(57)【要約】【課題】樹脂被覆電熱線をスピンドルに巻回して形成したコイルの電熱線端部を精度よく折り立てることができるエレクトロフュージョン継手の電熱線コイル製造装置及び製造方法を提供する。【解決手段】スピンドル１の外周面に電熱線Ｗを巻回し、コテ４で電熱線Ｗを融着させて保形した後、電熱線Ｗを送り出し機構側の電熱線Ｗと切り離す。電熱線Ｗの端部を当て爪１０に係合させ、スピンドル１を当て爪１０の先端部を回動中心として９０°以上回動させて折り曲げ部を形成する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂被覆電熱線が巻回されるスピンドルと、
樹脂被覆電熱線をスピンドルに向って送り出す送り出し機構と、
巻回された樹脂被覆電熱線を前記送り出し機構側の樹脂被覆電熱線から切断するためのカッターと、
巻回された樹脂被覆電熱線から接線方向に延在した樹脂被覆電熱線の端部を折り立てるための折り曲げ装置とを有するエレクトロフュージョン継手の電熱線コイル製造装置において、
該折り曲げ装置は、樹脂被覆電熱線の端部が挿入される係合部を有した当て爪と、前記スピンドルを該当て爪の先端部を回動中心として回動させる回動装置とを備えており、
該当て爪は、第１爪及び第２爪を備え、該第２爪は、該樹脂被覆電熱線端部と前記スピンドルとの間に差し込まれるものであり、
第１爪及び第２爪はそれぞれ前記係合部に臨む対峙面を有しており、第１爪の対峙面と第２爪の対峙面とが対面している
ことを特徴とするエレクトロフュージョン継手の電熱線コイル製造装置。
【請求項２】
請求項１において、前記当て爪は、前記係合部内に挿入された樹脂被覆電熱線に沿って延在するストッパ部を有することを特徴とするエレクトロフュージョン継手の電熱線コイル製造装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記対峙面同士の間隔が前記樹脂被覆電熱線の線径よりも大きいことを特徴とするエレクトロフュージョン継手の電熱線コイル製造装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記回動装置は、前記スピンドルを前記当て爪の先端部を回動中心として９０°又はそれ以上回動させることを特徴とするエレクトロフュージョン継手の電熱線コイル製造装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電熱線コイル製造装置を用いて電熱線コイルを製造するエレクトロフュージョン継手の電熱線コイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロフュージョン継手（電気融着式継手）の電熱線コイルを製造するための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上下水道管やガス管などのプラスチック管（合成樹脂管）の管継手として用いられるエレクトロフュージョン継手は、通電によって発熱する被覆電熱線のコイルを内周側に埋設した成形品よりなっている。継手内にプラスチック管を挿通後、通電して接続面を加熱溶融することにより、エレクトロフュージョン継手とプラスチック管とが接続される。
【０００３】
かかるエレクトロフュージョン継手の電熱線コイルの製造方法として、スピンドルの外周に樹脂被覆電熱線を隙間なく巻回した後、樹脂被覆電熱線同士を融着させて一体化してコイルとし、その後、このコイルをスピンドルから抜き出す方法が行われている（例えば特許文献１〜３）。
【０００４】
樹脂被覆電熱線をスピンドルに巻回した後、樹脂被覆電熱線をその送り出し装置と巻回されたコイルとの間で切断する。この状態では、樹脂被覆電熱線の両端はコイルから接線方向に延出しているので、コイル軸心線と垂直方向に樹脂被覆電熱線両端部を折り曲げる（特許文献２，３）。
【０００５】
樹脂被覆電熱線の両端部を折り曲げる方法及び装置として、特許文献３の００２３段落には、図１１（ａ）のように、コイルＣの外周に押え部材３６を押し付けて樹脂被覆電熱線Ｗの端部近傍を押えつけ、押込み部材３４で樹脂被覆電熱線を折曲方向に押して９０°折り曲げるものが記載されている。
【０００６】
しかしながら、この方法では、樹脂被覆電熱線Ｗの折り曲げ部が図１１（ｂ）のように丸みを帯びたものとなり、折り曲げ部が直角にならない。
