JPS6071234A - 繊維強化プラスチツクス製ベロ−ズ付円筒体の製造方法 - Google Patents

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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、繊維強化プラスチックス（ＦＲＰ）製ベロ
ーズ付円筒体の製造方法に関し、さらに詳しくは、連続
層・方維を用いたＦ　ＲＩ）により、円筒部とベローズ
部を一体に１戊形する方法に関するものである。

（ロ）従来技術 炭素繊維強化プラスチックス等の１・ＲＰによって製作
した円筒体は、高強度でありかつ而・１蝕性に優れてい
ることから、ガスや液ニア：【の移送惜等に使用され、
また比強度、比弾情において優れた特徴をもつため、高
速回転円筒等にも使用され、その用途は広い。

このような円筒体にベローズを設けることは例えば、移
送管を曲は易くしたり、高速回転円筒の弾性面は振動を
吸収しｉｐＪ転を容易にするなどのメリットを生む。

しかしながら、ＦＲＰは、均−柄料と尼なり、極端な異
方性を示すため、これをベローズ形状に成形するには柵
々の問題があり、充分に満足できるものは未だ得られて
いない。

すなわち、ベローズ部の没割を考えると、直径方向には
円筒体の他の部分と同根１質に弾く、かつ形状的には曲
がり易く、また曲げに対して座屈し静いことが必須の要
件となるか、Ｆ　’ＲＰの強度は、−繊維の配列、密度
および連続性に大きく依存する。したがって、従来ベロ
ーズ付円筒体を製作゛する場合には繊維の配列が容易で
あり体積繊維含有率（Ｖ（）の高いワインディング法を
ベースとし、上記の問題点を少なくするために、円筒部
とベローズ部を別々に製作し、両者を接着嵌合する方法
をとっていた。

（／→　発明によって解決しようとする問題点上記の従
来法は、円筒部とベローズ部を別々に製作したのち組立
てるものであるため、工数が多く量産性に劣る問題点が
あった。また、接合の際の接着剤の塗布方法、嵌合代等
にばらつきが生じ易く、したがってガス、液体等がリー
クし易いという問題もあった。更に、真直に接続するこ
とが傭しく、特に高速回転円筒として使用するに必要な
真直度が得難い欠点もあった。

また、ベローズの性能を発揮させるためには、円筒部に
対してベローズの剛性を下げることが必要であるが、ベ
ローズの凹凸の屈曲度合を余りに大きくとると、成形が
内談になり、また使用上流体の流れに無用の抵抗を及ぼ
す問題があり、有効でない。

に）　問題点を解決するための手段 上記のごとき問題点を解決するために、この発明は、ベ
ローズ部を高角巻層にキリ形嘘するとともに、円筒部を
低角巻層と高角巻層とにより形成することにより、ベロ
ーズ部に比べて円筒部を厚肉化しかつ軸方向の剛性を毘
めたベローズ付円筒体を製造する方法を提供するもので
あり、その方法は、次の■〜■の工程を逐次的に実施す
ることである。

■　円筒部成形部分とベローズ部成形用凹所を有する金
型上に与トリックス紐［脂含濠耕維による低角巻層を形
成する。

■　上記低角巻層上において上記同所部分において補強
層を形成する。

■　凹所部分の低角巻１しを浦強層とともに切除する。

■　切除により開放された凹所にベローズ部舷形用金型
を組込む。

■　上記補強層を含む低角巻層とベローズ部成形用金型
七に同様の繊維による高角巻層を形成する。

■　その後硬化成形を行なう。

なお、ここに低角巻層とは縁組の巻付角が、軸心に対し
て約０度から４０度程度、高角巻層とは同じく約６０度
から９０関程度の巻付角の層をいう。

また、マトリックス樹脂含浸糾維はウェット又はドライ
のいずれの状態で巻付けてもよむ）。

（ホ）　実施例 以下、この発明の実施例を添付図面に基つむ）で説明す
る。

第１図は、この発明の実施によって得られるベローズ付
円面体の一例であり、この円筒体は、円筒部１とベロー
ズ部２とから成る。

第２図は内金型３であり、この内金型３は、芯型４の問
りに血められる円筒形の円筒部成形用金型５と、各成形
部５相互間に介在される１１ング状の分割スペーサｂ、
及び止め金７．７とから成る。円筒部成形用金型５及び
止め金７゜７には、周方向に一定１…隔をおいて位置決
めシャフト８（第５凶参照）挿通用の貫面孔９．１０が
長手方向に投けられている。また、スペーサ６の周りに
、ベローズ部成形用の凹所１１が形成される。

