JP3333361B2 - Ｃｃｍのスプリングワッシャーの製造法 - Google Patents
Ｃｃｍのスプリングワッシャーの製造法Info
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- JP3333361B2 JP3333361B2 JP25580195A JP25580195A JP3333361B2 JP 3333361 B2 JP3333361 B2 JP 3333361B2 JP 25580195 A JP25580195 A JP 25580195A JP 25580195 A JP25580195 A JP 25580195A JP 3333361 B2 JP3333361 B2 JP 3333361B2
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Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、高温炉において導電性とスプリ
ング機能を有する炭素繊維強化炭素材料（以下ＣＣＭと
いう）のスプリングワツシャーの製造法に関する。ここ
に炭素という用語は炭素及び黒鉛を包括し示す。従って
実質的に炭素質のスプリングワッシャーと黒鉛質のスプ
リングワッシャーの両者を包含する。
ング機能を有する炭素繊維強化炭素材料（以下ＣＣＭと
いう）のスプリングワツシャーの製造法に関する。ここ
に炭素という用語は炭素及び黒鉛を包括し示す。従って
実質的に炭素質のスプリングワッシャーと黒鉛質のスプ
リングワッシャーの両者を包含する。
【０００２】
【従来の技術】スプリング材料としては、金属、セラミ
ック材がある。金属は耐熱温度が低く１０００℃を越え
る条件では使用できない。セラミック材は変形に対して
脆く壊れ易いことと、導電性が低い。
ック材がある。金属は耐熱温度が低く１０００℃を越え
る条件では使用できない。セラミック材は変形に対して
脆く壊れ易いことと、導電性が低い。
【０００３】この欠点を解決する材料として高い耐熱性
と高い導電性を具備したＣＣＭがある。従来ＣＣＭのス
プリングワッシャーの製造方法としては以下のものがあ
る。一つはＣＣＭの板状または棒状のものから、切削加
工によつて製造されるが、強化材の炭素繊維の連続性が
損なわれ剛性が低い。また切削加工のため、ＣＣＭ材か
ら製品の利用率は５０％以下で、製造コストが高い。
と高い導電性を具備したＣＣＭがある。従来ＣＣＭのス
プリングワッシャーの製造方法としては以下のものがあ
る。一つはＣＣＭの板状または棒状のものから、切削加
工によつて製造されるが、強化材の炭素繊維の連続性が
損なわれ剛性が低い。また切削加工のため、ＣＣＭ材か
ら製品の利用率は５０％以下で、製造コストが高い。
【０００４】別の方法として例えば、特開昭５７ー１８
８４６４号の有機質線状体を賦形した後、炭素化した炭
素スプリングの製造法がある。実施例の中で炭素繊維の
短繊維を４０〜７０％重量、有機線状体組成物に含有さ
せたものがある。しかし、この方法では炭素繊維が短繊
維であるため、繊維の連続性が損なわれてしまい、目的
のスプリング特性が得られない。
８４６４号の有機質線状体を賦形した後、炭素化した炭
素スプリングの製造法がある。実施例の中で炭素繊維の
短繊維を４０〜７０％重量、有機線状体組成物に含有さ
せたものがある。しかし、この方法では炭素繊維が短繊
維であるため、繊維の連続性が損なわれてしまい、目的
のスプリング特性が得られない。
【０００５】
【発明の課題】強化材の炭素繊維の連続性を保持し、剛
性の高いＣＣＭのスプリングワッシャーを得ること、並
びに切削ロスが少なく製造コストを低減することにあ
る。
性の高いＣＣＭのスプリングワッシャーを得ること、並
びに切削ロスが少なく製造コストを低減することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、引張り強さ２
００kg/mm2以上、引張り弾性率２４０００kg/mm2以上の
炭素繊維の束又はスリーブ状に編んだプリプレグを治具
のスパイラルな溝に巻き付けて加熱し、半硬化させる。
この状態で、半硬化のコイル状成形体を治具から外し、
更に加熱し、完全に硬化させてコイル状成形体を得る。
００kg/mm2以上、引張り弾性率２４０００kg/mm2以上の
炭素繊維の束又はスリーブ状に編んだプリプレグを治具
のスパイラルな溝に巻き付けて加熱し、半硬化させる。
