JP7093701B2 - 繊維強化樹脂成形品 - Google Patents

Description

本発明は、強化繊維を含む繊維強化樹脂からなる繊維強化樹脂層を有する繊維強化樹脂成形品に関する。

シート状強化繊維とシート状樹脂を積層した積層体を、加熱したプレス成形金型によって加圧成形することで繊維強化樹脂成形品を得る手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この場合、プリプレグを経ることがないので、繊維強化樹脂成形品を短時間で効率よく得ることができる、という利点がある。

特許第６０８４０６９号公報

ところで、加熱したプレス成形金型によって加圧する繊維強化樹脂成形品の製造方法では、一般的に、外装カバー等の外表面の成形に適してはいるものの、他部材への取付部や嵌合部等の機能性を必要とする部位の成形には、加圧成形して得られる繊維強化樹脂成形品に付加機能をもたらすべく、さらに、射出（インジェクション）成形装置の金型内に収容して付加機能部の形状にするための樹脂成形を行う等、いわゆる二次加工を行わなければならず、製造工程が複雑となる。また、射出成形装置が必要となるのでコストが高騰してしまう。

しかも、最終製品形状を得るまでの処理工程が多くなるので、効率化が望まれていた。

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、シート状強化繊維とシート状樹脂を積層した積層体を加熱プレス成形にて得る際に繊維強化樹脂成形品の機能を有する部位を同時に成形することが容易な繊維強化樹脂成形品を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明の一態様によれば、強化繊維（５６）を含浸した繊維強化樹脂層（５２）を有する繊維強化樹脂成形品（１０）において、
前記強化繊維（５６）を含浸してなる含浸部位（５８）と、
前記強化繊維（５６）を含まない樹脂からなる成形用樹脂層（５０）からなる機能部位（５４）と、
を有し、
前記機能部位（５４）が前記含浸部位（５８）に比して肉厚である繊維強化樹脂成形品（１０）が提供される。

すなわち、この繊維強化樹脂成形品は、含浸部位と、この含浸部位に比して厚肉であり且つ樹脂からなる機能部位とを有する。機能部位が、他部材への取付部や嵌合部等の機能性を有することから、例えば、装飾に適した部位と、付加機能を有する部位とを併せ持つ繊維強化樹脂成形品が得られる。

また、本発明の別の一態様によれば、強化繊維（５６）を含浸した繊維強化樹脂からなる繊維強化樹脂層（５２）を有する繊維強化樹脂成形品（１０）の製造方法であって、
局部に対応した成形用樹脂（８２）とシート状樹脂（８０）とを積層し、前記成形用樹脂（８２）と、前記シート状樹脂（８０）と、シート状強化繊維（７８）とをプレス成形型（６０、６２）で熱を付与して前記シート状樹脂（８０）と前記成形用樹脂（８２）を軟化させ、前記シート状樹脂（８０）を源とする樹脂を前記シート状強化繊維（７８）に含浸させて含浸部位（５８）を得るとともに、前記成形用樹脂（８２）により、前記含浸部位（５８）に比して肉厚な機能部位（５４）を同時に成形する繊維強化樹脂成形品（１０）の製造方法が提供される。

すなわち、本発明によれば、熱プレス成形によって、繊維強化樹脂層からなる含浸部位と、成形用樹脂層からなる機能部位とを同時に得ることができる。このため、インジェクション加工等の二次加工が不要となる。この分、製造工程が簡素となるとともに、コストが低廉化する。

成形用樹脂層（５０）には、溝（４８）又は貫通孔（３４ａ～３４ｆ）を形成することができる。これにより、溝又は貫通孔が繊維強化樹脂層に達することを回避することが可能となる。この場合、強化繊維が切断されることが回避されるので、繊維強化樹脂層に所定の強度を確保することができる。

また、繊維強化樹脂層（５２）を構成する樹脂と、成形用樹脂層（５０）を構成する樹脂との材質を相違させるようにしてもよい。この場合、繊維強化樹脂層（含浸部位）に発現する機能と、成形用樹脂層（機能部位）に発現する機能とを異ならせることができる。例えば、繊維強化樹脂層の樹脂を耐熱性に優れるものとし、且つ成形用樹脂層の樹脂を耐薬品性にすぐれるものとすることも可能である。このようにすることにより、繊維強化樹脂成形品の汎用性が向上する。

本発明によれば、繊維強化樹脂層からなる含浸部位と、この含浸部位に対していわゆる肉盛りが行われるようにして設けられ、成形用樹脂層からなる機能部位とを有する繊維強化樹脂成形品を得るようにしている。このようにすることにより、含浸部位と機能部位とを同時に形成することが可能となる。従って、繊維強化樹脂成形品を低コストで且つ効率よく、しかも、簡素な工程で得ることができる。

