繊維強化樹脂の製造装置及び繊維強化樹脂の製造方法
【課題】成形型の取り付け及び取り外しの作業を容易に行うことができる繊維強化樹脂の製造装置を提供する。
【解決手段】複数の型体２７〜３０から構成される成形型２６を用いて繊維強化樹脂を製造する製造装置は、水平方向に延びる回動軸まわりに回動可能な支持体１４と、型体２７等を支持体１４に固定する型体支持部２０と、を備え、型体２７等は型体支持部２０よりも支持体１４の回動中心側に位置するように支持体１４に取り外し可能に固定されている。型体２７〜３０を有する型体ユニットＵ１〜Ｕ４は、型枠２５が型体支持部２０に取り外し可能に取り付けられている。型体２７〜３０は型枠２５に固定されたアクチュエータ２１〜２４のロッド２１ａ〜２４ａに固定され、アクチュエータ２１〜２４により型開き位置と型閉め位置とに移動可能に設けられている。
【解決手段】複数の型体２７〜３０から構成される成形型２６を用いて繊維強化樹脂を製造する製造装置は、水平方向に延びる回動軸まわりに回動可能な支持体１４と、型体２７等を支持体１４に固定する型体支持部２０と、を備え、型体２７等は型体支持部２０よりも支持体１４の回動中心側に位置するように支持体１４に取り外し可能に固定されている。型体２７〜３０を有する型体ユニットＵ１〜Ｕ４は、型枠２５が型体支持部２０に取り外し可能に取り付けられている。型体２７〜３０は型枠２５に固定されたアクチュエータ２１〜２４のロッド２１ａ〜２４ａに固定され、アクチュエータ２１〜２４により型開き位置と型閉め位置とに移動可能に設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化樹脂の製造装置及び繊維強化樹脂の製造方法に係り、詳しくは長尺の繊維強化樹脂の製造に適した製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維強化樹脂（ＦＲＰ）は軽量の構造材料として広く使用されている。繊維強化樹脂の製造方法として、雄型及び雌型からなる成形型を用いて行うプレス成形法がある（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１のプレス成形法は、図１３に示すような雄型８１及び雌型８２を備えたプレス成形機を用い、積層プリプレグ８３を予備加熱された雄型８１の上にセットする工程と、両型内を排気しながら型閉めする工程と、硬化温度まで昇温させて所定時間保持して硬化完了後、離型する工程からなる。
【０００３】
また、繊維強化樹脂の製造方法としてプリプレグをプレス成形するのではなく、成形型のキャビティ内に所定形状の繊維強化材（プリフォーム）を配置した後に未硬化樹脂を注入して含浸後、加熱硬化させる製造方法（例えば、レジントランスファーモールディング（ＲＴＭ）法）もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２９２０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
いずれの製造方法であっても複数の成形型を必要とする。１台のプレス成型機あるいは１台のＲＴＭ成型装置で異なる形状の繊維強化樹脂を製造するには、成形型を対応する形状の成形型に交換する必要がある。ところが、製造される繊維強化樹脂が長尺品（例えば、長さが数ｍ〜十数ｍ）の場合は、成型型の交換作業に手間がかかる。例えば、成形型が上型と下型の２個の場合、特に上型の交換作業に手間がかかる。また、製造すべき長尺の繊維強化樹脂の断面形状によっては成型型として上下の成形型に加えて左右の成形型が必要な場合もあり、そのような場合は成形型の交換作業により手間がかかる。
【０００６】
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は成形型の取り付け及び取り外しの作業を容易に行うことができる繊維強化樹脂の製造装置及び繊維強化樹脂の製造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】
前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、複数の型体から構成される成形型を用いて繊維強化樹脂を製造する製造装置である。そして、水平方向に延びる回動軸まわりに回動可能な支持体と、前記型体を前記支持体に固定する型体支持部と、を備え、前記型体は前記型体支持部よりも前記支持体の回動中心側に位置するように前記支持体に取り外し可能に固定され、前記複数の型体のうち少なくとも１つの型体は、型開き位置と型閉め位置とに移動可能に設けられている。ここで、「型体」とは、成形型により形成される繊維強化樹脂の形状を決定する部分を意味し、例えば、成形型がプレス成形型の場合は雄型及び雌型の部分を意味し、キャビティを構成する成形型の場合はキャビティの形状を決定する部分を意味する。
【０００８】
複数の型体から構成される成形型を用いて繊維強化樹脂を製造する場合、形状の異なる繊維強化樹脂に対応した形状の成形型を備えた専用の製造装置を設けるのは製造コストが高くなるとともに、製造装置の設置スペースの確保も難しい。そこで成形型を構成する複数の型体を交換して異なる形状の繊維強化樹脂を製造することが考えられる。その際、型体が長尺の場合、特に上型の交換作業に手間がかかる。また、成形型が上型と下型だけでなく左右方向に移動する左型及び右型を備えた構成では、それらの型体の交換作業にも手間がかかる。しかし、この発明では、複数の型体を支持する型体支持部は、水平方向に延びる回動軸まわりに回動可能な支持体に一体回転可能に固定されており、順次重力方向上向き状態に配置可能となる。そのため、型体は型閉め位置における配置に関係なく、当該型体を支持する型体支持部が上向きの状態で型体支持部に対する取り付け及び取り外しを行うことができ、型体が長尺であっても簡単に交換作業を行うことができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記成形型は前記複数の型体によりキャビティが形成され、前記キャビティ内に樹脂液を注入可能に構成されている。この発明では、繊維強化樹脂はプレス成形ではなく、例えば射出成形やＲＴＭ法で製造される。したがって、プレス成形に比べて型体を成形位置に保持するのに必要な加圧力を小さくすることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記型体は前記支持体の回動軸方向に長い形状をしており、前記支持体は、前記型体の長手方向に間隔を置いて少なくとも２個設けられている。この発明では、製造される繊維強化樹脂が長尺製品（例えば、長さが数ｍ〜十数ｍ）であっても、型体に対応した長尺の１個の支持体を設けずに、型体を型体支持部を介して安定した状態で支持することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記型体は前記支持体の回動軸方向に長い形状をしており、前記型体側及び前記型体支持部の少なくとも一方に、前記型体をその長手方向に移動させる際に前記型体支持部又は前記型体側と接触して回動するローラが設けられている。ここで、「型体側」とは、型体が型体支持部に直接取り付けられる場合は型体を意味し、型体が型体支持部に型枠等の支持部材を介して支持される場合は型枠を意味する。この発明では、型体をその長手方向に型体支持部の上側において所定の取り付け位置まで移動させる際に、ローラの回転により型体を小さな力で簡単に移動させることができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記ローラは前記型体側に設けられている。ローラが型体支持部側に設けられた構成では、型体を型体支持部の所定位置まで移動させる際には型体を簡単に移動させることができる。しかし、型体を繊維強化樹脂の製造装置から取り外して、他の場所で型体を長手方向に移動させる際には寄与しない。しかし、この発明では、ローラが型体側に設けられているため、型体を繊維強化樹脂の製造装置から取り外して、他の場所で型体を長手方向に移動させる際にも型体を簡単に移動させることができる。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載の繊維強化樹脂の製造装置を用いて繊維強化樹脂を製造する製造方法である。そして、前記複数の型体にそれぞれ強化繊維シートを賦形した状態にセットした後、各型体を前記型体支持部にそれぞれ取り付け、その後、各型体が成形型を構成する状態で成形型内に樹脂液を注入して強化繊維シートへの樹脂液の含浸・硬化を行った後、脱型する。ここで、「強化繊維シート」とは、強化繊維で形成された織物や繊維束が一定方向に配列されるとともに繊維束の配列方向と交差するように配列されたバインダ繊維を有するもので、シートとして取り扱い可能に一体化された織布を意味する。
【００１４】
この発明では、繊維強化樹脂は成形型内にその断面形状に対応した形状に強化繊維シートが配置された状態で成形型内に樹脂液が注入されて、強化繊維シートへの樹脂液の含浸・硬化が行われる。そして、強化繊維シートを成形型内にその断面形状に対応した形状に配置する方法として、繊維強化樹脂の製造装置の外部で各型体にそれぞれ強化繊維シートを賦形した状態にセットした後、各型体を型体支持部にそれぞれ取り付ける。したがって、繊維強化樹脂が異形断面形状であっても、強化繊維シートを異形断面に対応してキャビティ内にしわが生じないように配置した状態で樹脂液の含浸・硬化を行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、成形型の取り付け及び取り外しの作業を容易に行うことができる繊維強化樹脂の製造装置及び繊維強化樹脂の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は第１の実施形態の製造装置の概略正面図、（ｂ）は型体が型閉め位置に配置された状態の概略部分断面図。
【図２】（ａ）は製造装置の概略斜視図、（ｂ）は中央付近の側面図。
【図３】（ａ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は型体支持部と型枠の関係を示す図１（ａ）の部分拡大図。
【図４】（ａ）は各型体の概略斜視図、（ｂ）は補助部材と型体の関係を示す部分概略斜視図。
【図５】キャビティ内に配置される強化繊維シートの断面形状を示す模式図。
【図６】型体の搬入状態を示す概略側面図。
【図７】（ａ），（ｂ），（ｃ）は型体の取り付け手順を示す概略正面図。
