JPH0356902B2

JPH0356902B2 -

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Publication number: JPH0356902B2
Application number: JP62217039A
Authority: JP
Priority date: 1987-03-20
Filing date: 1987-08-31
Publication date: 1991-08-29
Also published as: JPS641525A

Description

【発明の詳細な説明】

〔技術分野〕本発明は、施盤、プレス等の各種機械の親ネジ
や、ラム、スピンドル、シリンダー、スクリユー
等の露出軸材の被覆に用いられる伸縮性保護カバ
ーに関するものである。〔従来技術〕従来、前記した如き露出軸材を塵埃等の異物か
ら保護したり、あるいは人体が直接軸材に接触す
ることを防止するために、軸材周囲を伸縮性保護
カバーで被覆することは知られている。このよう
な保護カバーとしては、帯状の弾性体を円錐体状
に巻いた圧縮バネ、いわゆる竹の子バネが一般に
用いられている（特開昭59−94532号公報、特公
昭50−39215号公報等）。しかしながら、従来用いられている竹の子バネ
は、いずれも比重の大きい鋼鉄帯状材料を竹の子
状に巻成したものであるため、重量が大きく、錆
やすいという欠点がある上、バネ性及び摩擦抵抗
が強すぎるため圧縮に大きな力を要するという欠
点もあり、さらに、長尺物とした時に、比重が大
きいためにその自重により曲がりを生じるように
なり、その長さには限界があり、さらにその製造
にも困難が伴うという欠点がある。〔目的〕本発明は、前記欠点の克服された伸縮性保護カ
バー及びその製造方法を提供することを目的とす
る。本発明者らは、前記従来の鋼鉄材料の竹の子バ
ネに見られる欠点を克服するために、合成樹脂素
材の竹の子バネを製造すべく種々研究を重ねた結
果、成形材料として一般に用いられている熱可塑
性樹脂を用いても満足し得る竹の子バネを得るこ
とはできず、繊維と合成樹脂とからなる繊維強化
樹脂材料を用いることによつて前記欠点の克服さ
れた竹の子バネの製造が可能になることを見出し
た。〔構成〕本発明によれば、第１の発明として、繊維と合
成樹脂とからなる繊維強化合成樹脂材料から構成
された管状体の管壁をスパイラル状に切断してな
るスパイラル状帯状物の上下隣接面が竹の子状に
重つており、この状態において熱処理が施されて
該竹の子状態が固定化されていることを特徴とす
る伸縮性保護カバーが提供される。また、第２の発明として、繊維と合成樹脂とか
らなる繊維強化合成樹脂材料から構成された管状
体の管壁をスパイラル状に切断した後、得られた
スパイラル状帯状物の上下隣接面を竹の子状に重
ね、この状態において熱処理して、該竹の子状態
を固定化させることを特徴とする伸縮性保護カバ
ーの製造方法が提供される。次に、本発明の伸縮性保護カバーを図面により
説明する。第１図は、本発明による伸縮性保護カ
バーの形状説明図であり、全体は竹の子バネ形状
を示す。１は管状体の管壁をスパイラル状に切断
してなるスパイラル状帯状物の上下隣接面が竹の
子状に重なつてスパイラル状に巻成された帯状物
を示し、繊維と合成樹脂からなる繊維強化樹脂体
から構成される。２は隣接する帯状物面の重なり
部を示す。この重なり部において、帯状物の重な
りは、竹の子バネの全体が伸びた状態において、
帯状物の巾の長さの10〜50％、好ましくは15〜30
％が重なつた状態になるようにするのがよい。ま
た、繊維強化樹脂体中の繊維含量は、30〜80容量
％、好ましくは45〜75容量％にするのがよい。ま
た、この繊維強化樹脂体の密度は、一般には、
1.3〜2.0ｇ／cm³にするのがよい。繊維として炭素
繊維を用いる場合には、繊維強化樹脂体の密度
は、1.3〜1.7ｇ／cm³、好ましくは1.5〜1.6ｇ／cm³
の範囲に規定するのがよい。本発明においては、その成形材料としては、繊
維と合成樹脂からなる繊維強化樹脂材料が用いら
れる。この場合、繊維としては、炭素繊維、ガラ
ス繊維、アルミナ繊維等の無機繊維の他、芳香族
ポリエステル繊維、アラミド繊維等の有機繊維や
金属繊維等が単独又は組合せて用いられる。この
中でも炭素繊維は弾性が高いので好ましい。繊維
の形状は任意であり、繊維束状、織物（クロス）
状、一方向引揃え繊維状、編組物状、不織布状で
用いることができ、またそれらの組合せを用いる
ことができる。合成樹脂としては、熱可塑性を示すもの及び熱
硬化性を示すもののいずれも使用でき、熱可塑性
を示すものとしては、ポリカーボネート、ABS
樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレ
ンテレフタレート、芳香族ポリエステル、ナイロ
ン、芳香族ポリアミド、ポリフエニレンサルフア
イド、ポリスルフオン、ポリエーテルスルフオ
ン、ポリエーテルエーテルケトン等を用いること
ができ、熱硬化性を示すものとしては、例えば、
エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フエノ
ール樹脂等が用いられる。特に、エポキシ樹脂
は、粘度が低く、繊維とのなじみがよいのでエポ
