JPH01252466A - 繊維材料の巻取り方法並びに装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、繊維材料を複数の層に巻かれた巻取り体とし
て巻取るための方法並びにこの方法を実行するのに好適
な装置に関する。この巻取り装置は回転軸と両側壁を有
する。

〔従来の技術） リーフスプリング等のエネルギ吸収ビームは、主として
自動車産業において多くの方面に使用されている。

ＦＲＰ製のリーフスプリングは軽量、長寿命、耐腐蝕性
等の点で優れた性質を持っていることがここ数年来知ら
れているが（例えば米国特許４．４１４．０４９の引例
を参照のこと）、現在のところ、なお金属製の多層に積
層されたリーフスプリングがこの業界において多く使用
されている。現在知られている最も良いＦＲＰ製リーフ
スプリングは、いわゆるパラポリツク（ｐａｒａｂｏｌ
ｉｃ）スプリングであり、これは長手方向に湾曲した形
状をなし、その全長の大部分にわたって断面が中央部か
ら両端部へ向かって減少している。このリーフスプリン
グはエネルギを均等に吸収し、単位重量当たりの強度が
優れている。

金属製のリーフスプリングの使用が多い理由は、ＦＲＰ
製のリーフスプリングを経済的に製造することが難しい
点にある。

ＦＲＰ製のスプリングを製造するための公知の方法は、 １）プリプレグ／ラミネート圧縮成形と、２）フィラメ
ントワインディングとである。

前者の方法によれば、予め樹脂含浸されたフィラメント
や、乾燥又は湿潤布帛の硬化したラミネートや層がモー
ルド内にセットされる。しかし、この方法は労働集約的
でってコストのかかるものである。

従って、フィラメントワインディングによる方法が推奨
される。

ヨーロッパ特許出願公開０００５９１６には、ＦＲｐ　
ＩＪ−フスプリングの製造方法が開示されている。

これによれば、フォーマ−を軸まわりに回転させること
によってフォーマ−の楕円状表面に繊維の層が巻かれる
。フォーマ−上に充分な量の繊維が巻かれると、樹脂マ
トリックス中にランダムに配向させられた繊維によって
予め成形されたスペーサがフォーマ−に適用される。次
いで、更に何層かの繊維がフォーマ−上に巻き取られる
。こうして得られたアセンブリは、フォーマ−の端部で
切断される。これによって、楕円の一部をなす二つのリ
ーフスプリングが得られる。このリーフスプリングは、
スプリングの長手方向に配向された第１並びに第２繊維
層と、これらの間に存在する樹脂中にランダムに配向さ
れた繊維からなるスペーサエレメントとを具えている。

不幸にして、このスペーサエレメントは多くのエネルギ
を吸収することができない、このリーフスプリングの荷
重担持部分、即ち長手方向に配向された繊維は、スプリ
ングの全長にわたって一定の厚さを有している。

このことは、スプリングのエネルギ吸収能力を低下させ
る。その上、物理的特性の異なる数種の材料を使用する
ので、スプリングが荷重を受けた場合に剥がれが生じる
ことがある。

米国特許４，４１４，０４９に開示されたＦＲＰ製リー
フスプリングの製造方法によれば、樹脂を含浸された多
数のフィラメントが互いに密着して並列されたストラン
ドの連続するバンド状に巻かれている。この並列ストラ
ンドは多数のピンによってべ−ス上に形成されたパター
ンのまわりに積層される。ピンの数はこの並列ストラン
ドがピンのわまりに積層されるつれて増加していく。ピ
ンが挿入されるベースは回転する。巻取りが終了すると
、形成されたビームの厚さは最初の組みのピンによって
作られた領域で最大となり、最後の組みのピンによって
作られた領域で最小となる。巻取りが終了した後、スト
ランドは切断され所望の位置に折り畳まれる。折り畳ま
れたストランドはモールド内にセットされ、モールドは
閉じられ、熱と圧力がかけられてフィラメント補強ＦＲ
Ｐのキユアリングが行われる。

所望の形状を有するリーフスプリングがこの方法によっ
て得られるが、余り経済的とは言えない。

なぜならば、ピンの追加が行われる度に、回転するベー
スを停止さ艦る必要があるからである。

ヨーロッパ特許出願公開０２０００７６にも同じような
巻取り方法が開示されている。この巻取り装置は、回転
軸と、この回転軸に垂直で互いに間隔をあけて配置され
た二つの端壁とからなっている。

