JPS59123622A - 複合材料製品の製造方法 - Google Patents
複合材料製品の製造方法Info
- Publication number
- JPS59123622A JPS59123622A JP57231453A JP23145382A JPS59123622A JP S59123622 A JPS59123622 A JP S59123622A JP 57231453 A JP57231453 A JP 57231453A JP 23145382 A JP23145382 A JP 23145382A JP S59123622 A JPS59123622 A JP S59123622A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- loop
- fiber bundle
- unidirectional reinforcing
- reinforcing fiber
- composite material
- 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.)
- Granted
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C7/00—Connecting-rods or like links pivoted at both ends; Construction of connecting-rod heads
- F16C7/02—Constructions of connecting-rods with constant length
- F16C7/026—Constructions of connecting-rods with constant length made of fibre reinforced resin
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は複合材料製品の製造方法に関し、更に詳細には
製品の外周１わりに一方向強化繊維束會配回した複合材
料製品の製造方法に関する。
製品の外周１わりに一方向強化繊維束會配回した複合材
料製品の製造方法に関する。
複合材料製品は必要な強度を保ちながらも著しく計侶゛
化できることから近年急速に研究開発が進めらｎている
。このような複合材料製品の中でも、特にその外周まわ
りに一方向強化繊維束を配向した成形品は、圧縮、曲げ
或いはねじｎなどの応力に対して非常に高い強度を出す
ことから例えば内燃機関のコネクチングロッドとして利
用することが提案されてきた。
化できることから近年急速に研究開発が進めらｎている
。このような複合材料製品の中でも、特にその外周まわ
りに一方向強化繊維束を配向した成形品は、圧縮、曲げ
或いはねじｎなどの応力に対して非常に高い強度を出す
ことから例えば内燃機関のコネクチングロッドとして利
用することが提案されてきた。
しかしながら、製品の外周寸わりに配向さｎる一方向強
化繊維束には、所定の張力が与えらｎて形成さハなけ九
ばならず、そのためその製造方法には困難があった。
化繊維束には、所定の張力が与えらｎて形成さハなけ九
ばならず、そのためその製造方法には困難があった。
従って、本発明の目的は、外周１わりに一方向強化繊維
束を所定の張力をかけて配向する複合材料製品の製造方
法を提供することにある。
束を所定の張力をかけて配向する複合材料製品の製造方
法を提供することにある。
以下、本発明の複合材料製品の製造方法を添付図面に示
さｎた好適な実施例である複合材料製コネクチングロッ
ドの製造方法について更に詳細に説明する。
さｎた好適な実施例である複合材料製コネクチングロッ
ドの製造方法について更に詳細に説明する。
第１図および第２図には、本発明の一実施例に係る複合
材料製コネクチングロッド１０の全体が示さｎている。
材料製コネクチングロッド１０の全体が示さｎている。
このような複合材料製品たるコネクチングロッド１０の
横波を簡単に説明すると、該コネクチングロッド１０は
一端にピストンビンと連結するためのスモールエンド１
１を有するロッド本体】２と、該ロッド本体１２の他姑
に協働してビックエンド１３を形成すべく締結されるキ
ャップ１４とから構成されている。そして、スモールエ
ンド１１におけるピストンピン取付部およびビックエン
ド１３におけるクランク軸取付部にはそｎぞ几筒状のメ
タル１５．１６が配置さｎ、特に後者のメタル１６は半
割りにされてロッド本体１２の他端凹所とキャップ１４
の凹所とに配置されている。
横波を簡単に説明すると、該コネクチングロッド１０は
一端にピストンビンと連結するためのスモールエンド１
