JPS6140145A - 筒状構造物 - 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、釣竿、ゴルフクラブのシャフト、各種のフレ
ーム、杖等に用いることのできる筒状の構造物に関する
ものである。

従来の技術 近時、竹製の釣竿に代えて、軽量でしなやかなカーボン
ロッドと呼ばれる釣竿が普及している。

カーボンロッドとは炭素繊維で補強して製造された釣竿
を言い、炭素繊維製のクロスや炭素繊維製のシートにエ
ポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の樹脂を含浸ま
たはコーティングした後数層円筒状に巻き、ついで加熱
硬化することにより得られる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記カーボンロッドを製造するに際して
は、シートまたはクロスを円筒状に巻くときに重ね代（
しろ）が生じてそこに段差がつくことを免かれなかった
。これを避けるため、重ね代部分の端部を研削して段差
をなくすことが行われているが、その研削作業は非常に
手間のかかるものであるため生産性を低下させ、またそ
の研削によっても真円にすることは不可部であった。加
えて１重ね代の存在はロッドの弾性に方向性を与えるこ
ととなり、ロッドの向きによってしなりに差が出るとい
う不都合を招き、また重ね代の部分だけ高価な炭素繊維
が無駄に消費されることにもなっていた。

そこで、樹脂を含浸させた繊維を円柱状の型の右端から
左端に向けて斜めに巻きつけると共に、今度は左端から
右端に向けて前記巻きつけ方向とは交叉するように斜め
に巻きつけ、ついで加熱硬化するフィラメントワインデ
ィング法も採用されているが、繊維同士は重なっている
だけで織られていないこと、型の長さ方向に走行する繊
維組織を欠いていることなどの理由から、曲げに対する
力が必ずしも十分でないという問題点があり、また、製
造可能サイズが、たとえば、最大外径６００ｍｍ、最小
内径１０＋ａｍ、最大長さ２４００＋ｓｍに限定され、
径の特に小さいもの、径の特に大きいもの、長さの長い
ものが得られないという問題点もあった。

本発明は、このような従来の問題点を解決することを目
的になされたものである。

問題点を解決するための手段 本発明は、経糸および緯糸を用いて袋織りした筒状の製
織物に樹脂が含浸またはコーティングされた構成を有す
る筒状構造物、をその要旨とするものであり、このよう
な特定の構成をとることにより上記従来法における間−
照点を一挙に解決するに至った。

本発明においては、経糸および緯糸を用いて袋織りした
筒状の製織物を用いる。

袋織りとは、二重織りの一種であって、第１図に模式断
面図を示したように、奇数の経糸（１）を配列して２枚
の重なった平織物を織れば、１本の緯糸（２）が２往復
することによって一つの環状を形成し、結局緯糸（２）
はらせん形に進んで順次筒形を形成し、両縁で表裏が接
結された筒型の製織構造物が得られるのである。そして
、筬にテーパーをつけるなどの工夫を加えれば、長さ方
向に繊径を変化させることも容易である。

経糸または緯糸としては、有機繊維、無機繊維を問わず
任意の繊維基材から作られた糸が用いられるが、経糸ま
たは緯糸の少なくとも一部に高強力繊維基材を用いるこ
とが、目的物の強度、弾性がすぐれているので、特に望
ましい、高強力繊維基材としては、炭素繊維、ガラス繊
維、ウィスカー（単結晶繊維：シリコンカーバイド繊維
、アルミナ繊維、シリカ繊維など）、アラミド繊維、ポ
ロン繊維、金属繊維などが例示される。これらの繊維は
、ストランド、ロービング（ストランドを引き揃えた長
繊維）、ヤーン（ストランドを適当な太さにし、それを
撚糸したもの）などのいずれの形態であってもよい。

上記のようにして得られた製織物は、筒状の形状をして
おり、重ね代がないので、広げれば断面は真円となる。

その径も、ストロ−はどの太さのものから１０メートル
あるいはそれ以上という大直径のものまで任意の径のも
のを作ることができる６また。楕円筒、三角筒、四角筒
、六角筒などの多角筒とするごともでき、さらには断面
が唖鈴状、花びら状等の筒体に加工することもできる。

本発明の筒状構造物は、この製織物に樹脂が含浸または
コーティングされた構成を有する。樹脂の含浸は製織後
に行っても、製織前の経糸または緯糸に行ってもよく、
最終的に製織物に樹脂が含浸またはコーティングされて
いればよい。

ここで樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹
脂などの熱硬化性樹脂が好適に用いられるが、場合によ
っては熱可塑性樹脂を用いることもある。

樹脂が含浸またはコーティングされた製織物は、適当な
型材で所望の筒状に支持しながら、樹　　′脂が熱硬化
性樹脂の場合は加熱硬化を行い、樹脂が熱可塑性樹脂の
場合は冷却、溶剤成分の揮発等を行う。また、樹脂の種
類によっては、紫外線照射、電子線照射、放射線照射等
の手段により硬化を行うこともある。

本発明の筒状構造物は、１層から構成されていてもよい
が、この層が多重に積層した構成を有する方がより強度
が大となる。

このようにして得られた筒状構造物には、必要に応じ、
窓穴を開けたり、切欠きを入れ象り、長さ方向に切断し
て断面Ｃ字状にしたりするなど任意の加工を施すことが
できる。

