JP5257742B2 - Pipe end protection member - Google Patents
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Description
本発明は、ガスや水などの流体を輸送する配管に使用され、金属強化層を有する多層樹脂管の管端を保護する管端保護部材に関する。 The present invention is used in a pipe for transporting a fluid such as gas or water, about the pipe end protection member for protecting a pipe end of the multi-layer resinous tube having a metal reinforcing layer.
従来からガスや水などの流体を輸送するために鋼管又は樹脂管に代表される単管が使用されている。ただ、鋼管を水道用配管に使用すると、管内面や管端などの接液部に腐食を生じて赤水などが発生する要因となり、また質量が大きく配管の作業性が悪いという問題がある。一方、樹脂管は軽量で配管の作業性が優れ、かつ耐食性に優れているが、鋼管に比べて強度が低いので内圧に対して相当の強度を得るためには、肉厚を厚くしなければならず管径が大径化するという問題がある。そこで、図12に示すように、内層(第1の樹脂層21)と外層(第2の樹脂層23)との間に補強層(金属層22)が設けられた多層樹脂管2が提案されている。この多層樹脂管2は、軽量で、耐食性に優れるとともに、内圧に対する耐圧強度が高いという利点がある。
Conventionally, a single pipe represented by a steel pipe or a resin pipe has been used to transport a fluid such as gas or water. However, when steel pipes are used for water pipes, there is a problem that the wetted parts such as the inner surface of the pipe and the end of the pipe are corroded to generate red water, and the mass is large and the workability of the pipe is poor. On the other hand, resin pipes are lightweight and have excellent pipe workability and corrosion resistance, but the strength is low compared to steel pipes, so in order to obtain considerable strength against internal pressure, the thickness must be increased. In other words, there is a problem that the pipe diameter is increased. Therefore, as shown in FIG. 12, a
この多層樹脂管を使用して配管工事を行う場合、多層樹脂管を所定長さに切断した後、図13に示すように、例えば内周面(融着面)近傍に電熱コイル91を有する電気融着継手9によって管の接続を行うことが行われる。しかして、多層樹脂管の切断面(端面)に金属層22が露出するので、この露出した金属層22が接液して管端部が腐食する場合がある。また、樹脂層21、23と金属層22との間の隙間に接液部分から水が侵入すると端部以外の金属層22が腐食することも考えられるし、さらに、隙間に水が侵入して加圧されると、金属層22からの樹脂層21、23のはく離の原因にもなる。
When piping work is performed using this multilayer resin pipe, after cutting the multilayer resin pipe to a predetermined length, as shown in FIG. 13, for example, an
そこで、金属層22の露出した多層樹脂管2の端部を封止することが必要となる。特許文献1には、上記の多層樹脂管2と同様に、3層構造をもつ鋼管(鋼管の内外面が合成樹脂で被覆された構造である内外面樹脂被覆鋼管)の端部を防食(防錆)するために、図14に示すような管端面防錆処理方法が提案されている。この管端防錆処理方法は、内外周面に合成樹脂101、102が被覆された金属管100の端部内周に、外周部がテーパ状で一端が細径となるように形成され太径側端にフランジ部201が一体に形成された嵌着部材200を回転させながら圧入して、金属管100の内周面を被覆する合成樹脂101と嵌着部材200の外周部202を摩擦熱により融合させて、フランジ部201を金属管100の端面に圧着させることにより、金属管100の管端の防錆を図るものである。
Therefore, it is necessary to seal the end of the
また、特許文献2には、図15に示すように、合成樹脂管300、300の間に合成樹脂管と同径でその両端部に櫛歯状の突出部401を有する接続補助管400を設け、合成樹脂管300と接続補助管400の端面同士を接触させた後に、接続補助管400を高速で回転させることで接触部を発熱させて熱融着により密接させるものである。
Further, in
しかし、特許文献1に記載された方法は、嵌着部材の外周面と金属管の内周面とが接合されるので、金属管の内径側の端部からの流体の侵入を防止することは可能であるが、金属管の外周面とフランジ部は一体化されずに多少の隙間が存在するため、完全に金属管の端部への流体の侵入を防止することはできないという問題がある。また、嵌着部材200が管の内周面に設けられるので、この部分の流路の断面積が小さくなり、流過抵抗が大きくなるという問題がある。
However, the method described in
また、特許文献2に記載された接合方法は、樹脂部材同士を均一に接合することは可能であるが、内部に金属層を有する多層樹脂管の接合に適用すると、多層樹脂管側では剛性の高い金属層が合成樹脂部材の押圧力を受けるので、樹脂同士の接触面が十分に加圧されない。これに起因して樹脂同士の接触面が均一に発熱せず、正常な接合ができないことが十分考えられる。
Moreover, although the joining method described in
したがって本発明の第1の目的は、内部に金属層を有する多層樹脂管の端面に密着し得る管端保護部材を提供することである。 Accordingly, a first object of the present invention is to provide a tube end protection member that can be in close contact with the end face of a multilayer resin tube having a metal layer therein.
