(57)【要約】【課題】繊維強化部の端部における割れの発生を効果的に抑制することが可能な繊維強化樹脂成形品およびその製造方法、製造装置を提供する。【解決手段】繊維強化樹脂成形品３０は、筒状の分岐管１０と、繊維強化シート２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄと、端面２５とを備えている。分岐管１０は、熱可塑性樹脂によって形成されている。繊維強化シート２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄは、分岐管１０の外表面１３ａ，１３ｂを覆うように配置されており、熱硬化性樹脂と熱硬化性樹脂内に配置された強化繊維とを含む。端面２５は、分岐管１０を覆うように配置された繊維強化シート２１ａにおける端部に設けられており、分岐管１０の外表面１３ａに対して３０度以上１１０度以下の角度になるように配置されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂によって形成された筒状の樹脂管と、
前記樹脂管の外表面を覆うように配置されており、熱硬化性樹脂と前記熱硬化性樹脂内に配置された強化繊維とを含む繊維強化部と、
前記樹脂管を覆うように配置された前記繊維強化部における端部に設けられており、前記樹脂管の外表面に対して３０度以上１１０度以下の角度になるように配置された端面と、
を備えている繊維強化樹脂成形品。
【請求項２】
前記樹脂管は、分岐形状または略Ｌ字状の形状を有している、
請求項１に記載の繊維強化樹脂成形品。
【請求項３】
請求項１または２に記載の繊維強化樹脂成形品を製造する方法であって、
前記樹脂管の外表面に前記繊維強化部の基材となる繊維強化シートが配置される際に、その端部となる付近に前記樹脂管に巻回される補助部材を配置する土手配置工程と、
前記樹脂管の外表面上に前記繊維強化シートを配置する配置工程と、
前記配置工程において前記外表面上に配置された前記繊維強化シートと前記補助部材とを密封する密封工程と、
前記密封工程で密封された前記繊維強化シートおよび前記補助部材を含む空間を減圧する減圧工程と、
前記減圧工程で減圧された前記空間にマトリックス樹脂を導入するとともに、前記補助部材によって前記マトリックス樹脂が堰き止められる導入工程と、
前記導入工程で前記空間に導入された前記マトリックス樹脂を硬化させ、前記繊維強化部の前記端面を形成する硬化工程と、
を備えている繊維強化樹脂成形品の製造方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載の繊維強化樹脂成形品を製造する製造装置であって、
前記樹脂管の外表面における前記繊維強化部の基材となる繊維強化シートの端部付近において前記樹脂管に巻回される補助部材と、
前記外表面上に配置された前記繊維強化シートと前記補助部材とを密封する気密性フィルムと、
前記気密性フィルムによって密封された前記繊維強化シートおよび前記補助部材を含む空間を減圧する減圧装置と、
前記減圧装置によって減圧された前記空間にマトリックス樹脂を導入する樹脂導入装置と、
前記樹脂導入装置によって前記空間に導入された前記マトリックス樹脂を硬化させ、前記補助部材によって前記マトリックス樹脂が堰き止められた部分に前記繊維強化部の前記端面を形成する硬化装置と、
を備えている繊維強化樹脂成形品の製造装置。
【請求項５】
前記補助部材は、中実構造を有している、
請求項４に記載の繊維強化樹脂成形品の製造装置。
【請求項６】
前記補助部材は、前記マトリックス樹脂と反応しない材料によって形成されている、
請求項４または５に記載の繊維強化樹脂成形品の製造装置。
【請求項７】
前記補助部材は、ゴム、ウレタン、シリコンのうちいずれか１つを用いて形成されている、
請求項４から６のいずれか１項に記載の繊維強化樹脂成形品の製造装置。
【請求項８】
前記補助部材は、前記樹脂管の外表面からの高さが、１．０ｍｍ以上２０．０ｍｍ以下になるように形成されている、
請求項４から７のいずれか１項に記載の繊維強化樹脂成形品の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化樹脂成形品およびその製造方法、製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維強化樹脂成形品は、軽量かつ高強度という特性を有していることから、各種分野において広く使用されている。そして、繊維強化樹脂成形品の製造方法として、環境への配慮に優れたインフュージョン成形が用いられている。
例えば、特許文献１には、繊維強化基材を樹脂管に被覆させた状態で未硬化樹脂を供給して硬化させるインフュージョン成形において、シワの発生がなく、外観良好で、強度を保持させた円筒状部材の接合方法および円筒状成形体の成形方法について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−７９２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の円筒状成形体の成形方法では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示された方法では、例えば、一般的な２軸ガラス基材（ロービングクロス）を繊維強化基材として用いた場合には、３軸のうちの１軸方向にガラス繊維等の繊維基材がないため、繊維強化基材の端部がテーパ状の薄肉形状になりやすい。
【０００５】
この場合、繊維強化樹脂成形品として使用されると、薄肉のテーパ状の端部から割れが生じやすくなり、補強部分の強度が低下してしまうおそれがある。
また、繊維強化基材の端部を直角になるように切削する方法もあるが、この場合は繊維強化基材だけでなくその下層の樹脂管まで切削してしまうおそれがある。
