JP4492457B2

JP4492457B2 - シート状構造体の賦形方法及び繊維強化樹脂

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Publication number: JP4492457B2
Application number: JP2005180890A
Authority: JP
Inventors: 純治竹内
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2005-06-21
Filing date: 2005-06-21
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2025-06-21
Also published as: JP2007001046A

Description

本発明は、シート状構造体の賦形方法及び繊維強化樹脂に係り、詳しくはＲＴＭ（レジン・トランスファー・モールディング）法により製造されるＦＲＰ（繊維強化樹脂）のプリフォームの賦形に好適なシート状構造体の賦形方法及び繊維強化樹脂に関する。

従来、繊維強化樹脂成形品で使用される補強繊維としてガラス繊維や炭素繊維等が挙げられるが、炭素繊維は比重が小さくて高強度、高弾性率を有し、炭素繊維を補強繊維とした繊維強化樹脂成形品は比強度・比弾性率が高く、航空宇宙用途をはじめ最近では自動車や土木・建材等の一般産業用途にも使われ始めている。

また、その成形法には種々の方法があり、成形品の要求特性や製造コスト等から最適な成形法が選択されており、ハンドレイアップ成形、半硬化状態の熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグ（中間基材）を積層してオートクレーブで成形したものが、一般産業用途で広く採用されている。

しかし、最近では自動車等の輸送機器部材への用途が増加し、生産性に優れた成形法が望まれている。そのため、これまでのプリプレグを使用したオートクレーブ成形法よりも、成形サイクルが短縮できるＲＴＭ法、成形型内を真空吸引して樹脂の含浸を助けるＶａ−ＲＴＭ法等樹脂が未含浸の補強繊維基材を使用してプリフォームを成形した後に樹脂を一括含浸させる成形法が盛んになってきている。

一般的にプリフォームを賦形する場合、型の上に賦形前のプリフォームを置き、手作業でプリフォームを型に合わせて変形させる。しかし、手作業では賦形中に、プリフォームに繊維のずれ、蛇行等の乱れが発生し、複合材料としての物性が低下する虞がある。

プリフォームの賦形方法として、補強織物を載置する支持材と該支持材を支持する枠材とを有するトレーからなる一方の賦形型に前記補強織物を載置するとともに、前記一方の賦形型と、前記補強織物を介して前記一方の賦形型と対向する側に設けられた他方の賦形型との間で補強織物を挟み込んで該補強織物を賦形する方法がある（特許文献１参照）。

特許文献１の方法では、図１３に示すように、賦形型の賦形面が三次元形状を呈し、該賦形面に対し下方に延びたスリット部を有する一方の賦形型からなる下型５１と、下型５１に対応する三次元形状を呈した賦形面を有する他方の賦形型からなる上型５２との間に複数枚の補強織物５３を載置したトレー５４を挿入する。そして、上型５２の降下に伴ってトレー５４に張り渡した支持材を、下型５１のスリット部５１ａに押し込み、補強織物５３を上型５２と下型５１で挟み込んだ状態で、補強織物５３を加熱して層間接着する。
特開２００３−３０５７１９号公報（明細書の段落［００４２］〜［００４９］、図１〜３）

ところが、特許文献１に記載のプリフォームの賦形方法では、水平な状態でトレー５４上に載置された補強織物５３は、三次元形状を呈する上型５２に押圧される際に、図１３に示す左右方向に移動されるため、補強織物の繊維がトレー５４及び上型５２との摩擦で乱れる。三次元形状が図１３に示すように中央部に向かって単調でかつ緩い傾斜の場合はその乱れは小さい。しかし、三次元形状として図１４（ａ）に示すように、プリフォーム６０に溝６１が複数存在する場合や図１４（ｂ）に示すように、溝６１が一つでも溝６１の壁面６１ａの傾斜が急な場合はその乱れが大きくなる。

