に挟み込む危険
性が排除される。従って、リード線形成部の長さは、リ
ード線として必要な長さの被覆線を巻き付けておくのに
十分なものとする。引き出し部１２のコア面には、被覆
線を通すために被覆線径と同じ幅および深さのワイヤー
引き出し用溝１４が形成されている。好ましくは、コア
の継手形成部１１の中央部１５は、図２に示すように、
径を小さくしておく。この小径部１５により、継手挿入
時のストッパーとなる継手の環状突出部が形成される。
【００２８】このコア１０の継手形成部１１、引き出し
部１２およびリード線形成部１３に図３に示すように被
覆線を巻き付ける。即ち、被覆線２０は、コアの片方の
リード線形成部に巻き付けた後、引き出し部のワイヤー
引き出し用ミゾに通して継手形成部に渡し、継手形成部
に巻き付けてから、同様に他方の引き出し部の溝に通し
て、反対側のリード線形成部に渡してこの部分に巻き付
ける。
【００２９】一方、金型３０は、図４に示すように、そ
の内径が、継手形成部３１は継手の外径相当の径、引き
出し部３２は継手内径相当のコアに被覆線を巻き付けた
時の径、リード線形成部３３は継手内径相当のコアに被
覆線を巻き付けた径に十分余裕をもって離隔した径とな
る形状とする。図示しないが、金型は当然ながら二個以
上の分割部分から構成され、また樹脂の注入口を備えて
いる。
【００３０】この金型にコアをはめ込むと、図５に示す
ように、金型の引き出し部３２はコアの引き出し部１２
と密着するので、継手形成部に射出された樹脂４０の外
側への流出が防止される。引き出し部の溝１４で、被覆
線と溝との隙間から樹脂が流出するのを防止するには、
引き出し部１２および３２の長さを１５mm以上とするこ
とが好ましい。少量の樹脂が被覆線引き出し部から流出
しても、リード線形成部には十分な大きさの空間４１が
あるので、被覆線への樹脂の付着はほとんど起こらな
い。
【００３１】上記のコアと金型を使用すると、リード線
を形成する被覆線の長い両端部分が、コアのリード線形
成部に巻き付けられているため、コアをこの金型にはめ
込むときに、被覆線の両端部分を金型に挟み込むといっ
た射出成形時の障害がなくなる。さらに、被覆線がすべ
てコアに巻き付けられているため、多数個取りが可能と
なり、生産効率が改善される。
【００３２】次に実施例により本発明を具体的に例示す
る。
【００３３】
【実施例】本発明の製造方法により、それぞれ継手形成
部、被覆線引き出し部およびリード線形成部を有する、
４個取りのコアと金型を用いたインサート射出成形法に
より外径２７mmのＥＦ継手を製作した。使用した樹脂は
ポリブテンであり、被覆線は同じ樹脂を径0.5 mmのＮｉ
線に0.6 mm厚で被覆したものであった。コアと金型の各
部の寸法は次の通りであった。 コア（外径） 金型（内径） 長 さ（mm） 継手形成部 17.5 27.5 60 継手形成部中央の小径部 13.5 27.5 35 被覆線引き出し部 25 25 15 リード線形成部 17.5 35 25 コアの引き出し部には、幅と深さが共に２mmで下半分が
半円形断面の被覆線引き出し用の溝を設けた。
【００３４】コアに図３に示すように被覆線を巻き付け
た後、コアを金型にはめ込んだ。この時、被覆線のかみ
込みなどの問題は全くなく、円滑に多数個取りのコアと
金型とをはめ込むことができた。次いで、成形温度１９
５℃、成形圧力３００kg/cm2、金型温度１５℃、サイク
ル時間２分の条件で樹脂を継手形成部に射出してＥＦ継
手を成形した。この射出成形を反復実施したところ、リ
ード線形成部に少量の樹脂が流出することもあったが、
この部分の被覆線には樹脂は付着せず、成形後にコアか
らはずすことによりリード線を支障なく形成することが
できた。
【００３５】成形後、各継手の両側のリード線を長さ１
６cmに切りそろえ、ガラス繊維を編んで作った長さ１５
cm、肉厚約0.5 mmの管状の断熱材でリード線を被覆した
