JPH04366097A - 繊維強化樹脂製管状構造部材 - Google Patents
繊維強化樹脂製管状構造部材Info
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- JPH04366097A JPH04366097A JP3140465A JP14046591A JPH04366097A JP H04366097 A JPH04366097 A JP H04366097A JP 3140465 A JP3140465 A JP 3140465A JP 14046591 A JP14046591 A JP 14046591A JP H04366097 A JPH04366097 A JP H04366097A
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Landscapes
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両船舶、橋梁、建築
物、その他建造物等の構造物をはじめとして、スポーツ
・レジャー用具等の材料などに使用される繊維強化樹脂
製管状構造部材に関するものである。
物、その他建造物等の構造物をはじめとして、スポーツ
・レジャー用具等の材料などに使用される繊維強化樹脂
製管状構造部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、構造部材の軽量化は益々求められ
てきており、構造部材の材料として、比重が鋼材に比べ
て１／５と格段に小さく、しかも、比強度、比剛性の高
い繊維強化樹脂材料が注目されている。そして、構造部
材は、一般的には、閉断面を形成した管状体のものが用
いられている。前記繊維強化樹脂材料を使用して、前記
閉断面を有する管状構造部材を得るには、従来、一般的
には、成形用金型の外周に繊維強化樹脂の層を形成し、
次いで管の軸芯方向に成形用金型を引き抜くという手順
で行なわれていた。
てきており、構造部材の材料として、比重が鋼材に比べ
て１／５と格段に小さく、しかも、比強度、比剛性の高
い繊維強化樹脂材料が注目されている。そして、構造部
材は、一般的には、閉断面を形成した管状体のものが用
いられている。前記繊維強化樹脂材料を使用して、前記
閉断面を有する管状構造部材を得るには、従来、一般的
には、成形用金型の外周に繊維強化樹脂の層を形成し、
次いで管の軸芯方向に成形用金型を引き抜くという手順
で行なわれていた。
【０００３】このようにして得られた繊維強化樹脂製管
状構造部材に補強物を設けるには、管の横断面が閉断面
であるので、管状構造部材の軸芯方向に沿って連続した
補強板を連通孔内に設けていた。また、従来、図５に示
すように２個のコの字型部材の開口面を向かい合わせに
し、コの字型部材の上下面の端部を接合することによっ
て閉断面を形成した管状体が知られていた。
状構造部材に補強物を設けるには、管の横断面が閉断面
であるので、管状構造部材の軸芯方向に沿って連続した
補強板を連通孔内に設けていた。また、従来、図５に示
すように２個のコの字型部材の開口面を向かい合わせに
し、コの字型部材の上下面の端部を接合することによっ
て閉断面を形成した管状体が知られていた。
【０００４】またさらに、従来、図６の管断面図に示す
ように、複数の角型管からなる強度を高めた管状体があ
った。
ように、複数の角型管からなる強度を高めた管状体があ
った。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の繊維強化樹
脂製の構造部材は閉断面の管状構造部材であるため、成
形用金型の外周に形成した繊維強化樹脂の層から成形用
金型を管の軸芯方向に引き抜かねばならず、困難な作業
であった。また、その製法上、管内にさらに補強物を設
けるには軸芯方向に設置しなければならないという制約
があった。このような、管の軸芯方向に沿った補強板の
配設は、強度的に管に方向性を与えるもので、管の横断
方向に対しては十分な強度を得ることはできなかった。
脂製の構造部材は閉断面の管状構造部材であるため、成
形用金型の外周に形成した繊維強化樹脂の層から成形用
金型を管の軸芯方向に引き抜かねばならず、困難な作業
であった。また、その製法上、管内にさらに補強物を設
けるには軸芯方向に設置しなければならないという制約
があった。このような、管の軸芯方向に沿った補強板の
配設は、強度的に管に方向性を与えるもので、管の横断
方向に対しては十分な強度を得ることはできなかった。
【０００６】さらに、前記図５の管状体は、上下面の間
隔の同じ部材の端部が互いに突き合わされた構造である
ため、接着面積が狭く、このため管状体が縦割すること
が多く実用的ではなかった。さらにまた、前記図６の断
面構造の管状体は、管状体の軸芯方向に補強支持板を配
設することはできるが、管の連通孔を遮断する方向での