１を有するロッド本体】２と、該ロッド本体１２の他姑
に協働してビックエンド１３を形成すべく締結されるキ
ャップ１４とから構成されている。そして、スモールエ
ンド１１におけるピストンピン取付部およびビックエン
ド１３におけるクランク軸取付部にはそｎぞ几筒状のメ
タル１５．１６が配置さｎ、特に後者のメタル１６は半
割りにされてロッド本体１２の他端凹所とキャップ１４
の凹所とに配置されている。
このようなコネクチングロッド１０において、ロッド本
体１２は引張強度弾性率の高い、例えはカーボン繊維な
どの一方向強化繊維と、マトリックスとして例えば耐熱
レジンとを用いた繊維強化複合材料から形成さ几、また
キャップ１４もロッド本体１２と同様に繊維強化複合材
料から形成ネｎ、ている。
体１２は引張強度弾性率の高い、例えはカーボン繊維な
どの一方向強化繊維と、マトリックスとして例えば耐熱
レジンとを用いた繊維強化複合材料から形成さ几、また
キャップ１４もロッド本体１２と同様に繊維強化複合材
料から形成ネｎ、ている。
そこで、この複合材料に構成さ几る強化繊維は、コネク
チングロッドに働く応力に充分対抗し得る強度７（１）
すため次のように配向さｎている。すなわち、第３図を
参照し、ロッド本体１２にはビックエンド１３の一側部
１７ａに形成されるキャップ取付用のフランジ部からロ
ッド本体の一方の外側面に沿って伸長しスモールエンド
１１のメタル１５をめぐって他方の外側面に沿いビック
エンド１３の他側部１７ｂに形成式れる同様なフランジ
部へ至るようにロッド本体の外側形状に沿って複数本の
一方向強化繊維からなる一方向強化繊維束１８ａが配向
さｎている。そして、キャップ１４と協働してビックエ
ンド１３ケ形成するロッド本体１２の他端凹所内周側に
も両側部のフランジ部へ至る一方向強化繊維束１８ｂが
配向享ｎている。
チングロッドに働く応力に充分対抗し得る強度７（１）
すため次のように配向さｎている。すなわち、第３図を
参照し、ロッド本体１２にはビックエンド１３の一側部
１７ａに形成されるキャップ取付用のフランジ部からロ
ッド本体の一方の外側面に沿って伸長しスモールエンド
１１のメタル１５をめぐって他方の外側面に沿いビック
エンド１３の他側部１７ｂに形成式れる同様なフランジ
部へ至るようにロッド本体の外側形状に沿って複数本の
一方向強化繊維からなる一方向強化繊維束１８ａが配向
さｎている。そして、キャップ１４と協働してビックエ
ンド１３ケ形成するロッド本体１２の他端凹所内周側に
も両側部のフランジ部へ至る一方向強化繊維束１８ｂが
配向享ｎている。
なお、ロッド本体１２におけるスモールエンド１１とビ
ックエンド１３との間即ち中間部は、その両列側周囲に
位置する前記一方向強化繊細束間に配置芒ｆ′した強化
プラスチックなどから成るモールド部２０で構成さｎて
いる。
ックエンド１３との間即ち中間部は、その両列側周囲に
位置する前記一方向強化繊細束間に配置芒ｆ′した強化
プラスチックなどから成るモールド部２０で構成さｎて
いる。
また、キャップ１４についてもロッド本体１２と同様に
一方向強化繊維束２１がメタル１６０周方向に沿って即
ちその外形形状に沿ってその断面積全体に亘り配向さｎ
ている。
一方向強化繊維束２１がメタル１６０周方向に沿って即
ちその外形形状に沿ってその断面積全体に亘り配向さｎ
ている。
このような構成のコネクチングロッド１０を製造するに
際し、最初に第４図に示ζｎるように例えばレジンのよ
うな結合材を含浸した一方向強化繊維２２ケ所望の径の
マンドレル２３に所定の幅且つ所定の厚さで巻き付けら
ｎ、−ｔの後マンドレル２３から抜き取らｎで一方向強
化繊維束１８からなるループ２４とする。次いで、この
ループ２４？ロツド本体スモールエンドに位置決めさす
るメタル１５に掛け、更に該メタル１５より土方に位置
し該メタルの左右側に対称に間隔ケあけて配ｆｍ孕７１
．たループ保持金具２５ａ 、２５ｂに掛けらｎる。こ
のように、ループ２４がその内側１に位置する３ケ所の
支持体即ちメタル１５、ループ保持金具２５ａ、２５ｂ
に掛けら几ると、第７図に示訟ｎ、るようにロッド本体
？形ち付ける四方向からの割型型枠２６ａ 、２６ｂ
、２６ｃ 、２６ｄがそのループ２４を押しながら接近
して合わせられる。その際必要があ１．はループ保持金
具２５ａ。
際し、最初に第４図に示ζｎるように例えばレジンのよ
うな結合材を含浸した一方向強化繊維２２ケ所望の径の
マンドレル２３に所定の幅且つ所定の厚さで巻き付けら
ｎ、−ｔの後マンドレル２３から抜き取らｎで一方向強
化繊維束１８からなるループ２４とする。次いで、この
ループ２４？ロツド本体スモールエンドに位置決めさす
るメタル１５に掛け、更に該メタル１５より土方に位置
