(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長炭素繊維に樹脂を含浸させてシート状に形成されて互いに積層される複数枚のプリプレグを備えた繊維強化複合部材の成形装置であって、
互いに接近離間する一対の成形金型と、
複数枚積層した前記プリプレグを挟み込む型締めプレス状態における前記一対の成形金型を介して前記プリプレグの前記樹脂を加熱する熱源と、
前記プリプレグの前記樹脂の加熱後に前記一対の成形金型を介して該樹脂を冷却する冷却流体を流す冷却路が備えられ、
複数枚積層した前記プリプレグと接する前記一対の成形金型の各意匠面は複数の領域にそれぞれ区分けされ、前記一対の成形金型には各々の前記意匠面の裏側で且つ前記意匠面に沿って開口するセルが前記複数の領域に対応して複数形成され、
前記熱源は、前記複数のセル内にそれぞれ配置され、
前記冷却路は、前記一対の成形金型の各意匠面に沿って形成され、
前記一対の成形金型は、ベース金型部及び該ベース金型部に断熱部材を介して着脱可能に連結されて前記意匠面を有する意匠金型部をそれぞれ具備し、前記一対の成形金型の各意匠金型部は、前記一対の成形金型の接近離間方向に沿わせた複数枚の意匠金型構成板同士を重ね合わせて拡散接合することで形成され、互いに隣接する前記意匠金型構成板には、相互に合わさって前記冷却路を構成する冷却溝がそれぞれ形成されている繊維強化複合部材の成形装置。
【請求項２】
前記一対の成形金型における前記ベース金型部及び前記意匠金型部には、前記意匠面に近似して形成された近似対向面がそれぞれ具備され、前記ベース金型部及び前記意匠金型部の各近似対向面は、前記プリプレグの前記樹脂の加熱時における熱膨張中心周りに配置されて相互に接触する複数の多角平面を含んでいる請求項１に記載の繊維強化複合部材の成形装置。
【請求項３】
前記ベース金型部及び前記意匠金型は、前記熱膨張中心を通る連結部材で互いに連結されている請求項２に記載の繊維強化複合部材の成形装置。
【請求項４】
前記一対の成形金型における前記ベース金型部には、相互に案内し且つ相互の熱膨張量の差を吸収するガイド機構がそれぞれ具備されている請求項１〜３のいずれか一つの項に記載の繊維強化複合部材の成形装置。
【請求項５】
前記一対の成形金型における前記ベース金型部及び前記意匠金型部には、前記意匠面に近似して形成された近似対向面がそれぞれ具備され、前記ベース金型部及び前記意匠金型部の各近似対向面は、前記プリプレグの前記樹脂の加熱時における熱膨張中心線の両側に配置されて相互に接触する複数の矩形平面を含んでいる請求項１に記載の繊維強化複合部材の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長炭素繊維に樹脂を含浸させてシート状に形成されて互いに積層される複数枚のプリプレグを備えた繊維強化複合部材、例えば、ターボファンエンジンの複合材ファン動翼や複合材静翼を成形するのに用いられる繊維強化複合部材の成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記した長炭素繊維を、例えば、マトリックスとしての熱可塑性樹脂でシート状に形成したプリプレグを複数枚積層して熱可塑性ＣＦＲＰ部材を成形する場合、オートクレーブを用いた成形法が既に確立されているが、近年、このオートクレーブを用いた成形法に代わる成形法として成形装置を用いた金型熱プレス成形法が構築されつつある。
【０００３】
この金型熱プレス成形法によって、繊維強化複合部材を成形する場合には、シート状のプリプレグを複数枚積層したプリプレグ積層体を成形装置の一対の成形金型間に投入して溶融温度（マトリックスとしての樹脂が熱硬化性樹脂の場合は硬化温度）以上に熱すると共に、熱可塑性樹脂が溶融したプリプレグ積層体を一対の成形金型で加圧する。
そして、この加圧後に、型開きしても成形品が破損したり変形したりしない温度まで一対の成形金型を介して熱可塑性樹脂を冷却することで、所望形状の繊維強化複合部材を得る。
【０００４】
