JP2013036497A - Flange coupling and method for manufacturing the same - Google Patents

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博 森武
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flange coupling which enables coupling making a process of peeling off a gas fiber reinforced resin layer unnecessary, and which withstands high pressure, and to provide a method for manufacturing the flange coupling.SOLUTION: The flange coupling is an integrated product made of glass fiber reinforced resin, and includes a cylindrical part, a flange part, and triangular ribs that are provided to extend over an outer circumferential surface of the cylindrical part and an axial-direction inner side surface of the flange part at the predetermined spacing in the circumferential direction. In the method for manufacturing the flange coupling, a lower die 21 for forming an axial-direction outer side surface and an outer circumferential surface of the flange part, and an inner circumferential surface of the cylindrical part, and an upper die 22 provided with a recess 23 for forming a rib, and for forming an axial-direction inner side surface of the flange part, an outer circumferential surface and an end face of the cylindrical part, are used, a glass base material for reinforcing the cylindrical part and the flange part is arranged in the lower die 21. A glass base material for reinforcing the axial-direction outer side surface of the flange part and the ribs is arranged in the upper die 22, and the flange coupling is manufactured by filling the resin by the vacuum injection molding.

Description

この発明は、フランジ継手およびその製造方法に関し、特に、外周面がガラス繊維強化樹脂(FRP)層で強化された硬質塩化ビニル樹脂管からなる複層管の結合に使用するのに適したフランジ継手およびその製造方法に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a flange joint and a method for manufacturing the same, and in particular, a flange joint suitable for use in joining a multilayer pipe composed of a hard vinyl chloride resin pipe whose outer peripheral surface is reinforced with a glass fiber reinforced resin (FRP) layer. And a manufacturing method thereof.

外周面がガラス繊維強化樹脂層で強化された硬質塩化ビニル樹脂管からなる複層管の結合に際しては、充填型接着剤を使用することが知られている(特許文献1)。   It is known that a filling type adhesive is used for bonding a multilayer pipe made of a hard vinyl chloride resin pipe whose outer peripheral surface is reinforced with a glass fiber reinforced resin layer (Patent Document 1).

特開2003−207087号公報JP 2003-207087 A

上記特許文献1の結合においては、複合管からガラス繊維強化樹脂管を剥ぎ取るに当たっては、複合管におけるガラス繊維強化樹脂層に対し、硬質塩化ビニル間まで切り込まないように注意しながらノコギリ等で切込みを入れ、剥ぎ取る箇所をバーナー等で加熱した後、ペンチ等を用いてガラス繊維強化樹脂層を剥ぎ取るといった繁雑な作業工程を要する。特に、高圧配管として使用される複合管においては、ガラス繊維強化樹脂層が非常に厚く設けられており、剥ぎ取り作業をより困難なものにしていた。   In the coupling of the above-mentioned patent document 1, when removing the glass fiber reinforced resin tube from the composite tube, with a saw or the like, being careful not to cut between the hard vinyl chloride with respect to the glass fiber reinforced resin layer in the composite tube. After a cut is made and the part to be peeled off is heated with a burner or the like, a complicated work process of peeling off the glass fiber reinforced resin layer using pliers or the like is required. In particular, in a composite pipe used as a high-pressure pipe, the glass fiber reinforced resin layer is provided so as to be very thick, which makes the stripping operation more difficult.

この発明の目的は、ガラス繊維強化樹脂層を剥ぎ取る工程を不要とする結合を可能とするとともに、高圧に耐えるフランジ継手およびその製造方法を提供することにある。.   An object of the present invention is to provide a flange joint that can be bonded without requiring a step of stripping a glass fiber reinforced resin layer, and that can withstand high pressure, and a method for manufacturing the flange joint. .

この発明によるフランジ継手は、筒部およびフランジ部を有するフランジ継手であって、筒部の外周面とフランジ部の軸方向内側面とにまたがって周方向に所定間隔で三角形状のリブが設けられており、真空注入成形法によって全体がガラス繊維強化樹脂製一体品とされていることを特徴とするものである。   A flange joint according to the present invention is a flange joint having a cylindrical portion and a flange portion, and triangular ribs are provided at predetermined intervals in the circumferential direction across the outer peripheral surface of the cylindrical portion and the axial inner surface of the flange portion. The whole is made into an integrated product made of glass fiber reinforced resin by a vacuum injection molding method.

従来、外周面がガラス繊維強化樹脂層で強化された硬質塩化ビニル樹脂管からなる複層管の結合に際しては、ガラス繊維強化樹脂層を剥ぎ取って、充填型接着剤を使用する方法が採られていたが、このフランジ継手を使用することで、ガラス繊維強化樹脂層の剥ぎ取り工程が不要な結合(フランジ継手構造)が可能となる。フランジ継手は、所定間隔でリブが設けられていることで、強度が高いものとなり、高圧に耐えることができる。   Conventionally, when joining a multilayer pipe made of a hard vinyl chloride resin pipe whose outer peripheral surface is reinforced with a glass fiber reinforced resin layer, a method of peeling off the glass fiber reinforced resin layer and using a filling adhesive has been adopted. However, by using this flange joint, it is possible to perform a coupling (flange joint structure) that does not require the step of stripping the glass fiber reinforced resin layer. Since the flange joint is provided with ribs at predetermined intervals, the flange joint has high strength and can withstand high pressure.

