JP4937215B2 - 熱可塑性樹脂製長尺体の接続方法 - Google Patents

熱可塑性樹脂製長尺体の接続方法 Download PDF

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Description

本発明は、乗客コンベアやエスカレータ等の移動手摺のように、熱可塑性樹脂の内部に導電性の非伸長性部材を埋設した熱可塑性樹脂製長尺体の端部を互いに接続する熱可塑性樹脂製長尺体の接続方法に関するものである。
乗客コンベアやエスカレータ等の移動手摺は、主要な部材として通常ゴム又は熱可塑性樹脂材料から作られる手摺本体と、この手摺本体の内部に長手方向に沿って埋設された多数の細長い鋼ケーブル（抗張体）と、手摺本体の裏側に貼られた帆布を有している。
鋼ケーブルは長手方向に所望の強度を手摺に付与する為の伸び防止手段として機能し且つ、ローラや駆動機構などの周りを移動できるように垂直方向に曲るようにもなっている。帆布は手摺底部のＴ字状チャネル間で手摺に結合されており、エスカレータ本体ガイドと移動手摺との間の摩擦係数を低くする機能を有する。
この種移動手摺は、熱可塑性樹脂製長尺体として作られ、当該長尺体の端部をお互いに接続し所望の長さを有するループ体に加工することにより最終製品として完成する。例えば、特許文献１によれば、長尺体の端部をお互いに接続した際の結合強度を得るために、当該端部を交互の複雑なパターンに刃物で切断することが提案されているが、当該端部の交互パターンを形成するためになされる加工においては、手摺本体、多数の鋼ケーブル、帆布を分離する切断加工やパターン形成するための切断加工が必要とされている。
特表２０００−５０７８９３号公報
しかしながら、上記のような刃物系による切断加工では、熱可塑性樹脂を幅広く・長く（あるいは、深く・長くなど）加工するために加工時間が長くなるといった問題があり、特に、上記手摺本体と多数の鋼ケーブルを分離する加工においては、ある程度の加工精度も必要になってくるため、加工スピードを上げられないという問題がある。
また、熱可塑性樹脂製長尺体の端部を互いに接続する際に、鋼ケーブルの先を突き合わせするだけでは、移動用手摺として使用する場合に、経年変化により鋼ケーブルが熱可塑性樹脂を突き破って移動手摺表面に出てくるという問題もある。
本発明は、上記のような問題を解消するためになされたもので、乗客コンベアやエスカレータ等の移動手摺のように、熱可塑性樹脂の内部に長手方向に沿って導電性の非伸長性部材を埋設した熱可塑性樹脂製長尺体の端部を、短時間に且つ確実に接続できる接続方法を提供することを目的とするものである。
本発明は、熱可塑性樹脂の内部に長手方向に沿って導電性の非伸長性部材を埋設した熱可塑性樹脂製長尺体の端部を互いに接続する熱可塑性樹脂製長尺体の接続方法において、上記熱可塑性樹脂製長尺体の両端部の所定区域における非伸長性部材を誘導加熱手段によりそれぞれ加熱し、上記所定区域の上記熱可塑性樹脂を部分的に溶融除去して上記非伸長性部材を露出させた後、露出した互いの非伸長性部材が突き合わせられるように保持した状態で、上記両端部を接続するようにしたものである。
本発明によれば、誘導加熱手段により非伸長性部材自身を所望の温度（基本的には、熱可塑性樹脂が溶融する温度）に加熱することにより、非伸長性部材の周りを覆っている熱可塑性樹脂を溶融させ、熱可塑性樹脂と非伸長性部材とを分離するため、短時間に且つ確実に分離することができる。
また、熱可塑性樹脂と非伸長性部材を分離した場合、熱可塑性樹脂製長尺体の端部を互いに接続するために必要な端部形状を形成するにあたり、熱可塑性樹脂、非伸長性部材をそれぞれ単独部材として加工できるため、切断加工などが容易にできる。