本発明の課題は、繊維強化部の端部における割れの発生を効果的に抑制することが可能な繊維強化樹脂成形品およびその製造方法、製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明に係る繊維強化樹脂成形品は、筒状の樹脂管と、繊維強化部と、端面と、を備えている。筒状の樹脂管は、熱可塑性樹脂によって形成されている。繊維強化部は、樹脂管の外表面を覆うように配置されており、熱硬化性樹脂と熱硬化性樹脂内に配置された強化繊維とを含む。端面は、樹脂管を覆うように配置された繊維強化部における端部に設けられており、樹脂管の外表面に対して３０度以上、１１０度以下の角度になるように配置されている。
【０００７】
ここでは、筒状の樹脂管の外表面を繊維強化部によって覆うことで補強された繊維強化樹脂成形品において、樹脂管の外表面に対して繊維強化部の端面が所定の角度（３０度以上、１１０度以下）になるように配置されている。
ここで、上記角度の端面は、例えば、繊維強化樹脂成形品の製造工程において、樹脂管の周囲に巻回される部材によって、未硬化状態の熱硬化性樹脂を堰き止めて硬化させることで形成される。
これにより、繊維強化部の端部において、薄肉化することなく、十分な厚みを確保することができる。
よって、繊維強化部の端部における割れの発生を効果的に抑制することができるため、繊維強化部によって補強された部分の強度低下を効果的に防止することができる。
【０００８】
第２の発明に係る繊維強化樹脂成形品は、第１の発明に係る繊維強化樹脂成形品であって、樹脂管は、分岐形状または略Ｌ字状の形状を有している。
ここでは、繊維強化部によって補強される樹脂管として、分岐形状あるいは略Ｌ字状の樹脂管を用いている。
これにより、単純な形状の樹脂管だけでなく、補強すべき連結部分を含む分岐形状や略Ｌ字状の樹脂管を用いて、繊維強化部の端部に割れが生じにくい繊維強化樹脂成形品を得ることができる。
【０００９】
第３の発明に係る繊維強化樹脂成形品の製造方法は、第１または第２の発明に係る繊維強化樹脂成形品の製造方法であって、土手配置工程と、配置工程と、密封工程と、減圧工程と、導入工程と、硬化工程と、を備えている。土手配置工程は、樹脂管の外表面に繊維強化部の基材となる繊維強化シートが配置される際にその端部となる付近に、樹脂管に巻回される補助部材を配置する。配置工程は、樹脂管の外表面上に繊維強化シートを配置する。密封工程は、配置工程において外表面上に配置された繊維強化シートと補助部材とを密封する。減圧工程は、密封工程で密封された繊維強化シートおよび補助部材を含む空間を減圧する。導入工程は、減圧工程で減圧された空間にマトリックス樹脂を導入するとともに、補助部材によってマトリックス樹脂が堰き止められる。硬化工程は、導入工程で空間に導入されたマトリックス樹脂を硬化させ、繊維強化部の端面を形成する。
【００１０】
ここでは、いわゆるインフュージョン成形によって繊維強化樹脂成形品を製造する方法において、マトリックス樹脂を導入する前に樹脂管の周囲に補助部材を巻回し、導入工程において未硬化状態のマトリックス樹脂を堰き止める。そして、補助部材によって堰き止められたマトリックス樹脂を硬化させて、樹脂管の外表面に対する繊維強化部の端面の角度が所定の範囲になるように、繊維強化部の端面を形成する。
【００１１】
ここで、上記端面の角度の範囲は、上述したように、３０度以上、１１０度以下である。
これにより、導入工程において導入された未硬化状態のマトリックス樹脂が、補助部材によって堰き止められ、その状態のまま硬化工程において硬化するため、繊維強化部の端部においてテーパ状に広がって薄肉化することを抑制することができる。
この結果、樹脂管の外表面を覆うように配置される繊維強化部の端部から割れが生じにくい繊維強化樹脂成形品を製造することができる。
【００１２】
第４の発明に係る繊維強化樹脂成形品の製造装置は、第１または第２の発明に係る繊維強化樹脂成形品を製造する製造装置であって、補助部材と、気密性フィルムと、減圧装置と、樹脂導入装置と、硬化装置と、を備えている。補助部材は、樹脂管の外表面における繊維強化部の基材となる繊維強化シートの端部付近において樹脂管に巻回される。気密性フィルムは、外表面上に配置された繊維強化シートと補助部材とを密封する。減圧装置は、気密性フィルムによって密封された繊維強化シートおよび補助部材を含む空間を減圧する。樹脂導入装置は、減圧装置によって減圧された空間にマトリックス樹脂を導入する。硬化装置は、樹脂導入装置によって空間に導入されたマトリックス樹脂を硬化させ、補助部材によってマトリックス樹脂が堰き止められた部分に繊維強化部の端面を形成する。
【００１３】
ここでは、いわゆるインフュージョン成形によって繊維強化樹脂成形品を製造する製造装置において、マトリックス樹脂を導入する前に樹脂管の周囲に補助部材を巻回し、導入工程において未硬化状態のマトリックス樹脂を堰き止める。そして、補助部材によって堰き止められたマトリックス樹脂を硬化させて、樹脂管の外表面に対する繊維強化部の端面の角度が所定の範囲になるように、繊維強化部の端面を形成する。
【００１４】
ここで、上記端面の角度の範囲は、上述したように、３０度以上、１１０度以下である。
これにより、樹脂導入装置によって導入された未硬化状態のマトリックス樹脂が、補助部材によって堰き止められ、その状態のまま硬化装置によって硬化させられるため、繊維強化部の端部においてテーパ状に広がって薄肉化することを抑制することができる。
この結果、樹脂管の外表面を覆うように配置される繊維強化部の端部から割れが生じにくい繊維強化樹脂成形品を製造することができる。
【００１５】
第５の発明に係る繊維強化樹脂成形品の製造装置は、第４の発明に係る繊維強化樹脂成形品の製造装置であって、補助部材は、中実構造を有している。
ここでは、繊維強化部の端面を所定の角度範囲とするために用いられる補助部材が、内部が詰まった中実構造を有している。
【００１６】
これにより、上述したインフュージョン成形において、繊維強化シートと補助部材とが配置された空間内を減圧した場合でも、補助部材が気密性フィルムによってつぶれしまうことを抑制することができる。
