JPS6324445B2

JPS6324445B2 -

Info

Publication number: JPS6324445B2
Application number: JP56155671A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Bando; Katsuji Sakamoto
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1981-09-30
Filing date: 1981-09-30
Publication date: 1988-05-20
Also published as: JPS5856824A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、繊維と合成樹脂を組合わせたいわゆ
る樹脂系複合材料によつて製造される桁構造物の
製造方法に関するものである。

従来、樹脂系複合材料、たとえば、ガラス繊
維、有機繊維、炭素繊維等をエポキシ樹脂、ポリ
エステル樹脂、ポリイミド樹脂等で含浸したシー
ト状材料の積層材を用いた構造物の製造方法とし
ては、オートクレーブ法やホツトプレス法等があ
る。これらの方法は、いずれも比較的薄く大面積
の平板状成形物の成形に適しているが、立体構造
物には不適である。

詳述するならば、従来のオートクレーブ法やホ
ツトプレス法では、まず、平面パネルを製作し、
これを組立てて構造物を製作する。しかし、オー
トクレーブ成形では片面の寸法精度が出ないの
で、組立時の精度が不良になる。また、平面構造
物は、複合材料特有の異方性のために成形歪が発
生しがちである。そして、接着組立の場合には、
接着剤厚を0.1mm程度の精度でコントロールする
必要があるが、上述した２つの理由のために、正
確な位置決めは困難である。更に、複合材料は応
力集中に弱いので、ボルトナツト、リベツト等で
組立てる方式を全面的に用いることとすると、重
量と加工費が増大する。

これに対して、航空機の翼や補助翼、各種プロ
ペラ、フアンブレード等は、いずれも複雑な内部
構造を有する中空物体であり、その外周寸法精度
が性能を左右するという特徴を持つており、上述
したオートクレーブ法やホツトプレス法で成形す
ることは不適当である。

そこで、外形寸法を正確に与えるような密閉金
型を用い、内部に加圧膨張し得る加圧袋を入れて
内部から外方へ被成形物を押し付ける方法で成形
する方法が、米国特許第3713753号、特開昭50―
16298号公報等で提案されている。しかし、この
方法でも、内部構造を正確に成形することは困難
であつた。特に、内部にウエブのような隔壁があ
る桁構造物の場合は問題であつた。

すなわち、この方法においては、加圧袋は薄く
柔軟であるために、第１Ａ図の如く、下型１０に
未硬化複合材料の積層材１２とウエブ用未硬化複
合材１４を置き、加圧袋１６を入れて、上型１８
を乗せ、加圧袋に加圧を加えて成形すると、常に
同じ割合には膨張しないので、第１Ｂ図に示す如
く、ウエブ１４は傾き、コーナー部には空洞２０
が生じる。

また、第２Ａ図に示す如く、ウエブ１２をあら
かじめＨ型に積層しておき、成形する方法では、
初め加圧力が小さいと、第２Ｂ図に示す如く、コ
ーナー部２２に加圧袋１６が密着せず、そして加
圧力増大にともなう袋１６の膨張と移動につれ
て、第２Ｃ図に示す状態を経て第２Ｄ図に示す如
くウエブ１４にシワ２４を発生させることがあ
る。また、第２Ｅ図の加圧袋１６Ａの如くはじめ
からウエブ１４のコーナーに密着しておらず且つ
加圧袋の伸びに余裕がないとウエブにシワが入ら
ない代りに、第２Ｅ図の加圧袋１６Ｂの如く中吊
状態となり、圧力を薄い加圧袋自身で支えること
になるため、加圧力増大により、第２Ｆ図に参照
番号２６で示す如く加圧袋が破れるという事故が
発生する。

