(57)【要約】【課題】中空２を有するＦＲＰ１が中子３の引き抜きを容易に行うことができない形状であっても、コストアップすることなく中空２の形状を安定させて、表面品質を向上させるとともにマトリックス樹脂の注入圧を高めて成形サイクルを短縮する。【解決手段】ＦＲＰ１において、繊維強化樹脂部４の内側に中子３を残存させる。これにより、中子３を引き抜く必要がなくなるので、ＦＲＰ１が中子３の引き抜きを容易に行うことができない形状であっても、ＦＲＰ１を複数のパーツに分割する必要がなくなる。このため、設備コストやランニングコストを安価に抑えることができるので、コストアップすることなく中空２を有するＦＲＰ１を得ることができる。また、中子３を引き抜く必要がないので、中子３自身の剛性を高めたり、中空２に充填物を充填してＲＴＭ成形後に充填物を抜き出したりすることで、中空２の形状を安定させることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空を有する繊維強化樹脂成形品であって、
前記中空を形成する中子と、前記中子の外側に成形された繊維強化樹脂部とを備え、
前記繊維強化樹脂部の内側に前記中子が残存していることを特徴とする繊維強化樹脂成形品。
【請求項２】
請求項１に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法において、
前記中子の外側に強化繊維を配して賦形することにより、前記中子と前記強化繊維とを一体化したプリフォームを形成する賦形工程と、
前記プリフォームを所定の金型内に配するとともに、この金型内において前記中子の外側に樹脂を注入して前記強化繊維に樹脂を含浸させ、前記中子の外側に前記繊維強化樹脂部を成形するＲＴＭ成形工程とを備える繊維強化樹脂成形品の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法において、
前記賦形工程の前に、前記中空に充填物を充填して閉じ込める充填工程と、
前記ＲＴＭ成形工程後に前記中子から前記充填物を抜き出す後処理工程とを備える繊維強化樹脂成形品の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法において、
強化繊維を賦形してプリフォームを形成する賦形工程と、
前記中子を所定の金型内に配するとともに、この金型内において前記中子の外側に前記プリフォームを配し、前記中子の外側に樹脂を注入して前記強化繊維に樹脂を含浸させ、前記中子の外側に前記繊維強化樹脂部を成形するＲＴＭ成形工程とを備える繊維強化樹脂成形品の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法において、
前記ＲＴＭ成形工程の前に、前記中空に充填物を充填して閉じ込める充填工程と、
前記ＲＴＭ成形工程後に前記中子から前記充填物を抜き出す後処理工程とを備える繊維強化樹脂成形品の製造方法。
【請求項６】
請求項３または請求項５に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法において、
前記後処理工程で抜き出した充填物を、再度、前記充填工程で前記中空に充填して利用することを特徴とする繊維強化樹脂成形品の製造方法。
【請求項７】
請求項２〜６の内のいずれか１つに記載の製造方法により製造された繊維強化樹脂成形品において、
少なくとも前記繊維強化樹脂部を厚さ方向に貫通する穴が存在することを特徴とする繊維強化樹脂成形品。
【請求項８】
請求項２〜７の内のいずれか１つに記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法において、
前記ＲＴＭ成形工程前の前記中子の外側表面には凹凸が存在することを特徴とする繊維強化樹脂成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空を有する繊維強化樹脂成形品、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、炭素繊維やガラス繊維等の強化繊維にエポキシ樹脂やポリエステル樹脂等の樹脂を含浸させた繊維強化樹脂成形品が、車両、航空機等の様々な分野で実用化されるようになっている（以下、繊維強化樹脂成形品を「ＦＲＰ」と呼ぶことがある。なお、ＦＲＰとは、英文字Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓの頭文字を並べたものである。）。
