JP3181360B2 - 繊維強化樹脂積層体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、端部の内径寸法精度や
内周面平滑性に優れた繊維強化樹脂積層体の製造方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、繊維強化樹脂成形体を製造するの
に、芯型上に繊維含浸強化繊維を巻き付けて繊維強化樹
脂層を形成するフィラメントワインディング（ＦＷ法）
が用いられることはよく知られている。しかし、ＦＷ法
により製造された繊維強化樹脂成形体は、内径寸法精度
や内周面平滑性が悪く、特に端部の内径寸法精度や内周
面平滑性が要求される繊維強化樹脂成形体を製造する場
合には、成形後に入念な後加工を施す必要があり、製造
工程が煩雑であり、生産性が悪くコスト高になるという
問題点があった。

【０００３】そして、例えば、端部にパッキングや抜け
止め等を装着する管接続用受口部を有する管継手や管等
のように、ＦＷ法により製造した場合に芯型全体を一方
向に抜き出すことが困難な場合、特公昭５９─３１９２
５号公報に記載の如く、芯型本体の所定位置に弾性体よ
りなる表面層に同芯状に分割された芯部材を装着した環
状溝成形型を装着したものの上に、成形材料を巻回して
成形材料層を成形した後硬化させ、まず芯型本体を抜去
し、次いで表面層から、芯部材を切欠き部又は小孔に先
のとがった工具を差し込んで抜去し、最後に表面層を剥
離するようにして抜去する方法や、特開昭６４─４５６
２５号公報に記載の如く、二つの半割樹脂成形品を互い
に固着して管の成形品の芯部材を形成し、この芯部材上
に樹脂を含浸させたガラス繊維をワインディングする方
法等が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の場合に
は、芯部材を抜去するのにその切欠き部又は小孔に先の
とがった工具を差し込んで抜去するという面倒な作業を
行う必要があり、又、端部の内周面には繊維強化樹脂層
が露出するために、内径寸法精度や内周面平滑性は依然
として充分なものではなく、後加工を必要とするため
に、生産性が悪くコスト高になるという問題点がある。

【０００５】又、後者の場合には、二つの半割り樹脂成
形品を互いに固着するものであるので、周方向の小さな
段差ができたり隙間ができたりして、所望の成形品の内
周面形状に形成することが難しく、端部の内径寸法精度
や内周面平滑性が優れた繊維強化樹脂製成形品を得るこ
とが難しいという問題点がった。

【０００６】本発明は、上記の如き従来の問題点を解消
し、端部の内径寸法精度や表面平滑性に優れた繊維強化
樹脂積層体を、生産性よく且つ安価に製造する方法を提
供することを目的としてなされたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】 本願発明 は、軸方向に凹
凸状に曲折する内周面を有し一端部の外周面の外側方に
突出するピンが設けられた短管状の補助部材を、円筒状
もしくは円柱状芯型の端部上に、ピンが設けられた端部
を円筒状もしくは円柱状芯型の端縁の方に向けるように
して装着して成形型を形成し、その成形型の周りに硬化
性樹脂含浸強化繊維をピンに引っ掛けるようにして巻き
付けて繊維強化樹脂層を形成し、樹脂を硬化させ、硬化
した繊維強化樹脂層の端部に補助部材を一体的に接合せ
しめ、その後円筒状もしくは円柱状芯型を抜去し、補助
部材のピンが設けられた部分を切断して除去する繊維強
化樹脂積層体の製造方法である。

【０００８】 「軸方向に凹凸状に曲折する内周面を有す
る」とは、例えば、製品の端部の内周面に、パッキング
や抜け止めを装着するような軸方向における異径部があ
り、その内周面形状に対応した軸方向の凹凸面を有する
ことをいう。

【０００９】 円筒状もしくは円柱状芯型は、その実質的
対称軸に垂直な断面が、真円である場合は勿論、長円、
楕円又は所謂角パイプの如く正方形の四隅に小さなＲを
設けたもの等を包含するものである。

【００１０】 補助部材の材料としては、例えば、鉄、ス
テンレス、アルミニウム等の金属、ポリ塩化ビニル、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、アク
リルニトリル─ブタジエン─スチレン共重合体等の熱可
塑性樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂等の熱硬化性樹脂等が使用される。樹脂中
には、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム等のフィラー
や、ガラス繊維、炭素繊維の強化繊維を添加してもよ
い。特に、ポリ塩化ビニルが強度もあり安価な点で多用
される。

