(57)【要約】【課題】プリプレグとオーバーコート層との間の層間剥離を防止できるとともに、強度が非常に高い優れた機械的特性を有する熱可塑性樹脂の成形品を得ることができる成形品の製造方法を提供する。【解決手段】連続した補強用の繊維材料から成る連続補強繊維と、熱可塑性樹脂から成る溶融糸とを用いて経編みされた編み生地を、プリプレグの中間体として作製するプリプレグ中間体作製工程と、作製されたプリプレグの中間体を、溶融糸の融点よりも高い所定温度で加熱する加熱工程と、加熱されたプリプレグの中間体を、所定の金型２１にセットし、金型２１において加熱及び加圧することにより、所定形状を有するプリプレグ１０Ａを作製するプリプレグ作製工程と、溶融糸に対して相溶性を有する熱可塑性樹脂から成り、溶融したオーバーコート材を、金型２１内のプリプレグ１０Ａの周囲に射出する射出工程と、を備えている。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定種類の連続した補強用の繊維材料から成る連続補強繊維と、所定種類の熱可塑性樹脂から成り、溶融されたときにマトリックスとなる溶融糸とを用いて経編みされた編み生地を、プリプレグの中間体として作製するプリプレグ中間体作製工程と、
前記作製されたプリプレグの中間体を、前記溶融糸の融点よりも高い所定温度で加熱する加熱工程と、
前記加熱されたプリプレグの中間体を、所定の金型にセットし、当該金型において加熱及び加圧することにより、所定形状を有するプリプレグを作製するプリプレグ作製工程と、
前記溶融糸に対して相溶性を有する熱可塑性樹脂から成り、溶融したオーバーコート材を、前記金型内の前記プリプレグの周囲に射出する射出工程と、
を備えていることを特徴とする成形品の製造方法。
【請求項２】
前記プリプレグ中間体作製工程において、前記編み生地を、製造すべき成形品の外形に近似する形状に賦形し、
前記加熱工程において、前記所定温度は、前記溶融糸の融点よりも２０〜７０℃高い温度であることを特徴とする請求項１に記載の成形品の製造方法。
【請求項３】
前記編み生地は、紐状、帯状又はシート状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の成形品の製造方法。
【請求項４】
前記編み生地は、紐状に形成されており、
前記プリプレグ中間体作製工程において、互いに離隔した複数の凸部を有する治具を用い、当該治具の前記複数の凸部の間に、前記編み生地を巻き付けることにより、前記賦形を行うことを特徴とする請求項２に記載の成形品の製造方法。
【請求項５】
前記射出工程において、前記作製されたプリプレグを、前記溶融糸の融点よりも１０℃以上高い温度に加熱した状態で、前記溶融したオーバーコート材を射出することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や家電などの各種機器において、高強度及び軽量化が要求される部品などに適用される成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、炭素繊維などの補強繊維及びナイロン６などの熱可塑性樹脂で構成されたプリプレグや、それを用いた成形品として、特許文献１に記載されたものが知られている。このプリプレグは、補強繊維束に熱可塑性樹脂を接合した状態に積層したものである。具体的には、多数本の補強繊維を一方向に引き揃えたシート状態の補強繊維束を作製し、その補強繊維束の少なくとも一方の面に、溶融した状態の熱可塑性樹脂を吹き付け、その後、冷却する。これにより、補強繊維束の表面に、不織布状の熱可塑性樹脂が接合した状態に構成されたプリプレグが作製される。そして、そのプリプレグは、ホットプレス成形やインサート成形などによって、所望の形状を有する成形品に成形される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２０３９４４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、上述したプリプレグの熱可塑性樹脂は、不織布状に成形された状態で、シート状の補強繊維束の表面に接合されているにすぎないため、補強繊維束と熱可塑性樹脂との間の接合度合の強度が不十分である。また、そのプリプレグを用い、例えばインサート成形によって、プリプレグの周囲に熱可塑性樹脂をオーバーコートした成形品を製造した場合、その成形品に曲げなどの外力が作用すると、プリプレグの補強繊維束と熱可塑性樹脂のオーバーコート層との間が剥がれる、いわゆる層間剥離を生じるおそれもある。
