JPS62264935A - 繊維で強化した梁形状の構造用部材 - Google Patents

繊維で強化した梁形状の構造用部材

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JPS62264935A
JPS62264935A JP61109308A JP10930886A JPS62264935A JP S62264935 A JPS62264935 A JP S62264935A JP 61109308 A JP61109308 A JP 61109308A JP 10930886 A JP10930886 A JP 10930886A JP S62264935 A JPS62264935 A JP S62264935A
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    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、軽量にして剛性と強度を有する構造用部材に
関する。
〔従来の技術と問題点〕
繊維で強化した材料としては、一般にFRPが知られて
いる。乙のFRPに使用する繊維にはガラス。
カーボンその他のatが開発されている。この繊維の強
度は、鋼と同等、または、それ以上のものもあることか
ら、FRP各種の荷重を負担する構造物に適用されてお
り、信頼のある鋼に代わりうる特長をもっている。
また一方、乙のFRPは、一般にその比重が鋼の175
程度であるため、構造物に適用して全体重量の軽量化を
計るのにきわめて効果がある。
第1図は、本発明が適用される構造用部材の一例を示す
梁材で、1は繊維で強化されたFRPなどの材料で形成
せる長尺の梁部材、2,3は該梁部材1の両端支持部、
4は梁部材1の中間部にあり、外部よりの荷重支持部で
ある。このような梁部材1では、中間部にかかる荷重に
より梁部材1に発生ずる曲げモーメントば、中間部で大
きく両端部で小さくするのが普通である。また、これを
構成する材料の弾性係数は、鋼の1720ないし175
程度に低いため、断面における曲げ応力を均一にするた
めに、梁部材1、即ち、構造用部材に対し有効な内部補
強構造を施すのが普通である。
このような内部補強を施した従来の構造用部材の例を第
7図に示す。この図で示された内部補強構造は、断面形
状が方形状の梁部材1の内部に、同種の材料」−りなろ
補強板5を設け、内部空間に発泡ウレタンなどの充填材
6を充填したものである。このような構造用部材では、
梁部材1と、この内部に設けた補強板5とが、補強板5
の両端と梁部材1の内面同志の狭い巾での接合となり、
両者の間に作用する引張力、および、剪断力に対して接
合強度が十分でなく、その信頼性が低い。
〔発明の目的〕
本発明は、このような実情に鑑みなされたもので、簡単
な面も合理的手段により従来技術の問題点を解消せしめ
、前記した利点の多い繊維で強化された材料を利用する
とともに、芯材と被覆部材との接合面積を大きくし、両
者間に作用する引張力、および、剪断力に対する抗力の
大きな構造用部材を提供せんとするものである。
〔発明の構成〕
従来技術の問題点を解決する本発明の構成は、外部を繊
維で強化した材料で形成し、内部に充填材を充填した閉
断面、または、溝形断面をもつ長尺の一次構造体を、複
数個接合一体化して芯材を形成し、該芯材の外部を、繊
維で強化した材料よりなる閉断面構造の被覆部材で被覆
し、接合したこと、および、外部を繊維で強化した材料
で形成し、内部に第一の充填材を充填した閉断面、また
は、溝形断面をもつ長尺の一次構造体の側面に、第二の
充填材を接合一体化して芯材を形成し、該芯材の外部を
、繊維で強化した材料よりなる閉断面構造の被覆部材で
被覆し、接合したことを特徴とするものである。
〔実施例1〕 (第2〜4図) 第2〜4図については、特許請求の範囲第1項に対応す
る実施例の詳細を説明する。
第2図におけろllaは、wA維で強化したFRPなど
の合成樹脂材料で形成した閉断面をもち、かつ、断面形
状が方形の長尺部材である。該長尺部材11aの内部に
は、発泡ウレタンなどの充填材12aを充填して一次構
造体a1 を構成せしめる。そして、このように構成さ
れた一次構造体a1を2個互いの垂直面同志を接合して
芯材a2を構成し、該芯材a2の外部を、同じ< FR
Pなどの材料よりなる繊維で強化した閉断面構造の被覆
部材13aで被覆するとともに、この被覆部材13aの
内面と、上記芯材a2との接触面とを接合して構造部材
本体Aを構成したものである。また、芯材a2の外面と
被覆部材13aの内面間に生じる空隙部には、前記充填
材や被服部材と同種の樹H614を充填する。尚この充
填材14は、」二記被覆部材13aを芯材a2に被覆ず
ろ前に充填しておくものである。
第3図は、−次構造体aIを3個並設してこれらを互い
に接&して芯材a2を構成した実施例を示j7、他の構
造は上記第2図の実施例と同様である。なお、同一部材
