特許 6559645 パイプ材の製造方法及びパイプ材の製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6559645

(24)【登録日】2019年7月26日

(45)【発行日】2019年8月14日

(54)【発明の名称】パイプ材の製造方法及びパイプ材の製造装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 43/14 20060101AFI20190805BHJP

   B29C 43/34 20060101ALI20190805BHJP

   B29C 70/32 20060101ALI20190805BHJP

   B29K 101/12 20060101ALN20190805BHJP

   B29K 105/08 20060101ALN20190805BHJP

   B29L 23/00 20060101ALN20190805BHJP

【ＦＩ】

   B29C43/14

   B29C43/34

   B29C70/32

   B29K101:12

   B29K105:08

   B29L23:00

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-253384(P2016-253384)

(22)【出願日】2016年12月27日

(65)【公開番号】特開2018-103505(P2018-103505A)

(43)【公開日】2018年7月5日

【審査請求日】2018年7月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004215

【氏名又は名称】株式会社日本製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】羽生 芳史

【審査官】 ▲高▼村 憲司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１０５３９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２４０１５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭４７−３８０６７（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開昭５６−４２６２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−２３８７５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−１１２１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１−２７１２０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ４３／００ − ４３／５８

Ｂ２９Ｃ ７０／００ − ７０／８８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

断面円形で棒状の中子を回転しつつ熱可塑性プリプレグを巻回して積層したものを上下から開閉自在の上金型及び下金型で挟み込んで加圧して熱処理を施すパイプ材の製造方法であって、
前記上金型及び下金型は、閉状態で上金型と下金型との間には前記中子に巻回された熱可塑性プリプレグを露出させる隙間が形成される形状で、しかも前記中子に相対向する断面円弧状で中心角αを１８０度未満とする支持面を有し、
前記上金型及び下金型のうち、上金型だけに温度制御可能な熱源を設け、
前記中子の回転角度δを前記中心角αよりも小さくして、前記中子を間欠的に回転駆動可能として、
前記上下金型を開状態として前記中子を所定角度δ回転する工程と、前記上下金型を閉状態として、前記回転後の前記中子を挟み込んで加圧加熱する工程を繰り返して行うことを特徴とするパイプ材の製造方法。

【請求項2】

前記上金型の支持面の中心角αを９０度以下にしたことを特徴とする請求項１に記載のパイプ材の製造方法。

【請求項3】

前記上金型の支持面の中心角αを９０度にしたことを特徴とする請求項１に記載のパイプ材の製造方法。

【請求項4】

断面円形で棒状の中子を回転しつつ熱可塑性プリプレグを巻回して積層したものを上下から開閉自在の上金型及び下金型で挟み込んで加圧して熱処理を施すパイプ材の製造装置であって、
前記上金型及び下金型は、閉状態で上金型と下金型との間には前記中子に巻回された熱可塑性プリプレグを露出させる隙間が形成される形状で、しかも前記中子に相対向する断面円弧状で中心角αを９０度以下とする支持面を有するとともに、前記上金型だけは温度制御可能な熱源を有し、
前記中子の回転角度δを前記中心角αよりも小さい回転角度δで前記中子を間欠的に回転駆動させる回転駆動手段と、
前記上金型及び下金型を開閉させ、閉状態で前記中子を加圧するプレス手段と、
前記プレス手段を介して前記上下金型を開状態として前記回転駆動手段を介して前記中子を所定角度δ回転し、前記プレス手段を介して前記上下金型を閉状態として、前記回転後の前記中子を挟み込んで加圧加熱させる処理を繰り返して実行させる制御手段を備えることを特徴とするパイプ材の製造装置。

【請求項5】

前記中子は、切断面が長手方向に傾斜するように延びるように２分割された中子上片部と中子下片部からなり、一方に対して他方を長手方向にスライドさせることにより両者を完全に分離することができるようにしたことを特徴とする請求項４に記載のパイプ材の製造装置。

