(57)【要約】【課題】  成形時の肉厚管理を容易にし、作業者の熟練度によることなく、効率よく作業できるようにする。【解決手段】  本発明の樹脂管の接合方法は、管端面同士の接合部を跨ぐように強化繊維基材２を配設する工程と、配設した強化繊維基材２を、密封材６により被覆して樹脂管１０相互の外周面に密封する工程と、樹脂管１０の外周面と密封材６との間を減圧する工程と、密封材６内に未硬化の樹脂を供給する工程と、供給した樹脂を硬化させて樹脂管１０同士を接合する工程とを含む。強化繊維基材２は、管端面の接合部の外周面に沿って配設される内層基材２１と、内層基材２１の外径側に重ねて配設する複数枚の外層基材２２とを備え、各外層基材２２の周方向の一端を内層基材２１に対して接着して、各外層基材２２を、接合部を跨ぐように巻き付け、一の外層基材２２の周方向の他端を、隣り合う他の外層基材２２の外径側から重なり合うように配設する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂管同士の管端面を突き合わせて接合する樹脂管の接合方法であって、
突き合わせた管端面の接合部に重ねて強化繊維基材を配設する工程と、
前記強化繊維基材を、密封材により被覆して樹脂管相互の外周面に密封する工程と、
前記樹脂管の外周面と密封材との間を減圧し、未硬化の樹脂を供給する工程と、
供給した樹脂を硬化させる工程とを含み、
前記強化繊維基材は、接合部の外周面に沿って配設される複数枚のシート状の外層基材を備え、各外層基材は、周方向の一端を接着させ、周方向の他端を、隣り合う他の外層基材の外面に重なり合うように配設して、接合部の周方向に沿って重ね張りされることを特徴とする樹脂管の接合方法。
【請求項２】
請求項１に記載の樹脂管の接合方法であって、
前記複数枚の外層基材は、各外層基材の一端を、重なり合った他の外層基材の他端に対し、周方向の位置がずれるように配置されることを特徴とする樹脂管の接合方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の樹脂管の接合方法であって、
前記外層基材は、接合部の外周長を約２分割から６分割する長さに相当する大きさに形成されていることを特徴とする樹脂管の接合方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つの請求項に記載の樹脂管の接合方法であって、
前記樹脂管の管端面は斜め方向に切断されてあり、管端面を突き合わせて接合することにより曲げ管となるものであることを特徴とする樹脂管の接合方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一つの請求項に記載の樹脂管の接合方法であって、
前記強化繊維基材を配設する工程に続いて、硬化樹脂との離型性を高める離型布を配設し、この離型布の外層に注入樹脂の拡散を促進する樹脂拡散媒体を配設する工程を含むことを特徴とする樹脂管の接合方法。
【請求項６】
円筒部を有する成形型の外周面に強化繊維基材を配設する工程と、
前記強化繊維基材を、密封材により被覆して成形型の外周面に密封する工程と、
前記成形型の外周面と密封材との間を減圧し、未硬化の樹脂を供給する工程と、
供給した樹脂を硬化させる工程とを含み、
前記強化繊維基材は、成形型の外周面に沿って配設される複数枚のシート状の外層基材を備え、各外層基材は、周方向の一端を接着させ、周方向の他端を、隣り合う他の外層基材の外面に重なり合うようにして配設されて、成形型の円筒部の周方向に沿って重ね張りされることを特徴とする繊維強化樹脂成形品の成形方法。
【請求項７】
請求項６に記載の繊維強化樹脂成形品の成形方法であって、
前記複数枚の外層基材は、各外層基材の一端を、重なり合った他の外層基材の他端に対し、周方向の位置がずれるように配置されることを特徴とする繊維強化樹脂成形品の成形方法。
【請求項８】
請求項６または７に記載の繊維強化樹脂成形品の成形方法であって、
前記外層基材は、成形型の円筒部の外周長を約２分割から６分割する長さに相当する大きさに形成されていることを特徴とする繊維強化樹脂成形品の成形方法。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか一つの請求項に記載の繊維強化樹脂成形品の成形方法であって、
前記成形型は、円筒部の軸方向を回転軸として回転可能に設けられていることを特徴とする繊維強化樹脂成形品の成形方法。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれか一つの請求項に記載の繊維強化樹脂成形品の成形方法であって、
前記強化繊維基材を配設する工程に続いて、硬化樹脂との離型性を高める離型布を配設し、この離型布の外層に注入樹脂の拡散を促進する樹脂拡散媒体を配設する工程を含むことを特徴とする繊維強化樹脂成形品の成形方法。
【請求項１１】
強化繊維により強化された円筒形状の樹脂成形品であって、シート状に形成された複数枚の強化繊維基材を用い、円筒形の周方向に沿って前記強化繊維基材が重ね張りされ、未硬化樹脂を前記強化繊維基材に含浸させて、樹脂の硬化により成形された短管であることを特徴とする繊維強化樹脂成形品。
【請求項１２】
円筒部の端部外周にフランジ部を有する成形型に強化繊維基材を配設する工程と、
前記強化繊維基材を、密封材により被覆して成形型の外周面に密封する工程と、
前記成形型の外周面と密封材との間を減圧し、未硬化の樹脂を供給する工程と、
供給した樹脂を硬化させる工程とを含み、
前記強化繊維基材は、成形型の外周面に沿って配設される複数枚のシート状の外層基材を備え、各外層基材は、一枚に円筒部の外周面に配設される部分とフランジ部の外周面に配設される部分とを備えた形状であり、成形型の円筒部とフランジ部との境界部に沿って折り曲げつつ重ね張りされて、フランジ付き管が成形されることを特徴とする繊維強化樹脂成形品の成形方法。
【請求項１３】
円筒部と、円筒部の端部から外径方向に折曲り形状に形成されたフランジ部とを有して強化繊維により強化された樹脂成形品であって、シート状に形成された複数枚の強化繊維基材を用い、前記円筒部及びフランジ部をなすように前記強化繊維基材が重ね張りされ、未硬化樹脂を前記強化繊維基材に含浸させて、樹脂の硬化により成形されたフランジ付き管であることを特徴とする繊維強化樹脂成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂管の接合方法、繊維強化樹脂成形品の成形方法、および繊維強化樹脂成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
軽量で高強度の素材として繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）があり、その優れた強度特性や機械特性等から多用されてきている。このような繊維強化プラスチックは、ハンドレイアップ法を成形法の基本として、あらかじめ離型処理された型に、人手によって樹脂を刷毛やローラで含浸させ、また脱泡しながら所定の厚さまで積層する方法が用いられていた。しかし、これらの成形品の品質は作業者の熟練度等に左右される問題点があった。
【０００３】
そこで採用されたスプレーアップ法による成形は、ハンドレイアップ法の樹脂含浸工程において、ガラスロービングを連続的に定量的に所定の長さに切断し、スプレーアップ機を利用して、不飽和ポリエステル樹脂に触媒を連続的に混合しながら吹き付け、積層させていくものである。このほかにも、機械的成形法として、プレス成形法やプルトルージョン法などもあるが、比較的大型の成形品を製造するには手間とコストを要し、樹脂中に含まれる溶剤等の気化飛散を防ぐ点も考慮して、近年では真空注入成形（インフュージョン成形）による手法が採用される場合もある。
