JPH02261631A - シャフトの製造方法 - Google Patents
シャフトの製造方法Info
- Publication number
- JPH02261631A JPH02261631A JP1083785A JP8378589A JPH02261631A JP H02261631 A JPH02261631 A JP H02261631A JP 1083785 A JP1083785 A JP 1083785A JP 8378589 A JP8378589 A JP 8378589A JP H02261631 A JPH02261631 A JP H02261631A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- mandrel
- impregnated
- cylindrical body
- fibers
- 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.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 36
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 18
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 15
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 3
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 abstract 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 abstract 1
- 229920006305 unsaturated polyester Polymers 0.000 abstract 1
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 description 5
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009730 filament winding Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000029052 metamorphosis Effects 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000002522 swelling effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
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。
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、FRPを材質とするシャフト本体の端部に継
手等の金属部品を嵌合固定したシャフトの製造方法に関
する。
手等の金属部品を嵌合固定したシャフトの製造方法に関
する。
FRP (繊維強化プラスチック)は、単位重量当りの
強度と剛性が卓越していることから、自動車、オートバ
イ等に使用されるシャフトの材質として注目されている
。
強度と剛性が卓越していることから、自動車、オートバ
イ等に使用されるシャフトの材質として注目されている
。
現在試作されているシャフトは、第8図に示すように、
FRPからなる円筒状のシャフト本体1の両端部に取付
用の金属部品2(例えば継手)を嵌合することによって
形成している。
FRPからなる円筒状のシャフト本体1の両端部に取付
用の金属部品2(例えば継手)を嵌合することによって
形成している。
上記シャフト本体1は、フィラメントワインディング成
型法(以下、FW法と略称する)によって成型されてお
り、以下、このFW法について簡単に説明する。
型法(以下、FW法と略称する)によって成型されてお
り、以下、このFW法について簡単に説明する。
第9図に示すように、このFW法では、繊維ロービング
3中から導出した強化繊維4に樹脂槽5内の熱硬化性樹
脂6を含浸させる工程と、この工程を経た繊維をデリバ
リアイ7で左右に配向しながらマンドレル8に巻重ける
工程と、巻付けられた繊維に含浸された上記樹脂を加熱
硬化させる工程と、この樹脂の硬化後にマンドレル8を
除去する工程とが実施され、これにより、上記繊維4を
レインフォースメント(強化材)とし、上記樹脂6をマ
トリックス(母材)とするFRPiの上記シャフト本体
1が成型される。
3中から導出した強化繊維4に樹脂槽5内の熱硬化性樹
脂6を含浸させる工程と、この工程を経た繊維をデリバ
リアイ7で左右に配向しながらマンドレル8に巻重ける
工程と、巻付けられた繊維に含浸された上記樹脂を加熱