この金型熱プレス成形法において、繊維強化複合材の材料強度が発現するか否かは成形温度に大きく影響されることから、一対の成形金型の温度分布を均一に制御することが求められる。
【０００５】
従来、一対の成形金型の加熱冷却時における温度分布の均一化を図った成形装置としては、例えば、特許文献１に記載されたものがある。この成形装置は、一対の成形金型のプリプレグと接する各意匠面を複数の領域毎に加熱する複数のヒータを備えている。
この場合、一対の成形金型には、各々の意匠面の裏側で開口するセルが複数の領域に対応して複数形成されており、これらのセルの一つ一つにヒータが一つずつ配置されている。
【０００６】
ヒータは、空気供給源から供給される空気を発熱部分で加熱して、成形金型の意匠面の裏側に吹き付けることで、意匠面を熱するようになっている。一方、このヒータは、発熱部分への電源供給を止めて、空気をそのまま成形金型の意匠面の裏側に吹き付けることで、クーラーとして機能するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】US 2012/0267828 A1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、上記した従来の成形装置において、一対の成形金型の加熱時には、ヒータの発熱部分で加熱した空気を成形金型の意匠面の裏側に吹き付けることによって成形金型を熱するようにしているので、意匠面の温度分布の均一化を実現するためには成形金型の意匠面近傍の肉厚を大きくすることができず、その分だけ成形金型の剛性が十分であるとは言い難いという問題があった。
【０００９】
また、一対の成形金型の冷却時には、複数のセル毎に意匠面の裏側に空気を吹き付けて冷却するようにしているので、隣接するセルとセルとの間が冷めにくく、セル中央との間に温度差が生じてしまうという問題を有しており、これらの問題を解決することが従来の課題となっている。
【００１０】
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、成形金型の十分な剛性を確保したうえで、一対の成形金型の加熱時における温度分布の均一化を実現することができるのは勿論のこと、冷却時における温度分布の均一化をも実現することが可能な繊維強化複合部材の成形装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した目的を達成するべく、本発明の第１の態様は、長炭素繊維に樹脂を含浸させてシート状に形成されて互いに積層される複数枚のプリプレグを備えた繊維強化複合部材の成形装置であって、互いに接近離間する一対の成形金型と、複数枚積層した前記プリプレグを挟み込む型締めプレス状態における前記一対の成形金型を介して前記プリプレグの前記樹脂を加熱する熱源と、前記プリプレグの前記樹脂の加熱後に前記一対の成形金型を介して該樹脂を冷却する冷却流体を流す冷却路が備えられ、複数枚積層した前記プリプレグと接する前記一対の成形金型の各意匠面は複数の領域にそれぞれ区分けされ、前記一対の成形金型には各々の前記意匠面の裏側で且つ前記意匠面に沿って開口するセルが前記複数の領域に対応して複数形成され、前記熱源は、前記複数のセル内にそれぞれ配置され、前記冷却路は、前記一対の成形金型の各意匠面に沿って形成され、前記一対の成形金型は、ベース金型部及び該ベース金型部に断熱部材を介して着脱可能に連結されて前記意匠面を有する意匠金型部をそれぞれ具備し、前記一対の成形金型の各意匠金型部は、前記一対の成形金型の接近離間方向に沿わせた複数枚の意匠金型構成板同士を重ね合わせて拡散接合することで形成され、互いに隣接する前記意匠金型構成板には、相互に合わさって前記冷却路を構成する冷却溝がそれぞれ形成されている構成としている。
【００１３】
本発明の第２の態様において、前記一対の成形金型における前記ベース金型部及び前記意匠金型部には、前記意匠面に近似して形成された近似対向面がそれぞれ具備され、前記ベース金型部及び前記意匠金型部の各近似対向面は、前記プリプレグの前記樹脂の加熱時における熱膨張中心周りに配置されて相互に接触する複数の多角平面を含んでいる構成としている。
