(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を該スピンドルからスムーズに排出す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、スリーブ２で押してコイルＣをスピンドル１から脱型する。スピンドル１の外周面に多数の凹穴１ａが設けられている。凹穴１ａの直径ｄはコテ４の厚さｔよりも小さい。【選択図】図５
2017067187.tif 000002
【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、該スピンドルに巻回されたコイルをスピンドル軸心線方向に押して脱型するための脱型手段と、巻回された樹脂被覆電熱線に押し付けられるコテ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、
該スピンドルの外周面に、コイル脱型時の摩擦抵抗低減用の、凹穴及び／又は凹条よりなる凹部を設けてなり、
該凹穴の直径が該コテの厚さよりも小さく、該凹条の溝幅が該コテの厚さよりも小さ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２】
請求項１において、前記凹条は前記スピンドルの軸心線方向に延在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３】
請求項１又は２において、前記スピンドルの外周面がブラスト面となっ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４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１−１６４８８９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
樹脂被覆電熱線を巻きつけるためのスピンドルの表面は、錆を防止するためハードクロム等のメッキ処理を施すことが多い。また、巻線したコイルの内周面を平滑面とするためにスピンドルの外周面を平滑な面にすることが一般的であった。
【０００６】
樹脂被覆電熱線をスピンドルに巻線しコイル化する巻線工程では、緩みのないように一定の張力を与えて巻線を行うため、巻線後のコイルはスピンドルに抱き着いて密着している。スピンドルに巻線されたコイルをスピンドルから排出する工程では、コイルをスピンドルの軸心線方向に押して排出させるが、コイルがスピンドルに抱き着いて密着しているため、大きい押し排出力が必要となる。
【０００７】
特に、メッキ処理や平滑な外周面のスピンドルにおいては、スピンドル外周面と樹脂被覆電熱線巻線コイルとの密着力が大きく、排出には大きな排出力が必要となる。
【０００８】
排出時に大きな押し排出力で樹脂被覆電熱線のコイルの側面を押した場合、コイル端面（押し面）が潰れて変形し、コイルの形状が乱れてしまうことがあった。
【０００９】
また、潰れて変形することで、樹脂被覆された電熱線自体も変形し、隣接する電熱線の間隔が乱れることもある。電熱線の間隔が狭くなった場合には、継手の電気融着接合時に電熱線同士の短絡に至る可能性がある。
【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を該スピンドルがスムーズに排出す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、該スピンドルに巻回されたコイルをスピンドル軸心線方向に押して脱型するための脱型手段と、巻回された樹脂被覆電熱線に押し付けられるコテとを有する電熱線コイル製造装置において、該スピンドルの外周面に、コイル脱型時の摩擦抵抗低減用の、凹穴及び／又は凹条よりなる凹部を設けてなり、該凹穴の直径が該コテの厚さよりも小さく、該凹条の溝幅が該コテの厚さよりも小さいことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明のエレクトロフュージョン継手電熱線コイルの製造方法は、かかる製造装置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ものである。
【発明の効果】
【００１３】
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、スピンドルに巻回されたコイルとスピンドル外周面との摩擦が小さく、コイルをスピンドルからスムーズに排出することができる。
【００１４】
本発明では、巻回された樹脂被覆電熱線を一体化させるためのコテをコイルに押し付けたときに、樹脂がスピンドル外周面の凹部に押し込まれることがなく、コイルをスピンドルからスムーズに排出することができる。
【００１５】
従って、本発明によると、コイルをスピンドルから排出するときにコイルに加える排出力が小さくて足り、コイルの変形が防止され、また電熱線同士の間隔を規定通りとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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】スピンドルの斜視図と、その外周面の一部の断面図である。
【図６】スピンドルの斜視図と、その外周面の一部の断面図である。
【図７】比較例を示スピンドルの外周面の一部の断面図である。
【図８】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。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。図１〜６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。
【００１８】
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。
【００１９】
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立てる折り立て機構（図示略）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。このスピンドル１の外周面が後述の通り粗面化処理されている。
【００２０】
なお、樹脂被覆電熱線Ｗの樹脂としてはポリエチレン，ポリプロピレン等ポリオレフィンなど、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１〜６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。
