(57)【要約】【課題】ＲＴＭ成形方法やＶａＲＴＭ成形方法を利用するには、強化繊維基材間が固定された積層体によりプリフォームを製造する必要がある。【解決手段】基材固定装置２０に、帯状の基材を搬送する牽引装置２９および各種ローラと、複数の基材２Ａを折曲してＨ型に賦形する変形機２３、基材２Ａと基材２Ｂの隙間にコーナーフィラー５を埋め込むコーナーフィラー圧縮ローラ２５・２５、基材２Ａに基材２Ｂを積層する基材圧縮ローラ２７・２７からなる基材群を賦形する賦形機と、積層された複数の基材２Ａ・２Ａ・・・間を熱可塑性繊維により溶着させる溶着機２２、積層された複数の基材２Ａ・２Ａ・・・および基材２Ｂ間を熱可塑性繊維により溶着させる溶着機２８、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
強化繊維に熱可塑性繊維を配合して、帯状の織物又は組物である繊維構造体を製作し、この繊維構造体よりなる帯状の基材を用いて、ＦＲＰ製の桁材のプリフォームを製造する装置であって、
帯状の基材を搬送する搬送装置と、
一又は複数の基材を折曲したり厚み方向で積層することで、桁材の断面形状に合うように、基材群を賦形する賦形機と、
複数の基材間、および／又は同一の基材で折曲により形成された複数面間を、厚み方向で圧接させて加熱することにより、これらの基材に含まれている熱可塑性繊維で溶着させる溶着機と、
を備える、
ことを特徴とするＦＲＰ製桁材のプリフォーム連続製造装置。
【請求項２】
複数の前記繊維構造体間、および／又は同一の前記繊維構造体で折曲により形成された複数面間を、厚み方向で圧接させて加熱することにより、これらの繊維構造体に含まれている熱可塑性繊維で溶着させて、前記基材を製造する溶着機を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のＦＲＰ製桁材のプリフォーム連続製造装置。
【請求項３】
前記溶着機には、気体や液体を熱媒体として加熱を行う加熱装置を備える、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＦＲＰ製桁材のプリフォーム連続製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＲＰ製の桁材のプリフォームを製造する装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、強化繊維に熱硬化性樹脂（又は繊維）を含浸させたプリプレグシートを用いて、Ｉ型やＨ型などのＦＲＰ製の桁材を連続で製造する装置が存在する。
例えば、特許文献１に開示される技術である。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１９１４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、ＦＲＰの連続製造方法において、キャビティに強化繊維基材の積層体を充填し、樹脂を注入するレジン・トランスファー・モールディング（ＲＴＭ）成形方法が知られている。また、ＲＴＭ成形方法において、キャビティ内を真空とすることでキャビティの一部をフィルム等で代用するバキューム・レジン・トランスファー・モールディング（ＶａＲＴＭ）成形方法も知られている。これらの成形方法は、低コスト成形方法として注目されている。
これらの成形方法を利用するには、マトリックスとしての樹脂又は繊維が含まれたウェット繊維（プリプレグ）ではなく、樹脂含浸前の繊維材を主とするドライ繊維によるプリフォームが必要となる。特に、強化繊維基材を積層しただけでは、各層の基材がずれ、取り扱いが困難であるので、各強化繊維基材同士を固定して、ＦＲＰ用のプリフォームとして構成する必要がある。
【０００５】
つまり、解決しようとする問題点は、ＲＴＭ成形方法やＶａＲＴＭ成形方法を利用するには、強化繊維基材間が固定された積層体によりプリフォームを製造する必要がある点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
