JP2804412B2

JP2804412B2 - 格子状構造物の製造方法

Info

Publication number: JP2804412B2
Application number: JP4347886A
Authority: JP
Inventors: 文夫木田; 哲男吉永
Original assignee: 日機装株式会社
Priority date: 1992-01-30
Filing date: 1992-12-28
Publication date: 1998-09-24
Anticipated expiration: 2013-09-24
Also published as: KR100253625B1; JPH05269873A; KR930016233A; DE69319469D1; EP0560038B1; DE69319469T2; EP0560038A1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は格子状構造物の製造方
法に関し、更に詳しくいうと、従来では手作りでしか製
造することのできなかった格子状構造物を自動機械によ
り効率的に、歩留良く製造することのできる格子状構造
物の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
縦桟及び横桟を有する格子状の構造物は建築その他の分
野において、強度を発揮する構造物として多用されてい
る。

【０００３】前記格子状構造物は従来では手作業により
製造されている。すなわち、図７に示すように、炭素繊
維あるいは黒鉛繊維の編織物に樹脂材料を含浸し、予備
重合させることにより柔軟性、接着性および硬化性を有
するシート状のプリプレグ２２を先ず用意する。

【０００４】図７に示すように、このプリプレグ２２の
両面には、保存時あるいは搬送時等において積み重ねて
も互いに接着しないように離型紙２３が貼着されてい
る。次いで、離型紙２３を貼着したプリプレグ２２を裁
断して、例えば縦桟用板２２ａ、縦桟と縦桟との間に介
装する横桟用板２２ｂ、のり代を有する横桟用板２２ｃ
等を作成する。離型紙２３を剥してから複数の縦桟用板
２２ａを重ね合わせ、縦桟用板２２ａの短手方向辺が垂
直になるように、重ね合わせた縦桟用板２２ａを立て、
立てた縦桟用板２２ａの複数を互いに平行になるように
配列する。この場合、格子状の溝を形成した型の中に、
前記縦桟用板、横桟用板を嵌め込んで配列する。

【０００５】各縦桟用板２２ａの間に横桟用板２２ｂを
介装し、介装した横桟用板２２ｂを固定するために縦桟
用板２２ａにのり代部分を重ねると共に他の部分を、介
装した横桟用板２２ｂに重ね合わせる。このような要領
で、図８に示すように格子状構造物の前駆体を製造す
る。この格子状構造物の前駆体を、型にはめたまま所定
の圧力の下で加熱することにより、格子上構造物の前駆
体を硬化させて格子状構造物を完成している。

【０００６】しかしながら、このような格子状構造物の
製造は手作業で行われている。したがって、手作業に起
因する数々の事故がある。例えば、離型紙を剥し忘れ
る、プリプレグの裁断が不正確である、裁断した縦桟用
板あるいは横桟用板を積層するときの枚数を間違える、
異なる縦桟用板あるいは横桟用板を過って組み合わせて
しまう、縦桟用板に横桟用板を介装する位置がずれる、
等々の事故がある。これらの事故により不良製品の発生
する割合が多くて、歩留りが低いという問題がある。プ
リプレグを裁断する際に切り屑が大量に発生するという
問題もある。手作業で格子状構造物を製造するのである
から、格子状構造物を完成するのに長期間を要するとい
う問題もある。

【０００７】この発明は前記事情に基づいて完成された
ものである。すなわち、この発明の目的は、切り屑の発
生もなく、迅速かつ確実に、歩留り良く格子状構造物を
製造することのできる格子状構造物の製造方法を提供す
ることにある。

