JP2021194844A - 中空体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シワの発生を防止することができ、機械的強度が低下することなく、比較的に低い生産コストで製造することができる中空体の製造方法を提供する。【解決手段】中空体の製造方法であって、可とう性を有する直線状の中子２２、２３に、非連続繊維と樹脂とを含むＳＭＣを巻き付けて賦形する工程（ステップＳ１）と、ＳＭＣが巻き付けられた中子２２、２３を、湾曲面４２を有する下型３１にセットする工程（ステップＳ２）と、下型３１に、ＳＭＣが巻き付けられた中子２２、２３をセットした後、ＳＭＣを硬化させる工程（ステップＳ４）と、ＳＭＣが硬化した後、硬化したＳＭＣから中子２２、２３を引き抜く工程（ステップＳ５）とを有することを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、シートモールディングコンパウンド（Sheet Molding Compound、以下ＳＭＣという。）を用いた中空体の製造方法に関する。

この種の中空体の製造方法として、熱膨張性を有する可とう性中子にプリプレグ基材を巻き付けて賦形した後、プリプレグ基材が巻き付けられた中子を熱膨張性弾性体シートが配置された金型内に設置し、金型を加熱してプリプレグ基材を硬化させ、可とう性中子を引き抜くようにしたものが開示されている（特許文献１参照）。

特開２０１０−２３４６７６号公報

このような製造方法で製造される中空体について、湾曲形状を有した中空体を製造することが望まれている。しかしながら、湾曲形状を有した中空体に用いる湾曲した中子にプリプレグ基材を巻き付けるためには、プリプレグ基材が連続繊維の一方向に整列した状態のシート形態であるため、材料余りが生じる部位にシワが発生してしまうという問題がある。一方、シワの発生を避けるためにプリプレグ基材をパッチ状に切断して湾曲した中子に賦形する場合には、図１２に示すように、プリプレグ基材の連続繊維が分断され、中空体の機械的強度が低下してしまう可能性がある。また、切断したプリプレグ基材を中子に貼り付ける必要があり、工程が煩雑となり生産性が悪化してしまうという問題がある。

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、シワの発生を防止することができ、機械的強度が低下することなく、比較的に低い生産コストで製造することができる中空体の製造方法を提供することを課題とする。

本発明に係る中空体の製造方法は、可とう性を有する直線状の中子に、非連続繊維と樹脂とを含むＳＭＣを巻き付けて賦形する工程と、前記ＳＭＣが巻き付けられた前記中子を、湾曲面を有する型にセットする工程と、前記型に前記ＳＭＣが巻き付けられた前記中子をセットした後、前記ＳＭＣを硬化させる工程と、前記ＳＭＣが硬化した後、硬化した前記ＳＭＣから前記中子を引き抜く工程と、を有することを特徴とする。

本発明に係る中空体の製造方法においては、賦形する工程において、可とう性を有する直線状の中子に、非連続繊維と樹脂とを含むＳＭＣが巻き付けられる。湾曲した中子にＳＭＣを巻き付けるのと比較して、シワの発生が防止されるとともに、ＳＭＣを分断することなく中子に巻き付けられるので、機械的強度の低下が抑制される。セットする工程において、ＳＭＣが巻き付けられた中子が、湾曲面を有する型にセットされる。硬化させる工程において、ＳＭＣが硬化し、引き抜く工程において、ＳＭＣから中子が引き抜かれる。中子が引き抜かれる際に、中子が撓むのでＳＭＣから容易に中子が引き抜かれる。

