JPS6025713A - 繊維強化プラスチツクの成形方法 - Google Patents

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】 現在繊維強化プラスチックによる各種の成形方法が利用
されているが、歯車、プーリ等の如き内部に貫通した軸
周孔等を有する製品に対しては、繊維含有率の高い、長
繊維を有効に利用した効率のよい繊維強化プラスチック
の成形方法は未だ実現されていない。

例えば射出成形法は繊維強化プラスデックの成形法とし
て、生産性及び複雑形状部品の成形において侵れた方法
でＡｒｙるが、粋維’、＋Ｊｔ化プラスチックは短繊昶
、に限定され、通常その含有率は６０カイ）゛度以下で
あり、また長繊維を成形品中で有効に利用することはで
きない。

本発明はこのような問題点を解決するために提案された
もので、繊維をプラスチックのマトリックスで半硬化状
態に成形された所定の貫通孔を有する連続断面の素材を
、同素材の貫通孔を軸孔成形用軸に嵌合して成形品の形
状に即応する空隙を有゛３る閉塞された金型中に配Ｕり
したのら、前記素材をその連続断面方向よりポンチで押
圧して同素材を前記空隙に充満させ、内部に貫通孔を有
する成形品形状に成形し、次いで金型温度を制御してプ
ラスチックの硬化を完了せしめることを％徴とする繊維
強化プラスチックの成形方法に係るものである。

本発明においては前記したように、ｖｌ維をプラスチツ
クのマトリックスで半硬化状態に成形された所定の貫通
孔を有する連続断面の累月を使用し、同素利を軸孔成形
用軸に嵌合して、成形品の形状に即応する空隙を有する
閉塞された金型中に配置したのちポンチによって同素材
をその連紡断面方向より押圧して前記空隙に充満させ、
内部に所定の貫通孔を有する成形品形状に成形し、次い
で金型温度を制御して前記マトリックスとしてのプラス
ティックを硬化せしめるようにしたものである。

従って本発明によれば繊細強化プラスチック成形品の成
形に際して軸孔部を同時に成形しうるものであり、また
前記したように繊維をプラスチックのマ）　ＩＪラック
ス半硬化状態に形成さ第１た所定の貫通孔を有する連続
断面の素材を使用することによって、繊維含有率の高い
、即ち強度その他各種物性に優れた、軸孔部を有する繊
維強化プラスチツク成形品を成形し５るものであり、１
ｔｔＡの／Ａ７Ｍシ維部に雄部出法で、長繊維部にはフ
ィラメントワインディング法等を採用することにより均
質の素材が構成され、縁組強化プラスチック成形の問題
の一つである成形品中の空隙（ボイド）の発生が少なく
なる。なおこのＮ１′、長繊維、短ｆｆ？維の材料の種
類並びに長Ｉｌ＋−′・維の配列、及びマ）　ＩＪノッ
クス絹合せもｚ選択することにより、成形品の物ヤ１、
価格の設定に自由度を持たせることができる。

また本発明によれば収・・細い・化プラスブツク成形品
が閉塞された金型中で成形さ才するのでパリが出す、パ
リ取り加工が小砂で、利料の歩留りがよい。

また射出成形に比軟して＃卸、含有率が高く、且つ長繊
維を有効に活用した成形品か成形される。

以下本発明を図示の実施例について説明する。

第１図乃至第６図はボス（Ｊす「］ｖ軸孔軸孔　ｈ）を
有し、外周に歯部（］Ｃ）を有する平歯車（、＋＋の成
形に本発明を適用した場合の実施例を示す。

（２）は繊維をプラスチックのマトリックスで半硬化状
態に成形した内周部に短状・雄部（２α）、外周部に長
繊維部（２のを有し、中心に最井（ルソ品の軸孔よりや
や大径の貫通孔（２Ｃ）を有する円筒形の索材で、長繊
維部（２ｈ）は傾斜の異なる２つの層（２ｈ１）＜２ｈ
２）より構成されている。

前記素材のＩＮ維の種類としては炭素、ガラス、金属、
セラミック等無機質及びアラミド系に代表される有機質
粋維並に各種のホイスカー等が使用される。

一方、マトリックスとしてのプラスブーツクは熱可塑、
熱硬化性樹脂を自由に選択できるが、成形品としての要
求物性、成形性、コスト等より、例えばエポキシ樹脂、
不飽和Ｈｔリエステル、ビニールエステル樹脂等が利用
できる。