【００１４】
本発明の第３の態様において、前記ベース金型部及び前記意匠金型は、前記熱膨張中心を通る連結部材で互いに連結されている構成としている。
【００１５】
本発明の第４の態様において、前記一対の成形金型における前記ベース金型部には、相互に案内し且つ相互の熱膨張量の差を吸収するガイド機構がそれぞれ具備されている構成としている。
【００１６】
本発明の第５の態様において、前記一対の成形金型における前記ベース金型部及び前記意匠金型部には、前記意匠面に近似して形成された近似対向面がそれぞれ具備され、前記ベース金型部及び前記意匠金型部の各近似対向面は、前記プリプレグの前記樹脂の加熱時における熱膨張中心線の両側に配置されて相互に接触する複数の矩形平面を含んでいる構成としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る繊維強化複合部材の成形装置では、成形金型の十分な剛性の確保、及び、一対の成形金型の加熱冷却時における温度分布の均一化をいずれも実現することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る繊維強化複合部材の成形装置により得られる複合材ファン動翼の平面説明図（ａ）及び正面説明図（ｂ）である。
【図２】本発明の一実施例による繊維強化複合部材の成形装置の型開き状態を示す正面説明図である。
【図３】図２の繊維強化複合部材の成形装置における下成形金型の意匠金型部に形成されたセルに対する誘導加熱コイルの一収容例を示す図２円内の部位に対応する部分断面説明図（ａ）及び他の収容例を示す図２円内の部位に対応する部分断面説明図（ｂ）である。
【図４】図２の繊維強化複合部材の成形装置における下成形金型の意匠金型部に形成された冷却路を示す意匠金型部の部分斜視説明図（ａ）及び分解斜視説明図（ｂ）である。
【図５】図２の繊維強化複合部材の成形装置における下成形金型のベース金型部に形成された近似対向面を示す全体斜視説明図（ａ）及び意匠金型部に形成された近似対向面を示す全体斜視説明図（ｂ）である。
【図６】図５の下成形金型のベース金型部及び意匠金型部に形成された各近似対向面同士の接触状況を示す冷却時における断面説明図（ａ）及び加熱時における断面説明図（ｂ）である。
【図７】図２の繊維強化複合部材の成形装置における上成形金型のベース金型部に形成された近似対向面を示す全体斜視説明図（ａ）及び意匠金型部に形成された近似対向面を示す全体斜視説明図（ｂ）である。
【図８】図２の繊維強化複合部材の成形装置における一対の成形金型間のガイド機構を示す部分平面説明図である。
【図９】図２の繊維強化複合部材の成形装置における一対の成形金型を型締めしてプレスした際の複合材ファン動翼の翼先端部及び翼基端部にそれぞれ負荷される荷重の関係を示す説明図（ａ），（ｂ）である。
【図１０】本発明の他の実施例に係る繊維強化複合部材の成形装置における下成形金型のベース金型部及び意匠金型部を簡略的に示す分解斜視説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
図１〜図９は本発明に係る繊維強化複合部材の成形装置の一実施例を示している。
【００２０】
この繊維強化複合部材は、図１に示すように、ターボファンエンジンにおける翼基端部ＦＢｈと翼先端部ＦＢｔとの間のねじれが大きい複合材ファン動翼ＦＢであり、長炭素繊維を樹脂でシート状に形成した互いに繊維配向方向が異なる複数枚のプリプレグを交互に積層して成形されるものとなっている。
【００２１】
図２に示すように、この繊維強化複合部材の成形装置１は、一対の成形金型２，３を備えている。この一対の成形金型２，３のうちの下成形金型２は、ボルスタＢ上に固定されるベース金型部４と、このベース金型部４上に着脱可能に連結される意匠金型部６を具備している。
【００２２】
