JPH0745198B2 - 繊維強化複合樹脂管及びその製造法 - Google Patents
繊維強化複合樹脂管及びその製造法Info
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- JPH0745198B2 JPH0745198B2 JP62260574A JP26057487A JPH0745198B2 JP H0745198 B2 JPH0745198 B2 JP H0745198B2 JP 62260574 A JP62260574 A JP 62260574A JP 26057487 A JP26057487 A JP 26057487A JP H0745198 B2 JPH0745198 B2 JP H0745198B2
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- resin
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- reinforced resin
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一般には繊維強化複合樹脂管（以後「FRP
管」という。）及びその製造法に関するものであり、更
に詳しく言えば接続長尺化が可能で、特に回転トルクの
伝達に適したFRP管に関するものであり、例えば土木分
野、石油開発等に於けるボーリング機械の掘削用連結管
及び自動車、船舶、航空機等の輸送機械の動力伝達用プ
ロペラシヤフト等に好適に使用し得るものである。勿
論、本発明のFRP管は回転トルク伝達用に限定されるも
のではなく、例えば建築分野等における柱、梁、流体輸
送用配管等のような引張力、圧縮力のかかる高強度構造
用材料としても好適に使用可能である。
管」という。）及びその製造法に関するものであり、更
に詳しく言えば接続長尺化が可能で、特に回転トルクの
伝達に適したFRP管に関するものであり、例えば土木分
野、石油開発等に於けるボーリング機械の掘削用連結管
及び自動車、船舶、航空機等の輸送機械の動力伝達用プ
ロペラシヤフト等に好適に使用し得るものである。勿
論、本発明のFRP管は回転トルク伝達用に限定されるも
のではなく、例えば建築分野等における柱、梁、流体輸
送用配管等のような引張力、圧縮力のかかる高強度構造
用材料としても好適に使用可能である。
従来の技術及び問題点 従来、例えばボーリング機械に使用される掘削用連結管
としては鋼製パイプが使用されている。該鋼製パイプを
掘削用連結管、つまり掘削用パイプとして使用する場合
には、該各パイプの両端部に夫々雄ねじ及び雌ねじを予
め形成し、連結すべき隣接する二つのパイプの当接端部
に形成された該雄ねじと雌ねじを螺合せしめることによ
り直接両パイプを接続し、所望の長さに連結する方法が
採用されている。又、別法として、各パイプの両端部に
は雌ねじを形成し、接続用の雄ねじ付短管で両パイプを
接続する方法もとられている。
としては鋼製パイプが使用されている。該鋼製パイプを
掘削用連結管、つまり掘削用パイプとして使用する場合
には、該各パイプの両端部に夫々雄ねじ及び雌ねじを予
め形成し、連結すべき隣接する二つのパイプの当接端部
に形成された該雄ねじと雌ねじを螺合せしめることによ
り直接両パイプを接続し、所望の長さに連結する方法が
採用されている。又、別法として、各パイプの両端部に
は雌ねじを形成し、接続用の雄ねじ付短管で両パイプを
接続する方法もとられている。
上述のように、従来の掘削用パイプは鋼製とされるため
に、 （１）重量が大であり作業性が悪いのみならず、特に数
千メートルのボーリングになると掘削用パイプの荷重だ
けでも数百トンとなり、特別に掘削用パイプのための支
持構造体が必要とされる。
に、 （１）重量が大であり作業性が悪いのみならず、特に数
千メートルのボーリングになると掘削用パイプの荷重だ
けでも数百トンとなり、特別に掘削用パイプのための支
持構造体が必要とされる。
（２）石油、天然ガスの掘削に見られる酸処理作業時に
は、使用される塩酸により掘削用パイプが腐食する。
は、使用される塩酸により掘削用パイプが腐食する。
等といつた問題があつた。
このような問題を解決するべく、繊維強化樹脂にて形成
された中空管の両端部分に所定の長さを有した管接続用
の金属製短管を取り付け、該金属製短管には雄ねじ又は
雌ねじが形成されたことを特徴とする接続長尺化可能の
FRP管が本出願人により提案されている（特願昭61−314
295号及び特願昭61−314296号を参照せよ。）。
された中空管の両端部分に所定の長さを有した管接続用
の金属製短管を取り付け、該金属製短管には雄ねじ又は
雌ねじが形成されたことを特徴とする接続長尺化可能の
FRP管が本出願人により提案されている（特願昭61−314
295号及び特願昭61−314296号を参照せよ。）。
発明が解決しようとする問題点 上記FRP管は従来の鋼製の掘削用パイプが有する問題点
を解決するものではあったが、繊維強化樹脂にて形成さ
