(57)【要約】【課題】被覆部材の着脱作業を短時間で行うことができるとともに、使用済被覆部材の廃棄物を削減することのできるハニカムパネルの製造用治具を提供する。【解決手段】被覆部材２０を、ベース板１０上のハニカムサンドイッチ積層物の上面を被覆可能な被覆シート２１と、被覆シート２１の周縁を全周に亘って挟持する上側外枠部材２２及び下側外枠部材２３とから構成し、被覆部材２０をベース板１０に載置するとともにベース板１０と被覆部材２０の間の空気を外部に吸引することにより、被覆シート２１が大気圧によって下方に向かって押圧されてハニカムコアＣＲと各プリプレグＰＲとが密着するようにし、また、加熱処理後は、ベース板１０と被覆部材２０との間を大気圧に戻すことによって、被覆部材２０をベース板１０から取外すようにしたので、被覆部材２０の着脱作業を短時間で行うことができ、ハニカムパネルの生産性の向上を図ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハニカムコアの両面に表面部材をそれぞれ積層してなるハニカムサンドイッチ積層物を載置可能なベース板と、ベース板に載置するハニカムサンドイッチ積層物を被覆可能な被覆部材とを備え、被覆部材とベース板との間の空気を外部に吸引することにより被覆部材をハニカムサンドイッチ積層物に圧着させるようにしたハニカムパネルの製造用治具において、
前記被覆部材を、ハニカムサンドイッチ積層物の上面を被覆可能な可撓性の被覆シートと、被覆シートの周縁を支持する外枠部材とから構成し、外枠部材とベース板との接触面を気密性を有するように形成した
ことを特徴とするハニカムパネルの製造用治具。
【請求項２】
前記被覆部材にベース板との間の空気を吸引可能な吸気孔を設けた
ことを特徴とする請求項１記載のハニカムパネルの製造用治具。
【請求項３】
前記吸気孔を開閉する開閉弁を備えた
ことを特徴とする請求項２記載のハニカムパネルの製造用治具。
【請求項４】
前記外枠部材を、互いに上下に分割可能な上側外枠部材と下側外枠部材とから形成するとともに、上側外枠部材と下側外枠部材との間に被覆シートを挟持するように構成した
ことを特徴とする請求項１、２または３記載のハニカムパネルの製造用治具。
【請求項５】
前記下側外枠部材を被覆部材の全周に亘って延びる中空状部材から形成し、下側外枠部材には、被覆部材の外側に連通する少なくとも一つの外側吸気孔を設けるとともに、被覆部材の内側に連通する内側吸気孔を互いに下側外枠部材の周方向に間隔をおいて複数箇所に設けた
ことを特徴とする請求項４記載のハニカムパネルの製造用治具。
【請求項６】
前記下側外枠部材における被覆シートとの接触面を曲面状または非鋭角状に形成した
ことを特徴とする請求項４または５記載のハニカムパネルの製造用治具。
【請求項７】
前記外枠部材とベース板との接触面をシール部材によって形成した
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載のハニカムパネルの製造用治具。
【請求項８】
前記シール部材を、内部の気泡がそれぞれ独立した発泡弾性体から形成した
ことを特徴とする請求項７記載のハニカムパネルの製造用治具。
【請求項９】
前記シール部材を、内部の気泡がそれぞれ独立した発泡シリコンから形成した
ことを特徴とする請求項７記載のハニカムパネルの製造用治具。
【請求項１０】
前記シール部材をベース板に設けた
ことを特徴とする請求項７、８または９記載のハニカムパネルの製造用治具。
【請求項１１】
前記シール部材を被覆部材に設けた
ことを特徴とする請求項７、８または９記載のハニカムパネルの製造用治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、航空機の構造部材として用いられるハニカムパネルの製造用治具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハニカムパネルの製造方法としては、ハニカムコアの両面にプリプレグを重ね合わせたハニカムサンドイッチ積層物をベース板に載置し、その上面をシート状の被覆部材によって被覆するとともに被覆部材とベース板との間の空気を外部に吸引することにより、被覆部材をハニカムサンドイッチ積層物に圧着させ、ハニカムコアと各プリプレグとを密着させながら加熱処理して接着するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−３４０９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前述の製造方法では、ベース板に載置したハニカムサンドイッチ積層物の上面を被覆部材で被覆する際、被覆部材とベース板との接触面が気密性を有するように、シールテープを被覆部材の周縁に亘って手作業でベース板に貼付けた後、さらに手作業で被覆部材とシールテープとを全周に亘って密着させる必要があり、また、加熱後に被覆部材を除去する際にも、手作業で被覆部材とシールテープとを全周に亘って剥がす必要があるため、被覆部材の着脱に長時間を要し、ハニカムパネルの生産性を低下させるという問題点があった。
