(57)【要約】【課題】航空機コンテナ用ＦＲＰパネルについて、望ましい強度特性を満たしつつ効率よく軽量化をはかり、安価な製造を可能にする。【解決手段】ある幅をもって外部から負荷される外部荷重の幅方向に対し垂直の方向に延びる強化繊維Ａと該強化繊維Ａと交差する方向に延びる強化繊維Ｂとを有する強化繊維織物を含み、強化繊維Ｂの目付／強化繊維Ａの目付が１／３以上１未満であることを特徴とする航空機コンテナ用ＦＲＰパネル。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある幅をもって外部から負荷される外部荷重の幅方向に対し垂直の方向に延びる強化繊維Ａと該強化繊維Ａと交差する方向に延びる強化繊維Ｂとを有する強化繊維織物を含み、強化繊維Ｂの目付／強化繊維Ａの目付が１／３以上１未満であることを特徴とする航空機コンテナ用ＦＲＰ製パネル。
【請求項２】
前記強化繊維織物が平織物からなる、請求項１に記載の航空機コンテナ用ＦＲＰ製パネル。
【請求項３】
前記強化繊維が炭素繊維からなる、請求項１または２に記載の航空機コンテナ用ＦＲＰ製パネル。
【請求項４】
前記強化繊維Ａの目付が１００ｇ／ｍ2 以上５００ｇ／ｍ2 以下である、請求項３に記載の航空機コンテナ用ＦＲＰ製パネル。
【請求項５】
少なくとも片面に、厚みが１０μｍ以上２００μｍ以下の、ＦＲＰを構成しているマトリックス樹脂とは異なる樹脂の層が設けられている、請求項１〜４のいずれかに記載の航空機コンテナ用ＦＲＰ製パネル。
【請求項６】
前記強化繊維織物の一面に、前記強化繊維の破断伸度よりも高い破断伸度を有する繊維の不織布が積層されている、請求項１〜５のいずれかに記載の航空機コンテナ用ＦＲＰ製パネル。
【請求項７】
前記不織布が、前記強化繊維織物の、コンテナ用ＦＲＰ製パネルとして用いられる際の裏面側に積層されている、請求項６に記載の航空機コンテナ用ＦＲＰ製パネル。
【請求項８】
前記外部荷重がフォークリフトの爪によって負荷される荷重である、請求項１〜７のいずれかに記載の航空機コンテナ用ＦＲＰ製パネル。
【請求項９】
前記外部荷重に対するパネルの貫通荷重が２ｋＮ以上である、請求項１〜８のいずれかに記載の航空機コンテナ用ＦＲＰ製パネル。
【請求項１０】
重量が９００ｇ／ｍ2以下である、請求項３〜９のいずれかに記載の航空機コンテナ用ＦＲＰ製パネル。
【請求項１１】
リベット結合用穴を有し、該リベット結合用穴が、ハトメを装着することにより補強されている、請求項１〜１０のいずれかに記載の航空機コンテナ用ＦＲＰ製パネル。
【請求項１２】
リベット結合用穴を有し、該リベット結合用穴の周囲部のみ強化繊維織物の積層枚数が他の部分よりも多くなっている、請求項１〜１０のいずれかに記載の航空機コンテナ用ＦＲＰ製パネル。
【請求項１３】
前記リベット結合用穴部の強度特性であるベアリング荷重が１００Ｎ以上である、請求項１２または１３に記載の航空機コンテナ用ＦＲＰ製パネル。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載のＦＲＰ製パネルを用いて作製された航空機用コンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化プラスチック（以下、ＦＲＰと言う。）を用いて構成した航空機コンテナ用ＦＲＰパネル、およびそれを用いた航空機用コンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機用コンテナ（エアカーゴコンテナとも呼ばれている。）には、所定の強度や望ましい軽量性が求められるとともに、極力安価に製造できることが要求されている。従来、航空機用コンテナのパネルには、主としてアルミニウム製パネルが使用されてきたが、近年、とくに所定の強度や望ましい軽量性を満たすために、ＦＲＰパネルの使用が提案されている（例えば、特許文献１〜３）。
【０００３】
