JP2003001716A - Method for producing fiber-reinforced plastic pipe - Google Patents

Method for producing fiber-reinforced plastic pipe

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JP2003001716A
JP2003001716A JP2001188063A JP2001188063A JP2003001716A JP 2003001716 A JP2003001716 A JP 2003001716A JP 2001188063 A JP2001188063 A JP 2001188063A JP 2001188063 A JP2001188063 A JP 2001188063A JP 2003001716 A JP2003001716 A JP 2003001716A
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JP
Japan
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fiber
fiber bundle
resin
winding
layer
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JP2001188063A
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Japanese (ja)
Inventor
Junji Takeuchi
純治 竹内
Yasunori Nonogaki
保紀 野々垣
Yasumi Miyashita
康己 宮下
Yoshiharu Yasui
義治 安居
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Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an FRP pipe which can increase a fiber volume content and improve the rigidity and modulus of elasticity of the pipe. SOLUTION: After a laminated fiber layer 5 including a fiber layer in which a fiber bundle F impregnated with a resin is wound onto a mandrel to form an angle of 45 deg. or below to the axial direction of the mandrel is formed, a fiber bundle 6 not impregnated with the resin is wound onto the outermost layer to form the angle of about 90 deg., and the resin is cured. A ductile fiber bundle of polyester fibers is used as the fiber bundle 6 to be wound onto the outermost layer. The width of the fiber bundle 6 does not exceed the width of a fiber bundle F wound onto the inside.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は繊維強化プラスチッ
ク(FRP)製パイプの製造方法に係り、詳しくはフィ
ラメントワインディング法によるFRP製パイプの製造
方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a fiber reinforced plastic (FRP) pipe, and more particularly to a method for manufacturing an FRP pipe by a filament winding method.

【0002】[0002]

【従来の技術】FRP製のパイプを効率よく製造する方
法としてフィラメントワインディング法(FW法)があ
る。FW法では一般にマンドレルの周囲に樹脂を含浸さ
せた繊維を巻き付けた後、樹脂を硬化させることにより
製品が製造される。FW法で製造された製品の強度は繊
維の巻付け角度(配列繊維とマンドレルの軸方向とのな
す角度)や繊維の配列状態の影響を大きく受ける。ま
た、FW法においては、繊維の巻付け角度が45°より
大きい場合は、円柱状のマンドレルに繊維を巻き付けて
も所定のピッチで巻き付けることができる。しかし、巻
付け角度が45°以下になると、繊維の締め付け力が小
さくなり、繊維を所定巻付け角度で、かつ所定のピッチ
で巻き付けるのが難しくなる。
2. Description of the Related Art There is a filament winding method (FW method) as a method for efficiently manufacturing a pipe made of FRP. In the FW method, a product is generally manufactured by winding a resin-impregnated fiber around a mandrel and then curing the resin. The strength of the product manufactured by the FW method is greatly affected by the winding angle of the fibers (the angle between the arranged fibers and the axial direction of the mandrel) and the arrangement state of the fibers. Further, in the FW method, when the winding angle of the fiber is larger than 45 °, the fiber can be wound at a predetermined pitch even if the fiber is wound around the cylindrical mandrel. However, when the winding angle is 45 ° or less, the tightening force of the fiber becomes small, and it becomes difficult to wind the fiber at a predetermined winding angle and a predetermined pitch.

【0003】剛性の大きなFRP製パイプを製造する場
合は、繊維として多数本の細い繊維が束になった繊維束
が使用される。巻付け角度が小さな状態で繊維束の巻付
けが行われる場合は、繊維束をマンドレルに巻き付ける
力が弱い。その結果、繊維束を均一な厚みの円筒状に配
列するのが難しい。また、繊維の間に空気が残ったり樹
脂が多いままとなる。高い剛性のFRP製パイプを製造
するためには、FRP全体の体積に占める繊維の割合、
即ち繊維体積含有率(以下、Vfと称す。)を高める必
要がある。また、自動車のプロペラシャフトのように共
振周波数が高いことが望まれる場合、円筒中央部分のV
fが高い方が弾性率が向上し、高い共振周波数をとるこ
とが可能となる。
When manufacturing a FRP pipe having high rigidity, a fiber bundle in which a large number of thin fibers are bundled is used as a fiber. When the fiber bundle is wound with a small winding angle, the force for winding the fiber bundle around the mandrel is weak. As a result, it is difficult to arrange the fiber bundle in a cylindrical shape having a uniform thickness. In addition, air remains between the fibers or the amount of resin remains. In order to manufacture a highly rigid FRP pipe, the ratio of the fiber to the total volume of the FRP,
That is, it is necessary to increase the fiber volume content (hereinafter referred to as Vf). Further, when it is desired that the resonance frequency is high as in a propeller shaft of an automobile, V of the central portion of the cylinder is
The higher f is, the higher the elastic modulus is and the higher resonance frequency can be obtained.

【0004】特開平8−290487号公報には、FW
法でFRP筒体を成形するに際し、内側にヘリカル巻層
を設け、その外側に周方向巻層(フープ巻層)を形成す
る樹脂含浸繊維束のマンドレルへの巻付け張力をヘリカ
ル巻層を形成する樹脂含浸繊維束のそれよりも大きくす
る方法が開示されている。この方法によれば、ヘリカル
巻層の外側に周方向巻層を形成する樹脂含浸強化繊維束
が巻き付けられる際に、ヘリカル巻層の層間に存在する
ボイドが外側へ押し出されるとともに、ヘリカル巻層の
強化繊維に余剰に付着していた樹脂が絞り出され、Vf
が高まる。
Japanese Patent Laid-Open No. 8-290487 discloses FW
When forming a FRP cylinder by the method, a helical winding layer is provided on the inside and a circumferential winding layer (hoop winding layer) is formed on the outside thereof. The helical tension is applied to the winding tension of the resin-impregnated fiber bundle around the mandrel. A method of making the resin-impregnated fiber bundle larger than that of the resin-impregnated fiber bundle is disclosed. According to this method, when the resin-impregnated reinforcing fiber bundle forming the circumferential winding layer is wound on the outside of the helical winding layer, the voids existing between the layers of the helical winding layer are extruded to the outside, and Excess resin adhering to the reinforcing fibers is squeezed out and Vf
Will increase.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平8−
290487号公報に開示された方法では、周方向巻層
を形成する強化繊維束に予め樹脂が含浸されているた
め、ヘリカル巻層から絞り出された樹脂が周方向巻層を
形成する強化繊維束内を通過し難くなる。その結果、V
fを上げ難い。
However, Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-
In the method disclosed in Japanese Patent No. 290487, since the reinforcing fiber bundle forming the circumferential winding layer is impregnated with resin in advance, the resin squeezed from the helical winding layer forms the circumferential winding layer. It becomes difficult to pass inside. As a result, V
It is difficult to raise f.