補強支持板を配設することはできなかった。
隔の同じ部材の端部が互いに突き合わされた構造である
ため、接着面積が狭く、このため管状体が縦割すること
が多く実用的ではなかった。さらにまた、前記図６の断
面構造の管状体は、管状体の軸芯方向に補強支持板を配
設することはできるが、管の連通孔を遮断する方向での
補強支持板を配設することはできなかった。
【０００７】そこで、本発明は、以上のべた問題点が無
く、製造方法が容易で、管の遮断方向に補強物を設けた
、軽量で、高い剛性、強度を有し、しかも曲げ負荷に対
して強い管状構造部材を提供することを目的とする。
く、製造方法が容易で、管の遮断方向に補強物を設けた
、軽量で、高い剛性、強度を有し、しかも曲げ負荷に対
して強い管状構造部材を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに、本発明は、上面、側面、下面を有し、一側が開放
された開放断面を有する繊維強化樹脂製のコの字型部材
を２個以上用い、開放側が互いに向かい合うように、且
つ一方のコの字型部材１の上面および下面を、他方のコ
の字型部材２の上面および下面に互いに重ね合わせるこ
とによって閉断面を有する管が形成され、重ね合わされ
た上面と下面の間に、且つ前記管の連通孔を遮断する仮
想面上に、補強支持板５が配設された繊維強化樹脂製管
状構造部材とするものである。
めに、本発明は、上面、側面、下面を有し、一側が開放
された開放断面を有する繊維強化樹脂製のコの字型部材
を２個以上用い、開放側が互いに向かい合うように、且
つ一方のコの字型部材１の上面および下面を、他方のコ
の字型部材２の上面および下面に互いに重ね合わせるこ
とによって閉断面を有する管が形成され、重ね合わされ
た上面と下面の間に、且つ前記管の連通孔を遮断する仮
想面上に、補強支持板５が配設された繊維強化樹脂製管
状構造部材とするものである。
【０００９】前記補強支持板５は、管の連通孔を遮断す
る方向に向けられ、管の軸に対し斜方向に設けることも
できるが、通常この補強支持板５は、管を構成する壁の
内面の各面に垂直、すなわち、管の軸芯方向に垂直に配
設することが好ましい。補強支持板５の数量や内容は、
組立て後の、本発明の繊維強化樹脂製管状構造部材の用
途、負荷に応じ、任意の間隔で調整して設けられる。こ
の補強支持板５は単に平板状でもよいが、接着面の増大
と補強効果の点から、図１に示す補強支持板５のように
Ｈビーム形状またはＩビーム形状とすることが好適であ
る。
る方向に向けられ、管の軸に対し斜方向に設けることも
できるが、通常この補強支持板５は、管を構成する壁の
内面の各面に垂直、すなわち、管の軸芯方向に垂直に配
設することが好ましい。補強支持板５の数量や内容は、
組立て後の、本発明の繊維強化樹脂製管状構造部材の用
途、負荷に応じ、任意の間隔で調整して設けられる。こ
の補強支持板５は単に平板状でもよいが、接着面の増大
と補強効果の点から、図１に示す補強支持板５のように
Ｈビーム形状またはＩビーム形状とすることが好適であ
る。
【００１０】また、コの字型部材１はコの字型部材２の
開放溝４に納められ、互いのコの字型部材１，２の上面
相互及び下面相互が重ね合わされ、接合されて一体化さ
れている。この接合には、接着剤による接着接合を始め
としてボルト、リベット等の機械的手段の採用が可能で
あり、これらを併用することや、さらに、この接合を強
化するために接合体の外面あるいは内面に繊維強化樹脂
層を設けることもできる。必要に応じてコの字型部材１
とコの字型部材２の上下面の接合部は、図４（１）、（
２）のようにテーパーや段を付与することも可能である
。さらに、コの字型部材の外観形状は直線状に限らず、
Ｌ字状、コの字型、その他適宜の形状とすることができ
る。
開放溝４に納められ、互いのコの字型部材１，２の上面
相互及び下面相互が重ね合わされ、接合されて一体化さ
れている。この接合には、接着剤による接着接合を始め
としてボルト、リベット等の機械的手段の採用が可能で
あり、これらを併用することや、さらに、この接合を強
化するために接合体の外面あるいは内面に繊維強化樹脂
層を設けることもできる。必要に応じてコの字型部材１
とコの字型部材２の上下面の接合部は、図４（１）、（
２）のようにテーパーや段を付与することも可能である
。さらに、コの字型部材の外観形状は直線状に限らず、
Ｌ字状、コの字型、その他適宜の形状とすることができ
る。
【００１１】本発明の繊維強化樹脂製管状構造部材の閉
断面形状としては、図３（１）に断面図として示した四
辺形のみならず、図３（２）に断面図として示した八辺
形も使用することができる。本発明で用いられる繊維強
化樹脂の強化繊維としては、比強度、比弾性率の高い炭
素繊維が好ましいが、必要に応じてその他の強化繊維を
使用または併用することも可能である。一方、樹脂につ
いては特に制限はなく、強化繊維の特性をいかしうるも