特許文献１には、コンテナの側板や天板に炭素繊維織物を強化材としたＦＲＰパネルを用いた航空機用コンテナが提案されている。しかし、この提案は、炭素繊維の使用による軽量化と高強度化を骨子としており、炭素繊維織物の目付最適化に関する記載はなく、とくに使用形態から勘案されるべき強度と軽量性の最適化までは考慮されていない。また、必要な強度を確保しつつ炭素繊維の使用量を必要最小限に抑え、パネル材のコストダウンをはかることまでは検討されていない。
【０００４】
特許文献２には、少なくとも側板がＦＲＰシートからなり、該シートの厚みを０．１〜１．５ｍｍ、繊維体積含有率を２５〜６５％の範囲にした航空機用コンテナが提案されている。しかし、この提案には、強化繊維織物の目付の最適化に関する記載はなく、とくに使用形態から勘案されるべき強度と軽量性の最適化までは考慮されていない。
【０００５】
特許文献３には、軽量化、強度、美観の向上をはかったＦＲＰ製軽量コンテナが提案されている。しかし、この提案には、とくに強度に関しては試験法、目標値ともに記載がなく、軽量と強度を両立させる手段は記載されていない。特に、本発明で課題として取り上げている後述のような貫通荷重については具体的に触れられていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２５７６８３号公報
【特許文献２】特開平９−３２８１９０号公報
【特許文献３】特開２００７−１８６２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明においては、航空機用コンテナ、および本発明においてその構成材料として使用することを目指す航空機コンテナ用ＦＲＰパネルに関して、必要と考えられる以下のような要求仕様を満たすことを課題とし、かつ、それを効率よくしかも極力安価に達成することを課題とする。
【０００８】
すなわち、航空機用コンテナは、フォークリフトで運搬されることが多いので、フォークリフトの爪がコンテナのパネルに当たった際にも、貫通されないだけの強度が要求される。具体的には、従来の航空機コンテナ用のアルミニウム製パネルと同等以上のフォーク貫通荷重を有していることが望ましい。ただし、本発明では、主としてこのようなフォークリフトの爪に対する貫通荷重を前提としているものの、他の外部荷重を含めて、つまり、ある幅をもって外部から負荷される外部荷重をも想定して、そのような外部荷重に対する貫通荷重をアルミニウム製パネルと同等以上とすることを目標としており、この目標を第１の要求仕様としている。
【０００９】
また、航空機用コンテナには、基本的に軽量性が求められることから、従来の航空機コンテナ用ＦＲＰパネル、とくにアルミニウム製パネルよりも軽量なＦＲＰパネルとすることを目標とし、さらには、特定の強化繊維、特に炭素繊維を使用することにより、ガラス繊維を使用したパネルよりも軽量なＦＲＰパネルとすることを目標としている。具体的には、従来のアルミニウム製パネル等よりも軽量な９００ｇ／ｍ2以下のＦＲＰパネルとすることを目標としており、この目標を第２の要求仕様としている。
【００１０】
さらに、航空機コンテナ用ＦＲＰパネルにおいては、所望のコンテナ形態を形成するために、フレームとの結合あるいはパネル同士の結合に、貫通穴にリベットを挿通して該リベットをかしめる構造を採用することが多いので、このリベット装着部に引張荷重等が加わった際に、穴部、穴周囲部が変形したり破損したりしないだけの強度が要求される。本願ではこの強度特性をベアリング荷重と呼ぶこととし、ＦＲＰパネルのリベット結合用穴を有する部分にガラス繊維を使用したパネル以上のベアリング荷重を持たせることを目標としており、この目標を第３の要求仕様としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記のような要求仕様、少なくともとくに第１の要求仕様を満たし、かつ、航空機用コンテナを安価に作製可能とするために、本発明に係る航空機コンテナ用ＦＲＰパネルは、ある幅をもって外部から負荷される外部荷重の幅方向に対し垂直の方向に延びる強化繊維Ａと該強化繊維Ａと交差する方向に延びる強化繊維Ｂとを有する強化繊維織物を含み、強化繊維Ｂの目付／強化繊維Ａの目付が１／３以上１未満であることを特徴とするものからなる。
