JPH0137260B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はFRP製中空体の製造方法に関し、さ
らに詳しくは、例えば自動車の駆動シヤフト等両
端に動力伝達用の金具等接続部材を備えたFRP
製中空体の製造方法の改善に関するものである。

両端に動力伝達用の金具等接続部材を備えた
FRP製中空体からなるいわゆるFRP製駆動シヤ
フトは、現在開発段階であるが、次のような方法
が提案されている。

(i) 繊維を樹脂含浸槽に通しながらフイラメント
ワインデイングあるいはスパイラルワインデン
グ機によりモールドに捲付加工後、硬化せしめ
て中空筒体を成形し、しかる後この硬化した
FRP製筒体の両端部に動力伝達用金具を接着
剤を介して取り付ける方法。

(ii) あらかじめ金属製の薄肉筒体の両端部に動力
伝達用金具を連続して一体的に加工し、しかる
後前記薄肉筒体部の外周に前記金具端部を包含
して樹脂含浸係を捲付け、これを硬化する方
法。

(iii) あらかじめ動力伝達用金具を、動力伝達部と
取付スリーブとに分割して加工しておき、この
取付スリーブを両端部に位置せしめて樹脂含浸
糸を捲付けた後、これを硬化することにより、
両端部に取付スリーブを一体的に取り付けた
FRP製筒体を成形し、しかる後、各取付スリ
ーブに前記動力伝達部を溶接等により取り付け
る方法。

ところが上述した各製造方法には下記のような
欠点がある。すなわち、 (a) (i)の方法では、動力伝達用金具を、硬化した
FRP製筒体に取り付けるための筒体内面の２
次加工が複雑となり、又接着力も不安定で信頼
性に問題がある。

(b) (ii)の方法は、上述した信頼性は改善されるも
のの製造工程が複雑になるばかりでなく、重量
が増加してFRP化の効果が薄れる等やはり問
題がある。

(c) (iii)の方法は、動力伝達用金具を動力伝達部と
取付スリーブに分割加工しなければならない一
方、特に取付スリーブの加工が複雑となり、さ
らに溶接工程及びそのためのトリム作業が必要
となる。

上述したように従来提案されている製造方法は
いずれも加工工程が複雑であつて量産化を図るこ
とができないばかりでなくその性能にも問題があ
り、特に自動車用部品等、低コスト、高性能を要
求される分野においては今だ実用化されていない
のが現状である。

本発明は上述の各問題を解消するため、検討の
結果導かれたものである。

従つて本発明の目的は、動力伝達用金具等接続
部材を取り付けるための２次加工を必要とせず、
しかも信頼性が高い軽量なFRP製中空体を量産
化できる優れたFRP製中空体の製造方法を提供
することにある。

以下本発明を実施例により図面を参照しつつ詳
細に説明する。

本実施例においては、まず第１図ａに示すよう
に、円筒状のマンドレル４にプリプレグ布５をス
パイラル状に捲き付ける。このプリプレグ布５は
一般的に一方向プリプレグが用いられ、これを前
述した如くマンドレル４にスパイラル状に捲き付
けるに際しては、前記マンドレル４を一方向に回
転しつつプリプレグ布５の捲体６を右または左に
移動し、あらかじめ構造設計により決められた所
定の角度になるようにして交互に捲き付け、所定
の層数または厚みになるまで行なわれ、しかも前
記捲付角度も一種類のみならず複数種採用する。

そしてこの捲付作業終了後第１図ｂに示すよう
にマンドレル４を引抜いて円筒状に成形された未
加硫のFRP筒体２ａを得る。なおこのマンドレ
ル引抜き工程において、マンドレル４の引抜きを
容易化するため、マンドレル４を表面処理した
り、又はマンドレル４の表面に離型紙や樹脂フイ
ルムを下張しておく。

つづいて前工程で得られた未加硫のFRP筒体
２ａを切断装置７によつて所要の長さに切断して
未加硫のFRP筒体２ｂを得る（第１図ｃ参照）。
切断装置７としては押し切りをかかげたが、回転
刃の他ウオータージエツト、レーザー等々特に限
定されない。糸の乱れを起さないで切れればいず
れの方法でもよい。

次に上述した切断工程で得られた未硬化の
FRP筒体２ｂ内に、第１図ｄで示す如く軸８と
拡縮ブラダー９とから構成された拡縮中型Ｄを挿
入すると共に、これを第１図ｅに示す如くフオー
ミング外型Ｅの上下型１０ａ，１０ｂ間にはさみ
込んで前記未硬化のFRP筒体２ｂをフオーミン
グする。

このフオーミング外型Ｅは第１図ｅに示す如く
相対的に同一形状に形成された上型１０ａと下型
１０ｂとからなり、この各上下型１０ａ，１０ｂ
は、胴体部１１の両端部に、FRP筒体２ｂの両
端部すなわち接続部材装着部２₂を周囲から押圧
する圧縮つめ１２を設けると共に、この圧縮つめ
１２の外側にこれを拡縮する拡縮リング１３を設
けて構成されている。

