(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に、強化繊維複合材でできたパッチを接合する接合装置であって、
前記対象物のコーナー部の被接合部位に配置された前記パッチを、印加される力に応答して前記対象物の前記コーナー部の前記被接合部位に押付ける押圧部材と、
前記パッチを加熱する加熱装置と、
前記対象物の前記被接合部位を含む表面部分、前記パッチ、前記加熱装置、および前記押圧部材を被うバッグ材と
を具備し、
前記押圧部材は、
前記コーナー部から前記対象物に沿って第１方向に延びる第１板部と、
前記コーナー部から前記対象物に沿って、前記第１方向とは異なる第２方向に延びる第２板部と、
前記第１板部と前記第２板部との間を通って前記コーナー部を押圧する弾性加圧体と、
を備え、
前記弾性加圧体は、前記印加される力が付与される受圧面と、前記印加される力に応答して前記第１板部と前記第２板部との間の隙間を通って前記コーナー部を押圧する加圧部とを有する
接合装置。
【請求項２】
前記弾性加圧体は、デュロメータ硬度が１０以上５５以下である
請求項１に記載の接合装置。
【請求項３】
前記弾性加圧体には、高熱伝導材料が添加されている
請求項１又は２に記載の接合装置。
【請求項４】
前記バッグ材の内部は減圧され、
前記印加される力は、その内部が減圧された前記バッグ材を介して前記押圧部材を前記コーナー部に向かう方向に付勢する大気圧である
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の接合装置。
【請求項５】
対象物に、強化繊維複合材でできたパッチを接合する接合装置であって、
前記対象物のコーナー部の被接合部位に配置された前記パッチを、印加される力に応答して前記対象物の前記コーナー部の前記被接合部位に押付ける押圧部材と、
前記押圧部材に前記印加される力を付与する付勢装置と、
前記パッチを加熱する加熱装置と、
前記対象物における前記被接合部位を含む表面部分、前記パッチ、前記加熱装置、および前記押圧部材を被うバッグ材と、
を具備し、
前記バッグ材の内部は減圧され、
前記付勢装置は、前記バッグ材と前記対象物とにより形成される密閉空間の外部に配置され、前記押圧部材を前記パッチに向けて付勢する
接合装置。
【請求項６】
前記付勢装置は、前記コーナー部と、前記コーナー部から延びる前記対象物の部分とに前記印加される力を付与する付与部材を有する
請求項５に記載の接合装置。
【請求項７】
前記付勢装置は、傾斜ブロックとスライドブロックとを更に備え、
前記傾斜ブロックは、前記スライドブロックおよび前記付与部材が摺動する摺動斜面を有し、
前記スライドブロックは、前記摺動斜面に沿って摺動することにより、前記コーナー部の方向とは異なる方向のクランプ力を、前記コーナー部の方向の前記印加される力に変換して前記付与部材に伝達する
請求項６に記載の接合装置。
【請求項８】
前記傾斜ブロック、前記スライドブロックおよび前記付与部材は、前記対象物における前記被接合部位側に配置され、
前記付勢装置は、前記対象物における前記被接合部位側の裏面側に、前記クランプ力を印加するバックブロックを更に有する
請求項７に記載の接合装置。
【請求項９】
対象物に、強化繊維複合材でできたパッチを接合する接合方法であって、
減圧ポートを有するバッグ材と、加熱装置と、パッチの表面を押圧する押圧部材とを準備する工程と、
前記対象物のコーナー部の被接合部位に、前記パッチを配置する工程と、
前記コーナー部の前記被接合部位に向けて前記押圧部材を配置する工程と、
前記バッグ材と前記対象物とにより、前記パッチ、前記パッチを加熱するための前記加熱装置、および、前記押圧部材を含む密閉空間を形成する工程と、
前記密閉空間の内部を減圧する工程と、
前記パッチが前記対象物の前記コーナー部の前記被接合部位に接合されるように、前記押圧部材により前記バッグ材を介して前記パッチを前記コーナー部の前記被接合部位に向けて押圧する工程と、
前記加熱装置によって、前記対象物と前記パッチとを加熱して接合する工程と、
を具備し、
前記押圧部材は、
前記コーナー部から前記対象物に沿って第１方向に延びる第１板部と、
前記コーナー部から前記対象物に沿って、前記第１方向とは異なる第２方向に延びる第２板部と、
前記第１板部と前記第２板部との間を通って前記コーナー部を押圧する弾性加圧体と、
を備え、
前記弾性加圧体は、印加される力が付与される受圧面と、前記印加される力に応答して前記第１板部と前記第２板部との間の隙間を通って前記コーナー部を押圧する加圧部とを有する
接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物のコーナー内側（以下コーナーと呼ぶ。）や凹部に対してパッチを接合する際に用いる、接合装置、キット、押圧部材、付勢装置及び接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、耐圧容器内で加熱成形するオートクレーブ処理を必要とせず、折り畳み式の真空バッグ及び加熱装置を用いて複合材の修理を行う方法の発明が、特許文献１（特表２００８−５３１３３７号公報）に開示されている。特許文献１に記載されている単一真空減量複合パネルの修復方法によれば、強化繊維を用いた複合材の修理を、ヘリコプターの駐機現場で行うことを可能にしている。
【０００３】
特許文献１に記載されている単一真空減量複合パネルの修復方法では、予め樹脂で含浸された繊維の積層を形成すると共に、第一温度で加熱減圧して硬化する。そして、修復対象の複合材の領域上に脱気した含浸積層を配置すると共に第二温度で加熱減圧して、含浸積層を修復対象の領域上で硬化させている。
【０００４】
また、特許文献２（米国特許出願公開第２０１２／００８０１３５号明細書）には、平面又は曲面を有する機体の構造体を、二重真空デバルキングシステムにより機上で修理する方法が開示されている。
【０００５】
特許文献２に記載されている二重真空デバルキングシステムは、修理対象の領域を被う外部袋掛けフィルムと、外部袋掛けフィルムと親構造体との間に配置されたストロングバック支持具と、親構造体とストロングバック支持具との間に一定の間隔を保たせるスペーサーと、真空源に接続する第一真空プローブと、加熱ブランケットとを有している。ストロングバック支持具の形状は、直面する親構造体の輪郭と一致する輪郭を有する。
【０００６】
また、特許文献３（米国特許出願公開第２００８／０３０８２１０号明細書）には、二重真空バッグ処理を用いた修理用複合材パッチの前処理プロセスにおける、パラメータの決定工程に関する発明が開示されている。
【０００７】
また、特許文献４（米国特許出願公開第２０１３／０１６４４８１号明細書）には、露出面を有する損傷した複合部品を補修する方法が開示されている。
