JP6100579B2 - ハニカムコアサンドイッチパネルの修理方法、および修理装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハニカム構造のコアを表皮の間に挟んで構成されるハニカムコアサンドイッチパネルの修理方法、および修理装置に関する。

ハニカム構造のコアの両面に薄い表皮を貼り合わせたハニカムコアサンドイッチパネルは、軽量かつ高剛性であるため、航空機の構造に用いられることが多い。ハニカムコアサンドイッチパネルの表皮には、しばしば繊維強化樹脂（ＦＲＰ；fiber reinforced plastics）などの複合材が用いられる。
しかし、その薄い表皮は、落雷や雹などの飛来物によって損傷し易い。

特許文献１には、ハニカム構造のコアをＦＲＰ板の間に挟んだハニカムコアサンドイッチパネルの修理方法が記載されている。コアとＦＲＰ板が剥離すると、コアとＦＲＰ板の間の剥離部を真空引きによって減圧させることで、剥離部に存在する水分を除去する。その後、剥離部に補修用樹脂を充填すると、水分に阻害されることなくコアとＦＲＰ板が接着される。

特開平３−２６４３５６号公報

ハニカムコアサンドイッチパネルを修理する際は、損傷により形成された被修理部に修理材を設ける。その修理材には熱硬化性樹脂が用いられており、修理材を加熱により硬化させる。
このとき、修理材を確実に硬化させるために、パネルは高温に維持される。そのため、パネルのコアのセル内や隔壁に蓄積された水分が水蒸気となってセル内に高い圧力を発生させる。この圧力により、パネルが破壊されるおそれがある。
特許文献１のように、コアとＦＲＰ板の間の剥離部に存在する水分を除去しても、コアの内部には水分が残るので、依然として、修理の加熱時にパネルが破壊されるおそれがある。
したがって、パネルが破壊されるのを確実に回避するために、加熱前に、コアを十分に乾燥させる乾燥工程を実施している。しかし、その乾燥工程のために、非常に長い修理時間を要する。
そこで、本発明は、修理の際にハニカムコアサンドイッチパネルが破壊されるのを回避しながら、ハニカムコアサンドイッチパネルの修理に要する時間を短縮することを目的とする。

本発明の修理方法は、多数のセルを有するハニカム構造のコアを第１表皮および第２表皮の間に挟んで構成されるハニカムコアサンドイッチパネルの修理方法であって、ハニカムコアサンドイッチパネルに貫通孔を形成するステップと、ハニカムコアサンドイッチパネルにおいて第１表皮が位置する一面および第２表皮が位置する他面の少なくとも一方に修理材を設ける修理材設置ステップと、ハニカムコアサンドイッチパネルを修理材と共に一面および他面の両面側から第１プレートおよび第２プレートの間に挟み込み、貫通孔に、第１プレートおよび第２プレートを連結するロッドを通してハニカムコアサンドイッチパネルを拘束するパネル拘束ステップと、ハニカムコアサンドイッチパネルが拘束された状態で、修理材を加熱により硬化させる、あるいは、加熱して溶融した後、固化状態とする加熱ステップと、を備えることを特徴とする。

本発明では、ハニカムコアサンドイッチパネル（以下、パネル）を両面側から挟み込んで拘束した状態としてから、修理材を加熱により硬化させる。
ここで、修理材が加熱されると、修理材を介してパネルにも熱が伝達されるので、パネルの温度が上昇する。このとき、コアのセル内および隔壁に蓄積された水分の気化によりセルの内圧が増加しても、セルの内圧に対して、パネルを拘束する力が抵抗する。このため、表皮がコアから剥がれてしまうことなく、パネルの破壊を未然に防止できる。
したがって、破壊を防ぐために事前にパネルのコアを乾燥させる工程を省くことができるので、修理に要する時間を短縮できる。