【０００８】

【前記課題を解決するための手段】前記課題を達成する
ための請求項１に記載の発明は、ゴム弾性を有する素材
で一体に形成されてなる型に設けられた格子状の溝に、
連続繊維のトウに硬化性材料を含浸してなるトウプリプ
レグを充填し、加熱加圧することにより前記トウプリプ
レグを一体化することを特徴とする格子状構造物の製造
方法であり、請求項２に記載の発明は、型に設けられた
格子状の溝に、連続繊維のトウに硬化性材料を含浸して
なるトウプリプレグを充填し、前記溝の開口部を覆蓋し
てから前記溝内に硬化性材料を充填し、その後に加熱加
圧することを特徴とする格子状構造物の製造方法であ
り、請求項３に記載の発明は、型に設けられた格子状の
溝に、混繊糸を充填し、加熱加圧することにより前記混
繊糸を一体化することを特徴とする格子状構造物の製造
方法であり、請求項４に記載の発明は、ゴム弾性を有す
る素材で一体に形成されてなる型に設けられた格子状の
溝に連続繊維を配設し、その後に溝内に硬化性材料を充
填し、その後に加熱加圧することを特徴とする格子状構
造物の製造方法であり、請求項５に記載の発明は、前記
型がゴム弾性を有する素材で形成されてなる前記請求項
２または３に記載の格子状構造物の製造方法であり、請
求項６に記載の発明は、前記トウプリプレグまたは混繊
糸を溝内に充填した型、あるいは連続繊維を配置すると
共に硬化性材料を充填した型を真空包装してから加熱加
圧する前記請求項１〜５のいずれかに記載の格子状構造
物の製造方法であり、請求項７に記載の発明は、前記型
に設けられた格子状の溝は、縦桟を形成するための縦桟
用溝と横桟を形成するための横桟用溝とを有してなる前
記請求項１〜６のいずれかに記載の格子状構造物の製造
方法であり、請求項８に記載の発明は前記型に設けられ
た格子状の溝には、繊維または織物を含有するシート状
のプリプレグを、前記トウプリプレグまたは混繊糸にお
ける繊維の配列方向とは異なる方向に繊維が配列される
ように、配設してなる前記請求項１〜７のいずれかに記
載の格子状構造物の製造方法であり、請求項９に記載の
発明は、前記シート状のプリプレグが、前記型に設けら
れた横桟用溝内に配設されてなる前記請求項８に記載の
格子状構造物の製造方法であり、請求項１０に記載の発
明は、前記請求項１〜６のいずれかの方法により製造さ
れた格子状構造物における桟に、繊維または織物を含有
するシート状のプリプレグを、前記桟中に含まれる繊維
の配列方向とは異なる方向に繊維が配列されるように張
設し、前記プリプレグを加熱硬化することを特徴とする
格子状構造物の製造方法である。

【０００９】

【実施例】図１に示すように、この発明における型１
は、格子状の溝２を有する。溝２の深さ、溝２と溝２と
の縦方向における間隔あるいは横方向における間隔は、
どのような格子状構造物を製造するかによって適宜に決
定される。つまり、格子状構造物における縦桟の縦、横
および厚みの寸法、横桟の縦、横および厚みの寸法、縦
桟の数、横桟の数、縦桟と縦桟との間隔、横桟と横桟と
の間隔等が決定されると、これらによって溝２の各種寸
法が決定される。

【００１０】なお、格子状構造物は、直交する縦桟と横
桟とからなる構造物に限られない。縦桟と横桟とのなす
角度が直角以外の任意の角度で交差する縦桟および横桟
からなる構造物も格子状構造物の概念に含まれる。した
がって、格子状の溝につき、縦溝と横溝とのなす角度
は、直角に限られず、任意に設計される。

【００１１】又、格子状構造物の用途によっては、桟と
桟との間隔が常に等間隔であることはなく、所定の桟と
所定の桟との間隔は等間隔であるが他の所定の桟同士で
は異なる間隔であることもある。そのような格子状構造
物を製造するときの型１においては、縦溝（横溝）同士
の間隔はいずれも等間隔ではなく、所定の複数の溝同士
の間隔と他の複数の溝同士の間隔とが相違するように、
型１における溝が設計される。

【００１２】更にまた、縦桟または横桟が必ずしも格子
面に対して垂直でなくても良く、また各桟は必ずしも平
面状でなくても良い。たとえば、横桟が格子面に垂直な
面（厚み方向）から若干傾いており、かつ格子の厚み方
向に若干湾曲し、更にそれ自身の厚みが上下で若干異な
っていても、トウプリプレグなどの充填に支障がない範
囲であれば差し支えない。

【００１３】この型１は、後の工程における加熱加圧に
耐えると共に容易に溝２を形成することができ、かつ、
ゴム弾性を有する素材を使用して一体的に形成すること
により製造されることができる。さらに、この型１は、
後の工程における加熱に対する耐熱性を有し、未硬化の
硬化性材料に膨潤したり侵されたりすることがなく、加
熱時に硬化性材料が溶融するのであればそのような溶融
した硬化性材料に膨潤したり侵されたりすることがない
素材で形成されることが重要である。

【００１４】ゴム弾性を有する素材を使用して一体的な
型１を形成すると、硬化性材料を硬化して得られる格子
状構造物を型１から取り出すのが容易になり、また、ゴ
ム弾性を有する素材の熱膨張が大きいことを利用して製
品に圧力をかけて緻密化することができるようになる、
という利点がある。ゴム弾性を有する素材としては、三
次元網目構造を有するものが良く、例えばシリコンゴ
ム、ポリウレタンゴム、ＢＵＮＡゴム、ＢＳゴム、フッ
素ゴムなどをその分子量などの条件を適切に選択して使
用することができる。

