(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸芯方向に沿った線で分割された略矩形状を成す複数のセグメントを筒状に組み立てて成るマンドレルを、個々のセグメントに分解するマンドレルの分解方法であって、
前記マンドレルは、対向配置した一対のサポートリングの間で、前記セグメントが、互いに結合され、前記サポートリングのそれぞれに固定されることで、筒状を成しているとともに、その外周面に密着して複合材料構造物が形成されている状態にあり、
取外し対象である１個の前記セグメントを最上部に位置させるように、前記一対のサポートリングを前記マンドレルとともに回転させる回転工程と、
最上部に位置した前記取外し対象の前記セグメントを、前記一対のサポートリングから取り外すセグメント取外し工程と、を含み、
前記複数のセグメントには、互いに形状の異なる第一セグメントおよび第二セグメントが含まれ、前記第一セグメントおよび前記第二セグメントが隣接してその側面で結合されるように構成され、
前記セグメント取外し工程では、前記一対のサポートリングの間で、前記取外し対象のセグメントを、鉛直方向に沿って下降させて前記マンドレルの内側に位置させてから、前記一対のサポートリングの間より搬出する、マンドレルの分解方法。
【請求項２】
前記取外し対象のセグメントが、隣接するセグメントに結合しているときには、前記セグメント取外し工程の前に、前記取外し対象の前記セグメントと隣接する前記セグメントとの結合状態を解除する、セグメント結合解除工程を含む、請求項１に記載のマンドレルの分解方法。
【請求項３】
前記セグメント取外し工程では、略矩形状を成す当該セグメントの少なくとも四隅近傍の各位置を支持しつつ下方へ変位させることにより、前記取外し対象の前記セグメントを前記マンドレルの内側へ向かって下降させる、請求項１または２に記載のマンドレルの分解方法。
【請求項４】
前記セグメント取外し工程では、前記取外し対象の前記セグメントを傾斜させるように、その一端部を他端部よりも先に下降させることによって、前記複合材料構造物の内面から引き剥がす、請求項３に記載のマンドレルの分解方法。
【請求項５】
前記セグメント取外し工程では、前記サポートリングおよび前記取外し対象の前記セグメントの間に設けた環状固定ガイド機構により、下降中の当該セグメントを鉛直方向に沿うように案内する、請求項１から４のいずれか１項に記載のマンドレルの分解方法。
【請求項６】
前記セグメント取外し工程では、前記取外し対象の前記セグメントと隣接する前記セグメントとの間に設けたセグメント結合ガイド機構により、下降中の当該セグメントを鉛直方向に沿うように案内する、請求項５に記載のマンドレルの分解方法。
【請求項７】
前記回転工程では、前記サポートリングの軸芯を通る鉛直線を挟む少なくとも２箇所で当該サポートリングを下方から支持しつつ回転力を付与し、かつ、前記サポートリングの上部にて当該サポートリングの前記軸芯方向の移動を制約するように支持する、請求項１から５のいずれか１項に記載のマンドレルの分解方法。
【請求項８】
前記回転工程では、前記取外し対象の前記セグメントが前記サポートリングの最上部に位置していると判断すべく、前記サポートリングに設けられた被検出部が当該サポートリングの回転により所定の検出位置に到達したことを、位置検出部により検出する、請求項１から７のいずれか１項に記載のマンドレルの分解方法。
【請求項９】
前記複数のセグメントは、前記第一セグメントおよび前記第二セグメントから構成され、かつ、前記第二セグメントにおける、前記マンドレルの外周面となる表面の面積は、前記第一セグメントの前記表面の面積よりも広くなっており、
前記セグメント取外し工程には、前記第一セグメントを取り外す第一セグメント取外し工程と、前記第二セグメントを取り外す第二セグメント取外し工程とが含まれ、
前記第一セグメント取外し工程は、前記第二セグメント取外し工程より先に行われる、請求項１から８のいずれか１項に記載のマンドレルの分解方法。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載のマンドレルの分解方法に用いられ、
前記一対のサポートリングの中空に挿入されるレール本体と、
当該レール本体上に設けられ、当該レール本体の後端から先端に向かって前記セグメントを水平移動させるコンベヤ部と、
前記レール本体上に設けられ、前記コンベヤ部から移動された前記セグメントを、鉛直方向に沿って上昇移動させるジャッキ部と、を備え、
前記ジャッキ部は、前記レール本体が前記サポートリングの中空に挿入された状態で、前記サポートリングそれぞれの間で、略矩形状を成す前記セグメントの少なくとも四隅近傍の各位置を支持し、かつ、当該各位置を独立して鉛直方向に沿って変位可能とするセグメント支持部材を有している、マンドレルの分解装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化樹脂複合材料を用いた複合材料構造物の製造に用いられ、複数のセグメントを筒状に保持して成るマンドレルを分解する分解方法およびこれに用いられるマンドレルの分解装置に関し、特に、航空機の胴体部等として用いられる巨大な複合材料構造物の製造に好適に用いられるマンドレルの分解方法およびマンドレルの分解装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、これまで金属材料が用いられてきた分野において、繊維強化樹脂複合材料（以下、適宜「複合材料」と略す。）が広く用いられるようになっている。この複合材料の中でも、強化繊維として炭素繊維を用い、これにエポキシ樹脂等のマトリクス樹脂を含浸させて成形した炭素繊維強化型のものは、金属材料よりも軽量であることに加え、より高強度であることから、スポーツ用品、産業機械、航空宇宙等の分野に広く採用されている。
【０００３】
これら分野のうち航空宇宙の分野では、例えば、航空機の翼や胴体等の構造物において、軽量な金属の骨格部材であるスティフナ（stiffener）に複合材料からなるスキンを一体化するスティフンドパネル（stiffened panel）が採用されている。代表的なスティフナとしては、ストリンガが挙げられる。ストリンガは構造物の形状に組み合わせられた上で各種治具により支持され、これにプリプレグが複数枚積層され、オートクレーブ（圧力釜）により加圧、加熱される。これによりプレプリグが硬化してスキンとなるとともに、当該スキンにスティフナが密着されて一体化されることで、スティフンドパネルが形成される。
【０００４】
スティフンドパネルからなる構造物の一例として、図２４に示すような、ワンピースバレル（ＯＰＢ）として形成される航空機の胴体部１０１等が挙げられる。胴体部１０１は、スキン１０２と当該スキン１０２の内面側に密着されている複数のストリンガ１０３とから構成され、航空機として組み立てられたときに扉となる開口部１０４および窓となる開口部１０５が形成されている。
【０００５】
このような航空機の構造体の製造に関する技術としては、特許文献１に開示されている、航空機胴体の複合バレルセクションが知られている。この文献では、バレルセクションは「軸周りに３６０°延在する密封されたシェル構造」として定義され、このバレルセクションを製造するために、複数のツール断片（例えば６個）をツール固定具で円筒状に配置して支持することにより構成される成形型が用いられている。
【０００６】
特許文献１では、複合バレルセクションの製造システムの一例として、複数の製造ステーションが直列配置され、各製造ステーションに、前記成形型を含むバレルセクションツールアセンブリ（以下、ツールアセンブリと略す。）が移動する構成が開示されている。
【０００７】
具体的には、まず、スティフナ装填ステーションにおいて、各ツール断片に形成された複数のスティフナ溝に複数のスティフナを装填し、その後、当該ツール断片を前記ツール固定具に装填して円筒形に支持され、単一の成形型（同文献ではツールアセンブリ）を構成する。このとき、ツール固定具は、複数のローラによってツール支持構造に回転可能に支持され、ツール固定具が長手軸周りを回転することを可能にしている。
【０００８】
次に、円筒形に支持されて構成された成形型は、ツール支持構造により外板積層ステーションに運搬され、ここで、前記長手軸周りに前記成形型が回転することで、繊維配置機械によって繊維トウ（熱硬化樹脂材料にあらかじめ含浸した連続的なフィラメントの撚られていない束）が積層され、前記成形型の外周に積層体（スキンに相当）が形成される。
【０００９】
次に、積層体が形成された前記成形型（同文献ではツールアセンブリ）は、ツール支持構造によりバキュームステーションに運搬され、ここで、積層体の外周に圧力パッドが据え付けられ、バキュームバックが積層体の周囲に据え付けられ、バキュームバック内を排気する。その後、バキュームバックが付いた成形型（ツールアセンブリ）は、ガントリービームにより硬化ステーションに運搬され、オートクレーブ処理が行われることにより、積層体およびスティフナが硬化する。これにより、前記成形型の外周に、前記積層体およびスティフナが硬化してスティフンドパネルが形成される。
【００１０】
スティフンドパネルが形成された状態の成形型（ツールアセンブリ）は、ガントリービームにより検査ステーションに運搬され、硬化後の積層体（スキン）に空隙または剥離が無いか検査され、次に、ガントリービームによりトリミングステーションに運搬され、積層体（スキン）にトリミングおよび穴開けが行われる。その後、ツール断片がスティフンドパネルから除去され、スティフナ装填ステーションに戻されるとともに、除去後のスティフンドパネル（ツールアセンブリ）は、ツール支持構造により最終アセンブリステーションに運搬され、複数のフレームセクションが取付けられ、複合バレルセクションが完成する。
【００１１】
このように、ＯＰＢの製造においては、成形型として略円筒形のマンドレルを備え、このマンドレルは、巨大な成形型を用いて、成形品（複合材料構造物）であるＯＰＢの中空を形成するために、外周面に当該成形品が成形されるように構成されている。それゆえ、このマンドレルにおいては、単一の巨大な筒状部材ではなく、複数のセグメント、例えば６つのセグメントに分割される構造が採用される。この構造であれば、単一の巨大な成形型を用いなくてもよく、必要に応じて、各セグメントを組み立てればよいため、ＯＰＢ等の大きな成形品を成形するときに有用となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特表２００７−５３２３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ここで、前記円筒形のマンドレル（成形型）は、成形品であるＯＰＢが、航空機の胴体部のように非常に大きなものであることから、円筒形に組み立てられた各セグメントからなるマンドレル（成形型）を、成形品から取り外すときには、その作業に困難性が伴うとともに、作業そのものも非常に煩雑となる。
【００１４】
