WO2022059047A1 - 複合材部品及び複合材部品の製造方法 - Google Patents

複合材部品及び複合材部品の製造方法 Download PDF

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WO2022059047A1
WO2022059047A1 PCT/JP2020/034798 JP2020034798W WO2022059047A1 WO 2022059047 A1 WO2022059047 A1 WO 2022059047A1 JP 2020034798 W JP2020034798 W JP 2020034798W WO 2022059047 A1 WO2022059047 A1 WO 2022059047A1
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WO
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composite material
material component
positioning
axis direction
base portion
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PCT/JP2020/034798
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English (en)
French (fr)
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昭宏 寺坂
誠 守屋
祐樹 可児
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三菱重工業株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C1/00Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64FGROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F5/00Designing, manufacturing, assembling, cleaning, maintaining or repairing aircraft, not otherwise provided for; Handling, transporting, testing or inspecting aircraft components, not otherwise provided for
    • B64F5/10Manufacturing or assembling aircraft, e.g. jigs therefor

Definitions

  • This disclosure relates to a composite material part and a method for manufacturing a composite material part.
  • second parts may be attached to the parts (hereinafter referred to as “first parts”.
  • first parts it is known to position the second component in order to mount the second component at a desired position (for example, Patent Document 1).
  • the work is positioned by a positioning jig provided with a positioning pin that engages with a reference hole provided in the work.
  • an object of the present invention is to provide a composite material component and a method for manufacturing a composite material component capable of suppressing a decrease in strength of the composite material component.
  • Another object of the present invention is to provide a composite material component and a method for manufacturing a composite material component that can suppress an increase in cost and an increase in work man-hours.
  • the composite material component according to one aspect of the present disclosure includes a base to which the other composite material component is fixed, and a positioning unit provided at the base portion and protruding from the base portion to determine the position of the other composite material component with respect to the base portion. And have.
  • the method for manufacturing a composite material component is a method for manufacturing a composite material component in which a second composite material component is fixed to a first composite material component, and the first composite material component is a method for manufacturing the composite material component.
  • the second composite material component is provided with a base portion to which the second composite material component is fixed, and a positioning portion provided at the base portion and protruding from the base portion to determine the position of the other composite material component with respect to the base portion.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows the state before attaching the 2nd composite material component with respect to the 1st composite material component which concerns on 1st Embodiment of this disclosure. It is a perspective view which shows the state which attached the 2nd composite material component to the 1st composite material component which concerns on 1st Embodiment of this disclosure. It is a side view of FIG. It is a schematic diagram which shows the method of manufacturing the 1st composite material component which concerns on 1st Embodiment of this disclosure. It is a figure which shows the modification of FIG. It is a perspective view which shows the state before attaching the 3rd composite material component which concerns on the 2nd Embodiment of this disclosure.
  • the vertical direction is the Z-axis direction
  • the extending direction (longitudinal direction) of the second composite material component is the X-axis direction
  • the Z-axis direction and the direction orthogonal to the X-axis direction are the Y-axis directions. It is explained as. Further, in the following description, in order to explain an example in which the Z-axis direction is the vertical direction, the Z-axis direction may be referred to as the vertical direction. Further, X, Y, and Z in each figure indicate the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, respectively.
  • the first embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
  • the composite material component 1 according to the present embodiment is used, for example, for an aircraft component such as a main wing and an outer panel for a fuselage.
  • the composite material component 1 includes a plate-shaped first composite material component 10 and a plurality of elongated composite material parts 10 fixed to the plate surface of the first composite material component 10.
  • the second composite material component (other composite material component) 20 (two as an example in the present embodiment) is provided.
  • the second composite material component 20 reinforces the first composite material component 10 by being fixed to the first composite material component 10.
  • the first composite material component 10 is a plurality of plate-shaped base portions 11 to which the second composite material component 20 is fixed, and a plurality (in the present embodiment) provided on the base portion 11 and determining the position of the second composite material component 20 with respect to the base portion 11. , As an example, 9) positioning portions 12.
  • the base 11 is a plate-shaped member, and the second composite material component 20 is fixed to the upper surface. Further, the base portion 11 is curved so that the shape of the cross section when cut at a plane orthogonal to the X-axis direction bulges downward (see also FIG. 3).
  • the shape of the base 11 is an example, and is not limited to the shape described above.
  • the base 11 may be a flat plate-shaped part.
  • Each positioning unit 12 has a substantially rectangular shape with the Y-axis direction as the longitudinal direction in a plan view.
  • the plurality of positioning portions 12 are provided on the upper surface of the base portion 11.
  • the plurality of positioning portions 12 include a first positioning portion 13 provided at the central portion of the base portion 11 in the X-axis direction, and a second positioning portion 14 provided at each end portion of the base portion 11 in the X-axis direction. ..
  • the first positioning unit 13 and the second positioning unit 14 are arranged side by side along the X-axis direction.
  • the first positioning unit 13 and the second positioning unit 14 are each arranged side by side along the Y-axis direction. That is, the base 11 is provided with nine positioning portions 12.
  • the first positioning unit 13 and the two second positioning units 14 are arranged side by side at substantially equal intervals (in this embodiment, about 60 cm as an example).
  • the first positioning unit 13 and the two second positioning units 14 may be arranged at unequal intervals. Further, the distance between the first positioning unit 13 and the second positioning unit 14 may be other than 60 cm.
  • the distance between the first positioning unit 13 and the second positioning unit 14 is appropriately set according to the size, rigidity, and the like of each composite material component.
  • the first positioning unit 13 determines the position of the second composite material component 20 in the Y-axis direction.
  • the first positioning unit 13 has three positioning units 12 arranged side by side along the Y-axis direction.
  • the first positioning unit 13 arranged at the center of the base 11 in the Y-axis direction is referred to as a first positioning unit 13a
  • the first positioning unit 13 arranged at both ends of the base 11 in the Y-axis direction Is referred to as a first positioning unit 13b.
  • the first positioning portion 13a arranged at the central portion in the Y-axis direction is arranged so as to be sandwiched between the two second composite material parts 20.
  • the first positioning portion 13a arranged at the central portion in the Y-axis direction determines the position of each second composite material component 20 in the Y-axis direction at each end portion in the Y-axis direction.
  • the first positioning portion 13b arranged at the end portion of the base portion 11 in the Y-axis direction determines the position of the second composite material component 20 in the Y-axis direction at the end portion (end portion on the center portion side) in the Y-axis direction. There is.
  • the second positioning unit 14 determines the position of the second composite material component 20 in the Y-axis direction.
  • the second positioning unit 14 has three positioning units 12 arranged side by side along the Y-axis direction.
