JPH0626858B2 - フィラメントワインディングによる管状体の成形方法 - Google Patents
フィラメントワインディングによる管状体の成形方法Info
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- JPH0626858B2 JPH0626858B2 JP2081076A JP8107690A JPH0626858B2 JP H0626858 B2 JPH0626858 B2 JP H0626858B2 JP 2081076 A JP2081076 A JP 2081076A JP 8107690 A JP8107690 A JP 8107690A JP H0626858 B2 JPH0626858 B2 JP H0626858B2
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- mandrel
- winding
- fiber
- ring
- pin
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- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維等の強
化繊維を用いてフィラメント・ワインディング法（以下
単にFW法とする）により管状体を成形する方法に関す
る。
化繊維を用いてフィラメント・ワインディング法（以下
単にFW法とする）により管状体を成形する方法に関す
る。
［従来の技術］ FW法は、連続繊維に樹脂を含浸させながら、回転するマ
ンドレル（筒状の金属製が多い）に適宜の巻き付け角で
巻き付けて所定の形状に成形する方法であり、この方法
は、繊維の強度、弾性率を最高限に引き出すことが出来
ること、及び積層方向が精密で信頼性が高いこと等の利
点がある。
ンドレル（筒状の金属製が多い）に適宜の巻き付け角で
巻き付けて所定の形状に成形する方法であり、この方法
は、繊維の強度、弾性率を最高限に引き出すことが出来
ること、及び積層方向が精密で信頼性が高いこと等の利
点がある。
しかして、FW法により得られた管状体製品に要求される
特性から、マンドレルに対する繊維の巻き付け角度（繊
維配向）を適宜選択することが必要とされる。このため
巻き付け角度としては、マンドレル軸に平行な０゜から
軸に垂直な９０゜までの範囲内で任意に選ぶことができ
ることが望ましい。
特性から、マンドレルに対する繊維の巻き付け角度（繊
維配向）を適宜選択することが必要とされる。このため
巻き付け角度としては、マンドレル軸に平行な０゜から
軸に垂直な９０゜までの範囲内で任意に選ぶことができ
ることが望ましい。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、通常のマンドレルを用いてFW法により管
状体を成形する場合、繊維の巻き付け角度は糸の滑りと
いう問題から余り低くはできず、大体３０゜程度が限度
であった。
状体を成形する場合、繊維の巻き付け角度は糸の滑りと
いう問題から余り低くはできず、大体３０゜程度が限度
であった。
本発明者らは、より一層の低角度巻き付けを可能にする
成形方法を開発すべく、種々検討実験を重ねた結果、マ
ンドレル軸部の径を可及的に小径にし、マンドレル胴部
両端に充分な段部（肩部）を形成せしめ、この段部に繊
維をかけ廻すことにより、低角度巻き付けが達成される
マンドレルとこれを用いた成形方法を完成した（別途出
願中）。
成形方法を開発すべく、種々検討実験を重ねた結果、マ
ンドレル軸部の径を可及的に小径にし、マンドレル胴部
両端に充分な段部（肩部）を形成せしめ、この段部に繊
維をかけ廻すことにより、低角度巻き付けが達成される
マンドレルとこれを用いた成形方法を完成した（別途出
願中）。
しかし、この巻き付け方法においても、巻き付け角度を
０゜に近づける程、或は繊維の断裂の防止を考慮してマ
ンドレル段部面を曲面に形成する程、やはり繊維の滑り
が問題となる。また、逆に段部巻き付け時、巻き付け角
度が大きくなる場合にも、繊維のマンドレル中心側への
滑りが問題となることもある。
０゜に近づける程、或は繊維の断裂の防止を考慮してマ
ンドレル段部面を曲面に形成する程、やはり繊維の滑り
が問題となる。また、逆に段部巻き付け時、巻き付け角
度が大きくなる場合にも、繊維のマンドレル中心側への
滑りが問題となることもある。
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、いかなる
巻き付け角度であっても安定した巻き付けが行え、所要
の性能の管状体が容易に得られる成形方法を提供するこ
とを第１の目的とする。また、本発明は併せて、巻き付
け成形後得られた成形体からのマンドレルの抜き取りを
円滑に行える成形方法を提供することを第２の目的とす
る。
巻き付け角度であっても安定した巻き付けが行え、所要
の性能の管状体が容易に得られる成形方法を提供するこ
とを第１の目的とする。また、本発明は併せて、巻き付
け成形後得られた成形体からのマンドレルの抜き取りを
円滑に行える成形方法を提供することを第２の目的とす
る。
［課題を解決するための手段］ この目的を達成するための本発明に係る成形方法は、樹
脂を含浸させた連続繊維をマンドレルに巻き付け管状体
を成形するフィラメントワインディング法のマンドレル
胴部の両端軸に滑り止め治具を装着し、繊維を該滑り止
め治具を通るごとくターンさせて適宜角度で巻き付けを