硬化させる工程と、この樹脂の硬化後にマンドレル8を
除去する工程とが実施され、これにより、上記繊維4を
レインフォースメント(強化材)とし、上記樹脂6をマ
トリックス(母材)とするFRPiの上記シャフト本体
1が成型される。
従来においては、上記シャフト本体1と金属部品2とを
接着材で接合しているが、この接着材のみによる接合で
は高い接合力を得ることができず、このため、たとえば
自動車のドライブシャフト等に上記シャフトを適用した
場合にシャフト本体1から金属部品2が外れる虞れがあ
った。
接着材で接合しているが、この接着材のみによる接合で
は高い接合力を得ることができず、このため、たとえば
自動車のドライブシャフト等に上記シャフトを適用した
場合にシャフト本体1から金属部品2が外れる虞れがあ
った。
本発明は、かかる状況に鑑み、上記金属部品を強固に嵌
着させることができるシャフトの製造方法を提供するこ
とにある。
着させることができるシャフトの製造方法を提供するこ
とにある。
本発明は係るシャフトの製造方法では、熱硬化性樹脂に
適量の熱可塑性樹脂を混入した混合樹脂を強化繊維に含
浸させる工程と、上記樹脂含浸繊維を柱状のマンドレル
に巻付けて、該繊維の層からなる筒状体を形成する工程
と、上記筒状体に第1の加熱処理を施して、上記繊維に
含浸された熱可塑性樹脂を半硬化させる工程と、上記筒
状体の温度が常温に戻ったのち、上記マンドレルを上記
筒状体から除去する工程と、上記マンドレルの除去によ
り形成された貫通孔の端部に取付は用の金属部品を嵌合
させる工程と、上記筒状体に第2の加熱処理を施して、
上記繊維に含浸された熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂
をそれぞれ完全硬化および熱膨張させる工程とが実施さ
れる。
適量の熱可塑性樹脂を混入した混合樹脂を強化繊維に含
浸させる工程と、上記樹脂含浸繊維を柱状のマンドレル
に巻付けて、該繊維の層からなる筒状体を形成する工程
と、上記筒状体に第1の加熱処理を施して、上記繊維に
含浸された熱可塑性樹脂を半硬化させる工程と、上記筒
状体の温度が常温に戻ったのち、上記マンドレルを上記
筒状体から除去する工程と、上記マンドレルの除去によ
り形成された貫通孔の端部に取付は用の金属部品を嵌合
させる工程と、上記筒状体に第2の加熱処理を施して、
上記繊維に含浸された熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂
をそれぞれ完全硬化および熱膨張させる工程とが実施さ
れる。
上記第1の加熱処理に伴なう上記熱硬化性樹脂の収縮を
利用して上記マンドレルの離脱および金属部品の嵌合が
行なわれる。そして、上記第2の加熱処理に伴なう上記
熱可塑性樹脂の膨脂作用によって、上記熱硬化性が完全
硬化する間に上記金属部品が強く固着される。
利用して上記マンドレルの離脱および金属部品の嵌合が
行なわれる。そして、上記第2の加熱処理に伴なう上記
熱可塑性樹脂の膨脂作用によって、上記熱硬化性が完全
硬化する間に上記金属部品が強く固着される。
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明
する。
する。
この実施例では、前記したFW法を実施するため、第1
図に示すようなマンドレル1oを型材として用いている
。
図に示すようなマンドレル1oを型材として用いている
。
このマンドレル10は、円柱状をなし、その−端部およ
び他端部の周面には、それらの周面がら浮き出る態様で
それぞれ網目状のセレーション1]−および]2が形成
されている。
び他端部の周面には、それらの周面がら浮き出る態様で
それぞれ網目状のセレーション1]−および]2が形成
されている。
上記マンドレル10には、第2図に示す樹脂含浸繊維1
3が巻着される。
3が巻着される。
この樹脂含浸繊維13に含浸された樹脂は、熱硬化性樹
脂に適量の熱可塑性樹脂を混入した混合樹脂であり、こ
の実施例では熱硬化性樹脂である不飽和ポリエステルに
熱可塑性樹脂であるアクリル樹脂を5〜30%の割合で
混入した混合樹脂が使用されている。
脂に適量の熱可塑性樹脂を混入した混合樹脂であり、こ
の実施例では熱硬化性樹脂である不飽和ポリエステルに
熱可塑性樹脂であるアクリル樹脂を5〜30%の割合で
混入した混合樹脂が使用されている。
上記マンドレル10の近傍には、上記混合樹脂が貯えら
れた図示していない樹脂槽が配置されており、上記樹脂
含浸繊維13は強化繊維をこの樹脂槽内で通過させるこ
とによって得られる。
れた図示していない樹脂槽が配置されており、上記樹脂
含浸繊維13は強化繊維をこの樹脂槽内で通過させるこ
とによって得られる。
なお、上記強化繊維としては、カーボン繊維、ガラス繊
維、アラミド繊維等が使用される。
維、アラミド繊維等が使用される。
上記樹脂含浸繊維13をデリバリアイ14で左右方向に
