特許 7605158 繊維強化プラスチックの製造方法および製造装置

(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】

(24)【登録日】2024-12-16

(45)【発行日】2024-12-24

(54)【発明の名称】繊維強化プラスチックの製造方法および製造装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 70/48 20060101AFI20241217BHJP

   F16J 12/00 20060101ALI20241217BHJP

   B29C 70/32 20060101ALI20241217BHJP

   B29C 39/10 20060101ALI20241217BHJP

【ＦＩ】

B29C70/48

F16J12/00 A

B29C70/32

B29C39/10

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022030714

(22)【出願日】2022-03-01

(65)【公開番号】P2023127127

(43)【公開日】2023-09-13

【審査請求日】2023-12-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】八田 健

【審査官】田村 佳孝

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１３／０７２０７４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ７０／４８

Ｆ１６Ｊ １２／００

Ｂ２９Ｃ ７０／３２

Ｂ２９Ｃ ３９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

繊維強化プラスチックの製造方法であって、
繊維材料を用いた基体を金型の内部の基体収容部に配置して、前記金型を閉じる型締工程と、
閉じられた前記金型の樹脂供給口から樹脂材料を供給して、前記樹脂供給口と前記基体収容部とを連通する樹脂供給路に設けられる樹脂貯留部に貯留する樹脂貯留工程であって、前記樹脂供給路において前記樹脂貯留部よりも前記基体収容部に近い位置に設けられ、開度を調節可能なゲート部を全閉にした状態で、前記樹脂材料を前記樹脂貯留部に貯留する樹脂貯留工程と、
前記ゲート部を予め定められた第一開度にした状態で前記樹脂貯留部に貯留された前記樹脂材料を加圧して、前記樹脂材料を前記基体収容部に供給する充填工程と、を備える、
繊維強化プラスチックの製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載の繊維強化プラスチックの製造方法であって、
さらに、前記充填工程の後に、前記ゲート部の開度を前記第一開度よりも小さい第二開度にした状態で前記樹脂貯留部に貯留された前記樹脂材料を加圧して、前記樹脂材料を前記基体に含浸させる含浸工程、を備える、
繊維強化プラスチックの製造方法。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の繊維強化プラスチックの製造方法であって、
前記樹脂材料は、二液性エポキシ樹脂であり、
前記樹脂貯留工程では、主剤と、硬化剤とを衝突混合させて供給する、
繊維強化プラスチックの製造方法。

【請求項4】

請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の繊維強化プラスチックの製造方法であって、
前記基体は、流体を貯留するための容器を含み、
前記充填工程は、さらに、
前記容器の内圧と、前記樹脂材料を加圧する圧力とを取得し、
取得した前記容器の内圧と前記樹脂材料を加圧する圧力との差圧が予め定められた閾値以上となるように前記樹脂材料を加圧して、前記樹脂材料を前記基体収容部に供給する工程を含む、
繊維強化プラスチックの製造方法。

【請求項5】

繊維強化プラスチック製造装置であって、
開閉可能な金型であって、繊維材料を用いた基体を収容可能な基体収容部、前記金型の内部に樹脂材料を導入するための樹脂供給口、前記樹脂供給口と前記基体収容部とを連通する樹脂供給路、および前記樹脂供給路に設けられ、供給された前記樹脂材料を貯留するための樹脂貯留部、を有する金型と、
前記樹脂供給口から前記金型の内部に樹脂材料を供給する樹脂供給部と、
前記樹脂貯留部に貯留された前記樹脂材料を加圧して、前記樹脂材料を前記基体収容部に供給するための加圧部と、
前記樹脂供給路において前記樹脂貯留部よりも前記基体収容部に近い位置に設けられ、開度を調節可能なゲート部と、
前記樹脂供給部、前記加圧部、および前記ゲート部を制御可能な制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記ゲート部を全閉にした状態で前記樹脂供給口から前記樹脂材料を供給して前記樹脂貯留部に貯留し、
前記ゲート部を予め定められた第一開度にした状態で前記加圧部を制御して前記基体収容部に前記樹脂材料を供給する、
繊維強化プラスチック製造装置。

【請求項6】

請求項５に記載の繊維強化プラスチック製造装置であって、
前記制御部は、前記ゲート部を前記第一開度にした状態で前記基体収容部に前記樹脂材料を供給した後に、さらに、前記ゲート部の開度を前記第一開度よりも小さい第二開度にした状態で前記加圧部を制御して前記樹脂貯留部に貯留された前記樹脂材料を加圧して、前記樹脂材料を前記基体に含浸させる、
繊維強化プラスチック製造装置。

【請求項7】

請求項５または請求項６に記載の繊維強化プラスチック製造装置であって、
前記ゲート部は、前記基体収容部の外縁のうちの少なくとも一部に沿って長尺な形状を有する、
繊維強化プラスチック製造装置。

【請求項8】

請求項７に記載の繊維強化プラスチック製造装置であって、
前記樹脂貯留部は、前記ゲート部の長手方向に沿って配列される第一樹脂貯留部および第二樹脂貯留部を含む、
繊維強化プラスチック製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、繊維強化プラスチックの製造方法および製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

樹脂溜まりに貯留されている樹脂材料を加圧装置により加圧し、金型内のランナを介してプリフォームに供給してプリフォームの繊維層に樹脂材料を含浸させる繊維強化プラスチックの製造方法が知られている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－０５６４１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、完成した繊維強化プラスチックにおいて、繊維の浮きや配列の乱れなどが発生することがあった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

