JPH09314687A - Ｆｒｐ筒体 - Google Patents
Ｆｒｐ筒体Info
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- JPH09314687A JPH09314687A JP8153127A JP15312796A JPH09314687A JP H09314687 A JPH09314687 A JP H09314687A JP 8153127 A JP8153127 A JP 8153127A JP 15312796 A JP15312796 A JP 15312796A JP H09314687 A JPH09314687 A JP H09314687A
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Landscapes
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 筒体全体にわたって均一に高強度・高剛性を
発現でき、外周面加工なしでも高い真円度を有するＦＲ
Ｐ筒体を提供する。 【解決手段】 繊維軸が筒軸方向の補強繊維層と、繊維
軸が筒軸方向に対し＋θ°および−θ°をなす補強繊維
層との少なくとも３層の補強繊維層を有し、かつ、筒軸
方向に対し＋θ°および−θ°をなす補強繊維層が連続
補強繊維から形成されていることを特徴とするＦＲＰ筒
体。
発現でき、外周面加工なしでも高い真円度を有するＦＲ
Ｐ筒体を提供する。 【解決手段】 繊維軸が筒軸方向の補強繊維層と、繊維
軸が筒軸方向に対し＋θ°および−θ°をなす補強繊維
層との少なくとも３層の補強繊維層を有し、かつ、筒軸
方向に対し＋θ°および−θ°をなす補強繊維層が連続
補強繊維から形成されていることを特徴とするＦＲＰ筒
体。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＦＲＰ筒体に関
し、とくに、高強度・高剛性で、かつ、表面加工を施さ
ないでも高い真円度を有し、安価に製造できるＦＲＰ筒
体に関する。
し、とくに、高強度・高剛性で、かつ、表面加工を施さ
ないでも高い真円度を有し、安価に製造できるＦＲＰ筒
体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＦＲＰ筒体は、主としてフィラメ
ントワインディング法やシートワインディング法によっ
て成形されている。
ントワインディング法やシートワインディング法によっ
て成形されている。
【０００３】フィラメントワインディング法は、マンド
レル上に樹脂を含浸しない、あるいは樹脂を含浸した補
強繊維束を巻き付けて成形する方法であるが、繊維軸が
筒軸方向（筒体長手方向）の補強繊維層（０°層）を巻
くことができないので、筒軸方向における弾性率を上げ
ることが困難であり、その分長手方向における曲げ強
度、剛性が上がらない。
レル上に樹脂を含浸しない、あるいは樹脂を含浸した補
強繊維束を巻き付けて成形する方法であるが、繊維軸が
筒軸方向（筒体長手方向）の補強繊維層（０°層）を巻
くことができないので、筒軸方向における弾性率を上げ
ることが困難であり、その分長手方向における曲げ強
度、剛性が上がらない。
【０００４】また、表面に、巻き付けられた補強繊維束
に沿った凹凸が残るため、そのままでは真円度が低く、
真円度向上や外観向上のため、一般に成形後に表面研削
加工が必要である、研削のため、加工工数が増大すると
ともに、研削により補強繊維が切断されることがあり、
強度低下や強度的欠陥部位発生の原因になる。
に沿った凹凸が残るため、そのままでは真円度が低く、
真円度向上や外観向上のため、一般に成形後に表面研削
加工が必要である、研削のため、加工工数が増大すると
ともに、研削により補強繊維が切断されることがあり、
強度低下や強度的欠陥部位発生の原因になる。
【０００５】シートワインディング法は、マンドレル上
に樹脂を含浸しない補強繊維のシート、あるいは樹脂を
含浸した補強繊維のシート（プリプレグ）を巻き付けて
成形する方法であるが、予め準備された所定サイズのシ
ートを巻き付けるため、各繊維配向角に配された補強繊
維は連続繊維とはならない。そのため、補強繊維が連続
繊維である場合に比べ、強度的に劣る。
に樹脂を含浸しない補強繊維のシート、あるいは樹脂を
含浸した補強繊維のシート（プリプレグ）を巻き付けて
成形する方法であるが、予め準備された所定サイズのシ
ートを巻き付けるため、各繊維配向角に配された補強繊
維は連続繊維とはならない。そのため、補強繊維が連続
繊維である場合に比べ、強度的に劣る。
【０００６】また、一般に、シートを巻き付けた後樹脂
