JP2004291581A - 中空ｆｒｐ成形品の内圧成形方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【目的】ゴルフクラブシャフトのような中空ＦＲＰ成形品を形成するための内圧成形方法に真空成形方法を適用するに際し、良好な面精度を得る。
【構成】ゴルフクラブシャフトの内圧成形を真空環境で行い、かつ、真空引きを、成形型とプリプレグとの非接触状態（浮上状態）で行う内圧成形方法及び装置。
【選択図】図１
【構成】ゴルフクラブシャフトの内圧成形を真空環境で行い、かつ、真空引きを、成形型とプリプレグとの非接触状態（浮上状態）で行う内圧成形方法及び装置。
【選択図】図１
Description
【０００１】
【技術分野】
本発明は、ゴルフクラブシャフト、スキーストック、釣竿、ホッケースティックのようなＦＲＰ（ＦＩＢＥＲ ＲＥＩＮＦＯＲＣＥＤ ＰＬＡＳＴＩＣ）製の中空成形品を内圧成形する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
例えばゴルフクラブシャフトに適用されている内圧成形方法は、芯金（マンドレル）の外側に内圧保持チューブ（ブラダー）を被せ、その上にＦＲＰ製のシート材からなるプリプレグを配置し、この合成体をシャフト成形型内にセットし、内圧保持チューブに内圧を加えてプリプレグとシャフト成形型を密着させた状態で、加熱成形する方法である。マンドレルは、加熱成形時にエア通路として利用する態様と、合成体を形成後抜去して、別のエア注入口金を内圧保持チューブの開口端に装着する態様とがある。
【０００３】
この内圧成形方法はしかし、シャフト成形型とプリプレグとの間に存在する空気が該型とプリプレグの密着を妨げ、良好な面精度（面粗度）が得られない。そこで本出願人は、ゴム材料の加硫成形方法として用いられている真空成形方法（型空間を真空引きして成形する方法）を適用したが、依然として良好な面精度を得ることが困難であった。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、ゴルフクラブシャフトのような中空ＦＲＰ成形品を形成するための内圧成形方法に真空成形方法を適用するに際し、良好な面精度を得ることを目的とする。
【０００５】
【発明の概要】
本発明は、内圧成形方法に真空成形方法を適用しても良好な面精度が得られない原因を追及した結果、成形型内にプリプレグ合成体をセットして真空引きしても、プリプレグと成形型との間に空気が残存してしまい、この残存空気が面精度を悪化させている（あばたやえくぼを作ってしまう）との結論に達して本発明を完成したものである。すなわち、真空引きを、成形型とプリプレグとの非接触状態（浮上状態）で行うと、面精度が飛躍的に向上することが判明した。
【０００６】
本発明は、中空ＦＲＰ成形品の内圧成形方法の態様では、気密な内圧保持チューブの外周にＦＲＰ製のプリプレグを配置する工程；内圧保持チューブとプリプレグの合成体を、成形型を有する真空容器内に入れる工程；上記合成体と成形型とが接触しない浮上状態で、上記真空容器内を真空引きする工程；及び該真空容器内を真空引き後、上記成形型を型締めして該成形型と合成体のプリプレグとを接触させ、上記内圧保持チューブ内を加圧した状態で加熱成形する工程；を有することを特徴としている。
【０００７】
内圧保持チューブの外周にプリプレグを配置する工程は、例えば、内圧保持チューブをマンドレルに被せ、この内圧保持チューブの外周にＦＲＰ製のプリプレグを巻回して実行することができる。この態様では、内圧保持チューブ内を加圧する工程は、マンドレルに形成したエア通路を介して実行するのが実際的である。
【０００８】
内圧保持チューブの外周にプリプレグを配置する工程はまた、内圧保持チューブをマンドレルに被せ、この内圧保持チューブの外周にＦＲＰ製のプリプレグを巻回し、その後マンドレルを抜去して実行することも可能である。この態様では、内圧保持チューブ内を加圧する工程は、マンドレルを抜去後、内圧保持チューブの開口端に装着したエア注入口金を介して実行するのが実際的である。
【０００９】
本発明は、中空ＦＲＰ成形品の内圧成形装置の態様では、真空容器；この真空容器内に位置する成形型；この成形型を開閉する型開閉機構；この型開閉機構により成形型を開いた状態において、該成形型に非接触で、気密な内圧保持チューブの外周にプリプレグを保持した合成体を支持する合成体支持台；真空容器内を真空引きする真空引き手段；合成体支持台に支持された合成体の内圧保持チューブ内に内圧を加える内圧供給装置；及び合成体のプリプレグが成形型に接触しない型開き状態において真空容器内を真空引きし、真空引き後、上記型開閉機構により成形型を締めて合成体支持台に支持された合成体と該成形型を接触させ、その状態において内圧保持チューブ内に内圧を加えて加熱成形する制御手段；を有することを特徴としている。
【００１０】
内圧保持チューブの外周にプリプレグを保持した合成体は、例えば、内圧保持チューブをマンドレルに被せ、この内圧保持チューブの外周にＦＲＰ製のプリプレグを巻回して得ることができる。この態様では、内圧供給装置を例えば、マンドレルに形成した軸方向エア通路と径方向貫通エア通路の該軸方向エア通路に挿脱される、真空容器内への空気流を阻止する一方向弁を有する中間可動ノズルと、この中間可動ノズルに挿脱され、挿入時に上記一方向弁を開く強制開弁ノズルと、この強制開弁ノズルに加圧空気を供給する内圧供給源とによって構成できる。
【００１１】
内圧保持チューブの外周にプリプレグを保持した合成体はまた、内圧保持チューブをマンドレルに被せ、この内圧保持チューブの外周にＦＲＰ製のプリプレグを巻回し、その後マンドレルを抜去して得ることができる。この態様では、内圧供給装置を例えば、マンドレルを抜去後、内圧保持チューブの開口端に装着したエア注入口金に挿脱される、真空容器内への空気流を阻止する一方向弁を有する中間可動ノズルと、この中間可動ノズルに挿脱され、挿入時に上記一方向弁を開く強制開弁ノズルと、この強制開弁ノズルに加圧空気を供給する内圧供給源とによって構成できる。
【００１２】
合成体支持台は、例えば、合成体を片持ちで支持する片持ち台から構成することができる。片持ち台を用いる場合、自由端部側には合成体の振れを防止する振れ止め台を設けることが好ましい。
【００１３】
合成体支持台は、成形型の下型を保持する下型台上に、該合成体支持台に支持された合成体を下型と非接触とするように、上昇端にばね付勢して設けることができる。
