(57)【要約】【課題】本発明は、輸送手段の吸音内側クラッディングのためのサンドイッチ部材（１）に関し、より詳細には、ハニカム状のコア構造体（２）およびコア構造体（２）の両側に適用されるカバー層（３、４）を備える、航空機胴体部のセルの吸音内側クラッディングのためのサンドイッチ部材（１）に関する。【解決手段】本発明によれば、少なくとも１つのカバー層（３、４）は少なくとも部分的に空気に対して半透過性に構成されており、カバー（６）は少なくとも１つのカバー層（３、４）上に少なくとも部分的に配置され、吸音層（５）は少なくとも１つのカバー層（３、４）の領域において、少なくとも部分的に配置される。カバー層（３、４）における複数の通路（８）は、外部からサンドイッチ部材（１）の吸音層（５）まで、サンドイッチ部材（１）に影響する音波の効率的な透過を可能にするので、サンドイッチ部材が優れた吸音特性を有する。カバー（６）が存在することで、特にサンドイッチ部材（１）のコア構造体（２）の領域において、異物および／または湿気の所望されない侵入を主に回避する。優れた吸音特性に加えて、サンドイッチ部材（１）はさらに、より良い機械的特性および高い断熱性能を有する。【選択図】図２
2009538746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機胴体部のセルの吸音内側クラッディングのためのサンドイッチ部材（１）であって、
前記サンドイッチ部材は、
ハニカム状のコア構造体（２）と、
前記コア構造体（２）の両側に適用されるカバー層（３、４）とを備え、
両方のカバー層（３、４）はそれぞれ、音波を透過するための複数の通路（８）を備え、
プラスチック材料の半透性膜を用いて形成されたカバー（６）は、前記音波の方向にあるカバー層（３）上に配置され、
前記プラスチック材料からなる前記半透性膜は、断面領域を有する複数の開口部を備え、異物および／または液体の侵入が主に防がれ、かつ音波の透過が許容され、吸音層（５）が前記音波から離れた方向にあるカバー層（４）上に形成されることを特徴とする、サンドイッチ部材。
【請求項２】
前記開口部および前記通路（８）が配置され、前記カバー（６）および前記カバー層（３、４）に亘って、互いに間隔を置いて一様に配置され、特にマトリクス状に配置されることを特徴とする、請求項１に記載のサンドイッチ部材（１）。
【請求項３】
前記コア構造体（２）は、プラスチック材料、特に、樹脂含浸紙、および／または、金属材料、特に、アルミニウム、アルミニウム合金、スチール、またはチタニウムを用いて形成されることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のサンドイッチ部材（１）。
【請求項４】
前記カバー層（３、４）は、繊維強化プラスチック材料、および／または、金属材料、特に、アルミニウム、アルミニウム合金、スチール、またはチタニウムを用いて形成されることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のサンドイッチ部材（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、輸送手段の吸音内側クラッディングのためのサンドイッチ部材に関し、より詳細には、ハニカム状のコア構造体およびコア構造体の両側に適用されるカバー層を備える、航空機胴体部のセルの吸音内側クラッディングのためのサンドイッチ部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
サンドイッチ部材は、航空機の製造において広く使われている。
軽量化と相まったサンドイッチ部材を用いて達成可能な好ましい機械的特性がここでは特に有利である。
周知のコア構造体は、多くの場合、両側に適用されるカバー層を有するハニカム状のコア構造体を備えている。
ハニカム状のコア構造体は、略六角形のベース面を有して、それ自身、閉じて反復した部分という特徴を有する。
ハニカム状のコア構造体に接着されているカバー層により、これらの反復した部分はそれ自身閉じたセルを形成する。
【０００３】
現代の航空機製造における防音の必要性の高まりにより、特に航空機に内側クラッディングを取り付ける際には、有利な機械的特性だけでなく、音波を効果的に減衰する特性を有するサンドイッチパネルを用いることが必要である。
【０００４】
一般に、例えば、ハニカム状のコア構造体を使用して製造される従来のサンドイッチパネルは、特に胴体部のセルの内側クラッディングを形成する際に、現在の防音の要件を満たすために十分な吸音特性を有しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、通常のサンドイッチ部材のさらなる開発として、特に、より良い吸音特性を有する、航空機胴体部のセルの吸音内側クラッディングを形成するためのサンドイッチ部材を提供することである。