のなら何でも使用できる。
断面形状としては、図３（１）に断面図として示した四
辺形のみならず、図３（２）に断面図として示した八辺
形も使用することができる。本発明で用いられる繊維強
化樹脂の強化繊維としては、比強度、比弾性率の高い炭
素繊維が好ましいが、必要に応じてその他の強化繊維を
使用または併用することも可能である。一方、樹脂につ
いては特に制限はなく、強化繊維の特性をいかしうるも
のなら何でも使用できる。
【００１２】本発明の繊維強化樹脂製管状構造部材に用
いられるコの字型部材１，２の製造方法は、例えば、次
のようにして製造される。高強度タイプ炭素繊維（例え
ば，東邦レーヨン（株）製ベスファイト）を一方向に引
揃えたエポキシ樹脂系プリプレグ（硬化温度１３０℃）
を図７に例示するとおり、成形用金型８の外面にレイア
ップにより積層して、樹脂を硬化させて繊維強化樹脂層
９を形成する。その後、成形用金型８より繊維強化樹脂
層９を脱型してコの字型部材を得る。前記レイアップの
形態は、一方向材、織物材、不織布材、ランダムウエッ
ブ材等のプリプレグを用い、目的の繊維強化樹脂製管状
構造部材の特性に応じ選択される。
いられるコの字型部材１，２の製造方法は、例えば、次
のようにして製造される。高強度タイプ炭素繊維（例え
ば，東邦レーヨン（株）製ベスファイト）を一方向に引
揃えたエポキシ樹脂系プリプレグ（硬化温度１３０℃）
を図７に例示するとおり、成形用金型８の外面にレイア
ップにより積層して、樹脂を硬化させて繊維強化樹脂層
９を形成する。その後、成形用金型８より繊維強化樹脂
層９を脱型してコの字型部材を得る。前記レイアップの
形態は、一方向材、織物材、不織布材、ランダムウエッ
ブ材等のプリプレグを用い、目的の繊維強化樹脂製管状
構造部材の特性に応じ選択される。
【００１３】
【作用】以上のように、本発明の、閉断面を形成した繊
維強化樹脂製管状構造部材は、コの字型部材を複数組み
合わせることによって形成されており、そのコの字型部
材を製造するのに、成形型を管状構造部材から引き抜く
必要がなく、また、閉断面を形成した管状構造部材とす
るには、複数のコの字型部材をその開放側が互いに向か
い合うように、かつ一方のコの字型部材の上面および下
面を、他方のコの字型部材の上面および下面と互いに重
ね合わせることによって製造することができるので、そ
の製作が容易である。
維強化樹脂製管状構造部材は、コの字型部材を複数組み
合わせることによって形成されており、そのコの字型部
材を製造するのに、成形型を管状構造部材から引き抜く
必要がなく、また、閉断面を形成した管状構造部材とす
るには、複数のコの字型部材をその開放側が互いに向か
い合うように、かつ一方のコの字型部材の上面および下
面を、他方のコの字型部材の上面および下面と互いに重
ね合わせることによって製造することができるので、そ
の製作が容易である。
【００１４】また、本発明は、連通孔を遮断する方向で
の補強支持板を設けたので、繊維強化樹脂製管状構造部
材の横断方向からの負荷に対して、強度を十分なものと
することができる。さらに、本発明の閉断面を形成した
繊維強化樹脂製管状構造部材は、その上面および下面が
それぞれ２重の繊維強化樹脂製部材で構成されているの
で、強度が高く、曲げ負荷に対し高い耐性を有する。
の補強支持板を設けたので、繊維強化樹脂製管状構造部
材の横断方向からの負荷に対して、強度を十分なものと
することができる。さらに、本発明の閉断面を形成した
繊維強化樹脂製管状構造部材は、その上面および下面が
それぞれ２重の繊維強化樹脂製部材で構成されているの
で、強度が高く、曲げ負荷に対し高い耐性を有する。
【００１５】
【実施例１】図１は本発明の繊維強化樹脂製管状構造部
材の組立て前の分解斜視図を示したものである。図２は
本発明の繊維強化樹脂製管状構造部材の断面図を示した
ものである。図１において、１と２とは共にコの字型部
材であり、コの字型部材１の開放溝３とコの字型部材２
の開放溝４とは、互いに開放側が向かい合って配されて
いる。コの字型部材１の上下面の間隔６は、コの字型部
材２の上下面の間隔７より若干小さく、その開放溝４に
コの字型部材１が丁度挿嵌するように、設計されて製作
されている。
材の組立て前の分解斜視図を示したものである。図２は
本発明の繊維強化樹脂製管状構造部材の断面図を示した
ものである。図１において、１と２とは共にコの字型部
材であり、コの字型部材１の開放溝３とコの字型部材２
の開放溝４とは、互いに開放側が向かい合って配されて
いる。コの字型部材１の上下面の間隔６は、コの字型部
材２の上下面の間隔７より若干小さく、その開放溝４に
コの字型部材１が丁度挿嵌するように、設計されて製作
されている。
【００１６】図１のコの字型部材１の開放溝３中には、
管の連通孔を遮断する方向であって管を構成する壁の内
面の各面に垂直、すなわち、管の軸方向に垂直に、Ｈビ