本発明によれば、シワの発生を防止することができ、機械的強度が低下することなく、比較的に低い生産コストで製造することができる中空体の製造方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係る中空体の図であり、図１（ａ）は、側面図を示し、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａで切断した断面図を示す。 本発明の実施形態に係る中空体の製造方法の工程図。 本発明の実施形態に係る中空体の製造装置の図であり、図３（ａ）は、一部を切断した部分断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂで切断した断面図を示す。 本発明の実施形態に係る型および中子の図であり、図４（ａ）は、下型の断面図を示し、図４（ｂ）は、上型の断面図を示し、図４（ｃ）は、中子の側面図を示し、図４（ｄ）は、図４（ｃ）のＣ−Ｃで切断した断面図を示す。 本発明の実施形態に係る中空体の製造方法の各工程を説明する説明図であり、図５（ａ）は、準備された中子の側面図を示し、図５（ｂ）は、中子にＳＭＣが巻き付けられて賦形された状態を示し、図５（ｃ）は、ＳＭＣが賦形された中子の側面を示し、図５（ｄ）は、ＳＭＣが賦形された中子が下型にセットされた状態を示し、図５（ｅ）は、上型および側面型および押さえ部材がセットされた状態を示す。 本発明の実施形態に係る中空体の製造方法の各工程を説明する説明図であり、図６（ａ）は、型にヒータがセットされた状態を示し、図６（ｂ）は、ヒータ、上型および側面型および押さえ部材が下型から離隔した状態を示す。 本発明の実施形態の中空体の製造方法の各工程を説明する説明図であり、図７（ａ）は、型からＳＭＣおよび中子が取り出された状態を示し、図７（ｂ）は、ＳＭＣから中子が引き抜かれた状態を示す。 本発明の実施形態の変形例に係る中空体の製造方法の工程図。 本発明の実施形態の変形例に係る中空体の製造装置の図であり、図９（ａ）は、一部を切断した部分断面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＤ−Ｄで切断した断面図を示し、図９（ｃ）は、型の断面図を示す。 本発明の実施形態の変形例に係る中空体の製造方法の各工程を説明する説明図であり、図１０（ａ）は、準備された中子の側面図を示し、図１０（ｂ）は、中子にＳＭＣが巻き付けられて賦形された状態を示し、図１０（ｃ）は、ＳＭＣが賦形された中子が型にセットされた状態を示し、図１０（ｄ）は、型にバッグフィルムおよび真空機構がセットされた状態を示す。 本発明の実施形態の変形例に係る中空体の製造方法の各工程を説明する説明図であり、図１１（ａ）は、バッグフィルム内が真空引きされた状態を示し、図１１（ｂ）は、型からＳＭＣおよび中子が取り出された状態を示し、図１１（ｃ）は、ＳＭＣから中子が引き抜かれた状態を示す。 従来のプリプレグ基材の材料展開図であり、平面および両側面を示す。

本発明に係る中空体の製造方法を適用した実施形態に係る中空体１０の製造方法について図面を参照して説明する。まず、中空体１０の製造方法により製造される中空体１０について説明する。

（実施形態）
中空体１０は、図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、ＳＭＣを用いて成形され、湾曲形状を有した中空の成形品からなる。中空体１０としては、例えば、自動車の内装部品などが挙げられる。ＳＭＣは、チョップド繊維などの非連続繊維と熱硬化性の樹脂とを含んだ混合材料、即ちコンパウンドをガラス繊維や炭素繊維などの強化繊維に含浸させ、数ミリの厚みの薄板状にしたシート材料からなる。なお、中空体などの部品の機械的強度を補強するため、プリプレグなどの連続繊維シートを補強すべき部位に配置することが好ましい。

次いで、実施形態に係る中空体１０の製造方法について、図面を参照して説明する。
中空体１０の製造方法における各工程は、製造装置２０によって行われ、図２に示すように、賦形の工程（ステップＳ１）と、セットの工程（ステップＳ２）と、成形の工程（ステップＳ３）と、硬化の工程（ステップＳ４）と、引抜の工程（ステップＳ５）とを含んで構成されており、各工程は、順に行われる。

まず、中空体１０を製造する製造装置２０の構成について図面を参照して説明する。
製造装置２０は、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、型２１と、中子２２、２３と、ヒータ２４、２５と、押さえ部材２６、２７とを有するプレス成形機により構成されている。

型２１は、下型３１と、上型３２と、側面型３３、３４とにより構成されている。下型３１は、図４（ａ）に示すように、平坦面４１と、平坦面４１の反対側に形成された凸状の湾曲面４２と、湾曲面４２と同じ側に湾曲面４２に連続して形成された平坦面４３、４４と、端面４５、４６とを有している。

