JP2920370B2 - 高速車両の先頭部の耐鳥衝突構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、鉄道車両、とりわ
け新幹線のような高速走行を行う車両の構体構造に関す
るものである。特に先頭車両を対象とする。

【０００２】

【従来の技術】先頭車には鳥が衝突することが多い。２
０年に及ぶ運用期間中には数千回から数万回も大小の鳥
が衝突すると言われている。従来の新幹線は、アルミニ
ウムまたは鋼製であり、格子状に組み立てられたフレー
ム上に厚さ２ｍｍ〜３ｍｍの面板が溶接された構造とな
っている。この面板上に鳥が衝突すると、鳥の大きさに
もよるが数ｍｍのへこみが生ずる。これは、美観を著し
く悪くするので、定期的に整備工場においてパテ等を盛
りつけ修正する作業が行われている。これは、大変労力
を要し、整備費用も高価である。

【０００３】近年航空機等においては炭素繊維やガラス
繊維などの強化繊維をエポキシ樹脂等で含浸した複合材
料が構造に用いられるようになった。これは金属に比べ
て、非常に軽量、高強度であり、また複雑な外形形状に
も成形できるので、美しく空気力学的に優れた構造を提
供できるので、諸外国では最近になって競って先頭車両
に適用しようと試作や実車走行試験を行っている。とこ
ろが、複合材料は一般に衝突強度は高くないと言われて
いる。単車や工事用の安全ヘルメット等には使用されて
いるが、これは１回の衝撃にのみ使用することが許され
ており、繰り返し使用してはならないとされている。そ
の理由は、金属の場合には塑性変形により衝撃エネルギ
を吸収するので変形さえ気にしなければ繰り返し使用に
耐えるのに対し、複合材は塑性現象がなく、衝撃を受け
ると繊維が樹脂から引き抜けることや、層間剥離が発生
することによる表面エネルギの増大により衝撃を吸収す
るからである。

【０００４】したがって繰り返し鳥等が衝突すると次第
に損傷部は拡大し、表面からはへこみがないので異常な
いように見えても、ある日貫通するような大きな損傷を
発生することがあり得る。そのため複合材の中実構造で
は、他の強度要求に対しては充分耐荷しているにもかか
わらず、鳥衝突に耐えるため非常に分厚い面板を使用し
なくてはならず、重量が大きい。面板の複合材構造は
０．３ｍｍ程度の薄いシート状の原材料を１枚１枚手作
業で積層していくので、面板の板厚さが大きいというこ
とは、非常にコスト高になることを意味する。

【０００５】さらにハニカムサンドイッチ構造の場合に
は、面板自身はそれほど損傷を受けないが、ハニカムコ
アが局部的な面圧応力に耐えきれず、へこんでしまうと
いう不具合がある。ハニカムサンドイッチの修理は非常
に手間がかかり、これもまたコスト増大となる。強度の
大きい高密度ハニカムを用いるとへこみはなくなるが、
製造時に先頭車に必要な曲面に沿わせようとする成形押
し型がなければ不可能になる。したがってこれもまたコ
ストアップ要因となる。

【０００６】このように通常のサンドイッチ構造方式
も、コスト上の理由により、耐鳥衝突構造は実現できな
い。以上、複合材料による新幹線の先頭部構体は、鳥衝
突に弱く、またそれに耐えるように設計しようとすれば
コストが高くなるので、実現できない。

【０００７】複合材料を用いて、軽量で美しい外形形状
を持った先頭車構体を製作しようとした場合、鳥衝突に
耐える構造でなくてはならない。この場合「耐える」と
は１回２回の衝突ではなく、構体全体であれば数千回、
数万回の繰り返しに耐えなくてはならない。同一箇所で
あれば少なくとも数百回に耐える必要がある。複合材の
衝撃吸収メカニズムである表面エネルギの増大、すなわ
ちミクロな構体内部の損傷拡大という方式では上述の問
題があり、耐久性に劣る。

【０００８】さらに他の先行技術について述べる。図１
４は、高速車両の先頭部の構体として用いることができ
る従来からのシート８１の断面図である。アルミニウム
製ハニカムコア８２には、繊維強化合成樹脂製面板８
３，８５が固定される。高速車両の走行中に鳥８６が衝
突すると、面板８３は参照符８７で示されるように局部
的な面圧力の増大によって変形し、これに応じてコア８
２が参照符８８で示されるように圧縮破壊する。

【０００９】この問題を解決するためには、コア８２の
圧縮強度を向上する必要がある。コア８２の強度は、一
般に、その密度に比例する。したがってコア８２は非常
に重く、剛く、成形性が悪く、すなわち曲面に沿わせに
くく、金型によってプレスしなければならなくなってし
まう。これによって材料コストおよび加工コストが増大
する。

【００１０】この問題を解決する或る提案された技術
は、図１５に示されている。この図１５に示される構成
では、面板８９の曲げ剛性ＥＩを増大する。高速車両の
走行中に、面板８９に鳥８６が衝突すると、その面板分
布が参照符９０で示されるように拡大し、その最大面圧
が低下し、コア８２は破壊しない。繊維強化合成樹脂か
ら成る面板８９の曲げ剛性ＥＩを増大するには、板厚を
増大しなければならない。これによって材料コストが増
大し、またそのような大きい板厚の面板８９を得るため
の加工コストが増大する。

【００１１】図１５に示される提案された技術では、面
板８９の曲げ剛性ＥＩを増大しなければならず、そのた
めには板厚を増大しなければならない。

【００１２】高速車両の先頭部は、トンネルに突入する
際に、その先頭部に形成される圧力波に起因してトンネ
ルの出口で微気圧波による衝撃音の発生を低減するため
に、先頭部は、より先鋭化し、その形状が複雑になって
きている。先行技術では、強度を向上するために、鋼板
およびアルミニウム板などの金属材料のたたき出しで外
板を形成し、この外板をフレームに溶接して取り付け
て、高速車両の先頭部を製造している。この先行技術で
は、製造コストが上昇し、また平滑度の高いきれいな形
状を形作ることが困難である。

【００１３】このような金属材料を用いる構成では、成
形性を確保するために板を薄くすれば、必要とする剛性
および強度を確保することができず、これとは逆に板を
厚くすれば軽量化を図ることができないとともに、成形
することができる形状に限界が生じ、最適な空力設計を
行うことができないという問題がある。

