成形方法及び成形治具
【課題】２枚の外板間を中間桁で保持した繊維強化樹脂複合材製の中空パネルをＲＴＭ法により成形し、品質及び生産効率を向上することができる成形方法及び成形治具を提供する。
【解決手段】一端が開口し収縮膨張可能なゴムバッグ４ａ〜ｅが挿入された筒状織物体８ａ〜ｅをキャビティ１０内に側面同士を隣接させて敷き、ゴムバッグの開口端を下型１の相対する両側面に交互に配設されたバッグ挿通孔から外に出し、ゴムバッグとバッグ挿通孔との間を封止し、中間桁を形成するゴムバッグ間に向けて樹脂導入孔３ａ及び排気孔１ｄが配された状態にて、ゴムバッグ４内に加圧空気を導入して、樹脂導入孔３ａから樹脂を導入し、その後樹脂を硬化させる。
【解決手段】一端が開口し収縮膨張可能なゴムバッグ４ａ〜ｅが挿入された筒状織物体８ａ〜ｅをキャビティ１０内に側面同士を隣接させて敷き、ゴムバッグの開口端を下型１の相対する両側面に交互に配設されたバッグ挿通孔から外に出し、ゴムバッグとバッグ挿通孔との間を封止し、中間桁を形成するゴムバッグ間に向けて樹脂導入孔３ａ及び排気孔１ｄが配された状態にて、ゴムバッグ４内に加圧空気を導入して、樹脂導入孔３ａから樹脂を導入し、その後樹脂を硬化させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２枚の外板間を中間桁で保持した繊維強化樹脂複合材製の中空パネルをＲＴＭ（Resin Transfer Molding）法により成形する成形方法及び本法に用いる成形治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
２枚の外板間を中間桁で保持した繊維強化樹脂複合材製の中空パネルを成形する方法として、例えば、特許文献１の段落００１４〜００１７及び図３〜５に、芯金（同文献中符号１０）に両端が開口したシリコンゴムの中空バッグ（同文献中符号１１）を外装し、これにプリプレグを積層し、積層後に芯金を抜いたものを複数造り、これらの横面を当接させて下型の上に置き、この上に上型（同文献中カウルプレート２６）を置き、プリプレグの部分を真空バッグ（同文献中符号２７）で覆い、炉の中で加圧加熱して成形する方法が記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には、ＲＴＭ法において膨張型の成形治具を用いることが記載されている。これは、下方の膨張袋を膨張して上型に繊維を押し付け、上側から樹脂を導入してハット材をＲＴＭ法で成形する方法である。
【特許文献１】特開２００１−３０９９７号公報
【特許文献２】特開平０５−１０４５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載の方法は、２枚の外板間の中間を保持する中間桁を有した繊維強化樹脂複合材製の中空パネルを一体成形することを可能にする。しかしながら、プリプレグを使用する方法によらずＲＴＭ法により成形することにより、さらなる品質及び生産効率の向上が可能である。
一方、特許文献２記載のＲＴＭ法は、ハット材をＲＴＭ法で成形する方法であって、中空パネルを成形することができない。
【０００５】
本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、２枚の外板間を中間桁で保持した繊維強化樹脂複合材製の中空パネルをＲＴＭ法により成形し、品質及び生産効率を向上することができる成形方法及び成形治具を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するための請求項１記載の発明は、端部に開口を有するバッグが挿入された筒状の織物体を複数、型内に側面同士を隣り合わせて敷き、前記バッグの開口のある端部を前記型に設けられた、外部に連通するバッグ挿通孔に挿入し、前記開口を外部に連通させた状態とする型収め工程と、
前記型を閉じ、前記バッグと前記バッグ挿通孔との間を封止して、前記バッグの外であって前記型内の空間を樹脂導入孔及び排気孔を確保した上で密閉する型閉め工程と、
前記バッグを内側から加圧して張った状態で前記樹脂導入孔より前記空間に樹脂を導入する樹脂導入工程と、
前記樹脂導入工程により導入した樹脂を硬化させる樹脂硬化工程とを以上の記載の順序で備える成形方法である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記型収め工程において、シート状の織物体を複数の前記筒状の織物体の上若しくは下又は上下双方に積層することを特徴とする請求項１に記載の成形方法である。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、前記樹脂導入工程において、前記バッグ内に加圧気体を導入した状態で前記樹脂を導入することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の成形方法である。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、凹部が形成された下型と、上型と、成形品の中空部を成形し一端が開口する複数のバッグとを備える成形治具であって、
前記凹部と当該凹部の上端開口を覆う前記上型の下面とにより成形品の外形を成形するキャビティを形成し、
前記バッグを挿通させる該バッグと同数のバック挿通孔が前記凹部の一方向側の側壁部に貫通形成され、
前記バッグの開口のある端部がそれぞれ前記バック挿通孔に挿入されて前記開口が外部に連通するとともに、内側から加圧されて張りを得た前記複数のバッグが前記凹部の底面上に側面同士を隣り合わせて敷かれて前記キャビティ内に収められ、
前記上型に樹脂導入孔が、前記下型に排気孔がそれぞれ形成されてなる成形治具である。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、前記キャビティの内面に開口する前記樹脂導入孔の一端は、張りを得た前記複数のバッグが前記凹部の底面上に側面同士を隣り合わせて敷かれて前記キャビティ内に収められた状態において、隣り合う２つの前記バッグの狭間近傍位置に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の成形治具である。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、前記キャビティの内面に開口する前記排気孔の一端は、張りを得た前記複数のバッグが前記凹部の底面上に側面同士を隣り合わせて敷かれて前記キャビティ内に収められた状態において、隣り合う２つの前記バッグの狭間近傍位置に配置されていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の成形治具である。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、前記バック挿通孔は、前記下型の１側面とこれに相対する１側面とに交互に配設されてなることを特徴とする請求項４、請求項５又は請求項６に記載の成形治具である。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、表裏を貫通する孔を有し、前記上型の上面を覆い、前記上型を押さえる蓋体を備え、前記上型の上面と前記蓋体の内面との間に空間が形成され、当該空間を介して前記蓋体の孔と前記樹脂導入孔とが連通することを特徴とする請求項４から請求項７のうちいずれか一に記載の成形治具である。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、前記上型の上面と前記蓋体の内面との間に形成される前記空間から前記上型の端部を経て前記キャビティを形成する範囲の前記上型の下面まで溝部が形成されてなることを特徴とする請求項８に記載の成形治具である。
【００１５】
