特開 2022-113387 成形装置及び成形方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022113387

(43)【公開日】2022-08-04

(54)【発明の名称】成形装置及び成形方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 70/44 20060101AFI20220728BHJP

【ＦＩ】

B29C70/44

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021009611

(22)【出願日】2021-01-25

(71)【出願人】

【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】近藤 宙世

(72)【発明者】

【氏名】野間 一希

(72)【発明者】

【氏名】秋山 浩庸

(72)【発明者】

【氏名】金升 将征

【テーマコード（参考）】

4F205

【Ｆターム（参考）】

4F205AA36

4F205AB11

4F205AC03

4F205AD16

4F205AG04

4F205AJ05

4F205AM28

4F205AR06

4F205HA09

4F205HA22

4F205HA32

4F205HA35

4F205HA43

4F205HB01

4F205HG01

4F205HK03

4F205HK04

4F205HK22

4F205HT02

4F205HT13

(57)【要約】      （修正有）

【課題】屈曲部を有する繊維シートを好適に成形する、成形装置及び成形方法を提供する。
【解決手段】繊維シートを、長さ方向に延在すると共に前記長さ方向に直交する幅方向に屈曲させて形成される屈曲部１１ｃを有する形状に成形する成形装置１０であって、前記繊維シートの一方側に設けられ、前記繊維シートを成形する型材となる成形型１１と、前記繊維シートの他方側に設けられると共に、前記屈曲部が形成される部位に設けられ、前記繊維シートよりも剛性の高い支持部材と、前記繊維シートを覆う被覆部材と、前記被覆部材により前記成形型に前記繊維シートを押し付ける押付装置と、を備え、前記支持部材は、前記幅方向に分割された複数の支持片を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

繊維シートを、長さ方向に延在すると共に前記長さ方向に直交する幅方向に屈曲させて形成される屈曲部を有する形状に成形する成形装置であって、
前記繊維シートの一方側に設けられ、前記繊維シートを成形する型材となる成形型と、
前記繊維シートの他方側に設けられると共に、前記屈曲部が形成される部位に設けられ、前記繊維シートよりも剛性の高い支持部材と、
前記繊維シートを覆う被覆部材と、
前記被覆部材により前記成形型に前記繊維シートを押し付ける押付装置と、を備え、
前記支持部材は、前記幅方向に分割された複数の支持片を有する成形装置。

【請求項2】

前記支持片は、前記長さ方向に直交する断面形状が、成形時において隣接する前記支持片と非接触となる形状である請求項１に記載の成形装置。

【請求項3】

複数の前記支持片は、前記成形型の形状に応じて、前記長さ方向に直交する断面形状、または分割数の少なくとも一方が異なっている請求項１または２に記載の成形装置。

【請求項4】

前記幅方向に隣接する前記支持片同士の間隔は、異なる間隔となっており、前記屈曲部に近いほど狭く、前記屈曲部から遠いほど広くなっている請求項１から３のいずれか１項に記載の成形装置。

【請求項5】

複数の前記支持片は、異なる材料となっており、前記屈曲部に近いほど硬く、前記屈曲部から遠いほど柔らかくなっている請求項１から４のいずれか１項に記載の成形装置。

【請求項6】

複数の前記支持片は、前記繊維シートからの突出高さが異なっており、前記屈曲部に近いほど高く、前記屈曲部から遠いほど低くなっている請求項１から５のいずれか１項に記載の成形装置。

【請求項7】

成形時において前記支持部材が接する前記成形型の成形面が曲面となる場合、
前記支持片は、前記成形面に倣う湾曲形状となっている請求項１から６のいずれか１項に記載の成形装置。

【請求項8】

成形時において前記支持部材が接する前記成形型の成形面が曲面となる場合、
前記支持片は、前記繊維シートに接する側の第１部位と、前記第１部位を挟んで前記繊維シートの反対側に配置される第２部位と、を含む積層構造となっている請求項１から７のいずれか１項に記載の成形装置。

