(57)【要約】【課題】積層厚の厚いものを含むプリプレグの折曲成形に際して、加温時間や折曲成形時間の延長化に起因するランニングコストの上昇を生ぜしめることなく、安定した品質を得るようにする。【解決手段】凸型治具４及びリフタ７ａ，７ｂに配設されたヒータ８の上面にプリプレグＷを載置し、このプリプレグＷとともに当該プリプレグＷが載置された凸型治具９及びリフタ７ａ，７ｂの上部を真空バッグ９で覆って、この真空バッグ９を箱型治具２のフランジ２ｄ，２ｅに止着する。そして、真空バッグ９で覆われたところに形成される空間１１とこの空間１１に連通する空間１２とからなる密閉空間に対し真空引きし、ヒータ８に通電してプリプレグＷの、リフタ７ａ，７ｂに載置された部分を規定の温度にまで加温して軟化させる。軟化させた後、リフタ７ａ，７ｂをそれぞれ降下させて折曲成形すると、プリプレグＷの折曲部にしわが生じない成形品が得られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する二つの側面が平坦な凸型治具と、当該凸型治具の側面にそれぞれ隣り合って配設され、且つ、当該凸型治具に対し相対移動可能に配設された一対のリフタとで形成される上面に積層されたプリプレグを載置して折曲成形する装置であって、前記プリプレグを加温すべく前記リフタの上面に加温装置が配設され、前記プリプレグとともに当該プリプレグが載置された前記凸型治具及びリフタを覆って密閉空間を形成すべく真空バッグと当該密閉空間から空気を排出する吸引装置とが配設されてなることを特徴とするプリプレグの折曲成形装置。
【請求項２】
前記凸型治具及びリフタについて、それらの上部を突出させて収納する箱型治具を備えてなることを特徴とする請求項１に記載のプリプレグの折曲成形装置。
【請求項３】
対向する二つの側面が平坦な凸型治具と、当該凸型治具の側面にそれぞれ隣り合って配設された一対のリフタとで形成される上面に、積層されたプリプレグを載置し、このプリプレグとともに当該プリプレグが載置された前記凸型治具及びリフタの上部を真空バッグで覆って密閉空間を形成し、当該密閉空間内の空気を排出し、前記リフタに配設された加温装置により前記プリプレグの、前記リフタに載置された部分を加温して軟化させ、当該軟化した後に前記リフタを降下させて前記プリプレグを折曲成形することを特徴とするプリプレグの折曲成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層されたプリプレグ、とりわけ厚く積層されたプリプレグにも適する折曲成形装置、及びその折曲成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、折曲成形工程の自動化を図り、かつ製品の品質の安定化を図った複合材折曲成形装置（プリプレグの折曲成形装置）がある（特許文献１）。
かかる装置１００は、図３に示すように、枕台１０１に設けられた箱体１０２の中央に支持脚１０３を介してマンドレル１０４が取り付けられ、このマンドレル１０４の両側に、上下動可能な一対のサイドブロック１０５がそれぞれ取り付けられている。また、マンドレル１０４の支持脚１０３には、このマンドレル１０４を加温する加温装置１０６が装着されている。このようなマンドレル１０４とサイドブロック１０５とで形成される上面に、積層されたプリプレグＷ１が載置される。かかるプリプレグＷ１の折曲成形に際しては、同図（Ｂ）に示すような態様で真空バッグ１０７で覆って密閉空間１０８を形成し、加温装置１０６によりマンドレル１０４を加温してプリプレグＷ１を軟化させる。軟化させた後、密閉空間１０８に対し真空引きして当該密閉空間１０８内から空気を排出してから、サイドブロック１０５を降下させてプリプレグＷ１を折曲成形する。
【０００３】
しかしながら、上述した従来の複合材折曲成形装置では、マンドレルを加温し当該マンドレルに載置されている部分のプリプレグを軟化させて折曲成形する方法が採られており、このような方法によってもプリプレグの積層厚が比較的薄いものについては品質上問題となるようなことはないが、プリプレグの積層厚が厚いものになると、このプリプレグのＲ部（折曲部）に細かい筋目、所謂しわが生じて品質上問題となることがある。そのため、この装置を用いてプリプレグの積層厚が厚いものを折曲成形する場合には、例えばマンドレルのみならずサイドブロックをも加温したり、換言すれば、装置全体を加温したり、或いは、折曲成形を連続的に行わずに段階的に行うことにより、上記しわの発生を防止している。ところが、装置全体を加温したり、折曲成形を段階的に行ったりしていたのでは、加温に要する時間や折曲成形に要する時間が延長されてランニングコストの上昇を生ぜしめてしまう。
