JPH0365254B2 - - Google Patents
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- JPH0365254B2 JPH0365254B2 JP58059623A JP5962383A JPH0365254B2 JP H0365254 B2 JPH0365254 B2 JP H0365254B2 JP 58059623 A JP58059623 A JP 58059623A JP 5962383 A JP5962383 A JP 5962383A JP H0365254 B2 JPH0365254 B2 JP H0365254B2
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Landscapes
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は軽量にして強度及び生産性に優れ、外
径が順次変化する繊維強化円筒状プラスチツクの
製造方法に関するものである。
径が順次変化する繊維強化円筒状プラスチツクの
製造方法に関するものである。
外径が順次変化する円筒形状のものであつて軽
量で且つ強度が高い構造体の出現が望まれてお
り、代表的な例としては交通車輌用のホイールが
挙げられる。本発明では自動車用のデイスクホイ
ールを例にして、以下説明を行う。
量で且つ強度が高い構造体の出現が望まれてお
り、代表的な例としては交通車輌用のホイールが
挙げられる。本発明では自動車用のデイスクホイ
ールを例にして、以下説明を行う。
繊維強化プラスチツク材で作られたデイスクホ
イールは軽く、強度が高いという特性を有してい
ることにより注目を集めその技術開発が活発化し
てきているが、従来開発されてきたリム部が繊維
強化プラスチツク材で作られたデイスクホイール
はスリーピース型ホイールや分割型のケンナーリ
ムとアウターリムとを結合する方式のものがほと
んどであつた。
イールは軽く、強度が高いという特性を有してい
ることにより注目を集めその技術開発が活発化し
てきているが、従来開発されてきたリム部が繊維
強化プラスチツク材で作られたデイスクホイール
はスリーピース型ホイールや分割型のケンナーリ
ムとアウターリムとを結合する方式のものがほと
んどであつた。
その製造方法は次の様である。すなわちマトリ
ツクス樹脂を含浸した一方引揃えプリプレグシー
ト又は補強用繊維を平面状及び円形マツト状クロ
スとしたものにマトリツクス樹脂を含浸したプリ
プレグをリム部形成用金型に巻き付ける際には、
第１図に示す如く上記プリプレグ１を金型にその
一端部に切れ目２を設け、この切れ目を重ね合せ
ながら積層したものをリム部形状に成型し、この
ものを第２図に示す如くリム部３を２つ合体さ
せ、デイスク４にて結合する方法などが行われて
きた。
ツクス樹脂を含浸した一方引揃えプリプレグシー
ト又は補強用繊維を平面状及び円形マツト状クロ
スとしたものにマトリツクス樹脂を含浸したプリ
プレグをリム部形成用金型に巻き付ける際には、
第１図に示す如く上記プリプレグ１を金型にその
一端部に切れ目２を設け、この切れ目を重ね合せ
ながら積層したものをリム部形状に成型し、この
ものを第２図に示す如くリム部３を２つ合体さ
せ、デイスク４にて結合する方法などが行われて
きた。
その為、成型が煩雑な工程となると共に、得ら
れるデイスクホイール製品間の性能のバラツキが
大きくなるといつた欠点があつた。即ち従来技術
では、成型金型を投入する材料を出来るだけ最終
成型品の形に近づけて形作る必要があつた。
れるデイスクホイール製品間の性能のバラツキが
大きくなるといつた欠点があつた。即ち従来技術
では、成型金型を投入する材料を出来るだけ最終
成型品の形に近づけて形作る必要があつた。
〔発明の構成〕
本発明者らは生産性良く、しかも製品性能にバ
ラツキの生じにくい外径が順次変化する繊維強化
円筒状プラスチツクであるデイスクホイールを得
ることを目的に検討を重ねた結果、本発明に到達