各端壁は多数の孔を具え、その孔にはピンが挿入可能で
ある。繊維材料はこれらのピンのまわり巻かれる。この
開示された方法は、米国特許４，４１４，０４９の方法
と同じ原理に基づき、従ってこれと同じ欠点を有する。

ピンの追加が行われる度に巻取りは中断されので、作業
は遅く且つ不経済である。

日本特許公開公報５６−１４１４３５の英文抄録には、
繊維状布帛テープを長手方向に繰り返しで折り畳み積み
重ねることによってＦＲＰリーフスプリングを製造する
方法が開示されている。繊維状布帛には予め樹脂が含浸
されている。この日本特許公報の図面には、布帛を繰り
返して折り畳む方法が図示されているが、これは前述の
米国特許並びにヨーロッパ特許出願の方法と同じ原理に
基づいており、従って同じ欠点を有する。

それ故、ビーム状の幾何学形状をなすＦＲＰ製品を製造
するために、巻取りをしばしば中断することなしに合理
的な高速度で繊維材料を巻き取る方法と装置の提案が求
められている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の一態様によれば、一つの回転軸と、互いに実質
的に平行で且つ前記回転軸と直交する両側壁とを有する
巻取り装置が提供され、この装置は、各側壁が、該側壁
の中央部の前記回転軸の近傍から、各側壁に実質的に平
行にその両端（該両端はこの巻取り装置が作動した際に
最大半径を有する）まで延在する二つのスリットを具え
たことを特徴とし、更に、ボルトの供給は、この巻取り
装置と連動して行われ、該ボルトは、前記スリットの巾
よりも小さい直径を有すると共に、両側壁間の最大垂直
距離よりも大きい長さを有することを特徴とする。

本発明の別の態様によれば、回転軸と、該回転軸と直交
して互いに実質的に平行な二つの側壁とを有する巻取り
装置によって、巻取りの際に繊維材料の大部分が配向さ
れる方向に種々の長さを有するように巻き上げられた１
回以上の巻数を有する複数の巻層に繊維材料を巻上げる
方法が提案され、この方法は、巻取り装置の各側壁が、
回転軸の近傍の中央部分から両端まで延在する二つのス
リットを具え、該スリットの巾よりも小さい直径を有し
、両側壁間の最大距離よりも大きい長さを有する少なく
とも一本のボルトが、前記巻取り装置の作動中に両側壁
の隣接する二つのスリット内に供給され、該ボルトは一
巻以上の繊維材料で巻掛けられ、繊維材料の巻取りが継
続さている間に少なくとも一本の追加ボルトが両側壁の
隣接する二つのスリット内に供給され、更に、このボル
トに対する繊維材料の巻掛けとボルトの供給とが、所望
の繊維巻層が形成されるまで継続されることを特徴とす
る。

本発明の好適実施例の特徴を列挙すると次のようになる
。

１、　回転軸が、長手方向の孔を有する取り外し可能な
中心ボルトを具えている。

２、　ボルトが、ａ）スリットの巾よりも小さい直径と
両側壁間の距離よりも長い長さを有する円柱形の部分と
、ｂ）端部とを具え、これによって、前記円柱形部分と
端部との間のボルトの周面に実質的に円形の溝が形成さ
れている。

３．　各側壁が二つのスリットによって四つの分岐に区
分され、一つのスリットによって区分された一対の分岐
の一方が、ボルトの半径よりも長い突出端を具えている
。

４、　各側壁の端部に孔のあいた延長部が設けられてい
る。

５、　隣接する前記両延長部間の距離よりも狭い巾を有
する一つ又はそれ以上の貯留装置内に、前記ボルトが設
置されている。

６、　巻取り装置の各側壁がその両端に孔のあいた延長
部を具え、最後のボルトがスリット内に供給された後に
も繊維材料の巻取りが続行され、隣接する延長部の各対
にスプールが取付けられ、該スプールは一層以上の繊維
材料によって巻き掛けられる。

７、　スプールが、二つのスプールホルタヲ具工た引張
り装置に取付けられている。

本発明の方法によって巻かれた繊維材料は、中央部分か
らその両端に向かって次第に断面積の減少するビーム形
状のＦＲＰＯ中に組み込むのに適したものである。

本発明は、リーフスプリング型のＦＲＰビームの補強繊
維の製造に特に好適である。

このＦＲＰビームの製造に使用される繊維材料としては
ガラス繊維が望ましいが、その他にも綿。

ポリエチレングリコールテレフタレート、ポリアクリル
ニトリル、ポリアミド、アラミド、カーボンファイバ、
セラミックファイバ等の天然並びに合成繊維であっても
よい。

