(57)【要約】【課題】  従来の欠点のない積層体の製造方法を提供する。【解決手段】  金属層（２）とプラスチック接着層（３）を交互配置したパックからなる積層体（１、１’）を、高温高圧下で製造する方法であって、成形型内で第一組の層（８）を積み上げる工程と、第一組の層上に少なくとも第二組の層（７、７’）を積み上げて、パックを形成し、パックの少なくとも一縁部において、少なくとも一つの組（７、７’）が他の組（８）に対して後退した状態に形成され、補助具（１２）を後退した組（７、７’）に並べて且つ他方の後退していない組（８）上に配置し、後退した組（７，７’）と、これに対向する補助具の面（１４）の間に間隙（１３）を形成し、プラスチック接着層（３）内のバインダーが流動性となって、後退した組（７、７’）に含まれるバインダーの一部が間隙（１３）に集まるように、パック及び補助具（１２）にかける温度及び圧力を上昇させる、積層体の製造方法。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属層（２）とプラスチック接着層（３）とを交互に配置したパックからなる積層体（１，１’）を、高温、高圧下で製造する方法であって、該方法は、
成形型内で第一組の層（８）を積み上げる工程と、
該第一組の層（８）の上に少なくとも第二組の層（７、７’）を積み上げて、層のパックを形成する工程であって、パックの少なくとも一つの縁部において、少なくとも一方の組（７、７’）が他方の組（８）に対して後退した状態となるようにパックを形成する工程と、
後退した組（７、７’）に並べて且つ他方の後退していない組（８）の上に補助具（１２）を配置し、後退した組（７、７’）と、該組に対向する補助具（１２）の面（１４）との間に間隙（１３）を形成し、
プラスチック接着層（３）内のバインダーが流動性となって、後退した組（７、７’）に含まれているバインダーの一部が間隙（１３）内に集まるように、パック及び補助具（１２）にかける温度及び圧力を上昇させる工程とを含む、積層体の製造方法。
【請求項２】
後退した組（７、７’）のプラスチック接着層（３）のうちの少なくとも一つが、前記組（７，７’）の縁部（１０）に平行な向きの繊維層（４）を含んでおり、該繊維層（４）を隣接する金属層（２）に対してインデントさせる工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
後退した組（７、７’）のプラスチック接着層のうちの少なくとも一つが、前記組（７、７’）の縁部（１０）に垂直な向きの繊維層（５）を含んでおり、該繊維を隣接する金属層（２）と実質的に並んで終端させる、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法によって得られる積層体（１、１’）であって、該積層体は、
第一組の層（８）と、該第一組の層（８）の上に重ねた第二組の層（７、７’）とを備え、該第一組の層と第二組の層とでパックを形成し、パックの少なくとも一つの縁部において、少なくとも一組の層（７、７’）が他方の組の層（８）に対してインデントしており、インデントした組の層（７，７’）の縁部（１０）が、バインダー層（１６）で被覆されている、積層体。
【請求項５】
請求項４に記載の積層体を二つ互いに接合してなる組立体。
【請求項６】
積層体表面を横切る方向に、一方の積層体の少なくとも一つの後退した組（７，７’）が、他方の積層体の後退していない組（８）と隣接している、請求項５に記載の組立体。
【請求項７】
積層体間の継目を横切る方向に、少なくとも一つの後退していない組の層（８）が後退している組の層（７）と対向している、請求項５に記載の組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、段状に形成した縁部によって互いに接合可能な積層体の製造方法に関する。積層体をなす層の一部は他の層に対して突出しており、この突出している層が実際の接合領域を形成している。このような接合部には比較的平滑であるという利点があり、これは空気力学的観点から非常に有利である。
【背景技術】
【０００２】
しかしながら、段状の縁部を有するこのような積層体の製造には問題がある。例えば、繊維を含んだプラスチック接着層の場合、積層体を製造する際の高い圧力の影響によって繊維が外に抜け出てきてしまうことがある。このことにより、繊維層に水分が染み込んだり、腐食したり等、最終製品において望ましくない現象が生じる恐れがあるので、これは望ましいことではない。その結果、積層体の寿命が非常に限られてしまう場合もある。
