JPH06339946A - 部材の接合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 短時間に複数の部材を容易に接合することが
可能で、特に大型の部材相互を現場でも容易に接合する
ことが可能な部材の接合構造を提供すること。 【構成】 第１部材２の第１接合片６と、第２部材４の
第２接合片８とを接合する構造であって、第１接合片６
および第２接合片８の外側には、凸部１４ａおよび／ま
たは貫通孔１４などの凹部が形成してあり、これら第１
接合片６および第２接合片８の外側に、反応射出成形に
より成形された反応射出成形接合部材１６が装着してあ
る。反応射出成形に用いる型枠は、通常の射出成形に用
いる金型より制約が少なく、第１接合片６および第２接
合片８の外側に、現場でも容易に組み付けることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、部材の接合構造に係
り、さらに詳しくは、短時間に複数の部材を容易に接合
することが可能な部材の接合構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】部材の接合においては、ボルトなどの締
め付け力や、接着剤による接着力を利用して部材を接合
する構造が一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
ボルトによる接合構造では、締め付け箇所が多いと、作
業に手間がかかるという課題を有している。また、後者
の接着剤による接合構造では、接着力が発現するまで時
間がかかると共に、有機溶剤を使用する場合があるの
で、衛生および環境汚染の点で課題を有している。

【０００４】また、特開平４−３３１，１１５号公報に
示すように、成形体相互の接合部であるフランジ部間
に、接合用の樹脂を射出成形し、これらを接合する構造
が開示してある。しかしながら、この公報に開示してあ
る技術を用いて、比較的大型の成形体相互を接合するこ
とは、設備が大型になると共に、作業が煩雑になり、実
用的でないという課題を有している。また、通常の射出
成形では、高温および高圧を必要とし、金型設備も特殊
であるため、現場で接合作業を行なうことはできない。
さらに、上記公報に開示してある技術は、合成樹脂部材
相互を接合するための構造であり、金属部材あるいはそ
の他の材質の部材相互を接合することはできないなどの
課題も有している。

【０００５】本発明は、上述した実情に鑑みてなされ、
短時間に複数の部材を容易に接合することが可能で、特
に大型の部材相互を現場でも容易に接合することが可能
な部材の接合構造を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の観点に係る部材の接合構造は、第１
部材の第１接合片と、第２部材の第２接合片とを接合す
る構造であって、前記第１接合片および第２接合片の外
側には、凸部および／または凹部が形成してあり、これ
ら第１接合片および第２接合片の外側に、反応射出成形
により成形された反応射出成形接合部材が装着してある
ことを特徴とする。なお、本発明において、凹部とは、
貫通孔を含む概念で用いる。

【０００７】また、本発明の第２の観点に係る部材の接
合構造は、第１部材の第１接合片と、第２部材の第２接
合片とを接合する構造であって、前記第１接合片および
第２接合片の合せ面には、シール部材が装着してあり、
これら第１接合片および第２接合片の外側に、反応射出
成形により成形された反応射出成形接合部材が装着して
あることを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明に係る部材の接合構造を得るためには、
まず、第１部材の第１接合片と、第２部材の第２接合片
とを合わせる。その後、合わされた第１接合片と第２接
合片との外側に、型枠を組み付ける。反応射出成形に用
いる型枠は、反応射出成形が低圧、低温で行われるた
め、通常の射出成形に用いる金型より自由度が高く、た
とえばコンクリート打枠を利用することもでき、その場
合、型枠の密閉性を上げるために、ポリエチレン等のフ
ィルムを型枠に被覆し、型枠間をシリコンシーラント等
でシールして使用する。

【０００９】型枠の組み込み後、第１接合片および第２
接合片と型枠との隙間に、反応射出成形を行なうための
反応液を注入し、反応射出成形を行なう。反応射出成形
後には、型枠は取り除かれる。第１接合片および第２接
合片の外側には、凸部および／または凹部が形成してあ
るので、反応射出成形により得られた反応射出成形接合
部材は、第１接合片および第２接合片の外側に良好に噛
み込み、これらを良好に接合する。反応射出成形体は、
硬化時に体積収縮するため、反応射出成形で得られた反
応射出成形接合部材は、第１接合片および第２接合片を
締め付けるので、その締め付け力によっても、両者は強
固に接合される。

【００１０】特に、本発明の第２の観点に係る部材の接
合構造では、接合片相互の密封接合を良好に行うことが
できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づき詳
細に説明する。図１は本発明の一実施例に係る部材の接
合構造を示す要部断面斜視図、図２は図１に示す構造で
接合される部材の接合前の状態を示す要部断面斜視図、
図３は図１に示す接合構造を得るための反応射出成形用
型枠の一例を示す概略断面図、図４は図３の要部を示す
概略断面図、図５は反応射出成形用型枠の他の例を示す
概略断面図、図６は本発明の他の実施例に係る部材の接
合構造に用いる部材の要部断面斜視図である。