し該メタルの左右側に対称に間隔ケあけて配ｆｍ孕７１
．たループ保持金具２５ａ 、２５ｂに掛けらｎる。こ
のように、ループ２４がその内側１に位置する３ケ所の
支持体即ちメタル１５、ループ保持金具２５ａ、２５ｂ
に掛けら几ると、第７図に示訟ｎ、るようにロッド本体
？形ち付ける四方向からの割型型枠２６ａ 、２６ｂ
、２６ｃ 、２６ｄがそのループ２４を押しながら接近
して合わせられる。その際必要があ１．はループ保持金
具２５ａ。
２５ｂを相互に離隔又は接近するように移動して一方向
強化繊維束にかけられる張カケ調整することができる。
強化繊維束にかけられる張カケ調整することができる。
なお、型枠の組合わせに関し、第７図て゛みて各型枠２
６ａ〜２６ｄの下側にもロッド本体の正面形状を形ち付
けるための枠板が配置さ九、また上側にもその後配置さ
ｎる。
６ａ〜２６ｄの下側にもロッド本体の正面形状を形ち付
けるための枠板が配置さ九、また上側にもその後配置さ
ｎる。
こ九により、組合わさｆ′した割型型枠２６ａ〜２６ｄ
の内側に沿って一方向強化繊維束１８ａ。
の内側に沿って一方向強化繊維束１８ａ。
１８ｂが配置さｎることとなり、この仁とは成形さｎる
製品の外周壕わりに一方向強化繊維束１８ａ。
製品の外周壕わりに一方向強化繊維束１８ａ。
１８ｂが配向さｎることとなる。次いで、必要に応じて
メタル１５まわ！Ｉｎ補強するため一方向強化繊維２７
を巻き付け、その後一方向強化繊維束１８で囲捷ｎたロ
ッド本体の中間部における空所にモールド部２０を形成
すべく強化プラスチックが充填ｉｎ、最後に第７図でみ
てその上面に上梓板が配置さｎて熱プレスさｎる。
メタル１５まわ！Ｉｎ補強するため一方向強化繊維２７
を巻き付け、その後一方向強化繊維束１８で囲捷ｎたロ
ッド本体の中間部における空所にモールド部２０を形成
すべく強化プラスチックが充填ｉｎ、最後に第７図でみ
てその上面に上梓板が配置さｎて熱プレスさｎる。
このようにして成形さｆしたロッド本体は型枠２６ａ〜
２６ｄから外され、その後ロッド本体のビックエンド側
両側部にキャップ締結用のフランジ部紮残して第７図に
符号２８で示さｎる線に沿つて強化繊維？含む樹脂成形
部ケ切断する。これによって外周まわりに一方向強化繊
維を配向した複合材料製のコネクチングロッド１０が完
成される。そして、その際、この一方向強化繊維束１８
け斜上のように予めループ２４とさｎてその外側から内
方へ押し付けられるようにして形ち付けられるためこｎ
に及ぼさｎる張カケいずｎの個所でも均一にすることが
できる、 次に、第８図には、前記コネクチングロッド１０におけ
るキャップ１４についての製造過程が示されている。こ
の場合についても、予め計算芒ｆ′した径のルーブゲ形
成すべく所定径のマンドレルに一方向強化繊維全巻き付
けて、第６（￥′Ｉに足場れるような比較的（ロット本
体の場合に比べて）小径の一方向強化繊維束のループ２
９ケ形成する。
２６ｄから外され、その後ロッド本体のビックエンド側
両側部にキャップ締結用のフランジ部紮残して第７図に
符号２８で示さｎる線に沿つて強化繊維？含む樹脂成形
部ケ切断する。これによって外周まわりに一方向強化繊
維を配向した複合材料製のコネクチングロッド１０が完
成される。そして、その際、この一方向強化繊維束１８
け斜上のように予めループ２４とさｎてその外側から内
方へ押し付けられるようにして形ち付けられるためこｎ
に及ぼさｎる張カケいずｎの個所でも均一にすることが
できる、 次に、第８図には、前記コネクチングロッド１０におけ
るキャップ１４についての製造過程が示されている。こ
の場合についても、予め計算芒ｆ′した径のルーブゲ形
成すべく所定径のマンドレルに一方向強化繊維全巻き付
けて、第６（￥′Ｉに足場れるような比較的（ロット本
体の場合に比べて）小径の一方向強化繊維束のループ２
９ケ形成する。
このループ２９は第８図に示されるようにループ保持金
具２５ａ 、２５ｂに掛けらｎ１当該金具に掛けらｆし
たループ２９を挾み込むようにキャップ。
具２５ａ 、２５ｂに掛けらｎ１当該金具に掛けらｆし
たループ２９を挾み込むようにキャップ。
用割型型枠３０ａ 、３０ｂが合わせら扛る。その際、
必要かあ′ｔ′Ｌにロット本体の場合と同様にループ保
持金具２５ａ 、２５ｂ７相互に離隔又は接近するよう
に移動して一方向強化繊維束にかけらｎる張力の調節ケ
することができる。次いで、型枠３０ａ 、３０ｂで形
ち付けらｆ′Ｌｆｃ一方向強化繊維束２１は上型枠およ
び下型枠？介して熱プレスさハ、その後ロット本体の場
合と同様に符号２８で示さｎる線に沿って切断でｎる。
必要かあ′ｔ′Ｌにロット本体の場合と同様にループ保