【０００５】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、プリプレグとオーバーコート層との間の層間剥離を防止できるとともに、強度が非常に高い優れた機械的特性を有する熱可塑性樹脂の成形品を得ることができる成形品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、所定種類の連続した補強用の繊維材料から成る連続補強繊維と、所定種類の熱可塑性樹脂から成り、溶融されたときにマトリックスとなる溶融糸とを用いて経編みされた編み生地を、プリプレグの中間体として作製するプリプレグ中間体作製工程と、作製されたプリプレグの中間体を、溶融糸の融点よりも高い所定温度で加熱する加熱工程と、加熱されたプリプレグの中間体を、所定の金型にセットし、金型において加熱及び加圧することにより、所定形状を有するプリプレグを作製するプリプレグ作製工程と、溶融糸に対して相溶性を有する熱可塑性樹脂から成り、溶融したオーバーコート材を、金型内のプリプレグの周囲に射出する射出工程と、を備えていることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、まず、上記の連続補強繊維と溶融糸とを用いて経編みされた編み生地を、プリプレグの中間体として作製する（プリプレグ中間体作製工程）。このプリプレグの中間体は、上記の連続補強繊維と溶融糸が経編みされた編み生地で構成されるので、例えば、連続補強繊維及び溶融糸が縦横に交差する織物生地で構成される場合に比べて、編み目による多数の空洞が形成される。また、経編みされたプリプレグの中間体では、緯編みされる場合に比べて、ほどけにくく、安定した編み生地を得ることができる。
【０００８】
次いで、上記のプリプレグの中間体を、溶融糸の融点よりも高い所定温度で加熱する（加熱工程）。この加熱により，熱可塑性樹脂から成る溶融糸が溶け、プリプレグの中間体においてしっかりと含浸するとともにマトリックスとなる。次いで、加熱したプリプレグの中間体を、所定の金型にセットし、その金型において加熱及び加圧することにより、所定形状を有するプリプレグを作製する（プリプレグ作製工程）。これにより、金型の形状に応じ、強度が非常に高く、所望の成形品を成形するのに適した所定形状のプリプレグを得ることができる。そして、溶融糸に対して相溶性を有する熱可塑性樹脂から成る溶融したオーバーコート材を、金型内のプリプレグの周囲に射出する（射出工程）。これにより、プリプレグの溶融糸と、射出されたオーバーコート材が互いに融合し、強固に一体化した成形品を得ることができる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の成形品の製造方法において、プリプレグ中間体作製工程において、編み生地を、製造すべき成形品の外形に近似する形状に賦形し、加熱工程において、所定温度は、溶融糸の融点よりも２０〜７０℃高い温度であることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、プリプレグ中間体作製工程において、編み生地を、製造すべき成形品の外形に近似する形状に賦形する。この賦形したもの（以下、本欄において「賦形体」という）を、その後の加熱工程において、溶融糸の融点よりも２０〜７０℃高い温度で、加熱する。これにより、賦形体において、溶融糸を適切に溶融しかつ含浸させることができる。なお、加熱工程における所定温度が、溶融糸の融点よりも２０℃未満であると、溶融糸の溶融及び含浸に時間がかかってしまう一方、溶融糸の融点よりも７０℃を超えると、材料の劣化が著しくなりかつ加熱による効果が７０℃以下の場合とそれほど変わらないからである。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の成形品の製造方法において、編み生地は、紐状、帯状又はシート状に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、編み生地が、紐状、帯状又はシート状に形成されているので、製造すべき成形品に応じて、これらを適宜、選択したり、組み合わせたりすることにより、高い自由度で、所望の賦形体を容易に得ることができる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項２に記載の成形品の製造方法において、編み生地は、紐状に形成されており、プリプレグ中間体作製工程において、互いに離隔した複数の凸部を有する治具を用い、治具の複数の凸部の間に、編み生地を巻き付けることにより、賦形を行うことを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、互いに離隔した複数の凸部を有する治具を用い、これらの凸部の間に、紐状の編み生地を巻き付けることにより、前記賦形を行う、すなわち製造すべき成形品の外形に近似する賦形体を作製する。