(57)【要約】【課題】成形型内に注入した樹脂の流動性を改善でき、複合材料成形品を迅速かつ含浸不良を発生させることなく成形し得る複合材料成形品の成形装置、および成形方法を提供する。【解決手段】複合材料成形品２０の成形装置１００は、複合材料成形品の外形形状に合致した内面形状のキャビティ１４０を形成する相対的に開閉自在な成形型１１０と、キャビティ内に樹脂２２を注入する樹脂注入部１５０と、を有する。成形装置はさらに、成形型にスライド移動自在に設けられ、注入された樹脂が流れる流路の一部の流路断面の大きさを変更自在なスライド型１６０を有する。スライド型は、樹脂注入部によって樹脂を注入するときに、流路断面の大きさを拡大する位置に保持される。【選択図】図４Ａ
2019006001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
強化基材に樹脂を含浸させて成形される複合材料成形品を成形する成形装置であって、
前記複合材料成形品の外形形状に合致した内面形状のキャビティを形成する相対的に開閉自在な成形型と、
前記キャビティ内に前記樹脂を注入する樹脂注入部と、
前記成形型にスライド移動自在に設けられ、注入された前記樹脂が流れる流路の一部の流路断面の大きさを変更自在なスライド型と、を有し、
前記スライド型は、前記樹脂注入部によって前記樹脂を注入するときに、前記流路断面の大きさを拡大する位置に保持される、複合材料成形品の成形装置。
【請求項２】
前記流路は、前記成形型が開閉する方向に対して直交する方向に伸びている第１の流路と、前記第１の流路に対して交差する方向に伸びている第２の流路とを含み、
前記スライド型は、前記第２の流路の前記流路断面の大きさを変更自在である、請求項１に記載の複合材料成形品の成形装置。
【請求項３】
前記スライド型を前記流路に対して進退駆動する駆動部と、
前記成形型、前記樹脂注入部および前記駆動部の作動を制御する制御部と、をさらに有し、
前記制御部は、前記樹脂注入部によって前記樹脂を注入するときに、前記駆動部によって前記流路断面の大きさを拡大する後退位置に前記スライド型を保持させる、請求項１または請求項２に記載の複合材料成形品の成形装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記樹脂注入部によって前記樹脂を注入するときには、前記成形型の動作を制御して前記キャビティ内に配置した前記強化基材と前記成形型の成形面との間に隙間を形成させ、前記樹脂の注入が終了したときには、前記成形型の動作を制御して型締めさせる、請求項３に記載の複合材料成形品の成形装置。
【請求項５】
前記スライド型を前記流路に向けてスライド移動させる弾発力を付勢する付勢部をさらに有し、
前記スライド型は、注入された前記樹脂の圧力によって、前記付勢部が付勢する弾発力に抵抗して前記流路断面の大きさを拡大する位置に移動され、前記樹脂の注入が終了すると前記付勢部が付勢する弾発力によって、前記流路に向けてスライド移動される、請求項１または請求項２に記載の複合材料成形品の成形装置。
【請求項６】
強化基材に樹脂を含浸させて複合材料成形品を成形する成形方法であって、
前記複合材料成形品の外形形状に合致した内面形状のキャビティを形成する相対的に開閉自在な成形型に前記強化基材を配置し、
前記キャビティ内に前記樹脂を注入し、
前記樹脂を注入するとき、前記成形型にスライド移動自在に設けられたスライド型によって、注入された前記樹脂が流れる流路の一部の流路断面の大きさを拡大する、複合材料成形品の成形方法。
【請求項７】
前記流路は、前記成形型が開閉する方向に対して直交する方向に伸びている第１の流路と、前記第１の流路に対して交差する方向に伸びている第２の流路とを含み、
前記スライド型は、前記第２の流路の流路断面の大きさを変更する、請求項６に記載の複合材料成形品の成形方法。
【請求項８】
前記スライド型を駆動部によって前記流路に対して後退移動させて、前記流路断面の大きさを拡大して前記樹脂の注入を開始し、
前記樹脂を注入しているとき、前記駆動部によって前記スライド型を後退位置に保持させる、請求項６または請求項７に記載の複合材料成形品の成形方法。
【請求項９】
前記キャビティ内に配置した前記強化基材と前記成形型の成形面との間に隙間を形成した状態、かつ、前記スライド型を後退移動させた状態において前記樹脂を注入し、