【特許文献１】実公平５−１４８３４号公報（第２頁、第１及び２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解決しようとする問題点は、積層厚の厚いものを含むプリプレグの折曲成形に際して、加温時間や折曲成形時間の延長化に起因するランニングコストの上昇を生ぜしめることなく、安定した品質を得るようにする点である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係るプリプレグの折曲成形装置は、対向する二つの側面が平坦な凸型治具と、当該凸型治具の側面にそれぞれ隣り合って配設され、且つ、当該凸型治具に対し相対移動可能に配設された一対のリフタとで形成される上面に積層されたプリプレグを載置して折曲成形する装置であって、前記プリプレグを加温すべく前記リフタの上面に加温装置が配設され、前記プリプレグとともに当該プリプレグが載置された前記凸型治具及びリフタを覆って密閉空間を形成すべく真空バッグと当該密閉空間から空気を排出する吸引装置とが配設されるようにしたものであり、プリプレグの、リフタに載置された部分を加温して軟化させた後、当該プリプレグを折曲成形するようにしているので、プリプレグの折曲部にすべりが生じてしわの発生が抑えられ、たとえ積層厚の厚いプリプレグであっても安定した品質を得ることができる。これに伴って、従来のような加温時間や折曲成形時間の延長化に起因するランニングコストの上昇を生ぜしめるような問題も生じないことはもちろんである。
【０００６】
本発明の請求項２に係るプリプレグの折曲成形装置は、前記凸型治具及びリフタについて、それらの上部を突出させて収納する箱型治具を備えるもので、これにより、真空引きの範囲が限定され真空引きに要する時間が節約される。
【０００７】
本発明の請求項３に係るプリプレグの折曲成形方法は、対向する二つの側面が平坦な凸型治具と、当該凸型治具の側面にそれぞれ隣り合って配設された一対のリフタとで形成される上面に、積層されたプリプレグを載置し、このプリプレグとともに当該プリプレグが載置された前記凸型治具及びリフタの上部を真空バッグで覆って密閉空間を形成し、当該密閉空間内の空気を排出し、前記リフタに配設された加温装置により前記プリプレグの、前記リフタに載置された部分を加温して軟化させ、当該軟化した後に前記リフタを降下させて前記プリプレグを折曲成形するようにしたものであり、かかる方法によれば、積層厚の厚いものを含むプリプレグの折曲成形に際して、加温時間や折曲成形時間の延長化に起因するランニングコストの上昇を生ぜしめることなく、安定した品質を得ることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のプリプレグの折曲成形装置及びその折曲成形方法は、プリプレグの、リフタに載置された部分を加温して軟化させた後、当該プリプレグを折曲成形することにより、プリプレグの折曲部にすべりを生ぜしめ、しわの発生を抑えるようにしているので、積層厚の厚いものを含むプリプレグの折曲成形に際して、加温時間や折曲成形時間の延長化に起因するランニングコストの上昇を生ぜしめることなく、安定した品質を得る利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の第１の実施の形態に係るプリプレグの折曲成形装置及びその折曲成形方法を図１，２を参照して説明する。
本実施の形態に係るプリプレグの折曲成形装置１は、積層厚の厚いものを含むプリプレグＷを折曲成形して、図２（Ｂ）に示すような略逆Ｕ字状部材に成形するものである。本装置１は、図１に示すように、長寸の底板２ａ、この底板２ａの両端にそれぞれ立設された側板２ｂ，２ｃ、及びこの側板２ｂ，２ｃの上端部に互いに向き合う態様で突設された短寸のフランジ２ｄ，２ｅで構成される箱型治具２が設けられ、フランジ２ｄとフランジ２ｅ間の隙間が箱型治具２の開口部を形成している。この箱型治具２には、後述する凸型治具４及びリフタ７ａ，７ｂが、当該凸型治具４及びリフタ７ａ，７ｂの上部が上記開口部から突出される態様で収納される。
【００１０】
具体的には、この箱型治具２の底板２ａの中央に設けられた治具台３上に凸型治具４が固定（配設）される一方、この治具台３の両側に、本実施の形態ではネジ軸６ａ，６ｂが立設された、上記治具台３よりいくらか高さの低いリフタ台５ａ，５ｂがそれぞれ設けられ、これらネジ軸６ａ，６ｂに螺合するリフタ７ａ，７ｂが当該ネジ軸６ａ，６ｂに沿って移動可能にそれぞれ配設される。換言すれば、リフタ７ａ，７ｂがネジ軸６ａ，６ｂによって凸型治具４に対し相対移動可能にそれぞれ配設される。