また素材段階としては樹脂の種類により半硬化のＢステ
ージで使用する場合、増粘剤の添加により適当な流動性
を残して使用する場合があり、何れも安定剤、硬化促進
剤等を必要に応じて添加する。

第１図及び第２図は前記平歯車（１）の成形工程を示し
、（３）は上金型、（４）は下金型、（５）は中空筒状
の上部ポンチ、（６）は中空筒状の下部ポンチ、（７）
は前記各ポンチ（５１６）に貫挿される軸孔成形用軸、
（８１は上下金型（３）（４）間に形成された平歯車成
形用空隙である。　□ 而して前記上下金型（３１（４）内に前記累月（２；を
配置して同両金型（３）（４１を閉塞するとともに、素
材（２＋の貫通孔（２Ｃ）に＠ｂ孔成形用軸（７）を挿
貫し、（第１図参照）上部ポンチ（５）と下部ポンチ（
６）とを上下より押圧する。この際内部炸ｆ４！細部（
２りは長υ・・鼾１部（２ｈ）に比して流１１＋　ｅｌ
に優れているので、内部上り長綾雄部（２／Ｉ）を押拡
げる力を第１用さぜ、空隙（８）に充填させて、軸孔を
有する成形品を成形する。

（第２図参照） しかるのち金型温度を素材（２１のマトリックスを構成
する合成樹脂の物性に従って１ｌｉｌＪ御して硬化を完
了させ、金型を用いて成形品を取出′ｉｏなおこの成形
過程において軸孔成形用軸（７）は独泣して移動可能と
し、最終製品としての平歯Ｊ１７．（ＩＩを１（ν出ず
ときは下降して同平歯車（１）が實易に取出せるように
するものである。

なお第４図は前記素材（２）を使用して成形した場合の
平歯車（１１表面の長繊維（２ｂ）の配向を示したもの
である、。

第７図は本発明の方法によって成形されるプーリ（９）
で、ボス部（９ａ）中に軸孔（９ｂ）を有し、同軸孔（
９ｂ）の一部にキー溝（９Ｃ）が設けられている。００
）は前記プーリ（９）成形用の木本（で、（１（ｌａ）
は内ｔ（１１短棒１ｆ部、（ｌＱ７）　＆↓外周長林紺
部、（ＩＯＣ）は貫通孔内周面における前記Ａ−溝（９
’？）に対応する凹溝（９Ｃ）より幅広の６だ剖１であ
る。前記プーリ（９）を成形する址゛合、前記軸孔成形
用軸（７）のキー溝に対応する部位に突起を設け、上下
ポンチ（５１（６）には同突起に対応する部位に四部を
設しする。

第９図は本発明の方法によって成形されるプーリのスプ
ライン（Ｊｌａ）を有するボス部０１）を示し、汗、１
０図１ｏ［：　１１＋ｓｑは前％！、’：　スズライン
（＋１＋７）を成形する場合の金型構造を示し夫々記５
図のＡ−Ａ断ｉｒ＋Ｉ　Ｗｉ；に第６図のＢ−Ｂ断面に
相当する部位を示すもので、０２１は上金型、０３）は
１金型で、（１３α）は内部にスプライン成形用軸に装
オニ、−Ｔ５Ｊ能ｆ、ｃクリアランスを有するスプライ
ン状の溝形状を有する累月の短程・１・”荊１部、（Ｊ
：＋ｈ）は水制外周の長細、雄部、■はスプライン成形
用軸、０５）は同軸０４）に嵌合する形状に形成された
上部ポンチを示し、下部ポンチもこれと同形状に形成さ
れる。

従って本方法によれば、ボス部に円、キー溝伺円、スプ
ライン智各稗形状の１１通孔を有する（＆　１１強化プ
ラスチック）Ｌ歯車、ヲーリー、スノロケット繻が成形
される。

なお前記実施！５’１’ｉについてし↓円ｆ１形素旧か
使用されているが、成形品の形状によっては金５ｊ＋の
形状を対応させることによって、外周部が川ＪＦ？、６
角断面、その他の異形断面の累イ〕（に幻しても同じ成
形法が適用される。

また累拐拐１９１としては、短Ｕ°、雄部よりプよる中
心部を、単なるプラスチックまたは＃Ａ　ａ以夕１のフ
ィラー添加プラスチックとｊることもてき、対象とする
成形品によって目、素利全イ斗を短９　ＭＩ：　ｅｌｌ
　＋たを′よ長経雄部とすることもできる。