【００１４】
本発明は、ゴルフクラブシャフトの成形のみならず、スキーストック、釣竿、ホッケー用スティックのような中空ＦＲＰ成形品一般に適用できる。
【００１５】
【発明の実施形態】
以下、本発明をＦＲＰ製ゴルフクラブシャフトの成形に適用した実施形態について説明する。
図１、図２は、テーパ棒からなるマンドレル（芯金）１１に、気密なゴムやプラスチックフィルム製の内圧保持チューブ（ブラダー）１２を被せ、この内圧保持チューブ１２の外周に合成樹脂材料のシート材からなるプリプレグ１３を配置した合成体１０の概念図である。マンドレル１１は形状を単純化し、径及びテーパは誇張して描いている。マンドレル１１には、軸方向エア通路１１ａと、複数の径方向貫通エア通路１１ｂとが形成されており、大径（バット）側端部に軸方向移動防止溝１１ｃが形成されている。内圧保持チューブ１２は、一端部が開放された長い指サック状をしていてマンドレル１１の外周に密着する。マンドレル１１の軸方向エア通路１１ａに圧縮空気を供給することにより、内圧保持チューブ１２に内圧を与え、プリプレグ１３に外方に膨らむ力を与えることができる。必要に応じ、内圧保持チューブ１２の開放端部に膨らみを抑えるリングを設け、あるいは同端部を型で抑えることができる。プリプレグ１３は、所定温度に加熱することでゴルフクラブシャフトとして使用可能な強度に成形可能なＦＲＰ材料であればよく、具体的な材料や、巻回数（プライ数）は問わない。なお、「配置」の語は、巻回、貼付等の内圧保持チューブの外周にプリプレグを位置させる全ての態様を含むものとする。
【００１６】
図３、図４は、本実施形態の内圧成形装置の全体構成を示している。この内圧成形装置は、固定基台２０ａと可動ボックス２０ｂとからなる真空容器２０を備えている。可動ボックス２０ｂは、真空ボックス開閉機構２１によって固定基台２０ａに対して接離移動する。可動ボックス２０ｂが固定基台２０ａに密着した状態において、真空引き装置２３によって内部空気を吸引除去し、真空状態（負圧状態）を作り出すことができる。可動ボックス２０ｂの固定基台２０ａとの接触部には、シール部材２０ｃが設けられている。
【００１７】
可動ボックス２０ｂの上部内面には、シャフト成形型３０の上型３０ａが固定されており、固定基台２０ａには、気密にして、下型３０ｂを有する下型台３１が昇降可能に支持されている。上型３０ａと下型３０ｂにはそれぞれ、合成体１０を収納して成形する対をなす成形凹部３２ａと３２ｂが形成されている。この成形凹部３２ａと３２ｂの大径側端部にはそれぞれ、合成体１０の内圧保持チューブ１２の開放端部外周を抑える半円凹部（または凸部）を設け、マンドレル１１に、この双方の半円凹部（または凸部）に嵌まる環状凸部（または凹部）を設けるのがよい。そして、この下型３０ｂを有する下型台３１は、下型昇降機構３３によって昇降し、上型３０ａ（可動ボックス２０ｂ）に対して接離移動する。すなわち、この実施形態では、下型昇降機構３３（及び真空ボックス開閉機構２１）は、シャフト成形型３０の開閉機構を構成する。
【００１８】
下型台３１上には、合成体１０を保持するマンドレル支持台４０が設けられている。このマンドレル支持台４０は、合成体１０の大径側端部を片持ち状態で保持する片持ち台４１と、合成体１０の小径（チップ）側端部の振れを防ぐ振れ止め台４２とを備えている。片持ち台４１は、マンドレル１１の外径に対応する半円筒状凹部４１ａを有する前方台４１ｂと、この前方台４１ｂよりマンドレル１１の端部側に位置する後方台４１ｃとを有しており、前方台４１ｂの半円筒状凹部４１ａには、マンドレル１１の軸方向移動防止溝１１ｃに対応する凸部４１ａ’が形成され、後方台４１ｃには、マンドレル１１の端部に単に上から当接する片持ち穴４１ｄが形成されている。
【００１９】
前方台４１ｂは、ガイド軸４１ｅに沿ってシャフト成形型３０の型締め方向に移動可能に支持されており、かつ圧縮ばね４１ｆにより上昇方向に付勢されている。前方台４１ｂの上昇端は、ガイド軸４１ｅの上端部に設けたストッパ４１ｇ（図１１）により規制されている。
【００２０】
マンドレル支持台４０の振れ止め台４２は、合成体１０の先端部を間に挿入する二本のピン４２ａからなっていて、合成体１０の左右方向の振れを抑える。可動ボックス２０ｂの内面に、振れ止め台４２に対応させて固定した上部振れ止め４２ｃには、該可動ボックス２０ｂの下降時にピン４２ａを受け入れる逃げ穴４２ｂが形成されている（図１２参照）。
【００２１】
以上のマンドレル支持台４０は、合成体１０（マンドレル１１）の大径部側端部を後方台４１ｃの片持ち穴４１ｄに挿入し、軸方向移動防止溝１１ｃを前方台４１ｂの凸部４１ａ’に嵌めると、合成体１０が片持ち状態で（つまり合成体１０の小径部側先端部が浮いた状態で）保持され、合成体１０の先端部は振れ止め台４２のピン４２ａの間に位置してその振れが抑えられる。このとき、前方台４１ｂは、外力が加わらない状態では圧縮ばね４１ｆによって上昇位置にあり、合成体１０（のプリプレグ１３）は下型３０ｂ（の成形凹部３２ｂ）との非接触位置に保持される。
【００２２】
一方、可動ボックス２０ｂの内面には、前方台４１ｂと対をなす挟持台４３が支持されている。この挟持台４３は、ガイド軸４３ａに沿ってシャフト成形型３０の型締め方向に移動可能に支持されており、圧縮ばね４１ｆより強い圧縮ばね４３ｂにより下方に移動付勢されている。挟持台４３の下降端はガイド軸４３ａの下端に設けたストッパ４３ｃ（図１１）により規制されている。また、挟持台４３にはマンドレル１１の軸方向移動規制溝１１ｃに嵌まる凸部４３ｄが形成されており、この凸部４３ｄは、下型台３１が上昇し可動ボックス２０ｂが下降するとき、前方台４１ｂの凸部４１ａ’とともに、該規制溝１１ｃに嵌まり、マンドレル１１（合成体１０）の軸方向移動を規制する。
【００２３】
次に、真空引き装置２３により真空容器２０内を真空引きし、シャフト成形型３０を閉じた状態において、合成体１０のマンドレル１１内に加圧空気を供給する機構を、図９、図１０について説明する。真空容器２０の可動ボックス２０ｂには、該可動ボックス２０ｂの内外に延びる中間可動ノズル（パイプ）５１が成形凹部３２ａ、３２ｂ（合成体１０）の軸方向（と平行な方向）に移動可能にかつ気密に支持されている。この中間可動ノズル５１は、可動ボックス２０ｂ内に位置する部分に、マンドレル１１の軸方向エア通路１１ａに嵌まる挿入部５１ａが形成されており、この挿入部５１ａの外周には機密性を保持するＯリング５１ｂが支持されている。可動ボックス２０ｂの外に位置する部分には、該中間可動ノズル５１を可動ボックス２０ｂから突出する方向（マンドレル１１との非干渉方向）に付勢するコイルばね５１ｃが設けられている。中間可動ノズル５１の可動ボックス２０ｂとの摺動部分には、Ｏリング５１ｄが設けられている。