れた中空管と接続用金属製短管との接続は、（イ）圧
入、接着剤による接合、又は（ロ）繊維強化樹脂製中空
管及び金属製短管にネジ切りを行ない螺合せしめること
により行なわれており、前者（イ）の場合には接合強度
に限度があり、大トルクの伝達には不適であり、又後者
の（ロ）の場合にはネジ切り加工により特に繊維強化樹
脂製中空管の強度が減少され、好ましいものではなかっ
た。
を解決するものではあったが、繊維強化樹脂にて形成さ
れた中空管と接続用金属製短管との接続は、（イ）圧
入、接着剤による接合、又は（ロ）繊維強化樹脂製中空
管及び金属製短管にネジ切りを行ない螺合せしめること
により行なわれており、前者（イ）の場合には接合強度
に限度があり、大トルクの伝達には不適であり、又後者
の（ロ）の場合にはネジ切り加工により特に繊維強化樹
脂製中空管の強度が減少され、好ましいものではなかっ
た。
本発明者等は、多くの研究実験の結果、繊維強化樹脂製
中空管の両端部内周部に係合する各金属製短管の外周囲
にローレツト加工の如き凹凸形状を形成することにより
FRP管が有する上記欠点が大幅に改善されることを見出
した。本発明者等は、更に、斯るFRP管を効率よく製造
する方法をも考慮しながら研究実験を行なった。
中空管の両端部内周部に係合する各金属製短管の外周囲
にローレツト加工の如き凹凸形状を形成することにより
FRP管が有する上記欠点が大幅に改善されることを見出
した。本発明者等は、更に、斯るFRP管を効率よく製造
する方法をも考慮しながら研究実験を行なった。
先ず、本発明者等は、マンドレルに所定間隔をおいて接
続用金属製短管を配置し、そして、この金属製短管及び
マンドレルを覆ってフィラメントワインディング法によ
り樹脂含浸繊維を巻き付け、FRP管を作製した。
続用金属製短管を配置し、そして、この金属製短管及び
マンドレルを覆ってフィラメントワインディング法によ
り樹脂含浸繊維を巻き付け、FRP管を作製した。
この方法によると、金属製短管部分の外径とその他の部
分の外径とに差ができ、外径一定の真直なFRP管を製造
することができない。このようなFRP管は、外観上問題
があるだけでなく、FRP管の永続、分離作業時にクラン
プする位置によって、クランプ工具の調整が必要とな
り、クランプ作業効率が悪いという問題があった。更に
重要なことは、フィラメントワインディング法の代わり
に繊維強化プリプレグを用いたワインディング法により
製造した場合には、金属製短管外径部分とその他の外径
部分との間に段差があるために、一様にプリプレグを巻
き付けることができないという問題があった。例え、プ
リプレグを巻き付けたとしても、段差部分で皺が発生し
たり、プリプレグ中の繊維の配列が乱れたりし、作製さ
れたFRP管の強度が低下するという欠点が生じることが
分かった。本発明は斯る新規な知見に基づくものであ
る。
分の外径とに差ができ、外径一定の真直なFRP管を製造
することができない。このようなFRP管は、外観上問題
があるだけでなく、FRP管の永続、分離作業時にクラン
プする位置によって、クランプ工具の調整が必要とな
り、クランプ作業効率が悪いという問題があった。更に
重要なことは、フィラメントワインディング法の代わり
に繊維強化プリプレグを用いたワインディング法により
製造した場合には、金属製短管外径部分とその他の外径
部分との間に段差があるために、一様にプリプレグを巻
き付けることができないという問題があった。例え、プ
リプレグを巻き付けたとしても、段差部分で皺が発生し
たり、プリプレグ中の繊維の配列が乱れたりし、作製さ
れたFRP管の強度が低下するという欠点が生じることが
分かった。本発明は斯る新規な知見に基づくものであ
る。
発明の目的 本発明の目的は、重量を軽減し、腐食の問題をなくし、
且つ後機械加工等により繊維強化樹脂製中空管の強度を
低下させることがなく、耐引張り、耐内圧性が大きく、
接続長尺化可能なFRP管及びその製造法を提供すること
である。
且つ後機械加工等により繊維強化樹脂製中空管の強度を
低下させることがなく、耐引張り、耐内圧性が大きく、
接続長尺化可能なFRP管及びその製造法を提供すること
である。
本発明の他の目的は、相当大きな回転トルクを伝達する
ことができ、接続長尺化が可能なFRP管及びその製造法
を提供することである。
ことができ、接続長尺化が可能なFRP管及びその製造法
を提供することである。
問題点を解決するための手段 上記諸目的は本発明に係るFRP管によつて達成される。
要約すれば本発明は、繊維強化複合樹脂にて形成された
中空管と、この中空管の両端部にそれぞれ配置され、そ
して両端部内周部に係合するべく、外周囲が凹凸形状に
形成された接続用の金属製短管を備えた接続長尺化可能
の繊維強化複合樹脂管であって、前記繊維強化複合樹脂
中空管は、前記金属製短管の内部端面に当接した所定の
長さを有した第１の繊維強化樹脂にて形成された中空管
と、該第１繊維強化樹脂中空管及び両金属製短管の外周
囲を被覆して形成された第２の繊維強化樹脂にて形成さ
れた中空管とから成ることを特徴とする接続長尺化可能