【請求項6】

前記中子上片部の下面には長手方向に延びる凹部又は凸部が形成されるとともに、前記中子下片部の上面には長手方向に延びる凸部又は凹部が形成され、前記中子上片部と中子下片部は互いに嵌合していることを特徴とする請求項５に記載のパイプ材の製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ゴルフシャフト，釣竿，テニスやバトミントンのラケット等に使用されるパイプ材の製造方法及びパイプ材の製造装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

ゴルフシャフト，釣竿，テニスやバトミントンのラケット等に使用されるパイプ材には、高い強度と軽量化が要求されるため、炭素繊維等の強化繊維にエポキシ樹脂等の合成樹脂を含浸させたプリプレグを使用したものが知られている。
従来は主として熱硬化性プリプレグを円筒状に巻き重ねて加圧加熱することでパイプ材を成形していた（例えば、特許文献１，２）。

【0003】

これによれば、エポキシ樹脂は粘度が低く含浸性が良くかつタック性があり互いに密着するので単に型に巻き付けるだけでよく、その後、そのままオートクレーブ等に入れて加熱、加圧することによりパイプ材を簡単に製造することができていた。
しかし、熱硬化性樹脂の場合、熱による化学反応を伴うため、一旦化学反応が終了すると修正が困難であるといった欠点がある。

【0004】

そのため、熱可塑性樹脂と炭素繊維織物等を用いた熱可塑性プリプレグを使用したものもある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００３−２３６８３４号公報

【特許文献2】特開２００５−１３１８３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、熱可塑性プリプレグを使用した場合、タック性がなく溶融粘度が高いため、ボイド（空隙）が生じやすい。
このようなボイドが発生した部位では、炭素繊維織物等と熱可塑性樹脂が密着していないため完成したパイプ材の性能特性が悪くなるという問題があった。

【0007】

そこで、本発明の目的とするところは、ボイドの少ない高品質のパイプ材を製造する方法及び装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の目的を達成するために、本発明のパイプ材の製造方法は、断面円形で棒状の中子（１０）を回転しつつ熱可塑性プリプレグ（１）を巻回して積層したものを上下から開閉自在の上金型（２１）及び下金型（２２）で挟み込んで加圧して熱処理を施すパイプ材の製造方法であって、
前記上金型（２１）及び下金型（２２）は、閉状態で上金型（２１）と下金型（２２）との間には前記中子（１０）に巻回された熱可塑性プリプレグ（１）を露出させる隙間（Ｍ）が形成される形状で、しかも前記中子（１０）に相対向する断面円弧状で中心角αを１８０度未満とする支持面（２１ａ，２２ａ）を有し、
前記上金型（２１）及び下金型（２２）のうち、上金型（２１）だけに温度制御可能な熱源（Ｈ）を設け、
前記中子（１０）の回転角度δを前記中心角αよりも小さくして、前記中子（１０）を間欠的に回転駆動可能として、
前記上下金型（２１，２２）を開状態として前記中子（１０）を所定角度δ回転する工程と、前記上下金型（２１，２２）を閉状態として、前記回転後の前記中子（１０）を挟み込んで加圧加熱する工程を繰り返して行うことを特徴とする。

【0009】

また、本発明は、前記上金型（２１）の支持面（２１ａ）の中心角αを９０度以下にしたことを特徴とする。
さらには、本発明は、前記上金型（２１）の支持面（２１ａ）の中心角αを９０度にしたことを特徴とする。

【0010】

本発明のパイプ材の製造装置は、断面円形で棒状の中子（１０）を回転しつつ熱可塑性プリプレグ（１）を巻回して積層したものを上下から開閉自在の上金型（２１）及び下金型（２２）で挟み込んで加圧して熱処理を施すパイプ材の製造装置であって、
前記上金型（２１）及び下金型（２２）は、閉状態で上金型（２１）と下金型（２２）との間には前記中子（１０）に巻回された熱可塑性プリプレグ（１）を露出させる隙間（Ｍ）が形成される形状で、しかも前記中子（１０）に相対向する断面円弧状で中心角αを９０度以下とする支持面（２１ａ，２２ａ）を有するとともに、前記上金型（２１）だけは温度制御可能な熱源（１０２）を有し、
前記中子（１０）の回転角度δを前記中心角αよりも小さい回転角度δで前記中子（１０）を間欠的に回転駆動させる回転駆動手段（１０６）と、
前記上金型（２１）及び下金型（２２）を開閉させ、閉状態で前記中子（１０）を加圧するプレス手段（１０４）と、
前記プレス手段（１０４）を介して前記上下金型（２１，２２）を開状態として前記回転駆動手段（１０６）を介して前記中子（１０）を所定角度δ回転し、前記プレス手段（１０４）を介して前記上下金型（２１，２２）を閉状態として、前記回転後の前記中子（１０）を挟み込んで加圧加熱させる処理を繰り返して実行させる制御手段（１００）を備えることを特徴とする。