【００１２】
すなわち、ある幅をもって外部から負荷される外部荷重（例えば、フォークリフトの爪による外部荷重）の幅方向に対し垂直の方向に延びる強化繊維Ａの目付の方が多く、それと交差する方向に延びる（例えば、外部荷重の幅方向に延びる）強化繊維Ｂの目付の方が少なくされている。このような外部荷重に対しては、そのほとんど大部分が、外部荷重の幅方向に対し垂直の方向に延びる強化繊維Ａによって受け持たれるので、そのような外部荷重に対するパネルの変形や貫通等を抑えるための強度は、実質的に強化繊維Ａが担うことになる。したがって、強化繊維Ａの目付を要求強度特性付与のために必要な量としておけば、上記のような外部荷重が加わった際にも基本的に要求強度特性を満たすことができるようになり、強化繊維Ｂの目付は強化繊維Ａの目付よりも少なくてよく、強化繊維Ａの目付に対する強化繊維Ｂの目付の比率は１未満でよい。しかし、ＦＲＰを構成する上で、強化繊維織物の必要な織物形態を維持するためには、強化繊維Ａと交差する方向に延びる強化繊維Ｂの目付もある量以上必要であることから、その際の織物形態維持のために強化繊維Ａの目付に対する強化繊維Ｂの目付の比率を１／３以上と規定している。強化繊維Ｂの目付は強化繊維Ａの目付よりも少なくてよいことから、例えば強化繊維Ａの目付を従来と同等とする場合、強化繊維Ｂの目付を従来の目付よりも減らしてもよいことになり、その分パネル全体としての軽量化が可能になる。つまり、必要なパネル強度を維持しつつ、パネル全体の軽量化が可能になる。より軽量化を達成するために、強化繊維Ｂの目付／強化繊維Ａの目付の比率の上限は、０．９５未満であることが好ましく、０．９０未満であることがより好ましく、０．８０未満であることがさらに好ましい。
【００１３】
上記強化繊維織物の形態としては、上記のような方向に延びる強化繊維Ａと強化繊維Ｂとを有する限り、特に限定されないが、織物基材を複数枚積層してＦＲＰを形成するための強化繊維織物基材を作製する場合などの作業性や、織物の形態維持性などを考慮すると、平織物からなることが好ましい。平織物とする場合、目付の大きい上記強化繊維Ａの延在方向を、例えば幅方向が水平方向であるフォークリフトの爪の幅方向と垂直の方向、つまり、上下方向に設定し、強化繊維Ｂの延在方向を水平方向に設定することができる。
【００１４】
上記強化繊維としては、炭素繊維の他、ガラス繊維やアラミド繊維、あるいはこれらを組み合わせた強化繊維など、あらゆる種類の強化繊維の使用が可能である。しかし、とくに炭素繊維を使用すると、従来のアルミニウム製パネルに対して大幅な軽量化をはかることができるとともに、ガラス繊維を使用したＦＲＰパネルに対しても軽量化をはかることができ、軽量化の効果が特に大きい。加えて、炭素繊維は強度特性にも優れているから、全体として比較的少ない目付にて高い強度が得られることになる。
【００１５】
強化繊維として炭素繊維を使用する場合には、前記外部荷重に対してパネル強度を受け持つ強化繊維である強化繊維Ａの目付としては、例えば１００ｇ／ｍ2以上５００ｇ／ｍ2以下の範囲から適宜設定することができ、とくに前述の第２の要求仕様としてのパネル重量９００ｇ／ｍ2以下とする場合には、強化繊維Ａの目付を２００ｇ／ｍ2以下とすることが好ましい。
【００１６】
本発明に係る航空機コンテナ用ＦＲＰパネルにおいては、上記のような基本構成に加え、以下のような構成を付加することができる。例えば、少なくとも片面に、厚みが１０μｍ以上２００μｍ以下の、ＦＲＰを構成しているマトリックス樹脂とは異なる樹脂の層（例えば、ゲルコート層）が設けられている構成を採用できる。このような樹脂層をパネル表面側に設けることにより、表面保護機能を持たせ、また、表面の美観を向上することが可能となる。表面保護機能とパネル全体の軽量性を両立させるために、樹脂層の厚みの範囲としては上記の範囲が好ましい。なお、マトリックス樹脂としては、エポキシ樹脂やビニルエステル樹脂を代表とする熱硬化性樹脂を使用すればよい。