前記駆動部によって前記スライド型を前進移動させて、前記流路断面の大きさを拡大する前の初期位置に戻し、
その後、前記成形型を型締めして前記強化基材に前記樹脂を含浸させる、請求項８に記載の複合材料成形品の成形方法。
【請求項１０】
前記スライド型を付勢部によって付勢された弾発力によって前記流路に対して前進移動させて前記流路断面の大きさを拡大する前の初期位置に位置させ、かつ、前記成形型を型締めした状態において前記樹脂を注入し、
注入された前記樹脂の圧力によって、前記スライド型を前記弾発力に抵抗して前記流路に対して後退移動させて、前記流路断面の大きさを拡大させ、
その後、前記樹脂の注入が終了すると前記付勢部が付勢する前記弾発力によって、前記スライド型を前進移動させて初期位置に戻す、請求項６または請求項７に記載の複合材料成形品の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合材料成形品の成形装置、および成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の車体軽量化のために強化基材に樹脂を含浸させた複合材料成形品が自動車部品として用いられている。複合材料の成形方法として、量産化に適したＲＴＭ（Ｒｅｓｉｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｌｄｉｎｇ）成形法が注目されている。
【０００３】
ＲＴＭ成形法において、樹脂の含浸性を確保し、強化基材における繊維の乱れを抑制するために、型の間隔を、強化基材の見かけ上の厚さよりも小さく、狙いの成形厚さよりも大きい範囲において設定することが提案されている。この技術によれば、強化基材が成形型に接触していることによって、繊維乱れを抑制しつつ樹脂を注入することができる（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５１９８３３６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、複合材料成形品の形状によっては、成形型内に配置した強化基材と成形型の成形面との間のクリアランスを広げることが困難な場合がある。このような場合には、樹脂流動性が悪い流路が生じ、そのような流路においては樹脂の流速が遅くなる。このため、樹脂の含浸に比較的長時間を要する結果、複合材料成形品を迅速に成形することができない。また、樹脂の含浸が予め設定された成形時間内に完了しないときには、ドライスポットや内部ボイドなどの含浸不良が発生するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、成形型内に注入した樹脂の流動性を改善でき、複合材料成形品を迅速かつ含浸不良を発生させることなく成形し得る複合材料成形品の成形装置、および成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明に係る複合材料成形品の成形装置は、強化基材に樹脂を含浸させて成形される複合材料成形品を成形する成形装置である。成形装置は、前記複合材料成形品の外形形状に合致した内面形状のキャビティを形成する相対的に開閉自在な成形型と、前記キャビティ内に前記樹脂を注入する樹脂注入部と、を有する。成形装置はさらに、前記成形型にスライド移動自在に設けられ、注入された前記樹脂が流れる流路の一部の流路断面の大きさを変更自在なスライド型を有する。前記スライド型は、前記樹脂注入部によって前記樹脂を注入するときに、前記流路断面の大きさを拡大する位置に保持される。
【０００８】
上記目的を達成する本発明に係る複合材料成形品の成形方法は、強化基材に樹脂を含浸させて複合材料成形品を成形する成形方法であう。成形方法は、まず、前記複合材料成形品の外形形状に合致した内面形状のキャビティを形成する相対的に開閉自在な成形型に前記強化基材を配置する。次に、前記キャビティ内に前記樹脂を注入する。そして、前記樹脂を注入するとき、前記成形型にスライド移動自在に設けられたスライド型によって、注入された前記樹脂が流れる流路の一部の流路断面の大きさを拡大する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、成形型内に注入した樹脂の流動性を改善でき、複合材料成形品を迅速かつ含浸不良を発生させることなく成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】複合材料成形品の成形装置を説明するための図である。
