以下、図面を参照した実施の形態の説明� ��基づき、本発明をより詳細に説明する。

 図1に示す中空樹脂コア10は、一端11側は� �放し、他端12側は閉鎖し、途中には曲がり部 13を有する形状であり、内部は空間14となっ� �いる。中空樹脂コア10は、ABS樹脂、PS樹脂、P C樹脂等の熱可塑性樹脂で作られており、好� �しくは、後記する繊維強化樹脂中空部品を� �形するときの温度で軟化はするが溶融はし� �い樹脂材料が用いられる。肉厚としては1mm� �後のものでよい。真空成形等によって2分割� ��を作りそれを接着して図示のような形状と� ��てもよく、ブロー成形等によって一体成形� ��たものであってもよい。中空樹脂コア10の� �法は、成形しようとするフランジ付き繊維� �化樹脂中空部品50の外形から肉厚分内側にオ フセットした寸法であることが望ましい。な お、ここで肉厚分とは、フランジ付き繊維強 化樹脂中空部品50における中空部での繊維強� ��樹脂の厚さをいっている。

 15は第2のコアであり、この例ではアルミ� ��ウム材から作られた中空筒体である。第2の コア15は、その一端側が中空樹脂コア10の閉� �端12側に適宜の手段で装着できるような形状 とされている。長さは成形しようとするフラ ンジ部の長さに応じて設定される。なお、第 2のコア15はそこに積層される強化繊維の圧力 に耐える材料であれば、アルミニウム材に限 らず、樹脂材料等の任意の材料で作ることが できる。

 図1(b)に示すように、中空樹脂コア10の閉� ��端12側に第2のコア15を仮接合する。その外� �に強化繊維を積層して強化繊維層21を形成し 、得ようとする繊維強化樹脂中空部品の形状 に近似した形状の中空積層体20とする。ここ� ��、強化繊維とは従来知られた繊維強化樹脂� ��用いられている強化繊維であってよく、例� ��ば、炭素繊維が好適に用いられる。中空樹� ��コア10および第2のコア15は、常温あるいは� �温以下で行う強化繊維の積層の際には、コ� �(マンドレル)として十分な剛性を保ち、強化 繊維層の肉厚を管理しながら積層することが 容易である。中空樹脂コア10および第2のコア 15の外周に強化繊維を積層する方法も任意で� ��るが、好ましくは、従来知られたブレイデ� ��ング法(円筒織り)を用いて、織り角を調整� �ながら積層する。この際に、中空樹脂コア10 の細径部は組角度θを小さく、大径部は組角� ��θを大きくとることにより、織り目の詰ま� �状態を制御しながら織り込むことで、隙間� �ないブレイディング層(強化繊維層)21を形成� ��ることができる。

 さらに好ましくは、図2に示すように、中 空樹脂コア10および第2のコア15の外周に強化� ��維を積層するときに、図2のA-A断面に示すよ うに、軸線に対する組角度が0度である組糸� �22と、軸線に対する組角度がθ度である組糸� ��23とを交互に積層する。なお、図では4層の� ��化繊維層21を示しているが、層の数は任意� �あり、求められる強度を考慮して適宜な層� �とする。この形態の強化繊維層21とすること により、長手方向の引き張り強度を向上させ 、またコントロールすることができる。それ により、同じ強度の中空積層体20をより肉薄� ��強化繊維層21で形成することができ、軽量� �にも資することができる。作業に要する時� �も短縮でき、プリプレグを手貼りにより積� �する場合には4~5時間かかる工程を、30分以下 に抑えることができる。

 図2に示す例では、組糸層22と組糸層23と� �間に、マトリックス用樹脂フィルム24をさら に積層している。マトリックス用樹脂は、不 飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリ イミド樹脂等の熱硬化性樹脂でもよく、ポリ エチレン、ポリプロピレン、ポリアミド等の 熱可塑性樹脂でもよい。得ようとするフラン ジ付き繊維強化樹脂中空部品50の用途や求め� ��れる物性値等を勘案して適宜選択する。例� ��ば、自動車用のピラーをフランジ付き繊維� ��化樹脂中空部品50で製造する場合には、熱� �化性樹脂を用いることが望ましい。