含浸状態にて、外周にラッピングテープを巻いて樹脂を
絞るとともに表面側から圧縮力を加えて成形するので、
表面に、テープ巻き付けに伴う凹凸が残る。したがっ
て、前記同様に、とくに塗装等のためには、表面研削加
工が必要になる。その結果、加工工数が増加するととも
に、研削による繊維切断によって、強度低下や強度的な
欠陥部位発生の原因となる。
含浸状態にて、外周にラッピングテープを巻いて樹脂を
絞るとともに表面側から圧縮力を加えて成形するので、
表面に、テープ巻き付けに伴う凹凸が残る。したがっ
て、前記同様に、とくに塗装等のためには、表面研削加
工が必要になる。その結果、加工工数が増加するととも
に、研削による繊維切断によって、強度低下や強度的な
欠陥部位発生の原因となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、筒体
全体にわたって均一に高強度・高剛性を発現でき、か
つ、外周面加工なしでも高い真円度を有するＦＲＰ筒体
を提供することにある。
全体にわたって均一に高強度・高剛性を発現でき、か
つ、外周面加工なしでも高い真円度を有するＦＲＰ筒体
を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のＦＲＰ筒体は、繊維軸が筒軸方向の補強繊
維層と、繊維軸が筒軸方向に対し＋θ°および−θ°を
なす補強繊維層との少なくとも３層の補強繊維層を有
し、かつ、筒軸方向に対し＋θ°および−θ°をなす補
強繊維層が連続補強繊維から形成されていることを特徴
とするものからなる。
に、本発明のＦＲＰ筒体は、繊維軸が筒軸方向の補強繊
維層と、繊維軸が筒軸方向に対し＋θ°および−θ°を
なす補強繊維層との少なくとも３層の補強繊維層を有
し、かつ、筒軸方向に対し＋θ°および−θ°をなす補
強繊維層が連続補強繊維から形成されていることを特徴
とするものからなる。
【０００９】上記θ°の値は、４５°以上９０°未満の
範囲が好ましい。このような±θ°層を配することによ
り、筒体径方向の高い強度、剛性が確保されるととも
に、繊維軸が筒軸方向の補強繊維層により筒軸方向にお
ける高い曲げ強度、曲げ剛性が達成される。
範囲が好ましい。このような±θ°層を配することによ
り、筒体径方向の高い強度、剛性が確保されるととも
に、繊維軸が筒軸方向の補強繊維層により筒軸方向にお
ける高い曲げ強度、曲げ剛性が達成される。
【００１０】この繊維軸が筒軸方向の層における繊維配
向角は、丁度筒軸方向（つまり、０°方向）の場合はも
ちろんのこと、±１０°程度までの範囲を含む（以下、
この補強繊維層を０°層ということもある）。
向角は、丁度筒軸方向（つまり、０°方向）の場合はも
ちろんのこと、±１０°程度までの範囲を含む（以下、
この補強繊維層を０°層ということもある）。
【００１１】このようなＦＲＰ筒体は、いわゆる引抜成
形法によって連続的に成形できる。たとえば、マンドレ
ルの外周に前記少なくとも３層の補強繊維層が配され、
該補強繊維層と樹脂を含む複合材が引抜成形により筒体
に形成されたＦＲＰ筒体である。
形法によって連続的に成形できる。たとえば、マンドレ
ルの外周に前記少なくとも３層の補強繊維層が配され、
該補強繊維層と樹脂を含む複合材が引抜成形により筒体
に形成されたＦＲＰ筒体である。
【００１２】この引抜成形においては、上記補強繊維層
と樹脂を含む複合材が筒状の金型（ダイ）を通して連続
的に引き抜かれるので、成形されるＦＲＰ筒体の表面は
金型内面形状に沿った滑らかな外周面に成形される。し
たがって、基本的に表面研削が不要になり、加工工数が
大幅に削減される。また、表面研削なしで、高い真円度
が得られる。
と樹脂を含む複合材が筒状の金型（ダイ）を通して連続
的に引き抜かれるので、成形されるＦＲＰ筒体の表面は
金型内面形状に沿った滑らかな外周面に成形される。し
たがって、基本的に表面研削が不要になり、加工工数が
大幅に削減される。また、表面研削なしで、高い真円度
が得られる。
【００１３】さらに、０°層に加え、＋θ°層、−θ°
層が連続補強繊維から形成されるので、実質的に繊維に
切れ目が存在せず、筒体全体にわたって均一に高強度、
高剛性が発現される。また、表面研削を必要としないか
ら、研削による繊維の切断も発生せず、強度的な欠陥部
位が発生するおそれもない。
層が連続補強繊維から形成されるので、実質的に繊維に
切れ目が存在せず、筒体全体にわたって均一に高強度、
高剛性が発現される。また、表面研削を必要としないか
ら、研削による繊維の切断も発生せず、強度的な欠陥部
位が発生するおそれもない。
【００１４】このように、少ない工数で均一かつ高特性
