WO2021186718A1 - 支持体および支持体取付方法 - Google Patents

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WO2021186718A1
WO2021186718A1 PCT/JP2020/012473 JP2020012473W WO2021186718A1 WO 2021186718 A1 WO2021186718 A1 WO 2021186718A1 JP 2020012473 W JP2020012473 W JP 2020012473W WO 2021186718 A1 WO2021186718 A1 WO 2021186718A1
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support
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bent
frame
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祐樹 可児
了太 尾▲崎▼
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三菱重工業株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a support and a support mounting method for supporting the inner peripheral surface of a panel-shaped structure arranged along the curved arrangement direction along the arrangement direction.
  • Patent Document 1 discloses a method of cutting a flat rectangular laminated body into a desired shape and cutting it out in order to manufacture a component of a composite material extending in an in-plane curve.
  • Patent Document 2 discloses that after joining an annular basic preform, a flat plate annular reinforcing preform, and a cylindrical reinforcing preform, the matrix resin is impregnated and cured to produce an annular structure. Has been done.
  • Patent Document 1 an unnecessary portion is generated when the composite material extending in the in-plane direction in a curved shape is cut out, so that all of the flat rectangular laminated body should be effectively utilized. This makes it impossible to increase the manufacturing cost of the composite material manufactured from the laminate.
  • a component of a composite material extending in a curved shape in the in-plane direction for example, when a sheet-shaped composite material extending linearly is used, it is necessary to stack the composite material while bending it in a curved shape.
  • the composite material since the composite material has a property of being hard to expand and contract, there is a possibility that the composite material is deformed in the plane and wrinkles are generated when the sheet-shaped composite material is laminated. Then, when the wrinkled composite material is laminated over a plurality of layers, the production of the laminated body becomes defective.
  • the elongated plate-shaped preform strip is deformed into an arc shape, but when it is deformed into an arc shape, it is deformed into an arc shape. Deformation may occur in the plane of the preform and wrinkles may occur. Then, when the wrinkled preforms are joined, the manufacturing of the annular structure becomes defective.
  • the present disclosure has been made in view of such circumstances, and the manufacturing cost is low and the productivity is low while ensuring the supporting strength of the panel-shaped structure arranged along the curved arrangement direction. It is an object of the present invention to provide a high support and a support mounting method.
  • the support supports the inner peripheral surface of the panel-shaped structure arranged along the curved arrangement direction along the arrangement direction and has a predetermined length along the arrangement direction. It is a long support having It has a first bent portion formed and a second bent portion bent along a second bending line extending along the longitudinal direction, and is close to the inner peripheral surface of the structure along the arrangement direction.
  • a plurality of support members to be arranged and a plurality of first connecting portions for connecting each of the plurality of first bent portions and the structure are provided, and the support body further comprises a plurality of the support members.
  • a pair arranged adjacent to each other by joining a second connecting portion connecting the plurality of the second bent portions and the end faces of the pair of supporting members arranged adjacent to each other in the arrangement direction. It is provided with at least one of the third connecting portion for connecting the support members.
  • the support mounting method is a support in which a plurality of support members that support the structure are connected to an inner peripheral surface of a panel-shaped structure arranged along a curved arrangement direction.
  • the support is formed in a long shape having a predetermined length along the arrangement direction, has a longitudinal direction and a lateral direction, and the length in the longitudinal direction is longer than the predetermined length. Also short, a plurality of having a first bent portion bent along the first bending line extending along the longitudinal direction and a second bent portion bent along the second bending line extending along the longitudinal direction.
  • the support member is arranged in the vicinity of the inner peripheral surface of the structure along the arrangement direction, and the first connection step of connecting each of the plurality of first bent portions and the structure.
  • the support mounting method further comprises, a second connecting step of connecting the plurality of the second bent portions of the plurality of the supporting members, and a pair of the supporting members arranged adjacent to each other in the arrangement direction. It is provided with at least one of a third connecting step of connecting the pair of supporting members arranged adjacent to each other by joining the end faces in the arrangement direction.
  • a support and a support mounting method having low manufacturing cost and high productivity while ensuring the supporting strength of the panel-shaped structure arranged along the curved arrangement direction. Can be done.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA of the panel structure shown in FIG. It is a partially enlarged view of the panel structure shown in FIG. It is a front view of the frame member shown in FIG. It is a figure which shows the relationship between the longitudinal direction of one adjacent frame member, and the longitudinal direction of the other frame member.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB of the panel structure shown in FIG. It is a left side view of FIG.
  • FIG. 7 is an end view taken along the line CC of FIG. It is a top view which shows the laminated body before molding a frame member.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a panel structure according to an embodiment of the present disclosure.
  • the panel structure of the present embodiment includes a frame 20 that supports the face plate (structure) 17.
  • the panel structure of this embodiment is a structure that constitutes a cylindrical fuselage of an aircraft. As shown in FIG. 1, the face plate 17 and a plurality of ribs 12 provided parallel to each other on one surface of the face plate 17 are provided parallel to each other in a direction intersecting the extending direction of the rib 12. It has a plurality of frames 20 and the like.
  • the frame 20 of the present embodiment is formed by shaping a flat laminate in which a sheet-like composite material containing a fiber base material and a resin material is laminated over a plurality of layers (for example, 20 or more layers) into a Z shape. It is manufactured. Although the frame 20 shown in FIG. 1 is Z-shaped, it may have another shape such as C-shaped.
  • the frame 20 of the present embodiment is formed by connecting a plurality of frame members (support members) 21 along the arrangement direction AD and integrating them as one member.
  • the arrangement direction AD shown in FIG. 1 is a direction in which a plurality of frame members 21 are connected and arranged, and is a direction in which a plurality of frame members 21 integrated as one member extend.
  • the direction in which the rib 12 extends is defined as the rib direction RD, and the direction in which the frame 20 extends is defined as the arrangement direction AD.
  • the ribs 12 include a rib body 13 that rises vertically from one surface of the face plate 17, and a flange portion 14 that extends from the end of the rib body 13 in a direction parallel to the face plate 17. have. That is, the rib 12 has an L-shaped cross section perpendicular to the rib direction RD, one arm portion of L forms the rib body 13, and the other arm portion of L forms a flange portion 14. There is.
  • the frame member 21 faces the frame body 21b rising from one surface of the face plate 17, and faces the face plate 17 and is one of the rib directions RD from the end of the frame body 21b on the face plate 17 side.
  • the first flange portion (first bent portion) 21a extending to the side and the second flange portion (second bent portion) extending from the end portion of the frame body 21b far from the face plate 17 to the other side in the rib direction RD.
  • Part 21c Part
  • the frame member 21 has a Z-shaped cross section perpendicular to the arrangement direction AD, one arm portion of Z forms the first flange portion 21a, and the other arm portion of Z forms the second flange portion. It forms 21c.
  • the frame 20 has a shape extending in a curved shape in the in-plane direction of the frame main body 21b (horizontal direction to the plane of the frame main body 21b). That is, the frame 20 has an arc-shaped shape centered on the central axis of a substantially cylindrical aircraft fuselage (not shown) formed by combining panel structures.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of the panel structure shown in FIG.
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of the panel structure shown in FIG.
  • FIG. 4 is a front view of the frame member 21D shown in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the longitudinal LDc of one adjacent frame member 21 and the longitudinal LDd of the other frame member 21.
  • the frame 20 of the present embodiment is a member that supports the panel-shaped face plate 17 arranged along the arcuate (curved) arrangement direction AD along the arrangement direction AD. As shown in FIG. 2, the frame 20 of the present embodiment is a member formed in a long shape having a predetermined length Lp from the start position Ps to the end position Pe along the arrangement direction AD.
  • the frame 20 of the present embodiment includes a plurality of frame members 21, a plurality of first connecting portions 22, a second connecting portion 23, and a plurality of third connecting portions 24.
  • the plurality of frame members 21 are arranged close to the inner peripheral surface 17a of the face plate 17 along the arrangement direction AD.
  • the frame 20 is arranged so that the longitudinal end of one frame member 21 adjacent to each other along the array direction AD and the longitudinal end of the other frame member 21 are brought into contact with each other and arranged without a gap along the array direction AD. It is a thing.
  • Each of the plurality of frame members 21 has a length shorter than the predetermined length Lp of the frame 20.
  • the lengths of the plurality of frame members 21 along the arrangement direction AD are, for example, the same, but the lengths of the respective frame members 21 along the arrangement direction AD may be different.
  • the plurality of frame members 21 have the frame member 21A, the frame member 21B, the frame member 21C, and the frame member 21D along the arrangement direction AD passing on the arc of the radius R1 centered on the point O.
  • the frame member 21E, and the frame member 21F are arranged clockwise in this order.
  • the plurality of frame members 21 are arranged at the same distance (the length of the radius R1) from the point O.
  • the radius R1 is set to an arbitrary length according to the final shape of the panel structure including the plurality of frame members 21.
  • the plurality of frame members 21 are arranged at the same distance (the length of the radius R1) from the point O, but other embodiments may be used.
  • the plurality of frame members 21 may be arranged at positions where the distance from the point O is an arbitrary distance for each frame member 21.
  • the plurality of frame members 21 are arranged so that positions P11 to P17 are end positions (first end positions) in the longitudinal direction of each member.
  • the end position refers to the position of one end and the position of the other end of the frame member 21 when arranged along the arrangement direction AD of the frame member 21.
  • the end portions of the frame member 21A in the longitudinal direction are arranged at positions P11 and P12, and the ends in the longitudinal direction of the frame member 21B.
  • the portions are arranged at positions P12 and P13, and the longitudinal ends of the frame member 21C are arranged at positions P13 and P14.
  • the longitudinal ends of the frame member 21D are located at positions P14 and P15, the longitudinal ends of the frame member 21E are located at positions P15 and P16, and the longitudinal ends of the frame member 21F are located at position P16. And at position P17.
  • the frame member 21C has a longitudinal LDc along the arrangement direction AD and a lateral SDc (SD) orthogonal to the longitudinal LDc in the plane of the frame member 21C.
  • the frame member 21D has a longitudinal LDd along the arrangement direction AD and a lateral SDd orthogonal to the longitudinal LDd in the plane of the frame member 21D.
  • the frame member 21E has a longitudinal LDe along the arrangement direction AD and a lateral SDe orthogonal to the longitudinal LDe in the plane of the frame member 21E.
