JP2016190627A - 構造体製造装置、構造体製造方法、および構造体 - Google Patents

構造体製造装置、構造体製造方法、および構造体 Download PDF

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Abstract

【課題】構造体の重量増加や品質管理の労力を増大させることなく落雷による火花（スパーク）の発生を抑制した構造体を製造する構造体製造装置および構造体製造方法を提供する。
【解決手段】それぞれ導電性を有する複合材料３１およびボルト３２の間に存在するとともに複合材料３１およびボルト３２よりも電気抵抗値の高い間隙に所定電流値の電流を印加して間隙の電気抵抗値を低下させる定電流源１０を備える構造体製造装置１００を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、それぞれ導電性を有する第１導電部および第２導電部を備える構造体を製造する構造体製造装置、構造体製造方法、および構造体に関するものである。
航空機の主翼やインテグラルタンク等に用いられる機体材料には、軽量で強度が高く耐久性を備えた材料が求められている。機体材料として、例えば、アルミニウム合金等の軽量の金属材料が用いられる。また、近年これらの要求が強まるにつれて、機体材料として樹脂を炭素繊維で強化した複合材料が用いられるようになっている。
主翼等の機体材料を構造部材に接合して補強するために、金属製（例えば、チタン合金）のファスナが用いられる。金属製のファスナと機体材料との接触抵抗値が高い場合、落雷によりファスナに流れる被雷電流が機体材料に十分に導かれずにファスナを通過し、機体の内部に導かれて火花（スパーク）を発生させる恐れがある。
特許文献１には、ファスナの構造部材を突き抜ける部分を覆うように導電性のキャップを取り付けてファスナの角部に電界が集中しないようにし、落雷による電流がファスナを通って流れた場合の火花（スパーク）の発生を抑制することが開示されている。
特開２０１１−１９５１１４号公報
しかしながら、特許文献１においては、ファスナの構造部材を突き抜ける部分を覆うように導電性のキャップを取り付けるため、キャップを新たに取り付けることによる重量増加が避けられない。
また、火花（スパーク）の発生を確実に抑制するためのキャップの厚さ等の品質管理に多大な労力を要する。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、構造体の重量増加や品質管理の労力を増大させることなく落雷による火花（スパーク）の発生を抑制した構造体を製造する構造体製造装置および構造体製造方法を提供することを目的とする。また、この構造体製造方法により製造された構造体を提供することを目的とする。
上記した課題を解決するために、本発明は、以下の手段を採用する。
本発明の一態様にかかる構造体製造装置は、それぞれ導電性を有する第１導電部および第２導電部を備える構造体を製造する構造体製造装置であって、前記第１導電部および前記第２導電部の間に存在するとともに該第１導電部および該第２導電部よりも電気抵抗値の高いギャップ部に所定電流値の電流を印加して該ギャップ部の電気抵抗値を低下させる電流印加部を備える。
本発明の一態様にかかる構造体製造装置によれば、構造体の第１導電部および第２導電部の間に存在するギャップ部に所定電流値の電流を印加することによりギャップ部の電気抵抗値が低下し、落雷により第２導電部に流れる被雷電流が第２導電部から第１導電部に導かれ易い構造体が製造される。
そのため、構造体の重量増加や品質管理の労力を増大させることなく、落雷による火花（スパーク）の発生を抑制した構造体を製造することができる。
本発明の一態様にかかる構造体製造装置において、前記第１導電部は、樹脂材料を炭素繊維により強化した複合材料または金属材料であり、前記電流印加部は、前記樹脂材料の一部を炭化させ、または前記金属材料の一部を溶融させて前記ギャップ部の電気抵抗値を低下させる構成であってもよい。
