JPS58179637A - 高荷重用軽量中空体 - Google Patents
高荷重用軽量中空体Info
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- JPS58179637A JPS58179637A JP57062060A JP6206082A JPS58179637A JP S58179637 A JPS58179637 A JP S58179637A JP 57062060 A JP57062060 A JP 57062060A JP 6206082 A JP6206082 A JP 6206082A JP S58179637 A JPS58179637 A JP S58179637A
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Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
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。
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、高い曲げ荷重や圧縮荷重に耐えられるように
した複合材（例えば、炭素繊維とエボキノプリプレグ）
製の軽量中空体に関する。
した複合材（例えば、炭素繊維とエボキノプリプレグ）
製の軽量中空体に関する。
このような中空体は、例えば衛星打上げ用ロケットにお
いて３段ロケットモータと衛星とを結合している衛星分
離部に用いられているが、ロケットのペイロードが同一
でも、より重い衛星の打上げを可能にするため、」：環
中空体の強度を十分に保ちながら、できるだけその軽量
化をはかることが求められている０ ところで、複合利製の中空体は全金属製（例えばアルミ
ニウム合金製）のものに比べて軽く作れるが、複合制製
の外板を金属製のフレームで接続すると全複合材製の場
合に比べて重くなるという問題点があり、捷だ全複合材
製の中空体でもその壁部をコルゲート状に成形したので
は、端部を他部品と結合する際の端末処理に困難をきた
すという問題点がある。
いて３段ロケットモータと衛星とを結合している衛星分
離部に用いられているが、ロケットのペイロードが同一
でも、より重い衛星の打上げを可能にするため、」：環
中空体の強度を十分に保ちながら、できるだけその軽量
化をはかることが求められている０ ところで、複合利製の中空体は全金属製（例えばアルミ
ニウム合金製）のものに比べて軽く作れるが、複合制製
の外板を金属製のフレームで接続すると全複合材製の場
合に比べて重くなるという問題点があり、捷だ全複合材
製の中空体でもその壁部をコルゲート状に成形したので
は、端部を他部品と結合する際の端末処理に困難をきた
すという問題点がある。
さらに、全複合材製の中空体の壁部に補強用のストリン
ガを２次接着により増刊ける場合は、剪断強度が十分で
なく、接着剤の重量がかさむという問題点もある。
ガを２次接着により増刊ける場合は、剪断強度が十分で
なく、接着剤の重量がかさむという問題点もある。
本発明は、上述の諸問題を解決して、十分な強度を得な
がら軽量化をはかＪ圭るようにした高荷重用軽量中空体
を提供することを目的とする。
がら軽量化をはかＪ圭るようにした高荷重用軽量中空体
を提供することを目的とする。
このため本発明の高荷重用軽量中空体は、筒状本体と、
その側壁に一体成形により設けられた補強用ストリンガ
とをそなえるとともに、上記筒状本体の端部周面に沿っ
て接着された環状部材をそなえ、上記環状部材が一方向
材を周方向のみに積層して成形されていることを特徴と
している。
その側壁に一体成形により設けられた補強用ストリンガ
とをそなえるとともに、上記筒状本体の端部周面に沿っ
て接着された環状部材をそなえ、上記環状部材が一方向
材を周方向のみに積層して成形されていることを特徴と
している。
以下、図面により本発明の一実施例としての高荷重軽量
中空体について説明すると、第１図はその斜視図、第２
図は第１図の■−■矢視断面図、第３図はその製作工程
図である。
中空体について説明すると、第１図はその斜視図、第２
図は第１図の■−■矢視断面図、第３図はその製作工程
図である。
第１．２図に示すように、複合積層４Ａとしての強化プ
ラスチックで作られた筒状本体１はその端部において上
部フランジ２おＪ：び下部フラン７３を有し、また筒状
本体１の内側壁には、こノ土と同じ複合積層材から成る
多数の補強用ストリンガ４が一体成形により列設されて
いる。
ラスチックで作られた筒状本体１はその端部において上
部フランジ２おＪ：び下部フラン７３を有し、また筒状
本体１の内側壁には、こノ土と同じ複合積層材から成る
多数の補強用ストリンガ４が一体成形により列設されて
いる。
さらに、この筒状本体１の上部フランジ２には、フィラ
メントワインティング法で炭素繊維のごとき一方向制を
周方向のみに積層１〜て成形された環状部月５が、常温
接着剤により地利けられている。
メントワインティング法で炭素繊維のごとき一方向制を
