JP4713780B2 - 補強パネルの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、補強パネルの製造方法に関し、特に、航空機の翼構造などに組み込まれ、外板とこれに一体的に取り付けられる補強部材とから構成される補強パネルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
航空機の翼構造には、外板１１０と補強部材１２０とから構成される補強パネル１００が組み込まれている。この補強パネル１００は、金属材料や、繊維強化樹脂製の複合材料によって製造されており、図７に示したように、外板１１０と補強部材１２０とを別々に製作した後、これらをリベット２００などを用いてファスナ結合するという方法が採用されていた。
【０００３】
また、補強パネル１００を複合材料で製造する場合には、図９に示したように、（１）複合材料を使用して別々に成形して本硬化させた外板１１０’と補強部材１２０’とを接着剤３００によって二次接着するという方法や、（２）炭素繊維に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグを複数枚積層し、このプリプレグの上に、接着剤３００を介して、あらかじめ成形して一次硬化させた補強部材１２０’の中間製品を配置し、これらプリプレグと一次硬化させた補強部材１２０’の中間製品とを同時に本硬化させるという方法が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、前記したような補強パネルは、航空機の主翼構造に採用されることが多く、この主翼構造は燃料タンクを兼ねるために高い液密性が必要となる。しかし、金属材料から補強パネル１００を製造する場合には、前記したように、別々に製作した外板１１０と補強部材１２０とをファスナ結合するため、前記したような高い液密性を得るためにはシール処理が必要となり、このシール処理に伴って補強パネル１００の重量が増加し、かつ、製造コストも増大するという問題があった。また、シール処理後に、液密性が保たれているか否かを点検・確認する必要があり、この点検・確認作業のために多くの労力・コストを要した。
【０００５】
また、金属材料から補強パネル１００を製造する場合には、重量軽減のために荷重のかからない部分の板厚を薄くする板厚加工が施されるため、この板厚加工のコストが嵩み、結果的に金属材料の歩留まりも低くなるという問題があった。また、ファスナ結合を施す部分については、図８に示すようにファスナ孔１３０にシャープエッジ１４０が形成されるのを防ぐため、必要以上に板厚を厚くしなければならず、重量軽減の要請に反することとなっていた。
【０００６】
一方、補強パネル１００は、航空機の主翼表面の外板として採用されることが多いが、この主翼表面の外板は、通常、複雑な曲面形状を有する。従って、補強パネル１００を複合材料で製造する場合には、この複雑な曲面形状に合わせて、外板１１０’および補強部材１２０’を成形する必要がある。このため、成形する形状に合わせた多種類の成形治具を用意しなければならず、製造上のコストが嵩むという問題があった。
【０００７】
また、複合材料で補強パネルを製造する場合には、通常、フィルム状の接着剤を使用するため、接着箇所に合わせてこのフィルム状の接着剤３００を加工する作業や、外板１１０’と補強部材１２０’とのフィットチェックが必要となり、手間やコストがかかっていた。さらに、二次接着を施す（１）の方法によると、接着強度が充分でない場合があり、この接着強度不足を補うために接着面積を広げると、補強パネル１００の重量が増加してしまうという問題もあった。
【０００８】
本発明の課題は、製造上の労力およびコストを格段に低減しながら、軽量で高品質な補強パネルを得ることのできる補強パネルの製造方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、例えば図１ないし図６に示すように、外板と補強部材とを有する補強パネルの製造方法において、前記外板と同一表面形状を有する下型治具を配置する下型治具配置工程と、前記下型治具の上に外板用強化繊維織物を配置する第１織物配置工程と、前記外板用強化繊維織物の上に補強部材用強化繊維織物を配置する第２織物配置工程と、前記補強部材用強化繊維織物の長さ方向に延在する縁部を前記外板用強化繊維織物に縫い付ける縫合工程と、前記外板用強化繊維織物と前記補強部材用強化繊維織物との間にインナー部材を配置するインナー部材配置工程と、前記外板用強化繊維織物および前記補強部材用強化繊維織物を上型治具によって被覆して補強部材用強化繊維織物を整形する被覆整形工程と、前記上型治具、前記下型治具および前記インナー部材で囲まれた閉空間から空気を排出する真空引工程と、前記真空引工程の真空圧および加熱によって前記外板用強化繊維織物および前記補強部材用強化繊維織物に熱硬化性樹脂を含浸させて硬化させる樹脂含浸硬化工程とを備え、前記インナー部材は、前記樹脂含浸硬化工程で使用される熱硬化性樹脂と同種の熱硬化性樹脂を一次硬化させたものであり、前記インナー部材を、前記樹脂含浸硬化工程で本硬化させることを特徴とする。
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、金属材料から補強パネルを製造する場合のようにファスナ結合を施す必要がないため、高い液密性を得るためのシール処理が不用となる。従って、シール処理による補強パネルの重量増加という問題を解決することができ、かつ、シール処理に伴う製造コストの増大を抑えることができる。また、液密性が保たれているか否かの点検・確認作業が不要となるので、製造上の労力・コストを格段に低減することができる。
【００１１】
また、請求項１記載の発明によれば、ファスナ結合を施す必要がないため、シャープエッジが形成されることがない。従って、接合部分の板厚を必要以上に厚くする必要がなく、軽量の補強パネルを得ることができる。また、金属材料から補強パネルを製造する場合のように、軽量化を目的とした板厚加工が不用となるので、製造上のコストを格段に低減することができる。
【００１２】
さらに、請求項１記載の発明によれば、成形する形状に合わせて多種類の成形治具を用意する必要がないため、製造上のコストを格段に低減させることができる。また、複合材料で補強パネルを製造する場合のようにフィルム状の接着剤を使用する必要がないため、フィルム状の接着剤の加工作業やフィットチェックを省くことができ、製造上の労力およびコストを格段に低減することができる。また、二次接着を施す必要がないので、接着強度不足を補うために接着面積を広げる必要もなく、補強パネルの重量の増加を抑制することができる。
【００１４】