ーム形状の補強支持板５が３個、間隔をおいて設けられ
ている。コの字型部材１はコの字型部材２の開放溝４に
納められ、互いのコの字型部材の上面相互及び下面相互
が重ね合わされ、接着材により接合されて一体化されて
いる。
管の連通孔を遮断する方向であって管を構成する壁の内
面の各面に垂直、すなわち、管の軸方向に垂直に、Ｈビ
ーム形状の補強支持板５が３個、間隔をおいて設けられ
ている。コの字型部材１はコの字型部材２の開放溝４に
納められ、互いのコの字型部材の上面相互及び下面相互
が重ね合わされ、接着材により接合されて一体化されて
いる。
【００１７】本発明の繊維強化樹脂製管状構造部材は、
図２に示すとおり、あたかも「竹の節」のごとき補強支
持板５が、繊維強化樹脂製管状構造部材の連通孔を遮断
する仮想面上に配設されたような構造である。この実施
例の繊維強化樹脂製管状構造部材の製造は次のようにし
て行なった。高強度タイプ炭素繊維（東邦レーヨン（株
）製，ベスファイト）を一方向に引揃えたエポキシ樹脂
系プリプレグ（硬化温度１３０℃）を用いてレイアップ
成形されたコの字型部材を用い、Ｈ字状の補強支持板を
コの字型部材の上下壁面の間にエポキシ樹脂系接着剤に
て接着した。次に、このコの字型部材を別のコの字型部
材の開放溝４に嵌合させて、各コの字型部材の互いの上
面および互いの下面をエポキシ樹脂系接着剤にて接着接
合して図２に示す繊維強化樹脂製管状構造部材を得た。
図２に示すとおり、あたかも「竹の節」のごとき補強支
持板５が、繊維強化樹脂製管状構造部材の連通孔を遮断
する仮想面上に配設されたような構造である。この実施
例の繊維強化樹脂製管状構造部材の製造は次のようにし
て行なった。高強度タイプ炭素繊維（東邦レーヨン（株
）製，ベスファイト）を一方向に引揃えたエポキシ樹脂
系プリプレグ（硬化温度１３０℃）を用いてレイアップ
成形されたコの字型部材を用い、Ｈ字状の補強支持板を
コの字型部材の上下壁面の間にエポキシ樹脂系接着剤に
て接着した。次に、このコの字型部材を別のコの字型部
材の開放溝４に嵌合させて、各コの字型部材の互いの上
面および互いの下面をエポキシ樹脂系接着剤にて接着接
合して図２に示す繊維強化樹脂製管状構造部材を得た。
【００１８】本実施例の繊維強化樹脂製管状構造部材の
両端の補強支持板５の下部を支点とし、管中央部に荷重
をかけ３点曲げ試験を実施した。測定された最大破壊荷
重は５００ｋｇであった。
両端の補強支持板５の下部を支点とし、管中央部に荷重
をかけ３点曲げ試験を実施した。測定された最大破壊荷
重は５００ｋｇであった。
【００１９】
【実施例２】実施例１と全く同様にし、管内部の補強支
持板５の枚数を中央部のみ３枚とした成形物を得た。こ
れを実施例１と同じ曲げ試験を実施したところ、その最
大破壊荷重は７００ｋｇであった。 〔比較例〕実施例１と全く同様にし、管内部の補強支持
板５の無い成形物を得、同様の曲げ試験を実施したとこ
ろ、最大破壊荷重は２５０ｋｇであった。
持板５の枚数を中央部のみ３枚とした成形物を得た。こ
れを実施例１と同じ曲げ試験を実施したところ、その最
大破壊荷重は７００ｋｇであった。 〔比較例〕実施例１と全く同様にし、管内部の補強支持
板５の無い成形物を得、同様の曲げ試験を実施したとこ
ろ、最大破壊荷重は２５０ｋｇであった。
【００２０】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、繊維強化樹脂製管状構造部材の連通孔を遮断する仮
想面上に補強支持板を設けることにより管の曲げ特性が
格段に向上する。また、本発明の繊維強化樹脂製管状構
造部材は、上面、側面、下面を有し、一側が開放された
開放断面を有する、２個以上の繊維強化樹脂製のコの字
型部材を、開放側が互いに向かい合うように、かつ一方
のコの字型部材の上面および下面を、他方のコの字型部
材の上面および下面と互いに重ね合わせることによって
閉断面を有する管を形成したので、繊維強化樹脂製管状
構造部材の成形において、成形用金型から成形物をその
軸芯方向に引き抜く必要がないので、その製造が容易に
行なえる。
ば、繊維強化樹脂製管状構造部材の連通孔を遮断する仮
想面上に補強支持板を設けることにより管の曲げ特性が
格段に向上する。また、本発明の繊維強化樹脂製管状構
造部材は、上面、側面、下面を有し、一側が開放された
開放断面を有する、２個以上の繊維強化樹脂製のコの字
型部材を、開放側が互いに向かい合うように、かつ一方
のコの字型部材の上面および下面を、他方のコの字型部
材の上面および下面と互いに重ね合わせることによって
閉断面を有する管を形成したので、繊維強化樹脂製管状
構造部材の成形において、成形用金型から成形物をその
軸芯方向に引き抜く必要がないので、その製造が容易に
行なえる。
【図１】本発明の繊維強化樹脂製管状構造部材の組立て
前の分解斜視図を示す。
前の分解斜視図を示す。
【図２】本発明の繊維強化樹脂製管状構造部材の断面図