真空注入成形法は、公知のもので、ガラス基材を成形型にセットした後、成形型を組み立てて、硬化剤などを加えて撹拌した樹脂を成形型に注入するとともに、成形型内の空気を吸引し、成形型内に配置したガラス基材に樹脂を含浸させて常温で硬化させることで、成形品を得るものである。この成形法を使用することで、ガラス基材の割合を高めることができ、強度確保の点で有利となる。   The vacuum injection molding method is a well-known method. After the glass substrate is set in a molding die, the molding die is assembled, and a resin that has been stirred by adding a curing agent is injected into the molding die. Is obtained by impregnating a glass substrate placed in a mold and impregnating the resin with a resin and curing at normal temperature. By using this forming method, the ratio of the glass substrate can be increased, which is advantageous in terms of securing the strength.

この発明によるフランジ継手の製造方法は、筒部およびフランジ部を有し、筒部の外周面とフランジ部の軸方向内側面とにまたがって周方向に所定間隔で三角形状のリブが設けられているガラス繊維強化樹脂製一体品のフランジ継手を製造する方法であって、フランジ部の軸方向外側面および外周面ならびに筒部の内周面を形成するための下型と、リブ形成用凹部が設けられてフランジ部の軸方向内側面ならびに筒部の外周面および端面を形成するための上型とを使用し、下型に、筒部およびフランジ部を補強するガラス基材を配置し、上型に、フランジ部軸方向内側面およびリブを補強するガラス基材を配置し、真空注入成形によって樹脂を注入することによって製造することを特徴とするものである。   A flange joint manufacturing method according to the present invention includes a cylindrical portion and a flange portion, and triangular ribs are provided at predetermined intervals in the circumferential direction across the outer peripheral surface of the cylindrical portion and the axial inner surface of the flange portion. A glass fiber reinforced resin integral flange joint, comprising: a lower mold for forming the axially outer and outer peripheral surfaces of the flange portion and the inner peripheral surface of the tubular portion; and a rib forming recess. An upper inner surface for forming the axial inner surface of the flange portion and the outer peripheral surface and end surface of the tube portion is provided, and a glass base material for reinforcing the tube portion and the flange portion is disposed on the lower die, A glass substrate for reinforcing the flange inner surface in the axial direction and ribs is disposed in the mold, and the resin is injected by vacuum injection molding.

この発明の製造方法によると、従来困難であった高圧に耐え得るリブ付きフランジ継手のガラス繊維強化樹脂製一体品の製造を可能とすることができる。   According to the manufacturing method of the present invention, it is possible to manufacture a glass fiber reinforced resin integrated product of a flanged flange joint that can withstand high pressure, which has been difficult in the past.

ガラス基材として、フランジ部の軸方向内側面に沿う環状のフランジ補強部と、リブの傾斜面に沿って延びるリブ補強部とからなるプレ成型品が使用されていることが好ましい。プレ成型品のガラス基材は、特に限定されるものではなく、種々のものが使用できる。   As the glass base material, it is preferable to use a pre-molded product comprising an annular flange reinforcing portion along the axial inner side surface of the flange portion and a rib reinforcing portion extending along the inclined surface of the rib. The glass substrate of the pre-molded product is not particularly limited, and various types can be used.

また、ガラス基材として、リブと筒部との境界部分に、軸方向に延びる一方向ロービングクロスが使用されていることが好ましい。一方向ロービングクロスは、ロービングを縦糸として、横糸で結束したものである。   Moreover, it is preferable that the one-way roving cloth extended in an axial direction is used for the boundary part of a rib and a cylinder part as a glass base material. The unidirectional roving cloth is obtained by binding rovings with warps and wefts.

さらにまた、上型の平坦面にガラス基材を配置し、該ガラス基材は、上型の平坦面に沿う環状の部分と、環状の部分の内周から径方向内方に延びる部分と、リブ形成用凹部の開口を覆う部分とを有していることが好ましい。ガラス基材は、特に限定されるものではなく、種々のものが使用できる。   Furthermore, a glass substrate is disposed on the flat surface of the upper mold, and the glass substrate includes an annular portion along the flat surface of the upper mold, a portion extending radially inward from the inner periphery of the annular portion, It is preferable to have a portion covering the opening of the rib forming recess. The glass substrate is not particularly limited, and various types can be used.

上記のガラス基材の構成を一部または全部使用することにより、充填するガラス基材の割合を高めることができる(ガラスコンテント50%以上が可能)とともに、部分的なガラス基材の過不足が抑えられ、樹脂リッチに伴うクラックの発生を防止することができる。   By using part or all of the configuration of the glass substrate described above, the ratio of the glass substrate to be filled can be increased (a glass content of 50% or more is possible), and partial excess or deficiency of the glass substrate is possible. It can be suppressed and the occurrence of cracks due to resin richness can be prevented.

なお、真空注入成形時に使用する樹脂としては、不飽和ポリエステル、ビニルエステル、エポキシ、フェノールなどを適宜使用することができる。プレ成型品製作時に使用する樹脂についても、これらの樹脂を適宜使用すればよい。   In addition, as resin used at the time of vacuum injection molding, unsaturated polyester, vinyl ester, epoxy, phenol, etc. can be used suitably. These resins may be used as appropriate for the resins used when producing the pre-molded product.

