JP2002370289A - Tubular body - Google Patents
Tubular bodyInfo
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- prepreg
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、釣竿用の竿管、ゴ
ルフクラブのシャフト等の管状体に関し、具体的には、
強化繊維に合成樹脂を含浸したプリプレグシートを巻回
して構成される各種の管状体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tubular body such as a rod tube for a fishing rod, a shaft of a golf club, and the like.
The present invention relates to various tubular bodies formed by winding a prepreg sheet in which a reinforcing fiber is impregnated with a synthetic resin.
【０００２】[0002]
【従来の技術】上記した構成の管状体は、通常、芯金に
対してプリプレグシートを重合するように巻回し、その
上にセロハンテープを巻回して安定させた後、これを加
熱炉において合成樹脂を熱硬化し、その後、冷却して、
脱芯、セロハンテープの剥離、研磨、塗装等の工程を経
て作成されている。この場合、芯金に対して巻回される
上記プリプレグシートは、管状体の用途、要求特性等に
応じて、その強化繊維の種類、引揃方向、シートの厚
さ、樹脂含浸量、巻回態様等に関して、様々な構成のも
のが用いられている。例えば、薄肉で周方向に強化繊維
が引き揃えられたプリプレグシートを最内層となるよう
に巻回し、厚肉で軸長方向に強化繊維が引き揃えられた
プリプレグシートを中間層となるように巻回し、薄肉で
周方向に強化繊維が引き揃えられたプリプレグシートを
最外層となるように巻回した、いわゆる３層構造とする
ことにより、高強度な管状体が得られることが知られて
いる。2. Description of the Related Art Generally, a tubular body having the above-mentioned structure is wound around a metal core so that a prepreg sheet is superimposed thereon, and a cellophane tape is wound thereon for stabilization. The resin is thermoset, then cooled,
It is created through processes such as decentration, peeling of cellophane tape, polishing, and painting. In this case, the prepreg sheet to be wound around the cored bar may have a type of reinforcing fiber, a direction of alignment, a sheet thickness, a resin impregnation amount, and a winding amount depending on the use of the tubular body, required characteristics, and the like. Regarding aspects and the like, various configurations are used. For example, a thin prepreg sheet in which reinforcing fibers are aligned in the circumferential direction is wound to form an innermost layer, and a thick prepreg sheet in which reinforcing fibers are aligned in the axial direction is formed to form an intermediate layer. It is known that a high-strength tubular body can be obtained by forming a so-called three-layer structure in which a thin prepreg sheet in which reinforcing fibers are aligned in the circumferential direction is wound to be the outermost layer. .
【０００３】ところで、上記したような厚肉の中間層を
形成する場合、１枚のプリプレグシートを複数回巻回し
て構成すると、巻き始めと巻き終りの繊維方向が変化
（傾斜）したり、シワ等の発生により偏肉するため、こ
のような状況が生じないように、例えば、特開昭５５−
７４７３９号に開示されているように、複数枚のプリプ
レグシートを１プライづつ別けて巻回することが一般的
に行われている。In the case of forming the thick intermediate layer as described above, if one prepreg sheet is formed by winding a plurality of times, the fiber direction at the start and end of the winding changes (inclines) or wrinkles occur. In order to avoid such a situation, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
As disclosed in Japanese Patent No. 74739, it is common practice to wind a plurality of prepreg sheets separately for each ply.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たように、プリプレグシートを芯金に対して１プライす
ると、その端部同士は必然的に重ね代（一端部の表面と
他端部の裏面が重なり合う）となってしまうため、この
部分において肉厚の変化、すなわち厚肉部が生じてしま
う。このように、周方向において一部に厚肉部が形成さ
れてしまうと、管状体として、方向性や強度のバラつき
が生じたり、重量化するという問題が生じる。本発明
は、周方向において肉厚変化を少なくして、プリプレグ
シートの積層状態の真円度が向上した管状体を提供する
ことを目的とする。However, as described above, when the prepreg sheet is plied to the core metal by one ply, the ends thereof are inevitably overlapped (the surface of one end and the back surface of the other end are not overlapped). (Overlap), a change in wall thickness at this portion, that is, a thick portion occurs. As described above, if a thick portion is formed in a part in the circumferential direction, there arises a problem that the tubular body has variations in directionality and strength, and is heavy. An object of the present invention is to provide a tubular body in which a change in wall thickness in the circumferential direction is reduced and the roundness of a laminated prepreg sheet is improved.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の管状体は、その巻回層において、１プライ
されるプリプレグシートの両端部に、夫々肉厚を薄くし
た傾斜部を形成しておき、この部分を重合させることを
特徴とする。このような肉厚が互いに薄い部分を重合さ
せると、その重合領域は、薄肉状となるが、上記同様、
加熱工程時において、周囲から樹脂や繊維が流れ込むた
め、そのような薄肉領域は埋められてしまい、結果とし
て、周方向において肉厚の変化の無い層が形成される。In order to solve the above-mentioned problems, the tubular body of the present invention is provided with a tapered inclined portion at both ends of a prepreg sheet to be plied in the wound layer. It is characterized in that it is formed and this part is polymerized. When such thin portions are superposed on each other, the superimposed region has a thin shape.
