特許 7309073 複合材料車体、複合材料舗装構造及び舗装方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-06

(45)【発行日】2023-07-14

(54)【発明の名称】複合材料車体、複合材料舗装構造及び舗装方法

(51)【国際特許分類】

   B32B 3/26 20060101AFI20230707BHJP

   B62D 29/04 20060101ALI20230707BHJP

   B32B 5/02 20060101ALI20230707BHJP

   B29C 70/10 20060101ALI20230707BHJP

【ＦＩ】

B32B3/26 Z

B62D29/04 A

B62D29/04 B

B32B5/02 B

B29C70/10

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2022539060

(86)(22)【出願日】2020-05-14

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-01-20

(86)【国際出願番号】 CN2020090174

(87)【国際公開番号】W WO2021135034

(87)【国際公開日】2021-07-08

【審査請求日】2022-06-23

(31)【優先権主張番号】202010001475.8

(32)【優先日】2020-01-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】516183897

【氏名又は名称】中▲車▼青▲島▼四方▲機車車▼輌股▲分▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＣＲＲＣ ＱＩＮＧＤＡＯ ＳＩＦＡＮＧ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．８８ Ｊｉｎｈｏｎｇｄｏｎｇ Ｒｏａｄ， Ｃｈｅｎｇｙａｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｑｉｎｇｄａｏ， Ｓｈａｎｄｏｎｇ， ２６６１１１， Ｐ．Ｒ． Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100144451

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 博子

(74)【代理人】

【識別番号】100162824

【弁理士】

【氏名又は名称】石崎 亮

(72)【発明者】

【氏名】ディン サンサン

(72)【発明者】

【氏名】シャオ ペン

(72)【発明者】

【氏名】ガオ ユロン

(72)【発明者】

【氏名】ツァオ ホンウェイ

(72)【発明者】

【氏名】ウ ペイペイ

【審査官】関口 貴夫

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－２６３６６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０６０９２３５０（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／００７９３１４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２００６／０７２７５８（ＷＯ，Ａ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ７０／００－７０／８８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

突き合わせ接続されて重ね継ぎ補強された複数の四角形室が設けられた型材（１）を含み、前記四角形室は方形室（１０１）とキャビティ（１０２）とを含み、前記方形室（１０１）の方形形状は前記型材（１）に沿って前記キャビティ（１０２）の台形形状へ遷移しており、前記キャビティ（１０２）の台形形状は二等辺台形及び直角台形を含み、
前記方形室（１０１）から前記キャビティ（１０２）への遷移構造において、複数段の前記方形室（１０１）と複数段の前記キャビティ（１０２）が配置されており、第１段の複数の前記方形室（１０１）は順に直角辺にて互いに突き合わせ接続されて、第１段の末端の前記方形室（１０１）の直角辺は前記キャビティ（１０２）の直角辺と突き合わせ接続され、複数の前記キャビティ（１０２）の台形の斜辺は互いに突き合わせ接続され、第１段末端の前記キャビティ（１０２）の直角辺は第２段先端の前記方形室（１０１）の直角辺と突き合わせ接続されるとともに、第２段の複数の前記方形室（１０１）に順に接続され、第１段と第２段との接続形式は繰り返して循環することで、より多くの段数を含む前記型材（１）を構成しており、
前記型材（１）の外面には多軸炭素繊維布が敷設され、前記四角形室の内面には多軸炭素繊維布が敷設され、前記四角形室は、多軸炭素繊維布が該四角形室を取り囲むように突き合わせられ、重ね継ぎ補強される舗装形式を採用しており、前記四角形室における突き合わせるためのスリットと、前記四角形室における重ね継ぎするための補強シートとは、前記四角形室の下面にあることを特徴とする複合材料舗装構造。

【請求項2】

前記多軸炭素繊維布は双方向平織り炭素繊維織物、又は双方向綾織り炭素繊維織物、又は模様入り炭素繊維織物、又は±４５°の仕上げ織物であることを特徴とする請求項１に記載の複合材料舗装構造。

【請求項3】

前記多軸炭素繊維布は、増粘処理された双方向平織り炭素繊維織物であることを特徴とする請求項２に記載の複合材料舗装構造。

【請求項4】

前記型材（１）の内部は一方向炭素繊維糸であることを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載の複合材料舗装構造。

