(57)【要約】【課題】複合材の厚み方向全体に損傷が及んでいる場合の片側からのアクセスによる修理方法を提供すること。【解決手段】本発明は、複合材１０において錐台状の範囲を除去し、複合材１０と、修理材２０とを真空引きを行って接着する修理方法である。本発明は、錐台の頂面３２の周縁部から径方向内側に突出する支持壁１４を残して、損傷部１１を表面１０Ａ側から厚み方向に貫通して除去する除去ステップＳ２と、除去により形成される貫通孔１２に表面１０Ａ側から挿入された封止板１５を支持壁１４に設置することで裏面１０Ｂ側を封止する裏面側封止ステップＳ３と、錐台状の範囲が除去された複合材１０に、接着剤ＡＤを介在させて修理材２０を配置する修理材配置ステップＳ５と、表面１０Ａ側を封止して真空引きする真空引きステップＳ６と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維および樹脂により形成された板状の複合材において裏面側から表面側に向けて拡径する錐台状の範囲を除去し、前記複合材と、除去された部分に代わる修理材とを接着する修理方法であって、
前記錐台の頂面の周縁部から径方向内側に突出する支持壁を残して、前記頂面から、前記錐台の底面における前記頂面の投影領域までを含む範囲を前記表面側から厚み方向に貫通して除去する除去ステップと、
除去により形成される貫通孔に前記表面側から挿入された封止板を前記支持壁に設置することで前記裏面側を封止する裏面側封止ステップと、
前記錐台状の範囲が除去された前記複合材に、接着剤を介在させて前記修理材を配置する修理材配置ステップと、
前記表面側を封止して真空引きする真空引きステップと、を備える、
ことを特徴とする複合材の修理方法。
【請求項２】
前記除去ステップでは、前記複合材の前記錐台状の範囲のうち前記頂面から前記投影領域までの範囲を除去し、
前記支持壁に前記封止板を設置した後に、前記錐台状の範囲のうち残部を除去する、
請求項１に記載の複合材の修理方法。
【請求項３】
前記支持壁には、前記裏面側から前記表面側に向けて拡径する錐台状の支持壁斜面を形成し、
前記封止板には、前記支持壁斜面に対向する封止板斜面を形成する、
請求項１または２に記載の複合材の修理方法。
【請求項４】
前記除去ステップでは、前記複合材の前記錐台状の範囲を除去するとともに、除去により形成される前記錐台状の貫通孔の前記裏面側の周縁部を前記支持壁とする、
請求項３に記載の複合材の修理方法。
【請求項５】
繊維および樹脂により板状に形成されるとともに、厚み方向に貫通する貫通孔に配置される修理材と接着されることにより修理された複合材であって、
前記貫通孔内には、前記裏面側から前記表面側に向けて拡径する錐台状の修理材と、前記修理材の頂面に表面が対向する封止板と、が配置され、
前記封止板は、それよりも前記裏面側で前記複合材に一体に形成される支持壁に設置されることで、前記貫通孔の前記裏面側を封止している、
ことを特徴とする複合材。
【請求項６】
前記支持壁には、前記裏面側から前記表面側に向けて拡径する錐台状の支持壁斜面が形成され、
前記封止板には、前記支持壁斜面に対向する封止板斜面が形成されている、
請求項５に記載の複合材。
【請求項７】
前記複合材は、航空機の外板を構成する、
請求項５または６に記載の複合材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合材の修理方法に関する。また、修理された複合材にも関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機の翼の外表面を形成する外板（スキン）は、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ：carbon fiber reinforced plastics）などで形成された複合材が用いられている。その複合材は、複数のＣＦＲＰシートが積層されて構成されている。