また請求項１記載の発明によれば、以上の作用効果に加え、前記インナー部材を成形した後に本硬化させる必要がなく、熱硬化性樹脂を外板用強化繊維織物および補強部材用強化繊維織物に含浸させ、硬化させて外板および補強部材を一体的に成形する樹脂含浸硬化工程において同時に本硬化させることができる。この結果、製造上の労力およびコストを格段に低減することができる。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の補強パネルの製造方法において、例えば図１に示すように、前記下型治具と前記外板用強化繊維織物との間に熱硬化性樹脂フィルムを配置するフィルム配置工程を備え、前記樹脂含浸硬化工程は、前記熱硬化性樹脂フィルムを加熱によって溶融させる樹脂溶融工程と、溶融させた熱硬化性樹脂を前記真空引工程の真空圧によって前記外板用強化繊維織物および前記補強部材用強化繊維織物に含浸させる樹脂含浸工程と、含浸させた熱硬化性樹脂を加熱によって硬化させる樹脂硬化工程とを含むことを特徴とする。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の奏する作用効果に加え、熱硬化性樹脂フィルムを配置し、これを加熱溶融させることによって熱硬化性樹脂を外板用強化繊維織物および補強部材用織物に含浸させて硬化させており、熱硬化性樹脂フィルムはきわめて容易に調製することができるので、製造上の労力およびコストを格段に低減することができる。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の補強パネルの製造方法において、例えば図６に示すように、前記樹脂含浸硬化工程は、熱硬化性樹脂を前記真空引工程の真空圧によって外部から前記閉空間内に導入して前記外板用強化繊維織物および前記補強部材用強化繊維織物に含浸させる樹脂含浸工程と、含浸させた熱硬化性樹脂を加熱によって硬化させる樹脂硬化工程とを含むことを特徴とする。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の発明の奏する作用効果に加え、真空圧のみによって熱硬化性樹脂を導入して外板用強化繊維織物および補強部材用織物に含浸させて硬化させており、樹脂含浸のために高い圧力を加える工程を経ていないので、製造上の労力、製造コストおよび治具コストを格段に低減することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面によって詳細に説明する。本実施の形態では、航空機の主翼の外板に用いられる補強パネルの製造方法について説明することとする。本実施の形態に係る製造方法によって製造される補強パネル１０は、外板１１と補強部材１２とを備えるものである（図４参照）。この図４に示すように、補強部材１２の長さ方向に直角に切断した際の断面形状は、ハット型とされている。
【００２０】
[第１の実施の形態]
本実施の形態では、いわゆるＲＦＩ法を採用して、図４に示す断面形状の補強パネル１０を製造する方法について説明する。まず、外板１１を構成する外板用強化繊維織物（以下、「外板用織物」という）１１’と、補強部材１２を構成する補強部材用強化繊維織物（以下、「補強部材用織物」という）１２’とを調製する。
【００２１】
外板用織物１１’および補強部材用織物１２’は、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、アルミナ繊維などの強化繊維を平板状に織り合わせたものであり、ガラス繊維とカーボン繊維など異種の強化繊維同士を織り合わせたものでもよい。織り方の種類としては、平織り、綾織り、朱子織りなどを挙げることができる。なお、経、緯および垂直の三方向の強化繊維を立体的（三次元的）に織り合わせると、高強度の補強パネルを製造することができるので好ましい。外板用織物１１’および補強部材用織物１２’の厚さは、製造する補強パネルのサイズに応じて適宜決めることができる。
【００２２】
これら外板用織物１１’および補強部材用織物１２’を調製した後、下型治具２０を配置する（下型治具配置工程：図１参照）。下型治具２０の表面形状は、製造する補強パネルの外板１１の表面形状と同一とされる。下型治具２０は、後述する真空引工程による真空圧によっても変形しない剛性と、後述する樹脂含浸硬化工程における熱応力に耐え得る強度と、熱膨張を考慮した形状を備えるものとし、このような特性を備えるものであれば、その構造や材料に制限はない。なお、この下型治具２０に加熱装置を内蔵させておくと、オートクレーブやオーブンなどの大掛かりな加熱装置を設ける必要がないので好ましい。
【００２３】
次いで、下型治具２０の上に、熱硬化性樹脂フィルム３０を配置する（フィルム配置工程：図１参照）。この熱硬化性樹脂フィルム３０は、後述する樹脂含浸硬化工程において加熱溶融させて外板用織物１１’および補強部材用織物１２’に含浸させ、硬化させるものである。この熱硬化性樹脂フィルム３０の材料はＲＦＩ用の熱硬化性樹脂であれば特に制限はなく、中でもエポキシ樹脂が好適である。熱硬化性樹脂フィルム３０の厚さは、製造する補強パネル１０のサイズに応じて適宜決めることができる。
【００２４】
次いで、熱硬化性樹脂フィルム３０の上に、外板用織物１１’を配置する（第１織物配置工程：図１参照）。この外板用織物１１’の上には、あらかじめ補強部材用織物１２’が配置され（第２織物配置工程：図１参照）、かつ、補強部材用織物１２’の長さ方向に延在する縁部１２’ｅが外板用織物１１’に縫い付けられている（縫合工程：図１および図２参照）。この際には、図２に示すように補強部材用織物１２’を弛ませた状態で外板用織物１１’に縫い付けるようにし、後述するインナー部材４０を外板用織物１１’と補強部材用織物１２’との間に配置することができるようにする。具体的には、外板用織物１１’に縫い付けられた補強部材用織物１２’の縁部１２’ｅ同士の間隔を、後述するインナー部材４０を配置可能な程度に離隔させておく。
【００２５】
次いで、外板用織物１１’と補強部材用織物１２’とから形成された空間（以下、「中空部」という）にインナー部材４０を配置する（インナー部材配置工程：図１参照）。このインナー部材４０は、図３に示すように、一定断面形状を有する長尺の筒状部材であり、後述する上型治具５０とともに補強部材用織物１２’を挟んで整形した状態で、後述する樹脂含浸硬化工程において補強部材用織物１２’に充分な真空圧を加えて成形する、いわば「中子治具」的な機能を果たす。また、インナー部材４０は、最終的に、外板用織物１１’および補強部材用織物１２’に熱硬化性樹脂を含浸させて硬化させた部分と一体化して補強パネルの一部となる（図４参照）。
【００２６】
インナー部材４０は、前記したように、最終的には補強パネルの一部となるため、外板用織物１１’および補強部材用織物１２’に含浸させる熱硬化性樹脂、すなわち前記した熱硬化性樹脂フィルム３０の材料となる熱硬化性樹脂と同種のものによって調製されるのが好ましい。また、前記したように「中子治具」的な機能を果たすために、真空圧に耐え得る強度を備える必要がある。なお、強度が充分であれば、成形後に本硬化させたものでも、一次硬化させたものでもよい。なお、本実施の形態では、インナー部材４０を長さ方向に直角に切断した際の断面形状は、図３に示すように台形形状としている。
【００２７】
なお、インナー部材４０の長さは、図５（ａ）に示すように、外板用織物１１’および補強部材用織物１２’の長さよりも外側に延長させておく。これは、後述する樹脂含浸硬化工程において、熱硬化性樹脂を外板用織物１１’および補強部材用織物１２’に含浸させる際に、このインナー部材４０の延長させた部分と後述する上型治具５０の端部との間をシール部材６０によってシールして、熱硬化性樹脂の流出を防ぐためである（図５（ｂ）参照）。
