JPH0126920B2 - - Google Patents

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JPH0126920B2
JPH0126920B2 JP57500090A JP50009082A JPH0126920B2 JP H0126920 B2 JPH0126920 B2 JP H0126920B2 JP 57500090 A JP57500090 A JP 57500090A JP 50009082 A JP50009082 A JP 50009082A JP H0126920 B2 JPH0126920 B2 JP H0126920B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は複合構造物における外板と桁部材との
継ぎ手に関する。
（従来の技術） 複合材料はその重量の割合には高強度を有して
いる。従つて、航空機の構成部材に複合材料を使
用することは魅力的なことである。しかしなが
ら、複合材料で造られた構成要素を満足に接続す
ることは難しい。特に、航空機における外板と翼
桁とを接続する継ぎ手にはいろいろの方向から高
い応力が加わるので、より完全に接続する必要が
ある。現在のところ、複合材料で造られた構成要
素間を接続する継ぎ手には満足な物はなく、この
ことが複合材料を航空機の製造に適用することを
難しくしている。
（発明の目的） 本発明の目的は複合材料で造られた構成要素、
特に、複合材料で造られた航空機の外板と桁部材
とを接続するのに好適な継ぎ手を提供することで
ある。
（発明の構成） 本発明による複合構造物における外板と桁部材
とを接続するための継ぎ手は 方向に延在した横帯部分と該横帯部分と交差し
て縦方向に延在した２つの離隔した縦帯部分とか
ら成り、前記横帯部分と縦帯部分とが一体に織り
上げられた樹脂含浸織物製帯と、 前記２つの離隔した縦帯部分の一面側と前記横
帯部分一面側とによつて画定された空間内に延在
したハニカム状心材と、 前記２つの離隔した縦帯部分の一面側と前記横
帯部分の他面側とに接した中間心材であつて、第
１の中心ハニカム部材と、該第１の中心ハニカム
部材の上下にある第１の補強プラスチツク頂層及
び底層と、前記第１の中心ハニカム部材と第１の
補強プラスチツク頂層及び底層とを覆つた樹脂含
浸織物製カバーとを有した中間心材と、 前記離隔した縦帯部分の他面側と前記横帯部分
の他面側に接し、前記中間心材の両側に延在した
一対の補強部材であつて、該補強部材の各々が第
２の中心ハニカム部材と、該第２の中心ハニカム
部材の上下にある第２の補強プラスチツク頂層及
び底層と、樹脂含浸織物製の包囲材とを有した一
対の補強部材とを有した継ぎ手である。
（実施例） 本発明による複合構造物における外板と桁部材
とを接続するための継ぎ手を航空機の外板と桁部
材とを接続するための継ぎ手を例にとつて添付図
面を参照して説明する。
継ぎ手１０は樹脂含浸織物製帯１２と、ハニカ
ム状心材１４と、中間心材１６と、一対の補強部
材１８ａ，１８ｂとを有している。
帯１２はガラス繊維、黒鉛繊維のごとき公知の
補強繊維から作られ、フエノール樹脂、エポキシ
樹脂のごとき公知の樹脂によつて含浸されてい
る。帯１２は所望の翼幅の長さに延在しており、
横方向に延在した横帯部分２０と、横帯部分と交
差して縦方向に延在した２つの離隔した縦帯部分
２４ａ，２４ｂとから成つている。横帯部分２０
と縦帯部分２４ａ，２４ｂとは一体に織り上げら
れている。２つの離隔した縦帯部分２４ａ，２４
ｂは該縦帯部分が外板方向へ延在するにつれて広
くなる空間をその間に形成することが好ましい。
ハニカム状心材１４は横帯部分２０と縦帯部分
２４ａ，２４ｂとによつて画定される空間２６内
に延在しており、横帯部分２０の一面側と縦帯部
分２４ａ，２４ｂの一側面とに接している。プラ
スチツク化合物２７がハニカム状心材１４と横帯
部分２０との間に使用されることが好ましい。
中間心材１６は２つの離隔した縦帯部分２４
ａ，２４ｂの一面側と、横帯部分２０の他面側と
に接している。すなわち、中間心材１６は横帯部
分２０を挟んでハニカム状心材１４の反対側に位
置している。中間心材１６は組み立てられた心材
であつて、第１の中心ハニカム部材２８と、第１
の中心ハニカム部材の上下にある第１の補強プラ
スチツク頂層及び底層３０ａ，３０ｂと、第１の
中心ハニカム部材と第１の補強プラスチツク頂層
及び底層と覆つた樹脂含浸織物製カバー３２とを
有している。第１の中心ハニカム部材２８は横方