また、本発明に関連する他の目的は、金属層の内外周部に樹脂層を有する多層樹脂管の端面に管端保護部材を確実に接合することが可能な回転融着用工具を提供することである。 Another object related to the present invention is to provide a rotary fusing tool capable of reliably joining a pipe end protection member to an end face of a multilayer resin pipe having a resin layer on the inner and outer peripheral portions of a metal layer. It is.
上記第1の目的を達成するために、本発明の管端保護部材は、内部に金属層を有する多層樹脂管の端面に接触する端面を有し、他端側に回転部材が噛み合わされて、前記端面同士が融着接合される樹脂リングからなる管端保護部材において、前記樹脂リングの端面には、前記多層樹脂管の前記金属層が入り込む環状溝部が形成され、前記環状溝の幅は前記金属層の厚さに対して2倍から5倍に設けられているものである。 In order to achieve the first object, the tube end protection member of the present invention has an end surface that contacts an end surface of a multilayer resin tube having a metal layer therein, and a rotating member is engaged with the other end side. in the pipe end protection member to which the end faces is made of a resin ring which is bonded fused to the end surface of the resin ring, said annular groove metal layer penetrates the multilayer resin pipe is formed, the width of the annular groove is the a shall be provided to 5 times twice the thickness of the metal layer.
本発明の管端保護部材において、前記環状溝部の深さは、前記管端保護部材を前記多層樹脂管に融着した際に、前記金属層が前記環状溝の底部に突き当たらない深さに設けられていることが好ましい。
また、本発明の管端保護部材において、前記管端保護部材の外周部は、前記多層樹脂管の端部に融着される側と逆側の端部に向かって緩やかに傾斜するテーパ状に設けられていることが好ましい。
In the tube end protection member of the present invention , the depth of the annular groove is such that the metal layer does not hit the bottom of the annular groove when the tube end protection member is fused to the multilayer resin tube. It is preferable to be provided .
Further, in the tube end protection member of the present invention , the outer peripheral portion of the tube end protection member has a tapered shape that is gently inclined toward the end opposite to the side fused to the end of the multilayer resin tube. It is preferable to be provided .
本発明に関連する他の目的を達成するために、本発明の関連技術である回転融着用工具は、多層樹脂管の外周面を固定するクランプ部と、駆動手段に連結され、前記多層樹脂管の端面に融着される端面を有する樹脂リングを回転可能に保持しかつ前記多層樹脂管に対して進退自在に保持される可動部と、前記可動部を管軸方向に沿って案内するガイド部と、前記多層樹脂管の端面に前記樹脂リングの端面を押しつける加圧手段と、を有することを特徴とするものである。 In order to achieve another object related to the present invention , a rotary fusing tool that is a related technique of the present invention is connected to a clamp portion that fixes an outer peripheral surface of a multilayer resin tube and a driving means, and the multilayer resin tube A movable portion that rotatably holds a resin ring having an end surface fused to the end surface of the multi-layer resin tube, and a guide portion that guides the movable portion along the tube axis direction. And pressurizing means for pressing the end face of the resin ring against the end face of the multilayer resin tube.
本発明の関連技術である回転融着用工具において、前記クランプ部は、一端に第1フランジ部を有し、他端の外周には端部に向かって先細りとなる外周テーパ面が形成されその内径側には前記接続管の外周面に押圧される押圧面が形成され、前記接続管の円周方向に配置された複数の楔状クランプ部材を有し、一端の内周には前記外周テーパ面を受取り、端部に向かって大径となる内周テーパ面が形成され、他端に第2フランジ部を有するリング部材と、前記第2フランジ部と前記可動部とを結合する締結部材を設けることができる。 In the rotary fusing tool that is a related technique of the present invention, the clamp portion has a first flange portion at one end, and an outer peripheral tapered surface that is tapered toward the end portion is formed on the outer periphery of the other end. A pressing surface that is pressed against the outer peripheral surface of the connecting pipe is formed on the side, and has a plurality of wedge-shaped clamp members arranged in the circumferential direction of the connecting pipe, and the outer peripheral tapered surface is provided on the inner periphery of one end. A ring member having an inner circumferential tapered surface having a large diameter toward the end portion and having a second flange portion at the other end, and a fastening member for coupling the second flange portion and the movable portion are provided. Can do.