【００２４】
また、中間可動ノズル５１内には、チェック弁（一方向弁）５１ｅが設けられている。このチェック弁５１ｅは、真空容器２０内に生じるレベルの負圧では開くことがなく（真空容器２０内への空気流を生じさせることがなく）、中間可動ノズル５１内に強制開弁ノズル５２が挿入されその先端の押圧部５２ａによって押されたときに開く。強制開弁ノズル５２は内圧供給装置（源）５３（図３）に接続されており、中間可動ノズル５１の軸線（と平行な方向）に移動可能な可動板５２ｃに固定されている。強制開弁ノズル５２の先端部外周には、中間可動ノズル５１内に挿入されたとき、気密を保持するＯリング５２ｂが設けられている。
【００２５】
以上の中間可動ノズル５１と強制開弁ノズル５２は、可動ボックス２０ｂが閉じたときに軸線が一致するように配置され、中間可動ノズル５１と合成体１０とは、さらに、シャフト成形型３０が型締めされたときに軸線が一致する。なお、図では、上型３０ａと下型３０ｂに各一つの成形凹部３２ａと３２ｂを描いているが、実際には、複数の成形凹部３２ａと３２ｂを整列させて形成する。片持ち台４１、振れ止め台４２及び挟着台４３も、これらの成形凹部３２ａと３２ｂに対応させて形成する。
【００２６】
以上の真空ボックス開閉機構２１、真空引き装置２３、下型昇降機構３３、内圧供給装置５３及びシャフト成形型３０を加熱するシャフト成形型加熱装置３４は、制御装置６０に接続されており、制御装置６０は、次のようにこれらを制御する。
【００２７】
すなわち、上記構成の本シャフト成形装置による成形工程の一例を説明すると次の通りである。
まず、マンドレル１１に内圧保持チューブ１２を被せ、さらにプリプレグ１３を巻いた合成体１０（図１、図２）を用意する。
次に、真空ボックス開閉機構２１によって可動ボックス２０ｂを上昇させ、下型昇降機構３３により下型台３１（下型３０ｂ）を下降させた（シャフト成形型３０を開いた）状態において、マンドレル支持台４０に合成体１０を保持する（図５）。すなわち、合成体１０（マンドレル１１）の大径部側端部を後方台４１ｃの片持ち穴４１ｄに挿入し、軸方向移動防止溝１１ｃを前方台４１ｂの凸部４１ａ’に嵌め、合成体１０の小径側先端部を振れ止め台４２のピン４２ａの間に位置させる。この状態では、合成体１０（プリプレグ１３）は、下型３０ｂの成形凹部３２ｂ上に非接触状態で位置する。この合成体１０の成形凹部３２ａからの浮上量は、未加熱のプリプレグ１３の変形（ずれ）を考慮し、真空引き工程において成形凹部３２ａに接触しないように定める。具体的には数ｍｍのオーダーで十分である。
【００２８】
次に、真空ボックス開閉機構２１によって可動ボックス２０ｂを下降させて固定基台２０ａとの間に閉じられた真空容器２０を作り、真空引き装置２３により真空容器２０内を真空引きする（図６）。この真空引き状態でも、合成体１０（プリプレグ１３）と、下型３０ｂの成形凹部３２ｂの非接触状態が保持される。この真空引き工程においては、合成体１０のプリプレグ１３と内圧保持チューブ１２の間に存在する空気、あるいはプリプレグ１３内に存在する空気も吸引除去することが好ましい。この空気も除去することで、これらの空気がプリプレグ１３の外面に表れて面精度（面粗度）を悪化させるのをより確実に防止することができる。このためには、真空引き時間を十分とり、あるいは、合成体１０を別の予備真空槽内に入れた後に、真空容器２０内に移動させることが好ましい。
【００２９】
真空容器２０内の真空度が所定レベル（例えば０．０１ｋｇ／ｃｍ２、８００パスカル程度）以上に達したら、下型昇降機構３３により下型台３１（下型３０ｂ）を上昇させてシャフト成形型３０を閉じる。下型台３１を上昇させると、下型台３１上のマンドレル支持台４０（片持ち台４１と振れ止め台４２）も上昇し、片持ち台４１の前方台４１ｂは圧縮ばね４１ｆを撓ませて若干下降し、挟持台４２は圧縮ばね４２ｂを撓ませて若干上昇し、両者の間に、マンドレル１１（合成体１０）が軸方向移動を生じないように保持される。この状態では、合成体１０のプリプレグ１３が成形凹部３２ａと３２ｂに接触する。このとき迄には、真空容器２０内の空気が十分排出されているため、成形凹部３２ａ、３２ｂとプリプレグ１３との間に空気が介在することがない（図７）。
【００３０】
シャフト成形型３０の型締めが終了したら、可動板５２ｃを可動ボックス２０ｂに接近移動させて、強制開弁ノズル５２の先端を中間可動ノズル５１内に挿入して押圧部５２ａによりチェック弁５１ｅを開き、さらに、コイルばね５１ｃに抗して中間可動ノズル５１を押し込んで、中間可動ノズル５１の挿入部５１ａをマンドレル１１の軸方向エア通路１１ａ内に押し込む（図７、図１０）。マンドレル１１は、軸方向移動防止溝１１ｃと前方台４１ｂの凸部４１ａ’及び挟持台４３の凸部４３ｄとの係合により軸方向移動を規制されているから、以上の内圧供給路の形成工程において合成体１０が軸方向に移動することはない。この状態において、内圧供給装置５３を介してマンドレル１１の軸方向エア通路１１ａ、径方向貫通エア通路１１ｂから内圧保持チューブ１２内に内圧を供給すると、プリプレグ１３がシャフト成形型３０の成形凹部３２ａと３２ｂに密着する。シャフト成形型３０は、シャフト成形型加熱装置３４によって予め加熱されており、シャフト成形型３０を閉じた状態で、所定温度に所定時間維持することにより、プリプレグ１３が成形凹部３２ａ、３２ｂの形状に従って成形される。
【００３１】
成形終了後には、強制開弁ノズル５２を中間可動ノズル５１から引き抜き、真空容器２０内に大気を導入した後、下型台３１を下降させてシャフト成形型３０を開き、さらに可動ボックス２０ｂを開いて、マンドレル１１とともに成形終了後のシャフト１３’を取り出す（図８）。すなわち、成形終了シャフト１３’内からマンドレル１１と内圧保持チューブ１２を順に引き抜く。内圧保持チューブ１２は、シャフト１３’内に残すことも可能である。残す場合には、プラスチックフィルム製とすることが好ましい。
【００３２】
