JPH04331811A - C/c製転造ねじおよびその製造方法 - Google Patents

C/c製転造ねじおよびその製造方法

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JPH04331811A
JPH04331811A JP3099179A JP9917991A JPH04331811A JP H04331811 A JPH04331811 A JP H04331811A JP 3099179 A JP3099179 A JP 3099179A JP 9917991 A JP9917991 A JP 9917991A JP H04331811 A JPH04331811 A JP H04331811A
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JP
Japan
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screw
carbon fiber
resin
rolled
round bar
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Withdrawn
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JP3099179A
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English (en)
Inventor
Masaru Sato
佐 藤  勝
Tsuneo Kaneshiro
金 城 庸 夫
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、C/C(炭素繊維強化
炭素複合材料)製おねじおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、炭素繊維強化炭素複合材料(以後
C/Cと略記する)でおねじを製造する際は、まずC/
C複合材料で丸棒を作り、これを機械加工により切削あ
るいは研削していた。この従来法で用いるC/C製丸棒
は炭素繊維を3次元織りしたもの、2次元織りの織布を
積層したもの、各種チョップや短繊維を用いたものが一
般的である。図5にそのC/C製切削おねじの従来例を
示す。
【0003】図5は右半分が従来のC/C製切削おねじ
の側断面図、左半分がその側面図である。図中、11は
C/C製切削おねじ、12は炭素繊維強化材、13はC
/C複合材料を形成するマトリクス炭素、14は炭素繊
維強化材12を積層したおねじのねじ山部、15はおね
じの谷部である。
【0004】ねじ部の形成についての従来技術としては
、特開平2−62229 号公報に記載されたFRP製
のめねじにおいてFRPの積層構成を用いる例があるが
、これは、FRPの積層構成を2種のFRPに分けてい
る点、積層時に用いる治具をおねじ用のものとした場合
、中実であるおねじの積層が著しく困難になる点、およ
び積層と成形を別工程で行う点で本発明のC/C製転造
おねじには適用できない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上に示した従来例では
C/C製切削おねじのねじ山部14、谷部15を刻設す
るがためにC/C製丸棒を機械加工して切削あるいは研
削していた。そのため炭素繊維強化材12に連続繊維を
用いても図5に示すように、ねじ山部14の内部におけ
る炭素繊維強化材12が切断され、おねじ材の軸方向X
に負荷を加えるとねじ山部14の強度が低くなるという
問題が生じていた。加えてC/C製丸棒を機械加工する
際には、切削が極めて困難であることから、ねじ切り加
工のコストが高くなると同時に加工時間、加工工程も多
くなる問題が起きていた。
【0006】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、ねじ山部での炭素繊維強化材を
連続にし、C/C製おねじのねじ山部の強度を高めると
ともに、機械加工を不要とすることで加工にかかるコス
ト、労力を削減することができるC/C製転造ねじおよ
びその製造方法を提供することを目的とするものである
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ねじ山部
の強度が高強度でかつ低コストのC/C製転造おねじお
よびその製造方法について、鋭意研究を重ねた結果、ヒ
ーターを備えた転造ダイスを用いて炭素繊維強化材に熱
硬化性樹脂を含浸せしめたプリプレグなる原材料を、所
定形状のねじ山部を形成するように任意のC/C製丸棒