本発明で用いる修理材には、種々の形態が含まれる。
ここで、修理材に複合材を用いる修理方法としては、シート状に形成した繊維に液状の熱硬化性樹脂を含浸させたものを被修理部に積層し、加熱により樹脂を硬化させる方法（ウェットレイアップ）や、半硬化の中間素材（プリプレグ）を被修理部に積層し、加熱により硬化させる方法がある。また、予め加熱硬化された修理パッチ（プリキュアパッチ）を使用し、熱硬化性の接着剤によって修理パッチを被修理部に接着する方法もある。
したがって、修理材は、例えば、予め硬化された熱硬化性樹脂からなるプリキュアパッチ、およびそのプリキュアパッチを被修理部に接着する熱硬化性接着剤に相当する。
また、別の形態として、修理材は、半硬化の熱硬化性樹脂からなるプリプレグ、およびそのプリプレグを被修理部に接着する熱硬化性接着剤に相当する。
さらに、別の形態として、修理材は、ウェットレイアップを行う場合の液状の熱硬化性樹脂および繊維に相当する。

本発明の修理方法において、パネル拘束ステップでは、パネルを拘束するのに用いる拘束装置とパネルの一面との間、および拘束装置とパネルの他面との間の少なくとも一方に、流動性を有する物を内包する流動体を介在させることが好ましい。
そうすると、流動体が、パネルの面と拘束装置の表面の双方に追従して変形し、パネルと拘束装置により囲まれる空間を埋める。そして、流動体を介して、パネルに対する拘束力がパネル面に均等に分散されるので、コアのいずれのセルで発生する圧力に対しても均衡を図ることができる。
したがって、パネルが曲面状に形成されていたとしても、セルの内圧増加によりパネルが破壊されるのを阻止できる。

本発明の修理方法において、パネル拘束ステップでは、パネルを拘束するのに用いる拘束装置と、パネルの面に設けられる修理材との間に、修理材を加熱する加熱装置を介在させることが好ましい。
そうすると、修理材に対して加熱装置がずれるのをパネルに対する拘束力によって防止できるので、修理材を確実に加熱することができる。

本発明の修理方法の加熱ステップでは、ハニカムコアサンドイッチパネルが拘束された状態で修理材を加熱して溶融した後、固化状態としてもよい。
その場合も、パネルを両面側から挟み込んで拘束した状態としてから、修理材を加熱するので、パネルの温度上昇によって増加したセルの内圧に対して、パネルを拘束する力が抵抗する。このため、パネルの破壊を未然に防止できる。

また、本発明は、修理装置にも展開することができる。
本発明の修理装置は、多数のセルを有するハニカム構造のコアを第１表皮および第２表皮の間に挟んで構成されるハニカムコアサンドイッチパネルの修理装置であって、ハニカムコアサンドイッチパネルにおいて第１表皮が位置する一面および第２表皮が位置する他面の少なくとも一方に設けられる修理材と、ハニカムコアサンドイッチパネルを修理材と共に一面および他面の両面側から挟み込んで拘束する拘束装置と、拘束装置によりハニカムコアサンドイッチパネルが拘束された状態で、修理材を加熱により硬化させる、あるいは加熱して溶融した後、固化状態とする加熱装置と、を備え、拘束装置は、ハニカムコアサンドイッチパネルを間に挟み込む第１プレートおよび第２プレートと、ハニカムコアサンドイッチパネルに形成された貫通孔に通され、第１プレートおよび第２プレートを連結するロッドと、を有することを特徴とする。

本発明によれば、修理時の加熱に伴うセルの内圧増加によってハニカムコアサンドイッチパネルが破壊されるのを回避しながら、ハニカムコアサンドイッチパネルの修理に要する時間を短縮することができる。

第１実施形態に係るハニカムコアサンドイッチパネルを模式的に示す断面図である。 ハニカムコアサンドイッチパネルの修理方法で用いる拘束治具を示す図である。 ハニカムコアサンドイッチパネルの修理の手順を示す図である。 第１実施形態の変形例を示す図である。 第２実施形態の修理方法で用いる拘束治具およびヒーターマットを示す図である。 第３実施形態の修理方法で用いる拘束治具および流動体を示す図である。 本発明の変形例に係る拘束治具および拘束装置を示す図である。

