CN105658546A - 航空机用水箱 - Google Patents

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Abstract

本发明的航空机用水箱可确保箱口周围的圆筒部部分的强度，同时可实现构件成本的降低、作业的效率化、轻量化。箱口(18)包括补强片材(28)、内侧构件(30)、外侧构件(32)。补强片材(28)连接于贯通孔(1202)周围的圆筒部(12)的外周面部分。内侧构件(30)的内侧固定板部(3004)连接于圆筒部(12)的内周面，内侧圆筒部(3002)插通贯通孔(1202)。外侧构件(32)的外侧筒状部(3202)连接于从开口部(2802)凸出的内侧筒状部(3002)的外周面，外侧固定板部(3204)连接于开口部(2802)周围的补强片材(28)的位置。贯通孔(1202)的周围整周的圆筒部(12)部分由内侧固定板部(3004)和补强片材(28)夹持并补强。

Description

航空机用水箱
技术领域
本发明涉及一种航空机用水箱。
背景技术
提供有一种航空机用水箱，其具备由圆筒部和设置于圆筒部两端的圆顶部构成的箱主体。
作为这样的航空机用水箱的圆筒部，已知有下述圆筒部，其层积具备：由热塑性树脂构成的内衬层；在内衬层的外周面卷绕含浸了热固化性树脂的强化纤维而设置的多个纤维强化树脂层；设置于多个纤维强化树脂层之间的蜂窝状结构的芯层(参照专利文献1、2)。
可是，在航空机用水箱的圆筒部设有箱口，经由箱口进行水、空气的导入导出。
该箱口经由形成于圆筒部上的贯通孔而设置。
因此，圆筒部中设置有箱口的部分的各纤维强化树脂层的纤维和芯层的蜂窝状结构被贯通孔切断，因而承受航空机用水箱的内压的强度有所降低。
所以，以往通过在蜂窝状结构的芯层中填充固化被称作灌封料的填充剂，同时在芯层与纤维强化树脂层之间设置多张由玻璃纤维构成的补强片材，由此进行航空机用水箱的箱口周围部分的补强。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2007-268929号公报
专利文献2：日本专利特开2011-245796号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，填充于芯层中的灌封料很昂贵，另外，对于在芯层与纤维强化树脂层之间设置多个补强片材的作业为在内衬层的外周面卷绕含浸了热固化性树脂的强化纤维的作业，即需要在纤维缠绕的作业中进行，因此作业繁杂且耗时。
另外，由于将灌封料填充于芯层中而导致重量增加，因此在实现轻量化的方面存在改善的余地。
本发明鉴于所述情况而完成，目的在于提供一种航空机用水箱，其可确保箱口周围的圆筒部部分的强度，同时有利于实现构件成本的降低、作业的效率化、轻量化。
技术方案
为了实现上述目的，本发明提供一种航空机用水箱，其具备：具有圆筒部和设置于所述圆筒部两端的圆顶部的箱主体；设置于所述圆筒部的箱口，其中所述圆筒部由圆筒状的内衬层、设置于所述内衬层外周面的多个纤维强化树脂层、设置于所述多个纤维强化树脂层之间的芯层构成，所述航空机用水箱的特征在于，具备：贯通孔，其贯通形成于所述圆筒部上；内侧构件，其具有插通所述贯通孔，从所述圆筒部的外周面凸出的内侧筒状部、由从所述圆筒部内周面凸出的所述内侧筒状部的基端开始在所述内侧筒状部的整周上向半径方向外侧扩展，且连接于所述贯通孔周围的所述圆筒部的内周面位置的内侧固定板部；补强片材，其具有插通从所述圆筒部外周面凸出的所述内侧筒状部部分的开口部，且由连接于所述贯通孔周围整周中的所述圆筒部的外周面位置、补强所述外周面位置的纤维强化树脂构成；外侧构件，其具有连接于从所述开口部凸出的所述内侧筒状部部分的外周面的外侧筒状部、由所述外侧筒状部的基端开始在所述外侧筒状部的整周上向半径方向外侧扩展，且连接于所述补强片材的外侧固定板部；所述箱口包括所述内侧构件、所述补强片材和所述外侧构件。
有益效果
根据本发明，贯通孔的周围整周的圆筒部部分由内侧固定板部和补强片材夹持并补强。
因此，经由内侧固定板部和补强片材，在贯通孔的周围整周的圆筒部部分，分散承受由于航空机用水箱的内压在圆筒部的半径方向外侧产生的力，以及由于航空机用水箱的内压在圆筒部的周向和轴向产生的力。
所以，利用内侧固定板部和补强片材，无需在芯层中填充灌封料，或是在芯层与纤维强化树脂层之间设置补强片材，即能够确保箱口周围的圆筒部半径方向上的强度和圆筒部周向与轴向上的强度这二者。
因此，有利于实现航空机用水箱构件成本的降低、作业的效率化、轻量化。
附图说明
图1是实施方式所涉及的航空机用水箱的立体图。
图2是表示实施方式所涉及的航空机用水箱的箱口部分构成的分解立体图。
图3是图1的AA线剖面图。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明实施方式进行说明。
如图1所示，航空机用水箱2收容饮用水，其具备：具有圆筒部12和设置于圆筒部12两端的圆顶部14的箱主体16；设置于圆筒部12上的箱口18。
需要说明的是，图中符号20表示设置于各圆顶部14中央的金属口，符号20A表示可相对于金属口20进行拆卸地连接的盖。
箱主体16包括内衬层22、设置于内衬层22外周面的多个纤维强化树脂层24、设置于多个纤维强化树脂层24之间的芯层26。
内衬层22形成收容饮用水的收容空间，通过对ABS树脂等热塑性树脂进行吹塑成型来形成。
内衬层22具备圆筒部22A；圆筒部22A两端的圆顶部。
在本实施方式中，多个纤维强化树脂层24由第1纤维强化树脂层24A、第2纤维强化树脂层24B、第3纤维强化树脂层24C三层构成。
第1纤维强化树脂层24A利用纤维缠绕法设置，所述纤维缠绕法是在内衬层22的圆筒部22A和圆顶部的外周面卷绕含浸有热固化性树脂的强化纤维(filament)并使其热固化。
第2纤维强化树脂层24B利用纤维缠绕法设置，所述纤维缠绕法是在第1纤维强化树脂层24A的外周面卷绕含浸有热固化性树脂的强化纤维(filament)并使其热固化。
芯层26具有蜂窝状芯结构，仅设置于第2纤维强化树脂层24B外周面中，与内衬层22的圆筒部22A对应的部分。
作为芯层26，可使用芳香族聚酰胺纤维等现有公知的各种强化纤维，对于蜂窝状芯结构可使用现有公知的各种结构。
第3纤维强化树脂层24C通过在芯层26的外周面和与内衬层22的圆顶部对应的第2纤维强化树脂层24B的外周面，与第2纤维强化树脂层24B同样地利用纤维缠绕法，卷绕含浸有热固化性树脂的强化纤维(filament)并使其热固化，由此来进行设置。
需要说明的是，作为第1、第2、第3纤维强化树脂层24A、24B、24C的热固化性树脂，可使用环氧树脂等现有公知的各种热固化性树脂。
另外，作为第1、第2、第3纤维强化树脂层24A、24B、24C的强化纤维，可使用玻璃纤维、碳纤维等现有公知的各种纤维。
在由这种结构构成的圆筒部12上形成用于设置箱口18的贯通孔1202。
如图2、图3所示，箱口18包括补强片材28、内侧构件30、外侧构件32。
补强片材28利用粘接剂连接于贯通孔1202周围的圆筒部12的外周面位置。
补强片材28具有开口部2802。
补强片材28由纤维强化树脂形成。
作为补强片材28所用的热固化性树脂，可使用环氧树脂等现有公知的各种热固化性树脂。
另外，作为补强片材28所用的强化纤维，可使用玻璃纤维、碳纤维等现有公知的各种纤维。
补强片材28使开口部2802与贯通孔1202位于同一轴上，且连接于贯通孔1202的周围整周的圆筒部12的外周面位置，对贯通孔1202的周围整周的圆筒部12的位置进行补强。
内侧构件30具有内侧筒状部3002和内侧固定板部3004。
内侧筒状部3002由圆筒部12的内部插通贯通孔1202，从圆筒部12的外周面凸出。
内侧固定板部3004由从圆筒部12的内周面凸出的内侧筒状部3002的基端开始在内侧筒状部3002的整周上向内侧筒状部3002的半径方向外侧扩展。
内侧固定板部3004利用粘接剂连接于内衬层22的内周面。
在本实施方式中，补强片材28、内侧固定板部3004以可承受航空机用水箱2的内压所带来的剪切应力的面积形成。
另外，对于内侧固定板部3004和补强片材28以相同的面积、相同的轮廓进行设置，由此实现对箱口18周围的圆筒部12部分的高效补强。
外侧构件32具备外侧筒状部3202和外侧固定板部3204。
外侧筒状部3202利用粘接剂连接于从开口部2802凸出的内侧筒状部3002部分的外周面。
外侧固定板部3204由外侧筒状部3202的基端开始在外侧筒状部3202的整周上向外侧筒状部3202的半径方向外侧扩展。
外侧固定板部3204利用粘接剂连接于开口部2802周围的补强片材28的位置。
根据本实施方式，箱口18包括补强片材28、内侧构件30、外侧构件32，贯通孔1202的周围整周的圆筒部12部分由内侧固定板部3004和补强片材28夹持并补强。
因此，经由内侧固定板部3004和补强片材28，在贯通孔1202的周围整周的圆筒部12部分，分散承受由于航空机用水箱2的内压在圆筒部12的半径方向外侧产生的力。
另外，经由内侧固定板部3004和补强片材28，在贯通孔1202的周围全周面的圆筒部12部分，分散承受由于航空机用水箱2的内压在圆筒部12的周向和轴向产生的力。
所以，在箱口18周围的圆筒部12部分，能够确保圆筒部12半径方向上的强度和圆筒部12周向以及轴向上的强度这二者。
另外，由内侧固定板部3004和补强片材28对箱口18周围的圆筒部12部分进行补强，由此，无需如现有那样，在蜂窝状结构的芯层26中填充固化灌封料，或是在芯层26与纤维强化树脂层24之间设置多个由玻璃纤维构成的补强片材，有利于实现构件成本的减低、作业的效率化。
并且，不填充灌封料，因此还有利于实现相应重量的航空机用水箱2的轻量化。
符号说明
2航空机用水箱
12圆筒部
1202贯穿孔
14圆顶部
16箱主体
18箱口
22内衬层
24纤维树脂强化层
24A第1纤维树脂强化层
24B第2纤维树脂强化层
24C第3纤维树脂强化层
26芯层
28补强片材
2802开口部
30内侧构件
3002内侧筒状部
3004内侧固定板部
32外侧构件
3202外侧筒状部
3204外侧固定板部

