(57)【要約】【課題】強化繊維を３次元の製品形状に賦形したプリフォームを、織物基材の裁断・積層による不要な屑を発生させることなく低コストで作製可能とするプリフォームの製造方法および装置を提供する。【解決手段】賦形型に対し複数の強化繊維束を並列に供給し、供給される複数の強化繊維束を直接賦形型上に配置することによりプリフォームを製造する方法および装置であって、並列に供給される複数の強化繊維束を賦形型上に配置するに際し、複数の強化繊維束のうちのそれぞれの強化繊維束または複数の群に分けられたそれぞれの強化繊維束群を、互いに独立して、賦形型の３次元形状に倣わせて賦形型に押し付け、二層目以降は、既に配置された強化繊維束の上面に、所定の配向方向に配置するために該賦形型を回転して、次の強化繊維束を積層していくことを特徴とするプリフォームの製造方法および装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
賦形型に対し複数の強化繊維束を並列に供給し、供給される複数の強化繊維束を賦形型上に配置することによりプリフォームを製造する方法であって、並列に供給される複数の強化繊維束を賦形型上に配置するに際し、該複数の強化繊維束のうちのそれぞれの強化繊維束または複数の群に分けられたそれぞれの強化繊維束群を、互いに独立して、賦形型の３次元形状に倣わせて賦形型に押し付けることを特徴とする、プリフォームの製造方法。
【請求項２】
複数の強化繊維束の供給始端部を賦形型上の所定の位置に定着させ、供給始端部が定着された複数の強化繊維束に対し賦形型を相対的に移動させることにより、複数の強化繊維束を賦形型に対し並列に供給する、請求項１に記載のプリフォームの製造方法。
【請求項３】
賦形型に対し複数の強化繊維束を並列に供給することにより、１層の強化繊維束層を形成し、複数の強化繊維束の供給を複数回繰り返すことにより、複数の強化繊維束層を形成する、請求項１または２に記載のプリフォームの製造方法。
【請求項４】
複数の強化繊維束層の少なくともいずれかの層における強化繊維束群の賦形型上での延在方向を、他の層における延在方向とは異なる方向にする、請求項３に記載のプリフォームの製造方法。
【請求項５】
同時に供給される複数の強化繊維束を賦形型上に配置することにより、プリフォームの全幅分を形成する、請求項１〜４のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
【請求項６】
賦形型への押し付けを完了した強化繊維束を切断する、請求項１〜５のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
【請求項７】
賦形型に供給される強化繊維束に張力をかける、請求項１〜６のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
【請求項８】
賦形型に供給される強化繊維束として、バインダーが予め付与されている強化繊維束を用いる、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】
賦形型に供給される強化繊維束にバインダーを付与する、請求項１〜７のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
【請求項１０】
賦形型に供給される強化繊維束を加熱を介して賦形型上に定着させる、請求項１〜９のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
【請求項１１】
賦形型に供給される複数の強化繊維束を、供給方向において互いに異なる位置で賦形型に押し付ける、請求項１〜１０のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
【請求項１２】
複数の強化繊維束の賦形型への供給始端部または供給終端部を一時的に保持する、請求項１〜１１のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
【請求項１３】
賦形型に供給される強化繊維束が炭素繊維を含む、請求項１〜１２のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
【請求項１４】
