专利名称：纤维加强片及其制造方法和制造装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用碳素纤维束、玻璃纤维束、芳族聚酰胺纤维束等的强化纤维束的多轴的纤维加强片、其制造方法以及制造装置。
背景技术：
本申请人提供了一种加强了2轴方向的纤维加强片，其2轴方向相对于纤维加强片的长度方向为对称方向。即，使将纤维束向一个方向并丝配列的纤维片依次折返缠绕，使其沿一对折返引导部，具有θ°的倾斜重叠，制造由纤维片的方向为+θ°的第一纤维片和为-θ°的第二纤维片这二层构成的纤维加强片(参照专利文献1)。
另外，在层叠纤维片的情况下，该纤维片的厚度越薄，越不容易产生层叠了纤维片情况下的层间剥离，这点在最近已经清楚(参照非专利文献1)。
特开2003-221771号公报[非专利文献1]《与多方向强化复合材料层叠板的初期破损相关的层厚的影响》作者笹山秀树等日本复合材料学会志Vol.30 NO.42003年7月31日受理。
但是，对于最近的纤维加强片，在上述2轴的纤维加强片的基础上，渐渐要求3轴以上的多轴的纤维加强片。
因此，本发明提供一种可以容易地将纤维片层叠在多轴上，同时难以引起层间剥离的纤维加强片、其制造方法以及制造装置。
发明内容
本发明是一种纤维加强片，是多轴的纤维加强片，其特征在于，将一片第一纤维片沿上述纤维加强片的长度方向配置，该一片第一纤维片是将纤维束向一个方向并丝配列，使与上述第一纤维片不同的其它的至少一片纤维片具有规定角度θ°(但是，0°＜θ°＜90°)的倾斜并重叠地依次缠绕上述第一纤维片地折返、缠绕为螺旋状，具有以下三层相对于上述长度方向使纤维片的方向为0°的第一纤维片；相对于上述长度方向使纤维片的方向为+θ°的第二纤维片；相对于上述长度方向使纤维片的方向为-θ°的第三纤维片。
另外，本发明是一种纤维加强片，是多轴的纤维加强片，其特征在于，将一片第一纤维片沿上述纤维加强片的长度方向配置，该一片第一纤维片是将纤维束向一个方向并丝配列，使与上述第一纤维片不同的其它的至少一片纤维片具有规定角度θ°(但是，0°＜θ°＜90°)的倾斜并重叠地依次折返、缠绕为螺旋状，上述第一纤维片和上述缠绕为螺旋状的一片纤维片重叠，具有以下三层相对于上述长度方向使纤维片的方向为0°的第一纤维片；相对于上述长度方向使纤维片的方向为+θ°的第二纤维片；相对于上述长度方向使纤维片的方向为-θ°的第三纤维片。
发明的效果若是本发明的纤维加强片，则可以实现对使相对于纤维加强片的长度方向的0°的第一纤维片、+θ°的第二纤维片、-θ°的第三纤维片层叠的纤维加强片进行层叠，其制造也容易。
另外，通过层叠相对于纤维加强片的长度方向为90°的第四纤维片，可以实现4轴的纤维加强片。
另外，通过使各纤维片的厚度为0.005mm-0.08mm，也可以防止层间剥离。
图1是第1实施方式的纤维加强片的俯视图。
图2是第1实施方式的制造装置的立体图。
图3同样是制造装置的立体图，是详细说明拉幅链条的图。
图4是拉幅链条的局部放大立体图。
图5同样是制造装置的块状图。
图6是第2实施方式的纤维加强片的俯视图。
图7是第2实施方式的制造装置的立体图。
图8是第4实施方式的纤维加强片的俯视图。
图9是第4实施方式的制造装置的立体图。
图10是将第四纤维片层叠到3轴的纤维加强片上的情况的(a)-(c)的说明图。
图11是将第四纤维片层叠到3轴的纤维加强片上的情况的(a)-(c)的说明图。
图12是将第四纤维片层叠到3轴的纤维加强片上的情况的(a)-(c)的说明图。
图13是表示第一调整辊和第二调整辊的动作的图，是第二拉幅链条停止的状态的侧视图。
图14同样是第二拉幅链条行走的状态的侧视图。
具体实施例方式
下面，就本发明的各实施方式进行说明。
(第1实施方式)根据图1-图5，就本发明的笫1实施方式进行说明。
(1)纤维加强片1的构造根据图1，就第1实施方式的纤维加强片1进行说明。
图1是纤维加强片1的俯视图。
纤维加强片1是将把纤维束2向一个方向并丝的纤维片层叠为三层的3轴的纤维加强片。该三层中的第一层叠片4沿该纤维加强片1的长度方向配置。这样，使一片纤维片5相对于纤维加强片1的长度方向具有规定角度θ°(下称缠绕角度θ)的倾斜并重叠地依次折返、螺旋状缠绕在第一纤维片2上。
据此，3轴的纤维加强片1是由纤维片的方向为0°的第一纤维片2、纤维片的方向为+θ°的第二纤维片3、纤维片的方向为-θ°的第三纤维片4这三层构成的。
