CN114055804A - 结构体的制造方法和结构体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种尽管成本低但仍然具有高形状精度和强度的结构体的制造方法和结构体。结构体的制造方法具有：将多片包含强化纤维和未固化的热固化性树脂的片材卷绕至芯棒MD的周围而形成筒状的层叠体LM的第一工序；将前述层叠体LM的整周用条带TP压迫的第二工序；将前述层叠体LM加热至前述热固化性树脂完全固化之前的状态为止的第三工序；自前述层叠体LM拔出前述芯棒MD的第四工序；将卷绕有前述条带TP的前述层叠体LM配置在成形模具UD、LD内并加压，将前述层叠体LM加热至前述热固化性树脂完全固化为止的第五工序；以及从前述成形模具UD、LD中取出前述层叠体LM，并剥掉前述条带TP的第六工序。

Description

结构体的制造方法和结构体

技术领域

本发明涉及结构体的制造方法和结构体。

背景技术

从部件轻量化的观点出发，尝试将金属制的结构体替换成例如用树脂加固碳纤维等强化纤维而得到的FRP(Fiber Reinforced Plastics，纤维增强塑料)制的结构体。此处，作为FRP制的结构体，已知例如已经用于自行车框架等的中空圆筒构件。

然而，自行车的框架原本是将金属制的圆管道接合而成的产物，因此，除去接合部的问题等之外，比较容易将其替换成FRP制的中空圆筒构件。另一方面，用于例如车辆的结构体因其设置空间有限而存在难以直接使用中空圆筒构件的问题。因而，为了能够以结构体的形式广泛使用，存在想要将FRP制的结构体形成为板状或非圆形中空截面形状(例如方筒状)的要求。

作为形成板状的FRP制结构体的一个方案，有将多片预浸料层叠在成形模具上并使其完全固化的方法。预浸料是指使环氧树脂等热固化性树脂均匀地浸渗至强化纤维，并加热或干燥而制成半固化状态的片状的强化塑料成形品。

然而，如此形成的FRP制结构体存在容易在固化过程中产生应变、得不到精度良好的平板形状的问题。

此外，对如此层叠而形成的板状的FRP制结构体的两端反复施加扭转变形时，在上表面侧的片材与下表面侧的片材之间产生相对移动。因此，在结构体的中央宽度方向的两个边缘，容易出现片材的粘接剥离而纤维剥落，存在导致强度降低的问题。

另一方面，作为形成非圆形中空截面形状的FRP制结构体的一个方案，存在如下方法：将在外周配置有层叠预浸料等的挠性中空芯子配置在成形模具内，通过加压使中空芯子膨胀并进行加热，由此使预浸料的外表面与模具相符并成形。然而，若通过这种制法来进行成形，则在成形时的加压/加热工序中产生的预浸料的壁厚变化时，存在因无法追随与模具相符的形状变化的强化纤维而产生褶皱、空孔、树脂富集之虞。由此，导致FRP制结构体的制品品质、制品强度的降低。

与此相对，作为形成具有非圆形中空截面形状的FRP制结构体的技术，公开了专利文献1所示的技术。根据专利文献1中公开的技术，通过将在外周配置有强化纤维基材的中空芯子配置在成形模具的模腔内，并合模后，一边对芯子内进行加压一边向成形模具内注入树脂，从而能够成型为FRP中空结构体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-159457号公报

发明内容

发明要解决的问题

根据专利文献1的技术，据称通过一边对配置在成形模具内的中空芯子进行加压一边向成形模具内注入树脂，能够避免FRP中空结构体产生褶皱、空孔等不良情况。然而，该技术中需要用于向成形模具内注入树脂的树脂流路等大型设备，存在消耗成本的问题。

因而，本发明的目的在于，提供尽管成本低但仍然具有高形状精度和强度的结构体的制造方法和结构体。

用于解决问题的方案

为了实现上述目的，本发明的结构体的制造方法具有如下工序：

将多片包含强化纤维和未固化的热固化性树脂的片材和/或条带卷绕至芯棒的周围而形成筒状的层叠体的第一工序；

将前述层叠体的整周用条带或薄膜压迫的第二工序；

将前述层叠体加热至前述热固化性树脂完全固化之前的状态为止的第三工序；

自前述层叠体拔出前述芯棒的第四工序；以及

将卷绕有前述条带或薄膜的前述层叠体配置在成形模具内并加压，将前述层叠体加热至前述热固化性树脂完全固化为止的第五工序。

本发明的结构体由浸渗至强化纤维的热固化性树脂形成，且在外表面具备第一平面和第二平面，在与前述结构体的轴线正交的截面中，从前述第一平面向外部延伸的法线与从前述第二平面向外部延伸的法线朝向不同的方向，前述第一平面与前述第二平面的交叉部具有曲率固定或缓缓变化的曲面，通过前述交叉部的前述强化纤维连续而不折断。