本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その第１の目的は賦形作業中に、シート状構造体を構成する繊維の乱れを抑制することができるシート状構造体の賦形方法を提供することにある。また、第２の目的は強化繊維の配列の乱れが抑制された繊維強化樹脂を提供することにある。

前記第１の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、所定方向に繊維が配列されたシート状構造体を、所定形状の型面を有する複数のクランプ装置によって少なくとも２箇所において把持する。次に前記シート状構造体を把持された箇所の間において所定形状の押圧面を有するプレッサで押圧しながら、少なくとも前記クランプ装置の一つを前記シート状構造体の把持部の間隔が狭くなるように移動させる。そして、前記シート状構造体を前記プレッサの押圧面に沿うように変形させて、前記シート状構造体を前記プレッサの押圧面と前記クランプ装置の型面とで押圧して賦形を行う。ここで、「所定方向に繊維が配列されたシート状構造体」とは、三次元織物あるいは三次元繊維構造体のように繊維束が三次元的に結合された構造体に限らず、織物を複数枚積層したものや、プリプレグのように一方向に配列された繊維に半硬化状態の熱硬化性樹脂が含浸されたシートを複数枚積層したものも含む。なお、三次元繊維構造体とは繊維束が折り返し状に配列された複数の繊維束層を積層して積層繊維束群を形成し、その積層繊維束群を各繊維束層と直交する方向に配列される結合繊維束又は結合糸で結合したものである。また、「所定形状」とは、賦形された後のシート状構造体の形状に対応する形状またはその形状の一部を意味する。また、プレッサで押圧する方向は単に賦形前のシート状構造体の厚さ方向やプレッサを脱型時に移動させる方向だけではなく、シート状構造体の面の方向をも含む。

この発明のシート状構造体の賦形方法では、所定方向に繊維が配列されたシート状構造体が、所定形状の型面を有するクランプ装置によって少なくとも２箇所において把持される。次に把持されたシート状構造体が、把持された箇所の間において所定形状の押圧面を有するプレッサで押圧される。このとき、シート状構造体に不要な力が加わらないように少なくとも前記クランプ装置の一つが前記シート状構造体の把持部の間隔が狭くなるように移動される。そして、シート状構造体がプレッサの押圧面に沿うように変形されるとともに、プレッサの押圧面とクランプ装置の型面とで押圧されて賦形が行われる。従って、シート状構造体、即ち繊維配列シートを構成する繊維に無理な力が加わる状態でシート状構造体が押圧面に対して相対移動することがなく、繊維の乱れを抑制することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記クランプ装置は、前記シート状構造体の把持を同じ高さにおいて行う。この発明では、シート状構造体の把持を異なる高さにおいて行う場合に比較して、シート状構造体が把持された箇所の間においてプレッサの押圧面で押圧されて変形する際に、シート状構造体に不要な力が加わらないようにクランプ装置を移動させる際の移動速度の制御が容易になる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記プレッサは、前記シート状構造体の把持部の間に１個設けられている。この発明では、プレッサが２個以上設けられる場合に比較して、シート状構造体に不要な力が加わらないようにクランプ装置を移動させてシート状構造体を賦形するのが容易になる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記クランプ装置は、前記シート状構造体の前記プレッサとの接触面がプレッサに対して相対移動しないように移動される。この発明では、シート状構造体を構成する繊維に無理な力が加わる状態となるのを確実に回避することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記クランプ装置は３台以上設けられている。この発明では、開放部を複数有する屈曲形状のシート状構造体を繊維の乱れを抑制した状態で製造することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記プレッサは、前記シート状構造体をそれぞれ同一面側から押圧する。この発明では、同方向に開放部が向くような形状にシート状構造体を賦形するのが容易になる。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の発明において、前記シート状構造体は、前記複数のクランプ装置の把持部に固定されたシートの上に載置された状態でクランプ装置により把持される。この発明では、シート状構造体が単独では水平状態を保持するのが難しい場合でも、賦形作業の準備段階として各クランプ装置で把持する際に、確実に水平状態で把持することができる。