さらに、サンドイッチ部材は十分な機械的負荷特性を有しおよび、同時に軽量であるべきである。
さらに、本発明に係るサンドイッチ部材は十分な断熱特性を有するべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、請求項１の特徴を有する装置によって解決する。
【０００７】
少なくとも１つのカバー層は少なくとも部分的に空気に対して半透過性に構成されており、カバーは少なくとも１つのカバー層上に少なくとも部分的に配置され、吸音層は少なくとも１つのカバー層の領域において、少なくとも部分的に配置されるので、本発明に係るサンドイッチ部材は、高い機械的負荷特性および軽量と同時に優れた吸音特性を有してもよい。
外部からサンドイッチ部材に影響を与える音波は、カバーおよび、空気を透過可能なように作製された少なくとも１つのカバー層を通過し、サンドイッチ部材のコア構造体をほぼ減衰されずに通過してもよい。次いで、その音波は吸音層において主に吸収してもよい。
少なくとも１つのカバー層に、少なくとも部分的に適用されたカバーは、異物および／または液体の、コア構造体への所望されない侵入を主に防いでもよい。
吸音層は、同時に、サンドイッチ部材のより良い断熱属性を生じてもよい。
【０００８】
さらなる例示的実施形態によれば、カバーは複数の開口部を備え、その開口部は、各々、異物および／または液体の侵入を主に防ぎ、音波の透過を許容する断面領域を有する。
【０００９】
カバー内の開口部は、外部からサンドイッチ部材に入射する音波の透過を主に妨げなくてよい。
【００１０】
さらなる例示的な実施形態によれば、カバー層または複数のカバー層は複数の通路を有し、これらの通路は音波を透過させることができる断面領域を有する。
【００１１】
この実施形態は、まず、コア構造体をコーティングする公知の手順に従って、主に、カバー層をコア構造体に適用することを可能にする。その理由は、全体として、通路の下に配置されたコア構造体に接着するのに十分な領域を構成する十分な数の網の目が通路間に残っているからである。
さらに、カバー層内の通路により、カバー層およびコア構造体から吸音層までほぼ減衰されずに音波を透過し得る。
【００１２】
さらなる例示的な実施形態は、カバー層または複数のカバー層における通路は、好ましくは、各々カバーにおける開口部よりも大きい断面積を有することを示す。
これにより、異物および／または液体の、カバーへの侵入が主に回避される一方で、カバー層を介した音波の侵入をほぼ妨げないことが可能である。
【００１３】
配置構成のさらなる例示的実施形態はさらなる請求項において示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図において、同様の特徴は同一または類似の参照符号を付す。
【００１５】
図１は本発明の例示的な実施形態に係るサンドイッチ部材の等角図を示す。
【００１６】
サンドイッチ部材１は、特に、コア構造体２を備え、カバー層３、４は該コア構造体２の両側に適用される。
また、吸音層５はカバー層３上に配置される。
カバー６は上側のカバー層３に、好ましくはその全体の領域に適用され、該カバー６は音波の透過を可能とするが、異物および／または液体のコア構造体２への侵入を主に防ぐ。
【００１７】
図２は本発明の例示的な実施形態に係るサンドイッチ部材の組立分解等角図を示す。
【００１８】
コア構造体２は複数の隣接するハニカム状のセルによる公知の形状において形成される。
カバー層３、４を適用した後、ハニカム状のセルは、それぞれそれ自体閉じた、小さな反復される部分を形成する。
入射音を吸収する吸音層５はカバー層４に適用される。
副次的な効果として、吸音層５は、本発明に係るサンドイッチ部材１の断熱特性を改善する。
【００１９】
カバー６は、好ましくは、カバー層３の全域に亘って配置される。
カバー６は、異物およびまたは液体がコア構造体２および吸音層５へ侵入するのを低減する。
カバー６は複数の開口部を備えるが、それらはより良い明瞭化のために図には詳細に示さない。
複数の開口部は、好ましくは、空気および音波が通過できるが、主に液体および／または異物をコア構造体２の内部領域に近付かせない、小さな断面領域を有する。
外界からサンドイッチ部材上に入射する音波７はカバー６を介して主として減衰されずに通過する。
【００２０】
また、カバー層３および４は複数の通路８を有し、図２には明瞭化のために、代表としてそのうちの４つに参照符号を付してある。
複数の通路８は、カバー層３および４の表面上に互いに間隔を置いて略均一に配置され、特に、マトリクス状に配置される。