【０００４】
真空注入成形法については、例えば特許文献１に開示されており、成形型に繊維レイアップ層を配置し、この上に樹脂分配用の注入管を配設して密封材で包被するとともに、その周囲部をシールして、真空吸引された密封材内に樹脂を注入することにより成形体を得る構成とされている。また注入管は、繊維レイアップ層の上に配設されたチューブ状受け部に接続され、断面中空のチューブ状受け部から注入されるようになっている。
【０００５】
繊維強化プラスチック製の管状体の成形には、シートワインディング法と呼ばれる方法があった。例えば特許文献２に記載されているように、シートワインディング法では、ロール状に巻き取られた強化繊維の織布を、芯材の周囲にヘリカル状に巻回し、その織布に樹脂を含浸させて硬化させるものである。
【０００６】
また、繊維強化プラスチック製の管状体にフランジを設けるには、管状体と同様に繊維強化プラスチックを用いて成形されるが、その場合の従来の方法として、例えば特許文献３に開示されている。この方法は、フランジ成形用金型に複数の繊維強化プラスチック層をフランジ形状に積層して積層材を形成し、この積層材を管状体の端部に環状の押え板および締結部材を用いて固定し、締結部材を締め付けて積層材を圧縮するとともに管状体の外周に圧着するものとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−５０４５０１号公報
【特許文献２】特開２００７−１３６９９７号公報
【特許文献３】特開平１−５６５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のような従来の成形方法は、樹脂を強化繊維に含浸させながらロール状の強化繊維の織布を巻き付けていくものであるため、巻き付けた織布に含浸した樹脂が硬化しないうちは、肉厚の管理が困難となる。また、樹脂に硬化剤を混入させていると、時間の経過とともに樹脂の硬化が進行して、途中で作業を中断することもできない、という不都合がある。また、ロール状の強化繊維の織布を巻き付けるには、巻き付け方によっては、真空吸引することで織布が圧縮されて余る部分が生じ、皺ができてしまうという問題点もある。このような皺は、成形後の製品の外観を悪化させるだけでなく、円周方向の強度も低下させる原因となるものである。また、上記の成形方法における問題点は、樹脂管同士の管端面を突き合わせた状態で接合する樹脂管の接合方法においても、同様である。
【０００９】
また、特許文献３に記載されたような成形方法では、管状体の端部と、別体で形成したフランジとの接合部に、十分な強度を確保することが困難であり、作業工程が煩雑で部品点数も多く必要とされているという問題点がある。
【００１０】
そこで本発明は、上記のような問題点にかんがみてなされたものであり、成形品の肉厚管理を容易にし、作業者の熟練度によることなく、効率よく繊維強化樹脂成形品を成形するとともに、同様の観点から、効率よく樹脂管を接合する方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
また、上記した目的を達成するため、本発明は、樹脂管同士の管端面を突き合わせて接合する樹脂管の接合方法であって、突き合わせた管端面の接合部に重ねて強化繊維基材を配設する工程と、前記強化繊維基材を、密封材により被覆して樹脂管相互の外周面に密封する工程と、前記樹脂管の外周面と密封材との間を減圧し、未硬化の樹脂を供給する工程と、供給した樹脂を硬化させる工程とを含み、前記強化繊維基材は、接合部の外周面に沿って配設される複数枚のシート状の外層基材を備え、各外層基材は、周方向の一端を接着させ、周方向の他端を、隣り合う他の外層基材の外面に重なり合うように配設して、接合部の周方向に沿って重ね張りされることを特徴とする。
【００１２】
また、前記構成の樹脂管の接合方法においては、前記複数枚の外層基材は、各外層基材の一端を、重なり合った他の外層基材の他端に対し、周方向の位置がずれるように配置されることが好ましい。
【００１３】
また、前記構成の樹脂管の接合方法において、前記外層基材は、接合部の外周長を約２分割から６分割する長さに相当する大きさに形成されていることが好ましい。
【００１４】
さらに、前記構成の樹脂管の接合方法において、前記樹脂管の管端面は斜め方向に切断されてあり、管端面を突き合わせて接合することにより曲げ管となるものであることを特徴とする。
【００１５】
また、前記構成の樹脂管の接合方法において、前記強化繊維基材を配設する工程に続いて、硬化樹脂との離型性を高める離型布を配設し、この離型布の外層に注入樹脂の拡散を促進する樹脂拡散媒体を配設する工程を含む構成であってもよい。
【００１６】
前記のような樹脂管の接合方法により、樹脂管同士の端面の接合を容易に行うことができる。その際、強化繊維基材の積層時に不要な皺を生じないので、接合面が良好な外観で形成され、所定の強度を確保することができる。また、肉厚管理も容易であり、接合に用いる樹脂中の溶剤等の気化飛散がなく、作業環境も好適に保持することができる。
【００１７】
また、上記した目的を達成するため、本発明は、円筒部を有する成形型の外周面に強化繊維基材を配設する工程と、前記強化繊維基材を、密封材により被覆して成形型の外周面に密封する工程と、前記成形型の外周面と密封材との間を減圧し、未硬化の樹脂を供給する工程と、供給した樹脂を硬化させる工程とを含み、前記強化繊維基材は、成形型の外周面に沿って配設される複数枚のシート状の外層基材を備え、各外層基材は、周方向の一端を接着させ、周方向の他端を、隣り合う他の外層基材の外面に重なり合うようにして配設されて、成形型の円筒部の周方向に沿って重ね張りされることを特徴とする。
【００１８】
また、前記構成の繊維強化樹脂成形品の成形方法においては、前記複数枚の外層基材は、各外層基材の一端を、重なり合った他の外層基材の他端に対し、周方向の位置がずれるように配置されることを特徴とする。
【００１９】
かかる構成の繊維強化樹脂成形品の成形方法において、前記外層基材は、成形型の外周長を約２分割から６分割する長さに相当する大きさに形成されてもよい。
【００２０】
また、前記の繊維強化樹脂成形品の成形方法において、前記成形型は、円筒部の軸方向を回転軸として回転可能に設けられてもよい。
【００２１】
さらに、前記構成の繊維強化樹脂成形品の成形方法において、前記強化繊維基材を配設する工程に続いて、硬化樹脂との離型性を高める離型布を配設し、この離型布の外層に注入樹脂の拡散を促進する樹脂拡散媒体を配設する工程を含むことが好ましい。
【００２２】
また、本発明に係る繊維強化樹脂成形品の成形方法においては、円筒部の端部外周にフランジ部を有する成形型に強化繊維基材を配設する工程と、前記強化繊維基材を、密封材により被覆して成形型の外周面に密封する工程と、前記成形型の外周面と密封材との間を減圧し、未硬化の樹脂を供給する工程と、供給した樹脂を硬化させる工程とを含み、前記強化繊維基材は、成形型の外周面に沿って配設される複数枚のシート状の外層基材を備え、各外層基材は、一枚に円筒部の外周面に配設される部分とフランジ部の外周面に配設される部分とを備えた形状であり、成形型の円筒部とフランジ部との境界部に沿って折り曲げつつ重ね張りされて、フランジ付き管を成形するようにしてもよい。
【００２３】
また、本発明に係る繊維強化樹脂成形品は、前記構成の繊維強化樹脂成形品の成形方法により成形された短管およびフランジ付き管であることを特徴とする。
【００２４】
