(57)【要約】【課題】軽量化を図ることができる繊維巻回体、繊維強化樹脂材、及び繊維巻回体の製造方法を提供すること。【解決手段】筒状組紐１１は、巻回軸線Ｌを中心に巻回された状態の第１及び第２の強化繊維糸１２，１３を複数備えるとともに、円錐の母線に平行な第３の強化繊維糸１４を複数備える。第１〜第３の強化繊維糸１２〜１４は、糸長手方向に沿って繊維含有率は同じで太さを徐変させた太さ徐変部２０を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻回軸線を中心に巻回された状態の強化繊維糸を複数備える繊維巻回体であって、
前記強化繊維糸は、糸長手方向に沿って繊維含有率は同じで太さを徐変させた太さ徐変部を備えていることを特徴とする繊維巻回体。
【請求項２】
前記繊維巻回体の径方向への寸法を厚みとすると、前記繊維巻回体は、前記巻回軸線に沿って厚みが徐変する厚み徐変部を備え、前記厚み徐変部の厚みの厚い部分から薄い部分に向かって、前記太さ徐変部の太さが滑らかに細くなっている請求項１に記載の繊維巻回体。
【請求項３】
前記繊維巻回体は、互いに平行に配列された複数の第１の強化繊維糸と、互いに平行にかつ前記第１の強化繊維糸と交差する方向に配列された複数の第２の強化繊維糸と、前記第１の強化繊維糸及び前記第２の強化繊維糸と交差する角度が等しくなるように互いに平行に配列された複数の第３の強化繊維糸とで構成された組紐である請求項１又は請求項２に記載の繊維巻回体。
【請求項４】
巻回軸線を中心に巻回された状態の強化繊維糸を複数備える繊維巻回体を繊維強化基材とし、樹脂をマトリックスとした繊維強化樹脂材であって、前記繊維巻回体が請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の繊維巻回体である繊維強化樹脂材。
【請求項５】
巻回軸線を中心に巻回された状態の強化繊維糸を複数備える繊維巻回体の製造方法であって、
前記強化繊維糸は、糸長手方向に沿って繊維含有率は同じで太さが徐変する太さ徐変部を備えており、
一定太さの前記強化繊維糸を、複数のローラ群を有するドラフト装置によって一方向へ引き延ばす際、
前記ドラフト装置のドラフト倍率を連続的に異ならせて、前記一方向に沿って前記強化繊維糸の太さを連続的に変化させて前記太さ徐変部を製造した後、前記強化繊維糸を巻回して繊維巻回体を製造することを特徴とする繊維巻回体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、荷重エネルギ吸収材の繊維強化基材として用いられる繊維巻回体、繊維巻回体を繊維強化基材とした繊維強化樹脂材、及び繊維巻回体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
軽量、高強度の材料として繊維強化樹脂材が使用されている。繊維強化樹脂材は、繊維強化基材が樹脂等のマトリックスに複合化されることにより、マトリックス自体に比べて力学的特性（機械的特性）が向上する。繊維強化樹脂材の繊維強化基材としては、フィラメントワインディング（ＦＷ）法又はブレーディング（組紐）で製造された繊維巻回体が挙げられる。繊維巻回体は、巻回軸線を中心に複数の強化繊維糸を巻回して筒状や中実状に製造されている。
【０００３】
また、繊維強化樹脂材は、例えば、荷重エネルギ吸収材として使用される。荷重エネルギ吸収材を、例えば、バンパーと車体フレームの間に配置されるクラッシュボックスに用いる場合、クラッシュボックスは、通常は自己の姿勢を保持できるだけの所要の機械的強度を持つこと、及び設計値を超えた衝撃荷重がかかったときに、その衝撃荷重を吸収しながら変形して破壊することが求められる。