【0006】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的はVfを上げることができ、FR
P製パイプの剛性及び弾性率を向上させることができる
繊維強化プラスチック製パイプの製造方法を提供するこ
とにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to increase Vf, and FR
It is an object of the present invention to provide a method for producing a fiber-reinforced plastic pipe capable of improving the rigidity and elastic modulus of the P pipe.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明では、フィラメントワインデ
ィング法によって繊維強化プラスチック製パイプを製造
する際に、樹脂が含浸された繊維束をマンドレルの軸方
向に対する角度が45°以下の角度となるようにマンド
レルに巻き付けられた繊維層を含む積層繊維層を形成し
た後、最外層に樹脂が含浸されていない状態の繊維束を
前記角度が90°に近い状態で巻き付けた後、樹脂の硬
化処理を行う。
In order to achieve the above object, according to the invention of claim 1, when a fiber reinforced plastic pipe is manufactured by a filament winding method, a fiber bundle impregnated with a resin is used as a mandrel. After forming a laminated fiber layer including a fiber layer wound around a mandrel so that the angle with respect to the axial direction of the resin is 45 ° or less, a fiber bundle in a state where the outermost layer is not impregnated with resin has an angle of 90 °. After wrapping in a state close to °, cure the resin.

【0008】この発明では、マンドレル上に含浸繊維束
により積層繊維層が形成された後、最外層に樹脂が含浸
されていない状態の繊維束がマンドレルの軸方向に対す
る角度が90°に近い状態で巻き付けられる。そのた
め、繊維束の巻付け時に内層の繊維束から絞り出された
樹脂が最外層を形成する繊維束内を通過し易くなり、製
造されたFRP製パイプのVfが向上し、高い剛性を有
し、高い共振周波数となる。
According to the present invention, after the laminated fiber layer is formed on the mandrel by the impregnated fiber bundle, the fiber bundle in a state where the outermost layer is not impregnated with the resin has an angle with respect to the axial direction of the mandrel close to 90 °. Wrapped around. Therefore, when the fiber bundle is wound, the resin squeezed out from the fiber bundle of the inner layer easily passes through the fiber bundle forming the outermost layer, the Vf of the manufactured FRP pipe is improved, and the resin has high rigidity. , High resonance frequency.

【0009】請求項2に記載の発明では、請求項1に記
載の発明において、前記最外層に巻き付ける繊維束とし
て延性を有する繊維束が使用されている。この発明で
は、最外層に巻き付ける繊維束が延性を有するため、該
繊維束に張力をかけた状態で最外層に巻き付けると、該
繊維束の巻付け完了後、該繊維束の収縮により樹脂の絞
り出し作用が継続し、Vfをより向上させることができ
る。
According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, a ductile fiber bundle is used as the fiber bundle wound around the outermost layer. In this invention, since the fiber bundle wound around the outermost layer has ductility, when the fiber bundle is wound around the outermost layer in a state where tension is applied, after the winding of the fiber bundle is completed, the resin bundle is squeezed out by contraction of the fiber bundle. The action continues and Vf can be further improved.

【0010】請求項3に記載の発明では、請求項1又は
請求項2に記載の発明において、前記最外層に巻き付け
る繊維束として、内側に巻き付けられた繊維束と同等以
下の幅を有する繊維束が使用されている。この発明で
は、最外層に巻き付けられる繊維束の幅が内側に巻き付
けられた繊維束と同等以下のため、同じ巻付け張力で巻
き付けた場合でも、内側に巻き付けられた繊維束より広
い幅の繊維束を巻き付ける場合に比較して樹脂の絞り出
し効果が向上する。
In the invention according to claim 3, in the invention according to claim 1 or 2, the fiber bundle wound around the outermost layer has a width equal to or smaller than that of the fiber bundle wound inside. Is used. In this invention, since the width of the fiber bundle wound on the outermost layer is equal to or less than that of the fiber bundle wound on the inner side, even when wound with the same winding tension, the fiber bundle having a wider width than the fiber bundle wound on the inner side. The resin squeezing effect is improved as compared with the case of winding.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明をプロペラシャフト
用のFRP製パイプに具体化した一実施の形態を図1〜
図5に従って説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment in which the present invention is embodied in an FRP pipe for a propeller shaft is shown in FIGS.
It will be described with reference to FIG.

【0012】図1(a)に示すように、FRP製パイプ
1は本体部1aの両端に、ヨーク2(図5に図示)の基
端が挿入される結合部1bが肉厚に形成されている。F
RP製パイプ1の強化繊維としては炭素繊維が使用さ
れ、マトリックス樹脂としてはエポキシ樹脂が使用され
ている。結合部1bは本体部1a側で肉厚が最も薄く、
端部側に向かって厚くなるように形成されたテーパ部1
cを備えている。
As shown in FIG. 1 (a), the FRP pipe 1 has a thick connecting portion 1b into which a base end of a yoke 2 (shown in FIG. 5) is inserted at both ends of a main body portion 1a. There is. F
Carbon fiber is used as the reinforcing fiber of the RP pipe 1, and epoxy resin is used as the matrix resin. The connecting portion 1b has the smallest wall thickness on the main body portion 1a side,
Tapered portion 1 formed so as to become thicker toward the end side
It has c.

【0013】図1(b)は結合部1b付近の部分模式拡
大断面図である。但し、図1(b)では各部のハッチン
グを省略している。図1(b)に示すように、FRP製
パイプ1の強化繊維は、所定の等ピッチでパイプの軸方
向となす角度(巻付け角度)が所定の角度となるように
斜めに巻き付けられたヘリカル巻層3と、巻付け角度が
90°に近いフープ巻層4とからなる積層繊維層5を構
成する。ヘリカル巻層3の巻付け角度は車両に組付けて
使用される際に要求される、曲げ、ねじり、振動等の特
性を満足するため、45°以下の所定の値に設定され
る。この実施の形態では巻付け角度がほぼ±10°前後
に設定されている。フープ巻層4はFRP製パイプ1の
結合部1bにのみ形成され、ヘリカル巻層3の間に挟ま
れた状態で配置されている。なお、テーパ部1cは厳密
に言えば段部が連続する形状となっている。
FIG. 1 (b) is a partial schematic enlarged sectional view in the vicinity of the coupling portion 1b. However, hatching of each part is omitted in FIG. As shown in FIG. 1 (b), the reinforcing fibers of the FRP pipe 1 are helically wound at a predetermined equal pitch so that the angle (winding angle) with the axial direction of the pipe is a predetermined angle. A laminated fiber layer 5 composed of the winding layer 3 and the hoop winding layer 4 having a winding angle close to 90 ° is formed. The winding angle of the helical winding layer 3 is set to a predetermined value of 45 ° or less in order to satisfy the characteristics such as bending, twisting, vibration, etc., which are required when the helical winding layer 3 is assembled and used in a vehicle. In this embodiment, the winding angle is set to about ± 10 °. The hoop winding layer 4 is formed only on the connecting portion 1b of the FRP pipe 1, and is arranged so as to be sandwiched between the helical winding layers 3. Strictly speaking, the tapered portion 1c has a shape in which stepped portions are continuous.