例えば、航空機の胴体部であれば、その寸法は、直径が約４〜６ｍで円筒の長さが約５〜１５ｍという巨大なものとなる。胴体部を構成するスティフンドパネル（スキンおよびスティフナ）は、当該胴体部全体から見れば、非常に厚みの小さいものであることから、これを製造するマンドレルの大きさは、当該胴体部の外形寸法とほぼ同じ大きさとなる。しかも、特許文献１にも記載されている通り、マンドレルのセグメント（同文献ではツール断片）は、「鉄、インバール、アルミニウム」等の金属材料を主体として製造されることが多い。したがって、上記マンドレルを成形型としてＯＰＢを成形した後、当該マンドレルをＯＰＢの中空から取り外すときには、巨大で重い金属製の成形型を、ＯＰＢを破損しないように取り外すことになるが、このような作業は容易ではない。
【００１５】
ここで、上記マンドレルは複数のセグメントから構成されるため、ＯＰＢの中空から当該マンドレルを取り外すときには、セグメントに分解する方法を採用すればよいことになる。ところが、巨大なマンドレルを複数のセグメントに分解したところで、各セグメントそのものが上記のとおり大きくかつ重いものとなっている。
【００１６】
一般に大型構造物の分解では、天井クレーン等を用いて、当該構造物を構成する大きな構成部材を吊り上げてから水平移動させ、所定の位置に配置させるという過程を経ることになる。しかしながら、上記のように、マンドレルは、成形品（ＯＰＢ等）の中空内に嵌合した状態にある。それゆえ、上記マンドレルをセグメントに分解して中空から取り外すとしても、天井クレーン等を用いる方法では、上記セグメントを吊り上げる前に成形品の中空から当該セグメントを引き出す必要が生じる。したがって、天井クレーン以外の作業用機器を利用する必要が生じ、結果的にマンドレルの分解は煩雑な過程を経ることになり、また、適切な作業用機器を利用しなければ、成形品が破損するといった可能性も生じる。
【００１７】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、例えば航空機の胴体部等の複合材料構造物の製造に用いられる成形型の主たる構成であり、略円筒形で、複数のセグメントに分割可能な構成を有するマンドレルを、例えば、成形品から取り外す場合であっても成形品にほとんど影響を与えることなく、容易かつ効率的に分解することができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明に係るマンドレルの分解方法は、前記の課題を解決するために、軸芯方向に沿った線で分割された略矩形状を成す複数のセグメントを筒状に組み立てて成るマンドレルを、個々のセグメントに分解するマンドレルの分解方法であって、前記マンドレルは、対向配置した一対のサポートリングの間で、前記セグメントが、互いに結合され、前記サポートリングのそれぞれに固定されることで、筒状を成しているとともに、その外周面に密着して複合材料構造物が形成されている状態にあり、取外し対象である１個の前記セグメントを最上部に位置させるように、前記一対のサポートリングを前記マンドレルとともに回転させる回転工程と、最上部に位置した前記取外し対象の前記セグメントを、前記一対のサポートリングから取り外すセグメント取外し工程と、を含み、前記複数のセグメントには、互いに形状の異なる第一セグメントおよび第二セグメントが含まれ、前記第一セグメントおよび前記第二セグメントが隣接してその側面で結合されるように構成され、前記セグメント取外し工程では、前記一対のサポートリングの間で、前記取外し対象のセグメントを、鉛直方向に沿って下降させて前記マンドレルの内側に位置させてから、前記一対のサポートリングの間より搬出する構成である。
【００１９】
前記構成によれば、取外し対象のセグメントをサポートリングから取り外す際、当該セグメントは、サポートリングの最上部に位置している。そこで、当該セグメントを、最上部から鉛直下方へ向かって移動させると、取り外されたセグメントは、マンドレルの内側に移動するので、マンドレルの外周面に形成された複合材料構造物にほとんど影響を与えることなく、セグメントを取り外すことができる。しかも、マンドレルの内側に移動した当該セグメントは、一対のサポートリングの間に位置しているが、当該サポートリングの中空を通過するように水平方向に移動させれば、当該セグメントをサポートリングの間から容易に搬出することができる。また、取外し対象のセグメントは、サポートリングを回転させることで、常に最上部という一箇所に決められており、移動方向も鉛直方向のみで一定となっているため、複数のセグメントの全てを同様の工程で簡単に取り外すことができる。
【００２０】
前記分解方法においては、前記取外し対象のセグメントが、隣接するセグメントに結合しているときには、前記セグメント取外し工程の前に、前記取外し対象の前記セグメントと隣接する前記セグメントとの結合状態を解除する、セグメント結合解除工程を含むことが好ましい。
【００２１】
前記構成によれば、先にセグメント同士の結合を解除しても、当該セグメントはサポートリングに固定されているので、結合が解除されたセグメントを１個ずつ取り外していくことができる。それゆえ、マンドレルの分解を効率的に行うことができる。
【００２２】
前記分解方法においては、前記セグメント取外し工程では、略矩形状を成す当該セグメントの少なくとも四隅近傍の各位置を支持しつつ下方へ変位させることにより、前記取外し対象の前記セグメントを前記マンドレルの内側へ向かって下降させることが好ましい。
【００２３】
前記構成によれば、四隅近傍の位置を独立して個別に変位させながら取外し対象のセグメントを下降させるので、当該セグメントをマンドレルの内側へ下ろすときに、姿勢制御および位置制御を行うことができる。
【００２４】
前記分解方法においては、前記セグメント取外し工程では、前記取外し対象の前記セグメントを傾斜させるように、その一端部を他端部よりも先に下降させることによって、前記複合材料構造物の内面から引き剥がすことがより好ましい。
【００２５】
前記構成によれば、取外し対象のセグメントを、鉛直方向に沿って単純に下降させずに、傾斜させながら下降させるので、密着した複合材料構造物とセグメントとの間に空気を送り込むことにより密着を開放することができ、複合材料構造物に変形等を生じさせずに効率的に分離させることができる。
【００２６】
前記分解方法においては、前記セグメント取外し工程では、前記サポートリングおよび前記取外し対象の前記セグメントの間に設けた環状固定ガイド機構により、下降中の当該セグメントを鉛直方向に沿うように案内することが好ましい。
【００２７】
前記構成によれば、環状固定ガイド機構によりセグメントの下降方向を案内するため、取外し対象のセグメントが下降中にサポートリング等に接触するような事態を回避することができる。
【００２８】
前記分解方法においては、前記セグメント取外し工程では、前記取外し対象の前記セグメントと隣接する前記セグメントとの間に設けたセグメント結合ガイド機構により、下降中の当該セグメントを鉛直方向に沿うように案内することがより好ましい。
【００２９】
前記構成によれば、セグメント結合ガイド機構によりセグメントの下降方向を案内するため、取外し対象のセグメントが下降中に隣接するセグメント等に接触するような事態を回避することができる。
【００３０】
前記分解方法においては、前記回転工程では、前記サポートリングの軸芯を通る鉛直線を挟む少なくとも２箇所で当該サポートリングを下方から支持しつつ回転力を付与し、かつ、前記サポートリングの上部にて当該サポートリングの前記軸芯方向の移動を制約するように支持することが好ましい。
【００３１】
前記構成によれば、サポートリングの上部と下部とを回転可能に支持しているため、サポートリングの転倒を防止しつつこれを回転させることができる。
【００３２】
前記分解方法においては、前記回転工程では、前記取外し対象の前記セグメントが前記サポートリングの最上部に位置していると判断すべく、前記サポートリングに設けられた被検出部が当該サポートリングの回転により所定の検出位置に到達したことを、位置検出部により検出することが好ましい。
【００３３】
前記構成によれば、サポートリングの回転に伴って、取外し対象のセグメントが最上部にあることを検出できるので、回転するサポートリングの正確な位置決めが可能となる。
【００３４】
前記分解方法においては、前記複数のセグメントは、前記第一セグメントおよび前記第二セグメントから構成され、かつ、前記第二セグメントにおける、前記マンドレルの外周面となる表面の面積は、前記第一セグメントの前記表面の面積よりも広くなっており、前記セグメント取外し工程には、前記第一セグメントを取り外す第一セグメント取外し工程と、前記第二セグメントを取り外す第二セグメント取外し工程とが含まれ、前記第一セグメント取外し工程は、前記第二セグメント取外し工程より先に行われることが好ましい。
【００３５】
前記構成によれば、先に、表面の面積が狭い第一セグメントを取外してから、表面の面積が広い第二セグメントを取り外すので、取り外しやすい小面積のセグメント（第一セグメント）を取り外して、サポートリングの間に作業空間を確保してから大面積のセグメント（第二セグメント）を取り外すことになる。それゆえ、マンドレルの分解をより効率的に行うことができる。
【００３６】
本発明には、前記マンドレルの分解方法に加えて、当該分解方法に好適に用いることができる分解装置も含まれる。具体的には、本発明に係るマンドレルの分解装置は、前記構成のマンドレルの分解方法に用いられ、前記一対のサポートリングの中空に挿入されるレール本体と、当該レール本体上に設けられ、当該レール本体の後端から先端に向かって前記セグメントを水平移動させるコンベヤ部と、前記レール本体上に設けられ、前記コンベヤ部から移動された前記セグメントを、鉛直方向に沿って上昇移動させるジャッキ部と、を備え、前記ジャッキ部は、前記レール本体が前記サポートリングの中空に挿入された状態で、前記サポートリングそれぞれの間で、略矩形状を成す前記セグメントの少なくとも四隅近傍の各位置を支持し、かつ、当該各位置を独立して鉛直方向に沿って変位可能とするセグメント支持部材を有している構成を挙げることができる。
【発明の効果】
【００３７】
以上のように、本発明では、略円筒形で、複数のセグメントに分割可能な構成を有するマンドレルを、容易かつ効率的に分解することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態に係るマンドレルを含む成形型の全体構成の一例を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は、図１に示すマンドレルを形成する第一セグメントの構成を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す第一セグメントを端部から見た平面図である。
【図３】（ａ）は、図１に示すマンドレルを形成する第二セグメントの構成を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す第二セグメントを端部から見た平面図である。
【図４】（ａ）は、図１に示すマンドレルを両端で支持するサポートリングの構成の一例を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すサポートリングで保持されるセグメントの位置関係を示すマンドレルの模式的な端面図である。
【図５】図１に示すマンドレルを組み立てる組立分解装置の一例であるプレシジョンレールの全体構成を示す斜視図である。
