JP2024002299A - Resin injection mold device, method for manufacturing carbon fiber-reinforced resin tubular bodies, and carbon fiber-reinforced resin tubular bodies - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂注入成形金型装置、炭素繊維強化樹脂管体の製造方法及び炭素繊維強化樹脂管体に関する。 The present invention relates to a resin injection molding mold apparatus, a method for manufacturing a carbon fiber reinforced resin tube, and a carbon fiber reinforced resin tube.
炭素繊維強化樹脂製管体として、特許文献1には、多給糸フィラメントワインディング工法及び樹脂注入成形工法によって形成された管体が記載されている。多給糸フィラメントワインディング工法は、マンドレル(芯材)の外周面に、編み込まれた複数の層からなる炭素繊維束を配置するものである。また、樹脂注入成形工法は、多給糸フィラメントワインディング工法で巻回された半完成品を金型内に配置し、樹脂を注入、加熱・硬化させることで管体が完成するものであり、大量生産に向いている。 As a carbon fiber-reinforced resin tube, Patent Document 1 describes a tube formed by a multi-fiber filament winding method and a resin injection molding method. The multi-filament winding method involves arranging carbon fiber bundles consisting of multiple woven layers on the outer circumferential surface of a mandrel (core material). In addition, with the resin injection molding method, a semi-finished product wound using the multi-filament winding method is placed in a mold, resin is injected, and the tubular body is completed by heating and curing. suitable for production.
多給糸フィラメントワインディング工法では、円筒状に編み上げられた炭素繊維束をマンドレルの外周に配置するが、繊維の配向角度を管理するために、炭素繊維束の端部を管体の端部に配置される金属部材に対して強固に固定することが必要となる。このために、炭素繊維束の端部にテープを巻回して固定している。 In the multi-fiber filament winding method, carbon fiber bundles woven into a cylindrical shape are placed around the outer periphery of a mandrel, but in order to control the orientation angle of the fibers, the ends of the carbon fiber bundles are placed at the ends of the tube body. It is necessary to firmly fix it to the metal member to be used. For this purpose, a tape is wound around the end of the carbon fiber bundle to fix it.
樹脂注入成形工法では、マンドレルの両端に配置される金属部材と、マンドレルの外周面上且つ金属部材間を接続するように配置される炭素繊維束が一体になった半完成品を金型内に配置し、一方の金属部材上の炭素繊維束端部の近傍に対して樹脂が注入される。樹脂は他方の金属部材側に形成される排出口に向けて負圧を受けて流動し、炭素繊維全体に樹脂が含浸される。ここで、樹脂注入部はテープを包囲し、炭素繊維の外径よりも大径となる樹脂溜まり層が形成されるが、この部分は製品としては不要となるため、機械加工で切除する。 In the resin injection molding method, a semi-finished product consisting of metal members placed at both ends of a mandrel and carbon fiber bundles placed on the outer peripheral surface of the mandrel to connect the metal parts is placed in a mold. The resin is injected into the vicinity of the end of the carbon fiber bundle on one metal member. The resin flows toward the discharge port formed on the other metal member side under negative pressure, and the entire carbon fiber is impregnated with the resin. Here, the resin injection part surrounds the tape, and a resin reservoir layer is formed whose diameter is larger than the outer diameter of the carbon fibers, but since this part is unnecessary as a product, it is removed by machining.
本発明は、このような事情に鑑みて創作されたものであり、樹脂の不要な部位を除去しやすい炭素繊維強化樹脂管体を製造可能な樹脂注入成形金型装置、当該樹脂注入成形金型装置を用いた炭素繊維強化樹脂管体の製造方法及び炭素繊維強化樹脂管体を提供することを課題とする。 The present invention was created in view of the above circumstances, and provides a resin injection molding device and a resin injection molding mold capable of manufacturing a carbon fiber-reinforced resin tube body from which unnecessary parts of the resin can be easily removed. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a carbon fiber reinforced resin pipe using an apparatus and a carbon fiber reinforced resin pipe.
本開示によれば、金属部材、当該金属部材の外周面に巻回される炭素繊維及び前記炭素繊維の長手方向一端部を前記金属部材に固定する固定部材が収容される収容部と、前記収容部と繋がっており、前記固定部材に対応する部位に設けられる樹脂溜まり部と、前記樹脂溜まり部を、前記炭素繊維の長手方向一端部に近い側となる第一部位と、前記炭素繊維の長手方向他端部に近い側となる第二部位と、に区分可能な第一の区分部と、を備える樹脂注入成形金型装置が提供される。 According to the present disclosure, a metal member, a housing part in which a carbon fiber wound around the outer peripheral surface of the metal member, and a fixing member for fixing one longitudinal end of the carbon fiber to the metal member are housed; a resin pool part connected to the part and provided at a part corresponding to the fixing member; a first part that is closer to one end in the longitudinal direction of the carbon fiber; A resin injection mold device is provided, which includes a second section that is closer to the other end in the direction, and a first section that can be sectioned into two.
本発明によると、樹脂の不要な部位を除去しやすい炭素繊維強化樹脂管体を製造することができる。 According to the present invention, it is possible to manufacture a carbon fiber-reinforced resin pipe body in which unnecessary portions of resin can be easily removed.
本発明の実施形態について、炭素繊維強化プラスチックによって、繊維強化樹脂管体の一例である車両の動力伝達軸(プロペラシャフト)を製造する場合を例にとり、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、参照する図面は、分かりやすさのためにデフォルメされている。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, taking as an example a case in which a vehicle power transmission shaft (propeller shaft), which is an example of a fiber-reinforced resin tube, is manufactured from carbon fiber-reinforced plastic. In the following description, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. Furthermore, the drawings referred to are deformed for ease of understanding.
