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WO2021171529A1 - 積層体および積層方法 - Google Patents

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WO2021171529A1
WO2021171529A1 PCT/JP2020/008205 JP2020008205W WO2021171529A1 WO 2021171529 A1 WO2021171529 A1 WO 2021171529A1 JP 2020008205 W JP2020008205 W JP 2020008205W WO 2021171529 A1 WO2021171529 A1 WO 2021171529A1
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WO
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composite sheet
longitudinal direction
composite
sheets
longitudinal
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2020/008205
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
祐樹 可児
了太 尾▲崎▼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to US17/795,739 priority patent/US20230064511A1/en
Priority to JP2022502752A priority patent/JP7404499B2/ja
Priority to EP20921415.4A priority patent/EP4082769B1/en
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    • B32B2262/10—Inorganic fibres
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    • B32B2305/00—Condition, form or state of the layers or laminate
    • B32B2305/10—Fibres of continuous length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B32B2605/00—Vehicles
    • B32B2605/18—Aircraft

Definitions

  • the present disclosure relates to a laminate in which a second layer containing a plurality of second composite sheets is laminated in a state of being in contact with a first layer containing the plurality of first composite sheets, and a lamination method.
  • Patent Document 1 discloses a method of cutting a flat rectangular laminated body into a desired shape and cutting it out in order to manufacture a component of a composite sheet extending in an in-plane curve.
  • Patent Document 1 an unnecessary portion is generated when the composite sheet extending in the in-plane direction in a curved shape is cut out, so that all of the flat rectangular laminated body should be effectively utilized. This is not possible and the manufacturing cost increases.
  • a component of a composite sheet extending in a curved direction in the in-plane direction for example, when a composite sheet extending linearly is used, it is necessary to stack the composite sheet while bending it in a curved shape.
  • the composite sheet since the composite sheet has a property of being difficult to expand and contract, there is a possibility that the composite sheet is deformed in the plane and wrinkles are generated when the composite sheets are laminated. Then, when the wrinkled composite sheet is laminated over a plurality of layers, the production of the laminated body becomes defective.
  • the present disclosure has been made in view of such circumstances, and provides a laminated body having a shape extending in an in-plane direction in a curved shape, a low manufacturing cost, and a high manufacturing quality, and a laminating method thereof.
  • the purpose is to provide a laminated body having a shape extending in an in-plane direction in a curved shape, a low manufacturing cost, and a high manufacturing quality, and a laminating method thereof. The purpose.
  • the laminate according to one aspect of the present disclosure is a first fiber group oriented in the first fiber direction having a first longitudinal direction and a first lateral direction and having a first predetermined angle with respect to the first longitudinal direction.
  • a plurality of first composite sheets containing a material and a first resin material, and oriented in a second fiber direction having a second longitudinal direction and a second lateral direction and having a second predetermined angle with respect to the second longitudinal direction.
  • a plurality of the second composite sheets including the second fiber base material and the second resin material are provided, and the plurality of the second composite sheets are in contact with the first layer including the plurality of the first composite sheets.
  • the second layer including the sheet is laminated, and the plurality of the first composite sheets are the end portion of the first composite sheet adjacent to each other in the first longitudinal direction and the first composite sheet of the other.
  • the ends in the longitudinal direction are close to each other without overlapping in the thickness direction, and the longitudinal direction of one of the first composite sheets intersects with the first longitudinal direction of the other first composite sheet.
  • the plurality of second composite sheets are arranged along a curved arrangement direction, and the plurality of the second composite sheets are the end portion of the adjacent second composite sheet in the second longitudinal direction and the other second composite sheet.
  • the ends in the second longitudinal direction are close to each other in a non-overlapping state in the thickness direction, and the second longitudinal direction of one of the second composite sheets and the second longitudinal direction of the second composite sheet of the other. Are arranged along the arrangement direction so as to intersect with each other.
  • the laminating method is a laminating method for laminating a second layer containing a plurality of second composite sheets in a state of being in contact with a first layer containing a plurality of first composite sheets.
  • the 1 composite sheet is a first fiber base material and a first resin material oriented in the first fiber direction having a first longitudinal direction and a first lateral direction and having a first predetermined angle with respect to the first longitudinal direction.
  • the second composite sheet is formed in the form of a sheet containing the above, and is oriented in the direction of the second fiber having a second longitudinal direction and a second lateral direction and a second predetermined angle with respect to the second longitudinal direction.
  • the first composite sheet is formed in the form of a sheet containing the second fiber base material and the second resin material, and the plurality of the first composite sheets are placed on one adjacent end of the first composite sheet in the first longitudinal direction and the other.
  • the ends of the first composite sheet in the first longitudinal direction are close to each other without overlapping in the thickness direction, and the first composite sheet of one of the first composite sheets and the end of the first composite sheet of the other are close to each other.
  • the portion and the other end of the second composite sheet in the second longitudinal direction are close to each other in a non-overlapping state in the thickness direction, and the second longitudinal direction of one of the second composite sheets and the other end of the second composite sheet are not overlapped with each other.
  • a second laminating step of arranging the second composite sheet along the arrangement direction so as to intersect with the second longitudinal direction is provided.
  • a laminated body having a shape extending in an in-plane direction in a curved shape, a low manufacturing cost, and a high strength, and a laminating method thereof.
  • FIG. 7 is a plan view of the second composite sheet shown in FIG. 7.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line AA of the laminated body shown in FIG. It is a flowchart which shows the manufacturing method of the composite material of this embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a panel structure according to an embodiment of the present disclosure.
  • the panel structure of the present embodiment includes a frame 20 manufactured from the laminated body 100.
  • the panel structure of this embodiment is a structure that constitutes a cylindrical fuselage of an aircraft.
  • the face plate 17 and a plurality of ribs 12 provided parallel to each other on one surface of the face plate 17 are provided parallel to each other in a direction intersecting the extending direction of the rib 12.
  • It has a plurality of frames 20 and the like.
  • the frame 20 of the present embodiment is manufactured by shaping a planar laminate in which a composite sheet containing a fiber base material and a resin material is laminated over a plurality of layers (for example, 20 or more layers) into a Z shape. It is a thing.
  • the frame 20 shown in FIG. 1 is Z-shaped, it may have another shape such as C-shaped.
  • the direction in which the rib 12 extends is defined as the rib direction X
  • the direction in which the frame 20 extends is defined as the frame direction (material axis direction) Y.
  • the ribs 12 include a rib body 13 that rises vertically from one surface of the face plate 17, and a flange portion 14 that extends from the end of the rib body 13 in a direction parallel to the face plate 17. have. That is, the rib 12 has an L-shaped cross section perpendicular to the rib direction X, one arm portion of L forms the rib body 13, and the other arm portion of L forms a flange portion 14. There is.
  • the frame 20 faces the frame main body 23 rising from one surface of the face plate 17 and the face plate 17, and is one side of the rib direction X from the end portion of the frame main body 23 on the face plate 17 side. It has a first flange portion 21 extending to the surface plate 17, and a second flange portion 22 facing the face plate 17 and extending from an end portion of the frame body 23 on the side far from the face plate 17 to the other side in the rib direction X. .. That is, in the frame 20, the shape of the cross section perpendicular to the frame direction Y forms a Z shape, one arm portion of Z forms the first flange portion 21, and the other arm portion of Z forms the second flange portion 22. Is made up of.
  • the frame 20 has a shape extending in a curved shape in the in-plane direction of the frame main body 23 (the direction horizontal to the surface of the frame main body 23). That is, the frame 20 has an arc-shaped shape centered on the central axis of a substantially cylindrical aircraft fuselage (not shown) formed by combining panel structures.
  • the laminated body 100 of the present embodiment will be described with reference to the drawings.
  • a plurality of composite sheets are arranged along a curved arrangement direction AD to form a layer of the composite sheet, and the layers of the composite sheet are laminated over the plurality of layers.
  • one layer is formed by arranging six composite sheets continuously along the arrangement direction AD, and the layers of the composite sheet are laminated in six layers.
  • Other aspects may be used.
  • one layer may be composed of an arbitrary number of composite sheets different from six
  • the composite sheet may be composed of an arbitrary number of composite sheets different from six.
  • the composite sheet laminated as the laminated body 100 is a sheet-like material containing a fiber base material (for example, carbon fiber, glass fiber) and a resin material.
  • a resin material for example, carbon fiber, glass fiber
  • a thermosetting resin or a thermoplastic resin can be used as the resin material.
  • the thermosetting resin is, for example, an epoxy resin, an unsaturated polyester, a vinyl ester, a phenol, a cyanate ester, a polyimide, or the like.
  • the thermoplastic resin is, for example, polyetheretherketone (PEEK), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), nylon 6 (PA6), nylon 66 (PA66), polyphenylene sulfide (PPS), polyether. Imid (PEI), polyetherketoneketone (PEKK) and the like.
  • PEEK polyetheretherketone
  • PET polyethylene terephthalate
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PA6 nylon 6
  • PA66 nylon 66
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PEI polyetherketoneketone
  • PEKK polyetherketoneketone
  • FIG. 2 is a plan view showing a laminated body in which a plurality of first composite sheets 110 are loaded on the laminated surface Su.
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of the laminated body 100 shown in FIG.
  • FIG. 4 is a plan view of the first composite sheet 110 shown in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the first longitudinal LD1c of one adjacent first composite sheet 110c and the first longitudinal LD1d of the other first composite sheet 110d. Since the laminate 100 of the present embodiment is finally laminated in 6 layers, the laminate 100 shown in FIGS. 2 and 3 is at a stage before the lamination is completed.
  • the laminated body 100 of the present embodiment has an end portion in the longitudinal direction (first longitudinal direction) of one adjacent first composite sheet 110 and a longitudinal direction (first) of the other first composite sheet 110. 1
  • the end portions in the longitudinal direction) are arranged close to each other in a state where they do not overlap with each other in the thickness direction (thickness direction TD shown in FIG. 12).
  • the first composite sheet 110 is a sheet-like material containing a fiber base material (first fiber base material) and a resin material (first resin material).
  • the laminated surface Su shown in FIG. 2 is a surface on which a composite sheet is installed for laminating a plurality of layers of composite sheets including a plurality of first composite sheets 110.
  • the thickness direction is a direction orthogonal to the laminated surface Su, and is a direction in which the thickness of the laminated body 100 is increased by laminating a plurality of layers of composite sheets.
  • the plurality of first composite sheets 110 are the first composite sheet 110a, the first composite sheet 110b, and the first composite sheet 110b along the arrangement direction AD passing on the arc of the radius R1 centered on the point O.
  • the 1 composite sheet 110c, the 1st composite sheet 110d, the 1st composite sheet 110e, and the 1st composite sheet 110f are arranged clockwise in this order.
  • the arrangement direction AD is a direction of passing on an arc having a radius R1 centered on the point O, but other embodiments may be used.
  • the arrangement direction AD may be a direction along any other curve, for example, a direction extending along a curve that bends in a certain direction.
