JPH08216267A - 複合材料の中空製品用組合式心型 - Google Patents

複合材料の中空製品用組合式心型

Info

Publication number
JPH08216267A
JPH08216267A JP7018228A JP1822895A JPH08216267A JP H08216267 A JPH08216267 A JP H08216267A JP 7018228 A JP7018228 A JP 7018228A JP 1822895 A JP1822895 A JP 1822895A JP H08216267 A JPH08216267 A JP H08216267A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hollow
tube
outer diameter
core
conical
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.)
Pending
Application number
JP7018228A
Other languages
English (en)
Inventor
Rin Chin-Ai
リン チン−アイ
Rin U Shun
ウ シュン−リン
Riu Ron-Shain
リウ ロン−シャイン
Chu Gu-Don
チュ グウ−ドン
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.)
Industrial Technology Research Institute ITRI
Original Assignee
Industrial Technology Research Institute ITRI
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
Priority claimed from TW83111712A external-priority patent/TW259747B/zh
Priority to US08/381,038 priority Critical patent/US5580416A/en
Application filed by Industrial Technology Research Institute ITRI filed Critical Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority to JP7018228A priority patent/JPH08216267A/ja
Priority to DE19506743A priority patent/DE19506743C1/de
Priority to US08/510,454 priority patent/US5645668A/en
Publication of JPH08216267A publication Critical patent/JPH08216267A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/32—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core on a rotating mould, former or core
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C53/82—Cores or mandrels
    • B29C53/821—Mandrels especially adapted for winding and joining
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C53/82—Cores or mandrels
    • B29C53/821—Mandrels especially adapted for winding and joining
    • B29C53/824—Mandrels especially adapted for winding and joining collapsible, e.g. elastic or inflatable; with removable parts, e.g. for regular shaped, straight tubular articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/44—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with means for, or specially constructed to facilitate, the removal of articles, e.g. of undercut articles
    • B29C33/48—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with means for, or specially constructed to facilitate, the removal of articles, e.g. of undercut articles with means for collapsing or disassembling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 所要製品の形状の需要に応じて異なった心型
の形状に変化できる組合式心型を提供する。 【構成】 主軸管２０の両端に嵌着し、嵌着側のスリー
ブの外径が比較的小径であり、これと反対側端のスリー
ブの外径が比較的大径的である円錐形スリーブ２１，２
２とを備えてなり、円錐形スリーブ２１，２２の内径が
嵌着される主軸管２０の外径よりも大きく作られてお
り、この円錐形スリーブ２１，２２に外力を加えると該
主軸管２０から抜き出せる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は心型に関し、特に、フィ