【００１５】格子状の溝２を有する型１は、例えば平板
な型材の表面に格子状の溝を刻設することにより、ある
いは、予め金属等で形成した格子状構造物のマスター
に、型となる素材を流し込み、その素材を固めることに
より形成することができる。また、格子状の溝２を有す
る型１は、平板の上に、溝に相当する所定間隔を設け
て、直方体のブロックあるいは立方体のブロックあるい
はこれらを組み合わせたブロックを配置し、各ブロック
を平板の表面に固着することによっても得ることができ
る。要するに、最終的な形状として格子状の溝２を有す
る型１が形成されるのであればどのような手法によって
製造されても良いのである。

【００１６】又、この型は、型内に加熱ヒータを設けて
おくこともできる、加熱ヒータを内蔵する型において
は、トウプリプレグにおける硬化性材料、混繊糸におけ
る硬化性材料からなる繊維あるいは溝内に注入した硬化
性材料が熱可塑性樹脂であるときには、型温度を予め上
昇させておくことができ、格子状構造物の製造が有利に
なる。

【００１７】硬化性材料としては、格子状構造物におい
て連続繊維に対するマトリックスとして機能する硬化可
能な材料であれば良く、例えば熱硬化性樹脂、熱可塑性
樹脂、加熱によりセラミックスを生成する材料等を挙げ
ることができる。

【００１８】この熱硬化性樹脂としては、例えば、エポ
キシ樹脂、ポリウレタン、不飽和ポリエステル樹脂、フ
ェノール樹脂、キシレン樹脂、ジアリルフタレート樹
脂、アニリン樹脂、フラン樹脂、ポリビスマレイミド等
を挙げることができる。更に、この発明においては、こ
の熱硬化性樹脂の範疇には、例えばジアリルフタレート
プレポリマーと過酸化物触媒との組み合わせのように、
硬化性プレポリマーと硬化剤との組み合わせも含まれ
る。

【００１９】前記熱可塑性樹脂としては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、およびポリブテンなどのポリオレ
フィン、ポリエステル、ポリサルホン、ポリエーテルエ
ーテルケトン（ＰＥＥＫ）、芳香族ポリエーテル、ポリ
アミド、並びにポリイミド等を挙げることができる。

【００２０】加熱によりセラミックスを生成する材料と
しては、テトラアルコキシアルキルシラン等を挙げるこ
とができる。

【００２１】前記連続繊維としては、格子状構造物にお
けるマトリックスと相俟って格子状構造物の機械的強度
に寄与する限り特に制限がなく、炭素繊維、黒鉛繊維、
ガラス繊維、セラミックス繊維、超高分子ポリエチレン
繊維等を挙げることができる。

【００２２】連続繊維のトウには、撚りがかかっていな
いほうが好ましく、たとえ撚りがかかっていたとしても
撚りの数は連続繊維１ｍ当たり２０ケ以下であるのが望
ましい。連続繊維のトウにおいて、連続繊維のフィラメ
ントが互いに膠着していることがあれば、そのような膠
着状態を除去しておくのが望ましい。連続繊維同士の膠
着を除去するのには、公知の方法を適宜に採用すること
ができ、例えば、連続繊維に傷を付けないように、ジェ
ット気流を吹きつけるなどするのが良い。

【００２３】トウプリプレグとしては、複数の連続繊維
のトウを硬化性材料で含浸してある限り、その製法には
特に制限がなく様々の方法によって得ることができる。
例えば、連続繊維のトウに未硬化樹脂を含浸してから未
硬化樹脂を半硬化させて得ることができる。このトウプ
リプレグにおいては、加熱により半硬化樹脂が溶融して
一体化し、その後に硬化してマトリックスを形成する。

【００２４】硬化性材料を連続繊維のトウに含浸してな
るトウプリプレグは、硬化性材料をマトリックスとし
て、このマトリックス中に連続繊維のトウが分散固定さ
れた状態になっている。

【００２５】このトウプリプレグの断面形状は、特に制
限がないのであるが、ほぼ円形であったり、楕円形であ
ったり、あるいは扁平なテープ状であったりする。いず
れの断面形状にしたトウプリプレグであるかは、格子状
構造物の寸法、大きさ等により適宜に決定される。いず
れの断面形状を有するにしても、このトウプリプレグお
いては、連続繊維と硬化性材料との重量比が、目的とす
る格子状構造物に要求される機械的強度その他の要求物
性に応じて任意に決定される。

【００２６】この発明の方法においては、前記トウプリ
プレグを使用することの外に、混繊糸を使用することも
できる。

【００２７】この混繊糸は、前記連続繊維のトウと熱可
塑性樹脂の連続繊維とを混繊して得ることができる。連
続繊維については、前述したのと同様であり、熱可塑性
樹脂に関しても前述したのと同様である。この混繊糸
は、加熱により熱可塑性樹脂が溶融して一体化し、熱可
塑性樹脂のマトリックスが形成される。