【請求項9】

前記成形型の前記幅方向における両側に設けられ、前記被覆部材の前記幅方向の両側を保持する保持部材を、さらに備え、
前記保持部材は、前記長さ方向及び前記幅方向に直交する高さ方向において、前記被覆部材を前記成形型の高さに保持可能な高さとなっている請求項１から８のいずれか１項に記載の成形装置。

【請求項10】

複数の前記支持片をそれぞれ加熱する加熱部を、さらに備え、
前記加熱部は、複数の前記支持片に対する加熱温度を異ならせており、
複数の前記支持片は、前記屈曲部に近いほど温度が高く、前記屈曲部から遠いほど温度が低くなっている請求項１から９のいずれか１項に記載の成形装置。

【請求項11】

請求項１から１０のいずれか１項に記載の成形装置を用いて、前記繊維シートを、前記屈曲部を有する形状に成形する成形方法であって、
前記成形型に対して、前記繊維シートを配置するステップと、
前記繊維シートを配置するステップに前後して、前記繊維シートを挟んで前記成形型の反対側に、前記屈曲部が形成される部位に対応して、前記支持部材を配置するステップと、
前記繊維シートを覆うように前記被覆部材を配置するステップと、
前記被覆部材により前記成形型に前記繊維シートを押し付けるステップと、を備える成形方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、成形装置及び成形方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、複合材の成形時に生じるしわを最小限に抑えるためのシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。このシステムでは、複合材が、型押しロッドアセンブリを覆うように、ツール上に配置される。型押しロッドアセンブリは、複合材に圧縮圧力が加えられるときに、複合材を波形状とする型押しロッドを有しており、型押しロッドにより、しわの発生を抑制している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許出願公開第２０１７－０３１２９９９号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、複合材を成形型形状に成形する場合、真空バッグ等の被覆部材を複合材に覆って真空引きをしている。被覆部材を用いて、シート形状の複合材を屈曲させてコーナー等の屈曲部を有する複合材を成形する場合、屈曲部にリンクル（しわ）が発生し、成形不良となる可能性がある。特許文献１では、型押しロッドにより複合材のしわを伸ばしているものの、複合材が波形状となってしまう。

【0005】

そこで、本開示は、屈曲部を有する繊維シートを好適に成形することができる成形装置及び成形方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の成形装置は、繊維シートを、長さ方向に延在すると共に前記長さ方向に直交する幅方向に屈曲させて形成される屈曲部を有する形状に成形する成形装置であって、前記繊維シートの一方側に設けられ、前記繊維シートを成形する型材となる成形型と、前記繊維シートの他方側に設けられると共に、前記屈曲部が形成される部位に設けられ、前記繊維シートよりも剛性の高い支持部材と、前記繊維シートを覆う被覆部材と、前記被覆部材により前記成形型に前記繊維シートを押し付ける押付装置と、を備え、前記支持部材は、前記幅方向に分割された複数の支持片を有する。

【0007】

本開示の成形方法は、上記の成形装置を用いて、前記繊維シートを、前記屈曲部を有する形状に成形する成形方法であって、前記成形型に対して、前記繊維シートを配置するステップと、前記繊維シートを配置するステップに前後して、前記繊維シートを挟んで前記成形型の反対側に、前記屈曲部が形成される部位に対応して、前記支持部材を配置するステップと、前記繊維シートを覆うように前記被覆部材を配置するステップと、前記被覆部材により前記成形型に前記繊維シートを押し付けるステップと、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、屈曲部を有する繊維シートを好適に成形することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施形態１に係る成形装置の成形型に関する模式的な斜視図である。

【図2】図２は、繊維シートの配置に関する模式的な斜視図である。

【図3】図３は、実施形態１に係る成形方法の説明図である。

【図4】図４は、実施形態２に係る成形装置の成形型に関する模式的な斜視図である。

【図5】図５は、繊維シートの配置に関する模式的な斜視図である。

【図6】図６は、実施形態３に係る成形装置の成形型に関する模式的な斜視図である。

【図7】図７は、実施形態４に係る成形装置の成形型に関する模式的な斜視図である。

【図8】図８は、繊維シートの配置に関する模式的な斜視図である。

【図9】図９は、支持片の断面図である。

【図10】図１０は、実施形態５に係る成形装置の成形型に関する模式的な斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本開示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、下記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り、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせることも可能である。