前記第２の目的を達成するため、請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載のシート状構造体の賦形方法によって賦形された繊維構造体を強化材としている。従って、この発明では、繊維強化樹脂を構成する繊維の配列の乱れが抑制されているため、繊維強化樹脂の物性が向上する。

本発明の賦形方法によれば、賦形作業中に、プリフォームを構成する繊維の乱れを抑制することができる。また、本発明の繊維強化樹脂によれば、強化繊維の配列の乱れが抑制された繊維強化樹脂を提供することができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明を２つの溝を有し、対称形状の繊維強化樹脂のプリフォームの製造方法に具体化した第１の実施形態を図１〜図９に従って説明する。図１（ａ）は賦形されたプリフォームの模式斜視図、（ｂ）はシート状構造体としてのプリフォームの賦形に使用するクランプ装置及びプレッサの模式斜視図である。図２は賦形装置の模式正面図、図３は賦形装置の模式平面図である。

図１（ａ）に示すように、この実施形態のプリフォーム１１は、賦形後においては、一定断面の半楕円状の２本の溝１２が並行に延びる対称形状に形成される。プリフォーム１１は、図１（ｂ）に示すように、賦形後のプリフォーム１１の形状に対応する型面を備えた３台のクランプ装置１３，１４，１５と、賦形後のプリフォーム１１の形状に対応する押圧面を備えた２個のプレッサ１６，１７とにより賦形される。

図２及び図３に示すように、プリフォーム１１の賦形を行う賦形装置２０は、ベースプレート２１と、ベースプレート２１に立設された支柱２２により支持された支持プレート２３とを備えている。ベースプレート２１の中央には１台のクランプ装置１３が設けられている。クランプ装置１３は左右対称に形成された型部１３ａと、型部１３ａの上方で昇降される可動把持部２４とを備えている。型部１３ａは左右両側に賦形後のプリフォーム１１の形状に対応する型面１３ｂを備え、上端に水平部１３ｃを備えている。可動把持部２４は、支持プレート２３に固定されたシリンダ２５により把持位置と待機位置とに移動されるようになっている。

ベースプレート２１上には、クランプ装置１３の型部１３ａを挟んで左右両側にそれぞれ一対のレール２６，２７が左右方向（図２及び図３の左右方向）に延びるように設けられている。レール２６上にクランプ装置１４の型部１４ａが摺動可能に支持されている。型部１４ａは右側に賦形後のプリフォーム１１の形状に対応する型面１４ｂを備え、上端に水平部１４ｃを備えている。水平部１４ｃにはブラケット２８が固定され、ブラケット２８には可動把持部２９を把持位置と待機位置とに昇降させるシリンダ３０が固定されている。つまり、クランプ装置１４はレール２６上を一体的に摺動可能な構成となっている。

レール２７上にクランプ装置１５の型部１５ａが摺動可能に支持されている。型部１５ａは左側に賦形後のプリフォーム１１の形状に対応する型面１５ｂを備え、上端に水平部１５ｃを備えている。水平部１５ｃにはブラケット２８が固定され、ブラケット２８には可動把持部３１を把持位置と待機位置とに昇降させるシリンダ３２が固定されている。つまり、クランプ装置１５はレール２７上を一体的に摺動可能な構成となっている。

クランプ装置１４は、ベースプレート２１上に支持されたモータＭ１によって駆動されるボールネジ機構３３により、レール２６に沿って往復動される。クランプ装置１５は、ベースプレート２１上に支持されたモータＭ２によって駆動されるボールネジ機構３４により、レール２７に沿って往復動される。モータＭ１，Ｍ２にはサーボモータが使用されている。