【００２８】混繊糸における連続繊維の繊維径について
は、格子状構造物に要求される機械的強度等に応じて適
宜に決定される。又、連続繊維と硬化性材料との重量比
についても、目的とする格子状構造物に要求される機械
的強度その他の要求物性に応じて任意に決定される。
又、混繊糸の断面形状についても特に制限がないのであ
るが、ほぼ円形であったり、楕円形であったり、あるい
は扁平なテープ状であったりする。いずれの断面形状に
した混繊糸であるかは、格子状構造物の寸法、大きさ等
により適宜に決定される。

【００２９】次に前記トウプリプレグと格子状の溝を有
する型とを用いて格子状構造物を次のようにして製造す
ることができる。

【００３０】第１の方法として、以下のものがある。

【００３１】図１に示すような型１の表面に形成された
複数の横溝２ａのすべてにトウプリプレグ３を、図２に
示すように、配置する。配置されたトウプリプレグ３は
横溝２ａの底に安置されるように配置する。次いで、型
１の表面に形成された複数の縦溝２ｂの全てにトウプリ
プレグ３を配置する。こうすることによって、縦溝２ｂ
の全てに配置されたトウプリプレグ３が、格子状の溝２
の交点において、横溝２ａの全てに配置されたトウプリ
プレグ３の上を跨ぐようになる。次いで、全ての横溝２
ａにトウプリプレグ３を配置する。その後に全ての縦溝
２ｂにトウプリプレグ３を配置する。

【００３２】以上のように全ての横溝２ａにトウプリプ
レグ３を配置することと全ての縦溝２ｂにトウプリプレ
グ３を配置することとを交互に繰り返すことにより、縦
横の溝２ａ，２ｂ内にトウプリプレグ３が深さ方向に充
填されていく。縦横の溝２ａ，２ｂ内にトウプリプレグ
３を隙間なく充填するために、溝２ａ，２ｂ内にトウプ
リプレグ３を配置する度に、図示しない押圧部材を溝２
ａ，２ｂ内に挿入し、溝２ａ，２ｂ内のトウプリプレグ
３を溝２ａ，２ｂの底方向に向けて押圧部材で押圧する
のが良い。なお、この押圧部材で押圧する操作は、トウ
プリプレグの一本毎に行っても良いし、又、トウプリプ
レグの複数本を配設する毎に行っても良い。

【００３３】横溝２ａと縦溝２ｂとにトウプリプレグ３
を配置して行く有様は上述した態様に限定されることは
ない。例えば、型１の表面に形成された複数の横溝２ａ
につき、型１の一端側の横溝２ａから順次に番号を付
し、又、型１の表面に形成された複数の縦溝２ｂにつき
型１の一端側の縦溝２ｂから順次に番号を付するとする
と、まず、偶数番目の横溝２ａの全てにトウプリプレグ
３を配置し、然る後に偶数番目の縦溝２ｂの全てにトウ
プリプレグ３を配置し、次いで、奇数番目の横溝２ａの
全てにトウプリプレグ３を配置し、然る後に奇数番目の
縦溝２ｂの全てにトウプリプレグ３を配置し、以後この
操作を繰り返すことにより、縦横の溝２内にトウプリプ
レグ３を充填するようにしても良い。

【００３４】このように縦横の溝２ａ，２ｂ内にトウプ
リプレグ３を配置する順序は、特に制限がなく、その都
度任意に工夫することができる。

【００３５】なお、溝２ａ，２ｂ内に充填するトウプリ
プレグ３の数は、一本であることに限定されない。格子
状構造物における縦桟および横桟の厚みおよびトウプリ
プレグ３の断面形状とに応じて、縦横の各溝２ａ，２ｂ
内には、一本、二本あるいはそれ以上の本数のトウプリ
プレグ３を配置することができる。なお、図２におい
て、４で示すのはトウプリプレグ３の端部を係止、ある
いは把持する手段である。

【００３６】溝２内にトウプリプレグ３を配置するに
は、例えば図３に示す横方向配設装置を使用することが
できる。

【００３７】図３に示すように、水平移動可能な台に載
置された型１の両側であって横溝２ａに対応する位置
に、トウプリプレグ３を把持する第一把持手段５例えば
クランプが設けられる。この一対の第一把持手段５の更
に外側には、トウプリプレグ３を切断する第一切断手段
６が配置される。

【００３８】一方、水平な支持体７の両端それぞれに、
縦方向に垂下された腕部材８が設けられ、その腕部材８
それぞれの下端に、トウプリプレグ３を把持する第二把
持手段９を設けてなるトウプリプレグ張設手段１０が、
型１に対して上下に移動し、更に型１の上方で水平移動
することにより型１から退避し、型１から退避した位置
で上下動することができるように、設置される。この場
合、トウプリプレグ張設手段１０が下降するときには、
トウプリプレグを配設するのに適した最適の下降位置す
なわち下死点を決定するために、トウプリプレグ張設手
段１０に、その適宜の位置に、溝検出手段を装備してお
くのが良い。

