JPH04216033A - 構成部材をファイバ結合材料から製作するための方法及び装置 - Google Patents

構成部材をファイバ結合材料から製作するための方法及び装置

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JPH04216033A
JPH04216033A JP3028712A JP2871291A JPH04216033A JP H04216033 A JPH04216033 A JP H04216033A JP 3028712 A JP3028712 A JP 3028712A JP 2871291 A JP2871291 A JP 2871291A JP H04216033 A JPH04216033 A JP H04216033A
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、管状範囲に続く少なく
とも１つの平らなフランジを有する構成部材を製作する
ための、請求項１の上位概念に記載した形式の方法と、
この方法を実施するための装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】ベローズ形状の補償部材を備えた結合部
材を製作するための、上記形式の方法は、ドイツ連邦共
和国特許出願第２９２７９５５号明細書から公知である
。この明細書による補償部材は２つのフランジ状ディス
クを有しており、これらのフランジ状ディスクは外周部
の所でファイバ結合材を介して結合されている。また、
巻成ピンの一部分には、形状及び寸法において中央部分
として適当な芯と、この芯に接続された、移動可能なス
リーブとが位置決めされている。そして、巻き線は、上
記芯の両側にこの芯を中心として円錐状に巻成される。 さらに、巻き線の巻成終了後には、巻き線及び／又はフ
ァイバ層が上記スリーブ及び芯と共に軸方向に移動して
、硬化される。しかし、このような製法では、ファイバ
は巻成円錐部からフランジ平面へ向かって一様に拡張し
ていくことができない。そのため、この製法により製作
された結合部材には、充分な耐用耐命が与えられない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ファ
イバがフランジ範囲において一様な走行形状を確実に備
えているような補償部材を製作するための方法と、この
方法を実施するための有利な装置とを提供することにあ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決した、本
発明による方法は、請求項１に記載した通りである。さ
らに上記課題を解決した、本発明による装置の構成は、
請求項５に記載した通りである。
【０００５】
【発明の効果】本発明による方法及び装置のさらに有利
な構成は、請求項１及び５以外の請求項に記載されてい
る。
【０００６】
【実施例】次に図示の実施例につき本発明を説明する。
【０００７】図示の装置は、ファイバ結合材料から補償
結合部材を製作するための装置である。この場合のファ
イバは、ファイバ結合材料を製作するために通常使用さ
れる、グラスファイバ又は炭素ファイバ又はその他のフ
ァイバであってもよい。また、マトリックスは合成樹脂
又は熱可塑性プラスチックから形成されていてもよい。 いずれにせよ、ファイバを成す材料は、製作されるべき
構成部材に所望される必要性に応じて選択される。しか
し、上記結合部材の製法にとって、ファイバの種類とマ
トリックスを成す材料の種類とは二次的な意味しか持た
ない。従って、これらについては詳しく述べない。以下
の説明では、合成樹脂を使用した場合の製法について述
べることとする。
【０００８】図１に示された工具は芯支持体２を有して
いる。そして概略的に図示されたチャック４によって明
らかなように、この芯支持体２は回転可能に支承されて
おり、かつチャック４によって緊締されている。また、
上記芯支持体２の、チャック４とは反対側の端部が、こ
の芯支持体２と共に回転する尖端部６によって支持され
ている。さらに、巻成芯がゴムチューブ８によって形成
されている。ゴムチューブ８の両端部は、環状の固定部
材１０によって芯支持体２に密接するように保持されて
いる。また、ゴムチューブ８の両端部間の範囲は、空気
を案内する中間層１２によって芯支持体２上に支持され
ている。さらに、この範囲の芯支持体２には接続孔が形
成されている。さて、管状の上記芯支持体２は両端部を
閉鎖されており、かつ一端部に接続部１４を有している
。そして、この接続部１４を介して一方では真空源に、
他方では圧縮空気源に接続されるようになっている。ま
た、上記固定部材１０には拡張ディスク１６が解離可能
に固定されているが、拡張ディスク１６の外側には固定
