JPS6172542A - 複合構成体及びその製造方法 - 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】 合構成体を製造する方法に関するものである。

各種の用途において、良好な機械的強度を有する一方、
低重量からなる管または棒を使用することが所望されて
いる。例えばこれらの用途には自転車又はオートバイの
フレームを構成するのに、使用される管を挙げることが
でき、鋼管に代えて、炭素繊維又はガラス繊維やアラマ
キドと呼ばれる芳香族ポリアミドから作られる繊維のよ
うな他の繊維から作られる管を使用することが提案され
ており、これらの繊維は親和性の適宜な樹脂によって結
合されている。

Ｊ　　　　　　　　　Ｉ！Ｉ脂を補強する組Ｌと（に炭
素繊維から作られた管は実際に良好な強度を有する一方
、低重量からなっている。しかし、炭素線ｌ４官は、高
価格に加えて、過度の応力を受けた際に破損する以前に
曲がり使用者に重大な事故を回避する時間を与える金属
管に比較して不意の破損を生じさせろ欠点を有している
。更に、炭素繊維管を塗布する塗料は鋼管の場合と異な
って炭素繊維管上に良好に保持しない。

本発明は鋼管による過度の重い重量の欠点と、炭素繊維
または他の繊維から作られる管による不意の破損による
危険を有する欠点とをなくして鋼管と炭素繊維管の幾つ
かの利点を組み合せることができる官又は棒の構造に基
礎を置いている。

本発明によれば、所望の利点の組合せは、例えば鋼、ア
ルミニウム、チタン又は各種の合金から作られた金属管
内に導入させた繊維で補強させた軽いプラスチック材料
の管又は棒により形成された複合構成体を形成すること
により得られろ。

かかる官又は棒は工業用又はスポーツ用等の多くの用途
に向けられている。特に、自転車又はオートバイのフレ
ームの構造にこの新規な管の用途を挙げることができる
が、本発明の複合管は他の用途、例えば航空機の構造、
軽金属の構造、自動車の構造又は軽動力ユニットと呼ば
れる飛行装置、ゴルフクラブ等のごときスポーツ用品に
用途を見い出すことができる。

繊維管を金属管内に嵌合した後に２つの管は過度の圧縮
により内側繊維管を破裂させないように行なわれた成層
により及ぼされる帯筋作用によって応力下に配置されて
いる。その接続を改善するためこれらの管の間に接着剤
を塗布することができる。

本発明によれば、繊維管は金ａ管に嵌合する間に該金属
管の内径より僅かに小さい外径を有することができる。

実施例にわいて、合成繊維管は中実芯を形成する繊維棒
に代えることができ、従って高圧が中空管でなく中実棒
に働かさせるので鋼を繊維上に成層することによる帯筋
が高圧下で達成させるごとができるので２つの材料の合
体がより親密である鋼と合成繊維の複合体が得られる。

他の金属部材と本発明の複合管の結合を容易にするため
に、内側線ｍ管の長さは、本発明のその他の特徴によれ
ば、外側金属管の一端から離れてまたは両端から離れて
一定の距離に制限させることができ、燃焼による内側繊
維管を損傷する危険なしに外側金属管の端部において溶
接を行うことができる。

その他の実施例において、外側金属管の一端は繊維管を
受容しない金属管の一部にこの金属管の内側に短かい長
さにわたって延伸する内側金属スリーブを溶接また′は
カシメにより収容することができるので、繊維管は内側
スリーブを溶接することにより損傷される危険がない。

更に、内側スリーブは狭い管状部により短かい距離にわ
たって内側に延伸されることができ、それを圧縮するこ
とにより繊維管の端部を収容しかつ保持すべくなされた
環状ハウジングを形成する。

以下に、本発明の実施例を添付図面について説明する。

第１図は例えば鋼鉄から形成した外側管を符号１で部分
的に示し、この金属管１の端部３に達しないように金属
管１に嵌合させた内側繊維管を符号２で示しである。こ
の構成体は成層により帯筋作用を受けさせる。外側金属
管１の最端部には小径部５により内側に向かって延伸さ
せたスリーブ４を固着し、スリーブ４の小径部５は内側
繊維管２の端部６を収容し且つ保持できろ環状ハウジン
グを該小径部５と外側金属管１との間に形成させるため
に外側金ＷＩ４管１から一定間隔に離して配置させであ
る。

