(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力容器と、
前記圧力容器内に設けられかつ内部に溶融された金属を収容する含浸槽と、
前記含浸槽の底部に複数設けられかつそれぞれが外部と含浸槽内とを互いに連通する入口シール部と、
前記圧力容器の上部に設けられかつ圧力容器内と外部とを互いに連通する出口シール部と、
これらのシール部間に設けられかつ前記含浸槽の内側と外側とを互いに連通するとともに前記入口シール部を通して前記含浸槽内に供給された複数の線状材を集束させて通す絞り部と、
前記圧力容器内に加圧された気体を供給する加圧気体供給手段と、を備え、
前記絞り部と出口シール部とが同一直線上に配置されているとともに、
複数の線状材を前記入口シール部それぞれを通して前記含浸槽内に供給して前記溶融された金属を含浸させ、
前記金属が含浸された複数の線状材を互いに集束させて前記絞り部に通した後、前記出口シール部を通して取り出すことにより、線状複合材料を形成することを特徴とする溶融含浸装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、線状及びワイヤー状の補強繊維と金属マトリックスとからなる線状複合材料を製造する溶融含浸装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
線状あるいはワイヤー状の複合材料（これらを併せて以下「線状複合材料」と云う）は、繊維状材、線状材、繊維状材束、あるいは線状材束（これらを併せて以下「線状材」と云う）などの芯材の機能を最大限に発揮させることができる形状であるため、つり具、建築材料から航空宇宙分野に至るまで幅広い用途で用いられている。
【０００３】
これら線状複合材料は、芯材として有機繊維や無機繊維などの繊維状束の材料、或いは金属線束などの線材状束の材料と、マトリックスとして樹脂や金属等とを用い、また、必要に応じ難燃性改良材、耐摩耗性改良材、あるいは顔料その他のフィラーを添加して形成される。
【０００４】
前述した線状複合材料は、例えば図５に示す押出機１００によって形成される。図５に例示された押出機１００は、複合材料の一種と云える電線の被覆などに用いられる。なお、図５（Ａ）は側面図、図５（Ｂ）は正面図である。
【０００５】
図５に例示された押出機１００は、装置本体１０１と、ホッパ１０２と、撹拌部１０３と、加熱部１０４と、ダイス１０５と、を備えている。装置本体１０１は、工場などのフロアなどに設置される。ホッパ１０２は装置本体１０１の上方からマトリックス用材料（通常は樹脂）が供給され、このマトリックス用材料を撹拌部１０３に供給する。
【０００６】
撹拌部１０３は、モータ１０６とスクリュー１０７とを備えている。モータ１０６は装置本体１０１に取付られている。スクリュー１０７は装置本体１０１に取付られている。スクリュー１０７はモータ１０６によって回転駆動される。撹拌部１０３は、ホッパ１０２から供給されたマトリックス用材料を、前記モータ１０６がスクリュー１０７を回転駆動することによって撹拌するとともに、ダイス１０５の後述する穴１０８の内周に供給する。
【０００７】
加熱部１０４は、撹拌部１０３によって撹拌されかつ前記ダイス１０５の穴１０８の内周に供給されるマトリックス用材料を加熱して溶融させる。ダイス１０５は、線状材１０９が通ることのできる穴１０８を備えている。ダイス１０５は、穴１０８の内周に撹拌部１０３によって撹拌されかつ加熱部１０４によって溶融されたマトリックス用材料が供給される。
【０００８】
前記押出機１００は、図５（Ｂ）に示すように、ダイス１０５の穴１０８内に線状材１０９を連続的に導入し、前記ホッパ１０２及び撹拌部１０３などを介して供給されるマトリックス用材料を前記穴１０８内で線状材１０９の表面に被覆して、線状複合材料１１０として連続的に取り出す。このとき、ダイス１０５によりマトリックス用材料が必要な量に規制される。
【０００９】
