説明

一体型自己補剛パネル

【課題】本発明は、下面(1)と呼ばれるパネルの外壁を形成する第1スキンと、パネルの内壁の一部を形成する第2スキンとを含む複合パネルを対象とするものである。
【解決手段】第1スキンへの固定用フランジエッジ(4a、4b)と、上面(5)と呼ばれる面と、前記フランジエッジ(4a、4b)と前記上面(5)との間の結合ウォール(6、6a、6b、6c、6d、6e、7)とを具備するハーフボックス(3)形状の内部補強フレーム(2)を構成するよう、第2スキンが中空状に形成され、第1および第2スキンは自己補剛パネルを構成し、得られたハーフボックス形状の内部補強フレームは、該フレーム(2)を構成する中空ビームの部分により画定される切り抜き部(8)を特に含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一体型自己補剛パネル、特に航空機のランディングギアドア用の複合パネルに関するものである。
【背景技術】
【0002】
航空機のランディングドアパネルは、多数の開閉動作を保証しつつ軽量であること、抵抗をほとんど発生しないこと、かつ、熱、振動、空力上の大きな応力に耐えられることが求められるパネルである。
【0003】
従来、ランディングギアドアの組み立てには、金具が直接固定された金属パネルが使用されている。複合パネルを使用する実施例は存在するが、金具の固定法は依然として複雑である。
【0004】
従来の金属製パネルを複合材料のサンドイッチパネルに置き換える際の難しさは、これらのパネルが衝撃に対しより敏感であり、排水する手段がないため水が充満するリスクがあることである。したがって、一方ではパネルを補強することが必要であるが、そうするとパネルの重量収支があまり好ましくなくなり、他方、パネルを防水化することも必要であるが、これは複雑な作業である。
【0005】
金具の固定に関し、本出願人名義の特許文献1は、追加スティフナーとパネル上に固定された金具とを含むパネルの作製に関するものである。しかしながら、ジェットエンジンのファンのカウルの作製にはきわめて好適な多数回折り曲げ複合材料を使用するこの実施例であるが、比較的重量が大きいため、より安価でより軽量な実施方法が求められている。
【特許文献1】WO99/26841A1
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、良好な経時的強度をもたらし、従来の金属による方法よりも軽量であって中間スティフナーを必要とすることなく金具を直接パネル上に固定することができ、水が充満するリスクがない材料であってさらに排水を容易に行うことができる複合ドアパネルの作製を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
これを実現するために、本発明は、下面と呼ばれるパネルの外壁を形成する第1スキンと、パネルの内壁の一部を形成する第2スキンとを含む複合パネルにおいて、第1スキンへの固定用フランジエッジと、上面と呼ばれる面と、前記エッジと前記上面との間の結合ウォールとを具備する少なくとも1つの中空形状スティフナーを形成する内部補強フレームを構成するよう、第2スキンが中空状に形成されることを特徴とする複合パネルに関する。
【0008】
有利には、内部補強フレームは、パネルの外周に分布する複数の中空形状スティフナーを構成する。
【発明の効果】
【0009】
より詳細には、フレームは、ボックスビームの部分によって画定された切り抜き部を含む。本発明によれば、特に第2スキンのスタンピングによりフレームが作製され、スキン自体も、熱可塑性マトリックス複合材料により作製することができる。
【0010】
本発明のその他の特徴および長所は、添付の図面を参照して行う本発明についての非限定的例についての以下の詳細な説明を読むことにより、よりよく理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
図1および図2に示す複合パネルは航空機のランディングギアのドアパネルである。
【0012】
本発明によれば、パネルは、図1において下面1を構成する、パネルの外壁を形成する第1スキンと、パネルの内壁の一部を形成する第2スキンとを含む。
【0013】
パネルから高い剛性を得て、構造上の追加的補剛要素が全く必要でないようにするために、第2スキンは中空形状で形成され、第1スキンとともに、パネルの内側部分、特にパネルの周囲に設置されるボックスビーム3を形成する、オメガ形状または他の形状の中空状の内部補強フレーム2が構成される。
【0014】
特に図2に示す例によれば、内部補強フレーム2は、このフレーム2を構成するスティフナーの構成要素により画定された切り抜き部8を含む。
【0015】
スティフナー構成要素はサイド結合ウォールおよび上面を含み、パネルの空力抵抗を減らすために、中空断面形状、たとえばオメガ形状を具備するか、たとえば、切り抜き部側でなだらかに傾斜したサイド結合ウォール6a、6b、6c、6d、6eを含む。
【0016】