加えて、機能部位が、他部材への取付部や嵌合部等の機能性を有することから、例えば、装飾に適した部位と、付加機能を有する部位とを併せ持つ繊維強化樹脂成形品が得られる。

自動二輪車の要部概略側面図である。 図１の自動二輪車に設けられ、本発明の第１実施形態に係る繊維強化樹脂成形品として例示されるクラッチカバーの外観意匠面の概略全体斜視図である。 図２に示すクラッチカバーの、外観意匠面の裏面（内面）側からの背面図である。 図３中のＩＶ－ＩＶ線矢視断面図である。 図３中の第２大タブ部の概略断面図である。 図３中のＶＩ－ＶＩ線矢視断面図である。 電動二輪車の要部概略側面図である。 図７中のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線矢視断面図である。 図７の電動二輪車に設けられ、本発明の第２実施形態に係る繊維強化樹脂成形品として例示されるモータカバーの外観意匠面側からの概略平面図である。 図９に示すモータカバーの内面側からの概略背面図である。 図９に示すモータカバーの概略側面図である。 図１０中のＸＩＩ－ＸＩＩ線矢視断面図である。 図１０中のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線矢視断面図である。 図２～図４に示されるクラッチカバーを得るまでの概略フローである。 シート状樹脂、シート状強化繊維、及び厚肉部位を得るための補充シート状樹脂を積層した状態を示す模式説明図である。 図２～図４のクラッチカバーを得るプレス成形装置の、図５に示される部位を成形する部分の概略断面図である。 前記プレス成形装置の、図６に示される部位を成形する部分の概略断面図である。 露呈した強化繊維に対してトリミングを行う状況を簡略的に示した要部縦断面図である。 図９～図１１のモータカバーを得るためのプレス成形装置の概略縦断面図である。

以下、本発明に係る繊維強化樹脂成形品につき、その製造方法との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施の形態では、繊維強化樹脂成形品としてクラッチカバー又はモータカバーを例示する。

図１は、自動二輪車２００の要部概略側面図である。自動二輪車２００は、前輪ＦＷと後輪ＲＷとの間にエンジン２０２を搭載する車体Ｂを有するものであり、車体Ｂの外側に位置するエンジン２０２に、構成部品である第１実施形態に係るクラッチカバー１０が配設されている。クラッチカバー１０は、エンジン２０２内のクラッチ等を保護する機能を有している。

図２～図４は、それぞれ、クラッチカバー１０本体の具体例を示すもので、概略全体斜視図、裏面（内面）側からの背面図、図３中のＩＶ－ＩＶ線矢視断面図である。

クラッチカバー１０は、外観意匠面をなす閉塞端と、クラッチ側に臨む開放端からなる有底円筒形状をなす本体部１２を有し、該本体部１２の外縁からはフランジ部１４が突出する。フランジ部１４には、外方に膨出する第１大タブ部１６、第２大タブ部１８が連なる。第１大タブ部１６、第２大タブ部１８は、本体部１２の開放端に連なるように設けられる。

第１大タブ部１６の端部には、緩やかに湾曲したＲ面が形成されている。第１大タブ部１６の、本体部１２に連なる基部の近傍には、第１小タブ部２０、第２小タブ部２２がそれぞれ設けられる。さらに、フランジ部１４の外縁には第３小タブ部２４、第４小タブ部２６が形成され、第２大タブ部１８の外縁には第５小タブ部２８、第６小タブ部３０が形成され、本体部１２の開放端の外周に所定角度で離間するように配設されている。また、第１小タブ部２０～第６小タブ部３０の各々には、取付ボルト３１を通すための小挿通孔３２が配設されている。

第２大タブ部１８は、第１大タブ部１６に比して大きな略三角形状の外観をなす。第２大タブ部１８の頂部には、緩やかに湾曲したＲ面が形成されている。前記第５小タブ部２８は、本体部１２に連なる基部から頂部に至る辺の途中に設けられている。一方、前記第６小タブ部３０は、第２大タブ部１８の底辺近傍に設けられる。

図４及び図５に示すように、第２大タブ部１８には抜け止め部３４を有する挿通孔が形成され、該抜け止め部３４内に、両端に大径部４０、４０が設けられた筒状部４２を有する中空円筒体からなる第１カラー部材４４が埋設されている。第１カラー部材４４の、第２大タブ部１８の厚み方向に沿う高さは、第２大タブ部１８の厚みに比して長さが小さく設定され、第２大タブ部１８を形成する繊維強化樹脂の内部に大径部４０、４０が没入した状態で、第２大タブ部１８内にインサート成形にて埋設されている。

