JP4109352B2 - Multilayer structure connection method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の層からなる多層構造体の接続方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
帆布、コード等の繊維層にゴムコーティングを施した補強層を複数層積み重ねて一体化したベルトやシート等の多層構造体が種々の目的のために使用されている。
【0003】
この多層構造体を利用した例として、下水道管路、河川や運河の放水管等に用いられ、弁の役目をする管路用ゴム製ゲート(一例として、株式会社ブリヂストンのエキスパンゲート(商品名))がある。
【0004】
図1に示すように、管路用ゴム製ゲート100は、管路102の内部に設置されて使用される。
【0005】
管路用ゴム製ゲート100は、2枚のゴム製の多層構造体104の外周部分を金具106によって管路内壁に固定した袋体であり、内部に空気を供給して膨張させ外面を管路内壁に密着させることによって水の流れを止めるようになっている。
【0006】
この多層構造体104は、図2に示すように、帆布、コード等の繊維層106にゴムコーティングを施した補強層108A〜108Cを積み重ねるように接着し、内面側に薄肉のカバーゴム110、外面側に厚肉のカバーゴム112を接着して高圧プレスして一体化したものである。
【0007】
図2に示すように、この多層構造体104に亀裂(貫通傷)114が生じた場合には、従来では、以下のような方法で修理を行っていた。
【0008】
先ず、図3に示すように、亀裂114を中心として内側(矢印IN方向側)から外側(矢印OUT方向側)に向けて層毎にステップが付くようにカバーゴム110、補強層108A〜108C及びカバーゴム112の一部をカッター等を用いて削除し、段付き凹部115を形成する。
【0009】
次に、カバーゴム110とカバーゴム110に隣接する補強層108Aによって形成された凹部に、隙間が生じないように埋めゴム116を接着し、その外側に、補強層108B,108Cの端部と突き合うように修理用の補強層118A及び補強層118Bを隙間が生じないように接着した後、その外側に、多層構造体104のカバーゴム112の端部と突き合うように、修理用のカバーゴム120を接着し、多層構造体104のカバーゴム112と修理用のカバーゴム120との接合部分を覆うようにテープ状ゴム122を接着し、最終的に図4に示すような形状としていた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図4に矢印fで示すような張力が多層構造体104に加わったとき、層の端部と層の端部との付き合わせ部分に応力が集中するので、ジョイント部分(修理部分)の強度が多層構造体104の本体部分に比較して低く、また疲労性も悪いという問題があり、特に補強層のモジュラスが低い場合にこの傾向が著しかった。
【0011】
この発明は、従来技術の有するこのような問題を解決することを課題として検討した結果なされたものであり、この発明の目的は、ジョイント部分の強度を高めることのできる多層構造体の接続方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、複数の層からなる多層構造体の端面を向かい合わせた状態で接続する多層構造体の接続方法であって、一方の面に向かって開口面積が広がる方向に各層毎に段付きとなる第1の段付き凹部を、前記多層構造体の接続部分を中心として形成し、全ての段付き部分を覆うように少なくとも1層の第1の連結層を前記第1の段付き凹部に接着し、さらに、全ての段付き部分を覆うように接着された前記第1の連結層に形成された第2の段付き凹部を埋めるように、前記多層構造体を構成する層に沿って配置される第2の連結層を複数接着して積み重ねる、ことを特徴とする多層構造体の接続方法。
【0013】
請求項1に記載の多層構造体の接続方法の作用を説明する。
【0014】
請求項1に記載の多層構造体の接続方法では、先ず、一方の面に向かって開口面積が広がる方向に各層毎に段付きとなる第1の段付き凹部が多層構造体の接続部分を中心として形成される。即ち、ここでは、接続部分を中心として1層毎に、切取り面積が大きくなるように層を切り取る(削除する。)。
次に、全ての段付き部分が覆われるように少なくとも1層の第1の連結層が、第1の段付き凹部の内壁面に沿って接着される。第1の段付き凹部の内壁面に沿って第1の連結層を接着することにより、第1の連結層には、第1の段付き凹部に対応して第2の段付き凹部が形成されることになる。
【0015】
次に、この第2の段付き凹部埋めるように、多層構造体を構成する層に沿って第2の連結層を複数接着して積み重ね、以上により多層構造体の接続が終了する。
【0016】
このようにして接続された多層構造体では、多層構造体を構成する層の端部同士や、多層構造体を構成する層の端部と第1の連結層や第2の連結層の端部とが直接的に突き合わされる箇所が減少する。
【0017】
層の端部同士が直接的に突き合わされる箇所は多層構造体に張力が作用したときに応力が集中しやすいが、上記のように該箇所が減少するように接続された多層構造体では、応力集中が緩和される。
【0018】
さらに、請求項1の多層構造体の接続方法では、接続部分において層数が少なくとも1枚増加するので、張力に対して強度が向上する。
【0019】
なお、ここでいう層は、帆布、コード等にゴムをコーティングしたような複数の材質からなるものでも良く、樹脂フィルムやゴム等の単一つの材質で形成されたものでも良い。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の多層構造体の接続方法において、前記第1の連結層が、前記第1の段付き凹部のみを覆うように形成される、ことを特徴としている。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
