JPS62119033A - サンドイツチ構造体 - Google Patents

サンドイツチ構造体

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JPS62119033A
JPS62119033A JP61267876A JP26787686A JPS62119033A JP S62119033 A JPS62119033 A JP S62119033A JP 61267876 A JP61267876 A JP 61267876A JP 26787686 A JP26787686 A JP 26787686A JP S62119033 A JPS62119033 A JP S62119033A
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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】 本発明は、特許請求の範囲第１項および第３項の上位概
念に記載のサンドイッチ構造体に関する。
個別に硬化され、並列した配列で互いに貼着された繊維
複合体−管片から成り、無緊張状態で被覆層間に貼合わ
された、湾曲された表面輪郭を持った蜂巣状の支持芯体
を備えた（ドイツ連邦共和Ｉ公開特許公報第３３　１５
２４６号から）公知様式のサンドイッチ構造体は特に、
剛性の点で自重が僅かであると言う以外に温度変動下に
あって構造体表面が高度の輪郭維持と形状安定性とを必
要とするあらゆる分野での使用に適している。このよう
な使用分野としては例えば、それぞれ一つのパラボラ−
鏡面セグメントを形成する多数のサンドイッチ構造体か
ら組立てられていてかつ著しい温度差にあっても一定な
高い表面精度を維持する必要のある直径が１０ｍ以上の
無線テレスコープミラーがあげられる。しかし、これら
の公知のサンドイッチ構造体にあっては、繊維複合体−
管片が異方性の温度膨張特性および強度特性を有してお
りかつそれらが一定の貼着面をもって互いに線状に貼合
わされていないことから、材料の活用が不完全となりか
つ構造表面の局所的に歪みを生じ、これにより−たとえ
その程度が極めて僅かであっとしても−例えば上記の鏡
面セグメントのための厳しい要件は充たされない。
更に、八角形のアルミニウムー蜂巣状芯体を備えたサン
ドイッチ構造体が公知に成っているが、このサンドイッ
チ構造体は、その蜂巣状ウェッブをそれぞれ局所的な構
造体湾曲に対して垂直に保持しするため構造体湾曲に適
応して弾性的に成形されかつ内方の下で被覆層間に貼付
けられなければならず、更に構造体の長手方向および幅
方向で不均一な蜂巣状芯体構造を有している。温度差が
大きい場合のこのようなサンドイッチ構造体の表面精度
は上記の使用例にあって許容される極めて狭い公差（約
１μｍ）に比して僅かである。
本発明の課題は、上記の様式のサンドイッチ構造体を、
広い温度範囲にわたって極めて高度な表面精度と形状安
定性が得られるように形成することである。
上記の課題は本発明により、特許請求の範囲第１項に記
載のサンドイッチ構造体によって解決される。
本発明によるサンドイッチ構造体にあっては支持芯体の
繊維複合体−中空形材片はそれぞれ予め個別に、支持芯
体内の各々の形材片の輪郭壁が実際に湾曲した表面に対
して垂直に指向するように円錐形に成形されかつ硬化さ
れている。支持芯体は構造体−厚み方向での準均−性の
熱膨張挙動と強度挙動とをもって、弾性変形を伴うこと
のない湾曲した蜂巣状の繊維複合体構造を形成する。従
ってサンドイッチ構造体は広い温度範囲（例えば−５０
°Ｃ〜＋１００°Ｃ）にわたる最高の表面精度に対する
諸要件に完全に添うことが可能である。
蜂巣状の繊維複合体構造の熱膨張挙動と強度挙動を更に
均一にするため、特許請求の範囲第２項に記載の構成に
より全中空形材片は等しい長さに形成され−即ち被覆層
は支持芯体により等距離で間隔をもって保持され−かつ
同時に形材片間の個々の貼着位置も構造体−厚み方向で
全支持芯体にわたって等しい寸法を備えている。　特許
請求の範囲第３項に記載の特徴により一選択的に、しか
し有利には特許請求の範囲第１項に記載の構成に付加し
て−サンドイッチ構造体の熱時の形状安定性と表面精度
が同様に明白に改善される。即ち、０々の繊維複合体−
中空形材片はそれぞれ一定の平坦な貼着面を介して隣接