行う成形方法において、滑り止め治具がマンドレル軸部
にはめ込まれて胴部端部に接触する乾燥木材製のピン付
リングであり、成形体の切断を該ピン付乾燥木材リング
の位置で行うことを特徴とする。
脂を含浸させた連続繊維をマンドレルに巻き付け管状体
を成形するフィラメントワインディング法のマンドレル
胴部の両端軸に滑り止め治具を装着し、繊維を該滑り止
め治具を通るごとくターンさせて適宜角度で巻き付けを
行う成形方法において、滑り止め治具がマンドレル軸部
にはめ込まれて胴部端部に接触する乾燥木材製のピン付
リングであり、成形体の切断を該ピン付乾燥木材リング
の位置で行うことを特徴とする。
更に、巻き付け成形終了後のマンドレルの引抜きに際し
ては、上記の工程に、マンドレルの一端側の巻き付けを
最終的に太径にし、巻き付け成形終了後この太径部と反
対側の成形体の端部を切断し、マンドレルを切断側から
引抜くと同時に太径部にリングをはめ込み、成形体を逆
方向に引っ張りマンドレルを引抜く工程を付加すること
が好ましい。
ては、上記の工程に、マンドレルの一端側の巻き付けを
最終的に太径にし、巻き付け成形終了後この太径部と反
対側の成形体の端部を切断し、マンドレルを切断側から
引抜くと同時に太径部にリングをはめ込み、成形体を逆
方向に引っ張りマンドレルを引抜く工程を付加すること
が好ましい。
［作用］ 本発明では、マンドレルの段部を利用した繊維の巻き付
けに際し、必ず滑り止め治具にかけて巻くことから、巻
き付け角度をいかなる角度にしても、繊維が滑ることは
なく、安定した巻き付け操作が可能となる。また、マン
ドレルの成形体からの引抜きに際しては、マンドレルに
引張力を付与しつつ成形体の反対側の端部を保持固定し
て逆方向に引っ張ることも可能であることから、円滑な
引抜きが行われる。
けに際し、必ず滑り止め治具にかけて巻くことから、巻
き付け角度をいかなる角度にしても、繊維が滑ることは
なく、安定した巻き付け操作が可能となる。また、マン
ドレルの成形体からの引抜きに際しては、マンドレルに
引張力を付与しつつ成形体の反対側の端部を保持固定し
て逆方向に引っ張ることも可能であることから、円滑な
引抜きが行われる。
［実施例］ 図面により本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は本発明の成形方法に用いるマンドレルの一例を
示すもので、例えば胴部１とその両端軸方向に一体的に
連設する軸部２（回転軸）とからなり、該軸部２は胴部
１の端部に充分な広さの段部1aが形成されるように、可
及的に小径に構成される。また、マンドレルの胴部両端
には、軸部２とほぼ同径の穴3aを有するピン付リング３
が装着されている。
示すもので、例えば胴部１とその両端軸方向に一体的に
連設する軸部２（回転軸）とからなり、該軸部２は胴部
１の端部に充分な広さの段部1aが形成されるように、可
及的に小径に構成される。また、マンドレルの胴部両端
には、軸部２とほぼ同径の穴3aを有するピン付リング３
が装着されている。
ピン付リング３は、巻き付ける繊維の滑り止め治具の機
能を果すもので、第２図に示すように、その径を僅かに
マンドレル胴部１の径より太径のドーナツ状とし、一端
側の円周縁部を切削してＲ面或は傾斜面を付与すると共
に、該面に多数本の金属などからなるピン４を定ピッチ
かつ角度をつけて立設したものである。このピン付リン
グ３は、FW法における加熱工程の温度（２００℃程度）
に耐える耐熱性と、ファイバの巻き付け成形後の成形体
の切断時に容易に切断可能な性状を有することが必要と
されるため、例えば乾燥木材の如き材質で製作される。
勿論、木材以外にも同様の性質を有するものであれば、
使用可能である。
能を果すもので、第２図に示すように、その径を僅かに
マンドレル胴部１の径より太径のドーナツ状とし、一端
側の円周縁部を切削してＲ面或は傾斜面を付与すると共
に、該面に多数本の金属などからなるピン４を定ピッチ
かつ角度をつけて立設したものである。このピン付リン
グ３は、FW法における加熱工程の温度（２００℃程度）
に耐える耐熱性と、ファイバの巻き付け成形後の成形体
の切断時に容易に切断可能な性状を有することが必要と
されるため、例えば乾燥木材の如き材質で製作される。
勿論、木材以外にも同様の性質を有するものであれば、
使用可能である。
このピン付リング３を装着したマンドレルを用いてFW法
を実施する場合を説明する。さず、マンドレルの両端に
ピン付リング３を装着して、マンドレル胴部１とリング
３との境目をテーピングしてから、マンドレルを所定の
FW法に取付け、樹脂を含浸させた強化繊維を送給し、例
えば低角度の巻き付けを行う。マンドレルに対する繊維
の巻き付けは、第３図に示す如く、胴部１に巻き付いて
端部に至る繊維５は、ピン付リング３のピン４間を通り
リング段部3bを経て他のピン間を通って再び胴部１に戻
り、他端側のピン付リング３に向い同様にしてターンす
ることによって行われる。この操作を繰り返して所望の
巻数・積層数の巻き付けを終了した後、樹脂の加熱硬化
を行い成形体６を得る。次いで一方のピン付リング３の
位置にて成形体６の切断を行う。
を実施する場合を説明する。さず、マンドレルの両端に
ピン付リング３を装着して、マンドレル胴部１とリング
３との境目をテーピングしてから、マンドレルを所定の
FW法に取付け、樹脂を含浸させた強化繊維を送給し、例
えば低角度の巻き付けを行う。マンドレルに対する繊維
の巻き付けは、第３図に示す如く、胴部１に巻き付いて