以上の実施形態の真空容器２０とシャフト成形型３０の支持形態は一例を示すものである。真空容器２０は、内部で作業が可能であれば、固定された（開閉不能な）部屋であってもよく、マンドレル支持台４０は、シャフト成形型３０（上型３０ａ、下型３０ｂ）に対し独立させて移動させてもよい。また、挟持台４３は、可動ボックス２０ｂの内面に可動に設けたが、固定して設けてもよい。
【００３３】
以上の実施形態では、合成体１０が、マンドレル１１、内圧保持チューブ１２及びプリプレグ１３からなっているが、成形時に必須の要素は、内圧保持チューブ１２とプリプレグ１３の合成体である。つまり、マンドレル１１は、成形時には存在しなくてもよい。図１３は、内圧保持チューブ１２の外周にプリプレグ１３を配置した後、マンドレル１１を抜去し、代わりに、内圧保持チューブ１２の開口端にエア注入口金１１’を気密に装着した合成体（チューブ・プリプレグ合成体）１０’を示している。この合成体１０’を用いた場合も、以上の実施形態に示した内圧成形装置を用いて、全く同様の手順で中空ＦＲＰ成形体を成形することができる。
【００３４】
本発明は、以上の中空ゴルフクラブシャフトの内圧成形方法だけでなく、スキーストック等の中空ＦＲＰ製シャフト一般に適用できる。さらに、直線状の成形品だけでなく、非直線状の成形品、例えばホッケー用スティックをＦＲＰの成形品から製造する場合にも適用できる。マンドレルの形状は成形型の形状に対応させるのが基本であるが、マンドレルは、成形品の全長に渡るものでなくともよい。つまり、成形品の形状は、成形型の形状によって定まるから、マンドレル自体が成形品の形状と厳密に対応している必要はなく、例えば、分割されていてもよい。あるいは、非直線状の成形品の場合には、延伸性に富む金属、例えば鉛から非直線状に構成して成形後に引き抜きを可能としたり、さらに、ロストワックス法のように、加熱されると流動化する「ろう」のような材料から形成してもよい。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、ＦＲＰ材料からなる中空成形品を形成するための内圧成形方法と、真空成形方法とを融合させ、良好な面精度の中空ＦＲＰ成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】マンドレルに内圧保持チューブを被せ、プリプレグを巻回した合成体を示す模式断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】本発明による内圧成形装置の一実施形態を示す断面図を含む系統接続図である。
【図４】同要部の斜視図である。
【図５】図３の内圧成形装置による一成形工程を示す断面図である。
【図６】図３、図５とは異なる成形工程を示す断面図である。
【図７】図３、図５、図６とは異なる成形工程を示す断面図である。
【図８】図３、図５、図６、図７とは異なる成形工程を示す断面図である。
【図９】マンドレル、内圧保持チューブ及びプリプレグの合成体に対する内圧供給装置の一具体例を示す、内圧を供給しない状態の要部の断面図である。
【図１０】同内圧を供給する状態の要部の断面図である。
【図１１】図７のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。
【図１２】図７のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う断面図である。
【図１３】図１のようにマンドレルを用いて内圧保持チューブとプリプレグの合成体を形成した後、マンドレルを抜去し、代わりに内圧保持チューブの開口端にエア注入口金を装着した状態の模式断面図である。
【符号の説明】
１０ 合成体
１１ マンドレル
１１’ エア注入口金
１２ 内圧保持チューブ
１３ プリプレグ
２０ 真空容器
２０ａ 固定基台
２０ｂ 可動ボックス
２０ｃ シール部材
２１ 真空ボックス開閉機構
２３ 真空引き装置
３０ シャフト成形型
３０ａ 上型
３０ｂ 下型
３１ 下型台
３２ａ ３２ｂ 成形凹部
３３ 下型昇降機構
３４ シャフト成形型加熱装置
４０ マンドレル支持台
４１ 片持ち台
４１ａ 半円筒状凹部
４１ａ’ 凸部
４１ｂ 前方台
４１ｃ 後方台
４１ｄ 片持ち穴
４１ｅ ガイド軸
４１ｆ 圧縮ばね
４２ 振れ止め台
４２ａ ピン
４３ 挟持台
４３ａ ガイド軸
４３ｂ 圧縮ばね
５１ 中間可動ノズル
５１ａ 挿入部
５１ｅ チェック弁
５３ 内圧供給装置
６０ 制御装置
【技術分野】
本発明は、ゴルフクラブシャフト、スキーストック、釣竿、ホッケースティックのようなＦＲＰ（ＦＩＢＥＲ ＲＥＩＮＦＯＲＣＥＤ ＰＬＡＳＴＩＣ）製の中空成形品を内圧成形する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
例えばゴルフクラブシャフトに適用されている内圧成形方法は、芯金（マンドレル）の外側に内圧保持チューブ（ブラダー）を被せ、その上にＦＲＰ製のシート材からなるプリプレグを配置し、この合成体をシャフト成形型内にセットし、内圧保持チューブに内圧を加えてプリプレグとシャフト成形型を密着させた状態で、加熱成形する方法である。マンドレルは、加熱成形時にエア通路として利用する態様と、合成体を形成後抜去して、別のエア注入口金を内圧保持チューブの開口端に装着する態様とがある。
【０００３】
この内圧成形方法はしかし、シャフト成形型とプリプレグとの間に存在する空気が該型とプリプレグの密着を妨げ、良好な面精度（面粗度）が得られない。そこで本出願人は、ゴム材料の加硫成形方法として用いられている真空成形方法（型空間を真空引きして成形する方法）を適用したが、依然として良好な面精度を得ることが困難であった。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、ゴルフクラブシャフトのような中空ＦＲＰ成形品を形成するための内圧成形方法に真空成形方法を適用するに際し、良好な面精度を得ることを目的とする。
【０００５】
【発明の概要】
本発明は、内圧成形方法に真空成形方法を適用しても良好な面精度が得られない原因を追及した結果、成形型内にプリプレグ合成体をセットして真空引きしても、プリプレグと成形型との間に空気が残存してしまい、この残存空気が面精度を悪化させている（あばたやえくぼを作ってしまう）との結論に達して本発明を完成したものである。すなわち、真空引きを、成形型とプリプレグとの非接触状態（浮上状態）で行うと、面精度が飛躍的に向上することが判明した。