以上の不具合をなくすためには、まずあらかじ
め加圧袋を各コーナー部に密着させることが必要
である。そのために、加圧袋自身の剛性をやや高
くして加圧袋自体でその形状を保ち、最初から最
終形状にする方法が、特開昭54―13571号（特願
昭52―78631号）によつて提案されている。この
方法ではあらかじめ加圧袋の形状を精確に成形す
るための成形型が必要となる。このため、次のよ
うな問題が生じる。即ち、航空機の如き、多品種
少量生産の場合、成形型も何種類も準備する必要
があり、高価になる。また、わずかな小部品の設
計変更にも、型を作りなおす必要が生ずる。通
常、外形は空気力学的、又は構造上の要求によつ
て定められ、複合材構造物の肉厚や配置も力学的
要求によつて決められるので、内側の形状はきわ
めて複雑なものになる。このような複雑な形状を
持つ型の製作には多額の費用を必要とする。そし
て、そのような複雑な形状をつくるための内型の
各部品の寸法にはばらつきがあると、それは内型
全体で次々と累積されてゆくので、内型の寸法精
度は悪くならざるを得ず、かならずしも前記不具
合を解決するとはいえなかつた。

更に、特開昭54―13571号の方法では、加力袋
自体によつて複合材構造物の内部形状を決めるよ
うに被成形物を内側から支えるので、袋を軟弱で
ないようにするために、ある程度厚いフイルムを
用いる必要があり、その特許公開報の発明でも
0.1mm以上としている。しかし、小型機の構造物
では、これでも重いといえる。また、加圧袋の形
状と、複合構造物の形状が不一致の場合、加圧袋
がつぶれ、形が大きく狂うことがある。そして加
圧袋は比較的厚いので、小半径の角部などは袋自
身が圧力を支持し、複合材構造物に圧力がかから
ず、気泡のある製品ができることもあつた。

また、加圧袋として、薄い熱可塑性プラスチツ
クフイルムを用いこれを分解組立式の型にかぶせ
た後、内部に挿入するという方法がある。しか
し、この方法にも次のような欠点がある。すなわ
ち、複合材構造物の成形完了後、この型を開口部
より引き抜くことが必要になるが、このため、非
常に複雑な構成の型を必要とした。例えば、傘の
ように展開、折りたたみのできるようにした型と
か、寄せ木細工のように分割可能にするとか、ま
た例えば石こうで型を作り成形完了後、開口部か
ら棒でつついて、石こうを破壊して取り去る等の
方法もあつた。しかし、これらの方法はいずれ
も、特開昭54―13571号の場合と同様に、型その
ものを製作するのに非常に手間がかかる。特に、
航空機の翼のように外形は空気力学的に決めら
れ、部材の構造や厚さは強度的に決められる場
合、内部の寸法、形状はきわめて複雑な形状にな
るが、このような複雑な外形を持つ型を作ること
か困難で多額の費用を必要とし、そして、型自体
の熱容量が大きく、加熱成形時の温度分布がムラ
になり、その温度のムラは、成形物の歪や、強度
のばらつきを大きくする。更に、試作時の設計変
更に対して、型の修正に多額の費用と時間を必要
とする。また、型が複雑であるため、複合材料構
造物と干渉することも多く、薄い加圧袋を傷つけ
て破裂させたり、内部構造をゆがませてしまうこ
ともある。

更に、第３Ａ図に示す如く、内部がウエブ１４
のような隔壁で仕切られた立体構造物の内部に成
形硬化終了後に発泡性材料２８を注入して発泡さ
せて、内部を発泡材料で満たすような場合、従来
のウエブはその構造上座屈強度が低いため、第３
Ｂ図に示す如く、発泡性材料が発泡して膨張する
ときの圧力Ｐでウエブ１４がたわむ。このように
ウエブ１４がたわめば、たとえ周囲を金型１０及
び１８で囲んでいても、外形が歪むのは避けられ
ない。

