(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１複合材と第２複合材とを接合するために用いられるフィルム接着剤を塊状に形成するフィルム形成工程と、
塊状に形成された前記フィルム接着剤を、前記第１複合材と前記第２複合材とにより形成されるコーナー部に配置する配置工程と、
前記フィルム接着剤を硬化処理して、前記コーナー部にコーナーフィレット部を形成する硬化工程と、を備え、
前記フィルム接着剤は、前記第１複合材と前記第２複合材との間から前記コーナー部に向かって連続しており、
前記コーナーフィレット部は、前記第１複合材と前記第２複合材との間から露出した前記フィルム接着剤の余剰部により形成されることを特徴とする複合構造体の成形方法。
【請求項２】
前記硬化工程において、前記コーナー部には、バギングフィルムが配置され、
前記バギングフィルムは、前記コーナーフィレット部の形状が、予め設計される設計形状となるように配置され、
前記コーナーフィレット部は、前記フィルム接着剤が、前記バギングフィルムの形状に倣って硬化処理されることで、前記設計形状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の複合構造体の成形方法。
【請求項３】
前記コーナーフィレット部を形成する前記フィルム接着剤の大きさは、予め設計される前記コーナーフィレット部の設計形状に対して、充填率が５０％〜２００％の間となっていることを特徴とする請求項１または２に記載の複合構造体の成形方法。
【請求項４】
前記コーナー部に配置される前記フィルム接着剤は、渦巻き状に巻かれることで、塊状に形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の複合構造体の成形方法。
【請求項５】
前記コーナー部に配置される前記フィルム接着剤は、じゃばら状に折り曲げられることで、塊状に形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の複合構造体の成形方法。
【請求項６】
前記コーナー部に配置される前記フィルム接着剤は、重ね折りされることで、塊状に形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の複合構造体の成形方法。
【請求項７】
第１複合材と第２複合材とを接合するために用いられるフィルム接着剤を塊状に形成するフィルム形成工程と、
塊状に形成された前記フィルム接着剤を、前記第１複合材と前記第２複合材とにより形成されるコーナー部に配置する配置工程と、
前記フィルム接着剤を硬化処理して、前記コーナー部にコーナーフィレット部を形成する硬化工程と、を備え、
前記コーナー部に配置される前記フィルム接着剤は、じゃばら状に折り曲げられることで、塊状に形成されることを特徴とする複合構造体の成形方法。
【請求項８】
第１複合材と第２複合材とを接合するために用いられるフィルム接着剤を塊状に形成するフィルム形成工程と、
塊状に形成された前記フィルム接着剤を、前記第１複合材と前記第２複合材とにより形成されるコーナー部に配置する配置工程と、
前記フィルム接着剤を硬化処理して、前記コーナー部にコーナーフィレット部を形成する硬化工程と、を備え、
前記コーナー部に配置される前記フィルム接着剤は、重ね折りされることで、塊状に形成されることを特徴とする複合構造体の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コーナー部を有する複合構造体の成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、コーナー部を有する複合構造体として、複合材製ハット型補強材が知られている（例えば、特許文献１参照）。複合材製ハット型補強材は、複合材製ハットセクションと、複合材製ハットセクションに接合される複数の複合材製補強プライと、ヌードル状コーナーフィラーとを備える。ヌードル状コーナーフィラーは、複数の複合材製補強プライによって形成される略三角形のヌードル状コーナーフィラー領域に配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１２４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、ヌードル状コーナーフィラーは、一般的に、炭素繊維に樹脂を含浸させたプリプレグを束ねることで形成される。ここで、プリプレグは、炭素繊維が一方向に連続して揃ったものであり、プリプレグを束ねる場合、プリプレグには炭素繊維が含まれていることから、ヌードル状コーナーフィラーは、硬くて成形し難いものとなる。このため、特許文献１では、ヌードル状コーナーフィラーをヌードル状コーナーフィラー領域に収まる形となるように成形する場合、治具または金型を用いて成形している。しかしながら、治具または金型を用いる場合、治具または金型に費用が掛かることから、コーナーフィラーを成形する費用を低減することが困難となる。