 形成した中空積層体20から、図3に示すよ� ��に、仮接合しておいた第2コア15を引き抜く� ��引き抜いた後、中空積層体20における第2コ� ��15が存在していた領域を適宜の手段で上下� �ら押圧し、図4に示すように、フランジ状部� ��26を形成する。フランジ状部分26は平板状に 形成するのが普通であるが、フランジ付き繊 維強化樹脂中空部品50の使用態様に応じて曲� ��を持つ形状、曲がり部を持つ形状等に押圧� ��てもよい。

 好ましくは、図5に示すように、少なくと も前記フランジ状部分26と中空部分の境界領� ��に、ミシン等を用いて、縫い込み27を入れ� �。この縫い込みは図示のようにフランジ状� �分26の全域に行ってもよい。縫い込みに用い る糸は、強化繊維層21を形成する糸と同一材� ��のもの(例えば、炭素繊維)が好ましいが、� �可塑性樹脂等の一般的な糸を用いることも� �きる。

 次に、形成した中空積層体20の前記中空� �脂コア10の内部空間14内に、加圧用バッグ30� �挿入配置する。加圧用バッグ30は、成形時に 加圧用バッグ30内に付与される圧力を、前記� ��た中空樹脂コア10を介して強化繊維層21に伝 達する役目を果たすものであり、弾性があり かつ変形が容易な材料、例えば合成ゴムやナ イロンシート、ウレタンシート等の樹脂シー トのような材料で作られる。加圧用バッグ30� ��形状は中空樹脂コア10の内面側の形状と一� �していることが望ましいが、内圧が掛かる� �とにより変形して中空樹脂コア10の内面に密 着できる形状であれば、中空樹脂コア10の内� ��側の形状に近似した形状であってよい。

 そして、図6に示すように、中空樹脂コア 10の内部空間14に加圧用バッグ30を挿入した中 空積層体20を、ヒータ(不図示)を備えた成形� �40のキャビティ内に配置する。成形型40は、� ��記中空樹脂コア10の開放した端部11が位置す る個所に、加圧空気供給バルブ41を備えると� ��に、キャビティ空間を真空ポンプPに接続す る排気ポート42を備える。また、前記した中� ��積層体20に形成したフランジ状部分26に対応 したキャビティ領域も備える。

 成形型40を閉じた後、真空ポンプPを作動� ��て、キャビティ内の真空引きを行う。それ� ��より、中空積層体20の強化繊維層21内は脱気 される。その状態でヒータを作動し、強化繊 維層間に配置したマトリックス用樹脂フィル ム24の溶融温度にまで昇温する。それにより� ��溶融した樹脂は繊維間に含浸していく。樹� ��が溶融し含浸を開始した前後に、加圧空気� ��給バルブ41を開き、加圧用バッグ30に加圧空 気を供給する。圧力は、0.1MPa~1MPa程度であっ� ��よく、より高い圧力であってもよい。加圧� ��気の供給により加圧用バッグ30には内圧が� �かり、その圧力は軟化した中空樹脂コア10を 介して強化繊維層21を外側に膨出させる。そ� ��により、強化繊維層21はキャビティ内面に� �し付けられた姿勢となり、賦形される。こ� �賦形は、前記のように弾性がありかつ変形� �容易な材料で作られた加圧用バッグ30から作 用する圧力で行われるので、強化繊維層21の� ��空部分に対応する全域にほぼ等しい圧力が� ��用し、異形断面を備えた領域においても、� ��厚が不均一になることはない。

 キャビティ内にフランジ状部分26には前� �加圧用バッグ30からの圧力は作用せず、型締 めによってのみ賦形がなされる。しかし、内 圧は、ラフンジ状部分26と中空部分の境界領� ��に作用し、フランジ状部分26を開く方向に� �形させようとする。前記した縫い込み27は、 この変形を防止するために設けられる。

