(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性の第１プリプレグシートを三次元形状に熱成形して第１の三次元プリプレグシートを作成する第１熱成形工程と、
前記第１の三次元プリプレグシートと、第２プリプレグシートとを積層して、プリプレグシート積層体を作成する積層体作成工程と、
押圧装置により前記プリプレグシート積層体に熱および押圧力を付与して、前記プリプレグシート積層体を成形する積層体成形工程と、
前記プリプレグシート積層体の端部と、他のプリプレグシート積層体の端部とを連結する連結工程と
を具備する
複合材部品の製造方法。
【請求項２】
前記第１プリプレグシートとは異なるプリプレグシートを三次元形状に熱成形して前記第２プリプレグシートを作成する第２熱成形工程を更に具備し、
前記積層体作成工程は、前記第１の三次元プリプレグシートと、三次元形状を有する前記第２プリプレグシートとを積層する工程である
請求項１に記載の複合材部品の製造方法。
【請求項３】
前記積層体作成工程は、前記第１熱成形工程の後に、前記第１の三次元プリプレグシートと前記第２プリプレグシートとを溶着により仮止めする工程を含む
請求項１または２に記載の複合材部品の製造方法。
【請求項４】
前記プリプレグシート積層体を移送方向に沿って移送する移送工程を更に具備し、
前記連結工程は、前記プリプレグシート積層体の前記移送方向の上流側の端部と、前記他のプリプレグシート積層体の前記移送方向の下流側の端部とを連結する工程であり、
前記連結工程は、前記積層体成形工程よりも前に実行される
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の複合材部品の製造方法。
【請求項５】
前記プリプレグシート積層体の移送は、前記押圧装置の下流側に配置された引っ張り装置が、前記プリプレグシート積層体を引っ張ることにより実行される請求項４に記載の複合材部品の製造方法。
【請求項６】
前記移送工程は、前記プリプレグシート積層体に前記押圧装置による押圧力が付与されている状態で、前記プリプレグシート積層体を前記押圧装置とともに移動させることを含む
請求項４に記載の複合材部品の製造方法。
【請求項７】
前記プリプレグシート積層体は、曲線軌道に沿って移送される
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の複合材部品の製造方法。
【請求項８】
前記第１の三次元プリプレグシートは、前記第１の三次元プリプレグシートの長手方向に沿って形成された屈曲部を含み、
前記積層体成形工程を実行前の前記プリプレグシート積層体は、前記プリプレグシート積層体の長手方向に沿って形成された屈曲部を含む
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の複合材部品の製造方法。
【請求項９】
前記複合材部品は、航空機部品または自動車部品である
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の複合材部品の製造方法。
【請求項１０】
熱可塑性のプリプレグシートを第１の三次元プリプレグシートに加工する成形装置と、
前記第１の三次元プリプレグシートと第２プリプレグシートとの積層体であるプリプレグシート積層体に熱および押圧力を付与する押圧装置と、
前記プリプレグシート積層体の端部と、他のプリプレグシート積層体の端部とを連結する溶着装置と
を具備する
複合材部品の製造装置。
【請求項１１】
前記プリプレグシート積層体が載置されるレール部材と、
前記プリプレグシート積層体を、前記レール部材に沿って移送する移送装置と
を更に具備する
請求項１０に記載の複合材部品の製造装置。
【請求項１２】
熱可塑性の第１プリプレグシートを三次元形状に熱成形して第１の三次元プリプレグシートを作成する第１熱成形工程と、
前記第１の三次元プリプレグシートと、第２プリプレグシートとを積層して、プリプレグシート積層体を作成する積層体作成工程と、
押圧装置により前記プリプレグシート積層体に熱および押圧力を付与して、前記プリプレグシート積層体を成形する積層体成形工程と、
を具備し、
積層体作成工程は、前記第１熱成形工程の後に、前記第１の三次元プリプレグシートと前記第２プリプレグシートとを溶着により仮止めする工程を含む
複合材部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合材部品の製造方法、および、複合材部品製造装置に関する。【０００２】
繊維と樹脂とで構成される複合材部品は、航空機、自動車等の様々な製品に使用されている。【０００３】
長尺の複合材部品を成形する際には、プルトルージョン成形法、あるいは、アドバンス・プルトルージョン成形法（以下、「ＡＤＰ成形法」と呼ぶ）等が用いられる。プルトルージョン成形法およびＡＤＰ成形法では、一般的に、単一方向繊維（Ｕｎｉ−Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ繊維）、織物等の連続繊維に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグシートが使用される。【０００４】
関連する技術として、特許文献１には、プラスチック系複合材の成形方法が記載されている。特許文献１に記載のプラスチック系複合材の成形方法では、繊維で補強されたプラスチック材料を加熱・加圧して成形するに際し、プラスチック材料の加熱・加圧を間欠的に行ない、その加圧解除時にプラスチック材料を移行させるようにしている。【０００５】
また、特許文献２には、ＦＲＰ製Ｈ形部材の連続成形装置が記載されている。特許文献２に記載のＦＲＰ製Ｈ形部材の連続成形装置は、プリプレグ材に熱と圧力を与えるプレス装置と、プリプレグ材を牽引、固定する装置とを備える。さらに、特許文献３には、断面の異なる複合材型材の連続成形方法が記載されている。特許文献３に記載の成形方法では、外側表面の寸法が長手方向に沿う方向の位置に応じて異なる移動金型を用いて、長手方向に沿う方向の位置に応じて断面が異なる複合材型材（例えば、長手方向に沿う方向の位置に応じて厚さ寸法が異なる複合材型材）が成形される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平６−１８７３０号公報
【特許文献２】特開２００１−１９１４１８号公報
【特許文献３】特開２０１０−１１５８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の成形法（プルトルージョン成形法、ＡＤＰ成形法等）では、Ｎ枚のプリプレグシートを用いて複合材部品を構成する際に、Ｎ枚のプリプレグシートが積層されたプリプレグシート積層体に対して曲げ加工が施されていた。このため、厚さが大きいプリプレグシート積層体を曲げるに際して、プリプレグシート積層体に、皺が生じ易かった。また、プリプレグシートが熱可塑性樹脂である場合には、常温下などで樹脂が熱により軟化していない状態では、曲げ加工に要する圧力が大きくなり、曲げ加工を施す押圧ローラとプリプレグシート積層体との間の摩擦力が大きくなる傾向がある。またプリプレグシート積層体が軟化していない状態で曲げるとプリプレグシート積層体が折れて破損する可能性があり、また破損しない場合でも、プリプレグシート積層体に皺が生じやすくなる。更に、プリプレグシート積層体の表面に保護フィルム（離型フィルム）を配置する場合には、プリプレグシート積層体に大きな摩擦力が作用すると当該保護フィルムが破損する。
更に、曲げ加工で摩擦力が大きくなると、プリプレグシート積層体を移送する際にプリプレグシート積層体が成形ラインに対して蛇行し、プリプレグシート積層体の安定的な成形が困難になることがある。【０００８】
そこで、本発明の目的は、プリプレグシート積層体における皺や破損の発生を抑制し、安定して連続成形をすることが可能な複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明による複合材部品の製造方法は、熱可塑性の第１プリプレグシートを三次元形状に熱成形して第１の三次元プリプレグシートを作成する第１熱成形工程と、前記第１の三次元プリプレグシートと、第２プリプレグシートとを積層して、プリプレグシート積層体を作成する積層体作成工程と、押圧装置により前記プリプレグシート積層体に熱および押圧力を付与して、前記プリプレグシート積層体を成形する積層体成形工程とを具備する。【００１０】
また、本発明による複合材部品製造装置は、熱可塑性のプリプレグシートを第１の三次元プリプレグシートに加工する成形装置と、前記第１の三次元プリプレグシートと第２プリプレグシートとの積層体であるプリプレグシート積層体に熱および押圧力を付与する押圧装置とを具備する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、プリプレグシート積層体における皺や破損の発生を抑制し、安定して連続成形をすることが可能な複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、第１の実施形態における複合材部品の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図２】図２は、連続帯状のプリプレグから、プリプレグシートを切り出す様子を模式的に示す図である。
【図３】図３は、切り出されたプリプレグシートを成形する様子を模式的に示す図である。
【図４】図４は、切り出されたプリプレグシートを成形する様子を模式的に示す図である。
【図５】図５は、第１の実施形態における複合材部品製造装置を模式的に示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、移送装置の概略側面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６ＡのＡ−Ａ矢視断面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、移送装置の概略側面図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは、図６ＣのＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、移送装置の概略斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、移送装置の概略正面図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、移送装置の概略側面図である。
【図８】図８は、第２の実施形態における複合材部品製造装置を模式的に示す図である。