【図８】（ａ）は型体の取り付けが完了した状態の概略正面図、（ｂ）は各型体が型閉め位置に配置された状態の概略正面図、（ｃ）は（ｂ）の部分拡大図。
【図９】（ａ）は第２の実施形態の製造装置の概略正面図、（ｂ）はプリプレグがプレス成形された状態の断面図。
【図１０】（ａ）は第３の実施形態の型枠と型体支持部を示す部分正面図、（ｂ）は型枠、支持プレート及び型体支持部の関係を示す模式側面図。
【図１１】別の実施形態のガイド部を示す模式図。
【図１２】（ａ），（ｂ）は別の実施形態の型体と強化繊維シートのセット状態を示す模式断面図。
【図１３】従来技術を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
以下、本発明をＩ形（Ｉ字状）の断面形状の繊維強化樹脂の製造装置に具体化した第１の実施形態を図１〜図８に従って説明する。
【００１８】
図１及び図２に示すように、製造装置は、ベース１１上に軸受支持部１２が複数（この実施形態では３個）立設され、各軸受支持部１２には軸受１３を介して支持体１４がそれぞれ回動可能に支持されている。支持体１４は水平方向に延びる回動軸まわりに回動可能に設けられている。各支持体１４は、円環状に形成されるとともに外周部に歯部が形成されて被動ギア１５を構成している。各支持体１４は同軸上に配置され、各被動ギア１５は共通の駆動軸１６にそれぞれ一体回転可能に固定された駆動ギア１７に噛合している。図２（ａ），（ｂ）に示すように、駆動軸１６は軸受支持部１２を貫通する状態で設けられている。中央に配置された軸受支持部１２に固定されたモータ１８の出力軸にはギア１９が固定され、ギア１９は駆動ギア１７の一つと噛合している。そして、各支持体１４はモータ１８により同時に回転される。
【００１９】
各支持体１４には４対の型体支持部２０が支持体１４の中心に対して互いに９０度の角度を成す状態で一体回転可能に固定されている。即ち、各型体支持部２０は順次重力方向上向き状態に配置可能となるように、回動可能な支持体１４に一体回転可能に固定されている。各型体支持部２０には上型用、下型用、左型用、右型用の４個の型体ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４がそれぞれ固定されている。図１（ａ）及び図４（ａ）等に示すように、型体ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４は、アクチュエータ２１，２２，２３，２４が固定された型枠２５を有し、型枠２５が型体支持部２０に取り外し可能に取り付けられている。アクチュエータ２１〜２４には電動シリンダが使用され、そのロッド２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａが型閉め位置に向かって延びるように型枠２５に固定されている。なお、図２においては型枠２５を枠状ではなく板状に図示している。
【００２０】
図３（ａ）に示すように、型体支持部２０は側面Ｌ字状に形成されるとともに、型体ユニットＵ１〜Ｕ４の搬入、搬出時にアクチュエータ２１〜２４との干渉を避けるため、図１（ａ）、図３（ａ），（ｂ）に示すように一対ずつ設けられている。
【００２１】
各アクチュエータ２１〜２４のロッド２１ａ〜２４ａの先端には成形型２６を構成する上型、下型、左型、右型の４個の型体２７，２８，２９，３０がそれぞれ固定支持されている。型体２７〜３０は型体支持部２０よりも支持体１４の回動中心側に位置するように支持体１４に取り外し可能に固定されている。型体２７〜３０は支持体１４の回動軸方向に長い形状をしており、支持体１４は、型体２７〜３０の長手方向に間隔を置いて少なくとも２個（この実施形態では３個）設けられている。各アクチュエータ２１〜２４はそのロッド２１ａ〜２４ａがそれぞれ各型体２７〜３０の中央寄りの位置に固定されるように、型枠２５に固定されている。型枠２５には各型体２７〜３０の移動を案内するガイドロッド３１が複数本ずつ各ロッド２１ａ〜２４ａと平行に、かつ各型体２７〜３０に形成されたガイド孔３２を貫通するように突設されている。各型体２７〜３０は、それぞれアクチュエータ２１〜２４により型開き位置と型閉め位置とに移動可能に構成されている。モータ１８及び各アクチュエータ２１〜２４は図示しない制御装置からの指令信号により制御されるようになっている。
【００２２】
図１（ｂ）に示すように、成形型２６は各型体２７〜３０が型閉め位置に配置された状態で断面Ｉ形状のキャビティ３３が形成され、完全に型締めした後にキャビティ３３内に樹脂液を注入可能に構成されている。
【００２３】
図４（ａ）に示すように、上型としての型体２７及び下型としての型体２８は同じ長さに形成され、左型としての型体２９及び右型としての型体３０は同じ長さに形成されている。また、型体２７，２８は型体２９，３０より長く形成されている。型体２７及び型体２８の対向する面にはそれぞれ環状のシール材３４が取り付けられている。そして、型体２８の上面の両端部にはそれぞれシール材３４の端部を挟む状態で補助部材３５が図示しないねじにより固定されている。図４（ａ）では補助部材３５が取り付けられる前の状態で図示されているが、図４（ｂ）に示すように、補助部材３５は型体２８に固定された状態に保持される。なお、図４（ａ）は各型体２７〜３０の形状の概略を示すものであるため、図示の都合上、長さ、幅、高さ等の比が図２やその他の図と対応していない。
【００２４】
補助部材３５は左型の型体２９の基端側及び右型の型体３０の基端側と同じ厚さに形成され、図４（ｂ）に示すように、キャビティ３３の長手方向の端面（片側のみ図示）を構成する。なお、図４（ａ）では型体２７のシール材３４は見えていないが、型体２７が型閉め位置に配置された状態では、型体２７に取り付けられているシール材３４の両端部が補助部材３５と当接する状態になる。そして、図１（ｂ）に示すように、各型体２７〜３０が型閉め位置に配置された状態では、型体２７に取り付けられているシール材３４は、型体２７の下面と型体２９，３０の上面との間に挟持される。また、型体２８に取り付けられているシール材３４は、型体２８の上面と型体２９，３０の下面との間に挟持されてキャビティ３３のシールを確保するようになっている。下型の型体２８にはいずれも図示しないが、キャビティ３３内に樹脂液を注入するための樹脂液注入用の経路と、樹脂液の注入に先立ってキャビティ３３内を減圧にするための減圧用の経路とが設けられている。そして、樹脂液注入用の経路は樹脂注入装置に接続され、減圧用の経路は真空ポンプに接続される。また、各型体２７〜３０には温度調整用の流体の流路２７ａ，２８ａ（型体２７，２８の流路のみ図示）が設けられ、流路２７ａ等に温度調整用の流体を供給・排出することでキャビティ３３内の温度調整を行うようになっている。
【００２５】
各型体支持部２０には型枠２５と対応する側にローラ３７が設けられている。また、各型体支持部２０にはガイド部として断面Ｖ字状のガイド溝３８が形成されている。型枠２５にはガイド溝３８と対応する位置に被ガイド部として断面Ｖ字状の凸条３９が形成され、型枠２５はローラ３７に当接した状態で凸条３９がガイド溝３８と係合することにより左右方向へのずれが生じないように取り付け位置まで搬入されるようになっている。
【００２６】
繊維強化樹脂は長手方向と直交する断面形状がＩ字状で、かつ長手方向に沿って湾曲するように形成されている。湾曲の状態は使用目的によって異なり、長手方向に沿って一定の曲率で湾曲形成される場合と曲率が変化するように湾曲形成される場合とがある。型体２７〜３０は繊維強化樹脂の湾曲形状に対応した湾曲形状に形成されている。なお、図示の都合上、図４（ａ）以外では各型体２７〜３０が湾曲状ではなく直線状として図示している。
【００２７】
次に前記のように構成された製造装置を用いた繊維強化樹脂の製造方法について説明する。繊維強化樹脂はＲＴＭ法で製造される。
断面形状がＩ字状の繊維強化樹脂を製造するには、繊維強化樹脂を構成する強化繊維シートをキャビティ３３内に断面形状がＩ字状に配置する必要がある。この実施形態では、図５に示すような形状となるように強化繊維シート４１を各型体２７〜３０にセットする。即ち、型体２７，２８に対しては平板状にセットし、型体２９，３０に対しては型体２９，３０の先端で折り返す形状にセットする。その後、各型体２７〜３０を型閉め位置に移動させることにより、強化繊維シート４１をキャビティ３３内に断面形状がＩ字状に配置する。強化繊維シート４１を各型体２７〜３０にセットする場合、型開き位置に配置された各型体２７〜３０に対して強化繊維シート４１を賦形しながら直接セットする方法も考えられるが、作業がし難く、強化繊維シート４１に皺が発生した状態でセットされ易い。
【００２８】
強化繊維シート４１としては、例えば、炭素繊維束からなる織物が使用される。炭素繊維束は細い繊維が数百〜数万本束ねられて１本の繊維束が構成されており、要求性能に適した繊維の本数の繊維束が選択される。
【００２９】
この実施形態では、各型体ユニットＵ１〜Ｕ４を型体支持部２０から取り外して、繊維強化樹脂の製造装置の外部で各型体２７〜３０に強化繊維シート４１をそれぞれ所定の形状にセットする。各型体２７〜３０に対する強化繊維シート４１のセットは、複数枚の強化繊維シート４１を積層するとともに、適宜接着剤あるいは樹脂液を用いて目的の形状にセットする。型体２７〜３０に強化繊維シート４１がセットされた型体ユニットＵ１〜Ｕ４は、順次型体支持部２０に取り付けられる。接着剤を用いる場合、接着箇所が繊維強化樹脂の製品となる部分以外であれば接着剤の種類は自由であるが、接着箇所が繊維強化樹脂の製品となる部分の場合は製品に支障を来さない接着剤を用いる。
【００３０】
型体ユニットＵ１〜Ｕ４の型体支持部２０への取り付けは、取り付けるべき型体支持部２０が下側に配置された状態で行う。型体ユニットＵ１〜Ｕ４の取り付け順序は特に限定されないが、下型の型体ユニットＵ２が最後になるように組み付けるのが好ましい。この実施形態では、上型の型体ユニットＵ１、右型の型体ユニットＵ４、左型の型体ユニットＵ３、下型のＵ４の順で型体支持部２０へ取り付ける。
【００３１】
図６に示すように、製造装置の型体搬入側に移動式のコンベア４２を配置し、そのコンベア４２上に型体ユニットＵ１〜Ｕ４（型体ユニットＵ１を図示）の型枠２５を載置する。コンベア４２はアクチュエータ２１等と干渉しないようにローラ４３が２列に配列された構成で、一部のローラ４３が図示しない駆動モータによって駆動されるようになっている。型体ユニットＵ１は、例えば、フォークリフト（図示せず）を用いてコンベア４２上に載置される。コンベア４２上に載置された型枠２５は、ローラ４３の駆動によりコンベア４２上から型体支持部２０上に搬入される。なお、コンベア４２は、ローラ４３及びその支持部がフォークリフトと干渉しないように構成されている。
