JP2000062028A - 熱可塑性樹脂管状部材の摩擦接合方法 - Google Patents

熱可塑性樹脂管状部材の摩擦接合方法

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JP2000062028A
JP2000062028A JP10238465A JP23846598A JP2000062028A JP 2000062028 A JP2000062028 A JP 2000062028A JP 10238465 A JP10238465 A JP 10238465A JP 23846598 A JP23846598 A JP 23846598A JP 2000062028 A JP2000062028 A JP 2000062028A
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Japan
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thermoplastic resin
tubular member
resin tubular
bead
jig
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JP10238465A
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Ryosuke Ito
良輔 伊藤
Koji Harada
浩次 原田
Takashi Oguchi
貴士 小口
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/71General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined

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  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接合部のビードの発生による問題を一挙に解
決した熱可塑性樹脂管状部材の摩擦接合方法を提供す
る。 【解決手段】 熱可塑性樹脂管状部材1、1の端部同士
を突き合わせ、双方の熱可塑性樹脂管状部材の端部間に
摩擦熱を発生させ、摩擦熱により双方の熱可塑性樹脂管
状部材の端部同士を溶融接合する熱可塑性樹脂管状部材
の摩擦接合方法において、双方の熱可塑性樹脂管状部材
1、1の端部同士の接合部の外周及び内周の双方に、接
合部に生じるビードと接触し、ビードとの摩擦によりビ
ードを溶融させる治具3、4を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂管状
部材の摩擦接合方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば、特公昭53−28344
号公報、特開昭51−16375号公報等に記載されて
いるように、熱可塑性樹脂管状部材の端部同士を突き合
わせ、双方の熱可塑性樹脂管状部材の端部のうちの少な
くとも一方を他方に対して回転することにより摩擦熱を
発生させ、摩擦熱により双方の熱可塑性樹脂管状部材の
端部同士を溶融接合する所謂摩擦接合方法が知られてい
る。
【0003】このような熱可塑性樹脂管状部材の摩擦接
合方法においては、溶融樹脂や管状部材同士の磨耗によ
り生じる粉状の樹脂が管状部材同士の接合部の内外面に
突出したビードとなって付着する。
【0004】図6に示すように、これらのビード(イ)
は通常は管状部材(ロ)の周方向に不均一に生じるもの
であり、管状部材同士の接合部の外面に生じるビード
(イ)は管状部材(ロ)の表面の平滑性を著しく阻害す
るため外観が劣悪となることから免れない。
【0005】管状部材同士の接合部の内方に生じるビー
ド(イ)は管状部材の内径を局所的に縮小するため管状
部材(ロ)の内部の流体の流通を阻害したり、ビード
(イ)にゴミ等が付着したり、或いは、ビード(イ)が
管状部材(ロ)から剥離して管状部材(ロ)の内部の流
体の純度を低下させる問題があった。
【0006】このようなビードが発生するのを防止する
ために、上記の特公昭53−28344号公報記載の熱
可塑性樹脂管状部材の摩擦接合方法においては、管状部
材の端部同士の接合部に予めビードを収容する空所を設
けておき、発生するビードを空所に収容するものであ