【０００７】
このような問題点を解決するために、図１２（ａ）のように、先端が鋭角状となっているくさび状の当て爪４０を樹脂被覆電熱線Ｗの端部に当て、スピンドル１をその軸心周りに図のθ方向に９０°回動させる（図１２（ｂ））ことが考えられる。
【０００８】
しかし、この場合、折り曲げ部ｂ付近の樹脂被覆電熱線ＷにコイルＣの巻回部から引き剥される方向に力が加えられて部分的に引き剥され、これによって折り曲げ部ｂが丸みを帯び、折り曲げ部ｂの曲率半径が大きくなるという短所が生じる。また、折り曲げ部ｂ付近で樹脂被覆電熱線Ｗが部分的にコイル巻回部から引き剥される結果、樹脂被覆電熱線の折り曲げ部からの立ち上り長さ（折り立て長さ）が大きくなり、該折り立て長さのバラツキが大きくなるおそれもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１−１６４８８９
【特許文献２】特開平８−２４３６７１
【特許文献３】特開２０００−３５５０５３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、樹脂被覆電熱線をスピンドルに巻回して形成したコイルの両端部において、樹脂被覆電熱線を精度よく折り曲げることができるエレクトロフュージョン継手の電熱線コイル製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のエレクトロフュージョン継手の電熱線コイル製造装置は、樹脂被覆電熱線が巻回されるスピンドルと、樹脂被覆電熱線をスピンドルに向って送り出す送り出し機構と、巻回された樹脂被覆電熱線を前記送り出し機構側の樹脂被覆電熱線から切断するためのカッターと、巻回された樹脂被覆電熱線から接線方向に延在した樹脂被覆電熱線の端部を折り立てるための折り曲げ装置とを有する電熱線コイル製造装置において、該折り曲げ装置は、樹脂被覆電熱線の端部が挿入される係合部を有した当て爪と、前記スピンドルを該当て爪の先端部を回動中心として回動させる回動装置とを備えており、該当て爪は、第１爪及び第２爪を備え、該第２爪は、該樹脂被覆電熱線端部と前記スピンドルとの間に差し込まれるものであり、第１爪及び第２爪はそれぞれ前記係合部に臨む対峙面を有しており、第１爪の対峙面と第２爪の対峙面とが対面していることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の一態様では、前記当て爪は、前記係合部内に挿入された樹脂被覆電熱線に沿って延在するストッパ部を有する。
【００１３】
本発明の一態様では、前記対峙面同士の間隔が前記樹脂被覆電熱線の線径よりも大きい。
【００１４】
本発明の一態様では、前記回動装置は、前記スピンドルを前記当て爪の先端部を回動中心として９０°又はそれ以上回動させる。ただし、この回動角度は９０°未満であってもよい。
【００１５】
本発明のエレクトロフュージョン継手の電熱線コイルの製造方法は、かかる製造装置を用いて電熱線コイルを製造するものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のエレクトロフュージョン継手の電熱線コイル製造装置及び製造方法にあっては、送り出し機構から送り出した樹脂被覆電熱線をスピンドルの外周に巻回した後、電熱線を送り出し機構と巻回体との間で切断する。この電熱線の両端部は、電熱線巻回体から接線方向に直棒状に延出している。
【００１７】
この電熱線巻回体から直棒状に延出する電熱線端部を当て爪の係合部に係合させた後、スピンドルを当て爪の先端部を回動中心として回動させることにより、電熱線端部を折り立てる。
【００１８】
本発明では、当て爪は第１爪及び第２爪を有しており、これらの対峙面同士の間に係合部が形成されている。第２爪を電熱線端部とスピンドルとの間に配置し、スピンドルを当て爪の先端部を回動中心として回動させると、電熱線端部は第１爪の先端に沿って折り曲げられて折り立てられる。この際、電熱線端部に対して、電熱線巻回体から引き剥す方向の力は殆ど加えられず、電熱線端部は第１爪の先端に沿って小曲率半径にて折り曲げられる。
【００１９】
第１爪と第２爪の対峙面同士の間隔を電熱線の線径よりも大きくすることにより、この引き剥し方向の力は殆ど生じないようになる。
【００２０】
