JPS5921292B2 - 繊維強化複合材料コイルばねの製造方法 - Google Patents

繊維強化複合材料コイルばねの製造方法

Info

Publication number
JPS5921292B2
JPS5921292B2 JP53086722A JP8672278A JPS5921292B2 JP S5921292 B2 JPS5921292 B2 JP S5921292B2 JP 53086722 A JP53086722 A JP 53086722A JP 8672278 A JP8672278 A JP 8672278A JP S5921292 B2 JPS5921292 B2 JP S5921292B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
resin
coil spring
core material
fiber 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.)
Expired
Application number
JP53086722A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5514247A (en
Inventor
和夫 千島
徹郎 本多
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.)
Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd
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
Application filed by Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd filed Critical Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd
Priority to JP53086722A priority Critical patent/JPS5921292B2/ja
Publication of JPS5514247A publication Critical patent/JPS5514247A/ja
Publication of JPS5921292B2 publication Critical patent/JPS5921292B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、繊維強化複合材料コイルばねの製造方法に関
するものである。
本発明が対象としている繊維強化複合材料コイルばねの
製造方法としては、既に、1)。
繊維束を樹脂含浸した上、心金に巻き付ける方法; 2
)可とう性チューブ内に樹脂含浸繊維束を入れ成型後、
チューブを取り除く方法; 3)フィラメントワインデ
ィング法によつて作つた円筒材から所要形状に切り出す
方法;などが知られているが、いずれの方法も、1)生
産性が低いこと:2)繊維素が分断されること; 3)
成型時に形状がくずれること; 4)コイルばねとして
使用される時に主として引張力の働く方向に集中して繊
維素材軸を合わせることの困難であること;など多くの
欠点が認められる。また、いずれの方法においても、成
型時に軟化樹脂から気泡を追い出す必要があるが、従来
の方法においては、この追い出しにかなりの困難を伴つ
ていた。本発明は、このような欠点を除き、繊維素材の
その量及びねじり方向の組合わせなどにおいて制御され
た配置を可能とし、均一な品質、生産性の向上を達成す
ることのできる新規な繊維強化複合材料コイルばねの製
造方法を得ることを、その目的とするものである。
以下、本発明方法をその実施の要領を示す添附図面の第
1−3図に基づいて説明する。
まず、第1図は本発明が製造の対象としている繊維強化
複合材料コイルばねの1例を一部破断して示す斜視図で
あるが、図において、1は中実の可とう性で且つ耐熱性
を有する心材、2は心材1の回りに配置された多数の繊
維素材小ユニットで、この小ユニット2はそれぞれ多数
本の繊維素材3の束から成立ち、それぞれが右方向にね
じられると共に心材1の回りに全体として第二の右方向
のねじりを与えられながら巻付けられたものである。
4は各繊維素材小ユニット2の回りの空間を埋める含浸
樹脂、5は各繊維素材小ユニツト2の外周に外接するよ
うに巻き付けられた繊維素材拘束用テープである。
なお、成形されたコイルばねは、右巻きであるものと仮
定してある。また、第2図は繊維強化複合材料コイルば
ねの他の例を示せ一部破断斜視図であるが、この例にお
いては、心材「が中空の可とう性で且つ耐熱性であるこ
と及び繊維素材小ユニツト2′,2″がそれぞれの繊維
素材3′,3Iを交互に右方向及び左方向にねじられる
と共に全体として第二の右方向へのねじりを与えられな
がら心材11の回りに巻き付けられ、中空の心材「に内
圧を加えることのできるようになつている点が、第1図
に示した例と相違している。
次ぎに、以上のような構成を有する繊維強化複合材料コ
イルばねを製造するための方法を、その設備の概要を示
す第3図について説明する。
図中、11は繊維素材ねじり機構12を介してフレーム