後、リード線の先端にプラグを接続して、ＥＦ継手を完
成させた。
【００３６】このＥＦ継手は、狭い箇所でもリード線の
先端のプラグをコントローラーのコンセントに接続する
だけで簡単かつ確実に施工できた。また、通電後、リー
ド線を根元で切断することによって速やかに次の作業に
入ることができ、継手の外面に邪魔な突起が形成するこ
とが避けられた。
【００３７】
【発明の効果】本発明のＥＦ継手は作業性が非常によ
い。即ち、従来のＥＦ継手は狭所での作業が困難であっ
たが、場所を選ばずにプラスチックパイプの融着接続が
実施できる。また、リード線の先端のコネクターをコン
トローラーの接続部に接続するだけで通電でき、通電状
態が安定し、融着結果のばらつきを生じない。しかも、
リード線を切断することにより、樹脂の冷却を待たずに
次の作業に速やかに移れるので、作業時間が短縮され
る。
【００３８】本発明のＥＦ継手の製造方法は、射出成形
操作を円滑に行うことができ、しかも多数個取りが可能
である。従って、射出成形時の考えられる不良を避ける
ことができ、しかも成形作業の効率は著しく改善され
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１(a) は本発明のＥＦ継手の説明図、図１
(b) は、被接合管が差し込まれた状態の本発明のＥＦ継
手の略式部分拡大断面図を示す。
【図２】コアの外面形状を示す説明図である。
【図３】コアに被覆線を巻き付けた状態を示す説明図で
ある。
【図４】金型の内面形状を示す断面説明図である。
【図５】図４に示す金型に図３に示すコアを装着した
後、樹脂を注入した状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１：継手本体 ２：樹脂スリーブ ３：金属線 ４：リード線 ５：コネクター ６：断熱材被覆 ７：被接合管 １０：コア ２０：被覆線 ３０：金型 １１，３１：継手形成部 １２，３２：被覆線
引き出し部 １３，３３：リード線形成部 １４：被覆線引き出
し用溝 ４０：樹脂 ４１：引き出し部空
間

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内周部に加熱用金属線を埋め込んだプラ
    スチック製電熱融着継手であって、継手から引き出され
    た一対のリード線と、このリード線の先端に装着された
    コントローラー接続用コネクターとを備え、さらに該リ
    ード線が断熱材で被覆されていることを特徴とする、プ
    ラスチック製電熱融着継手。
  2. 【請求項２】 金属線を樹脂被覆した被覆線を巻き付け
    たコアと金型とを用いたインサート射出成形によりプラ
    スチック製電熱融着継手を製造する方法であって、 互いに相応する位置に継手形成部と、その両側の被覆線
    引き出し部と、さらにその外側のリード線形成部とを備
    えたコアと金型とを使用し、 コアの外径は、継手形成部およびリード線形成部が該継
    手の内径相当の径、引き出し部が継手内径相当のコアに
    該被覆線を巻き付けた時の径であり、引き出し部のコア
    面に該被覆線径と同じ幅および深さのワイヤー引き出し
    用溝を有し、 金型の内径は、継手形成部が該継手の外径相当の径、引
    き出し部が継手内径相当のコアに該被覆線を巻き付けた
    時の径、リード線形成部が継手内径相当のコアに該被覆
    線を巻き付けた径に十分余裕をもって離隔した径であ
    り、 コアの継手形成部、引き出し部、およびリード線形成部
    に該被覆線を巻き付けた後、金型内にコアを装着し、継
    手形成部のコアと金型の間隙に樹脂を射出することを特
    徴とする、プラスチック製電熱融着継手の製造方法。
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