に製造される本発明に係るＦＲＰ筒体は、とくに、軽量
で、かつ、強度、剛性的に均一で、しかも、高真円度が
要求される用途に好適なものである。たとえば、高速で
回転されるボビンや各種ローラ、高速回転する伝導軸を
内包する刈払機の操作捍用主管等に用いて最適なもので
ある。
に製造される本発明に係るＦＲＰ筒体は、とくに、軽量
で、かつ、強度、剛性的に均一で、しかも、高真円度が
要求される用途に好適なものである。たとえば、高速で
回転されるボビンや各種ローラ、高速回転する伝導軸を
内包する刈払機の操作捍用主管等に用いて最適なもので
ある。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に、本発明のＦＲＰ筒体の望
ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。図１お
よび図２は、本発明の一実施態様に係るＦＲＰ筒体１を
示している。本実施態様においては、ＦＲＰ筒体１は、
内層に、繊維軸が筒軸２方向の連続補強繊維からなる補
強繊維層３（０°層）、中間層に、繊維軸が筒軸２方向
に対し＋θ°をなす連続補強繊維からなる補強繊維層４
（＋θ°層）、外層に、繊維軸が筒軸２方向に対し−θ
°をなす連続補強繊維からなる補強繊維層５（−θ°
層）が配置されている。θの値は、４５°以上９０°未
満の範囲に設定されている。これら補強繊維層３、４、
５は、ＦＲＰ筒体１に成形された状態では補強繊維と樹
脂とを含む複合材料、つまりＦＲＰからなっている。
ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。図１お
よび図２は、本発明の一実施態様に係るＦＲＰ筒体１を
示している。本実施態様においては、ＦＲＰ筒体１は、
内層に、繊維軸が筒軸２方向の連続補強繊維からなる補
強繊維層３（０°層）、中間層に、繊維軸が筒軸２方向
に対し＋θ°をなす連続補強繊維からなる補強繊維層４
（＋θ°層）、外層に、繊維軸が筒軸２方向に対し−θ
°をなす連続補強繊維からなる補強繊維層５（−θ°
層）が配置されている。θの値は、４５°以上９０°未
満の範囲に設定されている。これら補強繊維層３、４、
５は、ＦＲＰ筒体１に成形された状態では補強繊維と樹
脂とを含む複合材料、つまりＦＲＰからなっている。
【００１６】使用する補強繊維の種類としては、特に限
定されないが、たとえば、炭素繊維、ガラス繊維、アラ
ミド繊維、アルミナ繊維等の高強度・高弾性率繊維を一
種または二種以上使用できる。中でも、軽量でかつ高強
度・高弾性率の炭素繊維が好ましい。
定されないが、たとえば、炭素繊維、ガラス繊維、アラ
ミド繊維、アルミナ繊維等の高強度・高弾性率繊維を一
種または二種以上使用できる。中でも、軽量でかつ高強
度・高弾性率の炭素繊維が好ましい。
【００１７】また、上記のような補強繊維に対し、他の
繊維を併用することもできる。併用する繊維としては、
有機繊維が好ましく、有機繊維の併用によって、たとえ
ば炭素繊維１００％で補強する場合に比べ、耐衝撃性や
振動減衰特性を向上できる。
繊維を併用することもできる。併用する繊維としては、
有機繊維が好ましく、有機繊維の併用によって、たとえ
ば炭素繊維１００％で補強する場合に比べ、耐衝撃性や
振動減衰特性を向上できる。
【００１８】併用する有機繊維としては、例えば芳香族
ポリアミド繊維、芳香族ポリエステル繊維、ポリビニル
アルコール繊維などの高強度、高弾性率の繊維が好まし
いが、ナイロン、ポリエステル等に一般の有機繊維を使
用してもよい。勿論、このような有機繊維による効果を
特に必要としない場合には、炭素繊維に併用する繊維と
して、ガラス繊維等の無機繊維を補助として使用しても
何ら差し支えない。
ポリアミド繊維、芳香族ポリエステル繊維、ポリビニル
アルコール繊維などの高強度、高弾性率の繊維が好まし
いが、ナイロン、ポリエステル等に一般の有機繊維を使
用してもよい。勿論、このような有機繊維による効果を
特に必要としない場合には、炭素繊維に併用する繊維と
して、ガラス繊維等の無機繊維を補助として使用しても
何ら差し支えない。
【００１９】使用するマトリックス樹脂としては、エポ
キシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、
ビニルエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が好ましい。特
に、後述のようなプルワインド法により連続製造する場
合においては、熱硬化性樹脂の使用が好ましい。勿論、
ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂も