  • the lateral directions of the frame member 21A, the frame member 21B, the frame member 21E, and the frame member 21F are orthogonal to each other in the longitudinal direction LD and the longitudinal direction LD.
  • the frame member 21D is located on the other side (outer peripheral side with respect to the point O) of the SDd in the lateral direction than the length of the LDd in the longitudinal direction on one side (inner peripheral side with respect to the point O) of the SDd in the lateral direction.
  • the length of the LDd in the longitudinal direction is long, and it has a substantially trapezoidal shape with equal legs.
  • the other frame members 21 (21A, 21B, 21C, 21E, 21F) have the same shape.
  • the shape of the frame member 21 is not limited to the shape shown in FIG. 4, and any other shape may be used as long as a plurality of frame members 21 can be arranged without gaps along the arrangement direction AD. good.
  • the side of the end portion of the longitudinal LD of the frame member 21 having an equilateral trapezoidal shape is made to coincide with the position of the edge of the end portion of the longitudinal LD of the other adjacent frame member 21. It is arranged without a gap along the arrangement direction AD.
  • the end of the longitudinal LD of one frame member 21 adjacent to each other along the arrangement direction AD and the end of the longitudinal LD of the other frame member 21 are arranged without a gap.
  • the frame member 21 is formed from a laminated body of a sheet-like composite material containing a fiber base material and a resin material.
  • the length of the LD in the longitudinal direction of the frame member 21 is sufficiently shorter than the predetermined length Lp along the arrangement direction AD of the frame 20.
  • the frame member 21 The length of the LD in the longitudinal direction is 1/8 of the predetermined length Lp.
  • the intersection angle ⁇ described later is set to 22.5 ° and the predetermined length Lp is set to the length of 1/4 of a circle having a radius R1 (a range of 90 ° around the point O).
  • the length of the LD in the longitudinal direction of the frame member 21 is 1/4 of the predetermined length Lp.
  • the composite material laminated as the laminate used for molding the frame member 21 is a sheet-like material containing a fiber base material (for example, carbon fiber, glass fiber) and a resin material.
  • a resin material either a thermosetting resin material or a thermoplastic resin material can be used.
  • the thermosetting resin material is, for example, an epoxy resin, an unsaturated polyester, a vinyl ester, a phenol, a cyanate ester, a polyimide, or the like.
  • thermoplastic resin material is, for example, polyetheretherketone (PEEK), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), nylon 6 (PA6), nylon 66 (PA66), polyphenylene sulfide (PPS), poly. Etherimide (PEI), polyetherketoneketone (PEKK) and the like.
  • PEEK polyetheretherketone
  • PET polyethylene terephthalate
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PA6 nylon 6
  • PA66 nylon 66
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PEI polyetherketoneketone
  • PEKK polyetherketoneketone
  • the longitudinal LD of one adjacent frame member 21 and the longitudinal LD of the other frame member 21 intersect with each other. Is arranged along the curved arrangement direction AD. As shown in FIGS. 3 and 5, for example, the longitudinal LDd of one adjacent frame member 21D and the longitudinal LDc of the other frame member 21C are arranged so as to intersect at an intersection angle ⁇ .
  • intersection angle ⁇ is preferably set to 45 degrees or less.
  • a plurality of frame members 21 are arranged along the arc-shaped arrangement direction AD, but each frame member 21 is not formed in an arc shape but is formed along the longitudinal direction LD. It is formed in a straight line. Therefore, the longitudinal direction LD and the arrangement direction AD of the frame member 21 do not completely match and are approximated.
  • intersection angle ⁇ As the intersection angle ⁇ increases, the degree of approximation between the longitudinal LD of the frame member 21 and the arrangement direction AD decreases. Therefore, in order to secure the degree of approximation between the longitudinal LD and the arrangement direction AD, an upper limit is set for the intersection angle ⁇ . It is preferable to do so.
  • the intersection angle ⁇ By setting the intersection angle ⁇ to 45 degrees or less, it is possible to suppress the change in the longitudinal LD in the pair of adjacent frame members 21 to 45 degrees or less and secure the degree of approximation between the longitudinal LD and the arrangement direction AD. can.
  • the intersection angle ⁇ is set to 45 degrees or less for the following reasons.
  • the frame member 21 of the present embodiment is, for example, a member that supports the face plate 17 constituting the cylindrical fuselage of the aircraft, and needs to secure sufficient strength against stress along the array direction AD in which the frame 20 extends. There is. Therefore, it is desirable that the fiber direction of the fiber base material of a part of the sheet-like composite material contained in the laminate constituting the frame member 21 matches the arrangement direction AD.
  • the tangential direction TD shown in FIG. 5 is the tangential direction of the circle passing through the position P14 with the point O as the center, and indicates the arrangement direction AD at the position P14 in FIG.
  • the fiber direction of the fiber base material of the frame member 21C is the longitudinal direction LDc. Therefore, the tangential direction TD and the longitudinal direction LDc are different in direction by ⁇ / 2, which is half of the crossing angle ⁇ .
  • the fiber direction of the fiber base material of the frame member 21D is the longitudinal direction LDd
  • the tangential direction TD and the longitudinal direction LDd are different in direction by ⁇ / 2, which is half of the crossing angle ⁇ .
  • the fiber base material of the sheet-shaped composite material it is selected and used from a plurality of types of fiber base materials having different fiber directions by 45 degrees such as 0 degree, 45 degrees, -45 degrees, and 90 degrees. ..
  • the base axis (axis in the 0 degree direction) on which the composite material is arranged coincides with the arrangement direction AD.
  • the difference in the fiber direction of the frame members 21 arranged adjacent to each other is 45 degrees or less. Therefore, in the present embodiment, the crossing angle ⁇ is set to 45 degrees or less ( ⁇ / 2 is set to 22.5 degrees or less).
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line BB of the panel structure shown in FIG.
  • FIG. 7 is a left side view of FIG.
  • FIG. 8 is an end view taken along the line CC of FIG. 7.
  • FIG. 9 is a plan view showing the laminated body 100 before molding the frame member 21.
  • the frame member 21 of the present embodiment has a Z-shaped cross-sectional shape on a plane orthogonal to the arrangement direction AD, and is unilateral to the frame body 21b and the frame body 21b (FIG. 6). It has a first flange portion 21a bent toward the lower side of No. 6) and a second flange portion 21c bent toward one side (upper side in FIG. 6) with respect to the frame body 21b.
  • the first flange portion 21a and the second flange portion 21c are portions formed by shaping the laminate 100 before molding the frame member 21 shown in FIG.
  • FIG. 9 shows a long laminated body 100 extending along the axis Z and arranged along a flat surface.
  • the flat laminate 100 shown in FIG. 9 is cut by a cutting line CL1 and a cutting line CL2 in order to form a plurality of frame members 21 including the frame members 21C, 21D, 21E.
  • the laminate 100c cut from the laminate 100 is shaped so as to be bent at a right angle along a mountain fold line (first fold line) MLc extending linearly along the longitudinal LDc parallel to the axis Z.
  • the valley fold line (second fold line) extending linearly along the longitudinal LDc is shaped so as to be bent at a right angle along the VLc.
  • the axis Z is an axis along the direction in which the laminated body 100 extends.
  • the cutting lines CL1 and CL2 are lines that intersect the axis Z without being orthogonal to each other. Further, the cutting lines CL1 and CL2 have different inclination angles with respect to the axis Z.
  • the laminate 100d cut from the laminate 100 is shaped into a state of being bent at a right angle along a mountain fold line (folding line) MLd extending linearly along the longitudinal direction LDd parallel to the axis Z, and has a longitudinal length. It is shaped so that it is bent at a right angle along the valley fold line (folding line) VLd that extends linearly along the direction LDd.
  • the laminate 100e cut from the laminate 100 is shaped into a state of being bent at a right angle along a mountain fold line (folding line) MLe extending linearly along the longitudinal direction LDe parallel to the axis Z, and has a longitudinal length. It is shaped so that it is bent at a right angle along the valley fold line (folding line) VLe extending linearly along the direction LDe.
  • the portion bent along the mountain fold line ML becomes the first flange portion 21a, and becomes the valley fold line VL (VLc, VLd, VLe).
  • the portion bent along the portion becomes the second flange portion 21c.
  • the first flange portion 21a arranged to face the inner peripheral surface 17a of the face plate 17 is orthogonal to the arrangement direction AD and in the in-plane direction along the inner peripheral surface 17a of the face plate 17 ( A plurality of slits 21d extending along the normal direction of the paper surface in FIGS. 2, 3 and 6 are formed.
  • the first flange portion 21a is made of a six-layer composite material of the first layer LY1, the second layer LY2, the third layer LY3, the fourth layer LY4, the fifth layer LY5, and the sixth layer LY6. It is a laminated product.
  • the first flange portion 21a may be formed by laminating an arbitrary number of composite materials other than the six layers.
  • the first flange portion 21a of the frame member 21D has five slits 21d extending in the plane of the first flange portion 21a in the direction orthogonal to the longitudinal LDd along the longitudinal LDd. It is formed. Five slits 21d are formed in each of the first layer LY1 to the sixth layer. The positions of the slits 21d formed in each of the first layer LY1 to the sixth layer in the longitudinal LDd are different. This is because if the positions of the slits 21d in the longitudinal LDd are matched, the strength and toughness of the first flange portion 21a will decrease.
  • a plurality of regions of the first flange portion 21a partitioned by the plurality of slits 21d can be independently provided with the inner peripheral surface of the face plate 17. It can be deformed so as to be close to 17a and brought into contact with the inner peripheral surface 17a.
  • the plurality of first connecting portions 22 are each of the plurality of first flange portions 21a of the frame member 21 and the inner peripheral surface 17a of the face plate 17. It is a part that connects with.
  • the first connecting portion 22 is, for example, a thermoplastic resin material contained in the frame member 21 and a thermoplastic resin contained in the face plate 17. It is a part formed by welding with a material. In this case, the first connecting portion 22 connects the frame member 21 and the face plate 17 by welding the thermoplastic resin material contained in the frame member 21 and the thermoplastic resin material contained in the face plate 17.
  • the first connecting portion 22 is formed between the first flange portion 21a of the frame member 21 and the face plate 17 by, for example, an adhesive. It is an adhesive layer formed in. In this case, the first connecting portion 22 connects the frame member 21 and the face plate 17 with an adhesive layer.