上型３２は、図４（ｂ）に示すように、平坦面５１と、平坦面５１の反対側に形成された凹状の湾曲面５２と、湾曲面５２と同じ側に湾曲面５２に連続して形成された平坦面５３、５４と、端面５５、５６とを有している。

側面型３３は、図３（ｂ）に示すように、下型３１の湾曲面４２と上型３２の湾曲面５２との間で、ＳＭＣが賦形された中子２２の一方側の側面に対向して配置されている。側面型３４は、側面型３３と同様に、下型３１の湾曲面４２と上型３２の湾曲面５２との間で、ＳＭＣが賦形された中子２３の他方側の側面に対向して配置されている。したがって、ＳＭＣが賦形された中子２２、２３は、側面型３３、３４により、その両側面が保持されている。

中子２２は、図４（ｃ）、図４（ｄ）に示すように、芯材６１と、表層材６２とを有し、芯材６１と表層材６２とが一体化された芯鞘構造により構成されている。芯材６１は、可とう性を有する材料からなり、方形の断面を有し直線状に形成されている。芯材６１は、線膨張係数が０．１×１０^−５（１／Ｋ）〜５．０×１０^−５（１／Ｋ）で、耐熱温度が少なくとも１２０℃、好ましくは、少なくとも１５０℃の特性を有している。

芯材６１の線膨張係数を０．１×１０^−５（１／Ｋ）〜５．０×１０^−５（１／Ｋ）にすることで、成形中の高温状態により膨張し、脱型が容易になるという特質がある。また、耐熱温度を少なくとも１２０℃、好ましくは、少なくとも１５０℃にすることにより、成形中の高温状態に耐えることが可能となるという特質がある。また、可とう性を有する材料で形成することにより、ＳＭＣを中子に賦形した後にＳＭＣを湾曲させることができ、且つＳＭＣの硬化後の脱型が容易になるという特質がある。芯材６１は、例えば、高い耐熱性および可とう性を有するシリコーンゴムからなる。

表層材６２は、耐薬品性および熱収縮性を有する材料、例えばテフロン（登録商標）やフッ素樹脂で形成されており、芯材６１の表面全体に被覆されている。表層材６２は、芯材６１の成形後に芯材６１に被覆され、被覆後に加熱されることで表層材６２が収縮し芯材６１と一体化される。

中子２２は、芯材６１および表層材６２からなる芯鞘構造で形成されることで、接触するＳＭＣに対する耐溶剤性が求められる表層材部分と、耐溶剤性が求められない表層材部分以外のコア部分とを設けることができる。この芯鞘構造により、コア部分に汎用性のある材料を用いることができる。中子２３は、中子２２と同様に構成されている。２つの中子２２、２３は、成形する際に樹脂同士をくっつけて一体化されている。他の実施例として、２つの中子２２、２３を別々に作製し、接着剤を使用して互いに接着して一体化させることも可能である。

ヒータ２４は、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、下型３１の平坦面４１に当接して配置されており、所定の温度で加熱する加熱機構で構成されている。ヒータ２４は、下型３１を加熱することにより間接的に中子２２、２３に賦形されたＳＭＣを加熱し、ＳＭＣに含まれている熱硬化性の樹脂を硬化させる機能を有している。

ヒータ２５は、上型３２の平坦面５１に当接して配置されており、ヒータ２４と同様に、所定の温度で加熱する加熱機構で構成されている。ヒータ２５は、ヒータ２４と同様に、上型３２を加熱することにより間接的に中子２３、２３に賦形されたＳＭＣを加熱し、ＳＭＣに含まれている熱硬化性の樹脂を硬化させる機能を有している。

押さえ部材２６は、下型３１と上型３２との間で、ＳＭＣが賦形された中子２２、２３の一方側の端部に配置されている。押さえ部材２７は、押さえ部材２６と同様に、下型３１と上型３２との間で、ＳＭＣが賦形された中子２２、２３の他方側の端部に配置されている。したがって、ＳＭＣが賦形された中子２２、２３は、押さえ部材２６、２７により、その両端部が押さえられている。