ピンが設けられていてもよい。さらに、図示の装置は糸
案内部を有しており、糸案内部は糸通しアイ１８によっ
て概略的に示されている。ところで、巻き線を巻成する
ために芯支持体２は真空状態とされる。その結果、ゴム
チューブ８が中間層１２にわたって一様に芯支持体２上
に密着される。
【０００９】図示の実施例において、巻成されるべき巻
き線は、ほぼ円筒状の区分Ａとこの区分両側に続く２つ
の円錐状の区分Ｂとから構成される。しかし、区分Ａは
片側又は両側でわずかに円錐状に傾斜するように形成さ
れていてもよい。また、拡張ディスク１６が円筒状区分
Ａの各端部からそれぞれ適当な間隔を置いて配置されて
おり、その結果、ファイバストランドが円筒状区分Ａか
ら円錐状区分Ｂへと最適に移行する。図１による実施例
では、巻き線は拡張ディスク１６より外側の２つの円筒
状の巻き線頭部２０から巻成され始め、円錐状に上方へ
向かいながら拡張ディスク１６の外周部まで巻成される
。また、ファイバストランドは合成樹脂と含浸されて巻
成される。
【００１０】多層に巻成されてもよいが有利には実施多
層に巻成されるように巻き線が巻成され終わると、巻成
本体２８に成形工具２１が載置される。成形工具２１の
幅ｂ′は円筒状区分Ａの幅に相当している。また、図示
の実施例では２つの成形半部２２，２４から構成された
成形工具２１は、組立てられた状態において、製作され
るべき構成部材の円筒状区分Ａの所期の直径に相応した
円筒状の開口部２６を有している。この開口部２６は、
成形工具２１の各成形半部２２，２４にそれぞれ半割シ
ェルの形状で形成されている。
【００１１】上記成形工具２１の両端部に設けられた、
開口部２６の軸線に対して垂直な端面３０は、図１及び
図２による巻成本体２８によって成形されるべき構成部
材のフランジのための、成形面を形成している。さらに
、上記開口部２６の端部で端面３０への移行部には、移
行半径部位３２が形成されている。
【００１２】さて、芯支持体２は成形工具２によって閉
鎖された後に圧縮空気を吸入される。それによって、ゴ
ムチューブ８が、図５に示された程度まで巻き線円錐状
区分Ｂ内で膨らまされる。この際、ファイバストランド
は移行半径部位３２の範囲において成形工具２１に対し
て圧着され、かつ保持される。これと同時に、過剰の樹
脂が巻き線から移行範囲へと初めて押しやられる。そし
てそれによって、巻き線は成形工具２１に対して固定さ
れる。その後、図４に示されたように、拡張ディスク１
６より外側の、巻き線の円錐状区分Ｂの一端部が切断さ
れる。次いで、巻き線は、残りの円錐状区分Ｂを拡大さ
せられながら成形工具２１の端面３０に当接させられる
。この前に、端面３０はファイバ織成物としてのファイ
バ層３６によって被覆されていてもよい。このファイバ
層３６は、成形されるべき構成部材のフランジの剪断強
さを高めるのに役立っている。
【００１３】フランジ状ディスクの形状となるまで拡大
した巻き線が端面３０に当接した後に、上記拡張ディス
ク１６は取外される。そして、ゴムチューブ８のための
円筒状の固定部材１０に支持工具３８が取付けられる。 支持工具３８は、円筒状区分３４によって固定部材１０
上を案内されており、かつ鐘形区分３７とこれに続くフ
ランジ４０とを有している。また、フランジ４０の下側
には別のフランジ４２が設けられており、このフランジ
４２は、図示の実施例では環状溝４６を備えた別個の部
材として形成されている。また、図９に詳しく示された
ように、フランジ４２の環状溝４６には支持工具３８の
環状の突起４８が係合しており、この突起４８によって
、フランジ４２は軸方向移動可能に支持工具３８に対し
て半径方向に案内されている。さらに、上記フランジ４
２は、成形工具２１の半径方向部位３２にわたる開口部
２６の直径よりも大きな直径を備えており、かつ成形工
具２１に向いた面に有利には円筒状の孔５０を有してい
る。
【００１４】巻き線の円錐状区分Ｂの拡大時に、ファイ
バ層が薄くのばされて、ファイバ層の厚さが減少させら
れる。従って、成形工具２１の半径方向の端面３０と支
持工具３８のフランジ４２とは、等しいテーパ度を備え
るように形成されていなければならない。また、フラン
ジ４２の縁部範囲に設けられるべき接続孔の範囲には、
有孔環状体範囲におけるフランジの肉厚を厚くするため
の凹部が形成されている。この凹部は、穿孔圧力を受容
することができる。さらに、この場合必要ならば、付加
的な環状の織成物層が補強物として取付けられていても
よい。
【００１５】巻成本体２８の一方の側に支持工具３８が
取付けられた後に、他方の側にも別の支持工具３８が取
付けられる。そして、これら２つの支持工具３８は、図
７に示されたように緊締ピン４８によって互いに緊締さ
れる。この場合、緊締ピン４９は各支持工具３８の各フ
ランジ４２に係合している。
