JPH045024A - 複合材の接合方法および接合治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、複合材の桁材と複合材の平板との接合部にお
ける外皮の屈曲を防ぐようにした複合材の接合方法およ
び接合治具に関する。

（従来の技術） たとえば、航空機産業や宇宙産業に使用されるハニカム
コアを有する繊維強化樹脂積層部品を成形する場合には
、第６図に示すように、折り曲げ部を有する桁材３０と
複合材の平板（外皮）３１との接合部３２に、外皮の屈
曲が生じることがある。

この接合部の外皮の屈曲を防ぐための手段として、たと
えば特開平１−１６４０４６号公報の複合材料製品の成
形方法が知られている。

上記特開平１−１６４０４６号公報の複合材料製品の成
形方法は、樹脂を予め含浸させた織物や一方向材（プリ
プレグ材）の構成部材間に、予め硬化したプリキュアシ
ートを介在させ、このブリキュアシートの接合面に接着
剤を塗布し、全体を加熱および加圧処理することで一体
に硬化させ、構成部品中の強化繊維の局部的な曲りや板
厚の不均一を防ぐようにするものである。

また特開昭５７−１８４９９号公報の複合材を用いたハ
ニカムサンドイッチ構造の製造法には、予め硬化した薄
板外板の空力表面側の面に、未硬化のプリプレグ材から
なる外板を、フィルム状接着剤を介して接着するととも
に、薄板外板の空力表面側と反対側の面に、／％ニカム
コアを、フィルム状接着剤を介して接着し、表面平滑度
の高い１１ニカムサンドイツチ構造を形成するようにす
る技術手段が記載されている。

（発明が解決しようとする課題） プリプレグ材の構成部材間にプリキュアシートを介在さ
せて、構成部品中の強化繊維の局部的曲がりや板厚の不
均一を防ぐ技術手段では、プリキュアシートあるいは薄
板外板を成形硬化するための治具の装備、外形切断作業
、接着剤を塗布する前の表面処理作業を必要とし、製造
コストが高くなり、かつ硬化炉（オートクレーブ）の負
荷および装備治具の増加に伴う成形室の負荷増大は、成
形品の量産に対する制限となる。

また予め硬化した薄板外板に、未硬化のプリプレグ材か
らなる外板およびハニカムコアをフィルム状接着剤を介
して接着して、表面平滑度の高いハニカムサンドイッチ
構造を形成する技術手段では、コア側に位置する外板を
薄板外板として使用するため、その外板は構造物全体を
覆う寸法を形成しなければならず、構造の軽量化等のた
めに研究開発される積層材に対しては、積層構造に制限
を加えることになる。

本発明は上記した点に鑑みてなされたもので、フィラを
樹脂材料で正寸に成形し、複合材の桁材と複合材の平板
との接合部における外皮の屈曲を防ぐようにする複合材
の接合方法および接合治具を提供することを目的とする
。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の複合材の接合方法は、複合材の桁材の折り曲げ
部に、この折り曲げ部とこの折り曲げ部に接合される複
合材の平板との間に形成される隙間に対応した形状の樹
脂フィラを設け、この樹脂フィラを硬化処理し、樹脂フ
ィラを設けた桁材を、桁材および樹脂フィラが接するよ
うに平板に配置し、桁材と平板を接合することて構成さ
れる。

本発明の接合治具は、−面を複合材の桁材に対する接合
面とした接合治具本体と、この接合治具本体の接合面の
上端面を複合材の桁材の１端面に合わせた時の桁材の折
り曲げ部の始まる部ん′二形成した溝と、この溝に嵌入
されかつ桁材の面に弾接して桁材と接合治具本体により
区画された樹脂充填空間を形成する弾性体とを有して構
成される。

（作　用） 本発明の複合材の接合方法においては、複合材の桁材の
折り曲げ部に設けた樹脂フィラの形状を、接合しようと
する折り曲げ部と平板の間に形成される空間に対応した
形状とし、正寸で成形することで、仕上げ加工を要さな
いので桁材の強化繊維を切断してしまうことがなく、か
つプリプレグ材を使用する方法に比べて作業性かよくな
り、また樹脂フィラが正寸で成形されるため、その分工
程が削減される。

本発明の接合治具においては、桁材の折り曲げ部の始ま
る部位に形成した溝に設けた弾性体か、桁材の面に弾接
して、桁材と接合治具本体により区画された樹脂充填空
間を形成し、この樹脂充填空間に充填される樹脂で折り
曲げ部と平板の間に形成される空間に対応した形状の樹
脂フィラを形成するので、樹脂フィラが正寸で成形され
、かつ桁材の面に弾接する弾性体により、樹脂充填空間
に充填される樹脂がこの樹脂充填空間から漏れ出ること
がない。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面につき説明する。