即ち、請求項１においては、
強化繊維に熱可塑性繊維を配合して、帯状の織物又は組物である繊維構造体を製作し、この繊維構造体よりなる帯状の基材を用いて、ＦＲＰ製の桁材のプリフォームを製造する装置であって、
帯状の基材を搬送する搬送装置と、
一又は複数の基材を折曲したり厚み方向で積層することで、桁材の断面形状に合うように、基材群を賦形する賦形機と、
複数の基材間、および／又は同一の基材で折曲により形成された複数面間を、厚み方向で圧接させて加熱することにより、これらの基材に含まれている熱可塑性繊維で溶着させる溶着機と、
を備えるものである。
【０００８】
請求項２においては、
複数の前記繊維構造体間、および／又は同一の前記繊維構造体で折曲により形成された複数面間を、厚み方向で圧接させて加熱することにより、これらの繊維構造体に含まれている熱可塑性繊維で溶着させて、前記基材を製造する溶着機を備えるものである。
【０００９】
請求項３においては、
前記溶着機には、気体や液体を熱媒体として加熱を行う加熱装置を備えるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１１】
請求項１においては、目的の形状への賦形に際して、賦形に関わる工程を複数に分けても、加熱するだけでその度に固定でき、主として強化繊維のみからなるプリフォームを容易に連続的に製造することができる。
【００１２】
請求項２においては、繊維構造体を用いて、強化繊維に熱可塑性繊維の配合された基材を製造した後にも、加熱の度に、同一基材の複数面または複数基材間における固定が容易に可能となる。
【００１３】
請求項３においては、同一基材の複数面間の固定や複数の基材間の固定が確実に行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の二つの実施の形態について、図面を用いて説明する。
第一の実施の形態である連続製造装置は、桁材のプリフォーム９を構成する繊維基材を製造する基材製造装置１０と、基材製造装置１０で製造された基材を積層および賦形してプリフォーム９を製造する基材固定装置２０と、から構成される。
一方、第二の実施の形態である連続製造装置は、繊維基材を製造する基材製造装置の構成が、第一の実施の形態と異なるものとなっている。詳しくは後述するが、第一の実施の形態における基材製造装置１０は、ブレイディング製法により製造された組物より、プリフォーム用の繊維基材を製造するものである。これに対して、第ニの実施の形態における基材製造装置１１０は、帯状繊維シートを積層して、プリフォーム用の繊維基材を製造するものである。
【００１５】
まず、図１を用いて、基材製造装置１０を説明する。
基材製造装置１０は、熱可塑性繊維の配合された基材２を製造する装置であり、その製造ラインに沿って、次の各装置が設けられている。
円筒状組物である基材１を製造するブレイダー１１、円筒状の基材１を平板状の基材２に加工する溶着機１２、基材２をボビン上に巻き取って基材ロール４を形成する巻取機、基材２をニップして送り出す送りローラ１４・１４等よりなる基材２の搬送装置、等である。
【００１６】
ブレイダー１１は、ブレイディング製法により、繊維もしくは繊維束を組み合わせて、組物を製造する装置であり、本実施の形態では円筒状組物を製造する装置としている。
ここで、組物を構成する組糸として繊維束が用いられるが、この繊維束は強化繊維を主としながら、その一部に熱可塑性繊維が配合されている。この熱可塑性繊維は、詳しくは後述するが、異なる繊維基材間の固定や、円筒状組物の内面を貼り合わせて固定するための手段として、組糸中に配合されるものとなっている。
【００１７】
ブレイダー１１と溶着機１２との間には、一対のローラよりなる圧縮ローラ装置１６が設けられている。圧縮ローラ装置１６は、ブレイダー１１で製造された円筒状の基材１を繰り込んで圧縮し、平板状に変形させる装置である。