向の曲げによる剪断に抗するように十字形に整列
されている。
一対の補強部材１８ａ，１８ｂは離隔した縦帯
部分２４ａ，２４ｂの他面側と横帯部分２０の他
面側とに接している。すなわち、縦帯部分２４
ａ，２４ｂを挟んで中間心材１６の両側に位置し
ている。補強部材１８ａ，１８ｂは組み立てられ
た部材であつて、第２の中心ハニカム部材３８
ａ，３８ｂと、第２の中心ハニカム部材の上下に
ある第２の補強プラスチツク頂層３４ａ，３４ｂ
及び底層３６ａ，３６ｂと、樹脂含浸織物製の包
囲材４０ａ，４０ｂとを有している。第２の補強
プラスチツク頂層３４ａ，３４ｂ及び底層３６
ａ，３６ｂは組み立て前に予備硬化される。
心材、中間心材及び補強部材に対して種々の材
料が使用可能であるが、ハニカム材としての好適
な材料は耐熱フエノール樹脂で処理されたガラス
繊維であり、補強材としては黒鉛であり、樹脂と
してはエポキシ樹脂である。
第２図は継ぎ手の製造方法の一例を示してお
り、樹脂含浸織物製帯１２と、ハニカム状心材１
４と、中間心材１６と、一対の補強部材１８ａ，
１８ｂとは相互に正しい位置関係に置かれ、図示
されないマイクロ波発生器の硬化装置５８内に案
内される。継ぎ手１０が硬化装置５８内のセラミ
ツクダイスを介して引き出されると、樹脂が硬化
して継ぎ手１０が形成される。
第３図及び第４図は航空機の翼に本発明による
継ぎ手１０を適用した例を示している。継ぎ手１
０は翼の上面及び下面を形成する外板と複数の桁
部材４４とを接続するべく使用されている。継ぎ
手１０の外側には外板４６が、隣にはハニカム部
材４８が、隣接したハニカム部材４８及び継ぎ手
１０の表面には補強カバー５４が、補強カバー５
４の上には燃料に対して耐性を有したライニング
５６が、継ぎ手１０のハニカム状心材１４の上に
は桁４４を構成するハニカム状部材５２がそれぞ
れ設置されている。この構成によつて、補強カバ
ー５４は翼弦面に垂直、すなわち補強部材１８
ａ，１８ｂの軸線に垂直な荷重を受けており、こ
の荷重は補強カバー５４から縦帯部分２４ａ，２
４ｂに伝達されることになる。
第５図は航空機の胴体の中心線まで延在してい
る５つの桁部材４４を持つた翼の線図的平面図で
あり、第６図はこの桁部材４４に及ぼされる曲げ
モーメントのグラフである。この曲げモーメント
の変化に対処するために一対の補強部材１８ａ，
１８ｂはその荷重支持性能を継ぎ手の長手方向に
沿つて変化するようにすることができる。第７図
及び第８図は補強部材１８ａ，１８ｂの組立構造
を示している。まず、補強プラスチツク底層３６
ａを敷く。その厚さは最大曲げモーメントの点４
０において最大の厚さになるように変化させる。
次いで第２の中心ハニカム部材３８ａを底層３６
ａの上に敷いて、底層３６ａを硬化させて接合さ
せる。そのときの第２の中心ハニカム部材３８ａ
は第７図の仮想線４２で示されたように延在す
る。次に、第２の中心ハニカム部材３８ａの上面
を機械加工によつて削除し、最大曲げモーメント
の点４０において最小の厚さを持つようにする。
次に、補強プラスチツク底層と同じ形状の補強プ
ラスチツク頂層３４ａを機械加工した第２の中心
ハニカム部材３８ａの上に乗せ、頂層３４ａを硬
化させて接合させる。次に、包囲材４０ａをかぶ
せて一定外形の補強部材１８ａを完成する。
これにより、翼に加わる色々の方向からの荷重
が翼全体に分散されると共に複合材料で作られた
外板、桁等の構成要素が満足に接合される。
（発明の効果） 本発明によれば、複合材料で造られた構成要
素、特に、複合材料で造られた航空機の外板と桁
部材とを接続するのに好適な継ぎ手が提供され
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による複合構造物における外板
と桁部材とを接続する為の継ぎ手を航空機の外板
と桁部材とを接続する継ぎ手に適用した実施例の
破断分解斜視図、第２図は第１図に示された継ぎ
手を製造する方法を示す破断斜視図、第３図は航
空機の翼の部分に接合された第１図の継ぎ手の破
断斜視図、第４図は第１図の継ぎ手を用いた航空
機の翼の概略断面側面図、第５図は航空機の桁部
材を示す線図的平面図、第６図は第５図に示され
た翼に対する曲げモーメントを示すグラフ、第７
図は第１図に示された継ぎ手の包囲材を取り除い
た補強部材の側面図、第８図は第７図の線８−８
に沿つて取つた断面図。 １２……帯、１４……ハニカム状心材、１６…
…中間心材、１８ａ，１８ｂ……一対の補強部
材、２０……横帯部分、２４ａ，２４ｂ……縦帯
部分、２８……第１の中心ハニカム部材、３０
