JPS6292833A - 湾曲した連続繊維強化樹脂管の製造法 - Google Patents

湾曲した連続繊維強化樹脂管の製造法

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JPS6292833A
JPS6292833A JP60232341A JP23234185A JPS6292833A JP S6292833 A JPS6292833 A JP S6292833A JP 60232341 A JP60232341 A JP 60232341A JP 23234185 A JP23234185 A JP 23234185A JP S6292833 A JPS6292833 A JP S6292833A
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mandrel
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茂 佐藤
Fumiko Sato
史子 佐藤
Toshihiro Ichijo
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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、フィラメントワインディング成形法による湾
曲した繊維強化樹脂管の製造法に関する。
〔従来の技術〕
従来、湾曲した繊維強化樹脂管は、繊維強化樹脂の半割
りパイプを重ねて接着する方法、直線状の繊維強化樹脂
管を扇状に切断し、突き合わせ接着する方法等により製
造されており、いずれの方法においても、接着時にハン
ドレイアップ成形が利用されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、かかる従来の方法は１作業性が悪い上、製造し
た強化樹脂管の強度が低く、且つ外観が悪いという問題
点を有していた。
この問題点を解決するものとして、まず直線状の繊維強
化樹脂管を製造し１次いでこれを所定の曲率に曲げ加工
する方法が提案されている（特公昭５９−２１７６９号
公報参照）、シかしこの方法では使用する樹脂に制限が
ある１曲げ加工条件を厳密に管理する必要がある１曲げ
半径に限度があり、あまり小さい半径には曲げ加工でき
ない１曲げ加工により管が偏平になる恐れがある。残留
応力が残り、使用中変形が生じる等のことが懸念される
。
また、フィラメントワインディング成形法により直接、
湾曲管を製造することも知られている。即ち、湾曲形状
のマンドレルを用意し、その外周に樹脂を含浸させた強
化用連続繊維を巻装し、硬化させた後、マンドレルを抜
く方法である。しかし、この方法では、マンドレルをそ
の外周の成形品から抜くために、小部品に分解しうる組
み立て式構造にする必要があり、マンドレルが複雑且つ
高価になると共に、成形品の内面のマンドレル部品の継
目にパリができる恐れがあり、また、湾曲したマンドレ
ル上に連続繊維を均一な巻角度で巻き付けるには、複雑
な構造のフィラメントワインディング機が必要となる等
の問題点がある。
本発明は、かかる問題点に鑑みて為されたもので５従来
のハンドレイアップ法により製造されたものよりも、高
強度で外観のよい湾曲した繊維強化樹脂管を製造するこ
とができ、また、従来の組み立て弐のマンドレルを使用
した場合よりも作業性のよい湾曲した繊維強化樹脂管の
製造法を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、上記問題点を解決するため、半径方向に剛性
を有し且つ長手方向に可撓な筒状の芯型の外面に。
該芯型を直線状とした状態で強化用の連続繊維を巻装し
、内面に所定の湾曲した管外形を有する割り型からなる
外型内に、前記連続繊維を巻装した芯型を湾曲させて装
着し、前記外型と芯型との間で合成樹脂液を前記連続繊
維と一体に硬化させて成形品とし、その後。
該成形品を前記外型から脱型し、該成形品から芯型を抜
脱するという構成を備えたものである。
〔作用〕
上記のように、連続繊維を巻装すべき芯型を半径方向に
は剛性を有するが、長手方向には可撓としたので３これ
を湾曲させたり、直線状としたりすることができ。