At the time of the heating step, such thin regions are buried because resin and fibers flow from the surroundings, and as a result, a layer having no change in thickness in the circumferential direction is formed.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に沿って説明する。図１及び図２は、本発明の第１
の実施の形態を示す図であり、図１（ａ）は管状体の構
成を示す図、図１（ｂ）はＡ−Ａ線に沿った断面図、そ
して、図２は、図１（ｂ）に示すような巻装状態が得ら
れるプリプレグシートの芯金に対する一配置例を示して
いる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 1 and 2 show the first embodiment of the present invention.
1A is a view showing a configuration of a tubular body, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA, and FIG. 2 is a view showing FIG. 1) shows an example of the arrangement of the prepreg sheet with respect to the core metal in which the wound state shown in FIG.
【０００７】図１（ａ）に示す管状体１は、強化繊維に
合成樹脂を含浸したプリプレグシートを巻装して構成さ
れた、いわゆるＦＲＰ製であり、その断面構造を図１
（ｂ）に示す。この実施の形態の管状体の基本構成は、
強化繊維を周方向に引揃たプリプレグシートで構成され
る最内層３と、強化繊維を軸長方向に引揃たプリプレグ
シートで構成される中間層５と、強化繊維を周方向に引
揃たプリプレグシートで構成される最外層７とによるも
のであり、最内層及び最外層は、夫々１プライのプリプ
レグシートで構成され、中間層は、１プライづつ巻回さ
れるプリプレグシート５ａ，５ｂで構成されている。The tubular body 1 shown in FIG. 1A is made of a so-called FRP made by winding a prepreg sheet in which a reinforcing fiber is impregnated with a synthetic resin.
(B). The basic configuration of the tubular body of this embodiment is as follows:
An innermost layer 3 composed of a prepreg sheet in which reinforcing fibers are arranged in the circumferential direction, an intermediate layer 5 composed of a prepreg sheet in which reinforcing fibers are arranged in the axial direction, and reinforcing fibers arranged in the circumferential direction. The outermost layer 7 is composed of a prepreg sheet. The innermost layer and the outermost layer are each composed of one ply prepreg sheet, and the intermediate layer is composed of prepreg sheets 5a and 5b wound one by one. Have been.
【０００８】上記１プライされるプリプレグシート５ａ
（５ｂ）の幅は、実際に巻回したときに、その両端部が
重合しない寸法となるように裁断されており、これによ
り、図に示すように、その重ならない端部同士による目
開き部６ａ（６ｂ）が形成される。そして、その目開き
部６ａ（６ｂ）には、このプリプレグシートと隣接する
プリプレグシートの重合部が位置される。具体的には、
本実施の形態の場合、内層側のプリプレグシート５ａに
よって形成される目開き部６ａには、最内層３のプリプ
レグシートの重合部３ａが位置され、外層側のプリプレ
グシート５ｂによって形成される目開き部６ｂには、最
外層７のプリプレグシートの重合部７ａが位置される。The prepreg sheet 5a to be plied by one ply
The width of (5b) is cut so that both ends do not overlap when actually wound, and as a result, as shown in FIG. 6a (6b) are formed. The overlapping portion of the prepreg sheet adjacent to the prepreg sheet is located in the opening 6a (6b). In particular,
In the case of the present embodiment, the overlapping portion 3a of the prepreg sheet of the innermost layer 3 is located at the opening 6a formed by the prepreg sheet 5a on the inner layer side, and the opening formed by the prepreg sheet 5b on the outer layer side. The overlapping portion 7a of the prepreg sheet of the outermost layer 7 is located in the portion 6b.
【０００９】このような巻装状態が得られる各プリプレ
グシートの配置例が図２に示されている。以下、図１
（ｂ）と図２を対比しながら説明する。最内層となるプ
リプレグシート（符号３で示す）とプリプレグシート５
ａは、互いに重ね代が無い状態で一体化されている。ま
た、プリプレグシート５ｂと最外層となるプリプレグシ
ート（符号７で示す）は、同様に互いに重ね代が無い状
態で一体化されている。各プリプレグシートは、夫々芯
金１０に対して１プライされるのであり、プリプレグシ
ート３，７は、夫々端部が重合されるような幅に設定さ
れており、プリプレグシート５ａ，５ｂは、夫々上記し
たような目開き部６ａ，６ｂが形成される幅に設定され
ている。FIG. 2 shows an example of the arrangement of each prepreg sheet capable of obtaining such a winding state. Hereinafter, FIG.