【００２８】
次いで、外板用織物１１’および補強部材用織物１２’を上型治具５０によって被覆して補強部材用織物１２’を所望の形状に整形する（被覆整形工程：図１参照）。インナー部材４０を中空部に配置すると、補強部材用織物１２’の形状はある程度整形されるが、インナー部材４０の下面および側面から形成されるコーナー４１と、外板用織物１１’および補強部材用織物１２’の縫合部分との間に、通常、隙間が生じるため、上型治具５０を配置することによってこの隙間を小さくするようにする（図１参照）。
【００２９】
上型治具５０は、前記したように、インナー部材４０と対になって補強部材用織物１２’を整形することができる剛性を有するものが好ましい。また、後述する真空引工程および樹脂含浸硬化工程においても有効に機能するように、高い気密性および液密性を有するものとする。上型治具５０は、前記したような特性を備えればその材料に制限はなく、ゴム、金属材料、合成樹脂などから調製することができる。
【００３０】
次いで、上型治具５０、下型治具２０およびインナー部材４０によって囲まれた閉空間から空気を排出する（真空引工程）。真空引の手法としては、上型治具５０に排気孔を複数設けておき、これら排気孔と真空ポンプなどのバキューム装置とを排気管によって接続し、バキューム装置によって閉空間内の空気を排出する、などの従来の手法を採用することができる。この真空引工程は、後述する樹脂含浸硬化工程で、加熱溶融させた熱硬化性樹脂を外板用織物１１’および補強部材用織物１２’に含浸させるための真空圧を加える工程であり、後述する樹脂含浸硬化工程と同時に行われる。
【００３１】
次いで、下型治具２０と外板用織物１１’との間に配置した熱硬化性樹脂フィルム３０を、加熱によって溶融させる（樹脂溶融工程）。加熱は、前記したように下型治具２０に内蔵した加熱装置やオーブンなどによって施すことができる。この際の溶融温度は、熱硬化性樹脂フィルム４０がエポキシ樹脂からなる場合には、４０℃〜６０℃程度とする。
【００３２】
次いで、樹脂溶融工程によって加熱溶融させた熱硬化性樹脂フィルム３０の熱硬化性樹脂を、外板用織物１１’および補強部材用織物１２’に含浸させる（樹脂含浸工程）。この含浸は、前記した真空引工程の真空圧のみによって行う。次いで、外板用織物１１’および補強部材用織物１２’に含浸させた熱硬化性樹脂を、加熱によって硬化させる（樹脂硬化工程）。熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂である場合の樹脂硬化温度は、８０℃〜１８０℃程度である。本実施の形態においては、樹脂含浸硬化工程は、以上述べた樹脂溶融工程、樹脂含浸工程および樹脂硬化工程から構成されている。
【００３３】
この後、インナー部材４０のトリミングを行う。すなわち、図５に示したように、インナー部材４０の外板用織物１１’および補強部材用織物１２’よりも外側に延長させた部分を、機械加工によって切除する。以上の工程を経ることによって、所望の補強パネルを得ることができる。
【００３４】
本実施の形態に係る製造方法によれば、金属材料から補強パネルを製造する場合のようにファスナ結合を施す必要がないため、高い液密性を得るためのシール処理が不用となる。従って、シール処理による補強パネルの重量増加という問題を解決することができ、かつ、シール処理に伴う製造コストの増大を抑えることができる。また、液密性が保たれているか否かの点検・確認作業が不要となるので、製造上の労力・コストを格段に低減することができる。
【００３５】
また、本実施の形態に係る補強パネルの製造方法によれば、ファスナ結合を施す必要がないため、シャープエッジが形成されることがない。従って、接合部分の板厚を必要以上に厚くする必要がなく、軽量の補強パネルを得ることができる。また、金属材料から補強パネルを製造する場合のように、軽量化を目的とした板厚加工が不用となるので、製造上のコストを格段に低減することができる。
【００３６】
さらに、本実施の形態に係る補強パネルの製造方法によれば、成形する形状に合わせて多種類の成形治具を用意する必要がないため、製造上のコストを格段に低減させることができる。また、外板と補強部材とを別々に製作して二次接着を施す必要がないため、フィルム状の接着剤を使用する必要がなく、フィルム状の接着剤の加工作業や、フィットチェックを省くことができ、製造上の労力およびコストを格段に低減することができる。また、二次接着を施す必要がないので、接着強度不足を補うために接着面積を広げる必要もなく、補強パネルの重量の増加を抑制することができる。
【００３７】
[第２の実施の形態]
次に、本実施の形態では、いわゆるＶＡＲＴＭ法を採用して補強パネル１０を製造する方法について説明することとし、第１の実施の形態に係る補強パネル１０の製造方法と共通の工程については説明を省略する。
【００３８】
本実施の形態においては、下型治具２０と外板用織物１１’との間に熱硬化性樹脂フィルム３０を配置せず、下型治具２０の上に外板用織物１１’を直接配置する（第１織物配置工程：図６参照）。この工程の後、外板用織物１１’の上にインナー部材４０を配置し（インナー部材配置工程）、このインナー部材４０の上に補強部材用織物１２’を配置して（第２織物配置工程：図５参照）、その長さ方向に延在する縁部１２’ｅを外板用織物１１’に縫い付ける（縫合工程：図５参照）。
【００３９】
すなわち、本実施の形態に係る製造方法は、第１の実施の形態に係る製造方法とは異なり、第２織物配置工程および縫合工程の前に、インナー部材配置工程を経ている。このような工程を経る場合、補強部材用織物１２’をインナー部材４０および外板用織物１１’にできるだけ密着させた状態で外板用織物１１’に縫い付けることができる。
【００４０】
なお、下型治具２０の上に外板用織物１１’、インナー部材４０および補強部材用織物１２’を配置する方法は、前記した方法に限定されるものではない。例えば、（ａ）下型治具２０の上に外板用織物１１’を配置し、これに補強部材用織物１２’を縫い付けて中空部を形成し、この中空部にインナー部材４０を挿入する方法、（ｂ）別の場所で、外板用織物１１’と補強部材用織物１２’とを縫い合わせて形成した中空部にインナー部材４０を挿入し、これらを下型治具２０の上に配置する方法、（ｃ）別の場所で、外板用織物１１’上に配置されたインナー部材４０を補強部材用織物１２’で被覆して外板用織物１１’と補強部材用織物１２’を縫い合わせ、これらを下型治具２０の上に配置する方法、など種々の方法を挙げることができる。
【００４１】
また、インナー部材４０のコーナー４１と、外板用織物１１’および補強部材用織物１２’の縫合部分との間に生じた隙間を小さくするために、インナー部材４０を挿入した後、インナー部材４０のコーナー４１近傍に位置する外板用織物１１’と補強部材用織物１２’とをさらに縫い合わせてもよい。
【００４２】