本发明的结构体由浸渗至强化纤维的热固化性树脂形成，具备在交叉部折弯的至少两个平面部，并形成为多边形状或平板状，

前述交叉部具备曲面状的外表面，

前述强化纤维从一个前述平面部通过前述交叉部延伸至另一个平面部。

本发明的结构体通过如下操作来形成：

将多片包含强化纤维和未固化的热固化性树脂的片材和/或条带卷绕至芯棒的周围而形成筒状的层叠体，

将前述层叠体的整周用条带或薄膜进行压迫，

将前述层叠体加热至前述热固化性树脂完全固化之前的状态为止，

自前述层叠体拔出前述芯棒，

将卷绕有前述条带或薄膜的前述层叠体配置在成形模具内并加压，将前述层叠体加热至前述热固化性树脂完全固化为止。

需要说明的是，本发明的结构体因其结构或特性而难以直接限定，因此，根据其结构体的制造方法来限定结构体自身。

发明的效果

根据本发明，能够提供尽管成本低但仍然具有高形状精度和强度的结构体的制造方法和结构体。

附图说明

图1是示出本实施方式所述的结构体的本制造方法的第一工序的图，其平面性地示出预浸料和芯棒。

图2是示出本实施方式所述的结构体的本制造方法的第二工序的图。

图3是示出本实施方式所述的结构体的本制造方法的第三工序的图。

图4是示出未固化的热固化性树脂的DSC曲线的一例的图，纵轴表示热流，横轴表示温度。

图5是示出完全固化后的热固化性树脂的DSC曲线的一例的图，纵轴表示热流，横轴表示温度。

图6是示出本实施方式所述的结构体的本制造方法的第四工序的图，表示从层叠体中拔出芯棒的状态。

图7是示出本实施方式所述的结构体的本制造方法的第五工序的一部分的图，表示向层叠体中插入橡胶体的状态。

图8是示出本实施方式所述的结构体的本制造方法的第五工序的一部分的截面图，表示沿着层叠体的轴线方向观察的合模前的状态。

图9是示出本实施方式所述的结构体的本制造方法的第五工序的一部分截面图，表示进行合模并加热后的状态。

图10是利用本实施方式所述的制造方法而制造的结构体的立体图。

图11是示出对结构体安装安装构件的状态的截面图。

图12是示出安装有安装构件的结构体的立体图，透视性地示出一部分层叠体。

图13是示出另一实施方式所述的结构体的本制造方法的第五工序的一部分的截面图，表示沿着层叠体的轴线方向观察的合模前的状态。

图14是示出另一实施方式所述的结构体的本制造方法的第五工序的一部分的截面图，表示进行合模并加热后的状态。

图15是利用另一实施方式所述的制造方法而制造的结构体的立体图。

图16是利用另一实施方式所述的制造方法而制造的结构体的平面图，与强化纤维一同示出。

图17是变形例的结构体的截面图。

图18是变形例的结构体的截面图。

图19是另一个变形例所述的结构体的截面图。

图20是另一个变形例所述的结构体的立体图。

附图标记说明

PS1～PS6 预浸料片材

MD 芯棒

TP 条带

OV 烘箱

RD 旋转驱动体

GM 橡胶体

UD 上模

LD 下模

AT 安装构件

ST1、ST2、ST3、ST4 结构体

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明所述的实施方式。

需要说明的是，本说明书中，“强化纤维”优选为碳(carbon)纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维所代表的有机纤维；碳化硅纤维、金属纤维等。进而，“热固化性树脂”优选为环氧树脂、聚酯树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂、氨基甲酸酯树脂、聚酰亚胺树脂等。