【0011】

［実施形態１］
実施形態１に係る成形装置１０は、屈曲部Ｄを有する繊維シートＳを成形するための装置である。繊維シートＳは、長さ方向に延在しており、長さ方向に直交する方向を幅方向としている。実施形態１において、繊維シートＳは長さ方向に長く、幅方向に短いものとなっているが、特に限定されず、長さ方向に短く、幅方向に長いものであってもよい。成形装置１０は、繊維シートＳを、幅方向に屈曲させることで、屈曲部Ｄを有する形状に成形する。なお、屈曲部Ｄを有する形状であればよいことから、例えば、幅方向に屈曲されると共に、長さ方向に変形させた形状であってもよい。つまり、成形後の繊維シートＳは、二次元的に変化させた屈曲部Ｄを、三次元的に変化させる部位としてもよい。なお、実施形態１では、繊維シートＳとして、強化繊維に樹脂を含侵させたシートを適用しており、例えば、プリプレグを適用している。実施形態１では、繊維シートＳとしてプリプレグを適用したが、この構成に特に限定されず、樹脂を含まないドライ状態の強化繊維シートを適用してもよい。また、実施形態１において、繊維シートＳは、複数積層した積層体となっているが、単層であってもよく、特に限定されない。

【0012】

（成形装置）
図１は、実施形態１に係る成形装置の成形型に関する模式的な斜視図である。図２は、繊維シートの配置に関する模式的な斜視図である。図３は、実施形態１に係る成形方法の説明図である。図１から図３に示すように、成形装置１０は、成形型１１と、支持部材１２と、被覆部材１３と、吸引装置１４と、保持部材１６とを備えている。

【0013】

成形型１１は、基台１７上に配置され、繊維シートＳを成形する型材となっている。図１から図３に示すように、成形型１１は、上方側に凸となる雄型となっており、長さ方向に長い直方体形状の成形型１１となっている。成形型１１は、上面部１１ａと、上面部１１ａの幅方向両側に設けられる一対の側面部１１ｂと、上面部１１ａと一対の側面部１１ｂとの間に形成される一対の屈曲部１１ｃとを有している。屈曲部１１ｃは、例えば、上面部１１ａと各側面部１１ｂとが為す角度が直角となるような屈曲部１１ｃとなっている。なお、屈曲部１１ｃは、上面部１１ａと各側面部１１ｂとが為す角度が直角以外の角度であってもよい。

【0014】

支持部材１２は、繊維シートＳを挟んで成形型１１の他方側に設けられる。つまり、繊維シートＳの一方側に成形型１１が設けられ、繊維シートＳの他方側に支持部材１２が設けられる。支持部材１２は、繊維シートＳよりも剛性が高くなっており、例えば、金属材料、フィルムまたはシリコーンゴム等の弾性材料等が適用される。支持部材１２は、繊維シートＳと被覆部材１３との間に設けられ、繊維シートＳと一体に設けられる。具体的に、支持部材１２は、粘着剤を介して、繊維シートＳ上に貼り付けられることにより一体となっている。なお、支持部材１２は、粘着剤を省いてもよく、繊維シートＳに含まれる樹脂により一体となってもよい。

【0015】

支持部材１２は、繊維シートＳの屈曲部Ｄが形成される部位に設けられる。具体的に、支持部材１２は、図２に示すように、成形型１１から離れた繊維シートＳの部位となる、繊維シートＳの幅方向両側の部位に設けられる。なお、支持部材１２は、成形型１１から離れた繊維シートＳの部位の全面に設けなくてもよく、少なくとも一部に配置されていればよい。