本発明の関連技術である回転融着用工具において、前記第2フランジ部は一端側の面に、一辺が緩やかな傾斜面を有する1又は2以上の突起部を有するとともに、前記加圧手段は、前記第2フランジの一端側の面に対向する側の面に前記突起部が嵌り合う凹部を有し、前記第2フランジ部に対して前記傾斜面に沿って回転可能に設けられた第2リング部材を有することができる。 In the rotary fusing tool that is a related technique of the present invention , the second flange portion has one or two or more protrusions having a gentle inclined surface on one end side surface, and the pressurizing means includes: A second ring having a recess in which the protrusion fits on a surface opposite to a surface on one end side of the second flange, and is rotatably provided along the inclined surface with respect to the second flange portion. It can have a member.
本発明の関連技術である回転融着用工具において、前記可動部は、前記多層樹脂管の内径側と前記樹脂リングの内径側にまたがって挿入されるコア部材を有することができる。 In the rotary fusing tool that is a related technique of the present invention, the movable part may have a core member that is inserted across the inner diameter side of the multilayer resin tube and the inner diameter side of the resin ring.
本発明の関連技術である回転融着用工具において、前記コア部材は、前記樹脂リングが保持される回転部材に対して相対的に回転可能に設けられていることが望ましい。 In the rotary fusing tool that is a related technique of the present invention , it is preferable that the core member is provided to be rotatable relative to the rotary member that holds the resin ring.
本発明の関連技術である回転融着用工具において、前記コア部材は、その外周面と前記多層樹脂管の内周面との間に所定の隙間ができる寸法に形成することが望ましい。具体的には、隙間の大きさは、0.5mm〜2.0mmであることがより望ましい。 In the rotary fusing tool that is a related technique of the present invention , it is preferable that the core member is formed to have a dimension that allows a predetermined gap between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the multilayer resin pipe. Specifically, the size of the gap is more preferably 0.5 mm to 2.0 mm.
本発明の関連技術である回転融着用工具において、前記クランプ部に前記接続管を固定する際に、前記クランプ部と前記可動部との間を所定の間隔にする位置決め部材を備えていることが望ましい。 In the rotary fusing tool that is a related technique of the present invention , when the connection pipe is fixed to the clamp portion, a positioning member that sets a predetermined gap between the clamp portion and the movable portion is provided. desirable.
本発明の管端保護部材によれば、その一端部に回転手段の回転力を伝達する回転伝達部が設けられ、他端部に多層樹脂管の端部に押圧される融着面が形成されているので、融着面が多層樹脂管の端部に融着され、端部の金属層の露出を確実に防止することができる。よって、多層樹脂管の金属層が確実に防食される。さらに、樹脂リングの端面には、多層樹脂管の金属層が入り込む環状溝部が形成され、環状溝部の幅は前記金属層の厚さに対して2倍から5倍に設けられているので、金属層が大きく偏芯した多層樹脂管であっても確実に防食される。 According to the pipe end protecting member of the present invention, a rotation transmitting portion for transmitting the rotational force of the rotating means is provided at one end portion thereof, and a fusion surface pressed against the end portion of the multilayer resin pipe is formed at the other end portion. Therefore, the fused surface is fused to the end portion of the multilayer resin tube, and exposure of the metal layer at the end portion can be reliably prevented. Therefore, the metal layer of the multilayer resin tube is reliably prevented from corrosion. Further, an annular groove portion into which the metal layer of the multilayer resin tube enters is formed on the end surface of the resin ring, and the width of the annular groove portion is provided to be twice to five times the thickness of the metal layer. Even a multilayer resin pipe having a large eccentricity of the layer is reliably prevented from corrosion.
また、本発明の関連技術である回転融着用工具によれば、可動部に保持された管端保護部材が弾性部材によって、固定クランプ部にクランプされた接続管の端部に向かって付勢されるので、融着時環状部材が接続管に均一に押圧され、確実に環状部材と接続管の融着を行うことができる。 Further, according to the rotary fusing tool that is a related technique of the present invention , the tube end protection member held by the movable portion is urged toward the end of the connection tube clamped by the fixed clamp portion by the elastic member. Accordingly, the annular member is uniformly pressed against the connecting pipe at the time of fusion, and the annular member and the connecting pipe can be reliably fused.