使用可能である。また、これらの混合樹脂も使用可能で
ある。
キシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、
ビニルエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が好ましい。特
に、後述のようなプルワインド法により連続製造する場
合においては、熱硬化性樹脂の使用が好ましい。勿論、
ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂も
使用可能である。また、これらの混合樹脂も使用可能で
ある。
【００２０】また、上記マトリックス樹脂にはエラスト
マーを混合することもできる。このエラストマーの混合
によって有機繊維を併用した場合と同様に、ＦＲＰ筒体
の耐衝撃性や振動減衰性を向上することができ、たとえ
ば、刈払機の操作捍用主管として用いるのに最適なＦＲ
Ｐ筒体が得られる。
マーを混合することもできる。このエラストマーの混合
によって有機繊維を併用した場合と同様に、ＦＲＰ筒体
の耐衝撃性や振動減衰性を向上することができ、たとえ
ば、刈払機の操作捍用主管として用いるのに最適なＦＲ
Ｐ筒体が得られる。
【００２１】マトリックス樹脂に混合するエラストマー
としては、ポリブタジエン、アクリルニトリル−ブタジ
エン共重合体などを挙げることができる。特にアクリル
ニトリル−ブタジエン共重合体は、マトリックス樹脂と
して代表的なエポキシ樹脂との相溶性に優れているた
め、一層高度の振動減衰性を発揮することができる。特
にエポキシ樹脂にアクリルニトリルの重合比が２０〜５
０％であるアクリルニトリル−ブタジエン共重合体を１
０〜４０重量％混合する場合において、優れた振動減衰
性を発揮することができる。
としては、ポリブタジエン、アクリルニトリル−ブタジ
エン共重合体などを挙げることができる。特にアクリル
ニトリル−ブタジエン共重合体は、マトリックス樹脂と
して代表的なエポキシ樹脂との相溶性に優れているた
め、一層高度の振動減衰性を発揮することができる。特
にエポキシ樹脂にアクリルニトリルの重合比が２０〜５
０％であるアクリルニトリル−ブタジエン共重合体を１
０〜４０重量％混合する場合において、優れた振動減衰
性を発揮することができる。
【００２２】図３は、本発明の別の実施態様に係るＦＲ
Ｐ筒体の層構成を示しており、とくに後述のプルワイン
ド法に適用して好適な例を示している。
Ｐ筒体の層構成を示しており、とくに後述のプルワイン
ド法に適用して好適な例を示している。
【００２３】本実施態様においては、内層側から順に、
０°層１１、＋θ°層１２、−θ°層１３、０°層１
４、−θ’°層１５、＋θ’°層１６、０°層１７が配
置されている。θとθ’は、同じ角度であっても、異な
る角度であってもよい。但し、いずれの場合にも、θを
４５°以上９０°未満の範囲とすることが好ましい。
０°層１１、＋θ°層１２、−θ°層１３、０°層１
４、−θ’°層１５、＋θ’°層１６、０°層１７が配
置されている。θとθ’は、同じ角度であっても、異な
る角度であってもよい。但し、いずれの場合にも、θを
４５°以上９０°未満の範囲とすることが好ましい。
【００２４】また、図２に示した層構成において、さら
に外層に０°層を設けておくこともできる。本発明にあ
っては、いずれの場合にも、少なくとも０°層、＋θ°
層、−θ°層の３層を有する。０°層、＋θ°層、−θ
°層の配置順は、とくに限定されない。
に外層に０°層を設けておくこともできる。本発明にあ
っては、いずれの場合にも、少なくとも０°層、＋θ°
層、−θ°層の３層を有する。０°層、＋θ°層、−θ
°層の配置順は、とくに限定されない。
【００２５】本発明に係るＦＲＰ筒体は、いわゆる引抜
成形法によって製造できる。とくに、＋θ°層、−θ°
層の補強繊維を連続的に巻き付けながら引抜成形する、
プルワインド法が好適である。
成形法によって製造できる。とくに、＋θ°層、−θ°
層の補強繊維を連続的に巻き付けながら引抜成形する、
プルワインド法が好適である。
【００２６】このプルワインド法による成形を、図３に
示した態様のＦＲＰ筒体について、図４を参照して説明
する。
示した態様のＦＲＰ筒体について、図４を参照して説明
する。
【００２７】図４において、３１は片持支持されたマン
ドレルを示しており、マンドレル３１の先端部は、金型
３２の出口まで延びている。マンドレル３１上に先ず０
°層１１形成用の補強繊維４１が引き揃えられて配置さ
れ、矢印Ａの方向に引っ張られて移動する。
ドレルを示しており、マンドレル３１の先端部は、金型
