JP2013147222A - Device for fixing stringer and method for manufacturing reinforcement structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ストリンガ固定装置、及び補強構造の製造方法に関する。 The present invention relates to a stringer fixing device and a method for manufacturing a reinforcing structure.
航空機に用いられる主翼等には、高い強度が求められる。強度を高めるために、補強構造が設けられる場合がある。 High strength is required for main wings used in aircraft. In order to increase the strength, a reinforcing structure may be provided.
図1は、航空機の主翼部材100を示す斜視図である。主翼部材100は、板状のスキン101を有している。スキン101上には、補強構造として、複数のストリンガ103が取り付けられている。複数のストリンガ103によって、スキン101が補強されている。
FIG. 1 is a perspective view showing a
図2及び図3は、補強構造の製造方法を示す断面図である。図2に示されるように、まず、マンドレル104上に、スキン101が配置される。マンドレル104の上面は、目標とする主翼の形状に対応する形状を有している。次いで、スキン101上に、複数のストリンガ103が載せられる。次いで、複数のストリンガ103の各々が、スキン101に接着させられる。図3は、各ストリンガ103の接着方法を示す断面図である。図3(a)に示されるように、スキン101上に接着剤106を介して、各ストリンガ103が載せられる。載せられた各ストリンガ103は、クランプ105によって挟まれ、固定される。この際、複数のストリンガ103は、一つ一つ、クランプ105によって挟まれる。次いで、図3(b)に示されるように、スキン101及びストリンガ103がバッグ108で覆われ、加熱処理が行われる。これにより、ストリンガ103が、スキン101に一体になるように固定され、補強構造が得られる。
2 and 3 are cross-sectional views showing a method for manufacturing a reinforcing structure. As shown in FIG. 2, first, the
関連技術して、特許文献1(特開昭58−203014号公報)には、複合材料製品の成型法が開示されている。この複合材料製品の成型法は、複合材料からなる製品をオートクレーブによって一体成形するにおいて、上型治具と成形品との間に、成形品と同一素材よりなる格子状で且つ成形品に係合可能な溝を有する緩衝材を介在させたことを特徴とする複合材料製品の成型法が開示されている。 As a related technique, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 58-203014) discloses a method of molding a composite material product. This composite material product molding method is a method of integrally molding a product made of composite material by autoclave, and is engaged with the molded product in the lattice shape made of the same material as the molded product between the upper mold jig and the molded product. A method of molding a composite material product characterized by interposing a cushioning material having possible grooves is disclosed.
また、他の関連技術として、特許文献2(特許第4574086号)には、複合材翼の製造方法が開示されている。特許文献2には、リブポストを有する前桁と後桁、下面ストリンガ、下面外板用プリプレグおよび下面リブコード用プリプレグを使用して下面外板部構造体を一体成形する点、上面ストリンガ、上面外板用プリプレグおよび上面リブコード用プリプレグを使用して上面外板部構造体を一体成形する点、下面外板部構造体のリブポストおよび下面リブコードにリブを機械的結合手段によって結合する点、前桁と後桁に上面外板部構造体をファスナ結合した後リブに上面外板部構造体の上面リブコードを機械的結合手段によって結合し、下面外板部構造体と上面外板部構造体とを結合し、複合材翼を製造する点が開示されている。
As another related technique, Patent Document 2 (Japanese Patent No. 4574086) discloses a method for manufacturing a composite blade.
図2及び図3に示した方法では、複数のストリンガ103が、一つずつ、クランプ105によって挟持される。従って、ストリンガ103の個数が多い場合、全てのストリンガ103を固定する為に費やされる時間が長くなってしまう。従って、本発明の課題は、短時間で、複数のストリンガ103を固定することができる、ストリンガ固定装置、及び補強構造の製造方法を提供することにある。
In the method shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of
尚、既述の特許文献1及び2には、複数のストリンガ103の固定方法については何らの開示もない。
Note that the above-described
本発明に係るストリンガ固定装置は、板上に配置された複数のストリンガを固定する、複数のクランプと、前記複数のクランプを、予め定められた位置で保持する、クランプ保持部材とを具備する。 The stringer fixing device according to the present invention includes a plurality of clamps that fix a plurality of stringers arranged on a plate, and a clamp holding member that holds the plurality of clamps at predetermined positions.
