JPH07112713B2 - 繊維強化複合材料製トラス継手およびその製造方法 - Google Patents

繊維強化複合材料製トラス継手およびその製造方法

Info

Publication number
JPH07112713B2
JPH07112713B2 JP2123633A JP12363390A JPH07112713B2 JP H07112713 B2 JPH07112713 B2 JP H07112713B2 JP 2123633 A JP2123633 A JP 2123633A JP 12363390 A JP12363390 A JP 12363390A JP H07112713 B2 JPH07112713 B2 JP H07112713B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reinforced composite
composite material
truss
short
rod
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
Application number
JP2123633A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0419128A (ja
Inventor
勇 矢野
和夫 川上
博志 八田
俊行 菅野
光 長谷川
博己 世古
登志夫 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2123633A priority Critical patent/JPH07112713B2/ja
Publication of JPH0419128A publication Critical patent/JPH0419128A/ja
Publication of JPH07112713B2 publication Critical patent/JPH07112713B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Branch Pipes, Bends, And The Like (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は宇宙トラス構造体等のトラス部材を接合するた
めの繊維強化複合材料製トラス継手およびその製造方法
に関するものである。
〔従来の技術〕
人工衛星や宇宙ステーションなどの宇宙構造体として、
炭素繊維強化プラスチック(以下、CFRPという)等の繊
維強化プラスチック(以下、FRPという)製のパイプか
らなるトラス部材をトラス継手で接合して組立てたトラ
ス構造体が使用されている。
第10図は従来のトラス継手を示す斜視図である。図にお
いて、(1)はトラス継手で、複数の軸方向に放射状に
円筒状体(2)が突出する放射状体(3)のそれぞれの
円筒状体(2)の先端部に、トラス部材挿入孔(4)が
形成され、全体がアルミニウム等の軽量金属により形成
されている。(5)はトラス部材で、CFRP等のFRP製パ
イプからなり、複数の軸方向に配置され、トラス部材挿
入孔(4)に挿入されて接合され、トラス構造物が組立
てられるようになっている。
上記のトラス継手(1)においては、挿入孔(4)にト
ラス部材(5)を挿入して接着剤あるいはピン止めによ
り固定し、トラス構造物が形成される。この状態で、ト
ラス部材(5)に働く引張力および圧縮力はトラス継手
(1)により伝達される。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかるに、上記のような従来のトラス継手においては、
トラス部材(5)となるCFRPは比重が1.4〜1.5と小さ
く、宇宙構造部材の適性としての比強度(比重当りの強
度)、比剛性が大きく、さらに負荷方向に繊維を配向し
て軽量化がはかられているのに対し、トラス継手(1)
はアルミニウム製であるため、比重が2.7と大きく、比
強度、比剛性が低く、継手部の重量が大きくなり、地上
からの打上げ時に打上げ対象物の重量増につながり、さ
らにアルミニウムの熱膨張係数がCFRPに比較し大きく、
温度変動に伴う内部応力が発生するなどの問題点があっ
た。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、トラス部材と同等の比強度、比剛性をもたせ
て軽量化をはかり、熱膨張係数を小さくしてトラス部材
に近づけて、内部応力の発生を防止できる繊維強化複合
材料製トラス継手およびその製造方法を提供することを
目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は次の繊維強化複合材料製トラス継手およびその
製造方法である。