３２の出口まで延びている。マンドレル３１上に先ず０
°層１１形成用の補強繊維４１が引き揃えられて配置さ
れ、矢印Ａの方向に引っ張られて移動する。
【００２８】この移動中の０°層１１の上に、＋θ°層
１２形成用の補強繊維４２が、所定の角度（＋θ°）で
巻き付けられ、０°層１１とともにＡ方向に引っ張られ
て移される。巻き付けは、補強繊維４２用のクリール５
２を矢印の方向に回動させるか、あるいは、別に配置さ
れたクリールから引き出されてきた補強繊維４２を、同
じ矢印の方向に回動するガイドを介してマンドレル周囲
に案内することにより行われる。
１２形成用の補強繊維４２が、所定の角度（＋θ°）で
巻き付けられ、０°層１１とともにＡ方向に引っ張られ
て移される。巻き付けは、補強繊維４２用のクリール５
２を矢印の方向に回動させるか、あるいは、別に配置さ
れたクリールから引き出されてきた補強繊維４２を、同
じ矢印の方向に回動するガイドを介してマンドレル周囲
に案内することにより行われる。
【００２９】移動中の＋θ°層の上に、−θ°層１３形
成用の補強繊維４３が、所定の角度（−θ°）で巻き付
けられ、その内側の補強繊維層１１、１２とともにＡ方
向に引っ張られて移動される。巻き付けは、補強繊維４
３用のクリール５３を、上記クリール５２とは反対方向
に回動させるか、あるいは上記同様のガイドをその方向
に回動させることにより行われる。
成用の補強繊維４３が、所定の角度（−θ°）で巻き付
けられ、その内側の補強繊維層１１、１２とともにＡ方
向に引っ張られて移動される。巻き付けは、補強繊維４
３用のクリール５３を、上記クリール５２とは反対方向
に回動させるか、あるいは上記同様のガイドをその方向
に回動させることにより行われる。
【００３０】移動中の−θ°層１３の上に、０°層１４
形成用の補強繊維４４が、引き揃えられて配置され、矢
印Ａの方向に、その内側の補強繊維層１１、１２、１３
とともに引っ張られて移動される。
形成用の補強繊維４４が、引き揃えられて配置され、矢
印Ａの方向に、その内側の補強繊維層１１、１２、１３
とともに引っ張られて移動される。
【００３１】この移動中の０°層１４の上に、−θ’°
１５形成用の補強繊維４５が、所定の角度（−θ’°）
で巻き付けられ、その内側の補強繊維層１１〜１４とと
もにＡ方向に引っ張られて移動される。巻き付けは、ク
リール５５あるいはガイドを矢印方向に回動させること
により行われる。
１５形成用の補強繊維４５が、所定の角度（−θ’°）
で巻き付けられ、その内側の補強繊維層１１〜１４とと
もにＡ方向に引っ張られて移動される。巻き付けは、ク
リール５５あるいはガイドを矢印方向に回動させること
により行われる。
【００３２】この移動中の−θ’°層の上に、＋θ’°
形成用の補強繊維４６が、所定の角度（＋θ’°）で巻
き付けられ、その内側の補強繊維層１１〜１５とともに
Ａ方向に引っ張られて移動される。巻き付けは、クリー
ル５６あるいはガイドを、上記補強繊維層１５形成とは
逆の方向に回動させることにより行われる。
形成用の補強繊維４６が、所定の角度（＋θ’°）で巻
き付けられ、その内側の補強繊維層１１〜１５とともに
Ａ方向に引っ張られて移動される。巻き付けは、クリー
ル５６あるいはガイドを、上記補強繊維層１５形成とは
逆の方向に回動させることにより行われる。
【００３３】さらに移動中の＋θ’°層の上に、０°層
１７形成用の補強繊維４７が引き揃えられて配置され、
矢印Ａ方向に、その内側の補強繊維層１１〜１６ととも
に引っ張られて移動される。
１７形成用の補強繊維４７が引き揃えられて配置され、
矢印Ａ方向に、その内側の補強繊維層１１〜１６ととも
に引っ張られて移動される。
【００３４】本実施態様では、上記のように配置された
補強繊維層１１〜１７からなる、マンドレル３１上をそ
の軸方向に移動中の各補強繊維層に、樹脂が含浸され
る。ただし、樹脂の含浸は、補強繊維をマンドレル３１
上に供給する前に補強繊維に付与しておくことも可能で
ある。
補強繊維層１１〜１７からなる、マンドレル３１上をそ
の軸方向に移動中の各補強繊維層に、樹脂が含浸され
る。ただし、樹脂の含浸は、補強繊維をマンドレル３１
上に供給する前に補強繊維に付与しておくことも可能で
ある。
【００３５】樹脂は、本実施態様では、金型３２の入口
側に延びる含浸型３３中に供給され、含浸型３３の内周
面側から補強繊維層１１〜１７内に含浸される。この樹
脂の含浸は、たとえばマンドレル３１内に、その軸方向
に延び、しかる後に径方向に延びてマンドレル３１周面
上に開口する樹脂流路（図示略）を設けておき、マンド
レル３１側から供給するようにしてもよい。また、含浸