端部に至る繊維５は、ピン付リング３のピン４間を通り
リング段部3bを経て他のピン間を通って再び胴部１に戻
り、他端側のピン付リング３に向い同様にしてターンす
ることによって行われる。この操作を繰り返して所望の
巻数・積層数の巻き付けを終了した後、樹脂の加熱硬化
を行い成形体６を得る。次いで一方のピン付リング３の
位置にて成形体６の切断を行う。
なお、第４図に加熱硬化後の成形状態を示すが、Ｃが切
断位置を示し、この位置で成形体６の一端をピン付リン
グ３と共に切断した後、マンドレルの軸部２の一方に設
けた切込部７に引抜き機構を接続し、マンドレルの引抜
きを行う。図では成形体６の切断側と反対側の端部の径
が大となっているが、これはファイバの巻き付け時にこ
の部分を他の部分より余分に巻き付けた結果である。こ
の太径部6aを形成することによってマンドレル引抜きを
容易にする。
断位置を示し、この位置で成形体６の一端をピン付リン
グ３と共に切断した後、マンドレルの軸部２の一方に設
けた切込部７に引抜き機構を接続し、マンドレルの引抜
きを行う。図では成形体６の切断側と反対側の端部の径
が大となっているが、これはファイバの巻き付け時にこ
の部分を他の部分より余分に巻き付けた結果である。こ
の太径部6aを形成することによってマンドレル引抜きを
容易にする。
すなわち、通常のマンドレル引抜きの場合、マンドレル
を軸方向に引っ張ると同時に、成形体のマンドレル引張
側の端面を逆方向に押していた。しかしこれでは成形体
のマンドレル引張側と反対側の端部に中心に向かう圧縮
力が働き、成形体とマンドレルとはかえって強く接触
し、円滑に抜けないことがある（緊密にファイバを巻き
付ける程この傾向が強い）。これに対し第４図の如く太
径部6aに環状治具８をはめ、これによりマンドレル引張
方向と反対方向に成形体を引っ張れば、成形体には前述
したような圧縮力が生じず、容易にマンドレルが抜け
る。
を軸方向に引っ張ると同時に、成形体のマンドレル引張
側の端面を逆方向に押していた。しかしこれでは成形体
のマンドレル引張側と反対側の端部に中心に向かう圧縮
力が働き、成形体とマンドレルとはかえって強く接触
し、円滑に抜けないことがある（緊密にファイバを巻き
付ける程この傾向が強い）。これに対し第４図の如く太
径部6aに環状治具８をはめ、これによりマンドレル引張
方向と反対方向に成形体を引っ張れば、成形体には前述
したような圧縮力が生じず、容易にマンドレルが抜け
る。
マンドレル引抜き後は成形体の他端側の切断を行い、所
定の端部処理等を施してから製品とする。
定の端部処理等を施してから製品とする。
［発明の効果］ 以上説明した本発明成形方法によれば、マンドレルの両
端段部を利用していかなる角度でも強化繊維を巻き付け
ることが出来るため、種々の性状を有する管状体を作り
出すことが可能となり、産業上寄与するところで大であ
る。また、マンドレル一端側の巻き付けを太径にすれ
ば、マンドレル引抜きも円滑になる効果もある。
端段部を利用していかなる角度でも強化繊維を巻き付け
ることが出来るため、種々の性状を有する管状体を作り
出すことが可能となり、産業上寄与するところで大であ
る。また、マンドレル一端側の巻き付けを太径にすれ
ば、マンドレル引抜きも円滑になる効果もある。
第１図は本発明方法を実施するのに使用するマンドレル
の一例を示す正面図、第２図(a)(b)はマンドレルに装着
するピン付リングの平面図と側面図、第３図は本発明方
法とマンドレル引抜きを説明するの断面図、第４図は本
発明方法を実施するための他のマンドレル例を示す概略
図である。 １……マンドレル胴部、２……軸部、３……ピン付リン
グ、４……ピン、５……連続繊維、６……成形体、７…
…切込部、８……環状治具
の一例を示す正面図、第２図(a)(b)はマンドレルに装着
するピン付リングの平面図と側面図、第３図は本発明方
法とマンドレル引抜きを説明するの断面図、第４図は本
発明方法を実施するための他のマンドレル例を示す概略
図である。 １……マンドレル胴部、２……軸部、３……ピン付リン
グ、４……ピン、５……連続繊維、６……成形体、７…
…切込部、８……環状治具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−33263（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−9552（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】樹脂を含浸させた連続繊維をマンドレルに
巻き付け管状体を成形するフィラメントワインディング
法のマンドレル胴部の両端軸に滑り止め治具を装着し、
繊維を該滑り止め治具を通るごとくターンさせて適宜角
度で巻き付けを行う成形方法において、滑り止め治具が
マンドレル軸部にはめ込まれて胴部端部に接触する乾燥
木材製のピン付リングであり、成形体の切断を該ピン付
乾燥木材リングの位置で行うことを特徴とする、フィラ
メントワインディングによる管状体の成形方法。 - 【請求項２】マンドレルに繊維を巻き付けるに際し、マ
ンドレルの一端側の巻き付けを最終的に太径にし、巻き
付け成形終了後、この太径部と反対側の成形体の端部を
切断し、マンドレルを切断側から引抜くと同時に太径部
にリングをはめ込み、成形体を逆方向に引っ張りマンド
