CN109641403A - 复合构件及复合构件的成形方法 - Google Patents

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Abstract

复合构件(1)具备腹板部(21)、和在腹板部(21)的端部设置的凸缘部(22)，其中，凸缘部(22)层合有多个纤维片材，层合方向上的一方侧的面构成腹板部(21)的端部所连接的内表面(P1)，层合方向上的另一方侧的面构成外表面(P2)，凸缘部(22)的内表面(P1)具有锥面(P3)，该锥面(P3)在层合方向上的厚度从腹板部(21)的端部所连接的基部朝向前端部而减薄，凸缘部(22)具有最表面纤维片材(35)，该最表面纤维片材(35)设于锥面(P3)且是将锥面(P3)包覆的最表面的纤维片材。

Description

复合构件及复合构件的成形方法
技术领域
本发明涉及复合构件及复合构件的成形方法。
背景技术
以往，作为复合构件，已知有具有凸缘和腹板的桁条(例如，参照专利文献1)。该桁条是以背对背的方式形成一对L字状的复合层合铺层的铺叠体而成。另外，桁条具有凸缘处的铺叠体厚度减小的锥形部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：(日本)特表2012－532785号公报
发明内容
发明所要解决的课题
而作为具有凸缘和腹板的复合构件，例如，存在I型桁材等桁材(肋材)，就这种桁材而言，其凸缘有时经由粘接剂与外板接合。该情况下，在桁材及外板上施加有：在使桁材和外板相对错动的剪切方向上产生的剪切载荷、在桁材和外板被剥开的剥离方向上产生的载荷。在剪切方向及剥离方向上施加有载荷时，在桁材的凸缘的端部，特别地，存在如下可能性：载荷产生的应力增大(成为峰值应力)，以桁材与外板之间的粘接剂为起点产生剥离。另外，就凸缘的端部而言，被切断的铺层的端部露出。铺层的端部露出时，例如，有可能因雷击等而以铺层的端部的纤维为起点产生火花。
因此，本发明的课题在于，提供能够抑制载荷引起的自粘接对象物的剥离，同时适于抑制火花产生的复合构件及复合构件的成形方法。
用于解决课题的技术方案
本发明的复合构件具备腹板部、和在所述腹板部的端部设置的凸缘部，其中，所述凸缘部层合有多个纤维片材，层合方向上的一方侧的面构成所述腹板部的端部所连接的内表面，所述层合方向上的另一方侧的面构成外表面，所述凸缘部的所述内表面具有锥面，该锥面在所述层合方向上的厚度从所述腹板部的端部所连接的基部朝向前端部而减薄，所述凸缘部具有最表面纤维片材，该最表面纤维片材设于所述锥面且是将所述锥面包覆的最表面的所述纤维片材。
根据该结构，通过在凸缘部形成锥面，即使对复合构件施加有剪切方向及剥离方向的至少一方向上的载荷，也能够通过锥面使载荷分散。因此，能够抑制凸缘部的前端部处的峰值应力的产生，能够抑制剪切方向及剥离方向的载荷引起的自粘接对象物的剥离。另外，因为能够通过最表面纤维片材将凸缘部的前端部的锥面包覆，所以，能够抑制凸缘部的前端部的纤维片材露出，因而能够抑制雷击等引起的火花的产生。
另外，优选的是，所述凸缘部具有：凸缘层合体，其设于所述内表面侧，是经层合后的多个所述纤维片材；盖层合体，其设于所述外表面侧，是经层合后的多个所述纤维片材；所述盖层合体具有锥形部位，该锥形部位在所述层合方向上的厚度从所述凸缘部的基部朝向前端部而减薄，所述凸缘层合体包覆所述锥形部位地设置，所述凸缘层合体的最表面的所述纤维片材为所述最表面纤维片材。
根据该结构，因为能够通过凸缘层合体将盖层合体的锥形部位包覆，所以，能够增厚凸缘部的锥面侧的纤维片材的层厚，因而能够更适于抑制因雷击等引起的火花的产生。
另外，优选的是，所述凸缘部具有：凸缘层合体，其设于所述内表面侧，是经层合后的多个所述纤维片材；盖层合体，其设于所述外表面侧，是经层合后的多个所述纤维片材；所述盖层合体具有外表面侧锥形部位，该外表面侧锥形部位在所述层合方向上的厚度从所述凸缘部的基部朝向前端部而减薄，所述凸缘层合体具有：内表面侧锥形部位，其与所述外表面侧锥形部位相连，在所述层合方向上的厚度从所述凸缘部的基部朝向前端部而减薄；所述最表面纤维片材，其是将所述外表面侧锥形部位及所述内表面侧锥形部位包覆的最表面的所述纤维片材。
根据该结构，沿着锥面设置的纤维片材仅是最表面纤维片材，故而，在对成形后的复合构件的多余部分进行切除(裁切)的精加工时，能够减少待切除的多余部分。因此，能够容易地制造复合构件，能够实现高效化。
另外，优选的是，所述凸缘部具有将所述锥面的所述前端部切除而形成的切割面。
根据该结构，在不切除而保留凸缘部的锥面的前端部的情况下，凸缘部的前端部为锐角部，容易因物理性接触而破损，因而，通过将凸缘部的锥面的前端部切除，能够抑制物理性接触对锥面的损伤。需要说明的是，切割面例如为与凸缘部的外表面正交的面。