以下本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図1は本発明の実施の形態に係る管端保護部材の斜視図、図2は本発明の実施の形態に係る管端保護部材の半断面図、図3は本発明の関連技術である回転融着用工具の半断面図、図4は楔状クランプ部材とリング部材を組付けた状態を示す斜視図、図5は回転部材を示す斜視図、図6及び7は加圧手段の動作を説明するための図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1 is a perspective view of a tube end protection member according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a half sectional view of the tube end protection member according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a rotation that is a related technique of the present invention. FIG. 4 is a perspective view showing a state where the wedge-shaped clamp member and the ring member are assembled, FIG. 5 is a perspective view showing a rotating member, and FIGS. 6 and 7 explain the operation of the pressurizing means. FIG.
図1に示す管端保護部材1は、図12に示す多層樹脂管2(以下、接続管2という)と同一の内外径を有するリング状の部材であって、その一端側の端面は接続管の端部に押圧される環状(2条)の融着面11となる。融着面11には、図2に示すように縦断面がコ字状となるように環状溝部12が形成され、その幅Wは管端保護部材1と接続管2が融着された際に、その内部に金属層22が入り込むことができるように、金属層22の厚みtに対してW≧tとなるように設定されている(図2及び図12参照)。特に、金属層22の偏芯が大きく、また金属層22の真円度が悪い場合であっても確実に環状溝部12に金属層22が入り込むことができるように、環状溝部12の幅Wは、金属層22の厚みtに対して2倍〜5倍程度となるように設定することがより好ましい。また、環状溝部12の深さは、管端保護部材1を接続管2に融着接合した際に金属層22が環状溝部12の底部に突き当たらない程度の寸法に設定することが好ましい。
A pipe
管端保護部材1の他端側は、円周方向に沿って複数の凹部13と凸部14が交互に並ぶような形状を有する。また、他端側の外周部は端面に向かって先細となるように緩やかに傾斜するテーパ状に形成されている。
The other end side of the tube
管端保護部材1は、接続管2の第1の樹脂層21、第2の樹脂層23を形成する材料と同様の融点を有しかつその樹脂層と同一又は同系統の熱可塑性樹脂で形成される。例えば接続管2の樹脂層21、23がポリエチレンである場合は管端保護部材1を例えばポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂で形成することが好ましい。
The pipe
上記の管端保護部材1を接続管2の端面に融着するために、例えば図3に示す回転融着用工具を使用することができる。この回転融着用工具3は、接続管2を支持するために、その端部に固定されるクランプ部4と、接続管2の端面に対向して管端保護部材1を回転可能に支持する可動部5と、可動部5をクランプ部4に対して接続管2の中心軸に沿って移動可能とするためのガイドロッド6と、回転融着の際に接続管2の端面に管端保護部材1の端面を押しつける方向に可動部5を付勢する弾性部材7(例えば圧縮コイルバネ)と、可動部5に弾性部材7の付勢力(復元力)を作用させる加圧手段8を含む。各部の詳細を図4〜7も使用して説明する。
In order to fuse the pipe
クランプ部4は、一方の端部に形成された第1フランジ部411と他方の端部に形成された管端保護部材1側の端面に向かって先細りとなる外周テーパ部412を有しかつ接続管2の外径と同一の曲率の内面413を有する楔状クランプ部材41を有する。この楔状クランプ部材41は、外周テーパ部412と同様に下り勾配となる内周テーパ部421と管端保護部材1側の端部に第2フランジ部422が形成され且つ接続管2の外径より大なる内径の内面423を有する環状のリング部材42と組み合わされてコ字状のクランプ部4が形成される。また楔状クランプ部材41は、外周テーパ部412の一部にテーパに沿うように突出するI字状のスライドガイド部414を有し、リング部材42の内周テーパ部421にはスライドガイド部414が挿通可能な蟻溝424が形成されているので、楔状クランプ部材41は、そのスライドガイド部414が蟻溝424内に挿入されてリング部材42の内周テーパ部421に沿って移動できるように組み立てられる(図4参照)。