また、本実施の形態に係る製造方法においては、上型治具５０、下型治具２０およびインナー部材４０で囲まれた閉空間から空気を排出する真空引工程を経た後、この閉空間内に、外部から、熱硬化性樹脂を真空引工程の真空圧によって導入して外板用織物１１’および補強部材用織物１２’に含浸させる（樹脂含浸工程）。熱硬化性樹脂の種類は、ＶＡＲＴＭ法用であれば特に限定されるものではなく、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミドなどを挙げることができる。
【００４３】
本実施の形態においては、熱硬化性樹脂は外部に設けられた樹脂タンクから供給する。この際には、樹脂タンクに接続された樹脂導入管を下型治具２０に接続し、前記真空圧によって樹脂タンク内の液状の熱硬化性樹脂を前記閉空間内に導入する。この後、含浸させた熱硬化性樹脂を加熱によって硬化させる（樹脂硬化工程）。すなわち、本実施の形態においては、樹脂含浸硬化工程は、樹脂含浸工程および樹脂硬化工程から構成されている。
【００４４】
以上の実施の形態においては、インナー部材４０の断面形状を台形形状とした例を示したが、これに限定されるものではなく、例えば、三角形状、矩形形状、半円形状などとすることもできる。また、真空圧のみでなく、高い圧力をかけて外板用織物および補強部材用織物に熱硬化性樹脂を含浸させることもできる。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、ファスナ結合を施す必要がなく、高い液密性を得るためのシール処理が不用となる。従って、シール処理による補強パネルの重量増加という問題を解決することができ、かつ、シール処理に伴う製造コストの増大を抑えることができる。また、液密性が保たれているか否かの点検・確認作業が不要となるので、製造上の労力・コストを格段に低減することができる。
【００４６】
また、請求項１記載の発明によれば、ファスナ結合を施す必要がないため、シャープエッジが形成されることがない。従って、接合部分の板厚を必要以上に厚くする必要がなく、軽量の補強パネルを得ることができる。また、金属材料から補強パネルを製造する場合のように、軽量化を目的とした板厚加工が不用となるので、製造上のコストを格段に低減することができる。
【００４７】
さらに、請求項１記載の発明によれば、成形する形状に合わせて多種類の成形治具を用意する必要がないため、製造上のコストを格段に低減させることができる。また、外板と補強部材とを別々に製作して二次接着を施す必要がないため、フィルム状の接着剤を使用する必要がなく、フィルム状の接着剤の加工の手間や、フィットチェックの手間を省くことができ、製造上の労力およびコストを格段に低減することができる。また、二次接着を施す必要がないので、接着強度不足を補うために接着面積を広げる必要もなく、補強パネルの重量の増加を抑制することができる。
【００４８】
また請求項１記載の発明によれば、インナー部材を成形した後に本硬化させる必要がなく、熱硬化性樹脂を外板用織物および補強部材用織物に含浸させ、硬化させて外板および補強部材を一体的に成形する樹脂含浸硬化工程において同時に本硬化させることができる。この結果、製造上の労力およびコストを格段に低減することができる。
【００４９】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果を奏するのは勿論のこと、熱硬化性樹脂フィルムを配置し、これを加熱溶融させることによって熱硬化性樹脂を外板用強化繊維織物および補強部材用織物に含浸させて硬化させており、熱硬化性樹脂フィルムはきわめて容易に調製することができるので、製造上の労力およびコストを格段に低減することができる。
【００５０】
請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果を奏するのは勿論のこと、真空圧のみによって熱硬化性樹脂を導入して外板用強化繊維織物および補強部材用織物に含浸させて硬化させており、樹脂含浸のために高い圧力を加える工程を経ていないので、製造上の労力およびコストを格段に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る補強パネルの製造方法を説明するための説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る補強パネルの製造方法を説明するためのものであり、外板用織物に補強部材用織物を縫い付けた状態を示す側面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る補強パネルの製造方法において使用されるインナー部材の一部拡大斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る補強パネルの製造方法によって製造された補強パネルの補強部材付近の側面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る補強パネルの製造方法で使用されるインナー部材を外側に延長させた状態を示すものであり、（ａ）が一部拡大断面図、（ｂ）が一部拡大斜視図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る補強パネルの製造方法を説明するための説明図である。
【図７】従来の金属製補強パネルの組立状態を説明するための説明図である。
【図８】図７のVIII部分のリベット結合部の拡大図である。
【図９】従来の複合材料製補強パネルの製造工程を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１０ 補強パネル
１１ 外板
１１’ 外板用強化繊維織物
１２ 補強部材
１２’ 補強部材用強化繊維織物
１２’ｅ 縁部
２０ 下型治具
３０ 熱硬化性樹脂フィルム
４０ インナー部材
４１ コーナー
５０ 上型治具
６０ シール部材
１００ 補強パネル
１１０ （金属製）外板
１１０’ （複合材料製）外板
１２０ （金属製）補強部材
１２０’ （複合材料製）補強部材
１３０ ファスナ孔
１４０ シャープエッジ
２００ リベット
３００ 接着剤
【発明の属する技術分野】
本発明は、補強パネルの製造方法に関し、特に、航空機の翼構造などに組み込まれ、外板とこれに一体的に取り付けられる補強部材とから構成される補強パネルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
航空機の翼構造には、外板１１０と補強部材１２０とから構成される補強パネル１００が組み込まれている。この補強パネル１００は、金属材料や、繊維強化樹脂製の複合材料によって製造されており、図７に示したように、外板１１０と補強部材１２０とを別々に製作した後、これらをリベット２００などを用いてファスナ結合するという方法が採用されていた。
【０００３】