【０００４】
また、クラッシュボックスは、衝撃荷重が最初に加わる部分である先端部の強度が最も弱く、基端部に向かうに従い徐々に強度が強くなっていく。繊維強化樹脂材製のクラッシュボックスにおいて、強度を徐々に異ならせていく方法としては、繊維強化基材の基端部側ほど、強化繊維の太さを太くする方法がある。例えば、特許文献１に開示の繊維配列体においては、長さに亘って変化する横断面形状を有するチューブ状の繊維配列体において、直径の大きい部分の繊維材料を太く、直径の小さい部分の繊維材料を細くして強度を異ならせている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１４−５０８６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、繊維強化樹脂材においては、搭載される車両質量の軽減に寄与すること等を目的として軽量化が望まれている。しかし、特許文献１に開示の構造では、直径の小さい部分は、所定数の繊維を除去装置を用いて除去し、強度を必要とする直径の大きい部分は、所定数の繊維を取付装置を用いて取り付けている。このため、各区分毎に段階的にしか繊維質量を変化させることができない。したがって、各区分内では繊維質量は同じであり、要求される強度から考えると、余分な繊維質量が各区分内において存在してしまう。なお、長さに亘って横断面形状を変更しない円筒形状の繊維配列体で、繊維強化基材の基端部側ほど強化繊維の太さを太くする場合でも同様の課題が生じる。
【０００７】
本発明の目的は、軽量化を図ることができる繊維巻回体、繊維強化樹脂材、及び繊維巻回体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点を解決するための繊維巻回体は、巻回軸線を中心に巻回された状態の強化繊維糸を複数備える繊維巻回体であって、前記強化繊維糸は、糸長手方向に沿って繊維含有率は同じで太さを徐変させた太さ徐変部を備えていることを要旨とする。
【０００９】
これによれば、強化繊維糸の太さ徐変部によって強化繊維糸そのものの太さを徐々に変化させることで、繊維巻回体の強度を巻回軸線に沿って徐々に異ならせることができる。そして、太さ徐変部は、繊維巻回体の強度を巻回軸線に沿う位置で異ならせた構造であっても、巻回軸線に沿ういずれの位置でも繊維含有率が一定である。したがって、繊維巻回体の強度を異ならせるために、例えば、強化繊維糸に対し、別の強化繊維を足して太さを太くしたり、強化繊維を除去して太さを細くしたりする場合と比べて繊維巻回体の軽量化を図ることができる。
【００１０】
また、繊維巻回体について、前記繊維巻回体の径方向への寸法を厚みとすると、前記繊維巻回体は、前記巻回軸線に沿って厚みが徐変する厚み徐変部を備え、前記厚み徐変部の厚みの厚い部分から薄い部分に向かって、前記太さ徐変部の太さが滑らかに細くなっている。
【００１１】
これによれば、繊維巻回体において、厚さの厚い部分は、強化繊維糸の太さが太く、厚みの薄い部分は、強化繊維糸の太さが細くなる。したがって、強化繊維糸の太さを制御することで、繊維巻回体の厚みを制御でき、繊維巻回体の強度を制御できる。
【００１２】
また、繊維巻回体について、前記繊維巻回体は、互いに平行に配列された複数の第１の強化繊維糸と、互いに平行にかつ前記第１の強化繊維糸と交差する方向に配列された複数の第２の強化繊維糸と、前記第１の強化繊維糸及び前記第２の強化繊維糸と交差する角度が等しくなるように互いに平行に配列された複数の第３の強化繊維糸とで構成された組紐であってもよい。
【００１３】