この下成形金型２において、ベース金型部４には、例えば、工具鋼（ＳＣＭ４４０）が採用され、意匠金型部６には、熱膨張率の低い合金、例えば、インバー（登録商標）が採用される。
【００２３】
一方、一対の成形金型２，３のうちの上成形金型３は、上昇下降するスライドＳに固定されるベース金型部５と、このベース金型部５に着脱可能に連結される意匠金型部７を具備している。この意匠金型部７は、型締めして上下方向から加圧するプレス状態において、下成形金型２における意匠金型部６との間でプリプレグを複数枚積層したプリプレグ積層体（成形前の複合材ファン動翼ＦＢ）Ｐを挟み込む。
【００２４】
この上成形金型３においても、ベース金型部５には、例えば、工具鋼（ＳＣＭ４４０）が採用され、意匠金型部７には、熱膨張率の低い合金、例えば、インバー（登録商標）が採用される。
【００２５】
また、この成形装置１は、図３（ａ）に部分的に示すように、下成形金型２の意匠金型部６のプリプレグ積層体Ｐと接する意匠面６１を複数の領域毎に加熱する誘導加熱コイル（熱源）８を備えている。
【００２６】
この場合、下成形金型２の意匠金型部６には、意匠面６１の裏側で開口するセル６２が複数の上記領域に対応し且つ意匠面６１に沿うようにして複数形成されており、これらのセル６２の一つ一つに誘導加熱コイル８が配置されている。複数のセル６２の一つ一つに配置される誘導加熱コイル８は互いに電気的に接続しており、誘導加熱コイル８のセル６２に対する収容形態は、図３（ａ）のパターン、すなわち、意匠面６１に直交する軸周りに誘導加熱コイル８を収めるパターンに限定されるものではなく、意匠面６１に沿う軸周りに誘導加熱コイル８を収める図３（ｂ）のパターンであってもよい。また、熱源として誘導加熱コイル８に代えてカートリッジヒーターを用いてもよい。
【００２７】
さらに、この成形装置１は、図４（ａ）に示すように、下成形金型２の意匠金型部６を介してプリプレグ積層体Ｐを冷却する冷却流体を流す冷却路９を複数備えている。冷却流体としては、空気等の気体及び水等の液体のいずれをも採用し得る。
【００２８】
この実施例において、下成形金型２の意匠金型部６は、図４（ｂ）に部分的に示すように、この意匠金型部６を構成する複数枚の意匠金型構成板６３同士を重ね合わせて拡散接合することで形成されている。具体的には、一対の成形金型２，３の接近離間方向に沿わせた複数枚の意匠金型構成板６３同士を真空中において溶融点以下の温度で加圧密着させることで形成されている。
【００２９】
複数の冷却路９は、互いに隣接する意匠金型構成板６３同士を拡散接合する際に、意匠金型構成板６３に意匠面６１に沿ってあらかじめ形成した冷却溝９ａ同士を相互に合わせることで構成されており、冷却路９の意匠面６１からの距離ｄ１及びセル６２からの距離ｄ２は、プリプレグ積層体Ｐにおける部位毎の厚みの違いに応じて決定される。つまり、冷却路９と湾曲する意匠面６１との距離を自由に設定することができるうえ、セル６２間において連続した冷却が可能となる。
【００３０】
複数の冷却路９に対する冷却流体の供給は、意匠金型部６を拡散接合で得た後に機械加工により形成される縦孔６４を通して行われるようになっている。
【００３１】
なお、上成形金型３の意匠金型部７にも、図示はしないが意匠面７１の裏側で開口するセルが複数の領域に対応し且つ意匠面７１に沿うようにして複数形成されており、これらのセルの一つ一つに誘導加熱コイル８が配置されている。そして、上成形金型３の意匠金型部７も、図示はしないが複数枚の意匠金型構成板同士を拡散接合することで形成されており、複数の冷却路が複数枚の意匠金型構成板間に意匠面に沿うようにして形成されている。
【００３２】
つまり、この成形装置１では、下成形金型２及び上成形金型３間において、プリプレグ積層体Ｐの熱可塑性樹脂を複数のセル６２の一つ一つに配置される誘導加熱コイル８により溶融温度（マトリックスとしての樹脂が熱硬化性樹脂の場合は硬化温度）以上に加熱すると共に、熱可塑性樹脂が溶融したプリプレグ積層体Ｐを１軸プレスで加圧する。
【００３３】