の繊維強化複合樹脂管にて形成される。
要約すれば本発明は、繊維強化複合樹脂にて形成された
中空管と、この中空管の両端部にそれぞれ配置され、そ
して両端部内周部に係合するべく、外周囲が凹凸形状に
形成された接続用の金属製短管を備えた接続長尺化可能
の繊維強化複合樹脂管であって、前記繊維強化複合樹脂
中空管は、前記金属製短管の内部端面に当接した所定の
長さを有した第１の繊維強化樹脂にて形成された中空管
と、該第１繊維強化樹脂中空管及び両金属製短管の外周
囲を被覆して形成された第２の繊維強化樹脂にて形成さ
れた中空管とから成ることを特徴とする接続長尺化可能
の繊維強化複合樹脂管にて形成される。
斯るFRP管は、（ａ）一定の直径を有し所定の長さとさ
れた本体部と、該本体部に一体に連接し、縮径された一
端部とを有した細長のマンドレルを用意する工程、
（ｂ）該マンドレルの本体部の上に所定の肉厚を有した
第１の繊維強化樹脂層を形成し、所望に応じて硬化する
工程、（ｃ）前記マンドレルの両端部よりそれぞれ外周
囲が凹凸形状に形成された接続用金属製短管を挿入し、
前記第１の繊維強化樹脂層の両短部に当接せしめる工
程、（ｄ）次いで前記第１繊維強化樹脂層及び両金属製
短管の外周囲を被覆して、所定の肉厚を有した第２の繊
維強化樹脂層を形成し、硬化する工程、（ｅ）前記マン
ドレルを軸線方向一方向に引抜く工程、を少なくとも有
することを特徴とする製造法にて好適に製造し得る。好
ましい実施態様に従えば、（１）第１及び第２繊維強化
樹脂層は、それぞれ第１及び第２樹脂含浸繊維を用いて
フィラメントワインディング法により形成されるか、
（２）第１繊維強化樹脂層は樹脂含浸繊維を用いてフィ
ラメントワインディング法により形成され、第２繊維強
化樹脂層はプリプレグを用いてワインディング法により
形成されるか、（３）第１及び第２繊維強化樹脂層共に
プリプレグを用いてワインディング法により形成され
る。
れた本体部と、該本体部に一体に連接し、縮径された一
端部とを有した細長のマンドレルを用意する工程、
（ｂ）該マンドレルの本体部の上に所定の肉厚を有した
第１の繊維強化樹脂層を形成し、所望に応じて硬化する
工程、（ｃ）前記マンドレルの両端部よりそれぞれ外周
囲が凹凸形状に形成された接続用金属製短管を挿入し、
前記第１の繊維強化樹脂層の両短部に当接せしめる工
程、（ｄ）次いで前記第１繊維強化樹脂層及び両金属製
短管の外周囲を被覆して、所定の肉厚を有した第２の繊
維強化樹脂層を形成し、硬化する工程、（ｅ）前記マン
ドレルを軸線方向一方向に引抜く工程、を少なくとも有
することを特徴とする製造法にて好適に製造し得る。好
ましい実施態様に従えば、（１）第１及び第２繊維強化
樹脂層は、それぞれ第１及び第２樹脂含浸繊維を用いて
フィラメントワインディング法により形成されるか、
（２）第１繊維強化樹脂層は樹脂含浸繊維を用いてフィ
ラメントワインディング法により形成され、第２繊維強
化樹脂層はプリプレグを用いてワインディング法により
形成されるか、（３）第１及び第２繊維強化樹脂層共に
プリプレグを用いてワインディング法により形成され
る。
実施例 次に、本発明に係るFRP管を図面に即して更に詳しく説
明する。
明する。
第１図には本発明に係るFRP管の一実施例が示される。
本発明に係るFRP管１は、繊維強化樹脂にて形成された
所定長さ（Ｌ）及び所定直径（Ｄ）とされる繊維強化複
合樹脂中空管２と、該中空管２の両端部内周部分に取付
けられた管接続用の金属製短管４、６とを有する。繊維
強化複合樹脂中空管２は、本実施例では金属製短管の内
部端面に当接した所定の長さを有した第１の繊維強化樹
脂にて形成された中空管2aと、該第１繊維強化樹脂中空
管2a及び両金属製短管４、６の外周囲を被覆して形成さ
れた第２の繊維強化樹脂にて形成された中空管2bとから
構成されている。
本発明に係るFRP管１は、繊維強化樹脂にて形成された
所定長さ（Ｌ）及び所定直径（Ｄ）とされる繊維強化複
合樹脂中空管２と、該中空管２の両端部内周部分に取付
けられた管接続用の金属製短管４、６とを有する。繊維
強化複合樹脂中空管２は、本実施例では金属製短管の内
部端面に当接した所定の長さを有した第１の繊維強化樹
脂にて形成された中空管2aと、該第１繊維強化樹脂中空
管2a及び両金属製短管４、６の外周囲を被覆して形成さ
れた第２の繊維強化樹脂にて形成された中空管2bとから
構成されている。
又、一方の金属製短管４は端部に雌ねじ4aが形成され、
他方の金属製短管６には端部に前記雌ねじ4aに螺合し得
る雄ねじ6aが形成される。該雄ねじ6a部分は、図示され
るように、第２の繊維強化樹脂中空管2bより外方へと突
出して形成される。斯る構成のFRP管１は一つのFRP管の
金属短管の雌ねじ4aと他のFRP管の雄ねじ6aを螺合せし
めることにより複数本を互いに接続し長尺化することが
できる。
他方の金属製短管６には端部に前記雌ねじ4aに螺合し得
る雄ねじ6aが形成される。該雄ねじ6a部分は、図示され
るように、第２の繊維強化樹脂中空管2bより外方へと突
