(57)【要約】  少なくとも一部が繊維強化プラスチックで構成された風車翼の製造方法は、複数のボビンからそれぞれ複数本の強化繊維の繊維束を引き出すステップと、各ボビンから引き出された複数本の前記繊維束を並べ、該繊維束を開繊して隣接する前記繊維束をオーバーラップさせ、複数本の前記繊維束から強化繊維シートを得るステップと、前記強化繊維シートに無溶剤かつ液状の熱硬化性樹脂を含浸させ、前記強化繊維と未硬化の前記熱硬化性樹脂とを含んで構成される樹脂含浸繊維シートを形成するステップと、前記熱硬化性樹脂が未硬化の状態である前記樹脂含浸繊維シートをモールド上に配置し、該モールド上において前記樹脂含浸繊維シートの前記熱硬化性樹脂を加熱硬化して、前記風車翼の成形を行うステップとを備える。
2014045429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部が繊維強化プラスチックで構成された風車翼の製造方法であって、
複数のボビンからそれぞれ複数本の強化繊維の繊維束を引き出すステップと、
各ボビンから引き出された複数本の前記繊維束を並べ、該繊維束を開繊して隣接する前記繊維束をオーバーラップさせ、複数本の前記繊維束から強化繊維シートを得るステップと、
前記強化繊維シートに無溶剤かつ液状の熱硬化性樹脂を含浸させ、前記強化繊維と未硬化の前記熱硬化性樹脂とを含んで構成される樹脂含浸繊維シートを形成するステップと、
前記熱硬化性樹脂が未硬化の状態である前記樹脂含浸繊維シートをモールド上に配置し、該モールド上において前記樹脂含浸繊維シートの前記熱硬化性樹脂を加熱硬化して、前記風車翼の成形を行うステップとを備えることを特徴とする風車翼の製造方法。
【請求項２】
前記強化繊維シートを得るステップでは、一対のローラをそれぞれ含む上流側挟持部と下流側挟持部とによって、連続的に搬送される複数本の前記繊維束を挟持しながら、前記上流側挟持部と前記下流側挟持部との間において前記繊維束の開繊を行うとともに、
前記上流側挟持部と前記下流側挟持部との前記ローラの周速を一致させたことを特徴とする請求項１に記載の風車翼の製造方法。
【請求項３】
前記強化繊維シートを得るステップでは、並べられた複数本の前記繊維束に対向するように前記上流側挟持部と前記下流側挟持部との間に配置された少なくとも一つのノズルを前記強化繊維シートの幅方向に往復運動させながら、前記ノズルから噴射される圧縮気体によって前記繊維束の開繊を行うことを特徴とする請求項２に記載の風車翼の製造方法。
【請求項４】
前記強化繊維シートを得るステップでは、前記下流側挟持部の前記ローラの少なくとも一方を振動させて、前記繊維束の開繊を行うことを特徴とする請求項２に記載の風車翼の製造方法。
【請求項５】
前記強化繊維シートを得るステップでは、前記強化繊維シートの幅方向に前記ローラを振動させることを特徴とする請求項４に記載の風車翼の製造方法。
【請求項６】
前記樹脂含浸繊維シートを形成するステップでは、未硬化の前記熱硬化性樹脂を前記強化繊維シートに含浸させた後、一対のローラで前記樹脂含浸繊維シートを挟持して、前記樹脂含浸繊維シートにおける未硬化の前記熱硬化性樹脂の含有量を調節することを特徴とする請求項１に記載の風車翼の製造方法。
【請求項７】
前記樹脂含浸繊維シートをボビンに巻き取って、前記樹脂含浸繊維シートの少なくとも一つのロールを形成するステップをさらに備え、
前記風車翼の成形を行うステップでは、前記ロールから前記樹脂含浸繊維シートを引き出して、前記モールド上に前記樹脂含浸繊維シートを積層することを特徴とする請求項１に記載の風車翼の製造方法。
【請求項８】
前記風車翼の成形を行うステップでは、前記ロールの前記樹脂含浸繊維シートの一端をクランプによって固定した状態で、前記ロールが取り付けられたカートを前記モールドの長手方向に沿って前記クランプから遠ざかるように移動させ、前記カートに取り付けられた少なくとも一つのローラによって前記ロールから引き出された前記樹脂含浸繊維シートを前記モールドに押し付けることを特徴とする請求項７に記載の風車翼の製造方法。
【請求項９】
前記強化繊維シートをボビンに巻き取って、前記強化繊維シートのロールを形成するステップをさらに備え、
前記樹脂含浸繊維シートを形成するステップでは、前記ロールの前記強化繊維シートの一端をクランプによって固定した状態で、前記強化繊維シートがボビンに巻き取られたロールが取り付けられたカートを前記モールドの長手方向に沿って前記クランプから遠ざかるように移動させ、前記ロールから前記強化繊維シートを引き出しながら、前記カートに設けられた含浸ユニットにより前記強化繊維シートに未硬化の前記熱硬化性樹脂を含浸させて前記樹脂含浸繊維シートを形成し、
前記風車翼の成形を行うステップでは、前記カートに取り付けられた少なくとも一つのローラによって前記含浸ユニット側から搬送される前記樹脂含浸繊維シートを前記モールドに押し付けることを特徴とする請求項１に記載の風車翼の製造方法。
【請求項１０】
前記樹脂含浸繊維シートを形成するステップでは、前記強化繊維で構成された強化繊維シートがボビンに巻き取られたロールの前記ボビンの芯部の内側空間に前記熱硬化性樹脂を注入し、前記芯部に設けられた開口を介して前記強化繊維シートに前記熱硬化性樹脂を含浸させることを特徴とする請求項１に記載の風車翼の製造方法。
【請求項１１】
前記風車翼の成形を行うステップでは、前記モールド上に該モールドの長手方向に沿って配置された前記風車翼の一対のコア材の間に前記樹脂含浸繊維シートを配置し、該モールド上において前記樹脂含浸繊維シートの前記熱硬化性樹脂を加熱硬化することで、一対の前記コア材に挟まれた前記風車翼のスパーキャップを形成することを特徴とする請求項１に記載の風車翼の製造方法。
【請求項１２】
前記繊維強化プラスチックは、前記強化繊維としての炭素繊維を含むＣＦＲＰであることを特徴とする請求項１に記載の風車翼の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、少なくとも一部が繊維強化プラスチックで構成された風車翼の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、繊維強化プラスチックが風車翼の構造部材として用いられている。繊維強化プラスチックを用いた風車翼の典型的な製造方法として、モールド上に載置した繊維織物シートに樹脂を含浸させ、該樹脂を加熱硬化して風車翼の成形を行う方法が知られている。また、別の方法として、繊維織物シートに含浸された樹脂がＢステージまで予め半硬化されたプリプレグをモールド上に載置し、該プリプレグの樹脂を加熱硬化することで風車翼の成形を行う方法がある。【０００３】
ところが、これらの方法では繊維織物を使用するため、最終的に得られる風車翼の主要構造部材において、繊維と樹脂とが偏った分布を示し、部分的に樹脂が過多の“樹脂ポケット”が形成されることがある。樹脂ポケットは風車翼の強度低下の原因となるので、樹脂ポケットの少ない風車翼の製造方法の開発が望まれる。【０００４】
