成形用中空部材
【課題】成形用中空部材の製造工数を抑制しながら、成形用中空部材の耐圧性を向上させる。
【解決手段】成形用中空部材１は、耐圧ホース１１と、この耐圧ホース１１の外周面を覆うように設けられたシリコーンゴム製外覆体１２とを備えている。
【解決手段】成形用中空部材１は、耐圧ホース１１と、この耐圧ホース１１の外周面を覆うように設けられたシリコーンゴム製外覆体１２とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形用中空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成形品を加熱・加圧成形することが知られている。
【０００３】
特許文献１のものでは、型主体とこの型主体よりも容積が小さい突出型とを有する型の内表面に沿ってプリプレグを敷設した後、突出型に敷設したプリプレグ上に発泡シートを重ねて配置し、次いで突出型の内部空間形状とほぼ同じ形状の内部型を突出型内部にプリプレグ及び発泡シートを介して配置し、そして、型主体に敷設したプリプレグの内側に膨張バッグを配置し、この膨張バッグに流体を充填することによりプリプレグを加圧し、それから、加熱により発泡シートを発泡させるとともにプリプレグを硬化させることにより、繊維強化プラスチック製中空成形品を製造している。
【０００４】
特許文献２のものでは、成形治具板の上に載置される繊維強化プラスチック製複合材から成る板材と、この板材上に立設される屈曲断面を持った繊維強化プラスチック製補強ビームとをオートクレーブ成形する際に、屈曲断面を持った補強ビームで囲まれる空間内に、変形防止等のため、複合材成形用治具を挿入している。
【特許文献１】特開２００５−１６１７０１号公報
【特許文献２】特開平５−１１６１６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、本発明者たちは、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図７に示すようなシリコーンゴム製成形用中空部材１０１を開発した。図７のものは、横断面形状が長方形状のものである。
【０００６】
この成形用中空部材１０１を用いて中空成形品を加熱・加圧成形する際には、まず、成形用中空部材１０１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、そして、これらプラスチック及び繊維をローラーで成型用中空部材の周囲に押し付けて積層プリプレグ化し、それから、この積層プリプレグを成形用中空部材１０１に巻き付けた状態で所定の圧力下で所定の熱を加えて硬化させ、その後、硬化させたプリプレグから成形用中空部材１０１を抜き取る。以上のようにして、横断面形状が長方形状の中空成形品が出来上がる。
【０００７】
このように、成形用中空部材を用いた中空成形品の成形時には、プリプレグを成形用中空部材に巻き付けた状態で所定の圧力下で硬化させることから、成形用中空部材に圧力がかかり、よって、成形用中空部材には耐圧性が要求される。しかしながら、成形用中空部材１０１は、シリコーンゴムのみからなるため、耐圧性が十分ではない。また、成形用中空部材の製造工数はできる限り抑えたい。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、成形用中空部材の製造工数を抑制しながら、成形用中空部材の耐圧性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、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であって、耐圧ホースと、上記耐圧ホースの外周面を覆うように設けられたシリコーンゴム製外覆体とを備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
これにより、成形用中空部材は耐圧ホースを備えているので、この耐圧ホースにより、成形用中空部材の耐圧性を向上させることができる。
【００１１】
また、シリコーンゴム製外覆体を耐圧ホースの外周面を覆うように設けることにより、成形用中空部材を製造することができるので、成形用中空部材の製造工数を抑制することができる。
【００１２】
以上より、成形用中空部材の製造工数を抑制しながら、成形用中空部材の耐圧性を向上させることができる。
【００１３】
なお、繊維強化プラスチックは、ガラス繊維や炭素繊維などをプラスチック中に分散させて強化・軽量化した材料である。
【００１４】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記中空成形品の成形時における加熱温度に耐える耐熱性を有していることを特徴とするものである。
【００１５】
これにより、成形用中空部材は、中空成形品の成形時における加熱温度に耐えることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、成形用中空部材は耐圧ホースを備えているので、この耐圧ホースにより、成形用中空部材の耐圧性を向上させることができ、また、シリコーンゴム製外覆体を耐圧ホースの外周面を覆うように設けることにより、成形用中空部材を製造することができるので、成形用中空部材の製造工数を抑制することができ、以上より、成形用中空部材の製造工数を抑制しながら、成形用中空部材の耐圧性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【００１８】
本発明の実施形態に係る成形用中空部材（成形用ブラダー）１は、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、図１、図２に示すように、耐圧性に優れた中空円筒状の耐圧ホース１１と、この耐圧ホース１１の外周面の略全体を覆うように設けられたシリコーンゴム製外覆体１２とを備えている。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。
【００１９】