第１カラー部材４４の筒状部４２の中空内面には、雌ネジが刻設されている。この雌ネジには、大径なメンテナンスボルト４６が螺合される。メンテナンスボルト４６は、エンジン２０２の点検用に取り外し可能である。また、大径部４０が没入する段部４９の上面には、シール用のＯリングの座面が形成される。

一方、第１小タブ部２０～第６小タブ部３０に配設されて取付ボルト３１を通すための小挿通孔３２は、第３小タブ部２４を例示した図６に示すように、中空の円筒形部材である第２カラー部材２１０がクラッチカバー１０を形成する樹脂にインサート成形によって埋設されている。第２カラー部材２１０は、一端に大径部２１２を有する筒状部２１４からなる中空円筒体である。また、大径部２１２の外側端面は、第１小タブ部２０～第６小タブ部３０を形成する繊維強化樹脂で被覆された状態で埋設されている。このように、取付ボルト３１の締付け面は、繊維強化された樹脂にて被覆されている。

図２～図４において、クラッチカバー１０のフランジ部１４が、本体部１２の閉塞端に面して本体部１２の直径方向端面の最外方に突出して設けられている。従って、フランジ部１４と、該フランジ部１４に連なる第１大タブ部１６、第２大タブ部１８、第１小タブ部２０～第４小タブ部２６、第６小タブ部３０とで、水平方向に沿う部分の肉厚が本体部１２に比して大きな厚肉部が構成される。そして、フランジ部１４の、クラッチ収納ケース２２０に臨む接合面には、円環形状をなす有底のパッキン挿入溝４８が形成されている。パッキン挿入溝４８は、第１大タブ部１６、第２大タブ部１８では外周側、第１小タブ部２０～第６小タブ部３０では内周側に位置する。

図５に詳細を示すように、第２大タブ部１８では、肉厚な部位は、成形用樹脂層５０からなる機能部位５４である。図５における上部が成形用樹脂層５０であり、下部が繊維強化樹脂層５２である。すなわち、機能部位５４は、強化繊維５６で補強された繊維強化樹脂層５２と、成形用樹脂層５０との複合構造を有し、織物状に形成された強化繊維５６の含浸部位５８の有無により、補強と成形用の境界が明示される。

成形用樹脂層５０は、強化繊維５６を含まない樹脂からなる層である。一方、繊維強化樹脂層５２は、強化繊維５６を含む樹脂、換言すれば、繊維強化樹脂からなる。強化繊維は、例えば、炭素繊維の織布により構成され、炭素繊維の模様を見え易くするために、樹脂は、例えば、透明度が高い高剛性のポリカーボネート等が使用される。

本体部１２は、繊維強化樹脂層５２の層からなる含浸部位５８で形成されているが、第２大タブ部１８は、樹脂の量を補うために成形用樹脂層５０が付加されているので、本体部１２に比して肉厚となっており形状の複雑化に対応可能としている。この構造は、第１大タブ部１６や第１小タブ部２０～第６小タブ部３０においても同様である。

図６は、図３中のＶＩ－ＶＩ線矢視断面図であり、第２小タブ部２２と同様の構造の第３小タブ部２４が示されている。第３小タブ部２４においても、図６中の上部が成形用樹脂層５０、下部が繊維強化樹脂層５２であり、図５と同様に、成形用樹脂層５０と繊維強化樹脂層５２との複合構造を有し、強化繊維５６の含浸部位５８の有無により補強と成形用の境界が明示されている。

次に、図７～図１５を参照し、電動モータを覆う第２実施形態に係るモータカバー１００につき説明する。

図７は、電動二輪車３００の要部概略側面図である。該電動二輪車３００は、図８に示すモータ３０２を走行駆動源として搭載する。モータ３０２は、電動二輪車３００の後輪ＲＷを一体に車体に揺動自在に取り付けられたスイングアーム３０４に内蔵された円環形状のステータ３０６と、該ステータ３０６の内側で回転するロータ３０８とを有する。ロータ３０８は、回転軸３１０を備える（図８参照）。モータカバー１００は、回転軸３１０の外側端部を受けるベアリング３１２を支持するとともに、モータ３０２を保護する。

図９～図１１は、それぞれ、モータカバー１００の外観意匠面側からの概略平面図、モータ３０２に臨む内面側からの概略背面図、概略側面図である。モータカバー１００は、外観意匠面側が閉塞端１０２、モータ３０２に臨む側が開口端である中空体であり、側面が円筒部１０４と、角状部１０６と、平面視で略三角形状の段付部１０８とを有する。段付部１０８は、角状部１０６と円筒部１０４の間に位置し、外観意匠面を構成している。

