JPH02145327A - 繊維強化樹脂製ねじ部材の製造方法 - 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） この発明は繊維強化樹脂製のボルト、ナツト。

ビス等のねじ部材の製造方法に関し、詳しくはねじ部の
強度を高めるための技術手段に関する。

（従来の技術） 繊維強化樹脂製のボルト、ビス等のねじ部材の製造方法
として、従来、一方向に引き揃えた強化繊維束（ロービ
ング）に溶融状態の樹脂を含浸させた後成形ダイスを通
して棒状に引抜成形し、七の後この棒状の引抜成形品を
所定長さに切断してねじ成形型内にセットした上、軸方
向に加圧して外周部又は内周部にねじを形成する方法が
知られている。

ところでこのような方法で製造したねじ部材は、第６図
に示しているように各ねじ山１００部分に強化繊維１０
２が入り込んでおらず、このためにねじ山１００の強度
が十分強くない問題があった。

そこで本出願人は先の特許ｉｔ（特願昭６２−５９４９
７号）において、棒状の繊維強化樹脂成形品のねじ形成
部となる外周面若しくは内周面近傍内部に予め強化繊維
束を編組若しくは捻転して成る強化繊維紐を配置してお
き、かかる棒状樹脂成形品をねじ成形型内にセットして
軸方向に加圧することを特徴とする繊維強化樹脂製ねじ
部材の製造方法を提案した。

本誌の場合、棒状の樹脂成形品におけるねじ形成部の強
化繊維が予め紐の形態とされていることから、かかる棒
状樹脂成形品をねじ成形型にセットして軸方向に加圧し
たとき、第５図に示しているように樹脂と共に強化縁！
１１０４がねじ成形型のねじ形成溝内に入り込み易くな
り、以て成形されたねじ山１００の強度がより高められ
る効果が生ずる０強化ｍ雄束の紐は、繊維が軸方向にう
ねった状態、つまり波を打った状態にあって完全な緊張
状態になく、このため樹脂の動きに伴って強化繊維が成
形型のねじ形成溝内に入り込み易くなるのである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながらこのような方法で製造したねじ部材におい
ても、ねじ山の強度は尚不十分であって、このためにね
じを細目ねじとしたり或いはねじ部の長さを長くするな
どして１通常の鋼製のねじ部材よりねじ山の数を多くす
ることが必要であり、或いは相手ねじ部材、例えばナツ
トの長さを長くしたり、ナツトを二重にして使用しなけ
ればならないなど不都合があった。

（課題を解決するための手段） 本発明はこのような課題を解決するためになされたもの
であり、その要旨は、少なくとも外周面若しくは内周面
近傍内部に、強化繊維束を編組若しくは捻転して成る強
化＃ａ雑紐を配置した中実若しくは中空棒状の繊維強化
樹脂成形品を成形し、該成形品をねじ成形型内にセット
して軸方向に加圧することによりねじ部材を製造するに
当たり、該強化ｍ離京として、該束内の少なくとも一部
繊維が長手方向にうねった形態を成す嵩高加工品を用い
ることにある。

ここで強化繊維束を嵩高にする方法としては、連続繊維
を一方向に引き揃えたロービングを高速エアノズルに通
して各繊維を分離・解繊する方法や、２本のロービング
を異なる速度で同一のエアノズルに送り込むことにより
片方のロービングを芯として他方のロービングをこれに
絡ませる方法その他の方法がある。

而して嵩高加工の施されたｆｆｌ＃ｉ束は、その一部或
いは全てのＭＡｍが長手方向にうねった状態、つまり波
を打った状態にあり、従ってこのような嵩高加工を施し
た繊維束を用いて編組若しくは捻転して成る紐は、その
紐の形態からくる大きなうねりと嵩高加工に基づく小さ
なうねりとが二重に重なった状態となる。そこでかかる
強化繊維紐を中実若しくは中空棒状の樹脂成形品のねじ
形成部となる外周面若しくは内周面の近傍内部に配置し
ておけば、これを成形型内で軸方向に圧縮してねじ部を
成形したとき、第４図に概念的に示しているように１強
化繊維ｌＯが各ねじ山１２の先端部まで十分に入り込む
、しかも嵩高加工を施した強化繊維束は樹脂の含浸性が
良いためにＩａ維間に空孔が生じず、加えて嵩高加工し
た強化繊維は成形中に繊維同士の絡み合いが生じるため
、成形されたねじ山１２の強度は十分に高くなる。