この発明のフランジ継手によると、筒部の外周面とフランジ部の軸方向内側面とにまたがって周方向に所定間隔で三角形状のリブが設けられており、真空注入成形法によって全体がガラス繊維強化樹脂製一体品とされているので、外周面がガラス繊維強化樹脂層で強化された硬質塩化ビニル樹脂管からなる複層管を結合する際に、ボルト等の締結部材を使用した締結が可能となり、ガラス繊維強化樹脂層を剥ぎ取る作業を不要とすることができ、結合作業を簡単なものとすることができる。また、リブが設けられたガラス繊維強化樹脂製一体品であることから、高い強度を有しており、高圧に耐えることができる。   According to the flange joint of the present invention, the triangular ribs are provided at predetermined intervals in the circumferential direction across the outer peripheral surface of the cylindrical portion and the axial inner surface of the flange portion, and the whole is made of glass fiber by a vacuum injection molding method. Because it is made of reinforced resin, it can be fastened using a fastening member such as a bolt when joining a multi-layer pipe made of a hard vinyl chloride resin pipe whose outer peripheral surface is reinforced with a glass fiber reinforced resin layer. Thus, the work of stripping the glass fiber reinforced resin layer can be eliminated, and the joining work can be simplified. Moreover, since it is a glass fiber reinforced resin integrated product provided with ribs, it has high strength and can withstand high pressure.

この発明のフランジ継手の製造方法によると、フランジ部の軸方向外側面および外周面ならびに筒部の内周面を形成するための下型と、リブ形成用凹部が設けられてフランジ部の軸方向内側面ならびに筒部の外周面および端面を形成するための上型とを使用し、下型に、筒部およびフランジ部を補強するガラス基材を配置し、上型に、フランジ部軸方向外側面およびリブを補強するガラス基材を配置し、真空注入成形によって樹脂を注入することによって製造するので、充填するガラス基材の割合を高めることができるとともに、部分的なガラス基材の過不足が抑えられ、樹脂リッチに伴うクラックの発生を防止することができる。こうして、従来困難であった高圧に耐え得るリブ付きフランジ継手のガラス繊維強化樹脂製一体品の製造を可能とすることができる。   According to the flange joint manufacturing method of the present invention, the axial direction of the flange portion is provided with the lower mold for forming the axial outer side surface and outer peripheral surface of the flange portion and the inner peripheral surface of the cylindrical portion, and the rib forming recess. Use the inner die and the upper die to form the outer peripheral surface and end face of the cylinder part, place the glass base material that reinforces the cylinder part and the flange part in the lower mold, and place the glass part outside the flange part in the axial direction on the upper mold Since glass substrates that reinforce the side surfaces and ribs are placed and resin is injected by vacuum injection molding, the ratio of glass substrates to be filled can be increased, and partial glass substrate excess and deficiency And the occurrence of cracks due to resin richness can be prevented. In this way, it is possible to manufacture a glass fiber reinforced resin integral product of a flanged flange joint that can withstand high pressure, which has been difficult in the past.

図1は、この発明によるフランジ継手を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a flange joint according to the present invention. 図2は、この発明によるフランジ継手を使用した複層管結合構造を示す縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a multilayer pipe coupling structure using the flange joint according to the present invention. 図3は、この発明によるフランジ継手の製造方法で使用される金型(下型および上型)の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a mold (lower mold and upper mold) used in the method for manufacturing a flange joint according to the present invention. 図4(a)は、この発明によるフランジ継手の製造方法で使用される上型を上下逆にして示す斜視図であり、図4(b)は、下型を示す斜視図である。FIG. 4A is a perspective view showing the upper mold used in the flange joint manufacturing method according to the present invention upside down, and FIG. 4B is a perspective view showing the lower mold. 図5は、この発明によるフランジ継手の製造方法における下型へのガラス基材配置工程を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing the glass substrate placement step on the lower mold in the flange joint manufacturing method according to the present invention. 図6は、この発明によるフランジ継手の製造方法における上型へのガラス基材配置工程の1つを示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing one of the glass substrate placement steps on the upper mold in the flange joint manufacturing method according to the present invention. 図7は、この発明によるフランジ継手の製造方法における上型へのガラス基材配置工程の1つで使用されるプレ成型品を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a pre-molded product used in one of the glass substrate placement steps on the upper mold in the flange joint manufacturing method according to the present invention. 図8は、この発明によるフランジ継手の製造方法における上型へのガラス基材配置工程の1つを示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing one of the glass substrate placement steps on the upper mold in the flange joint manufacturing method according to the present invention. 図9は、図8で使用されているガラス基材である一方向ロービングクロスを示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a unidirectional roving cloth that is the glass substrate used in FIG. 8.

この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、この発明によるガラス繊維強化樹脂(FRP)製フランジ継手を示しており、図2は、このフランジ継手(11)を使用した複層管結合構造(1)を示している。   FIG. 1 shows a flange joint made of glass fiber reinforced resin (FRP) according to the present invention, and FIG. 2 shows a multilayer pipe connection structure (1) using this flange joint (11).

フランジ継手(11)は、筒部(12)と、筒部(12)の一端に設けられたフランジ部(13)と、フランジ部(13)の軸方向内側の面に周方向に所定間隔で設けられた複数の三角形状のリブ(14)と、フランジ部(13)の外周寄り部分にリブ(14)と同じ間隔で設けられた複数のボルト挿通孔(15)とを有している。   The flange joint (11) includes a cylindrical portion (12), a flange portion (13) provided at one end of the cylindrical portion (12), and an axially inner surface of the flange portion (13) at predetermined intervals in the circumferential direction. A plurality of triangular ribs (14) provided, and a plurality of bolt insertion holes (15) provided at the same interval as the ribs (14) in a portion near the outer periphery of the flange portion (13).

