JP3930285B2 - Electric fusion joint - Google Patents
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- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
- B29C66/71—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
Landscapes
- Branch Pipes, Bends, And The Like (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂製管、特にガスや水道用の配管材として好適なポリエチレン管の接続に使用される電気融着継手に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ポリエチレンは化学的に極めて安定であり、可塑剤も必要としないので、水道用配管材として有用である反面、実質的に非極性であるために、接着剤による接合が至難である。
そこで、図7に示すように、内層1’側に螺旋巻回抵抗線3’を埋め込み、抵抗線端子2’を外層5’に表出させた熱可塑性樹脂製継手、所謂、電気融着継手が使用されることが多い。
この電気融着継手により熱可塑性樹脂管を接合するには、被接合管端部を継手内に挿入し、抵抗線3’を通電発熱させて内層1’と被接合管端部との界面を熱融着させている。
この場合、外層5’は実質上熱溶融されず端子2’の位置が固定であり、端子近傍の抵抗線部分も実質上固定のままとされるが、内層樹脂が熱溶融されて熱膨張により両端子間の中央から各端子に向け流動され、端子に近いほど累積効果により流量が大とされるために、実質上固定の端子近傍の抵抗線部分に前記樹脂の流動に伴い移動されてくる抵抗線部
分が接触し、短絡が生じて上記界面の熱融着を満足に行ない得ないことがある。
【0003】
そこで、かかる不都合を防止するために、図8の(イ)に示すように、端子2’近傍の抵抗線部分31’の内筒軸方向に対する角度を他の抵抗線部分32’よりも小とし、それに応じ他の抵抗線部分32’の内筒軸方向に対する角度を大きくし、すなわち巻付けピッチを小さくして、図8の(イ)における間隔gを相対的に広くすること(特開平4−8994号公報、特開2001−41385号公報)や、図8の(ロ)に示すように、端子2’近傍の抵抗線部分31’の巻径を他の抵抗線部分32’よりも大きくすること(前掲の特開2001−41385号公報)等が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電気融着継手として、図9に示すように熱可塑性樹脂製内筒1”の端子受け部11’に端子2’のピン部21’を装着し、内筒外面の螺旋溝12’に抵抗線3’を巻付け、抵抗線3’の各端部と各端子2’のヘッド部22’の側面とを溶接等により接合し、内筒1”上に熱可塑性樹脂外層5’を射出成形し、外層5’の表面から端子2’のヘッド部22’を表出させたものが、いわゆる、インナー・アウター式として知られている。
この構成では、内筒表面の溝に抵抗線を巻付けているので、抵抗線の整然・安定な巻付けを保証でき、抵抗線の巻付け時や外層の射出成形に際しての金型組み込み時等での抵抗線の交絡を確実に排除できる。
【0005】
上記したインナー・アウター式において、端子近傍の抵抗線部分の巻径を他の抵抗線部分よりも大きくするには、所定長さ(通常、1/2周から1/3周程度)の凸条部の上面に溝を設け、この溝に端子近傍の抵抗線部分を巻付けることが、前記した抵抗線の整然・安定な巻付け保証のために要請される。
しかしながら、内筒の外面に、このような凸条部を設けると、外層の射出成形時にエアーが捕捉され易く、気泡が生じ、気泡上の外層箇所の肉厚が薄くなって機械的なウィークポイントとなる畏れがある。
【0006】
また、端子近傍の抵抗線部分を巻付けるための溝の内筒軸方向に対する角度を、他の抵抗線部分を巻付けるための溝の同角度よりも小さくする構成では、内筒が無流動の液状になって内筒による支持が喪失されたときに、抵抗線の折り曲げ状態をそのまま保持させ得るように抵抗線を折り曲げ塑性加工することが予定されているが、抵抗線をこのように塑性加工して、内筒の溝に巻付けることは、機巻では困難であり、特に抵抗線が鉄クロム線のように剛直な場合には至難である。
【0007】
更に、前記内筒に設けた端子受け部にピン部を装着した端子のヘッド部と抵抗線との接合には、作業能率上、スポット溶接を使用することが要請されるが、端子のヘッド部が溶接熱で加熱され、端子のヘッド部に接触された端子受け部分が熱軟化され、抵抗線の張力を支えきれなくなって端子が傾き乃至は抜脱されることもある。
【0008】