したものである。
ラツキの生じにくい外径が順次変化する繊維強化
円筒状プラスチツクであるデイスクホイールを得
ることを目的に検討を重ねた結果、本発明に到達
したものである。
本発明の要旨とするところは、外径が順次変化
する繊維強化円筒状プラスチツクの製造に於て、
該円筒状プラスチツクの最小外径と同一若しくは
小さい外径を有し、かつ周方向に対し繊維配向角
を有する様にクロス若しくはクロスプリプレグを
積層した直円筒状積層体を該円筒状プラスチツク
用雌金型に嵌合し、更に該直円筒状積層体の内側
に、伸縮性の有するバツグを装填し、該バツク内
に高圧流体を流入せしめ、該直円筒状積層体を雌
金型に圧着賦型し、成型することを特徴としてい
る。即ち本発明に於いては、成型金型に投入する
材料は、成型時の圧力によつて金型に添つて変形
しうる単純な円筒形状である。したがつて従来技
術にある様々な材料の切断部或いは継ぎ部がな
く、投入材料の製作は極めて合理化される。
する繊維強化円筒状プラスチツクの製造に於て、
該円筒状プラスチツクの最小外径と同一若しくは
小さい外径を有し、かつ周方向に対し繊維配向角
を有する様にクロス若しくはクロスプリプレグを
積層した直円筒状積層体を該円筒状プラスチツク
用雌金型に嵌合し、更に該直円筒状積層体の内側
に、伸縮性の有するバツグを装填し、該バツク内
に高圧流体を流入せしめ、該直円筒状積層体を雌
金型に圧着賦型し、成型することを特徴としてい
る。即ち本発明に於いては、成型金型に投入する
材料は、成型時の圧力によつて金型に添つて変形
しうる単純な円筒形状である。したがつて従来技
術にある様々な材料の切断部或いは継ぎ部がな
く、投入材料の製作は極めて合理化される。
本発明を実施する際に用いられる、周方向に対
し繊維配向角を有するクロス若しくはクロスプリ
プレグとはクロス若しくはクロスプリプレグ構成
糸が円筒の周方向に対し斜交して配向角を有する
ものである。
し繊維配向角を有するクロス若しくはクロスプリ
プレグとはクロス若しくはクロスプリプレグ構成
糸が円筒の周方向に対し斜交して配向角を有する
ものである。
この場合の配向角とは円筒の周方向に対してク
ロス若しくはクロスプリプレグ構成糸がなす角を
いう。
ロス若しくはクロスプリプレグ構成糸がなす角を
いう。
配向角を有するクロスを第４図に示す。矢印の
方向が周方向である。この場合の配向角は45゜で
あり、この様な配向は経緯同密度の繊維を使用す
ることによつて得られるが、この外スダレ織を任
意の角度で裁断することにより所要の配向角を得
ることが出来る。
方向が周方向である。この場合の配向角は45゜で
あり、この様な配向は経緯同密度の繊維を使用す
ることによつて得られるが、この外スダレ織を任
意の角度で裁断することにより所要の配向角を得
ることが出来る。
配向角を有するクロスは第５図の様な長方形ク
ロスの４つの角を矢印の方向に引張ることに依
り、図の様にシワを生ずることなく変形が可能で
ある。この特性を活かせば、第３図に示したホイ
ールのリム部を一体化したツーピース型デイスク
ホイールのリムなどの様な複雑な曲面形状のもの
を外圧及び張力を加えることに依り目標とする形
状の金型にそわせ成型することが可能である。配
向角は低くなるに従い、クロス若しくはクロスプ
リプレグを構成している経糸と緯糸がより円筒の
周方向に沿う様になり、周方向に於ける強度が向
上する。従つて配向角を有するクロス若しくはク
ロスプリプレグを利用する場合は目標とする径及
び強度、剛性などが決まれば配向角、経糸構成、
積層パターンの裁断方法を考慮し、クロス若しく
はクロスプリプレグの積層構成を選定することが
可能である。
ロスの４つの角を矢印の方向に引張ることに依
り、図の様にシワを生ずることなく変形が可能で
ある。この特性を活かせば、第３図に示したホイ
ールのリム部を一体化したツーピース型デイスク
ホイールのリムなどの様な複雑な曲面形状のもの
を外圧及び張力を加えることに依り目標とする形
状の金型にそわせ成型することが可能である。配