【００３２】
型体支持部２０上の所定位置に搬入された型体ユニットＵ１は、型枠２５がボルト２５ａにより型体支持部２０に固定されて、図７（ａ）に示す状態になる。次にモータ１８が駆動されて支持体１４が図７（ａ）に示す状態から反時計方向に９０度回動されて、右型用の型体支持部２０が下側位置に配置された状態になる。その状態で前記と同様にして右型用の型体ユニットＵ４が型体支持部２０上の所定位置に搬入され、型枠２５がボルト２５ａにより型体支持部２０に固定されて、図７（ｂ）に示す状態になる。次にモータ１８が駆動されて支持体１４が図７（ｂ）に示す状態から反時計方向に１８０度回動されて、左型用の型体支持部２０が下側位置に配置された状態になる。その状態で前記と同様にして左型用の型体ユニットＵ３が型体支持部２０上の所定位置に搬入され、型枠２５がボルト２５ａにより型体支持部２０に固定されて、図７（ｃ）に示す状態になる。次にモータ１８が駆動されて支持体１４が図７（ｃ）に示す状態から時計方向に９０度回動されて、下型用の型体支持部２０が下側位置に配置された状態になる。その状態で前記と同様にして下型用の型体ユニットＵ２が型体支持部２０上の所定位置に搬入され、型枠２５がボルト２５ａにより型体支持部２０に固定されて、図８（ａ）に示す状態になり、型体ユニットＵ１〜Ｕ４の型体支持部２０ヘの取り付け作業が完了する。なお、図７及び図８では、型体２８を構成する補助部材３５の図示を省略している。
【００３３】
次に左型用及び右型用の型体ユニットＵ３，Ｕ４のアクチュエータ２３，２４が駆動され、図８（ｂ）に示す型閉め位置まで左型用及び右型用の型体２９，３０が移動される。次に上型用及び下型用の型体ユニットＵ１，Ｕ２のアクチュエータ２１，２２が駆動され、上型用及び下型用の型体２７，２８が図８（ｂ）に示す状態になる。図８（ｂ）に示す状態で、先ず図示しない真空ポンプによりキャビティ３３内の脱気が行われる。脱気完了後、図示しない樹脂注入装置からキャビティ３３内に樹脂液の注入が行われる。
【００３４】
次に型体２７〜３０の流路２７ａ，２８ａ等に加熱流体を供給して型体２７〜３０の温度を樹脂液の硬化温度に調整する。樹脂硬化に必要な所定時間経過後、流路２７ａ，２８ａ等への加熱流体の供給が停止され、アクチュエータ２１〜２４が駆動されて型体２７〜３０が型開き位置に移動されて繊維強化樹脂が脱型される。樹脂液としては熱硬化性樹脂の未硬化溶液が使用され、この実施形態ではエポキシ樹脂が使用される。
【００３５】
型体２７〜３０の温度が搬出作業に支障とならない温度まで低下した後、先ず型体２８の型枠２５のボルト２５ａによる型体支持部２０に対する固定状態を解除した後、繊維強化樹脂と共に搬出する。次にモータ１８を駆動して支持体１４を９０度ずつ時計方向に回動させて、搬出すべき型体３０，２７，２９を順次下側位置に配置して、型枠２５のボルト２５ａによる型体支持部２０に対する固定状態の解除作業及び搬出作業を行う。全ての型体２７〜３０の搬出の完了により１回の繊維強化樹脂の製造作業が完了する。
【００３６】
この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）繊維強化樹脂の製造装置は、水平方向に延びる回動軸まわりに回動可能な支持体１４と、型体２７〜３０を支持体１４に固定する型体支持部２０と、を備え、型体２７〜３０は型体支持部２０よりも支持体１４の回動中心側に位置するように支持体１４に取り外し可能に固定されている。複数の型体２７〜３０は、アクチュエータ２１〜２４により型開き位置と型閉め位置とに移動可能に設けられている。したがって、型体２７〜３０は型閉め位置における配置に関係なく、型体２７〜３０を支持する型体支持部２０が上向きの状態で型体支持部２０に対する取り付け及び取り外しを行うことができ、型体２７〜３０が長尺であっても簡単に交換作業を行うことができる。また、形状の異なる繊維強化樹脂に対応した形状の成形型を備えた専用の製造装置を設けずに、成形型２６を構成する複数の型体２７〜３０を交換することにより異なる形状の繊維強化樹脂を製造することができる。
【００３７】
（２）成形型２６は複数の型体２７〜３０によりキャビティ３３が形成され、キャビティ３３内に樹脂液を注入可能に構成されている。そして、繊維強化樹脂はプレス成形ではなく、ＲＴＭ法で製造される。したがって、プレス成形に比べて型体２７〜３０を成形位置に保持するのに必要な加圧力を小さくすることができる。
【００３８】
（３）型体２７〜３０は支持体１４の回動軸方向に長い形状をしており、支持体１４は、型体２７〜３０の長手方向に間隔を置いて少なくとも２個（この実施形態では３個）設けられている。したがって、製造される繊維強化樹脂が長尺製品（例えば、長さが数ｍ〜十数ｍ）であっても、型体２７〜３０に対応した長尺の１個の支持体を設けずに型体２７〜３０を型体支持部２０を介して安定した状態で支持することができる。
【００３９】
（４）型体２７〜３０は支持体１４の回動軸方向に長い形状をしており、型体支持部２０に、型体２７〜３０を型枠２５と共にその長手方向に移動させる際に、型枠２５と接触して回動するローラ３７が設けられている。したがって、型体２７〜３０をその長手方向に型体支持部２０の上側において所定の取り付け位置まで移動させる際に、ローラ３７の回転により型体２７〜３０を小さな力で簡単に移動させることができる。
【００４０】
（５）成形型２６は上下方向への移動により型開き位置と型閉め位置とに移動される型体２７，２８と、左右方向への移動により型開き位置と型閉め位置とに移動される型体２９，３０とからキャビティ３３を形成するように構成されている。したがって、断面形状としてＩ形状のように一つの平面に他の平面が端部において接続する形状の繊維強化樹脂を容易に製造することができる。
【００４１】
（６）各支持体１４の被動ギア１５と噛合する各駆動ギア１７は、１本の駆動軸１６にそれぞれ固定され、１個のモータ１８により駆動される。したがって、複数の支持体１４を１個のモータ１８で駆動することができ、製造コストを低くすることができる。
【００４２】
（７）駆動軸１６はほぼ中央から駆動されるため、駆動軸１６の一端側から駆動する構成と異なり、駆動軸１６が長尺であっても駆動軸１６の端部におけるねじれが抑制される。
【００４３】
（８）各型体支持部２０にはガイド部として断面Ｖ字状のガイド溝３８が形成されている。型枠２５にはガイド溝３８と対応する位置に被ガイド部として断面Ｖ字状の凸条３９が形成され、型枠２５はローラ３７に当接した状態で凸条３９がガイド溝３８と係合することにより左右方向へのずれが生じないように取り付け位置まで搬入されるようになっている。したがって、各型体２７〜３０の型枠２５を各型体支持部２０に取り付ける際の位置決めが簡単になる。
【００４４】
（９）繊維強化樹脂を製造する製造方法は、複数の型体２７〜３０にそれぞれ強化繊維シート４１を賦形した状態にセットした後、各型体２７〜３０を型体支持部２０にそれぞれ取り付け、その後、各型体２７〜３０が成形型２６を構成する状態で成形型２６内に樹脂液を注入して強化繊維シート４１への樹脂液の含浸・硬化を行った後、脱型する。したがって、繊維強化樹脂が異形断面形状であっても、強化繊維シート４１を異形断面に対応してキャビティ３３内にしわが生じないように配置した状態で樹脂液の含浸・硬化を行うことができる。
【００４５】
（第２の実施形態）
次に第２の実施形態を図９にしたがって説明する。この実施形態では、繊維強化樹脂をプレス成形で製造する点が第１の実施形態と大きく異なっている。第１の実施形態と同一部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【００４６】
図９（ａ）に示すように、成形型２６は上型及び下型の２個の型体２７，２８で構成されている。上型の型体２７は断面形状が略Ｕ字状に対応する雌型に形成され、下型の型体２８は断面形状が略Ｕ字状に対応する雄型に形成されている。上型の型体２７はアクチュエータ２１により型開き位置と型閉め位置（プレス成形位置）とに移動される。アクチュエータ２１として油圧シリンダが使用されている。下型の型体２８は型体支持部２０に対して移動不能に構成されており、型枠２５に型体２８が直接固定されている。
【００４７】
この実施形態では両型体２７，２８を予備加熱した状態で、図９（ａ）に２点鎖線で示すように、積層プリプレグ４４が型体２８上にセットされる。次にアクチュエータ２１が駆動されて型体２７が型閉め位置（プレス位置）まで下降移動されて、図９（ｂ）に示すように積層プリプレグ４４が所定の形状にプレスされたた後、型体２７，２８が硬化温度まで昇温されるとともに所定時間硬化温度に保持されて樹脂の硬化が行われる。硬化完了後、型体２７が型開き位置へ上昇移動され、繊維強化樹脂が脱型される。この実施形態では第１の実施形態と異なり、繊維強化樹脂が製造される毎に型体２７等に強化繊維シート４１をセットする必要がなく、繊維強化樹脂の脱型後に支持体１４を回動する必要もない。
【００４８】
したがって、この第２の実施形態によれば、型体及び型体支持部２０の数が異なる点を除いて第１の実施形態の（１），（３），（４），（６）〜（８）と同様な効果に加えて以下の効果を得ることができる。
【００４９】
（１０）プレス成形により繊維強化樹脂が形成されるため、断面形状が異なる繊維強化樹脂を製造する場合やメンテナンスを除いて、繊維強化樹脂を製造する毎に型体２７，２８を型枠２５と共に型体支持部２０から取り外す作業やその作業に必要な支持体１４の回動を行う必要がない。
【００５０】
（第３の実施形態）
次に第３の実施形態を図１０にしたがって説明する。この実施形態では、型体支持部２０及び型枠２５の構成が第１の実施形態と異なり、その他は第１の実施形態と同じである。第１の実施形態と同一部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【００５１】