に巻回積層し、かつ、その状態のまま並設のヒーターに
て熱硬化性樹脂を加熱硬化、あるいは仮焼成したものを
更に焼成炉等で本焼成することにより高強度のねじ山部
を有するC/C製転造ねじを得ることができ、前記目的
を達成できることを知見し、本発明に至ったものである
【0008】すなわち、本発明は、C/C複合材料で製
造されたC/C製転造おねじであって、C/C製丸棒の
外周に転造ダイスを用いて樹脂を含浸せしめた炭素繊維
強化材を巻回積層してらせん状の所定形状のねじ山部を
形成し、かつ、前記炭素繊維強化材は連続していること
を特徴とするC/C製転造ねじを提供するものである。
【0009】前記炭素繊維強化材は、連続した炭素繊維
を2次元織布形状に織りあげたもの、または、一方向に
引きそろえたものを単層または複層積層したものである
のが好ましく、前記炭素繊維強化材に含浸せしめる樹脂
は、熱硬化性樹脂であるのが好ましく、前記熱硬化性樹
脂は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、フラン樹脂、ま
たはコプナ樹脂から選ばれた少なくとも一種であるのが
好ましい。
【0010】また、本発明は、上記C/C製転造ねじを
製造する方法であって、前記C/C製丸棒に前記炭素繊
維強化材を巻回積層する転造ダイスは、巻回積層するね
じ山形状に合わせて各部断面を連続に変化させるもので
あることを特徴とするC/C製転造ねじの製造方法を提
供するものである。
【0011】さらに、本発明は、上記C/C製転造ねじ
の製造方法であって、前記転造ダイスは、さらに、前記
炭素繊維強化材に含浸せしめる樹脂を加熱成形および/
または仮焼成し、所定形状のねじ山部を成形するヒータ
ーを持つことを特徴とするC/C製転造ねじの製造方法
を提供するものである。
【0012】
【作用】本発明のC/C製転造ねじは、ねじ山部での炭
素繊維強化材が連続した構造を有する高強度のねじ山部
を持つC/C製転造おねじであり、転造ダイスを用いて
プリプレグをC/C製丸棒に連続で巻回積層して螺旋状
の所定形状を形成し、続いて転造ダイスに並設されたヒ
ーターにて所定形状を保ったまま、熱硬化性樹脂を加熱
硬化および/または仮焼成することで高強度のねじ山部
を持つC/C製転造おねじを容易にかつ安価に得ること
ができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明を添付の図面に示す好適実施例
に基づいて詳細に説明する。
【0014】図1は本発明に係るC/C(炭素繊維強化
炭素複合材料)製転造おねじの構造を示す図であり、図
中右半分は側断面図、左半分は側面図である。
【0015】同図において、C/C製転造おねじ1は、
中実円柱状もしくは中空円筒状のC/C製の芯部10(
C/C製丸棒8よりなる)とその外周上に形成され、連
続した炭素繊維強化材2を積層し、その間に熱硬化性樹
脂3aを含浸後焼成して得られたマトリックス炭素3を
有するねじ山部4とからなる。5はおねじ1の谷部であ
る。
【0016】本発明のC/C製転造おねじ1の特徴は、
ねじ山部4を形成している炭素繊維強化材2が連続して
いる点にあり、炭素繊維強化材12がねじ山部14で切
断されている図5に示すC/C製おねじ11に比べ、ね
じ山部4のねじ軸方向の強度(ねじ山部のせん断強さが
極めて大きいものである。
【0017】以下に、このC/C製転造おねじ1を製造
する方法について説明する。
【0018】図2は本発明のC/C製転造ねじの製造に
用いるプリプレグを張り付けた転造ダイスの一実施例を
示す斜視図である。同図に示すようにねじ部を形成する
積層材料であるプリプレグ6は転造ダイス7に張り付け
られている。図2中(a),(b),(c)に拡大して
示す通り、この転造ダイス7は円柱または円筒形状から
ねじ形状へと積層巻回するに従って連続で積層できるよ
う、各部断面形状に変化を持たせている。プリプレグ6
は、炭素繊維強化材2に熱硬化性樹脂3aを含浸させる
ことにより製造できる。
【0019】ここで、炭素繊維強化材に含浸せしめる樹
脂は、焼成後マトリックス炭素に変化しうるものであれ
ば特に制限はないが、上述の熱硬化性樹脂が好ましい。 本発明に用いる熱硬化性樹脂としてはフェノール樹脂、
エポキシ樹脂、フラン樹脂、コプナ樹脂などの熱硬化性
樹脂が好ましい。
【0020】また、本発明に用いる炭素繊維強化材は、
炭素繊維を2次元織布形状に織りあげたもの、炭素繊維
を一方向に引きそろえたものを単層または複層積層した
もの(一方向炭化UD積層材)、各種チョップや短繊維
を用いて層状にしたもの(チョップ積層材、短繊維強化
材)、3次元織りで層状に形成したもの、フィラメント
