JP7625819B2 - 繊維強化成形体の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、繊維強化成形体の製造方法に関する。更に詳しくは、強化繊維を含んだ芯材と、芯材が埋設されたマトリックス樹脂と、を有する繊維強化成形体の製造方法に関する。
従来、繊維強化成形体を製造する方法として、ＲＴＭ（Ｒｅｓｉｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｌｄｉｎｇ）法やＶａＲＴＭ（Ｖａｃｕｕｍ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｒｅｓｉｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｌｄｉｎｇ）法等が知られている（特許文献１参照）。これらは、強化繊維を含んだ織物を成形型のキャビティに配置したうえで、キャビティ内に未硬化樹脂を注入して、織物に未硬化樹脂を含浸させた後、未硬化樹脂を硬化させて繊維強化成形体を得る方法であり、ＶａＲＴＭ法は、上記のなかでも、未硬化樹脂の含浸を補助するためにキャビティ内を脱気する操作を伴う点でＲＴＭ法と異なる。
上述のようなＲＴＭ法及びＶａＲＴＭ法は、量産に適しているというメリットがあるものの、３次元立体的な形状、即ち、複雑な立体形状を有する成形体を製造することが困難であるという問題がある。即ち、補強繊維を含んだ織物は、もともと平坦な２次元形状であるため、型成形によって複雑な３次元形状へと賦形することが難しい。従って、上記特許文献１には、ＲＴＭ法において、芯材７を利用する方法が開示されている。この方法では、芯材７の長手方向へ直線的な形状の繊維強化成形体において優れるものの、例えば、芯材７が分岐された形状にすることは困難である。
このようなことから、複雑な形状の繊維強化成形体は、分割製造された複数のパーツを一体化することによって多く実現される。しかしながら、分割製造されたパーツを一体化するには、接合箇所の強度を得るために、構造が複雑化し易いという問題がある。また、形状の異なる補強構造を組合せて形成される骨格構造等の繊維強化成形体では、接合箇所における強度低下を招き、バランスのよい補強構造が得られ難いという問題を生じる。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、複雑な３次元形状を有する繊維強化成形体を製造する際に、各部を分割して製造することを抑制できる繊維強化成形体の製造方法を提供することを目的とする。
即ち、上記問題を解決するために、本発明は以下に示される。
［１］本発明の繊維強化成形体の製造方法は、強化繊維を含んだ芯材と、前記芯材が埋設されたマトリックス樹脂と、を有する繊維強化成形体の製造方法であって、
前記芯材となる繊維集合体を、中型（中子等）の周面に沿わせて固定する固定工程と、
固定された前記繊維集合体を前記マトリックス樹脂に埋設した後、前記中型を解体、変形又は減容して、前記繊維強化成形体を取り出す取出工程と、を備えることを要旨とする。
［２］本発明の繊維強化成形体の製造方法では、前記繊維集合体は、前記強化繊維を含む連続繊維を束ねた繊維束と、前記繊維束が縫着された基層と、を有し、
前記繊維束が、前記基層上に複列に並ぶように縫着された帯状部を有することができる。
［３］本発明の繊維強化成形体の製造方法では、前記固定工程は、前記帯状部を、前記中型の前記周面に巻き付けるように沿わせる工程を含むことができる。
［４］本発明の繊維強化成形体の製造方法では、前記中型は、前記繊維集合体の厚みを収容する凹部を前記周面に有することができる。
［５］本発明の繊維強化成形体の製造方法では、前記中型は、前記繊維集合体に設けられた貫通孔に係合する凸部を前記周面に有することができる。
［６］本発明の繊維強化成形体の製造方法では、前記固定工程は、前記中型の前記周面に沿わせた前記繊維集合体の外表面側から前記中型へ向けて係止具を打ち込んで行うことができる。
［７］本発明の繊維強化成形体の製造方法では、前記中型は、解体可能な材料から形成されており、
前記材料が、粒状物を結着剤で結着した結着物、及び、粒状物が凝集された凝固物から選択されたものとすることができる。
［８］本発明の繊維強化成形体の製造方法では、前記中型は、加熱溶融可能な材料から形成されており、
前記材料が、熱可塑性組成物であるものとすることができる。
［９］本発明の繊維強化成形体の製造方法では、前記繊維強化成形体は、隣り合った２つの補強孔Ｈ１及び補強孔Ｈ２を含む、補強構造を形成するための複数の補強孔を有し、
前記補強孔Ｈ１の開口面と、前記補強孔Ｈ２の開口面と、が互いに異なる平面に属することができる。
［１］本発明の繊維強化成形体の製造方法は、強化繊維を含んだ芯材と、前記芯材が埋設されたマトリックス樹脂と、を有する繊維強化成形体の製造方法であって、
前記芯材となる繊維集合体を、中型（中子等）の周面に沿わせて固定する固定工程と、
固定された前記繊維集合体を前記マトリックス樹脂に埋設した後、前記中型を解体、変形又は減容して、前記繊維強化成形体を取り出す取出工程と、を備えることを要旨とする。
［２］本発明の繊維強化成形体の製造方法では、前記繊維集合体は、前記強化繊維を含む連続繊維を束ねた繊維束と、前記繊維束が縫着された基層と、を有し、
前記繊維束が、前記基層上に複列に並ぶように縫着された帯状部を有することができる。
［３］本発明の繊維強化成形体の製造方法では、前記固定工程は、前記帯状部を、前記中型の前記周面に巻き付けるように沿わせる工程を含むことができる。
［４］本発明の繊維強化成形体の製造方法では、前記中型は、前記繊維集合体の厚みを収容する凹部を前記周面に有することができる。
［５］本発明の繊維強化成形体の製造方法では、前記中型は、前記繊維集合体に設けられた貫通孔に係合する凸部を前記周面に有することができる。
［６］本発明の繊維強化成形体の製造方法では、前記固定工程は、前記中型の前記周面に沿わせた前記繊維集合体の外表面側から前記中型へ向けて係止具を打ち込んで行うことができる。
［７］本発明の繊維強化成形体の製造方法では、前記中型は、解体可能な材料から形成されており、
前記材料が、粒状物を結着剤で結着した結着物、及び、粒状物が凝集された凝固物から選択されたものとすることができる。
［８］本発明の繊維強化成形体の製造方法では、前記中型は、加熱溶融可能な材料から形成されており、
前記材料が、熱可塑性組成物であるものとすることができる。
［９］本発明の繊維強化成形体の製造方法では、前記繊維強化成形体は、隣り合った２つの補強孔Ｈ１及び補強孔Ｈ２を含む、補強構造を形成するための複数の補強孔を有し、
前記補強孔Ｈ１の開口面と、前記補強孔Ｈ２の開口面と、が互いに異なる平面に属することができる。
本発明の繊維強化成形体の製造方法によれば、複雑な３次元形状を有する繊維強化成形体を製造する際に、各部を分割して製造することを抑制できる。