各リブ(14)は、筒部(12)の外周面とフランジ部(13)の軸方向内側面とにまたがって形成されており、1対の三角形面(14a)と、三角形面(14a)の斜辺同士を連結する傾斜面(14b)とを有している。   Each rib (14) is formed across the outer peripheral surface of the cylindrical portion (12) and the inner surface in the axial direction of the flange portion (13), and a pair of triangular surfaces (14a) and a triangular surface (14a) And an inclined surface (14b) for connecting the oblique sides.

複層管結合構造(1)は、外周面がガラス繊維強化樹脂層で強化された硬質塩化ビニル樹脂管をフランジ継手を使用して結合する構造であって、硬質塩化ビニル樹脂管(3)およびその外周面に設けられたガラス繊維強化樹脂層(4)からなる複層管(2)と、複層管(2)の外周に嵌められた中子(5)と、中子(5)の外周面に嵌められたフランジ継手(11)とを備えている。   The multilayer pipe coupling structure (1) is a structure in which a rigid polyvinyl chloride resin pipe whose outer peripheral surface is reinforced with a glass fiber reinforced resin layer is coupled using a flange joint, and the rigid polyvinyl chloride resin pipe (3) and A multilayer tube (2) made of a glass fiber reinforced resin layer (4) provided on the outer peripheral surface, a core (5) fitted on the outer periphery of the multilayer tube (2), and a core (5) And a flange joint (11) fitted on the outer peripheral surface.

複層管(2)のガラス繊維強化樹脂層(4)には、2本の環状溝(4a)が形成されており、中子(5)には、この環状溝(4a)に嵌め合わされる環状凸部(5a)が形成されている。中子(5)は、2つの半円筒状体からなる2つ割構造とされることで、複層管(2)に嵌め合わせ可能とされている。中子(5)の外周面は、テーパ面とされている。フランジ継手(11)の内周面は、中子(5)のテーパ面に対応するテーパ面とされており、フランジ継手(11)は、中子(5)を取り付ける前に、複層管(2)に嵌められて、中子(5)を取り付けた後に、複層管(2)に沿って軸方向外方に移動させられることで、中子(5)の外周に嵌め合わせられる。   Two annular grooves (4a) are formed in the glass fiber reinforced resin layer (4) of the multilayer tube (2), and the core (5) is fitted into the annular groove (4a). An annular convex part (5a) is formed. The core (5) has a split structure composed of two semi-cylindrical bodies, so that the core (5) can be fitted into the multilayer pipe (2). The outer peripheral surface of the core (5) is a tapered surface. The inner peripheral surface of the flange joint (11) is a tapered surface corresponding to the taper surface of the core (5), and the flange joint (11) is a multilayer pipe ( After the core (5) is attached by being fitted to 2), the core (5) is fitted to the outer periphery of the core (5) by being moved axially outward along the multilayer tube (2).

複層管結合構造(1)は、フランジ継手(11)と相手側のフランジ継手または継手部材のフランジ部(17)とが重ね合わされて、ボルト挿通孔(15)に挿通されたボルト(16)によって結合される。   The multi-layer pipe connection structure (1) includes a bolt (16) inserted into a bolt insertion hole (15) by overlapping a flange joint (11) and a flange joint (17) of a mating flange joint or joint member. Combined by.

この発明によるフランジ継手の製造方法は、上記のガラス繊維強化樹脂製フランジ継手(11)を真空注入成形法により製造するものである。   The method for manufacturing a flange joint according to the present invention is to manufacture the above-described glass fiber reinforced resin flange joint (11) by a vacuum injection molding method.

真空注入成形法は、ガラス基材を成形型に配置した後、成形型を組み立てて、硬化剤などを加えて撹拌した樹脂を成形型に注入するとともに、成形型内の空気を吸引し、成形型内に配置したガラス基材に樹脂を含浸させて常温で硬化させることで、成形品を得るものである。   In the vacuum injection molding method, after the glass substrate is placed in the mold, the mold is assembled, and the resin that has been stirred by adding a curing agent is injected into the mold, and the air in the mold is sucked and molded. A molded article is obtained by impregnating a glass substrate placed in a mold with a resin and curing it at room temperature.

フランジ継手(11)の製造では、図3および図4に示す下型(21)と上型(22)とが使用される。   In manufacturing the flange joint (11), the lower mold (21) and the upper mold (22) shown in FIGS. 3 and 4 are used.

下型(21)には、フランジ部(13)の軸方向外側面を形成するための環状平坦面(21a)と、フランジ部(13)の外周面を形成するための短円筒面(21b)と、筒部(12)の内周面(テーパ面)を形成するための柱状部(21c)とが形成されている。  The lower die (21) includes an annular flat surface (21a) for forming the axially outer surface of the flange portion (13) and a short cylindrical surface (21b) for forming the outer peripheral surface of the flange portion (13). And a columnar portion (21c) for forming an inner peripheral surface (tapered surface) of the cylindrical portion (12).

上型(22)には、フランジ部(13)の軸方向内側面を形成するための環状平坦面(22a)と、筒部(12)の外周面(テーパ面)を形成するための内周面(22b)と、筒部(12)の端面を形成するための頂面(22c)と、複数のリブ形成用凹部(23)とが設けられている。   The upper die (22) has an annular flat surface (22a) for forming the axial inner surface of the flange portion (13) and an inner periphery for forming the outer peripheral surface (tapered surface) of the cylindrical portion (12). A surface (22b), a top surface (22c) for forming the end surface of the cylindrical portion (12), and a plurality of rib forming recesses (23) are provided.