小径部５を有するスリーブ４ば２つの管１及び２のイン
ターロックを改善し、特に繊維ｗ２を損傷させることな
く外側接続スリーブ４を外側金属管にろう付けさせるこ
とができる。

第２図は第１図の外側金属管１に接続させた１　　　　
　　　＃＃部のみを示した接続スリーブ７の取付け状態
を示し、この接続スリーブ７は他の部材、例えば１又は
それ以上の複合管に固着させる接続部材を形成する。

本発明の複合管は非常に減少させた肉厚の外側金属管の
使用で所望の機械強度を得ることができる一方、比較的
薄い金属管が内側繊維管を補強し、該内側繊維管はそれ
自体単独で使用される繊維管よりも非常に減少させｔこ
肉厚にさせることができるので、軽量の構成体を得るこ
とができ、従って製造コストをかなり軽減させることが
でき、同時に不意に破損する危険を回避できろ。

第３図に示した実施例において、中空円筒状炭素繊維管
を中実炭素繊維円筒体８に代え、該ｌ！Ｉ維円同円筒体
層作用により金属管９の内部に嵌合され、次いで応力を
付加させ、該金属管９は特定の厚内部分１０を構成する
ように予め製造されている。この厚内部分１０は第１図
及び第２図に示したようなスリーブ４，５の作用をなす
。

添付図面に示した上述の実施例に限定するものではなく
、本発明の範囲から逸脱することな（各種の変更または
補足的な配置を設けろことができろ。特に、本発明によ
れば、複合部材は複数の連続的な積層及び帯筋状の金属
と繊維層とから成形することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は内側繊維管の端部用の環状ハウジングを備える
ために小径部によって延伸させた短かい長さのスリーブ
を有する本発明による複合管の端部の縦断面図、第２図
は別の複合管用の接続部材として作用することができる
接続スリーブに第１図の複合管の一端を接続させた第１
図と同様の縦断面図、第３図は中実円筒状合成繊維体を
被覆する鋼製外被によって形成される筒形状の複合棒の
一端を示す縦断面図である。 図中、符号１は金属管、２は繊維管、３は金属管の端部
、４はスリーブ、５はスリーブの小径部、７は接続スリ
ーブ、８は中実炭素繊維円筒体、９は金属管、１０は厚
肉部分である。 ｌ巳ヨｒ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）応力を付加させて内側合成繊維部材を金属管内に配
   設させたことを特徴とする複合構成体。 ２）内側部材を合成繊維管から形成したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の複合構成体。 ３）内側部材を合成繊維棒から形成したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の複合構成体。 ４）金属管の端部の少なくとも１つの内側に内側スリー
   ブを設け、該内側スリーブを繊維管の対応端部を越えた
   区域において外側金属管に固定させたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の複合構成体。 ５）内側スリーブには外側金属管の内部に小径部を備え
   、該小径部と外側金属管との間に内側繊維管の対応端部
   を収容する環状ハウジングを形成したことを特徴とする
   特許請求の範囲第４項に記載の複合構成体。 ６）ろう付け作業が燃焼により繊維部材を損傷する危険
   がないように内側繊維部材を越えて配置させた区域にお
   いて複合構成体の一端に接続スリーブをろう付けさせた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の複合構
   成体。 ７）金属管内に嵌させた細長い合成繊維部材によって形
   成した複合構成体を製造する方法において合成繊維部材
   を金属管に嵌合させた後に、内側繊維部材が外側金属管
   により応力下で配置されるようにその複合構成体を成層
   により帯筋作用に従がわせることを特徴とする複合構成
   体の製造方法。 ８）内側合成繊維部材を管により形成したことを特徴と
   する特許請求の範囲第７項に記載の複合構成体の製造方
   法。 ９）繊維管には金属管の内径より僅かに小さい外径を備
   え、金属管に金属管に繊維管を嵌合させる間に、それら
   の構成体を成層により応力作用にかけさせることを特徴
   とする特許請求の範囲第８項に記載の複合構成体の製造
   方法。 １０）内側繊維部材を中実の合成繊維棒により形成した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の複合構
   成体の製造方法。