よって、減圧状態においても補助部材が必要な高さを維持することができるため、その後の工程において導入されるマトリックス樹脂が薄肉化された状態で硬化してしまうことを防止することができる。
【００１７】
第６の発明に係る繊維強化樹脂成形品の製造装置は、第４または第５の発明に係る繊維強化樹脂成形品の製造装置であって、補助部材は、マトリックス樹脂と反応しない材料によって形成されている。
ここでは、上記補助部材が、樹脂導入装置によって導入される未硬化状態のマトリックス樹脂と化学的に反応しない材料によって形成されている。
【００１８】
ここで、補助部材の材質としては、例えば、熱硬化性樹脂によって形成される樹脂管と反応しないゴム等を用いることができる。
これにより、マトリックス樹脂を導入して硬化させる際に、マトリックス樹脂が補助部材と反応して、上記所定の角度の端面が形成されにくくなることを抑制することができる。
【００１９】
第７の発明に係る繊維強化樹脂成形品の製造装置は、第４から第６の発明のいずれか１つに係る繊維強化樹脂成形品の製造装置であって、補助部材は、ゴム、ウレタン、シリコンのうちいずれか１つを用いて形成されている。
ここでは、上記補助部材が、例えば、ゴム、ウレタン、シリコン等の弾性を有する材料によって形成される。
これにより、補助部材を樹脂管の外表面に巻回しやすくなるとともに、マトリックス樹脂に悪影響を及ぼすことのない材質の補助部材を用いて、所定の角度で繊維強化樹脂の端面を形成することができる。
【００２０】
第８の発明に係る繊維強化樹脂成形品の製造装置は、第４から第７の発明のいずれか１つに係る繊維強化樹脂成形品の製造装置であって、補助部材は、樹脂管の外表面からの高さが、１．０ｍｍ以上２０．０ｍｍ以下になるように形成されている。
【００２１】
ここでは、樹脂管の外表面に巻回される補助部材の高さが所定の範囲内になるように形成されている。
ここで、補助部材の高さが所定の範囲よりも高い場合には、インフュージョン成形時にマトリックス樹脂の流動性を阻害して繊維強化シートへの含浸不良の要因となるおそれがある。
【００２２】
一方、補助部材の高さが所定の範囲よりも低い場合には、インフュージョン成形時にマトリックス樹脂も薄く広がってしまい、繊維強化部の端部がテーパ状の薄肉になりやすい。
これにより、上記範囲になるように形成された補助部材を用いることで、マトリックス樹脂の流動性を阻害することなく、かつ繊維強化部の端部が薄肉化されることを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る繊維強化樹脂成形品によれば、繊維強化部の端部における割れの発生を効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る繊維強化樹脂成形品のベース部分となる主管と枝管とを含む樹脂管の構成を示す斜視図。
【図２】図１の樹脂管に繊維強化シートが巻回される際の状態を示す斜視図。
【図３】図２に示す樹脂管に巻回された繊維強化シートの重なり状態を示す斜視図。
【図４】（ａ）は、図１の樹脂管に繊維強化シートが巻回された状態における重なり部を示す平面図。（ｂ）は、その側面図。
【図５】図４（ｂ）のＡ部分の拡大図。
【図６】図４（ａ）等に示す繊維強化樹脂成形品を製造するためのインフュージョン成形機の構成を示す平面図。
【図７】図４（ａ）等に示す繊維強化樹脂成形品の製造時に、樹脂管の外表面に補助部材を配置した状態を示す平面図。
【図８】図４（ａ）等に示す繊維強化樹脂成形品の製造方法の流れを示すフローチャート。
【図９】本発明の他の実施形態に係る繊維強化樹脂成形品のベースとなる略Ｌ字状の樹脂管の構成を示す斜視図。
【図１０】本発明のさらに他の実施形態に係る繊維強化樹脂成形品の端面を形成するための補助部材の形状を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の一実施形態に係る繊維強化樹脂成形品３０およびその製造方法、製造装置について、図１〜図８を用いて説明すれば以下の通りである。
（繊維強化樹脂成形品３０）
本実施形態に係る繊維強化樹脂成形品３０は、図１に示す分岐管１０の外表面の一部を、図２に示す繊維強化シート２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄ（繊維強化部２１，２２の基材）に樹脂を含浸させた状態で覆うようて固定されており、継手として使用される。
【００２６】
分岐管１０は、図１に示すように、平面視において略Ｔ字形状を有する樹脂製の配管であって、繊維強化樹脂成形品３０のベース部分を構成する。
なお、分岐管１０の詳細な構成については、後段にて詳述する。
繊維強化部２１，２２は、図２に示すように、分岐管１０における分岐部分を補強するために設けられている。そして、繊維強化部２１，２２は、それぞれ４枚の繊維強化シート２１ａ〜２１ｄ、繊維強化シート２２ａ〜２２ｄに後述するマトリックス樹脂を含浸させた状態で硬化させることによって形成されている。
なお、繊維強化部２１，２２の詳細な構成については、後段にて詳述する。
【００２７】
（分岐管１０）
分岐管１０は、例えば、３００ｍｍ〜１５００ｍｍの直径を有する円筒状の樹脂管であって、図１に示すように、円筒状の主管１１と、円筒状の枝管１２とを有している。
なお、分岐管１０の材質は、樹脂であれば特に限定されるものではなく、例えば、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレンなど）およびポリ塩化ビニルなどの熱可塑性樹脂を用いることができる。
【００２８】
主管１１は、分岐管１０において主管部分として機能する部分であって、図１中において略水平方向に沿って配置されており、軸心Ｘ１を有している。
枝管１２は、主管１１の長手方向における略中央部分から分岐するように形成された支管部分であって、図１中において略鉛直方向に沿って配置されており、軸心Ｘ２を有している。
【００２９】
