(57)【要約】【課題】部材点数の増加によるコスト増を抑制しつつ、湾曲部の強度低下を抑制することが可能な、繊維強化複合材の成形方法及び繊維プリフォームの成形方法を提供する。【解決手段】プリプレグＰ１〜Ｐ４の積層体１を形成する工程と、積層体１の少なくとも一部を湾曲部Ｂ１に成形する工程とを含む、繊維強化複合材ＣＭの成形方法である。この方法では、積層体１のうち湾曲部Ｂ１に成形される部分Ｂ１ａの少なくとも１以上の層間に熱可塑性樹脂製の中間部材２を介在させる。具体的には、湾曲部Ｂ１の周方向Ｘに対応する方向Ｘａの実長が最内層に成形されるプリプレグＰ４よりも最外層に成形されるプリプレグＰ１で長くなるように中間部材２を介在させる。そして、中間部材２を加熱して溶融しながら上記部分Ｂ１ａを湾曲させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続繊維に樹脂を含浸させてなるシート状のプリプレグを複数積層して積層体を形成する工程と、
前記積層体の少なくとも一部を湾曲させて第１湾曲部に成形する工程と、
を含み、
前記積層体のうち前記第１湾曲部に成形される部分において、前記第１湾曲部の周方向に対応する方向における前記プリプレグの実長が、前記第１湾曲部の最内層に成形されるプリプレグよりも前記第１湾曲部の最外層に成形されるプリプレグで長くなるように、前記部分の少なくとも１以上の層間に熱可塑性樹脂製の中間部材を介在させ、
前記中間部材を加熱して溶融しながら前記部分を湾曲させることを特徴とする繊維強化複合材の成形方法。
【請求項２】
前記第１湾曲部のより外側の層に成形されるプリプレグほど前記実長が長くなるように、前記部分の各層間に前記中間部材を介在させることを特徴とする請求項１に記載の繊維強化複合材の成形方法。
【請求項３】
前記中間部材は、熱可塑性樹脂製のシート状または帯状部材を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の繊維強化複合材の成形方法。
【請求項４】
前記中間部材は、熱可塑性樹脂製の複数の糸状部材を含み、
前記複数の糸状部材が一方向に沿って延びるようにそれらを並べて配置し、前記層間に前記糸状部材に沿ったガス抜き経路を形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の繊維強化複合材の成形方法。
【請求項５】
前記中間部材は、熱可塑性樹脂製の粒状部材を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の繊維強化複合材の成形方法。
【請求項６】
前記積層体を形成する工程が、凹部が形成された面の上に該凹部と前記部分とが対向するように前記プリプレグを載置する工程を含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の繊維強化複合材の成形方法。
【請求項７】
連続繊維からなるシート状の繊維基材を複数積層して繊維積層体を形成する工程と、
前記繊維積層体の少なくとも一部を湾曲させて第２湾曲部に成形する工程と、
を含み、
前記繊維積層体のうち前記第２湾曲部に成形される部分において、前記第２湾曲部の周方向に対応する方向における前記繊維基材の実長が、前記第２湾曲部の最内層に成形される繊維基材よりも前記第２湾曲部の最外層に成形される繊維基材で長くなるように、前記部分の少なくとも１以上の層間に熱可塑性樹脂製の中間部材を介在させ、
前記中間部材を加熱して溶融しながら前記部分を湾曲させることを特徴とする繊維プリフォームの成形方法。
【請求項８】
前記第２湾曲部のより外側の層に成形される繊維基材ほど前記実長が長くなるように、前記部分の各層間に前記中間部材を介在させることを特徴とする請求項７に記載の繊維プリフォームの成形方法。
【請求項９】
前記中間部材は、熱可塑性樹脂製のシート状または帯状部材を含むことを特徴とする請求項７または８に記載の繊維プリフォームの成形方法。
【請求項１０】
前記中間部材は、熱可塑性樹脂製の糸状部材を含み、
前記部分に前記糸状部材を固定する工程を含むことを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項に記載の繊維プリフォームの成形方法。