より具体的には、ＲＴＭ法及びＶａＲＴＭ法に伴って生じる量産に適するというメリットを享受しつつ、従来に比べて、より複雑な繊維強化成形体（例えば、補強構造を備えた骨格構造物等）を分割製造することなく、一体的に製造することができる。このため、繊維強化成形体を、接続箇所の発生を抑制して効率よく製造できる。また、接続箇所の発生を抑制できるために、接続に要する形状の複雑化や重さの増大が抑制された繊維強化成形体を得ることができる。そして、よりスムーズな形状を実現し、均一な強度バランスを有する繊維強化成形体を得ることができる。更に、従来であれば、孔設されていない成形体を得たうえで、必要な箇所へ孔設を行って実現できた開口補強構造を、孔設工程を行うことなく、低工数で得ることができる。
より具体的には、ＲＴＭ法及びＶａＲＴＭ法に伴って生じる量産に適するというメリットを享受しつつ、従来に比べて、より複雑な繊維強化成形体（例えば、補強構造を備えた骨格構造物等）を分割製造することなく、一体的に製造することができる。このため、繊維強化成形体を、接続箇所の発生を抑制して効率よく製造できる。また、接続箇所の発生を抑制できるために、接続に要する形状の複雑化や重さの増大が抑制された繊維強化成形体を得ることができる。そして、よりスムーズな形状を実現し、均一な強度バランスを有する繊維強化成形体を得ることができる。更に、従来であれば、孔設されていない成形体を得たうえで、必要な箇所へ孔設を行って実現できた開口補強構造を、孔設工程を行うことなく、低工数で得ることができる。
本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
本発明の繊維強化成形体の製造方法の一例を説明する説明図である。
繊維集合体の一例を説明する説明図である。
縫着型の繊維集合体の縫着態様を説明する説明図である。
縫着型の繊維集合体の縫着態様を説明する説明図である。
固定工程を説明する説明図である。
繊維強化成形体の一例を説明する説明図である。
繊維強化成形体の一例を説明する説明図である。
繊維強化成形体の一例を説明する説明図である。
繊維強化成形体の他例を説明する説明図である。
ここで示される事項は、例示的なもの及び本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
尚、図２（ｂ）では、縫糸１７５を図示するが、その他の図では煩雑になるため縫糸１７５の図示を省略する。また、図面における図１内の（ａ）図は、明細書内において図１（ａ）又は図１ａと記載する。
尚、図２（ｂ）では、縫糸１７５を図示するが、その他の図では煩雑になるため縫糸１７５の図示を省略する。また、図面における図１内の（ａ）図は、明細書内において図１（ａ）又は図１ａと記載する。
本発明の繊維強化成形体の製造方法は、強化繊維（１２）を含んだ芯材（１３）と、芯材（１３）が埋設されたマトリックス樹脂（１５）と、を有する繊維強化成形体（１）の製造方法である（図１及び図９参照）。
この製造方法は、固定工程（Ｒ１）と、取出工程（Ｒ２）と、を備える。
このうち、固定工程（Ｒ１）は、芯材（１３）となる繊維集合体（１４）を、中型（２０）の周面（２０１）に沿わせて固定する工程である。
また、取出工程（Ｒ２）は、固定された繊維集合体（１４）をマトリックス樹脂（１５）に埋設した後、中型（２０）を解体、変形又は減容して、繊維強化成形体（１）を取り出す工程である。
この製造方法は、固定工程（Ｒ１）と、取出工程（Ｒ２）と、を備える。
このうち、固定工程（Ｒ１）は、芯材（１３）となる繊維集合体（１４）を、中型（２０）の周面（２０１）に沿わせて固定する工程である。
また、取出工程（Ｒ２）は、固定された繊維集合体（１４）をマトリックス樹脂（１５）に埋設した後、中型（２０）を解体、変形又は減容して、繊維強化成形体（１）を取り出す工程である。
［１］固定工程
固定工程Ｒ１は、芯材１３となる繊維集合体１４を、中型２０の周面２０１に沿わせて固定する工程である（図１ａ、図１ｂ、図１ｃ参照）。
（１）芯材及び繊維集合体
芯材１３は、繊維強化成形体１内において、マトリックス樹脂１５を補強する部分であり、繊維の集合体から形成される。即ち、マトリックス樹脂１５が、芯材１３の内部にまで含浸された状態で固定（硬化、固化等）され、全体として高い強度を有する繊維強化成形体１となっている。従って、マトリックス樹脂１５のみからなる樹脂部材に比べ、樹脂内に芯材１３が加わることで、繊維強化成形体１は機械的強度が増強されたものとなる。
尚、本明細書では、繊維強化成形体１の一部をなす繊維の集合体を芯材１３と称し、繊維強化成形体１が完成される以前の芯材１３を繊維集合体１４と称する。芯材１３と繊維集合体１４とは、上述の通り、基本的には同じものであることから、以下では、繊維集合体１４を用いて説明するが、芯材１３も同様である。
固定工程Ｒ１は、芯材１３となる繊維集合体１４を、中型２０の周面２０１に沿わせて固定する工程である（図１ａ、図１ｂ、図１ｃ参照）。
（１）芯材及び繊維集合体
芯材１３は、繊維強化成形体１内において、マトリックス樹脂１５を補強する部分であり、繊維の集合体から形成される。即ち、マトリックス樹脂１５が、芯材１３の内部にまで含浸された状態で固定（硬化、固化等）され、全体として高い強度を有する繊維強化成形体１となっている。従って、マトリックス樹脂１５のみからなる樹脂部材に比べ、樹脂内に芯材１３が加わることで、繊維強化成形体１は機械的強度が増強されたものとなる。
尚、本明細書では、繊維強化成形体１の一部をなす繊維の集合体を芯材１３と称し、繊維強化成形体１が完成される以前の芯材１３を繊維集合体１４と称する。芯材１３と繊維集合体１４とは、上述の通り、基本的には同じものであることから、以下では、繊維集合体１４を用いて説明するが、芯材１３も同様である。
繊維集合体１４の形態は限定されない。例えば、不織布、織物、編物及び繊維束（トウ）並びにこれらの複合形態とすることができる。
上記のうち、繊維束１７は、連続繊維１７１を束ねた形態であり、連続繊維１７１の一部又は全部として強化繊維１２が含まれる。尚、繊維束１７は、強化繊維１２のみから形成されてもよいし、強化繊維以外の他の繊維１７２を含んでもよい。
また、上記のうち、複合形態は、不織布、織物、編物及び繊維束のうちの２種以上を組合せた形態である。具体的には、繊維束が基層に固定された形態が挙げられる。固定手段は限定されず、例えば、縫着、接着、融着等の手段のうちの１種又は２種以上を採用できる。即ち、繊維集合体１４は、繊維束１７と、繊維束１７が縫着された基層１８と、を有し、繊維束１７が、基層１８上に縫着された形態等とすることができる。繊維束１７は、基層１８の一面のみに縫着されてもよいし、基層１８の両面に縫着されてもよい。