【0006】

（１）本開示の一形態によれば、繊維強化プラスチックの製造方法が提供される。この繊維強化プラスチックの製造方法は、繊維材料を用いた基体を金型の内部の基体収容部に配置して、前記金型を閉じる型締工程と、閉じられた前記金型の樹脂供給口から樹脂材料を供給して、前記樹脂供給口と前記基体収容部とを連通する樹脂供給路に設けられる樹脂貯留部に貯留する樹脂貯留工程であって、前記樹脂供給路において前記樹脂貯留部よりも前記基体収容部に近い位置に設けられ、開度を調節可能なゲート部を全閉にした状態で、前記樹脂材料を前記樹脂貯留部に貯留する樹脂貯留工程と、前記ゲート部を予め定められた第一開度にした状態で前記樹脂貯留部に貯留された前記樹脂材料を加圧して、前記樹脂材料を前記基体収容部に供給する充填工程と、を備える。
この形態の繊維強化プラスチックの製造方法によれば、基体収容部への樹脂材料の供給時に、高圧の樹脂材料が基体の繊維層に衝突することを抑制または防止することができ、基体の繊維材料の浮きや配列の乱れなどの不具合を抑制または防止することができる。
（２）上記形態の繊維強化プラスチックの製造方法において、さらに、前記充填工程の後に、前記ゲート部の開度を前記第一開度よりも小さい第二開度にした状態で前記樹脂貯留部に貯留された前記樹脂材料を加圧して、前記樹脂材料を前記基体に含浸させる含浸工程、を備えてよい。
この形態の繊維強化プラスチックの製造方法によれば、樹脂材料を加圧しながら基体の繊維層に含浸させることにより、基体に空隙が発生することを抑制または防止することができる。
（３）上記形態の繊維強化プラスチックの製造方法において、前記樹脂材料は、二液性エポキシ樹脂であってもよい。前記樹脂貯留工程では、主剤と、硬化剤とを衝突混合させて供給してよい。
この形態の繊維強化プラスチックの製造方法によれば、樹脂材料の硬化の開始タイミングを把握しやすくなり、樹脂材料の粘度の上昇タイミングを推定することが容易となる。
（４）上記形態の繊維強化プラスチックの製造方法において、前記基体は、流体を貯留するための容器を含んでよい。前記充填工程は、さらに、前記容器の内圧と、前記樹脂材料を加圧する圧力とを取得し、取得した前記容器の内圧と前記樹脂材料を加圧する圧力との差圧が予め定められた閾値以上となるように前記樹脂材料を加圧して、前記樹脂材料を前記基体収容部に供給する工程を含んでよい。
この形態の繊維強化プラスチックの製造方法によれば、基体収容部への樹脂材料の供給時に、樹脂材料の圧送圧力による基体の変形などの不具合を抑制することができる。
（５）本開示の他の形態によれば、繊維強化プラスチック製造装置が提供される。この繊維強化プラスチック製造装置は、開閉可能な金型であって、繊維材料を用いた基体を収容可能な基体収容部、前記金型の内部に樹脂材料を導入するための樹脂供給口、前記樹脂供給口と前記基体収容部とを連通する樹脂供給路、および前記樹脂供給路に設けられ、供給された前記樹脂材料を貯留するための樹脂貯留部、を有する金型と、前記樹脂供給口から前記金型の内部に樹脂材料を供給する樹脂供給部と、前記樹脂貯留部に貯留された前記樹脂材料を加圧して、前記樹脂材料を前記基体収容部に供給するための加圧部と、前記樹脂供給路において前記樹脂貯留部よりも前記基体収容部に近い位置に設けられ、開度を調節可能なゲート部と、前記樹脂供給部、前記加圧部、および前記ゲート部を制御可能な制御部と、を備える。前記制御部は、前記ゲート部を全閉にした状態で前記樹脂供給口から前記樹脂材料を供給して前記樹脂貯留部に貯留し、前記ゲート部を予め定められた第一開度にした状態で前記加圧部を制御して前記基体収容部に前記樹脂材料を供給する。
この形態の繊維強化プラスチック製造装置によれば、基体収容部への樹脂材料の供給時に、高圧の樹脂材料が基体の繊維層に衝突することを抑制または防止することができ、基体の繊維材料の浮きや配列の乱れなどの不具合を抑制または防止することができる。
（６）上記形態の繊維強化プラスチック製造装置において、前記制御部は、前記ゲート部を前記第一開度にした状態で前記基体収容部に前記樹脂材料を供給した後に、さらに、前記ゲート部の開度を前記第一開度よりも小さい第二開度にした状態で前記加圧部を制御して前記樹脂貯留部に貯留された前記樹脂材料を加圧して、前記樹脂材料を前記基体に含浸させてよい。
この形態の繊維強化プラスチック製造装置によれば、樹脂材料を加圧しながら基体の繊維層に含浸させることにより、基体に空隙が発生することを抑制または防止することができる。
（７）上記形態の繊維強化プラスチック製造装置において、前記ゲート部は、前記基体収容部の外縁のうちの少なくとも一部に沿って長尺な形状を有してよい。
この形態の繊維強化プラスチック製造装置によれば、基体収容部への樹脂材料の供給時に、樹脂材料の圧送圧力を分散させることができ、高圧の樹脂材料が基体の繊維層に衝突することをより確実に抑制または防止することができる。
（８）上記形態の繊維強化プラスチック製造装置において、前記樹脂貯留部は、前記ゲート部の長手方向に沿って配列される第一樹脂貯留部および第二樹脂貯留部を含んでよい。
この形態の繊維強化プラスチック製造装置によれば、基体の長手方向に沿った各部に対して、複数の樹脂貯留部から樹脂材料を圧送することができ、基体の部位ごとでの樹脂材料の含浸ばらつきを低減または防止することができる。
本開示は、繊維強化プラスチックの製造方法や繊維強化プラスチックの製造装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、繊維強化樹脂層の形成方法、ガスタンクの製造方法、繊維強化プラスチックの製造装置の制御方法、その制御方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】ガスタンクの構成を示す説明図。

【図2】基体を模式的に示す説明図。

【図3】繊維強化プラスチック製造装置の内部構成を示す概略断面図。

【図4】下金型の概略構成を上面視で示す平面図。

【図5】本実施形態の繊維強化プラスチックの製造方法を示す工程図。

【図6】樹脂貯留工程の詳細を示す工程図。

【図7】樹脂貯留工程での加圧機構およびゲート機構の駆動状況を示す説明図。

【図8】充填工程の詳細を示す工程図。

【図9】充填工程での加圧機構およびゲート機構の駆動状態を示す説明図。

【図10】充填工程における基体の内圧と基体収容部の内圧との関係を示す説明図。

【図11】含浸工程の詳細を示す工程図。

【図12】含浸工程での加圧機構およびゲート機構の駆動状況を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

Ａ．第１実施形態：
図１は、ガスタンク１００の構成を示す説明図である。図１には、ガスタンク１００の中心軸ＡＸを境界に、ガスタンク１００の外観と断面図とが模式的に示されている。ガスタンク１００は、本開示の第１実施形態としての繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Fiber Reinforced Plastics）を用いて形成される繊維強化樹脂層１９を備えている。図１ならびに図１以降の各図に示すＸ、Ｙ、Ｚは、互いに直交する３つの空間軸を表している。本明細書では、これらの軸に沿った方向をＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向とも呼ぶ。

【0009】

ガスタンク１００は、１０～７０ＭＰａの高圧な流体を収容するための貯蔵容器である。ガスタンク１００は、任意の形状で形成することができ、図１の例では、ガスタンク１００は、中心軸ＡＸに沿って長尺な略円柱形状の外観形状を有している。ガスタンク１００の軸方向は、Ｙ軸方向と一致する。