そして、基材１が平板状に変形された後、溶着機１２を経てその内面同士が溶着して固定されると、基材２が製造される。
【００１８】
溶着機１２は、圧縮ローラ装置１６で平板状に変形された基材１の内面同士を溶着させて、基材１を平板状態に固定させる手段である。ここで、基材１の内面とは、円筒状の基材１において曲面で形成される内面が、平板状に押し広げられることにより分割された二つの内面のことを意味する。
そして、前記内面同士を溶着させる接着剤は、基材１に含まれている熱可塑性繊維である。熱可塑性繊維は、加熱により軟化し、冷却により硬化する性質を有している。この性質を利用して、溶着機１２で基材１を加熱し、基材１の内面同士を熱可塑性繊維で溶着させるものである。
【００１９】
溶着機１２には、スチーム発生器１７Ａと、スチーム発生器１７Ａ側へ基材１を押し付けるための加圧ローラ１８Ａと、が備えられている。ここで、平板状態の基材１は、スチーム発生器１７Ａと加圧ローラ１８Ａとの間を通過するように搬送される。
スチーム発生器１７Ａは熱媒体としての水蒸気を噴射する装置であり、基材１へ向けて噴射された水蒸気は、基材１の内部にまで浸透する。そして、基材１内の熱可塑性繊維全体を軟化させる。
ここで、基材１は加圧ローラ１８Ａによりスチーム発生器１８側に押し付けられている。このため、基材１の内面同士が密着した状態にある。そして、この状態で熱可塑性繊維が軟化されるため、基材１の内面同士が熱可塑性繊維により溶着されて、平板状の基材２が形成される。
なお、基材２が溶着機１２を通過すると、外気により冷却されるため、この基材２内の熱可塑性繊維は再び硬化する。つまり、基材１における内面同士が溶着された状態で固定される。
【００２０】
溶着機１２を通過した基材２は、送りローラ１４・１４により送出されて、巻取機に設けられるボビンの外周上に巻き取られて、基材ロール４が形成される。
つまり、基材製造装置１０では、ブレイダー１１より製造された基材１が、溶着機１２を経て基材２に加工された後、ボビン上に巻き取られて基材ロール４が形成されるものである。
【００２１】
次に、図２を用いて、基材固定装置２０の全体構成を説明する。
基材固定装置２０は、基材２を積層および賦形してプリフォーム９を製造する装置であり、その製造ラインに沿って、次の各装置が設けられている。
基材２を供給する基材供給装置２１、溶着機２２、変形機２３、コーナーフィラー供給装置２４・２４およびコーナーフィラー圧縮ローラ２５・２５、基材供給装置２６・２６および基材圧縮ローラ２７・２７、溶着機２８、牽引装置２９およびカット装置３０、等である。
また、牽引装置２９や、製造ライン上の各種ローラ等により、基材２・２・・・を基材固定装置２０の製造ラインに沿って搬送する搬送装置が構成されている。
【００２２】
この基材固定装置２０は、複数の基材２よりＨ型桁材を製造する装置である。
複数の基材２を賦形する装置は、変形機２３、コーナーフィラー圧縮ローラ２５・２５、基材圧縮ローラ２７・２７である。詳しくは後述するが、特に、変形機２３によりＨ型の断面形状が形成される。
【００２３】
図３には、基材固定装置２０で製造されるＨ型桁材用のプリフォーム９の断面形状を示している。
プリフォーム９は、基材供給装置２１より供給される基材２Ａ・２Ａ・・・と、基材供給装置２６・２６より供給される基材２Ｂ・２Ｂと、コーナーフィラー供給装置２４より供給されるコーナーフィラー５とで、構成される。
基材２Ａ・２Ａ・・・は、Ｈ字に形成される二つの凹部の壁面に沿って設けられ、基材２Ｂは、前記一対の凹部の外側に設けられ、コーナーフィラー５は、基材２Ａおよび基材２Ｂの隙間を埋めるように設けられる。
ここで、基材２Ａおよび基材２Ｂは共に、基材製造装置１０で製造される基材２であり、同一の構造を有するものであるが、後述するＨ型積層体の構成上、基材２Ａと基材２Ｂとでは、例えば基材の幅の長さが異なるものである。また、基材２Ａと基材２Ｂとは、基材固定装置２０での異なる作業工程において製造ライン上に供給されるものである。したがって、説明の便宜上、基材２Ａと基材２Ｂとは、異なる符号としている。また、前述においては、基材２Ａと基材２Ｂとを区別する必要性が無かったため、基材２Ａ・２Ｂを共に基材２と称している。
