JP5576650B2 - 複合材料構造物製造用成形型 - Google Patents
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Description
また、前記構成においては、前記雄型固定部材の前記突出部を前記雌型固定部材の前記凹部または前記開口部に挿入させるときの位置決めに用いられる環状固定ガイド機構を、さらに備えていることが好ましい。これにより、セグメントを環状保持部材に固定するときの位置決めを容易とすることができる。
まず、本実施の形態に係る複合材料構造物製造用成形型(以下、成形型と略す。)の全体構成について図1を参照して説明する。図1は本発明の実施の形態に係る成形型10の全体構成の一例を示す斜視図である。
次に、マンドレル11を構成する6個のセグメント20a〜20cおよび30a〜30cについて、図2(a),(b)および図3(a),(b)を参照して説明する。図2(a)は、図1に示す複合材料構造物製造用成形型の円筒状構造体を形成する第一セグメントの構成を示す斜視図であり、図2(b)は、図2(a)に示す第一セグメントを端部から見た平面図である。図3(a)は、図1に示す複合材料構造物製造用成形型の円筒状構造体を形成する第二セグメントの構成を示す斜視図であり、図3(b)は、図3(a)に示す第二セグメントを端部から見た平面図である。
ここで、マンドレル11は、当該マンドレル11を含む成形型10を用いてワンピースバレル(OPB)を成形した後、当該OPBを成形型10から脱型することになる。この脱型は、マンドレル11を解体することにより行われる。マンドレル11の解体は、後述するように、マンドレル11の組み立てとは逆の順序で行われる。したがって、第一セグメント20は、第二セグメント30,30の間から引き抜かれることになる。
本実施の形態では、上述した第一セグメント20および第二セグメント30を交互に結合して、それぞれの表面21および表面31を外側に向けて環状に組み合わせることにより、単一の円筒状のマンドレル11が構成される。このマンドレル11と、これを円筒状に保持するサポートリング40a,40bの具体的構成について、図4および図5を参照して説明する。
次に、6個のセグメント20a〜20cおよび30a〜30cをサポートリング40a,40bに1個ずつ固定し、マンドレル11を組み立てる方法について具体的に説明する。本実施の形態に係る組み立て方法は、第二セグメント30a〜30cをサポートリング40a,40bに1個ずつ固定してから、第一セグメント20a〜20cを1個ずつ固定するため、まず、第二セグメント30a〜30cの固定方法および固定作業の順序を、環状固定保持機構および環状固定ガイド機構の具体的構成とともに、図6〜図13を参照して説明する。
次に、第二セグメント30a〜30cの間に、第一セグメント20a〜20cを固定する作業へ移る。この第一セグメント20a〜20cの固定方法および固定作業の順序について、図14〜図21を参照して、セグメント結合保持機構およびセグメント結合ガイド機構の具体的構成とともに説明する。
本発明に係る複合材料構造物用成形型10の具体的構成は、前述したような、第一セグメント20および第二セグメント30がそれぞれ3個ずつ組み合わせられた構成に限定されるものではなく、他の構成を採用することができる。
11 マンドレル(円筒状部材)
20,20a〜20c 第一セグメント
30,30a〜30c 第二セグメント
37 庇部
40a,40b サポートリング(環状保持部材)
41 雌型固定部材(環状固定保持機構)
42 雌型ガイド部材(環状固定ガイド機構)
46 固定用くさび部材(環状固定保持機構、固定状態保持部材)
251,351 雄型固定部材(環状固定保持機構)
252,352 雄型ガイド部材(環状固定ガイド機構)
261 雄型結合部材(セグメント結合保持機構)
262 雌型ガイド部材(セグメント結合ガイド機構)
264 結合用くさび部材(セグメント結合保持機構、結合状態保持部材)
271 支持縁部
265 クランプ部材