すなわち、本発明の繊維強化樹脂成形品は、強化繊維により強化された円筒形状の樹脂成形品であって、シート状に形成された複数枚の強化繊維基材を用い、円筒形の周方向に沿って前記強化繊維基材が重ね張りされ、未硬化樹脂を前記強化繊維基材に含浸させて、樹脂の硬化により成形された短管であることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明に係る繊維強化樹脂成形品は、円筒部と、円筒部の端部から外径方向に折曲り形状に形成されたフランジ部とを有して強化繊維により強化された樹脂成形品であって、シート状に形成された複数枚の強化繊維基材を用い、前記円筒部及びフランジ部をなすように前記強化繊維基材が重ね張りされ、未硬化樹脂を前記強化繊維基材に含浸させて、樹脂の硬化により成形されたフランジ付き管であることを特徴とする。
【００２６】
これにより、繊維強化樹脂成形品は、機械的強度に優れ、平滑な表面を有して、軽量化も可能であり、要求される機能や品質等に応じた成形品を得ることができる。
【００２７】
そして、上記のような本発明の成形方法、及び得られた各種の成形品は、強化繊維基材の積層時に不要な皺を生じないので、良好な外観で形成され、成形品の強度を確保することができる。また、所定の肉厚になっているかどうかを、直接触れて測定確認することができ、樹脂を供給する前段階であれば、作業を適宜中断して修正することも可能である。また、かかる成形方法によれば、密封材で覆った内部に樹脂を注入するので、溶剤等の気化飛散がなく、作業環境も好適に保持することができる。
【発明の効果】
【００２８】
上述のように構成される本発明によれば、樹脂管同士の接合部や、円筒形状の成形品において、肉厚管理が極めて容易となり、作業者の熟練度によることなく、効率よく作業を進めることができる。また、得られた成形品、および樹脂管の接合部においては、優れた外観を呈することが可能であり、良好な状態の製品とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施例１に係る樹脂管の接合方法の一工程を示す斜視図である。
【図２】図２の次工程を示す斜視図である。
【図３】図２の次工程における接合部の断面図である。
【図４】図３の接合部であり外層基材を巻き付けた状態を示す断面図である。
【図５】図４の接合部を示す斜視図である。
【図６】図５の次工程を示す斜視図である。
【図７】図６の次工程に係る接合部を示す断面図である。
【図８】図７の次工程に係る樹脂管の接合部を模式的に示す側面図である。
【図９】本発明の実施例２に係る樹脂管の接合方法の一工程を示す部分断面図である。
【図１０】本発明の実施例３に係る繊維強化樹脂成形品の成形方法の一工程を示す断面図である。
【図１１】図１０の次工程を示す断面図である。
【図１２】図１１の次工程を示す断面図である。
【図１３】図１２の次工程を示す断面図である。
【図１４】図１３の次工程を示す断面図である。
【図１５】図１４の次工程を示す断面図である。
【図１６】本発明の実施例４に係る繊維強化樹脂成形品の成形方法における成形型の一例を示す斜視図である。
【図１７】実施例４における強化繊維基材の例をそれぞれ示す平面図である。
【図１８】実施例４の成形方法における一工程であり、成形型に基材を重ね張りする様子を模式的に示す斜視図である。
【図１９】実施例４の成形方法において樹脂注入前の状態を模式的に示す断面図である。
【図２０】本発明の実施例５において得られる成形品を示す斜視図である。
【図２１】実施例５における強化繊維基材の一例を示す平面図である。
【図２２】図２１の基材を積層した状態を示す断面図である。
【図２３】実施例５における成形型の一例を示す斜視図である。
【図２４】図２３に示した成形型を用いた一成形工程を模式的に示す説明図である。
【図２５】図２４の後の工程を断面により示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ説明する。
【実施例１】
【００３１】
本発明の実施例１に係る樹脂管の接合方法について、図面を参照しつつ説明する。図１〜図８は実施例１に係る樹脂管の接合方法を示す。
【００３２】
図１に示すように、２本の樹脂管１０，１０を接合するに際し、互いの管端面を突き合わせて配置する。樹脂管１０の管端面は、ともに斜め方向に切断されてあり、管端面を突き合わせて接合することにより曲げ管となるものである。
【００３３】
図２に示すように、樹脂管１０，１０の互いの管端面を突き合わせた状態の接合部１０１には、両樹脂管１０，１０に跨るように強化繊維基材２が配設される。強化繊維基材２は、接合部１０１の外周面に沿って周方向に巻かれる内層基材２１と、その内層基材２１の外径側に重ねて配設される複数枚のシート状の外層基材２２との異なる種類の強化繊維基材が用いられる。図２に示す状態においては、強化繊維基材２として、内層基材２１が接合部１０１に配設されている。
【００３４】
具体的には、内層基材２１は、接合部１０１の外周面に直接に巻き付けられるバインダーであり、例えば、強化繊維材をチョップドストランドマット状の形態にステッチ加工を施したもので、シート状に形成された基材であることが好ましい。このようなチョップドストランドマットのステッチ基材による内層基材２１は、ステッチ糸の力により形状保持性を有し、樹脂管１０の外周面に対する追従性に優れている。
【００３５】
また、強化繊維基材２としての外層基材２２は、強化繊維フィラメントを集束した繊維ストランドを引き揃えて形成したロービングを、横糸に用いて織物または不織布とされたシート状繊維基材であることが好ましい。
【００３６】
これらの強化繊維基材２の繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維などの強化繊維などが好ましく好適に用いることができる。
【００３７】
このような強化繊維基材２のうち内層基材２１を、まず、樹脂管１０の接合部１０１の外周面に沿わせて周方向に巻き付け、密着させて配設する。かかる内層基材２１の幅（樹脂管１０の軸方向に対する配設長さ）は、接合部１０１に樹脂を積層する必要量に応じて決定される。
【００３８】
続いて、図３，４に示すように、接合部１０１の外周面に沿わせて周方向に巻き付けた内層基材２１と同様に、その周方向に、複数枚のシート状の外層基材２２を、順に巻き付けつつ重ね張りする。
【００３９】
外層基材２２は、樹脂管１０，１０の接合部１０１の外径に応じて、規定する長さに裁断して形成されている。例示の形態では、外層基材２２は、樹脂管１０の外周長を約２分割から６分割する長さに相当する大きさに裁断され、外層基材２２の幅を、内層基材２１の幅とほぼ同等の大きさとして矩形状に形成されている。接合部１０１の周方向に外層基材２２を重ね張りして皺を生じさせないようにするには、各外層基材２２の周方向の長さを６００ｍｍ以下で形成することが好ましい。
【００４０】
重ね張りされる各外層基材２２の周方向の一端側は、内層基材２１に接着して固定するとともに、周方向の他端側は内層基材２１に接着させずにおく。ここで、外層基材２２における周方向の一端および他端とは、外層基材２２を配設していく際の配置方向を周方向に一定し、各外層基材２２をその配置方向に向けたときの一方の端部と他方の端部に相当する箇所をいうものとする。
【００４１】
外層基材２２の巻き付け方は、図３に示すように、先に巻き付けた内層基材２１の外面に重ねて、複数枚の外層基材２２をそれぞれ周方向に配設する方法である。具体的には、接合部１０１に沿って、周方向に一枚の外層基材２２をセットし、その外層基材２２の周方向の一端側を、内層基材２１の外面に接着して固定する。また、この外層基材２２の周方向の他端側は接着せずに、そのまま樹脂管１０の外形状に沿わせ置く。続いて配設する外層基材２２も同様に、その周方向の一端側を内層基材２１に対して接着するとともに、他端側を接着させずに隣り合う他の外層基材２２の外面に重ね合わせるように配設する。強化繊維基材２の配設および固定には、内層基材２１にも外層基材２２にも共に吹付け糊等を用いることができる。
