特許 6810593 複合材料の成形方法及び複合材料

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6810593

(24)【登録日】2020年12月15日

(45)【発行日】2021年1月6日

(54)【発明の名称】複合材料の成形方法及び複合材料

(51)【国際特許分類】

   B29C 43/34 20060101AFI20201221BHJP

   B29C 43/18 20060101ALI20201221BHJP

   B29C 70/10 20060101ALI20201221BHJP

   B29C 70/42 20060101ALI20201221BHJP

   B29K 105/08 20060101ALN20201221BHJP

【ＦＩ】

   B29C43/34

   B29C43/18

   B29C70/10

   B29C70/42

   B29K105:08

【請求項の数】26

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2016-242509(P2016-242509)

(22)【出願日】2016年12月14日

(65)【公開番号】特開2018-94820(P2018-94820A)

(43)【公開日】2018年6月21日

【審査請求日】2019年9月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】加茂 宗太

(72)【発明者】

【氏名】吉野 雄哉

(72)【発明者】

【氏名】石田 潤

【審査官】 ▲高▼村 憲司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−１０６２８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−３１２４２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１８９１５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５４−０５５０８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ４３／００ − ４３／５８

Ｂ２９Ｃ ７０／００ − ７０／８８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

角部を含む複合材料の成形方法であって、
前記角部が形成される前の状態が貫通孔の状態であり、前記貫通孔を取り囲む周囲部を形成する周囲部形成ステップと、
前記貫通孔を塞ぎ、前記角部を形成する角部形成ステップと、
前記周囲部と前記角部とを一体化させる一体化ステップと、
を含むことを特徴とする複合材料の成形方法。

【請求項2】

前記周囲部を形成する周囲部材を準備する周囲部材準備ステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の複合材料の成形方法。

【請求項3】

前記角部を形成する角部材を準備する角部材準備ステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の複合材料の成形方法。

【請求項4】

前記周囲部形成ステップでは、前記周囲部を形成する周囲部材を複数積層して配置し、
前記角部形成ステップでは、前記角部を形成する角部材を配置し、
前記一体化ステップでは、前記角部材と前記複数の周囲部材とを一体化させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の複合材料の成形方法。

【請求項5】

前記周囲部形成ステップでは、前記周囲部を形成する周囲部材を複数積層して配置し、
前記角部形成ステップでは、前記角部を形成する角部材を複数積層して配置し、
前記一体化ステップでは、前記複数積層された角部材と前記複数積層された周囲部材とを一体化させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の複合材料の成形方法。

【請求項6】

前記角部と前記周囲部との境界は、前記複合材料の厚み方向に沿って延びる平面状となっていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の複合材料の成形方法。

【請求項7】

前記角部と前記周囲部との境界は、前記複合材料の内側から外側に向かって、前記周囲部が広がり、それに応じて、前記角部が狭まる形状か、または、前記複合材料の内側から外側に向かって、前記周囲部が狭まり、それに応じて、前記角部が広がる形状に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の複合材料の成形方法。

【請求項8】

前記角部と前記周囲部との境界は、前記複合材料の内側から外側に向かって、前記周囲部が広がると共に前記角部が狭まる領域と、前記周囲部が狭まると共に前記角部が広がる領域と、が交互に設けられた形状に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の複合材料の成形方法。

【請求項9】

前記周囲部形成ステップでは、前記複合材料の内側を成形する成形型のうち前記周囲部を成形する箇所に周囲部材を配置し、
前記角部形成ステップでは、前記成形型のうち前記角部を成形する箇所に角部材を配置し、
前記一体化ステップの後に、前記成形型を除去することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の複合材料の成形方法。

【請求項10】

前記周囲部は、互いに交差する少なくとも三面以上の複数の面を含み、
前記周囲部を形成する周囲部材は、展開形状の複合材料を折り曲げて前記複数の面を形成したものであり、
前記角部は、前記複数の面が交差する箇所に位置しており、前記複数の面と連続に接続する曲面を有することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の複合材料の成形方法。

【請求項11】

前記複合材料は、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させたものであり、
前記熱硬化性樹脂は、軟化状態と、硬化状態と、半硬化状態となるものであり、
前記周囲部形成ステップ及び前記角部形成ステップでは、前記周囲部と前記角部との少なくともいずれかの前記熱硬化性樹脂を軟化状態または半硬化状態とし、
前記一体化ステップでは、前記熱硬化性樹脂を硬化状態とすることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の複合材料の成形方法。

【請求項12】

前記周囲部に含浸された熱硬化性樹脂と、前記角部に含浸された熱硬化性樹脂と、が同じ種類であり、
前記一体化ステップでは、前記周囲部に含浸された熱硬化性樹脂と、前記角部に含浸された熱硬化性樹脂と、が一体化することを特徴とする請求項１１に記載の複合材料の成形方法。

【請求項13】

前記周囲部を形成する周囲部材は、前記強化繊維を有し、
前記角部を形成する角部材は、前記強化繊維を有さないことを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の複合材料の成形方法。

【請求項14】

前記周囲部を形成する周囲部材は、前記強化繊維を有し、
前記角部を形成する角部材は、前記強化繊維を有することを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の複合材料の成形方法。

【請求項15】

前記角部は、前記複合材料を貫通する導入口を有することを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の複合材料の成形方法。

【請求項16】

角部を含む複合材料であって、
前記複合材料は、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させたものであり、
強化繊維を有さない前記角部と、
強化繊維を有し、前記角部を取り囲む周囲部と、
を含み、
前記周囲部は、交差する面を含み、
前記角部は、前記面が交差する箇所に位置していることを特徴とする複合材料。

【請求項17】

前記周囲部に含まれる前記強化繊維が途切れて断絶される境界面である繊維断絶境界面が、前記複合材料の厚み方向に沿って延びる平面状となっていることを特徴とする請求項１６に記載の複合材料。

【請求項18】

前記周囲部に含まれる前記強化繊維が途切れて断絶される境界面である繊維断絶境界面が、前記複合材料の内側から外側に向かって、前記周囲部が広がり、それに応じて、前記角部が狭まる形状か、または、前記複合材料の内側から外側に向かって、前記周囲部が狭まり、それに応じて、前記角部が広がる形状に形成されていることを特徴とする請求項１６に記載の複合材料。

【請求項19】

前記周囲部に含まれる前記強化繊維が途切れて断絶される境界面である繊維断絶境界面が、前記複合材料の内側から外側に向かって、前記周囲部が広がると共に前記角部が狭まる領域と、前記周囲部が狭まると共に前記角部が広がる領域と、が交互に設けられた形状に形成されていることを特徴とする請求項１６に記載の複合材料。

【請求項20】

角部を含む複合材料であって、
前記複合材料は、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させたものであり、
前記強化繊維は、第１の強化繊維と、第２の強化繊維とを有し、
前記第１の強化繊維を有する前記角部と、
前記第２の強化繊維を有し、前記角部を取り囲む周囲部と、を含み、
前記第１の強化繊維と前記第２の強化繊維とは、不連続であり、
前記周囲部は、交差する面を含み、
前記角部は、前記面が交差する箇所に位置していることを特徴とする複合材料。

【請求項21】

前記第１の強化繊維と前記第２の強化繊維とが不連続となる境界面である繊維不連続境界面が、前記複合材料の厚み方向に沿って延びる平面状となっていることを特徴とする請求項２０に記載の複合材料。

【請求項22】

前記第１の強化繊維と前記第２の強化繊維とが不連続となる境界面である繊維不連続境界面が、前記複合材料の内側から外側に向かって、前記周囲部が広がり、それに応じて、前記角部が狭まる形状か、または、前記複合材料の内側から外側に向かって、前記周囲部が狭まり、それに応じて、前記角部が広がる形状に形成されていることを特徴とする請求項２０に記載の複合材料。

【請求項23】

前記第１の強化繊維と前記第２の強化繊維とが不連続となる境界面である繊維不連続境界面が、前記複合材料の内側から外側に向かって、前記周囲部が広がると共に前記角部が狭まる領域と、前記周囲部が狭まると共に前記角部が広がる領域と、が交互に設けられた形状に形成されていることを特徴とする請求項２０に記載の複合材料。

【請求項24】

前記周囲部の前記面と前記角部の曲面とが連続に接続した曲面を有することを特徴とする請求項１６から請求項２３のいずれか１項に記載の複合材料。

【請求項25】

前記周囲部は、互いに交差する少なくとも三面以上の複数の面を含み、
前記角部は、前記複数の面が交差する箇所に位置しており、前記複数の面と連続に接続する曲面を有することを特徴とする請求項１６から請求項２４のいずれか１項に記載の複合材料。

【請求項26】

前記角部に設けられ、前記複合材料を貫通する導入口をさらに含むことを特徴とする請求項１６から請求項２５のいずれか１項に記載の複合材料。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、角部を含む複合材料の成形方法及び角部を含む複合材料に関する。

【背景技術】

【0002】

軽量性及び高い強度を有する材料には、強化繊維に樹脂を含浸させた複合材料が知られている。複合材料は、様々な形状、例えば角部を含む形状に成形されて、航空機、自動車及び船舶等に用いられている。角部を含む複合材料の成形方法としては、角部を含む複合材料を成形する治具の上に複合材料を配置し、その複合材料の上にシートを配置し、シートを介して複合材料に圧力をかける方法が知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７−１１８５９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の方法と同様の従来の複合材料の成形方法を、図１２及び図１３を用いて説明する。図１２は、従来の複合材料の成形方法で成形された従来の複合材料１００の概略図である。図１３は、図１２の従来の複合材料１００を成形するための部材として用いられる従来の部材１１０の概略図である。

【0005】

従来の複合材料１００は、図１２に示すように、三面角である従来の角部１０２を含む。従来の部材１１０は、図１３に示すように、三面を形成する部材と、三面を形成する部材の間に設けられた従来の角部片１１２と、を含む。従来の部材１１０は、折り曲げられて積層され、特許文献１に記載の方法を用いて成形されることで、従来の部材１１０が成形される。従来の角部片１１２は、周囲で折り曲げられて積層され、特許文献１に記載の方法を用いて成形されることで、従来の角部１０２となる。

