JPS61225042A - ハニカム構造体 - 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】 ［発明の技術分野］ この発明は例えば人工衛星の構体及び飛しよう体の翼等
に用いられるハニカム構造体に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 一般に、この種のハニカム構造体は第２図に示すように
そのハニカムコア１の端部にスキン層の被着されるＯ°
〜２０’の角度を有した傾斜部２が設けられており、そ
のハニカムコア１のコア厚が薄く、傾斜部２の角度が２
〜４°程度のものが人工衛星の構体に用いられ、そのコ
ア厚が厚く、傾斜部２の角度が２０°程度のものが飛し
よう体の翼等に用いられている。そして、このようなハ
ニカム構造体はその端部に対して成型加工時における分
布荷重及び部材としての応力（外力）が分力として付与
される。このうち、成型加工時の分布荷重は第３図に示
すようにオートクレーブ３内に缶圧（３〜５気圧）が付
与されると、ハニカムコア１における傾斜部２の端面及
び端部に対してそれぞれ矢印爪方向及び矢印Ｂ方向の分
力を付与する。この場合、ハニカム構造体はその傾斜部
２の傾斜角が大きいと、第４図に示すようにハニカムコ
ア１に滑り及びコアクラッシュ等の変形部４が発生され
るもので、これは第１８回の飛行機シンポジュウムで発
表された［旅客機における複合材料の一例とその開発生
産上の問題点について号に記載されている。

このため、従来のハニカム構造体は、そのハニカムコア
１の傾斜部２の角度を設計変更したり、局部の樹脂補強
を行なったり、第５図に示すようなケブラ繊維のタイダ
ウン法あるいは第６図に示すようなハニカムコアのセプ
タム化等によって、ハニカムコア１の滑り及びコアクラ
ッシュを防止するよう構成していた。

また、第５図において、６はタイダウン部、７はシール
ゴム、８はパックフィルム、９はプリプレグである。

ところが、上記のように構成していたのでは、必然的に
その製作工程が増加されてその作業が非常に煩雑となる
と共に、ハニカムコア１の端部のハニカムエツジ部５に
おけるスキン層のデラミネーションが起こって、接着不
良を起こす等の各種の問題点を有していた。

また、上記成型加工時の分布荷重は第５図に示すような
タイダウン法によって樹脂成型する際に、例えば樹脂の
流動性、治具硬化条件等によって、押出し及び吸出しが
過垂れ状態として、硬化時、樹脂をハニカムコア側ある
いはタイダウン側に流動せしめてパネルをサポートスト
ラフチャーに取付けるためのエツジバンド部５の板厚不
足を招く原因ともなっている。このエツジバンド部５は
その板厚がプライス数指示によって決定されるもので、
例えばケブラーの場合で、所望の板厚に対して１３〜１
７％減となることが、上記文献「旅客機における複合材
料の一例とその開発生産上の問題点について」に記載さ
れている。

ところで、上記のようにエツジバンド部５に板厚不足が
発生すると、ハニカム構造体はその板厚不足に対応して
曲げ強さが低下されて機械的強度が低下するという問題
を有するものである。

このように、従来のハニカム構造体は成型加工時の分布
荷重及び応力（外力）によって付与される分力により、
各種の不具合な点が数多く生じていたもので、その改良
が強く要請されているものである。

［発明の目的］ この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易な
構成で、しかも、可及的に製作性を向上し得、かつ、製
品の信頼性を向上し得るようにしたハニカム構造体を提
供することを目的とする。

［発明の概要］ すなわち、この発明はハニカムコアの端面にコアに対し
て略垂直に配向されるカーボン繊維部と、前記ハニカム
コアの端面に対応して形成されるもので、前記ハニカム
コアの端面と前記カーボン繊維部との間に介在される形
状記憶合金部材と、前記ハニカムコアと前記カーボン繊
維部との間に充填される発泡性接着剤とを備えることに
よって、成型加工時の分布荷重及び応力に対する強度を
向上させるように構成し、所期の目的を達成したもので
ある。