本構成によれば、第１導電部である複合材料に含まれる樹脂材料の一部を炭化させてギャップ部の電気抵抗値を低下させ、あるいは第１導電部である金属材料の一部を溶融させ、落雷による火花（スパーク）の発生を抑制した構造体を製造することができる。
上記構成の構造体製造装置において、前記第２導電部は、前記第１導電部に形成される締結穴に挿入されて該第１導電部と他の部材とを連結する締結部材であり、前記ギャップ部は、前記締結穴と前記締結部材との間に形成される間隙であってもよい。
このようにすることで、第１導電部に形成される締結穴の一部を溶融または炭化させて締結穴と締結部材との間に形成される間隙の電気抵抗値を低下させることができる。
本発明の一態様にかかる構造体製造装置において、前記電流印加部は、前記所定電流値の最大値が０．１ｋＡ以上かつ５０ｋＡ以下となるように電流を印加する構成であってもよい。
このようにすることで、ギャップ部に印加される電流により第１導電部および第２導電部が損傷を受けることを抑制しつつギャップ部の電気抵抗値を低下させることができる。
上記構成の構造体製造装置において、前記電流印加部は、前記所定電流値の最大値が１ｋＡ以上かつ５ｋＡ以下となるように電流を印加するようにしてもよい。
このようにすることで、ギャップ部に印加される電流により第１導電部および第２導電部が損傷を受けることを更に抑制しつつギャップ部の電気抵抗値を適切に低下させることができる。
本発明の一態様にかかる構造体製造装置において、前記電流印加部は、電流の印加を開始してから終了するまでの電流印加時間を３００μ秒以上かつ１秒以下となるように電流を印加するようにしてもよい。
このようにすることで、電流印加時間が長くなって第１導電部および第２導電部が損傷を受けることを抑制しつつギャップ部の電気抵抗値を低下させることができる。
本発明の一態様にかかる構造体製造方法は、それぞれ導電性を有する第１導電部および第２導電部を備える構造体を製造する構造体製造方法であって、前記第１導電部および前記第２導電部の間に存在するとともに該第１導電部および該第２導電部よりも電気抵抗値の高いギャップ部に所定電流値の電流を印加して該ギャップ部の電気抵抗値を低下させる電流印加工程を備える。
本発明の一態様にかかる構造体製造方法によれば、構造体の第１導電部および第２導電部の間に存在するギャップ部に所定電流値の電流を印加することによりギャップ部の電気抵抗値が低下し、落雷により第２導電部に流れる被雷電流が第２導電部から第１導電部に導かれ易い構造体が製造される。
そのため、構造体の重量増加や品質管理の労力を増大させることなく、落雷による火花（スパーク）の発生を抑制した構造体を製造することができる。
本発明の一態様にかかる構造体製造方法において、前記第１導電部は、樹脂材料を炭素繊維により強化した複合材料または金属材料であり、前記電流印加部は、前記樹脂材料の一部を炭化させ、または前記金属材料の一部を溶融させて前記ギャップ部の電気抵抗値を低下させる構成であってもよい。
本構成によれば、第１導電部である複合材料に含まれる樹脂材料の一部を炭化させ、あるいは第１導電部である金属材料の一部を溶融させてギャップ部の電気抵抗値を低下させ、落雷による火花（スパーク）の発生を抑制した構造体を製造することができる。
上記構成の構造体製造方法において、前記第２導電部は、前記第１導電部に形成される締結穴に挿入されて該第１導電部と他の部材とを連結する締結部材であり、前記ギャップ部は、前記締結穴と前記締結部材との間に形成される間隙であってもよい。
このようにすることで、第１導電部に形成される締結穴の一部を溶融または炭化させて締結穴と締結部材との間に形成される間隙の電気抵抗値を低下させることができる。
本発明の一態様にかかる構造体製造方法において、前記電流印加工程は、前記所定電流値の最大値が０．１ｋＡ以上かつ５０ｋＡ以下となるように電流を印加する構成であってもよい。
このようにすることで、ギャップ部に印加される電流により第１導電部および第２導電部が損傷を受けることを抑制しつつギャップ部の電気抵抗値を低下させることができる。
上記構成の構造体製造方法において、前記電流印加工程は、前記所定電流値の最大値が１ｋＡ以上かつ５ｋＡ以下となるように電流を印加するようにしてもよい。