【0006】

従来の角部片１１２は、周囲で折り曲げられるため、しわ、隙間、あるいは意図しない周囲の部材との重なりが生じやすく、品質よく積層されることが困難である。そのため、従来の角部片１１２が積層されて形成される従来の角部１０２は、しわ、隙間、あるいは意図しない周囲の部材との重なりが生じやすく、形状においても、強度においても、品質を保持することが困難となる可能性があった。

【0007】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、品質の良い角部を適切に成形することができる複合材料の成形方法及び複合材料を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、複合材料の成形方法は、角部を含む複合材料の成形方法であって、前記角部が形成される前の状態が貫通孔の状態であり、前記貫通孔を取り囲む周囲部を形成する周囲部形成ステップと、前記貫通孔を塞ぎ、前記角部を形成する角部形成ステップと、前記周囲部と前記角部とを一体化させる一体化ステップと、を含むことを特徴とする。

【0009】

この構成によれば、周囲部を形成すると共に、周囲部によって形成された貫通孔を塞いで角部を形成することができるため、角部と周囲部とを別々に形成でき、別々に形成した角部と周囲部とを一体化させることができる。このため、周囲部に影響されることなく、角部の形成を行うことができるため、角部にしわ、隙間、あるいは意図しない周囲の部材との重なりが生じることが低減される。これにより、角部の品質の向上を図ることができ、品質の良い角部を適切に成形することができる。

【0010】

この構成において、前記周囲部を形成する周囲部材を準備する周囲部材準備ステップと、をさらに含むことが好ましい。この構成によれば、周囲部の形状及び強度の自由度を増やし、周囲部の形状及び強度の品質を安定化させることができる。

【0011】

これらの構成において、前記角部を形成する角部材を準備する角部材準備ステップと、をさらに含むことが好ましい。この構成によれば、角部の形状及び強度の自由度を増やし、角部の形状及び強度の品質を安定化させることができる。

【0012】

これらの構成において、前記周囲部形成ステップでは、前記周囲部を形成する周囲部材を複数積層して配置し、前記角部形成ステップでは、前記角部を形成する角部材を配置し、前記一体化ステップでは、前記角部材と前記複数の周囲部材とを一体化させてもよい。あるいは、これらの構成において、前記周囲部形成ステップでは、前記周囲部を形成する周囲部材を複数積層して配置し、前記角部形成ステップでは、前記角部を形成する角部材を複数積層して配置し、前記一体化ステップでは、前記複数積層された角部材と前記複数積層された周囲部材とを一体化させてもよい。これらの構成によれば、複数の部材を積層させるので、いずれの場合でも、複数の部材を積層させる部分の形状及び強度の自由度をさらに増やし、複数の部材を積層させる部分の形状及び強度の品質をさらに安定化させることができる。

【0013】

これらの構成において、前記角部と前記周囲部との境界は、前記複合材料の厚み方向に沿って延びる平面状となっていることが好ましい。この構成によれば、周囲部形成ステップ及び角部形成ステップが容易になるため、品質が安定化する。

【0014】

これらの構成において、前記角部と前記周囲部との境界は、前記複合材料の内側から外側に向かって、前記周囲部が広がり、それに応じて、前記角部が狭まる形状か、または、前記複合材料の内側から外側に向かって、前記周囲部が狭まり、それに応じて、前記角部が広がる形状に形成されていることが好ましい。この構成によれば、角部と周囲部との境界の面積が大きく、角部と周囲部との境界の形状が凹凸を含むので、角部と周囲部とをより強固に一体化することができる。

【0015】

周囲部形成ステップでは周囲部を形成する周囲部材を複数積層して配置し、角部形成ステップでは角部を形成する角部材を複数積層して配置する構成において、前記角部と前記周囲部との境界は、前記複合材料の内側から外側に向かって、前記周囲部が広がると共に前記角部が狭まる領域と、前記周囲部が狭まると共に前記角部が広がる領域と、が交互に設けられた形状に形成されていることが好ましい。この構成によれば、角部と周囲部とを嵌め合わせているので、角部と周囲部とをさらに強固に一体化することができる。

【0016】

これらの構成において、前記周囲部形成ステップでは、前記複合材料の内側を成形する成形型のうち前記周囲部を成形する箇所に周囲部材を配置し、前記角部形成ステップでは、前記成形型のうち前記角部を成形する箇所に角部材を配置し、前記一体化ステップの後に、前記成形型を除去することが好ましい。この構成によれば、成形型に基づいて精度よく複合材料を成形することができる。

【0017】

これらの構成において、前記周囲部は、互いに交差する少なくとも三面以上の複数の面を含み、前記周囲部を形成する周囲部材は、展開形状の複合材料を折り曲げて前記複数の面を形成したものであり、前記角部は、前記複数の面が交差する箇所に位置しており、前記複数の面と連続に接続する滑らかな曲面を有することが好ましい。この構成によれば、角部が、鋭角となりやすい三面角の場合でも、周囲部に影響されることなく、角部の形成を行うことができるため、角部の品質の向上を図ることができ、品質の良い角部を適切に成形することができる。

【0018】

これらの構成において、前記複合材料は、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させたものであり、前記熱硬化性樹脂は、軟化状態と、硬化状態と、半硬化状態となるものであり、前記周囲部形成ステップ及び前記角部形成ステップでは、前記周囲部と前記角部との少なくともいずれかの前記熱硬化性樹脂を軟化状態または半硬化状態とし、前記一体化ステップでは、前記熱硬化性樹脂を硬化状態とすることが好ましい。この構成によれば、熱硬化性樹脂が硬化状態となることで、角部と周囲部とを強固に一体化させることができる。

【0019】

複合材料が強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた構成において、前記周囲部に含浸された熱硬化性樹脂と、前記角部に含浸された熱硬化性樹脂と、が同じ種類であり、前記一体化ステップでは、前記周囲部に含浸された熱硬化性樹脂と、前記角部に含浸された熱硬化性樹脂と、が一体化することがより好ましい。この構成によれば、熱硬化性樹脂が硬化状態となることで、角部と周囲部とをより強固に一体化させることができる。

【0020】

複合材料が強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた構成において、前記周囲部を形成する周囲部材は、前記強化繊維を有し、前記角部を形成する角部材は、前記強化繊維を有さなくてもよい。あるいは、前記周囲部を形成する周囲部材は、前記強化繊維を有し、前記角部を形成する角部材は、前記強化繊維を有していてもよい。これらの構成によれば、いずれの場合でも、角部及び周囲部の形状及び強度の自由度を増やし、角部及び周囲部の形状及び強度の品質を安定化させることができる。

【0021】

これらの構成において、前記角部は、前記複合材料を貫通する導入口を有することが好ましい。この構成によれば、導入口を通じて、複合材料の内部空間に液体などを導入または排出することができる。

【0022】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、複合材料は、角部を含む複合材料であって、前記複合材料は、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させたものであり、強化繊維を有さない前記角部と、強化繊維を有し、前記角部を取り囲む周囲部と、を含み、前記角部は、前記周囲部と連続に接続する滑らかな曲面を有することを特徴とする。

【0023】

この構成によれば、複合材料にある強化繊維の状態から、周囲部を形成すると共に、周囲部によって形成された貫通孔を塞いで角部が形成されているため、角部と周囲部とが別々に形成され、別々に形成された角部と周囲部とが一体化されているものである。このため、周囲部に影響されることなく、角部の形成が行われているため、角部にしわ、隙間、あるいは意図しない周囲の部材との重なりが生じることが低減される。これにより、角部の品質の向上が図られており、品質の良い角部を適切に含むことができる。

【0024】

この構成において、前記周囲部に含まれる前記強化繊維が途切れて断絶される境界面である繊維断絶境界面が、前記複合材料の厚み方向に沿って延びる平面状となっていることが好ましい。この構成によれば、容易に成形することができるため、品質が安定化する。

【0025】

あるいは、この構成において、前記周囲部に含まれる前記強化繊維が途切れて断絶される境界面である繊維断絶境界面が、前記複合材料の内側から外側に向かって、前記周囲部が広がり、それに応じて、前記角部が狭まる形状か、または、前記複合材料の内側から外側に向かって、前記周囲部が狭まり、それに応じて、前記角部が広がる形状に形成されていることが好ましい。この構成によれば、角部と周囲部との境界の面積が大きく、角部と周囲部との境界の形状が凹凸を含むので、角部と周囲部とがより強固に一体化されることができる。

【0026】

あるいは、この構成において、前記周囲部に含まれる前記強化繊維が途切れて断絶される境界面である繊維断絶境界面が、前記複合材料の内側から外側に向かって、前記周囲部が広がると共に前記角部が狭まる領域と、前記周囲部が狭まると共に前記角部が広がる領域と、が交互に設けられた形状に形成されていることが好ましい。この構成によれば、角部と周囲部とが嵌め合わさっているので、角部と周囲部とがさらに強固に一体化されることができる。

【0027】

あるいは、上述した課題を解決し、目的を達成するために、複合材料は、角部を含む複合材料であって、前記複合材料は、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させたものであり、前記強化繊維は、第１の強化繊維と、第２の強化繊維とを有し、前記第１の強化繊維を有する前記角部と、前記第２の強化繊維を有し、前記角部を取り囲む周囲部と、を含み、前記第１の強化繊維と前記第２の強化繊維とは、不連続であり、前記角部は、前記周囲部と連続に接続する滑らかな曲面を有することを特徴とする。

【0028】

この構成によれば、複合材料にある強化繊維の状態から、周囲部を形成すると共に、周囲部によって形成された貫通孔を塞いで角部が形成されているため、角部と周囲部とが別々に形成され、別々に形成された角部と周囲部とが一体化されているものである。このため、周囲部に影響されることなく、角部の形成が行われているため、角部の品質の向上が図られており、品質の良い角部を適切に含むことができる。

【0029】

この構成において、前記第１の強化繊維と前記第２の強化繊維とが不連続となる境界面である繊維不連続境界面が、前記複合材料の厚み方向に沿って延びる平面状となっていることが好ましい。この構成によれば、容易に成形することができるため、品質が安定化する。

