JPH08187797A - 筒状繊維強化プラスチックの製造方法及び装置 - Google Patents
筒状繊維強化プラスチックの製造方法及び装置Info
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- JPH08187797A JPH08187797A JP7018517A JP1851795A JPH08187797A JP H08187797 A JPH08187797 A JP H08187797A JP 7018517 A JP7018517 A JP 7018517A JP 1851795 A JP1851795 A JP 1851795A JP H08187797 A JPH08187797 A JP H08187797A
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- Japan
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- mandrel
- reinforced plastic
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Abstract
(57)【要約】
【目的】軽量、且つ、所望の長さ及び物理特性を有する
筒状繊維強化プラスチックを効率よく製造する。 【構成】合成樹脂を含浸した糸条Ｆを、ツイストホイル
の各ボビンB1よりガイド２を経てマンドレルＭ表面に導
き、マンドレルＭの移動と共にギアー１を回転させるこ
とにより、マンドレルＭ表面に１層又は複数層巻き付
け、場合によっては、更に熱収縮性のテープＴを巻付
け、所定長に切断後、成形し、補強母材からマンドレル
Ｍを抜き取る。
筒状繊維強化プラスチックを効率よく製造する。 【構成】合成樹脂を含浸した糸条Ｆを、ツイストホイル
の各ボビンB1よりガイド２を経てマンドレルＭ表面に導
き、マンドレルＭの移動と共にギアー１を回転させるこ
とにより、マンドレルＭ表面に１層又は複数層巻き付
け、場合によっては、更に熱収縮性のテープＴを巻付
け、所定長に切断後、成形し、補強母材からマンドレル
Ｍを抜き取る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ゴルフクラブシャフ
トや釣竿等に用いる筒状の繊維強化プラスチックの製造
方法及び装置に関するものである。
トや釣竿等に用いる筒状の繊維強化プラスチックの製造
方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】筒状繊維強化プラスチックの補強母材を
形成するには、組紐機を用いずに簡単に糸条を巻き付け
たいが、既存の糸条巻付け装置としては、図６に示す、
回転する筒状体１３に糸条Ｆをトラバースさせて巻き付
けるフィラメントワインダーが知られている。
形成するには、組紐機を用いずに簡単に糸条を巻き付け
たいが、既存の糸条巻付け装置としては、図６に示す、
回転する筒状体１３に糸条Ｆをトラバースさせて巻き付
けるフィラメントワインダーが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】フィラメントワインダ
ーよって形成される補強母材は、長さに限りがあるばか
りでなく、各層の巻付け角度を自由に変更して所望の強
度、剛性、可撓性を得ることは困難であり、生産性も悪
い。
ーよって形成される補強母材は、長さに限りがあるばか
りでなく、各層の巻付け角度を自由に変更して所望の強
度、剛性、可撓性を得ることは困難であり、生産性も悪
い。
【０００４】この発明は、軽量、且つ、所望の長さ及び
物理特性を有する筒状繊維強化プラスチックを効率よく
製造することを目的としている。
物理特性を有する筒状繊維強化プラスチックを効率よく
製造することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の筒状繊維強化プラスチックの製造方法
は、中心部にマンドレル通過用の孔を有する回転ギアー
の側面に複数の糸条ボビンが回転自在に支持され、前記
孔の回りに糸条ガイドが配されたツイストホイールによ
り、成形前の何れかの工程で合成樹脂を含浸した糸条を
マンドレルに巻き付けて補強母材を形成し、その補強母
材を成形し、補強母材よりマンドレルを抜き取るもので
あり、糸条巻付け工程と成形工程との間に熱収縮性テー
プを巻付ける工程を加えることもできる。製造装置は、