に適宜に回転可能に支持されている繊維素材供給ドラム
で、この上には、多数本の繊維素材3,3′,3Iから
成立つている繊維素材の束である小ユニツト2,2′,
2Iがコイル状に巻き取られている。この繊維素材供給
ドラム11は、その上に巻き取られている繊維素材小ユ
ニツト2,2′,2Iをその回転によつて順次送り出す
役目を有するものであるが、この場合、あらかじめ繊維
素材ユニツト2,2′,2″が右又は左にねじられてい
れば単に送り出しを行なうだけであるが、若しも、あら
かじめねじられていない時は、繊維素材軸の回りに繊維
素材ねじり機構12を介して回転させてねじりを与える
と同時に送り出しを行なうものとする。また、この繊維
素材供給ドラム11は、必要とされる繊維素材ユニツト
2,2′,2″の本数だけ用意するものとする。更に、
13は樹脂含浸タンク、14は樹脂乾燥炉、15は繊維
素材小ユニツト2,2′,2″の供給を誘導するノズル
、16はノズル15のホルダで、ホルダ16の上には繊
維素材供給ドラム11の組数だけのノズルが、15複数
列配置される。また17は内圧付加装置を内蔵した心材
1,Vの供給ドラムであつて、中実の心材1を供給する
時は内圧付加装置は使用しないが、中空心材「を供給す
る場合には内圧付加装置を使用する。更に、18は繊維
素材小ユニツト2,2′,2Iの位置決めガイドダイス
、19は繊維素材拘束用テープ5の供給ドラム、20は
コイルばねピツチ送りガイド、21はコイルばね巻き付
け用心金、22はコイリング用リードスクリユ、23は
成形された複合材料コイルばねを示す。この場合、コイ
ルばね巻き付け用心金21とコイリング用リードスクリ
ユ22とには、複合材料コイルばね23をそれらの間に
はさんで適正な巻き取りトルクを持たせるものとする。
本発明方法は第3図に示したような設備によつて実施さ
れるが、実施の場合には、心材供給ドラム17、コイル
ばねピツチ送りガイド20、コイルばね巻き付け用心金
21及びコイリング用りードスクリユ22を、固定され
たノズル15、フレーム16、位置決めガイドダイス1
8及びテープ供給ドラム19に対してコイル素材軸の回
りに回転させる。この状態の下に各繊維素材供給ドラム
11から繊維素材の束、すなわち、小ユニツト2,21
,2Iを巻きもどし、樹脂含浸タンク13内の樹脂4に
浸し、樹脂乾燥炉14によつて乾燥させ、固定されたノ
ズル15によつて誘導しながら固定された位置決めガイ
ドダイス18を経て、回転する心材供給ドラム17から
位置決めガイドダイス18を経て連続的に供給される心
材1,1′の外周面上に供給し、これらを回転するコイ
ルばねピツチ送りガイド20に向つて送給する。この場
合、ガイド20はコイルばね巻き付け用心金21及びコ
イリング用リードスクリユ一22と一諸に心材1,「の
軸線の回りに位置決めガイドダイス18に対して回転し
ているので、各繊維素材小ユニツト2,2/,2Iは心
材1,1′の上に所望の方向にねじられて巻き付けられ
、これらがコイルばねピツチ送りガイド20、コイルば
ね巻き付け用心金21、コイリング用リードスクリユ2
2に到達すると、第1図若しくは第2図に示す状態とな
つた成形直前のコイルばね素材が製造されることになる
。同時に、繊維素材小ユニツト2,2′,21の外周に
は、テープ供給ドラム19から供給されるテープ5を巻
き付けられる。なお、繊維素材小ユニツト、心材及びテ
ープ用のそれぞれの供給ドラム11,17,19には、
適切な後方への引張力を付加しておき、成型時のゆるみ
やくずれを防止することが望ましい。このようにして製
造されたコイルばね素材は、引続いて心金21とリード
スクリユ22に送られ、これらの心金21とリードスク
リユ22とによつて、コイルばね23に成形される。な
お、心金21及びリードスクリユ22によるコイル成形
手段の代わりに、他の適切なコイル成型手段を用いても
良い。更に、心材に中空心材「を使用の時はコイルリン
グ後のキユアリング時に内圧を付加し、コイル素材の形
状を整え、気泡の排出を行なう。以上のように、心材供
給ドラム17、コイルばねピツチ送りガイド20、コイ
ルばね巻き付け用心金21、コイリング用リードスクリ
ユ22などを成形コイルばね23と共に心材1,「の回
りに回転させる時に、それらの回転方向を、繊維素材の
束に第一のねじりを与えることによつて小さなユニツト
2,2′,2Iを形成する際に、小さなユニツト2,2
1,2″の各繊維素材に働く引張力の方向に合わせるよ
うにしておけば、これらの小さなユニツト2,2′,2
′7をコイルばね23に成形する際に小さなユニツト2
,21,21′に与えられる第二のねじりによつて、小
さなユニツト2,2′,2″の各繊維素材に第一のねじ
りによつて与えられる引張力と同じ方向の引張力を与え
ることのできることが分かる。
また、第1図及び第2図においては繊維素材小ユニツト
2,27,2Iは1層しか配置されていないが、設備の
内の各供給ドラム11,17,19を増設することによ
つて多重層状に配置した構成を有するコイルばねの製造
も可能であることはいうまでもない。
次ぎに本発明の実施例を説明する。
実施例 繊維素材として炭素繊錐を使用し、樹脂はエポキシ樹脂
を、心材として中実軟質ビニール丸棒を、表面巻きテー
プにテフロンテープをそれぞれ使用してコイルばねを製
造したところ、以下のような結果が得られた。