周方向のみに積層１〜て成形された環状部月５が、常温
接着剤により地利けられている。
次に、本発明の高荷重軽量中空体の製作工程につき、第
３図を参照して説明する。
３図を参照して説明する。
（］二程１ ）
ストリンガ用モールドは、工程７の完了後に離脱するの
で、離型性のよいテフロンを使用する。′８１：たマン
ドレル１−よび／リンダは金属製のものを使用する。
で、離型性のよいテフロンを使用する。′８１：たマン
ドレル１−よび／リンダは金属製のものを使用する。
（二Ｆ程２ 、）
マンドレルおよびフランジとカーボンＦ’ＲＰトノ離型
をよくするために、マンドレルおよびシリンダにシリコ
ン塗布、シリコン塗布焼付は等の離型処理を行なう。
をよくするために、マンドレルおよびシリンダにシリコ
ン塗布、シリコン塗布焼付は等の離型処理を行なう。
（工程３）
工程１で準備されたモールドおよびフランジに、それぞ
れエボギシプリプレグを積層させレジンの吸い取りを行
なって、ストリンガおよび筒状本体の成形を行なう。
れエボギシプリプレグを積層させレジンの吸い取りを行
なって、ストリンガおよび筒状本体の成形を行なう。
特に、筒状本体のフランジ部分については積層枚数が多
く（全積層枚数は１１０ｐ１ｙ）、一度にレジンを吸い
取ることは困難なため、 ）二度にわけて
レジンの吸い取りを行なう。
く（全積層枚数は１１０ｐ１ｙ）、一度にレジンを吸い
取ることは困難なため、 ）二度にわけて
レジンの吸い取りを行なう。
一般に１８０°Ｃ硬化タイプのエボキンＩＩ脂でけ１２
０’ＣＸ３０分程度でよい。このレジン吸い取りは、各
積層体を最終的硬化のための組付は前に成形品寸度（厚
さ９近くにするために行なわれるもので、いわゆるプリ
プレグ中の余剰樹脂を吸い取ること（脱レジン）である
。
０’ＣＸ３０分程度でよい。このレジン吸い取りは、各
積層体を最終的硬化のための組付は前に成形品寸度（厚
さ９近くにするために行なわれるもので、いわゆるプリ
プレグ中の余剰樹脂を吸い取ること（脱レジン）である
。
このレジン吸い取りを行なうと、つぎの利点がある。
（１）組付は時のマッチィングが容易になる。
（２）硬化後の寸法精度が向−１ニする。
（３）硬化時のブリーダクロスが不要になる。
ナオ、環状部材についてはフィラメントワインティング
法のため、レジンの吸い取りは行なわれない。
法のため、レジンの吸い取りは行なわれない。
工程ニー３における筒状本体についてのバノギイングの
説明図における符号ａはフランジ壁を示し、ｂ、ｃおよ
びｄはそれぞれバノギイング材としてのバキーーームフ
ィルム（ナイロン）、ブリーダクロス（ガラスクロス）
およびピルプライ（ナイロンクロス９を示し、ｅはプリ
プレグ、ｆはシールを示す。
説明図における符号ａはフランジ壁を示し、ｂ、ｃおよ
びｄはそれぞれバノギイング材としてのバキーーームフ
ィルム（ナイロン）、ブリーダクロス（ガラスクロス）
およびピルプライ（ナイロンクロス９を示し、ｅはプリ
プレグ、ｆはシールを示す。
（工程４）
筒状本体フランジ部分については、第一次積層してから
、レシンの吸い取りを行なったのち、その」二に第二次
積層を行なう。
、レシンの吸い取りを行なったのち、その」二に第二次
積層を行なう。
第二次のレジンの吸い取りは、工程６の硬化時にレジン
の吸い取りができるので、ここでのレジンの吸い取りは
不要である。
の吸い取りができるので、ここでのレジンの吸い取りは
不要である。
（工程５）
本体にストリンガを組付ける。バノギイングは工程３と
同じ方法で行なう。ただし、レジンの吸い取りは工程４
の第二次積層した部分だけとする。
同じ方法で行なう。ただし、レジンの吸い取りは工程４
の第二次積層した部分だけとする。
（工程６）
硬化（１例として１８０°ＣＸ２時間＋９０ ｐｓｉ）
はプリプレグレジンの硬化特性に合わせて温度および時
間を七ノド（１例として１８０’Ｃｘ２時間）する０圧
力はオートクレーブなどを用いて３５〜７ｋｇ／′ｃｍ
２ゲージ圧を加えると繊維含有率の多いボイドの少ない
成形品が得られる〇 （工程７） ストリンガ用のモールドを離脱する。
はプリプレグレジンの硬化特性に合わせて温度および時
間を七ノド（１例として１８０’Ｃｘ２時間）する０圧
力はオートクレーブなどを用いて３５〜７ｋｇ／′ｃｍ
２ゲージ圧を加えると繊維含有率の多いボイドの少ない
成形品が得られる〇 （工程７） ストリンガ用のモールドを離脱する。
（工程８）
１程９で接着さノ］、る、フィラメントワインティング
法で成形し７た環状部制と、筒状本体のフランツ部分と
を加工する。
法で成形し７た環状部制と、筒状本体のフランツ部分と
を加工する。
（工程９）
プリプレグのレジンと親和性（Ａｆ ｆ １ｎｉｔｙ
）のよい常温型接着剤を使用して、筒状本体の端部周面
に沿い環状部材を接着する。
）のよい常温型接着剤を使用して、筒状本体の端部周面
に沿い環状部材を接着する。
なお、筒状本体の断面形状は、円形のほか角形など、適
宜の中空形状とすることができる。
宜の中空形状とすることができる。
このようにして製作された本発明の中空体は、複合材に
よるセミモノコック構造となり、軽量で、しかも高強度