【００４２】
このようにして、図４に示すように、複数枚の外層基材２２を内層基材２１の外面に重ね張りする。外層基材２２は、周方向に一定量ずつ、その配設位置をずらしながら、順に積層される。外層基材２２を積層する際の、隣り合う他の外層基材２２との重ね代ｗには、一枚の外層基材２２の長さの１／１０以上の長さを確保することが望ましい。また、この外層基材２２同士の重ね代が無く、端部同士が接する状態あるいは離間する状態となる配設位置は、外層基材２２による強度を得るには好ましくない。これにより、図５に示すように、所定の肉厚を確保して強化繊維基材２を積層することができる。
【００４３】
次に、前記積層した外層基材２２の外面に、伸縮性不織布３が重ねて巻き付けられる。図６に示すように、伸縮性不織布３は、複数枚の外層基材２２を樹脂管１０の外周面に押さえて定着させるものとなる。外層基材２２は、周方向の一端側のみが接着され固定されているが、伸縮性不織布３で押さえられて安定的に積層状態を維持することができる。また、外層基材２２の周方向の他端側は、隣り合う外層基材２２に重ね合わされているだけであるので、不織布３で巻き込む際に、不要な皺を生じることなく樹脂管１０の外周に沿って固定される。
【００４４】
続いて、図７に示すように、接合部１０１に巻いた不織布３の外面に離型布４を重ねて配設する。離型布４は、硬化した樹脂の離型性を高めるものであり、注入樹脂に対して非接着性の材料からなるシートが好ましい。
【００４５】
さらに、図８に示すように、巻き付けた離型布４の外面に、樹脂拡散媒体５を配設する。樹脂拡散媒体５は、注入樹脂の拡散を促進するものであり、注入樹脂を強化繊維基材２に偏りなく含浸させるとともに、成形型１上の所望の範囲全体に注入樹脂を拡散させうる、網状のシート材が好ましい。
【００４６】
また、樹脂拡散媒体５の外側には、注入樹脂の注入管９を配置する。注入管９の配置形態は適宜であるが、接合部１０１における樹脂管１０の管底付近に設けることが好ましい。この注入管９としては、ゴム製のパイプなどがあり、密封材６を通されて、樹脂拡散媒体５に接続される。
【００４７】
また、密封材６で被覆した成形部には減圧ライン８１が巻回されている。減圧ライン８１は、ゴムチューブ等のホース８を介して減圧源（図示省略）に接続される。また、接続部１０１の大きさや範囲等に合わせて、かかる注入管９を、適宜間隔で複数本、樹脂拡散媒体５の外面に配設するようにしてもよい。
【００４８】
減圧ライン８１は、例えば断面中空の多孔導管や、長尺帯状部材を螺旋状に巻回して管状に形成した導管などが好適であり、成形部の両端近傍のそれぞれに、粘着材料やシールテープ等を用いて所定位置に固定される。
【００４９】
次いで、これらの離型布４並びに樹脂拡散媒体５、および注入管９を配設した樹脂管１０，１０を、密封材６で気密に被覆する。密封材６は、この種の真空注入成形方法に一般的に用いられる気密な合成樹脂製のフィルム材（バッグフィルム）が好ましいが、特に限定されない。そして、樹脂管１０，１０の周縁部に、粘着材やシールテープなどのシール材７を用いて密封材６を樹脂管１０の表面に固着する。これにより、樹脂管１０と密封材６との間を、気密に密閉された成形部として構成することができる。また、密封材６で被覆した成形部には、成形部内の空気を吸引して減圧する減圧源が接続される。
【００５０】
樹脂注入にあたっては、接続された減圧源により密封材６の内側を減圧し、略真空状態とする。このとき、積層した強化繊維基材２（特に、外層基材２２）に皺が生じていないことを確認する。複数枚を重ね張りした状態の外層基材２２は、周方向の一端側がそれぞれ固定されているのみで、周方向の他端側が固定されていないので、密封材６により密封して減圧されて外層基材２２に皺を生じるように作用しても、外層基材２２の非接着の他端側へ皺を逃がすことができ、その結果、皺の発生を効果的に防ぐことができる。また、この際、強化繊維基材２が所定の肉厚になっているかどうかも直接触れて測定し、確認することができる。また、確認により不具合があれば、作業を中断して樹脂注入の前段階で修正することができる。
【００５１】
そして、かかる減圧環境下において、注入管９から樹脂を注入し、密封材６の内側（成形部内）に拡散させる。この注入樹脂としては、例えば、低粘度系のビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂、ビスマレイミド樹脂などが好ましい。注入された樹脂は、樹脂拡散媒体５を介して全体わたって均等に拡散され、不織布３、および強化繊維基材２に含浸する。
【００５２】
樹脂注入が完了すると、成形部内の減圧状態を維持したまま注入樹脂を硬化させ、これにより、強化繊維材料と含浸一体化させることができ、接合部１０１を接合することができる。なお、接合部１０１の内周面もあらかじめハンドレイアップ法等により樹脂を積層して、内面処理しておくことが好ましい。
【００５３】
これにより、管端面を突き合わせて容易に接合することができ、曲げ管であっても接合することが可能である。また、密封材６内の強化繊維基材２を皺なく配設して、短時間で効率よく成形作業を進めることができ、しかも接合部分の外観および強度も良好なものとすることができる。かかる樹脂管１０，１０の接合方法は直管や短管だけでなく、どのような管体にも適用することができ、例えば、樹脂管とチーズ等の継手管や分岐管との接合部にも好適に用いることができる。
【実施例２】
【００５４】
次に、本発明の実施例２に係る樹脂管の接合方法について、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施例で説明する樹脂管１０の接合方法は、前記実施例１と基本構成は同様であり、強化繊維基材２の外層基材２２の配設形態に特徴を有するので、この外層基材２２の配設形態について詳細に説明し、他の構成については上記実施例１と共通の符号を用いて説明を省略するものとする。
【００５５】
図９は、実施例２に係る樹脂管の接合方法の一工程を示す部分断面図であり、図３に対応する工程の接合部１０１を示している。
【００５６】
本実施例では、接合部１０１の外周面に沿って配設した内層基材２１の外面に、シート状の外層基材２２を多数枚重ね張りして多層構造とし、外層基材２２に係る肉厚を増すとともに、均一な外周面を形成する。
【００５７】
この場合も、複数枚のシート状の外層基材２２を、接合部１０１の周方向に一定量ずつずらしながら、順に重ね張りする。このとき、各外層基材２２の周方向の一端側は、内層基材２１に接着して固定するとともに、周方向の他端側は内層基材２１に接着させずにおく点は実施例１と同様である。
【００５８】
各外層基材２２は、図９に示すように、先に巻き付けた内層基材２１の外面に重ねて、複数枚の外層基材２２をそれぞれ周方向に配設する際、隣り合う他の外層基材２２との重ね代ｗを、実施例１よりも大きくとっている。すなわち、一枚の外層基材２２を配設する際、隣り合う他の外層基材２２に対してずらす量を少なくし、重なり合う面積を大きく確保している。
【００５９】
また、多層とされた外層基材２２の積層状態において、外層基材２２の周方向の端部位置が、他のいずれかの層の外層基材２２の周方向の端部位置と合致する積層形態は、合致した部分における強度低下のおそれがあり好ましくない。したがって、図９に示すように、いずれかの外層基材２２の周方向の一端部ａと、他のいずれかの外層基材２２の他端部ｂとが、周方向にずれた位置となるように配置する。そして、外層基材２２同士の一定量の重ね代ｗを、接合部１０１の全周にわたって確保することが好ましい。
