JP2003071864A - 複合材補強板の製造方法 - Google Patents
複合材補強板の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造上の労力およびコストを格段に低減しつ
つ、高品質な製品を得ることのできる複合材補強板の製
造方法を提供すること。 【解決手段】 下型治具３０の上に外板用材料１１’を
配置し、この外板用材料１１’の上にフレキシブルマン
ドレル４０を配置し、外板用材料１１’の上にフレキシ
ブルマンドレル４０を覆うように補強部材用材料１２’
を配置し、外板用材料１１’および補強部材用材料１
２’の上に上型治具５０を配置し、上型治具５０と下型
治具３０とで囲まれた空間内の真空引きを行い、外板用
材料１１’および／または補強部材用材料１２’に含浸
させた熱硬化性樹脂を加熱して硬化させ、上型治具５
０、下型治具３０およびフレキシブルマンドレル４０を
取り外して複合材補強板を製造する。
つ、高品質な製品を得ることのできる複合材補強板の製
造方法を提供すること。 【解決手段】 下型治具３０の上に外板用材料１１’を
配置し、この外板用材料１１’の上にフレキシブルマン
ドレル４０を配置し、外板用材料１１’の上にフレキシ
ブルマンドレル４０を覆うように補強部材用材料１２’
を配置し、外板用材料１１’および補強部材用材料１
２’の上に上型治具５０を配置し、上型治具５０と下型
治具３０とで囲まれた空間内の真空引きを行い、外板用
材料１１’および／または補強部材用材料１２’に含浸
させた熱硬化性樹脂を加熱して硬化させ、上型治具５
０、下型治具３０およびフレキシブルマンドレル４０を
取り外して複合材補強板を製造する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複合材補強板の製
造方法に関し、特に、フレキシブルマンドレルを使用し
た複合材補強板の製造方法に関する。
造方法に関し、特に、フレキシブルマンドレルを使用し
た複合材補強板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】航空宇宙分野には、航行体の軽量化およ
び高強度化という要求があるため、近年では、航空機の
構造が、繊維強化プラスチックによって製造されること
が多い。例えば、図７に示すような航空機の主翼に組み
込まれる補強パネル１００は、外板１１０および補強部
材１２０を各々別個に成形した後、ファスナ結合したり
接着剤で接着したりして製造されており、この外板１１
０の成形方法として、プリプレグを積層して硬化させた
り、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させて硬化させたり
する方法が採用されている。
び高強度化という要求があるため、近年では、航空機の
構造が、繊維強化プラスチックによって製造されること
が多い。例えば、図７に示すような航空機の主翼に組み
込まれる補強パネル１００は、外板１１０および補強部
材１２０を各々別個に成形した後、ファスナ結合したり
接着剤で接着したりして製造されており、この外板１１
０の成形方法として、プリプレグを積層して硬化させた
り、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させて硬化させたり
する方法が採用されている。
【０００３】また、外板１１０用に積層したプリプレグ
と、あらかじめ一次硬化させた補強部材１２０とを接着
剤を介して積層し、補強部材１２０と外板１１０用プリ
プレグとで囲まれる空間（中空部）内にバギングフィル
ムを挿入した後、補強部材１２０と外板１１０用プリプ
レグとをバギングフィルムで覆い、バギングフィルム内
の空気を排出するとともにバギングフィルム外部を加圧
しながら加熱して硬化成形して補強パネル１００を製造
するという方法も採用されている。
と、あらかじめ一次硬化させた補強部材１２０とを接着
剤を介して積層し、補強部材１２０と外板１１０用プリ
プレグとで囲まれる空間（中空部）内にバギングフィル
ムを挿入した後、補強部材１２０と外板１１０用プリプ
レグとをバギングフィルムで覆い、バギングフィルム内
の空気を排出するとともにバギングフィルム外部を加圧
しながら加熱して硬化成形して補強パネル１００を製造
するという方法も採用されている。
【０００４】一方、エルロン、フラップ、タブなどの可
動翼２００を繊維強化複合材料によって製造する方法と
しては、図８に示すように、前縁部２１０用、桁部２２
０用および外板部２３０用のプリプレグを積層して硬化
させ、これらを所定位置に配置してファスナ結合した
り、接着剤を用いて接着したりする方法や、前縁部２１
０、桁部２２０および外板部２３０用の強化繊維織物材
を成形治具の中にセットし、外部から熱硬化性樹脂を導
入して含浸させて硬化させる方法などが挙げられる。
動翼２００を繊維強化複合材料によって製造する方法と
しては、図８に示すように、前縁部２１０用、桁部２２
０用および外板部２３０用のプリプレグを積層して硬化
させ、これらを所定位置に配置してファスナ結合した
り、接着剤を用いて接着したりする方法や、前縁部２１
０、桁部２２０および外板部２３０用の強化繊維織物材
を成形治具の中にセットし、外部から熱硬化性樹脂を導
入して含浸させて硬化させる方法などが挙げられる。
【０００５】前記した可動翼２００を製造する際にも、
前縁部２１０と桁部２２０とから形成される前方中空部
３００、および、桁部２２０と上下外板部２３０とから
形成される後方中空部４００に、分割可能な金属製また
は硬質ゴム製のマンドレルを挿入したり（図８（ｂ）参
照）、各中空部３００、４００が複雑な内部曲面を有す
る場合には、各中空部３００、４００にバギングフィル
ムを挿入して加圧気体を導入したりすることによって、
樹脂硬化の際の加圧で前縁部２１０、桁部２２０および
上下外板部２３０の形状がくずれるのを防止するととも
に、各中空部３００、４００に熱硬化性樹脂が流出する
のを防止していた。
前縁部２１０と桁部２２０とから形成される前方中空部
３００、および、桁部２２０と上下外板部２３０とから
形成される後方中空部４００に、分割可能な金属製また
は硬質ゴム製のマンドレルを挿入したり（図８（ｂ）参
照）、各中空部３００、４００が複雑な内部曲面を有す
る場合には、各中空部３００、４００にバギングフィル
ムを挿入して加圧気体を導入したりすることによって、
樹脂硬化の際の加圧で前縁部２１０、桁部２２０および
上下外板部２３０の形状がくずれるのを防止するととも
に、各中空部３００、４００に熱硬化性樹脂が流出する
のを防止していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、補強パネル１
００を製造する場合には、バギングフィルムは形状が安
定しないため、中空部の内部形状に合わせて正確に配置
するのが困難であった。バギングフィルムを中空部の内
部形状に合わせて正確に配置しない場合には、熱硬化性
樹脂を硬化させる際にプリプレグや強化繊維織物材に加
わる圧力が不均一となって製品の品質が低下したり、成
形時にバギングフィルムに孔があき加圧が不可能になっ
たり、取り除くときにバギングフィルムが破れて中空部
内に残ってしまうことがあった。さらに、バギングフィ
ルムは毎回交換する必要があるため、コストが嵩んでい
た。
００を製造する場合には、バギングフィルムは形状が安
定しないため、中空部の内部形状に合わせて正確に配置
するのが困難であった。バギングフィルムを中空部の内
部形状に合わせて正確に配置しない場合には、熱硬化性
樹脂を硬化させる際にプリプレグや強化繊維織物材に加
わる圧力が不均一となって製品の品質が低下したり、成
形時にバギングフィルムに孔があき加圧が不可能になっ
たり、取り除くときにバギングフィルムが破れて中空部
内に残ってしまうことがあった。さらに、バギングフィ
ルムは毎回交換する必要があるため、コストが嵩んでい
た。
【０００７】一方、可動翼２００を製造するために前記
した金属製のマンドレルを使用する場合には、中空部の
断面形状を、一定形状または一方向への先細形状とし
て、成形後にこの金属製のマンドレルを取り外せるよう
にする必要があるため、製品の形状が制限されていた。
また、金属製のマンドレルは、その形状精度がわずかに
乱れた場合でも、中空部からの取り外しが困難または不
可能になるため、きわめて厳密な加工精度が要求され、