【００１７】
また、上記強化繊維織物の一面に、上記強化繊維の破断伸度よりも高い破断伸度を有する繊維の不織布が積層されている構成を採用することもできる。このような不織布を積層しておくことにより、強化繊維織物表面の微小凹凸を吸収して最表面の平坦性を向上でき、パネルと他の部材、パネル同士を結合する際の密接状態を向上できるとともに、表面保護機能を果たすことも可能になる。とくに、この不織布が、上記強化繊維織物の、コンテナ用ＦＲＰ製パネルとして用いられる際の裏面側に積層されていると、パネル結合時に結合部部で適度に圧縮変形して、結合代のばらつき吸収等にも寄与できる。また、不織布積層面が外面側に現れる場合には、美観の向上にも寄与できる。
【００１８】
また、本発明に係る航空機コンテナ用ＦＲＰパネルにおいては、上記外部荷重としては、代表的にはフォークリフトの爪によって負荷される荷重を想定している。すなわち、航空機用コンテナはフォークリフトで取り扱われることが多いので、その際にフォークリフトの爪が突き当たる方向に外部荷重が負荷される場合が想定され、そのような外部荷重が加わる際に、本発明における、前記強化繊維Ａの目付と強化繊維Ｂの目付の比率による、軽量化を達成しつつ必要な強度特性を付与できる構成が、有効に作用することを狙っているのである。
【００１９】
このような外部荷重に対するパネルの貫通荷重は、前述の第１の要求仕様を満たすためには、２ｋＮ以上であることが好ましい。この第１の要求仕様は、例えば上述の如く、炭素繊維からなる強化繊維Ａの目付を１００ｇ／ｍ2以上５００ｇ／ｍ2以下の範囲とすることにより達成可能であり、併せて前述の第２の要求仕様としてのパネル重量９００ｇ／ｍ2以下とする場合には、強化繊維Ａの目付を２００ｇ／ｍ2以下とすることが好ましい。
【００２０】
また、本発明に係る航空機コンテナ用ＦＲＰパネルにおける軽量化の目標達成のために、上記の如く強化繊維に炭素繊維を使用する場合、例えば、パネルの重量を９００ｇ／ｍ2以下とすることが好ましい。つまり、前述の第２の要求仕様を満たすことが好ましい。この第２の要求仕様を達成できるように炭素繊維の含有率を設定すれば、従来のアルミニウム製パネルやガラス繊維を用いたＦＲＰパネルに比べ、軽量化が可能になる。
【００２１】
また、本発明に係る航空機コンテナ用ＦＲＰパネルにおいては、リベット結合用穴を有する場合、そのリベット結合用穴部分が変形したり引きちぎられたりせず、所望の結合強度を維持できるようにしておくことが好ましい。このリベット結合用穴部分を局所的に補強するために、リベット結合用穴が、ハトメを装着することにより補強されている構造や、リベット結合用穴の周囲部のみ強化繊維織物の積層枚数が他の部分よりも多くなっている構造を採用することができる。前者の構造では、ハトメのかしめフランジ部により、リベット結合用穴の周囲部の膨らみ等が防止され、穴形状全体が所定の形状に維持されることにより、引きちぎり力等が作用した際の強度低下が抑制される。すなわち、リベット結合用穴をハトメにより局所的に補強することにより、強化繊維織物の目付設計による軽量化効果等を殆ど損なうことなく、前述のベアリング荷重を向上することができる。また、後者の構造では、リベット結合用穴の周囲部のみが局所的に補強されるので、引きちぎり力等が作用した際の穴部の強度低下が抑制される。
【００２２】
このリベット結合用穴部の強度特性としての、前述のベアリング荷重としては、前述の第３の要求仕様を満たすためには、１００Ｎ以上であることが好ましい。この第３の要求仕様を達成できるように上述のような構造を採ることにより、リベット装着部に引張荷重等が加わった際にも、リベット結合用穴部や穴周囲部が変形したり破損したりしないだけの強度が確保される。
【００２３】