一方、炭素繊維（長繊維）やポリイミド長繊維等を芯材として用いる複合材料の場合には図６に模式的に示すようなディップ方式が知られている。このディップ方式では、溶融されたマトリックス用材料を収容する含浸槽１２１と、この含浸槽１２１内に回動自在に設けられたプーリ１２２と、を用いる。
【００１０】
そして、線状材１０９をプーリ１２２に掛け渡して、線状材１０９を含浸槽１２１内に収容されたマトリックス用材料に連続的に浸漬し、プーリ１２２を用いて方向転換して複合材料１１０として引き上げる方法である。
【００１１】
さらに、特開平６−１５８１９７号公報には、前述した線状複合材を形成するための溶融含浸装置が記載されている。この公報に記載された溶融含浸装置は、内部に溶融された金属などを収容する含浸槽と、この含浸槽の底部に複数設けられかつ前記含浸槽の内部と外部とを互いに連通する穴と、ノズルと、前記穴それぞれを通して含浸槽内に芯材としての線状材を供給する線状材供給手段と、を備えている。
【００１２】
前記公報に記載された溶融含浸装置は、前記線状材供給手段から前記穴それぞれを通して線状材を含浸槽内に供給して溶融された金属に含浸させ、前記ノズルを通して集束させた後、出口シール部を通して線状材を取り出して線状複合材料を形成する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
図５に例示された押出機１００及び図６に例示されたディップ方式を用いると、線状複合材料１１０を比較的太く形成する際には、線状材１０９にマトリックス用材料を確実に含浸させるために、線状材１０９を比較的長時間かけて前記ダイス１０５の穴１０８内を通したり、前記含浸槽１２１内のマトリックス用材料に浸漬させる必要が生じていた。このため、線状材１０９としてマトリックスとの接触により強度低下するものを用いると、前述した溶融されたマトリックス用材料の接触によって、線状材１０９が劣化する恐れがあった。
【００１４】
また、前述したように、比較的太い線状複合材料１１０を製造するためには、線状材１０９を比較的長時間かけて前記ダイス１０５の穴１０８内を通したり、前記含浸槽１２１内に浸漬させる必要が生じるため、前記線状複合材料１１０を製造する際にかかる作業時間が長時間化して、この線状複合材料１１０の生産効率が低下する傾向となっていた。したがって、比較的太い線状複合材料１１０を製造することは困難となる傾向であった。
【００１５】
さらに、図５に例示された押出機１００及び図６に例示されたディップ方式を用いて比較的太い線状複合材料１１０を形成すると、マトリックス用材料と線状材１０９との間の密着が不完全となって、内部にボイドが発生するなどの欠陥が発生しやすい。
【００１６】
また、前記公報に記載された溶融含浸装置を用いて、比較的太い線状複合材料１１０を形成すると、前記穴それぞれを通して含浸槽内に供給される線状材の相互間に、前記マトリックス材料が十分に行き渡らずに、内部にボイドが発生するなどの欠陥が発生しやすい。
【００１７】
したがって、本発明の目的は、線状材の劣化を防止できかつ内部にボイドが発生することを防止できるとともに、比較的太い線状複合材料を容易に製造することが可能な溶融含浸装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の溶融含浸装置は、圧力容器と、前記圧力容器内に設けられかつ内部に溶融された金属を収容する含浸槽と、前記含浸槽の底部に複数設けられかつそれぞれが外部と含浸槽内とを互いに連通する入口シール部と、前記圧力容器の上部に設けられかつ圧力容器内と外部とを互いに連通する出口シール部と、これらのシール部間に設けられかつ前記含浸槽の内側と外側とを互いに連通するとともに前記入口シール部を通して前記含浸槽内に供給された複数の線状材を集束させて通す絞り部と、前記圧力容器内に加圧された気体を供給する加圧気体供給手段と、を備え、前記絞り部と出口シール部とが同一直線上に配置されているとともに、複数の線状材を前記入口シール部１４それぞれを通して前記含浸槽内に供給して前記溶融された金属を含浸させ、前記金属が含浸された複数の線状材を互いに集束させて前記絞り部に通した後、前記出口シール部を通して取り出すことにより、線状複合材料を形成することを特徴としている。