【００１１】 補助部材の製作方法としては、材料が金属
の場合には、切削加工法、鋳造加工法等が使用され、材
料が熱可塑性樹脂の場合には、射出成形法、真空成形法
等が使用され、材料が熱硬化性樹脂の場合には、レジン
インジェクション法等が使用され、材料が樹脂中に強化
繊維を添加したものの場合には、ＳＭＣプレス法、ＢＭ
Ｃプレス法、スタンパブルシートのプレス成形法等が使
用される。

【００１２】 本発明における積層体としては、例えば、
管継手、管、プロペラシャフト等が挙げられる。

【００１３】

【作用】 本願発明 は、軸方向に凹凸状に曲折する内周面
を有し一端部の外周面の外側方に突出するピンが設けら
れた短管状の補助部材を、円筒状もしくは円柱状芯型の
端部上に、ピンが設けられた端部を円筒状もしくは円柱
状芯型の端縁の方に向けるようにして装着して成形型を
形成し、その成形型の周りに硬化性樹脂含浸強化繊維を
ピンに引っ掛けるようにして巻き付けて繊維強化樹脂層
を形成し、樹脂を硬化させ、硬化した繊維強化樹脂層の
端部に補助部材を一体的に接合せしめ、その後円筒状も
しくは円柱状芯型を抜去し、補助部材のピンが設けられ
た部分を切断して除去することにより、成形型の周りに
硬化性樹脂含浸強化繊維を均一に巻き付けることができ
て、強度や耐圧性に優れた繊維強化樹脂層を形成するこ
とでき、成形型の面倒な脱型作業を要することなく、内
径寸法精度や表面平滑性や耐ウィーピング性の優れた状
態に形成することができ、又、脱型工程を簡素化でき
る。これにより、強度、耐圧性に優れた、信頼性の高い
繊維強化樹脂積層体を生産性よく且つ安価に製造するこ
とができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を実施例により、図面を参照に
しながら具体的に説明する。図１は、本発明に使用する
フィードアイの作動を示す説明図である。フィードアイ
２は、成形型１の軸に沿うＸ軸方向の移動作動、成形型
１に近接離反するＺ軸方向の移動作動及び上下方向のＹ
軸方向の移動作動の三次元的移動作動と、成形型１の回
転軸を含む水平面上で回動するＶで示される回動作動及
び硬化性樹脂含浸強化繊維の繰り出し方向を回転軸とし
て回転するＵで示される回転作動が可能とされている。

【００１５】 図２は、本発明の実施例であるソケット型
の繊維強化樹脂積層管継手を成形するために用いる成形
型の一例を示す断面図である。成形型１は、円筒状もし
くは円柱状芯型１１とその上に装着される補助部材１２
とからなる。円筒状もしくは円柱状芯型１１は、円筒状
もしくは円柱状の芯型本体部１１１と、ピン台１１２と
からなる。尚、図２においては一方の端部の状態のみを
示すが、他方の端部の状態は同じであるので省略する。

【００１６】 芯型本体部１１１には、その端部内方に、
環状の端面板１１１ａが設けられており、端面板１１１
ａの中心点から所定長だけ離れた２箇所に、回転機の回
転軸を挿通して、周方向に回転するための挿通孔１１１
ｂが設けられている。

【００１７】 ピン台１１２には、円盤状のピン台本体１
１２ａの外周縁に、芯型本体部１１１とは逆方向に平行
に延びる鍔部１１２ｂが設けられ、鍔部１１２ｂの外周
面に外側方に突出するようにピン１１２ｃが設けられて
いる。ピン台本体１１２ａには中心点から所定長だけ離
れた２箇所に、回転機の回転軸を挿通して、周方向に回
転するための挿通孔１１２ｄが設けられている。