【０００４】
また、被覆部材は一度使用するとシールテープとの密着部分の変形や粘着剤の付着によって再度の使用ができないため、ハニカムパネルの製造に伴って使用済の被覆部材が廃棄物として発生するという問題点があった。
【０００５】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、被覆部材の着脱作業を短時間で行うことができるとともに、使用済の被覆部材による廃棄物を発生させることのないハニカムパネルの製造用治具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は前記目的を達成するために、ハニカムコアの両面に表面部材をそれぞれ積層してなるハニカムサンドイッチ積層物を載置可能なベース板と、ベース板に載置するハニカムサンドイッチ積層物を被覆可能な被覆部材とを備え、被覆部材とベース板との間の空気を外部に吸引することにより被覆部材をハニカムサンドイッチ積層物に圧着させるようにしたハニカムパネルの製造用治具において、前記被覆部材を、ハニカムサンドイッチ積層物の上面を被覆可能な可撓性の被覆シートと、被覆シートの周縁を支持する外枠部材とから構成し、外枠部材とベース板との接触面を気密性を有するように形成している。
【０００７】
これにより、被覆部材をベース板及びベース板上のハニカムサンドイッチ積層物に載置することにより、被覆部材とベース板とが気密性を有するように接触し、被覆部材とベース板との間の空気を外部に吸引することにより、被覆シートをハニカムサンドイッチ積層物に圧着させることができる。また、被覆部材とベース板との間に空気を入れることにより、被覆部材をベース板から取外すことができるので、被覆部材の着脱作業を短時間で行うことができる。さらに、被覆部材の着脱作業を行う際、外枠部材及び被覆シートに無用な力をかける必要がないことから、外枠部材や被覆シートが変形して被覆部材が使用不能になることがなく、被覆部材を繰返し使用することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、被覆部材の着脱作業を短時間で行うことができるので、ハニカムパネルの生産性の向上を図ることができる。また、被覆部材を繰返し使用することができるので、ハニカムパネルの製造に伴って使用済の被覆部材による廃棄物を発生させることがなく、廃棄物の処理に要する費用や工数を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１乃至図７は本発明の一実施形態を示すもので、図１はハニカムサンドイッチ積層物を被覆する前の状態を示す製造用治具の斜視図、図２は被覆部材の構成部品の斜視図、図３はハニカムサンドイッチ積層物を被覆した状態を示す製造用治具の平面図、図４は図３におけるＡ−Ａ線断面図、図５は図４において被覆部材とベース板との間の空気を外部に吸引した状態を示す製造用治具の側面断面図、図６は上側外枠部材と下側外枠部材とのボルト締結部を示す要部側面断面図、図７は開閉弁の取付部を示す要部側面断面図である。
【００１０】
本実施形態のハニカムパネルの製造用治具は、ハニカムコアＣＲの両面に表面部材としてのプリプレグＰＲをそれぞれ積層したハニカムサンドイッチ積層物を載置可能なベース板１０と、ベース板１０に積層したハニカムサンドイッチ積層物を被覆可能な被覆部材２０とを備えている。
【００１１】
ベース板１０は金属材料から形成された平板状の部材であり、上面にシール部材１１が設けられている。シール部材１１は発泡シリコン等の内部の気泡がそれぞれ独立した発泡弾性体からなり、断面形状を長方形に形成されるとともに、ベース板１０の上面に矩形状に貼付けられている。
【００１２】
被覆部材２０は、ベース板１０上のハニカムサンドイッチ積層物の上面を被覆する被覆シート２１と、被覆シート２１の周縁を全周に亘って上下から挟持する上側外枠部材２２及び下側外枠部材２３とから構成されている。
