(57)【要約】【課題】屈曲部を有する成形型の表面にプリプレグテープを圧着する場合において、テープの貼付方向の方向ずれを減少させ、複数のテープの間に生じる隙間や複数のテープ同士の重なり合いを低減することを目的とする。【解決手段】プリプレグ積層用成形型１は、一方向に沿って平らな面のみを有する第１面６と、一方向に沿って平らな面を有し、第１面６に対して所定のなす角度で配置された第２面７と、一方向に対して垂直方向に切断した表面の断面形状が円弧を有し、一端側が第１面６と接続され、他端側が第２面７と接続された第３面８とを備え、第２面７及び第３面８において、凸状の第１屈曲部９，１０が形成され、第１屈曲部９，１０を境にして、一方の面７Ｂ，８Ｂは他方の面７Ａ，８Ａに対して傾斜しており、第３面８のうち他方の面８Ｂにおける円弧の径は、第１屈曲部１０から一方向に沿って離れるにつれて次第に小さくなっている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に沿って平らな面のみを有する第１面と、
前記一方向に沿って平らな面を有し、前記第１面に対して所定のなす角度で配置された第２面と、
前記一方向に対して垂直方向に切断した表面の断面形状が円弧を有し、一端側が前記第１面と接続され、他端側が前記第２面と接続された第３面と、
を備え、
前記第２面及び前記第３面において、凸状の第１屈曲部が形成され、前記第１屈曲部を境にして、一方の面は他方の面に対して傾斜しており、
前記第３面のうち前記他方の面における前記円弧の径は、前記第１屈曲部から前記一方向に沿って離れるにつれて次第に小さくなっているプリプレグ積層用成形型。
【請求項２】
一方向に沿って平らな面のみを有する第１面と、
前記一方向に沿って平らな面を有し、前記第１面に対して所定のなす角度で配置された第２面と、
前記一方向に対して垂直方向に切断した表面の断面形状が円弧を有し、一端側が前記第１面と接続され、他端側が前記第２面と接続された第３面と、
を備え、
前記第２面及び前記第３面において、凹状の第２屈曲部が形成され、前記第２屈曲部を境にして、一方の面は他方の面に対して傾斜しており、
前記第３面のうち前記他方の面における前記円弧の径は、前記第２屈曲部から前記一方向に沿って離れるにつれて次第に大きくなっているプリプレグ積層用成形型。
【請求項３】
前記第１屈曲部又は前記第２屈曲部は、湾曲状の曲面部を有し、前記曲面部を介して前記一方の面と前記他方の面に接続されている請求項１又は２に記載のプリプレグ積層用成形型。
【請求項４】
一方向に沿って平らな面のみを有する第１面と、
前記一方向に沿って平らな面を有し、前記第１面に対して所定のなす角度で配置された第２面と、
前記一方向に対して垂直方向に切断した表面の断面形状が円弧を有し、一端側が前記第１面と接続され、他端側が前記第２面と接続された第３面と、
を備え、
前記第２面及び前記第３面において、凸状又は凹状の屈曲部が形成され、前記屈曲部を境にして、一方の面は他方の面に対して傾斜しており、
前記屈曲部は、湾曲状の曲面部を有し、前記曲面部を介して前記一方の面と前記他方の面に接続されているプリプレグ積層用成形型。
【請求項５】
請求項１又は２に記載のプリプレグ積層用成形型の前記第１面又は前記第２面にテープ状のプリプレグテープを貼付した後、前記プリプレグテープを前記第３面に貼付するステップと、
前記第３面に前記プリプレグテープを貼付した後、前記プリプレグテープを前記第２面又は前記第１面に貼付するステップと、
を有するプリプレグ積層方法。
【請求項６】
請求項３又は４に記載のプリプレグ積層用成形型の前記曲面部と前記一方の面又は前記他方の面にテープ状のプリプレグテープを貼付しコンパクションローラによって前記プリプレグテープを圧着するステップを有するプリプレグ積層方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリプレグ積層用成形型及びプリプレグ積層方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複合材を製造する方法として、自動繊維積層装置（ＡＦＰ）又は自動テープ積層装置（ＡＴＬ）を用いて、成形型の上に所定の幅を有するテープ状のプリプレグテープを複数回積層する技術がある。その際、積層装置のヘッドから送り出されたテープは、コンパクションローラによって成形型上に圧着される。