另外，作为纤维束是碳素纤维束、玻璃纤维束、芳族聚酰胺纤维束等的强化纤维束。另外，构成各纤维片2、5的纤维束是在宽度大的薄的状态下连续开纤的开纤纱。另外，纤维束是由附着有热融纱或者补充剂的纤维束构成。再有，各纤维片2、5是含浸有热可塑性树脂或者热硬化性树脂的预浸片。
在这里，作为缠绕角度θ°为0°-90°，最好是15°-75°。另外，在θ°＝0°的情况下，如上所述，成为纤维加强片1的长度方向，在90°的情况下成为其宽度方向。
另外，该第一纤维片2以及纤维片5的厚度是0.005mm-0.08mm，最好是0.01mm-0.06mm。据此，不会在第一纤维片2、第二纤维片3及第三纤维片4之间引起层间剥离。
若使用该纤维加强片1，则具有准各向同性，并且，可以容易地实现在厚度方向对称的大型复合板材。再有，因为该纤维加强片1是第一纤维片2、第二纤维片3以及第三纤维片4的三层构造，所以可以实现强度更高的板材。
(2)纤维加强片制造装置10的构成接着，根据图2-图5，就用于制造上述所说明的纤维加强片1的纤维加强片制造装置10进行说明。
图2是纤维加强片制造装置10的立体图。首先，对在本说明书中的坐标系进行定义。在图2中，将纤维加强片1的长度方向设定为z轴方向，将纤维加强片1的宽度方向设定为x轴方向，将相对于该宽度方向正交的方向(法线方向)设定为y轴方向。
(2-1)第一纤维片供给辊26用于供给第一纤维片2的第一纤维片供给辊26被安装为旋转轴配置在x轴方向。该笫一纤维片供给辊26是被动的，通过被缠绕的第一纤维片2被拉拽而旋转。
(2-2)拉幅链条12为了使第一纤维片2和3轴的纤维加强片1在-z轴方向行走，而在第一纤维片供给辊26的下方，在相当于纤维加强片1的两耳部的位置的部位，左右一对拉幅链条12、12相互平行地沿z轴设置。
拉幅链条12是针板拉幅机(日文ピンテンタ一，英文pin tenter)，根据图3以及图4进行说明。另外，在图2中，简略化表示拉幅链条12。
首先，就左侧的拉幅链条12进行说明。
拉幅链条12如图3所示，循环状的链条14被大致长方形状地往复张挂，在各个链条14的弯曲部分设置链轮16，通过该链轮16旋转，链条14在图3中围绕逆时针方向移动(在图2中，围绕正时针的方向旋转)。链轮16通过可以进行转矩控制的转矩控制马达TM3旋转。
在链条14上，如图4所示，连结多个植设有针18的保持部20。该保持部20与链条14的移动一起依次移动。保持部20如图4所示，由大致立方体构成，向+y轴方向和-y轴方向各植设4根针18。在突出设置于该+y轴方向和-y轴方向的针18上安装着纤维加强片1，通过拉幅链条12，纤维加强片1行走。
这样，在该保持部20的左侧部设置槽22。该槽22插入之后说明的刀具24，切割植设在针18上的纤维加强片1。
对于右侧的拉幅链条12也是同样的构造。
在一对拉幅链条12、12中，在沿z轴方向移动的链条14的下端部附近，设置用于将安装在保持部20的针18上的纤维加强片1拆下的一对拆卸板28、28。拆卸板28的上方是三角形状，若被刀具24切割成二个的纤维加强片1的端部到达该三角形状的拆卸板28，则第一加强片1一面被分割，一面向外侧展开地移动。通过该展开地移动，将纤维加强片1从针18上拆下。
(2-3)缠绕装置32在一对拉幅链条12、12的外方配置纤维片供给辊30，该纤维片供给辊30缠绕着将纤维束2向一个方向并丝配列的纤维片5。该纤维片供给辊30通过转矩控制马达TM1旋转。该纤维片供给辊30的旋转轴相对于纤维加强片1的长度方向，即z轴方向具有θ°的倾斜地被配置。
设置用于使转矩控制马达TM1以及纤维片供给辊30在一对拉幅链条12、12的外周旋转的缠绕装置32。
该缠绕装置32其臂部件36从环状的齿圈34向外方突出，在该臂部件36的前端以角度θ°配置转矩控制马达TM1，在该转矩控制马达TM1的旋转轴上连接着纤维片供给辊30的旋转轴。
齿圈34借助齿轮38通过旋转速度控制马达SM2，以与z轴平行的轴为中心旋转。
(2-4)行走辊40、42在缠绕装置32的下方，设置用于使完成的纤维加强片1行走的一对行走辊40、42。该行走辊42通过旋转速度控制马达SM1旋转。
(2-5)片回收辊44在行走辊40、42的下方，配置用于回收纤维加强片1的片回收辊44，该片回收辊44通过转矩控制马达TM2旋转。
(2-6)加热辊46、48在行走辊40、42和片回收辊44之间，设置用于对层叠为三层的纤维加强片1进行加热以及加压的一对加热辊46、48。