カバー６内の開口部と比較して、通路８は著しく広い断面積を有しており、可能な限り音波７の通過を妨げないようにすることができる。
さらに、カバー６内の開口部とは対照的に、通路８は、異物および／または液体のコア構造体２への不必要な通過を妨げることはない。
【００２１】
音波７は、カバー６を通過した後、カバー層３に影響を与え、コア構造体２を通過し、カバー層４を貫通して、最後に吸音層５上でほぼ減衰されていない状態で影響を与え、そこで音波７は、主に熱へと変換されることによって吸収される。
図に示す例示的な実施形態において、吸音層５はその全域に亘ってカバー層４に直接に適用される。
あるいは、吸音層５はカバー層４と距離を置いて配置してもよい。
この場合、吸音層５とカバー層４との間に中間の空気のある空間が存在する。
【００２２】
吸音層５と共に、カバー６、カバー層３、４、ならびにコア構造体１を介して音波をほぼ損失することなく伝達した結果、本発明に係るサンドイッチ部材１はより良く音波を減衰する効果を有する。
音波を減衰する効果におけるさらなる改善策は、例えば、コア構造体２に、例えば、発泡プラスチックのフロック加工を用い、少なくとも部分的に、吸音コーティングをさらに施すことによって達成可能である。
【００２３】
吸音層５は、例えば、ガラスウールまたはミネラルウール（鉱滓綿）を用いて形成してもよい。
あるいは、吸音層５は、細かい金属繊維の紡績糸、炭素繊維、合成樹脂繊維、および通気孔を有する発泡プラスチックを用いて形成してもよい。
あるいは、吸音層５は天然繊維を用いて形成してもよい。
【００２４】
ハニカム状のセルを有するコア構造体２は、例えば、エポキシ樹脂を含浸させたノーメックス（登録商標）紙などの、繊維強化プラスチック材料を用いて形成してもよい。
あるいは、コア構造体２は、金属材料、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、スチール、またはチタニウムを用いて形成してもよい。
【００２５】
カバー層３、４のうちの１つに接着する個々の領域内において、コア構造体２のハニカム状のセルはそれぞれ、セルの壁面と比べて、相対的に小さい断面積を有する１つ以上の小さい孔部を備える。
コア構造体２のハニカム状のセル内に存在し得る凝縮水は、これらの孔部を制御されて流れ出ることができる。
孔部は、したがって、最も広範囲の意味では、コア構造体２を排水するために用いられる。
湿気が誘発する侵食または腐食作用によるコア構造体２への損傷は、ここではその大部分が回避される。
あるいは、コア構造体２のハニカム状のセルのセル壁は、開口部、少なくとも部分的には、特に、穿孔の形で配置された円筒状の通路を備える。
【００２６】
カバー層３、４は、例えば、繊維強化プラスチック材料からなる複合材料、例えば、エポキシ樹脂またはポリエステル樹脂を有する炭素繊維またはガラス繊維強化プリプレグを用いて形成してもよい。
マトリクス状に配置された通路８は、例えば、プリプレグに組み込んでカバー層３、４を形成してもよく、ここで、複数の通路８が組み込まれた結果、カバー層３、４の繊維強化材全体の弱化が生じることがある。なぜならば、繊維強化材は通常、通路８の領域内において分離されているからである。
全体として、通路８は、個々のカバー層３、４において、表面を覆う一連の穿孔を形成することが好ましい。
【００２７】
通路８は、例えば、カバー層３、４に、公知の機械的掘削方法またはスタンピング方法によって組み込まれてもよい。
通路８を掘削方法またはスタンピング方法で作製する場合、通路８は円形の断面領域を有することが好ましい。
円形ではない断面形状もまた、それに対応するツールを用いれば可能である。
【００２８】
さらにまた、カバー層３、４は、表面が編み込まれた繊維（ｓｕｒｆａｃｅ  ｋｎｉｔｔｅｄ  ｆｉｂｅｒ）または繊維状の樹脂含浸処理された構造体を用いて形成してもよい。
【００２９】
例えば、ストランド（ｓｔｒａｎｄ）を用いて、表面が編み込まれた繊維を形成してもよい。
ストランドは、均一に距離を置いて、互いに略並行して配置することで第１の層を形成することが好ましい。
上下に配置された少なくとも２つの層は、次いで、荒い繊維状の構造体を有する、表面が編み込まれた繊維を形成する。
層は、上下に配置され、０度より大きい角度にて互いに対して捩れていることが好ましい。
さらに、少なくとも部分的に、互いに交互にストランドを織り交ぜることも可能である。
ストランドは、例えば、層形成の前または後のいずれかに、樹脂を含浸させた、ガラス繊維、炭素繊維、プラスチック繊維、または天然繊維を用いて形成し、最終的にカバー層３、４を作製してもよい。
【００３０】