“筒状的层叠体”可通过使用片材绕组制法将使热固化性树脂浸渗至强化纤维并加热或干燥而制成半固化状态的预浸料的片材进行卷绕来形成，此外，可以通过使用条带绕组制法将预浸料的条带进行卷绕来形成。

或者，通过利用一边将树脂浸渗至粗纱纤维一边卷绕的长丝绕组制法进行卷绕，也能够形成筒状的层叠体。其中，如果是片材绕组制法、条带绕组制法，则树脂与强化纤维的比率可控而能够使用稳定的预浸料，因此更为优选。

作为预浸料，可以适合地使用例如东丽公司制的TORAYCA(注册商标)。

“芯棒”的材质可以是金属、树脂、陶瓷等中的任意者，从成本、耐久性的观点出发，优选使用金属。此外，芯棒的形状优选为实心圆筒状或中空圆筒状，可以是能够分割的形状而不是单一形状。

本说明书中，“条带或薄膜”与原材料无关而是指薄壁状构件。其中，从使用容易度的观点出发，优选使用条带。条带可以是树脂制、金属制中的任意者，优选使用作业性良好的树脂性条带。此外，使用树脂制条带时，可以是聚丙烯、聚乙烯、聚酯、玻璃纸、特氟隆(注册商标)、聚酰亚胺等中的任意者，从条带性状的平衡良好出发，优选使用聚丙烯、聚酯。

[第一实施方式]

针对第一实施方式所述的结构体的制造方法进行说明。图1是示意性地示出第一工序的图。如图1所示那样，准备芯棒MD和各种预浸料片材PS1～PS6。

考虑到卷绕至外侧的层叠体的厚度，将芯棒MD的外径设置得比最终形成的结构体的外周长略小。即，期望使将多片预浸料片材卷绕至芯棒MD这一状态下的外径与最终形成的结构体的外周长的设计值大致一致。

预浸料片材PS1～PS6在此处使用使碳纤维浸渗至环氧树脂的原料而得的片材。各预浸料片材中，碳纤维具备规则性地发生了取向，图1中的实线示出该碳纤维的取向方向。以下，碳纤维的取向方向设为将预浸料片材展开的状态下的方向。

(第一工序)

针对本制造方法的第一工序进行说明。预浸料片材PS1通过将碳纤维的取向方向相对于芯棒MD的轴线为+45度方向的片材与-45度方向的片材重合粘接成2层而制成1片预浸料片材，其具备抵抗结构体所承受的扭转应力的作用。将该预浸料片材PS1卷绕至根据需要对外周实施了剥离处理的芯棒MD的外周。

预浸料片材PS2、PS3和PS4各自的碳纤维的取向方向与芯棒MD的轴线平行，具有抵抗结构体所承受的拉伸应力的作用。将该预浸料片材PS2、PS3和PS4依次卷绕在预浸料片材PS1上。

预浸料片材PS5中，碳纤维的取向方向与芯棒MD的轴线正交，具备抵抗结构体承受压缩应力时的膨胀的作用。将该预浸料片材PS5卷绕至预浸料片材PS4。

一对预浸料片材PS6中，碳纤维的取向方向与芯棒MD的轴线正交，其具备梯形状。将该预浸料片材PS6卷绕至预浸料片材PS5的两端。

本实施方式的结构体可以在其两端部安装安装构件(如后所述)等，因此，通过仅在两端部卷绕最外周的预浸料片材PS6，从而实现增强效果。预浸料片材的片数、碳纤维的取向方向可根据期望的结构体的机械强度来适当变更。

如此操作，形成在芯棒MD上卷绕多个预浸料片材而成的筒状的层叠体LM(图2)。

(第二工序)

针对本制造方法的第二工序进行说明。图2是示意性地示出第二工序的图。图2中，将卷绕有层叠体LM的芯棒MD的一端连结于电动机旋转轴等旋转驱动体RD，将薄条带TP(此处设为透明)的一端粘贴于层叠体LM的外周。

自该状态使芯棒MD与旋转驱动体RD一同旋转，施加规定的张力并将条带TP卷绕至层叠体LM的外周。规定的张力因层叠体LM的外径等条件而异，优选为1～5kgf的范围。通过对由此层叠的预浸料片材PS1～PS6进行压迫加压，能够排除预浸料片材间的空隙等而实现层叠体LM的致密化。

