JPS6125826A - 合成樹脂成形品の連結具取付用端部構造 - 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】 産業上の利用分野 本発明は合成樹脂成形品の連結具取付用端部構造、さら
に詳しくいえば、取付しるが比較的小さくて連結部の小
型化が可能であり、しかもねじり応力に対して十分に耐
えうるように端部な固定することのできる合成樹脂成形
品の連結具取付用端部構造に関するものである。

従来の技術 従来、合成樹脂成形品は種々の分野において広く応用さ
れており、特に近年、軽量化の目的から合成樹脂製の棒
状体又は管状体を、例えば自動車のトーションバーやド
ライブシャフトなどに使用することが行われている。

ところで、前記合成樹脂製の棒状体や管状体を固定する
に際しては、破壊しやすいことからビンやボルトを用い
ることは、いまだに不可能とされている。したがって、
それらの固定に当っては、端部なビンなどで固定するこ
とのできる金属材料などから成る連結具を介して間接的
に行われている。そしてこの連結具と該合成樹脂製部材
との結合については、管状体の場合、連結具の一端を管
状体内に嵌挿して、接着剤を用い一体化し、また棒状体
の場合、その端部に、軸方向にそった任意の長さの円孔
な設け、これに該連結具を用いて一体化している。

しかしながら、このような構造から成るものにおいては
、所要のねじシ応力に対処するために、取付しろを多く
とることが必要であって、その結果、連結部が構造的に
大型化するという欠点があり、その上ねじり応力が加わ
った場合に、接着部においてしばしば剥離が生じるとい
う問題もある。

発明が解決しようとする問題点 本発明者らは、このような事情に鑑み、取付しるが比較
的小さくて連結部の小型化が可能であり、しかもねじり
応力に対して十分に耐えうる−ように端部な固定するこ
とのできる合成樹脂成形品の連結具取付用端部構造につ
いて鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った
。

問題点を解決するための手段 すなわち、本発明は、少なくとも端部に、中心軸に平行
でかつ断面形状が多角形をなす凹部を形成し、その外周
が巻き角の異なる２以上の合成樹脂含浸繊維捲回層で被
覆されていることを特徴とする合成樹脂成形品の連結具
取付用端部構造を提供するものである。

本発明は種々の材料から成る成形品について利用できる
が、特に端部材料と基体材料とは同一のものとするのが
好ましい。

この繊維強化合成樹脂成形品に用いられる繊維としては
、例えばガラス繊維、炭素繊維、金属繊維などの無機質
繊維や、ポリアミドなどの有機質繊維が挙げられ、また
合成樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、ポリエステル
樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性
樹脂や、塩化ビニル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂な
どの熱可塑性樹脂を挙げることができる。

前記繊維強化合成樹脂成形品、殊に管状体は公知の方法
、例えばフィラメントワインディング法によシ製造する
ことができる。また該合成樹脂成形品における繊維の捲
回角度などについては特に制限はないが、通常軸方向に
対して３５〜５５度の第一層を内側とし、その外側に６
０〜１２０度、好ましくは８０〜１００度、さらに好ま
しくは約９０度の第二層を設けるのが望ましい。

本発明の端部構造における捲回層の材料としては、前記
のような繊維及び合成樹脂から成る合成樹脂含浸繊維が
用いられる。

次に、本発明の端部構造について添付図面に従って説明
すると、第１図及び第２図は、それぞれ本発明における
連結具取付用端部の代表的な態様を示す斜視図及び縦断
面図であって、図中符号１は管状体端部、２は第一層の
合成樹脂含浸繊維、３は第二層の合成樹脂含浸繊維、４
は断面形状が三角形以上の多角形状を有する四部である
。

本発明の第１の構成は、棒状体においては、その端部に
穿設する凹部の断面形状を、管状体においては端部の管
内部断面形状を三角形以上の多角形状に形成することに
ある。

この断面形状については、三角形以上の多角形状であれ
ば特に限定されないが、その形状が円に近づくと、従来
品と同様にねじれが発生した場合に、確実に固定してお
くことがむずかしく、また固定部が離脱しやすくなるの
で、好ましくは三〜十二角形、さらに好ましくは五〜八
角形が望ましい。

また、このような断面形状を有する凹部の深さについて
は、その用途によって固定部にかかるねじシ応力の度合
により適宜選択することができる。

本発明の第２の構成は、少なくとも前記のような断面形
状の四部を有する端部の外周を繊維の巻き角の異なる２
以上の合成樹脂含浸繊維捲回層で被覆することにある。

この捲回層にお込ては、通常該繊維の巻き角が軸方向に
対して、内側に設ける第一層については３５〜５５度、
その外側に設ける第二層については６０〜１２０度、好
ましくは８０〜１００度、さらに好ましくは約９０度で
あるような組合せが好適である。２層の巻き角を同一と
した場合、たとえ肉厚を厚くしても十分な耐ねじシ応力
が得られず、また第一層及び第二層の巻き角が前記範囲
を逸脱すると、十分に満足しうるねしり応力が得られに
くくなる。一方、第一層及び第二層の厚さについては、
前者を後者より厚くすることが好ましい。

本発明における、端部構造は通常、前記のような２層構
造に構成されるが、所望ならば第一層又は第二層に、さ
らに任意の巻き角から成る１以上の層を設けることもで
きる。この第３番目以上の層は、第一層と第二層との間
、第一層の内側、第二層の外側の任意の位置に設けるこ
とができる。

