JPWO1999036607A1 - 伸縮性を有する補強用被覆材とこれを用いた補強方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 金属製及び／又は樹脂製の製品の補強を必要とする面に、補強しようとする方向に沿って補強用繊維を配列してこれらの製品を補強する補強用被覆材として、炭素繊維等の補強用繊維を編み地の全巾あるいは全長に亘りそれぞれの方向に挿入糸として直線状に編み込むことが可能な挿入機構付き編み機により編成し、弾性糸をループ糸として編成された編み地か、補強用繊維を緯糸とし、弾性糸を経糸として織成された織り地であって、前記弾性糸の伸縮力により前記補強用繊維が被覆対象物に密接するようになされたものを用いる。上記補強用繊維としては、繊維フィラメントを収束して扁平なテープ形状やあるいは厚みや幅が一様でない形状にしたものや、繊維フィラメントをシート面に引き揃えて固定した後裁断してテープ形状やひも状にしたものも使用できる。この補強用被覆材を用いることにより、多様な曲面を有する製品に補強用繊維を容易に密接させることができ、さらにマトリックス樹脂等を用いて固定することにより、製品を満遍なく補強することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

技術分野 本発明は、炭素繊維等の補強用繊維を用いた伸縮性を有する補強用被覆材と、
これを用いた金属製品や樹脂製品の補強方法に関するものである。 背景技術 金属製や樹脂製の製品を補強するために炭素繊維等の補強用繊維をシート状に
して接着する手法は、広い分野で用いられている。一般に補強用繊維をシート状
に形成する手段としては、補強用繊維を織物とし、これにマトリックス樹脂を含
浸させることが行われ、これにより二次加工が容易に行えるようになっている。
このような樹脂含浸した補強用繊維の織物は、プリプレグと呼ばれている。従来
のプリプレグは伸縮性に乏しいので、接着する対象物の表面形状が平面や円筒面
のような起伏の無い面形状の場合には問題なく用いられるが、補強を行う対象物
の面形状が多様な曲面を有する場合には面に密着させることが困難であった。こ
のような多様な曲面を有する対象物に使用するプリプレグには、柔軟性と伸縮性
が要求される。 これに対応する先行技術としては、特開昭６３−１８３８３６号に、伸張可能
なマトリックス樹脂フィルムに炭素繊維を引き揃え接着して複合体となし、曲面
を有する金型にこの複合体を入れて加熱プレスすることが開示されている。しか
しながらこの場合は伸張に対して対応できるのみであり、多様な曲面においては
伸張部分と収縮部分が生じるから万全とは言えない。 本発明者等は多様な曲面を有する車輌用ホイールのリム部に繊維による補強を
試みるうち、多様な曲面に密接し易い繊維構造を見出し、本発明を完成するに至
った。 車輌用ホイールの開発においては強度と軽量化を探求し、さらに意匠性の向上
を図る上で軽合金製ホイールの発展はめざましいものがある。一方、更に比重の
小さい樹脂製のホイールの開発も積極的に行われ、これら樹脂製のホイールにお
いては繊維による補強が必須条件となっているために、多様な曲面に補強用繊維
を効率よく積層する技術が多数提案されている。例えば、特開昭５５−２５３２
２号においては、ガラス繊維や炭素繊維などの補強用繊維を素材とし、中心部に
向かって放射状の縦糸を有し、円周方向に緯糸を有する織物を、円錐台状に合成
樹脂中に介在させることが記載されている。しかし、これはリム面に均等に補強
用繊維を配列させるための円形織物であり、リムの多様な曲面に密接させるもの
ではない。また、同様な技術が特開昭５６−１５９１５６号にも記載されており
、これは螺旋状の織物を採用したものである。何れにしても繊維補強を行う場合