1対の三角形面(14a)および傾斜面(14b)を有している各リブ(14)に対応して、各リブ形成用凹部(23)は、図4に示すように、三角形面形成部(23a)および傾斜面形成部(23b)を有している。リブ形成用凹部(23)が設けられていることによって、平坦面(22a)には、リブ形成用凹部(23)の開口が存在し、平坦面(22a)の内周は、凹凸状になっている。   Corresponding to each rib (14) having a pair of triangular surfaces (14a) and inclined surfaces (14b), each rib forming recess (23) has a triangular surface forming portion as shown in FIG. (23a) and an inclined surface forming part (23b). By providing the rib forming recess (23), the flat surface (22a) has an opening of the rib forming recess (23), and the inner periphery of the flat surface (22a) is uneven. ing.

下型(21)には、図5に示すように、筒部(12)を補強するためのガラス基材(31)およびフランジ部(13)を補強するためのガラス基材(32)が配置される。上型(22)には、図6から図9までに示すように、フランジ部(13)を補強するためのガラス基材(33)(34)およびリブ(14)を補強するためのガラス基材(35)(36)が配置される。   As shown in FIG. 5, a glass base material (31) for reinforcing the cylindrical portion (12) and a glass base material (32) for reinforcing the flange portion (13) are arranged in the lower mold (21). Is done. As shown in FIGS. 6 to 9, the upper mold (22) includes a glass base (33) (34) for reinforcing the flange portion (13) and a glass base for reinforcing the rib (14). Materials (35) and (36) are arranged.

下型(21)および上型(22)にガラス基材(33)(34)(35)(36)を配置した後、下型(21)に上型(22)が重ねられて、樹脂が注入される。樹脂注入は、図3に示す下型(21)に設けられた1つの注入口(21d)から行い、同図に示す上型(22)に設けられた2つの吐出口(22d)から内部空気が抜き出される。筒部(12)のフランジ部(13)が設けられていない方の端部は、図3に示すように、蓋(12a)付きで形成され、後加工で蓋(12a)が切除されることで、図1に示すような開放形状とされる。ボルト挿通孔(15)も後加工で形成される。なお、注入口(21d)と吐出口(22d)の数は、1つの注入口(21d)に対して2つの吐出口(22d)に限定されるものではなく、適宜設定可能であり、例えば2つの注入口および2つの吐出口とすることもでき、この場合、蓋(12a)を無くすようにしてもよい。注入口(21d)および吐出口(22d)の位置についても、適宜変更できる。   After placing the glass substrate (33) (34) (35) (36) on the lower mold (21) and the upper mold (22), the upper mold (22) is stacked on the lower mold (21), and the resin Injected. The resin is injected from one injection port (21d) provided in the lower mold (21) shown in FIG. 3, and the internal air is supplied from the two discharge ports (22d) provided in the upper mold (22) shown in FIG. Is extracted. As shown in FIG. 3, the end of the cylindrical portion (12) where the flange portion (13) is not provided is formed with a lid (12a), and the lid (12a) is cut off by post-processing. Thus, the open shape is as shown in FIG. The bolt insertion hole (15) is also formed by post-processing. The number of injection ports (21d) and discharge ports (22d) is not limited to two discharge ports (22d) with respect to one injection port (21d), and can be set as appropriate. One injection port and two discharge ports may be provided, and in this case, the lid (12a) may be eliminated. The positions of the inlet (21d) and the outlet (22d) can also be changed as appropriate.

次いで、図6から図9までに示す上型(22)へのガラス基材配置工程を詳しく説明する。   Next, the glass substrate placement step on the upper mold (22) shown in FIGS. 6 to 9 will be described in detail.

上型(22)へのガラス基材配置工程では、まず、図6に示すように、フランジ部(13)の軸方向内側面(13a)に相当する部分にガラス基材(33)(34)を配置する。この際、まず、図6(a)に示すように、上型(22)の平坦面(22a)に沿うように第1層のガラス基材(33)を配置し、その後、第2層のガラス基材(34)を配置する。第2層のガラス基材(34)は、図6(b)に示すように、上型(22)の平坦面(22a)に沿う環状の部分(第1層のガラス基材(33)と同じ形状の部分)(34a)と、環状の部分(34a)の内周から径方向内方に延びる部分(34b)と、リブ形成用凹部(23)の開口を覆う部分(34c)とを有している。径方向内方に延びる部分(34b)は、リブ形成用凹部(23)を避けて設けられている。リブ形成用凹部(23)の開口を覆う部分(34c)は、中央に設けられた切断線(34d)で2つに分けられている。第1層のガラス基材(33)および第2層のガラス基材(34)としては、例えばチョップドストランドマットが使用される。   In the glass substrate placement step on the upper mold (22), first, as shown in FIG. 6, the glass substrate (33) (34) is formed on the portion corresponding to the axial inner side surface (13a) of the flange portion (13). Place. At this time, as shown in FIG. 6 (a), first, the glass substrate (33) of the first layer is arranged along the flat surface (22a) of the upper mold (22), and then the second layer of the second layer is arranged. A glass substrate (34) is placed. As shown in FIG. 6 (b), the second layer glass substrate (34) has an annular portion (the first layer glass substrate (33) and the first layer along the flat surface (22a) of the upper mold (22)). (Part of the same shape) (34a), a part (34b) extending radially inward from the inner periphery of the annular part (34a), and a part (34c) covering the opening of the rib forming recess (23) doing. The portion (34b) extending radially inward is provided to avoid the rib forming recess (23). A portion (34c) covering the opening of the rib forming recess (23) is divided into two by a cutting line (34d) provided in the center. For example, a chopped strand mat is used as the glass substrate (33) of the first layer and the glass substrate (34) of the second layer.