【請求項5】

請求項１～４の何れか１項に記載の複合材料舗装構造を適用することを特徴とする複合材料車体。

【請求項6】

請求項１～４の何れか１項に記載の複合材料舗装構造を製造する複合材料の舗装方法であって、
多軸炭素繊維布が四角形室を取り囲むように突き合わせられ、重ね継ぎ補強される四角形室の内側舗装形式を採用するステップと、
成形金型に入らせる前、重ね継ぎ補強舗装層を導入するステップと、
複数段の遷移金型を利用して、前記四角形室の内側舗装層を方形形状から台形形状へ遷移させるステップと、を含むことを特徴とする複合材料の舗装方法。

【請求項7】

複数段の遷移金型を利用して、前記四角形室の内側舗装層を方形形状から台形形状へ遷移させるステップの後、
平織り炭素繊維織物を増粘処理して、前記型材（１）の外面に敷設するステップをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の複合材料の舗装方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は２０２０年０１月０２日にて中国特許庁に提出され、出願番号が２０２０１０００１４７５.８であり、発明名称が「複合材料車体、複合材料舗装構造及び舗装方法」である中国特許出願の優先権を主張して、その全ての内容は援用されることで、本出願に結合される。

【0002】

本発明は複合材料の舗装の技術分野に関して、特に、複合材料車体に関する。別段、複合材料舗装構造に関する。また、複合材料の舗装方法に関する。

【背景技術】

【0003】

複合材料車体又はスカート構造は一般的にサンドイッチ板又は巻回成形構造を採用するため、複雑な断面複合材料の引抜型材の垂直引抜方向における多軸布の突き合わせによる力学的性質の低下という問題を解決できない。

【0004】

第１の従来技術において、受力骨組は、フォームコアを繊維強化樹脂基複合材料で被覆するように構成された材料から製造され、内板は繊維強化樹脂基複合材料であり、外板の、内面にある部分は繊維強化樹脂基複合材料である。第２の従来技術において、車体は、内外側が炭素繊維外皮であり、中間には紙ハニカム芯材が充填されるサンドイッチ構成の形式を採用し、車体の内側、外側の外皮は、車体の側壁とルーフとの交差領域がいずれも炭素繊維プリプレグの連続舗装成型構成であり、炭素繊維プリプレグの各舗装層のエッジには重ね継ぎ領域がある。上記従来技術はいずれも型材構造形式の設計を具備しないため、複雑な断面複合材料の引抜型材の垂直引抜方向における多軸布の突き合わせによる力学的性質の低下という問題を解決できない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従って、どのように型材構造の舗装設計を採用して、複雑な断面複合材料の引抜型材の垂直引抜方向における多軸布の突き合わせによる力学的性質の低下という問題を解決する複合材料舗装構造を提供することは、当業者にとって、解決しようとする技術問題である。

【0006】

本発明は、複雑な断面複合材料の引抜型材の垂直引抜方向における多軸布の突き合わせによる力学的性質の低下という問題を解決するために、複合材料型材の舗装構造、及び突き合わせ・重ね継ぎの敷設形式を採用した複合材料舗装構造を提供することを、目的とする。本発明は複合材料車体を提供することを別の目的とする。本発明は複合材料の舗装方法を提供することをさらなる目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を実現するために、本発明は複合材料舗装構造を提供し、突き合わせ接続されてから、重ね継ぎ補強された複数の四角形室が設けられた型材を含み、四角形室は方形室とキャビティとを含み、方形室の方形形状は型材に沿ってキャビティの台形形状へ遷移する。

【0008】

好ましくは、型材の外面には多軸炭素繊維布が敷設されている。

【0009】

好ましくは、多軸炭素繊維布は双方向平織り炭素繊維織物、又は双方向綾織り炭素繊維織物、又は模様入り炭素繊維織物、又は±４５°の仕上げ織物である。

【0010】

好ましくは、多軸炭素繊維布は増粘処理された双方向平織り炭素繊維織物である。

【0011】

好ましくは、四角形室の内面には多軸炭素繊維布が敷設されている。

【0012】

好ましくは、型材の内部は一方向炭素繊維糸である。

【0013】

好ましくは、四角形室における突き合わせるためのスリットと、四角形室における重ね継ぎするための補強シートとは四角形室の下面にある。

【0014】

本発明は複合材料車体をさらに提供し、上記複合材料舗装構造を適用する。

【0015】

本発明は、上記複合材料舗装構造を製造する複合材料の舗装方法をさらに提供し、
内室を取り囲むように突き合わせられ、重ね継ぎ補強される四角形室の内側舗装形式を採用するステップと、
成形金型に入らせる前、重ね継ぎ補強舗装層を導入するステップと、
複数段の遷移金型を利用して、四角形室の内側舗装層を方形形状から台形形状へ遷移させるステップと、を含む。