したがって、上記のような治具を用いることにより、所望の賦形体を容易に得ることができる。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の成形品の製造方法において、射出工程において、作製されたプリプレグを、溶融糸の融点よりも１０℃以上高い温度に加熱した状態で、溶融したオーバーコート材を射出することを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、作製されたプリプレグを、溶融糸の融点よりも１０℃以上高い温度に加熱することにより、プリプレグにおけるマトリクスをある程度溶かしておくことができる。そして、そのプリプレグの周囲に、溶融したオーバーコート材を射出することにより、プリプレグのマトリックスとオーバーコート材とが互いに融合し、強固に一体化した成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態による成形品の製造方法に用いられ、プリプレグの中間体としての編み生地において、その編み生地を構成する各繊維を模式的に示す図である。
【図２】図１の各繊維を経編みすることによって得られる編み生地を模式的に示す図である。
【図３】成形品としてのトルクロッドを示す斜視図である。
【図４】トルクロッド型賦形体を作製するために使用するものを示す斜視図であり、紐状に形成された編み生地、２つのカラー、及び治具を示す。
【図５】トルクロッド型賦形体の作製手順及び加熱工程を順に示す斜視図であり、（ａ）は治具の２つの凸部にそれぞれカラーを装着した状態、（ｂ）は両カラー間に、紐状の編み生地を巻き付けた状態、（ｃ）は（ｂ）のトルクロッド型賦形体を治具ごと加熱炉にセットした状態、（ｄ）は加熱炉から取り出された加熱後のトルクロッド型賦形体を示す。
【図６】図３のトルクロッドを製造するための射出成形機における金型を説明するため図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は型開きした状態の縦断面図である。
【図７】図６の金型において型締めした状態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図８】図６の金型において左右の上下スライド型板が下方にスライドした状態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図９】図８の金型において型締めした状態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図１０】射出成形機におけるトルクロッドの製造方法を順に説明するための金型の正面図であり、（ａ）は、型開きした金型に加熱炉で加熱したトルクロッド型賦形体をセットした状態、（ｂ）は、型締めした金型によってトルクロッド型賦形体を加熱・加圧する状態を示す。
【図１１】図１０に続く説明図で、金型の正面図であり、（ａ）は型開きした状態、（ｂ）は左右の上下スライド型板を下方にスライドさせた状態を示す。
【図１２】図１１に続く説明図で、型締めした状態の金型あり、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図１３】図１２に続く説明図で、オーバーコート材が射出された状態の金型であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図１４】図１３に続く説明図で、（ａ）は型開きした状態の金型の正面図、（ｂ）はその金型の縦断面図、（ｃ）は金型から取り出された成形品としてのトルクロッドを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による成形品の製造方法に用いられ、プリプレグの中間体としての編み生地において、その編み生地を構成する各繊維を模式的に示している。また、図２は、図１の複数の繊維を経編みすることによって得られる編み生地を模式的に示している。なお、図２及び以下の説明では、図１の各繊維を、繊維Ｎｏ．１〜６にそれぞれ対応するＡ〜Ｆの符号を用いるとともに、繊維Ｎｏ．３及び４をまとめてＧの符号を用いて説明するものとする。