図１０（ａ）に示すように、型体２７〜３０（型体２７についてのみ図示）の型枠２５には複数のローラ４５が設けられている。ローラ４５は、型体２７〜３０を型枠２５と共にその長手方向に移動させる際に型体支持部２０と接触して回動可能に構成されている。ローラ４５は両凸条３９の内側位置に凸条３９に沿ってそれぞれ１列に設けられるとともに、各ローラ４５は図示しないシリンダにより上昇位置と下降位置とに移動可能に設けられている。各ローラ４５が下降位置に配置された状態では型枠２５の下面が型体支持部２０の上面と接触しない状態に保持され、各ローラ４５が上昇位置に配置された状態では型枠２５の下面が型体支持部２０の上面と接触可能な状態になる。
【００５２】
型体支持部２０は支持体１４に固定された側面Ｌ字状の支持体固定部２０ａと、各支持体固定部２０ａに跨って製造装置の長手方向に沿って延びるように固定されたレール部２０ｂとで構成されている。図１０（ａ）に示すように、レール部２０ｂは軸受支持部１２及び軸受１３との干渉を避けるため、断面略クランク状に形成されている。また、ガイド溝３８は、レール部２０ｂの型枠２５に対する近接面に形成されており、ローラ４５が転動する面は型枠２５との距離が近接面より大きく設定されている。
【００５３】
支持体固定部２０ａには型枠２５を型体支持部２０に固定する固定手段として、型枠２５の上面と係合して型枠２５を型体支持部２０に押圧するクランパー４７が設けられている。クランパー４７は油圧シリンダ４８により駆動される。
【００５４】
この実施形態の繊維強化樹脂の製造装置への型体ユニットＵ１〜Ｕ４の搬入、搬出時、即ち型体２７〜３０の搬入、搬出時には、図１０（ｂ）に示すように、繊維強化樹脂の製造装置の型体搬入側にはローラ４３を備えたコンベア４２に代えて、例えば、支持プレート４６を備えたコンベア４２が配置される。そして、型体２７〜３０の交換作業時に、型体２７〜３０の型枠２５は支持プレート４６及びレール部２０ｂ上をローラ４５に支持された状態で移動する。
【００５５】
したがって、この第３の実施形態によれば、第１の実施形態の（１）〜（３），（５）〜（９）と同様な効果に加えて以下の効果を得ることができる。
（１１）ローラ４５が型枠２５即ち型体側に設けられているため、型体ユニットＵ１〜Ｕ４を繊維強化樹脂の製造装置から取り外して、他の場所で移動させる際にもローラ４５により型体ユニットＵ１〜Ｕ４を長手方向に小さな力で簡単に移動させることができる。
【００５６】
（１２）型枠２５を型体支持部２０に対して固定するクランパー４７が設けられている。したがって、型体２７等の交換作業時に作業者が型枠２５と型体支持部２０とを締結するボルト２５ａの締め付け作業や弛め作業を行う手間がなくなるとともにボルト２５ａを紛失する虞もない。
【００５７】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 各型体２７〜３０のうち１個（例えば、下型の型体２８）を型体支持部２０に対して位置不動に支持し、残りの３個の型体２７，２９，３０をアクチュエータ２１，２３，２４により型開き位置と型閉め位置とに移動可能に構成する。そして、位置不動の型体２８を基準に他の型体２７，２９，３０を所定位置に移動させるようにアクチュエータ２１，２３，２４を制御してもよい。この場合、各型体２７〜３０をアクチュエータ２１〜２４でそれぞれ駆動する構成に比べて、各型体２７〜３０を正確に型閉め位置に移動させる制御が簡単になる。
【００５８】
○ 型体２７〜３０の搬入、搬出時に型枠２５の左右方向へのずれを抑制（規制）するガイド部を型枠２５側に設け、被ガイド部を各型体支持部２０に設けてもよい。
○ ガイド部及び被ガイド部は断面Ｖ字状のガイド溝３８と断面Ｖ字状の凸条３９の組み合わせに限らない。例えば、図１１に示すように、型体支持部２０側にガイド部として凸条４９を一対設け、その凸条４９と係合するガイドローラ５０を型枠２５側に設けてもよい。また、凸条４９を型枠２５側に設け、ガイドローラ５０を型体支持部２０側に設けてもよい。
【００５９】
○ 型体２７〜３０をその長手方向に移動させる際に型体支持部２０又は型体側と接触して回動するローラは、型体側及び型体支持部の少なくとも一方に設けられていればよく、型体側及び型体支持部２０の両方に設けられていてもよい。
【００６０】
○ 第３の実施形態においてレール部２０ｂは必ずしも製造装置の全長に亘って延びる長さが必須ではなく、ローラ４５の配置間隔との関係で、型枠２５がレール部２０ｂ上を移動する際に、型枠２５がローラ４５に支持された状態でレール部２０ｂ上を水平な状態で移動できれば、複数のレール部２０ｂが間隔をおいて配置された構成でもよい。
【００６１】
○ 型体の数は４個や２個に限らず、製造すべき繊維強化樹脂の断面形状に対応して３個にしたり、５個以上としたりしてもよい。例えば、断面形状がＴ字状の繊維強化樹脂の場合は、図１２（ａ）に示すように、３個の型体２７，２９，３０として各型体２７，２９，３０に強化繊維シート４１をセットしてもよい。
【００６２】
○ 異形断面の繊維強化樹脂を上型用及び下型用の２個の型体２７，２８で製造する場合、プレス成形に代えてキャビティ３３内に強化繊維シート４１をセットして製造してもよい。その場合、型体２７，２８のいずれか一方にのみ強化繊維シート４１をセットしても、図１２（ｂ）に示すように、両方の型体２７，２８に強化繊維シート４１をセットしてもよい。
【００６３】
○ 支持体１４の数は３個に限らず、４個以上あるいは２個以下であってもよい。しかし、１個の場合は同じ長さの型体の支持を２個以上の支持体で支持する場合と比べて支持体１４が長大となり支持体を製造するための製造コストが高くなる。
【００６４】
○ 複数の支持体１４を１本の駆動軸１６を用いて駆動する場合、駆動軸１６が長くなり、その長手方向中央に固定された駆動ギア１７で駆動しても両端側に固定された駆動ギア１７の位置におけるねじれが大きくなる場合は、モータ１８を２個設けて両端側の駆動ギア１７を駆動するようにしてもよい。
【００６５】
○ 複数の支持体１４を駆動する場合、支持体１４ごとにモータ１８を設けて駆動する構成にしてもよい。
○ 型体支持部２０に型枠２５と接触して型枠２５の移動を補助するローラ３７が設けられた構成において、型枠２５を型体支持部２０に固定するクランパー４７を設けてもよい。
【００６６】
○ アクチュエータ２１〜２４の数は１個に限らず、製造する繊維強化樹脂の長さによっては複数設けてもよい。
○ アクチュエータ２１〜２４として油圧シリンダを使用してもよい。
【００６７】
○ 型体２７〜３０はアクチュエータ２１〜２４で型開き位置と型閉め位置とに移動される構成に限らず、手動で移動される構成としてもよい。
○ クランパー４７を電動シリンダで駆動する構成としてもよい。
【００６８】
○ 長尺の繊維強化樹脂は、幅や高さあるいは厚さが長手方向に一定ではなく、テーパ状に変化する形状であってもよい。
○ 繊維強化樹脂の製造装置は長尺の繊維強化樹脂を製造する装置に限らず、短い強化繊維樹脂を製造する場合に用いても良い。
【００６９】
○ 強化繊維シート４１を構成する連続繊維は炭素繊維に限らず、繊維強化樹脂に要求される物性に対応して、アラミド繊維、ガラス繊維等を使用してもよい。
○ 繊維強化樹脂に使用される熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂に限らず、繊維強化樹脂に要求される物性に対応して、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂等を使用してもよい。
【００７０】
○ キャビティ３３内に樹脂液（未硬化樹脂）を注入して、加熱硬化させる繊維強化樹脂の製造方法において、繊維強化樹脂の製造装置の外部で型体２７等に強化繊維シート４１をセットせずに、従来技術のように、型体が型開き位置に配置された状態において繊維強化材（プリフォーム）をセットするようにしてもよい。
【００７１】
以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記成形型は上型、下型、左型、右型の４個の型体から構成され、各型体は前記型体支持部に取り外し可能に取り付けられる型枠に固定されたアクチュエータにより型開き位置と型閉め位置とに移動可能に設けられている。
【００７２】
（２）請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記成形型は上型、下型、左型、右型の４個の型体から構成され、３個の型体は前記型体支持部に取り外し可能に取り付けられる型枠に固定されたアクチュエータにより型開き位置と型閉め位置とに移動可能に設けられ、１個の型体は前記型体支持部に対して位置不動に支持され、前記位置不動の型体を基準にして残りの３個の型体が型閉め位置に移動される。
【００７３】
（３）請求項３に記載の発明において、前記支持体は、円環状に形成されるとともに外周部に歯部が形成されて被動ギアを構成しており、各被動ギアは共通の駆動軸にそれぞれ固定された駆動ギアに噛合している。
【符号の説明】
【００７４】
１４…支持体、２０…型体支持部、２１，２２，２３，２４…アクチュエータ、２６…成形型、２７，２８，２９，３０…型体、３３…キャビティ、３７，４３，４５…ローラ、４１…強化繊維シート。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化樹脂の製造装置及び繊維強化樹脂の製造方法に係り、詳しくは長尺の繊維強化樹脂の製造に適した製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維強化樹脂（ＦＲＰ）は軽量の構造材料として広く使用されている。繊維強化樹脂の製造方法として、雄型及び雌型からなる成形型を用いて行うプレス成形法がある（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１のプレス成形法は、図１３に示すような雄型８１及び雌型８２を備えたプレス成形機を用い、積層プリプレグ８３を予備加熱された雄型８１の上にセットする工程と、両型内を排気しながら型閉めする工程と、硬化温度まで昇温させて所定時間保持して硬化完了後、離型する工程からなる。
【０００３】
また、繊維強化樹脂の製造方法としてプリプレグをプレス成形するのではなく、成形型のキャビティ内に所定形状の繊維強化材（プリフォーム）を配置した後に未硬化樹脂を注入して含浸後、加熱硬化させる製造方法（例えば、レジントランスファーモールディング（ＲＴＭ）法）もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２９２０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
