(57)【要約】複合サンドイッチパネル（５）に取り付けられた荷重付与素子（５０）の面外引張強度の試験装置（８０）およびその方法は、引張部材（８１）と、押し部材（８５）と、力分配部材（８７）と、力計測器（８２．１〜８２．３）を備え、引張部材（８１）が、引張強度試験力（Ｔ）を荷重付与素子（５０）に加えるように配置され、構成されており、押し部材（８５）が、試験力（Ｔ）を加えることによってもたらされる反力（Ｒ）が、力分配部材（８７）を介して、荷重付与素子（５０）の周りの前記複合サンドイッチパネル（５）の表面に伝えられ、分配されるように、引張部材（８１）に機械的に接続されており、力計測器（８２）が、押し部材（８５）と複合サンドイッチパネル（５）との間の反力（Ｒ）を計測するように構成されている。
2016514829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合サンドイッチパネル（５）に取り付けられた荷重付与素子（５０）の面外引張強度の試験装置（８０）であって、
引張部材（８１）と、
前記引張部材（８１）に対して変位可能に配置された押し部材（８５）と、
力分配部材（８７）と、
前記押し部材（８５）と力分配部材（８７）との間に配置された力計測器（８２）と、
を備え、
前記引張部材（８１）が、引張強度の試験力（Ｔ）を前記荷重付与素子（５０）に加えるように配置され、構成されており、
前記押し部材（８５）が、前記試験力（Ｔ）を加えることによってもたらされる反力（Ｒ）が、前記力分配部材（８７）を介して、前記荷重付与素子（５０）の周りの前記複合サンドイッチパネル（５）の表面に伝えられ、分配されるように、前記引張部材（８１）に機械的に接続されており、
前記力計測器（８２）が、前記押し部材（８５）と前記複合サンドイッチパネル（５）との間の前記反力（Ｒ）を計測するように構成されており、
前記力計測器（８２）が、前記力分配部材（８７）の周りに同一直線上に位置しないように配置された少なくとも３つのロードセル（８２．１〜８２．３）を有している、試験装置。
【請求項２】
前記引張部材（８１）に取り付けられ、前記試験力（Ｔ）を前記荷重付与素子（５０）に加えるために前記荷重付与素子（５０）に支持されるテストピン（１００）を解放可能に掴むように構成されたグラバー（８３）をさらに備える、請求項１に記載の試験装置。
【請求項３】
前記力分配部材（８７）が、前記複合サンドイッチパネル５の平坦ではない面または曲面を補正するように構成された弾性部を有する、請求項１または２に記載の試験装置。
【請求項４】
前記引張部材（８１）が、前記押し部材（８５）内に、好ましくは本質的に同心円状に、スライド可能に配置されており、
前記引張部材（８１）が、前記複合サンドイッチパネル（５）の表面から離れるようにスライドさせられることによって、前記試験力（Ｔ）を前記荷重付与素子（５０）に加えるように構成されている、請求項１から３のいずれか１つに記載の試験装置。
【請求項５】
前記押し部材（８５）が、本質的に円筒状の外側円筒管を有し、
前記引張部材（８１）が、前記外側円筒管内にスライド可能に配置された本質的に円筒状の内側円筒管を有し、
前記力分配部材（８７）が、好ましくは前記内側円筒管と本質的に同心円状に配置された本質的に円形のリングを有し、
前記少なくとも３つのロードセル（８２．１〜８２．３）が、前記外側円筒管の周囲に、本質的に均等に配置されている、請求項１から４のいずれか１つに記載の試験装置。
【請求項６】
前記複合サンドイッチパネル（５）が、軽量コア（１５）に取り付けられた第１表面シート（１０）を有し、
前記荷重付与素子（５０）が、前記第１表面シート（１０）を貫通し、前記軽量コア（１５）内に伸びる前記複合サンドイッチパネル（５）の切欠（３０）に取り付けられているインサート（５０）である、請求項１から５のいずれか１つに記載の試験装置。
【請求項７】