【０００５】
また、特許文献１では、コーナーフィラーを含む複合材製ハット型補強材を成形（プリフォーム）し、この後、プリフォームした複合材製ハット型補強材の硬化処理を行っている。このため、プリフォーム後（硬化後）の複合材製ハット型補強材の取り扱い時において、複合材製ハット型補強材に衝撃が与えられた場合、コーナーフィラー及びコーナーフィラー周りに損傷が発生する可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明は、取り扱いが容易であり、コーナーフィレット部を安価に成形することができる複合構造体の成形方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の複合構造体は、第１複合材と、前記第１複合材との間に設けられるフィルム接着剤によって、前記第１複合材に接合される第２複合材と、前記第１複合材と前記第２複合材とにより形成されるコーナー部に設けられるコーナーフィレット部と、を備え、前記コーナーフィレット部の形状は、予め設計される設計形状となっており、前記コーナーフィレット部は、前記設計形状に収まるように、前記フィルム接着剤が前記コーナー部に配置された後、前記フィルム接着剤が硬化処理されることで形成されることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、フィルム接着剤をコーナー部に配置して、フィルム接着剤を硬化処理することで、コーナーフィレット部を設計形状に形成することができる。このとき、フィルム接着剤をコーナー部に配置するだけでよいため、治具または金型を用いることなく、コーナーフィレット部を安価に形成することが可能となる。また、フィルム接着剤による第１複合材と第２複合材との接合と同時に、コーナーフィレット部を形成することができるため、第１複合材、第２複合材及びコーナーフィレット部が一体となる硬化後の複合構造体を容易に取り扱うことが可能となる。なお、フィルム接着剤は、樹脂を含むものであり、例えば、エポキシ系樹脂を用いて構成されている。
【０００９】
また、前記フィルム接着剤は、前記第１複合材と前記第２複合材との間から前記コーナー部に向かって連続しており、前記コーナーフィレット部は、前記第１複合材と前記第２複合材との間から露出した前記フィルム接着剤の余剰部により形成されることが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、第１複合材と第２複合材との接合に用いられるフィルム接着剤の余剰部によりコーナーフィレット部を形成することができる。
【００１１】
また、前記フィルム接着剤は、前記第１複合材と前記第２複合材との間に配置される第１フィルム接着剤と、前記第１フィルム接着剤と別体に設けられ、前記コーナーフィレット部を形成する第２フィルム接着剤と、を含むことが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、第１複合材と第２複合材との接合に用いられる第１フィルム接着剤と、コーナーフィレット部を形成する第２フィルム接着剤とを別体にすることができる。このため、コーナー部に配置する第２フィルム接着剤の形状または種類等を適宜変更することができる。例えば、コーナー部に応じて、第２フィルム接着剤の形状または種類等を変更することで、コーナーフィレット部の剛性を変更することが可能となる。
【００１３】
また、前記フィルム接着剤の硬化処理時において、前記コーナー部には、バギングフィルムが配置され、前記バギングフィルムは、前記コーナーフィレット部の形状が、前記設計形状となるように配置され、前記コーナーフィレット部は、前記フィルム接着剤が、前記バギングフィルムの形状に倣って硬化処理されることで、前記設計形状に形成されることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、バギングフィルムによって、コーナーフィレット部の形状を設計形状に形成することができる。このため、例えば、コーナー部に対して、大きな径となるバギングフィルムを配置することで、曲率の大きいコーナーフィレット部を形成できる。一方で、コーナー部に対して、小さな径となるバギングフィルムを配置することで、曲率の小さいコーナーフィレット部を形成することができる。