This will be described while comparing FIG. 2B with FIG. Prepreg sheet (indicated by reference numeral 3) and prepreg sheet 5 to be the innermost layers
a are integrated with each other without any overlap. Similarly, the prepreg sheet 5b and the prepreg sheet (indicated by reference numeral 7) as the outermost layer are integrated with each other without any overlap. Each prepreg sheet is applied one ply to the cored bar 10, the prepreg sheets 3 and 7 are set to have widths such that their ends are overlapped, and the prepreg sheets 5a and 5b are respectively set. The width is set such that the openings 6a and 6b are formed as described above.
【００１０】そして、このように配置構成されたプリプ
レグシートを、まずプリプレグシート３の端縁Ｐ１を芯
金１０の外表面に当て付けて、時計周りに巻回して行
く。１プライした時、プリプレグシート３の端部同士は
重合し、重合部３ａが形成される。引き続き一体化され
ているプリプレグシート５ａを巻回して行くと、予め設
定された大きさにより、１プライした時、目開き部６ａ
が形成されると共に、この部分に上記した重合部３ａが
位置される。The prepreg sheet thus arranged is first wound with the edge P1 of the prepreg sheet 3 against the outer surface of the metal core 10, and wound clockwise. When one ply is made, the ends of the prepreg sheet 3 are superimposed on each other to form a superposed portion 3a. When the integrated prepreg sheet 5a is continuously wound, the opening portion 6a is formed according to a preset size when one ply is applied.
Is formed, and the overlapping portion 3a described above is located in this portion.
【００１１】次に、プリプレグシート５ｂの端縁Ｐ２
を、すでに巻回されているプリプレグシート５ａの外表
面に当て付けて、同様に時計周りに巻回して行く。この
とき、端縁Ｐ２を当て付ける位置は、どの位置であって
も差支えないが、好ましくは、バランスを考慮して、目
開き部６ａと対向する位置にするのが良い（図示せ
ず）。プリプレグシート５ｂを１プライした時、予め設
定された大きさにより、目開き部６ｂが形成され、そし
て、引き続き一体化されているプリプレグシート７を巻
回して１プライすると、目開き部６ｂの部分にプリプレ
グシート７の重合部７ａが位置する。Next, the edge P2 of the prepreg sheet 5b
Is applied to the outer surface of the prepreg sheet 5a that has already been wound, and is similarly wound clockwise. At this time, the position where the edge P2 is applied may be any position. However, it is preferable that the position be opposed to the opening 6a in consideration of balance (not shown). When one ply of the prepreg sheet 5b is plied, an aperture 6b is formed according to a preset size. Then, when the prepreg sheet 7 that has been integrated is wound and plied for one ply, a portion of the aperture 6b is formed. The overlapping portion 7a of the prepreg sheet 7 is located at the position.
【００１２】そして、その後、常法に従って、このよう
にプリプレグシートが巻回された芯金１０を加熱する
と、目開き部６ａ，６ｂには、その周辺領域、特にその
層と隣接する層による各重合部３ａ，７ａから、樹脂及
び繊維が流入して、その間隙が埋められる。そして、最
終的には、プリプレグシート３，７、およびプリプレグ
シート５ａ、５ｂによって形成される巻回層は、周方向
において肉厚の変化が無くなった状態となる。これは、
本来、厚肉部を形成してしまう重合部による樹脂、繊維
が、対応する位置に配されている各目開き部６ａ，６ｂ
に流入したことによって均等化されることによるもので
ある。したがって、最終的に形成される管状体１には、
プリプレグシートによって構成される各層に肉厚変化が
なくなって、方向性や強度にバラつきが生じたりするこ
とはない。また、予め目開き部を形成したことにより、
その分の軽量化が図れる。Then, when the core metal 10 on which the prepreg sheet is wound in this manner is heated according to a conventional method, the openings 6a and 6b are provided in the peripheral regions thereof, in particular, by the layers adjacent to the layer. Resins and fibers flow in from the overlapping portions 3a and 7a, and the gaps are filled. Finally, the wound layer formed by the prepreg sheets 3 and 7 and the prepreg sheets 5a and 5b is in a state in which the change in the thickness in the circumferential direction has disappeared. this is,
Originally, the openings 6a and 6b in which the resin and the fiber by the superposed portion which forms the thick portion are disposed at the corresponding positions.
Is equalized by flowing into the Therefore, the finally formed tubular body 1 includes:
There is no change in the directionality and strength because the thickness of each layer constituted by the prepreg sheet does not change. Also, by forming the openings in advance,
The weight can be reduced accordingly.
