(57)【要約】【課題】従来技術における不具合を解消すると共に、断熱特性を改善することができる航空機用側部整形板を提供する。【解決手段】本発明は、実質的に所望の湾曲面に配置されて２つの被覆層（１，２）の間に配置された複数の中空室（１２，１３，１４）を形成する構成部材（９）を有した航空機用側部整形板に関するものであって、上記中空室（１２，１３，１４）を有した上記構成部材（９）を全体的に包み込む気密性フィルムを設け、減圧状態を適用して上記中空室（１２，１３，１４）から空気を抜き取った後、上記中空室を有した上記構成部材（９）を上記気密性フィルムで覆って密封状態にする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に所望の湾曲面に配置されると共に２つの被覆層（１，２）の間に配置された複数の中空室を画成する構成部材（９）を備えると共に、上記構成部材を覆う気密性フィルムを備えた航空機用側部整形板において、
上記気密性フィルム（１１，１１ａ，１１ｂ）が、上記中空室（１２，１３，１４）を覆うと共に、上記被覆層（１，２）が上記フィルムの外面に配設され、
上記フィルム（１１，１１ａ，１１ｂ）は、上記中空室（１２，１３，１４）から空気を抜くための減圧状態が適用された後に、上記中空室（１２，１３，１４）を密封状態にして覆うことを特徴とする航空機用側部整形板。
【請求項２】
上記中空室（１２，１３，１４）はハニカム状をなしており、上記空気の抜き取りのための開口（１７，１８，１９）を有することを特徴とする請求項１に記載の航空機用側部整形板。
【請求項３】
上記気密性フィルム（１１）は、少なくとも１つの被覆層（１，２）が封入された状態で、上記構成部材（９）を覆うことを特徴とする請求項１又は２に記載の航空機用側部整形板。
【請求項４】
上記気密性フィルム（１１）は、２つの被覆層（１，２）が封入された状態で、上記構成部材（９）を密封するように覆うことを特徴とする請求項１又は２に記載の航空機用側部整形板。
【請求項５】
上記被覆層（１）の１つは、穿孔された格子体の形態で設けられ、上記コア材の上記開口（１７，１８，１９）に対応して配置された孔（２２，２３，２４）を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の航空機用側部整形板。
【請求項６】
上記気密性フィルム（１１）の、上記構成部材（９）に面している少なくとも１つの面は、樹脂が含浸されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の航空機用側部整形板。
【請求項７】
上記構成部材（９）の上記開口（１７，１８，１９）は、少なくとも上記被覆層（１）の方に設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の航空機用側部整形板。
【請求項８】
上記気密性フィルム（１１）は上記構成部材（９）を覆い、上記フィルム（１１）は被覆層（１，２）によって厚み方向から密封されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の航空機用側部整形板。
【請求項９】
裏側及び／又は表側は、熱放射についての高い反射率を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の航空機用側部整形板。
【請求項１０】
中空室を有した構成部材を用いて航空機用側部整形板を製造する方法において、
上記中空室を有した構成部材を減圧下におき、
上記中空室を有した構成部材を減圧下におくことによって上記中空室から空気を抜き取り、
上記構成部材を気密性フィルムで包み込み、
次いで上記減圧を解除して、上記気密性フィルム自体を上記構成部材にしっかりと固着させる
ことを特徴とする航空機用側部整形板の製造方法。
【請求項１１】
上記減圧を解除する前に、上記構成部材の片面又は両面に被覆層が設けられることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
上記中空室には開口が設けられ、上記減圧を解除する前の上記減圧が適用されている間に、上記開口は被覆層又は気密性フィルムによって閉塞されることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
上記構成部材には穿孔された格子体の形態の被覆層が設けられ、上記穿孔された格子体の形態の被覆層を有した上記構成部材は、気密性フィルムで覆われることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