外板は、翼の表裏に間隔をおいて配置され、翼の前縁および後縁を形成するスパーと共にボックス状に組み立てられている。ボックスの内部は、表裏の外板を支持するリブが設けられるとともに、各種の装置や燃料の収容空間とされている。
ところで、外板が衝撃を受けて損傷すると、修理が必要となる。その修理では、衝撃により層間が剥離している損傷部を除去し、除去により形成される凹部を複合材で埋める。この修理は、ボックス状の構造体を分解せずに行いたい。
【０００３】
損傷部が外板の裏側に到達していなければ、構造体を分解せずに外板表面側（片側）からのアクセスにより修理できる。
例えば、損傷部が表面側から除去されることで形成される凹部に、外板本体と同様の複合材であって半硬化の状態の修理材をフィルム状の接着剤の上から配置する。そして、表面側からの真空引きにより修理材と複合材とを接着フィルムを介して密着した状態としてから、修理材を加熱して硬化させると、複合材に修理材を接着することができる。複合材の凹部は、応力集中を避けるために、全方位に均等な形状をしていることが好ましく、スカーフ加工により平面視円形のすり鉢状に形成されている。
【０００４】
一方、損傷部が外板の裏面側にまで及んでいると、その損傷部が除去されることで形成される凹部が複合材を厚み方向に貫通し、表面側と裏面側との双方に開口する貫通孔が形成されるので、真空引きにあたり裏面側も塞ぐ必要がある。それには、裏面側に作業者を配置することとなるが、作業者が入れるスペースがボックスの内部になければ、構造体を分解せざるを得ない。
非特許文献１では、貫通孔の裏面側を塞ぐために、貫通孔およびそれを塞ぐパッチを楕円形とすることが記載されている。貫通孔およびパッチをほぼ同じ径の円形とする場合とは異なり、貫通孔の長軸にパッチの短軸が沿うようにしてパッチを立てれば、複合材の裏面側にもぐらせることができる。そして、裏面側で回転させたパッチによって、貫通孔の裏面側を封止する。つまり、分解しなくても、複合材の表面側からの真空引きを行う修理が可能となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ａｉｒｃｒａｆｔ Ｉｃｉｎｇ Ｈａｎｄｂｏｏｋ，Ｒｅｐｏｒｔ＃ＤＯＴ／ＦＡＡ／ＡＲ−０８／５４  Composite Maintenance and Repair Issues
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非特許文献１の手法によれば、損傷部を除去することで複合材に形成される貫通孔を楕円形とする必要がある。しかし、この手法では、楕円形の貫通孔を形成する加工に手間と時間が掛かる。また、楕円の長軸の方向を決めるのに、各製品における修理箇所の強度検討を行う必要があるため、修理に着手するまでにも時間を要する。
以上より、楕円形状とする手法を採用するのは難しい。
【０００７】
本発明は、上記のような課題に基づいてなされたもので、複合材の厚み方向全体に損傷が及んでいる場合の片側からのアクセスによる現実的な修理方法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】
【０００８】
本発明の複合材の修理方法は、繊維および樹脂により形成された板状の複合材において裏面側から表面側に向けて拡径する錐台状の範囲を除去し、複合材と、除去された部分に代わる修理材とを接着する。
本発明の修理方法は、除去ステップと、裏面側封止ステップと、錐台状の範囲が除去された複合材に、接着剤を介在させて修理材を配置する修理材配置ステップと、表面側を封止して真空引きする真空引きステップと、を備える。
本発明は、除去ステップでは、錐台の頂面の周縁部から径方向内側に突出する支持壁を残して、頂面から、錐台の底面における頂面の投影領域までを含む範囲を表面側から厚み方向に貫通して除去し、封止ステップでは、除去により形成される貫通孔に表面側から挿入された封止板を支持壁に設置することで裏面側を封止することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、複合材の片面側（表面側）のみから修理を行える。本発明では、修理の作業者が向き合う複合材の一面側を表面側といい、その反対側を裏面側という。