【００１８】 ピン台１１２の芯型本体部１１１側の面に
は、短管状の補助部材装着部１１３が設けられている。
補助部材装着部１１３は、芯型本体部１１１の中央側が
平行面部１１３ａとされ、平行面部１１３ａの先端内方
に輪環状の先端面板１１３ｂが設けられ、先端面板１１
３ｂの内径は芯型本体部１１１の外径とほぼ同じとされ
ている。ピン台１１２への連結部付近に、周方向に沿っ
てカット用溝部１１３ｃが設けられ、平行管部１１３ａ
とカット用溝部１１３ｃとの間に外方に突出する突出板
部１１３ｄが設けられている。

【００１９】 補助部材１２は、ポリ塩化ビニルからなる
短管状のものであり、軸方向に凹凸状に曲折する内周面
を有している。補助部材１２には、内周面に周方向に沿
ってパッキング装着用凹溝１２１と抜け防止リング装着
用凹溝１２２が設けられ、凹溝１２１，１２２の両側が
軸方向に平行に延びる平行面部１２３とされ、凹溝１２
２側の端部に径方向に窄まる傾斜面部１２４が設けられ
て、内周面及び外周面が軸方向に沿って凹凸面とされて
いる。平行面部１２３の内径は、円筒状もしくは円柱状
芯型１１の補助部材装着部１１３の外径とほぼ同じ径と
されている。

【００２０】 この補助部材１２は、図３に示す如き工程
により、ポリ塩化ビニルプレートを用いて真空成形法に
より短管状に成形することにより得ることができる。ま
ず、図３（ａ）に示す如く、厚さ３．０ｍｍのポリ塩化
ビニルプレート（管中プラスチック社製：商品名「カイ
ダック」）３１を準備する。図３（ｂ）は補助部材成形
用の金型３２であり、成形すべき補助部材１２の内周面
形状に対応する外面形状を備えおり、その表面には空気
を真空吸引するための０．５〜１ｍｍの直径の細孔が多
数設けられている。

【００２１】 金型３２は、図３（ｃ）に示す如く、管状
体が軸方向に平行な二本の割れ目が入れられて４個の型
片３２１，３２２，３２３，３２４に分割されている。
そして、２個の型片３２１、３２２を矢印にて示す如く
径方向の内側に移動させるようにして脱型した後、残り
の型片３２３，３２４を径方向の内側に移動させて脱型
ができるようにされている。

【００２２】 図３（ｄ）に示す如く、プレート３１を電
熱ヒーター３３により両面から加熱し、図３（ｅ）に示
す如く、軟化したプレート３１を金型３２に押し当て、
図３（ｆ）に示す如く、金型３２の細孔から空気を真空
吸引して、プレート３１を金型３２に沿わせるようにし
て真空成形する。しかる後に、図３（ｇ）に示す如く、
両端の矢印部をカットして、図２中に示す補助部材１２
を得る。

【００２３】 成形型１の組立ては次の如くして行う（図
２参照）。芯型本体部１１１の外周面上に補助部材１２
を嵌めておいて、芯型本体部１１１の端部に、その端面
に連結された補助部材装着部１１３を挿入する如くして
ピン台１１２を当接し、芯型本体部１１の挿通孔１１２
ｄとピン台１１２の挿通孔１１２ｄを相対向させて、図
２に示す如き成形型１を得る。

【００２４】 次に、図４（ａ）に示す如き、周方向に回
転する回転軸４１を有する回転機４を用い、図４（ｂ）
に示す如く、回転軸４１を芯型本体部１１１の挿通孔１
１１ｂとピン台１１２の挿通孔１１２ｄに挿入し、ピン
台１１２を芯型本体部１１１に押しつけた。

【００２５】 特に図示しないが、図４に示す回転機４に
より、成形型１を周方向に回転させて、図１に示すフィ
ードアイ２により、成形型１の周りにピン１１２ｃに硬
化性樹脂含浸強化繊維を引っ掛けるようにして巻き付け
た後、樹脂を加熱ヒーターにより加熱硬化して、図５に
示す如く、成形型１の周りに、硬化した繊維強化樹脂層
５を形成した。

【００２６】 硬化した繊維強化樹脂層５は、芯型本体部
１１１の中央部の外周面と、円筒状もしくは円柱状芯型
１１の端部の補助部材装着部１１３上に装着された補助
部材１２の外周面と、ピン台１１２の鍔部１１２ａの外
周面とにまたがって設けられ、繊維強化樹脂層５と補助
部材１２の外周面とは一体的に接合されている。

