JPS62167032A - 繊維強化プラスチツクス製円筒体の製造方法 - Google Patents
繊維強化プラスチツクス製円筒体の製造方法Info
- Publication number
- JPS62167032A JPS62167032A JP61008293A JP829386A JPS62167032A JP S62167032 A JPS62167032 A JP S62167032A JP 61008293 A JP61008293 A JP 61008293A JP 829386 A JP829386 A JP 829386A JP S62167032 A JPS62167032 A JP S62167032A
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- cylindrical body
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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。
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〕
この発明は、耐圧容器や高速回転体などの構成要素とし
て使用する繊維強化プラスチックス（ＦＲＰ）製置筒体
の製造方法、詳しくは、フィラメントワインディング法
によって原形を作り、その外表面を仕上げ研削して製品
化する円筒体の研削加工時の作業性を向上させ、かつ、
完成した製品の精度面での信頼性をも高め得る方法に関
する。
て使用する繊維強化プラスチックス（ＦＲＰ）製置筒体
の製造方法、詳しくは、フィラメントワインディング法
によって原形を作り、その外表面を仕上げ研削して製品
化する円筒体の研削加工時の作業性を向上させ、かつ、
完成した製品の精度面での信頼性をも高め得る方法に関
する。
ＦＲＰ円筒体は、樹脂含浸連続繊維を断面円形の金型上
に巻き付け、樹脂を加熱硬化後ｚ金型より脱型するいわ
ゆるフィラメントワインディング法によって製造される
ことが多いが、このような方法で得られる円筒体は偏肉
を生じ易いので、精度の要求される用途ではその除去加
工が必要になる。
に巻き付け、樹脂を加熱硬化後ｚ金型より脱型するいわ
ゆるフィラメントワインディング法によって製造される
ことが多いが、このような方法で得られる円筒体は偏肉
を生じ易いので、精度の要求される用途ではその除去加
工が必要になる。
これに対し、軽量かつ高強度、高弾性であると云うＦＲ
Ｐの特性を生かすためには、成形後の繊維の切断を極力
少なくすることが要求される。特に、薄肉円筒体の場合
、少ない繊維によって必要強度を得なければならないた
め、その要求が強い。
Ｐの特性を生かすためには、成形後の繊維の切断を極力
少なくすることが要求される。特に、薄肉円筒体の場合
、少ない繊維によって必要強度を得なければならないた
め、その要求が強い。
このため、上記の方法で得られるＦＲＰ円筒体は、一般
的には、内面は脱型時の姿をそのまま残し、り１表面の
みを機械加工して偏肉を取ることが多い。
的には、内面は脱型時の姿をそのまま残し、り１表面の
みを機械加工して偏肉を取ることが多い。
この外表面の機械加工において従来採られている方法は
、第４図に示すように、ＦＲＰ円筒体１の内部に、その
円筒体に対して摩擦力の生じる状態に芯体２を挿入し、
これを旋盤や研削盤等の加工機に装着して外表面を切削
或いは研削するものである。
、第４図に示すように、ＦＲＰ円筒体１の内部に、その
円筒体に対して摩擦力の生じる状態に芯体２を挿入し、
これを旋盤や研削盤等の加工機に装着して外表面を切削
或いは研削するものである。
しかしながら、上述した従来の方法には、脱型前のＦＲ
Ｐ円筒体の熱膨張係数が金型のそれよりも大きい場合、
加熱硬化、冷却後円筒体が金型にきつく密着するため、
脱型が難しく、従って、何らかの圧力負荷装置により円
筒体に押抜き力或いは引抜き力を付加して脱型すると云
う面倒な手段用いなければならない欠点、さらには、大
きな脱型圧力を加える場合、円筒体を傷付けると云う欠
点がある。
Ｐ円筒体の熱膨張係数が金型のそれよりも大きい場合、
加熱硬化、冷却後円筒体が金型にきつく密着するため、
脱型が難しく、従って、何らかの圧力負荷装置により円
筒体に押抜き力或いは引抜き力を付加して脱型すると云
う面倒な手段用いなければならない欠点、さらには、大
きな脱型圧力を加える場合、円筒体を傷付けると云う欠
点がある。
また、外周面の機械加工においても、金型から脱型後、
加工用芯体を挿入する従来の方法では、ＦＲＰ円筒体と
芯体との間に隙間を生じ易いため、偏肉除去率を高め難
い。かと云って、芯体を無理に押し込んで隙間を小さく
する方法を採ると、円筒体の内面に傷が付き品質が低下
する。
加工用芯体を挿入する従来の方法では、ＦＲＰ円筒体と
芯体との間に隙間を生じ易いため、偏肉除去率を高め難
い。かと云って、芯体を無理に押し込んで隙間を小さく
する方法を採ると、円筒体の内面に傷が付き品質が低下
する。
ここで、金型と芯体の交換が難しい場合、金型を加工用
芯体としてそのまま使用する方法も考えられるが、硬化
後のＦＲＰ円筒体と金型との間には部分的に隙間が生じ
ることがあり、このように、ＦＲＰ円筒体が均一に金型
に接触していないケースでは、芯体を基準にして行われ
る機械加工において偏肉が除去されず、しかも、外表面
の加工により内径が変化し縮小する円筒体であると脱型
が更に難しくなる。
