(57)【要約】【課題】構造が簡易で、かつ挿入容易な閉塞栓を提供する。【解決手段】マトリックス中に繊維強化材を配置した繊維強化複合材料からなる閉塞栓において、前記繊維強化材を閉塞栓の軸線方向に対して互いに非対称の配向角度で２方向に配向し、この閉塞栓の外周面が軸線方向に波形を呈しており、その軸線方向に圧縮するとその外周面が平坦となるようにする。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリックス中に繊維強化材を配置した繊維強化複合材料からなる閉塞栓であって、前記繊維強化材が閉塞栓の軸線方向に対して互いに非対称の配向角度で２方向に配向されており、この閉塞栓の外周面が軸線方向に波形を呈しており、その軸線方向に圧縮するとその外周面が平坦となる閉塞栓。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、様々な開口部を閉塞する、装着作業性に優れた閉塞栓に関する。
【０００２】
【従来の技術】
瓶や管の開口部を閉塞するための閉塞栓としては、例えばゴムやシリコーンのような弾性体の閉塞栓が従来より用いられている。ところで、この開口部を密に閉塞するために、このような閉塞栓の最大外径は当然のことながら開口部の内径を上回るように設計されており、閉塞栓の挿入にはかなりの力が要し、またゴム等は経時変化によって劣化し、性能が低下するという問題もある。
【０００３】
一方、実開平６−６８８８号公報には、中空内部に空気の出し入れを可能としたリング状の弾性チューブを一対の側板で挟んだ構成の管路用盲栓が開示されている。この盲栓は、空気を抜いて径を小さくした状態において管路に挿入し、空気を注入してチューブを膨張させて管路の内壁に密着させることにより閉塞するものであり、管路への着脱が容易となっている。
【０００４】
ところがこのような盲栓は多くの部材から構成されているので構造が複雑であり、またこの盲栓は下水管のような径の大きな開口部の閉塞に用いられるものであって、径の小さな開口部の閉塞用に構成することは困難である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、開口部への挿入が容易でありかつ挿入後は抜けにくく、構造が簡易な閉塞栓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】
上記問題点を解決するために本発明によれば、マトリックス中に繊維強化材を配置した繊維強化複合材料からなる閉塞栓において、前記繊維強化材を閉塞栓の軸線方向に対して互いに非対称の配向角度で２方向に配向し、この閉塞栓の外周面が軸線方向に波形を呈しており、その軸線方向に圧縮するとその外周面が平坦となるようにしている。
【０００７】
このような本発明の閉塞栓の構成によれば、通常は外周面は波形を呈しているが、開口部への挿入時に軸線方向に圧縮すると、外周面が平坦になり、開口部に容易に挿入することができる。挿入後、圧縮力を解放すると、外周面は再びもとの波形を呈し、開口部の内面に密に接触し、抜け防止効果が現れる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の閉塞栓の断面を示す。本発明の閉塞栓１は、マトリックス２中に繊維強化材３及び３’を配置した繊維強化複合材料からなる。マトリックス２を構成する材料としては、比較的やわらかな有機材、例えば熱可塑性樹脂あるいはゴムを用いることができる。繊維強化材３及び３’としては、弾性率の高い繊維、例えばガラス繊維、カーボン繊維等を用いることができる。この繊維の径は数μｍ〜数十μｍであり、繊維長は数ｍｍ〜数ｃｍの短繊維であってもよいが、その配向方向の全長にわたって繊維が延長している、長繊維を用いてもよい。
【０００９】
本発明の閉塞栓においては、このマトリックス２を構成する材料と繊維強化材３及び３’の組み合わせは、弾性率の差が大きくなるように設定することが好ましい。また、この繊維強化材３及び３’はマトリックス２中において、閉塞栓の軸線方向ａ、すなわち長手方向に対して互いに非対称の配向角度α及びβで２方向に配向している。繊維強化材３の配向角度α及びβはα≠βであればよく、例えばα＝７０°、β＝１０°とする。マトリックス２中の繊維強化材３及び３’の含有量は１０％以上であることが好ましい。
【００１０】
本発明の閉塞栓は、例えば以下のようにして製造することができる。
まず、あらかじめ軸線方向に非対称の配向角度で配向させた繊維強化材にマトリックス構成材料を含浸させ、プリプレグを製造する。このプリプレグを複数枚積層させ、２つの方向に繊維強化材が配向したブロックを製造する。この積層においては、接着剤を用いてプリプレグを接着してもよく、または熱プレスによって溶着させてもよい。
【００１１】
あるいは、繊維強化材を１つの方向に配向させ、これにマトリックス構成材料を含浸させて製造したプリプレグと、配向角度を変えて繊維強化材を配向させて同様にして製造したプリプレグを複数枚積層させてこのブロックを製造してもよい。
【００１２】
こうして製造した繊維強化ブロックに対して、軸線方向に圧縮負荷を加えると、このブロック中の繊維強化材は軸線方向に対して非対称の異なる角度で配向されているため、図２に示すように、外周面が軸線方向に蛇行し、波形を呈する。この状態において、このブロックの蛇行している外周面を旋盤等により平坦となるよう、図２の破線部位において加工する。加工後、ブロックに加えられている圧縮力を解放すると、図１に示すような、外周面が軸線方向に対して波形を呈した本発明の閉塞栓が得られる。
【００１３】
こうして製造して得られる本発明の閉塞栓は、通常の状態ではその外周面が軸線方向に蛇行し、波形を呈しているが、開口部に挿入する際に軸線方向に圧縮力を加えると外周面が平坦になり、容易に開口部に挿入することができる。挿入後、圧縮応力を開放すると、この閉塞栓の外周面は再び軸線方向に波形を呈し、開口部の内面と密に接触し、抜け防止の効果が現れるようになる。この閉塞栓を軸線方向に伸長すると、その外周面の蛇行はさらに大きくなり、より開口部の内面との密着度がより高くなる。
【００１４】
さらに、ゴム等の従来の閉塞栓に用いられている単独の材料からなる閉塞栓では、経時的な材料劣化により弾性率が低下したり、塑性変化しやすく、性能が劣化するが、本発明の閉塞栓においては、マトリックス中に配置された繊維強化材がこれらの特性低下を補い、長期にわたって性能を維持することができる。
【００１５】
本発明の閉塞栓は、図３に示すように、円筒形のガイド４内に挿入してプッシュロッドとしても用いることができる。閉塞栓１を押し付ける時にはロッドの外周面の蛇行がなくなり、この圧縮力を解放すると再び蛇行してガイドとの摩擦力が増加するため、位置固定用部品として応用することができる。さらに、本発明の閉塞栓は、ビスとして応用すると、締め付け時の圧縮力により外周面は平坦になるが、固定後に圧縮力を解放すると外周面が蛇行し、ネジ山としての効果が発生し、引張り力が発生するとさらに大きく蛇行してゆるみにくくなる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明の閉塞栓は、通常は外周面は波形を呈しているが、開口部への挿入時に軸線方向に圧縮すると、外周面が平坦になり、開口部に容易に挿入することができる。挿入後、圧縮力を解放すると、外周面は再びもとの波形を呈し、開口部の内面に密に接触し、抜け防止効果が現れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の閉塞栓の略断面図である。
【図２】本発明の閉塞栓の製造時の略図である。
【図３】プッシュロッドとして用いる本発明の閉塞栓の略図である。
【符号の説明】
１…閉塞栓
２…マトリックス
３…強化繊維材
４…ガイド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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