【0014】FRP製パイプ1には最外層に、パイプの
軸方向に対する巻付け角度が90°に近い状態で繊維束
6が巻付けられた最外層フープ巻層7が形成されてい
る。最外層フープ巻層7は樹脂が含浸されていない状態
の繊維束6を巻き付けることにより形成されている。こ
の実施の形態では繊維束6として延性を有する繊維束が
使用され、繊維束6には有機繊維糸(例えばポリエステ
ル糸)が使用されている。ポリエステル糸は多数のフィ
ラメントからなり、巻き付けられた状態で扁平になる。
繊維束6にはFRP製パイプ1の内側に巻き付けられた
ヘリカル巻層3やフープ巻層4の繊維束Fと同等以下の
幅を有するものが使用されている。この実施の形態では
繊維束6は巻き付け状態で繊維束Fの1/3程度の幅を
有する太さのものが使用されている。
The outermost layer of the FRP pipe 1 is formed with an outermost hoop winding layer 7 around which the fiber bundle 6 is wound in a state where the winding angle with respect to the axial direction of the pipe is close to 90 °. The outermost hoop winding layer 7 is formed by winding the fiber bundle 6 which is not impregnated with resin. In this embodiment, a ductile fiber bundle is used as the fiber bundle 6, and an organic fiber yarn (for example, polyester yarn) is used for the fiber bundle 6. Polyester yarn is composed of many filaments and becomes flat when wound.
A fiber bundle 6 having a width equal to or smaller than that of the fiber bundle F of the helical winding layer 3 or the hoop winding layer 4 wound inside the FRP pipe 1 is used. In this embodiment, the fiber bundle 6 has a thickness having a width of about 1/3 of the fiber bundle F in a wound state.

【0015】FRP製パイプ1はフィラメントワインデ
ィング法により形成される。図2に示すように、フィラ
メントワインディング機(以下、FW機と称す。)11
は、ベースプレート12上に配設された一対の支持ブラ
ケット13,14を備え、支持ブラケット13,14に
はベースプレート12の長手方向に延びる回転軸15,
16が装備されている。回転軸15,16の先端にはマ
ンドレル17の軸17aを支持するチャック18,19
が設けられている。第1の支持ブラケット13はベース
プレート12に固定され、第2の支持ブラケット14は
シリンダ20の作動によりベースプレート12の長手方
向に沿って移動可能な支持プレート21上に固定されて
いる。
The FRP pipe 1 is formed by the filament winding method. As shown in FIG. 2, a filament winding machine (hereinafter referred to as FW machine) 11
Is provided with a pair of support brackets 13 and 14 disposed on the base plate 12, and the support brackets 13 and 14 include a rotating shaft 15 extending in the longitudinal direction of the base plate 12.
Equipped with 16. Chucks 18, 19 supporting the shaft 17a of the mandrel 17 are provided at the tips of the rotary shafts 15, 16.
Is provided. The first support bracket 13 is fixed to the base plate 12, and the second support bracket 14 is fixed on a support plate 21 movable along the longitudinal direction of the base plate 12 by the operation of the cylinder 20.

【0016】ベースプレート12上には正逆回転駆動可
能なモータ22が固定され、モータ22の駆動軸及び回
転軸15との間にベルト伝動機構23が設けられ、モー
タ22の駆動により回転軸15が所定の方向に回転され
るようになっている。
A motor 22 capable of forward and reverse rotation driving is fixed on the base plate 12, a belt transmission mechanism 23 is provided between the drive shaft of the motor 22 and the rotating shaft 15, and the rotating shaft 15 is driven by driving the motor 22. It is designed to be rotated in a predetermined direction.

【0017】ベースプレート12には支持プレート21
に対してモータ22と反対側に、第1のアクチュエータ
24がベースプレート12の長手方向に沿って延びるよ
うに配設されている。第1のアクチュエータ24にはボ
ールネジを使用するとともに、ナットと一体移動可能な
移動体を1軸方向に移動させる構成の公知のものが使用
されている。第1のアクチュエータ24に装備された移
動体24a上には、樹脂が含浸された繊維束Fを案内す
る繊維供給ヘッド25を備えた第2のアクチュエータ2
6が配設されている。
The base plate 12 includes a support plate 21.
On the opposite side of the motor 22, a first actuator 24 is arranged so as to extend along the longitudinal direction of the base plate 12. A ball screw is used for the first actuator 24, and a known actuator having a structure for moving a movable body that can move integrally with the nut in one axial direction is used. The second actuator 2 provided with the fiber supply head 25 for guiding the resin-impregnated fiber bundle F on the moving body 24a mounted on the first actuator 24.
6 are provided.

【0018】第2のアクチュエータ26は移動体24a
上に固定されたエアシリンダ27により上昇位置と基準
位置とに移動可能に配設されている。第2のアクチュエ
ータ26は基準位置では繊維供給ヘッド25がマンドレ
ル17の周面と直交する位置に保持され、上昇位置に配
置された状態では繊維供給ヘッド25がマンドレル17
の周面上部における接線方向に延びる位置に保持される
ようになっている。第2のアクチュエータ26は繊維供
給ヘッド25をベースプレート12の長手方向と直交す
る方向(前後方向)に移動させるように固定されてい
る。
The second actuator 26 is a moving body 24a.
An air cylinder 27 fixed above is arranged so as to be movable between a raised position and a reference position. The second actuator 26 holds the fiber feed head 25 at a position orthogonal to the peripheral surface of the mandrel 17 at the reference position, and when the fiber feed head 25 is placed at the raised position, the fiber feed head 25 moves at the mandrel 17 side.
It is designed to be held in a position extending in the tangential direction on the upper part of the peripheral surface. The second actuator 26 is fixed so as to move the fiber supply head 25 in a direction (front-back direction) orthogonal to the longitudinal direction of the base plate 12.

【0019】モータ22及び第1のアクチュエータ24
は制御装置Cにより同期した状態で駆動されるようにな
っている。そして、回転軸15の回転速度と、繊維供給
ヘッド25の移動速度を調整することにより、繊維供給
ヘッド25から繰り出される繊維束Fを、巻付け角度を
任意の角度に設定してマンドレル17上に巻き付けるこ
とができるようになっている。
The motor 22 and the first actuator 24
Are driven by the control device C in a synchronized state. Then, by adjusting the rotation speed of the rotating shaft 15 and the moving speed of the fiber supply head 25, the fiber bundle F fed from the fiber supply head 25 is set on the mandrel 17 with an arbitrary winding angle. It can be wrapped around.

【0020】ベースプレート12の側方、即ち第1のア
クチュエータ24に対してモータ22と反対側には樹脂
槽28及びボビン29が配置されている。ボビン29か
ら繰り出された強化繊維としての繊維束Fに樹脂槽28
で樹脂が含浸された後、繊維供給ヘッド25に導かれる
ようになっている。ボビン29は図示しないモータによ
り駆動される軸に一体回転可能に支持されている。そし
て、モータの駆動によりボビン29から送り出された繊
維束Fが、図示しない張力調整装置により繊維束Fに作
用する張力が所定の範囲に調整された状態で、繊維供給
ヘッド25へ供給されるようになっている。
A resin tank 28 and a bobbin 29 are arranged on the side of the base plate 12, that is, on the side opposite to the motor 22 with respect to the first actuator 24. The resin tank 28 is attached to the fiber bundle F as the reinforcing fiber fed from the bobbin 29.
After being impregnated with the resin in, it is guided to the fiber supply head 25. The bobbin 29 is integrally rotatably supported by a shaft driven by a motor (not shown). Then, the fiber bundle F sent from the bobbin 29 by driving the motor is supplied to the fiber supply head 25 in a state where the tension acting on the fiber bundle F is adjusted to a predetermined range by a tension adjusting device (not shown). It has become.

