JPH0515473U - ヘツドホーンステレオ等のｆｒｐ筐体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】捩れや反りがなく、表面平滑で機械的性質に優
れ、かつ、軽量であり、耐候性に優れ、傷の付きにくい
ヘッドホーンステレオ等のＦＲＰ筐体を提供すること。 【構成】少なくとも一枚の炭素繊維織物が、筐体の折曲
辺にたいし、炭素繊維織物を構成する炭素繊維糸が斜め
に配置されるように配置した、複数の炭素繊維織物と樹
脂とでヘッドホーンステレオ等のＦＲＰ筐体を構成す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）の筐体に関し、さらに詳しくは、 携帯型のヘッドホーンステレオ或いは携帯型のラジオ、テープレコーダー等（以 下ヘッドホーンステレオ等という）のＦＲＰ筐体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

最近、電子製品の進歩により、ヘッドホーンステレオ等は軽小となり携帯可能 なものの割合を増しているが、要求はより軽いもの、より小さいもの、より携帯 に便利なものへと向いている。 しかしながら、その筐体は通常熱可塑性樹脂単独で構成されているので、弾性 率や強度が小さく、必要な剛性にするには筐体の板を厚くしなければならない。 その結果として、より軽くという要求にたいし、携帯のためには不適当な重さに するという問題をかかえている。

【０００３】 この傾向にたいし、材料の弾性率や強度を上げて筐体が厚くなるのを防ごうと する検討が行われている。 このため熱可塑性樹脂にガラス繊維や炭素繊維などの強化繊維を混入すること が試みられている。この場合、強化繊維の量を多くすると成形時に樹脂の流れが 悪くなり、板の厚さの薄い筐体の成形は困難であった。従って強化繊維の混入量 は制限され、精々１０％程度しか混入出来ず、従って、大幅に樹脂の特性、すな わち成形品の特性を改善することは出来なかった。 また、熱可塑性樹脂は一般に柔らかで筐体の表面に傷が付きやすいという問題 もあった。

【０００４】 さらに、強化繊維の単繊維の分布や配向を制御出来ないので、樹脂と繊維の線 膨脹係数の差により、筐体が捩れるという携帯可能以前の筐体にとっては一義的 機能に関する問題もあった。

【０００５】 一方炭素繊維織物のプリプレグを積層し、加熱加圧して各種成形品を成形する 方法は一般的に行われているが、単に、炭素繊維織物のプリプレグをシート状に 積層し、これを筐体のように立体的に変形させると、特にコーナー部分で織物の 変形が無理となり、筐体の側面板や面板での炭素繊維の配向が乱れ、筐体が捩れ たり反ったりする問題があった。 また、通常のプリプレグの樹脂はエポキシ樹脂であって硬化に時間がかかり生 産性が極めて悪くまた、熱可塑性樹脂と同様に柔らかく、紫外線によって樹脂が 劣化するという問題もあった。

【０００６】

【考案が解決しょうとする課題】

この考案は、上記の如き現状にかんがみ、その問題を解決し、機械的性質に優 れており、軽量であり、かつ、傷が付き難く、耐候性が良く、さらに、成形にあ たり生産性に優れ、成形後の捩れを防止できるヘッドホーンステレオ等のＦＲＰ 筐体を得ようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、 １．複数枚の炭素繊維織物と樹脂を複合して全体を構成し、面板とこれに続く側 面板とを備えたヘッドホーンステレオ等のＦＲＰ筐体において、少なくとも一枚 の炭素繊維織物を構成する炭素繊維糸が、筐体の折曲辺に対し斜め方向に配置さ れていることを特徴とするヘッドホーンステレオ等のＦＲＰ筐体。 ２．上記少なくとも一枚の炭素繊維織物が、外表面側に配置されていることを特 徴とする上記１記載のヘッドホーンステレオ等のＦＲＰ筐体。 ３．樹脂が不飽和ポリエステル樹脂又はビニルエステル樹脂の何れか一方から選 択され、炭素繊維織物を構成する炭素繊維の複合体中における体積含有率が４５ 〜６５％であることを特徴とする上記１または２記載のヘッドホーンステレオ等 のＦＲＰ筐体。 とすることによって目的を達成するものである。

【０００８】 以下図面を用いて詳細説明する。 図１と図２とは一つの実施態様を示しており、図１は、本考案ヘッドホーンス テレオ等のＦＲＰ筐体の斜面図、図２は図１の筐体の上部筐体の中央部分におけ る正面断面図である。