【0030】

この構成において、前記第１の強化繊維と前記第２の強化繊維とが不連続となる境界面である繊維不連続境界面が、前記複合材料の内側から外側に向かって、前記周囲部が広がり、それに応じて、前記角部が狭まる形状か、または、前記複合材料の内側から外側に向かって、前記周囲部が狭まり、それに応じて、前記角部が広がる形状に形成されていることが好ましい。この構成によれば、角部と周囲部との境界の面積が大きく、角部と周囲部との境界の形状が凹凸を含むので、角部と周囲部とがより強固に一体化されることができる。

【0031】

この構成において、前記第１の強化繊維と前記第２の強化繊維とが不連続となる境界面である繊維不連続境界面が、前記複合材料の内側から外側に向かって、前記周囲部が広がると共に前記角部が狭まる領域と、前記周囲部が狭まると共に前記角部が広がる領域と、が交互に設けられた形状に形成されていることが好ましい。この構成によれば、角部と周囲部とが嵌め合わさっているので、角部と周囲部とがさらに強固に一体化されることができる。

【0032】

これらの構成において、前記周囲部は、互いに交差する少なくとも三面以上の複数の面を含み、前記角部は、前記複数の面が交差する箇所に位置しており、前記複数の面と連続に接続する滑らかな曲面を有することが好ましい。この構成によれば、角部が、鋭角となりやすい三面角の場合でも、周囲部に影響されることなく、角部の形成が行われているため、角部の品質の向上が図られており、品質の良い角部を適切に含むことができる。

【0033】

これらの構成において、前記角部に設けられ、前記複合材料を貫通する導入口をさらに含むことが好ましい。この構成によれば、導入口を通じて、複合材料の内部空間に液体などを導入または排出することができる。

【発明の効果】

【0034】

本発明によれば、品質の良い角部を適切に成形することができる複合材料の成形方法及び複合材料を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】図１は、第１の実施形態に係る複合材料の概略構成図である。

【図2】図２は、第１の実施形態に係る複合材料の概略断面図である。

【図3】図３は、第１の実施形態に係る複合材料の成形方法を示すフローチャートである。

【図4】図４は、第１の実施形態に係る複合材料を成形するための周囲部材の概略構成図である。

【図5】図５は、第１の実施形態に係る複合材料を成形するための角部材の概略構成図である。

【図6】図６は、第１の実施形態に係る複合材料の成形方法における一状態を示す概略構成図である。

【図7】図７は、第２の実施形態に係る複合材料の概略断面図である。

【図8】図８は、第２の実施形態に係る複合材料を成形するための角部材の概略構成図である。

【図9】図９は、第２の実施形態に係る複合材料を成形するための角部材の別の概略構成図である。

【図10】図１０は、第３の実施形態に係る複合材料の概略断面図である。

【図11】図１１は、第４の実施形態に係る複合材料の概略断面図である。

【図12】図１２は、従来の複合材料の成形方法で成形された従来の複合材料の概略図である。

【図13】図１３は、図１２の従来の複合材料を成形するための部材として用いられる従来の部材の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0036】

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

【0037】

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る複合材料１０の概略構成図である。図２は、第１の実施形態に係る複合材料１０の概略断面図である。図２は、図１において、複合材料１０の角部１２を通る断面における断面図である。複合材料１０は、図１及び図２に示すように、角部１２と、角部１２を取り囲む周囲部１４と、を含む。図１では、複合材料１０に含まれる後述する強化繊維が省略されている。また、図２では、実施形態の説明のために強化繊維が極端な形で描かれているが、実際には、図示された大きさよりも細く、細かく絡み合っている。

【0038】

複合材料１０は、航空機、自動車及び船舶等に用いられる材料が例示される。この複合材料は、複合材料を強化する強化繊維と、強化繊維に含浸された樹脂と、を含む材料が例示される。強化繊維は、５μｍ以上７μｍ以下の範囲内の基本繊維を数１００本から数１０００本程度束ねたものが例示される。強化繊維を構成する基本繊維は、炭素繊維が例示される。強化繊維を構成する基本繊維は、これに限定されず、その他のプラスチック繊維、ガラス繊維又は金属繊維でもよい。

【0039】

強化繊維に含浸される樹脂は、熱硬化性樹脂が好ましいが、熱可塑性樹脂でもよい。熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂が例示される。熱可塑性樹脂は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、及びポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等が例示される。ただし、強化繊維に含浸される樹脂は、これに限定されず、その他の樹脂でもよい。

【0040】

強化繊維に含浸される樹脂が熱硬化性樹脂の場合、熱硬化性樹脂は、軟化状態と、硬化状態と、半硬化状態となることができる。軟化状態は、熱硬化性樹脂を熱硬化させる前の状態である。軟化状態は、自己支持性を有さない状態であり、支持体に支持されていない場合に形状を保持できない状態である。軟化状態は、加熱されて、熱硬化性樹脂が熱硬化反応をすることができる状態である。硬化状態は、熱硬化性樹脂を熱硬化させた後の状態である。硬化状態は、自己支持性を有する状態であり、支持体に支持されていない場合でも形状を保持できる状態である。硬化状態は、加熱されても、熱硬化樹脂が熱硬化反応をすることができない状態である。半硬化状態は、軟化状態と硬化状態との間の状態である。半硬化状態は、硬化状態よりも弱い程度の熱硬化を熱硬化性樹脂にさせた状態である。半硬化状態は、自己支持性を有する状態であり、支持体に支持されていない場合でも形状を保持できる状態である。半硬化状態は、加熱されて、熱硬化性樹脂が熱硬化反応をすることができる状態である。強化繊維が熱硬化性樹脂に含浸された複合材料１０は、熱硬化性樹脂が半硬化状態であるプリプレグであるか、又は熱硬化性樹脂が硬化状態であることが好ましい。

【0041】

角部１２と周囲部１４との境界は、複合材料１０の厚み方向に沿って延びる平面状となっている。具体的には、複合材料１０の周囲部１４によって形成される平面に直交する方向に沿って延びる平面状となっている。

【0042】

複合材料１０の強化繊維は、図２に示すように、第１の強化繊維１２ｆと、第２の強化繊維１４ｆとを有する。角部１２は、第１の強化繊維１２ｆを有する。第１の強化繊維１２ｆは、等方に分散された短繊維が例示される。周囲部１４は、第２の強化繊維１４ｆを有する。第２の強化繊維１４ｆは、一方向に並んだ一定長さ以上の繊維が例示される。角部１２に含まれる第１の強化繊維１２ｆと、周囲部１４に含まれる第２の強化繊維１４ｆとは、互いに、角部１２と周囲部１４との境界で途切れて、不連続となっている。なお、角部１２と周囲部１４とは一体化しているため、角部１２と周囲部１４との境界は、第１の強化繊維１２ｆ及び第２の強化繊維１４ｆに着目しない限り、不鮮明なものとなっている。

【0043】

複合材料１０は、第１の強化繊維１２ｆと第２の強化繊維１４ｆとが不連続となる境界面である繊維不連続境界面が、複合材料１０の厚み方向に沿って延びる平面状となっている。具体的には、複合材料１０における繊維不連続境界面は、角部１２と周囲部１４との境界により形成されている。すなわち、複合材料１０における繊維不連続境界面は、複合材料１０の周囲部１４によって形成される平面に直交する方向に沿って延びる平面状となっている。

【0044】

角部１２は、強化繊維を有していなくてもよい。角部１２が強化繊維を有していない場合、周囲部１４に含まれる第２の強化繊維１４ｆは、角部１２と周囲部１４との境界で途切れて、不連続となっている。なお、角部１２と周囲部１４とは一体化しているため、角部１２と周囲部１４との境界は、周囲部１４に含まれる強化繊維に着目しない限り、不鮮明なものとなっている。

【0045】

複合材料１０は、角部１２が強化繊維を有していない場合、第２の強化繊維１４ｆが途切れて断絶される境界面である繊維断絶境界面が、複合材料１０の厚み方向に沿って延びる平面状となっている。具体的には、複合材料１０における繊維断絶境界面は、角部１２と周囲部１４との境界により形成されている。すなわち、複合材料１０は、この繊維断絶境界面が、複合材料１０の周囲部１４によって形成される平面に直交する方向に沿って延びる平面状となっている。

【0046】

周囲部１４は、図１に示すように、第１面部１４ａと、第２面部１４ｂと、第３面部１４ｃと、第１面間部１４ｘと、第２面間部１４ｙと、第３面間部１４ｚと、を含む。第１面間部１４ｘは、第１面部１４ａと第２面部１４ｂとの間の交線に配されており、第１面部１４ａと第２面部１４ｂとの間の折り曲がり部分を緩和している。第２面間部１４ｙは、第２面部１４ｂと第３面部１４ｃとの間の交線に配されており、第２面部１４ｂと第３面部１４ｃとの間の折り曲がり部分を緩和している。第３面間部１４ｚは、第３面部１４ｃと第１面部１４ａとの間の交線に配されており、第３面部１４ｃと第１面部１４ａとの間の折り曲がり部分を緩和している。

【0047】

周囲部１４は、互いに交差する第１面部１４ａと、第２面部１４ｂと、第３面部１４ｃとを含む。周囲部１４の第１面部１４ａと、第２面部１４ｂと、第３面部１４ｃとが互いに交差する箇所には、角部１２が設けられている。周囲部１４は、これに限定されず、互いに交差する少なくとも三面以上の複数の面を含むことが好ましい。また、周囲部１４は、二曲面を含むものでもよく、円錐の側面に例示される一曲面を含むものでもよく、これらの場合にも、周囲部１４に含まれる曲面の交差する箇所には、角部１２が設けられる。

