JP2014188996A - ハニカムコアサンドイッチ構造体の修理方法および修理結果物 - Google Patents

ハニカムコアサンドイッチ構造体の修理方法および修理結果物 Download PDF

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Abstract

【課題】ハニカムコアサンドイッチ構造体の修理方法であって、被修理部を修理する作業時間を短縮し、面外剛性の確保が必要なパッチを修理対象に接着させる修理方法を提供する。
【解決手段】本発明のハニカムコアサンドイッチ構造体の修理方法は、ハニカム構造のコア１０を第１表皮１１と第２表皮１２との間に挟んだハニカムコアサンドイッチ構造体に生じた、第１表皮１１を貫通してコアに達する欠損の箇所の修理方法であって、欠損の開口を覆うパッチ２１と、パッチを支持する単数又は複数の支柱２２と、を有する修理材を、欠損が生じた箇所に設置する修理材設置ステップと、第１表皮１１にパッチ２１を接着するパッチ接着ステップと、第２表皮１２又はコア１０に支柱２２を接着する支柱接着ステップと、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハニカムコアサンドイッチ構造体の修理方法と、ハニカムコアサンドイッチ構造体の修理により得られた修理結果物に関する。
航空機の胴体や翼の外表面を形成する外板（スキン）として、軽量で剛性が高いハニカムコアサンドイッチパネルが使用されている。ハニカムコアサンドイッチパネルは、断面六角形の多数のセルが形成されたハニカム構造のコアを一対の表皮の間に挟んで構成されている。
外板として用いられるハニカムコアサンドイッチパネルは、落雷や、雹などの飛来物によって、表皮を貫通してコアにまで欠損が達することがある。
コアにまで欠損が達したときの修理方法としては、例えば、非特許文献１に示されているように、表皮及びコアの欠損が生じた箇所をその周囲を含めて削ることで修理用空隙を形成した後に、修理用空隙にハニカム構造のプラグを挿入して、欠損したコアの代替とする。そのプラグの上から、修理用空隙をパッチで覆い、パッチを表皮に接着する。
パッチには、熱硬化性樹脂を繊維基材に含浸させたものを、修理前に予め硬化させたプリキュアパッチを用いることができる。
ＡＲＰ５０８９ ＣＯＭＰＯＳＩＴＥ ＲＥＰＡＩＲ ＮＤＴ／ＮＤＩ ＨＡＮＤＢＯＯＫ ｐ．８７
非特許文献１の修理方法によれば、ハニカム構造のプラグの設置によりコアが修復されるとともに、表皮の代替となるプリキュアパッチがプラグによって支持されるため、損傷する前と同等の高い剛性が得られる。
しかしながら、コアを代替するハニカム構造のプラグを製作するのには手間を要するので、修理に時間が掛かる。
そこで、コアを修復せずに、プリキュアパッチだけを用いて修理することもできるが、その場合、プリキュアパッチがコアにより支持されないため、損傷前よりも剛性が劣る。
以上の課題に基づいて、本発明は、ハニカムコアサンドイッチパネルの剛性を確保しつつ、修理の迅速化を図ることを目的とする。
かかる目的のもと、本発明のハニカムコアサンドイッチ構造体の修理方法は、ハニカム構造のコアを第１表皮と第２表皮との間に挟んだハニカムコアサンドイッチ構造体に生じた、第１表皮を貫通してコアに達する欠損の箇所の修理方法であって、欠損の開口を覆うパッチと、パッチを支持する単数又は複数の支柱と、を有する修理材を、欠損が生じた箇所に設置する修理材設置ステップと、第１表皮にパッチを接着するパッチ接着ステップと、第２表皮又はコアに支柱を接着する支柱接着ステップと、を備える。
本発明の修理方法では、支柱によりパッチが支持された修理材を用いることにより、パッチに求められる面外剛性を確保できるとともに、ハニカムコアサンドイッチ構造体全体としての剛性をも確保できる。そのため、コアを修復しなくとも、修理材を欠損の箇所に設置し、パッチおよび支柱の各々を第１表皮および第２表皮に接着するだけで、修理を遂げられるため、修理の迅速化を図ることができる。
