JP4842081B2 - Manufacturing method of fiber reinforced resin tubular body - Google Patents
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Description
本発明は、例えばゴルフクラブシャフト、バドミントンラケット、釣り竿、スキーストックなどに使用される繊維強化樹脂製管状体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a fiber reinforced resin tubular body used for, for example, a golf club shaft, a badminton racket, a fishing rod, a ski stock and the like.
例えばゴルフクラブシャフト(以下、単にシャフトという場合もある。)には、軽量であるとともに、良好な打感が得られることなどから、繊維強化樹脂製管状体が広く使用されている。
このようなシャフトの製造方法としては、エポキシ樹脂などの未硬化のマトリクス樹脂を炭素繊維などの強化繊維に含浸したシート状のプリプレグを用意し、このプリプレグを棒状のマンドレル(心棒)に巻回した後、硬化させ、マンドレルを抜き取る、いわゆるシートラップ法が知られている。
For example, a fiber reinforced resin tubular body is widely used for a golf club shaft (hereinafter, also simply referred to as a shaft) because it is lightweight and provides a good feel.
As a manufacturing method of such a shaft, a sheet-like prepreg in which an uncured matrix resin such as an epoxy resin is impregnated with a reinforcing fiber such as carbon fiber is prepared, and the prepreg is wound around a rod-shaped mandrel (mandrel). A so-called sheet wrap method is known in which the mandrel is removed after curing.
シートラップ法では、プリプレグとして、面積や含有する強化繊維の向きが異なる複数種のものを用意し、これらを1枚ずつ順次マンドレルに巻回し、多層構造のシャフトを製造することが一般的である。
具体的には、例えば特許文献1の図4〜5などに示されているように、まず、マンドレルの軸方向(長手方向)に対する強化繊維の引き揃え方向が+45°程度であるプラス層用プリプレグと−45°程度であるマイナス層用プリプレグとの2層からなるバイアス層用プリプレグを巻回してバイアス層(内層)を形成する。ついで、マンドレルの長手方向にほぼ沿う方向に強化繊維が引き揃えられたストレート層用プリプレグを巻回してストレート層(外層)を形成する。また、特許文献2の図2〜5などに示されているように、これらの層に加えて、シャフトに潰れ強度や曲げ強度を付与するために、強化繊維がマンドレルの軸方向に対してほぼ垂直となるように引き揃えられたフープ層用プリプレグを巻回し、フープ層を形成することもある。
Specifically, as shown in FIGS. 4 to 5 of Patent Document 1, for example, first, a prepreg for a plus layer in which the alignment direction of reinforcing fibers with respect to the axial direction (longitudinal direction) of the mandrel is about + 45 °. A bias layer (inner layer) is formed by winding a prepreg for a bias layer composed of two layers, a prepreg for a minus layer and about −45 °. Then, a straight layer (outer layer) is formed by winding a straight layer prepreg in which reinforcing fibers are aligned in a direction substantially along the longitudinal direction of the mandrel. Further, as shown in FIGS. 2 to 5 of Patent Document 2, in addition to these layers, the reinforcing fiber is substantially in the axial direction of the mandrel in order to impart crushing strength and bending strength to the shaft. The hoop layer may be formed by winding a prepreg for a hoop layer that is aligned so as to be vertical.
しかしながら、フープ層用プリプレグに含まれる強化繊維の向きはマンドレルの軸方向にほぼ垂直であるため、フープ層用プリプレグをマンドレルに巻回した場合には、強化繊維が反発して、フープ層用プリプレグの巻き始め端部がマンドレルの外周面に密着せずに跳ね上がってしまい、良好に巻回できないという問題があった。
また、このように複数種のプリプレグを巻回して、多層構造のシャフトを製造する方法においては、長さ方向に反りや曲がりの少ないシャフトを製造することも重要な課題の1つであった。
However, since the direction of the reinforcing fiber contained in the hoop layer prepreg is substantially perpendicular to the axial direction of the mandrel, when the hoop layer prepreg is wound around the mandrel, the reinforcing fiber repels and the hoop layer prepreg There is a problem that the winding start end portion of the winding springs up without being in close contact with the outer peripheral surface of the mandrel and cannot be wound well.