【００１５】
また、前記コーナーフィレット部を形成する前記フィルム接着剤の大きさは、前記設計形状に対して、充填率が５０％〜２００％の間となっていることが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、コーナーフィレット部の設計形状に対して、フィルム接着剤を好適に充填することができる。つまり、フィルム接着剤の硬化処理時において、フィルム接着剤が軟化することから、軟化したフィルム接着剤はコーナー部に沿って流動する。具体的に、軟化したフィルム接着剤は、コーナー部から流出したり、他のコーナー部へ流入したりする。このため、コーナー部におけるフィルム接着剤の充填率を上記の範囲とすることで、フィルム接着剤の流動に応じてフィルム接着剤を充填することができ、これにより、硬化処理後に形成されるコーナーフィレット部を、設計形状に形成することができる。
【００１７】
また、前記コーナー部に配置される前記フィルム接着剤は、渦巻き状に巻かれることで、塊状に形成されることが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、フィルム接着剤を渦巻き状に巻くことで、フィルム接着剤が広がり難くなることから、塊状に形成されたフィルム接着剤の形状を維持し易いものにできる。
【００１９】
また、前記コーナー部に配置される前記フィルム接着剤は、じゃばら状に折り曲げられることで、塊状に形成されることが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、フィルム接着剤をじゃばら状に折り曲げることで、フィルム接着剤を簡単に塊状に形成することができる。
【００２１】
また、前記コーナー部に配置される前記フィルム接着剤は、重ね折りされることで、塊状に形成されることが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、フィルム接着剤を重ね折りすることで、フィルム接着剤を簡単に塊状に形成することができる。
【００２３】
本発明の複合構造体の成形方法は、第１複合材と第２複合材とを接合するために用いられるフィルム接着剤を塊状に形成するフィルム形成工程と、塊状に形成された前記フィルム接着剤を、第１複合材と第２複合材とにより形成されるコーナー部に配置する配置工程と、前記フィルム接着剤を硬化処理して、前記コーナー部にコーナーフィレット部を形成する硬化工程と、を備えることを特徴とする。
【００２４】
この構成によれば、フィルム接着剤を塊状に変形させ、塊状となったフィルム接着剤をコーナー部に配置して、フィルム接着剤を硬化処理することで、コーナーフィレット部を形成することができる。このとき、フィルム接着剤を容易に塊状に形成することができるため、治具または金型を用いることなく、コーナーフィレット部を安価に形成することが可能となる。また、フィルム接着剤による第１複合材と第２複合材との接合と同時に、コーナーフィレット部を形成することができるため、コーナーフィレット部をプリフォームする必要がない。このため、プリフォームしたコーナーフィレット部を取り扱う必要がないことから、コーナーフィレット部及びコーナーフィレット部周りの損傷の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、実施例１に係る硬化後の複合構造体の断面図である。
【図２】図２は、実施例１に係る硬化前の複合構造体の断面図である。
【図３】図３は、実施例１に係る複合構造体の成形方法に関する説明図である。
【図４】図４は、変形例１に係る硬化後の複合構造体の断面図である。
【図５】図５は、変形例２に係る硬化後の複合構造体の断面図である。
【図６】図６は、変形例３に係る硬化後の複合構造体の断面図である。
【図７】図７は、変形例４に係る硬化後の複合構造体の断面図である。
【図８】図８は、実施例２に係る硬化前の複合構造体の断面図である。
【図９】図９は、実施例３に係る硬化前の複合構造体の断面図である。