上記気密性フィルムは、上記中空室に連通する開口が形成されている上記構成部材の領域には少なくとも樹脂層が設けられているフィルムであることを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
上記構成部材を上記気密性フィルムで覆い、上記減圧を解除した後、厚み方向に位置した被覆層を装着することを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実質的に板状に配置されて２つの被覆層の間に封入された個別の小室を形成するコア材を有すると共に、航空機の外側に向く断熱層と、航空機の室内に向く装飾層とを有した航空機用側部整形板に関する。
【背景技術】
【０００２】
公知の航空機用側部整形板は、実質的に板状に配置されて２つの被覆層の間に封入された個別の小室を形成するコア材と、航空機の外側に向く断熱層と、航空機の室内に向く装飾層とによって構成されている。この場合にコア材は、樹脂が含浸された非金属材料によって形成されたハニカム構造の中空室を備えている。この形式の側部整形板では、ハニカム構造体の上面及び下面に被覆層が配設されて接着されている。これら被覆層は、合成樹脂が含浸されたグラスファイバ繊維で構成されている。このような、上面及び下面が被覆層で塞がれた形式のコア材は、旅客機の構造において内装パネル用の半完成品として用いられる。上述のような航空機用側部整形板の構造は、高い強度を有した比較的軽量な構成部材を可能とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この側部整形板の欠点は、コア材と２つの被覆層の間の空洞との配置に起因して、通常の側部整形板の場合で約０．０６Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有するという、材料固有の熱伝導特性が生じることにある。
上述の形式の側部整形板による断熱効果は、熱伝導率λと構成部材の厚みとの比率から基本的に算出される「熱伝達係数」によって定まる。側部整形板は比較的薄いので、構成部材、即ち側部整形板の構成部材は一般的に低い断熱効果を有して製造され、側部整形板の裏側もしくは外方に面する側に補助的な断熱材を設ける必要がある。このため、公知の側部整形板の場合、乗客に対する快適な温度に重大な影響を与える表面温度を必要な温度にするため、一次断熱材に加えて二次断熱材が設けられる。
【０００４】
一次断熱材とコア材との間への二次断熱材の組み込みは、装着空間が余分に必要となることにより客室の空間を減少させると共に、航空機の重量を増大させることになる。重量の増大は同時に、航空機の性能が低下することを意味する。更に、二次断熱材の形で追加の断熱材を設けることは、側壁パネルを生産する際に別個の製造工程が必要となるという問題がある。
【０００５】
本発明は、従来技術における上記不具合を解消すると共に、断熱特性を改善することができる航空機用側部整形板の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、特許請求項１による特徴を備えた航空機用側部整形板、及び特許請求項１０の特徴を備えた方法により達成される。
本発明による側部整形板の更なる改良は従属請求項によって明らかとなる。
本発明は、コア材から空気を抜き取ることにより、従来技術に比べて断熱特性が大幅に改善された航空機用側部整形板を提供する。本発明の第１の態様によれば、中空室が減圧下におかれた後、被覆層によって閉塞されることにより、中空室内が減圧状態に維持される。中空室及び好ましくは被覆層を覆う気密性フィルムにより、中空室内が確実に恒久的な減圧状態に維持される。このフィルムは、コア材及び被覆層からなる構成部材から全ての空気が引き出された状態を維持するように、構成部材、即ち内側にコア材が配置された被覆層を全体的に覆うのが好ましい。
【０００７】
更なる態様によれば、被覆層は穿孔された格子体の形態で設けられ、穿孔された格子体のそれぞれの孔は各中空室の開口の好ましくは中央に割り当てられるようになっている。このような穿孔格子体を介して中空室から空気が抜き取られ、空気の抜き取りを完了した後に、穿孔格子体に面している側で、好ましくは穿孔格子体に面する側に樹脂が含浸されたフィルムによって、孔、即ち開口が閉塞され密封される。
【０００８】
本発明の側部整形板の更なる改良によれば、「減圧断熱パネル（ＶＩＰ）」が用いられる。上述した態様と比較すると、このパネルはハニカム状中空室を有したコア材の機能を備えており、例えば接着或いは積層によって被覆層にしっかりと結合される。この場合、被覆層は、減圧フィルムが破壊されないように機械的に保護する役割を担う。この場合、この構成部材は平坦な形状であるよりも、わずかに湾曲しているのが好ましい。