【0048】

角部１２は、第１面部１４ａと、第２面部１４ｂと、第３面部１４ｃとが互いに交差する箇所に位置する三面角となっている。角部１２は、第１面部１４ａ、第２面部１４ｂ及び第３面部１４ｃと連続に接続する滑らかな曲面を有する。角部１２は、これに限定されることなく、互いに交差する少なくとも三面以上の複数の面が互いに交差する箇所に設けられ、これらの複数の面と連続に接続する滑らかな曲面を有していることが好ましい。また、角部１２は、二曲面の交差する箇所に設けられていてもよく、円錐の頂点に例示される一曲面の交差する箇所に設けられていてもよい。角部１２は、いわゆる立体的に周囲に対して突起した頂部のことである。

【0049】

複合材料１０は、以上のような構成を有するので、複合材料１０にある強化繊維の状態、例えば角部１２の第１の強化繊維１２ｆと周囲部１４の第２の強化繊維１４ｆとが不連続となっていることなどから、周囲部１４を形成すると共に、周囲部１４によって形成された貫通孔を塞いで角部１２が形成されているため、角部１２と周囲部１４とが別々に形成され、別々に形成された角部１２と周囲部１４とが一体化されているものである。このため、複合材料１０は、周囲部１４に影響されることなく、角部１２の形成が行われているため、角部１２にしわ、隙間、あるいは周囲部１４との意図しない重なりが生じることが低減される。これにより、複合材料１０は、角部１２の品質の向上が図られており、品質の良い角部１２を適切に含むことができる。

【0050】

また、複合材料１０は、角部１２が、鋭角となりやすい三面角の場合でも、周囲部１４に影響されることなく、角部１２の形成が行われているため、角部１２の品質の向上が図られており、品質の良い角部１２を適切に含むことができる。

【0051】

複合材料１０は、繊維不連続境界面または繊維断絶境界面が、複合材料１０の厚み方向に沿って延びる平面状となっている。このため、後述する複合材料１０の成形方法が容易になるため、品質が安定化する。

【0052】

複合材料１０は、角部１２と周囲部１４との境界が、周囲部１４から角部１２にかけて周囲部１４により形成される平面と周囲部１４により形成される曲面とが滑らかに接続されており、この平面の箇所にあることが好ましい。すなわち、角部１２は、周囲部１４により形成される平面の延長上に形成される部分を含んでいてもよい。この場合、周囲部１４における角部１２との境界部分が折り曲げられないので、周囲部１４の品質の向上が図られており、品質の良い周囲部１４を適切に含むことができる。

【0053】

図３は、第１の実施形態に係る複合材料１０の成形方法を示すフローチャートである。図４は、第１の実施形態に係る複合材料１０を成形するための周囲部材２０の概略構成図である。図５は、第１の実施形態に係る複合材料１０を成形するための角部材３０の概略構成図である。図６は、第１の実施形態に係る複合材料１０の成形方法における一状態を示す概略構成図である。図４及び図５では、図２と同様に、実施形態の説明のために強化繊維が極端な形で描かれているが、実際には、図示された大きさよりも細く、細かく絡み合っている。また、図６では、図１と同様に、複合材料１０に含まれる強化繊維が省略されている。図３から図６を用いて、第１の実施形態に係る複合材料１０の成形方法を説明する。複合材料１０の成形方法は、図３に示すように、周囲部形成ステップ（ステップＳ１２）と、角部形成ステップ（ステップＳ１４）と、一体化ステップ（ステップＳ１６）と、を含む。

【0054】

複合材料１０の成形方法は、図３に示すように、周囲部形成ステップ（ステップＳ１２）の前に、周囲部１４を形成する周囲部材２０を準備する周囲部材準備ステップ（ステップＳ１１）をさらに含むことが好ましい。複合材料１０の成形方法は、図３に示すように、角部形成ステップ（ステップＳ１４）の前に、角部１２を形成する角部材３０を準備する角部材準備ステップ（ステップＳ１３）をさらに含むことが好ましい。

【0055】

周囲部材２０は、周囲部１４を展開した展開形状の複合材料であり、例えば、強化繊維の方向が一方向に並んだＵＤ（Uni Direction）材料が好適に用いられる。周囲部材２０は、図４に示すように、第１面部材２４ａと、第２面部材２４ｂと、第３面部材２４ｃと、第１面間部材２４ｘと、第２面間部材２４ｙと、第３面間部材２４ｚと、を含む。また、周囲部材２０は、第２の強化繊維２４ｆを含む。第１面部材２４ａと、第２面部材２４ｂと、第３面部材２４ｃと、第１面間部材２４ｘと、第２面間部材２４ｙと、第３面間部材２４ｚとは、それぞれ、第１面部１４ａと、第２面部１４ｂと、第３面部１４ｃと、第１面間部１４ｘと、第２面間部１４ｙと、第３面間部１４ｚとに対応する。また、第２の強化繊維２４ｆは、第２の強化繊維１４ｆに対応する。周囲部材２０は、第１面部材２４ａと、第２面部材２４ｂと、第３面部材２４ｃとに囲まれた領域に、空隙部２８を含む。空隙部２８は、角部１２の位置に対応して設けられている。

【0056】

周囲部材２０は、第２の強化繊維２４ｆに樹脂が含浸され、成形されることで、準備される（ステップＳ１１）。周囲部材２０は、樹脂に熱硬化性樹脂が用いられている場合、熱硬化性樹脂が軟化状態であるか、または、熱硬化性樹脂が半硬化状態であるプリプレグであることが好ましい。この場合、後述する一体化ステップ（ステップＳ１６）で熱硬化性樹脂が硬化状態となることで、角部１２と、周囲部材２０から形成される周囲部１４とをより強固に一体化させることができる。

【0057】

角部材３０は、図５に示すように、第１の強化繊維３２ｆを含むキャップ材である。角部材３０は、第１の強化繊維３２ｆに樹脂が含浸され、成形されることで、準備される（ステップＳ１３）。ステップＳ１３では、角部材３０は、例えば、第１の強化繊維３２ｆを含む短繊維材を射出成形する射出成型法、第１の強化繊維３２ｆを含む短繊維材のプリプレグをプリフォームするドレープフォーミング、または第１の強化繊維３２ｆを含む短繊維のドライ基材を成形した後に樹脂を含浸させるＲＴＭ（Resin Transfer Molding）により、成形され、準備される。角部材３０は、樹脂に熱硬化性樹脂が用いられている場合、熱硬化性樹脂が軟化状態であるか、または、熱硬化性樹脂が半硬化状態であるプリプレグであることが好ましい。この場合、後述する一体化ステップ（ステップＳ１６）で熱硬化性樹脂が硬化状態となることで、周囲部１４と、角部材３０から形成される角部１２と、をより強固に一体化させることができる。

【0058】

なお、角部材３０は、第１の強化繊維３２ｆを含まないキャップ材であってもよい。この場合には、角部材３０は、樹脂のみで成形されることで、準備される（ステップＳ１３）。

【0059】

複合材料１０の成形方法は、複合材料１０の角部１２及び周囲部１４を、複合材料１０の内側、すなわち角部１２が突起している側とは反対側から成形する成形型４０が用いられることが好ましい。成形型４０は、図６に示すように、角部１２を成形する箇所である角部成形箇所４２と、周囲部１４を成形する箇所である周囲部成形箇所４４と、を含む。成形型４０は、複合材料１０の成形方法において加えられる圧力に変形しないほど十分に硬く、かつ、複合材料１０の成形方法において加えられる熱に溶解あるいは変形しないほどに十分に耐熱性を有する材料で形成されている。また、成形型４０は、周囲部材２０及び角部材３０など、周囲部１４及び角部１２を形成する部材と接合しない材料で形成されている。

【0060】

複合材料１０の成形方法において成形型４０が用いられる場合、周囲部成形箇所４４に周囲部材２０を配置して折り曲げることで、空隙部２８を角部１２が形成される前の状態が貫通孔の状態とし、その貫通孔を取り囲むように周囲部１４を形成する（ステップＳ１２）。周囲部材２０は、第１面部材２４ａと第１面間部材２４ｘとの間、第１面間部材２４ｘと第２面部材２４ｂとの間、第２面部材２４ｂと第２面間部材２４ｙとの間、第１面部材２４ａと第３面間部材２４ｚとの間、第３面間部材２４ｚと第３面部材２４ｃとの間でそれぞれ折り曲げられ、第２面間部材２４ｙと第３面部材２４ｃとの間が接するように配置される。

【0061】

ステップＳ１２では、周囲部材２０は、周囲部成形箇所４４に１つ配置されてもよいし、周囲部成形箇所４４に複数積層して配置されてもよい。周囲部材２０が複数積層される場合には、周囲部材２０に含まれる熱硬化性樹脂が軟化状態または半硬化状態であるか、あるいは、周囲部材２０に含まれる熱硬化性樹脂が硬化状態である場合には、各周囲部材２０の間に周囲部材２０を接着する接着剤等が設けられる。

【0062】

第１面部材２４ａと、第２面部材２４ｂと、第３面部材２４ｃと、第１面間部材２４ｘと、第２面間部材２４ｙと、第３面間部材２４ｚとは、ステップＳ１２により、それぞれ、第１面部１４ａと、第２面部１４ｂと、第３面部１４ｃと、第１面間部１４ｘと、第２面間部１４ｙと、第３面間部１４ｚとを構成する部材となる。また、第２の強化繊維２４ｆは、ステップＳ１２により、第２の強化繊維１４ｆとなる。

【0063】

複合材料１０の成形方法において成形型４０が用いられる場合、角部成形箇所４２に角部材３０を配置することで、空隙部２８が貫通孔の状態となっている箇所を塞ぎ、角部１２を形成する（ステップＳ１４）。周囲部材２０に含まれる熱硬化性樹脂が硬化状態である場合には、角部材３０に含まれる熱硬化性樹脂が軟化状態または半硬化状態となっているか、あるいは、角部材３０と周囲部材２０との間に角部材３０と周囲部材２０とを接着する接着剤等が設けられる。角部材３０は、ステップＳ１４により、角部１２を構成する部材となる。また、角部材３０が第１の強化繊維３２ｆを含む場合には、第１の強化繊維３２ｆは、ステップＳ１４により、第１の強化繊維１２ｆとなる。

