プリフォームの製造方法、この製造方法に用いられる繊維基材及びプリフォーム製造装置
【課題】目ずれやシワの発生を抑制するプリフォームの製造方法を提供する。
【解決手段】
繊維基材１を賦形型２にセットするステップと、賦形型２にセットされた繊維基材１の略中央に設定された中央部を押さえるステップと、繊維基材１の略中央から端部へ離隔する方向に向かって、繊維基材を連続的又は特定の箇所を順次押さえるステップと、を有する。
【解決手段】
繊維基材１を賦形型２にセットするステップと、賦形型２にセットされた繊維基材１の略中央に設定された中央部を押さえるステップと、繊維基材１の略中央から端部へ離隔する方向に向かって、繊維基材を連続的又は特定の箇所を順次押さえるステップと、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化複合材料の中間製品であるプリフォームの製造方法に関し、賦形型を用いて繊維基材を賦形するプリフォームの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
賦形型を用いて繊維基材を成形する場合、凸形状の起伏の高いところから順に繊維基材を押さえる手法が知られている。この種の成形手法に関し、第１特許文献には、流動性のある治具を起伏の高い位置から繊維基材に押し当てる手法が記載されている。
【０００３】
しかしながら、この流動性治具は賦形型の角部の隅まで入り込むことができないため、複雑な形状部分ではブリッジング（繊維機材が突っ張って賦形型に密着しない状態）が生じてしまうという問題があった。また、複雑な形状部分では流動性治具の賦形速度が遅く生産性が低いという問題があった。
【特許文献１】特開２００１−２６９９８７号公報
【発明の開示】
【０００４】
本発明は、以上の課題を鑑みてなされたものであり、ブリッジング等の不具合の発生を抑制するとともに、生産効率を向上させることを目的とする。
本発明によれば、賦形型にセットされた繊維基材の略中央を押さえ、その後繊維基材の略中央から端部へ離隔する方向に向かって繊維基材を押さえるプリフォームの製造方法が提供される。
【０００５】
本発明のプリフォームの製造方法によれば、ブリッジング、目ずれ、シワ等を発生させることなく、高強度のプリフォームを高い生産効率で製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
＜第１実施形態＞
以下、図１〜図７に基づいて、本発明に係る第１実施形態のプリフォーム製造方法について説明する。本実施形態のプリフォーム製造方法は、賦形型を用いて所定の立体形状に繊維基材を賦形する方法である。このプリフォーム製造方法では、まず所定の立体形状を成形する賦形型を準備し、準備した賦形型に繊維基材をセットし、繊維基材をセットした状態で賦形型を型締めし、繊維基材を所定の立体形状に賦形する。
【０００７】
まず、繊維基材を準備する。強化繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維等の無機繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維などの有機繊維を用いることができる。本実施形態では、織物、編物（ニット）、不織布、マットなどの布帛状の連続繊維を用いる。繊維基材は、毛羽立ちの防止、形態安定性の向上の観点から、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂又は高分子を含む繊維集束機能を有するバインダを添加することが好ましい。
【０００８】
繊維基材の準備と並行して賦形型を準備する。本実施形態で用いる賦形型は、相対的に接近可能な雌雄一対の上型と下型とを有し、間に繊維基材を挟んだ状態で上型と下型とが接近し、型締めされることにより繊維基材を所望の形状に成形する。賦形された繊維基材の離型を容易にする観点から、賦形型の賦形面にシリコン系離型材を塗布してもよいし、賦形面をシリコンフィルム又はポリエチレンフィルム等で被覆してもよい。
【０００９】
準備した繊維基材を準備した賦形型にセットし、繊維基材が賦形型に隙間なく密着するように、繊維基材を賦形型に向かって押さえる。本実施形態のプリフォームの製造方法は、繊維基材の押さえ方に特徴がある。本実施形態における繊維基材の押さえ方を図１に基づいて説明する。
【００１０】
本実施形態の製造方法では、まず、賦形型にセットされた繊維基材の略中央に設定された中央部を押さえる。特に限定されないが、略中央部Ｐ０は繊維基材の幾何中心であることが好ましい。幾何中心の算出方法は特に限定されず、一般的な手法を利用することができる。なお、繊維基材の形状が複雑である場合は、繊維基材を単純な図形にみなして幾何中心を求めてもよい。
【００１１】
本実施形態の製造方法では、繊維基材の中央部を押さえた後、繊維基材の略中央から端部へ離隔する方向に向かって順に繊維基材を押さえる。繊維基材は、撫でるように連続的に押さえてもよいし、予め設定された位置を順に押さえてもよい。
【００１２】
繊維基材を連続的に押さえる場合は、図１に示すように、最初に賦形型にセットされた繊維基材１の略中央のＰ１領域に設定された中央部Ｐ０（押し付け部分Ｓ１）を押さえる。次に、Ｐ０から矢印Ｒ及び矢印Ｌの方向に向かって繊維基材を連続的に押さえ、賦形型に撫で付ける。
【００１３】
このほか、セットされた繊維基材の略中央から端部に向かって離隔する任意の位置に予め設定された１又は２以上の部分を、中央部から離隔する順に押さえるようにしてもよい。具体的には、図１に示すように、最初に、賦形型にセットされた繊維基材１の略中央のＰ１領域に設定された中央部Ｐ０（押し付け部分Ｓ１）を押さえる。次に、繊維基材の略中央Ｐ１領域から繊維機材の端部へ向かって離隔する任意の位置にある領域Ｐ２、領域Ｐ３に予め設定された押し付け部分Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ３１，Ｓ３２を、中央部Ｐ０から離隔する順に押さえる。すなわち、Ｓ１、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３２の順に押さえる。Ｓ２１とＳ２２のＰ０からの距離が略同一であれば、Ｓ２１とＳ２２の順番は入れ替わってもよい。Ｓ３１とＳ３２についても同様である。Ｐ０からＳ１、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３２の距離が、Ｌ１、Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ３１、Ｌ３２であるとすれば、Ｌ１＜（Ｌ２１、Ｌ２２）＜（Ｌ３１、Ｌ３２）となり、繊維基材を押さえる順番は繊維基材の略中央から端部に向かって離れる方向に昇順する。言い換えると、繊維基材の端部（中央からの距離がＴ１）を押さえた後に、繊維基材の中央部近傍（中央からの距離がＴ２（Ｔ２＜Ｔ１））を押さえることはない。