繊維材料は、フィラメント、糸又はロービングの形状で
使用される。ロービング又は糸は、例えば米国特許４，
４１４．０４９に記載されているような公知の方法によ
ってフィラメントから作ることができる。別のやり方と
しては、フィラメントは繊維業界で周知の技術によって
テープ状に固定される。

ＦＲＰビームの捩じれ剛性を高めるために、平行なフィ
ラメントからなる織物テープが使用され、このテープは
該フィラメントの主要部分の配向方向に対して対角線方
向に延在するフィラメントを含んでいる。

繊維材料は、巻取りに先立って樹脂含浸せしめられても
よいが、巻取り後に樹脂含浸する方が遥かに好ましい。

乾燥した繊維の巻取りの方が樹脂を含んだ繊維の巻取り
よりも遥かに容易だからである。別のやり方として、軽
くキユアリングされたポリエステルプリプレグロービン
グのような半分乾燥した繊維が巻取りに適している。こ
の繊維材料に含浸させる樹脂は、エポキシ、ポリエステ
ル、ビニールエステル樹脂等が好ましく、その中でエポ
キシ樹脂が特に好ましい。熱硬化性樹脂及び常温でキユ
アリング可能な樹脂のいずれもが使用可能である。繊維
材料は、ヨーロッパ特許出願公開０２０００７６に開示
されているように樹脂含浸させられる。以下に述べるよ
うに繊維材料を巻き取って樹脂含浸させた後、ビーム形
状を維持してモールド内にセットされる。このモールド
は繊維材料を長手方向に配向させた湾曲したビームに適
合するような空洞を有している。その後、このビームは
成形されてキユアリングされる。繊維材料は、モールド
内にセットされると共にビームの長手方向に引っ張られ
ることが好ましい。別のやり方では、ビームの形状をし
た乾燥繊維材料がモールド内にセットされ、このモール
ド内に樹脂が注入されてキユアリングされることもある
。

〔実施例〕

第１図に示された巻取り装置１は、回転軸３と実質的に
平行な二つの側壁５．７とを具えている。

この回転軸３は、長手方向の孔１５を具えた取り外し可
能な中央ボルト１３を有する。これらの側壁５．７はそ
れぞれ一対のスリット９ａ、９ｂ及び１１ａ、１１ｂを
具えている。これらのスリットは、回転軸３の近傍に位
置する各側壁の中央部１０．１２を始点として延在し、
側壁の縁に実質的に平行にその両端まで達している。側
壁の両端は、この巻取り装置が作動した際、最大回転半
径を描く個所である。側壁５，７のどちらにおいても、
一方又は両方のスリットは溝型をなし、その開口は他方
の側壁側に対面している。

この巻取り装置は図示しないモータによって駆動される
。このモータは、両側壁５．７が同期しながら別々に回
転するように構成されている。しかし、モータは一方の
側壁のみを駆動し、この駆動力が少なくとも一つの、好
ましくは二つの接続片３９ａ、３９ｂを介してこの側壁
から他方の側壁に伝達されることが望ましい。これらの
接続片３９ａ、３９ｂは、台形プレートの断面形状をし
ていることが望ましい。このプレートは両側壁５゜７間
の距離より長く、スリット９ａ、１１ａ及び９ｂ，１１
ｂに適合する厚さを有する。僅かにテーパーのついた断
面形状のために、スリットが回転軸の近傍でテーパーを
有する場合には、これらのプレートはスリット９ａ，１
１ａ及び９ｂ、１１ｂの端に型状に入り込むことができ
る。