には同一記号を用いている。
第4図は他の実施例を示しており、−側を開口した溝形
(チャンネル形)断面をもつ繊維で強化しに長尺部材1
1bの内部に、発泡ウレタンなどの充填材12bを充填
して一次構造体す、を構成せしめる。そして、このよう
に構成された一次構造体す、を2個並設し、−次構造体
の背面同志を互いに接合して芯材b2を構成し、該芯材
b2の外部を、FRPなどの材料よりなる繊維で強化し
た閉断面構造の被覆部材13bで被覆するとともに、こ
の被覆部材13bの内面と、]二二基芯材2との接触面
とを接合して部材本体Bを構成したものである。
〔実施例2〕 (第5,6図) 第5,6図について、特許請求の範囲第2項に対応する
実施例の詳細を説明する。
第5図におけるlleば、FRPなどの材料で形成し繊
維で強化した閉断面をもち、かつ、断面形状が方形の長
尺部材である。該長尺部材11cの内部には、発泡ウレ
タンなどの充填材12cを充填して一次構造体clを構
成する。そして、このように構成された一次構造体el
の両側に、発泡ウレタンなどの充填材15aを夫々均厚
に接合して芯材C2を構成し、該芯材C2の外部を、F
RPなどの材料よりなる繊維で強化した閉断面構造の被
覆部材13cで被覆するとともに、この被覆部材13e
の内面と、上記芯材C2との接触面とを接合して部材本
体Cを構成したものである。
第6図は他の実施例を示してお秒、−側を開口した溝形
(チャンネル形)断面をもつ繊維で強化した長尺部材1
1dの内部に、発泡ウレタンなどの充填材12dを充填
して一次構造体d、を構成する。
そして、このように構成された一次構造体d1の開口側
と相対する垂直面側に、発泡ウレタンなどの充填材15
bを接合して芯材d、を構成し、乙の芯材d2の外部を
、FRPなどの材料よりなる繊維で強化した閉断面構造
の被覆部材13dで被覆するとともに、この被覆部材1
3dの内面と、上記芯材d2どの接触面とを接合して部
材本体りを構成したものである。
C効  果〕 上述のように本発明の構成によれば、次のような効果が
得られる。
(a)  芯材と被服部材との接合面の面積が大きく、
かつ、この接合面は部材本体の全周にあるため、接合面
に作用する力が分散して、接合の強度が高くなり、信頼
性が大きい。
(bl  長尺部材と接合する充填材の接合面が大きく
とれ、この接合面に作用する力が分散して接合の強度が
高くなり、信頼性が大きい。
(e)  −次構造体および被覆部材は繊維で強化され
たFRPなどの合成tM脂材料から成り、強度に対する
重量が小さく構造物としての特性が優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が適用される一例を示す構造用部材の斜
視図、第2図、第3図、第4図は夫々第1の発明の実施
例の断面図、第5図、第6図は夫々第2の発明の実施例
の断面図、第7図は従来例の断面図である。 11a、 llb、 llc、1 ] d 、、、長尺
部材、 12m、 12b、 12c、 12d・充填
材、 13a、 13b、 13e、 13d  被覆
部材、 14  充填材、15a、15b  充填材y
 al 、bl p cI y d+  −次構造体p
 a2 y b2 j e2 p d2  芯材、 A
、B、C,D・部材本体。 特許出願人  川崎重工業株式会社 第1図 第2図    第3図 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 1.事件の表示 昭和61年 特許願 第109308号2、発明の名称 繊維で強化した構造用部材 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 (097)  川崎重工業株式会社 4、代理人 自  発 6、補正の対象 明細書2図面 7、補正の内容 1明細書第3頁第1行の「 曲げモーメント」の次に「
のため、梁部材1の断面」を加入。 2第1図に符号4を加入下さい。 以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 〔第1項〕 (a)外部を繊維で強化した材料で形成し、内部に充填
    材を充填した閉断面、または、溝形断面をもつ長尺の一
    次構造体を、複数個接合一体化して芯材を形成し、 (b)該芯材の外部を、繊維で強化した材料よりなる閉
    断面構造の被覆部材で被覆し、接合したことを特徴とす
    る繊維で強化した構造用部材。 〔第2項〕 (a)外部を繊維で強化した材料で形成し、内部に第一
    の充填材を充填した閉断面、または、溝形断面をもつ長
    尺の一次構造体の側面に、第二の充填材を接合一体化し
    て芯材を形成し、 (b)該芯材の外部を、繊維で強化した材料よりなる閉
    断面構造の被覆部材で被覆し、接合したことを特徴とす
    る繊維で強化した構造体。
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