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発明の名称 電気融着継手及びその製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−141168(P2001−141168A)
公開日 平成13年5月25日(2001.5.25)
出願番号 特願平11−325668
出願日 平成11年11月16日(1999.11.16)
代理人
発明者 水川 賢司
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 両端部に受口が設けられ、それらの受口を形成する熱可塑性樹脂壁中に、所定長さにわたって電熱線の螺旋状巻回物からなるボビンが埋設されている電気融着継手であって、両ボビンに跨がるようにしてそれらの外側の熱可塑性樹脂壁中に、延伸熱可塑性樹脂シートの巻回物からなる筒状体が埋設されていることを特徴とする電気融着継手。
【請求項2】 前記筒状体が埋設されている部分が、熱可塑性樹脂によって形成された内外層間に延伸熱可塑性樹脂シートの巻回物からなる筒状体が積層された複合管構造とされていることを特徴とする請求項1に記載の電気融着継手。
【請求項3】 電熱線を螺旋状に巻回して直列状に連結する一対のボビンを形成する工程と、該一対のボビンを、熱可塑性樹脂によって形成された内外層間に延伸熱可塑性樹脂シートの巻回物からなる筒状体が積層された複合管内に装着して、これを射出成形金型にインサートする工程と、該射出成形金型内に熱可塑性樹脂を射出する工程とからなることを特徴とする電気融着継手の製造方法。
【請求項4】 電熱線を螺旋状に巻回して直列状に連結する一対のボビンを形成する工程と、該一対のポビンに跨がるようにしてそれらの外側に延伸熱可塑性樹脂シートを巻回して筒状体を形成する工程と、該一対のボビン及び筒状体を射出成形金型にインサートする工程と、該射出成形金型内に熱可塑性樹脂を射出する工程とからなることを特徴とする電気融着継手の製造方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐内圧性に優れた複合管同士を接続するために好適に使用される、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】液体、気体等の各種物質を流動させて搬送する際に使用されるパイプ、ホース等の管体は、内部を流動する物質の圧力によって破損しないような耐内圧性が要求される。特に、耐油配管、給水管等のように、高圧流体を搬送する場合には、高耐内圧性が必要になる。
【0003】合成樹脂は一般的に引張強度等が金属に比べて低いため、合成樹脂管は内圧等に対して強度を確保するために肉厚を厚くしている。そのため、内圧条件や口径によってはコストが高くなることがある。
【0004】又、例えば、特開平8─11250号公報には、合成樹脂等の可撓性材料によってそれぞれ管状に構成された内層と外層との間に、繊維補強層およびワイヤー補強層が設けられた複合管が開示されている。
【0005】このような複合管では、繊維補強層およびワイヤー補強層が設けられていることによって、耐内圧性又は耐外圧性が向上している。しかしながら、繊維補強層は、適当な太さを有する繊維を編組して、あるいはスパイラル状に巻回して配置されているために、繊維補強層自体が厚くなるという問題がある。また、繊維を束ねた状態で構成される繊維補強層は、各繊維の長手方向に沿った軸方向強度が、周方向の強度に比べて大きくなるという問題もある。しかも、繊維補強層にワイヤー補強層を積層しているために、全体の肉厚が大きく、全体の重量が大きくなるために取り扱いが容易でなく、又、経済性も損なわれるという問題もある。
【0006】そこで、本発明者等は、特願平11─95451号において、肉厚を厚くすることなく、合成樹脂製の内外層管の間に延伸オレフィン系樹脂シートを螺旋状に巻回して構成された中間層が積層された耐内圧性に優れた複合管を提案した。この複合管同士を、従来のポリエチレン中に電熱線が埋設された電気融着継手を用いて接続して管路を形成した場合、複合管の部分は延伸オレフィン系樹脂シートで補強されているために耐内圧性が高いが、電気融着継手の部分では、肉厚を相当厚くしなければ耐内圧性が足りなくなり、肉厚を厚くすると継手重量が重くなり不経済であるばかりでなく、ヒケが発生し易く成形が難しいという問題点がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のような従来の問題点を解消し、耐内圧性に優れた複合管同士を、簡単な作業によって、耐内圧性に優れた状態にて接合することができる電気融着継手及びその製造方法を提供することを目的としてなされたものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本願の請求項1に記載の発明(本発明1)は、両端部に受口が設けられ、それらの受口を形成する熱可塑性樹脂壁中に、所定長さにわたって電熱線の螺旋状巻回物からなるボビンが埋設されている電気融着継手であって、両ボビンに跨がるようにしてそれらの外側の熱可塑性樹脂壁中に、延伸熱可塑性樹脂シートの巻回物からなる筒状体が埋設されている電気融着継手である。
