JPS61279535A - 曲り管およびテーパー管 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、曲り管およびテーパー管に関し、詳しくは高
強度ｍＨ糸を特定の配列に編組し、さらにこれに熱硬化
性樹脂を含浸したプリプレグを基材として用いた強度お
よび剛性を向上させた曲り管およびテーパー管に関する
。

［従来の技術］ 従来、トーンアームや０字ヒータ等の熱硬化性樹脂より
なる曲り管およびテーパー管（以下、Ｆ、ＲＰ管と総称
する）の補強方法としては、繊維糸や金属線をスパイラ
ル状に編組したり、フィラメント・ワインディング等を
行ない、これに熱硬化性樹脂を含浸したものを基材とし
て用いていた。

このように軸方向に対し斜め方向にのみ８Ｍ糸を編組し
、これに熱硬化性樹脂を含浸したプリプレグシートく以
下、通常シートという）を基材とするＦＲＰＩＦは、基
材中に管軸方向の成分がないため、管軸方向の強度や剛
性が低いという欠点があった。

また、軸方向のみに繊維糸を編組し、これに熱硬化性樹
脂を含浸したプリプレグシート（以下、ＵＤシートとい
う）と織物を積層したものを基材としたものは、直管と
して用いる場合は十分な強度および剛性を有するが、曲
り管のように屈曲部を有するものにおいては次のような
問題が生じる。

すなわち、織物自体は伸縮度が小さく、またＵＤレシー
ト糸ずれが生じにくいため、屈曲部の内側において繊維
糸が蛇行し部分的に隙間が生じることにより強度や剛性
を低下させる。ざらにＵＤレシート一般に積層して用い
られるが、屈曲部においてシート間に層間剥離が生じ強
度が低下するという欠点がある。

また、合成樹脂やゴムを補強すべく、管軸方向に対して
斜め方向および軸方向に合成繊維糸や金属線等を編組し
た基材を用いた管の製造方法が特公昭５６−４５３８７
号公報に開示されている。しかしながら、この方法では
、前述のＬＩＤシートを用いたものと同様に層間剥離を
防止できず、本発明で要求するような性状を有するＦＲ
Ｐ管を製造することができない。

このように、従来においては満足できる強度や剛性を備
えたＦＲＰ管は得ることができないというのが現状であ
った。

［発明が解決しようとする問題点１ 本発明は、上述の問題点を解消すべくなされたもので、
編組した高強度ＩＩＨ糸に熱硬化性樹脂を含浸せしめた
基材よりなる、強度や剛性を向上させたＦＲＰ管を提供
することを目的とする。

［問題点を解決するための手段および作用］本発明者の
この目的は以下に示す構成のＦＲＰ管によって達成され
る。

すなわち本発明は、得られる曲り管またはテーパー管の
軸方向に対し斜め方向および軸方向に高強度繊維糸を編
組し、これに熱硬化性樹脂を含浸せしめたプリプレグを
基材として用いることを特徴とする曲り管およびテーパ
ー管にある。

以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第１図（ａ）〜（ｅ）は、本発明に係る曲り管の製造方
法の一連の工程を説明する図である。

本発明においては、曲り管とした時に管軸方向に対し斜
め方向に編組した高強度繊維糸（以下、アングルブライ
という）と管軸方向に編組した高強度ｍＭ糸（以下、ス
トレートブライという）からなるスリーブに熱可塑性樹
脂を含浸した同図（ａ）〜（Ｃ）に示すような構造を有
するプリプレグを製造する。同図において、１は曲り管
のベース基材となる熱硬化性樹脂を示す。２はアングル
ブライを示し、３はストレートブライを示す。

この場合、アングルブライ２は必要とされる曲り管の強
度や剛性に応じて、得られる管の軸方向に対し５°〜８
５°の任意の角度に編組される。この角度が小さい程軸
方向の強度が増すが、逆に円周方向の強度が低くなる。

またアングルブライ２およびストレートブライ３の太さ
や本数等も曲り管に必要とされる強度や剛性に応じて適
宜選択される。

アングルブライ２やストレートブライ３に用いられる高
強度繊維糸の材料としては、炭素繊維、シリコンカーバ
イド繊維、ポリアミド繊維、窒化ケイ素繊維、アルミナ
繊維等が例示される。これらの材料からなる高強度！１
ＩＩｌ糸は必要に応じて２種以上混合して用いることも
できる。本発明においては、斜め方向の高強度繊維糸の
みならず軸方向にも高強度繊維糸を有しているため軸方
向および円周方向の両方向に優れた強度や剛性が得られ
る。

本発明において用いられる熱硬化性樹脂１としては、エ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂
等が例示される。

