(57)【要約】【課題】継手付ＦＲＰ管を強度が高く且つ品質が安定して製造コストも低減できる製造方法を提供する。【解決手段】ＦＲＰ管１の長さより長い芯管４を回転駆動装置７の回転軸に水平に連結し、次に鋼製の雄ねじ継手管２と雌ねじ継手管３とを芯管４に挿入し、両ねじ継手管２，３との間の芯管４の表面には剥離剤を塗布し、その後ガラス繊維シート１ｂを雄ねじ継手管２の薄肉部２ｂと雌ねじ継手管３の薄肉部３ｂ及びその間の芯管４の表面に巻き付ける。その後、不飽和ポリエステル樹脂１ａを抽出ノズル８から抽出しながら、巻き付けたガラス繊維シート１ｂに樹脂を含浸させる。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＦＲＰ管成形用芯管のＦＲＰ管成形位置の両端それぞれに、継手部と外周面に凹凸を設けた薄肉部とを互いに反対側に設けた継手管を肉薄部が互いに対向する向きで嵌装し、二つの管継手間の芯管表面には剥離剤又は剥離テープを被せ、対向する薄肉部及びその間の芯管の上面に強化繊維シート又は強化繊維テープを被覆するとともにこれに熱硬化性樹脂を含浸させ、含浸させた樹脂が硬化してＦＲＰ管の成形と継手管を一体化して継手付ＦＲＰ管を製造する継手付ＦＲＰ管の製造方法。
【請求項２】
ＦＲＰ管成形用芯管のＦＲＰ管成形位置の両端位置に、雄ねじ部と外周面に凹凸を設けた薄肉部とを互いに反対側に設けた雄ねじ継手管と，雌ねじ部と外周面に凹凸を設けた薄肉部とを互いに反対側に設けた雌ねじ継手管とを薄肉部が互いに対向する向きで嵌装し、雄ねじ継手管と雌ねじ継手管との間の芯管表面には剥離剤又は剥離テープを被せ、対向する薄肉部及びその間の芯管の上面に強化繊維シート又は強化繊維テープを被覆するとともにこれに熱硬化性樹脂を含浸させ、含浸させた樹脂が硬化してＦＲＰ管の成形と雄雌ねじ継手管を一体化してねじ継手付ＦＲＰ管を製造する継手付ＦＲＰ管の製造方法。
【請求項３】
ＦＲＰ管成形用芯管のＦＲＰ管成形位置の端位置に、ねじ部と外周面に凹凸を設けた薄肉部とを互いに反対側に設けたねじ継手管とを嵌装し、芯管表面に剥離剤又は剥離テープを被せ、芯管表面及びねじ継手管の薄肉部の上面に強化繊維シート又は強化繊維テープを被覆するとともにこれに熱硬化性樹脂を含浸させ、含浸した樹脂が硬化してＦＲＰ管の成形と雄雌ねじ継手管を一体化してねじ継手付ＦＲＰ管を製造する継手付ＦＲＰ管の製造方法。
【請求項４】
継手部が脱着自在な嵌合継手である請求項１記載の継手付ＦＲＰ管の製造方法。
【請求項５】
継手部が、ボルトで連結されるフランジ継手である請求項１記載の継手付ＦＲＰ管の製造方法。
【請求項６】
強化繊維シートの素材がガラス繊維である請求項１〜５いずれか記載の継手付ＦＲＰ管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）で製造されるＦＲＰ管の管端に接続用ねじ部（雄ねじ，雌ねじ）・嵌合継手・フランジ継手等をの継手部を有する継手付ＦＲＰ管の製造技術であって、ねじ継手部によってＦＲＰ管の強度・特性を損なわないように製造する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ねじ継手部を管端に設けたＦＲＰ管が広く製造されている。これらはねじ継手部で螺合することでＦＲＰ管を継いで長くして長尺にするときに使用されている。又ねじ継手部は、他の部材との連結用に使用されている。
このねじ継手付ＦＲＰ管の製造方法は、ＦＲＰ管成形後に、ＦＲＰ管の管端をねじ切り加工してねじを形成する方法、及び図６に示すようにＦＲＰ管１０の管端にねじ部１１ａ，１１ｂを有する鋼製等の継手管１１を接着剤によって接合する方法でなされている。
前者の製造方法は、ＦＲＰ管のガラス繊維がねじ加工の際に切断されてＦＲＰ管の管端強度が低下しがちである。又後者の製造方法は継手管とＦＲＰ管との間の接着剤による接合にバラツキが生じ易く、接合強度の不足を生じる。更に継手管とＦＲＰ管の接合部の厚みをＦＲＰ管の肉厚と同じようにするためにＦＲＰ管の管端を肉薄又はテーパ１２させる削り加工を施さねばならず、そのため管端の強度が低下し、又加工の工数も必要としていた。
又、他の嵌合継手部・フランジ継手部も後者の方法と同様な接合方法で固着されていて、後者同様の問題があった。
