JP2015514174A - 複合材料中のヒンジ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
この問題を解決するため、WO2012/035465に記載されるヒンジは、複合材料に樹脂で接着する、可撓性且つ相溶性の材料基材の2つの対向縁部の上下に、基材の中央部は覆わないよう配置した2つの繊維層群を含み、基材及び各層は硬化された可撓性の樹脂内に埋設される。
それら既知のヒンジには、2部分が相互に明瞭に区分され、ほぼ分離して見える製品を作製し得ないことに基づく審美的仕上げ上の問題もある。
本発明に従うヒンジは層構造を有し、前記層構造により、既知のヒンジより比較的高抵抗且つ高可変性のヒンジが提供されるよう、剛性部分からの距離に従い可変の曲げ剛性を有する可撓性部分が入手され得る。前記抵抗は、基材上及び可撓性シート上、詳しくはこれら可撓性シートに形成した孔上に特定の補強繊維層を被着させ、前記可撓性シートをヒンジの剛性部分内に“ピンチ止め”することで相当に増大させ得る。可撓性部分の曲げ剛性は、可撓性シートを適宜の構成及びディメンションにおいて重ね合わせることで容易に制御し得る。
剛性部分の基材に、可撓性シートを広げ易くし、且つヒンジの剛性部分とヒンジの可撓性部分との間の界面部分の鋭利さを減らす面取り部を設けるのが好ましい。他方、前記界面は、基材縁部上に非面取り部分を残す、及び又は、この縁部をヒンジ製造用の型に形成した特定のリブ付近に配置し、このリブで剛性部分から可撓性部分への樹脂の通過を防止することで強調させ得る。
ヒンジは、仮に樹脂を予備含浸した繊維層を補強層として用いる場合は特に、迅速且つ容易に実施される特定方法で製造され得る。
前記部分7aの幅w3は2mmより大きく、詳しくは3〜30mm、より詳しくは3〜5mmである。
繊維層10の上部の層の縁部上、及び上部の可撓性シート、詳しくは第2可撓性シート7上には繊維層10の樹脂のバリヤを創出するためのシールテープ11が好ましく被着される。
第1可撓性シート5、25、及び又は、第2可撓性シート7、27は肉厚が0.1〜0.5mm、詳しくは0.2〜0.3mmである。第1可撓性シート5、25、及び又は、第2可撓性シート7、27の、樹脂4、6、24、26の重合以前における曲げ剛性は0.1Nm/radより小さい。
以上、本発明を実施例を参照して説明したが、本発明の内で種々の変更をなし得ることを理解されたい。
1a 縁部
1b 面取り部
1c 端部
1d 非被覆部
1e 第1部分
3 解放シート
4 第1樹脂層
5 第1可撓性シート
5a 第1部分
5c 第3部分
5 可撓性シート
5b 第1樹脂層4の無い部分
6 第2樹脂層
7 第2可撓性シート
10 繊維層
11 シールテープ
12 剛性部分
13 可撓性部分
14 長孔
21 基材
21a 縁部
22 型
22a リブ
24 第1樹脂層
25 第1可撓性シート
26 第2樹脂層
27 第2可撓性シート
32 剛性部分
33 可撓性部分
Claims (24)
- 可撓性部分(13、33)と一体の剛性部分(12、32)を含み、可撓性部分(13、33)が剛性部分(12、32)に関して屈曲するに好適であるむヒンジであって、
前記剛性部分(12、32)が、剛性の複合材料内の基材(1、21)を含み、前記可撓性部分(13、33)が第1可撓性シート(5、25)を含み、
第1可撓性シート(5、25)の第1部分(5a、25a)が複合材用樹脂の少なくとも一つの第1層(4、24)により少なくとも部分的に基材(1、21)に連結され、
前記可撓性部分(13、33)が、複合材用樹脂の少なくとも一つの第2層(6、26)により、前記第1可撓性シート(5、25)の第1部分(5a、25a)及び、第1可撓性シート(5、25)の、基材(1、21)には連結されない少なくとも一つの第2部分(5b、5c、25c)に共に少なくとも部分的に連結されるヒンジ。 - 第2可撓性シート(27)の一部が、複合材用樹脂の少なくとも一つの層(24)により基材(21)の部分(21e)に連結される請求項1のヒンジ。
- 第1可撓性シート(5、25)の少なくとも第2部分(5c、25c)が基材(1、21)の縁部(1a、21a)を超えて突出される請求項1あるいは2に記載のヒンジ。
- 第2可撓性シート(7、27)の部分(7a)が、複合材用樹脂の少なくとも一つの層(26)により、第1可撓性シート(5、25)の少なくとも一つの第2部分(5c、25c)に連結される請求項3に記載のヒンジ。
- 第1可撓性シート(5)が基材(1)の縁部(1a)上に作成した面取り部(1b)に少なくとも部分的に連結される請求項3あるいは4に記載のヒンジ。
- 面取り部(1b)が、基材(1)の、面取り部(1b)とは反対側の表面と1〜45度の角度(a)を成し、面取り部(1b)の幅(w1)が5〜60mmであり、及び又は、面取り部(1b)の高さ(h)が基材(1)の肉厚の50〜100%である請求項5に記載のヒンジ。