前記引張部材（８１）と前記押し部材（８５）とを引き離し、前記試験力（Ｔ）を加えるように構成されたレバー機構（６０）によって、前記引張部材（８１）が前記引張部材（８１）に機械的に接続されていることにより、前記引張部材（８１）が前記押し部材（８５）に対して変位可能である、請求項１から６のいずれか１つに記載の試験装置。
【請求項８】
前記レバー機構（６０）が、
前記引張部材（８１）に旋回可能に接続された第１端部（６１．１）と、第１トラニオン部材（６４）に旋回可能に接続された第２端部（６１．２）とを有する第１レバーアーム（６１）と、
前記押し部材（８５）に旋回可能に接続された第１端部（６２．１）と、前記第１トラニオン部材（６４）に旋回可能に接続された第２端部（６２．２）とを有する第２レバーアーム（６２）と、
前記第１トラニオン部材（６４）により回転可能に支持されたリードスクリュ（６３）と、
を有していると共に、
前記レバー機構（６０）が、前記リードスクリュ（６３）の回転により前記第１レバーアーム（６１）の第１端部（６１．１）と前記第２レバーアーム（６２）の第２端部（６２．１）との間の距離を増減し、前記引張部材（８１）と前記押し部材（８５）とを引き離して、前記試験力（Ｔ）を加えるように構成され、前記リードスクリュ（６３）が、好ましくは電動モータ（７５）により回転される、請求項７に記載の試験装置。
【請求項９】
前記レバー機構（６０）が、
前記引張部材（８１）に旋回可能に接続された第１端部（６５．１）と、第２トラニオン部材（６７）に旋回可能に接続された第２端部（６５．２）とを有する第３レバーアーム（６５）と、
前記押し部材（８５）に旋回可能に接続された第１端部（６６．１）と、前記第２トラニオン部材（６７）に旋回可能に接続された第２端部（６６．２）とを有する第４レバーアーム（６６）と、
を更に有する対称なレバー機構であり、
前記リードスクリュ（６３）が、前記第２トラニオン部材（６７）により回転可能に支持されており、
前記レバー機構（６０）が、シザージャッキ状の配置を形成している、請求項８に記載の試験装置。
【請求項１０】
複合サンドイッチパネル（５）、好ましくは、軽量コア（１５）に取り付けられた第１表面シート（１０）を有する複合サンドイッチパネル（５）に取り付けられた荷重付与素子（５０）の面外引張強度の試験方法であって、
引張部材（８１）と、この引張部材（８１）に対して変位可能かつ機械的に配置された押し部材（８５）と、力分配部材（８７）と、前記押し部材（８５）と前記力分配部材（８７）との間に配置された力計測器（８２）とを備えた試験装置（８０）を設けるステップと、
前記力計測器（８２）を、前記荷重付与素子（５０）の周りに同一直線上に位置しないように配置された少なくとも３つのロードセル（８２．１〜８２．３）として設けるステップと、
前記力分配部材（８７）が、前記複合サンドイッチパネル（５）の表面と前記力計測器（８２）との間、かつ、前記荷重付与素子（５０）の周りに配置されるように、前記試験装置（８０）を前記複合サンドイッチパネル（５）の上に配置するステップと、
前記引張部材（８１）を介して前記荷重付与素子（５０）に引張強度の試験力を加えると共に、前記試験力（Ｔ）を規定の閾値まで次第に増加させて、前記押し部材（８５）が、前記力分配部材（８７）を介して、前記荷重付与素子（５０）の周りの前記複合サンドイッチパネル（５）の表面に表面圧力としてもたらされる反力（Ｒ）を伝達すると共に分配するステップと、
前記押し部材（８５）と前記複合サンドイッチパネル（５）の表面との間の前記反力（Ｒ）を、前記力計測器（８２）により、前記少なくとも３つのロードセル（８２．１〜８２．３）の計測値の合計として計測し、前記試験力（Ｔ）が次第に増加している間に測定された前記反力（Ｒ）の減少が、前記複合サンドイッチパネル（５）および前記荷重付与素子（５０）の少なくともいずれかの不具合を示すステップと、
を備えた試験方法。
【請求項１１】
好ましくは形態嵌めおよび圧力嵌めの少なくともいずれかにより、テストピン（１００）を前記複合サンドイッチパネル（５）の前記インサート（５０）に取り付けるステップと、
前記試験装置（８０）の前記引張部材（８１）に取り付けられたグラバー（８３）を設けるステップと、