この状態で、半硬化のコイル状成形体を治具から外し、
更に加熱し、完全に硬化させてコイル状成形体を得る。
【０００７】 次に成形体を炭化しＣＣＭのコイル状材
を得る。この時、炭化した後にさらに緻密性を向上させ
る目的でピッチ等を含浸、焼成、黒鉛化してもよい。更
に一巻き毎に分離し、ＣＣＭのスプリングワッシャ−と
する。本発明によって切削ロスの量は、一巻き毎に分離
する際に生じるのみで、従来法に比べ大幅にロスを減少
できる。また炭素繊維はＣＣＭ材の中で連続しており、
剛性の高いスプリングワッシャ−が得られる。
を得る。この時、炭化した後にさらに緻密性を向上させ
る目的でピッチ等を含浸、焼成、黒鉛化してもよい。更
に一巻き毎に分離し、ＣＣＭのスプリングワッシャ−と
する。本発明によって切削ロスの量は、一巻き毎に分離
する際に生じるのみで、従来法に比べ大幅にロスを減少
できる。また炭素繊維はＣＣＭ材の中で連続しており、
剛性の高いスプリングワッシャ−が得られる。
【０００８】
【実施例】以下に実施例を示し、本発明の特徴を説明す
る。６０００フィラメントの引張り強度２２０kg/mm2、
引張り弾性率２５０００kg/mm2の炭素繊維束１２本で編
組したスリーブに炭化残存率の高いフェノール樹脂、フ
ラン樹脂等を含浸し、プリプレグとする。
る。６０００フィラメントの引張り強度２２０kg/mm2、
引張り弾性率２５０００kg/mm2の炭素繊維束１２本で編
組したスリーブに炭化残存率の高いフェノール樹脂、フ
ラン樹脂等を含浸し、プリプレグとする。
【０００９】 このプリプレグを外径５０ｍｍで溝幅３
ｍｍ、溝底径２０ｍｍ、溝のピッチ３ｍｍのスパイラル
溝を持つ長さ２００ｍｍの治具に巻き付けて加熱し、半
硬化する。半硬化の温度、時間は使用樹脂により適宜選
定される。半硬化の後に、治具を外し、軸方向を垂直に
して、加熱し完全に硬化させる。次に成形体を炭化した
後、ピッチタ−ル叉は樹脂を含浸焼成、黒鉛化しコイル
状のＣＣＭを得る。これを一巻き毎に分離させてＣＣＭ
のスプリングワッシャ−を得た。スプリング性能を隙間
をゼロとする荷重を測定したところ５〜６ｋｇであっ
た。このことから溝のピッチを大きくすれば、更にスプ
リングの隙間をゼロとする荷重は大きくできることがわ
かる。
ｍｍ、溝底径２０ｍｍ、溝のピッチ３ｍｍのスパイラル
溝を持つ長さ２００ｍｍの治具に巻き付けて加熱し、半
硬化する。半硬化の温度、時間は使用樹脂により適宜選
定される。半硬化の後に、治具を外し、軸方向を垂直に
して、加熱し完全に硬化させる。次に成形体を炭化した
後、ピッチタ−ル叉は樹脂を含浸焼成、黒鉛化しコイル
状のＣＣＭを得る。これを一巻き毎に分離させてＣＣＭ
のスプリングワッシャ−を得た。スプリング性能を隙間
をゼロとする荷重を測定したところ５〜６ｋｇであっ
た。このことから溝のピッチを大きくすれば、更にスプ
リングの隙間をゼロとする荷重は大きくできることがわ
かる。
【００１０】これは、高温において黒鉛ヒーターと電極
又は黒鉛ヒーター素子間の締め付け圧５〜１０kg/cm2に
対し、接触面積５ｃｍ2 とすると、２５〜５０ｋｇの総
荷重の１０〜２４％であるので、黒鉛のヒーターに接続
する黒鉛製ボルト、ナツトのワッシャーとして使用する
と、ねじの緩みが防止できる。
又は黒鉛ヒーター素子間の締め付け圧５〜１０kg/cm2に
対し、接触面積５ｃｍ2 とすると、２５〜５０ｋｇの総
荷重の１０〜２４％であるので、黒鉛のヒーターに接続
する黒鉛製ボルト、ナツトのワッシャーとして使用する
と、ねじの緩みが防止できる。
【００１１】
【発明の効果】 従来は本発明のようなスプリングワッ
シャ−を使用していないため、取り付け時の締付だけで
あったので、使用中にねじが緩む事故も起きており、特
に半導体のシリコン単結晶引上げ装置のヒ−タ−は、シ
リコンウエハ−の大口径化に伴い、大型のヒ−タ−とな
り、通電電流も大きく安定して操炉できるヒ−タ−が特
に要求されている。本願発明のスプリングワッシャ−
は、ねじの緩みを防止し、かつ炭素材料であるため導電
性が高く、化学的に安定で高温強度が高い。上記のよう
なスプリングワッシャ−を本願によると、切削ロスが少
なく製造コストを低減して、大がかりな装置を要せず安
価に製造可能となる。
シャ−を使用していないため、取り付け時の締付だけで
あったので、使用中にねじが緩む事故も起きており、特
に半導体のシリコン単結晶引上げ装置のヒ−タ−は、シ