【0010】

本実施形態において、ガスタンク１００は、例えば、車両用の燃料電池や定置用の燃料電池に供給する水素ガスを貯蔵するために使用される。ガスタンク１００は、ライナ１０と、ライナ１０の両端に配置された口金１６，１７と、ライナ１０および口金１６，１７の外周面上に形成された繊維強化樹脂層１９とを備えている。ガスタンク１００は、水素ガスのほか、酸素や天然ガスなどの種々の流体を収容してもよい。

【0011】

ライナ１０は、流体を密封するための内部空間を有する容器である。ライナ１０は、例えば、ナイロン、ポリアミド、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、エポキシ、ポリスチレン等のガスバリア性を有する樹脂で形成されている。ライナ１０は、円筒状の一つの胴部１２と、中心軸ＡＸに沿って胴部１２の両端に配置される半球状の二つのドーム部１４とを備えている。ドーム部１４の頂部には、開口が設けられている。ライナ１０は、樹脂に代えて、金属によって形成されてもよい。

【0012】

口金１６，１７は、ライナ１０の各ドーム部１４の頂部に設けられる開口に、ライナ１０の両端から外部に向かって突出するように装着されている。口金１６は、例えば、ガスタンク１００へのガスの充填、あるいは、ガスタンク１００からのガスの放出のために用いられる。口金１７は、封止されており、製造時の芯出し等に用いられる。

【0013】

繊維強化樹脂層１９は、ライナ１０を補強するための補強層である。繊維強化樹脂層１９は、本実施形態の繊維強化プラスチックの製造方法により製造された繊維強化プラスチックを用いて形成されている。本実施形態では、繊維強化樹脂層１９は、後述するように、繊維材料を用いた基体（「繊維プリフォーム」とも呼ばれる。）を金型内に配置し、いわゆるＲＴＭ（Resin Transfer Molding）法により、その金型内に樹脂を加圧充填して繊維材料に含浸させ、硬化させることによって形成されている。

【0014】

図２は、基体２０を模式的に示す説明図である。基体２０は、ライナ１０および口金１６，１７の外表面上に繊維束１８を巻き回されることによって形成される。具体的には、口金１６，１７に図示しないシャフトが接続されて芯出しが行われ、シャフトを介して回転された状態のライナ１０および口金１６，１７の外表面上に繊維束１８が巻き回されることで基体２０が形成される。ライナ１０および口金１６，１７の外表面上に形成される繊維束１８が巻き回された層を、「繊維層」とも呼ぶ。本実施形態では、繊維材料としてカーボン繊維が用いられる。繊維材料は、カーボン繊維のほか、ガラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、高強度ポリエチレン繊維等を用いることができ、これらの複数種類の繊維が組み合わせられてもよい。

【0015】

本実施形態では、繊維束１８は、胴部１２の外周面にヘリカル巻きによって巻き付けられ、ドーム部１４の外周面にブレーディング巻きによって巻き付けられている。繊維束１８は、例えば１０層から２０層程度の複数の層が形成できる程度に巻き付けられる。ヘリカル巻きとは、繊維束１８を、ライナ１０の中心軸ＡＸに対して予め定められた巻付角度θ１で胴部１２の外周面全体に巻き付けた後、更にライナ１０の中心軸ＡＸに対して予め定められた巻付角度θ２で交差させて巻き付ける方法を意味する。ブレーディング巻きとは、繊維束１８を互い違いに編まれるように巻き付ける方法を意味する。図２の例では、ライナ１０の中心軸ＡＸに対して巻付角度θ１及び巻付角度θ２で巻き付けられている。

【0016】

巻付角度θ１，θ２は、任意に設定することができる。巻付角度θ１，θ２は、例えば、ライナ１０にかかる応力を考慮して設定されることが好ましい。本実施形態において、巻付角度θ１は、例えば、５４．７度近傍で設定され、巻付角度θ２は、例えば、－５４．７度で設定されている。なお、繊維束１８は、上記の方法には限らず、胴部１２に対してブレーディング巻きで巻き付けられ、ドーム部１４に対してヘリカル巻きによって巻き付けられてもよい。繊維束１８は、ライナ１０に対してヘリカル巻きまたはブレーディング巻きのいずれか一方のみを用いて巻き付けられてもよい。

【0017】

図３、図４を参照して、本実施形態の繊維強化プラスチック製造装置２００（以下、単に「製造装置２００」とも呼ぶ。）の構成について説明する。図３は、繊維強化プラスチック製造装置２００の内部構成を示す概略断面図である。図４は、下金型５２の概略構成を上面視で示す平面図である。図３では、基体２０を配置した状態が模式的に示され、図４には、基体２０を配置していない状態が模式的に示されている。なお、図３に示す断面図は、図４のＩＩＩ－ＩＩＩ位置の断面である。

【0018】

製造装置２００は、ＲＴＭ法を用いて、基体２０の繊維層に樹脂材料を含浸させ、さらに、含浸させた樹脂材料を硬化させることによって繊維強化プラスチックを形成する。繊維強化プラスチックを用いた繊維強化樹脂層１９がライナ１０の外周面上に形成されることにより、ガスタンク１００が製造される。

【0019】

図３に示すように、製造装置２００は、制御部８０と、金型５０と、樹脂供給部４０と、加圧機構６０と、ゲート機構７０と、を備えている。制御部８０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、記憶装置とを有するマイクロコンピュータである。記憶装置は、たとえば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）である。ＨＤＤまたはＲＯＭには本実施形態において提供される機能を実現するための各種プログラムが格納されており、ＨＤＤまたはＲＯＭから読み出された各種プログラムはＲＡＭ上に展開され、ＣＰＵによって実行される。記憶装置には、上述した各センサの検出結果が格納される。また、制御部８０は、経過時間をカウントするための図示しないタイマを備えている。タイマは、ハードウェアまたはソフトウェアのいずれで構成されてもよい。制御部８０は、各センサの検出結果およびタイマの計時結果を用いて、樹脂供給部４０、加圧機構６０、ゲート機構７０、ならびにガス供給機構９０の制御を行う。制御部８０は、タイマに代えて、タイムサーバから経過時間を取得してもよい。

【0020】

金型５０は、上金型５１と、下金型５２と、基体２０を収容するための基体収容部５４とを備えている。金型５０は、制御部８０による制御のもとで、図示しない駆動装置によって上金型５１と、下金型５２とが開閉される。本開示において、「金型」とは、上金型５１と、下金型５２とが閉じた状態を意味する。なお、本実施形態では、金型５０には、シャフトを取り付けられた状態の基体２０が収容される。