芯体としてそのまま使用する方法も考えられるが、硬化
後のＦＲＰ円筒体と金型との間には部分的に隙間が生じ
ることがあり、このように、ＦＲＰ円筒体が均一に金型
に接触していないケースでは、芯体を基準にして行われ
る機械加工において偏肉が除去されず、しかも、外表面
の加工により内径が変化し縮小する円筒体であると脱型
が更に難しくなる。
ｃ問題点を解決するための手段〕
本発明は、上記の問題を解決するため、先ず、金型とし
て第１図に示す如き構造のものを使用する。図示の金型
３は、軸心部の両端にワインディング機や加工機への取
付はシャフト４を設けた円筒状ボディ５と、その外周に
圧力付加室６を介して気密に一体化した弾性変形可能な
外筒７と、圧力導入口８につなぐバイブＳの途中等に挿
入されるストップバルブなどの圧力付加室内圧力の保持
手段１０とで構成され、加圧流体の導入により圧力付加
室６内の圧力が上昇すると外筒７が膨らんで拡径するよ
うになっている。
て第１図に示す如き構造のものを使用する。図示の金型
３は、軸心部の両端にワインディング機や加工機への取
付はシャフト４を設けた円筒状ボディ５と、その外周に
圧力付加室６を介して気密に一体化した弾性変形可能な
外筒７と、圧力導入口８につなぐバイブＳの途中等に挿
入されるストップバルブなどの圧力付加室内圧力の保持
手段１０とで構成され、加圧流体の導入により圧力付加
室６内の圧力が上昇すると外筒７が膨らんで拡径するよ
うになっている。
さて、このような金型を用いた本発明の方法は、前述の
圧力付加室６内に油等の加圧流体を導入して金型３の外
筒７を第２図の鎖線位置から実線位置に拡径する第１工
程、拡径した外筒７の外周面に、フィラメントワインデ
ィング法により樹脂金？３．繊維束を所定の配向、厚み
に巻き付け、樹脂をＪ＋ｎ熱硬化させてＦＲＰ円筒体１
を得る第２工程、第１工程よりも高い内圧の付加により
外筒７を第２図の実線位置から更に拡径して円筒体１の
内面に充分に密着させる第３工程、金型３を旋盤や研削
盤等の加工機に装着し、さらに、金型を基準に芯出しを
行なって円筒体１の外表面を研削し、偏肉をとる第４工
程、付加室６内の圧力を除去して外筒７を本来の径に縮
径し、第３図に示すように、円筒体１と外筒７との間に
隙間を生じさせる第５工程、金型３から円筒体１を抜き
取る第６エｆ７の各工程を得るものである。
圧力付加室６内に油等の加圧流体を導入して金型３の外
筒７を第２図の鎖線位置から実線位置に拡径する第１工
程、拡径した外筒７の外周面に、フィラメントワインデ
ィング法により樹脂金？３．繊維束を所定の配向、厚み
に巻き付け、樹脂をＪ＋ｎ熱硬化させてＦＲＰ円筒体１
を得る第２工程、第１工程よりも高い内圧の付加により
外筒７を第２図の実線位置から更に拡径して円筒体１の
内面に充分に密着させる第３工程、金型３を旋盤や研削
盤等の加工機に装着し、さらに、金型を基準に芯出しを
行なって円筒体１の外表面を研削し、偏肉をとる第４工
程、付加室６内の圧力を除去して外筒７を本来の径に縮
径し、第３図に示すように、円筒体１と外筒７との間に
隙間を生じさせる第５工程、金型３から円筒体１を抜き
取る第６エｆ７の各工程を得るものである。
この方法によれば、第３工程により金型とＦＲＰ円筒体
との間の隙間が完全に消滅するので、金型をそのまま加
工用芯体として偏肉を確実に除去することができる。
との間の隙間が完全に消滅するので、金型をそのまま加
工用芯体として偏肉を確実に除去することができる。
また、第１工程により拡径された金型が、第５工程によ
り樹脂含浸繊維の巻き付は時よりも小さく縮径されるた
め、第６工程における円筒体への脱型圧力の付加も不要
にすることができる。
り樹脂含浸繊維の巻き付は時よりも小さく縮径されるた
め、第６工程における円筒体への脱型圧力の付加も不要
にすることができる。
なお、金型３の拡径率、縮径率は、ＦＲＰ円筒体と金型
の熱膨張係数差、外表面の加工による円筒体の内径変化
を考慮して適宜に設定すればよい。
の熱膨張係数差、外表面の加工による円筒体の内径変化
を考慮して適宜に設定すればよい。
内圧負荷の程度により金型の径をコントロールし得るの
でその設定値は任意に選ぶことができる。
でその設定値は任意に選ぶことができる。
以上述べたように、この発明の方法は、予め拡径した金
型上にＦＲＰ円筒体を形成し、また、その円筒体の外周
面の機械加工は、金型を更に拡径して円筒体に充分に密
着させた状態下で行い、最後に、金型を繊維巻付は時よ
りも小さな径に縮径して脱型するので、金型と加工用芯
体との入れ替え作業、それに伴うＦＲＰ円筒体の傷付き
を無くすことができ、また、外周面の研削時には、研削
刃物或いは研削砥石が円筒体の全長において同一円周上
に当たる偏肉除去率の高い加工を期待できる。
型上にＦＲＰ円筒体を形成し、また、その円筒体の外周
面の機械加工は、金型を更に拡径して円筒体に充分に密
着させた状態下で行い、最後に、金型を繊維巻付は時よ
りも小さな径に縮径して脱型するので、金型と加工用芯
体との入れ替え作業、それに伴うＦＲＰ円筒体の傷付き
を無くすことができ、また、外周面の研削時には、研削
刃物或いは研削砥石が円筒体の全長において同一円周上
に当たる偏肉除去率の高い加工を期待できる。
さらに、脱型も円筒体に圧力を付加せずに行えるため非
常に簡単になり、かつ、脱型圧力による円筒体の）ハ傷
も無くなる。
常に簡単になり、かつ、脱型圧力による円筒体の）ハ傷
も無くなる。
従って、間品質のＦＲＰ円筒体を量産性良く、安価に得
ることが可能になる。中でも、熱膨張係数が金型よりも