ここで、図１に示すように、主管１１から枝分かれした枝管１２を含む分岐管１０のような形状の樹脂管においては、特に、主管１１と枝管１２との連結部分付近の強度を補強することが要求される場合がある。
分岐管１０では、主管１１の軸心Ｘ１、枝管１２の軸心Ｘ２を含む面を中心面Ｄとすると、分岐管１０における繊維強化シート２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄによって強化される外表面は、中心面Ｄによって２つに領域に分割される。そして、分岐管１０の２分割された外表面は、その一方の外表面（第１被覆面）１３ａと、他方（図２のドット部分）の外表面（第２被覆面）１３ｂと、を含むように構成される。
そこで、本実施形態の繊維強化樹脂成形品３０では、一方の外表面１３ａが繊維強化部２１によって覆われるように固定されるとともに、他方の外表面１３ｂが繊維強化部２２によって覆われるように固定される。
【００３０】
（繊維強化部２１，２２）
繊維強化部２１，２２は、図２に示すように、繊維を含む繊維強化シート２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄに、後述するマトリックス樹脂を含浸させた状態でマトリックス樹脂を硬化させることで、分岐管１０における主管１１と枝管１２との連結部分を強化する。つまり、繊維強化シート２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄは、繊維強化部２１，２２の基材となる。
【００３１】
繊維強化シート２１ａ〜２１ｄおよび繊維強化シート２２ａ〜２２ｄは、それぞれが略四角形のシート状部材を４枚組み合わせて構成されている。
なお、繊維強化シート２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄに含まれる繊維としては、例えば、ガラス繊維を用いることができる。また、繊維強化シート２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄは、織布であってもよいし不織布であってもよい。
【００３２】
繊維強化部２１は、上述した分岐管１０の外表面のうち、外表面１３ａ側を覆うように固定されることで、分岐管１０の一方の外表面を補強する。そして、繊維強化部２１は、図２に示すように、枝管１２部分を覆うように固定される繊維強化シート２１ａと、主管１１部分を覆うように固定される３枚の繊維強化シート２１ｂ〜２１ｄと、を有している。
【００３３】
繊維強化シート２１ａは、ガラス繊維を含む略長方形のシートであって、後述する製造工程において、４枚の繊維強化シート２１ａ〜２１ｄのうち、最初に分岐管１０の外表面に被せられる。より具体的には、繊維強化シート２１ａは、図３に示すように、主管１１と枝管１２との連結部付近における枝管１２側に配置される。
繊維強化シート２１ｂは、繊維強化シート２１ａと同様に、ガラス繊維を含む略長方形のシートであって、後述する製造工程において、４枚の繊維強化シート２１ａ〜２１ｄのうち、２番目に分岐管１０の外表面に被せられる。より具体的には、繊維強化シート２１ｂは、図３に示すように、主管１１と枝管１２との連結部付近における主管１１側であって、図２中の左寄りの位置に配置される。
【００３４】
繊維強化シート２１ｃは、繊維強化シート２１ａと同様に、ガラス繊維を含む略長方形のシートであって、後述する製造工程において、４枚の繊維強化シート２１ａ〜２１ｄのうち、３番目に分岐管１０の外表面に被せられる。より具体的には、繊維強化シート２１ｃは、図３に示すように、主管１１と枝管１２との連結部付近における主管１１側であって、図２中の右寄りの位置に配置される。
【００３５】
繊維強化シート２１ｄは、繊維強化シート２１ａと同様に、ガラス繊維を含む略長方形のシートであって、後述する製造工程において、４枚の繊維強化シート２１ａ〜２１ｄのうち、最後に分岐管１０の外表面（主管１１と枝管１２との連結部付近）に被せられる。より具体的には、繊維強化シート２１ｄは、図２および図３に示すように、主管１１と枝管１２との連結部上であって、図２における枝管１２の直下の位置に配置される。
【００３６】
なお、各繊維強化シート２１ａ〜２１ｄが互いに隣接する部分には、図４（ａ）に示すように、互いに重ね合わされた部分（重なり部２３ａ〜２３ｃ）が形成される。
重なり部２３ａは、図４（ａ）に示すように、分岐管１０の外表面上に、最初に配置された繊維強化シート２１ａ上に、最後に配置された繊維強化シート２１ｄの端部が重ね合わせるように配置された部分である。
【００３７】
重なり部２３ｂは、図４（ａ）に示すように、分岐管１０の外表面上に、２番目に配置された繊維強化シート２１ｂ上に、最後に配置された繊維強化シート２１ｄの端部が重ね合わせるように配置された部分である。
重なり部２３ｃは、図４（ａ）に示すように、分岐管１０の外表面上に、３番目に配置された繊維強化シート２１ｃ上に繊維強化シート２１ｄの端部が重ね合わせるように配置された部分である。
【００３８】
繊維強化部２２は、上述した分岐管１０の外表面のうち、外表面１３ｂ側を覆うように固定されることで、分岐管１０の他方の外表面を補強する。そして、繊維強化部２２は、図２に示すように、枝管１２部分を覆うように固定される繊維強化シート２２ａと、主管１１部分を覆うように固定される３枚の繊維強化シート２２ｂ〜２２ｄと、を有している。
【００３９】
本実施形態の繊維強化樹脂成形品３０では、上述した繊維強化シート２１ａ〜２１ｄが外表面１３ａ上に被せられた状態で固定された後、繊維強化シート２２ａ〜２２ｄが外表面１３ｂ上に被せられた状態でマトリックス樹脂が含浸され、外表面１３ｂ上に固定される。
繊維強化シート２２ａは、ガラス繊維を含む略長方形のシートであって、後述する製造工程において、４枚の繊維強化シート２２ａ〜２２ｄのうち、最初に分岐管１０の外表面に被せられる。より具体的には、繊維強化シート２２ａは、繊維強化シート２１ａと同様に、主管１１と枝管１２との連結部付近における枝管１２側に配置される。