【０００３】
そして、ＦＲＰの製造には、賦形された強化繊維を金型内に配した後、金型内を封鎖して樹脂を注入するとともに強化繊維に含浸させる成形方法（以下、ＲＴＭ成形と呼ぶ。なお、ＲＴＭとは、英文字Ｒｅｓｉｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｌｄｉｎｇの頭文字を並べたものである。）が多用されている。
【０００４】
ところで、ＦＲＰを用いた最終製品は中空を有するものが多い。このため、ＲＴＭ成形によりＦＲＰを製造する場合、予め、中空の形状に合わせた中子を製作しておき、例えば、中子の外側に強化繊維を配して強化繊維を賦形し、賦形された強化繊維と中子との一体物を金型内に配し、金型内において中子の外側に樹脂を注入するとともに強化繊維に含浸させる方法が採られる（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００５】
しかし、成形後のＦＲＰから中子を取り除く必要があるので、ＦＲＰは、中子の引き抜き等が可能となるように少なくとも１つの開口を有する形状に成形される。このため、最終製品が、中子の引き抜きを容易に行えない形状である場合、例えば、中子の引き抜き方向に関して開口径が中子の最大径よりも小さくなってしまうような場合、そもそも、中子を利用することができない。
【０００６】
そして、このような場合、中子を利用せず、最終製品を少なくとも２つのパーツに分け、各パーツに対応したＦＲＰを個別に成形しておき、各パーツを溶着や接着により一体化して最終製品とする必要がある。この結果、パーツ毎に賦形用およびＲＴＭ成形用等の設備が必要になって設備コスト、およびランニングコスト共に高くなってしまう。
【０００７】
なお、特許文献４には、金型の上型と下型とによりフィルムバッグを挟み込んで保持し、フィルムバッグ内に高圧の空気を送り込んだ状態でＲＴＭ成形を行う技術が開示されている。この方法によれば、剛性の高い中子を引き抜くかわりに、柔軟なフィルムバッグを引き抜くことになるので、上記のような形状であっても、開口さえ存在すれば中子としてのフィルムバッグを比較的容易に引き抜くことができる。
【０００８】
しかし、フィルムバッグが柔軟であるほどＲＴＭ成形時に、中子としてのフィルムバッグの形状が安定せず、中空の形状が安定しないので、表面にヒケや歪み等が発生しやすくなって表面品質が低下するものと考えられる。
【０００９】
また、柔軟なフィルムバッグを利用する場合にＲＴＭ成形を可能とするには、樹脂の注入圧をフィルムバッグの内圧（中空の圧力）以下にする必要があるので、注入圧の上限が限定されてしまう。例えば、特許文献４の実施例によれば、フィルムバッグ内に１ＭＰａの圧空が導入される点が記載されているが、この場合、樹脂の注入圧を１ＭＰａ以下にする必要がある。この結果、樹脂の注入時間が限定されてしまい、成形サイクルを短縮することができなくなる。
【００１０】
また、特許文献５には、低融点合金で中子を製作しておき、この中子の外面に繊維強化樹脂を膜状に積層して硬化させ、その後に中子を溶融して取り除く技術が開示されている。しかし、ＦＲＰの一体ごとに金属製の中子を製作して溶融する必要があるため、工程は極めて煩雑になりコストが高くなってしまうものと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−９０８１０号公報
【特許文献２】特開２００８−７３８７６号公報
【特許文献３】特開２００８−２１３３８９号公報
【特許文献４】特開２００６−１５０６１４号公報
【特許文献５】特開２００３−１０３６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、中空を有する繊維強化樹脂成形品（ＦＲＰ）の製造において、ＦＲＰが中子の引き抜きを容易に行うことができない形状である場合でも、コストアップすることなく中空の形状を安定させて、表面品質を向上させるとともに樹脂の注入圧を高めて成形サイクルを短縮することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の繊維強化樹脂成形品は中空を有するものであって、中空を形成する中子と、中子の外側に成形された繊維強化樹脂部とを備え、繊維強化樹脂部の内側に中子が残存している。