  • the plurality of first composite sheets 110 are arranged so that positions P11 to P17 are end positions (first end positions).
  • the longitudinal ends of the first composite sheet 110a are located at positions P11 and P12
  • the longitudinal ends of the first composite sheet 110b are located at positions P12 and P13
  • the longitudinal ends of the first composite sheet 110c are located at positions P13 and P14.
  • the longitudinal ends of the first composite sheet 110d are located at positions P14 and P15
  • the longitudinal ends of the first composite sheet 110e are located at positions P15 and P16
  • the longitudinal ends of the first composite sheet 110f The ends of the are arranged at positions P16 and P17.
  • the first composite sheet 110c has a first longitudinal direction LD1c along the arrangement direction AD and a first lateral direction SD1c orthogonal to the first longitudinal direction LD1c in the plane of the first composite sheet 110c.
  • the first composite sheet 110d has a first longitudinal direction LD1d along the arrangement direction AD and a first lateral direction SD1d orthogonal to the first longitudinal direction LD1d.
  • the first composite sheet 110e has a first longitudinal direction LD1e along the arrangement direction AD and a first lateral direction SD1e orthogonal to the first longitudinal direction LD1e.
  • the first composite sheet 110a, the first composite sheet 110b, the first composite sheet 110e, and the first composite sheet 110f also have a first longitudinal direction LD1 and a first lateral direction SD1 orthogonal to the first longitudinal direction LD1.
  • the first composite sheet 110d is on the other side of the first lateral SD1d than the length of the first longitudinal LD1d on one side of the first lateral SD1d (inner peripheral side with respect to the point O).
  • the length of the first longitudinal direction LD1d at (the outer peripheral side with respect to the point O) is long and has a trapezoidal shape with equal legs.
  • the other first composite sheet 110 (110a, 110b, 110c, 110e, 110f) has the same shape.
  • the laminate 100 of the present embodiment has the edge of the first longitudinal LD1 of the other first composite sheet 110 adjacent to the edge of the first longitudinal LD1 of the first composite sheet 110 having a trapezoidal shape with equal legs. It is arranged without a gap along the arrangement direction AD so as to coincide with the position of the side of the portion.
  • the line on the surface of the first composite sheet 110d shown in FIG. 4 indicates the fiber direction (first fiber direction FD1) in which the fiber base material contained in the first composite sheet 110d is oriented.
  • the first fiber direction FD1d of the first composite sheet 110d has a predetermined angle ⁇ (first predetermined angle) with respect to the first longitudinal direction LD1d.
  • the first predetermined angle ⁇ shown in FIG. 4 is 90 degrees.
  • the laminate 100 of the present embodiment has the same angle (90) of the first fiber direction FD1 with respect to the first longitudinal direction (LD1) of the plurality of first composite sheets 110 constituting the first layer. Degree).
  • the fiber directions of the second to sixth layers with respect to the longitudinal direction of the plurality of composite sheets constituting each layer are the same.
  • the first fiber direction FD1 of the first composite sheet 110 laminated to the first layer has an angle of 90 degrees with respect to the first longitudinal direction LD1, but other embodiments may also be used. good.
  • the angles (first predetermined angles) formed by the first fiber direction FD1 and the first longitudinal direction LD1d of the first composite sheet 110 laminated on the first layer are 0 degrees (same direction), 45 degrees, and ⁇ 45. It may be in any direction such as degree.
  • each of the first composite sheet 110a, 110b, 110c, 110d, 110e, 110f is a first longitudinal LD1 of one adjacent first composite sheet 110 and the other first composite sheet 110. It is arranged along the curved arrangement direction AD so as to intersect with the first longitudinal direction LD1. As shown in FIGS. 3 and 5, for example, the first longitudinal LD1d of one adjacent first composite sheet 110d and the first longitudinal LD1c of the other first composite sheet 110c intersect at an intersection angle ⁇ . Is located in.
  • the crossing angle ⁇ is preferably set to 30 degrees or less, more preferably 22.5 degrees or less.
  • a plurality of composite sheets are arranged along the arc-shaped arrangement direction AD, but each composite sheet is not formed in an arc shape but is linear along the longitudinal direction. Is formed in. Therefore, the longitudinal direction of the composite sheet and the arrangement direction AD do not completely match and are approximated.
  • intersection angle ⁇ As the intersection angle ⁇ increases, the degree of approximation between the longitudinal direction of the composite sheet and the arrangement direction AD decreases. Therefore, in order to secure the degree of approximation between the longitudinal direction and the arrangement direction AD, it is necessary to set an upper limit for the intersection angle ⁇ . preferable.
  • the crossing angle ⁇ By setting the crossing angle ⁇ to 30 degrees or less, the change in the longitudinal direction in the pair of adjacent composite sheets can be suppressed to 30 degrees or less, and the degree of approximation between the longitudinal direction and the arrangement direction AD can be ensured.
  • FIG. 6 is a plan view showing a laminated body 100 in which a plurality of second composite sheets 120 are laminated on a plurality of first composite sheets 110.
  • FIG. 7 is a partially enlarged view of the laminated body 100 shown in FIG.
  • FIG. 8 is a plan view of the second composite sheet 120 shown in FIG. 7.
  • FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the second longitudinal LD2c of one adjacent second composite sheet 120c and the second longitudinal LD2d of the other second composite sheet 120d. Since the laminate 100 of the present embodiment is finally laminated in six layers, the laminate 100 shown in FIGS. 6 and 7 is at a stage before the lamination is completed.
  • the laminated body 100 of the present embodiment has an end portion in the longitudinal direction (second longitudinal direction) of one adjacent second composite sheet 120 and a longitudinal direction (second longitudinal direction) of the other second composite sheet 120. 2
  • the end portions in the longitudinal direction) are arranged close to each other in a state where they do not overlap with each other in the thickness direction (thickness direction TD shown in FIG. 12).
  • the second composite sheet 120 is a sheet-like material containing a fiber base material (second fiber base material) and a resin material (second resin material).
  • the plurality of second composite sheets 120 have the second composite sheet 120a, the second composite sheet 120b, and the second composite sheet 120b along the arrangement direction AD passing on the arc of the radius R1 centered on the point O.
  • the two composite sheets 120c, the second composite sheet 120d, the second composite sheet 120e, and the second composite sheet 120f are arranged clockwise in this order.
  • the plurality of second composite sheets 120 are arranged so that positions P21 to P27 are end positions (second end positions).
  • the longitudinal ends of the second composite sheet 120a are located at positions P21 and P22
  • the longitudinal ends of the second composite sheet 120b are located at positions P22 and P23
  • the longitudinal ends of the second composite sheet 120c are arranged at positions P23 and P24.
  • the longitudinal ends of the second composite sheet 120d are located at positions P24 and P25
  • the longitudinal ends of the second composite sheet 120e are located at positions P25 and P26
  • the longitudinal ends of the second composite sheet 120f The ends of the are arranged at positions P26 and P27.
  • the plurality of positions P11 to P17 in the arrangement direction AD in which the ends of the plurality of first composite sheets 110 are arranged are the arrangement direction AD in which the ends of the plurality of second composite sheets 120 are arranged. It is a position different from the plurality of positions P21 to P27 in.
  • the position of the second composite sheet 120 in the two layers is different from the position of the cut. Therefore, the strength of the structure manufactured from the laminated body 100 can be increased as compared with the case where these positions are matched.
  • the second composite sheet 120c has a second longitudinal direction LD2c and a second lateral direction SD2c along the arrangement direction AD
  • the second composite sheet 120d has a second longitudinal direction along the arrangement direction AD. It has a direction LD2d and a second lateral direction SD2d
  • the second composite sheet 120e has a second longitudinal direction LD2e and a second lateral direction SD2e along the arrangement direction AD.
  • the second composite sheet 120a, the second composite sheet 120b, the second composite sheet 120e, and the second composite sheet 120f also have a second longitudinal direction LD2 and a second lateral direction SD2.
  • the second composite sheet 120d is on the other side of the second lateral SD2d than the length of the second longitudinal LD2d on one side of the second lateral SD2d (inner peripheral side with respect to the point O).
  • the length of the second longitudinal direction LD2d at (the outer peripheral side with respect to the point O) is long and has a trapezoidal shape with equal legs.
  • the other second composite sheet 120 (120a, 120b, 120c, 120e, 120f) has the same shape.
  • the laminate 100 of the present embodiment has the edge of the second longitudinal LD2 of the other second composite sheet 120 adjacent to the edge of the second longitudinal LD2 of the second composite sheet 120 having a trapezoidal shape with equal legs. It is arranged without a gap along the arrangement direction AD so as to coincide with the position of the side of the portion.
  • the line on the surface of the second composite sheet 120d shown in FIG. 8 indicates the fiber direction (second fiber direction FD2) in which the fiber base material contained in the second composite sheet 120d is oriented.
  • the second fiber direction FD2d of the second composite sheet 120d is the same direction as the second longitudinal direction LD2d. That is, the angle (second predetermined angle) formed by the second fiber direction FD2d and the second longitudinal direction LD2d is 0 degrees.
  • the second fiber direction FD2 of the second composite sheet 120 laminated to the second layer has an angle of 0 degrees with respect to the second longitudinal direction LD2, but other embodiments may also be used. good.
  • the angle (second predetermined angle) formed by the second fiber direction FD2d and the second longitudinal direction LD2d of the second composite sheet 120 laminated in the second layer is arbitrary such as 90 degrees, 45 degrees, and ⁇ 45 degrees. It may be the direction of.
  • each of the second composite sheet 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f is a second longitudinal LD2 of one adjacent second composite sheet 120 and the other second composite sheet 120. It is arranged along the curved arrangement direction AD so as to intersect with the second longitudinal direction LD2. As shown in FIGS. 7 and 9, for example, the second longitudinal LD2d of one adjacent second composite sheet 120d and the second longitudinal LD2c of the other second composite sheet 120c intersect at an intersection angle ⁇ . Is located in.
  • the crossing angle ⁇ is the same as the crossing angle at which the first longitudinal LD1 of one adjacent first composite sheet 110 and the first longitudinal LD1 of the other first composite sheet 110 intersect in the first layer.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a stacking method of the present embodiment.
  • the second layer (LY2 in FIG. 12) containing the plurality of second composite sheets 120 is laminated.
  • a third layer (LY3 in FIG. 12) containing a plurality of third composite sheets is laminated on the second layer, and a fourth layer (LY4 in FIG. 12) containing a plurality of fourth composite sheets is laminated on the third layer.
  • a fifth layer (LY5 in FIG. 12) containing a plurality of fifth composite sheets is laminated on the fourth layer, and a sixth layer (FIG. 12) containing a plurality of sixth composite sheets is laminated on the fifth layer. 12 LY6) are laminated.
  • FIG. 11 is a plan view showing a laminated body 100 in which a plurality of sixth composite sheets 160 of the sixth layer are laminated.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line AA of the laminated body shown in FIG. In FIG. 11, the fiber direction of the plurality of sixth composite sheets 160 is not shown.