【００１４】空力特性などが要求される高速車両の先頭
部の軽量化を図るために、繊維強化プラスチック（略称
ＦＲＰ）を、いわゆるハンドレイアップ法で製造するこ
とが考えられる。このハンドレイアップ法は、金型に手
作業で繊維を貼り付けて合成樹脂を塗布して成形する手
法である。この先行技術では、高価な設備が不要である
という利点はあるけれども、強度が低く、重量的には不
利である。さらにこのようなハンドレイアップ法では、
車両、特に運転席まわりで必要な各種機器の取り付け用
ファスナおよびリベットなどを成形時に埋め込む必要が
あり、したがって設計変更などに容易に対応することが
できないという問題もある。

【００１５】典型的な先行技術は特開平５−３４５５６
７に開示される。この先行技術では、微細な孔を有する
気体透過性多孔質材料から成る外壁板と、気密性を有す
る緻密な組織の材料から成る内壁板との間に、ハニカム
形状の隔壁を配置して構成された構体が開示される。高
速車両がトンネル内を走行中に圧力波が変動しても、外
壁板の微細な孔を通じて空気がハニカム形状の隔壁の内
部空間に流入／流出し、これらの微細な孔が流動抵抗と
なり、これによって外壁構体が緩衝空間の作用を果し、
客室内の気密性を確保したまま、構体への繰り返し荷重
の振幅を少なくすることを可能にしている。

【００１６】この先行技術では、高速車両の先頭部の外
周面を、平滑度の高いきれいな形状に形作るための工夫
は、全くなされていない。前述の緩衝空間を形成するた
めのハニカム形状の隔壁の厚みを比較的大きくしなけれ
ばならず、したがってその隔壁を弯曲することが困難と
なり、空力特性を向上するための工夫は存在しない。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、軽量
であり、製造コストが低減され、平滑度が高いきれいな
形状を形作ることができ、しかも強度が向上され、鳥の
衝突による衝撃吸収を行う耐久性に優れた高速車両の先
頭部の耐鳥衝突構造およびその製造方法を提供すること
である。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、繊維強化熱硬
化性合成樹脂から成る内層と、内層に固定され、多数の
空間が形成される内側コアと、内側コアに固定され、繊
維強化熱硬化性合成樹脂から成る接着層と、接着層に固
定され、多数の空間が形成され、内側コアよりも高密度
である外側コアと、外側コアに固定され、繊維強化熱硬
化性合成樹脂から成る外層とを含むことを特徴とする高
速車両の先頭部の耐鳥衝突構造である。請求項１の本発
明に従えば、繊維強化熱硬化性合成樹脂から成る気密性
を有する外層と内層との間に、外側コアと内側コアとが
接着層で接着して固定されて構成される。したがって成
形性に優れ、しかも金属材料よりも比重が小さい繊維強
化熱硬化性合成樹脂を用いるので、軽量化を図ることが
できる。こうして鋼板およびアルミニウム板などを用い
た成形加工では実現することができない複雑な形状を有
する高速車両の先頭部を成形し、最適な空力設計を行う
ことができるとともに、平滑形状を容易に得ることがで
きる。内側コアと外側コアとは接着層によって接着さ
れ、したがって単一のコアではないので、内側コアと外
側コアとの厚みを比較的薄くし、これによってそれらの
コアが厚み方向に撓んで変形することが容易となり、成
形性が向上される。このように外側コアと内側コアとか
ら成るので、成形性を確保することができる。さらに本
発明に従えば、車両、特に運転席まわりで必要な各種機
器の取り付け用ファスナーおよびリベット等を、成形後
に、周縁部などの任意の場所に貫通して打ち込むことが
できる充分な厚みを確保することができる。したがって
設計変更に容易に対応することができる。さらにまた鋼
板およびアルミニウム板を用いる先行技術の溶接構造に
比較すると、本発明の先頭部は、制振性に優れており、
車両内の騒音を低減する効果がある。本発明に従えば、
高速車両の走行中に本発明の外層表面に衝突した鳥、た
とえばカラスおよび鳩などは、許容弾性変形内ではじき
飛ばされ、本件シートの内部には何も損傷も生じないの
で、繰り返し衝突しても強度低下はなく、安全である。
また表面損傷が全くないので修理は不要であり、著しい
運用コストの削減が期待できる。さらにまた外層および
内層の積層枚数を僅かにすることができ、このことによ
ってもまた、軽量化が可能である。外層と内層とは、上
述のように繊維強化熱硬化性合成樹脂から成り、したが
ってたとえば炭素繊維のような高弾性高強度材料を使用
すれば、従来構造に比較して実に１／３に軽量化でき
る。これは新幹線のスピードアップや省エネルギに大き
く貢献する。さらにコストダウンのため、１枚あたりの
シート材の板厚を厚くするためには、材料の接合部の凹
凸を吸収する必要があるが、コア材料として熱変形しや
すい発泡プラスチックコアを使用するので、この凹凸を
容易に吸収できる。またコアを２枚に分割することにな
るが、１枚あたりの厚さが薄くなるのでアルミニウムハ
ニカムコアのような成形の困難な材料でも、押し型なし
に手で成形型にが嵌め込むことができる。

【００１９】また本発明の内側コアと、外側コアとは、
硬質発泡合成樹脂製であることを特徴とする。また本発
明の硬質発泡合成樹脂は、ポリメタクリルイミドである
ことを特徴とする。本発明に従えば、軽量化と強度の向
上とを図ることができる。

【００２０】また本発明は、外層と外側コアとの弾性限
度は、高速車両の走行時における鳥の外層表面への衝突
による衝撃力が前記弾性限度内にあるように選ばれるこ
とを特徴とする。本発明に従えば、鳥が外層の表面に衝
突したとき、弾き飛ばされ、外層と外側コアには損傷が
生じない。しかも鳥が繰り返し衝突しても、強度低下は
なく、安全である。

【００２１】また本発明は、内側コアに比べて外側コア
は、薄く形成されることを特徴とする。本発明に従え
ば、外側コアは、内側コアよりも高密度であり、すなわ
ちかさ密度が高く、強度が向上されており、したがって
外側コアの厚みを、内側コアの厚みに比べて小さくし
て、薄くすることができる。こうして軽量化を図り、ま
た成形性が良好となる。

【００２２】また本発明は、外側コアは、非耐熱性であ
り、内側コアは、耐熱性であることを特徴とする。本発
明に従えば、外側コアは、前述のように多数の空間が形
成された構成を有し、たとえばポリメタクリルイミドな
どのような硬質発泡合成樹脂製であり、したがって外側
コアを圧縮してさらに高密度とし、その外側コアと外層
との間に、接合すべきもう１つのシートの外層を介在す
ることができる。こうして外層の外面を接合部分付近
で、ほぼ滑らかにして凹凸を吸収することができる。な
お内側コアは耐熱形とし、サンドイッチ構造全体の寸法
安定性を確保する。