【0011】

また、本発明は、前記中子（１０）は、切断面が長手方向に傾斜するように延びるように２分割された中子上片部（１０ａ）と中子下片部（１０ｂ）からなり、一方（１０ａ又は１０ｂ）に対して他方（１０ｂ又は１０ａ）を長手方向にスライドさせることにより両者（１０ａ，１０ｂ）を完全に分離することができるようにしたことを特徴とする。

【0012】

また、本発明は、前記中子上片部（１０ａ）の下面には長手方向に延びる凹部（１０ｃ）又は凸部が形成されるとともに、前記中子下片部（１０ｂ）の上面には長手方向に延びる凸部（１０ｄ）又は凹部が形成され、前記中子上片部（１０ａ）と中子下片部（１０ｂ）は互いに嵌合していることを特徴とする。

【0013】

なお、本発明でいう熱可塑性プリプレグ（１）には炭素繊維織物に対する樹脂含浸量を抑えたいわゆるセミプレグも含まれることを意味する。

【0014】

なお、括弧内の記号は、図面および後述する発明を実施するための形態に記載された対応要素または対応事項を示す。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、上金型及び下金型は断面円弧状で中心角αを１８０度未満とする支持面を有するとともに、上金型だけに温度制御可能な熱源を設け、中子の回転角度δを中心角αよりも小さくして、上下金型を開状態として中子を所定角度δ回転することと、上下金型を閉状態として、回転後の中子を挟み込んで加圧加熱する工程を繰り返して行うようにしたので、中子に対して熱可塑性プリプレグは部分的にオーバーラップされ高いプレス圧が局所的にかかることで中子に対する熱可塑性プリプレグの密着性を高めることができる。
また、支持面の中心角αよりも小さい角度の回転角度δで中子は間欠的に回転させられつつ熱可塑性プリプレグを巻回するようにするもので、しかも上金型だけに熱源が設けられたものであるので、一般的な金型のように、中子の全周を覆うようにされるものと比較して、熱プレスする面積を小さくして高いプレス圧を集中してかけることで中子と巻回される熱可塑性プリプレグの間から空気を押し出してボイド（空隙）の発生を抑制することができる。
これによって、品質性能に優れた、プリプレグを使用したパイプ材の成形品を製造することができる。

【0016】

また、上下金型の閉状態のときに、上金型と下金型の間には２つの隙間が形成されるとともに、ヒータなどの熱源は上金型だけに設けられ下金型には設けられていないので、上金型が当接することで熱した熱可塑性プリプレグの部位は、中子が回転させられることにより隙間を介して外気に接触するとともに下金型にも接触することにより冷却されるので、一般的な熱プレス機のように、上金型に設けられた熱源を冷却するための装置を特別に用意する必要はない。

【0017】

なお、上金型及び下金型の断面円弧状の支持面の中心角αを１８０度未満とし、中子の回転角度δをその中心角αよりも小さくすれば、熱可塑性プリプレグは部分的にオーバーラップし、間欠的に熱プレスすることができるので効果はあるが、特に、中心角αを９０度、あるいは９０度以下にするとともに中子の回転角度δをその中心角αよりも小さくすれば、プレス圧をより集中してかけることができ、より細かい間欠駆動を実行することができるので効果を一層大きいものとすることができる。

【0018】

また、本発明によれば、中子は、切断面が長手方向に傾斜するように延びるように２分割された中子上片部と中子下片部からなり、一方に対して他方を長手方向にスライドさせることにより両者を完全に分離することができるようにしたものであるので、加熱・加圧処理を行った後、完成したプリプレグの成形品を金型から容易に離型することができる。