  • the plurality of second composite sheets 120 have the second composite sheet 120a, the second composite sheet 120b, and the second composite sheet 120b along the arrangement direction AD passing on the arc of the radius R1 centered on the point O.
  • the two composite sheets 120c, the second composite sheet 120d, the second composite sheet 120e, and the second composite sheet 120f are arranged clockwise in this order.
  • each of the plurality of third composite sheets 130, the plurality of fourth composite sheets 140, the plurality of fifth composite sheets 150, and the plurality of sixth composite sheets 160 has a radius R1 centered on the point O. It is arranged clockwise along the arrangement direction AD passing on the arc of.
  • the first composite sheet 110, the second composite sheet 120, the third composite sheet 130, and the fourth composite sheet are not shown.
  • the plurality of sixth composite sheets 160 are arranged so that positions P61 to P67 are end positions.
  • the longitudinal ends of the sixth composite sheet 160a are located at positions P61 and P62
  • the longitudinal ends of the sixth composite sheet 160b are located at positions P62 and P63
  • the longitudinal ends of the sixth composite sheet 160c are located at positions P63 and P64.
  • the longitudinal ends of the sixth composite sheet 160d are located at positions P64 and P65
  • the longitudinal ends of the sixth composite sheet 160e are located at positions P65 and P66
  • the longitudinal ends of the sixth composite sheet 160f The ends of the are arranged at positions P66 and P67.
  • a plurality of first end positions (for example, positions P14) in the arrangement direction AD in which the ends of the plurality of first composite sheets 110 are arranged are a plurality of second composites.
  • the position is different from the plurality of second end positions (for example, position P24) in the arrangement direction AD in which the end of the sheet 120 is arranged.
  • the end positions of adjacent layers in the thickness direction TD are different positions.
  • the end position P24 of the second composite sheet 120 of the second layer LY2 is the end position P14 of the first composite sheet 110 of the first layer LY1 and the third layer LY3 in the arrangement direction AD.
  • the position is different from the end position P34 of the third composite sheet 130.
  • the end position P44 of the fourth composite sheet 140 of the fourth layer LY4 is the end position P34 of the third composite sheet 130 of the third layer LY3 and the fifth composite sheet of the fifth layer LY5 in the arrangement direction AD. It is a position different from the end position P54 of 150.
  • the end position P64 of the sixth layer LY6 is a position different from the end position P54 of the fifth composite sheet 150 of the fifth layer LY5 in the arrangement direction AD.
  • FIG. 13 is a flowchart showing a method for manufacturing the composite material of the present embodiment.
  • step S201 the laminating step described in steps S101 to S104 of FIG. 10 is executed.
  • step S202 the laminated body 100 laminated in the laminating step is shaped by using a shaping device (not shown) so that the cross-sectional view of the plane orthogonal to the arrangement direction AD is Z-shaped.
  • the shaping device shapes the mountain fold so that the bending angle is 90 degrees along the mountain fold line MF shown in FIG. 11, and the bending angle is along the valley fold line VF shown in FIG. Is shaped into a valley fold so that is 90 degrees.
  • the mountain fold line MF is a line passing on an arc having a radius R2 centered on the point O, and the radius R2 is smaller than the radius R1.
  • the valley fold line VF is a line passing on an arc having a radius R3 centered on the point O, and the radius R3 is larger than the radius R1.
  • step S203 a curing step of curing the composite sheet constituting the laminated body 100 is executed.
  • the resin material contained in the composite sheet is a thermosetting resin
  • the thermosetting resin is cured by heating the laminate 100 shaped in step S202 in an autoclave.
  • the resin material contained in the composite sheet is a thermoplastic resin
  • the laminate 100 shaped in the state of being heated in step S202 is cooled to cure the thermoplastic resin.
  • step S204 the end portion of the laminated body 100 in the width direction is trimmed (cut) to adjust the shape of the laminated body 100.
  • the inner laminate 100 of the inner trimming line TR1 shown in FIG. 11 is cut off by a trimming device (not shown) such as a water jet cutter, and the outer laminate 100 of the outer trimming line TR2 shown in FIG. 11 is cut off. Is excised.
  • the inner trimming line TR1 is a line passing on an arc having a radius R4 centered on the point O, and the radius R4 is smaller than the radius R2.
  • the outer trimming line TR2 is a line passing on an arc having a radius R5 centered on the point O, and the radius R5 is larger than the radius R3.
  • each of the plurality of first composite sheets 110 constituting the first layer LY1 has a first longitudinal direction LD1 and a first lateral direction SD1.
  • the first fiber direction FD1 of each of the plurality of first composite sheets 110 constituting the first layer LY1 has a first predetermined angle ⁇ with respect to the first longitudinal direction LD1.
  • each of the plurality of second composite sheets 120 constituting the second layer LY2 has a second longitudinal direction LD2 and a second lateral direction SD2.
  • the second fiber direction FD2 of each of the plurality of second composite sheets 120 constituting the second layer LY2 has a second predetermined angle with respect to the second longitudinal direction LD2.
  • the first predetermined angle ⁇ and the second predetermined angle are, for example, any of 0 degrees, 90 degrees, 45 degrees, ⁇ 45 degrees, and the like.
  • the plurality of first composite sheets 110 are the end portion of the first longitudinal LD1c of one adjacent first composite sheet 110c and the first longitudinal of the other first composite sheet 110d.
  • the end portions of the direction LD1d are arranged so as to be close to each other so as not to overlap the thickness direction TD.
  • the thickness of the end portion of the second longitudinal direction LD2c of one adjacent second composite sheet 120c and the end portion of the second longitudinal direction LD2d of the other second composite sheet 120d are thick. They are arranged in close proximity to each other without overlapping the direction TD. Since the laminate 100 is formed by arranging the plurality of first composite sheets 110 and the plurality of second composite sheets 120 in close proximity to each other, unnecessary parts are not generated during manufacturing, and the manufacturing cost can be reduced. can.
  • the curved arrangement direction AD so that the first longitudinal LD1c of one first composite sheet 110c and the first longitudinal LD1d of the other first composite sheet 110d intersect. It is arranged along. Further, it is arranged along the curved arrangement direction AD so that the second longitudinal direction LD2c of one second composite sheet 120c and the second longitudinal direction LD2d of the other second composite sheet 120d intersect.
  • the first composite sheet 110 is oriented along the curved arrangement direction as a whole while the first fiber base material is oriented in the first fiber direction FD1 without causing in-plane deformation. Be placed.
  • the second fiber base material is oriented in the second fiber direction FD2 without causing in-plane deformation, and the second composite sheet is aligned along the curved arrangement direction AD as a whole. 120 is arranged. Since neither the first composite sheet 110 nor the second composite sheet 120 undergoes in-plane deformation, the production quality of the laminated body 100 can be improved.
  • the crossing angle ⁇ at which the first longitudinal LD1c of one first composite sheet 110c and the first longitudinal LD1d of the other first composite sheet 110d intersect is 30 degrees or less. ..
  • the crossing angle ⁇ is set to 30 degrees or less, the approximation of the first longitudinal direction LD1 to the curved arrangement direction AD and the manufacturing quality of the laminated body 100 associated therewith can be improved.
  • the plurality of first end position positions P11 to P17 in the arrangement direction AD in which the ends of the plurality of first composite sheets 110 are arranged are the ends of the plurality of second composite sheets 120. Is a position different from the plurality of second end positions P21 to P27 in the arrangement direction AD in which the is arranged.
  • the laminated body 100 according to the present embodiment by making the first end position and the second end position different, the laminated body is more than the case where the first end position and the second end position match.
  • the strength of the structure obtained by curing 100 can be increased. That is, it is possible to suppress cracks and breaks that may occur when the first end position and the second end position coincide with each other.
  • the laminate described in the embodiment described above is grasped as follows, for example.
  • the laminate (100) according to the present disclosure is a first fiber having a first longitudinal direction (LD1) and a first lateral direction (SD1) and having a first predetermined angle ( ⁇ 1) with respect to the first longitudinal direction. It has a plurality of first composite sheets (110) including a first fiber base material and a first resin material oriented in the direction (FD1), and a second longitudinal direction (LD2) and a second lateral direction (SD2).
  • a plurality of second composite sheets (120) containing a second fiber base material and a second resin material oriented in the second fiber direction (FD2) having a second predetermined angle with respect to the second longitudinal direction.
  • the second layer (LY2) including the second composite sheet is laminated in a state of being in contact with the first layer (LY1) containing the first composite sheet, and the first In the composite sheet, the end portion of the first composite sheet adjacent to each other in the first longitudinal direction and the end portion of the other first composite sheet in the first longitudinal direction do not overlap in the thickness direction (TD). They are arranged along a curved arrangement direction (AD) so as to be close to each other in a state and intersect the longitudinal direction of one of the first composite sheets and the first longitudinal direction of the first composite sheet of the other. In the plurality of the second composite sheets, the end portion of the second composite sheet adjacent to each other in the second longitudinal direction and the end portion of the other second composite sheet in the second longitudinal direction are described. Along the arrangement direction so that they are close to each other in a non-overlapping state in the thickness direction, and the second longitudinal direction of one of the second composite sheets intersects with the second longitudinal direction of the second composite sheet of the other. Are arranged.
  • each of the plurality of first composite sheets constituting the first layer has a first longitudinal direction and a first lateral direction. Further, the first fiber direction of each of the plurality of first composite sheets constituting the first layer has a first predetermined angle with respect to the first longitudinal direction. Similarly, each of the plurality of second composite sheets constituting the second layer has a second longitudinal direction and a second lateral direction. Further, the second fiber direction of each of the plurality of second composite sheets constituting the second layer has a second predetermined angle with respect to the second longitudinal direction.
  • the first predetermined angle and the second predetermined angle are, for example, any of 0 degrees, 90 degrees, 45 degrees, ⁇ 45 degrees, and the like.
  • the plurality of first composite sheets include an end portion of one adjacent first composite sheet in the first longitudinal direction and an end portion of the other first composite sheet in the first longitudinal direction. Are arranged in close proximity without overlapping in the thickness direction. Further, in the plurality of second composite sheets, the end portion of one adjacent second composite sheet in the second longitudinal direction and the end portion of the other second composite sheet in the second longitudinal direction do not overlap in the thickness direction. They are placed in close proximity to each other. Since the laminated body is formed by arranging a plurality of first composite sheets and a plurality of second composite sheets in close proximity to each other, unnecessary portions are not generated during manufacturing, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the laminate according to the present disclosure are arranged along a curved arrangement direction so that the first longitudinal direction of one first composite sheet and the first longitudinal direction of the other first composite sheet intersect. There is. Further, they are arranged along a curved arrangement direction so that the second longitudinal direction of one second composite sheet and the second longitudinal direction of the other second composite sheet intersect. Therefore, in each first composite sheet, the first composite sheet is arranged along the curved arrangement direction as a whole while orienting the first fiber base material in the direction of the first fiber without causing in-plane deformation. ..