【0021】

上金型５１は、樹脂供給口５１０と、上基体収容部５１４とを備えている。樹脂供給口５１０は、金型５０に設けられる樹脂材料の導入口である。本実施形態では、樹脂供給口５１０は、上金型５１のうち下金型５２との対向する面に設けられた開口である。樹脂供給口５１０には、樹脂供給部４０が取り付けられている。上基体収容部５１４は、上金型５１のうち下金型５２と対向する面に設けられる凹部である。

【0022】

下金型５２は、図３および図４に示すように、シャフト収容部５２１，５２３と、下基体収容部５２４と、樹脂貯留部５２６と、第二樹脂供給路５２５と、第三樹脂供給路５２７と、第四樹脂供給路５２８とを備えている。下基体収容部５２４は、下金型５２のうち上金型５１と対向する面に設けられる凹部である。図３に示すように、型締めされた状態の金型５０では、下基体収容部５２４の内周面と、上基体収容部５１４の内周面とによって基体収容部５４が規定される。基体収容部５４は、基体２０の外形と略同じ形状の空間を形成しており、基体２０を収容することができる。

【0023】

シャフト収容部５２１，５２３は、基体２０を基体収容部５４に収容する際に、口金１６，１７に接続されたシャフトを収容する。シャフト収容部５２３には、ガス供給機構９０が設けられている。ガス供給機構９０は、制御部８０による制御のもとで、口金１６に接続されたシャフトの内部空間を介して、基体２０のライナ１０内にガスを供給する。供給するガスとしては、例えば、窒素を用いることができる。ガス供給機構９０は、ライナ１０の内圧を検出するための圧力センサ３３を備えている。

【0024】

樹脂貯留部５２６は、下金型５２に形成された略円柱形状の凹部である。樹脂貯留部５２６には、ピン６２が収容されている。図４に示すように、本実施形態において、樹脂貯留部５２６は、複数であり、互いに同じ構成を有する第一樹脂貯留部５２６Ａ、第二樹脂貯留部５２６Ｂ、第三樹脂貯留部５２６Ｃ、第四樹脂貯留部５２６Ｄ、ならびに第五樹脂貯留部５２６Ｅを含んでいる。本開示において、樹脂貯留部５２６Ａ～５２６Ｅを区別しない場合には、「樹脂貯留部５２６」と呼称して説明する。樹脂貯留部５２６は、円柱形状には限らず、角柱形状や多角形などの種々の形状を採用することができる。

【0025】

樹脂貯留部５２６Ａ～５２６Ｅは、基体２０の長手方向であるＹ軸方向に沿って配列されている。具体的には、ライナ１０のうち２つのドーム部１４ならびに胴部１２に個別に対応する位置に配列される。このように構成された製造装置２００によれば、基体２０の長手方向に沿った各部に対して、複数の樹脂貯留部５２６から樹脂材料を圧送することができるので、基体２０の長手方向に沿った各部に対して、樹脂材料を充分に送り込むことができ、基体２０の部位ごとでの樹脂材料の含浸ばらつきを低減または防止することができる。ただし、樹脂貯留部５２６は、５つには限らず、２以上の任意の数で設けられてもよく、例えば、樹脂材料が充分に含浸できる場合には１つであってもよい。

【0026】

基体収容部５４には、圧力センサ３２が備えられている。本実施形態では、上基体収容部５１４の内壁面に３つの圧力センサ３２が備えられている。圧力センサ３２は、基体収容部５４の内壁の一部として機能するとともに、基体収容部５４内に充填された樹脂材料の内圧を検出することができる。樹脂材料の内圧は、基体２０が基体収容部５４に設置されている状態では、樹脂材料が基体２０の外周に付与する外圧に相当する。本実施形態では、圧力センサ３２の検出結果を、後述するピン６２により樹脂貯留部５２６から圧送される樹脂材料の圧送圧力として取り扱う。圧力センサ３２による基体収容部５４の内圧の検出結果は、制御部８０に送信される。なお、圧力センサ３２の数は、３つには限らず１つであってもよく、２以上の任意の数であってもよい。圧力センサ３２は、上基体収容部５１４の内壁面に代えて、またはそれとともに、下基体収容部５２４の内壁面に設けられてもよい。圧力センサ３２は、基体収容部５４には限らず、例えば、樹脂供給路や樹脂貯留部５２６などの金型５０の内部空間の任意の位置に配置されてもよい。また、例えば、樹脂材料に対してピン６２による樹脂材料の圧送圧力を検出するためのセンサを加圧機構６０が備える場合などには、圧力センサ３２は省略されてもよい。

【0027】

第二樹脂供給路５２５、第三樹脂供給路５２７、ならびに第四樹脂供給路５２８は、下金型５２に形成された凹状の溝であり、樹脂供給口５１０と基体収容部５４とを連通する「樹脂供給路」として機能する。第二樹脂供給路５２５は、図４に示すように、第一樹脂貯留部５２６Ａに接続されている流路である。第二樹脂供給路５２５は、型締めされた状態の金型５０において、樹脂供給口５１０と、第一樹脂貯留部５２６Ａとを連通する。第三樹脂供給路５２７は、樹脂貯留部５２６Ａ～５２６Ｅのそれぞれの間をＹ軸方向に沿って接続する流路である。第四樹脂供給路５２８は、樹脂貯留部５２６Ａ～５２６Ｅのそれぞれと、基体収容部５４とを接続する樹脂材料の流路である。なお、第四樹脂供給路５２８は、基体収容部５４との境界ＣＰとなる位置に、後述するように、ゲート機構７０のゲート部７２を備えている。境界ＣＰとは、第四樹脂供給路５２８の端部のうち樹脂貯留部５２６よりも基体収容部５４に近い方の端部を意味する。ゲート部７２は、第四樹脂供給路５２８において樹脂貯留部５２６よりも基体収容部５４に近い任意の位置に設けることもできる。

【0028】

樹脂供給部４０は、制御部８０による制御のもとで、樹脂供給口５１０から金型５０の内部に樹脂材料を供給する。本実施形態では、樹脂材料として、二液性エポキシ樹脂が用いられる。エポキシ樹脂には、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、多官能エポキシ樹脂、可撓性エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、高分子型エポキシ樹脂、ならびにビフェニル型エポキシ樹脂などの任意の種類のエポキシ樹脂が用いられてよい。硬化剤としては、アミン系、酸無水物系、ならびに潜在性硬化剤系などの種々の硬化剤が用いられてよい。ただし、樹脂材料は、二液性エポキシ樹脂には限定されず、一液性エポキシ樹脂であってもよい。エポキシ樹脂には、硬化剤のほか、例えば、三級アミン、イミダゾール類、リン化合物、熱塩基発生剤などの硬化触媒が混合されてもよい。樹脂材料は、エポキシ樹脂には限定されず、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ポリエステル樹脂、ならびにポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂を用いてもよい。繊維強化プラスチックが充分な強度を有する場合には、熱硬化性樹脂に代えて、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンスルフィドなどの熱可塑性樹脂が用いられてもよい。