出して形成される。斯る構成のFRP管１は一つのFRP管の
金属短管の雌ねじ4aと他のFRP管の雄ねじ6aを螺合せし
めることにより複数本を互いに接続し長尺化することが
できる。
又、両金属短管４、６の外周部4c、6bには、第２図及び
第３図に図示されるように、凹凸形状が形成される。該
凹凸形状は、ローレット加工にて形成することもでき、
例えばJIS Ｂ 0951に規定される平目又はアヤ目とす
ることができ、例えばモジュール（ｍ）が0.5の平目又
アヤ目とすることができる。更には、JIS規格のアヤ目
ローレット加工に類似しているが、ローレット加工角度
（軸線方向に対するアヤ目のなす角度）をJIS規定の30
度から45度に変更したもの、或いは、凸状に形成された
各目の項部を偏平にしたもの等を使用することができ
る。
第３図に図示されるように、凹凸形状が形成される。該
凹凸形状は、ローレット加工にて形成することもでき、
例えばJIS Ｂ 0951に規定される平目又はアヤ目とす
ることができ、例えばモジュール（ｍ）が0.5の平目又
アヤ目とすることができる。更には、JIS規格のアヤ目
ローレット加工に類似しているが、ローレット加工角度
（軸線方向に対するアヤ目のなす角度）をJIS規定の30
度から45度に変更したもの、或いは、凸状に形成された
各目の項部を偏平にしたもの等を使用することができ
る。
従って、中空管２、本実施例では第２繊維強化樹脂中空
管2bと金属製短管４、６との接続は、繊維強化樹脂中空
管2aの両端部内周部が各金属製短管の外周囲に形成され
たローレツト加工の如き凹凸形状部に緊密に突入するこ
とにより極めて大きな回転トルクにも耐え得るような強
度にて接合される。更に好ましくは、繊維強化樹脂中空
管2aの両端部内周部及び各金属製短管の外周囲の互いに
嵌合する部分の形状を円形ではなく、楕円又は多角形の
如き非円形断面とし、相当大きな回転トルクを伝達する
ことができるように構成することも可能である。
管2bと金属製短管４、６との接続は、繊維強化樹脂中空
管2aの両端部内周部が各金属製短管の外周囲に形成され
たローレツト加工の如き凹凸形状部に緊密に突入するこ
とにより極めて大きな回転トルクにも耐え得るような強
度にて接合される。更に好ましくは、繊維強化樹脂中空
管2aの両端部内周部及び各金属製短管の外周囲の互いに
嵌合する部分の形状を円形ではなく、楕円又は多角形の
如き非円形断面とし、相当大きな回転トルクを伝達する
ことができるように構成することも可能である。
上記第１及び第２繊維強化樹脂中空管2a、2bは、（１）
それぞれ第１及び第２樹脂含浸繊維を用いてフィラメン
トワインディング法により形成するか、（２）第１繊維
強化樹脂中空管2aは樹脂含浸繊維を用いてフィラメント
ワインディング法により形成され、第２繊維強化樹脂中
空管2bはプリプレグを用いてワインディング法により形
成するか、又は（３）第１及び第２繊維強化樹脂中空管
2a、2b共にプリプレグを用いてワインディング法により
形成される。
それぞれ第１及び第２樹脂含浸繊維を用いてフィラメン
トワインディング法により形成するか、（２）第１繊維
強化樹脂中空管2aは樹脂含浸繊維を用いてフィラメント
ワインディング法により形成され、第２繊維強化樹脂中
空管2bはプリプレグを用いてワインディング法により形
成するか、又は（３）第１及び第２繊維強化樹脂中空管
2a、2b共にプリプレグを用いてワインディング法により
形成される。
繊維強化樹脂中空管２、本実施例においては第１の繊維
強化樹脂中空管2a及び第２の繊維強化樹脂中空管2bは、
強化繊維としては炭素繊維、ガラス繊維又はアラミド繊
維が使用され、マトリクス樹脂としてはエポキシ、不飽
和ポリエステル、ウレタンアクリレート、ビニルエステ
ル、フエノール、ポリウレタン等の熱硬化性樹脂及び、
ナイロン６、ナイロン66、ナイロン12、PBT、PET、ポリ
カーボネート、ポリアセタール、ポリフエニレンスルフ
アイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルス
ルフアイド、ポリフエニレンオキシド、ノリル、ポリプ
ロピレン、ポリ塩化ビニール等の熱可塑性樹脂が好適に
使用され、またこれら樹脂の中にはCaCO3、マイカ、Al
（OH）３、タルク等の充填剤を添加しても構わない。更
に耐熱性、耐候性を改良するための添加剤及び着色剤等
を添加することもできる。
強化樹脂中空管2a及び第２の繊維強化樹脂中空管2bは、
強化繊維としては炭素繊維、ガラス繊維又はアラミド繊
維が使用され、マトリクス樹脂としてはエポキシ、不飽
和ポリエステル、ウレタンアクリレート、ビニルエステ
ル、フエノール、ポリウレタン等の熱硬化性樹脂及び、
ナイロン６、ナイロン66、ナイロン12、PBT、PET、ポリ
カーボネート、ポリアセタール、ポリフエニレンスルフ
アイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルス
ルフアイド、ポリフエニレンオキシド、ノリル、ポリプ
ロピレン、ポリ塩化ビニール等の熱可塑性樹脂が好適に