  • the second positioning unit 14 arranged at the center of the base 11 in the Y-axis direction is referred to as a second positioning unit 14a, and the second positioning unit 14 arranged at both ends of the base 11 in the Y-axis direction.
  • a second positioning unit 14b The second positioning portion 14a arranged at the central portion in the Y-axis direction is arranged so as to be sandwiched between the two second composite material parts 20.
  • the second positioning portion 14a arranged at the central portion in the Y-axis direction determines the position of each second composite material component 20 in the Y-axis direction at each end portion in the Y-axis direction.
  • the second positioning portion 14b arranged at the end portion of the base portion 11 in the Y-axis direction determines the position of the second composite material component 20 in the Y-axis direction at the end portion (end portion on the center portion side) in the Y-axis direction.
  • the second composite material component 20 is a long component extending in the X-axis direction. As shown in FIGS. 1 to 3, the second composite material component 20 is formed from a pair of plate-shaped flange portions 21 arranged at both ends in the Y-axis direction and an inner end portion of each flange portion 21 in the Y-axis direction. It integrally has a pair of plate-shaped web portions 22 that are bent or curved and extend diagonally inward, and a plate-shaped cap portion 23 that connects the inner ends of the pair of web portions 22 to each other. That is, the shape of the cross section of the second composite material component 20 when cut on a plane orthogonal to the X-axis direction (longitudinal direction) is a so-called hat type.
  • the second composite material component 20 is fixed to the first composite material component 10. Specifically, the second composite material component 20 and the first composite material component 10 are in contact with the lower surface of the flange portion 21 of the second composite material component 20 and the upper surface of the base portion 11 of the first composite material component 10. It is fixed as. Further, in the second composite material component 20, the first positioning portion 13a and the second positioning portion 14a fixed to the central portion in the Y-axis direction, and the first positioning portion 13b and the second positioning portion 13b fixed to the end portion in the Y-axis direction. 2 It is fixed between the positioning portion 14b and the positioning portion 14b.
  • the first composite material component 10 is press-molded by the molding die 30.
  • the molding die 30 includes an upper die 31 and a lower die 32.
  • the upper mold 31 and the lower mold 32 have facing surfaces 31a and 32a facing each other, respectively.
  • the facing surfaces 31a and 32a of the upper die 31 and the lower die 32 are curved so as to correspond to the shape of the base 11 of the first composite material component 10.
  • the upper mold 31 is formed with a plurality of upper mold recesses 33 that are recessed upward from the facing surface 31a.
  • the upper die recess 33 is formed in a shape and position corresponding to the positioning portion 12 described above.
  • the composite material is plastically deformed by sandwiching the composite material arranged between the upper mold 31 and the lower mold 32 between the upper mold 31 and the lower mold 32.
  • the base portion 11 is formed between the facing surface 31a of the upper mold 31 and the facing surface 32a of the lower mold 32, and the positioning portion 12 is formed inside the upper mold recess 33.
  • the upper mold 31 is moved upward to release the first composite material component 10 from the molding mold 30. In this way, the first composite material component 10 having the base portion 11 and the positioning portion 12 integrally is manufactured.
  • a draft may be formed on the side surface (the surface extending in the vertical direction) of the upper die recess 33.
  • the draft of the side surface of the upper die recess 33 (hereinafter referred to as “recessed side surface 33a”) is, for example, about 1 degree to 3 degrees.
  • recessed side surface 33a is, for example, about 1 degree to 3 degrees.
  • the draft may be provided only on the concave side surface 33a corresponding to the side surface that does not exert the positioning function in the positioning unit 12. That is, in this case, the recessed side surface 33a corresponding to the side surface that exerts the positioning function in the positioning unit 12 is not provided with a draft.
  • the side surface for positioning the positioning portion 12 can be a vertical surface, so that the positioning portion 12 positions the second composite material component 20 as compared with the case where the side surface is an inclined surface. The accuracy of the case can be improved. Therefore, it is possible to improve the accuracy of the positioning function while ensuring the releasability.
  • the side surface of the positioning portion 12 that exerts the positioning function faces the side surface of the flange portion 21 of the second composite material component 20 when the second composite material component 20 is fixed to the first composite material component 10. , A side surface that is in contact with or close to the flange portion 21.
  • the method for manufacturing the first composite material component 10 is not limited to the method described above.
  • the first composite material component 10 may be manufactured by fusing the positioning portion 12 manufactured separately from the base portion 11 to the base portion 11.
  • the base portion 11 and the positioning portion 12 may be fused by bag molding.
  • the lower mold 36 used for bag molding is formed with a plurality of lower mold recesses 37 that are recessed downward from the upper surface.
  • the lower mold recess 37 is formed in a shape and position corresponding to the positioning portion 12 in the same manner as the above-mentioned upper mold recess 33. Further, the upper surface of the lower mold 36 is curved so as to correspond to the shape of the base 11 of the first composite material component 10.
  • the base portion 11 is arranged on the upper surface of the lower mold 36 in a state where the separately manufactured positioning portion 12 is housed in the lower mold recess 37.
  • the bag film 38 is covered from above the base 11, and the inside of the bag film 38 is heated and pressurized in this state.
  • the positioning portion 12 is fused to the base portion 11.
  • the bag film 38 is removed and the first composite material component 10 is released from the lower mold 36. In this way, the first composite material component 10 having the positioning portion 12 fused to the base portion 11 is manufactured.
  • the method of fusing the positioning portion 12 of the separate body to the base portion 11 is particularly effective when the first composite material component 10 is a laminated body in which a prepreg or the like is laminated. This is because it is difficult to form the protrusion-shaped positioning portion 12 by press molding in the case of a laminated body.
  • the first composite material component 10 is placed on the fixing base 2.
  • the second composite material component 20 is arranged on the upper surface of the base portion 11 of the first composite material component 10.
  • the second composite material component 20 has a first positioning portion 13a and a second positioning portion 14a fixed to the central portion of the base portion 11 in the Y-axis direction, and the Y-axis of the base portion 11. It is arranged between the first positioning portion 13b and the second positioning portion 14b fixed to the end portion in the direction.
  • each positioning unit 12 determines the position of the second composite material component 20 with respect to the base portion 11 in the Y-axis direction (positioning step).
  • the second composite material component 20 is fixed to the base 11 of the first composite material component 10 (fixing step).
  • the fixing method is not particularly limited.
  • the second composite material component 20 may be fused to the base portion 11 of the first composite material component 10.
  • the second composite material component 20 may be adhered to the base portion 11 of the first composite material component 10 by using an adhesive or the like.
  • the second composite material component 20 may be fixed to the base portion 11 of the first composite material component 10 by using a fixing tool such as a bolt.
  • each positioning unit 12 is removed (removal step).