【０００３】
なお、下記の特許文献１では、成形型モデルに基づいて成形型を製造する技術であって、プレス成形の結果、プリプレグ積層品にしわや亀裂が生じないように成形型モデルの形状を修正することが開示されている。下記の特許文献２では、ウェブ、アッパフランジ及びロアフランジからなる航空機翼のための複合スパーに関する技術であって、ウェブ面を捩じることで、最終製品において過少又は過剰な材料部分を減らして強度低下を抑制することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５２６０５９３号公報
【特許文献２】特許第５６８６２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１０に示すように、複合材の成形品６０が、二つの板材を所定の角度（例えば９０°）で組み合わせた形状を有するとき、成形品を形成するための成形型５０は、上面５１と側面５２を有する。図１１に示すように、ＡＦＰ等の積層装置によって、成形型５０の上面５１から側面５２へ向けて（又は側面５２から上面５１へ向けて）プリプレグテープ６１を圧着する場合、側面５２と上面５１の両方において長さ方向で屈曲部がない部分については、ギャップ（隙間）やラップ（重なり）を生じさせることなく、複数のテープ６１を圧着していくことが可能である。図１１に示す例では、面５２Ａ，５２Ｃにおいて複数のテープ６１が鉛直方向に対して平行に貼付されている。
【０００６】
一方、複合材の成形品において長さ方向に沿って板厚を変更する部分を設ける場合や、長さ方向に沿って段差部を設ける場合など（図１０の板厚ｔ１，ｔ２）、成形型の表面（側面）に屈曲部が形成されることがある。図１０及び図１１に示す成形型５０は、屈曲部５３，５４が形成されている。成形型５０は、屈曲部５３，５４を境にして一側の面５２Ａ，５２Ｃは、他側の面５２Ｂに対して傾斜している。この場合、積層装置によって、成形型５０の上面５１から側面５２へ向けて（又は側面５２から上面５１へ向けて）プリプレグテープ６１を圧着する場合、図１１に示すように、テープ６１の貼付方向が傾斜することによって、方向ずれが生じる。その結果、複数のテープ６１の間に隙間が生じたり、複数のテープ６１同士が重なり合ったりする。
【０００７】
その結果、均一にプリプレグが積層された場合に比べて、成形品の強度が低下したり、成形品の表面に凹凸が生じたりする。また、積層テープの送り出し方向をステアリングさせたり、発生した隙間に積層テープを継ぎ足すことでテープ間に発生する隙間や重なりを小さくする方法がある。しかし、この方法は、積層装置のヘッドから送り出されるテープの幅を狭くしたり、送り出すテープの本数を減らしたりする必要があり、同時に圧着できるテープ幅や本数が減少するため、圧着工程の繰り返しが増える。したがって、積層にかかる時間が長時間化するという問題がある。
【０００８】
また、図１２及び図１３に示すように、成形型５０の表面に屈曲部５３，５４が形成されている場合、屈曲部５３，５４において、コンパクションローラ７０と成形型５０の間に開きが生じ、コンパクションローラ７０によるテープの圧着が不十分になりやすい。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、屈曲部を有する成形型の表面にプリプレグテープを圧着する場合において、テープの貼付方向の方向ずれを減少させ、複数のテープの間に生じる隙間や複数のテープ同士の重なり合いを低減することが可能なプリプレグ積層用成形型及びプリプレグ積層方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のプリプレグ積層用成形型及びプリプレグ積層方法は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の第１態様に係るプリプレグ積層用成形型は、一方向に沿って平らな面のみを有する第１面と、前記一方向に沿って平らな面を有し、前記第１面に対して所定のなす角度で配置された第２面と、前記一方向に対して垂直方向に切断した表面の断面形状が円弧を有し、一端側が前記第１面と接続され、他端側が前記第２面と接続された第３面とを備え、前記第２面及び前記第３面において、凸状の第１屈曲部が形成され、前記第１屈曲部を境にして、一方の面は他方の面に対して傾斜しており、前記第３面のうち前記他方の面における前記円弧の径は、前記第１屈曲部から前記一方向に沿って離れるにつれて次第に小さくなっている。