支持プレート２３上にはレール３５，３６が左右方向に延びるように設けられている。レール３５上にプレッサ１６の支持体３７が摺動可能に支持されている。支持体３７は支持プレート２３上に支持されたモータＭ３によって駆動されるボールネジ機構３８により、レール３５に沿って往復動される。レール３６上にプレッサ１７の支持体３９が摺動可能に支持されている。支持体３９は支持プレート２３上に支持されたモータＭ４によって駆動されるボールネジ機構４０により、レール３６に沿って往復動される。モータＭ３，Ｍ４にはサーボモータが使用されている。

支持体３７上にはサーボシリンダ４１が固定されており、プレッサ１６はサーボシリンダ４１のピストンロッド４１ａに固定されている。プレッサ１６は賦形後のプリフォーム１１の形状に対応した押圧面１６ａを備えている。そして、プレッサ１６は、モータＭ３及びサーボシリンダ４１の駆動により、プレス位置と待機位置との間を昇降される。なお、支持プレート２３にはピストンロッド４１ａの移動を許容する窓（図示せず）が形成されている。

支持体３９上にはサーボシリンダ４２が固定されており、プレッサ１７はサーボシリンダ４２のピストンロッド４２ａに固定されている。プレッサ１７は賦形後のプリフォーム１１の形状に対応した押圧面１７ａを備えている。そして、プレッサ１７は、モータＭ４及びサーボシリンダ４２の駆動により、プレス位置と待機位置との間を昇降される。なお、支持プレート２３にはピストンロッド４２ａの移動を許容する窓（図示せず）が形成されている。

各モータＭ１〜Ｍ４、シリンダ２５，３０，３２及びサーボシリンダ４１，４２は図示しない制御装置からの指令により駆動される。制御装置は、プリフォーム１１のプレッサ１６，１７との接触面がプレッサ１６，１７に対して相対移動しないように各モータＭ１〜Ｍ４及びサーボシリンダ４１，４２を同期して制御する。制御装置には、予め試験で求めた各モータＭ１〜Ｍ４、シリンダ２５，３０，３２及びサーボシリンダ４１，４２の駆動量のデータがメモリに記憶されており、そのデータに基づいて各モータＭ１〜Ｍ４、シリンダ２５，３０，３２及びサーボシリンダ４１，４２が制御される。

次に前記の賦形装置２０を使用したプリフォーム１１の賦形方法を説明する。
プリフォーム１１としては、例えば、複数の繊維束層を積層して形成された少なくとも２軸配向となる積層繊維束群が、各繊維束層と直交する方向に配列された厚さ方向糸（結合糸）にて結合された構造の三次元繊維構造体が使用される。

この実施形態では賦形前のプリフォーム１１を直接クランプ装置１３，１４，１５で把持するのではなく、クランプ装置１３，１４，１５の把持部を構成する水平部１３ｃ，１４ｃ，１５ｃに固定されたシート４３の上に載置された状態で可動把持部２４，２９，３１によって把持される。そのため、先ず、図４に示すように、クランプ装置１４，１５の型部１４ａ，１５ａ、可動把持部２４，２９，３１及びプレッサ１６，１７を待機位置に配置する。その状態でシート４３をクランプ装置１３，１４，１５の水平部１３ｃ，１４ｃ，１５ｃに、例えば両面テープで固定する。シート４３はプレッサ１６，１７による押圧作用で押圧面１６ａ，１７ａに沿うように変形可能で、かつ待機位置においてプリフォーム１１を水平状態に保持可能な材質で形成されている。シート４３は例えばポリエステルやポリエチレンで形成される。

図４に示すように、シート４３上に賦形前のプリフォーム１１が載置された後、シリンダ２５，３０，３２が駆動されて、図５に示すように、可動把持部２４，２９，３１が把持位置に移動されてプリフォーム１１がクランプ装置１３，１４，１５で把持された状態となる。クランプ装置１３，１４，１５は、プリフォーム１１の把持を同じ高さにおいて行う。