【００１６】上記両支持工具３８の緊締後に、ゴムチュ
ーブ８内の空気圧が高められて、ゴムチューブ８は支持
工具３８の鐘形区分３７を完全に満たすまで膨らまされ
る。この場合、空気圧は、ゴムチューブ８を介して巻き
線の移行半径方向部位３２の範囲へ、さらにその範囲を
半径方向に越えて巻き線に及ぼされる。また、ゴムチュ
ーブ８は図５による状態から出発して、移行半径方向部
位３２における巻き線を越えて半径方向外側へ向かって
膨らんでいく。その結果、この移行半径部位３２の範囲
における巻き線が、ゴムチューブ８を介して徐々に圧力
を及ぼされていく。それにより、過剰の樹脂とほぼ閉鎖
された空気とが、半径方向外側へ向かってまたもや押し
やられる。さらに、傾斜肩４８を介してゴムチューブ８
によって軸方向に圧力負荷されるフランジ４２が運動す
るため、このフランジ４２の範囲には圧力が生ぜしめら
れる。この圧力によっても、過剰の樹脂とほぼ閉鎖され
た空気とは押出されるのである。
【００１７】図９には、上記ファイバ層３６が明確に示
されている。この図では、別のファイバ層５２もフラン
ジ４２の外面に被覆されている。このファイバ層５２は
、巻き線を拡大された円錐状区分Ｂが成形工具３０の端
面３０に当接した後に、巻き線に被覆される。そして、
この後に支持工具３８が巻き線に載置される。ところで
、圧縮空気源と接続可能な接続部１４のために、チェッ
ク弁が設けられている。このチェック弁によって、上述
したようにゴムチューブ８を成形工具３８の内面へ圧着
させるゴムチューブ８内の過圧が、次段階のワークの硬
化時にも維持される。この後、支持工具３８と巻き線と
が、図８に示された形状のまま加熱炉へ入れられて、合
成樹脂が硬化される。ワークの輪郭形状は図８から明ら
かである。
【００１８】図１０による実施例においても、管状の芯
支持体２が設けられている。そして、図１による実施例
においてと同様に、この芯支持体２は回転可能に支承さ
れており、かつ圧縮空気源への接続部１４を有している
。また、芯支持体２に支持された巻成芯５４は、上記ゴ
ムチューブ８と同様に弾性体から製作されている。さら
に、この巻成芯５４は薄肉の回転体として形成されてお
り、かつ円筒状区分５６とこの区分に続く円錐状区分５
８とを有している。そして、円錐状区分５８は拡張ディ
スク６０によって案内されており、かつ拡張ディスク６
０の後方では隆起縁部６２によってフランジ状の保持体
６４内に懸架されている。この場合、拡張ディスク６０
は円筒状突出部６６を介して芯支持体２によって支承さ
れており、有利には芯支持体２上を軸方向に移動可能で
ある。また、上記円筒状突出部６６は、芯支持体２の外
周部と保持体６４の軸方向突出部６８との間の中間室７
０内に支承されている。この中間室７０は両端部を閉鎖
されており、かつ別の圧縮空気接続部（図示せず）を備
えた環状のシリンダ室を形成している。さらに、巻き線
の両側における拡張ディスク６０の上記円筒状突出部６
６上では、それぞれ鐘形の支持工具７２が軸方向移動可
能に支承されている。これらの成形工具７２は、以下に
述べるように成形工具と協働する。
【００１９】両側に一体成形されたフランジを有する構
成部材を製作するために、円錐状区分５８の上面が通常
のファイバ吹付け装置７１によってファイバ層を吹付け
られる。完成したフランジの剪断強さはこのファイバ層
によって高められるので、このファイバ層は、第１実施
例におけるファイバ層５２に相応した効果を有している
こととなる。さて、このように準備された巻成芯５４は
、図１１に概略的に示されたように第１実施例と同様の
形式で、巻き線を巻成される。巻き線は、保持体６４の
後ろまで案内される。また、ファイバストランドはやは
り糸案内部を備えた巻成装置によって供給されるが、こ
の場合でも糸案内部は糸通しアイ７４によって示されて
いる。
【００２０】図１２に示されたように、巻成終了後には
、成形工具２１が巻き線の円筒状区分５６に載置される
。この場合の成形工具２１は、図２による成形工具と同
様に構成されている。次いで、成形工具２１の両端面３
０に、別のファイバ層がファイバ吹付け装置７１によっ
て吹付けられる。このファイバ層は、完成した工具（構
成部材）のフランジ内面での補強層として役立つ。 従って、図９によるファイバ層３６と同様の機能を果た
していることとなる。
【００２１】次に、図１１〜図１５における第２実施例
で示された２つの鐘形の支持部材７２が、その鐘形套壁
７８によって巻成本体の２つの円錐状区分５８上を移動
し、鐘形套壁７８の端部によって成形工具２１を上方か
ら掴むようになる。上記鐘形套壁７８の内径は、拡張デ
ィスク６０上の巻成本体の直径にほぼ等しい。このよう
な状態で、圧縮空気が、孔８０を通って拡張ディスク６
０と円錐状区分５８との間の室７６内へと、つまり芯支