ラメントウインディングプロセスに使用される組合式心
型に関する。
【０００２】
【従来の技術】フィラメント巻回法は繊維バンドルを引
伸して整一に揃わせ、樹脂タンク中で樹脂を含浸した
後、規則的に回転する心型に巻回させて、所定のパター
ン、厚さ及び重さにし、硬化後離型または離型後さらに
硬化して成形する成形法である。
【０００３】早期のフィラメント巻回法は主として円柱
形製品の製造に用いられ、例えばロケットのエンジンケ
ーシング、圧力容器、水中用フロート、貯蔵タンク、円
管、自動車の羽根ばね、ミサイル円錐形頭部、宇宙船の
翼、エアプレンの機体、及びその他航空工業部品等の製
造に応用されている。樹脂に含浸された繊維フィラメン
トは所定のパターンに心型に巻回された後、加熱して心
型の樹脂を硬化成型させる。その後、不要になった心型
を取出す必要があるため、心型は可溶性又は樹脂硬化温
度よりもやや高い低溶点の材質を使用し、例えばゴルフ
クラブのように予め対応製品の形状及び寸法をプリセッ
トしなければならない。
【０００４】フィラメント巻回法における炭素繊維ゴル
フクラブの製造プロセスは、先ず、繊維フィラメントを
樹脂タンク中で樹脂に含浸させた後、フィラメント巻回
機を介して所定の巻回パターンで円錐鉄条（即ち、心
型）に巻回させ、これに一層の熱収縮膜を被覆させて各
繊維を樹脂に十分含浸させ、心型に緊密に定型させる。
その後、焼結して硬化成形させた後、元来の収縮膜およ
び心型を除去し無心研磨機により所要の外径に研磨して
ゴルフクラブ一次品とする。
【０００５】しかしながら、その他複雑な外形、断面寸
法の不均一、非軸対称等の直管、運動器材、例えば自転
車のハンドル、バトミントンラケット、テニスラケット
等ではゴルフクラブのように収縮膜で加熱圧縮して硬化
成形できず、なお金型を利用し空気をキャビティに吹き
込んで加圧し硬化成形しなければならない。従って、製
品が硬化成形前に心型を取り出す必要がある。
【０００６】このように、従来のフィラメント巻回法
は、樹脂含浸後の繊維フィラメントを所定のパターンで
取出し可能の心型に巻回させた後、加熱、硬化成形し、
最後にまた心型を取り出す必要があることから、上記複
雑な造形をした製品の製造に適用されない。ところで、
上記特殊造形の製品の製造プロセスについては、通常で
は所定のパターンに巻回させた後、繊維フィラメントが
巻回されている取出可能な心型を、繊維フィラメント内
に含浸された樹脂が粘稠を帯びながら可撓性を具備させ
て粘り付かない程度（樹脂のＢ−stage と称す）に加熱
し、しかる後、心型取出後の予成形品を金型に入れて加
熱し加圧硬化して成形させるようにしている。
【０００７】従って、断面寸法が不均一、非軸対称であ
る直管の製造において最適な心型の設計が要望されてい
る。その代表として抜出可能式心型が設計され、例えば
アメリカ特許第４４４８６２４号、第４６８４４２３号
および第５２５９９０１号が挙げられるが、その構造及
び用途はいずれも本発明と同じくない。
【０００８】なお、業界で採用されている類似な製造プ
ロセスに、図９に示されるように断面が均一な鉄心１０
を主要部とし、この外層に２片又は３片の弧形状の長条
ハウジング１１を被覆した心型が使用されている。この
ような組合構造表面にさらにエアバッグが外装され、既
に樹脂を含浸した繊維フィラメントを所定の巻回パター
ンに形成させてフィラメント巻回機に巻回させる。巻回
を終えると、さらに繊維、弧形状長条ハウジング１１お
よび鉄心１０全体をベイクボックスに入れて樹脂のＢ−
stage 状況に達するまでにベイクする。その後、鉄心１
０を抜き出し中空の長条構造に形成させるが、内層が２
片又は３片の弧形状ハウジング１１で組合せられた長条
構造であるので容易に取外し抜き出せる。すると、一外
層繊維と内層エアバッグの長条体となり、この長条体を
金型内部に入れ、エアを吹き込み加熱して硬化成形させ
る。
【０００９】製品により外径の寸法も異るので長条ハウ
ジングおよびエアバッグに対応するように種類異なる寸
法の鉄心が設計されるが、繊維が緊密に巻回された後の
心型が繊維の張力により緊密に束縛されているので心型
の抜き出しが容易でなく、このために心型の細部設計が
より重要となる。従来ではこの細部設計がよく考慮され
ていなかったので、以下のような課題が存在している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】 均一な断面寸法の構造しか成形できない。 大量な鉄心と弧形状ハウジングを使用しないと量産
できない。および 型の抜出機を必要とするのでコストがアップする。
【００１１】本発明の目的は、所要製品の形状需要に応
じて異なった心型の形状に変化できる組合式心型を提供
することにある。本発明の次の目的は既に巻回された繊
維から容易に心型を抜き出せる組合式心型を提供するこ
とにある。
【００１２】本発明のまた次の目的は量産プロセスに適
用される組合式心型を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の複合材料の中空製品を製造するための組合式
心型は、中空の主軸管と、この主軸管の両端に嵌着し、
嵌着側のスリーブの外径が比較的小径であり、これと反
対側端のスリーブの外径が比較的大径である円錐形スリ
ーブとを備えてなり、前記円錐形スリーブの内径が嵌着
される主軸管の外径よりも大きく作られており、この円
錐形スリーブに外力を加えると該主軸管から抜き出せる
ようにしたことを特徴とするものである。
【００１４】この組合式心型はさらに二つの軸栓を備
え、該心型を巻回機上に掛け渡せるように夫々該中空主
軸の両端に螺着又は嵌着されている。該両軸栓のねじキ
ャップの一つはフィラメント巻回機の快速継手上に係着
され、他の一つは該巻回機のクランパに架設され、該組
合式心型に繊維が巻回できるようにしている。そして、
離型する場合は、既に繊維が巻回された組合式心型をフ
ィラメント巻回機から取外し、両端に螺着又は嵌着され
ている軸栓の一つをエアノズルに取り替え、ここからエ
アを吹き込んで離型を行う。
【００１５】前記主軸管は二つの中空主円管と二つの中
空円柱継手を設けてもよく、夫々該中空主円管の両端に
ねじ切りで締付け又はテーパくさびで嵌着されている。
