JPH0415468Y2 - - Google Patents

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JPH0415468Y2
JPH0415468Y2 JP6186188U JP6186188U JPH0415468Y2 JP H0415468 Y2 JPH0415468 Y2 JP H0415468Y2 JP 6186188 U JP6186188 U JP 6186188U JP 6186188 U JP6186188 U JP 6186188U JP H0415468 Y2 JPH0415468 Y2 JP H0415468Y2
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wound body
fabric
sewing thread
base material
strength
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Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、パイプ状やリング状等の炭素繊維
強化樹脂を成形する場合に好適な、樹脂の補強基
材に関する。
[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field The present invention relates to a resin reinforcing base material suitable for molding a carbon fiber reinforced resin into a pipe shape, a ring shape, etc.

従来の技術 パイプ状やリング状の繊維強化樹脂(以下、繊
維強化樹脂をFRPという)は、従来、マンドレ
ルに補強繊維のプリプレグシートを巻回し、加
圧、加熱して樹脂を硬化させたり、マンドレルに
補強繊維の織物等を巻回した後その織物等に樹脂
を含浸し、加圧、加熱して樹脂を硬化させるなど
の方法によつて成形されている。しかしながら、
そのようにして成形されるFRPは、補強繊維が、
面内方向にはあつても厚み方向には全くないの
で、層間強度、特に層間剥離強度や層間剪断強度
が低いという問題がある。
Conventional technology Pipe-shaped or ring-shaped fiber-reinforced resins (hereinafter referred to as FRP) have conventionally been produced by winding a reinforcing fiber prepreg sheet around a mandrel, applying pressure and heating to harden the resin, or It is formed by a method such as winding a reinforcing fiber fabric, etc., impregnating the fabric with resin, and hardening the resin by applying pressure and heating. however,
The FRP formed in this way has reinforcing fibers that
Although it exists in the in-plane direction, it does not exist at all in the thickness direction, so there is a problem that interlaminar strength, especially interlaminar peel strength and interlaminar shear strength, is low.

一方、実公昭47−37027号公報には、管状のマ
ンドレルに補強繊維の織物や不織布を巻き付けて
なる巻回体に、織物や不織布を構成している補強
繊維よりも大きな強度を有する縫糸をマンドレル
の接線方向に順次貫通させた後、巻回体に樹脂を
含浸、さらに加圧、加熱して樹脂を硬化させるこ
とによるFRP管が記載されている。このFRP管
は、全体としてみると、強度の高い縫糸が厚み方
向に延在しているので、縫糸を使用していないも
のにくらべると層間強度は向上している。しかし
ながら、その程度は、ほとんど問題にならないほ
ど小さい。
On the other hand, Japanese Utility Model Publication No. 47-37027 discloses that a wound body made of a woven or non-woven fabric of reinforcing fibers is wound around a tubular mandrel, and a sewing thread having a strength greater than that of the reinforcing fibers constituting the woven fabric or non-woven fabric is attached to the mandrel. An FRP pipe is described in which the wound body is impregnated with a resin after being sequentially penetrated in the tangential direction, and the resin is hardened by applying pressure and heating. When looking at this FRP pipe as a whole, the high-strength sewing thread extends in the thickness direction, so the interlayer strength is improved compared to a pipe that does not use sewing thread. However, the degree is so small that it hardly matters.