上記のうち、繊維束１７は、連続繊維１７１を束ねた形態であり、連続繊維１７１の一部又は全部として強化繊維１２が含まれる。尚、繊維束１７は、強化繊維１２のみから形成されてもよいし、強化繊維以外の他の繊維１７２を含んでもよい。
また、上記のうち、複合形態は、不織布、織物、編物及び繊維束のうちの２種以上を組合せた形態である。具体的には、繊維束が基層に固定された形態が挙げられる。固定手段は限定されず、例えば、縫着、接着、融着等の手段のうちの１種又は２種以上を採用できる。即ち、繊維集合体１４は、繊維束１７と、繊維束１７が縫着された基層１８と、を有し、繊維束１７が、基層１８上に縫着された形態等とすることができる。繊維束１７は、基層１８の一面のみに縫着されてもよいし、基層１８の両面に縫着されてもよい。
縫着型の繊維集合体１４では、基層として、不織布、織物及び編物等のうちの１種又は２種以上を採用できる。即ち、例えば、繊維束１７が織物製の基層１８に縫着された形態や、繊維束１７が不織布製の基層１８に縫着された形態が挙げられる（図２参照）。
このように、繊維束１７が基層１８に縫着された形態の繊維集合体１４（以下、この形態の繊維集合体１４を「縫着型の繊維集合体」ともいう）（図２及び図４参照）では、繊維束１７は、縫糸１７５によって縫着される。縫糸１７５のどのような繊維を用いてもよい。即ち、後述する強化繊維と同様の繊維を用いてもよく、強化繊維以外の他の繊維を用いてもよい。
このように、繊維束１７が基層１８に縫着された形態の繊維集合体１４（以下、この形態の繊維集合体１４を「縫着型の繊維集合体」ともいう）（図２及び図４参照）では、繊維束１７は、縫糸１７５によって縫着される。縫糸１７５のどのような繊維を用いてもよい。即ち、後述する強化繊維と同様の繊維を用いてもよく、強化繊維以外の他の繊維を用いてもよい。
また、縫着型の繊維集合体１４における基層１８は、上記のなかでも、織物が好ましい。織物である場合は、繊維束１７を縫着し易いこと、縫着した際の縫糸１７５に対する拘束が高いこと、基層１８として柔軟性に優れること、更には、マトリックス樹脂（未固化物）を含浸させ易いこと等の利点を有する。基層１８が織物である場合、この織物を構成する繊維には、どのような繊維を用いてもよい。即ち、後述する強化繊維と同様の繊維を用いてもよく、強化繊維以外の他の繊維を用いてもよい。
更に、縫着型の繊維集合体１４では、通常、基層１８の形状が、繊維集合体１４の全体概形を決定する。例えば、基層１８が帯状部１４１を有する場合、その形状に応じて、繊維集合体１４も帯状部１４１を有することができる（図１、図２、図５参照）。
尚、縫着型の繊維集合体１４では、上述の通り、繊維束１７が基層１８に縫着された領域（縫着領域）を有することができるが、その他に、繊維束１７が基層１８に縫着されずに基層１８から離間可能に配された領域（非縫着領域）を有することができる。
尚、縫着型の繊維集合体１４では、上述の通り、繊維束１７が基層１８に縫着された領域（縫着領域）を有することができるが、その他に、繊維束１７が基層１８に縫着されずに基層１８から離間可能に配された領域（非縫着領域）を有することができる。
上述の通り、繊維束１７を基層１８に固定する手段として縫着を選択した場合、縫糸１７５のテンションにより、繊維束１７の拘束の程度を自在に制御できる。従って、基層１８に対して繊維束１７を強固に固定しながら、繊維束１７の可動性（基層１８に対する可動性、及び／又は、繊維束１７同士の間の可動性）を、繊維束を製織してなる織布等と比較してより多く確保できる。その結果、例えば、縫着領域における繊維集合体１４の柔軟性を高く保つことができる。
更に、縫着領域において、繊維束１７は、どのように縫着してもよいが、基層１８に対して複列に並ぶように平面状に配置することができる。より具体的には、所定面を埋めるように複数本の繊維束１７を引き揃えて縫着（図３ａ参照）することができる。更に、繊維束１７を折りたたんで所定面を埋めるように縫着することができる。より具体的には、１本の繊維束１７を蛇腹状に折り畳んで配置（図３ｂ参照）することができる。また、螺旋状（円螺旋、多角形螺旋等）に巻回することによって折り畳んで配置（図３ｃ参照）することができる。これらの縫着態様は、１種のみを用いてよく２種以上を併用してもよい。また、当然ながら、これら以外の縫着態様を利用できる。
また、繊維束１７の縫着は、基層１８に対して１層となるように敷き詰めて縫着（図４ａ参照）してもよいし、２層以上となるように複層に敷き詰めて縫着（図４ｂ及び図４ｃ参照）してもよい。更に、基層１８の表裏に各々敷き詰めて縫着してもよい。また、２層以上に敷き詰めて縫着する場合や、表裏に敷き詰めて縫着する場合には、一層を構成する繊維束１７の配列方向と、隣接される他層を構成する繊維束１７の配列方向と、は平行に配置してもよいが、配列方向が異なるように、交差させて配置（図４ｂ及び図４ｃ参照）できる。この場合、交差角度は９０度以下（０度＜θ≦９０度）にすることができる。
更に、前述の通り、芯材１３は強化繊維１２を含む（図２ｂ参照）。即ち、繊維集合体１４も強化繊維１２を含んでいる。繊維集合体１４は、どの部分に強化繊維１２を含んでもよい。即ち、例えば、縫糸１７５として強化繊維１２を含んでもよいし、基層１８として強化繊維１２を含んでもよいが、とりわけ、繊維束１７として強化繊維１２を含むことが好ましい。
強化繊維１２は、通常の繊維に比べて機械的強度に優れる繊維であり、例えば、ＪＩＳ Ｌ１０１５による引張強さにおいて７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上（通常５０ｃＮ／ｄｔｅｘ）を有する繊維が好ましい。
強化繊維１２は、無機材料からなる繊維であってもよく、有機材料からなる繊維であってもよく、これらを併用した繊維であってもよい。無機材料繊維としては、炭素繊維（ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維）、ガラス繊維、金属繊維などが挙げられる。これらは１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。また、有機材料繊維としては、芳香族ポリアミド樹脂繊維（パラ型アラミド：商品名「ケブラー」、商品名「トワロン」、商品名「テクノーラ」等、メタ型アラミド：商品名「ノーメックス」、商品名「コーネックス」等）、ポリベンズアゾール樹脂繊維（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、商品名「ザイロン」等）、芳香族ポリエステル樹脂繊維（商品名「ベクトラン」等）、高強度ポリエチレン樹脂繊維（商品名「ダイニーマ」）などが挙げられる。これらは１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。
