JPH10128858A - マンドレル被覆カバー及び同マンドレル被覆カバーを用いた繊維強化樹脂製管継手の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】マンドレルの主管形成部と枝管形成部との交差
部に硬化性樹脂含浸強化繊維を充分且つ均一に巻き付け
ることによって、高強度を有する繊維強化樹脂製管継手
を高い生産性で製造する。 【解決手段】マンドレル１の外面を、主管形成部１１と
枝管形成部１３との交差部（三角部：従来技術では硬化
性樹脂含浸強化繊維の巻き付けが不可能な三角形状の部
分）またはその近傍の外面に突起２５が突設されたマン
ドレル被覆カバー２で被覆し、枝管形成部１３及び主管
形成部１１を回転軸として回転させつつ、突起２５で巻
き付け角度を変えながら、マンドレル被覆カバー２の上
から硬化性樹脂含浸強化繊維を巻き付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マンドレルの周り
に硬化性樹脂含浸強化繊維を巻き付けて繊維強化樹脂製
管継手を製造するために用いられるマンドレル被覆カバ
ー、及び同カバーを用いた繊維強化樹脂製管継手の製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、繊維強化樹脂製管継手を製造する
のに、フィラメントワインディング（ＦＷ法）が用いら
れることはよく知られている。その場合、例えばソケッ
トのように直線状の継手であればＦＷ法を適用するのは
比較的容易である。

【０００３】しかし、直線状でない分岐用チーズのよう
なＴ字形の継手（分岐用管継手）をＦＷ法によって製造
する場合、特に枝管部形成部及び枝管部形成部と主管部
形成部との交差部に硬化性樹脂含浸強化繊維を均一に巻
き付け、耐圧強度のある分岐用管継手を高い生産性で得
るのは容易ではない。

【０００４】そこで、特開平４−１６３２７号公報に
は、高強度、高精度の分岐用管継手を生産性よく、且つ
安価に製造することを目的とした繊維強化樹脂製管継手
の製造方法及び製造装置が提案されている。この繊維強
化樹脂製管継手の製造方法は、型受け部材と枝管芯押し
部材と主管芯押し部材と可動架台とが備えられた製造装
置を用い、型受け部材の軸線上のマンドレルを支持する
位置に枝管芯押し部材と主管芯押し部材を切り換え支持
し、回転させることによって、組立て状態のマンドレル
の枝管部形成部及び主管部形成部に硬化性樹脂含浸強化
繊維を巻き付けるというものである。

【０００５】しかし、上記特開平４−１６３２７号公報
記載の繊維強化樹脂製管継手の製造方法によっても、マ
ンドレルの枝管部形成部と主管部形成部との交差部に硬
化性樹脂含浸強化繊維を均一に巻き付けることは困難
で、マンドレルの枝管部形成部と主管部形成部の交差部
には三角形状の巻き付け不可能部（「三角部」と称す
る：正しくは従来技術では三角形状の巻き付け不可能な
部分、以下同じ）ができ、図１３の（Ａ）あるいは
（Ｂ）に示すように、繊維強化樹脂製管継手Ｆの主管部
Ｇと枝管部Ｈの交差部にも、三角形状の補強不十分な部
分Ｋができる。その結果、管継手に高い圧力をかけた場
合にこの補強不十分な部分Ｋにウィーピングが発生した
り、この部分から管継手自体が破壊することがある。

【０００６】そこで、管継手の主管部と枝管部の交差部
の強度を向上させることによってこのような事故を防止
しようと、前もってマンドレルの上記三角部に熱硬化性
樹脂含浸ガラスマット、熱硬化性樹脂含浸ガラスクロス
等をハンドレイアップ成形法により巻き付けて半硬化さ
せておくことが行われている。しかし、この方法は部分
的とは云えハンドレイアップ成形法は手作業で積層作業
を行うために生産性が低くなる。加えて個人差により製
品にバラツキが出るために品質が安定しにくく、強度上
弱点となりやすい部分であるために、製品の信頼性が劣
るという問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の如き
従来の問題点を解消し、強度上の弱点となりやすいマン
ドレルの枝管部形成部と主管部形成部との交差部に、上
記のような三角部ができないように硬化性樹脂含浸強化
繊維を充分に且つ均一に巻き付けることによって、高強
度を有し且つ信頼性の高い繊維強化樹脂製分岐用管継手
を、高い生産性で製造することを目的としてなされたも
のである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１記載の本発明マンドレル被覆カバーは、主
管部形成部と枝管部形成部とを有するマンドレルの周り
に硬化性樹脂含浸強化繊維を巻き付けて繊維強化樹脂製
管継手を製造するために用いられるマンドレル被覆カバ
ーであって、該被覆カバーには、マンドレルの主管部形
成部と枝管部形成部との交差部に硬化性樹脂含浸強化繊
維を巻き付けるときにできる三角形状の巻き付け不可能
部またはその近傍の外面に、硬化性樹脂含浸強化繊維を
引っ掛ける突起が設けられていることを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の本発明繊維強化樹脂製管継
手の製造方法は、主管部形成部と枝管部形成部よりなる
マンドレルに硬化性樹脂含浸強化繊維を巻き付け、樹脂
を硬化させて繊維強化樹脂層を形成した後、マンドレル
を脱型して繊維強化樹脂製管継手を製造する方法であっ
て、マンドレルの外面を請求項１記載のマンドレル被覆
カバーで被覆し、該被覆カバーの上から前記突起に硬化
性樹脂含浸強化繊維を引っ掛けて巻き付け角度を変えつ
つ、前記交差部の周りに硬化性樹脂含浸強化繊維を巻き
付けることを特徴とする。