<第一の実施形態>
図1に示すように、本発明の第一の実施形態に係るマンドレル1は、繊維強化樹脂管体30(図2参照)を製造するために用いられるものであって、マンドレル本体10と、内嵌部材20と、を備える。
<First embodiment>
As shown in FIG. 1, a mandrel 1 according to a first embodiment of the present invention is used for manufacturing a fiber-reinforced resin pipe body 30 (see FIG. 2), and includes a
≪マンドレル本体≫
マンドレル本体10は、筒形状を呈する樹脂製部材である。マンドレル本体10には、繊維強化樹脂管体30における樹脂硬化の際の加熱に耐えられる材料を用いることができる。そのような材料の例としては、PP(ポリプロピレン樹脂)、PET(ポリエチレンテレフタレート樹脂)、SMP(形状記憶ポリマー)等が挙げられる。マンドレル本体10Aは、軸方向中間部の大径部11と、当該大径部11側から順に段部12及び第一の小径部13を備える第一の端部と、当該大径部11側から順にテーパ部14、第二の小径部15及び突出部16を備える第二の端部と、を一体に備える。
≪Mandrel body≫
The
段部12の外径は、大径部11の外径よりも第一の金属部材40の径方向寸法分だけ小さい。第一の小径部13の外径は、段部12の外径よりも小さい。テーパ部14の外径は、大径部11側から第二の小径部15側に向かうにつれて小さくなる。第一の小径部13及び第二の小径部15の外径の大小関係は、適宜設定可能である。突出部16の外径は、第二の小径部15の外径よりも小さい。
The outer diameter of the
本実施形態において、段部12及び第一の小径部13は、マンドレル本体10の第一の端部を構成する。また、テーパ部14、第二の小径部15及び突出部16は、マンドレル本体10の第二の端部を構成する。また、大径部11は、両端部の間で径方向に膨張変形(拡径)してその後縮小変形(縮径)する本体部を構成する。第一の端部及び第二の端部は、後記する膨張工程では膨張しない部位であり、膨張工程前において、第二の端部(テーパ部14(ただし、大径部11側端部を除く)、第二の小径部15及び突出部16)の外径は、マンドレル本体10が繊維強化樹脂管体30から抜き取られる側である第一の端部(段部12)の外径よりも小さく設定されている。
In this embodiment, the
≪内嵌部材≫
内嵌部材20は、マンドレル本体10の第一の端部である第一の小径部13に内嵌される筒状の金属製部材である。内嵌部材20は、第一の小径部13の径方向内側への変形を防止するものであって、マンドレル本体10内に加圧用流体F(図7参照)(例えば、加圧された空気)を充填させるための流路20aが形成されている。本実施形態において、加圧用流体Fは、成形装置100Aにおいてマンドレル本体10内を加圧して膨張(拡径)させるためのものである。また、加圧用流体Fは、後記する成形装置100Aにおいてマンドレル本体10の外周面に配置された熱硬化性樹脂(後記する樹脂32)硬化させるために加熱するための加熱用流体でもある。なお、マンドレル1は、マンドレル本体10及び内嵌部材20が一体に形成された金属製部材であってもよい。
≪Internal fitting member≫
The
<動力伝達軸>
図2及び図3に示すように、マンドレル1(図1参照)を用いて製造される動力伝達軸2は、車両において前後方向に延設され、動力源で発生した動力を軸線周りの回転として伝達する軸である。動力伝達軸2は、繊維強化樹脂管体30と、第一の金属部材40と、第二の金属部材50と、第一の継手部材3と、第二の継手部材4と、を備える。なお、図3において、第一の継手部材3及び第二の継手部材4は、省略されている。
<Power transmission shaft>
As shown in FIGS. 2 and 3, a
<繊維強化樹脂管体>
繊維強化樹脂管体30は、マンドレル本体10の外周面に沿うように管状に形成された樹脂含有繊維層である。繊維強化樹脂管体30は、第一の金属部材40及び第二の金属部材50と一体成型されている。繊維強化樹脂管体30は、マンドレル本体10の大径部11(図1参照)、テーパ部14(図1参照)及び第二の小径部15(図1参照)、第一の金属部材40の軸方向一端部(大径部11側端部)、並びに、第二の金属部材50の軸方向一端部(大径部11側端部)の外周面上に沿うように形成される。繊維強化樹脂管体30は、炭素繊維層31として、径方向内側(マンドレル本体10側)から順に、第一の炭素繊維層31a(図4参照)と、第二の炭素繊維層31b(図5参照)と、第三の炭素繊維層31c(図6参照)と、を備える。なお、第二の金属部材50の軸方向他端部(大径部11とは反対側に位置する端部)の外周面は、繊維強化樹脂管体30によって被覆されておらず、当該繊維強化樹脂管体30から突出している。
<Fiber-reinforced resin tube body>
The fiber-reinforced
≪第一の炭素繊維層≫
図4に示すように、第一の炭素繊維層31aは、マンドレル本体10(図1参照)等の外周面に対して、当該マンドレル本体10を被覆するように設けられる複数の炭素繊維によって構成されている。より詳細には、複数の炭素繊維を帯状又は束状に纏めることによって、炭素繊維集合体が形成されているとともに、複数の炭素繊維集合体が円周上に等間隔に設けられることによって、第一の炭素繊維層31aが形成されている。第一の炭素繊維層31aにおける炭素繊維は、マンドレル本体10の軸線方向に対して平行に延設されている。すなわち、第一の炭素繊維層31aに関して、マンドレル本体10の軸線Xに対する炭素繊維の配向角度は、0°である。
≪First carbon fiber layer≫
As shown in FIG. 4, the first carbon fiber layer 31a is composed of a plurality of carbon fibers provided on the outer peripheral surface of the mandrel body 10 (see FIG. 1), etc., so as to cover the
≪第二の炭素繊維層≫
図5に示すように、第二の炭素繊維層31bは、第一の炭素繊維層31aの径方向外側に設けられており、第一の炭素繊維層を被覆するように設けられる複数の炭素繊維によって構成されている。より詳細には、複数の炭素繊維を帯状又は束状に纏めることによって、炭素繊維集合体が形成されているとともに、複数の炭素繊維集合体が円周上に等間隔に設けられることによって、第二の炭素繊維層31bが形成されている。第二の炭素繊維層31bにおける炭素繊維は、マンドレル本体10(図1参照)の軸線方向に対して45°傾斜するように1周以上巻回され、マンドレル本体10の軸線方向に対して螺旋状に延設されている。すなわち、第二の炭素繊維層31bに関して、マンドレル本体10の軸線Xに対する炭素繊維の配向角度は、45°である。
≪Second carbon fiber layer≫
As shown in FIG. 5, the second carbon fiber layer 31b is provided on the radially outer side of the first carbon fiber layer 31a, and includes a plurality of carbon fibers provided so as to cover the first carbon fiber layer. It is made up of. More specifically, a carbon fiber aggregate is formed by gathering a plurality of carbon fibers into a band or a bundle, and a plurality of carbon fiber aggregates are provided at equal intervals on the circumference. A second carbon fiber layer 31b is formed. The carbon fibers in the second carbon fiber layer 31b are wound one or more turns at an angle of 45° with respect to the axial direction of the mandrel body 10 (see FIG. 1), and are spirally wound with respect to the axial direction of the