請求項１０に記載の発明は、張りを得た前記バッグの外周に密着する密封部材が内周面に周設され孔部を有し、下型の前記バッグ挿通孔から外部に突出させた前記バッグの端部を前記孔部に通して前記密封部材に密着させるとともに前記バッグの周囲で前記下型に密着固定されることにより前記バッグと前記バッグ挿通孔との間を封止する封止具を備えることを特徴とする請求項４から請求項９のうちいずれか一に記載の成形治具である。
【００１６】
請求項１１に記載の発明は、前記封止具に連結され前記バッグの開口を密閉する密閉具を備える請求項１０に記載の成形治具である。
【００１７】
請求項１２に記載の発明は、前記密閉具に気体管路を接続可能な開閉自在の接続口が設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の成形治具である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の成形方法によれば、単一の筒状の織物体により強化されてなる繊維強化樹脂複合材の筒状体が隣接する側面同士を結合させて複数連接されてなる維強化樹脂複合材製の中空パネルを、ＲＴＭ法により一体成形することができる。
すなわち、隣り合う２つの筒状体の側部同士が結合して中空パネルの中間桁となり、この中間桁を構成する筒状体の側部に連続する各筒状体の側部が中間桁の両端側でそれぞれ連なって一定の成型された平面又は曲面を形成して２枚の外板を構成する。かかる構造により、２枚の外板間を中間桁で保持した繊維強化樹脂複合材製の中空パネルが成形でき、これをＲＴＭ法により一体成形できる。
ＲＴＭ法により一体成形可能となったことにより、品質及び生産効率を向上することができる。中空部の成形にバッグを使用することにより、型収め作業及び成形後の当該バッグの除去作業が容易になり生産効率が向上する。
例えば本発明の成形治具により、本法を実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。
【００２０】
まず、本実施形態の成形治具の構造につき説明する。図１は、本実施形態の成形治具の上面図(a)、左側面図(b)、右側面図(c)及び正面図(d)であり、１は下型、２は蓋体である。図２は、蓋体２を外した状態の上面図であり、３は上型である。図３は、下型の上面図である。図４は、ゴムバッグ、封止具板、及び接続具の組立斜視図であり、４はゴムバッグ、５は封止具板、６は接続具である。図５は、織物体がセットされた本実施形態の成形治具の上面図(a)、左側面図(b)及び右側面図(c)である。図６は、図５(a)におけるＡ−Ａ断面図（但し、上型については図２に示すＡ−Ａの位置の断面図を、下型については図３に示すＡ−Ａの位置の断面図を示す。）である。図７は、図５(a)におけるＢ−Ｂ断面図である。
【００２１】
図３等に示すように、下型１には凹部１ａが形成されている。凹部１ａの周囲に当たる下型１の上端には、中段部１ｂ及び周壁１ｃが形成されている。図３で良くわかるように、凹部１ａを中段部１ｂが囲み、周壁１ｃが中段部１ｂを囲む配置である。凹部１ａの底部には表裏を貫通する複数の排気孔１ｄが所定の配列で設けられている。この排気孔１ｄは樹脂排出孔を兼ねる。
【００２２】
図２、図６、図７に示すように、上型３が中段部１ｂに載置されるとともに、上型３が周壁１ｃの内側に嵌合することにより上型３は凹部１ａ上の定位置に保持される。凹部１aと凹部１aの上端開口を覆う上型３の下面とにより成形品の外形を成形するキャビティ１０が形成される。上型３の中段部１ｂを、凹部１ａの周り一周に設けず、長辺側のみなど一組の相対する端部のみに設けた構造としても良い。すなわち、上型３が下型１に閉じ合わされるとき、上型３の少なくとも一組の相対する端部が凹部１ａの周囲上端上に載置される。これにより上型３の高さ方向の位置を固定することができる。
【００２３】
図１，図５，図６に示すように、蓋体２には、表裏を貫通する樹脂導入孔２ａが設けられている。樹脂導入孔２ａは本実施の形態では中央に一箇所しか設けていないが、成形体の大きさにより複数設けてもよい。
【００２４】
上型３にも、表裏を貫通する複数の樹脂導入孔３ａが所定の配列で設けられている。
上型３の上面中央部には、すべての樹脂導入孔３ａが接続する一体の主溝３ｂが形成されている。上型３の上面周囲部には、主溝３ｂに連続する副溝３ｃが端面まで形成されている。さらに、上型３の端面には副溝３ｃに連続する副溝３ｄが形成されている。さらに、図６に示すように上型３の下面には副溝３ｄに連続する副溝３ｅが形成されている。副溝３ｄはキャビティ１０を形成する範囲の上型３の下面まで形成されている。
【００２５】
蓋体２を樹脂導入孔２ａと上型３の複数の樹脂導入孔３ａとが主溝３ｂを介して連通する。上型３の樹脂導入孔３ａはキャビティ１０に開口する。また、蓋体２の樹脂導入孔２ａとキャビティ１０とが主溝３ｂ及び副溝３ｃ〜eを介して連通する。主溝３ｂを一体とすることにより樹脂導入時の樹脂の圧力の不均衡を軽減し、樹脂まわりを良好にする。副溝３ｃ〜eは複数設けられ、上型３の周囲部に分散配置されている。
【００２６】
上型３は蓋体２で押さえられる。成形中などに上型３が動かないようにするためである。上型３の最厚部は、周壁１ｃの高さよりわずかに厚くされており、蓋体２により押圧されて、成形中などに動かないように保持される。逆に、上型３の最厚部を周壁１ｃの高さより薄くする場合には、蓋体２の内面に周壁１ｃの内側に落ち込む凸部を形成し、これにより上型３を押さえても良い。
【００２７】
蓋体２は、その周縁部を周壁１ｃに対向させて周壁１ｃの内側を覆う。蓋体２と下型１との相対的位置を固定する構造が設けられる。この構造は、例えば、図６に示す凹部１ｅと凸部２ｂのように、蓋体２と下型１とが互いに嵌合する形状のほか、蓋体２及び下型１の両者に嵌る枠やピンなどの第三の治具であっても良い。また、上型３の最厚部を周壁１ｃの高さより薄くする場合に、蓋体２の内面に周壁１ｃの内側に嵌合する凸部を形成し、これにより上型３を押さえるとともに下型１に対する位置を固定しても良い。蓋体２の樹脂導入孔２ａと上型３の樹脂導入孔３ａとの相対的位置が固定されることにより、常に一定の樹脂導入路を形成できる。
【００２８】
キャビティ１０は、成形品、すなわち、中空パネルの外形を成形する内面を有する。従って、キャビティ１０に露出する下型１の凹１ａの内面及び上型３の下面は、成形品の形状に応じた形状に形成されている。成形される中空パネルの厚みを変化させる場合には、凹１ａの底面や上型３の下面のキャビティ１０に露出する部分は、中空パネルの厚みの変化に応じた曲面に形成される。凹１ａの縁一周は同一高さとならないことがある。いずれの場合でも周壁１ｃの上端を同一高さに形成して、蓋体２との合いを都合良くする。例えば、蓋体２を異なる型で共通に使用することが可能となる。
【００２９】
中空パネルの中空部はゴムバッグ４により成形する。図４，６，７に示すように、ゴムバッグ４は、長手方向の一端に開口４１を有した長尺袋状の構造を有するとともに、外皮はある程度自由に折り曲げられる柔らかさを持つ。本実施形態の成形治具は、５本のゴムバッグ４を備える。ゴムバッグ４の本数はパネルの幅広度に応じて選択すればよいが、中間桁を構成するには２本以上必要である。
【００３０】
説明上５本のゴムバッグ４を区別するため、図６において左から順に４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅと符号を付す。５本のゴムバッグ４を、キャビティ１０から中空パネルの外板（ここでは端部含む）の所望の厚み分を差し引いた空間を占める形状、大きさに形成しておく。但し、厳密に設計せず、ゴムバッグ４の柔軟性により現物に対応させてもよい。さらに中間桁を配置したい部分で５つに分割して（必要により中間桁の所望の厚み分を差し引く）、各ゴムバッグ４ａ〜４ｅを構成する。中間桁は隣り合うゴムバッグ４，４の間に形成される。本実施形態では、ゴムバッグ４が５本のため中間桁は４本形成される。