【０００８】
特許文献４に記載されているポリマーマトリックス複合材料から作成される積層体の製造方法は、損傷した複合材の表面に剥離フィルムを配置して、損傷した複合材の表面の輪郭に適合した未硬化層のスタックアセンブリを形成し、硬化温度以下で加熱吸引する。そして、未硬化層のスタックアセンブリを取り外し、損傷した複合材の露出面に接着剤を塗布してから未硬化層のスタックアセンブリを配置して、圧縮硬化させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特表２００８−５３１３３７号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１２／００８０１３５号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００８／０３０８２１０号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２０１３／０１６４４８１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１〜４に記載されている複合材の修理方法によれば、修理対象物の平面や凸部に対して強化繊維を追加する修理が可能である。しかしながら、特許文献１〜４に記載されている複合材の修理方法を、修理対象物のコーナーや凹部に対して強化繊維を追加積層する用途に適用すると、修理後において構造材としての強度が低下してしまう場合がある。
【００１１】
本発明の目的は、対象物のコーナーや凹部に対して、強化繊維を含むパッチを接合する際に用いる、接合装置、キット、押圧部材、付勢装置及び接合方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以下に、（発明を実施するための形態）で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、（特許請求の範囲）の記載と（発明を実施するための形態）との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、（特許請求の範囲）に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１３】
本発明による接合装置（８、１８）は、コーナー部（ＣＲ）に被接合部位を有する対象物（１０）のコーナー部（ＣＲ）の表面部分に、強化繊維（１４）を含むパッチ（１２）を接合する装置である。接合装置（８、１８）は、加熱装置（２４）と、押圧部材（３０、３０Ｐ）と、バッグ材（２０）とを具備する。押圧部材（３０、３０Ｐ）は、パッチ（１２）接合後のコーナー部設計値（Ｎｏｍ．ｅｄｇｅ）に対応する表面形状の加圧部（３２Ｆ、３０Ｆ）を有する。バッグ材（２０）は、押圧部材（３０、３０Ｐ）と、対象物（１０）における被接合部位を含む表面部分、パッチ（１２）、加熱装置（２４）、および、押圧部材（３０、３０Ｐ）を被うものであって、減圧ポート（２１）を有する。
【００１４】
押圧部材（３０、３０Ｐ）は、加圧部（３２Ｆ、３０Ｆ）から第１方向に延出する第１板部（３０Ｃ）と、加圧部（３２Ｆ、３０Ｆ）から第１方向とは異なる第２方向に延出する第２板部（３０Ｗ）とを有する。
【００１５】
押圧部材（３０）は、第１板部（３０Ｃ）に接触するとともに、第２板部（３０Ｗ）に接触する弾性加圧体（３２）を有する。弾性加圧体（３２）は、第１板部（３０Ｃ）と第２板部（３０Ｗ）との間の隙間を通って突出する加圧部（３２Ｆ）と、押圧力が付与される受圧面（３２Ｒ）とを有する。
【００１６】
押圧力には、少なくともバッグ材（２０）を介して受圧面（３２Ｒ）に作用する大気圧を用いることができる。
【００１７】
弾性加圧体（３２）のデュロメータ硬度は、１０以上５５以下である。
【００１８】
弾性加圧体（３２）には、高熱伝導材料を添加することができる。
【００１９】
本発明による接合装置（１８）は、バッグ材（２０）と対象物（１０）とにより形成される密閉空間の外部に配置され、押圧部材（３０Ｐ）をパッチ（１２）に向けて付勢する加圧力（ＦＤ）を印加する付勢装置（４０）を更に具備する。
【００２０】
付勢装置（４０）は、第３方向に沿って加圧力（ＦＤ）を印加する付勢力付与部材（４２）を有する。第３方向は、加圧部（３０Ｆ）をコーナー部（ＣＲ）に向かって付勢する方向であり、第３方向の分力には、第１板部をパッチ（１２）に向かって付勢する方向の分力、および第２板部をパッチ（１２）に向かって付勢する方向の分力が包含される。
【００２１】
付勢装置（４０）は、傾斜ブロック（４４）とスライドブロック（４３）とを更に備える。傾斜ブロック（４４）は、スライドブロック（４３）および付勢力付与部材（４２）を第３方向に向けて摺動させる摺動斜面（ＢＶ）を有する。スライドブロック（４３）は、摺動斜面（ＢＶ）に沿って摺動することにより、第３方向とは異なる方向のクランプ力（ＦＣ）を、第３方向の加圧力（ＦＤ）に変換して付勢力付与部材（４２）に伝達する。付勢力付与部材（４２）は、摺動斜面（ＢＶ）に沿って摺動することにより、加圧力（ＦＤ）をバッグ材（２０）を介して押圧部材（３０Ｐ）に印加する。
【００２２】
付勢装置（４０）の傾斜ブロック（４４）、スライドブロック（４３）および付勢力付与部材（４２）は、対象物（１０）における被接合部位側に配置される。付勢装置（４０）は、対象物（１０）における被接合部位側の裏面側にバックブロック（４６）を有する。
【００２３】
本発明による接合装置（８、１８）のキットは、コーナー部（ＣＲ）に被接合部位を有する対象物（１０）のコーナー部（ＣＲ）の表面部分に、強化繊維（１４）を含むパッチ（１２）を接合するキットである。接合装置（８、１８）のキットは、加熱装置（２４）と、押圧部材（３０、３０Ｐ）と、バッグ材（２０）とを有する。押圧部材（３０、３０Ｐ）は、パッチ（１２）接合後のコーナー部設計値（Ｎｏｍ．ｅｄｇｅ）に対応する表面形状の加圧部（３２Ｆ、３０Ｆ）を有する。バッグ材（２０）は、対象物（１０）における被接合部位を含む表面部分、パッチ（１２）、加熱装置（２４）、および、押圧部材（３０）を被うバッグ材（２０）であって、減圧ポート（２１）を有する。
【００２４】