持金具２５ａ 、２５ｂ７相互に離隔又は接近するよう
に移動して一方向強化繊維束にかけらｎる張力の調節ケ
することができる。次いで、型枠３０ａ 、３０ｂで形
ち付けらｆ′Ｌｆｃ一方向強化繊維束２１は上型枠およ
び下型枠？介して熱プレスさハ、その後ロット本体の場
合と同様に符号２８で示さｎる線に沿って切断でｎる。
こｎにより、外周１わり（キャップのようなものの場合
その断面積全体）に一方向強化繊維束２１ゲ配回した複
合材料製のキャップ１４が完成訟ｆる。
その断面積全体）に一方向強化繊維束２１ゲ配回した複
合材料製のキャップ１４が完成訟ｆる。
なお、前述したロット本体の場合については、一方向強
化繊維束のループヶ掛ける支持体がループ保持金具２５
ａ 、２５ｂとロット本体のスモールエンドにおいて構
成さｎるメタル１５とによっていたが、キャップ１４に
ついてはその形状から支持体がループ保持金具２５ａ、
２５ｂのみである。従って、本発明における製造方法で
はループ？掛ける支持体は、製品七ｆ自体の槽底部分で
あると否と？問わず少なくとも２つはなけ九はならない
。
化繊維束のループヶ掛ける支持体がループ保持金具２５
ａ 、２５ｂとロット本体のスモールエンドにおいて構
成さｎるメタル１５とによっていたが、キャップ１４に
ついてはその形状から支持体がループ保持金具２５ａ、
２５ｂのみである。従って、本発明における製造方法で
はループ？掛ける支持体は、製品七ｆ自体の槽底部分で
あると否と？問わず少なくとも２つはなけ九はならない
。
前述した実施例はコネクチングロッドの製造方法につい
１のものであったが本発明は、こｌｔ″ｌ−に限定され
るものではなく、また結合材などもレジンに限らず種々
のものの使用が可能である。更に、少なくとも製品の外
周まわりに一方向弓印化締維束葡配同する場合その外方
から型枠で押し付けた時部分的にもたるみの生じないよ
うな形状ケ製品が備えている限りあらゆる製品の複合材
料による成形を可能にする。
１のものであったが本発明は、こｌｔ″ｌ−に限定され
るものではなく、また結合材などもレジンに限らず種々
のものの使用が可能である。更に、少なくとも製品の外
周まわりに一方向弓印化締維束葡配同する場合その外方
から型枠で押し付けた時部分的にもたるみの生じないよ
うな形状ケ製品が備えている限りあらゆる製品の複合材
料による成形を可能にする。
以上説明したように、本発明の複合材料製品の製造方法
によれば、製品外周まわりに一方向強化繊維全巻回した
複合材料製品が非常に容易にでき、しかも、外周まわり
に配向さｎる一方向強化繊維の張力が全体に均一となり
、その結果、各ｆｆｌ維の乱ｎもなく、レジンと繊維の
ノ（ランスケ極めて良好にすることができることから非
常に強度的に優れた換言丁ｆＬば設計通りの強曳會備え
た複合材料製品ケ製造することができる。
によれば、製品外周まわりに一方向強化繊維全巻回した
複合材料製品が非常に容易にでき、しかも、外周まわり
に配向さｎる一方向強化繊維の張力が全体に均一となり
、その結果、各ｆｆｌ維の乱ｎもなく、レジンと繊維の
ノ（ランスケ極めて良好にすることができることから非
常に強度的に優れた換言丁ｆＬば設計通りの強曳會備え
た複合材料製品ケ製造することができる。
第１図は本発明の複合材料製品の製造方法で得らハた複
合材料製のコネクチングロッドを示す正面図、第２図は
第１図に示さ九たコネクチングロッドの側面図、第３図
は第１図のコネクチングロッドにおける一方向強化繊維
配向状態を示す構成説明図、第４図は一方向強化繊維を
マンドレルに巻き付ける状態會示す斜視図、第５図およ
び第６図はロット本体用およびキャップ用の一方向強化
繊維束ループを示す正面図、第７図は本発明の製造方法
によるロット本体の製造一工程を示す断面図、第８図（
１０ツド本体に締結さｎるキャップの製造一工程を示す
断面図である。 １０・・・複合材料製のコネクチングロッド、１１−・
・スモールエンド、１２・・・ロット本体、１３・・・
ビックエンド、１４・・・キャンプ、１５・・・メタル
、１８・・・一方向強化繊維束、２０・・・強化プラス
チックモールド部、２２．２７・・・一方向強化繊維、
２３−・・マンドレル、２４ 、２９−ループ、２５ａ
。 ２５ｂ・・・ループ保持金具、２６ａ〜２６ｄ・−・型
枠、３０ ａ 、 ３０ ｂ −・−型枠。 なお、図中同一符号は同一部分又は相当部分葡示す。 代理人 葛 野 信 − 第１図 第２図 第３図 第７図
合材料製のコネクチングロッドを示す正面図、第２図は
第１図に示さ九たコネクチングロッドの側面図、第３図
は第１図のコネクチングロッドにおける一方向強化繊維
配向状態を示す構成説明図、第４図は一方向強化繊維を
マンドレルに巻き付ける状態會示す斜視図、第５図およ