すなわち、FRPは、補強繊維の繊維軸の方向
には大きな強度を発現するが、繊維軸方向から離
れる(繊維軸に対して角度をもつ)にしたがつて
強度が急激に低下するという、異方性の極めて大
きい材料である。したがつて、上述したような
FRP管においてその層間強度を効果的に向上さ
せるためには、縫糸を管の半径方向に正しく延在
させるのが最も好ましいということになるが、上
記従来のFRP管においては、縫糸をマンドレル
の接線方向に貫通させるため、縫糸がFRP管の
半径方向に対して大きな角度をもつことになり、
縫糸の特性が十分に利用されないために層間強度
の向上効果が小さいのである。もつとも、層間強
度は、縫糸を太くしたり、縫い密度を高くすれば
向上する。しかしながら、そうすると、縫糸を貫
通させる際に補強繊維が切断されたり、傷付けら
れたりして、こんどは管の面内方向における強度
が低下し、結局、全体としてみたFRP管の強度
はそれほど高くならない。また、太い縫糸を使用
すると、その縫糸によつて補強繊維の配列が乱さ
れやすくなるので、このことによる面内強度の低
下もある。
In other words, FRP exhibits high strength in the direction of the fiber axis of the reinforcing fibers, but the strength rapidly decreases as it moves away from the fiber axis (at an angle to the fiber axis). It is a material with extremely high properties. Therefore, as mentioned above,
In order to effectively improve the interlaminar strength of an FRP pipe, it is most preferable to extend the suture thread correctly in the radial direction of the pipe. Since the sewing thread is passed through the FRP pipe in the radial direction, the sewing thread has a large angle with respect to the radial direction of the FRP pipe.
Since the properties of the sewing thread are not fully utilized, the effect of improving interlayer strength is small. However, the interlaminar strength can be improved by increasing the thickness of the sewing thread or increasing the sewing density. However, in this case, the reinforcing fibers are cut or damaged when passing the suture through the tube, which in turn reduces the strength in the in-plane direction of the tube, and in the end, the strength of the FRP tube as a whole does not become very high. Furthermore, when a thick sewing thread is used, the arrangement of the reinforcing fibers is likely to be disturbed by the thread, which may reduce the in-plane strength.

補強繊維の損傷は、細い縫糸を使用した場合で
も起こりやすい。すなわち、縫糸をマンドレルの
接線方向に順次貫通させると、縫始め端では、縫
合に使用する糸長に等しい長さの縫糸が巻回体内
を通過することになる。したがつて、縫始め端に
近いほど、縫糸と、織物や不織布を構成している
補強繊維との擦過の機会が多くなり、補強繊維が
傷付けられやすくなるのである。
Damage to reinforcing fibers is likely to occur even when using thin sewing threads. That is, when the sewing thread is sequentially passed through the mandrel in the tangential direction, at the sewing start end, the thread having a length equal to the thread length used for suturing passes through the wound body. Therefore, the closer to the sewing start end, the more opportunities there are for the sewing thread to rub against the reinforcing fibers constituting the woven or nonwoven fabric, and the reinforcing fibers are more likely to be damaged.

また、縫糸をマンドレルの接線方向に順次貫通
させようとすると、人手によらざるを得ないの
で、多くの手間を要するばかりか、人手によつて
は均一な力での縫合が難しく、肉厚が不均一にな
つたり、補強繊維の配列が乱れたりして、信頼性
の高いFRPが得られないという問題もある。
In addition, if you try to pass the sewing thread sequentially in the tangential direction of the mandrel, you have to do it manually, which not only takes a lot of effort, but also makes it difficult to suture with a uniform force manually, and the thickness of the mandrel increases. There is also the problem that highly reliable FRP cannot be obtained due to non-uniformity and disordered arrangement of reinforcing fibers.

考案が解決しようとする課題 この考案の目的は、従来技術の上述した問題点
を解決し、機械的強度、特に層間強度が高く、し
かも信頼性の高い、パイプ状やリング状等の炭素
繊維強化樹脂(以下、炭素繊維強化樹脂をCFRP
という)を成形することができる補強基材を提供
するにある。
Problems to be solved by the invention The purpose of this invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to create carbon fiber-reinforced pipe-shaped, ring-shaped, etc. Resin (hereinafter referred to as carbon fiber reinforced resin, CFRP)
The purpose of the present invention is to provide a reinforced base material that can be molded.