本発明による接合装置（８、１８）を用いた接合方法は、コーナー部（ＣＲ）に被接合部位を有する対象物（１０）のコーナー部（ＣＲ）の表面部分に、強化繊維（１４）を含むパッチ（１２）を接合する方法である。本発明による接合方法は、減圧ポート（２１）を有するバッグ材（２０）と、加熱装置（２４）と、パッチ（１２）接合後のコーナー部設計値（Ｎｏｍ．ｅｄｇｅ）に対応する表面形状の加圧部（３２Ｆ、３０Ｆ）を有する押圧部材（３０）とを準備する工程を有する。また、対象物（１０）のコーナー部（ＣＲ）の被接合部位に、パッチ（１２）が接触するように、パッチ（１２）を配置する工程を有する。また、コーナー部（ＣＲ）の被接合部位に向けて加圧部（３２Ｆ、３０Ｆ）が接触するように、押圧部材（３０、３０Ｐ）を配置する工程を有する。また、バッグ材（２０）と対象物（１０）とにより密閉空間を形成する工程であって、密閉空間には、パッチ（１２）、加熱装置（２４）、および、押圧部材（３０、３０Ｐ）が配置されるように、密閉空間を形成する工程を有する。また、減圧ポート（２１）を介して、密閉空間内の気体を脱気する工程と、押圧部材（３０、３０Ｐ）の加圧部（３０Ｆ、３２Ｆ）を、パッチ（１２）を介してコーナー部（ＣＲ）に向けて押圧する工程とを有する。そして、加熱装置（２４）によって、対象物（１０）とパッチ（１２）とを加熱して接合し、成形する工程を有する。
【００２５】
本発明による押圧部材（３０）は、対象物（１０）のコーナー部（ＣＲ）における被接合部位に、強化繊維（１４）を含むパッチ（１２）を押圧する部材である。押圧部材（３０）は、第１板部（３０Ｃ）と、第２板部（３０Ｗ）と、弾性加圧体（３２）とを有する。第１板部（３０Ｃ）と第２板部（３０Ｗ）とは、対象物（１０）におけるコーナー部（ＣＲ）を挟んだ両側の形状に沿って互いに異なる角度で配置され、第１板部（３０Ｃ）と第２板部（３０Ｗ）との間には、コーナー部（ＣＲ）に対応する位置に隙間が設けられる。
【００２６】
弾性加圧体（３２）は、第１板部（３０Ｃ）と第２板部（３０Ｗ）との間に、第１板部（３０Ｃ）と第２板部（３０Ｗ）とに跨がって配置される。また、弾性加圧体（３２）は、隙間とは反対側に、押圧力が付与される受圧面（３２Ｒ）を有する。弾性加圧体（３２）は、押圧力を受けて、隙間から対象物（１０）のコーナー部（ＣＲ）の方向に突出することで、被接合部位にパッチ（１２）を押圧する加圧部（３２Ｆ）を有する。
【００２７】
本発明による付勢装置（４０）は、対象物（１０）のコーナー部（ＣＲ）における被接合部位に、強化繊維（１４）を含むパッチ（１２）を押圧する装置である。付勢装置（４０）は、第１付勢力付与部（４０Ｉ）と、第２付勢力付与部（４０Ｅ）と、付勢力付与部材（４２）とを有する。付勢力付与部材（４２）は、先端に加圧部（４２Ｔ）を有する。第１付勢力付与部（４０Ｉ）および第２付勢力付与部（４０Ｅ）は、付勢力付与部材（４２）および対象物（１０）を挟み込むクランプ力（ＦＣ）を印加する。そして、クランプ力（ＦＣ）に基づいて、付勢力付与部材（４２）が対象物（１０）のコーナー部（ＣＲ）の方向に延出することで、加圧部（４２Ｔ）がパッチ（１２）を被接合部位に押圧する。
【００２８】
本発明の付勢装置（４０）は、傾斜ブロック（４４）とスライドブロック（４３）とバックブロック（４６）とを更に備える。傾斜ブロック（４４）、スライドブロック（４３）および付勢力付与部材（４２）は、対象物（１０）における被接合部位側に配置される。バックブロック（４６）は、対象物（１０）における被接合部位側の裏面側に配置される。傾斜ブロック（４４）は、スライドブロック（４３）および付勢力付与部材（４２）を第３方向に向けて摺動させる摺動斜面（ＢＶ）を有する。スライドブロック（４３）は、摺動斜面（ＢＶ）に沿って摺動することにより、第３方向とは異なる方向のクランプ力（ＦＣ）を、第３方向の加圧力（ＦＤ）に変換して付勢力付与部材（４２）に伝達する。付勢力付与部材（４２）は、摺動斜面（ＢＶ）に沿って摺動することにより、加圧部（４２Ｔ）がパッチ（１２）を被接合部位に押圧する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る接合装置、キット、押圧部材、付勢装置及び接合方法を用いることによって、対象物のコーナーや凹部に対して強化繊維を含むパッチを効果的に押圧して、リンクルの発生を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、実施形態の接合装置を用いて、Ｌ形型材の対象物におけるコーナーに強化繊維を接合して加圧成形を行う状況を示す側面図である。
【図２】図２は、加圧成形時において、弾性加圧体が対象物のコーナー部を効果的に押圧する構成例を表す側面図である。
【図３】図３は、本発明の接合装置を用いて、Ｌ形型材の対象物におけるコーナーに強化繊維を接合して加圧成形を行う状況を示す側面図である。
【図４】図４は、付勢装置が発生するクランプ力を用いて、加圧部がパッチを被接合部位に押圧する実施形態を説明する側面図である。
【図５】図５は、図４に示した付勢装置を−Ｘ方向から観察した正面図である。
【図６】図６は、図５に示す付勢装置におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図７】図７は、実施形態の接合装置を適用することが可能な、他の対象物の形状を示す図である。
【図８】図８は、Ｌ形型材の対象物におけるコーナーに強化繊維を接合して加圧成形を行う状況を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
（発明者によって認識された課題）
先ず図８を参照して、本願の発明者によって認識された課題について説明する。図８は、Ｌ形型材の対象物１０におけるコーナーに対して、接合装置９０８を用いて強化繊維を接合する状況を示す側面図である。
【００３２】
図８を参照して、接合装置９０８は、対象物１０のＣＵＲＶＥ部（屈曲部）におけるコーナー部ＣＲに生じた被接合部位に、強化繊維１４及びマトリックス樹脂を含むパッチ１２を接合する際に用いる装置である。
【００３３】
接合装置９０８は、バッグ材２０と、減圧ポート２１と、離型フィルム２２と、ブリーザー２３と、ヒーターマット２４と、シーラント２６とを有する。対象物１０は、立設しているＷＥＢ部（屈曲部から一方に延出する部位であって、図８に示す例では鉛直部）と、ＷＥＢ部に対して所定の角度を有するＣＡＰ部（屈曲部から他方に延出する部位であって、図８に示す例では頂部）とを有している。ＣＵＲＶＥ部は、ＷＥＢ部とＣＡＰ部との間の部位である。
【００３４】
バッグ材２０は、対象物１０のコーナーにおける被接合部位にパッチ１２を配置した状態でパッチ１２を外から被う部材であり、気密性を有する。バッグ材２０は、外圧（例えば大気圧）を用いてパッチ１２を対象物１０に押圧する。
【００３５】
減圧ポート２１は、バッグ材２０の内部と真空ポンプ（不図示）とを接続するポートである。減圧ポート２１を介してバッグ材２０内部の密閉空間に存在する気体を吸引脱気すると、バッグ材２０の内部は減圧される。これにより、外圧がバッグ材２０を外側から押圧して、パッチ１２を対象物１０に押圧する。
【００３６】
