JP6877887B2 - 電気融着継手及び電気融着継手の製造方法 - Google Patents
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Description
このような樹脂管同士を接続する際には、電気融着継手(以下、「EF継手」とする)が多用されている。具体的には、EF継手は、熱可塑性樹脂製の継手本体と、継手本体の内周面側の融着界面内に埋設された電熱線等の発熱体と、発熱体に接続され且つ継手本体の外周面に立設された端子ピンを有する端子部と、を備えている。そして、EF継手の継手本体の両端に設けられた受け口に、接続対象の樹脂管をそれぞれ挿入した状態で、端子ピンに接続した電源コードを通じて通電して発熱体を発熱させる。これによって発熱体周囲の受け口の内周面の樹脂及び各樹脂管の外周面表層を溶融させて、電気融着継手と両樹脂管とを接続し、一体的な管路を形成している。
ここで、「アンテナ機能を形成した」とは、ICタグ自体はアンテナを備えずに例えば接続用電熱線をアンテナとして作動し得る状態と、ICタグ自体がアンテナを具備している状態と、を両方含んでいる。
また、ICタグが電気的に接続可能な接続用電熱線が非高温箇所であるから、前述のようにICタグの不具合を防止することができる。
さらに、本発明では、接続用電熱線が加温用電熱線同士の間に配置されているので、接続用電熱線に対するICタグの接続部分が加温用電熱線及び接続用電熱線の電熱線の長さ方向の略中間に位置させることができ、アンテナとして機能する電熱線の長さ(アンテナ長)を長くすることができる。
この構成によれば、接続用電熱線に対してEF継手の外部から電波が照射されると、加温用電熱線及び接続用電熱線から誘導電流が発生し、絶縁体材料を介してICタグに誘導電流が伝わる。従って、上述のようにICタグは、通信及び内部情報の読み出し・書き出しに必要な電力を得る。また、絶縁体材料を介することで、通電された接続用電熱線からの熱はICタグに伝わり難くなり、ICタグ内の記録の欠落や消去、ICタグの不良化等の発生をより良好に防ぐことができ、接続用電熱線からの熱量が比較的大きい場合等に効果的である。
上述のEF継手において、前記接続用電熱線は外部から電波が照射されると誘導電流を発生させ、前記ICタグに前記誘導電流を供給し、前記ICタグの読み出し及び書き込みを可能に構成されてもよい。
EF継手1は、ソケットであり、上述の構成に加えて、樹脂管5,5との融着を行うためのターミナル部10と、インジケータ13と、を備えている。
図1及び図2に示すように、電熱線3は、継手本体2の内周面2aに接するように、継手本体2の軸線方向に沿って螺旋状に且つ連続して巻き回されている。そして、電熱線3は、一方の受け口7の主に中央部で密に巻き回され、そこから受け口7,7同士の接続部分で疎に巻き渡され、他方の受け口7の主に中央部で再び密に巻き回されている。
即ち、加温用電熱線3hは、受け口7の主に中央部で密に巻き回された電熱線3で構成されており、加温用電熱線3hに通電された際に融着部Mを形成する。
接続用電熱線3xは、加温用電熱線3h同士を接続し、加温用電熱線3hよりも疎に巻き回された電熱線3で構成されている。なお、図1及び図2では、接続用電熱線3xが継手本体2の軸線方向に沿って螺旋状に設けられた例を示しているが、直線状に設けられていても構わない。
ICタグ20を設ける位置としては、接続用電熱線3xに当接する位置であれば特に限定されないが、接続用電熱線3xの中央部に設けることで、ICタグ20のアンテナとして機能する接続用電熱線3xおよび加温用電熱線3hの長さがICタグ20の左右で対称となり、接続用電熱線3xおよび加温用電熱線3hが、ICタグ20を中心とした左右対称なダイポールアンテナとして機能する。
また、ICタグ20を、ICタグ20からターミナルピン4までの長さが通信波長λの1/4長さとなる位置で接続用電熱線3xと当接させても良い。
なお、ICタグ20として外部アンテナを有するものや、内部にアンテナ機能を有しているものの場合には、接続用電熱線3x付近の継手本体に埋設され、リーダライタR等を用いて非接触で情報を読み出し可能に構成されていれば特に限定されないが、アンテナが継手本体の管軸と直交する方向(継手本体の周方向)になるよう、継手本体に埋設することが好ましい。
また、融着後にICタグ20に書き込まれる情報としては、例えば配管施工に関する情報(例えば、位置情報、配管図面、設置年月日、施工者、使用した融着機の種類や型番、通電・融着履歴)等が挙げられるが、これらの情報に限定されない。
ターミナル部10は、ターミナルピン4と、コネクタ取付部12と、を備えている。
ターミナルピン4は、継手本体2の外周面2bから軸線O1直交方向において径方向外側に突設されている。ターミナルピン4には、電熱線3の端部が接続されている。