【0021】マンドレル17は金属円筒製のマンドレル
本体17bの両端に軸17aが突設されるとともに、マ
ンドレル本体17bの両端部に規制リング30がマンド
レル本体17bと一体回転可能かつ着脱可能に固定され
ている。規制リング30には周方向に沿って等ピッチで
ピン31が着脱可能に突設されている。
The mandrel 17 has shafts 17a protruding from both ends of a mandrel main body 17b made of a metal cylinder, and restriction rings 30 are fixed to both ends of the mandrel main body 17b so as to be integrally rotatable with and removable from the mandrel main body 17b. There is. Pins 31 are detachably provided on the restriction ring 30 at equal pitches along the circumferential direction.

【0022】次に前記のように構成されたFW機11及
びマンドレル17を使用したFRP製パイプ1の製造方
法を説明する。先ず、両チャック18,19間にマンド
レル17をセットし、次に繊維供給ヘッド25に連なる
繊維束Fの先端を規制リング30に固定することによ
り、製造準備が完了する。このとき繊維供給ヘッド25
は該規制リング30と対応する位置に配置されている。
Next, a method of manufacturing the FRP pipe 1 using the FW machine 11 and the mandrel 17 configured as described above will be described. First, the mandrel 17 is set between the chucks 18 and 19, and then the tip of the fiber bundle F connected to the fiber supply head 25 is fixed to the restriction ring 30 to complete the preparation for manufacturing. At this time, the fiber supply head 25
Are arranged at positions corresponding to the restriction ring 30.

【0023】次にFW機11が作動され、モータ22に
よりマンドレル17が一定方向に回転され、第1のアク
チュエータ24により繊維供給ヘッド25がマンドレル
17の長手方向に沿って往復移動される。そして、ボビ
ン29から順次繰り出されて樹脂槽28で樹脂が含浸さ
れた繊維束Fが、繊維供給ヘッド25を介してマンドレ
ル17上に巻き付けられる。繊維束Fは樹脂を含浸させ
た状態で繊維供給ヘッド25から引き出される。
Next, the FW machine 11 is operated, the mandrel 17 is rotated in a fixed direction by the motor 22, and the fiber feeding head 25 is reciprocated along the longitudinal direction of the mandrel 17 by the first actuator 24. Then, the fiber bundle F sequentially fed from the bobbin 29 and impregnated with the resin in the resin tank 28 is wound around the mandrel 17 via the fiber supply head 25. The fiber bundle F is pulled out from the fiber supply head 25 while being impregnated with resin.

【0024】繊維束Fはピン31の間を通過した後、軸
17aに巻き掛けられて折り返すように配列され、マン
ドレル17の両端に位置するピン31間におけるマンド
レル17の軸方向となす角度(巻付け角度)が所定の角
度となるように巻き付けられて、マンドレル17上に繊
維層が形成される。
After passing between the pins 31, the fiber bundle F is wound around the shaft 17a and arranged so as to be folded back. The angle between the pins 31 located at both ends of the mandrel 17 and the axial direction of the mandrel 17 (winding). The fiber layer is formed on the mandrel 17 by being wound so that the attachment angle) becomes a predetermined angle.

【0025】先ず、繊維層の数が所定数となるまでヘリ
カル巻きで繊維束Fが巻き付けられてヘリカル巻層3が
形成された後、両側の結合部1bと対応する位置に肉厚
部を形成するため、所定の厚さとなるようにフープ巻層
4が形成される。図1(b)に示すように、結合部1b
は、テーパ部1cを有するようにその層数がテーパ部1
cと対応する位置において本体部1a側ほど次第に少な
くなるように形成されている。次に再びヘリカル巻きで
繊維束Fがマンドレル17の全長に亘って巻き付けられ
てヘリカル巻層3が形成され、樹脂が含浸された繊維束
Fの巻付けが終了し、積層繊維層5が形成される。
First, after the fiber bundle F is wound by helical winding until the number of fiber layers reaches a predetermined number to form the helical winding layer 3, thick portions are formed at positions corresponding to the connecting portions 1b on both sides. Therefore, the hoop winding layer 4 is formed to have a predetermined thickness. As shown in FIG. 1B, the connecting portion 1b
Has the number of layers so that it has a tapered portion 1c.
At the position corresponding to c, it is formed so as to gradually decrease toward the main body 1a side. Next, the fiber bundle F is wound again over the entire length of the mandrel 17 by helical winding to form the helical winding layer 3, and the winding of the resin-impregnated fiber bundle F is completed, and the laminated fiber layer 5 is formed. It

【0026】次に積層繊維層5の上に巻付け角度がほぼ
90°に近い状態で、樹脂が含浸されていない状態の繊
維束6として有機繊維8が巻き付けられる。有機繊維8
の巻付けにはFW機11の繊維供給ヘッド25が利用さ
れ、図4に示すように、ボビン32から繰り出される有
機繊維8がガイドローラ33を経て繊維供給ヘッド25
へ導かれる。ボビン32を支持する支軸(図示せず)
は、支軸を回転可能に支持する軸受との間に設けられた
永久磁石の作用により所定の摩擦抵抗が付与されるよう
になっている。そして、ボビン32から引き出される有
機繊維8に所定の張力が付与されて、有機繊維8の張力
調整が可能となっている。有機繊維8の巻付け時には第
2のアクチュエータ26が上昇位置に配置され、有機繊
維8が積層繊維層5の周面に対して接線方向に延びる状
態で供給される。なお、図4ではマンドレル17と両ア
クチュエータ24,26等の大きさの比率を図2と異な
る状態で示している。なお、有機繊維8の巻付け時に繊
維供給ヘッド25を利用せず、専用の糸供給ヘッドを使
用してもよい。
Next, the organic fibers 8 are wound on the laminated fiber layer 5 as a fiber bundle 6 in a state where the winding angle is close to 90 ° and not impregnated with resin. Organic fiber 8
The fiber feeding head 25 of the FW machine 11 is used for winding the fiber, and as shown in FIG. 4, the organic fiber 8 fed from the bobbin 32 passes through the guide roller 33 and the fiber feeding head 25.
Be led to. Spindle supporting bobbin 32 (not shown)
Has a predetermined frictional resistance provided by the action of a permanent magnet provided between the shaft and a bearing that rotatably supports the support shaft. Then, a predetermined tension is applied to the organic fiber 8 pulled out from the bobbin 32, so that the tension of the organic fiber 8 can be adjusted. When the organic fiber 8 is wound, the second actuator 26 is arranged at the raised position, and the organic fiber 8 is supplied in a state of extending in the tangential direction with respect to the peripheral surface of the laminated fiber layer 5. In FIG. 4, the ratio of the sizes of the mandrel 17 and the actuators 24, 26, etc. is shown in a state different from that in FIG. Note that a dedicated yarn supply head may be used instead of using the fiber supply head 25 when winding the organic fiber 8.