【００２４】
なお、基材２Ａおよび基材２Ｂは、織物や組物等の繊維構造体であれば、異なる繊維構造体であっても良い。また、コーナーフィラー５は、本実施の形態では、基材２に用いられる繊維束としているが、別の繊維よりなる繊維束としてもよい。
【００２５】
図２に示すように、基材供給装置２１には、前記基材ロール４が形成されたボビンが複数個、着脱自在に設けられると共に、これらの基材ロール４から引き出された基材２Ａを溶着機２２に向けて搬送するためのローラ３１・３１・・・が備えられている。
本実施の形態では、基材供給装置２１には、四つの基材ロール４が配置される構成であり、これらの基材ロール４より引き出される四枚の基材２Ａにより、Ｈ型桁材のプリフォーム９が製造される。
なお、製造される桁材の形状や厚み等に応じて、四枚ではなく六枚の基材２Ａでプリフォームを製造してもよく、基材供給装置２１より同時に供給される基材２Ａの数は限定されるものではない。
【００２６】
基材供給装置２１より溶着機１２に向けて搬送される基材２Ａ・２Ａ・・・は、基材供給装置２１に備えるローラ３１・３１間や、基材供給装置２１から溶着機１２に至る搬送経路上に配置されるニップローラ対３２にニップされた状態で搬送される。つまり、基材２Ａ・２Ａ・・・が積層された状態で並列に搬送される。
【００２７】
溶着機２２は、前記溶着機１２と同様の構成であるが、ここでは、積層されて搬送されてくる基材２Ａ・２Ａ・・・同士を溶着させて固定する手段となっている。
【００２８】
溶着機２２にも、スチーム発生器１７Ｂと、スチーム発生器１７Ｂ側へ基材２Ａ・２Ａ・・・を押し付けるための加圧ローラ１８Ｂと、が備えられている。ここで、積層された基材２Ａ・２Ａ・・・は、スチーム発生器１７Ｂと加圧ローラ１８Ｂとの間を通過するように搬送される。
スチーム発生器１７Ｂより、基材２Ａ・２Ａ・・・の厚み方向へ向けて水蒸気が噴射され、この水蒸気は各層の基材２Ａを通過して、積層された基材２Ａ群の全体に浸透する。そして、水蒸気の熱を受けて、各層の基材２Ａ内の熱可塑性繊維全体が軟化される。
さらに、基材２Ａ・２Ａ・・・が、溶着機２２を通過すると、外気により熱可塑性繊維が冷却されて、基材２Ａ・２Ａ・・・が相互に固定される。
【００２９】
図４には、溶着機２２における基材２Ａの横断面図を示しているが、スチーム発生器１７Ｂの蒸気噴射部（スチーム発生器１７Ｂの上端部）の幅および加圧ローラ１８Ｂの幅は、基材２Ａの幅よりも狭くなっている。これは、溶着機２２において、積層された基材２Ａ群の幅方向中央の固定のみを行うためである。
【００３０】
Ｈ型桁材におけるＨ字は、外側に位置する平行な二辺と、この二辺を連結する横辺とから構成される。以下、説明の便宜上、前記平行な二辺を構成する各辺を縦辺、前記中央の一辺を横辺、と称する。
【００３１】
溶着機２２では、積層された基材２Ａ群の中央部が、Ｈ型桁材の横辺に相当する部位となるように、固定されるものである。
一方、積層された基材２Ａ群の両端部は、それぞれ、Ｈ型桁材の縦辺に相当する部位とされる。
ここで、溶着機２２には、四層からなる基材２Ａ群の両端部を、二層ずつに分離するためのガイドフレーム３３が、スチーム発生器１７Ｂおよび加圧ローラ１８Ｂ間の（基材２Ａの搬送方向に対する）左右に、それぞれ配置されている。そして、積層された基材２Ａ群の両端部が、溶着機２２で溶着されてしまうことを防止している。
【００３２】
図２、図５に示す変形機２３は、四層からなる基材２Ａ群の両端部をそれぞれ二層ずつ折曲することで、基材２Ａ群の横断面形状をＨ型に賦形する手段である。
なお、変形機２３において、基材２Ａ群は一応Ｈ型に賦形されるが、Ｈ型桁材のプリフォーム９としての賦形は、後工程での賦形を経て完了するものである。
【００３３】