上記耐圧ホース１１は、シリコーンゴム製内層と、この内層の外側にガラス繊維を編組して形成した耐圧補強層と、この耐圧補強層の外側に形成したシリコーンゴム製外層とを有している市販のものである。上記外覆体１２は、内周面の横断面形状が円形閉断面形状で、かつ外周面の横断面形状が長方形閉断面形状のものであって、耐圧ホース１１の外周面の略全体に亘って圧縮一体成形されている。なお、図１、図２では、図を見易くするため、耐圧ホース１１を簡略して描いている。このことは、下記の図３〜図６でも同様である。
【００２０】
また、成形用中空部材１は、耐圧ホース１１の内層・外層や外覆体１２が上述のように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。なお、このオートクレーブ成形方法の詳細は後述する。
【００２１】
以下、図３を参照しながら、成形用中空部材１の製造方法を説明する。まず、図３（ａ）に示すように、耐圧ホース１１の孔に円柱状の心棒（芯型）２１を嵌め、耐圧ホース１１の周りにシリコーンゴム１３を巻き付ける。それから、図３（ｂ）に示すように、このシリコーンゴム１３を耐圧ホース１１に巻き付けた状態で上型２２と下型２３とで挟み込み、耐圧ホース１１とシリコーンゴム１３とを圧縮一体成形する。そして、図３（ｃ）に示すように、上型２２と下型２３とを開き、耐圧ホース１１から心棒２１を抜き取る。その後、圧縮一体成形された耐圧ホース１１及びシリコーンゴム１３（外覆体１２）を図示しない二次加硫炉の中に入れ、シリコーンゴム１３の特性を安定化させるため、二次加硫（再加熱）する。以上のようにして、外周面の横断面形状が長方形状の成形用中空部材１が完成する。
【００２２】
以下、成形用中空部材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、成形用中空部材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中空部材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中空部材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、成形用中空部材１を抜き取る。ここで、成形用中空部材１は、上述のような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、成型用中空部材１をプリプレグから容易に引き抜くことができる。以上のようにして、横断面形状が長方形閉断面形状の中空成形品が出来上がる。
【００２３】
−効果−
以上により、本実施形態によれば、成形用中空部材１は耐圧ホース１１を備えているので、この耐圧ホース１１により、成形用中空部材１の耐圧性を向上させることができる。
【００２４】
また、シリコーンゴム製外覆体１２を耐圧ホース１１の外周面を覆うように設けることにより、成形用中空部材１を製造することができるので、成形用中空部材１の製造工数を抑制することができる。
【００２５】
これらにより、成形用中空部材１の製造工数を抑制しながら、成形用中空部材１の耐圧性を向上させることができる。
【００２６】
さらに、成形用中空部材１は、中空成形品の成形時における加熱温度に耐えることができる。
【００２７】
（その他の実施形態）
上記実施形態では、成形用中空部材１を、中空成形品をオートクレーブ成形するのに用いているが、オートクレーブ成形以外の加熱・加圧成形するのに用いてもよい。
【００２８】
また、上記実施形態では、耐圧ホース１１は内層と耐圧補強層と外層とを有してなるが、耐圧性及び耐熱性を有している限り、その構成や材料などは、上記のものに限らない。
【００２９】
さらに、上記実施形態では、外覆体１２の外周面の横断面形状を長方形状としているが、これに限らず、中空成形品の横断面形状に合わせて、例えば、円形状、楕円形状（図４参照）、又は三角形（図５参照）、長方形以外の四角形（例えば正方形、台形等）、五角形、六角形（図６参照）、七角形、八角形などの多角形形状としてもよい。
【００３０】
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
【００３１】
このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上説明したように、本発明にかかる成形用中空部材は、その製造工数を抑制しながら、その耐圧性を向上させる用途等に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係る成形用中空部材の概略斜視図である。
【図２】成形用中空部材の概略横断面図である。
【図３】製造工程中の成形用中空部材の概略横断面図であり、（ａ）は、耐圧ホースの孔に心棒を嵌めた様子を示す図であり、（ｂ）は、シリコーンゴムを耐圧ホースに巻き付けた状態で上型と下型とで挟み込んだ様子を示す図であり、（ｃ）は、上型と下型とを開き、耐圧ホースから心棒を抜き取った様子を示す図である。
【図４】成形用中空部材の変形例の図２相当図である。
【図５】成形用中空部材の変形例の図２相当図である。
【図６】成形用中空部材の変形例の図２相当図である。
【図７】成形用中空部材の概略横断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１ 成形用中空部材
１１ 耐圧ホース
１２ 外覆体
１３ シリコーンゴム
２１ 心棒
２２ 上型
２３ 下型
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形用中空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成形品を加熱・加圧成形することが知られている。
【０００３】
特許文献１のものでは、型主体とこの型主体よりも容積が小さい突出型とを有する型の内表面に沿ってプリプレグを敷設した後、突出型に敷設したプリプレグ上に発泡シートを重ねて配置し、次いで突出型の内部空間形状とほぼ同じ形状の内部型を突出型内部にプリプレグ及び発泡シートを介して配置し、そして、型主体に敷設したプリプレグの内側に膨張バッグを配置し、この膨張バッグに流体を充填することによりプリプレグを加圧し、それから、加熱により発泡シートを発泡させるとともにプリプレグを硬化させることにより、繊維強化プラスチック製中空成形品を製造している。