【図１０】図１０は、実施例４に係る硬化前の複合構造体の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に、本発明に係る実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせることも可能である。
【実施例１】
【００２７】
図１は、実施例１に係る硬化後の複合構造体の断面図である。図２は、実施例１に係る硬化前の複合構造体の断面図である。図３は、実施例１に係る複合構造体の成形方法に関する説明図である。
【００２８】
図１に示す複合構造体１は、製品として使用可能な硬化後の構造体である。複合構造体１は、例えば、航空機の機体を構成する構造体となっており、主翼、尾翼または胴体等に適用される。図１に示す硬化後の複合構造体１は、第１複合材１１と、第２複合材１２と、コーナーフィレット部１３と、を備えている。
【００２９】
第１複合材１１及び第２複合材１２は、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ：Carbon Fiber Reinforced Plastic）を用いて構成されている。なお、実施例１では、第１複合材１１及び第２複合材１２を、ＣＦＲＰを用いて構成したが、樹脂及び繊維を用いた複合材であれば、特に限定されない。第１複合材１１は、平板状に形成されており、その板面が対向するように一対設けられている。第１複合材１１は、例えば、航空機に設けられるスキン（外板）に適用される。
【００３０】
第２複合材１２は、一対の第１複合材１１の間に設けられている。第２複合材１２は、例えば、航空機に設けられるストリンガー（縦通材）に適用される。第２複合材１２は、一方の第１複合材１１に当接する当接部１２ａと、他方の第１複合材１１に当接する当接部１２ｂと、一対の第１複合材１１の間に亘って設けられる縦通部１２ｃと、当接部１２ａと縦通部１２ｃとの間の屈曲部１２ｄと、当接部１２ｂと縦通部１２ｃとの間の屈曲部１２ｅとを有している。この第２複合材１２は、図１の前後方向を奥行き方向として、奥行き方向に延在して形成されている。
【００３１】
当接部１２ａは、一方の第１複合材１１の板面に沿って設けられる。当接部１２ｂは、他方の第１複合材１１の板面に沿って設けられる。ここで、一対の第１複合材１１が対向する方向を厚さ方向（図１の上下方向）とし、奥行き方向及び厚さ方向に直交する方向を幅方向（図１の左右方向）とする。このとき、当接部１２ａと当接部１２ｂとは、幅方向において、交互に配置されている。縦通部１２ｃは、厚さ方向に延びて配置されている。屈曲部１２ｄは、当接部１２ａと縦通部１２ｃとを連結し、奥行き方向に直交する断面において、所定の曲率半径となるように形成されている。屈曲部１２ｅは、当接部１２ｂと縦通部１２ｃとを連結し、奥行き方向に直交する断面において、所定の曲率半径となるように形成されている。そして、第２複合材１２は、当接部１２ａ、当接部１２ｂ、縦通部１２ｃ、屈曲部１２ｄ及び屈曲部１２ｅが連なって一体に形成されることで、ハット形状に形成される。
【００３２】
各第１複合材１１と第２複合材１２との間には、接着剤層１７が設けられている。接着剤層１７は、各第１複合材１１と第２複合材１２の当接部１２ａ，１２ｂとを接合している。接着剤層１７は、後述するフィルム接着剤２１を熱硬化処理することで形成される。
【００３３】
接着剤層１７を介して接合される第１複合材１１及び第２複合材１２は、屈曲部１２ｄ，１２ｅの径方向外側において、コーナー部（角部）１５を形成している。コーナー部１５は、奥行き方向に延在して形成されている。このコーナー部１５には、第１複合材１１と第２複合材１２との引き剥がし強度を向上させるためにコーナーフィレット部１３が設けられている。なお、第１複合材１１及び第２複合材１２は、図１に示す形状に限定されず、コーナー部１５を形成する形状であれば、いずれの形状であってもよい。また、コーナー部１５は、図１に示す形状に限定されず、いずれの形状であってもよい。
【００３４】
コーナーフィレット部１３は、第１複合材１１と第２複合材１２との間のコーナー部１５に設けられている。コーナーフィレット部１３は、コーナー部１５における第１複合材１１と第２複合材１２との引き剥がし応力を緩和している。コーナーフィレット部１３は、後述するフィルム接着剤２１を熱硬化処理することで形成される。このコーナーフィレット部１３は、予め設計された設計形状Ｐとなるように、設計形状Ｐに応じた所定の充填率でフィルム接着剤２１が充填される。ここで、屈曲部１２ｄ，１２ｅの径方向外側は、所定の曲率半径Ｒとなっており、コーナーフィレット部１３は、屈曲部１２ｄ，１２ｅに倣って形成される。