【０００９】 図１において、１は上部筐体、２は下部筐体で、筐体は上部筐体１と下部筐体 ２とで構成される。 ３は面板、４は側面板で、上筐体１、下筐体２は夫々面板３を持ち、これに続 く側面板とで構成されている。５は折曲辺で面板３と側面板４とを接続するよう に位置している。６は必要により設けられるスイッチ等に対応して設けられる切 欠部である。

【００１０】 図２においては上筐体１が５枚の炭素繊維織物Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを使用して いることを示している。織物Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは面板の部分から側面板の部分 に連続して配置されていることが示されている 織物は経糸と緯糸とが互いに直角に配置され、互いに交錯して構成される。 本考案実施例においては外表面側の炭素繊維織物Ａとこれに続く炭素繊維織物Ｂ とは構成炭素繊維糸が折曲辺５に対し直角或いは平行でない状態、すなわち、斜 め方向に配置されている。 内表面側の炭素繊維織物Ｃ、Ｄ、Ｅは構成炭素繊維糸が折曲辺５に対し直角或 いは平行の状態に配置されている。

【００１１】 従って、上筐体が平面で略矩形をなしている場合は、炭素繊維織物Ｃ、Ｄ、Ｅ の構成炭素繊維糸は、矩形の長辺或いは短辺に対し直角か平行である。 一方、炭素繊維織物Ａ、Ｂの構成炭素繊維糸は矩形の長辺或いは短辺に対し平 行又は直角でない状態に配置されている。 ここで折曲辺と炭素繊維糸との関係角度は幾何学的に厳密にいうものではない 。従って上筐体或いは下筐体が平面で楕円であっても差し支えなく、この場合は 楕円の長軸、短軸に対する角度として、平行或いは直角であるか否かをいうもの である。

【００１２】 折曲辺５と炭素繊維糸との斜めの配置状態のうち最も好ましい状態は両者が４ ５度で交差する状態である。 炭素繊維織物を筐体にたいし長手方向に配置すると、構成炭素繊維糸が筐体の 長手方向にに対し平行な配置と直角な配置になる。この場合、筐体の長手方向と 巾方向の剛性は大きくなるが斜め方向の捩れに対する剛性は小さく、成形の際の 僅かの糸の配向乱れや、プレスの加熱された雄型と雌型の僅かな温度差によって 捩れてしまい、筐体としての商品価値が無くなってしまうが、使用する炭素繊維 織物のうち少なくとも一枚を炭素繊維糸が斜めに配置されるようにすることで筐 体の捩れを防止できるのである。

【００１３】 炭素繊維織物を積層して使用するにあたっては、筐体の外表面側に配置される 織物は、筐体の折曲辺に対し斜め方向に炭素繊維糸が位置するように配置するの が好ましい。図２においては炭素繊維織物Ａがこの状態である。図２においては 次ぎの炭素繊維織物ＢもＡと同様に構成炭素繊維糸が筐体の折曲辺にたいして斜 めになるように配置されている。 筐体の内表面側に配置される炭素繊維織物Ｃ、Ｄ、Ｅは構成炭素繊維糸が筐体 の折曲辺にたいし平行又は直角になるよう配置されている。

【００１４】 シート状に積み重ねられた炭素繊維織物のプリプレグを、プレスを用いて面板 と側面板とを有する立体形状の筐体に賦形させようとした場合、特に面板と２面 の側面板とが交わるコーナー部で、筐体の長さ方向すなわち、筐体の折曲辺にた いし糸が直角又は平行になるように配置して積層した織物に、皺が入り表面が凸 凹になる。 しかしながら、筐体の折曲辺にたいし斜めに糸が配置されるように積層した織 物は、ドレープ性があるのでコーナー部に凸凹を生ずることがなく、筐体の表面 も平滑であり、筐体の長さ方向すなわち、筐体の折曲辺に直角又は平行に糸が配 置された織物の皺も、表面に現われなくなる。

【００１５】 筐体の折曲辺にたいし平行又は直角に構成糸を配置する織物と、斜めに配置す る織物とを積層するにあたり、何れかの側の織物は連続して重ねるのが好ましい 。すなわち、斜めのものは使用する全ての物を連続して重ねた後、直角又は平行 な物を重ねるのである。 シート状のプリプレグを平面から立体に変形する場合、糸方向の異なる織物は 夫々変形の仕方が異なるので、糸方向の異なる織物の積層面が出来るだけ少ない 方が、糸の乱れが少なくなるからである。 図２の場合は糸方向の異なる織物の積層面は最小の１である。従ってこの点か らは最も好ましい状態である。