【００１０】本発明のマンドレル被覆カバーは、マンド
レルの外側から一体のまま被せることができるものが好
ましく、且つその内面をマンドレルの外面に密着して被
覆させることができるようにすることから、塩化ビニ
ル、ＡＢＳ、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成樹
脂の射出成形、ブロー成形等によって形成されたものが
好適に使用される。

【００１１】硬化性樹脂含浸強化繊維を引っ掛ける突起
は、前記説明の三角部からかなり隔たった部分に設けら
れていても、それに硬化性樹脂含浸強化繊維を引っ掛け
て巻き付け角度を変えることができ、ある程度補強効果
を向上することができるが、管継手の主管部及び枝管部
とも円周方向と軸方向の両方に高い強度が得られるよう
にするには適正な巻き付け角度（ヘリカル角）で硬化性
樹脂含浸強化繊維を巻き付ける必要がある。また、最も
補強を要する部分に特に厚く硬化性樹脂含浸強化繊維を
巻き付ける必要がある。このような理由から、突起は三
角形状の巻き付け不可能部またはその近傍に設けられて
いることが特に好ましい。

【００１２】本発明に使用する強化繊維としては、特に
限定されるものではないが、ガラス繊維、炭素繊維等の
無機繊維、あるいはアラミド繊維、ポリエチレンテレフ
タレート繊維等の有機繊維等が挙げられ、これらの繊維
からなるロービング、クロステープ等が好適に用いられ
る。

【００１３】硬化性樹脂含浸強化繊維は、上記強化繊維
に硬化性樹脂が含浸されたものであり、強化繊維１００
重量部に対し、硬化性樹脂が５０〜２００重量部含浸さ
れているものが好ましい。

【００１４】硬化性樹脂としては、従来公知の熱硬化性
樹脂及び光硬化性樹脂が使用され、熱硬化性樹脂である
不飽和ポリエステル樹脂あるいはエポキシ樹脂が好適に
使用される。

【００１５】硬化性樹脂には、必要に応じて、アエロジ
ル、ガラスバルーン、炭酸カルシウム、タルク等の充填
剤が添加されてもよく、その添加量は硬化性樹脂１００
重量部に対し、０．５〜５０重量部が好ましい。

【００１６】また、硬化性樹脂には、一般に硬化剤や硬
化促進剤が添加されるが、従来公知のものが使用されて
よく、熱硬化剤としては、例えば、メチルエチルケトン
パーオキサイド、ベンゾイルパーミキサイド等が挙げら
れ、硬化促進剤としては、例えは、ナフテン酸コバル
ト、ナフテン酸マンガン、ジメチルアニリン等が挙げら
れる。

【００１７】（作用）請求項１記載の本発明マンドレル
被覆カバーは、マンドレルに被せてその外面を被覆する
ことにより、従来巻き付けが不可能であったマンドレル
の三角部またはその近傍の外面に、硬化性樹脂含浸強化
繊維を引っ掛けて方向転換させるための突起を容易に突
設することができる。

【００１８】請求項２記載の本発明繊維強化樹脂製管継
手の製造方法は、請求項１記載のマンドレル被覆カバー
をマンドレルに被せてその外面を被覆し、従来巻き付け
が不可能であった三角部の外面に、硬化性樹脂含浸強化
繊維を引っ掛ける突起を突設し、マンドレル被覆カバー
の上からこの突起によって硬化性樹脂含浸強化繊維の巻
き付け角度を変えつつ硬化性樹脂含浸強化繊維を巻き付
けることにより、巻き残しの三角部を生じることなく、
充分に且つ均一に硬化性樹脂含浸強化繊維を巻き付ける
ことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につき
図面を参照しながら具体的に説明する。図１は本発明に
使用するマンドレルの一例を示す正面図である。マンド
レル１は主管部形成部１１、主管接続部形成部１２、及
び枝管形成部１３より構成されていて、主管部形成部１
１の一端部に主管接続部形成部１２、及び主管部形成部
１１に主管部形成部１１の軸方向と直角方向に枝管部形
成部１３を装着することにより、Ｔ字形の中空のマンド
レル１が形成されている。

【００２０】主管部形成部１１はポリエチレン等を用い
てブロー成形により成形された中空の成形品で、円筒状
部１１１の一端の外周面に主管接続用パッキング装着溝
を形成するための凸条１１２が周方向に沿って複数個設
けられ、凸条１１２が設けられた側の先端は密閉された
頭部１１３とされている。

【００２１】主管接続部形成部１２は同じくポリエチレ
ン等のブロー成形によって成形された中空の成形品で、
その一端の外周面には主管接続用パッキング装着溝を形
成するための凸条１２１が周方向に沿って複数個設けら
れ、先端は密閉された頭部１２２とされている。

【００２２】枝管部形成部１３も同じくポリエチレン等
のブロー成形によって成形された中空の成形品で、一端
の外周面には枝管接続用パッキング装着溝を形成するた
めの凸条１３１が周方向に沿って複数個設けられ、凸条
１３１が設けられた側の先端は密閉された頭部１３２と
されている。また頭部１３２の反対側の接合面１３３
は、主管部形成部１１の円筒状部１１１に合致する鞍形
に形成されている。