【００６０】
これにより、多数枚の外層基材２２を積層して肉厚を確保することが容易にでき、また、均等な厚さの接合部を形成することができる。かかる外層基材２２の外面には、次工程として伸縮性不織布３が重ねて巻き付けられていく。
【００６１】
また、樹脂注入にあたっては、前記実施例１と同様に、不織布３や離型布４等を配設した樹脂管１０，１０を、密封材６で気密に被覆する。多数枚を重ね張りした状態の外層基材２２は、周方向の一端側がそれぞれ固定されているのみで、周方向の他端側が固定されていないので、密封材６により密封して減圧されても皺を生じず、図９中矢符にて示す方向へ皺を逃がすことができる。その結果、皺の発生を効果的に防ぐことができる。また、この際、強化繊維基材２が所定の肉厚になっているかどうかも直接触れて測定し、確認することができる。また、確認により不具合があれば、作業を中断して樹脂注入の前段階で修正することができる。
【実施例３】
【００６２】
次に、本発明の実施例３に係る繊維強化樹脂成形品の成形方法について、図面を参照しつつ説明する。図１０〜図１５は、成形方法を工程ごとに示した断面図である。
【００６３】
本実施例に係る繊維強化樹脂成形品の成形方法においては、円筒体である円筒部を有する成形型を用いる。成形型１は、円筒体の軸方向を回転軸として回転可能に設けられた回転円筒体であってもよい。まず、成形型１の外周面に強化繊維基材２を配設することから始める。
【００６４】
強化繊維基材２には、成形型１の外周面に沿って周方向に配設する内層基材２１と、この内層基材２１の外側に重ねて積層する外層基材２２とが用いられ、異なる種類の強化繊維基材が用意される。
【００６５】
このような強化繊維基材２のうち内層基材２１を、図１０に示すように、成形型１の外周面に沿わせて周方向に巻き付け、密着させて配設する。かかる内層基材２１の幅（成形型１の軸方向に対する配設長さ）は、成形品の大きさに応じて適宜決定される。
【００６６】
具体的には、内層基材２１は、成形型１の外周面に直接的に配設されるバインダーであり、例えば、強化繊維材をチョップドストランドマット状の形態にステッチ加工を施したもので、シート状に形成された基材が好ましい。このようなチョップドストランドマットのステッチ基材は、ステッチ糸の力により形状保持性を有し、成形型１への追従性に優れている。
【００６７】
また、強化繊維基材２のうち、外層基材２２は、強化繊維フィラメントを集束した繊維ストランドを引き揃えて形成したロービングを、横糸に用いて織物または不織布とされたシート状繊維基材が好ましい。これらの強化繊維基材２の繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維などの強化繊維などが好ましい。
【００６８】
外層基材２２は、円筒体の成形型１に対して、所定の厚さを確保し得るように巻き付けるとともに、皺を生じないように巻き付けることが望まれる。そこで、本実施例においては、図１１に示すように、外層基材２２を成形型１の外径に応じて規定する長さに裁断して、複数枚の矩形シート状の外層基材２２を複数枚用いて巻き付ける。
【００６９】
一枚の外層基材２２の大きさは、成形型１の外周長を約２分割から６分割する長さに相当するように設定され、ロール状の強化繊維基材を裁断するなどして形成されている。すなわち、外層基材２２の一枚の長さは、周方向に規定され、成形型１の外周長の約１／６〜１／２程度とされることが好ましい。なお、外層基材２２の一枚の幅（成形型１の軸方向の長さ）は、成形品の大きさに対応して決定される。
【００７０】
また、外層基材２２は、成形型１の周方向にそれぞれ位置がずれるように複数枚配置して重ね張りすることにより巻き付けられる。例えば、図１１に示すように、先にバインダーとして巻き付けた内層基材２１に重ねるように、外層基材２２の周方向の一端側を接着して固定する。また、外層基材２２の周方向の他端側は、接着せずに、そのまま成形型１の外形状に沿わせるように配設する。続いて巻き付ける外層基材２２も同様に、周方向の一端側を接着し、他端側を接着せずに、隣り合う他の外層基材２２の一端側に重ね合わせるように配設する。このように、一枚の外層基材２２の一端部のみを糊付けし、必要長さずつ、周方向へずらして、巻き合わせ、積層する。
【００７１】
図１２に示すように、外層基材２２を積層する際の、隣り合う他の外層基材２２との重ね代ｗは、一枚の外層基材２２の周方向の長さに対して、１／１０以上の長さを確保することが好ましい。また、外層基材２２の積層枚数は、強化繊維基材の種類や厚みなどの条件により適宜選択されるものであるが、例えば約１０枚程度を積層する場合などもある。また、強化繊維基材２の厚みは、外層基材２２の積層枚数によって容易に選択することができ、一枚の外層基材２２を配設する際、隣り合う他の外層基材２２に対してずらす量を少なくし、重なり合う面積を大きく確保することにより、多数枚の外層基材２２による厚みのある積層構造としてもよい。
【００７２】
なお、このように外層基材２２を積層した状態において、外層基材２２の周方向の端部位置が、他のいずれかの層の外層基材２２の周方向の端部位置と合致する積層形態は好ましくない。すなわち、図９を参照して説明すると、本成形方法において、いずれかの外層基材２２の周方向の一端部ａと、他のいずれかの外層基材２２の他端部ｂとが、周方向にずれた位置となるように配置することが好ましい。そして、外層基材２２同士の一定量の重ね代ｗを、成形型１の全周にわたって確保することが好ましい。
【００７３】
上記のように外層基材２２を配設および積層して所定の肉厚とした後、図１３に示すように、これらの巻き付けた複数枚の外層基材２２を押さえて定着させるための伸縮性不織布３を巻く。外層基材２２は、周方向の一端側のみが接着され、他端側は重ね合わされているだけであるので、不織布３で巻き込む際、積層した外層基材２２が押さえられて圧縮されても、他端側に逃がすことができ、皺を生じることなく成形型１の外周に沿わせて固定することができる。
【００７４】
次に、図１４に示すように、不織布３を巻いた成形型１の外周面に、離型布４を巻く。離型布４は、硬化した樹脂の離型性を高めるものであり、注入樹脂に対して非接着性の材料からなるシートが好ましい。
【００７５】
また、離型布４の外側には樹脂拡散媒体５を重ねて配設する。樹脂拡散媒体５は、注入樹脂の拡散を促進するものであり、注入樹脂を強化繊維基材２に偏りなく含浸させるとともに、成形型１上の所望の範囲全体に注入樹脂を拡散させうる、網状のシート材が好ましい。
【００７６】
図１５に示すように、樹脂拡散媒体５の外側には、注入樹脂の注入管９を配置する。注入管９の配置形態は適宜であるが、接合部１０１における樹脂管１０の管底付近に設けることが好ましい。この注入管９としては、ゴム製のパイプなどがあり、密封材６を通されて、樹脂拡散媒体５に接続される。
【００７７】
また、密封材６で被覆した成形部には減圧ライン８１が巻回されている。減圧ライン８１は、ゴムチューブ等のホース８を介して減圧源（図示省略）に接続される。また、接続部１０１の大きさや範囲等に合わせて、かかる注入管９を、適宜間隔で複数本、樹脂拡散媒体５の外面に配設するようにしてもよい。
【００７８】
減圧ライン８１は、例えば断面中空の多孔導管や、長尺帯状部材を螺旋状に巻回して管状に形成した導管などが好適であり、成形部の両端近傍のそれぞれに、粘着材料やシールテープ等を用いて所定位置に固定される。
【００７９】