また、補強パネル１００を複合材料で製造する場合には、図９に示したように、（１）複合材料を使用して別々に成形して本硬化させた外板１１０’と補強部材１２０’とを接着剤３００によって二次接着するという方法や、（２）炭素繊維に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグを複数枚積層し、このプリプレグの上に、接着剤３００を介して、あらかじめ成形して一次硬化させた補強部材１２０’の中間製品を配置し、これらプリプレグと一次硬化させた補強部材１２０’の中間製品とを同時に本硬化させるという方法が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、前記したような補強パネルは、航空機の主翼構造に採用されることが多く、この主翼構造は燃料タンクを兼ねるために高い液密性が必要となる。しかし、金属材料から補強パネル１００を製造する場合には、前記したように、別々に製作した外板１１０と補強部材１２０とをファスナ結合するため、前記したような高い液密性を得るためにはシール処理が必要となり、このシール処理に伴って補強パネル１００の重量が増加し、かつ、製造コストも増大するという問題があった。また、シール処理後に、液密性が保たれているか否かを点検・確認する必要があり、この点検・確認作業のために多くの労力・コストを要した。
【０００５】
また、金属材料から補強パネル１００を製造する場合には、重量軽減のために荷重のかからない部分の板厚を薄くする板厚加工が施されるため、この板厚加工のコストが嵩み、結果的に金属材料の歩留まりも低くなるという問題があった。また、ファスナ結合を施す部分については、図８に示すようにファスナ孔１３０にシャープエッジ１４０が形成されるのを防ぐため、必要以上に板厚を厚くしなければならず、重量軽減の要請に反することとなっていた。
【０００６】
一方、補強パネル１００は、航空機の主翼表面の外板として採用されることが多いが、この主翼表面の外板は、通常、複雑な曲面形状を有する。従って、補強パネル１００を複合材料で製造する場合には、この複雑な曲面形状に合わせて、外板１１０’および補強部材１２０’を成形する必要がある。このため、成形する形状に合わせた多種類の成形治具を用意しなければならず、製造上のコストが嵩むという問題があった。
【０００７】
また、複合材料で補強パネルを製造する場合には、通常、フィルム状の接着剤を使用するため、接着箇所に合わせてこのフィルム状の接着剤３００を加工する作業や、外板１１０’と補強部材１２０’とのフィットチェックが必要となり、手間やコストがかかっていた。さらに、二次接着を施す（１）の方法によると、接着強度が充分でない場合があり、この接着強度不足を補うために接着面積を広げると、補強パネル１００の重量が増加してしまうという問題もあった。
【０００８】
本発明の課題は、製造上の労力およびコストを格段に低減しながら、軽量で高品質な補強パネルを得ることのできる補強パネルの製造方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、例えば図１ないし図６に示すように、外板と補強部材とを有する補強パネルの製造方法において、前記外板と同一表面形状を有する下型治具を配置する下型治具配置工程と、前記下型治具の上に外板用強化繊維織物を配置する第１織物配置工程と、前記外板用強化繊維織物の上に補強部材用強化繊維織物を配置する第２織物配置工程と、前記補強部材用強化繊維織物の長さ方向に延在する縁部を前記外板用強化繊維織物に縫い付ける縫合工程と、前記外板用強化繊維織物と前記補強部材用強化繊維織物との間にインナー部材を配置するインナー部材配置工程と、前記外板用強化繊維織物および前記補強部材用強化繊維織物を上型治具によって被覆して補強部材用強化繊維織物を整形する被覆整形工程と、前記上型治具、前記下型治具および前記インナー部材で囲まれた閉空間から空気を排出する真空引工程と、前記真空引工程の真空圧および加熱によって前記外板用強化繊維織物および前記補強部材用強化繊維織物に熱硬化性樹脂を含浸させて硬化させる樹脂含浸硬化工程とを備え、前記インナー部材は、前記樹脂含浸硬化工程で使用される熱硬化性樹脂と同種の熱硬化性樹脂を一次硬化させたものであり、前記インナー部材を、前記樹脂含浸硬化工程で本硬化させることを特徴とする。
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、金属材料から補強パネルを製造する場合のようにファスナ結合を施す必要がないため、高い液密性を得るためのシール処理が不用となる。従って、シール処理による補強パネルの重量増加という問題を解決することができ、かつ、シール処理に伴う製造コストの増大を抑えることができる。また、液密性が保たれているか否かの点検・確認作業が不要となるので、製造上の労力・コストを格段に低減することができる。
【００１１】
また、請求項１記載の発明によれば、ファスナ結合を施す必要がないため、シャープエッジが形成されることがない。従って、接合部分の板厚を必要以上に厚くする必要がなく、軽量の補強パネルを得ることができる。また、金属材料から補強パネルを製造する場合のように、軽量化を目的とした板厚加工が不用となるので、製造上のコストを格段に低減することができる。
【００１２】
さらに、請求項１記載の発明によれば、成形する形状に合わせて多種類の成形治具を用意する必要がないため、製造上のコストを格段に低減させることができる。また、複合材料で補強パネルを製造する場合のようにフィルム状の接着剤を使用する必要がないため、フィルム状の接着剤の加工作業やフィットチェックを省くことができ、製造上の労力およびコストを格段に低減することができる。また、二次接着を施す必要がないので、接着強度不足を補うために接着面積を広げる必要もなく、補強パネルの重量の増加を抑制することができる。
【００１４】
また請求項１記載の発明によれば、以上の作用効果に加え、前記インナー部材を成形した後に本硬化させる必要がなく、熱硬化性樹脂を外板用強化繊維織物および補強部材用強化繊維織物に含浸させ、硬化させて外板および補強部材を一体的に成形する樹脂含浸硬化工程において同時に本硬化させることができる。この結果、製造上の労力およびコストを格段に低減することができる。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の補強パネルの製造方法において、例えば図１に示すように、前記下型治具と前記外板用強化繊維織物との間に熱硬化性樹脂フィルムを配置するフィルム配置工程を備え、前記樹脂含浸硬化工程は、前記熱硬化性樹脂フィルムを加熱によって溶融させる樹脂溶融工程と、溶融させた熱硬化性樹脂を前記真空引工程の真空圧によって前記外板用強化繊維織物および前記補強部材用強化繊維織物に含浸させる樹脂含浸工程と、含浸させた熱硬化性樹脂を加熱によって硬化させる樹脂硬化工程とを含むことを特徴とする。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の奏する作用効果に加え、熱硬化性樹脂フィルムを配置し、これを加熱溶融させることによって熱硬化性樹脂を外板用強化繊維織物および補強部材用織物に含浸させて硬化させており、熱硬化性樹脂フィルムはきわめて容易に調製することができるので、製造上の労力およびコストを格段に低減することができる。