ボルト２１ａ、２１ｂ、２１ｃの供給は、巻取り装置と
連動して供給機構によって行われる。ここで、“°ボル
トの供給は、巻取り装置と連動して供給機構によって行
われる”と云う表現は、ボルトの供給は、巻取り装置の
作動中にボルトがスリット内に供給されるような、巻取
り装置との関連性を以て行われることを意味する。ボル
トはスリット９ａ、９ｂ；ＩＬａ，１１ｂの巾よりも小
さい直径を有し、且つ、両側壁５．７間の距離よりも長
い長さを有する。更に詳しくは、ボルトは、ａ）スリッ
トの巾よりも小さい直径と両側壁５゜７間の距離よりも
長い長さを有する円柱部分と、ｂ）端部とを有し、実質
的に円形の溝が前記円柱部分と端部との間に形成されて
いることが望ましい。この端部も円柱形をなし、前記円
柱部分ａと同じ直径を有することが望ましい。ボルトの
全長は、両側壁５．７間の距離の約２倍未満であること
が好ましい。別の態様においては、ボルトは前述の円柱
部分ａと頭部をなす端部すとからなり、該頭部は円柱部
分ａよりも大きい直径を有している。ボルト上のこの頭
部や円形溝は、それぞれのボルトの端部近傍に把持し易
い部分を形成するので、ボルトを引き抜きを容易にする
。これについては、引き抜き装置によるボルトの回収を
述べる際に再び詳しく説明される。更に別の態様におい
ては、ボルトは他の断面形状をなし、ボルトの長手方向
に延在する外向きの切断縁を具えている。

これらのボルトは、後述するように、ボルトの除去の際
に繊維材料のループを切断する場合に採用される。

ボルト２１ａ、２１ｂ、２１ｃは貯留装置３１内に１か
れている。ボルトマガジン等の種々のタイプの貯留装置
が使用可能である。この貯留装置は、任意の数のボルト
を容易に取り出せる必要がある。貯留装置３１は底板４
１２両端壁４３．４５及び両力バーピース４７．４９か
らなっていることが望ましい。貯留装置３１は二つの横
方向の溝５５．５７を有し、各溝は一方のカバーピース
。

一方の端壁及び前記底板によって形成されていることが
望ましい。貯留装置は枢軸５３を中心に回動可能に構成
されている。底板４１の一方の側面は端壁４３，４５と
は一致せずに、これよりも突出している。ボルトリテー
ナ５１が底板のこの突出部分に固定されている。このボ
ルトリテーナ５１はバーの形をなし、　ボルト２１ａ、
２１ｂ。

２１ｃに平行に延在し、底板４１に固定されている。そ
してその長さは巻取り装置１の両側壁５゜７間の距離よ
りも短い。

第１図には一つの貯留装置３１のみが図示されているが
、２或いは３個の貯留装置が本発明の巻取り装置に設け
られてもよい。これによって、巻取り装置が作動する際
に、側壁５．７の一回転中にスリット９ａ，１１ａ、９
ｂ，１１ｂに供給されるボルトの数を容易に変化させる
ことができる。

各側壁５．７は、溝状の二つのスリットによって四つの
分岐１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ；１９ａ、１９ｂ
、１９ｃ、１９ｄに区分されている。一つのスリットに
よって区分されている一対の分岐のそれぞれの一方の分
岐１７ｂ、１７ｃ；１９ｂ、１９ｃは、ボルト２１ａ、
２１ｂ、２ＩＣの半径よりも長い突出端２３ａ、２３ｂ
；２５ａ、、２５ｂを具えている。各側壁毎に二つずつ
存在するこれら四つの突出端２３ａ、２３ｂ；２５ａ、
２５ｂは、回転軸３に対して回転対称的に配置され、且
つ側壁５．７に平行な平面に対して鏡面対称をなしてい
る。これらの突出端の長さは、−度に何個のボルト２１
ａ、２１ｂ、２１ｃがスリット９ａとｌｌａ、９ｂとｌ
ｌｂに供給されるかによって決定される。−度に１本の
ボルトが供給される場合には、突出端の長さはボルトの
半径以上、直径以下であればよい。突出端の長さがこれ
よりも長い場合には、巻取り装置が作動すると１本より
多い本数のボルトがスリット内に供給される。

この巻取り装置の好適実施例においては、各側壁５，７
はその両端に孔空きの延長部２７ａ、２７ｂ；２９ａ、
２９ｂを具えている。この延長部は、孔の代わりにスリ
ットを具えてもよく、更に外側を向いたキャッチ等のブ
ロック装置を具えることも可能である。上述の貯留装置
３１は、隣接する二つの延長部２７ａと２９ａ；２７ｂ
と２９ｂ間の距離よりも短いい巾を有している。巻取り
装置１は、中空のスプール３３ａ、３３ｂを具え、該ス
プールは隣接する二つの延長部の孔と中空スプールを貫
通するピン（図示しない）によって延長部２７ａ、２９
ａ；２７ｂ、２９ｂに取付けられている６巻取り装置は
更に一つ又はそれ以上のスプールホルダ３７ａ、３７ｂ
と、一つ又はそれ以上の切断装置３５ａ、３５ｂと、一
つまたはそれ以上のボルト引き抜き装置５９ａ、５９ｂ
を具えている。これらの機能については、本発明の巻取
り方法を説明する際に更に詳しく述べる。