び第６図はロット本体用およびキャップ用の一方向強化
繊維束ループを示す正面図、第７図は本発明の製造方法
によるロット本体の製造一工程を示す断面図、第８図（
１０ツド本体に締結さｎるキャップの製造一工程を示す
断面図である。 １０・・・複合材料製のコネクチングロッド、１１−・
・スモールエンド、１２・・・ロット本体、１３・・・
ビックエンド、１４・・・キャンプ、１５・・・メタル
、１８・・・一方向強化繊維束、２０・・・強化プラス
チックモールド部、２２．２７・・・一方向強化繊維、
２３−・・マンドレル、２４ 、２９−ループ、２５ａ
。 ２５ｂ・・・ループ保持金具、２６ａ〜２６ｄ・−・型
枠、３０ ａ 、 ３０ ｂ −・−型枠。 なお、図中同一符号は同一部分又は相当部分葡示す。 代理人 葛 野 信 − 第１図 第２図 第３図 第７図
Claims (1)
- 結合材を含浸させた一方向強化繊維を所望の径のマンド
レルに巻き付は一方向強化繊維束のループ會形成するこ
と、該一方向強化繊維束のループを所定の間隔？あけて
配置さｆした複数の支持体に掛けること、次いで前記ル
ープの周囲外側１から所望形状の割型型枠を押し合わせ
て成形すること？含む外周まわりに一方向強化繊維束を
配向した複合材別製品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57231453A JPS59123622A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 複合材料製品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57231453A JPS59123622A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 複合材料製品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59123622A true JPS59123622A (ja) | 1984-07-17 |
| JPS6327179B2 JPS6327179B2 (ja) | 1988-06-02 |
Family
ID=16923750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57231453A Granted JPS59123622A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 複合材料製品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59123622A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110186212A1 (en) * | 2010-02-01 | 2011-08-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method for molding continuous fiber prepreg part |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0658776U (ja) * | 1993-01-28 | 1994-08-16 | 中央パッケージング工業株式会社 | 衣服用ハンガー |
-
1982
- 1982-12-28 JP JP57231453A patent/JPS59123622A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110186212A1 (en) * | 2010-02-01 | 2011-08-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method for molding continuous fiber prepreg part |
| US8617336B2 (en) * | 2010-02-01 | 2013-12-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method for molding continuous fiber prepreg part |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6327179B2 (ja) | 1988-06-02 |
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