次いで、図7に示すプレ成型品(35)を配置する。プレ成型品(35)は、図7に示す状態から上下を逆にして図4(a)に示す上型(22)に配置されるもので、フランジ部(13)の軸方向内側面(13a)に沿う環状のフランジ補強部(35a)と、リブ(14)の傾斜面(14b)に沿って延びる複数のリブ補強部(35b)とからなる。プレ成型品(35)は、型を使用して成型されたガラス繊維強化樹脂部品であり、例えばハンドレイアップ法により製作することができる。フランジ補強部(35a)には、リブ形成用凹部(23)の開口に対応する凹所(35c)が設けられており、各リブ補強部(35b)は、凹所(35c)の底面(35d)から立ち上がるように(上型(22)に配置される状態では垂れ下がるように)設けられている。   Next, the pre-molded product (35) shown in FIG. 7 is arranged. The pre-molded product (35) is disposed on the upper mold (22) shown in FIG. 4 (a) upside down from the state shown in FIG. 7, and the axially inner side surface (13a) of the flange portion (13). ) And a plurality of rib reinforcing portions (35b) extending along the inclined surface (14b) of the rib (14). The pre-molded product (35) is a glass fiber reinforced resin part molded using a mold, and can be manufactured, for example, by a hand lay-up method. The flange reinforcement portion (35a) is provided with a recess (35c) corresponding to the opening of the rib forming recess (23), and each rib reinforcement portion (35b) is provided on the bottom surface (35d) of the recess (35c). ) So as to stand up from the upper mold (22).

フランジ補強部(35a)は、上型(22)の平坦面(22a)に沿うように、すなわち、図6(a)に示す第1層のガラス基材(33)および図6(b)に示す第2層のガラス基材(34)の環状の部分(34a)に重ねられるように配置され、リブ補強部(35b)は、リブ形成用凹部(23)に嵌め入れられる。リブ補強部(35b)がリブ形成用凹部(23)に嵌め入れられることで、プレ成型品(35)は、上型(22)から外れにくくなり、上型(22)を逆にした場合でも、プレ成型品(35)が上型(22)から脱落することはない。   The flange reinforcing portion (35a) extends along the flat surface (22a) of the upper die (22), that is, in the first layer of the glass substrate (33) and FIG. 6 (b) shown in FIG. It arrange | positions so that it may overlap with the cyclic | annular part (34a) of the glass substrate (34) of the 2nd layer to show, and the rib reinforcement part (35b) is engage | inserted by the recessed part (23) for rib formation. By fitting the rib reinforcing part (35b) into the rib forming recess (23), the pre-molded product (35) is unlikely to come off the upper mold (22), and even when the upper mold (22) is reversed. The pre-molded product (35) does not fall off from the upper mold (22).

次いで、図8に示すように、上型(22)の平坦面(22a)から略軸方向に延びているリブ形成用凹部(23)に沿うように、ガラス基材(36)を配置する。このガラス基材(36)は、帯状とされて、リブ形成用凹部(23)の各三角形面形成部(23a)と内周面(22b)とにまたがるように配置されている。ガラス基材(36)の配置は、一端部を図6(a)に示す第1層のガラス基材(33)の下に潜り込ませるようにして行うことができ、図7に示すプレ成型品(35)の配置の前でも後でも可能である。帯状のガラス基材(36)としては、図9に示すように、同じ方向に並列配置された縦糸としてのロービング(37a)が大きい間隔をおいて配置された横糸(37b)で結束された一方向ロービングクロス(37)とされている。一方向ロービングクロス(37)は、ロービング方向が強化されて、ロービング方向と直交する方向には曲がりやすいものとなっている。一方向ロービングクロス(37)としては、例えばユニチカ社製タテスダレR450N(商品名)が使用される。   Next, as shown in FIG. 8, the glass substrate (36) is arranged along the rib forming recess (23) extending in the substantially axial direction from the flat surface (22 a) of the upper mold (22). The glass substrate (36) is shaped like a band and is arranged so as to straddle each triangular surface forming portion (23a) and inner peripheral surface (22b) of the rib forming recess (23). The glass base material (36) can be arranged so that one end portion is buried under the glass base material (33) of the first layer shown in FIG. 6 (a), and the pre-molded product shown in FIG. It is possible before or after the arrangement of (35). As the strip-shaped glass substrate (36), as shown in FIG. 9, rovings (37a) as warps arranged in parallel in the same direction are bundled with wefts (37b) arranged at a large interval. It is a direction roving cross (37). The one-way roving cloth (37) is reinforced in the roving direction and is easily bent in a direction perpendicular to the roving direction. As the one-way roving cloth (37), for example, Vertical Dare R450N (trade name) manufactured by Unitika Ltd. is used.

なお、プレ成型品(35)のリブ補強部(35b)についても、一方向ロービングクロス(37)が使用されており、図8に示すガラス基材(36)と補強方向が同じとされている。   Note that the one-way roving cloth (37) is also used for the rib reinforcing portion (35b) of the pre-molded product (35), and the reinforcing direction is the same as that of the glass substrate (36) shown in FIG. .