(1)軽量パイプからなるトラス部材の継手において、
複数の軸方向に配置される複数のトラス部材の端部に対
向するように、複数の軸方向に放射状に交差して組込ま
れた連続繊維強化複合材料製の複数の短尺ロッド、およ
びこの短尺ロッドの外周部に組込まれてその先端部にト
ラス部材挿入孔を形成する連続繊維強化複合材料製の複
数の長尺ロッドからなる放射状体と、前記トラス部材挿
入孔の内周部に挿入された繊維強化複合材料製のインナ
ーパイプと、このインナーパイプに対向して長尺ロッド
の外周部に形成された連続繊維強化複合材料製のアウタ
ーパイプとを備え、 前記短尺ロッドおよび長尺ロッドを交差接触部が樹脂層
で固着され、交差接触部でない短尺または長尺ロッドの
間隙は樹脂で埋められない状態である繊維強化複合材料
製トラス継手。
(2)連続繊維強化複合材料製の複数の短尺ロッドを複
数の軸方向に交差して組込み、この短尺ロッドの外周部
に連続繊維強化複合材料製の複数の長尺ロッドを組込ん
で先端部にトラス部材挿入孔を有する放射状体を形成す
る工程と、トラス部材挿入孔の内周部にインナーパイプ
を接合する工程と、このインナーパイプに対向して長尺
ロッドの外周部に連続繊維を巻付けるとともにマトリッ
クスを含浸硬化させてアウターパイプを形成する工程
と、形成されたプリフォーム体を溶剤で希釈した樹脂中
で浸漬させた後引上げて乾燥させることにより短尺ロッ
ドおよび長尺ロッドの交差接触部でない短尺または長尺
ロッドの間隙を樹脂で埋めないように交差接触部を樹脂
層で固着する工程とからなる繊維強化複合材料製トラス
継手の製造方法。
〔作 用〕
本発明の繊維強化複合材料製トラス継手は、連続繊維強
化複合材料製の複数の短尺ロッドを複数の軸方向に交差
して組込み、この短尺ロッドの外周部に連続繊維強化複
合材料製の複数の長尺ロッドを組込んで先端部にトラス
部材挿入孔を有する放射状体を形成し、トラス部材挿入
孔の内周部にインナーパイプを接合し、このインナーパ
イプに対向して長尺ロッドの外周部に連続繊維を巻付け
るとともにマトリックスを含浸硬化させてアウターパイ
プを形成し、形成されたプリフォーム体を溶剤で希釈し
た樹脂中に浸漬させた後引き上げて乾燥させることによ
り製造される。
こうして製造されたトラス継手においては、短尺ロッド
と長尺ロッドの交差接触部のみが樹脂層で固着され、交
差接触部でない短尺または長尺ロッドの間隙は樹脂で埋
められない状態となる。
このようなトラス継手はトラス部材挿入孔にトラス部材
を挿入して接着剤あるいはピン止めにより固定し、トラ
ス構造体が形成される。この状態で、トラス部材に働く
引張力および圧縮力はトラス継手により伝達される。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図について説明する。
第1図は実施例のトラス継手を示す斜視図、第2図はそ
の正面図、第3図はそのA−A断面図、第4図はロッド
の交差部を示す斜視図、第5図は放射状体を示す斜視
図、第6図はそのB−B断面図、第7図はアウターパイ
プ形成工程を示す斜視図、第8図はそのC−C断面図、
第9図は浸漬工程を示す断面図であり、図において、第
10図と同一符号は同一または相当部分を示す。
トラス継手(1)は、複数の軸方向に放射状に円筒状体
(2)が突出する放射状体(3)のそれぞれの円筒状体
(2)の先端部に、トラス部材挿入孔(4)が形成され
ているのは従来のものと同様であるが、トラス継手
(1)の材質は従来とは異なり、繊維強化複合材料によ
り形成されている。
(11)は複数の軸方向に配置される複数のトラス部材
(5)の端部に対向するように、複数の軸方向に放射状
に交差して組込まれた連続繊維強化複合材料製の複数の
短尺ロッド、(12)はこの短尺ロッド(11)の外周部に
組込まれてその先端部にトラス部材挿入孔(4)を形成
する連続繊維強化複合材料製の複数の長尺ロッドであ
り、放射状体(3)はこれらの短尺ロッド(11)および
長尺ロッド(12)により形成されている。(13)は長尺
ロッド(12)によって形成されるトラス部材挿入孔
(4)の内周部に挿入された繊維強化複合材料製のイン
ナーパイプ、(14)はこのインナーパイプ(13)に対向
して長尺ロッド(12)の外周部に形成された連続繊維強
化複合材料製のアウターパイプ、(15)は前記短尺ロッ
ド(11)および長尺ロッド(12)の交差接触部を固着す
る樹脂層である。
短尺ロッド(11)および長尺ロッド(12)は、それぞれ
長手方向に炭素繊維等の連続繊維(16)が配向し、樹脂
等のマトリックス(17)がその間隙を埋めて、ロッド状
に形成されており、直径0.5〜1mmのものが使用できる。
放射状体(3)はこのような短尺ロッド(11)および長
尺ロッド(12)が第4図に示すように、複数の軸方向に
つき刺し状に交差して組込まれ、放射状に形成されてい
