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公開番号2024162802
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-21
出願番号2023078708
出願日2023-05-11
発明の名称賦形装置および賦形方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B29C 70/54 20060101AFI20241114BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】積層体を賦形型の形状に沿って忠実に折り曲げる。
【解決手段】第1賦形部材11と、第2賦形部材12と、を有する賦形型10と、第1領域R1に隣接する第2領域R2に対向する位置に配置され、第2賦形部材12に一端が固定され、第1所定位置P1に他端が固定される第1メンブレン20と、密閉空間を形成するブラダと、密閉空間を減圧する減圧部50と、を備え、第1賦形部材11は、積層体200の第1領域R1に接触して幅方向WDに沿って延びる第1接触面11aと、幅方向WDに対して第1所定角度θ1で傾斜した第1賦形面11bと、を有し、減圧部50は、密閉空間を減圧することにより、積層体200の第2面202に接触する第1メンブレン20により積層体200の第1面201を第1賦形面11bに押し付けて積層体200を折り曲げる賦形動作を実行する賦形装置100を提供する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
強化繊維を含む複数のシート材料を積層した積層体を賦形する賦形装置であって、
前記積層体の第１面を賦形する第１賦形部材と、前記積層体の第２面を賦形する第２賦形部材と、を有し、前記積層体の第１領域を前記第１賦形部材と前記第２賦形部材との間に挟んで所定方向に沿った形状に賦形する賦形型と、
前記第１領域に隣接する第２領域に対向する位置に配置され、前記第２賦形部材に一端が固定され、第１所定位置に他端が固定される第１賦形シートと、
前記第１賦形シートが取り付けられた前記賦形型を覆って密閉空間を形成する封止シートと、
前記密閉空間を減圧することにより前記封止シートを介して前記第１賦形シートを前記賦形型に押し付ける減圧部と、を備え、
前記第１賦形部材は、前記積層体の前記第１領域に接触して前記所定方向に沿って延びる第１接触面と、前記所定方向に対して第１所定角度で傾斜した第１賦形面と、を有し、
前記減圧部は、前記密閉空間を減圧することにより、前記積層体の前記第２面に接触する前記第１賦形シートにより前記積層体の前記第１面を前記第１賦形面に押し付けて前記積層体を折り曲げる賦形動作を実行する賦形装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記第１領域に隣接する第３領域に対向する位置に配置され、前記第１賦形部材に一端が固定され、第２所定位置に他端が固定される第２賦形シートを備え、
前記第２賦形部材は、前記積層体の前記第１領域に接触して前記所定方向に沿って延びる第２接触面と、前記所定方向に対して第２所定角度で傾斜した第２賦形面と、を有し、
前記減圧部は、前記密閉空間を減圧することにより、前記積層体の前記第１面に接触する前記第２賦形シートにより前記積層体の前記第２面を前記第２賦形面に押し付けて前記積層体を折り曲げる賦形動作を実行する請求項１に記載の賦形装置。
【請求項３】
前記第１賦形面に配置されるとともに第１厚さを有する板状の第１補助部材を備え、
前記第１補助部材は、前記積層体の前記第２領域が前記第１賦形面に接触する状態で、前記第２領域の先端部との間に第１隙間を設けて配置される請求項１または請求項２に記載の賦形装置。
【請求項４】
前記第２賦形面に配置されるとともに第２厚さを有する板状の第２補助部材を備え、
前記第２補助部材は、前記積層体の前記第３領域が前記第２賦形面に接触する状態で、前記第３領域の先端部との間に第２隙間を設けて配置される請求項２に記載の賦形装置。
【請求項５】
前記第１所定位置は、前記第１賦形面から前記所定方向に沿って第１所定距離を空けて離間した位置である請求項１または請求項２に記載の賦形装置。
【請求項６】
前記第２所定位置は、前記第２賦形面から前記所定方向に沿って第２所定距離を空けて離間した位置である請求項２に記載の賦形装置。
【請求項７】
前記第１賦形シートの前記一端は、前記積層体の前記第１領域の前記所定方向の両端部の間の領域と対向する位置で前記第２賦形部材に固定されている請求項１または請求項２に記載の賦形装置。
【請求項８】
前記第１賦形シートの前記一端は、前記積層体の前記第１領域の前記第２領域側の端部と対向する位置で前記第２賦形部材に固定されている請求項１または請求項２に記載の賦形装置。
【請求項９】
前記第１賦形シートの前記一端は、前記第２賦形部材の前記第２賦形面に固定されている請求項２に記載の賦形装置。
【請求項１０】
前記第１賦形部材は、前記第１接触面と前記第１賦形面とを接続する円弧状の連結面を有し、
前記積層体の前記第１領域を前記第１賦形部材と前記第２賦形部材との間に挟んだ状態で、前記第１接触面と前記連結面との切替位置は、前記第２接触面の前記切替位置側の端部の位置よりも、前記所定方向の前記積層体の前記第２領域の先端部側に配置されている請求項２に記載の賦形装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、強化繊維を含む複数のシート材料を積層した積層体を賦形する賦形装置および賦形方法に関するものである。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
航空機や自動車等に用いられる複合構造部材は任意の断面形状を有しており、これを製造する方法として、強化繊維を含む複数のシート材料を積層した積層体を賦形型に押し付けて賦形して目的形状を得る方法が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。特許文献１，２には、Ｚ型の断面を有する賦形型に積層体を配置して真空バッグで封止し、真空バッグで封止された空間を減圧することにより、積層体をＺ型に賦形することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許第１１１５５０６９号明細書