  • first connecting portion 22 may connect each of the plurality of first flange portions 21a of the plurality of frame members 21 to the face plate 17 via, for example, fastening bolts. Further, the first connecting portion 22 may connect the frame member 21 and the face plate 17 by welding the thermoplastic resin material contained in the frame member 21 and the thermoplastic resin material contained in the face plate 17.
  • the second connecting portion 23 is a portion that connects a pair of frame members 21 arranged adjacent to the array direction AD, and is called, for example, a splice.
  • the second connecting portion 23 shown in FIGS. 2, 3 and 6 is a sheet-like member that connects a plurality of second flange portions 21c of the plurality of frame members 21 and extends along the arrangement direction AD.
  • the second connecting portion 23 When the second connecting portion 23 is formed of a composite material containing a fiber base material and a thermoplastic resin material, the second connecting portion 23 has, for example, the heat contained in the thermoplastic resin material contained therein and the frame member 21. It is joined by welding with a plastic resin material. Further, when the second connecting portion 23 is formed of a composite material containing a fiber base material and a thermosetting resin material or another material, the second connecting portion 23 may be formed of, for example, an adhesive to form a plurality of frame members 21. It is joined to each of the plurality of second flange portions 21c. Further, the second connecting portion 23 may be connected to each of the plurality of second flange portions 21c of the plurality of frame members 21 via, for example, fastening bolts.
  • the third connecting portion 24 is a portion that connects a pair of frame members 21 that are arranged adjacent to each other without a gap along the arrangement direction AD.
  • the third connecting portion 24 is formed by, for example, welding a thermoplastic resin material contained in one frame member 21 arranged adjacent to each other and a thermoplastic resin material contained in the other frame member 21. Is.
  • the third connecting portion 24 joins the entire region of the end faces of the pair of frame members 21 arranged adjacent to each other by heat welding.
  • the third connecting portion 24 may be an adhesive layer arranged between the end faces of the pair of frame members 21 arranged adjacent to each other. In this case, the third connecting portion 24 connects the end faces of the pair of frame members 21 arranged adjacent to each other by the adhesive layer formed by the adhesive. Further, the third connecting portion 24 may connect a pair of frame members 21 arranged adjacent to each other via, for example, fastening bolts.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a method of attaching the frame 20 of the present embodiment.
  • step S101 the plurality of frame members 21 are brought close to the inner peripheral surface 17a of the face plate 17, and the ends of the longitudinal LDs of one frame member 21 adjacent to each other along the arrangement direction AD and the other frame member 21.
  • the end of the longitudinal LD is arranged without a gap.
  • each of the plurality of frame members 21 arranged along the arrangement direction AD and the face plate 17 are connected by the first connecting portion 22.
  • Each of the plurality of frame members 21A, 21B, 21C, 21D, 21E, 21F is formed in the face plate 17 by, for example, the first connecting portions 22A, 22B, 22C, 22D, 22E, 22F formed by heat welding. It is connected to the peripheral surface 17a.
  • step S103 the pair of frame members 21 arranged adjacent to each other along the arrangement direction AD are connected by the second connecting portion 23.
  • the second connecting portion 23 is joined to each of the plurality of second flange portions 21c of the plurality of frame members 21 by, for example, heat welding.
  • step S104 the pair of frame members 21 arranged adjacent to each other along the arrangement direction AD without a gap are connected by the third connecting portion 24.
  • the third connecting portion 24 connects a pair of frame members 21 arranged adjacent to each other by, for example, heat welding.
  • the frame 20 is attached to the face plate 17 by the above steps S101 to S104.
  • both the second connecting step of step S103 and the third connecting step of step S104 are executed, but other embodiments may be used. ..
  • only one of the second connecting step and the third connecting step may be executed.
  • the panel structure to which the frame 20 is attached in the above flowchart does not include either the second connecting portion 23 or the third connecting portion 24.
  • the second connecting step of step S103 is executed after the first connecting step of step S102
  • the third connecting step of step S104 is executed after the second connecting step of step S103.
  • the first connecting step, the second connecting step, and the third connecting step may be executed in any order.
  • the actions and effects of the frame 20 of the present embodiment described above will be described.
  • the frame 20 according to the present embodiment there are a plurality of frame members 21 that support the inner peripheral surface 17a of the panel-shaped face plate 17 arranged along the curved arrangement direction AD along the arrangement direction AD.
  • the frame member 21 has a first flange portion 21a bent along a mountain fold line ML extending linearly along the longitudinal direction LD.
  • a laminate of a plurality of layers of composite materials including a fiber base material and a resin material is bent along a straight mountain fold line ML (molding). Do). Therefore, the step of bending the laminated body is easier and wrinkles are less likely to occur when the laminated body is bent, as compared with the case of bending along the curved arrangement direction AD.
  • the length of the LD in the longitudinal direction of the frame member 21 is shorter than the predetermined length Lp of the arrangement direction AD of the frame 20, and the frame 20 is connected by connecting a plurality of frame members 21.
  • the frame member 21 can be easily manufactured as compared with the case where the frame member 21 is formed of a single frame member having a predetermined length Lp in the arrangement direction AD of the frame member 21.
  • the manufacturing cost of the frame 20 supported by the panel-shaped face plate 17 arranged along the curved arrangement direction AD can be lowered, and the productivity can be increased.
  • each of the plurality of frame members 21 is connected to the face plate 17 by a plurality of first connecting portions 22, and a pair of frame members 21 arranged adjacent to the array direction AD. Is connected by the second connecting portion 23. Since the plurality of frame members 21 are connected to the inner peripheral surface 17a of the face plate 17 in a state of being integrated as one frame 20, it is possible to secure the strength to support the face plate 17.
  • another connecting member is formed by welding the thermoplastic resin material contained in the frame member 21 and the thermoplastic resin material contained in the face plate 17 in the first connecting portion 22.
  • the frame member 21 and the face plate 17 can be firmly connected without increasing the weight by using or the like.
  • the first flange portion 21a is deformed to a position where each portion of the first flange portion 21a partitioned by the plurality of slits comes into contact with the inner peripheral surface 17a of the face plate 17. And the inner peripheral surface 17a of the face plate 17 can be appropriately connected.
  • the plurality of second flange portions 21c of the plurality of frame members 21 are integrally connected by the sheet-shaped second connecting portion 23 extending along the arrangement direction AD.
  • the strength of the frame 20 in which a plurality of frame members 21 are integrated can be increased.
  • the weight is increased by using another connecting member or the like by welding the thermoplastic resin material contained in the pair of frame members 21 by the third connecting portion 24.
  • the pair of frame members 21 can be firmly connected.
  • FIG. 11 is a vertical cross-sectional view of the panel structure according to the present embodiment.
  • FIG. 12 is a plan view showing the laminated body 100'before molding the frame member 21 shown in FIG.
  • This embodiment is a modification of the first embodiment, and is the same as that of the first embodiment except for the cases described below, and the description thereof will be omitted below.
  • the longitudinal end of one frame member 21 adjacent to each other along the array direction AD and the longitudinal end of the other frame member 21 are brought into contact with each other along the array direction AD. It was arranged without any gaps.
  • the longitudinal end of one frame member 21 adjacent to each other along the array direction AD and the longitudinal end of the other frame member 21 are arranged in the array direction AD. It is arranged with a gap GP provided along the above.
  • the frame 20'of this embodiment is located between the longitudinal end of one frame member 21 adjacent to each other along the array direction AD and the longitudinal end of the other frame member 21. Is provided with a gap GP.
  • the third connecting portion 24A is a portion that connects a pair of frame members 21 arranged with a gap GP provided along the arrangement direction AD.
  • the third connecting portion 24A is, for example, a portion formed by welding a thermoplastic resin material contained in one frame member 21 arranged adjacent to each other and a thermoplastic resin material contained in the other frame member 21. Is.
  • the laminated body 100' is a longitudinal LDc, LDd, parallel to the axis Z. It is shaped into a state of being bent at a right angle by a single shaping process along the mountain fold line (folding line) MLc, MLd, MLe extending linearly along the LDe, and along the longitudinal direction LDc, LDd, LDe. It is shaped into a state of being bent at a right angle by a single shaping process along the valley fold line (folding line) VLc, VLd, and VLe extending in a straight line.
  • the cutting lines CL1 and CL2 are lines that intersect the axis Z without being orthogonal to each other. Further, the cutting lines CL1 and CL2 had different inclination angles with respect to the axis Z. On the other hand, since the frame member 21 of the present embodiment has a rectangular shape when viewed from the front, the cutting lines CL1 and CL2 are lines orthogonal to the axis Z. Therefore, as compared with the first embodiment, the operation of cutting the laminated body becomes easier.
  • one in the width direction is bent by one shaping process and the other in the width direction is bent by one shaping process before cutting by the cutting line CL1 and the cutting line CL2. Be done.
  • the number of shaping processes can be reduced and the productivity can be increased.
  • the support (20) described in the embodiment described above is grasped as follows, for example.
  • the support according to the present disclosure supports the inner peripheral surface of the panel-shaped structure (17) arranged along the curved arrangement direction (AD) along the arrangement direction and along the arrangement direction.
  • a first having a predetermined length (Lp), having a longitudinal direction (LD) and a lateral direction (SD), and having a length (La) in the longitudinal direction shorter than the predetermined length and extending along the longitudinal direction. It has a first bent portion (21a) bent along one bending line (ML) and a second bent portion (21c) bent along a second bending line (VL) extending along the longitudinal direction.
  • a plurality of support members (21) arranged close to the inner peripheral surface of the structure along the arrangement direction, and a plurality of support members (21) connecting each of the plurality of first bent portions and the structure.
  • a first connecting portion (22) is provided, and the support is further adjacent to a second connecting portion (23) that connects a plurality of the second bent portions of the plurality of supporting members in the arrangement direction.
  • the support there are a plurality of support members that support the inner peripheral surface of the panel-shaped structure arranged along the curved arrangement direction along the arrangement direction, and the support members are longitudinal. It has a first bent portion bent along a first bending line extending along a direction and a second bent portion bent along a second bending line extending along a longitudinal direction.
  • the laminate of the plurality of layers of the composite material including the fiber base material and the resin material is bent along the first bending line and the second bending line (formation). Do). Therefore, the step of bending the laminated body is easier and wrinkles are less likely to occur when the laminated body is bent, as compared with the case of bending along the curved arrangement direction.