本发明的复合构件的成形方法是对具备腹板部、和设于所述腹板部的端部且设于所述腹板部的两侧的一对凸缘部的复合构件进行成形的复合构件的成形方法，其中，一对所述凸缘部各自层合有多个纤维片材，各所述凸缘部在层合方向上的一方侧的面构成所述腹板部的端部所连接的内表面，各所述凸缘部在所述层合方向上的另一方侧的面构成外表面，所述凸缘部的所述内表面具有锥面，该锥面在所述层合方向上的厚度从所述腹板部的端部所连接的基部朝向前端部而减薄，所述复合构件具有：一方的凸缘层合体，其从所述腹板部起设置到一方的所述凸缘部的所述内表面侧；另一方的凸缘层合体，其从所述腹板部起设置到另一方的所述凸缘部的所述内表面侧；盖层合体，其设于一对所述凸缘部的所述外表面侧；所述盖层合体具有在所述层合方向上的厚度从所述凸缘部的基部朝向前端部而减薄的一对锥形部位，一方的所述凸缘层合体包覆所述盖层合体的一方的所述锥形部位，另一方的所述凸缘层合体包覆所述盖层合体的另一方的所述锥形部位，所述复合构件的成形方法包括：桁部件成形工序，层合多个所述纤维片材以将一方的所述凸缘层合体及另一方的所述凸缘层合体成形，将成形后的一方的所述凸缘层合体及另一方的所述凸缘层合体组合以将桁部件成形，该桁部件包含所述腹板部和一对所述凸缘部的一部分；盖部件成形工序，层合多个所述纤维片材以将所述盖层合体作为盖部件成形；复合构件成形工序，以所述桁部件的两方的所述凸缘层合体包覆所述盖部件的两方的所述锥形部位的方式组合所述桁部件和所述盖部件，以将所述复合构件成形。
根据该结构，将桁部件和盖部件组合进行成形，由此，通过凸缘层合体将盖层合体的锥形部位包覆，从而能够将在凸缘部形成有锥面的复合构件高效且适当地成形。
本发明的另一复合构件的成形方法是对具备腹板部、和设于所述腹板部的端部且设于所述腹板部的两侧的一对凸缘部的复合构件进行成形的复合构件的成形方法，其中，一对所述凸缘部各自层合有多个纤维片材，各所述凸缘部在层合方向上的一方侧的面构成所述腹板部的端部所连接的内表面，各所述凸缘部在所述层合方向上的另一方侧的面构成外表面，所述凸缘部的所述内表面具有锥面，该锥面在所述层合方向上的厚度从所述腹板部的端部所连接的基部朝向前端部而减薄，所述复合构件具有：一方的凸缘层合体，其从所述腹板部起设置到一方的所述凸缘部的所述内表面侧；另一方的凸缘层合体，其从所述腹板部起设置到另一方的所述凸缘部的所述内表面侧；盖层合体，其设于一对所述凸缘部的所述外表面侧；所述盖层合体具有在所述层合方向上的厚度从所述凸缘部的基部朝向前端部而减薄的一对外表面侧锥形部位，一方的所述凸缘层合体具有：一方的内表面侧锥形部位，其与一方的所述外表面侧锥形部位相连，在所述层合方向上的厚度从所述凸缘部的基部朝向一方侧的前端部而减薄；一方的最表面纤维片材，其是将一方的所述外表面侧锥形部位及一方的所述内表面侧锥形部位包覆的最表面的所述纤维片材；另一方的所述凸缘层合体具有：另一方的内表面侧锥形部位，其与另一方的所述外表面侧锥形部位相连，在所述层合方向上的厚度从所述凸缘部的基部朝向另一方侧的前端部而减薄；另一方的最表面纤维片材，其是将另一方的所述外表面侧锥形部位及另一方的所述内表面侧锥形部位包覆的最表面的所述纤维片材；所述复合构件的成形方法包括：桁部件成形工序，层合多个所述纤维片材以将一方的所述凸缘层合体及另一方的所述凸缘层合体成形，将成形后的一方的所述凸缘层合体及另一方的所述凸缘层合体组合以将桁部件成形，该桁部件包含所述腹板部和一对所述凸缘部的一部分；盖部件成形工序，层合多个所述纤维片材以将所述盖层合体作为盖部件成形；复合构件成形工序，以所述桁部件的两方的所述最表面纤维片材包覆所述桁部件的两方的所述内表面侧锥形部位及所述盖部件的两方的所述外表面侧锥形部位的方式组合所述桁部件和所述盖部件，以将所述复合构件成形。
根据该结构，将桁部件和盖部件组合进行成形，由此，通过最表面纤维片材将盖层合体的外表面侧锥形部位及凸缘层合体的内表面侧锥形部位包覆，从而能够将在凸缘部形成有锥面的复合构件高效且适当地成形。
另外，优选的是，还包括：精加工工序，将所述复合构件成形工序后的所述复合构件的多余部分切除。
根据该结构，能够形成多余部分被切除的成为适当形状的复合构件。
附图说明
图1是示意性地表示实施方式1的复合构件被使用的构造体的立体图；
图2是表示实施方式1的复合构件的立体图；
图3是表示实施方式1的复合构件的剖视图；
图4是示意性地表示实施方式1的复合构件的凸缘部周围的剖视图；
图5是表示实施方式1的复合构件所包含的各部件的说明图；
图6是关于实施方式1的复合构件所包含的桁部件的成形方法的说明图；
图7是关于实施方式1的复合构件所包含的盖部件的成形方法的说明图；
图8是关于实施方式1的复合构件的成形方法的说明图；
图9是关于实施方式1的复合构件的精加工工序的说明图；
图10是实施方式2的复合构件的剖视图；
图11是示意性地表示实施方式2的复合构件的凸缘部周围的剖视图；
图12是表示实施方式2的复合构件所包含的各部件的说明图；
图13是关于实施方式2的复合构件所包含的桁部件的成形方法的说明图；
图14是关于实施方式2的复合构件的成形方法的说明图；
图15是关于实施方式2的复合构件的精加工工序的说明图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。需要说明的是，本实施方式不对本发明构成限定。另外，下述实施方式的构成要素中包含本领域技术人员能够且容易替换的要素、或实质上相同的要素。进一步地，以下记载的构成要素可适当组合，另外，在存在多个实施方式的情况下，也可以组合各实施方式。