上に述べた巻取り装置１は、中央部から両端に向かって
ビームの長手方向に沿って断面積が次第に減少して湾曲
した形状をなしているＦＲＰ製のビーム用の繊維材料を
巻き取るのに好適である。

この巻取り装置を作動させる前に、ストランドやテープ
状に配列された平行なフィラメント、ロービング又は糸
が中央ボルト１３の長手方向の孔に導入される。一方の
側壁５又は７のみがモータ（図示しない）によって駆動
されるように構成されている場合には、一つ以上、好ま
しくは二つの接続片３９ａ、３９ｂが回転軸３の近傍に
おいてスリット９ａとｌｌａ、９ｂとｌｌｂ内に導入さ
れ、両側壁５，７を強固に結合する。巻取り装置１のス
リット内に接続片３９ａ、３９ｂを導入する前又は後に
、ロービング、糸又はストランドの端が長手方向の孔１
５内に導入される。フィラメント、ロービング、糸又は
ストランドの端部を長手方向の孔１５に導入する作業を
円滑に行うために、これらの端部は、熱硬化性樹脂又は
熱可塑性樹脂等によって互いに接続されることが望まし
い。

例えば、これらの端部は樹脂によって長手方向の孔１５
内に嵌め込まれたプレートに固定される。

そして、巻取り装置１が作動して所望の巻数の繊維材料
が中央ボルト１３と接続片３９ａ、３９ｂの周囲に巻き
付けられる。巻取り装置が続けて回転すると、ボルト２
１ａ、２１ｂ、２１ｃの貯留装置３１は回転している側
壁５，７の近くに接近し、その突出端２３ａ、２５ａ又
は２３ｂ、２５ｂは所望の本数のポル）２１ａ、２１ｂ
を貯留装置３１から持ち上げることができる。例えば、
貯留装置３１は枢軸５３を中心として移動するか、及び
／又は図示しない軸に沿って移動することができる。詳
しくは、側壁５．７の突出端と貯留装置３１から取り出
されるボルトとの接触は、側壁５．７と水平面とのなす
角が２０〜６０°の場合に生じることが最も好ましい。

突出端２３ａ、２５ａ又は２３ｂ、２５ｂは次にボルト
リテーナ５１に最も接近して置かれている１本又はそれ
以上のボルトを貯留装置３１から取り上げる。次にこの
ボルトはスリット内を滑って側壁の中央部１０゜１２の
方へ向かい、最後に接続片３９ａ、３９ｂの周囲に巻き
掛けられた繊維材料に接触する。側壁５．７が回転軸３
を中心に更に約１８０°回転すると、前述とは反対側に
ある突出端２３ｂ、２５ｂ又は２３ａ、２５ａが、貯留
装置３１から一つ又はそれ以上のボルトを再び取り出す
。そして貯留装置３１は突出端の半径の範囲から脱出し
、繊維材料の巻き取りは所望の巻き数が得られるまで続
行される。次に、ボルト２１ａ、２１ｂ、２１Ｃの貯留
装置３１は、再び側壁５，７の突出端２３ａ、２５ａ又
は２３ｂ、２５ｂの半径の範囲内に入り、二つの隣接す
る突出端２３ａ、２５ａ又は２３ｂ、２５ｂが再び一本
又はそれ以上のボルトを貯留装置３１から拾い上げ、ボ
ルトは最初のボルトの周囲に巻かれた繊維材料に接触す
るまで側壁５．７の中央部１０．１２の方へスライドし
、側壁５．７は回転軸３を中心に更に１８０゜回動して
、最初の突出端の対の反対側にある突出端の対２３ｂ、
２５ｂ又は２３ａ、２５ａによってボルトの拾い上げが
繰り返され、所望量の繊維材料がこれらのボルトの周囲
に巻き取られる。

この工程は、所定数のボルトがスリット内に供給され、
所望量の繊維材料がボルトの周囲に巻き取られるまで続
けられる。全工程を通じて、側壁５．７は回転軸３を中
心に回転する。