【0016】

また、支持部材１２は、図２及び図３に示すように、繊維シートＳの屈曲部Ｄに対して幅方向に並べて設けられる複数の支持片１５を有している。具体的に、複数の支持片１５は、繊維シートＳの一対の側面部１１ｂに対向する部位に対して、幅方向に並べて設けられている。複数の支持片１５は、成形時に側面部１１ｂの形状に沿うように、分割されて配置されている。また、支持片１５のそれぞれは、長さ方向に延在して設けられている。

【0017】

支持片１５は、長さ方向に直交する断面形状が、成形時において隣接する支持片１５と非接触となる形状となっている。具体的に、支持片１５は、その断面形状が、繊維シートＳ側を下底とする台形状となっている。また、複数の支持片１５は、繊維シートＳからの突出高さが同じ高さとなっている。さらに、複数の支持片１５は、幅方向に隣接する支持片同士の間隔が所定の間隔となっており、等間隔であってもよいし、不等間隔であってもよい。

【0018】

ここで、複数の支持片１５は、それぞれ異なる材料を用いて構成してもよい。例えば、複数の支持片１５は、屈曲部Ｄに近いほど硬く（剛性が高く）、屈曲部Ｄから遠いほど柔らかい（剛性が低い）材料を用いてもよい。また、複数の支持片１５は、隣接する支持片１５同士の間隔が、屈曲部Ｄに近いほど狭く、屈曲部Ｄから遠いほど広くなっていてもよい。

【0019】

保持部材１６は、図３に示すように、成形型１１の幅方向の両側に設けられて、被覆部材１３の幅方向の両側を保持している。なお、図３では、幅方向の片側の保持部材１６を図示している。保持部材１６は、基台１７上に設置されており、長さ方向及び幅方向に直交する高さ方向において、被覆部材１３を成形型１１とほぼ同じ高さに保持可能な高さとなっている。なお、保持部材１６は、成形型１１と同じ高さであることが望ましいが、特に限定されず、成形型１１に対して高くてもよいし、低くてもよい。また、実施形態１では、保持部材１６を設けたが、保持部材１６を省いた構成であってもよい。

【0020】

被覆部材１３は、図３に示すように、繊維シートＳを覆って設けられる。被覆部材１３は、例えば、シリコーンゴム等を用いて構成された膜体である。被覆部材１３は、成形型１１、成形型１１に設置された繊維シートＳ及び保持部材１６を覆うと共に、基台１７との間にシール材（図示省略）が設けられることで、その内部を気密に封止している。

【0021】

吸引装置１４は、成形型１１と被覆部材１３との間の内部雰囲気を吸引することで、被覆部材１３により成形型１１に繊維シートＳを押し付ける。吸引装置１４は、例えば、真空ポンプである。吸引装置１４は、気密に封止された被覆部材１３の内部雰囲気を、図示しない吸引口を介して真空引きすることで、繊維シートＳを成形型１１に倣った形状に成形する。なお、繊維シートＳは、成形時に図示しない加熱装置により加熱を行うことで、繊維シートＳに含まれる樹脂の粘度を下げて賦形性を向上させ、また、成形後に、図示しない加熱装置により加熱されることで、繊維シートＳに含まれる樹脂が硬化される。なお、実施形態１では、吸引装置１４を適用したが、被覆部材１３により成形型１１に繊維シートＳを押し付ける装置であれば、いずれの装置であってもよい。

【0022】

（成形方法）
次に、図３を参照して、成形装置１０を用いた成形方法について説明する。この成形方法では、平板形状の繊維シートＳを、成形型１１に倣って成形することで、屈曲部Ｄを有する形状に成形している。

【0023】

実施形態１の成形方法では、先ず、平板形状の繊維シートＳ上に、複数の支持片１５を事前に配置する（ステップＳ１）。ステップＳ１では、複数の支持片１５を、粘着剤により繊維シートＳ上に粘着させることで、繊維シートＳと複数の支持片１５とを一体とする。また、ステップＳ１では、成形型１１から離れた繊維シートＳの部位に対して、複数の支持片１５を幅方向に並べて配置する。続いて、複数の支持片１５が一体となった繊維シートＳを、成形型１１に対して配置する（ステップＳ２）。ステップＳ２では、繊維シートＳの一方側（下方側）に成形型１１が位置し、繊維シートＳの他方側（上方側）に支持部材１２が位置する。そして、ステップＳ２では、屈曲部Ｄが形成される繊維シートＳの部位に、複数の支持片１５が位置するように、成形型１１に対して繊維シートＳが配置される。