離型フィルム２２は、パッチ１２に含まれるマトリックス樹脂等に対して剥離性を有する部材であり、パッチ１２及び対象物１０を直接被うものである。
【００３７】
ブリーザー２３は、バッグ材２０の内部における脱気を促進させるための部材である。ブリーザー２３は、例えば通気性フィルムである。
【００３８】
ヒーターマット２４は、パッチ１２を加熱する機器である。パッチ１２におけるマトリックス樹脂が熱硬化性樹脂である場合には、加熱によりパッチ１２の硬化及び対象物１０に対する接着を行う。ヒーターマット２４は、電源からの電力により熱を発するヒーターを含んでいてもよい。
【００３９】
シーラント２６は、バッグ材２０と対象物１０との間に配置され、バッグ材２０の外部とバッグ材２０の内部との間での気密性を確保する部材である。
【００４０】
次に、対象物１０のコーナーに生じた被接合部位に、パッチ１２を接合する方法について説明する。
【００４１】
先ず、必要に応じて対象物１０における被接合部位に対して切除加工を行って、損傷部位の除去等を行う。
【００４２】
次に、強化繊維１４を含むパッチ１２を対象物１０の被接合部位の表面部分に配置する。そして、パッチ１２及び対象物１０の表面に、離型フィルム２２、ブリーザー２３、ヒーターマット２４及びブリーザー２３を順次配置する。そして、シーラント２６を配置して、減圧ポート２１と真空ポンプとを接続して、バッグ材２０の内部を減圧して脱気する。なお、パッチ１２の強化繊維１４にドライフォームを用いる場合には、予めドライフォームにマトリックス樹脂を塗布しておくか、又はバッグ材２０の内部を減圧すると共にマトリックス樹脂をバッグ材２０の内部に注入して、マトリックス樹脂を強化繊維１４に含浸させることができる。
【００４３】
次にヒーターマット２４に通電を行って、パッチ１２及び対象物１０を加熱する。所定時間の加熱が終了したら、冷却後にバッグ材２０の内部を外圧に戻し、バッグ材２０、離型フィルム２２、ブリーザー２３、及びヒーターマット２４を、対象物１０から取り除く。
【００４４】
図８に示す接合装置９０８を用いてパッチ１２を対象物１０に接合する実験を行った結果、パッチ１２接合後のコーナー部の端部の仕上がり形状（Ａｃｔ．ｅｄｇｅ）は、コーナー部設計値（Ｎｏｍ．ｅｄｇｅ）に対して外側に出た状態で硬化してしまう現象が見られた。
【００４５】
また、図８に示すように、対象物１０におけるＣＵＲＶＥ部及びＣＡＰ部における強化繊維１４には、リンクルや弛みが生じる現象が見られた。特に、ＣＡＰ部におけるリンクル発生部ＦＷでは、リンクルが発生し易い傾向が見られた。
【００４６】
これに対し、図８に示されるようなＣＵＲＶＥ部を有しない平板に対してパッチ１２を接合した場合には、同じ条件でパッチ１２の接合を行ってもリンクルの発生は見られなかった。このことから、図８に示すリンクル発生部ＦＷにおけるリンクルの発生は、対象物１０のＣＵＲＶＥ部及びその周辺で発生し易く、特にＣＵＲＶＥ部近傍のＣＡＰ部において発生頻度が高いことが結論付けられた。
【００４７】
特に、図８に示す実施形態では、重力によってパッチ１２が垂れ下がり易いコーナー部ＣＲ側方のＣＡＰ部（リンクル発生部ＦＷ）において、リンクルが発生し易い傾向が見られた。対象物１０が小型のチャンネル部材の単品の場合には、対象物１０の姿勢を変える（回転などを行う）ことによって、被接合部位と重力方向との関係を変更してリンクルの発生を減少させる試みも可能である。しかしながら、駐機場に駐機してある航空機の構造部位を補修する場合などにおいては、被接合部位と重力方向との関係を変更することが極めて困難な場合が多い。
【００４８】
図８に示すリンクル発生部ＦＷにおいてリンクルの発生頻度が高い理由については、リンクル発生部ＦＷの付近においてパッチ１２の強化繊維１４の滑りが悪いことが挙げられる。強化繊維１４の滑りが悪いことにより、強化繊維１４に生じた皺が伸びずに、弛みが生じた状態で硬化してしまい、強化繊維１４にリンクルが発生しているものと考えられる。
【００４９】
リンクル発生部ＦＷにおいてパッチ１２の強化繊維１４の滑りが悪くなる原因としては、第１にバッグ材２０の内部を減圧したことによりＣＡＰ部に対して強化繊維１４が垂直（図８に示す＋Ｙ方向）にＦｖ（Ｎ）の力で押圧されて、強化繊維１４と対象物１０との間に摩擦力μＦｖ（Ｎ）が生じることが挙げられる。この摩擦力μＦｖによって、強化繊維１４が図８に示すＸ方向に滑り難くなって、リンクル発生部ＦＷにおいて皺が残って、リンクルが発生し易くなるものと考えられる。
【００５０】
一方、ＣＡＰ部におけるパッチ１２の強化繊維１４を、図８に示すＸ方向に滑らせてリンクルの発生を予防するための力は、コーナー部ＣＲ部分を＋Ｘ方向と、＋Ｙ方向の間の斜め方向（例えば、Ｘ軸に対する角度θ＝４５°）に押圧する力Ｆｓ（Ｎ）のＸ成分（Ｆｓ×ｃｏｓθ）により生ずる。この斜め方向に押圧する力Ｆｓは、バッグ材２０の内部を減圧したことによりバッグ材２０の表面に加わる押圧力が基になっている。しかしながら、斜めに押圧する力Ｆｓは、バッグ材２０、離型フィルム２２、及びヒーターマット２４の間の摩擦力により減少してしまっているものと考えられる。従って、リンクル発生部ＦＷにおいてパッチ１２の強化繊維１４に対する＋Ｘ方向の押圧力が不足して、強化繊維１４の皺が伸びずに硬化して、リンクルが発生し易くなるものと考えられる。
【００５１】
ここで、例えばパッチ１２のＣＡＰ部のＸ軸方向長さがＸ＝２．５４（ｃｍ）、図８に示す奥行き方向の長さがＺ＝２０（ｃｍ）、強化繊維１４同士の摩擦係数がμ＝０．３であって、バッグ材２０に外圧（大気圧）Ｐ＝０．１０１３（ＭＰａ）を加えた場合には、斜めに押圧する力Ｆｓが、Ｆｓ≧２２２（Ｎ）となるように力を加えれば、皺の発生をある程度防止することができるものと予想できる。そこで、１．５倍の余裕を考慮して、コーナー部ＣＲ部分を＋Ｘ方向及び＋Ｙ方向の斜め方向（Ｘ軸に対する角度θ＝４５°）に、バッグ材２０の外部から３５０（Ｎ）の押圧力を加えてパッチ１２を接合する実験を行った。この実験の結果、ＣＡＰ部、ＣＵＲＶＥ部及びＷＥＢ部のいずれにおいても、パッチ１２の強化繊維１４にリンクルの発生は認められなかった。
【００５２】
添付図面を参照して、本発明による接合装置を実施するための形態を、以下に説明する。図１は、Ｌ形型材の対象物１０におけるコーナーに対して、接合装置８を用いて強化繊維を接合して加圧成形を行う状況を示す側面図である。図２は、加圧成形時において、対象物１０のコーナー部ＣＲを効果的に加圧する弾性加圧体３２（加圧ブロック）を含む構成例を表す側面図である。
【００５３】
（第１の実施形態）