【0064】

なお、複合材料１０の成形方法は、ステップＳ１２の処理が施されてからステップＳ１４の処理が施されることに限定されない。例えば、ステップＳ１４の処理が施されてからステップＳ１２の処理が施されてもよいし、ステップＳ１２の処理とステップＳ１４の処理とが交互に施されてもよいし、ステップＳ１２の処理とステップＳ１４の処理とが同時に並行して施されてもよい。また、複合材料１０の成形方法は、ステップＳ１１、ステップＳ１２、ステップＳ１３、ステップＳ１４の順に処理が施されることに限定されない。ステップＳ１１がステップＳ１２の前に施され、かつ、ステップＳ１３がステップＳ１４の前に施されれば、どのような順で処理が施されてもよい。

【0065】

ステップＳ１２により形成された周囲部１４と、ステップＳ１４により形成された角部１２とは、加圧及び加熱されることで、一体化される（ステップＳ１６）。角部１２と周囲部１４とが一体化されることにより、角部１２と周囲部１４との間に隙間がない状態が形成される。複合材料１０の成形方法において成形型４０が用いられる場合、角部１２と周囲部１４とは、内側から成形型４０で加圧され、外側、すなわち角部１２が突起している側からシートなどを介しておもり又は加圧器等で加圧される。また、角部１２と周囲部１４とは、加圧下で、内側及び外側から加熱器等で加熱される。これにより、軟化状態または半硬化状態である熱硬化性樹脂が硬化状態になること等により、角部１２と周囲部１４とが一体化される。角部１２と周囲部１４とが一体化された後、すなわちステップＳ１６の後に、成形型４０が除去されて、複合材料１０が得られる。

【0066】

第１面部材２４ａと、第２面部材２４ｂと、第３面部材２４ｃと、第１面間部材２４ｘと、第２面間部材２４ｙと、第３面間部材２４ｚとは、ステップＳ１６により、それぞれ、第１面部１４ａと、第２面部１４ｂと、第３面部１４ｃと、第１面間部１４ｘと、第２面間部１４ｙと、第３面間部１４ｚと、になる。角部材３０は、ステップＳ１６により、角部１２となる。

【0067】

また、角部材３０に第１の強化繊維３２ｆが含まれていた場合、ステップＳ１６により、第１の強化繊維１２ｆと第２の強化繊維１４ｆとが不連続となる境界面である繊維不連続境界面が、複合材料１０の厚み方向に沿って延びる平面状に形成される。すなわち、ステップＳ１６により、この繊維不連続境界面は、複合材料１０の周囲部１４によって形成される平面に直交する方向に沿って延びる平面状に形成される。

【0068】

また、角部材３０に第１の強化繊維３２ｆが含まれていなかった場合、ステップＳ１６により、第２の強化繊維１４ｆが途切れて断絶される境界面である繊維断絶境界面が、複合材料１０の厚み方向に沿って延びる平面状に形成される。すなわち、ステップＳ１６により、この繊維断絶境界面が、複合材料１０の周囲部１４によって形成される平面に直交する方向に沿って延びる平面状に形成される。

【0069】

複合材料１０の成形方法は、以上のような構成を有するので、周囲部１４を形成すると共に、周囲部１４によって形成された貫通孔を塞いで角部１２を形成することができるため、角部１２と周囲部１４とを別々に形成でき、別々に形成した角部１２と周囲部１４とを一体化させることができる。このため、複合材料１０の成形方法は、周囲部１４に影響されることなく、角部１２の形成を行うことができるため、角部１２にしわ、隙間、あるいは周囲部１４との意図しない重なりが生じることが低減される。これにより、複合材料１０の成形方法は、角部１２の品質の向上を図ることができ、品質の良い角部１２を適切に成形することができる。

【0070】

複合材料１０の成形方法は、周囲部１４を形成する周囲部材２０を準備する周囲部材準備ステップ（ステップＳ１１）をさらに含むので、周囲部１４の形状及び強度の自由度を増やし、周囲部１４の形状及び強度の品質を安定化させることができる。また、複合材料１０の成形方法は、角部１２を形成する角部材３０を準備する角部材準備ステップ（ステップＳ１３）をさらに含むので、角部１２の形状及び強度の自由度を増やし、角部１２の形状及び強度の品質を安定化させることができる。

【0071】

複合材料１０の成形方法は、周囲部形成ステップ（ステップＳ１２）では、周囲部１４を形成する周囲部材２０を複数積層して配置し、角部形成ステップ（ステップＳ１４）では、角部１２を形成する角部材３０を配置し、一体化ステップ（ステップＳ１６）では、角部材３０と複数の周囲部材２０とを一体化させている。そのため、複合材料１０の成形方法は、複数の部材を積層させて形成する周囲部１４の形状及び強度の自由度をさらに増やし、複数の部材を積層させて形成する周囲部１４の形状及び強度の品質をさらに安定化させることができる。

【0072】

複合材料１０の成形方法は、成形型４０を用い、周囲部形成ステップ（ステップＳ１２）では、周囲部成形箇所４４に周囲部材２０を配置し、角部形成ステップ（ステップＳ１４）では、角部成形箇所４２に角部材３０を配置し、一体化ステップ（ステップＳ１６）の後に成形型４０を除去している。そのため、複合材料１０の成形方法は、成形型４０に基づいて精度よく複合材料１０を成形することができる。

【0073】

複合材料１０の成形方法は、周囲部１４が互いに交差する少なくとも三面以上の複数の面を含み、周囲部１４を形成する周囲部材２０が展開形状の複合材料を折り曲げて複数の面を形成したものであり、角部１２が複数の面が交差する箇所に位置しており、複数の面と連続に接続する滑らかな曲面を有している。そのため、複合材料１０の成形方法は、角部１２が、鋭角となりやすい三面角の場合でも、周囲部１４に影響されることなく、角部１２の形成を行うことができるため、角部１２の品質の向上を図ることができ、品質の良い角部１２を適切に成形することができる。

【0074】

複合材料１０の成形方法は、複合材料１０が強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させたものであり、熱硬化性樹脂が軟化状態と硬化状態と半硬化状態となるものであり、周囲部形成ステップ（ステップＳ１２）及び角部形成ステップ（ステップＳ１４）では、周囲部１４と角部１２との少なくともいずれかの熱硬化性樹脂を軟化状態または半硬化状態とし、一体化ステップ（ステップＳ１６）では、熱硬化性樹脂を硬化状態とすることで周囲部１４と角部１２とを一体化している。そのため、複合材料１０の成形方法は、熱硬化性樹脂が硬化状態となることで、角部１２と周囲部１４とを強固に一体化させることができる。

【0075】

複合材料１０の成形方法は、複合材料１０が強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた構成であり、周囲部１４に含浸された樹脂と、角部１２に含浸された樹脂と、が同じ種類であり、一体化ステップ（ステップＳ１６）では、周囲部１４に含浸された樹脂と、角部１２に含浸された樹脂と、が一体化することがより好ましい。この場合、複合材料１０の成形方法は、熱硬化性樹脂が硬化状態となることで、角部１２と周囲部１４とをより強固に一体化させることができる。

【0076】

複合材料１０の成形方法は、複合材料１０が強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた構成であり、角部１２を形成する角部材３０が第１の強化繊維３２ｆを有し、周囲部１４を形成する周囲部材２０が第２の強化繊維２４ｆを有していてもよい。また、複合材料１０の成形方法は、複合材料１０が強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた構成であり、周囲部１４を形成する周囲部材２０が強化繊維を有し、角部１２を形成する角部材３０が強化繊維を有さなくてもよい。そのため、複合材料１０の成形方法は、角部１２及び周囲部１４の形状及び強度の自由度を増やし、角部１２及び周囲部１４の形状及び強度の品質を安定化させることができる。

【0077】

複合材料１０の成形方法は、複合材料１０の繊維不連続境界面または繊維断絶境界面が、複合材料１０の厚み方向に沿って延びる平面状となっている。このため、複合材料１０の成形方法は、周囲部形成ステップ（ステップＳ１２）及び角部形成ステップ（ステップＳ１４）が容易になるため、品質が安定化する。

【0078】

複合材料１０の成形方法は、複合材料１０における角部１２と周囲部１４との境界が、周囲部１４から角部１２にかけて周囲部１４により形成される平面と周囲部１４により形成される曲面とが滑らかに接続されており、この平面の箇所にあることが好ましい。すなわち、角部１２は、周囲部１４により形成される平面の延長上に形成される部分を含んでいてもよい。この場合、複合材料１０の成形方法は、周囲部１４における角部１２との境界部分を折り曲げないので、周囲部１４の品質の向上を図ることができ、品質の良い周囲部１４を適切に成形することができる。

【0079】

［第２の実施形態］
図７は、第２の実施形態に係る複合材料５０の概略断面図である。図７は、図２における断面の方向に相当する断面方向、すなわち複合材料５０の角部５２を通る断面における断面図である。図７では、図１及び図６と同様に、複合材料５０に含まれる強化繊維が省略されている。複合材料５０は、複合材料１０において、角部１２と周囲部１４との境界を、複合材料１０の厚み方向に沿って延びる平面状から、階段状に変更したものである。第２の実施形態の説明では、第１の実施形態と同様の構成に第１の実施形態と同一の符号群を用い、その詳細な説明を省略する。

【0080】

複合材料５０は、図７に示すように、角部５２と、角部５２を取り囲む周囲部５４と、を含む。複合材料５０は、複合材料１０と同様の材料が例示される。すなわち、角部５２は、角部１２と同様の材料が例示され、周囲部５４は、周囲部１４と同様の材料が例示される。角部５２に含まれる強化繊維と、周囲部５４に含まれる強化繊維との関係は、角部１２に含まれる強化繊維と、周囲部１４に含まれる強化繊維との関係と同様である。

【0081】

複合材料５０は、厚み方向に３層有している。詳細には、複合材料５０の第１層は、角部第１層５２ａと、周囲部第１層５４ａとを含む。複合材料５０の第２層は、角部第２層５２ｂと、周囲部第２層５４ｂとを含む。複合材料５０の第３層は、角部第３層５２ｃと、周囲部第３層５４ｃとを含む。角部５２は、複合材料５０の厚み方向に３層有しており、角部第１層５２ａと、角部第２層５２ｂと、角部第３層５２ｃとを含む。周囲部５４は、複合材料５０の厚み方向に３層有しており、周囲部第１層５４ａと、周囲部第２層５４ｂと、周囲部第３層５４ｃとを含む。