  • the length of the support member in the longitudinal direction is shorter than the predetermined length in the arrangement direction of the support, and a plurality of support members are connected to form the support. Therefore, the support member can be easily manufactured as compared with the case where the support member is formed of a single support member having a predetermined length in the arrangement direction of the support. As described above, according to the present disclosure, it is possible to reduce the manufacturing cost of the support supported by the panel-shaped structure arranged along the curved arrangement direction and to increase the productivity.
  • each of the plurality of support members is connected to the structure by a plurality of first connecting portions, and a pair of support members arranged adjacent to each other in the arrangement direction is the second connecting portion. And at least one of the third connecting portions. Since a plurality of support members are connected to the inner peripheral surface of the structure in a state of being integrated as one support, it is possible to secure the strength to support the structure.
  • the support according to the present disclosure when a plurality of support members are connected by the second connecting portion, the plurality of second bent portions of the plurality of support members are connected, so that the plurality of support members are integrated.
  • the strength of the support can be increased.
  • the support according to the present disclosure when a plurality of support members are connected by the third connecting portion, the end faces of the pair of support members arranged adjacent to each other in the arrangement direction are joined, so that a plurality of support members are joined.
  • the strength of the support can be increased by integrating the support members.
  • the longitudinal end of one of the supporting members adjacent to each other along the arrangement direction and the longitudinal end of the other supporting member are arranged without a gap.
  • the third connecting portion connects a pair of the supporting members arranged along the arrangement direction.
  • the longitudinal ends of the support members arranged without gaps along the arrangement direction are connected to each other by the third connecting portion, so that the strength of the connected support members is increased. Can be done.
  • the support according to the present disclosure there is a gap (GP) between the longitudinal end of one of the supporting members adjacent to each other along the arrangement direction and the longitudinal end of the other supporting member. ) Is provided, and the third connecting portion connects a pair of the supporting members arranged with the gap along the arrangement direction.
  • the support according to the present disclosure since the support is arranged with a gap, the operation of cutting the laminated body forming the support becomes easy. Further, the ends of the pair of support members arranged with a gap along the arrangement direction in the longitudinal direction can be connected to each other by the third connecting portion, and the plurality of support members can be integrated.
  • the first bent portion is formed with a plurality of slits orthogonal to the arrangement direction and extending along the in-plane direction along the inner peripheral surface of the structure.
  • the first bent portion partitioned by the plurality of slits is formed.
  • Each part can be deformed along the first bending line.
  • the support mounting method described in the above-described embodiment can be grasped as follows, for example.
  • the support mounting method according to the present disclosure is a method of mounting a support in which a plurality of support members for supporting the structure are connected to an inner peripheral surface of a panel-shaped structure arranged along a curved arrangement direction.
  • the support is formed in a long shape having a predetermined length along the arrangement direction, has a longitudinal direction and a lateral direction, and the length in the longitudinal direction is shorter than the predetermined length.
  • a plurality of said supports having a first bent portion bent along a first bending line extending along the longitudinal direction and a second bent portion bent along a second bending line extending along the longitudinal direction.
  • the third connection step (S104) for connecting the pair of the support members arranged adjacent to each other is provided.
  • the length of the support member in the longitudinal direction is shorter than the predetermined length in the arrangement direction of the support, and the second connecting step and at least one of the third connecting steps are performed.
  • a support body is formed by connecting a plurality of support members arranged adjacent to each other in the arrangement direction. Therefore, the support member can be easily manufactured as compared with the case where the support member is formed of a single support member having a predetermined length in the arrangement direction of the support. According to the support mounting method according to the present disclosure, it is possible to reduce the manufacturing cost of the support supported by the panel-shaped structure arranged along the curved arrangement direction and to increase the productivity.
  • each of the plurality of support members is connected to the structure in the first connection step, and the arrangement direction is in at least one of the second connection step and the third connection step.
  • a pair of support members arranged adjacent to each other are connected. Since a plurality of support members are connected to the inner peripheral surface of the structure in a state of being integrated as one support, it is possible to secure the strength to support the structure.