【0019】

また、本発明によれば、中子上片部の下面には長手方向に延びる凹部又は凸部が形成されるとともに、中子下片部の上面には長手方向に延びる凸部又は凹部が形成され、中子上片部と中子下片部は互いに嵌合しているので、中子は２部品が強固に一体化され、回転時などに不用意に中子が分割するおそれはない。

【0020】

本発明のように、上金型だけに熱源を設けるとともに、上金型及び下金型の支持面の中心角よりも中子の回転角度を小さくして間欠的に中子を回転して熱プレスするようにしたもことは、従来、まったく知られたものではない。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の実施形態に係るパイプ材の製造装置を示す正面図である。

【図2】本発明の実施形態に係るパイプ材の製造装置を示す側面図である。

【図3】本発明の実施形態に係るパイプ材の製造装置の電気的構成概要を示すブロック図である。

【図4】図１に示す中子の示す側面図である。

【図5】図４（ｂ）に示すＡ−Ａ断面図である。

【図6】図３に示す制御ユニットの処理内容を示すフローチャートである。

【図7】図１に示す上下金型の位置と中子の回転位置の関係を示す要部側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

図面を参照して本発明の実施形態に係るパイプ材の製造方法及びパイプ材の製造装置について説明する。

【0023】

本発明の実施形態では、パイプ材としてゴルフシャフトを製造するものを例に説明する。
パイプ材の製造装置は、図１及び図２に示すように、略中央に回転自在にセットされた中子１０に対して上金型２１及び下金型２２を昇降させ、上金型２１の下降時及び下金型２２の上昇時に上下金型２１，２２を開状態から閉状態にして中子１０を挟み込んで加圧するプレス機３１と、そのプレス機３１を駆動させるサーボモータ１０４と、上下金型２１，２２が開状態にされたときに中子１０を回転させる中子位置制御用サーボモータ１０６と、全体を制御するＣＰＵからなる制御ユニット１００を備えている。

【0024】

上金型２１及び下金型２２は長手方向に延び、セットされた中子１０に相対向する部位、すなわち、上金型２１の下面及び下金型２２の上面には断面円弧状で中心角αを９０度とする支持面２１ａ，２２ａが形成されている。
支持面２１ａ，２２ａは中子１０側に凹んだ凹面で、上下金型２１，２２の閉状態では、図１に示すように、上下左右に延びる線を４５度回転させた線（互いに直交する斜め４５度の２つの線）で中子１０をそれが延びる長手方向に上下左右に四分割したときの上側の部分全体を丁度覆うように上金型２１の支持面２１ａは当接し、下側の部分全体を丁度覆うように下金型２２の下支面２２ａは当接するようにしている。
これにより、左側の部分と右側の部分は、上下金型２１，２２の閉状態に形成された隙間Ｍから露出される。

【0025】

また、上金型２１には熱源としてヒータ１０２が設けられ温度制御可能にしている。下金型２２にはヒータ１０２は設けられていない。また、上金型２１及び下金型２２には金型を冷却する装置も設けられていない。

【0026】

中子１０には、熱可塑性プリプレグ１が巻き取られたロールＲＬから、中子１０が回転することによって引き出された熱可塑性プリプレグ１がガイドロール３２によって押し付けられるようにして中子１０に巻回して積層するようにされている。ロールＲＬには、トルクモータ１０８が取付けられ、一定の張力で熱可塑性プリプレグ１が引き出されるようにしている。なお、ロールＲＬにおいて熱可塑性プリプレグ１にかかっているトルクは、プリプレグロールトルクセンサー１１５によって検知され、そのトルク量Ｑ₀は制御ユニット１００に入力される。

