JPH08247371A - チューブ接合方法 - Google Patents

チューブ接合方法

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JPH08247371A
JPH08247371A JP7054579A JP5457995A JPH08247371A JP H08247371 A JPH08247371 A JP H08247371A JP 7054579 A JP7054579 A JP 7054579A JP 5457995 A JP5457995 A JP 5457995A JP H08247371 A JPH08247371 A JP H08247371A
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JP
Japan
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tube
metal body
tubular metal
pipe
resin tube
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JP7054579A
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Hiroaki Kasai
広明 葛西
Daisuke Matsuo
大介 松尾
雅道 ▲ひじ▼野
Masamichi Hijino
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Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用する樹脂製チューブの大きさにかかわら
ず、簡便にかつ安全に樹脂製チューブと管状金属体とを
接合させる。 【構成】 管状金属体１を強磁性体にて構成し、管状金
属体１と樹脂製チューブ３とを嵌合させて高周波加熱す
ることにより管状金属体１から発生する熱にて樹脂製チ
ューブ３を融解して管状金属体の表面に融着させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は樹脂製チューブと管状金
属体とを嵌合接合する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、樹脂製チューブと管状金属体との
嵌合接合手段として接着剤による接着、あるいは加熱に
よる融着等の手段が採られており、このうち、特に接着
剤による手段が最も多く採用されている。また、加熱に
より融着させる手段は接合部を熱源により直接加熱する
方法の他に、例えば特開昭５２−６６５８２号公報、あ
るいは特開平０３−１２９１９５号公報に開示された発
明が知られており、前者の公報の場合は、樹脂製チュー
ブの接合面にカーボン繊維材からなる電気抵抗層を設
け、この層に電流を通じて発熱させることによりこの熱
にて融着させるものであり、後者の公報の場合は樹脂製
の継手中に強磁性体粉末を分散させ、樹脂製チューブと
管状金属体とを嵌合させた後に高周波加熱にて強磁性体
粉末に発熱させることにより融着させるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、接着剤
による接合では樹脂製チューブにフッ素系樹脂、あるい
はポリエチレン等の難接着材料を使用する場合に、ナト
リウムナフタレン処理、あるいは重クロム酸処理等の前
処理が必要となり、その作業には危険が伴う。また、熱
源により樹脂製チューブを直接加熱する方法は、樹脂製
チューブの径が微小な場合は樹脂製チューブ全体が溶融
してしまう可能性がある。
【０００４】それから、前記の特開昭５２−６６５８２
号公報に開示された方法では、微小内径を有する樹脂製
チューブの内面を接合する場合に、内面に電気抵抗層を
設けることが非常に困難である。また、特開平０３−１
２９１９５号公報に開示された方法では、使用する樹脂
製チューブの径に応じた多様な種類の継手が必要とな
り、この継手を製作するには高度な技術が必要であると
ともに、多様な種類の継手を製作することが容易ではな
い。
【０００５】よって本発明は前記問題点に鑑みてなされ
たものであり、使用する樹脂製チューブの大きさにかか
わらず、簡便にかつ安全に樹脂製チューブと管状金属体
とを接合させるチューブ接合方法の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は管状金属体に強磁性体を使用し、樹脂製チ
ューブと管状金属体とを嵌合させた後に、嵌合部を高周
波加熱する手段を採用した。この場合、樹脂製チューブ
は様々な種類のものを適用することが可能あり特殊なも
のに限定されるものではないが、特にＰＴＦＥ、ＰＦ
Ａ、ＦＥＰ等のフッ素系樹脂、あるいはＰＥ（ポリエチ
レン）等を適用することが好適である。また強磁性体も
様々な種類なものが適用可能であり特殊なものに限定さ
れるものではないが、そのなかでも、ＦＥあるいはＮｉ
単体、またはＦＥとＭｎ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｓｉとの合金、