In addition, in the method of manufacturing a multi-layered shaft by winding a plurality of types of prepregs as described above, manufacturing a shaft with less warping or bending in the length direction is also an important issue.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、フープ層用プリプレグを巻回する際における巻き始め端部の跳ね上がりを抑制するとともに、長さ方向に反りや曲がりの少ない繊維強化樹脂製管状体を製造することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a fiber-reinforced resin tubular body that suppresses jumping of a winding start end portion when winding a prepreg for a hoop layer and is less warped or bent in the length direction. The purpose is to manufacture.
本発明の繊維強化樹脂製管状体の製造方法は、強化繊維とマトリックス樹脂を含む繊維強化樹脂からなる管状体の製造方法であって、マンドレルの軸方向に対する強化繊維の配向角度が+30°〜+80°のプラス層用プリプレグと、−30°〜−80°のマイナス層用プリプレグと、+85〜+90°または−85°〜−90°のフープ層用プリプレグとを積層し、プリプレグ積層体を調製する予備ラミネート工程と、前記プリプレグ積層体を前記マンドレルに巻回する巻回工程とを有し、前記プリプレグ積層体は、該プリプレグ積層体を前記マンドレルに巻回した際に、前記プラス層用プリプレグおよび前記マイナス層用プリプレグのうちの一方のプリプレグが最外層となるように積層されているとともに、他方のプリプレグと前記フープ層用プリプレグの各巻き始め端部が、前記一方のプリプレグの巻き始め端部よりも後方に位置し、かつ、一致しないように配置されていることを特徴とする。
前記プリプレグ積層体は、各プリプレグが下記式(1)を満足するように配置されていることが好ましい。
0.25L1<L2<0.75L1・・・(1)
(ただし、L1は前記一方の巻き始め端部から他方の巻き始め端部までの距離、L2は前記一方の巻き始め端部からフープ層用プリプレグの巻き始め端部までの距離を示す。)
前記管状体としては、ゴルフクラブシャフトが好ましく例示できる。
The method for producing a fiber-reinforced resin tubular body of the present invention is a method for producing a tubular body comprising a fiber-reinforced resin including a reinforcing fiber and a matrix resin, and the orientation angle of the reinforcing fiber with respect to the axial direction of the mandrel is + 30 ° to +80. A prepreg for a positive layer of + °, a prepreg for a negative layer of −30 ° to −80 °, and a prepreg for a hoop layer of + 85 ° to + 90 ° or −85 ° to −90 ° are laminated to prepare a prepreg laminate. A pre-lamination step, and a winding step of winding the prepreg laminate around the mandrel, and the prepreg laminate, when the prepreg laminate is wound around the mandrel, One of the minus layer prepregs is laminated to be the outermost layer, and the other prepreg and the hoop layer are laminated. Each winding start end portion of the prepreg, the positioned posterior to the winding start portion of the prepreg of one, and is characterized in that it is arranged so as not to coincide.
The prepreg laminate is preferably arranged so that each prepreg satisfies the following formula (1).
0.25L1 <L2 <0.75L1 (1)
(However, L1 indicates the distance from the one winding start end to the other winding start end, and L2 indicates the distance from the one winding start end to the winding start end of the hoop layer prepreg.)
A golf club shaft is preferably exemplified as the tubular body.
本発明によれば、フープ層用プリプレグを巻回する際における巻き始め端部の跳ね上がりを抑制できるともに、長さ方向に反りや曲がりの少ない繊維強化樹脂製管状体を製造できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while winding up the prepreg for hoop layers, while curling up of the winding start end part can be suppressed, the fiber reinforced resin tubular body with few curvature and bending can be manufactured.