課題を解決するための手段 上述した目的を達成するために、この考案にお
いては、複数枚の炭素繊維織物を巻回してなる中
空の巻回体を縫糸で縫合してなり、上記織物は、 朱子織物からなり、 上記巻回体が面内疑似等方性になるように巻
回され、 上記縫糸は、 イ 高強度、高弾性率補強繊維からなり、 ロ 上記炭素繊維よりも大きな破断伸度を有し、 ハ 上記巻回体の面に垂直な方向に対して−15°
〜+15°の範囲内の角度でその巻回体の厚み方
向に延在しており、 上記縫合は、 a 単環縫いによつて行われ、 b 上記巻回体の周方向について行われている、 ことを特徴とする炭素繊維強化樹脂用補強基材が
提供される。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above-mentioned object, in this invention, a hollow wound body formed by winding a plurality of carbon fiber fabrics is sewn together with sewing thread, and the fabric is made of satin. The thread is made of (a) high strength, high modulus reinforcing fiber, and (b) has a greater elongation at break than the carbon fiber. -15° with respect to the direction perpendicular to the surface of the above-mentioned wound body.
It extends in the thickness direction of the wound body at an angle within the range of ~+15°, and the above-mentioned suturing is performed by a single chain stitch, and b is performed in the circumferential direction of the wound body. Provided is a reinforcing base material for carbon fiber reinforced resin characterized by the following.

この考案の補強基材をその一実施態様に基いて
さらに詳細に説明するに、第1図において、パイ
プ状の補強基材5は、2枚の、炭素繊維からなる
織物1,2を重ね合わせ、渦巻状に巻回してなる
中空の巻回体4を有している。織物1は、その経
糸が補強基材5の長手方向になるように、したが
つて緯糸が円周方向になるように巻回され、一
方、織物2は、その経糸および緯糸が上記長手方
向に対してそれぞれ+45°、−45°の方向になるよ
うに巻回されている。上記織物1,2の巻始め端
と巻終り端は、その部分で補強基材5に著しい凹
凸を生ずることがないよう、互に少しづつずらさ
れている。
To explain the reinforcing base material of this invention in more detail based on one embodiment thereof, in FIG. , it has a hollow wound body 4 formed by spirally wound. The fabric 1 is wound so that its warp is in the longitudinal direction of the reinforcing base material 5, and the weft is therefore in the circumferential direction, while the fabric 2 is wound so that its warp and weft are in the longitudinal direction. They are wound in directions of +45° and -45°, respectively. The winding start end and the winding end end of the fabrics 1 and 2 are slightly shifted from each other so as not to cause significant unevenness on the reinforcing base material 5 at that portion.

上記巻回体4には、縫糸3が、その巻回体4の
内面から外面へ、また、外面から内面へと繰り返
し貫通しながら巻回体4の円周方向に延び、しか
も、補強基材5の長手方向においては等ピツチで
係合し、巻回体4を縫合している。
The thread 3 extends in the circumferential direction of the wound body 4 while repeatedly penetrating the wound body 4 from the inner surface to the outer surface and from the outer surface to the inner surface. 5 are engaged at equal pitches in the longitudinal direction, and the wound body 4 is sewn together.

上記において、織物は、朱子織物からなつてい
る。すなわち、朱子組織は、1枚当りの厚みが比
較的厚く、また、目ずれ抵抗度が比較的小さいた
めに、縫合時における炭素繊維の切断や損傷の心
配が少ないので、特に、厚肉のCFRPを成形した
い場合に有効となる。なお、織物は、B−ステー
ジのエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フ
エノール樹脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹
脂を含浸してなるプリプレグであつてもよい。
In the above, the fabric is made of satin fabric. In other words, since the satin tissue is relatively thick per sheet and has a relatively low slippage resistance, there is less worry about cutting or damaging the carbon fibers during suturing, so it is especially suitable for thick CFRP. This is effective when you want to mold. Note that the fabric may be a prepreg impregnated with a thermosetting resin such as a B-stage epoxy resin, unsaturated polyester resin, phenolic resin, or polyimide resin.