【００１１】
この構成によれば、第３面は、一端側が一方向に沿って平らな面のみを有する第１面と接続され、他端側が一方向に沿って平らな面を有する第２面と接続されている。また、第３面は、一方向に対して垂直方向に切断した表面の断面形状が円弧であり、第２面及び第３面において、凸状の第１屈曲部が形成され、第１屈曲部を境にして、一方の面は他方の面に対して傾斜している。第３面のうち他方の面における円弧の径は、第１屈曲部から一方向に沿って離れるにつれて次第に小さくなっている。その結果、積層装置によって、成形型の第１面から第２面へ向けて（又は第２面から第１面へ向けて）プリプレグテープを圧着する場合、第２面においてテープの貼付方向が鉛直方向に対して斜めになりにくくなる。そのため、複数のテープ同士の重なり合い（ラップ）が低減する。
【００１２】
本発明の第２態様に係るプリプレグ積層用成形型は、一方向に沿って平らな面のみを有する第１面と、前記一方向に沿って平らな面を有し、前記第１面に対して所定のなす角度で配置された第２面と、前記一方向に対して垂直方向に切断した表面の断面形状が円弧を有し、一端側が前記第１面と接続され、他端側が前記第２面と接続された第３面とを備え、前記第２面及び前記第３面において、凹状の第２屈曲部が形成され、前記第２屈曲部を境にして、一方の面は他方の面に対して傾斜しており、前記第３面のうち前記他方の面における前記円弧の径は、前記第２屈曲部から前記一方向に沿って離れるにつれて次第に大きくなっている。
【００１３】
この構成によれば、第３面は、一端側が一方向に沿って平らな面のみを有する第１面と接続され、他端側が一方向に沿って平らな面を有する第２面と接続されている。また、第３面は、一方向に対して垂直方向に切断した表面の断面形状が円弧を有し、第２面及び第３面において、凹状の第２屈曲部が形成され、第２屈曲部を境にして、一方の面は他方の面に対して傾斜している。第３面のうち他方の面における円弧の径は、第２屈曲部から一方向に沿って離れるにつれて次第に大きくなっている。その結果、積層装置によって、成形型の第１面から第２面へ向けて（又は第２面から第１面へ向けて）プリプレグテープを圧着する場合、第２面においてテープの貼付方向が鉛直方向に対して斜めになりにくくなる。そのため、複数のテープの間に生じる隙間（ギャップ）が低減する。
【００１４】
上記第１及び第２態様において、前記第１屈曲部又は前記第２屈曲部は、湾曲状の曲面部を有し、前記曲面部を介して前記一方の面と前記他方の面に接続されてもよい。
【００１５】
この構成によれば、コンパクションローラによってプリプレグテープを圧着していく場合、ローラの当たり面が弾性変形し、当たり面が屈曲部を間に挟んで両側の平坦部に接触するため、テープをより圧着させることができる。
【００１６】
本発明の第３態様に係るプリプレグ積層用成形型は、一方向に沿って平らな面のみを有する第１面と、前記一方向に沿って平らな面を有し、前記第１面に対して所定のなす角度で配置された第２面と、前記一方向に対して垂直方向に切断した表面の断面形状が円弧を有し、一端側が前記第１面と接続され、他端側が前記第２面と接続された第３面とを備え、前記第２面及び前記第３面において、凸状又は凹状の屈曲部が形成され、前記屈曲部を境にして、一方の面は他方の面に対して傾斜しており、前記屈曲部は、湾曲状の曲面部を有し、前記曲面部を介して前記一方の面と前記他方の面に接続されている。
【００１７】
この構成によれば、第３面は、一端側が一方向に沿って平らな面のみを有する第１面と接続され、他端側が一方向に沿って平らな面を有する第２面と接続されている。また、第３面は、一方向に対して垂直方向に切断した表面の断面形状が円弧を有し、第２面及び第３面において、凸状又は凹状の屈曲部が形成され、屈曲部を境にして、一方の面は他方の面に対して傾斜している。
【００１８】
本発明の第４態様に係るプリプレグ積層方法は、上述したプリプレグ積層用成形型の前記第１面又は前記第２面にテープ状のプリプレグテープを貼付した後、前記プリプレグテープを前記第３面に貼付するステップと、前記第３面に前記プリプレグテープを貼付した後、前記プリプレグテープを前記第２面又は前記第１面に貼付するステップとを有する。
【００１９】
