JPH01141037A - チューブ・サンドイッチ筒状体構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、チューブ・サンドイッチ筒状体構造に係り、
特に繊維強化プラスチック材料でチューブをサンドイッ
チした軽量かっ高剛性、高強度のチューブ・サンドイッ
チ筒状体構造に関する。

［従来の技術］ 近年種々の分野において、繊維強化プラスチック材料を
用いた軽量かつ高剛性、高強度の円筒構造体が提供され
ている。例えば、航空産業や宇宙産業では軽量チューブ
として、または自動車等の熱交換機部品や溶接ロボット
の中間アームとじて使用されている。

例えば、特開昭６１−１７２７２７号公報には、シンタ
クチックフオーム製芯材を一対の繊維強化プラスチック
表面材でサンドイッチしたサンドイッチ円筒の両端に金
属円筒を接合する技術が開示されている。

［発明が解決しようとする問題点］ 航空機や自動車等の部品のように軽量化、高剛性化、高
強度化に加えて省スペースを要求される分野では、繊維
強化プラスチック材料製のサンドイッチ筒状体に新たな
機能を付与することが望まれているが、これまでの繊維
強化プラスチック材料製のサンドイッチ円筒体は、単に
軽量化、高剛性化、高強度化を図るのみであり、このサ
ンドイッチ構造に積極的に新たな機能を付与するもので
はなかった。

そこで、本発明の目的は軽量、高剛性、高強度の特性を
損なうことなくサンドイッチの中間層に流体の流通路を
形成したチューブ・サンドイッチ筒状体構造を提供する
ことにある。

ｃ問題点を解決するための手段］ この目的を達成するために、本発明は、筒状の繊維強化
プラスチック製内層と、この内層の上にパラレルワイン
ディングされ、それに接着固定された可とう性チューブ
からなるチューブ層と、このチューブ層の上を被覆する
ようにそこに接着固定された筒状の繊維強化プラスチッ
ク製外層とを具備することを特徴とするものである。

［作　用］ パラレルワインディングされた可とう性チューブのチュ
ーブ層を筒状の繊維強化プラスチック製内層及び外層で
サンドイッチしているため、軽量、高剛性及び高強度の
特性を呈し、かつ上記サンドイッチされたチューブ内に
流体を流すことができる。

［実施例］ 以下に本発明によるチューブ・サンドイッチ筒状体構造
の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図及び第２図において、チューブ・サンドイッチ筒
状体１は、円筒状の繊維強化プラスチック製内層２と、
この内層２の上にパラレルワインディングされそれに接
着固定された可とう性チューブからなるチューブ層３と
、このチューブ層３を被覆するようにそこに接着固定さ
れた筒状の繊維強化プラスチック製外層４とから構成さ
れている。この可とう性チューブ３は、薄肉の金属管ま
たはビニールチューブ等の薄肉非金属管を使用すること
ができる。

チューブ・サンドイッチ筒状体１は、図示を省略したフ
ィラメント・ワインディング装置を使用して製造される
。詳しく述べると、繊維強化プラスチック製内層２は、
図示を省略したフィラメント・ワインディング−マンド
レルに離型処理を施し、この離型処理されたマンドレル
に樹脂を含浸したロービングをヘリカルワインディング
（交差巻き）することにより形成される。このロービン
グとしては、例えばガラス・ケプラー・カーボン等を使
用することが好ましく、上記樹脂を含浸した後に、その
樹脂の重合がある程度進みべと付かなくなった状態のロ
ービング、即ちプリプレグ・ロービングを使用しこれを
上記マンドレルに巻付けるとよい。

このようにしてマンドレルに樹脂含浸のロービングを巻
付けた後に、このロービングの上にチューブ３を図示を
省略したチューブ・テンション機構によって互いに密着
するようにパラレルワインディング（平行巻き）する。

この上に、上述の内層２の場合と同様に樹脂を含浸した
ロービングをヘリカルワインディングして、例えば、約
１２０±５℃の温度で９０分以上加熱する。この後にマ
ンドレルを引抜くことによってチューブ・サンドイッチ
筒状体１が作製される。なお、繊維強化プラスチック製
内層及び外層２と４のロービングのヘリカルワインディ
ングにおける角度は、このチューブ・サンドイッチ筒状
体１の使用分野での要求に応じて適宜比められる。

このように、チューブ・サンドイッチ筒状体１は、パラ
レルワインディングされた可とう性チューブ層３を筒状
の繊維強化プラスチック製内層及び外層２と４でサンド
イッチした構成であるため、軽量、高剛性及び高強度の
特性を有し、かつ上記サンドイッチされたチューブ３内
を流路として使用することができる。また、この作製に
フィラメント・ワインディング装置を使用することがで
きるため、製造コストを大幅に低減することができる。

第３図は第１図の実施例の変形例を示したもので、チュ
ーブ３の横断面を楕円にしたもので、その他の構成は第
１図と同一である。

第４図は第３実施例を示したもので、チューブ層３は上
下に、即ち半径方向に積層された角チューブ３Ａと３Ｂ
とから構成されている。これらのチューブ３Ａと３Ｂと
の間には繊維強化プラスチック製中間層５が介在されて
いる。

第５図と第６図は第４実施例を示したもので、チューブ
層３はチューブ・サンドイッチ筒状体１の軸方向Ｏに並
んだ２本の角チューブ３Ｃと３Ｄとから構成されている
。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように本発明によれば、パラレ
ルワインディングされた可とう性チューブのチューブ層
を筒状の繊維強化プラスチック製内層及び外層でサンド
イッチしているため、軽量、高剛性及び高強度の特性を
呈すると共に、上記サンドイッチされた中間層、即ちチ
ューブを流路として使用して新機能を付加することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるチューブ・サンドイッチ筒状体構
造の一実施例を示した斜視図、第２図は第１図の■−■
線欠視の断面図、第３図は上記実施例の変形例を示した
断面図、第４図は本発明の第３実施例を示した断面図、
第５図は本発明の第４実施例を示した斜視図、第６図は
第５図の■−■線矢視の断面図である。 １・・・チューブ・サンドイッチ筒状体、２・・・繊維
強化プラスチック製内層、３・・・チューブ層、４・・
・繊維強化プラスチック製外層、５・・・繊維強化プラ
スチック製中間層。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 第４　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、筒状の繊維強化プラスチック製内層と、この内層の
   上にパラレルワインディングされ、それに接着固定され
   た可とう性チューブからなるチューブ層と、このチュー
   ブ層の上を被覆するようにそこに接着固定された筒状の
   繊維強化プラスチック製外層とを具備することを特徴と
   するチューブ・サンドイッチ筒状体構造。 ２、上記繊維強化プラスチック製内層及び外層は樹脂を
   含浸したガラス・ケプラー・カーボン等のロービングを
   ヘリカルワインディングして構成されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のチューブ・サンドイッチ
   筒状体構造。 ３、上記チューブ層は上下に積層された２本のチューブ
   を含み、この上下２本のチューブの間には筒状の繊維強
   化プラスチック製中間層が形成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のチューブ・サンドイッ
   チ筒状体構造。 ４、上記チューブ層は筒状体の軸方向に並んだ２本のチ
   ューブを含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のチューブ・サンドイッチ筒状体構造。