JPH07214678A - 繊維強化樹脂製接合パイプ及び製造方法 - Google Patents

繊維強化樹脂製接合パイプ及び製造方法

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JPH07214678A
JPH07214678A JP6024933A JP2493394A JPH07214678A JP H07214678 A JPH07214678 A JP H07214678A JP 6024933 A JP6024933 A JP 6024933A JP 2493394 A JP2493394 A JP 2493394A JP H07214678 A JPH07214678 A JP H07214678A
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pipe
screw
reinforced resin
shape
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Yuji Uchida
裕士 内田
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Murata Machinery Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単に、かつ安価に、しかも接合強度が充分
得られ、シール性も良い繊維強化樹脂製接合パイプ及び
効率の良い繊維強化樹脂製接合パイプの製造方法とした
ものである。 【構成】 パイプ１０，１１の接合用ねじ部１３，１４
に、ねじの形状に沿って組ひも状に組成した繊維層を有
する繊維強化樹脂製接合パイプと、外周にねじ形状を有
するマンドレルの外周に組ひも機で繊維を組成し、該繊
維に樹脂を含浸させた後硬化させ、マンドレルを抜くこ
とにより接合パイプを製造する繊維強化樹脂製接合パイ
プの製造方法に構成し、更に、接合用ねじ部に、該ねじ
の形状に沿って組ひも状に組成した繊維層を有する複数
個の繊維強化樹脂製パイプを相互のねじを螺合すること
により接合し一体化した繊維強化樹脂製パイプを開発し
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、繊維強化プラスチック
で製造したパイプを相互に連結するパイプ及びその製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラスチック製品の軽量性を生かし、更
に強度を向上させるため、ガラス繊維、炭素繊維、アラ
ミド繊維等の繊維を混入させた繊維強化プラスチックが
広く用いられている。繊維を混入するプラスチックとし
ては熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が用いられ、繊維を混
入する方法としては、繊維を細断してこれらの樹脂の溶
融液中に混合して射出あるいは押出し成形する方法や、
繊維を編織して型内に配置し樹脂の含浸被覆を行う方法
等が採用されている。
【０００３】一方、繊維強化ブラスチック形成品として
は各種の用途に用いられているが、その一つとしてパイ
プを繊維強化プラスチック成形品とし、耐圧性を高めて
高圧流体の供給用のパイプとして用い、あるいは建築用
足場等の構造材等として金属パイプの代りに用いられ、
その軽量性と高強度により応用範囲が広がっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の繊維強化プラス
チック製のパイプの使用に際し、流体供給用のパイプと
しても、また構造材用のパイプとしても、複数のパイプ
を連結して使用する必要がある。このようなパイプの連
結に際しては、パイプの両端を突き合わせ、溶融接合す
るか接着剤によって接合することが行われ、あるいは連
結するパイプを両側から、嵌合できる連結具を用い、連
結具と接着剤で接合することによって両パイプを接合す
ることも行われている。
【０００５】しかしながら、パイプの両端を突き合わせ
て接合するのみでは、この接合状態によっては強度が充
分ではない時があり、高圧液体用パイプとしても、構造
材としても、使用に際して折損する危険である。また、
連結具を用いて接合するものにおいては、両パイプと連
結部の２個所で接合するため、接合部分での強度低下の
可能性が更に高くなるほか、高圧流体用パイプとして用
いる際には、これらの接合部分でのシール性の確保が困
難となる。
【０００６】一方、パイプ自体にネジを設け、両パイプ
端の雌雄のネジを螺合し、あるいは両端にネジを設けた
連結具に両パイプを螺合することも行われている。しか
しながら、繊維強化プラスチック製のパイプ自体は曲
げ、圧縮、引っ張り、剪断等の力には強いものの、パイ
プの表面にネジを切ると繊維が切断され、従来の単なる
プラスチックの強度とほとんど変わることがなく、した
がってパイプの表面に形成したネジ相互の連結のみでは
充分な強度を得ることができず、高圧流体供給用や構造
材としては、この接合部分の強度が弱いことは使用上極
めて危険である。また、パイプにネジを設けることは工
数が増加し、多くの時間と費用を要していた。
【０００７】したがって、本発明は、簡単に、かつ安価
に、しかも接合強度が充分得られ、シール性も良い繊維