上に述べたスリットへのボルトの供給と該ボルトの周囲
への繊維材料の巻き付けの手順には、多くの変化例が可
能である。ボルトと繊維巻き取りの手順は、ＦＲＰビー
ムの形状に応じて調整可能である。例えば、接続片３９
ａ、３９ｂの周囲への繊維材料の巻き取りの前に、−本
以上のボルト２１ａ、２１ｂ、２１ｃをスリット９ａ，
１１ａ及び／又は９ｂ，１１ｂ内に供給してもよい。接
続片３９ａ、３９ｂは、第１図を参照して上に述べたよ
うには必ずしも巻き取り装置ｌに導入されなくてもよい
。その上、隣接する両スリット９ａ。

１１ａ内に、他方の隣接するスリットスリット９ｂ、１
１ｂに対するよりも多くのボルトを供給したり、スリッ
ト９ａ，１１ａに、スリット９ｂ。

１１ｂに対するボルト供給の間隔と異なった間隔を以て
ボルトを供給することによって、非対称形のＦＲＰビー
ムを得ることができる。突出端２３ａ、２３ｂ；２５ａ
、２５ｂの長さを適宜に選択し、該突出端から貯留装置
３１に至る距離を適宜に選ぶことにより、側壁５．７の
スリット内に一本以上のボルトを供給し、巻き取り工程
の際にボルト本数を変化させることができる。別のやり
方としては、上に述べた貯留装置を１台以上使用するこ
とにより、供給ボルトの数を変えることができる。

繊維巻層の数とタイプ、スリット内に供給されるボルト
の本数、ボルト供給の頻度等を変化させることにより、
ＦＲＰビームの形状とサイズを変えることができる。例
えば、接続片３９ａ、３９ｂ及び／又はスリットに対し
て最初に供給されたボルトに対して、追加のボルトの供
給を行わずに大量の繊維材料が巻かれた場合には、平行
な中央区域を有するＦＲＰビームが得られる。ボルトの
供給と繊維材料の巻き取りが続けられると、巻かれた繊
維材料の断面積は側壁の中央部から両端に向かって長手
方向に沿って減少する（第４ａ図と第４ｂ図及びその説
明を参照のこと）。実質的に平行な端部区域を有するＦ
ＲＰビームを作りたい場合には、最後のボルトが隣接す
る両スリット９ａ，１１ａ又は９ｂ，１１ｂ内に供給さ
れた後にも、所望の長さの平行な端部区域が形成される
まで、繊維材料の巻き取りが続けられる。スプール３３
ａ、３３ｂが、延長部の孔又はスリットと貫通し且つス
プールの中心を貫通しているピン（図示しない）によっ
て、孔のあいた延長部２７ａ。

２９ａ及び２７ｂ、２９ｂの各対に固定されることが望
ましい。これらのスプールは次に一巻以上の繊維材料に
よって取り囲まれる。

繊維材料の巻き取りが完了した後、側壁５，７０回転は
停められる。スプール３３ａ、３３ｂは、引張り装置（
図示しない）のスプールホルダ３７ａ、３７ｂに取付け
られる。延長部２７ａ、２９ａ及び２７ｂ、２９ｂにス
プール３３ａと３３ｂを取付けるための手段、例えばビ
ン（図示しない）は、そこで取り外される。ループ状を
なす繊維の巻層は、スプールホルダ３７ａと３７ｂとの
距離を増加させることにより、緊張させられる。繊維の
巻層を緊張させる際、及び／又はその前後に、中央ボル
ト１３は巻き取り装置から取り外される。

次いで、少なくとも回転軸３に隣接している繊維巻層が
、繊維材料の主たる配向方向に垂直に、且つ回転軸に垂
直に圧縮される。接続片３９ａ、３９ｂはスリットから
外され、切断装置３５ａ、３５ｂが回転軸３に隣接する
二つのスリット９ａ。

１１ａと９ｂ，１１ｂの各対の中に導入され、ボルトが
スリットから取り外される。巻き取り装置が接続片を具
えている場合には、先ずこれが取り外され、次に切断装
置３５ａ、３５ｂが所定位置に設置される。ボルト２１
ａ、２１ｂ、２１ｃが取り外される時期は、切断装置が
スリット内に設置される前又はその設置される際でもよ
いが、好ましくは設置された後がよい。巻き取り装置１
が接続片３９ａ、３９ｂを具えていない場合には、回転
軸に隣接して設置されたボルトを取り外し、次に切断装
置をスリット内に導入し、それから残りのボルトをスリ
ットから取り外すことが望ましい。ボルトはニッパの形
をしたボルト引き抜き装置５９ａ、５９ｂによってスリ
ットから横向きに外されることが望ましい。