次いで、中空体１０の製造方法における各工程について図面を参照して説明する。
賦形の工程（ステップＳ１）においては、まず、線膨張係数が０．１×１０^−５（１／Ｋ）〜５．０×１０^−５（１／Ｋ）、耐熱温度が約１５０℃の芯材６１を可とう性を有する材料で作製する。作製した芯材６１の表面をフッ素樹脂などの耐薬品性および熱収縮性を有する材料で被覆し、図４（ｃ）、図４（ｄ）および図５（ａ）に示す中子２２、２３を作製する。次いで、図５（ｂ）、図５（ｃ）に示すように、作製した中子２２、２３の表面にＳＭＣを巻き付けてＳＭＣを賦形する。

セットの工程（ステップＳ２）においては、まず、上型３２およびヒータ２５を上昇させ、下型３１の上部にスペースを確保する。次いで、図５（ｄ）に示すように、中子２２、２３に賦形されたＳＭＣを、下型３１の湾曲面４２にセットし、中子２２、２３およびＳＭＣを湾曲面４２に沿って湾曲させる。

成形の工程（ステップＳ３）においては、上型３２、側面型３３、３４および押さえ部材２６、２７が下降し、図５（ｅ）に示すように、上型３２が下型３１に向かって加圧される。上型３２の加圧により、上型３２、下型３１および側面型３３、３４（図３参照）内にセットされた中子２２、２３およびＳＭＣがプレス成形される。

硬化の工程（ステップＳ４）においては、中子２２、２３およびＳＭＣのプレス成形後に、図６（ａ）に示すように、下型３１のヒータ２４が加熱され下型３１を介して間接的にＳＭＣが加熱される。また、上型３２のヒータ２５が加熱され上型３２を介して間接的にＳＭＣが加熱される。ヒータ２４、２５の加熱により、ＳＭＣが硬化する。

引抜の工程（ステップＳ５）においては、図６（ｂ）に示すように、ヒータ２５、上型３２、側面型３３、３４および押さえ部材２６、２７が上昇し、下型３１の上部に中子２２、２３およびＳＭＣを取り出すスペースが確保される。次いで、図７（ａ）に示すように、中子２２、２３およびＳＭＣが下型３１から取り出される。即ち、中子２２、２３およびＳＭＣが脱型される。次いで、図７（ｂ）に示すように、脱型された中子２２、２３およびＳＭＣから、中子２２、２３がそれぞれ引き抜かれる。

以上のように構成された実施形態に係る中空体１０の製造方法の効果について説明する。
本実施形態に係る中空体１０の製造方法は、賦形の工程（ステップＳ１）と、セットの工程（ステップＳ２）と、成形の工程（ステップＳ３）と、硬化の工程（ステップＳ４）と、引抜の工程（ステップＳ５）とを含んで構成されている。

本実施形態に係る中空体１０の製造方法は、賦形の工程（ステップＳ１）において、ＳＭＣが直線状の中子２２、２３に巻き付けられて賦形されるので、湾曲した中子に巻き付ける際のシワの発生が無くなり、シワの発生を防止することができるという効果が得られる。また、中子２２、２３は、それぞれ芯材６１および表層材６２からなる芯鞘構造で形成されることで、接触するＳＭＣに対する耐溶剤性が求められる表層材部分と、耐溶剤性が求められない表層材部分以外のコア部分とを設けることができる。この芯鞘構造により、コア部分に対費用効果の高い汎用性のある材料を用いることができ、成形費用を低減することができるという効果が得られる。また、表層材６２に耐溶剤性のある材料を用いているので、中子２２、２３の耐久性が向上し、繰り返しの使用回数を増大させることができるという効果が得られる。

更に、従来の中空体の製造方法では、可とう性のある中子に、カバーが被覆され、カバーの表面へプリプレグ基材が巻き付けられていた。しかしながら、実施形態に係る中空体の製造方法では、中子にカバーを被覆することはなく、作業性が向上するという効果が得られる。