こうして内部補強フレーム2は、パネルの周囲に分布した複数の中空形状スティフナーを形成し、ボックスビームの部分により画定された切り抜き部8を含む。
【0017】
図4は、第2スキンの切り抜き部のうちの1つのほぼ中心を通る軸での図3のパネルの断面図であり、第2スキンの切り抜き部を囲む中空ビーム形状に成形されたスティフナーのビームの2つの断面を表し、第2スキンは第1スキンに固設されている。
【0018】
このようにフレーム2は軽量化されたパネルのスティフナーを形成し、特に図3およびパネルの側面図である図7に示すような胴体への結合要素を構成する結合金具要素9、10、11にパネルの応力を伝達し分散させるよう設計され、その結果、胴体へのパネルの固定が確保され、本発明による少なくとも2つの同一のパネルによって構成されるランディングギアドアの開閉ができるようパネルの回転が可能になっている。
【0019】
パネルを構成するスキンは、たとえば熱可塑性マトリックス複合材料で作製され、フレーム2は第2スキンをスタンピングすることにより作製され、その結果、2つの切り抜き部8を囲む切り抜き断面のビームを有するスティフナーとなる形状が第2スキンに付与される。
【0020】
パネルを作製するにあたり、第2スキンは第1スキンに接着され、そのために、上面図である図3に示すパネルの断面図である図5aに特に詳細に示すフランジエッジ4a、4bで構成される固定フランジエッジを具備する。
【0021】
フランジエッジ4a、4bにより第2スキンを第1スキンに接着することができる。フランジエッジは切り抜き部8に沿って、かつ第2スキンで構成されるパネルの内壁の外部形状に沿って延びる。
【0022】
内壁はさらに、上面5と、フランジエッジ4a、4bと場合によっては切り抜かれた前記上面5との間の結合ウォール6、6a、6b、6c、6d、6e、7とを含む。
【0023】
例によるパネルの断面は特に図5aの詳細Kに示してある。この詳細に関しては、上面5および結合ウォール6の一部がスティフナーの形状を補強する厚肉部分を含む特定の実施形態が示してある。
【0024】
構成上、有利には第1および第2スキンは接着によりユニット化されるが、フランジエッジ4a、4b上に配置された固定手段により固設することもでき、パネルは、水が溜まるのを防止するための排水手段を含むことができる一体型構造の自己補剛パネルを構成する。
【0025】
上で示したように、パネルは胴体への結合金具要素9、10、11を含む。これらの結合金具要素は、それらをパネルに結合するための内部対金具12および外部金具13で作製された結合金具を備える。
【0026】
本発明、ならびにパネルの固定具のうちの2つについての図5bおよび図5cに示す詳細によれば、内部対金具12は、第1側面分岐部12aが第1スキンの内面に支承され、中央分岐部12bがスティフナーのウォールに支承され、第2側面分岐部12cが、パネルの内面を形成するボックスの上面の内壁に支承される、U字形の全体形状を含む。
【0027】
この内部対金具12は、第2スキンが第1スキンに組み付けられる前に、第2スキンで構成される上面の内部に固定される。
【0028】
外部金具13は、第1スキンの内面と1つの結合ウォール6の外面とで構成されたパネルの内部リム1aに押圧される。
【0029】
対金具および外部金具は、たとえばリベット締めまたはボルト締め14により、第2スキンの結合ウォールを通してアセンブリとして固定される。
【0030】
こうして、パネルの固定手段を支持する金具は自己補剛パネルの2つのパネルに直接固設され、第1および第2スキンに載架する金具および対金具による構成により、応力はこれら2つのスキンおよび自己補剛パネル全体に分散される。
【0031】
有利な実施形態によれば、図6に示す補強インサート15を形成する金具は、外部金具の固定ゾーン内のパネルを補剛するために、胴体との結合金具要素9、10、11の受け入れゾーンに対向するフレームのビーム内に配置される。
【0032】
パネルに空力形状を付与するために、少なくとも1つの結合ウォール6、6a、6b、6c、6d、6e、7、特に、結合金具要素9、10、11の軸に対しほぼ直角な方向に向いたウォールのうちの少なくとも1つは、空力的形状を構成するよう、外側スキンと上面との間に漸進的移行傾斜表面を構成する。
【0033】
同様に、図7の例に示すような結合金具要素とは反対側に向かってパネルの断面積を減少させることができる。
【0034】
本発明によるパネルは軽量でありながら剛性が高く、かつその空力特性のため騒音や抵抗をほとんど発生しない。さらに、好ましくはパネル上に加工した穴16、17によりパネルからの排水も容易に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【0035】
本発明は図示例に限定されるものではなく、特に、ただ1つの切り抜き部または2つ以上の切り抜き部を含むパネルも本発明の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】本発明によるパネルの上面斜視略図である。
【図2】図1のパネルの下面斜視略図である。
【図3】図1のパネルの上面図である。