特許文献１には、繊維織物を使用せずに、ボビンから引き出して樹脂を含浸させたガラス繊維のロービングの束をモールド上に積層し、風車翼を製造する方法が記載されている（特許文献１のＦＩＧ１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１２／０００９０６９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、風車翼の構造部材を得るためには多数のロービングの束をモールド上に積層する必要があり、積層作業に多大な時間と労力を要する。また、積層作業時にロービングの束の捻じれや波打ちが生じると、風車翼の構造部材の欠陥につながる可能性がある。【０００７】
本発明の少なくとも一実施形態の目的は、少なくとも一部が繊維強化プラスチックで構成された風車翼を効率的に製造しうる風車翼の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の少なくとも一実施形態に係る風車翼の製造方法は、少なくとも一部が繊維強化プラスチックで構成された風車翼の製造方法であって、複数のボビンからそれぞれ複数本の強化繊維の繊維束を引き出すステップと、各ボビンから引き出された複数本の前記繊維束を並べ、該繊維束を開繊して隣接する前記繊維束をオーバーラップさせ、複数本の前記繊維束から強化繊維シートを得るステップと、前記強化繊維シートに無溶剤かつ液状の熱硬化性樹脂を含浸させ、前記強化繊維と未硬化の前記熱硬化性樹脂とを含んで構成される樹脂含浸繊維シートを形成するステップと、前記熱硬化性樹脂が未硬化の状態である前記樹脂含浸繊維シートをモールド上に配置し、該モールド上において前記樹脂含浸繊維シートの前記熱硬化性樹脂を加熱硬化して、前記風車翼の成形を行うステップとを備えることを特徴とする。【０００９】
上記風車翼の製造方法によれば、ボビンから引き出された複数本の繊維束から得た強化繊維シートに熱硬化性樹脂を含浸させた樹脂含浸繊維シートを用いて風車翼の成形を行うようにしたので、ロービングの束をモールド上に積層する場合に比べて、積層作業に要する時間及び労力を軽減できる。また、風車翼の構造部材の欠陥につながる可能性のあるロービングの束の捻じれや波打ちを考慮する必要が基本的になくなる。
また、熱硬化性樹脂は、液状であるため強化繊維シートへの含浸性が良好であり、かつ、無溶剤であるため溶剤揮発工程を省略できる。さらに、熱硬化性樹脂が未硬化の状態である樹脂含浸繊維シートをモールド上に配置して風車翼の成形を行うから、成形時における熱硬化性樹脂の流動性が良好であり、高品質な風車翼を得ることができる。【００１０】
幾つかの実施形態において、前記強化繊維シートを得るステップでは、一対のローラをそれぞれ含む上流側挟持部と下流側挟持部とによって、連続的に搬送される複数本の前記繊維束を挟持しながら、前記上流側挟持部と前記下流側挟持部との間において前記繊維束の開繊を行うとともに、前記上流側挟持部と前記下流側挟持部との前記ローラの周速を一致させる。
このように上流側挟持部と下流側挟持部とのローラの周速を互いに一致させれば、上流側挟持部と下流側挟持部との間において連続的に搬送される複数本の繊維束には殆んどテンションは加わらないため、繊維束の開繊を効果的に行うことができる。よって、厚さが均一な強化繊維シートが得られ、風車翼の品質向上につながる。【００１１】
幾つかの実施形態において、前記強化繊維シートを得るステップでは、並べられた複数本の前記繊維束に対向するように前記上流側挟持部と前記下流側挟持部との間に配置された少なくとも一つのノズルを前記強化繊維シートの幅方向に往復運動させながら、前記ノズルから噴射される圧縮気体によって前記繊維束の開繊を行う。
ノズルからの圧縮気体が吹きつけられると、各繊維束に属していた繊維が隣接する繊維束に向かって移動し、隣接する繊維束間の境界が曖昧になる。すなわち、圧縮気体によって、各繊維束がばらけて、隣接する繊維束との間で繊維の再配置が起きて、元々あった繊維束間の境界はもはや認識しがたくなる。こうして、繊維束の開繊が効果的に行われる。
この際、上流側挟持部と下流側挟持部とのローラの周速を互いに一致させれば、繊維束に殆んどテンションが加わらない状態で圧縮気体が繊維束に吹き付けられるため、繊維束の開繊をより一層効果的に行うことができる。【００１２】
幾つかの実施形態において、前記強化繊維シートを得るステップでは、前記下流側挟持部の前記ローラの少なくとも一方を振動させて、前記繊維束の開繊を行う。
下流側挟持部の一対のローラの少なくとも一方が振動すると、繊維束がばらけて、隣接する繊維束との間で繊維の再配置が起きて、繊維束の開繊を効果的に行うことができる。この際、上流側挟持部と下流側挟持部とのローラの周速を互いに一致させれば、繊維束に殆んどテンションが加わらない状態で振動するローラに繊維束が接触するため、繊維束の開繊をより一層効果的に行うことができる。【００１３】
一実施形態において、前記強化繊維シートを得るステップでは、前記強化繊維シートの幅方向に前記ローラを振動させる。
強化繊維シートの幅方向にローラが振動すると、隣接する繊維束間における繊維の再配置が促進され、繊維束の開繊を効果的に行うことができる。【００１４】
幾つかの実施形態において、前記樹脂含浸繊維シートを形成するステップでは、未硬化の前記熱硬化性樹脂を前記強化繊維シートに含浸させた後、一対のローラで前記樹脂含浸繊維シートを挟持して、前記樹脂含浸繊維シートにおける未硬化の前記熱硬化性樹脂の含有量を調節する。
これにより、樹脂含浸繊維シートにおける熱硬化性樹脂と強化繊維との含有比を適切に調節でき、風車翼の強度向上につながる。【００１５】
幾つかの実施形態において、上記風車翼の製造方法は、前記樹脂含浸繊維シートをボビンに巻き取って、前記樹脂含浸繊維シートの少なくとも一つのロールを形成するステップをさらに備え、前記風車翼の成形を行うステップでは、前記ロールから前記樹脂含浸繊維シートを引き出して、前記モールド上に前記樹脂含浸繊維シートを積層する。
風車翼の製造プロセスにおいて、樹脂含浸繊維シートの形成工程と風車翼の成形工程とが連続していると、樹脂含浸繊維シートを形成してこれをモールド上に積層するまでを一つの作業単位として、これを繰り返し行うことになる。そのため、リードタイムを短縮することは困難である。
これに対し、上述のように、樹脂含浸繊維シートを一旦ボビンに巻き取って樹脂含浸繊維シートのロールを形成する場合、樹脂含浸繊維シートのロールの形成工程と、風車翼の成形工程とが分離される。そのため、風車翼の製造プロセスの生産性向上の観点から、各工程に投入するリソース（人員や設備）を適切に配分できる。よって、風車翼の効率的な製造が可能になる。【００１６】
一実施形態において、前記風車翼の成形を行うステップでは、前記ロールの前記樹脂含浸繊維シートの一端をクランプによって固定した状態で、前記ロールが取り付けられたカートを前記モールドの長手方向に沿って前記クランプから遠ざかるように移動させ、前記カートに取り付けられた少なくとも一つのローラによって前記ロールから引き出された前記樹脂含浸繊維シートを前記モールドに押し付ける。
これにより、風車翼の成形工程のオートメーションが実現され、風車翼の生産効率が向上する。さらに、カートを複数台使用すれば、風車翼の成形工程（樹脂含浸繊維シートのモールド上への積層作業）のサイクルタイムを短縮でき、風車翼の生産効率がより一層向上する。【００１７】