強化繊維１２は、無機材料からなる繊維であってもよく、有機材料からなる繊維であってもよく、これらを併用した繊維であってもよい。無機材料繊維としては、炭素繊維（ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維）、ガラス繊維、金属繊維などが挙げられる。これらは１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。また、有機材料繊維としては、芳香族ポリアミド樹脂繊維（パラ型アラミド：商品名「ケブラー」、商品名「トワロン」、商品名「テクノーラ」等、メタ型アラミド：商品名「ノーメックス」、商品名「コーネックス」等）、ポリベンズアゾール樹脂繊維（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、商品名「ザイロン」等）、芳香族ポリエステル樹脂繊維（商品名「ベクトラン」等）、高強度ポリエチレン樹脂繊維（商品名「ダイニーマ」）などが挙げられる。これらは１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。
また、強化繊維１２の繊維形態は限定されず、スパンヤーンであってもよく、フィラメントヤーンであってもよく、これらの併用形態であってもよいが、これらのなかでは、フィラメントヤーンであることが好ましい。更に、強化繊維１２は、モノフィラメントであってもよく、マルチフィラメントであってもよく、これらを併用してもよい。
繊維集合体１４は、構成繊維の全てが強化繊維１２からなってもよいし、部分的に強化繊維１２を含んでもよい。強化繊維１２による構成率は限定されないが、繊維集合体１４をなす全構成繊維１００質量％に対し、強化繊維１２の含有割合は５０質量％以上（１００質量％でもよい）にすることができ、７５質量％以上にすることができ、９０質量％以上にすることができる。即ち、繊維集合体１４が、強化繊維以外の他繊維を含む場合、構成繊維全体を１００質量％とした場合に、他繊維は５０質量％未満（１質量％以上）にすることができ、２５質量％未満にすることができ、１０質量％未満にすることができる。
強化繊維１２以外の他繊維の構成材料は限定されず、上述した強化繊維以外の繊維を利用できる。具体的には、各種の樹脂繊維及び植物性繊維等を用いることができ、このうち樹脂繊維を構成する樹脂として、ポリアミド（脂肪族ポリアミド等）、ポリエステル（芳香族ジカルボン酸由来の構成単位を有するポリエステル等）等を利用できる。また、植物繊維としては、綿繊維及び麻繊維等を用いることができる。
また、他繊維の繊維形態も限定されず、スパンヤーンであってもよく、フィラメントヤーンであってもよく、これらの併用形態であってもよい。
また、他繊維の繊維形態も限定されず、スパンヤーンであってもよく、フィラメントヤーンであってもよく、これらの併用形態であってもよい。
また、繊維束１７は、どのように束化されていてもよい。複数の連続繊維が単に引き揃えただけの状態であってもよいし、糸（束化用の糸）を用いて複数の連続繊維が結束されていてもよいし、接着剤、粘着剤、熱融着剤等の他剤を介して連続繊維同士が結着されて束化されていてもよく、更に、その他の方法によって束化されてもよい。
１本の繊維束１７を構成する連続繊維の本数は限定されず、例えば、３０００本以上とすることができる。繊維束１７を構成する連続繊維の本数が３０００本以上であることにより、柔軟でありながら繊維集合体１４及び芯材１３として優れた強度を発揮させることができる。この本数は限定されないが、例えば、３０００本以上１０００００本以下とすることができ、更に５０００本以上７００００本以下とすることができ、更に７０００本以上５００００本以下とすることができ、更に１００００本以上３００００本以下とすることができる。
また、繊維束１７を扱う際の作業性を考慮した場合、１本の繊維束１７を構成する連続繊維の本数が多い繊維束（太束）を用いることができる。この場合、１本の繊維束１７を構成する連続繊維の本数は、例えば、３００００本以上とすることができ、更に４００００本以上とすることができ、更に６００００本以上とすることができる。一方、１本の繊維束１７を構成する連続繊維の本数は、例えば、１５０００００本以下、更に１００００００本以下とすることができる。
（２）中型
中型２０は、繊維集合体１４を周面２０１に沿わせて固定するための部材であり、マトリックス樹脂１５が固化された後に、除去される部材である（図１、図５、図６参照）。
また、中型２０は、結果として、繊維集合体１４に立体形状を与える部材である。通常、繊維集合体１４は、平面形状をなしており、中型２０の周面２０１へ沿わせて固定することで、立体形状を有することとなる。更に、中型２０は、中子のように、外型２１（例えば、上型、下型、主型等）から独立した型であってもよいし、外型２１の一部として突設された型であってもよい。
中型２０は、繊維集合体１４を周面２０１に沿わせて固定するための部材であり、マトリックス樹脂１５が固化された後に、除去される部材である（図１、図５、図６参照）。
また、中型２０は、結果として、繊維集合体１４に立体形状を与える部材である。通常、繊維集合体１４は、平面形状をなしており、中型２０の周面２０１へ沿わせて固定することで、立体形状を有することとなる。更に、中型２０は、中子のように、外型２１（例えば、上型、下型、主型等）から独立した型であってもよいし、外型２１の一部として突設された型であってもよい。
また、中型２０は、本発明では、複雑な立体形状を有することで本発明の効果をより顕著に得ることができる。中型２０は、どのように形成してもよく、種々の立体造形方法を利用できることから、例えば、３Ｄプリンティングの活用もその１つの方法に含まれる。３Ｄプリンティングにより得られた造形をそのまま中型２０として利用してもよいし、得られた造形を手直しした後、再度、型取りして雌型を形成し、次いで、雌型内に中型２０となる材料を投入して、雄型としての中型２０を得ることもできる。
尚、中型２０の構成等については、取出工程Ｒ２の説明において詳述する。
尚、中型２０の構成等については、取出工程Ｒ２の説明において詳述する。
繊維集合体１４を中型２０に対して固定する際には、どのような手法を用いてもよいが、例えば、中型２０は、繊維集合体１４の厚みの一部又は全部を収容する凹部２０３（図１ａ参照）を周面２０１に有することができる。凹部２０３を有することにより、繊維集合体１４は、この凹部２０３へ嵌め込んで固定できる。また、凹部２０３は、繊維集合体１４へ未硬化樹脂等を含浸させる際には、繊維集合体１４が樹脂の含浸圧力によって移動することを抑制する機能を発揮できる。
また、中型２０は、繊維集合体１４に設けられた貫通孔１４３（図１ｂ参照）に係合する凸部２０５（図１ａ参照）を周面２０１に有することができる。凸部２０５を有することにより、繊維集合体１４に設けられた貫通孔１４３を凸部２０５へ嵌め込んで固定できる。また、凸部２０５は、繊維集合体１４へ未固化樹脂（未硬化樹脂、溶融樹脂等）を含浸させる際には、繊維集合体１４が樹脂の含浸圧力によって移動することを抑制する機能を発揮できる。