【図１Ｂ】成形装置の要部であるスライド型の部分を示す断面図である。
【図１Ｃ】スライド型の設定位置を説明するための概念図である。
【図１Ｄ】図１Ｂの１Ｄ−１Ｄ線に沿う断面図である。
【図１Ｅ】スライド型が流路断面の大きさを拡大する位置に保持された状態を示す断面図である。
【図２】複合材料成形品の成形手順を示す概略フローチャートである。
【図３Ａ】成形型に強化基材を配置した状態を模式的に示す図である。
【図３Ｂ】樹脂を注入する前の状態を模式的に示す図である。
【図３Ｃ】成形型への樹脂の注入を模式的に示す図である。
【図３Ｄ】樹脂注入後に、成形型を型締めした状態を模式的に示す図である。
【図３Ｅ】複合材料成形品の脱型を模式的に示す図である。
【図４Ａ】樹脂を注入する前のスライド型の位置を模式的に示す図である。
【図４Ｂ】樹脂を注入しているときのスライド型の位置を模式的に示す図である。
【図４Ｃ】樹脂の注入が終了し、成形型を型締めする前のスライド型の位置を模式的に示す図である。
【図４Ｄ】成形型を型締めしたときのスライド型の位置を模式的に示す図である。
【図５】スライド型の改変例を示す断面図である。
【図６Ａ】スライド型の設定位置の改変例を示す概念図である。
【図６Ｂ】スライド型の設定位置の他の改変例を示す概念図である。
【図７】スライド型の改変例を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、以下の説明は特許請求の範囲に記載される技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１２】
図１Ａは、複合材料成形品２０の成形装置１００を説明するための図、図１Ｂは、成形装置１００の要部であるスライド型１６０の部分を示す断面図、図１Ｃは、スライド型１６０の設定位置を説明するための概念図、図１Ｄは、図１Ｂの１Ｄ−１Ｄ線に沿う断面図、図１Ｅは、スライド型１６０が流路断面の大きさを拡大する位置に保持された状態を示す断面図である。図２は、複合材料成形品２０の成形手順を示す概略フローチャートである。図３Ａは、成形型１１０に強化基材２１を配置した状態を模式的に示す図、図３Ｂは、樹脂２２を注入する前の状態を模式的に示す図、図３Ｃは、成形型１１０への樹脂２２の注入を模式的に示す図、図３Ｄは、樹脂２２注入後に、成形型１１０を型締めした状態を模式的に示す図、図３Ｅは、複合材料成形品２０の脱型を模式的に示す図である。図４Ａは、樹脂２２を注入する前のスライド型１６０の位置を模式的に示す図、図４Ｂは、樹脂２２を注入しているときのスライド型１６０の位置を模式的に示す図、図４Ｃは、樹脂２２の注入が終了し、成形型１１０を型締めする前のスライド型１６０の位置を模式的に示す図、図４Ｄは、成形型１１０を型締めしたときのスライド型１６０の位置を模式的に示す図である。
【００１３】
（複合材料成形品２０）
複合材料成形品２０は、複合材料から形成された成形品である。複合材料は、強化基材２１と、樹脂２２とによって構成されている。強化基材２１に樹脂２２を含浸させ、樹脂２２を硬化させることによって複合材料成形品２０を得る（図３Ｃ、図３Ｄを参照）。強化基材２１および樹脂２２を組み合わせることにより、樹脂単体で構成される成形品に比べて高い強度および剛性を備えている。樹脂２２は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂によって構成することができる。強化基材２１は、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、有機繊維等の織物シートを積層して構成することができる。
【００１４】
（成形装置１００）