本発明に係る補強構造の製造方法は、板上に、複数のストリンガを載置する工程と、前記載置する工程の後に、ストリンガ固定装置により、前記複数のストリンガを固定する工程と、前記固定する工程の後に、前記複数のストリンガを前記板に接着させる工程とを具備する。前記ストリンガ固定装置は、複数のクランプと、前記複数のクランプを保持するクランプ保持部材とを備える。前記固定する工程は、前記複数のクランプにより、前記複数のストリンガを同時に把持する工程を含んでいる。 The method for manufacturing a reinforcing structure according to the present invention includes a step of placing a plurality of stringers on a plate, a step of fixing the plurality of stringers by a stringer fixing device after the step of placing the stringers, and the fixing And a step of adhering the plurality of stringers to the plate. The stringer fixing device includes a plurality of clamps and a clamp holding member that holds the plurality of clamps. The fixing step includes a step of simultaneously holding the plurality of stringers by the plurality of clamps.
本発明によれば、短時間で、複数のストリンガを固定することができる、ストリンガ固定装置、及び補強構造の製造方法が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the stringer fixing device which can fix a several stringer in a short time, and a reinforcement structure is provided.
(第1の実施形態)
以下、図面を参照しつつ、第1の実施形態について説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to the drawings.
図4は、第1の実施形態に係るストリンガ固定装置1を示す概略図である。このストリンガ固定装置1は、スキン6上に配置された複数のストリンガ5を固定する為に用いられる。スキン6は、航空機の主翼部材として用いられ、マンドレル7上に配置されている。
FIG. 4 is a schematic view showing the stringer fixing device 1 according to the first embodiment. The stringer fixing device 1 is used to fix a plurality of
ストリンガ固定装置1は、フレーム2(支持機構)、面板3(クランプ保持部材)、及び複数のクランプ4を有している。
The stringer fixing device 1 includes a frame 2 (support mechanism), a face plate 3 (clamp holding member), and a plurality of
フレーム2は、面板3を支持するために設けられている。フレーム2は、面板3を移動可能に支持するためのピン8が設けられている。フレーム2は、マンドレル7に対して固定されている。
The
面板3は、複数のクランプ4を保持するために設けられている。面板3には、溝9が設けられている。溝9には、フレーム2のピン8が嵌まり込んでいる。ピン8は、溝9内を移動することが可能になっている。すなわち、面板3は、ピン8が溝9内を移動するように、フレーム2に対して移動可能になっている。尚、本実施形態では、溝9は、二箇所に設けられている。
The
複数のクランプ4は、複数のストリンガ5を固定するために設けられている。複数のクランプ4は、予め定められた位置で、面板3に支持されている。
The plurality of
図5Aは、面板3及び各クランプ4を示す図であり、初期状態を示す模式図である。図5Aに示されるように、面板3に設けられた溝9は、上部水平部9−1、下部水平部9−2、及び鉛直部9−3を有している。上部水平部9−1は、水平方向に沿って伸びている。下部水平部9−2は、上部水平部9−1よりも下方に設けられており、上部水平部9−1と同様に水平方向に沿って伸びている。鉛直部9−3は、鉛直方向に沿って伸びており、上部水平部9−1と下部水平部9−2とを接続している。
FIG. 5A is a diagram showing the
また、各クランプ4は、中央部4−1、固定部4−2、及び移動部4−3を有している。中央部4−1は、面板3に固定されている。固定部4−2は、中央部4−1に連結されており、中央部4−1に固定されている。移動部4−3も、中央部4−1に連結されている。但し、移動部4−3は、中央部4−1との連結部分を軸として回転可能になっている。各クランプ4は、移動部4−3を回転させることにより、開閉可能になっている。各クランプ4を閉状態にすることで、固定部4−2と移動部4−3とによって各ストリンガ5が挟まれ、固定される。
Each
続いて、上述のストリンガ固定装置1の動作方法について説明する。 Then, the operation | movement method of the above-mentioned stringer fixing device 1 is demonstrated.