また、支柱によりパッチの面外剛性が確保できるため、パッチを薄くすることができる。そうすると、パッチを面外方向に曲げることができるため、湾曲した第１表皮にも適用することができる。
本発明のハニカムコアサンドイッチ構造体の修理方法は、パッチ接着ステップおよび支柱接着ステップのいずれでも、熱硬化型の接着剤を使用し、パッチと第１表皮を接着するのに用いる熱源から発せられる熱を、支柱を通じて第２表皮側に伝導させることにより、パッチ接着ステップおよび支柱接着ステップを並行して行うことができる。
パッチと第１表皮を接着するのに用いる熱源から発せられる熱を、支柱を通じて第２表皮側に伝導させることにより、パッチと第１表皮および支柱と第２表皮を同一熱源によって、加熱硬化させることができる。
本発明のハニカムコアサンドイッチ構造体の修理方法は、パッチ接着ステップおよび支柱接着ステップのいずれでも、熱可塑性の接着剤を使用し、パッチと第１表皮を接着するのに用いる熱源から発せられる熱を、支柱を通じて第２表皮側に伝導させることにより、パッチ接着ステップおよび支柱接着ステップを並行して行うことができる。
パッチと第１表皮を接着するのに用いる熱源から発せられる熱を、支柱を通じて第２表皮側に伝導させることにより、パッチと第１表皮および支柱と第２表皮を同一熱源によって、加熱溶融し、その後、固化状態とすることができる。
本発明のハニカムコアサンドイッチ構造体の修理方法において、支柱は、筒体に形成されるとともに、軸線方向に連続した通路を有し、パッチには、通路を開放させる貫通孔が形成され、第２表皮又はコアに支柱を接着する接着剤は、貫通孔から通路内に注入されることが好ましい。
支柱は接着対象である第２表皮又はコアの近傍に既に配置されているので、接着剤を貫通孔から通路内に注入することにより、接着剤を硬化させずにスムーズに修理作業を行うことができる。
また、本発明のハニカムコアサンドイッチ構造体の修理方法において、支柱は、筒体に形成されるとともに、軸方向に連続した通路を有し、支柱と第２表皮を接着する接着剤は、通路の先端側から注入されることが好ましい。
通路の先端側から接着剤を注入することにより、接着材を貫通孔から通路内に注入する必要はなくなる。したがって、貫通孔を塞ぐ手間をかけずに、支柱と第２表皮を接着することができる。
本発明のハニカムコアサンドイッチ構造体の修理方法において、支柱が軸方向に連続した通路を有している場合、通路は、第２表皮又はコアと接着される先端側において、次第に拡開していることが好ましい。
支柱の通路の先端側が次第に拡開していることにより、通路内の接着剤が支柱の周囲へと拡がるため、支柱の先端が第２表皮に強固に接着させることができる。また、支柱先端の端面と、第２表皮の接着面積が大きくなるため、支柱を第２表皮に強固に接着させることができる。
本発明のハニカムコアサンドイッチ構造体の修理方法において、支柱は、複数あり、複数の支柱から任意に選択されるいずれかの支柱は、他の支柱に対して交差していることが好ましい。
交差した構造とされる複数の支柱およびパッチによって、コアの擬似構造を実現できるため、ハニカムコアサンドイッチ構造体の剛性をより十分に確保することができる。
本発明の修理結果物は、ハニカム構造のコアを第１表皮と第２表皮との間に挟んだハニカムコアサンドイッチ構造体に生じた、第１表皮を貫通してコアに達する欠損の箇所を修理した修理結果物であって、欠損の開口を覆うパッチと、パッチを支持する単数又は複数の支柱と、を有する修理材を備え、第１表皮にパッチとが接着され、第２表皮又はコアに支柱が接着されることを特徴とする。