続いて、これらの離型布４並びに樹脂拡散媒体５、および注入管９を配設した成形型１を、密封材６で気密に被覆する。密封材６は、この種の真空注入成形方法に一般的に用いられる気密な合成樹脂製のフィルム材（バッグフィルム）が好ましいが、特に限定されない。そして、成形型１の周縁部において、粘着材料やシールテープなどのシール材７を用いて密封材６を成形型１の表面に固着する（図８参照）。これにより、成形型１と密封材６との間を、気密かつ密閉された成形部として構成することができる。また、密封材６で被覆した成形部には、成形部内の空気を吸引して減圧する減圧ライン８１が、ホース８を介して減圧源に接続される。
【００８０】
樹脂注入にあたっては、減圧源により密封材６による成形部内を減圧し、真空状態にする。このとき、積層した強化繊維基材（外層基材２２）等に皺が無いことを確認する。所定の肉厚になっているかどうかも直接触れて測定し、確認することができる。また、これらの確認により、不具合があれば、作業を中断して修正することができる。
【００８１】
次に、真空吸引による減圧環境下で、注入管９から樹脂を注入し、成形部内に拡散させる。この注入樹脂としては、例えば、低粘度系のビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂、ビスマレイミド樹脂などが好ましい。注入樹脂は、樹脂拡散媒体５を介して全体わたって均等に拡散され、不織布３、および強化繊維基材２に含浸する。
【００８２】
樹脂注入が完了すると、成形部内の真空状態を維持したまま注入樹脂を硬化させ、これにより、強化繊維材料と含浸一体化させる。成形型１から固化した成形体を脱型した後は、円筒状の成形体の縁をトリミングして所望の成形品を得ることができる。
【００８３】
以上のように、本発明に係る繊維強化樹脂成形品の成形方法により、密封材内の強化繊維基材を皺なく配設して、短時間で効率よく成形作業を進めることができ、しかも成形品の外観および強度も良好なものとすることができる。
【実施例４】
【００８４】
次に、本発明の実施例４に係る繊維強化樹脂成形品の成形方法について、図面を参照しつつ説明する。図１６〜１９は、実施例４に係る繊維強化樹脂成形品の成形方法について示しており、図１６は成形型の一例を示す斜視図、図１７（ａ）〜１７（ｄ）は強化繊維基材の例をそれぞれ示す平面図、図１８は当該成形方法における一工程であり、成形型に基材を重ね張りする様子を模式的に示す斜視図である。また、図１９は、当該成形方法において樹脂注入前の状態を模式的に示す断面図である。
【００８５】
なお、以下の説明において、前記実施例３に示した構成部材と同種の部材及び材料については、重複する説明を省略し、実施例３と共通の符号を用いて示すものとする。
【００８６】
本実施例に係る繊維強化樹脂成形品の成形方法においては、実施例３のような円筒体からなる成形型１に代えて、円筒部１１およびフランジ部１２を有する成形型１ａを用いて、フランジ付き管を成形する。
【００８７】
図１６に示すように、成形型１ａは、円筒部１１の下端部の外周に鍔状のフランジ部１２が延設された形状を有している。強化繊維基材２としては、複数枚の短冊シート状の基材２３が用意され、成形型１ａの外周面に沿って周方向に重ねて積層される。
【００８８】
基材２３は、強化繊維フィラメントを集束した繊維ストランドを引き揃えて形成したロービングを、横糸に用いて織物または不織布とされたシート状繊維基材が好ましい。これらの強化繊維基材２の繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維などの強化繊維などが好ましい。また、基材２３は、成形型１ａの円筒部１１とフランジ部１２との双方にまたがる一枚形状を有しており、図１７（ａ）〜１７（ｄ）に例示するような各種の形態が可能である。
【００８９】
具体的には、これらの短冊状の基材２３は、それぞれ成形型１ａの外形に合わせた形状とされている。例えば、図１７（ａ）に示す基材２３は、基材２３の上方部２３１が、下方部２３２より大きく、長方形状に形成されており、成形型１ａの円筒部１１の外周面に沿って配設される。また、基材２３のは、上方部２３１よりも小さく、成形型１ａのフランジ部１２の外周面（上面）に沿って配設されるものとなる。一枚の基材２３の大きさは、成形型１ａの円筒部１１およびフランジ部１２の大きさに対応させて形成し、成形型１ａは成形品の完成寸法に合わせて適宜選択される。この場合に、成形型１ａに対する一枚の短冊状の基材２３の幅を小さくし過ぎると、張り重ねる枚数が増加して作業量も増えるため好ましくなく、また幅を大きくし過ぎると、張り重ねた際に皺を解消する効果が薄れて好ましくない。したがって、基材２３の幅は、円筒部１１の外周長を約２分割から６分割する大きさに対応する幅であることが好ましい。
【００９０】
また、基材は、図１７（ｂ）のように、下方部２３２が裾広がりの台形状に形成されていてもよい。さらに図１７（ｃ）および図１７（ｄ）に示すように、基材２３の全体が裾広がりに形成されて、図１７（ｃ）のように基材２３の全体で台形状を有するものや、図１７（ｄ）のように逆扇形状を有するものであってもよい。
【００９１】
フランジ付き管の成形に際しては、前記のような形状を有する複数枚の基材２３を、成形型１ａの外周面に沿わせて周方向に順に張り重ねていく。各基材２３は、上方部２３１を円筒部１１の外周面に沿って配設し、下方部２３２をフランジ部１２の上面に沿って配設し、基材２３の上方部２３１と下方部２３２との境界２３ａを、円筒部１１とフランジ部１２との間の入隅部に沿わせるように谷折りして配設する。
【００９２】
なお、前記実施例３と同様に、バインダーとしてあらかじめ内層基材２１を、成形型１ａの円筒部１１に配設していてもよい。
【００９３】
次いで、隣り合って配設する基材２３を、成形型１ａの周方向にそれぞれ位置がずれるように配置して重ね張りすることにより巻き付ける。具体的には、図１８に示すように、基材２３の周方向の一端側（長辺部）２３３を成形型１ａの外周面（または内層基材２１）に接着して固定する。基材２３の周方向の他端側は、接着せずに、そのまま成形型１ａの外形状に沿わせるように配設する。続いて配設する基材２３も同様に、周方向の一端側を接着するとともに、他端側を接着せずに隣り合う他の基材２３の一端側に重ね合わせるように配設する。
【００９４】
そして、複数枚の基材２３を、成形型１ａの円筒部１１およびフランジ部１２に対して、所定の厚さを確保し得るように張り重ねていき、皺を生じないように密着させて積層する。すなわち、順に、基材２３の一端側の側縁部２３３のみを糊付けし、必要長さずつ、周方向へずらして、成形型１ａに張り重ね、多層に積層する。
【００９５】
図１８に示すように、基材２３を積層する際の、隣り合う他の基材２３との重ね代は、一枚の基材２３の周方向の長さに対して、１／１０以上の長さを確保することが好ましい。また、基材２３の積層枚数は、強化繊維基材２の種類や厚みなどの条件により適宜選択される。
【００９６】
例示の形態において、強化繊維基材２の厚みは、張り重ねる基材２３の積層枚数によって容易に選択することができる。また、一枚の基材２３を配設する際、隣り合う他の基材２３に対してずらす量を少なくし、重なり合う面積を大きく確保することにより、多数枚の基材２３による厚みのある積層構造としてもよい。
【００９７】
このとき、基材２３を積層した状態において、基材２３の周方向の端部位置が、他のいずれかの層の基材２３の周方向の端部位置と合致する積層形態は好ましくなく、いずれかの層の基材２３の周方向の一端部と、他の層の基材２３の他端部とは、周方向にずれた位置となることが好ましい。
【００９８】