幾つかの実施形態において、上記風車翼の製造方法は、前記強化繊維シートをボビンに巻き取って、前記強化繊維シートのロールを形成するステップをさらに備え、前記樹脂含浸繊維シートを形成するステップでは、前記ロールの前記強化繊維シートの一端をクランプによって固定した状態で、前記強化繊維シートがボビンに巻き取られたロールが取り付けられたカートを前記モールドの長手方向に沿って前記クランプから遠ざかるように移動させ、前記ロールから前記強化繊維シートを引き出しながら、前記カートに設けられた含浸ユニットにより前記強化繊維シートに未硬化の前記熱硬化性樹脂を含浸させて前記樹脂含浸繊維シートを形成し、前記風車翼の成形を行うステップでは、前記カートに取り付けられた少なくとも一つのローラによって前記含浸ユニット側から搬送される前記樹脂含浸繊維シートを前記モールドに押し付ける。
このように、強化繊維シートを一旦ボビンに巻き取って強化繊維シートのロールを形成することで、強化繊維シートのロールの形成工程と、樹脂含浸繊維シートの形成工程及び風車翼の成形工程とが分離される。そのため、風車翼の製造プロセスの生産性向上の観点から、各工程に投入するリソース（人員や設備）を適切に配分できる。よって、風車翼の効率的な製造が可能になる。
また、樹脂含浸繊維シートの形成工程及び風車翼の成形工程のオートメーションが実現され、風車翼の生産効率が向上する。しかも、カートを複数台使用すれば、樹脂含浸繊維シートの形成工程及び風車翼の成形工程のサイクルタイムを短縮でき、風車翼の生産効率がより一層向上する。さらに、強化繊維シートのロールは常温でも長期に亘る保存が可能であり、ロールの長期保存のための冷蔵などの処置を必要としないため、コスト削減につながる。【００１８】
幾つかの実施形態において、前記樹脂含浸繊維シートを形成するステップでは、前記強化繊維で構成された強化繊維シートがボビンに巻き取られたロールの前記ボビンの芯部の内側空間に前記熱硬化性樹脂を注入し、前記芯部に設けられた開口を介して前記強化繊維シートに前記熱硬化性樹脂を含浸させる。
これにより、強化繊維シートへの熱硬化性樹脂の含浸を迅速に行うことができる。さらに、熱硬化性樹脂の含浸前の強化繊維シートのロールは常温でも長期に亘る保存が可能であり、ロールの長期保存のための冷蔵などの処置を必要としないため、コスト削減につながる。【００１９】
幾つかの実施形態において、前記風車翼の成形を行うステップでは、前記モールド上に該モールドの長手方向に沿って配置された前記風車翼の一対のコア材の間に前記樹脂含浸繊維シートを配置し、該モールド上において前記樹脂含浸繊維シートの前記熱硬化性樹脂を加熱硬化することで、一対の前記コア材に挟まれた前記風車翼のスパーキャップを形成する。
これにより、高品質な繊維強化プラスチックからなるスパーキャップを効率的に作製できる。【００２０】
また、幾つかの実施形態において、前記繊維強化プラスチックは、前記強化繊維としての炭素繊維を含むＣＦＲＰである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、繊維シートに熱硬化性樹脂を含浸させた樹脂含浸繊維シートを用いて風車翼の成形を行うようにしたので、ロービングの束をモールド上に積層する場合に比べて、積層作業に要する時間及び労力を軽減できる。また、風車翼の構造部材の欠陥につながる可能性のあるロービングの束の捻じれや波打ちを考慮する必要が基本的になくなる。また、熱硬化性樹脂は、液状であるため強化繊維シートへの含浸性が良好であり、かつ、無溶剤であるため溶剤揮発工程を省略できる。さらに、熱硬化性樹脂が未硬化の状態である樹脂含浸繊維シートをモールド上に配置して風車翼の成形を行うから、成形時における熱硬化性樹脂の流動性が良好であり、高品質な風車翼を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】一実施形態に係る風車翼の製造方法の手順を示すフローチャートである。
【図２】一実施形態における風車翼の断面図である。
【図３】一実施形態に係る、樹脂含浸繊維シートのロールを形成するためのロール形成装置の斜視図である。
【図４】一実施形態に係る圧縮気体吐出ユニットによる開繊の様子を示す図である。
【図５】一実施形態に係る、樹脂含浸繊維シートをモールドに積層するための積層装置を示す図であり、（ａ）は積層装置の平面図、（ｂ）は積層装置の側面図である。
【図６】一実施形態における、モールド上における樹脂含浸繊維シートの積層の様子を示す断面図である。
【図７】複数台の積層装置を使用した樹脂含浸繊維シートの積層作業の様子を示す図である。
【図８】一実施形態に係る、強化繊維シートのロールを形成するためのロール形成装置の斜視図である。
【図９】一実施形態に係る、強化繊維シートに樹脂を含浸させながらモールドに積層するための積層装置を示す図であり、（ａ）は積層装置の平面図、（ｂ）は積層装置の側面図である。
【図１０】複数台の積層装置を使用した強化繊維シートへの樹脂含浸作業および樹脂含浸繊維シートの積層作業の様子を示す図である。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は、実施形態に係るボビンを示す斜視図である。
【図１２】強化繊維シートをボビンに巻いた状態のまま、熱硬化性樹脂の強化繊維シートへの含浸を行う様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面に従って本発明の実施形態について説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００２４】
図１は、一実施形態に係る風車翼の製造方法の手順を示すフローチャートである。図２は、一実施形態における風車翼の断面図である。
【００２５】
図１に示すように、はじめに、複数のボビンからそれぞれ複数本の強化繊維の繊維束を引き出す（ステップＳ２）。そして、各ボビンから引き出した複数本の繊維束を並べ、該繊維束を開繊する（ステップＳ４）。これにより、隣接する繊維束がオーバーラップし、繊維束間に元々あった境界が曖昧になり、一方向に繊維が並んだ強化繊維シートが得られる。次にステップＳ６に進んで、無溶剤かつ液状の熱硬化性樹脂を強化繊維シートに含浸させる。こうして、強化繊維と未硬化の前記熱硬化性樹脂とを含んで構成される樹脂含浸繊維シートが形成される。そして、前記熱硬化性樹脂が未硬化の状態である樹脂含浸繊維シートをモールド上に積層する（ステップＳ８）。最後に、モールド上で樹脂含浸繊維シートの前記熱硬化性樹脂を加熱硬化する（ステップＳ１０）。これにより、少なくとも一部が繊維強化プラスチック（一方向繊維強化プラスチック）で構成された風車翼が製造される。
なお、繊維束を構成する強化繊維は、例えば、炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等を用いることができる。また、強化繊維シートに含浸される熱硬化性樹脂（マトリックス樹脂）は、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂等を用いることができる。熱硬化性樹脂は、硬化剤などの添加剤を含有していてもよい。
【００２６】
一実施形態では、上述のステップＳ２〜Ｓ１０によって図２に示す風車翼５０が得られる。風車翼５０は、図２に示すように、腹側部６０と背側部６２とが、前縁接合面５２及び後縁接合面５４のそれぞれにおいて接合されて構成されている。腹側部６０および背側部６２は、それぞれ、バルサ材やＦＲＰなどで構成されるコア材６４と、繊維強化プラスチックで構成されるスパーキャップ６６とを含んでいる。スパーキャップ６６を構成する繊維強化プラスチックは、風車翼５０の長手方向に沿って繊維が一方向に並んだ一方向繊維強化プラスチックである。また、背側と腹側のスパーキャップ６６間には、スパー（シアウェブ）６８が設けられている。