【００２３】主管部形成部１１に主管接続部形成部１２
及び枝管部形成部１３を装着するには、図１に示すよう
に、主管部形成部１１の円筒状部１１１と主管接続部形
成部１２の円筒状部をホットメルト接着剤等により接着
し、円筒状部１１１の中央部に、その軸方向に対し直角
方向に、枝管部形成部１３の接合面１３３を同じくホッ
トメルト接着剤等によって接着する。

【００２４】なお、主管部形成部１１に主管接続部形成
部１２及び枝管部形成部１３を装着する方法としては上
記の場合に限定されず、これら３部材を適宜嵌め合いに
し、脱型時に枝管部形成部１２の軸方向に抜き取ること
ができるような構造としてもよい。

【００２５】図２は本発明に使用するマンドレルの他の
一例を示す正面図である。マンドレル１ａは主管部形成
部１１ａ、枝管部形成部１３ａより構成されていて、主
管部形成部１１ａに主管部形成部１１ａの軸方向と直角
方向に枝管部形成部１３ａを接続することにより、Ｔ字
形の中空のマンドレル１ａが形成されている。

【００２６】主管部形成部１１ａはポリエチレン等を用
いてブロー成形により成形された中空の成形品であっ
て、円筒状部１１１ａの両端外周面には、主管接続用パ
ッキング装着溝を形成するための凸条１１２ａが周方向
に沿って複数個設けられ、凸条１１２ａの設けられた先
端は密閉された頭部１１３ａとされている。また、円筒
状部１１１ａの中央部には、円筒状部１１１ａの軸方向
と直角方向横方向に突出する枝管部形成部接続部１１４
が設けられている。

【００２７】枝管部形成部１３ａはポリエチレン等を用
いてブロー成形により成形された中空の成形品であっ
て、基端部の端部には開口部１３３が設けられている。
そして、主管部形成部１１ａの枝管部形成部接続部１１
４に開口部１３３を嵌合するようにして枝管部形成部１
３ａを主管部形成部１１ａに装着することにより、マン
ドレル１ａが形成される。

【００２８】図３（Ａ）は本発明マンドレル被覆カバー
の一例を示す斜視図、図３（Ｂ）はその使用態様を示す
正面図、（Ｃ）は使用態様を示す一部省略側面図であ
る。マンドレル被覆カバー２は硬質乃至半硬質の塩化ビ
ニル樹脂の射出成形により成形された薄肉殻状の成形体
で、本体部２１は、主管部２２と枝管部２３を有するＴ
字形に形成されている。

【００２９】また、本体部２１の主管部２２と枝管部２
３との交差部２４の外面には、主管部２２の軸線及び枝
管部２３の軸線を含む平面に対し両側に、各１個の小さ
い円柱状の突起２５が本体部２１と一体に成形されて突
設されている。

【００３０】図３に示すマンドレル被覆カバー２により
マンドレルを被覆する場合、図１に示すマンドレル１を
使用する。図３（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、主管部２
２の内面にマンドレル１の主管部形成部１１を挿通した
後、主管部形成部１１に主管接続部形成部１２および枝
管部形成部１３を前記の方法により装着する。これによ
って本体部２１の内面はマンドレル１の主管部形成部１
１と枝管部形成部１１の交差部（三角部）の外面を被覆
することができる。

【００３１】図４（Ａ）は本発明マンドレル被覆カバー
の他の一例を示す斜視図、図４（Ｂ）はその使用態様を
示す正面図、（Ｃ）は使用態様を示す一部省略側面図で
ある。マンドレル被覆カバー２ａは硬質乃至半硬質の塩
化ビニル樹脂の射出成形により成形された薄肉チーズ状
の成形体である。本体部２１ａは主管部２２ａの軸線と
枝管部２３ａの軸線を含む平面に沿って、枝管部２３ａ
の壁の全長及び主管部２２ａの枝管部２３ａ側の壁が縦
割りされており、枝管部２３ａと反対側の主管部２２ａ
の壁は連続している。

【００３２】また、本体部２１ａの主管部２２ａと枝管
部２３ａとの交差部２４ａの外面には、主管部２２ａの
軸線及び枝管部２３ａの軸線を含む平面に対し両側に、
複数個の針状の突起２５ａが、本体部２１と一体に成形
されて突設されている。

【００３３】図４に示すマンドレル被覆カバー２により
マンドレルを被覆する場合、図２に示すマンドレル１ａ
を使用する。縦割りされた本体部２１ａを図３（Ｃ）に
示すように押し開き、マンドレル１ａの外面に被覆する
ことによって、本体部２１ａの内面はマンドレル１ａの
主管部形成部１１ａと枝管部形成部１２ａの交差部（三
角部）の外面を被覆することができる。なお、この後、
本体部２１ａの外側を細いワイヤー、紐、粘着テープ等
によって縛り、縦割りの本体部２１ａが開かないように
してもよい。

【００３４】図５は、本発明により分岐用管継手を製造
する場合に、マンドレルの周囲に硬化性樹脂含浸強化繊
維を巻き付けるために使用するフィードアイの作動を示
す説明図である。フィードアイ３は、マンドレル１の軸
に沿うＸ軸方向の移動作動、マンドレル１に近接離反す
るＺ軸方向の移動作動および上下方向のＹ軸方向の移動
作動の三次元的移動作動と、マンドレル１の回転軸を含
む水平面上で回動するＶで示される回動作動および硬化
性樹脂含浸強化繊維の繰り出し方向を回転軸として回転
するＵで示される回転作動が可能とされている。