【００３９】前記トウプリプレグ張設手段１０が型１か
ら退避した位置における、型１の側方には、前記腕部材
８の間隔よりも広い間隔を以て配置された、トウプリプ
レグ３を把持する一対の第三把持手段１１が、設けられ
ている。この一対の第三把持手段１１の互いに向き合う
内側には、第三把持手段１１に近接した一対の第二切断
手段１２が設けられている。この第三把持手段１１に対
して、一列になるように、第四把持手段１３が、第三把
持手段１１に隣接して配置される。第三把持手段１１の
近傍には、幾つかの案内ローラ１４が配置され、倦回し
たトウプリプレグ３のチーズ１５からトウプリプレグ３
を繰り出すことができるようになっている。

【００４０】第三把持手段１１と第四把持手段１３の上
方には、トウプリプレグ３の先端部を把持してトウプリ
プレグ３の先端部を一対の第三把持手段１１の内の型１
に近いほうの第三把持手段１１に把持させるトウプリプ
レグ案内手段１６が水平移動および上下動可能に配置さ
れる。

【００４１】なお、以上に説明したのは、型１に形成さ
れた横溝２ａにトウプリプレグ３を配設するための横方
向配設装置である。型１に形成された縦溝２ｂにトウプ
リプレグ３を配設するための縦方向配設装置についても
この横方向配設装置と同様に構成することができるの
で、縦方向配設装置の説明を省略する。

【００４２】上記横方向配設装置を使用して次のように
して横溝２ａにトウプリプレグ３を配設することができ
る。

【００４３】すなわち、初期状態として、トウプリプレ
グ３のチーズ１５から引き出されたトウプリプレグ３の
先端部を、案内ローラ１４間を通し、第四把持手段１３
と第三把持手段１１とで把持しておく。

【００４４】次いで、トウプリプレグ案内手段１６が下
降して第三把持手段１１と第四把持手段１３とで張設さ
れているトウプリプレグ３の先端部を把持する。第三把
持手段１１および第四把持手段１３による把持状態が解
除される。トウプリプレグ案内手段１６が上昇し、水平
移動して、トウプリプレグ３をチーズ１５から繰り出
し、トウプリプレグ３の先端部を型１に近い方の第三把
持手段１１に把持させると共にトウプリプレグ３の途中
部分を型１に遠い方の第三把持手段１１に把持させる。
こうして、一対の第三把持手段１１によりトウプリプレ
グ３が張り渡された状態になる。

【００４５】そこで、トウプリプレグ張設手段１０が下
降し、腕部材８の下端に設けられている第二把持手段９
が、一対の第三把持手段１１に張設されているトウプリ
プレグ３を把持する。第二切断手段１２がトウプリプレ
グ３を切断する。トウプリプレグ３を第二把持手段９間
に張設したトウプリプレグ張設手段１０が上昇し、水平
移動して型１の上方に至り、下降する。トウプリプレグ
張設手段１０に張設されたトウプリプレグ３が型１にお
ける横溝２ａの底に到達した所で、トウプリプレグ張設
手段１０が停止する。横溝２ａの底に到達したトウプリ
プレグ３を第一把持手段５が把持する。第一把持手段５
に把持されたトウプリプレグ３を第一切断手段６が切断
する。

【００４６】このようにして横溝２ａにトウプリプレグ
３が配設される。この後、トウプリプレグ張設手段１０
は上昇し、水平移動して型１から退避した位置に戻る。
横溝２ａにトウプリプレグ３を配設した型１が水平移動
し、次ぎの横溝２ａにトウプリプレグ３が配設されるよ
うに型１の位置が変位する。この場合、型１の変位を制
御するために、溝を検出する溝検知手段を適宜の部署に
設けておくのが良い。

【００４７】以上の動作を繰り返すことにより全ての横
溝２ａにトウプリプレグ３が配設される。縦溝２ｂへの
トウプリプレグ３の配設は、横方向配設装置と同様の構
成を有する縦方向配設装置により、同様の動作によって
実現することができる。

【００４８】トウプリプレグ３を型１における格子状の
溝２内に配設する自動配設装置は前記構成の横方向配設
装置および縦方向配設装置に限定されるものではなく、
次に説明する自動配設装置により行うこともできる。