これにより、ＦＲＰから中子を引き抜く必要がなくなるので、ＦＲＰが中子の引き抜きを容易に行うことができない形状である場合でも、コストアップすることなく中空の形状が安定したＦＲＰを得ることができる。
【００１４】
すなわち、ＦＲＰから中子を引き抜く必要がないので、ＦＲＰが中子の引き抜きを容易に行うことができない形状である場合でも、ＦＲＰを複数のパーツに分割する必要がなくなる。このため、設備コストおよびランニングコストを安価に抑えることができるので、コストアップすることなく中空を有するＦＲＰを得ることができる。
また、ＦＲＰから中子を引き抜く必要がないので、例えば、以下のような中空形状を安定させるための対策を採用することができる。
【００１５】
すなわち、プリフォーム形成時に作用する賦形圧や、ＲＴＭ成形時に作用する樹脂の注入圧等に耐え得るように中子を高剛性に設けたり、中子の剛性をさほど高めなくても中空に充填物を充填して中子と充填物との組合せで剛性を高め、ＲＴＭ成形後に充填物を抜き出したりすることで、中空の形状を安定させることができる。また、中子は、剛性の高低に関わらずポリプロピレンやＰＥＴ等をブロー成形等することにより安価に得ることができる。
【００１６】
以上により、中空を有するＦＲＰの製造において、ＦＲＰが中子の引き抜きを容易に行うことができない形状である場合でも、コストアップすることなく中空の形状を安定させて、表面品質を向上させるとともに樹脂の注入圧を高めて成形サイクルを短縮することができる。
【００１７】
〔請求項２の手段〕
請求項２に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法は、中子の外側に強化繊維を配して賦形することにより、中子と強化繊維とを一体化したプリフォームを形成する賦形工程と、プリフォームを所定の金型内に配するとともに、金型内において中子の外側に樹脂を注入して強化繊維に樹脂を含浸させ、中子の外側に繊維強化樹脂部を成形するＲＴＭ成形工程とを備える。
この手段は、中子を残すＦＲＰを製造するにあたり、中子と強化繊維とを一体化したプリフォームを形成することを示すものである。
【００１８】
〔請求項３の手段〕
請求項３に記載の製造方法は、賦形工程の前に、中空に充填物を充填して閉じ込める充填工程と、ＲＴＭ成形工程後に中子から充填物を抜き出す後処理工程とを備える。
これにより、中子の剛性がさほど高くなくても、賦形工程およびＲＴＭ成形工程において中子と充填物との組合せで剛性が高まるので、中子は賦形圧や樹脂の注入圧に耐えることができる。このため、中空の形状を安定させることができる。
【００１９】
〔請求項４の手段〕
請求項４に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法は、強化繊維を賦形してプリフォームを形成する賦形工程と、中子を所定の金型内に配するとともに、金型内において中子の外側にプリフォームを配し、中子の外側に樹脂を注入して強化繊維に樹脂を含浸させ、中子の外側に繊維強化樹脂部を成形するＲＴＭ成形工程とを備える。
この手段は、中子を残すＦＲＰを製造するにあたり、中子を含まないプリフォームを形成することを示すものである。
【００２０】
〔請求項５の手段〕
請求項５に記載の製造方法は、ＲＴＭ成形工程の前に、中空に充填物を充填して閉じ込める充填工程と、ＲＴＭ成形工程後に中子から充填物を抜き出す後処理工程とを備える。
これにより、中子の剛性がさほど高くなくても、成形工程において中子と充填物との組合せで剛性が高まるので、中子は樹脂の注入圧に耐えることができる。このため、中空の形状を安定させることができる。
【００２１】
〔請求項６の手段〕
請求項６に記載の製造方法によれば、後処理工程で抜き出した充填物を、再度、充填工程で中空に充填して利用する。
これにより、例えば、ショットピーニングに使用される金属球やセラミック球を充填物として利用することができるようになる。このため、例えば、砂等を充填物として使用することによる粉塵発生等の事態を回避することができる。