炭素繊維の直径・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・8μm炭素繊維の本数
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・約
180万本炭素繊維の引張強さ・・・・・・・・・・・
・・・・・・・235kg/M7l炭素繊維の縦弾性係
数・・・・・・・・・19000k9/MlL複合材料
の直径・・・・・・・・・・・・17mm表面巻きテー
プの厚さ・・・・・・・・・30μm中実心材の直径・
・・・・・・・・・・・8mm繊維素材の体積含有率・
・・・・・・・・・・・・・・約55%繊維素材小ユニ
ットの数・・・・・・・・・・・・・18コイルばね平
均径・・・・・・・・・・・・120mmコイルばね有
効巻数・・・・・・・・・・・・・・・・5コイルばね
ばね定数・・・・・・・・・・3.8kg/mmコイル
ばね自由高さ・・・・・・・・・・・・・・460mm
繊維素材のねじり方向・・・・・・・・・・・・右繊維
素束小ユニットのねじり方向・・・・・・・・・右繊維
素材の軸とコイル素材の軸との成す角度・・・約45°
以上のように、本発明によると、繊維強化複合材料コイ
ルばねの製造に当たって、繊維素材の束を右又は左にね
じって小さなユニットに分割成形することによって、そ
れに樹脂を浸した後、加熱成形する時における形状のく
ずれを有効に防止することができ、また、このように加
熱成形された小ユニットの必要数を、その軸線の方向が
、複合材料コイルばねとして使用された時に、主として
引張り力の働く方向と一致するように、ねじりを与えら
れることが用意にできるようになる。
従って、本発明方法によれば、繊維素材の分断されるこ
とのない繊維強化複合材料コイルばねを生産性良く製造
することが可能となる。なお、本発明の方法において、
繊維素材の材質と樹脂との組合わせは任意に変更し得る
ことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1及び第2図は本発明が対象としている繊維強化複合
コイルばねの二つの例を示す一部破断斜視図、第3図は
本発明方法を実施するための設備の概要を示す略図であ
る。 11・・・・・繊維素材供給ドラム、13・・・・・樹
脂含浸タンク、15・・・・・・・ノズル、17・・・
・・心材供給ドラム、18・・・・・ガイドダイス、1
9・・・・・・テープ供給ドラム、21・・・・・コイ
ルばね巻き付け用心金、22・・・・・コイリンダ用リ
ードスクリュ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 樹脂を含浸した繊維素材の束を右又は左にねじり第
    一のねじりを与えることによつて小さなユニットに分割
    成形し、必要数量の小さなユニットをそれぞれのねじり
    方向と同一方向又は異方向に組合わせて環状に配置し、
    更に、各ユニットにその軸線方向がコイルばねとして使
    用される時に主として引張力の働く方向と一致するよう
    に第二のねじりを与えた後、一体に樹脂を硬化させ成形
    するようにすることを特徴とする繊維強化複合材料コイ
    ルばね製造方法。 2 小さなユニットを中実又は中空の心材の回りに環状
    に配列し、更に、表面に樹脂を含浸した繊維素材のずれ
    の防止と拘束とのためにテープを巻いた特許請求の範囲
    第1項記載の方法。 3 中空の心材を用いた場合、心材に内圧を加えられる
    ようにし、これによつて、心材外面と表面の拘束用テー
    プとの間において樹脂を含浸した繊維素材を圧縮して残
    留気泡をテープとテープの重なりのすきまから逃がして
    樹脂を硬化させ形成するようにした特許請求の範囲第2
    項記載の方法。
JP53086722A 1978-07-18 1978-07-18 繊維強化複合材料コイルばねの製造方法 Expired JPS5921292B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP53086722A JPS5921292B2 (ja) 1978-07-18 1978-07-18 繊維強化複合材料コイルばねの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP53086722A JPS5921292B2 (ja) 1978-07-18 1978-07-18 繊維強化複合材料コイルばねの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5514247A JPS5514247A (en) 1980-01-31
JPS5921292B2 true JPS5921292B2 (ja) 1984-05-18

Family

ID=13894757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP53086722A Expired JPS5921292B2 (ja) 1978-07-18 1978-07-18 繊維強化複合材料コイルばねの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5921292B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6135230A (ja) * 1984-07-27 1986-02-19 Mitsui Constr Co Ltd 構造用補強材の連続製造法