その製作コストが嵩んでいた。さらに、この金属製のマ
ンドレルは重量が大きいために取り扱い難かった。
した金属製のマンドレルを使用する場合には、中空部の
断面形状を、一定形状または一方向への先細形状とし
て、成形後にこの金属製のマンドレルを取り外せるよう
にする必要があるため、製品の形状が制限されていた。
また、金属製のマンドレルは、その形状精度がわずかに
乱れた場合でも、中空部からの取り外しが困難または不
可能になるため、きわめて厳密な加工精度が要求され、
その製作コストが嵩んでいた。さらに、この金属製のマ
ンドレルは重量が大きいために取り扱い難かった。
【０００８】また、前記した硬質ゴム製のマンドレル
は、金属製のマンドレルと比較すると軽量であり厳密な
加工精度も要しないが、ゴムの熱膨張率が大きいため、
熱硬化性樹脂を硬化させる際の加熱による硬質ゴム製の
マンドレルの膨張によって、プリプレグまたは強化繊維
織物材の薄手の部分に過剰な圧力が加わり、製品の品質
を低下させてしまうことがあった。
は、金属製のマンドレルと比較すると軽量であり厳密な
加工精度も要しないが、ゴムの熱膨張率が大きいため、
熱硬化性樹脂を硬化させる際の加熱による硬質ゴム製の
マンドレルの膨張によって、プリプレグまたは強化繊維
織物材の薄手の部分に過剰な圧力が加わり、製品の品質
を低下させてしまうことがあった。
【０００９】本発明の課題は、製造上の労力およびコス
トを格段に低減しつつ、高品質な複合材製品を得ること
のできる、複合材補強板の製造方法を提供することであ
る。
トを格段に低減しつつ、高品質な複合材製品を得ること
のできる、複合材補強板の製造方法を提供することであ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、請求項１記載の複合材補強板の製造方法は、例え
ば図４に示すように、下型治具の上に外板用材料を積層
する外板用材料積層工程と、伸縮性および耐熱性を有す
る袋体にシリコンゴム製のビーズまたはシリコンゴム製
のビーズにガラス製のビーズを混入させたものを充填し
たフレキシブルマンドレルを、前記外板用材料上の所定
位置に配置するフレキシブルマンドレル配置工程と、前
記外板用材料の上に前記フレキシブルマンドレルを覆う
ように補強部材用材料を配置する補強部材用材料配置工
程と、前記外板用材料および前記補強部材用材料の上に
上型治具を配置する上型治具配置工程と、前記上型治具
と前記下型治具とで囲まれた空間内の真空引きを行う排
気工程と、前記空間内の真空引きを行いながら前記外板
用材料および前記補強部材用材料を加熱する加熱工程
と、前記フレキシブルマンドレルから前記ビーズを排出
するビーズ排出工程とを備えることを特徴とする。
めに、請求項１記載の複合材補強板の製造方法は、例え
ば図４に示すように、下型治具の上に外板用材料を積層
する外板用材料積層工程と、伸縮性および耐熱性を有す
る袋体にシリコンゴム製のビーズまたはシリコンゴム製
のビーズにガラス製のビーズを混入させたものを充填し
たフレキシブルマンドレルを、前記外板用材料上の所定
位置に配置するフレキシブルマンドレル配置工程と、前
記外板用材料の上に前記フレキシブルマンドレルを覆う
ように補強部材用材料を配置する補強部材用材料配置工
程と、前記外板用材料および前記補強部材用材料の上に
上型治具を配置する上型治具配置工程と、前記上型治具
と前記下型治具とで囲まれた空間内の真空引きを行う排
気工程と、前記空間内の真空引きを行いながら前記外板
用材料および前記補強部材用材料を加熱する加熱工程
と、前記フレキシブルマンドレルから前記ビーズを排出
するビーズ排出工程とを備えることを特徴とする。
【００１１】請求項１記載の発明によれば、従来使用し
ていたバギングフィルムに代えて、補強部材用材料の支
持にフレキシブルマンドレルを使用しており、このフレ
キシブルマンドレルは、あらかじめ補強部材の内部形状
に合わせて自在に変形可能であるため、外板用材料およ
び補強部材用材料に均一な圧力を加えることができる。
この結果、きわめて高品質な複合材製品を得ることがで
きる。
ていたバギングフィルムに代えて、補強部材用材料の支
持にフレキシブルマンドレルを使用しており、このフレ
キシブルマンドレルは、あらかじめ補強部材の内部形状
に合わせて自在に変形可能であるため、外板用材料およ
び補強部材用材料に均一な圧力を加えることができる。
この結果、きわめて高品質な複合材製品を得ることがで
きる。
【００１２】また、請求項１記載の発明によれば、従来
使用していたバギングフィルムに代えて、補強部材用材
料をフレキシブルマンドレルで支持し、成形後にこのフ
レキシブルマンドレルを取り出して複数回繰り返して使
用することができるため、製造上のコストを格段に低減
することができる。
使用していたバギングフィルムに代えて、補強部材用材
料をフレキシブルマンドレルで支持し、成形後にこのフ
レキシブルマンドレルを取り出して複数回繰り返して使
用することができるため、製造上のコストを格段に低減
することができる。
【００１３】さらに、請求項１記載の発明によれば、従
来使用していた金属製のマンドレルに代えて、補強部材
用材料の支持にフレキシブルマンドレルを使用してお
り、このフレキシブルマンドレルは自在に変形可能であ
るため、補強部材の内部形状に拘らず、成形後に容易に
外板と補強部材との間から取り外すことができる。従っ
て、多様な形状の複合材補強板を製造することができ
る。また、フレキシブルマンドレルには金属製のマンド
レルのように厳密な加工精度を要求されないので、マン
ドレル製作コストを抑えることができる。また、フレキ
シブルマンドレルは金属製のマンドレルと比較すると軽
量であるため、きわめて取扱い易い。
来使用していた金属製のマンドレルに代えて、補強部材
用材料の支持にフレキシブルマンドレルを使用してお
り、このフレキシブルマンドレルは自在に変形可能であ
るため、補強部材の内部形状に拘らず、成形後に容易に
外板と補強部材との間から取り外すことができる。従っ
て、多様な形状の複合材補強板を製造することができ
る。また、フレキシブルマンドレルには金属製のマンド
レルのように厳密な加工精度を要求されないので、マン
ドレル製作コストを抑えることができる。また、フレキ
シブルマンドレルは金属製のマンドレルと比較すると軽
量であるため、きわめて取扱い易い。
【００１４】さらにまた、請求項１記載の発明によれ
ば、従来使用していた硬質ゴム製のマンドレルに代え
て、補強部材用材料の支持にフレキシブルマンドレルを
使用しており、このフレキシブルマンドレルを構成する
シリコンゴム製のビーズやガラス製のビーズの混合比や
充填率などを調整することによって、外板用材料および
補強部材用材料に加える圧力の大きさを制御することが
できる。従って、きわめて高品質な複合材製品を得るこ
とができる。
ば、従来使用していた硬質ゴム製のマンドレルに代え
て、補強部材用材料の支持にフレキシブルマンドレルを
使用しており、このフレキシブルマンドレルを構成する
シリコンゴム製のビーズやガラス製のビーズの混合比や
充填率などを調整することによって、外板用材料および
補強部材用材料に加える圧力の大きさを制御することが
できる。従って、きわめて高品質な複合材製品を得るこ
とができる。
【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の複
合材補強板の製造方法において、前記外板用材料は、熱
硬化性樹脂フィルムとその上に配置された樹脂未含浸の
強化繊維織物材であり、前記補強部材用材料は、樹脂未
含浸の強化繊維織物材であり、前記排気工程および前記
加熱工程における真空引きの吸引口は、前記上型治具の
前記補強部材用材料の上方部分に設けられることを特徴
とする。
合材補強板の製造方法において、前記外板用材料は、熱
硬化性樹脂フィルムとその上に配置された樹脂未含浸の
強化繊維織物材であり、前記補強部材用材料は、樹脂未
含浸の強化繊維織物材であり、前記排気工程および前記
加熱工程における真空引きの吸引口は、前記上型治具の
前記補強部材用材料の上方部分に設けられることを特徴
とする。
【００１６】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の奏する作用効果に加え、熱硬化性樹脂フィル
ムを配置し、これを加熱溶融させることによって、熱硬