【0024】

この後、実施形態１の成形方法では、図３に示すように、繊維シートＳを覆うように被覆部材１３を配置する（ステップＳ３）。ステップＳ３では、被覆部材１３と繊維シートＳとの間に、支持片１５が位置する。そして、ステップＳ３では、被覆部材１３が設けられることで、被覆部材１３と成形型１１との間の空間が気密に封止される。次に、実施形態１の成形方法では、図２に示すように、成形型１１と被覆部材１３との間の雰囲気を吸引装置１４により吸引する（ステップＳ４）。ステップＳ４では、気密に封止された被覆部材１３の内部雰囲気を真空引きすることで、大気圧により、繊維シートＳが成形型１１に倣って変形することで、被覆部材１３により成形型１１に繊維シートＳを押し付け、屈曲部Ｄを有する繊維シートＳに成形する。

【0025】

図３に示すように、ステップＳ４において、繊維シートＳが変形する場合、成形型１１の上面部１１ａに接する繊維シートＳの部位は変形せず、成形型１１の側面部１１ｂに対応する繊維シートＳの部位が、側面部１１ｂに近づくように折れ曲がって変形する。このとき、側面部１１ｂに対応する繊維シートＳの部位が、複数の支持片１５によって支持されていることから、成形中の繊維シートＳの剛性を保ちつつ、繊維シートＳの基端側の部位から先端側の部位に向かって、繊維シートＳの変形を許容しつつ成形型１１に接触していく。これにより、繊維シートＳに対する余剰部分の形成が抑制されることで、リンクルの発生が抑制される。

【0026】

なお、実施形態１では、成形型１１が直方体形状となっていたが、成形型１１によっては、高さ方向における高さが、長さ方向において変化するものがある。この場合、複数の支持片１５は、成形型１１の形状に応じて、長さ方向に直交する断面形状、または分割数の少なくとも一方を異ならせてもよい。つまり、成形型１１の高さが、長さ方向の一方側から他方側へ向かって高くなる場合、長さ方向に亘る複数の支持片１５の分割数を同じとし、各支持片１５の断面形状を、長さ方向の一方側から他方側へ向かって、高さ方向における長さが長くなるように変化させてもよい。また、成形型１１の高さが、長さ方向の一方側から他方側へ向かって高くなる場合、長さ方向に亘る各支持片１５の断面形状を同じとし、複数の支持片１５の分割数を、長さ方向の一方側から他方側へ向かって増加するように配置してもよい。

【0027】

［実施形態２］
次に、図４を参照して、実施形態２に係る成形装置３０について説明する。なお、実施形態２では、重複した記載を避けるべく、実施形態１と異なる部分について説明し、実施形態１と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図４は、実施形態２に係る成形装置の成形型に関する模式的な斜視図である。図５は、繊維シートの配置に関する模式的な斜視図である。

【0028】

実施形態２の成形装置３０は、成形型３１が、実施形態１の成形型１１と異なっている。図４に示すように、成形型３１は、一対の側面部１１ｂのそれぞれが、段差部２１を有している。段差部２１は、奥行き方向の一方側（手前側）の側面部１１ｂと、奥行き方向の他方側（奥側）の側面部１１ｂと、両側の側面部１１ｂの間の斜面部１１ｄとを含んでいる。斜面部１１ｄは、奥行き方向の一方側から他方側へ向かって幅方向に広がる斜面となっている。このように、成形型１１は、屈曲部１１ｃ及び段差部２１を有しており、屈曲部１１ｃ及び段差部２１によって、繊維シートＳに三次元的に変化した部位である形状変化部を付して成形する。

