JPH10169878A - 電気融着継手およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大口径の電気融着継手を簡単かつ容易に製造
するもので、電熱線とコネクターピンの確実な接続構造
及びインジケータ部とセンサ部を精度良く構成するこ
と。 【解決手段】 樹脂製継手本体の外層を形成する予備成
形された管状部材４と、前記継手本体の内層を形成する
予備成形された内筒部材２と、この内筒部材２の外面に
巻いた電熱線５と、この電熱線５に接続したコネクター
ピン６，６と、前記管状部材４と内筒部材２との間の空
間３ａ，３ｂに射出成形して設けた中間層３とを有し、
前記管状部材４には切欠き部40，40を設け、この切欠き
部内に前記コネクターピン６，６を備えたコネクター部
と樹脂の膨出を検出するインジケータ部32及び樹脂の温
度等を検出するためのセンサ部34をそれぞれ前記中間層
３と共に一体成形して設けた電気融着継手である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気融着継手及びその
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポリエチレンやポリブテン等の熱
可塑性樹脂材料からなるパイプと継手を電気融着で接続
することは良く知られている。この継手は電気融着継手
と呼ばれ、近年ガス用や給水・給湯用に急速に普及して
きており、現在では配水用などより大口径化と品種拡大
が進められている。また、他方で容易かつ安価に製造す
ることも求められており、従来、このような大口径の電
気融着継手の製造方法として、例えば特開平２−３０４
２９１号に開示され図５に示すものがある。この電気融
着継手は、例えば熱可塑性樹脂製の押出し成形パイプか
らなるシェル11と、熱可塑性樹脂で絶縁被覆した被覆電
熱線12と、この被覆電熱線12と前記シェル11とを仲介す
る熱可塑性樹脂からなる介在層13とからなっており、製
造にあたっては、まずコア（図示せず）に直接、被覆電
熱線12を螺旋状に巻き付け、このコアを金型代わりのシ
ェル11内にそのまま挿入し、コアとシェルとの間に空間
13’を形成する。次にコアの内側から前記空間13’に向
けて溶融樹脂を射出して上記介在層13を成形し、前記被
覆電熱線12とシェル11を結び付ける。その後、コネクタ
ーピン14，14を被覆電熱線12の端部に向けてねじ込み、
これにより両端のコネクターピン間を電気的導通状態に
して電気融着継手とするものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この製造方法によれば
既製のパイプを継手本体に利用できる、また金型が必要
でなくなる等、大口径継手の製造方法としての利点があ
った。しかし、その反面電熱線とコネクターピンの接続
が困難かつ不確実で信頼性にかけるという問題がある。

【０００４】また、従来より電気融着継手には、融着時
に融着が正しく行われたか否かを判断するためにインジ
ケータが設けられている。通常、このインジケータは、
凹穴内に本体と一体に成形した凸部分を設けたもので、
融着時の樹脂膨張圧によってこの凸部分が膨出し継手外
面から突出するようになされている。さらに電気融着継
手には、融着時の自己通電制御のために樹脂の温度を検
出する温度センサ（熱電対）や樹脂の膨出圧力を検出す
る圧力センサ（リミットスイッチ）を挿入装着するため
のセンサ穴が設けられている。ところが、上記した製造
方法ではこれらのインジケータ部及びセンサ部を成形す
ることが出来ないという問題がある。

【０００５】本発明は、このような問題を解消するもの
で、電熱線とコネクターピンの接続構造を確実なものに
すると共にインジケータ部とセンサ部を寸法精度良く成
形した電気融着継手並びにこれらを簡単かつ容易に製造
するための製造方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、樹脂製継手本
体の外層を形成する予備成形された管状部材と、前記継
手本体の内層を形成する予備成形された内筒部材と、該
内筒部材の外面に巻いた電熱線と、該電熱線に接続した
コネクターピンと、前記管状部材と内筒部材との間の空
間に射出成形して設けた中間層とを有し、前記管状部材
には切欠き部を設け、該切欠き部内に前記コネクターピ
ンを備えたコネクター部を前記中間層と共に一体成形し
て設けた電気融着継手である。またここで樹脂の膨出を
検出するインジケータ部および樹脂の温度又は樹脂の膨
出圧力を検出するためのセンサ部をそれぞれ前記中間層
と共に一体成形して設けることが望ましい。