【００３５】
具体的に、コーナーフィレット部１３の設計形状Ｐは、奥行き方向に直交する断面において、第２複合材１２（の屈曲部１２ｄ，１２ｅ）に接する面が、所定の曲率半径Ｒとなっており、また、外部に接する面（後述するバギングフィルム２５に接触する面）も、所定の曲率半径Ｒとなっている。つまり、実施例１におけるコーナーフィレット部１３の設計形状Ｐの断面積Ｓは、「Ｓ＝Ｌ×ｈ−πＲ２／２」で表される。なお、Ｌは、コーナーフィレット部１３の第１複合材１１に接する底辺の長さであり、ｈは、厚さ方向における第１複合材１１からの長さ（高さ）である。なお、コーナーフィレット部１３の設計形状Ｐは、上記の形状に限定されず、コーナー部１５における引き剥がし応力を緩和可能な形状であれば、いずれの形状であってもよい。
【００３６】
このとき、コーナーフィレット部１３と接着剤層１７とは、同じフィルム接着剤２１を用いて形成されることから、同じ材料によって形成されることとなる。換言すれば、硬化前の複合構造体１において、第１複合材１１と第２複合材１２との間に設けられるフィルム接着剤２１は、熱硬化処理されることでコーナーフィレット部１３を形成する。次に、図２を参照して、硬化前の複合構造体１について説明する。
【００３７】
図２に示すように、硬化前の複合構造体１は、第１複合材１１と、第２複合材１２と、フィルム接着剤２１と、を備えている。また、硬化前の複合構造体１は、コーナーフィレット部１３の形状が設計形状Ｐとなるように形状を付与するバギングフィルム２５が設置される。なお、第１複合材１１及び第２複合材１２の形状については、図１と同様であるため説明を省略する。また、硬化後の第１複合材１１及び第２複合材１２は、硬化したＣＦＲＰとなるが、硬化前の第１複合材１１及び第２複合材１２は、硬化前のＣＦＲＰであるプリプレグとなっている。
【００３８】
フィルム接着剤２１は、熱硬化性樹脂材を用いて構成され、例えば、エポキシ系樹脂を用いた、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度の膜厚となるフィルム状のものである。フィルム接着剤２１は、各第１複合材１１の板面を覆う単体のフィルムとなっている。フィルム接着剤２１は、各第１複合材１１と第２複合材１２との間からコーナー部１５に向かって連続して設けられている。具体的に、フィルム接着剤２１は、各第１複合材１１と第２複合材１２の当接部１２ａ，１２ｂとの間に亘って設けられると共に、第１複合材１１と第２複合材１２との間からコーナー部１５に露出して設けられている。つまり、コーナー部１５に露出するフィルム接着剤２１は、余剰部２１ａとなっている。
【００３９】
フィルム接着剤２１の余剰部２１ａは、第１複合材１１と第２複合材１２との間に向かって、渦巻き状に巻かれることで、塊状に形成される。そして、塊状となったフィルム接着剤２１の余剰部２１ａは、コーナー部１５に配置される。コーナー部１５に配置されるフィルム接着剤２１の余剰部２１ａは、コーナーフィレット部１３の設計形状Ｐに対する充填率が、５０％〜２００％の間となるように、その大きさが調整される。
【００４０】
そして、フィルム接着剤２１は、熱硬化処理が行われることで軟化し、軟化したフィルム接着剤２１が硬化することで、コーナーフィレット部１３及び接着剤層１７が形成される。なお、熱硬化処理としては、例えば、オートクレーブ処理であり、詳細は後述する。
【００４１】
バギングフィルム２５は、フィルム接着剤２１を含む複合構造体１の熱硬化処理時において、複合構造体１を所定の形状に成形するために、その内部に硬化前の複合構造体１を収容して、複合構造体１を覆うフィルムとなっている。バギングフィルム２５は、フィルム接着剤２１の熱硬化処理時において、真空引き等により、その内部が外部に比して低圧となることで、硬化前の複合構造体１に密着する。また、フィルム接着剤２１の熱硬化処理時において、バギングフィルム２５の外側は、高温高圧の状態となる。このため、バギングフィルム２５は、コーナー部１５に配置されるフィルム接着剤２１に接触し、この状態で、フィルム接着剤２１が軟化する。すると、軟化したフィルム接着剤２１は、バギングフィルム２５に倣った形状となり、フィルム接着剤２１が硬化することで、コーナーフィレット部１３が設計形状Ｐに形成される。