第１図および第２図において符号１は、断面形状をＬ形
とした接合治具本体を示し、この接合治具本体１の長辺
側部分１ａの外面には、横方向に延びる溝２が形成され
ている。この溝２の形成位置は、接合治具本体１の外面
に、桁材３の上端を長辺側部分１ａの上端に合わせせる
ように桁材３を当接された時の桁材３の折り曲げ部４の
始まる部位４ａに対応するような位置である。また上記
溝２には、たとえばシリコンゴムて形成した弾性体５が
嵌入されている。上記弾性体５の溝２より突き出る部分
は、桁材３の面に弾接して桁材３と接合治具本体１との
間に樹脂充填空間６を形成する。そして樹脂充填空間６
に、たとえばエポキシ樹脂からなるフィラ７が充填され
る。

なお上記接合治具本体１の桁材３に対する接合面には、
テフロン層８がコーティングされ、フィラ７の離型性と
接着面の接着性を確保するようにしている。

しかして、複合材の桁材３と複合材の平板である外板９
とを接合するには、まず複合材の桁材３に樹脂フィラ７
を設ける。この樹脂フィラ７を形成するには、複合材の
桁材３と接合治具本体１とを、折り曲げ部４の始まる部
位４ａが接合治具本体１の長辺側部分１ａの溝２に位置
するように接合し、第１図に示すようにクランプ装置１
０により互いに挟持する。これにより溝２に設けた弾性
体５か桁材３の面に弾接し、桁材３と接合治具本体１と
の間に形成される樹脂充填空間６にエポキシ樹脂材料を
充填し、このエポキシ樹脂材料を硬化処理することで行
なう。

複合材の桁材３への接合（第４図）か行われたら、桁材
３を折り曲げ部４と樹脂フィラ７が、第３図に示すよう
に外板９の所定位置に位置するように置き、コア１０を
桁材３と外板９に接するように配置し、桁材３と外板９
とを接合する。

第５図は本発明の他の実施例を示し、この実施例では、
接合治具本体２０の桁材３の折り曲げ部４ａの始端と終
端に対応する部位に溝２１．２２を設け、これら溝２１
．２２に、弾性体２３２４を嵌入し、これら弾性体２３
．２４を桁材３に弾接することて、桁材３と接合治具本
体２０との間に樹脂充填空間２５を形成し、この樹脂充
填空間２５に、たとえばエポキシ樹脂からなるフィラ２
６を充填する。このエポキシ樹脂の樹脂充填空間２５へ
の充填は、接合治具本体２０に設けた注入孔２７により
行われる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明の複合材の接合方法は、複合
材の桁材の折り曲げ部に、この折り曲げ部とこの折り曲
げ部に接合される複合材の平板との間に形成される隙間
に対応した正寸形状の樹脂フィラを設け、この樹脂フィ
ラを硬化処理し、この樹脂フィラに接するように平板を
配置し、折り曲げ部と平板を接合するので、仕上げ加工
を要さないので桁材の強化繊維を切断してしまうことか
なく、かつプリプレグ材を使用する方法に比べて作業性
がよくなり、また樹脂フィラが正寸で成形されるため、
その分工程が削減される。

また本発明の複合材の接合治具は、桁材と接合治具本体
により区画された樹脂充填空間を溝に嵌入された弾性体
を桁材の面に弾接することで形成し、この樹脂充填空間
に充填される樹脂材料を硬化処理することで樹脂フィラ
を形成するので、隣接した部位への樹脂材料の漏れがな
く、所望形状の樹脂フィラを、仕上げ作業を必要とする
ことなく形成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の複合材の接合治具の使用状態を示す図
、第２図は樹脂フィラ成形部を示す拡大図、第３図は本
発明の複合材の接合方法を示す図、第４図は桁材に樹脂
フィラを接合した状態を示す図、第５図は本発明の複合
材の接合治具の他の実施例を示す図、第６図は従来の複
合材の桁材と平板の接合部を示す図である。 １・・・接合治具本体、２・・溝、３・・・桁材、４・
・・折り曲げ部、５・・・弾性体、７・・・樹脂フィラ
、９・・・平板、１０・・・コア。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複合材の桁材の折り曲げ部に、この折り曲げ部とこ
   の折り曲げ部に接合される複合材の平板との間に形成さ
   れる隙間に対応した形状の樹脂フィラを設け、この樹脂
   フィラを硬化処理し、樹脂フィラを設けた桁材を、桁材
   および樹脂フィラが接するように平板に配置し、桁材と
   平板を接合することを特徴とする複合材の接合方法。 ２、一面を複合材の桁材に対する接合面とした接合治具
   本体と、この接合治具本体の接合面の上端面を複合材の
   桁材の上端面に合わせた時の桁材の折り曲げ部の始まる
   部位に対応した部位に形成した溝と、この溝に嵌入され
   かつ桁材の面に弾接して桁材と接合治具本体により区画
   された樹脂充填空間を形成する弾性体とを有する接合治
   具。