本発明の他の目的は、熱可塑性樹脂製内筒に抵抗線が溝において巻付けられ、該内筒上に熱可塑性樹脂外層が射出成形され、該外層に抵抗線端子が埋着されてなる継手において、端子の抵抗線部分を巻付けるための溝の内筒軸方向に対する角度を他の抵抗線部分を巻付けるための溝の同角度に較べて小さくするにもかかわらず、抵抗線を円滑な巻付けで容易に製作できる電気融着継手を提供することにある。
【0009】
本発明の更なる目的は、前記した目的に加え、端子近傍の抵抗線部分の巻径を大きくするための上面溝付き凸条部を内筒に設けるにもかかわらず、エアー捕捉を防止して充分な継手強度を有する電気融着継手を提供することにある。
【0010】
本発明の更なる目的は、前記した目的に加え、内筒の端子受け部にピン部を装着した端子のヘッド部と抵抗線とのスポット溶接をスムーズに行ない得る電気融着継手を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項1に係る電気融着継手は、熱可塑性樹脂製内筒に抵抗線が溝において巻付けられ、該内筒上に熱可塑性樹脂外層が射出成形され、該外層に抵抗線端子が埋着されてなる継手において、端子近傍の抵抗線部分を巻付ける溝の内筒軸方向に対する角度を他の抵抗線部分を巻付ける溝の内筒軸方向に対する角度よりも小さくするための抵抗線折り曲げ用ボスが設けられ、抵抗線が他の抵抗線部分において内筒表面の溝に巻付けられ、更に、前記ボスにおいて折り曲げられたうえで溝無しの経間部を経て端子近傍の内筒部分の溝に前記の小角度のもとで巻付けられていることを特徴とし、請求項2では、端子近傍の内筒部分の溝が凸条部の上面に設けられており、更に、請求項3では、凸条部がエアー抜き切欠部または孔を備えている。
【0013】
本願の請求項4に係る電気融着継手では、前記何れかの電気融着継手において、端子のピン部を装着するための端子受け部が内筒に設けられ、端子のヘッド側面に溶接された抵抗線の引っ張りに対し端子のヘッド部を支えるための擁壁が前記端子受け部に設けられている。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図1の(イ)は本発明に係る電気融着継手の要部を示す縦断面図、図1の(ロ)は同上要部を示す平面図、図1の(ハ)は同上要部を示す正面図、図1の(ニ)及び(ホ)は図1の(ハ)におけるニ−ニ断面図及びホ−ホ断面図である。
図1において、1は熱可塑性樹脂内筒、例えばポリエチレン内筒、11は内筒外面の各端部に突設した端子受け部である。2は端子であり、ピン部21とヘッド部22を有し、ピン部21を端子受け部11に緊嵌状態で装着してある。3は抵抗線、例えば鉄クロム線を示し、端子2近傍の抵抗線部分31と他の抵抗線部分32とから成る。12は他の抵抗線部分32を巻付けるために内筒1の外面に設けた溝である。4は端子2近傍の抵抗線部分31の巻径を他の抵抗線部分32よりも大きくするために設けた凸条部であり、端子2側に至るほど背を漸次に高くし、上面に溝41を設け、凸条部4の奥端eにおける溝41と内筒外面における溝12とは、内筒外面に対して同一の高さレベルとしてある。この凸条部4と端子受け部11との間は、切り欠いてあり、この切欠部40が後述する外層射出成形時のエアー抜き通路として使用される。
図1において、端子2近傍の抵抗線部分31が凸条部4の溝41に巻付けられ、他の抵抗線部分32が内筒外面の溝12に巻付けられ、抵抗線3の各端部と各端子2のヘッド部22の側面とが溶接されている。
5は内筒上に射出成形した熱可塑性樹脂外層であり、端子2のヘッド部22が表出されている。
【0015】
図1に示す電気融着継手を製作するには、コア金型上に一旦射出成形によって内筒1を形成し、各端子受け部11に各端子2のピン部21を装着し、内筒表面の溝12に沿い他の抵抗線部分32を、凸条部4の上面の溝41に沿い端子2近傍の抵抗線部分31をそれぞれ巻付け、抵抗線3の各端部と各端子2のヘッド部22の側面とを溶接し、次いで、外金型をセットし、外金型と内筒との間のキャビティに溶融樹脂をチャージし、チャージ樹脂の冷却固化を待って外層5を成形し、離型することができる。
前記溶融樹脂のチャージ時、前記凸条部4の陰にエアーが溜ろうとしても、凸条部4の切欠部40がエアー抜き通路となり、そのエアーが継手端部の金型合わせ目の隙間より容易に排出される。そして、継手が厚肉であるために、キャビティが相当に厚く、チャージ
圧がほぼ0であるために、上記金型合わせ目の隙間からの樹脂の漏出もよく防止できる。従って、充分な機械的強度を有する電気融着継手を良好な作業性で製作できる。
【0016】
上記実施例では、凸条部4の高所側に切欠部40を設けているが、低所側の高さが実質的に0、高所側が端子受け部に連設された凸条部の基本型に対し、図2の(イ)〜(チ)に示すように、エアー抜きとして有効な切欠部または孔を設けたものであれば、適宜のものを使用できる。
図2の(イ)において、11は端子受け部、4は端子受け部11に連設された凸条部であり、低所側に切欠部40を設けてある。
図2の(ロ)において、11は端子受け部、4は凸条部であり、端子受け部11との間及び低所側に切欠部40を設けてある。
