JPH0618129Y2 - Ｆｒｐ製継手 - Google Patents
Ｆｒｐ製継手Info
- Publication number
- JPH0618129Y2 JPH0618129Y2 JP9842187U JP9842187U JPH0618129Y2 JP H0618129 Y2 JPH0618129 Y2 JP H0618129Y2 JP 9842187 U JP9842187 U JP 9842187U JP 9842187 U JP9842187 U JP 9842187U JP H0618129 Y2 JPH0618129 Y2 JP H0618129Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- joint
- material blocks
- preform
- portions
- frp
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Branch Pipes, Bends, And The Like (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
（産業上の利用分野） この考案は、例えば、パイプ等の部材同士を連結するの
に用いる継手に関し、とくに三次元の繊維配向を有する
ＦＲＰ（繊維強化プラスチックス）製の継手に関するも
のである。 （従来の技術） 第６図は、ＦＲＰ製継手の一例を説明する図である。 前記継手Ａは、概略として、いくつかの直方体同士を接
合したような形態を成しており、十字状に四方向へ突出
した側方連結部Ｂ１〜Ｂ４と、これらに直交する方向へ
突出した中央連結部Ｂ５とを有している。この継手Ａ
は、例えばガラス、シリカあるいはカーボン等の繊維を
直交する三方向に織り合わせると共に、フェノール樹脂
等の熱硬化性樹脂を含浸し、加熱および加圧によってＦ
ＲＰ化されたものであって、三次元の繊維配向によって
高い強度を有し、且つ軽量である。また、前記継手Ａ
は、このままの状態、あるいは各連結部Ｂ１〜Ｂ５に仕
上げ加工を施し、連結部Ｂ１〜Ｂ５にパイプ等の中空状
部材を嵌合して用いる。 従来、上記の継手Ａは、当初から繊維を当該継手Ａの形
状に織り上げて複合化処理を施したものや、複数のＦＲ
Ｐ製ブロックを接着剤で結合して成るものがあった。ま
た、第７図に示すように、連結部の間に捩れを有するよ
うなより複雑な形状の継手Ａ１にあっては、直方体のＦ
ＲＰ製ブロック１００から削り出すことによって成形し
ていた。 ３２ｎｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＳＡＭＰＥ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ 論文集の第７７２頁
〜第７８１頁 Ａｐｒｉｌ ６−９ １９８７ （考案が解決しようとする問題点） ところが、上記した従来のＦＲＰ製継手において、当初
から繊維を継手の形状に織り上げるものの場合、三次元
の繊維配向とするうえに全体的な形状が複雑であるた
め、その成形がきわめて難しく、多くの工数がかかると
いう問題点があった。また、ＦＲＰブロックを接着して
成るものの場合、接着部分において剥離破壊が生じる恐
れがあり、さらに、削り出しによるものの場合には、直
方体のＦＲＰ製ブロック１００の成形は比較的容易であ
るが、材料の歩留まりが非常に悪いという問題点があっ
た。 （考案の目的） この考案は、このような諸問題点に着目して成されたも
ので、製造の容易化および材料の節約を実現することが
できると共に、充分な強度を備えることができるＦＲＰ
製継手を提供することを目的としている。
に用いる継手に関し、とくに三次元の繊維配向を有する
ＦＲＰ（繊維強化プラスチックス）製の継手に関するも
のである。 （従来の技術） 第６図は、ＦＲＰ製継手の一例を説明する図である。 前記継手Ａは、概略として、いくつかの直方体同士を接