【図６】（ａ）は、図５に示すプレシジョンレールにセグメントを載置した状態を模式的に示す概略平面図であり、（ｂ）は、図５に示すプレシジョンレールに含まれるリング回転駆動部の概略構成を示すブロック図である。
【図７】（ａ）は、本実施の形態において用いられるアウターリングが成形品の外側に取り付けられた状態を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すアウターリングを成形品に取り付ける状態を模式的に示す平面図である。
【図８】図１に示すマンドレルを分解する本実施の形態の分解方法の全体構成を説明する工程図である。
【図９】図４（ｂ）に示す部位＃１の第一セグメントを、隣接する部位＃６，＃２の第二セグメントおよびサポートリングから取り外すために、ジャッキ部を上昇させて当該第一セグメントの裏側に配置させた状態を示す模式図である。
【図１０】（ａ），（ｂ）は、図９に示す第一セグメントを取り外すときのプレシジョンレールの動作を示す当該プレシジョンレールの側面図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は、図１０（ｂ）に続くプレシジョンレールの動作を示す当該プレシジョンレールの側面図である。
【図１２】（ａ），（ｂ）は、図１１（ａ），（ｂ）に示すプレシジョンレールの動作において、ジャッキ部の支持ロッド部が第一セグメントを支持する状態を示す模式的断面図であり、（ｃ）は、図１１（ａ），（ｂ）に示すプレシジョンレールの動作において、ジャッキ部の支持ロッド部が第一セグメントを支持する状態を示す模式的正面図である。
【図１３】図４（ｂ）に示す部位＃１の第一セグメントを取り外してジャッキ部を下降させた状態を示す模式図である。
【図１４】図４（ｂ）に示す部位＃３の第一セグメントを、隣接する部位＃２，＃４の第二セグメントおよびサポートリングから取り外すために、ジャッキ部を上昇させて当該第一セグメントの裏側に配置させた状態を示す模式図である。
【図１５】図４（ｂ）に示す部位＃３の第二セグメントを取り外してジャッキ部を下降させた状態を示す模式図である。
【図１６】図４（ｂ）に示す部位＃５の第一セグメントを、隣接する部位＃４，＃６の第二セグメントおよびサポートリングから取り外すために、ジャッキ部を上昇させて当該第一セグメントの裏側に配置させた状態を示す模式図である。
【図１７】図４（ｂ）に示す部位＃５の第一セグメントを取り外してジャッキ部を下降させた状態を示す模式図である。
【図１８】図４（ｂ）に示す部位＃６の第二セグメントをサポートリングから取り外すために、ジャッキ部を上昇させて当該第二セグメントの裏側に配置させた状態を示す模式図である。
【図１９】図４（ｂ）に示す部位＃６の第二セグメントを取り外してジャッキ部を下降させた状態を示す模式図である。
【図２０】図４（ｂ）に示す部位＃２の第二セグメントをサポートリングから取り外すために、ジャッキ部を上昇させて当該第二セグメントの裏側に配置させた状態を示す模式図である。
【図２１】図４（ｂ）に示す部位＃２の第二セグメントを取り外してジャッキ部を下降させた状態を示す模式図である。
【図２２】図４（ｂ）に示す部位＃４の第二セグメントをサポートリングから取り外すために、ジャッキ部を上昇させて当該第二セグメントの裏側に配置させた状態を示す模式図である。
【図２３】図４（ｂ）に示す部位＃４の第二セグメントを取り外してジャッキ部を下降させた状態を示す模式図である。
【図２４】複合材料構造物の一例である、ワンピースバレル（ＯＰＢ）として形成される航空機の胴体部の構成例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００４０】
［成形型の全体構成］
まず、本実施の形態に係る分解方法で分解される複合材料構造物製造用成形型（以下、成形型と略す。）の全体構成について図１を参照して説明する。図１は本実施の形態に係るマンドレルを含む成形型の全体構成の一例を示す斜視図である。
【００４１】
図１に示すように、本実施の形態に係る成形型１０は、マンドレル１１と、その両端に位置する一対のサポートリング４０ａ，４０ｂとから少なくとも構成されている。マンドレル１１は、６個のセグメント２０ａ，３０ａ，２０ｂ，３０ｂ，２０ｃ，および３０ｃが、互いにその側面で結合されることにより形成されており、このマンドレル１１の両端はサポートリング４０ａ，４０ｂによりそれぞれ支持されている。これによって６個のセグメント２０ａ〜２０ｃおよび３０ａ〜３０ｃが円筒状に保持されることになる。なお、以下の説明では、セグメント２０ａ〜２０ｃおよび３０ａ〜３０ｃを包括して説明するときには、単に、「セグメント２０，３０」と略す。
【００４２】
ここで、後述するように、セグメント２０，３０の表面には、ストリンガを装着するための溝状凹部が形成されているが、図１では、全体構成を明確に示す便宜上、溝状凹部の記載を省略している。また、セグメント２０，３０およびサポートリング４０ａ，４０ｂの具体的な構成について、後述する。
【００４３】
サポートリング４０ａ，４０ｂは、それぞれクレードル１２ａ，１２ｂによって直立した状態で回転可能に支持されている。サポートリング４０ａを支持するクレードル１２ａは、本実施の形態では、一対の腕部１２１，１２１、クレードル本体１２２および複数の支持ローラ１２３（図１では４個）を備えている。一対の腕部１２１，１２１は、直立した状態のサポートリング４０ａの外周を挟持するよう立設して設けられる。クレードル本体１２２は、サポートリング４０ａの下方に位置し、両端で腕部１２１，１２１を支持している。の支持ローラ１２３は、外力によりサポートリング４０ａ，４０ｂが回転するように、クレードル本体１２２およびサポートリング４０ａ，４０ｂの間に介在されている。なお、サポートリング４０ｂを支持するクレードル１２ｂも同一の構成を有しているので、その説明は省略する。
【００４４】
台車１３は、クレードル１２ａ，１２ｂ、サポートリング４０ａ，４０ｂおよびマンドレル１１を搬送するものであり、本実施の形態では、矩形平板状で、図１には示さないが、台車１３の下面には、複数の車輪が設けられており、上面に成形型１０を載置した状態で搬送することが可能となっている。本実施の形態では、台車１３は、その上面がマンドレル１１の寸法（円筒の軸方向の長さおよび円筒の直径）に対応した広がり面積を有している。なお、クレードル１２ａ，１２ｂは、図１に示す状態では、台車１３とは接しておらず、互いに対向するサポートリング４０ａおよびサポートリング４０ｂの高さを水平に調整できる状態で、床面に対して自立している。
【００４５】
なお、クレードル１２ａ，１２ｂ、台車１３の具体的な構成は、本実施の形態で開示される構成に限定されず、それぞれの作用、機能等を発揮できるものであれば、さまざまな構成を採用することができる。
【００４６】
成形型１０は、ＯＰＢ等の複合材料構造物の成形に用いられ、成形型１０の要部であるマンドレル１１（円筒状部材）は、成形品である複合材料構造物の中空に嵌合する状態で用いられる成形用中子として機能する。なお、以下の説明では、複合材料構造物を適宜、成形品と称する。
【００４７】
具体的には、図１に示すように、図中二点鎖線で示す円筒状の成形品８０は、マンドレル１１の外周面を覆う状態で成形されている。したがって、成形品８０から見れば、マンドレル１１は、円筒構造の中空内に嵌合した状態となっている。それゆえ、成形後の成形品８０からマンドレル１１を取り外す（脱型する）ためには、後述するように、マンドレル１１をセグメント２０，３０に分解することになる。なお、成形品８０は、後述するように離型剤の層を介してマンドレル１１の外周面に密着した状態にある。
【００４８】
［セグメントの構成］
次に、マンドレル１１を構成する６個のセグメント２０，３０について、図２（ａ），（ｂ）および図３（ａ），（ｂ）を参照して説明する。図２（ａ）は、図１に示すマンドレル１１を形成する第一セグメントの構成を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す第一セグメントを端部から見た平面図である。図３（ａ）は、図１に示すマンドレル１１を形成する第二セグメントの構成を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す第二セグメントを端部から見た平面図である。
【００４９】
本実施の形態では、マンドレル１１を構成する６個のセグメント２０ａ〜２０ｃおよび３０ａ〜３０ｃは、その形状から、図２（ａ），（ｂ）に示す第一セグメント２０ａ〜２０ｃと、図３（ａ），（ｂ）に示す第二セグメント３０ａ〜３０ｃとの２種類に分類される。なお、下記の説明のうち、図２（ａ），（ｂ）および図３（ａ），（ｂ）を参照する説明では、便宜上、同一形状の第一セグメント２０ａ〜２０ｃは「第一セグメント２０」、第二セグメント３０ａ〜３０ｃは「第二セグメント３０」と、一般化してまとめて説明する。
【００５０】
マンドレル１１を構成する第一セグメント２０および第二セグメント３０は、いずれも軸芯方向に沿った線で分割された略矩形状を有している。このうち、第一セグメント２０は、図２（ａ）に示すように、全体が矩形平板状で、その表面２１が凸状の曲面（凸面状あるいは凸曲面）となっており、この表面２１を上側として水平に配置させたときに、その両側面２２，２２が、水平方向に面しているか、または、水平方向に対して上側に傾斜する方向に面している形状となっている。本実施の形態では、例えば、図２（ｂ）に示すように、側面２２は、その法線方向が、水平方向の上側に傾斜した方向に向かっている。
【００５１】
後述するように、本実施の形態では、円筒形に組み立てられたマンドレル１１を分解するときに、先に第一セグメント２０ａ〜２０ｃが１個ずつ取り外され、その後、第二セグメント３０ａ〜３０ｃが１個ずつ取り外される。したがって、第一セグメント２０は、両側面２２に位置している第二セグメント３０，３０の間から引き抜かれることになる。したがって、第一セグメント２０の両側面２２，２２は、上記取り外しを妨げないように、その法線方向が水平方向（図２（ｂ）の矢印Ａｒ１方向）に向かうように（水平方向を向くように）形成されていればよい。言い換えれば、第一セグメント２０を水平に配置させたときには、側面２２は、垂直方向（図２（ｂ）の一点鎖線に沿った方向）に沿った位置となっている。
【００５２】
さらに、第一セグメント２０の両側面２２，２２は、図２（ｂ）に示すように、側面２２の法線方向が上側（表面２１側）に傾斜（図２（ｂ）の矢印Ａｒ２方向）するように形成されていることが好ましい。法線方向が上側に傾斜しているということは、側面２２が上側に向くように傾斜しているということができる。言い換えれば、側面２２は、当該側面２２の裏側の縁が表側の縁よりも外側に広がるように傾斜しているということができる。このような側面２２の傾斜は、第一セグメント２０の両側面２２，２２に「抜き勾配」を形成することになるので、第一セグメント２０を第二セグメント３０，３０の間から引き抜きやすくなることから、マンドレル１１を分解しやすくすることができる。
【００５３】