図５に示すように、変形機２３には、基材２Ａの搬送方向を基準とすると、左右それぞれに、外ガイドローラ３４が備えられると共に、外ガイドローラ３４・３４の内側で、上下にそれぞれ、内ガイドローラ３５・３５の対が備えられている。外ガイドローラ３４は上下方向の軸回りに回転する回転体であり、内ガイドローラ３５は左右方向の軸回りに回転する回転体である。
そして、左右の一対の外ガイドローラ３４・３４と、上下にそれぞれ配置される左右一対のガイドローラ３５・３５とで、Ｈ型の溝が形成されている。
【００３４】
溶着機２２を通過した四層の基材２Ａ群は、中央部は固定されるが、両端部は二層ずつに分離された状態にある。
この状態の基材２Ａ群が変形機２３に搬送されると、左右それぞれで、二層ずつの端部が外側より、外ガイドローラ３４に規制されて上下に曲げられて、Ｈ型の縦辺が形成される。加えて、内ガイドローラ３５の下面もしくは上面により、基材２Ａ群の中央部の上下が押圧されて、この部位の溶着による固定が維持されると共に、内ガイドローラ３５の側面により、基材２Ａ群の端部の内側への曲がり込みが規制される。
そして、変形機２３において、積層された基材２Ａ群がＨ型に賦形される。
【００３５】
変形機２３を通過した基材２Ａ群は、コーナーフィラー圧縮ローラ２５・２５間へと送られる。
また、変形機２３通過後の基材２Ａ群は、後工程の溶着処理を行う溶着機２８・２８に至るまで、形状が保持されるように、内ガイドローラ３５・３５・・・により内面をガイドされながら、搬送される。
さらに、変形機２３から溶着機２８・２８に至る搬送経路上にも、適宜、外ガイドローラ３５・３５を配置して、基材２Ａ群を外側からガイドし、形状保持が確実に行われるものとしてもよい。
【００３６】
図６に示すように、コーナーフィラー圧縮ローラ２５は、四層からなる基材２Ａ群の中央部より、二層ずつが分離される分離始端部の隙間に、コーナーフィラー（繊維束）５を埋める手段である。
コーナーフィラー圧縮ローラ２５は、基材２Ａ群よりなるＨ型積層体の縦辺に対応して、基材２Ａ群の左右にそれぞれ設けられている。
【００３７】
また、図２に示すように、各コーナーフィラー圧縮ローラ２５に対応して、コーナーフィラー５を供給するコーナーフィラー供給装置２４が設けられている。このコーナーフィラー供給装置２４には、コーナーフィラーロールが形成されたボビンが着脱自在に設けられている。
【００３８】
図２に示すように、コーナーフィラー圧縮ローラ２５・２５を通過した基材２Ａ群は、基材圧縮ローラ２７・２７間へと送られる。
【００３９】
図７に示すように、基材圧縮ローラ２７は、基材２Ａ群の屈曲された端部（Ｈ型積層体の縦辺）に、基材２Ｂを圧接させて積層する手段である。
そして、この積層により、コーナーフィラー５が押しつぶされて被覆されると共に、Ｈ型積層体の縦辺の厚みが増されて、プリフォーム９の剛性が強化される。
基材圧縮ローラ２７は、基材２Ａ群よりなるＨ型積層体の縦辺に対応して、基材２Ａ群の左右にそれぞれ設けられている。
【００４０】
また、図２に示すように、各基材圧縮ローラ２７に対応して、基材２Ｂを供給する基材供給装置２６が設けられている。この基材供給装置２６には、前記基材ロール４が形成されたボビンが着脱自在に設けられている。
なお、本実施の形態では、基材２Ａ群よりなるＨ型積層体の縦辺には、基材２Ｂが一層のみ積層される構成であるが、これらの縦辺に複数層の基材がさらに積層される構成であっても良い。この場合は、基材供給装置２６の構成は、前記基材供給装置２４の構成と類似するものとなり、複数の基材ロール４からそれぞれ引き出された基材２Ｂが積層された状態で、製造ライン上の基材２Ａ群（Ｈ型積層体）へと供給されることになる。
【００４１】
基材２Ａ群が基材圧縮ローラ２７・２７間を通過した時点で、基材２Ａ群には、コーナーフィラー５・５が埋め込まれると共に、基材２Ａ群よりなるＨ型積層体の両縦辺に基材２Ｂがそれぞれ積層されて、Ｈ型桁材用のプリフォーム９の組立が完了する。
次いで、溶着機２８において、基材２Ａ・基材２Ｂ間の固定が行われる。
【００４２】