持体２へと流入する。この圧縮空気によって、弾性的で
薄肉の円錐状区分５８は変形させられ、成形工具２１の
端面３０へ当接するまで圧着される。この場合、円錐状
区分５８の圧着は、成形工具２１の開口部の両端部にお
ける移行半径部位の所から始まって、徐々に成形工具２
１の端面３０の外周部まで広がっていく。このようにし
て、過剰の樹脂及び場合によっては閉鎖された空気が、
成形工具２１の開口部から外周部まで次第に押しやられ
る。
【００２２】さて、拡張ディスク６０は軸方向に移動す
ることができるので、環状の中間室７０内への圧縮空気
の流入により、成形工具２１へ向かって移動させられる
。そして、上記拡張ディスク６０はフランジ状に変形し
た円錐状区分５８の外面に当接して、この面を後で密閉
する。しかし場合によっては、上記拡張ディスク６０は
軸方向に移動できなくともよい。その場合、拡張ディス
ク６０は保持体６４と一体成形されている。いずれにせ
よ、巻き線と成形工具２１と支持工具７２とは、図１４
及び図１５に示された状態で加熱炉内へ入れられ、その
中で合成樹脂が硬化される。
【００２３】成形工具２１、支持工具７２及び巻き線は
、巻成作業の終了後に巻成機から取外されて、図１２〜
図１５に示された次の加工作業のために図１４及び図１
５に示された別個の支持装置内に懸架される。この支持
装置は２つの受け８２を有しており、上記保持体６４の
円筒状突出部６８が各受け８２によって支持される。 また、室７６内への圧縮空気の流入時に生じる反動力と
、中間室７０内への圧縮空気の流入による拡張ディスク
６０の移動時に生じる反動力とは、上記各受け８２によ
って受容される。さらに、上記２つの受け８２は芯支持
体２のための支持部としても役立っており、成形工具２
１、支持工具７２はワークと共に、この芯支持体２によ
って炉内へ案内される。
【００２４】図１６に示された第３の実施例では、芯支
持体２に取付けられた巻成芯が、それぞれ円筒状区分８
６に接続された２つの円錐状区分８４から構成されてい
る。そして、これら円錐状区分８４は、円筒状区分８６
の中央で互いに突合わされており、かつそれぞれフラン
ジ８８に当接している。フランジ８８の外周部によって
は、上記拡張ディスクと同様の効果が得られる。この場
合でも、巻き線はフランジ８８の周囲に巻成されるので
ある。さらに、上記フランジ８８は、円筒状区分９０に
よって軸方向移動可能に芯支持体２に支承されている。 従って、このような軸方向の移動のためにシリンダ室が
設けられていてもよい。しかしまた、巻成終了後に成形
工具２１を芯支持体２と共に差込まれる、外側の圧着装
置が設けられていてもよい。
【００２５】図１６及び図１７による第３の実施例にお
いての巻成作業は、図１０〜図１５による第２実施例に
おいてと同様の形式で行われる。そして、図１６に示さ
れたようにファイバ層が成形工具２１の端面３０に被覆
された後で、成形工具３０が取付けられる。その後、円
筒状突出部を備えたフランジ８８が、成形工具２１の端
面３０へ向かって運動する。この際、巻成芯の円錐状区
分８４は、半径方向に拡大して成形工具２１の軸方向の
端面３０に当接する最終変形状態まで、変形する。また
、弾性的な上記円錐状区分８４の変形時には、巻き線が
フランジ８８の内周部から外周部へ向かって徐々に密閉
されていく。それによって、過剰の樹脂が押しやられ、
かつ閉鎖された空気が追出される。即ち、上記円錐状区
分８４は弾性的であるために成形工具２１へ向かって一
様に圧着されるのである。そして、巻き線は、フランジ
状に変形したこの円錐状区分８４の範囲に密閉される。
【００２６】図１６及び図１７による形状の構成部材は
、露出したままである。従って、合成樹脂の流出を防ぐ
ために、成形工具２１と巻成本体とは、上述した軸方向
圧着時に芯支持体２の軸線を中心として回転させられる
。そして、合成樹脂の硬化中も継続して回転させられる
。このような回転のために、芯支持体２の両端部には回
転ディスク９２がそれぞれ取付けられていてもよい。 各回転ディスク９２は芯支持体２上でロック可能であり
、成形工具２１及び巻き線はこの回転ディスク９２と共
に、回転させられながら加熱炉内を貫通案内される。
【００２７】図１６及び図１７による工具（構成部材）
は極めて容易に構成されており、かつ特に連続製造に適
している。
【００２８】製作されるべきワークのフランジ状ディス
クの軸方向間隔、つまり円筒状区分８６の軸方向長さは
、必要性に応じて種々異なるように選定される。例えば
この軸方向長さが比較的長い場合、円錐状区分８４に続
く円筒状区分８６の各端部間に、別個の管状巻成区分が
設けられていてもよい。この区分は、有利には円錐状区
分８４と同様に弾性体から製作されている。
【００２９】ところで、図１６及び図１７による実施例