また、本発明の航空機の外板は、ハニカム構造のコアを第１表皮と第２表皮との間に挟んだハニカムコアサンドイッチ構造体を有する航空機の外板であって、外板に生じた、第１表皮を貫通してコアに達する欠損の開口を覆うパッチと、パッチを支持する単数又は複数の支柱と、を有する修理材を備え、第１表皮にパッチが接着され、第２表皮又はコアに支柱が接着されることを特徴とする。
さらに、本発明の航空機は、ハニカム構造のコアを第１表皮と第２表皮との間に挟んだハニカムコアサンドイッチ構造体を有する外板と、外板に生じた、第１表皮を貫通してコアに達する欠損の開口を覆うパッチと、パッチを支持する単数又は複数の支柱と、を有する修理材と、を備え、第１表皮にパッチが接着され、第２表皮又はコアに支柱が接着される、ことを特徴とする。
これらの発明においても、パッチとパッチを支持する支柱を有する修理材を欠損口に適用することで、上述と同様の作用および効果を享受することができる。
本発明によれば、被修理部を修理する作業時間を短縮し、面外剛性の確保が必要なパッチを修理対象に接着させる修理方法を提供できる。
第１実施形態に係る修理後のハニカムコアサンドイッチパネルを模式的に示す断面図である。 （ａ）は、修理材を示す平面図であり、（ｂ）は、修理材の断面図である。 第１実施形態における修理手順を示す図である。 第１実施形態における修理手順を示す図である。 第１実施形態の変形例を示す図である。 第２実施形態を示す図である。
以下、添付図面に示す実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
［第１実施形態］
はじめに、修理により得られたハニカムコアサンドイッチパネルの構成を説明し、次に、ハニカムコアサンドイッチパネルの修理方法について説明する。
図１に示すハニカムコアサンドイッチパネル１は、航空機の翼や胴体の外表面を構成する外板を形成している。外板は、翼の表裏に間隔をおいて配置され、翼の前縁および後縁を形成するスパーと共にボックス状に組み立てられている。
ハニカムコアサンドイッチパネル１（以下、パネル１とも言う）は、セル１３の集合体であるハニカム構造のコア１０と、コア１０の端面に貼り合わせられる一対の表皮１１，１２とを備えている。なお、パネル１は、コア１０および表皮１１，１２以外の層を備えていてもよい。
コア１０は、断面が六角形の多数のセル１３を仕切る隔壁１０Ａを備えている。このコア１０は、面内方向に隙間なくセル１３が配置される構造により、軽量でかつ高い曲げ剛性およびせん断剛性を有している。コア１０は、繊維強化樹脂や金属、樹脂などにより形成されている。
表皮１１，１２は、コア１０の端面に接着されることで、コア１０と一体化されている。表皮１１，１２も、繊維強化樹脂や金属、樹脂などにより形成されている。表皮１１，１２は、剛性が高いコア１０により支持されるため、薄く形成することができる。
コア１０および表皮１１，１２が組み合わせられることにより、ハニカムコアサンドイッチパネル１の全体として、いずれも高い曲げ剛性およびせん断剛性を実現している。
パネル１は、落雷や雹などによって衝撃を受けることで損傷し、表皮１１を貫通してコア１０に達する欠損１４が生じることがある。図１に示すパネル１は、修理材１００を用いて欠損１４が生じた箇所を修理した後の状態を示している。なお、欠損１４は、表皮１１を厚さ方向に貫通する表皮欠損１４１と、表皮欠損１４１に連通するコア欠損１４２とからなる。
ここで、欠損１４の箇所は、表皮欠損１４１およびコア欠損１４２の内側、および表皮欠損１４１およびコア欠損１４２の周囲の所定範囲をいうものとする。
表皮欠損１４１の周囲の表皮１１は、サンディングおよび洗浄によって、パッチ２１との接着に適した面に整えられることが好ましい。
修理材１００は、表皮欠損１４１を覆う板状のパッチ２１と、パッチ２１を裏面から支持する複数の支柱２２とを備えている。