另外，在图2中省略了图示，在加热辊46、48之间，设有在将纤维加强片1插入之前，向纤维加强片1的两面供给脱模纸的脱模纸供给辊，在加热辊46、48的下方，还设有用于回收粘贴在纤维加强片1的两面上的脱模纸的一对脱模纸回收辊。
(2-7)纤维加强片制造装置10的电气构成图5是纤维加强片制造装置10的块状图。
通过由电脑构成的控制部50，旋转速度控制马达SM1、SM2以及转矩控制马达TM1、TM2、TM3被连接，另外，加热控制加热辊46、48的加热部以及用于使其旋转的马达49也被连接，分别控制旋转速度以及转矩和温度。再有，还设置用于操作控制部50的操作部52。
(3)纤维加强片制造装置10的动作状态对使用上述说明的纤维加强片制造装置10，制造图1所示的3轴的纤维加强片1的工序进行说明。
(3-1)第一工序从第一纤维片供给辊26供给将纤维束向z轴方向并丝配列的第一纤维片2，安装在一对拉幅链条12、12上。在该情况下，将一对拉幅链条12、12的保持部20的针18分别安装在第一纤维片2的两耳部，在展布状态下，使第一纤维片2在-z轴方向行走。
(3-2)第二工序通过旋转速度控制马达SM2，使齿圈34旋转，从纤维片供给辊30以θ°的倾斜拉出纤维片5。
(3-3)第三工序使齿圈34以一定速度旋转，在例如右侧的拉幅链条12的位置，使拉出的纤维片5折返。在该情况下，因为第一纤维片2以展布状态在一对拉幅链条12、12之间行走，因此，以用纤维片5包着该第一纤维片2的方式折返。该折返是只要使缠绕装置32的齿圈34旋转即可折返。
在这里，重要的是，因为通过拉幅链条12折返纤维片5，所以即使是粗纤度的纤维束也可以折返。即，虽然粗纤度的纤维束通过开纤而片状化，但是可以沿拉幅链条12折返。
(3-4)第四工序若使齿圈34以一定速度旋转，并且通过一对拉幅链条12、12使第一纤维片2以一定速度行走，则通过右侧的拉幅链条12折返的纤维片5从纤维片供给辊30拉出，并且以+θ°的倾斜，从右侧的拉幅链条12拉向左侧的拉幅链条12。据此，可以形成第二纤维片3。
(3-5)第五工序再有，若使齿圈34以一定速度旋转，使第一纤维片2以一定速度行走，则第二纤维片3通过左侧的拉幅链条12折返。
(3-6)第六工序若使齿圈34以一定速度旋转，使第一纤维片2以一定速度行走，则一面通过纤维片供给辊30，将折返的第二纤维片3从左侧的拉幅链条12拉向右侧的拉幅链条12，一面形成第三纤维片4。
(3-7)第七工序若使齿圈34以一定速度旋转，使第一纤维片2以一定速度行走，则第三纤维片4在右侧的拉幅链条12折返。这样，与第三工序同样地形成第二纤维片3。
下面，同样地将第三工序至第七工序作为一个循环，反复该循环，通过将纤维片5以缠绕角度θ°的倾斜，螺旋状地缠绕在一对拉幅链条12上，来制造如图1所示那样的3轴的纤维加强片1。
(3-8)第八工序制造出的3轴的纤维加强片1是通过一对行走辊40、42而成为被拉张的状态，通过在该一对行走辊40、42之间设置的刀具24，被切割为第二纤维片3和第三纤维片4。即，通过一对刀具24、24，在纤维加强片1的两耳部，沿z轴方向被切割(参照图4)。被刀具24切割的纤维加强片1通过三角形状的拆卸板28，向+y轴方向和-y轴方向张开，通过该张开，被从拉幅链条12的保持部20的针18上拆下。另外，如上所述，因为刀具24被插入保持部20的槽22，所以不会与保持部20接触。
(3-9)第九工序通过第一纤维片2、笫二纤维片3、第三纤维片4这三层构成的3轴的纤维加强片1在一对加热辊46、48之间移动，据此，被加热压焊。
另外，在进行如上所述的加热以及加压的情况下，在纤维加强片1的两面上安装脱模纸，从该脱模纸上进行加热以及加压。这样，若结束加热以及加压，则回收安装在两面上的脱模纸。
(3-10)第十工序通过片回收辊44，回收被回收了脱模纸的3轴的纤维加强片1。
在该制造工序中，使缠绕装置32通过旋转速度控制马达SM2旋转的旋转速度，和使一对行走辊40、42旋转的旋转控制马达SM1的旋转速度一致。另外，使拉幅链条行走的转矩控制马达TM3的转矩需要与拉张纤维加强片1的张紧力一致，再有，使片回收辊44行走的转矩控制马达TM2的转矩，使被其层叠的纤维加强片1的旋转速度和张紧力一致。该调整是通过控制部50进行的。而且，控制为没有松弛。
具体地说，在纤维片5通过旋转控制马达SM2的旋转而旋转一圈期间，旋转速度控制马达SM1的旋转被控制为仅使纤维加强片1进给L的长度(旋转一圈量的缠绕长度)。
在这里，缠绕装置32的旋转一圈量的缠绕长度L与图1所示的纤维片5的宽度B的关系为L＝B/sinθ，与纤维加强片1的宽度W的关系为W＝B/(2×cosθ)。