以下、繊維強化樹脂製管状体としてゴルフクラブシャフトを製造する場合について実施形態例を挙げて、本発明の製造方法を詳細に説明する。 Hereinafter, the manufacturing method of the present invention will be described in detail with reference to an embodiment in the case of manufacturing a golf club shaft as a fiber reinforced resin tubular body.
[第1実施形態例]
本実施形態例で製造されるゴルフクラブシャフトは、強化繊維とマトリックス樹脂とを含む繊維強化樹脂製管状体からなり、シャフトの全長を構成するバイアス層と、同じくシャフトの全長を構成するフープ層とを少なくとも有して構成されるものである。
バイアス層とは、主にシャフトにつぶし強度、捻り強度などを付与するためのものであって、シャフトの軸方向に対する強化繊維の角度(以下、配向角度という。)が+30°〜+80°とされたプラス層と−30°〜−80°とされたマイナス層とが組み合わされた層である。フープ層とは、主にシャフトに潰れ強度や曲げ強度などを付与するためのものであって、強化繊維の配向角度が+85°〜+90°または−85°〜−90°とされた層である。なお、強化繊維の配向角度は、マンドレルの軸方向に対する強化繊維の引き揃え方向に等しい。
[First Embodiment]
The golf club shaft manufactured in the present embodiment is composed of a fiber-reinforced resin tubular body including reinforcing fibers and a matrix resin, and includes a bias layer that forms the entire length of the shaft, and a hoop layer that also forms the entire length of the shaft. It is comprised at least.
The bias layer is mainly for imparting crushing strength, torsional strength, etc. to the shaft, and the angle of the reinforcing fiber with respect to the axial direction of the shaft (hereinafter referred to as the orientation angle) is set to + 30 ° to + 80 °. The plus layer and the minus layer of −30 ° to −80 ° are combined. The hoop layer is mainly for imparting crushing strength or bending strength to the shaft, and is a layer in which the orientation angle of the reinforcing fibers is + 85 ° to + 90 ° or −85 ° to −90 °. . The orientation angle of the reinforcing fibers is equal to the direction in which the reinforcing fibers are aligned with respect to the axial direction of the mandrel.
本実施形態例においてゴルフクラブシャフトを製造する際には、まず、図1に示すように、一端(細径側)10aから他端(太径側)10bに向けて外径が徐々に拡径した円形断面のマンドレル10と、このマンドレル10に巻回するプリプレグとして、プラス層を形成するためのプラス層用プリプレグ11と、マイナス層を形成するためのマイナス層用プリプレグ12と、フープ層を形成するためのフープ層用プリプレグ13とを用意する。この場合、プラス層用プリプレグ11とマイナス層用プリプレグ12とで1層のバイアス層を形成することとなる。
また、この例では、プラス層用プリプレグ11とマイナス層用プリプレグ12は、それぞれマンドレル10に約3周巻回されるサイズに裁断され、フープ層用プリプレグ13は、マンドレルに約1周巻回されるサイズに裁断されている。
なお、図1中、斜線の方向が各プリプレグ11、12、13における強化繊維の引き揃え方向である。