【００４０】
繊維強化シート２２ｂは、繊維強化シート２２ａと同様に、ガラス繊維を含む略長方形のシートであって、後述する製造工程において、４枚の繊維強化シート２２ａ〜２２ｄのうち、２番目に分岐管１０の外表面に被せられる。より具体的には、繊維強化シート２２ｂは、繊維強化シート２１ｂと同様に、主管１１と枝管１２との連結部付近における主管１１側に配置される。
【００４１】
繊維強化シート２２ｃは、繊維強化シート２２ａと同様に、ガラス繊維を含む略長方形のシートであって、後述する製造工程において、４枚の繊維強化シート２２ａ〜２２ｄのうち、３番目に分岐管１０の外表面に被せられる。より具体的には、繊維強化シート２２ｃは、繊維強化シート２１ｃと同様に、主管１１と枝管１２との連結部付近における主管１１側に配置される。
【００４２】
繊維強化シート２２ｄは、繊維強化シート２２ａと同様に、ガラス繊維を含む略長方形のシートであって、後述する製造工程において、４枚の繊維強化シート２２ａ〜２２ｄのうち、最後に分岐管１０の外表面（主管１１と枝管１２との連結部付近）に被せられる。より具体的には、繊維強化シート２２ｄは、繊維強化シート２１ｄと同様に、主管１１と枝管１２との連結部上に配置される。
【００４３】
なお、詳しい説明は省略するが、各繊維強化シート２２ａ〜２２ｄが互いに隣接する部分には、上述した繊維強化シート２１ａ〜２１ｄが互いに隣接する部分と同様に、互いに重ね合わされた部分が形成されるものとする。
ここで、繊維強化シート２２ａ〜２２ｄは、上述したように、繊維強化シート２１ａ〜２１ｄが２分割された外表面１３ａ上に固定された後、残りの外表面１３ｂ上に固定される。
【００４４】
このとき、繊維強化シート２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄが分岐管１０の外表面に固定された状態では、図４（ｂ）に示すように、互いに重ね合わされた部分（重なり部２４ａ）が形成される。
重なり部（第１重なり部）２４ａは、図４（ｂ）に示すように、主管１１の軸心Ｘ１と枝管１２の軸心Ｘ２とを含む中心面Ｄと分岐管１０の外表面とが交差する外表面１３ａ，１３ｂの境界部分において、繊維強化シート２１ａ上に繊維強化シート２２ａの端部が重ね合わせるように配置されている。そして、重なり部２４ａは、後述するインフュージョン成形（図６参照）を行う際に、繊維強化シート２１ａおよび繊維強化シート２２ａの自由端となる。
【００４５】
なお、本実施形態では、上述した繊維強化シート２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄを分岐管１０の外表面に固定する方法として、後述するインフュージョン成形機４０を用いて、マトリックス樹脂を繊維強化シート２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄに含浸させて硬化させる方法が用いられる。
また、本実施形態の繊維強化樹脂成形品３０は、図４（ｂ）に示すように、繊維強化シート２１ａ〜２１ｃ，２２ａ〜２２ｃにおける重なり部２３ａ〜２３ｃとは反対側の端部に設けられた端面２５を備えている。
【００４６】
なお、繊維強化シート２１ａ〜２１ｃ，２２ａ〜２２ｃにおける重なり部２３ａ〜２３ｃとは反対側の端部には、それぞれほぼ同じ形状を有する端面２５が設けられている。
ここでは、これらの端面２５の１つとして、枝管１２の外表面１３ａ上に固定された繊維強化シート２１ａの端面２５を例として挙げて説明する。
端面２５は、図５に示すように、繊維強化シート２１ａの端部に、分岐管１０の外表面１３ａに対して所定の角度αで形成されている。
【００４７】
ここで、所定の角度αは、３０度以上、１１０度以下になるように設定されている。
これにより、繊維強化シート２１ａの端部が薄肉化することなく、十分な厚みを確保することができる。よって、繊維強化シート２１ａの端部における割れの発生を効果的に抑制することができる。
この結果、繊維強化シート２１ａによって補強された部分の強度低下を効果的に防止することができる。
【００４８】
なお、端面２５を形成する方法については、後段の製造方法の説明において詳述する。
（インフュージョン成形機４０）
インフュージョン成形機（製造装置）４０は、図６に示すように、気密性フィルム４１、シール材４２ａ，４２ｂ、樹脂導入装置４３、減圧装置４４、補助部材４５ａ，４５ｂ，４５ｃ、および加熱装置（硬化装置）４６を備えている。
【００４９】
気密性フィルム４１は、繊維強化シート２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄによって被覆された状態の分岐管１０を覆うために用いられる。これにより、気密性フィルム４１によって形成された外表面１３ａ，１３ｂとの間の空間を、減圧装置４４によって減圧することができる。
シール材４２ａは、気密性フィルム４１と、気密性フィルム４１によって覆われた分岐管１０の外表面１３ａ，１３ｂとの間の空間を密封するために、図６に示すように、主管１１の両端および枝管１２の端部の計３箇所に設けられた吸入口側にそれぞれ配置されている。
【００５０】
シール材４２ｂは、気密性フィルム４１と、気密性フィルム４１によって覆われた分岐管１０の外表面１３ａ，１３ｂとの間の空間にマトリックス樹脂を導入するために設けられた排気口側に配置されている。そして、シール材４２ｂは、マトリックス樹脂を導入しない間、気密性フィルム４１によって覆われた分岐管１０の外表面１３ａ，１３ｂとの間の空間を密封する。そして、シール材４２ｂは、図６に示すように、主管１１の略中央に設けられた排気口の周囲を覆うように配置されている。
【００５１】
樹脂導入装置４３は、後述する繊維強化樹脂成形品３０の製造方法（インフュージョン成形）において、気密性フィルム４１と気密性フィルム４１によって覆われた分岐管１０の外表面１３ａ，１３ｂとの間の空間を減圧した状態で、マトリックス樹脂を導入する。