【0082】

複合材料５０の第１層は、角部第１層５２ａが、周囲部第１層５４ａの方に大きく突き出している。複合材料５０の第２層は、角部第２層５２ｂが、周囲部第２層５４ｂの方に少し突き出している。複合材料５０の第３層は、角部第３層５２ｃが、周囲部第３層５４ｃの方に突き出していない。角部第１層５２ａと、角部第２層５２ｂと、角部第３層５２ｃとの、それぞれ周囲部第１層５４ａと、周囲部第２層５４ｂと、周囲部第３層５４ｃとに対する突き出し具合は、この順番に小さくなっている。

【0083】

角部５２と周囲部５４との境界は、複合材料５０の内側から外側に向かって、周囲部５４が単調に広がり、それに応じて、角部５２が単調に狭まる形状に形成されている。具体的には、角部５２と周囲部５４との境界は、複合材料５０の内側から外側に向かって、３段の階段状に、周囲部５４が単調に広がり、それに応じて、角部５２が単調に狭まる形状に形成されている。すなわち、角部５２と周囲部５４との境界は、複合材料５０の厚み方向に３段の階段状になっている。

【0084】

角部５２と周囲部５４との境界の第１段目は、角部第１層５２ａと周囲部第１層５４ａとの境界及び角部第１層５２ａと周囲部第２層５４ｂとの接面で形成されている。角部５２と周囲部５４との境界の第２段目は、角部第２層５２ｂと周囲部第２層５４ｂとの境界及び角部第２層５２ｂと周囲部第３層５４ｃとの接面で形成されている。角部５２と周囲部５４との境界の第３段目は、角部第３層５２ｃと周囲部第３層５４ｃとの境界で形成されている。なお、角部５２と周囲部５４とは一体化しているため、角部５２と周囲部５４との境界は、角部１２と周囲部１４との境界と同様に、不鮮明なものとなっている。

【0085】

複合材料５０は、角部５２に含まれる第１の強化繊維と周囲部５４に含まれる第２の強化繊維とが不連続となる境界面である繊維不連続境界面が、複合材料５０の内側から外側に向かって、周囲部５４が単調に広がり、それに応じて角部５２が単調に狭まる形状に形成されている。具体的には、複合材料５０における繊維不連続境界面は、角部５２と周囲部５４との境界により形成されている。すなわち、複合材料５０における繊維不連続境界面は、３段の階段状となっている。

【0086】

複合材料５０は、角部５２が強化繊維を有していない場合、第２の強化繊維が途切れて断絶される境界面である繊維断絶境界面が、上記の繊維不連続境界面と同様に、複合材料５０の内側から外側に向かって、周囲部５４が単調に広がり、それに応じて角部５２が単調に狭まる形状に形成されている。具体的には、複合材料５０における繊維断絶境界面は、上記の繊維不連続境界面と同様に、角部５２と周囲部５４との境界により形成されている。すなわち、複合材料５０における繊維断絶境界面は、３段の階段状となっている。

【0087】

なお、複合材料５０における繊維不連続境界面または繊維断絶境界面を形成する角部５２と周囲部５４との境界は、これに限定されず、複合材料５０の内側から外側に向かって、周囲部５４が単調に狭まり、それに応じて、角部５２が単調に広がる形状に形成されていてもよい。また、角部５２と周囲部５４との境界は、階段状である場合、階段状の段数は、３段に限定されず、２段でも、４段以上でもよい。また、角部５２と周囲部５４との境界は、階段状に限定されず、テーパ状であってもよい。

【0088】

複合材料５０は、以上のような構成を有するので、複合材料１０と同様に、複合材料５０にある強化繊維の状態から、周囲部５４を形成すると共に、周囲部５４によって形成された貫通孔を塞いで角部５２が形成されているため、角部５２と周囲部５４とが別々に形成され、別々に形成された角部５２と周囲部５４とが一体化されているものである。このため、複合材料５０は、周囲部５４に影響されることなく、角部５２の形成が行われているため、角部５２の品質の向上が図られており、品質の良い角部５２を適切に含むことができる。また、複合材料５０は、その他の複合材料１０と同様の作用効果をもたらす。

【0089】

複合材料５０は、角部５２と周囲部５４との境界が、複合材料５０の内側から外側に向かって、３段の階段状に、周囲部５４が単調に広がり、それに応じて角部５２が単調に狭まる形状に形成されている。そのため、角部５２と周囲部５４との境界の面積が大きく、角部５２と周囲部５４との境界の形状が凹凸を含むので、角部５２と周囲部５４とがより強固に一体化されることができる。なお、複合材料５０は、角部５２と周囲部５４との境界が上記のその他の形状を取っている場合でも同様に、角部５２と周囲部５４との境界の面積が大きくなるため、角部５２と周囲部５４とがより強固に一体化されることができる。

【0090】

複合材料５０の成形方法は、複合材料１０の成形方法と同様に、周囲部形成ステップ（ステップＳ１２）と、角部形成ステップ（ステップＳ１４）と、一体化ステップ（ステップＳ１６）と、を含む。

【0091】

複合材料５０の成形方法は、複合材料１０の成形方法と同様に、周囲部５４を形成する周囲部材２０を準備する周囲部材準備ステップ（ステップＳ１１）をさらに含むことが好ましい。なお、周囲部５４を形成する周囲部材２０は、周囲部第１層５４ａを形成する場合と、周囲部第２層５４ｂを形成する場合と、周囲部第３層５４ｃを形成する場合とに分けて準備される場合には、それぞれ、空隙部２８の大きさ及び形状が、角部第１層５２ａ、角部第２層５２ｂ及び角部第３層５２ｃに対応するように、大きさ及び形状が異なる。また、周囲部５４を形成する周囲部材２０は、一体で準備されてもよい。

【0092】

複合材料５０の成形方法におけるステップＳ１２は、複合材料１０の成形方法におけるステップＳ１２に対し、配置して折り曲げる周囲部材２０を、周囲部第１層５４ａ、周囲部第２層５４ｂ及び周囲部第３層５４ｃにあわせて変更したものである。複合材料５０の成形方法におけるステップＳ１２では、周囲部材２０が一体で準備される場合には、周囲部材２０が周囲部成形箇所４４に配置されて折り曲げられる。複合材料５０の成形方法におけるステップＳ１２では、周囲部材２０が分けて準備される場合には、周囲部第１層５４ａに対応する周囲部材２０、周囲部第２層５４ｂに対応する周囲部材２０及び周囲部第３層５４ｃに対応する周囲部材２０の順に、周囲部成形箇所４４に配置されて折り曲げられる。

【0093】

図８は、第２の実施形態に係る複合材料５０を成形するための角部材６０の概略構成図である。図９は、第２の実施形態に係る複合材料５０を成形するための角部材６０の別の概略構成図である。図８及び図９では、図１、図６及び図７と同様に、角部材６０に含まれる強化繊維が省略されている。複合材料５０の成形方法は、複合材料１０の成形方法と同様に、角部５２を形成する角部材６０を準備する角部材準備ステップ（ステップＳ１３）をさらに含むことが好ましい。

【0094】

角部材６０は、図８及び図９に示すように、角部材第１層６２ａと、角部材第２層６２ｂと、角部材第３層６２ｃとを含む。角部材第１層６２ａは、角部第１層５２ａに対応し、角部材第２層６２ｂは、角部第２層５２ｂに対応し、角部材第３層６２ｃは、角部第３層５２ｃに対応する。角部材第１層６２ａと、角部材第２層６２ｂと、角部材第３層６２ｃとは、角部材３０と同様に、強化繊維を含んでいても含んでいなくてもよい。角部材６０は、角部材３０と同様の方法で、一体で準備されてもよいし、角部材第１層６２ａと、角部材第２層６２ｂと、角部材第３層６２ｃとに分けてそれぞれ角部材３０と同様の方法で準備されてもよい。

【0095】

複合材料５０の成形方法におけるステップＳ１４は、複合材料１０の成形方法におけるステップＳ１４に対し、配置する角部材３０を、角部材６０に変更したものである。複合材料５０の成形方法におけるステップＳ１４では、角部材６０が一体で準備されている場合には、角部材６０が角部成形箇所４２に配置される。複合材料５０の成形方法におけるステップＳ１４では、角部材６０が角部材第１層６２ａと、角部材第２層６２ｂと、角部材第３層６２ｃとに分けて準備されている場合には、角部材第１層６２ａ、角部材第２層６２ｂ、角部材第３層６２ｃの順に角部成形箇所４２に配置される。

【0096】

複合材料５０の成形方法におけるステップＳ１６は、複合材料１０の成形方法におけるステップＳ１６と同様である。複合材料５０の成形方法におけるステップＳ１６では、複合材料１０の成形方法におけるステップＳ１６と同様に、ステップＳ１２により形成された周囲部５４と、ステップＳ１４により形成された角部５２とが、加圧及び加熱されることで、一体化される。角部５２と周囲部５４とが一体化された後、すなわちステップＳ１６の後に、成形型４０が除去されて、複合材料５０が得られる。

【0097】

また、角部材６０に第１の強化繊維が含まれていた場合、ステップＳ１６により、第１の強化繊維と第２の強化繊維とが不連続となる境界面である繊維不連続境界面が、複合材料５０の内側から外側に向かって、周囲部５４が単調に広がり、それに応じて角部５２が単調に狭まる形状に形成される。具体的には、ステップＳ１６により、この繊維不連続境界面は、３段の階段状に形成される。

【0098】

また、角部材６０に第１の強化繊維が含まれていなかった場合、ステップＳ１６により、第２の強化繊維が途切れて断絶される境界面である繊維断絶境界面が、複合材料５０の内側から外側に向かって、周囲部５４が単調に広がり、それに応じて角部５２が単調に狭まる形状に形成される。具体的には、ステップＳ１６により、この繊維断絶境界面は、３段の階段状に形成される。