また、熱可塑性樹脂の周りだけが溶融するため、乗客コンベアやエスカレータ等の移動手摺としての品質・機能を損なうことなく分離加工ができるとともに、熱可塑性樹脂長尺体としての形状が安定しているため、作業性が良い分離加工が実現できる。
また、非伸長性部材を互いに物理的に接続した場合は、移動手摺としての強度を確保できると共に、経年変化による非伸長性部材の移動手摺表面への突き出しなどの品質不良を防ぐことができる。
実施の形態１．
図１は、乗客コンベア用移動手摺等に用いられる熱可塑性樹脂製長尺体（以下、樹脂製長尺体という）１の斜視端面図である。図１において、樹脂製長尺体１は、例えば、ウレタンなどの熱可塑性樹脂２と、この熱可塑性樹脂２の内部に埋設され、長手方向に所望の強度を付与する為に伸び防止の役割などを持っている、例えば鋼ケーブル等の導電性の細長い非伸長性部材３、及び走行用ガイド（図示せず）との間の摩擦係数を低くするために裏側に貼り付けられた帆布などの補助用布４から構成されている。
このような樹脂製長尺体１は、端部を互いに接続し、所望の長さを有するループ体に加工することにより乗客コンベア用移動手摺等の最終製品として完成する。
以下、上記の樹脂製長尺体１の端部を互いに接続する方法について説明する。
まず、樹脂製長尺体１の一端側の加工方法について説明する。図２に示すように、樹脂製長尺体１の一端側端面Ａから長手方向に所定寸法離間した部分Ｃにおける熱可塑性樹脂２の上部を切れ端５で示すように薄く切り取り、次に、端面Ａと部分Ｃの中間部分Ｂにおいて曲線状になっている左右の熱可塑性樹脂部分に対しそれぞれ切り込みをいれていき、最後に補助用布４側から非伸長性部材３にキズが入らないように切り込みを入れる。この時、非伸長性部材３の周りに数mm程度（例えば、１〜２mm）熱可塑性樹脂２が残るようにしておく。
そして、図３に示すように非伸長性部材３の周囲のみを残して切断されている端面Ａと中間部分Ｂとの間の区域１Ａにおける樹脂製長尺体１を誘導加熱手段６である誘導加熱コイルの中に設置し、区域１Ａの非伸長性部材３を誘導加熱する。
この誘導加熱により、区域１Ａにおける非伸長性部材３の温度が上昇し、これに伴い非伸長性部材３の周囲を覆っている熱可塑性樹脂２の温度も上昇することになる。
この温度が熱可塑性樹脂２の溶融温度（例えば、ウレタンの場合は約160℃程度）を超えると非伸長性部材３の周囲の強度が弱くなる。この時、樹脂製長尺体１の端面から区域Ａの熱可塑性樹脂２を長手方向に引張ることで、図４に示すように、区域１Ａの熱可塑性樹脂２のみを除去し、区域１Ａの非伸長性部材３を露出させることができる。
この場合、上記誘導加熱において被加熱物である非伸長性部材３の温度を一定（例えば、ウレタンの場合は200℃〜250℃程度）、または、所定のパターンに保つために、非伸長性部材３の温度上昇を熱電対７にてモニタし、誘導加熱手段６の制御系にフィードバックしている。
また、非伸長性部材３の温度だけでなく、誘導加熱手段６により加熱される非伸長性部材３の影響を受けて軟化する熱可塑性樹脂２の溶解度（硬度）が所定の値になるように誘導加熱手段６を制御するようにしても良い。
上記、非伸長性部材３の温度、または、熱可塑性樹脂２の溶解度（硬度）を所定の値になるように制御する例として、熱電対７によりモニタしている温度を誘導加熱装置（図示せず）の制御系にフィードバックすることにより、その値と所定の設定値を比較し、誘導加熱装置の出力をON/OFF（モニタ値が所定の値を超えた場合誘導加熱OFF、所定の値より低い場合は誘導加熱ON）にて制御する方法などがある。
次に、樹脂製長尺体１の他端側の加工方法について説明する。