(4)本实施方式的效果根据上述，若使用纤维加强片制造装置10，则可简单且连续地制造3轴的纤维加强片1。
(第1实施方式的变型例)在第1实施方式中，作为供给纤维片3的部件，使用纤维片供给辊30，作为其替代，也可以是使多个卷绕着纤维束6的梭芯配列而作为纤维片5进行供给的构造。
另外，该构造在供给第一纤维片2的情况下也可以应用。
(第2实施方式)根据图6，就第2实施方式的纤维加强片1进行说明。
在第1实施方式中，将一片纤维片5折返，形成第二纤维片3和第三纤维片4，制造纤维加强片1，在本实施方式中，如图6所示，一面使2片纤维片5-1、5-2交互依次折返，一面缠绕第一纤维片2，形成第二纤维片3和第三纤维片4，制造纤维加强片1。
在该情况下，旋转一圈量的缠绕长度L为L＝(B1+B2)/sinθ，纤维加强片1的宽度W为(B1+B2)/(2×cosθ)。
另外，B1表示第一片纤维片5-1的宽度，B2表示第二片纤维片5-2的宽度。
(第2实施方式的变型例)
在第2实施方式中，表示了使2片纤维片5-1、5-2交互依次折返卷曲的构造，但并非仅限于此，也可以使三片或多于三片的纤维片5依次折返，制造纤维加强片1。
例如，在使用四片纤维片5进行制造的情况下，以一对拉幅链条12、12为中心，存在四根纤维片供给辊30，分别每45°配置。这样，可以通过使这些四根纤维片供给辊30依次以同样的旋转速度围绕一对拉幅链条12、12的周围，来制造纤维加强片1。
在这里，在使用n片的纤维片5的情况下的纤维加强片1的宽度W和以一个循环的工序所制造的纤维加强片1的长度L可以显示如下[数1]W=12[Σk=1nBk]1cosθ]]>L=[Σk=1nBk]1sinθ]]>另外，Bk代表纤维片1的第k片(1≤k≤n)的宽度，θ是缠绕角度。
(第3实施方式)根据图7，就第3实施方式进行说明。
在第1实施方式中，是通过纤维片5缠绕第一纤维片2，形成三层的纤维片层，在本实施方式中，在一对拉幅链条12、12之间，与第1实施方式同样地，以角度θ缠绕纤维片5，首先形成第二纤维片3和第三纤维片4。
在将第二纤维片3和第三纤维片4缠绕为螺旋状所形成的2轴的纤维加强片上，从外方层叠第一纤维片2，制造3轴的纤维加强片1。
因此，在本实施方式的纤维加强片制造装置10中，仅使第二纤维片3和第三纤维片4在拉幅链条12、12之间行走，在一对行走辊40、42的近前，对合第一纤维片2，通过一对行走辊40、42，制造3轴的纤维加强片1。
关于后面的工序与第1实施方式相同。
即使是在本实施方式中，也可以制造具有准各向同性，并且，在厚度方向为对称层叠的纤维加强片1。
(第4实施方式)下面，根据图8-图12，就本发明的第4实施方式进行说明。
在第1实施方式至第3实施方式中，对3轴的纤维加强片1进行了说明，在第4实施方式中，对4轴的纤维加强片1进行说明。
(1)纤维加强片1的构造图8是本实施方式的4轴的纤维加强片1的俯视图。
纤维加强片1配置将纤维束6向z轴方向并丝的第一纤维片2。这样，使纤维束6向一个方向并丝的纤维片5，相对于该纤维加强片1的长度方向具有缠绕角度θ°的倾斜，重叠地依次折返，将第一纤维片2缠绕为螺旋状。据此，形成3轴的纤维加强片，该3轴的纤维加强片包括第一纤维片2、纤维片5的方向为+θ°的第二纤维片3、纤维片5的方向为-θ°的第三纤维片4。接着，在3轴的纤维加强片上，层叠第四纤维片7，形成4轴的纤维加强片，该第四纤维片7向相对于长度方向θ＝90°的方向并丝纤维束6。
即使是该4轴的纤维加强片1，也具有准各向同性，并且，可以容易地实现在厚度方向为对称的大型复合板材。另外，即使是在该四层的纤维片中，也与第1实施方式相同，其厚度为0.05mm-0.08mm，最好是0.01mm-0.06mm。
(2)纤维加强片制造装置10的构成接着，就制造4轴的纤维加强片1的纤维加强片制造装置10进行说明。
在该纤维加强片制造装置10中，由于一直到行走辊40、42的构造与第1实施方式的纤维加强片制造装置10相同，故省略其说明。
在行走辊40、42的侧方，设置用于使3轴的纤维加强片1在+y轴方向移动的第一拉幅链条54。另外，与该第一拉幅链条54、54隔开一定的间隔，设置第二拉幅链条56、56。
再有，与该第二拉幅链条56、56隔开一定的间隔，设置第三拉幅链条58、58。
在第一拉幅链条54和第二拉幅链条56之间，设置在上下方向自由移动的第一调整辊60。