【００１４】
ここでは、説明を簡潔にするため、中心からの離隔の程度を同心円で示し、その中心を通るＸ軸上に５つの押し付け部分を設定したが、押し付け部分の位置、数、間隔、方向は限定されない。押し付け部分を中心から放射状に設定してもよいし、中止から端部へ向かう螺旋状に設定してもよい。
【００１５】
また、押さえる位置を予め設定する場合は、前に押さえた位置と高さが異なる（前に押さえた位置と段差がある）位置に設定することが好ましい。また賦形型に凹凸形状が形成されている場合は、その凹凸形状の谷部に形成された角部又は隅部に押し付け部分を設定することが好ましい。
【００１６】
繊維基材１を賦形型２に押し付ける手順を図２に示した。図２に示すＳ１、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３２は、図１のそれと対応する。図２（Ａ）は繊維基材１を賦形型２にセットした状態を示す。図２（Ｂ）は図２（Ａ）の状態に続き、繊維基材１の略中央の押し付け部分Ｓ１を押し付けた状態を示す。続く図２（Ｃ）は押し付け部分Ｓ２１とＳ２２とを押し付けた状態を示す。さらに、図２（Ｄ）は押し付け部分Ｓ３１とＳ３２とを押し付けた状態を示す。ここでは、Ｓ１、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３２を順次押さえる手法を説明したが、Ｓ１からＳ２１を経てＳ３１まで連続的に撫でるように押さえてもよい。Ｓ１〜Ｓ２２を経てＳ３２までも同様である。
【００１７】
このように、繊維基材の略中央から端部へ向かう方向に沿って連続的又は設定された部分を順番に、押さえることにより、シワや目ずれの発生を抑制することができ、部分的な強度差のない安定した品質のプリフォームを得ることができる。
【００１８】
図２（Ａ）の状態において、複数の繊維基材を重ねて賦形型にセットしてもよい。この状態を図３に示した。本実施形態では、図３に示すように３枚の繊維基材１１，１２，１３を重ねて賦形型２にセットする。繊維基材を１枚１枚順次セットすると、下の基材が積層された上の基材から力を受けて目ずれやシワが発生する場合があるが、複数の繊維基材を同時にセットすることにより、このような目ずれやシワの発生を抑制することができる。また、１枚１枚順次セットするよりも生産効率を向上させることができる。
【００１９】
本実施形態において、ＵＳＰ４５５０４５や特表２００１−５１６４０６に記載されている多軸基材を繊維基材として用いることが好ましい。多軸基材の表面拡大図の一例を図４（Ａ）に示した。本実施形態の多軸基材は、図４（Ｂ）に示す構造を有し、所定の回転軸を基準に繊維基材を０°、９０°、＋３０°−６０°、９０°、−３０°、＋６０°に回転させた状態で積層し、これを基材厚さ方向Ｚに沿って強化繊維を配して繊維基材の層間を結合させたものである。本例では３軸構造の多軸基材を用いたが、これに限定されず５軸構造の多軸基材を用いてもよい。多軸基材を用いることにより、基材積層の手間が省け、生産効率を高めることができる。
【００２０】
また、織物基材は図５（Ａ）に示すようなメッシュ基材であることが好ましい。メッシュ基材を用いる場合は、織糸間に形成される空隙が所定の閾値よりも大きいメッシュ基材を選択することが好ましい。空隙の大きさの程度は、Ｃｆ（カバーファクター）の値に基づいて判断することが好ましい。Ｃｆ（カバーファクター）は織物地の面積に対する糸の占める割合を示す指標値である。変形能力を備えているメッシュ基材は、複雑な立体形状に賦形することができるため、立体形状が複雑であっても品質の高いプリフォームを得ることができる。
【００２１】
織物基材は図５（Ｂ）に示すような綾織組織の繊維基材であることが好ましい。綾織組織は、経糸及び緯糸それぞれが３本以上から完全組織が作られ、組織点が斜めに連続的に浮沈した斜文線を表す組織である。綾織では経緯糸が浮く長さが平織よりも長く、織物組織はその分だけ緩むため、滑らかで変形能力に富む。つまり、格子のせん断変形を容易に起こすことができるため、曲面への賦形が可能となり、目的の立体形状が複雑であっても品質の高いプリフォームを得ることができる。
【００２２】
賦形型にセットされる織物基材に、予め立体形状に応じて切欠を形成することが好ましい。図６（Ａ）は準備された織物基材である。これに切欠Ｄを形成したものを図６（Ｂ）に示した。段差の大きな凹凸に対応する部分については切欠を設けることによって、繊維基材の変形を容易にし、しわやヨレの発生を防止することができる。
【００２３】
賦形型にセットされた繊維基材に、立体形状に応じたパッチ基材Ｅを配置することが好ましい。図７（Ａ）は繊維基材を賦形型にセットした状態である。これにパッチ基材Ｅを配置した状態を図７（Ｂ）に示した。段差の大きい凸部分では繊維基材が目開きを起こし、強化繊維の密度が少なくなってしまう場合がある。また、切欠Ｄを形成した部分には繊維基材が存在しない場合がある。このような部分に、パッチ基材を配置することにより、強度の均一化を図り、機械強度を向上させることができる。
【００２４】
賦形型により賦形されたプリフォームは、繊維強化複合材料の製造工程に搬送される。賦形後のプリフォームには、必要に応じてバインダを塗布する。ハンドリング性を向上させるためである。バインダは、プリフォームの形態／形状を安定させることができればよく、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、ゴム、でんぷん等を用いることが好ましい。
【００２５】
次に、得られたプリフォームを用いて繊維強化複合材料を製造する。本実施形態では、ＲＴＭ（Resin Transfer Molding）成形法を用いて、繊維強化複合材料を得る。雌雄一対の気密型に予め得たプリフォームと、必要なインサート部品類をセットする。セット後、気密型の型締めを行い、樹脂を含むマトリックスを圧入充填する。これによりプリフォームにマトリックスを含浸させる。繊維強化複合材料のマトリックスは、特に限定されないが、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂を用いることができる。また熱可塑性樹脂としては汎用プラスチックとエンジニアリングプラスチックを用いることができるが、主に後者を利用することが好ましい。エンジニアリングプラスチックとしては、ポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ナイロン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミドなどを例示することができる。
【００２６】
マトリックス含浸後、加温等により樹脂を硬化させる。温度低下後、離型し、目的の立体形状に賦形された繊維強化複合材料を得る。
