JPS61114840A - 繊維強化ねじ継手部を持つ部材の製造方法 - Google Patents
繊維強化ねじ継手部を持つ部材の製造方法Info
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- JPS61114840A JPS61114840A JP59236469A JP23646984A JPS61114840A JP S61114840 A JPS61114840 A JP S61114840A JP 59236469 A JP59236469 A JP 59236469A JP 23646984 A JP23646984 A JP 23646984A JP S61114840 A JPS61114840 A JP S61114840A
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- Japan
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- fiber
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D1/00—Producing articles with screw-threads
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
- B29C53/56—Winding and joining, e.g. winding spirally
- B29C53/58—Winding and joining, e.g. winding spirally helically
- B29C53/60—Winding and joining, e.g. winding spirally helically using internal forming surfaces, e.g. mandrels
- B29C53/62—Winding and joining, e.g. winding spirally helically using internal forming surfaces, e.g. mandrels rotatable about the winding axis
- B29C53/66—Winding and joining, e.g. winding spirally helically using internal forming surfaces, e.g. mandrels rotatable about the winding axis with axially movable winding feed member, e.g. lathe type winding
- B29C53/665—Coordinating the movements of the winding feed member and the mandrel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C69/00—Combinations of shaping techniques not provided for in a single one of main groups B29C39/00 - B29C67/00, e.g. associations of moulding and joining techniques; Apparatus therefore
- B29C69/001—Combinations of shaping techniques not provided for in a single one of main groups B29C39/00 - B29C67/00, e.g. associations of moulding and joining techniques; Apparatus therefore a shaping technique combined with cutting, e.g. in parts or slices combined with rearranging and joining the cut parts
- B29C69/002—Winding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、繊維強化プラスチックねじ継手部を有する部
