JPH09170692A - 誘導融着用ワークコイルおよび誘導融着方法 - Google Patents

誘導融着用ワークコイルおよび誘導融着方法

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JPH09170692A
JPH09170692A JP7330066A JP33006695A JPH09170692A JP H09170692 A JPH09170692 A JP H09170692A JP 7330066 A JP7330066 A JP 7330066A JP 33006695 A JP33006695 A JP 33006695A JP H09170692 A JPH09170692 A JP H09170692A
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JP
Japan
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heater
joint
work coil
fusion
resin
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Withdrawn
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English (en)
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Yuichiro Goto
雄一郎 後藤
Hideki Bai
秀樹 倍
Taku Tago
卓 多胡
Shigeyoshi Nagamatsu
茂儀 永松
Masato Hioki
真人 日置
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 継手１２の周囲にワークコイル１０を配置し
て高周波電源４２から導電線３０に高周波電流を付与す
ると、導電線３０が疎に巻回された部分に対応する部分
においてヒータ２２に作用する磁束密度が小さくなり、
ヒータ２２の発熱量が小さくなる。継手１２におけるヒ
ータ２２の発熱量が小さくされた部分では、ヒータ２２
の周囲の極めて狭い領域でのみ樹脂が溶融されるので、
他の部分よりも早く硬化され得る。したがって、この部
分を他の部分が硬化するまでのクランプとして機能させ
ることができる。 【効果】 融着作業時間を短縮でき、施工性を向上でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は誘導融着用ワークコイ
ルおよび誘導融着方法に関し、特にたとえば継手の融着
ゾーンに設けられた磁性合金ヒータに誘導電流を付与し
て接合面を融着する、誘導融着用ワークコイルおよび誘
導融着方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ガス用ポリエチレン管等のような
ポリオレフィン系樹脂からなる管を接合する際には、た
とえば図９に示すような誘導融着継手１（特願平２−８
６８４７号）が用いられていた。この継手１では、融着
ゾーンに融着に適正な温度とほぼ等しいキュリー温度を
有する磁性合金ヒータ２が設けられており、管３の接合
時には、継手１の受口４に管３を挿入し、継手１と管３
とをクランプ部材５で固定し、ワークコイル６によって
磁性合金ヒータ２に誘導電流を付与して接合面を融着す
るようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、磁性合
金ヒータ２によって接合面の全体が均一かつ十分に溶融
されるので、接合面全体が硬化するまでクランプ部材５
を取り外すことができず、融着作業に長時間を要し、施
工性が悪いという問題点があった。それゆえに、この発
明の主たる目的は、融着作業時間を短縮して施工性を向
上できる、誘導融着用ワークコイルおよび誘導融着方法
を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、継手の融
着ゾーンに設けたヒータに誘導電流を付与するための誘
導融着用ワークコイルにおいて、ヒータに作用する磁束
密度を軸方向に不均一にしたことを特徴とする、誘導融
着用ワークコイルである。第２の発明は、第１の発明の
誘導融着用ワークコイルを用いて継手と管とを誘着す
る、誘導融着方法である。
【０００５】
【作用】たとえば、ワークコイルの巻線密度を軸方向に
おいて変化させると、密の部分に対応する継手の第1 部
分においてヒータに作用する磁束密度が大きくなってヒ
ータの発熱量が大きくなり、疎の部分に対応する継手の
第２部分においてヒータに作用する磁束密度が小さくな
ってヒータの発熱量が小さくなり、第２部分では、ヒー