円筒部１０４と角状部１０６の開口端側の底部から、周縁部１１０が立ち上がって全周を囲っている。また、円筒部１０４に近接する周縁部１１０には、第１タブ部１１２、第２タブ部１１４が突出して形成される。周縁部１１０の端縁側の４箇所と、第１タブ部１１２、第２タブ部１１４には、取付ボルト３１用の第１挿通孔３４ａ～第６挿通孔３４ｆが配設されている。

図１２は、図１０中のＸＩＩ－ＸＩＩ線矢視断面図であり、第４挿通孔３４ｄを例示している。第４挿通孔３４ｄには、金属製のカラー部材１１６が繊維強化された樹脂にインサート成形で埋設されている。カラー部材１１６は、大径部１１８と筒状部１２０を有する。大径部１１８は第２タブ部１１４の繊維強化樹脂層５２にて被覆されるとともに成形用樹脂層５０にて全体をモールドされている。これにより、カラー部材１１６が位置決め固定されている。

第１タブ部１１２及び第２タブ部１１４は、円筒部１０４に比して厚肉部となっており、図１２におけるカラー部材１１６をモールドする図中右側の部位は、成形用樹脂層５０からなる機能部位５４である。機能部位５４の上部及び左方側面部には、繊維強化樹脂層５２が積層されて補強されている。図１２中には、成形用樹脂層５０と繊維強化樹脂層５２との複合構造を有し、織物状に形成された強化繊維５６の含浸部位５８の有無により補強と成形用との境界が明示されている。

図示及び説明は省略するが、第１挿通孔３４ａ～第３挿通孔３４ｃ、第５挿通孔３４ｅ、第６挿通孔３４ｆにも同様に、カラー部材１１６がインサート成形にて埋設されている。

図１３は、図１０中のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線矢視断面図である。図１３に示されるように、円筒部１０４の閉塞端１０２には、内面側に円環状突起１２２が形成される。円環状突起１２２の凹部には、インサートカップ１２４がインサート成形にて埋設されている。該インサートカップ１２４は、ロータ３０８の回転軸３１０（図８参照）を受けるベアリング３１２を支持するもので、強度部材である。また、円環状突起１２２は、円筒部１０４の閉塞端１０２に沿って放射状に伸びる４つの補強リブ１２５で補強される。

図１３に示すように、円筒部１０４の内面には、円環状突起１２２の突出部位が閉塞端１０２に比して厚肉である。円環状突起１２２は、強化繊維５６を含まない成形用樹脂層５０からなり、円環状突起１２２の一端を閉塞する底壁を兼ねる閉塞端１０２が、樹脂が含浸された繊維強化樹脂層５２からなる。すなわち、円環状突起１２２と閉塞端１０２とで機能部位５４が構成され、閉塞端１０２それ自体は含浸部位５８であり、密着して埋設されるため、剛性が高くインサートカップ１２４からの荷重を受ける強度部材として機能する。モータカバー１００本体も含浸部位５８を含んだ繊維強化樹脂層５２を有するので、全体としてインサート部材に対する支持剛性を向上できる。

閉塞端１０２には、円環状突起１２２の直径方向外方となる位置に、図８に示す装飾カバー３２０の取付用突起３２６が係合される係合孔１２６が形成される。

次に、第１実施形態に係るクラッチカバー１０を得る製造方法につき説明する。図１４は、織物状に形成された炭素繊維や樹脂繊維からなるシート状強化繊維７８、シート状樹脂８０、及び、樹脂の量を確保するための補充シート状樹脂８２（成形用樹脂）を重ね合わせて図１５に示すように成形品の形状に適合した積層体Ｓを構成して樹脂成形金型を有する上下の下型６０と上型６２との間に挟んで樹脂に熱を加えてプレス成形を行うことで、樹脂成形品を成形する。また、成形品には、余分な樹脂が残っているので、製品の形状に合わせて切断加工する。

プレス成形装置５９は、成形型としての下型６０と上型６２とを有する。下型６０は位置決め固定された固定型であり、上型６２は図示しない昇降機構の作用下に下型６０に対して接近又は離間する可動型である。また、下型６０及び上型６２の内部には、それぞれ、ヒータ等の加熱手段６４ａ、６４ｂ、冷却油流通管等の冷却手段６６ａ、６６ｂが設けられる。下型６０及び上型６２は、図示しない制御手段が加熱手段６４ａ、６４ｂを制御することにより、後述する温度範囲に保たれる。

下型６０と上型６２の型閉じがなされることで、キャビティ６８が形成される。型により形成されるキャビティ６８には、インサート金具等のインサート部材がプレス成形前に設置され、大タブ部成形部７０や小タブ部成形部７２等が下型６０に保持される。