各ゴムバッグ４ａ〜４ｅを同一の形状、大きさにすることができる場合もあるが、成形する中空パネルの形状やゴムバッグ４の対応力次第では、各ゴムバッグ４ａ〜４ｅを異なる個別の形状にして、配置まで固定すべき場合がある。
【００３１】
下型１の左右側面とキャビティ１０とを連通する５つのバック挿通孔７が凹部１ａの壁部に貫通形成されている。
説明上５つのバック挿通孔７を区別するため、図１において左から順に７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅと符号を付す。一番目から一つ置き３つのバック挿通孔７ａ，７ｃ，７ｅが左側面（図１(b)）に設けられ、二番目から一つ置き２つのバック挿通孔７ｂ，７ｄが右側面（図１(c)）に設けられる。このように、バック挿通孔７は、下型１の１側面とこれに相対する１側面とに交互に配設されている。
【００３２】
図４に示すように型収め時においは、ゴムバッグ４の開口４１のある端部はバック挿通孔７に挿入され外部に突出する。１番目のゴムバッグ４ａの開口４１のある端部はバック挿通孔７ａに挿入される。同様にしてゴムバッグ４ｂ〜４ｅは順にバック挿通孔７ｂ〜７ｅに挿入される。その結果、隣り合うゴムバッグ４，４は逆方向を向く。すべてのゴムバッグ４，４，・・・の長手方向は同方向に揃う。したがって、ゴムバッグ４，４，・・・は、凹部１ａの底面上において側面同士を隣り合わせて敷設される。ゴムバッグ４が張りを得たとき、各バック挿通孔７は挿入されるゴムバッグ４の外周一周に接触する一方、成形品に影響を与えるような不都合な歪みをゴムバッグ４に与えない形状、大きさとする。好ましくは、各バック挿通孔７の断面は挿入されるゴムバッグ４の張りを得た状態での断面外形に一致させる。
以上の構成により本成形治具は、張りを得たこれらのゴムバッグ４，４，・・・を凹部１ａの底面上に側面同士を隣り合わせて敷きキャビティ１０内に収めることが可能とされている。
【００３３】
図６に示すように、樹脂導入孔３ａ及び排気孔１ｄのキャビティ１０への開口端は、隣り合う２つのゴムバッグ４，４の狭間に直面する位置に配置されている。また、隣り合う２つのゴムバッグ４，４の間に中間桁を強化する織物体が挟まれ、中間桁及び外板を形成する織物体への樹脂導入速度を高めることができる。
【００３４】
また、樹脂導入孔３ａ及び排気孔１ｄは、図６に示すように各中間桁を形成する空間に向けて配されるとともに、図２、図３に示すように所定間隔でキャビティ１０全体に分散配置されている。
【００３５】
次に、封止具及び密閉具につき説明する。図４、図５、図７に示すように、封止具５はゴムバッグ４とバッグ挿通孔７との間における空気や樹脂の漏れ防ぐために封止するもので、ゴムバッグ４を通す孔部が設けられた枠状の構造を有する。本体５ａの内周面には張りを得たゴムバッグ４の外周に密着するゴムパッキン（密封部材）５ｂが周設されている。本体５ａは、下型１と同一の金属等で構成される。ゴムパッキン５ｂは樹脂硬化工程時の加熱に耐える耐熱性を有するものが好ましい。
ゴムパッキン５ｂの端面をゴムバッグ４の周囲で下型１に密着させるようにボルト等の締結具により封止具５が下型１に固定される。これによりゴムバッグ４とバッグ挿通孔７との間を封止する。
【００３６】
図４、図７に示すように、密閉具６は、封止具５に連結されゴムバッグ４の開口４１を密閉するものである。即ち、図示しない加圧空気源に設けられた開閉バルブから延長された高圧ホースが結合される口金９が接続口６ａにねじ結合され、開閉バルブを閉じてゴムバッグ４内の空気量を保つことができ、開閉バルブを開けばゴムバッグ４内に加圧空気を導入することができる。開閉バルブと口金９の間には大気に通じる別の開閉バルブを設けておく。
【００３７】
次に、上記成形治具を用いた成形方法を例にして本発明の成形方法の実施形態につき説明する。
【００３８】
（１）筒状織物体８を作製する。各筒状織物体８は成形する中空パネルのそれぞれが配置される部分に応じた外周長及び長さに作製する。
なお、筒状織物体８の長さは、長くてもキャビティに収まる長さであり、一方、ゴムバッグ４はゴムバッグ４で筒状織物体８の形状を保持するため、ゴムバッグ４は筒状織物体８より長くなる。
【００３９】
（２）ゴムバッグ４を対応する筒状織物体８に挿入し、筒状織物体８の形状を整える。ゴムバッグ４の開口４１のある端部は筒状織物体８から突出させた状態とし、他端は筒状織物体８の端部に合わせる。
ゴムバッグ４の外周は、筒状織物体８の外周より小さく作られているため、ゴムバッグ４を筒状織物体８に容易に挿入することができる。また、この時、ゴムバッグ４を張っておく必要はない。挿入が円滑に行かない場合は、作業者がゴムバッグ４をつぶしたり、縦に畳んだり曲げたりして細くして挿入する。
【００４０】
（３）型収め工程
次に、ゴムバッグ４が挿入された筒状織物体８を凹部１ａ内に複数、側面同士を隣り合わせて敷いて収め、ゴムバッグ４の開口４１のある端部をバッグ挿通孔７に挿入した状態とする。このとき、隣り合う筒状織物体８、８は対向する側面同士を接触させていることが好ましい。
筒状の織物体８は、ゴムバッグ４に対応して５本用いられる。説明上５本の筒状織物体８を区別するため、図６において左から順に８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅと符号を付す。筒状織物体８ａにゴムバッグ４ａが挿入されて、ゴムバッグ４ａの開口４１のある端部がバッグ挿通孔７ａに挿入され、さらに外部に突出した状態とする。それぞれ同様に、筒状織物体８ｂ〜８ｅにゴムバッグ４ｂ〜４ｅが挿入されて、ゴムバッグ４ｂ〜４ｅの開口４１のある端部がバッグ挿通孔７ｂ〜７ｅに挿入され、さらに外部に突出した状態とする。
【００４１】
図７に示すように、ゴムバッグ４ｃの遮蔽された端部を筒状織物体８ｃの端部に揃える一方、開口４１のある端部をバッグ挿通孔７ｃを通して、外部に突出させた状態とする。ゴムバッグ４ａ、４ｂ、４ｄ，４ｅについても同様にする。
【００４２】
外板強化用の織物体を追加する場合は、ゴムバッグ４及び筒状織物体８を凹部１ａ内に設置する前に、織物体１１を凹部１ａの底面に積層する。
また、ゴムバッグ４及び筒状織物体８を凹部１ａ内に設置した後に、織物体１２を凹部１ａの筒状織物体８の上に置く。ただし、織物体１１及び織物体１２は強度等を検討して必要であれば積層される。
【００４３】
（４）型閉め工程
型収め工程の後、バッグ挿通孔７から外部に突出した筒状織物体８の開口４１のある端部を封止具５に通し、封止具５を下型１に固定して、（又は、先に下型１に固定された封止具５に筒状織物体８の開口４１のある端部を通してもよい。）ゴムバッグ４とバッグ挿通孔７との間を封止する。
同じく、型収め工程の後、上型３を下型１に閉じ合わせる。次に、上型３の上に蓋体２を設置する。必要に応じて下型１と蓋体２を連結する。
【００４４】
（５）次に、樹脂導入孔２ａを覆う樹脂溜を形成し、当該樹脂溜に連通する開閉自在の樹脂導入口が付設されたブロックを設置した後、プレス装置により型を上下にプレスする。プレスするのは、樹脂導入圧やゴムバッグ４の膨張圧に抗するためである。
【００４５】
（６）前記（５）の後、加圧空気源に設けられた開閉バルブから延長された高圧ホースを口金９に接続し、ゴムバッグ４内に加圧空気を導入し、徐々に加圧空気を増加させてゴムバッグ４に０．６５Ｍｐａの内圧を負荷する。
【００４６】
（７）前記（５）の後、樹脂導入口に樹脂タンクに繋ぎ、樹脂導入口を閉じ、下型の排気孔を吸引口として吸引装置を繋ぎ織物材が配置されたゴムバッグ４の外であってキャビティ１０内の空間を所定圧以下の真空に排気する。
【００４７】
（８）内部の気圧が所定圧以下に降下したのを確認し、吸引装置による吸引をつづけながら、樹脂導入口を開いて樹脂を導入する。
【００４８】
（９）樹脂導入圧力が所定値以上になったら樹脂を加圧導入する。その圧力を０．３Ｍｐａまで徐々に増加させ、樹脂が導入されなくなったら吸引口を閉じてさらに０．６Ｍｐａまで徐々に加圧しながら樹脂を導入する。