【００２７】
目ずれやシワがないプリフォームを用いることにより、繊維強化複合材料の強度も向上させることができる。
【実施例】
【００２８】
繊維基材を所定の立体形状に賦形する賦形型２に、繊維基材（東レ株式会社製 ＣＯ６３４３）をセットした。この状態の繊維基材を図８に示した。繊維基材を賦形型にセットした後、図８に示すＡ、Ｂ、Ｃ及びＤの各位置から基準方向０°、基準方向から左右＋４５°，−４５°、左方向９０度の各方向に向かって繊維基材を手で押さえた。その後、賦形型を型締めし、プリフォームを得た。得られたプリフォームについて外観評価を行った。外観評価では目ずれの有無、シワの有無、及びブリッジングの有無を評価した。
【００２９】
目ずれとは初期状態の経糸と緯糸との交差状態が変化してしまうことである。平織りを例に説明すると、初期状態の平織基材は、図９（Ａ）に示すように経糸と緯糸とが直交する。賦形後、図９（Ｂ）に示すように経糸と緯糸との交差状態が変化した場合は、「目ずれ」が発生したと判断した。
【００３０】
シワとは経糸又は緯糸の繊維に捩れが生じることをいう。初期状態の平織基材は、図１０（Ａ）に示すように経糸及び緯糸は真っ直ぐである。賦形後、図１０（Ｂ）に示すように経糸又は緯糸に捩れが観察された場合は、「シワ」が発生したと判断した。
【００３１】
ブリッジングとは、繊維基材が賦形型に沿っておらず、繊維基材が突っ張っている状態をいう。ブリッジングが発生していない状態では、図１１（Ａ）に示すように繊維基材が賦形型に密着している。これに対し、ブリッジングが発生した場合は、図１１（Ｂ）に示すように繊維基材が突っ張ってしまう。賦形型から浮いて突っ張った部分が観察された場合は、「ブリッジング」が発生したと判断した。
【００３２】
＜実施例１＞
実施例１では、繊維基材の略中央の位置Ｂから端部に向かって離隔する方向に沿って繊維基材を押さえてプリフォームを得た。実施例１のプリフォームの状態を図１２に示した。図１２に示す矢印が図８に示す基準方向０°に対応する。図１２に示すように、実施例１のプリフォームには、目ずれ、シワ、及びブリッジングの発生は認められなかった。
【００３３】
＜比較例１＞
比較例１では、賦形型にセットされた繊維基材を位置Ａから押さえてプリフォームを得た。比較例１プリフォームの状態を図１３に示した。図１３に示す矢印が図８に示す基準方向０°に対応する。図１３に示すように、比較例１のプリフォームのＸ１で指し示す位置に、目ずれ、シワの発生が認められた。
【００３４】
＜比較例２＞
比較例２では、賦形型にセットされた繊維基材を位置Cから押さえてプリフォームを得た。比較例２プリフォームの状態を図１４に示した。図１４に示す矢印が図８に示す基準方向０°に対応する。図１４に示すように、比較例２のプリフォームのＸ２で指し示す位置に、目ずれ、シワの発生が認められた。
【００３５】
＜比較例３＞
比較例３では、賦形型にセットされた繊維基材を位置Ｄから押さえてプリフォームを得た。比較例３プリフォームの状態を図１５に示した。図１５に示す矢印が図８に示す基準方向０°に対応する。図１５に示すように、比較例３のプリフォームのＸ３で指し示す位置に、目ずれ、シワの発生が認められた。
【００３６】
繊維基材の略中央を最初に押さえ、略中央から端部に向かって順に押さえることにより、目ずれ、シワ、ブリッジングの発生を抑制することができる。
【００３７】
＜第２実施形態＞
第２実施形態は、賦形型を用いて所定の立体形状に賦形されるプリフォーム用の繊維基材に特徴がある。繊維基材の略中央から端部へ離隔する方向に向かって繊維基材を押さえることにより、目ずれ、シワ又はブリッジングの発生を抑制するという技術思想に基づいて、本実施形態はプリフォーム作成時に繊維基材を押さえる位置、押さえる順番、押さえる方向を作業者に明示する繊維基材を提供する。
【００３８】
本実施形態の繊維基材の一例を図１６に示した。繊維基材１の略中央に設定された第１ポイント標識と、第１ポイント標識から繊維基材の端部へ離隔する順に設定された第ｎポイント標識（ｎは２以上の自然数）とが表示されている。この第１〜ｎポイント標識は、１〜ｎの番号とともに表示されることが好ましく、図１６に示すように、繊維基材の中央には第１ポイント標識が番号（１ｓｔ）とともに表示されている。その周囲には、第１ポイントからの距離が近い順に２から１１の番号が付された第ｎポイント標識が表示されている。また、本例では、略中心部から連続的に押さえる部分については矢印でその方向（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を示した。
【００３９】
繊維基材を賦形する作業者は、繊維基材を賦形型にセットした後、まず、第１ポイント標識が表示された位置を押さえ、その後ポイント標識が表示された位置を付された番号の順番に押さえる。このような標識を予め表示した繊維基材を用いることによって、第１実施形態の方法と同様の効果を奏するとともに、熟練者以外であっても、目ずれ、シワ、又はブリッジングを発生させることなくプリフォームを作成することができる。
【００４０】
＜第３実施形態＞
第３実施形態は、第１実施形態の製造方法に用いられるプリフォーム製造装置である。図１７（Ａ）に本実施形態のプリフォーム製造装置３の構成の概要を示した。本実施形態のプリフォーム製造装置３は、繊維基材を所定の立体形状に賦形する賦形型２と、賦形型２にセットされた繊維基材１の所定の部分を所定のタイミングで押さえる押さえ装置３とを有する。押さえ装置３は、３次元に駆動可能な押さえローラ３１、３２、３３と、を有している。押さえローラ３１、３２、３３の駆動はコントローラ３５により独立に制御される。
【００４１】
コントローラ３５による制御手法を図１７に基づいて説明する。図１７（Ａ）に示したプリフォーム製造装置３の押さえ機能が起動すると、コントローラ３５は、押さえローラ３１を繊維基材の略中央部の上部に移動させ、繊維基材に接するように押さえローラ３１を下降させ、繊維基材の略中央部を押さえさせる。この状態を図１７（Ｂ）に示した。図１７（Ｂ）に示すように、押さえローラ３１は繊維基材の略中央部に接している。
【００４２】
その後、コントローラ３５は、押さえローラ３２及び３３を、繊維基材の略中央から端部に向かって離隔する位置Ｎ，Ｍの上部に移動させ、繊維基材に接するように押さえローラ３２及び３３を下降させ、繊維基材の略中央部を押さえさせる。この状態を図１７（Ｃ）に示した。図１７（Ｃ）に示すように、押さえローラ３２及び３３は繊維基材の位置Ｎ及びＭに接している。
【００４３】
その後、コントローラ３５は、押さえローラ３２及び３３を上昇させ、位置Ｓ，Ｔの上部に移動させ、繊維基材に接するように押さえローラ３２及び３３を下降させ、繊維基材の端部を押さえさせる。この状態を図１７（Ｄ）に示した。図１７（Ｄ）に示すように、押さえローラ３２及び３３は繊維基材の位置Ｓ及びＴに接している。なお、図１７の（Ａ）〜（Ｄ）は、第１実施形態の製造方法に係る図２の（Ａ）〜（Ｄ）に対応する。