进而，通过使条带TP沿着芯棒MD的轴线O的方向发生相对移动，条带TP遍及层叠体LM的轴线O的方向整体地卷绕，形成厚度大致均匀的薄层。

其中，作为对卷绕至芯棒MD的层叠体LM进行加压的手段，不限定于条带。例如，也可以将由热收缩薄膜形成的管等配置在层叠体LM的周围，通过加热使热收缩薄膜收缩来压迫层叠体LM。

或者，也可以将橡胶条带、橡胶薄膜经制管而得的产物(橡胶管)配置在层叠体LM的周围，利用其弹性力来压迫层叠体LM。由此，无需使芯棒MD发生旋转的旋转驱动体，设备成本得以降低。

(第三工序)

针对本制造方法的第三工序进行说明。图3是示意性地示出第三工序的图。将卷绕有条带TP的层叠体LM与芯棒MD一同配置在烘箱OV内。在烘箱OV中加热，将层叠体LM的预浸料片材的树脂加热至完全固化前的状态为止。更具体而言，以层叠体LM的热固化性树脂的固化度达到30～90％的方式进行加热。

此处，针对热固化性树脂的固化度进行说明。例如，将未固化的环氧树脂以5℃/分钟的速度从室温加热至200℃为止时，若使用DSC(差示扫描量热测定法)测定热流(放热或吸热)，则可知会产生热固化性树脂特有的现象。

具体而言，如图4所示的DSC曲线那样，自约103℃附近起产生剧烈的放热，在110.7℃产生放热峰，之后放热急剧减少。该放热表示因环氧树脂的升温加热而发生聚合(固化)。此处，将110.7℃称为该环氧树脂的最大放热温度。

可知：若将该环氧树脂再次冷却至室温，并再次以5℃/分钟的速度加热至200℃，则如图5所示的DSC曲线那样，不出现放热峰，而是发生吸热，在116.1℃产生玻璃化转变。这是因环氧树脂已经完全固化而产生的现象。(“环氧树脂的固化温度·玻璃化转变温度调查”、MST技术资料：No.C0220，刊登日：2011/10/20、财团法人：材料科学技术振兴财团)

另一方面，若使环氧树脂完全固化之前中断加热，则放热峰变为小于110.7℃的X℃(图4)。这表示环氧树脂存在能够进一步聚合的余地，即环氧树脂呈现完全固化前的状态。

换言之，随时测定热固化性树脂在加热时的放热峰，在小于最大放热温度的X℃时中断加热，由此能够将热固化性树脂停留在完全固化前的状态。

图4中，将完全固化时的DSC曲线与基线BS所围成的面积(称为放热峰面积)记作S1，将放热峰为X℃的DSC曲线与基线BS所围成的面积记作S2时，将(S2/S1)×100％定义为热固化性树脂的固化度。

本发明人等发现：利用该热固化性树脂的热特性，通过在热固化性树脂完全固化之前例如固化度为30～90％时中断层叠体LM的加热，从而使层叠体LM的成形性提高。与30～90％的固化度相对应的放热峰X℃可通过实验、模拟来求出。针对提高层叠体LM的成形性的效果，在第五工序关联地叙述。

(第四工序)

针对本制造方法的第四工序进行说明。图6是示意性地示出第四工序的图。将卷绕有条带TP的层叠体LM从烘箱OV中取出，如图6所示那样地拔出芯棒MD。在层叠体LM的外周以规定的张力卷绕有条带TP，此外，在第三工序中，层叠体LM的热固化性树脂以30％以上的固化度进行了加热，因此，层叠体LM具有即使拔掉芯棒MD也能够维持筒形状的刚性。将该筒形状称为预成型体。

为了防止树脂材料的劣化，未加热的层叠体LM需要在冰箱、冷库中保存。另一方面，历经第四工序而形成的预成型体是调整过树脂材料的固化度的预成型体，即使在常温下保管也几乎没有树脂材料的劣化。因此，通过预先量产预成型体并加以保存，能够应对急用地供给制品。

此外，由于能够由1种预成型体形成多种结构体，因此实现了制造成本的降低。

(第五工序)

针对本制造方法的第五工序进行说明。图7～9是示意性地示出第五工序的图。首先，如图7所示那样，向拔掉芯棒MD后的层叠体LM内插入圆筒状的橡胶体GM。与芯棒MD的直径大致相同的圆筒状的橡胶体GM具有加热时发生膨胀的特性。