ワインディング、テープワインディングなどを挙げるこ
とができる。
【0021】また、本発明のC/C製転造おねじの芯部
10は、中実円柱状もしくは中空円筒状C/C製材料で
あれば特に制限的ではなく、通常C/C  製切削ねじ
に用いられるC/C製丸棒8をそのまま用いることがで
きるが、ねじ部を形成する分だけ外径寸法の小さい丸棒
を用いることは勿論である。
【0022】上述の転造ダイス7を1対用い、この1対
の転造ダイス7のうち片側にプリプレグ6を張り付け、
図3に示すようにC/C製丸棒8にこのプリプレグ6を
転造ダイス7の表面形状を転写するように転造ダイス7
を矢印方向へ平行移動させて巻回するとC/C製丸棒8
に所定のねじ形状が形成される。図4に示すように更に
転造ダイス7を平行移動させると、所定のねじ形状の伝
熱面を持ったヒーター9がねじ形状全面を固定する。こ
のヒーター9はあらかじめ予熱されており、ヒーター9
にプリプレグ6を所定のねじ形状に巻回積層したC/C
製丸棒8を固定すると連続で熱硬化性樹脂の硬化あるい
は仮焼成を行う。このようにして得られた転造おねじ1
をヒーター9から取りはずし、焼成炉で本焼成して炭素
繊維強化材2中の熱硬化性樹脂3aをマトリックス炭素
化し完全にC/C化することで図1に示すC/C製転造
おねじ1が得られる。ヒーター9の、硬化時の温度は1
30〜200℃が好ましく、ヒーター9の、仮焼成時の
温度、本焼成時の温度は各々500〜700℃、800
℃以上が好ましい。このようにして得られたC/C製転
造ねじにおいては、図1の側断面図に示すように、転造
ダイス7によって巻回積層したねじ山部の炭素繊維強化
材2が連続していることからねじ山部4の強度は著しく
向上する。
【0023】また、上記実施例においてはC/C製おね
じについて述べたが、C/C製丸棒のかわりにFRP製
丸棒を用いればFRP製おねじの場合においても上記実
施例と同様な作用と効果を奏することができる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ねじ山部が連続した炭素繊維強化材で構成されているの
で、ねじ山部の強度が大きく、低コストのC/C製おね
じを提供できるという効果を有する。
【0025】また、本発明法によれば、ヒーターを備え
た転造ダイスを用いて、炭素繊維強化材をC/C製丸棒
に巻回積層して螺旋状の所定形状のねじ山部を形成し、
かつ前記炭素繊維強化材は連続していることによりC/
C製おねじのねじ山部の強度を大幅に高めるとともに、
積層巻回と成形、仮焼成を同一工程で行うことでねじ山
の切削や機械加工が全く不要であり、工程の短縮化、コ
ストダウンも著しく向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るC/C製転造ねじの一実施例の部
分断面側面図である。
【図2】本発明に係るC/C製転造ねじの製造に用いら
れる転造ダイスの一実施例の斜視図であり、図中(a)
,(b),(c)は各部分の拡大断面図である。
【図3】本発明に係るC/C製転造ねじの製造方法にお
ける転造ダイスによるねじ部形成(積層巻回)過程の一
実施例を示す斜視図である。
【図4】本発明に係るC/C製転造ねじの製造方法にお
ける転造ダイスによるねじ部形成(加熱成形)過程の一
実施例を示す斜視図である。
【図5】従来のC/C製切削ねじの部分断面側面図であ
る。
【符号の説明】
1  C/C製転造おねじ 2,12  炭素繊維強化材 3,13  マトリクス炭素 3a  熱硬化性樹脂 4,14  ねじ山部 5,15  ねじ谷部 6  プリプレグ 7  転造ダイス 8  C/C製丸棒 9  ヒーター 10  芯部 11  C/C製切削おねじ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  C/C複合材料で製造されたC/C製
    転造おねじであって、C/C製丸棒の外周に転造ダイス
    を用いて樹脂を含浸せしめた炭素繊維強化材を巻回積層
    してらせん状の所定形状のねじ山部を形成し、かつ、前
    記炭素繊維強化材は連続していることを特徴とするC/
    C製転造ねじ。
  2. 【請求項2】  前記炭素繊維強化材は、連続した炭素
    繊維を2次元織布形状に織りあげたもの、または、一方
    向に引きそろえたものを単層または複層積層したもので
    ある請求項1に記載のC/C製転造ねじ。
  3. 【請求項3】  前記炭素繊維強化材に含浸せしめる樹
    脂は、熱硬化性樹脂である請求項1または2に記載のC
    /C製転造ねじ。
  4. 【請求項4】  前記熱硬化性樹脂は、フェノール樹脂
    、エポキシ樹脂、フラン樹脂またはコプナ樹脂から選ば