【図９】図９は、第３の実施形態における複合材部品製造装置の配置を模式的に示す図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、第４の実施形態における複合材部品の製造方法の一工程を示す概略平面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、第４の実施形態における複合材部品の製造方法の一工程を示す概略平面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、移送装置の概略斜視図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、移送装置の概略正面図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、移送装置の概略側面図である。
【図１２】図１２は、切り出されたプリプレグシートを成形する様子を模式的に示す図である。
【図１３】図１３は、切り出されたプリプレグシートを成形する様子を模式的に示す図である。
【図１４】図１４は、第５の実施形態における複合材部品製造装置を模式的に示す図である。
【図１５】図１５は、第６の実施形態における複合材部品製造装置を模式的に示す図である。
【図１６】図１６は、第７の実施形態における複合材部品製造装置を模式的に示す一部分解斜視図である。
【図１７】図１７は、第７の実施形態における複合材部品製造装置を模式的に示す図である。
【図１８】図１８は、第７の実施形態における複合材部品製造装置の部分拡大図である。
【図１９】図１９は、第７の実施形態における複合材部品の製造方法によって形成された複合材部品の一例を模式的に示す概略斜視図である。
【図２０】図２０は、第８の実施形態における複合材部品製造装置を模式的に示す一部分解斜視図である。
【図２１】図２１は、第８の実施形態における複合材部品製造装置の部分拡大図である。
【図２２】図２２は、第８の実施形態における複合材部品の製造方法によって形成された複合材部品の一例を模式的に示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１について説明する。なお、以下の実施形態の説明において、同一の機能を有する部位、部材については同一の符号を付し、同一の符号が付された部位、部材についての繰り返しとなる説明は省略する。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１乃至図５を参照して、第１の実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１Ｂについて説明する。図１は、第１の実施形態における複合材部品の製造方法の一例を示すフローチャートである。図２は、連続帯状のプリプレグＰ１から、プリプレグシートＰ２を切り出す様子を模式的に示す図である。図３は、切り出されたプリプレグシートＰ２を成形する様子を模式的に示す図である。図４は、切り出されたプリプレグシートＰ２を成形する様子を模式的に示す図である。図５は、第１の実施形態における複合材部品製造装置１Ｂを模式的に示す図である。なお、図５において、図面の複雑化を避けるために、複合材部品製造装置１Ｂの構成は簡略化されて記載されている。
【００１５】
（複合材部品の製造方法）
図１乃至図５を参照して、第１の実施形態における複合材部品の製造方法について説明する。
【００１６】
図１および図２に示されるように、ステップＳＴ１０１において、連続帯状のプリプレグＰ１から、プリプレグシートＰ２が切り出される。プリプレグＰ１の裁断は、公知の切断装置を用いて実行することが可能である。なお、小型のプリプレグシートＰ２（例えば、短冊状のプリプレグシートＰ２）が既に準備されている場合には、ステップＳＴ１０１は省略可能である。
【００１７】
図３に示されるように、ステップＳＴ１０２において、プリプレグシートＰ２のうちの１つのシート、すなわち、第１プリプレグシートＰ２−１が三次元形状に熱成形される。なお、本明細書において、三次元形状とは、二次元的な平面形状以外の形状を意味する。三次元形状は、例えば、少なくとも１つの屈曲部を備えた形状である。この場合、ステップＳＴ１０２は、曲げ加工工程を含む。第１プリプレグシートＰ２−１は、熱可塑性である（換言すれば、第１プリプレグシートＰ２−１の材質は、熱可塑性樹脂である）。図３に記載の例では、ステップＳＴ１０２を実行することにより、二次元のプリプレグシートＰ２（平面形状のプリプレグシート）から、第１の三次元プリプレグシートＰ３が作成される。
【００１８】
図３に記載の例では、成形装置６０（ホットプレス装置６０−１）を用いて、プリプレグシートＰ２が三次元形状に熱成形される。より具体的には、まず、プリプレグシートＰ２が、支持部材６１上に載置される。次いで、プリプレグシートＰ２が、ホットプレス装置６０−１によって押圧されることにより、より具体的には、プリプレグシートＰ２が、ホットプレス装置６０−１と支持部材６１とによって挟まれることにより、プリプレグシートＰ２が曲げられる。その結果、三次元形状に熱成形された三次元プリプレグシートＰ３（曲げ加工が施された三次元プリプレグシートＰ３）が得られる。
【００１９】
図３に記載の例では、ステップＳＴ１０２は、ホットプレス装置６０−１を用いて実行される。ホットプレス装置６０−１は図３に例示される型材でも良い。代替的に、ステップＳＴ１０２を実行するための熱成形装置は、ヒータ等によりプリプレグシートＰ２を加熱しつつ、フィルムなどの膜を用いて、プリプレグシートＰ２を支持部材６１の表面に沿って押し付ける装置であってもよい。さらに代替的に、図４に示されるように、ステップＳＴ１０２は、はんだごて、超音波加熱装置（超音波溶着装置）、ヒートロール等の他の熱成形装置６０−２を用いて実行されてもよい。この場合、支持部材６１上に載置されたプリプレグシートＰ２は、熱成形装置６０−２によって加熱されることにより軟化して変形する。こうして、プリプレグシートＰ２が曲げられる。その結果、三次元形状に熱成形された三次元プリプレグシートＰ３（曲げ加工が施された三次元プリプレグシートＰ３）が得られる。
【００２０】
なお、ステップＳＴ１０２は、手動で実行されてもよいし、機械的に自動的に実行されてもよい。自動化に際しては、例えば、ホットプレス装置６０−１をアクチュエータ等の駆動装置６３によって駆動すればよい。代替的に、自動化に際しては、はんだごて、超音波加熱装置等の熱成形装置６０−２をロボットアーム６４の先端に装着し、ロボットアームを駆動するようにしてもよい。
【００２１】
ステップＳＴ１０３において、成形された三次元プリプレグシートＰ３と熱可塑性の他のプリプレグシートＰ３’（第２のプリプレグシート）とが積層される。他のプリプレグシートＰ３’は、三次元プリプレグシートＰ３と同様に、上述の成形工程（ステップＳＴ１０２）を用いて作製された三次元プリプレグシートであってもよい。図５に記載の例では、三次元プリプレグシートＰ３および他のプリプレグシートＰ３’の各々は、屈曲部Ｑを有する三次元プリプレグシート（曲げ加工が施された三次元プリプレグシートである）。図５に記載の例では、屈曲部Ｑは、各プリプレグシートの長手方向に沿って形成された屈曲部Ｑである。また、屈曲部Ｑは、各プリプレグシートの一端から他端まで延びている。
【００２２】
なお、ステップＳＴ１０３において、第１の三次元プリプレグシートＰ３と、第２の三次元プリプレグシートＰ３’とが積層される場合には、ステップＳＴ１０３の前に、第１プリプレグシートＰ２−１を三次元形状に熱成形して第１の三次元プリプレグシートＰ３を作成する第１熱成形工程および第２プリプレグシートＰ２−２を三次元形状に熱成形して第２の三次元プリプレグシートＰ３’を作成する第２熱成形工程を実行すればよい。なお、第１熱成形工程を実行するための成形装置６０と、第２熱成形工程を実行するための成形装置とは、同一の装置であってもよいし、異なる装置であってもよい。
【００２３】
同様に、ステップＳＴ１０３において、第１の三次元プリプレグシートＰ３と、第２の三次元プリプレグシートＰ３’と、第３の三次元プリプレグシートとが積層される場合には、ステップＳＴ１０３の前に、上述の第１熱成形工程と、上述の第２熱成形工程と、第３プリプレグシートＰ２−３を三次元形状に熱成形して第３の三次元プリプレグシートを作成する第３熱成形工程を実行すればよい。
【００２４】
図５に記載の例では、三次元プリプレグシートＰ３上に、他のプリプレグシートＰ３’が載置されることにより、プリプレグシート積層体Ｐ４が形成される。なお、三次元プリプレグシートＰ３および他のプリプレグシートＰ３’（すなわち、プリプレグシート積層体Ｐ４）は、はんだごて、超音波加熱装置（超音波溶着装置）等の任意の溶着装置７０により、仮止めされること（例えば、部分的に溶着されること）が好ましい。図５に記載の例では、三次元プリプレグシートＰ３と他のプリプレグシートＰ３’とを積層する積層体作成工程実行直後のプリプレグシート積層体Ｐ４が、プリプレグシート積層体Ｐ４の長手方向に沿って形成された屈曲部Ｑ１を含む。屈曲部Ｑ１は、プリプレグシート積層体Ｐ４の一端から他端まで延びている。換言すれば、プリプレグシート積層体Ｐ４に形成された屈曲部Ｑ１の長さは、プリプレグシート積層体Ｐ４の長さと等しい。図５に記載の例では、プリプレグシート積層体Ｐ４が作成された時には、既に屈曲部Ｑ１が形成されている。このため、プリプレグシート積層体Ｐ４の作成完了後に、プリプレグシート積層体Ｐ４全体に曲げ加工を施す必要がない。よって、プリプレグシート積層体Ｐ４に皺や破損が生じることが抑制され、また移送の際に蛇行することがないので安定して連続成形をすることが可能である。
【００２５】
ステップＳＴ１０４において、複数のプリプレグシート積層体Ｐ４がプリプレグの移送方向に沿って連結される。図５に記載の例では、複数のプリプレグシート積層体Ｐ４が、プリプレグの移送方向に沿って配置され、隣接するプリプレグシート積層体Ｐ４は、はんだごて、超音波加熱装置（超音波溶着装置）等の任意の溶着装置７０により、互いに、連結される。複数のプリプレグシート積層体Ｐ４が連結されることにより、連続した長尺のプリプレグＰＰが作製される。図５に記載の例では、プリプレグシート積層体Ｐ４−１の移送方向上流側端部Ｐ４−ａが、他のプリプレグシート積層体Ｐ４−２の移送方向下流側端部Ｐ４−ｂに連結（溶着）されている。
【００２６】
なお、ステップＳＴ１０４は、ステップＳＴ１０３と別々に実行されてもよいし、ステップＳＴ１０３と同時に実行されてもよい。また、１つのプリプレグシート積層体Ｐ４が十分に長尺である等の場合には、ステップＳＴ１０４（複数のプリプレグシート積層体を連結する工程）は省略されてもよい。
【００２７】
ステップＳＴ１０３およびステップＳＴ１０４は、手動で実行されてもよいし、機械的に自動的に実行されてもよい。自動化に際しては、例えば、はんだごて、超音波加熱装置等の溶着装置７０を溶着装置移動装置７２（例えば、ロボットアーム）に装着すればよい。換言すれば、複合材部品製造装置１Ｂは、隣接するプリプレグシート積層体Ｐ４を連結する溶着装置７０および溶着装置移動装置７２を備えていてもよい。なお、複合材部品製造装置１Ｂは、後述のレール部材７４を備えていてもよい。