そして、リフタ７ａ，７ｂの上面には、プリプレグＷを加温すべく、本実施の形態ではヒータ（加温装置）８が配設されており、このようなリフタ７ａ，７ｂは、凸型治具４の、対向する二つの平坦な側面と隣り合い、且つ、凸型治具４の上部とともに当該リフタ７ａ，７ｂの上部が箱型治具２の開口部から突出する態様で当該箱型治具２に収納される。
【００１１】
ところで、箱型治具２のフランジ２ｄ及びフランジ２ｅは、シーラント１０を介して止着される真空バッグ９の受台として供される。かかる真空バッグ９は、後述するようにプリプレグＷとともに当該プリプレグＷが載置された凸型治具４及びリフタ７ａ，７ｂの上部を覆うためのバギングフィルムであり、このフィルムで覆われたところに空間１１を形成している。この空間１１は、箱型治具２の内部に区画された空間１２に連通しており、これら空間１１，１２は、密閉空間を形成し吸引装置、例えば真空ポンプなどにより真空引きされる。
【００１２】
次に、本装置１を用いたプリプレグの折曲成形方法を説明する。
本装置１においては、凸型治具４及びリフタ７ａ，７ｂの上面に、正確には凸型治具４及びリフタ７ａ，７ｂに配設されたヒータ８の上面にプリプレグＷを載置し、しかる後に、このプリプレグＷとともに当該プリプレグＷが載置された凸型治具４及びリフタ７ａ，７ｂの上部を真空バッグ９で覆って、この真空バッグ９を箱型治具２のフランジ２ｄ及びフランジ２ｅに止着する。そして、真空バッグ９で覆われたところに形成される空間１１とこの空間１１に連通する空間１２とからなる密閉空間に対し真空引きして当該密閉空間内の空気を排出する。この真空引きにより真空バッグ９はプリプレグＷ等に密着して空間１１の領域がほぼ無くなる。このような状態にしてからヒータ８に通電してプリプレグＷの、リフタ７ａ，７ｂに載置された部分を規定の温度に達するまで加温して軟化させる。軟化させた後、リフタ７ａ，７ｂを図２（Ａ）の状態にまでそれぞれ降下させる。ところで、かかる降下により、プリプレグＷの、リフタ７ａ，７ｂに載置された部分、即ち、この成形品の曲げＲ部及びその外側部分の屈曲部となるところが凸型治具４の角部に倣って折曲されるが、本方法では、この降下に従って折曲されて行く部分が加温されているので、この折曲部にすべりが生じる結果、当該折曲部におけるしわの発生が抑えられる。かかる方法によれば、プリプレグＷがたとえ積層厚の厚いものであっても、上記折曲部にしわの生じない安定した品質のものが得られる。
リフタ７ａ，７ｂの降下終了後に、真空バッグ９を取り外し、図２（Ｂ）に示すような折曲成形されたプリプレグＷの成形品を取り出す。取り出された成形品の曲げＲ部（折曲部）にしわが生じていないことはもちろんである。
【００１３】
ところで、本実施の形態では、両方のリフタ７ａ，７ｂを降下させて図２（Ｂ）のような成形品を成形する場合について説明したが、リフタ７ａ，７ｂのうちの一方のみを降下させて、例えばＬ字状の成形品を成形することも可能であることはもちろんであり、この場合においても成形品の曲げＲ部（折曲部）にしわの生じない安定した品質のものが得られることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
本発明のプリプレグの折曲成形装置及びその折曲成形方法は、プリプレグの、リフタに載置されたところを加温して軟化させた後、当該プリプレグを折曲成形するようにしているので、プリプレグの積層が厚くなってもしわを生ずることなく安定した品質のものを折曲成形でき、有用価値が高いと言える。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係るプリプレグの折曲成形装置の構成図である。
【図２】図１の装置の動作説明図である。
【図３】従来の複合材折曲成形装置の構成図である。
【符号の説明】
【００１６】
１                    プリプレグの折曲成形装置
４                    凸型治具
７ａ，７ｂ            リフタ
８                    ヒータ（加温装置）
９                    真空バッグ
１１，１２            空間（密閉空間）
Ｗ                    プリプレグ
【図１】
2006312260.tif 000003
【図２】
2006312260.tif 000004
【図３】
2006312260.tif 000005