このようにすることで、ギャップ部に印加される電流により第１導電部および第２導電部が損傷を受けることを更に抑制しつつギャップ部の電気抵抗値を適切に低下させることができる。
本発明の一態様にかかる構造体製造方法において、前記電流印加部は、電流の印加を開始してから終了するまでの電流印加時間を３００μ秒以上かつ１秒以下となるように電流を印加するようにしてもよい。
このようにすることで、電流印加時間が長くなって第１導電部および第２導電部が損傷を受けることを抑制しつつギャップ部の電気抵抗値を低下させることができる。
本発明の一態様にかかる構造体は、上記いずれかに記載の構造体製造方法により製造される。
このようにすることで、構造体の重量増加や品質管理の労力を増大させることなく、落雷による火花（スパーク）の発生を抑制した構造体を提供することができる。
本発明によれば、構造体の重量増加や品質管理の労力を増大させることなく落雷による火花（スパーク）の発生を抑制した構造体を製造する構造体製造装置および構造体製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、前述した構造体製造方法により製造された構造体を提供することができる。
構造体製造装置の一実施形態を示す概略構成図である。 図１の構造体を示す図であり、（ａ）が平面図を示し、（ｂ）が（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図を示す。 図２（ｂ）の要部拡大図である。 図１に示す定電流源が構造体に印加する電流値と印加時間の関係を示す図である。 複合材の端面を示す図である。 変形例の構造体が取り付けられた構造体製造装置を示す概略構成図である。 図６の構造体を示す図であり、（ａ）が平面図を示し、（ｂ）が（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図を示す。
以下に、本発明の一実施形態にかかる構造体製造装置１００について、図面を参照して説明する。
図１に示すように、構造体製造装置１００は、樹脂材料を炭素繊維により強化した２枚の板状の複合材料３１（第１導電部）および複合材料３３（他の部材）をボルト３２（第２導電部；締結部材）およびナット３４で連結した構造体３０に電流を印加して構造体３０を製造する装置である。
図１に示すように、構造体製造装置１００は、設定された任意の電流値の電流を印加する定電流源１０と、定電流源１０と構造体３０とを電気的に接続する定電流経路２０とを備える。
定電流経路２０は、定電流源１０の一端と構造体３０の一端とを電気的に接続する第１定電流経路２１と、定電流源１０の他端と構造体３０の他端とを電気的に接続する第２定電流経路２２とを備える。
定電流源１０は、定電流経路２０を介して、後述する図４に示す波形の電流を構造体３０に印加するよう制御することが可能な装置である。
構造体３０が備える複合材料３１，３３は、樹脂材料を炭素繊維により強化した炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）である。樹脂材料として、例えば、不飽和ポリエステルやエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂や、ポリエーテル・エーテル・ケトン（ＰＥＥＫ）等の熱可塑性樹脂を用いることができる。
複合材料３１，３３は、補強材として炭素繊維が用いられるため金属に比して十分に低いものの導電性を有している。また、樹脂材料に導電性の粒子又は繊維を含ませて構造体を形成し、複合材料３１，３３の導電性を高めるようにしてもよい。
図２（ａ）の平面図に示すように、構造体３０は、それぞれ板状に形成される複合材料３１および複合材料３３と、それらを連結するボルト３２を備える。
図２（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である図２（ｂ）に示すように、構造体３０は、複合材料３１の締結穴３１ａと複合材料３３の締結穴３３ａにボルト３２を挿入してナット３４と締結させることにより、複合材料３１と複合材料３３とが連結された構造体である。
