JPH0979248A - Ｃｃｍのスプリングワッシャーの製造法 - Google Patents
Ｃｃｍのスプリングワッシャーの製造法Info
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- JPH0979248A JPH0979248A JP25580195A JP25580195A JPH0979248A JP H0979248 A JPH0979248 A JP H0979248A JP 25580195 A JP25580195 A JP 25580195A JP 25580195 A JP25580195 A JP 25580195A JP H0979248 A JPH0979248 A JP H0979248A
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- Japan
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- carbon fiber
- spring
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- Bolts, Nuts, And Washers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温炉において導電性とスプリング機能
を有する炭素繊維強化炭素材（ＣＣＭ）のスプリングワ
ッシャーの安価な製造法を提供する。 【解決手段】 引張り強さ２００kg/mm2以上、引張
り弾性率２４０００kg/mm2以上の炭素繊維の束またはス
リーブ状に編んだプリプレグを治具のスパイラルな溝に
巻き付けて加熱、半硬化し、治具を外し、次に加熱、硬
化させてコイル状成形体を得る。次に成形体を炭化、黒
鉛化しコイル状のＣＣＭを得る。更に一巻き毎に分離し
てＣＣＭのスプリングワッシャーを得る。
を有する炭素繊維強化炭素材（ＣＣＭ）のスプリングワ
ッシャーの安価な製造法を提供する。 【解決手段】 引張り強さ２００kg/mm2以上、引張
り弾性率２４０００kg/mm2以上の炭素繊維の束またはス
リーブ状に編んだプリプレグを治具のスパイラルな溝に
巻き付けて加熱、半硬化し、治具を外し、次に加熱、硬
化させてコイル状成形体を得る。次に成形体を炭化、黒
鉛化しコイル状のＣＣＭを得る。更に一巻き毎に分離し
てＣＣＭのスプリングワッシャーを得る。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、高温炉において導電性とスプリ
ング機能を有する炭素繊維強化炭素材料（以下ＣＣＭと
いう）のスプリングワツシャーの製造法に関する。ここ
に炭素という用語は炭素及び黒鉛を包括し示す。従って
実質的に炭素質のスプリングワッシャーと黒鉛質のスプ
リングワッシャーの両者を包含する。
ング機能を有する炭素繊維強化炭素材料（以下ＣＣＭと
いう）のスプリングワツシャーの製造法に関する。ここ
に炭素という用語は炭素及び黒鉛を包括し示す。従って
実質的に炭素質のスプリングワッシャーと黒鉛質のスプ
リングワッシャーの両者を包含する。
【０００２】
【従来の技術】スプリング材料としては、金属、セラミ
ック材がある。金属は耐熱温度が低く１０００℃を越え
る条件では使用できない。セラミック材は変形に対して
脆く壊れ易いことと、導電性が低い。
ック材がある。金属は耐熱温度が低く１０００℃を越え
る条件では使用できない。セラミック材は変形に対して
脆く壊れ易いことと、導電性が低い。
【０００３】この欠点を解決する材料として高い耐熱性
と高い導電性を具備したＣＣＭがある。従来ＣＣＭのス
プリングワッシャーの製造方法としては以下のものがあ
る。一つはＣＣＭの板状または棒状のものから、切削加
工によつて製造されるが、強化材の炭素繊維の連続性が
損なわれ剛性が低い。また切削加工のため、ＣＣＭ材か
ら製品の利用率は５０％以下で、製造コストが高い。
と高い導電性を具備したＣＣＭがある。従来ＣＣＭのス
プリングワッシャーの製造方法としては以下のものがあ
る。一つはＣＣＭの板状または棒状のものから、切削加
工によつて製造されるが、強化材の炭素繊維の連続性が
損なわれ剛性が低い。また切削加工のため、ＣＣＭ材か
ら製品の利用率は５０％以下で、製造コストが高い。
【０００４】別の方法として例えば、特開昭５７ー１８
８４６４号の有機質線状体を賦形した後、炭素化した炭
素スプリングの製造法がある。実施例の中で炭素繊維の
短繊維を４０〜７０％重量、有機線状体組成物に含有さ
せたものがある。しかし、この方法では炭素繊維が短繊
維であるため、繊維の連続性が損なわれてしまい、目的
のスプリング特性が得られない。
８４６４号の有機質線状体を賦形した後、炭素化した炭
素スプリングの製造法がある。実施例の中で炭素繊維の
短繊維を４０〜７０％重量、有機線状体組成物に含有さ
せたものがある。しかし、この方法では炭素繊維が短繊
維であるため、繊維の連続性が損なわれてしまい、目的
のスプリング特性が得られない。
【０００５】
【発明の課題】強化材の炭素繊維の連続性を保持し、剛
性の高いＣＣＭのスプリングワッシャーを得ること、並
びに切削ロスが少なく製造コストを低減することにあ
る。
性の高いＣＣＭのスプリングワッシャーを得ること、並
びに切削ロスが少なく製造コストを低減することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、引張り強さ２