US5437899A (en) * 1992-07-14 1995-08-01 Composite Development Corporation Structural element formed of a fiber reinforced thermoplastic material and method of manufacture
US20080017689A1 (en) 2006-05-31 2008-01-24 David Simonelli Fastener driving device
WO2006124498A2 (en) 2005-05-12 2006-11-23 Stanley Fastening Systems, L.P. Fastener driving device
EP3670156A1 (de) 2018-12-19 2020-06-24 BASF Polyurethanes GmbH Verfahren zur herstellung eines gehärteten elements

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5514247A (en) 1980-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10272302B2 (en) Fiber-reinforced composite tubular shafts and manufacture thereof
US4264278A (en) Blade or spar
US4857124A (en) Fiber-reinforced plastic strut connecting link
US3457962A (en) Golf club shaft and method of forming the same
US2862541A (en) Method of and apparatus for making fiber reinforced plastic pipe
US4401495A (en) Method of winding composite panels
US4463044A (en) Composite panel of varied thickness
US3442738A (en) Method and apparatus for making fiber glass shafts
US20160339650A1 (en) Manufacturing method of tank and tank manufacturing apparatus
US3350030A (en) Fiberglass reinforced textile bobbin
JPH01298257A (ja) 編組構造物のイン‐ライン圧密化
US6284103B1 (en) Suction roll shell in a paper-making machine and method of manufacturing same
JPS5921292B2 (ja) 繊維強化複合材料コイルばねの製造方法
US3676258A (en) Apparatus for producing fiber glass articles
US3281299A (en) Method and apparatus for making fiber reinforced cylindrical articles
US20080241446A1 (en) Composite material and methods of filament winding, pultrusion and open molding that material
US4459171A (en) Mandrel for forming a composite panel of varied thickness
US4685241A (en) Graphite fiber fishing rod
CN113320125A (zh) 一种连续纤维复合材料弹簧的制造方法及生产线及弹簧
JPH08187797A (ja) 筒状繊維強化プラスチックの製造方法及び装置
JPH05168375A (ja) 釣り竿用素材及びその製造方法
US3111442A (en) Method and apparatus for providing temperature and ablation resistant structures
US3715254A (en) Composite fibrous writing instrument elements and their manufacture
US3455765A (en) Apparatus for producing fiber-reinforced plastics sections,particularly longitudinally tapering sections,with the aid of a mandrel
JPS6178628A (ja) ねじり力を受けるfrp部材の製造方法