では、互いに軸方向で相前後した複数の巻成芯が、芯支
持体２によって支持されていてもよい。その場合、中央
の巻成芯のために、その両側に位置する巻き線円錐状区
分の底部は厚さの薄いフランジに接していてもよいが、
外側のフランジは図示されたように形成されていてもよ
い。このような複数の巻成芯により、全ワークのための
巻成作業がただ１回で行われる。また、図１７に示され
たような巻き線の変形は、１回の圧着作業によって行わ
れる。さらに得られる付加的な利点は、発生する廃棄物
が減少することにある。
【００３０】以上のような２つのフランジを備えたワー
クは、円筒状区分の中間で切断可能であり、さらには、
接続フランジとして適当な長さの結合管に接着可能であ
る。上述した形式で製作されるワークにおいて、有利に
は、所定のファイバ形状がフランジ範囲に得られる。さ
らに、ワークは膨出せずに円筒状区分からフランジへ移
行する。また、このワークは、特に補償結合部材におい
て生じる曲げ交番負荷に対して長い耐用寿命を有してお
り、かつ特にカルダン継手を備えた軸のためにも使用さ
れ得る。
【００３１】巻成時のファイバ走行形状と、巻き線円錐
状区分の拡大時のファイバ走行形状のずれとが、図１８
に概略的に示されている。
【００３２】図１による巻成本体２８の円筒状区分Ａの
端部が、図１８において破線で示されている。この端部
は、同時に巻成本体２８の尖端部つまり巻き線の円錐状
区分Ｂの尖端部である。そして、円錐状区分Ｂは拡張デ
ィスク１６上で最大直径を有しており、この最大直径は
図１８では外周ラインＵによって示されている。
【００３３】ファイバ又はファイバストランドＳは、巻
成時に、巻き線の円筒状区分Ａから円錐状区分Ｂへ接線
方向に、しかも投影図では半径に対して約５°の傾斜角
度βを成して走行する。その結果、ファイバストランド
Ｓは円錐底部における点Ｕ′で外周ラインＵに交わる。 従って、ファイバストランドＳは、円筒形区分Ａの底部
上の点Ｕ″と円錐状区分Ｂの外周ラインＵ上の点Ｕ′と
の間で直線状に走行する。ところで、製作されるべきフ
ランジＦは外周部だけを示されている。巻き線の円錐状
区分Ｂが拡大されて支持工具のフランジ平面上へ載置さ
れる際に、上記ファイバストランドＳの端部Ｕ′が、フ
ランジＦの外周部上の点Ｕ″へ向かって半径方向に運動
する。この場合、ファイバストランドＳは湾曲形状Ｓ′
で上記フランジ平面上に載置される。
【００３４】図１９では、フランジ表面全体にわたった
スライバ走行形状が示されている。図１９からわかるよ
うに、巻き線の円錐状区分Ｂの拡大時には、ファイバス
トランドがフランジＦの外周部へ向かって薄く広げられ
る。このようなファイバストランドの広がりは所望され
る効果である。なぜなら、それによってフランジの厚さ
が半径方向で次第に薄くなっていくからであり、しかも
、伝達可能な剪断応力がこれによって弱められないから
である。従って、上述した構成部材の補償作用にとって
重要な外側のフランジ範囲は、ほとんど変形しない。 その結果、変形に応じた熱もほとんど発生しない。さら
に、トルクの伝達量が外側へ向かって減少していくため
、フランジ表面にわたって一様な負荷が行われる。
【００３５】多層から成る巻き線の有利な配列形式が図
２０に示されている。この配列形式は巻き線の円筒状区
分Ａ上に見られるものなので、円筒状区分Ａの周面１０
２は上記配列形式を明確にするために平面的に示されて
いる。また、周面１０２は、軸平行な断面線分に相応し
た２つの縁部ライン１０４，１０６によって制限されて
いる。
【００３６】図２０に示された巻き線の配列形式では、
６種類の巻き線が、それぞれ交互に巻成芯の軸線に対し
て角度αを成しながらこの巻成芯に巻成されている。角
度αは１５°〜６０°の範囲に選定可能であるが、ねじ
れ力を最適に伝達するためには４５°に選定される。し
かし、大きな曲げこわさが所望される場合には、角度α
を１５°まで小さくすることができる。
【００３７】上記巻き線はそれぞれ、平行に案内された
複数のファイバストランド１０８から形成されている。 また、巻き線を巻成するために、環状糸通しアイ形の巻
成装置が使用される。この装置は、回転する巻成芯上に
わたって軸方向に往復運動する巻成ヘッドを有している
。この場合、ファイバストランド１０８は、強く拡張さ
せられながら巻成芯上へ走出させられるように、環状糸
通しアイ内で案内される。しかも有利には、平面比、つ
まりファイバストランドの幅ｂとファイバストランドの
厚さａとの比が、２５：１よりも大きい値となっている
。
【００３８】各巻き線を成す複数のファイバストランド
１０８が各ファイバストランドの幅ｂの数倍に等しい間
隔ｃを互いに置いて巻成されるように、各巻き線は配列
されている。例えば、図示の実施例では、上記間隔ｃが
幅ｂの２倍に等しくなっており、つまりｃ＝２ｂである