をさらに備え、
前記試験力（Ｔ）が、前記テストピン（１００）を引っ張る前記グラバー（８３）により、前記インサート（５０）に加えられる、請求項１０に記載の試験方法。
【請求項１２】
前記複合サンドイッチパネル（５）の平坦ではない面または曲面を補正するように構成された弾性部を有する前記力分配部材（８７）を設けるステップをさらに備える、請求項１０または１１に記載の試験方法。
【請求項１３】
前記試験力（Ｔ）が、レバー機構（６０）により前記引張部材（８１）と前記押し部材（８５）とを引き離すことによって、前記荷重付与素子（５０）に加えられ、
前記レバー機構（６０）が、好ましくはシザージャッキ状のレバー機構であり、レバーアーム（６１，６２，６５，６６）の配置に作用するリードスクリュ（６３）の回転によって、前記引張部材（８１）および前記押し部材（８５）が引き離され、前記リードスクリュ（６３）が、好ましくは電動モータ（７５）により回転する、請求項１０から１２のいずれか１つに記載の試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合サンドイッチパネルに取り付けられた荷重付与素子、特に、表面シートを貫通し軽量コア内に伸びる複合サンドイッチパネルの切欠（cut-out）に取り付けられた荷重付与素子の面外引張強度の試験装置に関する。
【０００２】
また、本発明は、複合サンドイッチパネルに取り付けられた荷重付与素子、特に、表面シートを貫通し軽量コア内に伸びる複合サンドイッチパネルの切欠（cut-out）に取り付けられた荷重付与素子の面外引張強度試験方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
複合サンドイッチパネルは、２つの相対的に薄いが堅固な表面シートを軽量であるが厚いコアに取り付けることによって作製される特別なタイプの複合材料／構造である。コアの材料は、通常、相対的に強度の低いものであるが、コアの圧厚さを大きくすることによって、サンドイッチ複合パネルが、全体的に低密度で曲げ剛性が高くなる。複合サンドイッチパネルは、一般的に、引張強度をもたらす２つの薄い層間にコア材をはさんで層状にすることによって作製される。軽量コアは、通常、接着結合および／または金属ろう付けによって表面シートに付取り付けられる。これによって、プレート状のアセンブリが形成される。
【０００４】
表面シートは、通常、ガラスおよび／または炭素繊維強化熱可塑性樹脂および／または不飽和ポリエステル、エポキシ等の熱硬化性樹脂の積層板である。また、複合サンドイッチパネルの表面シートに、好ましくはアルミニウム等の軽金属の金属薄板を用いることもできる。複合サンドイッチパネルの軽量コアは、通常、（ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリエチレンまたは発泡ポリスチレン、シンタチックフォーム等の）連続気泡構造発泡体および／または独立気泡構造発泡体、または、好ましくはアルミニウム等の軽金属の連続気泡金属発泡体および／または独立気泡金属発泡体である。
【０００５】
好ましくはアルミニウム等の軽金属、あるいは、ガラス繊維等の先端複合材料のハニカム構造が、強度重量比が優れていることに起因して、軽量コアとして好まれることが非常に多い。ハニカム構造は、最小の重量に達するのに使用される材料の量の最小化を可能にする蜂の巣状の幾何形状を有する構造である。ハニカム構造の幾何形状は広く多様で有り得るが、すべてのそのような構造の共通の特徴は、薄い垂直な壁の間に形成されるたくさんの中空の小部屋である。この小部屋は、六角柱形状であることが多い。ハニカム形状の構造は、材料に、最小限の密度と相対的に高い横剪断強度とをもたらす。
【０００６】
複合サンドイッチパネルの性質は、直交異方性であるため、パネルは、構造の方向に応じて異なる反応を示す。それゆえ、面内力と面外力とを区別することが必要である。複合サンドイッチパネルにおいて、表面シートは、面内力を伝達するために設けられる一方、軽量コアは、高い面外圧縮耐性のために設けられる。
