JPH10648A - 電気融着継手の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 射出成形時にジェテング現象や電熱線がずれ
るようなことがなく、かつ成形歪が少なくて楕円率の小
さい電気融着継手の製造方法を提供すること。 【構成】 螺旋状に巻いた電熱線２を備え、熱可塑性樹
脂からなるインナー４を金型内に装着し、該金型内に形
成されたキャビテイ部１ａ内に前記インナー４の軸線に
対して垂直方向から熱可塑性溶融樹脂を射出して継手部
材７を得るための溶融樹脂の供給ゲート口13を前記電熱
線２の部分を除く継手部材７の端部に設けた電気融着継
手の製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスや配水配管等
に用いられる電気融着継手の製造方法に関し、特に大口
径の電気融着継手を射出成形で製造するのに適した方法
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気融着継手は、図２にその一例
を示すように、熱可塑性樹脂（ポリエチレンなど）から
なる継手部材７の内周面に電熱線２を螺旋状に埋設し、
その両端をコネクターピン３，３に接続したものであ
る。したがって、電熱線２にコネクターピン３，３を介
して通電し、電熱線２を加熱することにより、受口部８
に挿入した熱可塑性樹脂製のパイプ（図示せず）を電気
的に融着し接続するものである。

【０００３】尚、図の電気融着継手は、継手部材７と同
じ継手部材７をそれぞれ別々に成形し、その後、その端
面同士を加熱融着、いわゆるバット融着して継手本体１
を得るものである。また、図はソケット形を示すが、エ
ルボやチーの場合もあり、この場合は継手部材７の間に
それぞれの継手形状に見合った中間部材を介在させて、
同様にバット融着して継手本体を得るものである。これ
らの電気融着継手は、軽くて施工性に優れ、地震等にも
強いことからガス用埋設配管を中心に近年急速に普及し
ており、現在では呼び口径200mm以上の大口径配管にま
で及んでいる。

【０００４】さて、この電気融着継手は、従来より射出
成形法で製造されており、例えば、インナー（図２の符
号４）と呼ばれる内筒部材にコアを挿通し、予めインナ
ーの外面に成形されている螺旋溝に電熱線を巻き、この
インナーをコアと共に成形用金型内にセットし、この上
にアウター部分（図２の符号５、６）を射出成形して継
手本体を得るという方法がとられてきた。

【０００５】射出成形法の一例としては、樹脂がキャビ
テイ内に均等に回るように継手本体の略中央部に溶融樹
脂の供給ゲート口（以下、単にゲート口という）を１箇
所ないしは並列して２箇所設け、その射出方向はインナ
ーの軸線に対して垂直方向に射出する方法があった。

【０００６】また、他には特開平7-217786号公報におい
て開示されたように、金型内にセットしたインナーの軸
線と平行に樹脂を射出するという射出成形法があり、こ
の場合、ゲート口は継手本体の端部側面に複数個設けら
れていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、呼び口径10
0mm以上の大口径の電気融着継手（以下、単に継手とい
う。）の成形となると、継手本体は相当な厚肉となり、
その容積は相当に大きい。しかも熱可塑性樹脂の熱伝導
率は悪く、かつ溶融から凝固への体積収縮率が大きい。
このようなことから内部欠陥が生じ易いし、一般に大口
径の継手では成形歪が出やすく、特に受口部の内径寸法
の楕円化が大きいと、融着強度にばらつきが生じ、また
融着中にパイプとの隙間から溶融樹脂がはみだしてくる
というような問題もあった。

【０００８】そのうえ前者の方法では、ゲート口が電熱
線の上部にあるため電熱線は射出圧力を強く受けて位置
がずれたり、浮いたりすることがあった。その結果、通
電融着時に電熱線が短絡を起こし易いという問題があ
る。また、ゲート口が垂直方向でかつ一方側にしかない
ため、片側のみに射出圧力が偏りがちになり、そのまま
成形されてしまうので楕円化がさらにひどくなり易いと
考えられる。

【０００９】一方、後者の方法では、ゲート口は端面に
設けられ平行に高速度で射出されるので、先ず溶融樹脂
は軸線方向に一気に飛び出して膨張し、その後徐々にゲ
ート口に近い手前側から径方向に拡っていくという挙動
を示す。これは、いわゆるジェッティング現象と呼ばれ
るもので、このジェッティングにより軸線方向の樹脂の
凝固時間に差が生じ、内部欠陥が生じ易いという問題が
ある。さらにジェッティング現象は、通常射出速度が早
い程起り易いが、この場合は比較的狭い端面にゲート口
が設けられるから、肉厚とゲート口の寸法バランスによ
っては射出速度が比較的遅い場合でも生じ、成形条件の
設定が難しいという問題もある。