【００１９】
本発明の溶融含浸装置によれば、入口シール部を含浸槽の底部に複数設け、線状材供給手段がそれぞれの入口シール部を通して含浸槽内に線状材を供給する。このため、一度に、前記入口シール部が設けられた数に応じて複数の線状材を含浸槽内に供給することができる。
【００２０】
また、前述したように、入口シール部を通して線状材が含浸槽内に供給される際には、加圧気体供給手段によって圧力容器内に加圧された気体が供給されて、前記含浸槽内は加圧された状態となっている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の第１の実施形態にかかる溶融含浸装置１を図１を参照して説明する。
溶融含浸装置１は、図１に示すように、圧力容器７と、含浸槽５と、加圧気体供給手段９と、線状材供給手段１０とを備えている。
【００２２】
圧力容器７は、内部に空間を有している。含浸槽５は、前記圧力容器７の内部に設けられている。含浸槽５は、内部に空間を有している。含浸槽５は、内部に溶融されたマトリックス用材料としての金属６を収容する。
【００２３】
前記マトリックス用材料としての金属６としては、加熱時に溶融し、冷却により固化するものであれば、適宜選択して用いることができる。例えば、銅、アルミニウム、鉄、錫、鉛、銀及びマグネシウムなどの金属、あるいはこれらの金属の二つ以上の金属を含んだ合金などであり、これらは溶融に必要な温度に加熱される。なお、含浸槽５には必要に応じて溶融された金属６を攪拌或いは循環などの手段を付属させることによりその組成を均一に保つようにしても良い。
【００２４】
前記金属６を溶融させるための加熱手段として、前記圧力容器７内に図示しない周知の電気炉を設けて良く、溶融含浸装置１外に前記金属６を溶融させる原料加熱槽を設けても良い。
【００２５】
加圧気体供給手段９は、ガス配管１１と、加圧バルブ１２と、加圧気体供給源としての加圧気体供給ボンベ１９などを備えている。ガス配管１１は、加圧気体供給ボンベ１９と接続しているとともに、前記圧力容器７内に開口している。
【００２６】
ガス配管１１は、前記加圧気体供給ボンベ１９から供給される気体を圧力容器７内に供給する。加圧バルブ１２は、ガス配管１１を通して圧力容器７内に気体を供給したり、この気体の供給を停止したりすることが切替可能となっている。
【００２７】
加圧気体供給ボンベ１９は、加圧した気体を圧力容器７内に連続的して供給可能となっている。また、この加圧気体供給ボンベ１９が供給する加圧された気体として、例えば、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス、空気などを用いる。
【００２８】
なお、マトリックス用材料としての金属６は、含浸槽５内では溶融しているため、空気中の酸素などと反応し不都合が生じるおそれがある場合には、加圧気体供給ボンベ１９が供給する加圧された気体としてアルゴンガスなどの希ガス、或いは窒素など、溶融した金属６と反応しないいわゆる不活性ガスを用いるのが望ましい。また、加圧気体供給ボンベ１９の代わりに加圧気体供給源として例えば圧縮ポンプなどを用いても良い。
【００２９】
線状材供給手段１０は、装置１の下方に設けられた供給ボビン２０と分線盤２１と複数のプーリ１３と装置１の上方に設けられた巻き取りボビン２２などを備えている。供給ボビン２０は、複数の繊維を束ねて形成された線状材４が巻き付けられている。供給ボビン２０は、前記線状材４を分線盤２１に向かって供給する。
【００３０】
分線盤２１は、供給ボビン２０から供給された線状材４を、それぞれ複数の繊維の束によって構成された複数の線状材４ａ，４ｂ，４ｃに分けて、それぞれのプーリ１３に供給可能となっている。
【００３１】
プーリ１３は、装置１の下方に設けられかつそれぞれ回動自在に設けられている。プーリ１３は、後述する入口シール部１４と同数設けられている。プーリ１３には、線状材４ａ，４ｂ，４ｃがそれぞれ掛け渡される。プーリ１３は、前記分線盤２１などを介して供給された線状材４ａ，４ｂ，４ｃそれぞれの向きを変えて後述する入口シール部１４それぞれに導く。