キシ樹脂の使用が好ましい。なお、本明細書で言う繊維強化合成樹脂材料に
は、プリプレグ及び非プリプレグのいずれもが包
含される。本発明の製品は、例えば繊維と合成樹脂からな
る繊維強化樹脂材料から構成された管状体の管壁
をスパイラル状に切断した後、得られたスパイラ
ル状帯状物の上下隣接面を、厚さ10μｍ〜１mmを
有し、そのままあるいは熱処理によつて溶融しな
い材料、例えば紙、ポリエステル、銅等のシート
状物を介在させて、竹の子状に重ねることによつ
て得ることができる。シート状物を介在させた後
は、熱処理後、そのシート状物を除去する。シー
ト状物を介在させることによつて、帯状物接触面
の接着を防止することができる。この場合、好ま
しくは該スパイラル状帯状物の上下切断部に、研
磨処理をするか、接着剤を塗工する等、破損防止
処理を施こす。熱処理は、合成樹脂のガラス転移
点温度以上、熱分解温度未満の温度、例えば、エ
ポキシ樹脂の場合では、100〜200℃、好ましくは
120〜150℃の温度で行うことができる。熱処理時
間は、通常、10〜60分、好ましくは20〜40分程度
である。繊維強化樹脂体における繊維配向角度
は、第２図に示すように製品の長軸方向Ａに対し
繊維配向方向をＢ，B′とし繊維配向角度をθと
したとき、20度以内の範囲角度を用いたものは長
尺物にしても曲がりを生じることが少いので好ま
しく、θを20度以内の範囲のものと、20度から70
度の範囲及び70度から90度の範囲の中から選ばれ
る角度の１種又は２種以上のものとを組合せて用
いるのがよく、とりわけ20度以内の範囲のものと
70〜90度の範囲のものとの組合せを用いるのが製
品の使用耐久性がよいので好ましい。第３図に、管状体の管壁をスパイラル状帯状物
に切断する際の切断方向を示す。第３図におい
て、１０は繊維強化樹脂体からなる管状体であつ
て、１１はそのスパイラル状の切断線を示す。本発明においては、樹脂の強化に用いる繊維
は、繊維束状、織物状、編組織物状等の形で用い
られる。また、管状体の製造は、従来公知の方法
に従つて製造することができる。例えば、織物状
繊維又は一方向揃え繊維に溶剤に溶かした合成樹
脂か、常温で液状を示す合成樹脂か、あるいは常
温で固体を示す合成樹脂を溶融したものを含浸さ
せたプリプレグを管状に巻成し、該樹脂が熱可塑
性を示すときは溶剤を乾燥除去した後圧力を加え
ながらそのガラス転移温度以上分解温度以下の温
度で加熱した後、冷却して固化させ、該樹脂が熱
硬化性を示すときは熱硬化させることによつて得
ることができるし、あるいは繊維を合成樹脂をマ
トリツクスとするフイラメントワインデイング法
により巻成し、固化または熱硬化させることによ
つて得ることができる。〔効果〕本発明の伸縮性保護カバーは、繊維強化樹脂
（FRP）製のものであるため、従来の鉄鋼製のも
のとは異なり、軽量でかつ良好なバネ復元性を有
し、しかも小さな圧縮力で圧縮させることができ
る。さらに、本発明の製品は、錆びることがな
く、長期間にわたつて安定に保存及び使用するこ
とが可能である上、自重も軽いことから、長尺物
にしても曲がりを生じることが少ない。また、本
発明の製造方法は大がかりな装置が不要であり、
その上寸法精度のよい伸縮性保護カバーを効率よ
く製造することができる。〔実施例〕実施例１細部外径40mm、太部外径41mm、長さ500mmの金
属製テーパー付マンドレルに炭素繊維織物プリプ
レグ（東邦レーヨン社製炭素繊維織物Ｗ−3101に
エポキシ樹脂を含浸して乾燥させたプレプレグ）
を、その繊維配向角度がマンドレルの長軸方向に
対し０度及び90度となるように３層捲回し、合成
樹脂製テープにて表面を固定して加熱硬化後、脱
芯、合成樹脂製テープを除去、表面を研磨して細
部外径41mm、太部外径42mm、長さ500mm、肉厚0.5
mmのパイプを得た。このパイプを板巾25mm、角度
45゜でスパイラル状に切断し、このスパイラル状
帯状物をオーバーラツプ巾５mmとなるように細部
より上下隣接面を順次オーバーラツプさせ、この
状態で150℃にて30分間熱処理を行い、細部内径
40mm、太部内径50mm、高さ240mmの伸縮性保護カ
バーを得た。この伸縮性保護カバーを構成する繊
維の配向角度は伸縮性保護カバーの長軸方向に対
し、８度及び82度であつた。実施例２実施例１と同じマンドレルの上に、実施例１と
同様の炭素繊維織物にABS樹脂（宇部サイコン
社製、サイコラツクGS）を30重量％含有するメ
チルエチルケトン溶液を含浸したプリプレグを、
実施例１と同様に巻成し、これを乾燥して溶剤を
除去した後、合成樹脂製テープを巻いて該プリプ
レグを固定し、110℃で30分間熱処理し、その後
それを室温に冷却、表面を研磨して実施例１と同
様の外形を有するパイプを得た。このパイプを実
施例１と同様にして、スパイラル状に切断し、上
下隣接面をオーバーラツプさせた。この状態で
120℃にて30分間熱処理を行い、実施例１と同様
の外形及び繊維配向を有する伸縮性保護カバーを
得た。本発明による竹の子バネ状の伸縮性保護カバー
（炭素繊維強化合成樹脂製）の性状を、従来の鉄
鋼製のものと対比して次表に示す。次表から明らかなように、本発明の伸縮性保護
カバーは従来の鉄鋼製のものとは異なり、軽量で
かつ良好なバネ復元性を示し、しかも小さな圧縮
力で圧縮させることができる。