【００３５】図６は本発明により分岐用管継手を製造す
る場合に使用する分岐用管継手の製造装置を示す正面
図、図７は右側面図である。分岐用管継手の製造装置４
は、型受け部材４４と、主管芯押し部材４２と、枝管芯
押し部材４３と、可動架台４６とを備えている。

【００３６】型受け部材４４は駆動側チャック４１と軸
４４１よりなり、駆動側チャック４１は軸４４によりモ
ーターボックス４７内のモーターに連絡され、回転可能
になされている。駆動側チャック４１には主管部形成部
１１の一端部の頭部１１３及び枝管部成形部１２の頭部
１３２の外面形状に対応する凹部４１１が設けられ、凹
部４１１の内表面には微細孔が設けられていて、微細孔
を通して図示しない真空吸引装置により真空吸引が可能
とされている。

【００３７】駆動側チャック４１の外周には、複数個の
ピン４１２が周方向に沿って所定間隔をあけて一列に設
けられている。このピン４１２は硬化性樹脂含浸強化繊
維をヘリカル状に巻き付ける際に、繊維を滑らせること
なく巻付け角度の精度をよくするのに使用する。なお、
ピンは駆動側チャック４１の軸方向に設けられていても
よい。

【００３８】主管芯押し部材４２の先端には、支持側チ
ャック４２１が周方向に回転可能に設けられている。支
持側チャック４２１は、主管部形成部１１の他端部の頭
部１２２の外面形状に対応する凹部が設けられ、凹部の
内表面には微細孔が設けられ、微細孔を通して真空吸引
が可能とされている。支持側チャック４２１の外周に
は、複数個のピン４２２が周方向に沿って所定間隔をあ
けて一列に設けられている。支持側チャック４２１は、
シリンダー４２３に接続され、シリンダー４２３を伸縮
することにより、駆動側チャック４１に対して接近させ
たり離したりすることができるようにされている。

【００３９】枝管芯押し部材４３の先端には、頂部が尖
った形状とされた枝管押し部４３１が周方向に回転可能
に設けられている。枝管押し部４３１は、シリンダー４
３２に接続され、シリンダー４３２を伸縮することによ
り、駆動チャック４１に対して接近させたり離したりす
ることができるようにされている。

【００４０】主管芯押し部材４２と枝管芯押し部材４３
とは、図７に示すように、Ｌ字状の回動板４５１の先端
部にそれぞれ装着されている。Ｌ字状の回動板４５１は
その中央部が第１の固定架台４５に、軸受け４５２によ
り軸着されている。又、Ｌ字状の回動板４５１にはアー
ム４５３の一端部が固定され、アーム４５３の他端部が
固定架台４５に固定された第１のシリンダー４５４のア
ームの先端に回動自在に軸着されている。そして、第１
のシリンダー４５４を縮めると、図５に示す如く、主管
芯押し部材４２が駆動側チャック４１の軸線上の位置に
移動され、第１のシリンダー４５４を伸ばすと、図示し
ないが、Ｌ字状の回動板４５１が回動し、枝管芯押し部
材４３が主管芯押し部材４２と入れ替って、駆動側チャ
ック４１の軸線上の位置に移動される機構とされてい
る。

【００４１】図６に示すように、固定架台４５には、第
２のシリンダー４５５が固定されており、第２のシリン
ダー４５５のアームの先端が可動架台４６の連絡板４６
１に連結されている。

【００４２】可動架台４６はモーターボックス４７と固
定架台４５との間に位置するように設けられている。可
動架台４６は回転テーブル４６２と回転モーター４６４
と軸受け部材４６５よりなり、回転テーブル４６２は軸
４６３を介して回転モーター４６４に連結され、水平面
上を周方向に回転可能とされている。回転テーブル４６
２上には軸受け部材４６５が設けられている。軸受け部
材４６５は、先端に主管受け部４６５ａが設けられた主
管用シリンダー４６５ｂと、先端部に枝管受け部４６５
ｃが設けられた枝管用シリンダー４６５ｄとから構成さ
れている。

【００４３】駆動側チャック４１と、支持側チャック４
２１または枝管押し部４３１間にマンドレル１を支持し
て、その周りに硬化性樹脂含浸強化繊維を巻き付けると
きには、軸受け部材４６５の主管用シリンダー４６５ｂ
及び枝管用シリンダー４６５ｄは縮められた状態とさ
れ、マンドレル１の駆動側チャック４１の軸線を回転軸
とする回転、及びその周りに硬化性樹脂含浸強化繊維を
巻き付けるのに支障がないようにされる。

【００４４】そして、マンドレル１の枝管部形成部１２
を回転軸として回転させて、その周りに硬化性樹脂含浸
強化繊維を巻き付けた後に、主管部形成部１１を回転軸
として回転させ、その周りに硬化性樹脂含浸強化繊維を
巻き付けるようなセット換えのときには、軸受け部材４
６５の主管用シリンダー４６５ｂ及び枝管用シリンダー
４６５ｄは伸ばされてマンドレル１を受けとめ、セット
換えを行う役割をはたす。