【0029】

樹脂供給部４０は、主剤としてのエポキシ樹脂を供給するための主剤供給部４１と、硬化剤を供給するための硬化剤供給部４２と、主剤供給路４３と、硬化剤供給路４４と、衝突混合部４６とを備えている。主剤供給部４１および硬化剤供給部４２は、ポンプなどの図示しない圧送装置をそれぞれ備えており、主剤と硬化剤とをそれぞれ高速高圧で圧送する。主剤供給路４３は、主剤供給部４１と衝突混合部４６とを接続する主剤の流路であり、硬化剤供給路４４は、硬化剤供給部４２と衝突混合部４６とを接続する硬化剤の流路である。衝突混合部４６は、主剤供給路４３と硬化剤供給路４４との接続位置に形成される空間である。衝突混合部４６は、樹脂供給口５１０と接続されており、樹脂供給部４０から供給される樹脂材料を金型５０内へと導く第一樹脂供給路として機能する。衝突混合部４６の長さは、樹脂材料の硬化開始タイミングと金型５０内への樹脂材料の導入タイミングとを近くさせる観点から、短いことが好ましい。主剤供給部４１から主剤供給路４３を介して供給される主剤と、硬化剤供給部４２から硬化剤供給路４４を介して供給される硬化剤とは、衝突混合部４６において高速高圧の状態で互いに衝突するいわゆる衝突混合によって混合される。これにより、主剤と硬化剤との混合時間を短縮し、生産性を向上させている。衝突混合部４６で衝突混合された樹脂材料は、樹脂供給口５１０から金型５０の内部、具体的には第二樹脂供給路５２５へと導かれる。

【0030】

加圧機構６０は、制御部８０による制御のもとで、樹脂貯留部５２６内の樹脂材料を加圧して基体収容部５４に送り込む。加圧機構６０は、ピン６２と、駆動部６４と、軸部６６とを備えている。ピン６２は、軸部６６を介して駆動部６４と接続されるいわゆるピストンである。駆動部６４は、モータや油圧シリンダなどである。

【0031】

ピン６２は、樹脂貯留部５２６に収容されている。ピン６２は、図３に示すように、略円板形状を有しており、図４に示すように、平面視において樹脂貯留部５２６の外形と略一致する円形形状を有している。本開示において、「平面視」とは、対象物をＺ軸方向に沿って見た状態を意味する。ピン６２の側面には、樹脂貯留部５２６内の樹脂が軸部６６側へ移動することを規制するためのシール部材が設けられてもよい。

【0032】

ピン６２は、駆動部６４による軸部６６の駆動により、図３に示す方向ＤＰに沿って、上金型５１に向かう方向ＤＰ１と、上金型５１から離間する方向ＤＰ２とに樹脂貯留部５２６を往復移動することができる。図３の例では、ピン６２は、方向ＤＰ２の端部に位置し、ピン６２が樹脂貯留部５２６の底面に当接した初期位置の状態である。ピン６２は、樹脂貯留部５２６を移動することにより樹脂材料を加圧する加圧部として機能する。ピン６２のうち上金型５１と対向する上面６２Ｔは、樹脂貯留部５２６に貯留された樹脂材料と当接する部分であり、樹脂材料に圧力を伝達する部分である。ピン６２を方向ＤＰ１に沿って移動させることにより、樹脂貯留部５２６に満たされた樹脂材料を上面７２Ｔで加圧し、基体収容部５４へと送り込むことができる。

【0033】

本実施形態では、加圧機構６０は、さらに、ピン６２の変位を検出するための変位センサ３４と、駆動部６４の出力トルクを検出するためのトルクセンサ３６とを備えている。変位センサ３４と、トルクセンサ３６とによる検出結果は、制御部８０に出力される。制御部８０は、トルクセンサ３６の検出結果を用いて、駆動部６４の出力トルクを制御することで、ピン６２による樹脂材料の圧送圧力を調節することができる。

【0034】

変位センサ３４は、方向ＤＰにおけるピン６２の位置情報を取得する。ピン６２の位置情報とは、例えば、ピン６２の位置や座標であってもよく、軸部６６の位置や移動量、駆動部６４の駆動時間、消費電力、回転数ならびに出力トルクなど、ピン６２の位置もしくはピン６２の変位を検出できる種々の情報が含まれる。

【0035】

ゲート機構７０は、制御部８０による制御のもとで、第四樹脂供給路５２８と基体収容部５４との境界ＣＰにおける第四樹脂供給路５２８の開度を調節する。ゲート機構７０は、図３に示すように、ゲート部７２と、駆動部７４と、軸部７６とを備えている。ゲート部７２は、軸部７６を介して駆動部７４と接続されている。駆動部７４は、例えば、モータや油圧シリンダなどである。

【0036】

ゲート部７２は、図３に示すように、断面視で略平板形状を有しており、下金型５２内のゲート収容部７８に収容されている。ゲート部７２は、上金型５１に設けられていてもよい。ゲート部７２は、図４に示すように、平面視では、基体収容部５４の外縁の少なくとも一部に沿って長尺な形状を有している。本実施形態では、平面視において、ゲート部７２は、基体収容部５４の短手方向（図４の例においてＸ軸方向）における片側において基体収容部５４の外縁に沿って設けられている。本実施形態では、ゲート部７２は、平面視において基体収容部５４の長手方向（図４の例においてＹ軸方向）に沿って一つの長尺な形状を有している。ただし、ゲート部７２は、一つの長尺な形状には限らず、例えば、円柱、角柱、多面体などの複数のゲート部７２が、第四樹脂供給路５２８と基体収容部５４との複数の境界ＣＰのそれぞれに個別に設けられてもよい。また、ゲート部７２は、基体収容部５４の短手方向における片側には限らず、両側に備えられてもよく、基体収容部５４の周囲全体を囲むように備えられてもよい。ゲート部７２の側面には、樹脂供給路中の樹脂が軸部７６側へ移動することを規制するためのシール部材が設けられてもよい。