而してねじ山の強度が十分高くなれば、相手ねじ部材１
例えばナツトの軸方向長さを短くすることができ、また
従来細目ねじとする必要があったのが並目ねじとするこ
とも可能となる。更にはねじ山の高い、軸部の径が太い
（ボルト、ビス等の場合）ねじ部材の製造も可能となる
。

その他、嵩高加工した繊維束の樹脂含浸性が良好である
こと及び成形中に各繊維同士が絡まり合うことから、ね
じ部材の軸強度も高まる効果が生ずる。

尚本発明においては、棒状の樹脂成形品の外。

内周面近傍内部に嵩高加工した繊維束より成る強化繊維
紐を配置する外、中心部（中実の棒状成形品の場合）に
かかる強化ｍ維紐を配することも可能である。この場合
にはねじ部材の軸強度が更に高まる効果が生ずる。

本発明においては、強化繊維として炭素繊維。

ガラス繊維、セラミックス繊維、金属繊維、ポリエステ
ル繊維、ポリアミド繊維等樹脂強化用に用いられている
全ての繊維が使用可１艶であり、また樹脂としてはポリ
エチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、
ポリフェニレンサルファイド樹脂、メラミン樹脂、尿素
樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂
その他の熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂等広範囲の樹脂
を目的、用途に応じて使用し得る。

更に棒状の樹脂成形品を成形する方法としては上記引抜
成形が一般的であるが、他の方法によってこれを成形す
ることも可能である。尚熱硬化性樹脂の場合には、硬化
前の溶融状態の樹脂が強化ｗ４ｔａに含浸され、その後
に棒状に成形される。

（実施例） 次に本発明の特徴をより明確にすべく以下にその実施例
を詳述する。

第１図（Ａ）に示すように太さ９ｙＬｍのガラス繊維よ
り成る５４０テツクスの市販の嵩高加工強化繊維束（バ
ルキーヤーン）１０の外周面を、６ナイロン樹脂にてガ
ラス繊維比率が７０重量％となるようにチューブ状に被
覆した。この樹脂被覆バルキーヤーンを１６本市販の組
紐機にかけて編組し、組紐１３（同図（Ｂ））を得た０
次に（Ｄ）に示しているようにこの組紐１３を６本と樹
脂被覆バルキーヤーン４０本とを１組紐１３が外周に並
ぶように配置して常法に従い引抜成形しく（Ｃ）参照）
、太さ８．０ａｍの中実丸棒１４を得た。続いてこの丸
棒１４を所定長さに切断し、第２図に示しているように
その切断片１６をねじ成形金型１８内に挿入し、次いで
金型１８ごと２５０℃に加熱した後、ポンチ２０にて軸
方向に圧縮変形させた。

次に成形体を加圧しつつ冷却して ＪＩＳ　　Ｍｌｏｘｌ、５（ピッチ）の並目ねしボルト
２２を得た。

次にこのボルト２２のねじ軸角端に鋼製のナツトを嵌め
てこれらナツトを逆方向に引っ張ることにより強度を測
定した。また比較のために第１図（Ａ）に示すガラス繊
維より成る５４０テツクスのロービング２４を用いて全
く同様の試験を行った。結果が第１表に示されている。

第１表：試験結果 同表に示しているように、本発明例の場合には強化繊維
束としてロービングを用いた比較例に比べてねじ山強度
が４割程度向上しており、また軸強度も１５％程度向上
していた。

以上本発明の実施例を詳述したが、本発明はナツト製造
に際しても適用可能であるなどその主旨を逸脱しない範
囲において、当業者の知識に基づき様々な変更を加えた
態様において実施することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例方法の各工程を説明するため
の説明図であり、第２図は同実施例においてねし部材を
成形する工程の説明図、第３図は得られたねじ部材の斜
視図である。第４図は本発明の詳細な説明するための概
念図であり、第５図は本発明の作用を比較説明するため
の比較例図、第６図は従来の方法の不具合を説明するた
めの説明図である。 ｌＯ：バルキーヤーン（嵩高加工品） １３：強化Ｍｌｌｔａ紐 １４：中実丸棒 １８：ねじ成形金型 ２２：ねじ部材 特許出願人　　　大同特殊鋼株式会社 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも外周面若しくは内周面近傍内部に、強化繊維
   束を編組若しくは捻転して成る強化繊維紐を配置した中
   実若しくは中空棒状の繊維強化樹脂成形品を成形し、該
   成形品をねじ成形型内にセットして軸方向に加圧するこ
   とによりねじ部材を製造するに当たり、該強化繊維束と
   して、該束内の少なくとも一部繊維が長手方向にうねっ
   た形態を成す嵩高加工品を用いることを特徴とする繊維
   強化樹脂製ねじ部材の製造方法。