JPH0694177B2 - 多重筒状部材の製造方法 - Google Patents
多重筒状部材の製造方法Info
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- JPH0694177B2 JPH0694177B2 JP61197833A JP19783386A JPH0694177B2 JP H0694177 B2 JPH0694177 B2 JP H0694177B2 JP 61197833 A JP61197833 A JP 61197833A JP 19783386 A JP19783386 A JP 19783386A JP H0694177 B2 JPH0694177 B2 JP H0694177B2
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- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、軸心に垂直な断面が相対的に小さな第１の筒
状部及び相対的に大きな第２の筒状部とこれら第１及び
第２の筒状部を互いに接続して同軸状に保持している環
帯部とを少なくとも有する多重筒状部材の製造方法に関
するものである。
状部及び相対的に大きな第２の筒状部とこれら第１及び
第２の筒状部を互いに接続して同軸状に保持している環
帯部とを少なくとも有する多重筒状部材の製造方法に関
するものである。
本発明は、上記の様な多重筒状部材の製造方法におい
て、繊維及び織物材と樹脂とを構成材料として用い、且
つ繊維の巻回によって多重筒状部材を製造することによ
って、軽量で高強度の多重筒状部材を高い歩留りと少な
い工数とで製造することができ、しかも材料構成の変更
や製造の自動化も容易である様にしたものである。
て、繊維及び織物材と樹脂とを構成材料として用い、且
つ繊維の巻回によって多重筒状部材を製造することによ
って、軽量で高強度の多重筒状部材を高い歩留りと少な
い工数とで製造することができ、しかも材料構成の変更
や製造の自動化も容易である様にしたものである。
多重筒状部材は、航空機の窓枠や胴体等の筒状構造に多
用されている。
用されている。
第７図及び第８図は、この様な多重筒状部材の一種であ
る二重筒状部材の夫々第１及び第２従来例を示してい
る。第７図に示す第１従来例は、溝形に成形した一対の
板金成形品11、12のウエブ同士を対接させてリベット13
で締結したものであり、第８図に示す第２従来例は、角
筒状の金属部材14の両面に機械加工によって溝15、16を
削り出したものである。
る二重筒状部材の夫々第１及び第２従来例を示してい
る。第７図に示す第１従来例は、溝形に成形した一対の
板金成形品11、12のウエブ同士を対接させてリベット13
で締結したものであり、第８図に示す第２従来例は、角
筒状の金属部材14の両面に機械加工によって溝15、16を
削り出したものである。
また第３従来例として、FRP製の織物材や一方向強化材
等を第７図や第８図の形状にレイアップしたもの（図示
せず）もある。
等を第７図や第８図の形状にレイアップしたもの（図示
せず）もある。
しかし上述の第１及び第２従来例は、共に金属製である
ために重く、航空機の部品等には適していない。
ために重く、航空機の部品等には適していない。
また上述の第３従来例は、FRP製であるために軽量では
あるが、レイアップのみによって製造されるために強度
が十分には高くない。また一旦、織物材や一方向強化材
等を製造してからこれらをレイアップするために、歩留
りが低く、材料構成も容易には変更することができず、
しかも加工工数も多く、製造の自動化も容易ではない。
あるが、レイアップのみによって製造されるために強度
が十分には高くない。また一旦、織物材や一方向強化材
等を製造してからこれらをレイアップするために、歩留
りが低く、材料構成も容易には変更することができず、
しかも加工工数も多く、製造の自動化も容易ではない。
本発明による多重筒状部材の製造方法は、第１の織物材
21をマンドレル22に巻回する工程と、巻回状態の前記第
１の織物材21の外周面の少なくとも一部に、樹脂を含浸
させた第１の繊維24を巻回して、第１の筒状部41となる