そこで、本発明は、前述した様々な欠点を解消
して、安価で且つ高精度で複合材桁構造物を製造
できる方法を提供せんとするものである。

更に、本発明は、一回で成形でき且つ内部形状
を高精度で希望の形にできる複合材桁構造物の製
造方法を提供せんとするものである。

また、本発明は、加圧袋の破裂の心配なく且つ
加圧袋が薄くてよい複合材桁構造物の製造方法を
提供せんとするものである。

そしてまた、本発明は、加圧袋を内部形状と同
一の形につくる必要のない複合材桁構造物の製造
方法を提供せんとするものである。

即ち、本発明による複合材桁構造物の製造方法
は、所要の形状を与える剛性金型の中に、合成樹
脂と強化繊維からなる上下のフランジ部材材料
と、合成樹脂と強化繊維からなりフランジ部材材
料との間に小空間をつくるようにフランジ部材材
料に接合するウエブ部材材料と、フランジ部材材
料とウエブ部材材料との間の前記小空間に、底面
がフランジ部材材料に接するように置かれる隅部
材と、フランジ部材材料とウエブ部材材料との間
に置かれる薄い加圧袋とを封入し、その加圧袋の
内部を加圧しつつ加熱成形し、そして、前記隅部
材は、成形された桁構造物の上下のフランジ間距
離の２割以上の高さを持ち、且つ、成形された桁
構造物の上下のフランジ部材間の距離を直径とし
て互に接する２つの仮想円の各々にそれぞれの側
面が接するような断面がほぼ三角形の形状になさ
れていることを特徴とする。

以上のような方法によれば、隅部材が、成形桁
構造物の上下のフランジ部材間距離の２割以上の
十分な高さを持ち、且つその上下フランジ部材間
距離を直径として互に接する２つの仮想円の各々
にそれぞれの側面が接するようなほぼ三角形に断
面がなされているので、隅部材は、内部加圧され
ている加圧袋を自然な形で十分支えることがで
き、互に隣接する加圧袋の一方が他方を押しのけ
るようにウエブを傾けたりすることがなく、従つ
て、内部形状を希望の形にすることができる。更
に加圧袋は隅部材によつて自然な形で支えられる
ので、空洞ができやすいコーナー部はなく、ま
た、加圧袋の破裂の心配はなく、且つ十分薄くす
ることができる。このように加圧袋を薄くできれ
ば、圧力はどのようなところにも伝達され、従つ
て、加圧袋の入口を極端に小さくできる。そし
て、内部形状はフランジ部材と隅部材とによつて
主に規定され且つ加圧袋は自然な形で加圧膨張さ
せられるので、加圧袋を内部形状通りに正確に作
る必要はない。そしてまた、内型の必要がないの
で、構造物内部の設計変更しても、外形の変更が
なければ、何ら特別の治具を用いることなく簡単
につくることができる。更に、複合材構造物はそ
の異方性のために成形歪が避けられないが、一回
で立体的な剛性の高い構造物を製作できるので、
外形の精度がよく、特に航空機の翼など高性能が
要求されるものの製造に効果を発揮できる。

本発明の製造方法の実施態様によれば、隅部材
は、頂角が直角な二等辺三角形の断面形状を有し
ていてもよく、また、隅部材の各側面は、なめら
かな凹曲面をなしていても、または、ヘこむよう
に互に鈍角をなして接する２つの平面を有してい
てもよい。更に、隅部材は、中空球を樹脂で固め
た材料で作られていてもよい。この場合、中空球
には、例えばガラスで作られたものがある。そし
てまた、隅部材は、熱硬化性発泡材で作られても
よい。

以下、添付図面を参照して本発明による方法の
実施例を説明する。

第４Ａ図から第４Ｆ図は、本発明の方法により
航空機の固定翼を作る工程を示すものである。ま
ず、第４Ａ図に示す如く、外形を与える金型の下
型３０の上に、45゜の方向に繊維の方向が向くよ
うに外皮材料３２をおく。この外皮材料は、例え
ば、強化繊維を含む合成樹脂シートである。その
上に、連続繊維と合成樹脂とからなり繊維方向の
みに強い一方向材料層よりなる未硬化の主桁部材
材料３４と、ハニカム材料３６とからなるフラン
ジ部材材料を重ね、更に、第４Ｂ図に示す如く、
内側の外皮材料３８を重ねる。そして、主桁部材
材料３４の上に、断面がほぼ三角形の隅部材４０
をのせ、更に、ウエブ部材材料４２を第４Ｃ図の
如くのせる。そのあと、ウエブ部材材料４２の間
に、薄いフイルムで作られた加圧袋４４を第４Ｄ
図の如く挿入する。そのように用意された下型３
０の上に、ウエブ部材材料を除く各材料が下型と
同様に積層された上型４６を第４Ｅ図の如く重ね
て、閉じる。そして、金型３０と４６の内部を減
圧して、未硬化の主桁部材材料３４及びハニカム
材料３６等を金型内に押し付け且つ予定の位置に
落ち付かせる。そのあと、加圧袋４４に圧力を加
えつつ、金型３０及び４６を加熱して、成形す
る。そして、金型を外すと、第４Ｆ図の断面部分
図の如き断面を持つ翼ができ上がる。