る。インナーパイプ(13)は炭素繊維等の連続繊維(1
6)が軸方向に対しそれぞれ45゜の対向する傾斜で交差
して配向し、樹脂等のマトリックス(17)がその間隙を
埋めてパイプ状に形成されており、接着剤等により放射
状体(3)の各円筒状体(2)の先端部内周に固着され
ている。アウターパイプ(14)は、樹脂等のマトリック
ス(17)を含浸した炭素繊維等の連続繊維(16)を軸方
向に対して90゜の方向に配向するように巻付けて締付
け、硬化させてパイプ状に形成されている。樹脂層(1
5)は希釈した樹脂に浸漬することにより、ロッド(1
1)、(12)の表面およびその交差接触部、ならびにロ
ッド(11)、(12)と他の部材との接触部等の間隙の小
さい部分に固着されている。
上記のトラス継手(1)の製造方法は、連続繊維強化複
合材料製の複数の短尺ロッド(11)を、第4図に示すよ
うに、複数の軸方向に放射状に交差して組込み、その外
周部に連続繊維強化複合材料製の複数の長尺ロッド(1
2)を組込んで、第5図および第6図に示すように、そ
の先端部にトラス部材挿入孔(4)を有する放射状体
(3)を形成する。
そして、第8図に示すように、トラス部材挿入孔(4)
の内周部に0.5〜1mm程度の薄肉のインナーパイプ(13)
を接着剤等により仮固着し、このインナーパイプ(13)
に保持栓(21)を挿入して、マンドレル(22)をねじ付
ける。
続いて第7図に示すように、マンドレル(22)を回転さ
せながら、樹脂等のマトリックス(17)を含浸させた炭
素繊維等の連続繊維ロービング(23)を、キャリッジア
イ用アーム(24)に支持されたガイドロール(25)を介
して、アイ(26)から供給し、インナーパイプ(13)に
対向して長尺ロッド(12)の外周部に連続的に連続繊維
ロービング(23)を巻付けて長尺ロッド(12)を締付
け、樹脂等のマトリックス(17)を硬化させてアウター
パイプ(14)を形成する。
このようにして形成されたプリフォーム体(27)を、第
9図に示すように、槽(28)内の溶剤で希釈した樹脂液
(29)中に浸漬した後引上げて乾燥させることにより、
樹脂層(15)を形成してロッド(11)、(12)の交差接
触部、ならびにロッド(11)、(12)とインナーパイプ
(13)等の他の部材とを固着し、トラス継手(1)を完
成する。
こうして製造されたトラス継手(1)は、トラス部材挿
入孔(4)にトラス部材(5)を挿入して接着剤あるい
はピン止めにより固定し、トラス構造体が形成される。
この状態で、トラス部材(5)に働く引張力および圧縮
力はトラス継手(1)により伝達される。
このときトラス部材(5)からの引張力、圧縮力は、ト
ラス部材(5)と接着されたインナーパイプ(13)を介
して連続繊維強化複合材料製のロッド(11)、(12)の
軸方向に伝達され、負荷荷重を受ける。アウターパイプ
(14)は連続繊維強化複合材料製の長尺ロッド(12)の
パイプ外周を軸方向に直角の方向に連続繊維ロービング
(23)を巻付けて固着されているので、長尺ロッド(1
2)をパイプ状に保持し、補強する。
またプリフォーム体(27)は4〜9軸の多軸方向にロッ
ドが交差して組込まれて互いに拘束しあっているので、
十分に溶剤希釈した樹脂液(29)に浸漬、含浸した場
合、樹脂層(15)がプリフォーム体(27)の全体に付着
するのではなく、ロッド(11)、(12)同士の交差接触
部に樹脂層が付着することにより接着が可能となり、こ
のため短尺ロッド(11)または長尺ロッド(12)のみか
らなる部分の間隙は樹脂層(15)により埋められない状
態であるため軽量で、ある程度の柔軟性を有し、かつ比
較的剛性の大きいトラス継手(1)が得られる。
なお上記実施例では、連続繊維(16)として炭素繊維を
用いたが、ガラス繊維、アラミド繊維等の他の繊維でも
よい。またマトリックス(17)として樹脂を使用した
が、耐熱用として使用する場合は、アルミニウム、マグ
ネシウム等の金属であってもよく、上記実施例と同様の
効果を奏する。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、各軸の軸方向に連続
した一方向の連続繊維強化複合材料製の短尺および長尺
ロッドをパイプ状に配設し、トラス部材挿入孔の内部に
インナーパイプ、外部に軸と直角方向に連続繊維ロービ
ングを配設し、ロッドの交差接触部を樹脂層で固着して
いるので、軽量で、ある程度の柔軟性を有し、かつ比較
的剛性が大きく、軸方向の引張力、圧縮力が均一に軸方
向に伝達できるとともに、トラス部材と同じ材質のため
熱膨張係数が同じになり、内部応力の発生を防止できる
安価なトラス継手が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例のトラス継手を示す斜視図、第2図はそ
の正面図、第3図はそのA−A断面図、第4図はロッド