When manufacturing a golf club shaft in this embodiment, first, as shown in FIG. 1, the outer diameter gradually increases from one end (small diameter side) 10a to the other end (large diameter side) 10b. As a prepreg wound around the
Further, in this example, the plus layer prepreg 11 and the
In FIG. 1, the hatched direction is the direction in which the reinforcing fibers are aligned in the
ついで、プラス層用プリプレグ11と、マイナス層用プリプレグ12と、フープ層用プリプレグ13とを積層し、プリプレグ積層体を調製する(予備ラミネート工程)。
この予備ラミネート工程では、調製されたプリプレグ積層体を後述の巻回工程でマンドレル10に巻回した際に、プラス層用プリプレグ11およびマイナス層用プリプレグ12のうちの一方が最外層となるように積層する。また、プラス層用プリプレグ11およびマイナス層用プリプレグ12のうちの他方のプリプレグの巻き始め端部とフープ層用プリプレグ13の巻き始め端部とが、いずれも上記一方のプリプレグの巻き始め端部よりも後方に位置し、かつ、一致しないように配置する。
Subsequently, the plus layer prepreg 11, the minus layer prepreg 12, and the
In this preliminary laminating step, when the prepared prepreg laminate is wound around the
この例では図2に示すように、最外層側から、プラス層用プリプレグ11、マイナス層用プリプレグ12、フープ層用プリプレグ13となる順で積層している。また、マイナス層用プリプレグ12の巻き始め端部12aは、プラス層用プリプレグ11の巻き始め端部11aよりもL1で示される距離だけ後方に位置し、フープ層用プリプレグ13の巻き始め端部13aは、プラス層用プリプレグ11の巻き始め端部11aよりもL2で示される距離だけ後方に位置していて(L1>L2)、各巻き始め端部11a、12a、13aは一致せずにずれている。
なお、この例では、プラス層用プリプレグ11の巻き始め端部11aとマイナス層用プリプレグ12の巻き始め端部12aとの距離L1は、マンドレル10の外周の1/2の長さ(半周分)と同じに設定されている。また、ここで「後方」とは、巻回方向における下流側(図2(b)中、左側)のことを意味し、「一致しない」とは、巻回方向に互いにずれていることを意味する。
In this example, as shown in FIG. 2, the positive layer prepreg 11, the negative layer prepreg 12, and the
In this example, the distance L1 between the winding
このようにプリプレグ積層体14Aを調製した後、ついで、マンドレル10の外周面に仮止め剤を塗布し、プリプレグ積層体14Aにおける各プリプレグの巻き始め端部11a、12a、13aがマンドレル10の外周面に接するように、プリプレグ積層体14Aを配置する。そして、これら巻き始め端部11a、12a、13aに対して外側からアイロンなどの加熱板を押し付けて、巻き始め端部11a、12a、13aをマンドレル10の外周面に熱圧着(仮止め)した後、このプリプレグ積層体14Aをマンドレルに巻回していく(巻回工程)。
巻回工程は、作業員の手作業のみで行ってもよいが、始めの約半周程度を手作業で行った後、一対のローリング板を備えたローリングマシーンを使用して巻回すると、効率的かつ均一に巻回作業を行えるため好適である。
After preparing the
The winding process may be performed manually only by the worker, but it is efficient if the rolling process is performed using a rolling machine equipped with a pair of rolling plates after the first approximately half turn is performed manually. Moreover, it is preferable because the winding operation can be performed uniformly.