これによれば、太さ徐変部を備える強化繊維糸を第１〜第３の強化繊維糸の中から選択することで、繊維巻回体の厚みの制御が行える。例えば、第１〜第３の強化繊維糸の全てが太さ徐変部を備える場合は、繊維巻回体の厚み制御がより行いやすく、繊維巻回体の設計自由度が増える。
【００１４】
上記問題点を解決するための繊維強化樹脂材は、巻回軸線を中心に巻回された状態の強化繊維糸を複数備える繊維巻回体を繊維強化基材とし、樹脂をマトリックスとした繊維強化樹脂材であって、前記繊維巻回体が請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の繊維巻回体であることを要旨とする。
【００１５】
これによれば、強化繊維糸の太さ徐変部によって強化繊維糸そのものの太さを徐々に変化させることで、繊維巻回体の強度を巻回軸線に沿って徐々に異ならせることができる。そして、太さ徐変部は、繊維巻回体の強度を巻回軸線に沿う位置で異ならせた構造であっても、巻回軸線に沿ういずれの位置でも繊維含有率が一定である。したがって、繊維巻回体の強度を異ならせるために、例えば、強化繊維糸に対し、別の強化繊維を足して太さを太くしたり、強化繊維を除去して太さを細くしたりする場合と比べて繊維巻回体の軽量化を図ることができる。その結果として、繊維巻回体を繊維強化基材とした繊維強化樹脂材の軽量化を図ることができる。
【００１６】
上記問題点を解決するための繊維巻回体の製造方法は、巻回軸線を中心に巻回された状態の強化繊維糸を複数備える繊維巻回体の製造方法であって、前記強化繊維糸は、糸長手方向に沿って繊維含有率は同じで太さが徐変する太さ徐変部を備えており、一定太さの前記強化繊維糸を、複数のローラ群を有するドラフト装置によって一方向へ引き延ばす際、前記ドラフト装置のドラフト倍率を連続的に異ならせて、前記一方向に沿って前記強化繊維糸の太さを連続的に変化させて前記太さ徐変部を製造した後、前記強化繊維糸を巻回して繊維巻回体を製造することを要旨とする。
【００１７】
これによれば、ドラフト装置を用い、ドラフト倍率を連続的に異ならせることで、一方向に沿って連続的に強化繊維糸の太さを変化させ、太さ徐変部を形成することができる。よって、繊維巻回体の巻回軸線に沿う位置に合わせてドラフト倍率を変更することで、繊維巻回体の厚みを目的とする厚みにすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、繊維巻回体の軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施形態の荷重エネルギ吸収材を示す正面図。
【図２】筒状組紐を示す図１の２−２線断面図。
【図３】筒状組紐を示す図１の３−３線断面図。
【図４】ブレーダーを示す模式図。
【図５】ドラフト装置を模式的に示す図。
【図６】第２の実施形態の荷重エネルギ吸収材を示す正面図。
【図７】繊維巻回体の先端部を示す断面図。
【図８】繊維巻回体の基端部を示す断面図。
【図９】フィラメントワインディング機を示す模式図。
【図１０】別例の筒状組紐を示す正面図。
【図１１】別例の繊維巻回体を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第１の実施形態）
以下、繊維巻回体、繊維強化樹脂材、及び繊維巻回体の製造方法を具体化した第１の実施形態を図１〜図５にしたがって説明する。
【００２１】
図１に示すように、繊維強化樹脂材としての荷重エネルギ吸収材１０は、繊維巻回体としての筒状組紐を繊維強化基材とし、樹脂をマトリックスとする。
筒状組紐１１は、複数の第１の強化繊維糸１２と、複数の第２の強化繊維糸１３と、複数の第３の強化繊維糸１４とにより組紐組織で円錐筒状に形成されている。筒状組紐１１は、軸方向の一端に基端部１１ａを有し、軸方向の他端に先端部１１ｂを有する。筒状組紐１１において、巻回軸線Ｌの延びる方向を軸方向とする。
