[發明專利]芯軸結構及其制造方法

有效

• 申請號: 202010057918.5
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111457243B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 戶塚雅則;野地洋平;新鍋芳和;藤木弘榮;松坂圭祐
• 申請（專利權）人: 本田技研工業株式會社;大寶工業株式會社
• 主分類號: F17C1/16
• 分類號: F17C1/16;B29C70/34;B29C70/54;B29C33/52;B29L22/00;B29L31/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 張美芹;劉久亮

芯軸結構及其制造方法。一種在通過細絲纏繞工藝制造纖維增強樹脂容器中使用的芯軸結構，其包括：軸，該軸具有構造成由驅動單元支撐的一對軸向端；芯軸，所述軸穿過該芯軸；和一對配件，所述軸穿過所述一對配件并且所述一對配件從所述芯軸的相應軸向端軸向伸出。所述芯軸形成為由水溶性材料制成的中空殼，并包括：一對軸孔，這一對軸孔中接納所述軸；以及接納凹部，其形成在所述芯軸的圍繞每個軸孔的部分中并構造成以快速旋轉的方式與相應的所述配件接合。

技術領域

本發明涉及用于通過細絲纏繞工藝形成由纖維增強樹脂制成的容器的芯軸結構及其制造方法。

背景技術

通常，當通過使用細絲纏繞工藝形成纖維增強樹脂容器時，使用芯軸結構。芯軸結構通常包括：軸；由軸支撐的芯軸；以及由軸支撐并置于芯軸任一軸向端部的一對配件(例如，參見JPH09-323365A)。芯軸可以由水溶性材料制成。由浸漬有熱固性樹脂的增強纖維制成的細絲纏繞在芯軸上，然后加熱以進行固化。從芯軸中將軸拉出，用水溶解芯軸，以使完成的壓力容器脫離芯軸。

當將浸漬有熱固性樹脂的增強纖維纏繞在芯軸上時，增強纖維的張力施加至配件，使得配件需要牢固地固定至芯軸。如果配件未牢固地固定至芯軸，則周圍的增強纖維會受到干擾，從而可能使完成的壓力容器產生缺陷。

發明內容

鑒于現有技術的這種問題，本發明的主要目的是提供一種芯軸結構，該芯軸結構允許其配件以既準確又可靠的方式相對于芯軸定位。本發明的第二個目的是提供一種制造這種芯軸結構的方法。

為了實現該目的，本發明的一個方面提供一種在通過細絲纏繞工藝制造纖維增強樹脂容器(2)中使用的芯軸結構(1)，該芯軸結構包括：軸(5)，該軸具有構造成由驅動單元(3)支撐的一對軸向端；芯軸(6)，所述軸穿過該芯軸；和一對配件(7、8)，所述軸穿過所述一對配件并且所述一對配件從所述芯軸的相應軸向端軸向伸出，其中，所述芯軸形成為由水溶性材料制成的中空殼，并包括：一對軸孔(26、31)，所述一對軸孔中接納所述軸；以及接納凹部(32)，其形成在所述芯軸的圍繞每個軸孔的部分中并構造成以快速旋轉方式與相應的所述配件接合。

因為芯軸形成有用于以快速旋轉方式保持相應配件的接納凹部，所以能夠以可靠的方式相對于芯軸定位配件。由此，即使在不具有襯套的壓力容器的情況下，配件也能夠以快速旋轉方式相對于芯軸定位。通常，芯軸由包含紙漿和包含淀粉的粘合劑的材料制成。

優選地，每個配件均包括：在其中接納所述軸的管狀部(41)；以及設置在所述管狀部的基端的凸緣(42)，并且其中每個接納凹部均設置有徑向向外延伸的徑向延伸部(32B)，并且所述凸緣設置有徑向伸出部(43)，所述徑向伸出部從所述凸緣徑向延伸并以互補的方式緊密地接納在相應的所述徑向延伸部中。

因為凹部的徑向延伸部和凸緣的徑向伸出部延伸到從軸的旋轉中心線徑向移位的部分，所以配件能夠借助芯軸以可靠的方式保持快速旋轉。

優選地，每個凸緣均設置有第一表面(41A)，該第一表面面向外并且與所述芯軸的相鄰外表面平滑連續。

通過這樣消除芯軸和每個配件的凸緣之間的任何不連續性，能夠避免在芯軸和凸緣之間的邊界處的應力集中，并且防止纏繞在芯軸上的增強纖維的細絲受到干擾。

優選地，所述第一表面的表面粗糙度為10μm至15μm。

由此，能夠使凸緣與增強纖維細絲和/或其樹脂基體之間的粘合力最大化。

優選地，所述凸緣的背離所述第一表面的第二表面(42B)設置有多個徑向延伸肋(45)，并且所述接納凹部設置有底表面，該底表面形成有多個接合槽(46)，所述多個接合槽以互補的方式接納相應的所述徑向延伸肋。特別優選地，所述徑向延伸肋設置在相應的所述徑向伸出部上，并且每個徑向延伸肋均基本上在相應的所述徑向伸出部的整個長度上延伸。

由此，能夠以更加可靠的方式防止配件與芯軸之間的相對旋轉。