いずれの製造方法であっても複数の成形型を必要とする。１台のプレス成型機あるいは１台のＲＴＭ成型装置で異なる形状の繊維強化樹脂を製造するには、成形型を対応する形状の成形型に交換する必要がある。ところが、製造される繊維強化樹脂が長尺品（例えば、長さが数ｍ〜十数ｍ）の場合は、成型型の交換作業に手間がかかる。例えば、成形型が上型と下型の２個の場合、特に上型の交換作業に手間がかかる。また、製造すべき長尺の繊維強化樹脂の断面形状によっては成型型として上下の成形型に加えて左右の成形型が必要な場合もあり、そのような場合は成形型の交換作業により手間がかかる。
【０００６】
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は成形型の取り付け及び取り外しの作業を容易に行うことができる繊維強化樹脂の製造装置及び繊維強化樹脂の製造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】
前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、複数の型体から構成される成形型を用いて繊維強化樹脂を製造する製造装置である。そして、水平方向に延びる回動軸まわりに回動可能な支持体と、前記型体を前記支持体に固定する型体支持部と、を備え、前記型体は前記型体支持部よりも前記支持体の回動中心側に位置するように前記支持体に取り外し可能に固定され、前記複数の型体のうち少なくとも１つの型体は、型開き位置と型閉め位置とに移動可能に設けられている。ここで、「型体」とは、成形型により形成される繊維強化樹脂の形状を決定する部分を意味し、例えば、成形型がプレス成形型の場合は雄型及び雌型の部分を意味し、キャビティを構成する成形型の場合はキャビティの形状を決定する部分を意味する。
【０００８】
複数の型体から構成される成形型を用いて繊維強化樹脂を製造する場合、形状の異なる繊維強化樹脂に対応した形状の成形型を備えた専用の製造装置を設けるのは製造コストが高くなるとともに、製造装置の設置スペースの確保も難しい。そこで成形型を構成する複数の型体を交換して異なる形状の繊維強化樹脂を製造することが考えられる。その際、型体が長尺の場合、特に上型の交換作業に手間がかかる。また、成形型が上型と下型だけでなく左右方向に移動する左型及び右型を備えた構成では、それらの型体の交換作業にも手間がかかる。しかし、この発明では、複数の型体を支持する型体支持部は、水平方向に延びる回動軸まわりに回動可能な支持体に一体回転可能に固定されており、順次重力方向上向き状態に配置可能となる。そのため、型体は型閉め位置における配置に関係なく、当該型体を支持する型体支持部が上向きの状態で型体支持部に対する取り付け及び取り外しを行うことができ、型体が長尺であっても簡単に交換作業を行うことができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記成形型は前記複数の型体によりキャビティが形成され、前記キャビティ内に樹脂液を注入可能に構成されている。この発明では、繊維強化樹脂はプレス成形ではなく、例えば射出成形やＲＴＭ法で製造される。したがって、プレス成形に比べて型体を成形位置に保持するのに必要な加圧力を小さくすることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記型体は前記支持体の回動軸方向に長い形状をしており、前記支持体は、前記型体の長手方向に間隔を置いて少なくとも２個設けられている。この発明では、製造される繊維強化樹脂が長尺製品（例えば、長さが数ｍ〜十数ｍ）であっても、型体に対応した長尺の１個の支持体を設けずに、型体を型体支持部を介して安定した状態で支持することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記型体は前記支持体の回動軸方向に長い形状をしており、前記型体側及び前記型体支持部の少なくとも一方に、前記型体をその長手方向に移動させる際に前記型体支持部又は前記型体側と接触して回動するローラが設けられている。ここで、「型体側」とは、型体が型体支持部に直接取り付けられる場合は型体を意味し、型体が型体支持部に型枠等の支持部材を介して支持される場合は型枠を意味する。この発明では、型体をその長手方向に型体支持部の上側において所定の取り付け位置まで移動させる際に、ローラの回転により型体を小さな力で簡単に移動させることができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記ローラは前記型体側に設けられている。ローラが型体支持部側に設けられた構成では、型体を型体支持部の所定位置まで移動させる際には型体を簡単に移動させることができる。しかし、型体を繊維強化樹脂の製造装置から取り外して、他の場所で型体を長手方向に移動させる際には寄与しない。しかし、この発明では、ローラが型体側に設けられているため、型体を繊維強化樹脂の製造装置から取り外して、他の場所で型体を長手方向に移動させる際にも型体を簡単に移動させることができる。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載の繊維強化樹脂の製造装置を用いて繊維強化樹脂を製造する製造方法である。そして、前記複数の型体にそれぞれ強化繊維シートを賦形した状態にセットした後、各型体を前記型体支持部にそれぞれ取り付け、その後、各型体が成形型を構成する状態で成形型内に樹脂液を注入して強化繊維シートへの樹脂液の含浸・硬化を行った後、脱型する。ここで、「強化繊維シート」とは、強化繊維で形成された織物や繊維束が一定方向に配列されるとともに繊維束の配列方向と交差するように配列されたバインダ繊維を有するもので、シートとして取り扱い可能に一体化された織布を意味する。
【００１４】
この発明では、繊維強化樹脂は成形型内にその断面形状に対応した形状に強化繊維シートが配置された状態で成形型内に樹脂液が注入されて、強化繊維シートへの樹脂液の含浸・硬化が行われる。そして、強化繊維シートを成形型内にその断面形状に対応した形状に配置する方法として、繊維強化樹脂の製造装置の外部で各型体にそれぞれ強化繊維シートを賦形した状態にセットした後、各型体を型体支持部にそれぞれ取り付ける。したがって、繊維強化樹脂が異形断面形状であっても、強化繊維シートを異形断面に対応してキャビティ内にしわが生じないように配置した状態で樹脂液の含浸・硬化を行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、成形型の取り付け及び取り外しの作業を容易に行うことができる繊維強化樹脂の製造装置及び繊維強化樹脂の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は第１の実施形態の製造装置の概略正面図、（ｂ）は型体が型閉め位置に配置された状態の概略部分断面図。
【図２】（ａ）は製造装置の概略斜視図、（ｂ）は中央付近の側面図。
【図３】（ａ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は型体支持部と型枠の関係を示す図１（ａ）の部分拡大図。
【図４】（ａ）は各型体の概略斜視図、（ｂ）は補助部材と型体の関係を示す部分概略斜視図。
【図５】キャビティ内に配置される強化繊維シートの断面形状を示す模式図。
【図６】型体の搬入状態を示す概略側面図。
【図７】（ａ），（ｂ），（ｃ）は型体の取り付け手順を示す概略正面図。
【図８】（ａ）は型体の取り付けが完了した状態の概略正面図、（ｂ）は各型体が型閉め位置に配置された状態の概略正面図、（ｃ）は（ｂ）の部分拡大図。
【図９】（ａ）は第２の実施形態の製造装置の概略正面図、（ｂ）はプリプレグがプレス成形された状態の断面図。
【図１０】（ａ）は第３の実施形態の型枠と型体支持部を示す部分正面図、（ｂ）は型枠、支持プレート及び型体支持部の関係を示す模式側面図。
【図１１】別の実施形態のガイド部を示す模式図。
【図１２】（ａ），（ｂ）は別の実施形態の型体と強化繊維シートのセット状態を示す模式断面図。
【図１３】従来技術を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
以下、本発明をＩ形（Ｉ字状）の断面形状の繊維強化樹脂の製造装置に具体化した第１の実施形態を図１〜図８に従って説明する。
【００１８】
図１及び図２に示すように、製造装置は、ベース１１上に軸受支持部１２が複数（この実施形態では３個）立設され、各軸受支持部１２には軸受１３を介して支持体１４がそれぞれ回動可能に支持されている。支持体１４は水平方向に延びる回動軸まわりに回動可能に設けられている。各支持体１４は、円環状に形成されるとともに外周部に歯部が形成されて被動ギア１５を構成している。各支持体１４は同軸上に配置され、各被動ギア１５は共通の駆動軸１６にそれぞれ一体回転可能に固定された駆動ギア１７に噛合している。図２（ａ），（ｂ）に示すように、駆動軸１６は軸受支持部１２を貫通する状態で設けられている。中央に配置された軸受支持部１２に固定されたモータ１８の出力軸にはギア１９が固定され、ギア１９は駆動ギア１７の一つと噛合している。そして、各支持体１４はモータ１８により同時に回転される。
【００１９】
各支持体１４には４対の型体支持部２０が支持体１４の中心に対して互いに９０度の角度を成す状態で一体回転可能に固定されている。即ち、各型体支持部２０は順次重力方向上向き状態に配置可能となるように、回動可能な支持体１４に一体回転可能に固定されている。各型体支持部２０には上型用、下型用、左型用、右型用の４個の型体ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４がそれぞれ固定されている。図１（ａ）及び図４（ａ）等に示すように、型体ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４は、アクチュエータ２１，２２，２３，２４が固定された型枠２５を有し、型枠２５が型体支持部２０に取り外し可能に取り付けられている。アクチュエータ２１〜２４には電動シリンダが使用され、そのロッド２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａが型閉め位置に向かって延びるように型枠２５に固定されている。なお、図２においては型枠２５を枠状ではなく板状に図示している。
【００２０】