【００４９】図４に示す自動配設装置は、回転台１７と
トウプリプレグ送出手段１８とを備える。この回転台１
７は、水平縦方向および水平横方向に移動することがで
きると共に時計方向および反時計方向に自在に回転する
ことができる。この回転台１７の上面には、格子状の溝
２を有する型１を固定する固定手段（図示せず。）と、
型１における溝２と溝２との間に対応して立設された複
数の第一案内ピン１９と横溝２ａに配設されたトウプリ
プレグ３を縦溝２ｂに案内するために立設された複数の
第二案内ピン２０と、最も端に位置する横溝２ａに対応
する位置に設けられたトウプリプレグ３の先端部を把持
する把持手段２１とを備える。

【００５０】なお、溝と溝との間隔が全てについて等間
隔ではないこともあるので、第一案内ピン１９をその溝
の間隔に応じて立設することができるように、第一案内
ピン１９の立設位置調節手段を適宜に設けておくのが良
い。

【００５１】前記トウプリプレグ送出手段１８は、水平
方向に移動することができると共に上下方向に昇降する
ことができるようになっており、その先端部からトウプ
リプレグ３を一定のテンションをかけながら送り出すこ
とができるようになっている。

【００５２】図４に示す自動配設装置により次のように
して溝２内にトウプリプレグ３を充填することができ
る。すなわち、トウプリプレグ送出手段１８を水平移動
することによりトウプリプレグ３をトウプリプレグ送出
手段１８から送り出すと共に送り出したトウプリプレグ
３を最端の横溝２ａ内に配設する。

【００５３】トウプリプレグ送出手段１８によるトウプ
リプレグ３の送り出しを停止し、トウプリプレグ送出手
段１８の移動も一時停止する。回転台１７を横溝と横溝
との間隔分だけ水平移動する。第二の横溝に対応する位
置にトウプリプレグ送出手段１８が位置することにな
る。トウプリプレグ送出手段１８を水平移動することに
より、トウプリプレグ３を送り出し、第二の横溝内にト
ウプリプレグ３を配設する。第二の横溝内にトウプリプ
レグ３を配設した後には、トウプリプレグ送出手段１８
は型１の向こう側に越えた状態で停止する。回転台１７
を横溝と横溝との間隔分だけ更に水平移動する。第三の
横溝に対応する位置にトウプリプレグ送出手段１８が位
置することになる。このトウプリプレグ送出手段１８を
水平移動することにより、第三の横溝にトウプリプレグ
３を配設する。

【００５４】以上のようにして、水平移動するトウプリ
プレグ送出手段１８の水平移動方向線上に、トウプリプ
レグ３を配設するべき横溝が位置するように、回転台１
７の位置を調整し、その後、トウプリプレグ送出手段１
８が自ら水平移動することにより、トウプリプレグ送出
手段１８から送り出したトウプリプレグ３をその横溝内
に配設し、その溝２での配設が終了したならば、回転台
１７を更に水平移動させることにより、次の横溝を、ト
ウプリプレグ送出手段１８の水平移動方向線上に位置さ
せる。このような動作を繰り返して全ての横溝にトウプ
リプレグ３の配設を完了する。

【００５５】次に、回転台１７を９０度回転させること
により、又、回転台１７を水平方向に適宜に移動させる
ことにより、最端の縦溝に臨む位置にトウプリプレグ送
出手段１８が位置するように調整する。図４に示すよう
に、回転台１７が回転すると、トウプリプレグ送出手段
１８から繰り出されたトウプリプレグ３が複数の第２案
内ピン２０に巻き付けられ、トウプリプレグ３の配置方
向が横溝方向から縦溝方向に変わる。そして、トウプリ
プレグ送出手段１８が末端の縦溝に平行に、かつ水平方
向に沿って動きを開始する。横溝にトウプリプレグ３を
配設したのと同様の動作により各縦溝にトウプリプレグ
３を配設して行く。

【００５６】横溝および縦溝に第一段目のトウプリプレ
グ３を配設し終わったならば、最初の動作と同様にして
横溝および縦溝に第二段目のトウプリプレグ３を配設し
て行く。なお、トウプリプレグの配設の度毎に、あるい
は何段かにトウプリプレグを配設する毎に、押圧部材で
トウプリプレグを下方に押圧して充填するのも良い。以
上の動作を繰り返すことにより横溝および縦溝にトウプ
リプレグ３を充填することができる。全ての溝２にトウ
プリプレグ３を配設し終わったときには、型１の各側面
からトウプリプレグ３がループ状に飛び出しているが、
これは適宜の手段により裁断する。