直線状とした状態で連続繊維を巻装することができる。
このため２通常の、直線状パイプ成形用のフィラメント
ワインディング機を利用して繊維の巻装が可能である。
次に、連続繊維を巻装した芯型を湾曲させて外型内に装
着し、その外型内で合成樹脂液を強化用連続繊維と一体
に硬化させる手順としているので、繊維強化樹脂管を曲
げ加工する場合に比べて１曲げ加工が容易であり、且つ
小さい曲げ半径にすることができ、更に。
繊維強化樹脂層の肉厚を均一にすることができ、且つ該
樹脂層に残留応力が残らない。このため、出来上がった
樹脂管の寸法精度が良く、且つ残留応力による曲げ変形
が生じることがない、成形後、芯型を抜く必要があるが
、この芯型が可撓性を有するため、容易に抜き取ること
が可能である。
〔実施例〕
以下１図面に示す実施例により本発明を更に詳細に説明
する。
第４図において１本発明に使用する芯型１は可撓性を持
つ材料で形成されたスリーブ２とその内側に配置された
金属製コイルスプリング３で構成されている。
スリーブを構成する材料としては、ポリエチレン、耐薬
品性のある硬質ゴム等が好適である。コイルスプリング
３はその上層のスリーブ２に対して半径方向の剛性を付
与するために設けてあり、長手方向には撓むことができ
る。このため、芯型１は全体として長手方向に湾曲可能
であり、湾曲した時にもコイルスプリング３によりスリ
ーブがほぼ真円に保たれる。なお、コイルスプリングの
代わりに多数の金属製リングが用いられても良く、更に
は、スリーブが半径方向に十分な剛性を有していれば、
スリーブ２のみの単層構造としてもよい。
まず５芯型１を直線状とした状態で、その外周に連続ガ
ラス繊維等の強化用連続繊維が巻装される。この繊維巻
装作業は９通常のフィラメントワインディング機を使用
して行われる。即ち、第４図において、フィラメントワ
インディング機の直線状の金属製マンドレル４上に芯型
１が装着され、その上に連Ｖｔ繊維が巻装され１強化繊
維層５が形成される。金属製マンドレル４への芯型１の
装着は、予めコイルスプリング３上にスリーブ２を装着
した状態の芯型１を装着してもよいし、まずコイルスプ
リング３をマンドレル４に装着し。
その上にスリーブを装着させる方法でもよい。巻装され
る連続繊維は樹脂を含浸させないドライ状態であっても
、或いは適当な樹脂を含浸させたウェット状態であって
もよい。巻付は方法も２通常のフィラメントワインディ
ング法と同様に１円周巻き、らせん巻き、たま巻き等任
意である。
次に２強化繊維層５を巻装した芯型１をフィラメントワ
インディング機の金属製マンドレル４から抜き取り、芯
型ｌをその上の繊維層５と共に、所定の曲げ半径に湾曲
させ、第１図に示す外型６内に装着する。この際、繊維
の巻き角度によっては、即ち２巻き角度が小さい場合に
は、芯型１を湾曲させる際に芯型１上に巻装された繊維
の張力が大きく変動し２巻き角度のパターンが維持でき
なくなるので、これを防ぐため５巻装された繊維Ｎ５の
両端部分をバンド等で芯型１に固定しておくことが好ま
しい、なお、樹脂含浸繊維を用いて芯型１上に繊維層５
を形成した場合においては。
芯型１及び繊維層５の曲げ動作は、含浸樹脂が硬化する
前に行う。
外型６は第１図〜第３図に示すように、製造すべき湾曲
管の外形に相当する内面を持った２つ側構造のもので、
上型７．下型８とからなる。上型７の中央には。
樹脂圧入口９が形成されている。また、第２図に示すよ
うに、外型６の芯型装着部の両端にはゴム状弾性体１０
が装着され、上型と下型との合わせ目にも第３図に示す
ようにゴム状弾性体１１が装着されている。これらのゴ
ム状弾性体１０．１１は圧入される樹脂の流出防止部を
形成する。
次に、外型６の樹脂圧入口９から成形用の樹脂液が圧入
される。圧入圧力は樹脂の種類に応じて適宜定められる
が、ｉｎ常０．５〜５　ｋｇ／ｃｘｉ　　程度が好まし
く、更に好ましくは１〜３ｋｇ／−程度に選定される。
樹脂圧入により、外型６と芯型Ｉとの間で樹脂と強化繊
維層５とが一体化し、その後樹脂が硬化する。樹脂硬化
後、外型６を分割し、芯型１とその上の成形品とを脱型
する。その成形品より内部の芯型ｌを引き抜き、成形品
両端の不要部分を切り捨てる。かくして、所定の曲げ半
径に湾曲した連続繊維強化樹脂管が製造される。