【0009】本願の請求項2に記載の発明(本発明2)は、前記筒状体が埋設されている部分が、熱可塑性樹脂によって形成された内外層間に延伸熱可塑性樹脂シートの巻回物からなる筒状体が積層された複合管構造とされている本発明1の電気融着継手である。
【0010】本願の請求項3に記載の発明(本発明3)は、電熱線を螺旋状に巻回して直列状に連結する一対のボビンを形成する工程と、該一対のボビンを、熱可塑性樹脂によって形成された内外層間に延伸熱可塑性樹脂シートの巻回物からなる筒状体が積層された複合管内に装着して、これを射出成形金型にインサートする工程と、該射出成形金型内に熱可塑性樹脂を射出する工程とからなる電気融着継手の製造方法である。
【0011】本願の請求項4に記載の発明(本発明4)は、電熱線を螺旋状に巻回して直列状に連結する一対のボビンを形成する工程と、該一対のポビンに跨がるようにしてそれらの外側に延伸熱可塑性樹脂シートを巻回して筒状体を形成する工程と、該一対のボビン及び筒状体を射出成形金型にインサートする工程と、該射出成形金型内に熱可塑性樹脂を射出する工程とからなる電気融着継手の製造方法である。
【0012】本発明において、電気融着継手の継手本体を構成する熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンが好適に使用されるが、ポリエチレンに限らず、例えば、ポリエチレン以外のオレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリアミド等であってもよい。
【0013】本発明において、筒状体を形成する延伸熱可塑性樹脂シートを構成する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレンが好適に使用されるが、ポリエチレン以外のオレフィン系樹脂、その他の延伸可能な熱可塑性樹脂であってもよい。その熱可塑性樹脂は電気融着継手の継手本体を形成する熱可塑性樹脂と同種の樹脂であり、融着相溶性があるものが好ましい。
【0014】
【作用】本発明1の電気融着継手は、両ボビンに跨がるようにしてそれらの外側の継手本体を形成する熱可塑性樹脂壁中に、延伸熱可塑性樹脂シートの巻回物からなる筒状体が埋設されていることにより、耐内圧性に優れており、耐内圧性に優れた複合管同士を電気融着方式にて接続する継手として用いて管路を形成したとき、管路内に流体が高圧で流れても破損するおそれがなく、又、筒状体上に熱可塑性樹脂層が存在するので、筒状体が外力から保護されており、筒状体が外力により傷付いたり、破損するおそれがない。
【0015】本発明2の電気融着継手は、前記筒状体が埋設されている部分が、熱可塑性樹脂によって形成された内外層間に延伸熱可塑性樹脂シートの巻回物からなる筒状体が積層された複合管構造とされていることにより、一層耐内圧性に優れている。
【0016】本発明3の電気融着継手の製造方法は、電熱線を螺旋状に巻回して直列状に連結する一対のボビンを形成する工程と、該一対のボビンを、熱可塑性樹脂によって形成された内外層間に延伸熱可塑性樹脂シートの巻回物からなる筒状体が積層された複合管内に装着して、これを射出成形金型にインサートする工程と、該射出成形金型内に熱可塑性樹脂を射出する工程とからなることにより、耐内圧性に優れた電気融着継手を簡単を作業により製造することができる。
【0017】本発明4の電気融着継手の製造方法は、電熱線を螺旋状に巻回して直列状に連結する一対のボビンを形成する工程と、該一対のポビンに跨がるようにしてそれらの外側に延伸熱可塑性樹脂シートを巻回して筒状体を形成する工程と、該一対のボビン及び筒状体を射出成形金型にインサートする工程と、該射出成形金型内に熱可塑性樹脂を射出する工程とからなることにより、耐内圧性に優れた電気融着継手を簡単を作業により製造することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は、本発明の電気融着継手の一例を示す断面図である。図1に示すとおり、この例の電気融着継手10は、両端部に受口10A,10Aが設けられたソケット型の継手である。