【００５７】型における格子状の溝内にトウプリプレグ
充填し終わると、溝内のトウプリプレグを加熱加圧する
ことにより、溝内のトウプリプレグを一体化する。加熱
加圧する前に、型の上面に開口する溝開口部を適宜の手
段により覆蓋する。例えば、型の上面全面にシートない
しフィルムを、場合により溝内を真空引きしながら、被
覆しておく。加熱温度は、硬化性材料が流動し、硬化す
る適宜の温度が採用される。又、加圧する圧力は、トウ
プリプレグ相互の一体化が迅速に達成されるように適宜
に決定する。加熱加圧をするには、例えばオートクレー
ブ等を使用するのが良い。

【００５８】加熱加圧後、型内に格子状構造物が形成さ
れているので、型からこの格子状構造物を取り出す。

【００５９】トウプリプレグと格子状の溝を有する型と
を用いて格子状構造物を製造する第二の方法について説
明する。

【００６０】前記第一の方法と同様にして、トウプリプ
レグを型の格子状溝内に配設する。その後溝の開口部を
適宜の手段により覆蓋する。例えば、型の上面全体にシ
ートないしフィルムを覆蓋する。型には、型の外面から
溝内に通じる供給口を予め設けておく。そして、この供
給口から硬化性材料を供給することにより、溝内におけ
るトウプリプレグの間隙および溝内全体に硬化性材料を
充填する。硬化性材料を供給する際に、適宜の排気手段
により溝内を真空引きすると、溝内およびトウプリプレ
グ間に硬化性材料を効果的に充填することができる。硬
化性材料を充填してから、溝の開口部を覆蓋したまま、
型全体を加熱加圧することにより、溝内のトウプリプレ
グおよび充填した硬化性材料を硬化させる。これによっ
て、格子状構造物が形成される。

【００６１】トウプリプレグと格子状の溝を有する型と
を用いて格子状構造物を製造する前記第一の方法および
第二の方法にも適用することのできることとして、次の
ようなこともできる。

【００６２】すなわち、溝の内壁の一方または両方に、
繊維が一方向に配列されたシート状のプリプレグまたは
織物を含有するシート状のプリプレグを、繊維が厚み方
向に配置されるようにあらかじめ貼附しておく。

【００６３】図５に示すように、シート状の前記プリプ
レグは、溝２の一方の壁面、溝２の底面および溝２の他
方の壁面を覆うように、溝２内に配設されたシート状の
プリプレグ３０Ａであっても良く、溝２の一方の壁面、
底面および溝２の他方の壁面の一部を覆うように、溝２
内に配置されたシート状のプリプレグ３０Ｂであっても
良く、また、溝２内の一方の壁面に貼付されたシート状
のプリプレグ３０Ｃであっても良い。図５においては、
溝２内にトウプリプレグが充填されていく。

【００６４】そして、前記第１の方法および第２の方法
のいずれかによって格子状構造物が形成される。

【００６５】得られた格子状構造物においては、使用さ
れたシート状のプリプレグ中に配列された繊維の方向が
溝内に充填された繊維の配列方向と相違している。した
がって、シート状のプリプレグを使用して得られた格子
状構造物は、このシート状のプリプレグを使用しないで
製造された格子状構造物と比較して、強度が大きく向上
しており、衝撃などによって桟の横方向に走る亀裂の発
生が防止される。

【００６６】格子状構造物の補強は、上記とは別の方法
として、図６に示すように、トウプリプレグを用いて製
造された格子状構造物の桟３１に、繊維が一方向に配列
されたシート状のプリプレグ３０Ｄまたは織物を含有す
るシート状のプリプレグ３０Ｄを貼附し、次いで加熱す
ることによりこのプリプレグ３０Ｄを硬化させ、既製の
桟３１に一体化させても良い。

【００６７】シート状のプリプレグを使用しないで製造
された格子状構造物の強度を補強するために使用される
シート状のプリプレグは、トウプリプレグを製造するの
に用いられたのと同じ硬化製樹脂および連続繊維と同じ
繊維を使用して形成することができる。

【００６８】以上においては、トウプリプレグを使用す
ることによる格子状構造物の製造方法の説明に関してい
るが、トウプリプレグの代わりに混繊糸を使用してもト
ウプリプレグの場合と同様にして格子状構造物を製造す
ることができる。又、型に設けられた格子状の溝に連続
繊維を配設し、その後に溝内に硬化性材料を充填し、そ
の後に加熱加圧することによっても、トウプリプレグの
場合と同様にして格子状構造物を製造することができ
る。

【００６９】

【効果】この発明の方法によると、手作業によることな
く、格子状構造物を製造することができる。したがっ
て、この方法によると、手作業で格子状構造物を作成し
ていたときに発生した数々の問題点、例えば、シート状
プリプレグから離型紙を剥し忘れる、プリプレグの裁断
が不正確である、裁断した縦桟用板あるいは横桟用板を
積層するときの枚数を間違える、異なる縦桟用板あるい
は横桟用板を過って組み合わせてしまう、縦桟用板に横
桟用板を介装する位置がずれる、シート状プリプレグを
裁断することにより多大の切り屑が発生する、等々の問
題点を一挙に解消することができる。更に又、重要なこ
ととして、この発明の方法によると、格子状構造物を自
動機械により製造することが可能になる。

