JPH07279933A

JPH07279933A - 繊維強化合成樹脂製ボルト

Info

Publication number: JPH07279933A
Application number: JP9292394A
Authority: JP
Inventors: Takao Suenaga; 隆夫末永; Tadashi Okamoto; 正岡本; Isao Tajima; 勲田島
Original assignee: SOUWA KASEI KK; Taihei Co Ltd
Current assignee: SOUWA KASEI KK; Taihei Co Ltd
Priority date: 1994-04-05
Filing date: 1994-04-05
Publication date: 1995-10-27

Abstract

(57)【要約】【目的】雄ネジ部のネジ山強度を向上したＦＲＰ製ボ
ルトを提供することにある。【構成】フィラメント１を集合した芯材２と、その外
周に設けるフィラメント11より成る凹凸組織３にて芯体
４を構成し、該芯体４と、これに含浸する合成樹脂液５
にてネジ径Ｒより僅かに太いネジ素材６を構成し、適宜
硬化したネジ素材６よりネジ体７が圧縮加工され、ネジ
体７の雄ネジ部7aを凹凸組織３のフィラメント11で形成
し、雄ネジ部7aのネジ山８にフィラメント11が入り込む
ようにしたもので、凹凸組織３のフィラメント11を雄ネ
ジ部7aのネジ傾斜角度θに合わせることが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電気絶縁分野や耐蝕
分野、断熱分野、非磁性分野等に使用する繊維強化合成
樹脂製ボルトに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】繊維強化合成樹脂（グラスファイバーや
ＦＲＰとも称される。以下、ＦＲＰと称する）は、ガラ
ス繊維（ガラスフィラメント）やカーボン繊維（カーボ
ンフィラメント）、或いはアルミナ繊維（アルミナフィ
ラメント）等の組織に、エポキシ樹脂やビニールエステ
ル樹脂、或いはフェノール樹脂を含浸させたもので、電
気絶縁分野や耐蝕分野、断熱分野、非磁性分野等の、例
えばヘルメット、花壇用植木鉢、小型船舶、浴槽、浴室
等に広く使用されている。（例えば特開昭48-92912号公
報、特開昭52-101275 号公報）

【０００３】ＦＲＰは二物体を固定するボルトやナット
としても使用されるに至っている。従来のＦＲＰ製ボル
トは図１０の如く、フィラメント１を引き揃えて束（ロ
ービングとも称する）にし、束状のフィラメント１に合
成樹脂液５を含浸させ、棒状に引抜成形し、加熱固化し
たＦＲＰ丸棒Ｅを形成した後、該丸棒Ｅの外周に工具Ｂ
を用いて雄ネジ部ｅを切削加工していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ＦＲＰ丸棒に雄ネジ部
を切削加工し、ＦＲＰ製ボルトを形成した場合、雄ネジ
部を形成しているフィラメントが谷部で切断されるた
め、ＦＲＰ製ボルトの引張強度が丸棒の１／２〜１／３
に落ちてしまう問題点があるし、雄ネジ部のネジ山を形
成しているフィラメントが跡切状態になり、フィラメン
トとしての特性をほとんど失ってしまう結果、ネジ山に
ある程度の力が加わると簡単に欠けてしまう大きな問題
点があった。

【０００５】ＦＲＰ丸棒の外周部に工具を用いて雄ネジ
部を切削加工すると、丸棒を形成しているフィラメント
が工具の刃に絡まるため、工具の刃が金属加工より早く
損傷する問題点があるし、フィラメントは極細のガラス
性であるため、切削されフィラメントが粉状に飛散し、
その一部が人体の呼吸器官に滞積して、健康に害を与え
る問題点もあった。何ずれにしても、工具によるＦＲＰ
の切削加工は、金属加工より著しく困難であった。

【０００６】ＦＲＰ製ボルトにあっては、フィラメント
をネジ山まで均等に没入することが技術的に困難であ
り、その結果、ネジ山を芯材と同様の強度に形成し得な
い問題点があったため、その改良が望まれていた。そこ
でこの発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的とするところは、雄
ネジ部のネジ山強度を向上したＦＲＰ製ボルトを提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のＦＲＰ製ボルトは、フィラメントを集合し
た芯材と、その外周に設けるフィラメントより成る凹凸
組織にて芯体が構成さら、該芯体と、これに含浸する合
成樹脂液にてネジ径より僅かに太いネジ素材が構成さ
れ、適宜硬化したネジ素材よりネジ体が圧縮加工され、
ネジ体の雄ネジ部を凹凸組織のフィラメントで形成する
もので、凹凸組織のフィラメントを雄ネジ部のネジ傾斜
角度に合わせ、雄ネジ部のネジ山に凹凸組織のフィラメ
ントが入り込むようにしたものである。