パッチ２１は、表皮欠損１４１の周囲で表皮１１に接着されることで、表皮欠損１４１を塞ぐ。パッチ２１には、航行中に大きな荷重が作用しても変形や座屈に抵抗し、面外方向にはらみ出さないだけの面外剛性が要求される。
パッチ２１は、熱硬化性樹脂から形成された接着層２３により表皮１１に接着されている。この接着層２３は、後述するように、パッチ２１を介して加熱することで硬化される。
パッチ２１は、繊維強化樹脂により形成される。繊維強化樹脂を構成する強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維等を用いることができ、また、樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。ただし、ここで示したもの以外の強化繊維、樹脂（熱可塑性樹脂を含む）を用いることができる。このパッチ２１は、修理前に予め硬化されるプリキュアパッチとされている。
なお、パッチ２１は金属により形成することもできる。
図１及び図２に示すように、パッチ２１には、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔２６が形成されている。これらの貫通孔２６の各々に、支柱２２の基端２２Ａが挿入される。
なお、パッチ２１は、図２に示すように、平面形状が矩形とされているが、円形、楕円形などの任意の形状にパッチ２１を形成することができる。
支柱２２は、中空円筒状に形成されており、その内側に、軸線方向に連続した通路２８を有している。つまり、支柱２２はパイプである。支柱２２は、パッチ２１の裏面に対してほぼ直交するように立設されている。
支柱２２は、基端２２Ａがパッチ２１の貫通孔２６に挿入された状態で、例えば接着剤を用いてパッチ２１に予め接合されている。支柱２２の基端２２Ａの端面は、パッチ２１の表面と一致している。通路２８の基端２２Ａは、貫通孔２６によって開放されている。
支柱２２の先端２２Ｂは、表皮１２に突き当てられた状態で、熱硬化性樹脂から形成された接着部２５によって表皮１２に接着されている。
支柱２２の内側の通路２８は、接着部２５を形成する接着剤を支柱２２の先端２２Ｂに、向けて注入するための注入路として機能する。
支柱２２は、先端２２Ｂを表皮１２に接着する接着剤を硬化させるために、接着層２３の硬化のために表皮１１側から与えられる熱を表皮１２側まで伝導させる。
熱を効率よく伝導させるために、支柱２２は、熱伝導率が良い材料から形成されることが好ましい。そのため、本実施形態では、熱伝導率が良く、しかも軽量であるアルミニウム合金を支柱２２の材料として使用する。
支柱２２の通路２８は、先端２２Ｂ側において拡開している。それにより、通路２８を形成する支柱２２の内周面にテーパ部２４が形成されている。テーパ部２４が形成されていることで、支柱２２の肉厚は先端２２Ｂに向けて次第に薄くなっている。
テーパ部２４により、通路２８内の接着剤が支柱２２の周囲へと拡がるので、図４（ｂ）に示すように、支柱２２の内周と外周の両方から囲むように接着部２５が形成される。これによって支柱２２の先端２２Ｂが表皮１２に強固に接着される。また、テーパ部２４を形成することで接着面積が大きくなる点でも、支柱２２が表皮１２に強固に接着される。
なお、支柱２２と表皮１２との接着面積を大きくするために、例えば、先端２２Ｂの端面を波状に形成するなど、テーパ状とは異なる形態を採用することもできる。
上記の通り、パッチ２１が表皮１２に接着された支柱２２によって支持されることにより、パッチ２１に要求される面外剛性が確保される。これにより、ハニカムコアサンドイッチパネル１全体の剛性も確保される。
コア１０に代わり、パッチ２１を支持する支柱２２は、コア欠損１４２に挿入される。また、表皮１２側にコア１０が残存している場合は、コア１０にも挿入される。