【０００７】また本発明は、予め切欠き部を形成した管
状部材内に、予め電熱線とコネクターピンを装着した内
筒部材を配置し、前記管状部材と内筒部材との間の空間
に樹脂を射出成形して中間層を成形するとき、前記切欠
き部内に前記コネクターピンを備えたコネクター部を前
記中間層と共に一体成形する電気融着継手の製造方法で
ある。更にここで樹脂の膨出を検出するインジケータ部
や樹脂の温度又は樹脂の膨出圧力を検出するためのセン
サ部を前記中間層と共に一体成形することを可能とした
電気融着継手の製造方法である。

【０００８】以上の電気融着継手によれば、外層と内層
を形成する管状部材及び内筒部材は、それぞれ予め別途
成形したものを用いるので、内筒部材について言えば従
来の電気融着継手と同様の内筒部材を共用することも可
能である。従って、電熱線とコネクターピンとの接続も
従来と同様、機械的に巻き付けてかしめるとか、溶接す
るとかの確実かつ安定した接続構造をとることが出来
る。また、管状部材を用いているにもかかわらず、寸法
精度の良いインジケータ部とセンサ部を備えることが出
来ているので、従来と同様のコントローラを用いて通電
制御ができる。よって安定して良好な融着接続を得るこ
とが出来る。

【０００９】また製造面では、管状部材を用いた継手構
造であるにもかかわらずコネクター部とインジケータ部
及びセンサ部を射出成形で一体成形できる。即ち、融着
性能上寸法精度を必要とするインジケータ部やセンサ部
を精度の良い射出成形で行なえる。また、これらは中間
層の成形と共に射出成形するだけで行えるので、成形時
間及び冷却時間が短かくてすみ、大口径になる程、製造
タクトが短縮できる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の第１実施例による電気融着継手
の断面図を示し、図２はその上面図である。図３はこの
電気融着継手の中間層を成形するときの状況を示す断面
図である。先ず、図１において、この電気融着継手Ｆの
継手本体１は、内層と中間層及び外層とからなり、それ
ぞれ予備成形された内筒部材２と、後に射出成形し同時
に内層と外層を溶融させて一体化した中間層３と、押出
し成形パイプ等を用いて予備成形された管状部材４とか
ら構成されている。各部材２，４と中間層３は共にポリ
エチレン等の熱可塑性樹脂からなるが、例えば内層（内
筒部材２）又は内層及び中間層をナチュラルなＰＥ１０
０のポリエチレンに、また外層（管状部材４）は適量の
カーボンブラックを含有させたものとしたり、あるいは
コバルトブルーや群青等の着色顔料を適量含有させる等
の組合せをして各層に特性上の用途を持たせるようにし
ても良い。

【００１１】内筒部材２の外面には、従来と同様螺旋状
に凹溝21が設けられており、この溝21に電熱線５が巻回
されている。電熱線５の両端は各コネクターピン６，６
に接続されており、こうして両コネクターピン６，６の
間に電圧を印加すると、電熱線５の発熱により、主に内
層部分と、その内側に配置された樹脂パイプＰの外面と
が溶融し両者が融着接続される。

【００１２】ここで、上記した内筒部材２及び電熱線５
とコネクターピン６との接続構造は、従来と同様とする
ことが出来る。即ち、内筒部材２の凹溝21とコネクター
ピン取付け台22等を射出成形で一体成形し、電熱線５と
コネクターピン６の接続構造は、例えばコネクターピン
６の上下つば61，62との間に電熱線５の端部を巻き付
け、その後上下つばをかしめて接続するというものであ
る。ただしこの接続構造はこれに限るものでなく、通常
の電気的な接続で用いる接続端子を利用して接続しても
よいし、溶接等して接続しても良い。要するに内筒部材
２と電熱線５及びコネクターピン６の成形と組付けが別
工程で確実に行われ、効率的にかつ安価に製造できると
いうことが利点である。