【００１９】
図１及び図２に示すように、繊維Ｎｏ．１は、上記の編み生地を経編みによって作製する際に、後述する繊維Ｎｏ．２及び６の溶融糸Ｂ、Ｆ、並びに繊維Ｎｏ．５の結合糸Ｅを鎖編みによって連結するための鎖編み糸Ａである。この鎖編み糸Ａとして、例えばナイロン６、レーヨン、ナイロン６６、ポリエステル繊維、綿、シルク、アラミド繊維、ポリアリレート繊維などのいわゆる有機スーパー繊維、及び導電糸などを採用することができる。また、鎖編み糸Ａの太さは、７５〜６００デニールであることが好ましい。これは、鎖編み糸Ａの太さが７５デニール未満であると、編む際に切れやすく、また、６００デニールよりも太いと、鎖編みのループを適切に形成することができないからである。
【００２０】
繊維Ｎｏ．２は、後述する繊維Ｎｏ．３の熱可塑性樹脂繊維Ｃに対して相溶性を有する熱可塑性樹脂から成り、溶融したときにバインダー機能を有するとともにマトリックスとなる溶融糸Ｂである。この溶融糸Ｂとして、例えばナイロン系繊維（ナイロン６、ナイロン６１０、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６６など）、ポリプロピレン繊維、及びポリエステル繊維などを採用することができる。また、溶融糸Ｂの太さは、１２０〜３０００デニールであることが好ましい。これは、溶融糸Ｂの太さが１２０デニール未満であると、溶融糸Ｂとしての上述した機能を十分に果たすことができず、また、３０００デニールよりも太いと、太すぎて適切に編むことができないからである。
【００２１】
繊維Ｎｏ．３は、連続した熱可塑性樹脂製の繊維材料から成り、後述する繊維Ｎｏ．４の連続補強繊維束Ｄの長さ方向に沿って延びかつ連続補強繊維束Ｄの全体にわたって接するように配置された熱可塑性樹脂繊維Ｃである。この熱可塑性樹脂繊維Ｃとして、例えばナイロン繊維、ポリプロピレン繊維及びポリエステル繊維などを採用することができる。上記ナイロン繊維は、例えば、低融点ナイロン、低融点ナイロンとナイロン６の撚り糸、ナイロン６、ナイロン６１０、ナイロン１１、ナイロン１２、及びナイロン６６などが採用される。また、この熱可塑性樹脂繊維Ｃの太さは、１００〜１００００デニールであることが好ましい。これは、熱可塑性樹脂繊維Ｃの太さが１００デニール未満であると、連続補強繊維束Ｄに対する含浸が不十分であり、また、１００００デニールよりも太いと、太すぎて適切に編むことができないからである。
【００２２】
繊維Ｎｏ．４は、連続した補強用の繊維材料から成り、多数の繊維が束ねられることによって構成された連続補強繊維束Ｄである。この連続補強繊維束Ｄは、上述したように配置された繊維Ｎｏ．３の熱可塑性樹脂繊維Ｃとともに混合糸Ｇを構成する。また、連続補強繊維束Ｄの繊維として、例えばガラス繊維、炭素繊維、超高分子量ポリエチレン、アラミド繊維、ポリアリレート繊維などを採用することができる。また、この連続補強繊維束Ｄの太さは、３０００〜３００００デニールであることが好ましい。これは、連続補強繊維束Ｄの太さが３０００デニール未満であると、プリプレグにおいて十分な強度を得ることができず、また、３００００デニールよりも太いと、太すぎて適切に編むことができないからである。さらに、連続補強繊維束Ｄ及び熱可塑性樹脂繊維Ｃによる混合糸Ｇにおいては、熱可塑性樹脂繊維Ｃの混合率は、５〜５０％であることが好ましい。
【００２３】
繊維Ｎｏ．５は、連続した繊維材料から成り、複数の混合糸Ｇを結合するための結合糸Ｅである。この結合糸Ｅとして、例えばナイロン系繊維、レーヨン、スーパー繊維、ガラス繊維の撚り糸、導電糸などを採用することができる。
【００２４】
さらに、繊維Ｎｏ．６は、前述した繊維Ｎｏ．２と同様に構成された溶融糸Ｆである。
【００２５】
これらの繊維Ｎｏ．１〜６の鎖編み糸Ａ、溶融糸Ｂ、熱可塑性樹脂繊維Ｃ及び連続補強繊維束Ｄによる混合糸Ｇ、結合糸Ｅ、並びに溶融糸Ｆを、所定の編み機（例えばラッシェル編み機）にセットし、経編み（例えばラッシェル編み）することにより、プリプレグの中間体として、図２に示すような編み生地を作製することができる。なお、この編み生地として、例えば、紐状、帯状及びシート状など、種々の形状のものを作製することが可能である。
【００２６】