の交差部を示す斜視図、第5図は放射状体を示す斜視
図、第6図はそのB−B断面図、第7図はアウターパイ
プ形成工程を示す斜視図、第8図はそのC−C断面図、
第9図は浸漬工程を示す断面図、第10図は従来のトラス
継手を示す斜視図である。 各図中、同一符号は同一または相当部分を示し、(1)
はトラス継手、(2)は円筒状体、(3)は放射状体、
(4)はトラス部材挿入孔、(5)はトラス部材、(1
1)は短尺ロッド、(12)は長尺ロッド、(13)はイン
ナーパイプ、(14)はアウターパイプ、(15)は樹脂
層、(16)は連続繊維、(17)はマトリックス、(22)
はマンドレル、(23)は連続繊維ロービング、(27)は
プリフォーム体、(29)は樹脂液である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 E04B 1/58 M 8913−2E F16L 41/03 // B29K 105:06 B29L 22:00 (72)発明者 菅野 俊行 兵庫県尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三 菱電機株式会社材料研究所内 (72)発明者 長谷川 光 神奈川県鎌倉市上町屋325番地 三菱電機 株式会社鎌倉製作所内 (72)発明者 世古 博己 神奈川県鎌倉市上町屋325番地 三菱電機 株式会社鎌倉製作所内 (72)発明者 井上 登志夫 神奈川県鎌倉市上町屋325番地 三菱電機 株式会社鎌倉製作所内 (56)参考文献 特開 昭60−179238(JP,A) 特開 昭61−155531(JP,A) 特開 昭61−155532(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】軽量パイプからなるトラス部材の継手にお
    いて、複数の軸方向に配置される複数のトラス部材の端
    部に対向するように、複数の軸方向に放射状に交差して
    組込まれた連続繊維強化複合材料製の複数の短尺ロッ
    ド、およびこの短尺ロッドの外周部に組込まれてその先
    端部にトラス部材挿入孔を形成する連続繊維強化複合材
    料製の複数の長尺ロッドからなる放射状体と、前記トラ
    ス部材挿入孔の内周部に挿入された繊維強化複合材料製
    のインナーパイプと、このインナーパイプに対向して長
    尺ロッドの外周部に形成された連続繊維強化複合材料製
    のアウターパイプとを備え、 前記短尺ロッドおよび長尺ロッドの交差接触部が樹脂層
    で固着され、交差接触部でない短尺または長尺ロッドの
    間隙は樹脂で埋められない状態であることを特徴とする
    繊維強化複合材料製トラス継手。
  2. 【請求項2】連続繊維強化複合材料製の複数の短尺ロッ
    ドを複数の軸方向に交差して組込み、この短尺ロッドの
    外周部に連続繊維強化複合材料製の複数の長尺ロッドを
    組込んで先端部にトラス部材挿入孔を有する放射状体を
    形成する工程と、トラス部材挿入孔の内周部にインナー
    パイプを接合する工程と、このインナーパイプに対向し
    て長尺ロッドの外周部に連続繊維を巻付けるとともにマ
    トリックスを含浸硬化させてアウターパイプを形成する
    工程と、形成されたプリフォーム体を溶剤で希釈した樹
    脂中で浸漬させた後引上げて乾燥させることにより短尺
    ロッドおよび長尺ロッドの交差接触部でない短尺または
    長尺ロッドの間隙を樹脂で埋めないように交差接触部を
    樹脂層により固着する工程とからなることを特徴とする
    繊維強化複合材料製トラス継手の製造方法。
JP2123633A 1990-05-14 1990-05-14 繊維強化複合材料製トラス継手およびその製造方法 Expired - Lifetime JPH07112713B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2123633A JPH07112713B2 (ja) 1990-05-14 1990-05-14 繊維強化複合材料製トラス継手およびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2123633A JPH07112713B2 (ja) 1990-05-14 1990-05-14 繊維強化複合材料製トラス継手およびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0419128A JPH0419128A (ja) 1992-01-23
JPH07112713B2 true JPH07112713B2 (ja) 1995-12-06

Family