【００２３】また本発明は、外側コアのかさ密度は、
０．１〜０．２に選ばれ、内側コアのかさ密度は、０．
０２〜０．０８に選ばれることを特徴とする。本発明に
従えば、外側コアのかさ密度を０．１〜０．２に選び、
好ましくは０．１１〜０．１９に選び、さらに好ましく
は０．１７〜０．１９に選んで軽量化と耐久性の向上を
図る。内側コアのかさ密度は、０．０２〜０．０８に選
び、好ましくは０．０３〜０．０８に選び、軽量化を図
る。

【００２４】また本発明は、内側コアと外側コアとは、
厚み方向に複数の透孔が延びて形成されるハニカムコア
であることを特徴とする。本発明に従えば、たとえばア
ルミニウムなどの金属材料から成るハニカムコアが用い
られてもよい。透孔を小さくしてかさ密度を高くするこ
とができる。

【００２５】また本発明は、外層と内層とは、複数層の
プリプレグからそれぞれ成り、各プリプレグは、繊維強
化熱硬化性合成樹脂から成り、繊維の長手方向が揃えら
れてそれぞれ構成されており、各プリプレグの繊維の長
手方向が厚み方向に交差して重ねられて引張強度がほぼ
等方性となるように各プリプレグが一体化されることを
特徴とする。本発明に従えば、外層は複数層のプリプレ
グから成り、これらの各プリプレグは、繊維の長手方向
が厚み方向に交差して、たとえば各層毎にたとえば４５
度ずつ、ずれて重ねられる。これによって引張強度がほ
ぼ等方性とされる。また内層も複数層のプリプレグから
成り、同様に構成される。こうして面方向にほぼ均一な
引張り強度分布を有する外層および内層が実現される。

【００２６】また本発明は、外層と内層とをそれぞれ構
成するプリプレグは、繊維の長手方向が厚み方向に順次
的に変化されることを特徴とする。本発明に従えば、外
層を構成する複数層の各プリプレグの繊維の長手方向
は、厚み方向に順次的にたとえば前述のように４５度ず
つ変化され、これによって面方向に等方性の引張強度を
有する外層が実現され、このことは内層に関しても同様
である。

【００２７】また本発明は、周縁部では、外層と内層と
が内側コアおよび外側コアを介在することなく一体化さ
れることを特徴とする。本発明に従えば、本件先頭部の
周縁部では、コアが介在されることなく、外層と内層と
が熱融着されて一体化され、したがって前述のように各
種機器の取り付け用のファスナおよびリベット等を、成
形後に任意の場所に打ち込むことができ、設計変更など
に容易に対応することができる。

【００２８】また本発明は、外層と内層とは、たて糸と
よこ糸とがカーボン繊維、ガラス繊維およびアラミド繊
維のグループから選ばれる１つから成る織物に、熱硬化
性合成樹脂が含浸されたものであることを特徴とする。
本発明に従えば、内層と外層とはいずれも、織物を含
み、たとえば平織または朱子織などによって実現され、
この織物は、たて糸とよこ糸とがガラス繊維、アラミド
繊維およびカーボン繊維などの１つから成り、この織物
に、熱硬化性合成樹脂が含浸されたものであり、これに
よって外層と内層の強度がさらに一層、向上される。熱
硬化性合成樹脂は、不飽和ポリエステルであってもよ
く、フェノール樹脂およびプリミド樹脂などであっても
よく、さらにエポキシ樹脂などであってもよい。たとえ
ば不飽和ポリエステルは、それ自体、透明な液体であ
り、硬化剤を加え、熱をさらに加えることによって硬化
が起こる。

【００２９】また本発明は、（ａ）複数のシートを接合
する高速車両の先頭部の耐鳥衝突構造において、 （ｂ）各シートは、繊維強化熱硬化性合成樹脂から成る
内層と、内層に固定され、硬質発泡合成樹脂製内側コア
と、内側コアに固定され、繊維強化熱硬化性合成樹脂か
ら成る接着層と、接着層に固定され、硬質発泡合成樹脂
から成り、内側コアよりも高密度である外側コアと、外
側コアに固定され、繊維強化熱硬化性合成樹脂から成る
外層とを含み、 （ｃ）一方のシートの外層と外側コアとの間に、他方の
シートの外層を介在して接合部分を形成し、 （ｄ）前記一方のシートの外側コアの前記他方のシート
の外層が重ねられる部分は、圧縮されて、前記一方のシ
ートの外層の外面を、接合部分付近で、ほぼ滑らかに形
成したことを特徴とする高速車両の先頭部の耐鳥衝突構
造である。本発明に従えば、外層の外面が接合部分付近
でほぼ滑らかに形成して、外側コア、さらには内側コア
で凹凸を吸収することができる。

【００３０】また本発明は、高速車両の先頭部の外面に
対応する内面を有する金型を準備し、金型の前記内面
に、繊維強化熱硬化性合成樹脂から成る可撓性を有する
外層を配置し、外層の内面上に外側コアを配置し、この
外側コアは、多数の空間が形成され、外側コアの上に、
繊維強化熱硬化性合成樹脂から成る接着層を配置し、こ
の接着層の上に、内側コアを配置し、この内側コアは、
多数の空間が形成され、外側コアよりも低密度であり、
外側コアと内側コアとは、金型の内面にほぼ沿って撓ん
で弯曲する程度の大きさに分断されており、内側コアの
上に、繊維強化熱硬化性合成樹脂から成る可撓性を有す
る内層を配置し、内層の内面を覆うとともに金型の内面
にわたって、気密性を有しかつ可撓性を有する前記熱硬
化性合成樹脂よりも高い融点を有する合成樹脂製カバー
をかぶせ、金型の内面とカバーとの間を負圧にしてカバ
ーによって外層、外側コア、接着層、内側コアおよび内
層を金型の内面に押し付け、この押し付けた状態で、オ
ートクレーブ内で、前記熱硬化性合成樹脂の熱硬化温度
以上であってかつカバーの融点未満の温度で、加熱して
前記各熱硬化性合成樹脂を熱硬化することを特徴とする
高速車両の先頭部耐鳥衝突構造の製造方法である。本発
明に従えば、成形治具である凹型の金型を準備し、この
金型の内周面は、高速車両の先頭部の外面に一致した形
状を有し、この金型の内面に、可撓性を有する外層を配
置し、その上に外側コアと接着層と内側コアとが配置さ
れ、その内側コアの上に内層を配置する。内層の内面と
その内層の外方で金型の内面にわたって、気密性を有す
る可撓性のあるカバーを被せて、金型の内面とカバーと
の間を負圧にすることによって、外層と外側コアと接着
層と内側コアと内層とを金型の内面に押し付ける。この
状態で、オートクレーブ内で加熱し、外層と接着層と内
層とを構成する熱硬化性合成樹脂を加熱して熱硬化す
る。カバーは、外層、接着層および内層を構成する熱硬
化性合成樹脂の熱硬化温度を超える融点を有し、オート
クレーブ内の加熱温度は、このカバーの融点未満の温度
に定められる。こうして熱硬化性合成樹脂の熱硬化時
に、カバーが軟化溶融することなく、またカバーが内層
などに溶融付着してしまうことはない。特に本発明に従
えば、複数層のコアが用いられ、したがって各層のコア
の厚みを薄くし、しかも各層のコアは分断されているの
で、金型の内面にほぼ沿って撓んで弯曲することができ
る。これによって厚みがほぼ均一であってしかも金型の
内面に沿った外面を有する高速車両の先頭部が平滑に、
希望する形状に形成することが可能になる。なお本発明
の実施の他の形態では、コアが３以上の層を成して配置
され、各コアの層間に接着層が介在された構成であって
もよい。

