JPS62132010A

JPS62132010A - 支持材の製造方法

Info

Publication number: JPS62132010A
Application number: JP60270603A
Authority: JP
Inventors: 俊明猪原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-12-03
Filing date: 1985-12-03
Publication date: 1987-06-15

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】〔発明の技術分野〕本発明は、繊維強化プラスチック製の支持材の製造方法
に関し、主として核磁気共鳴診断装置や単結晶引き上げ
装置等に用いられる超電導装置の常温部と極低温部の間
などこのつり下げ用支持材の製造方法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来の支持材について第５図ないし第７図を参照して説
明する。第５図は支持材端部の継手方法を示す断面図で
、第６図、第７図はその構成部品の斜視図である。この
継手方法は文献（用手その他：低温材料の研究■：断熱
支持材料の熱的、機械的特性：低温工学Ｖａ１２１４　
Ｎｏ、４　Ｐ２Ｓ５−１９７９）で知られている。■は
ロッドでロッド■の両端部に継手金具■が嵌装しである
。

また継手金具■は非磁性金属で、半割れ金具０円筒金具
に）ボルト■により構成しである。ロッド■は、連続し
たガラス繊維等の強化繊維（以下強化繊維という）■に
レジン■を含浸処理し、これを束ねて、加熱したノズル
より引抜いて固化し、更に切削加工したもので、強化繊
維（０はロッド■の中心軸に平行に配列しである。また
ロッド■の中央部は所定の直径Ａにし、端部の一部を直
径Ｂにし、端面を直径Ｃにし１寸法Ａ、Ｂ、Ｃの大小関
係は、Ａ≦Ｂ≦Ｃにしである。更に直径ＢとＣ−Ｂの部分の間に勾配Ｙ／Ｘ　（ただしｙ＝　　　　）を持
つテーパ部０を設けである。

直径Ａより内側に配列した強化繊維（６ａ）は、ロッド
（１）の両端まで連続しているが、外側に配列した強化
繊維（６ｂ）は切削加工で切断されている。半割れ金具
■は、中心軸を通る平面で２分割しだ円筒形状のもので
、その内側形状はロッド■のテーパ部（８）に合致して
いる。また半割れ金具■はロッド■が継手金具■より引
抜けないように、ロッド（υのテーパ部（ハ）に引掛け
ているものである。円筒金具（イ）は、一端に突起部０
と他端の内側にネジ切り部（１０ａ）を持つ円筒形のも
ので、その内径は半割れ金具■の外径に合致している。

また円筒金具（４）の内側には半割れ金具■が保持して
あり、突起部（９）には半割れ金具■の端面が引掛けで
ある。

更に、ネジ切り部（１０ａ）にボルト０の端部に設けた
ネジ切り部（１０ｂ）　を締結し、ボルト（ハ）の先端
面（１１）と突起部（９）の間に半割れ金具■を締付け
である。

なお、ボルト０にはネジ切り部（１０ｂ）と他方の端部
にネジ切り部（１０ｃ）を設けてあり、ネジ切り部（１
０ｃ）は支持棒の取付は部になる。

上記のように構成した従来の支持棒のロッド■は、成形
品単体での引張強度は約１００ｋｇ／ｎｏ２と非常に大
きい半面、連続した強化繊維（６ａ）と切削加工により
切断している強化繊維（６ｂ）間でのせん断強度は、数
ｋｇ　／　ｒｒｎ　２と小さく継手金具■からロッド■
が引抜は易い問題があり、せん断破壊を防ぐため、テー
パ部（８）の勾配Ｙ／Ｘを小さくする必要があり、継手
金具■が大きくなる欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は強化繊維相互の間が容易にせん断破壊をしない
機械的強度に優れた断熱支持材を提供することを目的と
する。

〔発明の概要〕

本発明においては予めレジンを含浸してプリプレグ化し
一方向を引き揃えた繊維材料を面状に積層しその両端部
の中間層にテーパ形状を有する金属製楔を挿入しモール
ド用型内にて加圧加熱にょリレジンを硬化成形し、この
成形品の端部テーパ角度と一致した固定金具を取付けて
、長手方向の一端から他端まで繊維材料が連続している
ようにする。

〔発明の実施例〕

以下本発明による支持材の製造方法の実施例を図面を参
照して説明する。機能上同じものは、従来例で用いたも
のと同じ符号を用い説明を省略する。第１図は、予めレ
ジン■を含浸してプレプレグ化し長手方向に引き揃えた
繊維（以下強化繊維という）（１６）をモールド用型（
１２ａ）の上に積みあげ、両端部に緩やかな勾配を有す
る楔（１３）を配し、モールド用型（１２ｂ）で押え付
けたところを断面図で示したものである。しじンω処理
した強化繊維０として住友３Ｍ社から市販されているス
コッチプライＲ＃１００９や＃１００３がある。これ等
は、強化繊ｊ４Ｉ■として連続したガラスフィラメント
が用いられている。楔（１３）は、アルミニウムやＳＵ
Ｓ材のような有機材料に比べて剛性の高い非磁性金属を
用いる。勾配として１１５〜１／１ｏが良い。