【0037】

ゲート部７２は、駆動部７４による軸部７６の駆動により、図３に示す方向ＤＧに沿って、上金型５１に向かう方向ＤＧ１と、上金型５１から離間する方向ＤＧ２とにゲート収容部７８を往復移動可能である。ゲート部７２を方向ＤＧ１に沿って移動させることにより、第四樹脂供給路５２８の開度を調節することができる。図３の例では、ゲート部７２は、方向ＤＧ２の端部に位置し、ゲート部７２の上面７２Ｔが第四樹脂供給路５２８の底面といわゆる面一となる全開状態である。また、ゲート部７２を方向ＤＧ１の端部まで移動させることにより、上面７２Ｔは、上金型５１の下面と当接し、第四樹脂供給路５２８は、全閉状態となる。この状態では、基体収容部５４への樹脂の供給は停止される。ゲート部７２が全閉でない状態では、ゲート部７２は、複数の第四樹脂供給路５２８間を接続する樹脂材料の流路としても機能する。

【0038】

本実施形態では、ゲート機構７０は、さらに、ゲート部７２の変位を検出するための変位センサ３７と、駆動部７４の出力トルクを検出するためのトルクセンサ３８とを備えている。変位センサ３７と、トルクセンサ３８との検出結果は、制御部８０に出力される。変位センサ３７およびトルクセンサ３８の構成は、上述した加圧機構６０の変位センサ３４およびトルクセンサ３６の構成とそれぞれ同じであるため説明を省略する。

【0039】

図３に方向Ｄ１で示すように、樹脂供給部４０から供給された樹脂材料は、第一樹脂供給路としての衝突混合部４６を流動して、樹脂供給口５１０を介して第二樹脂供給路５２５に供給され、方向Ｄ２で示すように、第二樹脂供給路５２５を介して第一樹脂貯留部５２６Ａに供給される。第一樹脂貯留部５２６Ａに貯留された樹脂材料は、図４に方向Ｄ３で示すように、第三樹脂供給路５２７を介して第二樹脂貯留部５２６Ｂ～第五樹脂貯留部５２６Ｅに供給される。ゲート部７２が全閉でない状態では、樹脂貯留部５２６に貯留された樹脂材料は、方向Ｄ４で示すように、基体収容部５４へと供給される。ゲート部７２が全閉でない状態では、ゲート部７２は、複数の第四樹脂供給路５２８間を接続する樹脂材料の流路としても機能し、樹脂供給路の一部としても機能する。この場合には、樹脂材料は、方向Ｄ５で示すように、ゲート部７２の上面７２Ｔの上を流通する。

【0040】

図５は、本実施形態の繊維強化プラスチックの製造方法を示す工程図である。工程Ｓ１０では、基体２０が準備される。具体的には、口金１６，１７にシャフトを取り付けた状態のライナ１０の外周面に繊維束１８を巻き回すことにより、ライナ１０の外周面に繊維層を形成した基体２０を形成することにより、基体２０が準備される。工程Ｓ２０では、基体２０を金型５０の基体収容部５４に配置し、金型５０の型締めを行う型締工程が実行される。具体的には、制御部８０は、金型５０の図示しない駆動装置を制御して上金型５１の型閉じを行い、さらに金型５０の型締めを行う。金型５０の型締めとは、金型５０の型閉じ後に、型閉じ時の圧力よりも大きい圧力で、金型５０を閉じる向きに金型５０を加圧する工程を意味する。ただし、工程Ｓ２０において型閉じのみが行われてもよい。なお、本実施形態では、シャフトを取り付けられた状態の基体２０が基体収容部５４に収容されるように型締めされる。

【0041】

工程Ｓ３０では、制御部８０は、樹脂材料を金型５０の内部の樹脂貯留部５２６へと供給する樹脂貯留工程を行う。本実施形態では、制御部８０は、ゲート部７２が全閉の状態で、樹脂材料を供給し、樹脂貯留部５２６Ａ～５２６Ｅのすべてに樹脂材料を充填させる。

【0042】

図６は、樹脂貯留工程の詳細を示す工程図である。図７は、樹脂貯留工程での加圧機構６０およびゲート機構７０の駆動状況を示す説明図である。工程Ｓ３０２では、制御部８０は、ゲート機構７０の駆動部７４を制御して、ゲート部７２を、図７に示す全閉状態にする。これにより、基体収容部５４への樹脂材料の供給を停止させる。また、このとき、制御部８０は、加圧機構６０の駆動部６４を制御することにより、ピン６２を初期位置にして樹脂貯留部５２６の底面に当接させている。なお、ゲート部７２の全閉状態が初期位置の状態とされる場合には工程Ｓ３０２を省略してよい。

【0043】

工程Ｓ３０４では、制御部８０は、樹脂供給部４０を制御して樹脂材料を樹脂供給口５１０から金型５０内へと供給する。より具体的には、制御部８０は、樹脂供給部４０の主剤供給部４１および硬化剤供給部４２を制御して、エポキシ樹脂と硬化剤とを射出して衝突混合部４６で衝突混合させて、樹脂供給口５１０から金型５０の内部の第二樹脂供給路５２５へと供給する。制御部８０は、少なくともこの樹脂供給部４０によって樹脂材料の供給が開始されるタイミングで計時を開始している。制御部８０は、予め定められた体積の樹脂材料を、例えば２０秒などの予め定められた時間をかけて金型５０内へと供給する。第二樹脂供給路５２５へと供給された樹脂材料は、さらに、第三樹脂供給路５２７、第四樹脂供給路５２８、ならびに樹脂貯留部５２６など、基体収容部５４以外の金型５０内の各部に充填される。

【0044】

図５に戻り、工程Ｓ４０では、制御部８０は、加圧機構６０とゲート機構７０とを制御して、樹脂貯留部５２６に充填された樹脂材料を送り出して基体収容部５４に充填する充填工程を行う。本実施形態では、制御部８０は、ゲート機構７０を制御してゲート部７２を第一開度にした上で、加圧機構６０を制御してピン６２の加圧により樹脂材料を基体収容部５４に送り出す。本実施形態では、第一開度は、ゲート部７２の開度が全開にされた応対である。ただし、第一開度は、全開には限らず、樹脂材料を基体収容部５４へと送出可能な任意の開度で設定されてもよい。第一開度は、樹脂材料の流量を大きくする観点から大きいことが好ましい。

【0045】

図８は、充填工程の詳細を示す工程図である。図９は、充填工程での加圧機構６０およびゲート機構７０の駆動状態を示す説明図である。工程Ｓ４０２では、制御部８０は、駆動部７４を制御して、図９に示す全開状態にする。