成形型１ａに基材２３を積層し終えると、次に、伸縮性を有する不織布３を巻き付けて基材２３を成形型１ａに押さえて保持し、定着させる（図１９参照）。積層した複数枚の基材２３は、周方向の一端側のみが接着され、他端側は重ね合わされているだけであるので、不織布３を巻き付ける際に基材２３が押さえ付けられて圧迫されても、その作用する力を他端側に逃がすことができ、各基材２３に皺を生じることなく成形型１ａの外周面に沿わせて固定することができる。
【００９９】
さらに、不織布３を巻いた成形型１ａの外周面に、離型布４を巻くように配設する。離型布４は、硬化した樹脂の離型性を高めるものであり、注入樹脂に対して非接着性の材料からなるシートが好ましい。また、図１９に示すように、離型布４を、積層した強化繊維基材２および不織布３に対してそれらの全体を覆うように配設することが好ましい。
【０１００】
次いで、離型布４の外側に樹脂拡散媒体５を配設する。樹脂拡散媒体５は、注入樹脂の拡散を促進するものであり、注入樹脂を強化繊維基材２に偏りなく含浸させるとともに、成形型１上の所望の範囲全体に注入樹脂を拡散させうる、網状のシート材が好ましい。樹脂拡散媒体５を配設する範囲は、図１９に示すように、積層した強化繊維基材２の上端より少し低い位置から、フランジ部１２上の強化繊維基材２の端部までとされる。なお、樹脂拡散媒体５は、強化繊維基材２の積層厚や材料の種類などの条件により、成形性を左右しない場合に省略してもよい。
【０１０１】
成形型１ａの上部には、離型布４の内側に減圧ライン８１を配設する。減圧ライン８１はホース８を介して真空ポンプ等の減圧源が接続される。また、注入樹脂の注入管９を、成形型１ａのフランジ部１２に積層した強化繊維基材２に対して配設する。注入管９の配置形態は適宜であるが、成形型１におけるフランジ部１２付近に設けることが好ましい。この注入管９としては、ゴム製のパイプなどがあり、密封材６を通されて、樹脂拡散媒体５に接続される。
【０１０２】
次いで、これらの離型布４並びに樹脂拡散媒体５、および注入管９等を配設した成形型１を、密封材６で気密に被覆する。密封材６は、この種の真空注入成形方法に一般的に用いられる気密な合成樹脂製のフィルム材（バッグフィルム）が好ましいが、特に限定されない。そして、成形型１ａにおける円筒部１１の上部外周およびフランジ部１２の周縁部に、粘着材料やシールテープなどのシール材７を配設し、密封材６を成形型１ａの表面に固定して密封する。これにより、成形型１ａと密封材６との間を、気密かつ密閉された成形部として構成することができる。
【０１０３】
樹脂注入にあたっては、減圧源により密封材６の内側を減圧する。このとき、積層した基材２３等に皺が無いことを確認する。所定の肉厚になっているかどうかも、密封材６の上から直接触れて測定し、確認することができる。また、これらの確認により、不具合があれば、作業を中断して修正することができる。
【０１０４】
次に、真空吸引による減圧環境下で、注入管９から樹脂を注入し、成形部内に拡散させる。この注入樹脂としては、例えば、低粘度系のビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂、ビスマレイミド樹脂などが好ましい。注入樹脂は、樹脂拡散媒体５を介して全体わたって均等に拡散され、不織布３、および強化繊維基材２に含浸する。
【０１０５】
注入樹脂として、熱硬化性の材料を用いる場合には、加熱し、あるいは硬化剤を樹脂に加えておくことで硬化させ、所定の形状の成形品を得ることができる。熱可塑性の樹脂を用いる場合には、液化するまで加熱し、樹脂注入後、減圧状態を維持したまま成形型１ａの全体を冷却して固化し、強化繊維材料と含浸一体化させる。成形型１ａから固化した成形体を脱型した後は、円筒状およびフランジ状に形成された成形体の縁をトリミングしてフランジ付き管の成形品を得ることができる。
【０１０６】
以上のように、本発明に係る繊維強化樹脂成形品の成形方法により、密封材内の強化繊維基材を皺なく配設して、短時間で効率よく成形作業を進めることができ、しかも成形品の外観および強度も良好なものとすることができる。
【実施例５】
【０１０７】
次に、本発明の実施例５に係る繊維強化樹脂成形品の成形方法および樹脂管の接合方法について、図面を参照しつつ説明する。図２０〜２５は、実施例５を説明するものであり、図２０は実施例５において得られる成形品を示す斜視図、図２１は用いる強化繊維基材（基材）の一例を示す平面図、図２２は図２１の基材を積層した状態を示す断面図、図２３は成形型の一例を示す斜視図、図２４は図２３に示した成形型を用いた一成形工程を模式的に示す説明図である。また、図２５は図２４の後の工程を断面により示す説明図である。
【０１０８】
なお、以下の説明において、前記実施例に示した構成部材と同種の部材及び材料については、重複する説明を省略して共通の符号より示すものとする。
【０１０９】
この実施例５においては、図２０に示すように、フランジ１０２と円筒体（１０ｂ、１０ｃ）とを一体に備える形状の成形品１００を形成する。成形品１００に成形にあたっては、２段階の成形手法を用いる。すなわち、まず、円筒体とフランジとが一体に成形された第１の成形品１０ａを、本実施例に係る繊維強化樹脂成形品の成形方法よって成形する。続いて、第１の成形品１０ａと本体管１０ｂとを、本実施例に係る樹脂管の接合方法によって接合一体化する。これによって、図２０に示す成形品が形成されている。
【０１１０】
第１の成形品１０ａは、主に成形品１００におけるフランジ１０２を構成するものとなる。第１の成形品１０ａの成形に際しては、円筒部１１およびフランジ部１２を有する実施例４と同様の形態の成形型１ａを用いる。
【０１１１】
成形型１ａに配設する強化繊維基材２は、図２１に示すように、第１の成形品１０ａ、ひいては成形品１００のフランジ１０２の大きさを考慮して、あらかじめ略円盤状に形成されている。例えば、図２１に示すように、フランジ１０２の大きさに対応する外形寸法の円形シート状基材２４を用いることができ、中央部が円形に切り取られて貫通孔２４１が形成されている。
【０１１２】
さらに、基材２４の貫通孔２４１の周囲には、複数本の切り込みが放射状に入れられて、複数の立上片２４２が形成されている。これにより、基材２４は、貫通孔２４１に成形型１ａの円筒部１１を挿通させると、これらの立上片２４２が円筒部１１の外周面に沿って立ち上がるようになっている。したがって、貫通孔２４１および立上片２４２の大きさは、成形型１ａの円筒部１１の外径に対応させて形成されている。
【０１１３】
このような形状の基材２４は、成形型１ａに配設する前に、複数枚をあらかじめ積層させて用意する。図２２に示すように、複数枚の基材２４は、貫通孔２４１の位置を揃えて積層させている。ただし、各基材２４における立上片２４２は、上下の他の基材２４と位置が重ならないように積層しておくことが好ましい。すなわち、複数枚の基材２４を積層する際には、基材２４を周方向に一定量だけ回転させて、下に積層されている基材２４に対して周方向にずらしつつ積層していく。これにより、立上片２４２が起立した際に、均一に積層された状態とすることが可能となり、成形品１０ａの強度確保に有効である。
【０１１４】
図２２のように基材２４を積層したならば、これらの基材２４を一体とした状態で、図２３に示す成形型１ａの円筒部１１に嵌め込む。積層された基材２４の立上片２４２は、切り込み部分で個別に起立し、成形型１ａの円筒部１１の外周面に沿って配設されるものとなる（図２４参照）。基材２４の嵌め込み作業性を考慮して、成形型１ａの円筒部１１が、略円錐形状あるいは円錐台形状とされていてもよい。
【０１１５】