【００１３】上記した実施の形態において、各プリプレ
グシートについては、特に限定されることはないが、例
えば、以下のように構成することができる。中間層を構
成するプリプレグシート５ａ，５ｂは、その肉厚を０．
０３mm（好ましくは０．０８mm）〜０．２mmの範囲に設
定することが好ましい。また、最内層、最外層を構成す
る各プリプレグシート３，７は、その肉厚を０．０１mm
〜０．０７mm（好ましくは０．０５mm）の範囲に設定す
ることが好ましい。また、中間層を構成するプリプレグ
シート５ａ，５ｂの樹脂含浸量は、１０ｗｔ％〜３０ｗ
ｔ％（５０ｗｔ％以下でも可）とし、最内層、最外層を
構成するプリプレグシート３，７の樹脂含浸量は、２３
ｗｔ％〜６０ｗｔ％とすることが好ましい。実際には、
プリプレグシート５ａ，５ｂの目開き部６ａ，６ｂに樹
脂が流れ込みやすいように、プリプレグシート３，７の
方の樹脂含浸量を多くすることが好ましい。In the above-described embodiment, each prepreg sheet is not particularly limited, but may be configured as follows, for example. The prepreg sheets 5a and 5b constituting the intermediate layer have a thickness of 0.1 mm.
It is preferable to set the distance in a range from 03 mm (preferably 0.08 mm) to 0.2 mm. Each of the prepreg sheets 3 and 7 constituting the innermost layer and the outermost layer has a thickness of 0.01 mm.
It is preferable that the distance be set within a range of from 0.07 mm (preferably 0.05 mm). The amount of resin impregnation of the prepreg sheets 5a and 5b constituting the intermediate layer is 10 wt% to 30 watts.
t% (50 wt% or less is acceptable), and the resin impregnation amount of the prepreg sheets 3 and 7 constituting the innermost layer and the outermost layer is 23%.
It is preferable that the content be in the range of wt% to 60 wt%. actually,
It is preferable to increase the resin impregnation amount of the prepreg sheets 3 and 7 so that the resin easily flows into the openings 6a and 6b of the prepreg sheets 5a and 5b.
【００１４】各プリプレグシートの強化繊維としては、
カーボン、ガラス、ボロン、アラミド、アルミナ等、有
機繊維や無機繊維を用いることができる。なお、実際に
カーボン繊維を使用する場合、通常は繊維弾性率が２４
ｔ／ｍｍ３ 〜６０ｔ／ｍｍ ３ のものが用いられる
が、これよりも大きくても小さくても良い。また、樹脂
としては、エポキシ、ポリエステル等の熱硬化性合成樹
脂が用いられる。The reinforcing fibers of each prepreg sheet include:
Carbon, glass, boron, aramid, alumina, etc.
Machine fibers and inorganic fibers can be used. In addition, actually
When carbon fiber is used, the fiber elastic modulus is usually 24.
t / mm3~ 60t / mm 3Is used
However, it may be larger or smaller. Also, resin
As a thermosetting synthetic resin such as epoxy or polyester
Fat is used.
【００１５】また、上記した構成では、最内層、最外層
を各１層、中間層を２層としたが、他のプリプレグによ
る層を付加してもよいし、長手方向の一部（例えば、先
側、元側）に、他のプリプレグによる層を付加しても良
い。In the above-described configuration, the innermost layer and the outermost layer each have one layer and the intermediate layer has two layers. However, another prepreg layer may be added, or a portion in the longitudinal direction (for example, A layer made of another prepreg may be added to the front side and the base side.
【００１６】次に、本発明の第２の実施の形態を図３を
参照して説明する。図１に示したような基本構成の管状
体を得るに際して、各プリプレグシートの配置例は、図
２に示した構成に限定されることはなく、例えば、図３
（ｂ）に示すようなプリプレグシートの配置例であって
もよい。図３（ｂ）に示すプリプレグシートの配置例
は、最内層となるプリプレグシート３とプリプレグシー
ト５ａとは、互いに重ね代１２によって連結されてお
り、プリプレグシート３の端部裏面にプリプレグシート
５ａの端部表面が接着されている。同様に、プリプレグ
シート５ｂと最外層となるプリプレグシート７とは、互
いに重ね代１３によって連結されており、プリプレグシ
ート５ｂの端部裏面にプリプレグシート７の端部表面が
接着されている。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. When obtaining the tubular body having the basic configuration as shown in FIG. 1, the arrangement example of each prepreg sheet is not limited to the configuration shown in FIG.
The arrangement example of the prepreg sheet as shown in FIG. In the example of the arrangement of the prepreg sheet shown in FIG. 3B, the prepreg sheet 3 and the prepreg sheet 5a, which are the innermost layers, are connected to each other by an overlap allowance 12, and the prepreg sheet 5a The end surfaces are glued. Similarly, the prepreg sheet 5b and the prepreg sheet 7, which is the outermost layer, are connected to each other by an overlap allowance 13, and the end surface of the prepreg sheet 7 is bonded to the back surface of the end of the prepreg sheet 5b.