型３３とマンドレル３１の両側から供給するようにして
もよい。
側に延びる含浸型３３中に供給され、含浸型３３の内周
面側から補強繊維層１１〜１７内に含浸される。この樹
脂の含浸は、たとえばマンドレル３１内に、その軸方向
に延び、しかる後に径方向に延びてマンドレル３１周面
上に開口する樹脂流路（図示略）を設けておき、マンド
レル３１側から供給するようにしてもよい。また、含浸
型３３とマンドレル３１の両側から供給するようにして
もよい。
【００３６】樹脂が含浸されたマンドレル３１上の筒状
複合材は、所定の筒状吐出口を備えた金型３２を通さ
れ、金型３２で加熱されて樹脂が硬化され、金型３２の
出口から所定の筒状成形品３４として、連続的に引き抜
かれる。引き抜かれた成形品３４は、必要に応じて所定
長に切断され、目標とするＦＲＰ筒体が得られる。
複合材は、所定の筒状吐出口を備えた金型３２を通さ
れ、金型３２で加熱されて樹脂が硬化され、金型３２の
出口から所定の筒状成形品３４として、連続的に引き抜
かれる。引き抜かれた成形品３４は、必要に応じて所定
長に切断され、目標とするＦＲＰ筒体が得られる。
【００３７】このようなプルワインド法により成形され
たＦＲＰ筒体は、金型３２の出口段階で、外周形状が所
定形状に整えられているため、極めて真円度が高い。し
たがって、外周面の切削加工なしで、５／１００以下の
真円度が容易に得られる。切削加工が不要となるので、
加工工数を大幅に削減できる。また、切削加工による補
強繊維の切断も発生しないから、局部的な強度欠陥も発
生しない。また、切削加工しないので、使用材料に無駄
が生じない。さらに、シートワインディング法の場合の
ようなラッピングテープ巻きも不要であるから、工数が
少なくてすむとともに、正確に所定形状の外周面が得ら
れ、かつ、外観も美麗である。
たＦＲＰ筒体は、金型３２の出口段階で、外周形状が所
定形状に整えられているため、極めて真円度が高い。し
たがって、外周面の切削加工なしで、５／１００以下の
真円度が容易に得られる。切削加工が不要となるので、
加工工数を大幅に削減できる。また、切削加工による補
強繊維の切断も発生しないから、局部的な強度欠陥も発
生しない。また、切削加工しないので、使用材料に無駄
が生じない。さらに、シートワインディング法の場合の
ようなラッピングテープ巻きも不要であるから、工数が
少なくてすむとともに、正確に所定形状の外周面が得ら
れ、かつ、外観も美麗である。
【００３８】また、上記のようなプルワインド法では、
成形されるＦＲＰ筒体の最外層に、マトリックス樹脂の
みからなる薄い表面層が形成されやすい。この樹脂表面
層は、ＦＲＰ筒体の絶縁性向上や耐湿性向上に寄与す
る。また、マトリックス樹脂の種類によっては、撥水性
等をもたせることもできる。
成形されるＦＲＰ筒体の最外層に、マトリックス樹脂の
みからなる薄い表面層が形成されやすい。この樹脂表面
層は、ＦＲＰ筒体の絶縁性向上や耐湿性向上に寄与す
る。また、マトリックス樹脂の種類によっては、撥水性
等をもたせることもできる。
【００３９】上記のように作製された本発明に係るＦＲ
Ｐ筒体は、０°層の存在により高い軸方向曲げ剛性を有
するとともに、連続補強繊維で形成された±θ°層の存
在により、高い強度、弾性率、径方向圧縮強度等を有
し、かつ、表面加工なしで優れた真円度を有する。ま
た、連続補強繊維を使用しているので、筒体全体にわた
って均一な高い機械的特性を有し、強度等のばらつきが
極めて小さい。
Ｐ筒体は、０°層の存在により高い軸方向曲げ剛性を有
するとともに、連続補強繊維で形成された±θ°層の存
在により、高い強度、弾性率、径方向圧縮強度等を有
し、かつ、表面加工なしで優れた真円度を有する。ま
た、連続補強繊維を使用しているので、筒体全体にわた
って均一な高い機械的特性を有し、強度等のばらつきが
極めて小さい。
【００４０】なお本発明に係るＦＲＰ筒体は、図１〜図
４に示した層構成を有するものに限らず、たとえば外層
や内層、さらには中間層に他の層、たとえば補強繊維の
マット層や樹脂のみの層を有するものであってもよく、
さらに表面保護層等を有するものであってもよい。ま
た、筒体表面等に塗装を施したり、蒸着層を設けたりし
てもよい。
４に示した層構成を有するものに限らず、たとえば外層
や内層、さらには中間層に他の層、たとえば補強繊維の
マット層や樹脂のみの層を有するものであってもよく、
さらに表面保護層等を有するものであってもよい。ま
た、筒体表面等に塗装を施したり、蒸着層を設けたりし
てもよい。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＦＲＰ筒
体によれば、筒体全体にわたって均一に高強度、高弾性