【００４２】
ここで、コーナーフィレット部１３の設計形状Ｐは、バギングフィルム２５の形状を調整することで変更可能なっている。例えば、コーナーフィレット部１３の外部に接する面における曲率半径Ｒを変更する場合について説明する。バギングフィルム２５は、第１複合材１１及び第２複合材１２によって囲まれた空間に配置される。このとき、バギングフィルム２５は、その断面が閉じたループ形状となっている。コーナーフィレット部１３の曲率半径Ｒを小さくする場合、バギングフィルム２５のループ長さを長くすることで、コーナー部１５に対して、小さな径となるバギングフィルム２５が配置される。一方で、コーナーフィレット部１３の曲率半径Ｒを大きくする場合、バギングフィルム２５のループ長さを短くすることで、コーナー部１５に対して、大きな径となるバギングフィルム２５が配置される。
【００４３】
次に、図３を参照して、上記の複合構造体１を成形する成形方法について説明する。先ず、一対の第１複合材１１に対して、フィルム接着剤２１をそれぞれ配置する。この後、配置したフィルム接着剤２１の余剰部２１ａを渦巻き状に巻いて、塊状に形成する（ステップＳ１：フィルム形成工程）。続いて、一対の第１複合材１１の間に、第２複合材１２を設置する。これにより、第１複合材１１と第２複合材１２とにより形成されるコーナー部１５に、塊状のフィルム接着剤２１が配置される（ステップＳ２：配置工程）。これにより、図２に示す硬化前の複合構造体１が形成される。
【００４４】
次に、バギングフィルム２５で複合構造体１を覆うことで、バギングフィルム２５の内部に複合構造体１を収容する（ステップＳ３）。バギングフィルム２５の内部に収容された複合構造体１は、オートクレーブ装置により熱硬化処理が行われる。すなわち、バギングフィルム２５の内部に収容された複合構造体１は、オートクレーブ装置の容器内に収容される。この後、容器内が高温高圧の状態となり、バギングフィルム２５の内部が真空引きされることで、バギングフィルム２５が複合構造体１に密着する（ステップＳ４：硬化工程）。そして、硬化前の複合構造体１は、フィルム接着剤２１が軟化した後に硬化することで、接着剤層１７が形成される。これにより、硬化後の複合構造体１において、第１複合材１１と第２複合材１２とは、接着剤層１７により接合される。また、硬化前の複合構造体１は、フィルム接着剤２１の余剰部２１ａが軟化した後に硬化することで、コーナーフィレット部１３が形成される（ステップＳ５）。このように、複合構造体１の硬化と同時に、つまり、第１複合材１１と第２複合材１２との接合と同時に、コーナーフィレット部１３を形成することができる。
【００４５】
ここで、ステップＳ４において熱硬化処理を行うと、第１複合材１１及び第２複合材１２に含まれる樹脂と、フィルム接着剤（樹脂）２１とが軟化することで、軟化した樹脂がバギングフィルム２５内において流動する。このとき、フィルム接着剤２１の余剰部２１ａは、設計形状Ｐに対する充填率を５０％〜２００％の間としており、フィルム接着剤２１の流動に応じた充填率としていることから、コーナー部１５から樹脂が流入したり、流出したりする場合であっても、コーナーフィレット部１３を、設計形状Ｐに形成することができる。
【００４６】
以上のように、実施例１によれば、フィルム接着剤２１の余剰部２１ａを塊状に変形させ、塊状となったフィルム接着剤２１の余剰部２１ａをコーナー部１５に配置して、フィルム接着剤２１を熱硬化処理することで、コーナーフィレット部１３を形成することができる。このとき、フィルム接着剤２１を容易に塊状に形成することができるため、治具または金型を用いることなく、コーナーフィレット部１３を安価に形成することが可能となる。また、フィルム接着剤２１による第１複合材１１と第２複合材１２との接合と同時に、コーナーフィレット部１３を形成することができるため、コーナーフィレット部１３をプリフォームする必要がない。このため、プリフォームしたコーナーフィレット部１３を取り扱う必要がないことから、コーナーフィレット部１３及びコーナーフィレット部１３周りの損傷の発生を抑制できる。
【００４７】
また、実施例１によれば、バギングフィルム２５によって、コーナーフィレット部１３の形状を設計形状Ｐに形成することができる。このため、例えば、コーナー部１５に対して、大きな径となるバギングフィルム２５を配置することで、曲率半径Ｒの大きいコーナーフィレット部１３を形成できる。一方で、コーナー部１５に対して、小さな径となるバギングフィルム２５を配置することで、曲率半径Ｒの小さいコーナーフィレット部１３を形成することができる。