次に、上記の編み生地を用い、成形品を製造する方法について説明する。なお、本実施形態で使用した編み生地の各繊維材料は、下記の表１のとおりである。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
上記表１において、繊維Ｎｏ．１〜６の各繊維材料の詳細については以下のとおりである。
・繊維Ｎｏ．１及び５：４２０デニールの太さのナイロン６を使用。
・繊維Ｎｏ．２及び６：６４０デニールの太さのナイロン６を使用。
・繊維Ｎｏ．３：１２６０デニールの太さのナイロン６と、６００デニールの太さの低融点ナイロンを、２：１の混紡糸で使用。
・繊維Ｎｏ．４：２４０００デシテックスの太さのガラスロービングを使用。
【００２９】
図３は、成形品の一例として、自動車の部品として使用されるトルクロッドを示している。同図に示すように、このトルクロッド１は、棒状に所定長さ延びるロッド部２と、このロッド部２の両端部にそれぞれ設けられ、所定の外径及び内径を有するリング部３、３とで構成されている。また、このトルクロッド１は、後述するように、上記の編み生地を用いて成形され、トルクロッド１よりも一回り小さい外形を有するプリプレグ（以下「トルクロッド型プリプレグ」という）４に対し、その表面に溶融した合成樹脂が射出されることによって製造される。
【００３０】
図４は、後述するトルクロッド型賦形体１０を作製するために使用するものを示しており、上記の編み生地を紐状に形成したもの（以下「紐状編み生地１１」という）、２つのカラー１２、１２、及び治具１３を示している。
【００３１】
紐状編み生地１１は、製造すべきトルクロッド１の長さの数倍（例えば４〜６倍）の長さを有している。また、各カラー１２は、所定種類の合成樹脂、例えば、長繊維状及び／又は短繊維状のガラス繊維を所定量（例えば３０〜５０ｗｔ％）含有するガラス繊維強化ナイロン６６から成り、製造すべきトルクロッド１のリング部３の内径及び厚さ（図３の上下方向の高さ）とほぼ同じ寸法の内径及び長さを有する円筒状に形成されている。なお、カラー１２の両端部にはそれぞれ、フランジ１２ａ、１２ａが設けられている。
【００３２】
治具１３は、所定種類の金属（例えば黄銅）で構成されており、平面形状が横長矩形状のプレート部１３ａと、このプレート部１３ａ上に、互いに所定距離、隔てた状態で突設された２つの凸部１３ｂ、１３ｂとを有している。各凸部１３ｂは、上記のカラー１２の内径及び長さとほぼ同じ直径及び長さを有する円柱状に形成されている。また、両凸部１３ｂ、１３ｂは、製造すべきトルクロッド１の両リング部３、３間と同じ距離を隔てて設けられている。
【００３３】
トルクロッド型賦形体１０を作製する場合には、図５（ａ）に示すように、まず、各カラー１２を治具１３の各凸部１３ｂにそれぞれ装着する。次いで、同図（ｂ）に示すように、紐状編み生地１１を、各カラー１２に巻き付けるとともに、両カラー１２、１２間をつなぐように取り付ける。またこの場合、両カラー１２、１２間の複数箇所（本実施形態では３箇所）を、所定種類の合成樹脂からなる結束バンド１４で固定する。これにより、紐状編み生地１１が、製造すべきトルクロッド１に近似した形状に賦形されたトルクロッド型賦形体１０が作製される。
【００３４】
そして、図５（ｃ）に示すように、トルクロッド型賦形体１０を、治具１３のまま、加熱炉１５に入れ、溶融糸であるナイロン６の融点よりも所定温度（例えば２０〜７０℃）高い温度（例えば２７０℃）で、所定時間（例えば２０分）、加熱する。なお、この加熱の際には、治具１３と同じ形状の他の治具をあらかじめ所定温度に加熱し、その加熱した治具にトルクロッド型賦形体１０を移して、加熱炉１５内で加熱することが好ましい。これにより、トルクロッド型賦形体１０を、効率よく加熱することができる。
【００３５】
その後、図５（ｄ）に示すように、加熱したトルクロッド型賦形体１０（以下、符号として「１０Ａ」を付すものとする）を加熱炉１５から取り出し、このトルクロッド型賦形体１０Ａを射出成形機の所定の金型にセットする。
【００３６】
ここで、図６〜図９を参照しながら、上記の金型の構成及び動作について説明する。図６（ａ）及び図７（ａ）に示すように、金型２１は、上下方向に互いに所定距離を隔てて配置され、正面形状が互いに対向するコ字状に形成された上フレーム２２及び下フレーム２３と、これらの上フレーム２２の下端部及び下フレーム２３の上端部にそれぞれ左右２つずつ設けられた上ガイド２４、２４及び下ガイド２５、２５と、上ガイド２４、２４と下ガイド２５、２５の間に配置され、これらの上下ガイド２４、２５によって左右方向にスライド自在に支持された左スライダ２６及び右スライダ２７と、これらの左右スライダ２６、２７の間に、上下方向にスライド自在に設けられ、左右スライダ２６、２７とそれぞれ一体に左右方向に移動自在の左側の上下スライド型板２８及び右側の上下スライド型板２９と、を備えている。