レルを引抜くことを特徴とする、請求項１記載の成形方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2081076A JPH0626858B2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | フィラメントワインディングによる管状体の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2081076A JPH0626858B2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | フィラメントワインディングによる管状体の成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03281231A JPH03281231A (ja) | 1991-12-11 |
| JPH0626858B2 true JPH0626858B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=13736300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2081076A Expired - Lifetime JPH0626858B2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | フィラメントワインディングによる管状体の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0626858B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010092979A1 (ja) | 2009-02-16 | 2010-08-19 | 積水化学工業株式会社 | 円筒部材の接合方法、複合円筒体の製造方法、繊維強化樹脂成形品の成形方法、及び成形品 |
| WO2013146837A1 (ja) | 2012-03-29 | 2013-10-03 | 東レ株式会社 | 管状体の製造方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2930902B2 (ja) * | 1996-02-29 | 1999-08-09 | 株式会社先進材料利用ガスジェネレータ研究所 | 繊維プリフォーム成形法およびその装置 |
| CN105881879A (zh) * | 2014-12-16 | 2016-08-24 | 吴汉生 | 一种树脂玻纤缠绕杆件成型使用的一次性挂纱盘 |
| JP7201477B2 (ja) * | 2019-02-27 | 2023-01-10 | 日立Astemo株式会社 | 動力伝達軸に用いられる管体の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5033263A (ja) * | 1973-07-23 | 1975-03-31 | ||
| JPS529552A (en) * | 1975-07-09 | 1977-01-25 | Bii Gannaason Deiru | Method of making rough mesh woven frame and structure from continuous fibers |
-
1990
- 1990-03-30 JP JP2081076A patent/JPH0626858B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010092979A1 (ja) | 2009-02-16 | 2010-08-19 | 積水化学工業株式会社 | 円筒部材の接合方法、複合円筒体の製造方法、繊維強化樹脂成形品の成形方法、及び成形品 |
| EP2540482A1 (en) | 2009-02-16 | 2013-01-02 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Method for manufacturing composite cylindrical body, method for molding fiber-reinforced resin molded object and molded object |
| EP2540483A1 (en) | 2009-02-16 | 2013-01-02 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Method for bonding cylindrical members, method for manufacturing composite cylindrical body and obtained product |
| WO2013146837A1 (ja) | 2012-03-29 | 2013-10-03 | 東レ株式会社 | 管状体の製造方法 |
| US9333711B2 (en) | 2012-03-29 | 2016-05-10 | Toray Industries, Inc. | Method of producing tubular body |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03281231A (ja) | 1991-12-11 |
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