【0046】

工程Ｓ４０３では、制御部８０は、ガス供給機構９０を制御して、基体２０のライナ１０内に窒素の供給を開始する。工程Ｓ４０４では、圧力センサ３３から基体２０の内圧を取得する。工程Ｓ４０６では、加圧機構６０の駆動部６４を制御して、ピン６２の方向ＤＰ１への移動を開始し、樹脂貯留部５２６の樹脂材料の加圧を開始する。本実施形態では、複数の樹脂貯留部５２６のそれぞれのピン６２を互いに同期させて移動させる。ただし、複数の樹脂貯留部５２６のそれぞれのピン６２を同期させず、各ピン６２が個別に移動するように制御してもよい。このように構成することで、基体２０の各部に供給する樹脂材料の圧送圧力を、基体２０の部位ごとに調節することができる。工程Ｓ４０８では、圧力センサ３２から基体収容部５４の内圧を取得する。なお、工程Ｓ４０４および工程Ｓ４０８は、０．１秒ごとなど、所定の単位時間ごとに繰り返し実行されてよい。

【0047】

工程Ｓ４１０では、制御部８０は、取得した基体２０の内圧から基体収容部５４の内圧を差し引くことで、基体２０の内圧と基体収容部５４の内圧との差圧を算出する。本実施形態では、制御部８０は、１秒ごとなど予め定められた単位時間ごとに繰り返し差圧を算出する。差圧は、例えば、基体２０の内圧と、基体収容部５４の内圧を取得するたびに算出されてもよい。制御部８０は、算出した差圧が予め定められた閾値以上となる状態を維持しながら、ピン６２を方向ＤＰ１へ移動させて樹脂貯留部５２６の樹脂材料を加圧する。工程Ｓ４１２では、制御部８０は、例えば、変位センサ３４から取得したピン６２の位置情報を用いて、例えば図９に示す予め定められた位置にピン６２が到達したと判定すると、充填工程を終了する。ただし、これに限らず、基体収容部５４内に供給された樹脂材料の体積、基体収容部５４の内圧、ピン６２の移動開始時点からの経過時間などを用いて充填工程の終了条件が設定されてもよい。

【0048】

図１０は、充填工程における基体２０の内圧と、基体収容部５４の内圧との関係を示す説明図である。図１０には、圧力センサ３３により得られる基体２０の内圧の変化を示すグラフＧ１と、圧力センサ３２により得られる基体収容部５４の内圧の変化を示すグラフＧ２と、樹脂材料の粘度変化を示すグラフＧ３とが示されている。グラフの横軸は、時間軸であり、左側の縦軸は、圧力を示し、右側の縦軸は、粘度を示している。

【0049】

図１０に示すように、基体２０の内圧と基体収容部５４の内圧との差圧ＧＰが所定の閾値以上となる状態を維持しながら、基体２０への窒素の供給と、ピン６２の方向ＤＰ１への移動とが継続されている。換言すれば、制御部８０は、樹脂材料の圧送により基体収容部５４に付与される外圧が基体２０の内圧を超えない状態を維持しながら、ピン６２を移動させる。本実施形態では、粘度が上昇し始める時間Ｔ１までに、基体２０の内圧と、基体収容部５４の内圧とがそれぞれ目標値ＴＧ１，ＴＧ２に到達するように、基体２０への窒素の供給と、ピン６２の方向ＤＰ１への移動とを制御している。目標値ＴＧ１，ＴＧ２は、例えば、含浸工程に必要な樹脂材料の圧送圧力である。

【0050】

図５に戻り、工程Ｓ５０では、制御部８０は、基体２０の繊維層に樹脂材料を含浸させる含浸工程を行う。本実施形態では、制御部８０は、ゲート部７２が第二開度の状態で、基体収容部５４の樹脂材料を加圧することで基体２０に含浸させる。第二開度とは、ゲート部７２が全閉よりも大きい開度かつ第一開度よりも小さい開度である。

【0051】

図１１は、含浸工程の詳細を示す工程図である。図１２は、含浸工程での加圧機構６０およびゲート機構７０の駆動状況を示す説明図である。工程Ｓ５０２では、制御部８０は、駆動部７４を制御して、ゲート部７２を図１２に示す第二開度の状態にする。本実施形態では、第二開度におけるゲート部７２の上面７２Ｔから上金型５１までの距離（開口面積）Ｌ２は、図９で示した上面７２Ｔから上金型５１までの距離（開口面積）Ｌ１の約４分の１となるように設定されている。ただし、距離Ｌ２は、距離Ｌ１の４分の１には限らず、５分の１、２分の１、３分の１、３分の２などの任意の割合を用いて設定されてもよい。

【0052】

工程Ｓ５０４では、基体２０の内圧と基体収容部５４の内圧との差圧ＧＰが予め定められた閾値以上となる状態を維持しながら、ピン６２を、充填工程の終了時点の位置からさらに方向ＤＰ１に移動させる。本実施形態では、含浸工程でのピン６２による樹脂材料の圧送圧力は、充填工程終了時点でのピン６２による樹脂材料の圧送圧力と同じ圧力で設定されている。ただし、これには限定されず、含浸工程での圧送圧力が充填工程での圧送圧力よりも高く設定されるなど、含浸工程と充填工程とで異なる圧力で制御されてもよい。工程Ｓ５０６では、終了条件が満たされることにより、含浸工程は終了する。含浸工程の終了条件としては、例えば、変位センサ３４の検出結果を用いて所定の期間内のピン６２の変位がないと判定した場合、樹脂材料の粘度上昇を検知した場合、図１０で示した粘度上昇が開始する時間Ｔ１もしくはそれよりも後の任意の時間に到達した場合、基体収容部５４の内圧が所定値に到達した場合、などが挙げられる。

【0053】

図５に戻り、工程Ｓ６０では、樹脂材料を硬化させる。金型５０を型締めした状態で所定時間経過させることにより樹脂材料を硬化させる。本実施形態では、制御部８０は、金型５０内への樹脂材料の供給開始タイミングから予め定められた時間が経過することにより、樹脂材料の硬化が完了したと判定する。予め定められた時間は、例えば６００秒など、二液性エポキシ樹脂が充分に硬化するために必要な時間で設定されている。工程Ｓ７０では、制御部８０は、金型５０の図示しない駆動装置を駆動させて、上金型５１を開く型開き工程を行う。樹脂材料が含浸され硬化した状態の基体２０が、例えばイジェクタなどにより押し出されることによって、型開きされた状態の金型５０から取り出される。この結果、繊維強化プラスチックによる補強層が形成されたガスタンク１００が得られる。

