(57)【要約】【課題】成形用中空部材の位置決めを行うとともに、成形用中空部材の長手方向一端部同士の接続部におけるシール性を確保する。【解決手段】第１及び第２成形用中空部材２，３の長手方向一端部同士の接続部４における内周面に、第１及び第２成形用中空部材２，３に跨がって凹部４０が全周に亘って形成される。第１及び第２成形用中空部材２，３の接続部４内にシリコーンゴム製接続用中空部材５が接着剤Ｂを介して嵌合される。接続用中空部材５の外周面における凹部４０と対応する部分に、凹部４０と略相補的な形状で且つ凹部４０内に嵌合される凸部５０が全周に亘って形成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２成形用中空部材の長手方向一端部同士を接続した、繊維強化プラスチック製中空成形品を加熱・加圧成形するのに用いられる成形用部材であって、
上記各成形用中空部材は、シリコーンゴム製中空体を有しており、
上記第１及び第２成形用中空部材の長手方向一端部同士の接続部における内周面には、上記第１及び第２成形用中空部材に跨がって凹部が全周に亘って形成されており、
上記第１及び第２成形用中空部材の長手方向一端部同士の接続部内に接着剤を介して嵌合され、外周面における上記凹部と対応する部分に該凹部と略相補的な形状で且つ該凹部内に嵌合される凸部が全周に亘って形成されたシリコーンゴム製接続用中空部材を備えていることを特徴とする成形用部材。
【請求項２】
請求項１記載の成形用部材において、
上記凹部及び上記凸部は、その周方向断面が略三角形状に形成されていることを特徴とする成形用部材。
【請求項３】
請求項１又は２記載の成形用部材において、
上記各成形用中空部材は、上記中空体の内周面を覆うように設けられた布製内層をさらに有していることを特徴とする成形用部材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の成形用部材において、
上記各成形用中空部材は、上記中空体の外周面を覆うように設けられた樹脂製コート層をさらに有していることを特徴とする成形用部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１及び第２成形用中空部材の長手方向一端部同士を接続した、繊維強化プラスチック製中空成形品を加熱・加圧成形するのに用いられる成形用部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、繊維強化プラスチック製中空成形品を加熱・加圧成形するのに用いられる成形用中空部材が知られている。
【０００３】
特許文献１に示す成形用中空部材は、シリコーンゴム製中空体と、この中空体に埋設された織布とを備えている。この成形用中空部材は、金型を用いて圧縮一体成形されている。そして、上述のように、中空体に織布を埋設することにより、成形用中空部材の強度が増大するので、成形用中空部材の耐圧性及び耐収縮性を向上させることができる。したがって、成形用中空部材を用いて中空成形品を加熱・加圧成形する際に、成形用中空部材が破裂するのを抑制できるとともに、成形用中空部材を繰り返し加熱・加圧成形に用いた場合にも、成形用中空部材が収縮するのを抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１７９００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記中空成形品を長尺化する場合、設備替えして、成形用中空部材を長尺化することも考えられるが、そうすると、設備投資が必要となり、これは、コストの点で好ましくない。
【０００６】
そこで、二つの成形用中空部材を既存設備で製造して、これらの成形用中空部材の長手方向一端部同士を接続することにより、長尺化することが考えられる。
【０００７】
このように、成形用中空部材の長手方向一端部同士を接続する場合、その接続を確実にするために、成形用中空部材の位置決めを行うことが望ましい。また、成形用中空部材の長手方向一端部同士の接続部における空気漏れを抑制するために、その接続部のシール性を確保する必要もある。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、成形用中空部材の位置決めを行うとともに、成形用中空部材の長手方向一端部同士の接続部におけるシール性を確保することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明は、第１及び第２成形用中空部材の長手方向一端部同士の接続部における内周面に凹部を形成するとともに、外周面に凹部内に嵌合される凸部を形成した接続用中空部材を第１及び第２成形用中空部材の長手方向一端部同士の接続部内に接着剤を介して嵌合したことを特徴とする。