 マトリックス用樹脂が熱硬化性樹脂の場� ��には、さらに硬化温度まで昇温し、その温� ��を保持する。それにより、樹脂は強化繊維� ��の間でマトリックスを組むようにして硬化� ��、繊維強化樹脂となる。樹脂の硬化終了後� ��加圧用バッグ30の内圧を抜き、冷却して成� �型を開く。成形型から樹脂の硬化したフラ� �ジ付き繊維強化樹脂中空部品を取り出し、� �圧用バッグ30を除去することにより、本発明 による十分に軽量化したフランジ付き繊維強 化樹脂中空部品50が得られる。

 図7は、本発明によるフランジ付き繊維強 化樹脂中空部品50の成形方法の他の形態で用� ��る中空積層体20Aを示している。この中空積� ��体20Aは、マトリックス用樹脂フィルム24を� �維層22、23の間に介装していない点でのみ、� ��2に示した中空積層体20と相違している。他� ��構成は同じであってよく、同じ部材には同� ��符号を付して説明は省略する。

 図8は、前記中空積層体20Aを成形型40A内に 配置してフランジ付き繊維強化樹脂中空部品 50を成形する場合を説明している。ここで、� ��形型40Aは樹脂注入ポート43を備え、樹脂タ� �ク44からマトリックス用樹脂45が前記ポート4 3を介してキャビティ内に供給できるように� �っている。他の構成は、図6に示した成形型4 0と同じであり、同じ部材には同じ符号を付� �て説明は省略する。

 成形に当たっては、中空樹脂コア10の内� �空間14内に加圧用バッグ30を挿入した中空積� ��体20Aを、成形型40Aのキャビティ内に配置す� ��。成形型40を閉じた後、真空ポンプPを作動� ��て、キャビティ内の真空引きを行う。また� ��その状態でヒータを作動してマトリックス� ��樹脂45の溶融温度にまで昇温し、樹脂注入� �ート43からマトリックス用樹脂45をキャビテ� ��内に供給する。供給されたマトリックス用� ��脂45は繊維間に含浸していく。十分な量の� �脂が供給された時点で、樹脂注入ポート43を 閉じる。

 樹脂供給が開始した前後に、加圧空気供� ��バルブ41を開き、加圧用バッグ30に加圧空気 を供給する等、それ以降の手順は、図6に基� �き説明した成形手順と同じであり、説明は� �略する。この成形方法によっても、全体に� �ぼ等しい肉厚でありかつ十分に軽量化した� �ランジ付き繊維強化樹脂中空部品50を得るこ とができる。

 図9は、中空積層体20をフランジ付き繊維� ��化樹脂中空部品50として成形するさらに他� �例を示している。ここで用いる中空積層体20 は図4または図5で説明したものと同じであり� ��成形型40も図6で説明したものと同じである� ��ただ、成形に当たって、前記した加圧用バ� ��グ30を用いず、加圧空気供給バルブ41から入 り込む加圧空気の圧力を、直接中空樹脂コア 10の内面に作用させている点で相違する。中� ��樹脂コア10が充分な気密性を有している場� �には、この成形方法も可能である。この成� �方法は、図8に基づき説明した中空積層体20� �成形型40Aを用いる成形方法にも適用するこ� �ができる。

 上記したように、本発明による成形方法� ��得られるフランジ付き繊維強化樹脂中空部� ��50は、中空本体部分とフランジ部とが連続� �る繊維強化樹脂によって一体に作られてお� �、軽量でありながらフランジ部およびその� �空本体部分との境界部も含めて高い機械的� �度を備えたフランジ付き繊維強化樹脂中空� �品50となる。

 なお、本発明による成形方法は、3次元的 異形断面を有しかつ曲がり部を持つような形 状のフランジ付き繊維強化樹脂中空部品50を� ��るのに特に好適に用いられるが、それに限� ��ず、断面が円形のような単純断面のフラン� ��付き繊維強化樹脂中空部品50あるいは直線� �のフランジ付き繊維強化樹脂中空部品50を作 るのにも用いうることは当然である。

 また、上記の説明では、第2のコア15を筒� ��のものとして説明したが、フランジとなる� ��域の周長が一致することを条件に、開放し� ��湾曲板のような形状であってもよい。