図３（ａ）に示すように、型体支持部２０は側面Ｌ字状に形成されるとともに、型体ユニットＵ１〜Ｕ４の搬入、搬出時にアクチュエータ２１〜２４との干渉を避けるため、図１（ａ）、図３（ａ），（ｂ）に示すように一対ずつ設けられている。
【００２１】
各アクチュエータ２１〜２４のロッド２１ａ〜２４ａの先端には成形型２６を構成する上型、下型、左型、右型の４個の型体２７，２８，２９，３０がそれぞれ固定支持されている。型体２７〜３０は型体支持部２０よりも支持体１４の回動中心側に位置するように支持体１４に取り外し可能に固定されている。型体２７〜３０は支持体１４の回動軸方向に長い形状をしており、支持体１４は、型体２７〜３０の長手方向に間隔を置いて少なくとも２個（この実施形態では３個）設けられている。各アクチュエータ２１〜２４はそのロッド２１ａ〜２４ａがそれぞれ各型体２７〜３０の中央寄りの位置に固定されるように、型枠２５に固定されている。型枠２５には各型体２７〜３０の移動を案内するガイドロッド３１が複数本ずつ各ロッド２１ａ〜２４ａと平行に、かつ各型体２７〜３０に形成されたガイド孔３２を貫通するように突設されている。各型体２７〜３０は、それぞれアクチュエータ２１〜２４により型開き位置と型閉め位置とに移動可能に構成されている。モータ１８及び各アクチュエータ２１〜２４は図示しない制御装置からの指令信号により制御されるようになっている。
【００２２】
図１（ｂ）に示すように、成形型２６は各型体２７〜３０が型閉め位置に配置された状態で断面Ｉ形状のキャビティ３３が形成され、完全に型締めした後にキャビティ３３内に樹脂液を注入可能に構成されている。
【００２３】
図４（ａ）に示すように、上型としての型体２７及び下型としての型体２８は同じ長さに形成され、左型としての型体２９及び右型としての型体３０は同じ長さに形成されている。また、型体２７，２８は型体２９，３０より長く形成されている。型体２７及び型体２８の対向する面にはそれぞれ環状のシール材３４が取り付けられている。そして、型体２８の上面の両端部にはそれぞれシール材３４の端部を挟む状態で補助部材３５が図示しないねじにより固定されている。図４（ａ）では補助部材３５が取り付けられる前の状態で図示されているが、図４（ｂ）に示すように、補助部材３５は型体２８に固定された状態に保持される。なお、図４（ａ）は各型体２７〜３０の形状の概略を示すものであるため、図示の都合上、長さ、幅、高さ等の比が図２やその他の図と対応していない。
【００２４】
補助部材３５は左型の型体２９の基端側及び右型の型体３０の基端側と同じ厚さに形成され、図４（ｂ）に示すように、キャビティ３３の長手方向の端面（片側のみ図示）を構成する。なお、図４（ａ）では型体２７のシール材３４は見えていないが、型体２７が型閉め位置に配置された状態では、型体２７に取り付けられているシール材３４の両端部が補助部材３５と当接する状態になる。そして、図１（ｂ）に示すように、各型体２７〜３０が型閉め位置に配置された状態では、型体２７に取り付けられているシール材３４は、型体２７の下面と型体２９，３０の上面との間に挟持される。また、型体２８に取り付けられているシール材３４は、型体２８の上面と型体２９，３０の下面との間に挟持されてキャビティ３３のシールを確保するようになっている。下型の型体２８にはいずれも図示しないが、キャビティ３３内に樹脂液を注入するための樹脂液注入用の経路と、樹脂液の注入に先立ってキャビティ３３内を減圧にするための減圧用の経路とが設けられている。そして、樹脂液注入用の経路は樹脂注入装置に接続され、減圧用の経路は真空ポンプに接続される。また、各型体２７〜３０には温度調整用の流体の流路２７ａ，２８ａ（型体２７，２８の流路のみ図示）が設けられ、流路２７ａ等に温度調整用の流体を供給・排出することでキャビティ３３内の温度調整を行うようになっている。
【００２５】
各型体支持部２０には型枠２５と対応する側にローラ３７が設けられている。また、各型体支持部２０にはガイド部として断面Ｖ字状のガイド溝３８が形成されている。型枠２５にはガイド溝３８と対応する位置に被ガイド部として断面Ｖ字状の凸条３９が形成され、型枠２５はローラ３７に当接した状態で凸条３９がガイド溝３８と係合することにより左右方向へのずれが生じないように取り付け位置まで搬入されるようになっている。
【００２６】
繊維強化樹脂は長手方向と直交する断面形状がＩ字状で、かつ長手方向に沿って湾曲するように形成されている。湾曲の状態は使用目的によって異なり、長手方向に沿って一定の曲率で湾曲形成される場合と曲率が変化するように湾曲形成される場合とがある。型体２７〜３０は繊維強化樹脂の湾曲形状に対応した湾曲形状に形成されている。なお、図示の都合上、図４（ａ）以外では各型体２７〜３０が湾曲状ではなく直線状として図示している。
【００２７】
次に前記のように構成された製造装置を用いた繊維強化樹脂の製造方法について説明する。繊維強化樹脂はＲＴＭ法で製造される。
断面形状がＩ字状の繊維強化樹脂を製造するには、繊維強化樹脂を構成する強化繊維シートをキャビティ３３内に断面形状がＩ字状に配置する必要がある。この実施形態では、図５に示すような形状となるように強化繊維シート４１を各型体２７〜３０にセットする。即ち、型体２７，２８に対しては平板状にセットし、型体２９，３０に対しては型体２９，３０の先端で折り返す形状にセットする。その後、各型体２７〜３０を型閉め位置に移動させることにより、強化繊維シート４１をキャビティ３３内に断面形状がＩ字状に配置する。強化繊維シート４１を各型体２７〜３０にセットする場合、型開き位置に配置された各型体２７〜３０に対して強化繊維シート４１を賦形しながら直接セットする方法も考えられるが、作業がし難く、強化繊維シート４１に皺が発生した状態でセットされ易い。
【００２８】
強化繊維シート４１としては、例えば、炭素繊維束からなる織物が使用される。炭素繊維束は細い繊維が数百〜数万本束ねられて１本の繊維束が構成されており、要求性能に適した繊維の本数の繊維束が選択される。
【００２９】
この実施形態では、各型体ユニットＵ１〜Ｕ４を型体支持部２０から取り外して、繊維強化樹脂の製造装置の外部で各型体２７〜３０に強化繊維シート４１をそれぞれ所定の形状にセットする。各型体２７〜３０に対する強化繊維シート４１のセットは、複数枚の強化繊維シート４１を積層するとともに、適宜接着剤あるいは樹脂液を用いて目的の形状にセットする。型体２７〜３０に強化繊維シート４１がセットされた型体ユニットＵ１〜Ｕ４は、順次型体支持部２０に取り付けられる。接着剤を用いる場合、接着箇所が繊維強化樹脂の製品となる部分以外であれば接着剤の種類は自由であるが、接着箇所が繊維強化樹脂の製品となる部分の場合は製品に支障を来さない接着剤を用いる。
【００３０】
型体ユニットＵ１〜Ｕ４の型体支持部２０への取り付けは、取り付けるべき型体支持部２０が下側に配置された状態で行う。型体ユニットＵ１〜Ｕ４の取り付け順序は特に限定されないが、下型の型体ユニットＵ２が最後になるように組み付けるのが好ましい。この実施形態では、上型の型体ユニットＵ１、右型の型体ユニットＵ４、左型の型体ユニットＵ３、下型のＵ４の順で型体支持部２０へ取り付ける。
【００３１】
図６に示すように、製造装置の型体搬入側に移動式のコンベア４２を配置し、そのコンベア４２上に型体ユニットＵ１〜Ｕ４（型体ユニットＵ１を図示）の型枠２５を載置する。コンベア４２はアクチュエータ２１等と干渉しないようにローラ４３が２列に配列された構成で、一部のローラ４３が図示しない駆動モータによって駆動されるようになっている。型体ユニットＵ１は、例えば、フォークリフト（図示せず）を用いてコンベア４２上に載置される。コンベア４２上に載置された型枠２５は、ローラ４３の駆動によりコンベア４２上から型体支持部２０上に搬入される。なお、コンベア４２は、ローラ４３及びその支持部がフォークリフトと干渉しないように構成されている。
【００３２】
型体支持部２０上の所定位置に搬入された型体ユニットＵ１は、型枠２５がボルト２５ａにより型体支持部２０に固定されて、図７（ａ）に示す状態になる。次にモータ１８が駆動されて支持体１４が図７（ａ）に示す状態から反時計方向に９０度回動されて、右型用の型体支持部２０が下側位置に配置された状態になる。その状態で前記と同様にして右型用の型体ユニットＵ４が型体支持部２０上の所定位置に搬入され、型枠２５がボルト２５ａにより型体支持部２０に固定されて、図７（ｂ）に示す状態になる。次にモータ１８が駆動されて支持体１４が図７（ｂ）に示す状態から反時計方向に１８０度回動されて、左型用の型体支持部２０が下側位置に配置された状態になる。その状態で前記と同様にして左型用の型体ユニットＵ３が型体支持部２０上の所定位置に搬入され、型枠２５がボルト２５ａにより型体支持部２０に固定されて、図７（ｃ）に示す状態になる。次にモータ１８が駆動されて支持体１４が図７（ｃ）に示す状態から時計方向に９０度回動されて、下型用の型体支持部２０が下側位置に配置された状態になる。その状態で前記と同様にして下型用の型体ユニットＵ２が型体支持部２０上の所定位置に搬入され、型枠２５がボルト２５ａにより型体支持部２０に固定されて、図８（ａ）に示す状態になり、型体ユニットＵ１〜Ｕ４の型体支持部２０ヘの取り付け作業が完了する。なお、図７及び図８では、型体２８を構成する補助部材３５の図示を省略している。
【００３３】
次に左型用及び右型用の型体ユニットＵ３，Ｕ４のアクチュエータ２３，２４が駆動され、図８（ｂ）に示す型閉め位置まで左型用及び右型用の型体２９，３０が移動される。次に上型用及び下型用の型体ユニットＵ１，Ｕ２のアクチュエータ２１，２２が駆動され、上型用及び下型用の型体２７，２８が図８（ｂ）に示す状態になる。図８（ｂ）に示す状態で、先ず図示しない真空ポンプによりキャビティ３３内の脱気が行われる。脱気完了後、図示しない樹脂注入装置からキャビティ３３内に樹脂液の注入が行われる。
【００３４】
次に型体２７〜３０の流路２７ａ，２８ａ等に加熱流体を供給して型体２７〜３０の温度を樹脂液の硬化温度に調整する。樹脂硬化に必要な所定時間経過後、流路２７ａ，２８ａ等への加熱流体の供給が停止され、アクチュエータ２１〜２４が駆動されて型体２７〜３０が型開き位置に移動されて繊維強化樹脂が脱型される。樹脂液としては熱硬化性樹脂の未硬化溶液が使用され、この実施形態ではエポキシ樹脂が使用される。
【００３５】