【００１３】
被覆シート２１はシリコン等の耐熱性に優れた弾性材料から形成された可撓性の部材からなり、長方形に形成されるとともに、外周側には互いに間隔をおいて複数の貫通孔２１ａが全周に亘って設けられている。
【００１４】
上側外枠部材２２は金属材料から形成された額縁状の部材からなり、外周側には被覆シート２１の各貫通孔２１ａに対応する位置に複数の貫通孔２２ａが設けられている。
【００１５】
下側外枠部材２３は金属材料から形成された額縁状の部材からなり、外周側には被覆シート２１の各貫通孔２１ａに対応する位置に複数のネジ穴２３ａが設けられている。また、下側外枠部材２３の内側には全周に亘って中空状部材としての円筒状のパイプ２４が設けられ、パイプ２４は下側外枠部材２３に溶接によって固定されている。尚、パイプ２４はベース板１０のシール部材１１と全周に亘って接触するように形成されている。
【００１６】
パイプ２４は内部が全周に亘って連通し、下側外枠部材２３の外側に連通する外側吸気孔２４ａが３箇所設けられるとともに、下側外枠部材２３の内側に連通する内側吸気孔２４ｂが互いに下側外枠部材２３の周方向に間隔をおいて複数箇所に設けられている。また、各外側吸気孔２４ａには開閉弁２５が溶接によってそれぞれ取付けられている。尚、開閉弁２５は、開閉弁２５内の流路を閉鎖可能な弁体２５ａと、弁体２５ａを閉鎖方向に付勢する図示しないスプリングとを備えた周知の構造からなり、上端部に設けられた弁体２５ａをスプリングの付勢力に抗して下方に押下げることにより、開閉弁２５の流路が開放されるようになっている。
【００１７】
被覆シート２１、上側外枠部材２２及び下側外枠部材２３は、図２に示すように、上側外枠部材２２及び下側外枠部材２３の間に被覆シート２１を挟むとともに、上側外枠部材２２の上方から貫通孔２２ａ，２１ａにボルト２６を挿通し、ボルト２６をネジ穴２３ａに螺合して固定される。これにより、被覆シート２１は上側外枠部材２２及び下側外枠部材２３によって挟持される。
【００１８】
以上のように構成された製造用治具においては、ベース板１０のシール部材１１の内側にハニカムコアＣＲの両面にプレプレグＰＲをそれぞれ積層したハニカムサンドイッチ積層物を載置し、その上に被覆部材２０を載置する。ここで、作業者は各外枠部材２２，２３を持って被覆部材２０を移動し、被覆部材２０の下側外枠部材２３のパイプ２４の下面が全周に亘ってシール部材１１と接触するように載置する。
【００１９】
次に、開閉弁２５に図示しない周知の真空吸引装置を接続し、被覆部材２０とベース板１０との間の空気を外部に吸引する。これにより、図５に示すように、被覆シート２１の上面側と下面側に圧力差が生じ、被覆シート２１が大気圧によって下方に向かって押圧され、ハニカムサンドイッチ積層物の形状に沿って変形する。これにより、被覆シート２１が上側のプリプレグＰＲに圧着し、ハニカムコアＣＲと各プリプレグＰＲとが密着する。この時、各外枠部材２２，２３にも被覆シート２１によって下側に向かって力が加わり、パイプ２４とシール部材１１とが確実に接触する。また、ハニカムサンドイッチ積層物と各外枠部材２２，２３との間で被覆シート２１が下側に向かって変形し、下側外枠部材２３の内側の形状に沿って被覆シート２１が変形することとなるが、下側外枠部材２３の内側はパイプ２４の外周面によって形成されて鋭角部を有していないため、被覆シート２１が鋭角状に変形することがない。
【００２０】
次に、開閉弁２５から真空吸引装置を取外し、被覆部材２０とベース板１０との間の気密性を保持したまま図示しない加熱装置によって加熱処理を行い、ハニカムコアＣＰと各プリプレグＰＲとを接着する。加熱処理が終了した後は、開閉弁２５の弁体２５ａを押下げることにより、ベース板１０と被覆部材２０との間を大気圧に戻し、作業者が各外枠部材２２，２３を持って被覆部材２０をベース板１０から取外す。
【００２１】
このように、本実施形態のハニカムパネルの製造用治具によれば、被覆部材２０を、ベース板１０上のハニカムサンドイッチ積層物の上面を被覆可能な被覆シート２１と、被覆シート２１の周縁を全周に亘って挟持する上側外枠部材２２及び下側外枠部材２３とから構成し、被覆部材２０をベース板１０に載置するとともにベース板１０と被覆部材２０の間の空気を外部に吸引することにより、被覆シート２１が大気圧によって下方に向かって押圧されてハニカムコアＣＲと各プリプレグＰＲとが密着するようにし、また、加熱処理後は、ベース板１０と被覆部材２０との間を大気圧に戻すことによって、被覆部材２０をベース板１０から取外すようにしたので、被覆部材２０の着脱作業を短時間で行うことができ、ハニカムパネルの生産性の向上を図ることができる。