該２中空円柱管同志はテーパくさびで連結され、その連
結部位の外径が同一であるので連結後整一の中空管とな
る。又、２中空円柱継手の外径は中空主円管の外径より
小さくしており、夫々該２中空主円管に一体に形成され
るか、又はねじ切り等で締付け固定してもよい。
【００１６】又、後述の実施例では該２中空主円管は均
一な断面としているが、当然不均一な断面、例えば中間
が細く、両側が太く、又は中間が太く両側が細い管状、
もしくは中空主円管の連接面の外径が他の部分の外径よ
り小さくするようにしてもよいことは言うまでもない。
又、該中空主円管に複数の通気孔を設けてもよい。この
ようにすれば離型のためにエアを通した時、エアが該通
気孔から逸出し巻回された繊維を押し出すようにするの
で、離型に寄与できる。
【００１７】該組合式心型がエアの吹き込み成形を必要
とする製品の製造に使用される場合、該組合式心型に予
めエアバッグを外装し、これにフィラメントを巻回して
もよい。この場合、心型を抜き出す時はエアバッグも一
緒に取り出される。
【００１８】該組合式心型の２環状スリーブは円錐形で
あってもよく、夫々該２中空円柱継手管の周面部に外嵌
し、この継手管を介して中空主円管の両端に連結されて
いる。円錐形スリーブの比較的小さい断面端の外径は中
空主円管の終端の外径とほぼ同径であり、離型にエアを
吹込む時に少なくとも一つが中空円柱継手管から離脱で
きるようにされている。該２円錐形スリーブの大径の外
端側には突出リングが固着されてあり、これを他の工具
に掛けて引張るとエアの吹込みで離脱されなかったスリ
ーブを引抜くことができる。該２環状スリーブはまた直
円管にしてもよく、夫々該２中空円柱継手管の周面に外
嵌し、この継手管を介して該中空主円管の両端に連結さ
れるが、その外径は該中空主円管の終端の外径よりもや
や大径であり、離型の場合は先ず該中空円柱継手管を外
してから該環状スリーブを取り外す。その中、該２環状
スリーブの材質はプラスチック又はゴム類等の可圧縮性
材質、紙質又は金属フィラメントで巻回してなるもので
ある。
【００１９】該組合式心型は一部の外径を増径するため
にワンセットの長条ハウジングを該中空主円管の一部の
外周面に巻回してもよく、このワンセットの長条ハウジ
ングは２片の半円又は３片の１／３円の弧形片より組合
せてなる。
【００２０】
【作用】本発明の心型は製品の相違により容易にその組
合せを変化できるので心型の抜き取りが簡単にでき、ま
た反復使用できるので量産に寄与される。
【００２１】また、エアの吹き込み、加圧、および加熱
成形の製品を製造する時に予め心型にエアバッグが巻回
されているので心型が簡単に抜き出され、抜き出された
後は予成形品をベイクボックスに入れてＢ−段階までに
ベイクするので同一心型をフィラメント巻回機に掛けて
次のバッツのフィラメント巻回作業を行うことができ
る。
【００２２】
【実施例】以下添付図を参照しながら本発明の好ましい
実施例を詳細に説明する。勿論、本発明の技術手段はこ
れら実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的
思想を逸脱しない限り、種々の修飾と変更が許容され
る。
【００２３】図１（ａ）及び（ｂ）は夫々本発明の心型
組の一実施例を示す見取り図及び伏視図である。図にお
いて２０は中空主軸管であり、上面に通気孔２０７が穿
設され互いにテーパくさびで連結されてなり、その連接
部位の外径が同一である２中空主円管２０１及び２０２
と、外径が該中空主円管２０１及び２０２より小であ
り、且つ夫々ねじ切り又はテーパくさびで該中空主円管
２０１及び２０２の両端に螺着、又は嵌着する２中空円
柱継手２０３及び２０４とを備えてなる。
【００２４】２１，２２は円錐形スリーブであり、傾斜
度（テーパ角度）は好ましくは０．５〜１．５にし、長
さは製品の管径の大きさ及び長さにより決定されると共
に、各スリーブ２１，２２の大径側に凸出リング２１１
及び２２１が突設されてあり、一方小径側の断面端２１
２，２２２の外径は該中空主円管の終端２０１１，２０
２１の外径とほぼ同径であり、該中空主円管２０１，２
０２と連結できるようにされている。２３は針軸であ
り、一端に該中空円柱継手２０３に螺着するためのねじ
切りがあり、他端はフィラメント巻回機のクランパに掛
けえるようにされ、且つ、その中心軸には該中空円柱継
手管２０３の円孔に連通してエアが流通できるように円
孔が穿設されている。２４は固定ねじキャップであり、
一端に他の中空円柱継手管２０４に螺着させるためのね
じ切りがあり、他端はフィラメント巻回機の快速継手に
適するように形成され、フィラメント巻回機台上に掛け
得るようにしてある。２５はエアノズルであり、一端に
該中空円柱継手管２０３に螺着するためのねじ切りがあ
り、他端はエアの吹き込みに供される。２６は少なくと
も一組の長条ハウジングであり、３片の１／３円の弧形
片により構成され、少なくとも一部の中空主円管２０１
及び／又は２０２を被覆して該部分の外径を増径させて
いる。（図４（ａ）（ｂ）参照） 上記組合式心型の実施例の組合及び応用方法を以下に説
明する。
【００２５】先ず、該２中空主円管２０１及び２０２を
連結させ、この両端に夫々中空円柱継手管２０３，２０
４を嵌着させる。次に、この継手管２０３，２０４に夫
々環状スリーブ２１，２２を外嵌して一体に連結してな
る。そして、エアの吹き込み成形を必要とする製品の製
作時には、エアバッグ２７を外装し、針軸２３と固定ね
じキャップ２４で２中空円柱継手管２０３，２０４上に
締着させる（図１（ｂ）参照）。その後、この組合せら
れた全体の心型をフィラメント巻回機上に掛け、所定パ
ターンにフィラメント巻回する。
【００２６】当然ながら、該繊維フィラメント（炭素繊
維又はガラス繊維が常用されている）は先ず樹脂に含浸
してから該組合式心型に巻回する。該環状スリーブ２
１，２２を円錐形状にしたのは、心型の終端が丁度繊維
巻回の回転個所となり、通常比較的多くループを巻回す
る外、比較的緊密に巻回されているので円錐状にする
と、離型時に環状スリーブ２１，２２の離脱が比較的容
易であると共に、巻回された繊維長条終端の開口も比較
的大きくなり、内部の中空主軸管２０の抜き出しに便利