【００３１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の
新幹線などの高速車両の先頭部１を示す斜視図である。
先頭部１の前部の下部には、スカート部２が固定され
る。先頭部１の後部には、後部構体外板３が固定され
る。先頭部１の長さはたとえば６．８ｍであり、高さは
たとえば３．０ｍであり、幅はたとえば３．４ｍであっ
て、先頭部１は、高速車両の大形部品である。

【００３２】先頭部１は、外層４と内層５との間に中間
層６がサンドイッチされて構成される。中間層６は、複
数（この実施の形態では２）の層である外側コア７ａと
内側コア７ｂと、これらのコア７ａ，７ｂの層の相互間
に介在される接着層８とを含む。外層４は、複数（この
実施の形態ではたとえば８）層のプリプレグ９が積層さ
れる。内層５もまた、外層４と同様に構成される。

【００３３】図２は、先頭部１の一部の拡大断面図であ
る。外層４と内層５との各厚みＷ１，Ｗ２は、たとえば
Ｗ１＝２．５ｍｍ、Ｗ２＝１．６ｍｍである。中間層６
を構成する外層４と外側コア７ａとの合計の厚みＷ３＝
１０ｍｍであり、接着層８、内側コア７ｂおよび内層５
の合計の厚みＷ４＝４０ｍｍである。接着層８の厚みＷ
５＝０．８ｍｍである。

【００３４】外層４、内層５および接着層８を構成する
各プリプレグは、繊維強化熱硬化性合成樹脂製であり、
たとえば不飽和ポリエステル、フェノール樹脂、ポリイ
ミド樹脂、およびエポキシ樹脂に、カーボン繊維、ガラ
ス繊維およびアラミド繊維のグループから選ばれる１つ
の繊維が含浸された構成を有する。

【００３５】本発明の実施の一形態では、不飽和ポリエ
ステルにカーボン繊維が含浸された構成を有する。カー
ボン繊維は、ガラス繊維およびアラミド繊維に比べて、
強度の観点から好ましい。

【００３６】図３は、外層４を構成するプリプレグ９の
積層順序を説明するための平面図である。このプリプレ
グは、個別的には、参照符９に添字ａ〜ｄを付して示
し、総括的にはそれらの添字ａ〜ｄを省略して参照符９
のみで示す。各プリプレグ９は、たて糸とよこ糸とが、
カーボン繊維、ガラス繊維およびアラミド繊維のグルー
プから選ばれる１つから成る平織または朱子織などの織
物に、前述のように熱硬化性合成樹脂が含浸されたもの
である。図３（１）に示される第１層のプリプレグ９ａ
の織物１０は、たて糸１１とよこ糸１２とを有し、たて
糸１１の延びる方向は矢符１３で示される。たて糸１１
の延びる方向１３およびその方向１３に垂直であるよこ
糸１２の延びる方向のプリプレグ９ａの引張り強度は大
きく、これに比べてたて糸１１およびよこ糸１２に対し
て垂直以外の角度の引張り強度は小さい。織物１０に
は、熱硬化性合成樹脂１４が含浸される。

【００３７】本発明では、この第１層のプリプレグ９ａ
上に、図３（２）に示される第２層のプリプレグ９ｂを
載せる。このプリプレグ９ｂのたて糸１１ｂは、第１層
のプリプレグ９ａのたて糸１１ａの延びる方向１３に対
して時計方向に４５度交差した方向１５を有し、よこ糸
１２ｂは、このたて糸１１ｂに垂直方向に延びる。

【００３８】さらに図３（３）に示される第３層のプリ
プレグ９ｃのたて糸１１ｃは、第２層のプリプレグ９ｂ
のたて糸１１ｄの延びる方向１５に対して時計方向にさ
らに４５度交差した方向１６である。よこ糸１２ｃは、
たて糸１１ｃに垂直に延びる。

【００３９】第３層のプリプレグ９ｃ上には、図３
（４）に示される第４層のプリプレグ９ｄが重ねられ
る。この第４層のプリプレグ９ｄのたて糸１１ｄの延び
る方向１７は、第３層のプリプレグ９ｃのたて糸１１ｃ
の延びる方向１６に対して時計方向に４５度ずれてい
る。よこ糸１２ｄは、たて糸１１ｄに垂直である。

【００４０】さらに第５層〜第８層の各プリプレグは、
図３（１）〜図３（４）に示される第１層〜第４層の各
プリプレグ９ａ〜９ｄと同様な構成をそれぞれ有し、こ
うして下から上に順次積み重ねられる合計８層のプリプ
レグ９のたて糸１１の延びる方向は、時計方向に４５度
ずつ順次的に厚み方向に変化される。こうして熱融着さ
れて熱硬化された合計８層から成るプリプレグ９を有す
る外層４は、ほぼ等方性の引張り強度を有する。内層５
もまた、外層４と同様な構成を有する。これらのいわば
ＦＲＰ化された外層４および内層５の重量は、アルミニ
ウム板とほぼ同程度またはそれ未満の密度を有し、比較
的軽い。

【００４１】接着層８は、繊維強化熱硬化性合成樹脂製
の単一または複数層（この実施の形態では２）のプリプ
レグから成り、各プリプレグは、前述の外層４を構成す
るプリプレグと同様な構成を有する。

【００４２】外側コア７ａと内側コア７ｂとは、硬質発
泡合成樹脂製である。この硬質発泡合成樹脂としては、
たとえばポリメタクリルイミドが好適し、次の構造式を
有する。