【００２２】
また、被覆部材２０の着脱作業は作業者が各外枠部材２２，２３を持って行い、被覆部材２０をベース板１０に載置する際及び被覆部材２０をベース板１０から取外す際に、各外枠部材２２，２３及び被覆シート２１に無用な力をかける必要がないので、各外枠部材２２，２３や被覆シート２１が変形して被覆部材２０が使用不能になることがなく、被覆部材２０を繰返し使用することができる。従って、ハニカムパネルの製造に伴って使用済の被覆部材による廃棄物を発生させることがなく、廃棄物処理に要する費用や工数を削減することができる。
【００２３】
また、被覆シート２１を可撓性の部材から形成したので、ベース板１０と被覆部材２０との間の空気を外部に吸引することによって、被覆シート２１をハニカムサンドイッチ積層物の形状に沿って変形させることができ、被覆シート２１によって上側のプリプレグＰＲの全体を均一な力で押圧することができる。
【００２４】
さらに、被覆シート２１をシリコン等の耐熱性に優れた弾性材料から形成したので、被覆シート２１が真空引きや加熱処理によって早期に変形や劣化を生ずることがなく、被覆部材２０を長期に亘って繰返し使用することができる。
【００２５】
また、被覆シート２１を上側外枠部材２２と下側外枠部材２３との間に挟持するとともに、上側外枠部材２２と下側外枠部材２３とをボルト２６によって締結するようにしたので、被覆シート２１が劣化した場合に被覆シート２１のみを交換することができ、各外枠部材２２，２３を再利用することができる。さらに、ボルト２６の着脱によって被覆シート２１を交換することができるので、被覆シート２１の交換作業を容易に行うことができる。
【００２６】
また、下側外枠部材２３に下側外枠部材２３の内側と外側とを連通するパイプ２４を設けたので、ベース板１０に被覆部材２０を載置した後、パイプ２４を通じてベース板１０と被覆部材２０との間の空気を外部に吸引し、また、ベース板１０と被覆部材２０との間を大気圧に戻すことができる。
【００２７】
さらに、パイプ２４を下側外枠部材２３の内側に全周に亘って設けるとともに、パイプ２４の内部を全周に亘って連通させ、パイプ２４に下側外枠部材２３の外側に連通する外側吸気孔２４ａを３箇所設けるとともに、下側外枠部材の内側に連通する内側吸気孔２４ｂを互いに下側外枠部材２３の周方向に間隔をおいて複数箇所に設けたので、パイプ２４の全周から給排気が行われ、ベース板１０と被覆部材２０との間の空気を外部に吸引する作業及び大気圧に戻す作業をより短時間で行うことができる。
【００２８】
また、パイプ２４の各外側吸気孔２４ａに開閉弁２５が設けられているので、ベース板１０と被覆部材２０との間の空気を真空吸引装置によって吸引するとともに真空吸引装置を取外した後、ベース板１０と被覆部材２０との間の気密性を保持することとができる。
【００２９】
さらに、下側外枠部材２３の内側をパイプ２４の外周面によって形成し、下側外枠部材２３の内側を鋭角部を有さない曲面状に形成したので、ハニカムサンドイッチ積層物と各外枠部材２２，２３との間で被覆シート２１が下側に向かって変形する際、被覆シート２１が鋭角状に変形することがなく、被覆シート２１が局部的に劣化することを防止できる。尚、本実施形態では、下側外枠部材２３の内側をパイプ２４の外周面によって曲面状に形成したが、外周面の各頂角が９０度よりも大きい角度に形成された多角柱状のパイプによって、下側外枠部材２３の内側を鋭角部を有さない非鋭角状に形成することも可能である。
【００３０】
また、ベース板１０は上面にシール部材１１を設け、被覆部材２０のパイプ２４が全周に亘ってシール部材１１に接触するようにしたので、ベース板１０と被覆部材２０とを気密性を有するように接触させることができ、加熱処理を行う際にベース板１０と被覆部材２０との間の気密性を確実に保持することができる。
【００３１】
さらに、シール部材１１を内部の気泡がそれぞれ独立した発泡弾性体から形成したので、シール部材１１は柔軟性及び復元力に優れ、ベース板１０と被覆部材２０との間の気密性をより高めることができる。
【００３２】
また、シール部材１１を発泡シリコン等の耐熱性に優れた材料から形成したので、シール部材１１が真空引きに伴う圧縮や加熱処理によって早期に変形や劣化を生ずることがなく、シール部材１１を長期に亘って繰返し使用することができる。
【００３３】