≪第三の炭素繊維層≫
図6に示すように、第三の炭素繊維層31cは、第二の炭素繊維31b層の径方向外側に設けられており、第二の炭素繊維層31bを被覆するように設けられる複数の炭素繊維によって構成されている。より詳細には、複数の炭素繊維を帯状又は束状に纏めることによって、炭素繊維集合体が形成されているとともに、複数の炭素繊維集合体が円周上に等間隔に設けられることによって、第三の炭素繊維層31cが形成されている。第三の炭素繊維層31cにおける炭素繊維は、マンドレル本体10(図1参照)の軸線方向に対して-45°傾斜するように1周以上巻回され、マンドレル本体10の軸線方向に対して螺旋状に延設されている。すなわち、第三の炭素繊維層31cに関して、マンドレル本体10の軸線Xに対する炭素繊維の配向角度は、-45°である。なお、第一の炭素繊維層31a、第二の炭素繊維層31b及び第三の炭素繊維層31cは、マンドレル本体10に対して個別に巻回されてもよいし、同時に巻回されてもよい。
≪Third carbon fiber layer≫
As shown in FIG. 6, the third carbon fiber layer 31c is provided on the radially outer side of the second carbon fiber layer 31b, and includes a plurality of carbon fibers provided so as to cover the second carbon fiber layer 31b. Composed of fibers. More specifically, a carbon fiber aggregate is formed by gathering a plurality of carbon fibers into a band or a bundle, and a plurality of carbon fiber aggregates are provided at equal intervals on the circumference. Three carbon fiber layers 31c are formed. The carbon fibers in the third carbon fiber layer 31c are wound one or more turns at an angle of −45° with respect to the axial direction of the mandrel body 10 (see FIG. 1), and are wound spirally with respect to the axial direction of the
図2及び図3に示すように、繊維強化樹脂管体30は、軸方向中央側の大径部30aから第二の端部側となる小径部30cに向かうにつれて縮径するテーパ部30bが形成されている。大径部30aは、マンドレル本体10Aの大径部11(図1参照)の外周面に倣う形状を呈する本体部である。テーパ部30bは、マンドレル本体10のテーパ部14(図1参照)の外周面に倣う形状を呈する。小径部30cは、マンドレル本体10の第二の小径部15(図1参照)及び第二の金属部材50の一部の外周面に倣う形状を呈する端部である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the fiber-reinforced
<第一の金属部材及び第一の継手部材>
第一の金属部材40は、略円筒形状を呈する部材である。製造途中段階において、第一の金属部材40は、段部12(図1参照)に嵌合(外嵌)されている。第一の金属部材40の軸方向寸法は、段部12の軸方向寸法に等しい。
<First metal member and first joint member>
The
第一の金属部材40は、動力伝達軸2における自在継手である第一の継手部材(ヨーク組立体)3の一部材である。第一の継手部材(ヨーク組立体)3は、かかる第一の金属部材40に対して、スパイダー、ニードルベアリング及びヨーク本体を組み付けることによって形成される。
The
<第二の金属部材及び第二の継手部材>
第二の金属部材50は、略円柱形状を呈する部材(シャフト)である。製造途中段階において、第二の金属部材50は、突出部16(図1参照)に嵌合(外嵌)されている。
<Second metal member and second joint member>
The
図1及び図3に示すように、第二の金属部材50の軸方向他端部には、マンドレル本体10の突出部16が挿入可能な有底の孔部50aが形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, a bottomed
第二の金属部材50は、動力伝達軸2における自在継手である第二の継手部材(プランジジョイント組立体)4の一部材である。第二の継手部材(プランジジョイント組立体)4は、かかる第二の金属部材50に対して、ブーツ及びプランジジョイント本体を組み付けることによって形成される。
The
<端部固定部材>
図6に示すように、動力伝達軸2の製造段階で用いられる端部固定部材60は、第二の金属部材50の外周面上において、炭素繊維層31の端部の外周面上に巻回されて当該炭素繊維層31の端部を仮固定する金属製のテープ又はバンドである。端部固定部材60は、炭素繊維層31の端部の軸方向への移動を少なくとも規制するように当該炭素繊維層31を第二の金属部材50に対して固定する。
<End fixing member>
As shown in FIG. 6, the
<成形装置>
図7及び図8に示すように、本発明の第一の実施形態に係る樹脂注入成形金型装置(以下、成形装置と称する)100Aは、分割された型(上型110A及び下型120A)内において、マンドレル10の外周面に巻回された炭素繊維層31に樹脂32を含浸させて硬化させることによって、動力伝達軸2を製造するための装置である。成形装置100Aは、上型110A及び下型120Aと、第一の区分部130Aと、を備える。
<Forming equipment>
As shown in FIGS. 7 and 8, a resin injection mold device (hereinafter referred to as a molding device) 100A according to the first embodiment of the present invention has divided molds (an
<上型>
上型110Aには、収容部111と、導入ゲート112と、樹脂溜まり部113と、排出ゲート114と、連通路115と、第一の区分部用ゲート116と、が形成されている。
<Upper mold>
The
収容部111は、上型110Aにおいて下型120Aと対向する面に形成されている凹部である。収容部111には、炭素繊維層31が巻回されたマンドレル10、第一の金属部材40及び第二の金属部材50の一部が収容される。
The
導入ゲート112は、収容部111,121に樹脂32を導入するための通路であり、収容部111と上型110Aにおいて収容部111とは反対側の面とを繋ぐように貫通する孔部である。
The
樹脂溜まり部113は、収容部111と導入ゲート112との連結部分に形成されている。樹脂溜まり部113は、第二の金属部材50側に設けられている。
The