【０００８】

【作用】フィラメントの芯体を、芯材とその外周に設け
る凹凸組織にて形成し、芯体に合成樹脂液を含浸させ、
ネジ径より僅かに太いネジ素材を形成し、該ネジ素材を
圧縮加工して雄ネジ部を形成するものであるから、雄ネ
ジ部のネジ山が凹凸組織のフィラメントで形成される。
ネジ山にフィラメントが入り込む結果、雄ネジ部の強度
が向上し、且つ雄ネジ部の切削加工が不要になる。

【０００９】

【実施例】先ずＦＲＰ製ボルトの構造を図１と図２に基
づき説明すれば、ＦＲＰ製ボルト17は胴部7bの先に首部
7cを、胴部7bの後に雄ネジ部7aを連続的に形成したネジ
体７と、該ネジ体７の首部7cに嵌合固着する同材質の頭
部９から構成される。

【００１０】次に本発明のＦＲＰ製ボルトを図５に基づ
き説明すれば、フィラメント１を集合した芯材２の外周
に、同質フィラメント11より成る凹凸組織３を設け、芯
体４を構成した後、その芯体４に合成樹脂液５を含浸
し、ネジ径Ｒより僅かに太いネジ素材６を構成した後、
該ネジ素材６を加熱して合成樹脂液５を適宜硬化し、適
宜硬化したネジ素材６を加熱金型にて圧縮し、少なくと
も雄ネジ部7aと胴部7bから成るネジ体７を一度に形成す
る。

【００１１】芯材２の外周に設ける凹凸組織３として、
フィラメント11より成る筒状紐3Aを用いるか、紐3Bやテ
ープ3Cを用いるものである。筒状紐3Aは図８の如く筒状
を成し、筒状紐3Aの内部に芯材２を挿入し、筒状紐3Aで
凹凸組織３を形成するものであるから、筒状紐3Aのフィ
ラメント11を雄ネジ部7aのネジ傾斜角度θに合わせて構
成し、筒状紐3Aのフィラメント11が図３と図４の如く雄
ネジ部7aのネジ山８に入り込むようにすることが望まし
い。

【００１２】紐3Bとテープ3Cにあっては、図６の如く芯
材２の外周に紐3B、又は図７の如くテープ3Cを巻き付
け、紐3Bとテープ3Cのフィラメント11で凹凸組織３を形
成するものである。紐3Bとテープ3Cを芯材２の外周に巻
き付ける場合、ネジ傾斜角度θに合わせて巻き付けるこ
とが望ましい。何ずれにしても、凹凸組織３の表面が内
外周方向に入り組んだ複雑な構造、即ち、凹凸にするこ
とが重要である。

【００１３】芯材２のフィラメント１には、例えば１３
μのガラスフィラメント１を束にして用い、凹凸組織３
のフィラメント11には、例えば５μ前後の極細ガラスフ
ィラメント11を用いる。芯材２と凹凸組織３には、出来
る限り細くて強いフィラメント１，11を用い、特に凹凸
組織３に極細フィラメント11を用いれば、ネジ山８の先
端部までフィラメント11を没入させることが可能とな
る。

【００１４】ネジ素材６をネジ体７に圧縮加工する手段
として、例えば上金型d1と下金型d2に分離する割金型Ｄ
を用い、上下金型d1，d2にネジ体７の形状に応じた成形
面を設け、その上下金型d1，d2をプレス機に取付け、両
金型d1，d2を加熱し、型開きした下金型d2にネジ素材６
を配置した後、上下金型d1，d2を図９の如くきめられた
圧力で型締する。上下金型d1，d2を型締する場合、凹凸
組織３のフィラメント11が雄ネジ部7aのネジ山８まで均
一に没入する様に、型締圧力や温度、或いは時間等を調
整する必要がある。

【００１５】芯体４は手で押さえた時、若干弾力性を持
つロープ状に形成し、即ち、芯体４に合成樹脂液５を含
浸する際、或いはネジ素材６を金型Ｄにて圧縮する際
に、フィラメント１，11が多少任意に移動し、逃げ得る
状態にしておく。芯体４に含浸する合成樹脂液５とし
て、熱硬化性の例えばエポキシ系合成樹脂液５を用い、
この合成樹脂液５を芯体４に含浸する手段として、例え
ば芯体４を真空含浸機に投入し、真空状態において合成
樹脂液５を隅々まで含浸させる。ネジ素材６を適宜加熱
し、合成樹脂液５を適宜硬化させることが望ましい。

【００１６】ネジ素材６よりネジ体７を割金型Ｄにて圧
縮成形すると、割金型Ｄの合わせ目（パーティングライ
ン）からネジ素材６に含浸していた合成樹脂液５が僅か
に逃げるため、それに伴ってフィラメント11の一部も割
金型Ｄの合わせ目側に集中することがある。これを防止
するには、割金型Ｄの型締方法や時間、或いはネジ素材
６等の回転で調整することで解決可能である。割金型Ｄ
の合せ目にバリを生じるが、割金型Ｄよりネジ体７を取
出す際、ネジ体７を回転して取出すか、割金型Ｄよりネ
ジ体７を取出した後、仕上げ加工してバリを除去する。