撲（１３）で、上下に分割される部分の厚さり、Ｅは等
しくなるようにレジン■処理した強化繊維０を楔（１７
）の両側に均等に配置する。また、金型（１２ａ）、　
（１２ｂ）の中央部は、平行で両端のテーパ部（ハ）は
楔（１３）の勾配と合致しており、加圧加熱して成形品
（１４）を製作する。中央部の厚さＦは、両端部の厚さ
Ｄ＋Ｅと同じになるように、金型（１２ａ）又は（１２
ｂ）にストッパ（１５）を取付けて、強化繊維０とレジ
ン■の構成比を成形品（１４）全長にわたって均一にす
る。

第２図は、前述のように製作した成形品（１４）を金型
（１２ａ）（１ニアｂ）から取外したところを斜視図で
示したものである。使用目的に応じて（支持強度に応じ
て）、幅を変えて破線Ｇで示すように切断加工して使用
に共する。

第３図、第４図は片側端部に固定用治具（１６）をはめ
込んだところをそれぞれ断面図、斜視図で示したもので
ある。成形品■を取付ける固定用治具（１６）の形状は
、テーパ部（８）の形状と合致しているが、装着し易い
ように使用状態で数ｍｍのすき間（１７）が生じるよう
に加工する。

次に作用について説明する。支持材の基材である強化繊
維０は、長手方向の一端から他端まで連続して切れてお
らず１強化繊維の間でのせん断破壊が防止される。また
端部に剛性の高い金属製テーパ状の楔（１３）を埋め込
んでいるため、両端間に引張力が加わった場合、固定用
治具（１６）と成形品（１）は、テーパ効果によって更
に強く締まり、全体として安定で強固な支持材となる。

次に効果について説明する。すべての強化繊維（０は、
力のかかる長手方向の一端から他端まで連続しているた
め、長手方向における引張力を分担すると、同時にせん
断破壊を防ぐことができる。

したがって同じ強度であればより細く軽量にでき。

一層常温部から極低温部への熱侵入を抑えることができ
る。

また、両端部は、引張力がかかった場合、そのテーパ効
果のため強く締まる。更に引張荷重は中央部分では強化
繊維０に沿った方向だけであるが、両端部では、テーパ
形状をしているため、強化繊維０に沿った方向と１強化
繊維０に対して垂直方向の力の成分に分割される。強化
繊維０に対し、垂直にかかる力の成分については、強化
接維０の強度に対する寄与は少ないので１強度も弱く弾
性率も小さく変形し易い。しかし、本発明では、テーパ
部（８）の中間に剛性の高い金属製楔（１３）を入れて
いるため、テーパ部全体で見た場合剛性が高くなり、長
期間使用しても固定治具（１６）の間隔は安定している
。

第１図では、予めレジン■処理した強化繊維０を積層す
ると述べたが、強化繊維０を積層した後。

レジン■を真空含浸しても同じ効果が得られる。

また、予めレジン処理した強化繊維０を積層後、加圧加
熱硬化を真空中で実施すれば、真空中での使用時、アウ
トガスの発生を抑えることができるので、真空度の保持
に効果が大きい。

また、第３図は成形品（１４）を固定治具（１６）に装
着したところを示すが、紙面に対して垂直方向の上下に
成形品（１４）が移動する恐れがあるが、この場合には
、固定治具（１６）の上下面開口部に固定治具（１６）
と同材質の平板をボルト等で取付けるとより）。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば固定部の機械的弱
点である強化繊維間での、せん断破壊は、支持材の両端
部の強化繊維材が連続しているためほとんどおこらず、
繊維材の持つ強度を最大限ひきだせる。従って、従来よ
り同じ支持荷重ならば、支持材の中央部の断面積を小さ
くして、熱抵抗を高くでき、固定冶具の構成を単純化で
きる利点を有する。

また、端部はテーパ形状のため、荷重がかかった場合、
強く締まるとともに、中間部に剛性の高い金属を楔とし
て入れているため、繊維層に垂直にかかる荷重成分に対
して全体の弾性率が高くなり、繊維層の垂直方向の変形
量が小さくなるため、この支持材で２点間を支持した場
合、この支点間距離は安定して保たれる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の支持材の製造方法を示す
断面図、第２図は第１図で製作した支持材の斜視図、第
３図および第４図は本発明による支持材を治具で固定し
た状況を示す断面図および斜視図、第５図、第６図およ
び第７図は従来方法による支持材の図でありそれぞれ断
面図、斜視図、および斜視図である。１・・・ロッド　　　　　　　２・・・継手金具３・・
・半割れ金具　　　　　４・・・円筒金具５・・・ボル
ト　　　　　　　６・・・強化繊維６ａ・・・連続した
繊維　　　　６ｂ・・・切削した繊維７・・・レジン　
　　　　　　８・・・テーパ部９・・・突起部　　　　
　　　ｌＯ・・・ネジ切り部１１・・・先端面　　　　
　　　１２・・・モールド用型１３・・・楔　　　　　
　　　　１４・・・成形品１５・・・ストッパー　　　
　　１６・・・固定用治具１７・・・すき間代理人　弁理士　則　近　憲　佑同　　三俣弘文第１図第２図／’／第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）予めレジンを含浸してプリプレグ化し一方向に引
き揃えた繊維材料を面状に積層しその両端部の中間層に
テーパ形状を有する金属製楔を挿入しモールド用型内に
て加圧加熱によりレジンを硬化成形し、この成形品の端
部テーパ角度と一致した固定金具を取付けることを特徴
とする支持材の製造方法。
（２）加圧加熱時、型内または型全体を真空引きするこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の支持材の製
造方法。