配向しながらマンドレル1oをその軸線を中心として回
転すれば、マンドレル1oの周面に樹脂含浸繊維13が
一様に巻重ねられ、やがて第5図に一点鎖線で示すよう
な筒状体15が形成される。
配向しながらマンドレル1oをその軸線を中心として回
転すれば、マンドレル1oの周面に樹脂含浸繊維13が
一様に巻重ねられ、やがて第5図に一点鎖線で示すよう
な筒状体15が形成される。
ここで、上記筒状体15がマンドレル1oと共に図示し
ていない加熱炉で加熱される。
ていない加熱炉で加熱される。
この加熱は、上記熱硬化性樹脂を半硬化させる温度で所
定時間待なわれ、この実施例では約60℃の温度で60
分程度の時間加熱している。
定時間待なわれ、この実施例では約60℃の温度で60
分程度の時間加熱している。
上記加熱後、筒状体15の温度が常温である20℃程度
まで戻され、そのまま120分程変成置される。
まで戻され、そのまま120分程変成置される。
上記のように筒状体15を加熱したのち常温まで戻す処
理を実施すれば、該筒状体15を構成する繊維に含浸さ
れた上記熱硬化性樹脂が収縮し、これに伴って第7図に
示す如く、この筒状体15の内周径りが若干拡大する。
理を実施すれば、該筒状体15を構成する繊維に含浸さ
れた上記熱硬化性樹脂が収縮し、これに伴って第7図に
示す如く、この筒状体15の内周径りが若干拡大する。
つぎに、半硬化状態の筒状体15からマンドレル10が
除去(脱型)されるが、この作業は上記内周径りの拡大
によってきわめてスムーズに行なうことができる。
除去(脱型)されるが、この作業は上記内周径りの拡大
によってきわめてスムーズに行なうことができる。
第4図には、マンドレル10が除去された中空状の筒状
体15が示されている。同図に示すように、この筒状体
150両端部内周面には、第1図に示したセレーション
11.12によって抑圧形成されたセレーション18.
19が付されており、これらは第5図(a)に示す如く
凹状をなしている。
体15が示されている。同図に示すように、この筒状体
150両端部内周面には、第1図に示したセレーション
11.12によって抑圧形成されたセレーション18.
19が付されており、これらは第5図(a)に示す如く
凹状をなしている。
上記マンドレル1,0が除去された筒状体15の一端部
および他端部には、第4図に示した金属継手16および
17がそれぞれ嵌合される。
および他端部には、第4図に示した金属継手16および
17がそれぞれ嵌合される。
継手16および17の各嵌合部16aおよび17aは、
上記拡大した内周径りにほぼ一致する径を有し、かつそ
れらの周面にはセレーション20および21が形成され
ている。
上記拡大した内周径りにほぼ一致する径を有し、かつそ
れらの周面にはセレーション20および21が形成され
ている。
セレーション20および21は、第5図(b)に示すよ
うな凸状をなし、筒状体15のセレーション18および
19と同じ配列模様で形成されている。
うな凸状をなし、筒状体15のセレーション18および
19と同じ配列模様で形成されている。
上記継手16および17の各嵌合部16aおよび17a
は、セレーション20および21の模様が筒状体15の
セレーション18および19の模様と合致する態様で筒
状体15に嵌合される。
は、セレーション20および21の模様が筒状体15の
セレーション18および19の模様と合致する態様で筒
状体15に嵌合される。
つぎに、筒状体15が継手16.17とともに加熱炉内
で加熱される。
で加熱される。
この加熱は、上記熱硬化性樹脂を完全硬化させうる温度
で所定時間待なわれ、この実施例では約130℃の温度
で60分程度加熱している。
で所定時間待なわれ、この実施例では約130℃の温度
で60分程度加熱している。
上記加熱を行なうと、熱硬化性樹脂が完全硬化する過程
の始めに熱可塑性樹脂が熱膨張し、これに伴って第7図
に示したように筒状体15の内径りが小さくなる。
の始めに熱可塑性樹脂が熱膨張し、これに伴って第7図
に示したように筒状体15の内径りが小さくなる。
この結果、継手16.17が筒状体15の内周面で強く
締め付けられ、これに伴い筒状体15の凹状セレーショ
ン18.19内に継手16.17の凸状セレーション2
0.21がそれぞれ抑圧嵌合される。
締め付けられ、これに伴い筒状体15の凹状セレーショ
ン18.19内に継手16.17の凸状セレーション2
0.21がそれぞれ抑圧嵌合される。
筒状体15中の熱硬化性樹脂は、上記熱可塑性樹脂の膨
脹作用を受けながら除々に硬化し、一定時間後には完全
に硬化する。そして、この熱硬化性樹脂の完全硬化(こ
より、筒状体15はFRPからなるシャフト本体を構成
する。
脹作用を受けながら除々に硬化し、一定時間後には完全
に硬化する。そして、この熱硬化性樹脂の完全硬化(こ
より、筒状体15はFRPからなるシャフト本体を構成
する。
かくして、この実施例によれば、継手16゜17が強固
に嵌着された第6図に示すようなシャフトが形成される
。