図2の(ハ)において、11は端子受け部、4は端子受け部11に連設された凸条部であり、途中に切欠部40を設けてある。
図2に(ニ)おいて、11は端子受け部、4は凸条部であり、端子受け部11との間及び途中に切欠部40を設けてある。
図2の(ホ)において、11は端子受け部、4は凸条部であり、端子受け部11との間及び途中並びに低所側に切欠部40を設けてある。
図2の(ヘ)において、11は端子受け部、4は端子受け部11に連設された凸条部であり、複数箇の孔40,…を所定の間隔を隔てて設けてあり、孔40の形状は限定されず、例えば丸の外、三角形、四角形とすることもできる。孔は、図2の(ト)に示すように、凸条部4の付け根に及ぶ大きさとすることが望ましい。
また、図2の(チ)に示すように、凸条部4の上端に沿い、抵抗線巻付け用溝41よりも深い切欠溝40を設けることも可能である。
【0017】
図1の(ニ)において、端子近傍の抵抗線部分を巻付ける上面溝付き凸条部4の内筒軸方向に対する角度αと、他の抵抗線部分を巻付ける内筒表面の溝12の内筒軸方向に対する角度βとを請求項1に基づき、α<βとして端子2近傍の抵抗線部分31の内筒軸方向に対
する角度を他の抵抗線部分32の内筒軸方向に対する角度よりも小さくし、前記したように、図8の(イ)において示した間隔gを相対的に広くすることによっても、電気融着継手による融着接合時の端子近傍抵抗線の交絡防止の万全を期すことができる。
【0018】
上記実施例での凸条部においては、端子に至るほど背を漸次に高くしてあるが、背を実質的に全長にわたり等しくし、溝深さ
を端子側に至るほど浅くし、奥側端での溝底面と内筒表面の溝底面とを一致させるようにしてもよい。
【0019】
図3の(イ)は請求項1に係る電気融着継手の一実施例の内筒を示す平面図、図3の(ロ)は図3の(イ)におけるロ−ロ断面図である。
図3において、1はポリエチレン内筒等の熱可塑性樹脂内筒、11は内筒の各端部外面に突設した端子受け部である。2は前記と同様にピン部21及びヘッド部22を有する端子であり、前記した通り、ピン部を端子受け部11に緊嵌状態で装着してある。41は端子近傍の抵抗線部分を内筒軸方向に対する角度αで巻付けるために内筒端部の外面に設けた溝、12は他の抵抗線部分を内筒軸方向に対する角度βで巻付けるために内筒外面に設けた溝であり、内筒1の外径をd、端子2近傍の抵抗線部分を巻付ける溝41のピッチをP、他の抵抗線部分を巻付ける溝12のピッチをpとすれば、
[数1]
tandα=πd/P
[数2]
tandβ=πd/p
が成立し、傾斜角αが傾斜角βより小であることによるピッチPの増大に相応してピッチpを狭くすることにより、継手長さを一定に保持してある。
13は溝41と溝12との間に設けた経間であり、内筒1の溝無し外面のままにしてある。14は抵抗線を前記傾斜角βから傾斜角αに折り曲げるためのボスであり、溝12の端に、前記折り曲げに対する曲げ内側に突設してある。このボス14は、前記の鉄ニクロム線のような高剛性の抵抗線でも折り曲げ得る強度を有するものであればよく、円柱の外、多角柱も使用可能である。
【0020】
抵抗線は図示してないが、前記他の抵抗線部分が溝12に巻付けられ、ボス14で折り曲げられ、更に、端子近傍の抵抗線部分が溝端のガイドボス151、152によりガイドされて溝41内に納められ、端子2のヘッド部22の側面に溶接される。
前記折り曲げ用ボス14による抵抗線の折り曲げ時、経間13の抵抗線部分にも曲げモーメントが作用し、図3の(イ)において、折り曲げ用ボスに当接された抵抗線箇所aに作用する曲げモーメントをm0、当接圧力をfとすると、経間のある位置xにおける曲げ
モーメントmxは
[数3]
mx=m0−f・x
で与えられ、経間13の抵抗線部分がこの曲げモーメントmxにより湾曲される。
而るに、この湾曲された経間抵抗線部分が溝無しの内筒表面上にあり、溝に巻付ける必要がないから、仮りに、経間に溝が存在して湾曲経間抵抗線部分をその溝に納めなければならない場合に較べ、内筒全体への抵抗線の巻付けを容易に行うことができる。
【0021】
上記において、折り曲げ用ボス14による抵抗線の折り曲げ角は前記した傾斜角αに等しくすることが理想的であるが、実際は、αよりもやや小さいか、若しくはやや大きくなる。αよりもやや小さいときは、ガイドボス151の内面で端子近傍の抵抗線部分が溝41内にガイドされ、αよりもやや大きいときは、他方のガイドボス152の内面で端子近傍の抵抗線部分が溝41内にガイドされる。
したがって、折り曲げ用ボス14による抵抗線の折り曲げを、内筒軸方向に対する角度を前記の角αより小さくするように行ない、一方のガイドボス151のみを設けること、または、内筒軸方向に対する角度を前記の角αより大きくするように行ない、他方のガイドボス152のみを設けるようにしてもよい。
なお、ガイドボスには、溝底へのガイド面を設けることが好ましい。このガイドボスには、円柱や多角柱を使用できる。
【0022】