  • the second composite sheet is arranged along the curved arrangement direction as a whole while orienting the second fiber base material in the direction of the second fiber without causing in-plane deformation. NS. Since neither the first composite sheet nor the second composite sheet undergoes in-plane deformation, the production quality of the laminated body can be improved.
  • the arrangement direction is a direction extending along a curve that bends in a certain direction. According to the laminate according to the present disclosure, even when the first composite sheet and the second composite sheet are arranged along the arrangement direction extending along a curve that bends in a certain direction, the first composite sheet and the second composite sheet are arranged.
  • the composite sheet can be arranged appropriately to improve the manufacturing quality.
  • the crossing angle ( ⁇ ) at which the first longitudinal direction of one of the first composite sheets and the first longitudinal direction of the other first composite sheet intersect is 30 degrees or less. be. By setting the crossing angle to 30 degrees or less, it is possible to improve the approximation of the first longitudinal direction with respect to the curved arrangement direction of the plurality of first composite sheets and the manufacturing quality of the laminated body accompanying the approximation.
  • the crossing angle ( ⁇ ) at which the second longitudinal direction of one of the second composite sheets and the second longitudinal direction of the second composite sheet of the other intersect is 30 degrees or less. be. By setting the crossing angle to 30 degrees or less, it is possible to improve the approximation of the second longitudinal direction to the curved arrangement direction of the plurality of second composite sheets and the manufacturing quality of the laminated body accompanying the approximation.
  • a plurality of first end position positions (P11 to P17) where the end portions of the first composite sheet are arranged and the end portions of the second composite sheet are arranged.
  • the plurality of second end positions (P21 to P27) are different positions in the arrangement direction.
  • the first end position and the second end position are more laminated than when they coincide with each other. It is possible to increase the strength of the structure in which the body is hardened. That is, it is possible to suppress cracks and breaks that may occur when the first end position and the second end position coincide with each other in the arrangement direction.
  • the laminating method described in the above-described embodiment can be grasped as follows, for example.
  • the laminating method according to the present disclosure is a laminating method in which a second layer containing a plurality of second composite sheets is laminated in a state of being in contact with a first layer containing a plurality of first composite sheets, and the first composite sheet is laminated.
  • the second composite sheet is formed in a sheet shape and is oriented in the second fiber direction having a second longitudinal direction and a second lateral direction and a second predetermined angle with respect to the second longitudinal direction.
  • the first composite sheet is formed in the form of a sheet containing a fiber base material and a second resin material, and a plurality of the first composite sheets are placed on one adjacent first composite sheet at the end in the first longitudinal direction and the other first composite sheet.
  • the first of the first composite sheet in the first longitudinal direction and the other of the first composite sheet which are close to each other in a state where the ends in the first longitudinal direction of the composite sheet do not overlap each other in the thickness direction.
  • the ends of the second composite sheet in the second longitudinal direction are close to each other in a non-overlapping state in the thickness direction, and the second composite sheet of one of the second composite sheets and the second composite of the other.
  • a second laminating step of arranging the sheets along the arrangement direction so as to intersect the second longitudinal direction of the sheets is provided.
  • the plurality of first composite sheets are formed by the first laminating step, the end portion in the first longitudinal direction of one adjacent first composite sheet and the first of the other first composite sheet. It is arranged in a state of being close to each other so that the ends in the longitudinal direction do not overlap with each other in the thickness direction. Further, in the plurality of second composite sheets, the thickness of the end portion of one adjacent second composite sheet in the second longitudinal direction and the end portion of the other second composite sheet in the second longitudinal direction are thickened by the second laminating step. They are arranged in close proximity without overlapping in the vertical direction. In the first laminating step and the second laminating step, since the plurality of first composite sheets and the plurality of second composite sheets are arranged in close proximity to each other, unnecessary parts are not generated during manufacturing, and the manufacturing cost is reduced. Can be done.
  • the laminating method in the first laminating step, a curved arrangement direction so that the first longitudinal direction of one first composite sheet and the first longitudinal direction of the other first composite sheet intersect. It is placed along. Further, by the second laminating step, the second composite sheet is arranged along the curved arrangement direction so as to intersect the second longitudinal direction of the second composite sheet and the second longitudinal direction of the other second composite sheet. Therefore, in each first composite sheet, the first composite sheet is arranged along the curved arrangement direction as a whole while orienting the first fiber base material in the direction of the first fiber without causing in-plane deformation. ..