【００１０】
具体的には、本発明は、第１及び第２成形用中空部材の長手方向一端部同士を接続した、繊維強化プラスチック製中空成形品を加熱・加圧成形するのに用いられる成形用部材を対象とし、次のような解決手段を講じた。
【００１１】
すなわち、第１の発明は、上記各成形用中空部材は、シリコーンゴム製中空体を有しており、上記第１及び第２成形用中空部材の長手方向一端部同士の接続部における内周面には、上記第１及び第２成形用中空部材に跨がって凹部が全周に亘って形成されており、上記第１及び第２成形用中空部材の長手方向一端部同士の接続部内に接着剤を介して嵌合され、外周面における上記凹部と対応する部分に該凹部と略相補的な形状で且つ該凹部内に嵌合される凸部が全周に亘って形成されたシリコーンゴム製接続用中空部材を備えているものである。
【００１２】
これによれば、第１及び第２成形用中空部材の長手方向一端部同士の接続部における内周面に、第１及び第２成形用中空部材に跨がって凹部が全周に亘って形成されている。また、接続用中空部材の外周面における凹部と対応する部分に、凹部と略相補的な形状で且つ凹部内に嵌合される凸部が全周に亘って形成されている。このため、これらの凸部及び凹部により、成形用中空部材を接続用中空部材に位置決めすることができる。
【００１３】
また、凹部は、第１及び第２成形用中空部材の長手方向一端部同士の接続時には、接着剤の溜まりとなる。このため、第１及び第２成形用中空部材の長手方向一端部同士の接続部におけるシール性を確保することができる。
【００１４】
尚、繊維強化プラスチックは、ガラス繊維・炭素繊維などをプラスチック中に分散さ
せることにより強化・軽量化した材料である。
【００１５】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記凹部及び上記凸部は、その周方向断面が略三角形状に形成されているものである。
【００１６】
これによれば、凹部及び凸部の周方向断面が略三角形状に形成されているので、その加工を容易に行うことができる。
【００１７】
第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、上記各成形用中空部材は、上記中空体の内周面を覆うように設けられた布製内層をさらに有しているものである。
【００１８】
ところで、内層の繊維が成形用中空部材の長手方向一端部から飛び出すと、飛び出た繊維により第１及び第２成形用中空部材の長手方向一端面同士の間に隙間ができて、第１及び第２成形用中空部材の長手方向一端部同士の接続が不確実になる虞がある。
【００１９】
ここで、本発明によれば、第１及び第２成形用中空部材の長手方向一端部同士の接続部における内周面に、第１及び第２成形用中空部材に跨がって凹部が全周に亘って形成されている。このように、凹部を形成することにより、成形用中空部材の長手方向一端部から飛び出た内層の繊維を除去することができる。このため、第１及び第２成形用中空部材の長手方向一端部同士の接続を確実にすることができる。
【００２０】
第４の発明は、上記第１〜第３のいずれか１つの発明において、上記各成形用中空部材は、上記中空体の外周面を覆うように設けられた樹脂製コート層をさらに有しているものである。
【００２１】
これによれば、中空体の外周面を覆うように樹脂製コート層が設けられているので、成形用部材の外周面側をある程度の剛性を有するものにすることができる。このため、成形用部材をプリプレグから引き抜けないのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、第１及び第２成形用中空部材の長手方向一端部同士の接続部における内周面に、第１及び第２成形用中空部材に跨がって凹部が全周に亘って形成され、接続用中空部材の外周面における凹部と対応する部分に、凹部と略相補的な形状で且つ凹部内に嵌合される凸部が全周に亘って形成されているため、これらの凸部及び凹部により、成形用中空部材を接続用中空部材に位置決めすることができる。また、凹部は、第１及び第２成形用中空部材の長手方向一端部同士の接続時には、接着剤の溜まりとなるため、第１及び第２成形用中空部材の長手方向一端部同士の接続部におけるシール性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る成形用部材を示す縦断面図である。