上記の内金型３に、第４図に示すように、マトリックス
樹脂を含浸した連続炭素犠維等の補強用繊維をウェット
ワインディング法により低角度に巻付けて低角巻−１２
を形成し、その後、低角巻層１２上において上記凹所１
１とその両端部近辺にわたり同様の縁組をワインディン
グ法により高角度に巻付けて補強層１３を形成する。こ
の補強＠１３は後の工程において低角巻１−１２を切断
する際、巻付けた納・維が乱れないように押えるもので
あるから、凹所１１の全範囲にわたって形成する必要は
必ずしもなく、凹所１１両端部近辺に形成するだけでよ
い。また、内金型３の両端部にも補強層１３を形成する
場合がある。なお、補強層１３を低角巻層１２上の全長
にわたり形成しても差支えない。

上記のようにして形成した低角巻層１２を凹所１１にお
いて、凹所１１の幅Ｗの分だけ、補強＠１３と共に切除
する。この切除によって、凹所１１が開放される。

次に、上記のようにして開放された凹所１１に第５図に
示すように、ベローズ成形用分割金型１４を糾込む。こ
の金型１４は外周面に波形の凹凸を有し、かつ第６図に
示すように、軸心方向に複数に分割されている。また、
前述の貫通孔９，１０と一致する貫通孔１５を有し、こ
れらの貫通孔９，１０．１１に［ｉＭしたシャフト８に
より分割金型１４の各ピースの位置決めを図る。その後
、円筒部成形用金型５に先に形成された低角巻＠１２と
残存補強層１３．１３’及びベローズ成形用分割金型１
４の周りに、前述の場合と同様のマ）　ＩＪックス樹脂
含浸紡）維をウェットワインディング法により高角興に
巻付けて高角巻層１６を形成する。

その後、第５図に一点鎖、陣で示すように、高角巻１１
６の外周全体に外型１７を被せて型締めする。外型１７
はゴム等の弾性体でなる一体型又は分割金型により構成
することができる。

以上のようにしてマトリックス樹脂含浸の繊維の巻付け
を終了すると、加熱による硬化成形を行なう。

上記の実施例の一合は、外型１７を老木に被せるもので
あるため、成形完了後において外周面に機械加工を施す
必要がない。しかし、外周面に機械加工を施すのであれ
ば、ベローズ部成形部分にのみ外型を被せて硬化成形す
ることにしてもよく、また全く外型を被せないで、硬化
成形後全外周”面に機械力ロエを、Ｊ但すことにしても
よい。

（へ）　効果 以上述べたように、この発明によると、ベローズ部は高
角巻層により形成され、円筒部は低角巻層、と高角巻層
により形成されるので、ベローズ部に比べ円筒部が厚肉
かっ爵ｊ直性をもったベローズ付円筒体を得ることがで
きる。

また、円筒部とベローズ部は一体成形されるので、リー
クのおそれがなく、かつ真直なベローズ付円筒体を製作
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は製品の正面図、第２図は内金型の断面図１、第
３しＩは第２図のＩＩＩ　−Ｉｎ線の断面図ｊ、第４区
ｌ。 第５図は巻付は途中の断面図、第６図はＭ５図のＶｌ−
ＶＩ線の断面図（但し、巻付は繊維を除く）である。 １・・円筒部、２・・・ベローズ部、３・・・内金型、
４・・・芯型、５・・・円筒部成形用金型、６・・・ス
ペーサ、７・・・止め金、８・・・位置決めシャフト、
９，１０・・・貫゛涌孔、１１・・・凹所、１２・・・
低角巻層、１８・・・補強層、１４・・・ベローズ部成
形用分割金型、１５・・・貫通孔、１６・・・高角巻層
。 特許出願人　住友電気工業株式会社 同　代理人　鎌　１）　文　ニ 第１図　、１ 第２図 第３図 第４図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 円筒部成形部分とベローズ部成形用凹所を有する金型上
   にマトリックス樹脂含浸繊維による低角巻層を形成し、
   上記低角巻層上において上記凹所部分に補強層を形成し
   たのち、凹所部分の低角巻層を補強層とともに切除し、
   その切除によって解放された同所にベローズ部成形用金
   型を組込み、次に上記浦強層を含む低角巻層とベローズ
   部成形用金型上に同様の箒・維による高角巻層を形成し
   、その後硬化成形を行なう費維強化プラスチックス製ベ
   ローズ付円筒１木の製造方法。