【００４３】

【化１】

【００４４】このポリメタクリルイミドは、他の合成樹
脂の発泡体と比較して、引張り、圧縮強度、弾性率、剪
断強度などの機械的強度が大きく、特に低温下での特性
が優れている。さらに耐熱性、耐溶剤性、断熱性に優れ
ている。このポリメタクリルイミドは、メタクリル酸と
メタクリロニトリルとの共重合ポリマシートを加熱発泡
することによって得られ、この発泡工程で前記ポリマ
は、ポリメタクリルイミドに変化する。本発明の実施の
一形態では、内側コア７ｂの材料として表１の材料１，
２，３を用い、また外側コア７ａとして材料４，５，６
を、表１のように用いることができる。材料４は、内側
コア７ｂとして用いるようにしてもよく、このとき外側
コア７ａとして材料５，６のいずれかを用いる。材料
は、上述のようにポリメタクリルイミドである。

【００４５】

【表１】

【００４６】図４は本件発明者の実験結果を示す。外側
コア７ａおよび内側コア７ｂとして、上述のポリメタク
リルイミドを用い、繰り返し曲げ試験による疲労強度
を、実験したところ、図４の結果が得られた。１０Ｈｚ
において１０⁷回の繰り返し荷重試験では、曲げ強度の
大幅な劣化はないことが判る。したがって特に外側コア
７ａとして、ポリメタクリルイミドを用いることが好ま
しいことが理解される。

【００４７】図５は、本発明の実施の一形態の先頭部１
を製造するための工程を示すフローチャートである。ス
テップｎ１では、外層４の合計８層のプリプレグ９を裁
断して準備し、同様に内層５に関してもステップｎ５に
おいて合計８層のプリプレグを裁断して準備する。ステ
ップｎ３では、中間層６を構成する２層の外側および内
側コア７ａ，７ｂを、各層毎に分断してステップｎ３に
おいて準備する。ステップｎ３では、接着層８もまた準
備される。

【００４８】図６は、図５に示される製造時において用
いられる凹型の成形治具である金型１４の斜視図であ
る。この金型１４の内周面１５は、先頭部１の外周面に
対応する形状を有する。

【００４９】図７は、先頭部１を製造するための各工程
を示す断面図である。前述の図５におけるフローチャー
トのステップｎ２において、図７（１）に示されるよう
に金型１４の内周面１５に、図３に関連して前述したよ
うに、外層４を構成するプリプレグ９を合計８枚、繊維
の長手方向が厚み方向に交差して積層される。

【００５０】次に図７（２）に示されるように、前述の
図５のステップｎ４では、外層４上に中間層６を載せて
配置する。この中間層６は、図２に関連して前述したよ
うに、外層４上に、分断された外側コア７ａの層を配置
し、次に接着層８を構成する合計２枚のプリプレグを載
せて配置する。接着層８を構成する合計２枚のプリプレ
グは、外層４を構成するプリプレグ９と同様な構成を有
しており、その繊維方向は厚み方向に交差されていても
よいけれども、厚み方向に平行であって交差されていな
くてもよい。

【００５１】さらにその接着層８の上にもう１つの層の
内側コア７ｂを、分断して載せる。各層のコア７ａ，７
ｂは、分断されることによって、コア７ａ，７ｂは、金
型１４の内周面１５に沿って、外層４を介して、さらに
は接着層８を介して、ほぼ沿って撓んで弯曲することが
できる。

【００５２】その後、図７（３）に示されるように、図
５のステップｎ６では、内層５のために、合計８枚のプ
リプレグを繊維の長手方向が厚み方向に交差するよう
に、重ねられる。この内層５は、外層４と同様にして、
重ねられて配置される。

【００５３】次に、カバー１７によって内層５の内周面
を覆うとともに、金型１４の内周面１５において、内層
５の周縁部付近からさらに外方で前記内周面１５上にわ
たって被せられる。このカバー１７は可撓性を有し、合
成樹脂、たとえば塩化ビニルなどから成り、気密性を有
する。

【００５４】そこで、金型１４の内周面１５とカバー１
７の内周面との間の空間１８を、真空ポンプ１９に接続
して負圧とする。これによってカバー１７は、内層５、
中間層６および外層４を金型１４の内周面１５に、大気
圧によって押し付ける。こうして外層４、中間層６およ
び内層５は、周縁部以外の部分がほぼ均一な厚みとなっ
て金型１４の内周面１５に沿って高い平滑度できれいな
形となり、図５のステップｎ７が達成される。

【００５５】図８は、オートクレーブ２１の斜視図であ
る。このオートクレーブ２１は、オートクレーブ本体２
２と開閉可能な蓋２３とを有する。加熱室２４内には、
図７（３）に示されるように、真空ポンプ１９を用いて
カバー１７が金型１４の内周面１５に、外層４、中間層
６、内層５を押し付けた状態のままで装入され、蓋２３
が閉じられる。この状態で、空間２４内が加熱される。
これによって外層４、中間層６の接着層８および内層５
の繊維強化熱硬化性合成樹脂が熱硬化されるとともに、
相互に接着されて、一体化される。

【００５６】カバー１７の軟化溶融温度は、オートクレ
ーブ２１による熱硬化温度を超えており、したがってカ
バー１７が軟化溶融するおそれはなく、作業性が良好で
ある。こうして図７（４）に示されるように後続車両の
先頭部１が、図５のステップｎ８において一体成形され
る。

【００５７】次のステップｎ９では、蓋２３を開いてオ
ートクレーブ本体２２の空間２４から金型１４などを取
出し、真空ポンプ１９およびカバー１７を取外した後、
先頭部１を金型１４から取外して脱型する。こうして得
られた完成された先頭部１は、後続車両の構体の一部分
として用いられ、車体が組立てられる。

【００５８】中間層６は、単一層のコアであってもよ
い。

【００５９】図９は、図１に示される先頭部１のセクシ
ョンＩＸの一部の拡大断面図である。中間層７は、窓２
５の周縁部で薄く形成され、最外方の周縁部２６では、
外層４と内層５とが熱融着されて、参照符２６で示され
るように一体化される。この周縁部２６の厚みは、たと
えば１０ｍｍである。窓２５を構成するガラス板２７
は、シール材２８を介して金属製のガラス板押え部材２
９と窓枠フレーム３０との間に挟持され、ボルト３１に
よって固定される。

【００６０】先頭部１の周縁部２６には、ボルト挿通孔
３２が形成され、このボルト挿通孔３２を挿通するボル
ト３３は、金属製窓枠フレーム３０を挿通し、ナット３
４が螺合される。