化性樹脂を強化繊維織物材に含浸させ硬化させており、
熱硬化性樹脂フィルムはきわめて容易に調製することが
できるので、製造上の労力およびコストをさらに低減す
ることができる。
載の発明の奏する作用効果に加え、熱硬化性樹脂フィル
ムを配置し、これを加熱溶融させることによって、熱硬
化性樹脂を強化繊維織物材に含浸させ硬化させており、
熱硬化性樹脂フィルムはきわめて容易に調製することが
できるので、製造上の労力およびコストをさらに低減す
ることができる。
【００１７】請求項３記載の発明は、請求項１記載の複
合材補強板の製造方法において、前記外板用材料および
前記補強部材用材料は、樹脂未含浸の強化繊維織物材で
あり、前記排気工程と前記加熱工程との間に、前記下型
治具と前記上型治具とで囲まれた前記空間内に真空引き
によって熱硬化性樹脂を導入して前記外板用材料および
前記補強部材用材料に含浸させる樹脂導入工程を備える
ことを特徴とする。
合材補強板の製造方法において、前記外板用材料および
前記補強部材用材料は、樹脂未含浸の強化繊維織物材で
あり、前記排気工程と前記加熱工程との間に、前記下型
治具と前記上型治具とで囲まれた前記空間内に真空引き
によって熱硬化性樹脂を導入して前記外板用材料および
前記補強部材用材料に含浸させる樹脂導入工程を備える
ことを特徴とする。
【００１８】請求項３記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の奏する作用効果に加え、真空圧のみによって
熱硬化性樹脂を導入して外板用材料および補強部材用材
料である強化繊維織物材に含浸させ硬化させており、樹
脂含浸のために圧力を加える工程を経ていないので、製
造上の労力およびコストをさらに低減させることができ
る。
載の発明の奏する作用効果に加え、真空圧のみによって
熱硬化性樹脂を導入して外板用材料および補強部材用材
料である強化繊維織物材に含浸させ硬化させており、樹
脂含浸のために圧力を加える工程を経ていないので、製
造上の労力およびコストをさらに低減させることができ
る。
【００１９】請求項４記載の発明は、請求項１記載の複
合材補強板の製造方法において、前記外板用材料および
前記補強部材用材料は、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸
させたプリプレグであることを特徴とする。
合材補強板の製造方法において、前記外板用材料および
前記補強部材用材料は、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸
させたプリプレグであることを特徴とする。
【００２０】請求項５記載の発明は、請求項１記載の複
合材補強板の製造方法において、前記外板用材料は、強
化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグであり、
前記補強部材用材料は、熱硬化性樹脂を一次硬化させた
繊維強化樹脂部品であることを特徴とする。
合材補強板の製造方法において、前記外板用材料は、強
化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグであり、
前記補強部材用材料は、熱硬化性樹脂を一次硬化させた
繊維強化樹脂部品であることを特徴とする。
【００２１】請求項４または５記載の発明によれば、従
来から採用されているいわゆるプリプレグ積層法または
コボンド法を採用しつつ、請求項１記載の発明の作用効
果を充分に奏することができる。従って、既存のプリプ
レグ製造装置やオートクレーブなどを有効に利用して、
より高品質の複合材料製品を製造することができる。
来から採用されているいわゆるプリプレグ積層法または
コボンド法を採用しつつ、請求項１記載の発明の作用効
果を充分に奏することができる。従って、既存のプリプ
レグ製造装置やオートクレーブなどを有効に利用して、
より高品質の複合材料製品を製造することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面によって詳細に説明する。各実施の形態に係る製造方
法によって製造される複合材料製品は、航空機の主翼に
組み込まれる補強パネル１０であって、図１および図２
に示したように、外板１１と補強部材１２とを備えるも
のである。図２から明らかなように、補強部材１２を長
さ方向に直角に切断した際の断面形状はハット型とされ
ており、このハット型断面形状の補強部材１２と外板１
１とによって中空部２０が形成されている。
面によって詳細に説明する。各実施の形態に係る製造方
法によって製造される複合材料製品は、航空機の主翼に
組み込まれる補強パネル１０であって、図１および図２
に示したように、外板１１と補強部材１２とを備えるも
のである。図２から明らかなように、補強部材１２を長
さ方向に直角に切断した際の断面形状はハット型とされ
ており、このハット型断面形状の補強部材１２と外板１
１とによって中空部２０が形成されている。
【００２３】[第１の実施の形態]本実施の形態では、い
わゆるＲＦＩ法によって補強パネルを製造する方法につ
いて説明することとする。まず、外板１１成形用の強化
繊維織物材（以下、「外板用織物」という）１１’と、
補強部材１２成形用の強化繊維織物材（以下、「補強部
材織物」という）１２’とを調製する。これら外板用織
物１１’および補強部材用織物１２’は、ガラス繊維、
カーボン繊維、アラミド繊維、アルミナ繊維などの強化
繊維を平板状に織り合わせたものであり、ガラス繊維と
カーボン繊維などの異種の強化繊維を織り合わせたもの
でもよい。
わゆるＲＦＩ法によって補強パネルを製造する方法につ
いて説明することとする。まず、外板１１成形用の強化
繊維織物材（以下、「外板用織物」という）１１’と、
補強部材１２成形用の強化繊維織物材（以下、「補強部
材織物」という）１２’とを調製する。これら外板用織
物１１’および補強部材用織物１２’は、ガラス繊維、
カーボン繊維、アラミド繊維、アルミナ繊維などの強化
繊維を平板状に織り合わせたものであり、ガラス繊維と
カーボン繊維などの異種の強化繊維を織り合わせたもの
でもよい。
【００２４】織り方の種類としては、平織り、綾織り、
朱子織りなどを挙げることができる。なお、強化繊維
が、経、緯および垂直の三方向に配置されるように立体
的（三次元的）に織り合わせると、強度に優れる補強パ
ネルを製造することができるので好ましい。これら外板
用織物１１’および補強部材用織物１２’の厚さは、製
造する補強パネルの用途に応じて適宜決めることができ
る。
朱子織りなどを挙げることができる。なお、強化繊維
が、経、緯および垂直の三方向に配置されるように立体
的（三次元的）に織り合わせると、強度に優れる補強パ
ネルを製造することができるので好ましい。これら外板
用織物１１’および補強部材用織物１２’の厚さは、製
造する補強パネルの用途に応じて適宜決めることができ
る。
【００２５】次いで、図４に示すように下型治具３０を
配置する。この下型治具３０の表面形状は、製造する補
強パネル１０の外板１１の表面形状と同一とする。下型
治具３０は、成形時に加えられる圧力によっても変形し
ない剛性と、後述する加熱工程における加熱に耐え得る
耐熱性とを備えるものとし、このような特性を備えるも
のであれば、その構造や材料に制限はない。なお、この
下型治具３０に加熱装置を内蔵させておくと、オートク
レーブやオーブンなどの大掛かりな加熱装置を設ける必
要がないので好ましい。
配置する。この下型治具３０の表面形状は、製造する補
強パネル１０の外板１１の表面形状と同一とする。下型
治具３０は、成形時に加えられる圧力によっても変形し
ない剛性と、後述する加熱工程における加熱に耐え得る
耐熱性とを備えるものとし、このような特性を備えるも
のであれば、その構造や材料に制限はない。なお、この
下型治具３０に加熱装置を内蔵させておくと、オートク
レーブやオーブンなどの大掛かりな加熱装置を設ける必
要がないので好ましい。
【００２６】次いで、下型治具３０の上に、図示してい
ない熱硬化性樹脂フィルムを配置する（フィルム配置工
程）。この熱硬化性樹脂フィルムは、後述する樹脂溶融
工程において加熱溶融させて外板用織物１１’および補
強部材用織物１２’に含浸させ、硬化させるものであ
る。この熱硬化性樹脂フィルムの材料は、ＲＦＩ用の熱
硬化性樹脂であれば特に制限はなく、中でもエポキシ樹
脂が好適である。熱硬化性樹脂フィルムの厚さは、製造