【０００９】
本発明の更なる改良では、側部整形板の裏側及び／又は表側は、熱放射についての高い反射率を有するように構成される。これは、例えばＤＥ１００２７９２５Ｃ２に示されるようにして、裏面への蒸着、或いは被覆層への特殊な低熱放射性フィルムの適用によって行われる。この場合、側部整形板の熱放射損失を更に低減するという効果がある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による航空機用側部整形板により、断熱層の厚みを確実に減少することが可能となるため、あまり内側に距離を置かずに航空機のキャビンを胴体部内に設置することが可能となり、ゆったりとした広いキャビンを提供することが可能となる。中空室を減圧下におくことにより、本発明の側部整形板は、同じ重量のものにおいて断熱効果を大幅に向上することが可能となるため、設置スペースの削減に加えて、製造コストや航空機の重量を低減することができる。
【００１１】
シリカのような多孔質材料を含み非常に優れた消音特性を有するものである限り、コア材としてＶＩＰパネルの使用は有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明による航空機用側部整形板の好適な実施形態について、更なる特徴を説明するため、図面を用いて以下に述べる。
図中、同じ参照番号は、別途説明を行わない限り、同一の部材或いは同じ機能を有した部材を示す。
従来技術による側部整形板の断面が示された図１乃至図３を参照すると、板状、要すれば曲面状に配置された複数の中空室を形成するハニカム構造のコア材３を第１被覆層１及び第２被覆層２の間に設けて構成される航空機用側部整形板のためのコア材が図１に示されている。コア材のハニカム構造及び中空室は、樹脂含浸非金属材料によって構成される一方、中空室体３に接着される被覆層１，２は、合成樹脂が含浸されたグラスファイバー繊維で製造される。図２は、図１に示される部材１，２，３の接着後に得られる構造を示しており、これにより被覆層１，２が広範囲にわたって互いに平行に設けられると共に、中空室体３を挟み込むようにして取り囲んでいることが判る。被覆層１，２及び中空室３は、わずかに湾曲した面に配置されている。
【００１３】
図３は、公知の航空機用整形板の概略断面図であって、この航空機整流板は、金属板或いは別の例えば炭素繊維強化プラスチックのような材料で形成された航空機外殻５に隣接して設けられている。この側部整形板は、一次断熱材６、二次断熱材７、被覆層２、中空室１２乃至１４、及び更なる被覆層１によって構成されている。通常、側部整形板の内側には装飾層８が設けられる。従って、側部整形板は、部材２，６，７，８、及び全般に符号３で表される中空室体から得られる。
【００１４】
本発明による航空機用側部整形板の好適な実施形態について、図４乃至６を用い、以下に説明する。同じ参照番号は、図１乃至３に示されるものと同じ部材に用いられている。
図４に示されるように、一次断熱材６は外殻、即ち航空機の胴体部５の金属板に隣接している。図１乃至３に基づき説明した中空室構造体３に実質的に相当する中空室構造体を備えた構成部材９には、最終的に空気が抜き取られた中空室１２〜１４が、被覆層２及び１の間に設けられている。本発明によれば、図４には部分的にしか示されていないハニカム状の中空室１２，１３，１４などから空気が抜き取られる。こうして得られた中空室１２，１３，１４などの内部に得られた減圧状態を維持するため中空室構造体は、中空室構造体にしっかりと固着することにより中空室１２，１２，１４などの内部の減圧状態を確実に維持する気密性フィルム１１によって覆われる。次いで本実施形態では、被覆層１，２が、好ましくは接着により、構成部材９に固着される。図４は、構成部材９を全体的に覆うフィルム部１１ａ，１１ｂが厚み方向に配設された状態の構成部材９を示している。中空室１２，１３，１４を減圧状態としてフィルム１１、即ち１１ａ，１１ｂを用いて中空室構造体３を覆った後、フィルム１１は構成部材９にしっかり固着され、中空室１２，１３，１４内の減圧状態を維持した状態で中空室構造体３を密封する。図４には、このような状態が示されている。次に本実施形態では、被覆層１，２が、フィルム部１１ａ，１１ｂ、即ちフィルム１１によって覆われた構成部材９に接着され、この被覆層１，２は、外部に対するフィルム１１の機械的保護材としても機能する。
【００１５】
