JPH0437532A - ハニカムサンドイッチ板 - Google Patents

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〕 この発明は、人工衛星のパドル、＃Ｉ体等に用いるハニ
カムサンドイッチ板に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は従来のハニカムサンドイッチ板の外観を示し、
第４図はそのＩＶ−ｒＶ断面を示したものである。

図において、Ｐは方形のハニカムサンドインチ板である
。この板Ｐは、炭素繊維強化プラスチックスキン１．１
と、両スキン１．１に挟まれたハニカムコア２と、同し
く両スキン１．１の隅部（後述する結合部材５を取り付
ける部位）に挟まれた補強ブロック３とより構成されて
いる。両スキン１．１とハニカムコア２および補強ブロ
ック３は、接着剤４で強固かつ一体に固着さゎている。

５はハニカムサンドイッチいたＰの補強ブロック３部分
にボルト・ナツト６て取り付けた結合部材である。隣り
合うハニカムサンドイッチ板Ｐは、この結合部材５を補
強ブロック３部分にボルト・ナツト６て取り付けること
によって、結合される。

補強ブロック３は、繊維強化プラスチツク積層板を機械
加工して作ったものである。この例では、炭素ＩＩａ維
クコクロスプリプレグ多層に積層し、こわを加熱加圧し
て硬化させたものを機械加工して整形したものである。

この補強ブロック３は、結合部材５とボルト・ナツト６
を通してハニカムサンドイッチ板Ｐに加わる圧縮力Ｆと
而げ力Ｍを受けもつ補強部材である。

すなわち、結合部材５で結合したハニカムサンドイッチ
板Ｐは、人工衛星の打ち上げ時や宇宙空間での展開時に
受ける衝撃力で、結合部材５を取り付けた部位に、圧縮
力Ｆや曲げ力Ｍを受けるが、このような局部的に加わる
力Ｆ、Ｍはハニカムコア２では強度が不足して吸収でき
ない。補強ブロック３は、このような理由で、ハニカム
コア２に代えて部分的に使用した補強部材である。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のハニカムサンドイッチ板Ｐに使用されている補強
ブロック３は、上述のように、繊維が面方向に配向され
たＲ素繊維クロスプリプレグ７を多層に積層したｊｉ１
Ｍ強化プラスチック積層板て造られている。このため、
圧縮力Ｆに対しては有効に働くが、曲げ力Ｍに対しては
、繊維強化プラスチツク積層板の層間方向のせん断応力
をプラスチックの強度のみで受は持つことになるので、
層間剥離、破断を生じ、有効に働かない。その結果、結
合部材５によるハニカムサンドインチ板Ｐの結合部分に
クラックが入ったり、同部分が破損するという問題があ
った。

この発明は、このような従来の問題点を解決するために
なされたもので、結合部材によるハニカムサンドイッチ
板の結合部分に圧縮力Ｆや曲げ力Ｍを受けても、結合部
分にクラックが入りたり、破損を生ずるおそれがなく、
また同部分に曲げやねじりを綬返し受けても、これを緩
和、吸収することができる信頼性の高いハニカムサンド
イッチ板を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明が提供するハニカムサンドイッチ板は、ハニカ
ムコアと補強ブロックを挟んでその両面に繊維強化プラ
スチックスキンを固着してなり、かつ前記補強ブロック
部分に結合部材を取り付けるようにした板であって、前
記補強ブロックは、連続一方向繊維をハニカムサンドイ
ッチ板の面方向と厚み方向の少なくとも三次元方向に配
設し、これにプラスチックまたは金属のマトリックスを
含浸させてなる複合材で形成したものである。

〔作用） この発明における補強ブロックは、連続一方向繊維を少
なくとも三次元方向に配設してマトリックスを含浸させ
た複合材でできているので、層間せん断モートがなくな
り、圧縮力と曲げ刀は、少なくとも３方向に分散、伝達
され、高強度を存する各連続一方向繊維が受は持つ。

また、補強ブロックは上記複合材でできているので、曲
げやひねりを縁り返し受けても、各連続方向繊維がこれ
を緩和、吸収する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を第１図および第２図によっ
て説明する。