べき部分を形成する工程と、環帯状の第１及び第２の型
27a、27b及び28a、28bのウエブで複数の環帯状の第２の
織物材31a、31bを挾持してこれら第１及び第２の型27
a、27b及び28a、28b並びに第２の織物材31a、31bを前記
マンドレル22の外周にこのマンドレル22と同軸状に配す
ると共に、前記第１及び第２の型27a、27b及び28a、28b
のうちで外周面と巻回状態の前記第１の繊維24に対向す
る内周面とを前記複数の第２の織物材31a、31bの少なく
とも一部で被覆して、この第２の織物材31a、31bのうち
で前記ウエブに挾持されている部分によって環帯部43と
なるべき部分を形成する工程と、前記第２の織物材31
a、31bによって被覆されている前記第１及び第２の型27
a、27b及び28a、28bの前記外周面と前記第２の織物材31
a、31bのうちで前記第１及び第２の型27a、27b及び28
a、28bによって挾持されている部分の外周面との少なく
とも一部に、前記樹脂を含浸させた第２の繊維34を巻回
して第２の筒状部42となるべき部分を形成する工程と、
前記樹脂を硬化させる工程と、硬化した前記樹脂によっ
て固化された前記第１及び第２の織物材21、31a、31bと
前記第１及び第２の繊維24、34とを前記マンドレル22並
びに前記第１及び第２の型27a、27b及び28a、28bから離
脱させる工程とを夫々具備している。
21をマンドレル22に巻回する工程と、巻回状態の前記第
１の織物材21の外周面の少なくとも一部に、樹脂を含浸
させた第１の繊維24を巻回して、第１の筒状部41となる
べき部分を形成する工程と、環帯状の第１及び第２の型
27a、27b及び28a、28bのウエブで複数の環帯状の第２の
織物材31a、31bを挾持してこれら第１及び第２の型27
a、27b及び28a、28b並びに第２の織物材31a、31bを前記
マンドレル22の外周にこのマンドレル22と同軸状に配す
ると共に、前記第１及び第２の型27a、27b及び28a、28b
のうちで外周面と巻回状態の前記第１の繊維24に対向す
る内周面とを前記複数の第２の織物材31a、31bの少なく
とも一部で被覆して、この第２の織物材31a、31bのうち
で前記ウエブに挾持されている部分によって環帯部43と
なるべき部分を形成する工程と、前記第２の織物材31
a、31bによって被覆されている前記第１及び第２の型27
a、27b及び28a、28bの前記外周面と前記第２の織物材31
a、31bのうちで前記第１及び第２の型27a、27b及び28
a、28bによって挾持されている部分の外周面との少なく
とも一部に、前記樹脂を含浸させた第２の繊維34を巻回
して第２の筒状部42となるべき部分を形成する工程と、
前記樹脂を硬化させる工程と、硬化した前記樹脂によっ
て固化された前記第１及び第２の織物材21、31a、31bと
前記第１及び第２の繊維24、34とを前記マンドレル22並
びに前記第１及び第２の型27a、27b及び28a、28bから離
脱させる工程とを夫々具備している。
本発明による多重筒状部材の製造方法では、繊維24、34
及び織物材21、31a、31bと樹脂とを構成材料として用い
ているので、繊維24、34や織物材21、31a、31bの材質と
して炭素繊維等を使用することができる。
及び織物材21、31a、31bと樹脂とを構成材料として用い
ているので、繊維24、34や織物材21、31a、31bの材質と
して炭素繊維等を使用することができる。
また、繊維24、34の巻回によって多重筒状部材を製造し
ているので、連続繊維を使用するフィラメントワインデ
ィング法によって多重筒状部材を製造することができ
る。
ているので、連続繊維を使用するフィラメントワインデ
ィング法によって多重筒状部材を製造することができ
る。
以下、二重筒状部材の製造に適用した本発明の第１〜〜
第５実施例を第１図〜第６図を参照しながら説明する。
第５実施例を第１図〜第６図を参照しながら説明する。
第１図及び第２図が、第１実施例の工程を示している。
この第１実施例では、第1A図及び第2A図に示す様に、炭
素繊維を±45°の方向に織った帯状の織物材21をまず用
意し、この織物材21をマンドレル22に巻回する。