【００２７】 図５中の矢印で示す部分を、カット用溝部
１１３ｃの周りでカットする。ピン台１１２及び補助部
材装着部１１３を抜去し、次いで芯型本体部１１１を抜
去し、図６に示す如く、繊維強化樹脂層５の端部内に補
助部材１２が一体的に設けられ、内周面に周方向に沿っ
てパッキング装着用凹溝１２１と抜け防止リング装着用
凹溝１２２が設けられたソケット型の繊維強化樹脂積層
管継手を得た。

【００２８】 図７は、本発明の実施例である繊維強化樹
脂積層プロペラシャフトを成形するために用いる成形型
の一例を示す断面図である。成形型６は、円筒状もしく
は円柱状芯型６１とその上に装着される補助部材６２と
からなる。円筒状もしくは円柱状芯型６１は、円筒状も
しくは円柱状の芯型本体部１１１と、ピン台６１２とか
らなる。芯型本体部１１１は上記に説明したものと同じ
ものであるので、詳細な説明は省略する。尚、図７にお
いても一方の端部の状態のみを示すが、他方の端部の状
態は同じであるので省略する。

【００２９】 ピン台６１２には、円盤状のピン台本体６
１２ａの外周縁に、芯型本体部１１１とは逆方向に平行
に延びる鍔部６１２ｂが設けられ、鍔部１１２ｂの外周
面に外側方に突出するようにピン６１２ｃが設けられて
いる。ピン台本体６１２ａの中心点から所定長だけ離れ
た２箇所に、回転機の回転軸を挿通して、周方向に回転
するための挿通孔６１２ｄが設けられている。

【００３０】 ピン台６１２の芯型本体部１１１側の面に
は、テーパー短管状の補助部材を装着する補助部材装着
部６１３が設けられている。補助部材装着部６１３は、
その外周面が芯型本体部１１１の中央側が小径となるテ
ーパー部６１３ａとされ、テーパー部６１３ａの先端内
方に輪環状の先端面板６１３ｂが設けられ、先端面板６
１３ｂの内径は芯型本体部１１１の外径とほぼ同じとさ
れている。ピン台６１２への連結部付近に、周方向に沿
ってカット用溝部６１３ｃが設けられている。

【００３１】 補助部材６２は、ポリ塩化ビニルからな
り、円筒状もしくは円柱状の芯型本体部１１１の外径と
略同径の内径を有する一端部から次第に大径となるテー
パー短管状の一体物からなるものである。この補助部材
６２の内周面は、一端部から次第に大径となるテーパー
部を有することが必要であるが、外周面は必ずしもその
必要はない。又、図３に示す如き工程に準じてポリ塩化
ビニルプレートを用いて真空成形により成形してもよい
し、又、適当な熱可塑性樹脂を用いて、射出成形により
成形してもよい。

【００３２】 成形型６の組立ては次の如くして行う（図
７参照）。ピン台６１２の補助部材装着部６１３に、補
助部材６２の大径の方の端部を嵌めておいて、芯型本体
部１１１に端部に、補助部材６２の小径の方の端部を嵌
めていき、図７に示す如く、芯型本体部１１１の端面板
１１１ａにピン台６１２のピン台本体部６１２ａを当接
し、芯型本体部１１１の挿通孔１１１ｂとピン台６１２
の挿通孔６１２ｄを相対向させて、図７に示す如き成形
型６を得る。

【００３３】 特に図示しないが、図４に示す回転機４に
より、図７に示す成形型６を周方向に回転させて、図１
に示すフィードアイ２により、成形型６の周りにピン６
１２ｃに硬化性樹脂含浸強化繊維を引っ掛けるようにし
て巻き付けた後、樹脂を加熱ヒーターにより加熱硬化し
て、図８に示す如く、成形型６の周りに、硬化した繊維
強化樹脂層７を形成した。硬化した繊維強化樹脂層７の
端部の内方には補助部材６２が一体的に接合されてい
る。

【００３４】 図８の矢印で示す部分をカットし、ピン台
６１２と芯型本体部１１１を抜去し、図９に示す如く、
繊維強化樹脂層７の端部内に補助部材６２が一体的に接
合され、端部の内周面に周方向に沿ってヨークを当接し
て駆動を伝達するテーパー面が設けられた繊維強化樹脂
積層プロペラシャフトを得た。