既述のように、図5Aには、初期状態が示されている。また、図5B乃至図5Dは、ストリンガ固定装置1の動作方法を示す概略図である。尚、図5Aに示される例では、各ストリンガ5が、基準となる位置(所望する位置)からずれた位置に載せられている場合について説明する。
As described above, the initial state is shown in FIG. 5A. 5B to 5D are schematic diagrams showing an operation method of the stringer fixing device 1. FIG. In the example shown in FIG. 5A, the case where each
図5Aに示されるように、初期状態においては、下部水平部9−2にピン8が挿入されている。これにより、面板3は、各クランプ4が各ストリンガ5の上方に位置するように、フレーム2によって支持される。初期状態において、各クランプ4は開状態とされる。
As shown in FIG. 5A, in the initial state, the
続いて、図5Bに示されるように、面板3が降ろされる。具体的には、ピン8が、下部水平部9−2及び鉛直部9−3を介して上部水平部9−2に到達するように、面板3が移動させられる。この動作により、面板3は、各クランプ4が各ストリンガ5と干渉しない位置にまで水平方向に移動した後、鉛直下方に移動する。
Subsequently, as shown in FIG. 5B, the
続いて、図5Cに示されるように、ピン8が上部水平部9−1内を移動させられる。これにより、固定部4−2の先端部分が、基準位置に合わせられる。ここで、各ストリンガ5が、基準位置よりも固定部4−2側にずれていたとする。このような場合であっても、各ストリンガ5は、固定部4−2によって押され、基準位置に移動させられる。
Subsequently, as shown in FIG. 5C, the
続いて、図5Dに示されるように、移動部4−3が移動され、各ストリンガ5が各クランプ4により挟まれ、固定される。ここで、各ストリンガ5が、基準位置よりも移動部4−3側にずれていたとする。このような場合であっても、各ストリンガ5は、移動部4−3によって押され、基準位置に移動させられる。
Subsequently, as illustrated in FIG. 5D, the moving unit 4-3 is moved, and each
その後、図5Dに示されるように、ピン8の位置が固定されるように、上部水平部9−1に固定くさび10が挿入される。
Thereafter, as shown in FIG. 5D, the fixing
以上説明した動作方法により、複数のストリンガ5が、複数のクランプ4によって固定される。尚、その後、図3に示した例と同様に、各ストリンガ5がスキン6に接着される。これにより、補強構造が得られる。
The plurality of
本実施形態によれば、複数のクランプ4が面板3に取り付けられているので、1回の動作で全てのストリンガ5を固定することができる。
According to the present embodiment, since the plurality of
また、航空機の主翼部材は、サイズが大きい。従って、複数のストリンガ5を所望する位置(基準位置)に正確に配置することが難しくなる。しかしながら、本実施形態によれば、複数のクランプ4が予め定められた位置で面板3に支持されている。そして、各ストリンガ5が基準位置から多少ずれた位置に配置されていた場合であても、各クランプ4により押されるため、各ストリンガ5を基準位置に合わせることが可能になる。すなわち、複数のストリンガ5を、容易に所望する位置で固定することが可能になる。
Moreover, the main wing member of an aircraft is large in size. Therefore, it becomes difficult to accurately arrange the plurality of
尚、本実施形態では、溝9が、上部水平部9−1、下部水平部9−2、及び鉛直部9−3を有している場合について説明した。但し、溝9の形状は、必ずしもこのような形状に限られるものではなく、鉛直方向及び水平方向の双方に面板3が移動可能となるような形状であればよい。例えば、溝9は、円弧状であってもよい。
In the present embodiment, the case where the
また、本実施形態では、各クランプ4が、固定部4−2及び移動部4−3を有している場合について説明した。但し、各クランプ4は、各ストリンガ5を固定できるように構成されていればよい。例えば、固定部4−2に代えて、移動部が用いられてもよい。すなわち、各クランプ4は、一対の移動部によって各ストリンガ5を固定するように構成されていてもよい。
Moreover, in this embodiment, the case where each
(第2の実施形態)
