(57)【要約】【課題】製品の剛性を低下させることなく成形することができる成形方法を得る。【解決手段】第１工程と第２工程と第３工程とからなり、第１工程は、繊維基材１２を製品１０の展開形状に形成する。つまり、展開形状において、繊維基材１２の繊維が切断されていない連続的な状態となる。第２工程は、繊維基材１２における折り曲げ部２４、３０、３２、３８、４０、４５に縫い目を設ける。第３工程は、繊維基材１２を製品１０の形状に対応した成形型４２内に繊維基材１２を投入して折り曲げ部２４、３０、３２、３８、４０、４５の縫い目に沿って折り曲げて、母材樹脂４８を繊維基材１２と共に製品形状に成形する。したがって、繊維基材１２の繊維の連続性を維持したまま製品が形成されることから、製品１０の剛性の低下を抑制することができる。つまり、本実施形態の成形方法では、製品１０の剛性を低下させることなく成形することができる。【選択図】図４
2020142478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維基材を製品の展開形状に形成する工程及び前記繊維基材における折り曲げ部に縫い目を設ける工程のいずれか一方をとる第１工程と、
前記繊維基材を製品の展開形状に形成する工程及び前記繊維基材における折り曲げ部に縫い目を設ける工程のいずれか他方をとる第２工程と、
前記製品の形状に対応した成形型内に前記繊維基材を投入して前記折り曲げ部の縫い目に沿って折り曲げると共に、母材樹脂を前記繊維基材と共に前記製品形状に成形する第３工程と、
を有する成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、複合材料の補剛材を製造する方法が開示されている。この製造方法では、繊維プレートより形成された複数の構成部材同士を縫合した後に、トランスファー成形によって樹脂を含浸させて成形する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−５２１３３６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、特許文献１に開示された構成では、複雑な製品形状を作成する場合は、複数の構成部材を繋ぎ合わせて形成することになる。したがって、製品の繊維基材の繊維が各構成部材にて連続しない構成のため、製品自体の剛性が低下する可能性がある。したがって、上記先行技術はこの点で改良の余地がある。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、製品の剛性を低下させることなく成形することができる成形方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明に係る成形方法は、繊維基材を製品の展開形状に形成する工程及び前記繊維基材における折り曲げ部に縫い目を設ける工程のいずれか一方をとる第１工程と、前記繊維基材を製品の展開形状に形成する工程及び前記繊維基材における折り曲げ部に縫い目を設ける工程のいずれか他方をとる第２工程と、前記製品の形状に対応した成形型内に前記繊維基材を投入して前記折り曲げ部の縫い目に沿って折り曲げると共に、母材樹脂を前記繊維基材と共に前記製品形状に成形する第３工程と、を有している。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、本発明の成形方法は、第１工程と第２工程と第３工程とからなり、第１工程及び第２工程のいずれか一方では、繊維基材を製品の展開形状に形成する。つまり、展開形状において、繊維基材の繊維が切断されていない連続的な状態となる。また、第１工程及び第２工程のいずれか他方では、繊維基材における折り曲げ部に縫い目を設ける。したがって、繊維基材の繊維を切断することなく繊維基材を容易に折り曲げることができる。第３工程は、繊維基材を製品の形状に対応した成形型内に繊維基材を投入して折り曲げ部の縫い目に沿って折り曲げて、母材樹脂を繊維基材と共に製品形状に成形する。したがって、繊維基材の繊維の連続性を維持したまま製品が形成されることから、製品の剛性の低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の本発明に係る成形方法は、製品の剛性を低下させることなく成形することができる成形方法を得ることができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態に係る成形方法の第２工程後の繊維基材の状態を示す斜視図である。