【０００７】
複合サンドイッチパネルは、平坦面あるいは僅かに湾曲した表面が必要であり、かつ、高い強度重量比が有益である場合に、広く使用されている。このため、複合サンドイッチパネルは、航空宇宙産業に広く利用されており、長年にわたって航空機およびロケットで用いられている。複合サンドイッチパネルは高い荷重を支えることができるが、様々な部品の荷重導入および／または固定は、加えられた力の方向に応じて強度が異なるため、特定の解決策（solution）を必要とする。複合サンドイッチパネルの高度な特性を完全に使用し、かつ、その損傷を回避するために、レンズ、アンテナ等の付属部品からの静的および動的荷重を構造内に最適に導入しなければならない。航空機、宇宙船、ロケット、衛星等は強い振動にさらされるため、この振動を支える複合サンドイッチパネルに対する部品の取付点に対する荷重は、非常に高い。
【０００８】
荷重導入のための部品の固定は、好ましくは、サンドイッチ構造に取り付けられるインサートにより達成される。このような荷重付与素子は、特別な道具を用いた従来の方法によって、または、新規で独創的なインサートと、欧州出願ＥＰ１３１６００８９．２およびＥＰ１３１６００９２．６のそれぞれに開示されている対応する方法を用いることによって、複合サンドイッチパネルに取り付けられる。
【０００９】
荷重付与素子を複合サンドイッチパネルに取り付ける方法がなんであれ、荷重負荷能力の課せられた厳しい要求が満たされているのを確認するために、引張強度の試験を行う必要がある。同時に、この試験は、複合サンドイッチパネルあるいは荷重付与素子にダメージを与えることができない。さらに、起伏がある、あるいは、湾曲した外面を有する複合サンドイッチパネルは、特別な困難をもたらす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、平坦ではない、あるいは、湾曲した複合サンドイッチパネルの場合であっても信頼性があり、かつ、再現可能な結果をもたらすと同時に、複合サンドイッチパネルの損傷を引き起こすことがない、複合サンドイッチパネル内の荷重付与素子の引張強度の試験装置および試験方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
平坦ではない、あるいは、湾曲した複合サンドイッチパネルの場合であっても信頼性があり、かつ、再現可能な結果をもたらすと同時に、複合サンドイッチパネルの損傷を引き起こすことがない、複合サンドイッチパネル内の荷重付与素子の引張強度の試験装置を提供するという前述の目的は、本発明によれば、引張部材と、この引張部材に対して変位可能に配置された押し部材と、力分配部材と、押し部材と力分配部材との間に配置された力計測器とを備えた装置によって達成される。引張部材は、引張強度の試験力を荷重付与素子に加えるように配置され、構成されている。押し部材は、引張強度の試験力を加えることによってもたらされる反力が、力分配部材を介して荷重付与素子の周りの複合サンドイッチパネルの表面に伝えられ、分配されるように、引張部材に機械的に接続されている。力計測器は、押し部材と複合サンドイッチパネルの表面との間の反力を測定するように構成されている。
【００１２】
平坦ではない、あるいは、湾曲した複合サンドイッチパネルの場合であっても信頼性があり、かつ、再現可能な結果をもたらすと同時に、複合サンドイッチパネルの損傷を引き起こすことがない、複合サンドイッチパネル内の荷重付与素子の引張強度の試験方法を提供するという前述の目的は、
引張部材と、この引張部材に対して変位可能かつ機械的に配置された押し部材と、力分配部材と、押し部材と力分配部材との間に配置された力計測器とを備えた試験装置を設け、
力分配部材が、複合サンドイッチパネルの表面と力計測器との間、かつ、荷重付与素子の周りに配置されるように、試験装置を複合サンドイッチパネルの上に配置し、