まず、図５に示すように、樹脂製長尺体１の他端側端面Ｄから長手方向に所定寸法離間した部分Ｅと、この部分Ｅから端面Ｄの反対方向に所定寸法離間した部分Ｆとを設定し、端面Ｄと部分Ｆとの間にある熱可塑性樹脂２の上部を薄く切り取り、次に、部分Ｅにおいて曲線状になっている左右の熱可塑性樹脂部分に対しそれぞれ切り込みをいれていき、最後に補助用布４側から非伸長性部材３にキズが入らないように切り込みを入れる。この時、細長い非伸長性部材３の周りに数mm程度（例えば、１〜２mm）熱可塑性樹脂２が残るようにしておく。この点は図２について説明した場合と同様である。
そして、図５に示すように樹脂製長尺体１の部分Ｅ，Ｆ間の区域１Ｂの樹脂製長尺体１を誘導加熱手段６である誘導加熱コイルの中に設置し、区域１Ｂの非伸長性部材３を誘導加熱する。
この誘導加熱による基本的な状態変化は、図３で説明した場合と同様であるが、図４では、樹脂製長尺体１の一部を完全に分離するのに対し、今回の場合には図６に示すように、区域１Ｂの熱可塑性樹脂部分をそのまま残し、非伸長性部材３を熱可塑性樹脂２から剥離させている。
また、この場合も、上記誘導加熱において被加熱物である非伸長性部材３の温度を一定（例えば、ウレタンの場合は200℃〜250℃程度）、または、所定のパターンに保つために、非伸長性部材３と同じ材質でできているダミー負荷８を誘導加熱手段６である誘導加熱コイルの中に入れ、誘導加熱時にダミー負荷８の温度上昇を熱電対７にてモニタし、誘導加熱手段６の制御系にフィードバックしている。
また、非伸長性部材３の温度だけでなく、誘導加熱手段６により加熱される非伸長性部材３の影響を受けて軟化する熱可塑性樹脂２の溶解度（硬度）が所定の値になるように誘導加熱手段６を制御するようにしても良い。
なお、図６で示したように樹脂製長尺体１から非伸長性部材３を剥離させた状態では、剥離させた部分の樹脂製長尺体１の表面（熱可塑性樹脂）が荒れているため、当該表面の均し加工を施したほうが良い。
次に、上記のように加工した樹脂製長尺体１の端部を互いに繋ぎ合わせる手順について説明する。
図７は、図３〜６で説明したように端部を加工した樹脂製長尺体１を繋ぎ合せるために、それぞれの端部に露出した非伸長性部材３を斜めに切断して形状を整えた後、樹脂製長尺体１の両端を対向させた状態を示したものである。
まず、図８に示すように、図７の状態から、樹脂製長尺体１の端部を露出した互いの非伸長性部材３が突き合わせられるように保持した状態で、露出した非伸長性部材３を固定するために、例えばシート形状等の補充用熱可塑性樹脂９で露出した非伸長性部材３の露出部分を被覆し、加熱ブロック１０を使用し当該部分を加熱することにより、非伸長性部材３を固定させる。
そして、図９に示すように、樹脂製長尺体１の裏側から補助用布４の切れている部分に対し、接着剤などを使用して帆布等の接続用布１２を貼付ける。この状態で、図１０に示す金型１３に当該接続部分を設置し、例えばシート形状等の意匠面用熱可塑性樹脂１１を樹脂製長尺体１の端部を互いに突き合わせている部分に当て、金型１３を閉じてから、上記金型１３のヒータ１７に通電することにより金型１３を加熱する。
これにより、樹脂製長尺体１の端部を互いに突き合わせた部分が溶融し接合される。この後、ヒータ１７への通電を解除し、金型１３が冷えるのを待って、ループ状に接続された樹脂製長尺体１を取り出す。なお、図１０において、１４は上型、１５は下型、１６は中芯を示す。
上記のように実施の形態１は、熱可塑性樹脂２の内部に長手方向に沿って導電性の非伸長性部材３を埋設した樹脂製長尺体１の端部を互いに接続する樹脂製長尺体の接続方法において、樹脂製長尺体１の両端部の所定区域における非伸長性部材３を誘導加熱手段６によりそれぞれ加熱し、伸長性部材３を覆っている熱可塑性樹脂２を溶融除去して非伸長性部材３を露出させた後、露出した互いの非伸長性部材３が突き合わせられるように保持した状態で、樹脂製長尺体１の両端部を接続するようにしたもので、乗客コンベア用移動手摺などに用いられる樹脂製長尺体の端部を互いに接続する場合に、誘導加熱を利用した加工プロセスを施すことにより、短時間に且つ確実に、熱可塑性樹脂２と非伸長性部材３を分離することができ、作業効率を高めることができる（誘導加熱は、被加熱物が直接発熱するため、非常に効率が良く、温度上昇も早いことが特徴である）。