【０００３】
航空機産業では、このような接合部は飛行機本体の長手方向にも周方向にも現れる。機体は長手方向にできるだけ平滑に保つことが望ましいので、積層体から構成されるパネル間の接合部に段状縁部を設けることがよくある。機体の周方向でも、異なる厚さのストリップを設けたこのような接合部がよく用いられる。この接合部は、金属製積層体からなるストリップを互いに連結する際にも用いられる。このような金属製積層体は繊維強化されている場合もされていない場合もあり、また厚さが異なる場合もそうでない場合もあり、機体の周方向のパネル継手に通常用いられるものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上述した欠点のない、このような接合部に使用するのに適した積層体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、金属層とプラスチック接着層とを交互に配置したパックからなる積層体を高圧、高温下で製造する方法であって、
成形型内に第一組の層を積み上げる工程と、
該第一組の層の上に少なくとも第二組の層を積み上げて、層のパックを形成する工程であって、パックの少なくとも一つの縁部において、少なくとも一方の組が他方の組に対して後退した状態となるようにパックを形成する工程と、
後退した組に並べて且つ他方の後退していない組の上に補助具を配置し、後退した組と、該組に対向する補助具の面との間に間隙を形成し、
プラスチック接着層内のバインダーが流動性となって、後退した組に含まれているバインダーの一部が該間隙内に集まるように、パック及び補助具にかける温度及び圧力を上昇させる工程とを含む、積層体の製造方法によって達成される。
【０００６】
本発明の方法によれば、インデントした層と補助具との間の間隙に流れ込んだバインダーによって、インデントした層の組の縁部境界面を確実に平滑な仕上げとすることができる。また、これらの層に対向している補助具の縁部が、この縁部境界面の成形型として機能するので、補助具の縁部の形状を選択することにより縁部境界面を所望形状とすることができる。さらに、抜け出してしまった繊維を、間隙に流れ込んだバインダーの中に上手く埋め込むことができる。
【０００７】
公知のように、繊維強化プラスチック層内の繊維は異なった方向を向いている場合がある。プラスチック接着層のうちの少なくとも一層がパックの縁部と平行な向きの繊維層を含んでいる場合には、本発明の方法は、このような繊維層を隣接する金属層に対してインデントさせる工程を含む。このようにインデントした位置とすることにより繊維が金属層間にはみ出す可能性はほとんどなくなるので、積層体の品質をさらに向上させることができる。
【０００８】
しかしながら、プラスチック接着層のうちの少なくとも一層がパックの縁部に垂直な向きの繊維を含んでいる場合には、このような繊維は隣接する金属層と実質的に並んだ状態のままにしておいてもよい。
【０００９】
本発明はまた、第一組の層と、該第一組の層の上に設けた第二組の層とを備え、第一組の層と第二組の層とでパックを形成し、パックの少なくとも一つの縁部において一方の組の層が他方の組に対してインデントしており、後退した組の層の縁部がバインダー層で被覆されている積層体に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を、図面に示した積層体を参照して以下により詳細に説明する。
【００１１】
図１に、全体を符号１で示す積層体を示す。この積層体１は金属層２と、金属層２間に設けた繊維強化接着層３とからなる。この繊維強化接着層３は、それぞれ二つの層４、５からなるが、この層の数は本発明にとって重要ではない。
【００１２】
本発明の方法を実施するにあたり、第一組の層７を成形型６上に積み上げる。次いで第二組の層８を第一組の層７の上に積み上げる。第二組の層８の縁部９は第一組の層７の縁部１０に対して突出している。このようにして完成した積層体１は、突出部１１によって接合することができ、この突出部１１は縁部９において、例えば別の積層体の対応する突出部１１と境を接する。
【００１３】