【００３２】
巻き取りボビン２２は、例えば、図示しない駆動装置としてのモータなどの出力軸が接続しており、前記モータの回転駆動力によって回転させる。巻き取りボビン２２は、前記モータの回転駆動力によって回転させることによって、後述するように線状材４ａ，４ｂ，４ｃが金属６に含浸されて形成されかつ後述する出口シール部１５を通って装置１外に排出された線状複合材料３を巻き取る。
【００３３】
このように、線状材供給手段１０は、例えば、前記巻き取りボビン２２を回転させることによって、線状材４ａ，４ｂ，４ｃを入口シール部１４を通して前記含浸槽５内に連続的に供給可能となっている。
【００３４】
なお、前述した線状材４，４ａ，４ｂ，４ｃは、線状複合材料３の芯材（補強材）をなし、これらの線状材４，４ａ，４ｂ，４ｃを構成する繊維としては、黒鉛繊維、炭素繊維、炭化ケイ素繊維、シリカ繊維、ボロン繊維及びアルミナ繊維などの無機繊維（セラミックス繊維）、ポリイミド、ナイロン、ポリエステルなどの合成繊維、その他、必要に応じレーヨン、綿糸などの化学繊維や天然繊維、或いは、ステンレス、銅、スチールなどの金属繊維を用いることができる。
【００３５】
なお、線状材４ａ，４ｂ，４ｃを構成する繊維としては、前記金属６ａ，６ｂ，６ｃの溶融温度において、分解、溶融、劣化などの変化を生じないような材質を選択する必要がある。さらに、前記線状材４ａ，４ｂ，４ｃを構成する繊維としては、引張強度、曲げ強度、屈曲特性、耐摩耗性など機械的な改善効果をもたらす材料のみならずを指すものではなく、電気的特性、電磁的特性、熱的特性（熱伝導性等）などさまざまな特性を改良するものをその用途に併せて選択するのが望ましい。
【００３６】
また、溶融含浸装置１は、含浸槽５の底部に複数設けられた入口シール部１４と、前記圧力容器７の上部に設けられた出口シール部１５と、前記シール部１４，１５間に設けられた絞り部１６と、を備えている。
【００３７】
入口シール部１４は、それぞれ、圧力容器７を貫通して形成されているとともに、この圧力容器７を通して外部と含浸槽５の内部とを互いに連通したオリフィス状に形成されている。入口シール部１４は、それぞれ、鉛直方向に沿って前記圧力容器７及び含浸槽５を貫通している。図示例において、入口シール部１４は３つ設けられている。
【００３８】
それぞれの入口シール部１４は、内径が、前記分線盤２１によって分けられて形成された線状材４ａ，４ｂ，４ｃの外径とほぼ同じか若干太く形成されている。
【００３９】
出口シール部１５は、圧力容器７を貫通して、この圧力容器７の外部と内部とを互いに連通するオリフィス状に形成されている。出口シール部１５は、絞り部１６を通って形成された線状複合材料３が内側を通る。出口シール部１５は、その内径が、前記線状複合材料３の外径とほぼ等しいか若干太く形成されている。
【００４０】
前記絞り部１６は、前記含浸槽５の上部に設けられかつこの含浸槽５の内部と外部とを互いに連通している。絞り部１６は、含浸槽５内に収容される溶融された金属６の液面の高さとほぼ等しい位置に配されている。絞り部１６としては、比較的長い構造のダイスが用いられる。
【００４１】
絞り部１６は、その内側に前記入口シール部１４を通して含浸槽５内に供給された線状材４ａ，４ｂ，４ｃが集束されて通される。前記含浸槽５の金属６が含浸して形成される線状複合材料３の太さはこの絞り部１６により規制されると同時に、含浸槽５が加圧気体供給手段９によって加圧された圧力容器７内に設けられていることと相俟って、内部にボイドが発生することが防止される。
【００４２】
また、前記絞り部１６と出口シール部１５とは、互いに同一線上に位置している。すなわちこのような位置に絞り部１６などが設けられていることによって、製品の線状複合材料３における芯材としての線状材４を構成する繊維の偏りが生じず、かつ、線状材４が繊維材束などの繊細なものであってもこれを傷めることなく理想的な性能の線状複合材料３を形成することができる。