であるからである。フィラメント巻回の終了後、図２に
示されるように離型を行う。離型時には、先ず針軸２３
を外し、代わりにエアノズル２５を取付け、このノズル
２５からエアを中空主円管２０１，２０２に満遍なく行
き渡るように吹き込みながら通気孔２０７から逸出さ
せ、該エアバッグ２７及び繊維を心型組からやや押し離
すと共に、このエアの力で少なくとも環状スリーブ２
１，２２の一方を押し出し、もし他の一方の環状スリー
ブがエアで押し出せなければ繊維張力の比較的小さい時
には手で抜き出し、張力が比較的大きい時には凸出リン
グ２１１又は２２１を図３に示されるように固定環座３
１等の補助工具に引っ掛けて抜き取る。
【００２７】該組合式心型をフィラメント巻回機から取
外して環状スリーブ２１及び２２を抜き出した後は該中
空円柱継手管２０３，２０４が露出してしまい、該繊維
長条の終端開口が該中空円柱継手管２０３，２０４の外
径よりも大きく、且つ、エアバッグ２７及び繊維がエア
の吹き込みによりやや心型から離れて張力が減少されて
いるので、容易に該中空主軸管２０を一端から抜き出
し、又は両端から夫々中空主円管２０１及び２０２を抜
き出すことができる。このほか、継手管２０３又は２０
４のうちの一つを取外し、これに対応する環状２１又は
２２を取外してエアバッグ２７を露出させ、更にエアバ
ッグ２７の一端をつまんでエアを吹き込み、該繊維長条
をエアバッグと一緒に心型組から吹き離す。この後、既
に離型された巻回繊維をベイクボックスに入れて含浸樹
脂がＢ−段階に達するまでベイクし、得られた繊維長条
をエアバッグと一緒に金型内に入れて、通気、加圧、及
び加熱成形して所要の製品を得る。
【００２８】当然ながら、本発明の組合式心型の設計は
離型方式の相違に応じて異なる実施例を有する。その他
の好ましい実施例として、例えば上記の円管フィラメン
トの巻回において、巻回された繊維の張力が小さい場合
は、円錐形スリーブの作用によりもっとも緊密に巻回さ
れた両端の繊維を解除すればエアを吹き込まなくても心
型を抜き出すことができる。この場合、該組合式心型に
おける中空主円管２０１，２０２は通気孔２０７を設計
する必要がなく、且つ／又は該２中空円柱継手管２０
３，２０４も夫々該中空主円管２０１，２０２上に一体
に成形することができる。
【００２９】一方、巻回された繊維の張力が比較的大き
い場合は、両端の２中空円柱継手管２０３，２０４を同
時に引張り、エアを吹き込みながら両中空主円管２０
１，２０２を分離させ摩擦力を減少させて容易に引き離
せるようにする。この場合、該２中空円柱継手管２０
３，２０４は夫々該中空主円管２０１，２０２に一体成
形することができる。
【００３０】また、該組合式心型が中間部が比較的太
く、両端部が比較的細い不均一な断面を必要とする繊維
長条に使用される場合は、図４（ａ）（ｂ）に示される
ように長条ハウジング２６を一部の中空主円管２０１，
２０２の外周に被覆して該部分の外径を増径させ、その
上にエアバッグを被せてフィラメント巻回を行う。該組
の長条ハウジング２６は３片の１／３円の弧形片で組合
せてもよく、又は簡単のために２片の１／２円で組合せ
てもよいことは言うまでもない。離型時は先ず、前記の
方法で環状スリーブ２１，２２及び該中空主軸管２０を
取り出し、さらに３片の弧形片２６を剥離すればよい。
同様に、繊維張力の大きさに応じて該中空主円管２０
１，２０２に通気孔２０７を設ける必要があるか否かを
決定できる。かつ／又は、該２中空円柱継手管２０３，
２０４を夫々該中空主円管２０１，２０２に一体成形さ
せることも可能である。
【００３１】また、該組合式心型が中間部が比較的細
く、両側が比較的大きい不均一断面を必要とする繊維長
条に使用される場合は、予め中空主円管２０１，２０２
を所要の太さにし、その上にエアバッグを被覆してフィ
ラメント巻回を行う。離型時は先ず前記の方法で環状ス
リーブ２１，２２を取り出し、両端の２中空円柱継手管
２０３，２０４を互いに反対方向に引っ張って分離させ
て中空主円管２０１，２０２を抜き出せばよい。同様
に、繊維張力の大きさに応じて該組合式心型における中
空主円管２０１，２０２上に通気孔を設ける必要がある
か否かが決定される。また、該２中空円柱継手管２０
３，２０４を夫々該中空主円管２０１，２０２上に一体
成形させることも可能である。
【００３２】上記のように、先ず少なくとも環状スリー
ブ２１，２２の一つを離脱させてから、該中空主軸管２
０を抜き出す方式を除いた他、もし該環状スリーブ２
１，２２の材質がプラスチック又はゴム類の可圧縮性材
質（図６参照）、もしくは紙質乃至は金属フィラメント
で巻回されてなる場合は、環状スリーブ２１，２２自体
は該２中空円柱継手管２０３，２０４が取出された後、
容易に該中空主円管２０１，２０２から離脱され得るの
で円錐形にする必要がない。
【００３３】又、夫々該２中空円柱継手管２０３，２０
４に外嵌して該中空主円管２０１，２０２に連結し、そ
の外径を該中空主円管２０１，２０２の終端外径よりや
や大きくしたのは、巻回された繊維長条の終端開口を比
較的大きくさせて中空主軸管２０の抜出を容易ならしめ
るためである。また、離型時には、該環状スリーブ２
１，２２が弾性を有していることから、先ず該中空円柱
継手管２０３，２０４を移出するが、この移出は環状ス
リーブ２１，２２の材質により、移出方式が相違する。
例えば、プラスチック管又は紙パイプの場合、やや圧縮
してから引張り出し、金属フィラメントの巻回によりな
るものは金属フィラメントを抜出してから該繊維長条を
抜出す。この場合、該２中空主円管２０１，２０２も一
体成形の形に設計できる。
【００３４】次に図７を参照しながら本発明の他の実施
例を説明する。その不均一な断面寸法の心型設計及び離
型方式は次の通りである。 図７に示されるように、中空主円管８０の中間部は
製品の寸法に応じて縮小され、余の部分は均一断面に設
計されている。
【００３５】 フィラメントの巻回終了後、エアノズ
ルから約２kg／cm2 の圧力空気を吹き込み、この空気は
通気孔８０７より吹き出し巻回された繊維パターンをや
や膨張させる外、空気の吹き込みにより該円錐形スリー
ブ８１又は８２を自動的に弾出させ、一方、弾出されな
いスリーブは手で引張り出す。
