JP7255025B2

JP7255025B2 - 治具及び複合材の加工方法

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Publication number: JP7255025B2
Application number: JP2022531186A
Authority: JP
Inventors: 俊樹北澤; 宏明中村; 正彦清水
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2020-06-17
Filing date: 2020-06-17
Publication date: 2023-04-10
Anticipated expiration: 2040-06-17
Also published as: US20230100087A1; JPWO2021255880A1; WO2021255880A1

Description

本開示は、治具及び複合材の加工方法に関する。

航空機の胴体、主翼等の航空機部品は、複合材、例えば炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）が用いられるものがある。航空機部品を構成するＣＦＲＰ製の構造部材は、様々な形状をしている。このような複合材を用いた構造部材を製造する方法の１つに、複数の繊維シート（プリプレグ等）を積層することで、平坦な繊維シートの積層体（チャージとも呼ばれる。）を製作し、この積層体を最終形状の型の上に載置し、積層体をバッグで覆い、オートクレーブ内で積層体に熱と圧力を加えて硬化する方法が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２０１７－１２８０１２号公報

複合材は、長手方向に直交する面で切断した際の断面（以下、「長手方向の断面」と称する。）の形状が、湾曲部を有する場合がある。このような湾曲部を有する複合材を、バッグで覆って加圧する際に、湾曲部に適切に圧力が作用しない場合がある。複合材に適切に圧力が作用しないと、加圧後の複合材（構造部材）に皺や形状不良が生じる可能性がある。

この問題を解消するために、複合材の湾曲部に、当該湾曲部の形状に対応した形状の加圧ブロック（治具）を配置することが考えられる。加圧ブロックを配置することで、加圧ブロックを介して複合材の湾曲部に圧力を作用させることができるので、湾曲部に適切に圧力を作用させることができる。

加圧ブロックは、湾曲部の形状に応じた形状に形成されているが、複合材の形状は一定でないので、加圧ブロックの剛性が高い（変形し難い）場合には、加圧ブロックを湾曲部に配置した際に、加圧ブロックと湾曲部とが当接する部分と、加圧ブロックと湾曲部との間に隙間が形成される部分とが生じる場合がある。加圧ブロックと湾曲部との間に隙間が形成される部分では、複合材に対して適切に圧力を作用させることができない。したがって、剛性の高い加圧ブロックでは、複合材全体に圧力を作用させることができない可能性がある。

一方、例えば、加圧を施す複合材は、長手方向の断面の形状が湾曲部を有するだけでなく、さらに、長手方向と交差する交差方向に直交する面で切断した際の断面の形状の一部が湾曲及び／又は屈曲している場合がある。このような場合には、湾曲している部分（コンタ部）や屈曲している部分（キンク部）において、繊維シートの繊維が余ったり、不足したりすることで、皺が生じ易い。このように、複合材を加工する際に、複合材の一部に皺等の凹凸が発生する場合がある。複合材の一部に皺等の凹凸が発生すると、製造された構造部材の強度が低減する可能性がある。このため、複合材に生じた皺等の凹凸を解消することや、皺等の凹凸の発生を抑制することが好適であるが、加圧ブロックの剛性が低い（変形し易い）場合には、複合材と当接する加圧ブロックが変形してしまうため、複合材に生じた皺等の凹凸の解消や、皺の発生を抑制することができない可能性がある。

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、複合材全体に圧力を作用させることができるとともに、複合材に生じた皺の解消や、皺の発生を抑制することができる治具及び複合材の加工方法を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る治具は、長手方向と直交する面で切断した際の断面の形状において湾曲する湾曲部を有する複合材を、型に設置した状態で加圧することで前記型に応じた形状に変形させる際に、前記複合材の前記湾曲部に当接させる治具であって、前記長手方向に沿って延在し、前記複合材の前記湾曲部に当接する第１当接部と、前記長手方向に沿って部分的に設けられ、前記複合材の前記湾曲部に当接し、前記第１当接部よりも剛性が高い第２当接部と、を備える。

本開示の一態様に係る複合材の加工方法は、長手方向と直交する面で切断した際の断面の形状において湾曲する湾曲部を有する複合材を、型に設置する設置工程と、前記長手方向に沿って延在し前記複合材の前記湾曲部に当接する第１当接部と、前記長手方向に沿って部分的に設けられ前記複合材の前記湾曲部に当接し前記第１当接部よりも剛性が高い第２当接部と、を備えた治具を、前記複合材の前記湾曲部に当接させる当接工程と、前記設置工程で前記型に設置され、前記当接工程で前記治具を当接された状態の前記複合材を加圧することで前記型に応じた形状に変形させる変形工程と、を備え、前記当接工程では、前記複合材の前記湾曲部のうち皺が発生し易い領域と前記第２当接部とを当接させる。

本開示によれば、複合材全体に圧力を作用させることができるとともに、複合材に生じた皺の解消や、皺の発生を抑制することができる。

本開示の第１実施形態に係る治具を用いて複合材を加工する状態を示す斜視図である。図１のＩＩ－ＩＩ矢視断面を示す断面図である。図１のＩＩＩ－ＩＩＩ矢視断面を示す断面図である。図１の治具を示す斜視図である。図３において、複合材に皺が生じている状態を示す断面図である。本開示の第２実施形態に係る治具を用いて複合材を加工する状態を示す斜視図である。図６の治具を示す分解斜視図である。

以下に、本開示に係る治具及び複合材の加工方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。

〔第１実施形態〕
本開示の第１実施形態について、図１から図５を用いて説明する。本実施形態では、ブロック（治具）３０を用いて複合材１０を加工して、複合材構造体を製造する方法について説明する。複合材構造体としては、例えば、航空機構造体を構成する航空機部品であるストリンガ、スパー、フレーム、リブ等が挙げられる。
なお、以下の説明において、ブロック３０及び複合材１０の長手方向をＸ軸方向とし、ブロック３０及び複合材１０の短手方向をＹ軸方向とし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交する方向をＺ軸方向として説明する。なお、本実施形態では、Ｚ軸方向が上下方向とされている例について説明するため、Ｚ軸方向を上下方向という場合もある。また、各図は、各部材の長さや角度等を模式的に示したものであり、実際の長さや角度等を示すものではない。

複合材１０は、例えば、樹脂を含浸した繊維シートを積層して製作される平板状の積層体から製造される。繊維シートの例としては、例えば、プリプレグが挙げられる。なお、積層体を構成する繊維シートは、樹脂を含浸した繊維シートに限定されない。繊維シートは、例えば、樹脂に含浸されていないドライファイバーを用いた繊維シートであってもよい。積層体に対して、曲げ成形を施すことで所定の形状の複合材１０に加工される。本実施形態では、曲げ成形を施すことで、複合材１０を最終形状である複合材構造体に近い形状となるように加工する。その後に、後述するように、複合材構造体の形状（最終形状）に応じた形状の型２０に複合材１０を設置するとともに複合材１０にブロック３０を設置した状態で、複合材１０を加圧及び加熱する。これにより、複合材１０を型２０に応じた形状に変形させるとともに硬化させ、複合材構造体を製造する。複合材１０を加工する方法の詳細については後述する。

本実施形態に係る複合材１０は、図１から図３に示すように、Ｘ軸方向（長手方向）と直交する面で切断した際の断面の形状（以下、「Ｘ軸方向の断面」と称する。）が略Ｌ字状であって、Ｘ軸方向に沿って延在する長尺状の部材である。詳細には、複合材１０は、Ｘ軸方向の断面において、第１平板部１１と、第１平板部１１の下端部から湾曲する湾曲部１３と、湾曲部１３のＹ軸方向の端部から延びる第２平板部１２と、を有している。以下の説明では、第１平板部１１と第２平板部１２とが向き合う面を内面と称する。また、第１平板部１１及び第２平板部１２の内面と連続する湾曲部１３の面を内面と称する。また、各部材の内面と反対側の面を外面と称する。

第１平板部１１は、板面がＸ軸方向及びＺ軸方向に沿うように配置される平板状の部材である。第１平板部１１は、Ｘ軸方向が長手方向となるように延在している。

第２平板部１２は、板面がＸ軸方向及びＹ軸方向に沿うように配置される平板状の部材である。第２平板部１２は、Ｘ軸方向が長手方向となるように延在している。

第１平板部１１と第２平板部１２とは、略９０度の角度を為すように配置されている。すなわち、第１平板部１１と第２平板部１２とを接続する湾曲部１３は、Ｘ軸方向の断面において、略９０度の円弧状に形成されている。湾曲部１３は、Ｘ軸方向が長手方向となるように延在している。

複合材１０は、図１に示すように、Ｚ軸方向（交差方向）と直交する面で切断した際の断面の形状（以下、「Ｚ軸方向の断面」と称する。）において、屈曲する屈曲部（曲がり部）を有している。したがって、第１平板部１１、第２平板部１２及び湾曲部１３は、Ｚ軸方向（交差方向）と直交する面で切断した際の断面の形状（以下、「Ｚ軸方向の断面」と称する。）において、屈曲する複合材屈曲部（曲がり部）１４を備えている。

複合材１０が設置される型２０は、製造される複合材１０に応じた形状とされる。型２０は、図１から図３に示すように、第１平板部１１の外面と当接する第１平面部２１と、湾曲部１３の外面と当接する湾曲面部２３と、第２平板部１２の外面と当接する第２平面部２２と、を有する。また、第１平面部２１、第２平面部２２及び湾曲面部２３は、Ｚ軸方向の断面の形状において、屈曲する型屈曲部２４を有している。

次に、ブロック３０について説明する。
ブロック３０は、図１から図３に示すように、複合材１０に設置される。詳細には、ブロック３０は、複合材１０の第１平板部１１の内面、第２平板部１２の内面及び湾曲部１３の内面と当接するように設置される。
ブロック３０は、図１及び図４に示すように、Ｙ軸方向に沿って設けられている第１当接部３１と、Ｙ軸方向に沿って部分的に設けられている第２当接部３２と、を備えている。

第１当接部３１は、Ｙ軸方向に沿って延びる柱状の部材である。第１当接部３１のＹ軸方向の長さは、複合材１０のＹ軸方向の長さと略同じ長さとされている。
第１当接部３１は、可撓性を有する部材で形成されている。また、第１当接部３１は、第２当接部３２よりも剛性が低い。また、第１当接部３１は、複合材１０よりも剛性が低くてもよい。第１当接部３１は、加圧され複合材１０に押し付けられた際に、複合材１０の形状に応じて変形する剛性とされている。具体的には、第１当接部３１は、例えば、シリコーン等に代表されるゴム部材によって形成されている。なお、第１当接部３１の材料は、ゴム部材に限定されない。第２当接部３２よりも剛性の低い材料であればよい。

第１当接部３１は、Ｚ軸方向の断面の形状において、屈曲する第１ブロック屈曲部３３を有している。第１当接部３１は、複合材１０の湾曲部１３と対向する対向面３４と、後述するバッグ４０（図２及び図３参照）と当接するバッグ当接面３５と、を有する。対向面３４及びバッグ当接面３５は、Ｘ軸方向を長手方向とするように配置されている。

対向面３４は、ブロック３０が複合材１０に設置された状態において、大部分の領域が複合材１０と当接する。詳細には、対向面３４は、第２当接部３２が設けられている領域以外の領域が複合材１０と当接する。

図２に示すように、対向面３４は、複合材１０の第１平板部１１の内面と当接する平面状の第１対向面３４ａと、第２平板部１２の内面と当接する平面状の第２対向面３４ｂと、第１対向面３４ａと第２対向面３４ｂを接続し湾曲部１３の内面と当接する湾曲対向面３４ｃと、を有している。第１対向面３４ａと、湾曲対向面３４ｃと、第２対向面３４ｂとは連続している。湾曲対向面３４ｃは、Ｘ軸方向の断面の形状が略９０度の円弧形状をしている。

バッグ当接面３５は、対向面３４の上端部（第１対向面３４ａの上端）と、対向面３４の下端部（第２対向面３４ｂのＹ軸方向の端部）とを接続する平面状の面である。

図１及び図３に示すように、第２当接部３２は、板状の部材である。第２当接部３２は、第１当接部３１の対向面３４に設けられている。すなわち、第２当接部３２は、ブロック３０が複合材１０に設置された状態において、第１当接部３１と複合材１０との間に設けられる。第２当接部３２は、対向面３４の第１ブロック屈曲部３３を中心とした所定の領域を覆うように設けられている。第２当接部３２は、第１当接部３１の対向面３４に固定されている。すなわち、第２当接部３２と第１当接部３１とは一体的に設けられている。なお、第２当接部３２は、第１当接部３１の対向面３４に固定されていなくてもよい。すなわち、第１当接部３１と第２当接部３２とは別体であってもよい。

第２当接部３２は、第１当接部３１よりも剛性が高い。また、第２当接部３２は、複合材１０よりも剛性が高くてもよい。第２当接部３２は、加圧され複合材１０に押し付けられた際に、変形しない剛性とされている。具体的には、第２当接部３２は、例えば、樹脂や金属によって形成されている。なお、「変形しない」とは、第２当接部３２として機能を発揮できなくなるほどに変形しないとの意味であって、多少の変形は許容されることはもちろんである。また、第２当接部３２の材料は、樹脂や金属に限定されない。第１当接部３１よりも剛性の高い材料であればよい。

図１及び図４に示すように、第２当接部３２のＸ軸方向の長さは、第１当接部３１のＸ軸方向の長さよりも短い。第２当接部３２は、Ｘ軸方向における対向面３４の一部の領域を覆っている。また、第２当接部３２のＸ軸方向の長さは、皺が発生する領域のＸ軸方向の長さの２倍程度とされている。

第２当接部３２のＺ軸方向及びＹ軸方向の長さは、第１当接部３１のＺ軸方向及びＹ軸方向の長さよりも短い。第２当接部３２は、Ｚ軸方向及びＹ軸方向における対向面３４の一部の領域を覆っている。また、第２当接部３２のＺ軸方向及びＹ軸方向の長さは、皺が発生する領域のＺ軸方向及びＹ軸方向の長さの２倍程度とされている。

なお、第２当接部３２のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の長さは、上記説明の例に限定されない。第２当接部３２のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の長さは、皺が発生する領域を覆うことができる長さであればよい。

第２当接部３２は、Ｚ軸方向の断面の形状において、屈曲する第２ブロック屈曲部３６を有している。第２ブロック屈曲部３６は、第１ブロック屈曲部３３及び複合材屈曲部１４と当接するように配置される。
第２当接部３２は、複合材１０の湾曲部１３と当接する第１当接面３７と、第１当接部３１と当接する第２当接面３８と、を有する。対向面３４及びバッグ当接面３５は、Ｘ軸方向に沿って延在する面である。また、第２当接部３２は、第１当接部３１の湾曲対向面３４ｃと接触する部分において、Ｘ軸方向の断面の形状が略９０度の円弧形状をしている。

第２ブロック屈曲部３６の屈曲する角度は、第１ブロック屈曲部３３、複合材屈曲部１４及び型屈曲部２４の屈曲角度と略同一とされている。

次に、複合材１０を加工する方法について説明する。
まず、図１から図３に示すように、所定の形状に成形された複合材１０を型２０に設置する（設置工程）。このとき、型２０の湾曲面部２３と複合材１０の湾曲部１３とが接触するように設置する。

次に、湾曲部１３とブロック３０が当接するように、ブロック３０を複合材１０に設置する（当接工程）。詳細には、複合材屈曲部１４と第２当接部３２の第２ブロック屈曲部３６とが当接するように、ブロック３０を設置する。

次に、図２及び図３に示すように、型２０、複合材１０及びブロック３０をバッグ４０で覆う。そして、バッグ４０の端部を型２０に接着し、バッグ４０の内部に複合材１０及びブロック３０を密封した状態とする。

次に、密封状態の複合材１０及びブロック３０をオートクレーブに入れ、加圧する。これにより、図２及び図３の白抜き矢印で示すように、ブロック３０に圧力が作用する。ブロック３０に圧力が作用すると、剛性の低い第１当接部３１が複合材１０の形状に応じて変形する。これにより、ブロック３０の全体が複合材１０と当接する。詳細には、複合材屈曲部１４を中心とした皺が発生し易い領域と第２当接部３２が当接し、皺が発生し易い領域以外の領域と第１当接部３１が当接する。ブロック３０の全体と複合材１０とが当接することで、ブロック３０が複合材１０を型２０に押し当てる。したがって、図２及び図３の黒色矢印で示すように、ブロック３０を介して、複合材１０に均一に圧力が作用する。複合材１０に圧力が作用すると、型２０の形状に応じるように複合材１０が変形する（変形工程）。また、オートクレーブ内では複合材１０を加熱することで、複合材１０を硬化させる。
なお、複合材１０及びブロック３０を加圧・加熱する方法は、オートクレーブを使用したものに限定されない。

このようにして、複合材１０を加工して、所望の形状の複合材構造体を製造する。

本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、Ｘ軸方向に沿って延在し、複合材１０の湾曲部１３に当接する第１当接部３１を備えている。第１当接部３１は、第２当接部３２よりも剛性が低いので、湾曲部１３にブロック３０を当接させた状態で複合材１０を加圧すると、湾曲部１３の形状に応じて変形し易い。これにより、第１当接部３１と複合材１０の湾曲部１３との間に隙間が形成され難くすることができる。したがって、第１当接部３１と複合材１０とが当接する領域では、ブロック３０を介して、複合材１０の全体に圧力を作用させることができる。

また、本実施形態では、Ｘ軸方向に沿って部分的に設けられ、複合材１０に当接する第２当接部３２を備えている。第２当接部３２は、第１当接部３１よりも剛性が高いので、湾曲部１３にブロック３０を当接させた状態で複合材１０を加圧しても、変形し難い。これにより、第２当接部３２と当接する湾曲部１３に皺等の凹凸が存在している場合には、第２当接部３２が凸部分を押込むので、皺等の凹凸を解消することができる。また、複合材１０を加圧して変形させる際に、第２当接部３２と当接する領域において、湾曲部１３に皺等の凹凸を発生し難くすることができる。

したがって、複合材１０を加圧して変形させる際に、複合材１０の皺が発生し易い領域に第２当接部３２を当接させるとともに、皺が発生し難い領域（第２当接部３２が当接する領域以外の領域）に第１当接部３１を当接させることで、複合材１０の全体に圧力を作用させるとともに、皺が発生し易い領域において皺の解消及び／又は皺の発生を抑制することができる。

また、本実施形態では、複合材１０が複合材屈曲部１４を有している。複合材１０は、湾曲している部分（コンタ部）や屈曲している部分（キンク部）等の曲がり部（本実施形態では、複合材屈曲部１４）において、繊維シートの繊維余りや繊維不足が生じる。このため、複合材１０に圧縮力や引張力が作用するので、図５に示すように、曲がり部において皺等の凹凸（以下、「皺Ｗ」と称する。）が生じ易い。本実施形態では、皺Ｗが生じ易い複合材屈曲部１４と、剛性の高い第２当接部３２とが当接している。これにより、ブロック３０に圧力が作用すると、第２当接部３２が皺Ｗの凸部分を押込み、皺Ｗを解消することができる。すなわち、図５に示す皺Ｗが存在する状態から、図３に示す皺Ｗが存在しない状態とすることができる。
また、複合材１０に加工を施す際に、皺Ｗが発生し易い領域を剛性の高い第２当接部３２が押圧しているので、第２当接部３２と当接する領域において、複合材１０に皺Ｗを発生し難くすることができる。すなわち、図３に示す皺Ｗが存在しない状態から、図５に示す皺Ｗが存在する状態になり難くすることができる。

また、本実施形態では、第１当接部３１が複合材１０のＸ軸方向の全域に亘って設けられ、第１当接部３１の対向面３４に第２当接部３２が設けられている。これにより、第１当接部３１の対向面３４に第２当接部３２を設置するだけでブロック３０を構成することができる。したがって、容易にブロック３０を製造することができる。

〔第２実施形態〕
本開示の第２実施形態について、図６及び図７を用いて説明する。
本実施形態では、ブロック３０の構造が第１実施形態と異なっている。その他の点は、第１実施形態と同様であるので、同様の構成については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

図６及び図７に示すように、本実施形態に係るブロック５０は、第１当接部５１と第２当接部５２とが、Ｘ軸方向に沿って並んで配置されている。第１当接部５１と第２当接部５２とは固定されている。また、第１当接部５１のＸ軸方向の断面の形状と、第２当接部５２のＸ軸方向の断面の形状は、略同一形状とされている。

第１当接部５１は、第２当接部５２を挟んで２つに分割されている。各第１当接部５１のＸ軸方向の断面の形状は、第１実施形態の第１当接部３１のＸ軸方向の断面の形状と略同一とされているので、詳細な説明は省略する。

第２当接部５２は、Ｚ軸方向の断面の形状において、屈曲する第３ブロック屈曲部５３を有している。第３ブロック屈曲部５３は、第１実施形態の第１ブロック屈曲部３３と略同一の構造とされているので、詳細な説明は省略する。

各第１当接部５１と第２当接部５２とは、各第１当接部５１の対向面５１ａ（複合材１０の湾曲部１３等と対向する面）と第２当接部５２の対向面５２ａとが面一となるように、配置されている。

本実施形態のブロック５０は、第１当接部５１の対向面５１ａ及び第２当接部５２の対向面５２ａが複合材１０と接触するように、複合材１０に設置される。

本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、第１当接部５１と第２当接部５２とは、Ｘ軸方向に沿って並んで配置されている。したがって、複合材１０において、皺Ｗ（図５参照）が発生し易い領域と、皺Ｗが発生し難い領域とがＸ軸方向に沿って並んでいる場合には、より好適に複合材１０の皺Ｗが発生し易い領域に第２当接部５２を当接させるとともに、皺Ｗが発生し難い領域（第２当接部５２が当接する領域以外の領域）に第１当接部５１を当接させることができる。

また、第１当接部５１の対向面５１ａと、第２当接部５２の対向面５２ａとが面一となるように、第１当接部５１及び第２当接部５２を配置している。これにより、第１当接部５１及び第２当接部５２を複合材１０の湾曲部１３に当接させ易くすることができる。したがって、より好適に、複合材１０に圧力を作用させることができる。

なお、本開示は、上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。
例えば、上記各実施形態では、剛性の高い第２当接部３２，５２を１つ設けた例について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、複合材１０に複合材屈曲部１４が複数形成されている場合には、第２当接部３２，５２を複数設けてもよい。この場合には、各複合材屈曲部１４に第２当接部３２，５２を当接させてもよい。

また、上記各実施形態では、複合材１０が複合材屈曲部１４を有する例について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、複合材１０は、Ｚ軸方向の断面において、一部が湾曲していてもよい。この場合には、型２０及びブロック３０，５０も、複合材１０の形状に応じて、湾曲する部分を有するように形成される。

各実施形態に記載の治具及び複合材の加工方法は、例えば以下のように把握される。

本開示の一態様に係る治具（３０）は、長手方向（Ｘ軸方向）と直交する面で切断した際の断面の形状において湾曲する湾曲部（１３）を有する複合材（１０）を、型（２０）に設置した状態で加圧することで前記型に応じた形状に変形させる際に、前記複合材の前記湾曲部に当接させる治具（３０）であって、前記長手方向に沿って延在し、前記複合材の前記湾曲部に当接する第１当接部（３１）と、前記長手方向に沿って部分的に設けられ、前記複合材の前記湾曲部に当接し、前記第１当接部よりも剛性が高い第２当接部（３２）と、を備える。

上記構成では、長手方向に沿って延在し、複合材の湾曲部に当接する第１当接部を備えている。第１当接部は、第２当接部よりも剛性が低いので、湾曲部に治具を当接させた状態で複合材を加圧すると、湾曲部の形状に応じて変形し易い。これにより、第１当接部と複合材の湾曲部との間に隙間が形成され難くすることができる。したがって、第１当接部と複合材とが当接する領域では、治具を介して、複合材の全体に圧力を作用させることができる。
また、上記構成では、長手方向に沿って部分的に設けられ、複合材に当接する第２当接部を備えている。第２当接部は、第１当接部よりも剛性が高いので、湾曲部に治具を当接させた状態で複合材を加圧しても、変形し難い。これにより、第２当接部と当接する湾曲部に皺等の凹凸が存在している場合には、第２当接部が凸部分を押込むので、皺等の凹凸を解消することができる。また、複合材を加圧して変形させる際に、第２当接部と当接する領域において、湾曲部に皺等の凹凸を発生し難くすることができる。
したがって、複合材を加圧して変形させる際に、複合材の皺が発生し易い領域に第２当接部を当接させるとともに、皺が発生し難い領域（第２当接部が当接する領域以外の領域）に第１当接部を当接させることで、複合材の全体に圧力を作用させるとともに、皺が発生し易い領域において皺の解消及び／又は皺の発生を抑制することができる。

また、本開示の一態様に係る治具は、前記複合材は、前記長手方向と交差する交差方向に直交する面で切断した際の断面の形状の一部が湾曲及び／又は屈曲している曲がり部（１４）を有し、前記第２当接部は、前記曲がり部と当接する。

上記構成では、複合材が曲がり部を有している。複合材は、湾曲している部分（コンタ部）や屈曲している部分（キンク部）等の曲がり部において、皺等の凹凸が生じ易い。上記構成では、皺等の凹凸が生じ易い曲がり部と、剛性の高い第２当接部とが当接しているので、より好適に、第２当接部が凸部分を押込み、皺等の凹凸を解消することができる。また、複合材を加圧して変形させる際に、第２当接部と当接する領域において、湾曲部に皺等の凹凸を発生し難くすることができる。

また、本開示の一態様に係る治具は、前記第１当接部は、前記長手方向の全域に亘って設けられ、前記第２当接部は、前記第１当接部の前記湾曲部と対向する面に設けられている。

上記構成では、第１当接部が複合材の長手方向の全域に亘って設けられ、第１当接部の湾曲部と対向する面（以下、「対向面」と称する。）に第２当接部が設けられている。これにより、第１当接部の対向面に第２当接部を設置するだけで治具を構成することができる。したがって、容易に治具を構成することができる。

また、本開示の一態様に係る治具は、前記第１当接部と前記第２当接部とは、前記長手方向に沿って並んで配置されている。

上記構成では、第１当接部と第２当接部とは、長手方向に沿って並んで配置されている。したがって、複合材において、皺が発生し易い領域と、皺が発生し難い領域とが長手方向に沿って並んでいる場合には、より好適に複合材の皺が発生し易い領域に第２当接部を当接させるとともに、皺が発生し難い領域（第２当接部が当接する領域以外の領域）に第１当接部を当接させることができる。
なお、湾曲部と当接する第１当接部の面と、湾曲部と当接する第２当接部の面とが面一となるように、第１当接部及び第２当接部を配置してもよい。このように構成することで、第１当接部及び第２当接部を複合材の湾曲部に当接させ易くすることができる。したがって、より好適に、複合材に圧力を作用させることができる。

本開示の一態様に係る複合材の加工方法は、長手方向（Ｘ軸方向）と直交する面で切断した際の断面の形状において湾曲する湾曲部（１３）を有する複合材（１０）を、型（２０）に設置する設置工程と、前記長手方向に沿って延在し前記複合材の前記湾曲部に当接する第１当接部（３１）と、前記長手方向に沿って部分的に設けられ前記複合材の前記湾曲部に当接し前記第１当接部よりも剛性が高い第２当接部（３２）と、を備えた治具（３０）を、前記複合材の前記湾曲部に当接させる当接工程と、前記設置工程で前記型に設置され、前記当接工程で前記治具を当接された状態の前記複合材を加圧することで前記型に応じた形状に変形させる変形工程と、を備え、前記当接工程では、前記複合材の前記湾曲部のうち皺が発生し易い領域と前記第２当接部とを当接させる。

また、本開示の一態様に係る複合材の加工方法は、前記複合材は、前記長手方向と交差する交差方向に直交する面で切断した際の断面の形状の一部が湾曲及び／又は屈曲している曲がり部（１４）を有し、前記当接工程では、前記曲がり部を含む領域と前記第２当接部とを当接させる。

１０：複合材
１１：第１平板部
１２：第２平板部
１３：湾曲部
１４：複合材屈曲部（曲がり部）
２０：型
２１：第１平面部
２２：第２平面部
２３：湾曲面部
２４：型屈曲部
３０：ブロック（治具）
３１：第１当接部
３２：第２当接部
３３：第１ブロック屈曲部
３４：対向面
３４ａ：第１対向面
３４ｂ：第２対向面
３４ｃ：湾曲対向面
３５：バッグ当接面
３６：第２ブロック屈曲部
３７：第１当接面
３８：第２当接面
４０：バッグ
５０：ブロック
５１：第１当接部
５１ａ：対向面
５２：第２当接部
５２ａ：対向面
５３：第３ブロック屈曲部
Ｗ：皺

Claims

長手方向と直交する面で切断した際の断面の形状において湾曲する湾曲部を有する複合材を、型に設置した状態で加圧することで前記型に応じた形状に変形させる際に、前記複合材の前記湾曲部に当接させる治具であって、
前記長手方向に沿って延在し、前記複合材の前記湾曲部に当接する第１当接部と、
前記長手方向に沿って部分的に設けられ、前記複合材の前記湾曲部に当接し、前記第１当接部よりも剛性が高い第２当接部と、を備える治具。
前記複合材は、前記長手方向と交差する交差方向に直交する面で切断した際の断面の形状の一部が湾曲及び／又は屈曲している曲がり部を有し、
前記第２当接部は、前記曲がり部と当接する請求項１に記載の治具。
前記第１当接部は、前記長手方向の全域に亘って設けられ、
前記第２当接部は、前記第１当接部の前記湾曲部と対向する面に設けられている請求項１または請求項２に記載の治具。
前記第１当接部と前記第２当接部とは、前記長手方向に沿って並んで配置されている請求項１または請求項２に記載の治具。
長手方向と直交する面で切断した際の断面の形状において湾曲する湾曲部を有する複合材を、型に設置する設置工程と、
前記長手方向に沿って延在し前記複合材の前記湾曲部に当接する第１当接部と、前記長手方向に沿って部分的に設けられ前記複合材の前記湾曲部に当接し前記第１当接部よりも剛性が高い第２当接部と、を備えた治具を、前記複合材の前記湾曲部に当接させる当接工程と、
前記設置工程で前記型に設置され、前記当接工程で前記治具を当接された状態の前記複合材を加圧することで前記型に応じた形状に変形させる変形工程と、を備え、
前記当接工程では、前記複合材の前記湾曲部のうち皺が発生し易い領域と前記第２当接部とを当接させる複合材の加工方法。
前記複合材は、前記長手方向と交差する交差方向に直交する面で切断した際の断面の形状の一部が湾曲及び／又は屈曲している曲がり部を有し、
前記当接工程では、前記曲がり部を含む領域と前記第２当接部とを当接させる請求項５に記載の複合材の加工方法。