【００２２】
複数の第１の強化繊維糸１２は、互いに平行に配列されている。複数の第２の強化繊維糸１３は、互いに平行にかつ第１の強化繊維糸１２と交差する方向に配列されている。複数の第３の強化繊維糸１４は、第１の強化繊維糸１２及び第２の強化繊維糸１３と交差する角度が等しくなるように互いに平行に配列されている。第３の強化繊維糸１４は、円錐の母線方向に配列されている。したがって、筒状組紐１１は、第３の強化繊維糸１４に対し、複数の第１の強化繊維糸１２及び第２の強化繊維糸１３を巻回した構造を有し、第１の強化繊維糸１２及び第２の強化繊維糸１３は、巻回軸線Ｌを中心に巻回された状態である。
【００２３】
複数の第１の強化繊維糸１２及び複数の第２の強化繊維糸１３は、筒状組紐１１の斜行糸条を構成し、複数の第３の強化繊維糸１４は筒状組紐１１の軸方向糸条を構成する。第１の強化繊維糸１２は、筒状組紐１１の巻回軸線Ｌと斜行角度θで交差する方向に配列され、第２の強化繊維糸１３は、筒状組紐１１の巻回軸線Ｌに対して交差する角度が、第１の強化繊維糸１２が筒状組紐１１の軸方向に対して交差する斜行角度θと反対の角度−θで配列されている。斜行角度θは、筒状組紐１１の形状、必要とする強度等に合わせて適宜設定される。また、第３の強化繊維糸１４は、円錐の母線方向に配列されている。
【００２４】
第１〜第３の強化繊維糸１２〜１４は、非連続繊維を紡出して形成されている。第１〜第３の強化繊維糸１２〜１４は炭素繊維製であるが、ガラス繊維製や樹脂繊維製であってもよい。第１〜第３の強化繊維糸１２〜１４における太さ徐変部２０は、それぞれ筒状組紐１１の基端部１１ａから先端部１１ｂに向かって連続的に太さが細くなる。
【００２５】
図２又は図３に示すように、筒状組紐１１は、厚み徐変部１８を備える。筒状組紐１１の径方向に沿う寸法を厚みとすると、厚み徐変部１８は、基端部１１ａ側ほど厚みが厚く、先端部１１ｂ側ほど厚みが薄い。したがって、筒状組紐１１の厚みは、厚み徐変部１８によって、巻回軸線Ｌに沿って基端部１１ａから先端部１１ｂに向かうに従い徐々に薄くなる。このため、各強化繊維糸１２〜１４の繊維含有率は、糸長手方向のいずれの位置でも同じである。よって、筒状組紐１１においても、軸方向のいずれの位置でも繊維含有率は同じである。
【００２６】
上記構成の筒状組紐１１は、ドラフト装置を備えたブレーダー（製紐機）を用いて製造される。
図４に示すように、ブレーダー３０は、第１の斜向糸供給部３２ａ及び第２の斜行糸供給部３２ｂを複数備える。第１の斜向糸供給部３２ａは、マンドレル３１の外周面上に該マンドレル３１の軸芯に対して所定角度で第１の強化繊維糸１２を供給する。第２の斜行糸供給部３２ｂは、マンドレル３１の外周面上に該マンドレル３１の軸芯に対して所定角度で第２の強化繊維糸１３を供給する。第１の斜向糸供給部３２ａは＋θで第１の強化繊維糸１２を供給し、第２の斜行糸供給部３２ｂは−θで第２の強化繊維糸１３を供給する。本実施形態では、所定角度は４５°である。各斜向糸供給部３２ａ，３２ｂは、太さ徐変部２０が形成される前の強化繊維糸１２，１３を一定の太さのままマンドレル３１に供給する。
【００２７】
ブレーダー３０は、軸方向糸供給部３３を備える。軸方向糸供給部３３は、マンドレル３１の軸方向に配列される第３の強化繊維糸１４をマンドレル３１に供給する。軸方向糸供給部３３は、太さ徐変部２０が形成される前の第３の強化繊維糸１４を一定の太さのままマンドレル３１に供給する。
【００２８】