そして、加圧後に、下成形金型２及び上成形金型３の冷却路９にそれぞれ冷却流体を流して熱可塑性樹脂を型開きしても成形品が破損したり変形したりしない温度まで冷却して固化させることで、複合材ファン動翼ＦＢを成形するようにしている。
【００３４】
さらにまた、この成形装置１の下成形金型２のベース金型部４及び意匠金型部６には、図５（ａ），（ｂ）に示すように、意匠金型部６の意匠面６１に近似して形成されて相互に接触する凹状の近似対向面４６及び凸状の近似対向面６６がそれぞれ配置されている。
【００３５】
この際、ベース金型部４及び意匠金型部６は、図６（ａ），（ｂ）に示すように、プリプレグ積層体Ｐの熱可塑性樹脂の加熱時における熱膨張中心４６ｏ，６６ｏを通る連結ピン１１で断熱部材１０（例えば、成形圧力に耐え得るセラミックス系の断熱部材）を介して互いに連結されており、近似対向面４６，６６は、４６ｏ，６６ｏ周りに配置された複数の多角平面４６ａ〜４６ｆ，６６ａ〜６６ｆで形成されている。
【００３６】
ベース金型部４及び意匠金型部６の各近似対向面４６，６６は、冷却時において互いに接触する。一方、加熱時において、誘導加熱コイル８が組み込まれた意匠金型部６のみが熱膨張したとしても、近似対向面４６，６６が多角平面４６ａ〜４６ｆ，６６ａ〜６６ｆを熱膨張中心４６ｏ，６６ｏ周りに配置して成っているので、対応する多角平面４６ａ〜４６ｆ，６６ａ〜６６ｆ同士が摺接して接触状態が保たれる。すなわち、図６（ｂ）に示すように、近似対向面４６，６６同士の接触状態が維持されるようになっている。なお、加熱冷却時において、近似対向面４６，６６同士の接触状態が良好且つ確実に維持される場合には、ベース金型部４及び意匠金型部６を連結する連結ピン１１は必ずしも必要ではない。
【００３７】
そして、図７（ａ），（ｂ）に示すように、上成形金型３のベース金型部５及び意匠金型部７にも、下成形金型２のベース金型部４及び意匠金型部６と同様に、意匠金型部７の意匠面７１に近似して形成されて相互に接触する凹状の近似対向面５６及び凸状の近似対向面７６がそれぞれ配置されている。これらの近似対向面５６，７６も、プリプレグ積層体Ｐの熱可塑性樹脂の加熱時における熱膨張中心５６ｏ，７６ｏ周りに配置された複数の多角平面５６ａ〜５６ｆ，７６ａ〜７６ｆで形成されている。
【００３８】
さらにまた、この成形装置１の下成形金型２のベース金型部４には、上成形金型３側で開口するガイド機構を構成する蟻溝４１が形成されており、この蟻溝４１は、図５（ａ）に示すように、近似対向面４６を囲むようにして４か所に配置されている。
一方、成形装置１の上成形金型３のベース金型部５には、下成形金型２側に向けて突出して蟻溝４１とともにガイド機構を構成する蟻ほぞ５１が形成されており、この蟻ほぞ５１は、図７（ａ）に示すように、近似対向面５６を囲むようにして４か所に配置されている。
【００３９】
下成形金型２のベース金型部４における蟻溝４１、及び、上成形金型３のベース金型部５における蟻ほぞ５１は、下成形金型２及び上成形金型３を型締めする段階において、図８に示すように、相互に嵌合することでスムーズな案内が成されるようになっている。
【００４０】
また、これらのガイド機構を構成する蟻溝４１及び蟻ほぞ５１は、下成形金型２のベース金型部４及び上成形金型３のベース金型部５に熱膨張量の差が生じた場合であったとしても、図８に一点鎖線及び二点鎖線で示すように、蟻溝４１の溝壁面及び蟻ほぞ５１のほぞ側面同士が面接触状態を維持しつつ相対的に移動して、熱膨張量の差を吸収することができるようになっている。
【００４１】
ここで、下成形金型２及び上成形金型３を型締めして上下方向から加圧するプレス状態において、図９（ａ），（ｂ）に示すねじれが大きい複合材ファン動翼ＦＢの場合には、翼基端部ＦＢｈ及び翼先端部ＦＢｔに樹脂圧Ｐｒに係る互いに逆向きの水平分力Ｈが作用する。したがって、この実施例において、翼基端部ＦＢｈ及び翼先端部ＦＢｔの各水平分力Ｈにアンバランスが生じない位置を不動点として、この不動点に基づいて熱膨張中心４６ｏ，６６ｏ（５６ｏ，７６ｏ）を設定している。
【００４２】
次に、この成形装置１により複合材ファン動翼ＦＢを成形する要領を説明する。