【0029】

また、複数の支持片１５は、図５に示すように、繊維シートＳの形状変化部に対して複数設けられる。具体的に、各支持片１５は、繊維シートＳの一対の側面部１１ｂに対向する部位に対して複数設けられている。つまり、支持片１５は、幅方向だけでなく、長さ方向にも複数並べて設けられている。長さ方向に並べられた複数の支持片１５は、成形時に段差部２１の形状に沿うように、分割されて配置されている。具体的に、複数の支持片１５は、長さ方向に並べて設けられ、奥行き方向の一方側（手前側）の側面部１１ｂと、奥行き方向の他方側（奥側）の側面部１１ｂと、両側の側面部１１ｂの間の斜面部１１ｄとに対向するように設けられる。なお、支持片１５を設ける位置は、上記の位置に、特に限定されず、リンクルが発生し易い部位であれば、いずれの位置に設けてもよい。

【0030】

このため、実施形態２の成形装置３０を用いた成形方法では、実施形態１におけるステップＳ１において、被覆部材１３に対して、複数の支持部材１２を事前に配置する。続いて、ステップＳ２において、繊維シートＳを、成形型１１に対して配置した後、ステップＳ３において、複数の支持部材１２が一体となった被覆部材１３を、繊維シートＳを覆うように配置する。そして、ステップＳ４において、成形型１１と被覆部材１３との間の雰囲気を吸引装置１４により吸引する（ステップＳ４）。ステップＳ４では、複数の支持片１５が長さ方向にも並べて設けられていることから、成形型１１の側面部１１ｂの段差部２１に倣って繊維シートＳを成形することにより、繊維シートＳに形状変化部を成形する。

【0031】

［実施形態３］
次に、図６を参照して、実施形態３に係る成形装置４０について説明する。なお、実施形態３では、重複した記載を避けるべく、実施形態１及び２と異なる部分について説明し、実施形態１及び２と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図６は、実施形態３に係る成形装置の成形型に関する模式的な斜視図である。

【0032】

実施形態１の成形装置１０は、複数の支持片１５の高さが同じ高さとなっていたが、実施形態３の成形装置４０は、複数の支持片１５の高さが異なる高さとなっている。具体的に、複数の支持片１５は、繊維シートＳからの突出高さが異なっており、屈曲部Ｄに近いほど高く、屈曲部Ｄから遠いほど低くなっている。つまり、複数の支持片１５は、成形型１１に対して早い時期に接触させる繊維シートＳの部位に対応する支持片１５の高さを高くし、成形型１１に対して遅い時期に接触させる繊維シートＳの部位に対応する支持片１５の高さを低くする。

【0033】

［実施形態４］
次に、図７及び図８を参照して、実施形態４に係る成形装置５０について説明する。なお、実施形態４では、重複した記載を避けるべく、実施形態１から３と異なる部分について説明し、実施形態１から３と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。実施形態４に係る成形装置の成形型に関する模式的な斜視図である。図８は、繊維シートの配置に関する模式的な斜視図である。

【0034】

実施形態４の成形装置５０は、成形型５１が長さ方向において湾曲形状となっている。つまり、成形型１１は、上面部１１ａが平面となる一方で、一対の側面部１１ｂの一方側（左側）が外側に凸となる湾曲面となり、他方側（右側）が内側に凸となる湾曲面となっている。

【0035】

また、複数の支持片１５は、各側面部１１ｂの湾曲面に倣った形状となっている。つまり、各支持片１５は、長さ方向において湾曲形状となっている。複数の支持片１５は、一方側（左側）の側面部１１ｂに対応して設けられる支持片１５が、長さ方向の中央部において繊維シートＳの反対側に凸となる湾曲形状となっている。また、複数の支持片１５は、他方側（右側）の側面部１１ｂに対応して設けられる支持片１５が、長さ方向の中央部において繊維シートＳ側に凸となる湾曲形状となっている。