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特公昭53−28344号公報記載の熱可塑性樹脂管状
部材の摩擦接合方法のように、管状部材の端部同士の接
合部に予めビードを収容する空所を設けておくのは、管
状部材の端部に空所を設ける加工工程が必要である。
又、管状部材の端部同士の接合部に空所を設けるために
管状部材の厚みが減少するものであり、その分、機械的
強度低下の問題があった。又、このように空所を設けて
おくのは、接合部の内方に生じるビードは収容できても
外方に生じるビードは収容できないものであり、外方に
生じるビードによる問題は解消されない。
【0008】本発明は、従来の熱可塑性樹脂管状部材の
摩擦接合方法における、このような問題点に着目してな
されたものであり、その目的とするところは、上記の問
題を解決し、接合部のビードの発生による問題を一挙に
解決した熱可塑性樹脂管状部材の摩擦接合方法を提供す
ることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1記載の本発明熱可塑性樹脂管状部材の摩
擦接合方法は、熱可塑性樹脂管状部材の端部同士を突き
合わせ、双方の熱可塑性樹脂管状部材の端部間に摩擦熱
を発生させ、摩擦熱により双方の熱可塑性樹脂管状部材
の端部同士を溶融接合する熱可塑性樹脂管状部材の摩擦
接合方法において、双方の熱可塑性樹脂管状部材の端部
同士の接合部の外周又は内周のいずれか少なくとも一方
に、接合部に生じるビードと接触し、ビードとの摩擦に
よりビードを溶融させる治具を設けることを特徴とする
ものである。
【0010】又、請求項2記載の本発明熱可塑性樹脂管
状部材の摩擦接合方法は、請求項1記載の熱可塑性樹脂
管状部材の摩擦接合方法において、治具のビードと接触
する部分が剥離性の優れた材質からなることを特徴とす
るものである。
【0011】又、請求項3記載の本発明熱可塑性樹脂管
状部材の摩擦接合方法は、請求項1又は2記載の熱可塑
性樹脂管状部材の摩擦接合方法において、双方の熱可塑
性樹脂管状部材の端部間に摩擦熱を発生させる手段が双
方の熱可塑性樹脂管状部材の少なくともいずれか一方の
回転運動であることを特徴とするものである。
【0012】請求項1、2記載の本発明において、双方
の熱可塑性樹脂管状部材の端部間に摩擦熱を発生させる
手段としては、双方の熱可塑性樹脂管状部材のうちの少
なくともいずれか一方の回転運動もしくは振動によれば
よい。
【0013】又、本発明において、熱可塑性樹脂として
は、摩擦熱により融着できるものであればよいものであ
って、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリブテン、塩化ビニル樹脂、架橋ポリ
エチレン、架橋ポリプロピレン等が使用できる。
【0014】又、管状部材としては、接合しようとする
端部が管状であればよいものであって、特に限定されな
いが、例えば、管、各種形状の管継手が使用できる。双
方の管状部材は口径が等しく、相互に端部を突き合わせ
たときには全面接触するのが接合面積が大きいため好ま
しい。
【0015】又、治具は双方の管状部材の端部間に跨が
って固定されるか、請求項3記載の発明のように、双方
の管状部材のうちのいずれか一方の回転運動による場合
には、回転している管状部材と同一の回転軸を中心とし
て回転するように設置すればよい。
【0016】治具と管状部材との間の間隙の大きさが過
少であると治具と管状部材とが接触して傷が付く恐れが
あり、外観を損傷し、強度低下の原因となる恐れがあ
る。逆に、治具と管状部材との間の間隙が過大であると
ビードが治具に接触しない恐れがあり、又、接触したと
してもビードの摩擦発熱が不足し、溶融できない恐れが
生じる。従って、治具と管状部材との間の間隙は0.2
〜3mm程度が好ましく、例えば、管状部材の材質が高
密度ポリエチレンの場合には、0.5mm程度が好まし
い。
【0017】治具のビードと接触する部分の材質として
は、摩擦発熱により溶融した熱可塑性樹脂が接触しても
支障のない程度の耐熱性を備え、ビードと接触しても変
形しない程度の剛性を備えたものが好ましく、例えば、
四フッ化エチレン(テフロン)や金属類が使用できる。
【0018】〔作用〕請求項1記載の本発明熱可塑性樹
脂管状部材の摩擦接合方法においては、双方の熱可塑性
樹脂管状部材の端部同士の接合部の外周又は内周のいず
れか少なくとも一方に、接合部に生じるビードと接触
し、ビードとの摩擦によりビードを溶融させる治具を設
けるものであるから、従来のように治具を設けていない