この状態から各モータＭ１〜Ｍ４及びサーボシリンダ４１，４２が駆動される。プレッサ１６，１７は、クランプ装置１３，１４及びクランプ装置１３，１５の把持部間の中央においてプリフォーム１１に接触するまでは垂直に下降される。その後は下降しつつ押圧面１６ａ，１７ａがクランプ装置１３の型面１３ｂに近づくように移動される。また、型部１４ａ，１５ａは、プレッサ１６，１７がプリフォーム１１に接触した時点から移動が開始され、型部１３ａに近づくように、かつプリフォーム１１のプレッサ１６，１７との接触面がプレッサ１６，１７と相対移動しないようにプレッサ１６，１７と同期した状態で移動される。そして、図６に示すように、プリフォーム１１が変形される。

図７に示すように、型部１４ａ，１５ａが型部１３ａと当接して型面１３ｂ，１４ｂ，１５ｂが賦形後のプリフォーム１１の形状に対応する状態となり、プレッサ１６，１７が型面１３ｂ，１４ｂ，１５ｂと押圧面１６ａ，１７ａとの間でプリフォーム１１を押圧する所定位置まで移動すると、プリフォーム１１の賦形が完了する。

次に、図８に示すように、プレッサ１６，１７及び可動把持部２４，２９，３１が上昇された後、賦形後のプリフォーム１１が賦形装置２０から取り出される。このとき、シート４３はクランプ装置１３，１４，１５に接着された状態に保持される。その後、クランプ装置１４，１５及びプレッサ１６，１７が待機位置に移動され、図９に示す状態となる。

賦形後のプリフォーム１１は、例えば、ＲＴＭ法で樹脂の含浸・硬化が行われて繊維強化樹脂が製造される。
この実施形態では次の効果を有する。

（１）賦形前のプリフォーム１１を、複数のクランプ装置１３，１４，１５によって把持し、把持した箇所の間においてプレッサ１６，１７で押圧しながら、プリフォーム１１に不要な力が加わらないようにクランプ装置１４，１５をシート４３の把持部の間隔が狭くなるように移動させる。そして、プリフォーム１１をプレッサ１６，１７の押圧面１６ａ，１７ａに沿うように変形させて、プリフォーム１１をプレッサ１６，１７の押圧面１６ａ，１７ａとクランプ装置１３〜１５の型面１３ｂ，１４ｂ，１５ｂとで押圧して賦形を行う。従って、プリフォーム１１を構成する繊維に無理な力が加わる状態でプリフォーム１１が押圧面１６ａ，１７ａに対して相対移動することがなく、繊維の乱れを抑制することができる。

（２）クランプ装置１３，１４，１５は、プリフォーム１１の把持を同じ高さにおいて行う。従って、プリフォーム１１の把持を異なる高さにおいて行う場合に比較して、プリフォーム１１が把持された箇所の間においてプレッサ１６，１７の押圧面１６ａ，１７ａで押圧されて変形する際に、プリフォーム１１に不要な力が加わらないようにクランプ装置１４，１５を移動させる際の移動速度の制御が容易になる。

（３）プレッサ１６，１７は、プリフォーム１１の把持部の間に１個設けられている。従って、プレッサ１６，１７が２個以上設けられる場合に比較して、プリフォーム１１に不要な力が加わらないようにクランプ装置１４，１５を移動させてプリフォーム１１を賦形するのが容易になる。

（４）クランプ装置１４，１５は、プリフォーム１１のプレッサ１６，１７との接触面がプレッサ１６，１７に対して相対移動しないように移動される。従って、プリフォーム１１を構成する繊維に無理な力が加わる状態となるのを確実に回避することができる。

（５）クランプ装置は３台以上設けられている。従って、複数の溝１２が設けられた形状のプリフォーム１１であっても、プリフォーム１１を繊維の乱れを抑制した状態で賦形することができる。