あるいは、網状の構造体を有する、表面が編み込まれた繊維を用いてカバー層３、４を形成することも可能であり、ここで、そのストランドは互いに結ばれるか、または網目の交点の位置において、異なる方法で接合される。
【００３１】
原則的には、表面が編み込まれた繊維によって形成されたカバー層３、４は、荒い繊維状または網目状の構造体を有する。
この場合、表面が編み込まれた繊維の網の目はそれぞれ、カバー層３、４の通路８を形成し、ここで、その網の目は、それぞれ、カバー層３、４がコア構造体２と十分に機械的に接着するために、ハニカム状のコア構造体２の個々のセルの断面積よりも小さい断面積を有することが好ましい。
この網の目の断面形状は、使用する、表面が編み込まれた繊維の構造体に依存するが、通常は円形ではない。
【００３２】
表面が編み込まれた繊維を用いてカバー層３、４を形成することは、カバー層３、４を作製するために用いられる出発材料を機械的に加工することが、例えば「プリプレグ」を穴開け加工または打抜き加工することで通路８を形成するために必要とされないという利点を特に有する。
なぜならば、機械的な加工は一般に、通路８の領域内の繊維強化材の不確定な、少なくとも局所的な破損を生じ、これと共に、そこから形成されたサンドイッチ部材１の機械的特性の低下を生じさせるからである。
例えば、レーザ加工、化学工程などによってプリプレグに通路８を組み込むために、カバー層３、４のための出発材料の機械的な加工をしない場合にも同じことが当てはまる。
【００３３】
さらに、カバー層３、４は、金属薄板、金属薄膜など用いて形成してもよい。
この場合、特に、アルミニウム、アルミニウム合金、スチール、またはチタニウムが、カバー層３、４の金属材料として検討可能である。
カバー層３、４を形成するために金属材料を用いる利点は、特に、例えば打抜き加工や穴開け加工などによる機械的な加工で通路８をシンプルに形成できることであり、それによって、複合材料の繊維強化プリプレグに穴開け加工または打抜き加工を組み込まれる場合と同様に、材料の著しい機械的な弱化を生じることはない。
【００３４】
あるいは、カバー層３、４は、非繊維強化プラスチック材料、例えばプラスチックフィルム、プラスチックパネルまたは発泡プラスチックパネルなどを使用して形成してもよい。
【００３５】
加えて、カバー層３、４、ならびにコア構造体２は、上述のタイプに従い、複合材料、繊維強化プラスチック材料、発泡プラスチック材、プラスチック材料および／または金属材料の任意の組合せを使用して形成してもよい。
【００３６】
カバー６は、一方では音波の透過を許容するが、他方では異物および／または液体を主に保持する、表面構造または、表面が編み込まれた繊維を用いて形成してもよい。
ＧｏｒｅＴｅｘ（登録商標）、Ｓｙｍｐａｔｅｘ（登録商標）等の公知の半透性膜を、表面構造を有するカバーを形成するために用いてもよい。
上述した特性を有する繊維または材料を、カバー６を形成する、表面が編み込まれた繊維として用いてもよい。
【００３７】
カバー層３、４の、コア構造体２、カバー６、および吸音層５への機械的接着は、接合される材料の種類および状態に依存して、例えば、加熱接着法（ｈｏｔ  ａｄｈｅｓｉｏｎ）、冷却接着法（ｃｏｌｄ  ａｄｈｅｓｉｏｎ）、または通常の溶接法などの公知の接着方法によって達成される。
また、リベット打ち、接着片などで接着してもよい。
【００３８】
重量の都合により、カバー層３、４、ならびにコア構造体２の材料の厚さは、一般には、比較的低い値である。
カバー層３、４の材料の厚さは、通常、１０ｍｍ未満であり、コア構造体２の高さは５０ｍｍ未満である。
吸音層５の材料の厚さは１００ｍｍ未満が好ましい。
カバー６の材料の厚さは１０ｍｍ未満が好ましい。
【００３９】
用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は他の部材または工程を排除せず、用語「１つ（「ａ」または「ａｎ」）」は複数を排除しないことに留意されたい。
また、異なる実施形態に関連して記載した部材も組み合わせてよい。
特許請求の範囲における参照符号は特許請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の例示的な実施形態に係るサンドイッチ部材の等角図である。
【図２】本発明の例示的実施形態に係るサンドイッチ部材の組立分解等角図を示す。
【符号の説明】
【００４１】
１  サンドイッチ部材
２  コア構造体
３  カバー層
４  カバー層
５  吸音層
６  カバー
７  音波
８  通路
【図１】
2009538746.tif 000003
【図２】
2009538746.tif 000004
【国際調査報告】
2009538746.tif 000005
2009538746.tif 000006
2009538746.tif 000007