このように従来のねじ継手付ＦＲＰ管の製造方法は、強度が不足したりバラツキがあり、安定した品質が得られにくく、更に多工程となることでコストが嵩みがちであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来のこれらの問題を解消し、強度が高く且つ品質が安定して製造コストも低減できる継手付ＦＲＰ管の製造方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決した本発明の構成は、
１）  ＦＲＰ管成形用芯管のＦＲＰ管成形位置の両端それぞれに、継手部と外周面に凹凸を設けた薄肉部とを互いに反対側に設けた継手管を肉薄部が互いに対向する向きで嵌装し、二つの管継手間の芯管表面には剥離剤又は剥離テープを被せ、対向する薄肉部及びその間の芯管の上面に強化繊維シート又は強化繊維テープを被覆するとともにこれに熱硬化性樹脂を含浸させ、含浸させた樹脂が硬化してＦＲＰ管の成形と継手管を一体化して継手付ＦＲＰ管を製造する継手付ＦＲＰ管の製造方法
２）  ＦＲＰ管成形用芯管のＦＲＰ管成形位置の両端位置に、雄ねじ部と外周面に凹凸を設けた薄肉部とを互いに反対側に設けた雄ねじ継手管と，雌ねじ部と外周面に凹凸を設けた薄肉部とを互いに反対側に設けた雌ねじ継手管とを薄肉部が互いに対向する向きで嵌装し、雄ねじ継手管と雌ねじ継手管との間の芯管表面には剥離剤又は剥離テープを被せ、対向する薄肉部及びその間の芯管の上面に強化繊維シート又は強化繊維テープを被覆するとともにこれに熱硬化性樹脂を含浸させ、含浸させた樹脂が硬化してＦＲＰ管の成形と雄雌ねじ継手管を一体化してねじ継手付ＦＲＰ管を製造する継手付ＦＲＰ管の製造方法
３）  ＦＲＰ管成形用芯管のＦＲＰ管成形位置の端位置に、ねじ部と外周面に凹凸を設けた薄肉部とを互いに反対側に設けたねじ継手管とを嵌装し、芯管表面に剥離剤又は剥離テープを被せ、芯管表面及びねじ継手管の薄肉部の上面に強化繊維シート又は強化繊維テープを被覆するとともにこれに熱硬化性樹脂を含浸させ、含浸した樹脂が硬化してＦＲＰ管の成形と雄雌ねじ継手管を一体化してねじ継手付ＦＲＰ管を製造する継手付ＦＲＰ管の製造方法
４）  継手部が脱着自在な嵌合継手である前記１）記載の継手付ＦＲＰ管の製造方法
５）  継手部が、ボルトで連結されるフランジ継手である前記１）記載の継手付ＦＲＰ管の製造方法
６）  強化繊維シートの素材がガラス繊維である前記１）〜５）いずれか記載の継手付ＦＲＰ管の製造方法
にある。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の雄ねじ継手管，雌ねじ継手管，ねじ継手管，嵌合継手，フランジ継手等の継手部の素材は、鋼・アルミ・チタン・プラスチック・セラミックいずれでもよく、用途・目的に応じて適切な素材を使用する。
本発明の継手部が嵌合継手，フランジ継手である構造例を図５に示している。図５（ａ）に示す継手部は円管状の金属製嵌合継手２２，２３の例で、２２ａ，２３ａは外周面に凹凸を設けた薄肉部、２２ｂ，２３ｂは漸次肉薄にして勾配を形成した嵌合面である。図５（ｂ）に示す継手部は、ボルト連結のフランジ継手２４，２５の例で、円筒体の先端にフランジ２４ａ，２５ａを有し、同フランジ２４ａ，２５ａを連結するボルト２６を貫通させるボルト孔２４ｂ，２５ｂを有し、又ＦＲＰ側の外周面に凹凸を設けた薄肉部２４ｃ，２５ｃを有している。
本発明のＦＲＰの樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂又はエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が代表的な例である。
本発明のガラス繊維シートの編み方はネット状、ヘリカル状等があり、又直線状のものでも可能である。
本発明で製造するねじ継手付ＦＲＰ管は管の両端いずれもねじ継手を設ける請求項２のＦＲＰ管と、管の一端のみにねじ継手を設ける請求項３のＦＲＰ管とがある。
本発明の熱硬化性樹脂の強化繊維シート又はテープへの含浸は、シート又はテープを巻装した後の塗布でもよいし、又はシート・テープの巻装時にこれらに樹脂を付着させて巻装する方法でもよい。
【０００６】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
本実施例は、地中掘削に使用するボーリングロッドに使用するねじ継手付ＦＲＰ管の製造例であり、ＦＲＰ管はネット状に織られたガラス繊維シートを強化材とし、又樹脂として不飽和ポリエステル樹脂を使用し、又雄ねじ継手及び雌ねじ継手は鋼製の例である。
【０００７】