係合部に挿入された電熱線端部に沿って延在するストッパ部を設けると、電熱線端部を該ストッパ部に沿わせることにより、該電熱線端部に反りがあっても該反りが矯正される。
【００２１】
折り曲げ部にスプリングバックが生じる場合、スピンドルを当て爪先端部周りに９０°よりも大きく回動させると、このスプリングバックと相殺して直角状に電熱線端部を折り立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明を説明する斜視図である。
【図２】本発明を説明する斜視図である。
【図３】本発明を説明する斜視図である。
【図４】本発明を説明する斜視図である。
【図５】本発明を説明する斜視図である。
【図６】当て爪の斜視図と、その断面図である。
【図７】当て爪の断面図である。
【図８】樹脂被覆電熱線の折り曲げ工程を示す断面図である。
【図９】樹脂被覆電熱線の折り曲げ工程を示す断面図である。
【図１０】エレクトロフュージョン継手の一例を示す断面図である。
【図１１】従来例の説明図である。
【図１２】参考例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。図１〜４は樹脂被覆電熱線を用いてエレクトロフュージョン継手の電熱線コイルを製造する装置及び方法を示している。なお、樹脂被覆電熱線の樹脂としては、ポリエチレン，ポリプロピレン等のポリオレフィンなどが例示され、芯線としては鉄クロム線，銅ニッケル線，ニッケル線などが例示されるが、これに限定されない。また、樹脂被覆電熱線Ｗの樹脂の形状は、図中では断面が四角形形状で示されているが、これに限定されない。
【００２４】
この電熱線コイル製造装置は、スピンドル１と、該スピンドル１を回転させるためのサーボモータ等の回転駆動装置（図示略）と、スピンドル１をその軸心線方向に進退させるための軸心線方向アクチュエータ（図示略）と、スピンドル１が内挿された筒状の排出スリーブ２（脱型手段）と、スピンドル１の外周面の接線方向に樹脂被覆電熱線（以下、単に電熱線ということがある。）Ｗを送り出す電熱線送り出し機構３と、電熱線Ｗの巻き始端をスピンドル１の外周に押し付けて押えるためのクランプ（図示略）と、スピンドル１の軸心線と垂直方向に進退可能であり、スピンドル１に巻回されたコイルＣの外周面に接離可能なコテ４と、送り出し機構３から送り出された電熱線Ｗと電熱線巻回体との間で電熱線Ｗを切断するためのカッター（図示略）等を有する。コテ４は、ヒータを有した加熱コテである。該クランプは、スピンドル１と一体的にスピンドル１と同軸回転可能となっている。
【００２５】
電熱線コイル製造装置は、さらに、コイル状に巻回された電熱線Ｗの両端をスピンドル１の軸心線と垂直方向に折り曲げて折り立てる折り曲げ機構と、電熱線Ｗの両端から被覆樹脂を切り出して芯線Ｗ’を露出させるためのスリトップ機構５と、電熱線Ｗの両端の露出芯線Ｗ’に端子６をカシメによって固着するためのカシメ機構（図示略）を有する。
【００２６】
この電熱線コイル製造装置を用いてコイルＣを製造するには、電熱線Ｗを送り出し機構３からスピンドル１の軸心線と直交方向に送り出し、その始端をスピンドル１の外周面に沿わせ、クランプによってスピンドル１の外周面に固定した後、スピンドル１をその軸心線周りに回転させると共に、スピンドル１及びスリーブ２をその軸心線に徐々に後退させ、スピンドル１の外周面に電熱線Ｗを巻き付ける。
【００２７】
スピンドル１が１回転する間にスピンドル１は電熱線Ｗの幅分だけ後退する。これにより、スピンドル１の外周面に電熱線Ｗが隙間なく巻き付けられる（図１（ｂ）〜（ｃ））。
【００２８】
電熱線Ｗをスピンドル１に所定ターン巻き付けた後、スピンドル１を停止すると共に、送り出し機構３からの電熱線Ｗの送り出しを停止する。次いで、図１（ｄ）の通り、加熱したコテ４を電熱線Ｗの巻回体の外周面に押し付ける。これにより、図２（ａ）の通り、巻回された電熱線Ｗのコテ押し付け部が融着し、電熱線Ｗがコイル状に保形される。図２（ａ）の符号４ａは、コテ４を押し付けることにより形成された融着部を示す。この融着部４ａはスピンドル１の軸心線と平行方向に延在する。
【００２９】
次に、図２（ａ）の通り、送り出し機構３と巻回体との間で電熱線Ｗを切断した後、図２（ｂ）の通りスピンドル１をその軸心回りに所定角度（図示の例では４５゜）ずつ回転させながらコテ４を押し付けて複数条（図示の例では８条）の融着部４ａを形成する。