以前にボルトの説明の際に触れたように、ボルトを引き
出す能力は、各ボルトの円柱状部分と端部との間の端部
にごく近傍に円形溝を有するボルトの採用によって増進
せしめられる。別の態様によれば、各ボルトに頭部を形
成してボルト引き抜き装置５９ａ、５９ｂによるボルト
の除去作業を円滑化させている。これらのボルトの円形
溝や頭部は、引き抜き装置がボルトを取り外すために適
用される際に、各ボルトの前記部分と係合するように整
列せしめられている。ボルト引き抜き装置５９ａ、５９
ｂは、ボルトをスリットから取り外すために側壁５．７
に対して垂直に移動することが好ましい。次に切断装置
３５ａ、３５ｂが側壁５．７の中央部からスリット内を
両端へ向かって動かされ、スプール３３ａ、３３ｂの周
囲に巻かれた層を除いて、所望の層数の、好ましくは全
ての繊維巻層が切断される。ボルトにナイフが付いてい
る場合には、繊維巻層はボルト引き抜き装置５９ａ、５
９ｂを側壁の中央部からこれに平行に端部に向かって移
動させることによって切断され、ボルトがスリットから
取り外されると同時に、繊維巻層が切断される。

次に、繊維材料は、スプールホルダ３７ａ、３７ｂを具
えた引張り装置（図示しない）によって与えられた張力
を保留したまま、モールド内に移送される。繊維材料は
モールド内で樹脂を含浸せしめられ、前述のように硬化
処理を受ける。スプール３３ａ、３３ｂの周囲に巻かれ
た繊維巻層は切断されないので、繊維材料は端部ループ
を含んでいる。これらのループの存在が望ましくない場
合には、これを取り除けばよい０例えば、繊維材料は、
主たる配向方向に沿う繊維材料の長さよりも短いモール
ド内にセットされる。モールドからはみ出た両端部分が
切除される。しかし、多くの場合、ループを切除しない
方が望ましい。例えば、このループはＦＲＰビームを吊
り下げるのに好適である。

本発明の巻取り装置と巻取り方法によれば、所望の形状
と高い繊維配向度を有するＦＲＰビームを連続的に生産
できる。この高い繊維配向度は、単位重量当たりの優れ
た強度等の所望の特性を得るための重要な要因である。

第２図は、回転軸１０３を有する巻取り装置１０１の側
面図を模式的に示したものである。側壁１０５は中央部
分１１０と四つの分岐１１７ａ。

１１７ｂ及び１１７ｃ、１１７ｄを具えている。

これらの分岐１１７ａ、１１７ｂ及び１１７ｃ。

１１７ｄは、二つのスリット１０９ａ、１０９ｂによっ
て区分されている。二つの分岐１１７ｂ。

１１７ｃは、回転軸１０３に対して回転対称的に配置さ
れた突出端１２３ａ、１２３ｂを有する。

ボルト１２１ａと１２１ｂは、側壁１０５の１回転の間
にスリット１０９ａと１０９ｂ内に供給される。ポル）
１２１ａと１２１ｂは次に繊維材料１６１の巻層で取り
囲まれ、追加のボルト１２１Ｃと１２１ｄがスリット内
に供給され、これに再び繊維材料の巻層が巻かれる。ボ
ルトの供給と繊維材料の巻取りは、第２図に図示された
段階に到達するまで継続される。第２図は、又、貯留装
置１３１内に設置されているポル）１２１ｘ、１２１＞
’、１２１ｚが突出端１２３ａによって如何にして貯留
装置から取り出されるかを示している。

第３図を参照すると、側壁２０５は二つのスリット２０
９ａと２０９ｂとを具えている。スリン）２０９ａ、２
０９ｂの１１は、回転軸２０３の近傍で狭くなっている
。スリン）２０９ａと２０９ｂの狭（なっている部分は
、ポル）２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃ、２２１ｄの直
径より小さい。