本発明は、上記のような航空機コンテナ用ＦＲＰ製パネルを用いて作製された航空機用コンテナについても、提供する。ＦＲＰ製パネルが上記のような優れた強度特性、軽量性を有し、かつ、強化繊維Ｂの使用量を低減することが可能となるので、ＦＲＰ製パネル全体として、ひいてはそれを用いた航空機用コンテナ全体として、安価に製造することが可能になる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、特定方向に延びる強化繊維の目付について大小関係と特定範囲の比率を設定することにより、要求軽量化特性を満たしつつ、フォーク貫通荷重などの外部荷重に対しての要求強度特性を満たすことができる。とくに強化繊維に炭素繊維を使用することで、容易に所望の貫通荷重と軽量化を達成できる。また、リベット結合用穴部に上述したような工夫を加えることにより、軽量化効果を殆ど損なうことなく、ベアリング荷重を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施態様に係る航空機用コンテナの斜視図である。
【図２】本発明の一実施態様に係る航空機コンテナ用ＦＲＰ製パネルの概略部分断面図である。
【図３】本発明に係る航空機コンテナ用ＦＲＰ製パネルの強化繊維織物の一例を示す部分斜視図である。
【図４】従来の強化繊維織物の部分斜視図である。
【図５】貫通荷重試験に用いる荷重負荷部材の一例を示す斜視図である。
【図６】ベアリング荷重試験の一例を示す説明図である。
【図７】ハトメの一例を示す説明図である。
【図８】ハトメを施した場合と施さない場合を比較した説明図である。
【図９】実施例１における貫通荷重試験の試験片の平面図である。
【図１０】実施例１における貫通荷重試験装置の概略斜視図である。
【図１１】実施例１における貫通荷重試験に用いた圧子の斜視図である。
【図１２】実施例１におけるベアリング荷重試験の試験片の平面図である。
【図１３】実施例１におけるベアリング荷重試験を示す説明図である。
【図１４】実施例２におけるベアリング荷重試験で用いたハトメの寸法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係る航空機用コンテナを示しており、航空機用コンテナ１は、所定の立体形状に枠組みされるフレーム材２と、各フレーム材２に端部が固定され各面を形成するパネル材３とから構成されている。このうち、少なくとも一枚のパネル材３が、本発明に係る航空機コンテナ用ＦＲＰ製パネルに構成されている。
【００２７】
本発明に係る航空機コンテナ用ＦＲＰ製パネルは、例えば図２に示すような構成を有する。図２に示す航空機コンテナ用ＦＲＰ製パネル１１においては、強化繊維織物基材１２の層を有し、該強化繊維織物基材１２は、例えば図３に示すような強化繊維織物１３（例えば、炭素繊維織物）が複数枚積層されたものからなる。この強化繊維織物基材１２には、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂等のマトリックス樹脂が含浸され、硬化されてＦＲＰに構成されている。本例では、マトリックス樹脂を含めた強化繊維織物基材１２の層の一面には、厚みが１０μｍ以上２００μｍ以下の、上記ＦＲＰを構成しているマトリックス樹脂とは異なる樹脂の層（本例でば、ゲルコート層１４）が設けられており、該ゲルコート層１４により、表面保護機能や表面の美観向上機能が付与されている。また、本例では、強化繊維織物基材１２のゲルコート層１４を設けた面とは反対側の面側に（例えば、コンテナ用ＦＲＰ製パネルとして用いられる際の裏面側に）、上記強化繊維織物１３の強化繊維の破断伸度よりも高い破断伸度を有する繊維の不織布１５が積層されている。この不織布１５には、上記ＦＲＰ成形の際、不織布１５にもマトリックス樹脂を含浸させ硬化させることにより、一体に成形することができる。不織布１５の積層により、最表面の平坦性を向上でき、後述のパネル結合の際の他部材との密接状態を向上できるとともに、表面保護機能の付与も可能になる。
【００２８】
