JPH0811221A - 繊維強化樹脂成形品のフィラメントワインディング法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 【構成】繊維強化樹脂成形品のフィラメントワインディ
ングにおいて、繊維の巻き付け角が小の場合でも、フィ
−ドアイを変更することなく、同一のフィ−ドアイで繊
維を充分に均一な分布で、しかも毛羽立ちや糸切れを排
除して巻き付けることを可能とするフィラメントワイン
ディング法を提供する。 【構成】フィ−ドアイ２のスリット２１，…に送られて
くる樹脂含浸繊維３０を含む面に垂直な軸心の周りにフ
ィ−ドアイ２を回動可能とし、フィ−ドアイ２を回動さ
せて上記スリット２１，…の横一列方向ｘ’とフィ−ド
アイを通過した樹脂含浸繊維３１との間の角度θを繊維
の巻き付け角度βよりも大とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は繊維強化樹脂成形品の製
造方法、詳しくは、フィラメントワインディング法によ
る製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】繊維強化樹脂成形品を成形する場合、未
硬化樹脂を含浸した繊維、例えば、ロ−ビング（多数本
のフィラメントを集束したストランドを数１０本程度引
き揃えたもの）をフィ−ドアイの繊維引き通し間隙に一
条あて引き通し、これらの通過繊維の多条を回転中のマ
ンドレルに、上記フィ−ドアイを該マンドレルに沿い往
復移動させつつ巻き付ける方法、すなわち、フィラメン
トワインディング法を使用することがある。

【０００３】従来、上記フィ−ドアイとしては、図９に
示すように、基台２３’にガイドピン取付け用枠２５’
を固定し、この枠２５’にマンドレルの回転軸方向に直
交するガイドピン２４’を複数本、所定の間隔で取付け
たもの、マンドレルの回転軸方向に直交するピンを基台
に直接に複数本、所定の間隔で横一列に立設したもの等
が公知であり（例えば、特公平５−５４４１６号公
報）、従来のフィラメントワインディングにおいては、
各ピン間のスリット２１’に樹脂含浸ロ−ビングを通
し、ピンの並設方向とフィ−ドアイの走行方向とを並行
にして、即ち、フィ−ドアイを水平に保持してフィ−ド
アイを往復走行させている。

【０００４】

【発明が解決しようとするとする課題】上記フィラメン
トワインディングにおいて、フ−プ巻きの場合は、図１
０の（イ）（平面説明図）並びに図１０の（ロ）〔図１
０の（イ）におけるロ−ロ断面説明図〕に示すように、
ピン２４’，２４’間での繊維３１’の分布が一様であ
っても、ヘリカル巻きの場合は、図１１の（イ）（平面
説明図）並びに図１１の（ロ）〔図１１の（イ）におけ
るロ−ロ断面説明図〕に示すように、繊維３１’の巻き
付け角βに応じ繊維の方向がピン２４’において変化
し、繊維張力ｆのために、繊維にフィ−ドアイ２’の走
行方向とは逆方向の分力ｆcosβが作用するので、ピン
２４’，２４’間の繊維３１’がフィ−ドアイ２’の走
行方向とは逆方向に寄せられて偏在し、かかる偏在状態
のままでマンドレルに巻き付けられていくので、巻き付
け繊維分布の不均一化が惹起され、ボイド含有率の増
大、製品強度の低下等が招来される。

【０００５】かかる不具合は、巻き付け角が小となるに
従い、ピン間隔の小なるフィ−ドアイを使用すれば解消
可能であるが、巻き付け角が異なるごとにフィ−ドアイ
を交換し、繊維量を調整する必要があり、やっかいであ
り、また、マンドレル１回転当たりの繊維巻き付け量も
減少するので、かかる点からも、製造速度の低下が招来
される。