【0054】

以上、説明したように、本実施形態によれば、樹脂貯留工程では、ゲート部７２を全閉にした状態で樹脂貯留部５２６に樹脂材料を充填したうえで、充填工程により樹脂貯留部５２６に貯留された樹脂材料が基体収容部５４に供給される。樹脂貯留工程において基体収容部５４への樹脂材料の供給を停止しつつ、樹脂貯留部５２６に樹脂材料の貯留を完了させることができる。ここで、ゲート部７２が用いられない場合には、樹脂供給部４０による高速高圧による樹脂材料が基体収容部５４へと供給されることになる。また、ゲート部７２が用いられない場合には、基体収容部５４への樹脂材料の供給の開始時期タイミングが成り行きとなる。したがって、ゲート部７２が用いられない場合と比較して、樹脂材料を樹脂貯留部５２６に一旦貯留したうえで基体収容部５４への圧送を開始することにより、樹脂材料の供給の開始時期タイミングを調節することができる。また、例えば低速低圧など、樹脂材料の供給が安定する条件を用いて、基体収容部５４に対する樹脂材料の供給を開始させることができる。したがって、例えば、基体収容部５４への樹脂材料の供給時に、高圧の樹脂材料が基体２０の繊維層に衝突することを抑制または防止することができ、繊維層に含まれる繊維材料の配列の乱れや繊維材料がライナ１０から剥離するなどの不具合を抑制または防止することができる。

【0055】

本実施形態によれば、ゲート部７２は、基体収容部５４の外形のうち、基体収容部５４の短手方向（図４の例においてＸ軸方向）における片側において、基体収容部５４の外縁に沿って長尺な形状を有している。基体収容部５４と第四樹脂供給路５２８との境界ＣＰにおける樹脂供給路を基体収容部５４の外縁に沿って広げることができ、樹脂材料の圧送時において境界ＣＰでの樹脂材料の圧力が基体収容部５４の外縁に沿って発散されやすくなる。したがって、基体収容部５４への樹脂材料の供給時に、樹脂材料の圧送圧力が集中することを抑制することができ、高圧の樹脂材料が基体２０の繊維層に衝突することをより確実に抑制または防止することができる。

【0056】

本実施形態によれば、樹脂貯留部５２６は、基体収容部５４の長手方向に沿って配列される第一樹脂貯留部５２６Ａおよび第二樹脂貯留部５２６Ｂを含む。複数の樹脂貯留部５２６を基体収容部５４の長手方向に沿って配列させることにより、長尺な基体２０の複数の部位に対して、複数の樹脂貯留部５２６から樹脂材料を圧送することができるので、基体２０の長手方向に沿った各部に対して、樹脂材料を充分に送り込むことができ、基体２０の部位ごとでの樹脂材料の含浸ばらつきを低減または防止することができる。

【0057】

本実施形態によれば、さらに、充填工程の後の含浸工程において、ゲート部７２の開度を第一開度よりも小さい第二開度にした状態で樹脂貯留部５２６に貯留された樹脂材料を加圧して、基体２０に樹脂材料を含浸させる。ゲート部７２を開けた状態で基体２０に樹脂材料を含浸させることにより、ピン６２による樹脂材料の圧送圧力を含浸中の基体収容部５４の樹脂材料に伝達することができる。したがって、樹脂材料を加圧しながら基体２０の繊維層に含浸させることにより、基体２０の繊維層内に空隙が発生することを抑制または防止することができる。また、含浸工程が、ゲート部７２の開度が全開時よりも小さい状態で行われることにより、基体収容部５４の樹脂材料が、ゲート部７２の上面７２Ｔから上金型５１までの空間、すなわち第四樹脂供給路５２８に対して逆流することを抑制することができる。したがって、樹脂材料の逆流により、基体２０の繊維層に含まれる繊維材料がライナ１０から引き剥がされる不具合を抑制または防止することができる。また、ゲート部７２が全閉されないため、繊維材料が、例えばゲート部７２と上金型５１との間に挟み込まれるといった不具合を抑制または防止することができる。

【0058】

本実施形態によれば、樹脂材料には、二液性エポキシ樹脂が用いられる。したがって、樹脂材料の硬化の開始タイミングを把握しやすくなり、樹脂材料の粘度の上昇タイミングを推定することが容易となる。また、本実施形態では、樹脂貯留工程では、主剤と、硬化剤とを衝突混合させて供給する。主剤と硬化剤との混合を高速化することにより繊維強化プラスチックの生産性を向上させることができる。

【0059】

本実施形態によれば、基体２０は、流体を貯留可能なライナ１０を含んでいる。充填工程では、圧力センサ３３によりライナ１０の内圧と、圧力センサ３２によりピン６２が樹脂材料を加圧する圧力とを取得し、取得したライナ１０の内圧とピン６２が樹脂材料を加圧する圧力との差圧ＧＰが予め定められた閾値以上となるように、樹脂貯留部５２６に貯留された樹脂材料を加圧する。したがって、基体収容部５４への樹脂材料の供給時に、樹脂材料の圧送圧力による基体２０の変形などの不具合を抑制することができる。

【0060】

Ｂ．他の実施形態：
本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

【0061】

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【符号の説明】

【0062】

１０…ライナ、１２…胴部、１４…ドーム部、１６，１７…口金、１８…繊維束、１９…繊維強化樹脂層、２０…基体、３２…圧力センサ、３３…圧力センサ、３４…変位センサ、３６…トルクセンサ、３７…変位センサ、３８…トルクセンサ、４０…樹脂供給部、４１…主剤供給部、４２…硬化剤供給部、４３…主剤供給路、４４…硬化剤供給路、４６…衝突混合部、５０…金型、５１…上金型、５２…下金型、５４…基体収容部、６０…加圧機構、６２…ピン、６２Ｔ…上面、６４…駆動部、６６…軸部、７０…ゲート機構、７２…ゲート部、７２Ｔ…上面、７４…駆動部、７６…軸部、７８…ゲート収容部、８０…制御部、９０…ガス供給機構、１００…ガスタンク、２００…繊維強化プラスチック製造装置、５１０…樹脂供給口、５１４…上基体収容部、５２１，５２３…シャフト収容部、５２４…下基体収容部、５２５…第二樹脂供給路、５２６…樹脂貯留部、５２６Ａ…第一樹脂貯留部、５２６Ｂ…第二樹脂貯留部、５２６Ｃ…第三樹脂貯留部、５２６Ｄ…第四樹脂貯留部、５２６Ｅ…第五樹脂貯留部、５２７…第三樹脂供給路、５２８…第四樹脂供給路、ＡＸ…中心軸、ＣＰ…境界

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】