本発明では、複合材の裏面側に位置する支持壁を残して、複合材から損傷部を除去し、その支持壁に封止板を設置することで、除去により貫通された複合材の裏面側を封止している。このため、裏面側を封止するために、従来手法のように楕円形状の貫通孔を形成し、その貫通孔からパッチをもぐらせて複合材の裏面側に貼り付ける必要がない。このため、本発明では、貫通孔の形状を汎用的な加工で足りる真円とすることができるので、楕円長軸の向きを設定するための強度検討や繁雑な楕円加工が不要となる。これにより、修理時間を短縮できるとともに、修理に要するコストを抑えられる。
以上により、厚み方向全体に損傷が及んでいる複合材の修理にあたり、裏面側に作業者が入れるスペースがなくても、構造体を分解することなく修理できるので、コストを抑えて修理を実施できる。
【００１０】
本発明の複合材の修理方法においては、除去ステップでは、複合材の錐台状の範囲のうち頂面から投影領域までの範囲を除去し、支持壁に封止板を設置した後に、錐台状の範囲のうち残部を除去することが好ましい。
こうすると、封止板の表面が工具のガイド面となるので、加工が容易となる。
【００１１】
本発明の複合材の修理方法では、支持壁には、裏面側から表面側に向けて拡径する錐台状の支持壁斜面を形成し、封止板には、支持壁斜面に対向する封止板斜面を形成することもできる。
これによれば、封止板および支持壁の斜面によって、複合材に生じる応力を分散させることができる。これにより、応力確保のために封止板をあまり薄くできず、そのためにスカーフ・ジョイントされる複合材および修理材の接着面の高さを十分に確保できない場合であっても、応力集中を回避できる。
【００１２】
本発明の複合材の修理方法において、除去ステップでは、複合材の錐台状の範囲を除去するとともに、除去により形成される錐台状の貫通孔の裏面側の周縁部を支持壁とすることもできる。
このようにすると、支持壁と、複合材および修理材の接着面とをスカーフ加工によって一度に形成できるので、修理を容易化できる。
【００１３】
本発明は、修理された複合材としても成立する。
本発明の複合材は、繊維および樹脂により板状に形成されるとともに、厚み方向に形成される貫通孔に配置される修理材と接着されることにより修理された複合材である。
本発明は、貫通孔内には、裏面側から表面側に向けて拡径する錐台状の修理材と、修理材の頂面に表面が対向する封止板と、が配置され、封止板は、それよりも裏面側で複合材に一体に形成される支持壁に設置されることで、貫通孔の裏面側を封止していることを特徴とする。
【００１４】
本発明の複合材では、支持壁には、裏面側から表面側に向けて拡径する錐台状の支持壁斜面が形成され、封止板には、支持壁斜面に対向する封止板斜面が形成されていることが好ましい。
【００１５】
以上挙げた本発明の複合材は、航空機の外板を構成することが好ましい。
航空機の翼や胴体は、外板と、外板を内側から支持する支持部材とを備えている。翼や胴体の内部は、支持部材や、燃料タンク、各種の装置などがあるため、外板の修理を内側から行うのが難しい。したがって、本発明の複合材が航空機の外板に用いられると、片側のみからのアクセスで修理を実現できる本発明の効果が際立つ。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の修理方法によれば、複合材の厚み方向全体に損傷が及んでいる場合の片側からのアクセスによる現実的な修理方法を提供できる。
また、本発明の複合材もまた、同様の効果を享受できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態に係る複合材の修理方法の各ステップを示すフローチャートである。
【図２】複合材の修理ステップを示す断面図である。
【図３】複合材の修理ステップを示す断面図である。
【図４】修理された複合材を示す断面図である。