【0021】
図1示す管路用ゴム製ゲート100等には、従来の技術でも説明したように、図2に示す帆布、コード等の繊維層106にゴムコーティングを施すことによって形成された補強層108A〜108Cが積み重なるように接着され、内面側に薄肉のカバーゴム110、外面側に厚肉のカバーゴム112が接着されて高圧プレスにより一体化された多層構造体104が用いられている。
【0022】
本実施形態では、多層構造体104に亀裂(貫通傷)114が生じた場合、以下のような方法で修理を行う。
【0023】
先ず、図5に示すように、亀裂114を中心として内側(矢印IN方向側)から外側(矢印OUT方向側)に向けて層毎にステップが付くように補強層108B,108C及びカバーゴム112の一部(亀裂114の周囲部分)をカッター等を用いて削除し、内側のカバーゴム110の一部も除去する。
【0024】
次に、補強層108B,108C及びカバーゴム112の一部が削除されることにより形成された段付き凹部124の底部に段付き部分に隙間が生じないように、補強層108A〜Cと同じ厚さの修理用の補強層126を接着剤を用いて接着し、反対側のカバーゴム110の一部が削除されることにより形成された凹部128に、これが埋まるように埋めゴム130を接着剤を用いて接着する。なお、補強層108Aの端部同士も接着剤を用いて接着する。
【0025】
修理用の補強層126は、補強層108A〜Cと同様に一定厚さであるので、段付き凹部124に接着された修理用の補強層126には、段付き凹部124に対応した段付き凹部131が形成されることになる。
【0026】
次に、修理用の補強層126に形成された段付き凹部131を埋めるように、補強層108A〜Cと同じ厚さの修理用の補強層132,134を接着剤を用いて接着する。このときも、修理用の補強層126と修理用の補強層132,134とは、隙間が生じないように接着を行う。
【0027】
その後、多層構造体104に残っている凹部の形状に合わせて形成した修理用のカバーゴム136を接着剤を用いて接着し、カバーゴム112と修理用のカバーゴム136との接合部分を覆うようにテープ状ゴム122を接着し、最終的に図7に示すような形状とする。
【0028】
なお、接着剤には、ゴム同士の接着性にすぐたゴム系の自然加硫接着剤等を用いることが好ましい。
【0029】
本実施形態の修理方法によれば、多層構造体104の補強層端部を覆うように修理用の補強層126を接着したので、補強層の端部同士が直接的に突き合わされて接合される箇所が減る。
【0030】
補強層の端部同士が直接的に突き合わされて接合される箇所は、多層構造体104に張力fが作用したときに応力が集中しやすい部位であるので、該箇所が減ることにより応力の集中が緩和され、また、ジョイント部分の補強層の層数が増えるので、ジョイント部分の強度を向上させることができる。また、ジョイント部分の強度が向上するので、疲労に対しても強くなる。
【0031】
なお、本実施形態では、多層構造体104に生じた亀裂114を修理する例を示したが、多層構造体104同士をジョイントする場合にも本発明は適用できる。
【0032】
また、多層構造体104と同様な複数層からなるベルト、ラバーダム等の亀裂を修理したりジョイントする場合にも本発明は適用できる。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の多層構造体の接続方法では、多層構造体に張力の作用したときに生じる応力集中箇所を接続部分において減少させることができ、また、張力に対する強度を向上させることができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】多層構造体の適用された管路用ゴム製ゲートの断面図である。
【図2】多層構造体の断面図である。
【図3】多層構造体の従来の修理方法の過程を説明する説明図である。
【図4】従来の修理方法によって修理された多層構造体の断面図である。
【図5】本実施形態の多層構造体の接続方法を用いて修理される途中の多層構造体の断面図である。
【図6】本実施形態の多層構造体の接続方法の過程を説明する説明図である。
【図7】本実施形態の多層構造体の接続方法によって修理された多層構造体の断面図である。
【符号の説明】
104 多層構造体
108A 補強層(層)
108B 補強層(層)
108C 補強層(層)
124 段付き凹部(第1の段付き凹部)
126 補強層(第1の連結層)
131 段付き凹部(第2の段付き凹部)
132 補強層(第2の連結層)
134 補強層(第2の連結層)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for connecting a multilayer structure composed of a plurality of layers.
[0002]
[Prior art]
A multilayer structure such as a belt or a sheet in which a plurality of reinforcing layers having a rubber coating applied to a fiber layer such as canvas or cord are stacked and integrated is used for various purposes.
[0003]
As an example of using this multi-layer structure, rubber gates for pipelines used as sewer pipes, drainage pipes of rivers and canals, etc., and acting as valves (for example, Bridgestone Corporation's Expand Gate (trade name) )).