【００７０】以上のことから、この発明の方法による
と、従来の格子状構造物の製造方法に比べて、歩留り良
く、短時間で、人手を労することなく、格子状構造物を
製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明に使用する一例としての型を示
す一部切欠斜視図である。

【図２】図２はこの発明の方法により型における溝内に
トウプリプレグを配設する方法を説明する説明図であ
る。

【図３】図３はこの発明の方法により型における溝内に
トウプリプレグを配設する方法および装置の一例を示す
説明図である。

【図４】図４はこの発明の方法により型における溝内に
トウプリプレグを配設する他の方法および他の装置を示
す説明図である。

【図５】図５は格子状構造物を製造するこの発明の他の
方法を示すための一部断面斜視図である。

【図６】図６は格子状構造物を製造するこの発明の更に
他の方法を示すための一部断面斜視図である。

【図７】図７は格子状構造物を製造するのに従来から使
用されていたシート状のプリプレグを示すと共にそのプ
リプレグから切り出した桟用板を示す斜視図である。

【図８】図８は格子状構造物を製造するために、従来か
ら使用されていたシート状のプリプレグから切り出した
桟用板を張り合せて形成した格子構造物前駆体を示す斜
視図である。

【符号の説明】１型２溝２ａ横溝２ｂ縦溝３トウプリプレグ４トウプリプレグの端部を係止、あるいは把持する
手段５第一把持手段６第一切断手段７支持体８腕部材９第二把持手段１０トウプリプレグ張設手段１１第三把持手段１２第三切断手段１３第四把持手段１４案内ローラ１５チーズ１６トウプリプレグ案内手段１７回転台１８トウプリプレグ送出手段１９第一案内ピン２０第二案内ピン２１把持手段２２プリプレグ２２ａ縦桟用板２２ｂ横桟用板２２ｃのり代を有する横桟用板２３離型紙３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄシート状のプリプ
レグ３１格子状構造物の桟

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩ // Ｂ２９Ｋ 105:08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ゴム弾性を有する素材で一体に形成され
てなる型に設けられた格子状の溝に、連続繊維のトウに
硬化性材料を含浸してなるトウプリプレグを充填し、加
熱加圧することにより前記トウプリプレグを一体化する
ことを特徴とする格子状構造物の製造方法。
【請求項２】型に設けられた格子状の溝に、連続繊維
のトウに硬化性材料を含浸してなるトウプリプレグを充
填し、前記溝の開口部を覆蓋してから前記溝内に硬化性
材料を充填し、その後に加熱加圧することを特徴とする
格子状構造物の製造方法。
【請求項３】型に設けられた格子状の溝に、混繊糸を
充填し、加熱加圧することにより前記混繊糸を一体化す
ることを特徴とする格子状構造物の製造方法。
【請求項４】ゴム弾性を有する素材で一体に形成され
てなる型に設けられた格子状の溝に連続繊維を配設し、
その後に溝内に硬化性材料を充填し、その後に加熱加圧
することを特徴とする格子状構造物の製造方法。
【請求項５】前記型がゴム弾性を有する素材で一体に
形成されてなる前記請求項２または３に記載の格子状構
造物の製造方法。
【請求項６】前記トウプリプレグまたは混繊糸を溝内
に充填した型、あるいは連続繊維を配置すると共に硬化
性材料を充填した型を真空包装してから加熱加圧する前
記請求項１〜５のいずれかに記載の格子状構造物の製造
方法。
【請求項７】前記型に設けられた格子状の溝は、縦桟
を形成するための縦桟用溝と横桟を形成するための横桟
用溝とを有してなる前記請求項１〜６のいずれかに記載
の格子状構造物の製造方法。
【請求項８】前記型に設けられた格子状の溝には、繊
維または織物を含有するシート状のプリプレグを、前記
トウプリプレグまたは混繊糸における繊維の配列方向と
は異なる方向に繊維が配列されるように、配設してなる
前記請求項１〜７のいずれかに記載の格子状構造物の製
造方法。
【請求項９】前記シート状のプリプレグが、前記型に
設けられた横桟用溝内に配設されてなる前記請求項８に
記載の格子状構造物の製造方法。
【請求項１０】前記請求項１〜７のいずれかの方法に
より製造された格子状構造物における桟に、繊維または
織物を含有するシート状のプリプレグを、前記桟中に含
まれる繊維の配列方向とは異なる方向に繊維が配列され
るように張設し、前記プリプレグを加熱硬化することを
特徴とする格子状構造物の製造方法。