【００４５】以下、図８を参照して、マンドレル１の枝
管部形成部１３の周りに硬化性樹脂含浸強化繊維を巻き
付けた後、主管部形成部１１の周りに回転させる状態に
セット換えする状態を例にとり説明する。図８は、図５
に示す装置を用いてマンドレルを枝管部形成部を回転軸
とする回転から、主管部形成部を回転軸とする回転へと
セット換えする状態を説明する正面図である。

【００４６】まずマンドレル１の枝管部形成部１３の周
りに硬化性樹脂含浸強化繊維が巻き付けられた状態で、
図８（Ａ）に示すように枝管部形成部１３の頭部１３２
を駆動側チャック４１に固定し、主管部形成部１１の枝
管部形成部１３が連結された部分とは反対の部分に枝管
芯押し部材４３の枝管押し部４３１を当接する。

【００４７】この状態から、図８（Ｂ）に示すように
（図６参照）、軸受け部４６５の主管用シリンダー４６
５ｂ及び枝管用シリンダー４６５ｄは伸ばして、それぞ
れマンドレル１の主管部形成部１１を主管受け部４６５
ａで受けるとともに、その周りに硬化性樹脂含浸強化繊
維が巻き付けられた枝管部形成部１３を枝管受け部４６
５ｃで受けておいて、駆動側チャック４１の真空吸引を
解除する。また、シリンダー４３２を縮め、枝管押し部
４３１を駆動側チャック４１から後退させる。

【００４８】そして、図８（Ｃ）に示すように（図６参
照）、第２のシリンダー４５５を縮めることにより、マ
ンドレル１を軸受け部４６５で受けた状態で可動架台３
６とともに駆動側チャック４１から引っ張り出す。

【００４９】次に、図８（Ｄ）に示すように（図６参
照）、ターンテーブル４６２を１／４周回転させて、マ
ンドレル１の主管部形成部１１の一端部を駆動側チャッ
ク４１の方に向ける。

【００５０】次に、図８（Ｅ）に示すように（図６参
照）、第２のシリンダー４５５を伸ばし、可動架台３６
を駆動側チャック４１の方向に移動させて、主管部形成
部１１の一端部の頭部１１３を駆動側チャック４１に接
近させ、真空吸引して固定する。

【００５１】同時に図７に示す第１のシリンダー４３２
を伸ばして、主管芯押し部材４２を駆動側チャック４１
の軸線上に位置させる。最後にシリンダー４２３を伸ば
してマンドレル１の主管部形成部１１の頭部に支持側チ
ャック４２１を押しつけ、真空吸引して固定することに
より、マンドレル１の主管部形成部１１を回転軸とする
回転が可能な状態として、一連のセット換えを終了す
る。

【００５２】次に、本発明のマンドレル被覆カバーを用
いて、繊維強化樹脂製管継手を製造する方法の一例を、
図３、図９〜図１２を参照しながら説明する。図９はマ
ンドレルの枝管部形成部の周りに熱硬化性樹脂含浸強化
繊維を巻き付ける状態を説明する正面図、図１０はマン
ドレルの主管部形成部の周りに熱硬化性樹脂含浸強化繊
維を巻き付ける状態を説明する正面図、図１１は樹脂を
硬化させて繊維強化樹脂層を形成する状態を示す正面
図、図１２はマンドレルを脱型する状態を示す正面図で
ある。

【００５３】まず図３に示す要領でマンドレル１の外面
にマンドレル被覆カバー２を被せ、マンドレル１の主管
部形成部１１と枝管部形成部１３の交差部（三角部）の
外面をマンドレル被覆カバー２で被覆する。この場合、
必要によりマンドレル１とマンドレル被覆カバー２同士
を粘着剤、粘着テープ、細いワイヤーあるいは紐等によ
り移動しないように固定してもよい。

【００５４】次に、巻き付け第１工程として、図９に示
すように、外面をマンドレル被覆カバー２で被覆したマ
ンドレル１の枝管部形成部１３を回転軸として回転させ
て、マンドレル被覆カバー２の上から枝管部形成部１３
の周りに熱硬化性樹脂含浸強化繊維５を巻き付ける。

【００５５】なお、マンドレル１に熱硬化性樹脂含浸強
化繊維５を巻き付けるに当たって、前記フィードアイ３
は、枝管部形成部１３の軸に沿うＸ軸方向の移動作動お
よびＶで示される回転作動の２軸の作動を行わせる他、
枝管部形成部１３に近接離反するＺ軸方向の移動作動、
上下方向のＹ軸方向の移動作動及びＵで示される回動作
動を加えた５軸の作動を行わせるようにする。

【００５６】まず、図９（Ａ）に示すように、枝管部形
成部１３の頭部を装置４の駆動側チャック４１に真空吸
引して固定する。そして、マンドレル１の中央部の枝管
部形成部１３が装着された部分とは反対の部分に枝管芯
押し部材４３の押付部４３１を押し付ける。そして、駆
動側チャック４１により枝管部形成部１３を回転軸とし
てマンドレル１を回転させ、フィードアイ３を用いて熱
硬化性樹脂含浸強化繊維５を、枝管部形成部１３の凸条
の部分から基端部の周囲に巻き付ける。この際まずフー
プ巻きに巻き付け、次にヘリカル巻きに巻き付け、更に
再度フープ巻きに巻き付ける。