このように予めプリプレグ積層体14Aを調製してから、これをマンドレル10に巻回していく方法によれば、各プリプレグ11、12、13をそれぞれ単独で順次巻回していく方法に比べて、特にフープ層プリプレグ13の巻き始め端部13aを良好にマンドレル10に密着させることができる。
すなわちフープ層プリプレグ13は、配向角度が+85°〜+90°または−85°〜−90°となるように強化繊維が引き揃えられたものであるため、これを単独でマンドレル10に巻回しようとすると強化繊維の反発が大きく、その巻き始め端部13aがマンドレル10の外周面に密着せずに跳ね上がってしまいやすい。しかしながら、このように、プラス層用プリプレグ11が最外層になり、かつ、このプラス層用11プリプレグの巻き始め端部11aよりも後方に、フープ層用プリプレグ13の巻き始め端部13aが位置するように、各プリプレグ11、12、13を積層しておくと、フープ層用プリプレグ13の巻き始め端部13aにおけるこのような反発をその外側に配置されたプラス層用プリプレグ11が押さえるように作用するため、フープ層プリプレグ13の巻き始め端部13aの跳ね上がりが抑制され、これを良好にマンドレルに密着させることができる。
また、各プリプレグ11、12、13は厚みが薄いため、これらを1枚ずつ順次巻回していくよりも、予めプリプレグ積層体14Aの形態として巻回していく方が、取扱性、巻回作業性に優れる。
According to the method in which the prepreg laminated
That is, in the hoop layer prepreg 13, the reinforcing fibers are aligned so that the orientation angle is + 85 ° to + 90 ° or −85 ° to −90 °. Therefore, the
Further, since the thicknesses of the
さらにこの例では、プラス層用プリプレグ11の巻き始め端部11aからマイナス層用プリプレグ12の巻き始め端部12aまでの距離L1と、プラス層用プリプレグ11の巻き始め端部11aからフープ層用プリプレグ13の巻き始め端部13aまでの距離L2とはL1>L2の関係となっていて、フープ層用プリプレグ13の巻き始め端部13aがマイナス層用プリプレグ12の巻き始め端部12aよりも前方に位置している。そのため、巻回工程に先立ってプリプレグ積層体14Aを上述のように仮止めする際に、より確実にフープ層用プリプレグ13の巻き始め端部13aをマンドレルに密着させることができ、その結果、より良好にフープ層用プリプレグ13の巻き始め端部13aの跳ね上がりを抑制することができる。ここで仮に、フープ層用プリプレグ13の巻き始め端部13aがマイナス層用プリプレグ12の巻き始め端部12aよりも後方に位置していると、仮止めする際に、フープ層用プリプレグ13の巻き始め端部13aのマンドレルへの熱圧着がやや不十分となりやすい傾向がある。
Further, in this example, the distance L1 from the winding
また、このプリプレグ積層体14Aでは、マイナス層用プリプレグ12の巻き始め端部12aとフープ層用プリプレグ13の巻き始め端部13aとは、プラス層用プリプレグ11の巻き始め端部11aよりも後方に位置していることに加え、一致せず互いにずれるように配置されている(L1≠L2)。よって、このプリプレグ積層体14Aをマンドレル10に巻回した際には、各プリプレグの巻き始め端部11a、12a、13aはマンドレル10の周方向に分散することとなり、結果として、長さ方向に曲がりや反りのないシャフトを得ることができる。ここで仮に、プリプレグ積層体において、各プリプレグのうち少なくとも2枚のプリプレグの巻き始め端部がずれずに一致していると、このプリプレグ積層体から得られたシャフトには、巻き始め端部同士が重なって盛り上がることによる、いわゆる骨が全長にわたって形成されてしまう。このような骨が形成されたシャフトは、長さ方向に曲がりや反りが生じやすい。
Further, in this
より好ましくは、距離L1とL2とが下記式(1)の関係を有していると、各プリプレグの巻き始め端部11a、12a、13aがマンドレル10の周方向により良好に分散することとなるため、シャフトの長さ方向の曲がりや反りをより抑制することができる。
0.25L1<L2<0.75L1・・・(1)
More preferably, when the distances L1 and L2 have the relationship of the following formula (1), the winding
0.25L1 <L2 <0.75L1 (1)
このようにしてプリプレグ積層体14Aをマンドレルに巻回した後には、ゴルフクラブに要求される性能、質量などに鑑み、必要に応じて、ストレート層用プリプレグ、補強層用プリプレグなどを適宜巻回し、ストレート層や補強層を形成してもよい。そして、巻回された各プリプレグが剥がれないようにテーピングして固定しつつ、所定温度で所定時間加熱して、各層を硬化させる。ついで、マンドレルを抜き取り(脱芯)、得られた繊維強化樹脂製管状体の表面研磨、両端部のカットなどを必要に応じて行うことにより、ゴルフクラブシャフトが得られる。
In this way, after winding the
なお、プリプレグに使用する強化繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、ボロン繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、スチール繊維などの無機繊維が使用できるが、曲げ強度などに優れたシャフトが得られやすいことから、PAN系炭素繊維などの炭素繊維が好ましい。
また、マトリックス樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、フェノール樹脂などが使用できるが、耐熱性、硬度、硬化収縮率、化学薬品耐性などの点から、エポキシ樹脂が好ましい。エポキシ樹脂としては、グリシジルエーテル型、グリシジルエステル型、グリシジルアミン型、脂環型等の一般的なエポキシ樹脂を使用できる。また、マトリックス樹脂には、必要に応じて公知の硬化剤を適量添加できる。
In addition, as the reinforcing fiber used in the prepreg, inorganic fibers such as glass fiber, carbon fiber, boron fiber, silicon carbide fiber, alumina fiber and steel fiber can be used, but a shaft excellent in bending strength can be easily obtained. Therefore, carbon fibers such as PAN-based carbon fibers are preferable.