【００２８】
代替的に、あるいは、付加的に、複合材部品製造装置１Ｂは、第１の三次元プリプレグシートＰ３をレール部材７４上に移載する移載装置７３（例えば、ロボットアーム）を備えていてもよい。当該移載装置７３は、第２のプリプレグシートＰ３’（第２の三次元プリプレグシート）を、第１の三次元プリプレグシートＰ３上に載置する。
【００２９】
ステップＳＴ１０５において、プリプレグシート積層体Ｐ４は、移送方向に沿って移送される。図５に記載の例では、移送装置２によって、プリプレグシート積層体Ｐ４が押圧装置２０に向けて送られ、押圧装置２０によって熱成形されたプリプレグシート積層体Ｐ４が押圧装置２０から更に下流側に向けて送られる。図５に記載の例では、プリプレグシート積層体Ｐ４を移送する際に、プリプレグシート積層体Ｐ４に曲げ加工を施す必要がないため、プリプレグシート積層体Ｐ４の移送時にプリプレグシート積層体Ｐ４が蛇行することがない。さらに、プリプレグシート積層体Ｐ４を移送する際に、プリプレグシート積層体Ｐ４に曲げ加工を施す必要がないため、プリプレグシート積層体Ｐ４の左右方向の寸法バランス、上下方向の寸法バランスを維持した状態で、プリプレグシート積層体Ｐ４を押圧装置２０に送ることができる。なお、移送装置２、押圧装置２０の詳細については後述される。
【００３０】
ステップＳＴ１０６において、積層体成形工程が実行される。積層体成形工程は、押圧装置２０によりプリプレグシート積層体Ｐ４に熱および押圧力を付与して、プリプレグシート積層体を成形する工程である。積層体成形工程により、熱可塑性のプリプレグシート積層体Ｐ４が軟化して成形される。なお、積層体成形工程による成形後のプリプレグシート積層体の形状は、積層体成形工程による成形前のプリプレグシート積層体Ｐ４の形状と、同一形状または近似形状であることが好ましい。また、積層体成形工程において、プリプレグシート積層体Ｐ４は、融点以上の温度に加熱されることが好ましい。
【００３１】
なお、ステップＳＴ１０５（移送工程）は、ステップＳＴ１０３およびステップＳＴ１０４の後に実行されてもよいし、ステップＳＴ１０３およびステップＳＴ１０４と並行して実行されてもよい。
【００３２】
第１の実施形態では、３次元形状に成形された三次元プリプレグシートＰ３と、他のプリプレグシートＰ３’とを積層することにより、押圧装置２０に供給されるプリプレグＰＰが準備される。多数のプリプレグシートが重ねられた状態で、曲げ加工が施される場合には、各プリプレグシートに皺が生じやすい。これに対し、第１の実施形態では、ステップＳＴ１０２において、プリプレグシートＰ２に曲げ加工が施され、その後、曲げ加工が施された三次元プリプレグシートＰ３が他のプリプレグシートＰ３’に積層される。このため、三次元プリプレグシートＰ３に皺が生じにくい。
【００３３】
なお、ステップＳＴ１０２において、曲げ加工は、プリプレグシート１枚毎に実行されることが好ましい。しかし、多少の皺を許容できる場合には、プリプレグシートが複数枚（例えば、２〜４０枚）重ねられた状態で、曲げ加工が施されても構わない。この場合、三次元プリプレグシートＰ３は、複数枚のプリプレグシートによって構成された積層型のプリプレグシートである。同様に、他のプリプレグシートＰ３’は、１枚のプリプレグシートによって構成された単層型のプリプレグシートであってもよいし、複数枚（例えば、２〜４０枚）のプリプレグシートによって構成された積層型のプリプレグシートであってもよい。
【００３４】
図５に記載の例では、ステップＳＴ１０３（成形された三次元プリプレグシートＰ３と他のプリプレグシートＰ３’とを積層する工程）が、レール部材７４上で実行される。すなわち、成形された三次元プリプレグシートＰ３が、レール部材７４上に載置され、他のプリプレグシートＰ３’が、三次元プリプレグシートＰ３上に載置される。代替的に、予め積層されたプリプレグシート積層体Ｐ４が、レール部材７４上に載置されてもよい。なお、三次元プリプレグシートＰ３またはプリプレグシート積層体Ｐ４のレール部材７４への移載は、人手によって行われてもよいし、移載装置７３によって行われてもよい。
【００３５】
図５に記載の例では、プリプレグシート積層体Ｐ４は、２個のプリプレグシート（Ｐ３、Ｐ３’）によって構成されている。代替的に、プリプレグシート積層体Ｐ４は、３個以上のプリプレグシート（Ｐ３、Ｐ３’、・・・）によって構成されてもよい。
【００３６】
図５に記載の例では、ステップＳＴ１０４（複数のプリプレグシート積層体を連結する工程）が、レール部材７４上で実行される。すなわち、複数のプリプレグシート積層体が、レール部材７４上に載置された状態で、溶着装置７０による複数のプリプレグシート積層体Ｐ４の連結工程が実行される。
【００３７】
なお、図５に記載の例では、ステップＳＴ１０５（プリプレグＰＰを移送する工程）が実行される時、プリプレグＰＰ、すなわち、連結されたプリプレグシート積層体Ｐ４は、レール部材７４上を摺動する。すなわち、レール部材７４は、連結されたプリプレグシート積層体Ｐ４の移動方向を規定するガイド部材として機能する。レール部材７４は、金属によって構成されてもよいし、プラスチックによって構成されてもよい。なお、プリプレグシート積層体Ｐ４には予め曲げ加工が施されているため、プリプレグシート積層体Ｐ４をレール部材（ガイド部材）に沿って移送するのが容易である。例えば、プリプレグシート積層体Ｐ４の屈曲部をレール部材７４の角部に沿わせた状態で、プリプレグシート積層体Ｐ４を移送すれば、プリプレグシート積層体Ｐ４を安定的に移送することができる。
【００３８】
なお、第１の実施形態における複合材部品の製造方法によって製造される複合材部品は、航空機部品であってもよく、自動車部品であってもよく、その他の民生機器用の部品であってもよい。複合材部品は、例えば、航空機の胴体（胴体の外皮等）、翼（翼の外皮、翼の桁等）、ドアパネル、床桁等の構造材である。
【００３９】
（第１の実施形態の変形例）
第１の実施形態では、三次元形状に成形後の三次元プリプレグシートＰ３と、三次元形状に成形後の他のプリプレグシートＰ３’とを積層してプリプレグシート積層体Ｐ４を作製する例について説明された。代替的に、三次元形状に成形後の三次元プリプレグシートＰ３と、二次元形状（平面形状）のプリプレグシートとを積層してプリプレグシート積層体Ｐ４が作製されてもよい。換言すれば、第１の実施形態におけるプリプレグシートＰ３’は、二次元形状（平面形状）のプリプレグシートによって置換されてもよい。
【００４０】
（移送装置２の概要）
図６Ａ乃至図６Ｄを参照して、第１の実施形態における複合材部品製造装置１Ｂの一部を構成する移送装置２の概要について説明する。図６Ａは、移送装置２の概略側面図である。図６Ｂは、図６ＡのＡ−Ａ矢視断面図である。図６Ｃは、移送装置２の概略側面図である。図６Ｄは、図６ＣのＢ−Ｂ矢視断面図である。
【００４１】
図６Ａ乃至図６Ｄに記載の例では、移送装置２は、プリプレグＰＰ（プリプレグシート積層体Ｐ４）を移送する装置であって、押圧装置２０を介してプリプレグＰＰを移送する。そして、移送装置２は、プリプレグＰＰに押圧装置２０による押圧力が付与されている状態で、プリプレグＰＰを押圧装置２０とともに移動させる。代替的に、移送装置２は、押圧装置２０の下流側に配置された引っ張り装置２８が、プリプレグＰＰを引っ張ることによりプリプレグＰＰを移送する移送装置であってもよい（例えば、図９を参照）。
【００４２】
図６Ａに記載の例では、矢印ＡＲ１が、押圧装置２０の一部を構成する第１押圧部材２１−１からプリプレグＰＰへの押圧力の作用方向を示し、矢印ＡＲ２が、押圧装置２０の一部を構成する第２押圧部材２１−２からプリプレグＰＰへの押圧力の作用方向を示し、矢印ＡＲが、プリプレグＰＰの移送方向を示す。そして、プリプレグＰＰは、押圧装置２０（第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２）による押圧力が付与されている状態で、押圧装置２０（第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２）とともに、矢印ＡＲによって示される方向に移送される。
【００４３】
図６Ａには、押圧装置２０の一部を構成する第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２が示されている。第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２は、プリプレグＰＰを挟んで対向配置され、プリプレグＰＰを挟持することが可能である。
【００４４】
第１押圧部材２１−１がプリプレグＰＰに押圧力を付与する方向を「第１方向」と定義すると、第２押圧部材２１−２がプリプレグＰＰに押圧力を付与する方向は「第１方向」とは反対の方向である。図６Ａに記載の例では、プリプレグＰＰに押圧力を付与するに際し、第１押圧部材２１−１が第１方向に移動し、第２押圧部材２１−２が第１方向とは反対の方向に移動する。代替的に、プリプレグＰＰに押圧力を付与する際し、第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２のうちの一方のみが移動し、第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２のうちの他方が不動であってもよい。
【００４５】
図６Ｂには、第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２に加え、押圧装置２０の一部を構成する第３押圧部材２１−３および第４押圧部材２１−４が示されている。プリプレグＰＰに押圧力を付与するに際し、第３押圧部材２１−３は、第１方向に垂直な方向に移動し、第４押圧部材２１−４は、第３押圧部材の移動方向とは反対の方向に移動する。
【００４６】
図６Ｂに記載の例では、押圧装置２０は、４個の押圧部材（第１押圧部材２１−１、第２押圧部材２１−２、第３押圧部材２１−３、第４押圧部材２１−４）を備えるが、押圧装置２０が備える押圧部材２１の数は、４個に限定されず任意である。押圧部材の数は、２個（第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２）であってもよいし、３個、５個、６個等であってもよい。押圧力の作用方向については、押圧部材の形状または個数に応じて適宜変更されてもよい。例えば、図６Ｂに記載の例では、第３押圧部材２１−３の押圧力の作用方向が、第１押圧部材２１−１の押圧力の作用方向に対して垂直であるが、第３押圧部材２１−３の押圧力の作用方向は、第１押圧部材２１−１の押圧力の作用方向に対して垂直でなくてもよい。
【００４７】
押圧装置２０は、ヒータＨ等の熱生成手段を備える。このため、押圧装置２０が、プリプレグＰＰを押圧している時に、プリプレグＰＰに熱が付与され、プリプレグＰＰが好適に成形される。熱生成手段（ヒータＨ）は、複数の押圧部材（２１−１、２１−２、２１−３、２１−４）の各々に設けられていてもよいし、複数の押圧部材のうちの一部の部材のみに設けられていてもよい。