【００２２】
〔請求項７の手段〕
請求項７に記載の繊維強化樹脂成形品によれば、少なくとも繊維強化樹脂部を厚さ方向に貫通する穴が存在する。
これにより、穴に相当する突起を金型等に設けて、突起により中子の支持および位置決めを行うことができる。このため、中空の位置を安定させることができる。
【００２３】
〔請求項８の手段〕
請求項８に記載の製造方法によれば、ＲＴＭ成形工程前の中子の外側表面には凹凸が存在する。
これにより、金型内に注入した樹脂を、早期に金型内で中子の外側表面に沿って分散させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（ａ）は繊維強化樹脂成形品の斜視図であり、（ｂ）は中子の斜視図である。
【図２】（ａ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。
【図３】（ａ）は充填工程の説明図であり、（ｂ）は賦形工程の説明図である。
【図４】（ａ）はＲＴＭ成形工程の説明図であり、（ｂ）は後処理工程の説明図である。
【図５】繊維強化樹脂成形品の断面図である（変形例）。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
実施形態の繊維強化樹脂成形品は中空を有するものであって、中空を形成する中子と、中子の外側に成形された繊維強化樹脂部とを備え、繊維強化樹脂部の内側に中子が残存している。
また、繊維強化樹脂成形品には、少なくとも繊維強化樹脂部を厚さ方向に貫通する穴が存在する。
【００２６】
また、実施形態の繊維強化樹脂成形品の製造方法は、中子の外側に強化繊維を配して賦形することにより、中子と強化繊維とを一体化したプリフォームを形成する賦形工程と、プリフォームを所定の金型内に配するとともに、金型内において中子の外側に樹脂を注入して強化繊維に樹脂を含浸させ、中子の外側に繊維強化樹脂部を成形するＲＴＭ成形工程とを備える。
【００２７】
さらに、この製造方法は、賦形工程の前に、中空に充填物を充填して閉じ込める充填工程と、ＲＴＭ成形工程後に中子から充填物を抜き出す後処理工程とを備え、後処理工程で抜き出した充填物を、再度、充填工程で中空に充填して利用する。
なお、この製造方法によれば、ＲＴＭ成形工程前の中子の外側表面には凹凸が存在する。
【実施例】
【００２８】
〔実施例の構成〕
実施例の繊維強化樹脂成形品（ＦＲＰ）１の構成を、図１および図２を用いて説明する。
ＦＲＰ１は、中空２を有するものであり、自動車、バイク、産業用ロボットおよび一般産業用機器等に適用できる中空部材であり、例えば、自動車のフレーム、シャシー部品、足回り部品、サスペンション部品、ドアパネルやフードパネル等に利用することができ、より具体的には、クロスメンバー等に好適に利用することができる。そして、ＦＲＰ１は、中空２を形成する中子３と、中子３の外側にＲＴＭ成形により設けられる繊維強化樹脂部４とを備え、繊維強化樹脂部４の内側に中子３が残存している。
【００２９】
また、ＦＲＰ１は、例えば、長手方向の両端が開口しておらず、中空２が外部に開口する穴５を有するものの、穴５から中子３を容易に引き抜くことができない形状を呈する。例えば、穴５に垂直な方向を中子３の引き抜き方向と仮定した場合（図２（ａ）参照）、この引き抜く方向に関して穴５の径が中子３の寸法よりも小さいため、ＦＲＰ１は、中子３を容易に引き抜くことができない形状となっている。
【００３０】
中子３は、賦形時やＲＴＭ成形時の温度以上の融点を有する樹脂を、ブロー成形等することにより設けられる。また、中子３の成形に用いる樹脂としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ＡＢＳ、ポリアミド、ポリエステル等の熱可塑性樹脂を挙げることができる。
【００３１】
なお、中子３の中空２には、後記するようにＦＲＰ１の製造工程において充填物７が充填されて閉じ込められ、ＲＴＭ成形工程後に充填物７が抜き出される（図３、図４参照）。このため、充填物７を充填するための充填穴８は、中空２に充填物７が充填された後、例えば、中子３と同一材料からなる蓋部材（図示せず）が宛がわれて高周波加熱シールにより封鎖されたり、所定の封止部材が嵌め込まれて封鎖されたりする。また、中子３には、後記するように賦形型９内および成形型１０内において位置決めに利用するための位置決めピン１１が設けられている。