[实施方式1]
例如，如图1所示，实施方式1的复合构件1是构成航空器的机体等构造体10的复合构件。作为这种复合构件1，例如具有肋、翼梁、桁条等。
复合构件1例示有包含增强纤维和与增强纤维浸渍的树脂的材料。增强纤维例示有将数百至数千根左右的5μm以上且7μm以下的范围内的基本纤维集合成束而成的纤维。作为增强纤维，例示有碳纤维。增强纤维不限于此，也可以是除此以外的塑料纤维、玻璃纤维或金属纤维。与增强纤维浸渍的树脂优选为热固性树脂，但也可以是热塑性树脂。热固性树脂例示有环氧树脂。热塑性树脂例示有聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)及聚苯硫醚(PPS)等。但是，与增强纤维浸渍的树脂不限于此，也可以是其他的树脂。
图1是示意性地表示实施方式1的复合构件被使用的构造体的立体图。图2是表示实施方式1的复合构件的立体图。图3是实施方式1的复合构件的剖视图。图4是示意性地表示实施方式1的复合构件的凸缘部周围的剖视图。图5是表示实施方式1的复合构件中所包含的各部件的说明图。图6是关于实施方式1的复合构件中所包含的桁部件的成形方法的说明图。图7是关于实施方式1的复合构件中所包含的盖部件的成形方法的说明图。图8是关于实施方式1的复合构件的成形方法的说明图。图9是关于实施方式1的复合构件的精加工工序的说明图。
说明复合构件1前，参照图1，对使用复合构件1的构造体10进行说明。图1所示的构造体10是航空器的主翼，其包括蒙皮12、桁条(图示省略)、翼梁14和肋15，实施方式1的复合构件1例如适用于肋15。需要说明的是，实施方式1中，将复合构件1适用于设于蒙皮12的肋15进行说明，但并不限于肋15。
蒙皮12是主翼的外板，沿翼长方向延伸而形成。在该蒙皮12的内表面，设有未图示的桁条。桁条形成为T字状，并且沿翼长方向延伸，而沿着蒙皮12的内表面设置，从而对蒙皮12进行加强。翼梁14是沿翼长方向延伸设置的桁，设于主翼的前缘及后缘。肋15遍及主翼的前缘至后缘设置，在翼长方向上隔开规定间隔地排列设置。
接着，参照图2～图4，对复合构件1进行说明。复合构件1是肋15，其经由粘接剂与蒙皮12接合。复合构件1层合将增强纤维形成为片材状的多个纤维片材而成，为I字状的桁材，其中，该I字状的桁材具有腹板部21、和设于腹板部21的两端部且设于腹板部21的各端部两侧的四个凸缘部22。在该复合构件1上，向将蒙皮12和肋15剥开的方向(剥离方向)施加有载荷。需要说明的是，实施方式1中，适用于I字状的桁材进行说明，但也可以适用于T字状的桁材(例如，桁条)，只要是具有凸缘部22的复合构件1即可，可以是任意的构件。
腹板部21是平板状的部位，腹板部21的表面(板面、即腹板面)在与粘接对象物即蒙皮12的被粘接面正交的方向(高度方向)上突出设置，并且沿与高度方向正交的长度方向延伸设置。腹板部21在与高度方向及长度方向正交的宽度方向(层合方向)上层合有多个纤维片材。
就四个凸缘部22而言，在腹板部21的一方的端部设置的一对凸缘部22设于与腹板部21的高度方向正交的面内，并且与蒙皮12的被粘接面相向地设置。在图2及图3所示的截面中，一对凸缘部22设于与腹板部21正交的方向(宽度方向)的两侧。而且，各凸缘部22以腹板部21的一方的端部为基部，在与腹板部21正交的方向上，从基部朝前端部突出设置。需要说明的是，在腹板部21的另一方的端部设置的一对凸缘部22也是同样的，故而省略说明。
就各凸缘部22而言，腹板部21的端部所连接一侧的面为内表面P1，内表面P1的相反侧的面为外表面P2。各凸缘部22的外表面P2构成与蒙皮12的被粘接面粘接的粘接面。各凸缘部22在高度方向(层合方向)上层合有多个纤维片材。各凸缘部22在宽度方向上具有基部侧的平板部22a、和与平板部22a的前端侧相连的锥部22b。平板部22a是凸缘部22的内表面P1和外表面P2平行的部位，其在高度方向(层合方向)上的厚度相同。就锥部22b而言，相对于凸缘部22的外表面P2，其内表面P1成为以厚度朝向前端部而减薄的方式倾斜的锥面P3。
如图3及图4所示，这种复合构件1构成为包括桁部件25、两个盖部件26、和两个芯部件27。桁部件25通过将一对凸缘层合体31接合而形成。就一方的凸缘层合体31而言，其遍及从设于腹板部21的另一方端部侧的一方侧凸缘部22(例如，图3的右上的凸缘部22)起、经腹板部21至设于腹板部21的一方端部侧的一方侧凸缘部22(例如，图3的右下的凸缘部22)的整个范围设置。同样地，另一方的凸缘层合体31遍及从设于腹板部21的另一方端部侧的另一方侧凸缘部22(例如，图3的左上的凸缘部22)起、经腹板部21至设于腹板部21的一方端部侧的另一方侧凸缘部22(例如，图3的左下的凸缘部22)的整个范围设置。而且，就一对凸缘层合体31(即桁部件25)而言，其位于腹板部21的部位、即沿高度方向延伸的部位构成腹板部21，其位于凸缘部22的部位、即沿宽度方向延伸的部位设于凸缘部22的内表面侧。