賦形型に対し複数の強化繊維束を並列に供給する手段を有し、供給される複数の強化繊維束を賦形型上に配置することによりプリフォームを製造する装置であって、並列に供給され賦形型上に配置される複数の強化繊維束のうちのそれぞれの強化繊維束または複数の群に分けられたそれぞれの強化繊維束群を、互いに独立して賦形型の３次元形状に倣わせて賦形型に押し付ける、互いに独立作動可能な複数の押し付け手段を有することを特徴とするプリフォームの製造装置。
【請求項１５】
賦形型の移動手段を有し、該移動手段による賦形型の移動により、複数の強化繊維束が賦形型に並列に供給されるように構成されている、請求項１４に記載のプリフォームの製造装置。
【請求項１６】
賦形型の移動手段が、賦形型の移動を繰り返すことが可能で、かつ、賦形型の移動方向を回動により変更可能な手段に構成されている、請求項１５に記載のプリフォームの製造装置。
【請求項１７】
前記複数の押し付け手段が、それぞれ、前記それぞれの強化繊維束またはそれぞれの強化繊維束群に対応した押し付けローラーを有する、請求項１４〜１６のいずれかに記載のプリフォームの製造装置。
【請求項１８】
前記押し付けローラーは、その強化繊維束押し付け面の位置が弾性的に変位自在に構成されている、請求項１７に記載のプリフォームの製造装置。
【請求項１９】
複数の強化繊維束の賦形型への供給手段は、プリフォームの全幅分の強化繊維束を同時に供給可能に構成されている、請求項１４〜１８のいずれかに記載のプリフォームの製造装置。
【請求項２０】
賦形型に供給される強化繊維束を切断する手段を有する、請求項１４〜１９のいずれかに記載のプリフォームの製造装置。
【請求項２１】
賦形型に供給される強化繊維束に張力をかける手段を有する、請求項１４〜２０のいずれかに記載のプリフォームの製造装置。
【請求項２２】
賦形型に供給される強化繊維束として、バインダーが予め付与されている強化繊維束が用いられる、請求項１４〜２１のいずれかに記載のプリフォームの製造装置。
【請求項２３】
賦形型に供給される強化繊維束にバインダーを付与する手段を有する、請求項１４〜２１のいずれかに記載のプリフォームの製造装置。
【請求項２４】
賦形型に供給されるまたは供給された強化繊維束を加熱する手段を有する、請求項１４〜２３のいずれかに記載のプリフォームの製造装置。
【請求項２５】
前記複数の押し付け手段が、賦形型への強化繊維束の供給方向において互いに異なる位置に配置されている、請求項１４〜２４のいずれかに記載のプリフォームの製造装置。
【請求項２６】
複数の強化繊維束の賦形型への供給始端部または供給終端部を一時的に保持する手段を有する、請求項１４〜２５のいずれかに記載のプリフォームの製造装置。
【請求項２７】
賦形型に供給される強化繊維束が炭素繊維を含む、請求項１４〜２６のいずれかに記載のプリフォームの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の強化繊維束を直接賦形型上に配置することにより３次元形状を有するプリフォームを製造可能な方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維強化プラスチックの製造に用いられる強化繊維のプリフォームを作製する方法として、種々の方法が知られている。例えば、強化繊維の織物基材のような布帛から所定のカットパターンを切り出し、プレスによってプリフォームを賦形する方法が知られているが、この方法では、カットパターン外の基材部分を廃棄していることから、プリフォーム製造上の基材の歩留まりが悪く、プリフォーム製造コストが高くなることとなっていた。
【０００３】
必要な場所のみに強化繊維を配置する賦形方法として、ＡＦＰ(Automated Fiber Placement)やＴＦＰ(Tailored Fiber Placement)といった方法が知られているが、２次元形状やなだらかな３次元形状では任意の場所に強化繊維を配置することはできるものの、従来のＡＦＰ、ＴＦＰでは（例えば、特許文献１に記載されているようなＴＦＰプロセスでは）、複雑な３次元形状、例えば、比較的細かい凹凸や曲面の存在する３次元形状に精度よく賦形することは困難であった。
【０００４】
従来技術として、例えば特許文献２には、移動可能な積層ヘッドで強化繊維基材をプリフォーム成形治具上に配列してプリフォームを製造する方法が開示されており、この方法では、一層目の配列時には、型の周囲に接着剤を配置し、接着剤によりプリフォームを成形治具面に固定するようにしている。