【０００６】更に、上記フィラメントワインディングに
おいては、分力ｆcosβが側圧として作用し、巻き付け
角βが小の場合、その側圧が大となり、繊維が強く擦ら
れて破断細片が発生し、繊維の毛羽立ちや糸切れが発生
し易く、かかる点からも、製品強度の低下、製造速度の
低下が招来される。

【０００７】本発明の目的は、繊維強化樹脂成形品のフ
ィラメントワインディングにおいて、繊維の巻き付け角
が小の場合でも、フィ−ドアイを交換することなく、同
一のフィ−ドアイで繊維を充分に均一な分布で、しかも
毛羽立ちや糸切れを排除して巻き付けることを可能とす
るフィラメントワインディング法を提供することにあ
る。

【０００８】更に、本発明の目的は、各層の繊維巻き付
け角度が異なる多層の繊維強化樹脂成形品のフィラメン
トワインディングにおいて、全層のワインディングを共
通のフィ−ドアイで各層の繊維分布の均一性を充分に保
証し、しかも毛羽立ちや糸切れを排除しつつ行うことを
可能とするフィラメントワインディング法を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る繊維強化樹
脂成形品のフィラメントワインディング法は、横一列に
一定の間隔で硬化性樹脂含浸繊維引き通し用スリットを
有し、送られてくる樹脂含浸繊維を上記スリットに通過
させるフィ−ドアイをマンドレルの回転軸線の方向に往
復移動させつつ、上記フィ−ドアイを通過した樹脂含浸
繊維を回転中のマンドレルに巻き付けていった後に樹脂
を硬化させる、成形品の製造方法であり、上記スリット
に送られてくる樹脂含浸繊維を含む面に垂直な軸心の周
りにフィ−ドアイを回動可能とし、フィ−ドアイを回動
させて上記スリットの横一列方向とフィ−ドアイを通過
した樹脂含浸繊維との間の角度を繊維の巻き付け角度よ
りも大とすることを特徴とする構成である。

【００１０】以下、図面を参照しつつ本発明の構成を説
明する。図１は本発明に係るフィラメントワインディン
グ法を示す平面説明図である。図１において、１はマン
ドレルを示している。２はフィ−ドアイを示し、横一列
に一定の間隔ａでスリット２１，…を有し、ア−ム状台
板２２の先端に取り付けられ、スリット２１，…の横一
列の方向ｘ’の台板２２の長手方向ｙ’との間の角度が
直角とされ、台板後端のガイドロ−ル（図示されていな
い）を経て通常、台板上に沿い一直線状で送られてくる
繊維３０，…がスリット２１，…を通過し、台板２２が
該台板に垂直な軸心に対し、従って、スリット２１，…
に送られてくる繊維３０，３０…を含む面に垂直な軸心
の周りに回動可能とされている。

【００１１】図１において、３１，…はフィ−ドアイ２
を通過させた樹脂含浸繊維を示し、マンドレル１（回転
数ｎ、半径ｒ）にフィ−ドアイ２をマンドレル１の回転
軸線方向Ｘに走行させつつ（走行速度ｖ）巻き付けてお
り、βは巻き付け角を示し、tanβ＝２πｒｎ／ｖで与
えられる。

【００１２】図１において、フィ−ドアイ２を回動さ
せ、上記スリット２１，…の横一列方向ｘ’とフィ−ド
アイ２を通過した樹脂含浸繊維３１との間の角度θを繊
維の巻き付け角度βよりも大としてあり、そのフィ−ド
アイ２の回動角はγで示している。

【００１３】図１において、点線はフィ−ドアイ２の回
動角γが０の場合を示している。図１において、樹脂含
浸繊維３１がスリット２１を通過する際、当該繊維３１
がフィ−ドアイ２の走行方向Ｘとは反対方向に片寄らさ
れる分力ｆ₁を受け、繊維の張力をｆとすれば、 ｆ₁＝ｆcos（β＋γ） で与えられる。