織物を構成している補強繊維は、上述したよう
に炭素繊維である。しかして、炭素繊維はマルチ
フイラメントからなつており、しかも、CFRPを
成形する際の樹脂の含浸性をよくするため、ま
た、CFRP中における体積含有率を高くするた
め、さらに、巻回体を縫合する際の縫糸による切
断や損傷を防止するため、撚数の少ないものであ
るのが好ましい。すなわち、炭素繊維は弾性率が
極めて高いうえに破断伸度が小さいために曲げの
力に対して大変弱いので、撚数は少ないのがよ
く、実質的に無撚であるのが最も好ましい。
The reinforcing fibers constituting the fabric are carbon fibers as described above. Carbon fiber is made of multifilaments, and in order to improve resin impregnation when molding CFRP and to increase the volume content in CFRP, the wound body is sewn together. It is preferable that the number of twists is small in order to prevent cutting or damage caused by the sewing thread during threading. That is, since carbon fiber has an extremely high modulus of elasticity and a low elongation at break, it is very weak against bending force, so the number of twists is preferably small, and it is most preferable that the fiber is substantially untwisted.

織物の巻回数は、得たいCFRPの厚みに応じて
選べばよい。しかしながら、極端に厚くなると縫
糸による縫合が難しくなるので、厚みが40mm以下
になるような巻回数にするのが好ましい。
The number of turns of the fabric can be selected depending on the desired thickness of CFRP. However, if it becomes extremely thick, it becomes difficult to suture with sewing thread, so it is preferable to set the number of turns so that the thickness is 40 mm or less.

織物は、巻回体が面内疑似等方性になるように
巻回する。面内疑似等方性とするためには、第1
図に示したように、0°、±45°、90°の角度の組合せ
が最も好適である。
The woven fabric is wound so that the wound body has in-plane pseudo-isotropy. In order to achieve in-plane pseudo-isotropy, the first
As shown in the figure, a combination of angles of 0°, ±45°, and 90° is most preferred.

縫糸は、織物の巻回体を縫合するとともに、補
強基材、ひいてはCFRPの、主として層間強度を
向上させるように作用する。しかして、縫糸は、
補強繊維の、好ましくは単糸径が3〜15μmのマ
ルチフイラメントからなつているが、大きく屈曲
せざるを得ないために補強基材に加わる応力がそ
の屈曲部に集中することになり、織物を構成して
いる炭素繊維に先立つて縫糸が破断してその部分
から補強基材の破壊が進行することがないよう、
織物を構成している炭素繊維よりも大きな破断伸
度を有するものでなければならない。破断伸度
は、織物を構成している炭素繊維のそれの1.5倍
以上であるのが好ましい。なお、縫糸としては、
炭素繊維やガラス繊維、有機高弾性繊維(たとえ
ば、ポリアラミド繊維)等の補強繊維のなかか
ら、上述した破断伸度を満たすものを選択、使用
する。
The sewing thread not only stitches together the wound fabric, but also acts to improve the interlaminar strength of the reinforcing base material and, ultimately, the CFRP. However, the sewing thread
The reinforcing fibers are preferably made of multifilaments with a single fiber diameter of 3 to 15 μm, but because they have to be bent significantly, the stress applied to the reinforcing base material is concentrated at the bent portions, causing the fabric to deteriorate. In order to prevent the sewing thread from breaking before the constituent carbon fibers, the reinforcing base material will not break from that part.
It must have a greater elongation at break than the carbon fibers that make up the fabric. The elongation at break is preferably 1.5 times or more that of the carbon fibers constituting the fabric. In addition, as a sewing thread,
Among reinforcing fibers such as carbon fibers, glass fibers, organic high modulus fibers (for example, polyaramid fibers), those satisfying the above-mentioned elongation at break are selected and used.