【0016】

好ましくは、複数段の遷移金型を利用して、四角形室の内側舗装層を方形から台形へ遷移させるステップの後、
平織り炭素繊維織物を増粘処理して、型材の外面に敷設するステップをさらに含む。

【発明の効果】

【0017】

上記背景技術に対して、本発明が提供した複合材料舗装構造は、複数の四角形室が設けられた型材を含み、型材において複数の四角形室を順に突き合わせてから、重ね継ぎ補強し、四角形室は方形の方形室と、台形のキャビティとを含み、型材における四角形室は方形室からキャビティへ遷移し、当該複合材料舗装構造は、突き合わせられてから、重ね継ぎ補強された複数の四角形室を配置することで、型材構造形式の内側舗装層を形成し、車体の力学的性質要求を満たす複合材料型材を提供し、複雑な断面複合材料の引抜型材の垂直引抜方向における多軸布の突き合わせによる力学的性質の低下という問題を解決する。

【0018】

本発明の実施例又は従来技術の技術案をより明らかに説明するために、以下は実施例又は従来技術の記載の必要な図面を簡単に紹介し、明らかに、以下に記載の図面は本発明の実施例のみであり、当業者にとって、進歩性に値する労働をしない前提で、提供した図面に基づき、他の図面を取得できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施例が提供した複合材料舗装構造の構成模式図である。

【図2】本発明の実施例が提供した複合材料の舗装方法のフロー模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下は本発明の実施例の図面を結合して、本発明の実施例の技術案を明らか且つ完全に記載し、明らかに、記載の実施例は全ての実施例ではなく、本発明の一部の実施例のみである。本発明の実施例に基づき、当業者が進歩性に値する労働をしない前提で、取得した他の全ての実施例はいずれも本発明の保護範囲に該当する。

【0021】

当業者が本発明の技術案をよりよく理解するために、以下は図面及び具体的な実施形態を結合して、本発明をさらに詳しく説明する。

【0022】

図１及び図２を参照し、図１は本発明の実施例が提供した複合材料舗装構造の構成模式図であり、図２は本発明の実施例が提供した複合材料の舗装方法のフロー模式図である。

【0023】

第１の具体的な実施形態において、本発明が提供した複合材料舗装構造は型材構造形式を採用し、型材１の内部は、突き合わせ接続されてから、重ね継ぎ補強された複数の四角形室を含み、四角形室は、方形である方形室１０１と、台形であるキャビティ１０２とを含み、型材１における四角形室は、方形室１０１の方形から、キャビティ１０２の台形へ遷移する。

【0024】

本実施例において、当該特殊な設計の複合材料型材は、車体の力学的性質の要求を満たし、複雑な断面複合材料の引抜型材１の垂直引抜方向における多軸布の突き合わせによる力学的性質の低下という問題を解決する。

【0025】

ここで、複数段の遷移金型の設計を採用することで、内室舗装層はだんだんストレート状から自然にキャビティ形状へ遷移し、成形金型に入らせる前、重ね継ぎ補強舗装層を導入する。具体的に、方形室１０１の方形は正方形及び／又は長方形であり、キャビティ１０２の台形は二等辺台形及び／又は直角台形である。方形室１０１からキャビティ１０２への遷移過程で、まず、第１段の複数の方形室１０１は直角辺で順に突き合わせ接続されて、第１段の末端の方形室１０１の直角辺はキャビティ１０２の直角辺に突き合わせ接続され、複数のキャビティ１０２の台形の斜辺は突き合わせ接続され、第１段末端のキャビティ１０２の直角辺は引き続いて第２段先端の方形室１０１の直角辺に突き合わせ接続されるとともに、継続的に第２段の複数の方形室１０１に順に接続される。これに基づき、上記型材１の第１段と第２段との接続形式は繰り返して循環することで、より多くの段数を含む型材１を形成し、このような型材１において、方形室１０１とキャビティ１０２とは間隔を持って配置され、方形室１０１はキャビティ１０２へ遷移し、型材１の内室舗装層はストレート状から自然にキャビティ形状へ遷移する。