この第１実施例では、第1A図及び第2A図に示す様に、炭
素繊維を±45°の方向に織った帯状の織物材21をまず用
意し、この織物材21をマンドレル22に巻回する。
なおマンドレル22の一方の端面には、このマンドレル22
よりも大径の側板23が一体に設けられている。
よりも大径の側板23が一体に設けられている。
次に、第1B図及び第2B図に示す様に、熱硬化性樹脂や熱
可塑性樹脂等を含浸させた炭素繊維24を、織物材21の外
周面の全体にパラレルワインディングによって巻回す
る。なおこの巻回は、側板23と外径が等しい側板25をビ
ス26a、26bによってマンドレル22の他方の端面に固定し
た状態で行う。
可塑性樹脂等を含浸させた炭素繊維24を、織物材21の外
周面の全体にパラレルワインディングによって巻回す
る。なおこの巻回は、側板23と外径が等しい側板25をビ
ス26a、26bによってマンドレル22の他方の端面に固定し
た状態で行う。
次に、第1C図及び第2C図に示す様に、一対ずつの半環帯
状の型27a、27bと28a、28bとの夫々のウエブで複数対の
半環帯状の織物材31a、31bを挾持した状態で、これらの
型27a、27b、28a、28bと織物材31a、31bとをマンドレル
22に同軸状に配する。
状の型27a、27bと28a、28bとの夫々のウエブで複数対の
半環帯状の織物材31a、31bを挾持した状態で、これらの
型27a、27b、28a、28bと織物材31a、31bとをマンドレル
22に同軸状に配する。
一対の型27a、27bによって形成される環帯は、マンドレ
ル22の外径よりも大きな内径と、側板23の外径よりも小
さな外径とを有しており、これらの型27a、27bは、ビス
32a、32bによって側板23に固定する。
ル22の外径よりも大きな内径と、側板23の外径よりも小
さな外径とを有しており、これらの型27a、27bは、ビス
32a、32bによって側板23に固定する。
他の一対の型28a、28bによって形成される環帯は、型27
a、27bによる環帯の内径に等しい内径と、側板25の外径
に等しい外径とを有しており、これらの型28a、28bは、
ビス33a、33bによって側板25に固定する。
a、27bによる環帯の内径に等しい内径と、側板25の外径
に等しい外径とを有しており、これらの型28a、28bは、
ビス33a、33bによって側板25に固定する。
環帯を形成する複数対の織物材31a、31bのうちで型27
a、27bと28a、28bとの夫々のウエブ近傍に配する織物材
31a、31bとしては、型27a、27b、28a、28bの内径よりも
小さな内径と型27a、27b、28a、28bの外径よりも大きな
外径とを有しているものを用い、それ以外の織物材31
a、31bとしては、型27a、27bと略等しい内径及び外径を
有しているものを用いる。
a、27bと28a、28bとの夫々のウエブ近傍に配する織物材
31a、31bとしては、型27a、27b、28a、28bの内径よりも
小さな内径と型27a、27b、28a、28bの外径よりも大きな
外径とを有しているものを用い、それ以外の織物材31
a、31bとしては、型27a、27bと略等しい内径及び外径を
有しているものを用いる。
そして、第2C図から明らかな様に、型27a、27bと28a、2
8bとの夫々のウエブ近傍に配した織物材31aの内周部と
外周部とを折り曲げることによって、型27a、27bと28
a、28bとの夫々の内周面と外周面とを被覆する。
8bとの夫々のウエブ近傍に配した織物材31aの内周部と
外周部とを折り曲げることによって、型27a、27bと28
a、28bとの夫々の内周面と外周面とを被覆する。
なお、織物材31a、31bは織物材21と同様に炭素繊維で構
成されているが、マンドレル22の径方向における強度を
必要性に応じて、マンドレル22の径方向に延びる所定量
の炭素繊維自体を織物材31a、31bの他に型27a、27bと28
a、28bとの間に配してもよい。
成されているが、マンドレル22の径方向における強度を
必要性に応じて、マンドレル22の径方向に延びる所定量
の炭素繊維自体を織物材31a、31bの他に型27a、27bと28
a、28bとの間に配してもよい。