次いで、図２４に示すように、成形型１ａの外周面に、密封材６を配設して気密に強化繊維基材２（積層した基材２４）を被覆する。密封材６は、この種の真空注入成形方法に一般的に用いられる気密な合成樹脂製のフィルム材（バッグフィルム）が好ましい。また、成形型１ａにおける円筒部１１の上部外周およびフランジ部１２の周縁部に、粘着材料やシールテープなどのシール材７を配設し、密封材６を成形型１ａの表面に固定して密封する。これにより、成形型１ａと密封材６との間を、気密かつ密閉された成形部として構成する。
【０１１６】
また、成形型１ａの上部には、図示しない減圧吸引口および減圧ラインを配設し、減圧源を接続する。さらに、注入樹脂の注入管を、成形型１ａのフランジ部１２に積層した強化繊維基材２に対して配設する。
【０１１７】
樹脂注入にあたっては、減圧源により密封材６の内側を減圧する。このとき、積層した基材２４に皺を生じていないことを確認する。所定の肉厚になっているかどうかも、密封材６の上から直接触れて測定し、確認することができる。また、これらの確認により、不具合があれば、作業を中断して修正することができる。
【０１１８】
次いで、真空吸引による減圧環境下で、注入管から樹脂を注入し、成形部内に拡散させる。この注入樹脂としては、例えば、低粘度系のビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂、ビスマレイミド樹脂などが好ましい。注入樹脂は、樹脂拡散媒体５を介して全体わたって均等に拡散され、不織布３、および強化繊維基材２に含浸する。
【０１１９】
実施例４と同様に、注入樹脂として、熱硬化性の材料を用いる場合には、加熱し、あるいは硬化剤を樹脂に加えておくことで硬化させ、所定の形状の成形品を得ることができる。熱可塑性の樹脂を用いる場合には、液化するまで加熱し、樹脂注入後、減圧状態を維持したまま成形型１ａの全体を冷却して固化し、強化繊維材料と含浸一体化させる。成形型１ａから固化した成形体を脱型した後は、円筒状およびフランジ状に形成された成形体の縁をトリミングすることで、第１の成形品１０ａを得る。
【０１２０】
続いて、図２５に示すように、円筒部１１とフランジ部１２とを有する成形型１ｂに対し、第１の成形品１０ａを円筒部１１から嵌め込んで、成形型１ｂのフランジ部１２上にセットする。第１の成形品１０ａの上端部には、内径および外形が略同一の本体管１０ｂが、成形型１ｂの円筒部１１から嵌め込まれて載置される。これにより、第１の成形品１０ａの上端面と、本体管１０ｂの下端面とが突き合わせられ、相互に当接する。
【０１２１】
このように第１の成形品１０ａと本体管１０ｂとを互いに当接させた状態で、成形型１ｂにセットした後、第１の成形品１０ａの上端面と、本体管１０ｂの下端面とを接合して一体化させる。そこで、本実施例に係る接合方法においては、突き合わせられた両端面を跨ぐように、強化繊維基材２を配設するとともに多層に積層して接合部１０ｃを成形する。
【０１２２】
強化繊維基材２には、実施例１において説明した外層基材２２と同様のものを用いることができ、強化繊維フィラメントを集束した繊維ストランドを引き揃えて形成したロービングを、横糸に用いて織物または不織布とされたシート状繊維基材である。また、強化繊維基材２の繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維などの強化繊維などが好ましい。
【０１２３】
まず、接合面１０３の外周に沿って内層基材２５を巻き、次いで、複数枚の外層基材２６を周方向に順に巻き付けて重ね張りする（図３、４参照）。外層基材２６は、第１の成形品１０ａおよび本体管１０ｂの接合部分の外径に応じて、規定する長さに裁断して矩形状に形成されている。例えば、外層基材２６は、成形品１０ａおよび本体管１０ｂの外周長を約２分割から６分割する長さに相当する大きさであることが好ましい。
【０１２４】
重ね張りされる各外層基材２６の周方向の一端側は、内層基材２５に接着して固定するとともに、周方向の他端側は内層基材２５に接着させずにおく。外層基材２２の巻き付け方は、図３に示したように、先に巻き付けた内層基材２５の外面に重ねて、複数枚の外層基材２６をそれぞれ周方向に配設する方法である。続いて配設する外層基材２６もこれと同様に、その周方向の一端側を内層基材２５に対して接着するとともに、他端側を接着させずに隣り合う他の外層基材２６の外面に重ね合わせるように配設する。
【０１２５】
外層基材２６は、周方向に一定量ずつ、その配設位置をずらしながら、順に積層される。外層基材２６を積層する際の、隣り合う他の外層基材２６との重ね代は、一枚の外層基材２６の長さの１／１０以上の長さを確保することが望ましい。また、この外層基材２６同士の重ね代が無く、端部同士が接する状態あるいは離間する状態となる配設位置は、外層基材２２による強度を得るには好ましくない。
【０１２６】
外層基材２６を積層して所定の肉厚を確保し、次いで積層した外層基材２６の外面に、伸縮性を有する不織布が重ねて巻き付けられ、定着される。不織布の外面には、離型布、樹脂拡散媒体が順に配設され、その外側に注入樹脂の注入管が配置される。この場合も、注入管は第１の成形品１０ａのフランジ端部近傍に配置することが好ましい。次いで、これらの強化繊維基材２、不織布、離型布、並びに樹脂拡散媒体、および注入管を配設した成形型１ｂを、密封材およびシール材で気密に被覆する。密封材で被覆した成形型１ｂには、内部の空気を吸引して減圧する減圧源が接続され、減圧していく。
【０１２７】
ここで、積層した強化繊維基材２（特に、外層基材２６）に皺が生じていないことを確認する。複数枚を重ね張りした状態の外層基材２６は、周方向の一端側がそれぞれ固定されているのみで、周方向の他端側が固定されていないので、密封材により密封して減圧されても、外層基材２６に皺を生じることが避けられ、外層基材２６の非接着の他端側へ皺を逃がすことができる。また、この際、強化繊維基材２が所定の肉厚になっているかどうかも直接触れて測定し、確認することができる。また、確認により不具合があれば、作業を中断して樹脂注入の前段階で修正することができる。
【０１２８】
次いで、注入管から樹脂を注入し、密封材の内側（成形部内）に拡散させ、強化繊維基材２に含浸一体化する。樹脂注入を終えると、成形部内の減圧状態を維持したまま注入樹脂を硬化させる。
【０１２９】
これにより、第１の成形品１０ａの上端面と、本体管１０ｂの下端面を突き合わせて接合部１０ｃを成形することができ、一体に接合される。したがって、図２０に示した形状の成形品１００を、短時間で効率よく成形することができる。また、かかる接合部分の外観および強度は良好なものとすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本発明は、繊維強化樹脂成形品として一定の品質を確保しつつ効率よく円筒状の成形品を得るのに利用することができ、また、樹脂管同士の接合部の接合にも好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１３１】
１、１ａ、１ｂ    成形型
２      強化繊維基材
２１、２５    内層基材
２２、２６    外層基材
２３、２４    基材
３      不織布
４      離型布
５      樹脂拡散媒体
６      密封材
７      シール材
８      減圧ライン
９      注入管
１０      樹脂管
１０１    接合部
１００  成形品
１０ａ  第１の成形品
１０ｂ  本体管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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