【００３５】 図１０は、本発明の実施例であるチーズ型
の繊維強化樹脂積層管継手を成形するために用いる成形
型の一管接続部を示す断面図である。成形型８は、円筒
状もしくは円柱状の芯型本体部１１１とその上に装着さ
れる補助部材８２とからなる。芯型本体部１１１は、上
記と同じものなので詳細な説明は省略する。尚、図１０
においてはチーズ状の成形型８の一管接続部の状態のみ
を示すが、他の管接続部の状態は同じであるので省略す
る。

【００３６】 補助部材８２は、ポリ塩化ビニルからなる
短管状のものであり、軸方向に凹凸状に曲折する内周面
を有している。補助部材８２には、内周面に周方向に沿
ってパッキング装着用凹溝８２１と抜け防止リング装着
用凹溝８２２が設けられ、パッキング装着用凹溝８２１
及び抜け止めリング装着用凹溝８２２の両側が軸方向に
平行に延びる平行面部８２３，８２４とされている。

【００３７】 抜け止めリング装着用凹溝８２４の側方に
延びる平行面部８２４の端縁に径方向に窄まる傾斜面部
８２５が設けられており、傾斜面部８２５の先端部の内
径は、芯型本体部１１１の外径と同一とされている。

【００３８】 パッキング装着用凹溝８２１の側方に延び
る平行面部８２３の端縁の内方に輪環状の端面板８２６
が設けられている。平行面部８２３の外周面であって、
内方に端面板８２６が設けられた位置に、外側方に突出
する多数のピン８２７が一定間隔毎に設けられている。

【００３９】 この補助部材８２は、適当な熱可塑性樹脂
を射出成形することにより得ることができる。

【００４０】 成形型８の組立ては次の如くして行う（図
１０参照）。芯型本体部１１１の外周面上に補助部材８
２を、ピン８２７が設けられた方の端部を芯型本体部１
１１の端縁に向けるようにして嵌め、両者間を粘着テー
プ等で固定して、図１０に示す如き成形型８を得る。

【００４１】 特に図示しないが、図４に示す如き回転機
４を用い、図１０に示す成形型８を周方向に回転させ
て、成形型８の周りに硬化性樹脂含浸強化繊維をピン８
２７に引っ掛けるようにして巻き付けた後、樹脂を加熱
ヒーターにより加熱硬化して、図１１に示す如く、成形
型８の周りに、硬化した繊維強化樹脂層９を形成した。
硬化した繊維強化樹脂層９の端部の内方には補助部材８
２が一体的に接合されている。

【００４２】 図１１中の矢印で示す部分でカットする。
芯型本体部１１１を抜去し、図１２に示す如く、繊維強
化樹脂層９の端部内に補助部材８２が一体的に設けら
れ、内周面に周方向に沿ってパッキング装着用凹溝８２
１と抜け防止リング装着用凹溝８２２が設けられたソケ
ット型の繊維強化樹脂積層管継手を得た。

【００４３】 補助部材は、上記のものに限定されず、図
１３に示す如く、軸方向に凹凸状に曲折する内周面を有
している凹凸部材８３と短管状のスペーサー８４とピン
付きリング８５を組み合わせたものでもよい。又、図１
４に示す如く、軸方向に凹凸状に屈曲する凹凸部材８６
とスペーサー８７と、凹凸部材８６とスペーサー８７間
に装着された多数のピン部材８８を組み合わせたもので
あってもよい。

【００４４】 実施例１ 図２に示す成形型１を用い、図１に示すフィードアイ
２、図４に示す如き巻回機４をを用いて、図５に示す如
く、成形型１の周りに硬化した繊維強化樹脂層５を形成
し、樹脂を硬化した後脱型を行って、φ１５０のソケッ
ト型の繊維強化樹脂製管継手の製造を行った。

【００４５】 尚、補助部材１２として、厚さ３．０ｍｍ
のポリ塩化ビニルプレート（筒中プラスチック社製：商
品名「カイダック」）を用いて、図３の工程により真空
成形したものを用いた。芯型本体部１１１としては、Ｆ
ＲＰの上に厚さ０．５ｍｍのメッキを施したものを用い
た。