【０００５】
また、特許文献３には、複数の乾燥繊維粗紡を異なる速度で型上に配置し、それぞれを独立して切断できるプリフォームの製造方法が開示されている。複数の乾燥繊維粗紡を固着させるためのバインダーの固着方法として、熱放射、マイクロ波、赤外線、ＵＶ(紫外線)、レーザー、誘導エネルギー、接触加熱等が例示されている。
【０００６】
しかし、これら従来の方法では、基材の歩留まりはある程度改善できるものの、細かい凹凸や曲面の存在する３次元形状に精度よく賦形することは依然として困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４８８２０７９号公報
【特許文献２】特開２０１１−５７７６７号公報
【特許文献３】特表２０１１−５１６７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで本発明の課題は、細かい凹凸や曲面の存在する３次元形状にも精度よくしかも容易に賦形できるようにするとともに、使用基材の歩留まりを改善可能でかつ安価な基材を使用して低コストでプリフォームを所定形状に賦形できるプリフォームの製造方法および製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係るプリフォームの製造方法は、賦形型に対し複数の強化繊維束を並列に供給し、供給される複数の強化繊維束を賦形型上に配置することによりプリフォームを製造する方法であって、並列に供給される複数の強化繊維束を賦形型上に配置するに際し、該複数の強化繊維束のうちのそれぞれの強化繊維束または複数の群に分けられたそれぞれの強化繊維束群を、互いに独立して、賦形型の３次元形状に倣わせて賦形型に押し付けることを特徴とする方法からなる。
【００１０】
このような本発明に係るプリフォームの製造方法においては、複数の強化繊維束が賦形型上に供給、配置される際に、それぞれの強化繊維束または複数の群に分けられたそれぞれの強化繊維束群が、互いに独立して、賦形型の３次元形状に倣わせて賦形型に押し付けられるので、それぞれの強化繊維束またはそれぞれの強化繊維束群は、賦形型の３次元形状にそって精度よく配置されることになる。すなわち、供給される複数の強化繊維束から直接目標とする形状のプリフォームが容易に高精度で賦形されることになる。また、複数の強化繊維束はプリフォームの賦形に必要な場所のみに供給されればよいので、歩留まり良く所望形状のプリフォームが製造される。さらに、織物などの基材を用いずに複数の強化繊維束から直接プリフォームが賦形されるので、低コストで所望形状のプリフォームの製造可能になる。
【００１１】
上記本発明に係るプリフォームの製造方法においては、複数の強化繊維束を賦形型に対し並列に供給するに際し、例えば、複数の強化繊維束の供給始端部を賦形型上の所定の位置に定着させ、供給始端部が定着された複数の強化繊維束に対し賦形型を相対的に移動させることにより、複数の強化繊維束を賦形型に対し並列に供給することができる。すなわち、強化繊維束の供給ヘッド側は移動させずに、賦形型側を移動させることにより、複数の強化繊維束を賦形型に対し並列に供給することができる。強化繊維束の供給ヘッド側は移動させないことで、複数の供給ヘッドを容易に複数所定の形態で配置することが可能になり、任意の本数の強化繊維束を容易に並列に供給することが可能になるとともに、広幅のプリフォームであっても、同時に供給される複数の強化繊維束で賦形していくことが可能になり、プリフォームの作製時間の短縮が可能になる。
【００１２】
また、上記本発明に係るプリフォームの製造方法においては、賦形型に対し複数の強化繊維束を並列に供給することにより、１層の強化繊維束層を形成し、複数の強化繊維束の供給を複数回繰り返すことにより、複数の強化繊維束層を形成することができる。複数の強化繊維束層の積層により、容易に所望厚みのプリフォームを作製できる。
【００１３】
この場合、複数の強化繊維束層の少なくともいずれかの層における強化繊維束群の賦形型上での延在方向を、他の層における延在方向とは異なる方向にすることもできる。これは、後述の如く、賦形型を所定角度だけ回動させることによって容易に達成される。各強化繊維束層間で強化繊維束群の延在方向を変えることにより、このプリフォームを用いて製造される繊維強化プラスチックに、容易に望ましい機械特性や等方性を付与することが可能になる。