は補強面の一端から他端まで直線的に連続した繊維が配列されることが好ましい
。 本発明は上記に鑑みてなされたもので、多様な曲面を有する被覆対象物、特に
、例えば航空機の翼や胴体のように長手方向において断面形状が変化する対象物
や土木工事における耐震補強材、さらには防弾チョッキの如き防護用具に、補強
用繊維を容易に密接させることができる補強用被覆材と、これを用いて対象物を
補強する方法を提供することを目的とする。 発明の開示 本発明においては、補強用繊維を挿入糸とし、弾性糸をループ糸として伸縮性
を有する編み地となし、あるいは補強用繊維を緯糸とし、弾性糸を経糸として伸
縮性を有する織布となして、弾性糸の伸縮力により補強用繊維を金属製及び／又
は樹脂製の被覆対象物に密接させるような被覆材として用いる。 編み地においては、補強用繊維は編み方向に平行又は直角の方向に配列される
。具体的には、編み地の全巾あるいは全長に亘りそれぞれの方向に挿入糸として
直線状に編み込むことが可能な挿入機構付き編み機により編成することができる
。 上記補強用繊維は、例えば真っ直ぐに引き揃えた状態で、編み込まれ、あるい
は織り込まれる。あるいは、多数の補強用繊維フィラメントを収束して柔軟性を
保持しつつ樹脂で固定した収束物も好適に用いられる。ここでいう収束物は、断
面が円形、楕円形や異型のものに限定されず、例えば、扁平なテープ形状に形成
したものも好適に用いられる。さらに、繊維フィラメントをシート面に少なくと
も一層引き揃えて固定した後、裁断してひも状やテープ状にしたものも用いるこ
とができる。 収束物が例えばテープ状の場合、テープの厚みや幅を一様にせず、被覆対象物
の形状や性能、機能等に合わせて、言い換えれば補強を要する度合いに応じて、
厚みや幅を変化させることにより、テープ間の隙間を少なくしたり、重ねたりし
て、被覆による補強効果を一層向上させることができる。これについては後述す
る。 このような編み地を編成する繊維機械としては、緯糸や経糸の挿入糸をループ
糸で固定した編み地を編成可能な経編機や丸編機が用いられる。また、織布は、
絡み織り織機から得られる織布が好適に用いられる。この場合は絡み糸に弾性糸
を用いる。 弾性糸としてはポリウレタン系のエラスチック糸が好適に使用できるが、天然
ゴムや合成ゴム等からなるエラスチック糸、あるいは強撚糸等も使用可能である
。 補強用繊維として最も代表的なのは炭素繊維であるが、その他の繊維の種類と
しては、シリコンカーバイト繊維、アルミナ繊維、ガラス繊維、芳香属ポリアミ
ド繊維（別称、アラミド繊維）、ボロン繊維等が挙げられる。これらの繊維は一
種又は二種以上を組み合わせて用いてもよい。 上述した編み地は環状或いは筒状に編成される場合とシート状に編成される場
合とがあり、また織布はシート状に織成されるが、シート状の場合は適当な長さ
に切断し、縫合又は接着により筒状にして用いることができる。被覆対象物が車
輌用ホイール等の場合は、何れにしても編み地又は織布を環状或いは筒状に成し
た後、被覆材として用いる。なお、一部がシート状でその端部にバンドなどを取
着し、環状に形成したものも環状に含まれるものとする。 補強用繊維の配列密度は、被覆材全体で一定にしてもよいが、補強の必要な部
分に可及的均一な被覆面が形成されることにより補強の効果が一層高まるよう、
被覆対象物の形状等を考慮して配列密度に粗密を存在させることが好ましい。こ
のような補強用被覆材は、例えば次のようにして得ることができる。すなわち、
編み地の編成方向に平行して補強用繊維を編み込んでいく場合は、ガイドに挿通
する糸の量を変化させればよく、編成方向と直角方向に補強用繊維を挿入糸とし
て編み込む場合は、ループ（編み目）の大きさを変化させるか編み目をとばして
挿入すればよい。さらに、ループの大きさを変化させるために巻き取りロールの