を示す。
を示す。
【図３】本発明の繊維強化樹脂製管状構造部材の閉断面
形状の例を示す。
形状の例を示す。
【図４】本発明で使用するコの字型部材の上下面の接合
部を示す。
部を示す。
【図５】従来の閉断面を形成した管状体を示す。
【図６】従来の補強支持板を内部に配した管状体を示す
。
。
【図７】本発明の脱型前のコの字型部材の斜視図を示す
。
。
１，２ コの字型部材
３，４ 開放溝
５ 補強支持板
６，７ 間隔
８ 成形用金型
９ 繊維強化樹脂層
Claims (1)
- 【請求項１】 上面、側面、下面を有し、一側が開放
された開放断面を有する繊維強化樹脂製のコの字型部材
を２個以上用い、開放側が互いに向かい合うように、且
つ一方のコの字型部材の上面および下面を他方のコの字
型部材の上面および下面に互いに重ね合わせることによ
って閉断面を有する管が形成され、重ね合わされた上面
と下面の間に、且つ前記管の連通孔を遮断する仮想面上
に、補強支持板が配設されたことを特徴とする繊維強化
樹脂製管状構造部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3140465A JP2681552B2 (ja) | 1991-06-12 | 1991-06-12 | 繊維強化樹脂製管状構造部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3140465A JP2681552B2 (ja) | 1991-06-12 | 1991-06-12 | 繊維強化樹脂製管状構造部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04366097A true JPH04366097A (ja) | 1992-12-17 |
| JP2681552B2 JP2681552B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=15269234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3140465A Expired - Fee Related JP2681552B2 (ja) | 1991-06-12 | 1991-06-12 | 繊維強化樹脂製管状構造部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2681552B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003028586A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-01-29 | Denso Corp | 排気熱交換器 |
| WO2010116012A1 (es) * | 2009-04-08 | 2010-10-14 | Aria Domus S.L. | Elemento estructural hueco de resina sintética reforzada para construcción modular ligera y método de construcción modular correspondiente |
| WO2014040756A1 (en) * | 2012-09-14 | 2014-03-20 | Renco World Corporation | Composite profile and bonding adapter |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62170644A (ja) * | 1986-01-22 | 1987-07-27 | 新村 正照 | 合成強化構造材 |
-
1991
- 1991-06-12 JP JP3140465A patent/JP2681552B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS62170644A (ja) * | 1986-01-22 | 1987-07-27 | 新村 正照 | 合成強化構造材 |
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| WO2014040756A1 (en) * | 2012-09-14 | 2014-03-20 | Renco World Corporation | Composite profile and bonding adapter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2681552B2 (ja) | 1997-11-26 |
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