As the matrix resin, an epoxy resin, a polyimide resin, a bismaleimide resin, a phenol resin, or the like can be used, but an epoxy resin is preferable from the viewpoint of heat resistance, hardness, curing shrinkage rate, chemical resistance, and the like. As the epoxy resin, general epoxy resins such as glycidyl ether type, glycidyl ester type, glycidyl amine type, and alicyclic type can be used. In addition, an appropriate amount of a known curing agent can be added to the matrix resin as necessary.
また、本実施形態例においては、最外層にプラス層用プリプレグ11を配置し、その内側にマイナス層用プリプレグ12を配置した場合を示して説明したが、これらは逆に配置されていてもよく、その場合にも同様の効果が得られる。
Further, in the present embodiment example, the case where the
[第2実施形態例]
本実施形態例では、予備ラミネート工程において、図2に示したプリプレグ積層体14Aの代わりに、図3に示すプリプレグ積層体14Bを調製する。
図3のプリプレグ積層体14Bは、これを巻回工程でマンドレル10に巻回した際に、最外層側からプラス層用プリプレグ11、フープ層用プリプレグ13、マイナス層用プリプレグ12の順になるように各プリプレグが積層している点で、図2に示したプリプレグ積層体14Aと異なっているが、マイナス層用プリプレグ12の巻き始め端部12aは、プラス層用プリプレグ11の巻き始め端部11aよりもL1で示される距離だけ後方に位置し、フープ層用プリプレグ13の巻き始め端部13aは、プラス層用プリプレグ11の巻き始め端部11aよりもL2で示される距離だけ後方に位置していて(L1>L2)、各巻き始め端部11a、12a、13aが一致していない点は同じである。また、この例の場合でも、プラス層用プリプレグ11の巻き始め端部11aとマイナス層用プリプレグ12の巻き始め端部12aとの距離L1は、マンドレル10の外周の1/2の長さ(半周分)と同じになるように設定されている。
[Second Embodiment]
In this embodiment, in the preliminary laminating step, a prepreg laminate 14B shown in FIG. 3 is prepared instead of the
When the prepreg laminate 14B in FIG. 3 is wound around the
このような図3のプリプレグ積層体14Bをマンドレル10に巻回した場合でも、フープ層用プリプレグ13の巻き始め端部13aにおける強化繊維の反発は、その外側に配置されたプラス層用プリプレグ11により押さえられるため、フープ層プリプレグ13の巻き始め端部13aのはね上がりを抑制することができる。
また、この例の場合でも、各プリプレグの巻き始め端部11a、12a、13aはマンドレル10の周方向に分散することとなるため、曲がりや反りのないシャフトを得ることができる。
さらにこの場合でも、より好ましくは、距離L1とL2とが上記式(1)の関係を有していると、各プリプレグの巻き始め端部11a、12a、13aがマンドレル10の周方向により良好に分散することとなるため、シャフトの長さ方向の曲がりや反りをより抑制することができる。
Even when such a prepreg laminate 14B of FIG. 3 is wound around the
Even in this example, since the winding start ends 11a, 12a, and 13a of the prepregs are dispersed in the circumferential direction of the
Even in this case, more preferably, when the distances L1 and L2 have the relationship of the above formula (1), the winding
本実施形態例においては、最外層にプラス層用プリプレグ11を配置し、最内層にマイナス層用プリプレグ12を配置した場合を示して説明したが、これらは逆に配置されていてもよく、その場合にも同様の効果が得られる。
また、予備ラミネート工程以外の工程は、第1実施形態例と同様に行えばよい。
In the present embodiment example, the case where the
Moreover, what is necessary is just to perform processes other than a preliminary | backup lamination process similarly to 1st Embodiment.