上記請求項1の実施例では、端子近傍の内筒部分の表面に設けた溝に端子近傍の抵抗線部分を巻付けているが、請求項2に基づき、端子近傍の内筒部分に凸条部を設け、この凸条部の溝に端子近傍の抵抗線部分を巻付けて端子近傍の抵抗線の巻径を他の抵抗線部分よりも大きくすることもできる。この場合、凸条部においては、前記したように、端子に至るほど背を漸次に高くし、上面に一様深さの抵抗線巻付け用溝を設けてもよく、また、背を実質的に全長にわたり等しくし、溝深さを端子に至るほど浅くし、奥側端での溝底面と内筒表面の溝底面とを一致させるようにしてもよい。後者の場合、図4の(イ)及び(ロ)〔図4の(イ)の正面図〕に示すように、前記したガイドボスを省略し、端子近傍の抵抗線部分を巻付ける凸条部4の奥側端eでの深溝の内面にテーパガイド面150を設けることができる。
【0023】
更に、請求項3に基づき、凸条部にエアー抜き切欠部または孔を設け、前記と同様に、熱可塑性樹脂外層の射出成形工程での外型と内筒との間のキャビティへの溶融樹脂のチャージ時、凸条部の陰に溜ろうとするエアーを凸条部のエアー抜き切欠部または孔を経て継手端部の金型合わせ目の隙間から排出することもできる。
【0024】
上記請求項1〜3の何れの実施例でも、製作においては、内筒表面の両端側の各端子受け部に端子のピン部を装着し、一方の端子のヘッド部側面に抵抗線の一端をスポット溶接し、この端子近傍の抵抗線部分の巻付け、他の抵抗線部分の巻付けをそれぞれ行なったのち、他方の端子近傍の抵抗線部分の巻付けを行ない、ついで、抵抗線の他端側と他方の端子のヘッド部側面とをスポット溶接し、而るのち、外層を射出成形することが必要であり、スポット溶接の際、端子受け部の端子ヘッド部に対する接触部位の熱軟化が避けられないが、請求項4によれば、この熱軟化にもかかわらず、端子を充分安定に保持できる。
【0025】
図5の(イ)は請求項4の実施例の端子受け部を示す平面図、図5の(ロ)は同じく側面図、図5の(ハ)は同じく正面図である。
更に、図6の(イ)は同端子受け部に装着される端子を示す側面図、図6の(ロ)は同端子の底面図であり、電源端子に着脱自在に接続されるヘッド部22の下面にピン部21を備えている。
図5において、111は熱可塑性樹脂内筒に一体に設けた端子受け躯体、112は躯体上端の端子ヘッド受け面であり、中央に端子ピン部挿通穴113を設け、受け面112の外郭を端子ヘッド22の裏面外郭に一致させてある。114及び115は端子ヘッド受け面112の前後に設けた擁壁及び後壁であり、内側面を端子ヘッド22の外面(円柱面)に一致した曲面としてある。116,116は端子ヘッド部を両サイドからスポット溶接電極(ピン電極)で挾むことを可能とする開口であり、この開口のための躯体の欠切は、端子ヘッド受け面112よりも下方位置に及んでいる。
【0026】
図5の(ニ)は端子受け部11に端子2を装着し、端子2のヘッド部22の側面に抵抗線3をスポット溶接した状態を示し、抵抗線3の引っ張りに対して端子ヘッド部22を擁壁114で支えることができるから、前記端子受け部11の端子ヘッド部22に対する接触部位の熱軟化にもかかわらず、端子2を充分安定に保持でき、従って、抵抗線の巻付け状態を安定に維持できる。
【0027】
図5の(ニ)において、擁壁114には抵抗線3の引っ張りに対し剪断反力が発生し、後壁115は抵抗線3の引っ張りで端子2が傾くのを阻止するモーメント反力を擁壁114とで発生するが、支持の主体は、前者の剪断反力であり、後壁115は省略することもできる。
【0028】
【実施例】
〔実施例1〕
ポリエチレン製片受けソケット200であり、端子近傍の抵抗線部分の長さを1/2周、ピッチを1本/12mm、最大巻径を220mmとし、他の抵抗線部分の巻径を217mm、巻付けピッチを1本/6mmとするように、端子近傍の抵抗線部分を巻付けるための上面溝(溝深さ2mm)付きで背を漸次に高くした凸条部、他の抵抗線部分を巻付けるための内筒表面の溝(溝深さ2mm)、及び端子受け部を内筒に設け、端子受け部と凸条部とは連設し、凸条部の奥端側を削除して経間部を設け、直径5mmの円柱体抵抗線折り曲げ用ボスを突設し、凸条部の溝入口の両側に直径5mmのテーパガイド面付きガイドボスを突設し、抵抗線に直径2mmの鉄クロム線を用い、端子と抵抗線との接合をスポット溶接で行ない、ポリエチレン外層を射出成形した。
【0029】
〔比較例〕
前記に対し経間部を設けないものを比較例とした。
【0030】
実施例品1に対し、抵抗線(前記した通り、直径2mmの鉄クロム線を使用)のワィンダーによるコイリングを150回行なったところ、100%の成功率であった。前記比較例品についても、ワィンダーによるコイリングを10回試みたが、巻くことができなかっ
た。
【0031】
〔実施例2〕
端子の寸法は、ヘッド部外径が8mm、ピン部外径が3mm、ピン部長さが6mmである。