する補強パネル１０のサイズに応じて適宜決めることが
できる。
ない熱硬化性樹脂フィルムを配置する（フィルム配置工
程）。この熱硬化性樹脂フィルムは、後述する樹脂溶融
工程において加熱溶融させて外板用織物１１’および補
強部材用織物１２’に含浸させ、硬化させるものであ
る。この熱硬化性樹脂フィルムの材料は、ＲＦＩ用の熱
硬化性樹脂であれば特に制限はなく、中でもエポキシ樹
脂が好適である。熱硬化性樹脂フィルムの厚さは、製造
する補強パネル１０のサイズに応じて適宜決めることが
できる。
【００２７】次いで、熱硬化性樹脂フィルムの上に外板
用織物１１’を配置し（外板用材料配置工程：図４参
照）、この外板用織物１１’の上にフレキシブルマンド
レル４０を配置し（フレキシブルマンドレル配置工程：
図４参照）、さらに、外板用織物１１’の上にこのフレ
キシブルマンドレル４０を覆うように補強部材用織物１
２’を配置（補強部材用織物配置工程：図４参照）し、
その縁部を外板用織物１１’に縫い付ける。
用織物１１’を配置し（外板用材料配置工程：図４参
照）、この外板用織物１１’の上にフレキシブルマンド
レル４０を配置し（フレキシブルマンドレル配置工程：
図４参照）、さらに、外板用織物１１’の上にこのフレ
キシブルマンドレル４０を覆うように補強部材用織物１
２’を配置（補強部材用織物配置工程：図４参照）し、
その縁部を外板用織物１１’に縫い付ける。
【００２８】フレキシブルマンドレル４０は、図３に示
したように、袋体４１にシリコンゴム製のビーズ（以
下、「シリコンビーズ」という）４２とガラス製のビー
ズ（以下、「ガラスビーズ」という）４３とを混合させ
て充填したものである。フレキシブルマンドレル４０を
構成する袋体４１は、内部に充填されたシリコンビーズ
４２の膨張・収縮に合わせて伸縮自在で、かつ、後述す
る加熱工程における加熱に耐え得る耐熱性を有するもの
とし、シリコンゴムやフッ素系ゴムなどによって調製す
ることができる。
したように、袋体４１にシリコンゴム製のビーズ（以
下、「シリコンビーズ」という）４２とガラス製のビー
ズ（以下、「ガラスビーズ」という）４３とを混合させ
て充填したものである。フレキシブルマンドレル４０を
構成する袋体４１は、内部に充填されたシリコンビーズ
４２の膨張・収縮に合わせて伸縮自在で、かつ、後述す
る加熱工程における加熱に耐え得る耐熱性を有するもの
とし、シリコンゴムやフッ素系ゴムなどによって調製す
ることができる。
【００２９】シリコンビーズ４２の直径、熱膨張率、ガ
ラスビーズ４３の直径、シリコンビーズ４２とガラスビ
ーズ４３の混合比、袋体４１内の容積に対するビーズの
充填率は、製造する補強パネル１０のサイズや、外板１
１および補強部材１２の成形に必要な圧力に応じて適宜
決めることができる。本実施の形態においては、両ビー
ズの直径は２ｍｍ〜５ｍｍ、シリコンビーズ４２の熱膨
張率は２．８×１０-4Ｋ-1、両ビーズの混合比はシリコ
ンビーズ４２：ガラスビーズ４３＝４０：６０、袋体４
１内の容積（すなわち中空部２０の容積）に対するビー
ズの充填率は９５％としている。
ラスビーズ４３の直径、シリコンビーズ４２とガラスビ
ーズ４３の混合比、袋体４１内の容積に対するビーズの
充填率は、製造する補強パネル１０のサイズや、外板１
１および補強部材１２の成形に必要な圧力に応じて適宜
決めることができる。本実施の形態においては、両ビー
ズの直径は２ｍｍ〜５ｍｍ、シリコンビーズ４２の熱膨
張率は２．８×１０-4Ｋ-1、両ビーズの混合比はシリコ
ンビーズ４２：ガラスビーズ４３＝４０：６０、袋体４
１内の容積（すなわち中空部２０の容積）に対するビー
ズの充填率は９５％としている。
【００３０】なお、フレキシブルマンドレル４０は自在
に変形し、加熱により膨張するという機能を果たせばよ
いので、シリコンビーズ４２およびガラスビーズ４３の
形状は球形に限定されるものではない。また、フレキシ
ブルマンドレル４０は、シリコンビーズ４２とガラスビ
ーズ４３に限らず、熱膨張率の異なる３種以上の材質の
ビーズで構成してもよく、適切な加圧力を発現できれば
１種類の材質のビーズで構成してもよい。さらに、フレ
キシブルマンドレル４０を熱膨張率の異なる２種類以上
の材質のビーズで構成した場合、部分的にビーズの混合
比を変更して加圧力を部分的に変更することもできる。
に変形し、加熱により膨張するという機能を果たせばよ
いので、シリコンビーズ４２およびガラスビーズ４３の
形状は球形に限定されるものではない。また、フレキシ
ブルマンドレル４０は、シリコンビーズ４２とガラスビ
ーズ４３に限らず、熱膨張率の異なる３種以上の材質の
ビーズで構成してもよく、適切な加圧力を発現できれば
１種類の材質のビーズで構成してもよい。さらに、フレ
キシブルマンドレル４０を熱膨張率の異なる２種類以上
の材質のビーズで構成した場合、部分的にビーズの混合
比を変更して加圧力を部分的に変更することもできる。
【００３１】また、本実施の形態では、フレキシブルマ
ンドレル４０を配置する前に、中空部２０の内部形状と
同一形状を有する成形型にフレキシブルマンドレル４０
を収納し、このフレキシブルマンドレル４０の袋体４１
内の空気を排出して、一時的にフレキシブルマンドレル
４０の形状を固定しておく。また、フレキシブルマンド
レル４０の両端部を、補強部材用織物１２’の両端部よ
りも外側に突出させておく。これは、後述する樹脂導入
工程において、熱硬化性樹脂を外板用織物１１’および
補強部材用織物１２’に含浸させる際に、フレキシブル
マンドレル４０の外側に突出させた部分と後述する上型
治具５０の端部との間をシール部材によってシールし
て、熱硬化性樹脂の流出を防ぐためである。
ンドレル４０を配置する前に、中空部２０の内部形状と
同一形状を有する成形型にフレキシブルマンドレル４０
を収納し、このフレキシブルマンドレル４０の袋体４１
内の空気を排出して、一時的にフレキシブルマンドレル
４０の形状を固定しておく。また、フレキシブルマンド
レル４０の両端部を、補強部材用織物１２’の両端部よ
りも外側に突出させておく。これは、後述する樹脂導入
工程において、熱硬化性樹脂を外板用織物１１’および
補強部材用織物１２’に含浸させる際に、フレキシブル
マンドレル４０の外側に突出させた部分と後述する上型
治具５０の端部との間をシール部材によってシールし
て、熱硬化性樹脂の流出を防ぐためである。
【００３２】次いで、外板用織物１１’および補強部材
用織物１２’の上に上型治具５０を配置する（上型治具
配置工程：図４参照）。補強部材用織物１２’の形状は
フレキシブルマンドレル４０によってある程度成形され
るが、フレキシブルマンドレル４０の側面部と補強部材
用織物１２’との間に隙間が生じることが多いので、上
型治具５０を配置することによってこの隙間をなくすよ
うにする。
用織物１２’の上に上型治具５０を配置する（上型治具
配置工程：図４参照）。補強部材用織物１２’の形状は
フレキシブルマンドレル４０によってある程度成形され
るが、フレキシブルマンドレル４０の側面部と補強部材
用織物１２’との間に隙間が生じることが多いので、上
型治具５０を配置することによってこの隙間をなくすよ
うにする。
【００３３】上型治具５０は、前記したようにフレキシ
ブルマンドレル４０と対になって補強部材用織物１２’
を成形することのできる剛性と、成形時の圧力に耐え得
る剛性を有するものが好ましく、かつ、後述する排気工
程および樹脂導入工程においても有効に機能するよう
に、高い気密性および液密性を有するものとする。上型
治具５０は、このような特性を備えればその材料に限定
はなく、ゴム、金属材料、合成樹脂などで製造すること
ができる。
ブルマンドレル４０と対になって補強部材用織物１２’
を成形することのできる剛性と、成形時の圧力に耐え得
る剛性を有するものが好ましく、かつ、後述する排気工
程および樹脂導入工程においても有効に機能するよう
に、高い気密性および液密性を有するものとする。上型
治具５０は、このような特性を備えればその材料に限定
はなく、ゴム、金属材料、合成樹脂などで製造すること
ができる。
【００３４】次いで、上型治具５０と下型治具３０とで
囲まれた空間内の真空引きを行う（排気工程）。真空引
の方法としては、上型治具５０または下型治具３０に排
気孔を１ヵ所以上設けておき、これら排気孔と真空ポン
プなどのバキューム装置とを排気管によって接続し、バ
キューム装置によって前記空間内の空気を排出する、な