。従って、３つのファイバストランド（３ｂ）の両側の
ファイバストランドの各中心線間の間隔が２ｃとなる。 しかしまた、上記間隔ｃが幅２ｂよりわずかに大きくて
もよい。これにより、以下に述べるように、互いに同方
向の巻き線における、ファイバストランドのオーバラッ
プが避けられる。ところで、巻成時におけるファイバス
トランドの、極端で一様な拡張によって、ファイバ層の
厚さがフランジ範囲で薄くなる。その結果、所期の最小
フランジ厚さが得られる。これによって、樹脂がかたま
らなくなる。
【００３９】図１による実施例において、互いに平行な
６本のファイバストランド１０８が、第１段階で同方向
に巻成される。次の第２段階では、巻成ヘッドの逆方向
運動によって、上記ファイバストランド１０８とは逆方
向に傾斜した６本のファイバストランド１１０から成る
巻き線が巻成される。第１段階及び第２段階で巻成され
る巻き線は、ほぼ２ｂ×２ｂの寸法を備えたグリッド開
口部１０９を有するグリッド模様を形成する。
【００４０】第３段階では、６本のファイバストランド
１１２から成る第３の巻き線が、第１段階の巻き線と同
方向に巻成される。第３段階の巻き線を成すファイバス
トランド１１２は、第１段階の巻き線を成すファイバス
トランド１０８に対してストランドの幅ｂだけずらされ
ている。この場合、第１の巻き線のファイバストランド
１０８と第３の巻き線のファイバストランド１１２との
間には、間隔ｃ′＝ｂが置かれている。これによって、
寸法２ｂ×ｂを備えた方形のグリッド開口部１１１が形
成される。
【００４１】第４段階では、互いに平行な６本のファイ
バストランド１１４から成る第４の巻き線が巻成される
。この場合、第４巻き線の各ファイバストランド１１４
は、第２巻き線の各ファイバストランド１１０と同方向
に延びており、かつこのファイバストランド１１０に対
してストランドの幅ｂだけずらされている。その結果、
第１〜第４の巻き線によって、ほぼｂ×ｂの寸法のグリ
ッド開口部１１３を備えた、グリッド形状の巻成配列が
得られる。
【００４２】さらに第５段階では、互いに平行な６本の
ファイバストランド１１５から成る巻き線が巻成される
。この第５巻き線は、第１及び第３の巻き線と同方向に
巻成されており、しかも、第５巻き線の各ファイバスト
ランド１１５が、第３段階において第１巻き線の各ファ
イバストランド１０８と第３巻き線の各ファイバストラ
ンド１１２との間に残された、間隔ｃを備えた中間室内
に延びている。第４段階後に残されていたグリッド開口
部１１３は、このような第５巻き線によって閉鎖される
。
【００４３】最後の第６段階では、第６の巻き線が巻成
される。この巻き線の各ファイバストランドは、第２及
び第４の巻き線の各ファイバストランド１１０及び１１
４と同じ傾斜角度を有している。また、第６巻き線の各
ファイバストランドは、第２巻き線のファイバストラン
ド１１０と第４巻き線のファイバストランド１１２との
間の中間室内に巻成される。
【００４４】明確に示すために、上記６つの段階は、図
２０では軸方向にずらされて示されている。しかし、こ
れらの段階はすべて、ワークの軸方向で見て同じ箇所か
ら始まっている。また、上述したことであるが、第２、
第４及び第６段階は、第１、第３及び第５段階に対して
軸方向で見て逆向きに行われる。
【００４５】上述した形式で巻成される巻き線では、全
部で６種類の巻き線によってほぼ編み目構造体が形成さ
れる。そして、この編み目構造体においては、それぞれ
ただ２つだけのファイバストランドが所定の交差点で重
なり合っており、従って、ただわずかなうねりだけしか
生ぜしめられない。このようなうねりによっては、完全
に延びたファイバに比べても大きな安定性と強度とが得
られるのである。さらに、巻成時にファイバストランド
が適当にプレロードされるおかげで、このファイバスト
ランドより下側に位置してこのファイバストランドに交
差するファイバストランドが、巻成芯に対して圧着され
る。
【００４６】上記６回の段階により、閉鎖された巻成構
造体が１つ形成される。さらに、別の閉鎖された巻成構
造体は、同様の形式で形成される。また、巻成ヘッドは
、それぞれ１つの閉鎖されたグリッド形構造体が４回又
は８回又はそれ以上の回数の段階によって形成されるよ
うに、制御されてもよい。
【００４７】以上述べたように、ファイバストランドは
巻成芯の円筒状区分の端部から出発して巻成芯の拡張デ
ィスク上へ案内される。そして、上記ファイバストラン
ドが巻成芯の円錐状区分においては大きく拡張させられ
、わずかな数のファイバストランド層が交差点に保持さ
れ続ける。その結果、ファイバ層の厚さはフランジ範囲
において極めて薄くなり、かつフランジの外周部へ向か
って次第に減少していく。
【００４８】ところで、拡大時における、つまり完成し