直径を全部あるいは部分的に変化させることもできる。また、巻き取りロールの
形状を被覆対象物の曲面に類似したものにすることもできる。 さらに、上述したように、補強用繊維フィラメントからなるテープとして、１
本のテープの中に幅の広狭及び／又は厚みの厚薄が存在するようなものを用いて
なる補強用被覆材によっても、多様な曲面を有する被覆対象物体を補強用繊維で
隙間なく被覆することが可能となる。すなわち、補強用被覆材が伸縮性を有する
ことから、例えば凸状の球面を覆う場合、凸状の頂点に近いほど補強用繊維の配
列密度は粗くなるが、テープ幅を広くすることによりテープ間の隙間をより小さ
くすることが可能である。逆に頂点から遠いほど配列密度は密になるので幅が狭
いテープが望ましい。テープを構成する補強用繊維のフィラメントの数の増減が
ない限り、幅を狭くすればその部分の厚みは厚くなる。 上述したような補強用繊維を用いた伸縮性を有する補強用被覆材を用いて金属
製及び／又は樹脂製の被覆対象物の補強を行う場合、対象物の表面の少なくとも
一部を補強用被覆材で覆うように成した後、これにマトリックス樹脂等を塗布し
、含浸させて前記の被覆対象物に密着固定せしめる。補強用繊維にマトリックス
樹脂を浸透させるためには、樹脂面をロールで押圧するのが好ましい。ロールは
、被覆対象物の面形状に沿った形状と軟質な物性を有するものが好ましい。ある
いは、補強用被覆剤にマトリックス樹脂を含浸させた後、これで被覆対象物を被
覆してもよい。いずれにしても、その後加圧成形するか、オートクレープ養生を
行って樹脂を硬化させる。 上記マトリックス樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビ
ニルエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂などが用
いられる。ただし、弾性糸がウレタンの場合はポリイミド樹脂の溶剤が悪影響を
及ぼす場合があるので注意が必要である。 さらに、曲面の形状によって補強用繊維の密度が大きく不足する場合は、繊維
を用いた伸縮性を有する補強用被覆材を少なくとも二層以上に設け、これらを被
覆対象物に密着固定せしめて不足を補う方法も有効である。また、特に補強を要
する箇所については、上記方法に加えて部分的に従来の補強材を重ねて用いるこ
とも本発明の範囲に含まれる。 そして、補強用被覆材を二層以上重ねる場合は、各層の補強用繊維の方向が交
差するように積層することにより、補強の方向性を排除することができる。 本発明の補強用被覆材は、車輌用ホイールのリムに好適に用いることができる
。ホイールのリムは、多様な曲面形状を有しており、さらに軽量の軽合金製ホイ
ールを得るために、リムの厚みを薄くして、上述した補強用被覆材とマトリック
ス樹脂を用いて補強することができる。 その他の応用例としては、航空機、オートバイ、自動車、車輌、船、建築物、
構造物等の骨格部材や外郭部材の少なくとも一部を補強することが挙げられ、ま
た、衣料分野において、防弾チョッキやスポーツの防護用具等にも用いられる。
特に、例えば航空機の翼や胴体部等の長手方向に断面が変化する物体の曲面の補
強に極めて有効である。 発明を実施するための最良の形態 一例として編み地の補強用被覆材をホイールに適用する場合を挙げ、本発明を
さらに具体的に説明する。 図１は、一体型軽合金製ホイール（１）の回転軸心を含む断面図である。 ホイール（１）は高オフセット型で、ディスク（２）は外側リム（３）に結合
され、幅の広い内側リム（４）を構成し、タイヤ装着時のタイヤ落とし込みに有
効なウエル部（５）が設けられている。これらリムは全体としては一種のリブ構
造を構成し、半径は一定ではないが、略円筒状である。なお、外側及び内側リム
は、タイヤのビード部と接するビードシート（６）と脱落を防止するハンプ（７