【００１７】そして、このように配置構成されたプリプ
レグシートを、図３（ａ）に示すように、まずプリプレ
グシート３の端縁Ｐ１を芯金１０の外表面に当て付け
て、時計周りに巻回して行く。そして、これを１プライ
した時、プリプレグシート３の端部同士は重合して重合
部３ａが形成される。引き続きこれに連結されているプ
リプレグシート５ａを巻回して行くと、予め設定された
大きさにより、１プライした時、目開き部６ａが形成さ
れると共に、この部分に上記した重合部３ａが位置され
る。Then, as shown in FIG. 3 (a), the prepreg sheet thus arranged is first applied to the outer surface of the metal core 10 with the edge P1 of the prepreg sheet 3 and wound clockwise. Turn around. Then, when this is plied for one ply, the ends of the prepreg sheet 3 are superposed to form a superposed portion 3a. When the prepreg sheet 5a connected to the prepreg sheet 5a is continuously wound, an aperture 6a is formed when one ply is formed according to a predetermined size, and the overlapping portion 3a is positioned at this portion. Is done.
【００１８】次に、プリプレグシート５ｂの端縁Ｐ２
を、すでに巻回されているプリプレグシート５ａの外表
面に当て付けて、同様に時計周りに巻回して行く。プリ
プレグシート５ｂを１プライした時、予め設定された大
きさにより、目開き部６ｂが形成され、そして、引き続
き一体化されているプリプレグシート７を巻回して１プ
ライすると、目開き部６ｂの部分にプリプレグシート７
の重合部７ａが位置される。Next, the edge P2 of the prepreg sheet 5b
Is applied to the outer surface of the prepreg sheet 5a that has already been wound, and is similarly wound clockwise. When one ply of the prepreg sheet 5b is plied, an aperture 6b is formed according to a preset size. Then, when the prepreg sheet 7 that has been integrated is wound and plied for one ply, a portion of the aperture 6b is formed. Prepreg sheet 7
Is located.
【００１９】このようなプリプレグシートの配置構成例
によっても、実際の加熱工程時において、前記した実施
の形態と同様な効果が得られる。なお、この実施の形態
においては、プリプレグシート３と５ａ及びプリプレグ
シート５ｂと７は、重ね代１２，１３によって互いに重
合して連結されており、この重合部分からも、余分な樹
脂及び繊維が、夫々の目開き部６ａ，６ｂに流れ込むこ
とができる。この場合、各目開き部６ａ，６ｂの幅が少
ないと、この部分で、樹脂、繊維が余剰気味となり、最
終的に厚肉状となる場合があるため、図に示すように、
重ね代１２，１３の部分において、各プリプレグシート
５ａ，５ｂに薄肉部１２ａ，１３ａを形成しておくこと
が好ましい。このような薄肉部は、予め、その端部領域
をアイロン等によってプレスしておくことで形成するこ
とができる。According to such a configuration example of the prepreg sheet, the same effect as in the above-described embodiment can be obtained in the actual heating step. In this embodiment, the prepreg sheets 3 and 5a and the prepreg sheets 5b and 7 are superimposed and connected to each other by overlapping margins 12 and 13. From this superimposed portion, excess resin and fibers are also removed. It can flow into the respective openings 6a and 6b. In this case, if the width of each of the apertures 6a and 6b is small, the resin and the fiber become excessive in this portion and may eventually become thick, as shown in the figure.
It is preferable that thin portions 12a and 13a are formed on each of the prepreg sheets 5a and 5b in the overlapping margins 12 and 13. Such a thin portion can be formed by pressing an end region thereof with an iron or the like in advance.
【００２０】次に、本発明の第３の実施の形態につい
て、図４を参照しながら説明する。上記した実施の形態
では、目開き部に位置させる隣接する層のプリプレグシ
ートの重合部は、いずれも最内層、及び最外層を利用し
ていたが、中間層を構成しているプリプレグシート間に
よっても、そのような配置構成を得ることが可能であ
る。すなわち、図に示すように、最内層２３の上側に位
置する第１の中間層となるプリプレグシート２５を、そ
の端部同士が重合するように１プライし、その重合部２
５ａの部分に、その上の中間層となるプリプレグシート
２６による目開き部２６ａを位置させても良い。このよ
うな構成においても、加熱工程の際、目開き部２６ａに
は、重合部２５ａ乃至その周辺領域から樹脂や繊維が流
れ込んで、図に示すように、目開き部２６ａによる間隙
は埋められ、最終的に形成される中間層に肉厚変化を無
くすことができる。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the above-described embodiment, the overlapping portion of the prepreg sheet of the adjacent layer located at the opening portion uses the innermost layer and the outermost layer, but depending on the prepreg sheet constituting the intermediate layer. It is also possible to obtain such an arrangement. That is, as shown in the figure, a prepreg sheet 25 serving as a first intermediate layer located above the innermost layer 23 is plyed so that its ends are overlapped by one ply.