上記端子受け部を図5に示した構成とし、躯体部外径を12mm、ピン挿入穴の内径を2.5mmφ、穴深さを6mm、擁壁及び後壁の各壁厚を2mm、高さを1mm、開口下端の位置を受け面の下方3mmとした。
一方の端子のヘッド部側面に抵抗線(前記した通り、直径2mmの鉄クロム線を使用)の一端側をスポット溶接し、スポット溶接3秒後に張力3kgfで抵抗線をコイリングし、抵抗線の他端側と一方の端子のヘッド部側面とをスポット溶接した。
スポット溶接の電流設定値は、6kAとした。
【0032】
この実施例品について、試料数を10個として溶接後の端子の支持状態を調査したところ、異常は観られなかった。
これに対し、擁壁を設けていない比較例品では、試料数10個中4個に端子抜けが発生した。
【0033】
【発明の効果】
請求項1に係る電気融着継手においては、端子近傍の抵抗線部分の内筒軸方向に対する角度を他の抵抗線部分の内筒軸方向に対する角度よりも小さくするための抵抗線折り曲げ用ボスを設けて抵抗線を折り曲げ、この折り曲げ箇所に燐在して生じる湾曲抵抗線部分を溝に納める必要がないようにしてあるから、端子近傍の抵抗線部分の内筒軸方向に対する角度を小さくするように抵抗線を折り曲げるにもかかわらず、内筒全体における抵抗線の溝への巻付けを容易に行なうことができ、良好な製造能率の電気融着継手を提供できる。
【0034】
特に、請求項2の電気融着継手では、端子近傍の内筒部分の溝を凸条部の上面に設けているから、端子近傍の抵抗線部分の巻径を他の抵抗線部分よりも大きくでき、端子の抵抗線部分をピッチのみならず巻径をも大きくでき、電気融着継手による融着接合時の端子近傍抵抗線の交絡防止の万全を期すことができる。
【0035】
更に、請求項3の電気融着継手では、凸条部にエアー抜き切欠部または孔を設けてあるから、外層射出成形時に凸条部の陰にエアーが捕捉されるのを防止でき、気泡の発生をよく排除でき、充分な継手強度を保証できる。
【0036】
請求項4の電気融着継手においては、端子のピン部を装着するための内筒の端子受け部に、抵抗線の引っ張りに対して端子のヘッドを支えるための擁壁を設けてあるから、端子受け部の端子ヘッド部に対する接触部位の溶接熱による熱軟化にもかかわらず、端子を充分安定に保持でき、良好な歩留で製造できる電気融着継手を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例を示す図面である。
【図2】 本発明の他の異なる実施例の要部を示す図面である。
【図3】 本発明の上記とは別の実施例を示す図面である。
【図4】 本発明の上記とは別の実施例の要部を示す図面である。
【図5】 本発明の上記とは別の一実施例を示す図面である。
【図6】 本発明において使用する端子の一例を示す図面である。
【図7】 従来の電気融着継手を示す図面である。
【図8】 上記とは別の従来の異なる電気融着継手を示す図面である。
【図9】 上記とは別の従来の電気融着継手を示す図面である。
【符号の説明】
1 内筒
11 端子受け部
12 他の抵抗線部分を巻付ける溝
13 経間部
14 抵抗線折り曲げ用ボス
2 端子
21 端子のピン部
22 端子のヘッド部
3 抵抗線
31 端子近傍の抵抗線部分
32 他の抵抗線部分
4 凸条部
41 端子近傍の抵抗線部分を巻付ける溝
40 エアー抜き用切欠部または孔
5 外層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electric fusion joint used for connecting a thermoplastic resin pipe, particularly a polyethylene pipe suitable as a piping material for gas and water.
[0002]
[Prior art]
Polyethylene is chemically very stable and does not require a plasticizer. Therefore, polyethylene is useful as a plumbing material for water supply, but is substantially non-polar, so that bonding with an adhesive is difficult.
Therefore, as shown in FIG. 7, a thermoplastic resin joint in which a spirally
In order to join the thermoplastic resin pipe by this electric fusion joint, the end of the pipe to be joined is inserted into the joint, and the resistance wire 3 'is energized to generate heat so that the interface between the inner layer 1' and the end of the pipe to be joined is formed. It is heat-sealed.