  • the method for removing each positioning portion 12 is not particularly limited.
  • the positioning unit 12 may be scraped off using a grinder or the like.
  • the removal step may be omitted. That is, each positioning unit 12 may be left as it is without being removed. In this way, the composite material component 1 is manufactured.
  • the second composite material component 20 is positioned by the positioning portion 12 protruding from the base portion 11. As a result, it is not necessary to form a hole or the like in the composite material component 1 in order to position the second composite material component 20. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the strength of the composite material component 1. Further, in the present embodiment, it is not necessary to use a jig or the like for positioning the second composite material component 20. Therefore, it is possible to suppress an increase in cost as compared with the case of using a jig. Further, since the jig attachment work and the jig removal work can be omitted, an increase in work man-hours can be suppressed.
  • the distance from the position of each positioning unit 12 to the position farthest from each positioning unit 12 is also long.
  • the second composite material component 20 is likely to be deformed in the region near the position farthest from each positioning portion 12.
  • the first positioning unit 13 that determines the position of the central portion of the second composite material component 20 in the X-axis direction and the second positioning portion that determines the position of the end portion of the second composite material component 20 in the X-axis direction. 14 and.
  • the first composite material component 10 is molded by the molding die 30.
  • the relative position of the positioning portion 12 with respect to the base portion 11 is determined by the dimensional accuracy of the molding die 30. Therefore, the positioning portion 12 can be provided on the base portion 11 with high accuracy. Therefore, the second composite material component 20 can be positioned more accurately.
  • the present embodiment includes a removal step for removing the positioning unit 12. By removing the positioning portion 12 in the removing step, the weight of the composite material component 1 can be reduced.
  • the composite material component of the present embodiment is different from the first embodiment in that it includes a third composite material component 40 in addition to the first composite material component 10 and the second composite material component 20. Since other configurations are substantially the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations, and detailed description thereof will be omitted.
  • the height (length in the Z-axis direction) of the flange portion 21 of the material component 20 is substantially the same.
  • the third composite material component 40 is fixed to the upper surface of the first positioning portion 13 of the first composite material component 10 and the upper surface of the flange portion 21 of the second composite material component 20.
  • the third composite material component 40 has a plurality of flat plate-shaped (three as an example in this embodiment) first fixing portions 41 fixed to the first positioning portion 13 and the flange portion 21.
  • a second fixing portion 42 fixed to the central portion of the first fixing portion 41 in the X-axis direction is provided.
  • the plurality of first fixing portions 41 are arranged side by side at predetermined intervals along the Y-axis direction. Each first fixing portion 41 is arranged so as to straddle the upper surface of the first positioning portion 13 and the upper surface of the flange portion 21 of the second composite material component 20.
  • the second fixing portion 42 is formed with two notched portions 43 so as not to interfere with the second composite material component 20.
  • the height of the first positioning portion 13 is the same as the height of the flange portion 21 of the second composite material component 20 adjacent to the first positioning portion 13. As a result, both the first positioning portion 13 and the flange portion 21 of the second composite material component 20 can support the load of the third composite material component 40 provided on the second composite material component 20.
  • the first composite material component 10 and the second composite material component are used.
  • the shape of the third composite material component 40 can be made simpler as compared with the case of forming the first fixing portion 41 of the third composite material component 40, so that the third composite material component 40 can be made into a simple shape. Can be easily manufactured.
  • the shape of the positioning portion 12 is different from that of the first embodiment. Since other configurations are substantially the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations, and detailed description thereof will be omitted. As shown in FIG. 8, the positioning portion 52 provided in the first composite material component 50 of the present embodiment has a cylindrical shape in which the central axis extends along the Z-axis direction.
  • the positioning portion 52 has a cylindrical shape. Therefore, the volume can be reduced as compared with a quadrangular prism having the same length in the X-axis direction and the Y-axis direction. Therefore, the weight of the positioning unit 52 can be reduced. Further, when the positioning portion 52 is removed, it can be easily removed.
  • the method of removing the positioning unit 52 is not limited. For example, it may be removed by scraping it with a grinder, or it may be removed by folding it by hand by an operator.
  • the composite material component of the present embodiment has a different shape of the positioning portion from that of the first embodiment. Since other configurations are substantially the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations, and detailed description thereof will be omitted.
  • the second positioning portion 64 provided in the first composite material component 60 of the present embodiment has an L-shape in a plan view. Further, the second positioning portion 65 has a C-shape in a plan view.
  • the L-shaped second positioning unit 64 includes an X-axis direction positioning unit 64a for positioning the second composite material component 20 in the X-axis direction and a Y-axis direction for positioning the second composite material component 20 in the Y-axis direction. It has a positioning unit 64b and. One end of the X-axis direction positioning portion 64a in the Y-axis direction is connected to one end of the Y-axis direction positioning portion 64b in the X-axis direction.
  • the X-axis direction positioning portion 64a is arranged so as to be adjacent to the end portion of the second composite material component 20 in the X-axis direction in the state where the second composite material component 20 is placed on the base portion 11. ..
  • the Y-axis direction positioning portion 64b is arranged so as to be adjacent to the end portion of the second composite material component 20 in the Y-axis direction in the state where the second composite material component 20 is placed on the base portion 11. ..
  • the C-shaped second positioning portion 14 has two Y-axis direction positioning portions 65b for positioning the second composite material component 20 in the Y-axis direction.
  • the two Y-axis direction positioning portions 65b are connected by one X-axis direction positioning portion 65a.
  • the X-axis direction positioning portion 65a is arranged so as to be adjacent to the end portion of the second composite material component 20 in the X-axis direction in the state where the second composite material component 20 is placed on the base portion 11. ..
  • Each Y-axis direction positioning portion 65b is arranged so as to sandwich the second composite material component 20 in the Y-axis direction in a state where the second composite material component 20 is placed on the base portion 11.
  • FIG. 9 illustrates an example in which the first positioning unit 13 is not provided, but in the present embodiment, the first positioning unit 13 positions the central portion of the second composite material component 20 in the X-axis direction. May be provided. Further, FIG. 9 illustrates an example in which an L-shaped second positioning portion 64 and a C-shaped second positioning portion 65 are provided one by one, but the present disclosure is not limited to this. Both of the two second composite component parts 20 may be positioned by the L-shaped second positioning portion 64. Further, both of the two second composite material parts 20 may be positioned by the C-shaped second positioning portion 65.
  • the L-shaped second positioning portion 14 and the C-shaped second positioning portion 14 of the present embodiment both have X-axis direction positioning portions 64a and 65a. As a result, not only the positioning of the second composite material component 20 in the Y-axis direction but also the positioning in the X-axis direction can be performed. Therefore, the second composite material component 20 can be arranged more accurately.