【００４９】
（１０）その後、加熱して樹脂を硬化させる。
【００５０】
（１１）樹脂硬化後、型開きし、成形された中空パネルからゴムバッグ４を除去する。ゴムバッグ４の除去は、口金９の上流の開閉バルブを閉じ、別の開閉バルブからゴムバッグ４の圧力を開放して行うことにより容易に行える。
以上により中空パネルが成形される。
【００５１】
前記（６）の加圧空気導入工程と（７）の真空吸引工程の開始は、いずれかが先でも同時でもよく、樹脂導入までに必要な圧力に制御しておけばよい。
【００５２】
上記工程（２）において、ゴムバッグ４を筒状織物体８に挿入した後に、上記（３）の型収め工程においてゴムバッグ４が挿入された筒状織物体８を凹部１ａ内に収めたが、最終的に上記（３）に示した状態になっていれば良く、筒状織物体８を凹部１ａ内に収めた後に、（例えば、ゴムバッグ４をバッグ挿通孔７の外側から凹部１ａ内へ挿入して）ゴムバッグ４を筒状織物体８に挿入しても良い。
【００５３】
上記実施形態においては、バッグ挿通孔７が下型１の両側面に交互に配設されている。上記実施形態に拘わらず、バッグ挿通孔７一側面のみに設けても良い。この場合は、隣り合うバッグ挿通孔７間の間隔が狭くなり、下型、封止具及び密閉具が作りにくくなるとともに、ゴムバッグ４とバッグ挿通孔７との間を封止が困難となる。これに対し上記実施形態によれば、バッグ挿通孔７が下型１の両側面に交互に配設されているので、下型、封止具及び密閉具が作り易いとともに、ゴムバッグ４とバッグ挿通孔７との間を封止が容易に行える。
【００５４】
上記実施形態においては、ゴムバッグ４の開口４１のある端部をバッグ挿通孔７から外部に突出させた上で、ゴムバッグ４とバッグ挿通孔７との間を封止具５により封止した。上記実施形態に拘わらず、ゴムバッグの開口のある端部を外部に突出させずにバッグ挿通孔７の内側に封止樹脂で接着固定して封止してもよい。この場合は、ゴムバッグの除去の作業性、繰り返しの使用性が悪くなる。これに対し上記実施形態によれば、圧力により密封性が高まる密封部材を有した封止具５により封止するので、ゴムバッグの除去の作業性、繰り返しの使用性が良好である。
【００５５】
その他、本発明の成形方法は、本発明の成形治具を用いた成形方法に限定されず、キャビティに対する型の分離位置や分離数、分離方向、バッグ挿通孔を設ける部位など種々の形態の成形治具を用いてよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態に係る成形治具の上面図(a)、左側面図(b)、右側面図(c)及び正面図(d)である。
【図２】本発明の一実施形態に係る成形治具の蓋体を外した状態の上面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る下型の上面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るゴムバッグ、封止具板、及び接続具の組立斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る織物体がセットされた成形治具の上面図(a)、左側面図(b)及び右側面図(c)である。
【図６】図５(a)におけるＡ−Ａ断面図（但し、上型については図２に示すＡ−Ａの位置の断面図を、下型については図３に示すＡ−Ａの位置の断面図を示す。）である。
【図７】図５(a)におけるＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 下型
１ａ 凹部
１ｂ 中段部
１ｃ 周壁
１ｄ 排気孔
２ 蓋体
２ａ 樹脂導入孔
３ 上型
３ａ 樹脂導入孔
３ｂ 主溝
３ｃ-e 副溝
４（４a-e） ゴムバック
４１ 開口
５ 封止具
５ｂ ゴムパッキン
６ 密閉具
６ａ 接続口
７（７a-e） バック挿通孔
８（８a-e） 筒状織物体
９ 口金
１０ キャビティ
１１ 織物体
１２ 織物体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２枚の外板間を中間桁で保持した繊維強化樹脂複合材製の中空パネルをＲＴＭ（Resin Transfer Molding）法により成形する成形方法及び本法に用いる成形治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
２枚の外板間を中間桁で保持した繊維強化樹脂複合材製の中空パネルを成形する方法として、例えば、特許文献１の段落００１４〜００１７及び図３〜５に、芯金（同文献中符号１０）に両端が開口したシリコンゴムの中空バッグ（同文献中符号１１）を外装し、これにプリプレグを積層し、積層後に芯金を抜いたものを複数造り、これらの横面を当接させて下型の上に置き、この上に上型（同文献中カウルプレート２６）を置き、プリプレグの部分を真空バッグ（同文献中符号２７）で覆い、炉の中で加圧加熱して成形する方法が記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には、ＲＴＭ法において膨張型の成形治具を用いることが記載されている。これは、下方の膨張袋を膨張して上型に繊維を押し付け、上側から樹脂を導入してハット材をＲＴＭ法で成形する方法である。
【特許文献１】特開２００１−３０９９７号公報
【特許文献２】特開平０５−１０４５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載の方法は、２枚の外板間の中間を保持する中間桁を有した繊維強化樹脂複合材製の中空パネルを一体成形することを可能にする。しかしながら、プリプレグを使用する方法によらずＲＴＭ法により成形することにより、さらなる品質及び生産効率の向上が可能である。
一方、特許文献２記載のＲＴＭ法は、ハット材をＲＴＭ法で成形する方法であって、中空パネルを成形することができない。
【０００５】
本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、２枚の外板間を中間桁で保持した繊維強化樹脂複合材製の中空パネルをＲＴＭ法により成形し、品質及び生産効率を向上することができる成形方法及び成形治具を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するための請求項１記載の発明は、端部に開口を有するバッグが挿入された筒状の織物体を複数、型内に側面同士を隣り合わせて敷き、前記バッグの開口のある端部を前記型に設けられた、外部に連通するバッグ挿通孔に挿入し、前記開口を外部に連通させた状態とする型収め工程と、
前記型を閉じ、前記バッグと前記バッグ挿通孔との間を封止して、前記バッグの外であって前記型内の空間を樹脂導入孔及び排気孔を確保した上で密閉する型閉め工程と、
前記バッグを内側から加圧して張った状態で前記樹脂導入孔より前記空間に樹脂を導入する樹脂導入工程と、
前記樹脂導入工程により導入した樹脂を硬化させる樹脂硬化工程とを以上の記載の順序で備える成形方法である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記型収め工程において、シート状の織物体を複数の前記筒状の織物体の上若しくは下又は上下双方に積層することを特徴とする請求項１に記載の成形方法である。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、前記樹脂導入工程において、前記バッグ内に加圧気体を導入した状態で前記樹脂を導入することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の成形方法である。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、凹部が形成された下型と、上型と、成形品の中空部を成形し一端が開口する複数のバッグとを備える成形治具であって、