【図５】第２実施形態に係る複合材の修理方法および修理された複合材を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面に示す実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
〔第１実施形態〕
損傷した複合材を片側（表面側）からのアクセスにより修理する方法、および修理された複合材について説明する。
修理対象である複合材１０は、ＣＦＲＰのシートが複数積層されて構成されている。ＣＦＲＰの代わりに、ガラス繊維強化樹脂（ＧＦＲＰ：glass fiber reinforced plastics）等の繊維強化樹脂を用いることもできる。
この複合材１０は、航空機の主翼や尾翼の外表面をなす外板を形成しており、スパーやリブと共にボックス状に組み立てられて構造体を構成している。
その修理は、構造体を分解せずに行われる。
まず、図１に示すように、複合材１０の損傷部１１を超音波探傷によって検査する（ステップＳ１）。超音波探傷は、公知の装置および手法により、複合材１０の表面１０Ａ側（ボックスの外側）から行うことができる。
【００１９】
損傷部１１には、図２（ａ）に模式的に示すように層間が剥離した箇所が複数存在する。その剥離が存在する範囲が上記の検査により特定される。その範囲は、表面１０Ａ側を底面とする円錐台状（一点鎖線で示す）に除去される。この円錐台３０の範囲内に、層間剥離が存在する範囲の全体が含まれ、かつ複合材１０に作用しうる応力に耐えるように、検査結果に応じて、修理設計を行う。具体的には、円錐台の底面３１の径Ｄ１と、底面３１に対向する頂面３２の径Ｄ２と、底面３１と頂面３２とを繋ぐ斜面３３が底面３１に対してなす傾斜角度θとを設計する。これらの底面径Ｄ１、頂面径Ｄ２、および傾斜角度θは、後述する支持壁１４および封止板１５の厚みＴ（図４）をも考慮して設計される。
【００２０】
ここで、損傷部１１が複合材１０の裏面１０Ｂ側まで及んでいる場合、それを除去するため、複合材１０の表面１０Ａ側から、裏面１０Ｂまで貫通するすり鉢状の凹部を形成することとなる。
本実施形態では、片側からのアクセスによる修理を実現するために、先ず、複合材１０を厚み方向に貫通し、円錐台頂面３２の径Ｄ２に相当する開口径Ｄの貫通孔１２を複合材１０の表面１０Ａ側から形成することで、損傷部１１の一部を除去する。このとき、貫通孔１２の裏面１０Ｂ側では、径方向内側に突出する支持壁１４を除去せずに残すことで、支持壁１４を複合材１０に一体に形成する（ステップＳ２および図２（ｂ））。それにより、複合材１０に円錐台３０を仮定したときの頂面３２から、底面３１上の頂面３２の投影領域までの範囲が除去される。
【００２１】
支持壁１４は、貫通孔１２の全周に亘り、内形および外形が真円の環状に形成されている。支持壁１４の裏面は、複合材１０の裏面１０Ｂに連続している。この支持壁１４および次に示す封止板１５の厚みは、後述する凹部斜面１８を出来るだけ広く確保するため、複合材１０の厚みに対して極力薄くするのが好ましい。その一方で、支持壁１４および封止板１５には、真空引きに耐える強度が得られる程度の厚みを確保する。
支持壁１４の径方向の幅は、裏面１０Ｂ近傍の損傷部１１を除去でき、かつ真空引き時に封止板１５を押さえられる限り、任意である。
【００２２】
貫通孔１２および支持壁１４の加工方法は任意である。例えば、支持壁１４の内径に対向する開口径の孔を複合材１０の厚み全体に貫通して形成した後、その孔を支持壁１４が形成される部分を除いては開口径Ｄまで拡げることにより、貫通孔１２および支持壁１４を形成することができる。あるいは、支持壁１４の内径に対応する範囲のみを穿孔する刃と、その刃よりも穿孔方向の後方に位置し、開口径Ｄで穿孔する刃とを有する工具を用いて、一度の孔明け加工で貫通孔１２および支持壁１４を形成することもできる。
【００２３】
次に、表面１０Ａ側から貫通孔１２内に、貫通孔１２の開口径Ｄと同等の径とされる真円の封止板１５を挿入し、貫通孔１２の奥に（裏面１０Ｂ側に）設置する（ステップＳ３および図２（ｃ））。封止板１５は、支持壁１４の表面に支持される。