【００１４】而して、フィ−ドアイのスリットの横一列
方向ｘ’とマンドレル回転軸線との間の角度γ（以下、
フィ−ドアイの傾き角という）が０⁰の場合（フィ−ド
アイの上記方向ｘ’とマンドレル回転軸線とが並行な場
合）、スリットを通過する樹脂含浸繊維を片寄らせる分
力は、ｆcosβで与えられ、この分力は巻き付け角βが
０に近づく程大きくなっていく。

【００１５】しかし、巻き付け角βが０に近くても、フ
ィ−ドアイ２のスリット２１，…の横一列方向ｘ’とフ
ィ−ドアイを通過した樹脂含浸繊維３１との間の角度θ
を繊維の巻き付け角度βよりも大とするようにフィ−ド
アイ２を傾けた場合、即ち、上記の角度γが正の場合、
樹脂含浸繊維がスリットを通過する際、フィ−ドアイの
走行方向とは反対方向に片寄らされる上記の分力はｆco
sγとなり、９０⁰に近づけるに従い、その分力を小にで
きる。而して、この分力を樹脂含浸繊維の上記片寄り移
動に対する摩擦力よりも小にすれば、その片寄りを防止
できる。この場合、式から、角度（β＋γ）を９０⁰
にすれば、分力を０にでき最も好ましいが、通常のヘリ
カル巻きの場合（β＝２０⁰〜７０⁰）、γ＝４５⁰とし
ても本発明の目的を満足に達成できる。

【００１６】本発明に係るフィラメントワインディング
法によれば、巻き付け角が小のヘリカル巻きでも、フィ
−ドアイ２の傾き角γを調整することにより、式で示
される繊維の片寄りを発生させる力を低減でき、ヘリカ
ル巻きにおける巻き付け繊維の分布の均一性を充分に保
持できる。

【００１７】本発明によれば、巻き付け角の異なる繊維
強化樹脂成形品をフィラメントワインディングする場
合、各巻き付け角に対し、後述の標準寸法のスリットの
もとで巻き付け繊維の分布を均一にできるフィ−ドアイ
の傾き角を予め求めておき、共通の標準のフィ−ドアイ
を使用して、それらの繊維強化樹脂成形品を成形するこ
とができる。

【００１８】本発明によれば、各層の巻き付け角度が異
なる多層の繊維強化樹脂成形品をフィラメントワインデ
ィングする場合、各層の巻き付け角に対し、後述の標準
寸法のスリットのもとで巻き付け繊維の分布を均一にで
きるフィ−ドアイの傾き角を予め求めておき、全層を途
中でフィ−ドアイを交換することなく連続の作業でフィ
ラメントワインディングすることができる。

【００１９】上記スリットの標準寸法は、引き通す繊維
の番手によって異なるが、通常、高さが３〜２０ｍｍ、
厚みが２〜８ｍｍに設定される。上記フィ−ドアイ２に
は、図２に示すように、基台２３の上面に例えば板状の
ガイド２４を一定の間隔で並設し、基台２３の両端に柱
部２５を設け、並設ガイド２４，…のマンドレル側にお
いて、ほぼ円柱状の横バ−２６を上下に配置し、これら
の横バ−２６を柱部２５にピンで固定し、隣合うガイド
と上下の横バ−とで囲まれた空間をスリットしたものを
使用することができる。

【００２０】上記ガイド２４には、図３の（イ）に示す
ように、厚さｔが２〜５ｍｍ、奥行きｓが５〜２０ｍｍ
の平板、または図３の（ロ）に示すように、前後端厚さ
ｔが２〜６ｍｍ、両側曲面の曲率半径が５０ｍｍ以上、
奥行きｓが５〜２５ｍｍの曲面板を使用することができ
る。

【００２１】本発明に係るフィラメントワインディング
法により繊維強化樹脂成形品を製造するには、フィ−ド
アイを除き公知のフィラメントワインディング設備を使
用でき、図４はその設備の一例を示している。