あるいはＮｉとＣｕ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｒと
の合金を適用することが望ましい。
【０００７】また、前記の樹脂製チューブと管状金属体
とを強力に接合するためには、樹脂製チューブに嵌合す
る管状金属体の嵌合部表面を、切削、研削、研磨、成形
等により粗面化しておくことが望ましい。その他の方法
として樹脂製チューブと管状金属体との嵌合部を圧締め
してから高周波加熱することが強力に結合させるために
望ましい。この圧締めの方法としては、嵌合部をシマリ
バメにするかまたは嵌合部にパイプ状のスリーブを被せ
る等の方法を採ってもよいが、そのなかでも熱収縮性の
チューブを被せる方法が望ましい。
【０００８】
【作用】本発明によれば、管状金属体に高周波加熱が可
能な強磁性体を用いたことにより、高周波加熱にて管状
金属体に発生させた熱により樹脂製チューブを溶解させ
て管状金属体に溶着させることが可能となる。また、管
状金属体の嵌合部表面を嵌合前に予め粗面化しておけば
接合時に粗面がアンカー効果を発揮して樹脂製チューブ
を強力に溶着させることができる。また、嵌合部を圧締
めすることによっても同様な作用が得られる。
【０００９】例えば、ＰＴＦＥからなる樹脂製チューブ
と、Ｎｉ材からなる強磁性を有する管状金属体との接合
について説明すると、樹脂製チューブと管状金属体とを
嵌合させた状態で管状金属体を高周波加熱することによ
り、Ｎｉ材はＮｉのキュリー点である６３１Ｋまで急速
に加熱される。このキュリー点は物質固有値であるため
キュリー点以上に加熱されることはない。
【００１０】一方、ＰＴＦＥの樹脂製チューブは融点が
６００Ｋであるが導電性がないため高周波により加熱さ
れることはない。そのため、樹脂製チューブはＮｉ材の
熱により接触している部分だけが急速に加熱される。こ
こで、ＰＴＦＥの融点６００ＫはＮｉ材のキュリー点６
３１Ｋより低いため、ＮｉとＰＴＦＥとの嵌合部ではＰ
ＴＦＥ側が溶解し、溶解したＰＴＦＥがＮｉ材に密着す
る。その後高周波を遮断し、融点以下に冷却することに
よりＰＴＦＥはＮｉ材に融着した状態で凝固し、両者の
接合部が接合される。
【００１１】
【実施例１】以下、本発明の実施例を図面とともに具体
的に説明する。図１は本発明の実施例１を示す管状金属
体と樹脂製チューブとの接合方法を説明する図である。
図中において１はＮｉ８０％、Ｃｕ２０％の合金からな
る外形が５ｍｍのパイプ（強磁性体の管状金属体）で、
キュリー点が４３０Ｋである。３はＰＥからなる内径が
５ｍｍの樹脂製チューブで、キュリー点が４１１Ｋであ
る。そして、パイプ１とチューブ３は嵌合部２で長さ１
０ｍｍ間が嵌合された状態で全体が図示しない高周波加
熱炉内に配置される。
【００１２】つぎにパイプ１とチューブ３の周囲に高周
波を発生させることにより、パイプ１はそのキュリー点
である４３０Ｋまで急速に加熱される。同時にチューブ
３の嵌合部２はパイプ１からの熱伝導により加熱される
が、チューブ３の融点は４１１Ｋでパイプ１のキュリー
点４３０Ｋより低いため、嵌合部２においてチューブ３
の融解が生じる。なおチューブ３はパイプ１の急速な加
熱によりパイプ１に接している境界面だけが融解してパ
イプ１の表面に密着する。その後、高周波を遮断するこ
とにより冷却され、チューブ３がパイプ１に融着した状
態で凝固してチューブ３がパイプ１に接合される。
【００１３】このようにして接合された部分の接合効果
を確認するために、本実施例では接合されたサンプルの
引張試験を行い、表１中の実施例１欄に示す結果を得
た。表中の値は、単位長さ当たりの引張強さ（ｋｇｆ／
ｃｍ）である。なお、参考のためにエポキシ系接着剤に
より接着を行ったサンプルの引張試験データを表中に示
した。
【００１４】本実施例によれば表１の実施例１欄に示す
ように、エポキシ系接着剤にて接着させたものの引張強
さ２．４５ｋｇ／ｃｍに比べて、高周波加熱にて融着さ
せたものは８．３５ｋｇ／ｃｍを示し、エポキシ系接着
剤の場合に比べて接合強さが向上していることが判る。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【実施例２】図２は本発明の実施例２を示す管状金属体
と樹脂製チューブとの接合方法を説明する図、図３は嵌
合部における管状金属体の表面粗さを示す図である。図
２において４はＦｅ６０％、Ｃｒ４０％の合金からなる
外形が３ｍｍ、キュリー点が８０３Ｋのパイプ（強磁性
体の管状金属体）である。６はＰＴＦＥからなる内径が
３ｍｍ、融点が６００Ｋの樹脂製チューブである。この
パイプ４とチューブ６とは嵌合部５にて長さ５ｍｍ間が
嵌合されており、嵌合部５におけるパイプ４の面は図３
に示すように粗研磨により粗面化されている。このよう
に嵌合したパイプ４とチューブ６の全体は図示しない高
周波加熱炉内に配置される。
【００１７】つぎにパイプ４とチューブ６の周囲に高周
波を発生させると、パイプ４はそのキュリー点である８
０３Ｋまで急速に加熱される。同時にチューブ６の嵌合
部５はパイプ４からの熱伝導により加熱されるが、チュ