している中空形材片と結合されており、これらの貼着面
間にはそれぞれ一つの蜂巣状構造体の通気のための通り
道を備えた自由形材壁部が、蜂巣状構造体が形材片の特
別な形状、相互の配列および面貼着により優先方向を持
つことはなく、むしろ長さ方向および幅方向で完全に対
称的な構造を備えると言う特異性を持って存在している
。このことは蜂巣状構造体の一定なかつ均一な熱膨張お
よび構造体の表面の広い温度範囲にわたる高度な形状安
定性を保証する。
形材片の製造上好都合なかつ同時に材料利用おＯび材料
に適合した個別の製造のため、この形材片は特許請求の
範囲第４項に記載の構成により特に交差する繊維配列に
よる捲回方法により造られる、この場合形材壁部に特許
請求の範囲第５項に記載の他の有利な構成により捲回工
程の際同時に補強糸を適当に載置することにより蜂巣状
構造体の通気に必要な切通しが形成される。円錐形に先
細りに形成された繊維複合体−蜂巣状体の製造にもおよ
び八角形の繊維複合体−蜂巣状体の個別の製造にも特許
請求の範囲第６項に記載の巻芯を使用するのが有利であ
る。被覆層を、例えば冒頭に記載した無線テレスコープ
ミラーとしての使用例としてセラミック材から造る場合
、特許請求の範囲第７項に記載の構成により、個々の繊
維複合体−蜂巣状体を炭素繊維から成る糸で捲回形成す
るのが有利であり、この場合繊維の配向は蜂巣状−形材
片の熱膨張係数がセラミック材の熱膨張係数と一致する
ように選択される。
以下に添付した図面に図示した実施例につき本発明の詳
細な説明する。
第１図に示すように、断面が規則正しい八角形の、円錐
形に先細りに形成されたかつ回転する金属製の巻芯２に
、糸巻体８から来る繊維複合糸６、例えば合成樹脂に含
浸した炭素繊維が矢印方向で往復運動する糸案内部４に
より連続的に、個々の巻層内の繊維配向が仕上げられた
繊維複合体−中空形材片１０（第２図）内の繊維容量割
合を考慮して所定の強度および一定の熱膨張係数が巻芯
−軸線の方向で、即ち形材片長手方向で得られるように
、多層に捲回される。第１図には、形材片−長子軸線に
対して殆ど９０’の巻回角度を有する内部捲回１１２、
±３０’の捲回角度を有する中央捲回ＩＪ１４並びに同
様にほぼ９０″の捲回角度を有する（図示していない）
外部捲回層が図示されている。
更に第１図に示すように、巻芯２に対する捲上げは不均
一な糸密度で行われる。即ち、密に並列して形成される
糸の巻量に間隙が空けられ、従って中空形材片１０を硬
化させ型抜きした後自由通り道１８の様式の多数の空域
位置が実際に均一な配分で残留する（第２ｂ図）。
このようにして個別に予め造られた同じ様式の中空形材
片１０から、第３図に示すように、長手方向および幅方
向で完全に対称的な構造を持つ支持芯体２０が組立てら
れる。この場合中空形材片１０の各々は平面な貼着部２
２を介して隣接蜂巣状体と結合されている完全に八角形
−蜂巣状体単体を形成する。大表面積の貼着部２２のた
めの一定の貼着面として中空形材片１０の各々の四つの
形材片壁１６．１の外側面が形成されており、一方残り
の四つの、中空形材片１０の周方向で形材片壁１６．１
に対して交互に現れる形材片壁１６゜２は空域が空けら
れている。この空けられていてかつ閉鎖されていない通
り道１８が貫通している形材片壁１６．２はその外側面
で断面が正方形の中間空域２４を区画しており、この空
域を介して支持芯体２０の全蜂巣状体単体の内室が互い
に結合しており、これにより仕上げられた構造体内にお
ける全蜂巣状構造体の妨げられることのない圧力均衡と
通気が保証される。
第４図は、同じ様式で円錐形に先細りに形成され、八角
形−中空形材片１０から組立てられたかつ立体的に湾曲
された、即ち球冠状の表面輪郭を有する支持芯体２０が
示されている。他の表面輪郭を有する支持芯体は同様に
八角形の断面と同じ輪郭長さを有しているが、しかし円
錐角が異なる中空形材片から組立てられている。即ちこ
の中空形材片１０を造るため外表面が巻芯−軸線に対し
て著しく異なった傾斜を持つ巻芯２が必要である。
サンドイッチ構造体２６（第５図）は上方および下方の
、支持芯体２０から等距離で間隔をおいて保持されてい
る被覆層２日、３０を貼着することによって仕上げられ
る。形材片壁１６と平坦な貼着部２２は実際に局所的な
接線面に対して垂直に指向している。この接線面は第５
図においてこの接線面に所属している形材片壁１６．１