以下、添付図面に示す実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
〔第１実施形態〕
まず、修理により得られたハニカムコアサンドイッチパネルの構成を説明する。
図１に示すハニカムコアサンドイッチパネル１は、航空機の翼や胴体の外表面を構成する外板（スキン）に用いられている。
このハニカムコアサンドイッチパネル１（以下、パネル１とも言う）は、ハニカム構造のコア（芯材）１０を第１表皮１１および第２表皮１２の間に挟んだ構造とされている。なお、パネル１が、コア１０、第１表皮１１および第２表皮１２以外の層を備えていてもよい。

コア１０は、断面が六角形の多数のセル１３を形成する隔壁１０Ａを有している。このコア１０は、複合材や金属、樹脂などにより形成されている。
コア１０は、セル１３の内部が空隙であるために、空気を内包する。その空気中には水分が含まれている。また、隔壁１０Ａにも水分が保持される。隔壁１０Ａの表面に水が結露することもある。したがって、コア１０の内部（セル１３内および隔壁１０Ａ）には水分が蓄積されている。
第１表皮１１および第２表皮１２の各々は、複合材や金属、樹脂などにより形成され、コア１０の端面に接着されている。これらの第１表皮１１および第２表皮１２により、隔壁１０Ａに囲まれた開口が塞がれることで、セル１３が密閉されている。

パネル１は、落雷や雹などによって衝撃を受けることで損傷しうる。その場合、修理が必要となる被修理部１４がパネル１に形成される。
被修理部１４は、雹などの飛来物が第１表皮１１を貫通し、コア１０にめり込んだときに形成されたものである。第１表皮１１には、厚み方向に貫通する欠損孔１４１が形成されている。コア１０には、欠損孔１４１に連通する欠損凹部１４２が形成されている。
ここで、被修理部１４は、欠損孔１４１および欠損凹部１４２の内側である損傷部、および損傷部の周囲の所定範囲をいうものとする。
欠損孔１４１が形成されると、欠損孔１４１を通じて雨や洗浄水がコア１０に浸入することも、コア１０内部の水分蓄積を助長する。

この被修理部１４は、複合材で形成される板状の修理パッチ２０により覆われている。修理パッチ２０の裏面は、欠損孔１４１の周囲の第１表皮１１に接着されている。
第１表皮１１における欠損孔１４１の周囲は、サンディングおよび洗浄によって、修理パッチ２０との接着に適した面に整えられることが好ましい。
なお、本実施形態では、コア欠損凹部１４２を埋めずに、表皮欠損孔１４１を修理パッチ２０により塞ぐが、コア欠損凹部１４２を修理用の部材で埋めることもできる。

修理パッチ２０は、炭素繊維をシート状に形成したものを積層するとともに、積層物にエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させ、加熱により熱硬化性樹脂を硬化させることによって製作されている。修理パッチ２０は、修理前に予め硬化されるプリキュアパッチとされている。この修理パッチ２０は、パネル１の厚み方向の一方の面である一面１Ａの形状に倣う形状に形成されている。
修理パッチ２０には、炭素繊維の代わりに、ガラス繊維を用いることもでき、用いる繊維の種類は問わない。また、修理パッチ２０は、金属によっても製作することができる。
なお、修理パッチ２０には、シート状に形成された導電性の耐雷材を重ねることもできる。

修理パッチ２０と第１表皮１１との間には、熱硬化性樹脂から形成された接着層２１が介在している。接着層２１は、修理パッチ２０と共に修理材を構成する。
修理パッチ２０および第１表皮１１は、接着層２１によって接着されることで一体化されている。

次に、図２を参照し、パネル１の修理に用いる金属製の拘束治具３について説明する。
拘束治具３は、パネル１を厚み方向に拘束するもので、パネル１を間に挟んで対向する第１プレート３１および第２プレート３２と、第１プレート３１および第２プレート３２を連結する２つのロッド３３，３４とを備えている。
第１プレート３１は、修理パッチ２０が接着されるパネル１の一面１Ａ（第１表皮１１の表面）に配置され、修理パッチ２０およびその周囲の所定範囲を覆う。この第１プレート３１は、円形、楕円、矩形などの任意の形状とされている。
第１プレート３１は、一面１Ａが平面状であるときは平面状に形成され、一面１Ａが曲面状であるときは、それに倣った曲面状に形成されている。
第１プレート３１上で互いに離間する位置には、貫通孔３１１，３１２が厚み方向に貫通して形成されている。