【００１４】
また、本発明に係るプリフォームの製造方法においては、同時に供給される複数の強化繊維束を賦形型上に配置することにより、プリフォームの全幅分を形成することが可能である。このようにすれば、プリフォームの作製時間の大幅な短縮が可能になる。
【００１５】
また、本発明に係るプリフォームの製造方法においては、賦形型への押し付けを完了した強化繊維束に関しては、その供給終端部を切断するようにすることができる。このようにすれば、プリフォームの賦形に必要最小限の長さの強化繊維束を供給すればよいことになり、使用材料を大幅に低減して歩留まりの大幅な向上が可能になる。
【００１６】
また、本発明に係るプリフォームの製造方法においては、賦形型に供給される強化繊維束に張力をかけることが好ましい。張力をかけておくことで、強化繊維束の賦形型への押し付けが容易化され、賦形型の３次元形状に倣わせることも容易化されるので、より高精度に所望形状のプリフォームの作製が可能になる。
【００１７】
また、本発明に係るプリフォームの製造方法においては、賦形型に供給される強化繊維束にバインダーを付与することが好ましい。バインダーは、強化繊維束を準備する段階で予め付与しておいてもよいが、賦形型への供給前に付与することにより、所定の供給動作を確保しつつ、容易にバインダーを付与することができる。バインダーの付与により、強化繊維束の賦形型への定着、強化繊維束層の積層、プリフォームの賦形形状の維持が容易になる。バインダーの種類としてはとくに限定されず、賦形型への定着、強化繊維束層の積層、プリフォームの賦形形状の維持等を達成できるものであればよい。
【００１８】
また、賦形型に供給される強化繊維束は、例えば加熱を介して賦形型上に定着させることが可能であり、とくに熱可塑性樹脂からなるバインダーが付与された強化繊維束は、加熱を介して容易に賦形型上に定着させることが可能になる。
【００１９】
また、本発明に係るプリフォームの製造方法においては、賦形型に供給される複数の強化繊維束を、供給方向において互いに異なる位置で賦形型に押し付けることが可能である。このようにすれば、押し付け手段が干渉しやすい手段である場合にも、容易に干渉を回避して各位置で望ましい押し付けを行うことが可能になる。
【００２０】
また、本発明に係るプリフォームの製造方法においては、複数の強化繊維束の賦形型への供給始端部または供給終端部を、あるいはそれらの両方を、一時的に保持することが好ましい。このようにすれば、容易に次の供給動作や賦形動作に移行することができるようになる。
【００２１】
本発明に係るプリフォームの製造方法において、賦形型に供給される強化繊維束の種類としてはとくに限定されず、炭素繊維やガラス繊維、アラミド繊維、さらにはこれらの組み合わせなど、任意の強化繊維束を使用可能であるが、プリフォームが使用される繊維強化プラスチックの製造を考慮し、その優れた機械特性を実現する目的を考慮すると、強化繊維束が炭素繊維を含むものであることが好ましい。
【００２２】
本発明は、賦形型に対し複数の強化繊維束を並列に供給する手段を有し、供給される複数の強化繊維束を賦形型上に配置することによりプリフォームを製造する装置であって、並列に供給され賦形型上に配置される複数の強化繊維束のうちのそれぞれの強化繊維束または複数の群に分けられたそれぞれの強化繊維束群を、互いに独立して賦形型の３次元形状に倣わせて賦形型に押し付ける、互いに独立作動可能な複数の押し付け手段を有することを特徴とするプリフォームの製造装置も提供する。
【００２３】
上記本発明に係るプリフォームの製造装置においては、賦形型の移動手段を有し、該移動手段による賦形型の移動により、複数の強化繊維束が賦形型に並列に供給されるように構成されていることが好ましい。
【００２４】
上記賦形型の移動手段としては、賦形型の移動を繰り返すことが可能で、かつ、賦形型の移動方向を回動により変更可能な手段に構成されていることが好ましい。移動を繰り返すことを可能に構成しておくことにより、広幅のプリフォームの賦形や強化繊維束層の積層にも容易に対応でき、賦形型の移動方向を回動により変更可能に構成しておくことにより、強化繊維束の配向方向を容易に変更できるようになる。
【００２５】