An opening 26a formed by the prepreg sheet 26 serving as an intermediate layer may be located on the portion 5a. Even in such a configuration, at the time of the heating step, the resin and the fibers flow into the opening 26a from the overlapping portion 25a or a peripheral region thereof, and as shown in the drawing, the gap by the opening 26a is filled. The thickness change of the finally formed intermediate layer can be eliminated.
【００２１】上述したように、１プライされるプリプレ
グシートの幅は、これを巻回した際に、目開き部が形成
されるように設定されるが、目開き部による間隙を、
０．１mm〜１．０mm程度のように小さく設定しておけ
ば、目開き部に、上述したような隣接する層による重合
部を位置させなくても、周辺領域から流れ込む樹脂、繊
維によって目開き部を十分埋めることが可能である。す
なわち、図５に示す構成のように、最内層３３の上側に
位置する第１の中間層となるプリプレグシート３５の重
合部が形成されていない位置において、その上側に位置
する第２の中間層となるプリプレグシート３６の目開き
部３６ａを位置させても、その目開き部による間隙ｄが
０．１mm〜１．０mm程度であれば、加熱工程の際、目開
き部３６ａには、その目開き部の周辺領域から樹脂や繊
維が流れ込んで、図に示すように、目開き部３６ａによ
る間隙は埋められ、最終的に形成される中間層に肉厚変
化を無くすことができる。As described above, the width of the prepreg sheet to be one-ply is set so that an aperture is formed when the prepreg sheet is wound.
If it is set to be as small as about 0.1 mm to 1.0 mm, even if the overlapping portion by the adjacent layer as described above is not located in the opening, the opening by the resin and the fiber flowing from the peripheral region is not required. It is possible to fill the part sufficiently. That is, as in the configuration shown in FIG. 5, at the position where the overlapping portion of the prepreg sheet 35 serving as the first intermediate layer located above the innermost layer 33 is not formed, the second intermediate layer located above the inner layer 33 Even if the aperture 36a of the prepreg sheet 36 is located, if the gap d by the aperture is about 0.1 mm to 1.0 mm, the aperture 36a is not As shown in the figure, the gap formed by the openings 36a is filled with the resin and the fibers flowing in from the peripheral region of the opening, and the thickness of the intermediate layer finally formed can be eliminated.
【００２２】これに対して、目開き部による間隙を２mm
程度以上にした場合、実際の加熱工程時において、樹
脂、繊維が不足する場合が生じ、最終的に肉厚変化が生
じてしまう。このように、目開き部による間隙が広い場
合は、上記したような重合部を位置させたり、これと併
せて、あるいはこれとは別にプリプレグシートの巻回工
程中に、その間隙に厚さの薄いプリプレグシートや樹脂
シート等の補助材を、巻装等することによって、追加し
ておくのも良い。On the other hand, the gap formed by the openings is 2 mm.
In the case where the thickness is more than about, the resin and the fiber may be insufficient in the actual heating step, and finally the wall thickness changes. As described above, when the gap due to the openings is wide, the overlapping portion as described above is located, or in addition to this, or separately, during the winding process of the prepreg sheet, the thickness of the gap is increased. An auxiliary material such as a thin prepreg sheet or a resin sheet may be added by winding or the like.
【００２３】図４及び図５に示した実施の形態のよう
に、中間層を構成しているプリプレグシート間によって
も肉厚の変化を無くすような構成にすることができるた
め、図１乃至図３に示した構成と適宜組み合わせること
により、中間層の層数を種々変更することができる。As in the embodiment shown in FIGS. 4 and 5, it is possible to adopt a configuration in which the change in the thickness can be eliminated even between the prepreg sheets constituting the intermediate layer. By appropriately combining with the configuration shown in FIG. 3, the number of intermediate layers can be variously changed.
【００２４】次に、本発明の第４の実施の形態につい
て、図６及び図７を参照しながら説明する。上記した実
施の形態では、１プライされるプリプレグシートに目開
き部を形成することを特徴としていたが、このような目
開き部を形成する以外に、端部の重合部を薄くした構成
であっても良い。すなわち、そのような薄肉状の重合部
を形成しても、実際の加熱工程時において、周辺領域か
ら樹脂や繊維が流れ込むため、そのような薄肉領域は埋
められてしまい、結果として、周方向において肉厚の変
化の無い層を得ることができる。この構成においても、
前記同様、薄肉状になった重合部に、隣接する層のプリ
プレグシートの重合部を位置させても良いし、させなく
ても良い。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the above-described embodiment, the aperture is formed on the prepreg sheet to be plied by one ply. However, in addition to the formation of the aperture, the overlapping portion at the end is thinned. May be. That is, even if such a thin overlapping portion is formed, in the actual heating step, since the resin and the fiber flow from the peripheral region, such a thin region is buried, and as a result, in the circumferential direction. A layer having no change in wall thickness can be obtained. Also in this configuration,
In the same manner as described above, the overlapping portion of the prepreg sheet of the adjacent layer may or may not be located in the thin overlapping portion.