【0027】図3に示すように、有機繊維8はマンドレ
ル17上に巻き付けられた積層繊維層5を締め込むよう
に、マンドレル17の端から順に巻き付けられる。有機
繊維8が端から順に巻き付けられることにより、積層繊
維層5の繊維束Fに含浸された樹脂のうち余分な樹脂が
絞り出されるとともに繊維間に存在した空気が除去(脱
泡)される。有機繊維8の巻付け時の張力は、張力調整
装置により調整され、例えば9.8〜49MPa程度に
設定される。なお、図3では有機繊維8が間隔をあけて
巻き付けられた状態で図示しているが、実際は有機繊維
8が互いにほぼ接触する状態で巻き付けられる。
As shown in FIG. 3, the organic fibers 8 are sequentially wound from the end of the mandrel 17 so as to tighten the laminated fiber layer 5 wound on the mandrel 17. By winding the organic fibers 8 in order from the end, the excess resin of the resin impregnated in the fiber bundle F of the laminated fiber layer 5 is squeezed out and the air existing between the fibers is removed (defoamed). The tension at the time of winding the organic fiber 8 is adjusted by a tension adjusting device and is set to, for example, about 9.8 to 49 MPa. In FIG. 3, the organic fibers 8 are illustrated as being wound at intervals, but in reality, the organic fibers 8 are wound in a state of substantially contacting each other.

【0028】そして、有機繊維8が1層巻き付けられた
後、マンドレル17がチャック18,19から取り外さ
れ、かつピン31が規制リング30から取り外された状
態で、成形体とともにマンドレル17が加熱炉に入れら
れ、所定温度で樹脂が硬化される。硬化温度は樹脂によ
り異なるが、例えばエポキシ樹脂の場合は180°C程
度である。加熱硬化によりFRP製パイプ1が、マンド
レル17上に形成される。冷却後、FRP製パイプ1の
両端がピン31の抜き跡の列より内側において切断され
た後、マンドレル17から規制リング30及びFRP製
パイプ1が取り外される。
After one layer of the organic fiber 8 is wound, the mandrel 17 is removed from the chucks 18 and 19 and the pin 31 is removed from the restriction ring 30. It is put in and the resin is cured at a predetermined temperature. The curing temperature varies depending on the resin, but is about 180 ° C. in the case of epoxy resin, for example. The FRP pipe 1 is formed on the mandrel 17 by heat curing. After cooling, the both ends of the FRP pipe 1 are cut inside the row of the traces of the pin 31 and the restriction ring 30 and the FRP pipe 1 are removed from the mandrel 17.

【0029】その後、図5に示すように、FRP製パイ
プ1の両結合部1b(図5では片側のみ図示)に、ヨー
ク2の基端に形成されたセレーション2aが圧入され、
ヨーク2がFRP製パイプ1に結合されて自動車のプロ
ペラシャフト9が形成される。ヨーク2にはユニバーサ
ルジョイント(例えば十字軸式ジョイント)を取り付け
るための孔2bが形成されている。ヨーク2の基端の外
径はFRP製パイプ1の結合部1bの内径より若干大き
く形成されており、結合部1bへの圧入時に結合部1b
を外側へ拡張させる力が作用するが、フープ巻層4の存
在により強度が確保される。
Thereafter, as shown in FIG. 5, the serrations 2a formed at the base end of the yoke 2 are press-fitted into both joints 1b (only one side is shown in FIG. 5) of the FRP pipe 1,
The yoke 2 is joined to the FRP pipe 1 to form the propeller shaft 9 of the automobile. The yoke 2 is formed with a hole 2b for mounting a universal joint (for example, a cross joint). The outer diameter of the base end of the yoke 2 is formed to be slightly larger than the inner diameter of the connecting portion 1b of the FRP pipe 1, so that the connecting portion 1b can be pressed into the connecting portion 1b.
The force to expand the outer layer acts on the outer side, but the presence of the hoop winding layer 4 ensures the strength.

【0030】この実施の形態では以下の効果を有する。 (1) FW法によってFRP製パイプ1を製造する際
に、樹脂が含浸された繊維束Fをマンドレル17に巻き
付けて積層繊維層5を形成した後、最外層に樹脂が含浸
されていない状態の繊維束6をマンドレル17の軸方向
に対する角度が90°に近い状態で巻き付ける。従っ
て、繊維束6の巻付け時に内層の繊維束Fから絞り出さ
れた樹脂が最外層を形成する繊維束6内を通過し易くな
り、製造されたFRP製パイプ1のVfが向上し、高い
剛性を有し、高い共振周波数となる。
This embodiment has the following effects. (1) When the FRP pipe 1 is manufactured by the FW method, the resin-impregnated fiber bundle F is wound around the mandrel 17 to form the laminated fiber layer 5, and then the outermost layer is not impregnated with the resin. The fiber bundle 6 is wound in a state where the angle with respect to the axial direction of the mandrel 17 is close to 90 °. Therefore, when the fiber bundle 6 is wound, the resin squeezed out of the fiber bundle F of the inner layer easily passes through the fiber bundle 6 forming the outermost layer, and the Vf of the manufactured FRP pipe 1 is improved and high. It has rigidity and has a high resonance frequency.

【0031】(2) 最外層に巻き付ける繊維束6とし
て延性を有する繊維束が使用されているため、該繊維束
6に張力をかけた状態で最外層に巻き付けると、繊維束
6の巻付け完了後も樹脂の絞り出し作用が継続し、Vf
をより向上させることができる。
(2) Since a fiber bundle having ductility is used as the fiber bundle 6 wound around the outermost layer, when the fiber bundle 6 is wound around the outermost layer in a tensioned state, the winding of the fiber bundle 6 is completed. After that, the resin squeezing action continues and Vf
Can be further improved.

【0032】(3) 延性を有する繊維束6として有機
繊維が使用されているため、炭素繊維等の無機繊維を使
用する場合に比較して、樹脂が最外層フープ巻層7を形
成する繊維束6内を通過し易くなり、樹脂の絞り出し作
用が向上し、Vfを上げ易い。
(3) Since the organic fiber is used as the ductile fiber bundle 6, the resin forms the outermost hoop winding layer 7 in comparison with the case where the inorganic fiber such as carbon fiber is used. 6 easily passes, the resin squeezing action is improved, and Vf is easily increased.