【図２】一実施形態に係る成形方法により成形された製品を示す斜視図である。
【図３】一実施形態に係る成形方法における第３工程の初期状態を示す概略断面図である。
【図４】一実施形態に係る成形方法における第３工程の中期状態を示す概略断面図である。
【図５】一実施形態に係る成形方法における第３工程の後期状態を示す概略断面図である。
【図６】一実施形態に係る成形方法における第３工程の終了状態を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図１〜図６を用いて、本発明に係る成形方法の一実施形態について説明する。
【００１１】
なお、以下の説明では、各図に示す矢印Ｘを製品前方向、矢印Ｙを製品幅方向一方側（右側）、矢印Ｚを製品上方向として説明する。また、特記なく前後、上下、幅（左右）という語を用いる場合は、製品前後方向の前後、製品上下方向の上下、製品幅方向（左右方向）の幅（左右）を示すものとする。これらの方向は、製品１０の使用状態での方向とは無関係である。また、各図においては、図面を見易くする意図で、一部の符号を省略している場合がある。
【００１２】
（繊維基材）
図１に示されるように、繊維基材１２は、一例として、様々な方向に延設された複数の図示しない炭素繊維が織り込まれたシート状の部材とされている。この繊維基材１２は、上側の一面が開放された箱型形状の製品１０（図２参照）を平面状に展開した状態に形成されている。すなわち、繊維基材１２は、底壁部１４と、第１側壁部１６と、第２側壁部１８と、第３側壁部２０と、第４側壁部２２とを有している。底壁部１４は、製品１０（図２参照）の底部を構成する壁部であり、Ｙ方向を長手方向とする矩形状に形成されている。
【００１３】
第１側壁部１６は、底壁部１４の前方側に設けられており、底壁部１４と同様にＹ方向を長手方向とする矩形状に形成されている。第１側壁部１６と底壁部１４とは、後述する折り曲げ部２４を挟んでＸ方向に隣接されている。なお、第１側壁部１６のＹ方向の端部１６Ａ、１６Ｂには、それぞれ接合片２８が一体的に形成されている。この接合片２８は、後述する折り曲げ部３０を挟んで第１側壁部１６とＹ方向にて隣接されている。
【００１４】
第２側壁部１８は、製品１０にて第１側壁部１６と前後方向にて対向して設けられている（図２参照）。すなわち、第２側壁部１８は、底壁部１４の後方側に設けられており、底壁部１４と略同様にＹ方向を長手方向とする形状にいる。第２側壁部１８と底壁部１４とは、後述する折り曲げ部３２を挟んでＸ方向に隣接されている。なお、第２側壁部１８のＹ方向の端部１８Ａ、１８Ｂには、第１側壁部１６と同様に、それぞれ接合片３６が一体的に形成されている。この接合片３６は、後述する折り曲げ部３８を挟んで第２側壁部１８とＹ方向にて隣接されている。
【００１５】
第３側壁部２０は、底壁部１４の右側に設けられており、略方形状に形成されている。第３側壁部２０と底壁部１４とは、後述する折り曲げ部４０を挟んでＹ方向に隣接されている。なお、第３側壁部２０は、一例として、Ｙ方向の寸法が第１側壁部１６及び第２側壁部１８のＸ方向の寸法と略同一に設定されている。
【００１６】
第４側壁部２２は、製品１０にて第３側壁部２０と左右方向にて対向して設けられている（図２参照）。すなわち、第４側壁部２２は、底壁部１４の左側に設けられており、第３側壁部２０と同様に、略方形状に形成されている。第４側壁部２２と底壁部１４とは、後述する折り曲げ部４５を挟んでＹ方向に隣接されている。なお、第４側壁部２２は、一例として、Ｙ方向の寸法が第１側壁部１６及び第２側壁部１８のＸ方向の寸法と略同一に設定されている。
【００１７】
上述の折り曲げ部２４、３０、３２、３８、４０、４５、４５は、それぞれ略直線状に形成されていると共に図示しない縫い目が設けられている。この縫い目は、折り曲げ部２４、３０、３２、３８、４０、４５の延設方向に沿ってそれぞれ設けられている。
【００１８】
次に、製品１０の成形方法について説明する。
【００１９】
（第１工程）
シート状の繊維基材１２は、製品１０の展開形状に形成されたトムソン刃を有する打ち抜き型（いずれも不図示）によって打ち抜かれることで、製品１０の展開形状に形成される。なお、この工程が請求項１に記載の「第１工程」に相当する。
【００２０】
（第２工程）
製品１０の展開形状に打ち抜かれた繊維基材１２は、折り曲げ部２４、３０、３２、３８、４０、４５に縫い目が設けられる。これにより、底壁部１４に対して第１側壁部１６、第２側壁部１８、第３側壁部２０及び第４側壁部２２が底壁部１４と一体のまま折り曲り易くなる。同様に、接合片２８、３６がそれぞれ第１側壁部１６又は第２側壁部１８と一体のまま折り曲げ易くなる。なお、この工程が請求項１に記載の「第２工程」に相当する。また、接合片２８、３６が折り曲げられた状態では、それぞれ第３側壁部２０、第４側壁部２０の内側面に当接するように折り曲げられる（図２参照）。