【００１７】芯材２のフィラメント１はネジ体７の長手
方向に没入しているので、引張強度の向上に貢献し、凹
凸組織３のフィラメント11は雄ネジ部7aのネジ山８に沿
って没入しているので、雄ネジ部7aの強度向上に貢献す
る。フィラメント１，11の材質と、これに含浸させる合
成樹脂液５の材質、及び合成樹脂液５の含有率等は、ネ
ジ体７の強度や性質に影響を与えるが、本発明はこの点
を省略する。

【００１８】尚、本発明によるＦＲＰ製ボルトのネジ体
は上記実施例に限定されるものではなく、例えば紐3Bの
代わりに、フィラメント11を芯材２に直接巻き付けても
凹凸組織３を形成し得るし、合成樹脂液５の代わりに、
合成樹脂粉を含浸することも可能である。またネジ体７
を硬化炉に入れ、再度硬化を行えば、ネジ体７を更に強
靭にし得るばかりか、凹凸組織３の構成手段、芯体４に
対する合成樹脂液５の含浸手段、雄ネジ部7aの形成範
囲、ネジ山８の形状構造等は、本発明の要旨に反しない
限り適宜変更可能である。

【００１９】

【発明の効果】本発明によるＦＲＰ製ボルトは上記構造
のとおりであるから、次に記載する効果を奏する。芯材
の外周に凹凸組織を設け、芯体を構成し、その芯体に熱
硬化性合成樹脂液を含浸させ、ネジ径より僅かに太いネ
ジ素材を形成した後、適宜硬化したネジ素材より雄ネジ
部を有するネジ体を圧縮加工するものであるから、雄ネ
ジ部のネジ山を凹凸組織のフィラメントで、即ち、フィ
ラメントが切断されることなく入り込むネジ山を形成し
得る。

【００２０】凹凸組織のフィラメントをネジ傾斜角度に
合わせて設ければ、雄ネジ部のネジ山に凹凸組織のフィ
ラメントを密に入り込ませ、そのフィラメントで雄ネジ
部を形成し得る。その結果、雄ネジ部の強度が飛躍的に
向上し、ネジ山の損傷も無くし得る。また雄ネジ部は切
削加工が不要で、簡単な仕上加工のみを施すものである
から、切削加工による工具の消耗や粉塵害も著しく減少
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＦＲＰ製ボルトの構造例を示す分解正面図であ
る。

【図２】頭部を分離した一部切欠正面図である。

【図３】本発明によるボルトの構造を示す拡大断面図で
ある。

【図４】雄ネジ部の縦断面図である。

【図５】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）本発明ボルト
の製造工程図である。

【図６】紐による凹凸組織の形成例を示す斜視図であ
る。

【図７】テープによる凹凸組織の形成例を示す斜視図で
ある。

【図８】筒状紐の斜視図である。

【図９】（Ａ）（Ｂ）ネジ素材の加工例を示す要部断面
図である。

【図１０】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）従来ボルトの製造工程図
と、その要部拡大断面図である。

【符号の説明】１，11 フィラメント２芯材３凹凸組織 3A 筒状紐、3B 紐、3C テープ４芯体５合成樹脂液６ネジ素材７ネジ体、7a 雄ネジ部、7b 胴部、7c 首部８ネジ山９頭部 17 ボルトＢ工具、Ｅ丸棒、Ｄ割金型、d1，d2 上下金型Ｒネジ径、θ ネジ傾斜角度

フロントページの続き (72)発明者田島勲大阪府大阪市西区新町１丁目６番22号双和化成株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フィラメント（１）を集合した芯材
（２）と、その外周に設けるフィラメント（11）より成
る凹凸組織（３）にて芯体（４）が構成され、その芯体
（４）と、これに含浸する合成樹脂液（５）にてネジ素
材（６）が構成され、適宜硬化したネジ素材（６）より
ネジ体（７）が形成され、ネジ体（７）の雄ネジ部（7
a）を凹凸組織（３）のフィラメント（11）で形成した
繊維強化合成樹脂製ボルト。
【請求項２】凹凸組織（３）がフィラメント（11）よ
り成る筒状紐（3A）で構成され、ネジ素材（６）がネジ
径（Ｒ）より僅かに太く、該ネジ素材（６）よりネジ体
（７）が圧縮加工され、筒状紐（3A）のフィラメント
（11）が雄ネジ部（7a）のネジ山（８）に入り込む請求
項１記載の繊維強化合成樹脂製ボルト。
【請求項３】凹凸組織（３）を雄ネジ部（7a）のネジ
傾斜角度（θ）に合わせて設け、雄ネジ部（7a）の先に
丸棒状胴部（7b）が連続形成され、雄ネジ部（7a）と胴
部（7b）に仕上げ加工を施した請求項１、又は２記載の
繊維強化合成樹脂製ボルト。