図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る接合装置８は、対象物１０のＣＵＲＶＥ部におけるコーナーの被接合部位に、強化繊維１４及びマトリックス樹脂を含むパッチ１２を押圧して接合する際に用いる装置である。接合装置８は、バッグ材２０と、減圧ポート２１と、離型フィルム２２と、ブリーザー２３と、ヒーターマット２４と、シーラント２６と、押圧部材３０とを有する。図２を参照して、押圧部材３０は、第１カウルプレート３０Ｃと、第２カウルプレート３０Ｗと、弾性加圧体３２とを有する。
【００５４】
対象物１０は、例えば、鉛直に立設するＷＥＢ部と、ＷＥＢ部に対して所定の角度を有するＣＡＰ部とを有している。ＣＵＲＶＥ部（屈曲部）は、ＷＥＢ部とＣＡＰ部との間の部位である。ＣＵＲＶＥ部におけるコーナーには、被接合部位が存在し、パッチ１２を接合する。
【００５５】
なお、図１に示す実施形態では、ＷＥＢ部とＣＡＰ部との間の角度を直角とした実施例を示してあるが、ＷＥＢ部とＣＡＰ部との間の角度は直角に限定されない。
【００５６】
バッグ材２０は、対象物１０のコーナーにおける被接合部位にパッチ１２を配置した状態で、第１カウルプレート３０Ｃ、第２カウルプレート３０Ｗ、弾性加圧体３２及びパッチ１２を被うための部材である。バッグ材２０は気密性を有しており、外圧を用いて第１カウルプレート３０Ｃ、第２カウルプレート３０Ｗ及び弾性加圧体３２をパッチ１２に対して押圧すると共に、パッチ１２を対象物１０に押圧する。
【００５７】
減圧ポート２１は、バッグ材２０の内部と真空ポンプ（不図示）とを接続するポートである。減圧ポート２１を介してバッグ材２０内部の密閉空間に存在する気体を吸引脱気すると、バッグ材２０の内部は減圧する。これにより、外圧がバッグ材２０を外側から押圧して、パッチ１２を対象物１０に押圧する。
【００５８】
離型フィルム２２は、パッチ１２に含まれるマトリックス樹脂等に対して剥離性を有する部材であり、パッチ１２及び対象物１０を直接被うものである。
【００５９】
ブリーザー２３は、バッグ材２０の内部における脱気を促進させるための部材である。ブリーザー２３は、例えば通気性フィルムである。図１に示す実施形態では複数のブリーザー２３を配置してある。ブリーザー２３は、第１カウルプレート３０Ｃ、第２カウルプレート３０Ｗ及び弾性加圧体３２の外部にも配置されている。
【００６０】
ヒーターマット２４（加熱装置）は、パッチ１２を加熱する機器である。ヒーターマット２４は、電源からの電力により熱を発するヒーターを含んでいてもよい。パッチ１２におけるマトリックス樹脂が熱硬化性樹脂である場合には、加熱によりパッチ１２の硬化及び対象物１０に対する接着が行われる。なお、パッチ１２のマトリックス樹脂が熱可塑性樹脂である場合には、加熱によりパッチ１２を軟化させ、その後の冷却によりパッチ１２の硬化及び対象物１０に対する接着が行われる。ヒーターマット２４は、ＣＡＰ部と、ＣＵＲＶＥ部と、ＷＥＢ部とに対し、独立して温度制御を行う構成を用いることも可能である。また、図１に示す実施形態では、ヒーターマット２４を対象物１０の内側（図１に示す−Ｘ、−Ｙ側）及び外側（図１に示す＋Ｘ、＋Ｙ側）の両側に配置した実施形態を示してあるが、パッチ１２の加熱状況に応じて、対象物１０の内側又は外側のいずれか一方のみにヒーターマット２４を配置することもできる。
【００６１】
シーラント２６は、バッグ材２０と対象物１０との間に配置され、バッグ材２０の外部とバッグ材２０の内部との間での気密性を確保する部材である。
【００６２】
図１及び図２を参照して、第１カウルプレート３０Ｃ（第１板部）は、対象物１０のコーナーに接合するパッチ１２を、対象物１０のＣＡＰ部に向けて押圧する成形用の治具である。第１カウルプレート３０Ｃは、コーナー加圧部３２Ｆから−Ｘ方向（第１方向）に延出している。第１カウルプレート３０Ｃは、ある程度対象物１０のＣＡＰ部の形状に倣う性質（弾性など）を有する素材を用いることが好ましい。
【００６３】
第２カウルプレート３０Ｗ（第２板部）は、対象物１０のコーナーに接合するパッチ１２を、対象物１０のＷＥＢ部に向けて押圧する成形用の治具である。第２カウルプレート３０Ｗは、コーナー加圧部３２Ｆから−Ｙ方向（第１方向とは角度が異なる第２方向）に延出している。第２カウルプレート３０Ｗは、ある程度対象物１０のＷＥＢ部の形状に倣う性質（弾性など）を有する素材を用いることが好ましい。
【００６４】
第１カウルプレート３０Ｃと第２カウルプレート３０Ｗとは、対象物１０におけるコーナー部ＣＲを挟んだ両側のコーナー部設計値に対応する表面形状に沿って、互いに異なる角度で配置される。そして、図２に示す状態において第１カウルプレート３０Ｃと第２カウルプレート３０Ｗとが最も接近する位置に、隙間を有している。
【００６５】
図１に示す実施形態では、ＷＥＢ部及びＣＡＰ部は平板形状を有しているが、湾曲面を用いることもできる。この場合には、第１カウルプレート３０Ｃ及び第２カウルプレート３０Ｗは、ＷＥＢ部及びＣＡＰ部の表面形状に倣った曲面形状のものを用いる。
【００６６】
弾性加圧体３２は、第１カウルプレート３０Ｃと第２カウルプレート３０Ｗとの間の部位において、第１カウルプレート３０Ｃと第２カウルプレート３０Ｗとに跨がって配置される。弾性加圧体３２は、第１カウルプレート３０Ｃと第２カウルプレート３０Ｗとの間の隙間から、弾性加圧体３２の一部（コーナー加圧部３２Ｆ）が対象物１０のコーナー部ＣＲの方向に突出するように構成してある。
【００６７】
弾性加圧体３２は、第１カウルプレート３０Ｃと第２カウルプレート３０Ｗとの間の部位のバッグ材２０側に、押圧力が付与される受圧面３２Ｒを有する。また、弾性加圧体３２は、第１カウルプレート３０Ｃと第２カウルプレート３０Ｗとの間の隙間から、対象物１０のコーナー部ＣＲの方向に突出するコーナー加圧部３２Ｆを有する。弾性加圧体３２は、コーナー加圧部３２Ｆを用いてパッチ１２を対象物１０のコーナー部ＣＲにおける被接合部位に押圧する、成形用の治具である。
【００６８】
図１に示す状態において、バッグ材２０の内部を吸引脱気すると、外圧によってバッグ材２０の外面が対象物１０の方向に押圧される。すると、ブリーザー２３、ヒーターマット２４を介して弾性加圧体３２の受圧面３２Ｒに押圧力が印加される。弾性加圧体３２は弾性を有するので、第１カウルプレート３０Ｃ及び第２カウルプレート３０Ｗの間の範囲に配置される弾性加圧体３２の一部（コーナー加圧部３２Ｆ）は、受圧面３２Ｒに付与された押圧力によって、第１カウルプレート３０Ｃと第２カウルプレート３０Ｗとの間の隙間から、対象物１０のコーナー部ＣＲの方向に突出する。
【００６９】