The
第1フランジ部411と第2フランジ部422の間の距離L1を調節するために、リング部材42には締結部材43が装着されている。この締結部材43は、一方の端部431が第1フランジ部411に形成された長孔415に沿って移動可能に固定され、また、締結部材43の中間部分にはおねじ部432が形成され第2フランジ部422に形成されためねじ部425に螺合されている。この構造により、締結部材43を回転させることによって楔状クランプ部材41とリング部材42の間の距離L1を調整し、もって楔状クランプ部材41を拡径あるいは縮径させることができる。
In order to adjust the distance L <b> 1 between the
可動部5は、管端保護部材1を回転させる回転部材51と、ベアリング52を介して回転部材51を回転自在に支持する可動本体53と、図示しない駆動手段(例えば電動ドリル)の回転を回転部材51に伝達する連結部材54を含む。回転部材51は、管端保護部材1が装着される側の面に円周方向に所定の間隔をあけて複数の突起部511が設けられ、管端保護部材1の凹部13に嵌り込むようになっているので(図5参照)、管端保護部材1は回転部材51と共に回転することができる。また、回転部材51の端部には、接続管2及び管端保護部材1の内周面にまたがるように、接続管2の内径よりやや小さな外径を有するコア部材55が設けられている。
The
ガイドロッド6は、一端部におねじ部62が形成され他端部に座部61が形成された棒状体で、おねじ部62が可動本体53に固定されている。ガイドロッド6のガイド部63にはリング部材42に設けられたガイド孔426が摺動可能に外嵌されているので、可動部5はガイドロッド6と一体にガイド孔426に沿って移動することができる。また、座部61と後述する第2リング部材81との間には弾性部材7が介装されている。
The
加圧手段8は、第2フランジ部422の一端面に形成された突起部427と、それを補完する形状の凹部811を有し、突起部427と凹部811が嵌り合うように組付けられた第2リング部材81とを含む。この突起部427は、紙面に対して垂直な方向からみて円周方向の一部が緩やかに傾斜する傾斜面428を有している。第2リング部材81の外周には雌ねじ813が形成されており、雌ねじ813にはハンドル814の先端部がねじ込まれている。この第2リング部材81には、ガイドロッド6が挿通可能な円弧状の長孔812が形成されているので、第2リング部材81はリング部材42に対する位置を変えながらガイドロッド6に沿って長孔812の分だけ円周方向に回転することができる(図6)。リング部材42に対して第2リング部材81を矢印B方向に回転すると、第2リング部材81は傾斜面428に沿って移動しかつ管軸方向にも移動する(図7)。
The pressurizing means 8 has a protruding portion 427 formed on one end surface of the
上記の回転融着用工具3を使用して接続管2の端部に管端保護部材1を摩擦融着する手順を説明する。上記の回転融着用工具3によれば、(1)〜(5)の工程で接続管2の端部に管端保護部材を融着接合することができる。
A procedure for friction welding the tube
(1)管端保護部材の装着工程
回転融着用工具3の開口側端部から管端保護部材1を回転部材51に取り付ける。ここで管端保護部材1は、その凹部13に回転部材51の突起部511が嵌り込むように装着することによって、管端保護部材1には回転部材51の回転が伝達される。
(1) Installation process of tube end protection member The tube
(2)接続管のクランプ工程
接続管2を以下のようにしてクランプ部4に固定する。まず、図3に示すように接続管2をクランプ部4の装着代L2を端部に確保した状態でチェーンバイス(図示を省略)などを使用して作業台などに固定する。次いで、接続管2の端部が管端保護部材1の融着面11に当接するように回転融着用工具3を接続管2の管端部に外嵌する。次いで、締結部材43を回転させてリング部材42と楔状クランプ部材41の管軸方向の相対距離L1を短くする。その結果、楔状クランプ部材41はリング部材42の内周テーパ部421に沿って移動して、管軸に対して垂直の方向に内径が縮径するように移動する。同様に、円周方向に複数配置されている楔状クランプ部材41をその内面413が接続管2の外周面に押圧するまで移動させることによって接続管2がクランプされる。楔状クランプ部材41の内面413が接続管2の外周面を押圧する少し前、即ち管軸方向にクランプ部4が接続管2の外面上を移動可能な時に、クランプ部4を接続管2の外面上を軸方向にスライドさせて、クランプ部4の端部を弾性部材7の端部に当接させる。このとき、弾性部材7は圧縮させず自然長を保つ状態となるようにする。このように、接続管2に対する回転融着用工具3の位置決めを行い、その位置で接続管2を完全に固定する。なお、クランプ工程の際に弾性部材7が確実に自然長となるように、リング部材42と可動本体53の間に所定長さの位置決め部材を着脱自在に設けてもよい。