向角は低くなるに従い、クロス若しくはクロスプ
リプレグを構成している経糸と緯糸がより円筒の
周方向に沿う様になり、周方向に於ける強度が向
上する。従つて配向角を有するクロス若しくはク
ロスプリプレグを利用する場合は目標とする径及
び強度、剛性などが決まれば配向角、経糸構成、
積層パターンの裁断方法を考慮し、クロス若しく
はクロスプリプレグの積層構成を選定することが
可能である。
上記クロス若しくはクロスプリプレグを作るに
際して用いる補強用繊維としては硝子繊維、炭素
繊維、シリコンカーバイド繊維、アルミナ繊維、
アラミツド繊維などの耐熱性で高強度な繊維を１
種又は２種以上併用することができ、目的に依つ
ては熱伝導性の良好な金属繊維を併用することも
できる。
際して用いる補強用繊維としては硝子繊維、炭素
繊維、シリコンカーバイド繊維、アルミナ繊維、
アラミツド繊維などの耐熱性で高強度な繊維を１
種又は２種以上併用することができ、目的に依つ
ては熱伝導性の良好な金属繊維を併用することも
できる。
次に第６図を用いて、本発明の繊維強化円筒状
プラスチツクの一つであるデイスクホイールの製
造方法についてさらに詳細に説明する。
プラスチツクの一つであるデイスクホイールの製
造方法についてさらに詳細に説明する。
まず、デイスクホイールの必要とする強度、剛
性を考慮し、クロスのホイール周方向に対する配
向角、積層構成などを選定し、その後リム部形成
円筒用雌金型６の最小径が直円筒状積層体５の外
径に合う様に該直円筒状積層体を作成する。これ
をリム部形成円筒用雌金型６の内側に矢印の如く
嵌合する。更に該直円筒状積層体５の内側に伸縮
性を有するバツグ７を装填する。その後リム部形
成円筒用雌金型６の上下面を蓋９で被う。このと
きバツグ７に取り付けてある高圧流体導入口８を
蓋９に設けてある挿入孔１０に通しておく。しか
る後、バツグ７内に高圧流体を流入させることに
依りバツグ７は膨張し、直円筒状積層体５をリム
部形成用雌金型６の内面にしわの発生することな
く圧着賦型させることができる。この状態で硬化
成型まで行う場合はクロスプリプレグで直円筒状
積層体５を作成しておき、硬化温度まで加熱する
ことに依り行うことができる。この他硬化成型ま
で行う方法はいくつか考えられるが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。例えばマトリツ
クス樹脂を含浸した状態でバツグ７を用いて圧着
賦型したクロスプリプレグをリム部形成円筒用雌
金型６に装着した状態で取り出し、これを通常の
オートクレーブ成型ないし雄の金型を別に準備し
これに依るプレス成型も可能である。更にマトリ
ツクス樹脂の含浸されていないクロスをバツグ７
を用いていつたん賦型したものをリム部形成円筒
用金型６に装着したままの状態で取り出し、この
内側に雄の金型を挿入しマトリツクス樹脂をクロ
ス積層体５内に圧入し、加熱することに依り硬化
成型することもできる。
性を考慮し、クロスのホイール周方向に対する配
向角、積層構成などを選定し、その後リム部形成
円筒用雌金型６の最小径が直円筒状積層体５の外
径に合う様に該直円筒状積層体を作成する。これ
をリム部形成円筒用雌金型６の内側に矢印の如く
嵌合する。更に該直円筒状積層体５の内側に伸縮
性を有するバツグ７を装填する。その後リム部形
成円筒用雌金型６の上下面を蓋９で被う。このと
きバツグ７に取り付けてある高圧流体導入口８を
蓋９に設けてある挿入孔１０に通しておく。しか
る後、バツグ７内に高圧流体を流入させることに
依りバツグ７は膨張し、直円筒状積層体５をリム
部形成用雌金型６の内面にしわの発生することな
く圧着賦型させることができる。この状態で硬化
成型まで行う場合はクロスプリプレグで直円筒状
積層体５を作成しておき、硬化温度まで加熱する
ことに依り行うことができる。この他硬化成型ま
で行う方法はいくつか考えられるが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。例えばマトリツ