材の製造方法に関し、たとえば、ガラス繊維または炭素
繊維等により強化さｎたプラスチック管体または棒状体
であって、ねじ継手部を有するものの製造方法に関する
。
材の製造方法に関し、たとえば、ガラス繊維または炭素
繊維等により強化さｎたプラスチック管体または棒状体
であって、ねじ継手部を有するものの製造方法に関する
。
（従来の技術）
化学薬品等の腐食性雰囲気下では、プラスチック製の管
体が使用されることが多い。しかしながら、プラスチッ
ク管体は強度に劣る欠点があり、このため、内圧あるい
は引張り荷重の作用する管では、強度確保のためにガラ
スまたは炭素繊維等により強化することが行なゎｎてい
る。この繊維強化プラスチツク管体は、最近では、油井
管または油送管にも適用さｎており、管体の接続はねじ
を有する継手により行なゎｎている。油井管の場合、ね
じ部分は管の自重に対抗できるだけの強度を有していな
けｎばならず、この強度を確保するために、強化繊維の
巻き方が重要となる。強化繊維の巻付けは、一般に、第
４図に示すようにフィラメントワインディング法により
、繊維をプラスチック液たとえばエポキシ樹脂液Ｒに浸
した後、一定の張力を与えながらマンドレルＭに巻き取
ることによシ行なわｎる。巻き角度θは全長に亘って通
常２０〜７ｏ０であるが、この巻き角度を変化させるこ
とにより、軸方向および周方向の強度を調整することが
できる。
体が使用されることが多い。しかしながら、プラスチッ
ク管体は強度に劣る欠点があり、このため、内圧あるい
は引張り荷重の作用する管では、強度確保のためにガラ
スまたは炭素繊維等により強化することが行なゎｎてい
る。この繊維強化プラスチツク管体は、最近では、油井
管または油送管にも適用さｎており、管体の接続はねじ
を有する継手により行なゎｎている。油井管の場合、ね
じ部分は管の自重に対抗できるだけの強度を有していな
けｎばならず、この強度を確保するために、強化繊維の
巻き方が重要となる。強化繊維の巻付けは、一般に、第
４図に示すようにフィラメントワインディング法により
、繊維をプラスチック液たとえばエポキシ樹脂液Ｒに浸
した後、一定の張力を与えながらマンドレルＭに巻き取
ることによシ行なわｎる。巻き角度θは全長に亘って通
常２０〜７ｏ０であるが、この巻き角度を変化させるこ
とにより、軸方向および周方向の強度を調整することが
できる。
（発明が解決しようとする問題点）
従来、ねじ部の形成方法としては、雌ねじの場合には、
たとえば特開昭５６−４４６２５号に開示さｎているよ
うに雄ねじの金型に繊維を巻き付けることにより、ねじ
を切ることなく形成する方法があり、大きなねじ強度を
得ることが可能である。一方、雄ねじの場合には、一般
に１繊維巻き付は後、ねじ形状を有する総型バイトを使
用してねじ切りしている次め、強化繊維はすべて分断さ
ｎることになり、繊維による強化効果を十分に享有する
ことはできなかった。たとえば、雄ねじと雌ねじとを締
結して引張り荷重を作用させた場合の破損形態は、雌ね
じについては健全であっ次が、雄ねじはすべてねじ底か
ら剪断破壊さｎｌねじ強度は管本体に比べて低くなって
いる。ねじ山における剪断強度不足はねじ長さを増加す
ることにより対処することができる筈であるが、ねじ長
さはたとえばＡＰＩ規格により定めら牡ており、必らず
しも任意に決定することはできない。したがって、従来
においては、十分なねじ長さを確保することができない
場合には、強度不足となる問題があった。
たとえば特開昭５６−４４６２５号に開示さｎているよ
うに雄ねじの金型に繊維を巻き付けることにより、ねじ
を切ることなく形成する方法があり、大きなねじ強度を
得ることが可能である。一方、雄ねじの場合には、一般
に１繊維巻き付は後、ねじ形状を有する総型バイトを使
用してねじ切りしている次め、強化繊維はすべて分断さ
ｎることになり、繊維による強化効果を十分に享有する
ことはできなかった。たとえば、雄ねじと雌ねじとを締
結して引張り荷重を作用させた場合の破損形態は、雌ね
じについては健全であっ次が、雄ねじはすべてねじ底か
ら剪断破壊さｎｌねじ強度は管本体に比べて低くなって
いる。ねじ山における剪断強度不足はねじ長さを増加す
ることにより対処することができる筈であるが、ねじ長
さはたとえばＡＰＩ規格により定めら牡ており、必らず
しも任意に決定することはできない。したがって、従来
においては、十分なねじ長さを確保することができない
場合には、強度不足となる問題があった。
（問題点を解決するための手段）