  • the present disclosure is not limited to the above embodiment, and can be appropriately modified as long as it does not deviate from the gist thereof.
  • the second composite material component 20 may not be a long component, for example, and may have substantially the same length in the X-axis direction and the length in the Y-axis direction.
  • the cross-sectional shape of the second composite material component 20 is a hat type has been described, but the shape of the second composite material component 20 is not limited to this.
  • the second composite material component 20 may have an I-shaped cross section or a Z-shaped cross section.
  • the number of positioning portions is not limited to the number described above. The number of positioning portions is appropriately set according to the size and rigidity of each composite material component.
  • the composite material component and the method for manufacturing the composite material component described in the above-described embodiment can be grasped as follows, for example.
  • the composite material component (1) according to one aspect of the present disclosure includes a base portion (11) to which another composite material component (20) is fixed, and the other base portion provided on the base portion and projecting from the base portion. It is provided with a positioning unit (12) that determines the position of the composite material component.
  • the other composite material component is fixed to the base.
  • the other composite material component is a long-shaped component extending in a predetermined direction, and a plurality of the positioning portions are provided, and a plurality of the composite material parts are provided.
  • the positioning unit is a first positioning unit (13) that determines the position of the central portion of the other composite material component in the predetermined direction, and a second positioning unit that determines the position of the end portion of the other composite material component in the predetermined direction. It has a positioning unit (14).
  • the above configuration has a first positioning unit that determines the position of the central portion of the other composite material component in a predetermined direction, and a second positioning unit that determines the position of the end portion of the other composite material component in the predetermined direction. There is. This makes it possible to position the central portion and the end portion of other composite material parts that are long parts. Therefore, the distance between the first positioning unit and the second positioning unit is relatively short. Therefore, the distance from the position of each positioning unit to the farthest position from each positioning unit is also relatively short. From the above, it is possible to suppress deformation of other composite material parts.
  • the height of the positioning portion is the same as the height of the portion (21) of the other composite material component adjacent to the positioning portion.
  • the height of the positioning portion is the same as the height of other composite material parts adjacent to the positioning portion.
  • third composite material component another composite material component
  • both the positioning portion and the other composite material component are provided. Therefore, the load of the third composite material component can be supported.
  • the method for manufacturing a composite material component is a method for manufacturing a composite material component (1) in which a second composite material component (20) is fixed to a first composite material component (10).
  • the first composite material component is provided at the base portion (11) to which the second composite material component is fixed, and is provided at the base portion and protrudes from the base portion to determine the position of the second composite material component with respect to the base portion.