【請求項１１】
前記繊維積層体を形成する工程が、凹部が形成された面の上に該凹部と前記部分とが対向するように前記繊維基材を載置する工程を含むことを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の繊維プリフォームの成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化複合材の成形方法及び繊維プリフォームの成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、金型による成形時に圧縮力あるいは引張力が作用する湾曲部分に切込みを有するＣＦＲＰの第１プリプレグを製造する第１工程と、第１プリプレグの湾曲部分に積層可能なＣＦＲＰの第２プリプレグを製造する第２工程と、第１プリプレグを金型で所定形状にプレス成形して第１プリフォームを製造する第３工程と、第２プリプレグを金型でプレス成形して第２プリフォームを製造する第４工程と、第１プリフォームの湾曲部分に第２プリフォームを積層したものを金型でプレス成形して一体化する第５工程と、を含むプリフォームの製造方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−７５８１２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、上記製造方法では、湾曲部分を製造するために第２プリフォームを追加の部材として製造する必要があり、そのため部材点数が増え、コスト高となっていた。また、上記製造方法では、第１プリフォームの湾曲部分に切込みを形成する必要があり、当該切込みが湾曲部分の強度を低下させていた。
【０００５】
本発明の目的は、部材点数の増加によるコスト増を抑制しつつ、湾曲部の強度低下を抑制することが可能な、繊維強化複合材の成形方法及び繊維プリフォームの成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、プリプレグの積層体を形成する工程と、積層体の少なくとも一部を湾曲部に成形する工程とを含む、繊維強化複合材の成形方法である。この方法では、積層体のうち湾曲部に成形される部分の少なくとも１以上の層間に、熱可塑性樹脂製の中間部材を介在させる。具体的には、湾曲部の周方向に対応する方向の実長が最内層に成形されるプリプレグよりも最外層に成形されるプリプレグで長くなるように中間部材を介在させる。そして、中間部材を加熱して溶融しながら上記部分を湾曲させる。
【０００７】
本発明の他の態様は、繊維積層体を形成する工程と、繊維積層体の少なくとも一部を湾曲部に成形する工程とを含む、繊維プリフォームの成形方法である。この方法では、繊維積層体のうち湾曲部に成形される部分の少なくとも１以上の層間に、熱可塑性樹脂製の中間部材を介在させる。具体的には、湾曲部の周方向に相当する方向の実長が最内層に成形される繊維基材よりも最外層に成形される繊維基材で長くなるように中間部材を介在させる。そして、中間部材を加熱して溶融しながら上記部分を湾曲させる。
【発明の効果】
【０００８】
上記成形方法によれば、部材点数の増加によるコスト増を抑制しつつ、湾曲部の強度低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】プリプレグの積層体を形成する工程を説明する図である。
【図２】積層体の一部を湾曲部に成形する工程を説明する図である。
【図３】積層体の一部を湾曲部に成形する工程を説明する図である。
【図４】積層体の一部を湾曲部に成形する工程を説明する図である。
【図５】シート状または帯状の中間部材の斜視図である。
【図６】ガス抜き通路を形成する糸状の中間基材を示す断面図である。
【図７】粒状の中間部材を示す斜視図である。
【図８】プリプレグの積層体を形成する工程の変形例を説明する図である。
【図９】繊維積層体を形成する工程を説明する図である。
【図１０】繊維積層体の一部を湾曲部に成形する工程を説明する図である。
【図１１】繊維積層体の一部を湾曲部に成形する工程を説明する図である。
【図１２】繊維積層体の一部を湾曲部に成形する工程を説明する図である。