【0019】電気融着継手10を構成する壁は、ポリエチレンによって形成された内層111と外層113との間に延伸ポリエチレンシートの巻回物からなる筒状体112が積層された複合管11と、その複合管11の内側に射出成形により積層された射出成形層12からなる。
【0020】図7にも示すように、複合管11の内層111と外層113との間に積層された筒状体112は、適当な幅寸法の帯状をした延伸ポリエチレンシートを、内層111の軸方向に対して30〜90°の傾斜角度になるように螺旋状に巻回し、さらに、その上に、延伸ポリエチレンシートを傾斜方向が反対になるように螺旋状に巻回して2層構造に形成されている。
【0021】このような構成の複合管11は、ポリエチレン製の内層111に対して、引っ張り強度に優れた延伸ポリエチレンシートを螺旋状に巻回した筒状体112が積層されているために、内層111は、筒状体112によって補強されている。従って、複合管11は、耐内圧性に優れている。
【0022】又、複合管11は、筒状体112上にポリエチレン製の外層113が積層されているので、筒状体112が外力から保護されており、筒状体112が外力により傷付いたり、破損するおそれがない。
【0023】電気融着継手10の受口10A,10Aの射出成形層12を形成するポリエチレン壁中には、所定長さにわたって樹脂被覆電熱線22の螺旋状巻回物からなる一対のボビン20,20が一定長にわたって埋設されている。
【0024】電気融着継手10は、両ボビン20,20に跨がるようにしてそれらの外側の壁を構成する複合管11中に延伸ポリエチレンシートの巻回物からなる筒状体112が埋設されている状態となっている。
【0025】電気融着継手10の両端部には、一対のボビン20,20に結線されたターミナル25,25と、射出成形層12と一体的に形成されたインジケータ部121,121が外周面に表出するように設けられている。
【0026】以下、図1に示す電気融着継手10の製造方法の一例を図2〜図6を参照して説明する。まず、最初に、図2に示すように、巻線コア21上に、その巻線コア21を周方向に回転させるようにして、樹脂被覆電熱線22を螺旋状に巻回し、連結用樹脂被覆電熱線23にて結線された状態の一対の巻回物20′,20′を形成し、その巻回物20′,20′の隣接する樹脂被覆電熱線22間をコテ止め24により固定していく。
【0027】次に、図3に示すように、一対の巻回物20′,20′の両端の樹脂被覆電熱線22,22の端部の樹脂被覆層を剥離して金属線を露出させ、その金属線上にターミナル25,25を連結した後、巻線コア21を抜き取って、樹脂被覆電熱線の螺旋状巻回物からなる一対のボビン20,20を得る。
【0028】次に、図4に示すように、図3に示す一対のボビン20,20を、複合管11内に挿入する。複合管11には、両端部にそれぞれターミナル形成用孔114,114と、インジケーター形成用孔115,115とが設けられている。ターミナル形成用孔114,114内に、内方から一対のボビン20,20に結線されたターミナル25,25を差し込むことにより、一対のボビン20,20は複合管11内に固定された状態となる。
【0029】差し込まれたターミナル25,25には、外方からねじ116,116をねじ込み、インジケーター形成用孔115,115には、外方インジケータピン117,117を挿入して蓋をする。インジケータピン117,117の先端には、インジケータ形成用の孔が設けられている。
【0030】次に、図5に示すように、この状態の複合管11及び複合管11内に固定された一対のボビン20,20を射出成形金型30の外型31内にインサートする。この開型状態においては、内型32は縮径状態となっている。次に、図6に示すように、内型32を外型31に前進させるとともに、内型32拡径状態となして、型締めを行う。
【0031】この外型31と内型32とからなる射出成形金型30内にポリエチレンを射出し、開型し、脱型するという一例の射出成形を行った後、ねじ116,116及びインジケータピン117,117を取り外すことにより、図1に示すような、複合管11の内側に射出成形層12が積層され、そのポリエチレン壁中に、所定長さにわたって樹脂被覆電熱線22の螺旋状巻回物からなる一対のボビン20,20が埋設されている電気融着継手10を得る。
【0032】この電気融着継手10は、両ボビン20,20に跨がるようにしてそれらの外側の壁を形成する複合管11中に延伸ポリエチレンシートの巻回物からなる筒状体112が埋設されている状態となっている。このため、この電気融着継手10は耐内圧性に優れており、図7に示すのと同様の複合管同士を電気融着方式にて接続する継手として用いて管路を形成したとき、管路内に流体が高圧で流れても破損するおそれがない。又、筒状体112上にポリエチレン製の外層113が積層されているので、筒状体112が外力から保護されており、筒状体112が外力により傷付いたり、破損するおそれがない。