コネクタ取付部12は、ターミナルピン4を中心として、ターミナルピン4を囲繞するように、継手本体2の外周面2bから軸線O1直交方向において径方向外側に突設されている。また、コネクタ取付部12は、円筒状に形成され、ターミナルピン4と互いの中心軸線が同軸上に配されるように、継手本体2の外周面2bに一体形成されている。
インジケータ13は、EF継手1を用いて樹脂管5,5同士を接合する接合作業時に、継手本体2の内周面2a側と樹脂管5,5の外周面側が適正に融着したことを知らせるために用いられる。
EF継手1を用いて、樹脂管5,5同士を接合する際には、先ず樹脂管5,5のそれぞれの端部を継手本体2の受け口に嵌合させる。
基本的に、EF継手1は一度通電されると、熱を受けた樹脂の状態が変化し、接合強度が通電前と変化するため、通電不可となる。そこて、通信したことを履歴としてICタグ20に記録する。これにより、融着の途中でケーブルコネクタCがターミナルピン4から外れた場合や、電力不足等の理由で融着が止まった場合では、EF継手1を後に誤って再使用しようとした際に、その融着開始時に前述のように融着履歴が有る旨を表示させ、EF継手1の再使用を防ぐことができる。
この際、融着機とICタグ20とを通信させ、ICタグ20に融着が正常に完了したことを書き込んでもよい。融着完了時に、融着機とICタグ20とが互いに通信するように融着機に表示させてもよい。
本実施形態のEF継手の製造方法は、2箇所の受け口7,7を有する樹脂製の継手本体2と、受け口7,7の融着部Mに埋設された加温用電熱線3hと、加温用電熱線3h,3h同士を接続する接続用電熱線3xと、を備え、複数の樹脂管5,5を加熱により融着することで接続するEF継手1の製造方法であって、コア金型32に電熱線3を巻く工程と、電熱線3のうち接続用電熱線3xに対してICタグ20を電気的に接続した状態で配置する工程と、電熱線3が巻かれたコア金型32に外側から隙間Sをあけて樹脂成型用金型34を嵌める工程と、樹脂成型用金型34の内側に樹脂を射出する工程と、を有する。
続いて、樹脂成型用金型34の内側に樹脂Pを射出し、図6(e)に示すように、射出成形完了後に樹脂成型用金型34を外す。さらに、図6(f)に示すように、コア金型32を軸線方向に沿って互いに離間させることで、樹脂Pの射出成形体からコア金型32を外す。その後、図6(g)に示すように、樹脂Pの射出成形体からゲート34gに射出された樹脂Pを切除し、図6(h)に示すように、EF継手1を得る。なお、図6(e)から図6(h)までの図は、図6(a)から図6(d)までの図に対して紙面上で左右反転した状態で示している。
さらに、接続用電熱線3xとIDタグ20がはんだ等の導電体で電気的に接続されている場合には、コントローラとIDタグ20が電熱線3を介した有線通信を行い、融着条件等の読み込みを行っても良い。
さらに、コントローラのリーダライタRの電波の出力を小さくして目的とするEF継手1のみと通信する様にし、隣接する他のEF継手1と混線しないようにしても良い。
Claims (5)
- 複数の樹脂管を加熱により融着することで接続する電気融着継手であって、
複数の受け口を有する樹脂製の継手本体と、
前記受け口に嵌入された前記樹脂管に当接する前記受け口の融着部に埋設された加温用電熱線と、
前記加温用電熱線同士を接続する接続用電熱線と、
隣り合う前記融着部同士の間の前記継手本体に埋没されて前記接続用電熱線に電気的に接続され、アンテナ機能を形成したICタグと、
を備え、
前記ICタグが前記接続用電熱線の中央部に設けられ、前記ICタグのアンテナとして機能する前記接続用電熱線および前記加温用電熱線の長さが前記ICタグの左右で対称となる、電気融着継手。 - 前記ICタグは、絶縁体材料を介して前記接続用電熱線に電気的に接続されている、
請求項1に記載の電気融着継手。 - 前記接続用電熱線は外部から電波が照射されると誘導電流を発生させ、前記ICタグに前記誘導電流を供給し、前記ICタグの読み出し及び書き込みを可能に構成されている、
請求項1又は2に記載の電気融着継手。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の電気融着継手の製造方法であって、
コア金型に電熱線を巻く工程と、
隣り合う前記融着部同士の間にアンテナ機能を形成した状態の前記ICタグを配置する工程と、
前記電熱線が巻かれた前記コア金型に外側から隙間をあけて樹脂成型用金型を嵌める工程と、
前記樹脂成型用金型の内側に樹脂を射出し、隣り合う前記融着部同士の間の前記樹脂に前記ICタグを埋没させる工程と、
を有する、電気融着継手の製造方法。 - 前記電熱線のうち前記接続用電熱線に対して前記ICタグを電気的に接続した状態で配置する工程を有する、
請求項4に記載の電気融着継手の製造方法。
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