【００５７】ヘリカル巻きする際、図９（Ａ）に示すよ
うに、駆動側チャック４１のピン４１２と主管部形成部
１１との交差部（三角部）間をヘリカル巻きにする。こ
のとき、駆動側チャック４１のピン４１２と主管部形成
部１１の基端部間を往復するようにヘリカル巻きすると
ともに、主管部形成部１１の枝管部形成部１３が装着さ
れた部分とは反対の部分まで巻き付けるようにする。

【００５８】更に図９（Ｂ）及び図９（Ｃ）に示すよう
に、硬化性樹脂含浸強化繊維をマンドレル被覆カバー２
の両側に突設されている突起２５に引っかけ、突起２５
で巻き付け方向（角度）をイからロ、ハからニ、ホから
ヘのように転換させて、主管部形成部１１と枝管部形成
部１３の交差部（三角部）に充分な回数巻き付けるよう
にする。これにより管継手の主管部と枝管部との交差部
が強化される（図９（Ｄ）参照）。

【００５９】最後に、駆動側チャック４１の回転を停止
し、駆動側チャック４１のピン４１２の部分で、繊維を
切断する。

【００６０】次に、巻き付け第２工程として、図７を参
照した上記の説明の如く、セット換えを行う。

【００６１】巻き付け第３工程として、図９（Ｄ）に示
すように硬化性樹脂含浸強化繊維が巻き付けられたマン
ドレル１を、図１０に示すように主管部形成部１１を回
転軸として回転させ、主管部形成部１１及び枝管部形成
部１３との交差部（三角部）の周りに熱硬化性樹脂含浸
強化繊維を巻き付ける。

【００６２】まず、図１０（Ａ）に示すように、マンド
レル１の主管部形成部１１の一端部の頭部を駆動チャッ
ク４１に真空吸引により固定し、他端部の頭部を支持チ
ャック４２に真空吸引により固定する。

【００６３】次に、駆動側チャック４１を回転して、主
管部成形部１１を回転軸として回転させ、フィードアイ
を用いて、複数本の熱硬化性樹脂含浸強化繊維を主管部
形成部１１の周囲に巻き付ける。この際、まずフープ状
に巻き付け、次に図１０（Ｂ）に示すようにヘリカル状
に巻き付け、更に、再度フープ状に巻き付ける。

【００６４】ヘリカル状に巻き付ける際、図１０（Ｂ）
に示すように、駆動側チャック４１のピン４１２と支持
側チャック４２のピン４２２間に巻き付けるようにして
行う。また、同時に駆動側チャック４１のピン４１２と
枝管部形成部１３の基端部間及び枝管部形成部１３の基
端部と支持側チャック４２のピン４２２間をターンさせ
るようにして巻き付けるようにして、主管部形成部１１
と枝管部形成部１３との交差部との周りに特に入念に巻
き付ける。

【００６５】この際、図１０（Ｃ）に示すように、硬化
性樹脂含浸強化繊維をマンドレル被覆カバーの両側に突
設されている突起２５に引っかけ、突起２５でトから
チ、リからヌ、ルからヲのように巻き付け方向（角度）
を転換するようにして主管部形成部１１と枝管部形成部
１３の交差部（三角部）に充分な回数巻き付けるように
することにより、成形品の主管部と枝管部との交差部が
更に強化される。

【００６６】最後に駆動側チャック４１の回転を停止
し、駆動側チャック４１のピン４１２及び支持側チャッ
ク４２のピン４２２の部分で繊維を切断する。そして、
装置４の駆動側チャック４１及び支持側チャック４２を
真空吸引を解除して外し、図１０（Ｄ）に示すように、
外周全体にまんべんなく均一に硬化性樹脂含浸強化繊維
が巻き付けられたマンドレル１を取り出す。

【００６７】第４工程として、図１１に示すように、マ
ンドレル１の周りに巻き付けた硬化性樹脂含浸強化繊維
の硬化性樹脂を加熱炉内で電熱ヒーター６により加熱・
硬化させて、繊維強化樹脂層を形成する。

【００６８】更に第５工程として、図１２に示すよう
に、まず、マンドレル１の枝管部形成部１３を押し潰す
ようにして脱型する。この際、主管接続部形成部１１及
び枝管部形成部１３と主管部成形部１１の接続にホット
メルト接着剤が使用されていても、乾燥時の加熱により
溶融しているので、脱型には支障がない。次いで主管部
形成部１１を押し潰すようにして脱型し、分岐用管継手
を得る。

【００６９】（実施例１）次に、図３（Ａ）に示すよう
な片側に各１個の突起２５が突設されたマンドレル被覆
カバー２を用いて、主管部の口径１００×枝管部の口径
１００のＦＲＰチーズを製造した実施例について述べ
る。

【００７０】不飽和ポリエステル樹脂に、幅５０ｍｍの
ガラスロービングを浸漬し、６０分間自然乾燥させて、
不飽和ポリエステル樹脂を６０重量％含浸させた熱硬化
性樹脂含浸ガラスロービングを得た。

【００７１】図１に示すマンドレル１及び図３（Ａ）に
示すようなマンドレル被覆カバー２を用い、図３（Ｂ）
及び（Ｃ）に示す要領でマンドレル１の主管部形成部１
１と枝管部形成部１３の交差部の外面をマンドレル被覆
カバー２で被覆した。