【図１３】繊維基材に固定された糸状の中間部材を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、いくつかの実施形態及びそれらの変形例について、図１乃至図１３を参照して説明する。
【００１１】
＜第１実施形態＞
第１実施形態は、繊維強化複合材ＣＭ（以下、「複合材ＣＭ」とも称する）の成形方法である。この方法では、まず、図１に示すように、強化繊維Ｆに樹脂Ｒを含浸させて半硬化状態にしたシート状のプリプレグＰ１〜Ｐ４を所定形状に裁断し、これらを積層して積層体１を形成する。
【００１２】
プリプレグＰ１〜Ｐ４の強化繊維Ｆは、一方向に引き揃えられ、実質的に互いに平行に配置された連続繊維からなる。強化繊維Ｆの形態は、特に限定されず、例えば２軸織物、３軸織物などの織物、多軸ステッチ基材などであってもよい。強化繊維Ｆの材料は、特に限定されず、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、ポリアラミド繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、炭化ケイ素繊維などを用いることができる。炭素繊維は、例えば、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ系）、ピッチ系、セルロース系、炭化水素による気相成長系炭素繊維、黒鉛繊維などを用いることができる。これらの繊維を２種類以上組み合わせて用いてもよい。
【００１３】
なお、連続繊維とは、強化繊維Ｆを構成するフィラメントが連続している繊維であり、その平均繊維長は、特に限定されないが、例えば５００［ｍｍ］以上である。平均繊維長は、強化繊維Ｆを構成する各フィラメントの繊維長の二乗の総和を各フィラメントの繊維長の総和で除した値として求めることができる。各フィラメントの繊維長は、フィラメントのそれぞれの長さを光学顕微鏡等で観察することにより測定することができる。
【００１４】
プリプレグＰ１〜Ｐ４のマトリックス材である樹脂Ｒは、熱硬化性樹脂を用いることができる。具体的には、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリイミド樹脂などが挙げられる。樹脂Ｒは、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂など熱可塑性樹脂を含んでもよい。
【００１５】
次に、形成した積層体１を、図２に示すように、成形型１０内にセットする。成形型１０は、図２乃至図４に示すように、上型１１と下型１２とを有する。上型１１は、複合材ＣＭの上側の表面を成形する成形面１１ａを有し、下型１２は、複合材ＣＭの下側の表面を成形する成形面１２ａを有する。下型１２の成形面１２ａは、上型１１の成形面１１ａに向かって凸に湾曲した凸面１２ｂを含み、上型１１の成形面１１ａは、下型１２の成形面１２ａに向かって凹に湾曲した凹面１１ｂを含む。成形型１０が閉じられたとき、凹面１１ｂは、凸面１２ｂから所定距離（例えば、複合材ＣＭの厚さに相当する距離）だけ離間して凸面１２ｂに対向する。
【００１６】
次に、図３に示すように、上型１１を下型１２に向けて移動（下降）させ、上型１１と下型１２とで積層体１を加熱しつつ、凹面１１ｂで凸面１２ｂに積層体１を押し付けるようにして、積層体１を上型１１の成形面１１ａに向かって凸に湾曲させる。そして、成形型１０を閉じ、図４に示すように、上型１１と下型１２とによって、所定の温度（例えば樹脂Ｒの硬化温度）で加圧、加熱することで、積層体１を成形する。これにより、第１湾曲部である湾曲部Ｂ１を有する複合材ＣＭが成形される。その後、型開きし、成形された複合材ＣＭを成形型１０から取り出す。
【００１７】
積層体１を形成する工程では、図１に示すように、積層体１のうち湾曲部Ｂ１に成形される部分Ｂ１ａ（以下、「部分Ｂ１ａ」と称する）の各層間に中間部材２を介在させる。具体的には、湾曲部Ｂ１の周方向Ｘ（図４参照）に対応する方向Ｘａ（以下、「Ｘａ方向」と称する）におけるプリプレグＰ１〜Ｐ４の実長が、湾曲部Ｂ１のより外側の層に成形されるプリプレグほど長くなるように部分Ｂ１ａの各層間に中間部材２を介在させる。なお、湾曲部Ｂ１において互いに隣り合う層同士の間の周長の差、すなわち部分Ｂ１ａにおけるプリプレグＰ１〜Ｐ４同士の間の実長の差は、計算により容易に求めることができる。例えば、各層の厚さがｔ［ｍｍ］であり、θ［ｒａｄ］の角度範囲における凸面１２ｂの曲率半径が一定である場合は、上記実長の差はｔθ［ｍｍ］である。湾曲部Ｂ１の形状がより複雑な場合、各層の実長は作図により求めてもよい。