【００３２】
繊維強化樹脂部４は、強化繊維１３（図３（ｂ）参照）に樹脂を含浸させてなるものであり、強化繊維１３の基本材料としては、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、金属繊維等の無機繊維、アラミド繊維、ポリアミド繊維等の有機繊維を挙げることができる。また、強化繊維１３に含浸させる樹脂（以下、マトリックス樹脂と呼ぶ。）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、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂や、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂を挙げることができる。
【００３３】
また、中子３の外側表面には、適宜、凹凸が設けられており（図２（ｂ）参照）、ＲＴＭ成形時に、マトリックス樹脂が早期に成形型１０内（図３、図４参照）で中子３の外側表面に沿って分散できるようになっている。また、凹凸を設けることで、中子３の剛性を高めることもできる。なお、凹凸の高さ、幅、ピッチをより細かくすることで、マトリックス樹脂の硬化時にＦＲＰ１の表面に生じるヒケや歪み等が発生しにくくなり、ＦＲＰ１の表面品質が向上する。
【００３４】
また、繊維強化樹脂部４には、例えば、厚さ方向に貫通する穴５が存在するが、この穴５は、後記するように成形型１０内において中子３の支持および位置決めを行うための突起１４が抜き取られて形成されたものである（図３、図４参照）。さらに、穴５は中子３を貫通して中空２に達しているが、中子３を貫通する部分は、後記するように充填物７を中空２から抜き出すために開けられたものである。
【００３５】
〔実施例の製造方法〕
実施例のＦＲＰ１の製造方法を、図３、図４を用いて説明する。
実施例のＦＲＰ１の製造方法は、中子３の中空２に充填物７を充填して閉じ込める充填工程と、充填物７を充填した中子３と強化繊維１３とを一体化したプリフォーム１６を形成する賦形工程と、プリフォーム１６を成形型１０内に配してマトリックス樹脂を注入し、繊維強化樹脂部４を成形するＲＴＭ成形工程と、中子３から充填物７を抜き出す後処理工程とを備える。
以下、ＦＲＰ１の製造方法を工程順に説明する。
【００３６】
まず、充填工程では、例えば、ショットピーニングに使用される小径の金属球やセラミック球を充填物７として中空２に充填する。なお、充填物７を中空２に充填する際に、中空２を大気圧よりも低圧に減圧して充填の稠密性を高めてもよい。また、充填物７として、ＲＴＭ成形工程の温度で膨張しない液体を使用してもよい。
【００３７】
ここで、金属球を充填物７として採用する場合、充填物７の熱伝導性が高いので、ＲＴＭ成形工程において、中子３の外側表面近傍におけるマトリックス樹脂の流動性が高まり、成形性にとって有利であると考えられる。また、セラミック球を充填物７として採用する場合、充填物７は金属球を採用する場合に比べて軽量になるとともに熱膨張が少なくなる。このため、充填物７が詰まった中子３やＦＲＰ１の運搬が容易になり、充填物７の熱膨張に起因する問題（例えば、中空２の容積拡大が考えられる。）の発生を抑制できる。
【００３８】
なお、充填物７を充填するための充填穴８は、前記のように中空２に充填物７が充填された後、例えば、中子３と同一材料からなる蓋部材（図示せず）が宛がわれて高周波加熱シールにより封鎖されたり、所定の封止部材が嵌め込まれて封鎖されたりする。
【００３９】
次に、賦形工程では、充填物７を充填した中子３および強化繊維１３を賦形型９内に配し、所定の温度に加熱するとともに所定の荷重を加えて封鎖することでプリフォーム１６を形成する。ここで、賦形工程とは、中子３および強化繊維１３を次のＲＴＭ成形工程において使用する成形型１０内に適切に配することができる形状とするための工程である。また、プリフォーム１６とは、成形型１０内に適切に配することができるように賦形された強化繊維１３、または中子３および強化繊維１３の一体物であり、本実施例では、中子３および強化繊維１３の一体物がプリフォーム１６として成形型１０内に配される。