排出ゲート114は、収容部111,121に導入された樹脂32を外部に排出するための通路でさり、収容部111と上型110Aにおいて収容部111とは反対側の面とを繋ぐように貫通する孔部である。排出ゲート114は、第一の金属部材40側に設けられている。
The
連通路115は、収容部111,121内に収容されたマンドレル10の内部に加圧用流体Fを充填するための通路であり、収容部111と上型110Aにおいて収容部111とは反対側の面とを繋ぐように貫通する孔部である。連通路115は、第一の金属部材40側に設けられている。
The
第一の区分部用ゲート116は、第一の区分部130Aが収容される収容部116aと、収容部116aと上型110Aにおいて収容部116aとは反対側の面とを繋ぐように貫通する孔部116bと、を備える。
The
<下型>
下型120Aには、収容部121と、樹脂溜まり部123と、第一の区分部用ゲート126と、が形成されている。
<Lower mold>
A
収容部121は、下型120Aにおいて上型110Aと対向する面に形成されている凹部である。収容部121には、炭素繊維層が巻回されたマンドレル10の他部が収容される。
The
樹脂溜まり部123は、樹脂溜まり部113に対応する部位に形成されている。
The
第一の区分部用ゲート126は、第一の区分部130Aが収容される収容部126aと、収容部126aと下型120Aにおいて収容部126aとは反対側の面とを繋ぐように貫通する孔部126bと、を備える。
The
<第一の区分部>
第一の区分部130Aは、樹脂溜まり部113を、端部固定部材60を含む第一部位と、第一部位よりも炭素繊維31の長手方向他端部に近い側(第一の金属部材40側)となる第二部位と、に区分可能に構成されている。第一の区分部130Aは、樹脂溜まり部113,123において硬化した樹脂32に対して、当該樹脂32の外周面側に開口部を有する環状の溝部を形成することによって、当該樹脂32を第一の部位及び第二の部位に区分する。かかる溝部は、樹脂32を部分的に除去する際に、溝部が無い場合と比較して樹脂32を脆弱にする脆弱部として機能する。すなわち、第一の区分部130Aは、樹脂溜まり部113に径方向外側から進入する進入部であるといえ、樹脂溜まり部113において樹脂32に脆弱部を形成する脆弱部形成部であるともいえる。
<First division>
The
第一の区分部130Aは、周方向に分割して構成されており、本実施形態では、上型用第一の区分部材131と、下型用第一の区分部材132と、を備える。上型用第一の区分部材131は、第一の区分部用ゲート116の収容部116a内に、径方向に移動可能に収容される金属製の板状部材である。上型用第一の区分部材131の下縁部には、半円形状の凹部131aが形成されている。凹部131aは、側面視でV字形状を呈する。下型用第一の区分部材132は、第一の区分部用ゲート126の収容部126a内に、径方向に移動可能に収容される金属製の板状部材である。下型用第一の区分部材132の上縁部には、半円形状の凹部132aが形成されている。凹部132aは、側面視でV字形状を呈する。
The
<製造方法>
続いて、本発明の第一の実施形態に係るマンドレル1及び成形装置100Aを用いた動力伝達軸2の製造方法について、図9のフローチャートを用いて説明する(適宜図1~図8参照)。動力伝達軸2の製造方法は、マンドレル本体形成工程(ステップS1)と、マンドレル本体形成工程の後に実行される内嵌部材設置工程(ステップS2)と、内嵌部材設置工程の後に実行される第一連結工程(ステップS3)と、第一連結工程の後に実行される第二連結工程(ステップS4)と、を含む。また、動力伝達軸2の製造方法は、第二連結工程の後に実行される繊維設置工程(ステップS5A~S5C)と、繊維設置工程の後に実行される繊維端部固定工程(ステップS6)と、を含む。また、動力伝達軸2の製造方法は、繊維端部固定工程の後に実行される金型内設置工程(ステップS7)と、金型内設置工程の後に実行される膨張工程(ステップS8)と、を含む。また、動力伝達軸12の製造方法は、膨張工程の後に実行される樹脂含浸工程(ステップS9)と、第一の区分部を進出させる進出工程(ステップS10)と、を含む。また、動力伝達軸2の製造方法は、進出工程の後に実行される樹脂硬化工程(ステップS11)と、樹脂硬化工程の後に実行される退出工程(ステップS12)と、を含む。また、動力伝達軸2の製造方法は、退出工程の後に実行される減圧工程(ステップS13)と、減圧工程の後に実行される取出工程(ステップS14)と、を含む。また、動力伝達軸2の製造方法は、取出工程の後に実行される減圧工程(ステップS15)と、減圧工程の後に実行される抜取工程(ステップS16)と、を含む。また、動力伝達軸2の製造方法は、抜取工程の後に実行される樹脂除去工程(ステップS17)と、樹脂除去工程の後に実行されるジョイント組付工程(ステップS18)と、を含む。
<Manufacturing method>
Next, a method for manufacturing the
ステップS1は、図1に示される樹脂製のマンドレル本体10を図示しない成形装置を用いて形成する工程である。
Step S1 is a step of forming the
ステップS1に続いて、ステップS2で、内嵌部材20をマンドレル本体10の第一の小径部13に圧入して内嵌させる。なお、ステップS2は、ステップS7の前までに実行されればよい。
Following step S1, in step S2, the internal
ステップS2に続いて、ステップS3で、マンドレル本体10の第一の端部に第一の金属部材(カラー)40を設ける(図1参照)。 Following step S2, in step S3, a first metal member (collar) 40 is provided at the first end of the mandrel body 10 (see FIG. 1).
ステップS3に続いて、ステップS4で、マンドレル本体10Aの第二の端部に第二の金属部材50を設ける(図1参照)。ここで、ステップS3,S4の順番は、適宜変更可能であり、ステップS4が先でもよく、同時であってもよい。
Following step S3, in step S4, a
ステップS4に続いて、ステップS5Aで、第一の炭素繊維層31aがマンドレル本体10、第一の金属部材40及び第二の金属部材50の外周面上に形成される。ステップS5Aに続いて、ステップS5Bで、第二の炭素繊維層31bがマンドレル本体10、第一の金属部材40及び第二の金属部材50における第一の炭素繊維層31aの外周面上に形成される。ステップS5Bに続いて、ステップS5Cで、第三の炭素繊維層31cがマンドレル本体10、第一の金属部材40及び第二の金属部材50における第二の炭素繊維層31bの外周面上に形成される。
Following step S4, the first carbon fiber layer 31a is formed on the outer peripheral surfaces of the
ステップS5A~S5Cにおいて、炭素繊維層31は、樹脂が含浸された繊維ではなく、いわゆる生糸である。また、炭素繊維層31は、それぞれ多給糸フィラメントワインド法によってマンドレル本体10、第一の金属部材40及び第二の金属部材50の外周面上に配置される。多給糸フィラメントワインド法によって給糸された炭素繊維層31は、互いに織り込まれることなく層として独立した、いわゆるノンクリンプ構造を呈する。
In steps S5A to S5C, the
ステップS5Cに続いて、ステップS6で、第二の金属部材50の外周面上に配置された炭素繊維層31の端部を端部固定部材60によって固定する。
Following step S5C, in step S6, the end of the
ステップS6に続いて、ステップS7で、図7に示すように、マンドレル1、第一の金属部材40、第二の金属部材50、炭素繊維層31及び端部固定部材60,70の組立体を、成形装置(金型)100A内に設置する。 Following step S6, in step S7, as shown in FIG. , installed in the molding device (mold) 100A.