使用され、またこれら樹脂の中にはCaCO3、マイカ、Al
（OH）３、タルク等の充填剤を添加しても構わない。更
に耐熱性、耐候性を改良するための添加剤及び着色剤等
を添加することもできる。
以上の構成とされる本発明に係るFRP管及びその製造方
法を実施例についてより具体的に説明する。
法を実施例についてより具体的に説明する。
実施例１ 第１図に図示されるように、本体部10aの長さL1が1600m
m、縮径部10bの長さが250mmの細長のマンドレル10を用
意した（第４図（イ））。該マンドレル10は断面が円形
とされ、本体部10aの直径D1は98.0mm、縮径部10bの直径
D2は85.0mmとされた。
m、縮径部10bの長さが250mmの細長のマンドレル10を用
意した（第４図（イ））。該マンドレル10は断面が円形
とされ、本体部10aの直径D1は98.0mm、縮径部10bの直径
D2は85.0mmとされた。
該マンドレル10に対し、その本体部領域（ｌ＋２Δｌ）
1000mmにわたつて第１の繊維強化樹脂層2aが厚さ6.0mm
にて形成された。該第１の繊維強化樹脂層2aは、強化繊
維としてガラス繊維、マトリックス樹脂としてエポキシ
樹脂を使用して作製されたガラス繊維クロスを通常のワ
インディング法により巻付けることにより形成した。
1000mmにわたつて第１の繊維強化樹脂層2aが厚さ6.0mm
にて形成された。該第１の繊維強化樹脂層2aは、強化繊
維としてガラス繊維、マトリックス樹脂としてエポキシ
樹脂を使用して作製されたガラス繊維クロスを通常のワ
インディング法により巻付けることにより形成した。
第１の強化繊維樹脂層2aを硬化した後、該樹脂層2aの両
端部をΔｌ＝30mmにわたって切断し、所定の長さｌ＝94
0mmの第１の強化繊維樹脂層、つまり中空管2aを形成し
た（第４図（ロ））。
端部をΔｌ＝30mmにわたって切断し、所定の長さｌ＝94
0mmの第１の強化繊維樹脂層、つまり中空管2aを形成し
た（第４図（ロ））。
次いで、マンドレル10の両端部よりそれぞれ外周囲が凹
凸形状に形成された、鋼製の接続用金属製短管４、６を
挿入し、前記第１の繊維強化樹脂層、つまり第１繊維強
化樹脂中空管2aの両短部に当接せしめた（第４図
（ハ））。
凸形状に形成された、鋼製の接続用金属製短管４、６を
挿入し、前記第１の繊維強化樹脂層、つまり第１繊維強
化樹脂中空管2aの両短部に当接せしめた（第４図
（ハ））。
マンドレル10の本体部10aに装着された接続用金属製短
管４は、第２図に図示されるような雌ねじ短管とされ、
内径98.0mmの例えばJIS.PF5管用平行ねじ溝が形成され
た雌ねじ部4aと、内径98.5mmの取付け部4bとから成り、
又、外径は110.0mmとされ、その外周面4cにはJIS Ｂ
0951に規定されるモジュール（ｍ）が0.5のアヤ目であ
り、特に、ローレット加工角度（軸線方向に対するアヤ
目のなす角度）をJIS規定の30度から45度に変更したロ
ーレット加工による凹凸形状を形成した。
管４は、第２図に図示されるような雌ねじ短管とされ、
内径98.0mmの例えばJIS.PF5管用平行ねじ溝が形成され
た雌ねじ部4aと、内径98.5mmの取付け部4bとから成り、
又、外径は110.0mmとされ、その外周面4cにはJIS Ｂ
0951に規定されるモジュール（ｍ）が0.5のアヤ目であ
り、特に、ローレット加工角度（軸線方向に対するアヤ
目のなす角度）をJIS規定の30度から45度に変更したロ
ーレット加工による凹凸形状を形成した。
又、マンドレル10の縮径部2bに装着される接続用金属製
短管６は、第３図に図示されるような雄ねじ短管とさ
れ、内径部はマンドレル10の縮径部2bと相補形状に形成
され、内径が85.5mmと、98.5mmの２段形状とされる取付
け孔部6aと、外径が110.0mmとされる外周面6bと、外径9
8.0mmの例えばJIS.PF5管用平行ねじが形成された雄ねじ
部6cとを有する。その外周面6bには、雌ねじ短管４と同
様の凹凸形状が形成された。
短管６は、第３図に図示されるような雄ねじ短管とさ
れ、内径部はマンドレル10の縮径部2bと相補形状に形成
され、内径が85.5mmと、98.5mmの２段形状とされる取付
け孔部6aと、外径が110.0mmとされる外周面6bと、外径9
8.0mmの例えばJIS.PF5管用平行ねじが形成された雄ねじ
部6cとを有する。その外周面6bには、雌ねじ短管４と同
様の凹凸形状が形成された。
各短管とも、ねじ部4a、6cの長さw2は本実施例では130m
mとされ、凹凸形状とされる外周面4c、6bの長さw1、w3
はそれぞれ130、300mmとされた。
mとされ、凹凸形状とされる外周面4c、6bの長さw1、w3
はそれぞれ130、300mmとされた。
次いで、前記第１の繊維強化樹脂層、つまり第１繊維強
化樹脂中空管2a及び両金属製短管４、６の外周囲を被覆
して第２の繊維強化樹脂層2bを形成した。該第２繊維強
化樹脂層2bは、強化繊維として炭素繊維を使用したエポ
キシ樹脂プリプレグを厚さ6.0mmにて通常のワインデイ
