(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の層からなる多層構造体の端面を向かい合わせた状態で接続する多層構造体の接続方法であって、
一方の面に向かって開口面積が広がる方向に各層毎に段付きとなる第１の段付き凹部を、前記多層構造体の接続部分を中心として形成し、
全ての段付き部分を覆うように少なくとも１層の第１の連結層を前記第１の段付き凹部に接着し、
さらに、全ての段付き部分を覆うように接着された前記第１の連結層に形成された第２の段付き凹部を埋めるように、前記多層構造体を構成する層に沿って配置される第２の連結層を複数接着して積み重ねる、ことを特徴とする多層構造体の接続方法。
【請求項２】
前記第１の連結層が、前記第１の段付き凹部のみを覆うように形成される、ことを特徴とする請求項１に記載の多層構造体の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の層からなる多層構造体の接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
帆布、コード等の繊維層にゴムコーティングを施した補強層を複数層積み重ねて一体化したベルトやシート等の多層構造体が種々の目的のために使用されている。
【０００３】
この多層構造体を利用した例として、下水道管路、河川や運河の放水管等に用いられ、弁の役目をする管路用ゴム製ゲート（一例として、株式会社ブリヂストンのエキスパンゲート（商品名））がある。
【０００４】
図１に示すように、管路用ゴム製ゲート１００は、管路１０２の内部に設置されて使用される。
【０００５】
管路用ゴム製ゲート１００は、２枚のゴム製の多層構造体１０４の外周部分を金具１０６によって管路内壁に固定した袋体であり、内部に空気を供給して膨張させ外面を管路内壁に密着させることによって水の流れを止めるようになっている。
【０００６】
この多層構造体１０４は、図２に示すように、帆布、コード等の繊維層１０６にゴムコーティングを施した補強層１０８Ａ〜１０８Ｃを積み重ねるように接着し、内面側に薄肉のカバーゴム１１０、外面側に厚肉のカバーゴム１１２を接着して高圧プレスして一体化したものである。
【０００７】
図２に示すように、この多層構造体１０４に亀裂（貫通傷）１１４が生じた場合には、従来では、以下のような方法で修理を行っていた。
【０００８】
先ず、図３に示すように、亀裂１１４を中心として内側（矢印ＩＮ方向側）から外側（矢印ＯＵＴ方向側）に向けて層毎にステップが付くようにカバーゴム１１０、補強層１０８Ａ〜１０８Ｃ及びカバーゴム１１２の一部をカッター等を用いて削除し、段付き凹部１１５を形成する。
【０００９】
次に、カバーゴム１１０とカバーゴム１１０に隣接する補強層１０８Ａによって形成された凹部に、隙間が生じないように埋めゴム１１６を接着し、その外側に、補強層１０８Ｂ，１０８Ｃの端部と突き合うように修理用の補強層１１８Ａ及び補強層１１８Ｂを隙間が生じないように接着した後、その外側に、多層構造体１０４のカバーゴム１１２の端部と突き合うように、修理用のカバーゴム１２０を接着し、多層構造体１０４のカバーゴム１１２と修理用のカバーゴム１２０との接合部分を覆うようにテープ状ゴム１２２を接着し、最終的に図４に示すような形状としていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４に矢印ｆで示すような張力が多層構造体１０４に加わったとき、層の端部と層の端部との付き合わせ部分に応力が集中するので、ジョイント部分（修理部分）の強度が多層構造体１０４の本体部分に比較して低く、また疲労性も悪いという問題があり、特に補強層のモジュラスが低い場合にこの傾向が著しかった。
【００１１】
この発明は、従来技術の有するこのような問題を解決することを課題として検討した結果なされたものであり、この発明の目的は、ジョイント部分の強度を高めることのできる多層構造体の接続方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、複数の層からなる多層構造体の端面を向かい合わせた状態で接続する多層構造体の接続方法であって、一方の面に向かって開口面積が広がる方向に各層毎に段付きとなる第１の段付き凹部を、前記多層構造体の接続部分を中心として形成し、全ての段付き部分を覆うように少なくとも１層の第１の連結層を前記第１の段付き凹部に接着し、さらに、全ての段付き部分を覆うように接着された前記第１の連結層に形成された第２の段付き凹部を埋めるように、前記多層構造体を構成する層に沿って配置される第２の連結層を複数接着して積み重ねる、ことを特徴とする多層構造体の接続方法。
【００１３】
請求項１に記載の多層構造体の接続方法の作用を説明する。
【００１４】
請求項１に記載の多層構造体の接続方法では、先ず、一方の面に向かって開口面積が広がる方向に各層毎に段付きとなる第１の段付き凹部が多層構造体の接続部分を中心として形成される。即ち、ここでは、接続部分を中心として１層毎に、切取り面積が大きくなるように層を切り取る（削除する。）。
次に、全ての段付き部分が覆われるように少なくとも１層の第１の連結層が、第１の段付き凹部の内壁面に沿って接着される。第１の段付き凹部の内壁面に沿って第１の連結層を接着することにより、第１の連結層には、第１の段付き凹部に対応して第２の段付き凹部が形成されることになる。
【００１５】
次に、この第２の段付き凹部埋めるように、多層構造体を構成する層に沿って第２の連結層を複数接着して積み重ね、以上により多層構造体の接続が終了する。
【００１６】
このようにして接続された多層構造体では、多層構造体を構成する層の端部同士や、多層構造体を構成する層の端部と第１の連結層や第２の連結層の端部とが直接的に突き合わされる箇所が減少する。
【００１７】