なお、側面２２の傾斜角（抜き勾配角度）は特に限定されず、マンドレル１１および成形型１０の具体的な形状または寸法等に応じて好適な角度が適宜設定される。例えば、本実施の形態では、８〜１２°の範囲、好ましくは約１０°の角度であればよい。また、対向する両側面２２，２２の双方が同じ角度で傾斜してもよいし、異なる角度で傾斜してもよい。
【００５４】
第一セグメント２０の端面２３には、図２（ａ），（ｂ）に示すように、この端面２３をサポートリング４０ａ，４０ｂの固定面（後述）に固定させる雄型固定部材２５１と、第一セグメント２０を固定するときの固定部材同士の位置決めに用いられる雄型ガイド部材２５２とが設けられている。雄型固定部材２５１は、サポートリング４０ａ，４０ｂの固定面に設けられている雌型固定部材および固定状態保持部材（後述）とともに、環状固定保持機構を構成している。また、雄型ガイド部材２５２は、サポートリング４０ａ，４０ｂの固定面に設けられている雌型ガイド部材（後述）とともに、環状固定ガイド機構を構成している。
【００５５】
雄型固定部材２５１は、端面２３に２個設けられ、雄型固定部材２５１，２５１の間の中間位置に雄型ガイド部材２５２が位置している。雄型ガイド部材２５２の位置は、図２（ｂ）に示すように、端面２３を図中縦方向（第一セグメント２０が水平配置されていれば鉛直方向）に分割する中央線（図中、二点鎖線）上の位置であるので、雄型固定部材２５１，２５１は、中央線から等距離となる位置に設けられていることになる。また、雄型ガイド部材２５２は、雄型固定部材２５１，２５１よりも表面２１寄りに位置している。これは、第一セグメント２０を、表面２１を上側として持ち上げるように移動させてサポートリング４０ａ，４０ｂに固定させるので、環状固定ガイド機構を構成する雄型ガイド部材２５２と雌型ガイド部材とを先に接触させることにより、環状固定保持機構を構成する固定部材同士の位置決めを行うためである。
【００５６】
第一セグメント２０の両側面２２，２２には、図２（ａ）に示すように、複数の雄型結合部材２６１および外周側雌型ガイド部材２６２、並びに、図２（ａ）には図示されない、結合用くさび部材および内周側雄型ガイド部材が設けられている（図２（ａ）では５個）。雄型結合部材２６１は、第一セグメント２０の裏側に位置し、外周側雌型ガイド部材２６２は、雄型結合部材２６１から見て表面２１寄りに隣接して位置している。また、結合用くさび部材は、雄型結合部材２６１から見て側面２２の内側に設けられており、後述するように、第二セグメント３０と結合するときに、側面２２の外側に突出するように構成されている。また、内周側雄型ガイド部材は、図２（ａ）では図示されないが、雄型結合部材２６１の下方に一体化して設けられている。
【００５７】
雄型結合部材２６１および結合用くさび部材は、第二セグメント３０の側面に設けられている雌型結合部材（後述）とともにセグメント結合保持機構を構成している。また、外周側雌型ガイド部材２６２は、第二セグメント３０の側面に設けられている外周側雄型ガイド部材（後述）とともにセグメント結合ガイド機構を構成している。同様に、内周側雄型ガイド部材は、第二セグメント３０の側面に設けられている内周側雌型ガイド部材（後述）とともにセグメント結合ガイド機構を構成している。なお、図２（ｂ）では、側面２２，２２の位置関係を説明する便宜上、雄型結合部材２６１、外周側雌型ガイド部材２６２、内周側雄型ガイド部材、および結合用くさび部材は図示していない。
【００５８】
雄型結合部材２６１および外周側雌型ガイド部材２６２の位置関係は、図中縦方向（第一セグメント２０が水平配置されていれば鉛直方向）において、外周側雌型ガイド部材２６２が上側（表面２１側）に雄型結合部材２６１が下側（裏面側）に並んで配置される関係となっている。これは、第一セグメント２０を持ち上げるように移動させて、第二セグメント３０，３０の間に挿入してから互いに結合させるので、前記環状固定保持機構と同様に、セグメント結合ガイド機構によってセグメント結合保持機構の位置決めをするためである。
【００５９】
一方、内周側雄型ガイド部材は後述するように雄型結合部材２６１の図中下方（裏面側）となる位置に設けられている。これは、セグメント２０，３０で形成される略円筒形のマンドレル１１においては、外周面が滑らかな円周面となっている必要があることから、各セグメント２０，３０の側面同士を結合するときの位置決めが重要となるためである。すなわち、各セグメント２０，３０の側面同士を結合するとき、外周側雌型ガイド部材２６２および外周側雄型ガイド部材により、外周側の位置決めが行われ、内周側雄型ガイド部材および内周側雌型ガイド部材により、内周側の位置決めが行われることで、マンドレル１１の外周面に段差を小さくし、滑らかな円周面を形成することができる。
【００６０】
なお、環状固定保持機構および環状固定ガイド機構、並びに、セグメント結合保持機構およびセグメント結合ガイド機構の具体的な構成および固定方法、結合方法またはガイド方法については、マンドレル１１の組み立て方法とともに後述する。また、本実施の形態では、後述するように、側面２２に設けられるクランプ部材がセグメント結合保持機構に含まれるが、このクランプ部材についても、マンドレル１１の組み立て方法とともに後述する。また、図示されないが、第一セグメント２０の表面２１はストリンガが装着可能に構成されている。
【００６１】
第二セグメント３０は、図３（ａ）に示すように、全体が矩形平板状で、その表面３１が凸状の曲面（凸面状あるいは凸曲面）となっており、この表面３１を上側として水平に配置させたときに、その両側面３２，３２が水平方向に対して下側に傾斜する方向に面している形状を有している。つまり、第二セグメント３０の裏側から表面３１に向かって、その幅が広がるように、両側面３２，３２が傾斜している。
【００６２】
後述するように、本実施の形態では、マンドレル１１を分解するときには、先に第一セグメント２０を取り外すため、第一セグメント２０は、両側面２２に位置している第二セグメント３０，３０の間から引き抜かれることになる。したがって、後から取り外される第二セグメント３０は、第一セグメント２０の引き抜きを妨げないように、その裏側の面積が小さくなっていることが好ましい。それゆえ、第二セグメント３０の両側面３２，３２は、その法線方向が下側（図３（ｂ）の矢印Ａｒ３方向）に向かうように、言い換えれば、側面３２が下側に向かって傾斜するように形成されていると好ましい。
【００６３】
また、第二セグメント３０の側面３２，３２には、表面３１につながる縁部がそれぞれの側面３２，３２よりも外側に突出した庇部３７，３７が設けられている。したがって、図３（ａ），（ｂ）に示すように、第二セグメント３０を表面３１から見れば、下側を向いている側面３２は、庇部３７によって完全に隠れた状態となる。
【００６４】
また、第二セグメント３０においては、庇部３７の下方となる側面３２に、セグメント結合保持機構を構成する雌型結合部材（後述）およびセグメント結合ガイド機構を構成する前記外周側雄型ガイド部材および前記内周側雌型ガイド部材が設けられている。なお、図３（ｂ）では、側面３２，３２の位置関係を説明する便宜上、雌型結合部材、外周側雄型ガイド部材および内周側雌型ガイド部材は図示していない。これらについては、マンドレル１１の組み立て方法とともに後述する。
【００６５】
なお、側面３２が下側へ傾斜する程度、および、庇部３７が突出する程度は、特に限定されず、マンドレル１１の具体的構成、第二セグメント３０そのものの具体的構成、あるいは、第二セグメント３０に結合する第一セグメント２０の具体的構成に応じて適宜設定される。
【００６６】
第二セグメント３０の端面３３には、第一セグメント２０の端面２３と同様に、端面３３をサポートリング４０ａ，４０ｂの固定面に固定させる２個の雄型固定部材３５１と１個の雄型ガイド部材３５２とが、雄型固定部材２５１および雄型ガイド部材２５２と同じ位置関係で設けられている。そして、雄型固定部材３５１も、雄型固定部材２５１と同様に、環状固定保持機構を構成し、雄型ガイド部材３５２も雄型ガイド部材２５２と同様に環状固定ガイド機構を構成している。
【００６７】
また、図３（ａ）に示すように、図示されている第二セグメント３０には、扉枠部１５ａおよび窓枠部１５ｂが形成されている。これら扉枠部１５ａおよび窓枠部１５ｂは、本実施の形態に係る成形型１０を用いて形成されたＯＰＢにおいて、扉および窓に対応する部位に相当し、トリミング処理における切り取りまたは穴開け加工時に利用される凹凸部である。本実施の形態では、扉枠部１５ａおよび窓枠部１５ｂは第二セグメント３０の表面３１に形成されているが、もちろんこれに限定されず、第一セグメント２０の表面２１に形成されてもよいし、第一セグメント２０および第二セグメント３０のいずれに形成されてもよい。なお、図示されないが、第二セグメント３０の表面３１もストリンガが装着可能に構成されている。
【００６８】
［サポートリングの構成］
次に、セグメント２０，３０を単一の円筒状のマンドレル１１に保持するための保持部材であるサポートリング４０ａ，４０ｂの構成と、サポートリング４０ａ，４０ｂに固定されているセグメント２０，３０の位置関係について、図４（ａ），（ｂ）を参照して具体的に説明する。図４（ａ）は、マンドレル１１を両端で支持するサポートリング４０ａ，４０ｂの構成の一例を示す平面図であり、図４（ｂ）は、サポートリング４０ａ，４０ｂで円筒状に保持されるセグメント２０，３０の位置関係を示す、マンドレル１１の模式的な端面図である。
【００６９】
なお、下記の説明のうち、図４（ａ）を参照する説明では、便宜上、実質的に同一の構成を有するサポートリング４０ａ，４０ｂは「サポートリング４０」と、一般化してまとめて説明する。サポートリング４０を支持するクレードル１２ａ，１２ｂについても同様に「クレードル１２」と、まとめて説明する。
【００７０】
図１に示すように、上記構成のマンドレル１１を支持するサポートリング４０ａ，４０ｂは、いずれも楕円形の環状で互いに対向する位置関係で、直立した状態でクレードル１２ａ，１２ｂにより支持されている。図４（ａ）に示すように、サポートリング４０における互いの対向面は、マンドレル１１の端面を固定する固定面４３となっている。なお、図４（ａ）では、クレードル１２については、その外形を点線で示している。
【００７１】
この固定面４３には、図４（ａ）に示すように、第一セグメント２０ａ〜２０ｃおよび第二セグメント３０ａ〜３０ｃが固定される位置（固定箇所）に、２個の雌型固定部材４１とその間に配置される１個の雌型ガイド部材４２がそれぞれ設けられている。本実施の形態では、セグメント２０，３０は合計６個であるので、固定箇所も合計６箇所となっており、第一セグメント２０の固定箇所と第二セグメント３０の固定箇所とは、サポートリング４０の周方向に交互に設置されている。
【００７２】
雌型固定部材４１は、マンドレル１１を構成する第一セグメント２０ａ〜２０ｃが備えている雄型固定部材２５１、または、第二セグメント３０ａ〜３０ｃが備えている雄型固定部材３５１が挿入されることで、第一セグメント２０ａ〜２０ｃまたは第二セグメント３０ａ〜３０ｃをサポートリング４０の固定面４３に固定するための部材であり、これら雄型固定部材２５１，３５１とともに環状固定保持機構を構成している。さらに、図４（ａ）には図示されないが、上記固定状態を保持する固定状態保持部材としての固定用くさび部材も固定面４３に設けられている。
【００７３】