マトリックス樹脂としては、例えば、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。
【００５２】
減圧装置４４は、図６に示すように、主管１１の両端および枝管１２の端部の計３箇所に設けられた吸入口に対応するように３つ設けられている。そして、減圧装置４４は、それぞれの吸入口を介して、上記マトリックス樹脂を導入する前の段階で、気密性フィルム４１と気密性フィルム４１によって覆われた分岐管１０の外表面１３ａ，１３ｂとの間の空間を減圧する。このとき、気密性フィルム４１と気密性フィルム４１によって覆われた分岐管１０の外表面１３ａ，１３ｂとの間の空間は、シール材４２ａ，４２ｂによって密閉されている。よって、減圧装置４４は、気密性フィルム４１と気密性フィルム４１によって覆われた分岐管１０の外表面１３ａ，１３ｂとの間の空間に配置された繊維強化シート２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄを、外表面１３ａ，１３ｂに貼り付けた状態にすることができる。
【００５３】
補助部材４５ａ，４５ｂ，４５ｃは、繊維強化樹脂成形品３０の繊維強化部２１，２２（繊維強化シート２１ａ〜２１ｃ，２２ａ〜２２ｃ）の端部に形成される端面２５を所望の角度になるように形成するために使用される。
具体的には、補助部材４５ａ，４５ｂ，４５ｃは、図７に示すように、主管１１の両端部、および枝管１２の端部の計３箇所に設けられている。そして、補助部材４５ａ，４５ｂ，４５ｃは、それぞれ主管１１および枝管１２の外周面を周方向に沿って配置されている。
【００５４】
これにより、補助部材４５ａ，４５ｂ，４５ｃは、後述する製造方法において、未硬化状態で導入されたマトリックス樹脂および繊維強化シート２１ａ〜２１ｃ，２２ａ〜２２ｃの端部を、所定の位置において堰き止めることができる。よって、補助部材４５ａ，４５ｂ，４５ｃによって堰き止められたマトリックス樹脂および繊維強化シート２１ａ〜２１ｃ，２２ａ〜２２ｃの端部は、加熱装置４６によって付与される熱によって硬化することで、所望の角度αを有する端面２５を繊維強化シート２１ａ〜２１ｃ，２２ａ〜２２ｃにおける重なり部２３ａ〜２３ｃとは反対側の端部にそれぞれ形成することができる。
【００５５】
また、補助部材４５ａ〜４５ｃは、ゴムによって形成されており、内部が詰まった中実構造を有している。さらに、補助部材４５ａ〜４５ｃは、厚み（外表面１３ａ，１３ｂからの高さ）が、１．０ｍｍ〜２０．０ｍｍの範囲になるように形成されている。
これにより、不飽和ポリエステル樹脂等からなるマトリックス樹脂と補助部材４５ａ〜４５ｃのゴムとが反応することがないため、補助部材４５ａ〜４５ｃによって堰き止められたマトリックス樹脂に悪影響を及ぼすことを回避することができる。
【００５６】
また、後述する減圧工程において、気密性フィルム４１によって補助部材４５ａ〜４５ｃが分岐管１０の外表面１３ａ，１３ｂに向かって押圧された場合でも、補助部材４５ａ〜４５ｃが薄肉化することを抑制して、所定の角度αの端面２５を形成することができる。
さらに、補助部材４５ａ〜４５ｃが弾性材料（ゴム）によって形成されているため、図７に示すように、分岐管１０の主管１１および枝管１２の外表面１３ａ，１３ｂに巻回して配置する際に、補助部材４５ａ〜４５ｃを伸ばしながら所定の位置へ取り付けることができる。また、ゴムの弾性によって、外表面１３ａ，１３ｂを締め付けることができるため、未硬化のマトリックス樹脂の漏れ出し等を防止することができる。
【００５７】
なお、補助部材４５ａ〜４５は、繊維強化シート２１ａ〜２１ｃ，２２ａ〜２２ｃの端部の移動を堰き止めるために機能していればよく、マトリックス樹脂のみを含む部分がテーパ状に形成されていてもよい。
加熱装置４６は、減圧装置４４によって減圧された状態で、樹脂導入装置４３によって導入された熱硬化性のマトリックス樹脂に対して、熱を付与して硬化させる。加熱装置４６によって付与される熱は、マトリックス樹脂の硬化温度等を考慮して設定される。
なお、インフュージョン成形機４０を用いた繊維強化樹脂成形品３０の製造方法については、以下で詳細に説明する。
【００５８】
＜繊維強化樹脂成形品３０の製造方法＞
本実施形態の繊維強化樹脂成形品３０は、図６に示すインフュージョン成形機４０を用いて、図８に示すフローチャートに従って製造される。
【００５９】
すなわち、ステップＳ１では、インフュージョン成形機４０における所定の位置へセットされた分岐管１０の外表面における所定の位置に補助部材４５ａ〜４５ｃ（図７参照）が取り付けられる（土手配置工程）。
ここで、補助部材４５ａ〜４５ｃは、主管１１および枝管１２の外表面における、繊維強化シート２１ａ〜２１ｃ，２２ａ〜２２ｃの端部となる位置（端面２５が形成する位置）に取り付けられる。
【００６０】
次に、ステップＳ２では、分岐管１０の外表面における、中心面Ｄによって２つの領域に分割された一方の領域（外表面１３ａ）上に、繊維強化部２１，２２の基材となる４枚の繊維強化シート２１ａ〜２１ｄが配置される（第１配置工程）。
ここで、４枚の繊維強化シート２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄは、ガラス繊維を含んでおり、マトリックス樹脂が含浸されて硬化する前の繊維強化部２１，２２の基材である。
【００６１】
次に、ステップＳ３では、外表面１３ａ上に４枚の繊維強化シート２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄおよび補助部材４５ａ〜４５ｃが配置された分岐管１０の部分を、気密性フィルム４１とシール材４２ａ，４２ｂとを用いて密封する（第１密封工程）。
次に、ステップＳ４では、３箇所に設けられた吸入口を介して、３つの減圧装置４４を用いて、気密性フィルム４１と気密性フィルム４１によって覆われた分岐管１０の外表面１３ａとの間の空間を減圧する（第１減圧工程）。