また、縫糸は、縫合時における単糸切れや糸割
れを防止するため、30回/m以上の上撚りを有し
ているのが好ましい。しかしながら、上撚数があ
まり多くなると横断面形状が丸くなつてしまい、
CFRPを成形したときの炭素繊維の体積含有率が
低くなるので、70回/m以下であるのが好まし
い。
Further, the sewing thread preferably has a ply twist of 30 times/m or more in order to prevent single thread breakage and thread cracking during sewing. However, if the number of twists is too large, the cross-sectional shape will become round.
Since the volume content of carbon fibers when molding CFRP becomes low, it is preferably 70 times/m or less.

さらに、縫糸は、織物の巻回数が少ない場合に
は、その太さが補強基材の厚み、ひいてはCFRP
の炭素繊維含有率に影響を与えるようになるの
で、横断面積が0.008〜0.12mm2程度のものを使用
し、縫い密度を高くするようにするのが好まし
い。さらに好ましい横断面積は、0.008〜0.06mm2
である。もつとも、巻回数が略5回以上と多い場
合には、縫糸のかかる影響は少ないので、横断面
積が0.05〜0.35mm2、好ましくは0.05〜0.25mm2の比
較的太い糸を使用し、縫い密度を低くしたほうが
好ましい。
Furthermore, if the number of turns of the fabric is small, the thickness of the sewing thread will be the same as the thickness of the reinforcing base material, and thus the CFRP.
Since this will affect the carbon fiber content of the material, it is preferable to use material with a cross-sectional area of about 0.008 to 0.12 mm 2 and to increase the sewing density. A more preferred cross-sectional area is 0.008-0.06mm2
It is. However, if the number of windings is large, approximately 5 times or more, the effect of sewing thread is small, so use a relatively thick thread with a cross-sectional area of 0.05 to 0.35 mm2 , preferably 0.05 to 0.25 mm2 , and reduce the sewing density. It is preferable to lower the

縫糸による巻回体の縫合は、単環縫いによつて
行う。すなわち、単環縫いは、本縫いとは異な
り、上糸と下糸とが巻回体の内部で互に交錯して
180°屈曲することがない。そのため、縫糸の強度
や弾性率といつた特性を余すところなく利用する
ことができるようになり、層間強度の向上効果が
大きい。しかして、縫糸の特性をそのまま発現さ
せ、補強基材、ひいてはCFRPの層間強度を効果
的に向上させるためには、縫糸は、巻回体の面に
垂直な方向に対して−15°〜+15°の範囲内の角度
で延在している必要がある。好ましいのは、0°で
ある。
The wound body is sutured using a single chain stitch. In other words, in single chain stitch, unlike lock stitch, the upper thread and bobbin thread intersect with each other inside the wound body.
Does not bend 180°. Therefore, it becomes possible to fully utilize the strength, elastic modulus, and other properties of the sewing thread, and the effect of improving the interlayer strength is significant. Therefore, in order to express the characteristics of the sewing thread as it is and effectively improve the interlayer strength of the reinforcing base material and eventually the CFRP, the sewing thread must be adjusted at an angle of -15° to +15° with respect to the direction perpendicular to the surface of the wound body. It must extend at an angle within °. Preferably it is 0°.

縫糸による巻回体の縫合は、あまり強すぎる
と、織物を構成している炭素繊維を配列を乱した
り、後の樹脂含浸が困難になつたり、CFRPを成
形した場合に縫合部に樹脂溜りを生じたりするこ
とがあり、一方、弱すぎると、CFRPを成形した
場合に厚み方向で縫糸が弛んでしまい、層間強度
の向上効果が低くなるので、巻回体の厚みが、
CFRPの成形厚みの0.9〜1.1倍程度になるように
するのが好ましい。
If the stitching of the wound body with sewing thread is too strong, it may disturb the arrangement of the carbon fibers that make up the fabric, make it difficult to impregnate with resin later, or cause resin accumulation at the stitched part when CFRP is molded. On the other hand, if it is too weak, the sewing thread will loosen in the thickness direction when CFRP is formed, reducing the effect of improving interlaminar strength.
It is preferable to set the thickness to about 0.9 to 1.1 times the molded thickness of CFRP.