強化樹脂製接合パイプとし、効率のよい繊維強化樹脂製
接合パイプの製造方法とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、パイプの接合用ネジ部に、該ネジの形状に
沿って組ひも状に組成した繊維層を有する繊維強化樹脂
製接合パイプとし、外周にネジ形状を有するマンドレル
の外周に組ひも機で繊維を組成し、該繊維に樹脂を含浸
させた後硬化させ、マンドレルを抜くことにより接合パ
イプを製造する繊維強化樹脂製接合パイプの製造方法に
構成し、更に、接合用ネジ部に、該ネジの形状に沿って
組ひも状に組成した繊維層を有する複数個の繊維強化樹
脂製パイプを相互のネジを螺合することにより接合し一
体化した繊維強化樹脂製パイプを開発したものである。
【０００９】
【作用】本発明における繊維強化樹脂接合パイプにおい
ては、パイプの接合用ネジ部に、このネジの形状に沿っ
て組ひも状に組成した繊維層を有しているので、ネジ部
分の強度が極めて強固であり、その使用に際してはこの
ような２本のパイプのネジ部を相互に螺合することによ
り強固に一体化したパイプとなる。更に、接合用ネジ部
に、該ネジの形状に沿って組ひも状に組成した繊維層を
有する複数個の繊維強化樹脂製パイプを相互のネジを螺
合することにより接合し一体化したので、ナット型パイ
プを用いることなく、単に両パイプを螺合することによ
って両パイプは接合される。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例を図面に沿って説明する。図
１は本発明に用いるパイプの製造工程を示し、同図
（イ）に示すような一端に突出部１を有するとともにネ
ジ形状部２を有するマンドレル３に対し、同図（ロ）に
示すように、ガラス繊維、炭素繊維等の繊維を組成した
組物繊維４で覆う。この組物繊維は、組み物機械によっ
て棒状のマンドレル３に対して組むことによって組成す
ることができる。
【００１１】その際、図２に示すように、組成されるネ
ジのピッチＰは、繊維の見かけ上の幅の１０倍以上と
し、マンドレルの直径Ｄは、ネジの山半径と谷半径の差
Ｗの２０乃至３０倍以上であることが、繊維が折れるこ
となく組成できる上で好ましい。また、この時、繊維が
組まれるマンドレルのネジ部分の曲率Ｒは、３Ｒ以上と
し、セラミック繊維の場合は、５Ｒ以上、アラミド繊維
の場合は、１Ｒ以下が組成上好ましい。
【００１２】次いで同図（ハ）に示すように、下型６と
上型７間に上記組成繊維４で覆ったマンドレル３を配置
し、上型と下型の内周とマンドレル３の外周間に形成さ
れる空間８に、樹脂を射出あるいは押出し等により満た
す。この上型７及び下型６の内周にも、マンドレル３の
ネジ形状部２と同形状のネジ形状部が形成されており、
上形７及び下形６の端部は、マンドレル３の突出部１の
外周と密着している。空間８に満たされた樹脂は、マン
ドレル３の外周に被覆した組成繊維の空隙を浸透してマ
ンドレル３の外周面にまで達し、全体が一体化した繊維
層を内包する樹脂形成品となる。
【００１３】空間８内の樹脂が熱硬化性樹脂の場合は、
加熱炉に入れる等の操作を行ってこの樹脂の硬化後、上
形７と下形６を外し、樹脂成形品としてのパイプの外周
を把持し、マンドレル３の突出部１を、ネジ形状部２の
ネジ形状にしたがって、マンドレル３の突出部１側に移
動する方向に回転させてマンドレル３を成形したパイプ
から抜き取ることにより、同図（ニ）に示すような繊維
強化樹脂製パイプ１０が得られる。
【００１４】上記と同様の手段によって、図２に示すパ
イプ１１及びナット型パイプ１２を成形する。このパイ
プ１１のネジ形状部１３は、前記パイプ１０のネジ形状
部１４とは逆ネジとする。また、ナット型パイプ１２の
図中左半分はパイプ１０のネジ形状部１４と螺合する方
向のネジ形状が形成され、右半分はパイプ１１のネジ形
状部１３と螺合する方向のネジ形状が形成される。それ
により、ナット型パイプ１２はその中心位置を境に、左
右で逆ネジをなす。そのため、ナット型パイプ１２の成
形に際しては、マンドレルを左右に分割可能とし、各マ
ンドレルに上記の互いに逆方向のネジを形成し、成形後
のマンドレルの引き抜きに際しては、両端部で各マンド
レルを逆方向に回転して引き抜く。
【００１５】パイプ１３，１４の接合に際しては、各パ
イプ１３，１４をナット型パイプ１２の両端開口１５、
１６に当接し、ナット型パイプを螺合方向に回転する
と、ナット型パイプ１２の図中右側のネジ形状部１７と
パイプ１２のネジ形状部１３とが螺合し、左側のネジ形
状部１４とパイプ１２のネジ形状部１８とが螺合し、最
終的に図３に示すように、両パイプ１３，１４の両端は
ナット型パイプ１２の中央部で当接し、ナット型パイプ
１２の締め付け力に応じて両パイプの端部は圧接する。
上記ナット型パイプ１２を用いた両パイプの接合に際
し、予めパイプ１０，１１のネジ形状部１３，１４の外
周及びナット型パイプ１２の内周に、熱可塑性樹脂や熱
硬化性樹脂、あるいは各パイプの素材に適合した接着剤
を塗布し、上記のように両パイプを接合すると、両パイ
プは強固に固定される。また、このパイプを圧力流体の
流通用に用いる際には、両パイプの端部間にゴム等のパ
ッキンを介在させて締め付け固定しても良い。
【００１６】なお、上記実施例におけるパイプの製造に
際し、パイプの樹脂硬化後にマンドレルを引き抜く際、