なお、連続繊維と一体に硬化させる合成樹脂液の供給は
、上記したように連続繊維を巻装した芯型１を外型６内
に装着した後に、外型と芯型との間に圧入する場合に限
らず、芯型１にフィラメントワインディング機で連続繊
維を巻き付ける前に、その連続繊維に多量の合成樹脂液
を含浸させて、供給するようにしても良い。この場合、
多量の合成樹脂液を含浸した連続繊維を巻装した芯型ｌ
を、その合成樹脂液が硬化する前に湾曲させて外型６内
に装着し、その外型６と芯型ｌとにより、連続繊維に付
着した樹脂液を均一厚みに分布させる。その後は、樹脂
液圧入の場合と同様に、樹脂液は強化繊維Ｎ５に一体化
し５硬化して成形品を形成する。
本発明方法に使用しうる樹脂としては、型内に圧入して
硬化させうる任意のもの、或いは、芯型上に巻き付ける
前に含浸させ且つ巻付けた後、その芯型を湾曲させた外
型内に装着するまでに硬化しない任意のものが使用可能
であり１例えば、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウ
レタン樹脂等が好適である。また９強化用の連続繊維と
しては、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等が使用
できる。
〔発明の効果〕
以上に説明したように５本発明方法は、連続繊維を使用
したフィラメントワインディングにより、繊維強化樹脂
管を製造するものであるので、製造された樹脂管は従来
のハンドレイアンプ法によるものに比べ１強度が大きい
、また、外型と芯型との間で樹脂液を所定の形状に成形
するので１寸法端度（内、外径、湾曲角度等）が良く、
外表面の平滑性が高く、外観が良い。
更に、芯型は可撓性を有するので１通常の直線状パイプ
成形用のフィラメントワインディング機を用いてその芯
型外周に強化用連続繊維を巻装することができ。
繊維巻装が容易であり、また、成形品からの脱型が容易
であり、これらの結果、極めて生産効率が高い等の種々
な効果を有している。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明方法による繊維強化樹脂管の製造法の途
中の工程を示すもので、外周に強化繊維層を存する芯型
を外型内に装着した状態を示す正面図、第２図はその一
部分の断面図、第３図は外型の上型と下型の接合部を示
す断面図、第４図はマンドレルに芯型を装着しその上に
強化繊維層を巻装した状態を示す断面図である。 １−・・芯型　　２−・・スリーブ　３−・・コイルス
ブリンーグ４−・金属製マンドレル　　５−・・強化繊
維層６−・外型　　７−・・上型　　８−・・下型９−
・・樹脂圧入口

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）半径方向に剛性を有し且つ長手方向に可撓な筒状
    の芯型の外面に、該芯型を直線状とした状態で強化用の
    連続繊維を巻装し、内面に所定の湾曲した管外形を有す
    る割り型からなる外型内に、前記連続繊維を巻装した芯
    型を湾曲させて装着し、前記外型と芯型との間で合成樹
    脂液を前記連続繊維と一体に硬化させて成形品とし、そ
    の後、該成形品を前記外型から脱型し、該成形品から芯
    型を抜脱することを特徴とする湾曲した連続繊維強化樹
    脂管の製造法。
  2. （２）前記合成樹脂液は、連続繊維を巻装した芯型を前
    記外型内に装着した後、前記外型と芯型との間に圧入す
    ることにより、供給されることを特徴とする特許請求の
    範囲第１項記載の湾曲した連続繊維強化樹脂管の製造法
    。
  3. （３）前記合成樹脂液は、連続繊維を芯型に巻き付ける
    前に該連続繊維に含浸させることにより供給されること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の湾曲した連続
    繊維強化樹脂管の製造法。
JP60232341A 1985-10-19 1985-10-19 湾曲した連続繊維強化樹脂管の製造法 Pending JPS6292833A (ja)

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