この封止板１５は、後述する真空引きにあたって裏面１０Ｂ側を封止するために用いられる。封止板１５は、複合材１０を構成するのと同様のＣＦＲＰのシートにより構成されている。封止板１５の厚みに応じて、封止板１５には１枚以上のＣＦＲＰシートが用いられる。
封止板１５は、貫通孔１２に挿入される前に封止板１５の裏面側の周縁部に塗布される接着剤（図示せず）によって支持壁１４の表面に接着される。これにより、封止板１５と支持壁１４との間の隙間が封止される。
【００２４】
続いて、スカーフ加工により、円錐台３０の範囲のうち損傷部１１が残存する残部を削り取って損傷部１１全体を除去する（ステップＳ４および図３（ａ））。このスカーフ加工は、複合材１０と、後述する修理材２０とが接着される面積を拡大し、それらの接着部の応力集中を緩和するため、封止板１５の表面１５Ａの周縁近傍から、複合材１０の表面１０Ａ側に向けて拡がる凹部斜面１８を形成する。スカーフ加工は、複合材１０の表面１０Ａ側から、封止板１５の表面１５Ａの位置まで行う。封止板１５の表面１５Ａは工具のガイド面となる。
凹部斜面１８は、裏面１０Ｂに対して上述の傾斜角度θで傾斜している。傾斜角度θは、上述のように、損傷部１１の範囲と、複合材１０に作用しうる応力によって定められ、例えば、複合材１０の厚み１に対して凹部斜面１８の半径が１０〜３０に設定される。
この凹部斜面１８により、貫通孔１２よりも容積が拡大されたすり鉢状の貫通凹部１３が形成される。凹部斜面１８は、複合材１０の厚み全体から、支持壁１４および封止板１５の厚みＴ（図４）を引いた範囲に形成されている。
【００２５】
そして、貫通凹部１３に、複合材１０の製造時に用いるのと同様のプリプレグである修理材２０を配置する（ステップＳ５および図３（ｂ））。プリプレグは、シート状とされる炭素繊維をエポキシ樹脂、ポリイミド等の半硬化の熱硬化性樹脂に含浸させた中間素材であり、樹脂が硬化していないために加工が容易で、かつ製造時に繊維および樹脂の配合量が一定に管理されることで性状が安定し、均質性の点で品質が高い。乾式法、湿式法のいずれで作製されたプリプレグをも用いることができる。なお、封止板１５には、プリプレグを硬化させたものが用いられる。
修理材２０は、貫通凹部１３の形状に対応する円錐台形状とされ、その底面径、頂面径、および傾斜角度は、上述の底面径Ｄ１、頂面径Ｄ２、および傾斜角度θと同等とされている。複合材１０の表面１０Ａと修理材２０の表面２０Ａとは実質的に面一とされる。
修理材２０には、硬化後に複合材１０と同等の強度を発揮するプリプレグが選定される。修理材２０と複合材１０（母材）との境界に応力集中が生じるのを避けるためである。
複合材１０の凹部斜面１８とそれに対向する修理材２０の斜面２０Ｃとの間、および封止板１５の表面１５Ａとそれに対向する修理材２０の裏面２０Ｂとの間には、熱硬化性樹脂から形成されたフィルム等（図示せず）が複合材１０と修理材２０とを接着するための接着剤ＡＤ（図４）として配置される。複合材１０と修理材２０との接着の用をなす限り、接着剤ＡＤの形態や性状は問わない。
【００２６】
次に、図示しない真空ポンプを用いて真空引きを行う（ステップＳ６および図３（ｃ））。このとき、修理材２０の表面２０Ａおよびその周囲は耐熱性のバックフィルム２１で覆われる。修理材２０の表面２０Ａの周囲に配置されるシーラントテープ２２により、バックフィルム２１と複合材１０の表面１０Ａとの間が封止される。シーラントテープ２２は、耐熱性および密着性を有するシーラント材料から紐状に形成されており、表面１０Ａ上で修理材２０を取り囲むように環状に配置されている。
【００２７】
真空ポンプを動作させると、バックフィルム２１に設けられる真空バルブ２３を介して、バックフィルム２１と封止板１５とで挟まれた複合材１０と修理材２０との間の隙間が減圧される。このとき、大気圧との差圧により、封止板１５が支持壁１４で押圧されるので、バックフィルム２１と封止板１５とによる封止を維持できる。しかも、封止板１５は、複合材１０と同様の材料から形成されることにより、強度が高く、強度均一性の観点から高い品質とされているので、吸引時に変形せずに、隙間に均一な圧力を作用させながら、所望の真空度にまで減圧できる。これにより、複合材１０と修理材２０との互いの対向面を、接着剤ＡＤを挟んで均一に密着させることができるので、高い接着品質が得られる。