まず、下成形金型２のベース金型部４に対して連結ピン１１を介して意匠金型部６を連結する。この際、下成形金型２のベース金型部４及び意匠金型部６にそれぞれ形成された近似対向面４６，６６同士が相互に接触するので、意匠金型部６はベース金型部４に座りよくセットされる。
【００４３】
次いで、上成形金型３のベース金型部５に対して意匠金型部７を連結する。この際も、上成形金型３のベース金型部５及び意匠金型部７にそれぞれ形成された近似対向面５６，７６同士が相互に接触するので、意匠金型部７はベース金型部５に座りよく装着される。
【００４４】
成形金型２，３の準備が整ったのに続いて、型開きした状態の下成形金型２の意匠金型部６上にプリプレグを複数枚積層させたプリプレグ積層体Ｐをセットする。
【００４５】
この後、スライダＳとともに上成形金型３を下降させて型締めプレス状態として、上成形金型３の意匠金型部７及び下成形金型２の意匠金型部６の間にプリプレグ積層体Ｐを挟み込む。
【００４６】
この間、下成形金型２のベース金型部４における蟻溝４１に上成形金型３のベース金型部５における蟻ほぞ５１が嵌合することで、円滑な案内が成される。
【００４７】
そして、複数の誘導加熱コイル８により意匠金型部７及び意匠金型部６を介してプリプレグ積層体Ｐに熱を加えると共に、熱可塑性樹脂が溶融したプリプレグ積層体Ｐを上成形金型３と下成形金型２とで加圧する。
【００４８】
このとき、複数の誘導加熱コイル８は、下成形金型２の意匠金型部６における意匠面６１の裏側で且つ意匠面６１に沿うようにして開口する複数のセル６２の一つ一つに配置されているので、下成形金型２の意匠金型部６の加熱時における温度分布の均一化が図られる。一方、上成形金型３の意匠金型部７にも、下成形金型２と同様にして複数の誘導加熱コイル８が配置されているので、上成形金型３の意匠金型部７の加熱時における温度分布の均一化が図られる。
【００４９】
上記加熱時において、誘導加熱コイル８が組み込まれた意匠金型部６のみが熱膨張したとしても、ベース金型部４及び意匠金型部６の各近似対向面４６，６６が、熱膨張中心４６ｏ，６６ｏ周りに多角平面４６ａ〜４６ｆ，６６ａ〜６６ｆを配置して成っているので、互いに対応する多角平面４６ａ〜４６ｆ，６６ａ〜６６ｆ同士が摺接して接触状態が保たれる。つまり、ベース金型部４及び意匠金型部６の各近似対向面４６，６６同士の間に、隙間が生じることが回避されることとなる。
【００５０】
また、上記加熱時において、下成形金型２のベース金型部４及び上成形金型３のベース金型部５に熱膨張量に差が生じた場合であったとしても、図８に一点鎖線及び二点鎖線で示すように、ガイド機構を構成する蟻溝４１及び蟻ほぞ５１が相対的に移動するので、熱膨張量の差が吸収されることとなる。
【００５１】
そして、上記加圧後において、複数の誘導加熱コイル８への電源供給を止めると共に、上成形金型３の意匠金型部７及び下成形金型２の意匠金型部６の各冷却路９に冷却流体を流して、両意匠金型部６，７を介して熱可塑性樹脂を冷却して固化させることで、プリプレグ積層体Ｐの成形品、すなわち、複合材ファン動翼ＦＢが得られる。
【００５２】
この成形装置１では、下成形金型２の意匠金型部６における意匠面６１の裏側で且つ意匠面６１に沿うようにして開口する複数のセル６２の一つ一つに、複数の誘導加熱コイル８を配置するようにしているので、下成形金型２の意匠金型部６の加熱時における温度分布の均一化が図られることとなる（上成形金型３も同様）。
【００５３】
加えて、この成形装置１では、熱源である誘導加熱コイル８で下成形金型２を直接熱するようにしているので、従来のようにヒータの発熱部分で加熱した空気を成形金型の意匠面の裏側に吹き付けることで成形金型を熱する間接加熱の場合と比べて、成形金型２，３の各意匠金型部６，７における意匠面６１，７１近傍の肉厚を大きくすることができ、その分だけ意匠金型部６，７の十分な剛性を確保し得ることとなる。
【００５４】