ング法により巻付けることにより形成された（第４図
（ニ））。
化樹脂中空管2a及び両金属製短管４、６の外周囲を被覆
して第２の繊維強化樹脂層2bを形成した。該第２繊維強
化樹脂層2bは、強化繊維として炭素繊維を使用したエポ
キシ樹脂プリプレグを厚さ6.0mmにて通常のワインデイ
ング法により巻付けることにより形成された（第４図
（ニ））。
本実施例では、前記エポキシ樹脂プリプレグを使用した
場合には成形製を良くするためにこれらプリプレグを圧
着ローラ（図示せず）にてマンドレル面に対し長手方向
線荷重5kg/cm以上の荷重で加圧した。更に又、本実施例
においては、巻付けられたプリプレグ等は形状保持のた
めの外装テープ、本実施例では熱収縮テープ（図示せ
ず）を巻き付けた。
場合には成形製を良くするためにこれらプリプレグを圧
着ローラ（図示せず）にてマンドレル面に対し長手方向
線荷重5kg/cm以上の荷重で加圧した。更に又、本実施例
においては、巻付けられたプリプレグ等は形状保持のた
めの外装テープ、本実施例では熱収縮テープ（図示せ
ず）を巻き付けた。
次いで、オートクレーブを使用して第２繊維強化樹脂
層、つまり第２繊維強化中空管2bを加熱硬化した。硬化
温度は樹脂によつて若干異なるが本実施例では10℃／分
の割合で120℃〜140℃まで昇温し、２時間保持した後、
10℃／分の割合にて冷却した。
層、つまり第２繊維強化中空管2bを加熱硬化した。硬化
温度は樹脂によつて若干異なるが本実施例では10℃／分
の割合で120℃〜140℃まで昇温し、２時間保持した後、
10℃／分の割合にて冷却した。
冷却後、熱収縮テープを取り除いた後マンドレル10を、
第４図（ニ）に図示するように矢印方向へと引抜いた。
第２繊維強化中空管2bの両端面部は適宜切断し、整形す
ることができる。これにより、第１図に図示されるよう
に、断面が円形をした全長Ｌが1500mm（雄ねじ突出部w2
＝130mm）、外径Ｄが122.0mmの炭素繊維強化樹脂中空管
１が得られた。
第４図（ニ）に図示するように矢印方向へと引抜いた。
第２繊維強化中空管2bの両端面部は適宜切断し、整形す
ることができる。これにより、第１図に図示されるよう
に、断面が円形をした全長Ｌが1500mm（雄ねじ突出部w2
＝130mm）、外径Ｄが122.0mmの炭素繊維強化樹脂中空管
１が得られた。
このようにして得られた物理的特性は表１に示す通りで
あつた。
あつた。
表１ 縦弾性係数 E ＝ 118 Gpa （＊） 剪断弾性係数 G ＝ 29 Gpa （＊＊） 最大耐久トルク Tmax ＝ 2.3×104N・m （＊＊＊） 軸方向耐圧縮荷重 Pcomp ＝ 100ton （＊） 12000Kgf/mm2 （＊＊） 3000Kgf/mm2 （＊＊＊） 2400Kgf・mm2 上記実施例で、第１繊維強化樹脂層2aはガラス繊維強化
樹脂層であるとして説明したが、第２繊維強化樹脂層2b
と同じく炭素繊維強化樹脂層とすることもでき、又、第
２繊維強化樹脂層2bは、強化繊維として炭素繊維を使用
したエポキシ樹脂プリプレグを用いたがエポキシ樹脂フ
イラメントを通常のワインデイング法により巻付けるこ
とにより形成することも可能であり、又、他の繊維強化
樹脂層を他の方法で形成することもできる。
樹脂層であるとして説明したが、第２繊維強化樹脂層2b
と同じく炭素繊維強化樹脂層とすることもでき、又、第
２繊維強化樹脂層2bは、強化繊維として炭素繊維を使用
したエポキシ樹脂プリプレグを用いたがエポキシ樹脂フ
イラメントを通常のワインデイング法により巻付けるこ
とにより形成することも可能であり、又、他の繊維強化
樹脂層を他の方法で形成することもできる。
つまり、第１及び第２繊維強化樹脂層は、種々の強化繊
維及びマトリクス樹脂を使用して、（１）それぞれが第
１及び第２樹脂含浸繊維を用いてフィラメントワインデ
ィング法により形成するか、（２）第１繊維強化樹脂層
は樹脂含浸繊維を用いてフィラメントワインディング法
により形成され、第２繊維強化樹脂層はプリプレグを用
いてワインディング法により形成するか、又は（３）第
１及び第２繊維強化樹脂層共にプリプレグを用いてワイ
ンディンゲ法により形成することができる。又、上記
（３）の方法のように第１及び第２繊維硬化樹脂層が共
にプリプレグを用いたときは、第１繊維強化樹脂層形成
時には硬化処理を行なわず、次の第２繊維強化樹脂層を
形成した後、第１、第２繊維強化樹脂層の硬化処理を行
なうこともできる。
維及びマトリクス樹脂を使用して、（１）それぞれが第
１及び第２樹脂含浸繊維を用いてフィラメントワインデ
ィング法により形成するか、（２）第１繊維強化樹脂層
は樹脂含浸繊維を用いてフィラメントワインディング法
により形成され、第２繊維強化樹脂層はプリプレグを用
いてワインディング法により形成するか、又は（３）第
１及び第２繊維強化樹脂層共にプリプレグを用いてワイ
ンディンゲ法により形成することができる。又、上記
（３）の方法のように第１及び第２繊維硬化樹脂層が共
にプリプレグを用いたときは、第１繊維強化樹脂層形成