[第3実施形態例]
本実施形態例では、予備ラミネート工程において、図2に示したプリプレグ積層体14Aの代わりに、図4に示すプリプレグ積層体14Cを調製する。
図4のプリプレグ積層体14Cは、フープ層用プリプレグ13の巻き始め端部13aがマイナス層用プリプレグ12の巻き始め端部12aよりも後方に位置していて、L2>L1の関係になっている点で図2に示したプリプレグ積層体14Aと異なっているが、各巻き始め端部11a、12a、13aが一致していない点は同じである。また、この例の場合でも、プラス層用プリプレグ11の巻き始め端部11aとマイナス層用プリプレグ12の巻き始め端部12aとの距離L1は、マンドレル10の外周の1/2の長さ(半周分)と同じになるように設定されている。
[Third Embodiment]
In this embodiment, in the preliminary laminating step, a prepreg laminate 14C shown in FIG. 4 is prepared instead of the
In the prepreg laminate 14C of FIG. 4, the winding
このような図4のプリプレグ積層体14Cをマンドレル10に巻回した場合、フープ層用プリプレグ13の巻き始め端部13aにおける強化繊維の反発は、その外側に配置されたプラス層用プリプレグ11とマイナス層用プリプレグ12により押さえられるため、フープ層プリプレグ13の巻き始め端部13aのはね上がりを抑制することができる。
また、この例の場合でも、各プリプレグの巻き始め端部11a、12a、13aはマンドレル10の周方向に分散することとなるため、曲がりや反りのないシャフトを得ることができる。
ただし、このようにフープ層用プリプレグ13の巻き始め端部13aがマイナス層用プリプレグ12の巻き始め端部12aよりも後方に位置していると、すでに述べたように、巻回工程に先立ってプリプレグ積層体14Cを仮止めする際に、フープ層用プリプレグ13の巻き始め端部13aのマンドレルへの熱圧着がやや不十分となりやすい傾向がある。その点では、第1〜2実施形態例のプリプレグ積層体14A、14Bの方が優れている。
When such a prepreg laminate 14C of FIG. 4 is wound around the
Even in this example, since the winding start ends 11a, 12a, and 13a of the prepregs are dispersed in the circumferential direction of the
However, when the winding
なお、本実施形態例においては、最外層にプラス層用プリプレグ11を配置し、その内側にマイナス層用プリプレグ12を配置した場合を示して説明したが、これらは逆に配置されていてもよく、その場合にも同様の効果が得られる。
また、予備ラミネート工程以外の工程は、第1実施形態例の場合と同様に行えばよい。
In the present embodiment, the case where the
Moreover, what is necessary is just to perform processes other than a preliminary | backup lamination process similarly to the case of 1st Embodiment.