従つて上述したように未硬化のFRP筒体２ｂ
をフオーミングする場合は、フオーミング外型Ｅ
の上下型１０ａ，１０ｂと拡縮中型Ｄの拡縮ブラ
ダー９との間に、前述したように未硬化のFRP
筒体２ｂをはさみ込んだ後、まず拡縮中型Ｄの拡
縮ブラダー９を拡径し、未硬化のFRP筒体２ｂ
をフオーミング外型Ｅの内周壁を押し付けて所要
の形状に成型し、所定の時間経過後、中型Ｄの拡
縮ブラダー９を縮径してこれを抜き取る。

なおこの拡縮中型Ｄは本実施例においてその抜
挿を容易化するため拡縮ブラダーを用いたが、こ
れは他の拡縮機構を用いてもよいのは勿論であ
る。

しかる後、第１図ｆに示す如く、上述した未硬
化状態の各接続部材装着部２₂に接着のための前
処理を施した動力伝達用の金具等接続部材３を挿
入することにより未硬化のFRP製中空体１ａを
成型する。本実施例においては第１図ｅ及びｆに
示すように、未硬化状態の各接続部材装着部２₂
への接続部材３の挿入を容易化するため、前工程
において、あらかじめ各接続部材装着部２₂の径
を接続部材３の挿入部の径よりもやや大きく成型
している。

接続部材３の挿入の方法は詳記しないが距離、
位置及び軸芯を合わせる様に両端より保持・挿入
機構にて行なうのは勿論であり、自動機械と組合
わせて行なうことも可能である。このように接続
部材３を各接続部材装着部２₂に挿入した後、前
記拡縮リング１３を移動し、圧縮つめ１２を収緒
させて各接続部材装着部２₂を接続部材３の接合
面に押し付け、接続部材３の脱落を防止する一
方、次工程でのフオーミングを良好化する。

なお、ここで用いる動力伝達用の金具等接続部
材３にはFRP製中空体１ａ内に通じる孔が設け
てある。なおこの接続部材３は、金属、合成樹脂
等の材料により、使用目的に適合するよう所要の
形状に成形されている。

上述したように接続部材を圧着後、フオーミン
グ外型Ｅを開いて未硬化のFRP製中空体１ａを
取り出す。

しかる後この未硬化のFRP製中空体１ａを、
加熱金型Ｇ内に入れ、前記接続部材３の孔を通じ
て内部に有圧流体を圧入しつつ加熱硬化する。

すなわち本実施例においては第１図ｇに示す如
く複数分割可能な硬化型１４内に両端接続部材３
を保持しながら前記未硬化のFRP製中空体１ａ
を入れ、硬化型１４を閉じ、次いで保持治具１６
ａ又は１６ｂから圧縮ガス体を圧入して中空体１
ａをインフレートし、これを硬化型１４内面に圧
接し、次いで加熱媒体通路１５に蒸気、温水等を
入れ硬化を行なう。

硬化終了後取り出し、第１図ｈに示すようにハ
ミ出した樹脂のトリムや仕上げを行なつて最終製
品すなわちFRP製中空体１を得る。なお、樹脂
の特性から１次硬化後、オーブン等により２次硬
化を行なうことも特に限定されない。

本発明は上述したように、プリプレグ布をマン
ドレル上に積層して未硬化のFRP筒体を成形し
た後、マンドレルを抜き取り、次いでこのFRP
筒体の両端の接続部材装着部に接続部材を挿入す
ることにより未硬化のFRP製中空体を成形し、
しかる後、この未硬化のFRP製中空体を内外か
ら加圧しつつ加熱して硬化するようにしたから、 (a) プリプレグを採用することで樹脂比率の高度
なコントロールが可能となり品質の安定向上を
図ることができる。

(b) 接続部材装着部に接続部材を取り付けた未硬
化のFRP製中空体を成型した後、これを内外
から加圧しつつ加熱して硬化せしめたので、品
質が安定する一方品質の中間チエツクも可能と
なる。

(c) 特に未硬化の接続部材装着部を接続部材に圧
着して硬化するようにしたから、接続部材に接
合力を向上する縦溝やコルゲート加工を採用し
ても、その効果を最大限に奏するよう容易に固
着することができ、より品質を向上できるのは
勿論、生産性を著しく向上することができる。

従つて本発明は、接続部材を取り付けるための
２次加工を必要とせず、しかも信頼性が高い軽量
なFRP製中空体を量産化できる優れたFRP製中
空体の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ〜ｈはそれぞれ本発明のFRP製中空
体の各製造工程を示す説明図である。 １……本発明により製造されたFRP製中空体、
１ａ……未硬化のFRP製中空体、２ａ，２ｂ…
…未硬化のFRP筒体、２₁……FRP筒体の胴部、
２₂……FRP筒体の接続部材装着部、３……接続
部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ プリプレグ布をマンドレル上に積層して未硬
   化のFRP筒体を成形した後、マンドレルを抜き
   取り、次いでこのFRP筒体の両端の接続部材装
   着部に接続部材を挿入することにより未硬化の
   FRP製中空体を成形し、しかる後に、この未硬
   化のFRP製中空体を内外から加圧しつつ加熱し
   て硬化することを特徴としたFRP製中空体の製
   造方法。