また、雌型ガイド部材４２は、第一セグメント２０ａ〜２０ｃが備えている雄型ガイド部材２５２および第二セグメント３０ａ〜３０ｃが備えている雄型ガイド部材３５２が挿入されるよう構成され、雄型固定部材２５１，３５１が雌型固定部材４１に挿入される状態をガイドするものであり、雄型ガイド部材２５２，３５２とともに環状固定ガイド機構を構成している。雌型ガイド部材４２は、例えば、図４（ａ）に示すように、サポートリング４０の中心側から外側に向かって放射状に設けられる一対のレール状部材として構成されている。そして、サポートリング４０の内側となる端部は各レールの間が開いており、外側となる端部は、各レールの間が封止されている。このレールの間の陥凹部に雄型ガイド部材２５２，３５２が挿入されることで環状固定ガイド機構として機能する。
【００７４】
固定面４３において雌型固定部材４１が設けられている位置は、第一セグメント２０ａ〜２０ｃの端面２３および第二セグメント３０ａ〜３０ｃの端面３３に設けられている上記雄型固定部材２５１，３５１の位置に対応している。例えば、第一セグメント２０ａ〜２０ｃの雄型固定部材２５１は、端面２３の中心線上に位置する雄型ガイド部材２５２から見て等距離となる位置に設けられているので、固定面４３上では、雌型ガイド部材４２を中心線として、等間隔となる位置に、同方向に雌型固定部材４１が１個ずつ、合計２個設けられている。
【００７５】
また、サポートリング４０には、固定面４３とは反対側となる面（外面４４）の外周には、図４（ａ）には図示されない鍔状の回転ギヤ部が設けられている。この回転ギヤ部に関しては、プレシジョンレールとともに説明する。
【００７６】
上記構成のサポートリング４０にセグメント２０，３０が固定されることで形成され保持されるマンドレル１１は、図４（ｂ）に示すように、第一セグメント２０および第二セグメント３０が交互に配置する構成となっている。
【００７７】
ここで、本実施の形態では、固定されているセグメント２０，３０を分解して取り外す順序と、マンドレル１１として保持されている状態での位置との関係性が重要となる。それゆえ、以下の説明では、マンドレル１１を構成している各セグメント２０，３０を、当該マンドレル１１の一部（部位）と見なして序数で特定する。すなわち、図４（ｂ）に示すように、図中最上部に位置する第一セグメント２０ａを基準として、図中時計回り（右回り）の順に序数を付し、この序数を「部位番号」として、各セグメント２０，３０がマンドレル１１を形成したときに、相当する位置を特定する。
【００７８】
すなわち、図４（ｂ）に示すように、図中最上部の第一セグメント２０ａが「部位＃１セグメント」であり、第二セグメント３０ａが「部位＃２のセグメント」であり、第一セグメント２０ｂが「部位＃３セグメント」であり、第二セグメント３０ｂが「部位＃４のセグメント」であり、第一セグメント２０ｃが「部位＃５セグメント」であり、第二セグメント３０ｃが「部位＃６のセグメント」である。
【００７９】
［プレシジョンレールの構成］
次に、本実施の形態において用いられるプレシジョンレールの具体的構成について、図５および図６（ａ），（ｂ）を参照して説明する。プレシジョンレールは、セグメント２０，３０を円筒形のマンドレル１１に組み立てるとともに、当該マンドレル１１を各セグメント２０，３０に分解する組立分解装置である、図５は、プレシジョンレールの全体構成の一例を示す斜視図である。図６（ａ）は、図５に示すプレシジョンレールにセグメントを載置した状態を模式的に示す概略平面図であり、図６（ｂ）は、図５に示すプレシジョンレールに含まれるリング回転駆動部の概略構成を示すブロック図である。
【００８０】
図５に示すように、本実施の形態で用いられるプレシジョンレール１７は、レール本体１７３、レール移動支持台１７５、一対のレール支持作業台１７６ａ，１７６ｂを備えている。レール本体１７３は、レール移動支持台１７５により長手方向に沿って移動可能な状態で支持される１本のレール部材であり、その上面にジャッキ部１７１ａ，１７１ｂおよび１７１ｃと、コンベヤ部１７４ａ，１７４ｂおよび１７４ｃとが設けられている。
【００８１】
レール移動支持台１７５は、レール支持作業台１７６ａとともに、レール本体１７３を、移動可能に支持している。本実施の形態では、明確に図示されないが、台座部の上に、レール本体１７３を移動可能に支持するクリップまたははさみ状の移動支持機構が設けられている。この移動支持機構は、レール本体１７３が移動するときには左右に開放され、レール本体１７３が停止している状態では、当該レール本体１７３を挟んだ状態で閉じる構成となっている。
【００８２】
レール支持作業台１７６ａ，１７６ｂは、その間に、台車１３を配置させた状態で互いに対向しており、その上側にはそれぞれ上作業台１７７が設けられているとともに、説明の便宜上、図示されないが、床面から上作業台１７７へ至る、つづら折り状の階段部が設けられている。また、レール支持作業台１７６ａの下側には、明確に図示されないが、レール移動支持台１７５と同様に移動支持機構が設けられているとともに、サポートリング４０ａを回転させるリング回転駆動部が設けられている。また、レール支持作業台１７６ｂの下側には、明確に図示されないが、レール本体１７３が、当該レール支持作業台１７６ｂの位置を超えて移動しない状態で、当該レール本体１７３を支持する、停止支持機構が設けられているとともに、サポートリング４０ｂを回転させるリング回転駆動部が設けられている。
【００８３】
ここで、サポートリング４０ａ，４０ｂは、クレードル１２ａ，１２ｂによりそれぞれ支持されているとともに、レール支持作業台１７６ａ，１７６ｂによっても支持されている。具体的には、クレードル１２ａ，１２ｂは、サポートリング４０ａ，４０ｂの軸芯を通る鉛直線を挟む少なくとも２箇所で、腕部１２１，１２１により、サポートリング４０ａ，４０ｂを下方から支持しつつ、支持ローラ１２３を介してリング回転駆動部から回転力が付与される（図１参照）。また、サポートリング４０ａ，４０ｂの上部では、レール支持作業台１７６ａ，１７６ｂにより、当該サポートリング４０ａ，４０ｂの軸芯方向の移動が制約されている（図５参照）。このように、上部と下部との双方でサポートリング４０ａ，４０ｂが支持されていることで、サポートリング４０ａ，４０ｂの転倒を防止しつつこれを回転させることができる。
【００８４】
レール支持作業台１７６ａ，１７６ｂの間に配置される台車１３には、クレードル１２ａ，１２ｂを介してサポートリング４０ａ，４０ｂが載置されている。サポートリング４０ａは、台車１３だけでなくレール支持作業台１７６ａにも支持されており、この状態では、上作業台１７７がサポートリング４０ａの上側に向かうように位置している。同様に、サポートリング４０ｂは、台車１３およびレール支持作業台１７６ｂに支持されており、この状態で、上作業台１７７がサポートリング４０ｂの上側に向かうように位置している。
【００８５】
図１にも示すように、マンドレル１１を構成する第一セグメント２０ａ〜２０ｃおよび第二セグメント３０ａ〜３０ｃは、サポートリング４０ａ，４０ｂの間に固定されている。それゆえ、レール本体１７３は、このマンドレル１１の内部（またはサポートリング４０ａ，４０ｂの中空）に挿入されたり、当該内部（または中空）から引き出されたりするように、長手方向に移動可能となっている。したがって、図５に示すように、内部から引き出された状態では、レール本体１７３は、その先端がサポートリング４０ａの中空に向かう状態で、サポートリング４０ａ，４０ｂとともに一直線状に並ぶような位置関係で、支持されている。
【００８６】
なお、以下の説明においては、レール本体１７３の移動に関しては次のように定義する。まず、サポートリング４０ａ，４０ｂの中空内またはマンドレル１１の内部にレール本体１７３が挿入されるように移動するときには、「前進」と表現し、挿入されたレール本体１７３が引き抜かれるように移動するときには、「後退」と表現する。
【００８７】
レール本体１７３の上面に設けられる３つのジャッキ部１７１ａ〜１７１ｃと、３つのコンベヤ部１７４ａ〜１７４ｃは、図５に示すように、レール本体１７３の後端側から、コンベヤ部１７４ａ、ジャッキ部１７１ａ、コンベヤ部１７４ｂ、ジャッキ部１７１ｂ、コンベヤ部１７４ｃ、およびジャッキ部１７１ｃの順で、交互に位置している。これらジャッキ部１７１ａ〜１７１ｃおよびコンベヤ部１７４ａ〜１７４ｃの具体的な構成は特に限定されず、公知の構成を好適に用いることができる。
【００８８】
ジャッキ部１７１ａ〜１７１ｃは、本実施の形態では、いずれも、ほぼ同寸法、同構成であり、上側に載置した物体を上方に移動可能に構成されている。コンベヤ部１７４ａ〜１７４ｃのうち、最も後端側にあるコンベヤ部１７４ａは、他のコンベヤ部１７４ｂおよび１７４ｃよりも、その搬送方向の長さが大きくなっている。
【００８９】
後述するように第一セグメント２０ａ〜２０ｃまたは第二セグメント３０ａ〜３０ｃを上面に載置して先端側へ移動する構成となっている。それゆえ、コンベヤ部１７４ａの半双方向の長さは、第一セグメント２０ａ〜２０ｃまたは第二セグメント３０ａ〜３０ｃの長手方向の寸法よりも大きくなっている。一方、コンベヤ部１７４ｂは、ジャッキ部１７１ａおよび１７１ｂに挟まれるように位置し、コンベヤ部１７４ｃは、ジャッキ部１７１ｂおよび１７１ｃに挟まれるように位置している。これらコンベヤ部１７４ｂ，１７４ｃは、ジャッキ部１７１ａ〜１７１ｃのいずれか２つの上に移動した第一セグメント２０ａ〜２０ｃまたは第二セグメント３０ａ〜３０ｃの位置を微調整するものである。
【００９０】
３つのジャッキ部１７１ａ〜１７１ｃのうち、ジャッキ部１７１ａおよび１７１ｂは、主として、第一セグメント２０ａ〜２０ｃおよび第二セグメント３０ａ〜３０ｃをサポートリング４０ａ，４０ｂの上方に移動させるために用いられる。なお、これらジャッキ部１７１ａおよび１７１ｂに関する次の説明では、第一セグメント２０ａ〜２０ｃまたは第二セグメント３０ａ〜３０ｃを、単に、第一セグメント２０または第二セグメント３０と略す。
【００９１】
具体的には、レール本体１７３の上に載置された第一セグメント２０または第二セグメント３０は、後端側のコンベヤ部１７４ａにより先端側に水平移動し、図６（ａ）に示すように、ジャッキ部１７１ａ、コンベヤ部１７４ｂ、およびジャッキ部１７１ｂの上面を覆う位置まで達する。ここで、ジャッキ部１７１ａ〜１７１ｃは、いずれも、セグメント２０，３０を支持するために一対の支持ロッド部を備えている。図６（ａ）に示す例では、ジャッキ部１７１ａは、支持ロッド部１７１ａ−１および１７１ａ−２を備え、ジャッキ部１７１ｂは、支持ロッド部１７１ｂ−１および１７１ｂ−２を備えている。これら支持ロッド部は、レール本体１７３の長手方向に平行で、かつ、レール本体１７３の断面方向における中央部を挟むように互いに対向する位置で、レール本体１７３の上面に設けられている。
【００９２】
この状態では、略矩形状をなす第一セグメント２０または第二セグメント３０の下面において、その四隅近傍の各位置に、支持ロッド部１７１ａ−１および１７１ａ−２と、支持ロッド部１７１ｂ−１および１７１ｂ−２が配置され、これらの間にコンベヤ部１７４ｂが配置されている。それゆえ、ジャッキ部１７１ａおよび１７１ｂによって、四隅それぞれの位置を変位させながら上方へ持ち上げることができる。これにより、後述するように、サポートリング４０ａ，４０ｂに固定されている第一セグメント２０または第二セグメント３０を容易に取り外すことができる。