図１は、実施例の製造方法で製造されたねじ継手付ＦＲＰ管の縦断面図である。
図２は、実施例の製造方法で製造されたねじ継手付ＦＲＰ管のねじ連結状態を示す説明図である。
図３，４は、実施例の製造工程を示す説明図である。
【０００８】
図中、１は実施例の製造方法で製造されたねじ継手付ＦＲＰ管、１ａはＦＲＰの樹脂の不飽和ポリエステル樹脂、１ｂはネット状に織られたガラス繊維シート、２は鋼製雄ねじ継手管、２ａは同雄ねじ継手管の雄ねじ部、２ｂは外表面に凹凸を設けた薄肉部、３は鋼製雌ねじ継手管、３ａは同雌ねじ継手管の雌ねじ部、３ｂは外表面に凹凸を設けた薄肉部、４はマンドレルと称される６５ｍｍ直径４ｍのＦＲＰ成形用芯管、５，６はガラス繊維シートを固定するシート固定具、７は芯管４の回転駆動装置、８は不飽和ポリエステル樹脂の抽出ノズルである。
【０００９】
この実施例では、まず製造するＦＲＰ管の長さより長い芯管４を回転駆動装置７の回動軸に水平に連結する。次に鋼製の雄ねじ継手管２と雌ねじ継手管３とを芯管４に嵌入し、両ねじ継手管２，３との間の芯管４の表面には剥離剤を塗布し、その後ガラス繊維シート１ｂを雄ねじ継手管２の薄肉部２ｂと雌ねじ継手管３の薄肉部３ｂ及びその間の芯管４の表面に巻き付ける。その後、不飽和ポリエステル樹脂１ａを抽出ノズル８から抽出しながら、巻き付けたガラス繊維シート１ｂに樹脂を含浸させる。薄肉部２ｂ，３ｂの外周のＦＲＰの外径は芯管４外周のＦＲＰの外径と同じようにする。
【００１０】
その後加熱硬化させて乾燥すると不飽和ポリエステル樹脂１ａはガラス繊維シート１ｂを内封しながら硬化してＦＲＰ管を形成する。このＦＲＰ管は雄ねじ継手部２の薄肉部２ｂの外周及び雌ねじ継手部３の薄肉部３ｂの外周にも一体的に形成される。この薄肉部２ｂ，３ｂとその外周のＦＲＰとは不飽和ポリエステル樹脂１ａの接着力と薄肉部２ｂ，３ｂの凹凸とによって強固に接着する。しかも、外周のＦＲＰにはガラス繊維シート１ｂがあるため充分な強度を有する。
【００１１】
このように製造されたねじ継手付ＦＲＰ管の引張試験をしたところ、従来の接着接合のねじ継手付ＦＲＰ管のものに比べ２．５〜５倍の引張荷重に耐えることが分かった。
【００１２】
尚、本実施例は、ＦＲＰ管の両端にねじ継手管（雄ねじ継手管２，雌ねじ継手管３）を設けたが、一方のねじ継手管を省略して一端のみにねじ継手管を取付けたねじ継手付ＦＲＰ管を上記実施例と同様な手順で製作できる。
【００１３】
ねじ継手以外の嵌合継手、フランジ継手を用いた継手部の製作は本実施例と同様であり、その接合状態を図５に示している。
【００１４】
【発明の効果】
以上の様に、本発明によれば、継手管の薄肉部の外周に及び芯管の外周に強化繊維が巻装されて樹脂と含浸させて硬化してＦＲＰが形成されるときに同時継手部がＦＲＰに固着することとなり、ＦＲＰが後切削加工によって強度低下することなくＦＲＰ本来の強度を有しうるものとなり、又継手管の接着もＦＲＰの熱硬化樹脂によるものであり、しかも強化繊維で緊締されることとなるので、接合が強固にできるものとなる。よって高い強度を保有できるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の製造方法で製造されたねじ継手付ＦＲＰ管の縦断面図である。
【図２】実施例の製造方法で製造されたねじ継手付ＦＲＰ管のねじ連結状態を示す説明図である。
【図３】実施例の製造工程を示す説明図である。
【図４】実施例の製造工程を示す説明図である。
【図５】本発明の継手部が嵌合継手とフランジ継手の場合の接合断面説明図である。
【図６】従来のＦＲＰ管の接続構造を示す説明図である。
【符号の説明】
１  ねじ継手付ＦＲＰ管
１ａ  不飽和ポリエステル樹脂
１ｂ  ガラス繊維シート
２  雄ねじ継手管
２ａ  雄ねじ部
２ｂ  薄肉部
３  雌ねじ継手管
３ａ  雌ねじ部
３ｂ  薄肉部
４  芯管
５，６  シート固定具
７  回転駆動装置
８  抽出ノズル
１０  ＦＲＰ管
１１  継手管
１１ａ，１１ｂ  ねじ部
１２  テーパ
２２，２３  嵌合継手
２２ａ，２３ａ  薄肉部
２２ｂ，２３ｂ  嵌合面
２４，２５  フランジ継手
２４ａ，２５ａ  フランジ
２４ｂ，２５ｂ  ボルト孔
２４ｃ，２５ｃ  薄肉部
２６  ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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