（６）プレッサ１６，１７は、プリフォーム１１をそれぞれ同一面側から押圧する。従って、同方向に開放部が向くような形状にプリフォーム１１を賦形するのが容易になる。
（７）プリフォーム１１は、複数のクランプ装置１３〜１５の水平部１３ｃ〜１５ｃに固定されたシート４３の上に載置された状態で可動把持部２４，２９，３１により把持される。従って、プリフォーム１１が単独では水平状態を保持するのが難しい場合でも、賦形作業の準備段階として各クランプ装置１３〜１５で把持する際に、確実に水平状態で把持することができる。また、プリフォーム１１はシート４３を介して各型面１３ｂ，１４ｂ，１５ｂに押圧されるため、仮にプリフォーム１１が型面１３ｂ，１４ｂ，１５ｂと相対移動されても、プリフォーム１１を構成する繊維の配列を乱すような力が作用するのを回避することができる。

（８）繊維強化樹脂は前記のように賦形されたプリフォーム１１を強化繊維として使用している。従って、繊維強化樹脂を構成する繊維の配列の乱れが抑制されているため、繊維強化樹脂の物性が向上する。

（９）プリフォーム１１は左右対称な形状に賦形される。従って、型部１４ａ，１５ａは同じ速度で移動すればよいため、左右非対称な形状に賦形する場合に比較して、モータＭ１，Ｍ２の制御が容易になる。また、プレッサ１６，１７も同じ動きをするようにモータＭ３，Ｍ４及びサーボシリンダ４１，４２を制御すればよいため、制御が容易になる。

（第２の実施形態）
次に第２の実施形態を図１０に従って説明する。この実施形態は、プリフォーム１１を異なる形状の溝１２を有する非対称形状に賦形する点が前記第１の実施形態と異なっている。そして、型部１３ａ，１５ａ及びプレッサ１７の押圧面の形状が第１の実施形態と異なっている。第１の実施形態と同様の部分については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。図１０は賦形装置２０の一部省略模式正面図である。

プレッサ１７は、下端に水平な押圧面１７ｂを備え、押圧面１７ｂを挟んで一方に傾斜した平面で形成された押圧面１７ｃを他方に押圧面１７ｃより傾斜の急な平面で形成された押圧面１７ｄを備えている。型部１３ａは、プレッサ１６の押圧面１６ａと対応する左側の型面１３ｂは湾曲面に形成され、プレッサ１７の押圧面１７ｃと対応する右側の型面１３ｄは傾斜した平面に形成されている。型部１５ａは、プレッサ１７の押圧面１７ｂ及び押圧面１７ｄと対応する型面１５ｄを備えている。

この実施形態では、プレッサ１７の形状が異なるため、プリフォーム１１の賦形を行う場合、プリフォーム１１のプレッサ１６，１７との接触面がプレッサ１６，１７に対して相対移動しないようにするためには、プレッサ１７はプレッサ１６と異なる動きとなり、型部１５ａは型部１４ａと異なる動きになる。

この実施形態では第１の実施形態の（１）〜（８）と同様な効果を有する他に次の効果を有する。
（１０）プリフォーム１１を左右非対称な形状に賦形できるため、所望の物性に適した形状のプリフォーム１１を賦形することができる。

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように構成してもよい。
○ 賦形後のプリフォーム１１の形状は溝１２を複数有する形状に限らない。例えば、溝１２が一つであってもよい。その場合、賦形装置２０は、図１１（ａ）に示すように、１個のプレッサ１６と、２台のクランプ装置１４，１５で構成される。プレッサ１６は上下方向にのみ移動可能であればよく、左右方向への移動機構は不要となる。そして、型部１４ａ，１５ａは共通のレール４４に沿って移動可能に設けられ、モータＭ１，Ｍ２によって同じ速度で移動される。

