JPH0447927A

JPH0447927A - 中空フレームとその製法

Info

Publication number: JPH0447927A
Application number: JP2157255A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Suzuki; 俊明鈴木; Hiroshi Takeshita; 竹下　洋; Ichizo Hara; 原　市造; Sototami Goto; 後藤　卒土民
Original assignee: Showa Shell Sekiyu KK
Current assignee: Showa Shell Sekiyu KK
Priority date: 1990-06-15
Filing date: 1990-06-15
Publication date: 1992-02-18

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、２つの中空分割体を重ね合せてなるＦＲＰ製
中空フレームとその製法に関する。

具体的な中空フレームの例としては、たとえば。

自転車のモノコック構造フレーム、サーフボード、ブイ
、デイスプレィ商品等を挙げることができる。

〔従来の技術〕

従来の中空フレームおよびその成形方法としてはつぎの
４つがあげられる。

■２つの中空分割体の端部を突き合わせその上面を強化
繊維とマトリックス樹脂で積層し接合する方法（積層方
法はオーバーレイ）（第４図参照） ■中空分割体を形成する周囲にフランジを設け。

このフランジ部で接着、および、または、ボルト等によ
って接合する方法（第５図参照）■中空分割体の壁の接
合面積を拡大するために接合壁を加工してから接着し、
次に、閉鎖空間の外側から接合部分を強化繊維でオーバ
ーレイする方法（第６図参照） ■中空分割体の突き合わせ部分の厚さを内部から厚くす
ることによって接着面積を拡大し接合する方法（第７図
参照）〔本発明が解決しようとする課題〕従来技術中、■の方法では、接着面の信頼性は高まるが
、外側からしか積層して接合しないので接合効率は期待
できない。これは、中空の閉鎖空間に作用する外力が、
通常接合面に曲げ荷重となって作用し、そのため接合面
の内側に引っ張り荷重が発生し、その部分の接合の強度
が不十分になるためである。したがって、自転車のフレ
ームのような強度を必要とするものには適用できない。

また、外側から直接オーバーレイするために外側に突起
物が出てしまう。

■の方法では、接合面の信頼性、接合強度とも最も良い
が、外部に大きな突起物ができるため、当初予定してい
た物より必要以上に大きくなり、平滑な外観が要求され
る製品には適用できない、また、この方法では重量が大
きくなることがある。

■の方法は、■の方法を改良して、接合面の面積を大き
くするとともに、接合の先端部の接合面の剛性をさげ、
剥離の発生を遅らせる特性があるが、接合面の後加工が
非常に難しく、たとえば、３次元の接合面を持っている
物の加工は不可能である。

■の方法では、接合面の精度が要求され、成形方法によ
っては接合面を成形するのが非常に難しく、信頼性が劣
る傾向にある。また、接合部の肉厚が厚くなるので変形
が起こりやすく。

重量も大きくなる。さらに、接合部の剛性も高くなるの
で剥離が起こりやすく、接合効率が期待したより高くな
らない。

本発明は、従来の中空フレームの欠点を克服し、信頼性
が高く、かつ、接合効率が高い中空フレームであって、
しかも外部形状が非接合部とほとんど変らない中空フレ
ームおよびその成形方法を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、２つの中空分割体を重ね合せてなるＦＲＰ製
中空フレームにおいて、中空分割体の端部は（ｉ）中空
フレームの中心方向に張り出した張り出し部と、（ｉｉ
）中空フレームの外表面に沿った帯状の切れ込み部を有
し、２つの中空分割体を接合したとき、２つの中空分割
体のもつ前記切れ込み部により形成された窪み部を完全
に埋める形で中空フレームに凹凸を生じさせないように
オーバーレイ部を設けたことを特徴とする中空フレーム
に関する。

また、本発明の他の１つは、ＦＲＰｌｉ中空分割体を成
形するにさいし、中空分割体を成形する型の前記切れ込
み部に相当する個所にテープ状物を貼着して前記中空分
割体を成形し、ついでテープ状物の剥離の前又は後で前
記中空分割体を重ね合せ、前記テープ状物の存在してい
た窪み部にオーバーレイ部を埋めこみ一体化することを
特徴とする前記中空フレームの成形方法に関する。

すなわち、本発明の中空フレームは、閉鎖空間の内側方
向に接合のための張り出し部を設けて接合面積を広くし
、強度向上を図るとともに、製品表面に凹凸がないよう
にしたことを特徴とする。この張り出し部は、本体と同
じＦＲＰで構成することが好ましい０強度が必要なもの
については、張り出し部に軽量レジンコンクリートを埋
めた中空フレームとすることもできる。

また、本発明の中空フレームは、本体外周のオーバーレ
イ部がへこみとして設けられているため、適度のサイズ
の材料でオーバーレイした後には、製品の表面の凹凸が
ないことを特徴とする。

本発明の中空フレームの製法をハンドレイアップ法によ
る成形を例にして以下に説明する。

成形型は割型になっている（第２図参照）。

オーバーレイしたとき製品の表面に凹凸がでないよう割
型５に落し型を付ける。落し型にはテープ６を用い、オ
ーバーレイをする部分に張り付ける。ここでは、テープ
６を型の一部として用いている。尚、テープ６は片面が
離型処理しているものを使用する。