前記凹部と当該凹部の上端開口を覆う前記上型の下面とにより成形品の外形を成形するキャビティを形成し、
前記バッグを挿通させる該バッグと同数のバック挿通孔が前記凹部の一方向側の側壁部に貫通形成され、
前記バッグの開口のある端部がそれぞれ前記バック挿通孔に挿入されて前記開口が外部に連通するとともに、内側から加圧されて張りを得た前記複数のバッグが前記凹部の底面上に側面同士を隣り合わせて敷かれて前記キャビティ内に収められ、
前記上型に樹脂導入孔が、前記下型に排気孔がそれぞれ形成されてなる成形治具である。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、前記キャビティの内面に開口する前記樹脂導入孔の一端は、張りを得た前記複数のバッグが前記凹部の底面上に側面同士を隣り合わせて敷かれて前記キャビティ内に収められた状態において、隣り合う２つの前記バッグの狭間近傍位置に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の成形治具である。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、前記キャビティの内面に開口する前記排気孔の一端は、張りを得た前記複数のバッグが前記凹部の底面上に側面同士を隣り合わせて敷かれて前記キャビティ内に収められた状態において、隣り合う２つの前記バッグの狭間近傍位置に配置されていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の成形治具である。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、前記バック挿通孔は、前記下型の１側面とこれに相対する１側面とに交互に配設されてなることを特徴とする請求項４、請求項５又は請求項６に記載の成形治具である。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、表裏を貫通する孔を有し、前記上型の上面を覆い、前記上型を押さえる蓋体を備え、前記上型の上面と前記蓋体の内面との間に空間が形成され、当該空間を介して前記蓋体の孔と前記樹脂導入孔とが連通することを特徴とする請求項４から請求項７のうちいずれか一に記載の成形治具である。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、前記上型の上面と前記蓋体の内面との間に形成される前記空間から前記上型の端部を経て前記キャビティを形成する範囲の前記上型の下面まで溝部が形成されてなることを特徴とする請求項８に記載の成形治具である。
【００１５】
請求項１０に記載の発明は、張りを得た前記バッグの外周に密着する密封部材が内周面に周設され孔部を有し、下型の前記バッグ挿通孔から外部に突出させた前記バッグの端部を前記孔部に通して前記密封部材に密着させるとともに前記バッグの周囲で前記下型に密着固定されることにより前記バッグと前記バッグ挿通孔との間を封止する封止具を備えることを特徴とする請求項４から請求項９のうちいずれか一に記載の成形治具である。
【００１６】
請求項１１に記載の発明は、前記封止具に連結され前記バッグの開口を密閉する密閉具を備える請求項１０に記載の成形治具である。
【００１７】
請求項１２に記載の発明は、前記密閉具に気体管路を接続可能な開閉自在の接続口が設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の成形治具である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の成形方法によれば、単一の筒状の織物体により強化されてなる繊維強化樹脂複合材の筒状体が隣接する側面同士を結合させて複数連接されてなる維強化樹脂複合材製の中空パネルを、ＲＴＭ法により一体成形することができる。
すなわち、隣り合う２つの筒状体の側部同士が結合して中空パネルの中間桁となり、この中間桁を構成する筒状体の側部に連続する各筒状体の側部が中間桁の両端側でそれぞれ連なって一定の成型された平面又は曲面を形成して２枚の外板を構成する。かかる構造により、２枚の外板間を中間桁で保持した繊維強化樹脂複合材製の中空パネルが成形でき、これをＲＴＭ法により一体成形できる。
ＲＴＭ法により一体成形可能となったことにより、品質及び生産効率を向上することができる。中空部の成形にバッグを使用することにより、型収め作業及び成形後の当該バッグの除去作業が容易になり生産効率が向上する。
例えば本発明の成形治具により、本法を実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。
【００２０】
まず、本実施形態の成形治具の構造につき説明する。図１は、本実施形態の成形治具の上面図(a)、左側面図(b)、右側面図(c)及び正面図(d)であり、１は下型、２は蓋体である。図２は、蓋体２を外した状態の上面図であり、３は上型である。図３は、下型の上面図である。図４は、ゴムバッグ、封止具板、及び接続具の組立斜視図であり、４はゴムバッグ、５は封止具板、６は接続具である。図５は、織物体がセットされた本実施形態の成形治具の上面図(a)、左側面図(b)及び右側面図(c)である。図６は、図５(a)におけるＡ−Ａ断面図（但し、上型については図２に示すＡ−Ａの位置の断面図を、下型については図３に示すＡ−Ａの位置の断面図を示す。）である。図７は、図５(a)におけるＢ−Ｂ断面図である。
【００２１】
図３等に示すように、下型１には凹部１ａが形成されている。凹部１ａの周囲に当たる下型１の上端には、中段部１ｂ及び周壁１ｃが形成されている。図３で良くわかるように、凹部１ａを中段部１ｂが囲み、周壁１ｃが中段部１ｂを囲む配置である。凹部１ａの底部には表裏を貫通する複数の排気孔１ｄが所定の配列で設けられている。この排気孔１ｄは樹脂排出孔を兼ねる。
【００２２】
図２、図６、図７に示すように、上型３が中段部１ｂに載置されるとともに、上型３が周壁１ｃの内側に嵌合することにより上型３は凹部１ａ上の定位置に保持される。凹部１aと凹部１aの上端開口を覆う上型３の下面とにより成形品の外形を成形するキャビティ１０が形成される。上型３の中段部１ｂを、凹部１ａの周り一周に設けず、長辺側のみなど一組の相対する端部のみに設けた構造としても良い。すなわち、上型３が下型１に閉じ合わされるとき、上型３の少なくとも一組の相対する端部が凹部１ａの周囲上端上に載置される。これにより上型３の高さ方向の位置を固定することができる。
【００２３】
図１，図５，図６に示すように、蓋体２には、表裏を貫通する樹脂導入孔２ａが設けられている。樹脂導入孔２ａは本実施の形態では中央に一箇所しか設けていないが、成形体の大きさにより複数設けてもよい。
【００２４】
上型３にも、表裏を貫通する複数の樹脂導入孔３ａが所定の配列で設けられている。
上型３の上面中央部には、すべての樹脂導入孔３ａが接続する一体の主溝３ｂが形成されている。上型３の上面周囲部には、主溝３ｂに連続する副溝３ｃが端面まで形成されている。さらに、上型３の端面には副溝３ｃに連続する副溝３ｄが形成されている。さらに、図６に示すように上型３の下面には副溝３ｄに連続する副溝３ｅが形成されている。副溝３ｄはキャビティ１０を形成する範囲の上型３の下面まで形成されている。
【００２５】
蓋体２を樹脂導入孔２ａと上型３の複数の樹脂導入孔３ａとが主溝３ｂを介して連通する。上型３の樹脂導入孔３ａはキャビティ１０に開口する。また、蓋体２の樹脂導入孔２ａとキャビティ１０とが主溝３ｂ及び副溝３ｃ〜eを介して連通する。主溝３ｂを一体とすることにより樹脂導入時の樹脂の圧力の不均衡を軽減し、樹脂まわりを良好にする。副溝３ｃ〜eは複数設けられ、上型３の周囲部に分散配置されている。
【００２６】