率特性を発現でき、かつ、表面加工なしで高い真円度を
実現できる。したがって、機械的に高性能でかつ外観に
優れたＦＲＰ筒体を容易に安価に製造できる。
体によれば、筒体全体にわたって均一に高強度、高弾性
率特性を発現でき、かつ、表面加工なしで高い真円度を
実現できる。したがって、機械的に高性能でかつ外観に
優れたＦＲＰ筒体を容易に安価に製造できる。
【００４２】このような高性能のＦＲＰ筒体は、とくに
軽量でかつ均一な高機械特性と高い真円度が要求される
用途に好適であり、ボビンやローラ、さらには刈払機の
操作捍用主管等の各種伝動軸に用いて最適なものであ
る。
軽量でかつ均一な高機械特性と高い真円度が要求される
用途に好適であり、ボビンやローラ、さらには刈払機の
操作捍用主管等の各種伝動軸に用いて最適なものであ
る。
【図１】本発明の一実施態様に係るＦＲＰ筒体の部分構
成図である。
成図である。
【図２】図１のＩＩ部の拡大断面図である。
【図３】本発明の別の実施態様に係るＦＲＰ筒体の層構
成を示す部分断面図である。
成を示す部分断面図である。
【図４】図３のＦＲＰ筒体を作製する方法の一例を示す
概略斜視図である。
概略斜視図である。
１ ＦＲＰ筒体 ２ 筒軸 ３ ０°層 ４ ＋θ°層 ５ −θ°層 １１、１４、１７ ０°層 １２ ＋θ°層 １３ −θ°層 １５ −θ’°層 １６ ＋θ’°層 ３１ マンドレル ３２ 金型 ３３ 含浸型 ３４ 成形品 ４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７ 補強繊維 ５２、５３、５５、５６ クリール
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ２９Ｌ 31:32
Claims (8)
- 【請求項１】 繊維軸が筒軸方向の補強繊維層と、繊維
軸が筒軸方向に対し＋θ°および−θ°をなす補強繊維
層との少なくとも３層の補強繊維層を有し、かつ、筒軸
方向に対し＋θ°および−θ°をなす補強繊維層が連続
補強繊維から形成されていることを特徴とするＦＲＰ筒
体。 - 【請求項２】 θ°が４５°以上９０°未満である、請
求項１のＦＲＰ筒体。 - 【請求項３】 引抜成形により形成された、請求項１ま
たは２のＦＲＰ筒体。 - 【請求項４】 真円度が５／１００以下である、請求項
３のＦＲＰ筒体。 - 【請求項５】 補強繊維に炭素繊維を含む、請求項１な
いし４のいずれかに記載のＦＲＰ筒体。 - 【請求項６】 ボビンである、請求項１ないし５のいず
れかに記載のＦＲＰ筒体。 - 【請求項７】 ローラである、請求項１ないし５のいず
れかに記載のＦＲＰ筒体。 - 【請求項８】 刈払機の操作捍用主管である、請求項１
ないし５のいずれかに記載のＦＲＰ筒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8153127A JPH09314687A (ja) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | Ｆｒｐ筒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8153127A JPH09314687A (ja) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | Ｆｒｐ筒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09314687A true JPH09314687A (ja) | 1997-12-09 |
Family
ID=15555580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8153127A Pending JPH09314687A (ja) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | Ｆｒｐ筒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09314687A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001219474A (ja) * | 1999-12-15 | 2001-08-14 | Xerox Corp | 引抜き成形方法 |
| KR20010091378A (ko) * | 2000-03-15 | 2001-10-23 | 윤문수 | 유리섬유 강화 플라스틱 봉 및 그 봉의 제조방법 |