更に金型は前記実施例のように上下に配設される他、横
配置や、金型をより複りｉＩ＆て一分竹Ｉし」ることも
ｂ」能であり、対象とする成形品によってヲ′」、１個
のポンチで成形することかできる場合もあり、また第６
のポンチを第１図及び第２図の横方向から押圧する構造
として、より複雑）、成形品を成形することもできる。

更にまた軸孔成形用１１１１を金型中に複数個配設して
、累月にはとＪｔＫ対応する沙数のｙＪ通孔を設けて、
複数の軸孔を有する成形品を成形することもできる。

以上本発明を実施例について説明したが、本発明は勿論
このような実施例にだけ局限されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しない師囲内で種々の設ｎ１のＣル菊を
施しうるものである。

４、〔１１面の簡斤ブよ説明〕 第１図及び第２図は本発明に係る９−紙張化プラスチッ
クの成形方法の−・実が１１例の二に程を７Ｊ’；す縦
断面図、第６図は本発明の方法によって成形される成形
品の斜ｉｒ＋ｌｉ　ｌ？＋、第４し１はその部分拡大斜
面図、第５図は排材の斜匍邸１、第６図はその部分（７
７：大縦断面しｊ、第７Ｆ；１及び第８図は夫々本発明
の方法によって成形されるイ１：）の成形品の斜面１並
に同成形品の成形用累月、第９図は本発明の方法によっ
て成形さハる他の成形品の４へ１１孔部分の千ｍ１し１
、第１０図及び第１１図は回部成形用金型構造を示し７
、夫々第１１￥Ｉｏ）ｋ−Ａ断簡及び第２１’′、／、
ｌ　ノＢ−１’３　ｔｒ旧ｒｎに相当する部分である。

（２）・・・累月、（３）・・・上金型、（１１）・・
・下金型、（５１・・・土部ポンチ、（６）・・・下部
ポンチ、（７１・・・軸孔成形用ＩＩ′１４１１．（８
）・・・空隙 復代理人　弁理士　岡　本　爪　文夕１ろ名第１図 築２７ 第３図 第５図 第４図 第６霞 鏑７０ 第９図 第８図 ｆ４ｆ２ｆ３ｂ 第１０図 ／４　／２ 第１１図 手続補正書 １１１Ｊ和５８年９月１６日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 昭和５８年特　許　願第１３４４１２号２・発明ノ名称
　繊維強化プラスチックの成形方法３、補正をする者 事件との関係　特　許出願人 名　称（６２０）三菱重工業株式会社 ４、復代理人 （６２０８）　外３名 ５、補正命令の日付　昭和（１年　発角　日（発送日）
７、補正の内容 Ａ明細書中 （１）［特許請求の範１）旧を下記の通り補正しますｈ
己 ［繊維をプラスチックのマトリックスで半硬化状態に成
形された所定の貫通孔を有する連続断面の素材を、同素
材の管通孔を軸孔成形用軸に嵌合して成形品の形状に即
応する空隙を有する閉塞された金型中に配置したのち、
前記素材をそのｌａ断面方向よりポンチで押圧して同素
材を前記空隙に充満させ、内部に管通孔を有する成形品
形状に成形し、二方ｓ金型温度を制御して“プラスチッ
クの硬化を完了せしめることを特徴とする繊維強化プラ
スチックの成形方法」（２）第２頁第１６行目の「次い
で」を「一方で」と補正します。

（３）第３頁第７行目の「次いでＪを「一方で」と補正
します。

（４）第３頁第９行目の「プラスティック」を「プラス
チック」　と補正します。

（５）第６頁第１０行目の「しかるのちｊを「この一方
」と補正します。

（６）第６頁第１２行目の「金型を用いて」を「金型を
聞いて」と補正します。

（７）第７頁第１５行目のｒ（１３）は下金型で、」を
削除します。

８６図面中 第４図を別紙の如く補止します。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 繊維をプラスチックのマトリックスで半硬化状態に成形
   された所定の貫通孔を有する連続断面の素材を、同素側
   の貫通孔を軸孔成形用軸に嵌合して成形品の形状に即応
   する空隙を有する閉塞された金型中に配置したのち、前
   記素材をその連続断面方向よりポンチで押圧して同素材
   を前記空隙に充満させ、内部に貫通孔を有する成形品形
   状に成形し、次いで金型温度を制御してプラスチックの
   硬化を完了せしめることを特徴とする繊維強化プラスチ
   ックの成形方法。