ステップS7に続いて、ステップS8で、マンドレル本体10を膨張させる。図7に示すように、第一実施形態での成形装置100Aにおいては、流路20aを介してマンドレル本体10Aの内側に連通するように、連通路115が設けられている。ステップS8では、不図示の供給装置に連結された連通路115を介して、マンドレル本体10の中空部に加圧用流体F(例えば、加圧された140℃以上の空気)を充填させる。高温の加圧用流体Fによって加熱されたマンドレル本体10は、樹脂32が硬化する温度よりも低い温度(変態温度である80℃)になると軟化し、加圧用流体Fによって内部から加圧され、成形装置100Aの内周面に倣うように膨張変形する。かかる加圧により、充填された樹脂32によってマンドレル本体10が縮径方向に変形することを防止することができる。また、かかる加圧によってマンドレル本体10と上型の凹部131a及び下型の凹部132aとの間に形成される空間容積が適切に維持されるため、樹脂32の充填量を抑制し、完成品である繊維強化樹脂管体30の重量増加を防止することができる。
Following step S7, the
ステップS8に続いて、ステップS9で、当該成形装置100A内に樹脂32が供給される。これにより、マンドレル本体10の外周面に配置された炭素繊維層31に樹脂32が含浸される。ステップS9に続いて、ステップS10で、図示しない装置(油圧、空気圧、モータ動力等)によって、上型用第一の区分部材131及び下型用第一の区分部材132を、径方向内側に進出させる。ここで、上型用第一の区分部材131及び下型用第一の区分部材132は、樹脂32が成形装置100A内に充填されて硬化する前に進出する。ステップS10に続いて、ステップS11で、成形装置100Aに熱を加えることによって樹脂32を硬化させ、繊維強化樹脂管体30が形成されるとともに、繊維強化樹脂管体30、第一の金属部材40及び第二の金属部材50が一体成型される。ステップS11に続いて、ステップS12で、第一の区分部130Aを、径方向外側に退出させる。
Following step S8,
樹脂32は、例えば熱硬化性樹脂である。本実施形態において、成形装置100Aの金型は、複数に分割されている。ステップS9では、前記組立体に熱が加えられるとともに、成形装置100Aの金型を閉じる型閉じ操作を行い、続いて、閉じた金型に圧力を印加する型締め操作を行うことにより、金型内の圧力を上昇させることで、樹脂32の硬化が促進される。なお、本実施形態では金型が複数に分割されている構成で説明しているため、型閉じ操作及び型締め操作が行われているが、型締め操作は、必須ではない。また、金型が複数に分割されていない場合には、かかる型閉じ操作及び型締め操作は、必須ではない。成形装置100A内において、溶融状態の樹脂32が導入される導入ゲート112の出口側には空間(樹脂溜まり部113,123)が形成されている。成形装置100A内に導入された樹脂32は、炭素繊維層31の軸方向一端部の側方に位置する当該樹脂溜まり部113,123に貯留される。樹脂溜まり部113,123に貯留された樹脂32は、炭素繊維層31の配列方向において導入ゲート112とは反対側(炭素繊維層31の軸方向他端部の外周面側)に形成された排出ゲート114からの真空吸引によって、マンドレル本体10の軸線方向に移動し、炭素繊維層31に含浸する。樹脂32が炭素繊維層31に含浸した状態で、成形装置100Aに熱が加えられ、さらに、成形装置100A内に圧力が加えられることによって、繊維強化樹脂管体30が形成される。
The
ステップS12に続いて、ステップS13で、マンドレル本体10内の圧力を大気圧程度に減圧する。ステップS13に続いて、ステップS14で、成形された組立体すなわち中間体が成形装置100Aから取り出される。
Following step S12, in step S13, the pressure inside the
ステップS14に続いて、ステップS15で、マンドレル本体10内をさらに減圧する。本実施形態では、マンドレル本体10は、その内部が負圧にされることによって、縮径する(径方向に縮小変形する)。ステップS15に続いて、ステップS16で、マンドレル1が繊維強化樹脂管体30から抜き取られる。ここで、第一の金属部材40及び第二の金属部材50は、繊維強化樹脂管体30側に残る。ステップS16に続いて、ステップS17で、切削工具200が、図示しない装置によって保持された繊維強化樹脂管体30のうち、樹脂溜まり部113,123に対応する大径部30Zを切削して除去する。ここで、周辺の部位と比較して径方向寸法が大きい大径部30Zの外周面には、第一の区分部130Aに対応する環状の溝部30Z1が形成されていることによって、樹脂32が冷却されて硬化及び収縮する際に大径部30Zの内部歪みを抑制することができ、大径部30Zにおいて樹脂32の硬度が大幅に高まることを無くし、大径部30Zを含む除去領域Rが容易に除去可能になっている(図10→図11参照)。なお、溝部31Zは、径方向寸法が大きい樹脂溜まり部113,123に配置されることが好適であり、樹脂溜まり部113,123内において固定部材60の径方向外側に配置されてもよく、固定部材60よりも炭素繊維層31の端部側(図10で固定部材60よりも右側)に配置されてもよい。ステップS17に続いて、ステップS18で、中間体に自在継手を取り付ける。本実施形態では、中間体の第一の金属部材40に第一の継手部材(ヨーク組立体)3を取り付けるとともに、第二の金属部材50に第二の継手部材(プランジジョイント組立体)4を取り付ける。
Following step S14, the pressure inside the
本発明の第一の実施形態に係る成形装置100Aは、金属部材(第二の金属部材50)、当該金属部材の外周面に巻回される炭素繊維(炭素繊維層31)及び前記炭素繊維の長手方向一端部を前記金属部材に固定する固定部材(端部固定部材60)が収容される収容部111,121と、前記収容部111,121と繋がっており、前記固定部材に対応する部位に設けられる樹脂溜まり部113,123と、前記樹脂溜まり部113,123を、前記炭素繊維の長手方向一端部に近い側となる第一部位と、前記炭素繊維の長手方向他端部に近い側となる第二部位と、に区分可能な第一の区分部130Aと、を備える。
したがって、成形装置100Aは、樹脂溜まり部113,123において硬化した樹脂32及び固定部材を除去しやすい炭素繊維強化樹脂管体を製造することができる。
The forming
Therefore, the
成形装置100Aにおいて、前記第一の区分部130Aは、周方向に複数に分割して構成されており、前記金属部材の径方向に移動可能である。
したがって、成形装置100Aは、成形装置100A内への金属部材及び炭素繊維の収容、及び、製造された炭素繊維強化樹脂管体の成形装置100Aからの取出を容易化することができる。
In the forming
Therefore, the
また、本発明の第一の実施形態に係る炭素繊維強化樹脂管体(繊維強化樹脂管体30)の製造方法は、前記樹脂注入成形金型装置(成形装置100A)を用いて、前記炭素繊維(炭素繊維層31)に樹脂32を含浸させて硬化させる炭素繊維強化樹脂管体の製造方法であって、金属部材(第二の金属部材50)の外周面に炭素繊維を巻回し、前記炭素繊維の長手方向一端部を前記固定部材(端部固定部材60)によって固定する工程と、前記金属部材、前記炭素繊維及び前記固定部材を前記収容部111,121に収容する工程と、前記樹脂溜まり部113,123に前記樹脂32を注入し、当該樹脂32を前記炭素繊維に含浸させる工程と、前記第一の区分部130Aによって、前記樹脂溜まり部113,123の前記樹脂32を区分する工程と、前記樹脂32が前記第一の区分部130Aによって区分された状態で、前記樹脂32を硬化させる工程と、前記金属部材、前記炭素繊維、前記固定部材及び硬化した前記樹脂32を前記収容部111,121から取り出す工程と、硬化した前記樹脂32のうち前記樹脂溜まり部113,123に対応する部位を除去する工程と、を含む。
したがって、繊維強化樹脂管体30の製造方法によると、樹脂溜まり部113,123において硬化した樹脂32及び固定部材を除去しやすい炭素繊維強化樹脂管体を製造することができる。
Further, the method for manufacturing a carbon fiber reinforced resin pipe (fiber reinforced resin pipe 30) according to the first embodiment of the present invention uses the resin injection mold device (
Therefore, according to the method for manufacturing the fiber-reinforced
