JP5081034B2 - 強化繊維成形体の製造装置および製造方法 - Google Patents
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Description
本発明に係る強化繊維成形体の製造装置および製造方法において賦形対象とするのは、強化繊維を含む強化繊維基材であり、代表的には、強化繊維を含むシート材が積層された長尺の積層体からなる強化繊維基材であり、とくに長手方向において賦形すべき領域の幅や高さ(以下、「幅」で代表する)が変化する強化繊維基材である。本発明における「強化繊維」としては、炭素繊維やガラス繊維、アラミド繊維などが挙げられる。強化繊維はその形態としては、織物、編み物、組み物、不織布、一方向に引き揃えられた強化繊維シートなどが挙げられる。強化繊維を含むシート材としては、強化繊維材にマトリックス樹脂が含浸されたプリプレグの形態のもの、マトリックス樹脂を含まないドライの強化繊維材の形態のもののいずれも使用可能である。上記「積層体」は、このようなプリプレグの形態のシート材を複数枚積層したもの、あるいはドライの強化繊維材の形態のシート材を複数枚積層したものからなる。ドライの強化繊維材の積層体を賦形する場合には、強化繊維材間に、マトリックス樹脂とは別の、強化繊維材を接着して積層形態を保持するための樹脂、例えば、ポリオレフィン、スチレン系樹脂、ナイロン、ポリウレタンなどの熱可塑性樹脂を散在させて付与しておいてもよい。
2a、2b、3a、3b 強化繊維基材
4 強化繊維成形体
5a、5b フィラー材
6 搬送装置
7 C形形成装置
8 加熱賦形手段としての加熱賦形装置
9 フィラー形成装置
10 冷却賦形手段としての冷却賦形装置
11 アクチュエータ
12 レール
13 戻り防止装置
14 加熱オーブン
15a、15b フランジ部
16 ウエブ部
21a、21b 上型
22a、22b 下型
23a、23b 側面型
24a、24b 装置筐体
25a、25b、26a、26b アクチュエータ
27 幅変更アクチュエータ
28 スライド装置
31a、31b 上型
32a、32b 下型
33a、33b 側面型
34a、34b、 櫛歯機構
35 締結手段
36a、36b、38a、38b 櫛歯形成部材
37a、37b、39a、39b 櫛歯
40a、40b、41a、41b アクチュエータ
42a、42b 装置筐体
43 幅変更アクチュエータ
44 スライド装置
45 ピン連結機構
Claims (26)
- 間欠的に搬送されてくる強化繊維基材の長手方向各部位を、該各部位に接触しながら順次賦形していく接触賦形手段を有する強化繊維成形体の製造装置において、前記強化繊維基材の幅方向に配列され、該幅方向において互いに相対移動可能な少なくとも二つの接触賦形手段を設け、該少なくとも二つの接触賦形手段間に、各接触賦形手段から櫛歯が強化繊維基材の幅方向に延び、櫛歯同士が強化繊維基材に接触するように互いに噛み合うことにより、強化繊維基材の接触賦形領域の幅変化を吸収可能な櫛歯機構を構成したことを特徴とする強化繊維成形体の製造装置。
- 前記接触賦形手段が、接触とともに加圧により強化繊維基材を賦形する手段からなる、請求項1に記載の強化繊維成形体の製造装置。
- 強化繊維基材を加熱を伴って所定形状に賦形する加熱賦形手段と、該加熱賦形手段の強化繊維基材搬送方向下流側に設けられ、該加熱賦形手段による強化繊維基材の賦形形状を接触による冷却を伴って所定形状に固定するように賦形する冷却賦形手段とを有し、該冷却賦形手段に対し、前記櫛歯機構が構成されている、請求項1または2に記載の強化繊維成形体の製造装置。
- 前記加熱賦形手段が、前記強化繊維基材の幅方向に配列され、該幅方向において互いに相対移動可能な少なくとも二つの加熱型を有する、請求項3に記載の強化繊維成形体の製造装置。
- 前記少なくとも二つの加熱型の強化繊維基材搬送方向上流側に、強化繊維基材の幅方向中央部を加圧賦形可能な中央部賦形手段が設けられている、請求項4に記載の強化繊維成形体の製造装置。
- 長手方向各部位が順次賦形されていく前記強化繊維基材が、複数のシート状強化繊維基材の組み合わせ体からなる、請求項1〜5のいずれかに記載の強化繊維成形体の製造装置。