強化繊維織物基材１２の層を構成する各強化繊維織物１３は、例えば図３に示すような形態を有している。図３には、炭素繊維織物の場合の一例を示している。強化繊維織物１３は、ある幅をもって外部から負荷される外部荷重（例えば、図示の如く、フォーク爪１６による外部荷重）の幅方向（図示例では、パネルとして設けられた場合の水平方向１７として示されている方向）に対し垂直の方向（図示例では、パネルとして設けられた場合の垂直方向１８（上下方向）として示されている方向）に延びる強化繊維Ａ（１９）と、該強化繊維Ａ（１９）と交差する方向（図示例では、水平方向１７）に延びる強化繊維Ｂ（２０）とを有する平織物に形成されている。そして、この強化繊維織物１３における強化繊維Ｂ（２０）の目付／強化繊維Ａ（１９）の目付の比率が１／３以上１未満とされている。図示例では、強化繊維Ａ（１９）である炭素繊維の目付が、例えば１００ｇ／ｍ2 に設定されており、強化繊維Ｂ（２０）である炭素繊維の目付が、例えば５０ｇ／ｍ2 に設定されている。ちなみに、比較のために図４に示すように、従来の強化繊維織物２１（図示例では、炭素繊維織物）の平織物形態では、垂直方向に延びる強化繊維２２と水平方向に延びる強化繊維２３は同じ目付に設定されている（例えば、ともに１００ｇ／ｍ2 ）。
【００２９】
このように、強化繊維Ｂ（２０）の目付／強化繊維Ａ（１９）の目付の比率が１／３以上１未満とされることにより、前述の如く、ある幅をもって外部から負荷される外部荷重（とくに、フォーク爪１６による外部荷重）に対してそのほとんど大部分を受け持つ強化繊維Ａ（１９）の目付を所望のパネル強度特性（とくに、外部荷重に対するパネルの貫通荷重（上記例ではフォーク爪１６による貫通荷重）となるように設定しておくことにより、目標とする貫通荷重特性を満たすことが可能になる。フォーク爪１６による外部荷重の負荷方向は決まっているので、上記のように特定の方向に延びる強化繊維Ａ（１９）の目付さえ目標とする貫通荷重特性を満たすように設定しておけば、効率よく要求強度特性を達成できる。一方、そのような外部荷重を受け持つ機能が要求されない強化繊維Ｂ（２０）の目付としては、少なくすることが可能になり、ＦＲＰ成形上等に要求される織物形態維持のための目付があればよいことになり、強化繊維Ｂ（２０）の目付を低減できる分、強化繊維織物、ひいてはパネル全体を軽量化できる。つまり、航空機コンテナ用ＦＲＰパネルにおける航空機用コンテナ使用形態において要求される強度特性の目標（例えば、前述の第１の要求仕様を満たすための好ましいパネル貫通荷重）を効率よく満たしつつ、パネル全体の軽量化の目標（例えば、前述の第２の要求仕様：９００ｇ／ｍ2以下のパネル重量）、ひいては航空機用コンテナ全体の軽量化を達成できることになる。
【００３０】
上記のフォーク爪１６による外部荷重等を想定した貫通荷重の試験は、例えば図５に示すような荷重負荷部材３１を用い、負荷荷重制御可能な周知の荷重試験機による試験を行うことにより、容易に実測できる。
【００３１】
本発明に係る航空機コンテナ用ＦＲＰパネルは、図１に示したフレーム材２との結合、あるいはパネル同士の結合において、リベット結合することができ、その場合には、通常、パネルの端部等にリベット結合用穴が設けられる。このリベット結合用穴部には、穴部分が変形したり引きちぎられたりせず、所望の結合強度を維持できるだけの特性を付与しておくことが好ましく、リベット結合用穴部の強度特性としての、前述したような所望のベアリング荷重が求められる。
【００３２】
このベアリング荷重は、例えば図６に示すような試験により測定できる。図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、例えば幅３０ｍｍのＦＲＰパネルサンプル４１の端部およびサンプル４１を両側から挟み込む金属板４２（例えば、ステンレス板）の端部に例えば穴径４．９ｍｍの穴４３を開けておき、該穴４３に金属ピン４４を挿通して金属板４２とＦＲＰパネルサンプル４１を結合し、両金属板４２の他端部に金属板４５（例えば、ステンレス板）をボルト４６で結合し、ＦＲＰパネルサンプル４１と金属板４５に互いに反対方向の引張荷重（矢印）を加え、ＦＲＰパネルサンプル４１の穴部における耐荷重を計測することによりベアリング荷重を測定できる。