【００６２】
次に、ステップＳ５では、減圧された状態の気密性フィルム４１と気密性フィルム４１によって覆われた分岐管１０の外表面１３ａとの間の空間に、マトリックス樹脂を導入する（第１導入工程）。
これにより、繊維強化シート２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄには、マトリックス樹脂が含浸されていく。そして、繊維強化シート２１ａ〜２１ｃ，２２ａ〜２２ｃの端部付近では、繊維強化シート２１ａ〜２１ｃ，２２ａ〜２２ｃとマトリックス樹脂とが補助部材４５ａ〜４５ｃによって堰き止められた状態で保持される。
【００６３】
次に、ステップＳ６では、４枚の繊維強化シート２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄに含浸したマトリックス樹脂に熱を加えて硬化させる（第１硬化工程）。
ここで、マトリックス樹脂を硬化させるために付与される熱は、マトリックス樹脂の硬化温度に応じて設定されていればよい。
これにより、減圧工程において気密性フィルム４１内の空間が減圧され、４枚の繊維強化シート２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄが分岐管１０の外表面１３ａにシワもなく密着した状態で、繊維強化シート２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄに含浸したマトリックス樹脂を硬化させることができる。
【００６４】
この結果、ステップＳ１〜ステップＳ６までの工程において、分岐管１０の上半分（外表面１３ａ）側に、４枚の繊維強化シート２１ａ〜２１ｄが貼り付けられた状態で一体化される。
このとき、繊維強化シート２１ａ〜２１ｃにおける重なり部２３ａ〜２３ｃとは反対側の端部では、繊維強化シート２１ａ〜２１ｃ，２２ａ〜２２ｃの端部とマトリックス樹脂とが補助部材４５ａ〜４５ｃによって堰き止められた状態で硬化する。
【００６５】
これにより、繊維強化シート２１ａ，２１ｂ，２１ｃのそれぞれの端部において、図５に示す所定の角度αの端面２５を形成することができる。
なお、ここで形成される端面２５は、ガラス繊維を含む繊維強化シート２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄの厚みが確保されていればよく、マトリックス樹脂だけを含む部分がテーパ状に薄肉化された状態で硬化した構成であってもよい。
【００６６】
よって、補助部材４５ａ〜４５ｃは、ガラス繊維を含む繊維強化シート２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄの移動を堰き止めることが重要であって、マトリックス樹脂は流動性を確保できれば樹脂部分がテーパ状に薄肉化した状態で硬化した構成であってもよい。
次に、ステップＳ７（第２配置工程）、ステップＳ８（第２密封工程）、ステップＳ９（第２減圧工程）、ステップＳ１０（第２導入工程）、およびステップＳ１１（第２硬化工程）では、分岐管１０の外表面１３ｂ側において、上述したステップＳ２〜ステップＳ６と同様の工程が実施される。
【００６７】
これにより、分岐管１０の外表面１３ａ，１３ｂを２段階に分けて繊維強化シート２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄによって覆った繊維強化樹脂成形品３０を得ることができる。
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００６８】
（Ａ）
上記実施形態では、図１に示すように、平面視において略Ｔ字状の分岐管１０の外表面に、繊維強化シート２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄを覆うことで補強された繊維強化樹脂成形品３０を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６９】
例えば、図９に示す略Ｌ字状の樹脂管、あるいは単純形状の１本の樹脂管の外表面を、繊維強化シーで覆うことで補強された繊維強化樹脂成形品であってもよい。
図９に示す略Ｌ字状の樹脂管１１０における外表面における、第１管部１１１の軸心Ｘ１１、第２管部１１２の軸心Ｘ１２を含む中心面Ｄによって分割された一方を外表面（第１被覆面）１１３ａ、他方（図７のドット部分）を他方の外表面（第２被覆面）１１３ｂとすると、外表面１１３ａ，１１３ｂに固定された繊維強化シートの端部が上述した角度範囲になるように固定されることで、上記と同様の効果を得ることができる。
【００７０】
（Ｂ）
上記実施形態では、繊維強化シート２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄの端部に端面２５を形成するために中実の補助部材４５ａ〜４５ｃを用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、図１０に示すように、切欠き部１４５ａを有する補助部材１４５を用いて、繊維強化部の端面を形成してもよい。
【００７１】
なお、図１０では、リング状に形成された補助部材１４５の断面を示している。
これにより、中実構造の補助部材を用いない場合でも、一部に切欠き部１４５ａを含む補助部材１４５を用いて、繊維強化部の端面を所定の角度になるように形成することができる。
【００７２】
（Ｃ）
上記実施形態では、ゴムによって形成された補助部材４５ａ〜４５ｃを用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、ウレタン、シリコン等、他の弾性を有する材料によって形成された補助部材を用いてもよい。
さらに、硬質樹脂、金属、ＦＲＰ、木材等を樹脂管の周囲に巻回して、補助部材として用いてもよい。この場合には、補助部材は、樹脂管に対して、いわゆる嵌め殺しによって取り付けられていればよい。