    れた少なくとも1種である請求項3に記載のC/C製転
    造ねじ。
  5. 【請求項5】  請求項1〜4のいずれかに記載のC/
    C製転造ねじを製造する方法であって、前記C/C製丸
    棒に前記炭素繊維強化材を巻回積層する転造ダイスは、
    巻回積層するねじ山形状に合わせて各部断面を連続に変
    化させるものであることを特徴とするC/C製転造ねじ
    の製造方法。
  6. 【請求項6】  請求項5に記載のC/C製転造ねじの
    製造方法であって、前記転造ダイスは、さらに、前記炭
    素繊維強化材に含浸せしめる樹脂を加熱成形および/ま
    たは仮焼成し、所定形状のねじ山部を成形するヒーター
    を持つことを特徴とするC/C製転造ねじの製造方法。
JP3099179A 1991-04-30 1991-04-30 C/c製転造ねじおよびその製造方法 Withdrawn JPH04331811A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09229039A (ja) * 1996-02-23 1997-09-02 Senshin Zairyo Riyou Gas Jienereeta Kenkyusho:Kk 繊維強化ボルト
JP2002114535A (ja) * 2000-07-31 2002-04-16 Shinetsu Quartz Prod Co Ltd 光ファイバ製造用支持体
US7198247B2 (en) * 2000-07-31 2007-04-03 Shin-Etsu Quartz Products Co., Ltd. Mandrel for producing quartz glass and production method for optical fiber mother material, optical fiber and quartz glass body using the same
WO2019117012A1 (ja) * 2017-12-12 2019-06-20 ハードロック工業株式会社 炭素繊維強化複合材料からなるネジ山を有する部材
CN115108813A (zh) * 2021-03-18 2022-09-27 通用电气公司 陶瓷基复合材料紧固件
WO2023085080A1 (ja) * 2021-11-09 2023-05-19 株式会社Cfcデザイン 異方性不織布を積層した2次元炭素/炭素複合材料製ネジ部品

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09229039A (ja) * 1996-02-23 1997-09-02 Senshin Zairyo Riyou Gas Jienereeta Kenkyusho:Kk 繊維強化ボルト
JP2002114535A (ja) * 2000-07-31 2002-04-16 Shinetsu Quartz Prod Co Ltd 光ファイバ製造用支持体
US7198247B2 (en) * 2000-07-31 2007-04-03 Shin-Etsu Quartz Products Co., Ltd. Mandrel for producing quartz glass and production method for optical fiber mother material, optical fiber and quartz glass body using the same
JP4674886B2 (ja) * 2000-07-31 2011-04-20 信越石英株式会社 光ファイバ製造用支持体
WO2019117012A1 (ja) * 2017-12-12 2019-06-20 ハードロック工業株式会社 炭素繊維強化複合材料からなるネジ山を有する部材
JP2019105299A (ja) * 2017-12-12 2019-06-27 ハードロック工業株式会社 炭素繊維強化複合材料からなるネジ山を有する部材
CN115108813A (zh) * 2021-03-18 2022-09-27 通用电气公司 陶瓷基复合材料紧固件
WO2023085080A1 (ja) * 2021-11-09 2023-05-19 株式会社Cfcデザイン 異方性不織布を積層した2次元炭素/炭素複合材料製ネジ部品
JP2023070210A (ja) * 2021-11-09 2023-05-19 株式会社Cfcデザイン 異方性不織布を積層した2次元炭素/炭素複合材料製ネジ部品

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