【００１２】図１に示すように、本実施例の部材の接合
構造では、第１部材２と、第２部材４とを有し、これら
部材２，４の接合端部に、部材２，４に対して外側に突
出するフランジ状の第１接合片６および第２接合片８が
それぞれ形成してある。第１部材２と第２部材４とを、
接合片６，８で接合することにより、内部１０が中空の
中空体を構成することができる。第１部材２と第２部材
４とを接合することにより形成される中空体としては、
特に限定されないが、たとえばポンプのケーシング、タ
ンク、中空容器、中空パイプなどを例示することができ
る。なお、本発明は、中空体を成形する用途に限定され
るものではなく、部材相互を単に接合する用途に広く用
いることができる。

【００１３】本実施例では、中空体の内部を密封状態に
するため、接合片６，８の少なくともいずれか一方の接
合面（図示する例では、接合片８の側）には、ブルチゴ
ムなどで構成されるシール部材１１を収容するための溝
１２が、接合片８の長手方向に沿って形成してある。溝
１２の形状および大きさは、収容されるシール部材１１
の形状および大きさに応じて決定され、第１接合片６と
第２接合片８との接合により、シール部材１１が押し潰
されるような断面形状に設計される。

【００１４】第１接合片６および第２接合片８には、そ
の長手方向に沿って所定の間隔で、対応する位置に貫通
孔１４が形成される。貫通孔１４は、ドリル加工などの
機械加工により成形することもできるが、反応射出成形
時に穴つき成形品として成形することも可能である。

【００１５】これら第１接合片６および第２接合片８の
外側に、反応射出成形により成形された反応射出成形接
合部材１６が、貫通孔１４内に入り込むように一体に装
着してある。第１接合片６を有する第１部材２および第
２接合片８を有する第２部材４は、反応射出成形接合部
材１６を成形するための反応熱に耐え、反応射出成形用
原料で膨潤しない材質であれば何でも良く、たとえば金
属、合金、熱硬化性樹脂、耐熱性のある熱可塑性樹脂な
どで構成される。

【００１６】反応射出成形接合部材１６は、反応射出成
形法により成形され、反応射出成形法に得られる合成樹
脂であれば特に限定されない。反応射出成形法（ＲＩＭ
法）は、触媒成分と活性化剤、硬化剤などの共触媒成分
とを二分し、少なくとも一方にモノマーを配合した少な
くとも２つの反応原液を混合し、型内で反応を完結させ
て形成品を得る形成法であり、ポリウレタン樹脂、ナイ
ロン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ユ
リア樹脂等に適用され、最近ノルボルネン系樹脂に適用
されるようになった成形法である。

【００１７】本実施例では、反応射出成形接合部材１６
は、好ましくはノルボルネン系樹脂で構成されることが
好ましい。ノルボルネン系樹脂の反応射出成形であれ
ば、反応液が低粘度なので、貫通孔１４内に良好に入り
込み、厚肉部分でも割れなどが生じることが少ないから
である。また、同様の理由から、反応射出成形接合部材
１６は、エラストマーで改質された三環体以上のノルボ
ルネン系モノマーの開環重合体で構成され、該重合体の
熱変形温度が１００℃以上０破断時伸びが１０〜１００
％のものが特に好ましい。

【００１８】エラストマーとしては、特開平３−２９２
１２４号に記載されているものが挙げられ、例えば、ス
チレン−ブタジェン共重合体（ＳＢＲ）、スチレン−ブ
タジェン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、ポリ
イソプレン、スチレン−イソプレン−スチレンブロック
共重合体（ＳＩＳ）などを挙げることができる。

【００１９】エラストマーの配合割合は、ノルポルネン
系モノマー１００重量部に対して、６〜２０重量部、好
ましくは７〜１５重量部である。エラストマーの配合割
合が少ないと、ポリノルボルネン系樹脂のガラス転移温
度における伸びが１００％未満となり、可撓性が低下す
る。逆に、エラストマーの配合割合が多すぎると、ガラ
ス転移温度が１００℃未満にまで低下し、かつ、強度が
低下するので好ましくない。

【００２０】次に、図１に示す部材の接合構造を得るた
めの具体的方法を、接合部材１６をノルボルネン系樹脂
で構成する場合を例として説明する。本実施例において
好ましく使用するモノマーは、ノルボルネン環を有する
シクロオレフィンであり、好ましくは３環体以上のノル
ボルネン系モノマーである。３環体以上のモノマーを用
いると耐熱性に優れたポリマーを容易に得ることができ
る。また、本実施例においては、生成するポリマーを熱
硬化型とする事が好ましく、そのため全モノマーの１０
重量％以上の架橋性モノマーが使用される。