本実施形態では、支柱２２の先端２２Ｂが表皮１２に突き当てられて接触しており、先端２２Ｂが表皮１２に接着されているが、表皮１２側に剛性を満足する健全なコア１０が残されていれば、その健全なコア１０の部分に先端２２Ｂを接着することもできる。その場合には、先端２２Ｂと表皮１２との間に隙間があいていてもよい。複数の支柱２２は、表皮１２又は健全なコア１０に接着されていればよい。支柱２２の長さが互いに異なっていてもよい。
支柱２２の径、本数、配置は、パッチ２１の面外剛性およびパネル１の剛性を確保するために必要な支柱２２の支持強度に応じて、任意に設定することができる。
支柱２２がコア欠損１４２に挿入されるとき、隔壁１０Ａを破断させる支柱２２や、セル１３の内側に挿入される支柱２２があってよい。
また、支柱２２は、パッチ２１に任意の方法で組み付けることができる。例えば、パッチ２１の貫通孔２６の周縁にナットを接合するととともに、支柱２２の基端２２Ａの外周部にねじ溝を形成し、ナットに支柱２２をねじ固定することによって、支柱２２をパッチ２１に組み付けることもできる。
以下、図３および図４を参照し、ハニカムコアサンドイッチパネル１の修理方法について説明する。
先ず、図３（ａ）に示すように、修理材１００を欠損１４の箇所に設ける（修理材設置ステップ）。
修理材１００の支柱２２をコア欠損１４２に挿入するとき、テーパ部２４の形成によって支柱２２の先端２２Ｂが鋭利であるため、支柱２２をコア１０に容易に挿入することができる。支柱２２が表皮１２に突き当てられると、パッチ２１が表皮１１に配置される。
なお、表皮１２には、予め、熱硬化性樹脂からシート状に形成された接着剤２３Ａを配置しておき、パッチ２１と表皮１１との間に介在させる。接着剤２３Ａは、図示するようにパッチ２１と同様の形状に形成することもできるし、表皮欠損１４１の周囲に沿って環状に形成することもできる。
次に、図３（ｂ）に示すように、パッチ２１の貫通孔２６から支柱２２の通路２８内に、熱硬化性樹脂から形成された接着剤ＡＤを注入する（接着剤注入ステップ）。
注入する接着剤ＡＤの量は、支柱２２の先端２２Ｂにおいて支柱２２を表皮１２に確実に接着できるように、接着剤ＡＤの粘度にも応じて定める。
接着剤ＡＤを注入した後に、パッチ２１の貫通孔２６をシール材などで塞ぐ。
接着剤ＡＤは、支柱２２の通路２８内に挿入される注入管を介して注入することもできる。支柱２２の先端２２Ｂに達する長さの注入管を用いれば、必要な箇所に必要量の接着剤ＡＤを供給することができる。
次に、パッチ２１およびその周囲の表皮１１を耐熱性のフィルム４１で覆うとともに、フィルム４１と表皮１１の間をシーラントテープ４３によって封止した後、真空引きを行う（真空引きステップ）。なお、次に行うパッチ接着・支柱接着ステップでも、真空引きを継続することが好ましい。
フィルム４１に設けられるバルブ４２を通じて真空引きすると、フィルム４１の内側の密閉空間が減圧される。減圧された密閉空間と大気との圧力差により、パッチ２１が表皮１１に対して押し付けられるので、接着剤２３Ａを介してパッチ２１を表皮１１に均一に密着させることができる。
続いて、接着剤２３Ａおよび接着剤ＡＤを硬化させることで、パッチ２１を表皮１１に接着するとともに、支柱２２を表皮１２に接着する（パッチ接着・支柱接着ステップ）。
接着剤２３Ａおよび接着剤ＡＤを硬化させるための熱源としてヒーターを内蔵するヒーターマット４４や、ヒートガンなどを用いることができる。
ここでは、ヒーターマット４４をフィルム４１の上から修理材１００に被せ、修理材１００を加熱する。すると、接着剤２３Ａは、パッチ２１を介して加熱されることで硬化し、接着層２３を形成する。一方、接着剤ＡＤは、パッチ２１および支柱２２を介して加熱されることで硬化し、接着部２５を形成する。
接着剤２３Ａと接着剤ＡＤの硬化は、ヒーターマット４４から発せられる熱により、並行して進み、各々が硬化を終える。