【0033】図8は、本発明の電気融着継手の別の例を示す断面図である。図1に示すとおり、この例の電気融着継手40は、両端部に受口40A,40Aが設けられたソケット型の継手である。
【0034】電気融着継手40の受口40A,40Aを形成するポリエチレン壁41中には、所定長さにわたって樹脂被覆電熱線52の螺旋状巻回物からなる一対のボビン50,50が一定長にわたって埋設されている。又、電気融着継手40のポリエチレン壁41には、両ボビン50,50に跨がるようにして延伸ポリエチレンシートの巻回物からなる筒状体60が埋設されている。
【0035】電気融着継手40の両端部には、一対のボビン50,50に結線されたターミナル55,55と、インジケータ部42,42が外周面に表出するように設けらている。
【0036】以下、図8に示す電気融着継手40の製造方法の一例を図9及び図10を参照して説明する。まず、最初に、図9(a)に示すように、コア71上に、そのコア71を周方向に回転させるようにして、樹脂被覆電熱線52を螺旋状に巻回し、連結用樹脂被覆電熱線53にて結線された状態の一対の巻回物50′,50′を形成し、その巻回物50′,50′の隣接する樹脂被覆電熱線52間をコテ止め54により固定していく。
【0037】次に、図9(b)に示すように、一対の巻回物50′,50′の両端の樹脂被覆電熱線52,52の端部の樹脂被覆層を剥離して金属線を露出させ、その金属線にターミナルピン55,55を連結して、樹脂被覆電熱線の螺旋状巻回物からなる一対のボビン50,50を得る。その両ボビン50,50に跨がるようにして、それらの外側に延伸ポリエチレンシートを巻回して、延伸ポリエチレンシートからなる筒状体60を積層した状態とする。このとき、コア71は射出成形金型の内型として使用するのでつけたままにしておく。
【0038】次に、図9(c)に示すように、コア71に、その両端部に支持部721,721を連結するようにしてハンドル72を固定する。ハンドル72の両端部には、両ポビン50,50の方に伸びるターミナルピン固定部722,722と、インジケータピン117,117とが設けられている。ターミナルピン固定部722,722は、ターミナルピン55,55の上端部を差し込むことにより固定するとともに、その上端部の周囲を射出成形の際に熱可塑性樹脂にて覆われるのを防止するようになっている。インジケータピン117,117の先端部にはインジケータ部形成用の射出成形の際に熱可塑性樹脂が入り込む孔が設けられている。
【0039】次に、図10に示すように、このハンドル72を固定したコア71を、射出成形型70の外型73内にインサートし、型締めを行い、その射出成形型70内に熱可塑性樹脂を射出し、開型し、コア71を脱型するという一連の射出成形を行った後に、ハンドル72を取り去ることにより、図8に示すような、射出成形により形成されたポリエチレン壁41中に、所定長さにわたって樹脂被覆電熱線52の螺旋状巻回物からなる一対のボビン50,50が埋設されており、且つ、両ボビン50,50に跨がるようにしてそれらの外側のポリエチレン壁41中に延伸ポリエチレンシートの巻回物からなる筒状体60が埋設された電気融着継手40を得る。この電気融着継手40の両端部には、一対のボビン50,50に結線されたターミナルピン55,55と、インジケータ部42,42が外周面に表出するように設けらている。
【0040】この電気融着継手40は、延伸ポリエチレンシートの巻回物からなる筒状体60で補強された状態となっているので、耐内圧性に優れており、図7に示すとの同様の複合管同士を電気融着方式にて接続する継手として用いて管路を形成したとき、管路内に流体が高圧で流れても破損するおそれがない。又、筒状体40上にポリエチレン壁41の層が存在するので、筒状体40が外力から保護されており、筒状体40が外力により傷付いたり、破損するおそれがない。
【0041】
【発明の効果】本発明の電気融着継手は、上記の構成とされているので、耐内圧性に優れた複合管同士を、簡単な作業によって、耐内圧性に優れた状態にて接合形成することができる。
【0042】本発明の電気融着継手の製造方法は、上記の構成とされているので、耐内圧性に優れた電気融着継手を簡単を作業により製造することができる。




 

 


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