合したような形態を成しており、十字状に四方向へ突出
した側方連結部Ｂ１〜Ｂ４と、これらに直交する方向へ
突出した中央連結部Ｂ５とを有している。この継手Ａ
は、例えばガラス、シリカあるいはカーボン等の繊維を
直交する三方向に織り合わせると共に、フェノール樹脂
等の熱硬化性樹脂を含浸し、加熱および加圧によってＦ
ＲＰ化されたものであって、三次元の繊維配向によって
高い強度を有し、且つ軽量である。また、前記継手Ａ
は、このままの状態、あるいは各連結部Ｂ１〜Ｂ５に仕
上げ加工を施し、連結部Ｂ１〜Ｂ５にパイプ等の中空状
部材を嵌合して用いる。 従来、上記の継手Ａは、当初から繊維を当該継手Ａの形
状に織り上げて複合化処理を施したものや、複数のＦＲ
Ｐ製ブロックを接着剤で結合して成るものがあった。ま
た、第７図に示すように、連結部の間に捩れを有するよ
うなより複雑な形状の継手Ａ１にあっては、直方体のＦ
ＲＰ製ブロック１００から削り出すことによって成形し
ていた。 ３２ｎｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＳＡＭＰＥ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ 論文集の第７７２頁
〜第７８１頁 Ａｐｒｉｌ ６−９ １９８７ （考案が解決しようとする問題点） ところが、上記した従来のＦＲＰ製継手において、当初
から繊維を継手の形状に織り上げるものの場合、三次元
の繊維配向とするうえに全体的な形状が複雑であるた
め、その成形がきわめて難しく、多くの工数がかかると
いう問題点があった。また、ＦＲＰブロックを接着して
成るものの場合、接着部分において剥離破壊が生じる恐
れがあり、さらに、削り出しによるものの場合には、直
方体のＦＲＰ製ブロック１００の成形は比較的容易であ
るが、材料の歩留まりが非常に悪いという問題点があっ
た。 （考案の目的） この考案は、このような諸問題点に着目して成されたも
ので、製造の容易化および材料の節約を実現することが
できると共に、充分な強度を備えることができるＦＲＰ
製継手を提供することを目的としている。
（問題点を解決するための手段） この考案によるＦＲＰ製継手は、複数の連結部を異なる
方向へ突出状態で備え、且つ三次元の繊維配向を有する
ＦＲＰ製の継手において、連結部を構成し且つその基端
部分に係合部を有する複数の素材ブロックを各係合部で
互いに組合わせるとともにこれらを繊維による緊縛で結
合したプリフォームに、複合化処理を施して成ることを
特徴としている。 なお、上記構成における素材ブロックは、互いの組合わ
せに応じた適宜の形状とすることができ、この場合、な
るべく凹凸の少ない形態に成形し、切削加工等で仕上げ
るのも一例である。また、緊縛に用いる繊維は、材質が
とくに限定されることは無いが、素材ブロックの繊維と
同質のものを用いるのがより好ましい。さらに、複合化
処理は、一般のＦＲＰの製造に準ずるもので、熱硬化性
樹脂の含浸、加熱および加圧処理などが含まれる。 （実施例） 以下、この考案を図面に基づいて説明する 第１図および第２図は、この考案の一実施例を説明する
図である。なお、この実施例では、継手の形状が従来技
術の項で説明したものとほぼ同一であるため、第６図を
併用して説明する。 すなわち、継手Ａは、第６図に示すように、十字状に四
方向へ突出した側方連結部Ｂ１〜Ｂ４と、これらに直交
する方向に突出した中央連結部Ｂ５とを有している。前
記各連結部Ｂ１〜Ｂ５は、いずれもほぼ等しい大きさで
ある。 上記の継手Ａは、第１図および第２図に示すように、各
連結部Ｂ１〜Ｂ５を構成する素材ブロック１〜５を組合
わせるとともにこれらを繊維６による緊縛で結合したプ
リフォーム７に、複合化処理を施して成るものである。 前記各素材ブロック１〜５は、直方体の辺に合わせて、
カーボン等の繊維を直交する三方向に織り上げて成形し
たものであって、このうちの側方連結部Ｂ１〜Ｂ４に該
当する素材ブロック１〜４には、おの基端部分に、片側