図１６、図１７は、それぞれ、プレス成形装置５９の、図５、図６に示される部位を形成する箇所を示した概略断面図である。先ず、図１４に示すように、下型６０の、第２大タブ部成形部７０を形成する部位には、図１６に示すように第１カラー部材４４を位置決めする第１円柱状凸部７４が上型６２に向かうように突出する。第１円柱状凸部７４は、第１カラー部材４４の中空内部に通される。第１円柱状凸部７４の高さは、第１カラー部材４４の高さと略同等である。また、下型６０の、大タブ部成形部７０を形成する部位には、パッキン挿入溝４８を成形するための環状凸部７６が突出形成される。環状凸部７６は、第１小タブ部２０～第６小タブ部３０を形成する部位を含む全周に延在している。

また、図１６のように繊維強化樹脂層５２は、前述のように加熱プレス成形時の加圧力により、第１カラー部材４４の上端開口部を被覆して形成されるが、成形後、切削加工で繊維強化樹脂層５２を除去する。

図１７に示すように、小タブ部成形部７２を形成する部位には、第２カラー部材２１０を位置決めする第２円柱状凸部７７が上型６２に向かうように突出する。該第２円柱状凸部７７は、第２カラー部材２１０の中空内部に通される。

このように、クラッチカバー１０は、図１４に示す炭素繊維の織物からなるシート状強化繊維７８とシート状樹脂８０を交互に複数積層した積層体を出発材とし、上記のプレス成形装置５９を用いて得られる。ここで、厚肉な部位、すなわち、機能部位５４を成形する箇所には、図１５に示すように小面積の補充シート状樹脂８２が機能部位形成用の樹脂の容量に合わせて成形用樹脂として部分的に積層される。理解を容易にするべく、図１５では、補充シート状樹脂８２として、フランジ部１４を得る部位の円環体８２ａ、第１小タブ部２０～第６小タブ部３０を得る部位の小片体８２ｂを簡略的に示している。下型６０と上型６２の間に積層体Ｓを装着するために、補充シート状樹脂８２は、超音波接合で仮止めした状態に保持されて一体化されている。

シート状強化繊維７８の好適な例としては、炭素繊維の織布又は不織布が挙げられる。また、シート状樹脂８０、円環体８２ａ、小片体８２ｂは、例えば、ポリカーボネートからなる。ポリカーボネートからなるシート状樹脂８０を用いるとともに、別種の樹脂、例えば、耐薬品性に優れる樹脂からなる円環体８２ａ、小片体８２ｂを用いるようにしてもよい。

クラッチカバー１０を得るには、制御手段の作用下に加熱手段６４ａ、６４ｂを付勢し、下型６０及び上型６２を所定の温度まで上昇させる。例えば、下型６０がシート状樹脂８０及び補充シート状樹脂８２の融点以上に加熱され、上型６２がシート状樹脂８０及び補充シート状樹脂８２のガラス転移点以上～融点未満の温度範囲に維持される。なお、シート状樹脂８０や補充シート状樹脂８２の少なくともいずれかがポリカーボネートからなる場合、その融点は約２５０℃である。

次に、下型６０に向かって上型６２が下降することで型閉じがなされる。すなわち、キャビティ６８が形成されるとともに、一体化された積層体Ｓのシート状樹脂８０、シート状強化繊維７８及び補充シート状樹脂８２が複数枚重ねられた状態で加熱手段６４ａ、６４ｂにより加熱され、押圧されてキャビティ６８の形状に対応する形状に成形される。そのとき、温度が上昇した下型６０及び上型６２からシート状樹脂８０及び補充シート状樹脂８２に熱が付与され、溶融して流動樹脂となる。特に、織物の繊維が交差する空間を有するシート状強化繊維７８を挟んだシート状樹脂８０を源とする流動樹脂が、シート状強化繊維７８の繊維間の空間内に含浸する。

含浸と成形が完了すると、制御手段の制御により加熱手段６４ａ、６４ｂが停止し、冷却手段６６ａ、６６ｂが起動されると、下型６０及び上型６２の温度が下降する。これに伴って含浸した流動樹脂が固化ないし硬化することにより、繊維強化樹脂層５２を有する樹脂カバーが形成される。

一方、補充シート状樹脂８２を源とする流動樹脂も、繊維間の空間内に流動樹脂が含浸したシート状樹脂８０に溶着し、固化ないし硬化する。その結果、成形用樹脂層５０が形成される。これにより、繊維強化樹脂層５２と成形用樹脂層５０が複合した高強度の機能部位５４が得られる。さらに、補充シート状樹脂８２が配置されなかった部分は、繊維強化樹脂層５２からなる含浸部位５８のままであるので、薄肉化が図れる。