【0027】

また、この製造装置には、図３に示すように、上金型２１の温度を検知する上金型温度センサー１１１，プレス機３１による圧力を検知するプレス圧力センサー１１２，プレス時の上金型２１の位置を検知するプレス位置センサー１１３，回転される中子１０の位置を検知する中子位置センサー１１４の各センサーが設けられ、それぞれ、温度Ｔ₀，圧力Ｐ₀，位置Ｓ₀，位置Φの値が制御ユニット１００に入力される。
なお、ヒータ１０２，サーボモータ１０４，中子位置制御用モータ１０６及びトルクモータ１０８は、サイリスタアンプ１０３，サーボアンプ１０５，位置制御用サーボアンプ１０７及びトルク制御用サーボアンプ１０９をそれぞれ介して制御ユニット１００に接続されている。
制御ユニット１００には、マンマシンインタフェイス（Ｉ／Ｆ）１０１を介して図示を省略したＲＯＭ，ＲＡＭなどの記憶装置，各種スイッチやキーボードなどの入力装置，プリンタなどの出力装置に接続されている。

【0028】

中子１０は、図４及び図５に示すように、切断面が長手方向に傾斜するように延びるように２分割された中子上片部１０ａと中子下片部１０ｂからなる。
中子上片部１０ａの下面には長手方向に延びる蟻溝状の凹部１０ｃが形成されるとともに、中子下片部１０ｂの上面には長手方向に延びる凸部１０ｄが形成され、中子上片部１０ａと中子下片部１０ｂは互いに嵌合している。

【0029】

中子１０の中子上片部１０ａと中子下片部１０ｂは、パイプ材の製造時に上下金型２１，２２間にセットされているときには嵌合により一体化されているが、熱可塑性プリプレグ１が中子１０に巻回して何層にも積層された後に成形品から中子１０を引き抜くときには、中子上片部１０ａに対して中子下片部１０ｂを、あるいは中子下片部１０ｂに対して中子上片部１０ａを長手方向にスライドさせることにより両者１０ａ，１０ｂを完全に分離することができるようにしている。

【0030】

なお、ここでいう熱可塑性プリプレグ１には炭素繊維織物に対する樹脂含浸量を抑えたいわゆるセミプレグも含まれる。
熱可塑性プリプレグ（セミプレグも含む）１とは、強化材に炭素繊維織物、母材に熱可塑性樹脂を含浸又は半含浸させたものであり、熱可塑性樹脂としては、例えば、ＰＡ６，ＰＡ６６，ＰＣ，ＰＯＭ，ＰＵ，ＰＰＳ，ＰＡ９Ｔ，ＰＡ４６，ＰＡＲ，ＬＣＰ，ＰＳＵ，ＰＥＳ，ＰＥＥＫ，ＰＥＩ，ＰＡＩ，ＴＰＩ，ＰＴＦＥ等があげられる。
本実施形態では、熱可塑性樹脂としてＰＡ６を使用した。

【0031】

このように構成されたパイプ材の製造装置を使用してパイプ材を製造する方法を図６及び図７を参照して説明する。
図６は、制御ユニット１００の処理を示すフローチャートであり、図７は、上下金型１，２２の開閉状態とそのときの中子１０の回転位置を示している。

【0032】

まず、電源オンの後、初期化として制御ユニット１００は、入力装置によって入力された金型温度設定値Ｔｄ，プレス圧力設定値Ｐｄ，プレス時間ｔｄ，引張トルクＱｄ，中子回転角度δ，材料支給回数Ｎ，中子回転位置θの各値を読み込む（ステップＳ１）。また、ここで、中子１０の回転が第一回目のものであるか、あるいは第二回目以降のものであるかについて判定するフラグＦを第一回目のものであることを示す「０」にセットする。

【0033】

本実施形態では、金型温度設定値Ｔｄを２３０℃，プレス圧力設定値Ｐｄを１ＭＰ，プレス時間ｔｄを３０秒，中子回転角度δを７５度，材料支給回数Ｎを１００回と設定した。最初の中子回転位置θを水平ラインＬから１３０度とした。金型温度設定値Ｔｄは、熱可塑性プリプレグ１を構成する熱可塑性樹脂の溶融温度以上にコントロールされるものであればよい。
最初、ロールＲＬから引き出された熱可塑性プリプレグ１の端部は、両面テープ（接着剤であってもよい）によって中子１０に固定される。