の側面に連なって組合わせ方向へ突出する組合わせ用係
合部１ａ〜４ａが形成してある。この実施例における前
記係合部１ａ〜４ａは、平面的に捉えると、組合わせ方
向と直交する素材ブロック１〜４の幅寸法ｌ１に対し
て、約三分の一に相当する厚さ寸法ｌ２を有し、且つ約
三分の二に相当する突出寸法ｌ３を有している。上記の
側方連結部用の素材ブロック１〜４は、十字状に組合わ
せた状態において、互いの係合部１ａ〜４ａの間に隙間
を形成する。また、中央連結部Ｂ５に該当する素材ブロ
ック５は、その基端部分である底面の中央に、前記隙間
に対応する角棒状の係合部５ａが突設してある。 上記の各素材ブロック１〜５は、それぞれの係合部１ａ
〜５ａで互いに組合わされたのち、互いに接する辺に沿
ってカーボン等の繊維６を巻き付けることで結合され、
プリフォーム７となる。前記プリフォーム７は、熱硬化
性樹脂の含浸の後に加熱および加圧処理が施され、前述
の継手Ａとなる。 上記の継手Ａは、各素材ブロック１〜５が直方体を主体
とする比較的簡単な形状であるため、その形状に繊維を
織り上げる場合にも作業が容易であり、さらに、係合部
１ａ〜５ａを介して組合わせと繊維６の巻き付けによ
り、全体として十分な強度を有するものである。なお、
素材ブロック１〜５は、例えば第２図中の仮想線で示す
ように、予め直方体に成形し、部分的な切削によって係
合部１ａ（２ａ〜５ａ）を形成することも良く、継手全
体の形状等に応じて係合部の形状や諸寸法の関係を適宜
変更することができる。また、各素材ブロック１〜５は
熱硬化性樹脂を含浸したのちに組合わせることも良い。 第３図は、この考案の他の実施例を説明する図である。
なお、前述の実施例と同一の部位には、同一符号を記し
て説明を省略する。 すなわち、この実施例における側方連結部用の素材ブロ
ック１〜４には、その基端部分に、組合わせ方向に突出
する係合部１ａ〜４ａ（部分的に図示）が形成してある
と共に、組合わせ面の上下の辺に、係合部１ａ〜４ａの
基部を連ねた段状の切欠き部１ｂ〜４ｂが形成してあ
る。前記切欠き部１ａ〜４ｂは、素材ブロック１〜５を
組合わせた状態において、隣接する係合部１ａ〜４ａと
の間に溝を形成する。そして、この溝の内部に繊維（第
１図の繊維６参照）を巻き付けることより、各素材ブロ
ック１〜５を結合したプリフォームを形成し、前記プリ
フォームに複合化処理を施して継手（Ａ）とする。 このように、素材ブロック１〜４に、切欠き部１ｂ〜４
ｂを形成することにより、巻き付ける繊維の増量と、こ
れに伴う結合強度の向上を図ることができるほか、直角
を成す接合部分をよりきれいに仕上げることができる。
なお、上記素材ブロック１〜４における組合わせ面の竪
の辺や、中央連結部用素材ブロック５の本体部分の底辺
に、上記の切欠き部を設けることも良い。 第４図および第５図は、この考案のさらに他の実施例を
説明する図であって、この実施例では、一対の連結部の
成す角度が９０゜以下である継手を示している。 第４図中における符号１１，１２は、いずれも素材ブロ
ックであって、両素材ブロック１１，１２は、直方体か
ら成る連結部成形部１１ａ，１２ａを有すると共に、各
々の基端部分に、相手方の連結部成形部１１ａ，１２ａ
の底面側に延出し且つ互いに組合わされる係合部１１
ｂ，１２ｂが形成してある。このとき、両素材ブロック
１１，１２は、連結部成形部１１ａ，１２ａの辺に対応
した三次元の繊維配向を有している。前記両係合部１１
ｂ，１２ｂには、組合わせ状態において連通する孔部１
１ｃ，１２ｃが形成してある。 上記の両素材ブロック１１，１２は、係合部１１ｂ，１
２ｂを介した組合わせとともに両孔部１１ｃ，１２ｃに
ピン１３を挿入し、さらに第５図に示すように、接合部
分に巻き付けた繊維６による緊縛でプリフォーム１４と
なる。そして、前記プリフォーム１４に複合化処理を施
して、継手（図示はしないがプリフォーム１４とほぼ同
形状）となる。 このように、上記の継手は、一対の連結部の成す角度が