００kg/mm2以上、引張り弾性率２４０００kg/mm2以上の
炭素繊維の束又はスリーブ状に編んだプリプレグを治具
のスパイラルな溝に巻き付けて加熱し、半硬化させる。
この状態で、半硬化のコイル状成形体を治具から外し、
更に加熱し、完全に硬化させてコイル状成形体を得る。
００kg/mm2以上、引張り弾性率２４０００kg/mm2以上の
炭素繊維の束又はスリーブ状に編んだプリプレグを治具
のスパイラルな溝に巻き付けて加熱し、半硬化させる。
この状態で、半硬化のコイル状成形体を治具から外し、
更に加熱し、完全に硬化させてコイル状成形体を得る。
【０００７】次に成形体を炭化、必要に応じてピッチ等
を含浸、焼成、黒鉛化しＣＣＭのコイル状材を得る。更
に一巻き毎に分離し、ＣＣＭのスプリングワツシヤーと
する。本発明によって切削ロスの量は、一巻き毎に分離
する際に生じるのみで、従来方法に比べ大幅にロスを減
少できる。また炭素繊維はＣＣＭ材の中で連続してお
り、剛性の高いスプリングワッシャーが得られる。
を含浸、焼成、黒鉛化しＣＣＭのコイル状材を得る。更
に一巻き毎に分離し、ＣＣＭのスプリングワツシヤーと
する。本発明によって切削ロスの量は、一巻き毎に分離
する際に生じるのみで、従来方法に比べ大幅にロスを減
少できる。また炭素繊維はＣＣＭ材の中で連続してお
り、剛性の高いスプリングワッシャーが得られる。
【０００８】
【実施例】以下に実施例を示し、本発明の特徴を説明す
る。６０００フィラメントの引張り強度２２０kg/mm2、
引張り弾性率２５０００kg/mm2の炭素繊維束１２本で編
組したスリーブに炭化残存率の高いフェノール樹脂、フ
ラン樹脂等を含浸し、プリプレグとする。
る。６０００フィラメントの引張り強度２２０kg/mm2、
引張り弾性率２５０００kg/mm2の炭素繊維束１２本で編
組したスリーブに炭化残存率の高いフェノール樹脂、フ
ラン樹脂等を含浸し、プリプレグとする。
【０００９】このプリプレグを外径５０mmで溝幅３mm、
溝底径２０mm、溝のピッチ３mmのスパイラル溝を持つ長
さ２００mmの治具に巻き付けて加熱し、半硬化する。半
硬化の温度、時間は使用樹脂により適宜選定される。半
硬化の後に治具を外し、軸方向を垂直にして、加熱し完
全に硬化させる。次に成形体を炭化、更に必要に応じて
ピツチタール又は樹脂を含浸、焼成、黒鉛化しコイル状
のＣＣＭを得る。これを一巻き毎に分離させてＣＣＭの
スプリングワッシャーを得た。スプリング性能を隙間を
ゼロとする荷重を測定したところ５〜６ｋｇであった。
このことから溝のピッチを大きくすれば、更にスプリン
グの隙間をゼロとする荷重は大きく出来ることが分か
る。
溝底径２０mm、溝のピッチ３mmのスパイラル溝を持つ長
さ２００mmの治具に巻き付けて加熱し、半硬化する。半
硬化の温度、時間は使用樹脂により適宜選定される。半
硬化の後に治具を外し、軸方向を垂直にして、加熱し完
全に硬化させる。次に成形体を炭化、更に必要に応じて
ピツチタール又は樹脂を含浸、焼成、黒鉛化しコイル状
のＣＣＭを得る。これを一巻き毎に分離させてＣＣＭの
スプリングワッシャーを得た。スプリング性能を隙間を
ゼロとする荷重を測定したところ５〜６ｋｇであった。
このことから溝のピッチを大きくすれば、更にスプリン
グの隙間をゼロとする荷重は大きく出来ることが分か
る。
【００１０】これは、高温において黒鉛ヒーターと電極
又は黒鉛ヒーター素子間の締め付け圧５〜１０kg/cm2に
対し、接触面積５ｃｍ2 とすると、２５〜５０ｋｇの総
荷重の１０〜２４％であるので、黒鉛のヒーターに接続
する黒鉛製ボルト、ナツトのワッシャーとして使用する
と、ねじの緩みが防止できる。
又は黒鉛ヒーター素子間の締め付け圧５〜１０kg/cm2に
対し、接触面積５ｃｍ2 とすると、２５〜５０ｋｇの総
荷重の１０〜２４％であるので、黒鉛のヒーターに接続
する黒鉛製ボルト、ナツトのワッシャーとして使用する
と、ねじの緩みが防止できる。
【００１１】
【発明の効果】従来は本発明のようなスプリングワッシ
ャーを使用していないため、取付け時の締付だけであっ
たので、使用中にねじが緩む事故も起きており、特に半
導体のシリコン単結晶引上げ装置のヒーターは、シリコ
ンウエハーの大口径化に伴い、大型のヒーターとなり、
通電電流も大きく安定して操炉できるヒーターが特に要
求されている。本願発明のスプリングワッシャーは、ね
じの緩みを防止し、かつ炭素材料であるため導電性が高
く、化学的に安定で高温強度が高い。
ャーを使用していないため、取付け時の締付だけであっ
たので、使用中にねじが緩む事故も起きており、特に半
導体のシリコン単結晶引上げ装置のヒーターは、シリコ
ンウエハーの大口径化に伴い、大型のヒーターとなり、
通電電流も大きく安定して操炉できるヒーターが特に要
求されている。本願発明のスプリングワッシャーは、ね
じの緩みを防止し、かつ炭素材料であるため導電性が高
く、化学的に安定で高温強度が高い。
Claims (1)
- 【請求項１】引張り強さ２００kg/mm2以上、引張り弾性
率２４０００kg/mm2以上の炭素繊維の束またはスリーブ
状に編んだプリプレグをスパイラルな溝に巻き付けて、
半硬化し、溝から外し、次に加熱硬化し成形を完了す
る。成形体を加熱炭化、必要に応じて含浸、焼成、黒鉛
化し、一巻き毎に分離させることを特徴とする炭素繊維