更に、中型２０の周面２０１に沿わせた繊維集合体１４の外表面側から中型２０へ向けて係止具２０７（図５ｂ参照）を打ち込むことによって固定することができる。具体的には、（１）コの字、Ｕの字、Ｌの字などの型をなした係止具、（２）画鋲、釘及びビス等のように幅広な係止部を有する係止具などの各種の係止具２０７を中型２０へ打ち込んで繊維集合体１４を周面２０１へ固定することができる。上記（１）としては、例えば、ステープラ、ホチキス、紙綴器等と称される装置を利用できる。これらの係止具２０７も、繊維集合体１４へ未固化樹脂を含浸させる際には、繊維集合体１４が樹脂の含浸圧力によって移動することを抑制する機能を発揮できる。
また、固定工程Ｒ１では、繊維集合体１４を、中型２０の周面２０１に沿わせて固定する。沿わせることで、繊維集合体１４と周面２０１とは密着することになり、繊維集合体１４へ未固化樹脂を含浸させる際には、繊維集合体１４が樹脂の含浸圧力によって移動することを抑制できる。
更に、繊維集合体１４が帯状部１４１を有する場合、固定工程Ｒ１では、帯状部１４１を、中型２０の周面２０１に巻き付けるように沿わせることが好ましい。帯状部１４１を利用して巻き付けることにより、自由度の高い形状設計が可能となる。即ち、平面形状の繊維集合体１４を中型２０へ巻き付けると、筒形状にしか繊維集合体１４を立体化することはできない。これに対して、帯状の繊維集合体１４を中型２０へ巻き付けると、筒形状に加えて、螺旋形状や分岐形状等を形成できるため、骨格構造を容易に形成できるようになる。例えば、中型２０が立方体形状である場合、中型２０は、その周面２０１として６面の正方形を有する。平面形状の繊維集合体１４を用いると、これら６面の全てを通るように繊維集合体１４を巻回することができないが、帯形状の繊維集合体１４では、リボンを掛ける要領により、６面の全てを通る骨格形状を形成できる。
更に、繊維集合体１４が帯状部１４１を有する場合、固定工程Ｒ１では、帯状部１４１を、中型２０の周面２０１に巻き付けるように沿わせることが好ましい。帯状部１４１を利用して巻き付けることにより、自由度の高い形状設計が可能となる。即ち、平面形状の繊維集合体１４を中型２０へ巻き付けると、筒形状にしか繊維集合体１４を立体化することはできない。これに対して、帯状の繊維集合体１４を中型２０へ巻き付けると、筒形状に加えて、螺旋形状や分岐形状等を形成できるため、骨格構造を容易に形成できるようになる。例えば、中型２０が立方体形状である場合、中型２０は、その周面２０１として６面の正方形を有する。平面形状の繊維集合体１４を用いると、これら６面の全てを通るように繊維集合体１４を巻回することができないが、帯形状の繊維集合体１４では、リボンを掛ける要領により、６面の全てを通る骨格形状を形成できる。
［２］取出工程
取出工程Ｒ２は、固定された繊維集合体１４をマトリックス樹脂１５に埋設した後、中型２０を解体、変形又は減容して、繊維強化成形体１を取り出す工程である（図１ｄ、図１ｅ、図１ｆ、図１ｇ参照）。
（１）マトリックス樹脂１５
マトリックス樹脂１５は、芯材１３を埋設している樹脂である。より具体的には、芯材１３の内部に行きわたるように含浸されて固定（硬化性樹脂である場合には硬化、熱可塑性樹脂である場合には固化）された樹脂である。このマトリックス樹脂１５の含浸方法及び固定方法は、従来公知の各種方法を利用できる。
取出工程Ｒ２は、固定された繊維集合体１４をマトリックス樹脂１５に埋設した後、中型２０を解体、変形又は減容して、繊維強化成形体１を取り出す工程である（図１ｄ、図１ｅ、図１ｆ、図１ｇ参照）。
（１）マトリックス樹脂１５
マトリックス樹脂１５は、芯材１３を埋設している樹脂である。より具体的には、芯材１３の内部に行きわたるように含浸されて固定（硬化性樹脂である場合には硬化、熱可塑性樹脂である場合には固化）された樹脂である。このマトリックス樹脂１５の含浸方法及び固定方法は、従来公知の各種方法を利用できる。
マトリックス樹脂１５の種類は限定されず、種々の樹脂を利用できる。即ち、硬化性樹脂を用いてもよく、熱可塑性樹脂を用いてもよく、これらを併用してもよい。硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂（硬化性ポリエステル樹脂）、ウレタン樹脂等が挙げられる。一方、熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂（熱可塑性ポリエステル樹脂）、ポリアミド樹脂等が挙げられる。
マトリックス樹脂１５への埋設は、例えば、固定工程Ｒ１の後に、繊維集合体１４が固定された中型２０の周面２０１を外型２１で覆う外型配設工程と、外型２１と中型２０との間隙へ未固化樹脂を充填するとともに繊維集合体１４へ樹脂を含浸させる充填含浸工程と、繊維集合体１４に含浸された樹脂を固化してマトリックス樹脂１５を得る固化工程と、を備えて実現できる。
上述のうち、外型配設工程において利用する外型２１は、どのようなものであってもよく、金属型及び樹脂型等を利用できる他、袋状物（樹脂製の袋等）を外型２１として利用することができる。
上述のうち、外型配設工程において利用する外型２１は、どのようなものであってもよく、金属型及び樹脂型等を利用できる他、袋状物（樹脂製の袋等）を外型２１として利用することができる。
（２）繊維強化成形体の取り出し
繊維強化成形体１の取り出しは、中型２０を解体、変形又は減容して行う。即ち、中型２０は、解体、変形又は減容が可能なものから形成されている。
上記のうち、解体可能な材料（もの）としては、粒状物（粉末を含む）を結着剤で結着した結着物、及び、粒状物（粉末を含む）が凝集された凝固物等が挙げられる。具体的には、前者としては、砂型や圧縮木材等が挙げられる。また、後者としては石膏が挙げられる。これらの中型２０には、前述の通り、彫り込み及び／又は切削等の方法により、凹部２０３、凸部２０５等を形成できる。また、係止具２０７の打ち込みも可能である。また、これらの中型２０の解体は、加圧、衝撃の付与、切削、研削等の方法により行うことができる。これらの解体方法は、１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。
繊維強化成形体１の取り出しは、中型２０を解体、変形又は減容して行う。即ち、中型２０は、解体、変形又は減容が可能なものから形成されている。
上記のうち、解体可能な材料（もの）としては、粒状物（粉末を含む）を結着剤で結着した結着物、及び、粒状物（粉末を含む）が凝集された凝固物等が挙げられる。具体的には、前者としては、砂型や圧縮木材等が挙げられる。また、後者としては石膏が挙げられる。これらの中型２０には、前述の通り、彫り込み及び／又は切削等の方法により、凹部２０３、凸部２０５等を形成できる。また、係止具２０７の打ち込みも可能である。また、これらの中型２０の解体は、加圧、衝撃の付与、切削、研削等の方法により行うことができる。これらの解体方法は、１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。