【００４８】
図６Ａを参照して、プリプレグＰＰは、押圧装置２０（より具体的には、第１押圧部材２１−１）によって第１方向に押圧力が付与されている状態で、押圧装置２０（より具体的には、第１押圧部材２１−１）とともに第２方向（矢印ＡＲによって示される方向）に移動する。図６Ａに記載の例では、第２方向は、第１方向と直交する方向である。
【００４９】
図６Ａに記載の例では、プリプレグＰＰは、第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２によって挟持されている状態で、第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２とともに移動する。この時、加熱により軟化した部分Ｄ１は、第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２に対して相対移動しない。よって、加熱により軟化した部分Ｄ１に張力が作用することはない。プリプレグＰＰの移送時に、押圧装置２０が備えるヒータＨは、ＯＮとされていてもよいし、ＯＦＦとされていてもよい。複合材部品製造装置の作動時に、ヒータＨを常時ＯＮにしておいてもよい。
【００５０】
図６Ｂに記載の例では、プリプレグＰＰは、第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２によって挟持され、かつ、第３押圧部材２１−３および第４押圧部材２１−４によって挟持されている状態で、第１押圧部材２１−１乃至第４押圧部材２１−４とともに移動する。この場合、プリプレグＰＰの移送がより一層確実に実施される。また、図６Ｂに記載の例では、プリプレグＰＰの移送時に、プリプレグＰＰの全周（プリプレグＰＰの長手方向に垂直な断面の全周）が押圧装置２０に接触している。このため、プリプレグＰＰの移送時に、プリプレグＰＰの形が崩れない。
【００５１】
プリプレグＰＰが第２方向に所定距離移動した後、プリプレグＰＰに付与されていた押圧力が解除される。図６Ｃに記載の例では、第１押圧部材２１−１がプリプレグＰＰから離れる方向に移動し、第２押圧部材２１−２がプリプレグＰＰから離れる方向に移動する。なお、図６Ｄに示されるように、第１押圧部材２１−１は、不動であり、プリプレグＰＰに接触したままであってもよい。
【００５２】
図６Ｄに記載の例では、第２押圧部材２１−２がプリプレグＰＰから離れる方向に移動し、第３押圧部材２１−３がプリプレグＰＰから離れる方向に移動し、第４押圧部材２１−４がプリプレグＰＰから離れる方向に移動する。なお、図６Ｄに記載の例において、第１押圧部材２１−１も、プリプレグＰＰから離れる方向に移動しても構わない。
【００５３】
次に、押圧装置２０は、プリプレグＰＰの移送方向とは反対の方向（図６Ｃにおいて、矢印ＡＲ’によって示される方向）に移動する。すなわち、第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２（あるいは、第１押圧部材２１−１乃至第４押圧部材２１−４）が、矢印ＡＲ’によって示される方向に移動する。そして、押圧装置２０が、元の位置（ホームポジション）に戻る。こうして、複合材部品が製造される。なお、複合材部品には、その後、裁断等更なる加工が施されてもよい。
【００５４】
上述の移送装置２によるプリプレグＰＰの移送および押圧装置２０によるプリプレグＰＰの熱成形は、繰り返し実行される。その結果、複合材部品は、連続的に製造（形成）される。
【００５５】
図６Ａ乃至図６Ｄに記載の例では、プリプレグＰＰは、押圧装置２０による押圧力が付与されている状態で、押圧装置２０とともに移動する。このため、押圧装置２０からの熱により軟化した部分Ｄ１に、負荷（張力）をかけることなく、プリプレグＰＰを移送することができる。なお、図６Ａを参照して、プリプレグＰＰの移送時に、押圧装置２０よりも上流側のプリプレグＰＰの部分Ｄ２には、張力が作用する。しかし、部分Ｄ２は、押圧装置２０よって軟化されていないため、部分Ｄ２に張力が作用しても特に問題はない。なお、部分Ｄ１と部分Ｄ２との間の部分は、外気等の影響により、部分Ｄ１よりも温度が低い部分であり、プリプレグＰＰの軟化の影響が比較的小さい部分である。
【００５６】
また、図６Ａ乃至図６Ｄに記載の例では、押圧装置２０からの熱により軟化した部分Ｄ１に張力がかからない。このため、プリプレグＰＰとして、長繊維、短繊維などの非連続繊維と樹脂とからなるプリプレグを使用することが可能である。他方、プリプレグＰＰとして、単一方向繊維、織物材などの連続繊維と樹脂とからなるプリプレグを用いる場合には、引っ張り方式の成形法（プルトルージョン成形法、ＡＤＰ成形法等）を用いることも可能である。しかし、引っ張り方式の成形法では、押圧装置２０からの熱により軟化した部分に張力がかかるため、成形後の複合材部品に残留応力が生じる。具体的には、各層の繊維方向に張力が掛かるため、隣接する繊維方向が異なる層間に残留応力が生じ、成形品にねじれ等が発生することがある。これに対し、図６Ａ乃至図６Ｄに記載の例では、成形後の複合材部品に残留応力が生じないか、あるいは、残留応力が低減される。
【００５７】
押圧装置２０からの熱により軟化した部分に張力をかけない方策として、プリプレグ全体をオートクレーブ内に配置して成形する方策、あるいは、大型のプレス機を用いてプリプレグを成形する方策が考えられる。しかし、これらの方策を用いて長尺の複合材部品を製造する場合には、巨大な設備が必要となる。これに対し、図６Ａ乃至図６Ｄに記載の例では、小型の設備で、押圧装置２０からの熱により軟化した部分に張力をかけることなく、長尺の複合材部品を製造することが可能である。また、第１の実施形態における複合材部品の製造方法では、複合材部品が連続的に形成されるため、裁断工程を付加することにより、任意の長さの部品（任意の長さの複合材部品）を製造することができる。
【００５８】
なお、図６Ａ乃至図６Ｄに記載の例（または、後述の図７Ａ乃至図７Ｃに記載の例）では、成形される複合材部品の長手方向に垂直な断面が、長手方向に沿って変化しない例が示されている。代替的に、特許文献３に示された移動金型等を用いて成形を行うことで、複合材部品の長手方向に垂直な断面（例えば、複合材部品の板厚）が、長手方向に沿う方向における位置に応じて変化する複合材部品が成形されてもよい。
【００５９】
（移送装置２の詳細）
次に、図７Ａ乃至図７Ｃを参照して、移送装置２について、より詳細に説明する。図７Ａは、移送装置２の概略斜視図である。図７Ｂは、移送装置２の概略正面図である。図７Ｃは、移送装置２の概略側面図である。
【００６０】
図７Ａに記載の例では、移送装置２は押圧装置２０を含み、押圧装置２０は、押圧部材２１と、押圧用アクチュエータ２２とを含む。押圧装置２０は、フレーム２４を含んでいてもよい。
【００６１】
図７Ｂに記載の例では、押圧装置２０は、第１押圧部材２１−１、第２押圧部材２１−２、第３押圧部材２１−３、第４押圧部材２１−４、第１アクチュエータ２２−１、第２アクチュエータ２２−２、第３アクチュエータ２２−３、第４アクチュエータ２２−４を含む。なお、第１の実施形態において、押圧部材２１の数は、４個に限定されず任意であり、押圧用アクチュエータ２２の数も、４個に限定されず任意である。
【００６２】
図７Ｂに記載の例において、第１押圧部材２１−１は、プリプレグＰＰの下方からプリプレグＰＰを押圧する部材であり、第２押圧部材２１−２は、プリプレグＰＰの上方からプリプレグＰＰを押圧する部材である。プリプレグＰＰは、第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２によって挟持される。また、第３押圧部材２１−３および第４押圧部材２１−４は、側方からプリプレグＰＰを押圧する部材である。プリプレグＰＰは、第３押圧部材２１−３と第１押圧部材２１−１との間で挟持され、かつ、第４押圧部材２１−４と第１押圧部材２１−１との間で挟持される。
【００６３】
図７Ｂに記載の例では、押圧部材２１は、押圧用アクチュエータ２２によって、プリプレグＰＰに向かう方向、あるいは、プリプレグＰＰから離れる方向に移動する。より具体的には、第１押圧部材２１−１が第１アクチュエータ２２−１によって移動され、第２押圧部材２１−２が第２アクチュエータ２２−２によって移動され、第３押圧部材２１−３が第３アクチュエータ２２−３によって移動され、第４押圧部材２１−４が第４アクチュエータ２２−４によって移動される。代替的に、複数の押圧用アクチュエータのうちの少なくとも１つが省略されてもよい。例えば、第１アクチュエータ２２−１が省略され、第１押圧部材２１−１は、上下方向に移動不能であってもよい。
【００６４】
図７Ｂに記載の例では、押圧用アクチュエータ２２の本体部２２ａが、フレーム２４に接続されており、押圧用アクチュエータ２２の本体部２２ａは、フレーム２４によって支持されている。また、押圧用アクチュエータ２２の伸縮部２２ｂは、フレーム２４に対して移動可能であり、伸縮部２２ｂの先端に押圧部材２１が連結されている。
【００６５】
移送装置２は、押圧部材２１を介して、プリプレグＰＰを移送する。換言すれば、移送装置２は、押圧装置２０を移動させることにより、プリプレグＰＰを移送する。このため、第１の実施形態では、移送装置２は、押圧装置２０を含む。
【００６６】
図７Ａおよび図７Ｃに記載の例では、移送装置２は、押圧装置２０と、押圧装置２０をプリプレグＰＰの移送方向に沿って移動させる移送用アクチュエータ２６とを含む。移送用アクチュエータ２６は、押圧装置２０に直接的または間接的に連結されている。図７Ａおよび図７Ｃに記載の例では、移送用アクチュエータ２６は、フレーム２４および押圧用アクチュエータ２２を介して、押圧部材２１に連結されている。より具体的には、移送用アクチュエータ２６の伸縮部２６ｂが、フレーム２４に連結され、フレーム２４と押圧用アクチュエータ２２（本体部２２ａ）とが連結され、押圧用アクチュエータ２２（伸縮部２２ｂ）と押圧部材２１とが連結されている。
【００６７】
図７Ｃに記載の例では、移送用アクチュエータ２６の本体部２６ａが、ベース４０に連結されている。そして、本体部２６ａに対して、伸縮部２６ｂが移動することにより、フレーム２４が、ベース４０に対して移動する。なお、ベース４０とフレーム２４との間には、ベアリング４２（例えば、ボールベアリング）が配置されていることが好ましい。図７Ｃに記載の例では、フレーム２４が、複数のベアリング４２を介して、ベース４０によって支持されている。なお、ベアリング４２に代えて、直線レール部材および直線レール部材上を摺動するスライダー部材が、ベース４０とフレーム２４との間に配置されてもよい。
【００６８】
図７Ｃに記載の例において、移送装置２は、押圧装置２０を、プリプレグＰＰの移送方向に沿って移動させる。プリプレグＰＰの移送方向は、押圧装置２０（例えば、第１押圧部材２１−１）がプリプレグＰＰを押圧する方向と直交する方向である。