図１において図中右方に引き抜いた例を示したが、ネジ
形状部の外径がパイプの外径よりも小さい時には、マン
ドレルの図示されない他端部側から引き抜くことも可能
である。
【００１７】また、ネジ形状部のネジ形状は任意に選択
可能であるが、このネジ形状を、ピッチを大とし、ネジ
山の高さを低くし、山数を少なくすると、繊維層が内包
したネジ形状部分の製作が容易となる。
【００１８】上記実施例においては、ナット型パイプを
用いて両パイプを接合した例を示したが、図４に示すよ
うに、片側のパイプ２０の端部に拡径部２１を形成し、
この拡径部２１に内ネジを主体としたネジ形状部２２を
設け、他側のパイプ２３の端部のネジ形状部２４を上記
片側のパイプ２０のネジ形状部２２内に螺合するよう構
成しても良い。
【００１９】このように構成することにより、ナット型
パイプを用いることなく、単に両パイプを螺合すること
によって両パイプは接合される。この際においても、前
記実施例と同様に、両ネジ形状部の螺合部分に接着剤を
塗布しても良く、パッキンを介在させることもできる。
【００２０】上記のようにして製造されたパイプは、水
道用、高圧流体用、建築構造材用、航空、宇宙産業用、
超高速車両、ソーラーカー、自動車、自転車等の乗り物
用等、軽量で強度の大な部材が必要な分野に広く用いる
ことができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明は、上記のようにパイプが接合さ
れるネジ部分自体が、組成した繊維層を有する繊維強化
樹脂製であるので、そのネジの強度はきわめて強く、強
固な接合が可能となり、高圧流体を流しても、また建築
用足場等高強度を要求される部分に使用しても安全に使
用することができる。また、その連結に際し、単にネジ
込みによって接合可能であり、他の特別な補助部材を用
いることがなく、容易に接合でき、かつその強力な締め
付け力によってシール性も向上する。
【００２２】また、外周にネジ形状を有するマンドレル
の外周に組ひも機で繊維を組成し、該繊維に樹脂を含浸
させた後硬化させ、マンドレルを抜くことにより接合パ
イプを製造することにより、外周にネジ形状を有する接
合パイプを一体にかつ連続的に製造することができる。
【００２３】更に、接合用ネジ部に、該ネジの形状に沿
って組ひも状に組成した繊維層を有する複数個の繊維強
化樹脂製パイプを相互のネジを螺合することにより接合
し一体化したので、ナット型パイプを用いることなく、
単に両パイプを螺合することによって両パイプを接合す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のパイプ製造工程を示す図であ
る。
【図２】本発明の実施例のパイプ接合前の状態を示す断
面図である。
【図３】銅パイプ接合後の状態を示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施例のパイプ接合後の状態を示
す断面図である。
【符号の説明】
１ 突出部 ２ ネジ形状部 ３ マンドレル ４ 組成繊維 ６ 下型 ７ 上型 ８ 空間 １０ パイプ １１ パイプ １２ ナット型パイプ １３ ネジ形状部 １４ ネジ形状部 １５ 開口 １６ 開口 １７ ネジ形状部 １８ ネジ形状部 ２１ 拡径部２１ ２２ ネジ形状部２２ ２４ ネジ形状部２４
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０４Ｃ 1/06 Ｆ１６Ｌ 9/12 15/00 // Ｂ２９Ｋ 105:08 Ｂ２９Ｌ 23:00 31:24

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パイプの接合用ネジ部に、該ネジの形状
    に沿って組ひも状に組成した繊維層を有することを特徴
    とする繊維強化樹脂製接合パイプ。
  2. 【請求項２】 外周にネジ形状を有するマンドレルの外
    周に組ひも機で繊維を組成し、該繊維に樹脂を含浸させ
    た後硬化させ、マンドレルを抜くことにより接合パイプ
    を製造することを特徴とする繊維強化樹脂製接合パイプ
    の製造方法。
  3. 【請求項３】 接合用ネジ部に、該ネジの形状に沿って
    組ひも状に組成した繊維層を有する複数個の繊維強化樹
    脂製パイプを相互のネジを螺合することにより接合し一
    体化したことを特徴とする繊維強化樹脂製パイプ。
JP6024933A 1994-01-28 1994-01-28 繊維強化樹脂製接合パイプ及び製造方法 Pending JPH07214678A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119458978A (zh) * 2024-11-04 2025-02-18 博戈橡胶塑料（株洲）有限公司 一种纤维编织复合材料副车架制备方法及副车架

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119458978A (zh) * 2024-11-04 2025-02-18 博戈橡胶塑料（株洲）有限公司 一种纤维编织复合材料副车架制备方法及副车架

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