【００２２】図４において、４１，…は繊維供給ボビン
を、４２は樹脂含浸槽を、４３は含浸ロ−ルを、１はマ
ンドレルを、２はフィ−ドアイをそれぞれ示し、フィラ
メントワインディングにあたっては、マンドレル１の回
転により繊維３をボビン４１から引き出し、更に、樹脂
含浸槽４２に通して樹脂を含浸し、次いでこの樹脂含浸
繊維をフィ−ドアイ２を往復走行させつつマンドレル１
に巻き付けていく。

【００２３】このフィラメントワインディングによる樹
脂含浸繊維の成形後は、通常、成形体をマンドレルと共
に加熱炉に搬入して硬化し、脱型のうえ製品を得る。上
記繊維の形態としては、通常、ロ−ビングが使用される
が、側圧を受けて変形するものの全てを対象にでき、ロ
−ビングクロステ−プ、ガラスクロステ−プ、すだれテ
−プ、チョップドストランドテ−プ、コンティニュアン
ステ−プ等のテ−プ状のものの使用も可能である。ま
た、繊維の種類としては、ガラス繊維や炭素繊維等の無
機繊維、アラミド繊維やポリエチレンテレフタレ−ト繊
維等の有機繊維を使用できるが、機械的強度とコストの
両面からして、ガラス繊維が好適である。

【００２４】上記の硬化性樹脂には、通常、不飽和ポリ
エステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノ−ル樹脂、
エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が使用されるが、紫外線
硬化性樹脂の使用も可能である。

【００２５】上記フィ−ドアイ２については、図５にお
いてフィ−ドアイ２のスリット２１に送られてくる繊維
３０を含む面に垂直な軸線の周りにフィ−ドアイ２を回
動可能とすること（Ｖ方向回転）、並びにマンドレル回
転軸（Ｘ軸方向）方向に往復移動可能とすることが不可
欠である。更に、通常は、マンドレル１に近接離反する
Ｚ軸方向移動、垂直上下のＹ軸方向移動並びにマンドレ
ル回転軸を含む鉛直面に垂直な軸線の周りの回動（Ｕ方
向回転）等も可能とされている。

【００２６】このフィ−ドアイの移動・回転の制御は、
マンドレルの形状や運動パタ−ンに応じて相違し、マン
ドレルの形状や運動パタ−ンが複雑になる場合は、コン
ピュ−タ−により予め定めたプログラムに従って制御す
ることが好ましい。

【００２７】本発明に係るフィラメントワインディング
法は、各種の管状製品の製造に使用でき、直線管状製品
の他、曲管状製品や分岐管状製品の製造にも使用でき
る。図６の（イ）は、曲管状製品の製造に使用されるマ
ンドレルの一例を示し、ほぼ中央で曲成されて左右対称
の曲成部５１が形成され、内部が中空とされ、両端に端
面部５２，５２が着脱可能に取り付けられ、各端面部５
２のほぼ中央に軸５３が突設され、曲成部５１の中央が
内面側からの着脱可能な結着により左右に分割可能とさ
れており、端面部５２を脱離し、内面側からその分割部
の結合（通常、ボルト締結）を解除することにより左右
に分割することができる。

【００２８】上記マンドレルの両端には、フィラメント
ワインディングの方向を反転する際、巻回層の巻き崩れ
を防止するための繊維係止用ピンが突設されているが、
図示はされていない。

【００２９】上記において、曲管状製品の少なくとも一
端に管受け口部（パッキング装着溝や抜け止めリング装
着溝を有していてもよい）を設ける場合は、受け口成形
用の分割型をマンドレルの少なくとも一端に着脱自在に
装着することができる。