このプリプレグは芯材（図示せず）に積層、ローリング
され、芯材を抜き取ることによって中空環状の均一な厚
みの基材となっている。

さらに、同図（ｄ）に示すように中空環状の基材の内側
にゴム袋４を挿入し、外側には型材（図示せず）を被覆
する。ゴム袋４および型材は、屈曲部において中空環状
の基材の断面の形状や厚みが変形しないようにするため
に用いられる。この状態で外部からゴム袋４および型材
に外圧を加えることによって中空環状の基材に屈曲部を
形成する。

次に、加圧下で加熱硬化し、同図（ｅ）に示すような曲
り管が得られる。

本発明の方法によって製造されるＦＲＰ管を例示すると
第２図に示すごとくである。同図（ａ）はトーンアーム
５、同図（ｂ）は車椅子フレーム６、同図（Ｃ）はコイ
ルスプリング７および同図（ｄ＞は０字ヒーター８を示
す。これらは、本発明によって製造できるＦＲＰ管の具
体例を示すものであって、本発明はこれらに限定される
ものではなく、ＦＲＰ管のすべてに適用される。

［実施例］ 以下、本発明を実施例および比較例に基づき具体的に説
明する。

１および　較例１〜２ 第１図（ａ）〜（Ｃ）に示すような、アングルブライと
ストレートブライで補強され、熱硬化性樹脂を含浸した
プリプレグを用い、第２図（ｂ）に示すような車椅子フ
レームを製造した〈実施例１）。

比較のため、アングルブライのみで補強されたプリプレ
グ（通常シート）およびストレートブライのみで補強さ
れたプリプレグ（ＵＤレシートを用いて同様に車椅子フ
レームを製造した（比較例１〜２）。

この車椅子フレームを第３図に示すごとく、一端を固定
端、他端を自由端とし、屈曲部に荷重をかけ、破壊荷重
（ｋｃ＋　）と５ｋａの荷重に対する自由端の荷重方向
（ｙ　）の変位（ｍ）および荷重方向と直角方向（Ｘ　
）の変位（履）を測定した。結果を第１表に示す。

第　　１　　表 第１表に示されるごとく、実施例１は比較例１〜２に比
較して破壊荷重が大きい。また、実施例１はＸ方向およ
びｙ方向のいずれの変位も小さいが、アングルブライを
用いた比較例１はＸ方向の変位が大きく、ストレートブ
ライを用いた比較例２はｙ方向の変位が大きい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、以下の如き効果を
奏する。

■　管の軸方向にストレートブライが通っているため、
円周方向のみならず軸方向の強度および剛性にも優れて
いるＦＲＰ管を製造することができる。

■　ストレートブライの本数や太さおよびアングルブラ
イの編組角度を調節することにより任意の強度や剛性の
ＦＲＰ管を製造できる。

■　基材の編組が一工程で簡単に行なうことができるた
め、製造工程が簡易である。

■　アングルブライを、曲り管の強度に寄与しない程度
の極細の糸にすることにより実質的にストレートブライ
のみのＦＲＰ管も製造できる。

なお、さらに密度を向上させるため、本発明のＦＲＰ管
を焼成して、樹脂またはピッチを含浸し、焼成、含浸を
繰返し、炭素−炭素複合材とすることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ’）〜（ｅ）は本発明の製造方法の一連の工
程を説明する図、 第２図（ａ）〜（ｅ）は本発明によって製造されるＦＲ
Ｐ管の具体例を示す図である。 第３図は実施例１および比較例１〜２の試験方法を示す
車椅子フレームの概略図。 １・・・熱硬化性樹脂、２・・・アングルブライ、３・
・・ストレートブライ、４・・・ゴム袋、５・・・トー
ンアーム、　６・・・車椅子フレーム、７・・・コイル
スプリング、　８・・・０字ヒーター。 特許出願人　　日本カーボン株式会社 代理人　弁理士　伊　東　辰　雄 代理人　弁理士　伊　東　哲　也 第２図 第３図 手続主１１ｊ正書く自発） 昭和６０年７月３日 １許庁長官　宇　買　道　部　殿 事件の表示 昭和６０年　特　許　願　第１２１５２１、発明の名称 曲り管およびテーパー管の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 居　　所　東京都中央区八丁堀二丁目６番１号名　　称
　日本カーボン株式会社 代表者石川散切

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、得られる曲り管またはテーパー管の軸方向に対し斜
   め方向および軸方向に高強度繊維糸を編組し、これに熱
   硬化性樹脂を含浸せしめたプリプレグを基材として用い
   ることを特徴とする曲り管およびテーパー管。 ２、前記高強度繊維が炭素繊維、シリコンカーバイド繊
   維、ポリアミド繊維、窒化ケイ素繊維、アルミナ繊維か
   ら選択される前記特許請求の範囲第１項記載の曲り管お
   よびテーパー管。 ３、前記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂、尿素樹脂、フェ
   ノール樹脂、メラミン樹脂から選択される前記特許請求
   の範囲第１項または第２項記載の曲り管およびテーパー
   管。