上記成形型に樹脂含浸ガラスマットを用いて積層を行う
、積層後、接合部となる張り出し部２を付ける（第３図
参照）。張り出し部２の成形は、ＦＲＰ製の張り出し板
７を用いて成形型の内側に張り出しを積層していく０強
度が必要なものについては、張り出し部に軽量レジンコ
ンクリート４を埋める。

前記工程でできた張り出し部２に接着剤を塗布し、２分
割の型を合わせ接着する。このとき２分割の型は、固定
治具でしっかりと固定する。

その後、成形型から製品を離型する。離型後、テープ６
を剥がす、テープ６を剥がしてできたへこみ部分に炭素
繊維又はガラス繊維等の強化繊維と熱硬化性樹脂のマト
リックスとでオーバーレイ部３を成形して仕上げる。

本発明の中空フレームは、具体的な例として。

自転車のモノコーク構造フレーム、サーフボード、ブイ
、デイスプレィ商品等に応用できる。

〔実施例〕

次に実施例により本発明を説明する。

第２図に示すように、成形型５に片面が離型処理しであ
るテープ６を貼った。ここではブチルゴム製の両面テー
プを使用した。テープを貼る位置はオーバーレイをする
部分である。この場合、テープの寸法は特に限定するも
のではないが、−例として寸法を示せば、厚さ０．５閣
、輻１０ｍＩである０次に成形型に製品の積層を行った
。積層には、強化繊維としてカーボンクロス、マトリッ
クス樹脂としてビニルエステル樹脂を使用した。積層後
、内側になる側に張り出し部２を付けるわけであるが、
その図を第３図に示した。第３図に示されているように
張り出し板７を用いて成形型の内側に張り出し部２を積
層成形した。張り出し部の材料は、製品の積層材料と同
じものを使用した０次に張り出し部に軽量レジンコンク
リート４を埋めた。軽量レジンコンクリートは、エポキ
シ樹脂（日本デブコン製６０３）とガラスマイクロバル
ーン（住人３Ｍ製）を適度に混ぜ合せたものを使用した
。尚、張り出し板７はガラスマットをマトリックス（ビ
ニルエステル三井東圧製Ｈ−６７００）で積層したＦＲ
Ｐ製で成形型の合わせ面で作成しておき、ある程度の大
きさに分割して使用した。成形後。

張り出し板７は張り出し部２を残して成形品から除去し
た。この工程は、２分割されたもう一方の型にも同様に
行った。

第１図は１本発明の、接合されてなる中空フレームを示
したものである。前記工程で出来た張り出し部２に接着
剤を塗布し、２分割の型を合わせることによって接着し
、その後、成形型からテープごと脱型し、テープ６を剥
がしオーバーレイ部３を充填した。ここで使用した接着
剤は、コンクリートボンド（コニシ製Ｅ　−２５０）を
使用した。オーバーレイをする部分は、この場合幅２０
ｍ、深さ０．５■の寸法でへこんでおり、この位置にこ
の寸法の樹脂含浸強化繊維でオーバーレイし仕上げた。

このように製造した本発明の構造体の３点曲げ強度を接
合なしの一体ものおよび従来法（■外部オーバーレイ方
法）によるものと比較して示した。

以上のことにより、本発明の効果は明らかである。特に
この発明を適用することによりＦＲＰ製品の形状の自由
度の拡大が期待される。

〔発明の効果〕

本発明の中空フレームは、中空分割体の内外から接合、
補強したものであるので、片側からしか接合補強できな
かった従来品よりも接合強度が向上している。また、本
発明の中空フレームは、外側に突起物がなく、本来の外
部形状を変えることなく成形でき、従来品より外観が向
上している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の中空フレームの断面図、第２〜３図は
、本発明の構造体の成形方法を示した図、第４〜７図は
従来の接合されている中空フレームの接合部構造を示し
た断面図である。１・・・ＦＲＰ製中空分割体２・・・張り出し部　　　３・・・オーバーレイ部４・
・・軽量レジンコンクリート５・・・成形型６・・・片面が離型処理しである粘着テープ７・・・張
り出し板　　　８・・・フランジ部９・・・接合ボルト
　　　１０・・・接合面の加工部１１・・・接合面積増
加のための増厚部第図第図

Claims

【特許請求の範囲】１、２つの中空分割体を重ね合せてなるＦＲＰ製中空フ
レームにおいて、中空分割体の端部は（ｉ）中空フレー
ムの中心方向に張り出した張り出し部と、（ｉｉ）中空
フレームの外表面に沿った帯状の切れ込み部を有し、２
つの中空分割体を接合したとき、２つの中空分割体のも
つ前記切れ込み部により形成された窪み部を完全に埋め
る形で中空フレームに凹凸を生じさせないようにオーバ
ーレイ部を設けたことを特徴とする中空フレーム。２、ＦＲＰ製中空分割体を成形するにさいし、中空分割
体を成形する型の前記切れ込み部に相当する個所にテー
プ状物を貼着して請求項１記載の中空分割体を成形し、
ついでテープ状物の剥離の前又は後で前記中空分割体を
重ね合せ、前記テープ状物の存在していた窪み部にオー
バーレイ部を埋めこみ一体化することを特徴とする請求
項１記載の中空フレームの成形方法。