が得られるのであって、特にその筒状本体の端部におい
ては、フィラメントワインティング法で一方向材を周方
向のみに積層し成形した環状部材を接着することにより
、軽量化をはかりながら、高い強度と剛性とが得られる
のである。
よるセミモノコック構造となり、軽量で、しかも高強度
が得られるのであって、特にその筒状本体の端部におい
ては、フィラメントワインティング法で一方向材を周方
向のみに積層し成形した環状部材を接着することにより
、軽量化をはかりながら、高い強度と剛性とが得られる
のである。
第１，２図は本発明の一実施例としての高荷重用軽量中
空体を示すもので、第１図はその斜視図、第２図は第１
図のＩＩ −ＩＩ矢視断面図、第：３図はその製作Ｔ程
図である。 ｌ・・筒状本体、２・・上部フランジ、３・・下部フラ
ンジ、４・・スｉ・リンガ、５・・環状部材。 少代理人 弁理士 飯 沼 義彦 第１頁の続き ［相］発 明 者 酒谷芳秋 名古屋市港区大江町１０番地三菱 重工業株式会社名古屋航空機製 作所内 ０発 明 者 山本哲也 名古屋市港区大江町１０番地三菱 重工業株式会社名古屋航空機製 作所内 ０発 明 者 小野義雄 名古屋市港区大江町１０番地三菱 重工業株式会社名古屋航空機製 作所内 ０発 明 者 稲熊睦雄 名古屋市港区大江町１０番地三菱 重工業株式会社名古屋航空機製 作所内 ■出 願 人 三菱重工業株式会社 東京都千代田区丸の内２丁目５ 番１号 ２１７−
空体を示すもので、第１図はその斜視図、第２図は第１
図のＩＩ −ＩＩ矢視断面図、第：３図はその製作Ｔ程
図である。 ｌ・・筒状本体、２・・上部フランジ、３・・下部フラ
ンジ、４・・スｉ・リンガ、５・・環状部材。 少代理人 弁理士 飯 沼 義彦 第１頁の続き ［相］発 明 者 酒谷芳秋 名古屋市港区大江町１０番地三菱 重工業株式会社名古屋航空機製 作所内 ０発 明 者 山本哲也 名古屋市港区大江町１０番地三菱 重工業株式会社名古屋航空機製 作所内 ０発 明 者 小野義雄 名古屋市港区大江町１０番地三菱 重工業株式会社名古屋航空機製 作所内 ０発 明 者 稲熊睦雄 名古屋市港区大江町１０番地三菱 重工業株式会社名古屋航空機製 作所内 ■出 願 人 三菱重工業株式会社 東京都千代田区丸の内２丁目５ 番１号 ２１７−
Claims (1)
- 筒状本体と、その側壁に一体成形により設けられた補強
用ストリンガとをそなえるとともに、−、Ｊｌ記筒状本
体の端部周面に沿って接着された環状部材をそなえ、−
］−記環状部月が一方向材を周方向のみに積層して成形
されていることを特徴とする、高荷重用軽量中空体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57062060A JPS58179637A (ja) | 1982-04-14 | 1982-04-14 | 高荷重用軽量中空体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57062060A JPS58179637A (ja) | 1982-04-14 | 1982-04-14 | 高荷重用軽量中空体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58179637A true JPS58179637A (ja) | 1983-10-20 |
| JPH0224720B2 JPH0224720B2 (ja) | 1990-05-30 |
Family
ID=13189203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57062060A Granted JPS58179637A (ja) | 1982-04-14 | 1982-04-14 | 高荷重用軽量中空体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58179637A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008184156A (ja) * | 2004-04-06 | 2008-08-14 | Boeing Co:The | 航空機胴体およびその他の構造の複合バレルセクション、および係るバレルセクションを製造する方法およびシステム |
-
1982
- 1982-04-14 JP JP57062060A patent/JPS58179637A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008184156A (ja) * | 2004-04-06 | 2008-08-14 | Boeing Co:The | 航空機胴体およびその他の構造の複合バレルセクション、および係るバレルセクションを製造する方法およびシステム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0224720B2 (ja) | 1990-05-30 |
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