【００４８】
また、実施例１によれば、コーナーフィレット部１３の設計形状Ｐに対する充填率を、５０％〜２００％の間とすることができる。このため、フィルム接着剤２１の硬化処理時において、フィルム接着剤２１が軟化し、バギングフィル２５内を流動する場合であっても、フィルム接着剤２１の流動に応じてフィルム接着剤２１を好適に充填することができる。これにより、硬化処理後に形成されるコーナーフィレット部１３を、設計形状Ｐに精度良く形成することができる。
【００４９】
また、実施例１によれば、フィルム接着剤２１を渦巻き状に巻くことで、フィルム接着剤２１が広がり難くなることから、塊状に形成されたフィルム接着剤２１の形状を維持し易いものにできる。
【００５０】
なお、コーナーフィレット部１３を形成するフィルム接着剤２１には、他の材料を混在させてもよく、例えば、炭素繊維またはカーボンナノチューブ等の炭素系材料の他、剛性を向上させることが可能な剛性材料を混在させてもよい。
【００５１】
また、実施例１では、第２複合材１２の奥行き方向に直交する面で切った断面において、コーナーフィレット部１３を形成したが、第２複合材１２の奥行き方向の端部に形成されるコーナー部１５にコーナーフィレット部１３を形成してもよい。
【００５２】
また、実施例１では、コーナーフィレット部１３の設計形状Ｐを図１に示す形状としたが、図４から図７に示す形状としてもよい。図４は、変形例１に係る硬化後の複合構造体の断面図である。図４に示すコーナーフィレット部１３の設計形状Ｐは、第１複合材１１からの高さｈが、図１に比して低く形成されており、また、コーナーフィレット部１３の外部に接する面の曲率半径Ｒが、図１に比して大きな径に形成されている。
【００５３】
図５は、変形例２に係る硬化後の複合構造体の断面図である。図５に示すコーナーフィレット部１３の設計形状Ｐは、コーナーフィレット部１３の外部に接する面が、縦通部１２ｃの板面に沿った面に形成され、第１複合材１１の板面と直交する面となるように形成されている。
【００５４】
図６は、変形例３に係る硬化後の複合構造体の断面図である。変形例３の複合構造体１は、第１複合材１１と第２複合材１２とが平板に形成され、第１複合材１１と第２複合材１２とが重ね合わされることで、第１複合材１１と第２複合材１２とによりコーナー部３１が形成されている。つまり、コーナー部３１は、第１複合材１１の端面と、第２複合材１２の板面とが直交することで形成される。このコーナー部３１に形成されるコーナーフィレット部１３の設計形状Ｐは、第１複合材１１の端面及び第２複合材１２の板面に接する略三角形状となっており、外部に接する面が、所定の曲率半径となる曲面に形成されている。
【００５５】
図７は、変形例４に係る硬化後の複合構造体の断面図である。変形例４の複合構造体１は、変形例３と同様のコーナー部３１となっている。このコーナー部３１に形成されるコーナーフィレット部１３の設計形状Ｐは、第１複合材１１の端面及び第２複合材１２の板面に接する三角形状となっており、外部に接する面が、平面となるように形成されている。
【実施例２】
【００５６】
次に、図８を参照して、実施例２に係る複合構造体５１について説明する。図８は、実施例２に係る硬化前の複合構造体の断面図である。なお、実施例１と重複した記載を避けるべく、実施例１と異なる部分についてのみ説明し、実施例１と同様のものについては、同じ符号を付して説明する。実施例１では、フィルム接着剤２１の余剰部２１ａを、渦巻き状に巻いて、塊状に形成したが、実施例２では、フィルム接着剤２１の余剰部２１ａを、じゃばら折りして、塊状に形成している。
【００５７】
図８に示すように、フィルム接着剤２１の余剰部２１ａは、第１複合材１１と第２複合材１２との間から外部へ向かって、山折りと谷折りとが交互に行われることで、じゃばら状に形成される。このとき、じゃばら状に形成される余剰部２１ａの折り幅は、第１複合材１１と第２複合材１２との間から外部へ向かって広幅となるように形成される。
【００５８】
以上のように、実施例２によれば、フィルム接着剤２１の余剰部２１ａをじゃばら状に折り曲げることで、フィルム接着剤２１の余剰部２１ａを簡単に塊状に形成することができる。また、コーナー部１５の形状に応じて折り幅を適宜調整することで、形成するコーナーフィレット部１３の設計形状Ｐに適した形状とすることができる。
【００５９】