第１カウルプレート３０Ｃと第２カウルプレート３０Ｗとの間の隙間から突出したコーナー加圧部３２Ｆは、パッチ１２の硬化時において、パッチ１２を対象物１０のコーナー部ＣＲの被接合部位を押圧する。弾性加圧体３２がパッチ１２を、対象物１０のコーナー部ＣＲに向けて斜めにＦｓの力で押圧することによって、強化繊維１４の摩擦力μＦｖよりも大きな力（Ｆｓ×ｃｏｓθ）を強化繊維１４の＋Ｘ方向に加えることが容易となる。そして、強化繊維１４を図１に示す＋Ｘ方向に滑らせて、コーナー部ＣＲ周辺におけるリンクルの発生を減少させることができる。
【００７０】
弾性加圧体３２の素材には、受圧面３２Ｒから付与された押圧力によって、第１カウルプレート３０Ｃと第２カウルプレート３０Ｗとの間の隙間から突出する特性を有する素材を用いることが好ましい。従って、弾性加圧体３２には、デュロメータ硬度が１０以上５５以下の物性を有する素材を用いることが好ましい。また、弾性加圧体３２は、ヒーターマット２４の熱を伝えてパッチ１２を加熱させる必要があることから、弾性加圧体３２には熱伝動性の良い弾性素材（シリコーンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ポリブタジエンゴム、アクリルにトリルブタジエンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、天然ゴム等）を用いることが好ましい。また、弾性加圧体３２に、熱伝動性の良い高熱伝導材料（例えば、高熱伝導粉末であるアルミニウム粉末、銅粉末等）を添加すると良い。特に、シリコーンゴムの母材にアルミニウム粉末を添加することが好ましい。
【００７１】
図２に示す側面図においてコーナー加圧部３２Ｆの外形は、所定の曲率を有する形状、又は対象物１０のパッチ１２接合後のコーナー部設計値（Ｎｏｍ．ｅｄｇｅ）に基づいた形状とすることができる。
【００７２】
また、図１及び図２に示す側面図において、弾性加圧体３２と第１カウルプレート３０Ｃ、及び弾性加圧体３２と第２カウルプレート３０Ｗとが接触している部分の長さは、それぞれ１０〜３００ｍｍとすることができる。弾性加圧体３２と第１カウルプレート３０Ｃ、及び弾性加圧体３２と第２カウルプレート３０Ｗとは、それぞれ予め接着しておくことができる。また、弾性加圧体３２と第１カウルプレート３０Ｃとを接着せず、弾性加圧体３２と第２カウルプレート３０Ｗとを接着せずに、配置しておくこともできる。コーナー加圧部３２Ｆが突出する部位となる第１カウルプレート３０Ｃと第２カウルプレート３０Ｗとの間の隙間は、コーナー部ＣＲの曲率に応じて、適宜幅を設定することができる。
【００７３】
第１カウルプレート３０Ｃ及び第２カウルプレート３０Ｗは、独立した別々の部材を用いることもできるし、弾性加圧体３２を突出させる隙間を有する一つの部材から構成（一体構成）することもできる。第１カウルプレート３０Ｃ及び第２カウルプレート３０Ｗが一つの部材から構成される場合においても、対象物１０のＷＥＢ部及びＣＡＰ部の形状は、ＷＥＢ部とＣＡＰ部との間の相互の角度に応じて、第１カウルプレート３０Ｃ及び第２カウルプレート３０Ｗが、対象物１０の形状に倣う弾性を有することが好ましい。
【００７４】
図１に示す接合装置８を用いて、パッチ１２と対象物１０とを接合する実験を行った結果、コーナー部ＣＲ部分におけるパッチ１２接合後のコーナー部の仕上がり形状（Ａｃｔ．ｅｄｇｅ）は、コーナー部設計値（Ｎｏｍ．ｅｄｇｅ）に対して略同等（例：３．２ｍｍ）か、又は若干内側に入った外形になった。また、図１に示すパッチ１２内部の強化繊維１４は、ＣＡＰ部（改善部ＣＢを含む）、ＣＵＲＶＥ部及びＷＥＢ部のいずれにおいても、リンクルや弛みの発生は見られなかった。このことから、バッグ材２０の外部の外圧によって受圧面３２Ｒが押圧されることにより、弾性加圧体３２の一部が第１カウルプレート３０Ｃと第２カウルプレート３０Ｗとの間の隙間から突出して、対象物１０のコーナー部ＣＲを効果的に押圧しているものと判断することができる。
【００７５】
なお、強化繊維１４の素材として、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、フェノール繊維、ポリエチレン繊維、ポリビニルアルコール繊維等の有機繊維、金属繊維、セラミック繊維、又はこれらの組み合わせを用いた繊維を用いることができる。
【００７６】
また、パッチ１２に用いるマトリックス樹脂として、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を使用することができる。成形性や、力学特性の面からは、現状では熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。熱硬化性樹脂として、例えば、エポキシ、フェノール、ビニルエステル、不飽和ポリエステル、シアネートエステル、ビスマレイミド、ベンゾオキサジン、その他の樹脂を用いることができ、硬化するために、硬化剤、硬化促進剤、重合開始剤、触媒等を添加することができる。更に、エラストマー、ゴム等を添加したものも使用することができる。
【００７７】
また、熱可塑性樹脂として、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファヂイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＥＫＫ（ポリエーテルケトンケトン）、ＰＥＫ（ポリエーテルケトン）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＡ（ナイロンポリアミド）等を用いることができる。パッチ１２には、強化繊維１４にマトリックス樹脂を含浸させたプリプレグ材を用いることが好ましいが、ドライフォームの強化繊維１４を用いることもできる。
【００７８】
（対象物１０にパッチ１２を接合する接合方法の説明）
コーナー部ＣＲに被接合部位を有する対象物１０に対して、接合装置８を用いて強化繊維１４を含むパッチ１２を接合する方法について説明する。
【００７９】
（準備工程）
先ず、対象物１０と、バッグ材２０と、減圧ポート２１と、離型フィルム２２と、ブリーザー２３と、ヒーターマット２４と、シーラント２６と、押圧部材３０とを準備する（図１参照）。バッグ材２０は、減圧ポート２１を有するものを準備する。押圧部材３０は、第１カウルプレート３０Ｃと、第２カウルプレート３０Ｗと、弾性加圧体３２とを有するものを準備する。また、押圧部材３０のコーナー加圧部３２Ｆは、パッチ１２接合後のコーナー部設計値（Ｎｏｍ．ｅｄｇｅ）に対応する表面形状を有するものを準備する。
【００８０】
（下処理工程）
次に、必要に応じて、対象物１０のコーナーの被接合部位に対して切除加工を行って、損傷した部位、又は不要な部位を切除する下処理を行う。
【００８１】
（配置工程）
次に、対象物１０のコーナー部ＣＲの被接合部位に、強化繊維１４を含むパッチ１２が接触するように配置する。そして、パッチ１２の上に離型フィルム２２を配置し、押圧部材３０、ブリーザー２３、ヒーターマット２４等を適宜配置する。