また、本発明に係るプリフォームの製造装置において、上記複数の押し付け手段としては、それぞれ、それぞれの強化繊維束またはそれぞれの強化繊維束群に対応した押し付けローラーを有する手段に構成することができる。ただし、ローラー以外の手段、例えば、強化繊維束を滑らしながら押し付ける手段等の使用も可能である。
【００２６】
上記押し付けローラーは、その強化繊維束押し付け面の位置が弾性的に変位自在に構成されていることが好ましい。例えば、ローラーの表面が弾性体(例えば、ゴム)で構成されていることが好ましい。このような構成により、一層容易にかつ高精度に、強化繊維束を賦形型の３次元形状に沿わせることが可能になる。
【００２７】
また、本発明に係るプリフォームの製造装置においては、複数の強化繊維束の賦形型への供給手段としては、プリフォームの全幅分の強化繊維束を同時に供給可能に構成することもできるし、プリフォームの部分幅分の強化繊維束を同時に供給可能に構成することもできる。
【００２８】
また、本発明に係るプリフォームの製造装置においては、賦形型に供給される強化繊維束を切断する手段を有することが好ましい。切断手段としては任意の手段を適用できる。
【００２９】
また、本発明に係るプリフォームの製造装置においては、賦形型に供給される強化繊維束に張力をかける手段を有することが好ましい。張力付与手段としては任意の手段を適用できる。
【００３０】
また、本発明に係るプリフォームの製造装置においては、賦形型に供給される強化繊維束にはバインダーが付与されていることが好ましい。バインダーが予め付与された強化繊維束を用いてもよいし、プリフォームの製造装置が賦形型に供給される強化繊維束にバインダーを付与する手段を有していてもよい。バインダー付与手段としては任意の手段、例えば、供給途中でバインダーを散布する手段を適用できる。
【００３１】
また、本発明に係るプリフォームの製造装置においては、賦形型に供給されるまたは供給された強化繊維束を加熱する手段を有することが好ましい。とくに上記バインダー付与手段が設けられている場合には、バインダーを加熱できる手段を有することが好ましい。
【００３２】
また、本発明に係るプリフォームの製造装置においては、上記複数の押し付け手段を、賦形型への強化繊維束の供給方向において互いに異なる位置に配置することもできる。
【００３３】
また、本発明に係るプリフォームの製造装置においては、複数の強化繊維束の賦形型への供給始端部または供給終端部、あるいはそれらの両方を一時的に保持する手段を有することが好ましい。保持手段としては任意の手段を適用できる。
【００３４】
さらに、本発明に係るプリフォームの製造装置においても、賦形型に供給される強化繊維束が炭素繊維を含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００３５】
このように、本発明に係るプリフォームの製造方法および製造装置によれば、強化繊維束から直接３次元形状を有する所望のプリフォームを、容易に精度よく短時間で賦形することができる。また、必要な場所のみに強化繊維束を供給、配置すればよいので、歩留まり良く所望のプリフォームを製造でき、しかも織物基材等を用いる必要がないので、低コストで所望のプリフォームを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施態様に係るプリフォームの製造装置の斜視図である。
【図２】図１の装置の拡大部分斜視図である。
【図３】図２の変形例に係るプリフォームの製造装置の部分斜視図である。
【図４】図１の装置にバインダー付与手段を付加した装置の斜視図である。
【図５】本発明のプリフォームの製造装置における強化繊維束の切断手段と保持手段の例を示す概略構成図である。
【図６】本発明の別の実施態様に係るプリフォームの製造装置の斜視図である。
【図７】図６の変形例に係るプリフォームの製造装置の斜視図である。
【図８】図１または図４の装置を用いて３次元形状プリフォームを賦形していく手順の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係るプリフォームの製造装置１を示している。プリフォームの製造装置１は、３次元形状を有する賦形型２に対し複数の強化繊維束３を並列に供給する手段を有しており、該供給手段４は、図示例では、複数のクリール５からその上に巻かれていた強化繊維束３を供給する手段に構成されている。供給される複数の強化繊維束３は、賦形型２上の所定の位置へと配置されることにより３次元形状を有するプリフォーム６が賦形されていく。図示例では、例えば後述の図８に示すように、賦形型２上に複数の強化繊維束３からなる層を１層配置した後に、賦形型２に対する強化繊維束３の延在方向を変えて次の強化繊維束３からなる層を配置し始めた状態が示されている。上記複数の強化繊維束３の賦形型２への供給手段４は、図示例ではプリフォーム６の全幅分の強化繊維束３が同時に供給されているが、部分幅分の強化繊維束３を同時に供給可能に構成されていてもよい。