【００６１】図１０は、図１のセクションＸの断面図で
ある。先頭部１の後部の周縁部３５には、ボルト挿通孔
３６が形成される。このボルト挿通孔３６にはボルト３
７が挿通され、スプライスプレート３８を挿通し、ナッ
ト３９が螺着される。スプライスプレート３８は金属製
であり、後部構体外板３に溶接される。周縁部３５の厚
みは、たとえば１０ｍｍであってもよい。

【００６２】図１１は、図１のセクションＸＩの断面図
である。先頭部１と同様にしてスカート部２もまた外
層、中間層および内層がサンドイッチ構造で実現され
る。先頭部１の周縁部４１とスカート部２の周縁部４３
とは、それらをそれぞれ挿通するボルト４４，４５が、
金属製台枠４６に挿通され、ナットがそれぞれ螺着され
て固定される。スカート部２は、上述のように先頭部１
と同様な基本的な構成を有している。

【００６３】高速車両の走行中に外層４に鳥が衝突した
ときにおける衝撃力に対する曲げ剛性ＥＩを増大するに
は、本発明に従えば、前述の図１５に関連して述べた面
板８９の曲げ剛性ＥＩを増大するのではなく、本発明で
は、外層４および外側コア７ａを用いて、接着層８との
間でサンドイッチ構造を実現する。こうして内側コア７
ｂのサンドイッチ構造のほかに、その外側コア７ａによ
るもう１つのサンドイッチ構造が実現される。外側コア
７ａの面圧強度を向上するために、外側コア７ａは、か
さ密度が、内側コア７ｂに比べて高い。この外側コア７
ａの厚み（＝Ｗ３−Ｗ１）は、本件発明者の実験によれ
ば、せいぜい１０ｍｍ未満であって比較的薄い。これに
よって重量が軽減されるとともに、成形性が悪くなるこ
とはない。

【００６４】外側コア７ａのかさ密度は、０．１〜０．
２に選ばれ、好ましくは０．１１〜０．１９に選ばれ、
もっと好ましくは０．１７〜０．１９に選ばれる。これ
によって比較的薄く、しかも軽量であって、成形性が良
好である。

【００６５】内側コア７ｂは、非常に小さな面圧に耐え
ればよいので、かさ密度が低く、軽量、安価であって、
成形性が良好である。とりわけ、成形性に関しては、そ
の内側コア７ｂの厚み（Ｗ４−Ｗ２−Ｗ５）は、本件発
明者の実験によれば４０ｍｍ未満であればよく、したが
って作業者の手作業によって充分に金型１４の内面１５
に沿わせて変形させることができ、製造コストと加工コ
ストが安価になる。内側コア７ｂは、たとえば５０ｍｍ
程度であってもよいけれども、上述のように４０ｍｍ程
度とすることによって、曲げ剛性ＥＩは、約１／２程度
になるけれども、この低密度であるので、容易に変形さ
せることができ、加工が容易であるとともに、実用上充
分な強度が得られる。

【００６６】この内側コア７ｂには、図２に部分的に拡
大してその断面が示されるように、独立気泡４８が存在
する。圧縮方向の強度を向上するために、この気泡４８
は、厚み方向に沿って延びる。このことは外側コア７ａ
に関しても同様である。

【００６７】図１２を参照して、図１〜図８に関連して
述べた本発明のシート５１，５２を接合する構造につい
て述べる。一方のシート５１の外層４と外側コア７ａと
の間に、他方のシート５２の外層４を介在して接合部分
５３を形成する。一方シート５１の外側コア７ａの前記
他方シート５２の外層４が重ねられる部分５４は、圧縮
されてさらに高密度とされる。これによって一方シート
５１の外層４の外面を、接合部分５３付近で、ほぼ滑ら
かにすることができる。外側コア７ａは、発泡した合成
樹脂製であるので、上述のように圧縮が可能であり、外
層４の凹凸を吸収することができる。こうして外側コア
７ａは、前述の表１に示される材料５，６のように、内
側コア７ｂに比べて非耐熱形を用いる。これに対して内
側コア７ｂは、表１に示される材料１〜４のいずれかを
用い、耐熱形とし、寸法安定性を図る。寸法安定性とい
うのは、加熱によって熱収縮などが生じないことであ
る。これらのコア７ａ，７ｂは、いずれも非耐熱形であ
ってもよく、またはいずれも耐熱形であってもよい。

【００６８】本発明の実施のさらに他の形態では、外側
コア７ａおよび内側コア７ｂとして、図１３（１）〜図
１３（４）の参照符７で示されるように、ハニカムコア
を用いてもよい。ハニカムコア７は、たとえばアルミニ
ウムなどの金属材料から成り、正六角形の多数の各透孔
の外径は、たとえば３／１６インチである。ハニカムコ
ア７を構成するアルミニウムの厚みは、たとえば０．３
〜１．０ｍｍである。厚み方向に延びる多数の透孔の軸
線に直角な断面は、前述の実施の形態のように正６角形
であってもよく、または図１３（２）に示されるように
細長い６角形であってもよい。

【００６９】ハニカムコア７は、この図１３（１）〜図
１３（３）に示されるように、複数枚の屈曲された金
属、たとえばアルミニウムなどの板が図１３（１）〜図
１３（３）の上下に重ねられて、多数の透孔の軸線に直
角な断面が６角形以外の形状であってもよい。さらに図
１３（４）のように、多数の透孔の軸線に直角な断面
は、６角形以外のさらに複雑な形状を有していてもよ
い。本発明に従えば、このような各ハニカムコア７の透
孔の軸線に直角な断面は、各種の形状を有していてもよ
い。