続いて、第2の実施形態について説明する。図6は、本実施形態に係るストリンガ固定装置1を示す図である。本実施形態では、面板3に、更に、ハンドル12およびロッド13が取り付けられている。また、面板3をフレーム2に対して固定するために、固定くさび10(図5D参照)に代えて、固定ピン14が用いられる。更に、面板3を支持するために、巻き取り機構16及びスプリング15が設けられている。その他の点については、第1の実施形態と同様の構成及び動作を採用することができるので、詳細な説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, the second embodiment will be described. FIG. 6 is a view showing the stringer fixing device 1 according to this embodiment. In the present embodiment, a
既述のように、各クランプ4では、移動部4−3が、中央部4−1に対して、連結軸を中心に回転可能になるように構成されている。ここで、本実施形態では、複数のクランプ4の移動部4−3の一端に、ロッド13が連結されている。ロッド13は、面板3に取り付けられたロッド支持部材17により、長さ方向に移動可能に支持されている。また、ロッド13の一端には、ハンドル12が取り付けられている。ここで、ハンドル12を回転させると、ロッド13が長さ方向に移動する。これにより、全てのクランプ4において、移動部4−3がロッド13により移動させられ、開閉が行なわれる。すなわち、ハンドル12を回すことにより、全てのクランプ4を同時に操作することが可能になっている。一度の操作により、全てのクランプ4を開閉させることができるので、複数のストリンガ5を、より短時間で固定することが可能になる。
As described above, in each
また、本実施形態では、面板3及びフレーム2に、開口が設けられている。これらの開口は、ピン8が上部水平部9−1の端部に位置するとき、重なるように配置されている。固定ピン14は、これらの開口に挿入される。固定ピン14が挿入されることにより、面板3がフレーム2に対して固定される。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、面板3を昇降自在に支持するために、巻き取り機構16及びスプリング15が設けられている。巻き取り機構16は、フレーム2に固定されている。スプリング15は、一端で巻き取り機構16に巻かれ、他端で面板3に連結されている。巻き取り機構16は、スプリング15を巻き取ることができるように構成されている。すなわち、本実施形態では、面板3を鉛直方向に移動させる際に、巻き取り機構16によりスプリング15が巻き取られる。これにより、面板3を簡単に鉛直方向に移動させることが可能になる。
Moreover, in this embodiment, in order to support the
以上、本発明について、第1及び第2の実施形態を用いて説明した。尚、これらの実施形態は独立するものではなく、矛盾のない範囲内で組み合わせて用いることも可能である。 The present invention has been described above using the first and second embodiments. Note that these embodiments are not independent and can be used in combination within a consistent range.
1 ストリンガ固定装置
2 フレーム
3 面板
4 クランプ
4−1 中央部
4−2 固定部
4−3 移動部
5 ストリンガ
6 スキン
7 マンドレル
8 ピン
9 溝
9−1 上部水平部
9−2 鉛直部
9−3 下部水平部
10 固定くさび
11 ボールねじ
12 ハンドル
13 ロッド
14 固定ピン
15 スプリング機構
16 巻き取り機構
17 ロッド支持部材
100 主翼部材
101 スキン
102 ストリンガ
104 マンドレル
105 クランプ
106 接着剤
108 バッグ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
106 Adhesive
108 bags
Claims (8)
前記複数のクランプを、予め定められた位置で保持する、クランプ保持部材と、
を具備する
ストリンガ固定装置。 A plurality of clamps for fixing a plurality of stringers arranged on a plate;
A clamp holding member for holding the plurality of clamps at a predetermined position;
A stringer fixing device comprising:
更に、
前記クランプ保持部材を移動可能になるように支持する、支持機構
を具備する
ストリンガ固定装置。 A stringer fixing device according to claim 1,
Furthermore,
A stringer fixing device comprising a support mechanism for supporting the clamp holding member so as to be movable.