【００３７】
また、図６に示すように、金型２１は、左右スライダ２６、２７及び左右の上下スライド型板２８、２９の背面側に、背面ブロック３０を備えている。この背面ブロック３０は、上フレーム２２及び下フレーム２３の間に固定されており、また、背面ブロック３０の前面には、上下方向に互いに所定距離を隔てた状態で、所定の径及び長さを有する円柱状の上凸部３０ａ及び下凸部３０ｂが突設されている。さらに、図６（ｂ）に示すように、金型２１は、左右の上下スライド型板２８、２９の前方（同図の右方）に配置された固定側型板３１を備えるとともに、その固定側型板３１の前方に配置された固定側取付板３２を備えている。
【００３８】
図６（ａ）に示すように、左スライダ２６及び右スライダ２７は、正面形状が縦長矩形状に形成されており、両スライダ２６、２７にはそれぞれ上下２つずつ、図示しないアンギュラピンが挿入されるガイド孔２６ａ、２７ａが形成されている。なお、上記のアンギュラピンは、左右方向に傾斜した状態で前後方向（図６（ａ）の表裏方向）に延びるように配置されており、各ガイド孔２６ａ、２７ａに挿入されることにより、図７（ａ）に示すように、左スライダ２６と右スライダ２７が互いに接近するように移動する一方、各ガイド孔２６ａ、２７ａからアンギュラピンが引き抜かれることにより、左スライダ２６と右スライダ２７が互いに離隔するように移動する。
【００３９】
また、左右の上下スライド型板２８、２９は、前記左右のスライダ２６、２７のほぼ２倍の長さ寸法を有する縦長で、正面形状が互いに左右対称に形成されている。図７（ａ）に示すように、左右の上下スライド型板２８、２９が互いに当接した状態において、両上下スライド型板２８、２９には、その下半部に、前述したトルクロッド型賦形体１０Ａを加圧するための所定形状を有する加圧用型４１が形成され、上半部に、前述したトルクロッド型プリプレグ４の周囲に溶融樹脂を射出するための所定形状を有する射出用型４２が形成されている。
【００４０】
具体的には、加圧用型４１では、図６（ａ）に示すように、左右の上下スライド型板２８、２９の互いに対向する縁部の下半部において、互いに上下方向に所定距離を隔てた状態で、所定の径を有する上半円部４１ａ及び下半円部４１ｂが形成されるとともに、これらの半円部４１ａ、４１ｂ間に、直線部４１ｃが形成されている。これにより、図７（ａ）及び図９（ａ）に示すように、左右の上下スライド型板２８、２９が互いに当接した状態において、それらの下半部には、前記背面ブロック３０の上下凸部３０ａ、３０ｂの径よりも大きい径を有する上下２つの円形部４１Ａ、４１Ｂと、これらを連通するとともに所定幅を有するスリット部４１Ｃとで構成されるダンベル状の加圧用型４１が形成される。
【００４１】
一方、射出用型４２は、上述した加圧用型４１とほぼ同様に構成されており、加圧用型４１よりも一回り大きく形成されている。具体的には、射出用型４２では、図６（ａ）に示すように、左右の上下スライド型板２８、２９の互いに対向する縁部の上半部において、互いに上下方向に所定距離を隔てた状態で、所定の径を有する上半円部４２ａ及び下半円部４２ｂが形成されるとともに、これらの半円部４２ａ、４２ｂ間に、直線部４２ｃが形成されている。これにより、図７（ａ）及び図９（ａ）に示すように、左右の上下スライド型板２８、２９が互いに当接した状態において、それらの上半部には、加圧用型４１の上下の円形部４１Ａ、４１Ｂの径よりも一回り大きい径を有する上下２つの円形部４２Ａ、４２Ｂと、これらを連通するとともに加圧用型４１のスリット部４１Ｃの幅よりも広い所定幅を有するスリット部４２Ｃとで構成されるダンベル状の射出用型４２が形成される。
【００４２】
また、左右の上下スライド型板２８、２９の下半部にはそれぞれ、縦長のヒータ４３、４４が内蔵されている。これらのヒータ４３、４４により、上下スライド型板２８、２９を加熱することにより、後述するように、トルクロッド型賦形体１０Ａの加圧時に、その賦形体１０Ａを比較的高い温度で加熱することができる。
【００４３】