【００３６】 円柱継手管８０３，８０４は円錐形ス
リーブ８１又は８２が離脱するとすぐ繊維パターン外に
露出されるが、この時中空主円管８０１，８０２と繊維
パターン間の束縛張力が非常に小さいため、同時に中空
主円管８０１及び８０２を夫々両端から離脱させて引張
り出せば、心型の離脱動作を完成することができる。
【００３７】本実施例における円柱継手管８０３，８０
４は直接中空主円管８０１，８０２に固着できるので螺
着の必要がない。また、フィラメントの巻回後張力が非
常に小さい時は通気孔８０７の必要がなく、直接上記ス
テップ２によりエアを吹き込んで該円錐形スリーブ８１
又は８２を自動的に弾出させればよい。また、手で直接
引張って引き出すこともできる。余はステップの順に進
行すればよい。
【００３８】なお、図８はまたその他の実施例である。
図において中空主円管９０１，９０２は夫々円錐形スリ
ーブ９１，９２と一体成形され、主円管９０１，９０２
は外端に向かって外径が逐次大きくなって円錐形の斜辺
を呈する。そして、該主軸管９０は２個の夫々円錐状端
を有する主円管９０１，９０２により嵌着連結されてい
る。離型時には該主軸管の両端が傾斜度を有しているの
で、既に巻回された繊維パターンから直接主軸管を引き
出し離型することができる。
【００３９】以下、テニスラケットの製造に応用される
実例を挙げて説明する。あるテニスラケットの外観、寸
法、造形より所要の繊維層数及び厚さを推算（ここでは
繊維層が６層、厚さが１〜２mmとする）した後、エアバ
ッグを含まない本発明の組合式心型における各部品の寸
法は以下のように設定される。
【００４０】中空主円管： 一体成形、外径は１５．４
mm、全長は合計１６５０mm。 中空円柱継手管： 該中空主円管と一体成形、外径は１
３．４mm、各長さは１００mm。
【００４１】円錐形スリーブ： 内径は１３．４mm、両
端の外径は夫々１５．４mmおよび１８mm、長さは１００
mm。 針軸： ねじ切りはＭ６、一端の長さは２０mm、他端の
長さは４０mm、外径は３．５mm。
【００４２】固定ねじキャップ： ねじ切りは５／１６
inch×１８。 組合せ完了後の心型にさらにエアバッグを被覆し、エア
バッグの張力により該円錐形スリーブを中空円柱継手管
に固定させる。このようにして、テニスラケットのパタ
ーンに基ずいて巻回を開始する。巻回完了後約２kg／cm
2 圧力の空気を吹き込むと少なくとも該円錐形スリーブ
の一つが自動的に弾出される。すると、該中空円柱継手
管が繊維長条外に露出するので、これを利用して心型を
完全に抜き出す。最後に、他のまだ離脱していない円錐
形スリーブを力を加えて引張り出すと、心型の離脱動作
が完成される。その後、適宜に巻回された繊維をエアバ
ッグと一緒に８０℃までに加熱し、Ｂ−段階に到達した
後再度金型に入れて空気を吹き込み、加圧、加熱（約１
５０℃）して所要のテニスラケットを製造する。
【００４３】なお、該円錐形スリーブの傾斜度（テー
パ）については、その範囲を限定する必要がある。即
ち、傾斜度が小さすぎると繊維の折り返し個所の張力が
大き過ぎてしまい、傾斜度の機能を発揮できず、容易に
離型できない。また、傾斜度が大き過ぎると、繊維の折
り返しが滑り落ち、同様に傾斜度の機能を発揮できず離
型が容易でない。従って、該円錐形スリーブの内径は該
中空円柱継手管の外径に合わせ、比較的小さい断面端の
外径は中空主円管の外径と同径であるべき外、両断面端
外径とその長さ寸法に合わせて傾斜度を決定しなければ
ならない。実験によれば、テーパ角度（斜面傾斜度）は
０．５乃至１．００の角度が好ましく、特に０．７５が
最適である。又、その長さは８０乃至１５０mmの間が好
ましく、特に１００mmが最適である。そして、繊維の折
り返し点は該円錐形スリーブの中間個所が最適である。
このようにすれば、製品により同時に該中空主円管の長
さを決定することができる。
【００４４】
【発明の効果】本発明は以下の作用効果を有する。 製品の相違により心型の組合せを容易に変化でき
る。
【００４５】 心型の取り出しがすこぶる容易であ
る。 反復使用でき、そのプロセスの量産性を向上させる
ことができる。 エア吹き込み、加圧および加熱成形の製品を必要と
する製品を製造する時、予めエアバッグを外装してから
巻回を行うことができる。
【００４６】 製作コストが安価である。 軽量で操作が便利である。 本発明の心型設計により、巻回された予成形繊維から心
型を極めて容易に抜き出し、該予成形品をベイクボック
スに入れてＢ−段階まで加熱してあるので、本発明の心
型は予成形品から取り出された後、すぐ同じ心型がフィ
ラメント巻回機に掛け渡され、次のバッツの巻回生産を
行うことができる。なお、本発明の心型は反復交互に使
用できるので、従来の大量の心型を使用するものより、
より優れた経済性と量産性を具備している。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）（ｂ） 本発明心型組の一実施例の部分の見取り図及び伏視図。
【図２】図１の心型にフィラメント巻回された実施例の
見取り図。
【図３】本発明環状スリーブの一実施例およびその補助
工具見取り図。
【図４】（ａ）（ｂ） 本発明長条ハウジングの一実施例の見取り図およびその
組合せ後の側視図。
【図５】本発明環状スリーブの一実施例見取り図。
【図６】本発明環状スリーブの他の実施例の見取り図。
【図７】本発明心型組の他の実施例の見取り図。
【図８】本発明心型組の又他の実施例の見取り図。
【図９】従来の心型組の部品見取り図。
【符号の説明】 ７ フィラメント巻回機 ２０ 中空主軸管 ２１，２２ 円錐形スリーブ ２４ 固定ねじキャップ ２５ エアノズル ２６ 長条ハウジング ２７ エアバッグ ２０１，２０２ 中空主円管 ２０３，２０４ 中空円柱継手管 ２０７ 通気孔
フロントページの続き (72)発明者 シュン−リン ウ タイワン、ヒシンチュ、ミン−シィアン アールデー．、ナンバー．40 (72)発明者 ロン−シャイン リウ タイワン、ヒシンチュ、シン ピン アー ルデー．、アレイ １、ラネ 51、ナンバ ー．５、 (72)発明者 グウ−ドン チュ タイワン、ヒシンチュ、ドン−ダ アール デー．、セック．２ アレイ ２、ラネ 429、ナンバー．６−４