【００３０】図６の（ロ）は、上記マンドレルを装備し
た巻き付け装置を示し、対向する回転軸５４１，５４２
に円弧状ガイドア−ム５５が取り付けられ、マンドレル
両端の各軸５３にガイドシュ−５３１が取り付けられ、
各ガイドシュ−５３１が各円弧状ガイドア−ム５５に摺
動可能に支承され、上記の両円弧状ガイドア−ム５５，
５５の円弧中心とマンドレル５０の中心とがほぼ一致さ
れ、また、上記回転軸５４１，５４２を結ぶ線が両円弧
状ガイドア−ム５５，５５の円弧中心を通過している。
マンドレル５０を円弧状ガイドア−ム５５をガイドとし
て回動させるために、両円弧状ガイドア−ムの少なくと
も一方側において、マンドレルの軸と円弧状ガイドア−
ムとの間に、圧力式伸縮シリンダ−が連結されている
が、図示はされていない。

【００３１】上記巻き付け装置を用いて本発明により上
記マンドレルに樹脂含浸繊維を巻き付けるには、図７の
（イ）に示すように、マンドレル５０の一端側の軸５３
を両回転軸５４１，５４２と同一軸線上に位置させ、回
転軸５４１の駆動でマンドレル５０を所定の回転速度で
回転させる共に、フィ−ドアイ２を上記した所定の傾き
角度αのもとでＸ軸方向（回転軸の軸方向）に所定の速
度で走行させて、マンドレルの左半部のフィラメントワ
インディングを進めていく。

【００３２】マンドレルの左半部のフィラメントワイン
ディングを終了すれば、図７の（ロ）に示すように、マ
ンドレル５０を回動させ、図７の（ハ）に示すようにマ
ンドレル５０の他端側の軸５３を両回転軸５４１，５４
２と同一軸線上に位置させ、マンドレル５０の右半部の
フィラメントワインディングを進めていく。

【００３３】マンドレルの右半部のフィラメントワイン
ディングを終了したのち、フィ−ドアイの走行方向を反
転し、この反転中に、フィ−ドアイの傾き角を上記の傾
き角に対し負の角度にし、更に、上記とは逆の図７の
（ハ）⇒図７の（ロ）⇒図７の（イ）の順序で逆方向の
フィラメントワインディングを行っていく。

【００３４】本発明はＴ字型管継手（主管部の中央から
枝管部が突設され、各受口の内面にゴムリング装着溝や
止めリング装着溝が形成されている）の製造にも使用で
き、この場合、金型には、主管形成部と枝管成形部に分
離可能であり、各成形部を縮径可能なセグメント構造と
したものを用いることができる。

【００３５】本発明によりこのＴ字型マンドレルに樹脂
含浸繊維を巻き付けるには、まず、図８の（イ）に示す
ように、枝管形成部６１の頭部に巻き付け装置の駆動軸
側チャック６１０を、主管成形部６２の背面中央部位に
巻き付け装置の従動軸側心押し部６２０をそれぞれ当接
してマンドレルを巻き付け装置の軸間に挾持し、駆動軸
６１１でマンドレルを所定の回転数速度で回転させる共
に、フィ−ドアイを正負の所定の傾き角度のもとでＸ軸
方向（回転軸の軸方向）に所定の速度で往復走行させ
て、マンドレルの枝管形成部６１のフィラメントワイン
ディングを進めていく。

【００３６】マンドレルの枝管形成部６１のフィラメン
トワインディングを終了すれば、上記枝管形成部６１の
挾持を解除し、図８の（ロ）に示すように、マンドレル
の主管部６２の両端頭部を駆動軸側チャック６１０と従
動軸チャック６２１とで挾持し、駆動軸６１１でマンド
レルを所定の回転数速度で回転させる共に、フィ−ドア
イを正負の所定の傾き角度のもとでＸ軸方向（回転軸の
軸方向）に所定の速度で往復走行させて、マンドレルの
主管形成部６２のフィラメントワインディングを進めて
いく。