【００４３】
前記入口シール部１４及び出口シール部１５としては、いわゆるオリフィスシール、また、いわゆるラビリンスシールなど一般に用いられるシール方法を応用することができるが、本発明の趣旨から、線状材４ａ，４ｂ，４ｃを曲げるようなシール方法は望ましくなく、通常、オリフィスシールを用いる。
【００４４】
また、入口シール部１４は含浸槽５の底部に設けられているが、実際の運転時には入口シール部１４からは線状材４ａ，４ｂ，４ｃが適当な速度で連続的に供給されるので、上記のようにオリフィス形状であっても含浸槽５内に収容された金属６の入口シール部１４からの漏出を防止できる。
【００４５】
一方、出口シール部１５は細径のオリフィスシールとなっているのでこの部分からの含浸槽５及び圧力容器７の内部の気体の漏出は少なく、かつ、加圧気体供給手段９から供給される気体の量が充分多いため内部の圧力は保持される。
【００４６】
また、前記含浸槽５内には、複数のプーリ２３が設けられている。プーリ２３は、入口シール部１４を通って含浸槽５内に供給された線状材４ａ，４ｂ，４ｃの向きを変えて前記絞り部１６に導くために用いられる。図示例において、プーリ２３は、前記線状材４ａ，４ｃを前記絞り部１６に導く。
【００４７】
前述した構成の溶融含浸装置１を用いて、線状複合材料３を形成する際には、まず、線状材４ａ，４ｂ，４ｃを線状材供給手段１０のプーリ１３により上方に向きを変え、入口シール部１４から含浸槽５内の溶融された金属６に連続的に導入する。
【００４８】
線状材４ａ，４ｃがプーリ２３によって向きを変更され、前記線状材４ａ，４ｂ，４ｃを前記含浸槽５内で集束して、絞り部１６で適正なマトリックス含有量と所望の太さとなるよう制御した後、出口シール部１５より溶融含浸装置１の外部へと連続的に取り出して巻き取りボビン２２に巻き取る。
【００４９】
そして、前記線状材４と前記金属６が固化して形成されたマトリックスとを備えた線状複合材料３が得られる。
【００５０】
本実施形態の溶融含浸装置１によれば、含浸槽５の底部に入口シール部１４を複数設けているため、一度に、前記入口シール部１４が設けられた数に応じて複数の線状材４ａ，４ｂ，４ｃを含浸槽５内に供給することができる。
【００５１】
したがって、前記線状材４ａ，４ｂ，４ｃが溶融された金属６にさらされる時間が抑制されることとなって、線状材４ａ，４ｂ，４ｃを構成する繊維の劣化が抑制されるとともに、比較的太い線状複合材料３を容易に形成することができる。
【００５２】
また、前述したように、入口シール部１４を通して線状材４ａ，４ｂ，４ｃが含浸槽５内に供給される際には、加圧気体供給手段９によって圧力容器７内に加圧された気体が供給されて、前記含浸槽５内も加圧された状態となっている。
【００５３】
このため、線状材４ａ，４ｂ，４ｃが含浸槽５内の金属６に含浸されて集束される間に、互いに集束された線状材４ａ，４ｂ，４ｃの周囲からこれらの線状材４ａ，４ｂ，４ｃを構成する繊維を互いに近づける方向に圧力が作用する。
【００５４】
したがって、互いに収束された線状材４ａ，４ｂ，４ｃを構成する繊維の相互間に確実に金属６が行き渡ることとなって、線状複合材料３の内部にボイドが生じることを防止できる。
【００５５】
また、比較的太い線状複合材料３を形成する際にも、線状材４を分線盤２１で線状材４ａ，４ｂ，４ｃに分けて金属６に含浸させるので、それぞれの線状材４ａ，４ｂ，４ｃを構成する繊維の相互間に金属６が行き渡り易くなっている。したがって、線状複合材料３の内部にボイドが生じることをより一層防止できる。
【００５６】
また、溶融含浸装置１は、入口シール部１４と出口シール部１５との間に絞り部１６を設けている。この絞り部１６は含浸槽５の天井より低い位置に設けられている。形成される線状複合材料３の太さはこの絞り部１６により規制されると同時に、圧力容器７内が加圧気体供給手段９によって加圧されることと相俟って、線状複合材料３の内部にボイドが発生することを防止される。
【００５７】