In this case, the
[0003]
Therefore, in order to prevent such inconvenience, as shown in FIG. 8A, the angle of the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as shown in FIG. 9, as the electric fusion joint, the
In this configuration, the resistance wire is wound around the groove on the surface of the inner cylinder, so that the resistance wire is ordered and stable, and when the resistance wire is wound or the die is assembled during the outer layer injection molding, etc. It is possible to surely eliminate the entanglement of the resistance wire at.
[0005]
In the inner / outer type described above, in order to make the winding diameter of the resistance wire portion in the vicinity of the terminal larger than that of the other resistance wire portions, a ridge having a predetermined length (usually about 1/2 to 1/3 turn). A groove is provided on the upper surface of the portion, and the resistance wire portion in the vicinity of the terminal is wound around the groove in order to guarantee an orderly and stable winding of the resistance wire.
However, if such a ridge is provided on the outer surface of the inner cylinder, air is easily trapped during the injection molding of the outer layer, bubbles are generated, and the thickness of the outer layer portion on the bubbles is reduced, resulting in a mechanical weak point. There is a drowning.
[0006]
Further, in the configuration in which the angle of the groove for winding the resistance wire portion near the terminal with respect to the inner cylinder axis direction is smaller than the same angle of the groove for winding the other resistance wire portion, the inner cylinder is non-flowing. It is planned that the resistance wire will be bent and plastic processed so that the bent state of the resistance wire can be maintained as it is when it becomes liquid and the support by the inner cylinder is lost. Thus, it is difficult to wind it around the groove of the inner cylinder by machine winding, and it is particularly difficult when the resistance wire is rigid like iron-chromium wire.