【００３３】
ＦＲＰパネルのリベット結合用穴部分を局所的に補強し、ベアリング荷重を高めるためには、前述の如く、リベット結合用穴がハトメを装着することにより補強されている構造や、リベット結合用穴の周囲部のみ強化繊維織物の積層枚数が他の部分よりも多くなっている構造を採用することができる。このうち、ハトメを装着することによるリベット結合用穴の補強は、例えば図７に示すように行われる。図７（Ａ）に示すようなハトメ５１（装着前、かしめ前の状態を示している）を使用し、図７（Ｂ）に示すようにハトメ５１をＦＲＰパネル５２のリベット結合用穴５３に装着し、図７（Ｃ）に示すようにハトメ５１を両側からかしめ、ハトメ５１のフランジ部がＦＲＰパネル５２の両面に密着した状態になるように固定、装着する。
【００３４】
このようにハトメ５１を固定、装着すると、例えば図８（Ａ）に示すように、とくにハトメ５１のかしめフランジ部５１ａにより、リベット結合用穴５３の周囲部のＦＲＰパネル５２の膨らみや変形等が防止され、穴形状全体が所定の形状に維持される。したがって、引きちぎり力等が作用した際の強度低下が抑制され、強化繊維織物の目付設計による軽量化効果等を殆ど損なうことなく、前述のベアリング荷重を向上することができる。図８（Ｂ）には、比較のためにハトメ装着や前述のリベット結合用穴の周囲部のみ強化繊維織物の積層枚数を他の部分よりも多くする構造を採用しない場合の穴部またはその周囲部が変形する例を示す。図８（Ｂ）に示す例では、ＦＲＰパネル６１のリベット結合用穴６２の周囲部に、膨らみまたは変形部６３が生じており、それによってベアリング荷重が低下するおそれが生じる。
【実施例】
【００３５】
実施例１
ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）パネルを用いてベアリング荷重試験及び貫通荷重試験を実施した。ＣＦＲＰパネルは、東レ（株）製”トレカ”（登録商標）Ｔ７００ＳＣ−１２０００から構成される平織りであって、強化繊維Ａの目付が１００ｇ／ｍ2、強化繊維Ｂの目付が５０ｇ／ｍ2である炭素繊維織物１層と目付が３０ｇ／ｍ2のポリエステル不織布１層にビニルエステル樹脂を含浸、硬化して得られたパネルである。更に、不織布が積層されているのとは反対の側には、厚み約３０μｍのウレタンアクリレート系のゲルコート層が設けられている。このＣＦＲＰパネルの重量は、５００ｇ／ｍ2であった。
【００３６】
＜貫通荷重試験＞
上記ＣＦＲＰパネル（厚さ：約１ｍｍ）をカットして、図９に示すような、４５０×４５０ｍｍの寸法の貫通荷重試験用の試験片７１を３枚を作製した。また、これら試験片７１に、図９に示すように１辺あたり５ヶ所ずつ固定用孔７２を８０ｍｍずつ等間隔に穿孔した後、図１０に示すように、試験片７１を試験台７３と押さえ治具７４の間にはさみ、ボルトとナットで固定した。この状態で、前述の図５に示したのと同様の荷重負荷部材としての圧子７５を用いて貫通荷重試験を行った。この圧子７５の先端の形状は、図１１に示すように、厚みｔ＝６ｍｍ、幅ｂ＝５０ｍｍ、曲率半径Ｒ＝２５ｍｍである。この圧子７５を万能材料試験機（型式５５８９）のクロスヘッドに取り付けた。試験片７１を固定した試験台７３を万能材料試験機に取り付け、圧子７５をクロスヘッドスピード：５ｍｍ／分にて、試験片７１に押し当てて試験を行い、最大荷重を貫通荷重として測定し、３枚の試験片の平均を平均貫通荷重として求めた。その結果、３枚の試験片の平均貫通荷重は２．５ｋＮであった。
【００３７】
＜ベアリング荷重試験＞