繊維強化樹脂管体30の製造方法において、前記第一の区分部130Aは、周方向に複数に分割して構成されており、前記金属部材の径方向に移動可能であり、前記樹脂32を注入する工程において、前記第一の区分部130Aは、径方向外側に退避しており、前記樹脂溜まり部113,123を区分する工程において、前記第一の区分部130Aは、径方向内側に移動して前記樹脂32を区分する。
したがって、繊維強化樹脂管体30の製造方法によると、成形装置100A内への金属部材及び炭素繊維の収容、及び、製造された炭素繊維強化樹脂管体の成形装置100Aからの取出を容易化することができる。
In the method for manufacturing the fiber-reinforced
Therefore, according to the method for manufacturing the fiber-reinforced
<第二の実施形態>
続いて、本発明の第二の実施形態に係る成形装置について、第一の実施形態に係る成形装置100Aとの相違点を中心に説明する。
<Second embodiment>
Next, a molding apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described, focusing on the differences from the
図12に示すように、本発明の第二の実施形態に係る成形装置100Bは、上型110B及び下型120Bと、第一の区分部130A及び第二の区分部140Bと、を備える。
As shown in FIG. 12, a
上型110Bには、第二の区分部用ゲート117が形成されている。第二の区分部用ゲート117は、第二の区分部140Bが収容される収容部117aと、収容部117aと上型110Bにおいて収容部116aとは反対側の面とを繋ぐように貫通する孔部116bと、を備える。
A
下型120Bは、第二の区分部用ゲート127が形成されている。第二の区分部用ゲート127は、第二の区分部140Bが収容される収容部127aと、収容部127aと下型120Bにおいて収容部117aとは反対側の面とを繋ぐように貫通する孔部117bと、を備える。
The lower mold 120B has a
<第二の区分部>
第二の区分部140Bは、樹脂溜まり部113,123よりも炭素繊維31の長手方向他端部に近い部位(第一の金属部材40側)において、炭素繊維31の径方向外側を長手方向に区分可能に構成されている。第二の区分部140Bは、炭素繊維31の外周面上において硬化した樹脂32に対して、当該樹脂32の外周面側に開口部を有する環状の溝部を形成することによって、当該樹脂32を軸方向に区分する。かかる溝部は、樹脂32を部分的に除去する際の除去範囲の位置決め部として機能する。
<Second division>
The second section 140B extends the radially outer side of the
第二の区分部140Bは、周方向に分割して構成されており、本実施形態では、上型用第二の区分部材141と、下型用第二の区分部材142と、を備える。上型用第二の区分部材141は、第二の区分部用ゲート117の収容部117a内に、径方向に移動可能に収容される金属製の板状部材である。上型用第二の区分部材141の下縁部には、半円形状の凹部が形成されている。凹部は、側面視でV字形状を呈する。下型用第二の区分部材142は、第二の区分部用ゲート127の収容部127a内に、径方向に移動可能に収容される金属製の板状部材である。下型用第二の区分部142の下縁部には、半円形状の凹部が形成されている。凹部は、側面視でV字形状を呈する。
The second division part 140B is configured to be divided in the circumferential direction, and in this embodiment includes a
<製造方法>
続いて、本発明の第二の実施形態に係るマンドレル1及び成形装置100Bを用いた動力伝達軸2の製造方法について、第一の実施形態に係る動力伝達軸2の製造方法との相違点を中心に、図9のフローチャートを用いて説明する。
<Manufacturing method>
Next, we will explain the differences between the method for manufacturing the
本動作例では、ステップS10で、上型用第一の区分部材131及び下型用第一の区分部材132、並びに、上型用第二の区分部材141及び下型用第二の区分部材142が径方向内側に進出し、ステップS12で、上型用第一の区分部材131及び下型用第一の区分部材132、並びに、上型用第二の区分部材141及び下型用第二の区分部材142が径方向外側に退出する。上型用第二の区分部材141及び下型用第二の区分部材142の動作は、上型用第一の区分部材131及び下型用第一の区分部材132の動作と同様であるので、図示を省略する。
In this operation example, in step S10, the
ここで、第二の区分部140Bに対応する環状の溝部30Y1は、除去領域Rの端部を示すので、ステップS17では、大径部30Zを含む除去領域Rが容易に除去可能になっている(図13→図14参照)。
Here, since the annular groove portion 30Y1 corresponding to the second section 140B indicates the end of the removal region R, the removal region R including the
本発明の第二の実施形態に係る成形装置100Bは、前記樹脂溜まり部113,123よりも前記炭素繊維の長手方向他端部に近い部位において、前記炭素繊維の径方向外側を長手方向に区分可能な第二の区分部140Bを備える。
したがって、成形装置100Bは、樹脂32の除去範囲を好適に設定した炭素繊維強化樹脂管体を製造することができる。
The
Therefore, the
成形装置100Bにおいて、前記第二の区分部140Bは、周方向に複数に分割して構成されており、前記金属部材の径方向に移動可能である。
したがって、成形装置100B内への金属部材及び炭素繊維の収容、及び、製造された炭素繊維強化樹脂管体の成形装置100Aからの取出を容易化することができる。
In the forming
Therefore, it is possible to easily accommodate the metal member and carbon fibers in the
また、本発明の第二の実施形態に係る繊維強化樹脂管体30の製造方法において、前記樹脂注入成形金型装置は、前記樹脂溜まり部113,123よりも前記炭素繊維の長手方向他端部に近い部位において、前記炭素繊維を被覆する樹脂32を長手方向に区分可能な第二の区分部を備えており、前記樹脂32を区分する工程において、前記第二の区分部140Bによって、前記樹脂32を長手方向に区分し、前記樹脂32を硬化させる工程において、前記樹脂32は、前記第二の区分部140Bによって区分されている。
したがって、繊維強化樹脂管体30の製造方法によると、樹脂32の除去範囲を好適に設定した炭素繊維強化樹脂管体を製造することができる。
In the method for manufacturing a fiber-reinforced
Therefore, according to the method for manufacturing the fiber-reinforced
繊維強化樹脂管体30の製造方法において、前記第二の区分部140Bは、周方向に複数に分割して構成されており、前記金属部材の径方向に移動可能であり、前記樹脂32を注入する工程において、前記第二の区分部140Bは、径方向外側に退避しており、前記樹脂32を区分する工程において、前記第二の区分部は、径方向内側に移動して前記樹脂32を区分する。
したがって、繊維強化樹脂管体30の製造方法によると、成形装置100B内への金属部材及び炭素繊維の収容、及び、製造された炭素繊維強化樹脂管体の成形装置100Aからの取出を容易化することができる。
In the method for manufacturing the fiber-reinforced
Therefore, according to the method for manufacturing the fiber-reinforced
また、本発明の第二の実施形態に係る繊維強化樹脂管体30は、金属部材(第二の金属部材50)と、前記金属部材の外周面に巻回される炭素繊維(炭素繊維層31)と、前記炭素繊維に含浸されて硬化した樹脂32と、を備え、前記金属部材の外周面において、前記樹脂の外周面に形成された凹部(溝30Y1)よりも前記炭素繊維における長手方向一端部側の前記炭素繊維及び前記樹脂32が除去されている。