次いで、図示省略するが、リブ形成用凹部(23)の残っている空間に、ガラス基材(例えばチョップドストランドマット)を詰め込むことで上型(22)へのガラス基材配置が終了する。この後、上型(22)を下型(21)に重ねて、真空注入成型により金型内に樹脂が充填される。   Next, although not shown in the drawing, the glass base material placement on the upper mold (22) is completed by filling the glass base material (for example, chopped strand mat) into the space where the rib forming recess (23) remains. Thereafter, the upper mold (22) is placed on the lower mold (21), and the resin is filled into the mold by vacuum injection molding.

図1に示すフランジ継手(11)において、P,QおよびSで示す三角形状のリブ(14)の周辺箇所は、樹脂リッチとなってクラックが生じやすい箇所であり、上記のガラス基材配置工程によって、ガラス基材が増設され、樹脂リッチに伴うクラックが防止されている。Pは、リブ(14)と筒部(12)との境界のR部分で、Qは、リブ(14)とフランジ部(13)との境界のR部分で、Sは、筒部(12)とフランジ部(13)との境界のR部分である。   In the flange joint (11) shown in FIG. 1, the peripheral portions of the triangular ribs (14) indicated by P, Q, and S are locations that are resin-rich and easily cracked. As a result, the number of glass substrates is increased, and cracks associated with resin richness are prevented. P is the R portion at the boundary between the rib (14) and the cylindrical portion (12), Q is the R portion at the boundary between the rib (14) and the flange portion (13), and S is the cylindrical portion (12). And the R portion at the boundary between the flange portion (13).

Pで示すリブ(14)と筒部(12)との境界のR部分のガラス基材増設は、図8に示すガラス基材(36)を一方向ロービングクロス(37)とすることで達成されている。すなわち、軸方向に延びる一方向ロービングクロス(37)とされたガラス基材(36)は、リブ(14)と筒部(12)との境界部分に沿って曲がることことから、リブ(14)と筒部(12)との境界のR部分に十分な量のガラス基材が配置され、しかも、軸方向の強度が高められて耐久性が確保される。   The increase in the glass substrate at the R portion at the boundary between the rib (14) and the cylinder portion (12) indicated by P is achieved by using the glass substrate (36) shown in FIG. 8 as a one-way roving cloth (37). ing. That is, since the glass substrate (36) which is a unidirectional roving cloth (37) extending in the axial direction bends along the boundary portion between the rib (14) and the tubular portion (12), the rib (14) A sufficient amount of glass base material is disposed in the R portion at the boundary between the cylindrical portion and the cylindrical portion (12), and the axial strength is increased to ensure durability.

Qで示すリブ(14)とフランジ部(13)との境界のR部分のガラス基材増設は、図6に示す第2層のガラス基材(34)のリブ形成用凹部(23)の開口を覆う部分(34c)によって達成されている。すなわち、第2層のガラス基材(34)のリブ形成用凹部(23)の開口を覆う部分(34c)は、下型(21)に上型(22)が重ね合わされた際に、リブ(14)の付け根に沿うように曲がることから、リブ(14)とフランジ部(13)との境界のR部分に十分な量のガラス基材が配置される。   The increase in the glass substrate at the R portion at the boundary between the rib (14) and the flange portion (13) indicated by Q is the opening of the rib forming recess (23) of the second layer glass substrate (34) shown in FIG. This is achieved by the part (34c) covering the surface. That is, the portion (34c) covering the opening of the rib forming recess (23) of the glass substrate (34) of the second layer is the rib (when the upper die (22) is superimposed on the lower die (21). Since it bends along the root of 14), a sufficient amount of glass substrate is disposed at the R portion at the boundary between the rib (14) and the flange portion (13).

Sで示す筒部(12)とフランジ部(13)との境界のR部分のガラス基材増設は、図6に示す第2層のガラス基材(34)の径方向内方に延びる部分(34b)によって達成されている。すなわち、第2層のガラス基材(34)の径方向内方に延びる部分(34b)は、下型(21)に上型(22)が重ね合わされた際に、上型(22)の内周面(22b)に沿うように曲がることから、筒部(12)とフランジ部(13)との境界のR部分に十分な量のガラス基材が配置される。   The increase in the glass substrate at the R portion at the boundary between the cylindrical portion (12) and the flange portion (13) indicated by S is a portion extending inward in the radial direction of the glass substrate (34) of the second layer shown in FIG. 34b). That is, the portion (34b) extending inward in the radial direction of the glass substrate (34) of the second layer is formed in the upper mold (22) when the upper mold (22) is superimposed on the lower mold (21). Since it bends along the peripheral surface (22b), a sufficient amount of glass substrate is disposed at the R portion at the boundary between the cylindrical portion (12) and the flange portion (13).

こうして得られたフランジ継手(11)は、P,QおよびSで示す三角形状のリブ(14)の周辺箇所のガラス基材増設が確実に行われているので、これらの部分でクラック等の発生がないガラス繊維補強されたリブ付きのものとなり、極めて強固であり、数MPaの高圧にも耐えることができる。   In the flange joint (11) thus obtained, the glass base is additionally installed around the triangular rib (14) indicated by P, Q, and S, so cracks and the like are generated in these portions. The glass fiber-reinforced ribbed material is extremely strong and can withstand high pressures of several MPa.