○ 上記実施の形態では賦形後のプリフォーム１１の形状は一定断面形状であったが、半楕円状の溝の大きさや形が徐々に変化するような、断面形状が徐変する形状に適用しても良い。この場合徐変する方向に対しては、シート状構造体の相対移動が発生する虞があるが、徐変する割合が小さく、許容できる程度の繊維の乱れに抑えることができればよい。

○ 賦形前のプリフォーム１１をクランプ装置１３〜１５によって把持する把持位置は同じ高さに限らず、賦形後のプリフォーム１１の形状によっては把持部の高さが異なる状態で賦形を開始してもよい。例えば、図１１（ｂ）に示すように、型部１５ａにブラケット２８が固定される水平部１５ｃより低い位置に把持部１５ｅを形成して、把持部１５ｅにおいて可動把持部３１と協働してシート４３及びプリフォーム１１を把持する構成としてもよい。

○ 賦形後のプリフォーム１１の形状は開放部が一方のみを向く形状に限らず、例えば、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、開放部１１ａが反対側を向く形状としてもよい。図１２（ａ）に示す形状のプリフォーム１１を賦形する場合は、賦形前のプリフォーム１１を３箇所で把持した状態で２個のプレッサにより把持部間を逆方向に押圧しながら両側の型部を移動させることにより賦形が行われる。また、図１２（ｂ）に示す形状のプリフォーム１１を賦形する場合は、賦形前のプリフォーム１１を２箇所で把持した状態で２個のプレッサにより把持部間を逆方向に押圧しながら両側の型部を移動させることにより賦形が行われる。

○ プリフォーム１１の賦形の際、プリフォーム１１の下側にのみシート４３を配置する方法に代えて、プリフォーム１１の上側にもシート４３を配置して賦形を行ってもよい。この場合、仮にプリフォーム１１のプレッサ１６，１７による押圧部がプレッサ１６，１７に対して相対移動しても、プリフォーム１１を構成する繊維の配列が乱れるのを防止することができる。

○ シート４３は必須ではなく、賦形前のプリフォーム１１をクランプ装置１３〜１５の型部１３ａ，１４ａ，１５ａに、両面テープや粘着材で仮固定した後、可動把持部２４，２９，３１で把持するようにしてもよい。また、賦形前のプリフォーム１１をクランプ装置１３〜１５の型部１３ａ，１４ａ，１５ａに両面テープや粘着材で仮固定し、その上にシート４３を配置した状態において可動把持部２４，２９，３１で把持するようにしてもよい。

○ プリフォーム１１は、三次元繊維構造体に限らず、三次元織物や、織物を複数枚重ねたもの等のように繊維のみで構成されたものであっても、繊維のみで構成されたものに限らず、プリプレグのように一方向に配列された繊維に半硬化状態の熱硬化性樹脂が含浸されたシートを複数枚積層したものであってもよい。

○ プリフォーム１１は厚さが一定のものに限らず、厚さが部分的に異なるプリフォーム１１であってもよい。
○ 賦形後のプリフォーム１１が対称形状の場合、両型部１４ａ，１５ａを移動させるボールネジ機構のネジ軸としてネジの方向が異なるものを連結して、１台のモータで駆動するようにしてもよい。この場合モータの数を減らすことができる。

○ 型部１４ａ，１５ａを往復移動させる構成として、ボールネジ機構３３，３４とモータＭ１，Ｍ２を使用する構成に代えて、サーボシリンダを使用したり、リニアモータで移動させる構成としてもよい。

○ 両型部１４ａ，１５ａを移動させる構成として、両型部１４ａ，１５ａにコイルばねを連結し、そのコイルばねのばね力に抗してプレッサ１６，１７の押圧力により両型部１４ａ，１５ａを型部１３ａに近づく方向に移動させるようにしてもよい。型部１４ａ，１５ａの待機位置への復帰はコイルばねのばね力によって行われる。

○ プレッサ１６，１７のプリフォーム１１に対する押圧力により両型部１４ａ，１５ａを型部１３ａに近づく方向に移動させるように構成し、待機位置への復帰に他の手段を用いれば、コイルばねがなくても良い。