したがって、繊維強化樹脂管体30は、不要な樹脂32の除去範囲が安定しており、生産性が向上されている。
Further, the fiber reinforced
Therefore, in the fiber-reinforced
<第三の実施形態>
続いて、本発明の第三の実施形態に係る成形装置について、第二の実施形態に係る成形装置100Bとの相違点を中心に説明する。
<Third embodiment>
Next, a molding apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described, focusing on the differences from the
図15から図17に示すように、本発明の第三の実施形態に係る成形装置100Cは、上型110C及び下型120Cと、第一の区分部130C及び第二の区分部140Cと、を備える。
As shown in FIGS. 15 to 17, a
上型110Cには、第一の区分部用ゲート116及び第二の区分部用ゲート117に代えて、第一の区分部用ゲート116C及び第二の区分部用ゲート117Cが形成されている。
The upper die 110C is provided with a first divided part gate 116C and a second divided part gate 117C instead of the first divided
第一の区分部用ゲート116Cは、収容部111と上型110Cにおいて収容部111とは反対側の面とを繋ぐように貫通する孔部である。
The first dividing portion gate 116C is a hole that penetrates to connect the
第二の区分部用ゲート117Cは、収容部111と上型110Cにおいて収容部111とは反対側の面とを繋ぐように貫通する孔部である。
The second division gate 117C is a hole that penetrates to connect the
下型120Cには、第一の区分部用ゲート126及び第二の区分部用ゲート127に代えて、第一の区分部用ゲート126C及び第二の区分部用ゲート127Cが形成されている。
In the
第一の区分部用ゲート126Cは、収容部121と下型120Cにおいて収容部121とは反対側の面とを繋ぐように貫通する孔部である。
The first dividing portion gate 126C is a hole that penetrates so as to connect the
第二の区分部用ゲート127Cは、収容部121と下型120Cにおいて収容部121とは反対側の面とを繋ぐように貫通する孔部である。
The second division gate 127C is a hole that passes through the
<第一の区分部>
第一の区分部130Cは、樹脂溜まり部113において硬化した樹脂32に対して、当該樹脂32の外周面側に開口部を有する複数の孔部を周方向に等間隔に並ぶように形成することによって、当該樹脂32を第一の部位及び第二の部位に区分する。かかる複数の孔部は、樹脂32における冷却による硬化及び収縮を均等化し、大径部30Zにおける内部歪みを抑制することに効果的であり、ステップS17における切削加工時の切削性を向上することができる。
<First division>
The
第一の区分部130Cは、複数の上型用第一の区分部材133と、複数の下型用第一の区分部材134と、を備える。上型用第一の区分部133は、第一の区分部用ゲート116C内に、径方向に移動可能に収容される金属製の棒状部材である。下型用第一の区分部材134は、第一の区分部用ゲート126C内に、径方向に移動可能に収容される金属製の棒状部材である。
The
<第二の区分部>
第二の区分部140Cは、炭素繊維31の外周面上において硬化した樹脂32に対して、当該樹脂32の外周面側に開口部を有する複数の孔部を周方向に並ぶように形成することによって、当該樹脂32を軸方向に区分する。かかる複数の孔部は、樹脂32を部分的に除去する際の除去範囲の位置決め部として機能する。
<Second division>
The
第二の区分部140Cは、複数の上型用第二の区分部材143と、複数の下型用第二の区分部材144と、を備える。上型用第二の区分部材143は、第二の区分部用ゲート117C内に、径方向に移動可能に収容される金属製の棒状部材である。下型用第二の区分部材144は、第二の区分部用ゲート127C内に、径方向に移動可能に収容される金属製の棒状部材である。
The
<製造方法>
続いて、本発明の第三の実施形態に係るマンドレル1及び成形装置100Cを用いた動力伝達軸2の製造方法について、第二の実施形態に係る動力伝達軸2の製造方法との相違点を中心に、図9のフローチャートを用いて説明する。
<Manufacturing method>
Next, we will explain the differences between the method for manufacturing the
本動作例では、ステップS10で、複数の上型用第一の区分部材133及び複数の上型用第一の区分部材134、並びに、複数の上型用第二の区分部材143及び複数の下型用第二の区分部材144が径方向内側に進出し(図14→図15)、ステップS12で、複数の上型用第一の区分部材133及び複数の上型用第一の区分部材134、並びに、複数の上型用第二の区分部材143及び複数の下型用第二の区分部材144が径方向外側に退出する(図15→図14)。
In this operation example, in step S10, a plurality of
ここで、大径部30Zの外周面には、複数の上型用第一の区分部材133及び複数の下型用第一の区分部材134に対応する複数の孔部30Z2が周方向に並ぶように形成されているため、大径部30Zの内部歪みが小さく抑えられており、大径部30Zを含む除去領域Rが容易に除去可能になっている(図18→図19参照)。また、第二の区分部140Cに対応する孔部30Y2は、除去領域Rの端部を示すので、ステップS17では、部位30Zを含む除去領域Rが容易に除去可能になっている(図18→図19参照)。
Here, on the outer circumferential surface of the
本発明の第三の実施形態に係る成形装置100Cは、複数の上型用第一の区分部材133及び複数の上型用第一の区分部材134、並びに、複数の上型用第二の区分部材143及び複数の下型用第二の区分部材144がそれぞれ棒状であるため、第一の区分部用ゲート116,126及び第二の区分部用ゲート117,127内への樹脂32の流入に対して簡単な方法でシール部材(例えばOリング)を配置することが可能であり、当該成形装置100Cのメンテナンス性を向上することができる。
A
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変形可能である。例えば、第一の区分部130A及び/又は第二の区分部130Bによって形成される溝30Z1,30Y1の形状は、図示したものに限定されない。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the embodiments described above, and can be modified as appropriate without departing from the gist of the present invention. For example, the shapes of the grooves 30Z1 and 30Y1 formed by the
また、炭素繊維層41は、互いに織り込まれた、いわゆるクリンプ構造を呈してもよい。また、参考例として、繊維体は、炭素繊維に限定されず、樹脂層を強化可能な繊維部材(例えば、ガラス繊維、セルロース繊維等)であればよい。 Further, the carbon fiber layers 41 may have a so-called crimp structure in which they are woven together. Further, as a reference example, the fibrous body is not limited to carbon fibers, and may be any fibrous member (for example, glass fiber, cellulose fiber, etc.) that can strengthen the resin layer.