  • the second composite sheet is arranged along the curved arrangement direction as a whole while orienting the second fiber base material in the direction of the second fiber without causing in-plane deformation. NS. Since neither the first composite sheet nor the second composite sheet undergoes in-plane deformation, the production quality of the laminated body can be improved.
  • the arrangement direction is a direction extending along a curve that bends in a certain direction. According to the laminating method according to the present disclosure, even when the first composite sheet and the second composite sheet are arranged along the arrangement direction extending along a curve that bends in a certain direction, the first composite sheet and the second composite sheet are arranged.
  • the composite sheet can be arranged appropriately to improve the manufacturing quality.
  • the crossing angle ( ⁇ ) at which the first longitudinal direction of one of the first composite sheets and the first longitudinal direction of the other first composite sheet intersect is 30 degrees or less. be. By setting the crossing angle to 30 degrees or less, it is possible to improve the approximation of the first longitudinal direction with respect to the curved arrangement direction of the plurality of first composite sheets and the manufacturing quality of the laminated body accompanying the approximation.
  • the crossing angle ( ⁇ ) at which the second longitudinal direction of one of the second composite sheets and the second longitudinal direction of the second composite sheet of the other intersect is 30 degrees or less. be.
  • a plurality of first end position positions (P11 to P17) where the end portions of the first composite sheet are arranged and the end portions of the second composite sheet are arranged.
  • the plurality of second end positions (P21 to P27) are different positions in the arrangement direction.
  • the laminating method according to the present disclosure by making the first end position and the second end position different in the arrangement direction, the laminating is performed more than when the first end position and the second end position coincide with each other. It is possible to increase the strength of the structure in which the body is hardened. That is, it is possible to suppress cracks and breaks that may occur when the first end position and the second end position coincide with each other in the arrangement direction.

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Abstract

複数の第１複合シート（１１０）と、複数の第２複合シート（１２０）と、を備え、複数の第１複合シート（１１０）を含む第１層に接触した状態で、複数の第２複合シート（１２０）を含む第２層が積層されており、複数の第１複合シート（１１０）は、隣り合う一方の第１複合シート（１１０ｃ）の第１長手方向の端部と他方の第１複合シート（１１０ｄ）の第１長手方向の端部とが厚さ方向に重ならない状態で近接し、かつ第１長手方向が交差するように曲線状の配列方向（ＡＤ）に沿って配置されており、複数の第２複合シート（１２０）は、隣り合う一方の第２複合シート（１２０ｃ）の第２長手方向の端部と他方の第２複合シート（１２０ｄ）の第２長手方向の端部とが厚さ方向に重ならない状態で近接し、かつ第２長手方向が交差するように配列方向（ＡＤ）に沿って配置されている積層体（１００）を提供する。

Description

積層体および積層方法
　本開示は、複数の第１複合シートを含む第１層に接触した状態で複数の第２複合シートを含む第２層が積層された積層体および積層方法に関するものである。
　従来、ガラス繊維や炭素繊維等の繊維基材と樹脂材料を含む複合シートを積層した積層体が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、面内方向に曲線状に延びる複合シートの部品を製造するために、平坦な矩形状の積層体を所望の形状に切断して切り抜く方法が開示されている。
米国特許第９１０２１０３号明細書
　しかしながら、特許文献１に開示される方法では、面内方向に曲線状に延びる複合シートを切り抜く際に不要となる部分が発生するため、平坦な矩形状の積層体の全てを有効に活用することができず、製造コストが増大してしまう。
　また、面内方向に曲線状に延びる複合シートの部品を製造するために、例えば、直線状に延びる複合シートを用いる場合、複合シートを曲線状に曲げながら積層する必要がある。この場合、複合シートが伸び縮みしにくい性質を有するため、複合シートを積層する際に複合シートの面内に変形が生じて皺が発生してしまう可能性がある。そして、皺が発生した複合シートを複数層に渡って積層すると、積層体の製造不良となってしまう。
　本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、面内方向に曲線状に延びる形状を有するとともに製造コストが低くかつ製造品質の高い積層体およびその積層方法を提供することを目的とする。
　本開示の一態様に係る積層体は、第１長手方向および第１短手方向を有するとともに前記第１長手方向に対して第１所定角度を有する第１繊維方向に配向された第１繊維基材と第１樹脂材料とを含む複数の第１複合シートと、第２長手方向および第２短手方向を有するとともに前記第２長手方向に対して第２所定角度を有する第２繊維方向に配向された第２繊維基材と第２樹脂材料とを含む複数の第２複合シートと、を備え、複数の前記第１複合シートを含む第１層に接触した状態で、複数の前記第２複合シートを含む第２層が積層されており、複数の前記第１複合シートは、隣り合う一方の前記第１複合シートの前記第１長手方向の端部と他方の前記第１複合シートの前記第１長手方向の端部とが厚さ方向に重ならない状態で近接し、かつ一方の前記第１複合シートの前記長手方向と他方の前記第１複合シートの前記第１長手方向とが交差するように曲線状の配列方向に沿って配置されており、複数の前記第２複合シートは、隣り合う一方の前記第２複合シートの前記第２長手方向の端部と他方の前記第２複合シートの前記第２長手方向の端部とが前記厚さ方向に重ならない状態で近接し、かつ一方の前記第２複合シートの前記第２長手方向と他方の前記第２複合シートの前記第２長手方向とが交差するように前記配列方向に沿って配置されている。
　本開示の一態様に係る積層方法は、複数の第１複合シートを含む第１層に接触した状態で、複数の第２複合シートを含む第２層を積層する積層方法であって、前記第１複合シートは、第１長手方向および第１短手方向を有するとともに前記第１長手方向に対して第１所定角度を有する第１繊維方向に配向された第１繊維基材と第１樹脂材料とを含むシート状に形成され、前記第２複合シートは、第２長手方向および第２短手方向を有するとともに前記第２長手方向に対して第２所定角度を有する第２繊維方向に配向された第２繊維基材と第２樹脂材料とを含むシート状に形成され、複数の前記第１複合シートを、隣り合う一方の前記第１複合シートの前記第１長手方向の端部と他方の前記第１複合シートの前記第１長手方向の端部とが厚さ方向に重ならない状態で近接し、かつ一方の前記第１複合シートの前記第１長手方向と他方の前記第１複合シートの前記第１長手方向とが交差するように配列方向に沿って配置する第１積層工程と、複数の前記第２複合シートを、隣り合う一方の前記第２複合シートの前記第２長手方向の端部と他方の前記第２複合シートの前記第２長手方向の端部とが前記厚さ方向に重ならない状態で近接し、かつ一方の前記第２複合シートの前記第２長手方向と他方の前記第２複合シートの前記第２長手方向とが交差するように前記配列方向に沿って配置する第２積層工程と、を備える。
　本開示によれば、面内方向に曲線状に延びる形状を有するとともに製造コストが低くかつ強度が高い積層体およびその積層方法を提供することができる。
本開示の一実施形態に係るパネル構造体を示す斜視図である。 複数の第１複合シートを積載面に積載した積層体を示す平面図である。 図２に示す積層体の部分拡大図である。 図３に示す第１複合シートの平面図である。 隣り合う一方の第１複合シートの第１長手方向と他方の第１複合シートの第１長手方向との関係を示す図である。 複数の第２複合シートを第１複合シートに積層した積層体を示す平面図である。 図６に示す積層体の部分拡大図である。 図７に示す第２複合シートの平面図である。 隣り合う一方の第２複合シートの第２長手方向と他方の第２複合シートの第２長手方向との関係を示す図である。 本実施形態の積層方法を示すフローチャートである。 第６層の複数の第６複合シートを積層した積層体を示す平面図である。 図１１に示す積層体のＡ－Ａ矢視断面図である。 本実施形態の複合材の製造方法を示すフローチャートである。
〔第１実施形態〕
　以下、本開示の一実施形態に係る積層体１００および積層体１００の積層方法について、図面を参照して説明する。図１は、本開示の一実施形態に係るパネル構造体を示す斜視図である。本実施形態のパネル構造体は、積層体１００から製造されるフレーム２０を備える。