ボルト３２およびナット３４は、金属材料により形成される導電性を有する部材である。ボルト３２およびナット３４は金属材料により形成されるため、導電性が複合材料３１，３３に比べて高くなっている。
ボルト３２の先端部の外周面には雄ねじが形成され、ナット３４の内周面には雌ねじが形成される。ボルト３２の先端部の雄ねじをナット３４の内周面の雌ねじに締結することにより、ボルト３２がナット３４に締結される。
図３は、図２（ｂ）に示す構造体３０の要部拡大図であり、構造体製造装置１００の定電流源１０による電流の印加が行われる前の状態を示すものである。
図３に示すように、複合材料３１に形成される締結穴３１ａの内周面とボルト３２の外周面３２ｂとの間には、間隙３５（ギャップ部）が形成されている。同様に、複合材料３３に形成される締結穴３３ａの内周面とボルト３２の外周面３２ｂとの間には、間隙３６（ギャップ部）が形成されている。
間隙３５は、複合材料３１およびボルト３２よりも電気抵抗値の高い箇所となっている。同様に、間隙３６は、複合材料３３およびボルト３２よりも電気抵抗値の高い箇所となっている。
構造体３０は、例えば、航空機の主翼と一体化し翼構造を液体燃料が漏れない液密構造とした燃料タンクであるインテグラルタンクとして用いられる。この場合、ボルト３２の頭部３２ａが主翼の外皮（スキン）の一部を形成するよう露出しているため、複合材料３１にくらべて導電性の高いボルト３２の頭部３２ａに着雷が発生し易い。
ボルト３２の頭部３２ａへの着雷が発生した場合、ボルト３２の内部に雷撃電流が流れる。この場合、雷撃電流が複合材料３１，３３に流れれば火花（スパーク）が発生しない。しかしながら、間隙３５および間隙３６の電気抵抗値が高く雷撃電流が複合材料３１，３３に流れない場合、ボルト３２の先端部３２ｃやナット３４の角部で火花（スパーク）が発生してしまう。
そこで、本実施形態の構造体製造装置１００は、間隙３５および間隙３６に所定電流値の電流を印加して間隙３５および間隙３６の電気抵抗値を低下させ、雷撃電流が複合材料３１，３３に流れ易くし、火花（スパーク）の発生を抑制するようにしている。
ここで、所定電流値とは、間隙３５を形成する複合材料３１の樹脂材料の一部および間隙３６を形成する複合材料３３の樹脂材料の一部を炭化させ、間隙３５および間隙３６の電気抵抗値を低下させるのに十分な電流値をいう。また、この所定電流値は、複合材料３１および複合材料３３を電流の印加により破壊しないように、着雷による雷撃電流として想定される電流値よりも十分に低い電流値をいう。
図４は、図１に示す定電流源１０が構造体３０に印加する電流値と印加時間の関係を示す図である。
図４において、横軸は定電流源１０が定電流経路２０を介して構造体３０の両端部に電流の印加を開始してから経過する印加時間を示しており、縦軸は各印加時間において定電流源１０により印加される電流の電流値を示している。
図４に示す電流値の波形は、電流値の最大値がＩｍａｘであり、電流の印加を開始してから５０μ秒後に電流値が０．９・Ｉｍａｘとなる波形となっている。
ここで、定電流源１０により設定されるＩｍａｘの値は、以下の式（１）を満たすものである。
０．１ｋＡ≦Ｉｍａｘ≦５０ｋＡ （１）
また、定電流源１０により設定されるＩｍａｘの値は、以下の式（２）を満たすようにするのが更に好ましい。
１ｋＡ≦Ｉｍａｘ≦５ｋＡ （２）
また、図４に示す電流値の波形において、定電流源１０による電流の印加を開始してから電流の印加を終了するまでの印加時間Ｔは、以下の式（３）を満たすようにするのが好ましい。ここで、ｓは秒を示している。
３００μｓ≦Ｔ≦１ｓ （３）
また、印加時間Ｔは、約５００μｓに設定するのが更に好ましい。
本実施形態の構造体製造装置１００による構造体３０の製造方法は、以下の工程により行われる。
第１に、複合材料３１および複合材料３３を、ボルト３２およびナット３４により連結し、構造体３０とする。
第２に、構造体３０の一端部である複合材料３１の端部を第１定電流経路２１に接続し、構造体３０の他端部である複合材料３３の端部を第２定電流経路２２に接続する。