また、この成形装置１では、下成形金型２の意匠金型部６に、複数の冷却路９を意匠面６１に沿うようにして配置しているので、意匠金型部６におけるポイント（セル６２）毎の冷却だけではなく、ポイント間（隣接するセル６２間）の冷却をも行い得ることとなり、その結果、冷却時における温度分布の均一化をも実現し得ることとなる。
【００５５】
この際、複数枚の意匠金型構成板６３同士を重ね合わせて拡散接合することで形成される下成形金型２における意匠金型部６の複数の冷却路９は、互いに隣接する意匠金型構成板６３同士を拡散接合する際に、意匠金型構成板６３に意匠面６１に沿ってあらかじめ形成した冷却溝９ａ同士を相互に合わせることで構成されるようにしているので、冷却路９と意匠面６１との距離を一定にしたり、プリプレグ積層体Ｐにおける部位毎の厚みの違いに応じて距離を変えたりすることができるうえ、三次元的な冷却回路をも構築し得ることとなる。
【００５６】
なお、プリプレグ積層体Ｐを上成形金型３と下成形金型２とで加圧する場合には、上成形金型３又は下成形金型２に、横方向の移動力や回転力が生じるので、上記したガイド機構を構成する蟻溝４１及び蟻ほぞ５１をこれらの横方向の移動力や回転力を相殺するような形状とすることが望ましい。
【００５７】
上記した実施例では、本発明に係る繊維強化複合部材の成形装置がターボファンエンジンの大きいねじれ角の複合材ファン動翼ＦＢの成形装置である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。
【００５８】
例えば、本発明に係る繊維強化複合部材の成形装置をターボファンエンジンの複合材静翼を成形するのに用いる場合には、図１０に部分的に示すように、一対の成形金型におけるベース金型部４Ａ及び意匠金型部６Ａに、意匠面６１Ａに近似する近似対向面として熱膨張中心線４６Ｏ（６６Ｏ）の両側に配置されて相互に接触する矩形平面４６Ａ，４６Ｂ及び６６Ａ，６６Ｂを形成すればよい。
【００５９】
本発明に係る繊維強化複合部材の成形装置において、プリプレグを構成するマトリックスとしての樹脂には、例えば、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン樹脂），ＰＥＩ（ポリエーテルイミド樹脂），ＰＩＸＡ（熱可塑性ポリイミド樹脂）等の熱可塑性樹脂、及び、エポキシ樹脂，フェノール樹脂，ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂のいずれかが用いられる。
【符号の説明】
【００６０】
１              繊維強化複合部材の成形装置
２              下成形金型（一対の成形金型）
３              上成形金型（一対の成形金型）
４，４Ａ，５    ベース金型部
６，６Ａ，７    意匠金型部
８              誘導加熱コイル（熱源）
９              冷却路
９ａ            冷却溝
１０            断熱部材
１１            連結ピン（連結部材）
４１            蟻溝（ガイド機構）
４６，５６      近似対向面
４６ａ〜４６ｈ  多角平面
４６ｏ，６６ｏ  熱膨張中心
４６Ａ，４６Ｂ  矩形平面
４６Ｏ，６６Ｏ  熱膨張中心線
５１            蟻ほぞ（ガイド機構）
５６ａ〜５６ｆ  多角平面
５６ｏ，７６ｏ  熱膨張中心
６１，６１Ａ，７１  意匠面
６２            セル
６３            意匠金型構成板
６４            縦孔
６６，７６      近似対向面
６６ａ〜６６ｆ  多角平面
６６Ａ，６６Ｂ  矩形平面
７６ａ〜７６ｆ  多角平面
ＦＢ            複合材ファン動翼（繊維強化複合部材）
Ｐ              プリプレグ積層体（プリプレグ）
【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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