JPS59114025A

JPS59114025A - Ｆｒｐにおけるフイラメントワインデイング方法

Info

Publication number: JPS59114025A
Application number: JP57223251A
Authority: JP
Inventors: Keita Sasaki; 圭太佐々木
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1982-12-20
Filing date: 1982-12-20
Publication date: 1984-06-30
Also published as: JPS5946770B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、ＦＲＰにおけるフィラメントワインディング
方法の改良に関する。

マンドレルに複数のフィラメントを巻付けてＦＲＰ素材
を生産する方法に関する技術としては、従来、第１図に
示す如く、中空チューブ（マンドレル）１を走行させな
がら２つのボビン２，２を反対方向に回転させて糸（フ
ィラメント）３を交差状に積層して巻付ける方法（特開
昭５５−９５５３５号）や、第２図に示す如く、定寸の
マンドレル４を回転させながらトラバース５を往復動さ
せてフィラメント６を交差状に巻付ける方法（特開昭５
７−４９５２２　号）などが提案されている。

ところで、自動車のプロペラシャフトやサスペンション
アームなどの強度部品として用いるＦＲＰ素材は、高強
度が要求されるために、フィラメントの配向方向が制限
されると共に、フィラメントが素材の両端で切断される
ことなく連続している必要がある。

上記前者の従来方法では、反対方向に回転する２つのボ
ビンが必要であり、設備的に複雑になるばかりでなく、
２ステツプの巻付スペースが必要である等の不満がある
。

また、上記後者の従来技術では、定寸のマンドレルであ
るからフィラメントの連続性は得られるが、１本のマン
ドレル毎に巻付けるものであるから連続生産がし難く生
産性がきわめて悪いものであった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、
マンドレルを連続押し出し成形しながら回転させる一方
、複数のフィラメントを供給するマルチフィードヘッド
を、マンドレルの切断長さを作動幅とする幅内で往復動
させると同時に、往復動位置をマンドレルの押し出し速
度に同期して徐々に前進させるようにして、マンドレル
に切断長さ毎にフィラメントを交差状に巻付けたＦＲＰ
素材を連続的に生産できるようにしたものである。

以下、本発明の実施例を添付図面について詳細に説明す
る。

第３図に示すように、フィラメントワインディング装置
は、マンドレル押出成形機１１．冷却空気吹出口１２．
フィラメント供給機１３．マルチフィードヘッド１４．
加熱炉１５．切断機１６が一連に配設されて基本構成さ
れる。

上記押出成形機１１は、中空状のマンドレル１７を連続
的に押し出しながら回転させる回転ダイ１８を有する。

該回転ダイ１８は、マンドレル１７を回転すせるために
通常のグイよりもグイ長が長く設定され、半熔融状態の
材料の通過時間を長くして材料に加わる応力を緩和させ
、正常な押出成形を保障するようになっている。

押し出されたマンドレル１７は、フィラメント供給機１
３の両側位置においてガイドローラ１９゜１９で水平状
態に支持されると共に、加熱炉１５を挿通ずるコンベア
２０により押出成形機１１からの押し出しを補助しつつ
切断機１６側に連続搬送される。

上記ガイドローラ１９，１９の間の作業床面２１上には
、モータ２２により駆動されるベルト２３に連結されて
、作業床面２４上をマンドレル１７の押し出し方向に沿
って走行自在な台車２５が配置される。

該台車２５上に搭載される上記フィラメント供給機１３
は、複数のヤーン２６．・・・、２６からレジンバス２
７を介してフィラメント２８．・・・、２８をマルチフ
ィードヘッド１４に供給するものである。

上記台車２５上にはマルチフィードヘッド１４も搭載さ
れ、該マルチフィードヘッド１４は、上記複数のフィラ
メント２８をマンドレル１７に対して向心方向に、かっ
略等間隔を保って供給する公知の構成である。

該マルチフィードヘッド１４は、不図示の往復動機構に
より切断機１６によるマンドレル１７の切断長さｌを作
動幅ｌ工とする幅で往復動されると同時に、往復動位置
がマンドレルに対し一定幅範囲となるように、マンドレ
ル１７の押し出し速度と同期して所定ストローク１２で
走行される台車２５により徐々に前進される。

第４図は、１巻付はサイクル毎のマルチフィードヘッド
１４の動きを示すもので、１巻付はサイクルの間にマル
チフィードヘッド１４が例えば６回往復動することによ
りフィラメント２８がマンドレル１７に切断長さｌで交
差状に６層で巻付けられる（第７図参照）。次のサイク
ルとの間には僅かの幅１３があけられ、この幅β３の範
囲で切断機１５によりマンドレル１７が切断される。

第５図は、マンドレル１７の回転周速度とマルチフィー
ドヘッド１４の移動速度に対するフィラメント２８の配
向角（巻付は角）の関係を示すグラフである。

第６図は、マンドレル１７の回転周速度と押し出し速度
が一定で、マルチフィードヘッド１４の移動速度を早く
した場合Ａと遅くした場合Ｂのフィラメント２８の配向
角を示すもので、早い場合Ａは配向角が大きく、遅い場
合Ｉ３は配向角が小さい。