【０００６】
本発明は、中空ＦＲＰ成形品の内圧成形方法の態様では、気密な内圧保持チューブの外周にＦＲＰ製のプリプレグを配置する工程；内圧保持チューブとプリプレグの合成体を、成形型を有する真空容器内に入れる工程；上記合成体と成形型とが接触しない浮上状態で、上記真空容器内を真空引きする工程；及び該真空容器内を真空引き後、上記成形型を型締めして該成形型と合成体のプリプレグとを接触させ、上記内圧保持チューブ内を加圧した状態で加熱成形する工程；を有することを特徴としている。
【０００７】
内圧保持チューブの外周にプリプレグを配置する工程は、例えば、内圧保持チューブをマンドレルに被せ、この内圧保持チューブの外周にＦＲＰ製のプリプレグを巻回して実行することができる。この態様では、内圧保持チューブ内を加圧する工程は、マンドレルに形成したエア通路を介して実行するのが実際的である。
【０００８】
内圧保持チューブの外周にプリプレグを配置する工程はまた、内圧保持チューブをマンドレルに被せ、この内圧保持チューブの外周にＦＲＰ製のプリプレグを巻回し、その後マンドレルを抜去して実行することも可能である。この態様では、内圧保持チューブ内を加圧する工程は、マンドレルを抜去後、内圧保持チューブの開口端に装着したエア注入口金を介して実行するのが実際的である。
【０００９】
本発明は、中空ＦＲＰ成形品の内圧成形装置の態様では、真空容器；この真空容器内に位置する成形型；この成形型を開閉する型開閉機構；この型開閉機構により成形型を開いた状態において、該成形型に非接触で、気密な内圧保持チューブの外周にプリプレグを保持した合成体を支持する合成体支持台；真空容器内を真空引きする真空引き手段；合成体支持台に支持された合成体の内圧保持チューブ内に内圧を加える内圧供給装置；及び合成体のプリプレグが成形型に接触しない型開き状態において真空容器内を真空引きし、真空引き後、上記型開閉機構により成形型を締めて合成体支持台に支持された合成体と該成形型を接触させ、その状態において内圧保持チューブ内に内圧を加えて加熱成形する制御手段；を有することを特徴としている。
【００１０】
内圧保持チューブの外周にプリプレグを保持した合成体は、例えば、内圧保持チューブをマンドレルに被せ、この内圧保持チューブの外周にＦＲＰ製のプリプレグを巻回して得ることができる。この態様では、内圧供給装置を例えば、マンドレルに形成した軸方向エア通路と径方向貫通エア通路の該軸方向エア通路に挿脱される、真空容器内への空気流を阻止する一方向弁を有する中間可動ノズルと、この中間可動ノズルに挿脱され、挿入時に上記一方向弁を開く強制開弁ノズルと、この強制開弁ノズルに加圧空気を供給する内圧供給源とによって構成できる。
【００１１】
内圧保持チューブの外周にプリプレグを保持した合成体はまた、内圧保持チューブをマンドレルに被せ、この内圧保持チューブの外周にＦＲＰ製のプリプレグを巻回し、その後マンドレルを抜去して得ることができる。この態様では、内圧供給装置を例えば、マンドレルを抜去後、内圧保持チューブの開口端に装着したエア注入口金に挿脱される、真空容器内への空気流を阻止する一方向弁を有する中間可動ノズルと、この中間可動ノズルに挿脱され、挿入時に上記一方向弁を開く強制開弁ノズルと、この強制開弁ノズルに加圧空気を供給する内圧供給源とによって構成できる。
【００１２】
合成体支持台は、例えば、合成体を片持ちで支持する片持ち台から構成することができる。片持ち台を用いる場合、自由端部側には合成体の振れを防止する振れ止め台を設けることが好ましい。
【００１３】
合成体支持台は、成形型の下型を保持する下型台上に、該合成体支持台に支持された合成体を下型と非接触とするように、上昇端にばね付勢して設けることができる。
【００１４】
本発明は、ゴルフクラブシャフトの成形のみならず、スキーストック、釣竿、ホッケー用スティックのような中空ＦＲＰ成形品一般に適用できる。
【００１５】
【発明の実施形態】
以下、本発明をＦＲＰ製ゴルフクラブシャフトの成形に適用した実施形態について説明する。
図１、図２は、テーパ棒からなるマンドレル（芯金）１１に、気密なゴムやプラスチックフィルム製の内圧保持チューブ（ブラダー）１２を被せ、この内圧保持チューブ１２の外周に合成樹脂材料のシート材からなるプリプレグ１３を配置した合成体１０の概念図である。マンドレル１１は形状を単純化し、径及びテーパは誇張して描いている。マンドレル１１には、軸方向エア通路１１ａと、複数の径方向貫通エア通路１１ｂとが形成されており、大径（バット）側端部に軸方向移動防止溝１１ｃが形成されている。内圧保持チューブ１２は、一端部が開放された長い指サック状をしていてマンドレル１１の外周に密着する。マンドレル１１の軸方向エア通路１１ａに圧縮空気を供給することにより、内圧保持チューブ１２に内圧を与え、プリプレグ１３に外方に膨らむ力を与えることができる。必要に応じ、内圧保持チューブ１２の開放端部に膨らみを抑えるリングを設け、あるいは同端部を型で抑えることができる。プリプレグ１３は、所定温度に加熱することでゴルフクラブシャフトとして使用可能な強度に成形可能なＦＲＰ材料であればよく、具体的な材料や、巻回数（プライ数）は問わない。なお、「配置」の語は、巻回、貼付等の内圧保持チューブの外周にプリプレグを位置させる全ての態様を含むものとする。
【００１６】
図３、図４は、本実施形態の内圧成形装置の全体構成を示している。この内圧成形装置は、固定基台２０ａと可動ボックス２０ｂとからなる真空容器２０を備えている。可動ボックス２０ｂは、真空ボックス開閉機構２１によって固定基台２０ａに対して接離移動する。可動ボックス２０ｂが固定基台２０ａに密着した状態において、真空引き装置２３によって内部空気を吸引除去し、真空状態（負圧状態）を作り出すことができる。可動ボックス２０ｂの固定基台２０ａとの接触部には、シール部材２０ｃが設けられている。
【００１７】
可動ボックス２０ｂの上部内面には、シャフト成形型３０の上型３０ａが固定されており、固定基台２０ａには、気密にして、下型３０ｂを有する下型台３１が昇降可能に支持されている。上型３０ａと下型３０ｂにはそれぞれ、合成体１０を収納して成形する対をなす成形凹部３２ａと３２ｂが形成されている。この成形凹部３２ａと３２ｂの大径側端部にはそれぞれ、合成体１０の内圧保持チューブ１２の開放端部外周を抑える半円凹部（または凸部）を設け、マンドレル１１に、この双方の半円凹部（または凸部）に嵌まる環状凸部（または凹部）を設けるのがよい。そして、この下型３０ｂを有する下型台３１は、下型昇降機構３３によって昇降し、上型３０ａ（可動ボックス２０ｂ）に対して接離移動する。すなわち、この実施形態では、下型昇降機構３３（及び真空ボックス開閉機構２１）は、シャフト成形型３０の開閉機構を構成する。