引張部材を介して荷重付与素子に引張強度の試験力を加えると共に、この試験力を規定の閾値まで次第に増加させて、押し部材が、力分配部材を介して、荷重付与素子の周りの複合サンドイッチパネルの表面に表面圧力としてもたらされる反力を伝達すると共に分配し、
押し部材と複合サンドイッチパネルの表面との間の反力を力計測器により測定し、引張強度の試験力が次第に増加している間に測定された反力の減少が、複合サンドイッチパネルおよび荷重付与素子の少なくともいずれかの不具合を示す、
試験方法により達成される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の最も重要な利点は、複合サンドイッチパネルの表面が湾曲し、あるいは、平坦ではない場合であっても、複合サンドイッチパネルに取り付けられた荷重付与素子の面外引張強度試験に対する能力である。同時に、本発明の装置および方法は、再現可能な試験結果を提供する。最後の例としては、力分配部材を用いて複合サンドイッチパネルの表面および荷重付与素子の周りの試験力を分配することで、試験中の複合サンドイッチパネルまたはインサートのへのダメージを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
以下において、本発明のさらなる特性および利点が、本明細書によって、そして、図面を参照することによって詳細に説明される。
【図１】周知の複合サンドイッチパネルの斜視図。
【図２】複合サンドイッチパネルに取り付ける前の荷重付与素子としてのインサートを示す断面斜視図。
【図３Ａ】複合サンドイッチパネルの切欠に取り付けられた荷重付与素子としてのインサートを示す断面斜視図。
【図３Ｂ】複合サンドイッチパネルの切欠に取り付けられた荷重付与素子としてのインサートを示す側断面図。
【図４Ａ】本発明に従った複合サンドイッチパネルに取り付けられた荷重付与素子の面外引張強度の試験装置の断面斜視図。
【図４Ｂ】図４Ａの装置の上部断面図。
【図５Ａ】静止状態、すなわち、引張強度の試験力が加えられていない状態の複合サンドイッチパネルの上に配置された本発明に従った試験装置の好ましい一実施形態の断面斜視図。
【図５Ｂ】静止状態、すなわち、引張強度の試験力が加えられていない状態の図５Ａの試験装置の側断面図。
【図６】動作状態、すなわち、引張強度の試験力が加えられた状態の図５Ｂの試験装置の側断面図。
【図７】本発明に従った試験装置の特に好ましい一実施形態の側断面図。          注記：図面は原寸に比例して描かれてはおらず、例示として提供されているに過ぎず、より良好な理解のための役割のみを果たし、本発明の範囲を規定するためのものではない。本発明のいかなる特徴の限定も、これらの図面から暗示されるべきではない。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下において、本発明のさらなる特性および利点が、本明細書によって、そして、図面を参照することによって詳細に説明される。
【００１６】
図１は、複合サンドイッチパネル５の好ましい一実施形態、すなわち、表面シート１０と軽量コア１５とを有する複合サンドイッチパネル５の斜視図を示す。２つの表面シートを有する複合サンドイッチパネルがより一般的で好ましいが、本発明のコンセプトは、表面シート１０を１つだけ有する複合サンドイッチパネルに適用できる。複合サンドイッチパネル５（後述する独創的な切欠を有していない）は、相対的に薄いが堅固な表面シート１０を軽量だが厚いコア１５に取り付けることによる周知の方法で製造される。コア材は、通常、相対的に低い強度の材料であるが、その大きい厚さが、複合サンドイッチパネルに、全体的に低密度で高い曲げ剛性をもたらす。複合サンドイッチパネル５は、引張強度をもたらす２つの薄い表面シートの間に軽量コア１５を積み重ねることにより作られるのが好ましい。
【００１７】
複合サンドイッチパネル５の表面シート１０は、次の１以上のものからなっている。
ガラスおよび／または炭素繊維強化熱可塑性樹脂および／または不飽和ポリエステル、エポキシ等の熱硬化性樹脂の積層板。