に関しては局所的な接線面Ｔ、で、この接線面に所属し
ている貼着部２２に関しては接線面Ｔｔで示した。
形材片長子方向の、即ち構造体−厚み方向での中空形材
片ｌＯＯ熱膨張係数は上記した方法により、即ち巻芯２
への相当する捲回により被覆層の熱膨張係数と等しく維
持される。テレスコープミラーの場合は被覆層２８．３
０は特にセラミック材から造られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は多数の巻層から構成された形材片壁部を備えた
繊維複合体−中空形材片のを造るための断面が八角形の
、円錐形に先細りに形成された巻芯の概略図、 第２ａ図と第２ｂ図は第１図の形材片の平面図と縦断面
図、 第３図はそれぞれ一つの支持芯体−蜂巣状単体を形成し
ている多数の形材片から成る複合体、第４図は円錐形で
かつ八角形の中空形材片の様式の蜂巣状単体から組立て
られたかつ立体的に湾曲した表面輪郭を備えた支持芯体
の部分展望図、第５図は第４図による支持芯体を備えて
いるサンドイッチ構造体の部分概略図。図中符号は、１
０・・・繊維複合体−形材片 １６・・・形材片壁部 ２０・・・支持芯体 Ｔ・・・・接線面

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）上方および下方の被覆層および個別に硬化され、引
    続き相互に貼着された、起立している多数の形材片から
    組立てられた、上記被覆層間に無張力状態で貼着されて
    いて、蜂巣状のかつ湾曲された表面輪郭を備えた繊維複
    合体から成る支持芯体とを備えたサンドイッチ構造体に
    おいて、個々の繊維複合体−中空形材片（１０）が予め
    形材片−縦方向で先細りに形成されており、かつこの繊
    維複合体−中空形材片の形材片壁部（１６）が実際に湾
    曲している支持芯体−表面の局所的な接線面（Ｔ）に対
    して垂直に支持芯体（２０）内で設けられていることを
    特徴とする、サンドイッチ構造体。 ２）繊維複合体−中空形材片（１０）並びにその相互の
    貼着位置（２２）の構造体−厚み方向での長さがそれぞ
    れ全支持芯体（２０）内で実際に一定である、特許請求
    の範囲第１項に記載のサンドイッチ構造体。 ３）上方被覆層と下方被覆層およびこれらの間に、多数
    の個別に硬化されたかつ互いに並列して相互に貼着され
    た起立している繊維複合材料から成る中空形材片から組
    立てられた蜂巣状の支持芯体とを備えているサンドイッ
    チ構造体において、個々の繊維複合体−中空形材片（１
    ０）が断面が八角形に形成されており、蜂巣状（２０）
    内でその形材片壁部（１６）がそれぞれ（形材片壁部１
    ６．２において）交互に空域を空けられておりかつ（形
    材片壁部１６．１において）平坦に隣接している形材片
    と貼着されている、特許請求の範囲第１項に記載のサン
    ドイッチ構造体。 ４）個々の繊維複合体−中空形材片（１０）が交差した
    繊維配向による巻回方法によで造られている、特許請求
    の範囲第１項から第３項までのいずれか一つに記載のサ
    ンドイッチ構造体。 ５）個々の繊維複合体−中空形材片（１０）が補強繊維
    間に通り道（１８）が空けらるようにた捲回されている
    、特許請求の範囲第１項から第５項までのいずれか一つ
    に記載のサンドイッチ構造体。 ６）個々の繊維複合体−中空形材片（１０）が規則的に
    八角形の巻芯断面を有している円錐形に先細りに形成さ
    れている巻芯（２）で造られている、特許請求の範囲第
    １項から第５項までのいずれか一つに記載のサンドイッ
    チ構造体。 ７）被覆層（２８、３０）がセラミック材から、中空形
    材片（１０）がセラミック材の熱膨張係数に合致された
    繊維配向を有している炭素繊維−複合材料から造られい
    る、特許請求の範囲第１項から第６項までのいずれか一
    つに記載のサンドイッチ構造体。
JP61267876A 1985-11-14 1986-11-12 サンドイツチ構造体 Pending JPS62119033A (ja)

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