【００４０】
また、賦形型９内に配される強化繊維１３は、裁断およびパイリングにより積層体をなしている。そして、積層体状の強化繊維１３により中子３を上下から包み込むようにして賦形型９内に配し、プリフォーム１６を形成する。
【００４１】
また、賦形型９は、例えば、上型１７と下型１８とからなるものであり、下型１８には、穴５に対応する位置に突起１９が設けられ、突起１９の上面に、位置決めピン１１が嵌る位置決めボス２０が設けられている。そして、位置決めボス２０に位置決めピン１１が嵌ることで、賦形型９内において中子３が位置決めされる。そして、賦形型９内から取り出されたプリフォーム１６は、周縁をラフトリムされてから成形型１０内に配される。
【００４２】
次に、ＲＴＭ成形工程では、プリフォーム１６を成形型１０内に配して成形型１０内を封鎖するとともに、成形型１０内において中子３の外側にマトリックス樹脂を注入し、強化繊維１３にマトリックス樹脂を含浸させて硬化させる。これにより、中子３の外側に繊維強化樹脂部４が成形される。なお、マトリックス樹脂を注入するための装置は周知の構成を有するものであり、成形型１０内は、真空ポンプ等により減圧することが可能である。そして、ＲＴＭ成形工程では、成形型１０内を減圧しながらマトリックス樹脂を成形型１０内に注入する。
【００４３】
また、成形型１０は、例えば、上型２２と下型２３とからなるものであり、下型２３には、穴５に対応する位置に突起１４が設けられ、突起１４の上面に、位置決めピン１１が嵌る位置決めボス２４が設けられている。そして、位置決めボス２４に位置決めピン１１が嵌ることで、成形型１０内において中子３が位置決めされる。そして、ＲＴＭ成形工程後に成形型１０から取り出されたＦＲＰ１には、突起１４の存在により、繊維強化樹脂部４を厚さ方向に貫通して中子３の表面に達する穴５が形成される。
【００４４】
後処理工程では、充填物７を内蔵するＦＲＰ１を成形型１０から取り出して中子３から充填物７を抜き出す。すなわち、穴５を、中空２に向かって延長して中子３を貫通させる。これにより、中空２に充填された充填物７の抜き出しが可能になる。なお、充填物７は、全量、完全に抜き出され、再度、充填工程で中空２に充填されて再利用される。
【００４５】
〔実施例の効果〕
実施例のＦＲＰ１は、中空２を形成する中子３と、中子３の外側に成形された繊維強化樹脂部４とを備え、繊維強化樹脂部４の内側に中子３が残存している。
これにより、ＦＲＰ１から中子３を引き抜く必要がなくなるので、ＦＲＰ１が中子３の引き抜きを容易に行うことができない形状であっても、コストアップすることなく中空２を有するＦＲＰ１を得ることができる。なお、中子３は、ポリプロピレンやＰＥＴ等をブロー成形等することにより安価に得ることができる。
【００４６】
すなわち、ＦＲＰ１から中子３を引き抜く必要がないので、ＦＲＰ１を複数のパーツに分割して個別の設備により各々のパーツを製造する必要がなくなる。このため、設備コストおよびランニングコストを安価に抑えることができるので、中子３の引き抜きを容易に行うことができない形状であっても、コストアップすることなく中空２を有するＦＲＰ１を得ることができる。
【００４７】
また、ＦＲＰ１の製造では、中空２に充填物７を充填して中子３と充填物７との組合せで中子３の剛性を高めた上で賦形工程やＲＴＭ成形工程を行い、後処理工程にて充填物７を抜き出す。
これにより、中子３は、賦形圧やマトリックス樹脂の注入圧に耐えることができるので、賦形工程やＲＴＭ成形工程において中空２の形状が安定する。このため、ＦＲＰ１の表面にヒケや歪み等が発生しにくくなるので、ＦＲＰ１の表面品質を高めることができる。また、マトリックス樹脂の注入圧を高めて強化繊維１３に対するマトリックス樹脂の含浸速度を大きくし、成形サイクルを短縮することができる。
【００４８】
また、ＦＲＰ１の製造では、後処理工程で抜き出した充填物７を、再度、充填工程で中空２に充填して再利用する。
これにより、例えば、ショットピーニングに使用される金属球やセラミック球を充填物７として利用することができるようになる。このため、例えば、砂等を充填物７として使用することによる粉塵発生等の事態を回避することができる。
【００４９】