産業上の利用可能性 本発明の筒状構造物は、釣竿、ゴルフクラブのシャフト
、電カケープル保護管、配電用うで木、ヒユーズパイプ
、消弧筒、絶縁筒、活線工具類。

りｉプチェインジャ一部品、高電圧遮断器部品、波路、
電気絶縁はしごの支柱、アンテナ支柱、テント支柱、の
り養殖用支柱、街路灯支柱、電柱、各種の建築構造材、
自転車用フレーム、非常用縄ばしごの段、杖、物干し竿
をはじめ多種の用途に用いることができる。また、テー
パーを有する筒体や、野球バットはもとより、ヘルメッ
ト、航空機胴体中質、船体、パラボラアンテナなどのよ
うに径が長さ方向にわたって極端に変化するものも容易
に作ることができる。

実施例 次に実施例をあげて、本発明をさらに詳細に説明する。

第２図および第３図中、（１）は経糸。

（２）は緯糸、（３）は樹脂である。

実施例１ 、　　経糸および緯糸に炭素繊維ロービングを用いて袋
織りすることにより、折り巾２４■層の長尺の製織物を
得た。

この製織物を棒状の型材に外挿し、ついでエポキシ樹脂
プレポリマーを製織物の重量の２倍量含浸させてから加
熱硬化した後型材を抜き取り、第２図に断面図を示した
ような内径１５鳳層の円筒状のパイプを得た。

実施例２ 予め糸重量の２倍量のエポキシ樹脂プレポリマーを含浸
させたポロン＃ｌｒａロービングを経糸および緯糸に用
いて袋織りすることにより、折り巾１４ｍｍの筒状の製
織物を得た。

この製織物を棒状の型材に外挿し、ついで加熱硬化した
後型材を抜き取り、内径９１の円筒状のパイプを得た。

実施例３ 経糸に炭素繊維ロービング、緯糸にガラス繊維ロービン
グを用いて袋織りすることにより、折り巾１５７ａ＋ｍ
の筒状の製織物を得た。

この製織物を円柱状の型材に外挿し、ついで不飽和ポリ
エステル樹脂プレポリマーを製織物の重量の２倍量含浸
させてから加熱硬化した後型材を抜き取り、内径１００
層−の円筒状のパイプを得た０、実施例４ 予め糸重量の２倍量の不飽和ポリエステル樹脂プレポリ
マーを含浸させた炭素繊維ヤーンを経糸および緯糸に用
いて袋織りすることにより、折り巾１００ａ＋ｍの筒状
の製織物を得た。

この製織物を角棒状の型材に外挿し、ついで加熱硬化し
た後型材を抜き取り、１辺５ｏＩＩＩＩの角筒状のパイ
プを得た。

実施例５ 経糸としてガラス繊維ヤーンとアラミド繊維ヤーンとを
交互に走行させ、また緯糸にガラス繊維ヤーンを用いて
袋織りすることにより、折り巾５５■の筒状の製織構造
物を得た。

この製織物を円柱状の型材に外挿し、ついで不飽和ポリ
エステル樹脂プレポリマーを製織物の重量の１．５倍量
含浸させてから加熱硬化した後型材を抜き取り、内径３
５ｍ５＋の円筒状のパイプを得た。

実施例６ −　予め糸重量の２倍量のエポキシ樹脂プレポリマーを
含浸させた炭素繊維ロービングを経糸および緯糸に用い
て袋織りすることにより、３種の折り巾の長尺の製織物
を得、これらの製織物を径の小さいものから順に棒状の
型材に外挿し、ついで加熱硬化した後型材を抜き取り、
第３図に断面図を示した３層構造のパイプを製造した。

実施例７ 予め糸重量の２倍量のエポキシ樹脂プレポリマーを含浸
させた炭素繊維ロービングを経糸および緯糸に用い、か
つ、筬にテーパーをつけたものを用いて袋織りすること
により、第４図に平面図を示した変形パイプを製造した
。

この変形パイプは、第４図の（Ｓ）・・の個所で切断す
ることにより、野球バットの製造に用いることができる
。

発明の効果 本発明の構造物は、次に列挙するようなすぐれた効果を
奏し、実用上極めて有用である。

イ）製造が容易であり、生産性が高く、コスト的にも有
利である。

口）製造可能サイズが極めて広い、すなわち、如何よう
に長い長尺物を作ることができ、また、ストロ−はどの
太さのものから１０メートルあるいはそれ以上という大
直径のものまで任意の径のものを作ることができる。

ハ）ｙ１円筒はもとより、楕円筒、三角筒、四角筒、六
角筒などの多角筒とすることもでき、さらには断面が唖
鈴状、花びら状等の筒体とすることもできる。

二）重ね代がないので、段差研削のための工程を要せず
、原料繊維基材の無駄がない上、機械的物性が全周に渡
って均一である。

ホ）経糸と緯糸とよりなる直交組織を有し、しかも織ら
れているので、曲げ強度が大きい。

へ）テーパーのある筒状物を作ることができる。

また、径が長さ方向にわたって極端に変化するものも容
易に作ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は袋織りの状態を説明するための模式断面図、第
２図は実施例１で得られた構造物の断面図、第３図は実
施例６で得られた構造物の断面図、第４図は実施例７で
得られた構造物の平面図である。 （１）・・・経糸、（２）・・・緯糸、（３）・・・樹
脂、（Ｓ）・・・切断個所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、経糸および緯糸を用いて袋織りした筒状の製織物に
   樹脂が含浸またはコーティングされた構成を有する筒状
   構造物。 ２、経糸または緯糸の少なくとも一部に、高強力繊維基
   材を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の筒状構造物。 ３、経糸および緯糸を用いて袋織りした筒状の製織物に
   樹脂が含浸またはコーティングされた層が多重に積層し
   た構成を有する特許請求の範囲第１項記載の筒状構造物
   。 ４、袋織りした筒状の製織物が、長さ方向に織巾に変化
   をつけてある特許請求の範囲第１項記載の筒状構造物。