上記ＣＦＲＰパネル（厚さ：約１ｍｍ）を、図１２に示すように、外寸法：３０×２００ｍｍにカットし、幅方向の中央且つ長手方向の端部から１２ｍｍの位置を中心とする直径φ４．９ｍｍの孔８２を有する試験片８１を５枚作製した。この試験片８１を、前述の図６に示したのと同様の手法により、図１３に示すように（図１３は、図６に比べ、寸法を記載してある）、ＳＵＳ（ステンレス）製の試験治具８３間にピン８４を介して取り付けた。この試験治具８３に取り付けた試験片８１を万能材料試験機（型式５５６５）に取り付け、クロスヘッドに取り付けられた引張試験治具にて、試験治具８３及び試験治具８５をボルト８６で固定し、クロスヘッドスピード１ｍｍ／分にて、試験を行い、永久変位量が孔８２の直径の２％に対応する荷重をベアリング荷重として測定し、５枚の試験片の平均を平均ベアリング荷重として求めた。その結果、５枚の試験片の平均ベアリング荷重は１５０Ｎであった。
【００３８】
実施例２
試験片の材料は実施例１と同じに作製して得られたパネルを用いた。上記ＣＦＲＰパネルを、外寸法：３０×２００ｍｍにカットし、幅方向の中央且つ長手方向の端部から１２ｍｍの位置を中心とする直径φ５．５ｍｍの孔を有するパネルを５枚作製した。この孔に図１４に示す寸法のハトメ９１を挿入し、ハトメ９１用のハンドプレス機を用いてかしめ５枚の試験片を作成した。ハトメ９１挿入後の孔径は４．９ｍｍであった。この試験片を用いて実施例１と同様にベアリング荷重試験を行った結果、平均ベアリング荷重は２６０Ｎであった。
【００３９】
比較例１
試験片の材料が、厚み６ｍｍのアルミニウム合金：Ａ５０５２−Ｔ６であること以外は実施例１と同様に貫通荷重試験とベアリング荷重試験を行った結果、平均貫通荷重は２．０ｋＮ，平均ベアリング荷重は１５２０Ｎであった。パネルの重量は２２００ｇ／ｍ2であった。
【００４０】
比較例２
試験片の材料が、厚み０．７ｍｍのガラス繊維強化ナイロン樹脂であること以外は実施例１と同様に貫通荷重試験とベアリング荷重試験を行った結果、平均貫通荷重は２．０ｋＮ，平均ベアリング荷重は９３Ｎであった。パネルの重量は８７０ｇ／ｍ2であった。
【００４１】
比較例３
試験片の材料が、強化繊維Ａの目付が１５０ｇ／ｍ2、強化繊維Ｂの目付が１５０ｇ／ｍ2であること以外は実施例１と同様に貫通荷重試験とベアリング荷重試験を行った結果、平均貫通荷重は４．４ｋＮ，平均ベアリング荷重は２００Ｎであった。パネルの重量は８７０ｇ／ｍ2であった。
【００４２】
以上の実施例、比較例の結果を表１に示す。ベアリング荷重の実用十分な要求仕様としては、比較例２の結果から１００Ｎ以上あることが望ましいといえる。
【００４３】
【表１】
2011162243.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明により、望ましいパネル強度を有し、軽量性に優れ、しかもより安価に製造可能な航空機用コンテナを提供できる。
【符号の説明】
【００４５】
１  航空機用コンテナ
２  フレーム材
３  パネル材
１１  航空機コンテナ用ＦＲＰ製パネル
１２  強化繊維織物基材
１３  強化繊維織物
１４  ゲルコート層
１５  不織布
１６  フォーク爪
１７  外部荷重の幅方向としての水平方向
１８  外部荷重の幅方向に対し垂直の方向としての垂直方向
１９  強化繊維Ａ
２０  強化繊維Ｂ
２１  従来の強化繊維織物
２２、２３  強化繊維
３１  荷重負荷部材
４１  ＦＲＰパネルサンプル
４２、４５  金属板
４３  穴
４４  金属ピン
４６  ボルト
５１  ハトメ
５１ａ  ハトメのかしめフランジ部
５２  ＦＲＰパネル
５３  リベット結合用穴
６１  ＦＲＰパネル
６２  リベット結合用穴
６３  膨らみまたは変形部
７１  試験片
７２  固定用孔
７３  試験台
７４  押さえ治具
７５  圧子
８１  試験片
８２  孔
８３、８５  試験治具
８４  ピン
８６  ボルト
９１  ハトメ
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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