【００２７】
幾つかの実施形態では、図１におけるステップＳ６の後に、樹脂含浸繊維シートをボビンに巻き取って樹脂含浸繊維シートのロールを一旦形成し、ステップＳ８では前記ロールから樹脂含浸繊維シートを引き出して、モールド上への樹脂含浸繊維シートの積層作業を行う。以下、このような流れで風車翼の成形を行う実施形態について説明する。
【００２８】
図３は、一実施形態に係る、樹脂含浸繊維シートのロールを形成するための装置（ロール形成装置）の斜視図である。図４は、一実施形態に係る圧縮気体吐出ユニットによる開繊の様子を示す図である。図５Ａは、一実施形態に係る、樹脂含浸繊維シートをモールドに積層するための装置（積層装置）を示す平面図であり、図５Ｂは積層装置の側面図である。
【００２９】
図３に示すロール形成装置１００は、図１におけるステップＳ２〜Ｓ６を行うために用いられる。
【００３０】
ロール形成装置１００では、はじめに、複数のボビン１からそれぞれ複数本の繊維束２が引き出される。繊維束２は、多数の強化繊維のフィラメントを束ねたものであり、ロービングと称されることもある。各ボビン１から引き出された繊維束２は、ロービングガイド４によって変向され、シート搬送方向に配向される。また、ロービングガイド４は、繊維束２を均等な間隔で並べるための役割も有する。
【００３１】
ロービングガイド４を通過した複数本の繊維束２は、主として挟持部６，８を構成するローラによって、シート幅方向に並んだ状態で下流側に搬送される。
なお、上流側挟持部６は、上部ローラ６Ａ及び下部ローラ６Ｂとで構成される。下流側挟持部８は、上流側挟持部６のシート搬送方向（Ｘ方向）における下流側に位置し、上部ローラ８Ａ及び下部ローラ８Ｂとで構成される。これらローラ（６Ａ，６Ｂ，８Ａ，８Ｂ）は、電動ローラであってもよい。
【００３２】
幾つかの実施形態では、上流側挟持部６と下流側挟持部８を構成するローラの周速は略同一である。すなわち、上流側挟持部６のローラ６Ａ，６Ｂの周速は、下流側挟持部８のローラ８Ａ，８Ｂの周速と一致している。そのため、上流側挟持部６と下流側挟持部８との間において連続的に搬送される複数本の繊維束２にはテンションが殆ど加わらない。よって、上流側挟持部６と下流側挟持部８との間において、複数本の繊維束２は若干のたるみを有した状態で一定速度にて連続的に搬送される。このことは、後述する繊維束２の効果的な開繊を行うにあたって有利である。
なお、上流側挟持部６のローラ６Ａ，６Ｂの周速を下流側挟持部８のローラ８Ａ，８Ｂの周速に一致させるために、ローラ６Ａ，６Ｂの回転軸と、ローラ８Ａ，８Ｂの回転軸とをスプロケット及びチェーンによって連結してもよい。
【００３３】
上流側挟持部６と下流側挟持部８との間には、圧縮気体吐出ユニット１０が設けられている。一実施形態において、圧縮気体吐出ユニット１０は、図４に示すように、少なくとも一つのノズル１２を有する可動部１４と、可動部１４に対向して配置される静止部１６とで構成される。可動部１４の内部には、圧縮気体をノズル１２に導くための流路が形成されている。可動部１４に供給された圧縮気体は、可動部１４の内部流路を介してノズル１２に供給され、ノズル１２から静止部１６に向かって吐出される。可動部１４は、シート幅方向に往復移動可能に構成されている。静止部１６は、繊維束２を挟んで可動部１４とは反対側に設けられ、圧縮空気の吹付けに起因した可動部１４から遠ざかろうとする繊維束２の動きを抑える役割を有する。すなわち、静止部１６は、ノズル１２からの圧縮空気の吹付けにより可動部１４から離れる方向に無秩序に動こうとする繊維束２を受け止め、繊維束２に適度な拘束力を与えて、繊維束２の効果的な開繊を可能にする。
なお、圧縮気体は、例えば圧縮空気を用いることができる。
【００３４】
可動部１４と静止部１６との間には、ロービングガイド４を通過した複数本の繊維束２が、シート幅方向に並んだ状態で上流側挟持部６から搬送されてくる。複数本の繊維束２は、ノズル１２からの圧縮気体が吹きつけられると、隣接する繊維束２間の境界が曖昧になり、強化繊維シート３が得られる（図４参照）。すなわち、圧縮気体によって、各繊維束２がばらけて、隣接する繊維束２との間で繊維の再配置が起きて、元々あった繊維束２間の境界はもはや認識しがたくなり、強化繊維シート３が得られる。こうして、繊維束２の開繊が効果的に行われる。
この際、上流側挟持部６と下流側挟持部８とのローラの周速が互いに一致していれば、繊維束２に殆んどテンションが加わらない状態でノズル１２からの圧縮気体が繊維束２に吹き付けられるため、繊維束２の開繊をより一層効果的に行うことができる。
【００３５】
一実施形態では、ノズル１２は、図４に示すようにシート幅方向に沿って複数個配置される。シート幅方向に配列された複数のノズル１２が、可動部１４に伴って、シート幅方向に往復移動することで、繊維束２の開繊が促進される。
なお、繊維束２の開繊を一層促進するために、シート幅方向に配列された複数のノズル１２で構成されるノズル列をシート搬送方向に複数段設けてもよい。
【００３６】
また、一実施形態では、図４に示すように、ノズル１２を有する可動部１４は静止部１６の下方に配置される。すなわち、下方に位置する可動部１４と上方に位置する静止部１６とで、複数本の繊維束２が上下から挟まれる。そのため、圧縮気体吐出ユニット１０に搬送された複数本の繊維束２は、ノズル１２によって下方から圧縮気体が吹きつけられ、浮き上がった状態になる。よって、繊維束２の繊維に対する拘束力はさらに弱くなり、隣接する繊維束２間における繊維の再配置が促進され、繊維束２の開繊をより一層効果的に行うことができる。
【００３７】
幾つかの実施形態では、下流側挟持部８を構成するローラ８Ａ，８Ｂの少なくとも一方が振動し、圧縮気体吐出ユニット１０による繊維束２の開繊を補助するようになっている。この場合、複数本の繊維束２が、圧縮気体吐出ユニット１０での開繊によって強化繊維シート３となった後、さらに下流側挟持部８において繊維の再配置が進み、繊維がシート幅方向に均一に分布した強化繊維シート３が得られる。この際、上流側挟持部６と下流側挟持部８とのローラの周速が互いに一致していれば、強化繊維シート３に殆んどテンションが加わらない状態でローラ８Ａ，８Ｂに繊維束が接触するため、繊維束２の開繊をより一層効果的に補助することができる。
他の実施形態では、圧縮気体吐出ユニット１０を設けずに、下流側挟持部８のローラ８Ａ，８Ｂの少なくとも一方の振動のみによって繊維束２の開繊が行われる。さらに別の実施形態では、上流側挟持部６と下流側挟持部８との間に、繊維束２の開繊を行うための振動ローラが別途設けられる。
【００３８】
一実施形態では、図３に示すように、下流側挟持部８のローラ８Ａ，８Ｂの少なくとも一方の振動は、強化繊維シート３の幅方向（シート幅方向）に沿ったものである。これにより、隣接する繊維束２間における繊維の再配置がより一層促進され、繊維束２の開繊を効果的に行うことができる。
【００３９】
圧縮気体吐出ユニット１０及び下流側挟持部８の少なくとも一方における繊維束２の開繊によって形成された強化繊維シート３は、下流側挟持部８の後段に配置された含浸ユニット２０に送られる。
【００４０】