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 中空の主軸管と、この主軸管の両端に嵌
    着し、嵌着側のスリーブの外径が比較的小径であり、こ
    れと反対側端のスリーブの外径が比較的大径である円錐
    形スリーブとを備えてなり、前記円錐形スリーブの内径
    が嵌着される主軸管の外径よりも大きく作られており、
    この円錐形スリーブに外力を加えると該主軸管から抜き
    出せるようにしたことを特徴とする組合式心型。
  2. 【請求項２】 上記円錐形スリーブの傾斜度（テーパ角
    度）は０．５乃至１．００である請求項１記載の組合式
    心型。
  3. 【請求項３】 上記円錐形の長さは８０〜１５０mmであ
    る請求項１記載の組合式心型。
  4. 【請求項４】 上記主軸管は中央に中空主円管と、両端
    に２中空円柱継手管とを組合せてなり、該中空二円柱継
    手管の外径が、中空主円管の外径よりも小さく、前記２
    円錐形スリーブが夫々該２中空円柱継手管に外嵌される
    ことを特徴とした請求項１記載の組合式心型。
  5. 【請求項５】 前記中空主円管は２中空管により継目で
    着脱自在に嵌着連結してなる請求項３記載の組合式心
    型。
  6. 【請求項６】 前記組合式心型は、更に主軸管の両端に
    着脱自在に取付けられた固定ねじキャップを備えてな
    り、この２固定ねじキャップのうちの一つは必要に応じ
    てエア吹き込み用のエアノズルに取り替えられる請求項
    １記載の組合式心型。
  7. 【請求項７】 上記主軸管上に吹き込まれたエアを満遍
    なく行き渡れるように流通させる通気孔が穿設されてあ
    る請求項６記載の組合式心型。
  8. 【請求項８】 上記円錐形スリーブは可圧縮性材質より
    なる請求項１記載の組合式心型。
  9. 【請求項９】 上記主軸管の全部又は一部の外径を増径
    するために該主軸管の外周面に複数の長条ハウジングの
    弧形片を被覆してなる請求項１記載の組合式心型。
  10. 【請求項１０】 両端に円錐形スリーブが外嵌され、管
    上に通気孔が穿設されてある中空主軸管にエアバッグを
    被覆し、このエアバッグの張力により該円錐形スリーブ
    を中空円柱継手管に固定させ、前記主軸管をフィラメン
    ト巻回機に掛け渡し樹脂を含浸した繊維を所定のパター
    ンに巻回した後、該主軸管の一端に連接されたエアノズ
    ルからエアを吹き込んで円錐形スリーブを弾出させ、こ
    れにより露出された中空円柱継手管を利用して心型を引
    き出し、その後離型された巻回繊維をベイクボックスに
    入れて、含浸樹脂がＢ−段階に達するまでベイクし、得
    られた繊維長条をエアバッグと一緒に金型内に入れて通
    気、加圧、及び加熱成形して所要の製品を得る複合材料
    中空製品の製造方法。
  11. 【請求項１１】 上記円錐形スリーブの傾斜度は０．５
    ０乃至１．００であり、長さが８０〜１５０mmである請
    求項１０記載の複合材料中空製品の組合式心型。
  12. 【請求項１２】 上記主軸管は中央に一中空主円管と、
    両端に２中空円柱継手管とを組合せてなり、該中空２円
    柱継手管の外径を中空主円管の外径よりも小さくした請
    求項１０記載の複合材料中空製品の製造方法。
JP7018228A 1994-12-12 1995-02-06 複合材料の中空製品用組合式心型 Pending JPH08216267A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/381,038 US5580416A (en) 1994-12-12 1995-01-31 Mandrel assembly
JP7018228A JPH08216267A (ja) 1994-12-12 1995-02-06 複合材料の中空製品用組合式心型
DE19506743A DE19506743C1 (de) 1994-12-12 1995-02-27 Wickelkernbaugruppe
US08/510,454 US5645668A (en) 1994-12-12 1995-08-02 Method of forming composite articles using a mandrel assembly