クス樹脂を含浸した状態でバツグ７を用いて圧着
賦型したクロスプリプレグをリム部形成円筒用雌
金型６に装着した状態で取り出し、これを通常の
オートクレーブ成型ないし雄の金型を別に準備し
これに依るプレス成型も可能である。更にマトリ
ツクス樹脂の含浸されていないクロスをバツグ７
を用いていつたん賦型したものをリム部形成円筒
用金型６に装着したままの状態で取り出し、この
内側に雄の金型を挿入しマトリツクス樹脂をクロ
ス積層体５内に圧入し、加熱することに依り硬化
成型することもできる。
本発明で使用する高圧流体は気体でも液体でも
差支えないがコスト、扱い易さから空気が最も好
ましい。
差支えないがコスト、扱い易さから空気が最も好
ましい。
以下本発明を具体的実施例に基づき説明する。
実施例 １
第６図に示す様な直円筒状積層体５として、炭
素繊維の朱子織クロス（目付：400ｇ／m2）にマ
トリツクス樹脂としてエポキシ樹脂を用い簡素繊
維と比較して40体積％になる様に含浸したもの
を、リム中央部の落ち込んだ部分の配向角が45゜
になる様に積層させたものを用いた。積層枚数は
各断面とも15枚とした。これをリム部形成円筒用
雌金型６の内側に嵌合し、更にその内側にシリコ
ンゴム製円筒形のゴムバツグ７を装填し、金型上
下に蓋９を設置し、その後これらを硬化炉内に入
れてゴムバツグ７内に４Kg／m2の圧縮空気を流入
させると共に、マトリツクス樹脂の粘度をいつた
ん低下させプリプレグ積層体５を圧着賦型する為
に金型温度を40℃で60分保持した後、硬化させる
為に180℃まで上昇させ60分経過後、硬化炉内よ
り取り出し、徐冷した後脱型した。
素繊維の朱子織クロス（目付：400ｇ／m2）にマ
トリツクス樹脂としてエポキシ樹脂を用い簡素繊
維と比較して40体積％になる様に含浸したもの
を、リム中央部の落ち込んだ部分の配向角が45゜
になる様に積層させたものを用いた。積層枚数は
各断面とも15枚とした。これをリム部形成円筒用
雌金型６の内側に嵌合し、更にその内側にシリコ
ンゴム製円筒形のゴムバツグ７を装填し、金型上
下に蓋９を設置し、その後これらを硬化炉内に入
れてゴムバツグ７内に４Kg／m2の圧縮空気を流入
させると共に、マトリツクス樹脂の粘度をいつた
ん低下させプリプレグ積層体５を圧着賦型する為
に金型温度を40℃で60分保持した後、硬化させる
為に180℃まで上昇させ60分経過後、硬化炉内よ
り取り出し、徐冷した後脱型した。
得られたデイスクホイールのリム部は別に作成
した炭素繊維強化プラスチツク製のデイスクとチ
タン製ボルトで締結しデイスクホイールを作成し
た。この様に作成したデイスクホイールの総重量
は4.5Kgであつた。更にチユーブ及びタイヤを装
着し、チユーブ内に６Kg／cm2の静水圧を注入して
強度テストを行つた結果問題はなかつた。
した炭素繊維強化プラスチツク製のデイスクとチ
タン製ボルトで締結しデイスクホイールを作成し
た。この様に作成したデイスクホイールの総重量
は4.5Kgであつた。更にチユーブ及びタイヤを装
着し、チユーブ内に６Kg／cm2の静水圧を注入して
強度テストを行つた結果問題はなかつた。
実施例 ２
第６図に示す様な直円筒状クロス積層体５とし
て、炭素繊維の朱子織クロス（目付：400ｇ／m2）
リム中央部の落ち込んだ部分の配向角が45゜にな
る様に積層させたものを用いた。積層枚数は各断
面とも15枚とした。これをリム部形成円筒用雌金
型６の内側に嵌合し、更にその内側に天然ゴム製
の円筒形バツク７を装填し、該円筒用雌金型６の
上下面に蓋９を設置し、その後ゴムバツグ７内に
１Kg／cm2の圧縮空気を流入させ圧着賦型させた。
クロス積層体５が装着された状態でリム部形成用
金型６を取り出しこの内側に雄の金型を上下より
挿入し、上方の雄型上部に設けたマトリツクス樹
脂注入孔より不飽和ポリエステル樹脂を３Kg／cm2
の圧力で注入し、金型温度140℃×30分で硬化を
行い徐冷後脱型した。
て、炭素繊維の朱子織クロス（目付：400ｇ／m2）
リム中央部の落ち込んだ部分の配向角が45゜にな