【００７２】次いで図５に示すフィードアイ３、図６及
び図７に示す分岐用管継手の製造装置４を用い、図８乃
至図１０に示す工程に従って、マンドレル被覆カバー２
で被覆したマンドレル１の上から、上記の熱硬化性樹脂
含浸ガラスクロスをフープ巻き及びヘリカル巻きに巻き
付けた。

【００７３】枝管部形成部１２及び主管部形成部１１の
ヘリカル巻きについては、熱硬化性樹脂含浸ガラスクロ
スを駆動側チャック４１のピン４１２と主管部形成部１
１の基端部間を往復するようにヘリカル巻きするととも
に、マンドレル被覆カバー２の両側に突設されている片
側各１個の突起２５に引っかけ、突起２５でヘリカル巻
き付け角度を約１５°〜７５°に変化させながら巻き残
しのないようにして巻き付けた。なお、熱硬化性樹脂含
浸ガラスクロスは、突起２５が埋没して隠れてしまう厚
さまで巻き付けた。

【００７４】巻き付け終了後、硬化炉６に入れ、図１１
に示すように電熱ヒーター６により７０℃で７０分間加
熱して熱硬化性樹脂を硬化させ、室温まで放冷した。

【００７５】次いで図１２に示すように、マンドレルの
枝管部形成部１３を押し潰すようにして脱型し、次いで
主管部形成部１１及び主管接続部形成部１２を押し潰す
ようにして脱型し、１００×１００のＦＲＰチーズを得
た。

【００７６】本実施例の製造方法によれば、同じマンド
レル１、フィードアイ３、製造装置４を用いて、主管部
形成部の中央部付近に熱硬化性樹脂含浸ガラスマットあ
るいは熱硬化性樹脂含浸ガラスクロスをハンドレイアッ
プ成形法により巻き付ける従来の製造方法に比べ、巻き
付けに要する時間は約１４％の時間短縮となった。

【００７７】また、得られた製品１０個について静水圧
試験を行い、漏水及び破壊を生じない圧力（耐水圧）を
求めた結果、平均値は４２ｋｇ／ｃｍ² ｆ、最大値と最
小値の差は３ｋｇ／ｃｍ² ｆであった。これに対し上記
従来の製造方法で製造された製品は、平均値が４０ｋｇ
／ｃｍ² ｆ、最大値と最小値の差が７ｋｇ／ｃｍ² ｆで
あった。

【００７８】（実施例２）図４（Ａ）に示すような片側
に各２１個の針状の突起２５ａが突設されたマンドレル
被覆カバー２ａを用いて、主管部の口径２００×枝管部
の口径１５０のＦＲＰチーズを製造した実施例について
述べる。

【００７９】実施例１と同じ不飽和ポリエステル樹脂
に、幅５０ｍｍのトリゴットテープ（ガラス繊維を編み
こんだ伸縮性のテープ）を浸漬し、６０分間自然乾燥さ
せて、不飽和ポリエステル樹脂を６０重量％含浸させた
熱硬化性樹脂含浸トリゴットテープを得た。また、同じ
不飽和ポリエステル樹脂に、幅７０ｍｍのテープ状にし
たガラスマットを浸漬し、６０分間自然乾燥させて、不
飽和ポリエステル樹脂を６０重量％含浸させた熱硬化性
樹脂含浸ガラスマットを得た。

【００８０】図２に示すマンドレル１ａ及び図４（Ａ）
に示すようなマンドレル被覆カバー２ａを用い、図４
（Ｂ）及び（Ｃ）に示す要領でマンドレル１ａの主管部
形成部１１ａと枝管部形成部１３ａの交差部の外面をマ
ンドレル被覆カバー２ａで被覆した。

【００８１】次いで図５に示すフィードアイ３、図６及
び図７に示す分岐用管継手の製造装置４を用い、まず、
枝管部形成部１３ａ及び主管部形成部１１ａに、上記の
ようにして得られた熱硬化性樹脂含浸トリゴットテープ
をフープ巻きに巻き付けて、止水層を形成した。

【００８２】次いでその上から、上記のようにして得ら
れた熱硬化性樹脂含浸ガラスマットを、実施例１と同じ
要領で、枝管部１３ａ及び主管部１１ａをヘリカル巻き
に巻き付け、更に熱硬化性樹脂含浸ガラスマットをヘリ
カル巻きに巻き付けた。なお、熱硬化性樹脂含浸ガラス
クロスは、突起２５ａが埋没して隠れてしまう厚さまで
巻き付けた。

【００８３】巻き付け終了後、実施例１と同様にして熱
硬化性樹脂を硬化、放冷、脱型して、２００×１５０の
ＦＲＰチーズを得た。

【００８４】本実施例についても、実施例１の場合と同
様に、製造に要する時間をハンドレイアップ成形法によ
り巻き付ける従来の製造方法と比較した結果、巻き付け
に要する時間は約１３％の時間短縮となった。

【００８５】また、得られた製品１０個について静水圧
試験を行い、漏水及び破壊を生じない圧力（耐水圧）を
求めた結果、平均値は４２ｋｇ／ｃｍ² ｆ、最大値と最
小値の差は３ｋｇ／ｃｍ² ｆであった。これに対し上記
従来の製造方法で製造された製品は、平均値が３９ｋｇ
／ｃｍ² ｆ、最大値と最小値の差は８ｋｇ／ｃｍ² ｆで
あった。