さらに、同時に、線状材４を構成する繊維と金属６との接触を促進して含浸を完全なものとし、かつ、そのときの生産速度（含浸槽５に供給される線状材４ａ，４ｂ，４ｃの速度）を早くすることが可能であり、生産性が向上する。
【００５８】
また、前記絞り部１６と出口シール部１５とは、互いに同一線上に配されている。このため、形成される線状複合材料３における線状材４を構成する繊維の偏りを防止し、かつ、線状材４が繊維材束などの繊細なものであってもこれを傷めることなく理想的な性能の線状複合材料３を形成することができる。
【００５９】
したがって、本実施形態の溶融含浸装置１を用いると、金属６の含有量が最適で、かつボイドなどの欠陥のない優れた線状複合材料３を得ることができる。
【００６０】
次に、図２を参照して本発明の第２の実施形態にかかる溶融含浸装置１を説明する。なお、前述した第１の実施形態と同一構成部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００６１】
本実施形態の溶融含浸装置１は、線状材供給手段１０が、前記入口シール部１４及びプーリ１３それぞれに対応させて、複数の供給ボビン２０ａ，２０ｂ，２０ｃを備えている。
【００６２】
これらの供給ボビン２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、複数の繊維を束ねて形成された線状材４ａ，４ｂ，４ｃが巻き付けられている。線状材４ａ，４ｂ，４ｃは、それぞれプーリ１３によって向きを変えられ、前記入口シール部１４それぞれを通して含浸槽５内に導かれる。
【００６３】
本実施形態の溶融含浸装置１によれば、前記第１の実施形態と同様に、複数設けられた入口シール部１４それぞれを通して含浸槽内に線状材４ａ，４ｂ，４ｃを供給するため、これらの線状材４ａ，４ｂ，４ｃそれぞれを構成する繊維が溶融された金属６にさらされる時間が抑制されることとなって線状材４ａ，４ｂ，４ｃの劣化が抑制されるとともに、比較的太い線状複合材料３を容易に形成することができる。
【００６４】
また、前述したように、加圧気体供給手段９によって圧力容器７内に加圧された気体が供給されて、前記含浸槽５内は加圧された状態となっているので、互いに収束された線状材４ａ，４ｂ，４ｃを構成する繊維の相互間に確実に金属６が行き渡ることとなって、線状複合材料３の内部にボイドが生じることを防止できる。
【００６５】
さらに、比較的太い線状複合材料３を形成する際にも、線状材４ａ，４ｂ，４ｃそれぞれが金属６に含浸させるので、線状複合材料３の内部にボイドが生じることをより一層防止できる。
【００６６】
次に、図３を参照して本発明の第３の実施形態にかかる溶融含浸装置１を説明する。なお、前述した第１の実施形態と同一構成部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００６７】
本実施形態の溶融含浸装置１は、線状材供給手段１０の入口シール部１４が、それぞれ、前記プーリ１３から前記絞り部１６に向かう方向に沿って含浸槽５の底部を貫通している。
【００６８】
このため、本実施形態の溶融含浸装置１は、含浸槽５内に前述したプーリ２３を設けることなく、線状材４ａ，４ｂ，４ｃをそれぞれ絞り部１６に向かって導く。また、本実施形態の溶融含浸装置１は、絞り部１６は、含浸槽５の内部から外部に向かうにしたがって、その内径が徐々に小さくなるように形成されている。
【００６９】
本実施形態の溶融含浸装置１によれば、前記第１の実施形態及び第２の実施形態と同様に、線状材４ａ，４ｂ，４ｃを構成する繊維の劣化を抑制できるとともに、ボイドの発生を防止できかつ比較的太い線状複合材料３を容易に製造することができる。
【００７０】
次に、図４を参照して本発明の第４の実施形態にかかる溶融含浸装置１を説明する。なお、前述した第２の実施形態と同一構成部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００７１】