两个盖部件26分别设于腹板部21在高度方向上的两侧，各盖部件26由在凸缘部22的外表面侧设置的盖层合体32形成。盖层合体32隔着腹板部21向宽度方向的两侧延伸设置。就盖层合体32而言，其宽度方向的中央部形成为高度方向(层合方向)上等厚度的平板部位32a，在宽度方向上的平板部位32a的两侧分别形成有锥形部位32b。锥形部位32b在层合方向上的厚度从凸缘部22的基部朝向前端部而减薄。
而且，各凸缘层合体31具有将盖层合体32的锥形部位32b包覆的包覆部位31a。因此，凸缘部22的锥部22b通过在盖层合体32的锥形部位32b层合凸缘层合体31的包覆部位31a而形成。继而，凸缘层合体31的最表面(最内表面)的纤维片材成为最表面纤维片材35。
芯部件27是将组合桁部件25及盖部件26从而形成的间隙消除的部件，并且起到芯材的功能。芯部件27遍及长度方向地设置。
接着，参照图5～图9，说明将实施方式1的复合构件1成形的成形方法。该成形方法中，如图5所示，将桁部件25、两个盖部件26及两个芯部件27分别成形，并将这些部件组合而形成图2及图3所示的复合构件1。具体而言，复合构件1的成形方法中，进行如下工序：将桁部件25成形的图6所示的桁部件成形工序S1；将盖部件26成形的图7所示的盖部件成形工序S2；将芯部件27成形的芯部件成形工序；将桁部件25、盖部件26及芯部件27组合而成形复合构件1的图8所示的复合构件成形工序S3；进行复合构件1的精加工的图8及图9所示的精加工工序S4。
如图6所示，桁部件成形工序S1中，首先，将宽度方向上等长度的多个纤维片材层合来形成层合体41(层合工序S11)。接着，将所形成的层合体41配置于为阳模的成形模具42，以覆盖层合体41的方式配置袋状薄膜43，对袋状薄膜43内进行抽吸，并且进行加压及加热，将凸缘层合体31成形(成形工序S12)。成形工序S12中，成形一对凸缘层合体31。所成形的一对凸缘层合体31以将沿长度方向延伸部位彼此对齐、且沿宽度方向延伸的部位向宽度方向的两侧扩展的方式背对背组装，从而形成桁部件25(组装工序S13)。
如图7所示，盖部件成形工序S2中，以宽度方向上的长度从层合方向的一方侧(下方侧/外表面侧)朝向另一方侧(上方侧/内表面侧)减短的方式将多个纤维片材层合而形成盖层合体32作为盖部件26(层合工序S21)。即，层合工序S21中，以形成平板部位32a、和设于平板部位32a两侧的锥形部位32b的方式层合多个纤维片材而形成盖层合体32。层合工序S21中，成形两个盖层合体32。
虽省略图示，而在芯部件成形工序中，将形状与由桁部件25和盖部件26形成的间隙大致相同的芯部件27成形。芯部件27既可以通过挤拉成形缠绕纤维片材而形成，也可以将增强纤维集合成束而形成，不作特别限定。芯部件成形工序中，成形两个芯部件27。
如图8所示，复合构件成形工序S3中，以层合凸缘层合体31及盖层合体32的方式组合所成形的桁部件25、两个盖部件26、和两个芯部件27(层合工序S31)。需要说明的是，层合工序S31中，也可以是，在使凸缘层合体31嵌合到成形模具42的状态下，配置盖部件26和芯部件27。另外，层合工序S31中，以桁部件25的两方的凸缘层合体31的包覆部位31a将盖部件26的两方的锥形部位32b包覆的方式组合桁部件25和盖部件26。接着，以将组合而成的各部件25、26、27覆盖的方式配置袋状薄膜43，对袋状薄膜43内进行抽吸，并且进行加压及加热，而将复合构件1成形(成形工序S32)。此时，成形工序S32中，在盖部件26的外表面侧配置有板44，板44以在成形时成为凸缘部22的外表面所要求的形状的方式将凸缘部22成形。对于所成形的复合构件1，其多余部分通过裁切加工被切除(精加工工序S4)。
如图9所示，在精加工工序S4中被切除的多余部分是凸缘层合体31的各凸缘部22的前端部，各凸缘部22的前端部沿着外表面P2被切除，并且在宽度方向上的规定长度处被切除。因此，在精加工工序S4后的复合构件1的凸缘部22，形成有将锥面P3的前端部切除而形成的切割面P4。切割面P4为与宽度方向正交的面，且为与凸缘部22的外表面P2正交的面。另外，在该切割面P4，在复合构件1向蒙皮12粘接时设有图4所示的密封材。
如上所述，根据实施方式1，通过在凸缘部22形成锥面P3，即使对复合构件1施加有剪切方向及剥离方向的至少一方向上的载荷，也能够通过锥面P3使载荷分散。因此，能够抑制凸缘部22的前端部处的峰值应力的产生，能够抑制剪切方向及剥离方向的载荷引起的自蒙皮12的剥离。另外，因为能够通过包括最表面纤维片材35的凸缘层合体31将凸缘部22的前端部的锥面P3包覆，所以，能够抑制凸缘部22的前端部的纤维片材露出，因而能够抑制雷击等引起的火花的产生。
另外，根据实施方式1，因为能够由凸缘层合体31的包覆部位31a将盖层合体32的锥形部位32b包覆，所以，能够增厚纤维片材在凸缘部22的锥面P3侧的层厚，因而能够更适于抑制雷击等引起的火花的产生。
另外，根据实施方式1，通过将凸缘部22的锥面P3的前端部切除，能够抑制物理性接触对锥面P3的损伤。
另外，根据实施方式1，将桁部件25、盖部件26及芯部件27组合进行成形，由此，通过凸缘层合体31将盖层合体32的锥形部位32b包覆，从而能够高效且适当地成形在凸缘部22形成有锥面P3的复合构件1。