【００８２】
（密閉空間形成工程）
シーラント２６を配置して、バッグ材２０を用いて対象物１０の被接合部位、パッチ１２、離型フィルム２２、押圧部材３０、ブリーザー２３、及びヒーターマット２４を、バッグ材２０で覆い、対象物１０の被接合部位を含む密閉空間を形成する。
【００８３】
（脱気工程）
被接合部位を囲む密閉空間が形成されたら、減圧ポート２１に真空ポンプを接続して、密閉空間内の気体を吸引脱気する。すると、外圧によって第１カウルプレート３０Ｃは、パッチ１２を対象物１０のＣＡＰ部に向けて押圧する。同様に第２カウルプレート３０Ｗは、パッチ１２を対象物１０のＷＥＢ部に向けて押圧して成形する。そして、弾性加圧体３２の受圧面３２Ｒには、押圧力が付与される。
【００８４】
（コーナー部ＣＲに対する押圧工程）
弾性加圧体３２の受圧面３２Ｒに押圧力が付与されると、弾性加圧体３２のコーナー加圧部３２Ｆは、第１カウルプレート３０Ｃと第２カウルプレート３０Ｗとの間の隙間から、対象物１０のコーナー部ＣＲの方向に突出する。すると、コーナー加圧部３２Ｆは、パッチ１２を対象物１０のコーナー部ＣＲの被接合部位に向けて押圧する。そして、パッチ１２に含まれる強化繊維１４がコーナー部ＣＲに向けて引っ張られるので、コーナー部ＣＲの周辺の改善部ＣＢにおけるリンクルの発生を減少させることができる。
【００８５】
（加熱工程）
所定の時間の間、ヒーターマット２４に通電を行って、対象物１０とパッチ１２とを加熱する。パッチ１２のマトリックス樹脂に熱硬化性樹脂を用いる場合には、加熱時に硬化して対象物１０とパッチ１２とを接合するとともに、成形を行う。パッチ１２のマトリックス樹脂に熱可塑性樹脂を用いる場合には、加熱後の冷却時に硬化して、対象物１０とパッチ１２とを接合するとともに成形を行う。
【００８６】
（バッグ材２０の除去工程）
成形が終了したら、バッグ材２０、シーラント２６、離型フィルム２２、押圧部材３０、ブリーザー２３、及びヒーターマット２４を取り除く。このようにして、対象物１０に対するパッチ１２の接合を行う。
【００８７】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、対象物１０のコーナー部ＣＲを、弾性加圧体３２を用いて押圧する実施形態について説明した。これに対し、第２の実施形態では、対象物１０のコーナー部ＣＲを、押圧部材３０Ｐの角部に形成されている加圧部３０Ｆを用いて押圧する実施形態について説明する。
【００８８】
図３は、Ｌ形型材の対象物１０におけるコーナーに対して、接合装置１８を用いて強化繊維を接合して加圧成形を行う状況を示す側面図である。なお、図１において説明した部位と同一の機能を有する部位については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８９】
図３を参照して、接合装置１８は、対象物１０のＣＵＲＶＥ部におけるコーナーに生じた被接合部位に、強化繊維１４及びマトリックス樹脂を含むパッチ１２を接合する際に用いる装置である。接合装置１８は、バッグ材２０と、減圧ポート２１と、離型フィルム２２と、ブリーザー２３と、ヒーターマット２４と、シーラント２６と、押圧部材３０Ｐとを有する。
【００９０】
（押圧部材３０Ｐの説明）
図３に示すように、押圧部材３０Ｐの角部には加圧部３０Ｆが形成されている。押圧部材３０Ｐは、加圧部３０Ｆから−Ｘ方向（第１方向）に向けてＣＡＰ部に沿って延出する第１板部と、加圧部３０Ｆから第１方向とは異なる第２方向（−Ｙ方向）に向けてＷＥＢ部に沿って延出する第２板部とを有する。
【００９１】
押圧部材３０Ｐの第１板部は、パッチ１２を対象物１０のＣＡＰ部に向かって付勢する。押圧部材３０Ｐの加圧部３０Ｆは、パッチ１２を対象物１０のコーナー部ＣＲにおける被接合部位に向かって付勢する。押圧部材３０Ｐの第２板部は、パッチ１２を対象物１０のＷＥＢ部に向かって付勢する。押圧部材３０Ｐには、対象物１０の形状に倣う性質（弾性など）を有する素材を用いることが好ましい。
【００９２】
（付勢装置４０の説明）
次に、図４乃至図６を用いて、図３に示した押圧部材３０Ｐを、バッグ材２０の外圧に加えて更に付勢装置４０を用いて加圧成形を行う実施形態について説明する。付勢装置４０は、押圧部材３０Ｐを、パッチ１２及び対象物１０の被接合部位に向けて付勢する。
【００９３】
図４は、付勢装置４０が発生するクランプ力ＦＣを用いて、加圧部４２Ｔがパッチ１２を被接合部位に押圧する実施形態を説明する側面図である。図５は、図４に示した付勢装置４０を−Ｘ方向から観察した正面図である。図６は、図５に示す付勢装置４０におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【００９４】
図４乃至図６に示すように、付勢装置４０は、第１付勢力付与部４０Ｉと、第２付勢力付与部４０Ｅと、付勢力付与部材４２とを有している。付勢力付与部材４２の先端は、加圧部４２Ｔを有している。また、付勢装置４０は、傾斜ブロック４４と、スライドブロック４３と、バックブロック４６とを有している。
【００９５】
第１付勢力付与部４０Ｉ及び第２付勢力付与部４０Ｅは、スライドブロック４３及びバックブロック４６を介して、付勢力付与部材４２及び対象物１０を挟み込むクランプ力ＦＣを印加する。
【００９６】
図４に示す傾斜ブロック４４は、直角三角形の断面を有する三角柱である。なお、直角三角形には、略直角三角形も包含される。傾斜ブロック４４のＸ軸に沿った面、及びＹ軸に沿った面は、互いに直交する二面である。この二面は、対象物１０の被接合部位側に接している。傾斜ブロック４４の斜面（Ｘ軸及びＹ軸に対して傾斜する面）は、スライドブロック４３及び付勢力付与部材４２を第３方向（加圧部４２Ｔをコーナー部ＣＲに向かって付勢する方向）に摺動させる摺動斜面ＢＶである。
【００９７】
スライドブロック４３は、＋Ｘ方向のクランプ力ＦＣを受けて、傾斜ブロック４４の摺動斜面ＢＶに沿ってコーナー部ＣＲ方向（第３方向）に摺動する。その結果、クランプ力ＦＣは加圧力ＦＤに変換される。加圧力ＦＤは、付勢力付与部材４２に伝達される。
【００９８】
付勢力付与部材４２は、傾斜ブロック４４から加圧力ＦＤを受けてコーナー部ＣＲ方向に摺動して延出すると共に、加圧部４２Ｔがバッグ材２０等を介してパッチ１２を対象物１０に押圧する（図３参照）。なお、摺動斜面ＢＶの傾斜方向（第３方向）の分力には、押圧部材３０Ｐにおける第１板部をパッチ１２に向かって付勢する方向の分力と、押圧部材３０Ｐにおける第２板部をパッチ１２に向かって付勢する方向の分力とが包含される。
【００９９】