| KR100366066B1 (ko) * | 2000-04-11 | 2003-01-09 | 대원토질 주식회사 | 방향성을 갖는 보강재를 래핑과 필라멘트와인딩의복합공법을 이용하여 제조한 섬유강화플라스틱 파이프 및그 제조방법 |
| JP2008506551A (ja) * | 2004-07-15 | 2008-03-06 | エプシロン コンポジット | 引抜成形により得られる複合管とその製造方法 |
| WO2009078387A1 (ja) * | 2007-12-14 | 2009-06-25 | Zeon Corporation | Ｆｒｐ筒体 |
| JP2012201002A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Shikibo Ltd | ドライプリフォーム、複合材料からなる環状構造体、及びその製造方法 |
| JP2013095112A (ja) * | 2011-11-04 | 2013-05-20 | Shikibo Ltd | 複合材のドライプリフォーム及びその製造方法 |
| JP2016527100A (ja) * | 2013-06-05 | 2016-09-08 | ハチンソン | 複合連接棒、そのような棒を製造するための方法、及びそれを組み込んだ航空機用の天井構造又は床構造 |
| JP2016528063A (ja) * | 2013-06-05 | 2016-09-15 | ハチンソン | 接続ロッド、それを製造する方法、及びそれを含む航空機用の床構造体 |
| JP2018510795A (ja) * | 2015-03-12 | 2018-04-19 | ヴォッベン プロパティーズ ゲーエムベーハーＷｏｂｂｅｎ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ Ｇｍｂｈ | 予成形品の作製方法および作製装置 |
| JP2023504357A (ja) * | 2019-11-15 | 2023-02-03 | ネクスジェン パイプス プライベート リミテッド | パイプ形成装置 |
-
1996
- 1996-05-23 JP JP8153127A patent/JPH09314687A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001219474A (ja) * | 1999-12-15 | 2001-08-14 | Xerox Corp | 引抜き成形方法 |
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| JP2012201002A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Shikibo Ltd | ドライプリフォーム、複合材料からなる環状構造体、及びその製造方法 |
| US9481442B2 (en) | 2011-03-25 | 2016-11-01 | Shikibo Ltd. | Dry preform, annular structure made of a composite material, and manufacturing method for the annular structure |
| JP2013095112A (ja) * | 2011-11-04 | 2013-05-20 | Shikibo Ltd | 複合材のドライプリフォーム及びその製造方法 |
| JP2016527100A (ja) * | 2013-06-05 | 2016-09-08 | ハチンソン | 複合連接棒、そのような棒を製造するための方法、及びそれを組み込んだ航空機用の天井構造又は床構造 |
| JP2016528063A (ja) * | 2013-06-05 | 2016-09-15 | ハチンソン | 接続ロッド、それを製造する方法、及びそれを含む航空機用の床構造体 |
| JP2018510795A (ja) * | 2015-03-12 | 2018-04-19 | ヴォッベン プロパティーズ ゲーエムベーハーＷｏｂｂｅｎ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ Ｇｍｂｈ | 予成形品の作製方法および作製装置 |
| JP2023504357A (ja) * | 2019-11-15 | 2023-02-03 | ネクスジェン パイプス プライベート リミテッド | パイプ形成装置 |
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