【００７０】

【発明の効果】請求項１の本発明によれば、薄い外側コ
アと内側コアとを複数層、接着層を介在して積層するこ
とによって、鋼板およびアルミニウム板などの金属材料
を用いた成形加工では実現することができない複雑な形
状の成形が容易に可能になる。また本発明によれば、高
速車両の先頭部を、希望する形状に成形することができ
るので、最適な空力設計を行うことができる。本発明に
よれば、繊維強化熱硬化性合成樹脂製の外層、接着層お
よび内層を用いるので、安価に実現され、また平滑な表
面が得られ、さらに耐衝撃性が向上され、たとえば鳥お
よび小石が衝突しても先頭部が損傷することを防ぐこと
ができる。さらに外層と内層との間に外側コアと接着層
と内側コアとを含む中間層が介在されたサンドイッチ構
造であるので、成形が容易であり、組立工数を低減する
ことができ、構成を単純にすることができるとともに、
高い曲げ剛性をもつ構造を実現することができるととも
に、耐衝撃性の優れた構造を実現することができる。さ
らにこのような構造によって、高速車両の先頭部である
大形部品を、一体成形することができ、そのための金型
などの治具を安価に実現することができ、また継ぎ目の
ない構造とすることができるという効果も達成される。
また本発明によれば、外側コアおよび内側コアを用いる
ことによって、強度および剛性に充分余裕をもった設計
が可能であり、また厚みを大きくすることができるの
で、さらにたとえば高速車両の特に運転席まわりなどで
必要な各種機器の取付け用ファスナおよびリベットなど
を挿通して打込むことが容易であり、また設計変更など
に容易に対応することができるようになる。さらに本発
明によれば、鋼板およびアルミニウム板などを溶接した
先行技術の構造に比べて、制振性に優れている。また車
両内の客室などにおける騒音低減効果も発揮される。さ
らに本発明では、各層を構成するコアを分断し、これに
よってコアを厚み方向に撓ませて弯曲し、これによって
希望する形状に成形することが容易となる。特に本発明
によれば、高速車両の走行中に外層の表面に鳥が衝突し
ても、外層、さらには外側コアの許容弾性変形内で弾き
飛ばされることができる。したがって本件シート内に何
の損傷も生じないので、繰り返し衝突しても強度低下は
なく、安全である。

【００７１】請求項２の本発明によれば、硬質発泡合成
樹脂製のコアを実現し、軽量化を図ることができる。

【００７２】請求項３の本発明によれば、ポリメタクリ
ルイミドを用いることによってかさ密度が小さく、しか
も圧縮強度、曲げ強度、弾性率に優れたコアを実現する
ことができる。

【００７３】請求項４の本発明によれば、高速車両の走
行中に衝突した鳥を外層の表面で弾き飛ばすことができ
るので、前述のように耐久性が向上され、繰り返し衝突
しても強度低下はない。

【００７４】請求項５の本発明によれば、外側コアは高
密度であるので、薄く形成し、これによって軽量化をさ
らに図ることができる。

【００７５】請求項６の本発明によれば、シートの接合
部分付近で、外層と外側コアとの間に、もう１つのシー
トの外層を介在し、このとき外側コアは非耐熱性であっ
て、加熱して圧縮することによって、前記もう１つのシ
ートの外層を収納する空間を形成することができ、これ
によって外層の表面を平滑にすることができる。

【００７６】請求項７の本発明によれば、軽量化を図る
とともに、耐鳥衝突強度を充分に達成することができ
る。

【００７７】請求項８の本発明によれば、たとえばアル
ミニウムなどの金属材料、さらには合成樹脂材料などか
ら成るハニカムコアが用いられてもよい。

【００７８】請求項９の本発明によれば、外層と内層と
は、複数のプリプレグが積層されてそれぞれ構成され、
各プリプレグに含まれる繊維の長手方向が各層毎に厚み
方向から見て相互に交差しているので、引張り強度をほ
ぼ等方性とし、強度分布にばらつきを生じることを防
ぎ、高速車両の先頭部として大きな強度、剛性を有する
構成を実現することができる。

【００７９】請求項１０の本発明によれば、外層と内層
とをそれぞれ構成するプリプレグの繊維の長手方向が、
厚み方向に順次的に、たとえば４５度ずつずれて変化し
て重ねられるので、引張り強度がさらに一層、ほぼ等方
性となる先頭部を実現することができる。

【００８０】請求項１１の本発明では、外層と内層との
周縁部では、コアを介在することなく一体化されてお
り、したがってファスナおよびリベットなどを挿通して
固定することが容易であり、また設計変更が容易であ
る。

【００８１】請求項１２の本発明によれば、外層と内層
とを構成するプリプレグは、平織および朱子織などの織
物によって実現されるカーボン繊維、ガラス繊維および
アラミド繊維の１つに、熱硬化性合成樹脂が含浸された
ものであり、これによって強度、剛性がさらに向上され
ることになる。

【００８２】請求項１３の本発明によれば、シートの接
合部分において外層の外面を、ほぼ滑らかに形成し、た
とえば平坦に、または凸起が生じないように形成するこ
とができる。これによって高速車両の走行中における動
力損失を低減することができる。

【００８３】請求項１４の本発明によれば、成形治具で
ある凹型の金型とオートクレーブを用いて外層と内層と
の間に外側コアと接着層と内側コアとを介在して高速車
両の先頭部を成形することができるので、大形部品を安
価な設備で大量生産することが容易であるという優れた
効果が達成される。コアは複数層から成り、したがって
各層の厚みを薄くすることができ、しかも各層は分断さ
れているので、コアを金型の内周面にほぼ沿って撓んで
弯曲することが容易であり、これによって平滑な表面が
得られ、空力特性が向上される。また本発明によれば、
気密性および可撓性を有する合成樹脂製カバーを、内層
の内周面を覆って、負圧を利用して外層、外側コア、接
着層、内側コアおよび内層を金型の内周面に押し付ける
ので、簡単な構成で、金型の凹型の内周面に沿った平滑
な外周面を有する高速車両の先頭部を製造することが容
易に可能である。このカバーを構成する合成樹脂は、外
層、接着層および内層を構成する熱硬化性合成樹脂の熱
硬化温度を超える融点を有し、したがってオートクレー
ブ内での加熱温度を、前記熱硬化性合成樹脂の熱硬化温
度以上であってかつカバーの融点未満の温度に選ぶこと
によって、カバーが軟化溶融することはなく、良好な作
業性でオートクレーブ成形作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の新幹線などの高速車両
の先頭部１を示す斜視図である。

【図２】先頭部１の一部の拡大断面図である。

【図３】外層４を構成するプリプレグ９の積層順序を説
明するための平面図である。

【図４】本件発明者の実験結果を示す図である。

【図５】本発明の実施の一形態の先頭部１を製造するた
めの工程を示すフローチャートである。

【図６】図５に示される製造時において用いられる凹型
の成形治具である金型１４の斜視図である。

【図７】先頭部１を製造するための各工程を示す断面図
である。

【図８】オートクレーブ２１の斜視図である。

【図９】図１に示される先頭部１のセクションＩＸの一
部の拡大断面図である。

【図１０】図１のセクションＸの断面図である。

【図１１】図１のセクションＸＩの断面図である。

【図１２】本発明の実施の他の形態の接合部分付近の構
造を示す断面図である。

【図１３】本発明の実施のさらに他の形態のハニカムコ
ア７の一部の斜視図である。

【図１４】高速車の先頭部の構体として用いることがで
きる先行技術のシート８１の断面図である。

【図１５】或る提案されたシートの断面図である。

【符号の説明】 １ 先頭部 ２ スカート部 ３ 後部構体外板 ４ 外層 ５ 内層 ６ 中間層 ７ ハニカムコア ７ａ 外側コア ７ｂ 内側コア ８ 接着層 ９ プリプレグ １１ たて糸 １２ よこ糸 １４ 金型 １５ 内周面 １７ カバー １８ 空間 １９ 真空ポンプ ２１ オートクレーブ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ６１Ｆ 19/00 Ｂ６１Ｆ 19/00 (72)発明者 坂東 舜一 岐阜県各務原市川崎町１番地 川崎重工 業株式会社 岐阜工場内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B61D 17/02 - 17/04 B61F 19/00

