JPH042893A - 繊維複合材の端末定着方法及び端末定着装置 - 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、高強力低伸度繊維を用いて形成した繊維複合
材における端末定着方法及びその端末定着装置に関する
ものである。

（従来の技術） 高強力低伸度繊維に熱硬化性樹脂を含浸、硬化させて棒
状体、線状体、撚合体などに構成してなる繊維複合体が
開発されており（特公昭５７−２５６７９号　特公昭６
２−１８６７９号公報等）、その高強度低伸度繊維は、
軽量、耐蝕性、高強度、低伸度、低リラクセーション等
の優れた物理的、化学的特性を有し、その繊維複合体は
、従来の鋼線、ワイヤロー１などに代わる資材として、
例えばプレストレストコンクリート用、プレテンション
方式およびボストテンション方式によるコンクリート用
の各緊張材、アウトケーブル等としての使用が検討され
、使用時には、その繊維複合材の端末部を容易、確実に
定着することが重要となる。

また、従来、繊維ロープ類の端末部には、アイスプライ
スを施したり、ロープを相互にスプライスする定着法が
採用されるが、柔軟で解撚し易いロープや同様な前記繊
維複合材の場合は同定着法の適用が困難であり、鋼線や
ワイヤロープに適用されているクサビソケット方式や金
属スリーブ方式の端末定着手段は、優れた作業性を有し
ているが、前記繊維複合材の端末定着に適用すると、コ
ーンから加わる局部的な圧縮作用で繊維複合材に剪断切
れが生じて所定の定着力が確保されず、引張り荷重がか
かると、繊維とコーンの物性の相違から繊維複合材がコ
ーンから抜は易い。

前記のような実状に鑑み、本出願人は次のような繊維複
合体の端末定着方法を先に開発して提案している。即ち
高強度低伸度繊維に熱硬化性樹脂を含浸、硬化させた繊
維複合体の端末部をダイカスト金型内に挿入し、ダイカ
スト金型内に低融点金属を注入して前記端末部の外周に
筒状の定着部を形成し、プレス機で同定着部に外周から
圧縮力を加えて、同定着部を複数割りのコーンで挟持し
ともにソケット内に挿入して、繊維複合材をクサビ作用
によって定着することにより（特公平１−８７３４１号
）、定着部の形成を容易、確実とし定着力を高めている
。

（発明が解決しようとする課題） 先きに提案した上記繊維複合材の端末定着方法は、定着
部の形成、施工性、繊維との定着力等に特長を有してい
るが、定着部を形成する低融点金属は、比較的にクリー
プ性が悪く、短時間の緊領には耐久性があるが長時間の
耐久性はなく（切断荷重が１６ｔｆある繊維複合材に前
記のような端末加工を施しクサビチャックで挟持し緊張
力８．７ｔｆかけた場合、約１時間以内に端末部が破壊
する）、クサビチャックから加わる局部的な圧縮作用で
低融点金属に剪断破壊が生じ、そのダイカスト加工時に
、厚内の製品部に気泡が巻き込まれ易く、定着部の強度
が不均一になり品質低下の原因になるなどの課題がある
。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記課題に対処するために開発されたもので
あって、繊維複合材の端末部をダイカスト金型内に挿入
して同金型内に低融点金属を注入し、同低融点金属によ
り前記端末部の外周に筒状の定着部を形成するとともに
、同定着部を金属パイプ内に嵌挿して、プレス機で前記
金属パイプの外周面から圧縮力を加え前記定着部に圧着
して金属パイプ付定着部にすることにより、同定着部の
クリープ、剪断破壊等を防止している。

また、前記金属パイプ付定着部を複数割りクサビで挟持
して、同金属パイプ付定着部を同タサビとともにソケッ
ト内に挿入し繊維複合材の端末部をクサビ作用により被
定着部に定着することにより、クサビ定着を可能とし高
定着力を得ている。