【0034】

次に、入力装置上の起動スイッチ（図示しない）がオンされると（ステップＳ２）、制御ユニット１００は、サーボモータ１０４を介してプレス機３１を駆動して上下金型２１，２２を閉状態から開状態、すなわち、上金型２１を上昇させるとともに下金型２２を下降させる（ステップＳ３）。上下金型２１，２２の位置は、プレス位置センサー１１３によって検知される。

【0035】

次に、制御ユニット１００は、中子１０の回転処理が第一回目か否かをフラグＦで判定する（ステップＳ４）。
最初はフラグＦは、「０」であるので、図７（ａ）に示すように、中子１０を水平ラインＬから熱可塑性プリプレグ１が巻き取られたロールＲＬから上金型２１側に、図７（ａ）では反時計回りに、１３０度回転させて、その位置Ｐ２に中子１に固定された熱可塑性プリプレグ１の先端が位置するように中子位置制御用サーボモータ１０６を駆動させる（ステップＳ５）。中子１０の位置は中子位置センサー１１４によって検知される。

【0036】

このときフラグＦには１がセットされる（ステップＳ６）とともに、トルクモータ１０８を介して引張トルクを設定値Ｑｄに制御し（ステップＳ８）、ロールＲＬから一定の張力で熱可塑性プリプレグ１が引き出されるようにしている。

【0037】

そして、ヒータ１０２を介して上金型２１の温度をＴｄにするように制御した後（ステップＳ９）、図７（ｂ）に示すように、プレス機３１を介して上下金型２１，２２を閉状態にして（ステップＳ１０）、プレス圧をＰｄに制御して熱プレス（加圧，加熱）する（ステップＳ１１）。なお、上金型１２の温度は上金型温度センサー１１１によって検知され、上下金型２１，２２によるプレス時の圧力はプレス圧力センサー１１２によって検知される。

【0038】

これによれば、上金型２１によって中子１０側に接する支持面２１ａから中子１０に巻かれた熱可塑性プリプレグ１に熱伝導するが、支持面２１ａの中心角αは９０度で、図７（ｂ）に示すように、上下金型２１，２２を閉状態にしたときにＰ１からＰ３の範囲（水平ラインＬから４５度〜１３５度の範囲）であるのに対して、熱可塑性プリプレグ１の先端の位置Ｐ２は、水平ラインＬから１２０度にあるので熱可塑性プリプレグ１の先端が上金型２１からはみ出すことはなく、中子１０に対して熱可塑性プリプレグ１はその先端から確実に熱プレスされる。熱プレスの時間は、ステップＳ１２に示されるようにｔｄであり、この時間は内部タイマ（図示しない）によって計測される。

【0039】

次に、熱プレスの時間ｔｄが経過すると（ステップＳ１２）、制御ユニット１００は、材料支給回数の値Ｎを１つデクリメントして（ステップＳ１３）、そのＮの値が０であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。
そして、Ｎの値が「０」であると処理を終了するが、「０」でなければ、上述したステップＳ３に戻る。
本実施形態の場合、材料支給回数Ｎを１００回と設定しているのでステップＳ１３ではＮの値は９９（＝１００−１）となりステップＳ３に戻って、プレス機３１を駆動させることにより上下金型２１，２２が開状態にされる。
このとき、図７（ｃ）に示されるように、中子１０に対して、熱可塑性プリプレグ１は先端の位置Ｐ２から上金型２１の支持面２１ａのロールＲＬ側端部Ｐ１までの間が熱プレスされる。

【0040】

そして、第二回目以後は、ステップＳ４のフラグＦは、「１」であるので、図７（ｄ）に示すように、中子１０をいまある回転位置θ（ここでは１２０度）に回転角度δ（７５度）を加えた位置Ｐ４（水平ラインＬから１９５度の位置）まで回転させる（ステップＳ７）。
その後は、上述したステップＳ８〜ステップＳ１２までの処理を、ステップＳ１３〜ステップＳ１４で材料支給回数Ｎが「０」になるまで実行する。
本実施形態では、材料支給回数Ｎを１００回としたので、熱可塑性プリプレグ１がロールＲＬから１００回引き出され、１００回熱プレスされる。