ａ，３０ｂ……第１の補強プラスチツク頂層及び
底層、３２……カバー、３４ａ，３４ｂ，３６
ａ，３６ｂ……第２の補強プラスチツク頂層及び
底層、３８ａ，３８ｂ……第２の中心ハニカム部
材、４０ａ，４０ｂ……包囲材。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 横方向に延在した横帯部分２０と、該横帯部
    分と交差して縦方向に延在した２つの離隔した縦
    帯部分２４ａ，２４ｂとから成り、前記横帯部分
    と縦帯部分とが一体に織り上げられた樹脂含浸織
    物製帯１２と、 前記２つの離隔した縦帯部分２４ａ，２４ｂの
    一面側と前記横帯部分２０の一面側とによつて画
    定された空間内に延在したハニカム状心材１４
    と、 前記２つの離隔した縦帯部分２４ａ，２４ｂの
    一面側と前記横帯部分２０の他面側とに接してい
    る中間心材１６であつて、第１の中心ハニカム部
    材２８と、該第１の中心ハニカム部材の上下にあ
    る第１の補強プラスチツク頂層及び底層３０ａ，
    ３０ｂと、前記第１の中心ハニカム部材と第１の
    補強プラスチツク頂層及び底層とを覆つた樹脂含
    浸織物製カバー３２とを有した中間心材１６と、 前記離隔した縦帯部分２４ａ，２４ｂの他面側
    と前記横帯部分２０の他面側に接し、前記中間心
    材１６の両側に延在した一対の補強部材１８ａ，
    １８ｂであつて、該補強部材の各々が第２の中心
    ハニカム３８ａ，３８ｂと、該第２の中心ハニカ
    ム部材の上下にある第２の補強プラスチツク頂層
    ３４ａ，３４ｂ及び底層３６ａ，３６ｂと、樹脂
    含浸織物製の包囲材４０ａ，４０ｂとを有した一
    対の補強部材１８ａ，１８ｂとを有した複合構造
    物における外板と桁部材とを接続するための継ぎ
    手。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の継ぎ手におい
    て、前記２つの離隔した縦帯部分２４ａ，２４ｂ
    は該縦帯部分が外板方向へ延在するにつれて広く
    なる空間をその間に形成している継ぎ手。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の継ぎ手におい
    て、前記一対の補強部材１８ａ，１８ｂの各々の
    前記第２の補強プラスチツク頂層及び底層（３４
    ａ，３４ｂ，３６ａ，３６ｂ）が継ぎ手の延在方
    向に整合した補強繊維を有しており、前記第２の
    中心ハニカム部材３８ａ，３８ｂの厚さと前記第
    ２の補強プラスチツク頂層及び底層３４ａ，３４
    ｂ，３６ａ，３６ｂ）の厚さとは、継ぎ手の曲げ
    モーメントの増加に判つて前記第２の補強プラス
    チツク頂層及び底層の厚さが増加し、それに伴い
    前記第２の中心ハニカム部材の厚さが減少するよ
    うに変化している継ぎ手。
JP50009082A 1981-09-30 1981-09-30 複合構造物における外板と桁部材とを接続する為の継ぎ手 Granted JPS58501582A (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US1981/001319 WO1983001238A1 (en) 1981-09-30 1981-09-30 Composite structural skin spar joint and method of making

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58501582A JPS58501582A (ja) 1983-09-22
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JP50009082A Granted JPS58501582A (ja) 1981-09-30 1981-09-30 複合構造物における外板と桁部材とを接続する為の継ぎ手

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EP (1) EP0089954B1 (ja)
JP (1) JPS58501582A (ja)
DE (1) DE3176555D1 (ja)
WO (1) WO1983001238A1 (ja)

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