タの周囲の極めて狭い領域でのみ樹脂が溶融される。し
たがって、第２部分の樹脂を第１部分の樹脂よりも短時
間で冷却硬化させることができ、第２部分の樹脂の硬化
後は、第２部分を第１部分の樹脂が硬化するまでのクラ
ンプとして機能させることができる。
【０００６】なお、ヒータに作用する磁束密度を軸方向
において変化させるためには、ヒータとワークコイルと
の間隔を軸方向において変化させるようにしてもよい。
【０００７】
【発明の効果】この発明によれば、接合面の全体が硬化
する前でもクランプ部材を取り外すことができるので、
融着作業時間を短縮でき、施工性を大幅に向上できる。
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。
【０００８】
【実施例】図１および図２に示すこの実施例の誘導融着
用ワークコイル１０は、誘導融着継手１２を用いてポリ
エチレン等のようなポリオレフィン系樹脂からなる管１
４ａおよび１４ｂを接合する際に、継手１２に設けられ
た磁性合金ヒータ１６に誘導電流を付与するためのもの
である。
【０００９】ここで、継手１２は、管１４ａおよび１４
ｂと同じ樹脂材料からなる略中空円筒状の本体１８を含
み、本体１８の中空部は、管１４ａおよび１４ｂのそれ
ぞれを受容する受口２０ａおよび２０ｂとなる。そし
て、各受口２０ａおよび２０ｂのそれぞれの内周面近傍
すなわち融着ゾーンには、図２に示すような所定のキュ
リー温度を有する磁性合金線２２ａからなるかご型のヒ
ータ２２が設けられ、受口２０ａと２０ｂとの中間部に
は、管１４ａおよび１４ｂのそれぞれの管端を位置決め
するための管端当接部２４が形成される。なお、ヒータ
２２のキュリー温度は、接合時の最適融着温度とほぼ等
しくなるように設定され、ヒータ２２における磁性合金
線２２ａの軸方向ピッチはほぼ等間隔に設定される。
【００１０】ワークコイル１０（図１，図２）は、略半
割りリング状の第１部分２４および第２部分２６を含
む。第１部分２４は、たとえばポリカーボネイト等のよ
うな耐熱性合成樹脂からなるコア２８を含み、コア２８
の外表面には、図４に示すようなループ状に巻回された
導電線３０の半分が配置される。導電線３０は、継手１
２の各受口２０ａおよび２０ｂに対応する第１ループ３
０ａおよび第２ループ３０ｂを含み、第１ループ３０ａ
および第２ループ３０ｂのそれぞれは、内側部分および
外側部分が疎に巻回され、中央部分が密に巻回される。
そして、導電線３０を覆うようにしてフェライト層３２
が形成され、コア２８，導電線３０およびフェライト層
３２を覆うようにしてアミニウム等からなるケーシング
３４が形成される。
【００１１】第２部分２６も第１部分２４と同様に、コ
ア２８，導電線３０（第１部分２４で用いた残りの半
分），フェライト層３２およびケーシング３４を含み、
第１部分２４のケーシング３４と第２部分２６のケーシ
ング３４とが各々の上端部において蝶番３６を介して連
結される。そして、各ケーシング３４の上部には、略コ
字状の把手３８が設けられる。
【００１２】このようなワークコイル１０を用いて管１
４ａおよび１４ｂを互いに接合する際には、まず、継手
１２の受口２０ａおよび２０ｂに管１４ａおよび１４ｂ
のそれぞれの管端を管端当接部２４に当接するまで挿入
し、管１４ａおよび１４ｂと継手１２とをクランプ部材
４０を用いて固定する。そして、継手１２の周囲にワー
クコイル１０を配置し、高周波電源４２から導電線３０
に高周波電流を付与する。すると、電磁誘導作用によっ
てヒータ２２に誘導電流が付与され、表皮効果によって
電流が集中するヒータ２２の表皮部分が急激に発熱す
る。ヒータ２２の温度が上昇してキュリー温度に達する
と、ヒータ２２の透磁率が大幅に低下して表皮電流はほ
とんど流れなくなり、ヒータ２２の発熱が止まる。熱放
射等によってヒータ２２の温度が低下すると、ヒータ２
２は再び表皮電流によって発熱する。このようにして、
ヒータ２２が所定のキュリー温度に保たれるので、接合
面は、キュリー温度またはその近傍の所定温度に加熱さ
れて融着される。
【００１３】ただし、ワークコイル１０の導電線３０が
疎に巻回された部分では、ヒータ２２に作用する磁束密
度が小さくなるので、その部分に対応するヒータ２２の
発熱量は、導電線３０が密に巻回された部分に比べて小
さくなる。したがって、導電線３０が密に巻回された部
分に対応する受口２０ａおよび２０ｂの中央部では、継
手１２，管１４ａおよび１４ｂが十分に溶融されるが、
疎に巻回された部分に対応する奥部および入口部では、
ヒータ２２の周囲の極めて狭い領域でのみ継手１２，管
１４ａおよび１４ｂが溶融される。したがって、管１４
ａまたは１４ｂの端面が斜めに仕上げられている場合で
も、管端面と管端当接部２４との間に生じた隙間Ａ（図