【００３０】
次に、図３（ａ）の通り、電熱線Ｗの両先端部をスピンドル１の軸心線と垂直方向に折り曲げる。この折り曲げ機構については後述する。次いで、図３（ｂ）〜（ｃ）の通り、ストリップ機構５によって電熱線Ｗ先端部から被覆樹脂を切り取って芯線Ｗ’を露出させる。
【００３１】
次いで、図４（ａ）の通り、端子６の根本部を芯線Ｗ’の先端に外嵌させ、カシメ機構によって端子６の根本部をカシメ加工し、端子６を芯線Ｗ’に圧着させる。しかる後、スピンドル１をスリーブ２内に後退させ、コイルＣをスリーブ２の先端面で押すことにより、コイルＣをスピンドル１から脱型する。
【００３２】
この電熱線Ｗの両端部の折り曲げ機構について図５〜９を参照して説明する。図５は電熱線Ｗの端部に当て爪１０を係合させる状況を示す斜視図である。図６（ａ）は当て爪の先端部の拡大斜視図、同（ｂ）は同（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図７（ａ）は図６（ａ）のVII−VII線断面図であり、同（ｂ）は当て爪１０に電熱線Ｗを係合させた状態を示す図７（ａ）と同一箇所の断面図である。図７（ｃ）は同（ｂ）のＣ−Ｃ線断面図である。図８（ａ）〜（ｂ）は折り曲げ工程の説明図である。図９は端部をさらに深く折り曲げる方法の説明図である。
【００３３】
この折り曲げ機構は、電熱線Ｗの端部と係合する当て爪１０を有する。この実施の形態では、当て爪１０は、第１爪１１と第２爪１２とを有する。第１爪１１及び第２爪１２は、それらの平面状の対峙面１１ａ，１２ａを平行にして対面配置されている。対峙面１１ａ，１２ａ間が電熱線Ｗの係合部１０ａとなっている。
【００３４】
第１爪１１の先端側においては、対峙面１１ａと反対面が、先端側ほど対峙面１１ａに接近する斜面１１ｂとなっている。第１爪１１の先端１１ｃは、その断面における曲率半径が十分に小さいものとなっている。対峙面１１ａと斜面１１ｂとの挟角α（図６（ｂ））は１５〜６０°程度が好ましい。
【００３５】
第２爪１２の対峙面１２ａの一側辺に沿って、凸条よりなるストッパ部１２ｂが設けられている。ストッパ部１２ｂは、スピンドル１の軸心線と垂直方向と平行方向に延在している。電熱線Ｗの端部は、このストッパ部１２ｂに当接するまで係合部１０ａ内に挿入される。
【００３６】
第２爪１２の対峙面１２ａと反対面は、先端側ほど対峙面１２ａに接近する斜面１２ｃとなっている。対峙面１２ａと該斜面１２ｃとの挟角β（図６（ｂ））は１５〜４５°程度が好ましい。
【００３７】
爪１１，１２の対峙面１１ａ，１２ａ間の間隔ｄは、電熱線Ｗの線径よりも若干大きく設定されている。なお、この実施の形態では、電熱線Ｗの断面形状は方形であり、その線径は該方形の一辺の長さ（間隔ｄ方向の辺の長さ）である。間隔ｄは、該線径よりも１０〜３０％程度大きいことが好ましい。
【００３８】
この当て爪１０を用いて電熱線Ｗの端部を折り曲げる工程について次に説明する。
【００３９】
図５の通り、電熱線Ｗの端部の延在方向と、係合部１０ａの延在方向とを平行方向（図示ではいずれも上下方向）とした状態で当て爪１０をその移動装置（図示略）によって移動させ、係合部１０ａに電熱線Ｗの端部を係合させる（図７（ｂ），（ｃ）、図８（ａ））。電熱線Ｗの端部はストッパ部１２ｂに当接するまで、係合部１０ａに挿入される。次いで、図８（ａ）の矢印θ方向に円弧を描くように、当て爪１０の先端部を回動中心としてスピンドル１を回動させる（図８（ｂ））。
【００４０】
これにより、電熱線Ｗの端部がコイルＣの軸心線と直角となるように折り曲げられる。なお、電熱線Ｗの材料によっては折り曲げ部がスプリングバックすることがあるので、その場合には、図９のように、スピンドル１の回動角度θを９０°よりも大きくする。例えばθを１００〜１２０°とする。これにより、スプリングバックが相殺され、直角状に折り立てられた折り立て部が形成される。
【００４１】
当て爪１０を一方の電熱線端部から離脱させた後、当て爪１０を他方の電熱線端部に係合させ、同様にして折り曲げを行う。電熱線の両端部は同方向に折り立てられる。その後、当て爪１０をコイルＣから離反させる。これにより、前述の図３（ａ）の状態となるので、図３（ｂ）〜図４の工程を行うことにより、端子６付きのコイルＣが得られる。
【００４２】