型体２７〜３０の温度が搬出作業に支障とならない温度まで低下した後、先ず型体２８の型枠２５のボルト２５ａによる型体支持部２０に対する固定状態を解除した後、繊維強化樹脂と共に搬出する。次にモータ１８を駆動して支持体１４を９０度ずつ時計方向に回動させて、搬出すべき型体３０，２７，２９を順次下側位置に配置して、型枠２５のボルト２５ａによる型体支持部２０に対する固定状態の解除作業及び搬出作業を行う。全ての型体２７〜３０の搬出の完了により１回の繊維強化樹脂の製造作業が完了する。
【００３６】
この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）繊維強化樹脂の製造装置は、水平方向に延びる回動軸まわりに回動可能な支持体１４と、型体２７〜３０を支持体１４に固定する型体支持部２０と、を備え、型体２７〜３０は型体支持部２０よりも支持体１４の回動中心側に位置するように支持体１４に取り外し可能に固定されている。複数の型体２７〜３０は、アクチュエータ２１〜２４により型開き位置と型閉め位置とに移動可能に設けられている。したがって、型体２７〜３０は型閉め位置における配置に関係なく、型体２７〜３０を支持する型体支持部２０が上向きの状態で型体支持部２０に対する取り付け及び取り外しを行うことができ、型体２７〜３０が長尺であっても簡単に交換作業を行うことができる。また、形状の異なる繊維強化樹脂に対応した形状の成形型を備えた専用の製造装置を設けずに、成形型２６を構成する複数の型体２７〜３０を交換することにより異なる形状の繊維強化樹脂を製造することができる。
【００３７】
（２）成形型２６は複数の型体２７〜３０によりキャビティ３３が形成され、キャビティ３３内に樹脂液を注入可能に構成されている。そして、繊維強化樹脂はプレス成形ではなく、ＲＴＭ法で製造される。したがって、プレス成形に比べて型体２７〜３０を成形位置に保持するのに必要な加圧力を小さくすることができる。
【００３８】
（３）型体２７〜３０は支持体１４の回動軸方向に長い形状をしており、支持体１４は、型体２７〜３０の長手方向に間隔を置いて少なくとも２個（この実施形態では３個）設けられている。したがって、製造される繊維強化樹脂が長尺製品（例えば、長さが数ｍ〜十数ｍ）であっても、型体２７〜３０に対応した長尺の１個の支持体を設けずに型体２７〜３０を型体支持部２０を介して安定した状態で支持することができる。
【００３９】
（４）型体２７〜３０は支持体１４の回動軸方向に長い形状をしており、型体支持部２０に、型体２７〜３０を型枠２５と共にその長手方向に移動させる際に、型枠２５と接触して回動するローラ３７が設けられている。したがって、型体２７〜３０をその長手方向に型体支持部２０の上側において所定の取り付け位置まで移動させる際に、ローラ３７の回転により型体２７〜３０を小さな力で簡単に移動させることができる。
【００４０】
（５）成形型２６は上下方向への移動により型開き位置と型閉め位置とに移動される型体２７，２８と、左右方向への移動により型開き位置と型閉め位置とに移動される型体２９，３０とからキャビティ３３を形成するように構成されている。したがって、断面形状としてＩ形状のように一つの平面に他の平面が端部において接続する形状の繊維強化樹脂を容易に製造することができる。
【００４１】
（６）各支持体１４の被動ギア１５と噛合する各駆動ギア１７は、１本の駆動軸１６にそれぞれ固定され、１個のモータ１８により駆動される。したがって、複数の支持体１４を１個のモータ１８で駆動することができ、製造コストを低くすることができる。
【００４２】
（７）駆動軸１６はほぼ中央から駆動されるため、駆動軸１６の一端側から駆動する構成と異なり、駆動軸１６が長尺であっても駆動軸１６の端部におけるねじれが抑制される。
【００４３】
（８）各型体支持部２０にはガイド部として断面Ｖ字状のガイド溝３８が形成されている。型枠２５にはガイド溝３８と対応する位置に被ガイド部として断面Ｖ字状の凸条３９が形成され、型枠２５はローラ３７に当接した状態で凸条３９がガイド溝３８と係合することにより左右方向へのずれが生じないように取り付け位置まで搬入されるようになっている。したがって、各型体２７〜３０の型枠２５を各型体支持部２０に取り付ける際の位置決めが簡単になる。
【００４４】
（９）繊維強化樹脂を製造する製造方法は、複数の型体２７〜３０にそれぞれ強化繊維シート４１を賦形した状態にセットした後、各型体２７〜３０を型体支持部２０にそれぞれ取り付け、その後、各型体２７〜３０が成形型２６を構成する状態で成形型２６内に樹脂液を注入して強化繊維シート４１への樹脂液の含浸・硬化を行った後、脱型する。したがって、繊維強化樹脂が異形断面形状であっても、強化繊維シート４１を異形断面に対応してキャビティ３３内にしわが生じないように配置した状態で樹脂液の含浸・硬化を行うことができる。
【００４５】
（第２の実施形態）
次に第２の実施形態を図９にしたがって説明する。この実施形態では、繊維強化樹脂をプレス成形で製造する点が第１の実施形態と大きく異なっている。第１の実施形態と同一部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【００４６】
図９（ａ）に示すように、成形型２６は上型及び下型の２個の型体２７，２８で構成されている。上型の型体２７は断面形状が略Ｕ字状に対応する雌型に形成され、下型の型体２８は断面形状が略Ｕ字状に対応する雄型に形成されている。上型の型体２７はアクチュエータ２１により型開き位置と型閉め位置（プレス成形位置）とに移動される。アクチュエータ２１として油圧シリンダが使用されている。下型の型体２８は型体支持部２０に対して移動不能に構成されており、型枠２５に型体２８が直接固定されている。
【００４７】
この実施形態では両型体２７，２８を予備加熱した状態で、図９（ａ）に２点鎖線で示すように、積層プリプレグ４４が型体２８上にセットされる。次にアクチュエータ２１が駆動されて型体２７が型閉め位置（プレス位置）まで下降移動されて、図９（ｂ）に示すように積層プリプレグ４４が所定の形状にプレスされたた後、型体２７，２８が硬化温度まで昇温されるとともに所定時間硬化温度に保持されて樹脂の硬化が行われる。硬化完了後、型体２７が型開き位置へ上昇移動され、繊維強化樹脂が脱型される。この実施形態では第１の実施形態と異なり、繊維強化樹脂が製造される毎に型体２７等に強化繊維シート４１をセットする必要がなく、繊維強化樹脂の脱型後に支持体１４を回動する必要もない。
【００４８】
したがって、この第２の実施形態によれば、型体及び型体支持部２０の数が異なる点を除いて第１の実施形態の（１），（３），（４），（６）〜（８）と同様な効果に加えて以下の効果を得ることができる。
【００４９】
（１０）プレス成形により繊維強化樹脂が形成されるため、断面形状が異なる繊維強化樹脂を製造する場合やメンテナンスを除いて、繊維強化樹脂を製造する毎に型体２７，２８を型枠２５と共に型体支持部２０から取り外す作業やその作業に必要な支持体１４の回動を行う必要がない。
【００５０】
（第３の実施形態）
次に第３の実施形態を図１０にしたがって説明する。この実施形態では、型体支持部２０及び型枠２５の構成が第１の実施形態と異なり、その他は第１の実施形態と同じである。第１の実施形態と同一部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【００５１】
図１０（ａ）に示すように、型体２７〜３０（型体２７についてのみ図示）の型枠２５には複数のローラ４５が設けられている。ローラ４５は、型体２７〜３０を型枠２５と共にその長手方向に移動させる際に型体支持部２０と接触して回動可能に構成されている。ローラ４５は両凸条３９の内側位置に凸条３９に沿ってそれぞれ１列に設けられるとともに、各ローラ４５は図示しないシリンダにより上昇位置と下降位置とに移動可能に設けられている。各ローラ４５が下降位置に配置された状態では型枠２５の下面が型体支持部２０の上面と接触しない状態に保持され、各ローラ４５が上昇位置に配置された状態では型枠２５の下面が型体支持部２０の上面と接触可能な状態になる。
【００５２】
型体支持部２０は支持体１４に固定された側面Ｌ字状の支持体固定部２０ａと、各支持体固定部２０ａに跨って製造装置の長手方向に沿って延びるように固定されたレール部２０ｂとで構成されている。図１０（ａ）に示すように、レール部２０ｂは軸受支持部１２及び軸受１３との干渉を避けるため、断面略クランク状に形成されている。また、ガイド溝３８は、レール部２０ｂの型枠２５に対する近接面に形成されており、ローラ４５が転動する面は型枠２５との距離が近接面より大きく設定されている。
【００５３】
支持体固定部２０ａには型枠２５を型体支持部２０に固定する固定手段として、型枠２５の上面と係合して型枠２５を型体支持部２０に押圧するクランパー４７が設けられている。クランパー４７は油圧シリンダ４８により駆動される。
【００５４】
この実施形態の繊維強化樹脂の製造装置への型体ユニットＵ１〜Ｕ４の搬入、搬出時、即ち型体２７〜３０の搬入、搬出時には、図１０（ｂ）に示すように、繊維強化樹脂の製造装置の型体搬入側にはローラ４３を備えたコンベア４２に代えて、例えば、支持プレート４６を備えたコンベア４２が配置される。そして、型体２７〜３０の交換作業時に、型体２７〜３０の型枠２５は支持プレート４６及びレール部２０ｂ上をローラ４５に支持された状態で移動する。
【００５５】
したがって、この第３の実施形態によれば、第１の実施形態の（１）〜（３），（５）〜（９）と同様な効果に加えて以下の効果を得ることができる。
（１１）ローラ４５が型枠２５即ち型体側に設けられているため、型体ユニットＵ１〜Ｕ４を繊維強化樹脂の製造装置から取り外して、他の場所で移動させる際にもローラ４５により型体ユニットＵ１〜Ｕ４を長手方向に小さな力で簡単に移動させることができる。
【００５６】
（１２）型枠２５を型体支持部２０に対して固定するクランパー４７が設けられている。したがって、型体２７等の交換作業時に作業者が型枠２５と型体支持部２０とを締結するボルト２５ａの締め付け作業や弛め作業を行う手間がなくなるとともにボルト２５ａを紛失する虞もない。
【００５７】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 各型体２７〜３０のうち１個（例えば、下型の型体２８）を型体支持部２０に対して位置不動に支持し、残りの３個の型体２７，２９，３０をアクチュエータ２１，２３，２４により型開き位置と型閉め位置とに移動可能に構成する。そして、位置不動の型体２８を基準に他の型体２７，２９，３０を所定位置に移動させるようにアクチュエータ２１，２３，２４を制御してもよい。この場合、各型体２７〜３０をアクチュエータ２１〜２４でそれぞれ駆動する構成に比べて、各型体２７〜３０を正確に型閉め位置に移動させる制御が簡単になる。