図２、図８に示す溶着機２８も、基本的には前記溶着機１２・２２と同様の構成であり、ここでは、Ｈ型積層体を形成する基材２Ａ群と、コーナーフィラー５を被覆しＨ型積層体の縦辺を補強する基材２Ｂ群（本実施形態では一層）とを、溶着させて固定する手段となっている。
【００４３】
図８に示すように、溶着機２８には、Ｈ型積層体の両方の縦辺に対応するため、左右にスチーム発生器１７Ｃ・１７Ｃが備えれると共に、スチーム発生器１７Ｃ・１７Ｃとの間に基材２Ａ・２Ｂを挟みこむための金型１９・１９が備えられている（図２には図示せず）。金型１９・１９は、Ｈ型積層体の上下の凹部にそれぞれ入り込んでいる。
スチーム発生器１７Ｂより、基材２Ａおよび基材２Ｂの厚み方向へ向けて水蒸気が噴射され、この水蒸気は各層の基材２Ａおよび基材２Ｂを通過して、縦辺を構成する基材２Ａおよび基材２Ｂ群の全体に浸透する。また、この水蒸気は、コーナーフィラー５にも浸透する。そして、水蒸気の熱を受けて、Ｈ型積層体の縦辺を構成する基材２Ａ・２Ｂおよびコーナーフィラー５内の熱可塑性繊維全体が軟化する。
さらに、Ｈ型積層体が、溶着機２８・２８を通過すると、外気により熱可塑性繊維が冷却されて、基材２Ａ・２Ｂおよびコーナーフィラー５が固定される。
【００４４】
なお、本実施の形態では、コーナーフィラー５にも、熱可塑性繊維が配合されるものとし、溶着機２８・２８により基材２Ａ・２Ｂに固定されるものとしている。しかし、コーナーフィラー５には、熱可塑性繊維を配合しないものとしてもよい。
【００４５】
図２に示す牽引装置２９は、基材固定装置２０の製造ラインに沿って、Ｈ型積層体を牽引して搬送する手段であり、前記製造ラインにおいて溶着機２８・２８の下流側に配置されている。
牽引装置２９には、Ｈ型積層体を把持するためのグリッパと、グリッパを移動させるシリンダ装置とが備えられており、Ｈ型積層体を間欠的に搬送可能である。
【００４６】
図２に示すカット装置３０は、Ｈ型積層体にトリミングを施して、プリフォーム９に成形する手段であり、前記製造ラインにおいて、牽引装置２９に並設されている。
【００４７】
図３に示すように、カット装置３０においてＨ型積層体にトリミングが施されると、プリフォーム９の製造が完了する。
【００４８】
次に、第二の実施の形態について説明する。
第二の実施の形態である連続製造装置は、第一の実施の形態に比して、前述したように、基材を製造する装置の構成のみが相違し、基材を固定してプリフォームを製造する装置の構成は同一である。
したがって、以下では、第二の実施の形態の連続製造装置に備えられる基材製造装置１１０について説明する。
【００４９】
図９を用いて、基材製造装置１１０を説明する。
基材製造装置１１０は、既製品の織物６に熱可塑性繊維４３を配合して基材７を製造する装置であり、その製造ラインに沿って、次の各装置が設けられている。
織物ロール４１が外周上に形成されたボビンの複数、熱可塑性繊維の繊維ロール４２が巻回されたボビンの複数、織物ロールから引き出される帯状の織物６・６間に繊維ロール４２から引き出される熱可塑性繊維４３を挟み込むニップローラ対４４、積層された織物６群を一体化させて基材７を製造する溶着機４５、基材７をニップして送り出す送りローラ４６・４６等よりなる基材７の搬送装置、基材７をボビン上に巻き取って基材ロール８を形成する巻取機、等である。
つまり、基材製造装置１１０において、織物ロール４１を構成する帯状の織物６・６間に、熱可塑性繊維４３を挟み込んで配合して帯状の基材７が製造され、その基材７が基材ロール８に巻き返されるものである。
【００５０】
溶着機４５は、基材製造装置１０に備える溶着機１２・２２・２８等と同様の構成であるが、ここでは、熱可塑性繊維４３を挟んで積層された織物６・６・・・同士を溶着させて固定する手段となっている。
溶着機４５にも、スチーム発生器１７Ｄと、スチーム発生器１７Ｄ側へ織物６・６・・・を押し付けるための加圧ローラ１８Ｄと、が備えられている。
【００５１】
以上で説明した両実施の形態では、基材製造装置と基材固定装置とを、別体として、これらを合わせてプリフォームの連続製造装置が構成されるものとしているが、この構成に限定されるものではない。