なお、真空バルブ２３は、未硬化の修理材２０の表面２０Ａが真空バルブ２３により押圧されて陥没するのを避けるため、修理材２０の表面２０Ａの外周縁と、シーラントテープ２２との間に位置する複合材１０上に設けられている。
【００２８】
その後、適宜な加熱手段により、修理材２０および接着剤ＡＤを加熱して硬化させる（ステップＳ７および図３（ｄ））。このステップでも、真空引きを継続するのが好ましい。
本実施形態では、ヒータを内蔵するヒータマット２４をバックフィルム２１上に配置して加熱する。加熱手段として、他の形態のヒータやドライヤーを用いることもできる。加熱手段は、熱の伝搬方式を問わず、任意に構成できる。修理対象の構造体をオーブンに入れて加熱することもできる。
修理材２０および接着剤ＡＤが硬化すると、複合材１０に修理材２０が接着される。真空引きにより複合材１０と修理材２０とが均一に密着しているので、均一な接着強度で両者は強固に一体化される。
以上の手順により、複合材１０の修理を完了する。上述した修理の各ステップは、いずれも複合材１０の表面１０Ａ側から行われる。
図４に、修理された複合材１０を示す。
【００２９】
本実施形態の修理方法では、損傷部１１の除去により形成される貫通凹部１３の裏面１０Ｂ側に支持壁１４を形成しておき、そこに設置される封止板１５によって貫通凹部１３の裏面１０Ｂ側を封止している。このため、貫通凹部１３の裏面１０Ｂ側を封止するために、従来手法のように楕円形状の貫通凹部を形成し、その貫通凹部に挿入したパッチを裏面１０Ｂに貼り付ける必要がない。このため、貫通凹部１３の平面形状は、汎用的な加工で足りる真円とされている。それにより、楕円長軸の向きを設定するための強度検討や繁雑な楕円加工が不要となるので、修理時間を短縮できるとともに、修理に要するコストを抑えられる。
また、本実施形態では、支持壁１４の表面側に封止板１５が支持されるので、従来手法のようにパッチを裏面側にもぐらせるときの脱落を防ぐため、パッチを吊り下げておくのも不要となる。しかも、支持壁１４の表面および貫通孔１２の内壁によって封止板１５を位置決めできる。これにより、修理作業が容易となる。
【００３０】
以上説明した本実施形態によれば、裏面１０Ｂ側（構造体の内部）に作業者が入れるスペースがなくても、支障なく修理できる。したがって、構造体を分解することなく、複合材１０の全面に亘って、片側（表面側）からのアクセスによる修理を実現できる。分解が不要なことで、コストを抑えて修理を実施できる。
本実施形態の修理方法によって修理された複合材１０もまた、以上で述べた効果を享受できる。
【００３１】
なお、損傷部１１の検査結果に応じて、底面径Ｄ１、頂面径Ｄ２、および傾斜角度θをその都度設計する代わりに、損傷部１１の寸法形状や、応力について複数に定形化し、各定形に適合する底面径Ｄ１、頂面径Ｄ２、および傾斜角度θの一式を複数パターン用意しておくこともできる。それにより、損傷部１１の検査結果をいずれかのパターンにあてはめれば足りるので、修理に係る設計が容易となる。
【００３２】
〔第２実施形態〕
次に本発明の第２実施形態ついて図５を参照して説明する。
第２実施形態では、第１実施形態との相違点を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
図５（ａ）に示すように、本実施形態では、封止板１５の封止板斜面１５１を裏面１０Ｂに対して傾斜させるとともに、封止板斜面１５１に倣う支持壁斜面１４１を支持壁１４に形成している。
本実施形態の貫通凹部１３は、第１斜面としての凹部斜面１８と、第２斜面としての支持壁斜面１４１とにより形成されている。