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維強化熱硬化性合成樹脂から成る内層
   と、 内層に固定され、多数の空間が形成される内側コアと、 内側コアに固定され、繊維強化熱硬化性合成樹脂から成
   る接着層と、 接着層に固定され、多数の空間が形成され、内側コアよ
   りも高密度である外側コアと、 外側コアに固定され、繊維強化熱硬化性合成樹脂から成
   る外層とを含むことを特徴とする高速車両の先頭部の耐
   鳥衝突構造。
2. 【請求項２】 内側コアと、外側コアとは、硬質発泡合
   成樹脂製であることを特徴とする請求項１記載の高速車
   両の先頭部の耐鳥衝突構造。
3. 【請求項３】 硬質発泡合成樹脂は、ポリメタクリルイ
   ミドであることを特徴とする請求項２記載の高速車両の
   先頭部の耐鳥衝突構造。
4. 【請求項４】 外層と外側コアとの弾性限度は、高速車
   両の走行時における鳥の外層表面への衝突による衝撃力
   が前記弾性限度内にあるように選ばれることを特徴とす
   る請求項１〜３のうちの１つに記載の高速車両の先頭部
   の耐鳥衝突構造。
5. 【請求項５】 内側コアに比べて外側コアは、薄く形成
   されることを特徴とする請求項１〜４のうちの１つに記
   載の高速車両の先頭部の耐鳥衝突構造。
6. 【請求項６】 外側コアは、非耐熱性であり、 内側コアは、耐熱性であることを特徴とする請求項２ま
   たは３記載の高速車両の先頭部の耐鳥衝突構造。
7. 【請求項７】 外側コアのかさ密度は、０．１〜０．２
   に選ばれ、 内側コアのかさ密度は、０．０２〜０．０８に選ばれる
   ことを特徴とする請求項１〜６のうちの１つに記載の高
   速車両の先頭部の耐鳥衝突構造。
8. 【請求項８】 内側コアと外側コアとは、厚み方向に複
   数の透孔が延びて形成されるハニカムコアであることを
   特徴とする請求項１記載の高速車両の先頭部の耐鳥衝突
   構造。
9. 【請求項９】 外層と内層とは、複数層のプリプレグか
   らそれぞれ成り、 各プリプレグは、繊維強化熱硬化性合成樹脂から成り、 繊維の長手方向が揃えられてそれぞれ構成されており、 各プリプレグの繊維の長手方向が厚み方向に交差して重
   ねられて引張強度がほぼ等方性となるように各プリプレ
   グが一体化されることを特徴とする請求項１記載の高速
   車両の先頭部の耐鳥衝突構造。
10. 【請求項１０】 外層と内層とをそれぞれ構成するプリ
    プレグは、繊維の長手方向が厚み方向に順次的に変化さ
    れることを特徴とする請求項９記載の高速車両の先頭部
    の耐鳥衝突構造。
11. 【請求項１１】 周縁部では、外層と内層とが内側コア
    および外側コアを介在することなく一体化されることを
    特徴とする請求項１〜１０のうちの１つに記載の高速車
    両の先頭部の耐鳥衝突構造。
12. 【請求項１２】 外層と内層とは、 たて糸とよこ糸とがカーボン繊維、ガラス繊維およびア
    ラミド繊維のグループから選ばれる１つから成る織物
    に、 熱硬化性合成樹脂が含浸されたものであることを特徴と
    する請求項１〜１１のうちの１つに記載の高速車両の先
    頭部の耐鳥衝突構造。
13. 【請求項１３】 （ａ）複数のシートを接合する高速車
    両の先頭部の耐鳥衝突構造において、 （ｂ）各シートは、 繊維強化熱硬化性合成樹脂から成る内層と、 内層に固定され、硬質発泡合成樹脂製内側コアと、 内側コアに固定され、繊維強化熱硬化性合成樹脂から成
    る接着層と、 接着層に固定され、硬質発泡合成樹脂から成り、内側コ
    アよりも高密度である外側コアと、 外側コアに固定され、繊維強化熱硬化性合成樹脂から成
    る外層とを含み、 （ｃ）一方のシートの外層と外側コアとの間に、他方の
    シートの外層を介在して接合部分を形成し、 （ｄ）前記一方のシートの外側コアの前記他方のシート
    の外層が重ねられる部分は、圧縮されて、前記一方のシ
    ートの外層の外面を、接合部分付近で、ほぼ滑らかに形
    成したことを特徴とする高速車両の先頭部の耐鳥衝突構
    造。
14. 【請求項１４】 高速車両の先頭部の外面に対応する内
    面を有する金型を準備し、 金型の前記内面に、繊維強化熱硬化性合成樹脂から成る
    可撓性を有する外層を配置し、 外層の内面上に外側コアを配置し、 この外側コアは、多数の空間が形成され、 外側コアの上に、繊維強化熱硬化性合成樹脂から成る接
    着層を配置し、 この接着層の上に、内側コアを配置し、 この内側コアは、多数の空間が形成され、外側コアより
    も低密度であり、 外側コアと内側コアとは、金型の内面にほぼ沿って撓ん
    で弯曲する程度の大きさに分断されており、 内側コアの上に、繊維強化熱硬化性合成樹脂から成る可
    撓性を有する内層を配置し、 内層の内面を覆うとともに金型の内面にわたって、気密
    性を有しかつ可撓性を有する前記熱硬化性合成樹脂より
    も高い融点を有する合成樹脂製カバーをかぶせ、 金型の内面とカバーとの間を負圧にしてカバーによって
    外層、外側コア、接着層、内側コアおよび内層を金型の
    内面に押し付け、 この押し付けた状態で、オートクレーブ内で、前記熱硬
    化性合成樹脂の熱硬化温度以上であってかつカバーの融
    点未満の温度で、加熱して前記各熱硬化性合成樹脂を熱
    硬化することを特徴とする高速車両の先頭部の耐鳥衝突
    構造の製造方法。