好ましくはアルミニウム等の軽金属の金属薄板。
【００１８】
全ての図が軽量コア１５としてハニカム構造を示しているが、本発明の軽量コア１５は、これに限定されないが、次の１以上のものからなっている。
ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリエチレンまたは発泡ポリスチレン、シンタチックフォーム等の連続気泡構造発泡体および／または独立気泡構造発泡体。
好ましくはアルミニウム等の軽金属の連続気泡金属発泡体および／または独立気泡金属発泡体。
好ましくはアルミニウム等の軽金属、あるいは、ガラス繊維等の先端複合材料のハニカム構造。
【００１９】
軽量コア１５は、接着結合および／または金属ろう付けおよび／または溶接および／またははんだ付けにより、第１表面シート１０および／または第２表面シート２０に取り付けられるのが好ましい。
【００２０】
図２の断面斜視図は、荷重付与素子の好ましい一実施形態、すなわち、複合サンドイッチパネル５の切欠３０に取り付けられる前のインサート５０を示している。切欠３０は、複合サンドイッチパネル５の第１表面シート１０を貫通し、軽量コア１５内に伸びている。また、図３Ａおよび図３Ｂは、複合サンドイッチパネル５に既に取り付けられたインサート５０の断面斜視図および側断面図をそれぞれ示している。
【００２１】
図４Ａは、本発明に従った複合サンドイッチパネル５に取り付けられたインサート５０等の荷重付与素子の面外引張強度の試験装置８０の断面斜視図を示している。この装置８０の主な部品は、引張部材８１、押し部材８５、力分配部材８７、および、力計測器８２である。押し部材８５は、引張部材８１に対して変位可能に配置されている。力計測器８２は、押し部材８５と力分配部材８７との間に配置されている。
【００２２】
また、図４Ａ（および図５〜図７）に示すように、グラバー（grabber）８３が、引張部材８１に取り付けられ、引張強度の試験力Ｔをインサート５０に加えるためにインサート５０に支持されるテストピン１００を解放可能に掴むように構成されている。グラバー８３は、肩部あるいは他の適した突起部によりテストピン１００を掴むのが好ましい。ねじ、フック、ボルト、あるいは他の適した手段を用いて、テストピン１００を荷重付与素子５０に固定してもよい。
【００２３】
本発明の好ましい一実施形態において、引張部材８１は、押し部材８５内に、好ましくは同心円状に、スライド可能に配置されている。本発明のさらに好ましい一実施形態、すなわち、図示の実施形態において、押し部材８５は、外側円筒管からなり、引張部材８１は、外側円筒管内にスライド可能に配置された内側円筒管からなっている。さらに、力分配部材８７は、好ましくは、本質的に円形のリングからなり、本質的に円筒状の内側円筒管と本質的に同心円状に配置されている。
【００２４】
図４Ｂは、図４Ａの試験装置８０の上面図を示し、押し部材８５と引張部材８１の同心配置を示している。
【００２５】
図４Ａに示すように、引張部材８１は、引張強度の試験力Ｔを荷重付与素子５０に加えるように配置され、構成されている。また、押し部材８５は、引張強度の試験力Ｔを加えることによりもたらされる反力Ｒが、力分配部材８７を介して、複合サンドイッチパネル５の表面および荷重付与素子５０の周りに伝達され、分配されるように、引張部材８１に機械的に接続されている。荷重付与素子５０の面外引張強度の試験を行うために、力分配部材８７が、荷重付与素子５０に接触しないことが必要である。
【００２６】
力計測器８２は、押し部材８５と力分配部材８７との間に配置され、押し部材８５と複合サンドイッチパネル５の表面との間の反力Ｒを計測するように構成されている。複合サンドイッチパネル５の平坦ではない表面あるいは曲面を補正するために、力分配部材８７は、下部弾性部を有するのが好ましい。
【００２７】
前記図面に示す本発明の最も好ましい一実施形態において、力計測器８２は、同一直線上に位置しないように配置された少なくとも３つのロードセル８２．１〜８２．３からなっている。図４Ｂに示すように、少なくとも３つのロードセル８２．１〜８２．３は、それぞれ、押し部材８５の外側円筒形管の周囲および力分配部材８７の円形のリングの周りに本質的に均等に配置されている。この実施形態において、押し部材８５と複合サンドイッチパネル５の表面との間の反力Ｒは、少なくとも３つのロードセル８２．１〜８２．３の計測値の合計として計測される。
【００２８】
本発明の試験装置８０は、次のように作動する。
力分配部材８７が、荷重付与素子５０と接触することなく複合サンドイッチパネル５の表面に置かれ、力計測器８２を介して、複合サンドイッチパネル５の表面と押し部材８５との間に配置されるように、試験装置８０を複合サンドイッチパネル５上に配置する。
引張部材８１を介して引張強度の試験力を荷重付与素子５０に加えると共に、所定の閾値まで次第に増加させて、押し部材８５が、力分配部材８７を介して、荷重付与素子５０の周りの複合サンドイッチパネルの表面に表面圧力としてもたらされる反力を伝達し、分配する。
押し部材８５と複合サンドイッチパネル５の表面との間の反力Ｒを測定する。引張強度の試験力Ｔが次第に増加している間に測定された反力Ｒの減少が、複合サンドイッチパネル５および荷重付与素子５０の少なくともいずれかの不具合を示す。
【００２９】
本発明の最も好ましい一実施形態によれば、面外引張強度試験は、さらに、
好ましくは形態嵌め（form-fitting）および／または圧力嵌め（force-fitting）により、テストピン１００を複合サンドイッチパネル５のインサート５０に取り付け、
試験装置８０の引張部材８１に取り付けられたグラバー８３を設け、
引張強度の試験力Ｔが、テストピン１００を引っ張るグラバー８３により、インサート５０に加えられる。
【００３０】
押し部材８５と複合サンドイッチパネル５の表面との間の反力Ｒは、力分配部材８７の周囲に配置された少なくとも３つのロードセル８２．１〜８２．３の計測値の合計として計測されるのが好ましい。
【００３１】
図５Ａおよび図５Ｂは、特に好ましい一実施形態を示している。この実施形態では、引張部材８１と押し部材８５とを引き離し、引張強度の試験力Ｔを加えるように構成されたレバー機構６０によって、押し部材８５が引張部材８１に機械的に接続されていることにより、引張部材８１が押し部材８５に対して変位可能である。図５Ａおよび図５Ｂに示すように、レバー機構６０は、第１レバーアーム６１と、第２レバーアーム６２と、リードスクリュ６３とを有している。
【００３２】
第１レバーアーム６１は、引張部材８１に旋回可能に接続された第１端部６１．１と、第１トラニオン部材６４に旋回可能に接続された第２端部６１．２とを有している。また、第２レバーアーム６２は、押し部材８５に旋回可能に接続された第１端部６２．１と、第１トラニオン部材６４に旋回可能に接続された第２端部６２．２とを有している。リードスクリュ６３は、第１トラニオン部材６４により回転可能に支持されている。
【００３３】
前記図面は、レバー機構６０の対称な一実施形態を示している。この実施形態では、レバー機構６０は、第３レバーアーム６５と第４レバーアーム６６とをさらに備えている。第３レバーアーム６５は、引張部材８１に旋回可能に接続された第１端部６５．１と、第２トラニオン部材６７に旋回可能に接続された第２端部６５．２とを有している。また、第４レバーアーム６６は、押し部材８５に旋回可能に接続された第１端部６６．１と、第２トラニオン部材６７に旋回可能に接続された第２端部６６．２とを有している。リードスクリュ６３は、第２トラニオン部材６７により回転可能に支持されている。
【００３４】
前記図面に示すように、レバー機構６０の全体は、シザージャッキ状の配置を形成し、レバー機構６０が、リードスクリュ６３の回転により第１レバーアーム６１の第１端部６１，１と第２レバーアーム６２の第１端部６２．１との間の距離を増減し、引張強度の試験力を加えるように構成されている。任意の適した手段で、好ましくは電動モータ７５によって、リードスクリュ６３を回転させることができる。