第３に、定電流源１０から図４に示す波形の電流の印加を行い、間隙３５および間隙３６に所定電流値の電流を印加する（電流印加工程）。間隙３５および間隙３６に所定電流値の電流を印加することにより、間隙３５を形成する複合材料３１の樹脂材料の一部および間隙３６を形成する複合材料３３の樹脂材料の一部を炭化させ、間隙３５および間隙３６の電気抵抗値を低下させる。
以上の工程により、間隙３５および間隙３６の電気抵抗値が低下した構造体３０が製造される。
図５に示すように、樹脂材料を炭素繊維３１ｂで強化した複合材料３１は、切削加工によって形成された切削面である端面において、炭素繊維３１ｂが露出している。このように端面に露出した複数の炭素繊維３１ｂは、互いに接触せずに離間している。そのため、複合材料３１に雷撃電流が流れると、隣接する炭素繊維３１ｂの間に形成される間隙（ギャップ部）での放電現象により火花（スパーク）が発生する現象（エッジグロー現象）が起こる可能性がある。
前述した構造体製造装置１００による構造体３０の製造方法によれば、定電流源１０から構造体３０に図４に示す波形の電流の印加が行われる。そのため、複合材料３１の端面に露出した隣接する炭素繊維３１ｂの間の樹脂層３１ｃの一部が炭化し、炭化した樹脂層３１ｃによって隣接する炭素繊維３１ｂ同士の導電性が高くなり隣接する炭素繊維３１ｂの間隙の電気抵抗値が低くなる。そのため、着雷した場合に構造体３０の端面において、放電現象により火花（スパーク）が発生する現象（エッジグロー現象）が抑制される。
以上の説明において、構造体製造装置１００の定電流源１０により電流が印加される構造体は、複合材料３１と複合材料３３とをボルト３２で連結したものであったが、他の態様であってもよい。
例えば、図６および図７（ａ）に示す変形例のように複合材料４１ａの両端部に複合材料４３ａおよび複合材料４３ｂをそれぞれ連結し、複合材料４３ｂの端部に複合材料４１ｂを連結した構造体４０であってもよい。
図７（ｂ）に示すように、変形例の構造体４０は、複合材料４１ａの一端部に形成される締結穴にボルト４２ａを挿入してナット４４ａに締結し、複合材料４１ａおよび複合材料４３ａを連結したものである。また、変形例の構造体４０は、複合材料４１ａの他端部に形成される締結穴にボルト４２ｂを挿入してナット４４ｂに締結し、複合材料４１ａおよび複合材料４３ｂを連結したものである。また、変形例の構造体４０は、複合材料４１ｂの一端部に形成される締結穴にボルト４２ｃを挿入してナット４４ｃに締結し、複合材料４１ｂおよび複合材料４３ｂを連結したものである。
図６に示すように、構造体製造装置１００の第１定電流経路２１が構造体４０の端部である複合材料４３ａの端部に接続され、構造体製造装置１００の第２定電流経路２２が構造体４０の端部である複合材料４１ｂの端部に接続される。
構造体製造装置１００は、定電流源１０から定電流経路２０を介して構造体４０に所定電流値の電流を印加することにより、複合材料４１ａのボルト４２ａが挿入される連結部分、複合材料４１ａのボルト４２ｂが挿入される連結部分、および複合材料４１ｂのボルト４２ｃが挿入される連結部分のそれぞれの電気抵抗値を低下させることができる。
この場合、複合材料４１ａのボルト４２ａが挿入される連結部分、複合材料４１ａのボルト４２ｂが挿入される連結部分、および複合材料４１ｂのボルト４２ｃが挿入される連結部分のそれぞれに別個に定電流経路を形成する必要がない。そのため、複数箇所の連結部分を備える構造体４０の各連結位置の電気抵抗値を、比較的簡易な定電流経路２０を用いて容易に低下させることができる。
以上説明した本実施形態の構造体製造装置１００が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態の構造体製造装置１００によれば、構造体３０の複合材料３１（第１導電部）およびボルト３２（第２導電部）の間に存在する間隙３５（ギャップ部）に所定電流値の電流を印加することにより間隙３５の電気抵抗値が低下する。同様に、構造体３０の複合材料３３およびボルト３２の間に存在する間隙３５（ギャップ部）に所定電流値の電流を印加することにより間隙３５の電気抵抗値が低下する。これにより、落雷によりボルト３２に流れる被雷電流がボルト３２から複合材料３１および複合材料３３に導かれ易い構造体３０が製造される。