【００３７】なお、マンドレルの材質としては、剛性が
高く、かつ軽量なものが好適であり、例えば、軟鋼、ス
テンレス、アルミニウム、ジュラルミン等の金属型、ウ
レタンゴム等のゴムやポリプロピレン、ポリエチレン等
のプラスチックで成形したブロ−型等を使用できる。

【００３８】

【作用】図１に示すように、フィ−ドアイ２を角度γで
回動させてフィ−ドアイ２のスリット２１，…の横一列
方向ｘ’とフィ−ドアイ２を通過した樹脂含浸繊維３１
との間の角度θを繊維の巻き付け角度βよりも大とする
と、樹脂含浸繊維がスリット２１を通過する際、フィ−
ドアイ２の走行方向とは反対方向に片寄ろうとする力ｆ
₁は、繊維の張力をｆとすれば、 ｆ₁＝ｆcos（β＋γ） で与えられる。

【００３９】従って、角度（β＋γ）をほぼ９０⁰にす
るように、巻き付け角βに応じ、フィ−ドアイ２の傾き
角γを設定することにより、即ち、β＝９０⁰のフ−プ
巻きのときは、γを０に、βが０に近いときは、γを９
０⁰近くに設定することにより、スリット２１内での繊
維の片寄りを防止できる。

【００４０】

【実施例】

〔実施例１〕製造した繊維強化樹脂成形品は呼び径２５
０の４５⁰ベンド管である。

【００４１】硬化性樹脂組成物には、オルソ系不飽和ポ
リエステル樹脂（スチレン含有量は約４０重量％であ
る。また、硬化促進剤として６％ナフテン酸コバルトを
含有している）１００重量部、メチルエチルケトンパ−
オキサイド（硬化剤）０．７重量部を使用し、繊維には
ガラス繊維ロ−ビング（番手４５０００ｇ／ｋｍ）を使
用した。

【００４２】マンドレル並びに巻き付け装置には図６の
（イ）並びに（ロ）に示すものを使用し、図７に示した
要領でフィラメントワインディングを行った。まず、巻
き付け角β＝９０⁰、フィ−ドアイの傾き角γ＝０⁰でフ
−プ巻きを施し、次いで、フィ−ドアイの傾き角γを４
５⁰に調整し、巻き付け角β＝６０⁰でマンドレルの一端
から他端に向けて巻き付けていき、マンドレル他端側で
の折り返し中にフィ−ドアイの傾き角γを−４５⁰に調
整し、更にマンドレルの他端側から一端側に向け巻き付
け角β＝−６０⁰で巻き付けてヘリカル巻きを施した。

【００４３】このようにして、曲りマンドレルにフィラ
メントワインディングを施したのち、繊維強化樹脂成形
品をマンドレルと共に硬化炉に搬入し、温度８０℃，２
時間で硬化を行い、脱型して繊維強化樹脂製ベンド管を
製作した。

【００４４】ベンド管の製作箇数は２０箇とした。 〔比較例１〕実施例１に対し、フィ−ドアイの傾き角γ
の調整を行わず、γ＝０とした以外、実施例１に同じと
した。

【００４５】〔比較例２〕実施例１に対し、フィ−ドア
イの傾き角γの調整を行わず、γ＝０とし、また、ガイ
ド板に代え直径２ｍｍの円形ピンを使用した以外、実施
例に同じとした。

【００４６】上記において、比較例では巻き付けた繊維
の分布の不均一化が目立ち、特に、比較例２では、フィ
−ドアイのスリット間を仕切る円形ピンが撓んで繊維の
供給状態が著しく不安定であり、ピンに繊維屑が堆積
し、１２箇目の製品製造中に繊維が断線した。しかし、
実施例品においては、巻き付け繊維の均一性は頗る良好
であり、繊維の巻き付け折り返し時においても、繊維の
張力状態は極めて安定であり、スリットでの繊維屑の堆
積は観られず、製品２０箇とも繊維の断線なく、連続製
造できた。