第２プレート３２は、一面１Ａとは反対側に位置するパネル１の他面１Ｂ（第２表皮１２の表面）に配置され、修理パッチ２０が他面１Ｂに投影された領域を含む他面１Ｂ上の所定の範囲を覆う。本実施形態の第２プレート３２は、第１プレート３１と同様の形状、サイズに形成されており、その平面中心を第１プレート３１の平面中心と合わせて配置される。
第２プレート３２は、他面１Ｂが平面状であるときは平面状に形成され、他面１Ｂが曲面状であるときは、それに倣った曲面状に形成されている。
第２プレート３２において第１プレート３１の貫通孔３１１，３１２の各々に対応する位置には、貫通孔３２１，３２２が厚み方向に貫通して形成されている。

ロッド３３およびロッド３４は、第１プレート３１および第２プレート３２の外周部の近傍においてパネル１および第１、第２プレート３１，３２を貫通する。
ロッド３３は、貫通孔３１１，３２１、およびパネル１に形成される貫通孔１５に挿入される。また、ロッド３４は、貫通孔３１２，３２２、およびパネル１に形成される貫通孔１６に挿入される。
これらのロッド３３，３４の各々の一端（図の下端）には、その径よりも大径の固定具３５，３６が固着される。また、ロッド３３，３４の各々の他端（図の上端）にはナット３７，３８が設けられる。ナット３７，３８を第１プレート３１に対して締めると、第１プレート３１と第２プレート３２との間にパネル１が挟み込まれて拘束される。固定具３５，３６とナット３７，３８との間の距離は、パネル１の厚みと同じか、それ以下に設定される。

以下、図３を参照し、ハニカムコアサンドイッチパネル１の修理方法について説明する。
まず、フィルム状に形成された熱硬化性樹脂を含む接着剤２１Ａ、および修理パッチ２０をパネル１の一面１Ａに設けて被修理部１４を覆う（修理パッチ設置ステップＳ１）。
なお、接着剤２１Ａは、図示するように修理パッチ２０と同様の形状に形成することもできるし、欠損孔１４１の周囲に沿って環状に形成することもできる。

次に、修理パッチ２０およびその周囲を耐熱性のバッグフィルム４１で覆い、バッグフィルム４１と一面１Ａとの間を封止する。それから、バッグフィルム４１に設けられる図示しないバルブを通じて真空引きを行う（真空引きステップＳ２）。
真空引きによって減圧されたバッグフィルム４１の内側と外側の大気圧との差圧により、修理パッチ２０が一面１Ａに対して押し付けられるので、接着剤２１Ａを介して修理パッチ２０を一面１Ａに均一に密着させることができる。

次いで、拘束治具３をパネル１に設置することで、パネル１を一面１Ａおよび他面１Ｂの両面側から拘束する（パネル拘束ステップＳ３）。
パネル１には、事前に、ロッド３３が挿入される貫通孔１５と、ロッド３４が挿入される貫通孔１６とを形成しておく。これらの貫通孔１５，１６の各々の開口径は、航行中にパネル１に要求される強度を確保する上で許容される寸法に設定する。この開口径は、必ずしもセル１３の開口に対応していなくてもよい。
拘束治具３をパネル１に設置するには、まず、第１プレート３１を一面１Ａに配置するとともに第２プレート３２を他面１Ｂに配置する。第１プレート３１と一面１Ａとの間には、修理パッチ２０が介在する。
その後、第１プレート３１、パネル１，および第２プレート３２にロッド３３およびロッド３４をそれぞれ通し、ナット３７，３８を締める。すると、パネル１が両面側から挟まれ、修理パッチ２０と共に拘束される。このとき、ナット３７，３８を締め付けると、第１プレート３１および第２プレート３２によってパネル１が圧縮されるので、パネル１の一面１Ａが加圧されるとともに、パネル１の他面１Ｂも加圧される。