このような積層体を製造する場合、縁部１０において繊維層から繊維が抜け出してしまうという問題が生じる場合がある。これは繊維が縁部１０に対して平行に並んでいる場合に特に問題となる。層５はこのような繊維を含んでいるので、縁部１０よりも少し手前で終端するようにする。一方、層４は縁部１０に対して垂直に並んだ繊維を含んでいる。このような繊維には抜け出す危険性はないので、この層は縁部１０まで延在している。
【００１４】
この積層体の製造には補助具１２を使用するが、この製造は公知のように高温、高圧下で行なわれる。この補助具は、第一組の層７に対して、縁部１０と補助具１２の縁部１４との間に間隙１３が残るように配置される。
【００１５】
高温、高圧のため、繊維層４、５に含浸させたバインダーの一部が金属層２間の間隙から流れ出し、第一組の層７と補助具１２との間に残された間隙１３に流れ込む。これにより第一組の層７の縁部１０はバインダーの層１６によって被覆される。
【００１６】
その結果、第一組の層７の端部には、補助具１２の端部縁１４によって規定された、真直ぐで平滑な境目１６が形成される。抜け出した繊維は、第一組の層７の端部のバインダー１６内に埋め込まれる。
【００１７】
図２に示す実施態様では、突出部を成形型上に直に載置した状態で第二組の層８を配置して、後退した第一組の層７を第二組の層８の上に配置することもできることを示している。この場合、成形用補助具１２も第二組の層８の突出部の上に配置する。熱の影響によって液化したバインダーは、圧力下で第一組の層７の端部１０と補助具１２の縁部１４との間の間隙１３内に集まる。
【００１８】
このようにして得られた積層体を図３に示す。この図には、最終的に第一組の層７の端部境界を形成しているバインダー１６が示されている。
【００１９】
図４は、図３に示した積層体二つからなる第一の組立体を示す。後退した層７、特にその境界面１６が直接互いに対向しており、どちらの場合も一方の積層体１の後退していない第二組の層８は、他方の積層体の後退した第一組の層７の上に載置されている。二つの積層体１は、例えばリベットやボルト接合によって、軸１２で概略的に示す孔の位置で互いに接合することができる。
【００２０】
図５に示す変更例では、平坦な組立体が形成されており、どちらの場合も、一方の積層体１の後退していない第二組の層８が、他方の積層体１の後退した第一組の層７と対向している。
【００２１】
図６、図７、及び図８に示す変更例は、それぞれ後退した二組の層７、７’を有する積層体１’を含む。組７は、後退していない組８に対して後退しており、後退した組７’は、後退した組７に対してさらに後退している。
【００２２】
図６に示す実施態様では、どちらの場合も、一方の積層体１’の後退していない組８が、他方の積層体１’の第二の後退した組７’の上に載置されている。
【００２３】
図７に示す変更例では、一方の積層体１’の後退していない組８が、他方の積層体の第二の後退した組７’と対向している。この配置では、第一の後退した組７が互いに対向している。この場合、平滑な組立体が得られる。
【００２４】
図８に示す変更例では、後退した組７を有する第一の積層体１、及び二組の後退した組７、７’を有する第二の積層体１’が使用されている。第一の積層体１の後退していない組８は、第二の積層体１’の第二の後退した組７’と対向している。後退した組７は互いに対向している。この方法では片面が平滑な組立体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、第一の実施態様による本発明の積層体の製造方法を示す。
【図２】図２は、第二の実施態様による製造方法を示す。
【図３】図３は、本発明による積層体の一実施態様を示す。
【図４】図４は、図３の積層体によって得られる組立体の実施態様を示す。
【図５】図５は、図３の積層体によって得られる組立体の別の実施態様を示す。
【図６】図６は、二つの後退した組を有する積層体の組立体を示す。
【図７】図７は、二つの後退した組を有する積層体の別の組立体を示す。
【図８】図８は、一つの後退した組を有する積層体と二つの後退した組を有する積層体との組立体を示す。
【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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