30 繊維強化樹脂管体(炭素繊維強化樹脂管体)
31 炭素繊維層(炭素繊維)
50 第二の金属部材(金属部材)
60 端部固定部材(固定部材)
100A,100B,100C 成形装置(樹脂注入成形金型装置)
111,121 収容部
130A,130C 第一の区分部
140B,140C 第二の区分部
30 Fiber reinforced resin tube (carbon fiber reinforced resin tube)
31 Carbon fiber layer (carbon fiber)
50 Second metal member (metal member)
60 End fixing member (fixing member)
100A, 100B, 100C Molding equipment (resin injection mold equipment)
111, 121
Claims (9)
前記収容部と繋がっており、前記固定部材に対応する部位に設けられる樹脂溜まり部と、
前記樹脂溜まり部を、前記炭素繊維の長手方向一端部に近い側となる第一部位と、前記炭素繊維の長手方向他端部に近い側となる第二部位と、に区分可能な第一の区分部と、
を備える樹脂注入成形金型装置。 a housing portion that accommodates a metal member, carbon fibers wound around the outer peripheral surface of the metal member, and a fixing member that fixes one longitudinal end of the carbon fibers to the metal member;
a resin reservoir connected to the accommodating portion and provided at a portion corresponding to the fixing member;
A first part that can divide the resin reservoir into a first part that is closer to one end in the longitudinal direction of the carbon fibers and a second part that is closer to the other end in the longitudinal direction of the carbon fibers. A dividing section;
A resin injection molding mold device.
請求項1に記載の樹脂注入成形金型装置。 The first section is divided into a plurality of parts in the circumferential direction, and is movable in the radial direction of the metal member.
The resin injection mold device according to claim 1.
請求項1に記載の樹脂注入成形金型装置。 a second dividing portion capable of dividing the radially outer side of the carbon fiber in the longitudinal direction at a portion closer to the other longitudinal end of the carbon fiber than the resin reservoir;
The resin injection mold device according to claim 1.
請求項3に記載の樹脂注入成形金型装置。 The second division part is configured to be divided into a plurality of parts in the circumferential direction, and is movable in the radial direction of the metal member.
The resin injection mold device according to claim 3.
金属部材の外周面に炭素繊維を巻回し、前記炭素繊維の長手方向一端部を前記固定部材によって固定する工程と、
前記金属部材、前記炭素繊維及び前記固定部材を前記収容部に収容する工程と、
前記樹脂溜まり部に前記樹脂を注入し、当該樹脂を前記炭素繊維に含浸させる工程と、
前記第一の区分部によって、前記樹脂溜まり部の前記樹脂を区分する工程と、
前記樹脂が前記第一の区分部によって区分された状態で、前記樹脂を硬化させる工程と、
前記金属部材、前記炭素繊維、前記固定部材及び硬化した前記樹脂を前記収容部から取り出す工程と、
硬化した前記樹脂のうち前記樹脂溜まり部に対応する部位を除去する工程と、
を含む炭素繊維強化樹脂管体の製造方法。 A method for manufacturing a carbon fiber-reinforced resin pipe body in which the carbon fibers are impregnated with a resin and cured using the resin injection mold device according to claim 1,
Wrapping carbon fiber around the outer peripheral surface of a metal member and fixing one longitudinal end of the carbon fiber with the fixing member;
accommodating the metal member, the carbon fiber, and the fixing member in the accommodating part;
Injecting the resin into the resin reservoir and impregnating the carbon fiber with the resin;
dividing the resin in the resin reservoir using the first dividing section;
curing the resin in a state where the resin is divided by the first division part;
a step of taking out the metal member, the carbon fiber, the fixing member, and the cured resin from the storage section;
removing a portion of the cured resin that corresponds to the resin pool;
A method for manufacturing a carbon fiber reinforced resin pipe body comprising:
前記樹脂を注入する工程において、前記第一の区分部は、径方向外側に退避しており、
前記樹脂溜まり部を区分する工程において、前記第一の区分部は、径方向内側に移動して前記樹脂を区分する、
請求項5に記載の炭素繊維強化樹脂管体の製造方法。 The first division part is configured to be divided into a plurality of parts in the circumferential direction, and is movable in the radial direction of the metal member,
In the step of injecting the resin, the first section is retracted radially outward;
In the step of dividing the resin pool, the first dividing part moves radially inward to divide the resin.
The method for manufacturing a carbon fiber reinforced resin pipe according to claim 5.
前記樹脂を区分する工程において、前記第二の区分部によって、前記樹脂を長手方向に区分し、
前記樹脂を硬化させる工程において、前記樹脂は、前記第二の区分部によって区分されている、
請求項5に記載の炭素繊維強化樹脂管体の製造方法。 The resin injection mold device includes a second dividing section capable of dividing the resin covering the carbon fibers in the longitudinal direction at a portion closer to the other longitudinal end of the carbon fibers than the resin reservoir section. and
In the step of dividing the resin, dividing the resin in the longitudinal direction by the second dividing section,
In the step of curing the resin, the resin is divided by the second division part,
The method for manufacturing a carbon fiber reinforced resin pipe according to claim 5.
前記樹脂を注入する工程において、前記第二の区分部は、径方向外側に退避しており、
前記樹脂を区分する工程において、前記第二の区分部は、径方向内側に移動して前記樹脂を区分する、
請求項7に記載の炭素繊維強化樹脂管体の製造方法。 The second section is divided into a plurality of parts in the circumferential direction, and is movable in the radial direction of the metal member,
In the step of injecting the resin, the second section is retracted radially outward;
In the step of dividing the resin, the second dividing section moves radially inward to divide the resin.
The method for manufacturing a carbon fiber reinforced resin pipe according to claim 7.
前記金属部材の外周面において、前記樹脂の外周面に形成された凹部よりも前記炭素繊維における長手方向一端部側の前記炭素繊維及び前記樹脂が除去されている、
炭素繊維強化樹脂管体。 comprising a metal member, carbon fibers wound around the outer peripheral surface of the metal member, and a resin impregnated with the carbon fibers and cured,
On the outer circumferential surface of the metal member, the carbon fibers and the resin on the one longitudinal end side of the carbon fibers are removed from the recess formed on the outer circumferential surface of the resin.
Carbon fiber reinforced resin tube body.
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