(2) Clamping process of connecting pipe The connecting
(3)加圧工程
リング部材42に対して第2リング部材81を円周方向に所定量だけ回転させる。そうすると、図8に示すように、第2リング部材81は傾斜面428に沿ってかつリング部材42に対して管軸方向にも移動し、弾性部材7がスペーサリング82を介して第2リング部材81の端部とガイドロッド6の端部に形成された座部61との間で圧縮される。接続管2はクランプ部4に対して固定され、またガイドロッド6はクランプ部4に対してスライド可能に設けられているので、弾性部材7の付勢力はガイドロッド6、ガイドロッド6が固定された可動部5を介して管端保護部材1に伝達され、接続管2の端面と管端保護部材1の融着面11とが圧接される。
(3) Pressurizing step The
(4)回転融着工程
電動ドリルなどの駆動手段(図示を省略)を連結部材54に接続して、駆動手段の回転を回転部材51に伝達する。管端保護部材1は凹部13が回転部材51の突起部511に嵌り込むように装着されているので、管端保護部材1は回転部材51と共に回転する。管端保護部材1は融着面11が弾性部材7によって接続管2の端面に押圧されつつ回転されるので、接触界面では摩擦によって発熱し、樹脂の溶融温度以上になると接続管2の端部の樹脂層(第1の樹脂層及び第2の樹脂層)と管端保護部材1の融着面11とが溶融する。このとき、管端保護部材1は接続管2の端部に向かって押し付けられているので、界面の外周部には汚れなどの不純物を含む溶融ビードを形成しつつ図8の矢印D方向に移動する。他方、界面の内周部にはコア部材55が挿入されているので内周部に発生する溶融ビードは、接続管2と管端保護部材1との界面の内周部と、コア部材55との間の隙間に展延される。コア部材55は、コア部材55の外周面と接続管2の内周面との間には展延された溶融ビードが入り込むために所定の隙間ができる寸法に形成されている。隙間の大きさは、0.5mmより小さいと溶融ビードが隙間の内部に入り込むことができず、また2.0mmよりも大きいと溶融ビードを展延する効果が得られない。したがって、隙間の大きさは0.5mm〜2.0mmで設けられるのが好ましい。また、界面の内周部にコア部材55が挿入されているために、溶融樹脂は、内周側に流入せずに、管端保護部材1の融着面11に形成された環状溝部12に流入する。所定時間だけ、回転手段を駆動し界面の溶融を継続すると、可動部5は弾性部材7の付勢力によって接続管2の端部に向かって付勢されているので、弾性部材7が自然長に戻るまで接続管2側へ移動する。弾性部材7が自然長に達すると、回転手段の回転を停止して、第2リング部材81をさらに円周方向に所定量だけ回転させる。これにより弾性部材7は再び圧縮されて管端保護部材1と接続管2との界面が加圧され、溶融された界面が一体となり管端保護部材1と接続管2とが融着接合される。
(4) Rotating Fusion Process A driving means (not shown) such as an electric drill is connected to the connecting
(5)冷却工程
次いで、上記の加圧状態を保ちつつ、界面の温度が常温になるまで冷却する。このように加圧状態を保って冷却することによって界面全体が強固かつ均一に融着接合される。最後に、界面外周に形成された溶融ビードを切削して除去して回転融着作業が完了する。
(5) Cooling step Next, the interface is cooled until the temperature of the interface reaches room temperature while maintaining the above-mentioned pressure state. In this way, the entire interface is firmly and uniformly bonded by cooling while maintaining the pressurized state. Finally, the melt bead formed on the outer periphery of the interface is cut and removed to complete the rotary fusing operation.