以上によりパネル１を厚み方向に拘束した状態としてから、修理パッチ２０を加熱することで接着剤２１Ａを硬化させる（加熱硬化ステップＳ４）。
第１プレート３１を介して修理パッチ２０を加熱するためには、例えば、ヒーターを内蔵するヒーターマット４５を第１プレート３１の上に載せたり、第１プレート３１に対してヒートガンから熱風を吹き付けることができる。その他、パネル１を収容可能なオーブンによって修理パッチ２０を加熱することもできる。修理パッチ２０を加熱するための熱源として、公知の種々の加熱装置を用いることができる。
加熱硬化ステップＳ４では、接着剤２１Ａを確実に硬化させるのに足りる加熱温度および加熱時間で修理パッチ２０を加熱する。また、真空引きを行いながら加熱することが好ましい。
ここで、ナット３７，３８を締め付けることでパネル１を加圧すると、修理パッチ２０が一面１Ａに対して押し付けられるので、拘束治具３は、接着剤２１Ａを介して修理パッチ２０を一面１Ａに密着させるのにも寄与する。このため、真空引きの真空度を低くすることができる。

修理パッチ２０を加熱する熱源から発せられた熱は、修理パッチ２０および接着剤２１Ａを介してパネル１にも伝達されるので、パネル１の温度が上昇する。これに伴って、コア１０の内部に蓄積された水分が気化すると、セル１３の開口は表皮１１，１２により塞がれているので、セル１３の内圧が増加する。
しかし、セル１３の内圧に対して、拘束治具３によりパネル１を拘束する力が抵抗するので、セル１３の内圧が増加しても、コア１０から第１表皮１１および第２表皮１２が剥がれてしまうことなく、パネル１の破壊を未然に防止できる。
その後、パネル１の貫通孔１５，１６を必要に応じて埋めるとともに、修理パッチ２０およびその周辺の仕上げを行うことで（仕上げステップＳ５）、パネル１の修理を完了する。

本実施形態の修理方法では、修理パッチ２０をパネル１の被修理部１４に接着するにあたり、パネル１を一面１Ａおよび他面１Ｂの両面側から拘束する。これにより、セル１３の内圧増加によるパネル１の破壊を阻止できるので、事前にコア１０を乾燥させる工程を必要としない。多数のセル１３内に存在する空気や隔壁１０Ａに水分が保持されているコア１０を十分に乾燥させるのには、非常に長い時間を要するので、乾燥工程を省ける本実施形態の修理方法によれば、修理に要する時間を大幅に短縮できる。
したがって、本実施形態の修理方法は、定期運行が強く望まれる航空機の外板の修理に好適である。

上記に示した修理の手順は一例に過ぎない。別の手順として、拘束治具３によりパネル１を拘束した後に真空引きを開始し、真空引きを継続しながら修理パッチ２０を加熱することもできる。

ところで、被修理部１４に設けられる修理材には、ナイロン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルなどの熱可塑性樹脂を用いることもできる。
例えば、熱可塑性樹脂を含浸した繊維を半硬化させたプリプレグを修理材として用いるときは、その修理材をパネル１の一面側１Ａに設ける修理材設置ステップと、パネル１を修理材と共にパネル１の両面側から挟み込んで拘束するパネル拘束ステップと、パネル１が拘束された状態で修理材を加熱して溶融した後、固化状態とするステップと、を行う。この場合も、熱硬化性樹脂を用いる場合と同様の作用効果を得ることができる。

〔第１実施形態の変形例〕
パネル１の被修理部１４は、パネル１の厚み方向に貫通して形成される場合がある。
そのときは、図４に示すように、パネル１の一面１Ａに修理パッチ２０を設けるとともに、パネル１の他面１Ｂ側に修理パッチ２５を設けてから、拘束治具３によりパネル１を両面側から挟み込んで拘束すれば、上記と同様に、修理時のパネル１の破壊を阻止できる。
真空引きを行う場合は、いずれか一方の修理パッチ２５を他方の修理パッチ２０よりも先にパネル１に接着する。修理パッチ２５によって被修理部１４の他面１Ｂ側の開口が封止されると、バッグフィルム４１を修理パッチ２０に被せて真空引きを行うことができる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について、図５を参照して説明する。
なお、第２実施形態以降では、第１実施形態との相違点を中心に説明する。第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付している。
第２実施形態では、拘束治具３の第１プレート３１と修理パッチ２０との間に、ヒーターマット４５を介在させる。
ヒーターマット４５は、略板状のゴム製のマットにヒーターが内蔵されたものである。