Claims (2)

1.一种航空机用水箱，其具备：具有圆筒部和设置于所述圆筒部两端的圆顶部的箱主体；
设置于所述圆筒部的箱口，
其中所述圆筒部由圆筒状的内衬层、设置于所述内衬层外周面的多个纤维强化树脂层、设置于所述多个纤维强化树脂层之间的芯层构成，
所述航空机用水箱的特征在于，具备：贯通孔，其贯通形成于所述圆筒部上；
内侧构件，其具有插通所述贯通孔，从所述圆筒部的外周面凸出的内侧筒状部、由从所述圆筒部内周面凸出的所述内侧筒状部的基端开始在所述内侧筒状部的整周上向半径方向外侧扩展，且连接于所述贯通孔周围的所述圆筒部的内周面位置的内侧固定板部；
补强片材，其具有插通从所述圆筒部外周面凸出的所述内侧筒状部部分的开口部，且由连接于所述贯通孔周围整周中的所述圆筒部的外周面位置、补强所述外周面位置的纤维强化树脂构成；
外侧构件，其具有连接于从所述开口部凸出的所述内侧筒状部部分的外周面的外侧筒状部、由所述外侧筒状部的基端开始在所述外侧筒状部的整周上向半径方向外侧扩展，且连接于所述补强片材的外侧固定板部；
所述箱口包括所述内侧构件、所述补强片材和所述外侧构件。
2.根据权利要求1所述的航空机用水箱，其特征在于，
所述内侧固定板部和所述补强片材以相同的轮廓形成。
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