本発明の第５態様に係るプリプレグ積層方法は、上述したプリプレグ積層用成形型の前記曲面部と前記一方の面又は前記他方の面にテープ状のプリプレグテープを貼付しコンパクションローラによって前記プリプレグテープを圧着するステップを有する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、屈曲部を有する成形型の表面にプリプレグテープを圧着する場合において、テープの貼付方向の方向ずれを減少させ、複数のテープの間に生じる隙間や複数のテープ同士の重なり合いを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプリプレグ積層用成形型を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るプリプレグ積層用成形型を示す斜視図であり、表面にプリプレグテープが圧着されている状態を示す。
【図３】本発明の第２実施形態に係るプリプレグ積層用成形型を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るプリプレグ積層用成形型を示す斜視図であり、表面にプリプレグテープが圧着されている状態を示す。
【図５】本発明の第３実施形態に係るプリプレグ積層用成形型を示す斜視図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係るプリプレグ積層用成形型を示す斜視図であり、表面にプリプレグテープが圧着されている状態を示す。
【図７】本発明の第４実施形態に係るプリプレグ積層用成形型の第１実施例を示す斜視図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係るプリプレグ積層用成形型の第２実施例を示す斜視図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係るプリプレグ積層用成形型の第２実施例を示す平面図である。
【図１０】従来のプリプレグ積層用成形型を示す斜視図である。
【図１１】従来のプリプレグ積層用成形型を示す斜視図であり、表面にプリプレグテープが圧着されている状態を示す。
【図１２】従来のプリプレグ積層用成形型を示す斜視図である。
【図１３】従来のプリプレグ積層用成形型を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態に係るプリプレグ積層用成形型１について、図１及び図２を用いて説明する。
本実施形態に係るプリプレグ積層用成形型１（以下「成形型１」という。）は、自動繊維積層装置（ＡＦＰ）又は自動テープ積層装置（ＡＴＬ）等の積層装置によって、プリプレグを積層する場合に用いられる。ＡＦＰ等の積層装置は、所定の幅を有するテープ状のプリプレグ（以下「プリプレグテープ」という。）６１を積層用成形型の表面に送り出す。このとき、プリプレグテープ６１は、成形型１の表面において、一方向に連続的に貼付される。複数層に積層されたプリプレグは、硬化されて成形品として形成される。
【００２３】
複合材の成形品が、二つの板材を所定の角度（例えば９０°）で組み合わせた形状を有するとき（例えば断面の一部がＬ字形状を有するとき）、成形品を形成するための成形型１は、第１面６と第２面７を有する。このような成形型１に対してプリプレグテープ６１を貼付する場合、図２に示すように、成形型１の第１面６から第２面７へ向けて（又は第２面７から第１面６へ向けて）プリプレグテープ６１が貼付される。また、積層装置から送り出されたプリプレグテープ６１は、コンパクションローラによって圧着されながら貼付される。プリプレグテープ６１は、成形型１の長さ方向に沿って複数枚が並んで配置される。
【００２４】
成形型１は、長さ方向に沿って平らな面のみを有する第１面６と、長さ方向に沿って平らな面を有し、第１面６に対して所定のなす角度で配置された第２面７と、第１面６と第２面７の間に形成される第３面８を備える。ここで、成形型１によって形成される成形品は、一方向に長い長尺材である。また、第１面６が上方向に向けて配置され、かつ、第２面７が横方向に向けて配置される場合、第１面６は上面となり、第２面７は側面となる。
【００２５】
第３面８は、フィレット面であり、長さ方向に対して垂直方向に切断した表面の断面形状が円弧を有する湾曲面である。第３面８は、一端側が第１面６と連続的に接続され、他端側が第２面７と連続的に接続されている。なお、第３面８の断面形状である円弧は、真円の一部でもよいし、楕円の一部でもよい。