【００５８】
○ 型体２７〜３０の搬入、搬出時に型枠２５の左右方向へのずれを抑制（規制）するガイド部を型枠２５側に設け、被ガイド部を各型体支持部２０に設けてもよい。
○ ガイド部及び被ガイド部は断面Ｖ字状のガイド溝３８と断面Ｖ字状の凸条３９の組み合わせに限らない。例えば、図１１に示すように、型体支持部２０側にガイド部として凸条４９を一対設け、その凸条４９と係合するガイドローラ５０を型枠２５側に設けてもよい。また、凸条４９を型枠２５側に設け、ガイドローラ５０を型体支持部２０側に設けてもよい。
【００５９】
○ 型体２７〜３０をその長手方向に移動させる際に型体支持部２０又は型体側と接触して回動するローラは、型体側及び型体支持部の少なくとも一方に設けられていればよく、型体側及び型体支持部２０の両方に設けられていてもよい。
【００６０】
○ 第３の実施形態においてレール部２０ｂは必ずしも製造装置の全長に亘って延びる長さが必須ではなく、ローラ４５の配置間隔との関係で、型枠２５がレール部２０ｂ上を移動する際に、型枠２５がローラ４５に支持された状態でレール部２０ｂ上を水平な状態で移動できれば、複数のレール部２０ｂが間隔をおいて配置された構成でもよい。
【００６１】
○ 型体の数は４個や２個に限らず、製造すべき繊維強化樹脂の断面形状に対応して３個にしたり、５個以上としたりしてもよい。例えば、断面形状がＴ字状の繊維強化樹脂の場合は、図１２（ａ）に示すように、３個の型体２７，２９，３０として各型体２７，２９，３０に強化繊維シート４１をセットしてもよい。
【００６２】
○ 異形断面の繊維強化樹脂を上型用及び下型用の２個の型体２７，２８で製造する場合、プレス成形に代えてキャビティ３３内に強化繊維シート４１をセットして製造してもよい。その場合、型体２７，２８のいずれか一方にのみ強化繊維シート４１をセットしても、図１２（ｂ）に示すように、両方の型体２７，２８に強化繊維シート４１をセットしてもよい。
【００６３】
○ 支持体１４の数は３個に限らず、４個以上あるいは２個以下であってもよい。しかし、１個の場合は同じ長さの型体の支持を２個以上の支持体で支持する場合と比べて支持体１４が長大となり支持体を製造するための製造コストが高くなる。
【００６４】
○ 複数の支持体１４を１本の駆動軸１６を用いて駆動する場合、駆動軸１６が長くなり、その長手方向中央に固定された駆動ギア１７で駆動しても両端側に固定された駆動ギア１７の位置におけるねじれが大きくなる場合は、モータ１８を２個設けて両端側の駆動ギア１７を駆動するようにしてもよい。
【００６５】
○ 複数の支持体１４を駆動する場合、支持体１４ごとにモータ１８を設けて駆動する構成にしてもよい。
○ 型体支持部２０に型枠２５と接触して型枠２５の移動を補助するローラ３７が設けられた構成において、型枠２５を型体支持部２０に固定するクランパー４７を設けてもよい。
【００６６】
○ アクチュエータ２１〜２４の数は１個に限らず、製造する繊維強化樹脂の長さによっては複数設けてもよい。
○ アクチュエータ２１〜２４として油圧シリンダを使用してもよい。
【００６７】
○ 型体２７〜３０はアクチュエータ２１〜２４で型開き位置と型閉め位置とに移動される構成に限らず、手動で移動される構成としてもよい。
○ クランパー４７を電動シリンダで駆動する構成としてもよい。
【００６８】
○ 長尺の繊維強化樹脂は、幅や高さあるいは厚さが長手方向に一定ではなく、テーパ状に変化する形状であってもよい。
○ 繊維強化樹脂の製造装置は長尺の繊維強化樹脂を製造する装置に限らず、短い強化繊維樹脂を製造する場合に用いても良い。
【００６９】
○ 強化繊維シート４１を構成する連続繊維は炭素繊維に限らず、繊維強化樹脂に要求される物性に対応して、アラミド繊維、ガラス繊維等を使用してもよい。
○ 繊維強化樹脂に使用される熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂に限らず、繊維強化樹脂に要求される物性に対応して、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂等を使用してもよい。
【００７０】
○ キャビティ３３内に樹脂液（未硬化樹脂）を注入して、加熱硬化させる繊維強化樹脂の製造方法において、繊維強化樹脂の製造装置の外部で型体２７等に強化繊維シート４１をセットせずに、従来技術のように、型体が型開き位置に配置された状態において繊維強化材（プリフォーム）をセットするようにしてもよい。
【００７１】
以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記成形型は上型、下型、左型、右型の４個の型体から構成され、各型体は前記型体支持部に取り外し可能に取り付けられる型枠に固定されたアクチュエータにより型開き位置と型閉め位置とに移動可能に設けられている。
【００７２】
（２）請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記成形型は上型、下型、左型、右型の４個の型体から構成され、３個の型体は前記型体支持部に取り外し可能に取り付けられる型枠に固定されたアクチュエータにより型開き位置と型閉め位置とに移動可能に設けられ、１個の型体は前記型体支持部に対して位置不動に支持され、前記位置不動の型体を基準にして残りの３個の型体が型閉め位置に移動される。
【００７３】
（３）請求項３に記載の発明において、前記支持体は、円環状に形成されるとともに外周部に歯部が形成されて被動ギアを構成しており、各被動ギアは共通の駆動軸にそれぞれ固定された駆動ギアに噛合している。
【符号の説明】
【００７４】
１４…支持体、２０…型体支持部、２１，２２，２３，２４…アクチュエータ、２６…成形型、２７，２８，２９，３０…型体、３３…キャビティ、３７，４３，４５…ローラ、４１…強化繊維シート。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の型体から構成される成形型を用いて繊維強化樹脂を製造する繊維強化樹脂の製造装置であって、
水平方向に延びる回動軸まわりに回動可能な支持体と、前記型体を前記支持体に固定する型体支持部と、を備え、前記型体は前記型体支持部よりも前記支持体の回動中心側に位置するように前記支持体に取り外し可能に固定され、
前記複数の型体のうち少なくとも１つの型体は、型開き位置と型閉め位置とに移動可能に設けられていることを特徴とする繊維強化樹脂の製造装置。
【請求項２】
前記成形型は前記複数の型体によりキャビティが形成され、前記キャビティ内に樹脂液を注入可能に構成されている請求項１に記載の繊維強化樹脂の製造装置。
【請求項３】
前記型体は前記支持体の回動軸方向に長い形状をしており、前記支持体は、前記型体の長手方向に間隔を置いて少なくとも２個設けられている請求項１又は請求項２に記載の繊維強化樹脂の製造装置。
【請求項４】
前記型体は前記支持体の回動軸方向に長い形状をしており、前記型体側及び前記型体支持部の少なくとも一方に、前記型体をその長手方向に移動させる際に前記型体支持部又は前記型体側と接触して回動するローラが設けられている請求項１又は請求項２に記載の繊維強化樹脂の製造装置。
【請求項５】
前記ローラは前記型体側に設けられている請求項４に記載の繊維強化樹脂の製造装置。
【請求項６】
請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載の繊維強化樹脂の製造装置を用いて繊維強化樹脂を製造する繊維強化樹脂の製造方法であって、
前記複数の型体にそれぞれ強化繊維シートを賦形した状態にセットした後、各型体を前記型体支持部にそれぞれ取り付け、その後、各型体が成形型を構成する状態で成形型内に樹脂液を注入して強化繊維シートへの樹脂液の含浸・硬化を行った後、脱型することを特徴とする繊維強化樹脂の製造方法。
【請求項１】
複数の型体から構成される成形型を用いて繊維強化樹脂を製造する繊維強化樹脂の製造装置であって、
水平方向に延びる回動軸まわりに回動可能な支持体と、前記型体を前記支持体に固定する型体支持部と、を備え、前記型体は前記型体支持部よりも前記支持体の回動中心側に位置するように前記支持体に取り外し可能に固定され、
前記複数の型体のうち少なくとも１つの型体は、型開き位置と型閉め位置とに移動可能に設けられていることを特徴とする繊維強化樹脂の製造装置。
【請求項２】
前記成形型は前記複数の型体によりキャビティが形成され、前記キャビティ内に樹脂液を注入可能に構成されている請求項１に記載の繊維強化樹脂の製造装置。
【請求項３】
前記型体は前記支持体の回動軸方向に長い形状をしており、前記支持体は、前記型体の長手方向に間隔を置いて少なくとも２個設けられている請求項１又は請求項２に記載の繊維強化樹脂の製造装置。
【請求項４】
前記型体は前記支持体の回動軸方向に長い形状をしており、前記型体側及び前記型体支持部の少なくとも一方に、前記型体をその長手方向に移動させる際に前記型体支持部又は前記型体側と接触して回動するローラが設けられている請求項１又は請求項２に記載の繊維強化樹脂の製造装置。
【請求項５】
前記ローラは前記型体側に設けられている請求項４に記載の繊維強化樹脂の製造装置。
【請求項６】
請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載の繊維強化樹脂の製造装置を用いて繊維強化樹脂を製造する繊維強化樹脂の製造方法であって、
前記複数の型体にそれぞれ強化繊維シートを賦形した状態にセットした後、各型体を前記型体支持部にそれぞれ取り付け、その後、各型体が成形型を構成する状態で成形型内に樹脂液を注入して強化繊維シートへの樹脂液の含浸・硬化を行った後、脱型することを特徴とする繊維強化樹脂の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１６６５０８（Ｐ２０１２−１６６５０８Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３０９０２（Ｐ２０１１−３０９０２）
【出願日】平成２３年２月１６日（２０１１．２．１６）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１６日（２０１１．２．１６）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]