ブレーダー３０が備えるドラフト装置４０は、各斜向糸供給部３２ａ，３２ｂ及び軸方向糸供給部３３からの強化繊維糸１２〜１４の供給方向において、各供給部３２ａ，３２ｂ，３３の下流側に配置されている。ドラフト装置４０は、各供給部３２ａ，３２ｂ，３３から供給された各強化繊維糸１２〜１４を受け取って引き延ばす。
【００２９】
図５に示すように、ドラフト装置４０は、フロントローラ４２とバックローラ４３とを有する。フロントローラ４２及びバックローラ４３は、複数のローラ４２ａ，４３ａを備えるローラ群である。そして、斜向糸供給部３２ａ，３２ｂ及び軸方向糸供給部３３から各強化繊維糸１２〜１４を供給し、マンドレル３１に供給する際には、バックローラ４３の周速度を一定とした状態で、それよりフロントローラ４２の周速度を連続的に速くする。すると、フロントローラ４２を通過した各強化繊維糸１２〜１４の太さが、バックローラ４３を通過した時点での太さより徐々に細くなる。
【００３０】
すると、供給方向における下流側に向かうほど、強化繊維糸１２〜１４の太さが徐々に細くなるように引き延ばされることで、各強化繊維糸１２〜１４の太さが徐々に細くなり、太さ徐変部２０が製造される。また、供給方向における上流側ほど、ドラフト倍率が低いため、強化繊維糸１２〜１４の太さが、引き延ばされる前の太さに近付いていく。そして、得られた筒状組紐１１に熱硬化性樹脂を含浸硬化させることで荷重エネルギ吸収材１０が製造される。なお、樹脂の含浸硬化はＲＴＭ（レジン・トランスファー・モールディング）法で行われるが、それ以外の方法で行ってもよい。
【００３１】
図１に示すように、筒状組紐１１を繊維強化基材とした荷重エネルギ吸収材１０において、上述のように筒状組紐１１の厚みは、厚み徐変部１８によって、軸方向に沿って先端部１１ｂから基端部１１ａに向かうに従い徐々に厚くなる。よって、荷重エネルギ吸収材１０は、筒状組紐１１の先端部１１ｂに対応して先端部の強度が最も弱い。そして、荷重エネルギ吸収材１０は、筒状組紐１１の軸方向に沿って先端部１１ｂから基端部１１ａに向かうに従い徐々に強度が強くなる。
【００３２】
上記実施形態によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
（１）荷重エネルギ吸収材１０の筒状組紐１１において、第１〜第３の強化繊維糸１２〜１４は太さ徐変部２０を備える。そして、筒状組紐１１は、太さ徐変部２０に合わせて厚みが徐変した厚み徐変部１８を備えている。筒状組紐１１の厚み徐変部１８は、第１〜第３の強化繊維糸１２〜１４そのものの太さの変化によって厚みが徐変しており、筒状組紐１１の軸方向のいずれの位置であっても、繊維含有率を同じとすることができる。よって、筒状組紐１１の強度を異ならせるために、筒状組紐１１の厚みを変化させても、軽量化を図ることができる。
【００３３】
（２）例えば、均一な太さの第１〜第３の強化繊維糸によって筒状組紐を製造し、その筒状組紐の軸方向に沿って強度を異ならせるには、第１及び第２の強化繊維糸の斜行角度θを制御する必要があり、その制御が煩雑である。しかも、軽量化を図るには、斜行角度θの設計も複雑となる。しかし、実施形態の筒状組紐１１では、太さ徐変部２０に合わせて厚みが滑らかに徐変しており、第１及び第２の強化繊維糸１２，１３の斜行角度θを変えることなく、軸方向に沿って強度を異ならせることができ、斜行角度θの煩雑な制御を行うことなく、筒状組紐１１を製造できる。
【００３４】
（３）第１〜第３の強化繊維糸１２〜１４の太さ徐変部２０は、太さが滑らかに変化しており、階段状といった急激な変化はしていない。このため、筒状組紐１１の厚み変化も滑らかになり、強度変化も滑らかにできる。
【００３５】