【００１８】
下型台３１上には、合成体１０を保持するマンドレル支持台４０が設けられている。このマンドレル支持台４０は、合成体１０の大径側端部を片持ち状態で保持する片持ち台４１と、合成体１０の小径（チップ）側端部の振れを防ぐ振れ止め台４２とを備えている。片持ち台４１は、マンドレル１１の外径に対応する半円筒状凹部４１ａを有する前方台４１ｂと、この前方台４１ｂよりマンドレル１１の端部側に位置する後方台４１ｃとを有しており、前方台４１ｂの半円筒状凹部４１ａには、マンドレル１１の軸方向移動防止溝１１ｃに対応する凸部４１ａ’が形成され、後方台４１ｃには、マンドレル１１の端部に単に上から当接する片持ち穴４１ｄが形成されている。
【００１９】
前方台４１ｂは、ガイド軸４１ｅに沿ってシャフト成形型３０の型締め方向に移動可能に支持されており、かつ圧縮ばね４１ｆにより上昇方向に付勢されている。前方台４１ｂの上昇端は、ガイド軸４１ｅの上端部に設けたストッパ４１ｇ（図１１）により規制されている。
【００２０】
マンドレル支持台４０の振れ止め台４２は、合成体１０の先端部を間に挿入する二本のピン４２ａからなっていて、合成体１０の左右方向の振れを抑える。可動ボックス２０ｂの内面に、振れ止め台４２に対応させて固定した上部振れ止め４２ｃには、該可動ボックス２０ｂの下降時にピン４２ａを受け入れる逃げ穴４２ｂが形成されている（図１２参照）。
【００２１】
以上のマンドレル支持台４０は、合成体１０（マンドレル１１）の大径部側端部を後方台４１ｃの片持ち穴４１ｄに挿入し、軸方向移動防止溝１１ｃを前方台４１ｂの凸部４１ａ’に嵌めると、合成体１０が片持ち状態で（つまり合成体１０の小径部側先端部が浮いた状態で）保持され、合成体１０の先端部は振れ止め台４２のピン４２ａの間に位置してその振れが抑えられる。このとき、前方台４１ｂは、外力が加わらない状態では圧縮ばね４１ｆによって上昇位置にあり、合成体１０（のプリプレグ１３）は下型３０ｂ（の成形凹部３２ｂ）との非接触位置に保持される。
【００２２】
一方、可動ボックス２０ｂの内面には、前方台４１ｂと対をなす挟持台４３が支持されている。この挟持台４３は、ガイド軸４３ａに沿ってシャフト成形型３０の型締め方向に移動可能に支持されており、圧縮ばね４１ｆより強い圧縮ばね４３ｂにより下方に移動付勢されている。挟持台４３の下降端はガイド軸４３ａの下端に設けたストッパ４３ｃ（図１１）により規制されている。また、挟持台４３にはマンドレル１１の軸方向移動規制溝１１ｃに嵌まる凸部４３ｄが形成されており、この凸部４３ｄは、下型台３１が上昇し可動ボックス２０ｂが下降するとき、前方台４１ｂの凸部４１ａ’とともに、該規制溝１１ｃに嵌まり、マンドレル１１（合成体１０）の軸方向移動を規制する。
【００２３】
次に、真空引き装置２３により真空容器２０内を真空引きし、シャフト成形型３０を閉じた状態において、合成体１０のマンドレル１１内に加圧空気を供給する機構を、図９、図１０について説明する。真空容器２０の可動ボックス２０ｂには、該可動ボックス２０ｂの内外に延びる中間可動ノズル（パイプ）５１が成形凹部３２ａ、３２ｂ（合成体１０）の軸方向（と平行な方向）に移動可能にかつ気密に支持されている。この中間可動ノズル５１は、可動ボックス２０ｂ内に位置する部分に、マンドレル１１の軸方向エア通路１１ａに嵌まる挿入部５１ａが形成されており、この挿入部５１ａの外周には機密性を保持するＯリング５１ｂが支持されている。可動ボックス２０ｂの外に位置する部分には、該中間可動ノズル５１を可動ボックス２０ｂから突出する方向（マンドレル１１との非干渉方向）に付勢するコイルばね５１ｃが設けられている。中間可動ノズル５１の可動ボックス２０ｂとの摺動部分には、Ｏリング５１ｄが設けられている。
【００２４】
また、中間可動ノズル５１内には、チェック弁（一方向弁）５１ｅが設けられている。このチェック弁５１ｅは、真空容器２０内に生じるレベルの負圧では開くことがなく（真空容器２０内への空気流を生じさせることがなく）、中間可動ノズル５１内に強制開弁ノズル５２が挿入されその先端の押圧部５２ａによって押されたときに開く。強制開弁ノズル５２は内圧供給装置（源）５３（図３）に接続されており、中間可動ノズル５１の軸線（と平行な方向）に移動可能な可動板５２ｃに固定されている。強制開弁ノズル５２の先端部外周には、中間可動ノズル５１内に挿入されたとき、気密を保持するＯリング５２ｂが設けられている。
【００２５】
以上の中間可動ノズル５１と強制開弁ノズル５２は、可動ボックス２０ｂが閉じたときに軸線が一致するように配置され、中間可動ノズル５１と合成体１０とは、さらに、シャフト成形型３０が型締めされたときに軸線が一致する。なお、図では、上型３０ａと下型３０ｂに各一つの成形凹部３２ａと３２ｂを描いているが、実際には、複数の成形凹部３２ａと３２ｂを整列させて形成する。片持ち台４１、振れ止め台４２及び挟着台４３も、これらの成形凹部３２ａと３２ｂに対応させて形成する。
【００２６】
以上の真空ボックス開閉機構２１、真空引き装置２３、下型昇降機構３３、内圧供給装置５３及びシャフト成形型３０を加熱するシャフト成形型加熱装置３４は、制御装置６０に接続されており、制御装置６０は、次のようにこれらを制御する。
【００２７】
すなわち、上記構成の本シャフト成形装置による成形工程の一例を説明すると次の通りである。
まず、マンドレル１１に内圧保持チューブ１２を被せ、さらにプリプレグ１３を巻いた合成体１０（図１、図２）を用意する。
次に、真空ボックス開閉機構２１によって可動ボックス２０ｂを上昇させ、下型昇降機構３３により下型台３１（下型３０ｂ）を下降させた（シャフト成形型３０を開いた）状態において、マンドレル支持台４０に合成体１０を保持する（図５）。すなわち、合成体１０（マンドレル１１）の大径部側端部を後方台４１ｃの片持ち穴４１ｄに挿入し、軸方向移動防止溝１１ｃを前方台４１ｂの凸部４１ａ’に嵌め、合成体１０の小径側先端部を振れ止め台４２のピン４２ａの間に位置させる。この状態では、合成体１０（プリプレグ１３）は、下型３０ｂの成形凹部３２ｂ上に非接触状態で位置する。この合成体１０の成形凹部３２ａからの浮上量は、未加熱のプリプレグ１３の変形（ずれ）を考慮し、真空引き工程において成形凹部３２ａに接触しないように定める。具体的には数ｍｍのオーダーで十分である。