【００１８】
中間部材２は、図５に示すように、上記熱可塑性樹脂製のシート状または帯状部材２Ａである。熱可塑性樹脂製であるため、常温環境下における取扱いが容易である。本実施形態では、シート状または帯状部材２Ａは、上記熱可塑性樹脂製の溶融糸を編んで網状に形成されている。厚さは、特に限定されないが、例えば約０．１［ｍｍ］程度である。
【００１９】
また、積層体１の部分Ｂ１ａを湾曲させる際は、成形面１１ａ，１２ａの凹面１１ｂ及び凸面１２ｂに押し付けるようにして部分Ｂ１ａを加熱することで中間部材２を加熱し、これを徐々に溶融しながら湾曲させる。
【００２０】
以下、本実施形態にかかる作用効果について説明する。
【００２１】
（１）本実施形態の成形方法では、積層体１のうち部分Ｂ１ａにおいて、各プリプレグＰ１〜Ｐ４のＸａ方向の実長が、湾曲部Ｂ１のより外側の層に成形されるプリプレグほど長くなるように、部分Ｂ１ａの各層間に中間部材２を介在させる。そして、介在させた中間部材２を加熱して溶融しながら部分Ｂ１ａを湾曲させる。言い換えれば、中間部材２は、部分Ｂ１ａが湾曲していない段階では、湾曲部Ｂ１の外側の層のプリプレグほど部分Ｂ１ａにおける実長が長くなるように各プリプレグを保持し、部分Ｂ１ａが湾曲を開始したあとの段階では、溶融して当該保持を解除する。このため、部分Ｂ１ａをその厚さ方向に湾曲させたときに、各層の周長差によって生じる繊維の過不足を、中間部材２を介在させない場合よりも抑制することができる。これにより、内側の層の繊維余りによる座屈や、外側の層の繊維長不足による湾曲部Ｂ１の径方向内側への繊維の引き込み等を抑制することができ、成形品である複合材ＣＭの外観を向上させることができる。
【００２２】
（２）また、この方法によれば、特許文献１の技術のように追加の部材（例えばプリプレグ）は必要とせず、部材点数の増加によるコスト増を抑制することができる。また、特許文献１の技術のように切りこみを形成する必要がなく、複合材ＣＭの湾曲部Ｂ１の強度を高く維持することができる。
【００２３】
（３）さらに、この方法によれば、溶融した中間部材２の熱可塑性樹脂が、湾曲部Ｂ１の層間隙間に拡がり、或いは、プリプレグＰ１〜Ｐ４の樹脂Ｒ内に浸透するため、湾曲部Ｂ１における亀裂の発生或いは発生した亀裂の進展を抑制することができる。
【００２４】
（４）また、この方法では、中間部材２は、熱可塑性樹脂製のシート状または帯状部材２Ａであるため、部分Ｂ１ａの隣接する層同士が互いに面領域で離間した状態を保持することができる。また、この方法では、シート状または帯状部材２Ａを所望の形状に切り取ることで、離間させる領域の形状・面積（長さ、幅など）を正確に制御することができる。なお、シート状または帯状部材２Ａの形態は、網状に限らず、布状、フィルム状などであってもよい。
【００２５】
＜変形例＞
なお、中間部材２は、部分Ｂ１ａの各層間（層の総数をｎとすると、ｎ−１個の層間すべて）に介在させていたが、これに限らない。例えば、中間部材２をいずれか１以上ｎ−１未満の層間に介在させ、Ｘａ方向における実長が、少なくとも最内層に成形されるプリプレグＰ４よりも最外層に成形されるプリプレグＰ１で長くなるようにしてもよい。この変形例によれば、部分Ｂ１ａを湾曲させたときに、最内層と最外層との間の周長差によって生じる繊維の過不足を、より少ない中間部材２で抑制することができる。そして、これにより、最内層の繊維余りによる座屈や、最外層の繊維長不足による湾曲部Ｂ１の径方向内側への繊維の引き込み等を抑制することができ、成形品である複合材ＣＭの外観を向上させることができる。
【００２６】