そして以上の如き方法において使用する隅部材
は、上下のフランジ部材間距離Ｈの２割以上の高
さを有している例えば断面二等辺直角三角形であ
る。即ち、第６Ａ図及び第６Ｂ図を参照して説明
するならば、距離Ｈのフランジ部材４８及び５０
の間で加圧袋４４Ａ及び４４Ｂを加圧膨張させる
ならば、加圧袋の端は始め直径Ｈの円を描く。そ
して、加圧袋４４Ａ，４４Ｂは必ずしも内容積は
同一ではないので、膨張速度は同じではない。従
つて、隅部材４０が小さいと、第６Ｂ図の如く、
隅部材を結ぶ線Ａを越えて一方の加圧袋４４Ａが
他方の加圧袋４４Ｂの側に入り込んで、２つの加
圧袋が接触する。この状態で更に加圧すると、加
圧袋は、参照番号４２Ａ及び４２Ｂで示す如くに
ウエブ部材材料を押しつけ、ウエブ部材が、隅部
材を結ぶ線からはずれた位置にきてしまい且つ空
胴部５２もできる。一方、隅部材を大きくして、
その両側面が直径Ｈの仮想円に接するようにする
と、第６Ａ図に示す如く、隅部材は、自然な形に
膨張した加圧袋の端即ち直径Ｈの円を描く加圧袋
の端をその形を保つように拘束する。従つて、加
圧袋の膨張速度が異なつても、早く膨張する加圧
袋４４Ａは第６Ａ図の如く隅部材４０により拘束
される。従つて、その時、他方の加圧袋４４Ｂが
十分膨張していなくとも、加圧されるに従いその
加圧袋４４Ｂも参照番号４４ｂで示されるように
隅部材を結ぶ線Ａまで膨張する。従つて、ウエブ
部材は隅部材を結ぶ線Ａ上に常に位置させること
ができ、且つ、傾斜することもない。この隅部材
の高さは、様々な実験の結果、0.2H以上あるこ
とが必要であることがわかつた。

更に、この隅部材は次のような効果も発揮す
る。

材料力学によれば円筒状の内圧容器に作用する
円周方向の膜応力σは、内圧をｐ膜厚をｔ、半径
をＲとしたとき σ＝pR／ｔで与えられる。単位巾当りの薄膜が、膨張しよう
とする力ＦはＦ＝σt＝pR である。

したがつて、第７図の如く、加圧袋４４の半径
が大きい場合には、膜がフランジ部材４８，５０
に沿つて膨張しようとする力Ｆも大きく、加圧袋
４４にシワ５４などがあつても、これを引き伸ば
すほどの力を持つている。

一方、第７Ｂ図の如く、膜が十分伸びて、偶の
方に小さな半径の部分が残る様になると、この部
分の膜力F′は、偶の曲率半径をｒとするとprにす
ぎず、膜に作用する粘着力やまさつ力とつり合う
様になると、たとえ加圧袋の寸法に十分余裕があ
つても、これ以上は膨張しない。それは、圧力上
昇にともなつて、加圧袋がますます強く複合材料
に押しつけられ、袋に作用するまさつ力（粘着
力）も大きくなり、膜力F′につりあうからであ
る。

すなわち、まさつ係数をμ、加圧袋と複合材の
接触長さＬとするとまさつ力F_Fは F_F＝μpL である。一方、膜力は先にも述べたようにＦ＝pR である。膜が膨張するためにはＦ＞F_Fであるこ
とが必要だがＦ―F_F＝pR―μpL＝ｐ（Ｒ―μL）＞０となつて、圧力ｐには関係なく、Ｒ＝μLの状態
で停止する。更に考えるならば、まさつ係数μは
未硬化の樹脂の場合一般的に言われるような一定
の値ではなく、温度（すなわち樹脂の粘度）によ
つて変化する。なお、常温であれば、加圧袋の最
小半径は、圧力が数気圧になつても、あまり変化
しない。すなわち、常温では加圧袋の材料である
熱可塑性プラスチツクフイルムはかなりの強度を
持つているし、複合材料の樹脂も粘着力が大き
く、比較的大きな半径ｒの状態でつり合つてい
る。