【００２１】ノルボルネン系モノマーとしては、ノルボ
ルネンで代表される２環体、ジシクロペンタジエンやジ
ヒドロジシクロペンタジエン等の如き３環体、テトラシ
クロドデセン等の如き４環体、トリシクロペンタジエン
等の如き５環体、テトラシクロペンタジエン等の如き７
環体、これ等のアルキル置換体（例えば、メチル、エチ
ル、プロピル、ブチル置換体等）、アルキリデン置換体
（例えば、エチリデン置換体等）、アリール置換体（例
えばフェニル、トリル置換体等）、等が挙げられる。

【００２２】一方、架橋性モノマーは、反応性２重結合
を２個以上有するノルボルネン系モノマーであり、その
具体例としてジシクロペンタジエン、トリシクロペンタ
ジエン、テトラシクロペンタジエン等が例示される。架
橋性モノマーは、ノルボルネン系モノマーと同一物であ
ってもよい。

【００２３】これ等のノルボルネン系モノマーは、単独
で使用してもよく、また、２種以上を混合して用いる事
が出来る。なお、上記ノルボルネン系モノマーの１種以
上と共に開環重合し得るシクロブテン、シクロペンテ
ン、シクロペンタジエン、シクロオクテン、シクロドデ
セン等の単環シクロオレフィン等を、本発明の目的を損
なわない範囲で使用する事が出来る。

【００２４】本実施例において使用するメタセシス触媒
は、ノルボルネン系モノマーの塊状重合用触媒として公
知のメタセシス触媒であれば何れでも良く、特に制限は
ない。メタセシス触媒としては、六塩化タングステン、
トリドデシルアンモニウム、モリブデート、トリ（トリ
デシル）アンモニウム、モリブデート等のように、タン
グステン、モリブデン、タンタル等のハロゲン化物、オ
キシハロゲン化物、酸化物、有機アンモニウム塩等が挙
げられる。触媒がハロゲン化物の場合には、アルコール
系化合物やフェノール系化合物で事前に処理することに
より、触媒を可溶化する事が出来る。

【００２５】活性剤（共触媒）としては、エチルアルミ
ニウムジクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド等の
アルキルアルミニウムハライド、これらのアルコキシア
ルキルアルミニウムハライド、有機スズ化合物等が挙げ
られる。活性剤の中でも、アルコキシアルキルアルミニ
ウムハライドやアリールオキシアルキルアルミニウムハ
ライドは、触媒成分を混合した場合でも室温で適度なポ
ットライフを有するので、操作上有利である。

【００２６】メタセシス触媒は、ノルボルネン系モノマ
ーの１モルに対し、通常、０．０１〜５０ミリモル、好
ましくは０．１〜１０ミリモルの範囲で用いられる。活
性剤は触媒成分に対して、通常、０．１〜２００（モル
比）、好ましくは２〜１０（モル比）の範囲で用いられ
る。

【００２７】本実施例では、上述したような反応射出成
形に用いる反応原液を準備した後、まず、図２に示すよ
うに、第１部材２の第１接合片６と、第２部材４の第２
接合片８とを合わせる。その後、合わされた第１接合片
６と第２接合片８との外側に、たとえば図３に示す型枠
２０，２２または図５に示す型枠２４，２６を組み付け
る。反応射出成形は、低圧、低温で行えるため、反応射
出成形に用いる型枠は安価なもを使用でき、木材、樹脂
の他、たとえばコンクリート打枠を利用することもでき
る。注型の際、型枠の密閉性を上げるために、ポリエチ
レン等のフィルムを型枠に被覆し、型枠間をシリコンシ
ーラント等でシールして使用することもできる。更に反
応射出成形は、前記した様に低圧、低温で成形を行える
ので、現場においても容易に成形作業を行なうことがで
きる。また、図５に示す型枠は、部材２，４の一部のみ
を覆うだけなので、特に大型の部材２，４の接合に適し
ている。

【００２８】型枠の組み込み後、第１接合片６および第
２接合片８と型枠２０，２２または２４，２６との隙間
に、反応射出成形を行なうための反応液を注入し、反応
射出成形を行なう。例えば、ノルボルネン系ＲＩＭで
は、ノルボルネン系モノマーとメタセシス触媒とよりな
る液と、ノルボルネン系モノマーと活性剤とよりなる液
との安定な２液に分けて別の容器に入れ、この２液を混
合し、次いで、この混合液を、型枠の注入口２８から、
接合片６，８と型枠との間の隙間に注入し、そこで塊状
重合させる。