在第二拉幅链条56的途中，设置将第四纤维片7层叠在3轴的纤维加强片1上的第四纤维片层叠装置57。对该第四纤维片层叠装置57以后进行详细说明。
在第二拉幅链条56和第三拉幅链条58之间，也设置在上下方向自由移动的第二调整辊62。
在第三拉幅链条58的途中，设置用于对层叠为四层的4轴的纤维加强片1进行加热以及加压的加热辊64、66。在第三拉幅链条58的结束位置附近，设置一对刀具68，可以切割4轴的纤维加强片1的两耳部。
另外，在第三拉幅链条58的结束侧的附近，设置用于回收完成了的4轴的纤维加强片1的片回收辊44。
再有，左右还设有一对用于回收被刀具70、74切割的两耳部的耳回收辊72，通过马达74旋转。
(3)纤维加强片制造装置10的动作状态接着，就纤维加强片制造装置10的动作状态进行说明。
由于一直到制造三层的纤维加强片1都与第1实施方式相同，故省略。
(3-1)在第一工序中，将3轴的纤维加强片1的两耳部安装在第一拉幅链条54上。该第一拉幅链条54是针拉幅，在保持部植设针，在该针上，以展布状态安装着三层的纤维加强片1。这样，3轴的纤维加强片1沿第一拉幅链条54、54，在+y轴方向移动。
(3-2)第二工序在第二工序中，若第一拉幅链条54、54的运送结束，则从该一对第一拉幅链条54、54上卸下，转挂在第一调整辊60上，接着安装在第二拉幅链条56、56上。第一调整辊60可上下移动，可根据其位置，调整滞留在第一拉幅链条54和笫二拉幅链条56之间的3轴的纤维加强片1的量。详细的在后面进行说明。
第二拉幅链条56也是针拉幅，在展布状态下运送3轴的纤维加强片1。
(3-3)第三工序在第三工序中，通过第四纤维片层叠装置57，将第四纤维片7层叠在通过第二拉幅链条56、56运送的3轴的纤维加强片1上。对于该层叠也在后面详细说明。
(3-4)第四工序层叠为四层的纤维加强片1从第二拉幅链条56、56卸下，转挂在第二调整辊62上，安装在第三拉幅链条58、58上。该第三拉幅链条58也是针拉幅，在展布状态下运送4轴的纤维加强片1。
(3-5)第五工序通过一对加热辊64、66，对由第三拉幅链条58、58运送的4轴的纤维加强片1加热以及加压，据此，使4轴的纤维加强片1成为一体。
(3-6)第六工序在层叠为四层的4轴的纤维加强片1中，因为不需要被各拉幅链条穿孔的两耳部，所以通过一对刀具70、70切割，通过片回收辊44，回收两耳部被切割的4轴的纤维加强片1。另外，不要的两耳部被耳回收辊72、72回收。
根据上述，可以制造4轴的纤维加强片1。
(4)第四纤维片层叠装置57的构成和动作状态接着，根据图10，就将第四纤维片7层叠到3轴的纤维加强片1上的第四纤维片层叠装置57的构成和动作状态进行说明。
图10是表示根据第四纤维片层叠装置57的构成和动作状态，层叠第四纤维片7的状态的图面，在图10(a)-(i)的各图面中，上段的图面是第二拉幅链条56行走的纤维加强片1的俯视图，是从下向上行走。另外，下段的图是在第二拉幅链条56的位置上看到的从后到前的图。
(4-1)第四纤维片层叠装置57的构成首先，就第四纤维片层叠装置57的构成进行说明。
沿第二拉幅链条56的两侧，上下移动自由的一对杆状的第一按压部件76、76位于第二拉幅链条56、56的上方。
在一对第一按压部件76、76的两侧，上下移动自由地设置刀具86、86。
在与第二拉幅链条56正交的方向上，设置供给第四纤维片7的第四纤维片供给辊78。在该第四纤维片供给辊78和右侧的第二拉幅链条56之间设置支撑台80，在该支撑台80的上方，上下移动自由地设置第二按压部件82。
在隔着一对第二拉幅链条56、56，与第四纤维片供给辊78相反的一侧，设置用于迎接第四纤维片7的握持部件84。该握持部件84的前端部为夹具，可以握持第四纤维片7的端部，同时可沿x轴方向自由移动。
说明使用第四纤维片层叠装置57层叠第四纤维片7的工序。
(4-2)第一工序根据图10(a)，就第一工序进行说明。
通过第二拉幅链条56、56，使3轴的纤维加强片1以展布状态行走。在该情况下，第一按压部件SSS、SSS为不按压行走的3轴的纤维加强片1的状态。这样，把持部件84为待机状态。另外，从第四纤维片供给辊78拉出的第四纤维片7为被第二按压部件82按压在支撑台80上的状态。但是，该宽度W的第四纤维片7的端部为从支撑台80突出的状态(参照图10(a))。
(4-3)第二工序根据图10(b)，就第二工序进行说明。
使3轴的纤维加强片1的行走停止。握持部件84从待机状态成为突出的状态，在一对第二拉幅链条56、56的上方移动，握持从支撑台80突出的宽度W的第四纤维片7的端部。