上記の摩擦融着手順では、(3)加圧工程で弾性部材7を所定量圧縮させ、(4)回転融着工程で弾性部材7が自然長に達してから弾性部材7を再度圧縮させることによって接続管2の端部に管端保護部材1を融着しているが、(3)加圧工程において弾性部材7を多く圧縮させ、(4)回転融着工程では弾性部材7が自然長に達する前にその回転を停止させ、このときの弾性部材7の付勢力によって管端保護部材1を接続管2の端部に押しつけて接続管2の端部に管端保護部材1を融着することもできる。この方法によれば、管端保護部材1は回転時には常に接続管2の端部に押しつけられ摩擦によって発熱するので、接触界面が急激に冷却固化されることが防止できる。
In the above friction welding procedure, (3) the
(他の実施の形態)
次に、本発明の関連技術である回転融着用工具の他の形態について添付図面に基づいて説明する。図9は、本発明の関連技術である他の回転融着用工具の斜視図、図10は本発明の関連技術である他の回転融着用工具の半断面図、図11は本発明の関連技術である他の回転融着用工具における可動部の位置決め動作を示す模式図である。この回転融着用工具はコア部材の構造及びクランプ工程の際の可動部材の位置決めの構造に特徴があり、その他の部分については図3の回転融着用工具と同一であるので、同一部分についてはその説明を省略する。
(Other embodiments)
Next, another embodiment of the rotary fusing tool that is a related technique of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Figure 9 is a perspective view of another rotary fusing tool is a related art of the present invention, FIG 10 is a half cross-sectional view of another rotary fusing tool is a related art of the present invention, the related art of FIG. 11 is the invention it is a schematic diagram showing a positioning operation of the movable portion definitive other rotary fusing tool is. This rotary fusing tool is characterized by the structure of the core member and the positioning structure of the movable member during the clamping process. The other parts are the same as the rotary fusing tool of FIG. Description is omitted.
回転融着用工具3bの可動部5bは、管端保護部材1を回転させる回転部材51bと、ベアリング52を介して回転部材51bを回転自在に支持する可動本体53bと、図示しない駆動手段(例えば電動ドリル)の回転を回転部材51bに伝達する連結部材54bを含む。回転部材51bは、管端保護部材1が装着される側の面に円周方向に所定の間隔をあけて複数の突起部511bが設けられ、管端保護部材1の凹部13に嵌り込むようになっているので(図5と同様)、管端保護部材1は回転部材51bが回転すると回転部材51bと共に回転することができる。また、回転部材51bの端部には、接続管2及び管端保護部材1の内周面にまたがるように、接続管2の内径よりやや小さな外径を有するコア部材55bが設けられている。コア部材55bは回転部材51bとの間にベアリング56を介して装着され、回転部材51bに対して相対的に回転可能に設けられている。
The
可動本体53bには、クランプ工程の際に弾性部材7が自然長となるようにリング部材42と可動本体53bとの間隔を一定にするために位置決め部材57が設けられている(図9、図11を参照)。位置決め部材57は、可動本体53bを貫通して管軸方向にスライド可能に設けられその一方の端部にリング部材の端面を押さえる押さえ部材571が設けられたピストン部材572と、ピストン部材572の他方の端部に回転可能に軸支されたハンドルクランク部材573と、ハンドルクランク部材573と可動本体53bとを連結する連結部材(コンロッド)574で構成されている。位置決め部材の動作を図11により説明する。クランプ工程の際には、図11(a)に示すようにピストン部材は可動部本体53bに対して最も押し込まれ、ピストン部材572の端部に設けられた押さえ部材571でリング部材42の端面を押さえる。これにより、リング部材42と可動本体53bとの間が所定の間隔となるように位置決めされる。ここで所定の間隔とは、クランプ部4に対する可動部5bの移動が弾性部材7で規制されており、かつ弾性部材7の付勢力が可動部5bに作用していない状態における、リング部材42と可動本体53bとの間隔を示している。クランプ工程が完了した後は、ハンドルクランク部材573を支点Eを中心として時計方向に回転させる。ハンドルクランク部材の回転運動は、可動本体53bに軸支された連結部材574によって直線運動に変換され、ピストン部材572は支点Eの移動に伴ってリング部材42の端面から遠ざかる方向に移動する(図11(b)、(c))。このとき、可動部5bはクランプ工程によって接続管2に対して位置決めされた状態で固定されているので、押さえ部材によるリング部材の押さえが解除された後も接続管2に対する位置は変化しない。この状態で加圧工程以降の施工を行うことによって、弾性部材7の付勢力は可動部5bを介して管端保護部材1に伝えられ、管端保護部材1と接続管2の端面が加圧される。
The movable
回転融着用工具3bによれば、コア部材55bが回転部材51bに対して相対的に回転可能に設けられているので、接続管2に管端保護部材1を回転融着する際にコア部材が接続管2の内面に回転しながら接触して接続管2の内面を傷つけることを防止することができる。また、「コア部材55b」又は「コア部材55bと接続管2との展延される溶融ビード」が回転しながら接続管2の内周面に接触することを防止することができるので、接続管2の内面が削りとられる虞がない。また、クランプ工程の際にリング部材42と可動本体53bとの間隔を一定に固定する位置決め部材57を設けることによって、接続管のクランプのばらつきが抑えられ、加圧工程以降において管端保護部材1と接続管2に加圧される弾性部材7の付勢力のばらつきを低減することができる。これによって、接続管2の端部へ管端保護部材1を確実に安定して回転融着することができる。