これをオートクレーブに入れて圧力を増大さ
せ、加熱してゆくと、熱可塑性プラスチツクは軟
化し、膜は再び少しづつ膨張を始める。一方、温
度上昇にともなつて複合材料の樹脂も粘度を下
げ、互いにズレ動くことになる。加熱は急激には
行なわれないので、このプロセスはゆつくりとし
た速度で進展する。このときに、先に述べたよう
な不具合が従来の場合色々な形で出現する。しか
し、本発明では、隅部材が加圧袋の半径を大きく
保ち、常温、低圧力の状態で加圧袋を加圧したと
きにほとんど最終形状に近い形状になるようにし
ているので、前記不具合は発生せず、内部構造も
安定する。

以上の如き機能を隅部材が十分発揮するために
は、隅部材は、成形時の圧力と温度に耐えられ、
且つ、ウエブを支持し、座屈を防止できなければ
ならない。このためには圧縮剛性がある程度なく
てはならない。そこで、隅部材は、例えば、微少
なガラスの中空球（ガラスマイクロバルーン）を
樹脂で固めた成形物でつくる。これは、静水圧的
な圧力に非常に強い特性を持ち、且つ軽量である
ので、好ましい材料である。更に、この材料は、
容易に加工できるので、ブロツクから切削加工し
て切出すこともでき、また、所要の形状を持つ型
に注型することもできる。マイクロバルーンは、
ガラスに限らず、フエノールやシラス等の材料で
作られたものでもよい。また、隅部材は、例え
ば、発泡密度の比較的高い熱硬化性樹脂、例えば
ウレタンフオームの発泡材から切り出したり、ま
たは型に注入してつくつてもよい。更にまた、例
えば、複合材料自身を所要の形状に成形しておい
て、隅部材とすることも可能であり、更に一方向
材を用いて、繊維方向を荷重方向にすれば、引張
り荷重の大きな構造物では効果がある。

以上の如き隅部材を使用する本発明の方法によ
れば、複合材構造物の外部形状だけでなく、内部
構造も正確に定まる。従つて、構造のばらつきが
少ない高品質の製品ができる。更に、加圧袋はそ
の自然な膨張形に保持されるので、加圧袋の破裂
などの不具合がなくなる。加圧袋が破裂すれば、
どのような小さな穴であつても、加圧力は激減し
構造物は全く、その形を成し得なくなる。特に、
複合材料では、一度硬化した樹脂は二度と軟化さ
せることができない熱硬化性樹脂を用いることが
多いので、破裂するということは、その構造物の
全ての部品がスクラツプになることを意味してお
り被害は甚大である。

更に、加圧袋の製作が簡単で安価である。本発
明の方法によれば、加圧袋にはあらかじめ特別な
形を与える必要がない。単に内周寸法にほぼ一致
するか、大き目の袋を作つておけば良く、大き過
ぎて内部に袋のシワができても薄いフイルムであ
るから重量損失もきわめて少ない。したがつて、
成形に必要な治具としては外形を与える金型だけ
で良く、安価である。特に、航空機の翼の如き構
造物では、外形が複雑な曲面であるというだけで
なく、その寸法精度もきわめて厳しいので、成形
金型製作には巨額の費用を要する。さらに、構造
物の厚さや内部構造に、軽量化を第一としている
関係上、きわめて複雑な変化をする場合がある。
したがつて、構造物の内部寸法は非常に複雑なも
のとなるので、加圧袋に製造上の制約のある方法
は、逆に重量の増大や費用の増加をもたらすこと
になる。従つて、この本発明の特徴は、航空機の
翼などの製造に特に適している。