（４）筒状組紐１１において、第１及び第２の強化繊維糸１２，１３の斜行角度θは、基端部１１ａから先端部１１ｂにかけて一定である。例えば、均一な太さの第１〜第３の強化繊維糸で筒状組紐１１を製造した場合、筒状組紐の先端部側と基端部側とをそれぞれ一定の斜行角度に維持した場合、大径となる基端部側ほど第１及び第２の強化繊維糸の周長が長くなる。すると、隣り合う第１の強化繊維糸同士、及び第２の強化繊維糸同士の間隔が広がり、荷重エネルギ吸収材においては、筒状組紐の基端部側ほど強度が低下してしまう。この場合、基端部側の強度を維持するためには、基端部側に向けて第１の強化繊維糸及び第２の強化繊維糸の斜行角度を徐々に変えて間隔を維持する必要が生じる。しかし、第１及び第２の強化繊維糸１２，１３は、太さ徐変部２０を備えることで、大径な基端部１１ａであっても、隣り合う第１の強化繊維糸１２同士又は第２の強化繊維糸１３同士の間隔が広がりすぎず、斜行角度θも大きくならず強度も低下しない。よって、第１及び第２の強化繊維糸１２，１３の斜行角度も変える必要がなく、強度の低下しない筒状組紐１１を簡単に製造できる。
【００３６】
（５）筒状組紐１１において、第１〜第３の強化繊維糸１２〜１４それぞれが太さ徐変部２０を備える。このため、第１〜第３の強化繊維糸１２〜１４それぞれの太さを制御することで、筒状組紐１１の軸方向のいずれの位置でも強度調節が行いやすい。
【００３７】
（６）筒状組紐１１を製造するブレーダー３０は、斜向糸供給部３２ａ，３２ｂ及び軸方向糸供給部３３より供給方向の下流側にドラフト装置４０を備える。そして、斜向糸供給部３２ａ，３２ｂ及び軸方向糸供給部３３から供給された各強化繊維糸１２〜１４をドラフト装置４０でのドラフト倍率を制御することで太さを徐変させることができる。したがって、ドラフト装置４０によるドラフト倍率を制御することで、目的とする厚みの筒状組紐１１を製造することができる。
【００３８】
（第２の実施形態）
次に、繊維巻回体、繊維強化樹脂材、及び繊維巻回体の製造方法を具体化した第２の実施形態を図６〜図９にしたがって説明する。なお、第２の実施形態は、第１の実施形態と同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
【００３９】
図６に示すように、第２の実施形態において、繊維強化樹脂材としての荷重エネルギ吸収材７０は、繊維巻回体５１を繊維強化基材とし、樹脂をマトリックスとする。
繊維巻回体５１は、円筒状である。繊維巻回体５１は、第１の強化繊維糸５２で形成された第１繊維層５４と、第１繊維層５４の外層となり、かつ第２の強化繊維糸５３で形成された第２繊維層５５とが積層された構造を有する。繊維巻回体５１において、巻回軸線Ｌの延びる方向を軸方向とする。繊維巻回体５１は、軸方向の一端に基端部５１ａを有し、軸方向の他端に先端部５１ｂを有する。
【００４０】
第１の強化繊維糸５２は、繊維巻回体５１の巻回軸線Ｌに対し、±θの角度で交差する状態で巻回され、第２の強化繊維糸５３は、繊維巻回体５１の巻回軸線Ｌに対し、±θの角度で交差する状態で巻回されている。なお、各強化繊維糸５２，５３の交差する角度θは、繊維巻回体５１の形状、必要とする強度等に合わせて適宜設定される。
【００４１】
第１及び第２の強化繊維糸５２，５３は、非連続繊維を紡出して形成されている。第１及び第２の強化繊維糸５２，５３は炭素繊維製であるが、ガラス繊維製や樹脂繊維製であってもよい。第１の強化繊維糸５２及び第２の強化繊維糸５３における太さ徐変部５６は、繊維巻回体５１の基端部５１ａから先端部５１ｂに向かって連続的に太さが細くなる。
【００４２】