図１Ａを参照して、複合材料成形品２０の成形装置１００は、概説すると、複合材料成形品２０の外形形状に合致した内面形状のキャビティ１４０を形成する相対的に開閉自在な成形型１１０と、キャビティ１４０内に樹脂２２を注入する樹脂注入部１５０と、を有する。成形装置１００はさらに、成形型１１０にスライド移動自在に設けられ、注入された樹脂２２が流れる流路１６８の一部の流路断面Ｓ（図１Ｄ，図１Ｅを参照）の大きさを変更自在なスライド型１６０を有する。スライド型１６０は、樹脂注入部１５０によって樹脂２２を注入するときに、流路断面Ｓの大きさを拡大する位置に保持される。図示する実施形態の成形装置１００は、スライド型１６０を流路１６８に対して進退駆動する駆動部１６１と、制御部１７０とをさらに有する。制御部１７０は、成形型１１０、樹脂注入部１５０および駆動部１６１の作動を制御する。制御部１７０は、樹脂注入部１５０によって樹脂２２を注入するときに、駆動部１６１によって流路断面Ｓの大きさを拡大する後退位置にスライド型１６０を保持させている。以下、成形装置１００を詳述する。
【００１５】
成形型１１０は、接近離反可能な一対の上型１２０および下型１３０を有する。上型１２０には、樹脂注入部１５０１５０と連通する注入口１２１を設けている。成形型１１０は、上型１２０と下型１３０との間にキャビティ１４０を形成する。
【００１６】
なお、本明細書において、「キャビティ１４０」とは、型締めした状態において、複合材料成形品２０と略同様の形状を有する空洞（いわゆる、製品キャビティ）のことを意味する。また、下型１３０に対して、上型１２０が配置される側（図１中の上側）を「上側」と称し、上型１２０に対して、下型１３０が配置される側（図１中の下側）を「下側」と称する。
【００１７】
上型１２０は、下型１３０に対して近接離反自在な可動型である。上型１２０は、上側に向かって凹んだ形状を有する凹部１２２を有する。上型１２０は、例えば、油圧シリンダー等を備える不図示の駆動装置と接続している。凹部１２２には、キャビティ１４０を形成する第１の成形面１２３が形成されている。
【００１８】
下型１３０は、固定型である。下型１３０は、凹部１２２の第１の成形面１２３と協働して、凹部１２２との間にキャビティ１４０を形成する第２の成形面１３３が形成された凸部１３２を有する。
【００１９】
樹脂注入部１５０は、注入口１２１を介してキャビティ１４０内に樹脂２２を注入する。樹脂注入部１５０は、公知のポンプ機構により構成することができる。
【００２０】
図３Ｂ、図３Ｃ、図４Ａ、および図４Ｂを参照して、流路１６８は、成形型１１０が開閉する方向（図中上下方向）に対して直交する方向（図中左右方向）に伸びている第１の流路１６８ａと、第１の流路１６８ａに対して交差する方向に伸びている第２の流路１６８ｂとを含んでいる。スライド型１６０は、第２の流路１６８ｂの流路断面Ｓの大きさを変更自在である。
【００２１】
図４Ａを参照して、第１の流路１６８ａは、成形型１１０の開閉方向に対して直交する面に拡がっている。このため、成形型１１０内に配置した強化基材２１と成形型１１０の第１の成形面１２３との間のクリアランスＣＬ１を広げることは比較的容易である。しかしながら、第２の流路１６８ｂは、成形型１１０の開閉方向に近い角度で傾斜している。このため、強化基材２１と第１の成形面１２３との間のクリアランスＣＬ２を広げることは比較的困難である。したがって、第２の流路１６８ｂは、第１の流路１６８ａに比べて樹脂２２流動性が悪く、樹脂２２の流速が遅くなる。そのため、スライド型１６０は、第２の流路１６８ｂの流路断面Ｓの大きさを変更自在であるように配置してある。
【００２２】
図１Ａ、図１Ｂを参照して、スライド型１６０は、成形型１１０の開閉方向に沿ってスライド移動自在に設けられている。上型１２０には、スライド型１６０が移動自在に収納されるガイド穴１２４が形成されている。スライド型１６０の基端（図中上端）に駆動部１６１が接続されている。駆動部１６１は、例えば油圧シリンダー等から構成される。
【００２３】
図１Ｂを参照して、スライド型１６０の基部１６２は、鋼材などから構成されている。基部１６２の先端側（図中下側）に先端部１６３が設けられている。スライド型１６０の先端部１６３は、フッ素系樹脂など摺動性が良好であり、難接着性の材質から形成されている。このような材質から形成することによって、硬化用の樹脂２２がスライド型１６０に貼りつくことを抑制できる。また、先端部１６３を構成する樹脂が熱膨張することによって、上型１２０のガイド穴１２４の内面に密着する。これによって、シール性が向上し、硬化用の樹脂２２が摺動部位に流入することを抑制できる。先端部には、Ｏリング１６４などのシール部材を取り付けている。これによって、シール性を一層向上させることができ、樹脂２２の流入や真空リークを防止できる。スライド型１６０の先端部１６３の先端面（図中、下端面）は、上型１２０の第１の成形面１２３と面一になるように傾斜している。