縫糸は、周方向の補強効果が向上することか
ら、第1図に示したように、巻回体の円周方向に
リング状に延びているのが好ましいか、長手方向
にら旋を描くように延在していてもよい。上記長
手方向においては、等ピツチであつてもよいしラ
ンダムなピツチであつてもよい。いずれにして
も、縫合は巻回体の周方向について行う。
Since the reinforcing effect in the circumferential direction is improved, it is preferable that the sewing thread extends in a ring shape in the circumferential direction of the wound body, as shown in Fig. 1, or in a spiral shape in the longitudinal direction. It may extend to In the longitudinal direction, the pitch may be equal or random. In any case, the stitching is performed in the circumferential direction of the wound body.

上記実施態様においては、補強基材が等肉厚の
パイプ状である場合について説明したが、この考
案の補強基材は、いろいろな形状のものが可能で
ある。
In the embodiment described above, the case where the reinforcing base material is in the shape of a pipe with the same thickness has been described, but the reinforcing base material of this invention can have various shapes.

すなわち、補強基材は、たとえば、リング状
や、第2図に示すような円錘状、第3図に示す変
形パイプ状等であつてもよい。また、織物の巻回
数を部分的に変更することによつて、第4図に示
すような、長手方向の特定の部分のみを厚肉にす
ることもできる。さらに、織物を巻回する際に特
定の部分のみに織物片を介挿すると、第5図に示
すように円周方向の特定の部分のみが厚肉の補強
基材を得ることもできる。なお、補強基材の横断
面の形状は、第1図〜第5図に示したような円形
である必要はなく、方形や、その他の形状とする
ことができる。
That is, the reinforcing base material may have a ring shape, a cone shape as shown in FIG. 2, a deformed pipe shape as shown in FIG. 3, etc., for example. Furthermore, by partially changing the number of turns of the fabric, it is possible to make only a specific portion in the longitudinal direction thicker, as shown in FIG. Furthermore, by inserting pieces of fabric only in specific portions when winding the fabric, it is possible to obtain a reinforcing base material that is thick only in specific circumferential portions, as shown in FIG. Note that the cross-sectional shape of the reinforcing base material does not have to be circular as shown in FIGS. 1 to 5, and may be rectangular or other shapes.

この考案の補強基材は、たとえば次のようにし
て製造する。
The reinforcing base material of this invention is manufactured, for example, as follows.

すなわち、所望の横断面形状をもつマンドレル
様の芯体に、炭素繊維の織物やそのプリプレグ、
または、それらを炭素繊維が所望の方向を向くよ
うに重ね合わせたものを巻回し、芯体を抜き取
り、ミシンを用いて単環縫いし、縫合する。縫い
方向にスリツトを設けた芯体を使用し、そのスリ
ツトの部分で縫合した後に芯体を抜き取るように
してもよい。また、織物がプリプレグである場合
には、芯体にシリコーンなどの離型剤を塗布し、
芯体を抜き取りやすくしておくのが好ましい。さ
らに、プリプレグの場合は、B−ステージの熱硬
化性樹脂のために織物を構成している炭素繊維が
動きにくい状態にあり、ミシン針が貫通する際に
その断面積に相当する面積の炭素繊維が切断した
り損傷したりする可能性があるので、プリプレグ
等を熱硬化性樹脂のゲル化温度未満に加熱し、樹
脂の粘度を下げて炭素繊維が動きやすくしてやる
のも好ましい。また、縫糸にプリプレグと同一の
熱硬化性樹脂を含浸し、プリプレグ化しておく
と、縫合をやや行いにくくなるという点はあるも
のの、CFRPを成形したときにその樹脂分布を一
層均一にすることができ、ボイドも少なくなつて
より強度の高いCFRPを得ることができるように
なる。
That is, a carbon fiber fabric or its prepreg,
Alternatively, they are stacked one on top of the other so that the carbon fibers are oriented in a desired direction, then wound, the core is removed, and a single chainstitch is performed using a sewing machine to sew. It is also possible to use a core body with slits in the sewing direction, and to remove the core body after stitching is performed at the slits. In addition, if the fabric is prepreg, a release agent such as silicone is applied to the core.
It is preferable to make it easy to remove the core. Furthermore, in the case of prepreg, the carbon fibers that make up the fabric are difficult to move due to the B-stage thermosetting resin, and when a sewing machine needle penetrates, the carbon fibers have an area equivalent to the cross-sectional area of the fabric. Since there is a possibility that the carbon fibers may be cut or damaged, it is also preferable to heat the prepreg or the like below the gelation temperature of the thermosetting resin to lower the viscosity of the resin and make the carbon fibers easier to move. Additionally, if the sewing thread is impregnated with the same thermosetting resin as the prepreg and made into a prepreg, it will make sewing a little more difficult, but it will make the resin distribution more uniform when CFRP is molded. This reduces voids and makes it possible to obtain stronger CFRP.