【００２１】
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。
【００２２】
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））。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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立て、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（図３（ｂ）〜（ｃ））。
【００２６】
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（図４（ｂ）〜（ｃ））。
【００２７】
このコイルＣの脱型をスムーズに行うようにするために、スピンドル１の外周面が粗面化処理されている。この粗面化処理の一例を図５，６に示す。
【００２８】
図５では、スピンドル１の外周面に多数の凹穴１ａが設けられている。図５（ｂ）の通り、凹穴１ａの直径ｄは、コテ４の厚みｔよりも小さい。このため、コテ４を電熱線巻回体の外周面に押し付けたときに、樹脂被覆電熱線Ｗの樹脂が凹穴１ａに押し込まれることがなく、コイルＣをスピンドル１からスムーズに脱型することができる。
【００２９】
スピンドル１の直径が１５〜３０ｍｍの場合、凹穴１ａの直径ｄは好ましくは０．０５〜０．５ｍｍ特に好ましくは０．３〜０．５ｍｍ程度であり、また、深さは好ましくは
０．０２５〜０．２５ｍｍ、特に好ましくは０．１５〜０．２５ｍｍ程度である。凹穴１ａの配置密度は、スピンドル１の外周面１ｃｍ２当り１５０〜１５,０００個特に１５０〜５００個程度が好ましい。また、凹穴１ａの直径ｄは樹脂被覆電熱線Ｗの樹脂の外形寸法よりも小さくすることが好ましい。特に外形寸法の１／３程度にすることが凹穴１ａに
樹脂被覆電熱線Ｗが入り込むことがなく好ましい。
【００３０】
図６では、スピンドル１の外周面に、スピンドル１の軸心線と平行方向に延在する多数の凹条（溝）１ｂを設けている。この凹条１ｂの溝幅ｅも、コテ４の厚さｔよりも小さくされており、コテ４を電熱線巻回体に押し付けたときに樹脂が凹条１ｂに押し込まれないようになっている。この凹条１ｂを設けたことにより、コイルＣをスピンドル１からスムーズに脱型することができる。特にこの図６では、凹条１ｂがスピンドル１の軸心線と平行方向となっているので、脱型時におけるコイルＣとスピンドル１の外周面との間の摩擦が十分に小さいものとなる。
【００３１】
スピンドル１の直径が１５〜３０ｍｍの場合、凹条１ｂの幅ｅは好ましくは０．０５〜０．５ｍｍ特に好ましくは０．３〜０．５ｍｍ程度であり、深さは好ましくは０．０２５〜０．２５ｍｍ特に０．１５〜０．２５ｍｍ程度である。凹条１ｂ同士の間隔は０．１５〜１．５ｍｍ特に０．６〜１．５ｍｍ程度が好ましい。
【００３２】
なお、図７は、凹条１ｂの幅ｅがコテ４の厚さｔよりも小さい比較例を示している。この場合、コテ４を電熱線巻回体に押し付けたときに樹脂が凹条１ｂに押し込まれ、コイルＣとスピンドル１の外周面との間の摩擦が大きくなるおそれがある。
【００３３】
図８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１０は、プラスチック管が差し込まれる差込孔１１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１１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。
【００３４】
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、スピンドル１の外周面の粗面化はブラスト処理によって形成されてもよい。また、凹穴１ａや凹条１ｂを設けた場合であっても、ブラスト処理を併用してもよい。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。
【００３５】
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。
【実施例】
【００３６】
以下、比較例及び実施例について説明する。
［比較例１］
外周面がハードクロムメッキされた直径１７ｍｍのスピンドルの外周面に芯線直径０．３ｍｍ、外形寸法１．３５ｍｍの電熱線Ｗを２２ターン巻回した。なお、電熱線Ｗの断面形状は正方形であり、上記１．３５ｍｍはこの正方形の一辺の長さである。被覆樹脂はポリエチレンである。コテとして厚みｔ＝１．０ｍｍのものを押し付け、コイルＣを保形した。
【００３７】
電熱線Ｗの巻回体をスリーブで押して脱型する際のスリーブ前進駆動用モータのトルクを測定し、この際のトルクを１００％とした。
［実施例１］
比較例１において、スリーブ１の外周面に、溝幅ｅ＝０．３ｍｍ、深さ０．１５ｍｍのＶ字形の凹条１ｂを６１本形成したこと以外は比較例１と同様の試験を行った。脱型時のトルクは、比較例１の６５％であった。
［実施例２］
比較例１において、スリーブ１の外周面に面粗さ０．６ｍｍのブラスト処理を施したこと以外は比較例１と同様の試験を行った。脱型時のトルクは、比較例１の５２％であった。
［実施例３］
実施例１においてスピンドル１の外周面にさらに実施例２と同様のブラスト処理を施したこと以外は比較例１と同様の試験を行った。脱型時のトルクは、比較例１の３２％であった。
【００３８】
以上の実施例及び比較例より、本発明によるとコイルをスムーズに脱型できることが認められた。なお、脱型後のコイルの形状を観察したところ、実施例１〜３はいずれも良好であったが、比較例１では側面に変形が生じていることが認められた。
【符号の説明】
【００３９】
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
【図１】
2017067187.tif 000003
【図２】
2017067187.tif 000004
【図３】
2017067187.tif 000005
【図４】
2017067187.tif 000006
【図５】
2017067187.tif 000007
【図６】
2017067187.tif 000008
【図７】
2017067187.tif 000009
【図８】
2017067187.tif 000010