[0004]
As shown in FIG. 1, the
[0005]
The
[0006]
As shown in FIG. 2, the
[0007]
As shown in FIG. 2, when a crack (penetration flaw) 114 occurs in the
[0008]
First, as shown in FIG. 3, the
[0009]
Next, a
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a tension as shown by an arrow f in FIG. 4 is applied to the
[0011]
The present invention was made as a result of studying as a subject to solve such problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a method for connecting multilayer structures capable of increasing the strength of a joint portion. It is to provide.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a connection method of a multilayer structure in which the end faces of the multilayer structure composed of a plurality of layers are connected to each other, each layer extending in an opening area toward one surface. A first stepped recess that is stepped every time is formed around the connection portion of the multilayer structure, and at least one first coupling layer is formed so as to cover all the stepped portions. Layers constituting the multilayer structure so as to fill the second stepped recesses formed in the first connection layer bonded to the stepped recesses and further bonded so as to cover all the stepped portions. A multi-layer structure connection method, wherein a plurality of second connection layers arranged along the line are adhered and stacked.
[0013]
The operation of the multilayer structure connecting method according to claim 1 will be described.
[0014]
In the connection method of the multilayer structure according to claim 1, first, the first stepped recess that is stepped for each layer in the direction in which the opening area increases toward one surface is centered on the connection portion of the multilayer structure. Formed as. That is, here, the layers are cut (deleted) so as to increase the cut area for each layer around the connection portion.
Next, at least one first connection layer is bonded along the inner wall surface of the first stepped recess so as to cover all the stepped portions. By bonding the first connection layer along the inner wall surface of the first stepped recess, a second stepped recess corresponding to the first stepped recess is formed in the first connection layer. Will be.
[0015]
Next, a plurality of second linking layers are bonded and stacked along the layers constituting the multilayer structure so as to fill the second stepped recesses, and the connection of the multilayer structures is thus completed.