この考案の補強基材を使用したCFRPの成形
は、所望の横断面形状をもつマンドレルを使用
し、織物がプリプレグでない場合には、補強基材
をマンドレルにはめ込み、レジンインジエクシヨ
ン法などを用いて行う。また、織物がプリプレグ
である場合には、補強基材をマンドレルにはめ込
み、オートクレーブを用いて成形するか、熱収縮
フイルムを巻き付けて加熱する、いわゆるテープ
ラツピング法などによつて成形する。
To mold CFRP using the reinforcing base material of this invention, a mandrel with the desired cross-sectional shape is used. If the fabric is not prepreg, the reinforcing base material is fitted into the mandrel and a resin injecting method is used. I will do it. When the fabric is a prepreg, the reinforcing base material is fitted into a mandrel and molded using an autoclave, or by a so-called tape wrapping method in which a heat-shrinkable film is wrapped and heated.

考案の効果 この考案の補強基材は、炭素繊維の織物を巻回
してなる中空の巻回体を縫合している縫糸が、巻
回体の面に垂直な方向に対して−15°から+15°の
範囲内の角度で延在しており、しかも、縫合を、
巻回体の内部で縫糸が屈曲することのない単環縫
いによつて行つているので、縫糸が有する強度や
弾性率といつた特性を余すところなく発現させる
ことができるようになる。そのため、層間強度、
特に層間剥離強度や層間剪断強度の高いCFRPを
得ることができるようになる。しかも、縫糸は、
織物を構成している炭素繊維よりも大きな破断伸
度を有しているので、上記炭素繊維に先立つて縫
糸が破断するようなことがなく、炭素繊維の特性
をほとんどそのまま利用することができるように
なるから、CFRPの面内強度も大きく向上する。
また、面内強度は、縫糸の特性を十分に利用する
ことができるためにその太さを細くすることがで
き、縫合時に織物を構成している炭素繊維を切断
したり損傷したりする心配が少なくなるうえに、
織物として、1枚当りの厚みが比較的厚く、また
目ずれ抵抗度が比較的小さいために、やはり縫合
時における炭素繊維の切断や損傷の心配が少ない
朱子織物を使用しているために、一層向上する。
さらに、巻回体の縫合を単環縫いによるので、ミ
シンを使用することができ、人手による必要がな
いから、製造が簡単であるばかりか、縫合力が均
一になつて信頼性の高いCFRPを得ることができ
るようになる。
Effects of the invention In the reinforcing base material of this invention, the stitching thread that stitches together the hollow wound body made of wound carbon fiber fabric is in the range of −15° to +15° with respect to the direction perpendicular to the surface of the wound body. The suture extends at an angle within the range of
Since the stitching is carried out using a single chain stitch in which the sewing thread does not bend inside the wound body, the strength, elasticity, and other properties of the sewing thread can be fully expressed. Therefore, interlaminar strength,
In particular, it becomes possible to obtain CFRP with high interlaminar peel strength and interlaminar shear strength. Moreover, the sewing thread
Since it has a greater elongation at break than the carbon fibers that make up the fabric, the sewing thread will not break before the carbon fibers, and the properties of carbon fibers can be utilized almost as they are. Therefore, the in-plane strength of CFRP is greatly improved.
In addition, in-plane strength allows the characteristics of the sewing thread to be fully utilized, allowing the thickness to be made thinner, and there is no need to worry about cutting or damaging the carbon fibers that make up the fabric during sewing. In addition to being less,
As the woven fabric is relatively thick per piece and has relatively low shear resistance, the satin woven fabric is less worried about cutting or damaging the carbon fibers during stitching, making it even more durable. improves.
Furthermore, since the wound body is sewn using a single chainstitch, a sewing machine can be used and there is no need for manual labor, which not only simplifies manufacturing, but also ensures uniform stitching force, making it possible to use highly reliable CFRP. be able to obtain it.