另外，根据实施方式1，通过进行精加工工序S4，能够形成多余部分被切除的成为适当形状的复合构件1。
[实施方式2]
接着，参照图10～图15，对实施方式2的复合构件51进行说明。需要说明的是，实施方式2中，为了避免重复的记载，对与实施方式1不同的部分进行说明，对与实施方式1同样结构的部分，标注相同标记进行说明。图10是实施方式2的复合构件的剖视图。图11是示意性地表示实施方式2的复合构件的凸缘部周围的剖视图。图12是表示实施方式2的复合构件中所包含的各部件的说明图。图13是关于实施方式2的复合构件中所包含的桁部件的成形方法的说明图。图14是关于实施方式2的复合构件的成形方法的说明图。图15是关于实施方式2的复合构件的精加工工序的说明图。
与实施方式1同样地，实施方式2的复合构件51为具有腹板部21和四个凸缘部22的I字状的桁材。如图10及图11所示，复合构件51构成为包括桁部件65、两个盖部件66和两个芯部件67。桁部件65通过接合一对凸缘层合体71而形成。一方的凸缘层合体71遍及从设于腹板部21的另一方端部侧的一方侧凸缘部22(例如，图10的右上的凸缘部22)起、经腹板部21至设于腹板部21的一方端部侧的一方侧凸缘部22(例如，图10的右下的凸缘部22)的整个范围设置。同样地，另一方的凸缘层合体71遍及从设于腹板部21的另一方端部侧的另一方侧凸缘部22(例如，图10的左上的凸缘部22)起、经腹板部21至设于腹板部21的一方端部侧的另一方侧凸缘部22(例如，图10的左下的凸缘部22)的整个范围设置。而且，就一对凸缘层合体71(即桁部件25)而言，其位于腹板部21的部位、即沿高度方向延伸的部位构成腹板部21，其位于凸缘部22的部位、即沿宽度方向延伸的部位为设于凸缘部22内表面侧的内表面侧锥形部位71a。另外，各凸缘层合体71具有将内表面侧锥形部位71a包覆的最表面的纤维片材即最表面纤维片材75。
两个盖部件66分别设于腹板部21在高度方向上的两侧，各盖部件66由设于凸缘部22外表面侧的盖层合体72形成。盖层合体72隔着腹板部21向宽度方向的两侧延伸设置。就盖层合体72而言，其宽度方向的中央部形成为高度方向(层合方向)上等厚度的平板部位72a，其在宽度方向上的平板部位72a的两侧分别形成有外表面侧锥形部位72b。外表面侧锥形部位72b在层合方向上的厚度从凸缘部22的基部朝向前端部而减薄。另外，外表面侧锥形部位72b以与凸缘层合体71的内表面侧锥形部位71a连续的方式设置，因而，内表面侧锥形部位71a及外表面侧锥形部位72b在层合方向上的厚度从凸缘部22的基部朝向前端部连续地减薄。
而且，就各凸缘层合体71而言，其最表面纤维片材75将内表面侧锥形部位71a及外表面侧锥形部位72b包覆。因此，凸缘部22的锥部22b通过在凸缘层合体71的内表面侧锥形部位71a及盖层合体72的外表面侧锥形部位72b层合最表面纤维片材75而形成。需要说明的是，芯部件67与实施方式1的芯部件27相同，故而省略说明。
接着，参照图12～图15，说明将实施方式2的复合构件51成形的成形方法。该成形方法中，如图12所示，将桁部件65、两个盖部件66及两个芯部件67分别成形，将这些部件组合而形成图10所示的复合构件51。具体而言，复合构件51的成形方法中，进行如下工序：将桁部件65成形的图13所示的桁部件成形工序S6；将盖部件66成形的盖部件成形工序；将芯部件67成形的芯部件成形工序；将桁部件65、盖部件66及芯部件67组合而成形复合构件51的图14所示的复合构件成形工序S7；进行复合构件51的精加工的图14及图15所示的精加工工序S8。
如图13所示，桁部件成形工序S6中，首先，以宽度方向上的长度从层合方向的一方侧(下方侧/外表面侧)朝向另一方侧(上方侧/内表面侧)减短的方式层合多个纤维片材而形成层合体81(层合工序S61)。接着，在将所形成的层合体81配置于为阳模的成形模具42前，将成为最表面纤维片材75的纤维片材配置于成形模具42。之后，使层合体81的内表面侧和最表面纤维片材75相向，将层合体81配置于最表面纤维片材75上。然后，以覆盖层合体81及最表面纤维片材75的方式配置袋状薄膜43，对袋状薄膜43内进行抽吸，并且进行加压及加热，而将凸缘层合体71成形(成形工序S62)。成形工序S62中，成形一对凸缘层合体71。所成形的一对凸缘层合体71以将沿长度方向延伸的部位彼此对齐、且沿宽度方向延伸的部位向宽度方向的两侧扩展的方式背对背组装，从而形成桁部件65(组装工序S63)。
虽省略图示，而盖部件成形工序中，与实施方式1的图7所示的盖部件成形工序S2同样地，以宽度方向上的长度从层合方向的一方侧(下方侧/外表面侧)朝向另一方侧(上方侧/内表面侧)减短的方式层合多个纤维片材而形成盖层合体72作为盖部件66。即，盖部件成形工序中，以形成平板部位72a、和设于平板部位72a两侧的外表面侧锥形部位72b的方式层合多个纤维片材而形成盖层合体72。盖部件成形工序中，成形两个盖层合体72。需要说明的是，芯部件成形工序与实施方式1的芯部件成形工序相同，故而省略说明。