  • the support attachment method when a plurality of support members are connected by the second connecting step, a plurality of second bent portions of the plurality of support members are integrally connected, so that a plurality of support members are connected.
  • the strength of the support can be increased by integrating the support members.
  • the support attachment method when a plurality of support members are connected by the third connecting step, the end faces of the pair of support members arranged adjacent to each other in the arrangement direction are joined. The strength of the support can be increased by integrating a plurality of support members.
  • the third connecting step connects the pair of supporting members arranged along the arrangement direction.
  • the longitudinal ends of the support members arranged without gaps along the arrangement direction are connected to each other by the third connecting step, so that the strength of the connected support members can be increased. Can be enhanced.
  • the arrangement step involves the longitudinal end of one of the support members adjacent to each other along the arrangement direction and the longitudinal end of the other support member. Arranged so that a gap is provided between them, and in the third connecting step, the pair of the supporting members arranged with the gap provided along the arrangement direction are connected.
  • the support attachment method according to the present disclosure since the support is arranged with a gap, the operation of cutting the laminate forming the support becomes easy. Further, the ends of the pair of support members arranged with a gap along the arrangement direction in the longitudinal direction can be connected to each other by the third connecting portion, and the plurality of support members can be integrated.
  • Face plate (structure) 17a Inner peripheral surface 20, 20'frame (support) 21,21A, 21B, 21C, 21D, 21E, 21F Frame member (support member) 21a 1st flange part (1st bent part) 21b Frame body 21c 2nd flange part (2nd bent part) 21d Slits 22, 22A, 22B, 22C, 22D, 22E, 22F 1st connecting part 23 2nd connecting part 24 3rd connecting part 100, 100 ′ Laminated body AD Arrangement direction CL1, CL2 Cutting line GP Gap LD Longitudinal ML mountain Fold line (1st folding line) SD short side VL valley fold line (second fold line)

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Abstract

長尺状のフレーム(20)であって、長手方向(LD)と短手方向(SD)を有し、長手方向(LD)に沿って延びる折り曲げ線に沿って折り曲げられた第1フランジ部(21a)を有し、配列方向(AD)に沿って面板(17)の内周面に近接して配置される複数のフレーム部材(21)と、複数の第1フランジ部(21a)のそれぞれと面板(17)とを連結する複数の第1連結部(22)と、を備え、フレーム(20)は、さらに、第2フランジ部(21c)を連結する第2連結部(23)と、配列方向(AD)に隣接して配置される一対のフレーム部材(21)の端面を接合することにより、隣接して配置される一対のフレーム部材(21)を連結する第3連結部(24)との少なくともいずれか一方を備えるフレーム(20)を提供する。

Description

支持体および支持体取付方法
 本開示は、曲線状の配列方向に沿って配置されるパネル状の構造体の内周面を配列方向に沿って支持する支持体および支持体取付方法に関するものである。
 従来、ガラス繊維や炭素繊維等の繊維基材と樹脂材料を含むシート状の複合材料を積層した積層体が知られている(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。特許文献1には、面内方向に曲線状に延びる複合材料の部品を製造するために、平坦な矩形状の積層体を所望の形状に切断して切り抜く方法が開示されている。また、特許文献2には、環状基本プリフォームと、平板環状補強プリフォームと、円筒状補強プリフォームとを接合した後にマトリックス樹脂を含侵させて硬化させ、環状構造体を製造することが開示されている。
米国特許第9102103号明細書 特許第4522796号公報
 しかしながら、特許文献1に開示される方法では、面内方向に曲線状に延びる複合材料を切り抜く際に不要となる部分が発生するため、平坦な矩形状の積層体の全てを有効に活用することができず、積層体から製造される複合材の製造コストが増大してしまう。
 また、面内方向に曲線状に延びる複合材料の部品を製造するために、例えば、直線状に延びるシート状の複合材料を用いる場合、複合材料を曲線状に曲げながら積層する必要がある。この場合、複合材料が伸び縮みしにくい性質を有するため、シート状の複合材料を積層する際に複合材料の面内に変形が生じて皺が発生してしまう可能性がある。そして、皺が発生した複合材料を複数層に渡って積層すると、積層体の製造不良となってしまう。
 また、特許文献2に開示される方法では、環状基本プリフォームおよび平板環状補強プリフォームを成形する際に、長板状プリフォーム帯片を円弧状に変形するが、円弧状に変形する際にプリフォームの面内に変形が生じて皺が発生してしまう可能性がある。そして、皺が発生したプリフォームを接合すると、環状構造体の製造不良となってしまう。
 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、曲線状の配列方向に沿って配置されるパネル状の構造体の支持する強度を確保しつつ製造コストが低くかつ生産性の高い支持体および支持体取付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支持体は、曲線状の配列方向に沿って配置されるパネル状の構造体の内周面を前記配列方向に沿って支持するとともに該配列方向に沿って所定長さを有する長尺状の支持体であって、長手方向と短手方向を有するとともに前記長手方向の長さが前記所定長さよりも短く、前記長手方向に沿って延びる第1折り曲げ線に沿って折り曲げられた第1折り曲げ部と前記長手方向に沿って延びる第2折り曲げ線に沿って折り曲げられた第2折り曲げ部とを有し、前記配列方向に沿って前記構造体の内周面に近接して配置される複数の支持部材と、複数の前記第1折り曲げ部のそれぞれと前記構造体とを連結する複数の第1連結部と、を備え、前記支持体は、さらに、複数の前記支持部材の複数の前記第2折り曲げ部を連結する第2連結部と、前記配列方向に隣接して配置される一対の前記支持部材の前記配列方向の端面を接合することにより、隣接して配置される一対の前記支持部材を連結する第3連結部との少なくともいずれか一方を備える。
 本開示の一態様に係る支持体取付方法は、曲線状の配列方向に沿って配置されるパネル状の構造体の内周面に、該構造体を支持する複数の支持部材を連結した支持体を取り付ける方法であって、前記支持体は、前記配列方向に沿って所定長さを有する長尺状に形成され、長手方向と短手方向を有するとともに前記長手方向の長さが前記所定長さよりも短く、前記長手方向に沿って延びる第1折り曲げ線に沿って折り曲げられた第1折り曲げ部と前記長手方向に沿って延びる第2折り曲げ線に沿って折り曲げられた第2折り曲げ部とを有する複数の支持部材を、前記配列方向に沿って前記構造体の内周面に近接して配置する配置工程と、複数の前記第1折り曲げ部のそれぞれと前記構造体とを連結する第1連結工程と、を備え、前記支持体取付方法は、さらに、複数の前記支持部材の複数の前記第2折り曲げ部を連結する第2連結工程と、前記配列方向に隣接して配置される一対の前記支持部材の前記配列方向の端面を接合することにより、隣接して配置される一対の前記支持部材を連結する第3連結工程との少なくともいずれか一方を備える。
 本開示によれば、曲線状の配列方向に沿って配置されるパネル状の構造体の支持する強度を確保しつつ製造コストが低くかつ生産性の高い支持体および支持体取付方法を提供することができる。
本開示の第1実施形態に係るパネル構造体を示す斜視図である。 図1に示すパネル構造体のA-A矢視断面図である。 図2に示すパネル構造体の部分拡大図である。 図3に示すフレーム部材の正面図である。 隣り合う一方のフレーム部材の長手方向と他方のフレーム部材の長手方向との関係を示す図である。 図3に示すパネル構造体のB-B矢視断面図である。 図4の左側面図である。 図7のC-C矢視端面図である。 フレーム部材を成形する前の積層体を示す平面図である。 本実施形態のフレームの取付方法を示すフローチャートである。 本開示の第2実施形態に係るパネル構造体の縦断面図である。 図11に示すフレーム部材を成形する前の積層体を示す平面図である。
 以下、本開示にかかる実施形態について説明する。以下で説明する各実施形態は、本開示の一態様を示すものであり、この開示を限定するものではない。以下で説明する各実施形態は、本開示の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
〔第1実施形態〕
 以下、本開示の第1実施形態に係るフレーム(支持体)20およびフレーム20の取付方法について、図面を参照して説明する。図1は、本開示の一実施形態に係るパネル構造体を示す斜視図である。本実施形態のパネル構造体は、面板(構造体)17を支持するフレーム20を備える。
 本実施形態のパネル構造体は、航空機の円筒状の胴体を構成する構造体である。図1に示すように、面板17と、面板17の一方の面に互いに平行に設けられている複数のリブ12と、リブ12の延びている方向に対して交差する方向で互いに平行に設けられている複数のフレーム20とを有する。
 本実施形態のフレーム20は、繊維基材と樹脂材料とを含むシート状の複合材料を複数層(例えば、20層以上)に渡って積層した平面状の積層体をZ型に賦形して製造されたものである。なお、図1に示すフレーム20はZ型であるが、C型等の他の形状であってもよい。本実施形態のフレーム20は、複数のフレーム部材(支持部材)21を配列方向ADに沿って連結して1つの部材として一体化したものである。図1に示す配列方向ADは、複数のフレーム部材21を連結して配列する方向であり、1つの部材として一体化される複数のフレーム部材21が延びる方向である。