【図２】成形用部材の要部を示す拡大縦断面図である。
【図３】成形用中空部材を示す正面図である。
【図４】接続用中空部材を示す斜視図である。
【図５】成形用部材の製造工程の一部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２５】
本発明の実施形態に係る成形用部材（成形用ブラダー）１は、図１及び図２に示すように、第１及び第２成形用中空部材２，３の長手方向（長さ方向）一端部同士を接続した、繊維強化プラスチック（以下、ＦＲＰという）製中空成形品（例えば中空パイプや中空フレーム）をオートクレーブ成形するのに用いられるものであって、全長が、例えば、約１５ｍのものである。
【００２６】
第１及び第２成形用中空部材２，３は、その横断面が互いに略同一の形状・大きさである。具体的に、各成形用中空部材２，３は、図３にも示すように、その内外周面の横断面形状が略長方形状のシリコーンゴム製中空体２０，３０を備えている。このシリコーンゴムは、耐熱性・耐薬品性・撥水性・電気絶縁性などに優れている。各成形用中空部材２，３は、中空体２０，３０の内周面を略全体に亘って覆うように設けられた織布製補強内層（以下、単に「内層」という）２１，３１と、中空体２０，３０の外周面を略全体に亘って覆うように設けられた樹脂製コートフィルム（コート層）２２，３２をさらに有している。内層２１，３１の織布は、例えば、ポリエチレン繊維製のものである。コートフィルム２２，３２は、例えば、フッ素樹脂製のものである。
【００２７】
第１及び第２成形用中空部材２，３の長手方向一端部同士の接続部４（以下、単に「第１及び第２成形用中空部材２，３の接続部４」ともいう）における内周面には、第１及び第２成形用中空部材２，３に跨がって凹部４０が全周に亘って形成されている。この凹部４０は、成形用部材１の外周面に達しないように形成されている。凹部４０は、その周方向断面（横断面）が略三角形状に形成されている。凹部４０における第１成形用中空部材２側の部分４０ａと第２成形用中空部材３側の部分４０ｂとは、その周方向断面が互いに略同一の形状（略三角形状）・大きさである。これらの第１成形用中空部材２側の部分４０ａと第２成形用中空部材３側の部分４０ｂとは、各成形用中空部材２，３の長手方向一端面の内周側の角を面取りすることにより形成されている。この面取りにより、各成形用中空部材２，３の長手方向一端部から飛び出た内層２１，３１の繊維を除去することができる。また、凹部４０は、第１及び第２成形用中空部材２，３の長手方向一端部同士の接続時には、後述する接着剤Ｂの溜まりとなる。
【００２８】
第１及び第２成形用中空部材２，３の接続部４内には、接続用中空部材（ジョイントキャップ部材）５が接着剤Ｂを介して嵌合されている。この接続用中空部材５は、図４にも示すように、その横断面形状が第１及び第２成形用中空部材２，３の内周面の横断面形状と略相補的な形状（略長方形状）のシリコーンゴム製のものである。接着剤Ｂは、例えば、シリコーンゴム系のものである。尚、図２では、図を見易くするため、接着剤Ｂの図示を省略している。
【００２９】
接続用中空部材５の外周面における凹部４０と対応する部分（長手方向中央部）には、凹部４０と略相補的な形状（周方向断面が略三角形状）の凸部５０が全周に亘って形成されている。この凸部５０は凹部４０内に嵌合される。これらの凸部５０及び凹部４０は、成形用中空部材２，３を接続用中空部材５に位置決めするのに用いられる。
【００３０】
接続用中空部材５の外周面の長手方向両端部は、先細りテーパ形状に形成されている。このため、第１及び第２成形用中空部材２，３の長手方向一端部同士の接続時には、接続用中空部材５の外周面の長手方向両端部と第１及び第２成形用中空部材２，３の内周面との間の部分は、接着剤Ｂの溜まりとなる。したがって、第１及び第２成形用中空部材２，３の接続部４におけるシール性を確保することができる。
【００３１】