また、上記誘導加熱において、被加熱物である非伸長性部材３の温度を所定の値に一定に、または、所定のパターンに制御するように誘導加熱することにより、乗客コンベア用移動手摺等の樹脂製長尺体１としての品質・機能を損なうことなく、端部加工を施すことができる。
更に、上記誘導加熱において、非伸長性部材３の影響を受けて軟化する熱可塑性樹脂２の溶解度（硬度）が所定の値になるように誘導加熱手段を制御すれば、熱可塑性樹脂２の硬度等の品質・機能を損なうことを抑制できる。
実施の形態２．
図１１及び図１２は、実施の形態１における樹脂製長尺体の接続方法を基本とし、上記樹脂製長尺体の端部を互いに接続する際に、両端部の非伸長性部材３を互いに物理的に接続することを示す説明図である。
上記実施の形態１では、図７に示すように、両端部の非伸長性部材３をそれぞれ斜めに切断し突き合わせているが、その理由は、樹脂製長尺体１を乗客コンベアやエスカレータの移動手摺として使用する際に、樹脂製長尺体１の端部を互いに接続した部分の強度を確保するためである。つまり、移動手摺の走行軸に対して直角断面を見た時、非伸長性部材３の突き合わせ部分が集中していると、機械的強度を全て熱可塑性樹脂だけに頼ることになるため強度が落ちることになる。
本実施の形態２では、樹脂製長尺体１の端部を互いに接続した部分の強度をより高めるために、非伸長性部材３をそれぞれ物理的に接続する方法として、図１１に示すように、露出した非伸長性部材３を長手方向と直角に切断して形状を整えた後、樹脂製長尺体１の両端を対向させ、図１２のように樹脂製長尺体１の両端を互いに突き合わせる時に、接続補助板１９の上に非伸長性部材３の切断部分をのせ、その部分を加熱コイル１８を用いて誘導加熱により加熱し当該部分の温度を上げ、物理的接続（例えば、ろう付け・はんだ付け・溶接・接着など）を実施する。
これにより、樹脂製長尺体１の端部を互いに接続した部分の機械的強度を高めることができる。また、非伸長性部材３を全て同じ長さに切断し突き合わせることができるため、樹脂製長尺体１の端部を加工する部分を短くすることができ、作業性が向上し加工時間の短縮につながる効果が得られる。
図１３は、非伸長性部材３を互いに接続する一例を示すもので、非伸長性部材３をそれぞれ接続するための補助部材として、鋼材リング等の接続キャップ２０を使用しろう付け等の接続用材２１で接続したものである。接続キャップ２０を使用することにより、非伸長性部材３を互いに突き合わせた際に、全て金属材料でカバーできるため、より高い機械的強度が得られる効果がある。
図１４は、非伸長性部材３を互いに接続する他の例として、接続キャップ２０をかしめ工法により固定した場合を示す図である。この場合には、上記効果に加え、当該部分を加熱する必要がないため、より作業性が向上し加工時間の短縮につながる効果が得られる。
なお、接続キャップ２０などの接続用補助部材は１個づつ別々の単体であっても、または複数個連結されたものであっても良い。