この考案の補強基材は、いろいろな用途の
CFRPを成形する場合に使用することができる
が、機械的強度、特に層間剥離強度や層間剪断強
度が高く、しかも、信頼性の高いCFRPが得られ
ることから、航空宇宙用の一次構造材としてのパ
イプ、機械要素や、自動車、自動二輪車、自転車
などのプロペラシヤフト、ホイール、リムや、圧
力容器や、遠心分離機の回転胴等の各種高速回転
体や、シールリングなどを成形する場合に特に好
適である。
The reinforcing base material of this invention can be used for various purposes.
It can be used when molding CFRP, but because CFRP has high mechanical strength, especially interlaminar peel strength and interlaminar shear strength, and is highly reliable, it is being used as a primary structural material for aerospace applications. Particularly suitable for forming pipes, mechanical elements, propeller shafts, wheels, rims of automobiles, motorcycles, bicycles, etc., various high-speed rotating bodies such as pressure vessels, rotating bodies of centrifuges, seal rings, etc. It is.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、この考案の補強基材の一実施態様を
示す概略斜視図、第2図〜第5図は、この考案
の、それぞれ上記第1図とは異なる実施態様の補
強基材を示す概略斜視図である。 1……炭素繊維の朱子織物、2……炭素繊維の
朱子織物、3……縫糸、4……巻回体、5……補
強基材。
Fig. 1 is a schematic perspective view showing one embodiment of the reinforcing base material of this invention, and Figs. 2 to 5 show reinforcing base materials of this invention, respectively different embodiments from those shown in Fig. 1 above. It is a schematic perspective view. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Carbon fiber satin fabric, 2...Carbon fiber satin fabric, 3...Sewing thread, 4...Wound body, 5...Reinforcement base material.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 複数枚の炭素繊維織物を巻回してなる中空の巻
回体を縫糸で縫合してなり、上記織物は、 朱子織物からなり、 上記巻回体が面内疑似等方性になるように巻
回され、 上記縫糸は、 イ 高強度、高弾性率補強繊維からなり、 ロ 上記炭素繊維よりも大きな破断伸度を有し、 ハ 上記巻回体の面に垂直な方向に対して−15°
〜+15°の範囲内の角度でその巻回体の厚み方
向に延在しており、 上記縫合は、 a 単環縫いによつて行われ、 b 上記巻回体の周方向について行われている、 ことを特徴とする炭素繊維強化樹脂用補強基材。
[Claims for Utility Model Registration] A hollow wound body formed by winding a plurality of carbon fiber fabrics is sewn together with sewing thread, the fabric is made of satin fabric, and the wound body has an in-plane pseudo-like structure. The sewing thread is wound in a direction perpendicular to the plane of the wound body, (i) is made of high strength, high modulus reinforcing fiber, (b) has a greater elongation at break than the carbon fiber, and (c) is perpendicular to the surface of the wound body. −15° to the direction
It extends in the thickness direction of the wound body at an angle within the range of ~+15°, and the above-mentioned suturing is performed by a single chain stitch, and b is performed in the circumferential direction of the wound body. , A reinforcing base material for carbon fiber reinforced resin.
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