【００９３】
ここで、サポートリング４０ａ，４０ｂは、第一セグメント２０または第二セグメント３０が固定された状態で回転可能となっているが、このサポートリング４０ａ，４０ｂを回転させる構成として、前述したように、レール支持作業台１７６ａ，１７６ｂの下方にリング回転駆動部が設けられている。なお、リング回転駆動部に関する次の説明では、サポートリング４０ａ、４０ｂを、単に、サポートリング４０と略す。
【００９４】
図６（ｂ）に示すように、リング回転駆動部１６は、サポートリング４０の外周に設けられる回転ギヤ部４５に噛み合っている駆動ギヤ１６１と、モータおよびギヤ等から構成され、駆動ギヤ１６１を回転させる駆動源１６２と、サポートリング４０の最上部の位置に、取り外し対象となるセグメント２０，３０が位置しているか否かを検出する位置検出部１６３と、これらを制御する回転制御部１６４を備えている。位置検出部１６３としては公知の位置センサが用いられる。回転制御部１６４としてはＣＰＵ等の演算装置が用いられる。
【００９５】
ここで、位置検出部１６３による位置検出の具体的構成は特に限定されず、本実施の形態では、サポートリング４０に設けられた図示されない被検出部を検出する構成となっている。図６（ｂ）に示す構成では、位置検出部１６３がサポートリング４０の最上部に、取り外し対象となるセグメント２０，３０が位置していることを検出しているので、当該セグメント２０，３０に被検出部が設けられている構成となっているが、これに限定されず、サポートリング４０の回転により所定の検出位置に到達したことが位置検出部１６３で検出できればよい。例えば、サポートリング４０の最上部に、取り外し対象となるセグメント２０，３０が位置したときに、当該サポートリング４０の下方に被検出部が位置する構成としてもよい。これにより、リング回転駆動部１６の構成をコンパクト化することができる。被検出部は光学的な構成であってもよいし、機械的または物理的な構成であってもよい。
【００９６】
このリング回転駆動部１６によってサポートリング４０が回転することで、セグメント２０，３０は、それぞれ異なる動きで分解されるのではなく、上から下へ引き下ろすという同一の動きで分解されることになる。
【００９７】
［アウターリングの構成］
次に、上述したプレシジョンレール１７を用いて６個のセグメント２０，３０から構成されるマンドレル１１を分解していく過程で、マンドレル１１の外周に保持されている成形品８０を外側から支えるアウターリングの構成について、図７（ａ），（ｂ）を参照して説明する。図７（ａ）は、本実施の形態において用いられるアウターリング５０が成形品８０の外側に取り付けられた状態を模式的に示す斜視図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示すアウターリング５０を成形品８０に取り付ける状態を模式的に示す平面図である。
【００９８】
図７（ａ）に示すように、アウターリング５０は、マンドレル１１の外周面に位置する成形品８０の中央部を外側から支持する形で設けられている。このアウターリング５０は、図７（ｂ）に示すように、鉛直方向の下側の位置（６時方向の位置）および鉛直方向の上側の位置（１２時方向の位置）の２箇所において、リング断片５０ａ，５０ｂに分離可能となっている。そして、各リング断片５０ａ，５０ｂを、図７（ｂ）において格子線のハッチングで示す成形品８０の外周から挟み込む形で、当該成形品８０の外側に取り付け、６時方向および１２時方向の位置で図示されない固定部材で固定されることで、単一の環状の支持部材であるアウターリング５０として構成される。
【００９９】
ここで、成形品８０は、アウターリング５０の内周側には、図示されないアクチュエータおよび緩衝部材が設けられている。この緩衝部材としては特に限定されないが、例えば、スチール製の板状部材でスポンジ状のクッション材が端部に取り付けられた構成を挙げることができ、アクチュエータとしてはエアシリンダを挙げることができる。そして、リング断片５０ａ，５０ｂが、成形品８０に対して挟み込むように取り付けられるときには、位置センサによって位置確認を行いながら、緩衝部材をアクチュエータによって成形品８０に向かって進出させ、緩衝部材で成形品８０の外周面に当接させる。
【０１００】
これにより、アウターリング５０によって、成形品８０の外周面を緩やかにかつ確実に支持することができる。それゆえ、繊維強化樹脂複合材料より構成された成形品８０に変形を生じさせることなく、当該性景品８０をアウターリング５０によって外側から確実に保持することができる。
【０１０１】
また、成形品８０へのアウターリング５０を取り付けた後には、後述するように、成形品８０の内部に装着された状態にあるマンドレル１１を、第一セグメント２０ａ〜２０ｃおよび第二セグメント３０ａ〜３０ｃにそれぞれ分解して脱型していくことになる。このとき、マンドレル１１を支持するサポートリング４０ａ，４０ｂを回転させることで、マンドレル１１も回転するが、アウターリング５０もサポートリング４０ａ，４０ｂの回転に同期して、図７（ａ）に示すアウターリング回転部５１によって回転するよう構成されている。これにより、マンドレル１１の脱型時にも成形品８０を適切に外側で保持することができる。
【０１０２】
さらに、マンドレル１１の脱型が完全に終了した状態では、サポートリング４０ａ，４０ｂを取り外し、代わりに、成形品８０の両端を支持する一対のエンドリングを取り付けることになるが、このときにもアウターリング５０による成形品８０の保持は継続される。これにより、成形品８０の内部にマンドレル１１が位置しない状態でも、成形品８０の両端はエンドリングにより支持され、成形品８０の中央部は外側からアウターリング５０により保持されるので、円筒状の成形品８０の形状を保持しつつ、次の製造工程に移行することができる。
【０１０３】
［マンドレルの分解方法・全体構成］
次に、上記プレシジョンレール１７を用いて、６個のセグメント２０，３０から構成されるマンドレル１１を１個ずつ分解する方法について具体的に説明する。まず、マンドレル１１の分解方法の全体について、図８を参照して説明する。図８は、本実施の形態におけるマンドレル１１の分解方法の全体構成を説明する工程図である。
【０１０４】
本実施の形態では詳述しないが、成形型１０に含まれるマンドレル１１の外周に成形品８０が成形され、所定のトリミング等の工程が施されれば、当該成形品８０から、成形用中子であるマンドレル１１を脱型しなければならない。そこで、図８に示すように、本実施の形態では、まず、プレシジョンレール１７のレール支持作業台１７６ａ，１７６ｂの間に、成形品８０が成形され、所定の工程も完了した成形型１０を設置する（工程Ｐ０１）。このとき、サポートリング４０ａ，４０ｂは、その最上部に、最初に取り外す第一セグメント２０ａが位置していなければ、第一セグメント２０ａを最上部に移動させるためにサポートリング４０ａ，４０ｂを回転させてもよい。
【０１０５】
次に、レール本体１７３を成形型１０の中空内に挿入する（工程Ｐ０２）。これにより、サポートリング４０ａ，４０ｂおよびマンドレル１１の内部にレール本体１７３が位置することになるので、マンドレル１１を分解できる状態となる。なお、この状態では、前述したアウターリング５０が成形品８０の中央部外周に取り付け済みである。
【０１０６】
次に、第一セグメント２０ａ〜２０ｃをそれぞれ取り外していくが、この取り外しの順序は、第一セグメント２０ａ、２０ｂおよび２０ｃの順となっている（工程Ｐ０３−１〜Ｐ０５−３）。次に、第二セグメント３０ａ〜３０ｃをそれぞれ取り外していくが、この取り外しの順序は、第二セグメント３０ｃ、３０ａおよび３０ｂの順となっている（工程Ｐ０６−１〜Ｐ０８）。
【０１０７】
全てのセグメントがサポートリング４０ａ，４０ｂから取り外されれば、マンドレル１１の分解が完了する。その後、レール本体１７３をサポートリング４０ａ，４０ｂ内から引き抜く（工程Ｐ０９）ことで、一連の分解工程が完了する。
【０１０８】
なお、上記各工程のうち、工程Ｐ０３−２，Ｐ０４−２，Ｐ０５−２，Ｐ０６−１，Ｐ０７−１およびＰ０８をセグメント取外し工程と称し、工程Ｐ０３−３，Ｐ０４−３，Ｐ０５−３，Ｐ０６−２およびＰ０７−２と回転工程と称する。また、工程Ｐ０３−１，Ｐ０４−１およびＰ０５−１をセグメント結合解除工程と称し、工程Ｐ０１を成形型設置工程と称し、工程Ｐ０２をレール挿入工程と称し、工程Ｐ０９をレール引抜工程と称する。ここで、セグメント取外し工程は、第一セグメント取外し工程である工程Ｐ０３−２，Ｐ０４−２およびＰ０５−２と、第二セグメント取外し工程である工程Ｐ０６−１，Ｐ０７−１およびＰ０８とに分けることができる。
【０１０９】
このように、本実施の形態に係る分解方法は、第二セグメント３０ａ〜３０ｃの間から第一セグメント２０ａ〜２０ｃを１個ずつ取り外してから、第二セグメント３０ａ〜３０ｃを１個ずつ取り外す。そこで、次に、第一セグメント２０ａ〜２０ｃの取外し方法および取外し作業について、図９〜図１７を参照して説明する。なお、以下の説明では、第一セグメント２０ａ〜２０ｃおよび第二セグメント３０ａ〜３０ｃのいずれの取外しにおいても、説明の便宜上、各図面上ではアウターリング５０の図示は省略するものとする。
【０１１０】
［マンドレルの分解方法・第一セグメントの取外し］
まず、第二セグメント３０ａ〜３０ｃの間から、第一セグメント２０ａ〜２０ｃを取り外す作業に入る。この第一セグメント２０ａ〜２０ｃの取外し方法および取外し作業の順序について、図９〜図１７を参照して、セグメント結合保持機構およびセグメント結合ガイド機構の具体的構成とともに説明する。なお、以下の説明においては、図４（ｂ）に示されるセグメント２０，３０の部位番号を利用して、各第一セグメント２０の取外しに関する説明を行う。
【０１１１】
図９は、部位＃１の第一セグメント２０ａを、隣接する部位＃６の第二セグメント３０ｃおよび部位＃２の第二セグメント３０ａ並びにサポートリング４０ａ，４０ｂから取り外すために、ジャッキ部１７１ａ（およびジャッキ部１７１ｂ）を上昇させて第一セグメント２０ａの裏側に配置させた状態を示す模式図である。図１０（ａ），（ｂ）は、第一セグメント２０ａを取り外すときのプレシジョンレール１７の動作を示す当該プレシジョンレール１７の側面図であり、図１１（ａ）〜（ｃ）は、図１０（ｂ）に続くプレシジョンレール１７の動作を示す当該プレシジョンレール１７の側面図である。
【０１１２】
また、図１２（ａ），（ｂ）は、図１１（ａ），（ｂ）に示すプレシジョンレール１７の動作において、ジャッキ部１７１ａの支持ロッド部１７１ａ−１およびジャッキ部１７１ｂの支持ロッド部１７１ｂ−１が第一セグメント２０ａを支持する状態を示す模式的断面図であり、図１２（ｃ）は、図１１（ａ），（ｂ）に示すプレシジョンレール１７の動作において、ジャッキ部１７１ａの支持ロッド部１７１ａ−１，１７１ａ−２が第一セグメント２０ａを支持する状態を示す模式的正面図である。
【０１１３】