大きいＧＦＲＰ （ガラス繊維強化プラスチックス）円
筒体の製造には脱型の容易さと云う点から、また、薄肉
円筒体の場合には、無理な脱型圧力の付加、加工芯体の
挿入等が不要であると云う点から特に大きな効果を期待
できる。
ることが可能になる。中でも、熱膨張係数が金型よりも
大きいＧＦＲＰ （ガラス繊維強化プラスチックス）円
筒体の製造には脱型の容易さと云う点から、また、薄肉
円筒体の場合には、無理な脱型圧力の付加、加工芯体の
挿入等が不要であると云う点から特に大きな効果を期待
できる。
第１１ＸＩは、この発明の方法に用いる金型の一例を示
す断面図、第２図及び第３図はその金型を用いたこの発
明の詳細な説明図、第４図は従来法の説明図である。 １・・・・・・ＦＲＰ円筒体、３・・・・・・金型、４
・・・・・・シャフト、５・・・・・・円筒状ボディ、
６・・・・・・圧力付加室、７・・・・・・外筒、８・
・・・・・圧力導入口、９・・・・・・パイプ、１０・
・・・・・圧力保持手段。
す断面図、第２図及び第３図はその金型を用いたこの発
明の詳細な説明図、第４図は従来法の説明図である。 １・・・・・・ＦＲＰ円筒体、３・・・・・・金型、４
・・・・・・シャフト、５・・・・・・円筒状ボディ、
６・・・・・・圧力付加室、７・・・・・・外筒、８・
・・・・・圧力導入口、９・・・・・・パイプ、１０・
・・・・・圧力保持手段。
Claims (1)
- 圧力保持の可能な内圧付加手段により金型を拡径する第
１工程、拡径した金型の外周面にフィラメントワインデ
ィング法に基いて樹脂含浸繊維束を所定の配向、厚みに
巻き付け、加熱硬化させて円筒体を得る第２工程、第１
工程よりも高い内圧の負荷により金型を更に拡径して上
記円筒体に密着させる第３工程、金型を基準に円筒体の
外表面を研削し偏肉を除去する第４工程、内圧を除去し
て金型を縮径し円筒体との間に隙間を生じさせる第５工
程、金型から円筒体を抜き取る第６工程の各工程を経る
ことから成る繊維強化プラスチックス製円筒体の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61008293A JPS62167032A (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | 繊維強化プラスチツクス製円筒体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61008293A JPS62167032A (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | 繊維強化プラスチツクス製円筒体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62167032A true JPS62167032A (ja) | 1987-07-23 |
| JPH0588180B2 JPH0588180B2 (ja) | 1993-12-21 |
Family
ID=11689115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61008293A Granted JPS62167032A (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | 繊維強化プラスチツクス製円筒体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62167032A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011025497A (ja) * | 2009-07-24 | 2011-02-10 | Toyota Motor Corp | 高圧ガスタンクの製造方法 |
| JP2015505753A (ja) * | 2011-12-16 | 2015-02-26 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 回転対称的な管状の中空体予備成形品を製造するためのワインディング法、回転対称的な管状の中空体予備成形品を製造するための装置、並びに回転対称的な管状の中空体予備成形品を製造するための装置を製造する方法 |
-
1986
- 1986-01-17 JP JP61008293A patent/JPS62167032A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011025497A (ja) * | 2009-07-24 | 2011-02-10 | Toyota Motor Corp | 高圧ガスタンクの製造方法 |
| JP2015505753A (ja) * | 2011-12-16 | 2015-02-26 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 回転対称的な管状の中空体予備成形品を製造するためのワインディング法、回転対称的な管状の中空体予備成形品を製造するための装置、並びに回転対称的な管状の中空体予備成形品を製造するための装置を製造する方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0588180B2 (ja) | 1993-12-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |