JP5855138B2 - 複合材料製品の製造方法及びこの方法で製造された製品 - Google Patents

Description

本発明は、複合材料製品の製造方法に関し、特に、自動車のモノコック構造のためのシェル及びルーフに関する。本発明は、この方法で製造された製品にも関する。

複合材料で作られた既知のモノコック構造、特にカーボン・ファイバーで作られたものは、一般的には、別々に成形された複合材料部品を接着剤及び／又は例えばボルト等の機械的部材によって、お互いに固定することにより製造される。そのような既知のモノコック構造は、すべての構造が複合材料の可能性の開発を意図したものではないため高価であるということと、中間レベルの反復性、実質的には製造工程内の手動操作が高い頻度で利用されることとによって特徴づけられる。実際のところ、モノコック構造は、多数の部品で作られており、すべて手動の階級化によって別々にモールドされ、次いで接着テンプレートを用いて手動で組み立てられる。よって、部品は、自動車業界に典型的な生産及び組立工程に従って、まず生産がされて、その後組み立てられる。一般的には、部品は、プリプレグとして既知の、樹脂を予め含浸させた炭素繊維基板を手動で積層させ、オートクレーブ内で硬化させる成形工程により得られる。このプロセスは、長期間のマニュアル加工及び高価な材料を必要とする上、更には自動車のすべての他のパーツと同程度の再現性を保証するものではない。したがって、現在までに生産されているモノコック構造はそれほど大量生産に適したものでもない。製造方法は、大抵の場合、単一の部品を生産するために、数十もの金型を蓄えることにつながる非常に分節されたシステムを必要とする。更には、硬化サイクル前に室温で放置すると材料が非常に劣化するために、製品は不都合なほどに数日間で加工しなければならず、その結果、そのような既知のプロセスは、突然の製造停止には殆ど直面することができず、不合格品を製造する高いリスクを含んでいる。

したがって、既知のモノコック構造は非常に高価であり、多数のわずかな再現可能な部品のために大量に生産することが困難である。部品は主として予め含浸させた繊維で構成されており、これが高価で高い熟練を必要とする。その製造方法は、生産及び組立との間で明確な分離があるのが更なる特徴であり、使用される金型は寿命が限られ、それらが使用される生産サイクルは単一の生産品を考慮しても多くの型の使用をもたらす。

米国特許第５０７９０５５号明細書は、複合材料製品のための補強材を開示しており、補強材には、ねじ穴を有するインサートが設けられている。しかしながら、補強材を有する複合材料を成形する間、そのようなねじ穴は、外部へ開かれているために、不都合なほどに樹脂で満たされてしまう場合がある。

この欠点を解決するために、仏国特許第２７８３１９６号明細書には、１又は複数のプラグ（栓）によって閉じられたねじ穴を有するインサートを備えるスペーサが開示されている。プラグは、複合材料の成形後に機械加工により取り除かれる。しかしながら、それは、プラグの配置及びねじ穴からの除去を必要とし、更には、成形品に対してインサートの相対位置が完全でない場合には成形品に対してねじ穴を正確に配置することが許容できないため、この既知のプロセスはより高価である。

米国特許第５０７９０５５号明細書 仏国特許第２７８３１９６号明細書

したがって、本発明の目的は、上記不利益を免れる方法及び製品を提供することである。上記目的は、本方法及び本製品によって達成され、その主たる特徴は、請求項１及び１３にそれぞれ記載され、他の特徴は残りの請求項に記載される。

本発明に係る方法及びシステムは、コストを低減して、これにより多量な生産量で複合材料製品を使用することを可能にするだけでなく、生産基準に必要な反復性を保証することを可能にするものである。

本方法は、主要部品が二次部品のための金型として機能するように、少なくとも２つの部品が生産されるコキュア（同時成形）工程を含む。両部品は、その後、中間基板を用いて共に硬化され、これにより接着ステップを回避する。この方法は、生産工程中に異なる機能を取る特定のモジュラーシステムにより得られる。

中間基板は更に、もしあれば、最終生成物が正確な形状及び大きさを有するように、部品間の許容誤差を埋め合わすことができる。このため、主要部品は、その内壁及びその外壁の両方が正確な形状及び大きさの表面を有するように、好ましくは２つの主金型間でＲＴＭプロセスを用いて成形される。

本発明はまた、自動車のコンパートメントに実質的に対応するシェルと、このシェルを覆うルーフとを備えるモノコック構造に関する。これら２つの部品は、好ましくは本発明に係る方法及びシステムを用いて製造される。本方法のコストは、ＲＴＭ（樹脂トランスファ成形）及び編み工程のような、オートクレーブ内のプリプレグとは異なる生産技術を大規模に用いるおかげで比較的低いものとなる。これらの両プロセスは、ドライファイバ（乾燥繊維）を金型内に配置し、それに続いて樹脂を注入することを基本としている。編み工程は、マンドレル上で自動ウィービングを行い、それに続いて樹脂を注入することを基本とし、ＲＴＭプロセスは、乾燥繊維を堆積させ、それに続いて樹脂を注入することを基本とする。基板の成形及びそれに続く金型内での堆積は自動化され、これにより、これらのプロセスによって生産される部品をより反復可能で経済的なものとしている。

金型の積木方式（モジュール性）は、金型の数の削減を伴うだけでなく、部品の数に対する金型の数の削減も伴うものである。即ち、現在までに生産されているあるモノコック構造は、例えば、単一の成形工程で生産される。形状の複雑性及びサブセットの数により、単一の部品を製造するためには数十もの金型が必要である。しかしながら、本発明に係る方法及びシステムにおいては、まさに本システムの積木方式のおかげにより、わずかな金型で多数の部品を製造するという逆の状況が存在する。

本方法及び本システムの更なる利点は、生産された部品が後続の部品のための金型になるモジュール式の金型の組み合わせからなり、プリプレグよりもプロセスの大規模使用に関しては積極的ではないことであり、今までに使用された従来の金型の寿命が１５０個であるのに対して、主金型に対しては４００個、二次金型に対しては８００個の寿命が期待される。

従って、機器費用の削減は、金型数の削減を伴うだけでなく、それらの使用時における、金型に関連するより安価な維持費と再生をも伴うものである。

本方法及び本システムの他の利点は、複数の生産工程を並行して実行できる可能性を備えることである。現在までに僅かに非常に複雑な成形工程により生産されるモノコック構造は非常に不合格品のリスクに晒されている。単一の複雑な物品は、多数の単純で特に非連鎖的な工程で作られた他のものと比べると、間違いなくエラーや欠陥が発生しがちである。並行して種々の工程を実行することが、複数の部品の改変の可能性や生産の停止の可能性の双方を取り扱うことを可能にする。

特定のスペーサにより、モノコック構造の耐久部分の慣性モーメントを増大させて高い構造的剛性をそれに与えるとともに、自動車の他の部品と構造的に接続するための金属インサートを収容するためのスペースを獲得することができる。これらのスペーサは、好ましくは、モノコック構造の他の領域に属する基板間において配置されるが、それらはある部品の層の中間部に配置されることもある。

本方法は、有利には、複合材料部品の２つの基板間でインサートが成形されないように、スペーサ内の所定の位置にインサートを成形することによって単純化されるものであり、これにより基板の加工の複雑性を緩和させるものである。更には、ねじ穴の位置はインサートの位置には依存しないが、最終生成物の位置を絶対参照として考慮することにより決定されるため、生産プロセスの最後に、このプロセスを単純化してまた正確な最終製品を得るために、インサートが、例えばねじ穴を有するように加工される。従って、この配置構成によって、最終生成物内のインサートの不正確な配置へ可能性が補償される。

主要部品、即ちモノコック構造シェルの内壁は、好ましくはＲＴＭプロセスを用いて生産され、具体的にはイタリア特許出願ＭＩ２０１０Ａ００１０７２に従うＲＴＭプロセスにおいて、その階層の中間における複数の主金型及び収容体を用いて、７つのスペーサが、好ましくは、スペーサの最終形状を想定して硬化させたエポキシ発泡体が充填された補助金型内に収容された金属のインサートを備える。これらのインサートは、複合材料、特にカーボン・ファイバーで作られた部材をも含むことができる。

主要部品と二次部品との間（即ち、モノコック構造シェルの内壁と外壁との間）に配置される特定のスペーサは、常に同様の工程（即ち、インサートを含み、空洞のままであるか又はエポキシ発泡体で満たされた空洞を有する複合材料構造を作製すること）によって常に並行して生産され得る。

本発明に係る方法、スペーサ及び製品の更なる利点及び特徴は、以下の添付図面を参照しながら、その詳細な説明及び非制限的な実施の形態の説明から、当業者により明らかとなるであろう。

図１は、本方法の第１工程における補助金型の拡大断面図を示す。 図２は、本方法の第２工程における図１の補助金型の拡大断面図を示す。 図３は、図１の補助金型を用いて得られたスペーサを示す。 図４は、本方法の第３工程における主金型の斜視図を示す。 図５は、本方法の第４工程における図４の主金型の斜視図を示す。 図６は、図５の主金型の拡大部分断面図を示す。 図７は、本方法の第５工程における図６の断面を示す。 図８は、本方法の第５工程における図４の主金型の斜視図を示す。 図９は、本方法の第６工程における二次金型の斜視図を示す。 図１０は、本方法の第６工程における二次金型の斜視図を示す。 図１１は、本方法の第６工程における二次金型の斜視図を示す。 図１２は、本方法の第６工程における二次金型の斜視図を示す。 図１３は、本方法の第７工程における図９〜１２の二次金型の斜視図を示す。 図１４は、本方法の第７工程における図９〜１２の二次金型の斜視図を示す。 図１５は、本方法の第７工程における図９〜１２の二次金型の斜視図を示す。 図１６は、本方法の第７工程における図９〜１２の二次金型の斜視図を示す。 図１７は、本方法の第８工程における金型及び部品の斜視図を示す。 図１８は、本方法の第９工程における金型の斜視図を示す。 図１９は、図１８の金型の拡大部分断面図を示す。 図２０は、本方法の第１０工程における図１９の断面を示す。 図２１は、本方法を用いて製造されるシェル斜視図を示す。 図２２は、図２１のシェルの上面図を示す。 図２３は、図２２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ断面を示す。 図２４は、図２３のＸＸＩＶの詳細を示す。 図２５は、図２２のＸＸＶ−ＸＸＶ断面を示す。 図２６は、図２５のＸＸＶＩの詳細を示す。 図２７は、本方法を用いて製造されるルーフ斜視図を示す。 図２８は、図２１のシェル及び図２７のルーフを備えるモノコック構造を示す。

図１に参照されるように、本方法の第１工程においては、１又は複数の第１インサート１、２が、１又は複数の補助金型３、４内に配置されており、具体的には、これら補助金型の機能表面の少なくとも１面と接していることが理解される。第１インサート１、２は、好ましくは、金属製（特にアルミニウム又は軽合金製）であるか、或いは複合材料製（特にカーボン・ファイバー）製であるか、又はこれらの材料の組み合わせ、例えば、予備段階において、金属のインサートを２つ以上の繊維製の基板間で成形することにより、形成されている。補助金型３、４は、好ましくは複合材料、特にカーボン・ファイバーで作られる。補助金型３及び／又は４は、好ましくは、第１インサート１、２を所定の位置に維持するための突起５及び／又はシート６を備える。このため、第１インサート１、２は、突起５及び／又はシート６と相補的な形状を有する。具体的には、複数の突起５は、第１インサート１内に形成された対応する穴に挿入されるように適合させた、好ましくは摩擦によって（擦り込むことによって）連結させたピンであり、これにより、インサート１は、補助金型３、４が逆転した場合でも適切な位置にとどまるようになっている。インサート２もまた、摩擦によって連結させることにより、シート６内に配置される。

図２に参照されるように、本方法の第２工程においては、プラスチック材料７を、注入口及び注出口８を介して補助金型３、４内へ注入し、その後オーブン内で補助金型３、４を８０℃〜１５０℃の温度で加熱することにより硬化させることが理解される。補助金型３、４は、加熱の間、プラスチック材料７をそれらの中で均一に分配させるために回転させることが好ましい。プラスチック材料７は、硬化中に膨張する材料、具体的にはエポキシ発泡体であるのが好ましい。

図３に参照されるように、エポキシ発泡体を硬化させた後、補助金型３、４を５０℃以下の温度に冷却して開き、製品７、具体的には複合材料製品用の第１スペーサの形をなす製品７から分離することが理解される。よって、スペーサ７は、第１スペーサ７から突出した又は第１スペーサ７の外側に見える表面を有する第１インサート１、２を少なくとも部分的に組み込んだ、硬化したエポキシ発泡体を備える。ピン５のためのインサート１の穴９は、外部に開かれている。

図４〜６に参照されるように、本方法の第３工程においては、１又は複数の繊維製の第１主基板１０、具体的にはカーボン・ファイバー、好ましくは乾燥したもの、即ち０〜１０重量％、好ましくは５重量％の樹脂量で結合された２つの繊維製の第１主基板１０が、第１主金型１１の少なくとも１の機能表面上に配置されることが理解される。１又は複数の第１スペーサ、具体的には、上述のように製造された、１又は複数の第１インサート１、２を有する１又は複数の第１スペーサ７は、第１主基板１０及び／又は第１主金型１１と接して配置され得る。１又は複数の、具体的には２つの繊維製の第２主基板１２、具体的にはカーボン・ファイバー製の、好ましくは乾燥したものからなる２つの繊維製の第２主基板１２は、第１主基板１０上及び／又は第１主金型１１上及び／又は第１スペーサ７上に配置される。第１スペーサ７の少なくとも一部は、好ましくは第１主基板１０及び第２主基板１２の間に配置される。少なくとも１の第２主金型１３は、例えば補足的なピン及び穴を用いて第１主金型１１と位置合わせされ、第１主金型１１に対して、例えば機械的締結装置（具体的にはトグルラッチ及び／又はねじなど）により締結（固定）され、これにより第１主基板１０、第１スペーサ７及び第２主基板１２が、主金型１１、１３の機能表面の間に配置されるようになっている。主金型、特に第２主金型１３は、成形製品にそれぞれアンダーカット部及び／又は深いキャビティを形成するために移動可能な壁部１４及び／又はブロック１５を備えることができる。図４において、主基板１０、１２は、簡略化のために長方形状を有しているが、各主基板１０、１２は異なる形状、大きさ、厚さ及び／又は横糸（weft）を有する複数の部分に分割することができ、この部分は、好ましくは数値制御工作機械によって切断される。また、第１スペーサ７は、図４に示されるものとは異なる形状及び／又は寸法を有していてもよい。

本方法の第４操作工程において、複合材料用の樹脂１６は、主金型１１、１３の間の１又は複数の注入口１７を介して、０．５バール〜３．５バール（４９．９９〜３４９．９９ｋＰａ）、特に１．５〜２．５バール（１４９．９９〜２４９．９９ｋＰａ）の圧力で注入され、好ましくは、主基板１０、１２に樹脂１６を含浸させるために１又は複数の注出口を介して０．５バール（４９．９９ｋＰａ）よりも低い圧力、具体的には０．００１〜０．０２バール（０．０９〜１．９９ｋＰａ）の圧力で排気（真空排気）する。その後、樹脂１６は、少なくとも１の主要部品を成形するためにオーブン内で主金型１１、１３を加熱することにより硬化される。主金型１１及び／又は１３は、樹脂１６をその中に注入する前に、２５℃〜７０℃の範囲の温度で加熱されることが好ましい。主金型１１及び／又は１３は、好ましくは複合材料でできていることが好ましく、具体的には、それらは、完成した金型１１及び／又は１３を得るために、予備段階において硬化させた樹脂を予め含浸させたカーボン・ファイバー等の繊維からなる複数の基板でできていることが好ましい。第１主金型１１は、主として凸状の機能表面を有し、第２主金型１３は、主として凹状の機能表面を有する。具体的には、第１主金型１１は、凹状のカナル（通路）によって分割された２つの凸部を有する機能表面を有し、第２主金型１３は、凸状のカナルによって分割された２つの凹部を有する機能表面を有する。第１主金型１１の凸部及び／又は凹状のカナル及び／又は第２主金型１３の凹部及び／又は凸状のカナルの断面は、実質的に矩形であるか、或いは実質的に台形である。

図７及び８に参照されるように、本方法の第５工程においては、主金型１１、１３を冷却し、４０℃〜７０℃の範囲の温度で開き、その後、少なくとも１の内壁１０及び／又は１の外壁１２をそれぞれ形成するために樹脂１６で硬化した主基板を備える主要部品１８であってこれら壁部１０、１２の間に配置された少なくとも１の第１スペーサ７を有する主要部品１８から分離させることが理解される。本方法の代替的な方法においては、内壁１０が第１主金型１１の機能表面と接したままになるように、主要部品１８が、第１主金型１１上に残される。

図９〜１２に参照されるように、本方法の第６工程においては、前述の工程中又は工程後において、繊維製の１又は複数の二次基板１９、２０、２１、２２、具体的には、カーボン・ファイバー、好ましくは予め含浸させたもの（プリプレグ）、即ち１０重量％よりも高い含有量の樹脂で結合された、繊維製の２つの二次基板１９、２０、２１、２２が、少なくとも１の第１の二次金型２３、少なくとも１の第２の二次金型２４、少なくとも１の第３の二次金型２５及び少なくとも１の第４の二次金型２６の少なくとも１の機能表面上にそれぞれ配置されることが理解される。好ましくは金属製の、具体的にはアルミニウム又は軽合金の板及び／又は複合材料でできた１又は複数の第２インサート２７、２８、２９、３０は、２つの二次基板の間又は二次基板と二次金型との間又は二次基板の外側に配置されることができ、それらはその後、第２インサートと二次金型との間に配置される。図９及び１２において、第２インサート２７、３０は、２つの二次基板１９又は２２の間にそれぞれ配置され、図１０及び１１において、第２インサート２８、２９は、二次基板２０、２１と第２の二次金型２４又は第３の二次金型２５との間にそれぞれ配置される。図９〜１２において、二次基板１９、２０、２１、２２は、簡略化のために長方形状を有しているが、各二次基板１９、２０、２１、２２は、異なる形状、大きさ、厚さ及び／又は横糸を有する複数の部分に分割されることができる。また、第２インサート２７、２８、２９、３０は、図９〜１２に示されるものとは異なる形状及び／又は寸法を有していてもよい。

二次基板１９、２０、２１、２２の樹脂を硬化させる間に、二次基板１９、２０、２１、２２及び第２インサート２７、２８、２９、３０が二次金型２３、２４、２５、２６上でプレスされるように、二次基板１９、２０、２１、２２及び第２インサート２７、２８、２９、３０を有する二次金型２３、２４、２５、２６は、真空バッグ内に挿入され、１２０℃よりも高い温度に加熱され、５バール（４９９．９９ｋＰａ）よりも高い圧力オートクレーブ内に配置される。

図１３〜１６に参照されるように、本方法の第７工程においては、樹脂を硬化させた後に、二次基板１９、２０、２１、２２が、二次金型２３、２４、２５、２６の少なくとも１の機能表面に対応する少なくとも１の表面を有する二次部品１９、２０、２１、２２を形成することが理解される。二次部品１９、２０、２１、２２は、二次金型２３、２４、２５、２６から分離されるか又はその上に置いたままにされる。二次金型２３、２４、２５、２６は、主として凹状の機能表面を有する。

図１７に参照されるように、本方法の第８工程においては、主要部品１８が、第１主金型１１の機能表面と実質的に等しい少なくとも１の機能表面を有する少なくとも１の他の第１主金型３１上に配置されるか、代替的には、主要部品１８が第１主金型１１上に置いたままにされることが理解される。１又は複数の、具体的には、好ましくは少なくとも１の接着層によって覆われた、３つの第２スペーサ３２、３３、３４は、主要部品１８上に配置される。少なくとも１の接着層は、好ましくは、第２スペーサ３２、３３、３４によって覆われない主要部品１８上の一部に配置され、その後、１又は複数の、具体的には繊維製の２つ中間基板（図示せず）、特に樹脂（プリプレグ）を予め含浸させたカーボン・ファイバー製の２つ中間基板（図示せず）が、第２スペーサ３２、３３、３４及び／又は第１主金型１１又は３１上に配置された主要部品１８上に配置される。

主要部品１８上及び／又は第２スペーサ３２、３３、３４上への中間基板の堆積の間、中間基板は少なくとも１の付着防止剤シートによって覆われ、二次部品１９、２０、２１、２２は、第２スペーサ３２、３３、３４の正確な位置を確認するために、好ましくは、二次部品１９、２０、２１、２２上に二次金型２３、２４、２５、２６を配置することによって、中間基板上に一時的に配置されることができ、その後、二次部品１９、２０、２１、２２及び付着防止剤シートが取り除かれる。

中間基板は、その後真空バッグを用いて主要部品１８上にプレスされ、その後少なくとも１の接着層が好ましくは中間基板上に配置される。二次部品１９、２０、２１、２２は、中間基板上及び／又は第２スペーサ３２、３３、３４上及び／又は主要部品１８上に、二次金型２３、２４、２５、２６の機能表面に実質的に等しい少なくとも１の機能表面を有する他の二次基板３５、３６、３７、３８を用いてそれぞれ配置される。他の二次基板３５、３６、３７、３８の代替としては、二次部品１９、２０、２１、２２が二次金型２３、２４、２５、２６上に置いたままにされる。

主金型１１、１３及び／又は３１及び二次金型２３、２４、２５、２６及び／又は３５、３６、３７、３８には、少なくとも１の主金型１１、１３、３１及び／又は少なくとも１の二次金型２３、２４、２５、２６、３５、３６、３７、３８及び／又は第２主金型１３の機能表面の少なくとも一部と実質的に等しい機能表面を有する少なくとも１の他の二次基板３９にある、対応する形状及び／又は部材（例えばピン及び穴等）と機械的連結を行うための、形状及び／又は部材（例えばピン及び穴等）が、適宜設けられる。

図１８に参照されるように、本方法の第９工程においては、第１主金型１１及び／又は３１及び二次金型２３、２４、２５、２６、３５、３６、３７、３８及び／又は３９が、モジュール式の成形組立体４０を形成するために、互いに機械的締結装置（特にトグルラッチ及び／又はねじ等）を用いて固定されることが理解される。第１主金型１１及び／又は３１は、好ましくは、成形組立体４０を容易に動かすことができるように、金型と台車との間の相互の移動を可能とするロッキングシステムを備えた台車（図示せず）上に搭載される。

図１９に参照されるように、第２インサート２８を備える二次部品２０と主要部品１８とが、第１主金型（例えば他の第１主金型３１）と二次金型（例えば他の第２の二次金型３６）との間に配置されることが理解される。第２スペーサ３３は、主要部品１８と二次部品２０との間に配置され、中間基板４１は、第２スペーサ３３と二次部品２０との間に配置される。第２スペーサ３２、３３及び／又は３４は、好ましくは複合材料、具体的にはカーボン・ファイバー、好ましくは乾燥したもので作られており、空洞のままであるか又はプラスチック材料（具体的にはエポキシ発泡体）で満たされた空洞４３を有する中空体４２を形成するように、予備段階においてＲＴＭ又は編み工程を用いて成形される。次いで、成形組立体４０は、中間基板４１の樹脂を硬化させるために、具体的にはオーブン内で少なくとも１３０℃及び／又は少なくとも３時間加熱され、硬化後に主要部品１８、二次部品１９、２０、２１、２２及び／又は第２スペーサ３２、３３、３４を備える単一のボディを形成する。成形組立体４０の中間基板４１の樹脂の硬化の際は、主金型１１、１３を用いて他の主要部品を成形することができ、及び／又は二次金型２３、２４、２５、２６を用いて１又は複数の他の二次部品を成形することができる。

図２０に参照されるように、本方法の第１０工程においては、成形組立体４０を開き、硬化した中間基板４１を用いて二次部品１９、２０、２１、２２に接合された主要部品１８を備える最終生成物４４を、主金型３１と二次金型３５、３６、３７、３８、３９とから分離することが理解される。最終生成物４４はその後、最終生成物４４、特に最終生成物４４に含まれるインサート内（例えば第１インサート１及び第２インサート２８内）に部材及び／又は構造体を最終生成物４４に締結するためのねじ穴４５及び／又は非ねじ穴４６及び／又は凹所４７及び／又は開口を形成するために、支持物上に配置され、（好ましくは５軸の数値制御工作機械によって）機械的に加工される。例えば第２インサート２８などのように、外側に面した少なくとも１の表面を有する金属のインサートは、正確な寸法及び位置を有する参照表面を得るためにその表面を新しくすることもできる。

図２１〜２６に参照されるように、モノコック構造のシェル４８は、最終生成物４４、即ち本発明に係る方法及び／又は金型を用いて作られる最終生成物４４を備えることが理解される。シェル４８は、主要部品１８を備える少なくとも１の内部構造を備える、内部構造は、二次部品１９、２０、２１、２２を備える外部構造に結合される。モノコック構造のドア枠に対応するシェル４８の下方側面部は、好ましくは実質的に筒状形状を有するか、及び／又は空洞であるか、及び／又は編み技術によって作られた第２スペーサ３２、３４を備える。少なくとも１のインサート４９は、第２スペーサ３２、３４内に配置することができる。モノコック構造のシートの後ろのベンチに対応するシェル４８の下方背面部は、好ましくは空洞であるか及び／又はＲＴＭプロセスで作られた第２スペーサ３３を備える。モノコック構造のフロントガラスのベースに対応するシェル４８の上方前方部は、第２主金型１３のブロック１５を用いて得られた少なくとも１組の実質的にくさび形（Ｖ形）の空洞５０、５１を備える。

図２７及び２８に参照されるように、モノコック構造のルーフ５２は、前記最終生成物４４、即ち本発明に係る方法及び／又は金型を用いて製造可能な最終生成物４４を備えることが理解される。ルーフ５２は、フロントガラスのフレームの下に下方に突出し、空洞５０、５１の形状（即ち実質的にくさび形の形状）に対して実質的に相補的な形状を有する少なくとも１組の突部５３、５４を有し、その結果、最終組立工程においては、モノコック構造５５を形成するために、好ましくは接着物質を用いて空洞５０、５１内に突部５３、５４を固定することによって、ルーフ５２がシェル４８上に固定される。ルーフ５２は、機械的締結部材を用いてシェル４８に固定してもよい。

以下に示す特許請求の範囲を逸脱しない範囲においてここに説明され、図示される本発明の実施の形態によって当業者が実施し得る任意の変更及び付加が可能であろう。特に、本発明の更なる実施の形態は、記載された文章及び／又は図面に示された個別又は任意の相互の組み合わせを取り込むことによって１又は複数の技術的特徴を付加した以下の特許請求の範囲の１の技術的特徴を備えることができる。

１、２…インサート（第１インサート）
３、４…補助金型
５…突起
６…シート
７…スペーサ
９…穴
１０…第１主基板（壁部）
１１…第１主金型
１２…第２主基板（壁部）
１３…第２主金型
１６…樹脂
１９、２０、２１、２２…二次基板
２３、２４、２５、２６…二次金型
２７、２８、２９、３０…第２インサート
３１…第１主金型
３２、３３、３４…第２スペーサ
４０…成形組立体
４４…最終生成物（複合材料製品）
４５…ねじ穴
４６…非ねじ穴
４７…凹所
４８…シェル
５２…ルーフ

Claims (13)

1. 複合材料製品（４４、４８、５２）の製造方法であって、少なくとも以下の操作工程、即ち、
   １又は複数のインサート（１、２）を備える少なくとも１のプラスチック材料製のスペーサ（７）を成形し、
   前記スペーサ（７）を少なくとも備える少なくとも１の複合材料製品（４４、４８、５２）を成形し、その後
   前記インサート（１、２）の少なくとも１つ（１）に少なくとも１のねじ穴（４５）を形成するために機械的加工を施すこと
   を含み、前記インサート（１、２）が、１又は複数の補助金型（３、４）内で前記スペーサ（７）と共に成形されることを特徴とする方法。
2. 前記スペーサ（７）を成形する際に、前記インサート（１、２）が前記補助金型（３、４）の少なくとも１の機能表面と接することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記スペーサ（７）を成形する際に、プラスチック材料を硬化させるために前記補助金型（３、４）を加熱し、その加熱の間、前記プラスチック材料を前記補助金型（３、４）中に均一に分配させるために前記補助金型（３、４）を回転させることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記補助金型（３、４）は、前記インサート（１、２）を所定の位置に保持させるための突起（５）及び／又はシート（６）が設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記インサート（１、２）は、前記突起（５）及び／又は前記シート（６）上の所定の位置に摩擦により保持されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記突起（５）は、インサート（１）中に形成された対応する穴（９）に挿入するために適したピンであることを特徴とする請求項４又は５に記載の方法。
7. ねじ穴（４５）を備えるインサート（１）が前記複合材料製品（４４）に含まれることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記複合材料製品（４４）の壁部（１０）が、ねじ穴（４５）を備えるインサート（１）を覆うことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. インサート（１）の前記機械的加工の際、前記複合材料製品（４４）の壁部（１０）にその中にねじ穴（４５）を形成するために穴を開け、前記複合材料製品（４４）の壁部（１０）に開けられた穴が、インサート（１）のねじ穴（４５）と位置合わせされて同じ直径を有するように形成されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記プラスチック材料製のスペーサ（７）が、硬化中に膨張する材料から作製されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記プラスチック材料製のスペーサ（７）が、エポキシ発泡体から作製されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 複合材料製品（４４）であって、少なくとも１のねじ穴（４５）を備えた少なくとも１のインサート（１）を備える少なくとも１のプラスチック材料製のスペーサ（７）を含み、前記複合材料製品（４４）の壁部（１０）がこのインサート（１）を覆い、この壁部（１０）が、前記ねじ穴（４５）と位置合わせされて同じ直径を有する穴を備え、前記インサート（１）が、前記壁部（１０）によって覆われた穴（９）を更に備えることを特徴とする複合材料製品。
13. 請求項１２に記載の複合材料製品を備えることを特徴とするモノコック構造のシェル（４８）又はルーフ（５２）。

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