また、中間部材２は、上記熱可塑性樹脂製の複数の糸状部材２Ｂであってもよい。この場合、図６に示すように、複数の糸状部材２Ｂが一方向に沿って延びるようにそれらを並べて配置し、糸状部材２Ｂに沿った微小なガス抜き経路３を形成してもよい。この変形例によれば、加圧成形時、層間隙間に残存する空気等ガスをガス抜き経路３を介して外部に導きやすくなるため、複合材ＣＭにおけるボイドの形成を防止することができる。ガス抜き経路３を形成する糸状部材２Ｂとしては、例えば、熱可塑性樹脂製の大径の溶融糸または溶融糸の束（トウ）が挙げられる。大径の溶融糸または溶融糸の束は、これよりも径の小さい溶融糸で互いに連結されていてもよい。溶融糸の直径の大きさは、特に限定されないが、大径の溶融糸または溶融糸の束で、例えば約０．１〜０．５［ｍｍ］程度である。
【００２７】
さらに、中間部材２は、図７に示すように、上記熱可塑性樹脂製の粒状部材２Ｃであってもよい。この変形例によれば、中間部材２の厚さに、面方向の分布（例えば、Ｘａ方向及びこれと直交するＹ方向の分布）を持たせることができる。例えば、部分Ｂ１ａにおけるプリプレグＰ１〜Ｐ４同士の間のＸａ方向の実長の差がＹ方向位置に応じて緩やかに変化する場合などにおいて、当該実長の差の調整が容易になる。なお、粒状部材２Ｃは、例えば熱可塑性樹脂製の複数のストランド（直径約０．１［ｍｍ］程度）をカッタにより所望の長さに切断して製造することができる。
【００２８】
また、上記実施形態及びその変形例では、図１に示すように、平坦な面１４の上にプリプレグＰ１〜Ｐ４を積層して積層体１を形成していたが、図８に示すように、凹部１５が形成された面の上にプリプレグＰ１〜Ｐ４を積層して積層体１を形成してもよい。具体的には、最外層に成形されるプリプレグＰ１を、凹部１５が形成された面の上に、凹部１５と部分Ｂ１ａとが対向するように位置合わせして載置し、そのプリプレグＰ１の上に、最外層よりも内側の層に成形されるプリプレグＰ２〜Ｐ４を順次積層してもよい。
【００２９】
この方法で形成された積層体１の部分Ｂ１ａは、上記凸面１２ｂ及び凹面１１ｂと凹凸の向きがそれぞれ逆向きの凸面及び凹面（不図示）によって、上記湾曲部Ｂ１とは逆向きに湾曲した湾曲部（不図示）に成形することができる。すなわち、この場合の凸面は、上型１１の成形面１１ａに設けられ、下型１２の成形面１２ａに向かって凸に湾曲した曲面であり、凹面は、下型１２の成形面１２ａに設けられ、上型１１の成形面１１ａに向かって凹に湾曲した曲面である。この凸面で凹面に積層体１を押し付けるようにし、積層体１を加熱しつつ湾曲させることで、部分Ｂ１ａを、下型１２の成形面１２ａに向かって凸に湾曲した湾曲部に成形することができる。
【００３０】
また、この方法では、凹部１５が形成された面の上にプリプレグを載置した際に、当該プリプレグの部分Ｂ１ａの少なくともＸａ方向中心部が自重で凹むので、中間部材２を配置すべき位置を、当該プリプレグの表面高さから判別することができる。これにより、積層体１を形成する工程の作業効率が向上する。
【００３１】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について、図９乃至図１２を参照して説明する。なお、本実施形態の説明では、第１実施形態及びその変形例と異なる構成についてのみ説明することとし、既に説明した要素と同じ機能を有する要素については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３２】
第２実施形態は、繊維プリフォームＰＦの成形方法である。この方法では、まず、図９に示すように、連続繊維からなるシート状の繊維基材Ｆ１〜Ｆ４を所定形状に裁断し、これらを積層して繊維積層体４を形成する。
【００３３】
繊維基材Ｆ１〜Ｆ４は、上記プリプレグＰ１〜Ｐ４中の強化繊維Ｆ（樹脂Ｒを含浸させていない状態の強化繊維Ｆ）から構成される。なお、繊維基材Ｆ１〜Ｆ４には、接着剤を含浸させてもよい。接着剤を付与することで、繊維基材Ｆ１〜Ｆ４を所望の形状に賦形した際に、繊維基材Ｆ１〜Ｆ４同士を接着して、その形態を保持しやすくなる。接着剤の材料は、特に限定されず、上記の熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を採用することができる。
【００３４】