【００２８】
次に、真空ボックス開閉機構２１によって可動ボックス２０ｂを下降させて固定基台２０ａとの間に閉じられた真空容器２０を作り、真空引き装置２３により真空容器２０内を真空引きする（図６）。この真空引き状態でも、合成体１０（プリプレグ１３）と、下型３０ｂの成形凹部３２ｂの非接触状態が保持される。この真空引き工程においては、合成体１０のプリプレグ１３と内圧保持チューブ１２の間に存在する空気、あるいはプリプレグ１３内に存在する空気も吸引除去することが好ましい。この空気も除去することで、これらの空気がプリプレグ１３の外面に表れて面精度（面粗度）を悪化させるのをより確実に防止することができる。このためには、真空引き時間を十分とり、あるいは、合成体１０を別の予備真空槽内に入れた後に、真空容器２０内に移動させることが好ましい。
【００２９】
真空容器２０内の真空度が所定レベル（例えば０．０１ｋｇ／ｃｍ２、８００パスカル程度）以上に達したら、下型昇降機構３３により下型台３１（下型３０ｂ）を上昇させてシャフト成形型３０を閉じる。下型台３１を上昇させると、下型台３１上のマンドレル支持台４０（片持ち台４１と振れ止め台４２）も上昇し、片持ち台４１の前方台４１ｂは圧縮ばね４１ｆを撓ませて若干下降し、挟持台４２は圧縮ばね４２ｂを撓ませて若干上昇し、両者の間に、マンドレル１１（合成体１０）が軸方向移動を生じないように保持される。この状態では、合成体１０のプリプレグ１３が成形凹部３２ａと３２ｂに接触する。このとき迄には、真空容器２０内の空気が十分排出されているため、成形凹部３２ａ、３２ｂとプリプレグ１３との間に空気が介在することがない（図７）。
【００３０】
シャフト成形型３０の型締めが終了したら、可動板５２ｃを可動ボックス２０ｂに接近移動させて、強制開弁ノズル５２の先端を中間可動ノズル５１内に挿入して押圧部５２ａによりチェック弁５１ｅを開き、さらに、コイルばね５１ｃに抗して中間可動ノズル５１を押し込んで、中間可動ノズル５１の挿入部５１ａをマンドレル１１の軸方向エア通路１１ａ内に押し込む（図７、図１０）。マンドレル１１は、軸方向移動防止溝１１ｃと前方台４１ｂの凸部４１ａ’及び挟持台４３の凸部４３ｄとの係合により軸方向移動を規制されているから、以上の内圧供給路の形成工程において合成体１０が軸方向に移動することはない。この状態において、内圧供給装置５３を介してマンドレル１１の軸方向エア通路１１ａ、径方向貫通エア通路１１ｂから内圧保持チューブ１２内に内圧を供給すると、プリプレグ１３がシャフト成形型３０の成形凹部３２ａと３２ｂに密着する。シャフト成形型３０は、シャフト成形型加熱装置３４によって予め加熱されており、シャフト成形型３０を閉じた状態で、所定温度に所定時間維持することにより、プリプレグ１３が成形凹部３２ａ、３２ｂの形状に従って成形される。
【００３１】
成形終了後には、強制開弁ノズル５２を中間可動ノズル５１から引き抜き、真空容器２０内に大気を導入した後、下型台３１を下降させてシャフト成形型３０を開き、さらに可動ボックス２０ｂを開いて、マンドレル１１とともに成形終了後のシャフト１３’を取り出す（図８）。すなわち、成形終了シャフト１３’内からマンドレル１１と内圧保持チューブ１２を順に引き抜く。内圧保持チューブ１２は、シャフト１３’内に残すことも可能である。残す場合には、プラスチックフィルム製とすることが好ましい。
【００３２】
以上の実施形態の真空容器２０とシャフト成形型３０の支持形態は一例を示すものである。真空容器２０は、内部で作業が可能であれば、固定された（開閉不能な）部屋であってもよく、マンドレル支持台４０は、シャフト成形型３０（上型３０ａ、下型３０ｂ）に対し独立させて移動させてもよい。また、挟持台４３は、可動ボックス２０ｂの内面に可動に設けたが、固定して設けてもよい。
【００３３】
以上の実施形態では、合成体１０が、マンドレル１１、内圧保持チューブ１２及びプリプレグ１３からなっているが、成形時に必須の要素は、内圧保持チューブ１２とプリプレグ１３の合成体である。つまり、マンドレル１１は、成形時には存在しなくてもよい。図１３は、内圧保持チューブ１２の外周にプリプレグ１３を配置した後、マンドレル１１を抜去し、代わりに、内圧保持チューブ１２の開口端にエア注入口金１１’を気密に装着した合成体（チューブ・プリプレグ合成体）１０’を示している。この合成体１０’を用いた場合も、以上の実施形態に示した内圧成形装置を用いて、全く同様の手順で中空ＦＲＰ成形体を成形することができる。
【００３４】
本発明は、以上の中空ゴルフクラブシャフトの内圧成形方法だけでなく、スキーストック等の中空ＦＲＰ製シャフト一般に適用できる。さらに、直線状の成形品だけでなく、非直線状の成形品、例えばホッケー用スティックをＦＲＰの成形品から製造する場合にも適用できる。マンドレルの形状は成形型の形状に対応させるのが基本であるが、マンドレルは、成形品の全長に渡るものでなくともよい。つまり、成形品の形状は、成形型の形状によって定まるから、マンドレル自体が成形品の形状と厳密に対応している必要はなく、例えば、分割されていてもよい。あるいは、非直線状の成形品の場合には、延伸性に富む金属、例えば鉛から非直線状に構成して成形後に引き抜きを可能としたり、さらに、ロストワックス法のように、加熱されると流動化する「ろう」のような材料から形成してもよい。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、ＦＲＰ材料からなる中空成形品を形成するための内圧成形方法と、真空成形方法とを融合させ、良好な面精度の中空ＦＲＰ成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】マンドレルに内圧保持チューブを被せ、プリプレグを巻回した合成体を示す模式断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】本発明による内圧成形装置の一実施形態を示す断面図を含む系統接続図である。
【図４】同要部の斜視図である。
【図５】図３の内圧成形装置による一成形工程を示す断面図である。
【図６】図３、図５とは異なる成形工程を示す断面図である。