時には硬化処理を行なわず、次の第２繊維強化樹脂層を
形成した後、第１、第２繊維強化樹脂層の硬化処理を行
なうこともできる。
発明の効果 本発明に係るFRP管は以上の如くに構成されるために、
一定の外径を有し、重量を軽減し、腐食の問題をなく
し、且つ後機械加工等により樹脂管の強度を低下させる
ことがなく、耐引張り、耐内圧性が大きく、接続長尺化
が可能であるという効果を有する。更に本発明のFRP管
は相当大きな回転トルクを伝達することも可能であり、
種々の用途に好適に採用し得る。
一定の外径を有し、重量を軽減し、腐食の問題をなく
し、且つ後機械加工等により樹脂管の強度を低下させる
ことがなく、耐引張り、耐内圧性が大きく、接続長尺化
が可能であるという効果を有する。更に本発明のFRP管
は相当大きな回転トルクを伝達することも可能であり、
種々の用途に好適に採用し得る。
第１図は、本発明に係るFRP管の一実施例の断面図であ
る。 第２図及び第３図は、それぞれ第１図の本発明に係るFR
P管を製造する際に使用する接続金属製短管の斜視図で
ある。 第４図（イ）〜（ニ）は、本発明に係るFRP管を製造す
る工程を説明する工程説明図である。 1:FRP管 2:繊維強化樹脂中空管 2a:第１の繊維強化樹脂中空管（層） 2b:第２の繊維強化樹脂中空管（層） ４、6:管接続用金属製短管
る。 第２図及び第３図は、それぞれ第１図の本発明に係るFR
P管を製造する際に使用する接続金属製短管の斜視図で
ある。 第４図（イ）〜（ニ）は、本発明に係るFRP管を製造す
る工程を説明する工程説明図である。 1:FRP管 2:繊維強化樹脂中空管 2a:第１の繊維強化樹脂中空管（層） 2b:第２の繊維強化樹脂中空管（層） ４、6:管接続用金属製短管
Claims (8)
- 【請求項１】繊維強化複合樹脂にて形成された中空管
と、この中空管の両端部にそれぞれ配置され、そして両
端部内周部に係合するべく、外周囲が凹凸形状に形成さ
れた接続用の金属製短管を備えた接続長尺化可能の繊維
強化複合樹脂管であって、前記繊維強化複合樹脂中空管
は、前記金属製短管の内部端面に当接した所定の長さを
有した第１の繊維強化樹脂にて形成された中空管と、該
第１繊維強化樹脂中空管及び両金属製短管の外周囲を被
覆して形成された第２の繊維強化樹脂にて形成された中
空管とから成ることを特徴とする接続長尺化可能の繊維
強化複合樹脂管。 - 【請求項２】金属製短管の一方には雄ねじが、又他方に
は雌ねじが形成されて成る特許請求の範囲第１項記載の
繊維強化複合樹脂管。 - 【請求項３】繊維強化樹脂中空管の強化繊維は炭素繊
維、ガラス繊維又はアラミド繊維であり、マトリクス樹
脂はエポキシ、不飽和ポリエステル、ビニルエステル等
の熱硬化性樹脂、及びナイロン６、ナイロン66、ポリカ
ーボネート、ポリアセタール、ポリフエニレンスルフア
イド、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂である特許請求
の範囲第１項又は第２項に記載の繊維強化複合樹脂管。 - 【請求項４】（ａ）一定の直径を有し所定の長さとされ
た本体部と、該本体部に一体に連接し、縮径された一端
部とを有した細長のマンドレルを用意する工程； （ｂ）該マンドレルの本体部の上に所定の肉厚を有した
第１の繊維強化樹脂層を形成し、所望に応じて硬化する
工程； （ｃ）前記マンドレルの両端部よりそれぞれ外周囲が凹
凸形状に形成された接続用金属製短管を挿入し、前記第
１の繊維強化樹脂層の両短部に当接せしめる工程； （ｄ）次いで前記第１繊維強化樹脂層及び両金属製短管
の外周囲を被覆して、所定の肉厚を有した第２の繊維強
化樹脂層を形成し、硬化する工程； （ｅ）前記マンドレルを軸線方向一方向に引抜く工程； を少なくとも有することを特徴とする繊維強化複合樹脂
管の製造法。 - 【請求項５】第１及び第２繊維強化樹脂層は、それぞれ
第１及び第２樹脂含浸繊維を用いてフィラメントワイン
ディング法により形成されて成る特許請求の範囲第４項
記載の製造法。 - 【請求項６】第１繊維強化樹脂層は樹脂含浸繊維を用い
てフィラメントワインディング法により形成され、第２
繊維強化樹脂層はプリプレグを用いてワインディング法
により形成されて成る特許請求の範囲第４項記載の製造
法。 - 【請求項７】第１及び第２繊維強化樹脂層は、それぞれ
プリプレグを用いてワインディング法により形成されて
成る特許請求の範囲第４項記載の製造法。 - 【請求項８】第１及び第２繊維強化樹脂層の強化繊維は
炭素繊維、ガラス繊維又はアラミド繊維であり、マトリ
クス樹脂はエポキシ、不飽和ポリエステル、ビニルエス
テル等の熱硬化性樹脂、及びナイロン６、ナイロン66、
ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフエニレンス
ルフアイド、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂である特
許請求の範囲第４項〜第７項のいずれかの項に記載の繊