【００２４】
図１Ｂおよび図１Ｄに示されるスライド型１６０は、第２の流路１６８ｂの流路断面Ｓの大きさを拡大する前の初期位置に位置している。この状態から、スライド型１６０を駆動部１６１によって第２の流路１６８ｂに対して後退移動させると、図１Ｅに示すように、流路断面Ｓの大きさが拡大される。初期位置において、第２の流路１６８ｂの流路断面Ｓの高さはｈ０である。後退位置において、第２の流路１６８ｂの流路断面Ｓの高さはｈ１となる（ｈ１＞ｈ０）。流路断面Ｓの大きさが拡大されることから、樹脂２２を流しやすい空間が確保され、第２の流路１６８ｂにおいて樹脂２２が流れるときの抵抗が減少する。
【００２５】
図１Ｃを参照して、スライド型１６０を設定する位置は、所望の設定時間内においては樹脂２２が含浸しない領域と、樹脂２２が十分に含浸している領域とを連通するような流路となる位置に設定するのが好ましい。図示例では、注入口１２１は、強化基材２１の上面の中央位置に向かい合って配置されている。樹脂２２の流動性は注入口１２１から離れるほど悪くなる。破線によって囲まれる領域３０は、第２の流路１６８ｂにおいて注入口１２１から最も離れており、樹脂２２が含浸しない領域となり易い。このため、スライド型１６０は、第２の流路１６８ｂにおいて注入口１２１に比較敵近い領域と、上記領域３０とをつなぐように、２箇所に配置される。このような位置にスライド型１６０を設定することによって、スライド型１６０を後退位置に移動させることによって、流路断面Ｓの大きさが拡大した部分は、樹脂２２が積極的に流れるバイパス路の機能を発揮する。
【００２６】
制御部１７０は、成形型１１０、樹脂注入部１５０、スライド型１６０の作動をそれぞれ制御する。制御部１７０は、ＲＯＭやＲＡＭから構成される記憶部１７１と、ＣＰＵを主体に構成される演算部１７２と、各種データや制御指令の送受信を行う入出力部１７３と、を有する。入出力部１７３は、成形型１１０、樹脂注入部１５０、およびスライド型１６０に電気的に接続している。
【００２７】
（複合材料成形品２０の成形手順）
図２、図３Ａ〜図３Ｅ、図４Ａ〜図４Ｄを参照しつつ、複合材料成形品２０の成形について説明する。
【００２８】
図２に示すように、複合材料成形品２０の成形手順は、まず、成形型１１０に強化基材２１を配置し（工程Ｓ１）、成形型１１０を型締めする前の状態にする（工程Ｓ２）。スライド型１６０を初期位置から後退移動する（工程Ｓ３）。成形型１１０内に樹脂２２を注入する（工程Ｓ４）。スライド型１６０を後退位置から初期位置まで前進移動する（工程Ｓ５）。成形型１１０を型締め状態にし、樹脂２２を硬化させる（工程Ｓ６）。その後、複合材料成形品２０を成形型１１０から脱型する（工程Ｓ７）。なお、各工程において、成形型１１０、樹脂注入部１５０、駆動部１６１の作動は、制御部１７０によって制御される。
【００２９】
工程Ｓ１では、図３Ａに示すように、成形型１１０のキャビティ１４０に強化基材２１を配置し、上型１２０を下型１３０に対して接近させる。強化基材２１は、予め賦形されている。
【００３０】
工程Ｓ２では、図３Ｂに示すように、上型１２０を下型１３０に対してさらに接近させ、成形型１１０を型締めする前の状態にする。この状態では、上型１２０の第１の成形面１２３と、強化基材２１との間には、隙間Ｇが形成される。
【００３１】
なお、本明細書において、「成形型１１０を型締めした状態」とは、成形型１１０のキャビティ１４０の形状が、最終的に作製される複合材料成形品２０の形状と略同等になるまで、上型１２０を下型１３０に対して相対的に接近させた状態を意味する。
【００３２】
工程Ｓ３では、図３Ｂおよび図４Ａに示すように、スライド型１６０を初期位置から後退移動する。スライド型１６０が後退位置に移動すると、流路断面Ｓの大きさが拡大される（図１Ｅを参照）。スライド型１６０が第１の成形面１２３よりも凹むことによって、空間が作り出され、樹脂２２が流れやすい第２の流路１６８ｂが作られる。作り出された空間によって、樹脂２２が流れる領域と、樹脂含浸性の悪い領域３０とがつながれる。