上記のうち、加熱溶融可能な材料（もの）、加熱変形可能な材料（もの）、加熱減容可能な材料（もの）、としては、熱可塑性組成物が挙げられる。更に、粒状物が熱可塑性組成物によって結着された結着物、粉末が熱可塑性組成物によって結着された結着物等が挙げられる。
上記の熱可塑性組成物としては、熱可塑性樹脂、ワックス、ろう、低融点金属（スズ、スズ合金等）など、融点以下の温度域において固体となる液体を挙げることができる。中型２０の材料として熱可塑性組成物を利用する場合であって、マトリックス樹脂１５として熱硬化性樹脂を利用する場合には、熱硬化性樹脂の硬化開始温度（ＴＡ）より、熱可塑性組成物の融点（ＴＢ）の方が、２５℃以上高い温度となる組合せを用いることが好ましい。この温度は、更に、ＴＢ－ＴＡ（℃）≧３０がより好ましく、ＴＢ－ＴＡ（℃）≧４０が更に好ましく、ＴＢ－ＴＡ（℃）≧５０が特に好ましい。
上記の熱可塑性組成物としては、熱可塑性樹脂、ワックス、ろう、低融点金属（スズ、スズ合金等）など、融点以下の温度域において固体となる液体を挙げることができる。中型２０の材料として熱可塑性組成物を利用する場合であって、マトリックス樹脂１５として熱硬化性樹脂を利用する場合には、熱硬化性樹脂の硬化開始温度（ＴＡ）より、熱可塑性組成物の融点（ＴＢ）の方が、２５℃以上高い温度となる組合せを用いることが好ましい。この温度は、更に、ＴＢ－ＴＡ（℃）≧３０がより好ましく、ＴＢ－ＴＡ（℃）≧４０が更に好ましく、ＴＢ－ＴＡ（℃）≧５０が特に好ましい。
また、融点（ＴＢ）は、５０℃以上であることが好ましい。この場合には、中型２０に対して、彫り込み及び／又は切削等の方法により、凹部２０３、凸部２０５等を形成し易い（型成形を行うこともできる）。また、係止具２０７の打ち込みの観点からも適する。この融点（ＴＢ）は、６０℃以上がより好ましく、７０℃以上が更に好ましい。但し、通常、融点（ＴＢ）は２００℃以下である。
取出工程において、熱可塑性組成物による中型２０も、上記と同様に解体できる場合には、解体してもよいが、加熱によって、中型２０を減容、変形させることがより好ましい。即ち、加熱によって軟化させたうえで、加圧によって変形させることによって、繊維強化成形体１から取り外したり、加熱によって溶融させることにより、繊維強化成形体１から取り外したり、加熱によって溶解したり、加熱によって消失させることができるのであれば、焼失させて減容してもよい。
取出工程において、熱可塑性組成物による中型２０も、上記と同様に解体できる場合には、解体してもよいが、加熱によって、中型２０を減容、変形させることがより好ましい。即ち、加熱によって軟化させたうえで、加圧によって変形させることによって、繊維強化成形体１から取り外したり、加熱によって溶融させることにより、繊維強化成形体１から取り外したり、加熱によって溶解したり、加熱によって消失させることができるのであれば、焼失させて減容してもよい。
中型２０の材料として熱可塑性樹脂を用いる場合、例えば、ポリオレフィンを利用できる。ポリオレフィンは低融点材料として利用し易いというメリットを有する。また、ポリアミドを利用できる。ポリアミドは溶融粘度が低いという観点から利用し易いというメリットを有する。
［３］その他の工程
本方法では、上記工程以外にも他工程を備えることができる。即ち、前述の通り、固定工程Ｒ１の後であって、取出工程Ｒ２の前に、外型配設工程を備えることができる。また、固定工程Ｒ１前に、繊維集合体１４を得る繊維集合体形成工程を備えることができる。更に、例えば、取出工程Ｒ２は、中型２０と外型２１との間隙へ未固化樹脂を充填する充填工程や、未固化樹脂を固化させてマトリックス樹脂１５を得る固化工程等を備えることができる。これらの工程は１種のみを備えてもよいし、２種以上を備えてもよい。
本方法では、上記工程以外にも他工程を備えることができる。即ち、前述の通り、固定工程Ｒ１の後であって、取出工程Ｒ２の前に、外型配設工程を備えることができる。また、固定工程Ｒ１前に、繊維集合体１４を得る繊維集合体形成工程を備えることができる。更に、例えば、取出工程Ｒ２は、中型２０と外型２１との間隙へ未固化樹脂を充填する充填工程や、未固化樹脂を固化させてマトリックス樹脂１５を得る固化工程等を備えることができる。これらの工程は１種のみを備えてもよいし、２種以上を備えてもよい。
［４］繊維強化成形体
本方法により得られる繊維強化成形体１は、芯材１３と、芯材１３を埋設するマトリックス樹脂１５と、を有する（図６～図９参照）。繊維強化成形体１において、マトリックス樹脂１５は、芯材１３を埋設している樹脂である。より具体的には、芯材１３の内部に行きわたるように含浸されて固定（硬化性樹脂である場合には硬化、熱可塑性樹脂である場合には固化）された樹脂である。このマトリックス樹脂１５の含浸方法及び固定方法は、従来公知の各種方法を利用できる。
本方法により得られる繊維強化成形体１は、芯材１３と、芯材１３を埋設するマトリックス樹脂１５と、を有する（図６～図９参照）。繊維強化成形体１において、マトリックス樹脂１５は、芯材１３を埋設している樹脂である。より具体的には、芯材１３の内部に行きわたるように含浸されて固定（硬化性樹脂である場合には硬化、熱可塑性樹脂である場合には固化）された樹脂である。このマトリックス樹脂１５の含浸方法及び固定方法は、従来公知の各種方法を利用できる。
マトリックス樹脂１５の種類は限定されず、種々の樹脂を利用できる。即ち、硬化性樹脂を用いてもよく、熱可塑性樹脂を用いてもよく、これらを併用してもよい。硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂（硬化性ポリエステル樹脂）、ウレタン樹脂等が挙げられる。一方、熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂（熱可塑性ポリエステル樹脂）、ポリアミド樹脂等が挙げられる。
本方法により製造する繊維強化成形体１の形状、大きさ及び厚さ等の寸法は特に限定されないが、例えば、隣り合った２つの補強孔Ｈ１及び補強孔Ｈ２を含む、補強構造を形成するための複数の補強孔Ｈを有し、補強孔Ｈ１の開口面と、補強孔Ｈ２の開口面と、が互いに異なる平面に属する形状を有する繊維強化成形体１を製造する場合に適する（図６～８参照）。