層の端部同士が直接的に突き合わされる箇所は多層構造体に張力が作用したときに応力が集中しやすいが、上記のように該箇所が減少するように接続された多層構造体では、応力集中が緩和される。
【００１８】
さらに、請求項１の多層構造体の接続方法では、接続部分において層数が少なくとも１枚増加するので、張力に対して強度が向上する。
【００１９】
なお、ここでいう層は、帆布、コード等にゴムをコーティングしたような複数の材質からなるものでも良く、樹脂フィルムやゴム等の単一つの材質で形成されたものでも良い。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の多層構造体の接続方法において、前記第１の連結層が、前記第１の段付き凹部のみを覆うように形成される、ことを特徴としている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
【００２１】
図１示す管路用ゴム製ゲート１００等には、従来の技術でも説明したように、図２に示す帆布、コード等の繊維層１０６にゴムコーティングを施すことによって形成された補強層１０８Ａ〜１０８Ｃが積み重なるように接着され、内面側に薄肉のカバーゴム１１０、外面側に厚肉のカバーゴム１１２が接着されて高圧プレスにより一体化された多層構造体１０４が用いられている。
【００２２】
本実施形態では、多層構造体１０４に亀裂（貫通傷）１１４が生じた場合、以下のような方法で修理を行う。
【００２３】
先ず、図５に示すように、亀裂１１４を中心として内側（矢印ＩＮ方向側）から外側（矢印ＯＵＴ方向側）に向けて層毎にステップが付くように補強層１０８Ｂ，１０８Ｃ及びカバーゴム１１２の一部（亀裂１１４の周囲部分）をカッター等を用いて削除し、内側のカバーゴム１１０の一部も除去する。
【００２４】
次に、補強層１０８Ｂ，１０８Ｃ及びカバーゴム１１２の一部が削除されることにより形成された段付き凹部１２４の底部に段付き部分に隙間が生じないように、補強層１０８Ａ〜Ｃと同じ厚さの修理用の補強層１２６を接着剤を用いて接着し、反対側のカバーゴム１１０の一部が削除されることにより形成された凹部１２８に、これが埋まるように埋めゴム１３０を接着剤を用いて接着する。なお、補強層１０８Ａの端部同士も接着剤を用いて接着する。
【００２５】
修理用の補強層１２６は、補強層１０８Ａ〜Ｃと同様に一定厚さであるので、段付き凹部１２４に接着された修理用の補強層１２６には、段付き凹部１２４に対応した段付き凹部１３１が形成されることになる。
【００２６】
次に、修理用の補強層１２６に形成された段付き凹部１３１を埋めるように、補強層１０８Ａ〜Ｃと同じ厚さの修理用の補強層１３２，１３４を接着剤を用いて接着する。このときも、修理用の補強層１２６と修理用の補強層１３２，１３４とは、隙間が生じないように接着を行う。
【００２７】
その後、多層構造体１０４に残っている凹部の形状に合わせて形成した修理用のカバーゴム１３６を接着剤を用いて接着し、カバーゴム１１２と修理用のカバーゴム１３６との接合部分を覆うようにテープ状ゴム１２２を接着し、最終的に図７に示すような形状とする。
【００２８】
なお、接着剤には、ゴム同士の接着性にすぐたゴム系の自然加硫接着剤等を用いることが好ましい。
【００２９】
本実施形態の修理方法によれば、多層構造体１０４の補強層端部を覆うように修理用の補強層１２６を接着したので、補強層の端部同士が直接的に突き合わされて接合される箇所が減る。
【００３０】
補強層の端部同士が直接的に突き合わされて接合される箇所は、多層構造体１０４に張力ｆが作用したときに応力が集中しやすい部位であるので、該箇所が減ることにより応力の集中が緩和され、また、ジョイント部分の補強層の層数が増えるので、ジョイント部分の強度を向上させることができる。また、ジョイント部分の強度が向上するので、疲労に対しても強くなる。
【００３１】
なお、本実施形態では、多層構造体１０４に生じた亀裂１１４を修理する例を示したが、多層構造体１０４同士をジョイントする場合にも本発明は適用できる。
【００３２】
また、多層構造体１０４と同様な複数層からなるベルト、ラバーダム等の亀裂を修理したりジョイントする場合にも本発明は適用できる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の多層構造体の接続方法では、多層構造体に張力の作用したときに生じる応力集中箇所を接続部分において減少させることができ、また、張力に対する強度を向上させることができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】多層構造体の適用された管路用ゴム製ゲートの断面図である。
【図２】多層構造体の断面図である。
【図３】多層構造体の従来の修理方法の過程を説明する説明図である。
【図４】従来の修理方法によって修理された多層構造体の断面図である。
【図５】本実施形態の多層構造体の接続方法を用いて修理される途中の多層構造体の断面図である。
【図６】本実施形態の多層構造体の接続方法の過程を説明する説明図である。
【図７】本実施形態の多層構造体の接続方法によって修理された多層構造体の断面図である。
【符号の説明】
１０４    多層構造体
１０８Ａ  補強層（層）
１０８Ｂ  補強層（層）
１０８Ｃ  補強層（層）
１２４    段付き凹部（第１の段付き凹部）
１２６    補強層（第１の連結層）
１３１    段付き凹部（第２の段付き凹部）
１３２    補強層（第２の連結層）
１３４    補強層（第２の連結層）
【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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【図７】
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