 図1においては、リブ12が延びている方向をリブ方向RDとし、フレーム20が延びている方向を配列方向ADとする。リブ12は、図1に示すように、面板17の一方の面から垂直に立ち上がっているリブ本体13と、リブ本体13の端部から面板17と平行な方向に延びているフランジ部14と、を有している。すなわち、リブ12は、リブ方向RDに垂直な断面の形状がL型を成し、Lの一方の腕部分がリブ本体13を成し、Lの他方の腕部分がフランジ部14を成している。
 フレーム部材21は、図1に示すように、面板17の一方の面から立ち上がっているフレーム本体21bと、面板17に対向するとともにフレーム本体21bの面板17側の端部からリブ方向RDの一方の側に延びている第1フランジ部(第1折り曲げ部)21aと、フレーム本体21bの面板17から遠い側の端部からリブ方向RDの他方の側に延びている第2フランジ部(第2折り曲げ部)21cと、を有する。すなわち、フレーム部材21は、配列方向ADに垂直な断面の形状がZ型を成し、Zの一方の腕部分が第1フランジ部21aを成し、Zの他方の腕部分が第2フランジ部21cを成している。
 図1に示すように、フレーム20は、フレーム本体21bの面内方向(フレーム本体21bの面と水平な方向)に曲線状に延びる形状を有する。すなわち、フレーム20は、パネル構造体を組み合わせて形成される略円筒状の航空機の胴体(図示略)の中心軸を中心として円弧状の形状を有する。
 次に、本実施形態のフレーム20について、図面を参照して説明する。図2は、図1に示すパネル構造体のA-A矢視断面図である。図3は、図2に示すパネル構造体の部分拡大図である。図4は、図3に示すフレーム部材21Dの正面図である。図5は、隣り合う一方のフレーム部材21の長手方向LDcと他方のフレーム部材21の長手方向LDdとの関係を示す図である。
 本実施形態のフレーム20は、円弧状(曲線状)の配列方向ADに沿って配置されるパネル状の面板17を配列方向ADに沿って支持する部材である。図2に示すように、本実施形態のフレーム20は、配列方向ADに沿って開始位置Psから終了位置Peに至るまで所定長さLpを有する長尺状に形成される部材である。本実施形態のフレーム20は、複数のフレーム部材21と、複数の第1連結部22と、第2連結部23と、複数の第3連結部24と、を有する。
 複数のフレーム部材21は、配列方向ADに沿って面板17の内周面17aに近接して配置される。フレーム20は、配列方向ADに沿って隣り合う一方のフレーム部材21の長手方向の端部と他方のフレーム部材21の長手方向の端部とを接触させ、配列方向ADに沿って隙間なく配置したものである。複数のフレーム部材21のそれぞれは、フレーム20の所定長さLpよりも短い長さを有する。複数のフレーム部材21の配列方向ADに沿った長さは、例えば同一の長さであるが、各フレーム部材21の配列方向ADに沿った長さが異なっていてもよい。
 図2に示す例では、複数のフレーム部材21は、点Oを中心とした半径R1の円弧上を通過する配列方向ADに沿って、フレーム部材21A,フレーム部材21B,フレーム部材21C,フレーム部材21D,フレーム部材21E,フレーム部材21Fの順に時計回りに配置される。図2に示す例では、複数のフレーム部材21は、点Oから同一の距離(半径R1の長さ)をとって配置されている。半径R1としては、複数のフレーム部材21を含むパネル構造体の最終形状に応じて、任意の長さが設定される。
 本実施形態において、複数のフレーム部材21は、点Oから同一の距離(半径R1の長さ)となる位置に配置されるものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、複数のフレーム部材21は、点Oからの距離がフレーム部材21ごとに任意の距離となる位置に配置されてもよい。
 図2に示すように、複数のフレーム部材21は、位置P11~P17を各部材の長手方向の端部位置(第1端部位置)とするように配置される。端部位置とは、フレーム部材21の配列方向ADに沿って配置した場合のフレーム部材21の一端の位置と他端の位置をいう。
 フレーム部材21Aの長手方向(フレーム部材21を配列方向ADに沿って配置した場合の配列方向ADに沿った方向)の端部は位置P11と位置P12に配置され、フレーム部材21Bの長手方向の端部は位置P12と位置P13に配置され、フレーム部材21Cの長手方向の端部は位置P13と位置P14に配置される。フレーム部材21Dの長手方向の端部は位置P14と位置P15に配置され、フレーム部材21Eの長手方向の端部は位置P15と位置P16に配置され、フレーム部材21Fの長手方向の端部は位置P16と位置P17に配置される。
 図3に示すように、フレーム部材21Cは、配列方向ADに沿った長手方向LDcおよび長手方向LDcにフレーム部材21Cの面内において直交する短手方向SDc(SD)を有する。フレーム部材21Dは、配列方向ADに沿った長手方向LDdおよび長手方向LDdにフレーム部材21Dの面内において直交する短手方向SDdを有する。
 フレーム部材21Eは配列方向ADに沿った長手方向LDeおよび長手方向LDeにフレーム部材21Eの面内において直交する短手方向SDeを有する。フレーム部材21A,フレーム部材21B,フレーム部材21E,フレーム部材21Fについても、長手方向LDと長手方向LDにフレーム部材21A,フレーム部材21B,フレーム部材21E,フレーム部材21Fの面内において直交する短手方向を有する。
 図4に示すように、フレーム部材21Dは、短手方向SDdの一方側(点Oに対する内周側)における長手方向LDdの長さよりも短手方向SDdの他方側(点Oに対する外周側)における長手方向LDdの長さが長く等脚の略台形状となっている。他のフレーム部材21(21A,21B,21C,21E,21F)も同じ形状となっている。なお、フレーム部材21の形状は、図4に示す形状に限定されるものではなく、複数のフレーム部材21を配列方向ADに沿って隙間なく配置できる形状であれば、他の形状であってもよい。
 本実施形態のフレーム20は、等脚の台形状となるフレーム部材21の長手方向LDの端部の辺を隣接する他のフレーム部材21の長手方向LDの端部の辺の位置と一致させて配列方向ADに沿って隙間なく配置したものである。本実施形態においては、配列方向ADに沿って隣合う一方のフレーム部材21の長手方向LDの端部と他方のフレーム部材21の長手方向LDの端部とが、隙間なく配置されている。フレーム部材21は、繊維基材と樹脂材料を含むシート状の複合材料の積層体から成形されたものである。
 図2および図3に示すように、フレーム部材21の長手方向LDの長さは、フレーム20の配列方向ADに沿った所定長さLpよりも十分に短い。例えば、後述する交差角度αを22.5°に設定し、所定長さLpを半径R1の円の半周分(点O回りの180°の範囲)の長さに設定した場合、フレーム部材21の長手方向LDの長さは所定長さLpの1/8となる。また、例えば、後述する交差角度αを22.5°に設定し、所定長さLpを半径R1の円の1/4周分(点O回りの90°の範囲)の長さに設定した場合、フレーム部材21の長手方向LDの長さは所定長さLpの1/4となる。
 フレーム部材21の成形に用いられる積層体として積層される複合材料は、繊維基材(例えば、炭素繊維,ガラス繊維)と樹脂材料とを含むシート状の材料である。樹脂材料としては、熱硬化性樹脂材料および熱可塑性樹脂材料のいずれかを用いることができる。熱硬化性樹脂材料は、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル、ビニルエステル、フェノール、シアネートエステル、ポリイミド等である。
 熱可塑性樹脂材料は、例えば、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリブチレンテレフタラート(PBT)、ナイロン6(PA6)、ナイロン66(PA66)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリエーテルケトンケトン(PEKK)等である。
 図2に示すように、フレーム部材21A,21B,21C,21D,21E,21Fのそれぞれは、隣り合う一方のフレーム部材21の長手方向LDと他方のフレーム部材21の長手方向LDとが交差するように曲線状の配列方向ADに沿って配置されている。図3および図5に示すように、例えば、隣り合う一方のフレーム部材21Dの長手方向LDdと他方のフレーム部材21Cの長手方向LDcとが交差角度αで交差するように配置されている。
 ここで交差角度αは、45度以下に設定するのが好ましい。本実施形態のフレーム20は、円弧状の配列方向ADに沿って複数のフレーム部材21を配置するものであるが、各フレーム部材21は円弧状に形成されたものではなく長手方向LDに沿って直線状に形成されている。そのため、フレーム部材21の長手方向LDと配列方向ADとは完全には一致せずに近似したものとなる。
 交差角度αが大きくなるとフレーム部材21の長手方向LDと配列方向ADとの近似度が低下するため、長手方向LDと配列方向ADとの近似度を確保するために、交差角度αに上限を設定するのが好ましい。交差角度αを45度以下に設定することで、隣り合う一対のフレーム部材21における長手方向LDの変化を45度以下に抑制し、長手方向LDと配列方向ADとの近似度を確保することができる。
 本実施形態において、交差角度αを45度以下に設定しているのは、以下の理由による。本実施形態のフレーム部材21は、例えば、航空機の円筒状の胴体を構成する面板17を支持する部材であり、フレーム20が延びる配列方向ADに沿った応力に対して十分な強度を確保する必要がある。そのため、フレーム部材21を構成する積層体に含まれる一部のシート状の複合材料の繊維基材の繊維方向は、配列方向ADと一致させるのが望ましい。
 しかしながら、前述したように、フレーム部材21の長手方向LDと配列方向ADとは完全には一致せずに近似したものとなる。図5に示す接線方向TDは、点Oを中心として位置P14を通過する円の接線方向であり、図3の位置P14における配列方向ADを示したものである。位置P14においては、繊維基材を接線方向TDに沿って配置するのが望ましいが、フレーム部材21Cの繊維基材の繊維方向は長手方向LDcである。そのため、接線方向TDと長手方向LDcとは、交差角度αの半分であるα/2だけ方向が異なっている。同様に、フレーム部材21Dの繊維基材の繊維方向は長手方向LDdであり、接線方向TDと長手方向LDdとは、交差角度αの半分であるα/2だけ方向が異なっている。
 一般的に、シート状の複合材料の繊維基材としては、0度,45度,-45度,90度等の45度ずつ繊維方向が異なる複数種類の繊維基材の中から選択して用いる。複数のフレーム部材21をフレーム20として一体化する場合、複合材料を配置する基軸(0度方向の軸)を配列方向ADと一致させるのが望ましい。そして、基軸を配列方向ADと一致あるいは近似させるには、隣接して配置されるフレーム部材21の繊維方向の違いが45度以下となるようにするのが望ましい。そこで本実施形態では、交差角度αを45度以下(α/2を22.5度以下)に設定している。
 次に、フレーム部材21の第1フランジ部21aおよび第2フランジ部21cについて、図面を参照して説明する。図6は、図3に示すパネル構造体のB-B矢視断面図である。図7は、図4の左側面図である。図8は、図7のC-C矢視端面図である。図9は、フレーム部材21を成形する前の積層体100を示す平面図である。
 図6および図7に示すように、本実施形態のフレーム部材21は、配列方向ADに直交する面における断面形状がZ型であり、フレーム本体21bと、フレーム本体21bに対して一方側(図6の下方側)に折り曲げられた第1フランジ部21aと、フレーム本体21bに対して一方側(図6の上方側)に折り曲げられた第2フランジ部21cとを有する。
 第1フランジ部21aおよび第2フランジ部21cは、図9に示すフレーム部材21を成形する前の積層体100を賦形することにより形成される部分である。図9は、軸線Zに沿って延びるとともに平坦な面に沿って配置される長尺状の積層体100を示す。
 図9に示す平坦状の積層体100は、フレーム部材21C,21D,21Eを含む複数のフレーム部材21を成形するために、切断線CL1および切断線CL2で切断される。積層体100から切断された積層体100cは、軸線Zと平行な長手方向LDcに沿って直線状に延びる山折り線(第1折り曲げ線)MLcに沿って直角に折り曲げられた状態に賦形され、長手方向LDcに沿って直線状に延びる谷折り線(第2折り曲げ線)VLcに沿って直角に折り曲げられた状態に賦形される。軸線Zは、積層体100が延びる方向に沿った軸線である。
 本実施形態のフレーム部材21は、正面視した形状が略台形状となるため、切断線CL1およびCL2は、軸線Zに対して直交せずに交差した線となっている。また、切断線CL1およびCL2は、軸線Zに対する傾斜角度が異なっている。
 積層体100から切断された積層体100dは、軸線Zと平行な長手方向LDdに沿って直線状に延びる山折り線(折り曲げ線)MLdに沿って直角に折り曲げられた状態に賦形され、長手方向LDdに沿って直線状に延びる谷折り線(折り曲げ線)VLdに沿って直角に折り曲げられた状態に賦形される。積層体100から切断された積層体100eは、軸線Zと平行な長手方向LDeに沿って直線状に延びる山折り線(折り曲げ線)MLeに沿って直角に折り曲げられた状態に賦形され、長手方向LDeに沿って直線状に延びる谷折り線(折り曲げ線)VLeに沿って直角に折り曲げられた状態に賦形される。