すると、パッチ２１が表皮１１に固定されるとともに、支柱２２の先端２２Ｂが表皮１２に固定される。支柱２２の基端２２Ａは、パッチ２１に固定され、先端２２Ｂは表皮１２に固定されるので、支柱２２は、パッチ２１を確実に支持する。
以上により、ハニカムコアサンドイッチパネル１の修理が完了する。
以上で説明した本実施形態による効果を説明する。
本実施形態の修理方法によれば、支柱２２によりパッチ２１が支持された修理材１００を用いることにより、パッチ２１に求められる面外剛性を確保できるとともに、パネル１全体としての剛性をも確保できる。したがって、コア１０を修復しなくとも、修理材１００を欠損１４の箇所に設置し、パッチ２１および支柱２２の各々を表皮１１，１２に接着するだけで、修理を遂げられる。そのため、パネル１の修理の迅速化を図ることができる。
また、支柱２２による支持によってパッチ２１の面外剛性が確保されるということは、パッチ２１単体としては、厚みが薄くてもよいことを示唆している。パッチ２１が薄いと、パッチ２１を面外方向に曲げることができるので、表皮１１の表面が湾曲していても、表皮１１にパッチ２１を追従させて密着させることができる。
このように、湾曲した表皮１１へのパッチ２１の追従性が高ければ、表皮１１の形状に一致するパッチを用意することなく、各形状に汎用のパッチ２１で足りるので、修理に要するコストを抑えることができる。また、接着後の残留応力を低減できるので、修理後にパッチ２１が表皮１１から剥離するおそれもない。
さらに、本実施形態の修理方法によれば、パッチ２１を表皮１１に接着する接着剤２３Ａを硬化させるためにパッチ２１に与えられる熱を支柱２２により支柱２２の先端２２Ｂの接着剤ＡＤにまで導くことにより、同一熱源（ヒーターマット４４）によって接着剤２３Ａおよび接着剤ＡＤを硬化させることができる。このため、接着剤ＡＤを硬化させるために表皮１２側からも加熱することを必要としない。
パネル１がスパーと共にボックス状に組み立てられていると、ボックスの内側に位置する表皮１２側にアクセスすることが難しい場合があるので、その場合に、支柱２２の熱伝導を利用することが特に有効である。
そして、本実施形態のように、修理材１００をパネル１に設置してから、接着剤ＡＤを支柱２２の通路２８内に供給すると、支柱２２が、接着対象である表皮１２又はコア１０の近傍に既に配置されているので、接着剤を硬化させずにスムーズに修理作業を行うことができる。
ところで、図５に示すように、接着剤ＡＤは、修理材１１０をパネル１の欠損１４の箇所に設置する前に、支柱２２に設けておくこともできる。この場合、先端２２Ｂ側から支柱２２の通路２８内に接着剤ＡＤを設けることができるので、パッチ２１の貫通孔２６は形成されている必要がない。
支柱２２の通路２８内に接着剤ＡＤを注入する際には、必要に応じて、修理材１００の姿勢を先端２２Ｂ側が上を向いた状態とする。
その後、修理材１００を欠損１４の箇所に設置し、適宜な熱源を用いて接着剤２３Ａおよび接着剤ＡＤを硬化させる。
図５に示した例によれば、貫通孔２６があいていないパッチ２１を用いることができるので、貫通孔２６を塞ぐ手間が掛からない。
ここで、支柱２２の先端２２Ｂに接着剤ＡＤを保持できる限り、支柱２２に通路２８が形成されている必要はない。中実の支柱を用いることもできる。この場合は、支柱の先端に、接着剤を溜めることのできる凹部を形成することが好ましい。
また、接着剤２３Ａおよび接着剤ＡＤにナイロン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルなどの熱可塑性樹脂から形成された接着剤を使用することもできる。この場合も、パッチ２１と表皮１１を接着するために用いる熱源から発せられる熱を、支柱２２を通じて表皮１２側に伝導させることにより、パッチ接着ステップおよび支柱接着ステップを並行して行う。
［第２実施形態］
