(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端が開口した筒状部を有する装置本体と、装置本体の筒状部の一端を閉鎖する耐熱性伸縮シートと、装置本体の上記一端側の端面に耐熱性伸縮シートを囲むように設けられたシール材と、装置本体に形成されシール材に囲まれた空間に通じる空気通路と、筒状部に収容された液体と、筒状部の内部に配置され収容された液体を加熱する加熱装置とを有することを特徴とする複合材部品修理装置。
【請求項２】
上記液体がシリコンオイルであることを特徴とする請求項１に記載の複合材部品修理装置。
【請求項３】
装置本体の空気通路に接続され空気を吸引する吸引装置を有することを特徴とする請求項１に記載の複合材部品修理装置。
【請求項４】
加熱装置は筒状部の他端側を密封するとともに内面に沿って移動自在に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の複合材部品修理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、修理パッチのレイアップおよびバギング作業を容易に行うとともに、修理に供した部材の再利用化を図るようにした複合材部品修理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の複合材部品の修理パッチを硬化する複合材部品修理装置の一例を図６に示す。図６に示す複合材部品修理装置１は、複合材部品２の修理部位２ａに設けられた修理パッチ３を覆うように配置された真空バッグ材４と、この真空バッグ材４の周囲に設けられて修理パッチ３を含む複合材部品２と真空バッグ材４の間に密封空間５を形成するシーラント材６と、真空バッグ材４内の密封空間５に配置されたヒートブランケット７と、このヒートブランケット７の上側に配置されたブリーザ８と、ヒートブランケット７の下側に配置されたブリーダ材９を有する。
【０００３】
上記複合材部品修理装置１を用いて複合材部品２の修理部位２ａを修理するには、まず、複合材部品２の修理部位２ａに相当する部分を除去し、複合材部品２の修理部位２ａに接着剤を介してプリプレグ修理パッチ３をセットする。
【０００４】
つぎに、修理しようとする複合材部品２の上に孔あき離型フィルム１０を配置す、孔あき離型フィルム１０の上にブリーダ材９を配置し、ブリーダ材９の上にエッジブリーザ１１，１１および離型フィルム１２を介してヒートブランケット７を配置し、ヒートブランケット７の上にブリーザ８を配置する。
【０００５】
つぎに、これら全体を真空バッグ材４で覆い、真空バッグ材４の周囲に配置されたシーラント材６により複合材部品２と真空バッグ材３の間に密封空間５を形成する。
【０００６】
つぎに、密封空間５を図示しない真空装置により真空引きし、ヒートブランケット７に埋設された熱線に通電してヒートブランケット７を加熱する。このヒートブランケット７の加熱はヒートブランケット７に接続されたヒートブランケット制御器１３により制御される。ヒートブランケット制御器１３により制御されたヒートブランケット７の発熱量により修理パッチ３が加熱硬化され、修理パッチ３は複合材部品２の修理部位２ａに結合される。これにより、複合材部品２の修理が終了する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の複合材部品修理装置は、真空バッグ材、ブリーザ、離型フィルム、ブリーダ材およびシーラント材を含む多種多様の副資材を必要としているため、修理パッチのレイアップおよびバギング作業が煩雑になり、また、修理部位の曲面形状が小さな曲げを含む場合、ヒートブランケットをこの修理部位の曲面形状に合わせた形状に保持することが難しく、修理部位に真空圧が十分加わらないために、複合材部品の修理部の品質が悪くなってしまうという問題点がある。
【０００８】
また、従来の複合材部品修理装置では、複合材部品の修理の際に、ほとんどの副資材にプリプレグ材の樹脂が付着してしまうため、修理に供したほとんどの副資材を再利用することなく廃棄処分するので、修理後の廃棄物が多くなるという問題点もある。
【０００９】
本発明は上記した点に鑑みてなされたもので、修理パッチのレイアップおよびバギング作業が容易でかつ修理後の廃棄物も少なくなる複合材部品修理装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の複合材部品修理装置は、装置本体の筒状部の一端側の開口を耐熱性伸縮シートにより閉鎖し、耐熱性伸縮シートを囲むように設けられたシール材により装置本体と複合材部品との間に密封空間を形成し、この密封空間を装置本体に形成された空気通路に連通し、筒状部に液体を収容し、この液体を加熱装置により加熱し、密封空間を真空引きすることで、耐熱性伸縮シートを複合材部品の修理部位に密着させ、加熱装置により加熱された液体により複合材部品の修理部位に設けられた修理パッチを加熱硬化して修理パッチを複合材部品の修理部位に一体結合することで複合材部品の修理を行なう。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
図１において符号２０は本発明による複合材部品修理装置を示し、この複合材部品修理装置２０は、フレーム２１と筒状部２２とを備えた装置本体２３を有する。
【００１３】
上記フレーム２１は、全体形状が上面からみて円形または矩形であり、その中央部に上下を開口した空間２４を有する。この空間２４は上端から下端まで内方に傾斜した傾斜面を有する周壁２５により形成される。この周壁２５には空気通路２６が形成されている。空気通路２６は、一端を空間２４に連通し他端を図示しない接続パイプに接続されている。この接続パイプは図示しない真空装置に接続される。フレーム２１の下面全周には空間２４を囲むように連続した紐状シリコンシール材２７が配置されている。
【００１４】