- 縁部(1a)の端部(1c)に面取り部(1b)を設け、前記面取り部(1b)が、高さが0.3〜0.7、詳しくは0.5mmである非面取り部を有する請求項5あるいは6に記載のヒンジ。
- 第1可撓性シート(5)の部分(5b)と、基材(1)の、縁部(1a)の端部(1c)に隣り合う部分(1d)との間にスリット(14)が配置される請求項3〜7の何れかに記載のヒンジ。
- 1つ又は1つ超の可撓性シートが、第1可撓性シート上、第2可撓性シート上、及び又は、基材上、に上下に重ねて更に配置され、複合材用樹脂の少なくとも一つの層が隣り合う2つの可撓性シート間に被着される請求項1〜8の何れかに記載のヒンジ。
- 1つ又は1つ超の前記可撓性シート(5、7)に、基材(1)に至る1つ又は1つ超の孔(8、9)を設けた請求項1〜9の何れかに記載のヒンジ。
- 剛性部分(12)が1つ又は1つ超の繊維層(10)を含み、前記繊維層(10)が、硬化した樹脂により、基材(1)、第1可撓性シート(5)、第2可撓性シート(7)、及び又は、存在する場合における、第1可撓性シート(5)及び又は第2可撓性シート(7)上に配置された更に他の可撓性シート、に単一ピース状態において連結され、第1可撓性シート(5)及び第2可撓性シート(7)が、基材(1)と繊維層(10)との間に含まれる請求項1〜10の何れかに記載のヒンジ。
- 1つ又は1つ超の前記繊維層(10)が、第1可撓性シート(5)及び又は第2可撓性シート(7)に形成した孔(8、9)を覆う請求項11に記載のヒンジ。
- 上部の繊維層(10)の端部上及び上部の可撓性シート(7)上にシールテープ(11)を被着した請求項11あるいは12に記載のヒンジ。
- 可撓性部分(13、33)のある部分の曲げ剛性が、剛性部分(12、32)からの距離に反比例する請求項1〜13の何れかに記載のヒンジ。
- 樹脂の1つ又は1つ超の層(4、6、24、26)が熱硬化性樹脂を含む請求項1〜14の何れかに記載のヒンジ。
- 1つ又は1つ超の可撓性シート(5、7、25、27)が炭素繊維の織物を含む請求項1〜15の何れかに記載のヒンジ。
- 前記炭素繊維の織物が、ポリウレタンあるいはアクリルフィルムでラミネートされ、及び又は、シリコーンあるいはアクリルエマルジョンで含浸される請求項16に記載のヒンジ。
- ヒンジの作製方法であって、
複合材料の基材(1、21)を型(2、22)の少なくとも一つの機能表面上に配置するステップ、
基材(1、21)上に第1可撓性シート(5、25)を配置し、複合材用樹脂の少なくとも一つの第1層(4、24)を第1可撓性シート(5、25)の第1部分(5a、25a)と、基材(1、21)との間に配置するステップ、
第2可撓性シート(7、27)を、第1可撓性シート(5、25)の第1部分(5a、25a)上及び第1可撓性シート(5、25)の第2部分(5b、5c、25c)上に共に配置し、複合材用樹脂の少なくとも一つの第2層(6、26)を、第2可撓性シート(7、27)と、第1可撓性シート(5、25)の前記部分(5a、5b、5c、25a、25c)との間に配置するステップ、
樹脂の前記層(4、6、24、26)を硬化させて、剛性部分(12、32)に関して屈曲するに好適な、可撓性部分(13、33)と一体の剛性部分(12、32)を入手し、前記剛性部分(12、32)が基材(1、21)を含み、前記可撓性部分(13、33)が第1可撓性シート(5、25)及び第2可撓性シート(7、27)を含むステップ、
を含む方法。 - 第1可撓性シート(5、25)が基材(1、21)の縁部(1a、21a)から型(2、22)上に突出される請求項18に記載の方法。
- 基材(21)少なくとも一つの縁部(21a)が、型(22)の機能表面から突出するリブ(22a)付近に配置される請求項18あるいは19に記載の方法。
- 第1可撓性シート(25)が基材(21)の縁部(21a)から突出してリブ(22a)を超え、且つ、型(22)の機能表面上に続く請求項20に記載の方法。
- リブ(22a)の高さが基材(21)の肉厚より大きい請求項20あるいは21に記載の方法。
- 樹脂の第1層(4、24)、及び又は、樹脂の第2層(6、26)が、第1可撓性シート(5、25)が基材(1、21)上に、及び又は、第2可撓性シート(7、27)が型(2、22)上に、それぞれ配置済みである場合は、第1可撓性シート(5、25)上、及び又は、第2可撓性シート(7、27)上に夫々被着される請求項18〜22の何れかに記載の方法。
- 第1可撓性シート(5)、及び又は、第2可撓性シート(7)に、前記第1及び第2可撓性シートを基材(1)、及び又は、型(2)上に配置した第2可撓性シート(7)上に配置するに先立ち、1つ又は1つ超の孔(8、9)が設けられる請求項18〜23の何れかに記載の方法。
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