[0007]
Furthermore, for the work efficiency, it is required to use spot welding for joining the head portion of the terminal having a pin portion attached to the terminal receiving portion provided in the inner cylinder and the resistance wire. Is heated by welding heat, and the terminal receiving portion in contact with the head portion of the terminal is thermally softened, and the terminal may be tilted or pulled out because the tension of the resistance wire cannot be supported.
[ 0008]
Another object of the present invention is that a resistance wire is wound around a groove on a thermoplastic resin inner cylinder, a thermoplastic resin outer layer is injection-molded on the inner cylinder, and a resistance wire terminal is embedded in the outer layer. Despite the fact that the angle of the groove for winding the resistance wire portion of the terminal with respect to the inner cylinder axis direction is smaller than that of the groove for winding the other resistance wire portion, the resistance wire is smoothed. An object of the present invention is to provide an electric fusion joint that can be easily manufactured by simple winding.
[0009]
A further object of the present invention is to prevent air trapping in spite of providing the inner cylinder with a convex groove with an upper surface groove for increasing the winding diameter of the resistance wire portion in the vicinity of the terminal in addition to the aforementioned object. An object of the present invention is to provide an electric fusion joint having sufficient joint strength.
[0010]
A further object of the present invention is to provide an electric fusion joint capable of smoothly performing spot welding between a head portion of a terminal having a pin portion mounted on a terminal receiving portion of an inner cylinder and a resistance wire in addition to the above-described purpose. It is in.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In the electric fusion joint according to
[0013]
In the electric fusion joint according to
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Longitudinal sectional view of (b) is 1 showing a main portion of the electric fusion coupling according to the present invention, (b) is a plan view showing the same principal portion of Figure 1, in Figure 1 the (c) is same as above main portion FIG. 1 (D) and FIG. 1 (E) are a sectional view and a sectional view of the knee in FIG.
In FIG. 1, 1 is a thermoplastic resin inner cylinder, for example, a polyethylene inner cylinder, and 11 is a terminal receiving portion projecting from each end of the outer surface of the inner cylinder.
In FIG. 1, the
[0015]
In order to manufacture the electric fusion joint shown in FIG. 1, the
When charging the molten resin, even if air tends to accumulate behind the
[0016]
In the above embodiment, the
In FIG. 2A,
In FIG. 2B, 11 is a terminal receiving portion, 4 is a protruding portion, and a
In FIG. 2C,
In FIG. 2D, 11 is a terminal receiving part, 4 is a convex part, and the
In (e) of FIG. 2, 11 is a terminal receiving part, 4 is a protruding item | line part, The
In FIG. 2 (f), 11 is a terminal receiving part, 4 is a protruding line part connected to the
Further, as shown in FIG. 2 (h), it is also possible to provide a
[0017]
In FIG. 1 (D), the angle α of the
[0018]
In the ridges in the above embodiment, the back is gradually increased toward the terminal, but the back is substantially equal over the entire length, and the groove depth is shallower toward the terminal side, and the back end The bottom surface of the groove and the bottom surface of the inner cylinder surface may coincide with each other.
[0019]
3A is a plan view showing an inner cylinder of an embodiment of an electrofusion joint according to
In FIG. 3, 1 is a thermoplastic resin inner cylinder such as a polyethylene inner cylinder, and 11 is a terminal receiving portion projecting from the outer surface of each end of the inner cylinder.
[Equation 1]
tandα = πd / P
[Equation 2]
tandβ = πd / p
The joint length is kept constant by narrowing the pitch p corresponding to the increase in the pitch P due to the fact that the inclination angle α is smaller than the inclination angle β.
[0020]
Although the resistance wire is not shown, the other resistance wire portion is wound around the
When the resistance wire is bent by the bending
[Equation 3]
mx = m0−f · x
And the resistance line portion of the
Therefore, since this curved meridian resistance line part is on the inner cylinder surface without the groove and it is not necessary to wrap around the groove, there is a groove between the meridians and there is a curved meridian resistance line part. Can be easily wound around the entire inner cylinder as compared with the case where the wire must be placed in the groove.