【0033】(4) 延性を有する繊維束6として熱収
縮性を有する有機繊維(例えば、ポリエステル繊維)が
使用されているため、マトリックス樹脂の加熱硬化時に
有機繊維8の収縮によりVfを高める効果が発揮され、
有機繊維8の巻付け時の張力が小さな状態でも高いVf
のFRP製パイプ1を得ることができる。
(4) Since organic fibers having heat shrinkability (for example, polyester fibers) are used as the ductile fiber bundles 6, the effect of increasing Vf by shrinking the organic fibers 8 during heat curing of the matrix resin is obtained. To be demonstrated
High Vf even when the tension when winding the organic fiber 8 is small
The FRP pipe 1 can be obtained.

【0034】(5) 最外層に巻き付ける繊維束6とし
て、内側に巻き付けられた繊維束Fと同等以下の幅を有
する繊維束が使用されている。従って、同じ巻付け張力
で巻き付けた場合でも、内側に巻き付けられた繊維束F
より広い幅の繊維束を巻き付ける場合に比較して樹脂の
絞り出し効果が向上する。
(5) As the fiber bundle 6 wound around the outermost layer, a fiber bundle having a width equal to or smaller than that of the fiber bundle F wound inside is used. Therefore, even when wound with the same winding tension, the fiber bundle F wound inside is wound.
The resin squeezing effect is improved as compared with the case of winding a fiber bundle having a wider width.

【0035】(6) 最外層に巻き付ける繊維束6とし
て、内側に巻き付けられた繊維束Fの1/3程度の幅を
有する繊維束が使用されている。従って、同等の幅の繊
維束6を巻き付ける場合に比較して樹脂の絞り出し効果
がより向上する。
(6) As the fiber bundle 6 wound around the outermost layer, a fiber bundle having a width about 1/3 of the fiber bundle F wound inside is used. Therefore, the resin squeezing effect is further improved as compared with the case where the fiber bundle 6 having the same width is wound.

【0036】(7) FRP製パイプ1の両端に結合部
1bが形成されているため、両端において結合部材に結
合されて使用されるパイプ、例えば所望の物性を有する
プロペラシャフト9として有効に使用できる。
(7) Since the connecting portions 1b are formed at both ends of the FRP pipe 1, it can be effectively used as a pipe used by being connected to a connecting member at both ends, for example, a propeller shaft 9 having desired physical properties. .

【0037】なお、実施の形態は前記に限定されるもの
ではなく、例えば、次のように具体化してもよい。 ○ 樹脂が含浸されていない状態の繊維束6の幅は、内
側に巻き付けられた繊維束Fの幅の1/3程度に限ら
ず、図6(a)に示すように、繊維束Fの幅と同じや、
図6(b)に示すように、繊維束Fより広い幅としても
よい。しかし、繊維束Fより広い幅の場合は、テーパ部
1cの段部において締め付け不良が発生する虞があるた
め、繊維束6の幅は繊維束Fの幅と同等以下が好まし
い。
The embodiment is not limited to the above, but may be embodied as follows, for example. The width of the fiber bundle 6 not impregnated with the resin is not limited to about 1/3 of the width of the fiber bundle F wound inside, but as shown in FIG. Same as
As shown in FIG. 6B, the width may be wider than the fiber bundle F. However, if the width is wider than the fiber bundle F, the tightening failure may occur in the step portion of the tapered portion 1c. Therefore, the width of the fiber bundle 6 is preferably equal to or smaller than the width of the fiber bundle F.

【0038】○ 樹脂が含浸された繊維束Fによる積層
繊維層5が形成された後、有機繊維8を巻き付ける際、
複数本の有機繊維8をマンドレル17に同時に巻き付け
てもよい。有機繊維8はマンドレル17の長手方向に対
する位置をずらした状態で、かつ巻付け角度が90°に
近い状態で積層繊維層5に同時に巻き付けられる。ま
た、各有機繊維8はマンドレル17の周方向に位相がず
れた状態、即ち積層繊維層5に対する接触位置が周方向
にずれた状態で積層繊維層5に巻き付けられる。各有機
繊維8はそれぞれ1本の有機繊維8を巻き付ける場合の
ピッチの整数倍、より詳しくは使用する有機繊維8の本
数倍のピッチで、端から順に巻き付けられて最外層フー
プ巻層7を形成する。
When the organic fiber 8 is wound after the laminated fiber layer 5 is formed by the resin-impregnated fiber bundle F,
A plurality of organic fibers 8 may be wound around the mandrel 17 at the same time. The organic fibers 8 are simultaneously wound around the laminated fiber layer 5 in a state where the position of the mandrel 17 in the longitudinal direction is shifted and the winding angle is close to 90 °. In addition, each organic fiber 8 is wound around the laminated fiber layer 5 in a state in which the phase is shifted in the circumferential direction of the mandrel 17, that is, the contact position with respect to the laminated fiber layer 5 is shifted in the circumferential direction. Each organic fiber 8 is wound in order from the end at an integer multiple of the pitch when one organic fiber 8 is wound, more specifically, a pitch multiple times the number of the organic fibers 8 used, and the outermost hoop winding layer 7 is wound. Form.

【0039】この場合、複数本の有機繊維8が同時に巻
き付けられるため、1本の有機繊維8で最外層フープ巻
層7を形成するのに比較して、巻付けに要する時間を半
分以下と大幅に短縮できる。また、各有機繊維8がマン
ドレル17の周方向に位相がずれた状態で巻き付けられ
るため、周方向の位相が同じ状態で巻き付ける場合に比
較して、糸供給ヘッドの構成が簡単になるとともに、各
有機繊維8同士が干渉するのを回避できる。また、樹脂
の絞り出し効果が大きくなる。
In this case, since a plurality of organic fibers 8 are wound at the same time, the time required for winding is significantly less than half as compared to forming the outermost hoop winding layer 7 with one organic fiber 8. Can be shortened to In addition, since each organic fiber 8 is wound in the state in which the phase is shifted in the circumferential direction of the mandrel 17, the structure of the yarn feeding head is simpler than that in the case where the winding is performed in the state in which the phase in the circumferential direction is the same. It is possible to prevent the organic fibers 8 from interfering with each other. Further, the resin squeezing effect is increased.

【0040】〇 繊維束6の巻付け時の張力を変更する
ことにより、積層繊維層5に含浸された状態の樹脂の絞
り出し量を調整してFRP製パイプ1のVfの値を所望
の値に設定してもよい。
By changing the tension at the time of winding the fiber bundle 6, the squeezing amount of the resin impregnated in the laminated fiber layer 5 is adjusted to set the Vf value of the FRP pipe 1 to a desired value. You may set it.