【００３８】
本実施態様では、賦形型２に供給される強化繊維束３に張力をかける手段として張力付与ローラー７が設けられており、賦形型２へと供給される強化繊維束３に適度の張力が付与される。また、図４に示す別の実施態様に係るプリフォームの製造装置２１においては、さらに、張力付与ローラー７の上流側の位置に、賦形型２に供給される強化繊維束３にバインダーを付与する手段としてバインダースプレイ装置８が設けられており、賦形型２へと供給される強化繊維束３に適量のバインダーが付与される。さらに、強化繊維束３が賦形型２上の所定の位置に配置される上流側の位置には、強化繊維束３を加熱する手段としてヒーターノズル９が設けられており、賦形型２へと供給される強化繊維束３が、好ましくは、それに付与されているバインダーが、加熱される。図１、図４における１０は、強化繊維束３を案内するガイドローラーを示している。なお、プリフォームを所定形状に賦形するための賦形型２の３次元形状は、図示の形状に何ら制限されるものではない。
【００３９】
上記の賦形型２上への強化繊維束３の供給、配置に際し、複数の強化繊維束３のうちのそれぞれの強化繊維束３は、互いに独立して、独立作動可能な複数の押し付け手段１１によって、賦形型２の３次元形状に倣わせて賦形型２に押し付けられる。図１、図４に示す実施態様においては、独立作動可能な複数の押し付け手段１１は、例えば図２に示すように、下端に設けられた弾性変形可能な表面(例えば、ゴムからなる表面)を有する複数の押し付けローラー１２がそれぞれ独立して上下駆動可能な手段に構成されている。図２は、複数の押し付けローラー１２がそれぞれ独立して上下動される例を示しており、強化繊維束３の賦形型上への供給始端部あるいは供給終端部においても、押し付けローラー１２による強化繊維束３の賦形型上への押し付けおよびその解除が自由に行われ得る。
【００４０】
上記実施態様では、各強化繊維束３のそれぞれが、互いに独立して、独立作動可能な複数の押し付け手段１１（より具体的には複数の押し付けローラー１２）によって、賦形型２の３次元形状に倣わせて賦形型２に押し付けられるように構成されているが、例えば図３に示すように、複数の群に分けられたそれぞれの強化繊維束群３１を、互いに独立して賦形型２の３次元形状に倣わせて賦形型２に押し付ける複数の押し付け手段３２として構成されていてもよい。図３に示す例では、この押し付け手段３２は、所定本数の強化繊維束３で形成される強化繊維束群３１を同時に賦形型２上に押し付ける所定のロール面長の押し付けローラー３３と、その押し付けローラー３３を駆動するシリンダ等からなる駆動装置３４で構成されている。
【００４１】
強化繊維束３の賦形型２上への供給、配置は、次のように行われる。図１、図４に示すように、賦形型２は、移動手段４１によってＸ−Ｘ方向に移動可能となっており、賦形型２が設置されるテーブル４２のθ方向の回動により、その向きを角度的に変更可能となっている。移動手段４１による賦形型２の移動により、供給始端部が賦形型２上に定着されていた複数の強化繊維束３は、相対的に賦形型２上へと引き込まれて賦形型２上に並列に供給されることになる。また、テーブル４２の回動により、賦形型２に対する強化繊維束３の供給方向が変更されることになる。移動手段４１は繰り返し移動が可能となっているので、強化繊維束３の賦形型２上での配置場所を順にずらしたり、強化繊維束３が１層分配置された後に、その上にさらに強化繊維束３の層を積層していくことが可能になっている。さらに、積層の際にテーブル４２の回動により強化繊維束３の供給方向を変更することにより、各層の強化繊維束３の配向方向を任意に設定可能となっている。
【００４２】