【００１３】次に継手本体１の外面には、融着が正しく
行われたか否かを判断するためにインジケータ部、即ち
インジケータ穴32とインジケータ凸部33とが中間層３と
共に一体成形されている。また、本例では電熱線５の近
傍に位置する溶融樹脂の温度を測定するためにセンサ穴
34が中間層３と共に穿設されており、このセンサ穴34に
温度センサ（図示せず）が挿入できるように構成されて
いる。例えば、ここではこの温度センサの先端とセンサ
穴の底面36との間の当接が一定の押圧力のもとに行わ
れ、したがって溶融樹脂の連続的な温度検出が安定して
行われるように、温度センサの位置決めを図る段差面35
が設けられている。このように電熱線５からセンサ穴の
底面36までの距離や段差面35の位置と寸法は、融着時の
通電制御に影響を与え融着の合否を左右するもので重要
な構成部分である。また、同様に上記したインジケータ
部の凸部33の高さも融着の良否を判断する上で重要な位
置と寸法で精度を必要とする。

【００１４】この点を本発明では図２に示すように、管
状部材４に関してコネクターピン６とインジケータ穴32
及びセンサ穴34を設けるべき場所に相当する位置（軸方
向の左右の一部）に切欠き部40，40を形成することによ
り、中間層３を射出成形する際に、この層と共に直接こ
れらのコネクタ部31とインジケータ部32及びセンサ部34
を一体成形している。従って、性能上重要な位置、寸法
を精度よく成形することができている。尚、この実施例
では温度センサを用いた例を示したが、これを発熱によ
って溶融膨張しセンサ穴内に膨出して盛り上がる樹脂の
変化を圧力変化としてとらえるようにした圧力スイッチ
（リミットスイッチ等）に代えて用いることも出来る。
また、バーコード等の情報媒体を介して通電制御する方
式もあるので、この場合は必ずしもセンサ部を設ける必
要がなくなることがある。

【００１５】次に図４は本発明の他の実施例を示す上面
図である。この実施例では、管状部材４’の切欠き部41
を一端から他端まで一直線に切欠いたものである。これ
によれば管状部材４’自身の成形、時に切欠き部を成形
することができて製造が容易になる。またコネクターピ
ン６を装着した状態の内筒部材２を管状部材４’内に挿
入することが容易になる。他の構成については上記実施
例と同様であり、同一符号を付してその説明は省略す
る。また他の実施例としては、継手本体の両端部にフラ
ンジ状の厚肉の環状リブを備えた電気融着継手がある。
この継手はパイプの曲げに対して強く、このときの環状
リブは、中間層と共に一体成形で設けることが出来る。
このように管状部材を用いているにもかかわらず容易に
リブを付けることができ、曲げ強度の補強及びその調節
が簡単に行える。

【００１６】次に、この電気融着継手の製造方法につい
て図３を参照して説明する。まず、上述したように予め
電熱線を巻回し、これとコネクターピン６，６をそれぞ
れ接続した内筒部材２（このときコネクターピン６，６
は、取付け台22に装着しなくても良いし、片側だけ装着
してある状態であってもよい。）を用意し、他方、既製
パイプ等の両端部の一部に切欠き部40，40を形成した管
状部材４を用意する。尚、この場合切欠き部を一部分に
形成するには、例えばプレス加工で打ち抜いて設けるこ
とができる。あるいは特にエルボやチーなどの場合に
は、射出成形で管状部材全体を別途成形したものを用い
ても良い。そして、円筒状のコアＣに上記内筒部材２を
装着し、これを上記管状部材４の中に挿入する。次にコ
ネクタ部とインジケータ部及びセンサ部を形成する入子
金型Ｄ１を上部に装着し、これと共に上下の金型Ｄ２内
に配置する。この状態で、それぞれ内筒部材２で構成さ
れる内層と管状部材４で構成される外層と、及び内筒部
材２と管状部材４との間に形成された空間３ａとコネク
タ部などを形成するための空間３ｂとが形成されてい
る。