次に、形成した繊維積層体４を、図１０に示すように、成形型２０内にセットする。成形型２０は、図１０乃至図１２に示すように、上型２１と下型２２とを有する。上型２１及び下型２２、並びに凹面２１ｂ及び凸面２２ｂの構成は、第１実施形態の上型１１及び下型１２、並びに凹面１１ｂ及び凸面１２ｂの構成と同様であるため、説明を省略する。
【００３５】
次に、図１１に示すように、上型２１を下型２２に向けて移動（下降）させ、上型２１と下型２２とで繊維積層体４を加熱しつつ、凹面２１ｂで凸面２２ｂに繊維積層体４を押し付けるようにして、繊維積層体４を上型２１の成形面２１ａに向かって凸に湾曲させる。そして、図１２に示すように、上型２１と下型２２とによって繊維積層体４を挟み込み、所定の圧力で押圧して、これを所望の形状に成形する。これにより、第２湾曲部である湾曲部Ｂ２を有する繊維プリフォームＰＦが成形される。その後、型開きし、成形された繊維プリフォームＰＦを成形型２０から取り出す。
【００３６】
得られた繊維プリフォームＰＦは、レジントランスファーモールド法（ＲＴＭ法）、ウエットプレス法などによって樹脂Ｒを含浸させ、これを所定の温度で加圧、加熱することで、複合材ＣＭに成形することができる。
【００３７】
繊維積層体４を形成する工程では、図９に示すように、繊維積層体４のうち湾曲部Ｂ２に成形される部分Ｂ２ａ（以下、「部分Ｂ２ａ」と称する）の各層間に中間部材２を介在させる。具体的には、湾曲部Ｂ２の周方向Ｘ（図１２参照）に対応するＸａ方向における繊維基材Ｆ１〜Ｆ４の実長が、湾曲部Ｂ２のより外側の層に成形される繊維基材ほど長くなるように部分Ｂ２ａの各層間に中間部材２を介在させる。
【００３８】
中間部材２は、上記シート状または帯状部材２Ａである（図５参照）。繊維積層体４の部分Ｂ２ａを湾曲させる際は、成形面２１ａ，２２ａの凹面２１ｂ及び凸面２２ｂに押し付けるようにして部分Ｂ２ａを加熱することで中間部材２を加熱し、これを徐々に溶融しながら湾曲させる。
【００３９】
以下、本実施形態にかかる作用効果について説明する。
【００４０】
（５）本実施形態の成形方法では、繊維積層体４のうち部分Ｂ２ａにおいて、各繊維基材Ｆ１〜Ｆ４のＸａ方向の実長が、湾曲部Ｂ２のより外側の層に成形される繊維基材ほど長くなるように、部分Ｂ２ａの各層間に中間部材２を介在させる。そして、介在させた中間部材２を加熱して溶融しながら部分Ｂ２ａを湾曲させる。言い換えれば、中間部材２は、部分Ｂ２ａが湾曲していない段階では、湾曲部Ｂ２の外側の層の繊維基材ほど部分Ｂ２ａにおける実長が長くなるように各繊維基材を保持し、部分Ｂ２ａが湾曲を開始したあとの段階では、溶融して当該保持を解除する。このため、部分Ｂ２ａをその厚さ方向に湾曲させたときに、各層の周長差によって生じる繊維の過不足を、中間部材２を介在させない場合よりも抑制することができる。これにより、内側の層の繊維余りによる座屈や、外側の層の繊維長不足による湾曲部Ｂ２の径方向内側への繊維の引き込み等を抑制することができ、繊維プリフォームＰＦの外観、ひいては、成形品である複合材ＣＭの外観を向上させることができる。
【００４１】
（６）また、この方法によれば、特許文献１の技術のように切りこみを形成したり、部材を追加したりする必要がなく、コスト増を抑制しながら成形品である複合材ＣＭの湾曲部の強度を高く維持することができる。
【００４２】
（７）さらに、この方法によれば、溶融した中間部材２の熱可塑性樹脂が、湾曲部Ｂ２の層間或いは層内に浸透するため、成形品である複合材ＣＭの湾曲部における亀裂の発生或いは発生した亀裂の進展を抑制することができる。
【００４３】
また、中間部材２は、熱可塑性樹脂製のシート状または帯状部材２Ａであるため、上述の（４）の作用効果と同様の作用効果を奏することができる。
【００４４】
＜変形例＞
なお、中間部材２は、部分Ｂ２ａの各層間（層の数をｎとすると、ｎ−１個の層間すべて）に介在させていたが、これに限らない。例えば、中間部材２をいずれか１以上ｎ−１未満の層間に介在させ、Ｘａ方向における実長が、少なくとも最内層に成形される繊維基材Ｆ１よりも最外層に成形される繊維基材Ｆ４で長くなるようにしてもよい。この変形例によれば、部分Ｂ２ａを湾曲させたときに、最内層と最外層との間の周長差によって生じる繊維の過不足を、より少ない中間部材２で抑制することができる。そして、これにより、最内層の繊維余りによる座屈や、最外層の繊維長不足による湾曲部Ｂ２の径方向内側への繊維の引き込み等を抑制することができ、成形品の外観を向上させることができる。