さらに、上フレーム２２には、上述した左右の上下スライド型板２８、２９を昇降駆動するためのエアシリンダ４５が取り付けられている。このエアシリンダ４５の駆動ロッド４５ａの先端部に設けられたプレスブロック４６には、左右の上下スライド型板２８、２９が、それらの上端部において、左右方向にスライド自在に支持されている。したがって、エアシリンダ４５が作動し、図８に示すように、駆動ロッド４５ａが突出することでプレスブロック４６が下降すると、左右の上下スライド型板２８、２９は、左右スライダ２６、２７でそれぞれ案内されながら、下方にスライドする。一方、エアシリンダ４５が作動し、図６に示すように、駆動ロッド４５ａが元の位置に復帰することでプレスブロック４６が上昇すると、左右の上下スライド型板２８、２９は、左右スライダ２６、２７でそれぞれ案内されながら、上方にスライドし、元の位置に戻る。
【００４４】
図６（ｂ）及び図７（ｂ）に示すように、左右の上下スライド型板２８、２９の前方の固定側型板３１には、トルクロッド型賦形体１０Ａを加圧する際に、その前方から加圧するための突起３１ａが設けられている。また、固定側型板３１には、溶融樹脂を射出するための複数（本実施形態では６つ）のゲート３１ｂが設けられている。
【００４５】
一方、固定側取付板３２には、射出成形機における射出装置のシリンダ５１が接続されており、また、その接続口から固定側型板３１側に延びるスプール３２ａが設けられるとともに、そのスプール３２ａから各ゲート３１ｂに延びるランナー３２ｂが設けられている。
【００４６】
以上のように構成された金型２１により、前記トルクロッド型賦形体１０Ａを用いて、以下のようにトルクロッド１が製造される。図１０（ａ）は、トルクロッド型賦形体１０Ａを、金型２１にセットした状態を示している。同図（ａ）に示すように、トルクロッド型賦形体１０Ａを、その両端部のカラー１２、１２に、背面ブロック３０の上凸部３０ａ及び下凸部３０ｂがそれぞれ挿入した状態になるようにセットする。またこの場合、ヒータ４３、４４により、左右の上下スライド型板２８、２９を、所定温度に加熱する。
【００４７】
この所定温度は、トルクロッド型賦形体１０Ａに含まれる溶融糸（本実施形態ではナイロン６）の融点よりも所定温度（例えば１５〜５５℃）、低い温度（例えば１９０℃）に設定される。なお、金型２１が強制冷却可能に構成されている場合には、上記の所定温度を、溶融糸の融点よりも高い温度（例えば２３５℃）に設定することも可能である。
【００４８】
次いで、金型２１の左右のスライダ２６、２７のガイド孔２６ａ、２７ａにアンギュラピンを挿入させながら、型締めする。この場合、図１０（ｂ）に示すように、両スライダ２６、２７が互いに接近するのに伴い、左右の上下スライド型板２８、２９が互いに当接するとともに、固定側型板３１が左右の上下スライド型板２８、２９の下半部に前方から当接する（図７（ｂ）参照）。そして、この状態を、所定時間（例えば１〜２分）、継続する。これにより、金型２１にセットされたトルクロッド型賦形体１０Ａは、ヒータ４３、４４で加熱されながら、左右の上下スライド型板２８、２９の加圧用型４１によって、上下左右から加圧されるとともに、固定側型板３１の突起３１ａによって、前方から加圧される。以上のようにして、トルクロッド型賦形体１０Ａが、金型２１によって加熱・加圧されることにより、前述したトルクロッド型プリプレグ４が成形される。
【００４９】
図１１（ａ）は、トルクロッド型プリプレグ４の成形後、金型２１を型開きした状態を示している。この状態では、左右のスライダ２６、２７のガイド孔２６ａ、２７ａからアンギュラピンが引き抜かれることにより、左右のスライダ２６、２７が互いに離隔し、それに伴い、左右の上下スライド型板２８、２９も互いに離隔する。
【００５０】
次いで、エアシリンダ４５を作動させ、図１１（ｂ）に示すように、左右の上下スライド型板２８、２９を下方にスライドさせる。この状態では、左右の上下スライド型板２８、２９の射出用型４２の左右の半部がそれぞれ、成形されたトルクロッド型プリプレグ４の側方に位置する。
【００５１】
次いで、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、金型２１を再度、型締めする。これにより、同図（ａ）に示すように、左右の上下スライド型板２８、２９が互いに当接することで形成される射出用型４２と、トルクロッド型プリプレグ４との間に、溶融したオーバーコート材が射出される隙間が形成される。
【００５２】