）及びリムフランジ（８）等で構成される。本発明はリムの略円筒状面に対し、
炭素繊維補強部（９ａ）、（９ｂ）、（９ｃ）を金属部に密着させて略円筒状部
分を構成するものである。Ｓはオフセット寸法を示す。 上記のようなホイールに本発明の補強用被覆材の一実施例である編み地（１０
）を用いて炭素繊維補強部を形成する。 図１においてウエル部（５）を形成する炭素繊維補強部（９ｂ）は、Ａ点、Ｂ
点、Ｃ点に於ける円周長が異なっている。本例に用いた１７″径の鍛造製軽合金
ホイールでは、Ａ点とＣ点の円周長の差は１１５ｍｍで、８．６％に相当する。
このような略円錐面に炭素繊維を回転軸に平行な方向に配列するためには一般的
なプリプレグを用いることは出来ない。そこで本発明に係る補強用被覆材を使用
する。 図２（ａ）は、本発明の補強用被覆材の一例である編み地（１０）を示す模式
図であり、フィラメント数１０００の炭素繊維集合糸を挿入糸（１１）とし、弾
性糸として４０デニールのエラスチック糸をループ糸（１２）に用いて編み目を
形成したものを示す。編み幅は特に限定されないが、繊維補強に要する幅に合致
する幅のリボン状にしてもよく、更に広い幅に編みたてたシート状にして所定幅
に断裁してもよい。挿入糸（１１）は、編み幅全体に直線的に連続した状態で編
み込まれ、編み目が挿入糸を把持するのであるが、炭素繊維は滑りやすいので、
編み地の片面に一液性エポキシ樹脂を少量付着させて粘着状態とし、滑りを防止
するのが好ましい。その後、挿入糸の折り返し部（１３）を切断して用いる。図
２（ｂ）は、図２（ａ）の破線で囲まれた部分の拡大図である。なお、折り返し
部（１３）を切断する替わりに、予め糸長を定めて糸を切断し、この糸の両端を
クリップした状態で編み込んでもよい。 さらに図２（ｃ）に、円筒状編み地の組織の一例を示す。この様な編み地（１
６）を編成する場合は、一般的に経編機のダブルラッセル機が用いられる。編み
組織は種々のものが考えられるが、基本的には本図に示すようにループ糸（１７
）が隣接する編み針に交互に掛けて編成され、アンダーラップ部（１８）に経挿
入糸（１９）が上下して編み地に取り込まれる。本発明においては、ループ糸（
１７）にゴム質糸や強撚糸等の弾性糸を、経挿入糸（１９）に炭素繊維等の補強
用繊維をそれぞれ用いる。この様な編み組織を有する場合、編み地自体が伸縮性
を有するので、被覆対象物の曲面が一様に変化する単純な形状の面であれば、筒
状に被覆した後に加熱してループ糸を収縮させ、より確実に密着させるような方
法を採ることもできる。 以上述べた筒状の編み地は経挿入糸（１９）の方向に長い円筒になるが、編み
機上では編み地が２枚重ねられた平面状態で巻き取られる。この様な筒状の編み
地の場合は、円筒面を覆う補強糸の本数が正確に設計通りになるという利点があ
る。 次に、これらの編み地で被覆対象物を被覆する方法について具体的に述べる。 ホイールのウエル部（４）に上記編み地（１０）を巻き付ける作業は、次のよ
うにして行うことができる。 先ずウエル部（４）の表面に回転軸心に平行で必要な炭素繊維の本数と幅を定
め、その本数分だけ編み地（１０）から切り取り、編み地（１０ａ）を得る。図
３はホイールのウエル部（４）のみを斜視図で示したものであり、編み地（１０
ａ）を巻き付けるところを示している。図１に於ける符号Ａ、Ｂ、Ｃの各点に対
応する各点を、図３の斜視図上に示す。回転軸心に平行なウエル部面上の点Ａ、
Ｂ、Ｃに合致させて編み地（１０ａ）の先端部を貼着する。点Ａに於けるウエル
部の円周長をＬとすれば、編み地（１０ａ）のＤ点を長さＬになるよう引長し、
編み地の後端部を回転軸心に平行に保持する。編み地（１０ａ）が引長可能なの
は、経糸にエラスチック糸を用いているからである。 次いでウエル部（４）を回転させて点Ａの移動量に合致させながら編み地の端