【００６９】
図５において例示される複合材部品製造装置１Ｂは、制御装置３０を含んでいてもよい。制御装置３０は、押圧装置２０がプリプレグＰＰを押圧している時に、移送装置２（より具体的には、移送用アクチュエータ２６）に、押圧装置２０の移動指令を送る。当該移動指令によって、押圧装置２０およびプリプレグＰＰは、予め設定された所定距離だけ移動する。プリプレグＰＰの移動後に、制御装置３０は、押圧装置２０に、押圧解除指令を送る。当該押圧解除指令により、押圧装置２０は、プリプレグＰＰから離間する。押圧装置２０がプリプレグＰＰから離間した後、制御装置３０は、移送装置２に、復帰指令を送る。当該復帰指令により、押圧装置２０は、元の位置（ホームポジション）に戻る。
【００７０】
なお、図７Ａに記載の例では、各押圧部材２１は、細長ブロック形状である。より具体的には、第１押圧部材２１−１は、プリプレグＰＰに接触可能な上面と、プリプレグＰＰに接触可能な２つの側面とを備えた細長ブロック形状を有する。また、第２押圧部材２１−２は、長手方向に沿って連続的に形成された凹部を含み、当該凹部は、プリプレグＰＰに接触可能な底面と、プリプレグＰＰに接触可能な２つの内側側面とを有する。また、第３押圧部材２１−３および第４押圧部材２１−４の各々は、第１押圧部材２１−１の側面の一部に対向する側面を有する。しかし、各押圧部材２１の形状は、図７Ａに記載の例に限定されず任意である。
【００７１】
また、図５に記載の例では、複合材部品製造装置１Ｂは、断面Ｃ字形状（あるいは断面Ｕ字形状）の複合材部品を製造する装置であるが、複合材部品製造装置１Ｂによって製造される複合材部品の断面形状は、Ｃ字形状に限定されない。
【００７２】
（第２の実施形態）
図８を参照して、第２の実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１Ｃについて説明する。図８は、第２の実施形態における複合材部品製造装置１Ｃを模式的に示す図である。
【００７３】
第２の実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１Ｃは、連続的に繰り出されるプリプレグシートＰＣと、三次元形状に成形された三次元プリプレグシートＰ３とのプリプレグシート積層体Ｐ４を用いて複合材部品を製造する点で、第１の実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１Ｂとは異なる。その他の点では、第２の実施形態は、第１の実施形態と同様である。よって、第２の実施形態では、第１の実施形態と異なる点を中心に説明し、第１の実施形態で説明済みの事項についての繰り返しとなる説明は省略する。なお、図８において、図面の複雑化を避けるために、複合材部品製造装置１Ｃの構成は簡略化されて記載されている。
【００７４】
プリプレグシートＰＣは、ボビン７８に巻かれている。プリプレグシートＰＣは、単層のプリプレグシートであってもよいし、多層のプリプレグシートであってもよい。図８に記載の例では、複合材部品の頂部を構成するプリプレグシートＰＣが３個存在し、各々のプリプレグシートＰＣが対応するボビン７８に巻かれている。しかし、複合材部品の頂部を構成するプリプレグシートＰＣの数は、１個であってもよいし、２個であってもよいし、４個以上であってもよい。また、図８に記載の例では、複合材部品の左側部を構成するプリプレグシートＰＣが２個存在し、各々のプリプレグシートＰＣが対応するボビン７８に巻かれている。しかし、複合材部品の左側部を構成するプリプレグシートＰＣの数は、１個であってもよいし、３個以上であってもよい。さらに、図８に記載の例では、複合材部品の右側部を構成するプリプレグシートＰＣが２個存在し、各々のプリプレグシートＰＣが対応するボビン７８に巻かれている。しかし、複合材部品の右側部を構成するプリプレグシートＰＣの数は、１個であってもよいし、３個以上であってもよい。
【００７５】
図８に記載の例において、ボビン７８から繰り出されたプリプレグシートＰＣは、三次元形状に成形された三次元プリプレグシートＰ３と積層される。ボビン７８から繰り出されたプリプレグシートＰＣと、三次元プリプレグシートＰ３とは、はんだごて、超音波加熱装置（超音波溶着装置）等の任意の溶着装置７０により、互いに仮止めされること（例えば、部分的に溶着されること）が好ましい。溶着装置７０は、図５に記載の例と同様に、溶着装置移動装置７２（例えば、ロボットアーム）に装着されていてもよい。
【００７６】
図８に記載の例において、三次元形状に成形された三次元プリプレグシートＰ３は、上述のステップＳＴ１０２を用いて作製されてもよい。この場合、プリプレグシートは、成形装置６０（図３を参照）と押圧装置２０（図８を参照）とによって、複数回熱成形されることとなるため、第２の実施形態におけるプリプレグの樹脂も、第１の実施形態におけるプリプレグの樹脂と同様に、熱可塑性樹脂である。
【００７７】
（第３の実施形態）
図９を参照して、第３の実施形態における複合材部品製造装置１Ａについて説明する。図９は、第３の実施形態における複合材部品製造装置１Ａの配置を模式的に示す図である。
【００７８】
第３の実施形態において、押圧装置２０の上流側に配置された各装置は、第１の実施形態において押圧装置２０の上流側に配置された各装置または第１の実施形態において押圧装置２０の上流側に配置された各装置と同様である。このため、押圧装置２０の上流側に配置された各装置についての繰り返しとなる説明は省略する。また、第３の実施形態は、押圧装置２０が移送装置２とは独立して設けられている点で、第１の実施形態および第２の実施形態とは異なる。換言すれば、第３の実施形態において、押圧装置２０は、プリプレグＰＰを移送する機能を備えておらず、プリプレグＰＰの移送は、押圧装置２０の下流側に配置された引っ張り装置２８が、プリプレグＰＰ（プリプレグシート積層体Ｐ４）を引っ張ることにより実行される。よって、第３の実施形態では、引っ張り装置２８が、プリプレグＰＰを移送する移送装置２として機能する。
【００７９】
引っ張り装置２８としては、ＡＤＰ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｐｕｌｔｒｕｓｉｏｎ）装置において一般的に使用される公知の引っ張り装置が採用されてもよい。例えば、特許文献２に記載の索引装置は、本実施形態における引っ張り装置２８の一例である。
【００８０】
押圧装置２０としては、プリプレグを熱成形するために使用される公知の押圧装置が採用されてもよい。例えば、特許文献２に記載のホットプレス装置は、本実施形態における押圧装置２０の一例である。
【００８１】
図９に記載の例では、引っ張り装置２８の下流側に裁断装置２９が配置されている。裁断装置２９は、製造された複合材部品を所定の寸法に裁断する装置である。
【００８２】
なお、第３の実施形態における引っ張り装置２８および／または裁断装置２９は、他の実施形態において採用されてもよい。
【００８３】
（第４の実施形態：製造方法）
図１０Ａ、図１０Ｂを参照して、第４の実施形態における複合材部品の製造方法について説明する。図１０Ａは、第４の実施形態における複合材部品の製造方法の一工程を示す概略平面図である。図１０Ｂは、第４の実施形態における複合材部品の製造方法の一工程を示す概略平面図である。
【００８４】
第４の実施形態における複合材部品の製造方法は、プリプレグＰＰ（プリプレグシート積層体Ｐ４）を曲線軌道に沿って移動させる点で、第１の実施形態における複合材部品の製造方法とは異なる。その他の点では、第４の実施形態は、第１の実施形態と同様である。よって、第４の実施形態では、第１の実施形態と異なる点を中心に説明し、第１の実施形態で説明済みの事項についての繰り返しとなる説明は省略する。
【００８５】
第４の実施形態における複合材部品の製造方法では、プリプレグＰＰ（プリプレグシート積層体Ｐ４）の移送工程において、プリプレグＰＰは、押圧装置２０による押圧力が付与されている状態で、押圧装置２０とともに移動する。より具体的には、プリプレグＰＰは、押圧装置２０（第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２）による押圧力が付与されている状態で、押圧装置２０（第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２）とともに、矢印ＡＲによって示される方向に移送される。なお、矢印ＡＲによって示される軌道は、曲線軌道である。
【００８６】
押圧装置２０の押圧面２００は、曲面を含む。また、押圧装置２０は、曲線軌道に沿って移動する。押圧面２００は、例えば、円弧面である。円弧面の曲率半径は、例えば、１，０００ｍｍ以上２００，０００ｍｍ以下である。図１０Ａには、円弧面の中心軸ＡＸが示されている。そして、押圧装置２０は、中心軸ＡＸを揺動中心として、揺動する。
【００８７】
より具体的には、第１押圧部材２１−１の第１押圧面２００−１は曲面（例えば、円弧面）であり、第２押圧部材２１−２の第２押圧面２００−２は曲面（例えば、円弧面）である。第１押圧面２００−１（円弧面）の中心軸と、第２押圧面２００−２（円弧面）の中心軸は、共に中心軸ＡＸである。第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２は、中心軸ＡＸを中心として、矢印ＡＲで示される曲線軌道に沿って移動する。
【００８８】
第１ステップ（積層体成形工程）において、押圧装置２０によりプリプレグＰＰ（プリプレグシート積層体Ｐ４）に熱および押圧力が付与される。その結果、プリプレグＰＰ（プリプレグシート積層体Ｐ４）が成形される。矢印ＡＲ１が、第１押圧部材２１−１からプリプレグＰＰへの押圧力の作用方向を示し、矢印ＡＲ２が、第２押圧部材２１−２からプリプレグＰＰへの押圧力の作用方向を示す。図１０Ａに記載の例では、第１押圧部材２１−１が、第２押圧部材２１−２に対して相対的に接近することにより、プリプレグＰＰが、第１押圧部材２１−１と第２押圧部材２１−２とによって挟持される。
【００８９】
第２ステップ（移送工程）において、プリプレグＰＰが移送される。図１０Ａに記載の例では、プリプレグＰＰは、第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２によって挟持されている状態で、第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２とともに矢印ＡＲによって示される曲線軌道に沿って移動する。
【００９０】
第３ステップ（押圧解除工程）において、プリプレグＰＰに付与されていた押圧力が解除される。図１０Ｂに記載の例では、第３ステップにおいて、第１押圧部材２１−１がプリプレグＰＰから離れる方向に移動し、第２押圧部材２１−２がプリプレグＰＰから離れる方向に移動する。
【００９１】