１）から溶融された樹脂が漏れ出すといった問題が生じ
ることはなく、また、受口２０ａまたは２０ｂの入口側
端部から溶融された樹脂が漏れ出すといった問題も生じ
ない。
【００１４】継手１２のサイズ等に応じて予め設定され
た通電時間が経過すると、高周波電源４２からの通電を
停止してワークコイル１０を取り外す。そして、受口２
０ａおよび２０ｂのそれぞれの奥部および入口部の樹脂
が硬化すると、クランプ部材４０を取り外す。クランプ
部材４０を取り外したとき、受口２０ａおよび２０ｂの
中央部の樹脂が完全に硬化していない場合でも、奥部お
よび入口部において管１４ａおよび１４ｂと継手１２と
が接合されているので、管１４ａおよび１４ｂの位置ず
れ等の問題は生じない。すなわち、奥部および入口部で
は、上述したようにヒータ２２の周囲の極めて狭い領域
でのみ樹脂が溶融されるので、中央部よりも短時間で樹
脂が硬化され得る。したがって、奥部および入口部の樹
脂の硬化後は、これらの部分を中央部の樹脂が硬化する
までのクランプとして機能させることができる。
【００１５】この実施例によれば、ヒータ２２に作用す
る磁束密度が小さくされた部分をクランプとして機能さ
せることによってクランプ部材４０を従来よりも早く取
り外すことができるので、融着作業に要する時間を短縮
でき、施工性を向上できる。また、受口２０ａおよび２
０ｂの入口側端部や隙間Ａから溶融された樹脂が漏れ出
すのを防止できる。
【００１６】また、ヒータ２２に作用する磁束密度が小
さくされた部分においても、或る程度の融着強度を得る
ことができるので、融着強度の不足による接合不良の問
題は生じない。なお、上述の実施例では、隙間Ａからの
樹脂漏れのみならず受口２０ａおよび２０ｂの入口側端
部からの樹脂漏れをも防止する場合を示したが、隙間Ａ
からの樹脂漏れを防止することだけを考慮するならば、
たとえば図５に示すように、受口２０ａおよび２０ｂの
奥部に対応する部分においてのみ導電線３０を疎に巻回
すればよい。
【００１７】また、ヒータに作用する磁束密度を軸方向
において変化させるためには、たとえば図６または図７
に示すワークコイル４６または４８のように、ヒータ２
２と導電線３０との間隔を軸方向において変化させるよ
うにしてもよく、また、図８に示すワークコイル５０の
ように、導電線３０が配置されない領域を部分的に設け
るようにしてもよい。ワークコイル４６（図６）および
４８（図７）では、ヒータ２２と導電線３０との間隔が
大きくされた部分においてヒータに作用する磁束密度が
小さくなり、ワークコイル５０では、導電線が配置され
ない部分に対応する領域においてヒータ２２に作用する
磁束密度が小さくなり、それらの部分においてヒータの
発熱量が小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す図解図である。
【図２】図１実施例のワークコイルを示す斜視図であ
る。
【図３】ヒータを示す斜視図である。
【図４】ワークコイルを示す図解図である。
【図５】この発明の他の実施例を示す図解図である。
【図６】この発明の他の実施例を示す図解図である。
【図７】この発明の他の実施例を示す図解図である。
【図８】この発明の他の実施例を示す図解図である。
【図９】従来技術を示す図解図である。
【符号の説明】
１０，４６，４８，５０ …誘導融着用ワークコイル １２ …継手 １４ａ，１４ｂ …管 ２０ａ，２０ｂ …受口 ２２ …ヒータ ２４ …管端当接部 ２８ …コア ３０ …導電線 ３２ …フェライト層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永松 茂儀 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タビニルパイプ工場内 (72)発明者 日置 真人 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タビニルパイプ工場内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】継手の融着ゾーンに設けたヒータに誘導電
    流を付与するための誘導融着用ワークコイルにおいて、 前記ヒータに作用する磁束密度を軸方向に不均一にした
    ことを特徴とする、誘導融着用ワークコイル。
  2. 【請求項２】請求項１記載の誘導融着用ワークコイルを
    用いて継手と管とを誘着する、誘導融着方法。
JP7330066A 1995-12-19 1995-12-19 誘導融着用ワークコイルおよび誘導融着方法 Withdrawn JPH09170692A (ja)

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