 積層体100(100c,100d,100e)において、山折り線ML(MLc,MLd,MLe)に沿って折り曲げられた部分が第1フランジ部21aとなり、谷折り線VL(VLc,VLd,VLe)に沿って折り曲げられた部分が第2フランジ部21cとなる。
 図7に示すように、面板17の内周面17aと対向して配置される第1フランジ部21aには、配列方向ADに直交するとともに面板17の内周面17aに沿った面内方向(図2,図3,図6における紙面の法線方向)に沿って延びる複数のスリット21dが形成されている。図8に示すように、第1フランジ部21aは、第1層LY1,第2層LY2,第3層LY3,第4層LY4,第5層LY5,第6層LY6の6層の複合材料を積層したものである。なお、第1フランジ部21aは、6層以外の任意の枚数の複合材料を積層したものであってもよい。
 図8に示すように、フレーム部材21Dの第1フランジ部21aには、長手方向LDdに沿って、5箇所に第1フランジ部21aの面内で長手方向LDdに直交する方向に延びるスリット21dが形成されている。スリット21dは、第1層LY1から第6層のそれぞれにおいて、5箇所ずつ形成されている。そして、第1層LY1から第6層のそれぞれに形成されるスリット21dの長手方向LDdにおける位置は、異なった位置となっている。これは、スリット21dの長手方向LDdにおける位置を一致させると、第1フランジ部21aの強度および靭性が低下してしまうからである。
 第1フランジ部21aを構成する複合材料の各層に複数のスリット21dを設けることで、複数のスリット21dにより区画された第1フランジ部21aの複数領域を、それぞれ独立して面板17の内周面17aと近接するように変形させ、内周面17aに接触させることができる。
 次に、複数のフレーム部材21のそれぞれと面板17とを連結する構造について説明する。
 図2に示すように、複数の第1連結部22(22A,22B,22C,22D,22E,22F)は、フレーム部材21の複数の第1フランジ部21aのそれぞれと面板17の内周面17aとを連結する部分である。
 面板17が繊維基材と熱可塑性樹脂材料を含む複合材料により形成されている場合、第1連結部22は、例えば、フレーム部材21に含まれる熱可塑性樹脂材料と面板17に含まれる熱可塑性樹脂材料とを溶着させることにより形成される部分である。この場合、第1連結部22は、フレーム部材21に含まれる熱可塑性樹脂材料と面板17に含まれる熱可塑性樹脂材料とを溶着させることによりフレーム部材21と面板17とを連結する。
 面板17が繊維基材と熱硬化性樹脂材料を含む複合材料により形成されている場合、第1連結部22は、例えば、接着剤によりフレーム部材21の第1フランジ部21aと面板17との間に形成される接着層である。この場合、第1連結部22は、接着層によりフレーム部材21と面板17とを連結する。
 また、第1連結部22は、例えば、締結ボルトを介して、複数のフレーム部材21の複数の第1フランジ部21aのそれぞれと面板17とを連結してもよい。また、第1連結部22は、フレーム部材21に含まれる熱可塑性樹脂材料と面板17に含まれる熱可塑性樹脂材料とを溶着させることにより、フレーム部材21と面板17とを連結してもよい。
 第2連結部23は、配列方向ADに隣接して配置される一対のフレーム部材21を連結する部分であり、例えば、スプライスと呼ばれる。図2,図3,図6に示す第2連結部23は、複数のフレーム部材21の複数の第2フランジ部21cを連結し、配列方向ADに沿って延びるシート状の部材である。
 第2連結部23が繊維基材と熱可塑性樹脂材料を含む複合材料により形成されている場合、第2連結部23は、例えば、自身に含まれる熱可塑性樹脂材料とフレーム部材21に含まれる熱可塑性樹脂材料とを溶着させることにより接合される。また、第2連結部23が繊維基材と熱硬化性樹脂材料を含む複合材料あるいは他の材料により形成されている場合、第2連結部23は、例えば、接着剤により複数のフレーム部材21の複数の第2フランジ部21cのそれぞれと接合される。また、第2連結部23は、例えば、締結ボルトを介して、複数のフレーム部材21の複数の第2フランジ部21cのそれぞれと連結されてもよい。
 第3連結部24は、配列方向ADに沿って隙間なく隣接して配置される一対のフレーム部材21を連結する部分である。第3連結部24は、例えば、隣接して配置される一方のフレーム部材21に含まれる熱可塑性樹脂材料と他方のフレーム部材21に含まれる熱可塑性樹脂材料とを溶着させることにより形成される部分である。第3連結部24は、隣接して配置される一対のフレーム部材21の端面の全領域を熱溶着により接合する。
 また、第3連結部24は、隣接して配置される一対のフレーム部材21の端面の間に配置される接着層であってもよい。この場合、第3連結部24は、接着剤により形成される接着層により、隣接して配置される一対のフレーム部材21の端面を連結する。また、第3連結部24は、例えば、締結ボルトを介して、隣接して配置される一対のフレーム部材21を連結してもよい。
 次に、図10を参照して、本実施形態のフレーム20を面板17に取り付ける取付方法について説明する。図10は、本実施形態のフレーム20の取付方法を示すフローチャートである。
 ステップS101で、複数のフレーム部材21を、面板17の内周面17aに近接させ、かつ配列方向ADに沿って隣り合う一方のフレーム部材21の長手方向LDの端部と他方のフレーム部材21の長手方向LDの端部とを隙間なく配置する。
 ステップS102で、配列方向ADに沿って配置された複数のフレーム部材21のそれぞれと面板17とを第1連結部22により連結する。複数のフレーム部材21A,21B,21C,21D,21E,21Fのぞれぞれは、例えば熱溶着によって形成される第1連結部22A,22B,22C,22D,22E,22Fにより、面板17の内周面17aに連結される。
 ステップS103で、配列方向ADに沿って隣接して配置される一対のフレーム部材21を第2連結部23により連結する。第2連結部23は、例えば熱溶着により、複数のフレーム部材21の複数の第2フランジ部21cのそれぞれと接合される。
 ステップS104で、配列方向ADに沿って隙間なく隣接して配置される一対のフレーム部材21を第3連結部24により連結する。第3連結部24は、例えば熱溶着により、隣接して配置される一対のフレーム部材21を連結する。
 以上のステップS101~S104により、フレーム20が面板17に取り付けられる。
 以上の説明においては、フレーム20を面板17に取り付ける取付方法において、ステップS103の第2連結工程とステップS104の第3連結工程の双方を実行するものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、第2連結工程と第3連結工程は、いずれか一方のみを実行するようにしてもよい。この場合、以上のフローチャートでフレーム20が取付けられたパネル構造体は、第2連結部23または第3連結部24のいずれかを備えないものとなる。
 また、以上の説明においては、ステップS102の第1連結工程の後にステップS103の第2連結工程を実行し、ステップS103の第2連結工程の後にステップS104の第3連結工程を実行するものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、第1連結工程と第2連結工程と第3連結工程とを、任意の順番で実行するようにしてもよい。
 以上説明した本実施形態のフレーム20が奏する作用および効果について説明する。
 本実施形態に係るフレーム20によれば、曲線状の配列方向ADに沿って配置されるパネル状の面板17の内周面17aを配列方向ADに沿って支持する複数のフレーム部材21を有し、フレーム部材21が長手方向LDに沿って直線状に延びる山折り線MLに沿って折り曲げられた第1フランジ部21aを有する。
 本実施形態に係るフレーム20のフレーム部材21を成形する際には、繊維基材と樹脂材料とを含む複数層の複合材料の積層体を直線状の山折り線MLに沿って折り曲げる(賦形する)だけでよい。そのため、曲線状の配列方向ADに沿って折り曲げる場合に比べ、積層体を折り曲げる工程が容易であるとともに積層体を折り曲げる際に皺が発生しにくくなる。
 また、本実施形態に係るフレーム20によれば、フレーム部材21の長手方向LDの長さがフレーム20の配列方向ADの所定長さLpよりも短く、複数のフレーム部材21を連結してフレーム20を形成する。そのため、フレーム部材21の配列方向ADの所定長さLpを有する単一のフレーム部材で形成する場合に比べ、フレーム部材21を容易に製造することができる。このように、本実施形態によれば、曲線状の配列方向ADに沿って配置されるパネル状の面板17の支持するフレーム20の製造コストを低くし、かつ生産性を高めることができる。
 また、本実施形態に係るフレーム20によれば、複数のフレーム部材21のそれぞれが複数の第1連結部22により面板17と連結され、配列方向ADに隣接して配置される一対のフレーム部材21が第2連結部23により連結される。複数のフレーム部材21が1つのフレーム20として一体となった状態で面板17の内周面17aに連結されるため、面板17を支持する強度を確保することができる。
 また、本実施形態に係るフレーム20によれば、第1連結部22においてフレーム部材21に含まれる熱可塑性樹脂材料と面板17に含まれる熱可塑性樹脂材料とを溶着させることにより、他の連結部材等を用いて重量を増加させることなく、フレーム部材21と面板17とを強固に連結することができる。
 また、本実施形態に係るフレーム20によれば、複数のスリットにより区画された第1フランジ部21aの各部を面板17の内周面17aと接触する位置まで変形させることにより、第1フランジ部21aと面板17の内周面17aとを適切に連結することができる。
 また、本実施形態に係るフレーム20によれば、複数のフレーム部材21の複数の第2フランジ部21cが配列方向ADに沿って延びるシート状の第2連結部23により一体に連結されるため、複数のフレーム部材21を一体化したフレーム20の強度を高めることができる。
 また、本実施形態に係るフレーム20によれば、第3連結部24により一対のフレーム部材21に含まれる熱可塑性樹脂材料を溶着させることにより、他の連結部材等を用いて重量を増加させることなく、一対のフレーム部材21を強固に連結することができる。
〔第2実施形態〕
 次に、本開示の第2実施形態に係るフレーム20´について、図面を参照して説明する。図11は、本実施形態に係るパネル構造体の縦断面図である。図12は、図11に示すフレーム部材21を成形する前の積層体100´を示す平面図である。本実施形態は、第1実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第1実施形態と同様であるものとし、以下での説明を省略する。
 第1実施形態のフレーム20は、配列方向ADに沿って隣り合う一方のフレーム部材21の長手方向の端部と他方のフレーム部材21の長手方向の端部とを接触させ、配列方向ADに沿って隙間なく配置したものであった。それに対して、本実施形態のフレーム20´は、配列方向ADに沿って隣り合う一方のフレーム部材21の長手方向の端部と他方のフレーム部材21の長手方向の端部とを、配列方向ADに沿って隙間GPを設けて配置したものである。
 図11に示すように、本実施形態のフレーム20´は、配列方向ADに沿って隣り合う一方のフレーム部材21の長手方向の端部と他方のフレーム部材21の長手方向の端部との間に、隙間GPが設けられている。
 本実施形態において、第3連結部24Aは、配列方向ADに沿って隙間GPを設けて配置される一対のフレーム部材21を連結する部分である。第3連結部24Aは、例えば、隣接して配置される一方のフレーム部材21に含まれる熱可塑性樹脂材料と他方のフレーム部材21に含まれる熱可塑性樹脂材料とを溶着させることにより形成される部分である。
 図12に示す平坦状の積層体100´は、フレーム部材21C,21D,21Eを含む複数のフレーム部材21を成形するために、積層体100´は、軸線Zと平行な長手方向LDc,LDd,LDeに沿って直線状に延びる山折り線(折り曲げ線)MLc,MLd,MLeに沿って一回の賦形処理により直角に折り曲げられた状態に賦形され、長手方向LDc,LDd,LDeに沿って直線状に延びる谷折り線(折り曲げ線)VLc,VLd,VLeに沿って一回の賦形処理により直角に折り曲げられた状態に賦形される。
 積層体100´は、山折り線MLc,MLd,MLeに沿って幅方向の一方が折り曲げられ、谷折り線(折り曲げ線)VLc,VLd,VLeに沿って幅方向の他方が折り曲げられた後に、切断線CL1および切断線CL2で切断される。
 第1実施形態のフレーム部材21は、正面視した形状が略台形状となるため、切断線CL1およびCL2は、軸線Zに対して直交せずに交差した線となっていた。また、切断線CL1およびCL2は、軸線Zに対する傾斜角度が異なっていた。それに対して、本実施形態のフレーム部材21は、正面視した形状が矩形状となるため、切断線CL1およびCL2は、軸線Zに対して直交する線となっている。そのため、第1実施形態に比べ、積層体を切断する動作が容易となる。
 また、本実施形態によれば、切断線CL1および切断線CL2で切断する前に、一回の賦形処理により幅方向の一方が折り曲げられ、一回の賦形処理により幅方向の他方が折り曲げられる。第1実施形態のように、切断線CL1およびCL2で切断した後に賦形する場合に比べ、賦形処理の回数を少なくし、生産性を高めることができる。