【００８６】

【効果】請求項１記載の本発明マンドレル被覆カバーは
上記のような構成とされていて、マンドレルに被せてそ
の外面を被覆することにより、マンドレルの主管部形成
部と枝管部形成部との交差部の、従来技術では硬化性樹
脂含浸強化繊維巻き付けが不可能な三角部に、硬化性樹
脂含浸強化繊維を引っ掛ける突起が容易に突設されるの
で、この突起に硬化性樹脂含浸強化繊維を引っ掛けて巻
き付け方向を転換させつつ、マンドレルに硬化性樹脂含
浸強化繊維を均一且つ充分に巻き付けることができる。
なお、マンドレルを脱型する際、マンドレル被覆カバー
は分岐用管継手の中に埋め殺しの状態で残るが、強度
上、外観上、及び流体力学上は全く支障がなく、むしろ
分岐用管継手の強度上の弱点である主管部と枝管部の交
差部の内面が被覆されることによって、分岐用管継手の
止水性が向上する。

【００８７】請求項２記載の本発明繊維強化樹脂製管継
手の製造方法は、上記のような構成とされていて、マン
ドレルの枝管部形成部と主管部形成部との交差部の、従
来技術では硬化性樹脂含浸強化繊維を巻き付けることが
不可能な三角部にマンドレル被覆カバーを被せることに
よって、硬化性樹脂含浸強化繊維を引っ掛ける突起を突
設し、この突起によって巻き付け方向を転換しつつ硬化
性樹脂含浸強化繊維を巻き付けるので、マンドレルの枝
管部形成部と主管部形成部との交差部に巻き残しの三角
部を生じることなく、充分に且つ均一に硬化性樹脂含浸
強化繊維を巻き付けることができ、交差部が充分に補強
される。また、これによって従来のようにハンドレイア
ップで硬化性樹脂含浸強化繊維を巻き付ける必要がなく
なる。その結果、高強度で信頼性の高い主管部と枝管部
を有する繊維強化樹脂製管継手を、生産性よく製造する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用するマンドレルの一例を示す正面
図。

【図２】本発明に使用するマンドレルの他の一例を示す
正面図。

【図３】（Ａ）は本発明のマンドレル被覆カバーの一例
を示す斜視図、（Ｂ）は使用態様を示す正面図、（Ｃ）
は使用態様を示す一部省略側面図。

【図４】（Ａ）は本発明のマンドレル被覆カバーの他の
一例を示す斜視図、（Ｂ）は使用態様を示す正面図、
（Ｃ）は使用態様を示す一部省略側面図。

【図５】本発明に使用するフィードアイの作動を示す説
明図。

【図６】本発明に使用する繊維強化樹脂製管継手製造装
置の一例を示す正面図。

【図７】図６に示す繊維強化樹脂製管継手装置の右側面
図。

【図８】図６に示す装置を用いてマンドレルを枝管部形
成部を回転軸とする回転から、主管部形成部を回転軸と
する回転へとセット換えする状態を説明する正面図。

【図９】マンドレルの枝管部形成部の周りに熱硬化性樹
脂含浸強化繊維を巻き付ける状態を説明する正面図。

【図１０】マンドレルの主管部形成部の周りに熱硬化性
樹脂含浸強化繊維を巻き付ける状態を説明する正面図。

【図１１】樹脂を硬化させて繊維強化樹脂層を形成する
状態を示す正面図。

【図１２】マンドレルを脱型する状態を示す正面図。

【図１３】従来技術により製造された繊維強化樹脂製管
継手の例を示す模式図で、（Ａ）はチーズ、（Ｂ）はク
ロス。

【符号の説明】

１，１ａ マンドレル １１，１１ａ 主管部形成部 １３，１３ａ 枝管部形成部 ２，２ａ マンドレル被覆カバー ２１，２１ａ 本体部 ２２，２２ａ 主管部 ２３，２３ａ 枝管部 ２４，２４ａ 交差部 ２５，２５ａ 突起 ３ フィードアイ ４ 分岐用管継手の製造装置 ５ 熱硬化性樹脂含浸強化繊維 ６ 電熱ヒーター Ｋ 従来技術による管継手の補強不十分
な部分

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主管部形成部と枝管部形成部とを有する
   マンドレルの周りに硬化性樹脂含浸強化繊維を巻き付け
   て繊維強化樹脂製管継手を製造するために用いられるマ
   ンドレル被覆カバーであって、該被覆カバーには、マン
   ドレルの主管部形成部と枝管部形成部との交差部に硬化
   性樹脂含浸強化繊維を巻き付けるときにできる三角形状
   の巻き付け不可能部またはその近傍の外面に、硬化性樹
   脂含浸強化繊維を引っ掛ける突起が設けられていること
   を特徴とするマンドレル被覆カバー。
2. 【請求項２】 主管部形成部と枝管部形成部よりなるマ
   ンドレルに硬化性樹脂含浸強化繊維を巻き付け、樹脂を
   硬化させて繊維強化樹脂層を形成した後、マンドレルを
   脱型して繊維強化樹脂製管継手を製造する方法であっ
   て、マンドレルの外面を請求項１記載のマンドレル被覆
   カバーで被覆し、該被覆カバーの上から前記突起に硬化
   性樹脂含浸強化繊維を引っ掛けて巻き付け角度を変えつ
   つ、前記交差部の周りに硬化性樹脂含浸強化繊維を巻き
   付けることを特徴とする繊維強化樹脂製管継手の製造方
   法。