そのため、構造体３０の重量増加や品質管理の労力を増大させることなく、落雷による火花（スパーク）の発生を抑制した構造体３０を製造することができる。
本実施形態の構造体製造装置１００において、複合材料３１および複合材料３３は、樹脂材料を炭素繊維により強化した材料である。また、定電流源１０は、複合材料３１，３３を形成する樹脂材料の一部を炭化させて間隙３５，３６の電気抵抗値を低下させるものである。
このようにすることで、複合材料３１，３３に含まれる樹脂材料の一部を炭化させて間隙３５，３６の電気抵抗値を低下させ、落雷による火花（スパーク）の発生を抑制した構造体３０を製造することができる。
また、本実施形態の構造体製造装置１００において、ボルト３２は、複合材料３１に形成される締結穴３１ａに挿入されて複合材料３１と複合材料３３（他の部材）とを連結する締結部材である。また、間隙３５は、締結穴３１ａとボルト３２との間に形成されるものである。
このようにすることで、複合材料３１に形成される締結穴３１ａの一部を炭化させて締結穴３１ａとボルト３２との間に形成される間隙３５の電気抵抗値を低下させることができる。
本実施形態の構造体製造装置１００において、定電流源１０は、最大値が０．１ｋＡ以上かつ５０ｋＡ以下となるように電流を印加するものである。さらに好ましくは、最大値が１ｋＡ以上かつ５ｋＡ以下となるように電流を印加するものである。
このようにすることで、間隙３５に印加される電流により複合材料３１およびボルト３２が損傷を受けることを抑制しつつ間隙３５の電気抵抗値を低下させることができる。
本実施形態の構造体製造装置１００において、定電流源１０は、電流の印加を開始してから終了するまでの電流印加時間Ｔを３００μ秒以上かつ１秒以下となるように電流を印加するものである。
このようにすることで、電流印加時間Ｔが長くなって複合材料３１およびボルト３２が損傷を受けることを抑制しつつ間隙３５の電気抵抗値を低下させることができる。
〔他の実施形態〕
以上の説明において、金属製のボルト３２が挿入される複合材料３１および複合材料３３は、それぞれ樹脂材料を炭素繊維により強化した炭素繊維強化プラスチックであったが、他の態様であってもよい。例えば、炭素繊維強化プラスチックの代わりにアルミ合金等の金属材料（図示略）により形成されるものとしてもよい。
金属材料の場合、炭素繊維強化プラスチックよりも導電性が高いが、その表面が酸化されている場合は、ボルト３２よりも導電性が十分に低い場合がある。この場合、前述した複合材料３１および複合材料３３と同様に、ボルト３２の頭部３２ａに着雷が発生し易い。
ボルト３２の頭部３２ａへの着雷が発生した場合、ボルト３２の内部に雷撃電流が流れる。この場合、雷撃電流が金属材料に流れれば火花（スパーク）が発生しない。しかしながら、間隙３５および間隙３６の電気抵抗値が高く雷撃電流が金属材料に流れない場合、ボルト３２の先端部３２ｃやナット３４の角部で火花（スパーク）が発生してしまう。
そこで、他の実施形態の構造体製造装置は、間隙３５および間隙３６に所定電流値の電流を印加して間隙３５および間隙３６の電気抵抗値を低下させ、雷撃電流が金属材料に流れ易くし、火花（スパーク）の発生を抑制する。
ここで、所定電流値とは、間隙３５を形成する金属材料の一部および間隙３６を形成する金属材料の一部を溶融させ、間隙３５および間隙３６の電気抵抗値を低下させるのに十分な電流値をいう。また、この所定電流値は、金属材料を電流の印加により破壊しないように、着雷による雷撃電流として想定される電流値よりも十分に低い電流値をいう。
なお、他の実施形態の構造体製造装置の定電流源が金属材料が連結された構造体に印加する電流の電流値は、前述した構造体製造装置１００の定電流源１０が複合材料３１，３３が連結された構造体３０に印加する電流の電流値よりも大きいものとすることができる。これは、金属材料が連結された構造体の方が、ボルトから雷撃電流が伝達され易く、電流値が高くても破壊に至りにくいからである。
１０ 定電流源（電流印加部）
２０ 定電流経路