部Ｅ側を点Ａの周面に沿って移動させる。この際、点Ｄの移動量は、点Ａの移動
量と等しくする。点Ｂ、Ｃの移動量は、点Ａのそれに比較して半径が異なること
から当然大きくなり、しかも編み地（１０ａ）の後端部が回転軸心と平行に保た
れるため、編み地の一端Ｆ側は伸張することになる。ウエル部（４）が一回転し
たところで点Ｄは編み地の先端部と合致して、編み地（１０ａ）は一応満遍なく
ウエル部上面に巻き付けられる。ただし、編み地の一端Ｆ側の伸張率は行程の最
初の時点ではＥ側と同じであるが、徐々に増加し、結果として緯糸（１１）は回
転軸心に平行に配列されないことになる。 これに対し、緯糸（１１）を回転軸心に平行に配列する手法の一例を図４に示
す。この方法においては、編み地（１０ａ）をウエル部（４）に巻き付ける際に
型ロール（１４）により延伸する。型ロール（１４）は、半径は小さいがウエル
部の外周と同様の形状を有し、前後に配置された小ロール（１５）に対して上下
運動を行って、編み地（１０ａ）の延伸度を調整する。延伸量は型ロールの形状
により編み地の各部で異なり、点Ａ、Ｂ、Ｃに巻き付けられる緯糸の密度はそれ
ぞれの局長に比例したものとなり、満遍なく均一な状態とすることが出来る。こ
の場合は編み地（１０ａ）は長尺物の方が都合がよい。編み地の先端部を回転軸
心に対して傾斜した位置に貼着すれば、緯糸は回転軸心に対して傾斜した方向、
即ちバイアス状に配設される。何れの場合でも編み地の先端部と後端部は平行に
保持する必要がある。 更に別の手法を図５を用いて説明する。図５（ａ）においてウエル部（４）が
挿通しうる内径を有する半径一定の円筒（２０）に編み地（１０ａ）を巻き付け
てその先端部と後端部を貼着し、編み地を筒状にする。編み地を装着した円筒（
２０）をウエル部（４）に被せた後、編み地（１０ａ）を滑らせてウエル部（４
）の上に定着させながら円筒（２０）を脱出させる。その状況を図５（ａ）及び
（ｂ）に示す。緯糸（１１）は編み地を構成するエラスチック糸（１２）の収縮
する力により半径の異なるウエル部上に密着するように定着させることが出来る
。この場合も編み地を円筒から滑らせる際に円筒を回転させると、緯糸は回転軸
心に対して傾斜した方向に配設することが出来る。図１に於ける繊維補強部（９
ａ）、（９ｂ）についても同様な方法で編み地を固定できるが、説明は省略する
。 編み地の定着を行った後、エポキシ樹脂を塗布し、ロールで押圧した後、オー
トクレーブによる養生を行い、ウエル部上に緯糸を固定する。上記の例では更に
編み地の上に円周方向に連続して繊維を巻き付けた後、エポキシ樹脂を塗布した
。 なお、図５（ａ）に於ける編み地（１０ａ）としては、筒状のものも用いるこ
とができる。筒状の編み地の場合は、適当な長さに切断して用いるが、表面の形
状が変化するものに対して、これを包み込むように炭素繊維を連続的に配設する
ことが出来る。 ところで、図５（ｂ）に於ける点Ａ、Ｂ、Ｃの局長が異なっているために当然
緯糸（１１）の間隔が異なり、繊維補強の効果に差が生じるという問題がある。
これを解決するためには、過剰になるかも知れないが、点Ｂ、Ｃを含む周面に更
に編み地を重ねて積層すればよい。 このような場合に炭素繊維から成るテープを使用すると、編み地を重ねること
なく上記問題をほぼ解決することが出来る。すなわち炭素繊維フィラメントを収
束して扁平に形成したテープを挿入糸に使用して編み地を編成する。編み目が伸
張して大きい場合は扁平な状態が維持され、編み目が小さいと丸くなるか折り重
なるようになり、幅が小さくなるから、リム表面を満遍なく炭素繊維で覆うこと
が出来る。当然のことながら繊維が扁平な部分は薄く、幅が狭くなるにつれて見
かけ上厚くなる。しかし、補強繊維のフィラメント数を順次増減させて収束して