場合にはビードとして流出してきた樹脂は冷却され不均
一な形状となり、又、接合当初に発生する磨耗樹脂は固
体であるためビード表面を荒らす原因となっていたが、
流出してきたビードや磨耗樹脂が治具との摩擦により再
溶融されるためにビードを平滑な状態にすることが可能
となる。
【0019】又、請求項2記載の本発明熱可塑性樹脂管
状部材の摩擦接合方法においては、治具のビードと接触
する部分が剥離性の優れた材質からなるので、治具を溶
融された管状部材の接合部から容易に剥離できる。
【0020】又、請求項3記載の本発明熱可塑性樹脂管
状部材の摩擦接合方法においては、双方の熱可塑性樹脂
管状部材の端部間に摩擦熱を発生させる手段が双方の熱
可塑性樹脂管状部材の少なくともいずれか一方の回転運
動であるから、比較的簡単な装置により双方の熱可塑性
樹脂管状部材の端部間に摩擦熱を得ることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図によ
り説明する。図1は本発明の熱可塑性樹脂管状部材の摩
擦接合方法の一実施態様を示す説明図である。図1にお
いて、1、1は本発明方法により接合しようとする熱可
塑性樹脂管であり、具体的には外径114mm、厚み1
0.4mmの高密度ポリエチレン管(積水化学工業株式
会社製の商品名「エスロハイパーPE」呼び径100)
である。2は本発明方法に使用する接合装置であり、2
1は接合装置2の基台、22は回転側クランプであり、
回転側クランプ22は一方の管1を把持させ、モーター
23により回転させるようになっている。24は固定側
クランプであり、他方の管1を把持させ、固定できるよ
うになっている。25は外周面治具支持台であり、外周
面治具支持台25の上にステンレス鋼製の外周面治具3
が取付けられている。
【0022】外周面治具3はリング状であり、上下に分
割できるようになっている。外周面治具3の内面には図
2に拡大して示すように、切欠部31が凹設されてい
る。切欠部31の内面はテフロンシートにより被覆され
ている。外周面治具3の内面の切欠部31の深さD1は
0.5mmである。従って、外周面治具3の切欠部31
の内面と管1の外面との間には0.5mmの間隙C1が
形成されるようになっている。
【0023】26は内周面治具移動用エアシリンダーで
あり、内周面治具移動用エアシリンダー26の槓杆26
1の先端に内周面治具4を支持できるようになってい
る。
【0024】内周面治具4はステンレス鋼製の円板状の
ものであり、周面に切欠部41が凹設されている。切欠
部41の表面はテフロンシートにより被覆されている。
切欠部41の深さD2は0.5mmである。従って、内
周面治具4の切欠部41の外面と管1の内面との間には
0.5mmの間隙C2が形成されるようになっている。
27はエアシリンダーであって、エアシリンダー27は
エアシリンダー26、固定側クランプ24及び固定側ク
ランプ24に把持された他方の管1を移動させるための
ものである。
【0025】次に、本発明方法により、このような接合
装置2を使用して双方の管1、1の端部同士を摩擦接合
する態様を説明する。
【0026】図1に示すように、一方の管1を回転側ク
ランプ22により把持させ、他方の管1を固定側クラン
プ24により把持させ、双方の管1、1の端部同士を突
き合わせる。
【0027】双方の管1、1の端部同士の外方から双方
の管1、1の端部間に跨がるように外周面治具3を設置
すると共に、エアシリンダー26を作動させて双方の管
1、1の端部同士の内方に双方の管1、1の端部間に跨
がるように内周面治具4を設置する。
【0028】このような状態において、モーター23に
より回転側クランプ22を回転させ、一方の管1を回転
させ、エアシリンダー27を作動させて他方の管1を一
方の管1に押しつけて双方の管1、1の端部間に摩擦熱
を発生させ、一方の管1の回転を停止して双方の管1、
1同士を接合する。
【0029】このようにして双方の管1、1同士を接合
すれば、双方の管1、1の端部同士の上から外周面治具
3を設置すると共に、内方に内周面治具4を設置してあ
るので、接合部で生成されるビードは外周面治具3の切
欠部31の内面及び内周面治具4の切欠部41の外面と
接触し、摩擦熱により溶融する結果、図3に示すよう
に、接合部11には、粉状もしくは粒状の磨耗樹脂は現
れない。
【0030】図4は外周面治具及び内周面治具の他の一
例を示すものであり、図4(イ)は正面図、図4(ロ)
は図4(イ)のA−A線における断面図である。図4に
示す外周面治具3a及び内周面治具4aは共に円筒状の
ものである。