【００４４】
本例では、設定された略中央部と、位置Ｎ、Ｓ、Ｍ、Ｔとを順次押さえるようにしたが、略中央部から位置Ｎを経て位置Ｓまで押さえローラを回転させて、連続的に押さえてもよい。中央部から位置Ｍを経て位置Ｔまでについても同様である。また、本例では押さえローラを用いて繊維基材を押さえたが、これに限定されず、ピン状の押さえ、棒状の押さえを用いることができる。なお、押さえローラの昇降及び水平移動の駆動機構は特に限定されない。
【００４５】
このように押さえる位置と押さえる順番が制御可能なプリフォーム製造装置によれば、現在人手によって行っている繊維基材のセット工程を自動化することができる。また、略中心から端部へ離隔する方向に向かって繊維基材を押さえることによって、第１実施形態の方法と同様の効果を奏するとともに、目ずれ、シワ、又はブリッジングを発生させることなくプリフォームの製造工程を自動化することができる。
【００４６】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１実施形態のプリフォームの製造方法にて使用するプリフォームの一例を示す図である。
【図２】第１実施形態のプリフォームの製造方法の手順を説明するための図であり、図２（Ａ）は繊維基材をセットした状態、図２（Ｂ）は略中央部を押さえた状態、図２（Ｃ）は中央から離隔した部分を押さえた状態、図２（Ｄ）はさらに中央から離隔した部分を押さえた状態を示す図である。
【図３】複数枚の繊維基材を重ねてセットした状態を示す図である。
【図４】（Ａ）は多軸基材の拡大図、（Ｂ）は多軸基材の構造を説明するための図である。
【図５】（Ａ）はメッシュ基材を示す図、（Ｂ）は綾織組織の繊維基材を示す図である。
【図６】（Ａ）は切欠を形成する前の繊維基材を示す図、（Ｂ）は切欠を形成した繊維基材を示す図である。
【図７】（Ａ）は繊維基材をセットした状態を示す図、（Ｂ）はパッチ基材を配置した状態を示す図である。
【図８】実施例及び比較例において、最初に押さえる位置を示す図である。
【図９】目ずれを説明するための図である。
【図１０】シワを説明するための図である。
【図１１】ブリッジングを説明するための図である。
【図１２】実施例１のプリフォームの状態を示す図である。
【図１３】比較例１のプリフォームの状態を示す図である。
【図１４】比較例２のプリフォームの状態を示す図である。
【図１５】比較例３のプリフォームの状態を示す図である。
【図１６】第２実施形態の繊維基材の一例を示す図である。
【図１７】第３実施形態のプリフォーム製造装置の動作手順を説明するための図であり、図１７（Ａ）は繊維基材をセットした状態、図１７（Ｂ）は略中央部を押さえた状態、図１７（Ｃ）は中央から離隔した部分を押さえた状態、図１７（Ｄ）はさらに中央から離隔した部分を押さえた状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１， １０…プリフォーム用の繊維基材
２…プリフォーム用の成形型
３…プリフォーム製造装置
３１，３２，３３…押さえローラ
３５…コントローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化複合材料の中間製品であるプリフォームの製造方法に関し、賦形型を用いて繊維基材を賦形するプリフォームの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
賦形型を用いて繊維基材を成形する場合、凸形状の起伏の高いところから順に繊維基材を押さえる手法が知られている。この種の成形手法に関し、第１特許文献には、流動性のある治具を起伏の高い位置から繊維基材に押し当てる手法が記載されている。
【０００３】
しかしながら、この流動性治具は賦形型の角部の隅まで入り込むことができないため、複雑な形状部分ではブリッジング（繊維機材が突っ張って賦形型に密着しない状態）が生じてしまうという問題があった。また、複雑な形状部分では流動性治具の賦形速度が遅く生産性が低いという問題があった。
【特許文献１】特開２００１−２６９９８７号公報
【発明の開示】
【０００４】
本発明は、以上の課題を鑑みてなされたものであり、ブリッジング等の不具合の発生を抑制するとともに、生産効率を向上させることを目的とする。
本発明によれば、賦形型にセットされた繊維基材の略中央を押さえ、その後繊維基材の略中央から端部へ離隔する方向に向かって繊維基材を押さえるプリフォームの製造方法が提供される。
【０００５】
本発明のプリフォームの製造方法によれば、ブリッジング、目ずれ、シワ等を発生させることなく、高強度のプリフォームを高い生産効率で製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
＜第１実施形態＞
以下、図１〜図７に基づいて、本発明に係る第１実施形態のプリフォーム製造方法について説明する。本実施形態のプリフォーム製造方法は、賦形型を用いて所定の立体形状に繊維基材を賦形する方法である。このプリフォーム製造方法では、まず所定の立体形状を成形する賦形型を準備し、準備した賦形型に繊維基材をセットし、繊維基材をセットした状態で賦形型を型締めし、繊維基材を所定の立体形状に賦形する。
【０００７】
まず、繊維基材を準備する。強化繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維等の無機繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維などの有機繊維を用いることができる。本実施形態では、織物、編物（ニット）、不織布、マットなどの布帛状の連続繊維を用いる。繊維基材は、毛羽立ちの防止、形態安定性の向上の観点から、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂又は高分子を含む繊維集束機能を有するバインダを添加することが好ましい。
【０００８】
繊維基材の準備と並行して賦形型を準備する。本実施形態で用いる賦形型は、相対的に接近可能な雌雄一対の上型と下型とを有し、間に繊維基材を挟んだ状態で上型と下型とが接近し、型締めされることにより繊維基材を所望の形状に成形する。賦形された繊維基材の離型を容易にする観点から、賦形型の賦形面にシリコン系離型材を塗布してもよいし、賦形面をシリコンフィルム又はポリエチレンフィルム等で被覆してもよい。
【０００９】
準備した繊維基材を準備した賦形型にセットし、繊維基材が賦形型に隙間なく密着するように、繊維基材を賦形型に向かって押さえる。本実施形態のプリフォームの製造方法は、繊維基材の押さえ方に特徴がある。本実施形態における繊維基材の押さえ方を図１に基づいて説明する。
【００１０】