如图14所示，复合构件成形工序S7中，以层合最表面纤维片材75、凸缘层合体71及盖层合体72的方式将所成形的桁部件65、两个盖部件66、两个芯部件67组合(层合工序S71)。需要说明的是，层合工序S71中，也与实施方式1同样地，也可以在使凸缘层合体71嵌合到成形模具42的状态下，配置盖部件66和芯部件67。另外，层合工序S71中，以桁部件65的两方的凸缘层合体71的最表面纤维片材75将盖部件66的两方的外表面侧锥形部位72b包覆的方式组合桁部件65和盖部件66。接着，以将组合而成的各部件65、66、67覆盖的方式配置袋状薄膜43，对袋状薄膜43内进行抽吸，并且进行加压及加热，而将复合构件51成形(成形工序S72)。此时，成形工序S72中，也与实施方式1同样地，在盖部件66的外表面侧配置有板44，板44以在成形时成为凸缘部22的外表面所要求的形状的方式将凸缘部22成形。对于所成形的复合构件51，其多余部分通过裁切加工被切除(精加工工序S8)。
如图15所示，在精加工工序S8中被切除的多余部分是凸缘层合体71的最表面纤维片材75的各凸缘部22的前端部、和盖层合体72的各外表面侧锥形部位72b的前端部。各凸缘部22的前端部在宽度方向上的规定长度处被切除。因此，与实施方式1同样地，在精加工工序S8后的复合构件51的凸缘部22，形成有锥面P3的前端部被切除而形成的切割面P4。切割面P4为与宽度方向正交的面，且为与凸缘部22的外表面P2正交的面。另外，在该切割面P4，在复合构件51向蒙皮12粘接时，设有图11所示的密封材。
如上所述，根据实施方式2，通过在凸缘部22形成锥面P3，即使对复合构件51施加有剪切方向及剥离方向的至少一方向上的载荷，也能够通过锥面P3使载荷分散。因此，能够抑制凸缘部22的前端部处的峰值应力的产生，能够抑制剪切方向及剥离方向的载荷引起的自蒙皮12的剥离。另外，因为能够通过最表面纤维片材75将凸缘部22的前端部的锥面P3包覆，所以，能够抑制凸缘部22的前端部的纤维片材露出，因而能够抑制因雷击等引起的火花的产生。
另外，根据实施方式2，沿着锥面P3设置的纤维片材只是最表面纤维片材75，故而，在对成形后的复合构件51的多余部分进行切除(裁切)的精加工工序S8中，能够减少待切除的多余部分。因此，能够容易地制造复合构件51，能够实现高效化。
另外，根据实施方式2，将桁部件65、盖部件66及芯部件67组合进行成形，由此，通过最表面纤维片材75将盖层合体72的外表面侧锥形部位72b及凸缘层合体71的内表面侧锥形部位71a包覆，从而能够高效且适当地成形在凸缘部22形成有锥面P3的复合构件51。
标记说明
1 复合构件
10 构造体
12 蒙皮
14 翼梁
15 肋
21 腹板部
22 凸缘部
22a 平板部
22b 锥形部
25 桁部件
26 盖部件
27 芯部件
31 凸缘层合体
31a 包覆部位
32 盖层合体
32a 平板部位
32b 锥形部位
35 最表面纤维片材
41 层合体
42 成形模具
43 袋状薄膜
44 板
51 复合构件(实施方式2)
65 桁部件(实施方式2)
66 盖部件(实施方式2)
67 芯部件(实施方式2)
71 凸缘层合体(实施方式2)
71a 内表面侧锥形部位(实施方式2)
72 盖层合体(实施方式2)
72a 平板部位(实施方式2)
72b 外表面侧锥形部位(实施方式2)
75 最表面纤维片材(实施方式2)
P1 内表面
P2 外表面
P3 锥面
P4 切割面
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种复合构件，具备腹板部、和在所述腹板部的端部设置的凸缘部，其特征在于，
所述凸缘部层合有多个纤维片材，层合方向上的一方侧的面构成所述腹板部的端部所连接的内表面，所述层合方向上的另一方侧的面构成外表面，
所述凸缘部的所述内表面具有锥面，该锥面在所述层合方向上的厚度从所述腹板部的端部所连接的基部朝向前端部而减薄，
所述凸缘部具有最表面纤维片材，该最表面纤维片材设于所述锥面且是将所述锥面包覆的最表面的所述纤维片材，
所述凸缘部具有：
凸缘层合体，其设于所述内表面侧，是经层合后的多个所述纤维片材；
盖层合体，其设于所述外表面侧，是经层合后的多个所述纤维片材；
所述盖层合体具有锥形部位，该锥形部位在所述层合方向上的厚度从所述凸缘部的基部朝向前端部而减薄，
所述凸缘层合体包覆所述锥形部位地设置，
所述凸缘层合体的最表面的所述纤维片材为所述最表面纤维片材。
2.一种复合构件，具备腹板部、和在所述腹板部的端部设置的凸缘部，其特征在于，
所述凸缘部层合有多个纤维片材，层合方向上的一方侧的面构成所述腹板部的端部所连接的内表面，所述层合方向上的另一方侧的面构成外表面，
所述凸缘部的所述内表面具有锥面，该锥面在所述层合方向上的厚度从所述腹板部的端部所连接的基部朝向前端部而减薄，
所述凸缘部具有最表面纤维片材，该最表面纤维片材设于所述锥面且是将所述锥面包覆的最表面的所述纤维片材，
所述凸缘部具有：
凸缘层合体，其设于所述内表面侧，是经层合后的多个所述纤维片材；
盖层合体，其设于所述外表面侧，是经层合后的多个所述纤维片材；