According to the
上記の実施の形態では、本発明の関連技術である回転融着用工具3、3bを使用して、接続管2を金属補強樹脂管としてその端部に管端保護部材1を接合することについて説明したが、接続管はこれに限定されず、本発明の関連技術である回転融着用工具によれば例えば多層成型された樹脂管の端部に樹脂リングを接合することもできる。
In the above-described embodiment, the use of the
1:管端保護部材
11:融着面、12:環状溝部、13:凹部、14:凸部
2:多層樹脂管
21:第1の樹脂層、22:金属層、23:第2の樹脂層
3:回転融着用工具
4:クランプ部
41:楔状クランプ部材、411:第1フランジ部、412:外周テーパ部、
413:内面、414:スライドガイド部、415:長孔、42:リング部材、
421:内周テーパ部、422:第2フランジ部、423:内面、424:蟻溝、
425:めねじ部、426:ガイド孔、427:突起部、428:傾斜面、
43:締結部材、431:端部、432:おねじ部
5、5b:可動部
51、51b:回転部材、511、511b:突起部、52:ベアリング、53、53b:可動本体、
531:めねじ部、54:連結部材、55、55b:コア部材、56:ベアリング、57:位置決め部材、571:押さえ部材、572:ピストン部材、573:ハンドルクランク部材、574:連結部材
6:ガイドロッド
61:座部、62:おねじ部、63:ガイド部
7:弾性部材
8:加圧手段
81:第2リング部材、811:凹部、812:長孔、813:雌ねじ
814:ハンドル、82:スペーサリング
9:電気融着継手
91:電熱コイル
1: pipe end protection member 11: fusion surface, 12: annular groove, 13: recess, 14: protrusion 2: multilayer resin tube 21: first resin layer, 22: metal layer, 23: second resin layer 3: Rotary fusion tool 4: Clamp part 41: Wedge-shaped clamp member, 411: First flange part, 412: Peripheral taper part,
413: inner surface, 414: slide guide part, 415: long hole, 42: ring member,
421: inner peripheral taper portion, 422: second flange portion, 423: inner surface, 424: dovetail groove,
425: female thread portion, 426: guide hole, 427: protrusion, 428: inclined surface,
43: Fastening member, 431: End part, 432:
531: Female thread portion, 54: Connecting member, 55, 55b: Core member, 56: Bearing, 57: Positioning member, 571: Pressing member, 572: Piston member, 573: Handle crank member, 574: Connecting member 6: Guide Rod 61: Seat portion, 62: Male screw portion, 63: Guide portion 7: Elastic member 8: Pressurizing means 81: Second ring member, 811: Recess, 812: Long hole, 813: Female screw 814: Handle, 82: Spacer ring 9: Electric fusion joint 91: Electric heating coil
Claims (3)
前記樹脂リングの端面には、前記多層樹脂管の前記金属層が入り込む環状溝部が形成され、前記環状溝部の幅は前記金属層の厚さに対して2倍から5倍に設けられていることを特徴とする管端保護部材。 In a tube end protection member comprising a resin ring having an end surface that contacts an end surface of a multilayer resin tube having a metal layer therein, a rotating member meshing with the other end side, and the end surfaces are fusion bonded.
An annular groove portion into which the metal layer of the multilayer resin tube enters is formed on an end surface of the resin ring, and the width of the annular groove portion is provided to be 2 to 5 times the thickness of the metal layer. A tube end protection member characterized by the above.
前記環状溝部の深さは、前記管端保護部材を前記多層樹脂管に融着した際に、前記金属層が前記環状溝部の底部に突き当たらない深さに設けられていることを特徴とする。The depth of the annular groove is such that the metal layer does not hit the bottom of the annular groove when the tube end protection member is fused to the multilayer resin tube. .
外周部は、前記多層樹脂管の端部に融着される側と逆側の端部に向かって緩やかに傾斜するテーパ状に設けられていることを特徴とする。The outer peripheral portion is provided in a tapered shape that is gently inclined toward the end opposite to the side fused to the end of the multilayer resin tube.
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