JPH0225325A

JPH0225325A - サンドイッチ構造体

Info

Publication number: JPH0225325A
Application number: JP17505388A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Hayasaka; 靖早坂
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-07-15
Filing date: 1988-07-15
Publication date: 1990-01-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はハニカムコアを用いたサンドイッチ構造体に係
り、特に航空宇宙構造物等の構造の軽量化が必要な技術
分野に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は特開昭６１−１７３９２５号に記載のよう
に、ハニカムコアの強化を要する部分に、インサーモ部
相を配設したり、各セル内に補強利を充填していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は強化を要する部分に、補強月、又は充填
椙を用いて強化しているわけであるが、これらの補強材
、充１を施すことにより生ずるサンドイッチ構造体の重
量の増加に対する考慮がされておらず、構造物の軽量化
が目的であるところのサンドイッチ構造体の重量が増加
してしまうといった問題があった。

また、補強材及び充填材による強化部とハニカムコア部
との間の急激な剛性の不連続により生ずる応力集中につ
いて配慮がされておらず、応力集中部で破壊が発生する
という問題があった。

本発明の目的は、サンドイッチ構造体において、必要に
応じてハニカムコアの密度を変え、サンドイッチ構造体
に軽量化を損なわずに、必要な剛性。

強度を持たせることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、請求項１に記載した構成により達成される
。

〔作用〕

ハニカムコアの接着部の幅を第１図に示すように変化さ
せる。それによって、接着部の幅の短い部分では、ハニ
カムコアを構成するセル壁の縦横比の関係から、セル壁
が座屈しにくい構造となり、強度が増す。そして、荷重
条件の厳しくなる部分のハニカムコアを前記のような構
造とし、強度を増すことによって、従来、使用されてい
た補強月。

充ｍ＋Ｊが不用となり、サンドイッチ構造体の軽量化が
図られる。

又、接着部の短い部分では、ハニカムコアの密度が増加
し、剛性も増す。第１図のように、接着部の幅を連続的
に変化させることによって、剛性を連続的に変化させる
ことができ、剛性の不連続による応力集中を防ぐことが
できる。

〔実施例〕

以上、本発明の実施例を第１図により、説明する。

本発明のハニカムコアは、ハニカムコアを構成する箔の
接着部を第１図のように変えることによって、ハニカム
コアの密度を変化させたものである。

本実施例によれば、高強度、高剛性が必要とされる部分
には、４のように接着部を短くした高密度ハニカムコア
とし、そうではない部分は３のような低密度ハニカムコ
アとするように、必要に応じて、密度を変え、コアの軽
量化を図る。

第２図に上記ハニカムコアを用いたサンドイッチ構造体
を示す。前述のように、サンドイッチ構造体に加わる荷
重条件により、必要に応じて密度を変えたハニカムコア
を用い、サンドイッチ構造体の軽量化を図る。

第３図に示したサンドイッチ構造体は、ハニカムコアの
接着部の長さのみならず、接着部の間隔をも変え、前記
の２つの図に示した効果を得るものである。

第４図は上述のハニカムコア高密度部１９を形成したハ
ニカムコア１６の上下面に表面板］５を添着したサンド
イッチ構造体に他部月取付は用のブラケットを取付けた
状態を示す。ハニカムコア高密度部１９の所定位置にボ
ルト挿通孔を穿設し、取り付はボルト１４によってブラ
ケット］−３はすンドインチ構造体の所定の位置に固定
されている。

サンドイッチ構造体のハニカムコア高密度部は剛性が高
く、ボルト締め付はトルクによって取付部位の表面板に
窪み等の変形が生ずることがない。

又、ハニカムコア高密度は強度が高められており、ボル
トに十分な締付トルクを与えることができる。

第５図に本発明に係るサンドイッチ構造体を人工衛星の
太陽電池パドル、合成間ロレーダ、宇宙基地プラットホ
ーム等の展開構造物に適用した例を示す。２１は前述の
展開構造物、２２・・・２１の取り付けられる宇宙構造
構体、２３は展開を行うためのアーム、２４・・表面板
、２５・・コア、２６・・ハニカムコア高密度部、２７
・・・ハニカムコア低密度部。

図に示す構造物は宇宙へ打ち上げる際は折りたたまれ、
宇宙空間において、展開されるものである。

図に示す展開構造物は、打ち上げ時の厳しい荷重条件に
耐えること、姿勢制御に悪影響を与えることがないよう
に固有振動数が充分に高いこと、軽量であることなどが
要求される。そこで、図に示す展開構造物においては、
本発明によるサンドイッチ構造体を用いることにより、
打ち上げ時の荷重条件の厳しいと考えられるアームと展
開構造物の接合部付近のハニカムコア密度をハニカムコ
アの接着部長さ、接着部間隔を短くすることによって高
め（図中２６）、強度を高めている。そして、荷重条件
の厳しくない自由端側に向い、密度を低めて、軽量化を
図っている。

本方法によれば、ハニカムコア密度を段階的に変化させ
た場合に比べ、サンドイッチ構造の強度、及び軽量化に
関し、より一層の最適化を図ることができる。

また、アームと接合されている近傍の展開構造物のコア
密度を高め、剛性を上げ、自由端に向は密度を連続的に
低めていくことにより、展開構造物の固有振動数を軽量
化を損わずに上げることができる。

第６図に同様の展開構造物を示す。図に示した構造物は
、３個の展開構造物が打ち上げ時は折りたたまれ、打ち
上げ後は展開されるものである。

第５図に説明と同様に、固定端より自由端に向はコア密
度を連続的に変化させている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、サンドイッチ構造体において、ハニカ
ムコアの接着部長さ、接着部間隔を変え、密度を変化さ
せることによって、ハニカムコアの剛性２強度を、荷重
条件等の必要に応じたものとすることができ、サンドイ
ッチ板の強度と軽量化に関する最適な設計に効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、接着部長さを変化させたハニカムコア上面図
、側面図、第２図は、第１図に示したハニカムコアを用
いたサンドイッチ構造体の上面図。側面図、第３図は、接着部長さ、接着部間隔を変化させ
たハニカムコアを用いたサンドイッチ構造体の上面図、
側面図、第４図は、本発明を適用したサンドイッチ板の
ボルト接合部、第５図、第６図は本発明を宇宙展開構造
物に適用した例。１・・・ハニカムコア接着部、２・・セル、３・・ハニ
力ムコア低密度部、４・・・ハニカムコア高密度部、５
・・・表面板、６・・・ハニカムコア、１０・・・ハニ
カムコア接着部間隔、１３・・ブラケット、１４・・・
ボルト、１７・・・座金、１８・・・ナツト、］９・・
ハニカムコア補強部、２１・・・展開構造物、２２・・
・宇宙構造構体、２３・・・アーム、３２・・・ヒンジ
。

Claims

【特許請求の範囲】

１、表面板とハニカムコアより成るサンドイッチ構造体
において、前記ハニカムコアは接着部の長さを短くした
高密度の部分と、接着部の長さを長くした低密度の部分
とを備えていることを特徴とするサンドイッチ構造体。