【００２６】
第１面６が長さ方向に沿って平らな面のみを有する長さ方向の範囲において、第２面７と第３面８には、凸状の第１屈曲部９，１０がそれぞれ形成される。第２面７と第３面８は、凸状の第１屈曲部９，１０を境にして、一方の面７Ｂ又は面８Ｂが他方の面７Ａ又は面８Ａに対して傾斜している。例えば、一方の面７Ｂ又は面８Ｂが他方の面７Ａ又は面８Ａに対してなす角は、１８０°よりも大きく２７０°よりも小さい。
【００２７】
第１屈曲部９は、面７Ａと面７Ｂが合わさった部分であり、直線状である。第１屈曲部１０は、面８Ａと面８Ｂが合わさった部分であり、曲線状である。
【００２８】
第３面８のうち面８Ｂにおける断面形状の円弧の径は、凸状の第１屈曲部１０から長さ方向に沿って離れるにつれて次第に小さくなっている。図２に示すように、積層装置によって、成形型１の第１面６から第２面７へ向けて（又は第２面７から第１面６へ向けて）プリプレグテープ６１を圧着する場合、第３面８の面８Ｂにおいて貼付されるテープ６１の側端部の長さは、第１屈曲部１０に近い側よりも第１屈曲部１０から離れた側が短い。そのため、図１０に示すように、フィレット面５５のうち面５５Ｂにおける断面形状の円弧を長さ方向に沿って同一径としたときと比べて、図２に示すように、第２面７のうち面７Ａ，７Ｂにおいてテープ６１の貼付方向が鉛直方向に対して斜めになりにくくなる。そのため、方向ずれが減少し、複数のテープ６１同士の重なり合い（ラップ）が低減する。
【００２９】
以上、本実施形態によれば、複数のテープ６１同士の重なり合い（ラップ）が低減するため、プリプレグが積層された後、積層厚さのムラが低減する。その結果、硬化された成形品の強度が低下しにくくなり、かつ、成形品の表面に生じる凹凸が減少する。また、図１０に示すようなテープ６１の方向ずれが大きくなる成形型５０を用いる場合と異なり、積層装置のヘッドから送り出されるテープ６１の幅を狭くしたり、送り出すテープ６１の本数を減らしたりする必要がない。そのため、同時に圧着できるテープ６１の幅や本数を減少させずに済むため、圧着工程の繰り返しが増えず、積層にかかる時間の長時間化を防止できる。
【００３０】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態に係るプリプレグ積層用成形型２について、図３及び図４を用いて説明する。なお、第１実施形態と重複する構成については、詳細な説明を省略する。
【００３１】
本実施形態に係るプリプレグ積層用成形型２（以下「成形型２」という。）は、第１実施形態の成形型１と同様に、複合材の成形品が、二つの板材を所定の角度（例えば９０°）で組み合わせた形状を有するとき（例えば断面の一部がＬ字形状を有するとき）に用いられ、成形品を形成するための成形型２は、第１面６と第２面７と第３面８を有する。
【００３２】
第１面６が長さ方向に沿って平らな面のみを有する長さ方向の範囲において、第２面７と第３面８には、凹状の第２屈曲部１１，１２が形成される。第２面７と第３面８は、凹状の第２屈曲部１１，１２を境にして、一方の面７Ｂ又は面８Ｂが他方の面７Ｃ又は面８Ｃに対して傾斜している。例えば、一方の面７Ｂ又は面８Ｂが他方の面７Ｃ又は面８Ｃに対してなす角は、９０°よりも大きく１８０°よりも小さい。
【００３３】
第２屈曲部１１は、面７Ｂと面７Ｃが合わさった部分であり、直線状である。第２屈曲部１２は、面８Ｂと面８Ｃが合わさった部分であり、曲線状である。
【００３４】
第３面８のうち面８Ｂにおける断面形状の円弧の径は、凹状の第２屈曲部１２から長さ方向に沿って離れるにつれて次第に大きくなっている。図４に示すように、積層装置によって、成形型２の第１面６から第２面７へ向けて（又は第２面７から第１面６へ向けて）プリプレグテープ６１を圧着する場合、第３面８の面８Ｂにおいて貼付されるテープ６１の側端部の長さは、第２屈曲部１２に近い側よりも第２屈曲部１２から離れた側が長い。そのため、図１０に示すように、フィレット面５５のうち面５５Ｂにおける断面形状の円弧を長さ方向に沿って同一径としたときと比べて、図４に示すように、第２面７のうち面７Ｂにおいてテープ６１の貼付方向が鉛直方向に対して斜めになりにくくなる。そのため、方向ずれが減少し、複数のテープ６１の間に生じる隙間（ギャップ）が低減する。
