特許ウォッチ

公開番号2025101682
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-07
出願番号2023218698
出願日2023-12-25
発明の名称繊維の幅調整装置及び複合材成形方法
出願人株式会社SUBARU
代理人個人
主分類B29C 70/38 20060101AFI20250630BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】FRP成形用のプリプレグテープ又はドライテープの幅を安定的に調整できるようにすることである。
【解決手段】繊維の幅調整装置は、繊維強化プラスチックの素材となる、樹脂を含浸させる前又は樹脂を含浸させた後の繊維からなるテープの幅を調整するものであって、前記テープを捩ることによって前記テープを前記テープの幅方向に重ね合わせる捩り機構と、前記重ね合わされた前記テープを前記テープの厚さ方向に押し付けてシート状とすることによって幅が調整されたテープを製作する加圧部とを有するものである。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
繊維強化プラスチックの素材となる、樹脂を含浸させる前又は樹脂を含浸させた後の繊維からなるテープの幅を調整する繊維の幅調整装置であって、
前記テープを捩ることによって前記テープを前記テープの幅方向に重ね合わせる捩り機構と、
前記重ね合わされた前記テープを前記テープの厚さ方向に押し付けてシート状とすることによって幅が調整されたテープを製作する加圧部と、
を有する繊維の幅調整装置。
続きを表示（約 830 文字）【請求項２】
前記テープの長さ方向を長さ方向とする複数の切込みを前記テープに入れることによって複数のテープに分割する複数のカッタを更に有し、
前記捩り機構は、前記分割された複数のテープを捩ることによって前記複数のテープを前記複数のテープの幅方向に部分的に重ね合わせるように構成される一方、
前記加圧部は、前記重ね合わされた前記複数のテープを前記複数のテープの厚さ方向に押し付け、前記重ね合わされた前記複数のテープを一体化することによって前記幅が調整されたテープを製作するように構成される請求項１記載の繊維の幅調整装置。
【請求項３】
前記複数のカッタとして、前記テープの幅方向を軸方向とする支持シャフトで回転自在に支持された複数の円形のカッタを用い、前記捩り機構で前記支持シャフトを前記支持シャフトの軸を含む面内で回転させるようにした請求項２記載の繊維の幅調整装置。
【請求項４】
前記複数のカッタとして、
前記テープの幅方向を軸方向とする第１の支持シャフトで回転自在かつ個数と間隔を変更できるよう着脱可能に支持された第１の複数の円形のカッタと、
前記第１の支持シャフトと軸が平行な第２の支持シャフトで回転自在かつ個数と間隔を変更できるよう着脱可能に支持され、かつ前記第１の複数の円形のカッタと半径方向にオーバーラップするように互い違いに配置された第２の複数の円形のカッタと、
を用いる請求項３記載の繊維の幅調整装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の繊維の幅調整装置を用いて前記幅が調整されたテープを製作するステップと、
前記幅が調整されたテープを積層するステップと、
積層後の前記幅が調整されたテープに含まれる前記樹脂を硬化することによって前記繊維強化プラスチックを製作するステップと、
を有する複合材成形方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、繊維の幅調整装置及び複合材成形方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ：ＧｌａｓｓＦｉｂｅｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｓ）や炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ：ＣａｒｂｏｎＦｉｂｅｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｓ）等の複合材とも呼ばれる繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：ＦｉｂｅｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｓ）を成形するためには、シート状の繊維に未硬化の樹脂を含浸させたプリプレグのシートを積層した後、樹脂を硬化させることが必要となる。或いは、樹脂を含浸させる前のシート状の繊維を積層した後、樹脂を含浸させて硬化させることが必要となる。繊維を積層した後、樹脂を含浸させるＦＲＰの成形方法は、ＲＴＭ（ＲｅｓｉｎＴｒａｎｓｆｅｒＭｏｌｄｉｎｇ）法と呼ばれる。
【０００３】
近年では、テープ状のプリプレグ又は繊維を自動的に積層する自動繊維積層（ＡＦＰ：ＡｕｔｏｍａｔｅｄＦｉｂｅｒＰｌａｃｅｍｅｎｔ）装置が市販されており、ＡＦＰ装置で積層するためのプリプレグテープの他、ドライテープと呼ばれる樹脂を含浸させる前のテープ状の繊維も市販されている。
【０００４】
成形対象となるＦＲＰの形状に合わせて形状を付与した繊維の積層体はプリフォームと呼ばれる。プリフォームのうちＲＴＭ法によりＦＲＰを成形する場合に製作される樹脂を含浸させる前の繊維の積層体はドライプリフォームと呼ばれる。
【０００５】
より複雑な形状を有するＦＲＰを成形するためには、複雑な形状を有するプリフォームを製作することが必要となる。すなわち、ＦＲＰの素材となるプリプレグテープ又はドライテープをＦＲＰの形状に合わせて積層したプリフォームを製作することが必要となる。そこで、幅が徐々に減少する経路にプリプレグテープ又はドライテープを通すことによってプリプレグテープ又はドライテープの幅を変化させる幅調整装置が提案されている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００６】
また、複数のプリプレグテープを幅方向に並べてオーバーラップ量を変化できる装置（例えば特許文献３及び特許文献４参照）、複数のプリプレグテープの幅を変化させた後、任意のテープピッチで並べる装置（例えば特許文献５参照）、幅が太いプリプレグテープを容易に変形できるようにスリットロールで部分的かつ断続的に切込みを入れる装置（例えば特許文献６参照）も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
国際公開第２０１１／１１６１９１号明細書
特開２０２０－０９３４５４号公報
特開２０２０－０５９１４５号公報
特開２０２２－０４６３７９号公報
特開２０２２－１３０１３３号公報
特開２０１９－１５１７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、ＦＲＰ成形用のプリプレグテープ又はドライテープの幅を安定的に調整できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施形態に係る繊維の幅調整装置は、繊維強化プラスチックの素材となる、樹脂を含浸させる前又は樹脂を含浸させた後の繊維からなるテープの幅を調整するものであって、前記テープを捩ることによって前記テープを前記テープの幅方向に重ね合わせる捩り機構と、前記重ね合わされた前記テープを前記テープの厚さ方向に押し付けてシート状とすることによって幅が調整されたテープを製作する加圧部とを有するものである。
【００１０】
また、本発明の実施形態に係る複合材成形方法は、上述した繊維の幅調整装置を用いて前記幅が調整されたテープを製作するステップと、前記幅が調整されたテープを積層するステップと、積層後の前記幅が調整されたテープに含まれる前記樹脂を硬化することによって前記繊維強化プラスチックを製作するステップとを有するものである。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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