次いで、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、射出装置のシリンダ５１から金型２１に、所定温度に加熱溶融したオーバーコート材を射出する。このオーバーコート材は、例えば、長繊維状及び／又は短繊維状のガラス繊維を所定量（例えば３０〜６０ｗｔ％）含有するガラス繊維強化ナイロン６６であり、このオーバーコート材を、溶融糸であるナイロン６の融点（２２５℃）よりも高い温度（例えば２５０℃）に加熱溶融した状態で、金型２１に射出する。
【００５３】
なお、オーバーコート材を金型２１に射出する前に、前記ヒータ４３、４４によって、トルクロッド型プリプレグ４を、それに含まれる溶融糸や熱可塑性樹脂繊維の融点よりも高い所定温度、具体的にはそれらの融点よりも１０℃以上高い温度まで加熱し、その状態で、オーバーコート材を射出することが好ましい。これにより、トルクロッド型プリプレグ４に含まれる溶融糸及び熱可塑性樹脂繊維と、射出されたオーバーコート材が互いに融合し、強固に一体化する。
【００５４】
そして、金型２１へのオーバーコート材の射出後、所定時間（例えば３０秒）、冷却することにより、オーバーコート材が固化し、トルクロッド型プリプレグ４の周囲にオーバーコート層が積層される。
【００５５】
その後、図１４（ａ）及び（ｂ）に示すように、金型２１を型開きし、図示しないエジェクタによって、同図（ｃ）に示す成形品としてのトルクロッド１を金型２１から取り出す。以上により、トルクロッド１が完成する。
【００５６】
なお、詳細なデータは省略するが、このトルクロッド１と同様の構成材料で作製した試験片を用いて、引張強度及び曲げ試験を行った結果、高い強度及び曲げ応力を有することが確認された。
【００５７】
以上詳述したように、本実施形態によれば、経編みされた編み生地を用いて、トルクロッド型賦形体１０を作製し、これを加熱したトルクロッド型賦形体１０Ａを金型２１にセットして、加熱・加圧することにより、トルクロッド型プリプレグ４を成形する。そして、このプリプレグ４の周囲にオーバーコート材を射出するインサート成形によって、トルクロッド１を作製する。これにより、例えば、トルクロッド１と同一形状及びサイズを有するアルミダイキャスト製のものに比べて、高強度でかつ軽量をトルクロッド１を得ることができ、また、トルクロッド１において、プリプレグ４とその周囲のオーバーコート層との間の層間剥離を防止することができる。
【００５８】
なお、本発明は、説明した上記実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、プリプレグの中間体としての編み生地を、表１に示す繊維材料を用いて作製したが、本発明の中間体はこれに限定されるものではなく、繊維Ｎｏ．１〜６の各繊維材料として、前述した種々の繊維材料を採用してもよいことは言うまでもない。また、実施形態では、上記の編み生地を、繊維Ｎｏ．１〜６の各繊維材料を用いて作製したが、本発明において使用する編み生地として、少なくとも、繊維Ｎｏ．４の連続補強繊維束Ｄと、繊維Ｎｏ．２及び６の溶融糸Ｂ、Ｆを有していればよい。
【００５９】
また、実施形態では、成形品として、トルクロッド１を例示したが、本発明の製造方法によって製造される成形品はこれに限定されるものではなく、種々の形状及びサイズの成形品を製造することができる。さらに、実施形態で示したトルクロッド１、トルクロッド型プリプレグ４、及びトルクロッド型賦形体１０の細部の構成、治具１３及び金型２１の細部の構成、並びにトルクロッド１を製造するための各工程における種々の条件は、あくまで例示であり、本発明の趣旨の範囲内で適宜、変更することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１    トルクロッド
４    プリプレグ
１０    トルクロッド型賦形体
１０Ａ  加熱後のトルクロッド型賦形体
１１    紐状編み生地
１３    治具
１３ａ  治具のプレート部
１３ｂ  治具の凸部
１５    加熱炉
２１    金型
２６    左スライダ
２７    右スライダ
２８    左側上下スライド型板
２９    右側上下スライド型板
３０    背面ブロック
３１    固定側型板
３２    固定側取付板
４１    加圧用型
４２    射出用型
５１    射出装置のシリンダ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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