本実施の形態では、大タブ部成形部７０では、第１円柱状凸部７４に位置決め固定された第１カラー部材４４（図１６参照）が、流動樹脂を含浸したシート状樹脂８０、又は、補充シート状樹脂８２を源とする流動樹脂で囲繞される。ここで、第１カラー部材４４は、その高さ方向が、下型６０と上型６２によるシート状樹脂８０及びシート状強化繊維７８に対する押圧方向（プレス方向）に略合致する。このため、第１カラー部材４４の、上型６２に近接する上方部位が、繊維強化樹脂層５２に密着する。

この状態で流動樹脂が固化ないし硬化して機能部位５４が形成されることに伴い、第１カラー部材４４がインサートされた第２大タブ部１８が成形され、いわゆるインサート成形が行われる。第１カラー部材４４は、大径部４０が第２大タブ部１８の内壁に突入することで、第２大タブ部１８に強固に保持される。

図１７に示す第３小タブ部成形部７２でも同様に、シート状樹脂８０に含浸された流動樹脂と、補充シート状樹脂８２を源とする流動樹脂とが硬化する。第２カラー部材２１０の高さ方向も、下型６０と上型６２によるシート状樹脂８０及びシート状強化繊維７８に対する押圧方向（プレス方向）に略合致するので、第２カラー部材２１０の、上型６２に近接する上方部位が、繊維強化樹脂層５２に密着する。その結果、第２カラー部材２１０が脱落し難くインサートされた機能部位５４からなる第３小タブ部２４が成形される。

図１６～図１８のように、該機能部位５４を構成する成形用樹脂層５０に、環状凸部７６に対応するパッキン挿入溝４８が形成される。パッキン挿入溝４８の成形用樹脂層５０は、他の部位に比べて樹脂の量が少なくてよいので、図１８のように織物状の繊維間の空間に含浸した繊維強化樹脂層５２がパッキン挿入溝４８に接近した状態に成形される。このようにして機能部位５４が成形され、繊維強化樹脂からなる繊維強化樹脂成形品としてのクラッチカバー１０が得られる。

プレス成形装置５９の型開きがなされてクラッチカバー１０が取り出された後、図１４及び図１８に示すように、クラッチカバー１０から突出した余分な強化繊維５６入の樹脂層を切断する切断加工が行われて製品として仕上げられる。このように、本実施の形態では、積層体Ｓを形成した状態でプレス加工するので、予め加熱して半硬化状態にしたプリプレグを経ることなくクラッチカバー１０を得ることができる。

しかも、本実施の形態では、上記したように、厚肉な部位を成形する成形部に、円環体８２ａや小片体８２ｂ等の補充シート状樹脂８２を配置し、その上で熱プレス成形を行うようにしている。このため、肉薄の部位と肉厚な部位を同時に成形するようにしている。従って、肉薄の部位の成形だけでなく、肉厚の部位の成形が同時に行えるので、効率よく作製することができる。また、設備投資やコストの低廉化を図ることもできる。

また、繊維強化樹脂層５２内の樹脂と、成形用樹脂層５０を形成する樹脂とを別種の素材とした場合、繊維強化樹脂層５２と成形用樹脂層５０を、特性が互いに相違するものにした複合構成とすることができる。例えば、繊維強化樹脂層５２を耐熱性に優れたものとする一方、成形用樹脂層５０を耐薬品性に優れたものとすることも可能である。このような構成とすることにより適用範囲が拡大し、汎用性が向上する。これにより、繊維強化樹脂成形品においても、成形用樹脂層５０内の樹脂として、繊維強化樹脂層５２内の樹脂と別種の素材を適宜選定することにより、成形用樹脂層５０に求められる付加機能を発現できる。

本実施の形態のように、第２大タブ部１８にインサートされた第１カラー部材４４（インサート部材）が、その大径部４０が第２大タブ部１８の内壁に突入しているので、第１カラー部材４４が脱落することが防止される。加えて、該第１カラー部材４４の、大径部４０近傍から上方が、繊維強化樹脂層５２に密着する。第１小タブ部２０～第６小タブ部３０にインサートされた第２カラー部材２１０についても同様である。このため、品質に優れる。

加えて、パッキン挿入溝４８が成形用樹脂層５０にのみ形成される。すなわち、パッキン挿入溝４８は、繊維強化樹脂層５２に到達していない。このため、繊維強化樹脂層５２が十分な厚みで形成される。しかも、環状凸部７６がシート状強化繊維７８を押圧することがないので、シート状強化繊維７８が変形することが回避される。このため、シート状強化繊維７８に対する流動樹脂の含浸が阻害されることもない。以上のような理由から、機能部位５４に十分な剛性及び強度がもたらされる。