第４ステップ（押圧装置の戻り工程）において、押圧装置２０は、プリプレグＰＰの移送方向とは反対の方向（図１０Ｂにおいて、矢印ＡＲ’によって示される方向に移動する。すなわち、第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２が、矢印ＡＲ’によって示される方向に移動する。こうして、押圧装置２０が、第１ステップが開始される前の元の位置（ホームポジション）に戻る。こうして、複合材部品が製造される。なお、複合材部品には、その後、裁断等更なる加工が施されてもよい。第４の実施形態では、第１ステップ乃至第４ステップによって、１サイクルが構成されている。
【００９２】
上述の第１ステップ乃至第４ステップは、繰り返し実行される。その結果、複合材部品は、連続的に製造（形成）される。なお、押圧装置２０が、上述の第２ステップにおいて、プリプレグＰＰとともに移動する時の移動距離は、押圧装置２０の押圧面の押圧面長さよりも短い。例えば、上述の移動距離（移送距離）は、押圧面長さ（例えば、第１押圧部材２１−１の押圧面長さ）の１／２以下である。また、押圧装置２０の揺動角度αは、例えば、０度より大きく９０度以下である。
【００９３】
なお、第４の実施形態における第１ステップ（積層体成形工程）は、第１の実施形態におけるステップＳＴ１０６に対応し、第３の実施形態における第２ステップ（移送工程）は、第１の実施形態におけるステップＳＴ１０５に対応する。
【００９４】
第４の実施形態における複合材部品の製造方法は、第１の実施形態における複合材部品の製造方法と同様の効果を奏する。加えて、第４の実施形態における複合材部品の製造方法では、押圧装置２０の押圧面２００が曲面を含み、かつ、押圧装置２０およびプリプレグＰＰが曲線軌道に沿って移動する。このため、湾曲形状を有する複合材部品を好適に製造することができる。引っ張り方式の成形法では、押圧装置からの熱により軟化した部分に張力がかかる。このため、仮にプリプレグが湾曲形状に成形される場合であっても、プリプレグの引っ張り移送時に、軟化した部分が直線化されてしまう。これに対し、第４の実施形態では、軟化した部分が押圧装置２０によって保持された状態で、プリプレグＰＰが移送される。このため、軟化した部分が直線化されることはない。その結果、押圧装置２０の押圧面２００の曲率と同一の曲率を有する複合材部品を連続的に成形することが可能となる。
【００９５】
（第４の実施形態：製造装置における移送装置２）
続いて、図１１Ａ乃至図１１Ｃを参照して、第４の実施形態における複合材部品製造装置において用いられる移送装置２について説明する。図１１Ａは、移送装置２の概略斜視図である。図１１Ｂは、移送装置２の概略正面図である。図１１Ｃは、移送装置２の概略側面図である。
【００９６】
第４の実施形態における複合材部品製造装置の移送装置２は、プリプレグＰＰを曲線軌道に沿って移動させる点で、第１の実施形態における複合材部品製造装置１Ａの移送装置２とは異なる。その他の点では、第４の実施形態の移送装置２は、は、第１の実施形態の移送装置２と同様である。よって、第４の実施形態では、第１の実施形態と異なる点を中心に説明し、第１の実施形態で説明済みの事項についての繰り返しとなる説明は省略する。
【００９７】
図１１Ａ乃至図１１Ｃに記載の例では、押圧装置２０は、曲線レール部材４４とスライダー部材４６を介して、ベース４０によって支持されている。より具体的には、曲線レール部材４４が、ベース４０に取り付けられ、スライダー部材４６が、押圧装置２０のフレーム２４に取り付けられている。そして、曲線レール部材４４とスライダー部材４６とが、相対的にスライド移動可能に係合している。
【００９８】
また、図１１Ｃに記載の例では、移送用アクチュエータ２６と、押圧装置２０（より具体的には、押圧装置のフレーム２４）とが、ユニバーサルジョイント２７を介して連結されている。
【００９９】
図１１Ａ乃至図１１Ｃに記載の例では、移送用アクチュエータ２６を駆動すると、スライダー部材４６が、曲線レール部材４４に対して相対移動する。その結果、押圧装置２０が、曲線レール部材４４によって規定される曲線軌道に沿って移動する。
【０１００】
上述の移送装置２を用いて、第４の実施形態における複合材部品の製造方法が実施されてもよい。
【０１０１】
なお、図１１Ａ乃至１１Ｃに記載の例では、各押圧部材２１は、湾曲面を有する細長ブロックである。より具体的には、第１押圧部材２１−１は、プリプレグＰＰに接触可能な上面（円弧帯状の上面）と、プリプレグＰＰに接触可能な２つの側面（円弧面）とを備えた細長ブロックである。また、第２押圧部材２１−２は、曲線に沿って連続的に形成された凹部を含み、当該凹部は、プリプレグＰＰに接触可能な底面と、プリプレグＰＰに接触可能な２つの内側側面（円弧面）とを有する。また、第３押圧部材２１−３および第４押圧部材２１−４の各々は、第１押圧部材２１−１の側面の一部に対向する側面（円弧面）を有する。しかし、各押圧部材２１の形状は、図１１Ａ乃至図１１Ｃに記載の例に限定されず任意である。
【０１０２】
（第５の実施形態）
図１２乃至図１４を参照して、第５の実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１Ｅについて説明する。図１２は、切り出されたプリプレグシートＰ２を成形する様子を模式的に示す図である。図１３は、切り出されたプリプレグシートＰ２を成形する様子を模式的に示す図である。図１４は、第５の実施形態における複合材部品製造装置１Ｅを模式的に示す図である。なお、図１４において、図面の複雑化を避けるために、複合材部品製造装置１Ｅの構成は簡略化されて記載されている。
【０１０３】
第５の実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１Ｅは、第１の実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１Ｂの一部と、第４の実施形態における移送装置２との組み合わせである。よって、第５の実施形態では、第１の実施形態および第４の実施形態と異なる点を中心に説明し、第１の実施形態および第４の実施形態で説明済みの事項についての繰り返しとなる説明は省略する。
【０１０４】
（複合材部品の製造方法）
図１、図１２乃至図１４を参照して、第５の実施形態における複合材部品の製造方法について説明する。
【０１０５】
ステップＳＴ１０１は、第１の実施形態におけるステップＳＴ１０１と同様であるため説明は省略する。
【０１０６】
ステップＳＴ１０２において、プリプレグシートＰ２のうちの１つのシート、すなわち、第１プリプレグシートＰ２−１が三次元形状に熱成形される。三次元形状は、例えば、少なくとも１つの屈曲部を備えた形状である。この場合、ステップＳＴ１０２は、曲げ加工工程を含む。
【０１０７】
図１２に記載の例では、成形装置６０（ホットプレス装置６０−１）を用いて、プリプレグシートＰ２が三次元形状に熱成形される。より具体的には、プリプレグシートＰ２が、支持部材６１上に載置される。次いで、プリプレグシートＰ２が、ホットプレス装置６０−１によって押圧されることにより、より具体的には、プリプレグシートＰ２が、ホットプレス装置６０−１と支持部材６１とによって挟まれることにより、プリプレグシートＰ２が曲げられる。その結果、三次元形状に熱成形された三次元プリプレグシートＰ３（曲げ加工が施された三次元プリプレグシートＰ３）が得られる。
【０１０８】
図１２に記載の例では、三次元プリプレグシートＰ３は、湾曲面ＢＳ（例えば、円弧面）を備える。より具体的には、三次元プリプレグシートＰ３は、対向する２つの湾曲面ＢＳを備える。
【０１０９】
図１２に記載の例では、ステップＳＴ１０２は、ホットプレス装置６０−１を用いて実行される。ホットプレス装置６０−１は図１２に示す型材でも良い。代替的に、ステップＳＴ１０２を実行するための熱成形装置は、ヒータ等によりプリプレグシートＰ２を加熱しつつ、フィルムなどの膜を用いて、プリプレグシートＰ２を支持部材６１の表面に沿って押し付ける装置であってもよい。さらに代替的に、図１３に示されるように、ステップＳＴ１０２は、はんだごて、超音波加熱装置（超音波溶着装置）、ヒートロール等の他の熱成形装置６０−２を用いて実行されてもよい。
【０１１０】
ステップＳＴ１０３において、成形された熱可塑性の三次元プリプレグシートＰ３と熱可塑性の他のプリプレグシートＰ３’（第２のプリプレグシート）とが積層される。図１４に記載の例では、他のプリプレグシートＰ３’も、三次元プリプレグシートＰ３と同様に、上述の成形工程（ステップＳＴ１０２）を用いて作製された三次元プリプレグシートである。図１４に記載の例では、三次元プリプレグシートＰ３および他のプリプレグシートＰ３’の各々は、屈曲部Ｑを有する三次元プリプレグシート（曲げ加工が施された三次元プリプレグシートである）。
【０１１１】
なお、ステップＳＴ１０３において、第１の三次元プリプレグシートＰ３と、第２の三次元プリプレグシートＰ３’とが積層される場合には、ステップＳＴ１０３の前に、第１プリプレグシートＰ２−１を三次元形状に熱成形して第１の三次元プリプレグシートＰ３を作成する第１熱成形工程および第２プリプレグシートＰ２−２を三次元形状に熱成形して第２の三次元プリプレグシートＰ３’を作成する第２熱成形工程を実行すればよい。
【０１１２】
第１熱成形工程を実行するための成形装置６０と、第２熱成形工程を実行するための成形装置とは、同一の装置であってもよいし、異なる装置であってもよい。
【０１１３】
図１４に記載の例では、三次元プリプレグシートＰ３上に、他のプリプレグシートＰ３’が載置されることにより、プリプレグシート積層体Ｐ４が形成される。なお、三次元プリプレグシートＰ３および他のプリプレグシートＰ３’（すなわち、プリプレグシート積層体Ｐ４）は、はんだごて、超音波加熱装置（超音波溶着装置）等の任意の溶着装置７０により、仮止めされること（例えば、部分的に溶着されること）が好ましい。
【０１１４】
ステップＳＴ１０４において、複数のプリプレグシート積層体Ｐ４がプリプレグの移送方向に沿って連結される。図１４に記載の例では、複数のプリプレグシート積層体Ｐ４が、プリプレグの移送方向に沿って配置され、隣接するプリプレグシート積層体Ｐ４は、はんだごて、超音波加熱装置（超音波溶着装置）等の任意の溶着装置７０により、互いに、連結される。プリプレグシート積層体Ｐ４が連結されることにより、連続した長尺のプリプレグＰＰが作製される。
【０１１５】
なお、ステップＳＴ１０４は、ステップＳＴ１０３と別々に実行されてもよいし、ステップＳＴ１０３と同時に実行されてもよい。また、１つのプリプレグシート積層体Ｐ４が十分に長尺である等の場合には、ステップＳＴ１０４（複数のプリプレグシート積層体を連結する工程）は省略されてもよい。
【０１１６】
ステップＳＴ１０３およびステップＳＴ１０４は、手動で実行されてもよいし、機械的に自動的に実行されてもよい。自動化に際しては、例えば、はんだごて、超音波加熱装置等の溶着装置７０を溶着装置移動装置７２（例えば、ロボットアーム）に装着すればよい。換言すれば、複合材部品製造装置１Ｅは、隣接するプリプレグシート積層体Ｐ４を連結する溶着装置７０および溶着装置移動装置７２を備えていてもよい。