（作　用） 繊維複合材の端末部をダイカスト金型内に挿入して同金
型内に低融点金属を注入することにより、該低融点金属
によって同金型内で繊維複合材の端末部外周に所望形状
の筒状の定着部が形成され、さらに、同定着部を金属パ
イプ内に嵌挿して、プレス機で同金属パイプの外周面か
ら圧縮力を加え前記定着部に圧着して金属パイプ付定着
部とすることにより、定着部を形成した低融点金属が繊
維業線内に良く含浸されて高い定着力を得られ、かつ薄
肉に形成され、クリープ性の良い金属パイプによる被覆
、圧着と相俟ってクリープ、剪断破壊等が効果的に防止
される。

前記金属パイプ付定着部を複数割りクサビで挟持し、同
定着部をクサビとともにソケット内に挿入し繊維複合材
の端末部をクサビ作用により被定着部に定着しても、同
金属パイプは、低融点金属よりもクリープ性が良く剪断
に強く、クサビチャックから加わる局部的な圧縮力を低
融点金属まで作用させず、優れた固定性能を有し繊維複
合材の端末部が容易、確実にかつ強力に定着される。

（実施例） 第１図ないし第３図に本発明の一実施例を示し、図中１
は繊維複合材、２はダイカスト金型、３は低融点金属で
形成された定着部、４は金属パイプ、５はプレス機（冷
間プレス機）であり、図示により繊維複合材１の端末部
を処理して定着する工程について説明すると、まず、第
１図（Ｂ）に示すようにダイカスト金型２内の中心軸部
分に繊維複合材１の端末部（一定区間）を挿入し、この
状態で低融点金属をダイカスト金型２内（注入口２ａ）
に注入、充填し、凝固させて筒状の定着部３を形成する
。

前記繊維複合体１は、例えば炭素繊維、ポリアラミド＊
鱈、炭化珪素繊維等の高強力低伸度繊維を多数本集束し
、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、ポリウレタン樹脂等）を含浸し硬化させて棒状体、
線状体、撚合体などに構成されたものとし、前記定着部
３の形成には６００℃以下の低融点金属、例えばアルミ
合金、亜鉛合金、鉛合金等の低融点金属が適用され、ダ
イカスト金型２の内径は、繊維複合体１の端末部外径の
１．４倍以下とする。１ａ維複合体１はダイカスト金型
２のダイカスト大向に定置され、低融点金属は、ダカス
ト大向に圧入、充填され繊維業線内にも含浸されて、繊
維複合体の外周に比較的に薄肉（繊維複合体１の外径の
１１５以下とする）の筒状の定着部３になる。

次に、前記定着部３をダイカスト金型２内から取り出し
て（第１図Ｃ参照）、定着部３を第１図（Ｄ）（Ｅ）に
示すように金属パイプ４内に嵌挿し、さらに、第１図（
Ｆ）に示すようにプレス機（冷間プレスＩＩ）５の金型
によって金属パイプ４の外周面から径方向、中心に向っ
て均等な圧縮力を加え、金属パイプ４を定着部３に圧着
して金属パイプ付定着部３．４とする。　金属パイプ４
は、定着部３とほぼ同長で、前記繊維複合体１の外径に
対し約１．５倍とし、剪断に強くクリープ性の良い鋼管
、ステンレスパイプ等か適用され、低融点金属からなる
定着部３を完全に被覆し圧縮して、定着部３の肉厚を大
幅に低減可能として気泡の巻き込みを減少し、金属パイ
プ４の圧着による緊密かつ強固な結合により定着部３の
クリープ性、剪断強度等が効果的に向上されている。

前記金属パイプ付定着部３．４は、第２．３図に示すよ
うに複数割りクサビ７で挟持され、さらに、クサビ７と
ともにソケット８内に挿入、結合されて、金属パイプ付
定着部３．４を介して繊維複合材１の端末部をクサビ作
用により被定着部に定着せしめる。金属パイプ４は剪断
に強くクサビチャックから加わる局部的な圧縮作用が低
融点金属に伝わらず剪断破壊が防止され、定着機能が格
段に高められる。