２１ 第１定電流経路
２２ 第２定電流経路
３０ 構造体
３１ 複合材料（第１導電部）
３１ａ 締結穴
３１ｂ 炭素繊維
３１ｃ 樹脂層
３２ ボルト（第２導電部；締結部材）
３２ａ 頭部
３２ｂ 外周面
３２ｃ 先端部
３３ 複合材料（他の部材）
３３ａ 締結穴
３４ ナット
３５，３６ 間隙（ギャップ部）
４０ 構造体
４１ａ，４１ｂ 複合材料（第１導電部）
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ ボルト
４３ａ，４３ｂ 複合材料
１００ 構造体製造装置

Claims (13)

  1. それぞれ導電性を有する第１導電部および第２導電部を備える構造体を製造する構造体製造装置であって、
    前記第１導電部および前記第２導電部の間に存在するとともに該第１導電部および該第２導電部よりも電気抵抗値の高いギャップ部に所定電流値の電流を印加して該ギャップ部の電気抵抗値を低下させる電流印加部を備える構造体製造装置。
  2. 前記第１導電部は、樹脂材料を炭素繊維により強化した複合材料または金属材料であり、
    前記電流印加部は、前記樹脂材料の一部を炭化させ、または前記金属材料の一部を溶融させて前記ギャップ部の電気抵抗値を低下させる請求項１に記載の構造体製造装置。
  3. 前記第２導電部は、前記第１導電部に形成される締結穴に挿入されて該第１導電部と他の部材とを連結する締結部材であり、
    前記ギャップ部は、前記締結穴と前記締結部材との間に形成される間隙である請求項１又は２に記載の構造体製造装置。
  4. 前記電流印加部は、前記所定電流値の最大値が０．１ｋＡ以上かつ５０ｋＡ以下となるように電流を印加する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の構造体製造装置。
  5. 前記電流印加部は、前記所定電流値の最大値が１ｋＡ以上かつ５ｋＡ以下となるように電流を印加する請求項４に記載の構造体製造装置。
  6. 前記電流印加部は、電流の印加を開始してから終了するまでの電流印加時間を３００μ秒以上かつ１秒以下となるように電流を印加する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の構造体製造装置。
  7. それぞれ導電性を有する第１導電部および第２導電部を備える構造体を製造する構造体製造方法であって、
    前記第１導電部および前記第２導電部の間に存在するとともに該第１導電部および該第２導電部よりも電気抵抗値の高いギャップ部に所定電流値の電流を印加して該ギャップ部の電気抵抗値を低下させる電流印加工程を備える構造体製造方法。
  8. 前記第１導電部は、樹脂材料を炭素繊維により強化した複合材料または金属材料であり、
    前記電流印加工程は、前記樹脂材料の一部を炭化させ、または前記金属材料の一部を溶融させて前記ギャップ部の電気抵抗値を低下させる請求項７に記載の構造体製造方法。
  9. 前記第２導電部は、前記第１導電部に形成される締結穴に挿入されて該第１導電部と他の部材とを連結する締結部材であり、
    前記ギャップ部は、前記締結穴と前記締結部材との間に形成される間隙である請求項７又は８に記載の構造体製造方法。
  10. 前記電流印加部は、前記所定電流値の最大値が０．１ｋＡ以上かつ５０ｋＡ以下となるように電流を印加する請求項７から請求項９のいずれか１項に記載の構造体製造方法。
  11. 前記電流印加工程は、前記所定電流値の最大値が１ｋＡ以上かつ５ｋＡ以下となるように電流を印加する請求項１０に記載の構造体製造方法。
  12. 前記電流印加工程は、電流の印加を開始してから終了するまでの電流印加時間を３００μ秒以上かつ１秒以下となるように電流を印加する請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載の構造体製造方法。
  13. 請求項７から請求項１２のいずれか１項に記載の構造体製造方法により製造された構造体。
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