図７又は図８に示すように、繊維巻回体５１は、厚み徐変部５７を備える。厚み徐変部５７は、基端部５１ａ側ほど厚みが厚く、先端部５１ｂ側ほど厚みが薄い。したがって、繊維巻回体５１の厚みは、厚み徐変部５７によって、巻回軸線Ｌに沿って基端部５１ａから先端部５１ｂに向かうに従い徐々に薄くなる。厚み徐変部５７の厚みの厚い部分から薄い部分に向かって、太さ徐変部５６の太さが滑らかに細くなっている。繊維巻回体５１の厚みが変化していても、厚み徐変部５７は、各強化繊維糸５２，５３の太さ徐変部５６によって形成されている。このため、各強化繊維糸５２，５３の繊維含有率は、糸長手方向のいずれの位置でも同じである。よって、繊維巻回体５１においても、軸方向のいずれの位置でも繊維含有率は同じである。
【００４３】
繊維巻回体５１は、基端部５１ａから先端部５１ｂに向かうに従い外径が徐々に小さくなる先細り形状である。また、繊維巻回体５１の内径は、基端部５１ａから先端部５１ｂに向かって一定である。
【００４４】
繊維巻回体５１は、フィラメントワインディング法で製造されている。図９に示すように、繊維巻回体５１を製造するフィラメントワインディング機６０は、マンドレル６１と、供給ヘッド６２と、樹脂槽６３と、ドラフト装置６４と、ボビン６５と、を備える。ドラフト装置６４は、第１の実施形態と同様に、フロントローラ及びバックローラを備える。ボビン６５には、太さ徐変部５６が形成される前の各強化繊維糸５２，５３が一定の太さのまま巻装されている。
【００４５】
そして、ボビン６５から供給された強化繊維糸５２，５３は、ドラフト装置６４によって引き延ばされ、ボビン６５からの供給方向における下流側に向かうほど、強化繊維糸５２，５３の太さが徐々に細くなるように引き延ばされることで、各強化繊維糸５２，５３の太さが徐々に細くなり、太さ徐変部５６が製造される。
【００４６】
太さ徐変部５６の製造された強化繊維糸５２，５３は樹脂槽６３で樹脂が含浸された後、供給ヘッド６２に導かれる。樹脂槽６３で樹脂が含浸された強化繊維糸５２，５３は、供給ヘッド６２を介してマンドレル６１上に巻き付けられる。このとき、強化繊維糸５２，５３のマンドレル６１に対する巻付け角度を調整する。
【００４７】
繊維巻回体５１において、巻き始めは基端部５１ａ側である。そして、強化繊維糸５２，５３が巻かれていき、巻き終わり側に向かうに従い、強化繊維糸５２，５３の太さが徐々に細くなるように引き延ばされることで、各強化繊維糸５２，５３の太さが徐々に細くなり、太さ徐変部５６が製造される。また、巻き始め側ほど、ドラフト倍率が低いため、強化繊維糸５２，５３の太さが、引き延ばされる前の太さに近付いていく。
【００４８】
図６に示すように、繊維巻回体５１を繊維強化基材とした荷重エネルギ吸収材７０において、上述のように繊維巻回体５１の厚みは、厚み徐変部５７によって、軸方向に沿って先端部５１ｂから基端部５１ａに向かうに従い徐々に厚くなる。よって、荷重エネルギ吸収材７０は、繊維巻回体５１の先端部５１ｂに対応して先端部の強度が最も弱い。そして、荷重エネルギ吸収材７０は、繊維巻回体５１の軸方向に沿って先端部５１ｂから基端部５１ａに向かうに従い徐々に強度が強くなる。
【００４９】
上記第２の実施形態によれば、第１の実施形態に記載の効果に加え、以下のような効果を得ることができる。
（７）荷重エネルギ吸収材７０の繊維巻回体５１において、第１及び第２の強化繊維糸５２，５３は太さ徐変部５６を備える。そして、繊維巻回体５１では、太さ徐変部５６に合わせて厚みが徐変した厚み徐変部５７を備えている。繊維巻回体５１の厚み徐変部５７は、第１及び第２の強化繊維糸５２，５３そのものの太さの変化によって厚みが徐変しており、繊維巻回体５１の軸方向のいずれの位置であっても、繊維含有率を同じとすることができる。よって、繊維巻回体５１の強度を異ならせるために、繊維巻回体５１の厚みを変化させても軽量化を図ることができる。