【００３５】
図５Ａは、荷重付与素子５０の周りに位置する力分配部材８７が設けられた複合サンドイッチパネル５の上に配置された、本発明に従った試験装置８０の断面斜視図を示している。図５Ａでは、静止状態、すなわち、引張強度の試験力Ｔが加えられていない状態の試験装置８０を示している。
【００３６】
図５Ｂは、静止状態、すなわち、引張強度の試験力Ｔが加えられていない状態の試験装置８０の側断面図を示しており、レバー機構６０の４つのレバーアーム６１，６２，６５，６６およびリードスクリュ６３により形成されたシザージャッキ状の配置を示している。
【００３７】
続いて、図６は、リードスクリュ６３を回転させる電動モータ７５により引張強度の試験力Ｔが加えられた動作状態の図５の試験装置８０の側断面図を示している。リードスクリュ６３は、回転することにより第１トラニオン部材６４と第２トラニオン部材６７との間の距離を減少させる。これにより、第１，第２レバーアーム６１，６２が引き離され、第３，第４レバーアーム６５，６６が引き離される。第１，第３レバーアーム６１，６５の第１端部６１．１，６５．１が、引張部材８１に旋回可能に接続され、第２，第４レバーアーム６２，６６の第１端部６２．１，６６．１が、押し部材８５にそれぞれ旋回可能に接続されているので、第１，第２レバーアーム６１，６２が引き離され、第３，第４レバーアーム６５，６６が引き離されることで、引張部材８１が押し部材８５の中から外へさらにスライドし、その結果、力分配部材８７を介して、荷重付与素子５０の周りの複合サンドイッチパネル５の表面に、表面圧力として引張強度の試験力Ｔおよび反力Ｒが加えられる。
【００３８】
図７は、本発明に従った特に好ましい一実施形態の試験装置８０の側断面図である。この試験装置８０は、力計測器８２の３つのロードセル８２．１〜８２．３からの信号を受信し、電動モータ７５により所定の閾値まで引張強度の試験力を次第に増加させる制御ユニット２００を備えている。制御ユニット２００は、押し部材８５と複合サンドイッチパネル５の表面との間の反力Ｒを計測する。また、制御ユニット２００は、引張強度の試験力が次第に増加している間に計測された反力Ｒの減少を検出し、複合サンドイッチパネル５および／または荷重付与素子５０が面外引張強度試験に合格しなかったことを表す信号を検知するように構成されている。
【００３９】
添付の特許請求の範囲において規定されているような本発明の範囲から逸脱することなく、前述した特定の構造に基づいて、多くのバリエーションを採用できることが理解されよう。
【符号の説明】
【００４０】
５  複合サンドイッチパネル
１０  第１表面シート
１５  軽量コア
２０  第２表面シート
３０  切欠
５０  インサート
６０  レバー機構
６１  第１レバーアーム
６１．１  （第１レバーアームの）第１端部
６１．２  （第１レバーアームの）第２端部
６２  第２レバーアーム
６２．１  （第２レバーアームの）第１端部
６２．２  （第２レバーアームの）第２端部
６３  リードスクリュ
６４  第１トラニオン部材
６５  第３レバーアーム
６５．１  （第３レバーアームの）第１端部
６５．２  （第３レバーアームの）第２端部
６６  第４レバーアーム
６６．１  （第４レバーアームの）第１端部
６６．２  （第４レバーアームの）第２端部
６７  第２トラニオン部材
７５  電動モータ
８０  面外引張強度の試験装置
８１  引張部材
８２  力計測器
８２．１，８２．２，８２．３  （力計測器の）ロードセル
８５  押し部材
１００  テストピン
Ｔ  引張強度の試験力
Ｒ  （引張強度の試験力の）反力
２００  制御ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ−６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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