本実施形態の製造方法では、まず、賦形型にセットされた繊維基材の略中央に設定された中央部を押さえる。特に限定されないが、略中央部Ｐ０は繊維基材の幾何中心であることが好ましい。幾何中心の算出方法は特に限定されず、一般的な手法を利用することができる。なお、繊維基材の形状が複雑である場合は、繊維基材を単純な図形にみなして幾何中心を求めてもよい。
【００１１】
本実施形態の製造方法では、繊維基材の中央部を押さえた後、繊維基材の略中央から端部へ離隔する方向に向かって順に繊維基材を押さえる。繊維基材は、撫でるように連続的に押さえてもよいし、予め設定された位置を順に押さえてもよい。
【００１２】
繊維基材を連続的に押さえる場合は、図１に示すように、最初に賦形型にセットされた繊維基材１の略中央のＰ１領域に設定された中央部Ｐ０（押し付け部分Ｓ１）を押さえる。次に、Ｐ０から矢印Ｒ及び矢印Ｌの方向に向かって繊維基材を連続的に押さえ、賦形型に撫で付ける。
【００１３】
このほか、セットされた繊維基材の略中央から端部に向かって離隔する任意の位置に予め設定された１又は２以上の部分を、中央部から離隔する順に押さえるようにしてもよい。具体的には、図１に示すように、最初に、賦形型にセットされた繊維基材１の略中央のＰ１領域に設定された中央部Ｐ０（押し付け部分Ｓ１）を押さえる。次に、繊維基材の略中央Ｐ１領域から繊維機材の端部へ向かって離隔する任意の位置にある領域Ｐ２、領域Ｐ３に予め設定された押し付け部分Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ３１，Ｓ３２を、中央部Ｐ０から離隔する順に押さえる。すなわち、Ｓ１、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３２の順に押さえる。Ｓ２１とＳ２２のＰ０からの距離が略同一であれば、Ｓ２１とＳ２２の順番は入れ替わってもよい。Ｓ３１とＳ３２についても同様である。Ｐ０からＳ１、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３２の距離が、Ｌ１、Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ３１、Ｌ３２であるとすれば、Ｌ１＜（Ｌ２１、Ｌ２２）＜（Ｌ３１、Ｌ３２）となり、繊維基材を押さえる順番は繊維基材の略中央から端部に向かって離れる方向に昇順する。言い換えると、繊維基材の端部（中央からの距離がＴ１）を押さえた後に、繊維基材の中央部近傍（中央からの距離がＴ２（Ｔ２＜Ｔ１））を押さえることはない。
【００１４】
ここでは、説明を簡潔にするため、中心からの離隔の程度を同心円で示し、その中心を通るＸ軸上に５つの押し付け部分を設定したが、押し付け部分の位置、数、間隔、方向は限定されない。押し付け部分を中心から放射状に設定してもよいし、中止から端部へ向かう螺旋状に設定してもよい。
【００１５】
また、押さえる位置を予め設定する場合は、前に押さえた位置と高さが異なる（前に押さえた位置と段差がある）位置に設定することが好ましい。また賦形型に凹凸形状が形成されている場合は、その凹凸形状の谷部に形成された角部又は隅部に押し付け部分を設定することが好ましい。
【００１６】
繊維基材１を賦形型２に押し付ける手順を図２に示した。図２に示すＳ１、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３２は、図１のそれと対応する。図２（Ａ）は繊維基材１を賦形型２にセットした状態を示す。図２（Ｂ）は図２（Ａ）の状態に続き、繊維基材１の略中央の押し付け部分Ｓ１を押し付けた状態を示す。続く図２（Ｃ）は押し付け部分Ｓ２１とＳ２２とを押し付けた状態を示す。さらに、図２（Ｄ）は押し付け部分Ｓ３１とＳ３２とを押し付けた状態を示す。ここでは、Ｓ１、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３２を順次押さえる手法を説明したが、Ｓ１からＳ２１を経てＳ３１まで連続的に撫でるように押さえてもよい。Ｓ１〜Ｓ２２を経てＳ３２までも同様である。
【００１７】
このように、繊維基材の略中央から端部へ向かう方向に沿って連続的又は設定された部分を順番に、押さえることにより、シワや目ずれの発生を抑制することができ、部分的な強度差のない安定した品質のプリフォームを得ることができる。
【００１８】
図２（Ａ）の状態において、複数の繊維基材を重ねて賦形型にセットしてもよい。この状態を図３に示した。本実施形態では、図３に示すように３枚の繊維基材１１，１２，１３を重ねて賦形型２にセットする。繊維基材を１枚１枚順次セットすると、下の基材が積層された上の基材から力を受けて目ずれやシワが発生する場合があるが、複数の繊維基材を同時にセットすることにより、このような目ずれやシワの発生を抑制することができる。また、１枚１枚順次セットするよりも生産効率を向上させることができる。
【００１９】
本実施形態において、ＵＳＰ４５５０４５や特表２００１−５１６４０６に記載されている多軸基材を繊維基材として用いることが好ましい。多軸基材の表面拡大図の一例を図４（Ａ）に示した。本実施形態の多軸基材は、図４（Ｂ）に示す構造を有し、所定の回転軸を基準に繊維基材を０°、９０°、＋３０°−６０°、９０°、−３０°、＋６０°に回転させた状態で積層し、これを基材厚さ方向Ｚに沿って強化繊維を配して繊維基材の層間を結合させたものである。本例では３軸構造の多軸基材を用いたが、これに限定されず５軸構造の多軸基材を用いてもよい。多軸基材を用いることにより、基材積層の手間が省け、生産効率を高めることができる。
【００２０】
また、織物基材は図５（Ａ）に示すようなメッシュ基材であることが好ましい。メッシュ基材を用いる場合は、織糸間に形成される空隙が所定の閾値よりも大きいメッシュ基材を選択することが好ましい。空隙の大きさの程度は、Ｃｆ（カバーファクター）の値に基づいて判断することが好ましい。Ｃｆ（カバーファクター）は織物地の面積に対する糸の占める割合を示す指標値である。変形能力を備えているメッシュ基材は、複雑な立体形状に賦形することができるため、立体形状が複雑であっても品質の高いプリフォームを得ることができる。
【００２１】
織物基材は図５（Ｂ）に示すような綾織組織の繊維基材であることが好ましい。綾織組織は、経糸及び緯糸それぞれが３本以上から完全組織が作られ、組織点が斜めに連続的に浮沈した斜文線を表す組織である。綾織では経緯糸が浮く長さが平織よりも長く、織物組織はその分だけ緩むため、滑らかで変形能力に富む。つまり、格子のせん断変形を容易に起こすことができるため、曲面への賦形が可能となり、目的の立体形状が複雑であっても品質の高いプリフォームを得ることができる。
【００２２】