基材固定装置における基材供給部、つまり基材固定装置２０における基材供給装置２１・２６等を基材製造装置１０や基材製造装置１１０と置換して、基材の製造及び固定が同一の装置で行われる連続製造装置を構成するものとしても良い。
【００５２】
また、本実施の形態では、Ｈ型桁材のプリフォームを製造する場合についてのみ説明したが、Ｉ型、Ｊ型、Ｔ型、Ｃ型等の桁材のプリフォームを製造する場合においても、賦形に関わる装置や溶着機の配置構成の変更や、配設数の追加（削除）等により、対応可能である。
【００５３】
以上で説明したプリフォームの連続製造装置をまとめる。
この連続製造装置は、強化繊維に熱可塑性繊維を配合して、帯状の織物又は組物である繊維構造体を製作し、この繊維構造体よりなる帯状の基材を用いて、ＦＲＰ製の桁材のプリフォームを製造する装置である。
この連続製造装置には、帯状の基材を搬送する搬送装置と、基材群を賦形する賦形機と、同一基材または基材群の溶着機と、が備えられている。
【００５４】
前記搬送装置は、本実施の形態では、基材製造装置１０における送りローラ１４・１４、基材製造装置１１０における送りローラ４６・４６、基材固定装置２０における牽引装置２９等、より構成される。その他、基材製造装置１０・１１０や基材固定装置２０の製造ライン上に配置される各種ローラを、基材の搬送装置に含めるものとしても良い。
【００５５】
基材群を賦形する賦形機としては、本実施の形態では、基材固定装置２０に備える次の各装置、つまり、変形機２３、コーナーフィラー圧縮ローラ２５・２５、基材圧縮ローラ２７・２７がある。
変形機２３では、一又は複数の基材２Ａが折曲されて、プリフォーム９の断面形状の一部が形作られる。
基材圧縮ローラ２７・２７では、基材２Ａ・２Ａ・・・に、基材２Ｂが積層されて、プリフォーム９の断面形状の一部が形作られる。
また、コーナーフィラー圧縮ローラ２５・２５では、基材２Ａ・２Ｂ等の基材間の隙間に、コーナーフィラー５が埋め込まれて、プリフォーム９の断面形状の一部が形作られる。
【００５６】
つまり、これらの賦形機は、一又は複数の基材を折曲したり厚み方向で積層することで、桁材の断面形状に合うように、基材群を賦形するものである。
【００５７】
同一基材または基材群の溶着機としては、本実施の形態では、基材製造装置１０に備える溶着機１２、基材固定装置２０に備える溶着機２２・２８がある。
溶着機１２では、円筒状組物である基材１を平らにすることで、円筒の両端部を折曲して形成された二つの内面間が、加熱により軟化した熱可塑性繊維により溶着される。
溶着機２２では、積層された複数の基材２Ａ・２Ａ・・・間が、これらの基材２Ａ内に含まれている熱可塑性繊維を加熱により軟化させることで、溶着される。
溶着機２８では、積層された複数の基材２Ａ・２Ａ・・・および基材２Ｂ間が、これらの基材２Ａ・２Ｂ内に含まれている熱可塑性繊維を加熱により軟化させることで、溶着される。
【００５８】
つまり、これらの溶着機は、複数の基材間および／又は同一の基材で折曲により形成された複数面間を、厚み方向で圧接させて加熱することにより、これらの基材に含まれている熱可塑性繊維で溶着させるものである。
【００５９】
このため、基材を積層して製造対象の桁材の断面形状に合わせて賦形する際に、同一基材の複数面間や複数の基材間が加熱の度に溶着される。
したがって、目的の形状への賦形に際して、賦形に関わる工程を複数に分けても、加熱するだけでその度に固定でき、主として強化繊維のみからなるプリフォームを容易に連続的に製造することができる。
【００６０】
また、前記連続製造装置には、同一繊維構造体間または複数の繊維構造体間を溶着させる溶着機が備えられている。
【００６１】
この溶着機としては、本実施の形態では、基材製造装置１１０に備える溶着機４５がある。
溶着機４５では、積層された複数の織物６・６・・・間が、織物６・６間に挟み込まれた熱可塑性繊維４３を加熱により軟化させることで、溶着される。