所述盖层合体具有外表面侧锥形部位，该外表面侧锥形部位在所述层合方向上的厚度从所述凸缘部的基部朝向前端部而减薄，
所述凸缘层合体具有：
内表面侧锥形部位，其与所述外表面侧锥形部位相连，在所述层合方向上的厚度从所述凸缘部的基部朝向前端部而减薄；
所述最表面纤维片材，其是将所述外表面侧锥形部位及所述内表面侧锥形部位包覆的最表面的所述纤维片材。
3.如权利要求1或2所述的复合构件，其特征在于，
所述凸缘部具有将所述锥面的所述前端部切除而形成的切割面。
4.一种复合构件的成形方法，对具备腹板部、和设于所述腹板部的端部且设于所述腹板部的两侧的一对凸缘部的复合构件进行成形，其特征在于，
一对所述凸缘部各自层合有多个纤维片材，各所述凸缘部在层合方向上的一方侧的面构成所述腹板部的端部所连接的内表面，各所述凸缘部在所述层合方向上的另一方侧的面构成外表面，
所述凸缘部的所述内表面具有锥面，该锥面在所述层合方向上的厚度从所述腹板部的端部所连接的基部朝向前端部而减薄，
所述复合构件具有：
一方的凸缘层合体，其从所述腹板部起设置到一方的所述凸缘部的所述内表面侧；
另一方的凸缘层合体，其从所述腹板部起设置到另一方的所述凸缘部的所述内表面侧；
盖层合体，其设于一对所述凸缘部的所述外表面侧；
所述盖层合体具有在所述层合方向上的厚度从所述凸缘部的基部朝向前端部而减薄的一对锥形部位，
一方的所述凸缘层合体包覆所述盖层合体的一方的所述锥形部位，
另一方的所述凸缘层合体包覆所述盖层合体的另一方的所述锥形部位，
所述复合构件的成形方法包括：
桁部件成形工序，层合多个所述纤维片材以将一方的所述凸缘层合体及另一方的所述凸缘层合体成形，将成形后的一方的所述凸缘层合体及另一方的所述凸缘层合体组合以将桁部件成形，该桁部件包含所述腹板部和一对所述凸缘部的一部分；
盖部件成形工序，层合多个所述纤维片材以将所述盖层合体作为盖部件成形；
复合构件成形工序，以所述桁部件的两方的所述凸缘层合体包覆所述盖部件的两方的所述锥形部位的方式组合所述桁部件和所述盖部件，以将所述复合构件成形。
5.一种复合构件的成形方法，对具备腹板部、和设于所述腹板部的端部且设于所述腹板部的两侧的一对凸缘部的复合构件进行成形，其特征在于，
一对所述凸缘部各自层合有多个纤维片材，各所述凸缘部在层合方向上的一方侧的面构成所述腹板部的端部所连接的内表面，各所述凸缘部在所述层合方向上的另一方侧的面构成外表面，
所述凸缘部的所述内表面具有锥面，该锥面在所述层合方向上的厚度从所述腹板部的端部所连接的基部朝向前端部而减薄，
所述复合构件具有：
一方的凸缘层合体，其从所述腹板部起设置到一方的所述凸缘部的所述内表面侧；
另一方的凸缘层合体，其从所述腹板部起设置到另一方的所述凸缘部的所述内表面侧；
盖层合体，其设于一对所述凸缘部的所述外表面侧；
所述盖层合体具有在所述层合方向上的厚度从所述凸缘部的基部朝向前端部而减薄的一对外表面侧锥形部位，
一方的所述凸缘层合体具有：
一方的内表面侧锥形部位，其与一方的所述外表面侧锥形部位相连，在所述层合方向上的厚度从所述凸缘部的基部朝向一方侧的前端部而减薄；
一方的最表面纤维片材，其是将一方的所述外表面侧锥形部位及一方的所述内表面侧锥形部位包覆的最表面的所述纤维片材；
另一方的所述凸缘层合体具有：
另一方的内表面侧锥形部位，其与另一方的所述外表面侧锥形部位相连，在所述层合方向上的厚度从所述凸缘部的基部朝向另一方侧的前端部而减薄；
另一方的最表面纤维片材，其是将另一方的所述外表面侧锥形部位及另一方的所述内表面侧锥形部位包覆的最表面的所述纤维片材；
所述复合构件的成形方法包括：
桁部件成形工序，层合多个所述纤维片材以将一方的所述凸缘层合体及另一方的所述凸缘层合体成形，将成形后的一方的所述凸缘层合体及另一方的所述凸缘层合体组合以将桁部件成形，该桁部件包含所述腹板部和一对所述凸缘部的一部分；
盖部件成形工序，层合多个所述纤维片材以将所述盖层合体作为盖部件成形；
复合构件成形工序，以所述桁部件的两方的所述最表面纤维片材包覆所述桁部件的两方的所述内表面侧锥形部位及所述盖部件的两方的所述外表面侧锥形部位的方式组合所述桁部件和所述盖部件，以将所述复合构件成形。
6.如权利要求4或5所述的复合构件的成形方法，其特征在于，还包括：
精加工工序，将所述复合构件成形工序后的所述复合构件的多余部分切除。
说明或声明(按照条约第19条的修改)
基于条约第19条的修改说明
以权利要求2的内容对权利要求1进行限定，并将权利要求2删除。以权利要求1的内容对权利要求3进行限定。修改权利要求4的引用关系，使其从属于权利要求1及权利要求3。

Claims (7)

1.一种复合构件，具备腹板部、和在所述腹板部的端部设置的凸缘部，其特征在于，
所述凸缘部层合有多个纤维片材，层合方向上的一方侧的面构成所述腹板部的端部所连接的内表面，所述层合方向上的另一方侧的面构成外表面，
所述凸缘部的所述内表面具有锥面，该锥面在所述层合方向上的厚度从所述腹板部的端部所连接的基部朝向前端部而减薄，
所述凸缘部具有最表面纤维片材，该最表面纤维片材设于所述锥面且是将所述锥面包覆的最表面的所述纤维片材。