【０１１７】
代替的に、あるいは、付加的に、複合材部品製造装置１Ｅは、第１の三次元プリプレグシートＰ３をレール部材７４上に移載する移載装置７３（例えば、ロボットアーム）を備えていてもよい。当該移載装置７３は、第２のプリプレグシートＰ３’（第２の三次元プリプレグシート）を、第１の三次元プリプレグシートＰ３上に載置してもよい。
【０１１８】
第５の実施形態において、ステップＳＴ１０４より後の工程は、第４の実施形態と同様であってもよい。すなわち、ステップＳＴ１０４の後に、第４の実施形態における第１ステップ（積層体成形工程）乃至第４ステップ（押圧装置の戻り工程）が実行されてもよい。あるいは、ステップＳＴ１０３およびステップＳＴ１０４と、第２ステップ（移送工程）とは、並行して実行されてもよい。
【０１１９】
第５の実施形態における第１ステップ乃至第４ステップは、第４の実施形態における移送装置２を用いて実行されてもよい。換言すれば、第５の実施形態における押圧装置２０および移送装置２は、第４の実施形態における押圧装置２０および移送装置２と同一であってもよい。
【０１２０】
第５の実施形態は、第１の実施形態が奏する効果および第４の実施形態が奏する効果と同様の効果を奏する。
【０１２１】
なお、図１４に記載の例では、ステップＳＴ１０４（複数のプリプレグシート積層体を連結する工程）が、レール部材７４上で実行される。すなわち、複数のプリプレグシート積層体Ｐ４が、レール部材７４上に載置された状態で、溶着装置７０による複数のプリプレグシート積層体の連結工程が実行される。
【０１２２】
また、図１４に記載の例では、第２ステップＳＴ２（プリプレグＰＰを移送する工程）が実行される時、プリプレグＰＰ、すなわち、連結されたプリプレグシート積層体Ｐ４は、レール部材７４上を摺動する。すなわち、レール部材７４は、湾曲形状を有し、連結されたプリプレグシート積層体Ｐ４の移動方向を規定するガイド部材として機能する。レール部材７４は、三次元プリプレグシートＰ３の湾曲面ＢＳに対応する湾曲面７４Ｓを備える。レール部材７４は、金属によって構成されてもよいし、プラスチックによって構成されてもよい。
【０１２３】
なお、第５の実施形態では、成形装置６０（図１２を参照）と押圧装置２０（図１４を参照）とによって、プリプレグシートが複数回熱成形されることとなるため、第５の実施形態におけるプリプレグの樹脂は、熱可塑性樹脂である。
【０１２４】
（第５の実施形態の変形例）
第５の実施形態では、三次元形状に成形後の三次元プリプレグシートＰ３と、三次元形状に成形後の他のプリプレグシートＰ３’とを積層してプリプレグシート積層体Ｐ４を作製する例について説明された。代替的に、三次元形状に成形後の三次元プリプレグシートＰ３と、二次元形状（平面形状）のプリプレグシートとを積層してプリプレグシート積層体Ｐ４が作製されてもよい。換言すれば、第５の実施形態におけるプリプレグシートＰ３’は、二次元形状（平面形状）のプリプレグシートによって置換されてもよい。
【０１２５】
（第６の実施形態）
図１５を参照して、第６の実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１Ｆについて説明する。図１５は、第６の実施形態における複合材部品製造装置１Ｆを模式的に示す図である。
【０１２６】
第６の実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１Ｆは、連続的に繰り出されるプリプレグシートＰＣと、三次元形状に成形された三次元プリプレグシートＰ３とのプリプレグシート積層体Ｐ４を用いて複合材部品を製造する点で、第５の実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１Ｅとは異なる。その他の点では、第６の実施形態は、第５の実施形態と同様である。
【０１２７】
（第７の実施形態）
図１６乃至図１９を参照して、第７の実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１Ｇについて説明する。図１６は、第７の実施形態における複合材部品製造装置１Ｇを模式的に示す一部分解斜視図である。図１７は、第７の実施形態における複合材部品製造装置１Ｇを模式的に示す図である。図１８は、第７の実施形態における複合材部品製造装置１Ｇの一部拡大図である。図１９は、第７の実施形態における複合材部品の製造方法によって形成された複合材部品の一例を模式的に示す概略斜視図である。なお、図１６乃至図１８において、図面の複雑化を避けるため、複合材部品製造装置１Ｇの構成は簡略化されて記載されている。
【０１２８】
第７の実施形態における複合材部品の製造方法では、第１の実施形態または第２の実施形態における複合材部品の製造方法と、第２押圧装置８０による成形とが組み合わせられている。よって、第７の実施形態では、第１の実施形態および第２の実施形態と異なる点を中心に説明し、第１の実施形態および第２の実施形態で説明済みの事項についての繰り返しとなる説明は省略する。
【０１２９】
第７の実施形態では、押圧装置２０によってプリプレグＰＰに熱および押圧力が付与され、第１成形部ＰＡ（図１９を参照）が作製される。また、第２押圧装置８０によってプリプレグＰＰに熱および押圧力が付与され、第２成形部ＰＢ（図１９を参照）が作製される。
【０１３０】
第７の実施形態において、押圧装置２０、および、押圧装置２０をプリプレグＰＰとともに移動させる移送装置２は、第１の実施形態における押圧装置２０、および、移送装置２と同一である。押圧装置２０によって軟化された部分（プリプレグＰＰ）は、押圧装置２０による押圧力が付与されている状態で、直線的に移送される。
【０１３１】
第２押圧装置８０は、例えば、第４の実施形態における押圧装置２０（例えば、図１０Ａまたは図１１Ａに示された押圧装置２０）と同一の押圧装置である。また、第２押圧装置８０によって軟化された材料（プリプレグＰＰ）の移送は、例えば、第４の実施形態における移送装置２（例えば、図１１Ａに示された移送装置２）と同一の移送装置によって実行される。なお、図１６において、第２移送装置８は、図１１Ａに示された移送装置２に対応する。また、第１押圧部材８１−１および第２押圧部材８１−２は、図１１Ｂに示された第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２に、それぞれ対応する。また、第３押圧部材８１−３および第４押圧部材８１−４は、図１１Ｂに示された第３押圧部材２１−３および第４押圧部材２１−４に、それぞれ対応する。
【０１３２】
第７の実施形態において、第２押圧装置８０によって軟化された部分（プリプレグＰＰ）は、第２押圧装置８０による押圧力が付与されている状態で、曲線に沿って移送される。
【０１３３】
換言すれば、第７の実施形態では、プリプレグＰＰの移送工程において、プリプレグＰＰの第１部分（第１成形部ＰＡ）は、押圧装置２０による押圧力が付与されている状態で、押圧装置２０とともに移動し、プリプレグＰＰの第２部分（第２成形部ＰＢ）は、第２押圧装置８０による押圧力が付与されている状態で、第２押圧装置８０とともに移動する。なお、移送装置２を用いたプリプレグＰＰの移送と、第２移送装置８を用いたプリプレグＰＰの移送とは、同時に実行されてもよいし、異なるタイミングで実行されてもよい。
【０１３４】
なお、第７の実施形態において、移送工程における押圧装置２０の移動軌跡の曲率（曲率ゼロ）と、移送工程における第２押圧装置８０の移動軌跡の曲率とは、互いに異なる。このため、押圧装置２０を通過後のプリプレグＰＰが、第２押圧装置８０に円滑に導入されない可能性がある。そこで、図１６および図１７に記載の例では、押圧装置２０と第２押圧装置８０との間に、予熱装置８５が配置されている。
【０１３５】
予熱装置８５は、プリプレグＰＰを融点以下の温度に加熱して、押圧装置２０の下流側かつ第２押圧装置８０の上流側に位置するプリプレグＰＰを予熱する装置（軟化させる装置）である。予熱装置８５は、ヒータＨ１を含む。プリプレグＰＰが加熱によって軟化されることにより、軟化されたプリプレグＰＰが、第２押圧装置８０に円滑に導入される。
【０１３６】
図１９を参照して、第２成形部ＰＢは、曲率半径が相対的に小さな内側面Ｂ１と、曲率半径が相対的に大きな外側面Ｂ２とを有する。このため、成形時に内側面Ｂ１に皺が生じる可能性がある。そこで、図１８に記載の例では、予熱装置８５の送りローラ８５０の表面に凹凸部８５５を形成している。すなわち、複数の送りローラ８５０のうちの少なくとも一つは、凹凸付きローラ８５０ａである。凹凸付きローラ８５０ａによって、プリプレグＰＰの内側面に凹凸が付与され、プリプレグＰＰ内の繊維がジグザグ形状になる。その結果、繊維の見かけ長さが短くなるため、プリプレグＰＰを第２押圧装置８０によって成形する時、プリプレグＰＰの内側面に皺が生じにくい。
【０１３７】
図１９を参照して、第２成形部ＰＢの頂面Ｂ３の内側領域にも皺が生じる可能性がある。そこで、図１８に記載の例では、予熱装置８５の送りローラ８５０の表面にテーパ付きの凹凸部８５３を形成している。すなわち、複数の送りローラ８５０のうちの少なくとも一つは、テーパ凹凸付きローラ８５０ｂである。図１８に記載の例では、ローラ８５０ｂの一端面８５１ｂからローラ８５０ｂの他端面８５２ｂに向かうにつれて、凹部８５４ｂの深さが徐々に浅くなっている。当該テーパ凹凸付きローラ８５０ｂを用いることにより、プリプレグＰＰの頂面の一側部に凹凸を付与することができる。こうして、プリプレグＰＰの頂面の内側領域において、繊維の見かけ長さが短くなるため、プリプレグＰＰを第２押圧装置８０によって成形する時、プリプレグＰＰの頂面の内側領域に皺が生じにくい。
【０１３８】
第７の実施形態は、第１の実施形態、第４の実施形態と同様の効果を奏する。また、第７の実施形態では、直線状の第１成形部ＰＡと、曲線状の第２成形部ＰＢとを有する複合材部品を製造することが可能である。
【０１３９】
第７の実施形態において、プリプレグの第１部分（押圧装置２０によって挟まれる部分）は、押圧装置２０による押圧力が付与されている状態で、押圧装置２０とともに移動する。また、プリプレグの第２部分（第２押圧装置８０によって挟まれる部分）は、第２押圧装置８０による押圧力が付与されている状態で、第２押圧装置８０とともに移動する。このため、プリプレグＰＰの移送時に、押圧装置２０または第２押圧装置８０によって軟化された部分に、張力が作用することがない。
【０１４０】
なお、第７の実施形態では、プリプレグシートが複数回熱成形されることとなるため、第７の実施形態におけるプリプレグの樹脂は、熱可塑性樹脂である。
【０１４１】
（第８の実施形態）