【００３３】
工程Ｓ４では、図３Ｃおよび図４Ｂに示すように、樹脂注入部１５０から注入口１２１を介して隙間Ｇに樹脂２２を注入する。注入された樹脂２２は隙間Ｇを介して流動する。このため、樹脂２２の流動抵抗を低減して、強化基材２１の配向の乱れを抑制することができる。第２の流路１６８ｂにおいては、スライド型１６０が後退位置に移動して流路断面Ｓの大きさが拡大されている。樹脂２２を流しやすい空間が確保され、第２の流路１６８ｂにおいて樹脂２２が流れるときの抵抗が減少する。したがって、流路断面Ｓの大きさが拡大した部分がバイパス路の機能を発揮し、樹脂２２は領域３０（図１Ｃ）に向けて積極的に流れる。
【００３４】
工程Ｓ５では、図４Ｃに示すように、スライド型１６０を後退位置から初期位置まで前進移動する。この状態で、流路断面Ｓの大きさは元の大きさに復帰される（図１Ｄを参照）。スライド型１６０の先端部１６３の先端面は、上型１２０の第１の成形面１２３と面一になる（図１Ｂを参照）。スライド型１６０を前進移動するタイミングは、適宜設定することができ、所定量の樹脂２２を注入し終わってから移動させたり、所定量の樹脂２２を注入し終わる直前に移動させたりすることができる。スライド型１６０を後退位置から初期位置まで前進移動することによって、スライド型１６０がポンプの機能を発揮し、流路断面Ｓが拡大した空間に溜まっていた樹脂２２を押し出す。これによって、強化基材２１への樹脂２２の含浸をアシストすることができる。
【００３５】
工程Ｓ６は、成形型１１０を成形板厚まで閉じて樹脂２２を強化基材２１に含浸させるコンプレッション工程を経て樹脂２２を硬化させる。工程Ｓ６では、図３Ｄおよび図４Ｄに示すように、上型１２０を下型１３０に対してさらに接近させ、成形型１１０を型締めする。この状態において、上型１２０の第１の成形面１２３は、強化基材２１の表面に当接する。これによって、隙間Ｇに溜まっていた樹脂２２が押圧されて、強化基材２１の全体に含浸する。さらに、樹脂２２を硬化させる。樹脂２２が熱硬化性樹脂の場合、例えば、ヒーター等の加熱装置を用いて成形型１１０を加熱することによって、樹脂２２を硬化させることができる。
【００３６】
工程Ｓ７では、図３Ｅに示すように、樹脂２２を硬化させた後、上型１２０を上昇させ、複合材料成形品２０を下型１３０から脱型する。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態によれば、複合材料成形品２０の形状などの影響を受けることなく、成形型１１０内に注入した樹脂２２の流動性を改善でき、複合材料成形品２０を迅速かつ含浸不良を発生させることなく成形することができる。
【００３８】
さらに詳しくは、本実施形態の複合材料成形品２０の成形装置１００は、成形型１１０にスライド移動自在に設けられ注入された樹脂２２が流れる流路１６８の一部の流路断面Ｓの大きさを変更自在なスライド型１６０を有している。スライド型１６０は、樹脂注入部１５０によって樹脂２２を注入するときに、流路断面Ｓの大きさを拡大する位置に保持される。また、本実施形態の複合材料成形品２０の成形方法は、樹脂２２を注入するとき、成形型１１０にスライド移動自在に設けられたスライド型１６０によって、注入された樹脂２２が流れる流路１６８の一部の流路断面Ｓの大きさを拡大する。
【００３９】
このように構成することによって、スライド型１６０を移動させることによって樹脂２２を流す流路１６８を作り、樹脂２２の流動性を向上させることができる。複合材料成形品２０の形状によらず、所望の流路１６８における樹脂流動性を改善できるため、樹脂２２の流速の低下を抑えて、樹脂２２の含浸に要する時間を短くできる。この結果、複合材料成形品２０を迅速に成形することが可能となる。さらに、予め設定された成形時間内に樹脂２２の含浸を完了させることができるため、ドライスポットや内部ボイドなどの含浸不良が発生することがない。
【００４０】
流路１６８は、成形型１１０が開閉する方向に対して直交する方向に伸びている第１の流路１６８ａと、第１の流路１６８ａに対して交差する方向に伸びている第２の流路１６８ｂとを含んでいる。スライド型１６０は、第２の流路１６８ｂの流路断面Ｓの大きさを変更自在に構成されている。また、本実施形態の成形方法において、スライド型１６０は、第２の流路１６８ｂの流路断面Ｓの大きさを変更する。