【００４５】
また、中間部材２は、上記熱可塑性樹脂製の糸状部材２Ｄであってもよい。この場合、糸状部材２Ｄは、各繊維基材Ｆ１〜Ｆ４の部分Ｂ２ａに予め固定してもよい。例えば、図１３に示すように、繊維基材Ｆ１が一方向に配列された複数の繊維束を編糸５で編んでシート状にしたノンクリンプファブリック材から構成されている場合、糸状部材２Ｄは、編糸５を利用して繊維基材Ｆ１に織り込んでもよい。また、図示は省略するが、糸状部材２Ｄは、織物からなる繊維基材Ｆ１〜Ｆ４に、経糸または緯糸の一部として織り込まれていてもよい。さらに、糸状部材２Ｄは、繊維基材Ｆ１〜Ｆ４の任意の位置にステッチ糸で縫いつけてもよいし、或いは、接着剤で固定してもよい。繊維基材Ｆ１〜Ｆ４に糸状部材２Ｄを予め固定することで、繊維基材Ｆ１〜Ｆ４を積層して繊維積層体４を形成する工程の作業効率を向上させるとともに、部分Ｂ２ａを湾曲させる際の中間部材２の位置ずれを防止することができる。なお、糸状部材２Ｄの直径の大きさは、特に限定されないが、部分Ｂ２ａに固定された状態において、糸状部材２Ｄが部分Ｂ２ａの表面から約０．１［ｍｍ］突出する程度の大きさであることが好ましい。
【００４６】
さらに、繊維積層体４を形成する際は、第１実施形態の図８に示した変形例と同様に、凹部が形成された面の上に繊維基材Ｆ１〜Ｆ４を積層して繊維積層体４を形成してもよい。具体的には、最外層に成形される繊維基材Ｆ１を、凹部が形成された面の上に、凹部と部分Ｂ２ａとが対向するように位置合わせして載置し、その繊維基材Ｆ１の上に、最外層よりも内側の層に成形される繊維基材Ｆ２〜Ｆ４を順次積層してもよい。この方法で形成された繊維積層体４の部分Ｂ２ａは、上記凸面２２ｂ及び凹面２１ｂと凹凸の向きがそれぞれ逆向きの凸面及び凹面（不図示）によって、上記湾曲部Ｂ２とは逆向きに湾曲した湾曲部（不図示）に成形することができる。また、この変形例によれば、凹部が形成された面の上に繊維基材を載置した際、当該繊維基材の部分Ｂ２ａの少なくともＸａ方向中心部が自重で凹むので、第１実施形態の図８に示した変形例の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
【００４７】
上記第１及び第２実施形態、並びにそれらの変形例は、いずれか２以上を組み合わせて適用してもよい。組み合わせにかかる実施形態では、組み合わされた各要素の効果を得ることができる。
【００４８】
上記実施形態及び変形例は、発明の理解を容易にするために記載された単なる例示に過ぎない。発明の技術的範囲は、上記実施形態及び変形例で開示した具体的な技術事項に限らず、そこから容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含むものである。
【００４９】
上記実施形態及び変形例にかかる成形方法は、繊維強化複合材またはその繊維プリフォームの予備成形または本成形の方法として適用することができる。また、これらの成形方法は、ピラー、サイドシル、サスペンションメンバ、バンパー、フェンダパネルなど自動車等車両を構成する繊維強化複合材またはその繊維プリフォームの成形方法として適用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
ＣＭ  繊維強化複合材
１  積層体
Ｐ１〜Ｐ４  プリプレグ
Ｆ  強化繊維（連続繊維）
Ｒ  樹脂
Ｂ１  湾曲部（第１湾曲部）
Ｂ１ａ  湾曲部に成形される部分
ＰＦ  繊維プリフォーム
４  繊維積層体
Ｆ１〜Ｆ４  繊維基材
Ｂ２  湾曲部（第２湾曲部）
Ｂ２ａ  湾曲部に成形される部分
Ｘ  湾曲部の周方向
Ｘａ  周方向に対応する方向
２  中間部材
２Ａ  シート状または帯状部材（中間部材）
２Ｂ，２Ｄ  糸状部材（中間部材）
２Ｃ  粒状部材（中間部材）
３  ガス抜き経路
１５  凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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