【００４６】 樹脂組成として、不飽和ポリエステル樹脂
（日本触媒化学工業社製：商品名「Ｎ─１５０ＡＬ」）
１００重量部と、硬化剤（化薬アクゾ社製：商品名「カ
ヤメックＭ」）０．６重量部と、促進剤（コバルト６％
含有）０．５重量部との混合物を用いた。樹脂含浸強化
繊維中の強化繊維として、ガラスロービング（番手２２
３０ｇ／ｋｍ）１０本を用いた。フィードアイ２に、
Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸の作動を行わせた。ヒーターによる樹
脂の硬化は、５０℃で２時間行った。

【００４７】 得られたソケット型の繊維強化樹脂製管継
手は、管接続部の内径寸法精度が優れたものであり、管
接続部（内径：１５０ｍｍ）の内径の許容差は±０．４
ｍｍの範囲に入っており、ＪＩＳ Ｋ６７４３の水道用
硬質塩化ビニル管継手の呼び径１５０ｍｍの接合部の内
径の許容差である±０．４ｍｍの範囲に十分おさまる±
０．３ｍｍであった。

【００４８】 又、ソケット型の繊維強化樹脂製管継手に
管を配管して、静水圧破壊試験及び内圧疲労試験（脈動
圧：０〜２０ｋｇ／ｃｍ² ）を行った。その結果、水漏
れ及び破壊を起こすことのない耐圧強度は、６０ｋｇ／
ｃｍ²以上であり、水漏れ及び破壊を起こすことのない
内圧疲労強度は、水道用規格である２万回を大幅に上回
る３万回以上であった。

【００４９】 尚、静水圧破壊試験及び内圧疲労強度は、
図１５に示す如く、本発明により得られたソケット型の
繊維強化樹脂製管継手１０の各管接続部１０１に、テー
パー受口付き短管１０２をパッキング及び抜け止めを介
して接続し、そのテーパー受口にパッキングを介してテ
ーパーフランジ１０３にて蓋することにより行った。静
水圧破壊試験は、水圧を上げていったときの水漏れ及び
破壊を観察することにより行い、又、内圧疲労試験は、
０→２０→０ｋｇ／ｃｍ² の脈動圧を５秒／１サイクル
にて繰り返し負荷することによる漏水状態を観察するこ
とにより行った。

【００５０】 実施例２ ソケット型の成形型の代わりに、チーズ型の成形型を用
いたこと以外は、実施例と同様にしてφ１５０─７５の
チーズ型の繊維強化樹脂製管継手（主管部内径：１５０
ｍｍ、枝管部内径：７５ｍｍ）の製造を行った。得られ
たチーズ型の繊維強化樹脂製管継手は、管接続部の内径
寸法精度が優れたものであり、主管部の管接続部（内
径：１５０ｍｍ）の内径の許容差は±０．４ｍｍの範囲
に十分おさまる±０．３ｍｍであった。

【００５１】 又、チーズ型の繊維強化樹脂製管継手に管
を配管して、静水圧破壊試験を行った。その結果、水漏
れ及び破壊を起こすことのない耐圧強度は、６０ｋｇ／
ｃｍ² 以上であった。又、チーズ型の繊維強化樹脂製管
継手に管を配管して、内圧疲労試験（脈動圧：０〜２０
ｋｇ／ｃｍ² ）を行った。その結果、水道用規格である
２万回を大幅に上回る３万回以上であった。

【００５２】 実施例３ 芯型本体として：ＦＲＰ製のメッキを施さないものを用
いたこと、ソケット型の成形型の代わりに、チーズ型の
成形型を用いたこと以外は、実施例と同様にしてφ１５
０のチーズ型の繊維強化樹脂製管継手（主管部内径：１
５０ｍｍ、枝管部内径：７５ｍｍ）の製造を行った。得
られたチーズ型の繊維強化樹脂製管継手は、管接続部の
内径寸法精度が優れたものであり、主管部の管接続部
（内径：１５０ｍｍ）の内径の許容差は±０．４ｍｍの
範囲に十分おさまる±０．３ｍｍであった。