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の補強パネルの製造方法において、例えば図６に示すように、前記樹脂含浸硬化工程は、熱硬化性樹脂を前記真空引工程の真空圧によって外部から前記閉空間内に導入して前記外板用強化繊維織物および前記補強部材用強化繊維織物に含浸させる樹脂含浸工程と、含浸させた熱硬化性樹脂を加熱によって硬化させる樹脂硬化工程とを含むことを特徴とする。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の発明の奏する作用効果に加え、真空圧のみによって熱硬化性樹脂を導入して外板用強化繊維織物および補強部材用織物に含浸させて硬化させており、樹脂含浸のために高い圧力を加える工程を経ていないので、製造上の労力、製造コストおよび治具コストを格段に低減することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面によって詳細に説明する。本実施の形態では、航空機の主翼の外板に用いられる補強パネルの製造方法について説明することとする。本実施の形態に係る製造方法によって製造される補強パネル１０は、外板１１と補強部材１２とを備えるものである（図４参照）。この図４に示すように、補強部材１２の長さ方向に直角に切断した際の断面形状は、ハット型とされている。
【００２０】
[第１の実施の形態]
本実施の形態では、いわゆるＲＦＩ法を採用して、図４に示す断面形状の補強パネル１０を製造する方法について説明する。まず、外板１１を構成する外板用強化繊維織物（以下、「外板用織物」という）１１’と、補強部材１２を構成する補強部材用強化繊維織物（以下、「補強部材用織物」という）１２’とを調製する。
【００２１】
外板用織物１１’および補強部材用織物１２’は、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、アルミナ繊維などの強化繊維を平板状に織り合わせたものであり、ガラス繊維とカーボン繊維など異種の強化繊維同士を織り合わせたものでもよい。織り方の種類としては、平織り、綾織り、朱子織りなどを挙げることができる。なお、経、緯および垂直の三方向の強化繊維を立体的（三次元的）に織り合わせると、高強度の補強パネルを製造することができるので好ましい。外板用織物１１’および補強部材用織物１２’の厚さは、製造する補強パネルのサイズに応じて適宜決めることができる。
【００２２】
これら外板用織物１１’および補強部材用織物１２’を調製した後、下型治具２０を配置する（下型治具配置工程：図１参照）。下型治具２０の表面形状は、製造する補強パネルの外板１１の表面形状と同一とされる。下型治具２０は、後述する真空引工程による真空圧によっても変形しない剛性と、後述する樹脂含浸硬化工程における熱応力に耐え得る強度と、熱膨張を考慮した形状を備えるものとし、このような特性を備えるものであれば、その構造や材料に制限はない。なお、この下型治具２０に加熱装置を内蔵させておくと、オートクレーブやオーブンなどの大掛かりな加熱装置を設ける必要がないので好ましい。
【００２３】
次いで、下型治具２０の上に、熱硬化性樹脂フィルム３０を配置する（フィルム配置工程：図１参照）。この熱硬化性樹脂フィルム３０は、後述する樹脂含浸硬化工程において加熱溶融させて外板用織物１１’および補強部材用織物１２’に含浸させ、硬化させるものである。この熱硬化性樹脂フィルム３０の材料はＲＦＩ用の熱硬化性樹脂であれば特に制限はなく、中でもエポキシ樹脂が好適である。熱硬化性樹脂フィルム３０の厚さは、製造する補強パネル１０のサイズに応じて適宜決めることができる。
【００２４】
次いで、熱硬化性樹脂フィルム３０の上に、外板用織物１１’を配置する（第１織物配置工程：図１参照）。この外板用織物１１’の上には、あらかじめ補強部材用織物１２’が配置され（第２織物配置工程：図１参照）、かつ、補強部材用織物１２’の長さ方向に延在する縁部１２’ｅが外板用織物１１’に縫い付けられている（縫合工程：図１および図２参照）。この際には、図２に示すように補強部材用織物１２’を弛ませた状態で外板用織物１１’に縫い付けるようにし、後述するインナー部材４０を外板用織物１１’と補強部材用織物１２’との間に配置することができるようにする。具体的には、外板用織物１１’に縫い付けられた補強部材用織物１２’の縁部１２’ｅ同士の間隔を、後述するインナー部材４０を配置可能な程度に離隔させておく。
【００２５】
次いで、外板用織物１１’と補強部材用織物１２’とから形成された空間（以下、「中空部」という）にインナー部材４０を配置する（インナー部材配置工程：図１参照）。このインナー部材４０は、図３に示すように、一定断面形状を有する長尺の筒状部材であり、後述する上型治具５０とともに補強部材用織物１２’を挟んで整形した状態で、後述する樹脂含浸硬化工程において補強部材用織物１２’に充分な真空圧を加えて成形する、いわば「中子治具」的な機能を果たす。また、インナー部材４０は、最終的に、外板用織物１１’および補強部材用織物１２’に熱硬化性樹脂を含浸させて硬化させた部分と一体化して補強パネルの一部となる（図４参照）。
【００２６】
インナー部材４０は、前記したように、最終的には補強パネルの一部となるため、外板用織物１１’および補強部材用織物１２’に含浸させる熱硬化性樹脂、すなわち前記した熱硬化性樹脂フィルム３０の材料となる熱硬化性樹脂と同種のものによって調製されるのが好ましい。また、前記したように「中子治具」的な機能を果たすために、真空圧に耐え得る強度を備える必要がある。なお、強度が充分であれば、成形後に本硬化させたものでも、一次硬化させたものでもよい。なお、本実施の形態では、インナー部材４０を長さ方向に直角に切断した際の断面形状は、図３に示すように台形形状としている。
【００２７】
なお、インナー部材４０の長さは、図５（ａ）に示すように、外板用織物１１’および補強部材用織物１２’の長さよりも外側に延長させておく。これは、後述する樹脂含浸硬化工程において、熱硬化性樹脂を外板用織物１１’および補強部材用織物１２’に含浸させる際に、このインナー部材４０の延長させた部分と後述する上型治具５０の端部との間をシール部材６０によってシールして、熱硬化性樹脂の流出を防ぐためである（図５（ｂ）参照）。
【００２８】
次いで、外板用織物１１’および補強部材用織物１２’を上型治具５０によって被覆して補強部材用織物１２’を所望の形状に整形する（被覆整形工程：図１参照）。インナー部材４０を中空部に配置すると、補強部材用織物１２’の形状はある程度整形されるが、インナー部材４０の下面および側面から形成されるコーナー４１と、外板用織物１１’および補強部材用織物１２’の縫合部分との間に、通常、隙間が生じるため、上型治具５０を配置することによってこの隙間を小さくするようにする（図１参照）。
【００２９】
上型治具５０は、前記したように、インナー部材４０と対になって補強部材用織物１２’を整形することができる剛性を有するものが好ましい。また、後述する真空引工程および樹脂含浸硬化工程においても有効に機能するように、高い気密性および液密性を有するものとする。上型治具５０は、前記したような特性を備えればその材料に制限はなく、ゴム、金属材料、合成樹脂などから調製することができる。