幾つかの実施形態では、含浸ユニット２０は、無溶剤かつ液状の熱硬化性樹脂２３が貯留された樹脂バス２２と、樹脂バス２２内の熱硬化性樹脂２３を強化繊維シート３に含浸させるための含浸ローラ２４とを含む。含浸ローラ２４は、下部が樹脂バス２２内の熱硬化性樹脂２３に浸漬されており、且つ、上部が強化繊維シート３に接触するように設けられている。含浸ユニット２０において、含浸ローラ２４の回転によって、樹脂バス２２内の熱硬化性樹脂２３の一部は、含浸ローラ２４の外周面に付着して、含浸ローラ２４と強化繊維シート３との接触部に供給される。そして、含浸ローラ２４の外周面に付着していた熱硬化性樹脂２３が、強化繊維シート３に移動し、強化繊維シート３に含浸される。こうして、強化繊維と熱硬化性樹脂２３とを含んで構成される樹脂含浸繊維シート２１が得られる。
なお、樹脂バス２２に貯留される熱硬化性樹脂２３は、液状且つ無溶剤であり、硬化剤を添加した直後における温度条件４０℃での粘度が例えば５０〜１５０ｍＰａ・ｓ（典型的には約９０ｍＰａ・ｓ）である。なお、硬化剤添加後の熱硬化性樹脂２３は、時間経過とともに徐々に粘度が上昇してもよい。
【００４１】
一実施形態では、樹脂バス２２に設けられたヒータによって、樹脂バス２２内の熱硬化性樹脂２３の温度が設定値に調節される。他の実施形態では、ロール形成装置１００の含浸ユニット２０の前段にヒータを設け、該ヒータによって含浸ローラ２４の外周面に接触する直前の強化繊維シート３の温度が設定値に調節される。これにより、強化繊維シート３への熱硬化性樹脂２３の含浸が促進される。
なお、熱硬化性樹脂２３又は強化繊維シート３の温度の設定値は、例えば３５〜６０℃の範囲内から適宜選択される温度である。この設定値は、熱硬化性樹脂２３の粘度や強化繊維シート３との親和性に応じて、強化繊維シート３への熱硬化性樹脂２３の含浸が適切に行われるように決定されてもよい。例えば、強化繊維シート３への含浸時における熱硬化性樹脂２３の粘度３０〜１７０Ｐａ・ｓが実現されるように、熱硬化性樹脂２３又は強化繊維シート３の温度の設定値が決定される。
【００４２】
また、含浸ユニット２０の後段に樹脂量調節ユニット２６が設けられており、この樹脂量調節ユニット２６によって、樹脂含浸繊維シート２１における熱硬化性樹脂２３の含有量が調節されるようになっている。これにより、樹脂含浸繊維シート２１における熱硬化性樹脂２３と強化繊維との含有比を適切に調節でき、風車翼の強度向上につながる。
幾つかの実施形態では、樹脂量調節ユニット２６は、図３に示すように、樹脂含浸繊維シート２１を挟持する一対のローラ２６Ａ，２６Ｂを含む。一対のローラ２６Ａ，２６Ｂによって挟持された樹脂含浸繊維シート２１は、過剰な熱硬化性樹脂２３がかき落とされ、樹脂含有量の調節がなされる。
【００４３】
樹脂量調節ユニット２６を通過した樹脂含浸繊維シート２１は、熱硬化性樹脂２３が未硬化のままボビン３１に巻き取られる。こうして、樹脂含浸繊維シート２１のロール３０が得られる。
なお、ロール３０における樹脂含浸繊維シート２１の層間の接着を防ぐため、樹脂量調節ユニット２６を通過した樹脂含浸繊維シート２１の少なくとも一方の表面に、後で容易に剥離可能な剥離シートを張り付けてもよい。これにより、ボビン３１に巻き取られる際、樹脂含浸繊維シート２１の少なくとも一方の表面は剥離シートで覆われることになる。よって、ロール３０における樹脂含浸繊維シート２１の層間の接着が防止される。
【００４４】
樹脂含浸繊維シート２１のロール３０は、図５Ａ及び図５Ｂに示す積層装置２００にセットされ、積層装置２００によってモールドＭ上への樹脂含浸シート２１の積層が行われる。すなわち、積層装置２００を用いて、図１におけるステップＳ８が行われる。
なお、モールドＭ上に積層されるロール３０の樹脂含浸繊維シート２１では、熱硬化性樹脂２３が未硬化の状態である。ここで、「未硬化の状態」とは、熱硬化性樹脂２３がＢステージと同等又はそれに至る前の低反応率の状態を意味する。
【００４５】
幾つかの実施形態では、積層装置２００は、樹脂含浸繊維シート２１のロール３０がセットされるフレーム２０２と、フレーム２０２をレールＲに沿って移動させるための車輪Ｗとを備えたカートである。
【００４６】
積層装置（カート）２００では、樹脂含浸繊維シート２１が巻かれたロール３０が不図示の軸受によって回転自在にフレーム２０２に取り付けられている。また、ロール３０から繰り出された樹脂含浸繊維シート２１の端部は、クランプ２０６によってモールドＭ自体や、モールドＭを支持する架台などに固定されている。そのため、積層装置２００がレールＲ上をクランプ２０６から遠ざかるように移動すると、積層装置２００の移動量に応じた長さの樹脂含浸繊維シート２１がロール３０から引き出され、モールドＭ上に積層される。
なお、一実施形態では、ロール３０の回転軸２０３の外周面に当接するように一対のテンションローラ２０４がフレーム２０２に設けられる。テンションローラ２０４には、不図示のブレーキ機構が設けられており、このブレーキ機構によって、ロール３０から引き出された樹脂含浸繊維シート２１にテンションが常に加わるようになっている。ブレーキ機構は、テンションローラ２０４の軸に押し付けられるブレーキシューであってもよい。
【００４７】
また、積層装置（カート）２００では、シート位置調整ローラ２１０およびシート押付ローラ２２０がフレーム２０２に取り付けられている。
【００４８】
シート位置調整ローラ２１０は、モールドＭに略直交する方向（図５Ａ及び図５Ｂに示す実施形態では鉛直方向）に延在する回動軸２１２を中心として図５Ａの矢印に示すように回動可能にフレーム２０２に支持されている。そのため、シート位置調整ローラ２１０の長手方向がカート進行方向に対してなす角度は調節可能である。シート位置調整ローラ２１０が回動軸２１２周りに回動されると、ロール３０から引き出された樹脂含浸繊維シート２１にはシート位置調整ローラ２１０からカート進行方向に直交する方向の分力を受け、樹脂含浸繊維シート２１はこの方向に動く。こうして、モールドＭ上における樹脂含浸繊維シート２１の位置調整が行われる。
一実施形態では、シート位置調整ローラ２１０は、任意の角度位置でロック可能に構成される。この場合、シート位置調整ローラ２１０は、通常時、その長手方向がカート進行方向と直交する角度位置（通常角度位置）にロックされており、樹脂含浸繊維シート２１の位置修正が必要な場合に限って前記ロックが解除される。そして、樹脂含浸繊維シート２１の位置修正量に応じてシート位置調整ローラ２１０を回動軸２１２周りに回動させ、この角度位置にてシート位置調整ローラ２１０をロックする。そして、樹脂含浸繊維シート２１の位置修正が終了したら、シート位置調整ローラ２１０のロックを解除し、シート位置調整ローラ２１０を通常角度位置に戻し、シート位置調整ローラ２１０の角度位置を再びロックする。
【００４９】
シート押付ローラ２２０は、付勢部材２２２を介してフレーム２０２に取り付けられている。シート押付ローラ２２０は、付勢部材２２２によってモールドＭ側に付勢されている。そのため、樹脂含浸繊維シート２１は、シート押付ローラ２２０によってモールドＭに均一に押し付けられる。
一実施形態では、シート押付ローラ２２０は、シート位置調整ローラ２１０よりも小径であり、複雑な形状のモールドＭに追従しやすくなっている。
【００５０】
上記構成の積層装置２００によってモールドＭ上に積層された樹脂含浸繊維シート２１は、その後、モールドＭ上において熱硬化性樹脂が加熱硬化され、風車翼の成形が行われる。なお、風車翼の成形工程では、真空含浸工法（ＶａＲＴＭ：Vacuum assisted Resin Transfer Molding）を採用してもよい。