この特徴は、単に加圧袋自身の加工費用のみに
とどまらない。例えば、複雑な内部形状の構造物
でも、加圧袋の形状は直線状で良い。すなわち、
本発明の方法は、単に桁構造部分の製造が容易に
なるだけではなく、従来、不定形加圧袋を用いた
一体成形法の問題点であつた桁構造部分の成形上
の問題をも解決して、一体成形法が真に実用的な
ものとなり、そのいくたの効果が生かされること
になつた。

更に、本発明によれば、構造物を設計変更して
も、外形の変更をともなわない場合には、何ら変
更する治工具はなく、試作が容易で優れた製品を
短時間に安価に提供できる。例えば、ウエブの数
が増加しても、加圧袋は簡単に作れ、治工具も増
加しない。治工具は、先にも述べた如く、高価で
あるだけではなく、耐及力の問題もある。治工具
の数が増加すれば、それらの耐及力の問題は急激
に増大する。

そしてまた、加圧袋に接着性熱可塑性フイルム
を使用すると、内部に接着され、除去する必要が
ない。構造物の奥行きが深く、複雑な場合は、た
とえ、十分な離型処理を施してあつても、加圧袋
は簡単には除去できないので、これは、好ましい
特徴といえる。更に成形後も加圧袋がそのまま構
造物内部に接着してしまえば、除去にともなう不
具合がないだけでなく、内部から湿気が侵入する
のを防止して、耐候性を向上させることもでき
る。加圧袋は薄いフイルムでよいので、圧力はど
のように狭い空間でも伝達され、加圧袋の入口が
極端に小さくてもさしつかえない。通常、開口部
の大きさは小さく制限されることが多いので、本
発明の方法はこの点で複合材構造物の設計に広範
囲の自由度を与えることができる。しかし、加圧
袋の除去が容易にできるような比較的奥行きの浅
い構造物では、加圧袋の材料として接着性のない
耐熱性プラスチツクフイルムや、耐熱ゴムシート
でも使用可能である。

また、本発明の方法によれば、複合材構造物
は、その異方性のために成形歪をさけることがで
きないが、一回で立体的な剛性の高い構造物を製
作できるので、外形の精度が良く、航空機の翼な
どでは高い性能を発揮する。

更に本発明の方法によれば、ウエブの座屈強度
が増大する。

すなわち、第９Ａ図において、ウエブの剪断座
屈強度τ_CRは、 τ_CR＝KE（ｔ／ｈ）² Ｅ：材料のヤング率Ｋ：座屈条件によつて与えられる定数で与えられ、ウエブ高さｈが高くなれば座屈強度
は急激に低下する。金属材料では、ウエブが座屈
してシワが入つてもさらに高い応力に耐えるとし
て、設計するが、複合材料では、それはできない
ので、ウエブを波板状にして座屈強度を上げる
か、又は第９Ｂ図の如くハニカムサンドイツチ構
造５６とすることがある。しかし、本発明によれ
ば、第４Ｆ図の如くウエブ高さｈは、隅部材のた
めにフランジ部材間距離の３／５以下となるから、座屈強度τ_CRは、少なくとも４倍近く増加する。
したがつて、波板状やハニカムサンドイツチ構造
とせずとも、単なる平板状でも耐えることがで
き、構造が単純化し、成形が楽になる。

すなわち、複雑な形状のウエブを用いれば、一
体成形製造法は適用できないが、本発明の方式で
は強度上の制約もなく、優れた利点を持つ一体成
形法を適用することができる。

更に、第４Ｇ図の如く、ハニカム材料を使用せ
ずに、外皮３２とウエブ４２の間の空洞部に、成
形後発泡材料を注入して発泡させても、ウエブ高
さが低く、かつ全体として圧力に耐える形状にな
つているので、ウエブがたわんだりして全体の形
状が歪むような不具合がない。

以上、本発明の実施例を説明したが、隅部材４
０は、例えば、第８Ａ図の如く、直角二等辺三角
形の二辺を、加圧袋の自然な形状に近い円弧状の
なめらかな凹曲面とすることも可能である。ま
た、隅部材を、第８Ｂ図の如く、上部分４０ａと
下部分４０ｂの二個の部分に分割し、下の部分４
０ｂには、ハニカムコアを用いて軽量化を図ると
いう構成も考えられる。この場合、部分４０ａと
４０ｂの側面は、へこむように互に鈍角をなして
いる。