 以上説明した実施形態に記載の支持体(20)は、例えば以下のように把握される。
 本開示に係る支持体は、曲線状の配列方向(AD)に沿って配置されるパネル状の構造体(17)の内周面を前記配列方向に沿って支持するとともに該配列方向に沿って所定長さ(Lp)を有し、長手方向(LD)と短手方向(SD)を有するとともに前記長手方向の長さ(La)が前記所定長さよりも短く、前記長手方向に沿って延びる第1折り曲げ線(ML)に沿って折り曲げられた第1折り曲げ部(21a)と前記長手方向に沿って延びる第2折り曲げ線(VL)に沿って折り曲げられた第2折り曲げ部(21c)とを有し、前記配列方向に沿って前記構造体の内周面に近接して配置される複数の支持部材(21)と、複数の前記第1折り曲げ部のそれぞれと前記構造体とを連結する複数の第1連結部(22)と、を備え、前記支持体は、さらに、複数の前記支持部材の複数の前記第2折り曲げ部を連結する第2連結部(23)と、前記配列方向に隣接して配置される一対の前記支持部材の前記配列方向の端面を接合することにより、隣接して配置される一対の前記支持部材を連結する第3連結部(24)との少なくともいずれか一方を備える。
 本開示に係る支持体によれば、曲線状の配列方向に沿って配置されるパネル状の構造体の内周面を配列方向に沿って支持する複数の支持部材を有し、支持部材が長手方向に沿って延びる第1折り曲げ線に沿って折り曲げられた第1折り曲げ部と長手方向に沿って延びる第2折り曲げ線に沿って折り曲げられた第2折り曲げ部とを有する。本開示に係る支持体の支持部材を成形する際には、繊維基材と樹脂材料とを含む複数層の複合材料の積層体を第1折り曲げ線および第2折り曲げ線に沿って折り曲げる(賦形する)だけでよい。そのため、曲線状の配列方向に沿って折り曲げる場合に比べ、積層体を折り曲げる工程が容易であるとともに積層体を折り曲げる際に皺が発生しにくくなる。
 また、本開示に係る支持体によれば、支持部材の長手方向の長さが支持体の配列方向の所定長さよりも短く、複数の支持部材を連結して支持体を形成する。そのため、支持体の配列方向の所定長さを有する単一の支持部材で形成する場合に比べ、支持部材を容易に製造することができる。このように、本開示によれば、曲線状の配列方向に沿って配置されるパネル状の構造体の支持する支持体の製造コストを低くし、かつ生産性を高めることができる。
 また、本開示に係る支持体によれば、複数の支持部材のそれぞれが複数の第1連結部により構造体と連結され、配列方向に隣接して配置される一対の支持部材が第2連結部と、第3連結部との少なくともいずれかにより連結される。複数の支持部材が1つの支持体として一体となった状態で構造体の内周面に連結されるため、構造体を支持する強度を確保することができる。
 本開示に係る支持体によれば、複数の支持部材が第2連結部により連結される場合、複数の支持部材の複数の第2折り曲げ部が連結されるため、複数の支持部材を一体化して支持体の強度を高めることができる。
 また、本開示に係る支持体によれば、複数の支持部材が第3連結部により連結される場合、隣接して配置される一対の支持部材の配列方向の端面が接合されるため、複数の支持部材を一体化して支持体の強度を高めることができる。
 本開示に係る支持体においては、前記配列方向に沿って隣り合う一方の前記支持部材の前記長手方向の端部と他方の前記支持部材の前記長手方向の端部とが、隙間なく配置されており、前記第3連結部は、前記配列方向に沿って配置される一対の前記支持部材を連結する。
 本開示に係る支持体によれば、配列方向に沿って隙間なく配置された支持部材の長手方向の端部同士が第3連結部により連結されるため、連結された支持部材の強度を高めることができる。
 本開示に係る支持体においては、前記配列方向に沿って隣り合う一方の前記支持部材の前記長手方向の端部と他方の前記支持部材の前記長手方向の端部との間に、隙間(GP)が設けられており、前記第3連結部は、前記配列方向に沿って前記隙間を設けて配置される一対の前記支持部材を連結する。
 本開示に係る支持体によれば、支持体が隙間を設けて配置される形状であるため、支持体を形成する積層体を切断する動作を容易となる。また、配列方向に沿って隙間を設けて配置される一対の支持部材の長手方向の端部同士を第3連結部により連結し、複数の支持部材を一体とすることができる。
 本開示に係る支持体において、前記第1折り曲げ部には、前記配列方向に直交するとともに前記構造体の内周面に沿った面内方向に沿って延びる複数のスリットが形成されている。
 本開示に係る支持体によれば、構造体の内周面と対向して配置される第1折り曲げ部に複数のスリットが形成されているため、複数のスリットにより区画された第1折り曲げ部の各部が第1折り曲げ線に沿って変形可能となる。複数のスリットにより区画された第1折り曲げ部の各部を構造体の内周面と接触する位置まで変形させることにより、第1折り曲げ部と構造体の内周面とを適切に連結することができる。
 以上説明した実施形態に記載の支持体取付方法は、例えば以下のように把握される。
 本開示に係る支持体取付方法は、曲線状の配列方向に沿って配置されるパネル状の構造体の内周面に、該構造体を支持する複数の支持部材を連結した支持体を取り付ける方法であって、前記支持体は、前記配列方向に沿って所定長さを有する長尺状に形成され、長手方向と短手方向を有するとともに前記長手方向の長さが前記所定長さよりも短く、前記長手方向に沿って延びる第1折り曲げ線に沿って折り曲げられた第1折り曲げ部と前記長手方向に沿って延びる第2折り曲げ線に沿って折り曲げられた第2折り曲げ部とを有する複数の前記支持部材を、前記配列方向に沿って前記構造体の内周面に近接して配置する配置工程(S101)と、複数の前記第1折り曲げ部のそれぞれと前記構造体とを連結する第1連結工程(S102)と、を備え、前記支持体取付方法は、さらに、複数の前記支持部材の複数の前記第2折り曲げ部を連結する第2連結工程(S103)と、前記配列方向に隣接して配置される一対の前記支持部材の前記配列方向の端面を接合することにより、隣接して配置される一対の前記支持部材を連結する第3連結工程(S104)との少なくともいずれか一方を備える。
 本開示に係る支持体取付方法によれば、支持部材の長手方向の長さが支持体の配列方向の所定長さよりも短く、第2連結工程と、第3連結工程との少なくともいずれかにより、配列方向に隣接して配置される複数の支持部材を連結して支持体を形成する。そのため、支持体の配列方向の所定長さを有する単一の支持部材で形成する場合に比べ、支持部材を容易に製造することができる。本開示に係る支持体取付方法によれば、曲線状の配列方向に沿って配置されるパネル状の構造体の支持する支持体の製造コストを低くし、かつ生産性を高めることができる。
 また、本開示に係る支持体取付方法によれば、第1連結工程において複数の支持部材のそれぞれが構造体と連結され、第2連結工程と、第3連結工程との少なくともいずれかにおいて配列方向に隣接して配置される一対の支持部材が連結される。複数の支持部材が1つの支持体として一体となった状態で構造体の内周面に連結されるため、構造体を支持する強度を確保することができる。
 また、本開示に係る支持体取付方法によれば、複数の支持部材が第2連結工程により連結される場合、複数の支持部材の複数の第2折り曲げ部が一体に連結されるため、複数の支持部材を一体化して支持体の強度を高めることができる。
 また、本開示に係る支持体取付方法によれば、複数の支持部材が第3連結工程により連結される場合、隣接して配置される一対の支持部材の配列方向の端面が接合されるため、複数の支持部材を一体化して支持体の強度を高めることができる。
 本開示に係る支持体取付方法において、前記配置工程は、前記配列方向に沿って隣り合う一方の前記支持部材の前記長手方向の端部と他方の前記支持部材の前記長手方向の端部とを隙間なく配置し、前記第3連結工程は、前記配列方向に沿って配置される一対の前記支持部材を連結する。
 本開示に係る支持体取付方法によれば、配列方向に沿って隙間なく配置された支持部材の長手方向の端部同士が第3連結工程により連結されるため、連結された支持部材の強度を高めることができる。
 本開示に係る支持体取付方法において、前記配置工程は、前記配列方向に沿って隣り合う一方の前記支持部材の前記長手方向の端部と他方の前記支持部材の前記長手方向の端部との間に隙間が設けられるように配置し、前記第3連結工程は、前記配列方向に沿って前記隙間を設けて配置される一対の前記支持部材を連結する。
 本開示に係る支持体取付方法によれば、支持体が隙間を設けて配置される形状であるため、支持体を形成する積層体を切断する動作を容易となる。また、配列方向に沿って隙間を設けて配置される一対の支持部材の長手方向の端部同士を第3連結部により連結し、複数の支持部材を一体とすることができる。
17   面板(構造体)
17a  内周面
20,20´ フレーム(支持体)
21,21A,21B,21C,21D,21E,21F フレーム部材(支持部材)
21a  第1フランジ部(第1折り曲げ部)
21b  フレーム本体
21c  第2フランジ部(第2折り曲げ部)
21d  スリット
22,22A,22B,22C,22D,22E,22F 第1連結部
23   第2連結部
24   第3連結部
100,100´ 積層体
AD   配列方向
CL1,CL2 切断線
GP   隙間
LD   長手方向
ML   山折り線(第1折り曲げ線)
SD   短手方向
VL   谷折り線(第2折り曲げ線)

Claims (7)

  1.  曲線状の配列方向に沿って配置されるパネル状の構造体の内周面を前記配列方向に沿って支持するとともに該配列方向に沿って所定長さを有する長尺状の支持体であって、
     長手方向と短手方向を有するとともに前記長手方向の長さが前記所定長さよりも短く、前記長手方向に沿って延びる第1折り曲げ線に沿って折り曲げられた第1折り曲げ部と前記長手方向に沿って延びる第2折り曲げ線に沿って折り曲げられた第2折り曲げ部とを有し、前記配列方向に沿って前記構造体の内周面に近接して配置される複数の支持部材と、
     複数の前記第1折り曲げ部のそれぞれと前記構造体とを連結する複数の第1連結部と、を備え、
     前記支持体は、さらに、
     複数の前記支持部材の複数の前記第2折り曲げ部を連結する第2連結部と、
     前記配列方向に隣接して配置される一対の前記支持部材の前記配列方向の端面を接合することにより、隣接して配置される一対の前記支持部材を連結する第3連結部との少なくともいずれか一方を備える支持体。
  2.  前記配列方向に沿って隣り合う一方の前記支持部材の前記長手方向の端部と他方の前記支持部材の前記長手方向の端部とが、隙間なく配置されており、
     前記第3連結部は、前記配列方向に沿って配置される一対の前記支持部材を連結する請求項1に記載の支持体。
  3.  前記配列方向に沿って隣り合う一方の前記支持部材の前記長手方向の端部と他方の前記支持部材の前記長手方向の端部との間に、隙間が設けられており、
     前記第3連結部は、前記配列方向に沿って前記隙間を設けて配置される一対の前記支持部材を連結する請求項1に記載の支持体。
  4.  前記第1折り曲げ部には、前記配列方向に直交するとともに前記構造体の内周面に沿った面内方向に沿って延びる複数のスリットが形成されている請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の支持体。
  5.  曲線状の配列方向に沿って配置されるパネル状の構造体の内周面に、該構造体を支持する複数の支持部材を連結した支持体を取り付ける支持体取付方法であって、
     前記支持体は、前記配列方向に沿って所定長さを有する長尺状に形成され、
     長手方向と短手方向を有するとともに前記長手方向の長さが前記所定長さよりも短く、前記長手方向に沿って延びる第1折り曲げ線に沿って折り曲げられた第1折り曲げ部と前記長手方向に沿って延びる第2折り曲げ線に沿って折り曲げられた第2折り曲げ部とを有する複数の前記支持部材を、前記配列方向に沿って前記構造体の内周面に近接して配置する配置工程と、
     複数の前記第1折り曲げ部のそれぞれと前記構造体とを連結する第1連結工程と、を備え、
     前記支持体取付方法は、さらに、
     複数の前記支持部材の複数の前記第2折り曲げ部を連結する第2連結工程と、
     前記配列方向に隣接して配置される一対の前記支持部材の前記配列方向の端面を接合することにより、隣接して配置される一対の前記支持部材を連結する第3連結工程との少なくともいずれか一方を備える支持体取付方法。
  6.  前記配置工程は、前記配列方向に沿って隣り合う一方の前記支持部材の前記長手方向の端部と他方の前記支持部材の前記長手方向の端部とを隙間なく配置し、
     前記第3連結工程は、前記配列方向に沿って配置される一対の前記支持部材を連結する請求項5に記載の支持体取付方法。
  7.  前記配置工程は、前記配列方向に沿って隣り合う一方の前記支持部材の前記長手方向の端部と他方の前記支持部材の前記長手方向の端部との間に隙間が設けられるように配置し、
     前記第3連結工程は、前記配列方向に沿って前記隙間を設けて配置される一対の前記支持部材を連結する請求項5に記載の支持体取付方法。
     
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