ID=14865419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2123633A Expired - Lifetime JPH07112713B2 (ja) 1990-05-14 1990-05-14 繊維強化複合材料製トラス継手およびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07112713B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07112714B2 (ja) * 1990-05-14 1995-12-06 三菱電機株式会社 繊維強化複合材料製トラス継手およびその製造方法
JP6251607B2 (ja) * 2014-03-10 2017-12-20 東レ株式会社 海洋構造物
CN103953806B (zh) * 2014-04-29 2016-01-27 谢娟 一种金属管道连接支撑盘
CN104233964B (zh) * 2014-09-30 2016-05-18 长安大学 钢桁架桥钢管相贯节点的cfrp布加固构造

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07112714B2 (ja) * 1990-05-14 1995-12-06 三菱電機株式会社 繊維強化複合材料製トラス継手およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0419128A (ja) 1992-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3664764A (en) Devices of fibrous-reinforced plastics material
US5280706A (en) Composite/metal hybrid rocket motor case and methods for manufacturing
US5250132A (en) Method of making a composite laminate having an internally damped constraining layer
EP3608090B1 (en) Composite connector and method of manufacturing the same
JPS6352251B2 (ja)
US6719165B2 (en) Apparatus and method for reinforcing a pressure vessel
US6325108B1 (en) Prestressed composite cryogenic piping
KR20210135517A (ko) 섬유 복합 스트럿
JPH07112713B2 (ja) 繊維強化複合材料製トラス継手およびその製造方法
KR101509103B1 (ko) 복합재 파이프, 복합재 롤러, 복합재 파이프 제조방법 및 복합재 파이프를 이용한 복합재 롤러 제조방법
JPH07112714B2 (ja) 繊維強化複合材料製トラス継手およびその製造方法
CN112477082A (zh) 一种碳纤维复合材料结构层的缠绕成型方法
JPH0474638A (ja) 繊維強化複合材料製トラス継手の製造方法
Srivastava et al. A brief theory on latest trend of filament winding machine
JPH0733073B2 (ja) 繊維強化複合材製パイプ構造体とその製造方法
JPH07329196A (ja) 繊維で強化された合成樹脂管
JPH04197740A (ja) 加熱発泡性樹脂とカーボン繊維を組み合わせた軸状部材およびその製造方法
EP2182198B1 (de) Druckbehälter für den Hochtemperatureinsatz und ein Verfahren zu deren Herstellung
JPH0422996Y2 (ja)
Tarnopol’skii et al. Filament winding
RU2766646C1 (ru) Узел и способ изготовления гибридной композитной трубы карданного вала
EP0703144A1 (en) Method for manufacturing a bearing structure for a spacecraft, and bearing structure
CN116972054A (zh) 一种复合材料杆及其制备方法
JPH10227375A (ja) Frpモルタル複合管及びその製造方法
JPS5888265A (ja) 繊維強化複合材料製ベロ−ズの製造方法