【００２５】図６（ａ）及び（ｂ）は、中間層となるプ
リプレグシート４５の両端部４５ａ，４５ｂによる重合
部を薄く構成する一例を示した図である。図（ａ）に示
すプリプレグシート４５の両端部４５ａ，４５ｂには、
図（ｂ）に示すように、巻回工程の前に、例えば、端部
領域をアイロン等によってプレスしておくことで、互い
に対向して傾斜する傾斜部４５ａ′，４５ｂ′を形成し
ておく。FIGS. 6 (a) and 6 (b) are views showing an example in which the overlapping portion formed by both end portions 45a and 45b of the prepreg sheet 45 serving as the intermediate layer is made thin. Both ends 45a and 45b of the prepreg sheet 45 shown in FIG.
As shown in FIG. 13B, before the winding step, for example, the end regions are pressed with an iron or the like to form inclined portions 45a 'and 45b' that are inclined to face each other. .
【００２６】このような傾斜部４５ａ′，４５ｂ′が形
成されたプリプレグシート４５を、図７に示すように、
最内層４３の上側に巻回し、さらにその上に第２の中間
層となるプリプレグシート４６及び最外層となるプリプ
レグシート４７を順に巻回する。傾斜部４５ａ′，４５
ｂ′による重合部は薄肉状になっており、この重ね合わ
せによって薄肉部５０が形成される。そして、このよう
な巻装状態となった管状体を加熱すると、その周辺領域
から樹脂や繊維が薄肉部５０に流れ込むため、そのよう
な薄肉領域は埋められてしまい、結果として、周方向に
おいて肉厚の変化の無い層が形成される。The prepreg sheet 45 having such inclined portions 45a 'and 45b' is formed as shown in FIG.
The prepreg sheet 46 serving as a second intermediate layer and the prepreg sheet 47 serving as an outermost layer are sequentially wound on the upper side of the innermost layer 43. Inclined portions 45a ', 45
The overlapped portion by b 'is thin, and the thin portion 50 is formed by this superposition. When the tubular body in such a wound state is heated, the resin and the fiber flow into the thin portion 50 from the peripheral region, so that such a thin region is buried, and as a result, the thickness is reduced in the circumferential direction. A layer with no change in thickness is formed.
【００２７】以上の実施の形態で説明したように、プリ
プレグシートの両端部による重合部の余剰となる樹脂や
繊維は、隣接した部分に形成されている目開き部や薄肉
部に流れ込んで、その間隙を埋めてしまうため、最終的
に形成される積層構造は、肉厚変化のない状態となる。
また、目開き部、薄肉部による間隙が少ない場合には、
その周辺領域から樹脂や繊維が流れこみ、そのような間
隙が埋められて、最終的に形成される積層構造は、肉厚
変化のない状態となる。そして、このような目開き部や
薄肉部を形成しておくことで、管状体全体の軽量化も図
れる。As described in the above embodiment, the excess resin or fiber in the overlapped portion due to the both ends of the prepreg sheet flows into the openings or thin portions formed in the adjacent portions, and the resin or the fibers. Since the gap is filled, the finally formed laminated structure has no change in thickness.
In addition, when there are few gaps due to apertures and thin portions,
The resin or fiber flows from the peripheral region, and such a gap is filled, so that the finally formed laminated structure has no change in thickness. By forming such openings and thin portions, the weight of the entire tubular body can be reduced.
【００２８】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明は上記した実施の形態に限定されることはなく種
々変形することができる。例えば、上記実施の形態の管
状体は、強化繊維を周方向に引揃たプリプレグシートで
構成される最内層と最外層、及び強化繊維を軸長方向に
引揃たプリプレグシートによる中間層による基本構造を
例にして説明したが、本発明は、このような構造に限定
されることはない。また、巻回層を構成するプリプレグ
シート自体の構成、その巻回数等についても種々変形す
ることが可能である。The embodiment of the present invention has been described above.
The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be variously modified. For example, the tubular body of the above embodiment has a basic structure in which an innermost layer and an outermost layer each formed of a prepreg sheet in which reinforcing fibers are arranged in a circumferential direction, and an intermediate layer formed by a prepreg sheet in which reinforcing fibers are arranged in an axial direction. Although the structure has been described as an example, the present invention is not limited to such a structure. Further, the configuration of the prepreg sheet itself forming the winding layer, the number of windings, and the like can be variously modified.