中心部にマンドレル通過用の孔を有する回転ギアーの側
面に複数の糸条ボビンが回転自在に支持され、前記孔の
回りに糸条ガイドが配されたツイストホイールと、その
下流側にマンドレルに対して接離可能に配されたカッタ
ーと、成形装置とよりなるものである。
に、この発明の筒状繊維強化プラスチックの製造方法
は、中心部にマンドレル通過用の孔を有する回転ギアー
の側面に複数の糸条ボビンが回転自在に支持され、前記
孔の回りに糸条ガイドが配されたツイストホイールによ
り、成形前の何れかの工程で合成樹脂を含浸した糸条を
マンドレルに巻き付けて補強母材を形成し、その補強母
材を成形し、補強母材よりマンドレルを抜き取るもので
あり、糸条巻付け工程と成形工程との間に熱収縮性テー
プを巻付ける工程を加えることもできる。製造装置は、
中心部にマンドレル通過用の孔を有する回転ギアーの側
面に複数の糸条ボビンが回転自在に支持され、前記孔の
回りに糸条ガイドが配されたツイストホイールと、その
下流側にマンドレルに対して接離可能に配されたカッタ
ーと、成形装置とよりなるものである。
【０００６】
【作用】上記のように構成された発明においては、成形
前の何れかの工程で合成樹脂を含浸した糸条は、ツイス
トホイルの各ボビンよりガイドを経てマンドレル表面に
導かれ、マンドレルの移動と共にギアーが回転すること
により、マンドレル表面に１層又は複数層巻き付けられ
る。場合によっては、更に熱収縮性のテープが巻付けら
れる。次いで、カッターによって所定長の補強母材に切
断され、成形される。その際、テープによって熱硬化性
合成樹脂の流失が防がれる。最後に、補強母材からマン
ドレルが抜き取られ、中空の繊維強化プラスチックが得
られる。
前の何れかの工程で合成樹脂を含浸した糸条は、ツイス
トホイルの各ボビンよりガイドを経てマンドレル表面に
導かれ、マンドレルの移動と共にギアーが回転すること
により、マンドレル表面に１層又は複数層巻き付けられ
る。場合によっては、更に熱収縮性のテープが巻付けら
れる。次いで、カッターによって所定長の補強母材に切
断され、成形される。その際、テープによって熱硬化性
合成樹脂の流失が防がれる。最後に、補強母材からマン
ドレルが抜き取られ、中空の繊維強化プラスチックが得
られる。
【０００７】
【実施例】図１ないし図５を参照し、この発明の筒状繊
維強化プラスチックの製造方法及び装置の実施例につい
て説明する。なお、図１ないし図４は、フレーム等を省
略して要部のみを示している。
維強化プラスチックの製造方法及び装置の実施例につい
て説明する。なお、図１ないし図４は、フレーム等を省
略して要部のみを示している。
【０００８】この発明における筒状繊維強化プラスチッ
クは、概ね、次のようにして製造される
クは、概ね、次のようにして製造される
【０００９】先ず、予め熱硬化性合成樹脂が含浸されて
いるカーボン繊維、ガラス繊維、アラミド繊維等よりな
る糸条（プリプレグドヤーン）Ｆを棒状のマンドレルＭ
の表面に１層又は数層巻き付ける。なお、熱硬化性合成
樹脂の含浸は、後述する成形前の何れの工程で含浸させ
てもよい。
いるカーボン繊維、ガラス繊維、アラミド繊維等よりな
る糸条（プリプレグドヤーン）Ｆを棒状のマンドレルＭ
の表面に１層又は数層巻き付ける。なお、熱硬化性合成
樹脂の含浸は、後述する成形前の何れの工程で含浸させ
てもよい。
【００１０】更に、その最表層に熱収縮性のテープＴを
被覆して補強母材を形成する。この熱収縮性テープＴ
は、次工程の成形時に糸条に含浸している熱硬化性合成
樹脂が流失しないようにするために用いられる。なお、
この工程を省略しても一応筒状繊維強化プラスチックを
製造することができる。
被覆して補強母材を形成する。この熱収縮性テープＴ
は、次工程の成形時に糸条に含浸している熱硬化性合成
樹脂が流失しないようにするために用いられる。なお、
この工程を省略しても一応筒状繊維強化プラスチックを
製造することができる。
【００１１】次いで、必要長に切断後、その補強母材を
マンドレルと共にオーブンに入れて成形を行う。また圧
力容器に入れて温度と内圧を上げて、周知のオートクレ
ーブ成形を行うこともできる。
マンドレルと共にオーブンに入れて成形を行う。また圧
力容器に入れて温度と内圧を上げて、周知のオートクレ
ーブ成形を行うこともできる。
【００１２】最後に、補強母材を成形容器から出した後
にマンドレルを抜き取る。
にマンドレルを抜き取る。
【００１３】このようにして製造された繊維強化プラス