中空室からの空気の抜き取り、即ち中空室１２，１３，１４の減圧を確実に行うため、中空室には開口１７，１８，１９を設けることが可能である。この開口１７，１８，１９は、外部に向けて延設されると共に、フィルム１１、具体的には図４における右方に示されたフィルム部１１ｂによって閉塞される。好ましい実施形態では、このフィルムが、構成部材９に面している側のフィルム部１１ｂの領域に樹脂を含浸されることにより、開口１７，１８，１９を備えた部材表面に容易に固着されるようになっている。
【００１６】
図５ａに示された更なる実施形態では、構成部材が被覆層２に接合或いは接着されている。中空室１２，１３，１４などは、被覆層３に面した表面の所定の位置、好ましくは中央に開口１７，１８，１９などを有している。本実施形態において、中空室１２，１３，１４などから空気を抜き取ってから、開口１７，１８，１９などを閉塞するため、コア材に被覆層１が固着される。このとき、図５ｂに示されるように被覆層１は、直接的にコア材、即ち構成部材９上に配置されている。このような構造体は、気密性フィルム１１ａ，１１ｂによって覆われ、構成部材９内、即ち中空室１３，１４内の減圧状態が確実に維持されるようにしている。
【００１７】
図６は、本発明の更なる変形例を示している。図５ａ及び図５ｂのものと比較すると、この変形例の場合に被覆層１は、中空室１２，１３，１４の各開口１７，１８，１９にそれぞれ対応して孔２２，２３，２４が割り振られるように設計された穿孔格子体となっている。この場合の開口１７，１８，１９は、中空室１２，１３，１４の各々の中央に配置されると共に孔２２，２３，２４に対応して配置されているのが好ましい。
【００１８】
全ての上記実施形態では、構成部材９を製造する際に減圧室内において、要すれば上述のように被覆層１，２が封入された状態で、袋のようにして構成部材９の周囲に案内されたフィルムが用いられ、フィルム部１１ａ，１１ｂからなる気密性フィルムが構成部材９を全体的に覆う。減圧状態が解除された後、このフィルムは構成部材９の周囲にしっかりと固着され、要すれば構成部材９に配置されている被覆層１及び／又は２が封入された状態で、構成部材９を全体的に覆う。上述したように、被覆層１，２は、フィルム１１の厚み方向の外側に設けられてもよく、この場合には被覆層１，２による機械的保護を含んだフィルムの効果が得られる。
【００１９】
図７は、図６に示された実施形態の、気密性フィルム１１、即ち１１ａ，１１ｂが装着される前の状態を示す概略斜視図である。
構成部材９からの空気の抜き取りが完了した後、フィルム２０ａ，２０ｂが、図６による位置とは逆となる被覆層１，２上にしっかりと固着され、被覆層１，２及びコア材からなる構成部材を全体的に覆って密封する。
【００２０】
本発明の全ての上記実施形態では、中空室からの空気の抜き取りを行った後、密封状態を確保して構成部材９の中空室１２，１３，１４内における減圧状態を維持するため、コア材と気密性フィルム１１との間でしっかりとした接合が行われる。
本発明によれば、ハニカム状をなすのが好ましい中空室１２，１３，１４が形成され、中空室空間から空気を抜き取るための少なくとも１つの開口１７，１８，１９が中空室１２，１３，１４に設けられた符号９の構成部材は、減圧室内において空気の抜き取りが行われる。減圧室内で空気の抜き取りを行った後、構成部材９は気密性フィルム１１によって覆われ、次に減圧室への空気の導入が行われると直ちに中空室１２，１３，１４の開口１７，１８，１９が気密性フィルム１１によって密閉されることにより、中空室１２，１３，１４内が減圧状態に維持され、更なる工程のために減圧室から構成部材９を取り出すことが可能となる。
【００２１】
更なる実施形態においては、構成部材９に予め被覆層２が固着された状態で、中空室１２，１３，１４の開口１７，１８，１９を介して構成部材９の空気が抜き取られる。被覆層１は、減圧状態が解除される前に、開口１７，１８，１９を有している方の構成部材９の面に固着され、中空室から被覆層１の方向に向いている開口１７，１８，１９（図６）を閉塞する。更に、構成部材９を挟むように覆う２つの被覆層１，２は、減圧室への空気の導入に対応し、被覆層１，２に近接してこれらを封入しながら装着される気密性フィルム１１によって覆われる（図５ａ、図５ｂ）。
【００２２】
更なる実施形態においては、被覆層１が、中空室の開口１７，１８，１９に対応する位置に割り振られた開口２２，２３，２４を備えているのが好ましく、空気は、穿孔格子体の形態をなす被覆層１を介して中空室１２，１３，１４から抜き取られる。次に、構成部材９は被覆層２及び被覆層１と共に、減圧室への空気の導入によって被覆層１，２にしっかりと固着する気密性フィルム１１によって覆われる（図６）。
【００２３】