どの従来の方法を採用することができる。この排気工程
は、熱硬化性樹脂を外板用織物１１’および補強部材用
織物１２’に含浸させるとともに、製品内に気泡が残る
のを防ぐために真空圧を加える工程である。
囲まれた空間内の真空引きを行う（排気工程）。真空引
の方法としては、上型治具５０または下型治具３０に排
気孔を１ヵ所以上設けておき、これら排気孔と真空ポン
プなどのバキューム装置とを排気管によって接続し、バ
キューム装置によって前記空間内の空気を排出する、な
どの従来の方法を採用することができる。この排気工程
は、熱硬化性樹脂を外板用織物１１’および補強部材用
織物１２’に含浸させるとともに、製品内に気泡が残る
のを防ぐために真空圧を加える工程である。
【００３５】次いで、前記した真空引きを行いながら、
下型治具３０と外板用織物１１’との間に配置した熱硬
化性樹脂フィルムを加熱によって溶融させ、この加熱溶
融させた熱硬化性樹脂フィルムの熱硬化性樹脂を、外板
用織物１１’および補強部材用織物１２’に含浸させ
る。加熱は、前記したように下型治具３０に内蔵した加
熱装置や、オーブンなどによって施すことができる。こ
の際の樹脂溶融温度は、例えば熱硬化性樹脂フィルムが
エポキシ樹脂からなる場合には、４０℃〜８０℃程度と
する。
下型治具３０と外板用織物１１’との間に配置した熱硬
化性樹脂フィルムを加熱によって溶融させ、この加熱溶
融させた熱硬化性樹脂フィルムの熱硬化性樹脂を、外板
用織物１１’および補強部材用織物１２’に含浸させ
る。加熱は、前記したように下型治具３０に内蔵した加
熱装置や、オーブンなどによって施すことができる。こ
の際の樹脂溶融温度は、例えば熱硬化性樹脂フィルムが
エポキシ樹脂からなる場合には、４０℃〜８０℃程度と
する。
【００３６】次いで、外板用織物１１’および補強部材
用織物１２’に含浸させた熱硬化性樹脂を加熱によって
硬化させる（加熱工程）。熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂
である場合の樹脂硬化温度は、８０℃〜２００℃程度で
ある。
用織物１２’に含浸させた熱硬化性樹脂を加熱によって
硬化させる（加熱工程）。熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂
である場合の樹脂硬化温度は、８０℃〜２００℃程度で
ある。
【００３７】以上の工程を経て成形した補強パネル１０
から、上型治具５０および下型治具３０を取り外し、フ
レキシブルマンドレル４０の袋体４１を開封して、内部
に充填されていたシリコンビーズ４２およびガラスビー
ズ４３を外部に排出し（ビーズ排出工程）、最後に袋体
４１を中空部２０から排出する。
から、上型治具５０および下型治具３０を取り外し、フ
レキシブルマンドレル４０の袋体４１を開封して、内部
に充填されていたシリコンビーズ４２およびガラスビー
ズ４３を外部に排出し（ビーズ排出工程）、最後に袋体
４１を中空部２０から排出する。
【００３８】本実施の形態に係る製造方法によれば、中
空部２０の内部形状に合わせて自在に変形可能なフレキ
シブルマンドレル４０を使用しているため、外板用織物
１１’および補強部材用織物１２’に均一な圧力を加え
ることができる。この結果、きわめて高品質な補強パネ
ル１０を得ることができる。また、フレキシブルマンド
レル４０は自在に変形可能であるため、成形後に容易に
中空部２０から取り外すことができるので、製造上の労
力を格段に低減することができる。さらに、フレキシブ
ルマンドレル４０は複数回繰り返し使用することができ
るので、製造上のコストを格段に低減することができ
る。
空部２０の内部形状に合わせて自在に変形可能なフレキ
シブルマンドレル４０を使用しているため、外板用織物
１１’および補強部材用織物１２’に均一な圧力を加え
ることができる。この結果、きわめて高品質な補強パネ
ル１０を得ることができる。また、フレキシブルマンド
レル４０は自在に変形可能であるため、成形後に容易に
中空部２０から取り外すことができるので、製造上の労
力を格段に低減することができる。さらに、フレキシブ
ルマンドレル４０は複数回繰り返し使用することができ
るので、製造上のコストを格段に低減することができ
る。
【００３９】また、本実施の形態に係る製造方法によれ
ば、金属製のマンドレルのように厳密な加工精度を要求
されないフレキシブルマンドレル４０を使用しているの
で、マンドレル製作コストを抑えることができる。この
結果、補強パネル１０製造上のコストをも格段に低減す
ることができる。また、フレキシブルマンドレル４０は
金属製のマンドレルと比較すると軽量であるため、きわ
めて取扱い易い。この結果、製造上の労力を格段に低減
することができる。
ば、金属製のマンドレルのように厳密な加工精度を要求
されないフレキシブルマンドレル４０を使用しているの
で、マンドレル製作コストを抑えることができる。この
結果、補強パネル１０製造上のコストをも格段に低減す
ることができる。また、フレキシブルマンドレル４０は
金属製のマンドレルと比較すると軽量であるため、きわ
めて取扱い易い。この結果、製造上の労力を格段に低減
することができる。
【００４０】さらに、本実施の形態に係る製造方法によ
れば、シリコンビーズ４２とガラスビーズ４３を構成要
素とするフレキシブルマンドレル４０を使用しているの
で、シリコンビーズ４２とガラスビーズ４３の充填率な
どを調整することによって、外板用織物１１’および補
強部材用織物１２’に加える圧力の大きさを制御するこ
とができる。この結果、きわめて高品質な補強パネル１
０を得ることができる。
れば、シリコンビーズ４２とガラスビーズ４３を構成要
素とするフレキシブルマンドレル４０を使用しているの
で、シリコンビーズ４２とガラスビーズ４３の充填率な
どを調整することによって、外板用織物１１’および補
強部材用織物１２’に加える圧力の大きさを制御するこ
とができる。この結果、きわめて高品質な補強パネル１
０を得ることができる。
【００４１】さらにまた、本実施の形態に係る製造方法
によれば、熱硬化性樹脂フィルムを配置し、これを加熱
溶融させることによって、熱硬化性樹脂を外板用織物１
１’および補強部材用織物１２’に含浸させて硬化させ
ており、熱硬化性樹脂フィルムはきわめて容易に調製す
ることができて取扱い易いので、製造上の労力およびコ
ストを低減することができる。
によれば、熱硬化性樹脂フィルムを配置し、これを加熱
溶融させることによって、熱硬化性樹脂を外板用織物１
１’および補強部材用織物１２’に含浸させて硬化させ
ており、熱硬化性樹脂フィルムはきわめて容易に調製す
ることができて取扱い易いので、製造上の労力およびコ
ストを低減することができる。
【００４２】[第２の実施の形態]本実施の形態では、い
わゆるＲＴＭ法を採用して補強パネル１０を製造する方
法について説明することとし、第１の実施の形態に係る
製造方法と同一の工程については説明を省略する。
わゆるＲＴＭ法を採用して補強パネル１０を製造する方
法について説明することとし、第１の実施の形態に係る
製造方法と同一の工程については説明を省略する。
【００４３】本実施の形態においては、下型治具３０と
外板用織物１１’との間に熱硬化性樹脂フィルムを配置
せず、下型治具３０の上に外板用織物１１’を直接配置
する（外板用材料配置工程）。この工程の後、外板用織
物１１’の上に第１の実施の形態に係る製造方法におい
て使用したフレキシブルマンドレル４０を配置し（フレ
キシブルマンドレル配置工程）、このフレキシブルマン
ドレル４０の上に補強部材用織物１２’を配置して（補
強部材用材料配置工程）、その縁部を外板用織物１１’
に縫い付ける。
外板用織物１１’との間に熱硬化性樹脂フィルムを配置
せず、下型治具３０の上に外板用織物１１’を直接配置
する（外板用材料配置工程）。この工程の後、外板用織
物１１’の上に第１の実施の形態に係る製造方法におい
て使用したフレキシブルマンドレル４０を配置し（フレ
キシブルマンドレル配置工程）、このフレキシブルマン
ドレル４０の上に補強部材用織物１２’を配置して（補
強部材用材料配置工程）、その縁部を外板用織物１１’
に縫い付ける。
【００４４】また、本実施の形態においては、上型治具
５０と下型治具２０とで囲まれた空間内の真空引きを行
う排気工程を経た後、この空間内に、排気工程の真空圧
と樹脂加圧によって熱硬化性樹脂を外部から導入して、