2.如权利要求1所述的复合构件，其特征在于，
所述凸缘部具有：
凸缘层合体，其设于所述内表面侧，是经层合后的多个所述纤维片材；
盖层合体，其设于所述外表面侧，是经层合后的多个所述纤维片材；
所述盖层合体具有锥形部位，该锥形部位在所述层合方向上的厚度从所述凸缘部的基部朝向前端部而减薄，
所述凸缘层合体包覆所述锥形部位地设置，
所述凸缘层合体的最表面的所述纤维片材为所述最表面纤维片材。
3.如权利要求1所述的复合构件，其特征在于，
所述凸缘部具有：
凸缘层合体，其设于所述内表面侧，是经层合后的多个所述纤维片材；
盖层合体，其设于所述外表面侧，是经层合后的多个所述纤维片材；
所述盖层合体具有外表面侧锥形部位，该外表面侧锥形部位在所述层合方向上的厚度从所述凸缘部的基部朝向前端部而减薄，
所述凸缘层合体具有：
内表面侧锥形部位，其与所述外表面侧锥形部位相连，在所述层合方向上的厚度从所述凸缘部的基部朝向前端部而减薄；
所述最表面纤维片材，其是将所述外表面侧锥形部位及所述内表面侧锥形部位包覆的最表面的所述纤维片材。
4.如权利要求1至3中任一项所述的复合构件，其特征在于，
所述凸缘部具有将所述锥面的所述前端部切除而形成的切割面。
5.一种复合构件的成形方法，对具备腹板部、和设于所述腹板部的端部且设于所述腹板部的两侧的一对凸缘部的复合构件进行成形，其特征在于，
一对所述凸缘部各自层合有多个纤维片材，各所述凸缘部在层合方向上的一方侧的面构成所述腹板部的端部所连接的内表面，各所述凸缘部在所述层合方向上的另一方侧的面构成外表面，
所述凸缘部的所述内表面具有锥面，该锥面在所述层合方向上的厚度从所述腹板部的端部所连接的基部朝向前端部而减薄，
所述复合构件具有：
一方的凸缘层合体，其从所述腹板部起设置到一方的所述凸缘部的所述内表面侧；
另一方的凸缘层合体，其从所述腹板部起设置到另一方的所述凸缘部的所述内表面侧；
盖层合体，其设于一对所述凸缘部的所述外表面侧；
所述盖层合体具有在所述层合方向上的厚度从所述凸缘部的基部朝向前端部而减薄的一对锥形部位，
一方的所述凸缘层合体包覆所述盖层合体的一方的所述锥形部位，
另一方的所述凸缘层合体包覆所述盖层合体的另一方的所述锥形部位，
所述复合构件的成形方法包括：
桁部件成形工序，层合多个所述纤维片材以将一方的所述凸缘层合体及另一方的所述凸缘层合体成形，将成形后的一方的所述凸缘层合体及另一方的所述凸缘层合体组合以将桁部件成形，该桁部件包含所述腹板部和一对所述凸缘部的一部分；
盖部件成形工序，层合多个所述纤维片材以将所述盖层合体作为盖部件成形；
复合构件成形工序，以所述桁部件的两方的所述凸缘层合体包覆所述盖部件的两方的所述锥形部位的方式组合所述桁部件和所述盖部件，以将所述复合构件成形。
6.一种复合构件的成形方法，对具备腹板部、和设于所述腹板部的端部且设于所述腹板部的两侧的一对凸缘部的复合构件进行成形，其特征在于，
一对所述凸缘部各自层合有多个纤维片材，各所述凸缘部在层合方向上的一方侧的面构成所述腹板部的端部所连接的内表面，各所述凸缘部在所述层合方向上的另一方侧的面构成外表面，
所述凸缘部的所述内表面具有锥面，该锥面在所述层合方向上的厚度从所述腹板部的端部所连接的基部朝向前端部而减薄，
所述复合构件具有：
一方的凸缘层合体，其从所述腹板部起设置到一方的所述凸缘部的所述内表面侧；
另一方的凸缘层合体，其从所述腹板部起设置到另一方的所述凸缘部的所述内表面侧；
盖层合体，其设于一对所述凸缘部的所述外表面侧；
所述盖层合体具有在所述层合方向上的厚度从所述凸缘部的基部朝向前端部而减薄的一对外表面侧锥形部位，
一方的所述凸缘层合体具有：
一方的内表面侧锥形部位，其与一方的所述外表面侧锥形部位相连，在所述层合方向上的厚度从所述凸缘部的基部朝向一方侧的前端部而减薄；
一方的最表面纤维片材，其是将一方的所述外表面侧锥形部位及一方的所述内表面侧锥形部位包覆的最表面的所述纤维片材；
另一方的所述凸缘层合体具有：
另一方的内表面侧锥形部位，其与另一方的所述外表面侧锥形部位相连，在所述层合方向上的厚度从所述凸缘部的基部朝向另一方侧的前端部而减薄；
另一方的最表面纤维片材，其是将另一方的所述外表面侧锥形部位及另一方的所述内表面侧锥形部位包覆的最表面的所述纤维片材；
所述复合构件的成形方法包括：
桁部件成形工序，层合多个所述纤维片材以将一方的所述凸缘层合体及另一方的所述凸缘层合体成形，将成形后的一方的所述凸缘层合体及另一方的所述凸缘层合体组合以将桁部件成形，该桁部件包含所述腹板部和一对所述凸缘部的一部分；
盖部件成形工序，层合多个所述纤维片材以将所述盖层合体作为盖部件成形；
复合构件成形工序，以所述桁部件的两方的所述最表面纤维片材包覆所述桁部件的两方的所述内表面侧锥形部位及所述盖部件的两方的所述外表面侧锥形部位的方式组合所述桁部件和所述盖部件，以将所述复合构件成形。
7.如权利要求5或6所述的复合构件的成形方法，其特征在于，还包括：
精加工工序，将所述复合构件成形工序后的所述复合构件的多余部分切除。
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