前記支持機構は、ピン部材を有しており、
前記クランプ保持部材は、板状であり、
前記クランプ保持部材には、前記ピン部材が嵌まり込むガイド溝が設けられている
ストリンガ固定装置。 A stringer fixing device according to claim 2,
The support mechanism has a pin member,
The clamp holding member is plate-shaped,
A stringer fixing device, wherein the clamp holding member is provided with a guide groove into which the pin member is fitted.
前記ガイド溝は、
鉛直方向に伸びる鉛直部と、
前記鉛直部の下端に結合し、水平方向に伸びる、下部水平部と、
前記鉛直部の上端に結合し、水平方向に伸びる、上部水平部とを備えている
ストリンガ固定装置。 A stringer fixing device according to claim 3,
The guide groove is
A vertical portion extending vertically,
A lower horizontal portion coupled to a lower end of the vertical portion and extending in a horizontal direction;
A stringer fixing device comprising an upper horizontal portion coupled to an upper end of the vertical portion and extending in a horizontal direction.
更に、
前記ガイド溝における前記ピン部材の位置を固定する、くさび部材
を具備する
ストリンガ固定装置。 A stringer fixing device according to claim 3 or 4, wherein
Furthermore,
A stringer fixing device including a wedge member for fixing a position of the pin member in the guide groove.
更に、
前記複数のクランプを同時に開閉する、クランプ開閉機構、
を具備する
ストリンガ固定装置。 A stringer fixing device according to any one of claims 1 to 5,
Furthermore,
A clamp opening and closing mechanism for simultaneously opening and closing the plurality of clamps;
A stringer fixing device comprising:
前記載置する工程の後に、ストリンガ固定装置により、前記複数のストリンガを固定する工程と、
前記固定する工程の後に、前記複数のストリンガを前記板に接着させる工程と、
を具備し、
前記ストリンガ固定装置は、
複数のクランプと、
前記複数のクランプを保持するクランプ保持部材とを備え、
前記固定する工程は、前記複数のクランプにより、前記複数のストリンガを同時に把持する工程を含んでいる
補強構造の製造方法。 Placing a plurality of stringers on a plate;
A step of fixing the plurality of stringers by a stringer fixing device after the step of placing in advance;
A step of bonding the plurality of stringers to the plate after the fixing step;
Comprising
The stringer fixing device is:
Multiple clamps,
A clamp holding member for holding the plurality of clamps,
The fixing step includes a step of simultaneously holding the plurality of stringers by the plurality of clamps.
前記固定する工程は、更に、
前記複数のクランプが前記複数のストリンガの上方に位置するように、前記クランプ保持部材を移動させる工程と、
前記移動させる工程の後に、前記複数のストリンガによって前記複数のクランプが把持されるように、前記クランプ保持部材を下降させる工程とを備え、
前記把持する工程は、前記下降させる工程の後に、前記複数のクランプを同時に閉じることにより、前記複数のストリンガを同時に把持する工程を含んでいる
補強構造の製造方法。 A method for manufacturing a reinforcing structure according to claim 7,
The fixing step further includes:
Moving the clamp holding member so that the plurality of clamps are positioned above the plurality of stringers;
A step of lowering the clamp holding member so that the plurality of clamps are gripped by the plurality of stringers after the moving step;
The method of manufacturing a reinforcing structure, wherein the gripping step includes a step of simultaneously gripping the plurality of stringers by simultaneously closing the plurality of clamps after the step of lowering.
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