○ プレッサ１６，１７の上面にガイドロッドをそれぞれ垂直に一対立設し、支持プレート２３にガイドロッドを案内するガイド孔を設けてもよい。この場合、プレッサ１６，１７が長くても安定した状態で昇降できる。

○ 型部１３ａ，１４ａ，１５ａの上面にガイドロッドをそれぞれ垂直に一対立設し、可動把持部２４，２９，３１にガイドロッドが挿通されるガイド孔を設けてもよい。この場合、可動把持部２４，２９，３１が長くても安定した状態で昇降できる。

○ プレッサ１６，１７をサーボシリンダ及びサーボモータとの組み合わせで上下方向及び水平方向に同期して移動させる構成に代えて、プレッサ１６，１７の移動経路に合ったカムを使用して、プレッサ１６，１７をサーボシリンダで上下方向に移動させる構成としてもよい。

以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の発明において、前記シート状構造体は、前記複数のクランプ装置の把持部に固定されたシートの上に載置され、その上にシートが配置された状態でクランプ装置により把持される。

第１の実施形態を示し、（ａ）は賦形後のプリフォームの模式斜視図、（ｂ）はプリフォームの賦形に使用するクランプ装置及びプレッサの模式斜視図。賦形装置の模式正面図。賦形装置の模式平面図。作用を説明する部分模式正面図。作用を説明する部分模式正面図。作用を説明する部分模式正面図。作用を説明する部分模式正面図。作用を説明する部分模式正面図。作用を説明する部分模式正面図。第２の実施形態における賦形装置の部分模式正面図。（ａ），（ｂ）は別の実施形態における賦形装置の部分模式正面図。（ａ），（ｂ）は別の実施形態における賦形後のプリフォームの模式図。従来技術における賦形装置の部分模式正面図。（ａ），（ｂ）は賦形されたプリフォームの模式図。

符号の説明

１１…シート状構造体としてのプリフォーム、１３，１４，１５…クランプ装置、１３ｂ，１３ｄ，１４ｂ，１５ｂ，１５ｄ…型面、１５ｅ…把持部、１６，１７…プレッサ、１６ａ，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ…押圧面、２４，２９，３１…把持部を構成する可動把持部、４３…シート。

Claims

所定方向に繊維が配列されたシート状構造体を、所定形状の型面を有する複数のクランプ装置によって少なくとも２箇所において把持し、次に前記シート状構造体を把持された箇所の間において所定形状の押圧面を有するプレッサで押圧しながら、少なくとも前記クランプ装置の一つを前記シート状構造体の把持部の間隔が狭くなるように移動させることにより、前記シート状構造体を前記プレッサの押圧面に沿うように変形させて、前記シート状構造体を前記プレッサの押圧面と前記クランプ装置の型面とで押圧して賦形を行うシート状構造体の賦形方法。
前記クランプ装置は、前記シート状構造体の把持を同じ高さにおいて行う請求項１に記載のシート状構造体の賦形方法。
前記プレッサは、前記シート状構造体の把持部の間に１個設けられている請求項１又は請求項２に記載のシート状構造体の賦形方法。
前記クランプ装置は、前記シート状構造体の前記プレッサとの接触面がプレッサに対して相対移動しないように移動される請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のシート状構造体の賦形方法。
前記クランプ装置は３台以上設けられている請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のシート状構造体の賦形方法。
前記プレッサは、前記シート状構造体をそれぞれ同一面側から押圧する請求項５に記載のシート状構造体の賦形方法。
前記シート状構造体は、前記複数のクランプ装置の把持部に固定されたシートの上に載置された状態でクランプ装置により把持される請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のシート状構造体の賦形方法。
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載のシート状構造体の賦形方法によって賦形された繊維構造体を強化材とした繊維強化樹脂。