本実施形態でも、第１実施形態と同様に、接着剤２１Ａおよび修理パッチ２０をパネル１の一面１Ａに配置して被修理部１４を覆った後、修理パッチ２０にバッグフィルム４１を被せて真空引きを行う。
次に、ヒーターマット４５をバッグフィルム４１の上から修理パッチ２０に載せる。
さらに、第１実施形態と同様に、拘束治具３によりパネル１を両面側から挟み込んで拘束する。このとき、拘束治具３によりヒーターマット４５を修理パッチ２０に対して加圧することが好ましい。
なお、ヒーターマット４５は、第１プレート３１に組み付けておいてもよい。そうすると、ヒーターマット４５および第１プレート３１をパネル１に一度に設置できる。

続いて、ヒーターマット４５に通電して修理パッチ２０を加熱することで、接着剤２１Ａを硬化させる。このとき、拘束治具３により加圧されていると、ヒーターマット４５がバッグフィルム４１を介して修理パッチ２０に密着しているので、ヒーターマット４５から発せられる熱が修理パッチ２０に効率よく伝達される。
ヒーターマット４５による加熱によってパネル１の温度が上昇すると、コア１０内部の水分が気化する。それによってセル１３の内圧が増加するが、パネル１が厚み方向に拘束されているために、パネル１の破壊を防止することができる。

本実施形態において、接着剤２１Ａの硬化に必要な温度を下回らない一定の温度を目標として修理パッチ２０の温度を保つ制御を行うこともできる。そのためには、修理パッチ２０の温度を検出する温度センサと、温度センサにより検出された温度に基づいて、ヒーターマット４５の出力を調整する制御装置を用いる。制御装置は、温度センサにより検出された温度に基づいて、接着剤の硬化に必要な温度を下回らず、かつその温度を大きく超えない一定の温度（例えば、１２０℃）を目標として修理パッチ２０の温度を保つべく、ヒーターマット４５の出力を調整する。
それにより、接着剤２１Ａを確実に硬化させることができるとともに、コア１０内部の温度が過度に上昇してコア１０内部の水分の気化が促進されるのを避けることができる。また、複合材や樹脂により形成された第１表皮１１が過熱により変質するのも避けられる。

〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について、図６を参照して説明する。
第３実施形態では、拘束治具３により、パネル１と共に、第１流動体５１および第２流動体５２を挟み込む。
第１流動体５０Ａおよび第２流動体５２の各々は、流動物５０Ａと、流動物５０Ａを内包する袋５０Ｂとを有している。
流動物５０Ａは、水、油などの液体、あるいは微小な粒状物などであり、流動性を有する。
袋５０Ｂは、柔軟であり、内部に封入される流動物５０Ａが、袋５０Ｂに接触した物の形状に倣って形状を変化させることで変形する。
この袋５０Ｂは、例えば、ゴムや、内側にゴムを引いた布や、目の詰んだ布など、拘束治具３によって加圧されても、破れたり、浸透圧で流動物５０Ａが外部に漏れたりしない材料で形成される。
また、袋５０Ｂおよび流動物５０Ａには、相互に侵さない材料が選択される。

第１流動体５１は、第１プレート３１の平面サイズと同等の大きさに形成されており、第１プレート３１と一面１Ａとの間に配置される。
第２流動体５２は、第２プレート３２の平面サイズと同等の大きさに形成されており、第２プレート３１と他面１Ｂとの間に配置される。
ここで、第１流動体５１は、修理パッチ２０に加えられる熱により高温となる。そのため、少なくとも、第１流動体５１の流動物５０Ａおよび袋５０Ｂには、耐熱性および不燃性を備える素材が選択される。例えば、流動物５０Ａにはシリコーンオイル、袋５０Ｂには炭素繊維やガラス繊維を含む耐熱性のゴムを用いることができる。