本発明の端部構造を有する合成樹脂成形品は管状体、丸
棒状体、角柱状体であってもよいし、異形断面を有する
ものであってもよく、またその全体が該端部と同じ構造
を有するものであってもよい。

次に本発明の応用例について添付図面に従って説明する
と、第３図は本発明の端部構造を有する合成樹脂成形品
の端部に連結部材を嵌挿し、必要に応じ、接着剤を用い
て固定化した場合の斜視図であって、図中符号５は該成
形品端部の凹部形状にほぼ合致する外面形状を有する連
結部材である。

発明の効果 本発明の連結具取付用端部構造を採用することによシ、
（１）端部の空孔形状に合致する結合部材を用いて連結
固定する場合、確実に固定することができて、その機能
を十分に発揮しうる、（２）ねじり応力に対しても連絡
部材との接着部の離脱が生じにくい、（３）取付しるが
少なくてすみ、連結部の小型化が可能である、（４）従
来のように金属材料を用いなくてよいので、軽量化も可
能である、などの利点がある。

実施例 次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１ マンドレルとして、第４図に示されるように、両端に長
さ２ＯＮ、断面の対辺間長８Ｈの正六角柱状体に接続し
たほぼ六角錐台を有し、該両端の正六角柱との間が直径
８ｆｆ、長さ５６０　ｎの円柱状のもの（中間部で円柱
状体は中子式で互に接続している）を使用した。

前記マンドレルに、フィラメントフインデインク法を用
いて熱硬化性エポキシ樹脂を付着させて成る高強度炭素
繊維（樹脂含有量３５重量％）を、まず肉厚が約２Ｎと
なるように角度（マンドレル軸方向と繊維とのなす角度
〕４５°で捲回したのち、この上に角度が８５°で肉厚
が約１Ｎとなるように捲回した。この捲回層の表面にテ
ープをさらに捲回したのち、１４０℃で３時間加熱した
。加熱後、マンドレルを引き抜き、次いでテープを剥離
し、管状成形品を得た。

このようにして得られた成形品の両端部の各凹部に、そ
の内面形状にほぼ合致する金属棒をそれぞれ嵌挿しく各
挿入長さ２０Ｈ〕、市販の熱硬化性エポキシ樹脂系接着
剤を用いて接着一体化した。

次いで、該金属棒部分をねじり試験機のチャック部に取
り付け、ねじシ強度を測定した。その結果を別表に示す
。

実施例２ 実施例１において、両端の正六角柱の部分のみを４５°
　、８５°の２層とし、他の部分は４５゜で肉厚約３Ｎ
とする以外は、実施例１と同様にして管状成形体を得、
ねじり強度を測定した。その結果を該表に示す。

比較例１ 直径Ｂｍ、長さ４４０ｎのマンドレルに、実施例１で用
いたものと同じ炭素繊維を角度４５°、肉厚約３１１１
１になるように捲回した。以後は実施例１と同様にして
管状成形体を得、ねじシ強度を測定した。その結果を核
表に示す。

比較例２ 一１〇− 比較例１において、炭素繊維をまず角度４５゜で肉厚的
２ＩＩＭとなるように捲回したのち、この上に角度が８
５°で肉厚が約Ｉｎとなるように捲回した以外は、比較
例１と同様にして管状体を得、ねじり強度を測定した。

その結果を該表に示す。

比較例６ 比較例１におけるマンドレルの代りに、実施例１のマン
ドレルを用いた以外は、比較例１と同様にして管状体を
得、ねじり強度を測定した。その結果を核表に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、それぞれ本発明における連結具取
付用端部構造の１例を示す斜視図及び縦断面図、第５図
は本発明の構造を有する端部に連結部材を連結した場合
の１例を示す斜視図、第４図は本発明の端部構造を有す
る合成樹脂成形品を得るためのマンドレルの１例を示す
斜視図である。 図中符号１は管状体端部、２は第一層、３は第二層、４
は端部の凹部、５は連結部材である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　少なくとも端部に、中心軸に平行でかつ断面形状が
   多角形をなす凹部を形成し、その外周が巻き角の異なる
   ２以上の合成樹脂含浸繊維捲回層で被覆されていること
   を特徴とする合成樹脂成形品の連結具取付用端部構造。 ２　多角形状が三〜十二角形である特許請求の範囲第１
   項記載の端部構造。 ３　多角形状が五〜八角形である特許請求の範囲第２項
   記載の端部構造。 ４　２以上の合成樹脂含浸繊維捲回層が、軸方向に対し
   て３５〜５５度の角度の第一層と軸方向に対して６０〜
   １２０度の角度の第二層との組合せである特許請求の範
   囲第１項記載の端部構造。 ５　第一層が第二層より厚いものである特許請求の範囲
   第４項記載の端部構造。 ６　第一層又は第二層に、さらに任意の巻き角から成る
   少なくとも１つの層を形成して成る特許請求の範囲第４
   項記載の端部構造。 ７　合成樹脂成形品が管状体、丸棒状体、角柱状体であ
   るか又は異形断面を有するものである特許請求の範囲第
   １項記載の端部構造。 ８　合成樹脂成形品の全体にわたつて凹部が形成されて
   いる特許請求の範囲第１項記載の端部構造。