チックは、図５に示すように、マンドレルＭを抜いた後
が中空の穴となっている筒状である。
チックは、図５に示すように、マンドレルＭを抜いた後
が中空の穴となっている筒状である。
【００１４】マンドレルＭは耐熱性素材よりなる棒状体
であり、太さは一様でもよく、部分的に滑らかに変化し
たり、テーパー状でもよい。そして、表面には、成形後
に補強母材より容易に抜取り得るように、離形材が塗布
されている。
であり、太さは一様でもよく、部分的に滑らかに変化し
たり、テーパー状でもよい。そして、表面には、成形後
に補強母材より容易に抜取り得るように、離形材が塗布
されている。
【００１５】糸条ＦのマンドレルＭへの巻付けは、図１
及び図２に示すツイストホイルによって行われる。
及び図２に示すツイストホイルによって行われる。
【００１６】ツイストホイルは、大ギアー１と、ガイド
２とよりなっている。
２とよりなっている。
【００１７】大ギアー１は、モーター３によって駆動さ
れる駆動ギアー４及び複数の従動ギアー５によって周囲
より回転可能に支持されており、通常鉛直に配される。
その一面には複数個のボビンＢが回転自在に支持され、
中心部にはマンドレルＭが挿通されるに充分大きな孔１
ａが形成されている。
れる駆動ギアー４及び複数の従動ギアー５によって周囲
より回転可能に支持されており、通常鉛直に配される。
その一面には複数個のボビンＢが回転自在に支持され、
中心部にはマンドレルＭが挿通されるに充分大きな孔１
ａが形成されている。
【００１８】ガイド２は、ギアー中心部の孔１ａを囲む
筒状体であり、その回りにはギアー１に支持されたボビ
ンＢの長さ方向中間位置に対応する位置にボビンＢの数
と等しい数のガイド孔２ａが穿設されている。
筒状体であり、その回りにはギアー１に支持されたボビ
ンＢの長さ方向中間位置に対応する位置にボビンＢの数
と等しい数のガイド孔２ａが穿設されている。
【００１９】このように構成されたツイストホイルは、
各ボビンより引き出された糸条Ｆを対応するガイド孔２
ａよりマンドレルＭ表面に導き、そして、マンドレルＭ
を長さ方向に移動させつつ、大ギアー１をいずれかの方
向に回転させることにより、それ自体で糸条Ｆをマンド
レルＭの表面に１層巻き付けることができる。
各ボビンより引き出された糸条Ｆを対応するガイド孔２
ａよりマンドレルＭ表面に導き、そして、マンドレルＭ
を長さ方向に移動させつつ、大ギアー１をいずれかの方
向に回転させることにより、それ自体で糸条Ｆをマンド
レルＭの表面に１層巻き付けることができる。
【００２０】しかしながら、通常、補強母材は数層が必
要であり、そのような補強母材を製造する場合には、図
３に示すように、大ギアー１を複数（図３では３個）所
定間隔を置いて重ねて配置したツイストホイルを用いる
必要がある。その各大ギアー１の構成は、基本的には図
１及び図２に示すものと同様である。
要であり、そのような補強母材を製造する場合には、図
３に示すように、大ギアー１を複数（図３では３個）所
定間隔を置いて重ねて配置したツイストホイルを用いる
必要がある。その各大ギアー１の構成は、基本的には図
１及び図２に示すものと同様である。
【００２１】このように構成されたツイストホイルにお
いては、中央の大ギアー１を停止した状態とし、その両
側の大ギアー１の回転方向を逆にしたり、また、各大ギ
アー１の回転方向及び速度を様々に変えることができ
る。しかも、その変化はマンドレルＭの長さ方向におい
ても行うことができる（この点は、図１及び図２に示す
ものも同様である）。
いては、中央の大ギアー１を停止した状態とし、その両
側の大ギアー１の回転方向を逆にしたり、また、各大ギ
アー１の回転方向及び速度を様々に変えることができ
る。しかも、その変化はマンドレルＭの長さ方向におい
ても行うことができる（この点は、図１及び図２に示す
ものも同様である）。
【００２２】このような様々な回転方向及び速度の変化
を取り入れることにより、強度及び可撓性等の物理特性
が最適の目的物を得ることができる。例えば、釣竿のよ
うに剛性を要する手元部分と、可撓性を要する部分とを
連続的に製造することができる。なお、停止状態にある
大ギアー１の各ボビンＢから引き出される糸条Ｆは、図
５の中間層のように長さ方向に真っ直ぐ走る層となり、
引っ張り強度を要する場合に適する。
を取り入れることにより、強度及び可撓性等の物理特性
が最適の目的物を得ることができる。例えば、釣竿のよ
うに剛性を要する手元部分と、可撓性を要する部分とを