【００３５】
以上、本実施形態によれば、複数のテープ６１の間に生じる隙間（ギャップ）が低減するため、プリプレグが積層された後、硬化された成形品の強度が低下しにくくなり、成形品の表面に生じる凹凸が減少する。また、テープ６１の方向ずれが大きくなる成形型５０を用いる場合と異なり、積層装置のヘッドから送り出されるテープ６１の幅を狭くしたり、送り出すテープ６１の本数を減らしたりする必要がない。そのため、同時に圧着できるテープ６１の幅や本数を減少させずに済むため、圧着工程の繰り返しが増えず、積層にかかる時間の長時間化を防止できる。
【００３６】
［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態に係るプリプレグ積層用成形型３について、図５及び図６を用いて説明する。なお、第１及び第２実施形態と重複する構成については、詳細な説明を省略する。
【００３７】
本実施形態に係るプリプレグ積層用成形型３（以下「成形型３」という。）は、第１及び第２実施形態の成形型１，２と同様に、複合材の成形品が、二つの板材を所定の角度（例えば９０°）で組み合わせた形状を有するとき（例えば断面の一部がＬ字形状を有するとき）に用いられ、成形品を形成するための成形型３は、第１面６と第２面７と第３面８を有する。
【００３８】
上述した第１及び第２実施形態に係る成形型１，２では、第２面７と第３面８において、凸状の第１屈曲部９，１０と凸状の第２屈曲部１１，１２のいずれか一方が形成される場合について説明したが、本実施形態では、一つの成形型３に凸状の第１屈曲部９，１０と凸状の第２屈曲部１１，１２の両方が形成される。
【００３９】
本実施形態に係る成形型３では、第１面６が長さ方向に沿って平らな面のみを有する長さ方向の範囲において、第２面７と第３面８には、凸状の第１屈曲部９，１０がそれぞれ形成され、また、凹状の第２屈曲部１１，１２が形成される。このような第１屈曲部９，１０及び第２屈曲部１１，１２を有する成形型３にプリプレグを積層して、かつ、積層されたプリプレグの外表面を長さ方向に沿って面一にした場合、成形品の外表面は平坦であり、第２面７に対応して形成される成形品の側面の板厚が長さ方向に沿って次第に変化する（厚く又は薄くなる）。また、第１屈曲部９，１０及び第２屈曲部１１，１２を有する成形型３にプリプレグを積層して、かつ、積層されたプリプレグの外表面を長さ方向に沿って板厚を一定にした場合、成形品の外表面には段差部が形成される。
【００４０】
第３面８のうち面８Ｂにおける断面形状の円弧の径は、凸状の第１屈曲部１０から長さ方向に沿って離れるにつれて次第に小さくなり、凹状の第２屈曲部１２から長さ方向に沿って離れるにつれて次第に大きくなっている。図６に示すように、積層装置によって、成形型３の第１面６から第２面７へ向けて（又は第２面７から第１面６へ向けて）プリプレグテープ６１を圧着する場合、第３面８の面８Ｂにおいて貼付されるテープ６１の側端部の長さは、第１屈曲部１０に近い側よりも第１屈曲部１０から離れた側が短く、第３面８の面８Ｂにおいて貼付されるテープ６１の側端部の長さは、第２屈曲部１２に近い側よりも第２屈曲部１２から離れた側が長い。一方、図１０に示すように、フィレット面５５のうち面５５Ｂにおける断面形状の円弧を長さ方向に沿って同一径としたとき、フィレット面５５の面５５Ｂにおいて貼付されるテープ６１の側端部の長さは、第１屈曲部１０に近い側と第１屈曲部１０から離れた側とはほぼ等しい。そのため、側面５２ではテープ６１の貼付方向のずれが大きい。
【００４１】
これに対し、本実施形態では、図１０に示すように、フィレット面５５のうち面５５Ｂにおける断面形状の円弧を長さ方向に沿って同一径としたときと比べて、図６に示すように、第２面７のうち面７Ａ，７Ｂにおいてテープ６１の貼付方向が鉛直方向に対して斜めになりにくくなる。そのため、方向ずれが減少し、複数のテープ６１同士の重なり合い（ラップ）が低減し、かつ、複数のテープ６１の間に生じる隙間（ギャップ）が低減する。
【００４２】
以上、本実施形態によれば、複数のテープ６１同士の重なり合い（ラップ）が低減し、かつ、複数のテープ６１の間に生じる隙間（ギャップ）が低減するため、プリプレグが積層された後、積層厚さのムラが低減する。その結果、硬化された成形品の強度が低下しにくくなり、かつ、成形品の表面に生じる凹凸が減少する。また、テープ６１の方向ずれが大きくなる成形型５０を用いる場合と異なり、積層装置のヘッドから送り出されるテープ６１の幅を狭くしたり、送り出すテープ６１の本数を減らしたりする必要がない。そのため、同時に圧着できるテープ６１を減少させずに済むため、圧着工程の繰り返しが増えず、積層にかかる時間の長時間化を防止できる。