【００４７】また、実施例品並びに比較例品につき、静
水圧４０ｋｇ／ｃｍ²の耐内圧試験を行ったところ、実
施例品では、２０箇全てが合格した。これに対し、比較
例品１では、２０箇中１４個が不合格であり、比較例２
では、２０箇中１７個が不合格であった。

【００４８】〔実施例２〕製造した繊維強化樹脂成形品
は呼び径１５０のＴ字型管継手であり、管受口内面に
は、ゴムリング装着溝並びに止めリング装着溝が設けら
れている。

【００４９】硬化性樹脂組成物並びに繊維には実施例１
の場合と同じものを使用した。フィ−ドアイについて
は、ガイド板に厚み３ｍｍ，奥行き１０ｍｍの平板を用
いた以外、実施例１と同じとした。

【００５０】まず、図８の（イ）に示すように、Ｔ字型
マンドレルの枝管部形成部６１のフィラメントワインデ
ィングを行った。この枝管部形成部６１のフィラメント
ワインディングにおいては、最初に、交差部を除く巻き
枝管部形成部６１に付け角β＝９０⁰、フィ−ドアイの
傾き角γ＝０⁰でフ−プ巻きを施し、次いで、フィ−ド
アイの傾き角γを４５⁰に調整し、マンドレルの一端か
ら交差部に向け交差部を含めて巻き付け角β＝３０⁰で
巻き付け、マンドレル交差部での折り返し中にフィ−ド
アイの傾き角γを−４５⁰に調整し、更にマンドレルの
交差部から一端に向け巻き付け角β＝−３０⁰で巻き付
けてヘリカル巻きを施し、次いで、フィ−ドアイの傾き
角γを４５⁰に調整し、マンドレルの一端から交差部に
向け、巻き付け角β＝７０⁰で巻き付け、マンドレル交
差部での折り返し中にフィ−ドアイの傾き角γを−４５
⁰に調整し、更にマンドレルの交差部から一端に向け、
巻き付け角β＝−７０⁰で巻き付けてヘリカル巻きを施
し、次いで、交差部を除く枝管部形成部６１に上記のフ
−プ巻きを再度施した。

【００５１】このようにして、Ｔ字型マンドレルの枝管
部形成部６１のフィラメントワインディングを行ったの
ち、図８の（ロ）に示すように、Ｔ字型マンドレルの主
管部形成部６２のフィラメントワインディングを、交差
部を含む主管部形成部６２のβ＝９０⁰，γ＝０⁰のフ−
プ巻き、交差部を含む主管部形成部６２のβ＝±３
０ ⁰，γ＝±４５⁰のヘリカル巻き、交差部を含む主管部
形成部６２のβ＝±７０⁰，γ＝±４５⁰のヘリカル巻
き、交差部を含む主管部形成部６２のβ＝９０⁰，γ＝
０⁰のフ−プ巻きで行った。

【００５２】このようにして、同一のフィ−ドアイを使
用し、Ｔ字型マンドレル全体のフィラメントワインディ
ングを行ったのち、繊維強化樹脂成形品をマンドレルと
共に硬化炉に搬入し、温度８０℃，２時間で硬化を行
い、脱型してＴ字型繊維強化樹脂製管継手を製作した。

【００５３】〔比較例３〕実施例２に対し、フィ−ドア
イの傾き角γの調整を行わず、γ＝０とした以外、実施
例２に同じとした。

【００５４】〔比較例４〕実施例２に対し、フィ−ドア
イの傾き角γの調整を行わず、γ＝０とし、また、ガイ
ド板に代え直径２ｍｍの円形ピンを使用した以外、実施
例２に同じとした。