【0041】〇 繊維束6を巻き付ける際、結合部1b
での巻付け張力を本体部1aでの巻付け張力より小さく
調整して、本体部1aのVfが結合部1bのVfより大
きくなるように形成してもよい。プロペラシャフト9の
ように共振周波数が高いことが望まれる場合、シャフト
の中央部分のVfが高い方がシャフトの弾性率が向上
し、高い共振周波数をとることが可能となる。また、F
RP製パイプ1がプロペラシャフト9として使用される
際、FRP製パイプ1の結合部1bにねじりトルクが加
わる。その際、結合部1b及び結合部1bと本体部1a
との境界付近の樹脂量が少ないと強化繊維の層間剥離が
発生する虞がある。しかし、結合部1bでの必要な樹脂
量を確保するため、FRP製パイプ1のVfを本体部1
aと結合部1b側とで異なる値とすることにより、結合
部1b側では必要な樹脂量が確保され、本体部1aでは
必要な弾性率等が確保される。
When winding the fiber bundle 6, the connecting portion 1b
The winding tension at 1 may be adjusted to be smaller than the winding tension at the main body portion 1a so that Vf of the main body portion 1a becomes larger than Vf of the coupling portion 1b. When it is desired that the resonance frequency is high as in the propeller shaft 9, the higher the Vf of the central portion of the shaft is, the higher the elastic modulus of the shaft is, and the higher resonance frequency can be obtained. Also, F
When the RP pipe 1 is used as the propeller shaft 9, a torsion torque is applied to the connecting portion 1b of the FRP pipe 1. At that time, the connecting portion 1b and the connecting portion 1b and the main body portion 1a
If the amount of resin near the boundary between and is small, delamination of the reinforcing fibers may occur. However, in order to secure the required amount of resin in the joint portion 1b, Vf of the FRP pipe 1 is set to the main body portion 1
By setting different values for a and the joint portion 1b side, a necessary resin amount is secured on the joint portion 1b side, and a necessary elastic modulus etc. is secured on the main body portion 1a.

【0042】○ 結合部1bに形成されるフープ巻層4
の位置はヘリカル巻層3に挟まれる位置に限らず、最内
層に形成しその外側にヘリカル巻層3を配置してもよ
い。また、フープ巻層4を複数(例えば2つ)に分割
し、それに対応して結合部1bにおけるヘリカル巻層3
の数を増やして、各フープ巻層4をそれぞれヘリカル巻
層3に挟まれる状態に配置してもよい。
○ The hoop winding layer 4 formed on the joint portion 1b
The position of is not limited to the position sandwiched by the helical winding layers 3, but may be formed in the innermost layer and the helical winding layer 3 may be arranged outside thereof. Further, the hoop winding layer 4 is divided into a plurality (for example, two), and the helical winding layer 3 in the coupling portion 1b is correspondingly divided.
It is also possible to increase the number of the above and arrange each hoop winding layer 4 so as to be sandwiched between the helical winding layers 3.

【0043】○ 樹脂が含浸されていない状態の繊維束
6として有機繊維8に代えて、延性のない炭素繊維等の
無機繊維を使用してもよい。しかし、延性を有する繊維
の方が繊維束6の巻き付け完了後も、内層の繊維束Fか
らの樹脂の絞り出し作用が持続するため、Vfを高める
ことができる。
The inorganic fiber such as carbon fiber having no ductility may be used in place of the organic fiber 8 as the fiber bundle 6 not impregnated with the resin. However, since the ductile fibers continue to squeeze out the resin from the fiber bundles F in the inner layer even after the winding of the fiber bundles 6 is completed, Vf can be increased.

【0044】〇 樹脂が含浸されない繊維束6として、
内側に巻き付けられた繊維束Fと同じものを、樹脂を含
浸させずに使用してもよい。この場合、積層繊維層5を
形成後、ボビン29を交換せずに繊維束Fを樹脂槽28
を通過させずに巻き付けることにより、繊維束6の巻き
付けができるため、作業が簡単になる。
As the fiber bundle 6 not impregnated with resin,
The same fiber bundle F wound inside may be used without being impregnated with resin. In this case, after the laminated fiber layer 5 is formed, the fiber bundle F is placed in the resin tank 28 without replacing the bobbin 29.
By winding the fiber bundle 6 without passing through it, the work can be simplified because the fiber bundle 6 can be wound.

【0045】○ 有機繊維8としてポリエステル繊維に
代えて、ナイロン66繊維やナイロン6繊維を使用して
もよい。この場合も熱収縮性を有するため、ポリエステ
ル繊維と同等の効果が得られる。
As the organic fiber 8, nylon 66 fiber or nylon 6 fiber may be used instead of the polyester fiber. Also in this case, since it has heat shrinkability, the same effect as that of polyester fiber can be obtained.

【0046】○ マンドレル17に巻き付けられる繊維
束Fの巻付け角度の絶対値を全ての層で同じ角度にする
必要はなく、層毎に巻付け角度を変更してもよい。 ○ マトリックス樹脂として、エポキシ樹脂に限らず他
の熱硬化性樹脂(例えば、ポリイミド樹脂)や、曲げ弾
性率の高い熱可塑性樹脂(例えばポリエーテルエーテル
ケトン)等を使用してもよい。しかし、プロペラシャフ
ト9を形成する場合は、コストや要求性能の点からエポ
キシ樹脂が好ましい。
The absolute value of the winding angle of the fiber bundle F wound around the mandrel 17 does not have to be the same in all layers, and the winding angle may be changed for each layer. As the matrix resin, not only the epoxy resin but also another thermosetting resin (for example, polyimide resin), a thermoplastic resin having a high flexural modulus (for example, polyether ether ketone), or the like may be used. However, when forming the propeller shaft 9, an epoxy resin is preferable in terms of cost and required performance.

【0047】○ プロペラシャフト9以外の駆動シャフ
ト用のパイプの製造に適用してもよい。使用回転速度が
遅い場合や、ねじり剛性、耐熱性、耐湿性等の要求性能
が車両のプロペラシャフトに比較して低い場合には、強
化繊維として炭素繊維にガラス繊維又はアラミド繊維を
混合したり、ガラス繊維又はアラミド繊維を単独で使用
してもよい。また、FRPを構成する繊維及びマトリッ
クス樹脂の組合せとして、炭素繊維とビニルエステル樹
脂、炭素繊維とフェノール樹脂等の組合せ等を採用して
もよい。この場合樹脂の価格がエポキシ樹脂より安いの
でコスト低減を図れる。
It may be applied to manufacture of pipes for drive shafts other than the propeller shaft 9. If the rotation speed is slow, or if the required performance such as torsional rigidity, heat resistance, and humidity resistance is lower than that of the propeller shaft of the vehicle, the glass fiber or aramid fiber may be mixed with the carbon fiber as the reinforcing fiber, or Glass fiber or aramid fiber may be used alone. Further, as the combination of the fiber and the matrix resin constituting the FRP, a combination of carbon fiber and vinyl ester resin, carbon fiber and phenol resin, etc. may be adopted. In this case, the cost of the resin is lower than that of the epoxy resin, so that the cost can be reduced.

【0048】○ 駆動シャフトに限らず、端部において
他の結合部材に結合されて使用される任意のFRP製パ
イプ、例えば輪転機のドラムに適用してもよい。また、
両端において他の結合部材に結合されて使用されるFR
P製パイプに限らず、片側の端部においてのみ他の結合
部材に結合されて使用されるFRP製パイプに適用した
り、結合部を介して曲げ力や引張り力あるいは圧縮力が
作用するFRP製パイプに適用してもよい。
Not limited to the drive shaft, it may be applied to any FRP pipe used by being connected to another connecting member at the end, for example, a drum of a rotary press. Also,
FR used by being connected to other connecting members at both ends
Not only P pipes, but also FRP pipes that are used by being joined to other connecting members only at one end, or FRP pipes that have bending force, tensile force, or compression force acting through the connecting portions. It may be applied to pipes.