なお、実施例２では、余剰部２１ａの折り幅を、第１複合材１１と第２複合材１２との間から外部へ向かって広幅となるように形成したが、例えば、等幅であってもよく、この構成に特に限定されない。
【実施例３】
【００６０】
次に、図９を参照して、実施例３に係る複合構造体６１について説明する。図９は、実施例３に係る硬化前の複合構造体の断面図である。なお、実施例１及び２と重複した記載を避けるべく、実施例１及び２と異なる部分についてのみ説明し、実施例１及び２と同様のものについては、同じ符号を付して説明する。実施例１では、フィルム接着剤２１の余剰部２１ａを、渦巻き状に巻いて、塊状に形成したが、実施例３では、フィルム接着剤２１の余剰部２１ａを、重ね折りして、塊状に形成している。
【００６１】
図９に示すように、フィルム接着剤２１の余剰部２１ａは、重ね折りとして、例えば、巻四つ折りされることで、塊状に形成される。具体的に、フィルム接着剤２１の余剰部２１ａは、二つ折りされた後、さらに二つ折りされることで、巻四つ折りとなる。なお、実施例３では、重ね折りとして、巻四つ折りを例示したが、この折り方に特に限定されず、巻八つ折りであってもよい。
【００６２】
以上のように、実施例３によれば、フィルム接着剤２１の余剰部２１ａを重ね折りすることで、フィルム接着剤２１の余剰部２１ａを簡単に塊状に形成することができる。
【実施例４】
【００６３】
次に、図１０を参照して、実施例４に係る複合構造体７１について説明する。図１０は、実施例４に係る硬化前の複合構造体の断面図である。なお、実施例１から３と重複した記載を避けるべく、実施例１から３と異なる部分についてのみ説明し、実施例１から３と同様のものについては、同じ符号を付して説明する。実施例１では、第１複合材１１と第２複合材１２とのフィルム接着剤２１と、コーナー部１５に配置されるフィルム接着剤２１（の余剰部２１ａ）とが一体となっていたが、実施例４では、別体となっている。
【００６４】
図１０に示すように、フィルム接着剤７２は、第１複合材１１と第２複合材１２との間に配置される第１フィルム接着剤７２ａと、第１フィルム接着剤７２ａと別体に設けられ、コーナーフィレット部１３を形成する第２フィルム接着剤７２ｂと、を含んで構成されている。
【００６５】
第１フィルム接着剤７２ａは、第１複合材１１と第２複合材１２との間から露出せずに、第１複合材１１と第２複合材１２との間に配置されている。つまり、第１フィルム接着剤７２ａは、第１複合材１１と第２複合材１２の当接部１２ａ，１２ｂとが接触する部位に配置されている。第２フィルム接着剤７２ｂは、実施例１のフィルム接着剤２１の余剰部２１ａと同様に、渦巻き状に巻かれることで、塊状に形成される。そして、塊状に形成された第２フィルム接着剤７２ｂは、コーナー部１５に配置される。
【００６６】
ここで、第２フィルム接着剤７２ｂは、第１フィルム接着剤７２ａと別体となっていることから、コーナー部１５に応じて、第２フィルム接着剤７２ｂの形状または種類等を変更することが可能となっている。例えば、コーナー部１５は、奥行き方向に延在して形成されるが、奥行き方向において、コーナーフィレット部１３の剛性を変更するために、第２フィルム接着剤７２ｂの形状を変更することができる。
【００６７】
以上のように、実施例４によれば、フィルム接着剤７２を、第１フィルム接着剤７２ａと、第２フィルム接着剤７２ｂとで別体にできるため、第２フィルム接着剤７２ｂの形状または種類等を変更することで、コーナー部１５に応じたコーナーフィレット部１３を形成することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１  複合構造体
１１  第１複合材
１２  第２複合材
１３  コーナーフィレット部
１５  コーナー部
１７  接着剤層
２１  フィルム接着剤
２１ａ  余剰部
２５  バギングフィルム
３１  コーナー部（変形例３及び４）
５１  複合構造体（実施例２）
６１  複合構造体（実施例３）
７１  複合構造体（実施例４）
７２  フィルム接着剤（実施例４）
７２ａ  第１フィルム接着剤
７２ｂ  第２フィルム接着剤
Ｐ  設計形状
Ｓ  設計形状の断面積
Ｌ  設計形状の底辺
ｈ  設計形状の高さ
【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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