【００２９】[0029]
【発明の効果】本発明によれば、管状体を構成するプリ
プレグシートによる巻回層は、その肉厚が均一化される
ため、方向性や強度のバラつきが抑制され、さらに、軽
量化した管状体が得られる。According to the present invention, since the thickness of the wound layer of the prepreg sheet constituting the tubular body is made uniform, variations in directionality and strength are suppressed, and furthermore, the weight of the tubular layer is reduced. The body is obtained.
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図であり、
（ａ）は管状体の構成を示す図、（ｂ）はＡ−Ａ線に沿
った断面図。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention,
(A) is a figure which shows the structure of a tubular body, (b) is sectional drawing which followed the AA line.
【図２】図１（ｂ）に示すような巻装状態が得られるプ
リプレグシートの芯金に対する配置例を示す図。FIG. 2 is a view showing an example of an arrangement of a prepreg sheet with respect to a core metal in which a wound state as shown in FIG.
【図３】本発明の第２の実施の形態を示し、（ａ）は管
状体の断面構造を示す図、（ｂ）はプリプレグシートの
芯金に対する配置例を示す図。3A and 3B show a second embodiment of the present invention, wherein FIG. 3A is a diagram showing a cross-sectional structure of a tubular body, and FIG. 3B is a diagram showing an example of an arrangement of a prepreg sheet with respect to a metal core.
【図４】本発明の第３の実施の形態を示しており、管状
体の一部断面図。FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention, and is a partial cross-sectional view of a tubular body.
【図５】図４に示す実施の形態の変形例を示しており、
管状体の一部断面図。FIG. 5 shows a modification of the embodiment shown in FIG. 4,
Partial sectional view of a tubular body.
【図６】本発明の第４の実施の形態を示す図であり、
（ａ）はプリプレグシートの端部の処理前を示す図、
（ｂ）は端部の処理後を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention;
(A) is a diagram showing an end portion of a prepreg sheet before processing;
(B) is a diagram showing an end portion after processing.
【図７】図６（ｂ）に示す構造のプリプレグシートを、
実際に巻装した状態を示す管状体の一部断面図。FIG. 7 shows a prepreg sheet having the structure shown in FIG.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the tubular body showing a state in which it is actually wound.
１ 管状体 ３ プリプレグシート（最内層） ３ａ 重合部 ５ａ，５ｂ プリプレグシート（中間層） ６ａ，６ｂ 目開き部 ７ プリプレグシート（最外層） ７ａ 重合部 １０ 芯金 Reference Signs List 1 tubular body 3 prepreg sheet (innermost layer) 3a overlapping section 5a, 5b prepreg sheet (intermediate layer) 6a, 6b aperture 7 prepreg sheet (outermost layer) 7a overlapping section 10 core metal
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小金井 正一 東京都東久留米市前沢３丁目14番16号 ダ イワ精工株式会社内 (72)発明者 渡辺 正憲 東京都東久留米市前沢３丁目14番16号 ダ イワ精工株式会社内 (72)発明者 福岡 伸二 東京都東久留米市前沢３丁目14番16号 ダ イワ精工株式会社内 Ｆターム(参考） 2B019 AB01 3H111 AA02 BA15 BA25 CB04 CB14 CB24 CC12 CC13 DB27 4F205 AA36 AD16 AG08 HA02 HA45 HB01 HL02 HL06 HT26 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shoichi Koganei 3- 14-16 Maesawa, Higashi-Kurume-shi, Tokyo Inside Daiwa Seiko Co., Ltd. (72) Inventor Masanori Watanabe 3--14, Maesawa, Higashi-Kurume-shi, Tokyo No. 16 Inside Daiwa Seiko Co., Ltd. (72) Inventor Shinji Fukuoka 3-14-16 Maezawa, Higashi-Kurume-shi, Tokyo F-term inside Daiwa Seiko Co., Ltd. 2B019 AB01 3H111 AA02 BA15 BA25 CB04 CB14 CB24 CC12 CC13 DB27 4F205 AA36 AD16 AG08 HA02 HA45 HB01 HL02 HL06 HT26
Claims (1)
グシートを巻装した巻回層を有する管状体において、前
記巻回層の内、１プライされるプリプレグシートの両端
部に、夫々肉厚を薄くした傾斜部を形成し、この傾斜部
を互いに重合させるように巻回したことを特徴とする管
状体。1. A tubular body having a wound layer in which a prepreg sheet in which a reinforcing fiber is impregnated with a synthetic resin is wound, wherein a thickness of each of the wound layers is set at both ends of a prepreg sheet to which one ply is applied. A tubular body, wherein a thin inclined portion is formed, and the inclined portion is wound so as to be superposed on each other.
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| JPWO2016117384A1 (en) * | 2015-01-19 | 2017-11-02 | 国立大学法人 鹿児島大学 | Manufacturing method of structure, joint, bar with joint, and construction member |
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