以上第1〜3実施形態例を挙げて説明したように、これら各例で調製されるプリプレグ積層体をマンドレルに巻回することによって、フープ層用プリプレグを巻回する際における巻き始め端部の跳ね上がりを抑制できるともに、長さ方向に反りや曲がりの少ないシャフトを製造することができる。
また、各例では、繊維強化樹脂製管状体の一例としてゴルフクラブシャフトを示して説明したが、本発明の製造方法によれば、バドミントンラケット、釣り竿、スキーストックなど、他のスポーツ用品用途の繊維強化樹脂製管状体も製造できる。また、製造する管状体の断面形状には特に制限はなく、円形断面の他、用途に応じて、楕円形断面、異形断面などでもよい。
As described above with reference to the first to third embodiments, by winding the prepreg laminate prepared in each example around a mandrel, the winding start end portion when winding the prepreg for the hoop layer is wound. It is possible to manufacture a shaft that can suppress jumping and has less warping or bending in the length direction.
In each example, a golf club shaft was shown and described as an example of a fiber-reinforced resin tubular body. However, according to the manufacturing method of the present invention, fibers for other sports equipment applications such as badminton rackets, fishing rods, and ski stocks. A reinforced resin tubular body can also be produced. Moreover, there is no restriction | limiting in particular in the cross-sectional shape of the tubular body to manufacture, According to a use other than a circular cross section, an elliptical cross section, an irregular cross section, etc. may be sufficient.
マンドレルプラス層用プリプレグ 11a プラス層用プリプレグの巻き始め端部
マイナス層用プリプレグ 12a マイナス層用プリプレグの巻き始め端部
フープ層用プリプレグ 13a フープ層用プリプレグの巻き始め端部
14A,14B,14C プリプレグ積層体
Mandrel plus
Claims (3)
マンドレルの軸方向に対する強化繊維の配向角度が+30°〜+80°のプラス層用プリプレグと、−30°〜−80°のマイナス層用プリプレグと、+85〜+90°または−85°〜−90°のフープ層用プリプレグとを積層し、プリプレグ積層体を調製する予備ラミネート工程と、
前記プリプレグ積層体を前記マンドレルに巻回する巻回工程とを有し、
前記プリプレグ積層体は、該プリプレグ積層体を前記マンドレルに巻回した際に、前記プラス層用プリプレグおよび前記マイナス層用プリプレグのうちの一方のプリプレグが最外層となるように積層されているとともに、他方のプリプレグと前記フープ層用プリプレグの各巻き始め端部が、前記一方のプリプレグの巻き始め端部よりも後方に位置し、かつ、一致しないように配置されていることを特徴とする繊維強化樹脂製管状体の製造方法。 A method for producing a tubular body comprising a fiber reinforced resin including a reinforced fiber and a matrix resin,
A positive layer prepreg having an orientation angle of the reinforcing fiber with respect to the axial direction of the mandrel of + 30 ° to + 80 °, a negative layer prepreg of −30 ° to −80 °, and +85 to + 90 ° or −85 ° to −90 °. A pre-lamination step of laminating a prepreg for a hoop layer and preparing a prepreg laminate,
A winding step of winding the prepreg laminate around the mandrel,
When the prepreg laminate is wound around the mandrel, the prepreg laminate is laminated so that one of the plus layer prepreg and the minus layer prepreg is the outermost layer, Each of the winding start end portions of the other prepreg and the prepreg for the hoop layer is located behind the winding start end portion of the one prepreg and is arranged so as not to coincide with each other. A method for producing a resin tubular body.
0.25L1<L2<0.75L1・・・(1)
(ただし、L1は前記一方の巻き始め端部から他方の巻き始め端部までの距離、L2は前記一方の巻き始め端部からフープ層用プリプレグの巻き始め端部までの距離を示す。) The said prepreg laminated body is laminated | stacked so that following formula (1) may be satisfied, The manufacturing method of the fiber-reinforced resin tubular body of Claim 1 characterized by the above-mentioned. .
0.25L1 <L2 <0.75L1 (1)
(However, L1 indicates the distance from the one winding start end to the other winding start end, and L2 indicates the distance from the one winding start end to the winding start end of the hoop layer prepreg.)
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