バックブロック４６は、対象物１０における被接合部位側に対する裏面側に配置される。バックブロック４６は、第２付勢力付与部４０Ｅから−Ｘ方向のクランプ力ＦＣを受けて、クランプ力ＦＣを対象物１０に伝達する。
【０１００】
第１付勢力付与部４０Ｉ及び第２付勢力付与部４０Ｅにより発生したクランプ力ＦＣは、加圧力ＦＤに変換されて、パッチ１２を対象物１０の被接合部位に向けて付勢する。そして、加圧成形を行うことができる。
【０１０１】
図５の実施形態に示すように、対象物１０が長手方向に長い長尺物である場合には、付勢装置４０の第１付勢力付与部４０Ｉ、第２付勢力付与部４０Ｅ、スライドブロック４３、傾斜ブロック４４を対象物１０の両端部にそれぞれ配置して、付勢力付与部材４２を用いて対象物１０のコーナー部ＣＲ方向に加圧力ＦＤを印加することができる。なお、図６は、対象物１０の中央部分において、対象物１０及び付勢力付与部材４２の配置を説明する図である。
【０１０２】
（対象物１０にパッチ１２を接合する接合方法の説明）
次に、コーナー部ＣＲに被接合部位を有する対象物１０に対して、接合装置１８及び付勢装置４０を用いて強化繊維１４を含むパッチ１２を接合する方法について説明する。
【０１０３】
（準備工程）
先ず、対象物１０と、バッグ材２０と、減圧ポート２１と、離型フィルム２２と、ブリーザー２３と、ヒーターマット２４と、シーラント２６と、押圧部材３０Ｐと、付勢装置４０とを準備する（図３乃至図７参照）。バッグ材２０は、減圧ポート２１を有するものを準備すると良い。押圧部材３０Ｐの加圧部３０Ｆを含む形状は、対象物１０及びパッチ１２接合後のコーナー部設計値（Ｎｏｍ．ｅｄｇｅ）に対応する表面形状を有するものを準備する。
【０１０４】
（下処理工程）
次に、必要に応じて対象物１０のコーナーの被接合部位に対して切除加工を行って、損傷した部位、又は不要な部位を切除する下処理を行う。
【０１０５】
（配置工程）
次に、図３に示すように、対象物１０のコーナー部ＣＲの被接合部位に、強化繊維１４を含むパッチ１２が接触するように配置する。そして、パッチ１２の上に離型フィルム２２を配置し、押圧部材３０Ｐ、ブリーザー２３、ヒーターマット２４等を適宜配置する。
【０１０６】
（密閉空間形成工程）
シーラント２６を配置して、バッグ材２０を用いて対象物１０の被接合部位、パッチ１２、離型フィルム２２、押圧部材３０Ｐ、ブリーザー２３、及びヒーターマット２４を、バッグ材２０で覆い、対象物１０の被接合部位を含む密閉空間を形成する。
【０１０７】
（脱気工程）
被接合部位を囲む密閉空間が形成されたら、減圧ポート２１に真空ポンプを接続して、密閉空間内の気体を吸引脱気する。すると、外圧によって押圧部材３０Ｐは、パッチ１２を対象物１０のＣＡＰ部、ＷＥＢ部に向けて押圧して成形する。
【０１０８】
（コーナー部ＣＲに対する押圧工程）
次に、図４乃至図６に示すように、対象物１０に対して傾斜ブロック４４及び付勢力付与部材４２を配置する。このとき、加圧部４２Ｔがパッチ１２を、対象物１０のコーナー部ＣＲに向けて加圧するように配置する。そして、スライドブロック４３及びバックブロック４６を配置する。次に、第１付勢力付与部４０Ｉ及び第２付勢力付与部４０Ｅを配置する。そして、スライドブロック４３及びバックブロック４６に対してクランプ力ＦＣを印加する。すると、付勢力付与部材４２が摺動斜面ＢＶに沿って移動し、加圧部４２Ｔがパッチ１２を対象物１０のコーナー部ＣＲに向けて押圧する。すると、パッチ１２に含まれる強化繊維１４がコーナー部ＣＲに向けて引っ張られるので、コーナー部ＣＲの周辺におけるリンクルの発生を減少させることができる。
【０１０９】
（加熱工程）
所定の時間の間、ヒーターマット２４に通電を行って、対象物１０とパッチ１３とを加熱する。
【０１１０】
（バッグ材２０の除去工程）
成形が終了したら、付勢装置４０、バッグ材２０、シーラント２６、離型フィルム２２、押圧部材３０Ｐ、ブリーザー２３、及びヒーターマット２４を取り除く。こうして、対象物１０に対するパッチ１２の接合が終了する。
【０１１１】
（他の対象物への適用例）
図７に、他の対象物への適用例を示す。本発明による接合装置を用いた対象物１０に対するパッチ１２の接合は、図１及び図３等に示したＬ形型材、及び図４乃至図６に示したコの字断面の型材における被接合部位に限らず、図７に示すＨ形型材のコーナー部ＣＲにおける被接合部位の補修や製造に適用することができる。なお、上記の実施形態では、被対象物１０に補修用のパッチ１２を接合する実施形態について説明した。しかし、実施形態は、被接合部位を有する対象物にパッチを適用して、各種の部材又は装置を製造するために用いられてもよい。
【０１１２】
以上、実施の形態を参照して本発明による接合装置、キット、押圧部材、付勢装置及び接合方法を説明したが、本発明による接合装置、キット、押圧部材、付勢装置及び接合方法は上記実施形態に限定されない。上記実施形態に様々の変更を行うことが可能である。上記実施形態に記載された事項と上記他の実施形態に記載された事項とを組み合わせることが可能である。また、ＲＴＭ（Ｒｅｓｉｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｌｄｉｎｇ）法やＶａＲＴＭ（Ｖａｃｕｕｍ−ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｒｅｓｉｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｌｄｉｎｇ）法、二重真空デバルキング法、オートクレーブ法、その他の成形方法に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【０１１３】
８、１８、９０８...接合装置
１０...対象物
１２...パッチ
１４...強化繊維
２０...バッグ材
２１...減圧ポート
２２...離型フィルム
２３...ブリーザー
２４...ヒーターマット（加熱装置）
２６...シーラント
３０...押圧部材
３０Ｃ...第１カウルプレート
３０Ｆ...加圧部
３０Ｐ...押圧部材
３０Ｗ...第２カウルプレート
３２...弾性加圧体（加圧ブロック）
３２Ｆ...加圧部
３２Ｒ...受圧面
４０...付勢装置
４０Ｉ...第１付勢力付与部
４０Ｅ...第２付勢力付与部
４２...付勢力付与部材
４２Ｔ...加圧部
４３...スライドブロック
４４...傾斜ブロック
４６...バックブロック
ＢＶ...摺動斜面
ＣＢ...改善部
ＣＲ...コーナー部
ＦＣ...クランプ力
ＦＤ...加圧力
ＦＷ...リンクル発生部
【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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