上型３は蓋体２で押さえられる。成形中などに上型３が動かないようにするためである。上型３の最厚部は、周壁１ｃの高さよりわずかに厚くされており、蓋体２により押圧されて、成形中などに動かないように保持される。逆に、上型３の最厚部を周壁１ｃの高さより薄くする場合には、蓋体２の内面に周壁１ｃの内側に落ち込む凸部を形成し、これにより上型３を押さえても良い。
【００２７】
蓋体２は、その周縁部を周壁１ｃに対向させて周壁１ｃの内側を覆う。蓋体２と下型１との相対的位置を固定する構造が設けられる。この構造は、例えば、図６に示す凹部１ｅと凸部２ｂのように、蓋体２と下型１とが互いに嵌合する形状のほか、蓋体２及び下型１の両者に嵌る枠やピンなどの第三の治具であっても良い。また、上型３の最厚部を周壁１ｃの高さより薄くする場合に、蓋体２の内面に周壁１ｃの内側に嵌合する凸部を形成し、これにより上型３を押さえるとともに下型１に対する位置を固定しても良い。蓋体２の樹脂導入孔２ａと上型３の樹脂導入孔３ａとの相対的位置が固定されることにより、常に一定の樹脂導入路を形成できる。
【００２８】
キャビティ１０は、成形品、すなわち、中空パネルの外形を成形する内面を有する。従って、キャビティ１０に露出する下型１の凹１ａの内面及び上型３の下面は、成形品の形状に応じた形状に形成されている。成形される中空パネルの厚みを変化させる場合には、凹１ａの底面や上型３の下面のキャビティ１０に露出する部分は、中空パネルの厚みの変化に応じた曲面に形成される。凹１ａの縁一周は同一高さとならないことがある。いずれの場合でも周壁１ｃの上端を同一高さに形成して、蓋体２との合いを都合良くする。例えば、蓋体２を異なる型で共通に使用することが可能となる。
【００２９】
中空パネルの中空部はゴムバッグ４により成形する。図４，６，７に示すように、ゴムバッグ４は、長手方向の一端に開口４１を有した長尺袋状の構造を有するとともに、外皮はある程度自由に折り曲げられる柔らかさを持つ。本実施形態の成形治具は、５本のゴムバッグ４を備える。ゴムバッグ４の本数はパネルの幅広度に応じて選択すればよいが、中間桁を構成するには２本以上必要である。
【００３０】
説明上５本のゴムバッグ４を区別するため、図６において左から順に４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅと符号を付す。５本のゴムバッグ４を、キャビティ１０から中空パネルの外板（ここでは端部含む）の所望の厚み分を差し引いた空間を占める形状、大きさに形成しておく。但し、厳密に設計せず、ゴムバッグ４の柔軟性により現物に対応させてもよい。さらに中間桁を配置したい部分で５つに分割して（必要により中間桁の所望の厚み分を差し引く）、各ゴムバッグ４ａ〜４ｅを構成する。中間桁は隣り合うゴムバッグ４，４の間に形成される。本実施形態では、ゴムバッグ４が５本のため中間桁は４本形成される。
各ゴムバッグ４ａ〜４ｅを同一の形状、大きさにすることができる場合もあるが、成形する中空パネルの形状やゴムバッグ４の対応力次第では、各ゴムバッグ４ａ〜４ｅを異なる個別の形状にして、配置まで固定すべき場合がある。
【００３１】
下型１の左右側面とキャビティ１０とを連通する５つのバック挿通孔７が凹部１ａの壁部に貫通形成されている。
説明上５つのバック挿通孔７を区別するため、図１において左から順に７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅと符号を付す。一番目から一つ置き３つのバック挿通孔７ａ，７ｃ，７ｅが左側面（図１(b)）に設けられ、二番目から一つ置き２つのバック挿通孔７ｂ，７ｄが右側面（図１(c)）に設けられる。このように、バック挿通孔７は、下型１の１側面とこれに相対する１側面とに交互に配設されている。
【００３２】
図４に示すように型収め時においは、ゴムバッグ４の開口４１のある端部はバック挿通孔７に挿入され外部に突出する。１番目のゴムバッグ４ａの開口４１のある端部はバック挿通孔７ａに挿入される。同様にしてゴムバッグ４ｂ〜４ｅは順にバック挿通孔７ｂ〜７ｅに挿入される。その結果、隣り合うゴムバッグ４，４は逆方向を向く。すべてのゴムバッグ４，４，・・・の長手方向は同方向に揃う。したがって、ゴムバッグ４，４，・・・は、凹部１ａの底面上において側面同士を隣り合わせて敷設される。ゴムバッグ４が張りを得たとき、各バック挿通孔７は挿入されるゴムバッグ４の外周一周に接触する一方、成形品に影響を与えるような不都合な歪みをゴムバッグ４に与えない形状、大きさとする。好ましくは、各バック挿通孔７の断面は挿入されるゴムバッグ４の張りを得た状態での断面外形に一致させる。
以上の構成により本成形治具は、張りを得たこれらのゴムバッグ４，４，・・・を凹部１ａの底面上に側面同士を隣り合わせて敷きキャビティ１０内に収めることが可能とされている。
【００３３】
図６に示すように、樹脂導入孔３ａ及び排気孔１ｄのキャビティ１０への開口端は、隣り合う２つのゴムバッグ４，４の狭間に直面する位置に配置されている。また、隣り合う２つのゴムバッグ４，４の間に中間桁を強化する織物体が挟まれ、中間桁及び外板を形成する織物体への樹脂導入速度を高めることができる。
【００３４】
また、樹脂導入孔３ａ及び排気孔１ｄは、図６に示すように各中間桁を形成する空間に向けて配されるとともに、図２、図３に示すように所定間隔でキャビティ１０全体に分散配置されている。
【００３５】
次に、封止具及び密閉具につき説明する。図４、図５、図７に示すように、封止具５はゴムバッグ４とバッグ挿通孔７との間における空気や樹脂の漏れ防ぐために封止するもので、ゴムバッグ４を通す孔部が設けられた枠状の構造を有する。本体５ａの内周面には張りを得たゴムバッグ４の外周に密着するゴムパッキン（密封部材）５ｂが周設されている。本体５ａは、下型１と同一の金属等で構成される。ゴムパッキン５ｂは樹脂硬化工程時の加熱に耐える耐熱性を有するものが好ましい。
ゴムパッキン５ｂの端面をゴムバッグ４の周囲で下型１に密着させるようにボルト等の締結具により封止具５が下型１に固定される。これによりゴムバッグ４とバッグ挿通孔７との間を封止する。
【００３６】
図４、図７に示すように、密閉具６は、封止具５に連結されゴムバッグ４の開口４１を密閉するものである。即ち、図示しない加圧空気源に設けられた開閉バルブから延長された高圧ホースが結合される口金９が接続口６ａにねじ結合され、開閉バルブを閉じてゴムバッグ４内の空気量を保つことができ、開閉バルブを開けばゴムバッグ４内に加圧空気を導入することができる。開閉バルブと口金９の間には大気に通じる別の開閉バルブを設けておく。
【００３７】
次に、上記成形治具を用いた成形方法を例にして本発明の成形方法の実施形態につき説明する。
【００３８】
（１）筒状織物体８を作製する。各筒状織物体８は成形する中空パネルのそれぞれが配置される部分に応じた外周長及び長さに作製する。
なお、筒状織物体８の長さは、長くてもキャビティに収まる長さであり、一方、ゴムバッグ４はゴムバッグ４で筒状織物体８の形状を保持するため、ゴムバッグ４は筒状織物体８より長くなる。
【００３９】
（２）ゴムバッグ４を対応する筒状織物体８に挿入し、筒状織物体８の形状を整える。ゴムバッグ４の開口４１のある端部は筒状織物体８から突出させた状態とし、他端は筒状織物体８の端部に合わせる。
ゴムバッグ４の外周は、筒状織物体８の外周より小さく作られているため、ゴムバッグ４を筒状織物体８に容易に挿入することができる。また、この時、ゴムバッグ４を張っておく必要はない。挿入が円滑に行かない場合は、作業者がゴムバッグ４をつぶしたり、縦に畳んだり曲げたりして細くして挿入する。
【００４０】
（３）型収め工程
次に、ゴムバッグ４が挿入された筒状織物体８を凹部１ａ内に複数、側面同士を隣り合わせて敷いて収め、ゴムバッグ４の開口４１のある端部をバッグ挿通孔７に挿入した状態とする。このとき、隣り合う筒状織物体８、８は対向する側面同士を接触させていることが好ましい。