に嵌着された第6図に示すようなシャフトが形成される
。
なお、上記筒状体15に継手16.17を1茨合するさ
いに、耐熱性の接着材をそれらの接合面に塗付すれば、
より強固に継手16.17を固着することができる。
いに、耐熱性の接着材をそれらの接合面に塗付すれば、
より強固に継手16.17を固着することができる。
また、セレーションを省略して、接着材の接着力と上記
熱可塑性樹脂の膨張による締付力とによって継手16.
17を固着することも可能である。
熱可塑性樹脂の膨張による締付力とによって継手16.
17を固着することも可能である。
本発明によれば、熱硬化性樹脂中に熱可塑性樹脂を混入
した混合樹脂を強化繊維に含浸させ、加熱に伴なう上記
熱可塑性樹脂の膨脹作用を利用して金属部品を固着して
いる。したがって、金属部品、が強固に固着された信頼
性の高いシャフトを形成することができる。
した混合樹脂を強化繊維に含浸させ、加熱に伴なう上記
熱可塑性樹脂の膨脹作用を利用して金属部品を固着して
いる。したがって、金属部品、が強固に固着された信頼
性の高いシャフトを形成することができる。
第1図は本発明に係るシャフトの製造方法に使用される
マンドレルの一例を概念的に示した側面図、第2図はマ
ンドレルに樹脂含浸繊維が巻付けられている態様を示し
た概念図、第3図はマンドレルの周面に形成された樹脂
含浸繊維の層を概念的に示した斜視図、第4図は金属継
手の構造を示した斜視図、第5図はセレーションの断面
形状を例示した概念図、第6図は本発明によって形成さ
れたシャフトを示す斜視図、第7図は加熱に伴なう筒状
体の内周径の変化を例示したグラフ、第8図は従来のシ
ャフトの製造方法を説明するための斜視図、第9図はフ
ィラメントワインディング成型法を説明するための概念
図である。 0・・・マンドレル、 1 。 12゜ 18〜2 セレ ション、 16゜ 7・・・金属継手、 2・・・シ ャフト。
マンドレルの一例を概念的に示した側面図、第2図はマ
ンドレルに樹脂含浸繊維が巻付けられている態様を示し
た概念図、第3図はマンドレルの周面に形成された樹脂
含浸繊維の層を概念的に示した斜視図、第4図は金属継
手の構造を示した斜視図、第5図はセレーションの断面
形状を例示した概念図、第6図は本発明によって形成さ
れたシャフトを示す斜視図、第7図は加熱に伴なう筒状
体の内周径の変化を例示したグラフ、第8図は従来のシ
ャフトの製造方法を説明するための斜視図、第9図はフ
ィラメントワインディング成型法を説明するための概念
図である。 0・・・マンドレル、 1 。 12゜ 18〜2 セレ ション、 16゜ 7・・・金属継手、 2・・・シ ャフト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 熱硬化性樹脂に適量の熱可塑性樹脂を混入した混合樹脂
を強化繊維に含浸させる工程と、上記樹脂含浸繊維を柱
状のマンドレルに巻付けて、該繊維の層からなる筒状体
を形成する工程と、上記筒状体に第1の加熱処理を施し
て、上記繊維に含浸された熱可塑性樹脂を半硬化させる
工程と、 上記筒状体の温度が常温に戻ったのち、上記マンドレル
を上記筒状体から除去する工程と、上記マンドレルの除
去により形成された貫通孔の端部に取付け用の金属部品
を嵌合させる工程と、上記筒状体に第2の加熱処理を施
して、上記繊維に含浸された熱硬化性樹脂および熱可塑
性樹脂をそれぞれ完全硬化および熱膨脹させる工程とを
含むシャフトの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1083785A JP2764182B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | シャフトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1083785A JP2764182B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | シャフトの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02261631A true JPH02261631A (ja) | 1990-10-24 |
JP2764182B2 JP2764182B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=13812293
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1083785A Expired - Lifetime JP2764182B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | シャフトの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2764182B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011153194A (ja) * | 2010-01-26 | 2011-08-11 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 熱硬化性樹脂成形品 |