連続的に製造することができる。なお、停止状態にある
大ギアー１の各ボビンＢから引き出される糸条Ｆは、図
５の中間層のように長さ方向に真っ直ぐ走る層となり、
引っ張り強度を要する場合に適する。
【００２３】熱収縮性のテープＴの被覆は、図３に示す
テープラッピング装置によって行われる。
テープラッピング装置によって行われる。
【００２４】テープラッピング装置は、ツイストホイル
の下流側の大ギアー１に所定間隔を置いて重ねて配置さ
れるものであり、大ギアー６と、ガイド７とよりなって
いる。なお、図１に示すツイストホイルにも同様のテー
プラッピング装置が配されるが、図示省略している。
の下流側の大ギアー１に所定間隔を置いて重ねて配置さ
れるものであり、大ギアー６と、ガイド７とよりなって
いる。なお、図１に示すツイストホイルにも同様のテー
プラッピング装置が配されるが、図示省略している。
【００２５】大ギアー６は、ツイストホイルにおける大
ギアー１と基本的には変わらないが、支持されるボビン
Ｂ２は熱収縮性のテープＴを巻いたものが一つである。
ギアー１と基本的には変わらないが、支持されるボビン
Ｂ２は熱収縮性のテープＴを巻いたものが一つである。
【００２６】ガイド７は、ボビンＢ２より解じょされる
テープＴの上又は下より接する各板状体よりなり、ボビ
ンＢ２の支持位置脇に設置される。
テープＴの上又は下より接する各板状体よりなり、ボビ
ンＢ２の支持位置脇に設置される。
【００２７】マンドレルＭは、図４に示すように、ツイ
ストホイルの上流側及びテープラッピング装置の下流側
にそれぞれ配置された各送りローラー８、９によって、
ツイストホイルの大ギアー１及びテープラッピング装置
の大ギアー６の回転に同期して送られる。
ストホイルの上流側及びテープラッピング装置の下流側
にそれぞれ配置された各送りローラー８、９によって、
ツイストホイルの大ギアー１及びテープラッピング装置
の大ギアー６の回転に同期して送られる。
【００２８】また、テープラッピング装置とローラー９
との間には、エアーシリンダー１１によってマンドレル
Ｍに対し接離可能に支持され、モーター１２によって回
転駆動されるカッター１０が設けられている。従って、
カッター１０を適宜作用させることにより、所定長の補
強母材を得ることができる。
との間には、エアーシリンダー１１によってマンドレル
Ｍに対し接離可能に支持され、モーター１２によって回
転駆動されるカッター１０が設けられている。従って、
カッター１０を適宜作用させることにより、所定長の補
強母材を得ることができる。
【００２９】以上のように構成された製造装置におい
て、ツイストホイルの各ボビンＢ１より引き出された熱
硬化性合成樹脂含浸の糸条Ｆは、各ガイド孔２ａよりマ
ンドレルＭ表面に導かれ、マンドレルＭの移動共に大ギ
アー１が回転することにより、マンドレルＭ表面に１層
又は複数層巻き付けられる。場合によっては、更に熱収
縮性のテープＴが巻付けられる。次いで、カッター１０
が接近回転することにより所定長の補強母材に切断さ
れ、成形される。その際、テープＴによって熱硬化性合
成樹脂の流失が防がれる。最後に、補強母材からマンド
レルＭが抜き取られ、中空の繊維強化プラスチックが得
られる。
て、ツイストホイルの各ボビンＢ１より引き出された熱
硬化性合成樹脂含浸の糸条Ｆは、各ガイド孔２ａよりマ
ンドレルＭ表面に導かれ、マンドレルＭの移動共に大ギ
アー１が回転することにより、マンドレルＭ表面に１層
又は複数層巻き付けられる。場合によっては、更に熱収
縮性のテープＴが巻付けられる。次いで、カッター１０
が接近回転することにより所定長の補強母材に切断さ
れ、成形される。その際、テープＴによって熱硬化性合
成樹脂の流失が防がれる。最後に、補強母材からマンド
レルＭが抜き取られ、中空の繊維強化プラスチックが得
られる。
【００３０】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載するような効果を奏する。
れているので、以下に記載するような効果を奏する。
【００３１】即ち、軽量、且つ、所望の長さ及び物理特
性を有する筒状繊維強化プラスチックを効率よく製造す
ることができるようになった。また、組成装置による補
強母材の形成に比べて１０倍以上の高生産性をあげるこ
とができる。
性を有する筒状繊維強化プラスチックを効率よく製造す
ることができるようになった。また、組成装置による補
強母材の形成に比べて１０倍以上の高生産性をあげるこ
とができる。