【００５１】
幾つかの実施形態では、図２に示す風車翼５０におけるスパーキャップ６６を形成するために、積層装置２００を用いた樹脂含浸繊維シート２１の積層作業が行われる。
図６は、一実施形態における、モールド上における樹脂含浸繊維シート２１の積層の様子を示す断面図である。同図に示すように、モールドＭ上には、モールドＭの長手方向に沿って配置されたコア材６４間に溝６５が形成されている。樹脂含浸繊維シート２１は、積層装置２００によって、溝６５内に積層される。この際、モールドＭの幅方向に複数列に並べて、樹脂含浸繊維シート２１を積層してもよい。
また、積層装置２００を用いて樹脂含浸繊維シート２１を積層すると、クランプ２０６とは反対側の樹脂含浸繊維シート２１の端部において、積層された樹脂含浸繊維シート２１の全体厚さｔだけ段差が形成されることになる。かかる段差が風車翼５０の品質に及ぼす影響が懸念される場合、該段差周辺をパテで埋めて、該段差になだらかに繋がる緩やかな傾斜面を形成してもよい。
【００５２】
幾つかの実施形態では、上記構成の積層装置２００を複数台使用して、樹脂含浸繊維シート２１のモールドＭ上への積層作業が行われる。
図７は、複数台の積層装置２００を使用した樹脂含浸繊維シート２１の積層作業の様子を示す図である。同図に示すように、先行する積層装置２００−１によって、モールドＭ上に樹脂含浸繊維シート２１−１がモールドＭ上に載置された後、後行する積層装置２００−２によって樹脂含浸繊維シート２１−２が樹脂含浸繊維シート２１−１上に積み重ねられる。このように、積層装置２００を複数台使用すれば、樹脂含浸繊維シート２１のモールドＭ上への積層作業のサイクルタイムを短縮でき、風車翼の生産効率がより一層向上する。
【００５３】
幾つかの実施形態では、図１におけるステップＳ４によって得られる強化繊維シートをボビンに巻き取って強化繊維シートのロールを形成し、ステップＳ６及びＳ８では、前記ロールから強化繊維シートを引き出して該強化繊維シートに樹脂を含浸させながら、モールド上に積層していく。
図８は、一実施形態に係る、強化繊維シートのロールを形成するための装置（ロール形成装置）の斜視図である。図９Ａは、一実施形態に係る、強化繊維シートに樹脂を含浸させながらモールドに積層するための装置（積層装置）の平面図、図９Ｂは積層装置の側面図である。なお、図８において、図３に示すロール形成装置１００と同一の部分については共通の符号を付して、その説明を適宜省略する。同様に、図９Ａ及びに図９Ｂおいて、図５Ａ及び図５Ｂに示す積層装置２００と同一の部分については共通の符号を付して、その説明を適宜省略する。
【００５４】
図８に示すロール形成装置３００は、図１におけるステップＳ２〜Ｓ４を行うために用いられる。
ロール形成装置３００は、図３に示すロール形成装置１００から含浸ユニット２０及び樹脂量調節ユニット２６を省略したものに相当する。よって、ロール形成装置３００により最終的に得られるのは、下流側挟持部８を通過した強化繊維シート３をボビン３３１に巻き取って形成した強化繊維シート３のロール３３０である。
なお、ロール形成装置３００は、下流側挟持部８よりも上流側の構成は図３に示すロール形成装置１００と同様である。すなわち、ロール形成装置３００では、上流側から順に、繊維束２が巻き取られたボビン１、ロービングガイド４、上流側挟持部６、圧縮気体吐出ユニット１０、下流側挟持部８が設けられている。なお、幾つかの実施形態では、下流側挟持部８を構成するローラ８Ａ，８Ｂの少なくとも一方が振動し、圧縮気体吐出ユニット１０による繊維束２の開繊を補助するようになっている。また、他の実施形態では、圧縮気体吐出ユニット１０を設けずに、下流側挟持部８のローラ８Ａ，８Ｂの少なくとも一方の振動によって繊維束２の開繊を行う。さらに別の実施形態では、上流側挟持部６と下流側挟持部８との間に、繊維束２の開繊を行うための振動ローラが別途設けられる。
【００５５】
ロール形成装置３００によって形成された強化繊維シート３のロール３３０は、図９Ａ及び図９Ｂに示す積層装置４００にセットされる。
積層装置４００は、図５Ａ及び図５Ｂに示す積層装置２００に含浸ユニット４２０を追加したものに相当する。すなわち、積層装置４００では、ロール３３０から引き出された強化繊維シート３に熱硬化性樹脂２３を含浸させるための含浸ユニット４２０がロール３３０とシート位置調整ローラ２１０との間に設けられている。
【００５６】
幾つかの実施形態では、含浸ユニット４２０は、無溶剤かつ液状の熱硬化性樹脂２３が貯留された樹脂バス４２２と、ロール３３０から引き出された強化繊維シート３に熱硬化性樹脂２３を含浸させるための含浸ローラ４２４とを含む。含浸ローラ４２４は、下部が樹脂バス４２２内の熱硬化性樹脂２３に浸漬され、上部が強化繊維シート３に接触するように設けられている。含浸ユニット４２０では、含浸ローラ４２４の回転に伴って、樹脂バス４２２内の熱硬化性樹脂２３の一部は、含浸ローラ４２４の外周面に付着して含浸ローラ４２４と強化繊維シート３との接触部に供給される。そして、含浸ローラ４２４の外周面に付着していた熱硬化性樹脂２３が、強化繊維シート３に移動し、強化繊維シート３に含浸される。こうして、強化繊維と熱硬化性樹脂２３とを含んで構成される樹脂含浸繊維シート２１が得られる。
なお、樹脂バス４２２に貯留される熱硬化性樹脂２３は、液状且つ無溶剤であり、硬化剤を添加した直後における温度条件４０℃での粘度が例えば５０〜１５０ｍＰａ・ｓ（典型的には約９０ｍＰａ・ｓ）である。なお、硬化剤添加後の熱硬化性樹脂２３は、時間経過とともに徐々に粘度が上昇してもよい。
【００５７】
一実施形態では、樹脂バス４２２に設けられたヒータによって、樹脂バス４２２内の熱硬化性樹脂２３の温度が設定値に調節される。他の実施形態では、積層装置４００の含浸ユニット４２０の前段にヒータを設け、該ヒータによって含浸ローラ４２４の外周面に接触する直前の強化繊維シート３の温度が設定値に調節される。これにより、強化繊維シート３への熱硬化性樹脂２３の含浸が促進される。
なお、熱硬化性樹脂２３又は強化繊維シート３の温度の設定値は、例えば３５〜６０℃の範囲内から適宜選択される温度である。この設定値は、熱硬化性樹脂２３の粘度や強化繊維シート３との親和性に応じて、強化繊維シート３への熱硬化性樹脂２３の含浸が適切に行われるように決定されてもよい。例えば、強化繊維シート３への含浸時における熱硬化性樹脂２３の粘度３０〜１７０Ｐａ・ｓが実現されるように、熱硬化性樹脂２３又は強化繊維シート３の温度の設定値が決定される。
【００５８】
なお、積層装置４００は、含浸ユニット４２０よりも後段の構成（シート位置調整ローラ２１０およびシート押付ローラ２２０）は、図５Ａ及び図５Ｂに示す積層装置２００と同様である。
【００５９】
幾つかの実施形態では、上記構成の積層装置４００を複数台使用して、強化繊維シート３への熱硬化性樹脂２３の含浸および樹脂含浸繊維シート２１のモールドＭ上への積層作業が行われる。