さらに、具体例につき説明すると、１２．５ｖｌφの繊
維複合材の端末を２５０１ｎ＋の長さにわたりダイカス
ト金型内に挿入した。ダイカスト金型内における鋳込み
部分の直径は１５ＩｌｌＩφ、長さは２５０■であり、
そしてこのダイカスト金型内に融点３９０℃の亜鉛合金
を４２０℃に加温し１５０ｋｇｆ／ａｌの圧力で注入し
、冷却凝固させて定着部を得な。

この後この定着部を外径２２ｍ１φ、内径１６１１φ、
長さ２５０■ｍの鋼管内に挿入し、冷間プレス機を用て
１．９ｔｆ　／Ｌｉの圧縮力で２方向からプレスした。

そしてこの定着部を２１．８ｍ１ＩＰＣ用クサビで挟持
し、ソケット内に挿入して定着効率を測定した。

前記測定の結果は、表−１に示され、 表−１から明らかなように、定着位置をどこにしても全
て規格切断荷重を越え、また、８．７ｔｆで２４時間緊
張してもなんの異常も見られず、残存強度も１００％以
上の結果が得られた。

（発明の効果） 本発明は、前述のような構成からなり、ダイカスト金型
内への繊維複合材の端末部の挿入と低融点金属の注入に
よる定着部の形成、及び金属パイプへの前記定着部の嵌
挿−プレス機による金属パイプの圧縮、圧着によって金
属パイプ付定着部が容易、確実に形成され、低融点金属
が繊維素線内に含浸、圧密化されて薄肉に形成され金属
パイプで被覆、圧着されて、該金属パイプ付定着部は強
力な定着力を有し、繊維複合材の端末部の定着性能が大
幅に向上される。

また、金属パイプ付定着部にクサビチャック（クサビ、
ソケット）を施しても、クサビチャックから加わる局部
的な剪断作用が低融点金属に伝わらず、クサビチャック
の機能が効果的に発揮され優れた定着性が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）ないしくＧ）は本発明の一実施例を示す定
着方法の各工程図、第２図はソケットチャックの装着状
態を示す縮断面図、第３図は第２図の分解状態を示す線
断面図である。 １：繊維複合材　　　２ニダイカスト金型３：定着部　
　　　　４：金属パイプ ５ニブレス機　　　　７：クサビ ８ニツケ′ソト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）繊維複合材の端末部をダイカスト金型内に挿入し
   て同金型内に低融点金属を注入し、同低融点金属により
   前記端末部の外周に筒状の定着部を形成するとともに、
   同定着部を金属パイプ内に嵌挿して、プレス機で前記金
   属パイプの外周面から圧縮力を加え前記定着部に圧着し
   て金属パイプ付定着部とし、同金属パイプ付定着部を介
   して前記繊維複合材の端末部を被定着部に定着すること
   を特徴とする繊維複合材の端末定着方法。
2. （２）繊維複合材の端末部に低融点金属の注入ダイカス
   トにより形成された筒状の定着部を設けて、同定着部に
   嵌挿の金属パイプを外周面から圧縮して圧着した金属パ
   イプ付定着部を具備し、同金属パイプ付定着部を介して
   前記繊維複合材の端末部を被定着部に定着したことを特
   徴とする繊維複合材の端末定着装置。
3. （３）繊維複合材の端末部をダイカスト金型内に挿入し
   て同金型内に低融点金属を注入し、同低融点金属により
   前記端末部の外周に筒状の定着部を形成するとともに、
   同定着部を金属パイプ内に嵌挿して、プレス機で前記金
   属パイプの外周面から圧縮力を加え前記定着部に圧着し
   て金属パイプ付定着部とし、同金属パイプ付定着部を複
   数割りのクサビで挟持して、前記金属パイプ付定着部を
   前記クサビと共にソケット内に挿入し前記繊維複合材の
   端末部をクサビ作用により被定着部に定着することを特
   徴とする繊維複合材の端末定着方法。