筒状の織物体８は、ゴムバッグ４に対応して５本用いられる。説明上５本の筒状織物体８を区別するため、図６において左から順に８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅと符号を付す。筒状織物体８ａにゴムバッグ４ａが挿入されて、ゴムバッグ４ａの開口４１のある端部がバッグ挿通孔７ａに挿入され、さらに外部に突出した状態とする。それぞれ同様に、筒状織物体８ｂ〜８ｅにゴムバッグ４ｂ〜４ｅが挿入されて、ゴムバッグ４ｂ〜４ｅの開口４１のある端部がバッグ挿通孔７ｂ〜７ｅに挿入され、さらに外部に突出した状態とする。
【００４１】
図７に示すように、ゴムバッグ４ｃの遮蔽された端部を筒状織物体８ｃの端部に揃える一方、開口４１のある端部をバッグ挿通孔７ｃを通して、外部に突出させた状態とする。ゴムバッグ４ａ、４ｂ、４ｄ，４ｅについても同様にする。
【００４２】
外板強化用の織物体を追加する場合は、ゴムバッグ４及び筒状織物体８を凹部１ａ内に設置する前に、織物体１１を凹部１ａの底面に積層する。
また、ゴムバッグ４及び筒状織物体８を凹部１ａ内に設置した後に、織物体１２を凹部１ａの筒状織物体８の上に置く。ただし、織物体１１及び織物体１２は強度等を検討して必要であれば積層される。
【００４３】
（４）型閉め工程
型収め工程の後、バッグ挿通孔７から外部に突出した筒状織物体８の開口４１のある端部を封止具５に通し、封止具５を下型１に固定して、（又は、先に下型１に固定された封止具５に筒状織物体８の開口４１のある端部を通してもよい。）ゴムバッグ４とバッグ挿通孔７との間を封止する。
同じく、型収め工程の後、上型３を下型１に閉じ合わせる。次に、上型３の上に蓋体２を設置する。必要に応じて下型１と蓋体２を連結する。
【００４４】
（５）次に、樹脂導入孔２ａを覆う樹脂溜を形成し、当該樹脂溜に連通する開閉自在の樹脂導入口が付設されたブロックを設置した後、プレス装置により型を上下にプレスする。プレスするのは、樹脂導入圧やゴムバッグ４の膨張圧に抗するためである。
【００４５】
（６）前記（５）の後、加圧空気源に設けられた開閉バルブから延長された高圧ホースを口金９に接続し、ゴムバッグ４内に加圧空気を導入し、徐々に加圧空気を増加させてゴムバッグ４に０．６５Ｍｐａの内圧を負荷する。
【００４６】
（７）前記（５）の後、樹脂導入口に樹脂タンクに繋ぎ、樹脂導入口を閉じ、下型の排気孔を吸引口として吸引装置を繋ぎ織物材が配置されたゴムバッグ４の外であってキャビティ１０内の空間を所定圧以下の真空に排気する。
【００４７】
（８）内部の気圧が所定圧以下に降下したのを確認し、吸引装置による吸引をつづけながら、樹脂導入口を開いて樹脂を導入する。
【００４８】
（９）樹脂導入圧力が所定値以上になったら樹脂を加圧導入する。その圧力を０．３Ｍｐａまで徐々に増加させ、樹脂が導入されなくなったら吸引口を閉じてさらに０．６Ｍｐａまで徐々に加圧しながら樹脂を導入する。
【００４９】
（１０）その後、加熱して樹脂を硬化させる。
【００５０】
（１１）樹脂硬化後、型開きし、成形された中空パネルからゴムバッグ４を除去する。ゴムバッグ４の除去は、口金９の上流の開閉バルブを閉じ、別の開閉バルブからゴムバッグ４の圧力を開放して行うことにより容易に行える。
以上により中空パネルが成形される。
【００５１】
前記（６）の加圧空気導入工程と（７）の真空吸引工程の開始は、いずれかが先でも同時でもよく、樹脂導入までに必要な圧力に制御しておけばよい。
【００５２】
上記工程（２）において、ゴムバッグ４を筒状織物体８に挿入した後に、上記（３）の型収め工程においてゴムバッグ４が挿入された筒状織物体８を凹部１ａ内に収めたが、最終的に上記（３）に示した状態になっていれば良く、筒状織物体８を凹部１ａ内に収めた後に、（例えば、ゴムバッグ４をバッグ挿通孔７の外側から凹部１ａ内へ挿入して）ゴムバッグ４を筒状織物体８に挿入しても良い。
【００５３】
上記実施形態においては、バッグ挿通孔７が下型１の両側面に交互に配設されている。上記実施形態に拘わらず、バッグ挿通孔７一側面のみに設けても良い。この場合は、隣り合うバッグ挿通孔７間の間隔が狭くなり、下型、封止具及び密閉具が作りにくくなるとともに、ゴムバッグ４とバッグ挿通孔７との間を封止が困難となる。これに対し上記実施形態によれば、バッグ挿通孔７が下型１の両側面に交互に配設されているので、下型、封止具及び密閉具が作り易いとともに、ゴムバッグ４とバッグ挿通孔７との間を封止が容易に行える。
【００５４】
上記実施形態においては、ゴムバッグ４の開口４１のある端部をバッグ挿通孔７から外部に突出させた上で、ゴムバッグ４とバッグ挿通孔７との間を封止具５により封止した。上記実施形態に拘わらず、ゴムバッグの開口のある端部を外部に突出させずにバッグ挿通孔７の内側に封止樹脂で接着固定して封止してもよい。この場合は、ゴムバッグの除去の作業性、繰り返しの使用性が悪くなる。これに対し上記実施形態によれば、圧力により密封性が高まる密封部材を有した封止具５により封止するので、ゴムバッグの除去の作業性、繰り返しの使用性が良好である。
【００５５】
その他、本発明の成形方法は、本発明の成形治具を用いた成形方法に限定されず、キャビティに対する型の分離位置や分離数、分離方向、バッグ挿通孔を設ける部位など種々の形態の成形治具を用いてよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態に係る成形治具の上面図(a)、左側面図(b)、右側面図(c)及び正面図(d)である。
【図２】本発明の一実施形態に係る成形治具の蓋体を外した状態の上面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る下型の上面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るゴムバッグ、封止具板、及び接続具の組立斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る織物体がセットされた成形治具の上面図(a)、左側面図(b)及び右側面図(c)である。
【図６】図５(a)におけるＡ−Ａ断面図（但し、上型については図２に示すＡ−Ａの位置の断面図を、下型については図３に示すＡ−Ａの位置の断面図を示す。）である。
【図７】図５(a)におけるＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 下型
１ａ 凹部
１ｂ 中段部
１ｃ 周壁
１ｄ 排気孔
２ 蓋体
２ａ 樹脂導入孔
３ 上型
３ａ 樹脂導入孔
３ｂ 主溝
３ｃ-e 副溝
４（４a-e） ゴムバック
４１ 開口
５ 封止具
５ｂ ゴムパッキン
６ 密閉具
６ａ 接続口
７（７a-e） バック挿通孔
８（８a-e） 筒状織物体
９ 口金
１０ キャビティ
１１ 織物体
１２ 織物体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端部に開口を有するバッグが挿入された筒状の織物体を複数、型内に側面同士を隣り合わせて敷き、前記バッグの開口のある端部を前記型に設けられた、外部に連通するバッグ挿通孔に挿入し、前記開口を外部に連通させた状態とする型収め工程と、
前記型を閉じ、前記バッグと前記バッグ挿通孔との間を封止して、前記バッグの外であって前記型内の空間を樹脂導入孔及び排気孔を確保した上で密閉する型閉め工程と、
前記バッグを内側から加圧して張った状態で前記樹脂導入孔より前記空間に樹脂を導入する樹脂導入工程と、
前記樹脂導入工程により導入した樹脂を硬化させる樹脂硬化工程とを以上の記載の順序で備える成形方法。
【請求項２】
前記型収め工程において、シート状の織物体を複数の前記筒状の織物体の上若しくは下又は上下双方に積層することを特徴とする請求項１に記載の成形方法。
【請求項３】
前記樹脂導入工程において、前記バッグ内に加圧気体を導入した状態で前記樹脂を導入することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の成形方法。