また、従来の中空体の製造方法では、プリプレグ基材と型との間に熱膨張性弾性体シートが配置されていたが、熱膨張性弾性体シートが成形された中空体に残存するというリスクがあった。しかしながら、実施形態に係る中空体の製造方法では、熱膨張性弾性体シートを用いていないので、成形費用が低減されるとともに、脱型した中空体に熱膨張性弾性体シートが残存するリスクが解消されるという効果が得られる。また、中子２２、２３に、線膨張係数が０．１×１０^−５（１／Ｋ）〜５．０×１０^−５（１／Ｋ）の芯材６１を用いているので、ＳＭＣの成形中の高温状態による熱膨張を期待することができ、中子２２、２３の脱型が容易になるという効果が得られる。また、中子２２、２３の芯材６１に耐熱温度が少なくとも１２０℃の材料を用いているので、成形中の高温状態に耐えることができるという効果が得られる。

中子が金属製であると、湾曲した中空体の場合、中子で中空体を湾曲した形状に成形した後で、中空体から金属の中子を引き抜くことはできない。中子を設けずに、中空体のみを湾曲させると、湾曲した中空体の形態を保持することが困難であり、成形された中空体の精度を確保することができない。これに対し、実施形態に係る中空体１０の製造方法においては、中子２２、２３に可とう性のある材料を用いているので、ＳＭＣを賦形した後に湾曲させることができるとともに、引抜の工程（ステップＳ５）で、ＳＭＣから容易に中子２２、２３を引き抜くことができるという効果が得られる。

また、中子２２、２３は、直線状に形成されているので、従来の中空体の製造方法における機械的強度や生産性の問題が解消されるという効果が得られる。即ち、従来の中空体の製造方法においては、プリプレグ基材をパッチ状に切断して湾曲した中子に賦形するようにしていたので、図１２に示すように、プリプレグ基材の連続繊維が分断され、中空体の機械的強度が低下してしまう可能性があるという問題があった。また、切断したプリプレグ基材を中子に貼り付ける必要があり、工程が煩雑となり生産性が悪化してしまうという問題があった。

しかしながら、本実施形態に係る中空体の製造方法では、中子２２、２３が直線状に形成されているので、ＳＭＣを分断することなく中子２２、２３に巻き付けて賦形することができ、従来の機械的強度および生産性の問題が解消されるという効果が得られる。ＳＭＣを賦形した後に、直線状の中子２２、２３を湾曲させて下型３１にセットさせるようにすると、曲げＲの異なる中空体に対しても、断面の形状が同じであれば、１種類の中子を使用することができ、型費用が削減されるという効果が得られる。また、湾曲部分の曲率が変化するような中空体や、Ｓ字形状の中空体にも使用することが可能となる。

実施形態に係る中空体１０を製造する製造装置２０は、プレス成形機により構成された場合について説明した。しかしながら、本発明に係る中空体の製造方法においては、プレス成形機以外の製造装置を用いてもよい。以下、プレス成形機以外の製造装置を用いた変形例に係る中空体１０の製造方法について図面を参照して説明する。なお、変形例に係る中空体１０の製造方法における構成要素の符号が実施形態に係る中空体１０の製造方法における構成要素の符号と同じ場合には詳細な説明を省略する。

（変形例）
変形例に係る中空体１０の製造方法における各工程は、製造装置７０によって行われ、図８に示すように、賦形の工程（ステップＳ１１）と、セットの工程（ステップＳ１２）と、配置の工程（ステップＳ１３）と、真空引きの工程（ステップＳ１４）と、硬化の工程（ステップＳ１５）と、引抜の工程（ステップＳ１６）とを含んで構成されており、各工程は、順に行われる。なお、賦形の工程（ステップＳ１１）は実施形態に係る中空体１０の製造方法における賦形の工程（ステップＳ１）と同様に行われる。

まず、中空体１０を製造する製造装置７０の構成について図面を参照して説明する。
製造装置７０は、図９（ａ）、図９（ｂ）に示すように、型７１、中子２２、２３と、バッグフィルム７２と、真空機構７３とにより構成されている。