【図4】図3のパネルの軸J-Jの断面図である。
【図5a】図3のパネルの部分的断面による詳細図である。
【図5b】図3のパネルの部分的断面による詳細図である。
【図5c】図3のパネルの部分的断面による詳細図である。
【図6】本発明による補強金具の側面図である。
【図7】図3のパネルの側面図である。
【符号の説明】
【0037】
1 下面
1a 内部リム
2 内部補強フレーム
3 ボックスビーム
4a、4b フランジエッジ
5 上面
6 結合ウォール
6a〜6e 結合ウォール
7 結合ウォール
8 切り抜き部
9、10、11 結合金具要素
12 内部対金具
12a 第1側面分岐部
12b 中央分岐部
12c 第2側面分岐部
13 外部金具
14 ボルト締め
15 補強インサート
16、17 穴

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下面(1)と呼ばれるパネルの外壁を形成する第1スキンと、パネルの内壁の一部を形成する第2スキンとを含む複合パネルにおいて、第1スキンへの固定用フランジエッジ(4a、4b)と、上面(5)と呼ばれる面と、前記フランジエッジ(4a、4b)と前記上面(5)との間の結合ウォール(6、6a、6b、6c、6d、6e、7)とを具備する少なくとも1つの中空形状スティフナー(3)を形成する内部補強フレーム(2)を構成するよう、第2スキンが中空状に形成されることを特徴とする複合パネル。
【請求項2】
内部補強フレームが、パネルの外周に分布する複数の中空形状スティフナーを構成することを特徴とする請求項1に記載の複合パネル。
【請求項3】
フレーム(2)が、ボックスビームの部分によって画定された切り抜き部(8)を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の複合パネル。
【請求項4】
フレーム(2)が第2スキンのスタンピングにより作製されることを特徴とする請求項1、2または3に記載の複合パネル。
【請求項5】
スキンが熱可塑性マトリックス複合材料により作製されることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の複合パネル。
【請求項6】
内部対金具(12)と外部金具(13)とで作製された結合金具を有する結合金具要素(9、10、11)を含むことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の複合パネル。
【請求項7】
内部対金具(12)が、第1側面分岐部(12a)が第1スキンの内面に支承され、中央分岐部(12b)がスティフナーのウォールに支承され、第2側面分岐部(12c)が、パネルの内面を形成するスティフナーの上面の内壁に支承される、U字形の全体形状を含むことを特徴とする請求項6に記載の複合パネル。
【請求項8】
外部金具(13)が、第1スキンの内面と1つの結合ウォール(6)の外面とで構成されたパネルの内部リム(1a)に押圧されることを特徴とする請求項6または7に記載の複合パネル。
【請求項9】
対金具および外部金具が結合ウォールを通してボルト締め(14)として固定されることを特徴とする請求項7および8に記載の複合パネル。
【請求項10】
結合金具要素(9、10、11)の受け入れゾーンに対向するフレームのビーム内に配置される補強インサート(15)を構成するよう、複数の金具同士が結合されることを特徴とする請求項6から9のいずれか1項に記載の複合パネル。
【請求項11】
結合金具要素(9、10、11)の軸に対しほぼ直角な方向に向けられた少なくとも1つの結合ウォール(6、6a、6b、6c、6d、6e、7)が、空力的形状を構成するよう、外側スキンと上面との間に漸進的移行傾斜表面を構成することを特徴とする請求1から10のいずれか1項に記載の複合パネル。

【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】
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【図5c】
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【図6】
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【図7】
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【公表番号】特表2009−501665(P2009−501665A)
【公表日】平成21年1月22日(2009.1.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−521941(P2008−521941)
【出願日】平成18年7月12日(2006.7.12)
【国際出願番号】PCT/EP2006/064154
【国際公開番号】WO2007/009923
【国際公開日】平成19年1月25日(2007.1.25)
【出願人】(501446228)エアバス・フランス (93)