第１０に関して述べた接続片と切断装置が（第３図には
図示されていない）、狭い巾を有するスリットのこれら
の部分に導入される。

第４ａ図と第４ｂ図は、本発明の好適実施例によって製
造されたＦＲＰビームを示す。第４ａ図はモールド内に
セットされる以前の真っ直ぐな形状のＦＲＰビームの側
面図を示す。第４ｂ図は、モールド内で変形して長手方
向に沿って湾曲した表面を有するＦＲＰビームの側面図
を示す０巻層１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ
、１４ｆ、１４ｇは°“中立軸”即ち第２図のスリット
１０９ａ、、１０９ｂに沿って切断されている。繊維は
高度に配向せしめられている。このＦＲＰビームは、中
央区域２と、端部ループ８ａ、８ｂを具えた両端区域６
ａ、６ｂとを有する。中央区域と両端区域の繊維巻層は
、実質的に平行である。

このＦＲＰビームは二つのテーパー８Ｍ域４ａ、４ｂを
も具えている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の巻取り装置の一実施例の斜視図、 第２図は、第１図の巻取り装置の中央部の側面図、 第３図は、本発明の巻取り装置の別の実施例の中央部の
側面図、 第４Ａ図及び第４Ｂ図は、本発明の方法の一実施例によ
って巻かれた繊維材料からなるＦＲＰビームの側面図で
ある。 １一巻取り装置 ３・・・回転軸 ５．７−・側壁 ９ａ、９ｂ；１１ａ，１１ｂ−−スリット１０．１２−
・・中央部分 ２１ａ、２１ｂ、２１ｃｍ−−ボルト １３−中央ボルト １５・−礼 ＦＩＧ、　３

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．回転軸（３）とこれに直交する二つの側壁（５，７
   ）とを具え、各側壁（５，７）は、中央部分（１０，１
   ２）から両端部に向かってその縁に実質的に平行に延在
   する二つのスリット（９ａ，９ｂ；１１ａ，１１ｂ）を
   具え、該スリット（９ａ，９ｂ；１１ａ，１１ｂ）の巾
   よりも小さい直径と、両側壁（５，７）間の距離よりも
   長い長さを有するボルト（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）を
   供給する手段を巻取り装置と関連して設けたことを特徴
   とする巻取り装置。
2. ２．繊維材料を１回以上の巻数からなる複数の巻層とし
   て巻き上げる方法であって、該巻き層は巻取りの際に繊
   維材料の主たる部分が配向する方向に揃えられた種々の
   延長部を有し、この巻取り方法は、回転軸（３）とこれ
   に直交する二つの側壁（５，７）とを具えた巻取り装置
   （１）によって行われ、 各側壁（５，７）は、中央部分（１０，１２）から両端
   部に向かってその縁に実質的に平行に延在する二つのス
   リット（９ａ，９ｂ；１１ａ，１１ｂ）を具え、 スリット（９ａ，９ｂ；１１ａ，１１ｂ）の巾よりも小
   さい直径と、両側壁（５，７）間の距離よりも長い長さ
   とを有する少なくとも一本のボルト（２１ａ，２１ｂ，
   ２１ｃ）が、巻取り操作中に両側壁（５，７）の隣接す
   るスリット（９ａと１１ａ；９ｂと１１ｂ）内に供給さ
   れ、その周囲に一巻き以上の繊維材料が巻きつけられ、
   巻取りが続行されている間に少なくとも一本の追加のボ
   ルトが両側壁の隣接する両スリット内に供給され、所望
   の繊維巻層の数が得られるまで、このボルトの周囲への
   繊維材料の巻きつけとボルトの供給が続行されることを
   特徴とする繊維材料の巻取り方法。
3. ３．巻取り装置（１）の回転軸（３）が取り外し可能な
   中心ボルト（１３）を有し、該ボルトは繊維材料の巻取
   りが完了した後に巻取り装置から取り外され、前記回転
   軸に隣接する繊維巻層が回転軸に垂直に、繊維材料の主
   たる配向方向に直角に圧縮され、ボルト（２１ａ，２１
   ｂ，２１ｃ）がスリット（９ａ，１１ａ及び９ｂ，１１
   ｂ）から取り外され、ボルトがスリットから取り外され
   る時又はその前後のいずれかに、回転軸（３）に隣接す
   るスリット（９ａ，１１ａ及び９ｂ，１１ｂ）の各対に
   切断装置（３５ａ，３５ｂ）が導入され、該切断装置は
   スリット内を側壁（５，７）の両端に向かって動かされ
   、これによって繊維巻層が切断されることを特徴とする
   請求項２に記載の巻取り方法。