また、本発明の上記実施例では、全ての翼構造
部分を１回で成形したが、例えば、翼内部の点検
のため開口部が必要な場合には、第５Ａ図及び第
５Ｂ図の如く、曲げ強度に影響ない部分を一部切
欠いて開口部５８を作ることが考えられる。この
ように配置することにより、翼構造としての剛性
はほとんど確保され、一体成形による高精度の外
形は十分保たれる。

以上述べたように、本発明によれば、内部構造
に高い外形精度を要求する構造物を、高価な治具
を使うことなく、わずかな費用で製造することが
可能になつた。また、本発明の方法は、その精神
を脱することなく種々の変形を行なうことがで
き、その構造が簡単で済み、成形も容易で安価に
提供できるなど実用性極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図及び第１Ｂ図並びに第２Ａ図から第２
Ｆ図は、中空の複合材構造物を製造する従来の方
法を図解する図、第３Ａ図及び第３Ｂ図は、従来
の構造物内を発泡材料を満す例を図解する図、第
４Ａ図から第４Ｆ図は、本発明による方法の各工
程を示す図、第４Ｇ図は、発泡材料を充填した本
発明により作られた構造物の断面図、第５Ａ図及
び第５Ｂ図は、本発明により作られる別の桁構造
物の斜視図と断面図、第６Ａ図及び第６Ｂ図は、
隅部材の働きを図解した図、第７Ａ図及び第７Ｂ
図は、加圧袋の延びを図解した図、第８Ａ図及び
第８Ｂ図は、隅部材の変形例を示す図、そして、
第９Ａ図及び第９Ｂ図は、従来のウエブ構造の断
面図である。１０，１８……金型、１２……複合材料、１４
……ウエブ、１６……加圧袋、２０……空洞、２
２……コーナー、２４……ウエブのしわ、２６…
…破れ、２８……発泡性材料、３０……下型、３
２……外皮、３４……主桁部材材料、３６……ハ
ニカム材料、３８……内側外皮、４０……隅部
材、４２……ウエブ部材材料、４４……加圧袋、
４６……上型、４８，５０……フランジ部材、５
２……空洞部、５４……シワ、５６……ハニカム
部材、５８……開口部。

Claims

【特許請求の範囲】１所要の形状を与える剛性金型の中に、合成樹
脂と強化繊維からなる上下のフランジ部材材料
と、合成樹脂と強化繊維からなり前記フランジ部
材材料との間に小空間をつくるように該フランジ
部材材料に接合するウエブ部材材料と、前記フラ
ンジ部材材料と前記ウエブ部材材料との間の前記
小空間に、底面がフランジ部材材料に接するよう
に置かれる隅部材と、前記フランジ部材材料と前
記ウエブ部材材料との間に置かれる薄い加圧袋と
を封入し、該加圧袋の内部を加圧しつつ加熱成形
し、そして、前記隅部材は、成形された桁構造物
の上下のフランジ間距離の２割以上の高さを持
ち、且つ、成形された桁構造物の上下のフランジ
部材間の距離を直径として互に接する２つの仮想
円の各々にそれぞれの側面が接するような断面が
ほぼ三角形の形状になされていることを特徴とす
る複合材桁構造物の製造方法。２前記隅部材は、頂角が直角な二等辺三角形の
断面形状を有している特許請求の範囲第１項記載
の複合材桁構造物の製造方法。３前記隅部材の各側面は、なめらかな凹曲面を
なしている特許請求の範囲第１項記載の複合材桁
構造物の製造方法。４前記隅部材の各側面は、へこむように互に鈍
角をなして接する２つの平面を有している特許請
求の範囲第１項記載の複合材桁構造物の製造方
法。５前記隅部材は、中空球を樹脂で固めた材料で
作られている特許請求の範囲第１項から第４項の
いずれかに記載の複合材桁構造物の製造方法。６前記中空球は、ガラスで作られている特許請
求の範囲第５項記載の複合材桁構造物の製造方
法。７前記隅部材は、熱硬化性発泡材で作られてい
る特許請求の範囲第１項から第４項のいずれかに
記載の複合材桁構造物の製造方法。