たフランジにおけるファイバの走行形状は、図１０〜図
１５又は図１６〜図１８による実施例では以下のことに
よって影響を及ぼされる。即ち、ファイバを巻成される
、巻成芯の円錐状範囲が図示されたような円錐面を備え
ておらず、この範囲の周面が膨出していることである。 それにより、ファイバは、この膨出した円錐状範囲上へ
湾曲していくように巻成される。さらに、このように膨
出した円錐状範囲は、拡大した状態のファイバ走行形状
に以下のような影響を与える。即ち、巻き線円錐状範囲
の拡大後に、ファイバはわずかに湾曲した走行形状を得
るのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】補償結合部材を製作するための、本発明による
装置の第１実施例を示す概略図である。
【図２】図１による装置を、本発明による製法の第１段
階で示す図である。
【図３】図１による装置を、本発明による製法の第２段
階で示す図である。
【図４】図１による装置を、本発明による製法の第３段
階で示す図である。
【図５】図１による装置を、本発明による製法の第４段
階で示す図である。
【図６】図１による装置を、本発明による製法の第５段
階で示す図である。
【図７】図１による装置を、本発明による製法の第６段
階で示す図である。
【図８】図１による装置を、本発明による製法の第７段
階で示す図である。
【図９】図８による円で囲まれた部分の拡大図である。
【図１０】補償結合部材を製作するための、本発明によ
る装置の第２実施例を示す概略図である。
【図１１】図１０による装置を、本発明による製法の第
１段階で示す図である。
【図１２】図１０による装置を、本発明による製法の第
２段階で示す図である。
【図１３】図１０による装置を、本発明による製法の第
３段階で示す図である。
【図１４】図１０による装置を、本発明による製法の第
４段階で示す図である。
【図１５】図１０による装置を、本発明による製法の第
５段階で示す図である。
【図１６】補償結合部材を製作するための、本発明によ
る装置の第３実施例を示す概略図である。
【図１７】図１６による装置を、本発明による製法の、
図１６における段階の次の段階で示す図である。
【図１８】巻き線芯の円錐状区分を、この区分の尖端部
から見た図である。
【図１９】完成した補償結合部材のフランジにおけるフ
ァイバストランドの走行形状を示す図である。
【図２０】本発明による製法のために使用される特別な
巻成技術を説明する図である。
【符号の説明】
２　　　　巻成芯支持体 ４　　　　チャック ６　　　　尖端部 ８　　　　ゴムチューブ １０　　　　固定部材 １２　　　　中間層 １４　　　　接続部 １６　　　　拡張ディスク １８　　　　糸通しアイ ２０　　　　巻き線頭部 ２１　　　　成形工具 ２２，２４　　　　成形半部 ２６　　　　開口部 ２８　　　　巻成本体 ３０　　　　端面 ３２　　　　移行半径部位 ３４　　　　円筒状区分 ３６　　　　ファイバ層 ３７　　　　鏡形区分 ３８　　　　支持工具 ４０，４２　　　　フランジ ４４　　　　突起 ４６　　　　環状溝 ４８　　　　緊締ピン ４８′　　傾斜肩 ５０　　　　孔 ５２　　　　ファイバ層 ５４　　　　巻成芯 ５６　　　　円筒状区分 ５８　　　　円錐状区分 ６０　　　　拡張ディスク ６２　　　　隆起縁部 ６４　　　　保持体 ６６　　　　円筒状突出部 ６８　　　　軸方向突出部 ７０　　　　中間室 ７１　　　　ファイバ吹付け装置 ７２　　　　支持工具 ７４　　　　糸通しアイ ７６　　　　室 ７８　　　　鐘形套壁 ８０　　　　孔 ８２　　　　受け ８４　　　　円錐状区分 ８６　　　　円筒状区分 ８８　　　　フランジ ９０　　　　円筒状突出部 ９２　　　　回転ディスク １０２　　　　周面 １０４，１０６　　　　縁部ライン １０８　　　　ファイバストランド １０９　　　　グリッド開口部 １１０　　　　ファイバストランド １１１　　　　グリッド開口部 １１２　　　　ファイバストランド １１３　　　　グリッド開口部

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　管状範囲とこの範囲に続く少なくとも
    １つの平らなフランジとを有する構成部材を、ファイバ
    結合材料から製作するための方法であって、上記管状範
    囲の内輪郭形状を規定する芯に、この芯の軸線に対して
    それぞれ角度を成しながら互いに交差した、複数のファ
    イバストランド、から成る巻き線を巻成し、これらのフ
    ァイバストランドを、管状範囲の端部から円錐状に拡張
    させながら、この範囲に対して間隔を置いた拡張体上へ
    案内し、巻成し終わった巻き線上に、上記フランジの内
    面を規定する端面を備えた成形工具を載置し、巻き線の