　本実施形態のパネル構造体は、航空機の円筒状の胴体を構成する構造体である。図１に示すように、面板１７と、面板１７の一方の面に互いに平行に設けられている複数のリブ１２と、リブ１２の延びている方向に対して交差する方向で互いに平行に設けられている複数のフレーム２０とを有する。本実施形態のフレーム２０は、繊維基材と樹脂材料とを含む複合シートを複数層（例えば、２０層以上）に渡って積層した平面状の積層体をＺ型に賦形して製造されたものである。なお、図１に示すフレーム２０はＺ型であるが、Ｃ型等の他の形状であってもよい。
　リブ１２が延びている方向をリブ方向Ｘとし、フレーム２０が延びている方向をフレーム方向（材軸方向）Ｙとする。リブ１２は、図１に示すように、面板１７の一方の面から垂直に立ち上がっているリブ本体１３と、リブ本体１３の端部から面板１７と平行な方向に延びているフランジ部１４と、を有している。すなわち、リブ１２は、リブ方向Ｘに垂直な断面の形状がＬ型を成し、Ｌの一方の腕部分がリブ本体１３を成し、Ｌの他方の腕部分がフランジ部１４を成している。
　フレーム２０は、図１に示すように、面板１７の一方の面から立ち上がっているフレーム本体２３と、面板１７に対向し、フレーム本体２３の面板１７側の端部からリブ方向Ｘの一方の側に延びている第一フランジ部２１と、面板１７に対向するとともにフレーム本体２３の面板１７から遠い側の端部からリブ方向Ｘの他方の側に延びている第二フランジ部２２と、を有する。すなわち、フレーム２０は、フレーム方向Ｙに垂直な断面の形状がＺ型を成し、Ｚの一方の腕部分が第一フランジ部２１を成し、Ｚの他方の腕部分が第二フランジ部２２を成している。
　図１に示すように、フレーム２０は、フレーム本体２３の面内方向（フレーム本体２３の面と水平な方向）に曲線状に延びる形状を有する。すなわち、フレーム２０は、パネル構造体を組み合わせて形成される略円筒状の航空機の胴体（図示略）の中心軸を中心として円弧状の形状を有する。
　次に、本実施形態の積層体１００について、図面を参照して説明する。本実施形態の積層体１００は、複数の複合シートを曲線状の配列方向ＡＤに沿って配置して複合シートの層を形成し、複合シートの層を複数層に渡って積層したものである。
　本実施形態は、積層体１００の一例として、１層を６枚の複合シートを配列方向ＡＤに沿って連続的に配置したものとし、複合シートの層を６層に積層したものを示すが、他の態様であってもよい。例えば、１層を６枚とは異なる任意の枚数の複合シートで構成してもよく、複合シートを６層とは異なる任意の層数の複合シートで構成してもよい。
　積層体１００として積層される複合シートは、繊維基材（例えば、炭素繊維，ガラス繊維）と樹脂材料とを含むシート状の材料である。樹脂材料としては、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂のいずれかを用いることができる。熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル、ビニルエステル、フェノール、シアネートエステル、ポリイミド等である。
　熱可塑性樹脂は、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）、ナイロン６（ＰＡ６）、ナイロン６６（ＰＡ６６）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）等である。
　図２は、複数の第１複合シート１１０を積層面Ｓｕに積載した積層体を示す平面図である。図３は、図２に示す積層体１００の部分拡大図である。図４は、図３に示す第１複合シート１１０の平面図である。図５は、隣り合う一方の第１複合シート１１０ｃの第１長手方向ＬＤ１ｃと他方の第１複合シート１１０ｄの第１長手方向ＬＤ１ｄとの関係を示す図である。本実施形態の積層体１００は、最終的に６層で積層されるものであるため、図２および図３に示す積層体１００は、積層が完了する前の段階のものである。
　図２に示すように、本実施形態の積層体１００は、隣り合う一方の第１複合シート１１０の長手方向（第１長手方向）の端部と他方の第１複合シート１１０の長手方向（第１長手方向）の端部とが厚さ方向（図１２に示す厚さ方向ＴＤ）に重ならない状態で近接して配置されたものである。第１複合シート１１０は、繊維基材（第１繊維基材）と樹脂材料（第１樹脂材料）を含むシート状の材料である。
　図２に示す積層面Ｓｕは、複数の第１複合シート１１０を含む複数層の複合シートを積層するために複合シートが設置される面である。厚さ方向とは、積層面Ｓｕに直交する方向であり、複数層の複合シートが積層されることにより積層体１００の厚みが増す方向である。
　図２に示す例では、複数の第１複合シート１１０は、点Ｏを中心とした半径Ｒ１の円弧上を通過する配列方向ＡＤに沿って、第１複合シート１１０ａ，第１複合シート１１０ｂ，第１複合シート１１０ｃ，第１複合シート１１０ｄ，第１複合シート１１０ｅ，第１複合シート１１０ｆの順に時計回りに配置される。
　本実施形態において、配列方向ＡＤは、点Ｏを中心とした半径Ｒ１の円弧上を通過する方向としたが、他の態様であってもよい。配列方向ＡＤは、例えば、一定の方向に曲がる曲線に沿って延びる方向など、他の任意の曲線に沿った方向としてもよい。
　図２に示すように、複数の第１複合シート１１０は、位置Ｐ１１～Ｐ１７を端部位置（第１端部位置）とするように配置される。第１複合シート１１０ａの長手方向の端部は位置Ｐ１１と位置Ｐ１２に配置され、第１複合シート１１０ｂの長手方向の端部は位置Ｐ１２と位置Ｐ１３に配置され、第１複合シート１１０ｃの長手方向の端部は位置Ｐ１３と位置Ｐ１４に配置される。第１複合シート１１０ｄの長手方向の端部は位置Ｐ１４と位置Ｐ１５に配置され、第１複合シート１１０ｅの長手方向の端部は位置Ｐ１５と位置Ｐ１６に配置され、第１複合シート１１０ｆの長手方向の端部は位置Ｐ１６と位置Ｐ１７に配置される。
　図３に示すように、第１複合シート１１０ｃは、配列方向ＡＤに沿った第１長手方向ＬＤ１ｃおよび第１長手方向ＬＤ１ｃに第１複合シート１１０ｃの面内において直交する第１短手方向ＳＤ１ｃを有する。第１複合シート１１０ｄは、配列方向ＡＤに沿った第１長手方向ＬＤ１ｄおよび第１長手方向ＬＤ１ｄに直交する第１短手方向ＳＤ１ｄを有する。第１複合シート１１０ｅは、配列方向ＡＤに沿った第１長手方向ＬＤ１ｅおよび第１長手方向ＬＤ１ｅに直交する第１短手方向ＳＤ１ｅを有する。第１複合シート１１０ａ，第１複合シート１１０ｂ，第１複合シート１１０ｅ，第１複合シート１１０ｆについても、第１長手方向ＬＤ１と第１長手方向ＬＤ１に直交する第１短手方向ＳＤ１を有する。
　図４に示すように、第１複合シート１１０ｄは、第１短手方向ＳＤ１ｄの一方側（点Ｏに対する内周側）における第１長手方向ＬＤ１ｄの長さよりも第１短手方向ＳＤ１ｄの他方側（点Ｏに対する外周側）における第１長手方向ＬＤ１ｄの長さが長く等脚の台形形状となっている。他の第１複合シート１１０（１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｅ，１１０ｆ）も同じ形状となっている。
　本実施形態の積層体１００は、等脚の台形形状となる第１複合シート１１０の第１長手方向ＬＤ１の端部の辺を隣接する他の第１複合シート１１０の第１長手方向ＬＤ１の端部の辺の位置と一致させて配列方向ＡＤに沿って隙間なく配置したものである。
　図４に示す第１複合シート１１０ｄの表面の線は、第１複合シート１１０ｄに含まれる繊維基材が配向される繊維方向（第１繊維方向ＦＤ１）を示す。図５に示すように、第１複合シート１１０ｄの第１繊維方向ＦＤ１ｄは、第１長手方向ＬＤ１ｄに対して所定角度θ（第１所定角度）を有する。図４に示す第１所定角度θは９０度である。
　図３に示すように、本実施形態の積層体１００は、第１層目を構成する複数の第１複合シート１１０の第１長手方向（ＬＤ１）に対する第１繊維方向ＦＤ１を同一の角度（９０度）としている。本実施形態の積層体１００は、第２～６層目についても、各層を構成する複数の複合シートの長手方向に対する繊維方向を同一の角度としている。
　本実施形態では、第１層目に積層する第１複合シート１１０の第１繊維方向ＦＤ１を第１長手方向ＬＤ１に対して９０度の角度を有するものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、第１層目に積層する第１複合シート１１０の第１繊維方向ＦＤ１と第１長手方向ＬＤ１ｄとがなす角度（第１所定角度）は、０度（同一方向），４５度，－４５度等の任意の方向としてもよい。
　図２に示すように、第１複合シート１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ，１１０ｅ，１１０ｆのそれぞれは、隣り合う一方の第１複合シート１１０の第１長手方向ＬＤ１と他方の第１複合シート１１０の第１長手方向ＬＤ１とが交差するように曲線状の配列方向ＡＤに沿って配置されている。図３および図５に示すように、例えば、隣り合う一方の第１複合シート１１０ｄの第１長手方向ＬＤ１ｄと他方の第１複合シート１１０ｃの第１長手方向ＬＤ１ｃとが交差角度αで交差するように配置されている。
　ここで交差角度αは、３０度以下に設定するのが好ましく、より好ましくは２２．５度以下である。本実施形態の積層体１００は、円弧状の配列方向ＡＤに沿って複数の複合シートを配置するものであるが、各複合シートは円弧状に形成されたものではなく長手方向に沿って直線状に形成されている。そのため、複合シートの長手方向と配列方向ＡＤとは完全には一致せずに近似したものとなる。
　交差角度αが大きくなると複合シートの長手方向と配列方向ＡＤとの近似度が低下するため、長手方向と配列方向ＡＤとの近似度を確保するために、交差角度αに上限を設定するのが好ましい。交差角度αを３０度以下に設定することで、隣り合う一対の複合シートにおける長手方向の変化を３０度以下に抑制し、長手方向と配列方向ＡＤとの近似度を確保することができる。
　次に、積層面Ｓｕに配置された複数の第１複合シート１１０に接触した状態で複数の第２複合シート１２０を積層した１００について図面を参照して説明する。
　図６は、複数の第２複合シート１２０を複数の第１複合シート１１０に積層した積層体１００を示す平面図である。図７は、図６に示す積層体１００の部分拡大図である。図８は、図７に示す第２複合シート１２０の平面図である。図９は、隣り合う一方の第２複合シート１２０ｃの第２長手方向ＬＤ２ｃと他方の第２複合シート１２０ｄの第２長手方向ＬＤ２ｄとの関係を示す図である。本実施形態の積層体１００は、最終的に６層で積層されるものであるため、図６および図７に示す積層体１００は、積層が完了する前の段階のものである。
　図６に示すように、本実施形態の積層体１００は、隣り合う一方の第２複合シート１２０の長手方向（第２長手方向）の端部と他方の第２複合シート１２０の長手方向（第２長手方向）の端部とが厚さ方向（図１２に示す厚さ方向ＴＤ）に重ならない状態で近接して配置されたものである。第２複合シート１２０は、繊維基材（第２繊維基材）と樹脂材料（第２樹脂材料）を含むシート状の材料である。
　図６に示す例では、複数の第２複合シート１２０は、点Ｏを中心とした半径Ｒ１の円弧上を通過する配列方向ＡＤに沿って、第２複合シート１２０ａ，第２複合シート１２０ｂ，第２複合シート１２０ｃ，第２複合シート１２０ｄ，第２複合シート１２０ｅ，第２複合シート１２０ｆの順に時計回りに配置される。
　図６に示すように、複数の第２複合シート１２０は、位置Ｐ２１～Ｐ２７を端部位置（第２端部位置）とするように配置される。第２複合シート１２０ａの長手方向の端部は位置Ｐ２１と位置Ｐ２２に配置され、第２複合シート１２０ｂの長手方向の端部は位置Ｐ２２と位置Ｐ２３に配置され、第２複合シート１２０ｃの長手方向の端部は位置Ｐ２３と位置Ｐ２４に配置される。第２複合シート１２０ｄの長手方向の端部は位置Ｐ２４と位置Ｐ２５に配置され、第２複合シート１２０ｅの長手方向の端部は位置Ｐ２５と位置Ｐ２６に配置され、第２複合シート１２０ｆの長手方向の端部は位置Ｐ２６と位置Ｐ２７に配置される。
　図６に示すように、複数の第１複合シート１１０の端部が配置される配列方向ＡＤにおける複数の位置Ｐ１１～Ｐ１７は、複数の第２複合シート１２０の端部が配置される配列方向ＡＤにおける複数の位置Ｐ２１～Ｐ２７とは異なる位置である。位置Ｐ１１～Ｐ１７と位置Ｐ２１～Ｐ２７を異ならせることで、複数の第１複合シート１１０からなる第１層における第１複合シート１１０の切れ目となる位置と、複数の第２複合シート１２０からなる第２層における第２複合シート１２０の切れ目となる位置とが異なった位置となる。そのため、これらの位置を一致させる場合に比べ、積層体１００から製造される構造体の強度を高めることができる。
　図７に示すように、第２複合シート１２０ｃは配列方向ＡＤに沿った第２長手方向ＬＤ２ｃおよび第２短手方向ＳＤ２ｃを有し、第２複合シート１２０ｄは配列方向ＡＤに沿った第２長手方向ＬＤ２ｄおよび第２短手方向ＳＤ２ｄを有し、第２複合シート１２０ｅは配列方向ＡＤに沿った第２長手方向ＬＤ２ｅおよび第２短手方向ＳＤ２ｅを有する。第２複合シート１２０ａ，第２複合シート１２０ｂ，第２複合シート１２０ｅ，第２複合シート１２０ｆについても、第２長手方向ＬＤ２と第２短手方向ＳＤ２を有する。