テープ状にすれば、ほぼ均一な厚さで巾が異なるテープが得られる。このような
テープを挿入糸とする場合は、当然編み地の長さが部分的に異なることになるの
で、巻き取りロールの形状もこれに対応させ、短い部分より長い部分を速く巻き
取るような構造にする。 次にホイールのリム部がリブ構造により補強されている場合において更に炭素
繊維による補強を行った例を説明する。このリブ構造については、本出願人が特
願平９−３１９２０４号にて既に提案しているところであるので詳細を省き、一
例を図を用いて説明する。 図６（ａ）は、ホイールのウエル部（４）の一部に平面形状菱形の凹部（２１
）を設け、結果として高い部分が回転軸心に対して傾斜したリブ（２２）、（２
３）を形成したものである。つまりバイアス方向にリブを構成してウエル部を補
強し、金属部分の厚みを薄くすることで、より軽量のホイールとしたものである
。しかしながら鍛造製の軽合金製ホイールの場合、金属部分の厚みを２ｍｍより
薄くすることは強度の点で不安が残る。そこで炭素繊維による補強を行うことに
より金属部分の厚みを更に薄くすることが出来る。すなわち図６（ｂ）に示すよ
うに前出の編み地（１０ａ）を緯糸（１１）が回転軸心に対して平行になるよう
にして装着し、更に連続する炭素繊維（２４）をウエル部の円周方向に巻き付け
、しかる後にエポキシ樹脂を塗布含浸させ、ロールで押圧した後、オートクレー
ブ養生を行って樹脂を硬化させる。かくしてウエル部はリブによる二方向と炭素
繊維補強による二方向の計四方向に補強されることになる。 以上、一例として本発明をホイールに適用した場合について述べたが、これに
用いる補強用繊維を用いた伸縮性を有する補強用被覆材は、多様な曲面に繊維補
強を行う場合全般に極めて有効である。例えば航空機の胴体及び翼、オートバイ
の燃料タンク、自動車の車体やバンパー、車輌の外郭部材、船の側壁特に軽量な
ボートの船体、建築物や構造物では支柱及び梁、耐震補強材、また防弾チョッキ
等の防護用具等、繊維補強が要求されるところは多い。これらに共通する曲面と
して、断面が楕円で幅が異なる被覆対象物（３０）を例にとって説明する。 図７（ａ）は、被覆対象物（３０）に挿入糸（１１）に炭素繊維を用いた筒状
の編み地（１０ｂ）を装着したところを示す。筒状の編み地（１０ｂ）は、上記
編み地（１０）を筒状に縫製したものである。ループ糸（１２）の伸縮力により
緯糸（１１）は断面楕円の曲面に密接する。すなわち編み地が筒状のため、被覆
対象物（３０）の断面楕円の曲面は全体が緯糸で覆われる。 また曲面の一部にのみ繊維補強を施したい場合は、図７（ｂ）に示すようにす
ることができる。すなわち先ず適当な長さに切り取った編み地（１０）の両端を
クリップ（３１）で挟着する。クリップにはバンド（３２）が環状に取り付けら
れており、バンドの長さを調整することで編み地（１０）を伸張することが出来
る。バンドは特に伸縮性を必要としないが、被覆対象物の形状によっては伸縮性
を持たせた方が固定しやすしい場合がある。 その後、編み地（１０）にマトリックス樹脂を塗布含浸させ、押圧ロールでし
ごくか、同様の面形状の加圧片で加圧成形する。なお、断面楕円の曲面に局部的
に凹部が存在する場合は加圧成形に頼らざるを得ないが、このような凹部に対し
ても、編み地（１０）は満遍なく密接することが出来る。 以上では補強用被覆材が編み地である場合について述べてきたが、次に被覆材
が織布である場合について述べる。 図８（ａ）は、本発明の織布の一例であるからみ織物（もじり織物ともいう）
（４１）を示す模式図であり、同図（ｂ）は破線で囲まれた部分を拡大して示し
たものである。これらの図に示すように、弾性糸である縦糸（４２）２本を互い
に絡ませながら、補強用繊維である緯糸（４３）をからめる。補強用繊維が炭素
繊維のように剛直な場合は、弾性糸は緯糸を把持するように織り込まれる。緯糸