ーブ６の融点は６００Ｋでありパイプ４のキュリー点８
０３Ｋより低いため、嵌合部５においてチューブ６の融
解が生じる。なおチューブ６はパイプ４の急速な加熱に
よりパイプ４に接している境界面だけが融解してパイプ
４の表面に密着する。この場合、本実施例ではチューブ
６の嵌合部５表面が粗面化されているので融解したＰＥ
は粗面の形状に食い込んだ状態で強力に密着する。その
後、高周波を遮断することによりパイプ４とチューブ６
は冷却され、パイプ４の表面にチューブ６が融着した状
態で凝固し、パイプ４とチューブ６は接合される。
【００１８】このようにして接合された部分の接合効果
を確認するために、本実施例では接合されたサンプルの
引張試験を行い、表１中の実施例２欄に示す結果を得
た。なお、参考のために前記実施例１と同様にエポキシ
系接着剤により接着を行ったサンプルの引張試験データ
を表中に示した。
【００１９】本実施例によれば、表１中の実施例２欄に
示すように嵌合長さが前記実施例１の場合に比べて短い
にもかかわらず、パイプ４の嵌合部５の面に施した粗面
がアンカー効果を発現して強力に密着することにより、
エポキシ系接着剤により接着させたものの引張強さ３．
５１ｋｇ／ｃｍに比べて、高周波加熱により融着させた
ものは材料の破壊を起こす接合強さにまで向上したこと
が判る。
【００２０】
【実施例３】図４は本発明の実施例３を示す管状金属体
と樹脂製チューブとの接合方法を説明する図である。図
中において８はＮｉ９７．５％、Ａｌ２．５％の合金か
らなる外形が１．２ｍｍ、キュリー点が５７０Ｋのパイ
プ（強磁性体の管状金属体）であり、１０はＦＥＰから
なる内径が３１．２ｍｍ、融点が５４８Ｋの樹脂製チュ
ーブである。そして、パイプ８とチューブ１０とが嵌合
部１１で長さ３ｍｍ間が嵌合され、嵌合部１１の外径に
ＰＦＡ製熱収縮チューブ９を被覆した後、この部分を温
風により加熱し、熱収縮チューブ９を収縮させることに
より圧締めしている。なお、本実施例では嵌合部１１が
微小であるために機械的粗面化は困難である。そして、
この状態のパイプ８とチューブ１０の全体が図示しない
高周波加熱炉内に配置される。
【００２１】つぎにパイプ８とチューブ１０の周囲に高
周波を発生させ、前記実施例１と同様にパイプ８のキュ
リー点とチューブ１０の融点の差によりチューブ１０が
融解されることによりパイプ８とチューブ１０とが接合
される。さらに本実施例では、嵌合部１１を熱収縮チュ
ーブ９により圧締めしていて、パイプ８の微視的な表面
形状に融解したＦＥＰを食い込ませるように密着させて
ているので、パイプ８の面の機械的な粗面化処理を施さ
なくてもアンカー効果を発現させることができる。
【００２２】このようにして接合された部分の接合効果
を確認するために、本実施例では接合されたサンプルの
引張試験を行って表１中の実施例３欄に示す結果を得
た。なお、参考のために前記実施例１と同様にエポキシ
系接着剤により接着を行ったサンプルの引張試験データ
を表中に示した。
【００２３】本実施例によれば、パイプ８の嵌合部１１
表面を粗面加工しなくてもアンカー効果を発現させるこ
とができるので、粗面加工が困難な部材に対して本実施
例の方法を適用することが効果的である。また表１中の
実施例３欄に示すように、エポキシ系接着剤により接着
させたものの引張強さ２．０９ｋｇ／ｃｍに比べて、高
周波により融着させたものは材料の破壊を起こす接合強
さにまで向上させたことが判る。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、使用する樹脂製チュー
ブの大きさにかかわらず、簡便に、かつ安全に樹脂製チ
ューブを接合することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１を示す管状金属体と樹脂製チ
ューブとの接合方法を説明する図。
【図２】本発明の実施例２を示す管状金属体と樹脂製チ
ューブとの接合方法を説明する図。
【図３】嵌合部におけるパイプの表面粗さを示す図。
【図４】本発明の実施例３を示す管状金属体と樹脂製チ
ューブとの接合方法を説明する図。
【符号の説明】
１，４，８ パイプ ２，５，１１ 嵌合部 ３，６，１０ チューブ ７ 粗面 ９ 熱収縮チューブ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 樹脂製チューブと管状金属体との嵌合接
    合において、管状金属体を強磁性体にて構成し、管状金
    属体と樹脂製チューブとを嵌合させて高周波加熱するこ
    とにより管状金属体から発生する熱にて樹脂製チューブ
    を管状金属体に融着させることを特徴とするチューブ接
    合方法。
  2. 【請求項２】 管状金属体の嵌合部表面を粗面化させた
    うえで嵌合接合させることを特徴とする請求項１記載の
    チューブ接合方法。
  3. 【請求項３】 管状金属体と樹脂製チューブを嵌合させ
    た状態で嵌合部を圧締めした後に高周波加熱することを
    特徴とする請求項１記載のチューブ接合方法。
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