外板用織物１１’および補強部材用織物１２’に含浸さ
せる（樹脂導入工程）。この際の熱硬化性樹脂は、外部
に設けられた樹脂タンクから供給することとし、樹脂タ
ンクに接続された樹脂導入管を下型治具３０に接続し、
真空圧と樹脂加圧によって樹脂タンク内の液状の熱硬化
性樹脂を前記空間内に導入する。この後、加熱工程によ
って、含浸させた熱硬化性樹脂を加熱によって硬化させ
る。
５０と下型治具２０とで囲まれた空間内の真空引きを行
う排気工程を経た後、この空間内に、排気工程の真空圧
と樹脂加圧によって熱硬化性樹脂を外部から導入して、
外板用織物１１’および補強部材用織物１２’に含浸さ
せる（樹脂導入工程）。この際の熱硬化性樹脂は、外部
に設けられた樹脂タンクから供給することとし、樹脂タ
ンクに接続された樹脂導入管を下型治具３０に接続し、
真空圧と樹脂加圧によって樹脂タンク内の液状の熱硬化
性樹脂を前記空間内に導入する。この後、加熱工程によ
って、含浸させた熱硬化性樹脂を加熱によって硬化させ
る。
【００４５】[第３の実施の形態]本実施の形態では、プ
リプレグ積層法を採用して補強パネル１０を製造する方
法について説明することとし、第１の実施の形態に係る
製造方法と同一の工程については説明を省略する。
リプレグ積層法を採用して補強パネル１０を製造する方
法について説明することとし、第１の実施の形態に係る
製造方法と同一の工程については説明を省略する。
【００４６】本実施の形態においては、まず、外板用お
よび補強部材用のプリプレグを調製する。本発明におい
てプリプレグとは、強化繊維に未硬化状態の熱硬化性樹
脂を含浸させた薄板状体を意味する。各プリプレグを構
成する強化繊維としては、ガラス繊維、カーボン繊維、
アラミド繊維、アルミナ繊維などを挙げることができ
る。また、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリ
エステル樹脂、フェノール樹脂などを挙げることができ
る。
よび補強部材用のプリプレグを調製する。本発明におい
てプリプレグとは、強化繊維に未硬化状態の熱硬化性樹
脂を含浸させた薄板状体を意味する。各プリプレグを構
成する強化繊維としては、ガラス繊維、カーボン繊維、
アラミド繊維、アルミナ繊維などを挙げることができ
る。また、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリ
エステル樹脂、フェノール樹脂などを挙げることができ
る。
【００４７】本実施の形態においては、前記した外板用
プリプレグを下型治具３０の上に配置する（外板用材料
配置工程）。この際には、所望の厚さのプリプレグを一
枚配置してもよく、比較的薄手のプリプレグを複数枚積
層して配置してもよい。この後、外板用プリプレグの上
に第１の実施の形態に係る製造方法において使用したフ
レキシブルマンドレル４０を配置し（フレキシブルマン
ドレル配置工程）、このフレキシブルマンドレル４０の
上に、補強部材用プリプレグを配置する（補強部材用材
料配置工程）。
プリプレグを下型治具３０の上に配置する（外板用材料
配置工程）。この際には、所望の厚さのプリプレグを一
枚配置してもよく、比較的薄手のプリプレグを複数枚積
層して配置してもよい。この後、外板用プリプレグの上
に第１の実施の形態に係る製造方法において使用したフ
レキシブルマンドレル４０を配置し（フレキシブルマン
ドレル配置工程）、このフレキシブルマンドレル４０の
上に、補強部材用プリプレグを配置する（補強部材用材
料配置工程）。
【００４８】前記したプリプレグは未硬化の状態にある
ため、樹脂硬化工程における加圧によって変形し易い。
このような変形を防止するために、本実施の形態におい
ては、補強部材用プリプレグの上に金属製のカウルプレ
ートを被せた後に、上型治具５０を配置する（上型治具
配置工程）。本実施の形態においては、上型治具５０
は、耐熱性に優れたバギングフィルムとする。また、本
実施の形態においては、加熱工程でオートクレーブを使
用して、加熱・加圧を行うようにする。
ため、樹脂硬化工程における加圧によって変形し易い。
このような変形を防止するために、本実施の形態におい
ては、補強部材用プリプレグの上に金属製のカウルプレ
ートを被せた後に、上型治具５０を配置する（上型治具
配置工程）。本実施の形態においては、上型治具５０
は、耐熱性に優れたバギングフィルムとする。また、本
実施の形態においては、加熱工程でオートクレーブを使
用して、加熱・加圧を行うようにする。
【００４９】[第４の実施の形態]本実施の形態では、い
わゆるコボンド法を採用して補強パネル１０を製造する
方法について説明することとし、第１の実施の形態に係
る製造方法と同一の工程については説明を省略する。
わゆるコボンド法を採用して補強パネル１０を製造する
方法について説明することとし、第１の実施の形態に係
る製造方法と同一の工程については説明を省略する。
【００５０】本実施の形態においては、第３の実施の形
態と同様に、外板用プリプレグを積層する。また、あら
かじめ、ＲＴＭ法またはＲＦＩ法によって強化繊維に熱
硬化性樹脂を含浸させた後、一次硬化させた補強部材１
２を製作しておく。この補強部材１２は、補強部材用の
プリプレグを積層して一次硬化させたものでもよい。
態と同様に、外板用プリプレグを積層する。また、あら
かじめ、ＲＴＭ法またはＲＦＩ法によって強化繊維に熱
硬化性樹脂を含浸させた後、一次硬化させた補強部材１
２を製作しておく。この補強部材１２は、補強部材用の
プリプレグを積層して一次硬化させたものでもよい。
【００５１】また、本実施の形態においては、第３の実
施の形態と同様に、下型治具３０の上に外板用プリプレ
グを配置し（外板用材料配置工程）、この外板用プリプ
レグの上に第１の実施の形態に係る製造方法において使
用したフレキシブルマンドレル４０を配置し（フレキシ
ブルマンドレル配置工程）、このフレキシブルマンドレ
ル４０の上に、一次硬化させた補強部材１２を配置する
（補強部材用材料配置工程）。なお、一次硬化させた補
強部材１２は、加熱工程における加圧に耐え得る剛性を
有するため、第３の実施の形態で使用したような金属製
のカウルプレートを配置する必要がない。
施の形態と同様に、下型治具３０の上に外板用プリプレ
グを配置し（外板用材料配置工程）、この外板用プリプ
レグの上に第１の実施の形態に係る製造方法において使
用したフレキシブルマンドレル４０を配置し（フレキシ
ブルマンドレル配置工程）、このフレキシブルマンドレ
ル４０の上に、一次硬化させた補強部材１２を配置する
（補強部材用材料配置工程）。なお、一次硬化させた補
強部材１２は、加熱工程における加圧に耐え得る剛性を
有するため、第３の実施の形態で使用したような金属製
のカウルプレートを配置する必要がない。
【００５２】第３および第４の実施の形態に係る製造方
法によれば、従来から採用されているいわゆるプリプレ
グ法やコボンド法を採用した場合においても、フレキシ
ブルマンドレル４０を使用することによって、高品質の
補強パネルを得ることができる。すなわち、既存のプリ
プレグ製造装置、オートクレーブなどを有効に利用し
て、きわめて高品質の補強パネルを製造することができ
る。
法によれば、従来から採用されているいわゆるプリプレ
グ法やコボンド法を採用した場合においても、フレキシ
ブルマンドレル４０を使用することによって、高品質の
補強パネルを得ることができる。すなわち、既存のプリ
プレグ製造装置、オートクレーブなどを有効に利用し
て、きわめて高品質の補強パネルを製造することができ
る。
【００５３】なお、第１および第２の実施の形態では、
下型治具３０の上に外板用織物１１’を配置し、この上
にフレキシブルマンドレル４０を配置した後、このフレ
キシブルマンドレル４０を覆うように補強部材用織物１
２’を配置しており、フレキシブルマンドレル配置工程
の後に補強部材用材料配置工程を経ているが、フレキシ
ブルマンドレル配置工程の前に補強部材用材料配置工程
を経ることもできる。
下型治具３０の上に外板用織物１１’を配置し、この上
にフレキシブルマンドレル４０を配置した後、このフレ
キシブルマンドレル４０を覆うように補強部材用織物１
２’を配置しており、フレキシブルマンドレル配置工程
の後に補強部材用材料配置工程を経ているが、フレキシ
ブルマンドレル配置工程の前に補強部材用材料配置工程
を経ることもできる。