賦形型にセットされる織物基材に、予め立体形状に応じて切欠を形成することが好ましい。図６（Ａ）は準備された織物基材である。これに切欠Ｄを形成したものを図６（Ｂ）に示した。段差の大きな凹凸に対応する部分については切欠を設けることによって、繊維基材の変形を容易にし、しわやヨレの発生を防止することができる。
【００２３】
賦形型にセットされた繊維基材に、立体形状に応じたパッチ基材Ｅを配置することが好ましい。図７（Ａ）は繊維基材を賦形型にセットした状態である。これにパッチ基材Ｅを配置した状態を図７（Ｂ）に示した。段差の大きい凸部分では繊維基材が目開きを起こし、強化繊維の密度が少なくなってしまう場合がある。また、切欠Ｄを形成した部分には繊維基材が存在しない場合がある。このような部分に、パッチ基材を配置することにより、強度の均一化を図り、機械強度を向上させることができる。
【００２４】
賦形型により賦形されたプリフォームは、繊維強化複合材料の製造工程に搬送される。賦形後のプリフォームには、必要に応じてバインダを塗布する。ハンドリング性を向上させるためである。バインダは、プリフォームの形態／形状を安定させることができればよく、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、ゴム、でんぷん等を用いることが好ましい。
【００２５】
次に、得られたプリフォームを用いて繊維強化複合材料を製造する。本実施形態では、ＲＴＭ（Resin Transfer Molding）成形法を用いて、繊維強化複合材料を得る。雌雄一対の気密型に予め得たプリフォームと、必要なインサート部品類をセットする。セット後、気密型の型締めを行い、樹脂を含むマトリックスを圧入充填する。これによりプリフォームにマトリックスを含浸させる。繊維強化複合材料のマトリックスは、特に限定されないが、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂を用いることができる。また熱可塑性樹脂としては汎用プラスチックとエンジニアリングプラスチックを用いることができるが、主に後者を利用することが好ましい。エンジニアリングプラスチックとしては、ポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ナイロン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミドなどを例示することができる。
【００２６】
マトリックス含浸後、加温等により樹脂を硬化させる。温度低下後、離型し、目的の立体形状に賦形された繊維強化複合材料を得る。
【００２７】
目ずれやシワがないプリフォームを用いることにより、繊維強化複合材料の強度も向上させることができる。
【実施例】
【００２８】
繊維基材を所定の立体形状に賦形する賦形型２に、繊維基材（東レ株式会社製 ＣＯ６３４３）をセットした。この状態の繊維基材を図８に示した。繊維基材を賦形型にセットした後、図８に示すＡ、Ｂ、Ｃ及びＤの各位置から基準方向０°、基準方向から左右＋４５°，−４５°、左方向９０度の各方向に向かって繊維基材を手で押さえた。その後、賦形型を型締めし、プリフォームを得た。得られたプリフォームについて外観評価を行った。外観評価では目ずれの有無、シワの有無、及びブリッジングの有無を評価した。
【００２９】
目ずれとは初期状態の経糸と緯糸との交差状態が変化してしまうことである。平織りを例に説明すると、初期状態の平織基材は、図９（Ａ）に示すように経糸と緯糸とが直交する。賦形後、図９（Ｂ）に示すように経糸と緯糸との交差状態が変化した場合は、「目ずれ」が発生したと判断した。
【００３０】
シワとは経糸又は緯糸の繊維に捩れが生じることをいう。初期状態の平織基材は、図１０（Ａ）に示すように経糸及び緯糸は真っ直ぐである。賦形後、図１０（Ｂ）に示すように経糸又は緯糸に捩れが観察された場合は、「シワ」が発生したと判断した。
【００３１】
ブリッジングとは、繊維基材が賦形型に沿っておらず、繊維基材が突っ張っている状態をいう。ブリッジングが発生していない状態では、図１１（Ａ）に示すように繊維基材が賦形型に密着している。これに対し、ブリッジングが発生した場合は、図１１（Ｂ）に示すように繊維基材が突っ張ってしまう。賦形型から浮いて突っ張った部分が観察された場合は、「ブリッジング」が発生したと判断した。
【００３２】
＜実施例１＞
実施例１では、繊維基材の略中央の位置Ｂから端部に向かって離隔する方向に沿って繊維基材を押さえてプリフォームを得た。実施例１のプリフォームの状態を図１２に示した。図１２に示す矢印が図８に示す基準方向０°に対応する。図１２に示すように、実施例１のプリフォームには、目ずれ、シワ、及びブリッジングの発生は認められなかった。
【００３３】
＜比較例１＞
比較例１では、賦形型にセットされた繊維基材を位置Ａから押さえてプリフォームを得た。比較例１プリフォームの状態を図１３に示した。図１３に示す矢印が図８に示す基準方向０°に対応する。図１３に示すように、比較例１のプリフォームのＸ１で指し示す位置に、目ずれ、シワの発生が認められた。
【００３４】
＜比較例２＞
比較例２では、賦形型にセットされた繊維基材を位置Cから押さえてプリフォームを得た。比較例２プリフォームの状態を図１４に示した。図１４に示す矢印が図８に示す基準方向０°に対応する。図１４に示すように、比較例２のプリフォームのＸ２で指し示す位置に、目ずれ、シワの発生が認められた。
【００３５】
＜比較例３＞
比較例３では、賦形型にセットされた繊維基材を位置Ｄから押さえてプリフォームを得た。比較例３プリフォームの状態を図１５に示した。図１５に示す矢印が図８に示す基準方向０°に対応する。図１５に示すように、比較例３のプリフォームのＸ３で指し示す位置に、目ずれ、シワの発生が認められた。
【００３６】
繊維基材の略中央を最初に押さえ、略中央から端部に向かって順に押さえることにより、目ずれ、シワ、ブリッジングの発生を抑制することができる。
【００３７】
＜第２実施形態＞
第２実施形態は、賦形型を用いて所定の立体形状に賦形されるプリフォーム用の繊維基材に特徴がある。繊維基材の略中央から端部へ離隔する方向に向かって繊維基材を押さえることにより、目ずれ、シワ又はブリッジングの発生を抑制するという技術思想に基づいて、本実施形態はプリフォーム作成時に繊維基材を押さえる位置、押さえる順番、押さえる方向を作業者に明示する繊維基材を提供する。
【００３８】
本実施形態の繊維基材の一例を図１６に示した。繊維基材１の略中央に設定された第１ポイント標識と、第１ポイント標識から繊維基材の端部へ離隔する順に設定された第ｎポイント標識（ｎは２以上の自然数）とが表示されている。この第１〜ｎポイント標識は、１〜ｎの番号とともに表示されることが好ましく、図１６に示すように、繊維基材の中央には第１ポイント標識が番号（１ｓｔ）とともに表示されている。その周囲には、第１ポイントからの距離が近い順に２から１１の番号が付された第ｎポイント標識が表示されている。また、本例では、略中心部から連続的に押さえる部分については矢印でその方向（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を示した。