上記問題点を解決する之めに、本発明は、基本的には、
ねじ形成部分の強化繊維の巻き角度θを、形成すべきね
じのリード角と等しくシ、ねじを切った後でも連続した
繊維が存在するようにしたことにより、ねじ特に雄ねじ
の強度を確保するようにしたものである。
ねじ形成部分の強化繊維の巻き角度θを、形成すべきね
じのリード角と等しくシ、ねじを切った後でも連続した
繊維が存在するようにしたことにより、ねじ特に雄ねじ
の強度を確保するようにしたものである。
図面を参照しながらさらに詳細に説明すると、まず、マ
ンドレルＭに、たとえばエポキシ樹脂等の合成樹脂を含
浸させた、ガラス繊維、炭素繊維等の強化繊維を巻き角
度θ＝２０〜７０°、場合によってはθ＝９０°で巻き
付けて、母材またとえば管体を形成する。上記のような
巻き角度で巻き付けることにより、軸方向および周方向
の母材強度が確保さｎる。母材１が中実の棒状体である
場合には、母材１は、たとえば、樹脂含浸繊維を引抜き
ダイス中を通過させて引き抜いた後、樹脂含浸繊維をさ
らにフィラメントワインディング法によシ巻き付け、オ
ーブンにて加熱硬化させることにより得らｎる。
ンドレルＭに、たとえばエポキシ樹脂等の合成樹脂を含
浸させた、ガラス繊維、炭素繊維等の強化繊維を巻き角
度θ＝２０〜７０°、場合によってはθ＝９０°で巻き
付けて、母材またとえば管体を形成する。上記のような
巻き角度で巻き付けることにより、軸方向および周方向
の母材強度が確保さｎる。母材１が中実の棒状体である
場合には、母材１は、たとえば、樹脂含浸繊維を引抜き
ダイス中を通過させて引き抜いた後、樹脂含浸繊維をさ
らにフィラメントワインディング法によシ巻き付け、オ
ーブンにて加熱硬化させることにより得らｎる。
ついで、上記のようにして形成さｎた母材１の上に、母
材１の材料と同様の樹脂含浸繊維２が第１ａ図または第
１ｂ図に示すような方法で巻回さｎｌねじ形成用繊維配
向部３（第２図）が形成さｎる。
材１の材料と同様の樹脂含浸繊維２が第１ａ図または第
１ｂ図に示すような方法で巻回さｎｌねじ形成用繊維配
向部３（第２図）が形成さｎる。
第１ａ図の場合には、繊維巻付けの往路において、樹脂
含浸繊維２は形成すべきねじのリード角と等しくなる巻
き角度θで母材１上に巻き付けられる。この場合、マン
ドレルの回転は常に一定でちゃ、繊維巻付けの復路では
巻き角度は−θとなるＯ 第１ｂ図の場合には、繊維巻付けの往復路において、上
記リード角と等しい巻き角度で樹脂含浸繊維２が母材１
上に巻き付けらｎる。マンドレルの回転方向は往路と復
路で逆方向とさｎる。
含浸繊維２は形成すべきねじのリード角と等しくなる巻
き角度θで母材１上に巻き付けられる。この場合、マン
ドレルの回転は常に一定でちゃ、繊維巻付けの復路では
巻き角度は−θとなるＯ 第１ｂ図の場合には、繊維巻付けの往復路において、上
記リード角と等しい巻き角度で樹脂含浸繊維２が母材１
上に巻き付けらｎる。マンドレルの回転方向は往路と復
路で逆方向とさｎる。
第１ａ図および第１ｂ図のいず汎の場合においても、マ
ンドレルの両端部に、繊維の折返し部分が形成さｎる。
ンドレルの両端部に、繊維の折返し部分が形成さｎる。
この折返し部分は、巻付は完了後に切断して取り除くこ
とができる。
とができる。
本発明において、リード角とは、第５図に示すようにね
じ山ａのつるまき線すとその上の一点を通るねじの軸に
直角な平面とが成す角をいい、一般には、０．１〜５０
程度である。
じ山ａのつるまき線すとその上の一点を通るねじの軸に
直角な平面とが成す角をいい、一般には、０．１〜５０
程度である。
本発明によるリード角と等して角度の繊維巻付材１上の
全域に亘って設けてもよい。この方法による繊維巻付は
層の厚みは、ねじ底での繊維の連続性を保持し、ねじ強
度を確保する之めに、ねじ山高さの１．５〜３倍程度と
することが望ましい。
全域に亘って設けてもよい。この方法による繊維巻付は
層の厚みは、ねじ底での繊維の連続性を保持し、ねじ強
度を確保する之めに、ねじ山高さの１．５〜３倍程度と
することが望ましい。
本発明によるねじ継手部は、カップリングタイプ、イン
テグラルタイプの継手のいずｎにも適用することができ
る。ねじ継手部がテーパー状の部分に形成さする場合に
は、母材１部分を公知の方法によシテーパー状に形成し
た後、上記方法にょ５ リード角と等しい巻き角度によ
るねじ形成用繊維配向部を形成するようにすｎばよい。
テグラルタイプの継手のいずｎにも適用することができ