【００５３】 又、チーズ型の繊維強化樹脂製管継手に管
を配管して、静水圧破壊試験を行った。その結果、水漏
れ及び破壊を起こすことのない耐圧強度は、６０ｋｇ／
ｃｍ² 以上であった。又、チーズ型の繊維強化樹脂製管
継手に管を配管して、内圧疲労試験（脈動圧：０〜２０
ｋｇ／ｃｍ² ）を行った。その結果、水道用規格である
２万回を大幅に上回る３万回以上であった。

【００５４】 実施例４ 図７に示す成形型６を用い、図１に示すフィードアイ
２、図４に示す如き巻回機４をを用いて、図８に示す如
く、成形型６の周りへの繊維強化樹脂層７の形成、成形
型６の脱型をそれぞれ行い、繊維強化樹脂積層プロペラ
シャフトを得た。

【００５５】 尚、補助部材６２として、ポリプロピレン
樹脂（三井石油化学社製：商品名「Ｊ−７００」）を用
いて、射出成形により成形した厚さ３ｍｍのものを用い
た。芯型本体としては、ＳＵＳ製のものを用いた。

【００５６】 樹脂組成として、エポキシ樹脂（チバガイ
ギー社製：商品名「ＬＹ５５６」）１００重量部と、硬
化剤（チバガイギー社製：商品名「ＨＹ９１７」）０．
６重量部と、促進剤（チバガイギー社製：商品名「ＤＹ
０７０５」）０．５重量部との混合物を用いた。樹脂含
浸強化繊維中の強化繊維として、カーボン繊維（ペトカ
社製：商品名「ＨＭ５０ １２Ｋ）１０本と、ガラスロ
ービング（旭ファイバーガラス社製：１１５０ｇ／ｋ
ｍ）１０本とを用いた。巻き付け角度は、カーボン繊維
を１６°、ガラススービングを９０°とした。フィード
アイ２に、Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸の作動を行わせた。ヒータ
ーによる樹脂の硬化は、５０℃で２時間行った。

【００５７】 その結果、繊維強化樹脂積層プロペラシャ
フトを得た。得られた繊維強化樹脂積層プロペラシャフ
トは、ヨークを接合して動力を伝達する端部内面の傾斜
面の寸法精度が優れており、その許容差が±０．２ｍｍ
の範囲にものであった。

【００５８】 実施例５ 図１０に示す成形型８を用い、図１に示すフィードアイ
２、図４に示す巻回機４を用いて、図１１に示す如く、
成形型８の周りに硬化した繊維強化樹脂層９を形成し、
樹脂を硬化した後、脱型を行い、図１１中の矢印で示す
部分でカットしたこと以外は実施例１と同様にしてφ１
５０のソケット型の繊維強化樹脂製管継手（主管部内
径：１５０ｍｍ、枝管部内径：７５ｍｍ）の製造を行っ
た。得られたソケット型の繊維強化樹脂製管継手は、管
接続部の内径寸法精度が優れたものであり、管接続部
（内径：１５０ｍｍ）の内径の許容差は±０．４ｍｍの
範囲に十分おさまる±０．３ｍｍであった。

【００５９】 又、ソケット型の繊維強化樹脂製管継手に
管を配管して、静水圧破壊試験を行った。その結果、水
漏れ及び破壊を起こすことのない耐圧強度は、６０ｋｇ
／ｃｍ² 以上であった。又、ソケット型の繊維強化樹脂
製管継手に管を配管して、内圧疲労試験（脈動圧：０〜
２０ｋｇ／ｃｍ² ）を行った。その結果、水道用規格で
ある２万回を大幅に上回る３万回以上であった。

【００６０】 比較例１ 成形型としてポリプロピレン樹脂（三井石油化学社製：
商品名「Ｊ−７００」）からなる厚さ３．０ｍｍのブロ
ー成形したものを用いたこと、樹脂含浸強化繊維の成形
型上への巻き付けをハンドレアップ法にて行ったこと、
成形型の脱型を成形型を押しつぶすようにして行ったこ
と以外は、実施例１と同様にして、実施例１と同様のソ
ケット型の繊維強化樹脂製管継手の製造を行った。得ら
れたソケット型の繊維強化樹脂製管継手は、管接続部
（内径：１５０ｍｍ）の内径の許容差の±０．４ｍｍを
範囲を外れる±０．６ｍｍの範囲にやっと入るものであ
った。