尚、本実施形態では、被覆部材２０を被覆シート２１と各外枠部材２２，２３とから構成したものを示したが、被覆シートと外枠部材とをシリコン等の耐熱性を有する弾性材料から一体に形成することも可能である。
【００３４】
また、本実施形態では、下側外枠部材２３の内側に全周に亘ってパイプ２４を溶接によって固定するとともに、パイプ２４に外側吸気孔２４ａ及び内側吸気孔２４ｂを設け、パイプ２４内を通じてベース板１０と被覆部材２０との間の空気を外部に吸引し、また、ベース板１０と被覆部材２０との間を大気圧に戻すようにしたものを示したが、図８に示すように、中空状部材としての下側外枠部材３０の上端面に全周に亘って溝部３０ａを設け、溝部３０ａには下側外枠部材３０の外側に連通する図示しない外側吸気孔を少なくとも一つ設けるとともに、下側外枠部材３０の内側に連通する内側吸気孔３０ｂを互いに下側外枠部材３０の周方向に間隔をおいて複数箇所に設け、外側吸気孔に図示しない開閉弁を取付けるようにしてもよい。尚、この場合も、下側外枠部材３０の内側は鋭角部を有さない曲面状に形成されている。
【００３５】
これにより、溝部３０ａの上側が被覆シート２１の下面によって閉鎖されることから、溝部３０ａを通じてベース板１０と被覆部材２０との間の空気を外部に吸引し、また、ベース板１０と被覆部材２０との間を大気圧に戻すことができる。
【００３６】
さらに、本実施形態では、シール部材をベース板の上面に貼付けるようにしたものを示したが、図９に示すように、下側外枠部材３０の下面に全周に亘って溝部３０ｃを設けるとともに、溝部３０ｃの開口縁を狭く形成し、また、シール部材３１を溝部３０ｃの下方に全周に亘って形成し、シール部材３１の上面側が溝部３０ｃに挿入されるとともに開口縁と係止することにより、シール部材３１を溝部３０ｃに支持されるように設けることもできる。
【００３７】
これにより、ベース板１０に被覆部材２０を載置する際、被覆部材２０を載置する位置にかかわらず、ベース板１０と被覆部材２０とを確実に気密性を有するように接触させることができるので、ベース板１０に被覆部材２０を載置する作業がさらに容易となり、ハニカムパネルの生産性の向上を図ることができる。
【００３８】
また、本実施形態では、シール部材１１を発泡シリコン等の内部の気泡がそれぞれ独立した断面長方形の発泡弾性体から形成し、真空引きに伴って上下方向に圧縮されるとともに、開放後に元の形状に復元するようにしたものを示したが、図１０に示すように、内部に気体ＧＡを封入した可撓性のチューブ状部材からなるシール部材３２を用いることも可能である。尚、チューブ状材料はシリコン等の耐熱性を有する弾性材料から形成することが望ましい。
【００３９】
これにより、真空引きに伴って被覆部材２０が下方に向かって押圧される際はシール部材３２が上下方向に圧縮され、被覆部材２０による押圧が開放されると内部に封入された気体ＧＡの圧力によってシール部材３２が元の形状に復元するので、シール部材３２を長期に亘って繰返し使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明における一実施形態を示すハニカムサンドイッチ積層物を被覆する前の状態を示す製造用治具の斜視図
【図２】被覆部材の構成部品の斜視図
【図３】ハニカムサンドイッチ積層物を被覆した状態を示す製造用治具の平面図
【図４】図３におけるＡ−Ａ線断面図
【図５】図４において被覆部材とベース板との間の空気を外部に吸引した状態を示す製造用治具の側面断面図
【図６】上側外枠部材と下側外枠部材とのボルト締結部を示す要部側面断面図
【図７】開閉弁の取付部を示す要部側面断面図
【図８】本実施形態の変形例を示す下側外枠部材の要部側面断面図
【図９】本実施形態のその他の変形例を示すシール部の要部側面断面図
【図１０】本実施形態のさらにその他の変形例を示すシール部の要部側面断面図
【符号の説明】
【００４１】
１０…ベース板、１１…シール部材、２０…被覆部材、２１…被覆シート、２２…上側外枠部材、２３…下側外枠部材、２４…パイプ、２４ａ…外側吸気孔、２４ｂ…内側吸気孔、２５…開閉弁、２６…ボルト、３０…下側外枠部材、３０ａ…溝部、３０ｂ…内側吸気孔、３０ｃ…溝部、３１…シール部材、３２…シール部材、ＣＲ…ハニカムコア、ＰＲ…プリプレグ、ＧＡ…気体。
【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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