【００４１】
このように構成することによって、第１の流路１６８ａに比べて樹脂流動性が悪い第２の流路１６８ｂにおける樹脂流動性を改善でき、複合材料成形品２０を迅速かつ含浸不良を発生させることなく成形することができる。
【００４２】
複合材料成形品２０の成形装置１００は、スライド型１６０を流路１６８に対して進退駆動する駆動部１６１と、駆動部１６１等の作動を制御する制御部１７０と、をさらに有する。制御部１７０は、樹脂注入部１５０によって樹脂２２を注入するときに、駆動部１６１によって流路断面Ｓの大きさを拡大する後退位置にスライド型１６０を保持させる。また、本実施形態の成形方法において、スライド型１６０を駆動部１６１によって流路１６８に対して後退移動させて、流路断面Ｓの大きさを拡大して樹脂２２の注入を開始する。そして、樹脂２２を注入しているとき、駆動部１６１によってスライド型１６０を後退位置に保持させている。
【００４３】
このように構成することによって、駆動部１６１の動作を制御することによってスライド型１６０を所望のタイミングにおいて進退駆動でき、樹脂注入時における樹脂流動性の改善を確実に行うことができる。
【００４４】
制御部１７０は、樹脂注入部１５０によって樹脂２２を注入するときには、成形型１１０の動作を制御してキャビティ１４０内に配置した強化基材２１と成形型１１０の第１の成形面１２３との間に隙間Ｇを形成させ、樹脂２２の注入が終了したときには、成形型１１０の動作を制御して型締めさせる。
【００４５】
このように構成することによって、成形型１１０を成形板厚まで閉じて樹脂２２を強化基材２１に含浸させるコンプレッション工程を実施できる。
【００４６】
本実施形態の複合材料成形品２０の成形方法は、キャビティ１４０内に配置した強化基材２１と成形型１１０の第１の成形面１２３との間に隙間を形成した状態、かつ、スライド型１６０を後退移動させた状態において樹脂２２を注入する。駆動部１６１によってスライド型１６０を前進移動させて、流路断面Ｓの大きさを拡大する前の初期位置に戻す。その後、成形型１１０を型締めして強化基材２１に樹脂２２を含浸させる。
【００４７】
このように構成することによって、成形型１１０を成形板厚まで閉じて樹脂２２を強化基材２１に含浸させるコンプレッション工程を実施できる。さらに、スライド型１６０を後退位置から初期位置に戻すときに、スライド型１６０がポンプの機能を発揮し、流路断面Ｓが拡大した空間に溜まっていた樹脂２２を押し出す。これによって、樹脂２２の圧力が一時的に上昇し、強化基材２１への樹脂２２の含浸をアシストすることができる（含浸性の向上）。
【００４８】
（スライド型１６０の可動方向の改変例について）
図５は、スライド型１６０の改変例を示す断面図である。
【００４９】
スライド型１６０は、複合材料成形品２０の形状や、成形型１１０の大きさなどに応じて可動方向を適宜設定することができる。図５に示されるスライド型１６０は、第２の流路１６８ｂが伸びている方向に対して直交する方向に沿ってスライド移動自在に設けられている。この点で、スライド型１６０を成形型１１０の開閉方向に沿ってスライド移動自在に設けた実施形態と相違する。スライド型１６０の構成及び作用は、実施形態と同様である。
【００５０】
（スライド型１６０の設定位置の改変例について）
図６Ａは、スライド型１６０の設定位置の改変例を示す概念図、図６Ｂは、スライド型１６０の設定位置の他の改変例を示す概念図である。
【００５１】
スライド型１６０を設定する位置は、樹脂２２が含浸し難い領域３０と、樹脂２２が十分に含浸している領域とを連通するような流路となる位置に設定することができる。スライド型１６０の設定位置や個数は図１Ｃに示した実施形態の例に限定されるものではない。例えば、図６Ａに示すように、スライド型１６０は、第２の流路１６８ｂにおいて注入口１２１に比較敵近い領域と、端部の領域３０とをつなぐように、１箇所に配置してもよい。また、図６Ｂに示すように、図中左手前から右奥に向かって比較的長く伸びているスライド型１６０を用いて、端部の領域３０と、比較的離れた領域とをつなぐようにしてもよい。
【００５２】
スライド型１６０を上型１２０に設定する形態について説明したが、上型１２０に代えて下型１３０に設けてもよく、上型１２０と下型１３０との両方に設けてもよい。
【００５３】