９０°以下（あるいは９０°以上）であるにもかかわら
ず、連結部をその突出方向に合わせた繊維配向で構成す
ることができ、強度的に有利である。また、両素材ブロ
ック１１，１２、つまり両連結部は、係合部１１ｂ，１
２ｂによる組合わせ、ピン１３の挿入および繊維６によ
る緊縛で、より一層高い結合強度を得ることができる。 なお、継手の形状が上記各例に限定されることはなく、
その形状に応じて素材ブロックの形状や繊維による緊縛
の要領などを適宜変更することがある。
方向へ突出状態で備え、且つ三次元の繊維配向を有する
ＦＲＰ製の継手において、連結部を構成し且つその基端
部分に係合部を有する複数の素材ブロックを各係合部で
互いに組合わせるとともにこれらを繊維による緊縛で結
合したプリフォームに、複合化処理を施して成ることを
特徴としている。 なお、上記構成における素材ブロックは、互いの組合わ
せに応じた適宜の形状とすることができ、この場合、な
るべく凹凸の少ない形態に成形し、切削加工等で仕上げ
るのも一例である。また、緊縛に用いる繊維は、材質が
とくに限定されることは無いが、素材ブロックの繊維と
同質のものを用いるのがより好ましい。さらに、複合化
処理は、一般のＦＲＰの製造に準ずるもので、熱硬化性
樹脂の含浸、加熱および加圧処理などが含まれる。 （実施例） 以下、この考案を図面に基づいて説明する 第１図および第２図は、この考案の一実施例を説明する
図である。なお、この実施例では、継手の形状が従来技
術の項で説明したものとほぼ同一であるため、第６図を
併用して説明する。 すなわち、継手Ａは、第６図に示すように、十字状に四
方向へ突出した側方連結部Ｂ１〜Ｂ４と、これらに直交
する方向に突出した中央連結部Ｂ５とを有している。前
記各連結部Ｂ１〜Ｂ５は、いずれもほぼ等しい大きさで
ある。 上記の継手Ａは、第１図および第２図に示すように、各
連結部Ｂ１〜Ｂ５を構成する素材ブロック１〜５を組合
わせるとともにこれらを繊維６による緊縛で結合したプ
リフォーム７に、複合化処理を施して成るものである。 前記各素材ブロック１〜５は、直方体の辺に合わせて、
カーボン等の繊維を直交する三方向に織り上げて成形し
たものであって、このうちの側方連結部Ｂ１〜Ｂ４に該
当する素材ブロック１〜４には、おの基端部分に、片側
の側面に連なって組合わせ方向へ突出する組合わせ用係
合部１ａ〜４ａが形成してある。この実施例における前
記係合部１ａ〜４ａは、平面的に捉えると、組合わせ方
向と直交する素材ブロック１〜４の幅寸法ｌ１に対し
て、約三分の一に相当する厚さ寸法ｌ２を有し、且つ約
三分の二に相当する突出寸法ｌ３を有している。上記の
側方連結部用の素材ブロック１〜４は、十字状に組合わ
せた状態において、互いの係合部１ａ〜４ａの間に隙間
を形成する。また、中央連結部Ｂ５に該当する素材ブロ
ック５は、その基端部分である底面の中央に、前記隙間
に対応する角棒状の係合部５ａが突設してある。 上記の各素材ブロック１〜５は、それぞれの係合部１ａ
〜５ａで互いに組合わされたのち、互いに接する辺に沿
ってカーボン等の繊維６を巻き付けることで結合され、
プリフォーム７となる。前記プリフォーム７は、熱硬化
性樹脂の含浸の後に加熱および加圧処理が施され、前述
の継手Ａとなる。 上記の継手Ａは、各素材ブロック１〜５が直方体を主体
とする比較的簡単な形状であるため、その形状に繊維を
織り上げる場合にも作業が容易であり、さらに、係合部
１ａ〜５ａを介して組合わせと繊維６の巻き付けによ
り、全体として十分な強度を有するものである。なお、
素材ブロック１〜５は、例えば第２図中の仮想線で示す
ように、予め直方体に成形し、部分的な切削によって係
合部１ａ（２ａ〜５ａ）を形成することも良く、継手全
体の形状等に応じて係合部の形状や諸寸法の関係を適宜
変更することができる。また、各素材ブロック１〜５は
熱硬化性樹脂を含浸したのちに組合わせることも良い。 第３図は、この考案の他の実施例を説明する図である。
なお、前述の実施例と同一の部位には、同一符号を記し