【００７３】
（Ｄ）
上記実施形態では、中実の補助部材４５ａ〜４５ｃを用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、補助部材は、中実ではなく、穴部や切欠き部を含む構成であってもよい。
【００７４】
（Ｅ)
上記実施形態では、４枚の繊維強化シート２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄを用いて、分岐管１０の外表面を半分ずつ覆うように固定して繊維強化樹脂成形品３０を製造する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、１枚の繊維強化シートによって樹脂管の外表面を１周するように覆って固定した繊維強化樹脂成形品であってもよい。
【００７５】
（Ｆ）
上記実施形態では、繊維強化シート２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄに含まれる繊維素材として、ガラス繊維を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
繊維強化シートに含まれる繊維素材は、ガラス繊維に限定されるものではなく、例えば、金属繊維その他の無機繊維；カーボン繊維、アラミド繊維、ポリビニルアルコール繊維、塩化ビニル繊維、アクリル繊維、ポリエステル繊維、ポリウレタン繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリスチレン繊維、およびアセテート繊維その他の有機合成繊維；麻および竹その他の天然繊維；ならびにレーヨンその他の再生繊維等から選択して用いられてもよい。
また、上述した繊維強化シートに含まれる繊維素材は、１種類の繊維素材が単独で用いられてもよいし、複数種類の繊維素材が組み合わされて用いられてもよい。
【００７６】
（Ｇ）
上記実施形態では、分岐管１０の外表面上に繊維強化シート２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄを固定するために第１・第２導入工程において導入されるマトリックス樹脂として、不飽和ポリエステル樹脂（熱硬化性樹脂）を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
第１・第２導入工程において導入されるマトリックス樹脂として、アクリル樹脂、ビニルエステル樹脂、アルキド樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、およびシリコン樹脂等の他の熱硬化性樹脂を用いてもよい。
【００７７】
さらに、マトリックス樹脂は、熱硬化性樹脂に限定されるものではなく、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリブタジエン樹脂、スチレンブタジエン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリオキシベンゾイル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、酢酸セルロース樹脂等の熱可塑性樹脂を用いてもよい。
【００７８】
（Ｈ）
上記実施形態では、分岐管１０の外表面上に繊維強化シート２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄを固定するために導入されたマトリックス樹脂に対して、加熱装置４６から熱を付与して硬化させる例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７９】
例えば、マトリックス樹脂として熱可塑性樹脂を用いる場合には、硬化装置として、冷却装置を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明の繊維強化樹脂成形品は、繊維強化部の端部における割れの発生を効果的に抑制することができるという効果を奏することから、樹脂管の外表面に繊維強化部を設けて補強された繊維強化樹脂成形品に対して広く適用可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１０      分岐管（樹脂管）
１１      主管
１２      枝管
１３ａ    外表面
１３ｂ    外表面
２１      繊維強化部
２１ａ〜２１ｄ  繊維強化シート
２２      繊維強化部
２２ａ〜２２ｄ  繊維強化シート
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ  重なり部
２４ａ    重なり部
２５      端面
３０      繊維強化樹脂成形品
４０      インフュージョン成形機（製造装置）
４１      気密性フィルム
４２ａ    シール材（吸入口側）
４２ｂ    シール材（排気口側）
４３      樹脂導入装置
４４      減圧装置
４５ａ〜４５ｃ  補助部材
４６      加熱装置（硬化装置）
１１０    樹脂管
１１１    第１管部
１１２    第２管部
１１３ａ  外表面
１１３ｂ  外表面
１４５    補助部材
１４５ａ  切欠き部
Ｄ      中心面
Ｓ      ステップ
Ｘ１，Ｘ２  軸心（管軸）
Ｘ１１，Ｘ１２  軸心（管軸）
【図１】
2018047654.tif 000003
【図２】
2018047654.tif 000004
【図３】
2018047654.tif 000005
【図４】
2018047654.tif 000006
【図５】
2018047654.tif 000007
【図６】
2018047654.tif 000008
【図７】
2018047654.tif 000009
【図８】
2018047654.tif 000010
【図９】
2018047654.tif 000011
【図１０】
2018047654.tif 000012