(4-4)第三工序根据图10(c)、图11(a)，就第三工序进行说明。
如图10(c)所示，握持着宽度W的第四纤维片7的端部的握持部件84开始移动，从突出的状态恢复到待机状态的位置。通过这样地移动，第四纤维片7成为覆盖在3轴的纤维加强片1上的状态。另外，在握持部件84拉出第四纤维片7的情况下，第二按压部件82向上方移动，解除第四纤维片7的按压状态。
这样，如图11(a)所示，若握持部件84成为完全的恢复状态，则纤维束6的方向为θ°＝90°的第四纤维片7成为覆盖在3轴的纤维加强片1上的状态。
(4-5)第四工序根据图11(b)、(c)，就第四工序进行说明。
如图11(b)所示，使一对第一按压部件SSS、SSS向下方移动，将第四纤维片7按压在3轴的纤维加强片1上。
这样，如图11(c)所示，使第二按压部件82再次下降，将第四纤维片7按压固定在支撑台80上。
(4-6)第五工序根据图12(a)、(b)，就第五工序进行说明。
如图12(a)所示，使设置在一对第一按压部件SSS的两侧的刀具86、86向下方移动，在3轴的纤维加强片1的两耳部的位置，切割第四纤维片7。在该情况下，因为第四纤维片7被一对第一按压部件SSS、SSS按压，所以没有移动。
然后，如图12(b)所示，若切割结束，则一对第一按压部件SSS、SSS以及刀具86、86向上方移动。
(4-7)第六工序根据图12(c)，就第六工序进行说明。
在第六工序中，如图12(c)所示，抛弃被握持部件84抓住的不要的第四纤维片7，将被第二按压部件82按压的第四纤维片7保持到下面的工序。
然后，使成为4轴的纤维加强片1再次行走。
如上所述，通过从第一工序至第六工序，若宽度W的第四纤维片7层叠在3轴的纤维加强片1上，则使3轴的纤维加强片1仅移动第四纤维片7的宽度W，再次停止。这样，通过与上述同样的工序，再次层叠第四纤维片7。这样一来，将宽度W的第四纤维片7依次层叠排列在3轴的纤维加强片1上。
(5)行走状态的调整如上所述，在将第四纤维片7层叠在3轴的纤维加强片1上的情况下，需要使3轴的纤维加强片1在第二拉幅链条56、56上停止。但是，该第二拉幅链条56、56以前的工序是连续地制造3轴的纤维加强片1。
另外，通过第二拉幅链条56、56，在以后的工序中，也是利用片回收辊44连续地回收4轴的纤维加强片1。
因此，为了调整该停止时间期间的纤维加强片1的长度，存在第一调整辊60和第二调整辊62。下面，根据图11以及图12，就其动作进行说明。
(5-1)停止中在第二拉幅链条56、56停止，3轴的纤维加强片1的行走停止的情况下，如图13所示，为了吸收从第一拉幅链条54、54供给的3轴的纤维加强片，而使第一调整辊60向下方移动，吸收其长度。
另一方面，由于从第二拉幅链条56、56供给的4轴的纤维加强片1也停止，所以通过第二调整辊62，将松弛部分的4轴的纤维加强片1向第三拉幅链条58、58供给。据此，即使是在第二拉幅链条56停止的状态下，作为纤维加强片制造装置10的整体，也没有停止其行走的必要。
(5-2)行走中接着，在第二拉幅链条56、56中，若第四纤维片7的层叠结束开始行走，则如图14所示，使第一调整辊60再次向上方移动，将松弛地保持的3轴的纤维加强片1供给第二拉幅链条56。另外，对于从第二拉幅链条56、56供给的4轴的纤维加强片1，为了在下次停止的情况下具有松弛，使第二调整辊62向下方移动。
反复上述那样的停止和行走的状态。
(第4实施方式的变型例)在上述实施方式中，是在通过第1实施方式制造的3轴的纤维加强片1上层叠第四纤维片7，作为其替代，也可以是在通过从第2实施方式至第3实施方式制造的3轴的纤维加强片1上层叠第四纤维片7。
权利要求
1.一种纤维加强片，是多轴的纤维加强片，其特征在于，将一片第一纤维片沿上述纤维加强片的长度方向配置，该一片第一纤维片是将纤维束向一个方向并丝配列，使与上述第一纤维片不同的其它的至少一片纤维片具有规定角度θ°(但是，0°＜θ°＜90°)的倾斜并重叠地依次缠绕上述第一纤维片地折返、缠绕为螺旋状，具有以下三层相对于上述长度方向使纤维片的方向为0°的第一纤维片；相对于上述长度方向使纤维片的方向为+θ°的第二纤维片；相对于上述长度方向使纤维片的方向为-θ°的第三纤维片。