る様に積層させたものを用いた。積層枚数は各断
面とも15枚とした。これをリム部形成円筒用雌金
型６の内側に嵌合し、更にその内側に天然ゴム製
の円筒形バツク７を装填し、該円筒用雌金型６の
上下面に蓋９を設置し、その後ゴムバツグ７内に
１Kg／cm2の圧縮空気を流入させ圧着賦型させた。
クロス積層体５が装着された状態でリム部形成用
金型６を取り出しこの内側に雄の金型を上下より
挿入し、上方の雄型上部に設けたマトリツクス樹
脂注入孔より不飽和ポリエステル樹脂を３Kg／cm2
の圧力で注入し、金型温度140℃×30分で硬化を
行い徐冷後脱型した。
得られたデイスクホイールは別に作成した炭素
繊維強化プラスチツク製デイスクとチタン製ボル
トで締結しデイスクホイールを作成した。このデ
イスクホイールの総重量は4.5Kgであつた。実施
例１と同様６Kg／cm2の静水圧に依る強度テストに
於ても問題はなかつた。
繊維強化プラスチツク製デイスクとチタン製ボル
トで締結しデイスクホイールを作成した。このデ
イスクホイールの総重量は4.5Kgであつた。実施
例１と同様６Kg／cm2の静水圧に依る強度テストに
於ても問題はなかつた。
本発明に依れば従来長時間を要して手作業で実
施されていた自動車用デイスクホイールの補強繊
維の積層作業が極めて簡単に実施でき、しかもリ
ム部を一体化して製造でき、更に切れ目のない連
続した補強繊維がリム全体に十分に配向されてい
るので強度剛性の面でも優れたリムを有するデイ
スクホイールを得ることに成功したものである。
デイスクホイールは本発明の外径が順次変化する
繊維強化円筒状プラスチツクの一例にすぎない
が、他に自動車のみならずオートバイ、自転車等
のデイスクホイール及び一般工事用の部品等にも
適用できる。
施されていた自動車用デイスクホイールの補強繊
維の積層作業が極めて簡単に実施でき、しかもリ
ム部を一体化して製造でき、更に切れ目のない連
続した補強繊維がリム全体に十分に配向されてい
るので強度剛性の面でも優れたリムを有するデイ
スクホイールを得ることに成功したものである。
デイスクホイールは本発明の外径が順次変化する
繊維強化円筒状プラスチツクの一例にすぎない
が、他に自動車のみならずオートバイ、自転車等
のデイスクホイール及び一般工事用の部品等にも
適用できる。
現在一般的に使用されているアルミニウム鋳造
製のデイスクホイールが約7.4Kg／輪の重量であ
るのに対し、本発明で得られたものは約35％の軽
量化が実現できた。これに依る燃料節約、乗り心
地向上、サスペンシヨンの耐久性向上など極めて
広範囲にわたる効果が期待できる。
製のデイスクホイールが約7.4Kg／輪の重量であ
るのに対し、本発明で得られたものは約35％の軽
量化が実現できた。これに依る燃料節約、乗り心
地向上、サスペンシヨンの耐久性向上など極めて
広範囲にわたる効果が期待できる。
第１図は従来の分割型デイスクホイールを作る
際の状態図を、第２図はスリーピース型デイスク
ホイールの断面図を、第３図は本発明の一例であ
るデイスクホイールの部分断面図を、第４，５図
は本発明の繊維強化円筒状プラスチツクを作成す
る際に用いられる周方向に対し繊維配向角を有す
るクロスの平面図を、第６図は本発明の一例であ
るデイスクホイールのリム部を作成する工程を示
す模式図を各示したものである。
際の状態図を、第２図はスリーピース型デイスク
ホイールの断面図を、第３図は本発明の一例であ
るデイスクホイールの部分断面図を、第４，５図
は本発明の繊維強化円筒状プラスチツクを作成す
る際に用いられる周方向に対し繊維配向角を有す
るクロスの平面図を、第６図は本発明の一例であ
るデイスクホイールのリム部を作成する工程を示
す模式図を各示したものである。
Claims (1)
- １ 外径が順次変化する繊維強化円筒状プラスチ
ツクの製造に於いて、該円筒状プラスチツクの最
小外径と同一若しくは小さい外径を有し、かつ周
方向に対し繊維配向角を有する様にクロス若しく
はクロスプリプレグを積層した直円筒状積層体を