【００６２】
また、基材の製造においては、複数の繊維構造体を溶着するだけでなく、同一の繊維構造体を折曲して貼り合わせる構成であっても良い。
例えば、ブレイダー１１では、熱可塑性繊維を配合しない円筒状組物を製造し、その組物の内部に熱可塑性繊維を挟み込んだ状態で、その組物を厚み方向で加熱して溶着させ、強化繊維に熱可塑性繊維が配合された基材を、製造する。つまり、円筒状基材で折曲により形成された二つの内面間を、その内面間の内部に挿入された熱可塑性繊維を加熱により軟化させることで、溶着させるものである。
【００６３】
つまり、これらの溶着機は、複数の前記繊維構造体間、および／又は同一の前記繊維構造体で折曲により形成された複数面間を、厚み方向で圧接させて加熱することにより、これらの繊維構造体に含まれている熱可塑性繊維で溶着させて、前記基材を製造するものである。
【００６４】
なお、本明細書においては、強化繊維に熱可塑性繊維が配合されてなる繊維構造体を基材と称し、単に強化繊維のみからなる繊維構造体と区別している。
【００６５】
このため、同一の繊維構造体の複数面間や複数の繊維構造体間が、加熱の度に溶着される。
したがって、これらの繊維構造体を用いて、強化繊維に熱可塑性繊維の配合された基材を製造した後にも、加熱の度に、同一基材の複数面または複数基材間における固定が容易に可能となる。
【００６６】
また、前記溶着機には、気体や液体を熱媒体として加熱を行う加熱装置を備えるものとしている。
本実施の形態に備える溶着機には、いずれも、加熱装置として、熱媒体としての水蒸気を噴射するスチーム発生器が備えられる構成である。
これに代えて、熱水を直接噴射する装置や、加熱された圧力空気を噴射する装置とすることも可能である。
【００６７】
このため、基材や繊維構造体の内部や反対側にまで熱媒体が浸透し、基材の内部に含まれる熱可塑性繊維や繊維構造体間に挟まれている熱可塑性繊維全体が軟化する。
したがって、同一基材の複数面間の固定や複数の基材間の固定が確実に行われる。
【００６８】
なお、基材は、繊維構造体に強化繊維が配合されてなるものであり、各基材には当然繊維構造体が存在し、繊維構造体の組織内に熱可塑性繊維が組み込まれる場合（基材製造装置１０における基材２）もあれば、繊維構造体間に熱可塑性繊維が挟まれる場合（基材製造装置１１０における基材７）もある。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】ブレイダーが適用された基材製造装置の構成を示す図である。
【図２】基材固定装置の構成を示す図である。
【図３】Ｈ型桁材用のプリフォーム９を示す斜視図である。
【図４】溶着機における基材中央部固定時の基材の横断面図である。
【図５】変形機におけるＨ型賦形字の基材の横断面図である。
【図６】コーナーフィラー付加時の基材の横断面図である。
【図７】Ｈ型積層体の縦辺への基材積層時におけるＨ型積層体の横断面図である。
【図８】プリフォームの固定時におけるプリフォームの横断面図である。
【図９】織物ロールを用いた基材製造装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１・２・７    基材
６    織物（繊維構造体）
９    プリフォーム
１０・１１０    基材製造装置（連続製造装置の一部）
１２・２２・２８・４５    溶着機
１４・４６    送りローラ（搬送装置）
１７Ａ・１７Ｂ・１７Ｃ・１７Ｄ    スチーム発生器（加熱装置）
２０    基材固定装置（連続製造装置の一部）
２３    変形機（賦形機）
２５    コーナーフィラー圧縮ローラ（賦形機）
２７    基材圧縮ローラ（賦形機）
２９    牽引装置（搬送装置）
４３    熱可塑性繊維
【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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