【００２１】
（第３工程）
図３に示されるように、製品１０の形状に対応した成形型４２における雌型４２Ａ内に第２工程にて縫い目が設けられた繊維基材１２を投入する。この際に、雌型４２Ａの型内の形状に沿って繊維基材１２を折り曲げ部２４、３０、３２、３８、４０、４５の縫い目に沿って折り曲げることで、雌型４２Ａ内に沿うように繊維基材１２が投入される。
【００２２】
図４に示されるように、成形型４２における雌型４２Ａ内に繊維基材１２を投入した後、雄型４２Ｂと雌型４２Ａとを型締めし、雌型４２Ａと雄型４２Ｂとの間の空間にゲート４２ＢＡから母材樹脂４８及び硬化剤５０が射出される。これにより、予め雌型４２Ａ内に投入されていた繊維基材１２に母材樹脂４８が部分的に含浸される。
【００２３】
図５に示されるように、母材樹脂４８及び硬化剤５０が成形型４２内に射出された後、雄型４２Ｂを雌型４２Ａ側へさらに移動させることで、成形型４２内の母材樹脂４８を繊維基材１２全体に含浸させると共に、製品１０の形状にて硬化が促進される。これにより、繊維基材１２及び母材樹脂４８が製品１０の形状に成形される。なお、この工程が請求項１に記載の「第３工程」に相当する。
【００２４】
図６に示されるように、成形型４２を開くことで、第３工程にて製品１０の形状に形成された繊維基材１２及び母材樹脂４８を成形型４２内から取り出すことができる。
【００２５】
（作用・効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。
【００２６】
本実施形態では、第１工程と第２工程と第３工程とからなり、第１工程は、図１に示されるように、繊維基材１２を製品１０（図２参照）の展開形状に形成する。つまり、展開形状において、繊維基材１２の繊維が切断されていない連続的な状態となる。第２工程は、繊維基材１２における折り曲げ部２４、３０、３２、３８、４０、４５に縫い目を設ける。したがって、繊維基材１２の繊維を切断することなく繊維基材１２を容易に折り曲げることができる。つまり、繊維基材１２を容易に成形型４２内にセットすることができる。また、第３工程は、図３に示されるように、繊維基材１２を製品１０の形状に対応した成形型４２内に繊維基材１２を投入して折り曲げ部２４、３０、３２、３８、４０、４５の縫い目に沿って折り曲げて、図４、図５に示されるように、母材樹脂４８を繊維基材１２と共に製品形状に成形する。したがって、繊維基材１２の繊維の連続性を維持したまま製品が形成されることから、製品１０の剛性の低下を抑制することができる。つまり、本実施形態の成形方法では、製品１０の剛性を低下させることなく成形することができる。
【００２７】
また、一つの繊維基材１２から製品１０を成形することから、複数の繊維基材１２を設けてそれぞれの繊維基材１２同士を接合する工程が不要となる。つまり、構成部材を削減できるので、コストを低減することができると共に、工数も削減することができる。
【００２８】
なお、本実施形態では、繊維基材１２が炭素繊維が織り込まれた構成とされているが、これに限らず、ガラス繊維等その他の繊維により構成されてもよい。
【００２９】
また、第一工程が繊維基材１２を製品１０（図２参照）の展開形状に形成し、第二工程が繊維基材１２における折り曲げ部２４、３０、３２、３８、４０、４５に縫い目を設ける工程とされているが、これに限らず、第一工程が繊維基材１２における折り曲げ部２４、３０、３２、３８、４０、４５に縫い目を設ける工程とし、第二工程が繊維基材１２を製品１０の展開形状に形成する工程としてもよい。
【００３０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００３１】
１０   製品
１２   繊維基材
２４   折り曲げ部
３０   折り曲げ部
３２   折り曲げ部
３８   折り曲げ部
４０   折り曲げ部
４２   成形型
４５   折り曲げ部
４８   母材樹脂
【図１】
2020142478.tif 000003
【図２】
2020142478.tif 000004
【図３】
2020142478.tif 000005
【図４】
2020142478.tif 000006
【図５】
2020142478.tif 000007
【図６】
2020142478.tif 000008