また、図１３は、部位＃１の第一セグメント２０ａを取り外してジャッキ部１７１ａ（およびジャッキ部１７１ｂ）を下降させた状態を示す模式図である。図１４〜図１７は、部位＃３の第一セグメント２０ｂまたは部位５の第一セグメント２０ｃを、隣接する第二セグメント３０ａ〜３０ｃおよびサポートリング４０ａ，４０ｂから順次取り外すときのジャッキ部１７１ａの上昇または下降の状態を示す模式図である。
【０１１４】
なお、図９を含めて各セグメント２０，３０を取り外す状態を示す模式図では、各セグメント２０，３０がサポートリング４０ａ上で固定される位置を明確に示す便宜上、クレードル１２ａおよび台車１３は、一部構成を省略して示している。また、各セグメント２０，３０は、その両端がサポートリング４０ａ，４０ｂに固定されるが、説明の便宜上、同じく前記模式図では、一方のサポートリング４０ａ（およびこれを支持するクレードル１２ａ）のみを代表例として図示している。したがって、他方のサポートリング４０ｂにおいても、サポートリング４０ａと同様にクレードル１２ｂで支持され、各セグメント２０，３０がそれぞれ固定されていることは言うまでもない。
【０１１５】
図９に示すように、台車１３に取り付けられたクレードル１２ａにより、サポートリング４０ａおよび図示されないサポートリング４０ｂは立設して支持された状態にあり、これらサポートリング４０ａ，４０ｂの間にマンドレル１１が保持されている（図８に示す工程Ｐ０１、成形型設置工程）。そして、マンドレル１１およびサポートリング４０ａ，４０ｂの中空内であって、かつ、互いに対向するサポートリング４０ａ，４０ｂの間の位置に、プレシジョンレール１７が配置される。
【０１１６】
図９に示される位置に移動するまでのプレシジョンレール１７の動作について説明すると、図１０（ａ）に示すように、プレシジョンレール１７のレール本体１７３は、成形型１０の中空に挿入されておらず、完全にサポートリング４０ａ，４０ｂから引き出された状態で、レール移動支持台１７５およびレール支持作業台１７６ａにより支持されている。なお、図１０（ａ）〜図１１（ｃ）においては、成形型１０は、図中破線で示されるマンドレル１１およびサポートリング４０ａ，４０ｂ、並びに、図中二点鎖線で示される成形品８０から構成されている。
【０１１７】
このときのレール本体１７３の位置は、完全に後退した位置である。レール本体１７３は、この位置から、図中矢印Ｉｓで示すように、成形型１０に向かって前進する（図８に示す工程Ｐ０２、レール挿入工程）。
【０１１８】
次に、図１０（ｂ）に示すように、レール本体１７３は、成形型１０の中空に挿入され、これらを貫通するまで前進してから停止し、レール移動支持台１７５、レール支持作業台１７６ａおよび１７６ｂにより支持される。この状態では、サポートリング４０ａ，４０ｂの最上部に位置する第一セグメント２０ａの下方に、ジャッキ部１７１ａ、コンベヤ部１７４ｂおよびジャッキ部１７１ｂが位置している。そして、ジャッキ部１７１ａおよびジャッキ部１７１ｂは、図中矢印Ｌｆで示すように上昇する。
【０１１９】
次に、図１１（ａ）に示すように、ジャッキ部１７１ａ，１７１ｂは、第一セグメント２０ａの裏側に当接した状態で停止する。この図１１（ａ）に示す状態が、図９に示す状態に対応する。
【０１２０】
次に、第一セグメント２０ａを取り外す具体的な作業について説明する。第一セグメント２０ａの両側面２２には、図２（ａ）に示すように、セグメント結合保持機構としての雄型結合部材２６１および図示されない結合用くさび部材と、セグメント結合ガイド機構としての外周側雌型ガイド部材２６２および図示されない内周側雄型ガイド部材が設けられている。一方、第二セグメント３０ａ〜３０ｃの両側面３２には、セグメント結合保持機構としての雌型結合部材と、これらセグメント結合保持機構の位置を案内するセグメント結合ガイド機構としての外周側雄型ガイド部材および内周側雌型ガイド部材が設けられている。加えて、本実施の形態では、セグメント結合保持機構としてクランプ部材も備えている。
【０１２１】
それゆえ、まず、セグメント結合保持機構による第一セグメント２０ａおよび第二セグメント３０ｃ，３０ａの結合状態を解除する（図８に示す工程Ｐ０３−１、セグメント結合解除工程）。具体的には、本実施の形態では、セグメント結合保持機構は、雄型結合部材２６１および雌型結合部材のみではなく、セグメント結合保持機構としてクランプ部材も備えている。そこで、図９に示すように、例えば、内部作業台１７２に作業者を配備し、作業者の人手によってクランプ部材を取り外し、その後、結合用くさび部材による雄型結合部材２６１および雌型結合部材の嵌合状態を解除する。全てのセグメント結合保持機構について同様の作業を行うことで、セグメント結合解除工程が完了する。なお、このセグメント結合保持機構による結合状態の解除動作を「セグメント結合解除動作」と称する。
【０１２２】
この状態では、第一セグメント２０ａは、両端面２３でサポートリング４０ａ，４０ｂにより固定されている状態となる。ここで、第一セグメント２０ａの端面２３（図２（ａ），（ｂ）も参照）には、雄型固定部材２５１および雄型ガイド部材２５２が設けられ、サポートリング４０ａの固定面４３（図４（ａ）も参照）には、雌型固定部材４１および雌型ガイド部材４２、並びに図示されない固定用くさび部材が設けられている。雄型ガイド部材３５２および雌型ガイド部材４２は、環状固定ガイド機構を構成し、雄型固定部材３５１、雌型固定部材４１および固定用くさび部材は、環状固定保持機構を構成している。
【０１２３】
それゆえ、次に、環状固定保持機構による第一セグメント２０ａおよびサポートリング４０ａ，４０ｂの固定状態を解除する。具体的には、固定用くさび部材による雄型固定部材２５１および雌型固定部材４１の嵌合状態を解除する。なお、この環状固定保持機構による固定状態の解除動作を「セグメント固定解除動作」と称する。
【０１２４】
ここで、第一セグメント２０ａを下降移動させるということは、当該第一セグメント２０ａの表面２１上に成形されている成形品８０から脱型させることになる。このとき、図１２（ａ）に示すように、成形品８０の内面と表面２１との間には、通常、離型剤１１０の層が形成されている。それゆえ、セグメント固定解除動作およびセグメント結合解除動作を行った上で第一セグメント２０ａを単純に下降させるだけでは、離型剤１１０の表面張力により、成形品８０の内面と第一セグメント２０ａの表面２１とが密着し、これら円滑に分離できないことがある。
【０１２５】
しかしながら、前述したとおり、第一セグメント２０ａの四隅近傍は、支持ロッド部１７１ａ−１，１７１ａ−２，１７１ｂ−１，１７１ｂ−２により、それぞれ独立して下降させることができるので、例えば、図１２（ｂ）に示すように、支持ロッド部１７１ａ−１に対して、支持ロッド部１７１ｂ−１をより下降させて、これら支持ロッド部１７１ａ−１，１７１ｂ−１の間に、高さｄｐが生ずるように、第一セグメント２０ａを微妙に傾斜させながら下降移動させる。これによって、離型剤１１０の層に端面２３側から少しずつ空気を導入することができるので、成形品８０の内面から第一セグメント２０ａの表面２１を円滑に引き剥がすことができる。
【０１２６】
加えて、セグメント結合解除動作およびセグメント固定解除動作を完了しても、第一セグメント２０ａをジャッキ部１７１ａ，１７１ｂで支持していれば、セグメント結合ガイド機構および環状固定ガイド機構を構成する雄型および雌型の各ガイド部材は嵌合したままとなっている。それゆえ、ジャッキ部１７１ａ，１７１ｂを下降させるときには、セグメント結合ガイド機構および環状固定ガイド機構によって、第一セグメント２０ａの下降移動が、隣接する第二セグメント３０ｃ，３０ａおよびサポートリング４０ａ，４０ｂに衝突しない方向に案内されることになる。
【０１２７】
例えば、図１２（ｃ）に示すように、ジャッキ部１７１ａの支持ロッド部１７１ａ−２よりも支持ロッド部１７１ａ−１をより下方に移動させ、第一セグメント２０ａを幅方向に傾斜させたとする。このとき、環状固定ガイド機構を構成する雄型ガイド部材２５２により第一セグメント２０ａの端部の下降移動が、図中矢印Ｇｄ方向に案内されるので、図１２（ｃ）には図示されないサポートリング４０ａ，４０ｂに衝突するような事態が回避される。また、セグメント結合ガイド機構を構成する外周側雌型ガイド部材２６２により第一セグメント２０ａの両側部の下降移動が、図中矢印Ｇｄ方向に案内されるので、隣接する第二セグメント３０ｃ，３０ａに衝突するような事態が回避される。このような下降移動の案内は、図１２（ｂ）に示すような、第一セグメント２０ａを長手方向に微妙に傾斜させた状態でも同様である。
【０１２８】
このように、セグメント結合解除動作およびセグメント固定解除動作を行った上で、ジャッキ部１７１ａ，１７１ｂを下降動作させると、上記各ガイド機構による下降移動が適切な方向に案内され、第一セグメント２０ａが周囲の構造物（サポートリング４０ａ，４０ｂおよび隣接する第二セグメント３０ｃ，３０ａ）に影響を与えることなしに、図１１（ｂ）および図１３に示すように、サポートリング４０ａ，４０ｂから取り外される（図８に示す工程Ｐ０３−２、第一セグメント取外し工程）。なお、ジャッキ部１７１ａおよび１７１ｂにより、第一セグメント２０ａを下降移動させるときに四隅近傍の位置を調整する動作を「四隅位置調整動作」と称する。
【０１２９】
ジャッキ部１７１ａ，１７１ｂを完全に下降させた状態では、図１１（ｂ）に示すように、第一セグメント２０ａは、これらジャッキ部１７１ａ，１７１ｂの間に位置するコンベヤ部１７４ｂにも載置した状態となる。そこで、コンベヤ部１７４ｂと、レール本体１７３の後端側のコンベヤ部１７４ａとを動作させ、図中矢印Ｂｋで示すように、第一セグメント２０ａを後端側へ移動させる。これによって、図１１（ｃ）に示すように、第一セグメント２０ａは、成形型１０の中空内から外に搬出されるので、成形品８０に何ら影響を与えることなく、第一セグメント２０ａを取り外すことができる。
【０１３０】
次に、図１３の矢印Ｒｔ１に示すように、サポートリング４０ａ（および図示されないサポートリング４０ｂ）が、リング回転駆動部１６によって約１２０°回転する（図８に示す工程Ｐ０３−３、回転工程）。これにより、図１３で向かって右下側の位置にあった部位＃３の第一セグメント２０ｂは最上部に移動する。
【０１３１】
部位＃３の第一セグメント２０ｂが最上部に位置すれば、プレシジョンレール１７は、図１０（ｂ）から図１１（ａ）に示す動作を行い、図１４に示すように、ジャッキ部１７１ａ，１７１ｂが、第一セグメント２０ｂの裏側に当接するまで上昇する。この状態で、セグメント結合解除動作を行うことで、第一セグメント２０ｂと第二セグメント３０ａ，３０ｂとの結合状態を解除する（図８に示す工程Ｐ０４−１、セグメント結合解除工程）。
【０１３２】
次に、セグメント固定解除動作を行い、図１１（ａ）に矢印Ｐｄで示すように、ジャッキ部１７１ａ，１７１ｂを下降させるとともに、この下降に伴って四隅位置調整動作を行うことにより、成形品８０および周囲の構造物に影響を与えることなく、図１５に示すように、第一セグメント２０ｂが円滑に取り外される（図８に示す工程Ｐ０４−２、第一セグメント取外し工程）。その後、プレシジョンレール１７は、図１１（ｂ）から図１１（ｃ）に示す動作を行うので、第一セグメント２０ｂは、成形型１０の中空内から外に搬出される。
【０１３３】