また、ＦＲＰ１には、少なくとも繊維強化樹脂部４を厚さ方向に貫通する穴５が存在する。
これにより、賦形型９の下型１８や成形型１０の下型２３において、穴５に相当する位置にそれぞれ突起１９、１４を設けて、例えば、突起１９、１４にそれぞれ位置決めボス２０、２４を設けるとともに中子３に位置決めピン１１を設けて、位置決めボス２０、２４に位置決めピン１１を嵌めることにより、中子３の支持および位置決めを行うことができる。このため、中空２の位置を安定させることができる。
【００５０】
また、ＲＴＭ成形工程前の中子３の外側表面には凹凸が存在する。
これにより、成形型１０内に注入したマトリックス樹脂を、早期に成形型１０内で中子３の外側表面に沿って分散させることができる。
【００５１】
〔変形例〕
ＦＲＰ１およびその製造方法の態様は、実施例に限定されず種々の変形例を考えることができる。例えば、実施例の製造方法によれば、中子３は、中空２に充填物７を内蔵することで剛性が強化されていたが、中子３自身を賦形圧やマトリックス樹脂の注入圧等に耐え得るように高剛性に設けて中空２に充填物７を充填することなく、賦形工程やＲＴＭ成形工程を行うようにしてもよい。この場合、充填物７の充填および抜き出しの作業が不要になるので、ＦＲＰ１の製造が簡素になる。また、中子３は、剛性の高低に関わらずポリプロピレンやＰＥＴ等をブロー成形等することにより安価に得ることができる。
【００５２】
また、実施例の製造方法により製造されたＦＲＰ１は、１つの中空２を有するものであったが、図５に示すように、２つ以上の中空２を有するＦＲＰ１を設けることもできる。
また、実施例の製造方法によれば、プリフォーム１６は、中子３と強化繊維１３との一体物として設けられていたが、中子３を含まず主に強化繊維１３からなるプリフォーム１６を設けておき、ＲＴＭ成形工程において、成形型１０内に中子３を配するとともに、成形型１０内においてプリフォーム１６により中子３を包み込んでから成形型１０内を封鎖し、マトリックス樹脂を注入するようにしてもよい。
【００５３】
例えば、賦形工程において、中子３を含まず主に強化繊維１３からなる複数のプリフォーム１６を設けておき、ＲＴＭ成形工程において、成形型１０内で複数のプリフォーム１６により中子３を外側から包み込んで成形型１０内を封鎖し、マトリックス樹脂を注入するようにしてもよい。この場合、充填物７を中子３に充填する時期は、ＲＴＭ成形工程よりも前であればよく、例えば、賦形工程と充填工程とを同時進行させてもよい。
【００５４】
また、実施例の製造方法によれば、賦形型９の下型１８や成形型１０の下型２３において、穴５に相当する位置にそれぞれ突起１９、１４を設けて位置決めボス２０、２４に位置決めピン１１を嵌めることにより、中子３の支持および位置決めを行っていたが、ＦＲＰ１の形状自体が中子３の支持および位置決めに適する場合には、位置決めボス２０、２４や位置決めピン１１等をもうけることなく、いわゆる形状ガイドにより賦形型９内や成形型１０内で中子３の支持および位置決めを行うようにしてもよい。この場合、後処理工程では、ＦＲＰ１において剛性や外観等に関わらない位置に穴５を開けて充填物７を抜き出すことができる。
【００５５】
また、実施例の製造方法によれば、位置決めピン１１は、中子３において１箇所のみに設けられていたが、位置決めピン１１を２箇所以上に設けてもよい。
また、中子３の充填物７として液体を採用する場合、賦形型９内に中子３および強化繊維１３を配した状態で、賦形工程の開始前または賦形工程の途中で中子３に充填物７としての液体を注入するようにしてもよく、成形型１０内にプリフォーム１６を配した状態で、ＲＴＭ成形工程の開始前またはＲＴＭ成形工程の途中で中子３に液体を注入するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１  ＦＲＰ（繊維強化樹脂成形品）
２  中空
３  中子
４  繊維強化樹脂部
５  穴
７  充填物
１０  成形型（所定の金型）
１３  強化繊維
１６  プリフォーム
【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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