第１図は第４図に対応する図であり、第２図は第１図に
おける補強ブロックに使用する複合材を示したものであ
る。

第１図において、Ｐｌは方形のハニカムサンドイッチ板
である。この板Ｐ１は、炭素ｗＡＩＩ１１強化プラスチ
ックスキン１．１と、両スキン１．１に挟まれたハニカ
ムコア２と、同じく両スキン１．１の隅部（後述する結
合部材５を取り付ける部位）に挟まれた補強ブロック８
とより構成されている。両スキン１，１とハニカムコア
２および補強ブロック８は、接着剤４で強固かつ一体に
固着されている。

５はハニカムサンドイッチいたＰ、の補強ブロック８部
分にボルト・ナツト６で取り付けた結合部材である。隣
り合うハニカムサンドイッチ板ＰＩは、この結合部材５
を補強ブロック８部分にボルト・ナツト６で取り付ける
ことによって、結合される。

上記補強ブロック８は、第２図に示すように、連続一方
向炭素繊維９．１０を面方向に、同繊維１１を厚み方向
にそれぞれ配設して三次元織物を造り、これにエポキシ
樹脂のマトリックス１２を含浸させて造った複合材Ｆを
機械加工して形成したものである。

次に作用を説明する。

結合部材５で結合したハニカムサンドイッチ板Ｐ、が、
人工衛星の打ち上げ時等に衝撃力を受けると、その力は
、結合部材５とボルト・ナツト６を通して補強ブロック
８に圧縮力Ｆおよび曲げ力Ｍとして伝達される。

しかし、補強ブロック８には連続一方向炭素繊維９，１
０．１１が三次元方向に配向されているため、圧縮力Ｆ
と曲げ力Ｍは三方向に分散、伝達され、各連続一方向繊
維が受は持つ。このため、従来の補強ブロック３に発生
したような層間剥離、破断等のトラブルは発生しない。

また、補強ブロック８は、連続一方向炭素繊維９．１０
．１１が三次元方向に配向されているので、曲げやひね
りを繰り返し受けても、各繊維がこれを緩和、吸収する
。

なお、上記実施例では、連続一方向炭素ｗＡｉｌｉを３
軸配向としたが、４〜９軸と多軸配向とすることもでき
る。このようにすれば、多方向からの圧縮力１曲げ力に
対抗し得る強いハニカムサンドイッチ板を得ることがで
きる。

また、強化繊維として炭素繊維を使用したが、アラミド
繊維等の他の繊維を使用してもよい。マトリックスは、
エポキシ樹脂等のプラスチックでなくても、アルミニウ
ム等の金属を使用してもよい さらに、複合材Ｆは上記以外の方法によっても造ること
ができる。例えば、マトリックスを含浸させた連続一方
向繊維ロッドを三次元に組み立て、そのロッドの隙間に
マトリックスを含浸させて造ることもできる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、ハニカムサンドイッ
チ板の補強ブロックを、連続一方向繊維を少なくとも三
次元方向に配設し、これにプラスチックまたは金属のマ
トリックスを含浸させてなる複合材で造ったので、結合
部材を通して補強ブロックに加わる外力を各連続一方向
繊維の方向に分散、伝達することができる。このため、
この発明によれば、結合部材によるハニカムサンドイッ
チ板の結合部分にクラッチが入ったり、破損が生ずるの
を防止することができる。

また、この発明によれば、補強ブロックを上記複合材で
造ったのて、上記結合部材に曲げやねじりを縁り返し受
けてもこれを緩和、吸収することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるハニカムサンドイッ
チ板の要部断面図、第２図は第１図における補強ブロッ
クの材料である複合材の斜視図、第３図は従来のハニカ
ムサンドイッチ板の斜視図、第４図は第３図のＩＶ−ｒ
Ｖ拡大断面図である。 Ｐ、はハニカムサンドイッチ板、１は炭素繊維強化プラ
スチックスキン、２はハニカムコア、５は結合部材、６
はボルト・ナツト、８は補強ブロック、９，１０．１１
は連続一方向炭素ａｍ、１２はマトリックスである。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ハニカムコアと補強ブロックを挟んでその両面に繊維強
   化プラスチックスキンを固着してなり、かつ前記補強ブ
   ロック部分に結合部材を取り付けるようにしたハニカム
   サンドイッチ板であって、前記補強ブロックは、連続一
   方向繊維をハニカムサンドイッチ板の面方向と厚み方向
   の少なくとも三次元方向に配設し、これにプラスチック
   または金属のマトリックスを含浸させてなる複合材で形
   成したことを特徴とするハニカムサンドイッチ板。