【０００４】
特許文献２のものでは、成形治具板の上に載置される繊維強化プラスチック製複合材から成る板材と、この板材上に立設される屈曲断面を持った繊維強化プラスチック製補強ビームとをオートクレーブ成形する際に、屈曲断面を持った補強ビームで囲まれる空間内に、変形防止等のため、複合材成形用治具を挿入している。
【特許文献１】特開２００５−１６１７０１号公報
【特許文献２】特開平５−１１６１６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、本発明者たちは、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図７に示すようなシリコーンゴム製成形用中空部材１０１を開発した。図７のものは、横断面形状が長方形状のものである。
【０００６】
この成形用中空部材１０１を用いて中空成形品を加熱・加圧成形する際には、まず、成形用中空部材１０１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、そして、これらプラスチック及び繊維をローラーで成型用中空部材の周囲に押し付けて積層プリプレグ化し、それから、この積層プリプレグを成形用中空部材１０１に巻き付けた状態で所定の圧力下で所定の熱を加えて硬化させ、その後、硬化させたプリプレグから成形用中空部材１０１を抜き取る。以上のようにして、横断面形状が長方形状の中空成形品が出来上がる。
【０００７】
このように、成形用中空部材を用いた中空成形品の成形時には、プリプレグを成形用中空部材に巻き付けた状態で所定の圧力下で硬化させることから、成形用中空部材に圧力がかかり、よって、成形用中空部材には耐圧性が要求される。しかしながら、成形用中空部材１０１は、シリコーンゴムのみからなるため、耐圧性が十分ではない。また、成形用中空部材の製造工数はできる限り抑えたい。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、成形用中空部材の製造工数を抑制しながら、成形用中空部材の耐圧性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、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であって、耐圧ホースと、上記耐圧ホースの外周面を覆うように設けられたシリコーンゴム製外覆体とを備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
これにより、成形用中空部材は耐圧ホースを備えているので、この耐圧ホースにより、成形用中空部材の耐圧性を向上させることができる。
【００１１】
また、シリコーンゴム製外覆体を耐圧ホースの外周面を覆うように設けることにより、成形用中空部材を製造することができるので、成形用中空部材の製造工数を抑制することができる。
【００１２】
以上より、成形用中空部材の製造工数を抑制しながら、成形用中空部材の耐圧性を向上させることができる。
【００１３】
なお、繊維強化プラスチックは、ガラス繊維や炭素繊維などをプラスチック中に分散させて強化・軽量化した材料である。
【００１４】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記中空成形品の成形時における加熱温度に耐える耐熱性を有していることを特徴とするものである。
【００１５】
これにより、成形用中空部材は、中空成形品の成形時における加熱温度に耐えることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、成形用中空部材は耐圧ホースを備えているので、この耐圧ホースにより、成形用中空部材の耐圧性を向上させることができ、また、シリコーンゴム製外覆体を耐圧ホースの外周面を覆うように設けることにより、成形用中空部材を製造することができるので、成形用中空部材の製造工数を抑制することができ、以上より、成形用中空部材の製造工数を抑制しながら、成形用中空部材の耐圧性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【００１８】
本発明の実施形態に係る成形用中空部材（成形用ブラダー）１は、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、図１、図２に示すように、耐圧性に優れた中空円筒状の耐圧ホース１１と、この耐圧ホース１１の外周面の略全体を覆うように設けられたシリコーンゴム製外覆体１２とを備えている。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。
【００１９】
上記耐圧ホース１１は、シリコーンゴム製内層と、この内層の外側にガラス繊維を編組して形成した耐圧補強層と、この耐圧補強層の外側に形成したシリコーンゴム製外層とを有している市販のものである。上記外覆体１２は、内周面の横断面形状が円形閉断面形状で、かつ外周面の横断面形状が長方形閉断面形状のものであって、耐圧ホース１１の外周面の略全体に亘って圧縮一体成形されている。なお、図１、図２では、図を見易くするため、耐圧ホース１１を簡略して描いている。このことは、下記の図３〜図６でも同様である。
【００２０】
また、成形用中空部材１は、耐圧ホース１１の内層・外層や外覆体１２が上述のように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。なお、このオートクレーブ成形方法の詳細は後述する。
【００２１】