【図７】図３、図５、図６とは異なる成形工程を示す断面図である。
【図８】図３、図５、図６、図７とは異なる成形工程を示す断面図である。
【図９】マンドレル、内圧保持チューブ及びプリプレグの合成体に対する内圧供給装置の一具体例を示す、内圧を供給しない状態の要部の断面図である。
【図１０】同内圧を供給する状態の要部の断面図である。
【図１１】図７のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。
【図１２】図７のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う断面図である。
【図１３】図１のようにマンドレルを用いて内圧保持チューブとプリプレグの合成体を形成した後、マンドレルを抜去し、代わりに内圧保持チューブの開口端にエア注入口金を装着した状態の模式断面図である。
【符号の説明】
１０ 合成体
１１ マンドレル
１１’ エア注入口金
１２ 内圧保持チューブ
１３ プリプレグ
２０ 真空容器
２０ａ 固定基台
２０ｂ 可動ボックス
２０ｃ シール部材
２１ 真空ボックス開閉機構
２３ 真空引き装置
３０ シャフト成形型
３０ａ 上型
３０ｂ 下型
３１ 下型台
３２ａ ３２ｂ 成形凹部
３３ 下型昇降機構
３４ シャフト成形型加熱装置
４０ マンドレル支持台
４１ 片持ち台
４１ａ 半円筒状凹部
４１ａ’ 凸部
４１ｂ 前方台
４１ｃ 後方台
４１ｄ 片持ち穴
４１ｅ ガイド軸
４１ｆ 圧縮ばね
４２ 振れ止め台
４２ａ ピン
４３ 挟持台
４３ａ ガイド軸
４３ｂ 圧縮ばね
５１ 中間可動ノズル
５１ａ 挿入部
５１ｅ チェック弁
５３ 内圧供給装置
６０ 制御装置
Claims (13)
- 気密な内圧保持チューブの外周にＦＲＰ製のプリプレグを配置する工程；
上記内圧保持チューブとプリプレグの合成体を、成形型を有する真空容器内に入れる工程；
上記合成体と成形型とが接触しない浮上状態で、上記真空容器内を真空引きする工程；及び
該真空容器内を真空引き後、上記成形型を型締めして該成形型と合成体のプリプレグとを接触させ、上記内圧保持チューブ内を加圧した状態で加熱成形する工程；
を有することを特徴とする中空ＦＲＰ成形品の内圧成形方法。 - 請求項１記載の中空ＦＲＰ成形品の内圧成形方法において、上記内圧保持チューブの外周にプリプレグを配置する工程は、上記内圧保持チューブをマンドレルに被せ、この内圧保持チューブの外周にＦＲＰ製のプリプレグを巻回して実行される中空ＦＲＰ成形品の内圧成形方法。
- 請求項２記載の中空ＦＲＰ成形品の内圧成形方法において、上記内圧保持チューブ内を加圧する工程は、マンドレルに形成したエア通路を介して実行される中空ＦＲＰ成形品の内圧成形方法。
- 請求項１記載の中空ＦＲＰ成形品の内圧成形方法において、上記内圧保持チューブの外周にプリプレグを配置する工程は、上記内圧保持チューブをマンドレルに被せ、この内圧保持チューブの外周にＦＲＰ製のプリプレグを巻回し、その後マンドレルを抜去して実行される中空ＦＲＰ成形品の内圧成形方法。
- 請求項４記載の中空ＦＲＰ成形品の内圧成形方法において、上記内圧保持チューブ内を加圧する工程は、マンドレルを抜去後、内圧保持チューブの開口端に装着したエア注入口金を介して実行される中空ＦＲＰ成形品の内圧成形方法。
- 真空容器；
この真空容器内に位置する成形型；
この成形型を開閉する型開閉機構；
この型開閉機構により成形型を開いた状態において、該成形型に非接触で、気密な内圧保持チューブの外周にプリプレグを保持した合成体を支持する合成体支持台；
上記真空容器内を真空引きする真空引き手段；
上記合成体支持台に支持された合成体の内圧保持チューブ内に内圧を加える内圧供給装置；及び
上記合成体のプリプレグが成形型に接触しない型開き状態において真空容器内を真空引きし、真空引き後、上記型開閉機構により成形型を締めて合成体支持台に支持された合成体と該成形型を接触させ、その状態において内圧保持チューブ内に内圧を加えて加熱成形する制御手段；
を有することを特徴とする中空ＦＲＰ成形品の内圧成形装置。 - 請求項６記載の中空ＦＲＰ成形品の内圧成形装置において、上記内圧保持チューブの外周にプリプレグを保持した合成体は、上記内圧保持チューブをマンドレルに被せ、この内圧保持チューブの外周にＦＲＰ製のプリプレグを巻回して得られる中空ＦＲＰ成形品の内圧成形装置。
- 請求項７記載の中空ＦＲＰ成形品の内圧成形装置において、上記内圧供給装置は、上記マンドレルに形成した軸方向エア通路と径方向貫通エア通路の該軸方向エア通路に挿脱される、真空容器内への空気流を阻止する一方向弁を有する中間可動ノズルと、この中間可動ノズルに挿脱され、挿入時に上記一方向弁を開く強制開弁ノズルと、この強制開弁ノズルに加圧空気を供給する内圧供給源とを備えている中空ＦＲＰ成形品の内圧成形装置。
- 請求項６記載の中空ＦＲＰ成形品の内圧成形装置において、上記内圧保持チューブの外周にプリプレグを保持した合成体は、上記内圧保持チューブをマンドレルに被せ、この内圧保持チューブの外周にＦＲＰ製のプリプレグを巻回し、その後マンドレルを抜去して得られる中空ＦＲＰ成形品の内圧成形装置。
- 請求項９記載の中空ＦＲＰ成形品の内圧成形装置において、上記内圧供給装置は、上記マンドレルを抜去後、内圧保持チューブの開口端に装着したエア注入口金に挿脱される、真空容器内への空気流を阻止する一方向弁を有する中間可動ノズルと、この中間可動ノズルに挿脱され、挿入時に上記一方向弁を開く強制開弁ノズルと、この強制開弁ノズルに加圧空気を供給する内圧供給源とを備えている中空ＦＲＰ成形品の内圧成形装置。
- 請求項６ないし１０記載の中空ＦＲＰ成形品の内圧成形装置において、上記合成体支持台は、合成体を片持ちで支持する片持ち台からなっている中空ＦＲＰ成形品の内圧成形装置。
- 請求項６ないし１１記載の中空ＦＲＰ成形品の内圧成形装置において、上記合成体支持台は、成形型の下型を保持する下型台上に設けられていて、該合成体支持台に支持された合成体を下型と非接触とするように、上昇端にばね付勢されている中空ＦＲＰ成形品の内圧成形装置。
- 請求項６ないし１２のいずれか１項記載の中空ＦＲＰ成形品の内圧成形装置において、上記合成体及び成形型は、ゴルフクラブシャフト用である中空ＦＲＰ成形品の内圧成形装置。
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