JPS6031655B2 - Ｆｒｐ製回転体の製造方法 - Google Patents
Ｆｒｐ製回転体の製造方法Info
- Publication number
- JPS6031655B2 JPS6031655B2 JP52042595A JP4259577A JPS6031655B2 JP S6031655 B2 JPS6031655 B2 JP S6031655B2 JP 52042595 A JP52042595 A JP 52042595A JP 4259577 A JP4259577 A JP 4259577A JP S6031655 B2 JPS6031655 B2 JP S6031655B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotating body
- fiber
- frp
- split
- manufacturing
- 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
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- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ＦＲＰ製の円柱あるいは多角柱状の回転体を
製造する方法に関するものであり、特に半径方向に比較
して円周方向の引張強度の高いＦＲＰ製回転体の製造方
法に関するものである。
製造する方法に関するものであり、特に半径方向に比較
して円周方向の引張強度の高いＦＲＰ製回転体の製造方
法に関するものである。
ＦＲＰ（繊維強化熱硬化性樹脂）製の回転体はエネルギ
ー貯蔵用のフライホイールとして最も有効なものである
と考えられている。この回転体は繊維として高い強度を
有する繊維を使用することにより、通常のエネルギー貯
蔵装置よりはるかに高いエネルギーを貯蔵することがで
きる。かかる回転体は種々の方法で製造される。たとえ
ば、一方向性のシートを回転体の断面形状（通常円形）
に切り取り、このシートを方向性を違えて多数債層して
半径方向に方向性のない回転体を製造する方法が知られ
ている。しかしながらこの方法は、円周方向の繊維が少
く、特に強度を必要とする最外層における円周方向の繊
維が短くかつその数が少し、ことにより充分高い強度が
得られない欠点がある。勿論、最内層あるいはその中間
に最大応力がかかる場合も考えられるが、この場合も最
外層がタガの役割をし破壊防止の効果が考えられ、やは
り高い強度を必要とする。しかも、上記の回転体では半
径方向の繊維の数も少く、全体としてみた場合、円周方
向および半径方向以外の方向の繊維が多くなり、必要な
円周方向と半径方向の強度が低い欠点もある。本発明者
はＦＲＰ製回転体に必要とされる円周方向と半径方向の
繊維の量を増大させるために種々の検討を行い、その結
果ほぼ円周方向と半径方向の繊維のみで強化したＦＲＰ
製回転体を製造する方法を見し、出した。
ー貯蔵用のフライホイールとして最も有効なものである
と考えられている。この回転体は繊維として高い強度を
有する繊維を使用することにより、通常のエネルギー貯
蔵装置よりはるかに高いエネルギーを貯蔵することがで
きる。かかる回転体は種々の方法で製造される。たとえ
ば、一方向性のシートを回転体の断面形状（通常円形）
に切り取り、このシートを方向性を違えて多数債層して
半径方向に方向性のない回転体を製造する方法が知られ
ている。しかしながらこの方法は、円周方向の繊維が少
く、特に強度を必要とする最外層における円周方向の繊
維が短くかつその数が少し、ことにより充分高い強度が
得られない欠点がある。勿論、最内層あるいはその中間
に最大応力がかかる場合も考えられるが、この場合も最
外層がタガの役割をし破壊防止の効果が考えられ、やは
り高い強度を必要とする。しかも、上記の回転体では半
径方向の繊維の数も少く、全体としてみた場合、円周方
向および半径方向以外の方向の繊維が多くなり、必要な
円周方向と半径方向の強度が低い欠点もある。本発明者
はＦＲＰ製回転体に必要とされる円周方向と半径方向の
繊維の量を増大させるために種々の検討を行い、その結
果ほぼ円周方向と半径方向の繊維のみで強化したＦＲＰ
製回転体を製造する方法を見し、出した。
即ち、回転体の水平断面と同一のあるいは近似の形状を
有する単位繊維層を多数積層する場合、この単位繊維層
を半径方向に多数分割した形状を有し、しかもその分割
された形状のシートは円周方向と半径方向の繊維からな
り、かつ円周方向の強度を半径方向の強度よりも大きく
することによって目的の回転体が得られることを見し、
出した。本発明はこれを要旨とするものであり、即ち、
複数の分割繊維シートをその厚み断面部で相互に接合し
て円形あるいは多角形のシート状単位繊維層を形成し、
かかる単位繊維層を目的円柱あるいは多角形状回転体の
回転軸方向に積層してＦＲＰ製回転体を製造する方法に
おいて、分割繊維シートとして単位繊維層をその中心を
通る厚み方向に分割して得られる形状でかつその円周方
向の引張強度が半径方向の引張強度よりも高い分割シー
トを用い単位繊維層における分割繊維シート相互の接合
部をそれに隣接する単位繊維層における分割繊維シート
相互の接合部と−致させず、かつそれら接合部を回転体
中に均一に分布させるように単位繊維層を積層し熱硬化
性樹脂を単位繊維層を積層した後あるいはそれ以前の任
意の段階で繊維に合浸し積層終了後硬化することを特徴
とするＦＲＰ製回転体の製造方法である。単位繊維層の
形状が円形である場合、その分割繊維シートは円孤状で
あり、多角形である場合は三角形あるいは台形である。
有する単位繊維層を多数積層する場合、この単位繊維層
を半径方向に多数分割した形状を有し、しかもその分割