型７１は、平坦部８１と、平坦部８１と一体的に形成された成形部８２とを有している。成形部８２には、平坦部８１の反対側に突出する湾曲面８２ａと、平坦面８２ｂとが形成されている。湾曲面８２ａはＳＭＣおよび中子２２、２３がセットされるように構成されている。

バッグフィルム７２は、柔軟性のあるプラスチックフィルムなどの公知のフィルムで構成されている。バッグフィルム７２は、型７１および型７１にセットされたＳＭＣおよび中子２２、２３の全体を覆うようにしてセットされる。バッグフィルム７２がされた状態で、バッグフィルム７２内の空間が真空機構７３により真空状態になり、いわゆる真空バッグが形成される。真空バッグが形成されると、バッグフィルム７２は、ＳＭＣおよび中子２２、２３の外形に追従して密着し、ＳＭＣおよび中子２２、２３を型７１に向かって押圧する。

真空機構７３は、図９（ａ）に示すように、バッグフィルム７２内の空間に開口する吸引部７３ａと吸引部７３ａに接続された図示しない真空タンクおよび真空ポンプとにより構成されている。真空機構７３は、真空ポンプの駆動により吸引部７３ａを介してバッグフィルム７２内の圧力を減圧することにより、真空引きが行われるように構成されている。

吸引部７３ａは、図９（ｃ）に示す型７１の平坦面８２ｂの近傍に位置し、バッグフィルム７２を貫通してバッグフィルム７２内に配置されている。吸引部７３ａがバッグフィルム７２を貫通する貫通部分は図示しないパッキンなどのシール部材でシールされており、気密が確保されている。

次いで、実施形態の変形例に係る中空体１０の製造方法について、図面を参照して説明する。
賦形の工程（ステップＳ１１）は、図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示すように、実施形態に係る中空体１０の製造方法における賦形の工程（ステップＳ１）と同様に行われる。

セットの工程（ステップＳ１２）においては、図１０（ｃ）に示すように、中子２２、２３に賦形されたＳＭＣを、型７１の成形部８２に形成された湾曲面８２ａにセットし、中子２２、２３およびＳＭＣを湾曲面８２ａに沿って湾曲させる。

配置の工程（ステップＳ１３）においては、図１０（ｄ）に示すように、バッグフィルム７２が、ＳＭＣが賦形された中子２２、２３、型７１および真空機構７３の吸引部７３ａの全体を覆うようにして配置される。バッグフィルム７２と真空機構７３の吸引部７３ａとの間は、図示しないシール部材でシールされ気密が確保される。

真空引きの工程（ステップＳ１４）においては、真空機構７３が動作し、吸引部７３ａから空気が吸引されバッグフィルム７２内の圧力（ＭＰａ）が減圧される。即ち、真空機構７３による真空引きが行われる。真空引きにより、図１１（ａ）に示すように、ＳＭＣおよび中子２２、２３は、バッグフィルム７２により型７１に向かって押圧され、バッグフィルム７２、ＳＭＣおよび中子２２、２３および型７１の成形部８２が互いに密着する。

硬化の工程（ステップＳ１５）においては、真空引きの工程（ステップＳ１４）により、バッグフィルム７２、ＳＭＣおよび中子２２、２３および型７１の成形部８２が互いに密着した状態で、成形専用の機器内、いわゆるオートクレーブ内に載置される。オートクレーブ成形においては、蒸気以外の圧力（ＭＰａ）、即ち第二種圧力（ＭＰａ）が加えられ、加熱されてＳＭＣに化学反応が起き、ＳＭＣが硬化し成形される。

引抜の工程（ステップＳ１６）においては、実施形態に係る中空体１０の製造方法における引抜の工程（ステップＳ５）と同様、図１１（ｂ）に示すように、中子２２、２３およびＳＭＣが型７１から取り出される。即ち、中子２２、２３およびＳＭＣが脱型される。次いで、図１１（ｃ）に示すように、脱型された中子２２、２３およびＳＭＣから、中子２２、２３がそれぞれ引き抜かれて、中空体１０の成形が完了する。