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW83111712A TW259747B (en) 1994-12-12 1994-12-12 Assembly type core mold for production of composite hollow products and process of producing composite hollow products by using the core mold
US08/381,038 US5580416A (en) 1994-12-12 1995-01-31 Mandrel assembly
JP7018228A JPH08216267A (ja) 1994-12-12 1995-02-06 複合材料の中空製品用組合式心型

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08216267A true JPH08216267A (ja) 1996-08-27

Family

ID=27282135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7018228A Pending JPH08216267A (ja) 1994-12-12 1995-02-06 複合材料の中空製品用組合式心型

Country Status (3)

Country Link
US (2) US5580416A (ja)
JP (1) JPH08216267A (ja)
DE (1) DE19506743C1 (ja)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6692681B1 (en) * 1997-01-29 2004-02-17 Raytheon Aircraft Company Method and apparatus for manufacturing composite structures
US5947836A (en) * 1997-08-26 1999-09-07 Callaway Golf Company Integral molded grip and shaft
US6126557A (en) * 1997-08-26 2000-10-03 Callaway Golf Company Golf club shafts and methods of manufacturing the same
US6158605A (en) * 1998-12-22 2000-12-12 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Composite tank
US6586110B1 (en) 2000-07-07 2003-07-01 Delphi Technologies, Inc. Contoured metal structural members and methods for making the same
US6893733B2 (en) 2000-07-07 2005-05-17 Delphi Technologies, Inc. Modified contoured crushable structural members and methods for making the same
US20040058756A1 (en) * 2002-09-23 2004-03-25 Kuo-Lin Huang Basketball shooting kit
DE10332199A1 (de) * 2003-07-15 2005-02-10 Kraft Foods R & D, Inc. Zweigniederlassung München Behälter aus wendelförmig gewickelten Materialstreifen, Vorrichtung und Verfahren zu dessen Herstellung
US9327467B2 (en) 2008-07-10 2016-05-03 The Boeing Company Composite mandrel for autoclave curing applications
US9238335B2 (en) * 2008-07-10 2016-01-19 The Boeing Company Mandrel for autoclave curing applications
US8293051B2 (en) * 2008-12-10 2012-10-23 The Boeing Company Method for producing composite laminates using a collapsible mandrel
US9296187B2 (en) 2008-12-10 2016-03-29 The Boeing Company Bagging process and mandrel for fabrication of elongated composite structure
US8430984B2 (en) 2010-05-11 2013-04-30 The Boeing Company Collapsible mandrel employing reinforced fluoroelastomeric bladder
TW201249071A (en) * 2011-05-16 2012-12-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Supporting device
GB201118853D0 (en) * 2011-11-01 2011-12-14 Camplas Technology Ltd Improvements in and relating to filament wound hollow members
US9592657B1 (en) 2011-12-16 2017-03-14 Nanette L. Hultgren Compression molding of carbon fiber tubular pole
US8845845B1 (en) 2011-12-16 2014-09-30 Nanette L. Hultgren Carbon fiber tubular pole and method of manufacture
US8778123B1 (en) * 2011-12-16 2014-07-15 Nanette L Hultgren Carbon fiber tubular pole and method of manufacture
EP2607229B1 (en) * 2011-12-22 2016-05-11 Airbus Operations, S.L. Composite rod and manufacturing method
DE102012004942B4 (de) 2012-03-12 2014-02-20 Munich Composites Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Vorformlings und eines daraus hergestellten Faserverbundfertigbauteils
US9333713B2 (en) 2012-10-04 2016-05-10 The Boeing Company Method for co-curing composite skins and stiffeners in an autoclave
US9631452B2 (en) 2014-04-07 2017-04-25 Quantum Composites, Inc. Multi-piece molded composite mandrel and methods of manufacturing
US9931825B2 (en) * 2014-07-09 2018-04-03 The Boeing Company Septumization of cellular cores
CN105398064A (zh) * 2015-11-30 2016-03-16 南京航空航天大学 纤维增强树脂基复合材料圆管的整体成型方法及成型模具
US20220281183A1 (en) * 2019-07-31 2022-09-08 Gosakan Aravamudan Expansion held prepeg composite
US20240083102A1 (en) * 2022-09-14 2024-03-14 Colton Wilding Fuel Cell Liner Installation Device And Method Of Use