【0041】

これによれば、中子１０は回転角度δで間欠的に回転させられ、その度に回転角度δに対応した量の熱可塑性プリプレグ１がロールＲＬから引き出されて熱プレスされ、中子１０には熱可塑性プリプレグ１が一定のトルクで押し付けられながら巻回して積層された成型品（ゴルフシャフトになるもの）が形成される。その後、中子１０において、２分割された中子上片部１０ａと中子下片部１０ｂの一方（１０ａ又は１０ｂ）に対して他方（１０ｂ又は１０ａ）を長手方向にスライドさせることにより両者（１０ａ，１０ｂ）を完全に分離して、成型品だけを容易にかつ瞬時に取り出すことができるようになっている。
特に、中子１０の回転角度δ（７５度）は、上金型２１の支持面２１ａの中心角α（９０度）よりも小さい回転角度δにしているので、図７（ｅ）に示すように、水平ラインＬから１２０度の位置Ｐ２から１３５度のＰ３間では中子１０に対して熱可塑性プリプレグ１はオーバーラップされるようになっている。

【0042】

また、熱可塑性プリプレグ１はロールＲＬから少量分ずつ間欠的に供給され、引張トルクをかけながら中子１０に押し付けられて熱プレスされ、しかも熱プレスする面積を、通常の金型よりも小さくした（中心角α＝９０度）上金型２１が有する支持面２１ａによって実行されるので、負荷を小さくした状態で高いプレス圧をかけることができしかも間欠的に熱プレスすることで中子１０と熱可塑性プリプレグ１の間から空気を押し出し、ボイド（空隙）の発生を抑えることができる。

【0043】

また、上金型２１の支持面２１ａの中心角αは９０度であることに加え、下金型２２の支持面２２の中心角αも９０度であるので、上下金型２１，２２の閉状態では、上金型２１と下金型２２の間には２つの隙間Ｍが形成される。これに加えて、ヒータ１０２は上金型２１だけに設けられ、下金型２２には設けられていない。
したがって、上金型２１が当接することで熱した熱可塑性プリプレグ１の部位は、中子１０が回転させられることにより隙間Ｍを介して外気に接触するとともに下金型２２にも接触することにより冷却されるので、一般的な熱プレス機のように、上金型２１に設けられたヒータ１０２を冷却するための装置を特別に用意する必要はない。

【0044】

なお、本実施形態では、上金型２１の支持面２１ａの中心角α及び下金型２２の支持面２２ａの中心角αを９０度にしたが、これらを９０度以下にするとともに、中子１０の回転角度δをその９０度以下の中心角αよりもさらに小さくして間欠的に熱プレスするようにしてもよい。
また、上金型２１の支持面２１ａの中心角αだけを９０度あるいはそれ以下にして、中子１０の回転角度δをその９０度以下の中心角αよりもさらに小さくして間欠的に熱プレスするようにしてもよい。
さらには、上金型２１の支持面２１ａの中心角αを１８０度未満にして、中子１０の回転角度δをその中心角αよりもさらに小さくして間欠的に熱プレスするようにしてもよい。

【0045】

なお、本実施形態では、ゴルフシャフトを製造する装置及び方法について説明したが、プリプレグを使用した釣竿，テニスやバトミントンのラケット等に使用されるパイプ材であっても同様に製造することができる。

【符号の説明】

【0046】

１０ 中子
１０ａ 中子上片部
１０ｂ 中子下片部
１０ｃ 凹部
１０ｄ 凸部
２１ 上金型
２１ａ 支持面
２２ 下金型
３１ プレス機
３２ ガイドロール
１００ 制御ユニット
１０１ マンマシンインタフェイス（Ｉ／Ｆ）
１０２ ヒータ
１０３ サイリスタアンプ
１０４ サーボモータ
１０５ サーボアンプ
１０６ 中子位置制御用サーボモータ
１０７ 位置制御用サーボアンプ
１０８ トルクモータ
１０９ トルク制御用サーボアンプ
１１１ 上金型温度センサー
１１２ プレス圧力センサー
１１３ プレス位置センサー
１１４ 中子位置センサー
１１５ プリプレグロールトルクセンサー
Ｍ 隙間
ＲＬ ロール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】