次に、第1D図及び第2D図に示す様に、織物材31a、31bに
よって被覆されている型27aの外周面と織物材31a、31b
のうちで型27a、27b及び28a、28bに挾持されている部分
の外周面との全体に、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等を
含浸させた炭素繊維34をパラレルワインディングによっ
て巻回する。
よって被覆されている型27aの外周面と織物材31a、31b
のうちで型27a、27b及び28a、28bに挾持されている部分
の外周面との全体に、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等を
含浸させた炭素繊維34をパラレルワインディングによっ
て巻回する。
次に、第1E図及び第2E図に示す様に、織物材31a、31bの
うちで型28a、28bの外周面を被覆している部分を折り返
すことによって、型27a、27bの外周面に巻回した炭素繊
維34を被覆する。
うちで型28a、28bの外周面を被覆している部分を折り返
すことによって、型27a、27bの外周面に巻回した炭素繊
維34を被覆する。
この様にすれば、炭素繊維24、34に含浸されている樹脂
のうちの過剰分が織物材21、31a、31bに吸収されること
によって、マンドレル22や型27a、27b、28a、28bへの樹
脂の付着が防止されると共に、織物材21、31a、31bにも
樹脂が含浸される。
のうちの過剰分が織物材21、31a、31bに吸収されること
によって、マンドレル22や型27a、27b、28a、28bへの樹
脂の付着が防止されると共に、織物材21、31a、31bにも
樹脂が含浸される。
その後、バギング、樹脂の硬化、離型、及び仕上げを行
うことによって、第2E図から明らかな様に、第１及び第
２の筒状部41、42並びに環帯部43を有する二重筒状部材
が製造される。
うことによって、第2E図から明らかな様に、第１及び第
２の筒状部41、42並びに環帯部43を有する二重筒状部材
が製造される。
第３図〜第６図は、夫々第２〜第５実施例中の１つの工
程を示している。これらの第３図〜第６図から明らかな
様に、織物材21、31a、31bの折り曲げ方向と炭素繊維2
4、34の巻回部分とが互いに異なることを除いて、第２
〜第５実施例は既述の第１実施例と実質的に同様の工程
を有している。
程を示している。これらの第３図〜第６図から明らかな
様に、織物材21、31a、31bの折り曲げ方向と炭素繊維2
4、34の巻回部分とが互いに異なることを除いて、第２
〜第５実施例は既述の第１実施例と実質的に同様の工程
を有している。
但し、第３図及び第６図に示す第２及び第５実施例で
は、巻回状態の炭素繊維34の外周面にさらに織物材35を
巻回する。そしてこれらの第２〜第５実施例によれば、
既述の第１実施例とは異なる各種の断面形状を有する二
重筒状部材を製造することができる。
は、巻回状態の炭素繊維34の外周面にさらに織物材35を
巻回する。そしてこれらの第２〜第５実施例によれば、
既述の第１実施例とは異なる各種の断面形状を有する二
重筒状部材を製造することができる。
なお、以上の第１〜第５実施例では何れも真円筒状の二
重筒状部材を製造したが、楕円筒状や既述の第１及び第
２従来例の様な角筒状の二重筒状部材を製造することも
できる。
重筒状部材を製造したが、楕円筒状や既述の第１及び第
２従来例の様な角筒状の二重筒状部材を製造することも
できる。
また、以上の第１〜第５実施例は何れも二重筒状部材の
製造に本発明を適用したものであるが、より高い剛性を
有する三重以上の筒状部材の製造にも本発明を適用する
ことができる。
製造に本発明を適用したものであるが、より高い剛性を
有する三重以上の筒状部材の製造にも本発明を適用する
ことができる。
本発明による多重筒状部材の製造方法では、構成材料と
して炭素繊維等を使用することができるので、軽量の多
重筒状部材を製造することができる。
して炭素繊維等を使用することができるので、軽量の多
重筒状部材を製造することができる。
また、フィラメントワインディング法によって連続繊維
を使用することができるので、織物材や一方向強化材等