図１０は、複数台の積層装置４００を使用した強化繊維シート３への樹脂含浸作業および樹脂含浸繊維シート２１の積層作業の様子を示す図である。同図に示すように、先行する積層装置４００−１によって、強化繊維シート３−１に熱硬化性樹脂２３を含浸させて樹脂含浸繊維シート２１−１を形成し、モールドＭ上に樹脂含浸繊維シート２１−１を載置する。さらに、後行する積層装置４００−２によって、強化繊維シート３−２に熱硬化性樹脂２３を含浸させて樹脂含浸繊維シート２１−２を形成し、樹脂含浸繊維シート２１−１上に樹脂含浸繊維シート２１−２を積み重ねる。このように、積層装置４００を複数台使用すれば、強化繊維シート３への熱硬化性樹脂２３の含浸および樹脂含浸繊維シート２１のモールドＭ上への積層作業のサイクルタイムを短縮でき、風車翼の生産効率がより一層向上する。
【００６０】
また、一実施形態において、ロール３３０の強化繊維シート３への熱硬化性樹脂２３の含浸は、強化繊維シート３をボビン３３１に巻いた状態のままで行われる。
図１１Ａ及び図１１Ｂは、実施形態に係るボビン３３１を示す斜視図である。図１２は、強化繊維シート３をボビン３３１に巻いた状態のまま、熱硬化性樹脂２３の強化繊維シート３への含浸を行う様子を示す図である。
ボビン３３１の芯部３４０には開口３４２が設けられている。開口３４２は、図１１Ａに示すように芯部３４０に穿孔された多数の貫通穴であってもよいし、図１１Ｂに示すように網目状の芯部３４０に多数の貫通穴であってもよい。
図１２に示すように、ロール３３０の芯部３４０の内側空間３４４に熱硬化性樹脂２３を注入し、芯部３４０に設けられた開口３４２を介して強化繊維シート３に熱硬化性樹脂２３を含浸させる。こうして、樹脂含浸繊維シート２１が得られる。
これにより、強化繊維シート３への熱硬化性樹脂２３の含浸を迅速に行うことができる。さらに、熱硬化性樹脂２３の含浸前の強化繊維シート３のロール３３０は常温でも長期に亘る保存が可能であり、ロール３３０の長期保存のための冷蔵などの処置を必要としないため、コスト削減につながる。
【００６１】
なお、樹脂含浸繊維シート２１の層間の接着を防ぐため、ロール３３０の強化繊維シート３の層間に、後で容易に剥離可能な剥離シートを介在させてもよい。この剥離シートには、ロール３３０の内側空間３４４に注入された熱硬化性樹脂２３が通過可能な貫通穴を多数設けられている。他の実施形態では、剥離シートは網目状である。
このように、ロール３３０の強化繊維シート３の層間に剥離シートを介在させておくことで、ロール３３０の内側空間３４４への熱硬化性樹脂２３の注入によって得られる樹脂含浸繊維シート２１の層間の接着を防止できる。
【００６２】
幾つかの実施形態では、強化繊維シート３に熱硬化性樹脂２３が含浸されて樹脂含浸繊維シート２１となったロール３３０を図５Ａ及び図５Ｂに示す積層装置２００にセットし、樹脂含浸繊維シート２１のモールドＭ上への積層を行う。
【００６３】
以上説明したように、上述の実施形態では、ボビン１から引き出した複数本の繊維束２から得た強化繊維シート３に熱硬化性樹脂２３を含浸させた樹脂含浸繊維シート２１を用いて風車翼の成形を行うようにしたので、積層作業に要する時間及び労力を軽減できる。また、風車翼の構造部材の欠陥につながる可能性のあるロービングの束の捻じれや波打ちを考慮する必要が基本的になくなる。
また、熱硬化性樹脂２３は、液状であるため強化繊維シート３への含浸性が良好であり、かつ、無溶剤であるため溶剤揮発工程を省略できる。さらに、熱硬化性樹脂２３が未硬化の状態である樹脂含浸繊維シート２１をモールドＭ上に配置して風車翼の成形を行うから、成形時における熱硬化性樹脂２３の流動性が良好であり、高品質な風車翼を得ることができる。
【００６４】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはいうまでもない。
【符号の説明】
【００６５】
１            ボビン
２            繊維束
３            強化繊維シート
４            ロービングガイド
６            上流側挟持部
８            下流側挟持部
１０          圧縮気体吐出ユニット
１２          ノズル
１４          可動部
１６          静止部
２０          含浸ユニット
２１          樹脂含浸繊維シート
２２          樹脂バス
２３          熱硬化性樹脂
２４          含浸ローラ
２６          樹脂量調節ユニット
３０          ロール
３１          ボビン
５０          風車翼
５２          前縁接合面
５４          後縁接合面
６０          腹側部
６２          背側部
６４          コア材
６６          スパーキャップ
６８          スパー（シアウェブ）
１００        ロール形成装置
２００        積層装置
２０２        フレーム
２０３        回転軸
２０４        テンションローラ
２０６        クランプ
２１０        シート位置調整ローラ
２１２        回動軸
２２０        シート押付ローラ
２２２        付勢部材
３００        ロール形成装置
３３０        ロール
３３１        ボビン
３４０        芯部
３４２        開口
３４４        内側空間
４００        積層装置
４２０        含浸ユニット
４２２        樹脂バス
４２４        含浸ローラ
【図１】
2014045429.tif 000003
【図２】
2014045429.tif 000004
【図３】
2014045429.tif 000005
【図４】
2014045429.tif 000006
【図５】
2014045429.tif 000007
【図６】
2014045429.tif 000008
【図７】
2014045429.tif 000009
【図８】
2014045429.tif 000010
【図９】
2014045429.tif 000011
【図１０】
2014045429.tif 000012
【図１１】
2014045429.tif 000013
【図１２】
2014045429.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成27年10月20日(2015.10.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部が繊維強化プラスチックで構成された風車翼の製造方法であって、
複数のボビンからそれぞれ複数本の強化繊維の繊維束を引き出すステップと、
各ボビンから引き出された複数本の前記繊維束を並べ、該繊維束を開繊して隣接する前記繊維束をオーバーラップさせ、複数本の前記繊維束から強化繊維シートを得るステップと、
前記強化繊維シートに無溶剤かつ液状の熱硬化性樹脂を含浸させ、前記強化繊維と未硬化の前記熱硬化性樹脂とを含んで構成される樹脂含浸繊維シートを形成するステップと、
前記熱硬化性樹脂が未硬化の状態である前記樹脂含浸繊維シートをモールド上に配置し、該モールド上において前記樹脂含浸繊維シートの前記熱硬化性樹脂を加熱硬化して、前記風車翼の成形を行うステップとを備え、
前記強化繊維シートを得るステップでは、一対のローラをそれぞれ含む上流側挟持部と下流側挟持部とによって、連続的に搬送される複数本の前記繊維束を挟持しながら、前記上流側挟持部と前記下流側挟持部との間において前記繊維束の開繊を行うとともに、