【００４３】
［第４実施形態］
以下、本発明の第４実施形態に係るプリプレグ積層用成形型４，５について、図７〜図９を用いて説明する。
上述した第１〜第３実施形態では、第１屈曲部９又は第２屈曲部１１は、両者が平坦な面７Ａと面７Ｂ、又は、両者が平坦な面７Ｂと７Ｃが合わさった部分であり、凸部の頂部又は凹部の底部において稜線状又は谷状に直線が形成されている。また、第１〜第３実施形態では、第１屈曲部１０又は第２屈曲部１２は、両者が湾曲状の面８Ａと面８Ｂ、又は、両者が湾曲状の面８Ｂと面８Ｃが合わさった部分であり、凸部の頂部又は凹部の底部において稜線状又は谷状に曲線が形成されている。
【００４４】
これに対し、本実施形態では、図７〜図９に示すように、第１屈曲部９又は第２屈曲部１１において、凸部の頂部又は凹部の底部において直線が形成されないように、凸状又は凹状の曲面部１３，１５が形成されている。また、第１屈曲部１０又は第２屈曲部１２において、凸部の頂部又は凹部の底部において曲線が形成されないように、凸状又は凹状の曲面部１４，１６が形成されている。
【００４５】
第１屈曲部９，１０は、凸状の曲面部１３，１４を介して、一方の面７Ａ又は８Ａと他方の面７Ｂ又は８Ｂに接続される。また、第２屈曲部１１，１２は、凹状の曲面部１５，１６を介して、一方の面７Ｃ又は８Ｃと他方の面７Ｂ又は面８Ｂに接続される。
【００４６】
凸状の曲面部１３，１４又は凹状の曲面部１５，１６は、フィレット面であり、長さ方向に対して平行方向に切断した表面の断面形状が円弧を有する湾曲面である。凸状の曲面部１３，１４を介して、一方の面７Ａ又は８Ａと他方の面７Ｂ又は８Ｂが滑らかに接続される。また、凹状の曲面部１５，１６を介して、一方の面７Ｃ又は面８Ｃと他方の面７Ｂ又は面８Ｂが滑らかに接続される。凸状の曲面部１３，１４又は凹状の曲面部１５，１６の断面形状である円弧は、真円の一部でもよいし、楕円の一部でもよい。
【００４７】
第１〜第３実施形態のように、成形型１の表面において、第１屈曲部９，１０の頂部又は第２屈曲部１１，１２の底部が直線状又は曲線状に形成されている場合、第１屈曲部９，１０の両側又は第２屈曲部１１，１２の両側においてコンパクションローラ７０の当たり面と成形型１の表面とが接触しづらい。その結果、コンパクションローラ７０によるテープ６１の圧着が不十分になりやすい。
【００４８】
一方、本実施形態によれば、第１屈曲部９，１０の一方の面７Ａ，８Ａと曲面部１３，１４の接平面のなす角は、曲面部１３，１４が設けられない場合における第１屈曲部９，１０の一方の面７Ａ，８Ａと他方の面７Ｂ，７Ｃのなす角よりも小さい。第１屈曲部９，１０の他方の面７Ｂ，８Ｂと曲面部１３，１４の接平面のなす角の関係、第２屈曲部１１，１２の一方の面７Ｃ，８Ｃ又は他方の面７Ｂ，８Ｂと曲面部１５，１６の接平面のなす角についても同様である。また、凸状の曲面部１３，１４又は凹状の曲面部１５，１６の接線の方向が長さ方向に沿って次第に変化する。以上より、第１屈曲部９，１０の両側又は第２屈曲部１１，１２の両側においてコンパクションローラ７０の当たり面と成形型１の表面とが接触しやすい。したがって、第１屈曲部９，１０の両側又は第２屈曲部１１，１２の両側においてコンパクションローラ７０によるテープ６１の圧着をより確実に行うことができる。
【符号の説明】
【００４９】
１，２，３，４，５      ：プリプレグ積層用成形型
６      ：第１面
７      ：第２面
８      ：第３面
９，１０      ：第１屈曲部
１１，１２    ：第２屈曲部
１３，１４，１５，１６    ：曲面部
５０    ：成形型
５１    ：上面
５２    ：側面
５３，５４    ：屈曲部
５５    ：フィレット面
６０    ：成形品
６１    ：プリプレグテープ
７０    ：コンパクションローラ
【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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