【００３９】
繊維基材を賦形する作業者は、繊維基材を賦形型にセットした後、まず、第１ポイント標識が表示された位置を押さえ、その後ポイント標識が表示された位置を付された番号の順番に押さえる。このような標識を予め表示した繊維基材を用いることによって、第１実施形態の方法と同様の効果を奏するとともに、熟練者以外であっても、目ずれ、シワ、又はブリッジングを発生させることなくプリフォームを作成することができる。
【００４０】
＜第３実施形態＞
第３実施形態は、第１実施形態の製造方法に用いられるプリフォーム製造装置である。図１７（Ａ）に本実施形態のプリフォーム製造装置３の構成の概要を示した。本実施形態のプリフォーム製造装置３は、繊維基材を所定の立体形状に賦形する賦形型２と、賦形型２にセットされた繊維基材１の所定の部分を所定のタイミングで押さえる押さえ装置３とを有する。押さえ装置３は、３次元に駆動可能な押さえローラ３１、３２、３３と、を有している。押さえローラ３１、３２、３３の駆動はコントローラ３５により独立に制御される。
【００４１】
コントローラ３５による制御手法を図１７に基づいて説明する。図１７（Ａ）に示したプリフォーム製造装置３の押さえ機能が起動すると、コントローラ３５は、押さえローラ３１を繊維基材の略中央部の上部に移動させ、繊維基材に接するように押さえローラ３１を下降させ、繊維基材の略中央部を押さえさせる。この状態を図１７（Ｂ）に示した。図１７（Ｂ）に示すように、押さえローラ３１は繊維基材の略中央部に接している。
【００４２】
その後、コントローラ３５は、押さえローラ３２及び３３を、繊維基材の略中央から端部に向かって離隔する位置Ｎ，Ｍの上部に移動させ、繊維基材に接するように押さえローラ３２及び３３を下降させ、繊維基材の略中央部を押さえさせる。この状態を図１７（Ｃ）に示した。図１７（Ｃ）に示すように、押さえローラ３２及び３３は繊維基材の位置Ｎ及びＭに接している。
【００４３】
その後、コントローラ３５は、押さえローラ３２及び３３を上昇させ、位置Ｓ，Ｔの上部に移動させ、繊維基材に接するように押さえローラ３２及び３３を下降させ、繊維基材の端部を押さえさせる。この状態を図１７（Ｄ）に示した。図１７（Ｄ）に示すように、押さえローラ３２及び３３は繊維基材の位置Ｓ及びＴに接している。なお、図１７の（Ａ）〜（Ｄ）は、第１実施形態の製造方法に係る図２の（Ａ）〜（Ｄ）に対応する。
【００４４】
本例では、設定された略中央部と、位置Ｎ、Ｓ、Ｍ、Ｔとを順次押さえるようにしたが、略中央部から位置Ｎを経て位置Ｓまで押さえローラを回転させて、連続的に押さえてもよい。中央部から位置Ｍを経て位置Ｔまでについても同様である。また、本例では押さえローラを用いて繊維基材を押さえたが、これに限定されず、ピン状の押さえ、棒状の押さえを用いることができる。なお、押さえローラの昇降及び水平移動の駆動機構は特に限定されない。
【００４５】
このように押さえる位置と押さえる順番が制御可能なプリフォーム製造装置によれば、現在人手によって行っている繊維基材のセット工程を自動化することができる。また、略中心から端部へ離隔する方向に向かって繊維基材を押さえることによって、第１実施形態の方法と同様の効果を奏するとともに、目ずれ、シワ、又はブリッジングを発生させることなくプリフォームの製造工程を自動化することができる。
【００４６】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１実施形態のプリフォームの製造方法にて使用するプリフォームの一例を示す図である。
【図２】第１実施形態のプリフォームの製造方法の手順を説明するための図であり、図２（Ａ）は繊維基材をセットした状態、図２（Ｂ）は略中央部を押さえた状態、図２（Ｃ）は中央から離隔した部分を押さえた状態、図２（Ｄ）はさらに中央から離隔した部分を押さえた状態を示す図である。
【図３】複数枚の繊維基材を重ねてセットした状態を示す図である。
【図４】（Ａ）は多軸基材の拡大図、（Ｂ）は多軸基材の構造を説明するための図である。
【図５】（Ａ）はメッシュ基材を示す図、（Ｂ）は綾織組織の繊維基材を示す図である。
【図６】（Ａ）は切欠を形成する前の繊維基材を示す図、（Ｂ）は切欠を形成した繊維基材を示す図である。
【図７】（Ａ）は繊維基材をセットした状態を示す図、（Ｂ）はパッチ基材を配置した状態を示す図である。
【図８】実施例及び比較例において、最初に押さえる位置を示す図である。
【図９】目ずれを説明するための図である。
【図１０】シワを説明するための図である。
【図１１】ブリッジングを説明するための図である。
【図１２】実施例１のプリフォームの状態を示す図である。
【図１３】比較例１のプリフォームの状態を示す図である。
【図１４】比較例２のプリフォームの状態を示す図である。
【図１５】比較例３のプリフォームの状態を示す図である。
【図１６】第２実施形態の繊維基材の一例を示す図である。
【図１７】第３実施形態のプリフォーム製造装置の動作手順を説明するための図であり、図１７（Ａ）は繊維基材をセットした状態、図１７（Ｂ）は略中央部を押さえた状態、図１７（Ｃ）は中央から離隔した部分を押さえた状態、図１７（Ｄ）はさらに中央から離隔した部分を押さえた状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１， １０…プリフォーム用の繊維基材
２…プリフォーム用の成形型
３…プリフォーム製造装置
３１，３２，３３…押さえローラ
３５…コントローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
賦形型を用いて、繊維基材を所定の立体形状に賦形するプリフォームの製造方法であって、
前記繊維基材を前記賦形型にセットするステップと、
前記賦形型にセットされた繊維基材の略中央に設定された中央部を押さえるステップと、
前記繊維基材の略中央から端部へ離隔する方向に向かって、繊維基材を連続的に押さえるステップと、を有するプリフォームの製造方法。
【請求項２】
賦形型を用いて、繊維基材を所定の立体形状に賦形するプリフォームの製造方法であって、
前記繊維基材を前記賦形型にセットするステップと、
前記賦形型にセットされた繊維基材の略中央に設定された中央部を押さえるステップと、
前記繊維基材の略中央から端部へ向かって離隔する任意の位置に予め設定された１又は２以上の部分を、前記中央部から離隔する順に押さえるステップと、を有するプリフォームの製造方法。
【請求項３】
前記賦形型に複数の繊維基材を重ねてセットする請求項１又は２に記載のプリフォーム製造方法。
【請求項４】