特開２０２０－９３４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の賦形方法において、賦形型の凹んだ領域においては、真空バッグで封止された空間を減圧することによる積層体の賦形型への加圧力が他の領域に比べて低下してしまい、積層体を賦形型の形状に沿って忠実に折り曲げることが困難となる。特に、真空バッグにより減圧する前には賦形型に接触しておらず、真空バッグによる減圧の開始後に賦形型に押し付けて賦形される積層体の面積が大きい場合、賦形後の積層体にリンクル（皺）が発生する可能性がある。
【０００５】
本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、積層体を賦形型の形状に沿って忠実に折り曲げることが可能な賦形装置および賦形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る賦形装置は、強化繊維を含む複数のシート材料を積層した積層体を賦形する賦形装置であって、前記積層体の第１面を賦形する第１賦形部材と、前記積層体の第２面を賦形する第２賦形部材と、を有し、前記積層体の第１領域を前記第１賦形部材と前記第２賦形部材との間に挟んで所定方向に沿った形状に賦形する賦形型と、前記第１領域に隣接する第２領域に対向する位置に配置され、前記第２賦形部材に一端が固定され、第１所定位置に他端が固定される第１賦形シートと、前記第１賦形シートが取り付けられた前記賦形型を覆って密閉空間を形成する封止シートと、前記密閉空間を減圧することにより前記封止シートを介して前記第１賦形シートを前記賦形型に押し付ける減圧部と、を備え、前記第１賦形部材は、前記積層体の前記第１領域に接触して前記所定方向に沿って延びる第１接触面と、前記所定方向に対して第１所定角度で傾斜した第１賦形面と、を有し、前記減圧部は、前記密閉空間を減圧することにより、前記積層体の前記第２面に接触する前記第１賦形シートにより前記積層体の前記第１面を前記第１賦形面に押し付けて前記積層体を折り曲げる賦形動作を実行する。
【０００７】
本開示の一態様に係る賦形方法は、強化繊維を含む複数のシート材料を積層した積層体を賦形装置により賦形し、前記賦形装置は、前記積層体の第１面を賦形する第１賦形部材と、前記積層体の第２面を賦形する第２賦形部材と、を有し、前記積層体の第１領域を前記第１賦形部材と前記第２賦形部材との間に挟んで所定方向に沿った形状に賦形する賦形型と、前記第１領域に隣接する第２領域に対向する位置に配置され、前記第２賦形部材に一端が固定され、第１所定位置に他端が固定される第１賦形シートと、前記第１賦形シートが取り付けられた前記賦形型を覆って密閉空間を形成する封止シートと、を備え、前記積層体の前記第１領域に接触して前記所定方向に沿って延びる第１接触面と、前記所定方向に対して第１所定角度で傾斜した第１賦形面と、を有し、前記密閉空間を減圧することにより前記封止シートを介して前記第１賦形シートを前記賦形型に押し付ける賦形工程と、を有し、前記賦形工程は、前記密閉空間を減圧することにより、前記積層体の前記第２面に接触する前記第１賦形シートにより前記積層体の前記第１面を前記第１賦形面に押し付けて前記積層体を折り曲げる賦形動作を実行する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、積層体を賦形型の形状に沿って忠実に折り曲げることが可能な賦形装置および賦形方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の第１実施形態に係る賦形装置を示す断面図であり、賦形型に積層体を設置する前の状態を示す。
図１に示す積層体の断面である。
本開示の第１実施形態に係る賦形装置を示す正面図であり、賦形型に積層体を設置した状態を示す。
本開示の第１実施形態に係る賦形装置を示す正面図であり、賦形動作を実行した後の状態を示す。
図３に示すＡ部分の部分拡大図であり、賦形動作を実行する前の状態を示す。
図３に示すＡ部分の部分拡大図であり、賦形動作の実行中の状態を示す。
図４に示すＡ部分の部分拡大図であり、賦形動作を実行した後の状態を示す。
図７に示すＢ部分の部分拡大図である。
図７に示すＣ部分の部分拡大図である。
図７に示すＢ部分の部分拡大図であり、第１補助部材が配置されない比較例を示す。
図７に示すＣ部分の部分拡大図であり、第１補助部材が配置されない比較例を示す。
本開示の第１実施形態に係る賦形方法を示すフローチャートである。
本開示の第２実施形態に係る賦形装置を示す断面図であり、賦形動作を実行した後の状態を示す。
本開示の第３実施形態に係る賦形装置を示す断面図であり、賦形動作を実行した後の状態を示す。
本開示の第４実施形態に係る賦形装置を示す断面図であり、移動機構による賦形動作を実行する前の状態を示す。
本開示の第４実施形態に係る賦形装置を示す断面図であり、移動機構による賦形動作を実行した後の状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
〔第１実施形態〕
以下、本開示の第１実施形態に係る賦形装置１００およびそれを用いた賦形方法について、図面を参照して説明する。図１は、本開示の第１実施形態に係る賦形装置１００を示す断面図であり、賦形型１０に積層体２００を設置する前の状態を示す。図２は、図１に示す積層体２００の断面である。図３は、本開示の第１実施形態に係る賦形装置１００を示す正面図であり、賦形型１０に積層体２００を設置した状態を示す。図４は、本開示の第１実施形態に係る賦形装置１００を示す正面図であり、賦形動作を実行した後の状態を示す。
（【００１１】以降は省略されています）

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