された形状のシートは円周方向と半径方向の繊維からな
り、かつ円周方向の強度を半径方向の強度よりも大きく
することによって目的の回転体が得られることを見し、
出した。本発明はこれを要旨とするものであり、即ち、
複数の分割繊維シートをその厚み断面部で相互に接合し
て円形あるいは多角形のシート状単位繊維層を形成し、
かかる単位繊維層を目的円柱あるいは多角形状回転体の
回転軸方向に積層してＦＲＰ製回転体を製造する方法に
おいて、分割繊維シートとして単位繊維層をその中心を
通る厚み方向に分割して得られる形状でかつその円周方
向の引張強度が半径方向の引張強度よりも高い分割シー
トを用い単位繊維層における分割繊維シート相互の接合
部をそれに隣接する単位繊維層における分割繊維シート
相互の接合部と−致させず、かつそれら接合部を回転体
中に均一に分布させるように単位繊維層を積層し熱硬化
性樹脂を単位繊維層を積層した後あるいはそれ以前の任
意の段階で繊維に合浸し積層終了後硬化することを特徴
とするＦＲＰ製回転体の製造方法である。単位繊維層の
形状が円形である場合、その分割繊維シートは円孤状で
あり、多角形である場合は三角形あるいは台形である。
容易な方法は、多角形断面を有する多角柱状回転体を切
削などにより円柱状の回転体とすることである。本発明
の方法の１例を図示しながら説明する。
削などにより円柱状の回転体とすることである。本発明
の方法の１例を図示しながら説明する。
第１図に示したような長さ方向に密、中方向に粗な強化
繊維帯状体１を台形に切断して分割繊維シート２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄ・・・を製造する。次に第２図に示すよ
うに、この分割繊維シートを接合して円に内接する多角
形の単位繊維層３を形成し、この単位繊維層３を多数債
層して第３図に示すような多角柱状の回転体４とする。
積層の際、各分割繊維シートの接合部５は第３図に示す
ように、互いにずらせて積層し、接合部５が全体に均一
に分布するようにする。円柱形の回転体とするには、こ
の積層体に樹脂を合浸し硬化した後、あるいはそれ以前
に周囲を切削してなめらかな外周を有するようにすれば
よい。熱硬化性樹脂の含浸は強化繊維の積層が完了した
後舎浸することができるが、それ以前の任意の段階で含
浸できる。
繊維帯状体１を台形に切断して分割繊維シート２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄ・・・を製造する。次に第２図に示すよ
うに、この分割繊維シートを接合して円に内接する多角
形の単位繊維層３を形成し、この単位繊維層３を多数債
層して第３図に示すような多角柱状の回転体４とする。
積層の際、各分割繊維シートの接合部５は第３図に示す
ように、互いにずらせて積層し、接合部５が全体に均一
に分布するようにする。円柱形の回転体とするには、こ
の積層体に樹脂を合浸し硬化した後、あるいはそれ以前
に周囲を切削してなめらかな外周を有するようにすれば
よい。熱硬化性樹脂の含浸は強化繊維の積層が完了した
後舎浸することができるが、それ以前の任意の段階で含
浸できる。
たとえば、第１図に示した帯状体としてプリプレグを使
用することにより最初から樹脂含浸強化繊維を用いて成
形を行い積層終了後樹脂を硬化する。その他、分割繊維
シートの段階あるいは単位織総層の段階など任意の段階
で樹脂を含浸することができる。分割繊維シートは第１
図に示したように帯状体より切り出してもよいが、その
他分割繊維シート形状にした繊維体を用いるなど種々の
方法が用いられる。
用することにより最初から樹脂含浸強化繊維を用いて成
形を行い積層終了後樹脂を硬化する。その他、分割繊維
シートの段階あるいは単位織総層の段階など任意の段階
で樹脂を含浸することができる。分割繊維シートは第１
図に示したように帯状体より切り出してもよいが、その
他分割繊維シート形状にした繊維体を用いるなど種々の
方法が用いられる。
しかしながら、分割繊維シートの円周方向の引張強度を
半径方向のそれよりも大きくするためには、第１図に示
した帯状体より切り出す方法が最も容易である。第１図
に示した帯状体において、長さ方向の引張強度を中方向
の引張強度よりも大きくするためには、図示したように
長さ方向の繊維密度を中方向の繊維密度よりも大きくす
る方法の他、長さ方向の繊維として中方向の繊維よりも
引張強度の大なる繊維を用いる方法、あるいはそれらの
組み合せなど種々の方法を用いることができる。強化繊
維としては、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、
金属繊維あるいはその他の無機質繊維や、合成繊維など
の有機質繊維など各種の繊維を使用できる。
半径方向のそれよりも大きくするためには、第１図に示
した帯状体より切り出す方法が最も容易である。第１図
に示した帯状体において、長さ方向の引張強度を中方向
の引張強度よりも大きくするためには、図示したように
長さ方向の繊維密度を中方向の繊維密度よりも大きくす
る方法の他、長さ方向の繊維として中方向の繊維よりも
引張強度の大なる繊維を用いる方法、あるいはそれらの
組み合せなど種々の方法を用いることができる。強化繊
維としては、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、
金属繊維あるいはその他の無機質繊維や、合成繊維など
の有機質繊維など各種の繊維を使用できる。
特に、ガラス繊維、炭素繊維、高張力セラミックス繊維
、高張力合成繊維が好ましい。熱硬化性樹脂としては、
ェポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェ／ール樹
脂、その他架橋硬化性の各種熱硬化性樹脂が使用できる