进而，如图8所示那样，将内插有橡胶体GM的层叠体LM配置在板状的上模UD与槽状的下模LD之间。由上模UD和下模LD构成成形模具。

此处，将下模LD中的槽底面的宽度记作W，将槽内壁的高度记作H，将卷绕有条带TP的层叠体LM的外径记作D时，若πD≈2(W+H)，则能够使模具的内周长与最终结构体的外周长大致一致，由此，能够获得具有稳定形状的结构体。

其后，如图9所示那样，使上模UD与下模LD相对接近来进行合模。此时，由于在之前的第三工序中层叠体LM的热固化性树脂以90％以下的固化度进行了加热，因此，能够以符合由上模UD和下模LD形成的内壁形状的方式使层叠体LM发生变形。另一方面，由于以规定的张力卷绕有条带TP，因此，层叠体LM不会因上模UD与下模LD的压力而破坏。

进而，通过使用未图示的加热器对上模UD与下模LD的内部进行加热，橡胶体GM发生膨胀，由此，层叠体LM的内压升高。由此，层叠体LM朝向上模UD和下模LD的内壁面被按压，尤其是，上模UD和下模LD的内壁形状的角部CR与层叠体LM的间隙填满，能够使层叠体LM高精度地变形成方筒状。此外，通过加热层叠体LM，能够使其完全固化。

此时，由于在承受内压的层叠体LM的周围卷绕有滑动性高的条带TP，因此，即使随着橡胶体GM的膨胀而在层叠体LM的外表面与成形模具的内壁面之间发生相对位移的情况下，也能够使两者间几乎无阻力地发生滑动。由此，层叠体LM的模具适应性提高，能够获得稳定的制品形状。此外，即便在层叠体LM与上模UD或下模LD之间产生间隙，也由于卷绕在层叠体LM外周的条带TP能够承受橡胶体GM的内压而能够有效地抑制尤其是大多在角部CR的附近发生的层叠体LM的褶皱、空孔、树脂富集等不良情况。

另一方面，通过层叠体LM的模具适应性提高，因而能够减小成形模具的压力，且能够降低模具的强度、刚性，因此，可使用的模具材料的选择自由度扩大。此外，驱动成形模具的设备也能够简化，从而能实现设备成本的降低。

此外，通过条带TP所具备的形状保持功能，通过强力按压至直角的角部CR而形成的层叠体LM的侧面(第一面)与上下表面(法线方向与第一面不同的第二面)的交叉部具有其曲率固定或缓缓变化的曲面(即在交叉部不形成棱边)。此外，由于其交叉部处的强化纤维发生弯曲而不折断(维持纤维的连续性)，从而能够确保结构体的强度。

(第六工序)

其后，中止加热并使上模UD与下模LD分离，取出变形为各筒状的层叠体LM。橡胶体GM若冷却则发生收缩，因此，能够从固化的层叠体LM中容易地拔出。进而，通过从层叠体LM剥掉条带TP，从而完成在图10中示出一部分那样的结构体ST1。

需要说明的是，也可以使用通过注入空气等而发生膨胀的气囊等来代替橡胶体GM。

(变形例)

通过对如上操作而形成的结构体ST1安装安装构件，能够与其它构件相连结。图11是示意性地示出变形例所述的第五工序的图。此处，预先准备金属制等的安装构件AT。

安装构件AT具有在环状的头部RG一体性地接合有细尖形状的板部PT而得的形状。在板部PT的上下表面分别形成有槽GV。

参照图7，将层叠体LM不借助橡胶体地配置在上模UD与下模LD之间时，使安装构件AT的板部PT与其两端对置(图11的(a))，将板部PT插入至层叠体LM(图11的(b))。

其后，如图9所示那样，进行上模与下模的合模，一边加热一边使层叠体LM密合于板部PT时，还比较柔软的层叠体LM的内周面的一部分形成突起PJ而进入至板部PT的槽GV内，在该状态下发生固化。突起PJ构成卡合部(图11的(c))。

由此，安装构件AT无法再从层叠体LM中拔出。其后，通过在第六工序中剥掉条带而能够获得图12所示那样的束状的结构体ST1。

图12所示的结构体ST1通过将安装构件AT的头部RG与未图示的其它部件进行螺栓紧固而能够进行设置。

[第二实施方式]