【００５４】すなわち、外板用織物１１’の上にあらか
じめ補強部材用織物１２’を配置し（補強部材用材料配
置工程）、この補強部材用織物１２’の長さ方向に延在
する縁部を外板用織物１１’に縫い付けてフレキシブル
マンドレル４０を挿入可能な中空部２０を形成してお
き、この中空部２０内にフレキシブルマンドレル４０を
挿入してもよい（フレキシブルマンドレル配置工程）。
じめ補強部材用織物１２’を配置し（補強部材用材料配
置工程）、この補強部材用織物１２’の長さ方向に延在
する縁部を外板用織物１１’に縫い付けてフレキシブル
マンドレル４０を挿入可能な中空部２０を形成してお
き、この中空部２０内にフレキシブルマンドレル４０を
挿入してもよい（フレキシブルマンドレル配置工程）。
【００５５】また、第２の実施の形態では、熱硬化性樹
脂の導入・含浸を真空圧および樹脂加圧によって行って
いるが、真空圧のみによって熱硬化性樹脂を導入し、外
板用織物１１’および補強部材用織物１２’に含浸させ
て硬化させると、樹脂含浸のための樹脂加圧が不要とな
るので、製造上の労力およびコストをさらに低減させる
ことができる。
脂の導入・含浸を真空圧および樹脂加圧によって行って
いるが、真空圧のみによって熱硬化性樹脂を導入し、外
板用織物１１’および補強部材用織物１２’に含浸させ
て硬化させると、樹脂含浸のための樹脂加圧が不要とな
るので、製造上の労力およびコストをさらに低減させる
ことができる。
【００５６】また、以上の各実施の形態では、本発明に
係る製造方法を、ハット型断面形状の補強部材を備える
補強パネル１０を製造する際に適用したが、中空部を有
する他の複合材料製品を製造する際にも同様に適用する
ことができる。例えば、図５に示したように、前縁部６
１と桁部６２とから形成される前方中空部７０、およ
び、桁部６２と上下外板部６３とから形成される後方中
空部８０を有する可動翼６０を、前記した実施の形態と
同様の手順で製造することができる。
係る製造方法を、ハット型断面形状の補強部材を備える
補強パネル１０を製造する際に適用したが、中空部を有
する他の複合材料製品を製造する際にも同様に適用する
ことができる。例えば、図５に示したように、前縁部６
１と桁部６２とから形成される前方中空部７０、およ
び、桁部６２と上下外板部６３とから形成される後方中
空部８０を有する可動翼６０を、前記した実施の形態と
同様の手順で製造することができる。
【００５７】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、従来使用
していたバギングフィルムに代えて、補強部材用材料の
支持にフレキシブルマンドレルを使用しており、このフ
レキシブルマンドレルは、補強部材の内部形状に合わせ
て自在に変形可能であるため、外板用材料および補強部
材用材料に均一な圧力を加えることができる。この結
果、きわめて高品質な複合材料製品を得ることができ
る。
していたバギングフィルムに代えて、補強部材用材料の
支持にフレキシブルマンドレルを使用しており、このフ
レキシブルマンドレルは、補強部材の内部形状に合わせ
て自在に変形可能であるため、外板用材料および補強部
材用材料に均一な圧力を加えることができる。この結
果、きわめて高品質な複合材料製品を得ることができ
る。
【００５８】また、請求項１記載の発明によれば、従来
使用していたバギングフィルムに代えて、補強部材用材
料の支持にフレキシブルマンドレルを使用しており、こ
のフレキシブルマンドレルは、複数回繰り返して使用す
ることができるため、製造上のコストを格段に低減する
ことができる。
使用していたバギングフィルムに代えて、補強部材用材
料の支持にフレキシブルマンドレルを使用しており、こ
のフレキシブルマンドレルは、複数回繰り返して使用す
ることができるため、製造上のコストを格段に低減する
ことができる。
【００５９】さらに、請求項１記載の発明によれば、従
来使用していた金属製のマンドレルに代えて、補強部材
用材料の支持にフレキシブルマンドレルを配置してお
り、このフレキシブルマンドレルは自在に変形可能であ
るため、補強部材の内部形状に拘らず、成形後に容易に
外板と補強部材との間から取り外すことができる。従っ
て、多様な形状の複合材補強板を製造することができ
る。また、フレキシブルマンドレルには金属製のマンド
レルのように厳密な加工精度を要求されないので、マン
ドレル製作コストを抑えることができ、結果的に、複合
材製品の製造コストを低減させることができる。また、
フレキシブルマンドレルは金属製のマンドレルと比較す
ると軽量であるため、きわめて取扱い易い。この結果、
製造上の労力を格段に低減することができる。
来使用していた金属製のマンドレルに代えて、補強部材
用材料の支持にフレキシブルマンドレルを配置してお
り、このフレキシブルマンドレルは自在に変形可能であ
るため、補強部材の内部形状に拘らず、成形後に容易に
外板と補強部材との間から取り外すことができる。従っ
て、多様な形状の複合材補強板を製造することができ
る。また、フレキシブルマンドレルには金属製のマンド
レルのように厳密な加工精度を要求されないので、マン
ドレル製作コストを抑えることができ、結果的に、複合
材製品の製造コストを低減させることができる。また、
フレキシブルマンドレルは金属製のマンドレルと比較す
ると軽量であるため、きわめて取扱い易い。この結果、
製造上の労力を格段に低減することができる。
【００６０】さらにまた、請求項１記載の発明によれ
ば、従来使用していた硬質ゴム製のマンドレルに代え
て、補強部材用材料の支持にフレキシブルマンドレルを
配置しており、このフレキシブルマンドレルを構成する
シリコンゴム製のビーズやガラス製のビーズの混合比や
充填率などを調整することによって、外板用材料および
補強部材用材料に加える圧力の大きさを制御することが
できる。この結果、きわめて高品質な複合材料製品を得
ることができる。
ば、従来使用していた硬質ゴム製のマンドレルに代え
て、補強部材用材料の支持にフレキシブルマンドレルを
配置しており、このフレキシブルマンドレルを構成する
シリコンゴム製のビーズやガラス製のビーズの混合比や
充填率などを調整することによって、外板用材料および
補強部材用材料に加える圧力の大きさを制御することが
できる。この結果、きわめて高品質な複合材料製品を得
ることができる。
【００６１】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の効果を奏するのは勿論のこと、熱硬化性樹脂
フィルムを配置し、これを加熱溶融させることによっ
て、熱硬化性樹脂を外板用材料および補強部材用材料を
構成する強化繊維織物材に含浸させ硬化させており、熱
硬化性樹脂フィルムはきわめて容易に調製することがで
きて取扱い易いので、製造上の労力およびコストをさら
に低減することができる。
載の発明の効果を奏するのは勿論のこと、熱硬化性樹脂
フィルムを配置し、これを加熱溶融させることによっ
て、熱硬化性樹脂を外板用材料および補強部材用材料を
構成する強化繊維織物材に含浸させ硬化させており、熱
硬化性樹脂フィルムはきわめて容易に調製することがで
きて取扱い易いので、製造上の労力およびコストをさら
に低減することができる。
【００６２】請求項３記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の効果を奏するのは勿論のこと、真空圧のみに
よって熱硬化性樹脂を導入して外板用材料および補強部
材用材料である強化繊維織物材に含浸させ硬化させてお
り、樹脂含浸のために圧力を加える工程を経ていないの
で、製造上の労力およびコストをさらに低減させること
ができる。
載の発明の効果を奏するのは勿論のこと、真空圧のみに
よって熱硬化性樹脂を導入して外板用材料および補強部
材用材料である強化繊維織物材に含浸させ硬化させてお
り、樹脂含浸のために圧力を加える工程を経ていないの
で、製造上の労力およびコストをさらに低減させること
ができる。
【００６３】請求項４または５記載の発明によれば、従
来から採用されているいわゆるプリプレグ積層法または
コボンド法を採用しつつ、請求項１記載の発明の作用効
果を充分に奏することができる。従って、既存のプリプ
レグ製造装置やオートクレーブなどを有効に利用して、
より高品質の複合材料製品を製造することができる。
来から採用されているいわゆるプリプレグ積層法または