[0021]
In the above description, it is ideal that the bending angle of the resistance wire by the bending
Therefore, the resistance wire is bent by the bending
The guide boss is preferably provided with a guide surface to the groove bottom. The guide boss can be a cylinder or a polygonal column.
[0022]
In the embodiment of the first aspect, although wound resistance wire portion of the terminal near the groove formed in the surface of the inner cylinder portion of the terminal near, based on
[0023]
Further, according to the third aspect of the present invention, an air vent notch or a hole is provided in the ridge, and in the same manner as described above, the molten resin into the cavity between the outer mold and the inner cylinder in the injection molding process of the thermoplastic resin outer layer. At the time of charging, air to be stored behind the ridges can be discharged from the gap between the mold joints at the end of the joint through the air vent notch or hole of the ridge.
[0024]
In any of the above embodiments of the first to third aspects, in manufacturing, a terminal pin portion is attached to each terminal receiving portion on both ends of the inner cylinder surface, and one end of a resistance wire is attached to the side surface of the head portion of one terminal. After spot welding, winding the resistance wire portion near this terminal, winding the other resistance wire portion, then winding the resistance wire portion near the other terminal, and then the other end of the resistance wire It is necessary to spot weld the side and the side of the head of the other terminal, and after that, it is necessary to injection-mold the outer layer. During spot welding, avoid thermal softening of the contact part of the terminal receiving part with respect to the terminal head. However, according to the fourth aspect , the terminal can be held sufficiently stably despite the thermal softening.
[0025]
5 (a) is a plan view showing the terminal receiving portion of the embodiment of
6A is a side view showing a terminal mounted on the terminal receiving portion, and FIG. 6B is a bottom view of the terminal, and the
In FIG. 5,
[0026]
FIG. 5D shows a state in which the
[0027]
In FIG. 5D, a shear reaction force is generated on the
[0028]
【Example】
[Example 1]
This is a single piece socket 200 made of polyethylene, the length of the resistance wire portion in the vicinity of the terminal is 1/2 turn, the pitch is 1/12 mm, the maximum winding diameter is 220 mm, and the winding diameter of the other resistance wire portion is 217 mm. Wrapping the ridges and other resistance wire parts with a top groove (groove depth 2mm) for winding the resistance wire part near the terminal and gradually increasing the back so that the attachment pitch is 1 / 6mm A groove on the surface of the inner cylinder (
[ 0029]
[Comparative Example]
In contrast to the above , a comparative example was provided without a meridian part .
[0030]
Against the
[0031]
[Example 2]
As for the dimensions of the terminals, the head part outer diameter is 8 mm, the pin part outer diameter is 3 mm, and the pin part length is 6 mm.
The terminal receiving portion has the configuration shown in FIG. 5, the outer diameter of the housing portion is 12 mm, the inner diameter of the pin insertion hole is 2.5 mmφ, the hole depth is 6 mm, the wall thickness of the retaining wall and the rear wall is 2 mm, and the height. Was 1 mm, and the position of the lower end of the opening was 3 mm below the receiving surface.
Spot welding one end of a resistance wire (using a 2mm diameter iron chrome wire as described above) on the side of the head of one terminal, coiling the resistance wire with a tension of
The current setting value for spot welding was 6 kA.
[ 0032]
About this example product, when the number of samples was 10, and the support state of the terminal after welding was investigated, no abnormality was observed.
On the other hand, in the comparative example product not provided with the retaining wall, terminal loss occurred in 4 out of 10 samples.
[0033]
【The invention's effect】
In the electrical fusion joint according to
[0034]
In particular, in the electric fusion joint according to
[0035 ]
Furthermore, in the electric fusion joint according to
[0036]
In the electric fusion joint according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a drawing showing an embodiment of the present invention .
FIG. 2 is a view showing a main part of another embodiment of the present invention .
FIG. 3 is a drawing showing another embodiment of the present invention .
FIG. 4 is a view showing a main part of another embodiment of the present invention different from the above .
FIG. 5 is a drawing showing another embodiment of the present invention .
FIG. 6 is a drawing showing an example of a terminal used in the present invention.
FIG. 7 is a view showing a conventional electric fusion joint.
FIG. 8 is a drawing showing another conventional electric fusion joint different from the above.
FIG. 9 is a view showing a conventional electric fusion joint different from the above.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
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| JP2001319796A JP3930285B2 (en) | 2001-10-17 | 2001-10-17 | Electric fusion joint |
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