【0026】

本実施例において、四角形室の内側舗装形式は、内室を取り囲むように突き合わせられ、重ね継ぎ補強される敷設形式を採用しており、四角形室における突き合わせるスリットと、四角形室における重ね継ぎする補強シートとは四角形室の下面にあり、より具体的に、内室を取り囲むように舗装された後、突き合わせスリットは室体の下面のコーナーにある。

【0027】

また、型材１の外面には多軸炭素繊維布が敷設され、キャビティ１０２の内面にも多軸炭素繊維布が敷設され、言い換えると、四角形室の内面には多軸炭素繊維布が敷設される。

【0028】

本実施例において、多軸炭素繊維布の作用は、型材１にせん断抵抗性能を提供することにあり、型材１の内外側にはいずれも多軸炭素繊維布が敷設されている場合、型材１の内外側、即ち、型材１全体はよいせん断抵抗性能を具備する。

【0029】

例示として、型材１の外観表面舗装層には双方向平織り炭素繊維織物が敷設される。ここで、型材１の外観表面舗装層は双方向平織り炭素繊維織物を含むが、これに限定されず、又は代わりとして、双方向綾織り炭素繊維織物、模様入り炭素繊維織物、若しくは±４５°の仕上げ織物などを選択してもよく、いずれも本実施例の説明範囲に該当すべきである。

【0030】

これに基づき、型材１の外面の平織り炭素繊維織物に対して増粘処理を行って、具体的な処理過程で、押圧ローラによって導入されて、型材１の外面に敷設される。

【0031】

また、型材１の内部は一方向炭素繊維糸である。

【0032】

本実施例において、一方向炭素繊維糸の作用は、型材１に曲げ抵抗性能を提供することにある。

【0033】

本発明は上記複合材料舗装構造を適用した複合材料車体をさらに提供し、上記特殊な設計の複合材料型材は車体の力学的性質の要求を満たし、複雑な断面複合材料の引抜型材１の垂直引抜方向における多軸布の突き合わせによる力学的性質の低下という問題を解決し、車体の安全性能を向上させ、使用寿命を延長し、製造コストを低減させ、上記複合材料舗装構造の全ての有益な効果を具備するため、ここで、贅言していない。

【0034】

本発明は上記複合材料舗装構造を製造する複合材料の舗装方法をさらに提供し、Ｓ１：内室を取り囲むように突き合わせられ、重ね継ぎ補強される四角形室の内側舗装形式を採用するステップと、Ｓ２：成形金型に入らせる前、重ね継ぎ補強舗装層を導入するステップと、Ｓ３：複数段の遷移金型を利用して、四角形室の内側舗装層を方形から台形へ遷移させるステップと、を含む。上記舗装方法で製造される複合材料舗装構造は、型材構造形式を具備し、車体の力学的性質の要求を満たして、複雑な断面複合材料の引抜型材の垂直引抜方向における多軸布の突き合わせによる力学的性質の低下という問題を解決する。

【0035】

本実施例において、四角形室が順に突き合わせ接続され、重ね継ぎ補強された後、型材１の内側舗装層を形成し、型材１における四角形室は方形の方形室１０１から台形のキャビティ１０２へ遷移し、複数段の遷移金型設計を採用することで、内室舗装層はだんだんストレート状から自然にキャビティの形状へ遷移し、重ね継ぎ補強舗装層は成形金型に前、導入される。

【0036】

また、ステップＳ３以降、Ｓ４：平織り炭素繊維織物を増粘処理して、型材１の外面に敷設するステップをさらに含む。

【0037】

本実施例において、型材１の外面の平織り炭素繊維織物に対して増粘処理を行って、押圧ローラによって導入され、型材１の外面に敷設され、型材１の外観表面の舗装層を双方向平織り炭素繊維織物から双方向綾織り炭素繊維織物、模様入り炭素繊維織物又は±４５°の仕上げ織物に置き換える。

【0038】

以上は本発明が提供した複合材料車体、複合材料舗装構造及び舗装方法を詳しく紹介する。本明細書において具体的な例示を利用して、本発明の原理及び実施形態を記載し、以上の実施例に対する説明は、ただ本発明の主旨を理解するためのものである。ここで、当業者にとって、本発明の原理を逸脱しない前提で、本発明に対していくつかの改良及び修飾を行ってもよく、これらの改良及び修飾も本発明の請求項の保護範囲に該当する。

【符号の説明】

【0039】

１ ・・・型材
１０１ ・・・方形室
１０２ ・・・キャビティ

【図1】

【図2】