【００６１】 又、ソケット型の繊維強化樹脂製管継手に
管を配管して、静水圧破壊試験を行った。その結果、水
漏れ及び破壊を起こすことのない耐圧強度は、４０ｋｇ
／ｃｍ² であった。又、ソケット型の繊維強化樹脂製管
継手に管を配管して、内圧疲労試験（脈動圧：０〜２０
ｋｇ／ｃｍ² ）を行った。その結果、水道用規格である
２万回を満足したが２万３０００回に止まった。

【００６２】

【発明の効果】 本願発明 は、上記の如き構成とされてい
るので、強度や耐圧性に優れた繊維強化樹脂層を形成す
ることでき、内径寸法精度や表面平滑性や耐ウィーピン
グ性の優れた状態に形成することができ、強度、耐圧性
に優れた、信頼性の高い繊維強化樹脂積層体を生産性よ
く且つ安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用するフィードアイの作動を示す説
明図である。

【図２】本発明に使用する成形型の一部を示す断面図で
ある。

【図３】本発明に使用する成形型中の補助部材の成形工
程の一例を示す説明図である。

【図４】本発明に使用する巻回機の一例を示す説明図で
あり、（ａ）は巻回機を示す斜視図、（ｂ）はその巻回
機を用いて成形型を回転する状態を示す一部切り欠き正
面図である。

【図５】図２に示す成形型の周りに繊維強化樹脂層を形
成した状態を示す断面図である。

【図６】図２に示す成形型を用いて成形した繊維強化樹
脂積層管継手の一部を示す断面図である。

【図７】本発明に使用する別の成形型の一部を示す断面
図である。

【図８】図７に示す成形型の周りに繊維強化樹脂層を形
成した状態を示す一部切り欠き正面図である。

【図９】図７に示す成形型を用いて成形した繊維強化樹
脂積層プロペラシャフトの一部を示す一部切り欠き正面
図である。

【図１０】本発明で使用する別の成形型の一部を示す断
面図である。

【図１１】図１０に示す成形型の周りに繊維強化樹脂層
を形成した状態の一部を示す断面図である。

【図１２】図１０に示す成形型を用いて成形した繊維強
化樹脂積層管継手の一部を示す一部切り欠き正面図であ
る。

【図１３】本発明で使用する別の成形型の一部を示す断
面図である。

【図１４】本発明で使用する別の成形型の一部を示す説
明図であり、（ａ）は成形型の一部を示す断面図、
（ｂ）はその一部を拡大して示す斜視図である。

【図１５】本発明により得られた繊維強化樹脂製管継手
の静水圧試験、内圧疲労試験における、接続部を示す一
部縦断面図である。

【符号の説明】

１，６，８ 成形型 ２ フィードアイ ４ 巻回機 ５，７，９ 繊維強化樹脂層 １０ 繊維強化樹脂管継手 １１，６１ 芯型 １２，６２，８２ 補助部材 ３１ プレート ３２ 金型 ３３ 電熱ヒーター ４１ 回転軸 １１１ 芯型本体部 １１２，６１２ ピン台 １１３，６１３ 補助部材装着部 １２１，１２２，８２１，８２２ 凹溝 １２３，８２３，８２４ 平行面部 １２４，８２５ 傾斜面部 ８２７ ピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｌ 31:24 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29D 23/00 B29C 70/16 F16L 47/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向に凹凸状に曲折する内周面を有し
   一端部の外周面の外側方に突出するピンが設けられた短
   管状の補助部材を、円筒状もしくは円柱状芯型の端部上
   に、ピンが設けられた端部を円筒状もしくは円柱状芯型
   の端縁の方に向けるようにして装着して成形型を形成
   し、その成形型の周りに硬化性樹脂含浸強化繊維をピン
   に引っ掛けるようにして巻き付けて繊維強化樹脂層を形
   成し、樹脂を硬化させ、硬化した繊維強化樹脂層の端部
   に補助部材を一体的に接合せしめ、その後円筒状もしく
   は円柱状芯型を抜去し、補助部材のピンが設けられた部
   分を切断して除去することを特徴とする繊維強化樹脂積
   層体の製造方法。