【００５０】
（８）繊維巻回体５１はフィラメントワインディング法で製造されている。例えば、均一な太さの糸を用いてフィラメントワインディング法で繊維巻回体を製造した場合、繊維巻回体５１の軸方向に沿って強度を異ならせるには、強度を強く必要とする部分ほど補強するための繊維層の追加が必要となる。この場合には、補強のために追加した繊維層の分だけ、重量が増加してしまう。しかし、繊維巻回体５１の基端部５１ａ側ほど各強化繊維糸５２，５３の太さを太くすることで、基端部５１ａ側の強度を高めることができ、補強の必要がないことから、重量の増加しない荷重エネルギ吸収材７０を簡単に製造できる。
【００５１】
（９）繊維巻回体５１において、２種類の強化繊維糸５２，５３それぞれが太さ徐変部５６を備える。このため、第１及び第２の強化繊維糸５２，５３の太さを制御することで、繊維巻回体５１の軸方向のいずれの位置でも強度調節が行いやすい。
【００５２】
（１０）繊維巻回体５１を製造するフィラメントワインディング機６０は、供給ヘッド６２より供給方向の下流側にドラフト装置６４を備える。そして、供給ヘッド６２から供給された各強化繊維糸５２，５３をドラフト装置６４で太さを徐変させることができる。したがって、各強化繊維糸５２，５３の太さを変化させながら繊維巻回体５１を製造することができる。また、各強化繊維糸５２，５３が樹脂槽６３に含浸される前に、ドラフト装置６４で各強化繊維糸５２，５３を引き延ばす。このため、各強化繊維糸５２，５３の引き延ばしが円滑に行える。
【００５３】
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○  図１０に示すように、筒状組紐１１は、円筒状であってもよい。
○  図１１に示すように、繊維巻回体５１は、円錐筒状であってもよい。
【００５４】
○  第１の実施形態の筒状組紐１１において、斜行糸条である第１の強化繊維糸１２及び第２の強化繊維糸１３は太さ徐変部２０を備えず、軸方向糸条である第３の強化繊維糸１４だけ太さ徐変部２０を備えていてもよい。逆に、斜行糸条である第１の強化繊維糸１２及び第２の強化繊維糸１３の少なくとも一方は太さ徐変部２０を備え、軸方向糸条である第３の強化繊維糸１４が太さ徐変部２０を備えていなくてもよい。
【００５５】
○  第２の実施形態において、積層される繊維層の数は、３以上でもよい。
○  筒状組紐１１や繊維巻回体５１を使用した繊維強化樹脂材は、荷重エネルギ吸収材ではなく、構造材料として使用してもよい。また、筒状組紐１１や繊維巻回体５１を樹脂以外をマトリックスとする他の繊維強化複合材に使用してもよい。
【００５６】
○  各実施形態のドラフト装置４０，６４において、ローラ群の数は適宜変更してもよい。
○  繊維巻回体は筒状ではなく、三次元ブレーダー（三次元製紐機）を用いて製造された中実状であってもよい。
【００５７】
○  各実施形態において、筒状組紐１１又は繊維巻回体５１の厚みは、基端部１１ａ，５１ａから先端部１１ｂ，５１ｂに向かって一定であってもよい。
【符号の説明】
【００５８】
Ｌ…巻回軸線、１１…繊維巻回体としての筒状組紐、１２，５２…第１の強化繊維糸、１３，５３…第２の強化繊維糸、１４…第３の強化繊維糸、１８，５７…厚み徐変部、２０，５６…太さ徐変部、４０，６４…ドラフト装置、４２…ローラ群としてのフロントローラ、４３…ローラ群としてのバックローラ、５１…繊維巻回体、６５…ボビン。
【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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