図２０乃至図２２を参照して、第８の実施形態における複合材部品の製造方法および複合材部品製造装置１Ｊについて説明する。図２０は、第８の実施形態における複合材部品製造装置１Ｊを模式的に示す一部分解斜視図である。図２１は、第８の実施形態における複合材部品製造装置１Ｊの一部拡大図である。図２２は、第８の実施形態における複合材部品の製造方法によって形成された複合材部品の一例を模式的に示す概略斜視図である。
【０１４２】
第８の実施形態における複合材部品製造装置１Ｊでは、第７の実施形態における押圧装置２０および移送装置２が、押圧装置９０および移送装置９によって置換されている。また、第８の実施形態では、押圧装置９０の上流側のレール部材７４’が、変形可能なレール部材である。その他の点では、第８の実施形態における複合材部品製造装置１Ｊは、第７の実施形態における複合材部品製造装置１Ｇと同様である。よって、第８の実施形態では、第７の実施形態と異なる点を中心に説明し、第７の実施形態で説明済みの事項についての繰り返しとなる説明は省略する。
【０１４３】
第８の実施形態では、押圧装置９０によってプリプレグＰＰに熱および押圧力が付与され、第１成形部ＰＤ（図２２を参照）が作製される。また、第２押圧装置８０によってプリプレグＰＰに熱および押圧力が付与され、第２成形部ＰＢ（図２２を参照）が製造される。
【０１４４】
第８の実施形態において、押圧装置９０は、例えば、第４の実施形態における押圧装置２０（例えば、図１１Ａに示された押圧装置２０）と同一の押圧装置である。また、押圧装置９０によって軟化された部分（プリプレグＰＰ）の移送は、例えば、第４の実施形態における移送装置２（例えば、図１１Ａに示された移送装置２）と同一の移送装置によって実行される。なお、図２０において、移送装置９は、図１１Ａに示された移送装置２に対応する。また、第１押圧部材９１−１および第２押圧部材９１−２は、図１１Ｂに示された第１押圧部材２１−１および第２押圧部材２１−２に、それぞれ対応する。また、第３押圧部材９１−３および第４押圧部材９１−４は、図１１Ｂに示された第３押圧部材２１−３および第４押圧部材２１−４に、それぞれ対応する。
【０１４５】
押圧装置９０によって軟化された部分（プリプレグＰＰ）は、押圧装置９０による押圧力が付与されている状態で、曲線に沿って移送される。
【０１４６】
第８の実施形態における第２押圧装置８０および第２移送装置８は、第７の実施形態における第２押圧装置８０および第２移送装置８と同一である。なお、第８の実施形態において、第２押圧装置８０の一部を構成する第３押圧部材８１−３の押圧面の曲率は、押圧装置９０の一部を構成する第３押圧部材９１−３の押圧面の曲率とは異なっている。同様に、第４押圧部材８１−４の押圧面の曲率は、第４押圧部材９１−４の押圧面の曲率とは異なっている。
【０１４７】
第８の実施形態において、第２押圧装置８０によって軟化された部分（プリプレグＰＰ）は、第２押圧装置８０による押圧力が付与されている状態で、曲線に沿って移送される。
【０１４８】
換言すれば、第８の実施形態では、プリプレグＰＰの移送工程において、プリプレグＰＰの第１部分（第１成形部ＰＤ）は、押圧装置９０による押圧力が付与されている状態で、押圧装置９０とともに移動し、プリプレグＰＰの第２部分（第２成形部ＰＢ）は、第２押圧装置８０による押圧力が付与されている状態で、第２押圧装置８０とともに移動する。なお、移送装置９を用いたプリプレグＰＰの移送と、第２移送装置８を用いたプリプレグＰＰの移送とは、同時に実行されてもよいし、異なるタイミングで実行されてもよい。
【０１４９】
第８の実施形態において、移送工程における押圧装置９０の移動軌跡の曲率と、移送工程における第２押圧装置８０の移動軌跡の曲率とは、互いに異なる。このため、押圧装置９０を通過後のプリプレグＰＰが、第２押圧装置８０に円滑に導入されない可能性がある。そこで、第８の実施形態においても、第７の実施形態と同様に、押圧装置９０と第２押圧装置８０との間に、予熱装置が配置されてもよい。予熱装置の構成は、第７の実施形態における予熱装置８５の構成と同一であってもよい。
【０１５０】
第８の実施形態は、第７の実施形態と同様の効果を奏する。また、第８の実施形態では、曲線状の第１成形部ＰＤと、第１成形部ＰＤとは曲率が異なる曲線状の第２成形部ＰＢとを有する複合材部品を製造することが可能である。例えば、図２２に記載の例では、第１成形部ＰＤの曲率半径Ｒ１は、第２成形部ＰＢの曲率半径Ｒ２よりも大きい。曲率半径Ｒ１は、例えば、１，０００ｍｍ以上２００，０００ｍｍ以下である。また、曲率半径Ｒ２は、例えば、１，０００ｍｍ以上２００，０００ｍｍ以下である。
【０１５１】
第８の実施形態において、プリプレグの第１部分（押圧装置９０によって挟まれている部分）は、押圧装置９０による押圧力が付与されている状態で、押圧装置９０とともに移動する。また、プリプレグの第２部分（第２押圧装置８０によって挟まれている部分）は、第２押圧装置８０による押圧力が付与されている状態で、第２押圧装置８０とともに移動する。このため、プリプレグＰＰの移送時に、押圧装置９０または第２押圧装置８０によって軟化された部分に、張力が作用することがない。
【０１５２】
なお、図２０および図２１に示されるように、押圧装置９０の上流側のレール部材７４’は、変形可能なレール部材であってもよい。例えば、レール部材７４’を、複数のアクチュエータ９５を用いて変形させることが可能である。押圧装置９０によって成形される第１成形部ＰＤに対応するプリプレグシートを供給するときには、レール部材７４’の曲率は、第１成形部ＰＤの曲率に設定される。また、第２押圧装置８０によって成形される第２成形部ＰＢに対応するプリプレグシートを供給するときには、レール部材７４’の曲率は、第２成形部ＰＢの曲率に設定される。
【０１５３】
なお、第８の実施形態では、プリプレグシートが複数回熱成形されることとなるため、第８の実施形態におけるプリプレグの樹脂は、熱可塑性樹脂である。
【０１５４】
（１）実施形態では、プリプレグの積層体を形成する前に、少なくとも１つのプリプレグシートが三次元形状に加工される。そして、三次元形状に加工された三次元プリプレグシートＰ３が他のプリプレグシートと積層される。このため、プリプレグシート積層体全体に同時に曲げ加工を施す場合と比較して、皺や破損が生じることが抑制され、また移送の際に蛇行することがないので安定して連続成形することが可能である。また、熱可塑性樹脂を含むプリプレグのように硬いプリプレグを使用する場合には、プリプレグシート積層体をローラなどで予成形（プリフォーム）すると、ローラに大きな負荷がかかり、また、プリプレグシート積層体が蛇行し易い。これに対し、プリプレグシート積層体を形成する前に、少なくとも１つのプリプレグシートが三次元形状に加工される場合には、ローラによる予成形を省略（または、一部省略）でき、かつ、プリプレグシート積層体の蛇行も生じにくい。さらに、引っ張り方式の成形法では、プリプレグの表面に離型フィルムを配置する場合に、予成形ローラと離型フィルムとの間の大きな摩擦力に起因して、離型フィルムの皺の発生および破損が発生しやすい。これに対し、実施形態では、プリプレグシート積層体全体を同時に予成形する必要がないため、予成形ローラと離型フィルムとの間の摩擦力を低減できる。その結果、離型フィルムの皺の発生および破損が発生しにくい。
（２）いくつかの実施形態では、プリプレグシート積層体は、曲線軌道に沿って移動する。このため、曲率を有する複合材部品の連続成形が可能である。
【０１５５】
実施形態により製造される複合材部品には、例えば、航空機の構造部材用の長尺部品が含まれる。長尺部品の断面形状は、上述の実施形態で説明されたＣ字形状の他、Ｌ字形状、Ｈ字形状、Ｔ字形状、Ω（オメガ）形状であってもよい。実施形態により製造される複合材部品は、熱可塑性樹脂によって形成された航空機内装部品であってもよい。また、長尺部品を裁断することにより、小型部品を作製することも可能である。したがって、実施形態により製造される複合材部品は、小型部品であってもよく、航空機以外の装置に使用される部品であってもよい。
【０１５６】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されない。本発明の範囲内において、上述の各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【０１５７】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｊ…複合材部品製造装置、２…移送装置、８…第２移送装置、９…移送装置、２０…押圧装置、２１…押圧部材、２１−１…第１押圧部材、２１−２…第２押圧部材、２１−３…第３押圧部材、２１−４…第４押圧部材、２２…押圧用アクチュエータ、２２−１…第１アクチュエータ、２２−２…第２アクチュエータ、２２−３…第３アクチュエータ、２２−４…第４アクチュエータ、２２ａ…本体部、２２ｂ…伸縮部、２４…フレーム、２６…移送用アクチュエータ、２６ａ…本体部、２６ｂ…伸縮部、２７…ユニバーサルジョイント、２８…引っ張り装置、２９…裁断装置、３０…制御装置、４０…ベース、４２…ベアリング、４４…曲線レール部材、４６…スライダー部材、６０…成形装置、６０−１…ホットプレス装置、６０−２…熱成形装置、６１…支持部材、６３…駆動装置、６４…ロボットアーム、７０…溶着装置、７２…溶着装置移動装置、７３…移載装置、７４…レール部材、７４'…レール部材、７４Ｓ…湾曲面、７８…ボビン、８０…第２押圧装置、８１−１…第１押圧部材、８１−２…第２押圧部材、８１−３…第３押圧部材、８１−４…第４押圧部材、８５…予熱装置、９０…押圧装置、９１−１…第１押圧部材、９１−２…第２押圧部材、９１−３…第３押圧部材、９１−４…第４押圧部材、９５…アクチュエータ、２００…押圧面、２００−１…第１押圧面、２００−２…第２押圧面、８５０…送りローラ、８５０ａ…凹凸付きローラ、８５０ｂ…テーパ凹凸付きローラ、８５１ｂ…一端面、８５２ｂ…他端面、８５３…凹凸部、８５４ｂ…凹部、８５５…凹凸部、Ｂ１…内側面、Ｂ２…外側面、Ｂ３…頂面、ＢＳ…湾曲面、Ｈ…ヒータ、Ｈ１…ヒータ、Ｐ１…プリプレグ、Ｐ２…プリプレグシート、Ｐ３…三次元プリプレグシート、Ｐ３'…プリプレグシート、Ｐ４…プリプレグシート積層体、Ｐ４−ａ…移送方向上流側端部、Ｐ４−ｂ…移送方向下流側端部、ＰＡ…第１成形部、ＰＢ…第２成形部、ＰＤ…第１成形部、ＰＰ…プリプレグ、Ｑ…屈曲部、Ｑ１…屈曲部
【要約】複合材部品の製造方法は、熱可塑性の第１プリプレグシートを三次元形状に熱成形して第１の三次元プリプレグシートを作成する第１熱成形工程と、第１の三次元プリプレグシートと、第２プリプレグシートとを積層して、プリプレグシート積層体を作成する積層体作成工程と、押圧装置によりプリプレグシート積層体に熱および押圧力を付与して、プリプレグシート積層体を成形する積層体成形工程とを具備する。【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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