強化炭素材料（ＣＣＭ）のスプリングワッシャーの製造
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25580195A JP3333361B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | Ｃｃｍのスプリングワッシャーの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25580195A JP3333361B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | Ｃｃｍのスプリングワッシャーの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0979248A true JPH0979248A (ja) | 1997-03-25 |
| JP3333361B2 JP3333361B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=17283830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25580195A Expired - Fee Related JP3333361B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | Ｃｃｍのスプリングワッシャーの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3333361B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11317240A (ja) * | 1998-04-30 | 1999-11-16 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 密閉式電池 |
| US6231709B1 (en) * | 1997-12-22 | 2001-05-15 | Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation - S.N.E.C.M.A. | Method of making a spring out of thermostructural composite material |
| JP2017106502A (ja) * | 2015-12-08 | 2017-06-15 | 株式会社Ｃｆｃデザイン | 炭素／炭素複合材製コイルスプリング |
| JP2018123023A (ja) * | 2017-01-31 | 2018-08-09 | イビデン株式会社 | セラミックバネの製造方法及びセラミックバネ |
| JP2018204736A (ja) * | 2017-06-07 | 2018-12-27 | 株式会社Ｃｆｃデザイン | スプリング素子を応用したスプリングシステム |
| KR20200016237A (ko) | 2017-06-07 | 2020-02-14 | 씨에프씨 디자인 인크. | 탄소/탄소복합재 스프링 소자 및 그 제조 방법 |
-
1995
- 1995-09-08 JP JP25580195A patent/JP3333361B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6231709B1 (en) * | 1997-12-22 | 2001-05-15 | Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation - S.N.E.C.M.A. | Method of making a spring out of thermostructural composite material |
| JPH11317240A (ja) * | 1998-04-30 | 1999-11-16 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 密閉式電池 |
| JP2017106502A (ja) * | 2015-12-08 | 2017-06-15 | 株式会社Ｃｆｃデザイン | 炭素／炭素複合材製コイルスプリング |
| JP2018123023A (ja) * | 2017-01-31 | 2018-08-09 | イビデン株式会社 | セラミックバネの製造方法及びセラミックバネ |
| JP2018204736A (ja) * | 2017-06-07 | 2018-12-27 | 株式会社Ｃｆｃデザイン | スプリング素子を応用したスプリングシステム |
| KR20200016237A (ko) | 2017-06-07 | 2020-02-14 | 씨에프씨 디자인 인크. | 탄소/탄소복합재 스프링 소자 및 그 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3333361B2 (ja) | 2002-10-15 |
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Legal Events
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