【0099】

なお、複合材料５０における繊維不連続境界面または繊維断絶境界面は、この形状に限定されず、上記のその他の形状に形成されても良い。その場合、角部５２を形成する角部材６０と周囲部５４を形成する周囲部材２０との形状が、適宜変更される。

【0100】

複合材料５０の成形方法は、以上のような構成を有するので、複合材料１０の成形方法と同様に、周囲部５４を形成すると共に、周囲部５４によって形成された貫通孔を塞いで角部５２を形成することができるため、角部５２と周囲部５４とを別々に形成でき、別々に形成した角部５２と周囲部５４とを一体化させることができる。このため、複合材料５０の成形方法は、周囲部５４に影響されることなく、角部５２の形成を行うことができるため、角部５２の品質の向上を図ることができ、品質の良い角部５２を適切に成形することができる。また、複合材料５０の成形方法は、その他の複合材料１０の成形方法と同様の作用効果をもたらす。

【0101】

複合材料５０の成形方法は、周囲部形成ステップ（ステップＳ１２）では、周囲部５４を形成する周囲部材２０を複数積層して配置し、角部形成ステップ（ステップＳ１４）では、角部５２を形成する角部材６０を複数層に分けて準備する場合には、角部材６０を複数積層して配置し、一体化ステップ（ステップＳ１６）では、複数層に分けられた角部材６０と複数の周囲部材２０とを一体化させている。そのため、複合材料５０の成形方法は、複数の部材を積層させて形成する角部５２及び周囲部５４の形状及び強度の自由度をさらに増やし、複数の部材を積層させて形成する角部５２及び周囲部５４の形状及び強度の品質をさらに安定化させることができる。

【0102】

複合材料５０の成形方法は、複合材料５０における角部５２と周囲部５４との境界が、複合材料５０の内側から外側に向かって、３段の階段状に、周囲部５４が単調に広がり、それに応じて角部５２が単調に狭まる形状に形成しているため、角部５２と周囲部５４との境界の面積が大きく、角部５２と周囲部５４との境界の形状が凹凸を含むので、角部５２と周囲部５４とをより強固に一体化することができる。なお、複合材料５０の成形方法は、角部５２と周囲部５４との境界が上記のその他の形状を取っている場合でも同様に、角部５２と周囲部５４との境界の面積が大きくなるため、角部５２と周囲部５４とをより強固に一体化することができる。

【0103】

［第３の実施形態］
図１０は、第３の実施形態に係る複合材料７０の概略断面図である。図１０は、図２及び図７における断面の方向に相当する断面方向、すなわち複合材料７０の角部７２を通る断面における断面図である。図１０では、図１及び図６から図９と同様に、複合材料７０に含まれる強化繊維が省略されている。複合材料７０は、複合材料５０において、角部５２と周囲部５４との境界を、複合材料５０の厚み方向に形成される階段状から、凹凸状に変更したものである。第３の実施形態の説明では、第２の実施形態と同様の構成に第２の実施形態と同一の符号群を用い、その詳細な説明を省略する。

【0104】

複合材料７０は、図１０に示すように、角部７２と、角部７２を取り囲む周囲部７４と、を含む。複合材料７０は、複合材料５０と同様の材料が例示される。角部７２に含まれる強化繊維と、周囲部７４に含まれる強化繊維との関係は、角部５２に含まれる強化繊維と、周囲部５４に含まれる強化繊維との関係と同様である。

【0105】

複合材料７０は、厚み方向に３層有している。詳細には、複合材料７０の第１層は、角部第１層７２ａと、周囲部第１層７４ａとを含む。複合材料７０の第２層は、角部第２層７２ｂと、周囲部第２層７４ｂとを含む。複合材料７０の第３層は、角部第３層７２ｃと、周囲部第３層７４ｃとを含む。角部７２は、複合材料７０の厚み方向に３層有しており、角部第１層７２ａと、角部第２層７２ｂと、角部第３層７２ｃとを含む。周囲部７４は、複合材料７０の厚み方向に３層有しており、周囲部第１層７４ａと、周囲部第２層７４ｂと、周囲部第３層７４ｃとを含む。

【0106】

複合材料７０の第１層は、角部第１層７２ａが、周囲部第１層７４ａの方に大きく突き出している。複合材料７０の第２層は、角部第２層７２ｂが、周囲部第２層７４ｂの方に突き出していない。複合材料７０の第３層は、角部第３層７２ｃが、周囲部第３層７４ｃの方に大きく突き出している。角部第１層７２ａと、角部第３層７２ｃとの、それぞれ周囲部第１層７４ａと、周囲部第３層７４ｃとに対する突き出し具合は、同じ程度であり、角部第２層７２ｂの周囲部第２層７４ｂに対する突出し具合よりは大きい。

【0107】

角部７２と周囲部７４との境界は、複合材料７０の内側から外側に向かって、周囲部７４が広がると共に角部７２が狭まる領域と、周囲部７４が狭まると共に角部７２が広がる領域と、が交互に設けられた形状に形成されている。具体的には、角部７２と周囲部７４との境界は、複合材料７０の内側から外側に向かって、不連続に、３層の凹凸状に、周囲部７４が広がると共に角部７２が狭まる領域と、周囲部７４が狭まると共に角部７２が広がる領域と、が交互に設けられた形状に形成されている。すなわち、角部７２と周囲部７４との境界は、複合材料７０の厚み方向に３層の凹凸状になっている。

【0108】

詳細には、角部７２と周囲部７４との境界は、角部第１層７２ａと周囲部第１層７４ａとの境界、角部第１層７２ａと周囲部第２層７４ｂとの接面、角部第２層７２ｂと周囲部第２層７４ｂとの境界、角部第３層７２ｃと周囲部第２層７４ｂとの接面、及び角部第３層７２ｃと周囲部第３層７４ｃとの境界で形成されている。角部第１層７２ａと角部第３層７２ｃとは、その端部で、周囲部第２層７４ｂの端部を挟み込んでいる。なお、角部７２と周囲部７４とは一体化しているため、角部７２と周囲部７４との境界は、角部５２と周囲部５４との境界と同様に、不鮮明なものとなっている。

【0109】

複合材料７０は、角部７２に含まれる第１の強化繊維と周囲部７４に含まれる第２の強化繊維とが不連続となる境界面である繊維不連続境界面が、複合材料７０の内側から外側に向かって、周囲部７４が広がると共に角部７２が狭まる領域と、周囲部７４が狭まると共に角部７２が広がる領域と、が交互に設けられた形状に形成されている。具体的には、複合材料７０における繊維不連続境界面は、角部７２と周囲部７４との境界により形成されている。すなわち、複合材料７０における繊維不連続境界面は、３層の凹凸状となっている。

【0110】

複合材料７０は、角部７２が強化繊維を有していない場合、第２の強化繊維が途切れて断絶される境界面である繊維断絶境界面が、上記の繊維不連続境界面と同様に、複合材料７０の内側から外側に向かって、周囲部７４が広がると共に角部７２が狭まる領域と、周囲部７４が狭まると共に角部７２が広がる領域と、が交互に設けられた形状に形成されている。具体的には、複合材料７０における繊維断絶境界面は、上記の繊維不連続境界面と同様に、角部７２と周囲部７４との境界により形成されている。すなわち、複合材料７０における繊維断絶境界面は、３層の凹凸状となっている。

【0111】

なお、複合材料７０における繊維不連続境界面または繊維断絶境界面を形成する角部７２と周囲部７４との境界は、これに限定されない。角部７２と周囲部７４との境界は、凹凸状である場合、凹凸状の層数は、３層に限定されず、４層以上でもよい。また、角部７２と周囲部７４との境界は、凹凸状に限定されず、雄形状と雌形状とで嵌め合わされるいかなる形状であってもよい。

【0112】

複合材料７０は、以上のような構成を有するので、複合材料５０と同様に、複合材料７０にある強化繊維の状態から、周囲部７４を形成すると共に、周囲部７４によって形成された貫通孔を塞いで角部７２が形成されているため、角部７２と周囲部７４とが別々に形成され、別々に形成された角部７２と周囲部７４とが一体化されているものである。このため、複合材料７０は、周囲部７４に影響されることなく、角部７２の形成が行われているため、角部７２の品質の向上が図られており、品質の良い角部７２を適切に含むことができる。また、複合材料７０は、その他の複合材料５０と同様の作用効果をもたらす。

【0113】

複合材料７０は、角部７２と周囲部７４との境界が３層の凹凸状となっている。そのため、角部７２と周囲部７４とが嵌め合わさっているので、角部７２と周囲部７４とがさらに強固に一体化されることができる。なお、複合材料７０は、角部７２と周囲部７４との境界が上記のその他の形状を取っている場合でも同様に、角部７２と周囲部７４とが嵌め合わさっているので、角部７２と周囲部７４とがより強固に一体化されることができる。

【0114】

複合材料７０の成形方法は、複合材料５０の成形方法と同様に、周囲部形成ステップ（ステップＳ１２）と、角部形成ステップ（ステップＳ１４）と、一体化ステップ（ステップＳ１６）と、を含む。

【0115】

複合材料７０の成形方法は、複合材料５０の成形方法と同様に、周囲部７４を形成する周囲部材２０を準備する周囲部材準備ステップ（ステップＳ１１）をさらに含むことが好ましい。なお、周囲部７４を形成する周囲部材２０は、周囲部５４を形成する周囲部材２０と同様に、対応する層に応じて大きさ及び形状が異なり、分けて準備されてもよいし、一体で準備されてもよい。

【0116】

複合材料７０の成形方法におけるステップＳ１２は、複合材料５０の成形方法におけるステップＳ１２に対し、配置して折り曲げる周囲部材２０を、周囲部第１層７４ａ、周囲部第２層７４ｂ及び周囲部第３層７４ｃにあわせて変更したものである。複合材料７０の成形方法におけるステップＳ１２は、複合材料５０の成形方法におけるステップＳ１２と同様に、周囲部材２０の準備のされ方に応じて、適宜変更される。