「発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例について、図面を参照して詳
細に説明する。

第１図はこの発明の一実施例に係るハニカム構造体を示
すもので、図中１０はハニカムサンドイツチ材で形成さ
れるハニカムコアである。このハニカムコア１０はその
端部にカーボンＦＲＰ　（ｍ維）で構成されるカーボン
繊維部１１が上記ハニカムコア１０のコアに対して略垂
直に配向されて配設される。このカーボン繊維部１１は
上記ハニカムコア１０の高さと略同様にレイアップされ
ており、その端面には６ｐｌｙ毎にステップ（図の都合
上、図示せず）が形成されて積層される。そして、上記
ハニカムコア１０はその端部に例えば放電加工で上記カ
ーボン繊維部１１と略同様の周期を有したステップ１２
が加工されて例えばフィルム接着剤と称する発泡性接着
剤を用いて上記カーボン繊維部１１と固着され、その上
記カーボン繊維部１１とハニカムコアとの境界面には例
えば発泡性エポキシ樹脂等のマイクロバルーン入り製フ
ィルム状の発泡性接着剤１３が充填される。

また、上記ハニカムコア１０とカーボン繊維部１１との
間にはハニカムコア１０に対応した所定の形状に形成さ
れたテープ状のＮｉ　−Ｑｕ系、Ｔｉ系等の形状記憶合
金部材１４が配設されている。

なお、図において、中１５は治具、１６はプリプレグ、
１７はパックフィルムである。

すなわち、上記ハニカム構造体は樹脂成型加工の際のキ
ユアリングの熱によって、形状記憶合金部材１４が元の
ハニカムコア１０のステップ１２の形状に復帰されてハ
ニカムコア１０に密着される。しかして、ハニカムコア
１０は、その端部に付与される内力でおる矢印Ｂ方向の
分力（第３図参照）及び応力が上記形状記憶合金部材１
４によって阻止されてハニカムコア１０の滑り及びコア
クラッシュの発生が確実に防止されるものである。

この際、上記ハニカム構造体はその発泡性接着剤１３に
よって、樹脂の流動が確実に阻止され、その曲げ強度が
所望の強度に形成されることとなる。

「発明の効果］ 以上詳述したように、この発明によれば、ハニカムコア
１０の端部にコアに対して略垂直に配向されるカーボン
繊維部１１を設け、これらハニカムコア１０とカーボン
繊維部１１との間に形状記憶合金部材１４及び発泡性接
着剤１３を介在させるように構成したので、薄い表皮を
有する例えばＣ−ＦＲＰｌ　ｐ　ｌ　ｙ７０μを３ｐｌ
ｙ積層したカーボン繊維部１１においても、ハニカムコ
ア１０の滑り及びコアクラッシュを確実に防止し得ると
共に、従来のエツジバンド部５及びタイダウン部６（第
５図参照）を削除し得るもので、可及的に製作性を向上
し得るハニカム構造体を提供することができる。また、
上記ハニカム構造体は、その構成上、分力及び応力に対
する抵抗力を効果的に向上し得ると共に、その曲げ強度
を向上し得ることで、可及的に製品の信頼性を向上し得
るものである。ざらに、上記ハニカム構造体はハニカム
コア１０に対してカーボン繊維部１１をレイアップして
いることで、カーボン繊維部１１に例えばリベット等を
取着する如き簡易な作業で、コア厚の厚いものに好適す
るようにさらに、その強度を向上させるように構成する
ことも可能なのである。

尚、この発明は上記実施例に限ることなく、その外、こ
の発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得
ることはいうまでもないことである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るハニカム構造体の要
部を示す断面図、第２図乃至第６図はそれぞれ従来のハ
ニカム構造体を説明するために示した図である。 １０・・・ハニカムコア、１１・・・カーボン繊維部、
１２・・・ステップ、１３・・・発泡性接着剤、１４・
・・形状記憶合金部材、１５・・・治具、１６・・・プ
リプレグ、１７・・・パックフィルム。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ハニカムコアの端面に対してコアに略垂直に配向される
   カーボン繊維部と、前記ハニカムコアの端面に対応して
   形成されるもので、前記ハニカムコアの端面と前記カー
   ボン繊維部との間に介在される形状記憶合金部材と、前
   記ハニカムコアと前記カーボン繊維部との間に充填され
   る発泡性接着剤とを具備したことを特徴とするハニカム
   構造体。