更なる実施形態においては、中空室１２，１３，１４を有した構成部材９が、少なくとも一方の側に被覆層、例えば被覆層２が設けられた状態で減圧下におかれ、中空室に形成された開口１７，１８，１９を介して、中空室１２，１３，１４からの空気の抜き取りが行われる。次に、構成部材９は被覆層２と共に、減圧室への空気の導入によって構成部材９の外面にしっかりと固着される気密性フィルム１１によって、被覆層２が封入された状態で覆われ、このとき中空室１２，１３，１４の開口１７，１８，１９が気密性フィルム１１によって閉塞される。
【００２４】
全ての上記実施形態において、中空室１２，１３，１４からの空気が抜き取られ、気密性フィルム１１によって中空室１２，１３，１４内の減圧状態が維持されるという効果が得られる。
板金製外殻５よりも客室の内方側に設けられた図３の側部整形板と比較して、本発明による構成部材９の使用により、少なくとも二次断熱層７を不要とすることが可能となる。
【００２５】
従来の側部整形板の熱伝達率が約０．０４から０．０６Ｗ／ｍＫ程度であるのに対し、空気が抜き取られた小室を有する新規な構成部材９を備える側部整形板の熱伝達率は、約０．００８Ｗ／ｍＫとなる。
空気が抜き取られた中空室を有する構成部材９に代えて、従来技術によるハニカムコア材に必要とされる静的な強度を受け継ぐと共に被覆層１，２に接着或いは積層されることで強度が確保される「減圧断熱パネル（ＶＩＰ）」を本発明に用いることも可能である。この場合、被覆層１，２は減圧フィルムを破損から機械的に保護する役割も担っている。このようなＶＩＰパネルは、平面的な形状ではないのが好ましい。即ち、わずかに曲面状をなす一体化した内装部品として用いることが可能である。
【００２６】
このような形式のＶＩＰによる構成部材は、加圧荷重を支えることが可能であると共に空気を抜き取ることができる多孔質充填コアによって構成される。この充填コアは、減圧室内で気密性フィルムに結合される圧縮粉末、グラスファイバ、或いは開放発泡体の形態で存在する。即ち、この形式のパネルは、既に気密性フィルムで覆われており、本発明では、構成部材９を製造するために、更に被覆層１，２が設けられる。
【００２７】
必要であれば、減圧状態の解除の後に気密性フィルムの内側に空気が侵入するのを防止するため、気密性フィルム１１が、構成部材９の周囲に配設された後に熱的なシーリングによって封止される。
従って、実質的に平面的な部材として図４以降に示された本発明による構成部材９は、湾曲、即ち外殻５の曲面に合わせてわずかに湾曲していてもよい。
【００２８】
本発明の更なる改良においては、側部整形板の裏側及び／又は表側が、熱放射についての高い反射率を有するように設計される。例えばこれは、ＤＥ１００２７９２５Ｃ２に示されるような裏面への蒸着、或いは被覆層への特殊な低放射率フィルムの適用によって行われる。この場合、側部整形板の熱放射損失を低減するという更なる効果が得られる。
好ましい代表的実施形態に基づく本発明の説明は以上の通りであるが、本発明はこれに限定されるものではなく様々に変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】公知のコア材を示す概略斜視図である。
【図２】コア材に被覆層を設けたものを図１に対応して示す図である。
【図３】航空機の外殻と共に航空機の側部整形板を示す概略断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態の航空機用側部整形板を示す詳細分解図である。
【図５ａ】図４の変形例を示す概略図である。
【図５ｂ】図４の変形例を示す概略図である。
【図６】本発明の更なる実施形態を示す図である。
【図７】図６の実施形態の斜視図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  第１被覆層
２  第２被覆層
３  コア材
５  板金製外殻
６  一次断熱材
７  二次断熱材
８  装飾層
９  構成部材
１０  気密性フィルム
１２，１３，１４  中空室
１７，１８，１９  開口
２０  フィルム
２２，２３，２４  孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
2009541112.tif 000008
【図６】
2009541112.tif 000009
【図７】
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【国際調査報告】
2009541112.tif 000011
2009541112.tif 000012
2009541112.tif 000013