【0031】図5は外周面治具及び内周面治具の他の一
例を示すものであり、図5(イ)は正面図、図5(ロ)
は図5(イ)のA−A線における断面図である。図5に
示す外周面治具3bの内面は中央部から両端部にかけて
内径が次第に拡大されている。図5に示す外周面治具4
bの外面は中央部から一端部にかけて外径が次第に縮小
されている。
【0032】以上、本発明の実施例を図により説明した
が、本発明の具体的な構成は図示の実施例に限定される
ものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲の設計変
更は本発明に含まれる。
【0033】例えば、双方の管状部材1、1を同一方向
に回転させ、一方の管状部材1を他方の管状部材に対し
て大きな回転速度で回転させてもよく、或いは、双方の
管状部材1、1を相互に逆方向に回転させてもよい。
【0034】
【発明の効果】請求項1記載の本発明熱可塑性樹脂管状
部材の摩擦接合方法においては、ビードは完全に溶融し
平滑にすることが可能となるので、管状部材の外周面の
ビードが溶融される場合には外観が美麗であり、管状部
材の内周面のビードが溶融される場合には、従来のよう
にビードが剥離して管状部材内の流体を汚損したり、流
体の流通を阻害する恐れはない。
【0035】又、請求項2記載の本発明熱可塑性樹脂管
状部材の摩擦接合方法においては、治具のビードと接触
する部分が剥離性の優れた材質からなるので、治具を溶
融された管状部材の接合部から容易に剥離できる。
【0036】又、請求項3記載の本発明熱可塑性樹脂管
状部材の摩擦接合方法においては、双方の熱可塑性樹脂
管状部材の端部間に摩擦熱を発生させる手段が双方の熱
可塑性樹脂管状部材の少なくともいずれか一方の回転運
動であるから、比較的簡単な装置により双方の熱可塑性
樹脂管状部材の端部間に摩擦熱を得ることができ、コス
トの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の熱可塑性樹脂管状部材の摩擦接合方法
の一実施態様を示す説明図。
【図2】図1に示す実施態様の要部拡大説明図。
【図3】本発明方法により接合された管1、1の接合部
を示す斜視図。
【図4】外周面治具及び内周面治具の他の例を示し、
(イ)は正面図、(ロ)は(イ)のA−A線における断
面図。
【図5】外周面治具及び内周面治具の更に異なる他の例
を示し、(イ)は正面図、(ロ)は(イ)のA−A線に
おける断面図。
【図6】従来の接合方法により接合された管の接合部を
示す斜視図。
【符号の説明】
1 管(管状部材) 11 接合部 2 接合装置 3、3a、3b 外周面治具 4、4a、4b 内周面治具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F211 AA04 AA05 AA11 AA12 AA15 AD05 AD12 AG08 AH43 TA01 TC11 TD07 TJ22 TN20 TQ01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性樹脂管状部材の端部同士を突き
    合わせ、双方の熱可塑性樹脂管状部材の端部間に摩擦熱
    を発生させ、摩擦熱により双方の熱可塑性樹脂管状部材
    の端部同士を溶融接合する熱可塑性樹脂管状部材の摩擦
    接合方法において、双方の熱可塑性樹脂管状部材の端部
    同士の接合部の外周又は内周のいずれか少なくとも一方
    に、接合部に生じるビードと接触し、ビードとの摩擦に
    よりビードを溶融させる治具を設けることを特徴とする
    熱可塑性樹脂管状部材の摩擦接合方法。
  2. 【請求項2】 治具のビードと接触する部分が剥離性の
    優れた材質からなることを特徴とする請求項1記載の熱
    可塑性樹脂管状部材の摩擦接合方法。
  3. 【請求項3】 双方の熱可塑性樹脂管状部材の端部間に
    摩擦熱を発生させる手段が双方の熱可塑性樹脂管状部材
    の少なくともいずれか一方の回転運動であることを特徴
    とする請求項1又は2記載の熱可塑性樹脂管状部材の摩
    擦接合方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002235820A (ja) * 2001-02-06 2002-08-23 Honda Motor Co Ltd チエンガイド部材

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