  • a positioning step having a positioning unit (12), in which the positioning unit positions the second composite material component with respect to the base portion of the first composite material component, and the base portion of the first composite material component.
  • it is provided with a fixing step of fixing the second composite material component.
  • the first composite material component is molded by a mold (30).
  • the first composite material part is molded by the mold.
  • the relative position of the positioning portion with respect to the base portion is determined by the dimensional accuracy of the mold. Therefore, the positioning portion can be provided on the base with high accuracy. Therefore, the second composite material component can be positioned more accurately.
  • the method for manufacturing a composite material component according to one aspect of the present disclosure includes a removing step of removing the positioning portion after the fixing step.
  • the above configuration includes a removal step for removing the positioning portion. By removing the positioning portion in the removing step, the weight of the composite material component can be reduced.
  • First composite material component 2 Fixed base 10: First composite material component 11: Base 12: Positioning unit 13: First positioning unit 13a: First positioning unit 13b: First positioning unit 14: Second positioning unit 14a: First 2 Positioning part 14b: Second positioning part 20: Second composite material part 21: Flange part 22: Web part 23: Cap part 30: Molding mold 31: Upper mold 31a: Facing surface 32: Lower mold 32a: Facing surface 33: Upper mold recess 33a: Recess side surface 36: Lower mold 37: Lower mold recess 38: Bag film 40: Third composite material part 41: First fixing portion 42: Second fixing portion 43: Notch portion 50: First composite material Part 52: Positioning unit 60: First composite material component 64: Second positioning unit 64a: X-axis direction positioning unit 64b: Y-axis direction positioning unit 65: Second positioning unit 65a: X-axis direction positioning unit 65b: Y-axis direction Positioning part

Landscapes

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Abstract

複合材部品(1)は、第2複合材部品(20)が固定される基部(11)と、基部(11)に設けられ、基部(11)から突出し、基部(11)に対する第2複合材部品(20)の位置を決める位置決め部(12)と、を備える第1複合材部品(10)と、基部(11)に固定される第2複合材部品(20)と、を備えている。

Description

複合材部品及び複合材部品の製造方法
 本開示は、複合材部品及び複合材部品の製造方法に関するものである。
 例えば、強度を向上させる等の目的で、部品(以下、「第1部品」と称する。)に対して、他の部品(以下、「第2部品」と称する。)を取り付けることがある。このとき、所望の位置に対して第2部品を取り付けるために、第2部品の位置決めを行うことが知られている(例えば、特許文献1)。
 特許文献1では、ワークに設けられた基準孔に係合する位置決めピンを備えた位置決め治具によって、ワークの位置決めを行っている。
特開2012-91255号公報
 しかしながら、特許文献1に記載の方法のように、ワークに穴を設ける場合には、ワークの強度が低下する可能性がある。また、第2部品が小さく、穴を形成することができない場合には、特許文献1に記載の方法は、適用できない可能性がある。
 また、特許文献1に記載の方法では、位置決め治具を用いてワークの位置決めを行っている。このため、治具の費用が発生する分、コストが増大する可能性があった。また、治具の取付け作業及び取り外し作業が生じることから、作業工数が増大する可能性があった。
 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、複合材部品の強度の低下を抑制することができる複合材部品及び複合材部品の製造方法を提供することを目的とする。
 また、コストの増大及び作業工数の増大を抑制することができる複合材部品及び複合材部品の製造方法を提供することを目的とする。
 上記課題を解決するために、本開示の複合材部品及び複合材部品の製造方法は以下の手段を採用する。
 本開示の一態様に係る複合材部品は、他の複合材部品が固定される基部と、前記基部に設けられ、前記基部から突出し、前記基部に対する前記他の複合材部品の位置を決める位置決め部と、を備えている。
 本開示の一態様に係る複合材部品の製造方法は、第1複合材部品に対して第2複合材部品が固定されている複合材部品の製造方法であって、前記第1複合材部品は、前記第2複合材部品が固定される基部と、前記基部に設けられ、前記基部から突出し、前記基部に対する前記他の複合材部品の位置を決める位置決め部と、を有し、前記位置決め部によって、前記第1複合材部品の前記基部に対する前記第2複合材部品の位置決めを行う位置決め工程と、前記第1複合材部品の前記基部に対して前記第2複合材部品を固定する固定工程と、を備えている。
 本開示によれば、複合材部品の強度の低下を抑制することができる。
 また、コストの増大及び作業工数の増大を抑制することができる。
本開示の第1実施形態に係る第1複合材部品に対して、第2複合材部品を取り付ける前の状態を示す斜視図である。 本開示の第1実施形態に係る第1複合材部品に対して、第2複合材部品を取り付けた状態を示す斜視図である。 図2の側面図である。 本開示の第1実施形態に係る第1複合材部品を製造する方法を示す模式的な図である。 図4の変形例を示す図である。 本開示の第2実施形態に係る第3複合材部品を取り付ける前の状態を示す斜視図である。 本開示の第2実施形態に係る第3複合材部品を取り付けた状態を示す側面図である。 本開示の第3実施形態に係る第1複合材部品に対して、第2複合材部品を取り付けた状態を示す斜視図である。 本開示の第4実施形態に係る第1複合材部品に対して、第2複合材部品を取り付けた状態を示す斜視図である。
 以下に、本開示に係る複合材部品及び複合材部品の製造方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、上下方向をZ軸方向として、第2複合材部品の延在する方向(長手方向)をX軸方向として、Z軸方向及びX軸方向と直交する方向をY軸方向として説明する。また、以下の説明では、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、各図中のX、Y及びZは、各々、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向を示している。