前記繊維基材は、多軸基材である請求項１又は２に記載のプリフォーム製造方法。
【請求項５】
前記繊維基材は、メッシュ基材である請求項１又は２に記載のプリフォーム製造方法。
【請求項６】
前記繊維基材は、綾織組織である請求項１又は２に記載のプリフォーム製造方法。
【請求項７】
前記所定の立体形状に応じて切欠を形成した繊維基材を前記賦形型にセットする請求項１〜６のいずれかに記載のプリフォーム製造方法。
【請求項８】
前記賦形型にセットされた繊維基材に、前記所定の立体形状に応じてパッチ基材を配置するステップを有する請求項１〜７のいずれかに記載のプリフォーム製造方法。
【請求項９】
前記請求項１〜８のいずれかに記載された製造方法により得られたプリフォームに樹脂を含むマトリックスを含浸させるステップと、前記樹脂を硬化させるステップとをさらに有する繊維強化複合材料の製造方法。
【請求項１０】
前記１〜８のいずれかに記載の製造方法により得られたプリフォーム。
【請求項１１】
前記請求項９に記載された製造方法により得られた繊維強化複合材料。
【請求項１２】
賦形型を用いて所定の立体形状に賦形されるプリフォーム用の繊維基材であって、
前記繊維基材の略中央に設定された第１ポイント標識と、前記第１ポイントから繊維基材の端部へ離隔する順に設定された第ｎポイント標識（ｎは２以上の自然数）とが表示された繊維基材。
【請求項１３】
第１ポイント標識〜第ｎポイント標識は、１からｎの番号とともに表示される請求項１２に記載の繊維基材。
【請求項１４】
繊維基材を所定の立体形状に賦形する賦形型と、
前記賦形型にセットされた繊維基材の所定の部分を所定のタイミングで押さえる押さえ装置と、を有するプリフォーム製造装置であって、
前記押さえ装置は、前記繊維基材の略中央に設定された中央部を最初に押さえ、その後前記繊維基材の略中央から端部へ向かって離隔する位置に設定された１又は２以上の部分を、前記中央部から離隔する順に押さえるように制御するコントローラを備えたプリフォームの製造装置。
【請求項１】
賦形型を用いて、繊維基材を所定の立体形状に賦形するプリフォームの製造方法であって、
前記繊維基材を前記賦形型にセットするステップと、
前記賦形型にセットされた繊維基材の略中央に設定された中央部を押さえるステップと、
前記繊維基材の略中央から端部へ離隔する方向に向かって、繊維基材を連続的に押さえるステップと、を有するプリフォームの製造方法。
【請求項２】
賦形型を用いて、繊維基材を所定の立体形状に賦形するプリフォームの製造方法であって、
前記繊維基材を前記賦形型にセットするステップと、
前記賦形型にセットされた繊維基材の略中央に設定された中央部を押さえるステップと、
前記繊維基材の略中央から端部へ向かって離隔する任意の位置に予め設定された１又は２以上の部分を、前記中央部から離隔する順に押さえるステップと、を有するプリフォームの製造方法。
【請求項３】
前記賦形型に複数の繊維基材を重ねてセットする請求項１又は２に記載のプリフォーム製造方法。
【請求項４】
前記繊維基材は、多軸基材である請求項１又は２に記載のプリフォーム製造方法。
【請求項５】
前記繊維基材は、メッシュ基材である請求項１又は２に記載のプリフォーム製造方法。
【請求項６】
前記繊維基材は、綾織組織である請求項１又は２に記載のプリフォーム製造方法。
【請求項７】
前記所定の立体形状に応じて切欠を形成した繊維基材を前記賦形型にセットする請求項１〜６のいずれかに記載のプリフォーム製造方法。
【請求項８】
前記賦形型にセットされた繊維基材に、前記所定の立体形状に応じてパッチ基材を配置するステップを有する請求項１〜７のいずれかに記載のプリフォーム製造方法。
【請求項９】
前記請求項１〜８のいずれかに記載された製造方法により得られたプリフォームに樹脂を含むマトリックスを含浸させるステップと、前記樹脂を硬化させるステップとをさらに有する繊維強化複合材料の製造方法。
【請求項１０】
前記１〜８のいずれかに記載の製造方法により得られたプリフォーム。
【請求項１１】
前記請求項９に記載された製造方法により得られた繊維強化複合材料。
【請求項１２】
賦形型を用いて所定の立体形状に賦形されるプリフォーム用の繊維基材であって、
前記繊維基材の略中央に設定された第１ポイント標識と、前記第１ポイントから繊維基材の端部へ離隔する順に設定された第ｎポイント標識（ｎは２以上の自然数）とが表示された繊維基材。
【請求項１３】
第１ポイント標識〜第ｎポイント標識は、１からｎの番号とともに表示される請求項１２に記載の繊維基材。
【請求項１４】
繊維基材を所定の立体形状に賦形する賦形型と、
前記賦形型にセットされた繊維基材の所定の部分を所定のタイミングで押さえる押さえ装置と、を有するプリフォーム製造装置であって、
前記押さえ装置は、前記繊維基材の略中央に設定された中央部を最初に押さえ、その後前記繊維基材の略中央から端部へ向かって離隔する位置に設定された１又は２以上の部分を、前記中央部から離隔する順に押さえるように制御するコントローラを備えたプリフォームの製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図４】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図５】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図４】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−１８８７９１（Ｐ２００６−１８８７９１Ａ）
【公開日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１５９０（Ｐ２００５−１５９０）
【出願日】平成１７年１月６日（２００５．１．６）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願（平成１４年度 新エネルギー・産業技術総合開発機構「エネルギー有効利用基盤技術先導研究開発 次世代自動車のための先進複合材料創製技術に関する研究開発」、産業活力再生特別措置法第３０条の適用を受けるもの）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月６日（２００５．１．６）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願（平成１４年度 新エネルギー・産業技術総合開発機構「エネルギー有効利用基盤技術先導研究開発 次世代自動車のための先進複合材料創製技術に関する研究開発」、産業活力再生特別措置法第３０条の適用を受けるもの）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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