乗客コンベア移動手摺の斜視端面図である。 本発明の実施の形態１における樹脂製長尺体の接続方法の一工程を説明するための図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は端面図である。 本発明の実施の形態１における他の一工程を説明するための平面図である。 本発明の実施の形態１における他の一工程を説明するための図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。 本発明の実施の形態１における他の一工程を説明するための平面図である。 本発明の実施の形態１における他の一工程を説明するための図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。 本発明の実施の形態１における他の一工程を説明するための図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。 本発明の実施の形態１における他の一工程を説明するための図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。 本発明の実施の形態１における他の一工程を説明するための図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。 本発明の実施の形態１において熱可塑性樹脂製長尺体の端部を互いに接続するために用いる金型を示す図で、（Ａ）は端面図、（Ｂ）は側面図である。 本発明の実施の形態２における樹脂製長尺体の接続方法の一工程を説明するための図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。 本発明の実施の形態２における他の一工程を説明するための図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。 本発明の実施の形態２における他の例を説明するための図で、（Ａ）は加工前の状態を示す平面図、（Ｂ）は加工後の状態を示す平面図である。平面図である。 本発明の実施の形態２における更に他の例を説明するための平面図である。
符号の説明
１：樹脂製長尺体、２：熱可塑性樹脂、３：非伸長性部材、４：補助用布、５：切れ端、６：誘導加熱手段、７：熱電対、８：ダミー負荷、９：補充用熱可塑性樹脂、１０：加熱ブロック、１１：意匠面用熱可塑性樹脂、１２：接続用布、１３：金型、１４：上型、１５：下型、１６：中芯、１７ヒータ、１８：加熱コイル、１９：接続補助板、２０：接続キャップ、２１：接続用材

Claims (15)

  1. 熱可塑性樹脂の内部に長手方向に沿って導電性の非伸長性部材を埋設した熱可塑性樹脂製長尺体の端部を互いに接続する熱可塑性樹脂製長尺体の接続方法において、
    上記熱可塑性樹脂製長尺体の両端部の所定区域における非伸長性部材を誘導加熱手段によりそれぞれ加熱し、上記非伸長性部材を覆っている上記熱可塑性樹脂を溶融除去して上記非伸長性部材を露出させた後、露出した互いの非伸長性部材が突き合わせられるように保持した状態で、上記両端部を接続するようにしたことを特徴とする熱可塑性樹脂製長尺体の接続方法。
  2. 上記誘導加熱手段により加熱される上記非伸長性部材の温度を一定または所定のパターンに保つように制御することを特徴とする請求項１記載の熱可塑性樹脂製長尺体の接続方法。
  3. 上記誘導加熱手段により加熱される非伸長性部材の影響を受けて軟化する上記熱可塑性樹脂の溶解度が所定の値になるように制御することを特徴とする請求項１または２記載の熱可塑性樹脂製長尺体の接続方法。
  4. 上記露出した互いの非伸長性部材を物理的に接続することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の熱可塑性樹脂製長尺体の接続方法。
  5. 上記露出した互いの非伸長性部材を、誘導加熱により加熱し物理的接続を行うことを特徴とする請求項４記載の熱可塑性樹脂製長尺体の接続方法。
  6. 上記露出した互いの非伸長性部材を、補助部材を用いて接続することを特徴とする請求項４記載の熱可塑性樹脂製長尺体の接続方法。
  7. 熱可塑性樹脂の内部に長手方向に沿って導電性の非伸長性部材を埋設した熱可塑性樹脂製長尺体の端部を互いに接続する熱可塑性樹脂製長尺体の接続方法において、