該円筒状プラスチツク用雌金型に嵌合し、更に該
円筒状積層体の内側に、伸縮性を有するバツグを
装填し、該バツグ内に高圧流体を流入せしめ、該
円筒状積層体を雌金型に圧着賦型し、成型するこ
とを特徴とする外径が順次変化する繊維強化円筒
状プラスチツクの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58059623A JPS59184618A (ja) | 1983-04-05 | 1983-04-05 | 繊維強化円筒状プラスチツクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58059623A JPS59184618A (ja) | 1983-04-05 | 1983-04-05 | 繊維強化円筒状プラスチツクの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59184618A JPS59184618A (ja) | 1984-10-20 |
| JPH0365254B2 true JPH0365254B2 (ja) | 1991-10-11 |
Family
ID=13118550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58059623A Granted JPS59184618A (ja) | 1983-04-05 | 1983-04-05 | 繊維強化円筒状プラスチツクの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59184618A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2717791B2 (ja) * | 1988-01-29 | 1998-02-25 | 東燃株式会社 | 炭素繊維強化プラスチック板による構築物強化方法 |
| ES2124687T3 (es) * | 1989-06-30 | 1999-02-16 | Cytec Fiberite Inc | Producto preimpregnado epoxidico. |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4843066A (ja) * | 1971-09-29 | 1973-06-22 | ||
| JPS4862570A (ja) * | 1971-11-06 | 1973-08-31 | ||
| JPS517076A (ja) * | 1974-07-09 | 1976-01-21 | Kanagawa Prefecture | |
| JPS583828A (ja) * | 1981-06-22 | 1983-01-10 | ピエル・ルイジ・ナバ | 強化樹脂凹形物体の製法および成形型 |
-
1983
- 1983-04-05 JP JP58059623A patent/JPS59184618A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4843066A (ja) * | 1971-09-29 | 1973-06-22 | ||
| JPS4862570A (ja) * | 1971-11-06 | 1973-08-31 | ||
| JPS517076A (ja) * | 1974-07-09 | 1976-01-21 | Kanagawa Prefecture | |
| JPS583828A (ja) * | 1981-06-22 | 1983-01-10 | ピエル・ルイジ・ナバ | 強化樹脂凹形物体の製法および成形型 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59184618A (ja) | 1984-10-20 |
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