をレイアップするのみの方法に比べて、より強度の高い
多重筒状部材を製造することができる。
を使用することができるので、織物材や一方向強化材等
をレイアップするのみの方法に比べて、より強度の高い
多重筒状部材を製造することができる。
また、繊維を使用するフィラメントワインディング法に
よって多重筒状部材を製造することができるので、一
旦、織物材や一方向強化材等を製造してからこれらをレ
イアップするのみの方法に比べて、歩留りが高く、材料
構成も容易に変更することができ、しかも加工工数も少
なく、製造の自動化も容易である。
よって多重筒状部材を製造することができるので、一
旦、織物材や一方向強化材等を製造してからこれらをレ
イアップするのみの方法に比べて、歩留りが高く、材料
構成も容易に変更することができ、しかも加工工数も少
なく、製造の自動化も容易である。
第１図〜第６図は本発明の第１〜第５実施例を示してお
り、第1A図〜第1E図は第１実施例の製造工程を順次に示
す斜視図、第2A図〜第2E図は夫々第1A図〜第1E図のII−
II線における拡大断面図、第３図〜第６図は夫々第２〜
第５実施例中の１つの製造工程を示しており第2E図に対
応する断面図である。 第7A図及び第8A図は夫々第１及び第２従来例によって製
造した二重筒状部材を示す正面図、第7B図及び第8B図は
夫々第7A図及び第8A図のＢ−Ｂ線における拡大断面図で
ある。 なお、図面に用いた符号において、 21……織物材 22……マンドレル 24……炭素繊維 27a,27b,28a,28b ……型 31a,31b……織物材 34……炭素繊維 41,42……筒状部 43……環帯部 である。
り、第1A図〜第1E図は第１実施例の製造工程を順次に示
す斜視図、第2A図〜第2E図は夫々第1A図〜第1E図のII−
II線における拡大断面図、第３図〜第６図は夫々第２〜
第５実施例中の１つの製造工程を示しており第2E図に対
応する断面図である。 第7A図及び第8A図は夫々第１及び第２従来例によって製
造した二重筒状部材を示す正面図、第7B図及び第8B図は
夫々第7A図及び第8A図のＢ−Ｂ線における拡大断面図で
ある。 なお、図面に用いた符号において、 21……織物材 22……マンドレル 24……炭素繊維 27a,27b,28a,28b ……型 31a,31b……織物材 34……炭素繊維 41,42……筒状部 43……環帯部 である。
Claims (8)
- 【請求項１】軸心に垂直な断面が相対的に小さな第１の
筒状部及び相対的に大きな第２の筒状部とこれら第１及
び第２の筒状部を互いに接続して同軸状に保持している
環帯部とを少なくとも有する多重筒状部材の製造方法に
おいて、 第１の織物材をマンドレルに巻回する工程と、 巻回状態の前記第１の織物材の外周面の少なくとも一部
に、樹脂を含浸させた第１の繊維を巻回して、前記第１
の筒状部となるべき部分を形成する工程と、 環帯状の第１及び第２の型のウエブで複数の環帯状の第
２の織物材を挾持してこれら第１及び第２の型並びに第
２の織物材を前記マンドレルの外周にこのマンドレルと
同軸状に配すると共に、前記第１及び第２の型のうちで
外周面と巻回状態の前記第１の繊維に対向する内周面と
を前記複数の第２の織物材の少なくとも一部で被覆し
て、この第２の織物材のうちで前記ウエブに挾持されて
いる部分によって前記環帯部となるべき部分を形成する
工程と、 前記第２の織物材によって被覆されている前記第１及び
第２の型の前記外周面と前記第２の織物材のうちで前記
第１及び第２の型によって挾持されている部分の外周面
との少なくとも一部に、前記樹脂を含浸させた第２の繊
維を巻回して、前記第２の筒状部となるべき部分を形成
する工程と、 前記樹脂を硬化させる工程と、 硬化した前記樹脂によって固化された前記第１及び第２
の織物材と前記第１及び第２の繊維とを前記マンドレル
並びに前記第１及び第２の型から離脱させる工程とを夫
々具備する多重筒状部材の製造方法。 - 【請求項２】巻回状態の前記第１の織物材の外周面の全
体に前記第１の繊維を巻回し、前記第１の織物材とは別
体の織物材を前記第２の織物材として用いる特許請求の
範囲第１項に記載の多重筒状部材の製造方法。 - 【請求項３】前記第２の織物材によって被覆されている