【００１７】次に、例えば内筒部材２と管状部材４を所
定の温度に加熱保持した上で金型Ｄ２側（外側）からあ
るいはコアＣ側（内側）から、上記空間３ａと３ｂ内に
溶融樹脂を射出して、内筒部材２の外表面と管状部材４
の内表面を溶融しながら充填し中間層３を形成する。同
時にこの中間層３と共に上述したコネクタ部31とインジ
ケータ部32及びセンサ部34を一体成形する。したがっ
て、従来は一体成形することが出来なかったコネクタ
部、インジケータ部及びセンサ部が簡単に成形できるば
かりでなく、インジケータの凸部33やセンサ部の底面36
や段差面35の位置を電熱線５に対し正確な距離だけ置い
て、かつ寸法精度良く成形することができる。尚、金型
の形状や構造は上記のものに限定されるものでない。ま
た継手の種類はソケットに限るものでなく、エルボやチ
ーなどについても管状部材を適宜このような形状に代え
ることで、製造することが出来る。

【００１８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、パイプ状
の管状部材を用いて、これを継手本体の外層とするとい
う電気融着継手であるにもかかわらず、コネクタピンの
保持固定並びに電熱線とコネクタピンとの接続が確実か
つ容易に行える。また、インジケータ部やセンサ部が簡
単に成形できるばかりでなく、その位置と寸法の精度が
高く融着性能にばらつきがなくなる。以上により簡単か
つ安価な製造方法により信頼性の高い電気融着継手を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示す電気融着継手の断面
図である。

【図２】 図１の上面図である。

【図３】 この電気融着継手の中間層を成形する製造過
程を示す断面図である。

【図４】 本発明の他の実施例を示す電気融着継手の上
面図である。

【図５】 従来の電気融着継手の一例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１…継手本体 ２…筒状部材
（内層） ３…中間層 ３ａ，３ｂ…中間層
を形成するための空間 ４…筒状部材（外層） ５…電熱線 ６…コネクタピン 11…シェル 12…被覆電熱線 13…介在層 14…コネクター 21…凹溝 22…コネクタピン取付台 31…コネクタ部 32…インジケータ部（インジケータ穴）33…インジケー
タ凸部 34…センサ部（センサ穴） 35…センサ段差
面 36…センサ底面 40，41…切欠き
部 61，62…つば部 Ｆ…電気融着継
手 Ｄ１，Ｄ２…金型 Ｃ…コア Ｐ…パイプ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂製継手本体の外層を形成する予備成
   形された管状部材と、前記継手本体の内層を形成する予
   備成形された内筒部材と、該内筒部材の外面に巻いた電
   熱線と、該電熱線に接続したコネクターピンと、前記管
   状部材と内筒部材との間の空間に射出成形して設けた中
   間層とを有し、前記管状部材には切欠き部を設け、該切
   欠き部内に前記コネクターピンを備えたコネクター部を
   前記中間層と共に一体成形して設けたことを特徴とする
   電気融着継手。
2. 【請求項２】 前記切欠き部内に樹脂の膨出を検出する
   インジケータ部を前記中間層と共に一体成形して設けた
   ことを特徴とする請求項１記載の電気融着継手。
3. 【請求項３】 前記切欠き部内にさらに樹脂の温度又は
   樹脂の膨出圧力を検出するためのセンサ部を前記中間層
   と共に一体成形して設けたことを特徴とする請求項１記
   載の電気融着継手。
4. 【請求項４】 前記切欠き部は管状部材の軸方向の両端
   部の一部に設けられていることを特徴とする請求項１乃
   至３記載の電気融着継手。
5. 【請求項５】 予め切欠き部を形成した管状部材内に、
   予め電熱線とコネクターピンを装着した内筒部材を配置
   し、前記管状部材と内筒部材との間の空間に樹脂を射出
   成形して中間層を成形するとき、前記切欠き部内に前記
   コネクターピンを備えたコネクター部を前記中間層と共
   に一体成形することを特徴とする電気融着継手の製造方
   法。
6. 【請求項６】 前記切欠き部内に樹脂の膨出を検出する
   インジケータ部を前記中間層の射出成形と共に一体成形
   することを特徴とする請求項５記載の電気融着継手の製
   造方法。
7. 【請求項７】 前記切欠き部内にさらに樹脂の温度又は
   樹脂の膨出圧力を検出するためのセンサ部を前記中間層
   の射出成形と共に一体成形することを特徴とする請求項
   ５記載の電気融着継手の製造方法。