第３図に戻って、上記加熱炉１５は、レジンバス２７を
通ったフィラメント２８を乾燥させるものである。

上記切断機１６は、マンドレル１７に巻付けられたフィ
ラメント２８の間隔１３の位置でマンドレル１７を切断
して、定寸のＦＲＰ素材２９を完成させるものである。

上記のようにフィラメントワインディング装置を構成す
れば、押出成形機１１によりマンドレル１７が連続押し
出し成形されながら回転される。

マルチフィードヘッド１４の往復動と台車２５の前進に
より、フィラメント供給機１３からレジンバス２７を介
して供給される複数のフィラメント２８が、切断長さｌ
で交差状に多層で巻付けられる。１巻付はサイクルが終
了すると、間隔１３があけられて次の巻付はサイクルが
開始され、マンドレル１７には、第７図に示すように、
フィラメント２８が切断長さβ毎に連続的に巻付けられ
てゆく。

そして、切断機１６により切断長さｌ毎に間隔１３の位
置でマンドレル１７を切断して、定寸のＦＲＰ素材２９
を完成させる。

ＦＲＰ素材２９は、第８図（ａ）〜第８図（ｄ）に例示
するように、断面がＨ型、Ｌ型、逆Ｔ型、Ｕ型等にプレ
ス成形して、強度部品を生産する。マンドレル１７は中
空であるから、そのままニア材として残される。

以上の説明からも明らかなように、本発明は、連続押し
出し成形されながら回転されるマンドレルに、切断長さ
毎に連続してフィラメントを交差状に巻付けるようにし
たものであるから、定寸のＦＲＰ素材が１本のマンドレ
ルに連続的に生産できるようになり、生産性が大幅に向
上するようになる。

また、切断長さ毎にマンドレルが巻付けられるから、フ
ィラメントの連続性も得られて、強度部品用としても採
用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来のフィラメントワインディング
装置の正面図、第３図は本発明に係るフィラメントワイ
ンディング装置の正面図、第４図は巻付はサイクルにお
けるマルチフィードヘッドの動きを示すパターン図、第
５図はマンドレルの回転周速度とマルチフィードヘッド
の移動速度に対する配向角の関係を示すグラフ、第６図
はマルチフィードヘッドの移動速度と配向角との関係を
示す説明図、第７図はマンドレルに巻付けられたフィラ
メントとＦＲＰ素材を示す正面図、第８図（ａ）〜第８
図（ｄ）はＦＲＰ素材のプレス成形例を示す断面図であ
る。１１・・・マンドレル押出成形機、１３・・・フィラメ
ント供給機、１４・・・マルチフィードヘッド、１５・
・・加熱炉、１６・・・切断機、１７・・・マンドレル
、１８・・・回転グイ、２５・・・台車、２６・・・ヤ
ーン、２７・・・レジンバス、２８・・・フィラメント
、２９・・・ＦＲＰ素材。特　許　出　願　人　　東洋工業株式会社代　　理　　
人　弁理士　青白　葆外２名（９）９５特開昭５９−１１４０２５　（４）第８図（ａ）　　　　　第８図（ｂ）第８＠（ｄ）９７− 第８図（Ｃ）手続補正書印発）特許庁長　官　殿１事件の表示昭和５７年特許願第　　２２３２５１　　５２、発明の
名称ＦＲＰにおけるフィラメントワインディング方法３、補
正をする者事件との関係　特許出願人４、代理人図面の簡単な説明の欄。図　面。７、補正の内容 ■明細書中、次の箇所全訂正する。Ａ特許請求の範囲の欄別紙の通り。１１発明の詳細な説明の欄（１）第４頁第１０行目；同頁第１５行目「ガイドロー
ラ」とあるを、「マンドレル回転用ローラ」と訂正する。（２）第４頁第１１行目「支持される」とあるを、「支持されつつ回転される」と訂正する。（３）第５頁第１行目「ヤーン」とあるを、「ボビン」と訂正する。（４）第６頁第１２行目「大さく」とあるを、「小さく」と訂正する。（５）第６頁第１２行〜第１３行目「小さい」とある金、「大きい」と訂正する。（６）第７頁第１９行目「ニア部材」とあるを、「コア部材」と訂正する。Ｃ図面の簡単な説明の欄（１）第９頁第７行目「２６・・・ヤーン」とあるを、「２６・・・ボビン」と訂正する。 ■図面中、第４図を別紙の通り訂正する。以　　　上特許請求の範囲［（１）マンドレルを連続押し出し成形しながら回転さ
せる一方、複数のボビンからレジンバスを介して供給さ
れる複数のフィラメントを、該マンドレルに対し内心方
向に、かつ略等間隔を保って供給するようにマルチフィ
ードヘッドを設け、このマルチフィードヘッドを後工程
におけるマンドレルの切断長さを作動幅とする幅内で往
復動させると同時に、往復動位置をマンドレルの押し出
し速度に同期して徐々に前進させるようにしたことを特
徴とするＦｌｔＰにおけるフィラメントワインディング
方法。」第４図 −９９−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　マンドレルを連続押し出し成形しながら回転
させる一方、複数のヤーンからレジンバスを介して供給
される複数のフィラメントを、該マンドレルに対し向心
方向に、かつ略等間隔を保って供給するようにマルチフ
ィードヘッドを設け、このマルチフィードヘッドを後工
程におけるマンドレルの切断長さを作動幅とする幅内て
往復動させると同時に、往復動位置をマンドレルの押し
出し速度に同期して徐々に前進させるようにしたことを
特徴とするＦＲＰにおけるフィラメントワインディング
方法。