次に、図１５の矢印Ｒｔ１に示すように、サポートリング４０ａ（および図示されないサポートリング４０ｂ）が、リング回転駆動部１６によって約１２０°回転する（図８に示す工程Ｐ０４−３、回転工程）。これにより、図１５で向かって右下側の位置にあった部位＃５の第一セグメント２０ｃは最上部に移動する。
【０１３４】
部位＃５の第一セグメント２０ｃが最上部に位置すれば、プレシジョンレール１７は、図１０（ｂ）から図１１（ａ）に示す動作を行い、図１６に示すように、ジャッキ部１７１ａ，１７１ｂが、第一セグメント２０ｃの裏側に当接するまで上昇する。この状態で、セグメント結合解除動作を行うことで、第一セグメント２０ｃと第二セグメント３０ａ，３０ｂとの結合状態を解除する（図８に示す工程Ｐ０５−１、セグメント結合解除工程）。
【０１３５】
次に、セグメント固定解除動作を行い、図１１（ａ）に矢印Ｐｄで示すように、ジャッキ部１７１ａ，１７１ｂを下降させるとともに、この下降に伴って四隅位置調整動作を行うことにより、成形品８０および周囲の構造物に影響を与えることなく、図１７に示すように、第一セグメント２０ｃが円滑に取り外される（図８に示す工程Ｐ０５−２、第一セグメント取外し工程）。その後、プレシジョンレール１７は、図１１（ｂ）から図１１（ｃ）に示す動作を行うので、第一セグメント２０ｃは、成形型１０の中空内から外に搬出される。
【０１３６】
［マンドレルの分解方法・第二セグメントの取外し］
次に、第二セグメント３０ａ〜３０ｃをサポートリング４０ａ，４０ｂから取り外す作業へ移る。この第一セグメント２０ａ〜２０ｃの固定方法および固定作業の順序について、図１７に加えて図１８〜図２３を参照して説明する。なお、以下の説明においても、図４（ｂ）に示されるセグメント２０，３０の部位番号を利用して、各第二セグメント３０の固定に関する説明を行う。
【０１３７】
図１８〜図２３は、部位＃６の第二セグメント３０ｃ、部位＃２の第二セグメント３０ｂ、または部位＃４の第二セグメント３０ｂをサポートリング４０ａ，４０ｂから順次取り外すときのジャッキ部１７１ａの上昇または下降の状態を示す模式図である。
【０１３８】
第一セグメント２０ａ〜２０ｃが全て取り外されれば、図１７の矢印Ｒｔ２に示すように、リング回転駆動部１６により、サポートリング４０ａ，４０ｂは約６０°回転する（図８に示す工程Ｐ０５−３、回転工程）。これは、第一セグメント２０ａ〜２０ｃを先に取り外すときには、各セグメント２０ａ〜２０ｃは１個置きの固定箇所に固定されているため、サポートリング４０ａ，４０ｂは、セグメント２個分の固定位置に相当する約１２０°の回転角度で回転させる必要があったが、この工程では、異なる種類の第二セグメント３０ｃを取り外すため、回転角度は、セグメント１個分の約６０°となる。
【０１３９】
この回転によって、図１８に示すように、図１７の向かって右下側の位置にあった部位＃６の第二セグメント３０ｃは、最上部の位置に移動する。
【０１４０】
部位＃６の第二セグメント３０ｃが最上部に位置すれば、プレシジョンレール１７は、図１０（ｂ）から図１１（ａ）に示す動作を行い、図１８に示すように、ジャッキ部１７１ａ，１７１ｂが、第二セグメント３０ｃの裏側に当接するまで上昇する。ここで、第一セグメント２０ａ〜２０ｃはすでに取り外されているので、セグメント結合解除動作を行う必要がなく、それゆえ、すぐにセグメント固定解除動作を行う。そして、図１１（ａ）に矢印Ｐｄで示すように、ジャッキ部１７１ａ，１７１ｂを下降させるとともに、この下降に伴って四隅位置調整動作を行うことにより、成形品８０および周囲の構造物に影響を与えることなく、図１９に示すように、第二セグメント３０ｃが円滑に取り外される（図８に示す工程Ｐ０６−１、第二セグメント取外し工程）。その後、プレシジョンレール１７は、図１１（ｂ）から図１１（ｃ）に示す動作を行うので、第二セグメント３０ｃは、成形型１０の中空内から外に搬出される。
【０１４１】
次に、図１９の矢印Ｒｔ１に示すように、サポートリング４０ａ（および図示されないサポートリング４０ｂ）が、リング回転駆動部１６によって約１２０°回転する（図８に示す工程Ｐ０６−２、回転工程）。これにより、図１９で向かって右下側の位置にあった部位＃２の第二セグメント３０ａは最上部に移動する。
【０１４２】
部位＃２の第二セグメント３０ａが最上部に位置すれば、プレシジョンレール１７は、図１０（ｂ）から図１１（ａ）に示す動作を行い、図２０に示すように、ジャッキ部１７１ａ，１７１ｂが、第二セグメント３０ａの裏側に当接するまで上昇する。その後、セグメント固定解除動作を行い、図１１（ａ）に矢印Ｐｄで示すように、ジャッキ部１７１ａ，１７１ｂを下降させるとともに、この下降に伴って四隅位置調整動作を行うことにより、図２１に示すように、第二セグメント３０ａが円滑に取り外される（図８に示す工程Ｐ０７−１、第二セグメント取外し工程）。その後、プレシジョンレール１７は、図１１（ｂ）から図１１（ｃ）に示す動作を行うので、第二セグメント３０ａは、成形型１０の中空内から外に搬出される。
【０１４３】
次に、図２１の矢印Ｒｔ１に示すように、サポートリング４０ａ（および図示されないサポートリング４０ｂ）が、リング回転駆動部１６によって約１２０°回転する（図８に示す工程Ｐ０７−２、回転工程）。これにより、図２１で向かって右下側の位置にあった部位＃４の第二セグメント３０ｂは最上部に移動する。
【０１４４】
部位＃４の第二セグメント３０ｂが最上部に位置すれば、プレシジョンレール１７は、図１０（ｂ）から図１１（ａ）に示す動作を行い、図２２に示すように、ジャッキ部１７１ａ，１７１ｂが、第二セグメント３０ｂの裏側に当接するまで上昇する。その後、セグメント固定解除動作を行い、図１１（ａ）に矢印Ｐｄで示すように、ジャッキ部１７１ａ，１７１ｂを下降させるとともに、この下降に伴って四隅位置調整動作を行うことにより、図２３に示すように、第二セグメント３０ｂが円滑に取り外される（図８に示す工程Ｐ０８、第二セグメント取外し工程）。その後、プレシジョンレール１７は、図１１（ｂ）から図１１（ｃ）に示す動作を行うので、第二セグメント３０ｂは、成形型１０の中空内から外に搬出される。
【０１４５】
これによって、全てのセグメント２０，３０がサポートリング４０ａ，４０ｂから取り外され、マンドレル１１の分解が完了する。その後、前述したとおり、レール本体１７３をサポートリング４０ａ，４０ｂから引き抜く（図８に示す工程Ｐ０９、レール引抜工程）。
【０１４６】
このように本実施の形態に係るマンドレルの分解方法では、当該マンドレルの外周面に密着して複合材料構造物が形成されている状態にあり、このマンドレルにおいて、取外し対象である１個の前記セグメントを最上部に位置させるように、一対のサポートリングを回転させる回転工程と、最上部に位置した取外し対象のセグメントを、一対のサポートリングの間で、例えば傾斜させながら鉛直方向に沿って下降させて、マンドレルの内側に位置させてから、サポートリングの間より搬出する方法となっている。
【０１４７】
それゆえ、取外し対象のセグメントを最上部から鉛直下方へ向かって移動させると、取り外されたセグメントは、マンドレルの内側に移動するので、マンドレルの外周面に形成された複合材料構造物にほとんど影響を与えることなく、セグメントを取り外すことができる。しかも、マンドレルの内側に移動した当該セグメントは、一対のサポートリングの間に位置しているが、当該サポートリングの中空を通過するように水平方向に移動させれば、当該セグメントをサポートリングの間から容易に搬出することができる。
【０１４８】
また、取外し対象のセグメントは、サポートリングを回転させることで、常に最上部という一箇所に決められており、移動方向も鉛直方向のみで一定となっているため、複数のセグメントの全てを同様の工程で簡単に取り外すことができる。加えて、例えば、取外し対象のセグメントを、鉛直方向に沿って単純に下降させずに、傾斜させながら下降させれば、密着した複合材料構造物とセグメントとを、複合材料構造物に変形等を生じさせずに効率的に分離させることができる。
【０１４９】
［変形例］
本発明に係るマンドレルの分解方法は、前述したような、第一セグメント２０および第二セグメント３０がそれぞれ３個ずつ組み合わせられた構成のマンドレル１１のみに限定されるものではなく、他の構成のマンドレル１１にも好適に用いることができる。つまり、組立対象のマンドレル１１が、略矩形状を成す複数のセグメントから成り、各セグメントを鉛直方向に下降移動させてサポートリングから取り外す構成となっていれば、セグメント取外し工程および回転工程を実行できるので、本発明に係る分解方法を好適に用いることができる。
【０１５０】
また、図５に示されるプレシジョンレール１７は、レール本体１７３の上に３台のコンベヤ部１７４ａ〜１７４ｃと３台のジャッキ部１７１ａ〜１７１ｃを備えているが、この構成に限定されるものではなく、レール本体１７３がサポートリング４０ａ，４０ｂの中空に挿入された状態で、各サポートリング４０ａ，４０ｂの間で、取外し対象のセグメントの少なくとも四隅近傍の各位置を支持し、かつ、各位置を独立して鉛直方向に沿って変位させることが可能なセグメント支持部材を有している構成であればよい。したがって、図６（ａ）に示すようなロッド状のセグメント支持部材（支持ロッド部１７１ａ−１，１７１ａ−２，１７１ｂ−１，１７１ｂ−２）以外の構成のセグメント支持部材が用いられてもよいし、セグメントの四隅近傍の位置をそれぞれ支持するようにジャッキ部が４台設けられてもよいし、１台のジャッキ部が四隅近傍の各位置を全て支持可能な構成を有するものであってもよい。
【０１５１】
さらに、本発明で用いられるマンドレルの組立分解装置は、図５に示されるプレシジョンレール１７に限定されるものではなく、他の構成の組立分解装置を用いることもできる。もちろん、図５に示されるプレシジョンレール１７が特に好ましい組立分解装置であることは言うまでもない。
【０１５２】
なお、本発明は上述した実施の形態の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態や複数の変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１５３】
本発明は、例えば、航空機の胴体部等、大型で略円筒形状の複合材料構造物を成形する分野に広く用いることができる。
【符号の説明】
【０１５４】
１０    成形型
１１    マンドレル
１６    リング回転駆動部
１７    プレシジョンレール（組立分解装置）
２０，２０ａ〜２０ｃ    第一セグメント
２１    第一セグメントの表面
３０，３０ａ〜３０ｃ    第二セグメント
３１    第二セグメントの表面
４０，４０ａ，４０ｂ    サポートリング
４２    雌型ガイド部材（環状固定ガイド機構）
１６３    位置検出部
１７１ａ〜１７１ｃ    ジャッキ部
１７１ａ−１，１７１ａ−２    支持ロッド部（セグメント支持部材）
１７１ｂ−１，１７１ｂ−２    支持ロッド部（セグメント支持部材）
２５２，３５２    雄型ガイド部材（環状固定ガイド機構）
２６２    外周側雌型ガイド部材（セグメント結合ガイド機構）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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