図５は、本発明のプリフォームの製造装置における強化繊維束の切断手段と保持手段の例を示している。これら手段には、周知の任意の手段を用いることができる。賦形型２に対して供給される強化繊維束３は、その供給始端部や供給終端部で切断されたり、次の供給、配置に備えて一時的に保持されることが好ましい。図示例では、前述したような押し付けローラー１２の強化繊維束供給方向上流側に、強化繊維束切断手段５１と、切断された強化繊維束の端部を一時的に保持する強化繊維束保持手段５２が設けられている。なお、図５における５３は、供給ローラーを示している。
【００４３】
また、図６に本発明の別の実施態様に係るプリフォームの製造装置６１を示すように、強化繊維束３の賦形型２上への押し付け手段としては、並列に供給され賦形型２上に配置される複数の強化繊維束３のうち、複数の群に分けられたそれぞれの強化繊維束群６２を、互いに独立して賦形型２の３次元形状に倣わせて賦形型２に押し付ける、互いに独立作動可能な複数の押し付け手段６３に構成することも可能である。図示例では、複数の押し付け手段６３は、強化繊維束３の供給方向において順にずれた互いに異なる位置に配置されている。また、図示例では、加熱手段としてのヒーターノズル６４も、分割された各強化繊維束群６２に対応させて設けられている。さらに、図示例では、賦形型２の移動手段６５は、賦形型２を傾ける方向αにも角度変更できる構成とされている。その他の構成は図１に示した構成に準じる。
【００４４】
上記のような分割された強化繊維束群に対応させて複数の押し付け手段を配置する場合には、例えば図７に変形例に係るプリフォームの製造装置７１を示すように、分割された各強化繊維束群７２に対応させて、独立作動可能な複数の押し付け手段７３、加熱手段としてのヒーターノズル７４を互い違いに配置することも可能である。その他の構成は図４に示した構成に準じる。
【００４５】
上述したようなプリフォームの製造装置を用いて、次のようにプリフォームが賦形、製造される。図１または図４に示した装置を例にとって説明するに、図８に示すように、賦形型２上の強化繊維束３の配置予定位置８１に対し、先ず、その始端部に押し付け手段１１の位置を賦形型２側の位置制御により合わせ、押し付け手段１１による押し付けにより強化繊維束３の供給始端部を賦形型２上に定着させる(図８（Ａ）)。次に、賦形型２側を図８（Ｂ）の矢印の方向に移動し、バインダーが付与された複数の強化繊維束３をヒーターノズルで加熱した後、賦形型２の３次元形状に倣わせて押し付け手段１１により賦形型２に押し付けながら、賦形型２上に並列に配置していく。配置予定位置８１の終端まで配置し終わると、前述したような切断手段によって強化繊維束３の供給終端部を切断し(図８（Ｃ）)、強化繊維束３が１層分の配置予定範囲全領域にわたって配置し終わると、例えば賦形型２を回転させて強化繊維束３の供給、配置方向が変更され(図８（Ｄ）)、同様の一連の動作で次層の配置が開始され(図８（Ｅ）)、所定の積層数に至るまで同様の動作が繰り返されて、目標とするプリフォームが製造される。
【００４６】
なお、上述したプリフォームの製造装置および製造方法は、本発明の例示であって、本発明は上記実施態様に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明に係るプリフォームの製造方法および製造装置は、３次元形状を有するあらゆるプリフォームの製造に適用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１、２１、６１、７１  プリフォームの製造装置
２  賦形型
３  強化繊維束
４  供給手段
５  クリール
６  プリフォーム
７  張力付与ローラー
８  バインダースプレイ装置
９  ヒーターノズル
１０  ガイドローラー
１１  押し付け手段
１２  押し付けローラー
３１  強化繊維束群
３２  押し付け手段
３３  押し付けローラー
３４  駆動装置
４１  移動手段
４２  テーブル
５１  強化繊維束切断手段
５２  強化繊維束保持手段
５３  供給ローラー
６２、７２  強化繊維束群
６３、７３  押し付け手段
６４、７４  ヒーターノズル
６５  移動手段
８１  配置予定位置
【図１】
2014189908.tif 000003
【図２】
2014189908.tif 000004
【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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