针对第二实施方式所述的结构体的制造方法进行说明。图13、14是示意性地示出第二实施方式所述的第五工序的图。第二实施方式中，第一工序～第四工序与第一实施方式相同。换言之，通过第一工序～第四工序而形成的预成型体可以通用。

(第五工序)

将通过第四工序而形成的拔掉芯棒MD后的预成型体、即层叠体LM如图13所示那样地配置在板状的上模UD与板状的下模LD之间而不插入橡胶体等。

其后，使上模UD与下模LD在平行状态下相对接近来进行合模。由于层叠体LM的内部形成空洞，因此，如图14所示那样地被上模UD的下平面和下模LD的上平面按压，层叠体LM形成板状，内部的空洞消失。

此时，由于在之前的第三工序中层叠体LM的热固化性树脂以90％以下的固化度进行了加热，因此，允许层叠体LM被按压成平板状那样的大的变形。

此外，由于条带TP所具备的形状保持功能，因而，即使层叠体LM被按压成平板状，成为层叠体LM的上表面(第一面)与下表面(法线方向与第一面不同的第二面)的交叉部的、层叠体LM的两边缘ED的外表面也具备曲率固定或缓慢变化的曲面。换言之，在与层叠体LM的轴线正交的截面中，从第一平面向外部延伸的法线与从第二平面向外部延伸的法线朝向不同的方向。因此，能够提高结构体的外观品质以及抵抗弯曲、扭转的强度。此外，通过两边缘ED的强化纤维也发生弯曲但不折断(维持纤维的连续性)，由此能够确保更高的强度。

(第六工序)

其后，通过使上模UD与下模LD分离，取出变形为板状的层叠体LM，进而从层叠体LM剥掉条带TP，由此完成在图15中示出一部分那样的结构体ST2。结构体ST2可以在其两端附近开孔，并螺栓紧固于其他构件。

图16是结构体ST2的俯视图，针对1条连续的强化纤维FB，通过表面侧时用实线表示，通过背面侧时用虚线表示。本实施方式中，通过按压圆筒状的层叠体LM而形成了结构体ST2。因此，在圆筒状的层叠体LM的周围卷绕成螺旋状的强化纤维FB即使在任意位置被按压，根据其几何学关系，也如图16所示那样地，表面侧的强化纤维FB的倾斜角θ1与背面侧的强化纤维FB的倾斜角θ2相等。由此，结构体ST2的变形受到抑制，能够维持精度良好的平板形状。需要说明的是，表面侧的平面部与背面侧的平面部发生交叉的部位是具有曲面状外表面的交叉部，强化纤维FB从表面侧的平面部通过交叉部而延伸至背面侧的平面部。

(变形例)

图17、18是示出第二实施方式的变形例的截面图。通过对按压筒状的层叠体LM的成形模具的形状加以变更，从而能够如图17所示那样地形成截面为L字状的结构体ST2，或者，如图18所示那样地形成截面为C字形状的结构体ST2。

图19是另一变形例所述的结构体的截面图。本变形例所述的结构体ST3通过在图14所示的成形时向层叠体LM的内部插入半圆管状的不同种材料的金属板，且利用上模与下模按压层叠体LM来形成。层叠体LM被模具按压成平板状，同时金属板也平坦地成形而形成平板MP。此时，层叠体LM的内表面密合于平板MP的上表面和下表面。也可以代替半圆管状的金属板而内插有平板，也可以内插有除了金属之外的原材料的板。

根据本变形例所述的结构体ST3，在作用有超过层叠体LM的允许应力的过大应力的情况下，也能够通过平板FP发生弹性变形而抑制结构体ST3立即断裂等。

图20是另一变形例所述的结构体的截面图。在本变形例所述的结构体ST4的成形时，在圆管状的层叠体LM的内部插入有直径更小的金属制的管道PP的状态下，使用与结构体ST4的上表面形状对应的上模以及与下表面形状对应的下模来按压层叠体LM。由此，如图20所示那样，以作为管状体的层叠体LM的内周密合于管道PP的外周面整体的方式形成结构体ST4。管道PP不限定于金属制。