2.一种纤维加强片，是多轴的纤维加强片，其特征在于，将一片第一纤维片沿上述纤维加强片的长度方向配置，该一片第一纤维片是将纤维束向一个方向并丝配列，使与上述第一纤维片不同的其它的至少一片纤维片具有规定角度θ°(但是，0°＜θ°＜90°)的倾斜并重叠地依次折返、缠绕为螺旋状，上述第一纤维片和上述缠绕为螺旋状的一片纤维片重叠，具有以下三层相对于上述长度方向使纤维片的方向为0°的第一纤维片；相对于上述长度方向使纤维片的方向为+θ°的第二纤维片；相对于上述长度方向使纤维片的方向为-θ°的第三纤维片。
3.如权利要求1或者2所述的纤维加强片，其特征在于，在层叠有上述第一纤维片、上述第二纤维片以及上述第三纤维片的纤维加强片的基础上，沿上述纤维加强片的长度方向以多个并列的状态层叠第四纤维片，该第四纤维片相对于上述长度方向使纤维片的方向为90°，并且，长度与上述纤维加强片的宽度尺寸大致相同。
4.如权利要求1至3中的任意一项所述的纤维加强片，其特征在于，上述各纤维片的厚度是0.005mm-0.08mm。
5.如权利要求1至4中的任意一项所述的纤维加强片，其特征在于，构成上述各纤维片的纤维束是作为在宽度大的薄的状态下连续开纤的纤维束的开纤纱。
6.如权利要求1至5中的任意一项所述的纤维加强片，其特征在于，上述各纤维片是由附着有热融纱或者补充剂的纤维束构成。
7.如权利要求1至5中的任意一项所述的纤维加强片，其特征在于，上述各纤维片是含浸有热可塑性树脂或者热硬化性树脂的预浸片。
8.如权利要求5至7中的任意一项所述的纤维加强片，其特征在于，上述第一纤维片、上述第二纤维片以及上述第三纤维片是通过进行加压处理或者边加热边加压处理而粘接的。
9.如权利要求1至9中的任意一项所述的纤维加强片，其特征在于，15°≤θ°≤75°。
10.如权利要求1至9中的任意一项所述的纤维加强片，其特征在于，上述纤维片在多片并列的状态下被折返。
11.一种纤维加强片的制造方法，是多轴的纤维加强片的制造方法，其特征在于，使一片第一纤维片沿上述纤维加强片的长度方向行走，该一片第一纤维片是将纤维束向一个方向并丝配列，具有第一工序、第二工序、第三工序、第四工序，第五工序，在该第一工序，使与上述第一纤维片不同的其它的至少一片纤维片，相对于上述纤维加强片的长度方向具有θ°(但是，0°＜θ＜90°)的倾斜并将其拉出，形成第二纤维片；在该第二工序，使上述形成的第二纤维片相对于上述长度方向具有-θ°的倾斜，相对于上述第一纤维片折返；在该第三工序，将上述折返的第二纤维片拉出，形成第三纤维片；在该第四工序，使上述形成的第三纤维片相对于上述长度方向具有+θ°的倾斜，相对于上述第一纤维片折返；在该第五工序，将上述折返的第三纤维片拉出，形成第二纤维片；将上述第二工序至第五工序作为一个循环反复进行，将上述纤维片相对于上述第一片，缠绕为螺旋状，使上述纤维加强片在长度方向延伸地制造。
12.一种纤维加强片的制造方法，是多轴的纤维加强片的制造方法，其特征在于，使一片第一纤维片沿上述纤维加强片的长度方向行走，该一片第一纤维片是将纤维束向一个方向并丝配列，具有第一工序、第二工序、第三工序、第四工序，第五工序，在该第一工序，使与上述第一纤维片不同的其它的至少一片纤维片，相对于上述纤维加强片的长度方向具有+θ°(但是，0°＜θ＜90°)的倾斜并将其拉出，形成第二纤维片；在该第二工序，使上述形成的第二纤维片相对于上述长度方向具有-θ°的倾斜并折返；在该第三工序，将上述折返的第二纤维片拉出，形成第三纤维片；在该第四工序，使上述形成的第三纤维片相对于上述长度方向具有+θ°的倾斜并折返；在该第五工序，将上述折返的第三纤维片拉出，形成第二纤维片；将上述第二工序至第五工序作为一个循环反复进行，将上述纤维片缠绕为螺旋状，在该缠绕的纤维片上层叠上述第一纤维片，使上述纤维加强片在长度方向延伸地制造。
13.如权利要求10或者11所述的纤维加强片的制造方法，其特征在于，在层叠有上述第一纤维片、上述第二纤维片以及上述第三纤维片的纤维加强片的基础上，沿上述纤维加强片的长度方向以多个并列的状态层叠第四纤维片，该第四纤维片相对于上述长度方向使纤维片的方向为90°，并且，长度与上述纤维加强片的宽度尺寸大致相同。
14.如权利要求11至13中的任意一项所述的纤维加强片的制造方法，其特征在于，上述各纤维片的厚度是0.005mm-0.08mm。
15.如权利要求11至13中的任意一项所述的纤维加强片的制造方法，其特征在于，构成上述各纤维片的纤维束是作为在宽度大的薄的状态下连续开纤的纤维束的开纤纱。
16.如权利要求11至15中的任意一项所述的纤维加强片的制造方法，其特征在于，上述各纤维片是由附着有热融纱或者补充剂的纤维束构成。