(11) フランジ継手
(12) 筒部
(13) フランジ部
(14) リブ
(21) 下型
(22) 上型
(23) リブ形成用凹部
(34) 第2層のガラス基材
(34a) 上型の平坦面に沿う環状の部分
(34b) 径方向内方に延びる部分
(34c) リブ形成用凹部の開口を覆う部分
(35) プレ成型品
(35a) フランジ補強部
(35b) リブ補強部
(36) ガラス基材(一方向ロービングクロス)
(11) Flange joint
(12) Tube section
(13) Flange
(14) Rib
(21) Lower mold
(22) Upper mold
(23) Recess for forming rib
(34) Second layer glass substrate
(34a) Annular part along the flat surface of the upper mold
(34b) A portion extending radially inward
(34c) The part covering the opening of the rib forming recess
(35) Pre-molded product
(35a) Flange reinforcement
(35b) Rib reinforcement
(36) Glass substrate (unidirectional roving cloth)

Claims (7)

筒部およびフランジ部を有するフランジ継手であって、筒部の外周面とフランジ部の軸方向内側面とにまたがって周方向に所定間隔で三角形状のリブが設けられており、真空注入成形法によって全体がガラス繊維強化樹脂製一体品とされていることを特徴とするフランジ継手。   A flange joint having a cylindrical portion and a flange portion, wherein triangular ribs are provided at predetermined intervals in the circumferential direction across the outer peripheral surface of the cylindrical portion and the axial inner surface of the flange portion, and a vacuum injection molding method A flange joint characterized in that the whole is an integrated product made of glass fiber reinforced resin. ガラス基材として、フランジ部の軸方向内側面に沿う環状のフランジ補強部と、リブの傾斜面に沿って延びるリブ補強部とからなるプレ成型品が使用されていることを特徴とする請求項1のフランジ継手。   The pre-molded product comprising an annular flange reinforcing portion along the axial inner side surface of the flange portion and a rib reinforcing portion extending along the inclined surface of the rib is used as the glass substrate. 1 flange joint. ガラス基材として、リブと筒部との境界部分に、軸方向に延びる一方向ロービングクロスが配置されていることを特徴とする請求項1または2のフランジ継手。   The flange joint according to claim 1 or 2, wherein a unidirectional roving cloth extending in the axial direction is disposed as a glass substrate at a boundary portion between the rib and the cylindrical portion. 筒部およびフランジ部を有し、筒部の外周面とフランジ部の軸方向内側面とにまたがって周方向に所定間隔で三角形状のリブが設けられているガラス繊維強化樹脂製一体品のフランジ継手を製造する方法であって、フランジ部の軸方向外側面および外周面ならびに筒部の内周面を形成するための下型と、リブ形成用凹部が設けられてフランジ部の軸方向内側面ならびに筒部の外周面および端面を形成するための上型とを使用し、下型に、筒部およびフランジ部を補強するガラス基材を配置し、上型に、フランジ部軸方向内側面およびリブを補強するガラス基材を配置し、真空注入成形によって樹脂を注入することによって製造することを特徴とするフランジ継手の製造方法。   A flange of a glass fiber reinforced resin integral product having a cylindrical portion and a flange portion, and having triangular ribs at predetermined intervals in the circumferential direction across the outer peripheral surface of the cylindrical portion and the axial inner surface of the flange portion A method of manufacturing a joint, comprising: a lower die for forming an axial outer surface and outer peripheral surface of a flange portion and an inner peripheral surface of a tube portion; and an inner inner surface of the flange portion provided with a rib forming recess And an upper mold for forming the outer peripheral surface and end face of the cylindrical portion, a glass base material for reinforcing the cylindrical portion and the flange portion is disposed in the lower mold, and the flange portion axially inner surface and A method for producing a flange joint, comprising: arranging a glass substrate for reinforcing ribs and injecting a resin by vacuum injection molding. ガラス基材として、フランジ部の軸方向内側面に沿う環状のフランジ補強部と、リブの傾斜面に沿って延びるリブ補強部とからなるプレ成型品を使用することを特徴とする請求項4のフランジ継手の製造方法。   5. The pre-molded product comprising an annular flange reinforcing portion along the axial inner side surface of the flange portion and a rib reinforcing portion extending along the inclined surface of the rib is used as the glass substrate. Manufacturing method of flange joint. ガラス基材として、リブと筒部との境界部分に、軸方向に延びる一方向ロービングクロスを配置することを特徴とする請求項4または5のフランジ継手。   6. The flange joint according to claim 4, wherein a unidirectional roving cloth extending in the axial direction is disposed as a glass base material at a boundary portion between the rib and the cylindrical portion. 上型の平坦面にガラス基材を配置し、該ガラス基材は、上型の平坦面に沿う環状の部分と、環状の部分の内周から径方向内方に延びる部分と、リブ形成用凹部の開口を覆う部分とを有していることを特徴とする請求項4から6までのいずれかに記載のフランジ継手の製造方法。   A glass substrate is disposed on the flat surface of the upper mold, and the glass substrate has an annular portion along the flat surface of the upper die, a portion extending radially inward from the inner periphery of the annular portion, and a rib forming portion. The method for manufacturing a flange joint according to any one of claims 4 to 6, further comprising a portion covering the opening of the recess.
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CN107387508A (en) * 2017-07-11 2017-11-24 江苏盐发机械有限公司 A kind of high pressure resistant flange and its production technology
JP2018160411A (en) * 2017-03-23 2018-10-11 トヨタ紡織株式会社 End plate of fuel cell stack

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