361 雌型結合部材(セグメント結合保持機構)
362 雄型ガイド部材(セグメント結合ガイド機構)
371 返り縁部
Claims (13)
- 略円筒形の複合材料構造物の内側に挿入されて用いられる成形型であって、
矩形平板状であって、一方の主面である表面が凸面状となっている少なくとも2種類以上の複数のセグメントと、
複数の前記セグメントの両端面をそれぞれ固定する一対の環状保持部材と、を備え、
複数の前記セグメントは、1個ずつが前記表面を外側に向けた状態で前記端面が前記環状保持部材に固定された上で、隣接する前記セグメント同士の側面が互いに結合されることにより、単一の円筒状部材として保持されており、
前記セグメントとして、
前記表面を上側として水平に配置させたときに、その両側面が、水平方向または水平方向に対して上側に傾斜する方向に面している形状を有する第一セグメントと、
前記表面を上側として水平に配置させたときに、その両側面が水平方向に対して下側に傾斜する方向に面している形状を有する前記第二セグメントと、を備え、
さらに、前記第一セグメントまたは前記第二セグメントを下方から上昇させて、当該セグメントの前記端面を前記環状保持部材の固定面に固定させるとともに、これらの固定状態を保持する環状固定保持機構を備え、
当該環状固定保持機構は、
前記第一セグメントまたは前記第二セグメントの前記端面に設けられ、当該セグメントの裏面から前記表面に向かう方向に突出する突出部を有する雄型固定部材と、
前記環状保持部材の前記固定面に設けられ、前記セグメントを下方から上昇させたときに、前記雄型固定部材の前記突出部が挿入されるように、固定される前記セグメントの前記裏面から前記表面に向かう方向に形成されている凹部または開口部を有する雌型固定部材と、
前記セグメントの前記端面または前記環状保持部材の前記固定面のいずれか一方に設けられ、前記雌型固定部材への前記雄型固定部材の挿入状態を保持する固定状態保持部材と、から構成されている、
複合材料構造物製造用成形型。 - 前記雄型固定部材は、前記第一セグメントまたは前記第二セグメントの前記両端面にそれぞれ2個設けられ、
前記雌型固定部材は、2個の前記雄型固定部材の位置に対応するように、前記環状保持部材の前記固定面に設けられている、請求項1に記載の複合材料構造物製造用成形型。 - 前記雄型固定部材が有する前記突出部には、当該突出部を貫通する貫通孔が形成されているとともに、
前記固定状態保持部材として、前記雌型固定部材の前記凹部または前記開口部に挿入した状態にある前記雄型固定部材の前記突出部に向かって進退可能な位置に設けられ、かつ、前記突出部に向かって前進した状態では、前記突出部の前記貫通孔に挿入されることにより、前記雌型固定部材への前記雄型固定部材の挿入状態を保持する、くさび部材を有している、請求項1または2に記載の複合材料構造物製造用成形型。 - 前記雄型固定部材の前記突出部を前記雌型固定部材の前記凹部または前記開口部に挿入させるときの位置決めに用いられる環状固定ガイド機構を、さらに備えている、請求項1から3のいずれか1項に記載の複合材料構造物製造用成形型。
- 前記環状固定ガイド機構は、
前記第一セグメントまたは第二セグメントの前記両端面において、当該端面から突出して設けられる雄型ガイド部材と、
前記環状保持部材の前記固定面において、前記雄型ガイド部材に対応する位置に設けられ、前記雄型ガイド部材を挿入させる切り欠きまたは陥凹が形成された雌型ガイド部材と、から構成されている、請求項4に記載の複合材料構造物製造用成形型。 - 略円筒形の複合材料構造物の内側に挿入されて用いられる成形型であって、
矩形平板状であって、一方の主面である表面が凸面状となっている少なくとも2種類以上の複数のセグメントと、
複数の前記セグメントの両端面をそれぞれ固定する一対の環状保持部材と、を備え、
複数の前記セグメントは、1個ずつが前記表面を外側に向けた状態で前記端面が前記環状保持部材に固定された上で、隣接する前記セグメント同士の側面が互いに結合されることにより、単一の円筒状部材として保持されており、
前記セグメントとして、