【００２９】反応射出成形後には、型枠２０，２２また
は２４，２６は取り除かれる。第１接合片６および第２
接合片８には、貫通孔１４が形成してあるので、両接合
片内部を貫通する部分を有する接合部材１６が形成さ
れ、両接合片６，８を良好に接合する。反応射出成形体
は、硬化時に体積収縮するため、反応射出成形で得られ
た反応射出成形接合部材１６は、第１接合片６および第
２接合片８を締め付けるので、その締め付け力によって
も、両者は強固に接合される。

【００３０】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。図６に示す実施例では、第１部材２ａの第１接合片
６ａと、第２部材４ａの第２接合片８ａとに、凸部１４
ａを接合片６ａ，８ａの長手方向に沿って形成してあ
る。凸部１４ａが形成された接合片６ａ，８ａ相互を突
き合わせた状態で、上述したような反応射出成形を行な
うことで、接合片６ａ，８ａの外側に図１に示すような
反応射出成形接合部材１６を形成する。接合片６ａ，８
ａの凸部１４ａにより、反応射出成形により得られた反
応射出成形接合部材は、第１接合片６ａおよび第２接合
片８ａの外側に良好に係止され、これらを良好に接合す
る。なお、この実施例では、図１，２に示す実施例と異
なり、接合面にはＯリングなどのシール部材は介装して
いない。密封性がそれほど要求されない接合構造に適用
することができる。

【００３１】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れることなく、本発明の範囲内で種々に改変することが
可能である。たとえば図６に示す実施例の変形例とし
て、凸部１４ａを、各接合片６ａ，８ａに対して複数設
けることも可能である。また、凸部１４ａは、必ずしも
連続的に形成することなく、断続的に形成することもで
きる。さらに、接合片６，６ａ，８，８ａには、貫通孔
１４や凸部１４ａではなく、単なる凹部を設けても良
い。凹部は、連続的でも断続でも良く、その形成数ある
いは形状は問わない。また、凸部および凹部（貫通孔を
含む）は、組み合わせて接合片６，６ａ，８，８ａに形
成しても良い。

【００３２】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、第１接合片および第２接合片の外側には、凸部およ
び／または凹部が形成してあるので、反応射出成形によ
り得られた反応射出成形接合部材は、第１接合片および
第２接合片の外側にされ、これらを良好に接合する。反
応射出成形体は、硬化時に体積収縮するため、反応射出
成形で得られた反応射出成形接合部材は、第１接合片お
よび第２接合片を締め付けるので、その締め付け力によ
っても、両者は強固に接合される。本発明では、金属部
材相互をも接合することが可能である。

【００３３】また、本発明では、反応射出成形を用いて
接合構造を得るので、現場でも容易に接合作業が可能で
あり、大型の部材の接合部分でも容易に接合することが
できる。特にノルボルネン系樹脂の反応射出成形では、
厚肉部分の成形も容易であり、機械的強度および耐衝撃
性に優れていることから、反応射出成形接合部材に割れ
などが生じることはない。

【００３４】また、本発明では、ボルトなどを用いて接
合する構造ではないので、接合作業が容易であり、短時
間に複数の部材を容易に接合することが可能である。ま
た、接着剤による接合構造に比較し、有機溶媒などを用
いないので、衛生上および環境上好ましい。

【００３５】特に、第１接合片および第２接合片の合せ
面にシール部材を介在させた本発明によれば、接合片相
互の密封接合を良好に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る部材の接合構造を示す
要部断面斜視図である。

【図２】図１に示す構造で接合される部材の接合前の状
態を示す要部断面斜視図である。

【図３】図１に示す接合構造を得るための反応射出成形
用型枠の一例を示す概略断面図である。

【図４】図３の要部を示す概略断面図である。

【図５】反応射出成形用型枠の他の例を示す概略断面図
である。

【図６】本発明の他の実施例に係る部材の接合構造に用
いる部材の要部断面斜視図である。

【符号の説明】

２，２ａ… 第１部材 ４，４ａ… 第２部材 ６，６ａ… 第１接合片 ８，８ａ… 第２接合片 １０… 内部 １１… シール部材 １２… 溝 １４… 貫通孔 １４ａ… 凸部 １６… 反応射出成形接合部材 ２０，２２，２４，２６… 型枠

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１部材の第１接合片と、第２部材の第２
   接合片とを接合する構造であって、 前記第１接合片および第２接合片の外側には、凸部およ
   び／または凹部が形成してあり、これら第１接合片およ
   び第２接合片の外側に、反応射出成形により成形された
   反応射出成形接合部材が装着してある部材の接合構造。
2. 【請求項２】第１部材の第１接合片と、第２部材の第２
   接合片とを接合する構造であって、 前記第１接合片および第２接合片の合せ面には、シール
   部材が装着してあり、これら第１接合片および第２接合
   片の外側に、反応射出成形により成形された反応射出成
   形接合部材が装着してある部材の接合構造。