本実施形態でも、接着剤２１Ａおよび修理パッチ２０をパネル１の一面１Ａに配置して被修理部１４を覆った後、修理パッチ２０にバッグフィルム４１を被せてから、真空引きを行う。
そして、バッグフィルム４１の上から修理パッチ２０にヒーターマット４５を載せるとともに、ヒーターマット４５の上に第１流動体５１を載せる。その第１流動体５１の上から、第１プレート３１を載せる。また、パネル１の他面１Ｂには、第２流動体５２および第２プレート３２を配置する。
その後、ロッド３３にナット３７を締めるとともにロッド３４にナット３８を締めることにより、第１プレート３１および第２プレート３２を連結する。
すると、第１流動体５１が、第１プレート３１の表面および一面１Ａの双方に追従して変形し、第１プレート３１および一面１Ａに囲まれた空間を埋める。第１流動体５１は、第１プレート３１および一面１Ａに密着する。
また、第２流動体５２が、第２プレート３１の表面および他面１Ｂの双方に追従して変形し、第２プレート３２および他面１Ｂに囲まれた空間を埋める。第２流動体５２は、第２プレート３２および他面１Ｂに密着する。

続いて、ヒーターマット４５に通電して修理パッチ２０を加熱することで、接着剤２１Ａを硬化させる。そのときのパネル１の温度上昇に伴ってコア１０内部の水分が気化し、セル１３の内圧が増加する。
このとき、拘束治具３による拘束力が、第１流動体５１および第２流動体３２を介して一面１Ａおよび他面１Ｂのいずれにおいても均等に作用するので、コア１０のいずれのセル１３で発生する圧力に対しても均衡を図ることができる。

本実施形態によれば、第１流動体５１および第２流動体５２を介して拘束治具３の拘束力をパネル１に均等に分散させることができるので、パネル１が曲面状に形成されていたとしても、セル１３の内圧増加によりパネル１が破壊されるのを防ぐことができる。

なお、パネル１の形状によっては、第１流動体５１および第２流動体５２のいずれか一方のみを用いることもできる。例えば、第１プレート３１および第２プレート３２が平面状であって、パネル１の一面１Ａが曲面状に形成され、他面１Ｂ側が平面状に形成されている場合には、他面１Ｂ側には第２流動体５２を使用せずに、一面１Ａと第１プレート３１との間に第１流動体５１を介在させればよい。

図７を参照し、本発明の変形例について説明する。
上記各実施形態では、拘束治具３のロッド３３，３４を挿入するためにパネル１を厚み方向に貫通する貫通孔１５，１６を形成する必要がある。しかし、図７（ａ）に示すように、第１プレート３１および第２プレート３２がパネル１よりも大きければ、ロッド３３，３４を挿入するための孔は、第１プレート３１および第２プレート３２の外周部に形成すれば足り、パネル１に形成する必要はない。

また、ロッド３３，３４を用いずに、パネル１を拘束することもできる。
例えば、図７（ｂ）に示す拘束装置６は、第１プレート３１および第２プレート３２と、第１プレート３１を押すジャッキ６１と、第２プレート３２を押すジャッキ６２とを備えて構成されている。拘束装置６によれば、第１、第２プレート３１，３２がパネル１よりも小さくても、パネル１に孔を形成することなく、パネル１を厚み方向に拘束することができる。
その他、パネル１を両面側から挟み込んで拘束することができる限り、本発明の修理方法に用いる拘束装置は、任意に構成することができる。

本発明における修理材は、プリプレグを用いたり、ウェットレイアップによって形成することもできる。
プリプレグを用いる手法では、プリプレグに含まれる熱硬化性樹脂を硬化させるために、上述と同様にして加熱硬化ステップが行われることとなる。
また、ウェットレイアップでは、液状の熱硬化性樹脂を硬化させるために、上述と同様にして加熱硬化ステップが行われることとなる。
本発明によれば、修理材の形態を問わず、ハニカムコアサンドイッチパネルを両面側から挟み込んで拘束することにより、上記と同様の作用および効果が得られる。

本発明の修理対象であるハニカムコアサンドイッチパネルは、任意の形態に構成することができる。例えば、パネルの厚み方向に二分割されたコアの間に板材を介在させることもできる。
本発明の修理方法によれば、航空機の外板に限らず、航空機に設けられる壁材、床材、天井材、扉なども上記各実施形態と同様にして修理することができる。
その他の航空機の構造物や装備品の修理にも、本発明を適用できる。
さらに、本発明は、航空機が備える部材の他、例えば、風車の羽根など、修理対象を選ばず、衝撃、高温、磨耗、侵食などによって損傷した種々の物の修理に適用できる。
上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。