17.如权利要求11至15中的任意一项所述的纤维加强片的制造方法，其特征在于，上述各纤维片是含浸有热可塑性树脂或者热硬化性树脂的预浸片。
18.如权利要求11至17中的任意一项所述的纤维加强片的制造方法，其特征在于，上述第一纤维片、上述第二纤维片以及上述第三纤维片是通过进行加压处理或者边加热边加压处理而粘接的。
19.一种纤维加强片的制造装置，是多轴的纤维加强片的制造装置，其特征在于，具有第一纤维片供给机构、一对拉幅链条、第二纤维片供给机构、纤维片缠绕机构、纤维加强片回收机构，该第一纤维片供给机构供给一片第一纤维片，该一片第一纤维片是将纤维束向一个方向并丝配列；该一对拉幅链条用于沿上述纤维加强片的长度方向运送从上述第一纤维片供给机构供给的第一纤维片；该第二纤维片供给机构供给与上述第一纤维片不同的其它的至少一片纤维片；该纤维片缠绕机构使从上述第二纤维片供给机构供给的上述纤维片相对于上述第一纤维片具有规定角度θ°(但是，0°＜θ°＜90°)的倾斜、并在接触的同时使其相对旋转，在上述一对拉幅链条的位置依次分别折返并缠绕为螺旋状，形成由三层纤维片构成的上述纤维加强片，该三层纤维片为相对于上述长度方向使纤维片的方向为0°的上述第一纤维片；相对于上述长度方向使纤维片的方向为+θ°的第二纤维片；相对于上述长度方向使纤维片的方向为-θ°的第三纤维片；该纤维加强片回收机构回收上述形成的上述纤维加强片。
20.一种纤维加强片的制造装置，是多轴的纤维加强片的制造装置，其特征在于，具有第一纤维片供给机构、一对拉幅链条、第二纤维片供给机构、纤维片缠绕机构、第一纤维片层叠机构、纤维加强片回收机构，该第一纤维片供给机构供给一片第一纤维片，该一片第一纤维片是将纤维束向一个方向并丝配列；该一对拉幅链条沿上述纤维加强片的长度方向行走；该第二纤维片供给机构供给与上述第一纤维片不同的其它的至少一片纤维片；该纤维片缠绕机构使从上述第二纤维片供给机构供给的上述纤维片相对于上述一对拉幅链条具有规定角度θ°(但是，0°＜θ°＜90°)的倾斜、并在接触的同时使其相对旋转，在上述一对拉幅链条的位置依次分别折返并缠绕为螺旋状，形成二层纤维片，该二层纤维片由相对于上述长度方向使纤维片的方向为+θ°的第二纤维片；相对于上述长度方向使纤维片的方向为-θ°的第三纤维片构成；该第一纤维片层叠机构将从上述第一纤维片供给机构供给的第一纤维片层叠到上述二层纤维片上，形成纤维加强片；该纤维加强片回收机构回收上述形成的上述纤维加强片。
21.如权利要求17或者18所述的纤维加强片的制造装置，其特征在于，具有第四纤维片供给机构、第四纤维片层叠机构、切割机构，该第四纤维片供给机构供给相对于上述长度方向使纤维片的方向为90°的第四纤维片；该第四纤维片层叠机构将上述第四纤维片层叠到层叠为上述三层的纤维加强片上；上述切割机构，在上述层叠状态下，依照上述纤维加强片的宽度尺寸切割上述第四纤维片。
22.如权利要求20至22中的任意一项所述的纤维加强片的制造方法，其特征在于，上述各纤维片的厚度是0.005mm-0.08mm。
23.如权利要求19或者20所述的纤维加强片的制造装置，其特征在于，上述第一纤维片供给机构和上述第二纤维片供给机构是卷绕上述纤维片的纤维片卷绕机构。
24.如权利要求19或者20所述的纤维加强片的制造装置，其特征在于，上述第一纤维片供给机构和上述第二纤维片供给机构是卷绕上述纤维束的多个纤维束卷绕机构。
25.如权利要求19或者20所述的纤维加强片的制造装置，其特征在于，具有加压机构，该加压机构对上述纤维加强片进行加压处理或者边加热边加压处理，使上述各纤维片彼此粘接。
26.如权利要求25所述的纤维加强片的制造装置，其特征在于，上述加压机构在上述纤维加强片的两面配置脱模薄膜，隔着这些脱模薄膜进行加压处理，或者边加热边加压处理。
全文摘要
提供一种可以容易地将纤维片层叠为三层，同时难以引起层间剥离的纤维加强片。将一片第一纤维片(2)沿纤维加强片(1)的长度方向配置，该一片第一纤维片(2)是将纤维束(6)向一个方向并丝配列，具有缠绕纤维片(5)的角度θ°的倾斜并重叠地依次缠绕第一纤维片(2)地折返、缠绕为螺旋状，具有以下三层相对于长度方向使纤维片的方向为0°的第一纤维片(2)、为+θ°的第二纤维片(3)、为－θ°的第三纤维片(4)。
文档编号D04H3/04GK1821473SQ20061000860
公开日2006年8月23日 申请日期2006年2月17日 优先权日2005年2月18日
发明者川边和正, 石田吉郎 申请人:福井县, 株式会社三矢