上記成形用部材１は、上述の如く構成を採用することにより、全体として中空部材となる。また、成形用部材１の長手方向の一端部内にはエンドキャップ６が嵌合される一方、その他端部にはアルミ管７が連結される。成形用部材１は、各成形用中空部材２，３や接続用中空部材５が上述の如く耐熱性に優れたシリコーンゴムからなることなどにより、中空成形品のオートクレーブ成形時における加熱温度（約１８０度）に耐える耐熱性を有している。このオートクレーブ成形方法の詳細は後述する。
【００３２】
以下、図５等を参照しながら、成形用部材１の製造方法を説明する。まず、図示しない心棒（芯型）の周りに織布、シリコーンゴム製ゴムシート及びフッ素樹脂製樹脂フィルムをこの順に巻き付ける。そして、織布、ゴムシート及び樹脂フィルムを心棒に巻き付けた状態で、図示しない上型と下型とで挟み込み、織布、ゴムシート及び樹脂フィルムを圧縮一体成形する。それから、上型と下型とを開き、圧縮一体成形された織布、ゴムシート及び樹脂フィルムから心棒を抜き取る。その後、圧縮一体成形された織布、ゴムシート及び樹脂フィルムを二次加硫炉の中に入れ、シリコーンゴムの特性を安定化させるため、二次加硫（再加熱）する。そして、二次加硫された織布、ゴムシート及び樹脂フィルムを所定の長さに切断する。以上により、成形用中空部材が完成する。この成形用中空部材は２つ、準備する（以下、これらの成形用中空部材のうち一方を第１成形用中空部材２と、他方を第２成形用中空部材３という）。また、上述の切断により、内層２１，３１の繊維が各成形用中空部材２，３の長手方向一端部から飛び出ることがある。
【００３３】
次に、各成形用中空部材２，３の長手方向一端面の内周側の角を面取りする。この面取りにより、各成形用中空部材２，３の長手方向一端部から飛び出た内層２１，３１の繊維を除去することができる。
【００３４】
次に、各成形用中空部材２，３の長手方向一端部の内周面における接続用中空部材５との接着面と接続用中空部材５の外周面とを脱脂する。それから、各成形用中空部材２，３の接着面及び接続用中空部材５の外周面に接着剤Ｂを塗布する。そして、接続用中空部材５の長手方向両側部分を第１及び第２成形用中空部材２，３の長手方向一端部内にそれぞれ挿入嵌合して、第１及び第２成形用中空部材２，３の長手方向一端面同士を突き合わせる。このとき、接続用中空部材５の凸部５０及び成形用中空部材２，３の凹部４０により、成形用中空部材２，３を接続用中空部材５に位置決めすることができる。また、上述の嵌合により、成形用中空部材２，３の接着面及び接続用中空部材５の外周面との間の部分から余剰接着剤Ｂが、第１及び第２成形用中空部材２，３の長手方向一端面の間を通って成形用中空部材２，３の外周面側へ溢れ出る。この溢れ出た接着剤Ｂは拭き取られる。
【００３５】
次に、第１及び第２成形用中空部材２，３の接続部４における外周面に第１及び第２成形用中空部材２，３に跨がって図示しないマスキングテープを全周に亘って貼る。また、第１及び第２成形用中空部材２，３の接続部４における外周面に第１及び第２成形用中空部材２，３に跨がってマスキングテープ８（図５を参照）を長手方向に延びるように貼る。
【００３６】
次に、図５に示すように、第１及び第２成形用中空部材２，３の接続部４を固定金具９により固定する。具体的に、この固定金具９は、第１固定金具９０と第２固定金具９１とを備えている。この第１固定金具９０は、成形用中空部材２，３の外周面の横断面形状と略相補的な形状（略ハット状）の板状部材である。第２固定金具９１は平板状部材である。そして、第１及び第２成形用中空部材２，３の接続部４を第１及び第２固定金具９０，９１により取り囲む。それから、第１及び第２固定金具９０，９１同士をクリップ９２により固定する。以上により、第１及び第２成形用中空部材２，３の固定が完了する。
【００３７】
次に、互いに嵌合した成形用中空部材２，３及び接続用中空部材５を図示しない接着剤硬化炉の中に入れ、所定の温度（例えば、１５０℃）下で所定の時間（例えば、２時間）、硬化させる。
【００３８】
次に、互いに嵌合した成形用中空部材２，３及び接続用中空部材５を接着剤硬化炉から取り出し、固定金具９及びマスキングテープ８を取り外す。
【００３９】
以上により、成形用部材１が完成する。
【００４０】