コボンド法を採用しつつ、請求項１記載の発明の作用効
果を充分に奏することができる。従って、既存のプリプ
レグ製造装置やオートクレーブなどを有効に利用して、
より高品質の複合材料製品を製造することができる。
【図１】本発明の実施の形態に係る製造方法によって製
造された補強パネルの斜視図である。
造された補強パネルの斜視図である。
【図２】図１に示した補強パネルの補強部材近傍の拡大
側面図である。
側面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る製造方法で使用され
るフレキシブルマンドレルの概略図である。
るフレキシブルマンドレルの概略図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る製造方法を説明する
ための説明図である。
ための説明図である。
【図５】本発明に係る製造方法によって製造することが
できる可動翼の斜視図である。
できる可動翼の斜視図である。
【図６】図５に示した可動翼のＡ−Ａ部分の拡大断面図
である。
である。
【図７】ハット型断面の補強部材を有する補強パネルの
従来の製造方法を説明するための説明図である。
従来の製造方法を説明するための説明図である。
【図８】可動翼の従来の製造方法を説明するための説明
図であり、（ａ）は中空部にバギングフィルムを挿入し
た場合、（ｂ）は中空部に金属製または硬質ゴム製のマ
ンドレルを挿入した場合を示す。
図であり、（ａ）は中空部にバギングフィルムを挿入し
た場合、（ｂ）は中空部に金属製または硬質ゴム製のマ
ンドレルを挿入した場合を示す。
１０ 補強パネル
１１ 外板
１１’ 外板用の強化繊維織物材
１２ 補強部材
１２’ 補強部材用の強化繊維織物材
２０ 中空部
３０ 下型治具
４０ フレキシブルマンドレル
４１ 袋体
４２ シリコンゴム製のビーズ
４３ ガラス製のビーズ
５０ 上型治具
６０ 可動翼
６１ 前縁部
６２ 桁部
６３ 外板部
７０ 前方中空部
８０ 後方中空部
１００ 補強パネル
１１０ 外板
１２０ 補強部材
２００ 可動翼
２１０ 前縁部
２２０ 桁部
２３０ 外板部
３００ 前方中空部
４００ 後方中空部
５００ バギングフィルム
６００ 金属製または硬質ゴム製のマンドレル
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｂ２９Ｌ 22:00 Ｂ２９Ｌ 22:00
(72)発明者 戸井 康弘
東京都新宿区西新宿一丁目７番２号 富士
重工業株式会社内
Ｆターム(参考） 4F204 AA36 AC03 AD16 AG07 AH31
FA01 FA03 FB01 FB12 FF01
FF05 FG02 FN11 FN12 FN16
FN30 FQ15 FQ37
Claims (5)
- 【請求項１】下型治具の上に外板用材料を積層する外板
用材料積層工程と、 伸縮性および耐熱性を有する袋体にシリコンゴム製のビ
ーズまたはシリコンゴム製のビーズにガラス製のビーズ
を混入させたものを充填したフレキシブルマンドレル
を、前記外板用材料上の所定位置に配置するフレキシブ
ルマンドレル配置工程と、 前記外板用材料上に前記フレキシブルマンドレルを覆う
ように補強部材用材料を配置する補強部材用材料配置工
程と、 前記外板用材料および前記補強部材用材料の上に上型治
具を配置する上型治具配置工程と、 前記上型治具と前記下型治具とで囲まれた空間内の真空
引きを行う排気工程と、 前記空間内の真空引きを行いながら前記外板用材料およ
び前記補強部材用材料を加熱する加熱工程と、 前記フレキシブルマンドレルから前記ビーズを排出する
ビーズ排出工程とを備えることを特徴とする複合材補強
板の製造方法。 - 【請求項２】前記外板用材料は、 熱硬化性樹脂フィルムとその上に配置された樹脂未含浸
の強化繊維織物材であり、 前記補強部材用材料は、 樹脂未含浸の強化繊維織物材であり、 前記排気工程および前記加熱工程における真空引きの吸
引口は、前記上型治具の前記補強部材用材料の上方部分
に設けられることを特徴とする請求項１記載の複合材補
強板の製造方法。 - 【請求項３】前記外板用材料および前記補強部材用材料
は、 樹脂未含浸の強化繊維織物材であり、 前記排気工程と前記加熱工程との間に、 前記下型治具と前記上型治具とで囲まれた前記空間内に
熱硬化性樹脂を導入して前記外板用材料および前記補強
部材用材料に含浸させる樹脂導入工程を備えることを特
徴とする請求項１記載の複合材補強板の製造方法。 - 【請求項４】前記外板用材料および前記補強部材用材料
は、 強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグである
ことを特徴とする請求項１記載の複合材補強板の製造方
法。 - 【請求項５】前記外板用材料は、 強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグであ
り、 前記補強部材用材料は、 熱硬化性樹脂を一次硬化させた繊維強化樹脂部品である
ことを特徴とする請求項１記載の複合材補強板の製造方
法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001265826A JP4721251B2 (ja) | 2001-09-03 | 2001-09-03 | 複合材補強板の製造方法 |
| US10/209,425 US7052572B2 (en) | 2001-08-01 | 2002-07-30 | Method for manufacturing a structure |
| EP04021717A EP1484163A3 (en) | 2001-08-01 | 2002-07-31 | Method for manufacturing a structure |
| DE60201869T DE60201869T2 (de) | 2001-08-01 | 2002-07-31 | Verfahren zur Herstellung einer Struktur |
| EP02017254A EP1281504B1 (en) | 2001-08-01 | 2002-07-31 | Method for manufacturing a structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001265826A JP4721251B2 (ja) | 2001-09-03 | 2001-09-03 | 複合材補強板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003071864A true JP2003071864A (ja) | 2003-03-12 |
| JP4721251B2 JP4721251B2 (ja) | 2011-07-13 |
Family
ID=19092233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001265826A Expired - Lifetime JP4721251B2 (ja) | 2001-08-01 | 2001-09-03 | 複合材補強板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4721251B2 (ja) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2009542461A (ja) * | 2006-07-06 | 2009-12-03 | エアバス ドイチェランド ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 航空宇宙のための繊維複合材部品の製造方法 |
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| JP2009542493A (ja) * | 2006-07-06 | 2009-12-03 | エアバス ドイチェランド ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 航空機または宇宙船に用いられる複合繊維部品を製造する方法及び成形コア材並びにこれらより得られる複合繊維部品 |
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