【００１０】本発明は、上記問題を解消するもので、射
出成形時にジェッティング現象が生じたり、電熱線がず
れるようなことがなく、かつ成形歪が少なくて、受口部
の楕円化の小さい電気融着継手の製造方法を提供するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段及び作用】そこで本発明
は、螺旋状に巻いた電熱線を備え、熱可塑性樹脂からな
るインナーを金型内に装着し、該金型内に形成されたキ
ャビテイ部に前記インナーの軸線に対して垂直方向から
熱可塑性溶融樹脂を射出成形して継手本体を得る電気融
着継手の製造方法であって、前記溶融樹脂の供給ゲート
口を前記電熱線部分を除く部位に設けるもので、望まし
くは継手本体の端部に設けた電気融着継手の製造方法で
ある。

【００１２】また本発明は、螺旋状に巻いた電熱線を備
え、熱可塑性樹脂からなるインナーを金型内に装着し、
該金型内に形成されたキャビテイ部に前記インナーの軸
線に対して垂直方向から熱可塑性溶融樹脂を射出成形し
て継手部材を成形し、この継手部材同士あるいは継手部
材と別途成形した中間部材をそれぞれ加熱融着して継手
本体を得る電気融着継手の製造方法において、前記射出
成形における溶融樹脂の供給ゲート口は、被接続管を受
け入れる受口部側と前記電熱線部を除く部位に設けるも
ので、望ましくは継手部材の端部に設けた電気融着継手
の製造方法である。

【００１３】そして上記製造方法において、溶融樹脂の
供給ゲート口は、継手本体の外部側および／または内部
側に円周方向均等間隔に複数箇所設けることが望まし
い。

【００１４】以上のように、ゲート口を継手本体のうち
電熱線のない部分、特にその端部に設けたから、電熱線
に強い射出圧力がかかることがなく成形中に電熱線がず
れたり浮いたりすることがない。また、溶融樹脂はイン
ナーの軸線に対し垂直方向から射出するようにしている
が、ゲート口はキャビティ部の端部位置に相当している
ので、この場合の溶融樹脂は一旦インナーの外面にぶつ
かってクッション効果を得た後、一端部側から他端部側
へ向かって軸方向に流れるようになる。即ち、ジェッテ
ィング現象を生じることなく一方向性をもったスムース
な流れとなり、インナーにかかる半径方向の圧力は等分
に作用し極端な楕円化が避けられる。

【００１５】一方、後にバット融着して継手本体を得る
方法では、継手部材の成形にあたって、受口部に相当す
る端部側とそうでない側とがはっきりしている。よって
この場合は、継手本体の受口に相当しない側（継手本体
の中央部に相当する側）の端部にゲート口を設ける。こ
れによって、上記と同様ジェッティング現象が生じるこ
とはなく、同時に半径方向の圧力は均等に作用する。し
かも、受口部側には射出圧力による影響が及ばないから
楕円化の問題は無視できる程になる。またゲート口が設
けられた側は、通常厚肉に設計されており、自然と厚肉
側から薄肉側への流れとなり、溶融樹脂の流れと凝固が
スムースとなる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
参照して説明する。図１は、図２に示した継手部材７の
製造方法を示す、金型部分の断面図で、図２と同一の構
成については同一符号を付している。尚、この電気融着
継手は、後に継手部材７の端部同士をバット融着して継
手本体１を得るもので、その過程は従来と同じであるの
で以下の説明では省略する。金型10は２分割されてお
り、金型内の略中央部に図面では上下に２分割されたコ
ア11、12を受け入れるようになっている。インナー４は
コア11、12に外装されて金型内にセットされ、金型とコ
アによって継手形状のキャビティ部１ａが形成される。
次に、射出口15から射出された溶融樹脂は、ランナ14を
介し、ゲート口13を通ってキャビティ１ａ内に充填され
る。ここでゲート口13は、この継手部材７において受口
部８に相当しない側（継手本体の中央部に相当する側）
の最端部に設けている。尚、この例ではゲート口13は１
箇所しか設けていないが、円周方向に均等間隔で２箇所
また４箇所など複数のゲート口を設けるようにしても良
い。

【００１７】そして、キャビティ部１ａに溶融樹脂を充
填するのと同時に図面左側のキャビティ部（図示せず）
内にも充填し、アウター２を同時成形するようにしてい
る。例えば、これは特開平8-85154号公報にて開示され
た多層成形方法のように、１つの金型内にインナー用と
アウター１用（図２の符号５）及びアウター２用（図２
の符号６）とそれぞれキャビティ室を形成し、同期的な
成形を行なうようにすることも出来るということであ
る。