　図８に示すように、第２複合シート１２０ｄは、第２短手方向ＳＤ２ｄの一方側（点Ｏに対する内周側）における第２長手方向ＬＤ２ｄの長さよりも第２短手方向ＳＤ２ｄの他方側（点Ｏに対する外周側）における第２長手方向ＬＤ２ｄの長さが長く等脚の台形形状となっている。他の第２複合シート１２０（１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｅ，１２０ｆ）も同じ形状となっている。
　本実施形態の積層体１００は、等脚の台形形状となる第２複合シート１２０の第２長手方向ＬＤ２の端部の辺を隣接する他の第２複合シート１２０の第２長手方向ＬＤ２の端部の辺の位置と一致させて配列方向ＡＤに沿って隙間なく配置したものである。
　図８に示す第２複合シート１２０ｄの表面の線は、第２複合シート１２０ｄに含まれる繊維基材が配向される繊維方向（第２繊維方向ＦＤ２）を示す。図８に示すように、第２複合シート１２０ｄの第２繊維方向ＦＤ２ｄは、第２長手方向ＬＤ２ｄと同じ方向である。すなわち、第２繊維方向ＦＤ２ｄと第２長手方向ＬＤ２ｄとがなす角度（第２所定角度）は０度である。
　本実施形態では、第２層目に積層する第２複合シート１２０の第２繊維方向ＦＤ２を第２長手方向ＬＤ２に対して０度の角度を有するものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、第２層目に積層する第２複合シート１２０の第２繊維方向ＦＤ２ｄと第２長手方向ＬＤ２ｄとがなす角度（第２所定角度）は、９０度，４５度，－４５度等の任意の方向としてもよい。
　図６に示すように、第２複合シート１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅ，１２０ｆのそれぞれは、隣り合う一方の第２複合シート１２０の第２長手方向ＬＤ２と他方の第２複合シート１２０の第２長手方向ＬＤ２とが交差するように曲線状の配列方向ＡＤに沿って配置されている。図７および図９に示すように、例えば、隣り合う一方の第２複合シート１２０ｄの第２長手方向ＬＤ２ｄと他方の第２複合シート１２０ｃの第２長手方向ＬＤ２ｃとが交差角度αで交差するように配置されている。交差角度αは、第１層において、隣り合う一方の第１複合シート１１０の第１長手方向ＬＤ１と他方の第１複合シート１１０の第１長手方向ＬＤ１とが交差する交差角度と同じである。
　ここで、図１０を参照して本実施形態の積層方法について説明する。図１０は、本実施形態の積層方法を示すフローチャートである。
　ステップＳ１０１でｎ＝１が設定され、ステップＳ１０２で第ｎ層目の複数の複合シートが積層される。
　第ｎ層目の複数の複合シートが積層された後、ステップＳ１０３で積層が完了したかどうかが判定されてＮＯであればステップＳ１０４へ処理を進め、ＮＯであれば本フローチャートの処理を終了する。ステップＳ１０４では、ｎ＝ｎ＋１が設定されて次の層の積層がステップＳ１０２で行われる。
　以上のようにして複数の第１複合シート１１０を含む第１層（図１２のＬＹ１）に接触した状態で、複数の第２複合シート１２０を含む第２層（図１２のＬＹ２）が積層される。第２層の上に複数の第３複合シートを含む第３層（図１２のＬＹ３）が積層され、第３層の上に複数の第４複合シートを含む第４層（図１２のＬＹ４）が積層され、第４層の上に複数の第５複合シートを含む第５層（図１２のＬＹ５）が積層され、第５層の上に複数の第６複合シートを含む第６層（図１２のＬＹ６）が積層される。
　図１１は、第６層の複数の第６複合シート１６０を積層した積層体１００を示す平面図である。図１２は、図１１に示す積層体のＡ－Ａ矢視断面図である。図１１では、複数の第６複合シート１６０の繊維方向の図示を省略している。
　図６に示す例では、複数の第２複合シート１２０は、点Ｏを中心とした半径Ｒ１の円弧上を通過する配列方向ＡＤに沿って、第２複合シート１２０ａ，第２複合シート１２０ｂ，第２複合シート１２０ｃ，第２複合シート１２０ｄ，第２複合シート１２０ｅ，第２複合シート１２０ｆの順に時計回りに配置される。
　図１１に示す例でも、複数の第３複合シート１３０，複数の第４複合シート１４０，複数の第５複合シート１５０，複数の第６複合シート１６０のそれぞれは、点Ｏを中心とした半径Ｒ１の円弧上を通過する配列方向ＡＤに沿って、時計回りに配置される。なお、図１１では、第１複合シート１１０，第２複合シート１２０，第３複合シート１３０，第４複合シートの図示を省略している。
　図１１に示すように、複数の第６複合シート１６０は、位置Ｐ６１～Ｐ６７を端部位置とするように配置される。第６複合シート１６０ａの長手方向の端部は位置Ｐ６１と位置Ｐ６２に配置され、第６複合シート１６０ｂの長手方向の端部は位置Ｐ６２と位置Ｐ６３に配置され、第６複合シート１６０ｃの長手方向の端部は位置Ｐ６３と位置Ｐ６４に配置される。第６複合シート１６０ｄの長手方向の端部は位置Ｐ６４と位置Ｐ６５に配置され、第６複合シート１６０ｅの長手方向の端部は位置Ｐ６５と位置Ｐ６６に配置され、第６複合シート１６０ｆの長手方向の端部は位置Ｐ６６と位置Ｐ６７に配置される。
　図１２に示すように、積層体１００は、複数の第１複合シート１１０の端部が配置される配列方向ＡＤにおける複数の第１端部位置（例えば、位置Ｐ１４）は、複数の第２複合シート１２０の端部が配置される配列方向ＡＤにおける複数の第２端部位置（例えば、位置Ｐ２４）とは異なる位置となっている。同様に、厚さ方向ＴＤにおいて隣り合う層の端部位置は、異なる位置となっている。
　図１２に示す例では、第２層ＬＹ２の第２複合シート１２０の端部位置Ｐ２４は、配列方向ＡＤにおいて、第１層ＬＹ１の第１複合シート１１０の端部位置Ｐ１４および第３層ＬＹ３の第３複合シート１３０の端部位置Ｐ３４と異なる位置である。同様に、第４層ＬＹ４の第４複合シート１４０の端部位置Ｐ４４は、配列方向ＡＤにおいて、第３層ＬＹ３の第３複合シート１３０の端部位置Ｐ３４および第５層ＬＹ５の第５複合シート１５０の端部位置Ｐ５４と異なる位置である。また、第６層ＬＹ６の端部位置Ｐ６４は、配列方向ＡＤにおいて、第５層ＬＹ５の第５複合シート１５０の端部位置Ｐ５４と異なる位置である。
　このように、位置Ｐ１４，位置Ｐ２４，位置Ｐ３４，位置Ｐ４４，位置Ｐ５４，位置Ｐ６４の配列方向の位置を、隣接する複合シートの層の間で異ならせることで、これらの位置を一致させる場合に比べ、積層体１００から製造される構造体の強度を高めることができる。
　次に、本実施形態の複合材の製造方法について説明する。図１３は、本実施形態の複合材の製造方法を示すフローチャートである。
　ステップＳ２０１で、図１０のステップＳ１０１～Ｓ１０４で説明した積層工程を実行する。
　ステップＳ２０２では、賦形装置（図示略）を用いて積層工程にて積層された積層体１００を配列方向ＡＤに直交する面の断面視がＺ型となるように賦形する。具体的には、賦形装置により、図１１に示す山折り線ＭＦに沿って折り曲げ角度が９０度となるように山折りに賦形し、図１１に示す谷折り線ＶＦに沿って折り曲げ角度が９０度となるように谷折りに賦形する。山折り線ＭＦは点Ｏを中心とした半径Ｒ２の円弧上を通過する線であり、半径Ｒ２は半径Ｒ１よりも小さい。谷折り線ＶＦは点Ｏを中心とした半径Ｒ３の円弧上を通過する線であり、半径Ｒ３は半径Ｒ１よりも大きい。
　ステップＳ２０３では、積層体１００を構成する複合シートを硬化させる硬化工程を実行する。複合シートに含まれる樹脂材料が熱硬化性樹脂である場合は、ステップＳ２０２で賦形された積層体１００をオートクレーブ内で熱することにより熱硬化性樹脂を硬化させる。複合シートに含まれる樹脂材料が熱可塑性樹脂である場合は、ステップＳ２０２で熱を加えられた状態で賦形された積層体１００を冷却して熱可塑性樹脂を硬化させる。
　ステップＳ２０４では、積層体１００の幅方向の端部をトリミング（切除）して積層体１００の形状を整える。具体的には、ウォータージェットカッタ等のトリミング装置（図示略）により、図１１に示す内側トリミング線ＴＲ１の内側の積層体１００を切除し、図１１に示す外側トリミング線ＴＲ２の外側の積層体１００を切除する。内側トリミング線ＴＲ１は点Ｏを中心とした半径Ｒ４の円弧上を通過する線であり、半径Ｒ４は半径Ｒ２よりも小さい。外側トリミング線ＴＲ２は点Ｏを中心とした半径Ｒ５の円弧上を通過する線であり、半径Ｒ５は半径Ｒ３よりも大きい。
　以上説明した本実施形態に係る積層体１００が奏する作用および効果について説明する。
　本開示に係る積層体１００によれば、第１層ＬＹ１を構成する複数の第１複合シート１１０のそれぞれが第１長手方向ＬＤ１と第１短手方向ＳＤ１を有する。また、第１層ＬＹ１を構成する複数の第１複合シート１１０のそれぞれの第１繊維方向ＦＤ１が第１長手方向ＬＤ１に対して第１所定角度θを有する。同様に、第２層ＬＹ２を構成する複数の第２複合シート１２０のそれぞれが第２長手方向ＬＤ２と第２短手方向ＳＤ２を有する。また、第２層ＬＹ２を構成する複数の第２複合シート１２０のそれぞれの第２繊維方向ＦＤ２が第２長手方向ＬＤ２に対して第２所定角度を有する。第１所定角度θおよび第２所定角度は、例えば、０度，９０度，４５度，－４５度等のいずれかの角度である。
　本開示に係る積層体１００によれば、複数の第１複合シート１１０は、隣り合う一方の第１複合シート１１０ｃの第１長手方向ＬＤ１ｃの端部と他方の第１複合シート１１０ｄの第１長手方向ＬＤ１ｄの端部とが厚さ方向ＴＤに重ならない状態で近接した状態で配置されている。また、複数の第２複合シート１２０は、隣り合う一方の第２複合シート１２０ｃの第２長手方向ＬＤ２ｃの端部と他方の第２複合シート１２０ｄの第２長手方向ＬＤ２ｄの端部とが厚さ方向ＴＤに重ならない状態で近接した状態で配置されている。積層体１００は、複数の第１複合シート１１０および複数の第２複合シート１２０を近接した状態で配置したものであるため、製造時に不要となる部分が発生せず、製造コストを低減することができる。
　本開示に係る積層体１００によれば、一方の第１複合シート１１０ｃの第１長手方向ＬＤ１ｃと他方の第１複合シート１１０ｄの第１長手方向ＬＤ１ｄとが交差するように曲線状の配列方向ＡＤに沿って配置されている。また、一方の第２複合シート１２０ｃの第２長手方向ＬＤ２ｃと他方の第２複合シート１２０ｄの第２長手方向ＬＤ２ｄとが交差するように曲線状の配列方向ＡＤに沿って配置されている。
　そのため、それぞれの第１複合シート１１０では面内変形を生じさせずに第１繊維方向ＦＤ１に第１繊維基材を配向しつつ、全体として曲線状の配列方向に沿って第１複合シート１１０が配置される。同様に、それぞれの第２複合シート１２０では面内変形を生じさせずに第２繊維方向ＦＤ２に第２繊維基材を配向しつつ、全体として曲線状の配列方向ＡＤに沿って第２複合シート１２０が配置される。第１複合シート１１０および第２複合シート１２０のいずれにも面内変形が生じないため、積層体１００の製造品質を高めることができる。
　本実施形態の積層体１００において、一方の第１複合シート１１０ｃの第１長手方向ＬＤ１ｃと他方の第１複合シート１１０ｄの第１長手方向ＬＤ１ｄとが交差する交差角度αは、３０度以下である。
　交差角度αを３０度以下とすることで、曲線状の配列方向ＡＤに対する第１長手方向ＬＤ１の近似性およびそれに伴う積層体１００の製造品質を高めることができる。
　本実施形態に係る積層体１００において、複数の第１複合シート１１０の端部が配置される配列方向ＡＤにおける複数の第１端部位置Ｐ１１～Ｐ１７は、複数の第２複合シート１２０の端部が配置された配列方向ＡＤにおける複数の第２端部位置Ｐ２１～Ｐ２７とは異なる位置である。
　本実施形態に係る積層体１００によれば、第１端部位置と第２端部位置とを異ならせることで、第１端部位置と第２端部位置とが一致する場合よりも積層体１００を硬化させた構造体の強度を高めることができる。すなわち、第１端部位置と第２端部位置とが一致した場合に生じうる亀裂や破断を抑制することができる。
　以上説明した実施形態に記載の積層体は、例えば以下のように把握される。
　本開示に係る積層体（１００）は、第１長手方向（ＬＤ１）および第１短手方向（ＳＤ１）を有するとともに前記第１長手方向に対して第１所定角度（θ１）を有する第１繊維方向（ＦＤ１）に配向された第１繊維基材と第１樹脂材料とを含む複数の第１複合シート（１１０）と、第２長手方向（ＬＤ２）および第２短手方向（ＳＤ２）を有するとともに前記第２長手方向に対して第２所定角度を有する第２繊維方向（ＦＤ２）に配向された第２繊維基材と第２樹脂材料とを含む複数の第２複合シート（１２０）と、を備え、複数の前記第１複合シートを含む第１層（ＬＹ１）に接触した状態で、複数の前記第２複合シートを含む第２層（ＬＹ２）が積層されており、複数の前記第１複合シートは、隣り合う一方の前記第１複合シートの前記第１長手方向の端部と他方の前記第１複合シートの前記第１長手方向の端部とが厚さ方向（ＴＤ）に重ならない状態で近接し、かつ一方の前記第１複合シートの前記長手方向と他方の前記第１複合シートの前記第１長手方向とが交差するように曲線状の配列方向（ＡＤ）に沿って配置されており、複数の前記第２複合シートは、隣り合う一方の前記第２複合シートの前記第２長手方向の端部と他方の前記第２複合シートの前記第２長手方向の端部とが前記厚さ方向に重ならない状態で近接し、かつ一方の前記第２複合シートの前記第２長手方向と他方の前記第２複合シートの前記第２長手方向とが交差するように前記配列方向に沿って配置されている。