支持壁斜面１４１および封止板斜面１５１は、貫通凹部１３の裏面１０Ｂ側から表面１０Ａ側に向けて拡径している。裏面１０Ｂに対する支持壁斜面１４１および封止板斜面１５１の傾斜角度は、貫通凹部１３の凹部斜面１８の傾斜角度とは必ずしも一致しない。また、封止板斜面１５１と凹部斜面１８とは連続していなくてもよく、図５の例では、支持壁斜面１４１と凹部斜面１８との間に、裏面１０Ｂと平行な面１７が介在している。
一方、封止板斜面１５１と凹部斜面１８とを同一の傾斜角度で連続させることもできる。この場合、除去ステップＳ２では、複合材１０の円錐台状の範囲を除去するとともに、それにより形成される貫通凹部１３の裏面１０Ｂ側の周縁部を支持壁１４とする。こうすると、支持壁１４および貫通凹部１３をスカーフ加工によって一度に形成できるので、修理を容易化できる。
【００３３】
第２実施形態では、第１実施形態と同様の手順により、複合材１０に支持壁１４を形成し、さらに支持壁１４に支持壁斜面１４１を形成する。そして、封止板斜面１５１が形成された封止板１５を支持壁１４上に設置すると、図５（ａ）に示すように、支持壁斜面１４１に封止板斜面１５１が対向する。
その後、第１実施形態と同様に、スカーフ加工によって形成した貫通凹部１３の内側に修理材２０を配置し、真空引き、加熱および硬化のステップを経ると、図５（ｂ）に示すように修理が完了する。
そのように修正された複合材１０は、支持壁斜面１４１および封止板斜面１５１によって、複合材１０に生じる応力を分散させることができる。これにより、応力確保のために封止板１５をあまり薄くできず、スカーフ・ジョイントされる複合材１０および修理材２０の接着面（凹部斜面１８）の高さを十分に確保できない場合であっても、支持壁斜面１４１および凹部斜面１８の全体でなす応力分散により、応力集中を回避できる。
【００３４】
上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
例えば、上記の修理手順では、貫通孔１２の裏面１０Ｂ側に封止板１５を設置した後に、スカーフ加工を行っているが、貫通孔１２の形成に続いてスカーフ加工を行ってから、封止板１５を設置することもできる。その場合に、封止板１５と修理材２０とを予め一体化しておいたものを貫通凹部１３に配置するようにしてもよい。
また、貫通凹部１３に配置される修理材は、上記の修理材２０には限定されない。その修理材は、繊維と、溶融状態の樹脂とで構成することもできる。その繊維を貫通凹部１３に配置し、貫通凹部１３内に溶融樹脂を流し入れることで繊維を樹脂に含浸させればよい。
上記各実施形態では、支持壁１４は周方向に連続して環状に形成されているが、本発明は、支持壁を周方向に不連続な形状とすることも許容する。
本発明における支持壁および封止板は、真空引きに際して封止の用をなす限り、その具体的な形状を問わない。
さらに、本発明における「錐台」には、上記実施形態で開示した円錐台のみならず、楕円錐台なども含まれる。
なお、本発明における複合材は、航空機の翼の外板に限らず、種々の構造に適用できる。中でも、風車の翼は、航空機の翼と同様、ボックス状に組み立てられるので、その風車翼の外板に好適である。
【符号の説明】
【００３５】
１０    複合材
１０Ａ  表面
１０Ｂ  裏面
１１    損傷部
１２    貫通孔
１３    貫通凹部（貫通孔）
１４    支持壁
１５    封止板
１５Ａ  表面
１８    凹部斜面
２０    修理材
２０Ａ  表面
２０Ｂ  裏面
２０Ｃ  斜面
２１    バックフィルム
２２    シーラントテープ
２３    真空バルブ
２４    ヒータマット
３１    底面
３２    頂面
３３    斜面
１４１  支持壁斜面
１５１  封止板斜面
ＡＤ    接着剤
Ｄ      開口径
Ｄ１    底面径
Ｄ２    頂面径
θ      傾斜角度
【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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