【表】圧縮力
実施例３実施例１において、スパイラル状帯状物を細部
より上下隣接面を順次オーバーラツプさせる際
に、厚さ0.5mmのポリアセタールシートを介在さ
せながら順次オーバーラツプを行なうとともに、
熱処理後にそのポリアセタールシートを除去した
以外は同様にして伸縮性保護カバーを得た。この
場合、ポリアセタールシートを用いたことによ
り、スパイラル状帯状物の接触面での接着を完全
防止することができた。実施例４実施例２において、スパイラル状帯状物を細部
より上下隣接面を順次オーバーラツプさせる際
に、厚さ0.5mmのナイロンシートを介在させなが
ら順次オーバーラツプを行うとともに、熱処理後
に、そのナイロンシートを除去した以外は同様に
して伸縮性保護カバーを得た。この場合、ナイロ
ンシートを用いたことにより、スパイラル状帯状
物の接触面での接着を完全防止することができ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の伸縮性保護カバーの形状説明
図を示す。第２図は本発明の伸縮性保護カバーの
長軸方向に対する繊維の配向方向を示す。第３図
は繊維強化樹脂体からなる管状体の管壁をスパイ
ラル状帯状物に切断する際の切断方向を示す。１……帯状物、２……重なり部、１０……管状
体、１１……切断線、Ａ……伸縮性保護カバーの
長軸方向、Ｂ，B′……繊維の配向方向、θ……
繊維の配向角度。

Claims

【特許請求の範囲】１繊維と合成樹脂とからなる繊維強化合成樹脂
材料から構成された管状体の管壁をスパイラル状
に切断してなるスパイラル状帯状物の上下隣接面
が竹の子状に重つており、この状態において熱処
理が施されて該竹の子状態が固定化されているこ
とを特徴とする伸縮性保護カバー。２繊維の配向角度が伸縮性保護カバーの長軸方
向に対し、20度以内の範囲のものと、20度から70
度の範囲及び70度から90度の範囲のものとから選
ばれる１種又は２種以上の組合せからなる特許請
求の範囲第１項の伸縮性保護カバー。３繊維と合成樹脂とからなる繊維強化合成樹脂
材料から構成された管状体の管壁をスパイラル状
に切断した後、得られたスパイラル状帯状物の上
下隣接面を竹の子状に重ね、この状態において熱
処理して、該竹の子状態を固定化させることを特
徴とする伸縮性保護カバーの製造方法。４スパイラル状帯状物の上下隣接面を、厚さ
10μｍ〜１mmのシート状物を介在させて竹の子状
に重ね、この状態において熱処理して、該竹の子
状態を固定させた後、該シート状物を除去するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第３項の伸縮性保
護カバーの製造方法。５管状の管壁をスパイラル状に切断した後、得
られたスパイラル状帯状物の上下切断部に破損防
止処理を施した特許請求の範囲第３項の伸縮性保
護カバーの製造方法。６スパイラル状帯状物の上下切断部を研磨する
ことにより破損防止処理を施した特許請求の範囲
第５項の伸縮性保護カバーの製造方法。７スパイラル状帯状物の上下切断部に接着剤を
塗布することにより破損防止処理を施した特許請
求の範囲第５項の伸縮性保護カバーの製造方法。