【0036】

なお、成形型５１が長さ方向において湾曲形状となる場合、図９に示す支持片１５としてもよい。図９は、支持片の断面図である。支持片１５は、繊維シートＳに接する側の第１部位５６と、第１部位５６を挟んで繊維シートＳの反対側に配置される第２部位５５と、を含む積層構造となっている。第１部位５６は、側面部１１ｂの湾曲形状を許容可能となっており、第２部位５５に比して柔らかい（剛性の低い）材料を用いて構成されている。第２部位５５は、繊維シートＳを支持可能となっており、第１部位５６に比して硬い（剛性の高い）材料を用いて構成されている。図９に示す支持片１５は、第１部位５６において側面部１１ｂの湾曲形状を許容しつつ、第２部位５５において繊維シートＳを支持する。

【0037】

［実施形態５］
次に、図１０を参照して、実施形態５に係る成形装置６０について説明する。なお、実施形態５では、重複した記載を避けるべく、実施形態１から４と異なる部分について説明し、実施形態１から４と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図１０は、実施形態５に係る成形装置の成形型に関する模式的な斜視図である。

【0038】

実施形態５の成形装置６０は、実施形態１の複数の支持片１５をそれぞれ加熱する加熱部６１をさらに備えるものである。支持片１５は、例えば、伝熱体となっており、加熱部６１による加熱によって所定の温度に加熱される。加熱部６１は、複数の支持片１５に対する加熱温度を異ならせている。具体的に、加熱部６１は、複数の支持片１５が、屈曲部Ｄに近いほど温度が高く、屈曲部Ｄから遠いほど温度が低くなるように加熱する。

【0039】

このため、実施形態５の成形装置６０を用いた成形方法では、実施形態１のステップＳ４において、屈曲部Ｄに近い繊維シートＳの部位を加熱により軟化させることができるため、屈曲部Ｄに近い繊維シートＳの部位を、側面部１１ｂに倣い易いものにできる。

【0040】

以上のように、本実施形態に記載の成形装置１０，３０，４０，５０，６０及び成形方法は、例えば、以下のように把握される。

【0041】

第１の態様に係る成形装置１０，３０，４０，５０，６０は、繊維シートＳを、長さ方向に延在すると共に前記長さ方向に直交する幅方向に屈曲させて形成される屈曲部Ｄを有する形状に成形する成形装置１０，３０，４０，５０，６０であって、前記繊維シートＳの一方側に設けられ、前記繊維シートＳを成形する型材となる成形型１１と、前記繊維シートＳの他方側に設けられると共に、前記屈曲部Ｄが形成される部位に設けられ、前記繊維シートＳよりも剛性の高い支持部材１２と、前記繊維シートＳを覆う被覆部材１３と、前記被覆部材１３により前記成形型１１に前記繊維シートＳを押し付ける押付装置（吸引装置１４）と、を備え、前記支持部材１２は、前記幅方向に分割された複数の支持片１５を有する。

【0042】

この構成によれば、幅方向に分割された複数の支持片１５により、繊維シートＳの変形を許容しつつ、繊維シートＳを支持しながら、繊維シートＳの部位を成形型１１に倣って成形することにより、屈曲部Ｄを有する繊維シートＳを好適に成形することができる。