の折り返し点（４４）は切除して織物の伸長の妨げにならないようにする。但し
、レピア織機のように緯糸を必要な長さに切断して織り込む場合は、このような
折り返し点は生じない。緯糸のからみ方向としては、図８（ｂ）に示す緯糸（４
２ａ）のような逆方向のからみ方を添わせると、織物を伸ばした場合に幅方向の
反りが生じにくい。 上記のようにして得られた織布は、上記編み地と同様にして車輌用ホイール等
の補強に適用することができる。 産業上の利用可能性 本発明に係る伸縮性を有する補強用被覆材は、多様な曲面を有する被覆対象物
、特に補強用繊維で被覆して補強しようとする方向（被覆時における繊維の長手
方向）において断面形状が変化する被覆対象物に補強用繊維を極めて容易に密接
させることができるので、繊維補強を行う作業時間を大幅に軽減できる。また補
強用被覆材を筒状に編成若しくは織成して、円筒状の構造材に効率よく補強用繊
維を配設することが出来るほか、装着時に回転を与えてバイアス状に補強用繊維
を定着させることも出来る。 従って、本発明の補強用被覆材及びこの補強用被覆材による補強方法は、車両
用ホイールのほか、航空機の胴体及び翼、オートバイの燃料タンク、自動車の車
体やバンパー、車輌の外郭部材、船の側壁特に軽量なポートの船体、建築物や構
造物の支柱及び梁など、耐震補強土木関連工事を含めて幅広い分野に適用するこ
とができる。また、衣料分野で、防弾チョッキ、スポーツ用品の防護具等にも用
いることができる。

【図面の簡単な説明】

図１は、軽合金製ホイールの断面図である。 図２（ａ）は、本発明の一実施態様である編み地の一例を示す模式図であり、
図２（ｂ）は、その一部拡大図である。図２（ｃ）は、本発明の他の実施態様で
ある円筒状編み地の組織の一例を示す模式図である。 図３は、本発明の編み地をウエル部に巻き付ける状況を示す説明図である。 図４は、編み地の延伸度を加減する装置の説明図である。 図５（ａ）は筒状に成した編み地の装着方法の説明図であり、（ｂ）は編み地
を装着した直後の状態を示す説明図である。 図６（ａ）はリブを設けたウエル部の一例を示す斜視図であり、（ｂ）は繊維
補強を行った状況を示す説明図である。 図７（ａ）は、楕円面を有する被覆対象物に繊維補強を行った一例を示す斜視
図であり、図７（ｂ）は被覆対象物の一部にのみ繊維補強を行う場合を示す説明
図である。 図８（ａ）は、本発明の織布の一例を示す模式図であり、図８（ｂ）は繊維補
強を行った状況を示す説明図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の写し提出書

【提出日】平成１１年１２月２７日（１９９９．１２．２７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項２

【補正方法】変更

【補正内容】

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 （注）この公表は、国際事務局（ＷＩＰＯ）により国際公開された公報を基に作 成したものである。 なおこの公表に係る日本語特許出願（日本語実用新案登録出願）の国際公開の 効果は、特許法第１８４条の１０第１項（実用新案法第４８条の１３第２項）に より生ずるものであり、本掲載とは関係ありません。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属製及び／又は樹脂製の製品の補強を必要とする面に、補強しよ
   うとする方向に沿って補強用繊維を配列してこれらの製品を補強する補強用被覆
   材であって、炭素繊維等の補強用繊維を編み地の全巾あるいは全長に亘りそれぞ
   れの方向に挿入糸として直線状に編み込むことが可能な挿入機構付き編み機によ