次に、図６を参照し、第２実施形態について説明する。
第１実施形態では、支柱２２を表皮１１および表皮１２に対してほぼ直交するように設けていたが、第２実施形態のように、支柱を表皮に対して傾斜させることもできる。
第２実施形態による修理材１２０は、パッチ２１と、パッチ２１に対して傾斜して組み付けられた複数の支柱６２とを備えている。
各支柱６２は、図６（ｂ）に示す矢印の向きに傾斜されているものとする。矢印は、支柱６２の基端２２Ａに対して先端２２Ｂをシフトさせる方向を示している。
ここでは、例として、支柱６２が、パッチ２１の短手方向に５列に配置されている。１列に３つの支柱６２が配置されている。
第１列Ｃ１の支柱６２は、短手方向に沿って傾斜している。第５列Ｃ５の支柱６２は、短手方向に沿って、第１列Ｃ１の支柱６２とは逆向きに傾斜している。
そして、第２列Ｃ２から第４列Ｃ４までの支柱６２は、長手方向に沿って傾斜している。但し、それらの支柱６２のうち、第１行Ｒ１および第３行Ｒ３の支柱６２は図中、右側に向けて傾斜し、第２行Ｒ２の支柱６２は左側に向けて傾斜している。
これらの支柱６２の傾斜角度は、同じでも、相違していてもよい。また、支柱６２が傾斜している向きは、上記のように規則的であっても、不規則であってもよい。
以上の通り、複数の支柱６２のうち、任意に選択されるいずれかの支柱６２が他の支柱６２に対して交差している。そうすると、パネル１の厚さ方向にせん断応力が加わったとしても、せん断応力に抵抗する力が強い。したがって、修理材１２０を用いて修理したパネル１は、同じ数の支柱２２を用いる第１実施形態のパネル１に比べて、せん断剛性が大きい。修理材１２０は、健全なコア１０と同程度のせん断剛性・曲げ剛性を備えている。
本実施形態によれば、交差した構造とされる支柱６２およびパッチ２１によってコア１０の擬似構造を実現できる。したがって、パネル１の剛性をより十分に確保することができる。
なお、上記に示した支柱６２の向きは、一例に過ぎない。せん断剛性が均等に発揮されるように、複数の支柱６２をバランス良く傾斜させることが好ましい。
以上、本発明を好ましい実施形態に基づいて説明したが、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
例えば、本発明で用いる接着剤は熱硬化型のものに限定されず、例えば、紫外線硬化型などの接着剤を用いることもできる。
本発明は、航空機の外板に限らず、航空機に設けられる壁材、床材、天井材、扉などの修理に適用できるし、その他の航空機の構造物や装備品の修理にも適用できる。
さらに、本発明は、航空機以外の分野、例えば、風車の羽根など、修理対象を選ばず、衝撃、高温、磨耗、侵食などによって損傷した種々の物の修理に適用できる。
１ ハニカムコアサンドイッチパネル（パネル）
１０ コア
１０Ａ 隔壁
１１，１２ 表皮
１３ セル
１４ 欠損
２１ パッチ
２２ 支柱
２２Ａ 基端
２２Ｂ 先端
２３ 接着層
２３Ａ 接着剤
２４ テーパ部
２５ 接着部
２６ 貫通孔
２８ 通路
４１ フィルム
４２ バルブ
４３ シーラントテープ
４４ ヒーターマット
６２ 支柱
１００，１１０，１２０ 修理材
１４１ 表皮欠損
１４２ コア欠損
ＡＤ 接着剤
Ｃ１〜Ｃ５ 列
Ｒ１〜Ｒ３ 行

Claims (10)

  1. ハニカム構造のコアを第１表皮と第２表皮との間に挟んだハニカムコアサンドイッチ構造体に生じた、前記第１表皮を貫通して前記コアに達する欠損の箇所の修理方法であって、
    前記欠損の開口を覆うパッチと、前記パッチを支持する単数又は複数の支柱と、を有する修理材を、前記欠損が生じた箇所に設置する修理材設置ステップと、
    前記第１表皮に前記パッチを接着するパッチ接着ステップと、
    前記第２表皮又は前記コアに前記支柱を接着する支柱接着ステップと、を備える、
    ことを特徴とするハニカムコアサンドイッチ構造体の修理方法。