以上のように構成された実施形態の変形例に係る中空体１０の製造方法の効果について説明する。
変形例に係る中空体１０の製造方法は、賦形の工程（ステップＳ１１）と、セットの工程（ステップＳ１２）と、配置の工程（ステップＳ１３）と、真空引きの工程（ステップＳ１４）と、硬化の工程（ステップＳ１５）と、引抜の工程（ステップＳ１６）とを含んで構成されている。

この構成により、変形例に係る中空体１０の製造方法は、実施形態に係る中空体１０の製造方法と同様の効果が得られる。即ち、賦形の工程（ステップＳ１１）において、ＳＭＣが直線状の中子２２、２３に巻き付けられて賦形されるので、湾曲した中子に巻き付ける際のシワの発生が無くなり、シワの発生を防止することができるという効果が得られる。また、中子２２、２３は、それぞれ芯材６１および表層材６２からなる芯鞘構造で形成されることで、接触するＳＭＣに対する耐溶剤性が求められる表層材部分と、耐溶剤性が求められない表層材部分以外のコア部分とを設けることができる。この芯鞘構造により、コア部分に対費用効果の高い汎用性のある材料を用いることができ、成形費用を低減することができるという効果が得られる。また、表層材６２に耐溶剤性のある材料を用いているので、中子２２、２３の耐久性が向上し、繰り返しの使用回数を増大させることができるという効果が得られる。更に、従来の中空体の製造方法に比較して、作業性が向上するという効果が得られる。

また、実施形態に係る中空体の製造方法では、熱膨張性弾性体シートを用いていないので、成形費用が低減されるとともに、脱型した中空体に熱膨張性弾性体シートが残存するリスクが解消されるという効果が得られる。また、中子２２、２３に、線膨張係数が０．１×１０^−５（１／Ｋ）〜５．０×１０^−５（１／Ｋ）の芯材６１を用いているので、ＳＭＣの成形中の高温状態による熱膨張を期待することができ、中子２２、２３の脱型が容易になるという効果が得られる。また、中子２２、２３の芯材６１に耐熱温度が少なくとも１２０℃の材料を用いているので、成形中の高温状態に耐えることができるという効果が得られる。

また、実施形態に係る中空体１０の製造方法においては、中子２２、２３に可とう性のある材料を用いているので、ＳＭＣを賦形した後に湾曲させることができるとともに、引抜の工程（ステップＳ１６）で、ＳＭＣから容易に中子２２、２３を引き抜くことができるという効果が得られる。

また、中子２２、２３は、直線状に形成されているので、従来の中空体の製造方法における機械的強度や生産性の問題が解消されるという効果が得られる。また、実施形態に係る中空体の製造方法では、中子２２、２３が直線状に形成されているので、ＳＭＣを分断することなく中子２２、２３に巻き付けて賦形することができ、従来の機械的強度および生産性の問題が解消されるという効果が得られる。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。

１０・・・中空体、２０、７０・・・製造装置、２１・・・型、２２、２３・・・中子、２４、２５・・・ヒータ、２６、２７・・・押さえ部材、３１・・・下型、３２・・・上型、３３、３４・・・側面型、４１、４３、４４、５１、５３、５４、８２ｂ・・・平坦面、４２、５２、８２ａ・・・湾曲面、４５、４６、５５、５６・・・側面、６１・・・芯材、６２・・・表層材、７１・・・型、７２・・・バッグフィルム、７３・・・真空機構、７３ａ・・・吸引部、８１・・・平坦部、８２・・・成形部

Claims (1)

1. 中空体の製造方法であって、
   可とう性を有する直線状の中子に、非連続繊維と樹脂とを含むシートモールディングコンパウンドを巻き付けて賦形する工程と、
   前記シートモールディングコンパウンドが巻き付けられた前記中子を、湾曲面を有する型にセットする工程と、
   前記型に前記シートモールディングコンパウンドが巻き付けられた前記中子をセットした後、前記シートモールディングコンパウンドを硬化させる工程と、
   前記シートモールディングコンパウンドが硬化した後、硬化した前記シートモールディングコンパウンドから前記中子を引き抜く工程と、
   を有することを特徴とする中空体の製造方法。

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