    円錐状区分を、拡大させながら上記成形工具の端面へ当
    接させて、この端面に圧着させる、形式のものにおいて
    、構成部材の管状範囲の両側で、巻き線をそれぞれ１つ
    の拡張体上に巻成し、巻成終了後に、構成部材のフラン
    ジの内面を規定して巻き線の管状区分から半径方向範囲
    への移行半径部位を備えた端面、を両側に有する成形工
    具を、巻き線の管状区分に載置し、この管状区分を成形
    工具によって取囲み、上記成形工具の端面へ当接する前
    の巻き線の円錐状区分に、少なくとも移行半径部位の範
    囲において弾性媒介物によって圧力を及ぼし、この円錐
    状区分を上記成形工具の端面へ当接させる、ことを特徴
    とする、構成部材をファイバ結合材料から製作するため
    の方法。
  2. 【請求項２】　　剪断強さを高めるために、構成部材の
    両側のフランジ範囲にファイバ層を被覆する、請求項１
    記載の方法。
  3. 【請求項３】　　上記ファイバ層としてファイバ織成物
    を使用し、ファイバ織成物のうちで第１の織成物を、巻
    き線円錐状区分の拡大前に成形工具の端面に被覆し、フ
    ァイバ織成物のうちで第２の織成物を、上記巻き線円錐
    状区分の拡大後にこの範囲に被覆する、請求項２記載の
    方法。
  4. 【請求項４】　　上記ファイバ層を、吹付けられるステ
    ープルファイバの形状で被覆する、請求項２記載の方法
    。
  5. 【請求項５】　　請求項１記載の方法を実施するための
    装置において、巻成芯支持体が設けられており、この支
    持体の巻成範囲に、エラストマから巻成支持体として製
    作された膨張可能なチューブが取付けられており、成形
    工具の端面の内径部に、丸味の付けられた縁部が設けら
    れていることを特徴とする、構成部材をファイバ結合材
    料から製作するための装置。
  6. 【請求項６】　　チューブの膨張可能な区分を鐘形に取
    囲む支持工具が設けられており、この支持工具が成形工
    具に対して緊張可能であり、かつフランジ状区分を有し
    ており、フランジ状区分が巻成芯から間隔を置いて設け
    られており、この間隔が、成形工具の内径と丸味を付け
    られた成形工具縁部の半径の２倍とを加えた値よりも大
    きくなっている、請求項５記載の装置。
  7. 【請求項７】　　巻成芯が、巻成支持体上に支持されて
    管状区分とこの管状区分の両側に続く円錐状区分とを備
    えた、薄肉かつ弾性的な部材として形成されており、巻
    成芯の円錐状区分の自由端部を固定するために、固定さ
    れた各環状部材が、上記巻成芯の縁部のための保持溝を
    外周部に備えており、上記２つの環状部材の、互いに向
    かい合う端面の内側に別の拡張ディスクが設けられてお
    り、拡張ディスクが成形工具の端面へ向かって移動可能
    であり、巻成芯支持体と巻成芯の円錐状区分との間に設
    けられた室が、圧縮空気源に接続可能であり、上記成形
    工具と協働する支持工具が設けられており、弾性的な巻
    成芯の円錐状区分の外表面と成形工具の端面の外周部と
    の間に設けられた室が、巻成終了後に上記支持工具によ
    って被覆されるようになっている、請求項５記載の装置
    。
  8. 【請求項８】　　支持工具が鐘形に形成されており、か
    つ巻成芯支持体上に軸方向移動可能に配置されている、
    請求項７記載の装置。
  9. 【請求項９】　　巻成芯が、弾性材料から成る２つの円
    錐状区分を支持しており、各円錐状区分が環状突出部を
    有しており、各環状突出部が巻成範囲内を延びており、
    上記２つの円錐状区分が、互いに対向する各端部の所で
    支持体にそれぞれ接触しており、各支持体が、載置され
    るべき成形工具上へ軸方向に移動可能であり、上記支持
    体を所定位置にロックするためのロック部材が設けられ
    ており、支持体が成形工具の端面に平面的に当接するま
    で巻成芯の円錐状区分が変形した後に、上記支持体が所
    定位置を占めることになる、請求項５記載の装置。
  10. 【請求項１０】　　巻成芯支持体の端部に取付け可能な
    車輪が、上記ロック部材として設けられている、請求項
    ９記載の装置。
JP3028712A 1990-02-23 1991-02-22 構成部材をファイバ結合材料から製作するための方法及び装置 Expired - Lifetime JPH0659689B2 (ja)

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