上記筒状部２２は、下端に半径方向外方に延びるフランジ部２８を有する。このフランジ部２８の下面に耐熱性伸縮シート２９が配置されている。筒状部２２は、フランジ部２８を耐熱性伸縮シート２９を介してフレーム２１の上面に形成された支持部３０に載置され、図示しない固定手段によりフレーム２１に取り付けられる。筒状部２２の下端開口は耐熱性伸縮シート２９により閉じられることで筒状部２２の内部に液体収容空間３１が形成される。この液体収容空間３１に液体３２が収容される。この液体３２は、１８０℃以上の温度に加熱されることがあるので、引火温度が３００℃より高い特性を有するシリコンオイルであることが望ましい。また、筒状部２２の内部に液体３２を加熱するための加熱装置３３が上下方向に移動自在に配置されている。この加熱装置３３は筒状の通路を閉塞して移動できるようにシリコンシール材３４を介して筒状部２２の内面に取付けられている。加熱装置３３はヒータ３５を有し、ヒータ３５は配線３６を介してヒータ制御器３７に接続されている。
【００１５】
さらに、筒状部２２の内部には、液体収容部３１の液体３２に検出部３８ａが埋没するように熱電対のような温度計３８が配置されている。この温度計３８により検出された液体３２の温度検出信号はヒータ制御器３７に送られ、このヒータ制御器３７から発する制御信号により加熱装置３３のヒータ３５の温度が制御される。
【００１６】
上記複合材部品修理装置２０は、図２に示すように、孔あき離型フィルム１０およびブリーダ材９を介在して複合材部品２の損傷部２ａの上に配置され、空気通路２６を図示しない接続パイプを介して真空装置に接続する。
【００１７】
つぎに、本発明の複合材部品修理装置２０の作用を図２ないし図５を参照して説明する。
【００１８】
複合材部品２の損傷部位の修理準備段階として、複合材部品２の修理部位２ａに相当する損傷部を複合材部品２から除去し、複合材部品２の修理部位２ａの表面処理を行ない、修理部位２ａにプリプレグ修理パッチ３を接着剤を介してセットする。
【００１９】
つぎに、プリプレグ修理パッチ３を含む複合材部品２の上に、図２に示すように、孔あき離型フィルム１０およびブリーダ材９を配置し、その上に複合材部品修理装置２０を図３に示すように配置する。この段階においては、空気通路２６は大気に連通し、空間２４は大気圧と同じであり、耐熱性伸縮シート２９は筒状部２２の下端開口を閉鎖した水平位置にある。
【００２０】
つぎに、空気通路２６を図示しない接続パイプを介して真空装置に接続し、真空装置を作動させると、図４に示すように、空間２４の空気の真空引きが開始され、空間２４の空気圧は低圧状態となり、耐熱性伸縮シート２９は、図３に示す位置から図４に示す位置まで中央部分が下方に伸びる。これにより、筒状部２２の液体収容空間３１に収容されたシリコンオイル３２も下方に移動するが、耐熱性伸縮シート２９は、全周囲が筒状部２２のフランジ部２８とフレーム２１の支持部３０によりシール結合されているので、シリコンオイル３２が耐熱性伸縮シート２９の伸縮により外部に漏れ出ることはない。
【００２１】
さらに、真空装置の作動を続けると、空間２４の空気がさらに真空引きされ、図５に示すように、空間２４空気圧は真空状態となり、耐熱性伸縮シート２９は、具有する伸縮性により中央部分がさらに下方に伸び、プリプレグ修理パッチ３を含む複合材部品２の上に密着する。
【００２２】
つぎに、ヒータ制御器３７を作動させると、筒状部２２の内部に配置された加熱装置３３のヒータ３５が発熱し、ヒータ３５から発する熱で、筒状部２２の液体収容空間３１に収容されたシリコンオイル３２が、プリプレグ修理パッチ３を硬化するのに必要な１２０℃以上の温度に加熱される。耐熱性伸縮シート２９は、プリプレグ修理パッチ３を含む複合材部品２の上に密着しているので、シリコンオイル３２の熱は、プリプレグ修理パッチ３を硬化温度以上に加熱し、プリプレグ修理パッチ３を硬化させる。これにより、プリプレグ修理パッチ３は、複合材部品２の修理部位２ａに一体的に結合され、複合材部品２の修理が終了する。
【００２３】
複合材部品２を修理した後の複合材部品修理装置２０は、ヒータ制御器３７の作動を止めることでシリコンオイル３２の温度が下げられ、真空装置の作動を止めることで図３に示す状態に戻される。
【００２４】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、筒状部の開口端を閉鎖する耐熱性伸縮シートを真空引によって修理パッチを含む複合材部品に密着させ、筒状部に収容された液体の熱で修理パッチを加熱硬化させるようにしたので、修理パッチのレイアップおよびバギング作業が簡単になり、修理部位の曲面形状が小さな曲げ半径を含む場合でも、耐熱性伸縮シートートを修理部位の曲面形状に合わせた形状に保持することができ、修理部位に真空圧が十分加わるので、複合材部品の修理部の品質がよくなり、しかも、修理後の廃棄物も少なくなるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による複合材部品修理装置の断面図。
【図２】本発明による複合材部品修理装置の使用状態を示す図。
【図３】本発明による複合材部品修理装置を修理しようとする複合材部品に設置した状態を示す図。
【図４】図３に示す複合材部品修理装置の密封空間から空気の一部を真空引きした状態を示す図。
【図５】図３に示す複合材部品修理装置の密封空間から空気を完全に真空引きした状態を示す図。
【図６】従来の複合材部品修理装置を示す図。
【符号の説明】
２０  複合材部品修理装置
２１  フレーム
２２  筒状部
２３  装置本体
２４  空間
２６  空気通路
２７  シリコンシール材
２９  耐熱性伸縮シート
３１  液体収容空間
３２  液体
３３  加熱装置
【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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