【0049】○ FRP製パイプ1の形状は断面円形に
限らず、FW機11による強化繊維あるいは有機繊維8
を巻付け角度がほぼ90°で巻き付ける時に、その張力
がほぼ一定で巻付け可能なものであれば、断面楕円形で
あってもよい。
The shape of the FRP pipe 1 is not limited to the circular cross section, and the reinforced fiber or the organic fiber 8 by the FW machine 11 can be used.
May have an elliptical cross section as long as it can be wound with a substantially constant tension when it is wound at a winding angle of about 90 °.

【0050】○ FRP製パイプ1とヨーク2あるいは
他の結合部材との結合はセレーションの圧入による結合
に限らず、接着剤による接合としてもよい。 ○ マトリックス樹脂として熱硬化性樹脂に代えて紫外
線硬化樹脂を使用してもよい。
The connection between the FRP pipe 1 and the yoke 2 or other connecting member is not limited to the connection by press-fitting serrations, but may be an adhesive. A UV curable resin may be used as the matrix resin instead of the thermosetting resin.

【0051】前記実施の形態から把握できる発明(技術
的思想)について、以下に記載する。 (1) 請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の発
明において、前記FRP製パイプは本体部の少なくとも
一端に、継手の基端が挿入される結合部が肉厚に形成さ
れている。
The invention (technical idea) that can be understood from the above-described embodiment will be described below. (1) In the invention according to any one of claims 1 to 3, in the FRP pipe, at least one end of a main body is formed with a thick connecting portion into which a base end of a joint is inserted. There is.

【0052】(2) 請求項1〜請求項3及び(1)の
いずれかに記載の発明において、前記樹脂が含浸された
繊維束としては炭素繊維が使用され、マトリックス樹脂
としてはエポキシ樹脂が使用されている。
(2) In the invention according to any one of claims 1 to 3 and (1), carbon fiber is used as the fiber bundle impregnated with the resin, and epoxy resin is used as the matrix resin. Has been done.

【0053】(3) (1)に記載の発明において、樹
脂が含浸されない繊維束として、内側に巻き付けられた
繊維束と同じものを、樹脂を含浸させずに使用する。 (4) 請求項2に記載の発明において、前記延性を有
する繊維束は熱収縮性を有する有機繊維である。
(3) In the invention described in (1), as the fiber bundle not impregnated with the resin, the same fiber bundle wound inside is used without being impregnated with the resin. (4) In the invention according to claim 2, the ductile fiber bundle is an organic fiber having heat shrinkability.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1〜請求項
3に記載の発明によれば、繊維体積含有率を上げること
ができ、FRP製パイプの剛性及び弾性率を向上させる
ことができる。
As described in detail above, according to the inventions of claims 1 to 3, the fiber volume content can be increased and the rigidity and elastic modulus of the FRP pipe can be improved. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 (a)は一実施の形態の概略正面図、(b)
は結合部付近の部分模式拡大断面図。
FIG. 1A is a schematic front view of an embodiment, and FIG.
Is a partial schematic enlarged cross-sectional view of the vicinity of the joint.

【図2】 フィラメントワインディング装置の概略斜視
図。
FIG. 2 is a schematic perspective view of a filament winding device.

【図3】 有機繊維の巻付け時の模式斜視図。FIG. 3 is a schematic perspective view when winding the organic fiber.

【図4】 有機繊維の巻付け時の模式側面図。FIG. 4 is a schematic side view at the time of winding the organic fiber.

【図5】 プロペラシャフトの部分断面図。FIG. 5 is a partial sectional view of a propeller shaft.

【図6】 (a),(b)は別の実施の形態のFRP製
パイプの部分断面図。
6A and 6B are partial cross-sectional views of an FRP pipe according to another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…FRP製パイプ、3…繊維層としてのヘリカル巻
層、4…同じくフープ巻層、5…積層繊維層、6…樹脂
が含浸されていない状態の繊維束、8…有機繊維、17
…マンドレル、F…繊維束。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... FRP pipe, 3 ... Helical winding layer as a fiber layer, 4 ... Hoop winding layer, 5 ... Laminated fiber layer, 6 ... Fiber bundle not impregnated with resin, 8 ... Organic fiber, 17
… Mandrels, F… Fiber bundles.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮下 康己 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 安居 義治 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Fターム(参考) 3H111 AA01 BA15 BA25 BA28 CB08 CB14 CC13 DA07 DA26 EA17 4F205 AA36 AA39 AD16 AG08 AH17 HA02 HA23 HA33 HA45 HB01 HF05 HL02 HL14 HT13    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yasumi Miyashita             2-1, Toyota-cho, Kariya City, Aichi Stock Association             Company Toyota Loom Works (72) Inventor Yoshiharu Yasui             2-1, Toyota-cho, Kariya City, Aichi Stock Association             Company Toyota Loom Works F-term (reference) 3H111 AA01 BA15 BA25 BA28 CB08                       CB14 CC13 DA07 DA26 EA17                 4F205 AA36 AA39 AD16 AG08 AH17                       HA02 HA23 HA33 HA45 HB01                       HF05 HL02 HL14 HT13

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フィラメントワインディング法によって
繊維強化プラスチック製パイプを製造する際に、樹脂が
含浸された繊維束をマンドレルの軸方向に対する角度が
45°以下の角度となるようにマンドレルに巻き付けら
れた繊維層を含む積層繊維層を形成した後、最外層に樹
脂が含浸されていない状態の繊維束を前記角度が90°
に近い状態で巻き付けた後、樹脂の硬化処理を行う繊維
強化プラスチック製パイプの製造方法。
1. When a fiber-reinforced plastic pipe is manufactured by a filament winding method, a resin-impregnated fiber bundle is wound around a mandrel so that the angle with respect to the axial direction of the mandrel is 45 ° or less. After forming the laminated fiber layer including the layers, the outermost layer is not impregnated with resin, and the angle is 90 °.
A method for manufacturing a fiber-reinforced plastic pipe, in which the resin is hardened after being wound in a state close to the above.
【請求項2】 前記最外層に巻き付ける繊維束として延
性を有する繊維束が使用されている請求項1に記載の繊
維強化プラスチック製パイプの製造方法。
2. The method for producing a fiber-reinforced plastic pipe according to claim 1, wherein a fiber bundle having ductility is used as the fiber bundle wound around the outermost layer.
【請求項3】 前記最外層に巻き付ける繊維束として、
内側に巻き付けられた繊維束と同等以下の幅を有する繊
維束が使用されている請求項1又は請求項2に記載の繊
維強化プラスチック製パイプの製造方法。
3. A fiber bundle wound around the outermost layer,
The method for producing a fiber-reinforced plastic pipe according to claim 1 or 2, wherein a fiber bundle having a width equal to or smaller than that of the fiber bundle wound inside is used.
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