具体的には、例えば、開閉式の上下型を用いて、補強孔Ｈ１と補強孔Ｈ２とを構成する構造部を均質に形成することは困難である。この点、本方法では、中型２０を用いるため、上下型とは別個に賦形形状を得ることができる。従って、上述のような形状において特に優れた賦形性を得ることができる。このため、上述のような複雑な３次元形状を有する繊維強化成形体１の製造に際して、各部を分割して製造することを防止できる。それにより、繊維強化成形体１を一体的に製造することができるため、繊維強化成形体１を、接続箇所の発生を抑制して効率よく製造できる。また、接続箇所の発生を抑制できるために、接続に要する形状の複雑化や重さの増大が抑制された繊維強化成形体を得ることができる。そして、よりスムーズな形状を実現し、均一な強度バランスを有する繊維強化成形体１を得ることができる。更に、従来であれば、孔設されていない成形体を得たうえで、必要な箇所へ孔設を行って実現できた開口補強構造を、孔設工程を行うことなく、低工数で得ることができる。
補強孔は、立体造形物内にトラス構造、ラーメン構造、アーチ構造等の強化構造を形成する孔である。即ち、全体として薄板状である立体造形物に事後的に孔を設けることで、この立体造形物内に強化構造を形成することができる。孔を設けていない立体造形物には複雑な力の負荷を生じるが、補強孔を設けることで力が負荷される箇所を明瞭化できるためより高い構造強度を得ることができる。
このような補強孔は、従来であれば、上述の通り、事後的な孔設工程を要したが、本方法では、繊維集合体１４を切断せず、繊維集合体１４を利用することによる補強特性を低下させることなく、補強孔を予め設けることができる。即ち、孔設工程を要さず、より優れた補強孔を得ることができる。とりわけ、開口面同士が異なる平面に属する２つ以上の補強孔を一括して得ることができる。
このような補強孔は、従来であれば、上述の通り、事後的な孔設工程を要したが、本方法では、繊維集合体１４を切断せず、繊維集合体１４を利用することによる補強特性を低下させることなく、補強孔を予め設けることができる。即ち、孔設工程を要さず、より優れた補強孔を得ることができる。とりわけ、開口面同士が異なる平面に属する２つ以上の補強孔を一括して得ることができる。
同様に、本方法は、無端状で三次元的に連なった帯状部を有する繊維強化成形体１、リング状部、環状部及び開口部のうちの少なくともいずれかを有する繊維強化成形体１、湾曲されたねじれ面を有する帯状部を備えた繊維強化成形体１、立体的に異なる方向へ分岐された帯状分岐部を備えた繊維強化成形体１（図５参照）等の製造において同様に優れる。特に、第１分岐部１４１ａと第２分岐部１４１ｂとを有する帯状分岐部を備えた繊維強化成形体１を用いる場合であって、各々の分岐部を中型２０の異なる周面２０１（第１面２０１ａ及び第２面２０１ｂ）へ固定する場合の製造において優れる。
また、本方法により得られる繊維強化成形体１の用途も特に限定されないが、例えば、自動車、鉄道車両、船舶及び飛行機等の外装材、内装材、構造材（ボディシェル、車体、航空機用胴体）及び衝撃吸収材等として用いることができる。これらのうち自動車用品としては、自動車用外装材、自動車用内装材、自動車用構造材、自動車用衝撃吸収材、エンジンルーム内部品等が挙げられる。
具体的には、バンパー、スポイラー、カウリング、フロントグリル、ガーニッシュ、ボンネット、トランクリッド、カウルルーバー、フェンダーパネル、ロッカーモール、ドアパネル、ルーフパネル、インストルメントパネル、センタークラスター、ドアトリム、クオータートリム、ルーフライニング、ピラーガーニッシュ、デッキトリム、トノボード、パッケージトレイ、ダッシュボード、コンソールボックス、キッキングプレート、スイッチベース、シートバックボード、シートフレーム、アームレスト、サンバイザ、インテークマニホールド、エンジンヘッドカバー、エンジンアンダーカバー、オイルフィルターハウジング、車載用電子部品（ＥＣＵ、ＴＶモニター等）のハウジング、エアフィルターボックス、ラッシュボックス等のエネルギー吸収体、フロントエンドモジュール等のボディシェル構成部品などが挙げられる。
具体的には、バンパー、スポイラー、カウリング、フロントグリル、ガーニッシュ、ボンネット、トランクリッド、カウルルーバー、フェンダーパネル、ロッカーモール、ドアパネル、ルーフパネル、インストルメントパネル、センタークラスター、ドアトリム、クオータートリム、ルーフライニング、ピラーガーニッシュ、デッキトリム、トノボード、パッケージトレイ、ダッシュボード、コンソールボックス、キッキングプレート、スイッチベース、シートバックボード、シートフレーム、アームレスト、サンバイザ、インテークマニホールド、エンジンヘッドカバー、エンジンアンダーカバー、オイルフィルターハウジング、車載用電子部品（ＥＣＵ、ＴＶモニター等）のハウジング、エアフィルターボックス、ラッシュボックス等のエネルギー吸収体、フロントエンドモジュール等のボディシェル構成部品などが挙げられる。
更に、例えば、建築物及び家具等の内装材、外装材及び構造材等が挙げられる。即ち、ドア表装材、ドア構造材、各種家具（机、椅子、棚、箪笥等）の表装材、構造材、更には、ユニットバス、浄化槽などとすることができる。その他、包装体、収容体（トレイ等）、保護用部材及びパーティション部材等として用いることもできる。また、家電製品（薄型ＴＶ、冷蔵庫、洗濯機、掃除機、携帯電話、携帯ゲーム機、ノート型パソコン等）の筐体及び構造体などの成形体とすることもできる。
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
（１）使用材料について
基層１８：植物繊維布（紡績綿繊維を製織した織布）
繊維束１７：炭素繊維を１２０００本引き揃えた繊維束（１２Ｋマルチフィラメント）
縫糸１７５：樹脂繊維（ポリエステル製単繊維を用いたマルチフィラメント）
（１）使用材料について
基層１８：植物繊維布（紡績綿繊維を製織した織布）
繊維束１７：炭素繊維を１２０００本引き揃えた繊維束（１２Ｋマルチフィラメント）
縫糸１７５：樹脂繊維（ポリエステル製単繊維を用いたマルチフィラメント）
（２）繊維集合体１４の作製
繊維束１７を縫糸１７５により１．７ｍｍピッチで基層１８のうちの必要箇所のみ縫着し、基層１８の不要部を切除することによって、全体として帯状（蛇行形状を有する）となった繊維集合体１４を得た。
繊維束１７を縫糸１７５により１．７ｍｍピッチで基層１８のうちの必要箇所のみ縫着し、基層１８の不要部を切除することによって、全体として帯状（蛇行形状を有する）となった繊維集合体１４を得た。
（３）繊維強化成形体１の作製
上記（２）までに得られた繊維集合体１４を、ワックス製（融点１０１℃）の中型２０（図６参照）に巻き付けるように固定することによって、立体形状を付与した。
その後、繊維集合体１４を固定した中型２０を樹脂バッグ内に投入し、樹脂バッグ内を脱気しながら、マトリックス樹脂となる未硬化エポキシ樹脂（ナガセケムテックス株式会社製、品番「ＸＮＲ６８３０」）を投入した。次いで、中型２０を加熱することによって、ワックスを熱膨張させつつ、未硬化エポキシ樹脂を繊維集合体１４へ含浸させた後、未硬化エポキシ樹脂を硬化させて繊維強化成形体１（図６～８参照）を得た。