以下、成形用部材１を用いたＦＲＰ製中空成形品のオートクレーブ成形方法を説明する。まず、成形用部材１の周りにプラスチック、繊維、及びプラスチックをこの順に巻き付ける。そして、これらプラスチック及び繊維をローラーで成形用部材１の周囲に押し付けて積層プリプレグ化する。それから、この積層プリプレグを成形用部材１に巻き付けた状態でオートクレーブ（耐圧釜）の中に入れ、所定の圧力下で所定の熱を加えて硬化させる。このとき、プリプレグには外側及び内側の両側から圧力がかかるため、中空成形品を構成する面部を真っ直ぐに延ばすことができる。その後、硬化させたプリプレグをオートクレーブから取り出し、成形用部材１を抜き取る。ここで、成形用部材１は、上述の如く構成を採用することにより、可撓性・柔軟性を有しているため、成形用部材１をプリプレグから容易に引き抜くことができる。以上により、全長が約１５ｍの中空成形品が出来上がる。
【００４１】
−効果−
以上より、本実施形態によれば、第１及び第２成形用中空部材２，３の長手方向一端部同士の接続部４における内周面に、第１及び第２成形用中空部材２，３に跨がって凹部４０が全周に亘って形成されている。また、接続用中空部材５の外周面における凹部４０と対応する部分に、凹部４０と略相補的な形状で且つ凹部４０内に嵌合される凸部５０が全周に亘って形成されている。このため、これらの凸部５０及び凹部４０により、成形用中空部材２，３を接続用中空部材５に位置決めすることができる。
【００４２】
また、この位置決めは、第１及び第２成形用中空部材２，３内で行っているので、位置決め手段が成形用部材１の外周面側に出て来ない。
【００４３】
また、凹部４０は、第１及び第２成形用中空部材２，３の長手方向一端部同士の接続時には、接着剤Ｂの溜まりとなる。このため、第１及び第２成形用中空部材２，３の接続部４におけるシール性を確保することができる。
【００４４】
また、凹部４０及び凸部５０の周方向断面が略三角形状に形成されているので、その加工を容易に行うことができる。
【００４５】
また、第１及び第２成形用中空部材２，３の接続部４における内周面に、第１及び第２成形用中空部材２，３に跨がって凹部４０が全周に亘って形成されている。このように、凹部４０を形成することにより、成形用中空部材２，３の長手方向一端部から飛び出た内層２１，３１の繊維を除去することができる。このため、第１及び第２成形用中空部材２，３の長手方向一端部同士の接続を確実にすることができる。
【００４６】
また、中空体２０，３０の外周面を覆うようにフッ素樹脂製コートフィルム２２，３２が設けられているので、成形用部材１の外周面側をある程度の剛性を有するものにすることができる。このため、成形用部材１をプリプレグから引き抜けないのを抑制することができる。
【００４７】
（その他の実施形態）
上記実施形態では、二つの成形用中空部材２，３を接続したが、三つ以上の成形用中空部材を接続してもよい。
【００４８】
また、上記実施形態では、成形用中空部材２，３が中空体２０，３０、内層２１，３１及びコートフィルム２２，３２で構成されたが、これに限らず、例えば、中空体２０，３０及びコートフィルム２２，３２で構成されたり、中空体２０，３０のみで構成されてもよい。
【００４９】
また、上記実施形態では、中空体２０，３０の内周面の横断面形状を略長方形状に、その外周面の横断面形状を略長方形状に形成したが、これに限らず、他の形状に形成してもよい。
【００５０】
また、上記実施形態では、凹部４０及び凸部５０の周方向断面を略三角形状に形成したが、これに限らず、例えば、円状に形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上説明したように、本発明に係る成形用部材は、成形用中空部材の位置決めを行うとともに、成形用中空部材の長手方向一端部同士の接続部におけるシール性を確保することが必要な用途等に適用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１          成形用部材
２，３      成形用中空部材
２０，３０  中空体
２１，３１  内層
２２，３２  コートフィルム（コート層）
４          接続部
４０        凹部
５          接続用中空部材 
５０        凸部
Ｂ           接着剤
【図１】
2015093385.tif 000003
【図２】
2015093385.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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