図１９は、第２実施形態に係るモータカバー１００を得るためのプレス成形装置１３０の概略縦断面図である。このプレス成形装置１３０は、前述した実施の形態と同様に下型１３２と上型１３４とを有する。下型１３２は位置決め固定された固定型であり、上型１３４は図示しない昇降機構の作用下に下型１３２に対して接近又は離間する可動型である。また、下型１３２及び上型１３４の内部には、それぞれ、ヒータ等の加熱手段６４ａ、６４ｂ、冷却油流通管等の冷却手段６６ａ、６６ｂが設けられる。プレス成形装置１３０は、さらに、加熱手段６４ａ、６４ｂ及び冷却手段６６ａ、６６ｂを制御する制御手段を有する。

下型１３２には、第１挿通孔３４ａ～第６挿通孔３４ｆを形成するための６個の挿通孔形成用円柱部１３６と、円環状突起１２２を成形するための突起形成用円柱部１３８とが上型１３４に指向して突出形成される。挿通孔形成用円柱部１３６は、カラー部材１１６の中空内部に通される。挿通孔形成用円柱部１３６の高さは、カラー部材１１６の高さと略同等である。また、突起形成用円柱部１３８には、インサートカップ１２４が被せられて保持されている。

図１９で示すように、モータカバー１００は、シート状強化繊維７８とシート状樹脂８０を交互に複数積層した積層体Ｓ’を出発材とし、プレス成形装置１３０を用いて得られる。なお、機能部位５４を成形する箇所、すなわち、例えば、第１挿通孔３４ａ～第６挿通孔３４ｆの近傍や円環状突起１２２を得る箇所には、小面積の補充シート状樹脂８２が、必要な樹脂量に合わせて積層され、積層体Ｓ’を構成している。

モータカバー１００を得るには、制御手段により加熱手段６４ａ、６４ｂを作動させ、下型１３２及び上型１３４を所定の温度まで上昇させる。例えば、下型１３２は、シート状樹脂８０及び補充シート状樹脂８２の融点以上に加熱され、上型１３４がシート状樹脂８０及び補充シート状樹脂８２のガラス転移点以上～融点未満の温度範囲に維持される。

次に、下型１３２に向かって上型１３４が下降することで型閉じがなされる。これに伴ってキャビティ１４０が形成されるとともに、シート状樹脂８０、シート状強化繊維７８及び補充シート状樹脂８２が押圧されてキャビティ１４０の形状に対応する形状に成形される。同時に、温度が上昇した下型１３２及び上型１３４からシート状樹脂８０、シート状強化繊維７８及び補充シート状樹脂８２に熱が付与され、シート状強化繊維７８及び補充シート状樹脂８２が軟化ないし溶融して流動樹脂となる。シート状強化繊維７８に挟まれたシート状樹脂８０を源とする流動樹脂がシート状強化繊維７８の繊維間に含浸する。

その後、制御手段によって加熱手段６４ａ、６４ｂが停止し、冷却手段６６ａ、６６ｂが起動されると、下型１３２、上型１３４の温度が下降し、流動樹脂が固化ないし硬化する。その結果、繊維強化樹脂層５２が形成される。

一方、補充シート状樹脂８２を源とする流動樹脂も、繊維間の空間に流動樹脂が含浸したシート状樹脂８０に溶着し、硬化する。これにより、繊維強化樹脂層５２と成形用樹脂層５０が複合した高強度の機能部位５４が形成される。上記と同様に、補充シート状樹脂８２が配置されなかった部分は、繊維強化樹脂層５２からなる含浸部位５８のままであるので、薄肉化が図れる。

モータカバー１００の成形の際、下型１３２では、挿通孔形成用円柱部１３６に位置決め保持されたカラー部材１１６が、流動樹脂を含浸したシート状樹脂８０、又は、補充シート状樹脂８２を源とする流動樹脂で囲繞される。この場合においても、カラー部材１１６は、その高さ方向が、下型１３２と上型１３４によるシート状樹脂８０及びシート状強化繊維７８に対する押圧方向（プレス方向）に略合致する。このため、カラー部材１１６の、上型１３４に近接する上方部位が、繊維強化樹脂層５２に密着する。