１ ハニカムコアサンドイッチパネル
１Ａ 一面
１Ｂ 他面
３ 拘束治具
６ 拘束装置
１０ コア
１０Ａ 隔壁
１１ 第１表皮
１２ 第２表皮
１３ セル
１４ 被修理部
１５，１６ 貫通孔
２０，２５ 修理パッチ（修理材）
２１ 接着層（修理材）
２１Ａ 接着剤（修理材）
３１ 第１プレート
３２ 第２プレート
３３，３４ ロッド
３５，３６ 固定具
３７，３８ ナット
４１ バッグフィルム
４５ ヒーターマット
５０Ａ 流動物
５０Ｂ 袋
５１ 第１流動体
５２ 第２流動体
６１，６２ ジャッキ
１４１ 表皮欠損孔
１４２ コア欠損凹部
３１１，３１２，３２１，３２２ 貫通孔
Ｓ１ 修理パッチ設置ステップ
Ｓ２ 真空引きステップ
Ｓ３ パネル拘束ステップ
Ｓ４ 加熱硬化ステップ
Ｓ５ 仕上げステップ

Claims (4)

1. 多数のセルを有するハニカム構造のコアを第１表皮および第２表皮の間に挟んで構成されるハニカムコアサンドイッチパネルの修理方法であって、
   前記ハニカムコアサンドイッチパネルに貫通孔を形成するステップと、
   前記ハニカムコアサンドイッチパネルにおいて前記第１表皮が位置する一面および前記第２表皮が位置する他面の少なくとも一方に修理材を設ける修理材設置ステップと、
   前記ハニカムコアサンドイッチパネルを前記修理材と共に前記一面および前記他面の両面側から第１プレートおよび第２プレートの間に挟み込み、前記貫通孔に、前記第１プレートおよび前記第２プレートを連結するロッドを通して前記ハニカムコアサンドイッチパネルを拘束するパネル拘束ステップと、
   前記ハニカムコアサンドイッチパネルが拘束された状態で、前記修理材を加熱により硬化させる、あるいは、加熱して溶融した後、固化状態とする加熱ステップと、を備える、
   ことを特徴とするハニカムコアサンドイッチパネルの修理方法。
2. 前記パネル拘束ステップでは、
   前記パネルを拘束するのに用いる拘束装置と前記パネルの一面との間、および前記拘束装置と前記パネルの他面との間の少なくとも一方に、流動性を有する物を内包する流動体を介在させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載のハニカムコアサンドイッチパネルの修理方法。
3. 前記パネル拘束ステップでは、
   前記パネルを拘束するのに用いる拘束装置と、前記パネルの面に設けられた前記修理材との間に、前記修理材を加熱する加熱装置を介在させる、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のハニカムコアサンドイッチパネルの修理方法。
4. 多数のセルを有するハニカム構造のコアを第１表皮および第２表皮の間に挟んで構成されるハニカムコアサンドイッチパネルの修理装置であって、
   前記ハニカムコアサンドイッチパネルにおいて前記第１表皮が位置する一面および前記第２表皮が位置する他面の少なくとも一方に設けられる修理材と、
   前記ハニカムコアサンドイッチパネルを前記修理材と共に前記一面および前記他面の両面側から挟み込んで拘束する拘束装置と、
   前記拘束装置により前記ハニカムコアサンドイッチパネルが拘束された状態で、前記修理材を加熱により硬化させる、あるいは加熱して溶融した後、固化状態とする加熱装置と、を備え、
   前記拘束装置は、
   前記ハニカムコアサンドイッチパネルを間に挟み込む第１プレートおよび第２プレートと、
   前記ハニカムコアサンドイッチパネルに形成された貫通孔に通され、前記第１プレートおよび前記第２プレートを連結するロッドと、を有する、
   ことを特徴とするハニカムコアサンドイッチパネルの修理装置。

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