   り編成し、弾性糸をループ糸として編成された編み地であり、被覆しようとする
   方向において断面形状が変化する被覆対象物を被覆する場合であっても、前記弾
   性糸の伸縮力により、前記補強用繊維が被覆対象物の表面に密接するようになさ
   れたことを特徴とする、伸縮性を有する補強用被覆材。
2. 【請求項２】金属製及び／又は樹脂製の製品の補強を必要とする面に、補強しよ
   うとする方向に沿って補強用繊維を配列してこれらの製品を補強する補強用被覆
   材であって、炭素繊維等の補強用繊維を緯糸とし、弾性糸を経糸として織成され
   た織布であり、被覆しようとする方向において断面形状が変化する被覆対象物を
   被覆する場合であっても、前記弾性糸の伸縮力により、前記補強用繊維が被覆対
   象物の表面に密接するようになされたことを特徴とする、伸縮性を有する補強用
   被覆材。
3. 【請求項３】前記補強用繊維の少なくとも一部が、補強用繊維フィラメントの収
   束物であって、被覆対象物を補強用繊維で可及的均一に被覆できる形状に形成さ
   れたものであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の伸縮性を有する補強
   用被覆材。
4. 【請求項４】前記補強用繊維フィラメントの収束物が、扁平なテープ形状に形成
   されていることを特徴とする、請求項３に記載の伸縮性を有する補強用被覆材。
5. 【請求項５】前記補強用繊維フィラメントの収束物が、補強対象物に適切な補強
   を行えるように、補強対象物の形状や機能に基づく幅の広狭及び／又は厚みの厚
   薄を有し、被覆対象物の表面が前記補強用繊維でほぼ隙間なく被覆されるように
   なされたことを特徴とする、請求項３に記載の伸縮性を有する補強用被覆材。
6. 【請求項６】環状或いは筒状に形成されたことを特徴とする、請求項１〜５のい
   ずれか１項に記載の補強用被覆材。
7. 【請求項７】金属製及び／又は樹脂製の製品を補強用被覆材で被覆してこれらの
   製品を補強する補強方法であって、請求項１〜６のいずれか１項に記載の伸縮性
   を有する補強用被覆材で被覆対象物の表面の少なくとも一部を被覆した後、マト
   リックス樹脂を前記補強用被覆材の少なくとも一部に含浸させることにより、前
   記被覆対象物に補強用被覆材を密着固定せしめることを特徴とする補強方法。
8. 【請求項８】金属製及び／又は樹脂製の製品を補強用被覆材で被覆してこれらの
   製品を補強する補強方法であって、請求項１〜６のいずれか１項に記載の伸縮性
   を有する補強用被覆材にマトリックス樹脂を含浸させ、この補強用被覆材が被覆
   対象物の表面の少なくとも一部を被覆することにより、前記被覆対象物に補強用
   被覆材を密着固定せしめることを特徴とする補強方法。
9. 【請求項９】前記被覆対象物の表面に前記伸縮性を有する補強用被覆材を少なく
   とも二層以上配設することを特徴とする、請求項７又は８に記載の補強方法。
10. 【請求項１０】補強用被覆材に含まれる補強用繊維の方向が相互に交差するよう
    に前記二層以上の補強用被覆材を配することを特徴とする、請求項９に記載の補
    強方法。
11. 【請求項１１】前記被覆対象物が軽合金製ホイールのリム部の少なくとも一部で
    あることを特徴とする、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の補強方法。
12. 【請求項１２】前記被覆対象物が、航空機、オートバイ、自動車、車輌、船、建
    築物、構造物、防護用衣料及び用具等の少なくとも一部であることを特徴とする
    、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の補強方法。