この状態で流動樹脂が固化ないし硬化して機能部位５４が形成されることに伴い、カラー部材１１６がインサートされた第２タブ部１１４が成形される。カラー部材１１６は、大径部１１８が第２タブ部１１４の内壁に埋設されることで、第２タブ部１１４に強固に保持される。第２タブ部１１４は、下方が成形用樹脂層５０、上方が繊維強化樹脂層５２からなる機能部位５４である。なお、第２タブ部１１４に配設されるカラー部材１１６以外のカラー部材１１６についても同様である。

一方、突起形成用円柱部１３８の周囲では、該突起形成用円柱部１３８に押圧された流動樹脂（補充シート状樹脂８２）が延伸する。突起形成用円柱部１３８及びインサートカップ１２４は、延伸した流動樹脂によって囲繞される。この流動樹脂が硬化することにより、インサートカップ１２４を囲繞した成形用樹脂層５０としての円環状突起１２２が成形される。これに対し、上型１３４の近傍では、シート状樹脂８０に含浸された流動樹脂が硬化して、繊維強化樹脂層５２からなる閉塞端１０２を構成する。円環状突起１２２と閉塞端１０２の一部により、機能部位５４が形成される。以上により、繊維強化樹脂からなる繊維強化樹脂成形品としてのモータカバー１００が得られる。

次に、上型１３４が上昇して型開きがなされ、モータカバー１００が取り出される。このモータカバー１００も、上記クラッチカバー１０と同様にプリプレグを経ることなく得ることができる。また、射出成形等の二次加工が不要であるので、設備投資やコストの低廉化を図ることもできる。

その他、成形用樹脂層５０に強度部材をインサートしたりニーズに応じて付加機能を発現させ得ることや、品質に優れること、繊維強化樹脂層５２からなる機能部位５４に十分な剛性及び強度がもたらされることも上記と同様である。

本発明は、上記した実施の形態に特に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、繊維強化樹脂成形品は、クラッチカバー１０やモータカバー１００等に限定されるものではなく、エンジン部品の高熱を発するシリンダヘッドのカバー等にも適用できる。

１０…クラッチカバー（繊維強化樹脂成形品）
１２…本体部 １４…フランジ部
１６、１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０、１１２、１１４…タブ部
３４…抜け止め部 ３４ａ～３４ｆ…挿通孔
４０、１１８、２１２…大径部 ４２、１２０、２１４…筒状部
４４、１１６、２１０…カラー部材 ４８…パッキン挿入溝
５０…成形用樹脂層 ５２…繊維強化樹脂層
５４…機能部位 ５６…強化繊維
５８…含浸部位 ５９、１３０…プレス成形装置
６０、１３２…下型（プレス成形型） ６２、１３４…上型（プレス成形型）
６４ａ、６４ｂ…加熱手段 ６６ａ、６６ｂ…冷却手段
６８、１４０…キャビティ ７０、７２…タブ部成形部
７４、７７…円柱状凸部 ７６…環状凸部
７８…シート状強化繊維 ８０…シート状樹脂
８２…補充シート状樹脂 ８２ａ…円環体
８２ｂ…小片体
１００…モータカバー（繊維強化樹脂成形品）
１０２…閉塞端 １０４…円筒部
１１０…周縁部 １２２…円環状突起
１２４…インサートカップ １３６…挿通孔形成用円柱部
１３８…突起形成用円柱部 ２００…自動二輪車
２０２…エンジン ３００…電動二輪車
３０２…モータ ３１０…回転軸
３１２…ベアリング

Claims (3)

1. 強化繊維（５６）を含浸した繊維強化樹脂層（５２）を有する繊維強化樹脂成形品（１０）において、
   前記強化繊維（５６）を含浸してなる含浸部位（５８）と、
   前記強化繊維（５６）を含まない成形用樹脂層（５０）からなる機能部位（５４）と、
   を有し、
   前記含浸部位（５８）に対して前記機能部位（５４）が積層され、
   少なくとも前記機能部位（５４）に、ボルト（３１）を挿入するボルト挿入孔（３２）が形成され、
   前記ボルト挿入孔（３２）に挿入された前記ボルト（３１）の頭部の端面が着座する締付け面は、前記含浸部位（５４）であり、
   且つ前記機能部位（５４）が前記含浸部位（５８）に比して肉厚であることを特徴とする繊維強化樹脂成形品（１０）。
2. 請求項１記載の繊維強化樹脂成形品（１０）において、前記成形用樹脂層（５０）には、溝（４８）又は貫通孔（３４ａ～３４ｆ）が形成されていることを特徴とする繊維強化樹脂成形品（１０）。
3. 請求項１又は２記載の繊維強化樹脂成形品（１０）において、前記繊維強化樹脂層（５２）を構成する樹脂と、前記成形用樹脂層（５０）を構成する樹脂との材質が相違するものであることを特徴とする繊維強化樹脂成形品（１０）。

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