【請求項４】
凹部が形成された下型と、上型と、成形品の中空部を成形し一端が開口する複数のバッグとを備える成形治具であって、
前記凹部と当該凹部の上端開口を覆う前記上型の下面とにより成形品の外形を成形するキャビティを形成し、
前記バッグを挿通させる該バッグと同数のバック挿通孔が前記凹部の一方向側の側壁部に貫通形成され、
前記バッグの開口のある端部がそれぞれ前記バック挿通孔に挿入されて前記開口が外部に連通するとともに、内側から加圧されて張りを得た前記複数のバッグが前記凹部の底面上に側面同士を隣り合わせて敷かれて前記キャビティ内に収められ、
前記上型に樹脂導入孔が、前記下型に排気孔がそれぞれ形成されてなる成形治具。
【請求項５】
前記キャビティの内面に開口する前記樹脂導入孔の一端は、張りを得た前記複数のバッグが前記凹部の底面上に側面同士を隣り合わせて敷かれて前記キャビティ内に収められた状態において、隣り合う２つの前記バッグの狭間近傍位置に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の成形治具。
【請求項６】
前記キャビティの内面に開口する前記排気孔の一端は、張りを得た前記複数のバッグが前記凹部の底面上に側面同士を隣り合わせて敷かれて前記キャビティ内に収められた状態において、隣り合う２つの前記バッグの狭間近傍位置に配置されていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の成形治具。
【請求項７】
前記バック挿通孔は、前記下型の１側面とこれに相対する１側面とに交互に配設されてなることを特徴とする請求項４、請求項５又は請求項６に記載の成形治具。
【請求項８】
表裏を貫通する孔を有し、前記上型の上面を覆い、前記上型を押さえる蓋体を備え、前記上型の上面と前記蓋体の内面との間に空間が形成され、当該空間を介して前記蓋体の孔と前記樹脂導入孔とが連通することを特徴とする請求項４から請求項７のうちいずれか一に記載の成形治具。
【請求項９】
前記上型の上面と前記蓋体の内面との間に形成される前記空間から前記上型の端部を経て前記キャビティを形成する範囲の前記上型の下面まで溝部が形成されてなることを特徴とする請求項８に記載の成形治具。
【請求項１０】
張りを得た前記バッグの外周に密着する密封部材が内周面に周設され孔部を有し、下型の前記バッグ挿通孔から外部に突出させた前記バッグの端部を前記孔部に通して前記密封部材に密着させるとともに前記バッグの周囲で前記下型に密着固定されることにより前記バッグと前記バッグ挿通孔との間を封止する封止具を備えることを特徴とする請求項４から請求項９のうちいずれか一に記載の成形治具。
【請求項１１】
前記封止具に連結され前記バッグの開口を密閉する密閉具を備える請求項１０に記載の成形治具。
【請求項１２】
前記密閉具に気体管路を接続可能な開閉自在の接続口が設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の成形治具。
【請求項１】
端部に開口を有するバッグが挿入された筒状の織物体を複数、型内に側面同士を隣り合わせて敷き、前記バッグの開口のある端部を前記型に設けられた、外部に連通するバッグ挿通孔に挿入し、前記開口を外部に連通させた状態とする型収め工程と、
前記型を閉じ、前記バッグと前記バッグ挿通孔との間を封止して、前記バッグの外であって前記型内の空間を樹脂導入孔及び排気孔を確保した上で密閉する型閉め工程と、
前記バッグを内側から加圧して張った状態で前記樹脂導入孔より前記空間に樹脂を導入する樹脂導入工程と、
前記樹脂導入工程により導入した樹脂を硬化させる樹脂硬化工程とを以上の記載の順序で備える成形方法。
【請求項２】
前記型収め工程において、シート状の織物体を複数の前記筒状の織物体の上若しくは下又は上下双方に積層することを特徴とする請求項１に記載の成形方法。
【請求項３】
前記樹脂導入工程において、前記バッグ内に加圧気体を導入した状態で前記樹脂を導入することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の成形方法。
【請求項４】
凹部が形成された下型と、上型と、成形品の中空部を成形し一端が開口する複数のバッグとを備える成形治具であって、
前記凹部と当該凹部の上端開口を覆う前記上型の下面とにより成形品の外形を成形するキャビティを形成し、
前記バッグを挿通させる該バッグと同数のバック挿通孔が前記凹部の一方向側の側壁部に貫通形成され、
前記バッグの開口のある端部がそれぞれ前記バック挿通孔に挿入されて前記開口が外部に連通するとともに、内側から加圧されて張りを得た前記複数のバッグが前記凹部の底面上に側面同士を隣り合わせて敷かれて前記キャビティ内に収められ、
前記上型に樹脂導入孔が、前記下型に排気孔がそれぞれ形成されてなる成形治具。
【請求項５】
前記キャビティの内面に開口する前記樹脂導入孔の一端は、張りを得た前記複数のバッグが前記凹部の底面上に側面同士を隣り合わせて敷かれて前記キャビティ内に収められた状態において、隣り合う２つの前記バッグの狭間近傍位置に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の成形治具。
【請求項６】
前記キャビティの内面に開口する前記排気孔の一端は、張りを得た前記複数のバッグが前記凹部の底面上に側面同士を隣り合わせて敷かれて前記キャビティ内に収められた状態において、隣り合う２つの前記バッグの狭間近傍位置に配置されていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の成形治具。
【請求項７】
前記バック挿通孔は、前記下型の１側面とこれに相対する１側面とに交互に配設されてなることを特徴とする請求項４、請求項５又は請求項６に記載の成形治具。
【請求項８】
表裏を貫通する孔を有し、前記上型の上面を覆い、前記上型を押さえる蓋体を備え、前記上型の上面と前記蓋体の内面との間に空間が形成され、当該空間を介して前記蓋体の孔と前記樹脂導入孔とが連通することを特徴とする請求項４から請求項７のうちいずれか一に記載の成形治具。
【請求項９】
前記上型の上面と前記蓋体の内面との間に形成される前記空間から前記上型の端部を経て前記キャビティを形成する範囲の前記上型の下面まで溝部が形成されてなることを特徴とする請求項８に記載の成形治具。
【請求項１０】
張りを得た前記バッグの外周に密着する密封部材が内周面に周設され孔部を有し、下型の前記バッグ挿通孔から外部に突出させた前記バッグの端部を前記孔部に通して前記密封部材に密着させるとともに前記バッグの周囲で前記下型に密着固定されることにより前記バッグと前記バッグ挿通孔との間を封止する封止具を備えることを特徴とする請求項４から請求項９のうちいずれか一に記載の成形治具。
【請求項１１】
前記封止具に連結され前記バッグの開口を密閉する密閉具を備える請求項１０に記載の成形治具。
【請求項１２】
前記密閉具に気体管路を接続可能な開閉自在の接続口が設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の成形治具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−１３０８０１（Ｐ２００７−１３０８０１Ａ）
【公開日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３２３６８７（Ｐ２００５−３２３６８７）
【出願日】平成１７年１１月８日（２００５．１１．８）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月８日（２００５．１１．８）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
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