この折り曲げ工程によると、電熱線Ｗの端部を第１爪１１及び第２爪１２で挟んだ状態でスピンドル１をθ方向に回動させるので、折り曲げ部ｂ付近において電熱線Ｗの端部に対しコイルＣの巻回体から引き剥される方向の力が作用せず、該電熱線Ｗの端部をコイルＣの外周面の接線方向に対し精度よく小曲率半径にて直角状に折り曲げることができる。また、折り曲げ部ｂの位置は、第１爪１１の先端位置となるので、折り曲げ位置精度が良好となる。このため、電熱線Ｗの折り立て長さ（折り曲げ部ｂから電熱線Ｗの端部先端までの距離）が高精度にて設計長さとなる。
【００４３】
この実施の形態では、対峙面１１ａ，１２ａ間の間隔ｄを電熱線Ｗの線径よりも若干大きくしているので、スピンドル１をθ方向に回動させる際に、電熱線Ｗの折り曲げ部に対しコイル巻回体から引き剥す方向の力が殆ど加えられない。なお、間隔ｄ＝電熱線Ｗ線径とした場合、対峙面１１ａ，１２ａと電熱線Ｗとの間の摩擦力が大きい。そのため、スピンドル１をθ方向に回動させた際に、電熱線Ｗの端部側が巻回体から引き剥される方向に引っ張られ、折り曲げ部ｂから先端側の電熱線長さ（折り立て長さ）が設計値よりも大きくなるおそれがある。
【００４４】
上記実施の形態のように、対峙面間隔ｄを電熱線線径よりも大きくし、図７（ｂ），（ｃ）のように対峙面１１ａ及び／又は１２ａと電熱線Ｗとの間に隙間があくようにしているので、スピンドル１をθ方向に回動した際に電熱線Ｗが係合部１０ａ内で電熱線長手方向に移動可能である。この結果、上述の通り、電熱線Ｗの端部側を電熱線巻回体から引き剥す方向の力が殆ど発生せず、電熱線Ｗの端部側をその根元部で直角状に折り曲げることができる。
【００４５】
また、この実施の形態では、ストッパ部１２ｂを設けているので、電熱線Ｗの端部側が該ストッパ部１２ｂに沿って一直線状となる。そのため、電熱線Ｗの端部側に反り等の曲り癖があっても、この曲り癖が矯正されるという効果も奏される。
【００４６】
図中では、ストッパ部は第２爪に設けられているが、第１爪に設けてもよい。
【００４７】
図１０は、本発明方法及び装置によって製造されたコイルＣを備えたエレクトロフュージョン継手の一例を示すものである。このエレクトロフュージョン継手２０は、プラスチック管が差し込まれる差込孔２１を両端側に有している。ただし、エレクトロフュージョン継手は差込孔２１を３個以上有した多方継手であってもよく、また管の先端を封止するように差込孔を１個だけ有したキャップであってもよい。
【００４８】
図１０に示すように、端子６にはその長手方向の途中にフランジ部６ｆが設けられている。本発明では、電熱線Ｗ端部の折り立て長さが高精度で設計長さとなっているので、フランジ部６ｆがエレクトロフュージョン継手２０の端子部２２の先端面２２ａに面一状に配置される。
【００４９】
仮に折り立て長さが設計長さよりも過度に短いと、フランジ部６ｆが先端面２２ａから沈み込み、端子６の先端面２２ａからの突出長さが不足するおそれがある。また、フランジ部６ｆが沈み込まないときでも、電熱線Ｗの折り立て部に対し電熱線コイル巻回体から引き剥す方向の力が加えられ、電熱線の折り立て位置が変わってしまうおそれもある。
【００５０】
折り立て長さが設計長さよりも過度に長いと、電熱線Ｗの折り立て部分が継手２０内で蛇行したり、場合によっては該折り立て部分がコイルの隣接電熱線に接近して短絡を生じさせるおそれもある。
【００５１】
上記説明は本発明の一例であり、本発明は上記以外の態様とされてもよい。例えば、上記説明ではスピンドル１を後退させることによりコイルＣを脱型しているが、スリーブ２を前進させることによりコイルＣを脱型してもよい。
【００５２】
スピンドルに電熱線Ｗを巻回する場合、電熱線送り出し機構をスピンドルと平行に移動させ、スピンドルは移動させず回転のみとしてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１  スピンドル
２  スリーブ
３  電熱線送り出し機構
４  コテ
５  ストリップ機構
６  端子
１０  当て爪
１０ａ  係合部
１１  第１爪
１２  第２爪
１１ａ，１２ａ  対峙面
１２ｂ  ストッパ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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