る。ねじ継手部がテーパー状の部分に形成さする場合に
は、母材１部分を公知の方法によシテーパー状に形成し
た後、上記方法にょ５ リード角と等しい巻き角度によ
るねじ形成用繊維配向部を形成するようにすｎばよい。
上記のような樹脂含浸繊維２の巻付けが完了すると、公
知の方法により樹脂が硬化さｎる。樹脂゛が硬化さ几た
後、ねじ形成用繊維配向部３の部分にねじ切削が施され
、母材１上にねじ継手部が形成さ扛る。
知の方法により樹脂が硬化さｎる。樹脂゛が硬化さ几た
後、ねじ形成用繊維配向部３の部分にねじ切削が施され
、母材１上にねじ継手部が形成さ扛る。
（作用）
上記したように、本発明によｎば、母材１上のねじ形成
用繊維配向部３において、強化繊維２が、形成されるべ
きねじのリード角と等しい巻き角度θで巻き付けられて
いるため、樹脂硬化後上記部分３にねじ切削を施しても
、第３図に示すように、ねじ底からねじ山を通して連続
した繊維２ａ〜２ｂが残存する。この連続繊維２ａ〜２
ｂの存在により、ねじ山部分における引張り強度が大幅
に改善さ几る。
用繊維配向部３において、強化繊維２が、形成されるべ
きねじのリード角と等しい巻き角度θで巻き付けられて
いるため、樹脂硬化後上記部分３にねじ切削を施しても
、第３図に示すように、ねじ底からねじ山を通して連続
した繊維２ａ〜２ｂが残存する。この連続繊維２ａ〜２
ｂの存在により、ねじ山部分における引張り強度が大幅
に改善さ几る。
（実施例）
第１表に示す条件で、繊維強化プラスチックねじ継手部
を有する管体を製造した。各管体について引張り強度試
験を行なった結果をあわせて第１表に示す。なお、ＡＰ
Ｉラウンドねじの規格は第６図および第２表に示す通り
である。
を有する管体を製造した。各管体について引張り強度試
験を行なった結果をあわせて第１表に示す。なお、ＡＰ
Ｉラウンドねじの規格は第６図および第２表に示す通り
である。
第 ２ 表
第１表から明らかなように、巻き角度をねじのリード角
に等しくり、、２．８〜３．０ ｔｎｍの厚みの分だけ
を巻き付けることにより、ねじ切削後も十分なねじ強度
を有し、管本体にて引張破断が生じｆＣ。
に等しくり、、２．８〜３．０ ｔｎｍの厚みの分だけ
を巻き付けることにより、ねじ切削後も十分なねじ強度
を有し、管本体にて引張破断が生じｆＣ。
巻き角度は、ねじり−ド角と往路のみ一致、及び往復路
とも一致のいずｎの場合でも、引張強度特性に差異はみ
らｎなかった０ （発明の効果） 上記したように、本発明によれば、母材については通常
の方法により軸方向および周方向の強度を確保するとと
もに、ねじ継手部についてはねじのリード角と等しい巻
き角度で繊維を巻き付けることにより、ねじ切削後も繊
維の連続性を確保し、□ねじ部分の引張り強度を十分な
ものとすることができる占特に、本発明では、従来ねじ
部の強度を確保するのが困難であった雄ねじについても
、十分な強度を得ることができる効果がある。
とも一致のいずｎの場合でも、引張強度特性に差異はみ
らｎなかった０ （発明の効果） 上記したように、本発明によれば、母材については通常
の方法により軸方向および周方向の強度を確保するとと
もに、ねじ継手部についてはねじのリード角と等しい巻
き角度で繊維を巻き付けることにより、ねじ切削後も繊
維の連続性を確保し、□ねじ部分の引張り強度を十分な
ものとすることができる占特に、本発明では、従来ねじ
部の強度を確保するのが困難であった雄ねじについても
、十分な強度を得ることができる効果がある。
なお、本発明による繊維強化ねじ継手部の形成方法は、
上述のような繊維強化プラスチツク管体ま几は棒体に限
らず、他の管体または棒体、たとえばプラスチック被覆
鋼管、通常のプラスチック管等にも適用することができ
る。
上述のような繊維強化プラスチツク管体ま几は棒体に限
らず、他の管体または棒体、たとえばプラスチック被覆
鋼管、通常のプラスチック管等にも適用することができ
る。
第１ａ図および第１ｂ図は本発明による、ねじ継手部の
ための繊維巻付は方法を示す図、第２図は本発明による
製品のねじ切削前の状態を示す図、第３図は本発明によ
るねじ継手部のねじ切削後の繊維の連続性を示す図、第
４図は従来の繊維巻付す図である。 １・・母材 ２・・強化繊維 ３・・ねじ形成用繊維配向部 Ｍ・・マンドレル第１
ａ図 １１２図 第３図 第４図 第５図 手続補正書 昭和６０年３ 月２６日 特許庁長官 志賀 学 殿 適１、事件の表示 昭和５９年 特許 照温２３６４６９号２′ 発明の