以下、図３を参照しながら、成形用中空部材１の製造方法を説明する。まず、図３（ａ）に示すように、耐圧ホース１１の孔に円柱状の心棒（芯型）２１を嵌め、耐圧ホース１１の周りにシリコーンゴム１３を巻き付ける。それから、図３（ｂ）に示すように、このシリコーンゴム１３を耐圧ホース１１に巻き付けた状態で上型２２と下型２３とで挟み込み、耐圧ホース１１とシリコーンゴム１３とを圧縮一体成形する。そして、図３（ｃ）に示すように、上型２２と下型２３とを開き、耐圧ホース１１から心棒２１を抜き取る。その後、圧縮一体成形された耐圧ホース１１及びシリコーンゴム１３（外覆体１２）を図示しない二次加硫炉の中に入れ、シリコーンゴム１３の特性を安定化させるため、二次加硫（再加熱）する。以上のようにして、外周面の横断面形状が長方形状の成形用中空部材１が完成する。
【００２２】
以下、成形用中空部材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、成形用中空部材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中空部材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中空部材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、成形用中空部材１を抜き取る。ここで、成形用中空部材１は、上述のような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、成型用中空部材１をプリプレグから容易に引き抜くことができる。以上のようにして、横断面形状が長方形閉断面形状の中空成形品が出来上がる。
【００２３】
−効果−
以上により、本実施形態によれば、成形用中空部材１は耐圧ホース１１を備えているので、この耐圧ホース１１により、成形用中空部材１の耐圧性を向上させることができる。
【００２４】
また、シリコーンゴム製外覆体１２を耐圧ホース１１の外周面を覆うように設けることにより、成形用中空部材１を製造することができるので、成形用中空部材１の製造工数を抑制することができる。
【００２５】
これらにより、成形用中空部材１の製造工数を抑制しながら、成形用中空部材１の耐圧性を向上させることができる。
【００２６】
さらに、成形用中空部材１は、中空成形品の成形時における加熱温度に耐えることができる。
【００２７】
（その他の実施形態）
上記実施形態では、成形用中空部材１を、中空成形品をオートクレーブ成形するのに用いているが、オートクレーブ成形以外の加熱・加圧成形するのに用いてもよい。
【００２８】
また、上記実施形態では、耐圧ホース１１は内層と耐圧補強層と外層とを有してなるが、耐圧性及び耐熱性を有している限り、その構成や材料などは、上記のものに限らない。
【００２９】
さらに、上記実施形態では、外覆体１２の外周面の横断面形状を長方形状としているが、これに限らず、中空成形品の横断面形状に合わせて、例えば、円形状、楕円形状（図４参照）、又は三角形（図５参照）、長方形以外の四角形（例えば正方形、台形等）、五角形、六角形（図６参照）、七角形、八角形などの多角形形状としてもよい。
【００３０】
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
【００３１】
このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上説明したように、本発明にかかる成形用中空部材は、その製造工数を抑制しながら、その耐圧性を向上させる用途等に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係る成形用中空部材の概略斜視図である。
【図２】成形用中空部材の概略横断面図である。
【図３】製造工程中の成形用中空部材の概略横断面図であり、（ａ）は、耐圧ホースの孔に心棒を嵌めた様子を示す図であり、（ｂ）は、シリコーンゴムを耐圧ホースに巻き付けた状態で上型と下型とで挟み込んだ様子を示す図であり、（ｃ）は、上型と下型とを開き、耐圧ホースから心棒を抜き取った様子を示す図である。
【図４】成形用中空部材の変形例の図２相当図である。
【図５】成形用中空部材の変形例の図２相当図である。
【図６】成形用中空部材の変形例の図２相当図である。
【図７】成形用中空部材の概略横断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１ 成形用中空部材
１１ 耐圧ホース
１２ 外覆体
１３ シリコーンゴム
２１ 心棒
２２ 上型
２３ 下型
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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であって、
耐圧ホースと、
上記耐圧ホースの外周面を覆うように設けられたシリコーンゴム製外覆体とを備えていることを特徴とする成形用中空部材。
【請求項２】
請求項１記載の成形用中空部材において、
上記中空成形品の成形時における加熱温度に耐える耐熱性を有していることを特徴とする成形用中空部材。
【請求項１】
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であって、
耐圧ホースと、
上記耐圧ホースの外周面を覆うように設けられたシリコーンゴム製外覆体とを備えていることを特徴とする成形用中空部材。
【請求項２】
請求項１記載の成形用中空部材において、
上記中空成形品の成形時における加熱温度に耐える耐熱性を有していることを特徴とする成形用中空部材。
【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２００９−１７８９８８（Ｐ２００９−１７８９８８Ａ）
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１４５１（Ｐ２００８−２１４５１）
【出願日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【出願人】（０００２０１８６９）倉敷化工株式会社 (282)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【出願人】（０００２０１８６９）倉敷化工株式会社 (282)
【Ｆターム（参考）】
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