て説明を省略する。 すなわち、この実施例における側方連結部用の素材ブロ
ック１〜４には、その基端部分に、組合わせ方向に突出
する係合部１ａ〜４ａ（部分的に図示）が形成してある
と共に、組合わせ面の上下の辺に、係合部１ａ〜４ａの
基部を連ねた段状の切欠き部１ｂ〜４ｂが形成してあ
る。前記切欠き部１ａ〜４ｂは、素材ブロック１〜５を
組合わせた状態において、隣接する係合部１ａ〜４ａと
の間に溝を形成する。そして、この溝の内部に繊維（第
１図の繊維６参照）を巻き付けることより、各素材ブロ
ック１〜５を結合したプリフォームを形成し、前記プリ
フォームに複合化処理を施して継手（Ａ）とする。 このように、素材ブロック１〜４に、切欠き部１ｂ〜４
ｂを形成することにより、巻き付ける繊維の増量と、こ
れに伴う結合強度の向上を図ることができるほか、直角
を成す接合部分をよりきれいに仕上げることができる。
なお、上記素材ブロック１〜４における組合わせ面の竪
の辺や、中央連結部用素材ブロック５の本体部分の底辺
に、上記の切欠き部を設けることも良い。 第４図および第５図は、この考案のさらに他の実施例を
説明する図であって、この実施例では、一対の連結部の
成す角度が９０゜以下である継手を示している。 第４図中における符号１１，１２は、いずれも素材ブロ
ックであって、両素材ブロック１１，１２は、直方体か
ら成る連結部成形部１１ａ，１２ａを有すると共に、各
々の基端部分に、相手方の連結部成形部１１ａ，１２ａ
の底面側に延出し且つ互いに組合わされる係合部１１
ｂ，１２ｂが形成してある。このとき、両素材ブロック
１１，１２は、連結部成形部１１ａ，１２ａの辺に対応
した三次元の繊維配向を有している。前記両係合部１１
ｂ，１２ｂには、組合わせ状態において連通する孔部１
１ｃ，１２ｃが形成してある。 上記の両素材ブロック１１，１２は、係合部１１ｂ，１
２ｂを介した組合わせとともに両孔部１１ｃ，１２ｃに
ピン１３を挿入し、さらに第５図に示すように、接合部
分に巻き付けた繊維６による緊縛でプリフォーム１４と
なる。そして、前記プリフォーム１４に複合化処理を施
して、継手（図示はしないがプリフォーム１４とほぼ同
形状）となる。 このように、上記の継手は、一対の連結部の成す角度が
９０°以下（あるいは９０°以上）であるにもかかわら
ず、連結部をその突出方向に合わせた繊維配向で構成す
ることができ、強度的に有利である。また、両素材ブロ
ック１１，１２、つまり両連結部は、係合部１１ｂ，１
２ｂによる組合わせ、ピン１３の挿入および繊維６によ
る緊縛で、より一層高い結合強度を得ることができる。 なお、継手の形状が上記各例に限定されることはなく、
その形状に応じて素材ブロックの形状や繊維による緊縛
の要領などを適宜変更することがある。
以上説明してきたように、この考案のＦＲＰ製継手によ
れば、複数の連結部を異なる方向へ突出状態で備え、且
つ三次元の繊維配向を有するＦＲＰ製の継手において、
連結部を構成し且つその基端部分に係合部を有する複数
の素材ブロックを各係合部で互いに組合わせるとともに
これらを繊維による緊縛で結合したプリフォームに、複
合化処理を施して成る構成としたため、全体として複雑
な形状であっても、三次元織物として成形し易い素材ブ
ロックへの分割化により、製造を容易に行うことができ
ると共に、従来の削り出し成形に比べて材料を大幅に節
約することができ、しかも緊縛に用いた繊維も結果的に
強化材であるため、充分な強度を備えることができるな
どの優れた効果を有する。
れば、複数の連結部を異なる方向へ突出状態で備え、且
つ三次元の繊維配向を有するＦＲＰ製の継手において、
連結部を構成し且つその基端部分に係合部を有する複数
の素材ブロックを各係合部で互いに組合わせるとともに
これらを繊維による緊縛で結合したプリフォームに、複
合化処理を施して成る構成としたため、全体として複雑
な形状であっても、三次元織物として成形し易い素材ブ
ロックへの分割化により、製造を容易に行うことができ