前記第１及び第２の型の前記外周面のうちの一方の外周
面と前記第２の織物材のうちで前記第１及び第２の型に
よって挾持されている部分の前記外周面とにのみ前記第
２の繊維を巻回する特許請求の範囲第２項に記載の多重
筒状部材の製造方法。 - 【請求項４】前記第２の織物材によって被覆されている
前記第１及び第２の型の前記外周面と前記第２の織物材
のうちで前記第１及び第２の型によって挾持されている
部分の前記外周面との全体に前記第２の繊維を巻回する
特許請求の範囲第２項に記載の多重筒状部材の製造方
法。 - 【請求項５】巻回状態の前記第１の織物材の外周面の一
部にのみ前記第１の繊維を巻回し、前記第１の織物材の
うちで前記第１の繊維を巻回しない部分を前記複数の第
２の織物材のうちの一部として用いる特許請求の範囲第
１項に記載の多重筒状部材の製造方法。 - 【請求項６】前記第２の織物材によって被覆されている
前記第１及び第２の型の前記外周面のうちで巻回状態の
前記第１の繊維と対向している前記型の前記外周面と前
記第２の織物材のうちで前記第１及び第２の型によって
挾持されている部分の前記外周面とにのみ前記第２の繊
維を巻回する特許請求の範囲第５項に記載の多重筒状部
材の製造方法。 - 【請求項７】前記第２の織物材によって被覆されている
前記第１及び第２の型の前記外周面のうちで巻回状態の
前記第１の繊維とは対向していない前記型の前記外周面
と前記第２の織物材のうちで前記第１及び第２の型によ
って挾持されている部分の前記外周面とにのみ前記第２
の繊維を巻回する特許請求の範囲第５項に記載の多重筒
状部材の製造方法。 - 【請求項８】前記第２の織物材によって被覆されている
前記第１及び第２の型の前記外周面と前記第２の織物材
のうちで前記第１及び第２の型によって挾持されている
部分の前記外周面との全体に前記第２の繊維を巻回する
特許請求の範囲第５項に記載の多重筒状部材の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61197833A JPH0694177B2 (ja) | 1986-08-23 | 1986-08-23 | 多重筒状部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61197833A JPH0694177B2 (ja) | 1986-08-23 | 1986-08-23 | 多重筒状部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6353019A JPS6353019A (ja) | 1988-03-07 |
| JPH0694177B2 true JPH0694177B2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=16381101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61197833A Expired - Fee Related JPH0694177B2 (ja) | 1986-08-23 | 1986-08-23 | 多重筒状部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0694177B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5551411B2 (ja) * | 2009-11-06 | 2014-07-16 | 株式会社Ｉｈｉ | ケースの製造方法、及びケース |
| JP2011098523A (ja) * | 2009-11-06 | 2011-05-19 | Ihi Corp | ケースの製造方法、及びケース |
-
1986
- 1986-08-23 JP JP61197833A patent/JPH0694177B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6353019A (ja) | 1988-03-07 |
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