【００１６】 本考案において使用する炭素繊維は、ポリアクリロニトリル又はピッチを焼成 して得られる炭素繊維であって、引張強度が２５０Ｋｇ／ｍｍ²以上、引張弾性 率が１８，０００Ｋｇ／ｍｍ²以上のものが好ましい。 また、炭素繊維織物の組織は朱子、綾等であっても差し支えないが平織のもの が最も好ましい。すなわち、平織物は織物目付が少なくても織糸の拘束がきつく 、プリプレグ加工や成形時の繊維乱れが少なく、従って、成形後の筐体の捩れも 少なくなるからである。

【００１７】 炭素繊維織物の目付は１５０〜３００ｇ／ｍ²程度、より好ましくは１７０〜 ２４０ｇ／ｍ²程度である。 織物目付が少ないと表面平滑なＦＲＰ筐体が得られるが、所望の剛性や強さに するためには使用枚数を多くする必要があり、作業性が悪くなる。また、織物目 付が大きいと使用枚数は少なくてすむが、ＦＲＰ筐体の表面の平滑性に問題を生 じ商品価値が無くなってしまうものである。 ＦＲＰ筐体の表面の平滑性を上げるためには、織物構成にあたり、炭素繊維を ノンクリンプの状態で使用することが好ましい。

【００１８】 ＦＲＰ筐体を構成する樹脂は、ポリアミド樹脂、ＰＢＴ樹脂、ポリエーテル樹 脂等の熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹 脂やビニルエステル樹脂等の熱硬化性樹脂の何れであっも差し支えない。 中でも、不飽和ポリエステル樹脂やビニルエステル樹脂は、１５０〜１８０度 で加圧すると、１〜５分間で硬化させることが出来るので、成形サイクルを速く することができることや、紫外線による劣化がないこと等から極めて好ましいも のである。

【００１９】 本考案におけるＦＲＰ筐体における炭素繊維の繊維体積含有量は４５〜６５％ である。 繊維体積含有量が４５％以下になると樹脂量が多くなるので筐体の剛性が小さ くなり、筐体が捩れたり、反ったりしやすくなるので好ましくない。また、６５ ％以上になると、筐体の剛性は増すが耐衝撃性が低下してしまうので好ましくな いのである。

【００２０】 なお、製造にあたっては、図２に示すような順に積層した炭素繊維織物プリプ レグを、折曲辺にたいし斜めに炭素繊維が配置されるようにした炭素繊維織物が 雌型側を向くように、換言すれば、折曲辺にたいし直角又は平行に炭素繊維が配 置されるようにした炭素繊維織物が雄型側になるように、加熱された雄型の上に 置き、加熱された雄型で加圧することによって成形を行うものである。 成形後バリを取り、離型剤を除去し、塗装することで筐体が完成するものであ る。

【００２１】

【考案の効果】

本考案は、上述のように構成されているので剛性が大きく、軽量であり、捩れ や反りがほとんどないＦＲＰ筐体を得ることが出来る。 また、使用する樹脂を不飽和ポリエステル樹脂またはビニルエステル樹脂とし た場合は、特に、紫外線による劣化にたいし抵抗力があり、樹脂量が適当である ので筐体が捩れたり、反ったりするのを防止でき、かつ、衝撃にたいしても強い ものを得ることができるものである。 このように本考案は、工業的に極めて実用的な優れた効果を上げることができ るものである。

【００２２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案ヘッドホーンステレオ等のＦＲＰ筐体の
斜面図である。

【図２】図１に示した筐体の上部筐体の中央部分におけ
る正面断面図である。

【符号の説明】

１：上部筐体 ２：下部筐体 ３：面板 ４：側面板 ５：折曲辺 ６：切欠部 Ａ：炭素繊維織物 Ｂ：炭素繊維織物 Ｃ：炭素繊維織物 Ｄ：炭素繊維織物 Ｅ：炭素繊維織物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 22:00 4Ｆ

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数枚の炭素繊維織物と樹脂を複合して全
   体を構成し、面板とこれに続く側面板とを備えたヘッド
   ホーンステレオ等のＦＲＰ筺体において、少なくとも一
   枚の炭素繊維織物を構成する炭素繊維糸が、筐体の折曲
   辺に対し斜め方向に配置されていることを特徴とするヘ
   ッドホーンステレオ等のＦＲＰ筐体。
2. 【請求項２】上記少なくとも一枚の炭素繊維織物が、外
   表面側に配置されていることを特徴とする請求項１記載
   のヘッドホーンステレオ等のＦＲＰ筐体。
3. 【請求項３】樹脂が不飽和ポリエステル樹脂又はビニル
   エステル樹脂の何れか一方から選択され、炭素繊維織物
   を構成する炭素繊維の複合体中における体積含有率が４
   ５〜６５％であることを特徴とする請求項１または２記
   載のヘッドホーンステレオ等のＦＲＰ筐体。