【００３０】
次いで、上型治具５０、下型治具２０およびインナー部材４０によって囲まれた閉空間から空気を排出する（真空引工程）。真空引の手法としては、上型治具５０に排気孔を複数設けておき、これら排気孔と真空ポンプなどのバキューム装置とを排気管によって接続し、バキューム装置によって閉空間内の空気を排出する、などの従来の手法を採用することができる。この真空引工程は、後述する樹脂含浸硬化工程で、加熱溶融させた熱硬化性樹脂を外板用織物１１’および補強部材用織物１２’に含浸させるための真空圧を加える工程であり、後述する樹脂含浸硬化工程と同時に行われる。
【００３１】
次いで、下型治具２０と外板用織物１１’との間に配置した熱硬化性樹脂フィルム３０を、加熱によって溶融させる（樹脂溶融工程）。加熱は、前記したように下型治具２０に内蔵した加熱装置やオーブンなどによって施すことができる。この際の溶融温度は、熱硬化性樹脂フィルム４０がエポキシ樹脂からなる場合には、４０℃〜６０℃程度とする。
【００３２】
次いで、樹脂溶融工程によって加熱溶融させた熱硬化性樹脂フィルム３０の熱硬化性樹脂を、外板用織物１１’および補強部材用織物１２’に含浸させる（樹脂含浸工程）。この含浸は、前記した真空引工程の真空圧のみによって行う。次いで、外板用織物１１’および補強部材用織物１２’に含浸させた熱硬化性樹脂を、加熱によって硬化させる（樹脂硬化工程）。熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂である場合の樹脂硬化温度は、８０℃〜１８０℃程度である。本実施の形態においては、樹脂含浸硬化工程は、以上述べた樹脂溶融工程、樹脂含浸工程および樹脂硬化工程から構成されている。
【００３３】
この後、インナー部材４０のトリミングを行う。すなわち、図５に示したように、インナー部材４０の外板用織物１１’および補強部材用織物１２’よりも外側に延長させた部分を、機械加工によって切除する。以上の工程を経ることによって、所望の補強パネルを得ることができる。
【００３４】
本実施の形態に係る製造方法によれば、金属材料から補強パネルを製造する場合のようにファスナ結合を施す必要がないため、高い液密性を得るためのシール処理が不用となる。従って、シール処理による補強パネルの重量増加という問題を解決することができ、かつ、シール処理に伴う製造コストの増大を抑えることができる。また、液密性が保たれているか否かの点検・確認作業が不要となるので、製造上の労力・コストを格段に低減することができる。
【００３５】
また、本実施の形態に係る補強パネルの製造方法によれば、ファスナ結合を施す必要がないため、シャープエッジが形成されることがない。従って、接合部分の板厚を必要以上に厚くする必要がなく、軽量の補強パネルを得ることができる。また、金属材料から補強パネルを製造する場合のように、軽量化を目的とした板厚加工が不用となるので、製造上のコストを格段に低減することができる。
【００３６】
さらに、本実施の形態に係る補強パネルの製造方法によれば、成形する形状に合わせて多種類の成形治具を用意する必要がないため、製造上のコストを格段に低減させることができる。また、外板と補強部材とを別々に製作して二次接着を施す必要がないため、フィルム状の接着剤を使用する必要がなく、フィルム状の接着剤の加工作業や、フィットチェックを省くことができ、製造上の労力およびコストを格段に低減することができる。また、二次接着を施す必要がないので、接着強度不足を補うために接着面積を広げる必要もなく、補強パネルの重量の増加を抑制することができる。
【００３７】
[第２の実施の形態]
次に、本実施の形態では、いわゆるＶＡＲＴＭ法を採用して補強パネル１０を製造する方法について説明することとし、第１の実施の形態に係る補強パネル１０の製造方法と共通の工程については説明を省略する。
【００３８】
本実施の形態においては、下型治具２０と外板用織物１１’との間に熱硬化性樹脂フィルム３０を配置せず、下型治具２０の上に外板用織物１１’を直接配置する（第１織物配置工程：図６参照）。この工程の後、外板用織物１１’の上にインナー部材４０を配置し（インナー部材配置工程）、このインナー部材４０の上に補強部材用織物１２’を配置して（第２織物配置工程：図５参照）、その長さ方向に延在する縁部１２’ｅを外板用織物１１’に縫い付ける（縫合工程：図５参照）。
【００３９】
すなわち、本実施の形態に係る製造方法は、第１の実施の形態に係る製造方法とは異なり、第２織物配置工程および縫合工程の前に、インナー部材配置工程を経ている。このような工程を経る場合、補強部材用織物１２’をインナー部材４０および外板用織物１１’にできるだけ密着させた状態で外板用織物１１’に縫い付けることができる。
【００４０】
なお、下型治具２０の上に外板用織物１１’、インナー部材４０および補強部材用織物１２’を配置する方法は、前記した方法に限定されるものではない。例えば、（ａ）下型治具２０の上に外板用織物１１’を配置し、これに補強部材用織物１２’を縫い付けて中空部を形成し、この中空部にインナー部材４０を挿入する方法、（ｂ）別の場所で、外板用織物１１’と補強部材用織物１２’とを縫い合わせて形成した中空部にインナー部材４０を挿入し、これらを下型治具２０の上に配置する方法、（ｃ）別の場所で、外板用織物１１’上に配置されたインナー部材４０を補強部材用織物１２’で被覆して外板用織物１１’と補強部材用織物１２’を縫い合わせ、これらを下型治具２０の上に配置する方法、など種々の方法を挙げることができる。
【００４１】
また、インナー部材４０のコーナー４１と、外板用織物１１’および補強部材用織物１２’の縫合部分との間に生じた隙間を小さくするために、インナー部材４０を挿入した後、インナー部材４０のコーナー４１近傍に位置する外板用織物１１’と補強部材用織物１２’とをさらに縫い合わせてもよい。
【００４２】
また、本実施の形態に係る製造方法においては、上型治具５０、下型治具２０およびインナー部材４０で囲まれた閉空間から空気を排出する真空引工程を経た後、この閉空間内に、外部から、熱硬化性樹脂を真空引工程の真空圧によって導入して外板用織物１１’および補強部材用織物１２’に含浸させる（樹脂含浸工程）。熱硬化性樹脂の種類は、ＶＡＲＴＭ法用であれば特に限定されるものではなく、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミドなどを挙げることができる。
【００４３】
本実施の形態においては、熱硬化性樹脂は外部に設けられた樹脂タンクから供給する。この際には、樹脂タンクに接続された樹脂導入管を下型治具２０に接続し、前記真空圧によって樹脂タンク内の液状の熱硬化性樹脂を前記閉空間内に導入する。この後、含浸させた熱硬化性樹脂を加熱によって硬化させる（樹脂硬化工程）。すなわち、本実施の形態においては、樹脂含浸硬化工程は、樹脂含浸工程および樹脂硬化工程から構成されている。
【００４４】