JP2015078260A (ja) * | 2013-10-15 | 2015-04-23 | サンデン商事株式会社 | 高導電性炭素繊維素材及びそれを用いた成形方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101588846B1 (ko) * | 2014-07-03 | 2016-01-27 | 효림산업 주식회사 | 자동차용 프로펠러 샤프트 제조 방법 및 그 제품 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58163322U (ja) * | 1982-04-27 | 1983-10-31 | 株式会社小松製作所 | トレ−ラスラグダンプの操作装置 |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP1083785A patent/JP2764182B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58163322U (ja) * | 1982-04-27 | 1983-10-31 | 株式会社小松製作所 | トレ−ラスラグダンプの操作装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011153194A (ja) * | 2010-01-26 | 2011-08-11 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 熱硬化性樹脂成形品 |
JP2015078260A (ja) * | 2013-10-15 | 2015-04-23 | サンデン商事株式会社 | 高導電性炭素繊維素材及びそれを用いた成形方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2764182B2 (ja) | 1998-06-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0220862B2 (ja) | ||
JP4227299B2 (ja) | 繊維強化プラスチック製フランジ付き管状品の製造方法 | |
JPH02261631A (ja) | シャフトの製造方法 | |
WO1992008594A1 (en) | A method and an apparatus for the manufacture of moulded components on thermally expandable cores | |
JPH06278671A (ja) | 自転車フレーム用繊維強化熱硬化性樹脂製パイプ及びその製造方法 | |
JPH0259328A (ja) | Frp容器の製造方法 | |
JPH04151232A (ja) | 繊維強化プラスチック製角パイプの製造方法 | |
JP3138285B2 (ja) | Gfrp角型ブームの成形方法 | |
JPH03161326A (ja) | 繊維強化複合材料製フランジ付パイプおよびその製造方法 | |
JPS613732A (ja) | フイラメントワインデイング成形方法 | |
JPS6143537A (ja) | 断熱層を有する繊維強化プラスチツクス製円筒体の製造方法 | |
JPH0788968A (ja) | Frp中空体の成形方法 | |
JPH01184124A (ja) | 繊維強化樹脂中空体の製造方法 | |
JPH03208610A (ja) | 中空製品の成形方法 | |
JPS635247B2 (ja) | ||
JPH02235728A (ja) | ロッドの製造方法 | |
JP3375376B2 (ja) | 繊維強化樹脂製管継手の製造方法 | |
JPH04244832A (ja) | 繊維強化プラスチック製管体の製造方法 | |
JPH0737080B2 (ja) | 熱可塑性樹脂と補強繊維とからなる複合成形品の製造方法 | |
JPH03208625A (ja) | 繊維強化複合材製中空構造物の製造方法 | |
JPH03268926A (ja) | 繊維強化プラスチツクパイプ及びその製造方法 | |
JPH0664055A (ja) | 繊維強化プラスチック製曲管の製造方法 | |
JPH0367638A (ja) | Frpパイプの製造方法 | |
JPH05164284A (ja) | 繊維強化樹脂製管継手の製造方法 | |
JPH0516248A (ja) | Frp製品 |