【００５５】上記比較例３並びに４では、比較例１，２
と同様、巻き付け繊維の分布の不均一化が目立ち、特
に、比較例４では、比較例２と同様、フィ−ドアイのス
リット間を仕切る円形ピンが撓んで繊維の供給状態が著
しく不安定であり、ピンに繊維屑が堆積し、１８箇目の
製品製造中に繊維が断線した。しかし、実施例２におい
ては、実施例１と同様、巻き付け繊維の均一性が頗る良
好であり、繊維の巻き付け折り返し時においても、繊維
の張力状態が極めて安定であり、スリットでの繊維屑の
堆積は観られず、製品２０箇とも繊維の断線なく、連続
製造できた。

【００５６】また、実施例２並びに比較例３，４の製品
につき、上記と同様、静水圧４０ｋｇ／ｃｍ²の耐内圧
試験を行ったところ、実施例品では、２０箇全てが合格
したが、比較例３では、２０箇中１５個が不合格であ
り、比較例４では、２０箇中１８個が不合格であった。

【００５７】

【発明の効果】本発明に係る繊維強化樹脂製品のフィラ
メントワインディング法によれば、ヘリカル巻きの場合
でも、同一フィ−ドアイの使用のもとで、フ−プ巻きの
場合と同様、繊維の巻き付け分布を充分均一にでき、ボ
イドがなく、機械的強度の優れた繊維強化樹脂成形品を
成形できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す説明図である。

【図２】本発明において使用するフィ−ドアイの一例を
示す説明図である。

【図３】図２のフィ−ドアイに使用するガイド板の異な
る例を示す斜視図である。

【図４】本発明において使用するフィラメントワインデ
ィング装置の一例を示す説明図である。

【図５】本発明において使用するフィ−ドアイの運動方
向を示す説明図である。

【図６】図６の（イ）は本発明において使用するマンド
レルの一例を、図６の（ロ）は同マンドレルの回転装置
の一例をそれぞれ示す正面図である。

【図７】図６のマンドレル並びに回転装置を使用しての
フィラメントワインディングの作業手順を示す説明図で
ある。

【図８】Ｔ字型マンドレルを使用しての本発明の実施例
の作業手順を示す説明図である。

【図９】従来のフィ−ドアイを示す斜視図である。

【図１０】図１０の（イ）は、従来のフィラメントワイ
ンディング法によるフ−プ巻きを示す平面説明図、図１
０の（ロ）は図１０の（イ）におけるロ−ロ断面図であ
る。

【図１１】図１１の（イ）は、従来のフィラメントワイ
ンディング法によるヘリカル巻きを示す平面説明図、図
１１の（ロ）は図１１の（イ）におけるロ−ロ断面図で
ある。

【符号の説明】

１ マンドレル Ｘ マンドレル回転軸線方向 ２ フィ−ドアイ ２１ スリット ２２ 基台 ２４ ガイド板 ２６ 横バ− ｘ’ スリットの横一列方向 ３０ スリットに送られてくる繊維 ３１ 樹脂含浸繊維 β 巻き付け角 γ フィ−ドアイの傾き角

───────────────────────────────────────────────────── 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 // Ｂ２９Ｋ 101:10 105:08

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】横一列に一定の間隔で硬化性樹脂含浸繊維
   引き通し用スリットを有し、送られてくる樹脂含浸繊維
   を上記スリットに通過させるフィ−ドアイをマンドレル
   の回転軸線の方向に往復移動させつつ、上記フィ−ドア
   イを通過した樹脂含浸繊維を回転中のマンドレルに巻き
   付けていった後に樹脂を硬化させる、成形品の製造方法
   であり、上記スリットに送られてくる樹脂含浸繊維を含
   む面に垂直な軸心の周りにフィ−ドアイを回動可能と
   し、フィ−ドアイを回動させて上記スリットの横一列方
   向とフィ−ドアイを通過した樹脂含浸繊維との間の角度
   を繊維の巻き付け角度よりも大とすることを特徴とする
   繊維強化樹脂成形品のフィラメントワインディング法。