  2. 前記パッチ接着ステップおよび前記支柱接着ステップのいずれでも、熱硬化型の接着剤を使用し、
    前記パッチと前記第１表皮を接着するのに用いる熱源から発せられる熱を、前記支柱を通じて前記第２表皮側に伝導させることにより、前記パッチ接着ステップおよび前記支柱接着ステップを並行して行う、
    ことを特徴とする請求項１に記載のハニカムコアサンドイッチ構造体の修理方法。
  3. 前記パッチ接着ステップおよび前記支柱接着ステップのいずれでも、熱可塑性の接着剤を使用し、
    前記パッチと前記第１表皮を接着するのに用いる熱源から発せられる熱を、前記支柱を通じて前記第２表皮側に伝導させることにより、前記パッチ接着ステップおよび前記支柱接着ステップを並行して行う、
    ことを特徴とする請求項１に記載のハニカムコアサンドイッチ構造体の修理方法。
  4. 前記支柱は、筒体に形成されるとともに、軸線方向に連続した通路を有し、
    前記パッチには、前記通路を開放させる貫通孔が形成され、
    前記第２表皮又は前記コアに前記支柱を接着する接着剤は、前記貫通孔から前記通路内に注入される、
    ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のハニカムコアサンドイッチ構造体の修理方法。
  5. 前記支柱は、筒体に形成されるとともに、軸方向に連続した通路を有し、
    前記支柱と前記２表皮を接着する前記接着剤は、前記通路の先端側から注入される、
    ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のハニカムコアサンドイッチ構造体の修理方法。
  6. 前記通路は、前記第２表皮又は前記コアと接着される先端側において、次第に拡開している、
    ことを特徴とする請求項４又は５に記載のハニカムコアサンドイッチ構造体の修理方法。
  7. 前記支柱は、複数あり、
    前記複数の支柱から任意に選択されるいずれかの前記支柱は、他の前記支柱に対して交差している、
    ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のハニカムコアサンドイッチ構造体の修理方法。
  8. ハニカム構造のコアを第１表皮と第２表皮との間に挟んだハニカムコアサンドイッチ構造体に生じた、前記第１表皮を貫通して前記コアに達する欠損の箇所を修理した修理結果物であって、
    前記欠損の開口を覆うパッチと、前記パッチを支持する単数又は複数の支柱と、を有する修理材を備え、
    前記第１表皮に前記パッチとが接着され、
    前記第２表皮又は前記コアに前記支柱が接着される、
    ことを特徴とする修理結果物。
  9. ハニカム構造のコアを第１表皮と第２表皮との間に挟んだハニカムコアサンドイッチ構造体を有する航空機の外板であって、
    前記外板に生じた、前記第１表皮を貫通して前記コアに達する欠損の開口を覆うパッチと、前記パッチを支持する単数又は複数の支柱と、を有する修理材を備え、
    前記第１表皮に前記パッチが接着され、
    前記第２表皮又は前記コアに前記支柱が接着される、
    ことを特徴とする航空機の外板。
  10. ハニカム構造のコアを第１表皮と第２表皮との間に挟んだハニカムコアサンドイッチ構造体を有する外板と、
    前記外板に生じた、前記第１表皮を貫通して前記コアに達する欠損の開口を覆うパッチと、前記パッチを支持する単数又は複数の支柱と、を有する修理材と、を備え、
    前記第１表皮に前記パッチが接着され、
    前記第２表皮又は前記コアに前記支柱が接着される、
    ことを特徴とする航空機。
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