リコンウエハ−の大口径化に伴い、大型のヒ−タ−とな
り、通電電流も大きく安定して操炉できるヒ−タ−が特
に要求されている。本願発明のスプリングワッシャ−
は、ねじの緩みを防止し、かつ炭素材料であるため導電
性が高く、化学的に安定で高温強度が高い。上記のよう
なスプリングワッシャ−を本願によると、切削ロスが少
なく製造コストを低減して、大がかりな装置を要せず安
価に製造可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16B 43/00
Claims (2)
- 【請求項１】 引張り強さ２００ｋｇ／ｍｍ2以上、引
張り弾性率２４０００ｋｇ／ｍｍ2以上の炭素繊維の束
またはスリ−ブ状に編んだプリプレグをスパイラルな溝
に巻き付けて、半硬化し、溝から外し、次に加熱硬化し
成形を完了した後、 得られた成形体を加熱炭化し、一巻き毎に分離させるこ
とを特徴とする炭素繊維強化炭素材料（ＣＣＭ）のスプ
リングワッシャ−の製造法。 - 【請求項２】 請求項１において成形体を加熱炭化
後、含浸、焼成、黒鉛化し、 一巻き毎に分離させることを特徴とする炭素繊維強化炭
素材料（ＣＣＭ）のスプリングワッシャ−の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25580195A JP3333361B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | Ｃｃｍのスプリングワッシャーの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25580195A JP3333361B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | Ｃｃｍのスプリングワッシャーの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0979248A JPH0979248A (ja) | 1997-03-25 |
| JP3333361B2 true JP3333361B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=17283830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25580195A Expired - Fee Related JP3333361B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | Ｃｃｍのスプリングワッシャーの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3333361B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2772748B1 (fr) * | 1997-12-22 | 2000-03-17 | Snecma | Procede de fabrication de ressort en materiau composite thermostructural |
| JPH11317240A (ja) * | 1998-04-30 | 1999-11-16 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 密閉式電池 |
| JP6662626B2 (ja) * | 2015-12-08 | 2020-03-11 | 株式会社Ｃｆｃデザイン | 炭素／炭素複合材製コイルスプリング |
| JP6854657B2 (ja) * | 2017-01-31 | 2021-04-07 | イビデン株式会社 | セラミックバネの製造方法及びセラミックバネ |
| JP6910211B2 (ja) | 2017-06-07 | 2021-07-28 | 株式会社Ｃｆｃデザイン | 炭素／炭素複合材製スプリング素子およびその製法 |
-
1995
- 1995-09-08 JP JP25580195A patent/JP3333361B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0979248A (ja) | 1997-03-25 |
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