ると共に、従来の削り出し成形に比べて材料を大幅に節
約することができ、しかも緊縛に用いた繊維も結果的に
強化材であるため、充分な強度を備えることができるな
どの優れた効果を有する。
第１図はこの考案の一実施例による継手のプリフォーム
を説明する斜視図、第２図は第１図に示すプリフォーム
の組立て要領を説明する斜視図、第３図はこの考案の他
の実施例におけるプリフォームを説明する斜視図、第４
図および第５図はこの考案のさらに他の実施例における
プリフォームの組立て要領および組立て後の状態を説明
する各々斜視図、第６図はＦＲＰ製継手の一例を説明す
る斜視図、第７図は従来における削り出し成形用のＦＲ
Ｐ製ブロックを説明する斜視図である。 Ａ…継手、Ｂ１〜Ｂ５…連結部、１〜５，１１，１２…
素材ブロック、１ａ〜５ａ，１１ｂ，１２ｂ…係合部、
６…繊維、７，１４…プリフォーム。
を説明する斜視図、第２図は第１図に示すプリフォーム
の組立て要領を説明する斜視図、第３図はこの考案の他
の実施例におけるプリフォームを説明する斜視図、第４
図および第５図はこの考案のさらに他の実施例における
プリフォームの組立て要領および組立て後の状態を説明
する各々斜視図、第６図はＦＲＰ製継手の一例を説明す
る斜視図、第７図は従来における削り出し成形用のＦＲ
Ｐ製ブロックを説明する斜視図である。 Ａ…継手、Ｂ１〜Ｂ５…連結部、１〜５，１１，１２…
素材ブロック、１ａ〜５ａ，１１ｂ，１２ｂ…係合部、
６…繊維、７，１４…プリフォーム。
Claims (1)
- 【請求項１】複数の連結部を異なる方向へ突出状態で備
え、且つ三次元の繊維配向を有するＦＲＰ製の継手にお
いて、連結部を構成し且つその基端部分に係合部を有す
る複数の素材ブロックを各係合部で互いに組合わせると
ともにこれらを繊維による緊縛で結合したプリフォーム
に、複合化処理を施して成ることを特徴とするＦＲＰ製
継手。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9842187U JPH0618129Y2 (ja) | 1987-06-29 | 1987-06-29 | Ｆｒｐ製継手 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9842187U JPH0618129Y2 (ja) | 1987-06-29 | 1987-06-29 | Ｆｒｐ製継手 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS644996U JPS644996U (ja) | 1989-01-12 |
| JPH0618129Y2 true JPH0618129Y2 (ja) | 1994-05-11 |
Family
ID=31324668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9842187U Expired - Lifetime JPH0618129Y2 (ja) | 1987-06-29 | 1987-06-29 | Ｆｒｐ製継手 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0618129Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11201378A (ja) * | 1998-01-13 | 1999-07-30 | Mitsubishi Electric Corp | カートリッジおよびそれを装着した真空断熱体 |
-
1987
- 1987-06-29 JP JP9842187U patent/JPH0618129Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS644996U (ja) | 1989-01-12 |
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