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5581124A (en) * 1978-12-14 1980-06-18 Sekisui Chem Co Ltd Production of reinforced resin pipe joint

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1721253A (en) * 1927-06-08 1929-07-16 Hydraulic Brake Co Method and apparatus for constructing nonexpansible hose
US3156598A (en) * 1961-06-12 1964-11-10 Smith Corp A O Method of making a fiber reinforced resin tubular article
GB1222041A (en) * 1968-03-19 1971-02-10 Johns Manville Improvements relating to pipe fittings
US4130451A (en) * 1977-04-29 1978-12-19 Standard Oil Company (Indiana) Process for the manufacture of filament wound pipe using deformable material at the wind stops
DE2821677C2 (de) * 1978-05-18 1982-07-01 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München Tragrohr für ein Kraftfahrzeug
US4259901A (en) * 1979-01-31 1981-04-07 Kidd Leonard A Guide for imprinting bottle tops
US4448624A (en) * 1983-03-11 1984-05-15 Lockheed Corporation Method and apparatus for making filament wound cylindrical structres
JPS61220828A (ja) * 1985-03-27 1986-10-01 Sumitomo Electric Ind Ltd 繊維強化プラスチツクス製の断面四角形の曲がりパイプを製造する方法
US4684423A (en) * 1986-02-10 1987-08-04 Edo Corporation/Fiber Science Division Method fabricating a collapsible mandrel structure to be used in manufacturing reinforced hollow tanks
US5071506A (en) * 1987-10-09 1991-12-10 Thiokol Corporation Equipment for making composite tubes including an inflatable heated bladder and a composite mold having a negative coefficient of thermal expansion
US5487806A (en) * 1990-08-08 1996-01-30 Viellard; Paul-Henri Method for embodying a flexible tubular element impregnated with resin to be subsequently moulded
US5192384A (en) * 1991-05-30 1993-03-09 Kaiser Aerospace And Electronics Corporation Methods for forming composite tubing having tapered ends
US5352309A (en) * 1991-08-05 1994-10-04 Smith Fiberglas Products Inc. Method for manufacturing pipe bells
US5261980A (en) * 1992-01-22 1993-11-16 Edo Sports Filament-wound tubular element manufacturing method
US5306371A (en) * 1992-02-26 1994-04-26 The Babcock & Wilcox Company Apparatus and method to release a filament wound tube from a mandrel
US5259901A (en) * 1992-05-27 1993-11-09 Thiokol Corporation Method for constructing an inflatable mandrel

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5581124A (en) * 1978-12-14 1980-06-18 Sekisui Chem Co Ltd Production of reinforced resin pipe joint

Also Published As

Publication number Publication date
US5645668A (en) 1997-07-08
DE19506743C1 (de) 1996-07-25
US5580416A (en) 1996-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH08216267A (ja) 複合材料の中空製品用組合式心型
CA2043747C (en) Method of manufacturing fan blades
US2272704A (en) Method and apparatus for making corrugated tubes
US5213476A (en) Fan blade
US5225016A (en) Method of manufacturing an advanced composite duct having integral ribs
US7132075B2 (en) Method for producing a connector element for connecting frame parts at a joint location in a bicycle framework and connector element obtained thereby
JPH05507227A (ja) ゴルフクラブの柄の製造方法
JPS591575B2 (ja) 熱硬化性樹脂含浸組織から成る中空筒状体の製造方法
US6530865B2 (en) Double tapered article
US4614631A (en) Process for screw-cutting in a tube or link made from a composite carbon fiber based material coated with polymerized resin
US5820483A (en) Reduced weight golf club shafts
US6110407A (en) Methods of manufacturing dipped bladder molding mandrels for manufacturing tubular shafts
US5989481A (en) Golf club shaft manufacturing process
JPH05168375A (ja) 釣り竿用素材及びその製造方法
JPH01110379A (ja) 繊維強化プラスチックス製バットの製造方法
GB2270633A (en) Method of making fibre-reinforced plastics cue having a core.
JP2631171B2 (ja) Ｆｒｐ製滑降用ストックポール及びその製造法
JPS6223735A (ja) 釣竿の製造法
US5282913A (en) Method for producing a connecting tube interconnecting the shaft and the handle of a racket
JP5056531B2 (ja) テニスラケット
JPH06270279A (ja) 合成樹脂成形品の製造方法
JPH04234636A (ja) 複合材料からなる管状物
JPH0615750A (ja) 屈曲部を有する繊維強化樹脂製管の成形方法及び繊維強化樹脂製管
JPH0970843A (ja) 内圧成形用プレッシャーバッグ
JPS6120731A (ja) 管状成形体