[0016]
In the multilayer structure thus connected, the ends of the layers constituting the multilayer structure, or the ends of the layers constituting the multilayer structure and the ends of the first coupling layer and the second coupling layer The number of places where and are directly matched decreases.
[0017]
Where the ends of the layers directly abut each other, stress tends to concentrate when tension is applied to the multilayer structure, but in the multilayer structure connected so that the location decreases as described above, Stress concentration is relaxed.
[0018]
Furthermore, in the connection method of the multilayer structure according to the first aspect, the number of layers is increased by at least one in the connection portion, so that the strength is improved against the tension.
[0019]
The layer referred to here may be made of a plurality of materials such as canvas, cords or the like coated with rubber, or may be formed of a single material such as resin film or rubber.
According to a second aspect of the present invention, in the method for connecting multilayer structures according to the first aspect, the first coupling layer is formed so as to cover only the first stepped recess. It is said.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0021]
As described in the prior art, the
[0022]
In the present embodiment, when a crack (penetration flaw) 114 occurs in the
[0023]
First, as shown in FIG. 5, the reinforcing
[0024]
Next, the thickness of the reinforcing
[0025]
Since the
[0026]
Next, the
[0027]
Thereafter, a
[0028]
As the adhesive, it is preferable to use a rubber-based natural vulcanized adhesive having excellent adhesion between rubbers.
[0029]
According to the repair method of the present embodiment, since the
[0030]
The portion where the ends of the reinforcing layer are directly abutted and joined is a portion where stress tends to concentrate when the tension f acts on the
[0031]
In the present embodiment, an example in which the
[0032]
The present invention can also be applied to repair or joint cracks such as belts, rubber dams, and the like that are formed of a plurality of layers similar to the
[0033]
【The invention's effect】
As described above, in the connection method of the multilayer structure of the present invention, the stress concentration point generated when tension is applied to the multilayer structure can be reduced in the connection part, and the strength against tension can be improved. It has the excellent effect of being able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a rubber gate for pipelines to which a multilayer structure is applied.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a multilayer structure.
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a process of a conventional repair method for a multilayer structure.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a multilayer structure repaired by a conventional repair method.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the multilayer structure being repaired using the multilayer structure connection method of the present embodiment.
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a process of a connection method for a multilayer structure according to the present embodiment.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a multilayer structure repaired by the multilayer structure connection method of the present embodiment.
[Explanation of symbols]
104
108B Reinforcement layer (layer)
108C Reinforcement layer (layer)
124 Stepped recess (first stepped recess)
126 Reinforcing layer (first connecting layer)
131 Stepped recess (second stepped recess)
132 Reinforcement layer (second tie layer)
134 Reinforcing layer (second connecting layer)
Claims (2)
一方の面に向かって開口面積が広がる方向に各層毎に段付きとなる第1の段付き凹部を、前記多層構造体の接続部分を中心として形成し、
全ての段付き部分を覆うように少なくとも1層の第1の連結層を前記第1の段付き凹部に接着し、
さらに、全ての段付き部分を覆うように接着された前記第1の連結層に形成された第2の段付き凹部を埋めるように、前記多層構造体を構成する層に沿って配置される第2の連結層を複数接着して積み重ねる、ことを特徴とする多層構造体の接続方法。A connection method for a multilayer structure in which the end faces of the multilayer structure composed of a plurality of layers are connected in a face-to-face state,
Forming a first stepped recess that is stepped for each layer in the direction in which the opening area increases toward one surface, with the connection portion of the multilayer structure as a center,
Adhering at least one first connecting layer to the first stepped recess so as to cover all the stepped portions;
Further, the first step is disposed along the layers constituting the multilayer structure so as to fill the second stepped recess formed in the first coupling layer bonded so as to cover all the stepped portions. A method for connecting multilayer structures, wherein a plurality of the two connection layers are bonded and stacked.
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