スライド型１６０を第２の流路１６８ｂに設定する形態について説明したが、第２の流路１６８ｂに代えて第１の流路１６８ａに設けてもよく、第２の流路１６８ｂと第１の流路１６８ａとの両方に設けてもよい。
【００５４】
（スライド型１６０の改変例について）
図７は、スライド型１６０の改変例を示す要部断面図である。
【００５５】
スライド型１６０を駆動部１６１によって進退駆動する実施形態について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではない。図７に示す成形装置１００は、駆動部１６１に代えて、スライド型１６０を流路１６８に向けてスライド移動させる弾発力を付勢する付勢部１６６を有している。スライド型１６０は、注入された樹脂２２の圧力によって、付勢部１６６が付勢する弾発力に抵抗して流路断面Ｓの大きさを拡大する位置に移動される。そして、樹脂２２の注入が終了すると付勢部１６６が付勢する弾発力によって、流路１６８に向けてスライド移動される。
【００５６】
付勢部１６６は、ガイド穴１２４の上端開口を閉じるプラグ１６５とスライド型１６０との間に配置される弾発部材とを有する。弾発部材は例えば圧縮コイルバネから構成される。スライド型１６０は、弾発部材によって、流路１６８に向けてスライド移動させる弾発力が付勢される。ガイド穴１２４内に向けて突出する係合凸部１２５が、スライド型１６０のキー溝１６７内に係合している。係合凸部１２５がキー溝１６７の図中上端に当接することによって、弾発力に抵抗してスライド型１６０の先端が流路１６８内に突出することがない。プラグ１６５は、圧縮コイルバネの圧縮長さを調整することによって、スライド型１６０に付勢する弾発力の大きさを調整することができる。
【００５７】
コンプレッション工程は、樹脂注入後に型締めするときにスライド型１６０に圧力が作用する。改変例のスライド型１６０は、弾発力の調整が必要となることから、コンプレッション工程を含まないＲＴＭ成形法に適用するのに適している。
【００５８】
具体的には、改変例のスライド型１６０を適用した成形装置１００における成形方法は、まず、スライド型１６０を付勢部１６６によって付勢された弾発力によって流路１６８に対して前進移動させて流路断面Ｓの大きさを拡大する前の初期位置に位置させ、かつ、成形型１１０を型締めした状態において樹脂２２を注入する。注入された樹脂２２の圧力によって、スライド型１６０を弾発力に抵抗して流路１６８に対して後退移動させて、流路断面Ｓの大きさを拡大させる。その後、樹脂２２の注入が終了すると付勢部１６６が付勢する弾発力によって、スライド型１６０を前進移動させて初期位置に戻すようにする。
【００５９】
改変例のスライド型１６０を適用した場合においても、実施形態と同様に、複合材料成形品２０の形状などの影響を受けることなく、樹脂注入時における樹脂流動性の改善を行うことができき、複合材料成形品２０を迅速かつ含浸不良を発生させることなく成形することができる。
【符号の説明】
【００６０】
２０      複合材料成形品、
２１      強化基材、
２２      樹脂、
３０      樹脂が含浸し難い領域、
１００    成形装置、
１１０    成形型、
１２０    上型、
１２１    注入口、
１２２    凹部、
１２３    第１の成形面、
１２４    ガイド穴、
１３０    下型、
１３２    凸部、
１３３    第２の成形面、
１３４    凹溝、
１４０    キャビティ、
１５０    樹脂注入部、
１６０    スライド型、
１６１    駆動部、
１６２    基部、
１６３    先端部、
１６４    Ｏリング
１６５    プラグ
１６６    圧縮コイルバネ（付勢部）、
１６７    キー溝
１６８    流路、
１６８ａ  第１の流路、
１６８ｂ  第２の流路、
１７０    制御部
Ｇ        隙間、
ｈ０      スライド型の初期位置における流路断面の高さ、
ｈ１      スライド型の後退位置における流路断面の高さ、
Ｓ        流路断面。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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