前記上流側挟持部と前記下流側挟持部との前記ローラの周速を一致させるとともに、
前記強化繊維シートを得るステップでは、並べられた複数本の前記繊維束に対向するように前記上流側挟持部と前記下流側挟持部との間において前記繊維束の下方に配置された少なくとも一つのノズルから圧縮気体を上方に向けて噴射し、該圧縮気体によって前記繊維束の開繊を行う
ことを特徴とする風車翼の製造方法。
【請求項２】
前記強化繊維シートを得るステップでは、前記ノズルから上方に向かう前記圧縮気体の吹付けによって前記ノズルから遠ざかろうとする前記繊維束を該繊維束の上方に位置する静止部によって受け止めて前記繊維束に拘束力を与えながら、前記繊維束の開繊を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の風車翼の製造方法。
【請求項３】
前記強化繊維シートを得るステップでは、並べられた複数本の前記繊維束に対向するように前記上流側挟持部と前記下流側挟持部との間に配置された少なくとも一つのノズルを前記強化繊維シートの幅方向に往復運動させながら、前記ノズルから噴射される圧縮気体によって前記繊維束の開繊を行うことを特徴とする請求項１に記載の風車翼の製造方法。
【請求項４】
前記強化繊維シートを得るステップでは、前記下流側挟持部の前記ローラの少なくとも一方を振動させて、前記繊維束の開繊を行うことを特徴とする請求項１に記載の風車翼の製造方法。
【請求項５】
前記強化繊維シートを得るステップでは、前記強化繊維シートの幅方向に前記ローラを振動させることを特徴とする請求項４に記載の風車翼の製造方法。
【請求項６】
前記樹脂含浸繊維シートを形成するステップでは、未硬化の前記熱硬化性樹脂を前記強化繊維シートに含浸させた後、一対のローラで前記樹脂含浸繊維シートを挟持して、前記樹脂含浸繊維シートにおける未硬化の前記熱硬化性樹脂の含有量を調節することを特徴とする請求項１に記載の風車翼の製造方法。
【請求項７】
前記樹脂含浸繊維シートをボビンに巻き取って、前記樹脂含浸繊維シートの少なくとも一つのロールを形成するステップをさらに備え、
前記風車翼の成形を行うステップでは、前記ロールから前記樹脂含浸繊維シートを引き出して、前記モールド上に前記樹脂含浸繊維シートを積層することを特徴とする請求項１に記載の風車翼の製造方法。
【請求項８】
少なくとも一部が繊維強化プラスチックで構成された風車翼の製造方法であって、
複数のボビンからそれぞれ複数本の強化繊維の繊維束を引き出すステップと、
各ボビンから引き出された複数本の前記繊維束を並べ、該繊維束を開繊して隣接する前記繊維束をオーバーラップさせ、複数本の前記繊維束から強化繊維シートを得るステップと、
前記強化繊維シートに無溶剤かつ液状の熱硬化性樹脂を含浸させ、前記強化繊維と未硬化の前記熱硬化性樹脂とを含んで構成される樹脂含浸繊維シートを形成するステップと、
前記熱硬化性樹脂が未硬化の状態である前記樹脂含浸繊維シートをモールド上に配置し、該モールド上において前記樹脂含浸繊維シートの前記熱硬化性樹脂を加熱硬化して、前記風車翼の成形を行うステップと、
前記樹脂含浸繊維シートをボビンに巻き取って、前記樹脂含浸繊維シートの少なくとも一つのロールを形成するステップと、を備え、
前記風車翼の成形を行うステップでは、前記ロールから前記樹脂含浸繊維シートを引き出して、前記モールド上に前記樹脂含浸繊維シートを積層するとともに、
前記風車翼の成形を行うステップでは、前記ロールの前記樹脂含浸繊維シートの一端をクランプによって固定した状態で、前記ロールが取り付けられたカートを前記モールドの長手方向に沿って前記クランプから遠ざかるように移動させ、前記カートに取り付けられた少なくとも一つのローラによって前記ロールから引き出された前記樹脂含浸繊維シートを前記モールドに押し付けることを特徴とする風車翼の製造方法。
【請求項９】
少なくとも一部が繊維強化プラスチックで構成された風車翼の製造方法であって、
複数のボビンからそれぞれ複数本の強化繊維の繊維束を引き出すステップと、
各ボビンから引き出された複数本の前記繊維束を並べ、該繊維束を開繊して隣接する前記繊維束をオーバーラップさせ、複数本の前記繊維束から強化繊維シートを得るステップと、
前記強化繊維シートに無溶剤かつ液状の熱硬化性樹脂を含浸させ、前記強化繊維と未硬化の前記熱硬化性樹脂とを含んで構成される樹脂含浸繊維シートを形成するステップと、
前記熱硬化性樹脂が未硬化の状態である前記樹脂含浸繊維シートをモールド上に配置し、該モールド上において前記樹脂含浸繊維シートの前記熱硬化性樹脂を加熱硬化して、前記風車翼の成形を行うステップとを備え、
前記強化繊維シートをボビンに巻き取って、前記強化繊維シートのロールを形成するステップをさらに備え、
前記樹脂含浸繊維シートを形成するステップでは、前記ロールの前記強化繊維シートの一端をクランプによって固定した状態で、前記強化繊維シートがボビンに巻き取られたロールが取り付けられたカートを前記モールドの長手方向に沿って前記クランプから遠ざかるように移動させ、前記ロールから前記強化繊維シートを引き出しながら、前記カートに設けられた含浸ユニットにより前記強化繊維シートに未硬化の前記熱硬化性樹脂を含浸させて前記樹脂含浸繊維シートを形成し、
前記風車翼の成形を行うステップでは、前記カートに取り付けられた少なくとも一つのローラによって前記含浸ユニット側から搬送される前記樹脂含浸繊維シートを前記モールドに押し付けることを特徴とする風車翼の製造方法。
【請求項１０】
少なくとも一部が繊維強化プラスチックで構成された風車翼の製造方法であって、
複数のボビンからそれぞれ複数本の強化繊維の繊維束を引き出すステップと、
各ボビンから引き出された複数本の前記繊維束を並べ、該繊維束を開繊して隣接する前記繊維束をオーバーラップさせ、複数本の前記繊維束から強化繊維シートを得るステップと、
前記強化繊維シートに無溶剤かつ液状の熱硬化性樹脂を含浸させ、前記強化繊維と未硬化の前記熱硬化性樹脂とを含んで構成される樹脂含浸繊維シートを形成するステップと、
前記熱硬化性樹脂が未硬化の状態である前記樹脂含浸繊維シートをモールド上に配置し、該モールド上において前記樹脂含浸繊維シートの前記熱硬化性樹脂を加熱硬化して、前記風車翼の成形を行うステップとを備え、
前記樹脂含浸繊維シートを形成するステップでは、前記強化繊維で構成された強化繊維シートがボビンに巻き取られたロールの前記ボビンの芯部の内側空間に前記熱硬化性樹脂を注入し、前記芯部に設けられた開口を介して前記強化繊維シートに前記熱硬化性樹脂を含浸させることを特徴とする風車翼の製造方法。
【請求項１１】
前記風車翼の成形を行うステップでは、前記モールド上に該モールドの長手方向に沿って配置された前記風車翼の一対のコア材の間に前記樹脂含浸繊維シートを配置し、該モールド上において前記樹脂含浸繊維シートの前記熱硬化性樹脂を加熱硬化することで、一対の前記コア材に挟まれた前記風車翼のスパーキャップを形成することを特徴とする請求項１に記載の風車翼の製造方法。
【請求項１２】
前記繊維強化プラスチックは、前記強化繊維としての炭素繊維を含むＣＦＲＰであることを特徴とする請求項１に記載の風車翼の製造方法。
【国際調査報告】
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