本実施形態の溶融含浸装置１は、線状材供給手段１０の入口シール部１４が、それぞれ、前記プーリ１３から前記絞り部１６に向かう方向に沿って含浸槽５の底部を貫通している。
【００７２】
このため、本実施形態の溶融含浸装置１は、含浸槽５内に前述したプーリ２３を設けることなく、線状材４ａ，４ｂ，４ｃをそれぞれ絞り部１６に向かって導く。また、本実施形態の溶融含浸装置１は、絞り部１６は、含浸槽５の内部から外部に向かうにしたがって、その内径が徐々に小さくなるように形成されている。
【００７３】
本実施形態の溶融含浸装置１によれば、前記第１の実施形態及び第２の実施形態と同様に、線状材４ａ，４ｂ，４ｃを構成する繊維の劣化を抑制できるとともに、ボイドの発生を防止できかつ比較的太い線状複合材料３を容易に製造することができる。
【００７４】
さらに、前述した第１ないし第４の実施形態では、入口シール部１４及びプーリ１３を３つ備えた溶融含浸装置１を示しているが、３つにこだわることなく製造する線状複合材料３の外径などの仕様に応じて、前記入口シール部１４の数を複数であれば適宜増やしたり減らしたりしても良いことは勿論である。
【００７５】
また、本発明によれば、線状材４ａ，４ｂ，４ｃを構成する繊維の相互間まで確実に金属６が浸入できるため、前述した線状材４ａ，４ｂ，４ｃを形成する繊維を互に撚ってあるいは編んで、撚糸状や組み紐状にしたものも用いることができる。
【００７６】
なお、前述した第１ないし第４の実施形態で示された溶融含浸装置１を用いて得られる線状複合材料３において、前述したようにマトリックス用材料として金属６を用いかつ線状材４，４ａ，４ｂ，４ｃを構成する繊維がセラミックス繊維、炭素繊維などの特に高強度の繊維であるとき、電線用撚線導体の中心線として用いれば、その電線を高強度でかつ軽量なものとすることができる。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれは、含浸槽の底部に複数設けられた入口シール部それぞれを通して含浸槽内に線状材を供給するため、一度に、前記入口シール部の数に応じて複数の線状材を含浸槽内に供給することができる。したがって、前記線状材が溶融された金属にさらされる時間が抑制されることとなって線状材の劣化が抑制されるとともに、比較的太い線状複合材料を容易に形成することができる。
【００７８】
また、前述したように、入口シール部を通して線状材が含浸槽内に供給される際には、加圧気体供給手段によって圧力容器内に加圧された気体が供給されて、前記含浸槽内は加圧された状態となっている。
【００７９】
このため、線状材が含浸槽内の金属に含浸されて集束される間に、互いに集束された線状材の周囲からこれらの線状材を互いに近づける方向に圧力が作用する。したがって、互いに集束された線状材を構成する繊維の相互間に確実に金属が行き渡ることとなって、線状複合材料の内部にボイドが生じることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る溶融含浸装置の構成を示す模式図である。
【図２】この発明の第２の実施形態に係る溶融含浸装置の構成を示す模式図である。
【図３】この発明の第３の実施形態に係る溶融含浸装置の構成を示す模式図である。
【図４】この発明の第４の実施形態に係る溶融含浸装置の構成を示す模式図である。
【図５】（Ａ）は、従来の電線製造などに用いられる押出機の側面図である。
（Ｂ）は、図５（Ａ）に示された押出機の正面図である。
【図６】従来の複合材料の製造方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１  溶融含浸装置
３  線状複合材料
４ａ  線状材
４ｂ  線状材
４ｃ  線状材
５  含浸槽
６  溶融された金属
７  圧力容器
９  加圧気体供給手段
１４  入口シール部
１５  出口シール部
１６  絞り部
【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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