    上記熱可塑性樹脂製長尺体の一端側における第１端面から上記熱可塑性樹脂製長尺体の長手方向に所定寸法離間した第１部分を、上記非伸長性部材の周囲のみを残して切断する第１の工程と、
    上記第１端面から第１部分の間にある第１区域の上記非伸長性部材を誘導加熱手段により加熱し上記非伸長性部材を覆っている上記熱可塑性樹脂を溶融し、上記第１区域の熱可塑性樹脂のみを除去し上記非伸長性部材を露出させる第２の工程と、
    上記熱可塑性樹脂製長尺体の他端側における第２端面から上記熱可塑性樹脂製長尺体の長手方向に所定寸法離間した第２部分を、上記非伸長性部材の周囲のみを残して切断する第３の工程と、
    上記第２部分と、上記第２部分から上記第２端面の反対方向に所定寸法離間した部分との間にある第２区域の上記非伸長性部材を誘導加熱手段により加熱し上記非伸長性部材を覆っている上記熱可塑性樹脂を溶融し、上記第２区域の上記非伸長性部材を上記熱可塑性樹脂から剥離すると共に、剥離された上記非伸長性部材を切断し、上記第２端面と第２部分との間の熱可塑性樹脂製長尺体を除去し上記第２区域の熱可塑性樹脂上に上記剥離・切断された非伸長性部材を露出させる第４の工程と、
    上記第２の工程において上記非伸長性部材を露出させた上記熱可塑性樹脂製長尺体の一端と、上記第４の工程において上記熱可塑性樹脂上に非伸長性部材を露出させた上記熱可塑性樹脂製長尺体の他端とを、露出した互いの非伸長性部材が突き合わせられるように保持した状態で、上記非伸長性部材の露出部分を補充用熱可塑性樹脂で被覆し、上記熱可塑性樹脂製長尺体の両端を接続する第５の工程とを含む
    ことを特徴とする熱可塑性樹脂製長尺体の接続方法。
  8. 上記熱可塑性樹脂製長尺体の接続部分の裏側に接続用手布を貼付けた後、上記接続部分の表側に意匠用上記熱可塑性樹脂製長尺体を当て、上記接続部分を金型を用いて加熱する第６の工程を含むことを特徴とする請求項７記載の熱可塑性樹脂製長尺体の接続方法。
  9. 上記誘導加熱手段により加熱される上記非伸長性部材の温度を一定または所定のパターンに保つように上記誘導加熱手段を制御することを特徴とする請求項７または８記載の熱可塑性樹脂製長尺体の接続方法。
  10. 上記誘導加熱手段により加熱される非伸長性部材の影響を受けて軟化する上記熱可塑性樹脂の溶解度が所定の値になるように上記誘導加熱手段を制御することを特徴とする請求項７ないし９のいずれか一つに記載の熱可塑性樹脂製長尺体の接続方法。
  11. 上記第５の工程において、上記非伸長性部材の露出部分を補充用熱可塑性樹脂で被覆する前に、露出した互いの非伸長性部材を物理的に接続することを特徴とする請求項７ないし１０のいずれか一つに記載の熱可塑性樹脂製長尺体の接続方法。
  12. 上記露出した互いの非伸長性部材を、誘導加熱により加熱し物理的接続を行うことを特徴とする請求項１１記載の熱可塑性樹脂製長尺体の接続方法。
  13. 上記露出した互いの非伸長性部材を、補助部材を用いて接続することを特徴とする請求項１１記載の熱可塑性樹脂製長尺体の接続方法。
  14. 上記非伸長性部材は、複数の細長い鋼ケーブルであることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか一つに記載の熱可塑性樹脂製長尺体の接続方法。
  15. 上記熱可塑性樹脂製長尺体は、乗客コンベア或いはエスカレータの移動手摺であることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか一つに記載の熱可塑性樹脂製長尺体の接続方法。
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