【図１】この発明の製造装置を構成するツイストホイル
の斜視図である。
の斜視図である。
【図２】この発明の製造装置を構成するツイストホイル
の一部断面図である。
の一部断面図である。
【図３】この発明の製造装置を構成するツイストホイル
及びテープラッピング装置の斜視図である。
及びテープラッピング装置の斜視図である。
【図４】この発明の製造装置を構成するツイストホイ
ル、テープラッピング装置、マンドレル送り装置及びマ
ンドレルカッターの概略正面図である。
ル、テープラッピング装置、マンドレル送り装置及びマ
ンドレルカッターの概略正面図である。
【図５】筒状繊維強化プラスチックの層構成を説明する
斜視図である。
斜視図である。
【図６】従来の糸条巻付け装置（フィラメントワインダ
ー）の概略斜視図である。
ー）の概略斜視図である。
１ 大ギアー（回転ギアー） １ａ 孔 ２ 糸条ガイド ６ 大ギアー ７ テープガイド ８ 送りローラー ９ 送りローラー １０ カッター Ｂ１ 糸条ボビン Ｂ２ テープボビン Ｍ マンドレル Ｔ 熱収縮性テープ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｃ 70/06 Ｂ６５Ｈ 54/02 Ａ 55/04 // Ｂ２９Ｋ 105:08
Claims (3)
- 【請求項１】中心部にマンドレル通過用の孔を有する回
転ギアーの側面に複数の糸条ボビンが回転自在に支持さ
れ、前記孔の回りに糸条ガイドが配されたツイストホイ
ールにより、成形前の何れかの工程で合成樹脂を含浸し
た糸条をマンドレルに巻き付けて補強母材を形成し、そ
の補強母材を成形し、補強母材よりマンドレルを抜き取
る筒状繊維強化プラスチックの製造方法。 - 【請求項２】糸条巻付け工程と成形工程との間に熱収縮
性テープを巻付ける工程を加えた請求項１に記載の筒状
繊維強化プラスチックの製造方法。 - 【請求項３】中心部にマンドレル通過用の孔を有する回
転ギアーの側面に複数の糸条ボビンが回転自在に支持さ
れ、前記孔の回りに糸条ガイドが配されたツイストホイ
ールと、その下流側にマンドレルに対して接離可能に配
されたカッターと、成形装置とよりなる筒状繊維強化プ
ラスチックの製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7018517A JPH08187797A (ja) | 1995-01-10 | 1995-01-10 | 筒状繊維強化プラスチックの製造方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7018517A JPH08187797A (ja) | 1995-01-10 | 1995-01-10 | 筒状繊維強化プラスチックの製造方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08187797A true JPH08187797A (ja) | 1996-07-23 |
Family
ID=11973828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7018517A Pending JPH08187797A (ja) | 1995-01-10 | 1995-01-10 | 筒状繊維強化プラスチックの製造方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08187797A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2010000692A (ja) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Murata Mach Ltd | フィラメントワインディング装置及び方法 |
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| JPWO2021186734A1 (ja) * | 2020-03-19 | 2021-09-23 | ||
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-
1995
- 1995-01-10 JP JP7018517A patent/JPH08187797A/ja active Pending
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