以上の実施の形態においては、インナー部材４０の断面形状を台形形状とした例を示したが、これに限定されるものではなく、例えば、三角形状、矩形形状、半円形状などとすることもできる。また、真空圧のみでなく、高い圧力をかけて外板用織物および補強部材用織物に熱硬化性樹脂を含浸させることもできる。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、ファスナ結合を施す必要がなく、高い液密性を得るためのシール処理が不用となる。従って、シール処理による補強パネルの重量増加という問題を解決することができ、かつ、シール処理に伴う製造コストの増大を抑えることができる。また、液密性が保たれているか否かの点検・確認作業が不要となるので、製造上の労力・コストを格段に低減することができる。
【００４６】
また、請求項１記載の発明によれば、ファスナ結合を施す必要がないため、シャープエッジが形成されることがない。従って、接合部分の板厚を必要以上に厚くする必要がなく、軽量の補強パネルを得ることができる。また、金属材料から補強パネルを製造する場合のように、軽量化を目的とした板厚加工が不用となるので、製造上のコストを格段に低減することができる。
【００４７】
さらに、請求項１記載の発明によれば、成形する形状に合わせて多種類の成形治具を用意する必要がないため、製造上のコストを格段に低減させることができる。また、外板と補強部材とを別々に製作して二次接着を施す必要がないため、フィルム状の接着剤を使用する必要がなく、フィルム状の接着剤の加工の手間や、フィットチェックの手間を省くことができ、製造上の労力およびコストを格段に低減することができる。また、二次接着を施す必要がないので、接着強度不足を補うために接着面積を広げる必要もなく、補強パネルの重量の増加を抑制することができる。
【００４８】
また請求項１記載の発明によれば、インナー部材を成形した後に本硬化させる必要がなく、熱硬化性樹脂を外板用織物および補強部材用織物に含浸させ、硬化させて外板および補強部材を一体的に成形する樹脂含浸硬化工程において同時に本硬化させることができる。この結果、製造上の労力およびコストを格段に低減することができる。
【００４９】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果を奏するのは勿論のこと、熱硬化性樹脂フィルムを配置し、これを加熱溶融させることによって熱硬化性樹脂を外板用強化繊維織物および補強部材用織物に含浸させて硬化させており、熱硬化性樹脂フィルムはきわめて容易に調製することができるので、製造上の労力およびコストを格段に低減することができる。
【００５０】
請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果を奏するのは勿論のこと、真空圧のみによって熱硬化性樹脂を導入して外板用強化繊維織物および補強部材用織物に含浸させて硬化させており、樹脂含浸のために高い圧力を加える工程を経ていないので、製造上の労力およびコストを格段に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る補強パネルの製造方法を説明するための説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る補強パネルの製造方法を説明するためのものであり、外板用織物に補強部材用織物を縫い付けた状態を示す側面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る補強パネルの製造方法において使用されるインナー部材の一部拡大斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る補強パネルの製造方法によって製造された補強パネルの補強部材付近の側面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る補強パネルの製造方法で使用されるインナー部材を外側に延長させた状態を示すものであり、（ａ）が一部拡大断面図、（ｂ）が一部拡大斜視図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る補強パネルの製造方法を説明するための説明図である。
【図７】従来の金属製補強パネルの組立状態を説明するための説明図である。
【図８】図７のVIII部分のリベット結合部の拡大図である。
【図９】従来の複合材料製補強パネルの製造工程を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１０ 補強パネル
１１ 外板
１１’ 外板用強化繊維織物
１２ 補強部材
１２’ 補強部材用強化繊維織物
１２’ｅ 縁部
２０ 下型治具
３０ 熱硬化性樹脂フィルム
４０ インナー部材
４１ コーナー
５０ 上型治具
６０ シール部材
１００ 補強パネル
１１０ （金属製）外板
１１０’ （複合材料製）外板
１２０ （金属製）補強部材
１２０’ （複合材料製）補強部材
１３０ ファスナ孔
１４０ シャープエッジ
２００ リベット
３００ 接着剤
Claims (3)
- 外板と補強部材とを有する補強パネルの製造方法において、
前記外板と同一表面形状を有する下型治具を配置する下型治具配置工程と、
前記下型治具の上に外板用強化繊維織物を配置する第１織物配置工程と、
前記外板用強化繊維織物の上に補強部材用強化繊維織物を配置する第２織物配置工程と、
前記補強部材用強化繊維織物の長さ方向に延在する縁部を前記外板用強化繊維織物に縫い付ける縫合工程と、
前記外板用強化繊維織物と前記補強部材用強化繊維織物との間にインナー部材を配置するインナー部材配置工程と、
前記外板用強化繊維織物および前記補強部材用強化繊維織物を上型治具によって被覆して補強部材用強化繊維織物を整形する被覆整形工程と、
前記上型治具、前記下型治具および前記インナー部材で囲まれた閉空間から空気を排出する真空引工程と、
前記真空引工程の真空圧および加熱によって前記外板用強化繊維織物および前記補強部材用強化繊維織物に熱硬化性樹脂を含浸させて硬化させる樹脂含浸硬化工程と
を備え、
前記インナー部材は、
前記樹脂含浸硬化工程で使用される熱硬化性樹脂と同種の熱硬化性樹脂を一次硬化させたものであり、
前記インナー部材を、
前記樹脂含浸硬化工程で本硬化させることを特徴とする補強パネルの製造方法。 - 前記下型治具と前記外板用強化繊維織物との間に熱硬化性樹脂フィルムを配置するフィルム配置工程を備え、
前記樹脂含浸硬化工程は、
前記熱硬化性樹脂フィルムを加熱によって溶融させる樹脂溶融工程と、
溶融させた熱硬化性樹脂を前記真空引工程の真空圧によって前記外板用強化繊維織物および前記補強部材用強化繊維織物に含浸させる樹脂含浸工程と、
含浸させた熱硬化性樹脂を加熱によって硬化させる樹脂硬化工程と
を含むことを特徴とする請求項１記載の補強パネルの製造方法。 - 前記樹脂含浸硬化工程は、
熱硬化性樹脂を前記真空引工程の真空圧によって外部から前記閉空間内に導入して前記外板用強化繊維織物および前記補強部材用強化繊維織物に含浸させる樹脂含浸工程と、
含浸させた熱硬化性樹脂を加熱によって硬化させる樹脂硬化工程と
を含むことを特徴とする請求項１記載の補強パネルの製造方法。
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