。
、高張力合成繊維が好ましい。熱硬化性樹脂としては、
ェポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェ／ール樹
脂、その他架橋硬化性の各種熱硬化性樹脂が使用できる
。
第１図は、長さ方向の引張強度が中方向の引張強度より
も大なる強化繊維帯状体１を切り出して分割繊維シート
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ・・・・・・を製造する方法を
示したものであり、第２図はこの分割繊維シートを接合
して単位繊維層３を製造する方法を示したものである。 第３図は、この単位織維層３を多数積層した状態を示し
たものである。第４図は本願発明の方法によって得られ
る円柱状の回転体を示した斜視図である。第１図 第２図 第３図 第４図
も大なる強化繊維帯状体１を切り出して分割繊維シート
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ・・・・・・を製造する方法を
示したものであり、第２図はこの分割繊維シートを接合
して単位繊維層３を製造する方法を示したものである。 第３図は、この単位織維層３を多数積層した状態を示し
たものである。第４図は本願発明の方法によって得られ
る円柱状の回転体を示した斜視図である。第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数の分割繊維シートをその厚み断面部で相互に接
合して円形あるいは多角形のシート状単位繊維層を形成
し、かかる単位繊維層を目的円柱あるいは多角柱状回転
体の回転軸方向に積層してＦＲＰ製回転体を製造する方
法において、分割繊維シートとして単位繊維層をその中
心を通る厚み方向に分割して得られる形状でかつその円
周方向の引張強度が半径方向の引張強度より高い分割シ
ートを用い、単位繊維層における分割繊維シート相互の
接合部をそれに隣接する単位繊維層における分割繊維シ
ート相互の接合部と一致させずかつそれら接合部を目的
柱状回転体中に均一に分布させるように単位繊維層を積
層し熱硬化性樹脂を単位繊維層を積層した後あるいはそ
れ以前の任意の段階で繊維に含浸し積層終了後硬化する
ことを特徴とするＦＲＰ回転体の製造方法。 ２ 分割繊維シートが三角形あるいは台形であり、それ
によつて形成される単位繊維層が、円に内接する多角形
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のＦ
ＲＰ回転体の製造方法。 ３ 分割繊維シートが、繊維の密度を高くして形成した
、長さ方向が巾方向よりも引張強度の高い強化繊維帯状
体を切り出して該シートを長さ方向を周方向となるよう
に用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項または
第２項記載のＦＲＰ製回転体の製造方法。 ４ 分割繊維シートあるいは帯状体がプリプレグである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第３項記
載のＦＲＰ製回転体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52042595A JPS6031655B2 (ja) | 1977-04-15 | 1977-04-15 | Ｆｒｐ製回転体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52042595A JPS6031655B2 (ja) | 1977-04-15 | 1977-04-15 | Ｆｒｐ製回転体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53128666A JPS53128666A (en) | 1978-11-09 |
| JPS6031655B2 true JPS6031655B2 (ja) | 1985-07-23 |
Family
ID=12640407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52042595A Expired JPS6031655B2 (ja) | 1977-04-15 | 1977-04-15 | Ｆｒｐ製回転体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6031655B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110641043A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-01-03 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种复合材料x型帽形壳体的铺层工艺 |
-
1977
- 1977-04-15 JP JP52042595A patent/JPS6031655B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110641043A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-01-03 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种复合材料x型帽形壳体的铺层工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53128666A (en) | 1978-11-09 |
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