　本開示に係る積層体によれば、第１層を構成する複数の第１複合シートのそれぞれが第１長手方向と第１短手方向を有する。また、第１層を構成する複数の第１複合シートのそれぞれの第１繊維方向が第１長手方向に対して第１所定角度を有する。同様に、第２層を構成する複数の第２複合シートのそれぞれが第２長手方向と第２短手方向を有する。また、第２層を構成する複数の第２複合シートのそれぞれの第２繊維方向が第２長手方向に対して第２所定角度を有する。第１所定角度および第２所定角度は、例えば、０度，９０度，４５度，－４５度等のいずれかの角度である。
　本開示に係る積層体によれば、複数の第１複合シートは、隣り合う一方の第１複合シートの第１長手方向の端部と他方の第１複合シートの第１長手方向の端部とが厚さ方向に重ならない状態で近接した状態で配置されている。また、複数の第２複合シートは、隣り合う一方の第２複合シートの第２長手方向の端部と他方の第２複合シートの第２長手方向の端部とが厚さ方向に重ならない状態で近接した状態で配置されている。積層体は、複数の第１複合シートおよび複数の第２複合シートを近接した状態で配置したものであるため、製造時に不要となる部分が発生せず、製造コストを低減することができる。
　本開示に係る積層体によれば、一方の第１複合シートの第１長手方向と他方の第１複合シートの第１長手方向とが交差するように曲線状の配列方向に沿って配置されている。また、一方の第２複合シートの第２長手方向と他方の第２複合シートの第２長手方向とが交差するように曲線状の配列方向に沿って配置されている。そのため、それぞれの第１複合シートでは面内変形を生じさせずに第１繊維方向に第１繊維基材を配向しつつ、全体として曲線状の配列方向に沿って第１複合シートが配置される。同様に、それぞれの第２複合シートでは面内変形を生じさせずに第２繊維方向に第２繊維基材を配向しつつ、全体として曲線状の配列方向に沿って第２複合シートが配置される。第１複合シートおよび第２複合シートのいずれにも面内変形が生じないため、積層体の製造品質を高めることができる。
　本開示に係る積層体において、前記配列方向は、一定の方向に曲がる曲線に沿って延びる方向である。
　本開示に係る積層体によれば、一定の方向に曲がる曲線に沿って延びる配列方向に沿って第１複合シートおよび第２複合シートを配置する場合であっても、第１複合シートおよび第２複合シートを適切に配置して製造品質を高めることができる。
　本開示に係る積層体において、一方の前記第１複合シートの前記第１長手方向と他方の前記第１複合シートの前記第１長手方向とが交差する交差角度（α）は、３０度以下である。
　交差角度を３０度以下とすることで、複数の第１複合シートの曲線状の配列方向に対する第１長手方向の近似性およびそれに伴う積層体の製造品質を高めることができる。
　本開示に係る積層体において、一方の前記第２複合シートの前記第２長手方向と他方の前記第２複合シートの前記第２長手方向とが交差する交差角度（α）は、３０度以下である。
　交差角度を３０度以下とすることで、複数の第２複合シートの曲線状の配列方向に対する第２長手方向の近似性およびそれに伴う積層体の製造品質を高めることができる。
　本開示に係る積層体において、複数の前記第１複合シートの端部が配置される複数の第１端部位置（Ｐ１１～Ｐ１７）と、複数の前記第２複合シートの端部が配置される複数の第２端部位置（Ｐ２１～Ｐ２７）とは、前記配列方向において異なる位置である。
　本開示に係る積層体によれば、第１端部位置と第２端部位置とを配列方向において異ならせることで、第１端部位置と第２端部位置とが一致する場合よりも積層体を硬化させた構造体の強度を高めることができる。すなわち、第１端部位置と第２端部位置とが配列方向において一致した場合に生じうる亀裂や破断を抑制することができる。
　以上説明した実施形態に記載の積層方法は、例えば以下のように把握される。
　本開示に係る積層方法は、複数の第１複合シートを含む第１層に接触した状態で、複数の第２複合シートを含む第２層を積層する積層方法であって、前記第１複合シートは、第１長手方向および第１短手方向を有するとともに前記第１長手方向に対して第１所定角度を有する第１繊維方向に配向された第１繊維基材と第１樹脂材料とを含むシート状に形成され、前記第２複合シートは、第２長手方向および第２短手方向を有するとともに前記第２長手方向に対して第２所定角度を有する第２繊維方向に配向された第２繊維基材と第２樹脂材料とを含むシート状に形成され、複数の前記第１複合シートを、隣り合う一方の前記第１複合シートの前記第１長手方向の端部と他方の前記第１複合シートの前記第１長手方向の端部とが厚さ方向に重ならない状態で近接し、かつ一方の前記第１複合シートの前記第１長手方向と他方の前記第１複合シートの前記第１長手方向とが交差するように配列方向に沿って配置する第１積層工程と、複数の前記第２複合シートを、隣り合う一方の前記第２複合シートの前記第２長手方向の端部と他方の前記第２複合シートの前記第２長手方向の端部とが前記厚さ方向に重ならない状態で近接し、かつ一方の前記第２複合シートの前記第２長手方向と他方の前記第２複合シートの前記第２長手方向とが交差するように前記配列方向に沿って配置する第２積層工程と、を備える。
　本開示に係る積層方法によれば、複数の第１複合シートは、第１積層工程により、隣り合う一方の第１複合シートの第１長手方向の端部と他方の第１複合シートの第１長手方向の端部とが厚さ方向に重ならない状態で近接した状態で配置される。また、複数の第２複合シートは、第２積層工程により、隣り合う一方の第２複合シートの第２長手方向の端部と他方の第２複合シートの第２長手方向の端部とが厚さ方向に重ならない状態で近接した状態で配置される。第１積層工程および第２積層工程は、複数の第１複合シートおよび複数の第２複合シートを近接した状態で配置するため、製造時に不要となる部分が発生せず、製造コストを低減することができる。
　本開示に係る積層方法によれば、第１積層工程により、一方の第１複合シートの第１長手方向と他方の第１複合シートの第１長手方向とが交差するように曲線状の配列方向に沿って配置される。また、第２積層工程により、一方の第２複合シートの第２長手方向と他方の第２複合シートの第２長手方向とが交差するように曲線状の配列方向に沿って配置される。そのため、それぞれの第１複合シートでは面内変形を生じさせずに第１繊維方向に第１繊維基材を配向しつつ、全体として曲線状の配列方向に沿って第１複合シートが配置される。同様に、それぞれの第２複合シートでは面内変形を生じさせずに第２繊維方向に第２繊維基材を配向しつつ、全体として曲線状の配列方向に沿って第２複合シートが配置される。第１複合シートおよび第２複合シートのいずれにも面内変形が生じないため、積層体の製造品質を高めることができる。
　本開示に係る積層方法において、前記配列方向は、一定の方向に曲がる曲線に沿って延びる方向である。
　本開示に係る積層方法によれば、一定の方向に曲がる曲線に沿って延びる配列方向に沿って第１複合シートおよび第２複合シートを配置する場合であっても、第１複合シートおよび第２複合シートを適切に配置して製造品質を高めることができる。
　本開示に係る積層方法において、一方の前記第１複合シートの前記第１長手方向と他方の前記第１複合シートの前記第１長手方向とが交差する交差角度（α）は、３０度以下である。
　交差角度を３０度以下とすることで、複数の第１複合シートの曲線状の配列方向に対する第１長手方向の近似性およびそれに伴う積層体の製造品質を高めることができる。
　本開示に係る積層方法において、一方の前記第２複合シートの前記第２長手方向と他方の前記第２複合シートの前記第２長手方向とが交差する交差角度（α）は、３０度以下である。
　交差角度を３０度以下とすることで、複数の第２複合シートの曲線状の配列方向に対する第２長手方向の近似性およびそれに伴う積層体の製造品質を高めることができる。
　本開示に係る積層方法において、複数の前記第１複合シートの端部が配置される複数の第１端部位置（Ｐ１１～Ｐ１７）と、複数の前記第２複合シートの端部が配置される複数の第２端部位置（Ｐ２１～Ｐ２７）とは、配列方向において異なる位置である。
　本開示に係る積層方法によれば、第１端部位置と第２端部位置とを配列方向において異ならせることで、第１端部位置と第２端部位置とが一致する場合よりも積層体を硬化させた構造体の強度を高めることができる。すなわち、第１端部位置と第２端部位置とが配列方向において一致した場合に生じうる亀裂や破断を抑制することができる。
２０　　　フレーム
１００　　積層体
１１０　　第１複合シート
１２０　　第２複合シート
ＡＤ　　　配列方向
ＦＤ１　　第１繊維方向
ＦＤ２　　第２繊維方向
ＬＤ１　　第１長手方向
ＬＤ２　　第２長手方向
ＬＹ１　　第１層
ＬＹ２　　第２層
ＭＦ　　　山折り線
ＳＤ１　　第１短手方向
ＳＤ２　　第２短手方向
Ｓｕ　　　積層面
ＴＤ　　　厚さ方向
ＴＲ１　　内側トリミング線
ＴＲ２　　外側トリミング線
ＶＦ　　　谷折り線
α　　　　交差角度
 

Claims (10)

  1. 　第１長手方向および第１短手方向を有するとともに前記第１長手方向に対して第１所定角度を有する第１繊維方向に配向された第１繊維基材と第１樹脂材料とを含む複数の第１複合シートと、
    　第２長手方向および第２短手方向を有するとともに前記第２長手方向に対して第２所定角度を有する第２繊維方向に配向された第２繊維基材と第２樹脂材料とを含む複数の第２複合シートと、を備え、
    　複数の前記第１複合シートを含む第１層に接触した状態で、複数の前記第２複合シートを含む第２層が積層されており、
    　複数の前記第１複合シートは、隣り合う一方の前記第１複合シートの前記第１長手方向の端部と他方の前記第１複合シートの前記第１長手方向の端部とが厚さ方向に重ならない状態で近接し、かつ一方の前記第１複合シートの前記第１長手方向と他方の前記第１複合シートの前記第１長手方向とが交差するように曲線状の配列方向に沿って配置されており、
    　複数の前記第２複合シートは、隣り合う一方の前記第２複合シートの前記第２長手方向の端部と他方の前記第２複合シートの前記第２長手方向の端部とが前記厚さ方向に重ならない状態で近接し、かつ一方の前記第２複合シートの前記第２長手方向と他方の前記第２複合シートの前記第２長手方向とが交差するように前記配列方向に沿って配置されている積層体。
  2. 　前記配列方向は、一定の方向に曲がる曲線に沿って延びる方向である請求項１に記載の積層体。
  3. 　一方の前記第１複合シートの前記第１長手方向と他方の前記第１複合シートの前記第１長手方向とが交差する交差角度は、３０度以下である請求項１または請求項２に記載の積層体。
  4. 　一方の前記第２複合シートの前記第２長手方向と他方の前記第２複合シートの前記第２長手方向とが交差する交差角度は、３０度以下である請求項３に記載の積層体。
  5. 　複数の前記第１複合シートの端部が配置される複数の第１端部位置と、複数の前記第２複合シートの端部が配置される複数の第２端部位置とは、前記配列方向において異なる位置である請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の積層体。
  6. 　複数の第１複合シートを含む第１層に接触した状態で、複数の第２複合シートを含む第２層を積層する積層方法であって、
    　前記第１複合シートは、第１長手方向および第１短手方向を有するとともに前記第１長手方向に対して第１所定角度を有する第１繊維方向に配向された第１繊維基材と第１樹脂材料とを含むシート状に形成され、
    　前記第２複合シートは、第２長手方向および第２短手方向を有するとともに前記第２長手方向に対して第２所定角度を有する第２繊維方向に配向された第２繊維基材と第２樹脂材料とを含むシート状に形成され、
    　複数の前記第１複合シートを、隣り合う一方の前記第１複合シートの前記第１長手方向の端部と他方の前記第１複合シートの前記第１長手方向の端部とが厚さ方向に重ならない状態で近接し、かつ一方の前記第１複合シートの前記第１長手方向と他方の前記第１複合シートの前記第１長手方向とが交差するように配列方向に沿って配置する第１積層工程と、
    　複数の前記第２複合シートを、隣り合う一方の前記第２複合シートの前記第２長手方向の端部と他方の前記第２複合シートの前記第２長手方向の端部とが前記厚さ方向に重ならない状態で近接し、かつ一方の前記第２複合シートの前記第２長手方向と他方の前記第２複合シートの前記第２長手方向とが交差するように前記配列方向に沿って配置する第２積層工程と、を備える積層方法。
  7. 　前記配列方向は、一定の方向に曲がる曲線に沿って延びる方向である請求項６に記載の積層方法。
  8. 　一方の前記第１複合シートの前記第１長手方向と他方の前記第１複合シートの前記第１長手方向とが交差する交差角度は、３０度以下である請求項６または請求項７に記載の積層方法。
  9. 　一方の前記第２複合シートの前記第２長手方向と他方の前記第２複合シートの前記第２長手方向とが交差する交差角度は、３０度以下である請求項８に記載の積層方法。
  10. 　複数の前記第１複合シートの端部が配置される複数の第１端部位置と、複数の前記第２複合シートの端部が配置される複数の第２端部位置とは、前記配列方向において異なる位置である請求項６から請求項９のいずれか一項に記載の積層方法。
     
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