〔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。本実施形態に係る複合材部品1は、例えば、航空機部品である主翼及び胴体用の外板等に用いられる。
 本実施形態に係る複合材部品1は、図1及び図2に示すように、板状の第1複合材部品10と、第1複合材部品10の板面に固定される長尺状の複数(本実施形態では、一例として2つ)の第2複合材部品(他の複合材部品)20と、を備えている。第2複合材部品20は、第1複合材部品10に固定されることで第1複合材部品10を補強している。
 第1複合材部品10は、第2複合材部品20が固定される板状の基部11と、基部11に設けられ、基部11に対する第2複合材部品20の位置を決める複数(本実施形態では、一例として9つ)の位置決め部12と、を有している。
 基部11は、板状の部材であって、上面に第2複合材部品20が固定される。また、基部11は、X軸方向と直交する面で切断した際の断面の形状が、下方へ膨らむように湾曲している(図3も参照)。なお、基部11の形状は一例であって、上記説明の形状に限定されない。例えば、基部11は、平坦な板状の部品であってもよい。
 各位置決め部12は、平面視でY軸方向を長手方向とした略長方形状をしている。複数の位置決め部12は、基部11の上面に設けられている。複数の位置決め部12は、基部11のX軸方向の中央部に設けられる第1位置決め部13と、基部11のX軸方向の各端部に設けられる第2位置決め部14と、を含んでいる。第1位置決め部13と第2位置決め部14とは、X軸方向に沿って並んで配置されている。第1位置決め部13及び第2位置決め部14は、各々、Y軸方向に沿って3つ並んで配置されている。すなわち、基部11には、9つの位置決め部12が設けられている。
 第1位置決め部13と、2つの第2位置決め部14とは、略等間隔(本実施形態では、一例として60cm程度)で並んで配置されている。なお、第1位置決め部13と、2つの第2位置決め部14とは、不等間隔で配置されていてもよい。また、第1位置決め部13と第2位置決め部14との間隔は、60cm以外でもよい。第1位置決め部13と第2位置決め部14との間隔は、各複合材部品の大きさや剛性等によって適宜設定される。
 第1位置決め部13は、第2複合材部品20のY軸方向の位置を決める。第1位置決め部13は、Y軸方向に沿って並んで配置される3つの位置決め部12を有している。以下の説明では、基部11のY軸方向の中央部に配置される第1位置決め部13を第1位置決め部13aと称し、基部11のY軸方向の両端部に配置される第1位置決め部13を第1位置決め部13bと称する。Y軸方向の中央部に配置される第1位置決め部13aは、2つの第2複合材部品20に挟まれるように配置されている。Y軸方向の中央部に配置される第1位置決め部13aは、Y軸方向の各端部で各第2複合材部品20のY軸方向の位置を決めている。基部11のY軸方向の端部に配置される第1位置決め部13bは、Y軸方向の端部(中央部側の端部)で第2複合材部品20のY軸方向の位置を決めている。
 第2位置決め部14は、第2複合材部品20のY軸方向の位置を決める。第2位置決め部14は、Y軸方向に沿って並んで配置される3つの位置決め部12を有している。以下の説明では、基部11のY軸方向の中央部に配置される第2位置決め部14を第2位置決め部14aと称し、基部11のY軸方向の両端部に配置される第2位置決め部14を第2位置決め部14bと称する。Y軸方向の中央部に配置される第2位置決め部14aは、2つの第2複合材部品20に挟まれるように配置されている。Y軸方向の中央部に配置される第2位置決め部14aは、Y軸方向の各端部で各第2複合材部品20のY軸方向の位置を決めている。基部11のY軸方向の端部に配置される第2位置決め部14bは、Y軸方向の端部(中央部側の端部)で第2複合材部品20のY軸方向の位置を決めている。
 第2複合材部品20は、X軸方向に延在する長尺状の部品である。第2複合材部品20は、図1から図3に示すように、Y軸方向の両端に配置される一対の板状のフランジ部21と、各フランジ部21のY軸方向の内側端部から曲折又は湾曲して斜め内側方向へ延びる一対の板状のウェブ部22と、一対のウェブ部22の内側端部同士を連結する板状のキャップ部23と、を一体的に有している。すなわち、第2複合材部品20は、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が、いわゆるハット型となっている。
 図2及び図3に示すように、第2複合材部品20は、第1複合材部品10に固定される。具体的には、第2複合材部品20と第1複合材部品10とは、第2複合材部品20のフランジ部21の下面と、第1複合材部品10の基部11の上面とが接触するように固定される。
 また、第2複合材部品20は、Y軸方向の中央部に固定される第1位置決め部13a及び第2位置決め部14aと、Y軸方向の端部に固定される第1位置決め部13b及び第2位置決め部14bとの間に固定される。
 次に、第1複合材部品10を製造する方法について図4を用いて説明する。
 図4に示すように、第1複合材部品10は、成形型30によってプレス成形される。成形型30は、上型31及び下型32を備えている。上型31及び下型32は、各々、互いに対向する対向面31a、32aを有している。本実施形態では、上型31及び下型32の対向面31a、32aは、第1複合材部品10の基部11の形状に対応するように、湾曲している。
 上型31は、対向面31aから上方へ凹む複数の上型凹部33が形成されている。上型凹部33は、上述の位置決め部12に対応する形状及び位置に形成される。
 上型31と下型32との間に配置された複合材を上型31と下型32とで挟み込むことで、複合材を塑性変形させる。これにより、上型31の対向面31aと下型32の対向面32aとの間に基部11が形成されるとともに、上型凹部33の内部に位置決め部12が形成される。基部11及び位置決め部12が形成されると、上型31を上方に移動させ、成形型30から第1複合材部品10を離型させる。このようにして、基部11と位置決め部12とを一体的に有する第1複合材部品10が製造される。
 上型凹部33の側面(鉛直方向に延びる面)には、抜き勾配が形成されていてもよい。上型凹部33の側面(以下、「凹部側面33a」と称する。)の抜き勾配は、例えば、1度から3度程度である。例えば、熱硬化性を有する複合材から第1複合材部品10を製造する場合、抜き勾配を設けないと、熱膨張差等に起因して、第1複合材部品10が成形型30から離型し難くなる可能性がある。一方、上型凹部33の側面に抜き勾配を設けることで、第1複合材部品10を成形型30から容易に離型させることができる。
 また、抜き勾配は、位置決め部12において位置決め機能を発揮しない側面に対応する凹部側面33aにのみ設けてもよい。すなわち、この場合には、位置決め部12において位置決め機能を発揮する側面に対応する凹部側面33aには、抜き勾配が設けられない。このようにすることで、位置決め部12の位置決めを行う側面は鉛直面とすることができるので、該側面が傾斜面の場合と比較して、位置決め部12が第2複合材部品20を位置決めする際の精度を向上させることができる。したがって、離型性を確保しつつ、位置決め機能の精度を向上させることができる。
 なお、位置決め部12において位置決め機能を発揮する側面とは、第2複合材部品20を第1複合材部品10に固定する際に、第2複合材部品20のフランジ部21の側面と対向するとともに、フランジ部21に当接又は近接する側面である。
 なお、上記説明では、上型31及び下型32を用いて、1つの複合材を変形させることで、基部11と位置決め部12とを一体的に有する第1複合材部品10を製造する例について説明したが、第1複合材部品10を製造する方法は、上記説明の方法に限定されない。例えば、複合材が熱可塑性を有する場合には、基部11に対して、基部11とは別途製造した位置決め部12を融着させることで第1複合材部品10を製造してもよい。
 この場合には、例えば、図5に示すように、バッグ成形によって基部11と位置決め部12とを融着させてもよい。バッグ成形に用いる下型36は、上面から下方へ凹む複数の下型凹部37が形成されている。下型凹部37は、上述の上型凹部33と同様に、位置決め部12に対応する形状及び位置に形成される。また、下型36の上面は、第1複合材部品10の基部11の形状に対応するように、湾曲している。
 下型凹部37に別途製造した位置決め部12を収容した状態で、下型36の上面に基部11が配置される。次に、基部11の上からバッグフィルム38を覆い被せ、この状態でバッグフィルム38内を加熱及び加圧する。これにより、基部11に対して、位置決め部12を融着させる。基部11に対して位置決め部12が融着されると、バッグフィルム38を外し、下型36から第1複合材部品10を離型させる。このようにして、基部11に対して融着された位置決め部12を有する第1複合材部品10が製造される。
 基部11に対して、別体の位置決め部12を融着させる方法は、第1複合材部品10がプリプレグ等を積層した積層体である場合に、特に有効である。積層体の場合には、プレス成形で突起状の位置決め部12を成形することが難しいからである。
 次に、複合材部品1を製造する方法について説明する。
 まず、図1に示すように、第1複合材部品10を固定台2の上に載置する。
 次に、第1複合材部品10の基部11の上面に、第2複合材部品20を配置する。詳細には、図2に示すように、第2複合材部品20は、基部11のY軸方向の中央部に固定される第1位置決め部13a及び第2位置決め部14aと、基部11のY軸方向の端部に固定される第1位置決め部13b及び第2位置決め部14bとの間に配置される。このとき、図2及び図3に示すように、各第1位置決め部13の側面と、第2複合材部品20のフランジ部21の側面とは、対向するとともに、近接又は当接している。この状態において、第2複合材部品20がY軸方向に移動しようとすると、第2複合材部品20と各位置決め部12とが当接する。したがって、第2複合材部品20のY軸方向の移動が、各位置決め部12によって規制される。よって、位置決め部12は、基部11に対する第2複合材部品20のY軸方向の位置を決めている(位置決め工程)。
 次に、第1複合材部品10の基部11に対して第2複合材部品20を固定する(固定工程)。固定方法は、特に限定されない。例えば、第1複合材部品10の基部11に対して、第2複合材部品20を融着してもよい。また、接着剤等を用いて、第1複合材部品10の基部11に対して、第2複合材部品20を接着してもよい。また、ボルト等の固定具を用いて、第1複合材部品10の基部11に対して、第2複合材部品20を固定してもよい。
 次に、各位置決め部12を除去する(除去工程)。各位置決め部12を除去する方法は特に限定されない。例えば、グラインダ等を用いて位置決め部12を削り取ってもよい。なお、除去工程は省略してもよい。すなわち、各位置決め部12を除去せずに、そのまま残してもよい。
 このようにして、複合材部品1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、基部11から突出する位置決め部12によって、第2複合材部品20の位置決めを行っている。これにより、第2複合材部品20の位置決めを行うために、複合材部品1に対して穴等を形成する必要がない。したがって、複合材部品1の強度の低下を抑制することができる。
 また、本実施形態では、第2複合材部品20の位置決めを行うために、治具等を用いる必要がない。したがって、治具を用いる場合と比較して、コストの増大を抑制することができる。また、治具の取付け作業及び取り外し作業を省略することができるので、作業工数の増大を抑制することができる。
 位置決め部12同士の距離が長い場合には、各位置決め部12の位置から、各位置決め部12から最も遠い位置(換言すれば各位置決め部12から最も離れている位置)までの距離も長くなる。この場合には、第2複合材部品20に荷重が作用すると、各位置決め部12から最も遠い位置付近の領域において、第2複合材部品20が変形し易い。
 本実施形態では、第2複合材部品20のX軸方向の中央部の位置を決める第1位置決め部13と、第2複合材部品20のX軸方向の端部の位置を決める第2位置決め部14と、を有している。これにより、長尺状の部品である第2複合材部品20のX軸方向の中央部及び端部の位置決めを行うことができる。したがって、第1位置決め部13と第2位置決め部14との距離が、比較的短くなる。よって、各位置決め部12の位置から、各位置決め部12から最も遠い位置までの距離も比較的短くなる。以上から、第2複合材部品20の変形を抑制することができる。
 本実施形態では、成形型30によって第1複合材部品10が成形されている。これにより、基部11に対する位置決め部12の相対位置が、成形型30の寸法精度によって決定する。したがって、精度よく基部11に位置決め部12を設けることができる。よって、より正確に第2複合材部品20の位置決めを行うことができる。
 本実施形態では、位置決め部12を除去する除去工程を備えている。除去工程で位置決め部12を除去することにより、複合材部品1の軽量化を図ることができる。
〔第2実施形態〕
 本実施形態の複合材部品は、第1複合材部品10及び第2複合材部品20に加え、第3複合材部品40を備えている点で、第1実施形態と異なっている。その他の構成は、第1実施形態と略同様であるので、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。
 また、本実施形態では、図7に示すように、第1複合材部品10の第1位置決め部13の高さ(Z軸方向の長さ)と、第1位置決め部13と隣接する第2複合材部品20のフランジ部21の高さ(Z軸方向の長さ)とが、略同一の高さとなっている。
 第3複合材部品40は、図6及び図7に示すように、第1複合材部品10の第1位置決め部13の上面及び第2複合材部品20のフランジ部21の上面に固定される。第3複合材部品40は、図6に示すように、第1位置決め部13及びフランジ部21に固定される平板状の複数(本実施形態では、一例として3つ)の第1固定部41と、第1固定部41のX軸方向の中央部に固定された第2固定部42と、を備えている。
 複数の第1固定部41は、Y軸方向に沿って所定の間隔で並んで配置されている。各第1固定部41は、第1位置決め部13の上面及び第2複合材部品20のフランジ部21の上面に跨るように配置されている。
 第2固定部42は、第2複合材部品20と干渉しないように2つの切欠き部43が形成されている。
 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位置決め部13の高さが、第1位置決め部13に隣接する第2複合材部品20のフランジ部21の高さと同一とされている。これにより、第1位置決め部13及び第2複合材部品20のフランジ部21の両方で、第2複合材部品20の上に設けられる第3複合材部品40の荷重を支えることができる。
 また、第1位置決め部13の高さが、第1位置決め部13に隣接する第2複合材部品20のフランジ部21の高さと異なる場合には、第1複合材部品10及び第2複合材部品20の両方で荷重を支えられるようにするためには、第3複合材部品40の第1固定部41を、各高さに対応するように形成する必要がある。上記構成では、第3複合材部品40の第1固定部41を形成する場合と比較して、第3複合材部品40の形状を単純な形状とすることができるので、第3複合材部品40の製作を容易に行うことができる。
〔第3実施形態〕
 本実施形態の複合材部品は、位置決め部12の形状が第1実施形態と異なっている。その他の構成は、第1実施形態と略同様であるので、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。
 本実施形態の第1複合材部品50に設けられる位置決め部52は、図8に示すように、中心軸線がZ軸方向に沿って延在する円柱形状を為している。
 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、位置決め部52が円柱形状をしている。したがって、X軸方向及びY軸方向の長さが同じ四角柱と比較して、体積を小さくすることができる。したがって、位置決め部52を軽量化することができる。また、位置決め部52を除去する際に、容易に除去することができる。
 なお、位置決め部52を除去する方法は限定されない。例えば、グラインダで削り取ることで除去してもよく、また、作業員が手で折ることで除去してもよい。
〔第4実施形態〕
 本実施形態の複合材部品は、位置決め部の形状が第1実施形態と異なっている。その他の構成は、第1実施形態と略同様であるので、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。
 本実施形態の第1複合材部品60に設けられる第2位置決め部64は、図9に示すように、平面視でL字形状をしている。また、第2位置決め部65は、平面視でC字形状をしている。
 L字形状の第2位置決め部64は、第2複合材部品20のX軸方向の位置決めを行うX軸方向位置決め部64aと、第2複合材部品20のY軸方向の位置決めを行うY軸方向位置決め部64bと、を有している。X軸方向位置決め部64aのY軸方向の一端部は、Y軸方向位置決め部64bのX軸方向の一端部と連結されている。
 X軸方向位置決め部64aは、第2複合材部品20を基部11に載置した状態において、第2複合材部品20のX軸方向の端部と、X軸方向に隣接するように配置される。Y軸方向位置決め部64bは、第2複合材部品20を基部11に載置した状態において、第2複合材部品20のY軸方向の端部と、Y軸方向に隣接するように配置される。
 C字形状の第2位置決め部14は、第2複合材部品20のY軸方向の位置決めを行うY軸方向位置決め部65bを2つ有している。2つのY軸方向位置決め部65bは、1つのX軸方向位置決め部65aによって連結されている。
 X軸方向位置決め部65aは、第2複合材部品20を基部11に載置した状態において、第2複合材部品20のX軸方向の端部と、X軸方向に隣接するように配置される。各Y軸方向位置決め部65bは、第2複合材部品20を基部11に載置した状態において、第2複合材部品20をY軸方向に挟むように配置される。
 なお、図9では、第1位置決め部13が設けられていない例を図示しているが、本実施形態において、第2複合材部品20のX軸方向の中央部を位置決めする第1位置決め部13を設けてもよい。
 また、図9では、L字形状の第2位置決め部64とC字形状の第2位置決め部65とを1つずつ設ける例について図示しているが、本開示はこれに限定されない。2つの第2複合材部品20のどちらもが、L字形状の第2位置決め部64によって位置決めされてもよい。また、2つの第2複合材部品20のどちらもが、C字形状の第2位置決め部65によって位置決めされてもよい。
 本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
 本実施形態のL字形状の第2位置決め部14及びC字形状の第2位置決め部14は、いずれもX軸方向位置決め部64a、65aを有している。これにより、第2複合材部品20のY軸方向の位置決めだけでなく、X軸方向の位置決めも行うことができる。したがって、より正確に第2複合材部品20を配置することができる。
 なお、本開示は、上記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、第2複合材部品20について、長尺状の部品である例について説明したが、本開示はこれに限定されない。第2複合材部品20は、例えば、長尺状の部品ではなく、X軸方向の長さとY軸方向の長さが略同一であってもよい。また、上記各実施形態では、第2複合材部品20について、断面形状がハット型の例について説明したが、第2複合材部品20の形状はこれに限定されない。第2複合材部品20は、断面形状がI型であってもよく、また、Z型であってもよい。
 また、位置決め部の数は、上記説明の数に限定されない。位置決め部の数は、各複合材部品の大きさや剛性等によって適宜設定される。
 以上説明した実施形態に記載の複合材部品及び複合材部品の製造方法は、例えば以下のように把握される。
 本開示の一態様に係る複合材部品(1)は、他の複合材部品(20)が固定される基部(11)と、前記基部に設けられ、前記基部から突出し、前記基部に対する前記他の複合材部品の位置を決める位置決め部(12)と、を備えている。
 上記構成では、基部から突出する位置決め部によって、他の複合材部品の位置決めを行っている。これにより、他の複合材部品の位置決めを行うために、複合材部品に対して穴等を形成する必要がない。したがって、複合材部品の強度の低下を抑制することができる。
 また、上記構成では、他の複合材部品の位置決めを行うために、治具等を用いる必要がない。したがって、治具を用いる場合と比較して、コストの増大を抑制することができる。また、治具の取付け作業及び取り外し作業を省略することができるので、作業工数の増大を抑制することができる。
 また、本開示の一態様に係る複合材部品(1)は、前記基部に前記他の複合材部品が固定されている。
 また、本開示の一態様に係る複合材部品は、前記他の複合材部品は、所定方向に延在する長尺状の部品であって、前記位置決め部は、複数設けられていて、複数の前記位置決め部は、前記他の複合材部品の前記所定方向の中央部の位置を決める第1位置決め部(13)と、前記他の複合材部品の前記所定方向の端部の位置を決める第2位置決め部(14)と、を有する。
 位置決め部同士の距離が長い場合には、各位置決め部の位置から、各位置決め部から最も遠い位置(換言すれば各位置決め部から最も離れている位置)までの距離も長くなる。この場合には、他の複合材部品に荷重が作用すると、各位置決め部から最も遠い位置付近の領域において、他の複合材部品が変形し易い。
 上記構成では、他の複合材部品の所定方向の中央部の位置を決める第1位置決め部と、他の複合材部品の所定方向の端部の位置を決める第2位置決め部と、を有している。これにより、長尺状の部品である他の複合材部品の中央部及び端部の位置決めを行うことができる。したがって、第1位置決め部と第2位置決め部との距離が、比較的短くなる。よって、各位置決め部の位置から、各位置決め部から最も遠い位置までの距離も比較的短くなる。以上から、他の複合材部品の変形を抑制することができる。
 また、本開示の一態様に係る複合材部品は、前記位置決め部の高さは、前記位置決め部と隣接する前記他の複合材部品の部分(21)の高さと同一である。
 上記構成では、位置決め部の高さが、位置決め部に隣接する他の複合材部品の高さと同一とされている。これにより、例えば、他の複合材部品の上にさらに別の複合材部品(以下、「第3の複合材部品」と称する。)を設ける場合には、位置決め部及び他の複合材部品の両方で、第3の複合材部品の荷重を支えることができる。
 本開示の一態様に係る複合材部品の製造方法は、第1複合材部品(10)に対して第2複合材部品(20)が固定されている複合材部品(1)の製造方法であって、前記第1複合材部品は、前記第2複合材部品が固定される基部(11)と、前記基部に設けられ、前記基部から突出し、前記基部に対する前記第2複合材部品の位置を決める位置決め部(12)と、を有し、前記位置決め部によって、前記第1複合材部品の前記基部に対する前記第2複合材部品の位置決めを行う位置決め工程と、前記第1複合材部品の前記基部に対して前記第2複合材部品を固定する固定工程と、を備えている。
 また、本開示の一態様に係る複合材部品の製造方法は、前記第1複合材部品は、型(30)によって成形される。
 上記構成では、型によって第1複合材部品が成形されている。これにより、基部に対する位置決め部の相対位置が、型の寸法精度によって決定する。したがって、精度よく基部に位置決め部を設けることができる。よって、より正確に第2複合材部品の位置決めを行うことができる。
 また、本開示の一態様に係る複合材部品の製造方法は、前記固定工程の後に、前記位置決め部を除去する除去工程を備える。
 上記構成では、位置決め部を除去する除去工程を備えている。除去工程で位置決め部を除去することにより、複合材部品の軽量化を図ることができる。
1   :複合材部品
2   :固定台
10  :第1複合材部品
11  :基部
12  :位置決め部
13  :第1位置決め部
13a :第1位置決め部
13b :第1位置決め部
14  :第2位置決め部
14a :第2位置決め部
14b :第2位置決め部
20  :第2複合材部品
21  :フランジ部
22  :ウェブ部
23  :キャップ部
30  :成形型
31  :上型
31a :対向面
32  :下型
32a :対向面
33  :上型凹部
33a :凹部側面
36  :下型
37  :下型凹部
38  :バッグフィルム
40  :第3複合材部品
41  :第1固定部
42  :第2固定部
43  :切欠き部
50  :第1複合材部品
52  :位置決め部
60  :第1複合材部品
64  :第2位置決め部
64a :X軸方向位置決め部
64b :Y軸方向位置決め部
65  :第2位置決め部
65a :X軸方向位置決め部
65b :Y軸方向位置決め部

Claims (7)

  1.  他の複合材部品が固定される基部と、
     前記基部に設けられ、前記基部から突出し、前記基部に対する前記他の複合材部品の位置を決める位置決め部と、を備えた複合材部品。
  2.  前記基部に前記他の複合材部品が固定された請求項1に記載の複合材部品。
  3.  前記他の複合材部品は、所定方向に延在する長尺状の部品であって、
     前記位置決め部は、複数設けられていて、
     複数の前記位置決め部は、前記他の複合材部品の前記所定方向の中央部の位置を決める第1位置決め部と、前記他の複合材部品の前記所定方向の端部の位置を決める第2位置決め部と、を有する請求項1または請求項2に記載の複合材部品。
  4.  前記位置決め部の高さは、前記位置決め部と隣接する前記他の複合材部品の部分の高さと同一である請求項1から請求項3のいずれかに記載の複合材部品。
  5.  第1複合材部品に対して第2複合材部品が固定されている複合材部品の製造方法であって、
     前記第1複合材部品は、前記第2複合材部品が固定される基部と、前記基部に設けられ、前記基部から突出し、前記基部に対する前記第2複合材部品の位置を決める位置決め部と、を有し、
     前記位置決め部によって、前記第1複合材部品の前記基部に対する前記第2複合材部品の位置決めを行う位置決め工程と、
     前記第1複合材部品の前記基部に対して前記第2複合材部品を固定する固定工程と、を備えた複合材部品の製造方法。
  6.  前記第1複合材部品は、型によって成形される請求項5に記載の複合材部品の製造方法。
  7.  前記固定工程の後に、前記位置決め部を除去する除去工程を備えた請求項5または請求項6に記載の複合材部品の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20060115320A1 (en) * 2004-11-30 2006-06-01 The Boeing Company Determinant assembly features for vehicle structures
JP2012509218A (ja) * 2008-11-21 2012-04-19 エアバス オペレーションズ ゲーエムベーハー 少なくとも1つの位置決め補助具を備える、飛行機の胴体セル構造の構造要素

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