【００１８】以上によってゲート口13から射出された溶
融樹脂は、一旦インナー４の外面にぶつかってクッショ
ン効果を得た後、端部側から受口側へ向かって軸方向に
流れ、円周方向にも広がっていく。ここでゲート口が円
周方向に複数個あればさらに均等に樹脂は広がってい
く。また、このとき電熱線には直接射出圧力が垂直方向
から作用するようなことがなく、電熱線への影響は少な
い。

【００１９】次に、上記製造方法によって口径200ｍｍ
のソケット継手を製造した。その継手を、Ｘ線により観
察したところ電熱線は所定位置にあり、ずれや浮き上が
りなどは見られなかった。また、ボイド等の内部欠陥も
発生しておらず、さらに受口部の楕円率、すなわち最大
直径と最小直径の差は最大で0.5mm以下と、従来に比べ
ほぼ半減した。尚、上記した実施例は、継手本体７同士
をバット融着する電気融着継手であるが、始めから継手
本体を一体的に射出成形して得るようにしたものでも、
ほぼ同様の結果が得られ、楕円化率も軽減できることが
わかった。

【００２０】本発明の他の実施例としては、ランナー及
びゲート口をコア側に設け、キャビティ部内に内側から
溶融樹脂を射出成形する方法が採れる。この場合もゲー
ト口は、電熱線がある部分を避けて継手本体の端部側に
設け、円周方向に均等間隔で複数個、好ましくは４箇所
に設けることができる。あるいは、この場合は必ずしも
端部でなくても、継手本体の中央部分から放射状に射出
成形する形をとれば、電熱線に与えるダメージを軽減す
るという効果は得ることができるし、ゲート口をパイプ
のストッパー等に利用できるという利点もある。また、
上記した実施例を併せて、即ち外側と内側の両方から射
出成形して製造する例も採ることができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明は、ジェッティング現象が生じな
い射出成形法であると共に軸方向に樹脂が流れ、電熱線
に直接射出圧力がかからないようにゲート口の配置を選
択した。これによって、内部欠陥が生じ難く、射出成形
中に電熱線がずれるようなことがなくなった。また、溶
融樹脂は、一方向性を持ってスムースに流れるので内径
方向への偏った圧力による成形歪が少なく、特に継手部
材の成形の場合は、受口部分にはその影響が及ばないの
で楕円率の小さい良好な電気融着継手を製造することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の製造方法の一実施例を示す金型部分
の断面図である。

【図２】 大口径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…電熱線
３…コネクターピン ４…インナー ５…アウター１
６…アウター２ ７…継手部材 ８…受口部
1ａ…キャビテイ部 10…金型 11，12…コア
13…ゲート口 14…ランナ 15…樹脂射出口

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 螺旋状に巻いた電熱線を備え、熱可塑性
   樹脂からなるインナーを金型内に装着し、該金型内に形
   成されたキャビテイ部に前記インナーの軸線に対して垂
   直方向から熱可塑性溶融樹脂を射出成形して継手本体を
   得る電気融着継手の製造方法において、前記溶融樹脂の
   供給ゲート口を前記電熱線部分を除く部位に設けたこと
   を特徴とする電気融着継手の製造方法。
2. 【請求項２】 螺旋状に巻いた電熱線を備え、熱可塑性
   樹脂からなるインナーを金型内に装着し、該金型内に形
   成されたキャビテイ部に前記インナーの軸線に対して垂
   直方向から熱可塑性溶融樹脂を射出成形して継手部材を
   成形し、この継手部材同士あるいは継手部材と別途成形
   した中間部材をそれぞれ加熱融着して継手本体を得る電
   気融着継手の製造方法において、前記射出成形における
   溶融樹脂の供給ゲート口は、被接続パイプを受け入れる
   受口部側と前記電熱線部分を除く部位に設けたことを特
   徴とする電気融着継手の製造方法。
3. 【請求項３】 前記溶融樹脂の供給ゲート口は、前記継
   手本体あるいは前記継手部材の端部に設けたことを特徴
   とする請求項１又は２記載の電気融着継手の製造方法。
4. 【請求項４】 前記溶融樹脂の供給ゲート口は、継手本
   体の外部側および／または内部側に、円周方向に均等間
   隔で複数箇所設けたことを特徴とする請求項１乃至３記
   載の電気融着継手の製造方法。