上記（２）までに得られた繊維集合体１４を、ワックス製（融点１０１℃）の中型２０（図６参照）に巻き付けるように固定することによって、立体形状を付与した。
その後、繊維集合体１４を固定した中型２０を樹脂バッグ内に投入し、樹脂バッグ内を脱気しながら、マトリックス樹脂となる未硬化エポキシ樹脂（ナガセケムテックス株式会社製、品番「ＸＮＲ６８３０」）を投入した。次いで、中型２０を加熱することによって、ワックスを熱膨張させつつ、未硬化エポキシ樹脂を繊維集合体１４へ含浸させた後、未硬化エポキシ樹脂を硬化させて繊維強化成形体１（図６～８参照）を得た。
得られた繊維強化成形体１は、複雑な骨格形状を有しながら、各部を分割製造することなく、一体的に製造できた。このため、繊維強化成形体１を、接続箇所の発生を抑制して効率よく製造できた。また、接続箇所の発生を抑制できるために、接続に要する形状の複雑化や重さの増大が抑制された繊維強化成形体１を得られた。そして、よりスムーズな形状を実現し、均一な強度バランスを有する繊維強化成形体１を得ることができた。更に、従来であれば、孔設されていない成形体を得たうえで、必要な箇所へ孔設を行って実現できた開口補強構造を、孔設工程を行うことなく、低工数で得ることができた。
前述の例は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施形態の例を挙げて説明したが、本発明の記述及び図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく説明的及び例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本発明の範囲又は精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料及び実施例を参照したが、本発明をここに掲げる開示事項に限定することを意図するものではなく、むしろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。
１；繊維強化成形体、
１２；強化繊維、１３；芯材、１４；繊維集合体、
１４１；帯状部、１４１ａ；第１分岐部、１４１ｂ；第２分岐部、１４３；貫通孔、
１５；マトリックス樹脂、
１７；繊維束、１７１；連続繊維、１７２；強化繊維以外の他の繊維、
１７５；縫糸、
１８；基層、
２０；中型、
２０１；周面、２０１ａ；第１面、２０１ｂ；第２面、
２０３；凹部、２０５；凸部、２０７；係止具、
２１；外型、２１５；脱気、２１６；未固化樹脂の充填、
Ｈ、Ｈ１、Ｈ２；補強孔、
Ｒ１；固定工程、
Ｒ２；取出工程。
１２；強化繊維、１３；芯材、１４；繊維集合体、
１４１；帯状部、１４１ａ；第１分岐部、１４１ｂ；第２分岐部、１４３；貫通孔、
１５；マトリックス樹脂、
１７；繊維束、１７１；連続繊維、１７２；強化繊維以外の他の繊維、
１７５；縫糸、
１８；基層、
２０；中型、
２０１；周面、２０１ａ；第１面、２０１ｂ；第２面、
２０３；凹部、２０５；凸部、２０７；係止具、
２１；外型、２１５；脱気、２１６；未固化樹脂の充填、
Ｈ、Ｈ１、Ｈ２；補強孔、
Ｒ１；固定工程、
Ｒ２；取出工程。
Claims (8)
- 強化繊維を含んだ芯材と、前記芯材が埋設されたマトリックス樹脂と、を有する繊維強化成形体の製造方法であって、
前記芯材となる繊維集合体を、中型の周面に沿わせて固定する固定工程と、
固定された前記繊維集合体を前記マトリックス樹脂に埋設した後、前記中型を解体、変形又は減容して、前記繊維強化成形体を取り出す取出工程と、を備え、
前記中型は、前記繊維集合体の厚みの一部又は全部を収容する凹部を前記周面に有することを特徴とする繊維強化成形体の製造方法。 - 前記繊維強化成形体は、隣り合った２つの補強孔Ｈ １ 及び補強孔Ｈ ２ を含む、補強構造を形成するための複数の補強孔を有し、
前記補強孔Ｈ １ の開口面と、前記補強孔Ｈ ２ の開口面と、が互いに異なる平面に属する請求項１に記載の繊維強化成形体の製造方法。 - 前記繊維集合体は、前記強化繊維を含む連続繊維を束ねた繊維束と、前記繊維束が縫着された基層と、を有し、
前記繊維束が、前記基層上に複列に並ぶように縫着された帯状部を有する請求項１又は２に記載の繊維強化成形体の製造方法。 - 前記固定工程は、前記帯状部を、前記中型の前記周面に巻き付けるように沿わせる工程を含む請求項３に記載の繊維強化成形体の製造方法。
- 前記中型は、前記繊維集合体に設けられた貫通孔に係合する凸部を前記周面に有する請求項１乃至４のうちのいずれかに記載の繊維強化成形体の製造方法。
- 前記固定工程は、前記中型の前記周面に沿わせた前記繊維集合体の外表面側から前記中型へ向けて係止具を打ち込んで行う請求項１乃至５のうちのいずれかに記載の繊維強化成形体の製造方法。
- 前記中型は、解体可能な材料から形成されており、
前記材料が、粒状物を結着剤で結着した結着物、及び、粒状物が凝集された凝固物から選択される請求項１乃至６のうちのいずれかに記載の繊維強化成形体の製造方法。 - 前記中型は、加熱溶融可能な材料から形成されており、
前記材料が、熱可塑性組成物である請求項１乃至６のうちのいずれかに記載の繊維強化成形体の製造方法。
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| CN115570818B (zh) * | 2022-09-29 | 2025-08-15 | 上海电缆研究所有限公司 | 纤维增强复合芯的制造方法 |
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| JP2004174775A (ja) | 2002-11-26 | 2004-06-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 繊維強化プラスチック用の強化繊維基材 |
| JP2012533460A (ja) | 2009-07-23 | 2012-12-27 | サチミ、コオペラティバ、メッカニーチ、イモラ、ソチエタ、コオペラティバ | 物体を搬送するための装置 |
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2020
- 2020-10-06 JP JP2020169307A patent/JP7625819B2/ja active Active
Patent Citations (2)
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| JP2004174775A (ja) | 2002-11-26 | 2004-06-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 繊維強化プラスチック用の強化繊維基材 |
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