- 複数のシート状強化繊維基材の組み合わせ体からなる強化繊維基材の、長手方向各部位が順次賦形されていく前記強化繊維基材の賦形目標形状が、屈曲部を有する、請求項1〜6のいずれかに記載の強化繊維成形体の製造装置。
- 複数のシート状強化繊維基材の組み合わせ体からなる強化繊維基材の、いずれかのシート状強化繊維基材間に、形成される隙間を埋める、または/および、シート状強化繊維基材同士を接着する、フィラー材が介挿されている、請求項7に記載の強化繊維成形体の製造装置。
- 前記賦形目標形状が、強化繊維基材の幅方向に配置された少なくとも二つの屈曲部を有し、該屈曲部間に、前記櫛歯機構が構成されている、請求項8に記載の強化繊維成形体の製造装置。
- 前記強化繊維基材が、強化繊維を含むシート材の積層体からなる、請求項1〜9のいずれかに記載の強化繊維成形体の製造装置。
- 前記強化繊維を含むシート材が、強化繊維材にマトリックス樹脂が含浸されたプリプレグからなる、請求項10に記載の強化繊維成形体の製造装置。
- 前記強化繊維を含むシート材が、マトリックス樹脂を含まないドライの強化繊維材からなる、請求項10に記載の強化繊維成形体の製造装置。
- 前記ドライの強化繊維材の表面に、強化繊維材同士を接着する樹脂が散在されて付与されている、請求項12に記載の強化繊維成形体の製造装置。
- 強化繊維基材を長手方向に間欠的に搬送し、強化繊維基材の長手方向各部位に接触しながら順次賦形していく強化繊維成形体の製造方法において、前記強化繊維基材の幅方向に配列され、該幅方向において互いに相対移動可能な少なくとも二つの接触賦形手段を設け、該少なくとも二つの接触賦形手段間に、各接触賦形手段から櫛歯が互いに噛み合うように強化繊維基材の幅方向に延設された櫛歯機構を構成し、搬送されてくる強化繊維基材の接触賦形領域の幅変化に対応して、強化繊維基材に接触するように、前記少なくとも二つの接触賦形手段間距離を制御することを特徴とする強化繊維成形体の製造方法。
- 前記接触賦形手段は、強化繊維基材に接触するとともに強化繊維基材を加圧する、
請求項14に記載の強化繊維成形体の製造方法。 - 強化繊維基材を加熱を伴って所定形状に賦形した後、その強化繊維基材搬送方向下流側にて、加熱賦形による強化繊維基材の賦形形状を接触による冷却を伴って所定形状に固定するように賦形し、該冷却賦形に対し、前記櫛歯機構を用いた接触賦形を行う、請求項14または15に記載の強化繊維成形体の製造方法。
- 前記加熱賦形を、前記強化繊維基材の幅方向に配列され、該幅方向において互いに相対移動可能な少なくとも二つの加熱型を用いて行う、請求項16に記載の強化繊維成形体の製造方法。
- 前記少なくとも二つの加熱型の強化繊維基材搬送方向上流側で、強化繊維基材の幅方向中央部を加圧賦形する、請求項17に記載の強化繊維成形体の製造方法。
- 長手方向各部位が順次賦形されていく前記強化繊維基材が、複数のシート状強化繊維基材の組み合わせ体からなる、請求項14〜18のいずれかに記載の強化繊維成形体の製造方法。
- 複数のシート状強化繊維基材の組み合わせ体からなる強化繊維基材の、長手方向各部位が順次賦形されていく前記強化繊維基材の賦形目標形状が、屈曲部を有する、請求項14〜19のいずれかに記載の強化繊維成形体の製造方法。
- 複数のシート状強化繊維基材の組み合わせ体からなる強化繊維基材の、いずれかのシート状強化繊維基材間に、形成される隙間を埋める、または/および、シート状強化繊維基材同士を接着する、フィラー材を介挿する、請求項20に記載の強化繊維成形体の製造方法。
- 前記賦形目標形状が、強化繊維基材の幅方向に配置された少なくとも二つの屈曲部を有し、該屈曲部間に、前記櫛歯機構を構成する、請求項21に記載の強化繊維成形体の製造方法。
- 前記強化繊維基材が、強化繊維を含むシート材の積層体からなる、請求項14〜22のいずれかに記載の強化繊維成形体の製造方法。
- 前記強化繊維を含むシート材が、強化繊維材にマトリックス樹脂が含浸されたプリプレグからなる、請求項23に記載の強化繊維成形体の製造方法。
- 前記強化繊維を含むシート材が、マトリックス樹脂を含まないドライの強化繊維材からなる、請求項23に記載の強化繊維成形体の製造方法。
- 前記ドライの強化繊維材の表面に、強化繊維材同士を接着する樹脂が散在されて付与されている、請求項25に記載の強化繊維成形体の製造方法。
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