【0117】

複合材料７０の成形方法は、複合材料５０の成形方法と同様に、角部７２を形成する角部材を準備する角部材準備ステップ（ステップＳ１３）をさらに含むことが好ましい。なお、角部７２を形成する角部材は、角部５２を形成する角部材６０と同様に、対応する層に応じて大きさ及び形状が異なり、分けて準備されてもよいし、一体で準備されてもよい。また、角部７２を形成する角部材は、角部５２を形成する角部材６０と同様に、強化繊維を含んでいても含んでいなくてもよい。

【0118】

複合材料７０の成形方法におけるステップＳ１４は、複合材料５０の成形方法におけるステップＳ１４に対し、配置する角部材６０を、角部７２を形成する角部材に変更したものである。複合材料７０の成形方法におけるステップＳ１４は、複合材料５０の成形方法におけるステップＳ１４と同様に、角部材の準備のされ方に応じて、適宜変更される。

【0119】

複合材料７０の成形方法におけるステップＳ１２及びステップＳ１４は、角部７２及び周囲部７４の形状により、どのような順序で施しても構わないわけではない点で、複合材料５０の成形方法におけるステップＳ１２及びステップＳ１４と異なる。すなわち、複合材料７０の成形方法では、ステップＳ１２及びステップＳ１４は、交互に施される必要がある。具体的には、ステップＳ１２により角部第１層７２ａが形成された後に、ステップＳ１４により周囲部第２層７４ｂが形成され、その後に、再びステップＳ１２により角部第３層７２ｃが形成される必要がある。

【0120】

複合材料７０の成形方法におけるステップＳ１６は、複合材料５０の成形方法におけるステップＳ１６と同様である。複合材料７０の成形方法におけるステップＳ１６では、複合材料５０の成形方法におけるステップＳ１６と同様に、ステップＳ１２により形成された周囲部７４と、ステップＳ１４により形成された角部７２とが、加圧及び加熱されることで、一体化される。角部７２と周囲部７４とが一体化された後、すなわちステップＳ１６の後に、成形型４０が除去されて、複合材料７０が得られる。

【0121】

また、角部７２を形成する角部材に第１の強化繊維が含まれていた場合、ステップＳ１６により、第１の強化繊維と第２の強化繊維とが不連続となる境界面である繊維不連続境界面が、複合材料７０の内側から外側に向かって、周囲部７４が広がると共に角部７２が狭まる領域と、周囲部７４が狭まると共に角部７２が広がる領域と、が交互に設けられた形状に形成される。具体的には、ステップＳ１６により、この繊維不連続境界面は、３層の凹凸状に形成される。

【0122】

また、角部７２を形成する角部材に第１の強化繊維が含まれていなかった場合、ステップＳ１６により、第２の強化繊維が途切れて断絶される境界面である繊維断絶境界面が、複合材料７０の内側から外側に向かって、周囲部７４が広がると共に角部７２が狭まる領域と、周囲部７４が狭まると共に角部７２が広がる領域と、が交互に設けられた形状に形成される。具体的には、ステップＳ１６により、この繊維断絶境界面は、３層の凹凸状に形成される。

【0123】

なお、複合材料７０における繊維不連続境界面または繊維断絶境界面は、この形状に限定されず、上記のその他の形状に形成されても良い。その場合、角部７２を形成する角部材と周囲部７４を形成する周囲部材２０との形状が、適宜変更される。

【0124】

複合材料７０の成形方法は、以上のような構成を有するので、複合材料５０の成形方法と同様に、周囲部７４を形成すると共に、周囲部７４によって形成された貫通孔を塞いで角部７２を形成することができるため、角部７２と周囲部７４とを別々に形成でき、別々に形成した角部７２と周囲部７４とを一体化させることができる。このため、複合材料７０の成形方法は、周囲部７４に影響されることなく、角部７２の形成を行うことができるため、角部７２の品質の向上を図ることができ、品質の良い角部７２を適切に成形することができる。また、複合材料７０の成形方法は、その他の複合材料５０の成形方法と同様の作用効果をもたらす。

【0125】

複合材料７０の成形方法は、複合材料７０における角部７２と周囲部７４との境界が３層の凹凸状としているため、角部７２と周囲部７４とを嵌め合わせているので、角部７２と周囲部７４とをさらに強固に一体化することができる。なお、複合材料７０の成形方法は、角部７２と周囲部７４との境界が上記のその他の形状を取っている場合でも同様に、角部７２と周囲部７４とを嵌め合わせているので、角部７２と周囲部７４とをより強固に一体化することができる。

【0126】

［第４の実施形態］
図１１は、第４の実施形態に係る複合材料８０の概略断面図である。図１１は、図２、図７及び図１０における断面の方向に相当する断面方向、すなわち複合材料８０の角部８２を通る断面における断面図である。図１１では、図１及び図６から図１０と同様に、複合材料８０に含まれる強化繊維が省略されている。複合材料８０は、複合材料１０において、角部１２を、導入口８６を含む角部８２に変更したものである。第４の実施形態の説明では、第１の実施形態と同様の構成に第１の実施形態と同一の符号群を用い、その詳細な説明を省略する。

【0127】

複合材料８０は、図１１に示すように、角部８２と、角部８２を取り囲む周囲部１４と、を含む。複合材料８０は、複合材料１０と同様の材料が例示される。角部８２に含まれる強化繊維と、周囲部１４に含まれる強化繊維との関係は、角部１２に含まれる強化繊維と、周囲部１４に含まれる強化繊維との関係と同様である。

【0128】

角部８２は、複合材料８０の厚み方向に貫通する導入口８６を有する。導入口８６は、導入管８４が設けられることで、強化及び安定化されている。

【0129】

複合材料８０は、以上のような構成を有するので、複合材料１０と同様の作用効果を有しつつ、導入口８６を通じて、複合材料８０の内部空間に液体などを導入または排出することができる。

【0130】

複合材料８０の成形方法は、複合材料１０の成形方法と同様に、周囲部形成ステップ（ステップＳ１２）と、角部形成ステップ（ステップＳ１４）と、一体化ステップ（ステップＳ１６）と、を含む。複合材料８０の成形方法におけるステップＳ１２は、複合材料１０の成形方法におけるステップＳ１２と同様である。

【0131】

複合材料８０の成形方法におけるステップＳ１４は、複合材料１０の成形方法におけるステップＳ１４に対し、配置する角部材３０を、角部８２を形成する角部材に変更したものである。角部８２を形成する角部材は、導入口８６に導入管８４が設けられている状態で配置されても、導入口８６に導入管８４が設けられていない状態で配置されても、構わない。

【0132】

複合材料８０の成形方法におけるステップＳ１６は、複合材料１０の成形方法におけるステップＳ１６と同様である。複合材料８０の成形方法におけるステップＳ１６では、複合材料１０の成形方法におけるステップＳ１６と同様に、ステップＳ１２により形成された周囲部１４と、ステップＳ１４により形成された角部８２とが、加圧及び加熱されることで、一体化される。角部８２と周囲部１４とが一体化された後、すなわちステップＳ１６の後に、成形型４０が除去される。複合材料８０の成形方法におけるステップＳ１４において、角部８２を形成する角部材が導入口８６に導入管８４が設けられている状態で配置された場合には、この段階で、複合材料８０が得られる。複合材料８０の成形方法におけるステップＳ１４において、角部８２を形成する角部材が導入口８６に導入管８４が設けられていない状態で配置された場合には、この後に導入口８６に導入管８４を挿入することで、複合材料８０が得られる。

【0133】

複合材料８０の成形方法は、以上のような構成を有するので、複合材料１０と同様の作用効果を有しつつ、導入口８６を通じて、複合材料８０の内部空間に液体などを導入または排出することができる。

【0134】

導入口８６は、複合材料１０と同様に、複合材料５０及び複合材料７０にも設けることができる。この場合、複合材料５０の角部５２を形成する角部材６０に導入口８６となる穴を設けておいたり、複合材料７０の角部７２を形成する角部材に導入口８６となる穴を設けておいたりすることで、導入口８６を設けることができる。複合材料５０に導入口８６を設ける場合であって、角部材６０を一体で準備する場合には、ステップＳ１６の前に導入口８６に導入管８４を設けることができる。複合材料５０に導入口８６を設ける場合であって、角部材６０を分けて準備する場合、及び複合材料７０に導入口８６を設ける場合には、ステップＳ１６の後の成形型４０を除去した後に、導入口８６に導入管８４を挿入することができる。

【0135】

また、複合材料は、角部自体を設けることなく、周囲部のみで角部を貫通孔の状態のまま成形し、この貫通孔を導入口とすることもできる。さらに、この貫通孔に導入管を設けることもできる。

【符号の説明】

【0136】

１０，５０，７０，８０ 複合材料
１２，５２，７２，８２ 角部
１２ｆ，３２ｆ 第１の強化繊維
１４，５４，７４ 周囲部
１４ａ 第１面部
１４ｂ 第２面部
１４ｃ 第３面部
１４ｆ，２４ｆ 第２の強化繊維
１４ｘ 第１面間部
１４ｙ 第２面間部
１４ｚ 第３面間部
２０ 周囲部材
２４ａ 第１面部材
２４ｂ 第２面部材
２４ｃ 第３面部材
２４ｘ 第１面間部材
２４ｙ 第２面間部材
２４ｚ 第３面間部材
２８ 空隙部
３０，６０ 角部材
４０ 成形型
４２ 角部成形箇所
４４ 周囲部成形箇所
５２ａ，７２ａ 角部第１層
５２ｂ，７２ｂ 角部第２層
５２ｃ，７２ｃ 角部第３層
５４ａ，７４ａ 周囲部第１層
５４ｂ，７４ｂ 周囲部第２層
５４ｃ，７４ｃ 周囲部第３層
６２ａ 角部材第１層
６２ｂ 角部材第２層
６２ｃ 角部材第３層
８４ 導入管
８６ 導入口
１００ 従来の複合材料
１０２ 従来の角部
１１０ 従来の部材
１１２ 従来の角部片

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】