名称 繊維強化ねじ継手部を持つ部材の製造方法３ 補
正をする者 事件との関係 特許出願人 １１° ′（″ （２１１）住友金属工業株式会社氏
名（名称）
ための繊維巻付は方法を示す図、第２図は本発明による
製品のねじ切削前の状態を示す図、第３図は本発明によ
るねじ継手部のねじ切削後の繊維の連続性を示す図、第
４図は従来の繊維巻付す図である。 １・・母材 ２・・強化繊維 ３・・ねじ形成用繊維配向部 Ｍ・・マンドレル第１
ａ図 １１２図 第３図 第４図 第５図 手続補正書 昭和６０年３ 月２６日 特許庁長官 志賀 学 殿 適１、事件の表示 昭和５９年 特許 照温２３６４６９号２′ 発明の
名称 繊維強化ねじ継手部を持つ部材の製造方法３ 補
正をする者 事件との関係 特許出願人 １１° ′（″ （２１１）住友金属工業株式会社氏
名（名称）
Claims (1)
- （１）管体または棒状体の表面に樹脂含浸繊維を巻回し
、硬化後、この繊維巻回部にねじ切削を施してねじ継手
部を形成する、繊維強化ねじ継手部を持つ部材の製造方
法において、少なくともねじ形成相当部分の長さおよび
厚みにおいて樹脂含浸繊維を巻回するに際し、巻き角度
を、形成すべきねじのリード角と等しくすることを特徴
とする繊維強化ねじ継手部を持つ部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59236469A JPS61114840A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 繊維強化ねじ継手部を持つ部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59236469A JPS61114840A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 繊維強化ねじ継手部を持つ部材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61114840A true JPS61114840A (ja) | 1986-06-02 |
Family
ID=17001202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59236469A Pending JPS61114840A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 繊維強化ねじ継手部を持つ部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61114840A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015536257A (ja) * | 2012-10-11 | 2015-12-21 | ベデ・アンヴァン・エスア | ワンピース連結ロッド及びその製造方法 |
| JP2017067129A (ja) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | 日本精工株式会社 | ねじ軸、ナット、ボールねじ装置 |
| CN110762308A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-02-07 | 安徽国升塑业科技有限公司 | 一种塑钢缠绕管及连接结构 |
-
1984
- 1984-11-09 JP JP59236469A patent/JPS61114840A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015536257A (ja) * | 2012-10-11 | 2015-12-21 | ベデ・アンヴァン・エスア | ワンピース連結ロッド及びその製造方法 |
| JP2017067129A (ja) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | 日本精工株式会社 | ねじ軸、ナット、ボールねじ装置 |
| CN110762308A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-02-07 | 安徽国升塑业科技有限公司 | 一种塑钢缠绕管及连接结构 |
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