此时，成形前的层叠体LM的内径大于管道PP的外径，因此，在成形后层叠体LM存在余量。因而，若以使多余量的层叠体LM的内周密合的方式使用模具局部地成形为平板状，则结构体ST4具有从管道PP向直径方向延伸的平坦部FL。根据本实施方式，将管道PP用作例如使流体通过的配管时，可以在平坦部FL开孔并螺栓紧固至结构物。

本发明不限定于以上的实施方式。例如，对于安装至结构体的安装构件而言，除了设置槽之外，可以设置孔、凹坑等任意的凹凸形状，并对结构体设置卡合于凹凸形状的凹状或凸状的卡合部。

Claims (16)

1.一种结构体的制造方法，其具有如下工序：

将多片包含强化纤维和未固化的热固化性树脂的片材和/或条带卷绕至芯棒的周围而形成筒状的层叠体的第一工序；

将所述层叠体的整周用条带或薄膜压迫的第二工序；

将所述层叠体加热至所述热固化性树脂完全固化之前的状态为止的第三工序；

自所述层叠体拔出所述芯棒的第四工序；以及

将卷绕有所述条带或薄膜的所述层叠体配置在成形模具内并加压，将所述层叠体加热至所述热固化性树脂完全固化为止的第五工序。

2.根据权利要求1所述的结构体的制造方法，其还具有：从所述成形模具中取出所述层叠体，并剥掉所述条带或薄膜的第六工序。

3.根据权利要求1所述的结构体的制造方法，其中，所述片材是使所述热固化性树脂浸渗至所述强化纤维而成的预浸料。

4.根据权利要求1所述的结构体的制造方法，其中，在所述第二工序中，一边使所述芯棒旋转，一边施加规定的张力并在所述层叠体的周围卷绕条带。

5.根据权利要求1所述的结构体的制造方法，其中，在所述第二工序中，在所述层叠体的周围配置由热收缩薄膜形成的管，并加热所述热收缩薄膜。

6.根据权利要求1所述的结构体的制造方法，其中，在所述第三工序中，以所述热固化性树脂的固化度达到30％～90％的范围的方式加热所述层叠体。

7.根据权利要求1所述的结构体的制造方法，其中，在所述第五工序中，以在所述层叠体的内部设置空间的方式在所述成形模具内进行加压。

8.根据权利要求1所述的结构体的制造方法，其中，在所述第五工序中，以不在所述层叠体的内部设置空间的方式在所述成形模具内进行加压。

9.一种结构体，其由浸渗至强化纤维的热固化性树脂形成，且在外表面具备第一平面和第二平面，在与所述结构体的轴线正交的截面中，从所述第一平面向外部延伸的法线与从所述第二平面向外部延伸的法线朝向不同方向，

所述第一平面与所述第二平面的交叉部具有曲率固定或缓缓变化的曲面，通过所述交叉部的所述强化纤维连续而不折断。

10.根据权利要求9所述的结构体，其中，所述结构体为板状，且内部不具有空间。

11.根据权利要求9所述的结构体，其中，所述结构体为板状，且内含板材。

12.根据权利要求9所述的结构体，其中，所述结构体具有管道和所述热固化性树脂的管状体，

所述管道的外周面与所述热固化性树脂的管状体的内周密合，所述热固化性树脂的内周的一部分相互密合。

13.根据权利要求9所述的结构体，其中，所述结构体为筒状且与用于连结其它构件的安装构件相接合，所述结构体的内部具有卡合于所述安装构件的凹状或凸状的卡合部。

14.根据权利要求9所述的结构体，其中，在插入至筒状的所述热固化性树脂的内部的其它构件的外表面密合有所述热固化性树脂。

15.一种结构体，其由浸渗至强化纤维的热固化性树脂形成，具备在交叉部折弯的至少两个平面部，并形成为多边形状或平板状，

所述交叉部具备曲面状的外表面，

所述强化纤维从一个所述平面部通过所述交叉部延伸至另一个平面部。

16.一种结构体，其通过如下操作来形成：

将多片包含强化纤维和未固化的热固化性树脂的片材和/或条带卷绕至芯棒的周围而形成筒状的层叠体，

将所述层叠体的整周用条带或薄膜进行压迫，

将所述层叠体加热至所述热固化性树脂完全固化之前的状态为止，

自所述层叠体拔出所述芯棒，

将卷绕有所述条带或薄膜的所述层叠体配置在成形模具内并加压，将所述层叠体加热至所述热固化性树脂完全固化为止。

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