前記表面を上側として水平に配置させたときに、その両側面が、水平方向または水平方向に対して上側に傾斜する方向に面している形状を有する第一セグメントと、
前記表面を上側として水平に配置させたときに、その両側面が水平方向に対して下側に傾斜する方向に面している形状を有する前記第二セグメントと、を備え、
さらに、前記第一セグメントおよび前記第二セグメントの前記側面に配置され、異なる前記セグメントの前記側面同士を結合させるとともに、これらの結合状態を保持するセグメント結合保持機構を備え、
当該セグメント結合保持機構は、
前記第一セグメントの前記側面に設けられ、当該第一セグメントの裏面から前記表面に向かう方向に突出する突出部を有する雄型結合部材と、
前記第二セグメントの前記側面において、前記雄型結合部材に対応する位置に設けられ、前記突出部が挿入される凹部または開口部を有する雌型結合部材と、
前記第一セグメントの前記側面または前記第二セグメントの前記側面のいずれか一方に設けられ、前記雌型結合部材への前記雄型結合部材の挿入状態を保持する結合状態保持部材と、
から構成されている、
複合材料構造物製造用成形型。 - 前記第二セグメントの前記側面には、前記表面につながる縁部が当該側面よりも外側に突出している庇部が設けられ、
前記雌型結合部材は、前記第二セグメントの前記側面における、前記表面から見て前記庇部に隠れる位置に設けられている、請求項6に記載の複合材料構造物製造用成形型。 - 前記雄型結合部材が有する前記突出部には、当該突出部を貫通する貫通孔が形成されているとともに、
前結合状態保持部材として、前記雌型結合部材の前記凹部または前記開口部に挿入した状態にある前記雄型結合部材の前記突出部に向かって進退可能な位置に設けられ、かつ、記突出部に向かって前進した状態では、前記突出部の前記貫通孔に挿入されることにより、前記雌型結合部材への前記雄型結合部材の挿入状態を保持する、くさび部材を有している、請求項6または7に記載の複合材料構造物製造用成形型。 - 前記雄型結合部材の前記突出部を前記雌型結合部材の前記凹部または前記開口部に挿入させるときの位置決めに用いられるセグメント結合ガイド機構を、さらに備えている、請求項6から8のいずれか1項に記載の複合材料構造物製造用成形型。
- 前記セグメント結合ガイド機構は、
前記第一セグメントの前記側面において、前記雄型結合部材よりも前記表面に近い位置に設けられ、前記表面から前記裏面に向かって延び、かつ、その間隔が徐々に狭くなるように形成されている部位を含む、切り欠き部または陥凹部を有する雌型ガイド部材と、
前記第二セグメントの前記側面において、前記雌型結合部材よりも前記表面に近い位置に設けられ、前記雌型ガイド部材の前記切り欠き部または陥凹部に挿入される挿入部を有する雄型ガイド部材と、から構成されている、請求項9に記載の複合材料構造物製造用成形型。 - 前記第二セグメントにおける前記庇部の先端は、前記表面から前記裏面に向かって折り返された返り縁部となっているとともに、
前記セグメント結合保持機構として、さらに、前記第一セグメントの前記表面と前記第二セグメントの前記表面とが連続面となるように位置合わせされた状態で、前記第二セグメントの前記返り縁部を、前記第一セグメントの前記側面との間で挟み込むクランプ部材を備えている、請求項7から10のいずれか1項に記載の複合材料構造物製造用成形型。 - 前記第一セグメントおよび第二セグメントをそれぞれ3個ずつ備え、
前記環状保持部材は楕円形状を有しており、
前記第一セグメントおよび第二セグメントが交互に結合されて単一の円筒状となるように組み合わせられたときに、前記環状保持部材に対応した楕円形状となるように構成されている、請求項1から11のいずれか1項に記載の複合材料構造物製造用成形型。 - 前記第一セグメントおよび前記第二セグメントの前記表面には、前記複合材料構造物の骨格材料を嵌入させる複数の凹部が形成されている、請求項1から12のいずれか1項に記載の複合材料構造物製造用成形型。
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