維強化複合樹脂管の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62260574A JPH0745198B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 繊維強化複合樹脂管及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62260574A JPH0745198B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 繊維強化複合樹脂管及びその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01101140A JPH01101140A (ja) | 1989-04-19 |
| JPH0745198B2 true JPH0745198B2 (ja) | 1995-05-17 |
Family
ID=17349838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62260574A Expired - Lifetime JPH0745198B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 繊維強化複合樹脂管及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0745198B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101540386B1 (ko) * | 2014-08-08 | 2015-07-29 | 전병섭 | 탄소융합복합소재와 금속재의 결합방법 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2805327B2 (ja) * | 1988-06-24 | 1998-09-30 | 東燃株式会社 | 繊維強化複合樹脂製棒状成形体及びその製造方法 |
| JP3717278B2 (ja) * | 1997-07-28 | 2005-11-16 | アルプス電気株式会社 | 傾斜センサ |
| JP6222448B2 (ja) * | 2013-11-22 | 2017-11-01 | 株式会社ジェイテクト | バー状部品の製造方法 |
| JP6288418B2 (ja) * | 2013-12-09 | 2018-03-07 | 株式会社ジェイテクト | ラックバーの製造方法 |
| US9956987B2 (en) | 2013-11-22 | 2018-05-01 | Jtekt Corporation | Manufacturing method of bar component and bar component |
| JP6312301B2 (ja) * | 2013-12-27 | 2018-04-18 | 高周波熱錬株式会社 | 中空ラックバー、ステアリング装置及び中空ラックバーの製造方法 |
| JP6304804B2 (ja) * | 2014-02-04 | 2018-04-04 | 茨木工業株式会社 | バー状部品の製造方法およびバー状部品 |
| JP2020142408A (ja) * | 2019-03-05 | 2020-09-10 | 藤倉コンポジット株式会社 | Ｆｒｐ複合成形品及びその製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3989280A (en) * | 1972-09-18 | 1976-11-02 | Schwarz Walter | Pipe joint |
| JPS55159310A (en) * | 1979-05-29 | 1980-12-11 | Celanese Corp | Fiberrreinforced composit shaft with metallic connector sleeve fitted by mechanical interlock |
| JPS6426430A (en) * | 1987-07-23 | 1989-01-27 | Sumitomo Metal Ind | Frp pipe with threaded joint |
-
1987
- 1987-10-15 JP JP62260574A patent/JPH0745198B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101540386B1 (ko) * | 2014-08-08 | 2015-07-29 | 전병섭 | 탄소융합복합소재와 금속재의 결합방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01101140A (ja) | 1989-04-19 |
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