【0043】

第２の態様として、前記支持片１５は、前記長さ方向に直交する断面形状が、成形時において隣接する前記支持片１５と非接触となる形状である。

【0044】

この構成によれば、繊維シートＳの成形時において、隣接する支持片１５同士が接触することがないため、繊維シートＳの変形を好適に許容することができる。

【0045】

第３の態様として、複数の前記支持片１５は、前記成形型１１の形状に応じて、前記長さ方向に直交する断面形状、または分割数の少なくとも一方が異なっている。

【0046】

この構成によれば、成形型１１の形状に応じた複数の支持片１５を設置することができる。

【0047】

第４の態様として、前記幅方向に隣接する前記支持片１５同士の間隔は、異なる間隔となっており、前記屈曲部Ｄに近いほど狭く、前記屈曲部Ｄから遠いほど広くなっている。

【0048】

この構成によれば、屈曲部Ｄに近い繊維シートＳの部位を、精度よく成形することができる。

【0049】

第５の態様として、複数の前記支持片１５は、異なる材料となっており、前記屈曲部Ｄに近いほど硬く、前記屈曲部Ｄから遠いほど柔らかくなっている。

【0050】

この構成によれば、屈曲部Ｄに近い繊維シートＳの部位を、好適に支持することができる。

【0051】

第６の態様として、複数の前記支持片１５は、前記繊維シートＳからの突出高さが異なっており、前記屈曲部Ｄに近いほど高く、前記屈曲部Ｄから遠いほど低くなっている。

【0052】

この構成によれば、屈曲部Ｄに近い繊維シートＳの部位を成形型に早期に接触させることができるため、リンクルの発生を抑制することができる。

【0053】

第７の態様として、成形時において前記支持部材１２が接する前記成形型１１の成形面が曲面となる場合、前記支持片１５は、前記成形面に倣う湾曲形状となっている。

【0054】

この構成によれば、成形型１１の成形面が曲面であっても、支持片１５を曲面に倣わせることができ、繊維シートＳを好適に成形することができる。

【0055】

第８の態様として、成形時において前記支持部材１２が接する前記成形型１１の成形面が曲面となる場合、前記支持片１５は、前記繊維シートＳに接する側の第１部位５６と、前記第１部位５６を挟んで前記繊維シートＳの反対側に配置される第２部位５５と、を含む積層構造となっている。

【0056】

この構成によれば、第１部位５６において成形型１１の曲面を許容しつつ、第２部位５５において繊維シートＳを好適に支持することができる。

【0057】

第９の態様として、前記成形型１１の前記幅方向における両側に設けられ、前記被覆部材１３の前記幅方向の両側を保持する保持部材１６を、さらに備え、前記保持部材１６は、前記長さ方向及び前記幅方向に直交する高さ方向において、前記被覆部材１３を前記成形型１１の高さに保持可能な高さとなっている。

【0058】

この構成によれば、保持部材１６により被覆部材１３を成形型１１の高さに保持することができるため、被覆部材１３の自重が、繊維シートＳに付加されることを抑制することができる。

【0059】

第１０の態様として、複数の前記支持片１５をそれぞれ加熱する加熱部６１を、さらに備え、前記加熱部６１は、複数の前記支持片１５に対する加熱温度を異ならせており、複数の前記支持片１５は、前記屈曲部Ｄに近いほど温度が高く、前記屈曲部Ｄから遠いほど温度が低くなっている。

【0060】

この構成によれば、屈曲部Ｄに近い繊維シートＳの部位を軟化させることができるため、精度よく成形することができる。

【0061】

第１１の態様に係る成形方法は、上記の成形装置を用いて、前記繊維シートを、前記屈曲部を有する形状に成形する成形方法であって、前記成形型に対して、前記繊維シートを配置するステップと、前記繊維シートを配置するステップに前後して、前記繊維シートを挟んで前記成形型の反対側に、前記屈曲部が形成される部位に対応して、前記支持部材を配置するステップと、前記繊維シートを覆うように前記被覆部材を配置するステップと、前記被覆部材により前記成形型に前記繊維シートを押し付けるステップと、を備える。

【0062】

この構成によれば、幅方向に分割された複数の支持片１５により、繊維シートＳの変形を許容しつつ、繊維シートＳを支持しながら、繊維シートＳの部位を成形型１１に倣って成形することにより、屈曲部Ｄを有する繊維シートＳを好適に成形することができる。

【符号の説明】

【0063】

１０ 成形装置
１１ 成形型
１１ａ 上面部
１１ｂ 側面部
１１ｃ 屈曲部
１１ｄ 斜面部
１２ 支持部材
１３ 被覆部材
１４ 吸引装置
１５ 支持片
１６ 保持部材
１７ 基台
２１ 段差部
３０ 成形装置（実施形態２）
３１ 成形型
４０ 成形装置（実施形態３）
５０ 成形装置（実施形態４）
５１ 成形型
５５ 第２部位
５６ 第１部位
６０ 成形装置（実施形態５）
６１ 加熱部
Ｓ 繊維シート
Ｄ 屈曲部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】